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资源描述
3 土方开挖、填筑和压实,3.2 沟槽及基坑支撑,3.3 施工排降水,3.4 土方回填压实,3.5 地基处理,3.1 沟槽、基坑开挖施工,3.1 沟槽或基坑开挖施工,1.正铲挖土机施工,工作特点 前进向上、强制切土,适用于开挖停机面以上的干燥土,开挖高度在2米以上。施工时必须设置下坡通道。,一、机械施工,正向挖土、侧向卸土,正向挖土、后方卸土,正铲挖土机的挖土卸土方式,生产率高,采用较广。,当开挖宽度较小,深度较大时采用。,图示是某基坑划分为三条开行通道进行挖土的情况。第I次开行,采用正向挖土、后方卸土方式,一次开挖到底;第II、III次开行都用正向挖土、侧向卸土方式,一次开挖到底。进出口坡道的坡度为1:8。开挖较深的基坑时,应分层划分开行通道,逐层下挖。,正铲挖土机挖土卸土方式的应用,2.反铲挖土机施工,工作特点 后退向下,强制切土,适用于开挖停机面以下、地下水位较高、含水量较大或泥泞土壤。多用于管沟、基槽或小型基坑开挖,施工时不需设置通道。,沟端开行,沟侧开行,反铲挖土机开挖方式,后退挖土。工作面宽度大,开挖深度大,采用较广 。,稳定性差,开挖深度和宽度较小,不能很好地控制边坡 。,3.拉铲挖土机施工,工作特点 后退向下、强制切土,适用于开挖停机面以下的土,施工时不需设置通道。开挖方式分沟端开挖和沟侧开挖。,4.抓铲挖土机施工,工作特点 自重切土,适用于开挖挖掘面积较小,深度较大的沟槽、沉井或独立柱基的基坑,最适宜于水下开挖。,5.多斗挖土机(挖沟机),工作特点 作业具有连续性,生产效率高,能量消耗低,开挖质量高,不宜开挖坚硬的土及含水量较大的土。,单斗挖土机生产率的计算,小时生产率的计算,台班生产率的计算,一般为0.6-0.87,60/Tp,向汽车装土时: 0.68-0.72 侧向堆土时: 0.78-0.88,土壁的稳定,主要是靠土体内摩擦阻力、粘结 力的平衡实现的。 (一)土壁塌方的原因 (1)放坡不足; (2)水的渗入; (3)负荷过重。 (4)坡角受损。,二、塌方原因及防治措施,(1)放足边坡 (2)设置支撑 (3)排水、降水 (4)严格施工,(二)防治塌方的措施,土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载等因素确定。边坡可做成直线形、折线形或阶梯形。,土方边坡坡度一般在设计文件上有规定,若设计文件上无规定,可按照建筑地基基础工程施工质量验收规范第6.2.3的规定执行。,一) 流砂现象及其危害 1.流砂现象: 粒径很小、无粘性的土壤,在动水压力作用下,失 去稳定,随地下水一起流动涌入坑内的现象为流砂 现象。 2.流砂现象的危害: 引起塌方,建筑物不均匀沉降,难以施工。,三、流砂的防治,1、原则 1)减小或平衡动水压力; 2)截住地下水流; 3)改变动水压力的方向。 2、方法 1)枯水期施工 2)打钢板桩 3)水中挖土 4)人工降低地下水位 5)地下连续墙法,二) 防治流砂的方法,四、开挖施工注意事项,1.根据场地情况、工程量大小、开挖深度等选择开挖方法。,2.如开挖的深度比邻近建筑物基础深时,开挖应保持一定的距离和坡度,以免影响邻近建筑物的稳定,如不满足要求,应采取加固措施并进行沉降和位移观测。,3.弃土应及时运出,如需临时堆土或留作回填土,堆土坡角至坑边应保持一定的距离。,4.土方工程完成后,应尽量缩短暴露时间,及时进行下道工序施工。如不能立即进行下道工序,要预留1530厚覆土层,待下道工序施工时挖去。,基坑或沟槽支撑设置应据土质、地下水、槽深、槽断面、荷载条件等因素确定。一般在基坑或沟槽土质较差、深度较大而又挖成直槽;高地下水位砂性土质并采用表面排水措施时,均应支设支撑。,一、支撑结构应满足的要求,1.支撑材料质地和尺寸合格,牢固可靠;,2.在确保安全的前提下,节约用料;,3.便于支设和拆除及后续工作的操作。,3.2 基坑或沟槽支撑施工,3.3.2 撑板支撑采用木材时,其构件规格宜符合下列规定: 3.3.2.1 撑板厚度不宜小于50mm,长度不宜大于4m ; 3.3.2.2 横木或立柱宜为方木,其断面不宜小于150mm150mm; 3.3.2.3 撑杠宜为圆木,其梢径不宜小100mm 。 3.3.3 撑板支撑的横木、立柱和撑杠的布置应符合下列规定: 3.3.3.1 每根横木或立柱不得小于2根撑杠; 3.3.3.2 撑杠的水平间距宜为1.52.0m,垂直间距不宜大于1.5m。,二、支撑种类及适用条件,(一)横撑,撑扳,立柱,撑杠,形式及适用条件: 1. 断续式横撑:用于开挖湿度小的粘性土及挖深小于3m的沟槽。,2. 连续式横撑:用于较潮湿的或散粒土及挖深不大于5m的沟槽。,(二)竖撑,断续式竖撑,连续式竖撑,用于松散的和湿度高的土,挖深不限。,(三)锚锭式支撑,1 柱桩,2 挡土板,3 锚桩,4 拦杆,5 回填土,适用条件: 在开挖较大基坑或使用机械挖土,而不能安装撑杠的情况。,(四)钢板桩支撑,适用条件: 在开挖深度较大沟槽或基坑,地下水丰富易发生流砂现象但未采用降低水位法的情况。,(五)钢筋混凝土灌注桩支撑,适用条件: 适于开挖较大、较深(6m)基坑,临近有建筑物、不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。,(六)大型钢构架横撑,适用条件: 适于在饱和软弱土层中开挖较大、较深基坑,钢板桩刚度不够时采用。,三、支撑的设置和拆除,3.3.5 在软土或其他不稳定土层中采用撑板支撑时,开始支撑的开挖深度不得超过1.0m ;以后开挖与支撑交替进行,每次交替的深度宜为0.40.8m。,(一)支撑的设置,3.3.6 撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴,当有空隙时,应填实。横排撑板应水平,立排撑板应顺直,密排撑板的对接应严密。,3.3.4 撑板支撑应随挖土的加深及时安装。,3.3.7 横木应水平,立柱应垂直,且必须与撑板密贴,联接牢固。,3.3.10 支撑应经常检查。当发现支撑构件有弯曲、松动、移位或劈裂等迹象时,应及时处理。,(二)支撑的拆除,3.3.14 拆除支撑前,应对沟槽两侧的建筑物、构筑物和槽壁进行安全检查,并应制定拆除支撑的实施细则和安全措施。,3.3.15 拆除撑板支撑时应符合下列规定: 支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行,且在拆除后应及时回填; 支撑拆除应自下而上进行,当一次拆除有危险时,宜采取替换拆撑法拆除支撑。,3.3 施工排降水,一、集水井降水,施工要点: 1)排水沟坡度控制在12。 2)集水井间距不宜大于150m ;集水坑的直径或宽度一般为0.60.8 m,并保持低于挖土面0.71.0 m。集水坑底应铺设0.3 m厚的碎石滤料层。排水沟深度不宜小于0.3m。,排水沟沿坑底的周围基础范围以外,一般应逐层开挖,逐层设置。此法适用于降水深度较小且土层为砂性土或渗水量小的粘性土层。,二、井点降水,原理:井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)。在基坑开挖前和回填土至原地下水位过程中,利用真空原理,不断抽出地下水,使地下水位降低到坑底以下。,二、井点类型及适用范围,管路系统,抽水系统,滤管,井点管,弯联管,总管,真空泵设备,射流泵设备,三、轻型井点,井点系统,(一)井点系统组成,滤管与井点管相连,直径为3855mm,长度为0.91.7m。 井点管直径同滤管,长度为69m,沉设井点。 弯连管用橡胶管或塑料管,一般上装阀门。 总管分节连接,直径为75150mm,长度为46m,有铺设坡度。,(二)井点设计,1.井点平面布置,单排线状布置,适用于基坑宽度小于6m,降深不大于5m的情况,系统布置在地下水流的上游一侧。,单排井点布置 双排井点布置 环形布置,双排线状布置,适用于基坑或沟槽宽度大于6m,或土质不良、渗透系数较大的情况。,环形布置,适用于面积较大的基坑降水,2.井点高程布置,井点立管的入土深度,必须保证: 1.滤管埋入储水层且较基坑或沟槽设计基底深0.91.2m; 2.总管标高尽量接近地下水位; 3.水泵轴心与总管齐平. 4.井点外露高度为200300.,井点管的埋设深度(m),井点管埋设面距基坑底面距离,最不利点处的安全距离,一般为0.51m.,水力坡度,最不利点距井点管中心的水平距离,滤管长度,(a)无压完整井;(b)无压非完整井 (c)承压完整井;(d)承压非完整井,3.井的确定,4.总涌水量计算,值求法,用插入法计算其间任一值,值求法,注:当 时,用 代入计算; 当 时,用 代入计算;,值求法,当时,认为环围面为矩形,分别为基坑环围面的长度和宽度,当环围面为圆形或近似圆形时,6、井点管间距的确定,取小不取大,要符合总管接头间距。,确定井点管间距后,再对井点管数量进行反算。,5、井点管数量的确定,取大不取小,单根井点极限出水量,轻型井点系统设计示例,某基础工程需开挖如图所示的基坑,基坑底宽10m,长15m,深4.1m,边坡为1:0.5。地质资料为:天然地面下有0.5m厚的粘土层;7.4m厚的极细砂层,渗透系数K=30m/d,再下面为不透水的粘土层。试按轻型井点降水系统设计。,解:1、井点系统平面布置 根据本工程平面形状,轻型井点选用环形布置。为 使总管接近地下水位,将表层土挖去0.4m,则基坑 上口平面尺寸为13.7m18.7m。井点管距基坑边缘 1m,井点环围面的周长为:,基坑中心降水深度 故按一级井点设计。,2、井点系统高程布置(不包括滤管),采用6m长井点管,直径50mm,井点管外露地面0.2m,埋入土中5.8m4.99m,符合埋深要求。滤管长1.0m。,3、总涌水量计算,因为 ,所以,含水层深度 ,按无压完整井计算,抽水影响半径,那么,假想半径,又 ,所以查表得=1.18,因此,总涌水量,4、确定井点管根数和间距,单根井点的极限出水量,初定井点管根数为,井点管的间距,初定井点管根数为,四、轻型井点施工,轻型井点施工顺序,测量定位,根据井点间距、距坑边距离、环围面周长等设计参数测量定出井管沉设位置,撒上白灰。,挖除表层土至设计埋置面,分节连接总管并保证.25%0.5%的上仰坡度,刺管朝上,方式有射水法、套管法、冲(钻)孔法,保证井点管垂直居中,周边填滤料,地面以下0.51.0m深度内用粘土填实。,保证用洁净粗砂。,保证连接严密,防止漏气。,保证水泵轴线与总管轴线齐平,且准备双电源或自备发电机。,安装完毕后及时试抽,正常出水规律为“先大后小、先浑后清”。,注意: 1、保证在基坑开挖前35天抽水,基坑回填至原地下水位以上时结束,施工期间一定要连续抽水。 2、在降水过程中保证随时对降水区域范围内建(构)筑物进行沉降或位移观查,有问题及时采取措施。 3、拔除井点管后的孔洞要及时用砂或粘土填实,对地基有特殊要求的,要按规定填塞。 4、拆除多级轻型井点时,要自下而上进行且要保证“拆下上抽”规定。,3.4 土方回填压实,一、回填土料选择,1.含水量大的粘土,不宜作填料用;,2.碎石类土、砂土和爆破石渣可用作表层以下填料;,3.同一填方工程应尽量采用同类土;,4.碎块草皮、有机质含量大的土、冻土、膨胀土只用 于无压实要求的填方区。,5.淤泥不能用作回填土。,二、填筑要点,1.保证碾压或夯实的方向性,一般由四周或两侧向 中间进行;,2.对有密实度要求的填方,应建立严格的回填制度; 对无密实度要求的填方,可直接填压,但应预留 沉陷量;,3.同一填方尽量采用同类土回填,当土类不同时,应 按土类分层回填,且要保证透水性较小的土在上, 透水性较大的土在下。,4.填压时应注意连续排降水,避免带水回填,雨季应 及时回填;,包括选用的土料、压实机具、控制含水量、分层铺填厚度、压实遍数等。,4.回填土应具有最佳含水量,当采取各种措施降低或 提高含水量的费用较高时,则应换
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