給水排水工程施工(2)(已修改)

　

【正文】 給水排水工程施工 —— 蘭 冰 手機： 13112206089 997224528 目錄 ? 第一章 土石方工程與地基處理 ◆ 第一節 土的工程性質及分類 ◆ 第二節 溝槽與基坑斷面的選擇及土方量的計算 ◆ 第三節 溝槽與基坑開挖 ◆ 第四節 溝槽支撐 ◆ 第五節 土方回填 ◆ 第六節 石方爆破 第一節 土的性質與分類 一、土的組成 二、土的三相比例指標 三、無黏性土的密實度 四、黏性土的物理特性 五、土的工程分類 六、土的壓實度與壓縮性 七、土的滲透性 八、土的可松性 九、土中應力及分布 十、土的抗剪強度 十一、土壓力 ? 土是巖石風化后經搬移、堆積而成的。由 礦物固體顆粒、水分和空氣 組成，稱為土的三相組成，其中，固相是礦物顆粒及有機質；液相是水；氣相是空氣。礦物固體顆粒有大小不等的粒徑和形狀，自漂石至細微的粘土顆粒。粒徑大小稱為粒度。相近的粒度化為一組。 一、土的組成 （一）土的固體顆粒 ? 土的顆粒級配 天然土是由無數大小不同的土粒組成，通常把 大小相近的土粒合并為一組 ，稱為 粒組 。工程上采用的粒組為六大粒組，即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒和黏粒。 （二）土中的水和空氣 土中水 土中水可以處于 液態、固態和氣態 。當土中溫度在 0℃ 以下時土中的水結凍成冰，形成凍土，其強度增大。但凍土融化后，強度急劇降低。至于土中氣態水，對土的性質影響不大。 土中液態水可分為 結合水 和 自由水 。 土中氣體 土中氣體有與大氣相連通的和封閉的。在粗粒中常見到與大氣相連通的空氣， 它對土的力學性質影響不大 。在細粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡，它在外力作用下 具有彈性，并使土的透水性減小。 二、土的三相比例指標 ? 土中的土粒、水和氣三部分的質量（或重力）與體積之間的比例關系， 隨著各種條件的改變而變化，土的疏密、輕重、軟硬、干濕等性質 ，可通過某些表示其三相組成比例關系的指標反映出來。 （一）土的質量密度 單位體積土的質量稱為土的質量密度，簡稱土的密度。 即 （二）土的重力密度 單位體積土所受的重力稱為土的重力密度，簡稱土的重度。即 （三）土的相對密度 土的固體顆粒單位體積的質量與水在 4 ℃ 時單位體積的質量之比稱為土中固體顆粒的密度，簡稱顆粒的相對密度。即 VW?pwsss VWd???VG?? （ 四）土的含水量 土中水的質量與土粒質量之比稱為水的含水量。 即 (14) （五）土的干密度 單位體積土中土粒的質量稱為土的干密度。即 (15) （六）土的干重度 土的單位體積內土粒所受重力稱為土的干重度。 100( % ) ???swWW?VW sd ??（七）土的飽和重度 土中 孔隙完全被水充滿時土的重度成為飽和重度 。 即 （八）土的孔隙比 土中 孔隙體積與土粒體積之比稱為土的孔隙比 。即 （九）土的孔隙率 ? 土中 孔隙體積與總體積之比稱為土的孔隙率 。即 VW??SVVVe ?1 00( % ) ?? VVa V （十）土的飽和度 土中水的體積與孔隙體積之比稱為土的飽和度。即 Vwr VVS ? 三、無黏性土的密實度 ? 砂土、碎石土統稱為 無黏性土 。無黏性土的密實度對其工程性質有重要的影響。 ? 相對密實度為： ? 式中， e— 砂土的天然孔隙比； emax— 砂土的最大孔隙比； emin— 砂土的最小孔隙比。 一般規定， Dr?,為松散狀態； ?Dr?,為中密度狀態； Dr?,為密實狀態 m i nm a xm a xeeeeDr ???四、黏性土的物理特性 （一）界限含水量 根據含水量的變化，粘性土可呈 4種狀態： 流態、塑態、半固態和固態 。流態、塑態、半固態和固態之間分界的含水量，分別稱為 流性限界 (又稱液界 ω L)、 塑性界限 (又稱塑界 ω P)和 收縮限界 ω γ 。 （二）塑性指數和液性指數 流限和塑限之差稱塑性指數 IP， 即 塑性指數愈大，土吸附的水量愈多，即土的顆粒愈細、礦物成分吸水能力愈大 。 液性指數是判別黏性土軟硬狀態的指標，即 PLPI ?? ??PLPLI ??????? 五、土的工程分類 （一）碎石土 ? d﹥ 2mm的顆粒占全重 50％以上 ，根據顆粒級配和占全重百分率不同，分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。 （二）砂土 ? d﹥ 2mm的顆粒含量 ≦ 全重 50％，干燥時呈無塑性或微塑性(塑性指數 IP?3)的土 。砂土根據粒徑和占全部質量的百分率不同，又分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。 （三）粉土和 粘性土 ? 塑性指數 IP ，當 10? IP ?17為粉質砂土；當 IP ?17時為粘土。 （四）人工填土 ? 人工填土是指人類活動而形成的堆積物，其物質成分較雜亂，均勻性差。按其形成有素填土、雜填土和沖填土。 六、土的壓實性與壓縮性 ? 壓實 是指 用機械的方法 ，如用靜力的，振動的沖擊的設備使土密實。土的壓實過程 時間是比較短 。其 目的 是使地基土密實，提高承載力，減少土的壓縮性。 ? 壓縮 是指地基土在 壓力作用下體積減少的性質 。土的壓縮過程時間的長短，隨土質、壓力和含水量的不同而不同。 引起地基變形 ， 從而使建筑物等產生一定的沉降量和沉降差，對建筑物等的使用和安全造成危害。 七、土的滲透性 土的滲透性表示土的 透水的性質 。 土的滲透性用滲透系數 K表示。土的滲透系統大小決定于土的結構、土顆粒大小和粒徑級配狀況、土的密實程度等 。 土的滲透性 ? 土體被水透過的性質，用滲透系數 K表示。 ? K的意義 ：水力坡度（ I=Δh/L）為 1時，單位時間內水穿透土體的速度（ V=KI） K 的單位： m / d,m/h 。 L Δh ?粘土 ， ?粗砂 50~75， ?卵石 100~200 ? 用途 ：降低水位方法， ?回填 。 八、土的可松性 土經挖掘后，顆粒間的連接遭到破壞，在把土回填到溝槽內，并按一般回填密實度夯實后其體積也要比開槽前自然體積增大一些。 土體積增大歸因于土的可松性 。 土的可松性 ：自然狀態下的土經開挖后，體積因松散而增加，以后雖經回填壓實，仍不能恢復。 最初可松性系數 KS=V2 /V1 ~ ? 最后可松性系數 KS’=V3 /V1 ~ ? V1 —— 土在自然狀態下的體積（ 自然方 ）。 ? V2 —— 土經開挖后松散狀態下的體積（ 松方 ）。 ? V3 —— 土經回填壓實后的體積（ 實方 ）。 ? 用途 ：開挖、運輸、存放，挖土回填，留回填松土 例題 1某場地平整 4000m3的填方量需要從附近取土填筑，其土質為密實的砂粘土，最初可松性系數 KS=，最后可松性系數 KS’=,試計算： （ 1）填土的挖方量； （ 2）如運輸工具的斗容量為了 2m3，需運多少車次？ 解： 已知 V3 =4000m3, KS=V2 /V1 KS’=V3 /V1 → V1= V3 / KS’=4000/= (m3, 自然方） → V2= V1KS= = (m3,松方） n= V2 /V運 = /2=≈2096 (車次） 答：略。 九、土中應力及分布 ? 土中的應力 ，主要有兩種： 自重 應力和 附加 應力。 ? 構筑物沒有修建前，由于 土體本身質量 引起的土中應力，稱自重應力。 ? 構筑物荷載作用于地基 ，導致地基上產生應力，這種荷載稱為附加荷載，這種應力稱為附加應力。 ? 附加應力是引起地基沉降的主要因素。 ? 十、土的抗剪強度 ? 土的抗剪強度是 土抵抗剪切破壞的性能 。 ? 砂土的 抗剪強度： ? 式中 φ — 土的內摩擦角。 ? 砂是散粒體，顆粒間沒有相互的粘聚作用， 砂的抗剪強度來源于顆粒間摩擦力 。 粘性土抗剪強度組分， 除了內摩擦外，還有一部分粘聚力 。 ? 式中 c— 粘土的粘聚力。 ??? tg??ctg ??? ??? 十一、土壓力 各種用途的檔土墻，地下給水排水構筑物的墻壁和池壁，地下管溝的側壁，工程施工中溝槽的支撐，頂管工作坑的后背，以及其他各種檔土結構， 都受到土從側向施加的壓力 。這種壓力稱土壓力，又稱擋土墻土壓力，或稱側土壓力。 土壓力 E可由下式確定 (121) 式中 γ —— 土的重度； h—— 檔土墻高度； K—— 土壓力系數。 擋土墻在土壓力作用下，會產生位移 。根據位移的性質不同，土壓力可分為：主動土壓力、被動土壓力靜止土壓力。 KhE ???? 221 ?第二節 土石方平衡與調配 一、土石方工程量的計算 ? 在土石方施工之前，通常需要計算土石方的工程量。但土石方工程的外形往往復雜、不規則，精確計算很困難，在一般情況下，都將其 假設劃分為一定的幾何形狀近似計算 。 ? （一）基坑的土方量計算 ? （二）溝槽土方量計算 ? （三）場地土方量計算 ? （四）邊坡土方量的計算 mhbbhi :11???hbm ??tgbhi ??基坑（槽）的土方開挖 （一）邊坡坡度 i （二）邊坡坡度系數 m α h b 土方邊坡 b b b (a)直線形邊坡 (b)折線形邊坡 （ c)階梯形邊坡 （三）邊坡形式 直壁（不加支撐或放坡）的允許深度： ? 密實、中密的砂土和砂填碎石土： ； ? 硬塑、可塑