土方工程3课件.ppt
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1、第一章 土方工程第三节第三节 施工准备与辅助工作施工准备与辅助工作一、施工准备:1、场地清理清除原有的建筑物与构筑物,迁移树木,去除清除原有的建筑物与构筑物,迁移树木,去除 耕植土及河塘淤泥等工作。耕植土及河塘淤泥等工作。2、排除地面水排除积水、雨水,保持场地干燥。排除积水、雨水,保持场地干燥。排水沟,截水沟、挡水坝的设置。排水沟,截水沟、挡水坝的设置。3、修筑临时设施道路、水电、临时停机棚与修理间等道路、水电、临时停机棚与修理间等第一章 土方工程二、土方边坡与土壁支撑防止塌方,保证施工安全防止塌方,保证施工安全土壁塌方的原因:土壁塌方的原因:1 1、边坡过陡,使土体本身稳定性不够,尤其是在、
2、边坡过陡,使土体本身稳定性不够,尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中,常引起塌方。土质差、开挖深度大的坑槽中,常引起塌方。2 2、雨水、地下水渗入基坑,使土体重力增大及抗雨水、地下水渗入基坑,使土体重力增大及抗剪能力降低,是造成塌方的主要原因。剪能力降低,是造成塌方的主要原因。3 3、基坑、基坑(槽槽)边缘附近大量堆土,或停放机具、材边缘附近大量堆土,或停放机具、材料,或由于动荷载的作用,使土体产生的剪应力料,或由于动荷载的作用,使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。超过土体的抗剪强度。第一章 土方工程(一)土方边坡坡度:土方挖方深度土方挖方深度H H与与放坡宽度放坡宽度B B之比。之比。边坡的
3、表示方法边坡的表示方法11:/HimBB H/mB H边坡系数边坡系数第一章 土方工程影响边坡大小的因素:土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、边坡附近荷载状况、排水情况等边坡附近荷载状况、排水情况等挖方边坡可做成直立壁不加支撑的规定:前提:前提:地质条件良好、土质均匀且地下水位地质条件良好、土质均匀且地下水位低于低于基坑基坑(槽槽)或管沟底面标高。或管沟底面标高。深度不宜超过下列规定:深度不宜超过下列规定:第一章 土方工程密实、中密的砂土和碎石类土:密实、中密的砂土和碎石类土:1.0m1.0m硬塑、可塑的粉土及粉质粘土:硬塑、可塑的粉土及粉质粘土:1
4、.25m1.25m;硬塑、可塑的粘土和碎石类土:硬塑、可塑的粘土和碎石类土:1.5m1.5m坚硬的粘土:坚硬的粘土:2m2m。挖土深度超过上述规定时,应挖土深度超过上述规定时,应考虑放坡或做成直立壁考虑放坡或做成直立壁加支撑加支撑。当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内且不加支撑的边坡的最陡坡度应符合下表的规定。第一章 土方工程土的类别土的类别 边坡坡度边坡坡度(高高宽宽)坡顶无荷坡顶无荷载载 坡顶有静载坡顶有静载 坡顶有动坡顶有动载载 中密的砂土中密的砂土 11.0011.00 1 1:1.251.251 1:1.501.50中密的碎石类土中密的
5、碎石类土(充填物为充填物为砂土砂土)1 1:0.750.751 1:1.001.001 1:1.251.25硬塑的粉土硬塑的粉土 1 1:0.670.671 1:0.750.751 1:1.001.00中密的碎石类土中密的碎石类土(充填物为充填物为粘性土粘性土)1 1:0.500.501 1:0.670.671 1:0.750.75硬塑的粉质粘土、粘土硬塑的粉质粘土、粘土 1 1:0.330.331 1:0.500.501 1:0.670.67老黄土老黄土1 1:0.100.101 1:0.250.251 1:0.330.33软土软土(经井点降水后经井点降水后)1 1:1.001.00-表表1
6、.5 1.5 深度在深度在5m5m内的基坑内的基坑(槽槽)、管沟边坡的最陡坡度、管沟边坡的最陡坡度 第一章 土方工程 永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方的边坡值应符合下表的规定。的边坡值应符合下表的规定。临时性挖方边坡值临时性挖方边坡值 土的类别土的类别 边坡值边坡值(高高宽宽)砂土砂土(不包括细砂、粉砂不包括细砂、粉砂)11.2511.2511.5011.50 一般性一般性粘土粘土 硬硬 10.7510.751111.00.00硬、塑硬、塑 11.0011.0011.2511.25 软软 11.5011.50或更缓或更缓 碎石类碎石类
7、土土 充填坚硬、硬塑粘性充填坚硬、硬塑粘性土土 10.5010.5011.0011.00 充填砂土充填砂土 11.0011.0011.5011.50 第一章 土方工程及时施工:及时施工:基坑基坑(槽槽)或管沟挖好后,应及时进行基础工程或地或管沟挖好后,应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中,应经常检查坑壁下结构工程施工。在施工过程中,应经常检查坑壁的稳定情况。的稳定情况。坡面保护:坡面保护:当挖地基坑较深或晾槽时间较长时,应根据实行情况当挖地基坑较深或晾槽时间较长时,应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法,
8、坡面拉网法或挂网抹面法,土袋、砌砖压膜覆盖法,坡面拉网法或挂网抹面法,土袋、砌砖压坡法、喷混凝土法、土钉墙等。坡法、喷混凝土法、土钉墙等。在边坡施工中应该注意的其他问题第一章 土方工程(二)土壁支撑 土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设进行选择和设计。计。v 横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成,用横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成,用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。撑。v 根据挡土板放置方式不同,分为水平
9、挡土板和垂直根据挡土板放置方式不同,分为水平挡土板和垂直挡土板两类,见下图。挡土板两类,见下图。v 根据挡土板的布置分为断续式或连续式两种。根据挡土板的布置分为断续式或连续式两种。(1)(1)横撑式支撑横撑式支撑第一章 土方工程第一章 土方工程横撑式支撑施工要点横撑式支撑施工要点加支撑时:随挖随撑、支撑牢固、经常检查、及加支撑时:随挖随撑、支撑牢固、经常检查、及时加固或更换。时加固或更换。拆除支撑时:自下而上逐层拆除,随拆随填拆除支撑时:自下而上逐层拆除,随拆随填第一章 土方工程补充:大面积深基坑支护补充:大面积深基坑支护 1.1.支护特点支护特点 2.2.一些先进施工技术一些先进施工技术 主
10、要支护方法主要支护方法:钢钢板桩、柱列式钢筋砼板桩、柱列式钢筋砼桩、连续墙等,对方桩、连续墙等,对方形或圆形基坑采用拱形或圆形基坑采用拱圈。圈。利用深层搅拌法加利用深层搅拌法加固基坑四周土体固基坑四周土体 逆作法施工技术日逆作法施工技术日益被重视益被重视特特点点 地下连续墙地下连续墙 柱列式灌注桩柱列式灌注桩 土锚杆土锚杆 土钉墙土钉墙先先进进施施工工技技术术第一章 土方工程1.1.地下连续墙地下连续墙 地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。对地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。对地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。优点:结构整体性好,刚度
11、大,可作防渗墙,形状优点:结构整体性好,刚度大,可作防渗墙,形状灵活灵活 缺点:需用专用机械,成本较高缺点:需用专用机械,成本较高 NOTENOTE:分段施工分段施工 接头严密接头严密第一章 土方工程 钢筋混凝土地下连续是在地面上用专门的挖槽设备,沿开挖工程周边已铺砌的导墙,在泥浆护壁的条件下,开挖一条狭窄的深槽,在槽内放置钢筋笼,浇注混凝土,筑成一道连续的地下墙体。地下连续墙施工工艺过程是:修筑导墙挖槽吊放接头管(箱)、吊放钢筋笼浇注混凝土。第一章 土方工程地下连续墙加固土壁用水泥搅拌桩施工第一章 土方工程砼防渗墙施工导槽漏浆垮坝砼防渗墙施工导槽漏浆垮坝第一章 土方工程地下连续墙导墙施工 德
12、国利渤海尔成槽机 第一章 土方工程地下连续墙成槽施工第一章 土方工程地下连续墙钢筋笼制作地下连续墙预埋钢筋接驳器及地连墙保护层第一章 土方工程地下墙体钢筋应力监测:钢铉式钢筋计第一章 土方工程第一章 土方工程连续墙水下混凝土灌注用管连续墙水下混凝土灌注用管第一章 土方工程地下连续墙砼浇注.第一章 土方工程2 2、柱列式灌注桩、柱列式灌注桩 以钢筋砼灌注桩配合土锚杆或横向支撑以减少以钢筋砼灌注桩配合土锚杆或横向支撑以减少柱身弯距的挡土结构柱身弯距的挡土结构 优点:可使用钻孔机械,按通常灌注柱施工优点:可使用钻孔机械,按通常灌注柱施工 缺点:整体性能较差,无防水能力缺点:整体性能较差,无防水能力第
13、一章 土方工程第一章 土方工程3.土层锚杆土层锚杆 土层锚杆是一土层锚杆是一种埋入土层深种埋入土层深部的受拉杆件,部的受拉杆件,它一端与构筑它一端与构筑物相连,另一物相连,另一端锚固在土层端锚固在土层中。中。钻孔安放拉钻孔安放拉杆灌浆养杆灌浆养护安装锚头护安装锚头张拉锚固和张拉锚固和挖土。挖土。第一章 土方工程第一章 土方工程4 4 土钉墙土钉墙 土钉墙由土钉墙由被加固土体被加固土体、放置在土中的、放置在土中的土钉土钉体体和和喷射砼面板喷射砼面板组成,形成一个以土挡土组成,形成一个以土挡土的的重力式挡土墙重力式挡土墙。土钉墙土钉墙自上而下施工,靠土钉的相互作用自上而下施工,靠土钉的相互作用形成
14、复合整体形成复合整体作用。作用。施工工艺:开挖工作面施工工艺:开挖工作面 喷射砼喷射砼 设设置土钉置土钉 铺设钢筋网铺设钢筋网 设置排水设置排水系统系统第一章 土方工程土钉墙土钉墙第一章 土方工程三、土方工程施工排水与降低地下水位 为了保持基坑干燥,防止由于水浸泡发生边坡为了保持基坑干燥,防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降,必须做塌方和地基承载力下降,必须做好基坑的排水、降好基坑的排水、降水工作,常采用的措施是水工作,常采用的措施是明沟排水法明沟排水法和和井点降水法井点降水法。(一)明沟排水法 施工方法施工方法:开挖基坑或沟槽过程中,遇到地下水或:开挖基坑或沟槽过程中,遇到地下水或地表
15、水时,在基础范围以外地下水流的上游,沿坑地表水时,在基础范围以外地下水流的上游,沿坑底的周围开挖排水沟,设置集水井,使水经排水沟底的周围开挖排水沟,设置集水井,使水经排水沟流入井内,然后用水泵抽出坑外流入井内,然后用水泵抽出坑外 (见下图见下图)第一章 土方工程第一章 土方工程设置排水沟及集水井的要求:设置排水沟及集水井的要求:基坑四周的排水沟与集水井设置在基础范围外。基坑四周的排水沟与集水井设置在基础范围外。排水沟要有一定的坡度,集水井根据地下水量、排水沟要有一定的坡度,集水井根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力隔基坑平面形状及水泵能力隔202040m 40m 设置一个。设置一个。集水井直径
16、或宽度一般为集水井直径或宽度一般为0.70.70.8m0.8m,深度随挖,深度随挖 土加深始终低于挖土面土加深始终低于挖土面0.80.81.0m1.0m,井壁用竹、,井壁用竹、木等简易加固。木等简易加固。基坑挖至设计标高后,井底应低于坑底基坑挖至设计标高后,井底应低于坑底1 12m2m,并铺设并铺设0.3m0.3m碎石滤水层。碎石滤水层。第一章 土方工程 明沟排水法的适用范围:明沟排水法的适用范围:水流较大的粗粒土层的排水、降水,也可用于水流较大的粗粒土层的排水、降水,也可用于渗水量较小的粘性土层降水,但不适宜于细砂土和渗水量较小的粘性土层降水,但不适宜于细砂土和粉砂土层,因为地下水渗出会带走
17、细粒而发生粉砂土层,因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂流砂现象现象。流砂的定义:流砂的定义:当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时,如果采用集水井法降水开挖,当挖至或粉砂时,如果采用集水井法降水开挖,当挖至地下水位以下时,坑底下面的土会形成流动状态,地下水位以下时,坑底下面的土会形成流动状态,随地下水涌入基坑,这种现象称为随地下水涌入基坑,这种现象称为流砂。流砂。第一章 土方工程u 流砂产生的原因第一章 土方工程u流砂现象产生的原因流砂现象产生的原因 流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
18、动水压力动水压力对土体作用的结果。动水压力G GD D的大小的大小与水力坡度成正比,即水位差愈大,渗透路径与水力坡度成正比,即水位差愈大,渗透路径L L愈短,则愈短,则G GD D愈大。当动水压力大于土的浮重度时,愈大。当动水压力大于土的浮重度时,土颗粒处于悬浮状态,土颗粒往往会随渗流的土颗粒处于悬浮状态,土颗粒往往会随渗流的水一起流动,涌入基坑内,形成流砂。水一起流动,涌入基坑内,形成流砂。u流砂的危害流砂的危害 使土丧失承载能力,恶化施工条件,难以使土丧失承载能力,恶化施工条件,难以达到开挖设计深度,造成边坡塌方及附近建筑达到开挖设计深度,造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。物下沉
19、、倾斜、倒塌等。第一章 土方工程 易产生流砂的土:易产生流砂的土:主要是细砂、粉砂及粉土主要是细砂、粉砂及粉土 流砂的防治方法流砂的防治方法出现流砂的重要条件是动水压力的大小、方向。出现流砂的重要条件是动水压力的大小、方向。防治流砂的原则是防治流砂的原则是“治流砂必治水治流砂必治水”。主要途径是消除、减少、平衡动水压力。主要途径是消除、减少、平衡动水压力。主要措施:主要措施:抢挖法:分段抢挖,使挖土速度超过冒砂速抢挖法:分段抢挖,使挖土速度超过冒砂速度,挖到标高以石块平衡动水压力,解决轻微度,挖到标高以石块平衡动水压力,解决轻微流砂现象。流砂现象。第一章 土方工程打板桩法:打板桩法:将板桩打入
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