《给水排水工程施工技术》3.ppt

主讲：李宗九 山东省特种设备检验研究院 日照分院 第三节沟槽及基坑的土方施工 一、沟槽断面形式 常用的沟槽断面形式有直槽、梯形槽、混合槽和联合槽等，如图1-18所示。 正确地选择沟槽断面形式，可以为管道施工创造良好的施工作业条件。在保证工程质量和施工安全的前提下，减少土方开挖量，降低工程造价，加快施工速度。要使沟槽断面形式选择合理，应综合考虑土的种类、地下水情况、管道断面尺寸、埋深和施工环境等因素。沟槽底宽由下式确定，如图1-19所示。 沟槽上口宽度由下式计算： 工作面宽度b决定于管道断面尺寸和施工方法，每侧工作面宽度参见表1-13。 沟槽开挖深度按管道设计纵断面确定。 当采用梯形槽时，其边坡的选定，应按土的类别并符合表1-14的规定。不需支撑的直槽边坡一般采用1:0.05。当槽深h不超过下列数值可开挖直槽并不需要支撑。 砂土、砂砾土 h1.0m 亚砂土、亚黏土 h1.25m 黏土 h1.5m 二、沟槽及土方量计算 (一)沟槽土方量计算 沟槽土方量计算通常采用平均法，由于管径的变化、地面起伏的变化，为了更准确地计算土方量，应沿长度方向分段计算，如图1-20所示。 其计算公式： 将各计算段土方量相加即得总土方量。 (二)基坑土方量计算 基坑土方量可按立体几何中柱体体积公式计算，如图1-21所示。 其计算公式为： 【例题1-2 】已知某一给水管线纵断面图设计如图1-22所示，土质为黏土，无地下水，采用人工开槽法施工，其开槽边畅通采用1: 0.25,工作面宽度b=0.4，计算土方量。 【解】 根据管线纵断面图，可以看出地形是起伏变化的。为此将沟槽按桩号0+100至0＋150, 0+150至0+200,0+200至0+225，分三段计算。 1.各断面面积计算 三、沟槽及基坑的土方开挖 (一)土方开挖的一般原则 (1)合理确定开挖顺序：保证土方开挖的顺序进行，应结合现场的水文、地质条件，合理确定开挖顺序。如相邻沟槽和基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序。 (2)土方开挖不得超挖，减小对地基土的扰动。采用机械挖土时，可在设计标高以上留20cm土层不挖，待人工清理。即使采用人工挖土也不得超挖。如果挖好后不能及时进行下一工序时，可在基底标高以上留15cm土层不挖，待下一工序开始前再挖除。 (3)开挖时应保证沟槽槽壁稳定，一般槽边上缘至弃土坡脚的距离应不小于0.8～1.5m，推土高度不应超过1.5m。 (4)采用机械开挖沟槽时，应由专人负责掌握挖槽断面尺寸和标高。施工机械离槽边上缘应有一定的安全距离。 (5)软土、膨胀土地区开挖土方或进入季节性施工时，应遵照有关规定。 (二)开挖方法 土方开挖方法分为人工开挖和机械开挖两种方法。为了减轻繁重的体力劳动，加快施工速度，提高劳动生产率，应尽量采用机械开挖。 沟槽、基坑开挖常用的施工机械有单斗挖土机和多斗挖土机两个种类。 1.单斗挖土机 单斗挖土机在沟槽或基坑开挖施工中应用广泛，种类很多。按其工作装置不同，分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等。按其操纵机构的不同，分为机械式和液压式两类，如图1-23 所示。目前，多采用的是液压式挖土机，它的特点是能够比较准确地控制挖土深度。 (1)正铲挖土机。它适用于开挖停机面以上的一一三类土，一般与自卸汽车配合完成整个挖运任务。可用于开挖高度大于2.0m的大型基坑及土丘。其特点是：开挖时土斗前进向上，强制切土，挖掘力大，生产率高。其外形如图1-24所示。 正铲挖土机技术性能见表1-15和表1-16。 正铲挖土机挖土方式有两种，正向工作面挖土和侧向工作面挖土。 开挖基坑一般采用正向工作面挖土，方便汽车倒车、装土和运土，如图1-25(b）所示。 开挖土丘一般采用侧向工作面挖土，挖土机回转卸土的角度小，且避免汽车的倒车和转弯多的缺点，如图1-25(a)所示。 (2)反铲挖土机。反铲挖土机开挖停机面以下的一～三类土方，其机身和装土都在地面上操作，受地下水的影响较小。 它适用于开挖沟槽和深度不大的基坑。其外形如图1-26 所示。 反铲挖土机的技术性能见表1-17 。 反铲挖土机挖土方法通常采用沟端开挖或沟侧开挖两种，如图1-27所示。后者挖土的宽度与深度小于前者，但弃土距沟边较远。 (3)拉铲挖土机。它适用于开挖停机面以下的一～三类土或水中开挖，主要开挖较深较大的沟槽、基坑。其工效低。外形如图1-28所示。 (4)抓铲挖土机。它适用于开挖停机面以下一～三类土，主要用于开挖面积较小、深度较大的基坑及开挖水中的淤泥或疏通旧有渠道等。其外形如图1-29所示。 2.多斗挖土机 多斗挖土机种类