给水排水工程施工技术优质PPT.ppt
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即(三)土的相对密度土的固体颗粒单位体积的质量与水在4时单位体积的质量之比称为土中固体颗粒的密度,简称颗粒的相对密度。
即,(四)土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为水的含水量。
即(1-4)(五)土的干密度单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。
即(1-5)(六)土的干重度土的单位体积内土粒所受中立称为土的干重度。
土壤干密度的工程意义,工程上通过环刀法测定土的干密度,确定回填土的密实性。
二、土的工程分类
(一)碎石土d2mm的颗粒占全重50以上,根据颗粒级配和占全重百分率不同,分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
(二)砂土d2mm的颗粒含量全重50,干燥时呈无塑性或微塑性(塑性指数IP3)的土。
砂土根据粒径和占全部质量的百分率不同,又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
(三)粉土和粘性土塑性指数IP,当10IP17为粉质砂土;
当IP17时为粘土。
(四)人工填土人工填土是指人类活动而形成的堆积物,其物质成分较杂乱,均匀性差。
按其形成有素填土、杂填土和冲填土。
碎石土,砂土,三、土的抗剪强度(影响边坡稳定重要因素)土的抗剪强度是土抵抗剪切破坏的性能。
砂土的抗剪强度:
式中土的内摩擦角。
砂是散粒体,颗粒间没有相互的粘聚作用,砂的抗剪强度来源于颗粒间摩擦力。
粘性土抗剪强度组分,除了内摩擦外,还有一部分粘聚力。
式中c粘土的粘聚力。
四、边坡率,*影响基坑开挖放坡的因素?
1、土的种类2、土的抗剪强度(含水率等)3、基坑上方荷载,边坡率n=l/h,第二节土石方平衡与调配,一、土石方工程量的计算在土石方施工之前,通常需要计算土石方的工程量。
但土石方工程的外形往往复杂、不规则,精确计算很困难,在一般情况下,都将其假设划分为一定的几何形状近似计算。
(一)场地土方量计算
(二)基坑、沟槽的土方量计算,二、土方的平衡调配土方的平衡调配,是对挖土、填土、堆弃或移运之间的关系进行综合协调,以确定土方的调配数量及调配方向。
它的目的是使土方的运输量或土方运输成本最低。
1、土方平衡调配的原则1)应力求达到挖、填平衡和运距最短;
2)调配区的划分应该与构筑物的平面位置相协调,并考虑它们的分期施工顺序;
3)好土要用在回填质量要求较高的地区;
4)分区调配应与全场调配相协调。
避免只顾局部平衡;
5)取土或弃土应尽量少占或不占农田及便于机械施工等。
场地平整土方计算,【例1.1】某建筑场地方格网如图1-7所示,方格边长为20m20m,填方区边坡坡度系数为1.0,挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.,【解】
(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高,计算结果列于下图中.得:
h1=251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19mh3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16mh8=251.38-250.95=0.43mh9=251.62-252.45=-0.83mh10=251.56-252.00=-0.44mh11=251.50-251.70=-0.20mh12=251.46-251.40=0.06m,
(2)计算零点位置.从图中可知,15、26、67、711、1112五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在.由公式1-21求得:
15线x1=4.55(m)26线x1=13.10(m)67线x1=7.69(m)711线x1=8.89(m)1112线x1=15.38(m)将各零点标于图上,并将相邻的零点连接起来,即得零线位置.(3)计算方格土方量.方格、底面为正方形,土方量为:
V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)方格底面为两个梯形,土方量为:
V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)方格、底面为三边形和五边形,土方量为:
V(+)=65.73(m3)V(-)=0.88(m3)V(+)=2.92(m3)V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3)方格网总填方量:
V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格网总挖方量:
V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3),基坑(沟槽)土方计算断面面积F=(W+nh)*h土方计算V=(F1+F2)*L/2,第三节土石方开挖与机械化施工,一、准备工作土石方开完前的准备工作主要包括:
拆除或搬迁施工区域内有碍施工的障碍物;
修建排水防洪措施,在有地下水的区域,应有妥善的排水措施;
修建运输道路和土方机械的运行道路;
修建临时水、电、气等管线设施;
作好挖土、运输车辆及各种辅助设备的维修检查、试运转和进场工作等。
二、基坑(沟槽)边坡坡度与开挖断面1、基坑、沟槽边坡与断面选择依据:
土的种类及其物理力学性质、地下水情况、开挖深度、断面尺寸、施工方法、晾槽时间,周边的环境条件等,并按照设计规定的基础、管道的断面尺寸、长度和埋设深度等进行。
2、给水排水管道的沟槽常用断面形式:
有直槽、梯形槽、混合槽等,当有两条或多条管道共同埋设时,还需采用联合槽。
三、场地平整施工方法场地平整施工包括:
土方开挖、运输、填筑与压实等,当遇有坚硬土层、岩石或障碍物时,还常需爆破。
场地平整的施工方法,在大面积平整时,通常采用机械施工。
常用的机械有推土机、铲运机和挖土机等。
1、推土机施工推土机操作灵活、运行方便、所需工作面较小,既可挖土又可作短距离运土,适用于切土深度不大的场地整平,铲除腐殖土并运送到附近的卸土区;
开挖深度不大于I5m的基坑;
回填基坑和沟槽;
平整其他机械卸置的土堆,运送松散的硬土和岩石以及砂石材料等。
2、铲运机施工铲运机是平整场地中使用最广泛的一种土方机械,该机操纵简便灵活,不需其他机械配合,能综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等多项工序、行驶速度较快,适用于大面积场地平整,开挖大面积浅基坑和沟槽,填筑堤坝等挖运土方工程。
3、挖土机施工挖土机适用于开挖场地为一四类、含水量不大于27%的丘陵地带土壤及经爆破后的岩石和冻土。
四、沟槽与基坑开挖施工沟槽、基坑土方的开挖,除工程量不大而又分散时可采用人工或小型机械施工外,应尽量采用机械化施工,以减轻繁重的体力劳动并加快施工速度。
沟槽与基坑机械开挖,应依施工具体条件,选择单斗挖土机和多斗挖土机。
1、单斗挖土机单斗挖土机是给排水工程中常用的一种机械,根据其工作装置不同,可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。
在土石方开挖施工中,由于处理不当,常会发生边坡塌方和产生流沙现象。
1、边坡塌方沟槽、基坑边坡的稳定,主要是由土体的内摩阻力和黏结力来保持平衡的。
当土地失去平衡,边坡就会塌方。
为了防治滑坡和塌方,应采取如下措施:
A:
注意地表水、地下水的排除;
B:
严格遵守放坡规定,放足边坡;
C:
当开挖深度大,施工时间长、边坡有机具或堆置材料等情况,边坡应平缓;
D:
当因受场地限制,或因放坡增加土方量过大,则应采用设置支撑的施工方法。
五、土方施工发生塌方与流砂的处理,流砂的防治措施有多种,水下挖土法;
打钢板桩法;
地下连续墙法等;
人工降低地下水位法:
此法较广泛、可靠。
2、流砂的防治,第四节基坑支撑,目的:
防止沟槽土壁坍塌,材料:
木材或钢材。
适用条件:
沟槽土质较差、深度较大而又挖成直槽/地下水位高的砂性土质并采用表面排水措施。
一、支撑种类及适用条件:
横撑,竖撑,板桩撑,横撑和树撑的组成:
撑板,立柱,撑杠,一、支撑的作用、种类及适用条件,横撑结构图,断续式适用条件:
土质较好,地下水量较小。
连续式适用条件:
土质较差,地下水较多或有流沙的情况。
板桩施工,竖撑的适用条件:
安全性最高,可在弱饱和土层中使用。
二、支撑的设置和拆除,三、支撑作业要求,随沟槽的开挖及时支撑,雨期施工不得不加支撑空槽过夜。
横撑支在垂直垫板上,须在横撑端下方钉木托考虑下道工序的方便,安装管道时尽量不倒撑或少倒撑为原则;
横撑应尽量使用支撑调节器,以减少木材的消耗。
采用水平密撑时,若一次挖至沟底再支撑有危险,可挖至一半先行初步支撑,见底后再行倒撑。
撑板厚度一般为4.5m,撑木不可有劈裂或腐烂情况;
禁止攀登沟槽支撑上下;
在沟槽边不得安放施工机械,四、支撑的拆除,五、支撑拆除的基本要求,检查槽壁有无裂缝,有危险时先还土;
多层支撑的沟槽,可自下而上逐层拆除;
拆撑前要仔细检查沟槽两侧的建筑物、电杆及其他外管道是否安全,必要时要加固后再拆撑;
六.板桩支撑,板桩是一种支护结构,可用它来抵抗水和土所产生的水平压力,既挡土又挡水。
种类:
钢板桩、木板桩和混凝土桩。
根据有无锚碇结构,分为无锚碇板桩和有锚碇板桩两类。
钢板桩的打设方法:
单独打入法围檀插桩法,七.土层锚杆,1)组成:
锚头、拉杆、锚固体2)类型:
一般灌浆锚杆预压锚杆预应力锚杆扩孔锚杆3)用途:
深基坑,一、场地平整回填为了保证填土的强度和稳定性,填土前应对填土区基底的垃圾和软弱土层进行清理压实;
在水田、池塘及沟渠上填土时,先需排水疏干,对基底进行处理。
还必须正确选择土料及填筑、压实方法。
1、回填土料选择与填筑作为回填用的土料,应符合如下规定:
含水量大的黏土,不宜作回填土用;
碎石类土、砂土和爆破石碴等,可用于表层以下的填料;
对碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方区。
2、填土压实方法填土压实一般有:
碾压、夯实、振动压实及利用运土工具压实等方法。
第五节土方回填,二、沟槽、基坑土方回填沟槽回填应在管道验收后进行,基坑要在构筑物达到足够强度再进行回填土方。
回填的施工过程包括还土、摊平、夯实、检查等工序。
其中关键的工序是压实,应符合设计所规定的压实度。
1、回填土方的压实方法沟槽和基坑回填压实方法有夯实和振动。
振动是将重锤放在土层表面或内部,借助振动设备使重锤振动,土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。
用于振实非黏性土壤。
夯实法是利用夯锤自由下落的冲力来夯实土壤,是沟槽、基沟回填常用的方法。
2、土方回填的施工要点还土材料应符合设计要求,一般用沟槽或基坑原土。
在构筑物及管道四周50cm范围内:
A、土中不应含有有机物;
B、冻土以及粒径大于50mm的砖、石块C、粒径较小的石子含量不应超过10%。
回填土土质应保证回填密实。
当原土属于以上三类土时,应换土回填。
回填土应具有最佳含水量。
还土,摊平,压路机夯实,第二章施工排水与地基处理,第一节:
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