技术与计量(土建)笔记-第四章Part1

第四章 工程式施工技术第一节 土石方工程施工一、土石方工程分类与施工特点（一）土石方工程的分类土石方工程的分类场地平整场地平整是将天然地面改造成所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程。其过程是场地平整前确定场地设计标高（一般在设计文件中规定）计算挖方和填方的工程量确定挖方、填方的平衡调配选择土方施工机械拟定施工方案基坑（槽）开挖一般开挖深度在5m及其以内的称为浅基坑（槽），挖深超过5m的称为深基坑（槽）应根据建筑物、构筑物的基础形式，坑（槽）底标高及边坡坡度要求开挖基坑（槽）基坑（槽）回填对填筑方法有三项要求填方应分层进行尽可能采用同类土填筑填土必须有一定的密实度地下工程大型土石方开挖地下大型土石方开挖涉及降水、排水、边坡稳定与支护地面沉降与位移等问题路基修筑路基挖方称为路堑，填方称为路堤土石方工程施工的特点：工程量大、劳动繁重施工条件复杂二、土石方工程的准备与辅助工作土石方工程施工前准备工作：场地清理排除地面水修筑好临时道路及供水、供电等临时设施做好材料、机具及土方机械的进场工作做好土方工程测量、放线工作根据土方施工设计做好土方工程的辅助工作，如边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水等。（一）土方边坡及其稳定土方边坡坡度以其高度（H）与底宽度（B）之比表示，见下图。边坡可做成直线形、折线形或踏步形。边坡坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。据上图，可得：坡度=tg=H/B=1：（B/H）=1：m 式中m称为坡度系数，数值上等于B/H（二）基坑（槽）支护基坑基槽支护分为三种形式概念开挖基坑（基槽）时，如地质条件及周围环境许可，采用放坡开挖是较经济的。钢板桩、混凝土板桩及水泥土搅拌桩等围护结构还兼有不同程度的隔水作用应试要求能区分支护的分类；对横撑式支撑、重力式支护结构、板式支护结构应清楚各自适用范围、分类、作用、所用材料分类横撑式支撑开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑采用水平式挡土板时分 为间断式湿度小的黏性土挖土深度小于3m时，可用间断式水平挡土板支撑连续式对松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m采用垂直式挡土板挖土深度不限重力式支护结构重力式支护结构是指主要通过加固基坑周边土形成一定厚度的重力式墙，以达到挡土的目的在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩）这种支护墙具有防渗和挡土的双重功能由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，它既具有挡土作用，又兼有隔水作用。它适用于46m深的基坑，最深可达78m搅拌桩成桩工艺（见图）水泥掺量较小，土质较松时，可采用“一次喷浆、二次搅拌”即：定位预埋下沉提升并喷浆搅拌重复下沉搅拌重复提升搅拌成桩结束水泥掺量较多，土质较硬时，可采用“二次喷浆，三次搅拌”即在上面的重复提升搅拌作业时也进行注浆，以后再重复一次提升并喷浆搅拌和重复提升搅拌板式支护结构见图由两大系统组成挡墙系统支撑（或拉锚）系统挡墙系统挡墙系统常用的材料有槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。钢板桩有平板形和波浪形两种。钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。由于锁口的连接，使钢板桩连接牢固，形成整体。同时也具有较好的隔水能力。钢板桩截面积小，易于打入，U形、Z形等波浪式钢板桩截面抗弯能力较好。钢板桩在基础施工完毕后还可拔出重复使用支撑系统支撑系统一般采用大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可采用现浇钢筋混凝土支撑。拉锚系统材料一般用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。基坑较浅，挡墙具有一定钢度时，可采用悬臂式挡墙而不设支撑点（三）降水与排水降水方法可分为重力降水（如积水井、明渠等）和强制降水（如轻型井点、深井泵、电渗井点等）。土石方工程中采用较多的是明排水法和轻型井点降水。排除地面水一般采取在基坑周围设置排水沟、截水沟或筑土堤等办法。1、明排水法施工：该施工方法适用的土层为：宜用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。集水杭应设置在基础范围以外，地下水走向的上游，且集水坑每隔2040m设置一个。2、井点降水施工：井点降水法是在基坑开挖之前，预先在基坑四周埋设定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样，可使所挖的土始终保持干燥状态，也可防止流砂发生，土方边坡也可陡些，从而减少了挖方量。井点降水法有：轻型井点、电渗井点、喷射井点、管井井点及深井井点等，井点降水的方法根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件等，按照下表进行选择井点类别土的渗透系数（m/d）降低水位深度（m）适用一级轻型井点0.15036基坑、槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m二级轻型井点0.150根据井点级数而定基坑较深而地下水位又较高，不经济喷射井点0.150820基坑较深而地下水位又较高，经济电渗井点15一般可降低水3040m，甚至可达百米以上注1：上表中喷射井点的平面布置：当基坑宽度小于等于10m时，井点可作单排布置；当大于10m时，可作双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置。井点间距一般采用23m，每套喷射井点宜控制在2030根井管。注2：上表中深井井点：当降水深度超过15m时，在管井井点内采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水要求时，可加大管井深度，改用深井泵即深井井点来解决。常用的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）轻型井点构造：集水总管常用直径100127mm的钢管，每节长4m，一般每隔0.8m或1.2m设一个连接井点管的接头。抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器等组成。一套抽水设备能带动的总管长度，一般为100120m。轻型井点的布置一般可采用四种单排布置双排布置环形布置U形布置单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m的情况。井点管应布置在地下水的上游一侧，两端延伸长度不宜小于坑、槽的宽度双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况环形布置适用于大面积基坑U形布置井点管不封闭的一段应设在地下水的下游方向轻型井点的施工轻型井点的施工a.施工时为了检查降水效果，必须选择有代表性的地点设置水位观测孔b.井点系统的安装顺序是：挖井点沟槽、铺设集水总管，冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽水c.井点管沉设可选用的方法：其一用冲水