《扩大基础施工》PPT课件.ppt

桥梁基础与墩台施工 土木与建筑工程系 夏 辉 这门课我该怎么学？ 2 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 3 4 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 5 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 6 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 7 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 8 基础的类型 扩大基础 桩基础 沉井基础 管柱基础 地下连续墙基础 组合基础 组合方式： 沉井基础 + 桩基础； 沉井基础 + 管柱基础。 9 爱学习，主动学习 下次课老师要讲扩大基础施工了，我选择： A.貌似重点，下次上课认真听； B.网上、图书馆先找点相关资料看看，反正上自习没事干； C.考前准备小抄，过了就ok，现在嘛，游戏ing； D.管他呢，课这么多，学这么累，生活好无聊啊。 E. 10 扩大基础施工 以某拱桥图纸为例，讲述扩大基础的施工 桥型布置图 12 桥墩一般构造图 13 桥台一般构造图 14 施 工 前 的 准 备 工 作 有 哪 些 ？ 和朋友一块讨论下： 15 扩大基础施工施工前的准备工作 认真阅读施工图纸，对基地高程、基础尺寸、桩位坐标、 工程数量进行复核计算。 16 扩大基础施工施工前的准备工作 根据现场情况制定施工方案，编制施工组织计划，作出单 项开工报告，报监理工程师审批。 17 扩大基础施工施工前的准备工作 认真进行施工放样测量，控制基础桩位中心、平面位置和 高程，同时放出相邻几个墩台基础，对其相对位置和坐标 进行复核，确保准确无误。 A A B B 横轴线方向桩横轴线方向桩 纵轴线方向桩纵轴线方向桩 桥墩中心桩桥墩中心桩 桥轴线控制点桥轴线控制点 桥轴线控制点桥轴线控制点 测量方法：直接丈量法、角度交汇法。 18 扩大基础施工施工前的准备工作 准备好基础施工所需要的设备、材料、相应配套设施。例 如：临时便道，砂石、水泥等材料，电力供应等等，保障 工程开工后顺利实施。 19 扩大基础施工施工前的准备工作 建立工程质量保证体系，制定完善安全技术措施，进行安 全技术交底。 有技术交底和安全交底两种。 1、技术交底通常是指设计人员将设计意图及需要注意的问题与施 工单位技术人员进行交流；然后，施工单位技术人员按照这个形 式逐级向下进行技术交底工作，直到每一个施工人员，都在技术 层面上知道该工程如果去做，该注意的问题为止。 2、安全交底通常是指施工单位分管安全管理的技术人员向项目部 所有人员针对本工程的特点就安全方面的所有问题进行交流；然 后，项目部安全负责人员向技术交底的程序一样，逐级向下传达 ，直至每一个作业人员都对安全相关事宜全部了解为止。 什么是交底？ 20 扩大基础施工基坑开挖 1.确定位置： 基坑开挖前准确放样定出基础轴线、边线位置及高程，并 用骑马桩将中心位置固定。 21 扩大基础施工基坑开挖 2.基坑尺寸的确定基底尺寸 当为无水基坑，且土层构造均匀时，基坑底部工作面宽度一 般按下列方式要求： B 砌筑砖石时：B=2540cm 混凝土及钢筋混凝土时：B=3050cm 22 扩大基础施工基坑开挖 2.基坑尺寸的确定开挖深度 土类 允许深度（ m） 密实、中密的砂类土和砾 类土（充填土为砂类土） 1.00 硬塑、软塑的低液限粘土1.25 硬塑、软塑的高液限粘土 、高液限粘质土夹砂砾土 1.5 坚硬的高液限粘土2.00 上述各类土大于此深度时必须进行放坡开挖或支撑。 23 扩大基础施工基坑开挖 坑壁土坑 壁 坡 度 基坑顶缘无载重基坑顶缘有静载基坑顶缘有动载 砂土类 1111.2511.5 碎石类土 10.751111.25 黏性土、粉土 10.3310.510.75 极软岩、软岩 10.2510.3310.67 较软岩 1010.110.25 极硬岩、硬岩 1010 10 扩大基础一般采取放坡开挖的形式。根据公路桥涵施工技术规 范：当为无水基坑，且土层构造均匀时，基坑坑壁坡度可按下列 确定： 基坑坑壁坡度表 2.基坑尺寸的确定边坡尺寸 24 3.基坑土方量的计算 基坑、基槽土方量计算公式 ： 扩大基础施工基坑开挖 25 3.基坑土方量的计算 扩大基础施工基坑开挖 以拱桥图纸为例，并假设开挖面为平地面， 其高程为20.00m，计算0#台基坑开挖土方量。（ B值取25cm） 26 扩大基础施工基坑开挖 3.开挖方式 一般小桥、工程量不大的无水基坑，可用人工开挖； 大中桥基础工程，基坑深、平面尺寸大，挖方量大，采用 机械开挖。 反铲挖土机正铲挖土机 27 扩大基础施工基坑开挖 3.开挖方式 正铲式挖土机适用于 开挖停机面以上的土 方，且需与汽车配合 完成整个挖运工作。 正铲挖掘机挖掘力大 ，适用于开挖含水量 较小的一类土和经爆 破的岩石及冻土。 正铲的开挖方式根据 开挖路线与汽车相对 位置的不同分为正向 开挖、侧向装土以及 正向开挖、后方装土 两种。 28 扩大基础施工基坑开挖 3.开挖方式 1. 反铲挖土机适用于开挖一至三 类的砂土或粘土。主要用于开 挖停机面以下的土方，一般反 铲的最大挖土深度为46m， 经济合理的挖土深度为 35m。反铲也需要配备运 土汽车进行运输。 2. 反铲的开挖方式可以采用沟端 开挖法，即反铲停于沟端，后 退挖土，向沟一侧弃土或装汽 车运走（a图），也可采用沟 侧开挖法，即反铲停于沟侧， 沿沟边开挖，它可将土弃于距 沟较远的地方，如装车则回转 角度较小，但边坡不易控制（ 图b）。 29 扩大基础施工基坑开挖 拉铲挖土机 30 扩大基础施工基坑开挖 抓铲挖土机 31 扩大基础施工基坑开挖 4.施工注意要点 基坑顶面设挡水和排水设施，防止地面水流入基坑。 基坑顶有动荷载时应在坑顶边设置不小于1m宽的护道， 如荷载过大还要加宽，如地质水文条件不良，应采取加固 措施。 为减轻基坑坡壁顶面静荷载，坑顶周围至少1m范围内不 得堆置土方、物料。 基坑深度大于5m，应将边坡放缓或加设台阶。 任何土质基坑，挖至标高后不得长时间暴露、扰动或浸泡 。基底避免超挖，已经超挖或松动部分应清除。一般施工 时挖至接近基底标高时，应保留1020cm在基础施工前 人工突击挖除，并迅速检验，随即进行基础施工。 32 扩大基础施工基底检验 基底检验具体项目： （1）检查基底平面位置、尺寸大小、基底高程； 基底平面位置和高程允许偏差规定如下： 平面周线位置: +20cm 基底高程：土质 50mm 石质 +50mm，-200mm （2）检查基底地质情况和承载力是否与设计资料相符； （3）检查基底处理和排水情况是否与规范相符； （4）检查施工日志及有关试验资料等，平面周线位置不小于设 计要求。 参照标准:公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004 33 开挖基坑时可能会碰到哪些不利情况 ？ 和朋友一块讨论下： 34 扩大基础施工不利施工状况的应对 1.基坑的排水与降水 2.水中挖基 3.坑壁的防护与加固 4. 基底不良地质及其处理 35 扩大基础施工不利施工状况的应对 1.基坑的排水与降水 基坑开挖底面低于地下水位时，地下水会不断渗入坑内，雨 季施工时地面水也会流入基坑（应注意防止），因此要做好排水 工作。 常见的排水方法有明排水法和井点降水法。明排水如下图： 排水沟 集水井 水泵 基坑 36 40 30 1525 B=70CM 排水沟的设置 一般土质时： 扩大基础施工不利施工状况的应对 沟底设置纵坡。 37 80cm 20 1525 B=140CM 软土时： 排水沟的设置 扩大基础施工不利施工状况的应对 50cm 40 40 沟底设置纵坡。 38 集水井的设置 扩大基础施工不利施工状况的应对 在坑内基础范围外设置集水井，每隔2040m设一个， 井的直径或边宽一般为6080cm，深度可以80100cm（潜 水泵工作时必须保证在水中抽汲，故不宜太浅）。 39 扩大基础施工不利施工状况的应对 基坑渗水量的计算 渗水量与渗透系数（一般通过试验、查表或按颗粒成分来确定）有关， 根据地质条件有如下概略计算法： 1.基坑在干涸的河床时，基坑总渗水量的计算公式： 2.基坑临近河床时，基坑总渗水量的计算公式： 3.含水层为均质土，且基坑具有不漏水的板桩围堰时，基坑总渗水量的计算公式： 4.缺乏水文地质资料时，基坑总渗水量的估算公式： 40 扩大基础施工不利施工状况的应对 水泵设备的选用 水泵功率的计算公式 ： 设备总排水量 ： 水泵类型的选用： 序 号 渗水量Q水泵选择 1Q60m3 /h 离心泵 为防止机械故障等因素，工地宜有备用泵以确保正常施工。 渗水量变化较大时，宜用多台小排水量水泵，以利于施工过程随时控制。 41 井 点 降 水 法 扩大基础施工不利施工状况的应对 42 井点降水法 扩大基础施工不利施工状况的应对 43 井点降水法的基本原理 ： 扩大基础施工不利施工状况的应对 从井中连续抽水，使井周围的地下水位下降而形成降水漏斗 。 当多井同时抽汲，便形成若干漏斗曲线的相互重叠，从而形 成大面积的原有地下水位的成片降低。 施工降水要求连续抽汲，保持降落曲线稳定。 44 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点降水与明排水相比： 明排水的缺点：在粉、细砂土和地下水位较高，挖深较大 是难以防止流砂现象发生的；基坑如果有大量地下水涌进 ，由于动水压力作用，常导致坑壁滑坍，或引起附近建筑 物下沉；为稳定坑壁，需采用大量支撑材料围护，或放大 边坡，增加挖方及施工用地面积和土方回填，；泥水混杂 ，排水时夹沙带泥随水排出降低基坑强度，等等。 井点降水的优点：可以完全避免流砂现象；从根本上降低 地下水位，形成稳定的降落曲线，稳定了土壁，土壤疏干 ，抗剪强度增加；由于边坡放陡，因而减少挖方和回填土 量，并降低支撑要求；因浮力减小，而增大压密有效压力 ，有利于增大地基强度。 45 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点的类型： 1.轻型井点 一级井点降低水位深度3-6m，二级井点降低水位深度6-9m， 适用于土层渗透系数小于0.1-80m/d 2.喷射井点 降低水位深度8-20m，适用于土层渗透系数小于0.1-50m/d 3.射流泵井点 降低水位深度大于6m，适用于土层渗透系数小于0.1-50m/d 4.电渗井点 降低水位深度5-6m，适用于土层渗透系数小于0.1m/d 5.管井井点 降低水位深度3-5m，适用于土层渗透系数20-200m/d 6.深井泵 降低水位深度大于15m，适用于土层渗透系数10-80m/d 这里仅对常用的轻型井点作出详细介绍。 46 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点平面布置方式： 基坑平面 单排线状井点 基坑平面 环圈井点 基坑平面 半环圈井点 基坑平面 双排线状井点 47 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点高程布置方式： 原地下水位 降水坡度 i 滤管长1-1.2m 井管 H1 L H 单排、双排或环圈井点 1.基坑宽度L6m,降水深度 H=6-7m，使用单排井点， 降落曲线一般按i=1/3-1/5 ； 2.基坑宽度L6m,降水深 度H 6m，即需考虑双排 井点布置；对矩形或多边 形、圆形基坑多使用环圈 井点；以上布置方式的i按 1/10估计。 48 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点高程布置方式： 降水坡度 i 滤管长1-1.2m 井管 3-4m 1-1.5m H 二级井点降水 4-5m 49 扩大基础施工不利施工状况的应对 井点高程布置方式： 井管 土井配合加深一级井点降水 50 扩大基础施工不利施工状况的应对 轻型井点的计算： 轻型井点的计算主要包括渗水量的计算，井点数量与间距的确定。 1.渗水量的计算 无 压 非 完 整 井 不透水层 无 压 完 整 井 透水层、含水层 不透水层 承 压 非 完 整 井 承 压 完 整 井 透水层、含水层 不透水层 承压、无压指地下水是否受到来自不透水层的压力。 完整、非完整指井底是否到达不透水层。 51 扩大基础施工不利施工状况的应对 无压完整井的环形井点涌水量： 不透水层 透水层、含水层 无 压 完 整 井 无 压 完 整 井 S H 对于矩形基坑， F为井点所包围面积 抽水影响半径 52 扩大基础施工不利施工状况的应对 无压非完整井的环形井点涌水量： 其中H0按下表计算。0.20.30.50.8 H0 抽水影响深度 H0（m） 当算得的H0值大于实际含水层厚度H时，取 H 0=H 为井点管处水位降低值； 为滤管长度。 53 扩大基础施工不利施工状况的应对 承压完整井的环形井点涌水量： M为承压含水层的厚度（m） 承压非完整井的环形井点涌水量： r为井点管半径 54 扩大基础施工不利施工