土类土方量边坡土钉墙.ppt

土木工程施工,王继果 4212,4207,第一章 土方工程,研究内容：土方施工基本知识和相关施工技术,内容：场地平整、基坑开挖、路堤开挖、地坪填土、基坑 回填、边坡支护、排水、降水,基本概念： 定义：土方的开挖、回填及相关准备工作、辅助工作；,特点：工程量大、工期长、施工条件复杂、受环境（气 候、水文、地质、场地、法规）影响大,工程施工中，土在中国区域性差别大，各地区的土方施工难度大不相同。江苏、上海多为地下水丰富的淤泥质土，土方开挖施工一般要将基坑支护、基坑降、排水和止水综合考虑。 土方施工的基本流程为：,编制土方施工方案,施工场地平整,结构基础桩施工,支护桩施工,降水井施工并预降水,土方开挖,基础结构施工,土方回填,1.1 土的工程分类及性质,施工时的难易程度由土类的坚硬程度。 不同土类可以采用不同的施工技术，有人工、机械、爆破等方 法，从而有不同的施工成本。,1.1.1土的工程分类 土的种类繁多，从不同的技术角度，分类方法各异。 按施工时的难易程度，土可分为八类，见下图。,1.1.2土的性质 1、土的可松性 1)定义 土的可松性是指在自然状态下的土经开挖后组织被破坏，其体积因松散而增大，以后虽经回填压实也不能恢复其原来体积的特性。,土体体积变化是由于土颗粒间距变化的结果。,2）应用： 土方计量采用V1，土方运输采用V2，土方回填采用V3,其中：V1-土在自然状态下的体积； V2-土经开挖后松散体积； V3-土经填土压实后的体积。,2、土的含水量 1)定义 土的含水量是土中所含水与土的固体颗粒间的重量比，以百分数表示。,式中：G1-土样总重 G2-烘干后土颗粒净重 Gw-土样中水重,2）影响 土体含水量对边坡稳定性及边坡支护有很大影响。,3、土的渗透性 1)定义 土的渗透性表示单位时间内水穿透土层距离的能力，m/D。,式中：V-渗透水流的速度 K-渗透系数 i -水力坡度 h-水位差 l -渗流路径,2)影响因素 水渗流速度取决于三个因素：水位差、渗流路径、渗透系数,4、原状土经机械压实后的沉降量,式中：S-原状土经机械压实后的沉降量（cm） P-机械压实的有效作用力（MPa） C-原状土的抗陷系数（MPa/cm）,原状土经机械往返压实或经其他压实措施后，会产生一定的沉陷。,1.2 土方工程量计算,1.2.1场地标高的确定 场地标高大多根据城市规划、小区规划确定。如图,1.2.2基坑、基槽土方量计算 1、基坑土方量计算,计算流程 分析基坑开挖参数基坑范围、深度 L1-地下室外墙中心线距离，设计确定 L2-地下室外墙与基坑坡脚间距离，由施工工艺确定 L3-基坑坡度水平投影，由场地情况、地质条件设计确定 H -现状地面（或设计室外地面）与基坑设计底面高差,计算土方量,2、基槽土方量计算,计算流程 分析开挖参数基槽范围、深度 L1-箱涵尺寸，设计确定 L2-箱涵与基槽坡脚间距离，由施工工艺确定 L3-基槽边坡水平投影，由场地情况、地质条件设计确定 H -现状地面（或设计地面）与箱涵设计底面高差,计算土方量 分段，计算各段土方量， 上图中基槽分为AB、BC、BD三段，取AB段,1.3土方边坡与支护 1.3.1土方工程施工前的准备工作 1、场地清理； 2、排除地面水； 3、修筑好临时道路及供水、供电等临时设施； 4、做好材料、机具及土方机械的进场工作； 5、做好土方工程测量、放线工作； 6、做好边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水等工作。,1.3.2土方边坡放坡 1、放坡 边坡放坡是指满足相关规范的情况下，根据现场情况，进行土方 开挖或填方时使土体形成一自然坡度以防止土体失稳，无须对土 体进行处理或加固的施工方法。 土方放坡往往由土方开挖公司在施工方案中考虑即可，无须报建,基坑放坡大开挖是一种最简单的基坑施工方法，优点是施工速度快，相对措施费用不高；缺点是周边场地要空旷，开挖和回填土方量大。放坡坡度的大小与地区土质有关。,大型基坑放坡开挖，坡面喷混凝土保护,管井井点降水,坡面挂网喷射混凝土,2、放坡形式 土方边坡坡度以其高度H与其底宽B之比表示。,2、放坡形式 土方边坡坡度以其高度H与其底宽B之比表示。 边坡可做成直线形、折线形或踏步形。,3、边坡稳定 1）破坏形式,2）破坏原因,（2）土体内剪应力增加 边坡上面荷载增加，尤其是附近有动荷载； 因下雨使土的含水量增加，因而使土体增重，并在土中渗流产生一定的动水压力； 土体裂缝中的水产生静水压力。,（1）抗剪强度降低 气候的变化使土质松散； 粘土中的夹层因浸水而发生润滑作用； 饱和细砂、粉砂因受振动而液化。,南京古南都饭店基础施工中，由于山坡土质为杂填土，基坑开挖中出现了山坡边坡塌方，危及了山坡上的房屋安全。,发生边坡塌方的部位,1.3.3边坡支护 当场地条件不允许或根据相关规范要求不能放坡的情况下，需 要进行基坑支护专项设计。,1、基坑支护形式 根据支护结构受力特点可以分为以下几种基本类型：,土钉墙结构； 水泥土墙； 桩墙结构； 拱墙结构,1.3.3边坡支护 当场地条件不允许或根据相关规范要求不能放坡的情况下，需 要进行基坑支护专项设计。,1）基本概念 （1）定义 在土体中放置一定长度和分布密度的土钉体，对土体进行原位 加固，并与喷射砼面共同作用，形成一类似重力挡墙的结构体 系，以此抵抗墙后土压力，从而保持开挖面的稳定。,2、土钉墙结构,南京玄武湖隧道工程施工梁洲段的土壁支护采用了土钉支护结构。,钻孔，插入钢筋或螺旋管，灌浆，形成土钉,（2）组成部分 原位土；土钉群；砼面层；排水系统,（3）机理 复合体 弥补土体抗拉、抗剪强度的缺点； 提高边坡整体稳定性。,（4）优点 施工效率高，工期短 施工设备简单，施工操作面小 对环境影响小,（5）适用范围 土钉墙适合于地下水位以上或经排水措施后的杂填土、N值在3 以上的黏土、粉土、黄土及N值在5以上弱胶结的砂性土。 土钉墙不宜使用于软土和腐蚀性土。,2）施工工艺 （1）施工准备 研究勘察报告，熟悉设计图纸，实地查勘场地条件，编制技术 方案、施工组织设计，组织人员、材料、机械进场 （2）工艺流程 开挖工作面成孔设置土钉铺设钢筋网完成砼面层设 置排水系统,基坑开挖至一定深度，用小型钻机在斜坡上钻孔，插入粗钢筋或钢管作为土钉，孔内灌浆。,小型钻机,（3）施工注意事项 分层、分段开挖； 机械开挖，人工平整，清理虚土； 控制成孔深度及灌浆质量； 及时施工砼面层； 土钉与钢筋网应连接牢固； 排水系统通畅,关于喷射混凝土 喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气做动力，将水泥、大砂、石子、水配合的拌合料，通过高压管以高速喷射到受喷面上硬化而成。 依靠高速喷射时集