【正文】 面泄水），計(jì)算出場地內(nèi)各方格角點(diǎn)實(shí)際施工所用的設(shè)計(jì)標(biāo)高。必要時(shí)，亦需調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高。 土的可松性影響 由于土具有可松性，一般填土?xí)卸嘤?，需相?yīng)地提高設(shè)計(jì)標(biāo)高。 按填挖方平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高 H 0 ，即 （ ） 從圖 中可知， H 11 系一個(gè)方格的角點(diǎn)標(biāo)高， H 12 和 H 21 均系兩個(gè)方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高， H 22 則是四個(gè)方格公共的角點(diǎn)標(biāo)高，它們分別在上式中要加一次，二次，四次。 如場地設(shè)計(jì)標(biāo)高無其他特殊要求時(shí)，則可根據(jù)填挖土方量平衡的原則加以確定，即場地內(nèi)土方的絕對(duì)體積在平整前和平整后相等。合理地確定場地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)減少土方量和加速工程進(jìn)度均具有重要的意義。所以，在地形平坦地區(qū)可將方格尺寸劃分得大一些，采用四方棱柱體計(jì)算即可；而在地形起伏較大的地區(qū)，則應(yīng)將方格尺寸劃分得小些，亦宜采用三角棱柱體計(jì)算土方量。當(dāng)斷面不規(guī)則時(shí)，求斷面面積的一種簡便方法是累高法。 ? ? 至于永久性挖方或填方邊坡，則均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工。 邊坡坡度應(yīng)根據(jù)不同的挖填高度、土的性質(zhì)及工程的特點(diǎn)而定，既要保證土體穩(wěn)定和施工安全，又要節(jié)省土方。 土的可松性對(duì)土方量的平衡調(diào)配，確定運(yùn)土機(jī)具的數(shù)量及棄土坑的容積，以及計(jì)算填方所需的挖方體積等均有很大的影響。從達(dá)西公式 V=KI 可以看出滲透系數(shù)的物理意義：當(dāng)水力坡度 I 等于 1 時(shí)的滲透速度 v 即為滲透系數(shù) K 。土的干密度，指單位體積土中的固體顆粒的質(zhì)量；它是用以檢驗(yàn)填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。 土的工程分類和性質(zhì) 土的種類繁多，分類方法各異，在建筑安裝工程勞動(dòng)定額中，按土的開挖難易程度分為八類，如表 所示。 此外，在土方工程施工前，應(yīng)完成場地清理，地面水的排除和測量放線工作；在施工中，則應(yīng)及時(shí)采取有關(guān)技術(shù)措施，預(yù)防產(chǎn)生流砂，管涌和塌方現(xiàn)象，確保施工安全。 土方規(guī)劃 土方工程的內(nèi)容及施工要求 在土木工程施工中，常見的土方工程有： （ 1 ） 場地平整 其中包括確定場地設(shè)計(jì)的標(biāo)高，計(jì)算挖、填土方量，合理到進(jìn)行土方調(diào)配等。 土方工程施工，要求標(biāo)高、斷面準(zhǔn)確，土體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，土方量少，工期短，費(fèi)用省。土有各種工程性質(zhì)，其中影響土方工程施工的有土的質(zhì)量密度、含水量、滲透性和可松性等。 土的含水量 土的含水量 W 是土中所含的水與土的固體顆粒間的質(zhì)量比，以百分?jǐn)?shù)表示： （ ） 式中 G 1 ——含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量； G 2 ——土烘干后的質(zhì)量。 滲透系數(shù) K 值將直接影響降水方案的選擇和涌水量計(jì)算的準(zhǔn)確性，一般應(yīng)通過揚(yáng)水試驗(yàn)確定，表 所列數(shù)據(jù)僅供參考。 土的可松性與土質(zhì)有關(guān)，根據(jù)土的工程分類（表 ），其相應(yīng)的可松性系數(shù)可參考表 。 土方邊坡 合理地選擇基坑、溝槽、路基、堤壩的斷面和留設(shè)土方邊坡，是減少土方量的有效措施。在山坡整體穩(wěn)定情況下，如地質(zhì)條件良好，土質(zhì)較均勻，使用時(shí)間在一年以上，高度在 10m 以內(nèi)的臨時(shí)性挖方邊坡應(yīng)按表 規(guī)定；挖方中有不同的土層，或深度超過 10m 時(shí)，其邊坡可作成折線形（圖 （ b ）、（ c ））或臺(tái)階形，以減少土方量。 土方量計(jì)算的基本方法 土方量計(jì)算的基本方法主要有平均高度法和平均斷面法兩種。 三角棱柱體法 三角棱柱體法，是將每一個(gè)方格順地形的等高線沿著對(duì)角線劃分成兩個(gè)三角形，然后分別計(jì)算每一個(gè)三角棱柱體的土方量。 近似計(jì)算 （ ） ?此法如圖 所示，只要將所測出的斷面繪于普通方格坐標(biāo)紙上（ d 取值相等），用透明卷尺從 h 1 開始，依次量出各點(diǎn)高度 h 1 、 h 2 、… h n ，累計(jì)得各點(diǎn)高度之和，然后將此值與 d 相乘，即為所求斷面面積。 當(dāng)采用平均斷面法計(jì)算基槽、管溝或路基土方量時(shí)，可 先測繪 出縱斷面圖（圖 ），再根據(jù)溝槽基底的寬、縱向坡度及放坡寬度，繪出在縱斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)處的橫斷面。如圖 所示，當(dāng)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高為 H 0 時(shí)，填挖方基本平衡，可將土方移挖作填，就地處理；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為 H 1 時(shí)，填方大大超過挖方，則需要從場地外大量取土回填；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為 H 2 時(shí)，挖方大大超過填方，則需要向場外大量棄土。其步驟如下： （ 1 ） 在地形圖上將施工區(qū)域劃分為邊長 a 為 10~50m 若干方格網(wǎng)（圖 ）。因此，上式直接可改寫成下列形式： （ ） 式中 N ——方格網(wǎng)數(shù)； H 1 ——一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高； H 2 ——兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高； H 4 ——四個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高。如圖 所示，設(shè)△ h 為土的可松性引起設(shè)計(jì)標(biāo)高的增加值，則設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整后的總挖方體積 應(yīng)為： () 總填方體積： () 此時(shí)，填方區(qū)的標(biāo)高也應(yīng)與挖方區(qū)一樣，提高△ h ，即： () 移項(xiàng)整理簡化得（當(dāng) V T =V W ）： () 故考慮土的可松性后，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整為： () 式中 V W ， V T ——按理論設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算的總挖方，總填土區(qū)總面積； F W ， F T ——按理論設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算的挖方區(qū)，填方區(qū)總面積； ——土的最后可松性系數(shù)。 為了簡化計(jì)算，場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整值 H ，可按下列近似公式確定，即： () 式中 Q ——場地根據(jù) H 平整后多余或不足的土方量。 ① 場地具有單向泄水坡度時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)高 場地具有單向泄水坡度時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定方法，是將已調(diào)整的設(shè)計(jì)標(biāo)高 作為場地中心線的標(biāo)高（圖 ），場地內(nèi)任意點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高則為： () 式中 H n ——場地內(nèi)任一點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高； l ——該點(diǎn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高 的距離； i ——場地泄水坡度（不小于 2 ‰）。 求各方格角點(diǎn)的施工高度 h n （ ） 式中 h n ——角點(diǎn)的施工高度，以“ + ”為填，“ ”為挖； H n ——角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（若無泄水坡度時(shí)，即為場地設(shè)計(jì)標(biāo)高）； H ——角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高。 確定“零點(diǎn)”的方法如圖 所示，設(shè) h 1 為填方角點(diǎn)的填方高度， h 2 為挖方角點(diǎn)的挖方高度， O 為零點(diǎn)位置。 ? 根據(jù)土質(zhì)確定填、挖邊坡的邊坡率 m 1 、 m 2 ； ?例如， A 點(diǎn)土方量為： （ ） AB 、 CD 兩邊土方量按平均斷面法計(jì)算。因此，在劃分調(diào)配區(qū)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： ?例如，調(diào)配區(qū)的長度應(yīng)大于或等于機(jī)械的鏟土長度；調(diào)配區(qū)的面積最好與施工段的大小相適應(yīng)。 從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，考慮就近借土或就近棄土。 調(diào)配去之間的平均運(yùn)距 平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。 重心求出后，則標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)上，然后用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距，或按下式計(jì)算： （ ） 式中 L ——挖，填方區(qū)之間的平均運(yùn)距； X OT ， Y OT ——填方區(qū)的中心坐標(biāo)； X OW ， Y OW ——挖方區(qū)的中心坐標(biāo)。 用“最小元素法”編制初始調(diào)配方案 即先在運(yùn)距表（小方格）中找一個(gè)最小數(shù)值，如 C 22 =C 43 =40 （任取其中一個(gè)，現(xiàn)取 C 43 ），于是先確定 X 43 的值，使其盡可能的大，即 X 43 =max(400,500)=400 。重復(fù)上述步驟，依次確定其余 X j 的數(shù)值，最后得出表 所示的初始調(diào)配方案。只要所有的檢驗(yàn)數(shù) λ ij ≥ 0 ，則方案即為最優(yōu)方案；否則，不是最優(yōu)方案，尚需進(jìn)行調(diào)整。 先令 u 1 =0 ，則： v 1=C 11 u 1 =500=50 v 2=11010=100 u 2=40100=60 u 3=6050=10 v 3=7010=60 u 4=4060=20 本例個(gè)空格的檢驗(yàn)數(shù)如表 所示。 ② 找出 X 12 的閉回路：從 X 12 出發(fā)，沿水平和豎直方向前進(jìn)，遇到適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的方格作 90 度轉(zhuǎn)彎，然后依次繼續(xù)前進(jìn)再回到出發(fā)點(diǎn)，形成一條閉回路（表 ）。若檢驗(yàn)數(shù)中仍有負(fù)數(shù)出現(xiàn)那就仍按上述步驟調(diào)整，直到求得最優(yōu)方案為止。圖 （ a ）為本例的土方調(diào)配，僅考慮場內(nèi)的挖填平衡即可解決?！⊥帘诜€(wěn)定土壁的穩(wěn)定，主要是由土體內(nèi)摩擦阻力和粘結(jié)力來保持平衡的。（2）雨水、地下水滲入基，使土體泡較、重量增大及坑剪能力降低，這是造成塌方的主要原因。（2）設(shè)置支撐為了縮小施工面，減少土方，或受場地的限制不能放坡時(shí)，則可設(shè)置土壁支撐。因此，在土方施工排水工作，保持土體干燥是十分重要的。人工降低地下水位（），就是在基坑開挖前，先在基坑周圍埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直至基礎(chǔ)工程施工完畢為止?！≥p型井點(diǎn)輕型井點(diǎn)（），就是沿基坑四周將許多直徑較小的井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi)，井點(diǎn)管上部與總管連接，通過總管利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。長6～9m，下端配有濾管和一個(gè)錐形的鑄鐵塞頭?！搿?‰坡向泵房的坡度。真空泵井點(diǎn)設(shè)備系由真空泵、離心泵和水氣分離箱等組成（），其工作原理是：開動(dòng)真空泵19，將水氣分離箱10內(nèi)部抽成一定程度的真空，在真空度吸力作用下，地下水經(jīng)濾管井管2吸上，進(jìn)入總管5，再經(jīng)過濾管8過渡泥砂石進(jìn)入水氣分離箱10?！≥p型井點(diǎn)設(shè)備工作原理{請(qǐng)觀看動(dòng)畫}1－濾管；2－井管；3－彎管；4－閥門；5－集水總管；6－閘門；7－濾網(wǎng)；8－過濾室；9－淘砂孔；10－水氣分離器；11－浮筒；12－閥門；13－真空計(jì)；14－進(jìn)水管；15－真空計(jì)；16－副水氣分離器；17－擋水板；18－放水口；19－真空泵；20－電動(dòng)機(jī)；21－冷卻水箱；23－循環(huán)水泵；24－離心水泵（2）輕型井點(diǎn)布置輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的布置，應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀及尺寸、基坑的深度、土質(zhì)、地下水位及流向、降水深度要求等確定?！?，～?！《?jí)井點(diǎn)此外，在確定井點(diǎn)管埋置深度時(shí)，～，濾管必須埋在透水層內(nèi)。當(dāng)水井布置在具有潛水自由的含水層中時(shí)，稱為無壓井（）（a）、（c）；反之，稱為非完整井（（b）、（d））。由于目前計(jì)算輕型井點(diǎn)所用計(jì)算公式，均有一定的適用條件，例如，矩形基坑的長、寬比大于5，或基坑寬度大于2倍的抽水影響半徑R時(shí)，就不能直接利用現(xiàn)有的公式進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)，則需將基坑分成幾小塊，使其符合公式的計(jì)算條件，然后分別計(jì)算每小塊的涌水量，再相加即為總涌水量。影響半徑的計(jì)算公式較多，常用的公式為：　　　　　　　　　　　　　　（）式中　S－水位降低值（m）。為了簡化計(jì)算，仍可采用式（）。對(duì)于承壓完整環(huán)狀井點(diǎn)，涌水量計(jì)算公式則為：　　　　　　　　　　　?。ǎ┦街小－承壓含水層的厚度（m）。求出的管距應(yīng)大于15d，小于2m，并應(yīng)與總管接頭的間距（.8m、）相吻合。（4）井點(diǎn)管的埋設(shè)與使用輕型井點(diǎn)的安裝程序是按設(shè)計(jì)布置方案，先排放總管，再埋設(shè)井點(diǎn)管，然后用彎聯(lián)管把井點(diǎn)管與總管連接，最后安裝抽水設(shè)備。砂濾層灌好后，～1m的深度內(nèi)，應(yīng)用粘土封口搗實(shí)，防止漏氣。”。井點(diǎn)降水時(shí)，尚應(yīng)對(duì)附近的建筑物進(jìn)行沉降觀測，如發(fā)現(xiàn)沉陷過大，應(yīng)及時(shí)采取防護(hù)措施。①井點(diǎn)系統(tǒng)布置該基坑底面積為1015(m2),放坡后，上口(＋)(m2)，考慮井管距基坑邊緣1m，(m2)，由于其長、寬比小于5，故按一個(gè)環(huán)狀井點(diǎn)布置。取濾管長l＝，井點(diǎn)管中水位降落S39。噴射井管由內(nèi)管和外管組成，在內(nèi)管下端裝有噴射揚(yáng)水器與濾管相連，當(dāng)高壓水經(jīng)內(nèi)外管之間的環(huán)形空間由噴嘴噴出時(shí)，地下水即被吸入而壓出地面?！」芫c(diǎn)管井井點(diǎn)（），就是沿基坑每隔20～50m距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽水來降低地下水位。發(fā)生流砂現(xiàn)象后，土完全失去承載力，工人難以立足，施工條件惡化；土邊挖邊冒，難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度；引起塌方，使附近建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌；拖延工期，增加施工費(fèi)用。因此，流砂現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在細(xì)砂、粉砂和亞砂土中；但會(huì)不會(huì)發(fā)生流砂現(xiàn)象，還應(yīng)具備一定的外因條件，即地下水及其產(chǎn)生動(dòng)水壓力的大小。即：Hrw＞hr()式中　H壓力水頭（m）；h－坑底不透水層厚度（m）；rw水的重度（Kn/m3）；r－土的重度（kN/m3）。（2）打板樁將板樁沿基坑周圍打入不透水層，便可起到截住水流的作用；或者打入坑底面一定深度，這樣將地下水引至坑底以下流入基坑，不僅增加了滲流長度，而且改變了動(dòng)水壓力方向，從而可達(dá)到減小動(dòng)水壓力的目的。（5）地下連續(xù)墻法此法是沿基坑的周圍先澆筑一道鋼筋混凝土的地下連續(xù)墻，從而起到承重、截水和防流砂的作用，它又是深基礎(chǔ)施工的可靠支護(hù)結(jié)構(gòu)。土的特性是分散性，顆粒之間沒有緊密的連接，水溶液易浸入。如采用不同土壤填筑時(shí)，應(yīng)將透水性較大的土壤置于透水性較小的土層之下，嚴(yán)禁不均勻地混雜在一起使用，以免在填方內(nèi)形成水囊。所以，當(dāng)回填土過濕時(shí)，應(yīng)先曬干或摻入干土及其他吸水材料；過干時(shí)，則應(yīng)灑水進(jìn)行濕潤，盡可能使土壤保持在最佳含水量的范圍內(nèi)?；靥钜郧?，應(yīng)清除填方區(qū)和的各雜物，如遇軟土、淤泥，必須進(jìn)行換土回填。一切拖動(dòng)和自動(dòng)的碾壓機(jī)具，如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。輕型滾碾壓實(shí)土層的厚度不大，但土層上部變得較密實(shí)，當(dāng)用輕型滾碾初碾后，再用重型滾碾碾壓，就會(huì)取得較好的效果。夯實(shí)機(jī)具的類型較多，有木夯、石硪、硅式打夯機(jī)、火力夯以及利用挖土機(jī)或起重機(jī)裝上夯板后的夯土機(jī)等。（3）振動(dòng)法振動(dòng)法（（c））是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。當(dāng)壓實(shí)爆破石渣或碎石類土?xí)r，可選用重8～15t的振動(dòng)平碾，～，先靜壓、后碾壓，碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，一般為6～8遍。檢驗(yàn)方法，常采用環(huán)刀法取樣測定土的實(shí)際干密度。W－土的含水量（％）。而在土木工程施工中，尤以推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和單斗挖土機(jī)應(yīng)用最廣，也具有代表性。液壓式推土機(jī)使鏟刀強(qiáng)制切入土中，故切土深度較大；此外，還可調(diào)整鏟刀的切土角度，靈活性大，是目前常用的一種推土機(jī)。此外，將鏟刀卸下后，還能牽引其他無動(dòng)力的土方施工機(jī)械，如拖式鏟運(yùn)機(jī)、松土機(jī)、羊足碾等，進(jìn)行土方其他施工過程的施工。（2）并列推土對(duì)于大面積的施工區(qū)，可用2～3臺(tái)推土機(jī)并列推土。（3）分批集中，一次推送當(dāng)