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第一章土方工程1.土方工程的施工特点面广量大、劳动繁重、大多危楼天作业、施工条件复杂、施工易受地区气候条件影响，且土本身是一种天然物质、种类繁多，施工时受工程地质和水文地质条件的影响也很大。2.区分土的类别：开挖难易程度，分为八类土区分一类土的类别：可松性系数、天然含水率、土的天然密度和干密度、孔隙比和孔隙率、土的渗透系数Ks=V2/V1Ks’=V3/V1Ks、Ks’——最初和最终可松性系数V1——土天然状态下的体积V2——土挖出后松散状态下的体积V3——土压实后的体积计算实例：建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为3.0m2，基坑深2.0m2，底宽为1.5m，地基为粉质粘土，计算100延长米长的基槽土方挖放量？回填所需的自然状态下土方量和需运走的松散体积？（1：m=1:0.5；Ks=1.30，Ks’=1.05）解：挖方量=[1.5+（1.5+2×2×0.5）]×2÷2×100=500m3（V1状态）填方体积=500-3×100=200m3（V3状态）回填土所需的自然状态下土方量=200÷1.05=190m3（V1状态）运走的自然状态下土方量=500-190=310m3（V1状态）运走的松散体积=310×1.30=403m3（V2状态）3.影响边坡稳定的因素土体抗剪强度降低或切应力增加引起土体抗剪强度降低的原因有:1）由于气候的影响,使土质松软2）粘土中的夹层因浸水面产生润滑作用3）饱和水的细砂、粉砂因振动而液化引起土体内切应力增加的原因有：1）高度或深度增加，切应力增加2）边坡上面荷载增加，尤其是有动荷载时3）浸水一方面使土体自重增加，另一方面水在土体中渗流产生一定的动水压力4）土体竖向裂缝中的水产生静水压力4.场地平整场地泄水坡度通常不小于2‰边坡系数m=B/HH：开挖深度B：放坡宽度土方量计算过程①计算设计标高H0H0=（∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4）/4N式中H1：一个方格独有的角点标高H2：两个方格独有的角点标高H3：三个方格独有的角点标高H4：四个方格独有的角点标高N：方格总数②考虑泄水坡度对场地标高计算的影响单向排水时，各方格角点标高Hi=H0±Li双向排水时，各方格角点标高Hi=H0±Lxix±LyiyHi：第i个角点标高L：X或Y方向泄水方向角点至H0的距离i：X或Y方向泄水坡度③计算场地各个角点的施工高度hn=Hi-H式中hn：施工高度Hi：设计高度H：原地面标高④计算“零点”位置，确定零线X1=ah1/（h1+h2）X2=ah2/（h1+h2）⑤计算方格土方工程量一点填方或挖方V=bch3/6两点填方或挖方V+=a（b+c）（h1+h3）/8V-=a（d+e）（h2+h4）/8三点填方或挖方V=（a2-bc/2）（h1+h2+h3）/5四点填方或挖方V=a2（h1+h2+h3+h4）/4⑥边坡土方量计算V三棱锥=A1L1/3A1=mh22/2m=B/HA1：边坡的端面积L：边坡长度h2：施工高度m：放坡系数V三棱柱=L（A1+4A0+A2）/6A1、A2、A0分别是边坡两端及中部横断面积L：边坡长度⑦计算土方总量h1aX1X2h25.基坑支护基坑支护结构既要确保坑壁稳定、临近建筑物与构筑物和管线的安全，又要考虑支护结构施工方便、经济合理、有利于土方开挖和地下室的建造。支护体系主要由围护结构和撑锚结构两部分组成。1）围护结构的类型木挡墙、钢板桩、钢筋混凝土板桩、H型钢支柱、钻孔灌注桩、地下连续墙等2）撑锚结构的类型悬臂式支护结构、拉锚式支护体系、内撑式支护体系、简易式支撑6.集水井降水法在开挖基坑时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，在沟底设集水井，使基坑内的水，经排水沟流向集水井，然后用水泵抽走。√为了防止基底土的颗粒随水流失而使土结构受到破坏，集水井应设置于基础范围之外，地下水走向的上游。根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵抽水能力，确定集水井间距，一般每隔20~40m设置一个，集水井的直径一般为0.6~0.8m，深度应随挖土的加深而加深，并保持低于挖土工作面0.7~1.0m。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1~2m，并铺设碎石滤水层，防止由于抽水时间较长而将泥砂抽出及井底土被搅动。井壁可用竹、木等材料进行简易加固。在建筑工地，基坑排水用的水泵主要有离心泵、潜水泵等。7.防治流砂的方法1）枯水期施工2）打钢板桩3）水下挖土4）人工降低地下水位5）设地下连续墙6）抛大石块、抢速度施工8.井点降水法在开挖基坑前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管，利用抽水设备抽水，使地下水位降低在坑底以下，直至施工完毕。井点降水法的井点有管井井点、喷射井点、电渗井点、深井井点、轻型井点等9.轻型井点沿基坑四周将许多直径较细的井点管埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，便可将原有的地下水位降至坑底一下。此种方法用于土壤的渗透系数为0.1~80m/d的土层中。（1）轻型井点系统组成设备主要包括井点管、滤管、集水总管、抽水设备等。√滤管直径为38~50mm，长度为1~1.5m，管壁上钻有直径为13~19mm的小圆孔，外面包以两层滤网。滤管的上端与井点管连接,井点管采用直径为38~50mm的钢管,长度为3~7m,井点管的上端用弯连管与总管相连,弯联管宜装有阀门,以便检修井点,弯连管可采用透明塑料管,可随时观察井点管的工作情况,有的采用橡胶管,可避免两端不均匀沉降而泄漏。√集水总管为内径100~127mm的无缝钢管，每节长4m，其间用橡胶套管连结，并用钢箍拉紧，以防漏水。总管上还装有与井点管连结的短接头，常见间距为0.8m（2）轻型井点的布置1）平面布置。当基槽宽度小于6m，且降水深度不超过6m时可采用单排井点，布置在地下水流的上游一侧；反之，则宜采用双排井点；当基坑面积较大时则应采用环形井点。为防止漏气一般距基坑边缘0.7~1m，井距一般在0.8~1.6m2）剖面布置。轻型井点的降水深度，从理论上讲可达10.3m，但由于管路系统的水头损失，其实际的降水深度一般不宜超过6m井点管的埋置深度H’（不包括滤管）可按下式计算H’=H1+h+ILH1：井点管埋设面至坑底面的距离h：降低后的地下水位到基坑中心地面的距离，一般为0.5~1mI：地下水降落坡度，环形井点为1/10，单排井点为1/4L：井点管至基坑中心的水平距离（取短边的一半）在确定井点埋置深度时，还要考虑井点管应露出地面0.2~0.3m；滤管必须埋在透水层内。（3）轻型井点的计算根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时，称为无压井；布置在承压含水层中时，称为承压井。当水井底部达到不透水层时称完整井；否则，称为非完整井。涌水量计算公式无压完整井：Q=1.366K(2H-S)S/[lg(R+r0)-lgr0]无压非完整井：Q=1.366K(2H0-S)S/[lg(R+r0)-lgr0]Q：井点系统的涌水量（m3/d）K：土壤的渗透系数（m/d）H：含水层厚度（m）R：井抽水影响半径（m）R=1.95S（HK）1/2S：不利点的水位降落值（m）r0：环状井点系统的假想圆半径（m）r0=（F/π）1/2F：环状井点系统所包围的面积确定井管数量及井距的确定单根井管的最大出水量为q=65πdLK1/3式中d——滤管直径（m）L——滤管长度（m）K——渗透系数（m/d）井点最少数量n=1.1Q/q井点管最大间距D=L1/nL1——总管长度求出的井距应大于1.5d，小于2m，并应于总管接头的间距（0.8m）相吻合（由此反求n）10.土壤是由矿物颗粒、水、空气组成的三相体系填土方工程应分层填土压实，最好采用同类土。如果用不同类土时，应把透水性较大的土层置于透水性较小的土层下面。若已将透水性较小的土填筑在下层，则应在填筑上层透水性较大的土壤之前，将两层结合面做成中央高、四周低的弧面排水坡度或设置盲沟，以免填土内形成水囊。决不能将各种土混杂在一起填筑。11.填土压实的方法碾压、夯实、振动压实碾压法是由沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤，多用于大面积填土工程。碾压机械有平碾、羊足碾和气胎碾等。夯实方法是利用夯锤自由下落时的冲击力来夯实土壤，主要用于基坑、沟及各种零星分散、边角部位的小型填方的夯实工作。振动压实是将振动压实机放在土层表面，借助振动机构使压实机械振动，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。这种方法主要用于非粘性土压实。12.影响土壤压实效果的因素含水量、压实功、每层铺土厚度、压实遍数13.推土机施工可用于清理和平整场地，开挖1.5m深度以内的基坑；推运距离宜在100m以内，发挥工作效能最好的推运距离为40~60m推土机的施工方法1）下坡推土2）并列推土3）槽型推土4）多铲集运14.挖土机的选择1）正铲挖土机：前进向上，强制切土2）反铲挖土机：后退向下，强制切土3）拉铲挖土机：后退向上，自重切土4）抓铲挖土机：直上直下，自重切土挖土机工作范围内不进行其他工作，并至少留0.3m深不挖，而由人工挖至设计标高。第二章地基处理1.结构物的地基问题1）强度及稳定性问题2）压缩及不均匀沉降问题3）地下水流失及潜蚀和管涌问题4）动力荷载作用下的液化、失稳和震陷问题2.换土垫层法在地基基础设计与施工中,浅层软弱土的处理,常采用换土垫层（地基）法，就是将基础底面下处理范围内的软弱土层挖去，分层换填强度较大的砂、碎石、灰土、二灰（石灰、粉煤灰）、煤渣、矿渣以及其他性能稳定、无侵蚀性等的材料，并夯至要求的密实度为止，以达到提高地基承载力，减少地基沉降量的目的。3.灰土垫层~是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。4.灰土挤密桩灰土桩挤密是利用锤击（冲击、爆破等方法）将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填2:8或3:7灰土夯实而成，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。5.夯实水泥土桩~是利用机械成孔或人工成孔，然后将土和水泥拌合，夯入孔中所形成的桩，这种桩所用的土含水量可以得到控制，加之夯实所形成的高密度，因此，桩体具有较高强度，且能节约水泥。在机械挤土成孔和夯填装料时，对可挤密的桩间土具有明显的加强效果。第三章桩基工程1.桩基础桩基础是由设置于岩土中的桩和联接于桩顶端的承台组成的基础，简称桩基。其作用是将上部结构的荷载，通过较软弱土层或水传递到深部土层。按桩的性能和竖向受力情况，桩分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩的桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受；端承型桩的桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。按照施工方法不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩，然后用沉桩设备将桩打入、压入、振入、高压水冲或旋入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上先成孔，然后在孔内灌注混凝土，或者加入钢筋后再灌注混凝土而形成；根据成孔方法的不同可分为钻、挖、冲孔灌注桩，套管灌注桩和爆扩桩等。2.钢筋混凝土预制方桩的制作、运输和堆放桩的制作长度主要取决于运输条件及桩架高度，一般不超过30m。如桩长超过30m，可将桩分成几段预制，在打桩过程中接桩。混凝土预制方桩的截面边长为25~55cm。钢筋混凝土预制桩主筋应根据桩截面大小确定，一般为4~8根，直径为12~25mm。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70%方可起吊；达到设计强度的100%才能运输，达到要求强度与龄期后方可打桩。3.锤击沉桩的施工方法打桩机械主要包括装锤、桩架和动力装置三个部分。桩锤：施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤当桩锤重量大于桩重的1.5~2倍时，取得最好的打桩效果。桩的中心距小于4倍桩的直径时，要拟定打桩顺序，大于4倍时与土壤挤压情况关系不大。打桩顺序一般分为逐排打、自中央向边缘打、自边缘向中央打和分段打等四种。当一侧毗邻建筑物时，由毗邻建筑物处向另一方向施打；根据桩的设计标高，先深后浅；根据桩的规格，先大后小，先长后短。打桩过程包括：桩架移动和定位、吊桩和定桩、打桩、截桩和接桩等。桩的施打原则是“重锤低击