土类土方量边坡土钉墙

土类土方量边坡土钉墙第一页，共41页。第二页，共41页。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）影响大第三页，共41页。

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第四页，共41页。1.1土的工程分类及性质松软土普通土坚土砂砾坚土软石次坚石坚石特坚石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。第五页，共41页。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。自然状态下V1松散状态下V2压实后V3第六页，共41页。最初可松性系数最终可松性系数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。第七页，共41页。第八页，共41页。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。第九页，共41页。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、渗透系数第十页，共41页。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V1压实后V2

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。第十一页，共41页。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。如图第十二页，共41页。1.2.2基坑、基槽土方量计算1、基坑土方量计算第十三页，共41页。第十四页，共41页。计算流程①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②计算土方量第十五页，共41页。2、基槽土方量计算第十六页，共41页。计算流程①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②计算土方量分段，计算各段土方量，上图中基槽分为AB、BC、B‘D三段，取AB段第十七页，共41页。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，无须报建第十八页，共41页。第十九页，共41页。

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

管井井点降水第二十页，共41页。

坡面挂网喷射混凝土第二十一页，共41页。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。第二十二页，共41页。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）破坏形式第二十三页，共41页。2）破坏原因（2）土体内剪应力增加①边坡上面荷载增加，尤其是附近有动荷载；②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；③土体裂缝中的水产生静水压力。（1）抗剪强度降低①气候的变化使土质松散；②粘土中的夹层因浸水而发生润滑作用；③饱和细砂、粉砂因受振动而液化。第二十四页，共41页。

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第二十五页，共41页。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；拱墙结构第二十六页，共41页。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、土钉墙结构第二十七页，共41页。

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，形成土钉第二十八页，共41页。（2）组成部分原位土；土钉群；砼面层；排水系统第二十九页，共41页。第三十页，共41页。（3）机理复合体①弥补土体抗拉、抗剪强度的缺点；②提高边坡整体稳定性。（4）优点①施工效率高，工期短②施工设备简单，施工操作面小③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。第三十一页，共41页。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－设置排水系统第三十二页，共41页。

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。小型钻机第三十三页，共41页。第三十四页，共41页。第三十五页，共41页。第三十六页，共41页。（3）施工注意事项①分层、分段开挖；②机械开挖，人工平整，清理虚土；③控制成孔深度及灌浆质量；④及时施工砼面层；⑤土钉与钢筋网应连接牢固；⑥排水系统通畅第三十七页，共41页。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