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文檔簡介

第一章土方工程本章提要:本章內(nèi)容包括土方規(guī)劃、土方工程施工的要點(diǎn),土方工程機(jī)械化施工。在土方規(guī)劃中,涉及了土的工程分類和性質(zhì)、土方邊坡、土方量計(jì)算、場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定和土方調(diào)配等問題。在土方工程施工要點(diǎn)中,重點(diǎn)論述了土壁穩(wěn)定、施工排水、流砂防治和填土壓實(shí),是土方工程施工的關(guān)鍵。在土方工程機(jī)械化施工中,著重闡述常用土方機(jī)械的類型、性能及提高生產(chǎn)率的措施。(一)土方工程大綱要求

1、掌握土的工程分類與性質(zhì)、土方工程機(jī)械化施工方法

2、掌握排除地面水、人工降低地下水位(輕型井點(diǎn)降水)的方法

3、掌握土方量計(jì)算與基(槽)坑土方施工、土方邊坡與土壁支撐方法

4、熟悉土方工程施工的質(zhì)量要求與安全措施

1.1.1土方工程的內(nèi)容及施工要求土木工程施工中,常見的土方工程:(1)場地平整——確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高,計(jì)算挖、填土方量,合理地進(jìn)行土方調(diào)配等。(2)開挖溝槽、基坑、豎井、隧道、修筑路基、堤壩,其中包括施工排水、降水,土壁邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。(3)土方回填與壓實(shí)——其中包括土料選擇,填土壓實(shí)的方法和密實(shí)度檢驗(yàn)等。1.1土方規(guī)劃土石方工程的施工特點(diǎn)

土石方工程是建筑工程施工中主要的分部工程之一,它包括土、石方的開挖、運(yùn)輸、填筑、平整與壓實(shí)等主要施工過程,以及場地清理、測量放線、施工排水、降水和土壁支護(hù)等準(zhǔn)備與輔助工作。土石方施工的特點(diǎn):

1:土石方施工工程量大、面廣。

2:施工條件極為復(fù)雜。

3:勞動(dòng)強(qiáng)度較大。1.1.2:土的工程分類不同的土,其物理、力學(xué)性質(zhì)也不同,只有充分掌握各類土的特性及其對(duì)施工過程的影響,才能選擇正確的施工方法

1:土的種類繁多,分類方法也較多,根據(jù)土的顆粒級(jí)配或塑性指數(shù)可分為

碎石類土(漂石土、塊石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土)、砂土(礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂)

粘性土(粘土、亞粘土、輕亞粘土);

2:根據(jù)土的沉積年代,粘性土可分為老粘性土、一般粘性土、新近沉積粘性土;

3:根據(jù)土的工程特性,又可分出特殊性土,如軟土、人工填土、黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、凍土等。

4:開挖難易程度將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、砂礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)石八類,稱為土的工程分類。前四類屬一般土,后四類屬巖石,土的分類法及其現(xiàn)場鑒別方法見表1-1。土的分類土的名稱開挖方法可松性系數(shù)KS

KS′一類土(松軟土)砂、亞砂土,沖積砂土,種植土、泥炭(淤泥)能用鍬、鋤頭挖掘1.08~1.171.01~1.04二類土(普通土)亞粘土,潮濕的黃土,夾有碎石、卵石的砂,種植土、填筑土及亞砂土用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松1.14~1.281.02~1.05三類土(堅(jiān)土)軟及中等密實(shí)粘土,重亞粘土,粗礫石,干黃土及含碎石、卵石的黃土、亞粘土,壓實(shí)的填筑土主要用鎬,少許用鍬、鋤頭,部分用撬棍1.24~1.301.04~1.07四類土(砂礫堅(jiān)土)重粘土及含碎石、卵石的粘土,粗卵石,密實(shí)的黃土、天然級(jí)配砂石,軟的泥灰?guī)r及蛋白石用鎬、撬棍,然后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘1.26~1.371.06~1.09五類土(軟石)硬石炭紀(jì)粘土,中等密實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r,白堊土,膠結(jié)不緊的礫巖,軟的石灰?guī)r用鎬或撬棍、大錘,部分使用爆破1.30~1.451.10~1.20六類土(次堅(jiān)石)泥巖,砂巖,礫巖,堅(jiān)實(shí)的頁巖、泥灰?guī)r,密實(shí)的石灰?guī)r,風(fēng)化花崗巖、片麻巖用爆破方法,部分用風(fēng)鎬1.30~1.451.10~1.20七類土(堅(jiān)石)大理巖,輝綠巖,粗、中?;◢弾r,堅(jiān)實(shí)的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰?guī)r用爆破方法1.30~1.451.10~1.20八類土(特堅(jiān)石)玄武巖,花崗片麻巖、堅(jiān)實(shí)的細(xì)?;◢弾r、閃長巖、石英巖、輝綠巖用爆破方法1.45~1.501.20~1.30土的工程性質(zhì)

土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程的施工有直接影響,其中基本的工程性質(zhì)有:土的質(zhì)量密度、可松性、壓縮性、含水量、滲透性等。

1.1.2.1土的質(zhì)量密度天然密度和干密度。(1)土的天然密度:土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量;

——它影響土的承載力、土壓力及邊坡的穩(wěn)定性。環(huán)刀法測定

。式中ρ——土的天然密度,kg/m3;m——土的總質(zhì)量,kg;V—土的體積,m3。

(2)土的干密度:單位體積土中固體顆粒的質(zhì)量;

——它是用以檢驗(yàn)填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)。烘干法測定

最優(yōu)含水量:在一定功能的壓實(shí)(或擊實(shí)、或夯實(shí))作用下,能使填土達(dá)到最大干密度(干容量)時(shí)相應(yīng)的含水率。式中:ρd——土的干密度,kg/m3;

mS

——固體顆粒質(zhì)量,kg;

V—土的體積,m3。

1.1.2.2.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G1——含水狀態(tài)時(shí)土的質(zhì)量;

G2——土烘干后的質(zhì)量。土的含水量影響土方施工方法的選擇、邊坡的穩(wěn)定和回填土的質(zhì)量,如土的含水量超過25%~30%,則機(jī)械化施工就困難,容易打滑、陷車;回填土則需有最佳含水量,方能夯壓密實(shí),獲得最大干密度。土的最佳含水量和最大干密度參考值見表1-3。

土的最佳含水量和最大干密度 表1-3土的種類最佳含水量(質(zhì)量比)(%)最大干密度(g/cm3)土的種類最佳含水量(質(zhì)量比)(%)最大干密度(g/cm3)砂土8~121.80~1.88重亞粘土16~201.67~1.79粉土16~221.61~1.80粉質(zhì)亞粘土18~211.65~1.74亞砂土9~151.85~2.08粘土19~231.58~1.70亞粘土12~151.85~1.95

1.1.2.3土的滲透性土的滲透性

土的滲透性——水在土體中滲流的性能,一般以滲透系數(shù)K表示。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。

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)通過抽水試驗(yàn)確定。

1.1.2.4.土的可松性

1、土的可松性:在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后組織被破壞,其體積因松散而增大,以后雖經(jīng)回填壓實(shí)也不能恢復(fù)其原來體積的特性。由于土方工程量是以自然狀態(tài)的體積來計(jì)算的,所以在土方調(diào)配、計(jì)算土方機(jī)械生產(chǎn)率及運(yùn)輸工具數(shù)量等的時(shí)候.必須考慮土的可松性。土的可松性程度用可松性系數(shù)表示,即:式中KS、KS′——土的最初、最終可松性系數(shù);

V1——土在天然狀態(tài)下的體積,m3;

V2——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積,m3;

V3——土經(jīng)壓(夯)實(shí)后的體積,m3。

在土方工程中,KS是計(jì)算土方施工機(jī)械及運(yùn)土車輛等的重要參數(shù),KS′是計(jì)算場地平整標(biāo)高及填方時(shí)所需挖土量等的重要參數(shù)。不同類型土的可松性系數(shù)可參照表1-1。2、.土的壓縮性移挖作填或取土回填,松土經(jīng)填壓后會(huì)壓縮,一般松土的壓縮率見表1-2。在松土回填時(shí)應(yīng)考慮土的壓縮率,一般可按填方斷面增加10%~20%計(jì)算松土方數(shù)。土的壓縮率 表1-2土的類別土的名稱土的壓縮率(%)1m3松散土壓實(shí)后的體積(m3)土的類別土的名稱土的壓縮率(%)1m3松散土壓實(shí)后的體積(m3)一、二類土種植土200.80三類土天然濕度黃土12~170.85一般土100.90一般土50.95砂

土50.95

干燥堅(jiān)實(shí)黃土5~70.94

1.1.3土方邊坡土方邊坡坡度以其高度H與其底寬B之比表示。邊坡可做成直線形、折線形或踏步形式中m=B/H,稱為坡度系數(shù)。(c)踏步形(b)折線形(a)直線形圖1-1土方邊坡1.1.4:土石方工程量的計(jì)算土方工程施工前應(yīng)進(jìn)行挖、填方的平衡計(jì)算,綜合考慮土方運(yùn)距最短、運(yùn)程合理和各個(gè)工程項(xiàng)目的合理施工順序等,做好土方平衡調(diào)配,減少重復(fù)挖運(yùn)。同時(shí),土方平衡調(diào)配應(yīng)盡可能與城市規(guī)劃和農(nóng)田水利相結(jié)合將余土一次性運(yùn)送到指定棄土場,做到文明施工。土石方量計(jì)算的基本方法:土石方量計(jì)算的基本方法主要有平均高度法和平均斷面法兩種。1.1.4.1.平均高度法

(1)四方棱柱體法:四方棱柱體法,是將施工區(qū)域劃分為若干個(gè)邊長為a的方格網(wǎng),每個(gè)方格網(wǎng)的土方體積V等于底面積a2乘四個(gè)角點(diǎn)高度的平均值圖1-18四方棱柱體法方格類別計(jì)算圖形計(jì)算公式全挖(全填)半挖半填三挖一填(三填一挖)注:①表中a為方格邊長,b、c為計(jì)算圖形相應(yīng)的兩個(gè)邊長;②h1、h2、h3、h4分別為方格各角點(diǎn)的施工高度;③Σh為各計(jì)算圖形相應(yīng)的挖方或填方的施工高度總和,用絕對(duì)值代入;④V為挖方或填方的體積(m3)。

三個(gè)角挖(或填)(2):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。

((a)全挖或全填b)有填有挖圖1-19三角棱柱體法當(dāng)三角形為全挖或全填時(shí)〔圖1-19(a)〕:當(dāng)三角形有填有挖時(shí)〔圖1-19(b)〕,則其零線將三角形分成兩部分,

底面為三角形的錐體:

底面為四邊形的楔體:簡化計(jì)算:2.平均斷面法平均斷面法(圖1-20),可按近似公式和較精確的公式進(jìn)行計(jì)算。圖1-20平均斷面法

(1)近似計(jì)算:(2)較精確計(jì)算:

式中V——土方體積(m3);

F1,F2——兩端的斷面面積(m2)

F0——L/2處的斷面面積(m2)。

1.1.5場地平整土方量計(jì)算1.1.5.1.場地設(shè)計(jì)標(biāo)高Ho的確定

場地設(shè)計(jì)標(biāo)高是進(jìn)行場地平整和土方量計(jì)算的依據(jù),也是總圖規(guī)劃和豎向設(shè)計(jì)的依據(jù)。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。當(dāng)場地設(shè)計(jì)標(biāo)高為Ho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H1時(shí),填方大大超過挖方,則需要從場外大量取土回填;當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為H2時(shí),挖方大大超過填方,則需要向場外大量棄土。因此,在確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的具體條件反復(fù)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇其中一個(gè)最優(yōu)的方案。其原則是:(1)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?;?)充分利用地形,分區(qū)或分臺(tái)階布置,分別確定不同的設(shè)計(jì)標(biāo)高;(3)使挖填平衡,土方量最少;(4)要有一定泄水坡度(≥2‰),使能滿足排水要求;(5)要考慮最高洪水位的影響。

圖1-23場地不同設(shè)計(jì)標(biāo)高的比較如場地設(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。其步驟如下:(1)在地形圖上將施工區(qū)域劃分成邊長為10~50m的若干個(gè)方格網(wǎng)(圖1-24)。(2)確定各小方格角點(diǎn)的高程,其方法:可用水準(zhǔn)儀測量;或根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的高程,用插入法求得;也可用一條透明紙帶,在上面畫6根等距離的平行線,把該透明紙帶放到標(biāo)有方格網(wǎng)的地形圖上,將6根平行線的最外兩根分別對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)和B點(diǎn),這時(shí)6根等距離的平行線將A、B之間的0.5m或1m(等高線的高差)分成五等分,于是便可直接讀得H13點(diǎn)的地面標(biāo)高,如圖1-25所示,H13=251.70。圖1-24場地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算圖(3)按填挖方平衡確定設(shè)計(jì)標(biāo)高Ho式中N——方格網(wǎng)格數(shù)

H1——一個(gè)方格僅有的角點(diǎn)標(biāo)高

H2——兩個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高

H4——四個(gè)方格共有的角點(diǎn)標(biāo)高簡化的計(jì)算公式:1.1.5.2場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整標(biāo)高調(diào)整考慮因素:(1):土的可松性影響。由于土具有可松性,一般填土?xí)卸嘤啵柘鄳?yīng)地提高設(shè)計(jì)標(biāo)高。(2):

場內(nèi)挖方和填方的影響。由于場地內(nèi)大型基坑挖出的土方、修筑路堤填高的土方,以及從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā),將部分挖方就近棄于場外,將部分填方就近取土于場外等,均會(huì)引起挖填土方量的變化。必要時(shí).亦需調(diào)整設(shè)計(jì)標(biāo)高。(3):泄水坡度的影響。當(dāng)按調(diào)整后的同一設(shè)計(jì)標(biāo)高H0'進(jìn)行場地平整時(shí),則整個(gè)地表面均處于同一水平面;但實(shí)際上由于排水的要求,場地表面需有一定的泄水坡度。因此,還得根據(jù)場地泄水坡度的要求(單面泄水或雙面泄水),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。1.1.5.3場地土方量計(jì)算計(jì)算步驟:(1)計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度h。

hn=Hn—HHn——角點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高

H——焦點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(2)繪出“零線”零線由施工高度來計(jì)算確定(3)計(jì)算場地挖、填土方量計(jì)算“零點(diǎn)”位置,確定零線方格邊線一端施工高程為“+”,若另一端為“-”,則沿其邊線必然有一不挖不填的點(diǎn),即為“零點(diǎn)”(圖1.4)。1.1.6土方調(diào)配土方調(diào)配是土方工程施工組織設(shè)計(jì)(土方規(guī)劃)中的一個(gè)重要內(nèi)容,在平整場地土方工程量計(jì)算完成后進(jìn)行。編制土方調(diào)配方案應(yīng)根據(jù)地形及地理?xiàng)l件,把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個(gè)調(diào)配區(qū),計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量,并計(jì)算每對(duì)挖、填方區(qū)之間的平均運(yùn)距(即挖方區(qū)重心至填方區(qū)重心的距離),確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案,應(yīng)使土方總運(yùn)輸量最小或土方運(yùn)輸費(fèi)用最少,而且便于施工,從而可以縮短工期、降低成本。工作內(nèi)容:劃分調(diào)配區(qū);計(jì)算土方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距;確定土方最優(yōu)調(diào)配方案;繪制土方調(diào)配方案;繪制土方調(diào)配圖表。劃分調(diào)配區(qū)的注意事項(xiàng)進(jìn)行土方調(diào)配時(shí),首先要?jiǎng)澐终{(diào)配區(qū)。劃分調(diào)配區(qū)應(yīng)注意下列幾點(diǎn):

1)調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)該與工程建(構(gòu))筑物的平面位置相協(xié)調(diào),并考慮它們的開工順序、工程的分期施工順序。

2)調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)該滿足土方施工主導(dǎo)機(jī)械(鏟運(yùn)機(jī),挖土機(jī)等)的技術(shù)要求;

3)調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)該滿足和土方工程量計(jì)算用的土方格網(wǎng)協(xié)調(diào),通常可由若干個(gè)方格組成一個(gè)調(diào)配區(qū);

4)當(dāng)土方運(yùn)距較大或場地范圍內(nèi)土方不平衡時(shí),可根據(jù)附近地形,考慮就近取土或就近棄土,這時(shí)一個(gè)取土區(qū)或棄土區(qū)都可作為一個(gè)獨(dú)立的調(diào)配區(qū)。

5)調(diào)配區(qū)劃分應(yīng)盡可能與大型地下建筑物施工相結(jié)合,避免土方重復(fù)開挖。1.2土方工程施工要點(diǎn)

⑴踏勘現(xiàn)場;⑵熟悉圖紙、編制施工方案;⑶清除現(xiàn)場障礙物,平整施工場地,進(jìn)行地下墓探,設(shè)置排水降水設(shè)施;⑷永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn)的引測,建立測量控制網(wǎng),設(shè)置方格網(wǎng)、控制樁等;⑸搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施、修筑施工道路;⑹施工機(jī)具、用料準(zhǔn)備。1。土方施工準(zhǔn)備工作1.2

邊坡開挖

場地邊坡開挖應(yīng)采取沿等高線自上而下、分層、分段依次進(jìn)行。在邊坡上采取多臺(tái)階同時(shí)進(jìn)行開挖時(shí),上臺(tái)階應(yīng)比下臺(tái)階開挖進(jìn)深不少于30m,以防塌方。1

土方開挖

邊坡臺(tái)階開挖,應(yīng)作成一定坡勢以利泄水。邊坡下部設(shè)有護(hù)腳矮墻及排水溝時(shí),在邊坡修完后,應(yīng)立即進(jìn)行護(hù)腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通,以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內(nèi)不積水。土方工程的多臺(tái)階開挖1.3

基坑(槽)和管溝開挖

⑴基坑開挖,上部應(yīng)有排水措施,防止地表水流入坑內(nèi)沖刷邊坡,造成塌方和破壞基土。1

土方開挖

⑵基坑開挖,應(yīng)進(jìn)行測量定位、抄平放線,定出開挖寬度,根據(jù)土質(zhì)和水文情況確定在四側(cè)或兩側(cè)、直立或放坡開挖,坑底寬度應(yīng)注意預(yù)留施工操作面。⑶應(yīng)根據(jù)開挖深度、土體類別及工程性質(zhì)等綜合因素確定保持土壁穩(wěn)定的方法和措施?;拥那芯€開挖

⑷基坑開挖的一般程序:測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等。相鄰基坑開挖時(shí)應(yīng)遵循先深后淺或同時(shí)進(jìn)行的施工程序,挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進(jìn)行,邊挖邊檢查坑底寬度及坡度,每3m左右修一次坡,至設(shè)計(jì)標(biāo)高再統(tǒng)一進(jìn)行一次修坡清底。1.3基坑(槽)和管溝開挖大型工程基坑施工全景圖

⑸基坑開挖應(yīng)防止對(duì)基礎(chǔ)持力層的擾動(dòng)?;油诤煤蟛荒芰⒓催M(jìn)入下道工序時(shí),應(yīng)預(yù)留15(人工)~30cm(機(jī)械)一層土不挖,待下道工序開始前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡。1.3基坑(槽)和管溝開挖超挖后回填的松軟土層持力層被雨水浸泡后留下的水漬這兩種情況都是基坑土方施工要避免出現(xiàn)的!

⑹在地下水位以下挖土,應(yīng)在基坑內(nèi)設(shè)置排水溝、集水井或其它施工降水措施,降水工作應(yīng)持續(xù)到基礎(chǔ)施工完成;⑺雨季施工時(shí)基坑槽應(yīng)分段開挖,挖好一段澆筑一段墊層;

⑻棄土應(yīng)及時(shí)運(yùn)出,在基坑槽邊緣上側(cè)臨時(shí)堆土、材料或移動(dòng)施工機(jī)械時(shí),應(yīng)與基坑上邊緣保持1m以上的距離,以保證坑壁或邊坡的穩(wěn)定;1.3基坑(槽)和管溝開挖

⑼基坑挖完后,應(yīng)組織有業(yè)主、設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理四方參與的基坑驗(yàn)槽,并報(bào)質(zhì)監(jiān)站驗(yàn)證。符合要求后方可進(jìn)入下一道工序。四方參與基坑驗(yàn)槽1.2.1土壁支護(hù)

土壁的穩(wěn)定主要是由土體內(nèi)磨擦阻力和粘結(jié)力來保持平衡的。一旦土體失去平衡,土體就會(huì)塌方,這不僅會(huì)造成人身安全事故、影響工期,有時(shí)還會(huì)危及附近的建(構(gòu))筑物。

⑴邊坡過陡;⑵雨水、地下水滲入基坑;⑶基坑上口邊緣堆載過大;⑷土方開挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開挖;開槽支撐、先撐后挖”的原則。1.2.1.1造成土壁塌方的原因

土方工程施工要點(diǎn)基坑塌方搶險(xiǎn)救人

邊坡的留設(shè)應(yīng)符合規(guī)范的要求。

挖填高度——高度大則坡度系數(shù)大,高度小則坡度系數(shù)小,甚至不放坡;

土的工程性質(zhì)——土的類別、含水量,有無地下水等。土的類別低(密度?。?、含水量大,則坡度系數(shù)大;土的類別高(密度大)、含水量小,則坡度系數(shù)?。?/p>

施工的特點(diǎn)——坡頂是否有荷載?施工期長短?施工季節(jié)?

人工作業(yè)還是機(jī)械作業(yè)?1.2.1.2

防治塌方的措施(1)放足邊坡

對(duì)坡頂有荷載(尤其是有動(dòng)荷載)、使用時(shí)間長、且跨越冬雨季施工的邊坡應(yīng)留有充足的安全系數(shù)。2

土壁支護(hù)(2)設(shè)置支撐

為縮小施工面,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。2.2

防治塌方的措施

1)基槽支護(hù)

基(溝)

槽開挖一般采用橫撐式土壁支撐。根據(jù)擋土板的不同,分為水平擋土板及垂直擋土板兩類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續(xù)式兩種。濕度小的粘性土挖土深度小于3m時(shí),可用間斷式水平擋土板支撐;間斷式水平擋土板支撐

對(duì)松散、濕度大的土可用連續(xù)式水平擋土板支撐,挖土深度可達(dá)5m。對(duì)松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐,其挖土深度不限。2.2

防治塌方的措施連續(xù)式水平擋土板支撐垂直擋土板式支撐⑵一般基坑的支護(hù)方法

一般基坑的支護(hù)方法有:斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時(shí)擋土墻支撐法等,施工時(shí)按適用條件進(jìn)行選擇。①簡易支護(hù)2.2

防治塌方的措施僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用僅適用于部分地段下部放坡不夠的寬度較大的基坑使用先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁,在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板并用斜撐支頂,擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。②斜柱支撐③錨拉支撐先沿基坑邊緣打設(shè)柱樁,在柱樁內(nèi)側(cè)支設(shè)擋土板,柱樁上端用拉桿拉緊,擋土板內(nèi)側(cè)填土夯實(shí)。2.2

防治塌方的措施適用于深度不大的大型基坑或機(jī)械挖土?xí)r使用適用于深度不大的大型基坑或用機(jī)械挖土不能安設(shè)橫(斜)撐時(shí)使用

深基坑的支護(hù)

深基坑支護(hù)的基本要求:●確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能起擋土作用,基坑邊坡保持穩(wěn)定;●確保相鄰的建(構(gòu))筑物、道路、地下管線的安全,不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害;●通過排水降水等措施,確?;A(chǔ)施工在地下水位以上進(jìn)行。上海環(huán)球金融中心基礎(chǔ)施工地鐵車站的深基坑支護(hù)共60頁第18頁2

土壁支護(hù)常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系排樁式土釘墻噴錨支護(hù)鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻深層攪拌水泥土樁墻逆作拱墻式邊坡穩(wěn)定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現(xiàn)澆地下連續(xù)墻灌注樁與水泥土樁結(jié)合加筋水泥土圍護(hù)墻型鋼橫擋板2.3

深基坑的支護(hù)擋土灌注樁支護(hù)適于開挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建(構(gòu))筑物的基坑支護(hù)。

開挖前在基坑周圍設(shè)置砼灌注樁,樁的排列有間隔式、雙排式和連續(xù)式,樁頂設(shè)置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費(fèi)用低。深基坑的間隔式排樁支護(hù)2.3

深基坑的支護(hù)擋土灌注樁與土層錨桿結(jié)合支護(hù)適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護(hù),、鄰近地基不允許有下沉位移時(shí)使用

樁頂不設(shè)錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達(dá)到強(qiáng)度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設(shè)計(jì)深度。深基坑的間隔式排樁支護(hù)樁頂連系梁懸臂支護(hù)樁錨桿及橫撐2.3

深基坑的支護(hù)土層錨桿支護(hù)

在立壁土層上鉆(掏)孔至要求深度,孔內(nèi)放入鋼筋,灌入水泥砂漿或化學(xué)漿液,使之與土層結(jié)合成抗拉錨桿,將立壁土體側(cè)壓力傳至穩(wěn)定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑,鄰近有建筑物須保證邊坡穩(wěn)定時(shí)采用基坑錨桿支護(hù)施工中2.3

深基坑的支護(hù)

天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結(jié)合,形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力,保持開挖面的穩(wěn)定。也稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。土釘墻支護(hù)鉆孔插筋、注漿鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射砼護(hù)面土釘墻支護(hù)2.3

深基坑的支護(hù)鋼板樁支撐

當(dāng)基坑較深、地下水位較高且未施工降水時(shí),采用板樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu),既可擋土、防水,還可防止流砂的發(fā)生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。鋼板樁+水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接2.3

深基坑的支護(hù)內(nèi)撐式支護(hù)

由支護(hù)樁或墻和內(nèi)支撐組成,適用于各種地基土層,缺點(diǎn)是內(nèi)支撐會(huì)占用一定的施工空間。北京地鐵熊貓環(huán)島車站基坑鋼管支護(hù)大型深基坑的鋼管對(duì)撐支護(hù)2.3

深基坑的支護(hù)制作深基坑砼構(gòu)架構(gòu)架支護(hù)下挖樁間土方構(gòu)架支護(hù)下逆作法施工2.3

深基坑的支護(hù)地下連續(xù)墻支護(hù)地下連續(xù)墻成槽施工

先建造鋼筋砼地下連續(xù)墻,達(dá)到強(qiáng)度后在墻間用機(jī)械挖土。該支護(hù)法剛度大、強(qiáng)度高,可擋土、承重、截水、抗?jié)B,可在狹窄場地施工,適于大面積、有地下水的深基坑施工。SH350連續(xù)墻抓斗—成槽機(jī)三一重工槽段的連接2.3

深基坑的支護(hù)2

土壁支護(hù)事故附近的房屋已被全部推倒陷落的車輛被吊起清理塌陷現(xiàn)場事故造成21人死亡,經(jīng)濟(jì)損失約1.5億元,是中國地鐵建設(shè)史上最慘痛的事故。2

土壁支護(hù)上?!吧徎ê优暇霸贰痹诮欠空w倒塌

6月27日6時(shí)左右,上海閔行區(qū)“蓮花河畔小區(qū)”一棟在建13層住宅樓整體倒塌。這是建國以來建筑業(yè)最令人恐怖的倒樓事件。

2

土壁支護(hù)2

土壁支護(hù)2

土壁支護(hù)兩側(cè)壓力差產(chǎn)生的水平力超過了樁基的抗側(cè)能力

駭人聽聞的上海倒樓事件令土木人蒙羞,開發(fā)商、承包商、監(jiān)理工程師和負(fù)有監(jiān)管職責(zé)的政府官員將被釘在土木建設(shè)史的恥辱柱上!2

土壁支護(hù)1.2.2

施工排水注意事項(xiàng):

⑴對(duì)可能產(chǎn)生滑坡的地段,不宜在雨期挖方,并應(yīng)遵循先整治后開挖和由上至下的開挖順序,嚴(yán)禁先切除坡腳或在滑坡體上棄土。為了保持基坑干燥,防止由于水浸泡發(fā)生邊坡塌方和地基承載力下降,必須做好基坑的排水、降水工作,常采用的措施是明排水法和人工降低地下水位法(井點(diǎn)降水法)。

⑵應(yīng)根據(jù)挖方深度、邊坡高度和土的類別確定挖方上邊緣至土堆坡腳的距離,當(dāng)土質(zhì)干燥密實(shí)時(shí)不小于3m,當(dāng)土質(zhì)松軟時(shí)不小于5m。坡頂堆土的最小距離2

土壁支護(hù)

⑶邊坡有危巖、孤石、崩塌體等不穩(wěn)定的跡象時(shí)要先做妥善處理。對(duì)軟土土坡和極易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡,開挖后應(yīng)對(duì)坡腳、坡面采取噴漿、抹面、嵌補(bǔ)、砌石等保護(hù)措施,并作好坡頂、坡腳排水。高達(dá)530m的邊坡錨固2

土壁支護(hù)邊坡支護(hù)邊坡簡易護(hù)理邊坡主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)石籠網(wǎng)護(hù)坡石籠網(wǎng)護(hù)岸漓江石籠護(hù)岸2

土壁支護(hù)施工排水

基坑開挖時(shí),流入坑內(nèi)的地下水和地表水如不及時(shí)排除,會(huì)使施工條件惡化、造成土壁塌方,亦會(huì)降低地基的承載力。1.明排水法

一般采用截、疏、抽的方法。

截:在現(xiàn)場周圍設(shè)臨時(shí)或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤,以攔截雨水、潛水流入施工區(qū)域;

疏:在施工范圍內(nèi)設(shè)置縱橫排水溝,疏通、排干場內(nèi)地表積水;抽:在低洼地段設(shè)置集水、排水設(shè)施,然后用抽水機(jī)抽走。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。第2講

土方工程施工要點(diǎn)⑴明溝與集水井排水

在基坑的一側(cè)或四周設(shè)置排水明溝,在四角或每隔20~30m設(shè)一集水井,排水溝始終比開挖面低0.4~0.5m,集水井比排水溝低0.5~1m,在集水井內(nèi)設(shè)水泵將水抽排出基坑。適用于土質(zhì)情況較好、地下水量不大的基坑排水3.1

明排水法普通明溝與集水井排水法共60頁

第38頁⑵分層明溝排水

當(dāng)基坑開挖土層由多種土層組成,中部夾有透水性強(qiáng)的砂類土?xí)r,為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡,宜在基坑邊坡上分層設(shè)置明溝及相應(yīng)的集水井。適用于深度較大、地下水位較高、上部有透水性強(qiáng)的土層的基坑排水3.1

明排水法分層明溝排水法⑶深層明溝排水

當(dāng)?shù)叵禄酉噙B,土層滲水量和排水面積大,為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性,可在基坑內(nèi)的深基礎(chǔ)或合適部位設(shè)置一條縱、長、深的主溝,其余部位設(shè)置

邊溝或支溝與主溝連通,通過基礎(chǔ)部位用碎石或砂子作盲溝。適用于深度大的大面積地下室、箱基的基坑施工排水3.1

明排水法深層明溝排水法2.人工降水

在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí),明溝排水法難以排干大量的地下涌水,當(dāng)遇粉細(xì)砂層時(shí),還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、涌砂現(xiàn)象,不僅基坑無法挖深,還可能造成大量水土流失、邊坡失穩(wěn)、地面塌陷,嚴(yán)重者危及鄰近建筑物的安全。遇有此種情況時(shí)應(yīng)采用井點(diǎn)降水的人工降水方法施工。3

施工排水地下室電梯井局部二次降水全基坑輕型井點(diǎn)降水共60頁

第41頁1.2.2.1

井點(diǎn)降水的作用防止地下水涌入坑內(nèi)防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力,因此防止了坑底的管涌3.2

施工降水共60頁

第42頁降水后,使板樁減少了橫向荷載消除了地下水的滲流,也就防止了流砂現(xiàn)象降低地下水位后,還能使土壤固結(jié),增加地基土的承載能力3.2

施工降水輕型井點(diǎn)是沿基坑四周將井點(diǎn)管埋入蓄水層內(nèi),利用抽水設(shè)備將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出,將地下水位降至基坑底以下。輕型井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)為0.1~50m/d的土層中。降水深度為:單級(jí)井點(diǎn)3~6m,多級(jí)井點(diǎn)6~12m3.2

施工降水⑵噴射井點(diǎn)

是在井點(diǎn)管內(nèi)設(shè)特制的噴射器,用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣,形成水氣射流,將地下水抽出排走。其降水深度可達(dá)8~20m。適用于開挖深度較深、降水深度大于8m,土滲透系數(shù)為3~50m/d的砂土或滲透系數(shù)為0.1~3m/d的粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土。3.2

施工降水共60頁

第45頁⑶電滲井點(diǎn)

電滲井點(diǎn)以井點(diǎn)管作負(fù)極,打入的鋼筋作正極,通入直流電后,土顆粒自負(fù)極向正極移動(dòng),水則自正極向負(fù)極移動(dòng)而被集中排出。本法常與輕型井點(diǎn)或噴射井點(diǎn)結(jié)合使用。適用于滲透系數(shù)很小的飽和粘性土、淤泥或淤泥質(zhì)土中的施工降水3.2

施工降水共60頁

第46頁⑷管井井點(diǎn)

管井井點(diǎn)由濾水井管、吸水管和抽水機(jī)組成。管井埋設(shè)的深度和距離根據(jù)需降水面積、深度及滲透系數(shù)確定,一般間距10~50m,最大埋深可達(dá)10m,管井距基坑邊緣距離不小于1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔),適用于降水深度3~5m、滲透系數(shù)為20~200m/d的基坑中施工降水。管井井點(diǎn)設(shè)備簡單、排水量大、易于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3.2

施工降水管井填充濾料管井抽排水PVC簡易管井共60頁

第47頁

如需降水深度較大,可采用深井井點(diǎn),適用于降水深度>15m、滲透系數(shù)為10~250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。3.2

施工降水管井井點(diǎn)降水共60頁

第48頁輕型井點(diǎn)降水⑴輕型井點(diǎn)的設(shè)備

由管路系統(tǒng)(濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管)和抽水設(shè)備(真空泵、離心泵和水氣分離器)組成。輕型井點(diǎn)工作原理及濾管構(gòu)造見圖:

3.2

施工降水輕型井點(diǎn)的平面布置

①單排布置:當(dāng)基坑(槽)寬度<6m、降水深度≯5m時(shí)可采用單排布置。井點(diǎn)管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè),兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度B。

②雙排布置:當(dāng)基坑(槽)寬度>6m時(shí)應(yīng)采用。3.2

施工降水共60頁

第50頁

③環(huán)型或U型布置:當(dāng)基坑面積較大時(shí),應(yīng)采用環(huán)型布置(考慮施工機(jī)械進(jìn)出基坑時(shí)宜采用U型布置)。

●采用雙排、環(huán)型或U型布置時(shí),位于地下水上游一排的井點(diǎn)間距應(yīng)小些,下游井點(diǎn)的間距可大些?!袢绮捎肬形布置,則井點(diǎn)管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。3.2

施工降水

●在確定井點(diǎn)管埋置深度時(shí),還應(yīng)考慮井點(diǎn)管露出地面0.2~0.3m,濾管必須埋在透水層內(nèi)?!癞?dāng)一級(jí)井點(diǎn)達(dá)不到降水深度要求時(shí),則可采用二級(jí)井點(diǎn)(見右圖)。3.2

施工降水地下室三級(jí)井點(diǎn)降水⑷輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)及計(jì)算井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)掌握施工現(xiàn)場地形圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的施工圖設(shè)計(jì)等資料。設(shè)計(jì)內(nèi)容除進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的平面布置和高程布置外,尚應(yīng)進(jìn)行涌水量的計(jì)算,確定井管數(shù)量及井距,選擇抽水設(shè)備等工作。⑸輕型井點(diǎn)的埋設(shè)程序

排放總管→埋設(shè)井點(diǎn)管→用彎聯(lián)管將井點(diǎn)與總管接通→安裝抽水設(shè)備。

3.2

施工降水⑹防范井點(diǎn)降水不利影響的措施

井點(diǎn)降水必然會(huì)形成降水漏斗,從而導(dǎo)致周圍土壤固結(jié)并引起地面沉陷,為減少井點(diǎn)降水對(duì)周圍建筑物及地下管線造成影響,可考慮在井點(diǎn)設(shè)置線外4~5m處設(shè)置回灌井點(diǎn),將井點(diǎn)中抽出水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中,形成一道水墻。

設(shè)置擋土帷幕也可減少井點(diǎn)降水引起的不利影響。3.2

施工降水1.2.3

流砂的防治

在細(xì)砂或粉砂土層的基坑開挖時(shí),地下水位以下的土在動(dòng)水壓力的推動(dòng)下極易失去穩(wěn)定,隨著地下水涌入基坑。稱為流砂現(xiàn)象。流砂發(fā)生后,土完全喪失承載力,土體邊挖邊冒,施工條件極端惡化,基坑難以達(dá)到設(shè)計(jì)深度。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起基坑邊坡塌方,臨近建筑物出現(xiàn)下沉、傾斜甚至倒塌。1.2.3.1

流砂現(xiàn)象第2講

土方工程施工要點(diǎn)廣佛地鐵桂城站基坑出現(xiàn)流砂,地面下沉約1.5m圖為砂包封堵?lián)岆U(xiǎn)現(xiàn)場

產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的原因有內(nèi)因和外因:

內(nèi)因:取決于土的性質(zhì),當(dāng)土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數(shù)小、排水性能差等均容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,流砂現(xiàn)象極易發(fā)生在細(xì)砂、粉砂和亞粘土中,但是否發(fā)生流砂現(xiàn)象,還取決于一定的外因條件。1.2.3.2

產(chǎn)生流砂的原因4

流砂的防治流砂-基坑滿目狼籍流砂支擋強(qiáng)行施工共60頁

第57頁

外因:是地下水在土中滲流所產(chǎn)生的動(dòng)水壓力的大小,動(dòng)水壓力GD為:

式中:

I——水力坡度(I=(h1-h2)/L);

h1-h(huán)2——水位差;

γW

——水的重度。

當(dāng)?shù)叵滤惠^高、基坑內(nèi)排水所形成的水位差較大時(shí),動(dòng)水壓力也愈大,當(dāng)GD≥γ(土的浮重)時(shí),就會(huì)推動(dòng)土壤失去穩(wěn)定,形成流砂現(xiàn)象。4

流砂的防治共60頁

第58頁1.2.3.3流砂的防治

⑴防治原則:“治流砂必先治水”。流砂防治的主要途徑一是減小或平衡動(dòng)水壓力;二是截住地下水流;三是改變動(dòng)水壓力的方向。⑵防治方法:

①枯水期施工法:枯水期地下水位較低,基坑內(nèi)外水位差小,動(dòng)水壓力小,就不易產(chǎn)生流砂。

②打板樁:將板樁沿基坑打入不透水層或打入坑底面一定深度,可以截住水流或增加滲流長度、改變動(dòng)水壓力方向,從而達(dá)到減小動(dòng)水壓力的目的。

4

流砂的防治共60頁

第59頁

③水中挖土:即不排水施工,使坑內(nèi)外的水壓相平衡,不致形成動(dòng)水壓力。如沉井施工,不排水下沉、進(jìn)行水中挖土、水下澆筑砼。④人工降低地下水位法:即采用井點(diǎn)降水法截住水流,不讓地下水流入基坑,不僅可防治流砂和土壁塌方,還可改善施工條件。

⑤搶挖并拋大石塊法:分段搶挖土方,使挖土速度超過冒砂速度,在挖至標(biāo)高后立即鋪竹、蘆席,并拋大石塊,以平衡動(dòng)水壓力,將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。4

流砂的防治此外,采用地下連續(xù)墻法、止水帷幕法、壓密注漿法、土壤凍結(jié)法等,都可以阻止地下水流入基坑,防止流砂發(fā)生。共60頁

第60頁1.2.4土方的填筑與壓實(shí)1.2.4.1填土的要求

1.土質(zhì)要求:最好采用同類土壤填筑填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,如設(shè)計(jì)無要求時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:

1)碎石類土、砂土和爆破石渣(粒徑不大于每層鋪厚的2/3)可用于表層下的填料;

2)含水量符合壓實(shí)要求的粘性土,可用作各層填料;

3)碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土,僅用于無壓實(shí)要求的填方;

4)淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料,但在軟土或沼澤地區(qū),經(jīng)過處理使含水量符合壓實(shí)要求后,可用于填方中的次要部位;

5)有水溶性硫酸鹽大于5%的土,不能用作回填土,在地下水作用下,硫酸鹽會(huì)逐漸溶解流失,形成孔洞,影響土的密實(shí)性。

6)凍土、膨脹性土等不應(yīng)作為填方土料。

2.分層鋪土壓實(shí)

3.含水量要求4.軟弱土地基,挖除再換土處理5.斜坡處理6.回填基坑和管溝,從四周或兩側(cè)均勻地分層進(jìn)行7.回填前,清除雜物;回填時(shí),防止地面水流入1.2.4.2填土的壓實(shí)方法

1:填土壓實(shí)方法有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)三種1):填土壓實(shí)方法(a)碾壓b)夯實(shí)c)振動(dòng)a)碾壓法。

(1)碾壓法是由沿著表面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)土壤。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。

(2)碾壓法主要用于大面積的填土,如場地平整、路基、堤壩等工程。平滾碾適用于碾壓粘性和非粘性土壤;羊足碾只能用來壓實(shí)粘性土壤;氣胎碾對(duì)土壤壓力較為均勻,故其填土質(zhì)量較好。

(3)按碾輪重量,平滾碾又分為輕型(重5t以下)、中型(重8t以下)和重型(重10t)三種。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。如直接用重型滾碾碾壓松土,則由于強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象,其碾壓效果較差。

(4)用碾壓法壓實(shí)壤土?xí)r,鋪土應(yīng)均勻一致,碾壓遍數(shù)要一樣,碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心,每次碾壓應(yīng)有15~20cm的重疊。

b)夯實(shí)法。

(1)夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)土壤,主要用于小面積的回填土。夯實(shí)機(jī)具的類型較多,有木夯、石硪、蛙式打夯機(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。其中蛙式打夯機(jī)輕巧靈活,構(gòu)造簡單,在小型土方工程中應(yīng)用最廣。

(2)夯實(shí)法的優(yōu)點(diǎn)是,可以夯實(shí)較厚的土層,如重錘夯的夯實(shí)厚度可達(dá)1~1.5m,強(qiáng)力夯可對(duì)深層土壤夯實(shí)。但對(duì)木夯、石硪或蛙式打夯機(jī)等機(jī)具,其夯實(shí)厚度則較小,一般均在20cm以內(nèi)。

c)振動(dòng)法。

(1)振動(dòng)法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)。此法用于振實(shí)非粘性土壤效果較好。

(2)近年來,又將碾壓和振動(dòng)法結(jié)合起來而設(shè)計(jì)和制造了振動(dòng)平碾、振動(dòng)凸塊碾等新型壓實(shí)機(jī)械。振動(dòng)平碾適用于填料為爆破碎石渣、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方;振動(dòng)凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。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,鋪土厚度為0.6~1.5m,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。c)振動(dòng)法重錘放在土層的表面或者內(nèi)部,借組于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng),土壤發(fā)生相對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。非粘性土效果較好三:影響填方壓實(shí)效果的主要因素影響土壤壓實(shí)效果的因素主要有:含水量、壓實(shí)功、每層鋪土厚度。

1.含水量土中含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著。回填土含水量過大、過小都難以夯壓密實(shí)。為此,要求回填土應(yīng)有最佳的含水量,也就是當(dāng)土壤在這種含水量的條件下壓實(shí)時(shí),能獲得最大的密實(shí)度,而且所需的夯擊能最小。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)。土的最佳含水量時(shí)的最大干密度,可由擊實(shí)試驗(yàn)取得,也可查經(jīng)驗(yàn)表確定。

2.壓實(shí)功壓實(shí)功(指壓實(shí)工具的重量、碾壓遍數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等)對(duì)壓實(shí)效果的影響。

3.每層鋪土厚度鋪土過厚,下部土體所受壓實(shí)作用力小于土體本身的粘結(jié)力和摩擦力,土顆粒不能相互移動(dòng),無論壓實(shí)多少遍,填方也不能被壓實(shí);鋪土過薄,則下層土體壓實(shí)次數(shù)過多,而受剪切破壞,所以規(guī)定了一定的鋪土厚度。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使填方壓實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最小。1.3土方工程的機(jī)械化施工土方工程施工機(jī)械的種類繁多,有推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平土機(jī)、松土機(jī)、單斗挖土機(jī)及多斗挖土機(jī)和各種碾壓、夯實(shí)機(jī)械等。在建筑工程施工中,以推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖掘機(jī)應(yīng)用最廣,也具有代表性?,F(xiàn)將這幾種機(jī)械的性能、適用范圍及施工方法予以介紹。1.3.1:推土機(jī)施工

1:推土機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械之一,是在履帶式拖拉機(jī)上安裝推土板等工作裝置而成的機(jī)械。常用推土機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率有45、75、90、120(kW)等數(shù)種。推土板有索式和液壓操縱兩種。圖示是液壓操縱的推土機(jī)外形圖。液壓操縱推土板的推土機(jī)除了可以升降推土板外,還可調(diào)整推土板的角度,因此具有更大的靈活性。液壓操縱推土機(jī)外形圖

2:推土機(jī)操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度快、能爬30°左右的緩坡,因此應(yīng)用范圍較廣

3:推土機(jī)作業(yè)以切土和推運(yùn)土為主,切土?xí)r應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況

盡量采用最大切土深度在最短距離(6~10m)內(nèi)完成,以便縮短低

低速行進(jìn)的時(shí)間,然后直接推運(yùn)到預(yù)定地點(diǎn)。

上下坡度不得

超過35°,橫坡不得超過10°。幾臺(tái)推土機(jī)同時(shí)作業(yè)時(shí),前后距離應(yīng)大于8m

3:推土機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100m以內(nèi),效率最高的運(yùn)距為60m。為提高生產(chǎn)率,可采用下述方法:(1)槽形推土。推土機(jī)多次在一條作業(yè)線上工作,使地面形成一條淺槽,以減少從鏟刀兩側(cè)散漏。這樣作業(yè)可增加推土量10%~30%。槽深以1m左右為宜,槽間土埂寬約0.5m。在推出多條槽后,再將土埂推入槽內(nèi),然后運(yùn)出。(2)下坡推土。在斜坡上方順下坡方向工作。坡度不宜大于15°,以免后退時(shí)爬坡困難。(3)并列推土。在大面積場地平整時(shí),可采用多臺(tái)推土機(jī)并列作業(yè)。通常兩機(jī)并列推土可增大推土量15%~30%,三機(jī)并列推土可增加30%~40%。并列推土的運(yùn)距宜為20~60m

槽形推土

下坡推土法并列推土1.2.3:鏟運(yùn)機(jī)施工

鏟運(yùn)機(jī)是一種能綜合完成全部土方施工工序(挖土、裝土、運(yùn)土、卸土和平土)的機(jī)械。按行走方式分為自行式鏟運(yùn)機(jī)和拖式鏟運(yùn)機(jī)兩種。常用

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