《土木工程施工技術(shù)》課件2 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1.3.2 基 坑 支 護1.3.3 降 水1.3.4 基 坑 開 挖 基 坑 工 程 的 內(nèi) 容 1.3.1 土 方 邊 坡1. 土 方 邊 坡 的 形 式1) 直 立 壁2) 放 坡3) 分 級 放 坡 H B 土 方 邊 坡 坡 度 = HB 1B/H= = 1： m1： m (一 )邊 坡 穩(wěn) 定 條 件 與 因 素1、 邊 坡 穩(wěn) 定 的 條 件 1： m下 滑 力 增 大土 體 抗 剪 強 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

2、物 、 行 車 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 水 壓 力 ； 土 體 豎 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 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 潤滑 作 用 ； 飽 和 的 細 砂 、 粉 砂 受 振 動 而 液 化 等 。 2、 造 成 土 壁 塌 方 的 主 要 原 因 有 ： (1)邊 坡 過 陡 ， 使

3、 土 體 本 身 穩(wěn) 定 性 不 夠 ， 尤 其 是 在 土 質(zhì)差 、 開 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 具 、 材 料 ， 或由 于 動 荷 載 的 作 用 ， 使 土 體 產(chǎn) 生 的 剪 應(yīng) 力 超 過 土 體 的 抗 剪強 度 . (二 )放 坡 與 護 面 1、 直 壁 (不 加 支 撐 )的 允 許 深 度 ： 密 實 、 中 密

4、的 砂 土 和 砂 填 碎 石 土 ： 1.00m；硬 塑 、 可 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 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) 。 m B/H(2)邊 坡 形 式 ： 斜 坡 、 折 線 坡 、 踏 步 (臺 階 )式 (見 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 面 措 施 ： 覆 蓋 法 ， 掛 網(wǎng) 法 ， 掛 網(wǎng) 抹 面

5、 法 ， 土 袋 、 砌 磚 壓 坡 法 ， 噴 混 凝 土 法土 的 類 別 邊 坡 坡 度 （ 高 :寬 ）坡 頂 無 荷 載 坡 頂 有 靜 載 坡 頂 有 動 載中 密 的 砂 土 1 :1.00 1:1.25 1:1.50中 密 的 碎 石 類 砂 土 1:0.75 1:1.00 1:1.25硬 塑 的 粉 土 1:0.67 1:0.75 1:1.00中 密 的 碎 石 類 粘 土 1:0.50 1:0.67 1:0.75緩陡 3、 邊 坡 護 面 措 施 ：覆 蓋 法 ， 掛 網(wǎng) 法 ， 掛 網(wǎng) 抹 面 法 ， 土 袋 、 砌 磚 壓 坡 法 見 圖1-12 2. 放 坡 開 挖

6、的 適 用 條 件1) 場 地 允 許2) 鄰 近 無 重 要 建 筑 物 和 管 線3) 基 坑 邊 土 體 位 移 限 制 不 大4) 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)5) 開 挖 深 度 超 過 45米 時 ， 宜 采 用 分 級 放 坡6) 地 下 水 位 降 至 坑 底 1： m （ 1） 無 支 護 開 挖 方 法 （ 2） 有 支 護 開 挖 方 式 擋 土 墻止 水 帷 幕 1.3.2 基 坑 支 護 結(jié) 構(gòu)支 撐 三 、 支 護 結(jié) 構(gòu) 當(dāng) 地 質(zhì) 條 件 和 周 圍 環(huán) 境 不 允 許 放 坡 時 使 用

7、如 下 特 殊 支 護結(jié) 構(gòu) ： 1.橫 撐 式 支 撐 2.護 坡 樁 擋 墻 3.土 釘 墻 支 護 4.地 下 連 續(xù) 墻 1.2.3.0 基 槽 、 管 溝 的 支 護水 平 式 支 撐 ： 斷 續(xù) 或 連 續(xù)的 擋 土 板 水 平 放 置 。 斷 續(xù)式 水 平 擋 土 板 支 撐 ， 適 于能 保 持 直 立 壁 的 干 土 或 天然 濕 度 的 粘 土 ， 深 度 在 3m以 內(nèi) 。 連 續(xù) 式 水 平 擋 土 板支 撐 ， 適 于 較 潮 濕 的 或 散粒 的 土 ， 深 度 在 5m以 內(nèi) 。 垂 直 式 支 撐 ： 斷 續(xù) 或 連 續(xù)的 擋 土 板 垂 直 放 置 。 適 于

8、土 質(zhì) 較 松 散 或 濕 度 很 高 的土 ， 地 下 水 較 少 ， 深 度 不 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 挖 面 積 較 大 、 深 度 不 大 的 基坑 或 使 用 機 械 挖 土 。 1. 重 力 式 水 泥 土 （ 攪 拌 樁 ） 擋 墻1.3.2.1 基 坑 支 護 擋 土 墻 止 水 帷 幕 軟 弱 土 層 加 固用 途 ： 深 層

9、 攪 拌 樁 機 的 組 成 由 深 層 攪 拌 機 （ 主 機 ） 、 機 架 及 灰 漿 攪拌 機 、 灰 漿 泵 等 配 套 機 械 組 成 （ 圖 1-31） 。 圖 1-31 深 層 攪 拌 樁 機 機 組1主 機 ； 2機 架 ； 3灰 漿 拌 制 機 ； 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

10、 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 ， 可 用 前 者 ，反 之 可 用 后 者 。 “ 一 次 噴 漿 、 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 可 在 圖 示 步 驟 e ） 作 業(yè) 時 也 進 行 注 漿 ， 以 后 再 重 復(fù) d ） 與 e ） 的 過 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

11、 ； 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 墻攪 拌 樁 止 水 帷 幕支 撐 攪 拌 樁 被 動 區(qū)加 固 擋 土 墻 止 水 帷 幕 軟 弱 土 層 加 固 2. 灌 注 樁 擋 墻 灌 注 樁 擋 土 墻止 水 帷 幕支 撐 板 式 支 護 結(jié) 構(gòu) 3. 地 下 連 續(xù) 墻 工 藝 過 程 ： 作 導(dǎo) 槽 鉆 槽 孔 放 鋼 筋 籠 水 下 灌 注 混 凝 土 基 坑 開 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

12、中 20多 米 厚 的 流 塑 性 淤 泥 地質(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 程 ： 攪 拌 樁 帷 幕 挖 土 噴 射 混 凝 土 打 孔 插 筋 、 注 漿 鋪 放 、 壓 固 鋼 筋 網(wǎng) 噴 射 混 凝 土 挖 下 層 土 （ 1） 內(nèi) 支 撐內(nèi) 支 撐 鋼 結(jié) 構(gòu) 支 撐 ： 鋼 管 （ 609） 、 型 鋼 （ H 型 鋼 ）鋼 筋 混 凝 土 支 撐內(nèi) 支 撐 圍 檁1.3.2.2 支 撐 外 拉 錨圍 檁2） 外 拉 錨 擋 墻 頂 部 拉 錨 土 錨 桿 拉 錨外 拉 錨 支 架臺 座墊 板錨 具拉 桿 橫

13、 梁 套 管 拉 桿錨 固 體擋 墻 遠 洋 大 廈 擋 土 支 護 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造 泛 利 大 廈 擋 土 支 護 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造 3） 斜 撐 式 基 坑 土 方 開 挖 1. 掌 握 基 坑 土 方 開 挖 的 基 本 原 則 ； 2. 熟 悉 不 同 基 坑 開 挖 方 法 的 選 擇 ； 3. 掌 握 各 種 開 挖 方 法 的 施 工 流 程 。 開 挖 基 本 原 則 基 坑 工 程 開 挖 常 用 的 方 法 有 直 接 分 層 開 挖 、 有 內(nèi) 支 撐 分 層開 挖 、 盆 式 開 挖 、 島 式 開 挖 及 逆 作 法 開 挖 等 ， 工 程 中 可 根 據(jù)具 體 條 件

14、 選 用 。 在 無 內(nèi) 支 撐 的 基 坑 中 ， 土 方 開 挖 中 應(yīng) 遵 循“ 土 方 分 層 開 挖 、 墊 層 隨 挖 隨 澆 ” 的 原 則 ； 在 有 支 撐 的 基 坑中 ， 應(yīng) 遵 循 “ 開 槽 支 撐 、 先 撐 后 挖 、 分 層 開 挖 、 嚴(yán) 禁 超 挖 ”的 原 則 ， 墊 層 也 應(yīng) 隨 挖 隨 澆 。 此 外 ， 土 方 開 挖 的 順 序 、 方 法必 須 與 設(shè) 計 工 況 相 一 致 。 基 坑 (槽 )土 方 開 挖 時 應(yīng) 對 支 護 結(jié) 構(gòu) 、周 圍 環(huán) 境 進 行 觀 察 和 監(jiān) 測 ， 如 出 現(xiàn) 異 常 情 況 應(yīng) 及 時 處 理 ， 待恢

15、 復(fù) 正 常 后 方 可 繼 續(xù) 施 工 。 直 接 分 層 開 挖 直 接 分 層 開 挖 包 括 放 坡 開 挖 及 無 支 撐 的 基 坑 開 挖 。放 坡 開 挖 適 合 于 基 坑 四 周 空 曠 、 有 足 夠 的 放 坡 場地 ， 周 圍 沒 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 大 ， 一 般 控 制 在 67m左 右 ， 在 堅 硬 土 中 ， 則 不 受 此 限 制 。 放 坡 開 挖 施 工 方 便 ， 挖 土 機 作 業(yè) 時 沒 有 障 礙 ， 工效 高 ， 可 根 據(jù) 設(shè) 計 要 求 分 層 開

16、挖 或 一 次 挖 至 坑 底 ；基 坑 開 挖 后 主 體 結(jié) 構(gòu) 施 工 作 業(yè) 空 間 大 ， 施 工 工 期短 。 無 內(nèi) 支 撐 支 護 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 內(nèi) 支 撐 支 護 的土 壁 可 垂 直 向 下 開 挖 ， 因 此 ， 不 需 在 基 坑 邊 留 出 很 大 的 場地 ， 便 于 在 基 坑 邊 較 狹 小 、 土 質(zhì) 又 較 差 的 條 件 下 施 工 。 同時 ， 在 地 下 結(jié) 構(gòu) 完 成 后 ， 其 坑 邊 回 填 土 方 工 作 量 小

17、 。 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 的 基 坑 開 挖 在 基 坑 較 深 、 土 質(zhì) 較 差 的 情 況 下 ， 一 般 支 護 結(jié) 構(gòu) 需 在 基 坑 內(nèi) 設(shè) 置 支 撐 。有 內(nèi) 支 撐 支 護 的 基 坑 土 方 開 挖 比 較 困 難 ， 其 土 方 分 層 開 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 挖 第 三層 土 盆 式 開 挖 盆 式 開 挖

18、島 式 開 挖 當(dāng) 基 坑 面 積 較 大 ， 而 且 地 下 室 底 板 設(shè) 計 有 后 澆 帶 或 可 以 留 設(shè) 施 工 縫 時 ，還 可 采 用 島 式 開 挖 的 方 法 這 種 方 法 與 盆 式 開 挖 類 似 ， 但 先 開 挖 邊 緣 部 分 的 土 方 ， 將 基 坑 中 央 的土 方 暫 時 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 結(jié) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 。 必 要 時 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 挖 到 基 底 以 后 ， 先 澆

19、筑 該 區(qū) 域 的 底 板 ， 以 形 成 底 部 支 撐 ，然 后 再 開 挖 中 央 部 分 的 土 方 。 島 式 開 挖 2 開 挖 注 意 問 題 （ 1） 挖 前 先 驗 線 ； （ 2） 連 續(xù) 開 挖 盡 快 完 ， 防 止 水 流 入 ； （ 3） 坑 邊 堆 土 防 坍 塌 ： 及 時 清 運 ； 堆 土 0.8m以 外 ， 高 1.5m； （ 4） 嚴(yán) 禁 擾 動 基 底 土 ， 加 強 測 量 防 超 挖 ： 預(yù) 留 層 ， 保 護 層 ， 抄 平 清 底打 木 樁 ； （ 5） 發(fā) 現(xiàn) 文 物 ， 古 墓 停 挖 、 上 報 、 待 處 理 ； （ 6） 注 意 安 全 ， 雨 后 復(fù) 工 先 檢 查 。