讲义 明挖扩大基础施工技术全

讲义明挖扩大基础施工技术1B413041明挖扩大基础施工明挖扩大基础施工的主要内容包括基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑(浇筑)基础结构物等。—、准备工作在开挖基坑前，应做好复核基坑中心线、方向和高程，并应按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度、支护方案以及地面的防水、排水措施。放样工作先根据桥梁中心线与墩台的纵横轴线，推出基础边线的定位点，再放线画岀基坑的开挖范围。基坑底部的尺寸较设计平面尺寸每边各增加0.5~1.0m的富余量，以便于支撑、排水与立模板(如果是坑壁垂直的无水基坑坑底，可不必加宽，直接利用坑壁作基础模板亦可)。二、基坑开挖1.坑壁不加支撑的基坑对于在干涸无水河滩、河沟中，或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中，在地下水位低于基底，或渗透量少，不影响坑壁稳定；以及基础埋置不深，施工期较短，挖基坑时，不影响邻近建筑物安全的施工场所，可考虑选用坑壁不加支撑的基坑。（1）基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基底，坑底尺寸应根据排水要求（包括排水沟、集水井、排水管网等）和基础模板设计所需基坑大小而定。一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.5-1.0m。当不设模板时，可按基础底的尺寸开挖基坑。（2）基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定。（3）如土的湿度有可能使坑壁不稳定而引起坍塌时，基坑坑壁坡度应缓于该湿度下的天然坡度。（4）当基坑有地下水时，地下水位以上部分可以放坡开挖；地下水位以下部分，若土质易坍塌或水位在基坑底以上较高时,应采用加固或降地下水位等方法开挖。2.坑壁有支撑的基坑当基坑壁坡不易稳定并有地下水，或放坡开挖场地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量较大，不符合技术经济要求时，可根据具体情况，采取加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。（1）

挡板支护基坑开挖较深，坑壁不易稳定，并有地下水影响或放坡受到限制以及放坡工程量大时，可视具体情况，采取挡板支护措施。选用挡板支护挡土、防水时，需参照以下因素确定：①基坑的平面尺寸、开挖深度、防水、抗渗和基坑施工的要求；②地基的工程地质情况（包括土层的物理、力学性质及地下水的情况）；③对临近结构物的影响程度；④施工设备、技术和材料供应的可能性；⑤造价、工期方案的选择。釆取简易钢板桩支护，基坑开挖深度不宜大于4m。在渗水量不大的情况下，可用槽钢正反扣搭，组成挡板。也可采用H型钢、工字钢打入地基一定深度，挖土时加插横板以挡土。钢板桩入土深度应按照设计要求，当设计无要求时，应按挡板受力情况予以验算。在木材产地亦可用木板桩代替钢板桩。地下水位较高，基坑开挖深度为5~10m时，宜用锁口钢板桩或锁口钢管桩。钢板桩挡板受力过大时，应加设临时支撑。支撑形式可根据实际情况选用拉锚和支撑式中的任何一种形式，以加固挡板。（2）喷射及锚杆加固当基坑受条件的限制，开挖深度大，只能垂直或大坡度开挖，在地基土质较好、渗水量较小的情况下，可用喷射混凝土或锚杆（锚索）挂网喷射混凝土加固基坑坑壁，逐层开挖，逐层加固。当基坑为不稳定的强风化岩质地基或淤泥质黏土时，可用锚杆挂网喷射混凝土护坡。基坑开挖深度小于10m的较完整风化基岩，可直接喷射素混凝土。喷射前应定距离埋设钢筋，作为喷射厚度的标志。喷射混凝土的强度、厚度应不小于设计值。混凝土的回弹率不应大于20%,混凝土应用机械搅拌和专用机械喷射。当用锚杆挂网喷射混凝土支护时，各层锚杆或锚索要求进入稳定层的长度和间距、钢筋的直径或钢绞线的束数，应符合设计要求。喷射完成后，检査混凝土的平均厚度、强度，其值均不得小于设计要求，锚杆的平均抗拔力不小于设计值，最小拔力不小于设计值的90%。混凝土喷射表面应平顺，钢筋和锚杆不外露。三、基坑排水桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有：1,集水坑排水法。除严重流砂外，一般情况下均可适用。2,井点降水法。井点降水法适用土质较差且有严重流砂现象、细（粉）砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑，在无砂的黏质土中不宜使用。3,其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑，可采用板桩法或沉井法。此外，视工程特点、工期及现场条件等，还可采用帷幕法，即将基坑周围土层用硅化法、深层搅拌桩隔水墙、压力注浆、高压喷射注浆、冻结帷幕法等处理成封闭的不透水的帷幕。四、基底检验和基底处理1.基底检验。主要内容应包括：检査基底平面位置、尺寸大小、基底标高；检查基底土质均匀性、地基稳定性及承载力等：检查基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验资料等。按现行《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—2011要求，基底平面周线位置允许偏差不得大于20cm,基底标高不得超过：+5cm（土质）、+5~-20cm（石质）。基底检验根据桥涵大小、地基土质复杂情况（如溶洞、断层、软弱夹层、易熔岩等）及结构对地基有无特殊要求等，按以下方法进行：（1）小桥涵的地基，一般采用直观或触探方法，必要时进行土质试验。特殊设计的小桥涵对地基沉陷有严格要求，且土质不良时，宜进行荷载试验。对经加固处理后的特殊地基，一般采用触探或作密实度检验等。（2）大、中桥和填土12m以上涵洞的地基，一般由检验人员用直观、触探、挖试坑或钻探（钻深至少4m）试验等方法，确定土质容许承载力是否符合设计要求。对地质特别复杂，或在设计文件中有特殊要求，或虽经加固处理又经触探、密实度检验后尚有疑问时，需进行荷载试验，确认符合设计要求后，方可进行基础结构物施工。2.基底处理基底处理的主要方法有：换填土法、桩体挤密法、砂井法、袋装砂井法、预压法加固地基、强夯法、电渗法、振动水冲法、深层搅拌桩法、高压喷射注浆法、化学固化剂法等。对于一般软弱地基土层加固处理方法可归纳为四种类型，即：（1）

换填土法：将基础下软弱土层全部或部分挖除，换填力学物理性质较好的土。（2）

挤密土法：用重锤夯实或砂桩、石灰桩、砂井、塑料排水板等方法，使软弱土层挤压密实或排水固结。（3）

胶结土法：用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法，使土壤颗粒胶结硬化，改善土的性质。(1)

土工聚合物法：用土工膜、土工织物、土工格栅与土工合成物等加筋土体，以限制土体的侧向变形，增加土的周压力，有效提高地基承载力。五、基坑施工过程中注意要点1.

在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，并防止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。2.坑壁边缘应留有护道，静荷载距坑边缘不小于0.5m,动荷载距坑边缘不小于1.0m;垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽；水文地质条件欠佳时应有加固措施。3.应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生。4.基坑施工不可延续时间过长，自开挖至基础完成，应抓紧时间连续施工。5.如用机械开挖基坑，挖至坑底时，应保留不小于30cm厚度的底层，在基础浇筑与工前用人工挖至基底标高。6.基坑应尽量在少雨季节施工。7.基坑宜用原土及时回填，对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑，则应分层夯实。六、基坑开挖边坡失稳的主要原因基坑开挖边坡失稳一般由以下几种情况引起：1.基坑深度过大，而坑壁坡度较陡。2.对于湿土而言，坑壁坡度陡于该湿度下的天然坡度。3.地下水以下部分开挖，土质易坍塌却没有增设加固措施。4.基坑四周没有设置截水沟、排水沟拦截地表径流。5.弃土位置距基坑太近甚至放在基坑四周。6.在粗、细砂质土层中，水的渗流会挟带细砂颗粒流动，破坏土体结构，引起基坑壁坍塌。7.施工延续时间过长。8.施工所用大型设备在坑周边重复作业或振动较大等。七、边坡失稳的预防及处理措施1.基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁，并在适当距离设截水沟，且应防止水沟渗水，避免影响坑壁稳定。2.

坑顶边缘应有一定的距离作护道，堆载距坑缘不小于1.0m,动载(包括机械及机械通道)距坑缘不小于1.0m,垂直坑壁坑缘边的护道还应适当增宽，堆置弃土的高度不得超过1.5m。3-挖基经过不同土层时，边坡可分层而异，视情况留平台。4.在施工过程中注意观察坑缘顶面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象。5.对地质情况发生变化的地层应及时增设支护；水文地质条件欠佳