《土木工程施工技術(shù)》課件 土方工程-基坑工程

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1、1.3 基坑工程1.3.1 土方邊坡土方邊坡1.3.2 基坑支護(hù)基坑支護(hù)1.3.3 降水降水1.3.4 基坑開(kāi)挖基坑開(kāi)挖基坑工程的內(nèi)容1.3.1 土方邊坡1.土方邊坡的形式土方邊坡的形式1)直立壁直立壁2)放坡放坡3)分級(jí)放坡分級(jí)放坡HB土方邊坡坡度土方邊坡坡度=HB1B/H=1：m1：m(一一)邊坡穩(wěn)定條件與因素邊坡穩(wěn)定條件與因素1、邊坡穩(wěn)定的條件、邊坡穩(wěn)定的條件1：m下滑力增大下滑力增大土體抗剪強(qiáng)度降低土體抗剪強(qiáng)度降低 土體的下滑使土體中產(chǎn)生剪應(yīng)力。引起下滑力增加的因素主要有：坡頂上堆物、行車(chē)等荷載；雨水或地面水滲入土中使土的含水量提高而使土的自重增加；地下水滲流產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力；土體豎

2、向裂縫中的積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。引起土體抗剪強(qiáng)度降低的因素主要是：氣候的影響使土質(zhì)松軟；土體內(nèi)含水量增加而產(chǎn)生潤(rùn)滑作用；飽和的細(xì)砂、粉砂受振動(dòng)而液化等。2、造成土壁塌方的主要原因有：、造成土壁塌方的主要原因有：(1)邊坡過(guò)陡，使土體本身穩(wěn)定性不夠，尤其是在土質(zhì)差、開(kāi)挖深度大的坑槽中，常引起塌方。(2)雨水、地下水滲入基坑，使土體重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。(3)基坑(槽)邊緣附近大量堆土，或停放機(jī)具、材料，或由于動(dòng)荷載的作用，使土體產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)土體的抗剪強(qiáng)度.(二二)放坡與護(hù)面放坡與護(hù)面 1、直壁(不加支撐)的允許深度：密實(shí)、中密的砂土和砂填碎石土：1.00m；硬塑、可

3、塑的輕亞粘土及亞粘土：1.25m；硬塑、可塑的粘土和粘填碎石土：1.50m；堅(jiān)硬的粘土：2m。2、放邊坡邊坡坡度I=tg=H/B=1:(B/H)=1:m m坡度系數(shù)。mB/H(2)邊坡形式：斜坡、折線坡、踏步(臺(tái)階)式(見(jiàn)圖1-11所示)深度在5m內(nèi)的基坑、基槽、管溝邊坡的最陡坡度邊坡護(hù)面措施：邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法，噴混凝土法土的類別土的類別邊坡坡度（高邊坡坡度（高:寬）寬）坡頂無(wú)荷載坡頂無(wú)荷載坡頂有靜載坡頂有靜載坡頂有動(dòng)載坡頂有動(dòng)載中密的砂土中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類

4、砂土中密的碎石類砂土1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉土硬塑的粉土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類粘土中密的碎石類粘土1:0.501:0.671:0.75緩陡 3、邊坡護(hù)面措施：覆蓋法，掛網(wǎng)法，掛網(wǎng)抹面法，土袋、砌磚壓坡法見(jiàn)圖見(jiàn)圖1-12 2.放坡開(kāi)挖的適用條件1)1)場(chǎng)地允許場(chǎng)地允許2)2)鄰近無(wú)重要建筑物和管線鄰近無(wú)重要建筑物和管線3)3)基坑邊土體位移限制不大基坑邊土體位移限制不大4)4)土質(zhì)為一般粘性土或粉土以及碎石土、風(fēng)土質(zhì)為一般粘性土或粉土以及碎石土、風(fēng)化巖石等良好土質(zhì)化巖石等良好土質(zhì)5)5)開(kāi)挖深度超過(guò)開(kāi)挖深度超過(guò)4 45 5米時(shí)，宜采用分級(jí)放坡米時(shí)，宜

5、采用分級(jí)放坡6)6)地下水位降至坑底地下水位降至坑底1：m（1）無(wú)支護(hù)開(kāi)挖方法）無(wú)支護(hù)開(kāi)挖方法（2）有支護(hù)開(kāi)挖方式）有支護(hù)開(kāi)挖方式擋土墻擋土墻止水帷幕止水帷幕1.3.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐支撐 三、支護(hù)結(jié)構(gòu)三、支護(hù)結(jié)構(gòu) 當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周?chē)h(huán)境不允許放坡時(shí)使用如下特殊支護(hù)結(jié)構(gòu)：1.橫撐式支撐 2.護(hù)坡樁擋墻 3.土釘墻支護(hù) 4.地下連續(xù)墻1.2.3.0 基槽、管溝的支護(hù)水平式支撐水平式支撐：斷續(xù)或連續(xù)斷續(xù)或連續(xù)的擋土板水平放置。斷續(xù)的擋土板水平放置。斷續(xù)式水平擋土板支撐，適于式水平擋土板支撐，適于能保持直立壁的干土或天能保持直立壁的干土或天然濕度的粘土，深度在然濕度的粘土，深度在3m3m以內(nèi)。連續(xù)式

6、水平擋土板以內(nèi)。連續(xù)式水平擋土板支撐，適于較潮濕的或散支撐，適于較潮濕的或散粒的土，深度在粒的土，深度在5m5m以內(nèi)。以內(nèi)。垂直式支撐：垂直式支撐：斷續(xù)或連續(xù)斷續(xù)或連續(xù)的擋土板垂直放置。適于的擋土板垂直放置。適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土質(zhì)較松散或濕度很高的土，地下水較少，深度不土，地下水較少，深度不限。限。錨拉支撐：水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端水平擋土板支在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土中，另一端用拉桿與錨樁拉緊，錨樁必須設(shè)在土的破壞范圍以外，在用拉桿與錨樁拉緊，錨樁必須設(shè)在土的破壞范圍以外，在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適用于開(kāi)挖面積較大、深度不大的基擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適用于開(kāi)挖面積

7、較大、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土。坑或使用機(jī)械挖土。1.重力式水泥土（攪拌樁）擋墻1.3.2.1 基坑支護(hù)基坑支護(hù) 擋土墻擋土墻 止水帷幕止水帷幕 軟弱土層加固軟弱土層加固用途：用途：深層攪拌樁機(jī)的組成由深層攪拌機(jī)（主機(jī)）、機(jī)架及灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵等配套機(jī)械組成（圖1-31）。圖1-31 深層攪拌樁機(jī)機(jī)組1主機(jī)；2機(jī)架；3灰漿拌制機(jī)；4集料斗；5灰漿泵；6貯水池；7冷卻水泵；8道軌；9導(dǎo)向管；10電纜；11輸漿管；12水管攪拌下沉邊噴漿、邊攪拌、邊提升施工工藝 攪拌樁成樁工藝可采用“一次噴漿、二次攪拌”或“二次噴漿、三次攪拌”工藝，主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。水泥摻量較小，土質(zhì)較松時(shí)，

8、可用前者，反之可用后者?！耙淮螄姖{、二次攪拌”的施工工藝流程如圖 1-32 所示。當(dāng)采用“二次噴漿、三次攪拌”工藝時(shí)可在圖示步驟 e）作業(yè)時(shí)也進(jìn)行注漿，以后再重復(fù) d）與 e）的過(guò)程。a)定位；b)預(yù)埋下沉；c)提升噴漿攪拌；d)重復(fù)下沉攪拌；e)重復(fù)提升攪拌；f)成樁結(jié)束圖1-32“一次噴漿、二次攪拌”施工流程擋土墻擋土墻攪拌樁止水帷幕攪拌樁止水帷幕支撐支撐攪拌樁被動(dòng)區(qū)攪拌樁被動(dòng)區(qū)加固加固 擋土墻擋土墻 止水帷幕止水帷幕 軟弱土層加固軟弱土層加固2.灌注樁擋墻灌注樁擋土墻灌注樁擋土墻止水帷幕止水帷幕支撐支撐板式支護(hù)結(jié)構(gòu)3.地下連續(xù)墻工藝過(guò)程：工藝過(guò)程：作導(dǎo)槽作導(dǎo)槽鉆槽孔鉆槽孔放鋼筋籠放鋼筋籠

9、水下灌注混凝土水下灌注混凝土基坑開(kāi)挖與支撐。基坑開(kāi)挖與支撐。鉆抓法4.鋼板樁鋼板樁施工中山市東河水利樞紐工程是在河中中山市東河水利樞紐工程是在河中20多米厚的流塑性淤泥地多米厚的流塑性淤泥地質(zhì)上采用大型鋼板樁圍堰施工質(zhì)上采用大型鋼板樁圍堰施工5.土釘墻和復(fù)合土釘墻工藝過(guò)程：工藝過(guò)程：攪拌樁帷幕攪拌樁帷幕挖土挖土噴射混凝土噴射混凝土打孔打孔插筋、注漿插筋、注漿鋪鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)放、壓固鋼筋網(wǎng)噴射混凝土噴射混凝土挖下層土挖下層土（1 1）內(nèi)支撐內(nèi)支撐內(nèi)支撐內(nèi)支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐：鋼管（鋼結(jié)構(gòu)支撐：鋼管（609）、型鋼（）、型鋼（H型鋼）型鋼）鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐內(nèi)支撐內(nèi)支撐圍檁圍檁1.3.2.2

10、 支撐外拉錨外拉錨圍檁圍檁2）外拉錨）外拉錨 擋墻頂部拉錨擋墻頂部拉錨 土錨桿拉錨土錨桿拉錨外拉錨支架支架臺(tái)座臺(tái)座墊板墊板錨具錨具拉桿拉桿橫梁橫梁套管套管拉桿拉桿錨固體錨固體擋墻擋墻遠(yuǎn)洋大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造遠(yuǎn)洋大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造泛利大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造泛利大廈擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造3）斜撐式基坑土方開(kāi)挖 1.掌握基坑土方開(kāi)挖的基本原則；2.熟悉不同基坑開(kāi)挖方法的選擇；3.掌握各種開(kāi)挖方法的施工流程。開(kāi)挖基本原則 基坑工程開(kāi)挖常用的方法有直接分層開(kāi)挖、有內(nèi)支撐分層開(kāi)挖、盆式開(kāi)挖、島式開(kāi)挖及逆作法開(kāi)挖等，工程中可根據(jù)具體條件選用。在無(wú)內(nèi)支撐的基坑中，土方開(kāi)挖中應(yīng)遵循“土方分層開(kāi)挖、墊層隨挖隨澆”的原則

11、；在有支撐的基坑中，應(yīng)遵循“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖”的原則，墊層也應(yīng)隨挖隨澆。此外，土方開(kāi)挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致?；?槽)土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)、周?chē)h(huán)境進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理，待恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。直接分層開(kāi)挖 直接分層開(kāi)挖包括放坡開(kāi)挖及無(wú)支撐的基坑開(kāi)挖。放坡開(kāi)挖適合于基坑四周空曠、有足夠的放坡場(chǎng)地，周?chē)鷽](méi)有建筑設(shè)施或地下管線的情況，在軟弱地基條件下，不宜挖深過(guò)大，一般控制在67m左右，在堅(jiān)硬土中，則不受此限制。放坡開(kāi)挖施工方便，挖土機(jī)作業(yè)時(shí)沒(méi)有障礙，工效高，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求分層開(kāi)挖或一次挖至坑底；基坑開(kāi)挖后主體結(jié)構(gòu)施工作業(yè)空間大，施工工期短

12、。無(wú)內(nèi)支撐支護(hù)可分為懸臂式（a）、拉錨式（圖b、c）、重力式（圖d）、土釘墻（圖e）等幾種。無(wú)內(nèi)支撐支護(hù)的土壁可垂直向下開(kāi)挖，因此，不需在基坑邊留出很大的場(chǎng)地，便于在基坑邊較狹小、土質(zhì)又較差的條件下施工。同時(shí)，在地下結(jié)構(gòu)完成后，其坑邊回填土方工作量小。a）懸臂式；b）拉錨式；c）土錨桿；d）重力式；e）土釘墻有內(nèi)支撐支護(hù)的基坑開(kāi)挖在基坑較深、土質(zhì)較差的情況下，一般支護(hù)結(jié)構(gòu)需在基坑內(nèi)設(shè)置支撐。有內(nèi)支撐支護(hù)的基坑土方開(kāi)挖比較困難，其土方分層開(kāi)挖主要考慮與支撐施工相協(xié)調(diào)。a)淺層挖土、設(shè)置第一層支撐；b)第二層挖土；c)設(shè)置第二層支撐；d)開(kāi)挖第三層土 盆式開(kāi)挖盆式開(kāi)挖島式開(kāi)挖當(dāng)基坑面積較大，而且地

13、下室底板設(shè)計(jì)有后澆帶或可以留設(shè)施工縫時(shí)，還可采用島式開(kāi)挖的方法 這種方法與盆式開(kāi)挖類似，但先開(kāi)挖邊緣部分的土方，將基坑中央的土方暫時(shí)留置，該土方具有反壓作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。必要時(shí)還可以在留土區(qū)與擋土墻之間架設(shè)支撐。在邊緣土方開(kāi)挖到基底以后，先澆筑該區(qū)域的底板，以形成底部支撐，然后再開(kāi)挖中央部分的土方。島式開(kāi)挖 2開(kāi)挖注意問(wèn)題開(kāi)挖注意問(wèn)題（1）挖前先驗(yàn)線；）挖前先驗(yàn)線；（2）連續(xù)開(kāi)挖盡快完，防止水流入；）連續(xù)開(kāi)挖盡快完，防止水流入；（3）坑邊堆土防坍塌：及時(shí)清運(yùn)；堆土）坑邊堆土防坍塌：及時(shí)清運(yùn)；堆土0.8m以外以外，高，高 1.5m；（4）嚴(yán)禁擾動(dòng)基底土，加強(qiáng)測(cè)量防超挖：預(yù)留層，保護(hù)層，抄平清底）嚴(yán)禁擾動(dòng)基底土，加強(qiáng)測(cè)量防超挖：預(yù)留層，保護(hù)層，抄平清底打木樁；打木樁；（5）發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報(bào)、待處理；）發(fā)現(xiàn)文物，古墓停挖、上報(bào)、待處理；（6）注意安全，雨后復(fù)工先檢查。）注意安全，雨后復(fù)工先檢查。