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1、中等职业教育建筑工程施工专业规划教材中等职业教育建筑工程施工专业规划教材主 编：曹海成 李 娟单元单元 2 2 土方开挖施工土方开挖施工地基与基础工程施工Di Ji Yu Ji Chu Gong Cheng Shi GongDi Ji Yu Ji Chu Gong Cheng Shi Gong1 2.1 2.1 施工准备施工准备施工准备施工准备 12.2 2.2 定位放线定位放线定位放线定位放线 22.3 2.3 场地平整场地平整场地平整场地平整 32.4 2.4 土方开挖施工土方开挖施工土方开挖施工土方开挖施工 42.5 2.5 土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化土方开挖
2、施工机械化 5单元单元2土方开挖施工土方开挖施工目目录录 2.6 2.6 土方开挖施工实例土方开挖施工实例土方开挖施工实例土方开挖施工实例 62 单元单元2土方开挖施工土方开挖施工教教学学目目标标1.熟悉工程建设程序和施工准备要求；熟悉工程建设程序和施工准备要求；2.能依据施工要求能依据施工要求,做好定位放线工作；做好定位放线工作；3.掌握场地平整和土方开挖施工工艺流掌握场地平整和土方开挖施工工艺流程；程；4.掌握常用土方开挖机械的性能，进行掌握常用土方开挖机械的性能，进行土方开挖机械的选用；土方开挖机械的选用；5.能协助编制土方开挖施工方案，协助能协助编制土方开挖施工方案，协助管理土方开挖施
3、工，协助验收分项工程管理土方开挖施工，协助验收分项工程施工质量，掌握土方开挖施工安全技术。施工质量，掌握土方开挖施工安全技术。3 2.1施工准备施工准备2.1施工准备施工准备4 工程建设程序是指工程项目从策划、评估、决策、设计、施工到竣工验收、投入生产或交付使用的整个建设过程中，各项工作必须遵循的先后工作次序。工程项目建设程序是工程建设过程客观规律的反映，是建设工程项目顺利进行的重要保证。2.1.1工程建设程序工程建设程序2.1施工准备施工准备5 1.策划决策阶段策划决策阶段策划决策阶段又称为建设前期工作阶段，主要包括编报项目建议书和可行性研究报告两项工作内容。（1）对于政府投资工程项目，编报
4、项目建议书是项目建设最初阶段的工作。（2）可行性研究是在项目建议书被批准后，对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。2.1施工准备施工准备6 2.勘察设计阶段勘察设计阶段工程地质勘察是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称。工程地质勘察可为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质条件通常是指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象以及水文地质条件等。设计过程一般划分为两个阶段:即初步设计阶段和施工图设计阶段。2.1施工准备施工准备7 3.建设准备阶段建设准备阶段建设准备阶段主要工作包括：组建项目法人；征
5、地、拆迁、“三通一平”乃至“七通一平”；组织材料、设备订货；办理建设工程质量监督手续；委托工程监理；准备必要的施工图纸；组织施工招投标，择优选定施工单位；办理施工许可证等。按规定做好施工准备，具备开工条件后，建设单位申请开工，进入施工阶段。2.1施工准备施工准备8 4.施工阶段施工阶段建设工程具备了开工条件并取得施工许可证后方可开工。项目新开工时间按设计文件中规定的任何一项永久性工程第一次正式破土开槽时间而定。不需开槽的以正式打桩作为开工时间。铁路、公路、水库等以开始进行土石方工程作为正式开工时间。2.1施工准备施工准备9 5.生产准备阶段生产准备阶段对于生产性建设项目，在其竣工投产前，建设单
6、位应适时地组织专门班子或机构，有计划地做好生产准备工作，包括招收、培训生产人员；组织有关人员参加设备安装、调试、工程验收；落实原材料供应；组建生产管理机构，健全生产规章制度等。生产准备是由建设阶段转入经营的一项重要工作。2.1施工准备施工准备10 6.竣工验收阶段竣工验收阶段工程竣工验收是全面考核建设成果、检验设计和施工质量的重要步骤，也是建设项目转入生产和使用的标志。验收合格后，建设单位编制竣工决算，项目正式投入使用。2.1施工准备施工准备11 7.考核评价阶段考核评价阶段建设项目后评价是工程项目竣工投产、生产运营一段时间后，对项目的立项决策、设计施工、竣工投产、生产运营等全过程进行系统评价
7、的一种技术活动，是固定资产管理的一项重要内容，也是固定资产投资管理的最后一个环节。2.1施工准备施工准备12 施工准备工作就是指工程施工前所做的一切工作。按施工对象的规模和阶段，施工准备可分为全场全场性施工准备和单位工程施工准备性施工准备和单位工程施工准备。全场性施工准备全场性施工准备指的是大、中型工业建设项目、大型公共建筑或民用建筑群等带有全局性的部署，包括技术、组织、物资、劳力和现场准备,是各项准备工作的基础。单位工程施工准备单位工程施工准备是全场性施工准备的继续和具体化，要求做得细致，预见到施工中可能出现的各种问题，能确保单位工程均衡、连续和科学合理地施工。2.1.2施工准备工作施工准备
8、工作2.1施工准备施工准备13 2.1.2.1全场性施工准备全场性施工准备（1）施工单位要参与初步设计、技术设计方案的讨论，并据此组织编制施工组织设计。（2）施工单位要与建设单位、设计单位签订合同和有关协议,在确定建设工期和经济效益的前提下,明确分工协作的责任和权限。（3）调整、部署施工力量。（4）生产和生活基地的建设。（5）确定建筑材料、成品、半成品的资源和运输方式，要尽量减少中间装卸环节，充分利用当地已有生产能力和运输力量。（6）接通水源、电源、场内外交通道路、排水渠道。（7）进行建设区域的工程测量、放线定位，设置永久性的经纬坐标和水平基桩，补做必需的现场水文、地质勘定工作，清除现场施工障
9、碍和平整场地。2.1施工准备施工准备14 2.1.2.2单位工程的施工准备单位工程的施工准备（1）审查施工图纸，修正图纸中的错误，解决图纸中不符合施工条件的问题。（2）编制单项工程施工组织设计或施工方案。（3）编制施工图预算，签订工程合同或补充合同。（4）清理施工范围内的场地，接通水、电、交通道路，进行放线、抄平。（5）组织材料、成品、半成品等进场，以满足连续施工的要求。（6）组织施工机具进场，并经过检修能保证正常运转。（7）安排基层劳动组织，做到工种配套，对工人进行技术、安全教育。（8）在上述各项准备工作基本完成后，提出开工报告。2.1施工准备施工准备15 2.1施工准备施工准备土土方方开开
10、挖挖准准备备工工作作1.学习和审查图纸学习和审查图纸2.勘察施工现场勘察施工现场3.编制施工方案编制施工方案4.平整施工场地平整施工场地5.清除现场障碍物清除现场障碍物6.进行地下墓探进行地下墓探7.建好排水降水设施建好排水降水设施8.设置测量控制网设置测量控制网9.修建临时设施及道路修建临时设施及道路10.准备机具、物资及人员准备机具、物资及人员16 2.2定位放线定位放线2.2定位放线定位放线17 民用建筑是指住宅楼、办公楼、食堂、俱乐部、医院和学校等建筑物。民用建筑施工测量的基本任务是按照设计要求，把建筑物的位置测设到地面上，并配合施工以保证工程质量。在进行施工测量之前，应先检校所使用的
11、测量仪器和工具。另外，还须做好以下几项准备工作。2.2.1民用建筑施工测量的准备工作民用建筑施工测量的准备工作2.2定位放线定位放线18 1.了解设计意图并熟悉和核对图纸（图纸会审）了解设计意图并熟悉和核对图纸（图纸会审）从图纸中首先了解工程全貌和主要设计意图，以及对测量的要求等内容，然后熟悉核对与放样有关的建筑总平面图、建筑施工图和结构施工图，并检查总的尺寸是否与各部分尺寸之和相符，总平面图与大样详图尺寸是否一致，以免出现差错。2.2定位放线定位放线19 2.进行现场踏勘并校核定位的平面控制点和水准点进行现场踏勘并校核定位的平面控制点和水准点此项工作的目的是要了解现场的地物、地貌以及控制点的
12、分布情况，并调查与施工测量有关的问题。对建筑物地面上的平面控制点，在使用前应校核点位是否正确，并应实地检测水准点的高程。通过校核取得正确的测量起始数据和点位。2.2定位放线定位放线20 3.制订测设方案制订测设方案根据设计要求、定位条件、现场地形和施工方案等因素制订测设方案。如图2.1所示，按设计要求，拟建的3号建筑物与已有建筑物平行，两相邻墙面相距18m，南墙面在一条直线上。因此，可根据已建的2号建筑物用直角坐标法进行放样。图图2.1新新建建筑筑位位置置图图2已已有有建建筑筑；3新新建建建建筑筑2.2定位放线定位放线21 4.准备测设数据图准备测设数据图除了计算必需的测设数据外，还需从建筑总
13、平面图上查取房屋内部平面尺寸和高程数据。(1)从建筑总平面图上查出或计算出设计建筑物与原有建筑物或测量控制点之间的平面尺寸和高差，并以此作为测设建筑物总体位置的依据。(2)在建筑平面图中查取建筑物的总尺寸和内部各定位轴线之间的关系尺寸，这是施工放样的基本资料。(3)从基础平面图中查取基础边线与定位轴线的平面尺寸，以及基础布置与基础剖面的位置关系。(4)从基础详图中查取基础立面尺寸、设计标高，以及基础边线与定位轴线的尺寸关系。这是基础高程测设的依据。(5)从建筑物的立面图和剖面图中查取基础、地坪、门窗、楼板、屋面等的设计高程。这是高程测设的主要依据。2.2定位放线定位放线22 5.绘制放样略图绘
14、制放样略图图2.2是根据设计总平面图和基础平面图绘制的测设略图，图中标有已建的2号建筑物和拟建的3号建筑物之间的平面尺寸，以及定位轴线间尺寸和定位轴线控制桩等。图图2.2新建筑的测设略图新建筑的测设略图2.2定位放线定位放线23 2.2.2.1建筑物的定位建筑物的定位建筑物的定位是指根据测设略图将建筑物外墙轴线交点测设到地面上，并以此作为基础测设和细部测设的依据。由于定位条件的不同，民用建筑除了根据测量控制点、建筑基线或建筑红线、建筑方格网定位外，还可以根据已有的建筑物来进行定位。2.2.2建筑物的定位和放线建筑物的定位和放线2.2定位放线定位放线24 2.2.2.2建筑物的放线建筑物的放线建
15、筑物的放线是指根据已定位的外墙轴线交点桩详细测设出建筑物各轴线的交点桩，然后根据交点桩用白灰撒出开挖边界线。其方法如下：1.在外墙轴线周边上测设中间轴线交点桩2.恢复各轴线位置（1）测设轴线控制桩（如图2.3、图2.4）（2）设置龙门板（见图2.5）3.撒出基槽开挖边界白灰线4.技术要求2.2定位放线定位放线25 图图2.3角桩布置图角桩布置图图图2.4定位桩定位桩1木桩；木桩；2铁钉；铁钉；3混凝土混凝土保护墩保护墩2.2定位放线定位放线26 图图2.5龙门板布置龙门板布置2.2定位放线定位放线27 1.高程控制网起始依据高程控制网起始依据高程控制网依据业主提供的场区内高程控制基点测设。2.
16、高程控制网的布设高程控制网的布设根据土方开挖工作分段进行的特点，高程控制网实行分段测设，但为了保证基坑底标高精度一致，要及时进行联测。2.2.3高程控制网布设高程控制网布设2.2定位放线定位放线28 3.高程控制网的精度等级及测量方法高程控制网的精度等级及测量方法根据工程施工测量规范，标高控制网拟采用四等水准测量方法测定。4.基坑标高的控制基坑标高的控制土方施工清底时，在预留的1020cm层面上，每隔45m设水平桩控制基底标高。5.标高竖向传递标高竖向传递标高竖向传递采用50m钢尺，每层均需交圈闭合检查，误差不得超过5mm。2.2定位放线定位放线29 2.3场地平整场地平整2.3场地平整场地平
17、整场场地地平平整整是是将将建建筑筑范范围围内内的的障障碍碍物物进进行行全全部部拆拆除除，以以满满足足施施工工企企业业在在标标后后设设计计（中中标标后后的的施施工工组组织织设设计计）中中的的生生产产区区、生生活活区区在在施施工工活活动动中中的的平平面面布布置置，以以及及测测量量建建筑筑物物的的坐坐标标、标标高高、施施工工现现场场抄抄平平放放线线的的需需要要。30 1技术资料准备技术资料准备2场地清理场地清理3设置排水设施、排除地面积水设置排水设施、排除地面积水4场地调查场地调查5修筑临时道路修筑临时道路2.3.1场地平整施工准备场地平整施工准备2.3场地平整场地平整31 2.3.2.1场地平整高
18、度的计算场地平整高度的计算一般场地平整高度的选择原则是：在符合生产工艺和运输的条件下，尽量利用地形，以减少挖方数量；场地内的挖方量与填方量应尽可能达到互相平衡，以降低土方运输费用；同时应考虑最高洪水位的影响等。2.3.2场地平整土方量计算场地平整土方量计算2.3场地平整场地平整32 1.计算场地设计标高计算场地设计标高如图2.6（a）所示，将地形图划分方格网（或利用地形图的方格网），每个方格的角点标高一般可根据地形图上相邻两等高线的标高，用插入法求得。当无地形图时，亦可在现场打设木桩定好方格网，然后用仪器直接测出。场地设计标高的一般要求是，使场地内的土方在平整前和平整后相等，从而达到挖方量和填
19、方量的平衡，如图2.6（b）。设达到挖填平衡的场地平整标高为H0，则由挖填平衡条件可知：2.3场地平整场地平整33 式中N方格网数（个）；H1第一个方格共有的角点标高（m）；H2第二个方格共有的角点标高（m）；H3第三个方格共有的角点标高（m）；H4第四个方格共有的角点标高（m）。（2.1）2.3场地平整场地平整34 图图2.6场地设计标高计算简图场地设计标高计算简图（a）地形图上划分方格；（）地形图上划分方格；（b）设计标高示意图）设计标高示意图1等高线；等高线；2自然地坪；自然地坪；3设计标高平面；设计标高平面；4自然地面与设计标高平面的交线（零线）；自然地面与设计标高平面的交线（零线）；
20、H11、H12、H21、H22任一方格的四个角点的标高任一方格的四个角点的标高2.3场地平整场地平整35 2.考虑设计标高的调整值考虑设计标高的调整值式（2.1）计算的H0为一理论数值，实际尚需考虑以下因素：（1）土的可松性；（2）设计标高以下各种填方工程用土量，或设计标高以上的各种挖方工程量；（3）边坡填挖土方量；（4）部分挖方就近弃土于场外，或部分填方就近从场外取土等。2.3场地平整场地平整36 3.考虑排水坡度对设计标高的影响考虑排水坡度对设计标高的影响式（2.1）计算的H0未考虑场地的排水要求（即场地表面均处于同一个水平面上），实际中均应有一定排水坡度。如果场地面积较大，应有2以上排水
21、坡度，尚应考虑排水坡度对设计标高的影响，故场地内任一点实际施工时所采用的设计标高Hn（m）可由下式计算：2.3场地平整场地平整37 单向排水时 HnH0lI （2.2)双向排水时 HnH0lxixlyiy （2.3）式中l该点至H0的距离（m）；ix方向或y方向的排水坡度（不少于2）；lx、ly该点于x-x、y-y方向距场地中心线的距离（m）；ix、iy-x方向和y方向的排水坡度。该点比H0高则取“”号，反之取“”号。2.3场地平整场地平整38 2.3.2.2场地平整土方工程量的计算场地平整土方工程量的计算计算方法有方格网法和横断面法两种。方格网法用于地形较平缓或台阶宽度较大的地段，计算方法较
22、为复杂，但精度较高。其计算步骤和方法如下：1.划分方格网划分方格网根据已有地形图（一般用1500的地形图）将欲计算场地划分成若干个方格网，尽量与测量的纵、横坐标网对应，方格一般采用20m20m或40m40m，将相应设计标高和自然地面标高分别标注在方格点的右上角和右下角。将自然地面标高与设计地面标高的差值，即各角点的施工高度（挖或填）填在方格网的左上角，挖方为（），填方为（）。2.3场地平整场地平整39 2.计算零点位置计算零点位置在一个方格网内同时有填方或挖方时，应先算出方格网边上的零点的位置，并标注于方格网上，连接零点即得填方区与挖方区的分界线（即零线）。零点的位置按下式计算（图2.7）：式
23、中 x1、x2-角点至零点的距离（m）；h1、h2-相邻两角点的施工高度（m），均用绝对值；a-方格网的边长（m）。2.3场地平整场地平整40 为省略计算，亦可采用图解法直接求出零点位置（图2.8），方法是用尺在各角上标出相应比例，用尺相接，与方格相交点即为零点位置。这种方法可避免计算（或查表）出现的错误。图图2.7零点位置计算示意图零点位置计算示意图图图2.8零点位置图解法零点位置图解法2.3场地平整场地平整41 3.计算土方工程量计算土方工程量按方格网底面图形和表2.1所列体积计算公式计算每个方格内的挖方量或填方量，或用查表法计算。4.计算土方总量计算土方总量将挖方区（或填方区）所有方格计
24、算土方量汇总，即得该场地挖方和填方的总土方量。2.3场地平整场地平整42 2.3.2.3土方的平衡与调配计算土方的平衡与调配计算计算出土方的施工标高、挖填区面积、挖填区土方量，并考虑各种变动因素（如土的松散率、压缩率、沉降量等）进行调整后，应对土方进行综合平衡与调配。土方平衡与调配工作是土方规划设计的一项重要内容，其目的在于使土方运输量或土方运输成本为最低的条件下，确定填、挖方区土方的调配方向和数量，从而达到缩短工期和提高经济效益的目的。2.3场地平整场地平整43 表表2.1常用方格网点计算公式常用方格网点计算公式2.3场地平整场地平整44 2.3场地平整场地平整45 1.土方的平衡与调配原则
25、土方的平衡与调配原则（1）挖方与填方基本达到平衡，减少重复倒运。（2）挖（填）方量与运距的乘积之和尽可能为最小，即总土方运输量或运输费用最小。（3）好土应用在回填密实度要求较高的地区，以避免出现质量问题。（4）取土或弃土应尽量不占农田或少占农田，弃土尽可能有规划地造田。（5）分区调配应与全场调配相协调，避免只顾局部平衡，任意挖填而破坏全局平衡。（6）调配应与地下构筑物的施工相结合，地下设施的填土应留土后填。（7）选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序，避免土方运输出现对流和乱流现象，同时便于机具调配、机械化施工。2.3场地平整场地平整46 2.土方平衡与调配的步骤及方法土方平衡与调配的步骤及方
26、法（1）划分调配区。（2）计算各调配区的土方量并标明在图上。（3）计算各挖、填方调配区之间的平均运距，即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离。（4）确定土方最优调配方案。（5）绘出土方调配图。见图2.92.3场地平整场地平整47 图图2.9土方调配图土方调配图2.3场地平整场地平整48 2.3.2.4场地平整施工场地平整施工场地平整施工是将建筑范围内的自然地面通过人工或机械挖填平整改造成为设计所需要的平面，以利现场平面布置和文明施工。在工程总承包施工中，“三通一平”工作常常是由施工单位来实施，因此，场地平整也成为工程开工前的一项重要内容。场地平整要考虑满足总体规划、生产施工工艺、交通运输和场地
27、排水等要求，并尽量使土方的挖填平衡，减少运土量和重复挖运。2.3场地平整场地平整49 场地平整为施工中的一个重要项目，它的一般施工工艺流程是：现场勘察清除地面障碍物标定整平范围设置水准基点设置方格网，测量标高计算土方挖填工程量平整土方场地碾压验收。当确定平整工程后，施工人员首先应到现场进行勘察，了解场地地形、地貌和周围环境。根据建筑总平面图及规划了解并确定现场平整场地的大致范围。2.3场地平整场地平整50 平整场地的一般要求如下：（1）平整场地时应做好地面排水。平整场地的表面坡度应符合设计要求，如设计无要求时，一般应向排水沟方向做成不小于0.2的坡度。（2）平整后的场地表面应逐点检查，检查点为
28、每100400m2取1点，但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20m取1点，每边不少于1点。（3）场地平整时应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。平面控制桩和水准控制点应采取可靠措施加以保护，定期复测和检查；土方不应堆在边坡边缘。2.3场地平整场地平整51 2.4土方开挖施工土方开挖施工2.4土方开挖施工土方开挖施工52 1.四面放坡基坑土方量四面放坡基坑土方量计算计算图2.10基坑土方量计算基坑土方量的计算可近似地按棱柱体(图2.10)（即上下底为两个平行的平面，所有的顶点都在两个平行平面上的多面体）体积公式计算。2.4.1基坑、基槽土方量计算基坑、基槽土方量计算
29、图图2.10基坑土方量计算基坑土方量计算2.4土方开挖施工土方开挖施工53 式中V四面放坡基坑土方量(体积)(m3);H基坑深度(m);A1、A2基坑上、下底面积(m2);A0基坑中截面面积(m2)。2.4土方开挖施工土方开挖施工54 2.基槽土方量计算基槽土方量计算基槽土方量计算多用于计算建筑物的条形基础、渠道、管沟等土方工程量。基槽土方量计算，可沿其长度方向分段进行计算，各段土方量之和即为总土方量。如果该段内基槽横截面形状、尺寸不变时，其土方量即为该段横截面面积乘以该段基槽长度，一般两边放坡按下式计算：V=H(B+mH)L 2.4土方开挖施工土方开挖施工55 式中V两边放坡基槽该段土方量(
30、m3)；H基槽深度(m)；B基槽槽底宽度(m)；L该段基槽长度(m)；m坡度系数，m=C/H，当m=0，则表示基槽垂直开挖不放坡；C基槽一边坡底宽(m)。2.4土方开挖施工土方开挖施工56 如果该段内横截面的形状、尺寸有变化时（图2.11），也可近似地用棱柱体的体积公式按下式计算：Vi=(L/6)(A1+4Ao+A2)式中 Vi-基槽该段土方量(m3)；L-该段基槽长度(m)；A1、A2-该段基槽两端横截面面积(m2)；A0-该段基槽中截面面积(m2)。【例【例2.1】计算】计算图图2.12所示土方开挖工程量。所示土方开挖工程量。2.4土方开挖施工土方开挖施工57 图图2.11基槽土方量计算基
31、槽土方量计算图图2.12土方开挖示意图土方开挖示意图2.4土方开挖施工土方开挖施工58 土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，必须经过检验合格，并办完预检手续。夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。开挖有地下水位的基坑槽、管沟时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。2.4.2土方开挖作业条件土方开挖作业条件2.4土方开挖施工土方开挖施工59 一般要使地下水位降至开挖面以下0.5m后才能开挖。施工机械进入现场所经过的
32、道路、桥梁和卸车设施等，应事先经过检查，必要时要进行加固或加宽等准备工作。选择土方机械时，应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑，以确保能发挥施工机械的效率。施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行。熟悉图纸，做好技术交底。2.4土方开挖施工土方开挖施工60 2.4.3.1开挖坡度的确定开挖坡度的确定图2.13土方边坡土方边坡放坡坡度(图2.13)：其中，坡度系数mb/h。边坡形式主要有直线形、折线形、阶梯形（踏步形）。确定边坡大小的因素主要有土
33、质、开挖深度、开挖方法、留置时间、排水情况、坡上荷载。2.4.3土方开挖施工要点土方开挖施工要点2.4土方开挖施工土方开挖施工61 2.4.3.2土方开挖施工土方开挖施工（1）浅基坑（或浅基槽，下同）开挖，应先进行测量定位、抄平放线，定出开挖长度，按放线分块（段）分层挖土。根据土质和水文情况，采取在四侧或两侧直立开挖或放坡，以保证施工操作安全。图图2.13土方边坡土方边坡2.4土方开挖施工土方开挖施工62 当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好（即不会发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉），且无地下水时，开挖基坑亦可不放坡，采取直立开挖不加支护，但挖方深度应按表2.2的规定，基坑长度应稍大于
34、基础长度。如果超过表2.2规定的深度，应根据土质和施工具体情况进行放坡，以保证不塌方。其临时性挖方的边坡值可按表2.3采用。放坡后基坑上口宽度由基坑底面宽度及边坡坡度来决定，坑底宽度每边应比基础宽出1530cm，以便施工操作。2.4土方开挖施工土方开挖施工63 项次土的种类容许深度（m）1密实、中密的砂子和碎石类土（充填物为砂土）1.002硬塑、可塑的粉质粘土及粉土1.253硬塑、可塑的粘土和碎石类土（充填物为粘性土）1.504坚硬的粘土2.00表表2.2基坑（槽）和管沟不加支撑时的容许深度基坑（槽）和管沟不加支撑时的容许深度2.4土方开挖施工土方开挖施工64 土的土的类别类别边边坡坡值值（高
35、：（高：宽宽）砂土（不包括砂土（不包括细细砂、粉砂）砂、粉砂）1：1.251：1.50一般性粘土一般性粘土硬硬1：0.751：1.00硬塑硬塑1：11：1.25软软1：1.5或更或更缓缓碎石碎石类类土土充填充填坚坚硬、硬塑粘性土硬、硬塑粘性土1：0.51：1.0充填砂土充填砂土1：11：1.5表表2.3临时性挖方边坡值临时性挖方边坡值注：有成熟施工经验时，可不受本表限制。设计有要求时，应符合设计标准。如采用降水或其他加固措施，也不受本表限制。开挖深度对软土不超过4m，对硬土不超过8m。2.4土方开挖施工土方开挖施工65 （2）当开挖基坑（槽）的土体含水量大而不稳定，或基坑较深，或受到周围场地限
36、制而需用较陡的边坡或直立开挖但土质较差时，应采用临时性支撑加固，基坑、基槽每边的宽度应比基础宽1520cm，以便于设置支撑加固结构。挖土时，土壁要求平直，挖好一层支一层支撑，挡土板要紧贴土面，并用小木桩或横撑木顶住挡板。开挖宽度较大的基坑，当在局部地段无法放坡，或下部土方受到基坑尺寸限制不能放较大坡度时，应在下部坡脚采取加固措施，如采用短桩与横隔板支撑或砌砖、毛石或用编织袋、草袋装土堆砌临时矮挡土墙保护坡脚。2.4土方开挖施工土方开挖施工66 （3）基坑开挖的一般程序是：测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留土层等。相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段
37、分层进行，每层0.3m左右，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，每3m左右修一次坡，至设计标高时再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过2.0cm。2.4土方开挖施工土方开挖施工67 （4）基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当采用人工挖土，基坑挖好后不能立即进行下道工序时，应预留一层1530cm厚的土不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。采用机械开挖基坑时，为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留一层由人工挖掘修整。使用铲运机、推土机开挖时，保留土层厚度为1520cm，使用正铲、反铲或拉铲挖土时为2030cm。2.4土方开挖施工土方开挖施工68 （5）在地下水位以下挖土时
38、，应在基坑（槽）四侧或两侧挖好临时排水沟和集水井，或采用井点降水，将水位降低至坑底或槽底以下500mm，以利于挖方的顺利进行。降水工作应持续到基础（包括地下水位下回填土）施工完成。2.4土方开挖施工土方开挖施工69 （6）雨季施工时，基坑（槽）应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并在基槽两侧围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑（槽），同时应经常检查边坡和支撑情况，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。（7）基坑开挖时，应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。（8）土方开挖机械。2.4土方开挖施工土方开挖施工70 2.4.3.3土方开挖方案土方开挖方案施工方案的编制在满足
39、设计要求、工程质量、施工安全和工期要求等条件下，通过技术经济比较，进行施工方案的优化选择。编制土方开挖施工方案时,一般应考虑：（1）开挖方式和施工方法能满足开挖进度要求，与施工导流和混凝土浇筑等前后工序相衔接，并满足防洪和度汛要求。（2）根据水文、季节和施工条件，合理安排施工顺序，快速施工，均衡生产。（3）根据开挖工程规模、土石特性、工作条件、施工方法,选择适用的施工机械设备。挖、装、运、卸各项设备要合理配套。2.4土方开挖施工土方开挖施工71 （4）因地制宜，安排好交通运输路线和施工总平面布置，以及水、电等系统。（5）搞好土石方平衡与调配，注意安排挖采结合、弃填结合，避免重复倒运。弃渣、弃土
40、场地尽量少占农田，并尽可能造地还田。（6）确定施工排水措施，将妨碍施工作业和影响工程质量的雨水、地表水、地下水和施工废水排至场地以外，为工程创造良好的施工条件。按设计和施工技术规范的要求，保证施工质量。对施工中可能遇到的问题，如流砂现象、边坡稳定等，要进行技术分析，提出解决的措施。（7）注意施工安全，按照安全、防火、环境保护、工业卫生等方面规程的规定，制定施工安全技术措施。2.4土方开挖施工土方开挖施工72 1.对定位放线的控制对定位放线的控制 它的控制内容主要为复核建筑物的定位桩、轴线、方位和几何尺寸。2.对土方开挖的控制对土方开挖的控制 它的控制内容主要为检查挖土标高、截面尺寸、放坡和排水
41、。3.基坑（槽）验收基坑（槽）验收4.土方开挖工程质量检验标准。土方开挖工程质量检验标准。具体标准见表2.4。2.4.4土方开挖施工质量检验土方开挖施工质量检验2.4土方开挖施工土方开挖施工73 项序项目允许偏差或允许值检验方法柱基、基坑、基槽挖方场地平整管沟地（路）面基层人工机械主控项目1标高5030505050水准仪2长度、宽度（由设计中心线向两边量）200300500100-经纬仪、用钢尺量501001503边坡设计要求观察或用坡度尺检查一般项目1表面平整度2020502020用2m靠尺和楔形塞尺检查2基底土性设计要求观察或土样分析表表2.4土方开挖工程质量检验标准（土方开挖工程质量检验
42、标准（mm）注：地（路）面基层的允许偏差只适用于直接在挖、填方做地（路）面的基层。2.4土方开挖施工土方开挖施工74 （1）在施工组织设计中，要有单项土方工程施工方案，对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计，边坡支护要有设计计算书。（2）人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般应大于2.5m；多台机械同时开挖时，挖土机间距离应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。（3）挖土方前要认真检查周围环境，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。2.4.5土方开挖安全技术土方开挖安全技术2.4土方开挖施工土方开挖施工75 （4）基坑开挖应严格按要求
43、放坡，操作时应随时关注边坡的稳定情况，发现问题及时加固处理。（5）机械挖土，多台阶同时开挖土方时，应验算边坡的稳定，并根据规定和验算确定挖土机离边坡的安全距离。（6）深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。（7）运土道路的坡度、转弯半径要符合有关安全规定。（8）爆破土方要遵守爆破作业安全的有关规定。2.4土方开挖施工土方开挖施工76 2.5土方开挖土方开挖施工机械化施工机械化2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化77 土方工程施工包括挖、运、填、压四个内容，其施工方法可采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工。这要根据场地条件、工程量和当地施工条件决定。在规模较大、土方较集中的工程中，
44、采用机械化施工较经济；对工程量不大，施工点较分散的工程或因受场地限制而不便采用机械施工的地段，应该用人力施工或半机械化施工。机械开挖的常用机械有：推土机、铲运机、单斗挖掘机（包括正铲、反铲、拉铲、抓铲等）、多斗挖掘机、装载机等。2.5.1常用的土方施工机械常用的土方施工机械2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化78 1.推土机推土机推土机是土方工程施工的主要机械之一，它是在履带推土机是土方工程施工的主要机械之一，它是在履带式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。常用推土式拖拉机上安装推土板等工作装置而成的机械。常用推土机的发动机功率有机的发动机功率有45kW、75kW、90kW、120k
45、W等数种。等数种。推土板多用液压操纵。图推土板多用液压操纵。图2.14是液压操纵的是液压操纵的T2100型推土型推土机外形图，机外形图，图图2.14T2-100型推土机外形图型推土机外形图2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化79 （1）下坡推土（图）下坡推土（图2.15）推土机顺地面坡势沿下坡方向推土，借助机械往下的重力作用，可增大铲刀的切土深度和运土数量，可提高推土机能力和缩短推土时间，一般可提高生产率30%40%。但采用下坡推土时的坡度不宜大于15，以免后退时爬坡困难。图图2.15下坡推土法下坡推土法2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化80 （2）槽形推土（图2.16）图图2.
46、16槽形推土槽形推土 当运距较远、挖土层较厚时，利用已推过的土槽再次推土，可以减少铲刀两侧土的散漏。这样作业可提高效率10%30%。槽深以1m左右为宜，槽间土埂宽约0.5m。在推出多条槽后，再将土埂推入槽内，然后运出。2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化81 （3）并列推土）并列推土对于大面积的施工区，可用23台推土机并列推土（图2.17）。推土时两铲刀相距150300mm,这样可以减少土的散失而增大推土量，能提高生产率15%30%。但平均运距不宜超过5075m,亦不宜小于20m，且推土机数量不宜超过3台，否则倒车不便，行驶不一致，反而影响生产率的提高。图图2.17并列推土并列推土2.5
47、土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化82 （4）分批集中，一次推送）分批集中，一次推送若运距较远而土质又比较坚硬时，由于切土的深度不大，宜采用多次铲土，分批集中，再一次推送的方法（图2.18），使铲刀前保持满载，以提高生产率。图图2.18分批集中分批集中2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化83 2.铲运机铲运机铲运机是一种能综合完成全部土方施工工序（挖土、装土、运土、卸土和平土）的机械。按行走方式不同铲运机可分为自行式铲运机和拖式铲运机两种，如图2.19、图2.20所示。常用的铲运机斗容量为2m3、5m3、6m3、7m3等数种，按铲斗的不同操纵系统铲运机又可分为机械操纵铲运机和液压操纵铲
48、运机两种。2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化84 图图2.19自行式铲运机外形图自行式铲运机外形图图图2.20拖式铲运机外形图拖式铲运机外形图2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化85 铲运机适用于开挖一三类土，常用于坡度为20以内的大面积土方挖、填、平整、压实，大型基坑开挖和堤坝填筑等。铲运机运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等而定。其运行线路适用于运距为6001500m，当运距为200350m时效率最高。采用下坡铲土、跨铲法、推土机助铲法等，可缩短装土时间，提高土斗装土量，以充分发挥其效率。2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化86 （1）合理选择铲
49、运机的开行路线）合理选择铲运机的开行路线 当地形起伏不大、施工地段较短时，多采用环形路线，如图2.21（a）、（b）所示。环形路线每一循环只完成一次铲土和卸土，挖土和填土交替。挖填之间距离较短时，则可采用大循环路线，如图2.21（c）所示，一个循环能完成多次铲土和卸土，这样可减少铲运机的转弯次数，提高工作效率。施工地段较长或地形起伏较大时，多采用“8”字形开行路线，如图2.21（d）所示。2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化87 图图2.21铲运机的平行路线铲运机的平行路线(a)、(b)环形路线；环形路线；(c)大环形大环形路线；路线；(d)“8”字形路线字形路线2.5土方开挖施工机械化
50、土方开挖施工机械化88 （2）提高工效的操作方法）提高工效的操作方法 下坡铲土法 跨铲法（图2.22）推土机助铲（图2.23）双联铲运法（图2.24）图图2.22跨铲法跨铲法1沟槽；沟槽；2土埂土埂A铲土宽；铲土宽；B不大于拖拉机履带净距不大于拖拉机履带净距2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化89 图图2.23推土机助铲推土机助铲1铲运机；铲运机；2推土机推土机图图2.24双联铲运法双联铲运法2.5土方开挖施工机械化土方开挖施工机械化90 3.单斗挖掘机单斗挖掘机单斗挖掘机是基坑(槽)土方开挖中常用的一种机械。按其行走装置的不同，分为履带式和轮胎式两类。根据工作的需要，其工作装置可以更换