地下施工第一開挖

1、第一章放坡開挖基坑工程基坑開挖施工（Excavation,Pit,Trench）l 基坑開挖施工是建造工程明挖施工的法，按其具體的施工工藝可分為放坡開挖和圍護支撐基坑開挖施工兩大類。按邊坡的留置時間分兩層涵義：l （1）邊坡、高邊坡、性邊坡（環(huán)境和地質(zhì)）：技術(shù)上涉及設(shè)計與施工l （2）一般臨時邊坡：技術(shù)上僅涉及施工放坡開挖基坑工程l 定義:大開挖基坑工程是指不采用支撐而采用直立或放坡施工進行開挖的基坑工程；l 由于其費用低，工期短，是首先要考慮的開挖方式。邊坡防護與植被綠化 (環(huán)境巖土工程)大型邊坡工程土方開挖過程中的臨時邊坡大放坡條件場地紅線范圍？軟高土水位H<3m 5m>H&g

2、t;3m H>5m H>7m填方多級坡（高邊坡，軟弱地層）分級坡i=h/l平臺寬度B總坡it=H/LH飽和淤泥質(zhì)土hlL邊坡特殊情形-坑中邊坡9邊坡特殊情形-坑中邊坡4 . 5 0 0地上二層樓 板自然地坪 - 0 . 6 0 0± 0 . 0 0 0頂板 1 0 0 厚 C 2 0 鋼 筋 砼 護 坡- 4 . 5 0 0一層樓板 - 5 . 5 0 0- 8 . 6 0 0二層樓板 - 9 5 0 0- 1 2 . 7 0 0底板 141500 L=1500 - 1 4 . 0 0 08 0 0 厚 C 3 0連 續(xù) 墻工程樁 一柱一樁 - 2 8 . 6 0 0-

3、6 4 . 0 0 010邊坡特殊情形-樓歪歪風(fēng)壓施工組織設(shè)計施工準備工作計劃施工方案施工進度計劃施工現(xiàn)場平面布置圖勞動力機械設(shè)備材料和構(gòu)件等供應(yīng)計劃工地施工業(yè)務(wù)的組織llllll主要技術(shù)指標的確定l施工組織設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容選擇合理的土方開挖方案、施工方法和施工設(shè)備；1.對工地進行總平面2.l 周圍環(huán)境所有地上設(shè)施位置與l 施工臨時設(shè)施：施工用地范圍；道路；材料倉庫；預(yù)制品系統(tǒng)；行政管理和生活設(shè)施系統(tǒng)；水電系統(tǒng)；壓縮空氣和通風(fēng)系統(tǒng)；取土和棄土點；大型機械設(shè)備位置；安全、防火設(shè)施（面積、位置）性及半性坐標位置或測量放線標樁ll 必要圖例、比例尺及風(fēng)向標記主要技術(shù)內(nèi)容邊坡穩(wěn)定性計算和技術(shù)措施水不利情

4、況下邊坡失穩(wěn)的防止降水系統(tǒng)的設(shè)計計算土方開挖機械的選擇1.2.3.4.邊坡穩(wěn)定與處理l 邊坡穩(wěn)定系數(shù)的定義:沿假定滑裂面的抗滑力與滑動力的比值當(dāng)該比值小于1時,邊坡就發(fā)生破壞; 當(dāng)該比值大于1時,邊坡安全.l 邊坡設(shè)計時需要確定的基本參數(shù)開挖深度(H)、邊坡坡度（ 或高寬比m）l 影響上述兩個參數(shù)的因素:土性、水位變化、地面超載大小、基坑底的支承強度和剛度、施工順序、施工工期等邊坡穩(wěn)定性計算邊坡失穩(wěn)的破壞形式1.（1） 沿近似圓弧的滑動面轉(zhuǎn)動常發(fā)生在較為均質(zhì)的粘性土層（2） 沿近乎平面的滑移常發(fā)生在無粘性土層和有明顯分界的兩類或多類土層邊坡穩(wěn)定性計算2、邊坡失穩(wěn)的l 坡度大l 受荷（坡頂動載、

5、振動工程）l 土體抗剪強度降低（侵蝕風(fēng)化降水）l 動、靜水的作用邊坡穩(wěn)定性計算3、邊坡穩(wěn)定性計算（瑞典圓弧法,Bishop）l 參閱土力學(xué)條分法åS iåC i¢l i¢i+( W i +Q i ) cos a- U tan j抗滑力i l iiK =åå(W i + Q i ) sin a滑動力T iiTaylor圖法(1948)l 邊坡的臨界高度由下式確定：c=HNcsgJanbu圖法(1968)l 邊坡的臨界高度由下式確定：自立高度l 適用于開挖深度不大、無件較好的場地。水、基坑土質(zhì)條l 豎直開挖時坑壁自然穩(wěn)定的最大臨界深度可按

6、下式估算：4c2c？=H=H21gKgKaal Ka主動土系數(shù)；l 當(dāng)基坑側(cè)壁的頂部地表面與水平面夾角=0時，jl Ka=tg2（45º- ）；2當(dāng)b系數(shù)，j為坑壁土的內(nèi)摩擦>0時，采用朗肯主動土l角標準值。l 宜采用1.21.5的安全系數(shù)；l 當(dāng)基坑附近有超載時，應(yīng)重新驗算；當(dāng)坑壁因吸水或失水等，一旦形成裂縫時，公式不成立；對黃土及具有裂隙的脹縮性土，該式不適用。直立開挖深度l 當(dāng)無可做成下列數(shù)土中開挖基坑， 深度不宜超過l (1)密充填物為砂土)：l (2)黏土：1.25m。類土(充填物為黏硬硬塑、l (3)性土)：1.5m。l (4)堅硬的黏土：2.0m。水影響流砂、管涌

7、的防止和基坑降水措施1、水2、滲透系數(shù)k反映個參數(shù)；水動力作用的一-動水水的滲流對土。體積內(nèi)的骨架產(chǎn)生的動水方向為水滲流方向，大小等于水的重度與水力梯度的乘積流沙水流的基本性質(zhì)ll 水力坡度:以I表示，I=（H1-H2）/L，l I=1時的滲透速度稱為土的滲透系數(shù)K，常用m/d、m/s等表示.F = - gI:（kN/m3）l 動水l 動水wF等于或大于土的有效重度時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，土的抗剪強度等于零，土顆粒將隨著滲流的水一起，即所謂“流砂”。管涌管涌當(dāng)土層主要由粗細相差較大的兩類土粒組成時，如果水力梯度很大，足以在土孔隙中引起紊 流運動，細土粒會被沖動而陸續(xù)沿著粗土粒之間 的孔隙隨水流

8、走，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的破壞，土體失 去穩(wěn)定5、工程中防止流砂和管涌的措施（減少水力梯 度）：l 設(shè)置防水帷幕l 水下挖土l 人工降低水位水處理方法l 歸結(jié)成兩種：l 一種是降水；l 第二種是止水防水帷幕。l 第三種是隔降結(jié)合l 降水的方法有集水井降水和井點降水兩類 。l 井點降水法有輕型井點、噴射井點和電滲井點 、管井井點和深井泵等。降水措施明排水人工降水輕型井點降水管井（深井）井點降水噴射井點、電滲井點等，1.2.lll降水方法與土的滲透性l 當(dāng)土的滲透系數(shù)K5m/d時，宜用輕型井點和噴射井點；l 當(dāng)K520m/d時,除上述方法外,還可選用管井井點；l 當(dāng)K<0.1m/d時，因土的滲透性很

9、差，可在輕型井點管的內(nèi)圈增設(shè)由電極，通以直流電，促使或鋼筋做成的水向井點滲透（這種方法稱為電滲井點法）?；优潘p型井點井管埋設(shè)埋設(shè)井點的程序是：排放總管埋設(shè)井點管接通井點與總管安裝抽水設(shè)備井點管埋設(shè)：一般用水沖法，分為沖孔與埋管兩個過程沖孔直徑一般為 300mm，以保證井管四周有一定厚度的砂濾層，沖孔深度宜比濾管底深 0.5m 左右井孔沖成后，立即拔出沖管，井點管，并在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層井點填砂后，在地面以下 0.51.0m 范圍內(nèi)須用黏土氣。，以防漏輕型井點布置H<6m輕型井點管井井點管井井點就是沿開挖的基坑，每隔2050m設(shè)置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵抽水，

10、適用于K=20200m/d，即土層中，此法可降低510m。水量大的水位真空深井井點(涌水量)計算=n,無壓完整單井涌水量計算簡圖單井群井井管數(shù)量一套設(shè)備總管長度，一般為L= 100120m各種井點的適用范圍項次井點類別土的滲透系數(shù)/(m/d)降低水位深度/m1單級輕型井點0.150362多級輕型井點0.150視井點級數(shù)定3電滲井點<0.1根據(jù)選用的井點確定4管井井點20200355噴射井點0.128206深井井點10250>15降水對周圍物影響及防止措施l 采用井點降水時，降水漏斗范圍內(nèi)的水 位下降以后，地層中有效應(yīng)力增加，地層壓縮，必然會造成地面沉降。 這種 現(xiàn)象會使地面產(chǎn)生的不

11、均勻沉降加劇，造成 附近物及管線的不同程度的損壞降水對周圍物影響的防止措施l 設(shè)置水位觀測孔，發(fā)現(xiàn)沉降量達到時，及時采取措施。值l 做好井點管濾網(wǎng)及砂濾層結(jié)構(gòu)，防止抽水帶走 土層中的細顆粒。l 盡可能采取止水帷幕，并進行坑內(nèi)降水的方 法。l 場地外緣設(shè)置回灌系統(tǒng)也是減小降水對周圍有效方法。降水對周圍物影響的防止措施l 回灌井點方法 可以使地表沉陷減少2/3；止水帷幕常用鉆孔壓漿成樁法、連續(xù)墻、板樁、攪拌樁墻。K1.0E-7 cm/min隔降結(jié)合土方開挖施工基本要求1。自上而下分層分段依次進行 ，避免先挖坡角2。臺階及坡角應(yīng)做好排水措施3。挖方深度在5米以內(nèi)不加支撐的邊坡最大坡度應(yīng)滿足一定要 求

12、4。采用機械挖土，應(yīng)在基底保留20-30cm土層用人工挖除5。降水應(yīng)至坑底以下0.5-1m方可開挖挖方深度在5米以內(nèi)不加支撐的邊坡最大坡度§1.5土方開挖施工一、人工開挖二、機械開挖正向鏟 、反向鏟、拉鏟、抓鏟、起重（一）正向鏟挖土機開挖正鏟挖土機的挖土特點是：“前進向上，強制切土”。其挖掘力大，生產(chǎn)率高，能開停機面以上的一至四類土，宜用于開挖高度大于 2m的干燥基坑，但需設(shè)置上下坡道。1、正向開行：2、側(cè)向開行：正鏟挖土機開挖方法正向挖土后方卸土，此法所挖的工作面較大，正向挖土側(cè)向卸土，此法挖土機卸但回轉(zhuǎn)角度大，生產(chǎn)率低，工具開土?xí)r，動臂回轉(zhuǎn)角度小，工具入，一般只用來開挖施工區(qū)域的

13、進口處，以及工作面狹小且較深的基坑。行駛方便，生產(chǎn)率高，采用較廣。正鏟挖掘機分層開挖方法反鏟挖土機開挖方法l （二）反向鏟挖土機開挖反鏟挖土機的挖土特點是：“后退向下，強制切土”。其挖掘力比正鏟小，能開挖停機面以下的一至二類土，宜用于開挖深度不大于 4m的基坑，對水位較高處也適用。(1) 溝端開挖法。(2) 溝側(cè)開挖法。(3)溝角開挖法。反鏟挖土機開挖方法沿溝邊開挖，汽車停在機旁裝土，或往溝一側(cè)卸土。本法鏟臂回轉(zhuǎn)角度小，能將土棄于距溝邊較遠的地方，但反鏟停于溝端，后退挖土，往溝一側(cè)棄土或用汽車運走，挖掘?qū)挾仁軝C械最大挖掘半徑限制，同時可挖到最大深度。邊坡不好，一般用于橫挖土層和需將土方卸到離溝

14、邊較遠的距離時使用。反鏟挖掘機長臂挖掘機（伸縮臂）其他挖掘方法拉鏟挖土機挖土示意圖抓鏟挖土機挖土示意圖抓鏟挖土機適用于開挖土質(zhì)比較松軟，施工面狹窄而深的基坑、拉鏟挖土機適用于在一至三類的土，開挖較深較大的基坑(槽)、溝渠，挖取水中泥土以及填筑路基、修筑堤壩等。拉鏟挖土機大多將土直接卸在基坑(槽)附近堆放，或配備自卸汽車裝士運走，但工效較低。深槽、沉井挖土，河泥等工程?；蛴糜谘b卸碎石、礦渣等松散材料?；油练介_挖設(shè)計BL / 24132bh 2h 3lh 459基坑工程中時空效應(yīng)原理的施 工方法有別于常規(guī)的施工技術(shù)， 它強調(diào)支撐架設(shè)的及時性和挖土工藝的(分層、分段、對稱、平衡等)。軟土流變對挖土

15、影響1、應(yīng)力水平越低、蠕變時間越短，流變位移越??；2、土體在排水固結(jié)條件下要比不排水條件下穩(wěn)定。側(cè)系數(shù)T （ 時 間 ）臨界時間 0.75 K 0 0 . 1 % H （ 特 級 ）0.65 0 . 2 % H （ 一 級 ）0.55 0 . 5 % H （） 0 . 1 % H ( 三 級 ）0.45 0.35 主系 動數(shù) 土 深基坑內(nèi)邊坡開挖與支撐配合開挖坡任何情況下任何部位支撐與該支撐處開挖深度必須相對應(yīng)時空效應(yīng)分塊分層及時挖土支撐基坑邊坡失穩(wěn)的防止措施l （1）降水l （2）修坡l （3）護坡l （4）坡腳抗滑加固 (設(shè)置抗滑樁，和坡攪拌樁等)。腳地基加固：旋噴樁，l （5）超載護坡邊

16、坡保護是施工期間另一項十分重要的工作，施工期間 加強對邊坡穩(wěn)定的觀察，注意坡面變化情況，加強對邊坡穩(wěn)定的觀察，注意坡面變化情況，發(fā)現(xiàn)有裂 縫應(yīng)及時用水泥漿填封，防止地面水從縫中滲入促使邊 坡失穩(wěn)。有時邊坡放置由于受到環(huán)境限制，施工時間較 長，可采用鋼網(wǎng)片加水泥砂漿抹面的辦法保護邊坡，在實踐施工中已普遍應(yīng)用，效果較好。修坡（a）坡頂卸土；（b）坡度減小 ；(c) 臺階放坡坡角抗滑加固基坑邊坡坡腳抗滑加固限制超載l 開挖施工切忌在坑邊堆土而增加荷載，危及邊坡 的穩(wěn)定，這一點在施工中應(yīng)引起重視，必要時還 應(yīng)限制重型設(shè)備車輛在坑邊行使。風(fēng)壓周邊地形標高土方方法l 土方l 土方時的基本要求工具路基箱皮帶基坑的土方量計算NEW RESEARCHl Uiuc HASHASHI土方工程量計算及場地土方調(diào)配l 在土方工程施工之前，必須計算土方的工程量。主要有土方 平整量、調(diào)