《平法识图与钢筋计算答疑解惑.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平法识图与钢筋计算答疑解惑.pdf（121页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、土木工程施工课程教案 1 土 木 工 程 施 工 1 土方工程.12 1.1 土方规划.12 1.1.1 土方工程的内容及施工要求.12 1.1.2 土的工程分类和性质.12 1.1.3 土方边坡.15 1.1.4 土方量计算的基本方法.17 1.1.5 场地平整土方量的计算.19 1.1.6 用最小二乘法原理求最佳设计平面.19 1.1.7 土方工程量的计算和调配.20 1.2 土方工程施工要点.22 1.2.1 土方工程施工前的准备工作.22 1.2.2 土壁稳定.23 1.2.3 施工降水.26 1.2.4 流沙防治.32 1.2.5 土方的填筑和压实.32 1.3 土石方工程的机械化施
2、工.34 1.3.1 推土机施工.34 1.3.2 铲运机施工.35 1.3.3 挖掘机（挖土机）施工.35 1.3.4 装载机施工.36 1.3.5 土方工程综合机械化施工.36 1.4 爆破施工.38 1.4.1 炸药.38 1.4.2 爆破漏斗及药量计算.38 1.4.3 爆破方法.38 1.4.4 起爆技术.38 1.4.5 爆破安全措施.39 2 地基与基础工程.40 2.1 地基加固处理.40 2.1.1 地基加固原理.40 2.1.2 地基加固方法.40 土木工程施工课程教案 2 2.2 桩基施工.40 2.2.1 钢筋混凝土预制桩锤击施工法.42 2.2.2 静力压桩、振动沉桩
3、、射水沉桩.45 2.2.3 混凝土和钢筋混凝土灌注桩施工.46 2.3 地下连续墙施工.49 2.4 沉井基础.49 2.5 墩基础（人工挖孔桩）.49 3 砌筑工程.51 3.1 砌砖施工.51 3.1.1 材料.51 3.1.2 脚手架及垂直运输.51 3.1.3 砖砌体施工工艺及质量.52 3.1.4 砖砌体冬季施工.52 3.2 石砌体施工.52 3.2.1 材料.52 3.2.2 施工工艺.53 3.2.3 石砌体的质量标准.53 3.3 中小型砌块施工.53 3.3.1 材料.53 3.3.2 砌块施工工艺.54 3.4 拱桥砌体施工.54 4 混凝土结构工程.54 4.1 混凝
4、土结构工程概述.54 4.2 钢筋工程.54 4.2.1 钢筋的种类和性能.55 4.2.2 钢筋的冷加工.55 4.2.3 钢筋焊接.57 4.2.4 钢筋机械连接.62 4.2.5 钢筋的配料及加工.62 4.3 模板工程.62 4.3.1 定型模板和工具式支模.63 4.3.2 现浇结构中常见的模板.64 4.3.3 模板安装质量要求.66 4.3.4 模板设计.66 4.3.5 模板的拆除.67 4.3.6 大模板.67 土木工程施工课程教案 3 4.4 混凝土工程.68 4.4.1 混凝土的原材料.69 4.4.2 混凝土的和易性和强度.69 4.4.3 混凝土施工配料.70 4.4
5、.4 混凝土搅拌.70 4.4.5 混凝土运输.72 4.4.6 混凝土成形.74 4.4.7 混凝土养护.78 4.4.8 混凝土质量检查.80 4.4.9 混凝土冬季施工.83 5 预应力混凝土工程.84 5.1 概述 84 5.2 先张法施工.84 5.2.1 台座.85 5.2.2 张拉机具和夹具.85 5.2.3 先张法施工工艺.86 5.3 后张法施工.87 5.3.1 锚具和预应力筋的制作.87 5.3.2 张拉机具和设备.88 5.3.3 后张法施工工艺.88 5.3.4 电热法施工.89 5.4 无粘结预应力混凝土施工.89 5.4.1 无粘结预应力束的制作.89 5.4.2
6、 无粘结预应力束的铺设.90 5.4.3 无粘结预应力束的张拉.90 6 结构吊装工程.91 6.1 起重机械.91 6.1.1 桅杆式起重机.91 6.1.2 自行式起重机.91 6.1.3 塔式起重机.92 6.2 索具设备.92 6.2.1 卷扬机.92 6.2.2 滑轮组.92 6.2.3 钢丝绳.92 6.2.4 横吊梁.92 6.3 单层工业厂房结构吊装.92 土木工程施工课程教案 4 6.3.1 构件吊装工艺.93 6.3.2 结构吊装方案.94 6.4 装配式框架结构吊装.95 6.5 大跨度结构吊装.95 6.5.1 分块吊装法.95 6.5.2 整体吊装法.95 6.5.3
7、 高空滑移法.95 6.5.4 整体提升法.95 6.5.5 整体顶升法.95 7 升滑法施工.96 7.1 升板法施工.96 7.1.1 提升设备.96 7.1.2 柱的预制和安装.96 7.1.3 板的制作.97 7.1.4 板的提升.97 7.1.5 提升阶段群柱的稳定.98 7.1.6 升板工艺的发展.99 7.2 升模法施工.99 7.2.1 升模工艺.99 7.2.2 升滑法施工.99 7.2.3 升提法施工.99 7.3 液压滑模施工.100 7.3.1 模板系统.100 7.3.2 操作平台系统.100 7.3.3 液压滑升系统.100 7.3.4 液压滑模的施工.101 7.
8、4 爬升模板.103 7.4.1 爬模模板的组成和原理.103 7.4.2 爬模工艺中的主体施工.105 8 防水工程.106 8.1 屋面防水施工.106 8.1.1 卷材防水屋面.106 8.1.2 涂膜防水屋面.108 8.1.3 细石混凝土刚性防水屋面.108 8.2 地下建筑防水工程.109 8.2.1 卷材防水层.109 土木工程施工课程教案 5 8.2.2 水泥砂浆防水层.109 8.2.3 冷胶料防水层.109 8.2.4 防水混凝土.109 8.2.5 堵漏技术.109 9 装饰工程.110 9.1 装饰工程概述.110 9.2 抹灰工程.110 9.2.1 抹灰工程分类.1
9、10 9.2.2 一般抹灰.110 9.2.3 机械喷涂抹灰.110 9.2.4 装饰抹灰.111 9.3 饰面板（砖）工程.111 9.3.1 饰面板（砖）材料及其要求.111 9.3.2 饰面板（砖）的施工.111 9.3.3 铝合金饰面板的施工.111 9.3.4 塑料饰面板的施工.111 9.4 裱糊工程.111 9.4.1 裱糊材料及要求.111 9.4.2 裱糊施工.112 9.4.3 裱糊工程的质量标准和检验方法.112 9.5 涂料工程.112 9.5.1 油漆涂料.112 9.5.2 涂料涂饰.112 9.6 刷浆工程.112 10 桥梁结构工程.113 11 施工组织概述.
10、114 11.1 建筑施工的特点.114 11.2 施工组织的基本原则.114 11.3 原始资料调查.114 11.3.1 工程勘察.114 11.3.2 技术经济调查.114 11.4 施工准备工作.114 11.4.1 基础工作准备.114 11.4.2 全工地性施工准备.114 11.4.3 单位工程施工条件准备.114 11.4.4 分部、分项工程作业条件准备.114 土木工程施工课程教案 6 11.5 施工组织设计.114 11.5.1 施工组织设计的作用.114 11.5.2 施工组织设计分类.115 11.5.3 施工组织设计的内容.115 11.5.4 施工组织设计的贯彻、检
11、查和调整.115 12 流水施工原理.116 12.1 流水施工概念.116 12.2 流水施工指示图表.116 12.3 流水施工的参数.116 12.4 流水施工分类.116 12.5 流水施工的组织方法.117 12.5.1 固定节拍流水.117 12.5.2 成倍节拍专业流水.117 12.5.3 分别流水（非节奏流水）.117 12.5.4 流水线法.117 12.6 流水施工组织示例.117 13 网络计划技术.118 13.1 网络图的绘制.118 13.1.1 双代号网络.118 13.1.2 单代号网络.118 13.2 网络计划的时间参数计算.118 13.3 双代号时标网
12、络计划.118 13.4 网络计划的优化.118 13.5 网络计划的控制.118 14 施工组织总设计.119 14.1 施工总体方案的制订.119 14.2 施工总进度计划.119 14.3 全工地性施工业务.119 14.4 施工总平面图.119 15 单位工程施工设计.120 15.1 选择施工方案.120 15.2 编制施工进度.120 15.3 设计施工平面图.120 15.4 拟定施工措施.120 15.5 高层建筑施工设计示例.120 土木工程施工课程教案 7 土木工程施工课程教案 8 土 木 工 程 施 工 绪论 一 研究对象、任务和学习方法 研究对象：1 根据工程技术特点和
13、资源条件，从技术经济角度出发，选择和组合最合理的施工方案的规律；着眼于技术实现方法的优选 2 根据工程技术特点和资源条件，从技术经济角度出发，编制施工组织设计文件并进行动态管理。着眼于技术实现方法在时间和空间的科学合理的安排 任务：1 了解国家关于基本建设的技术经济政策；2 了解施工技术及其发展；3 掌握工种工程和单体建筑物施工方案的选择和施工组织设计的编制，能独立分析和解决有关施工技术和组织计划问题。学习方法：1 理解掌握课堂教学的基本内容；2 关注基本建设的方针政策；3 重视实践环节，注意实际经验的积累。二 我国的基本建设方针和政策 1 控制固定资产投资规模 资金需求大银根松动利率提高通货
14、膨胀投资经济效益差 投资规模大 生产资料紧张物价提高人民生活受影响 盲目投资多重复建设资源的社会效益差 2 基建项目审批制度 是控制基建规模、功能的政府职能作用。不管是什么投资资金来源，均需审批。3 严格基本建设程序 一方面，是基建审批制度的程序保证；另一方面，体现对基本建设客观规律认识。对国家投资项目，尤其强调通过严格遵守基建程序中的可行性论证，避免比不合理投资项目，造成浪费。土木工程施工课程教案 9 4 实行严格的责任制度国家投资项目资金有偿使用下的业主负责制 主要指国家投资项目，建设单位对国家计划和财政部门的责任制度。这种项目目前只限于文教卫等非经营产业的公共事业项目，而且融资渠道也越来
15、越多样化。5 改革基本建设管理体制 建设单位与国家财政之间的承包，从投资包干（资金无偿使用）到拨改贷（建设单位承担投资风险，享受投资效益，走向市场）。施工单位向建设单位（或业主）的承包，前提是招投标机制，打破传统的地区和部门界限，按市场经济方式运作。施工单位内部管理，如项目经理制等。其它改革如，建设监理制、改革用工制度、材料供应制度等。三 我国建筑施工发展概况 建筑技术历史悠久，自古以来，特别是在建筑材料（秦砖汉瓦）、砌体拱结构、古建筑木结构方面，对世界建筑技术有突出的贡献。清朝鸦片战争后，受西方文化的影响，出现现代建筑材料建成的房屋，开始正规的建筑工程教育，出现了民营的建筑商（营造商）。解放
16、后 50 年代末，北京十大建筑体现当时的中国建筑水平。改革开放后，经济发展大大加快，建筑业发展在沿海经济发达地区发展迅速，出现大量现代高层建筑，集中在北京、上海、广州和深圳。四 施工规范与施工规程（规定）建筑施工的有关规范均为（施工）技术规范或施工及验收规范等，以 G B J编号，是国家标准，分册制定发布，是国家建设主管部门颁布的行政法规。如：1.烟囱工程施工及验收规范GBJ7885 2.人防工程施工及验收规范GBJ13490 3.土方与爆破工程施工及验收规范GBJ20183 4.地基与基础工程施工及验收规范GBJ20283 5.砖石工程施工及验收规范GBJ20383 6.钢筋混凝土工程施工及
17、验收规范GBJ20483【混凝土结构工程施工及验收规范GB5020492】7.钢结构工程施工及验收规范GBJ20583 8.木结构工程施工及验收规范GBJ20683 9.屋面工程施工及验收规范GBJ20783 土木工程施工课程教案 1010.地下防水工程施工及验收规范GBJ20883 11.地面与楼面工程施工及验收规范GBJ20983 12.装饰工程施工及验收规范GBJ21083【建筑装饰工程施工及验收规范JGJ7391】13.制冷设备安装工程施工及验收规范GBJ6684 14.采暖与卫生工程施工及验收规范GBJ24282 15.通风与空调工程施工及验收规范GBJ24382 16.电气装置安装
18、工程施工及验收规范GBJ23282 17.锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ8685 18.地下工程防水技术规范GBJ10887 19.液压滑动模板施工技术规范GBJ11387 20.钢筋混凝土升板结构技术规范GBJ13090 21.组合钢模板技术规范GBJ21489 其次，施工（技术）规程（规定，规范）是比“施工规范”低一个等级的施工标准文件，一般由各部、委或重要的科研、设计单位编制，报规范管理单位批准或备案后发布试行，为部颁标准，以 J G J编号。主要是为了及时推广新结构、新材料、新工艺等制订的标准。有时将设计施工并为一册，制订设计与施工规程。如：1.装配式大板居住建筑设计与施工规程JGJ
19、191 2.液压滑升模板工程设计与施工规程 后晋升为液压滑动模板工程施工技术规范GBJ11387 3.工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程JGJ480 4.中型砌块建筑设计与施工规程JGJ580 5.高层建筑箱形基础设计与施工规程JGJ680 6.多层砖房设置钢筋混凝土构造柱抗震设计与施工规程JGJ1382 7.混凝土空心小型砌块建筑设计与施工规程JGJ1482 8.大模板多层住宅结构设计与施工规程JGJ2084 9.V 形折板屋盖设计与施工规程JGJ2184，等。10.建筑地基处理技术规范JGJ7991 11.钢筋焊接及验收规程JGJ1884 12.钢筋焊接接头试验方法JGJ2786 13
20、.钢管脚手架扣件JGJ2285 上述标准均为施工技术标准。与此同时，还有一些关于施工管理方面的标准，它们有的是国标，有的是部颁标准。如：土木工程施工课程教案 11 1.建筑安装工程质量检验评定统一标准GBJ30088 2.建筑工程质量检验评定标准GBJ30188 3.建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准GBJ30288 4.建筑电气安装工程质量检验评定标准GBJ30388 5.通风与空调工程质量检验评定标准GBJ30488 6.建筑安装工程质量检验评定标准TJ30575 7.电梯安装工程质量检验评定标准GBJ31088 8.预制混凝土构件质量检验评定标准GBJ32190 9.建筑机械使用安全
21、技术规程JGJ3386 10.施工现场临时用电安全技术规范JGJ4688 11.建筑施工安全检查评分标准JGJ5988 12.液压滑动模板施工安全技术规程JGJ6589 13.网架结构工程质量检验评定标准JGJ7891 14.建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091 当“规程（规定，规范）”与“规范”抵触时，以规范为准。上述涉及的标准仅是所有规范、规程的举例一部分，主要是当前建筑安装工程施工中使用的重要的规范标准。土木工程施工课程教案 12 1 土方工程 1.1 土方规划 1.1.1 土方工程的内容及施工要求 1 土石方工程的含义 土、石的挖掘、填筑和运输，以及排水、降水和土壁支撑等准备和辅
22、助工程。2 土方工程的内容(1).平整场地(2).土方开挖和支护(3).土方回填与压实 3 土石方工程施工特点 工程量大，劳动繁重，施工条件复杂。4 土石方工程施工要求(1).调查工程条件，包括土壤种类和工程性质、工期要求、质量要求、水文地质气象资料等(2).准确施工(3).合理安排施工计划；(4).选择适当的施工方案和适当的机械进行施工，使机械发挥最大的使用效率；(5).合理调配土石方，使总的工程量最少，省工省费用，尽量避免雨季施工；(6).安排一切必要的准备和辅助工程，运输道路、排水、降水、土壁支撑等；(7).对施工可能遇到的问题，如流沙现象、边坡稳定进行技术分析，提出解决措施；(8).安
23、全施工措施；1.1.2 土的工程分类和性质 不同的土对施工方法、劳动消耗和劳动生产率有直接的影响。不同土的物理力学性能均不同，充分掌握各类土的特性及其对施工的影响，才能选择正确的施工方法。1 按建筑工程地基土分类 粘性土、砂土、碎石土、岩石、人工填土 1)粘性土还可细分为：a)按土的粘性分（由于粒径不同）：土木工程施工课程教案 13现较少粘土、亚粘土、轻亚粘土（按塑性指数 Ip：17、1017，310）；现通常粘土、粉质粘土、粉土（按野外鉴别方法观察）。与上基本相当 b)按土的可塑性分：坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑。2)砂土还可细分为：a)按工程地质特征和土的性质不同（粒径不同），再分：砾砂粒
24、径大于 2mm 的颗粒占全重 2550 粗沙粒径大于 0.5mm 的颗粒超过全重 50 中砂粒径大于 0.25mm 的颗粒超过全重 50 细纱粒径大于 0.075mm 的颗粒超过全重 85 粉砂粒径大于 0.05mm 的颗粒不超过全重 50 b)根据含水的饱和度分：稍湿、很湿、饱和。c)也可根据孔隙比的大小分：密实、中密、稍密和松散（按标准贯入试验锤击数）；3)碎石土还可细分为 a)按粒径不同：漂石或块石：50以上的颗粒超过 200mm；卵（碎）石：50以上的颗粒超过 20mm；砾石（圆砾或角砾）：50以上的颗粒超过 2mm。b)根据孔隙比的大小分：密实、中密、稍密和松散；4)土的颗粒分类 土
25、的颗粒分类 颗粒名称 粒组分界值（mm）一般特征 漂石或块石 200 透水性很大，无粘性，无毛细水 卵石或碎石 20020 不能保持水分 大 2010 中 105 圆砾或角砾 小 52 透水性大，无粘性，毛细水上升高度不超过粒径大小 粗 20.5 中 0.50.25 细 0.250.074 砂粒 极细 0.0740.05 易透水，当混入云母等杂质时，透水性减小，而压缩性增加，无粘性，遇水不膨胀，干燥时松散，毛细水上升高度不大，随粒径变小而增加 粗 0.050.01 粉粒 细 0.010.005 透水性小，湿时稍有粘性，遇水膨胀小，干时稍有收缩，毛细水上升高度较大较快，极易出现冻胀现象 粗 0.
26、0050.001 中 0.0010.0001 粘粒 细 0 表示填土，反之 Hi=0 3 用“表上作业法”进行土方调配（1）单位运价表和产销平衡表（2）初始方案（最小元素法）条件：m+n-1 个“非零”变量；“非零”变量不形成闭回路（3）空格检验数 闭回路法：空格闭回路，唯一。位势法。2 个方法等价。（4）调整 最大调整数闭回路中最小变量 土木工程施工课程教案 22（5）所有检验数 0 时，最优，计算总运价。分析实际问题，列出产销平衡表和单位运价表。用最小元素法确定初始方案求检验数（闭回路法或位势法）全部检验数0?找出绝对值最大的负检验数，用闭回路法调整后得一新方案 得到最优方案，算出总的运价
27、 结束 否 是 1.2 土方工程施工要点 1.2.1 土方工程施工前的准备工作 1 清理施工场地、拆迁障碍物 旧有房屋、构筑物、道路、沟渠、管道、电线、电杆、坟墓、树木等；2 设置排水防洪设施 地表水：积水及雨水 措施：排水沟合理布置，截面按需要，一般不小于 0.50.5m，坡度 0.2，截水沟或排洪沟山坡地段，截断地表雨水流入施工地段，设在坡地较高处 挡水堤坝低洼地施工，场地周围设置，防治雨水流入 3 修筑运输临时道路 场地内施工机械运行的道路，主要干线宜与永久性道路结合修建，一般双车道，宽度不小于 7 米。20cm 厚碎石或砾石路基，两侧结合设置排水沟，重车下坡行驶。4 修建临时设施、安装
28、临时水电 搭设临时工棚，修建现场供水、供电、供压缩空气管线。土木工程施工课程教案 23 5 材料、机具的准备，设备试运转 机械设备的维修、检查，运往施工现场。6 测量、放线 7 土方工程的辅助工作，边坡稳定、基坑支护、降水措施 1.2.2 土壁稳定 1 塌方的原因 1）坡度过大 2）含水量和渗水动水压力作用 3）坑缘荷载 2 防止塌方的技术措施 设置边坡和支撑（1）横撑式支撑 土压力按基于经验的简化分布计算，但有时也仍常用传统的线性土压力分布。挡板、枋木和撑木的受力按简支计算，较简单，在此不加赘述。（2）板桩支护结构 板桩支护结构的组成：挡墙、支撑。工程中支护的方法从支护挡墙的类型上分，有：挡
29、土板枋木；钢板桩，或钢板桩的组合应用；钢筋混凝土板桩；H 型钢（钢筋混凝土）支柱挡板支护墙；钻孔灌注桩挡墙；旋喷桩帷幕墙；深层搅拌水泥土挡墙；地下连续墙；等。从挡墙的支撑结构，通常有：水平短撑木支撑；结合挡土板枋木，是基槽、沟槽土壁的常用支护方法，适用沟槽宽度较小的情况。悬臂式挡墙；仅用于锁口钢板桩或 H 型钢（钢筋混凝土）支柱、木挡板支护结构中，适用开挖深度不大于 4m（软粘土、淤泥质土中）。单锚式挡墙；使用最广泛的一种挡墙支护结构形式，开挖深度可达 6m。多层支撑（或拉锚）式挡墙；适用开挖深度和宽度较大的基坑，支撑的层土木工程施工课程教案 24数和间距按计算确定。当基坑宽度大于 15m 时
30、，基坑中间加支撑立柱，形成空间支撑构架。每一层又是一个平面结构，支撑构件的布置由基坑形状决定。斜柱支撑；开挖范围较大，不容许设置过多支撑，无设置拉锚的条件。无支撑（无拉锚）自立式挡墙，等不适用支撑及拉锚的情况下（如基坑面积很大，内部支撑不经济或支撑对内部结构施工有妨碍，墙后又没有条件使用拉锚），开挖深度又超过悬臂式挡墙的适用范围时，采用特殊结构形式构成自立式挡墙。如钢板桩围堰（墩）、格型重力式地下连续墙等。这些方法，结合其它因素（如逆筑法等），可以产生更多的支护施工方案。板桩具有挡土和防水的作用。对地下水较高的情况，能增加水的渗流路线，防止流沙现象。是一种广泛使用的挡墙支护结构形式。板桩的形式
31、有钢板桩和钢筋混凝土板桩两大类。前者可拔除重复使用，后者一般不重复使用。钢板桩常见的有：一字锁口平板桩，槽钢钢板桩、U 字型锁口板桩、Z 字型锁口板桩。目前常用 U 字型锁口钢板桩，又称拉森板桩。钢筋混凝土板桩通常有矩形和 T 形两种。矩形板桩的边缘有企口，厚度一般150450mm，宽度与打桩设备的能力有关，一般常用 500800mm。T 形板桩由翼缘和肋组成，翼缘边缘厚一般 100150 mm，有单边企口，宽度可达 1600 mm，肋厚度一般 200300 mm，宽度 470750 mm。H 型钢（钢筋混凝土）支柱挡板支护墙，实际是板桩支撑的一种变种。挡板可为木板、钢筋混凝土板、或钢木结合板
32、。对支撑构件或锚杆，钢板桩应有围檩。钢筋混凝土板桩或钢筋混凝土支柱结合挡板的体系应在顶部设一圈梁（或称锁口梁），有时该梁也兼代围檩的作用，否则，支撑应通过专门的围檩传力，或作用在 H 型钢（钢筋混凝土）支柱上。这些板桩类型的支护结构的计算都是类似的。3 边坡稳定计算（1）无粘性土边坡失稳分析 TTNW 土颗粒重 W，NW*cos，TW*sin 土木工程施工课程教案 25T N t a n W*cost a n ：内摩擦角（-试验拟合直线的斜角，t a n ）稳定安全系数 KT /T t a n /t a n 。所以，时，土坡就是稳定的。（2）粘性土边坡失稳分析 粘性土边坡失稳，是边坡土体沿着一
33、个曲面产生滑动而造成塌方。在曲面上（滑动面），土体应剪切而破坏，即剪力克服了土的抗剪能力。曲面的位置与形状与边坡的形式，土的性状有关。但通常可近似看作圆柱面。现介绍粘性土边坡用“条分法”稳定的计算：该方法是 1922 年由瑞典工程师 W.费兰纽斯（Fellennius）提出来的，具有较普遍的意义，可以分析比较复杂的情况，如土质不均匀的土坡等。“条分法”假设滑动面为圆柱面，滑弧通过坡脚，并按平面问题进行计算。即可按土坡的单位长度单独分析。假设无动水压力的影响。任意选一圆心为 O，半径为 R 的圆弧为滑动面，将滑动面以上的土体分为 n个等宽度的土条。取第 i 个土条进行脱离体分析，并忽略土条间的相
34、互作用力。平衡条件下，可得到滑动面上的剪力和法向正压力 TiWi*sini，NiWi*cosi 需要的平衡力矩，即滑动力矩，为：（M滑）（Ti*R）R*TiR*（Wi*sini）土条底面上土的抗剪力矩为：（M抗滑）（Si*R）R*SiR*（c+i*tan）*li R*（c*li+i*li*tan）R*（c*li+Ni*tan）R*（c*li+Wi*cosi*tan）整个边坡滑动面的稳定边坡系数 K：K（M抗滑）/（M滑）（c*li+Wi*cosi*tan）/（Wi*sini）由于 O 点是任取的，因此需要按此方法对不同选择的 O 点进行试算，直至达到最小的 K 值时，达到目标。理论上 K1 为
35、边坡稳定的条件。工程上一般取 1.11.5 之间。由于试算的工作量大，可以通过计算机手段进行求解。iWiTiNili土木工程施工课程教案 26 1.2.3 施工降水 地下水位较高时，开挖基坑必须进行降水。地下水的存在方式有上层滞水、无压力水和承压水三种。上层滞水地下局部隔水透镜体上部，具有自由水面的地下水。分布范围有限。与气候及季节性密切相关，动态性强。无压力水地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水，水压等于水头，也称潜水。承 压 水充满在两个稳定隔水层中间的含水层中的地下水，承受土层之间一定的静水压力。其中，工程基础施工中遇到的需要进行降水的情况主要是潜水和承压水的情况。所谓隔水
36、层是指有透水性很低土质形成的土层，如淤泥质粘土等。（一）集水井降水 也称明沟排水，是现场最普遍应用的一种人工降低地下水位的方法。施工方便，设备简单，可应用于除细砂土以外各种土质的施工场合。其基本方法是在场地范围内合理布置排水明沟，沿沟每隔遇到距离设一个集水，让地面水、雨水及地下水汇入排水沟流入集水井，然后用水泵排出基坑。随着基坑挖土的加深，随时加深排水沟和集水井，保持水流的畅通。明沟排水的施工要点：1 排水沟深度一般 0.40.6m，宽度=0.4m，水沟边坡 1：11：0.5，纵向坡度最小 0.20.5%。较大基坑的排水沟尺寸可以达到 1.51.5m。2 集水井沿排水沟每 2040m 设置一个
37、，长宽或直径一般应达到 0.60.8m，井应低于排水边沟 1m 左右，可作简易加固。3 排水沟一般设置在开挖基坑的周围一侧或两侧，有时在基坑的中间。排水沟的设置及尺寸应考虑到基坑排水量和对周围邻近建筑物的影响。4 对基坑深度较大，地下水位较高，多层土中上部有透水性较强的土层或上部地下水较旺盛的情况，可在基坑边坡上设置 23 层排水沟，避免上层地下水冲刷边坡造成塌方，同时可减少边坡高度和水泵的扬程。（二）井点降水 1 井点降水的作用 土木工程施工课程教案 27 在基坑开挖深度较大，地下水位较高，土质不好，不宜用明沟排水系统进行排降水时，采用井点降水法可以使问题得到解决。土的本构性质复杂，加上地下
38、水的存在和作用，有时容易出现基坑涌水、塌方、管涌、基坑隆起、流沙等现象，见图 134。井点降水由于能够使基坑施工深度范围内的土层条件改善，为施工过程创造条件，在工程基坑开挖施工中得到广泛的应用。井点降水，就是在就开挖前，在基坑周围埋设一定数量的降水井，在井中不断抽出地下水，使基坑范围的地下水位下降到基坑底以下，从而消除上述不利工程现象，同时，还能使地基土层应土颗粒自重压缩而更加密实，增加地基土的承载能力。井点降水一般要到基础工程完成以后才能结束。但是，井点降水使地下水位降低有一个影响范围的问题，所以，在进行降低降水的设计和施工中，应特别考虑到对周围邻近建筑物的影响问题，避免应降水使邻近建筑物产
39、生过多的沉降，特别是不均匀沉降，造成建筑物开裂等损害。流沙现象的机理：动水压力 GD的作用。GDi*w 临界水力坡度 ic=w/w 2 井点降水的种类 井点降水的方法有很多种,主要可分为两类：轻型井点类和管井井点类。井点降水的不同方法的区别主要在于它们的井点的构造、原理、大小等的不同。它们包括：（1）轻型井点类 一般轻型井点 是最常使用的井点降水方法。即将直径较细的井点管沿基坑四周或一侧，沉入深于坑底的蓄水层内，井孔可钻成或冲成，井点管周围用砂充填，井口用粘土或混凝土封闭。井点管接集水总管，集水总管连抽水设备（真空泵或射流泵）。通过抽水设备不断抽出渗入孔中的地下水，降低施工现场局部范围的地下水
40、位。因此，一般轻型井点又可进一步分为真空泵轻型井点和射流泵轻型井点。一般轻型井点的特征主要是它的井点管的构造。一般轻型井点的设备将在后面详细介绍。喷射井点 喷射井点属于轻型井点类。喷射井管的特点是其井管的原理与构造与一般轻型井点井管的不同。喷射井点根据其工作时使用液体或气体的不同，分为喷水井土木工程施工课程教案 28点和喷气井点两种。其设备主要有喷射井管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。喷水井管分外管与内管两部分，内管下端装有喷射扬水器，并与滤管相接。在高压水泵的作用下，高压水经进水总管进入内外管之间的环形空间，流向喷嘴，压力水高速喷入与滤管相通的混合室，造成低压或负压将滤管中的地下水
41、带出地面进集水总管排入集水池。池中水部分供高压水泵的工作用水，其它用低压水泵排走。高压水泵一般采用流量为 5080m3/h 的多级高压泵，能带动 2030 根井管。所以喷射井点的管路系统的总管有两种，即进水总管和排水总管。喷射井管间距一般 23m，冲孔直径 400600mm。电渗井点 电渗井点是在一般轻型井点或喷射井点的基础上，对渗透系数很小的土层，为了增加地下水的渗透性，在井点管旁边基坑内侧打入钢筋或钢管作阳极，以井点管作阴极，通以不高于 60V 的直流电，使土颗粒自阴极向阳极移动（电泳现象），水之阳极向阴极移动（电渗现象），从而增加软土地基的渗水排水性，故名电渗井点。阳极与阴极距离一般 0
42、.81.5m，也可成孔埋设。工作时，为清除由于电解作用产生的气体，这种气体附在电极附近，使土体电阻增大，电能消耗增加，应采用间歇通电法，通电 24 小时后，停电 23 小时后再通电。（2）管井井点类 管井井点 用钢管或其它材料制成直径 200mm 以上的滤水井管，下端连 23m 长的过滤部分。将其沉入直径 400500 的井孔中，外面充填 315mm 的砾石，井管外地面处。0.5M 内用粘土填充夯实。用直径 50100mm 的胶皮管或钢管作为吸水管伸入滤水井管中，采用离心式水泵将井管中的地下水抽出地面。一般一个井管装置一台水泵，当水泵排水量大于当井管涌水量数倍时，也可另设集水总管，共用一台水泵
43、。井管井点一般适用于渗透系数大、涌水量大的土层降水。井管井点间距一般2050M，深度 815M，井内水位可降低 610M。也有采用小型的井管降低，最大埋深 510M，井内水位可降低 35M。深井泵井点 当降水深度较大，管井内一般水泵不能满足要求时，可改用深井泵。一般管井直径 300mm，内径应大于水泵外径 50mm。水泵采用潜水泵或深井泵。深井较大适用于渗透性大、涌水量大、较深的砂类土类，降水深度可达 15土木工程施工课程教案 2950m。（3）各种井点的适用范围 井点类型 土层渗透系数（m/d）降低水位深度（m）一级轻型井点 0.180 36 二级轻型井点 0.180 69 电 渗 井 点
44、15 （4）回灌技术 为了减少井点降水对周围建筑物的影响，减少地下水的流失，一般通过在降水区和原有建筑物之间的土层中设置一道抗渗屏幕（抗渗墙）。除设置固体抗渗屏幕外，还可以采用补充地下水的方法来保持建筑物下的地下水位的目的，即在降水井点系统与需要保护建筑物之间埋置一道回灌井点。在降水的同时，通过回灌井点向土层中灌入足够的水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围。回灌井点系统的工作恰恰与抽水井点系统相反，在土层中形成一个倒转的降落漏斗。回灌水量也应按水井理论进行计算。一般通过架设回灌水箱的高度的办法提高回灌水压力。回灌井点与降水井点应同时工作或同时停止。3 一般轻型井点技术 （1）一般轻型井
45、点的设备 由管路系统和抽水设备组成。管路系统，包括：滤管、井点管、弯联管和排水总管 滤 管 直径 3855 的钢管，管壁上钻直径 1218 的孔呈梅花形分布，滤孔面积为滤管表面积的 2025，9001700 长。管壁外包裹两层滤网，内层细滤网 3050 孔/cm 的黄铜丝布或生丝布，外层粗滤网 810 孔/cm 的铁丝布或尼龙丝布。为避免滤孔淤塞，管壁与滤网间用铁丝螺旋形缠绕隔开，滤网外再围一层 8 号粗铁丝保护网。滤管下端卡入一锥形铸铁头，上端与井点管相连。井点管与滤管钢管直径相同的钢管，长度 57m，上端用弯连管与总管连接。弯连管胶皮管、塑料透明管或钢管制成，直径 3855mm。为便于检修
46、井点，土木工程施工课程教案 30每个弯连管均应装设阀门。总 管 集水总管一般用 100127mm 的钢管连接而成，作为成套设备，每节长度 4m，每隔 0.81.6m 有一个接头可连接到井点管。抽水设备，一般为以真空泵为主组成的一套定型抽水机组，有时也可简单地用以射流泵为主组成抽水设备。因此分为真空泵轻型井点和射流泵轻型井点。射流泵机组重量、体积均较小。真空泵机组的工作原理土见教材图 129。射流泵的工作原理图见图 135。一套抽水设备的负荷长度约 100120m。（2）轻型井点的布置和计算 井点系统的布置，应根据基坑大小、深度、土质、地下水位与流向、降水深度要求等综合决定。I.平面布置 基坑宽
47、度小于 6m，时，可单排线状布置，在地下水流向的上游；宽度大于 6m 或土质不良，可用双排线状布置；面积较大的基坑，宜环状布置，或 U 状布置，以利挖土时的运输车辆进出；井管距 8 坑壁 0.71.0m，以防局部发生漏气。II.高程布置 轻型井点的降水深度在管壁处一般可达 67m，井点管需要的埋设深度 H HH1hIL 式中变量含义见教材中式（120）H 不应超过 67m，否则应降低系统埋置深度。甚至考虑采用二级井点。III.总管及井点管数量的计算 土木工程施工课程教案 31 轻型井点系统的设计，除系统的布置外，还需确定井点的数量、间距、井点设备的选择等。其中井点的数量是设计计算的主要内容，它
48、与井点涌水量的计算密切关联。井点系统的涌水量按水井理论进行计算。根据井点埋设深度与地下水的情况及关系的不同，井点可分为：无压完整井 承压完整井 无压非完整井 承压非完整井 涌水量的计算：Dupuit 水井理论。井点管数量与间距：单根井点管的最大出水量 q 经验公式：q65dL3 K 井点最少数量：n =Q/q 一般井点管数量：n=1.1n 以上公式中，长度单位为 m，渗透系数单位为 m/d。井点管间距应大于 15 倍井点管直径，并符合总管接头的间距（0.8m、1.2m、1.6m 等）4 轻型井点的施工 包括：准备工作、井点系统的埋设、使用和拆除。准备工作：井点设备、动力、水源及必要材料的准备，
49、排水沟的开挖，附近建筑物标高观测以及防止附近建筑物沉降的措施。井点系统的埋设：先排放总管，再埋设井点管，用弯联管将井点管与总管接通，然后安装抽水设备。井点管的埋设一般用水冲孔法进行，分为冲孔与埋设两个过程。冲孔时，先土木工程施工课程教案 32用起重机将冲管吊起并插在井点的位置上，开动高压水泵利用压力水将土冲松，边冲边沉管。冲孔直径一般 300mm，布置井管四周的砂滤层厚度，冲孔深度应比滤管底深 0.5 左右。冲孔完成后立即拔出冲管并插入井点管，迅速填灌砂滤层至滤管顶 11.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，应用粘土封口，以防漏气。使用和拆除：安装完成后应进行试抽，如有堵塞现象，可用高压水反冲或
50、重新埋设。井点运行后要求连续工作，应准备双电源。地下构筑物竣工并进行回填后，方可拆除井点系统。拔除井点管通常借助于起重机、倒链葫芦加扒杆等。井点拔除后应用砂或土填塞，对地基有防渗要求时，地面下 2m 应用粘土填实。1.2.4 流沙防治 1 流沙现象及其危害 沙随地下水的流动，无承载力。2 流沙现象的产生原因 动水压力 3 流沙防治 1）枯水期施工 2）围护结构改变渗流方向，增加渗流路径，减少水头梯度。3）水下挖土作业 4）人工降水 5）抛物重压 1.2.5 土方的填筑和压实 1 土料的选择与处理 有机质土、水溶性土、泥炭和淤泥、过粘的土及粉性土，因难以压实，一般不宜用作填土。同类土优先。渗透性