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类型1.3、土石方工程.ppt

  • 上传人:kpmy5893
  • 文档编号:7915379
  • 上传时间:2019-05-29
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  • 页数:42
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    1.3、土石方工程.ppt
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    1、1,第一章 土方工程 1.4 土方的准备与辅助改造 四、 降 水,第一章 土方工程,2,四、降 水 在基坑开挖过程中,当基底低于地下水位时,由于土的含水层被切断,地下水会不断地渗入坑内。雨期施工时,地面水也会不断流入坑内。不采取降水措施的后果施工条件恶化,易造成塌方,使地基的承载力下降。遇有承压含水层时基底可能被冲溃破坏。,第一章 土方工程,3,降低地下水位的方法集水井降水法井点降水法,第一章 土方工程,4,(一)集水井降水适用:降水深度较小且土层为粗粒土或渗水量小的粘性土。不适用:粉砂土和细砂土,在这类土中易形成流砂。1施工过程,第一章 土方工程,5,集水井降水施工过程,第一章 土方工程,6

    2、,2设 置排水沟及集水井:设置在基础范围以外;地下水流的上游;基坑面积较大时,可在中间设置盲沟排水。集水井的水平间距:每隔 20 40m 设置一个。,图1-28 集水井降水,1-排水沟;2 -集水井;3 -水泵,第一章 土方工程,7,3构 造集水坑直径或宽度:0.60.8m;开挖:随着挖土的加深而加深,低于挖土面 0.71.0m;坑壁:可用竹、木材料等加固,也可用砖垒筑;坑底:低于基坑底面1.02.0m;铺设滤水层a)0.3m厚碎石滤水层;b)下部砾石(约 0.1m厚)、上部粗砂(约0.1m),第一章 土方工程,8,1. 井点降水的作用,a)防止涌水;b)稳定边坡;c)防止管涌;d)减少横向荷

    3、载;e)防止流砂 图1- 29 井点降水的作用,第一章 土方工程,(二) 井点降水,9,2. 流砂的成因及防止基坑挖土至地下水位以下,当土质为细砂土或粉砂土的情况下,采用集水坑降低地下水时,坑下的土有时会形成流动状态,而随着地下水流入基坑,这种现象称为流砂现象。流砂的危害:土体完全丧失承载力,土体边挖边冒流砂,至使施工条件恶化,基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方、临近建筑因流砂而出现地基被掏空的现象,引起建筑开裂、沉降、甚至倒塌。,第一章 土方工程,10,动水压力地下水的渗流对单位土体内骨架产生的压力, 用 GD 表示。GD与单位土体内的渗流水受到土骨架的阻力T 大小相等,方向相反

    4、。,产生流砂现象的原因,流砂现象产生的原因,是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。,第一章 土方工程,11,产生流砂现象的原因水在土体内从 A 向 B 流动,AB柱体:长度为L,横断面积为F,A、B之间的水头差为HA-HB。,图1-30 饱和土体中动水压力的计算,第一章 土方工程,12,流砂的防治由于在细颗粒、松散、饱和的非粘性土中发生流砂现象的主要条件是动水压力的大小和方向。当动水压力方向向上且足够大时,土颗粒发生流动,成为流砂,而动水压力方向向下时,又可将流砂转化成稳定土。防治流砂的基本原则“治流砂必先治水”。,第一章 土方工程,13,流砂的防治防治流砂的主要途径有:减少或平衡动

    5、水压力;设法使动水压力方向向下;截断地下水流。,第一章 土方工程,14,流砂的防治具体措施:1枯水期施工法枯水期地下水位较低,基坑内外水位差小,动水压力小,就不易产生流砂。 2抢挖并抛大石块法分段抢挖土方,使挖土速度超过冒砂速度,在挖至标高后立即铺竹、芦席,并抛大石块,以平衡动水压力,将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。,第一章 土方工程,15,3设止水帷幕法将连续的止水支护结构(如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等)打入基坑底面以下一定深度,形成封闭的止水帷幕,使土的渗流路径延长、减小水力坡度,从而减小动水压力,防止流砂产生。4人工降低地下水位法即采用井点降水法(如轻型井点、管井井

    6、点、喷射井点等),使动水压力的方向向下,从而能有效地防止和根治流砂。因此,此法应用广泛且较为可靠。,第一章 土方工程,16,3. 井点降水种类井点降水原理井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)。在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空原理,不断抽出地下水,使地下水位降低到坑底以下(图1-31)。,图1-31 轻型井点法降低地下水位全貌图,1自然地面; 2 水泵; 3 总管; 4 井点管; 5 滤管; 6 降水后水位; 7 原地下水水位; 8 基坑地面.,第一章 土方工程,17,第一章 土方工程,井点降水原理,18,3. 井点降水的类型井点有两大类:轻型井点和管井类。一般根

    7、据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等因素确定,可参照表1-12选择。,第一章 土方工程,19,各种井点的适用范围 表1-12,第一章 土方工程,m/d=1.16E-3cm/s,20,4. 一般轻型井点(1) 一般轻型井点轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成(图1-31),图1-31 轻型井点法降低地下水位全貌图,1自然地面; 2 水泵; 3 总管; 4 井点管; 5 滤管; 6 降水后水位; 7 原地下水水位; 8 基坑地面.,第一章 土方工程,21,第一章 土方工程,22,管路系统包括:滤管、井点管、弯联管及总管。,第一章 土方工程,23,滤管(图1-32)钢管长度1.01.5m、

    8、直径38mm或51mm;滤孔管壁钻孔1219mm;滤网骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布。塑料管或铅丝在骨架管与滤网之 间放置,使流水畅通;粗铁丝保护网 滤网外面;铸铁塞滤管下端设置;与井点管连接滤管上端。,1 钢管;2 管壁上的小孔;3 缠绕的塑料管; 4 细滤网;5 粗滤网;6 粗铁丝保护网; 7 井点管;8 铸铁头 图1-32 滤管构造,第一章 土方工程,24,井点管直径38mm 和51mm、长57m的钢管。井点管 的上端用弯联管与总管相连。集水总管直径100127mm的无缝钢管,每段长4m,其 上端有井点管联结的短接头,间距0.8m或 1.2m。,第一章 土方工程,25,抽水设

    9、备由真空泵、离心泵和水气分离器(又叫集水 箱)等组成。一套抽水设备的负荷长度(即集水总管长度)为100120m。,第一章 土方工程,26,(2) 轻型井点的布置与计算a. 平面布置,a)单排布置;b)双排布置;c)环形布置;d) U形布置 图1-34 轻型井点平面布置,第一章 土方工程,27,(2)轻型井点的布置与计算a平面布置单排布置适用基坑、槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m的情况。双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。环形及U形布置适用于大面积基坑,如采用U形布置, 则井点管不封闭的一段应在地下水下游方向。,第一章 土方工程,28,b. 高程布置高程布置系确定井点管埋深,即滤

    10、管上口至总管埋设面的距离,可按式1-39计算(图1-35)。,a)单排井点;b)双排、U形或环形布置 图1-35 高程布置计算,(1-39),第一章 土方工程,29,式中 h 井点管埋深(m);h1 总管埋设面至基底的距离(m);h 基底至降低后的地下水位的距离(m);i 水力坡度;L 井点管至水井中心的水平距离,当井点管为 单排布置时,L为井点管至对边坡角的水平距离(m)。,第一章 土方工程,30,(4)井点降水对周围环境的影响a井点降水的不利影响井点管埋设完成开始抽水时,井内水位开始下降,一般情况下,经过一段时间之后,在井点周围形成漏斗状的弯曲水面,即所谓“降水漏斗”,以后逐渐趋于稳定。降

    11、水漏斗范围内的地下水位下降以后,会造成土体固结沉降,由于漏斗形的降水面不是平面,因而所产生的沉降也是不均匀的。在实际工程中,还可能把土层中的一些土颗粒连同地下水抽出,这种现象会使地面产生的不均匀沉降加剧,造成附近建筑物及地下管线的不同程度的损坏。,第一章 土方工程,31,b防范井点降水影响的措施通常采用的技术措施有:(1)采用合理的井点降水布置,避免过度降水;(2)在周边环境保护有严格要求的地区,尽可能采取设置止水帷幕的方法,切断地下水的渗流,必要时可进行坑内降水,减少降水影响范围(3)降水场地外缘设置回灌水系统。,第一章 土方工程,32,第一章 土方工程 1.5 基槽(坑)施工,33,1.5

    12、.1 施工准备与辅助工作,1、施工准备,(1) 在场地平整施工前,应利用原场地上已有各类控制点,或已有建筑物、构筑物的位置、标高,测设平场范围线和标高。 (2) 对施工区域内障碍物要调查清楚,制订方案,并征得主管部门意见和同意,拆除影响施工的建筑物、构筑物;拆除和改造通讯和电力设施、自来水管道、煤气管道和地下管道;迁移树木。,34,(3) 尽可能利用自然地形和永久性排水设施,采用排水沟、截水沟或挡水坝措施,把施工区域内的雨雪自然水、低洼地区的积水及时排除,使场地保持干燥,便于土方工程施工。 (4) 对于大型平整场地,利用经纬仪、水准仪,将场地设计平面图的方格网在地面上测设固定下来,各角点用木桩

    13、定位,并在桩上注明桩号、施工高度数值,以便施工。(5) 修好临时道路、电力、通讯及供水设施,以及生活和生产用临时房屋。,35,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,挖方边坡可做成直立壁不加支撑,但深度不宜超过下列规定:密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土):1.0m;硬塑、可塑的粉土及粉质粘土: 1.25m;硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土):1.5m;坚硬的粘土: 2m。挖土深度超过上述规定时,应考虑放坡或做成直立壁加支撑。,36,1.5.2 施工注意事项,1、土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”

    14、的原则。基坑边界周围地面应设排水沟,对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。2、基坑开挖程序一般是:测量放线一分层开挖一排降水一修坡-整平一留足预留土层等。相邻基坑开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段分层进行,边挖边检查坑底宽度及坡度,不够时及时修整,至设计标高,再统一进行一次修坡清底,检套坑底宽度和标高,要求坑底凹凸不超过2. 0cm。,37,4基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当用人工挖土,基坑挖好后不能立即进行下道工序时,应预留1530cm -层土不挖,待下道工序开始再挖至设计标高。采用机械开挖基坑时,为避免破坏基底土,应在基底标高以上预留一层由人工挖掘修整。使用

    15、铲运机、推土机时,保留土层厚度为1520cm,使用正铲、反铲或拉铲挖土时为2030cm。5在地下水位以下挖土,应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井,或采用井点降水,将水位降低至坑底以下500mm,以利挖方进行。降水工作应持续到基础(包括地下水位下回填土)施工完成。6雨期施工时,基坑应分段开挖,挖好一段浇筑一段垫层,并在基坑四围以土堤或挖排水沟,以防地面雨水流人基坑内;同时,应经常检查边坡和支撑情况,以防止坑壁受水浸泡,造成塌方。7基坑开挖时,应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。8基坑挖完后应进行验槽,做好记录;如发现地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时,应与

    16、有关人员研究及时处理。,38,1.5.3 验槽的主要内容,一、验槽时必须具备的资料和条件(1)勘察、设计、建设(或监理)、施工等单位有关负责及技术人员到场;(2)基础施工图和结构总说明;(3)详勘阶段的岩土工程勘察报告;(4)开挖完毕、槽底无浮土、松土(若分段开挖,则每段条件相同),条件良好的基槽。 五、验槽的主要内容不同建筑物对地基的要求不同,基础形式不同,验槽的内容也不同,主要有以下几点:(1)根据设计图纸检查基槽的开挖平面位置、尺寸、槽底深度;检查是否与设计图纸相符,开挖深度是否符合设计要求;(2)仔细观察槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否存在,核对基坑土质及地下水情况是否与

    17、勘察报告相符;(3)检查基槽之中是否有旧建筑物基础、古井、古墓、洞穴、地下掩埋物及地下人防工程等;(4)检查基槽边坡外缘与附近建筑物的距离,基坑开挖对建筑物稳定是否有影响;(5)检查核实分析钎探资料,对存在的异常点位进行复核检查。,39,2、验槽方法验槽方法通常主要采用观察法为主,而对于基底以下的土层不可见部位,要先辅以钎探法配合共同完成。(一)观察法1观察槽壁、槽底的土质情况,验证基槽开挖深度,初步验证基槽底部土质是否与勘察报告相符,观察槽底土质结构是否被人为破坏。2基槽边坡是否稳定,是否有影响边坡稳定的因素存在,如地下渗水、坑边堆载或近距离扰动等(对难于鉴别的土质,应采用洛阳铲等手段挖至一

    18、定深度仔细鉴别)。3基槽内有无旧的房基、洞穴、古井、掩埋的管道和人防设施等。如存在上述问题,应沿其走向进行追踪,查明其在基槽内的范围、延伸方向、长度、深度及宽度。4在进行直接观察时,可用袖珍式贯入仪作为辅助手段。,40,(二)钎探法1工艺流程绘制钎点平面布置图一放钎点线一核验点线一就位打钎一记录锤击数一拔钎一盖孔保 护一验收一灌砂。2人工(机械)钎探采用直径+2225mm钢筋制作的钢钎,使用人力(机械)使大锤(穿心锤)自由下落规定的高度,撞击钎杆垂直打人土层中,记录其单位进深所需的锤数,为设计承载力、地勘结果、基土土层的均匀度等质量指标提供验收依据。是在基坑底进行轻型动力触探的主要方法。3作业

    19、条件人工挖土或机械挖土后由人工清底到基础垫层下表面设计标高,表面人工铲平整,基坑(槽)竟,长均符合设计图纸要求;钎杆上预先用钢锯锯出以300mm为单位的横线,0刻度从钎头开始。4主要机具钎杆:用直径为+2225mm的钢筋制成,钎头呈60。尖锥形状,钎长2.12. 6m;大锤:普通锤子,重量810kg;穿心锤:钢质圆柱形锤体,在圆柱中心开孔 +2830mm,穿于钎杆上部,锤重l0kg;钎探机械:专用的提升穿心锤的机械,与钎杆、穿心锤配套使用。5根据基坑平面图,依次编号绘制钎点平面布置图按钎点平面布置图放线,孔位洒上白灰点,用盖孔块压在点位上作好覆盖保护。盖孔块宜采用预制水泥砂浆块、陶瓷锦砖、碎磨

    20、石块、机砖等。每块盖块上面必须用粉笔写明钎点编号。6就位打钎钢钎的打人分人工和机械两种。人工打钎:将钎尖对准孔位,一人扶正钢钎,一人站在操作凳子上,用大锤打钢钎的顶端;锤举高度一般为50cm,自由下落,将钎垂直打人土层中。也可使用穿心锤打钎。机械打钎:将触探杆尖对准孔位,再把穿心锤套在钎杆上,扶正钎杆,利用机械动力拉起穿心锤,使其自由下落,锤距为50cm,把触探杆垂直打人土层中。7记录锤击数钎杆每打人土层30cm时,记录一次锤击数。钎探深度以设计为依据;如设计无规定 时一般钎点按纵横间距1. 5m梅花形布设,深度为2.Im。,41,8拔钎、移位用麻绳或钢丝将钎杆绑好,留出活套,套内插入撬棍或钢

    21、管,利用杠杆原理,将钎拔出。每拔出一段将绳套往下移一段,依此类推,直至完全拔出为止;将钎杆或触探器搬到下一孔位,以便继续拔钎。9灌砂钎探后的孔要用砂灌实。打完的钎孔,经过质量检查人员和有关工长检查孔深与记录无误后,用盖孔块盖住孔眼。当设计、勘察和施工方共同验槽办理完验收手续后,方可灌孔。10质量控制及成品保护(1)同一工程中,钎探时应严格控制穿心锤的落距,不得忽高忽低,以免造成钎探不准,使用钎杆的直径必须统一。(2)钎探孔平面布置图绘制要有建筑物外边线、主要轴线及各线尺寸关系,外圈钎点要超出垫层边线200500mm。(3)遇钢钎打不下去时,应请示有关工长或技术员,调整钎孔位置,并在记录单备注栏

    22、内做好记录。(4)钎探前,必须将钎孔平面布置图上的钎孔位置与记录表上的钎孔号先行对照,无误后方可开始打钎;如发现错误,应及时修改或补打。(5)在记录表上用有色铅笔或符号将不同的钎孔(锤击数的大小)分开。(6)在钎孔平面布置图上,注明过硬或过软的孔号的位置,把枯井或坟墓等尺寸画上,以便设计勘察人员或有关部门验槽时分析处理。(7)打钎时,注意保护已经挖好的基槽,不得破坏已经成型的基槽边坡;钎探完成后,应做好标记,用机砖护好钎孔,未经勘察人员检验复核,不得堵塞或灌砂。,42,三、验槽注意事项验槽时应重点观察柱基、墙角、承重墙下或其他受力较大部位;如有异常部位,要会同勘 察、设计等有关单位进行处理。四、轻型动力触探遇到下列情况之一时,应在基坑底普遍进行轻型动力触探(现场也可用轻型动力触探替 代钎探):1持力层明显不均匀;2浅部有软弱下卧层;3有浅埋的坑穴、古墓、古井等,直接观察难以发现时;4勘察报告或设计文件规定应进行轻型动力触探时。,

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