第一章 土方工程-3.ppt

原子 二、土方边坡与土壁支撑 防止塌方，保证施工安全 土壁塌方的原因： 1、边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在土质差、开挖深度大的坑槽中，常引起塌方。 2、雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪能力降低，是造成塌方的主要原因。 3、基坑(槽)边缘附近大量堆土，或停放机具、材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。 （一）土方边坡 坡度：土方挖方深度H与放坡宽度B之比。 影响边坡大小的因素： 土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间、边坡附近荷载状况、排水情况等 挖方边坡可做成直立壁不加支撑的规定：前提：地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高。 深度不宜超过下列规定： 密实、中密的砂土和碎石类土：1.0m 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土：1.25m； 硬塑、可塑的粘土和碎石类土：1.5m 坚硬的粘土：2m。 挖土深度超过上述规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。 横撑式支撑施工要点 加支撑时：随挖随撑、支撑牢固、经常检查、及时加固或更换。 拆除支撑时：自下而上逐层拆除，随拆随填 补充：大面积深基坑支护 1.支护特点 2 .一些先进施工技术 1.地下连续墙 地下连续墙已是目前深基坑的主要支护结构之一。对地下结构层数多的深基坑的施工非常有利。 优点：结构整体性好，刚度大，可作防渗墙，形状灵活 缺点：需用专用机械，成本较高 NOTE： 分段施工 接头严密 钢筋混凝土地下连续是在地面上用专门的挖槽设备，沿开挖工程周边已铺砌的导墙，在泥浆护壁的条件下，开挖一条狭窄的深槽，在槽内放置钢筋笼，浇注混凝土，筑成一道连续的地下墙体。 地下连续墙施工工艺过程是：修筑导墙→挖槽→吊放接头管（箱）、吊放钢筋笼→浇注混凝土。 地下连续墙加固土壁用水泥搅拌桩施工 砼防渗墙施工导槽漏浆垮坝 地下连续墙导墙施工 德国利渤海尔成槽机 地下连续墙成槽施工 地下连续墙钢筋笼制作 地下墙体钢筋应力监测：钢铉式钢筋计 地下连续墙砼浇注. 2 、柱列式灌注桩 以钢筋砼灌注桩配合土锚杆或横向支撑以减少柱身弯距的挡土结构 优点：可使用钻孔机械，按通常灌注柱施工 缺点：整体性能较差，无防水能力 3. 土层锚杆 土层锚杆是一种埋入土层深部的受拉杆件，它一端与构筑物相连，另一端锚固在土层中。 钻孔－安放拉杆－灌浆－养护－安装锚头－张拉锚固和挖土。 4 土钉墙 土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和喷射砼面板组成，形成一个以土挡土的重力式挡土墙。 土钉墙自上而下施工，靠土钉的相互作用形成复合整体作用。 施工工艺：开挖工作面 喷射砼 设置土钉 铺设钢筋网 设置排水系统 土钉墙 三、土方工程施工排水与降低地下水位 为了保持基坑干燥，防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降，必须做好基坑的排水、降水工作，常采用的措施是明沟排水法和井点降水法。 （一）明沟排水法 施工方法：开挖基坑或沟槽过程中，遇到地下水或地表水时，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水经排水沟流入井内，然后用水泵抽出坑外 (见下图) 明沟排水法的适用范围： 水流较大的粗粒土层的排水、降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。 流砂的定义： 当开挖深度大、地下水位较高而土质为细砂或粉砂时，如果采用集水井法降水开挖，当挖至地下水位以下时，坑底下面的土会形成流动状态，随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。 流砂产生的原因 流砂现象产生的原因 流砂现象的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD愈大。当动水压力大于土的浮重度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。 流砂的危害 使土丧失承载能力，恶化施工条件，难以达到开挖设计深度，造成边坡塌方及附近建筑物下沉、倾斜、倒塌等。 易产生流砂的土： 主要是细砂、粉砂及粉土 打板桩法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加了地下水的渗流长度，减小了动水压力。 水下挖土法：使坑内水压力与地下水压力平衡，消除动水压力。 人工降低地下水位：轻型井点降水，消除动水压力。可靠，应用广。 地下连续墙法：在基坑的周围浇筑一道混凝土或钢筋混凝土墙。 其他方法：土壤冻结法，尽可能采用桩基或沉井 管涌现象 当基坑坑底位于不透水层内，而不透水土层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度