建筑施工技術(shù)-土方工程

建筑施工技術(shù) 方 工 程 第 1章 土 方 工 程 第 1章 土 方 工 程 本章學(xué)習(xí)要求： 掌握土方量計(jì)算的方法、場地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定的方法和用表上作業(yè)法進(jìn)行土方調(diào)配。 能了解識別基槽、深淺基坑的各種支護(hù)方法并了解其適用范圍和基坑監(jiān)測項(xiàng)目。 理解流沙產(chǎn)生的原因，并了解其防治方法；掌握輕型井點(diǎn)設(shè)計(jì)并了解噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)和深井井點(diǎn)的適用范圍。 掌握基坑土方開挖的一般原則、方法和注意事項(xiàng)，了解常用土方機(jī)械的性能及適用范圍并能正確合理地選用。 掌握填土壓實(shí)的方法和影響填土壓實(shí)質(zhì)量的影響因素。 掌握土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)要求。 第 1章 土 方 工 程 概 述 土方與土方調(diào)配量計(jì)算 土方工程施工要點(diǎn) 土方工程的機(jī)械化施工 土方填筑與壓實(shí) 土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)要求 工程實(shí)踐案例 本章學(xué)習(xí)小結(jié) 復(fù)習(xí)思考題 概 述 土方工程的施工特點(diǎn) 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法 土的基本性質(zhì) 概 述 土方工程的施工特點(diǎn) 常見的土方工程包括： (1) 場地平整：其中包括確定場地設(shè)計(jì)標(biāo)高，計(jì)算挖、填土方量，合理地進(jìn)行土方調(diào)配等。 (2) 土方的開挖、填筑和運(yùn)輸?shù)戎饕┕?，以及排水、降水和土壁邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)等。 (3) 土方回填與壓實(shí)：包括土料選擇，填土壓實(shí)的方法及密實(shí)度檢驗(yàn)等土方工程施工，要求標(biāo)高準(zhǔn)確，斷面合理，土體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，土方量少，工期短，費(fèi)用省。但土方工程具有工程量大、施工工期長、勞動強(qiáng)度大的特點(diǎn)，如大型建設(shè)項(xiàng)目的場地平整和深基坑開挖中，施工面積可達(dá)數(shù)平方公里，土方工程量可達(dá)數(shù)百萬立方米以上。 土方工程的另一個特點(diǎn)是施工條件復(fù)雜又多為露天作業(yè)，受氣候、水文、地質(zhì)和鄰近建 (構(gòu) )筑物等條件的影響較大，且天然或人工填筑形成的土石成分復(fù)雜，難以確定的因素較多。因此在組織土方工程施工前，必須做好施工前的準(zhǔn)備工作，完成場地清理，仔細(xì)研究勘察設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行現(xiàn)場勘察；制定嚴(yán)密合理和經(jīng)濟(jì)的施工組織設(shè)計(jì)，做好施工方案，選擇好施工方法和機(jī)械設(shè)備，盡可能采用先進(jìn)的施工工藝和施工組織，實(shí)現(xiàn)土方工程施工綜合機(jī)械化；制訂合理的土方調(diào)配方案，制訂好保證工程質(zhì)量的技術(shù)措施和安全文明施工措施，對質(zhì)量通病做好預(yù)防措施等。 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法 土的種類繁多，其分類方法各異。土方工程施工中，按土的開挖難易程度分為八類，如表 中一至四類為土，五至八類為巖石。在選擇施工挖土機(jī)械和套建筑安裝工程勞動定額時要依據(jù)土的工程類別。 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法 土的工程分類與現(xiàn)場鑒別方法 續(xù)表 土的基本性質(zhì) 1土的天然含水量 2土的天然密度和干密度 3土的可松性 4土的滲透性 土方與土方調(diào)配量計(jì)算 基坑、基槽土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 土方調(diào)配 土方與土方調(diào)配量計(jì)算 基坑、基槽土方量計(jì)算 基坑、基槽土方量計(jì)算 基坑、基槽土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 1場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定 對較大面積的場地平整，合理地確定場地的設(shè)計(jì)標(biāo)高，對減少土方量和加速工程進(jìn)度具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。一般來說應(yīng)考慮以下因素： 滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊蟆?盡量利用地形，分區(qū)或分臺階布置，分別確定不同的設(shè)計(jì)標(biāo)高。 場地內(nèi)挖填方平衡，土方運(yùn)輸量最少。 要有一定瀉水坡度 (2) ，使能滿足排水要求。 要考慮最高洪水位的影響。 場地平整土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 場地平整土方量計(jì)算 土方調(diào)配 1土方調(diào)配原則 土方工程量計(jì)算完成后，即可著手對土方進(jìn)行平衡與調(diào)配。土方的平衡與調(diào)配是土方規(guī)劃設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是對挖土的利用、堆棄和填土的取得這三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合平衡處理，達(dá)到使土方運(yùn)輸費(fèi)用最小而又能方便施工的目的。土方調(diào)配原則主要有： (1) 應(yīng)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)輸量最小的原則。這樣可以降低土方工程的成本。然而，僅限于場地范圍的平衡，往往很難滿足運(yùn)輸量最小的要求。因此還需根據(jù)場地和其周圍地形條件綜合考慮，必要時可在填方區(qū)周圍就近借土，或在挖方區(qū)周圍就近棄土，而不是只局限于場地以內(nèi)的挖、填平衡，這樣才能做到經(jīng)濟(jì)合理。 (2) 應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則。當(dāng)工程分期分批施工時，先期工程的土方余額應(yīng)結(jié)合后期工程的需要而考慮其利用數(shù)量與堆放位置，以便就近調(diào)配。堆放位置的選擇應(yīng)為后期工程創(chuàng)造良好的工作面和施工條件，力求避免重復(fù)挖運(yùn)。如先期工程有土方欠額時，可由后期工程地點(diǎn)挖取。 (3) 盡可能與大型地下建筑物的施工相結(jié)合。當(dāng)大型建筑物位于填土區(qū)而其基坑開挖的土方量又較大時，為了避免土方的重復(fù)挖、填和運(yùn)輸，該填土區(qū)暫時不予填土，待地下建筑物施工之后再行填土。為此，在填方保留區(qū)附近應(yīng)有相應(yīng)的挖方保留區(qū)，或?qū)⒏浇诜焦こ痰挠嗤涟葱枰侠矶逊牛员憔徒{(diào)配。 (4) 調(diào)配區(qū)大小的劃分應(yīng)滿足主要土方施工機(jī)械工作面大小 (如鏟運(yùn)機(jī)鏟土長度 )的要求，使土方機(jī)械和運(yùn)輸車輛的效率能得到充分發(fā)揮?？傊?，進(jìn)行土方調(diào)配，必須根據(jù)現(xiàn)場的具體情況、有關(guān)技術(shù)資料、工期要求、土方機(jī)械與施工方法，結(jié)合上述原則，予以綜合考慮，從而做出經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)配方案。 土方調(diào)配 2土方調(diào)配區(qū)的劃分 場地土方平衡與調(diào)配，需編制相應(yīng)的土方調(diào)配圖表，以便施工中使用。其方法如下： 1) 劃分調(diào)配區(qū) (1) 在場地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界線 (零線 )，然后在挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)?shù)胤謩e劃出若干個調(diào)配區(qū)。劃分時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 劃分應(yīng)與建筑物的平面位置相協(xié)調(diào)，并考慮開工順序、分期開工順序。 調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的施工要求。 調(diào)配區(qū)范圍應(yīng)與場地土方量計(jì)算的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)，一般可由若干個方格組成一個調(diào)配區(qū)。 當(dāng)土方運(yùn)距較大或場地范圍內(nèi)土方調(diào)配不能達(dá)到平衡時，可考慮就近借土或棄土，一個借土區(qū)或一個棄土區(qū)可作為一個獨(dú)立的調(diào)配區(qū)。 (2) 計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量，并將它標(biāo)注于圖上。 2) 求出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距 平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。因此，求平均運(yùn)距，需先求出每個調(diào)配區(qū)的土方重心。其方法如下： 土方調(diào)配 土方調(diào)配 所有填挖方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距均需一一計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果列于土方平衡與運(yùn)距表內(nèi)。 當(dāng)填、挖方調(diào)配區(qū)之間的距離較遠(yuǎn)，采用自行式鏟運(yùn)機(jī)或其他運(yùn)土工具沿現(xiàn)場道路或規(guī)定路線運(yùn)土?xí)r，其運(yùn)距應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算。 3用“表上作業(yè)法”求解最優(yōu)調(diào)配方案 最優(yōu)調(diào)配方案的確定，是以線性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)，常用“表上作業(yè)法”求解。 土方工程施工要點(diǎn) 施工準(zhǔn)備 土方邊坡與土壁支撐 施工排水與降水 土方工程施工要點(diǎn) 施工準(zhǔn)備 土方工程施工前通常需完成下列準(zhǔn)備工作：施工場地的清理；地面水排除；臨時道路修筑；油燃料和其他材料的準(zhǔn)備；供電與供水管線的敷設(shè)；臨時停機(jī)棚和修理間等的搭設(shè)；土方工程的測量放線和編制施工組織設(shè)計(jì)等。 1場地清理 場地清理包括清理地面及地下各種障礙。在施工前應(yīng)拆除舊有房屋和古墓，拆遷或改建通訊、電力設(shè)備、上下水道以及地下建筑物，遷移樹木，去除耕植土及河塘淤泥等。此項(xiàng)工作由業(yè)主委托有資質(zhì)的拆卸拆除公司或建筑施工公司完成，發(fā)生費(fèi)用由業(yè)主承擔(dān)。 2排除地面水 場地內(nèi)低洼地區(qū)的積水必須排除，同時應(yīng)注意雨水的排除，使場地保持干燥，以利于土方施工。地面水的排除一般采用排水溝、截水溝、擋水土壩等措施。 應(yīng)盡量利用自然地形來設(shè)置排水溝，使水直接排至場外，或流向低洼處再用水泵抽走。主排水溝最好設(shè)置在施工區(qū)域的邊緣或道路的兩旁，其橫斷面和縱向坡度應(yīng)根據(jù)最大流量確定。一般排水溝的橫斷面不小于 向坡度一般不小于 2 。場地平整過程中，要注意排水溝保持暢通，必要時應(yīng)設(shè)置涵洞。山區(qū)的場地平整施工，應(yīng)在較高一面的山坡上開挖截水溝。在低洼地區(qū)施工時，除開挖排水溝外，必要時應(yīng)修筑擋水土壩，以阻擋雨水的流入。 3修筑臨時設(shè)施 修筑好臨時道路及供水、供電等臨時設(shè)施，做好材料、機(jī)具及土方機(jī)械的進(jìn)場工作。 4做好土方工程的測量和放灰線工作 放灰線時，可用裝有石灰粉末的長柄勺靠著木質(zhì)板側(cè)面，邊撒、邊走，在地上撒出灰線，標(biāo)出基礎(chǔ)挖土的界線。 土方邊坡與土壁支撐 土壁的穩(wěn)定，主要是由土體內(nèi)摩擦阻力和粘結(jié)力來保持平衡，一旦土體失去平衡，土體就會塌方，這不僅會造成人身安全事故。同時會影響工期，有時還會危及附近的建筑物。 造成土壁塌方的原因主要有： 邊坡過陡，使土體的穩(wěn)定性不足導(dǎo)致塌方；尤其是在土質(zhì)差，開挖深度大的坑槽中。 雨水、地下水滲入土中泡軟土體，從而增加土的自重同時降低土的抗剪強(qiáng)度，這是造成塌方的常見原因。 基坑上口邊緣附近大量堆土或停放機(jī)具、材料，或由于行車等動荷載，使土體中的剪應(yīng)力超過土體的抗剪強(qiáng)度。 土壁支撐強(qiáng)度破壞失效或剛度不足導(dǎo)致塌方。 為了防止塌方，保證施工安全，在基坑 (槽 )開挖時，可采取以下措施。 土方邊坡與土壁支撐 1放足邊坡 2設(shè)置支撐 施工排水與降水 在開挖基坑或溝槽時，土壤的含水層常被切斷，地下水將會不斷地滲入坑內(nèi)。雨季施工時，地面水也會流入坑內(nèi)。為了保證施工的正常進(jìn)行，防止邊坡塌方和地基承載能力的下降，必須做好基坑降水工作。降水方法可分為明排水法 (如集水井、明渠等 )和人工降低地下水法兩種。 施工排水與降水 1明排水法 2人工降低地下水位 3井點(diǎn)降水的種類 4. 一般輕型井點(diǎn) 5輕型井點(diǎn)的布置 6輕型井點(diǎn)的計(jì)算 7輕型井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 8 回灌井點(diǎn)法 9其他井點(diǎn)簡介 土方工程的機(jī)械化施工 常用土方施工機(jī)械 土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng) 基坑土方開挖方式 土方工程的機(jī)械化施工 常用土方施工機(jī)械 土方工程的施工過程包括：土方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等。由于土方工程量大、勞動繁重，施工時應(yīng)盡可能采用機(jī)械化、半機(jī)械化施工，以減輕繁重的體力勞動，加快施工進(jìn)度、降低工程造價。 常用土方施工機(jī)械 1推土機(jī) 推土機(jī)是土方工程施工的主要機(jī)械之一，是在履帶式拖拉機(jī)上安裝推土鏟刀等工作裝置而成的機(jī)械。 2鏟運(yùn)機(jī) 鏟運(yùn)機(jī)是一種能夠獨(dú)立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、整平的土方機(jī)械。 3單斗挖土機(jī)施工 單斗挖土機(jī)是基坑 (槽 )土方開挖常用的一種機(jī)械。按其行走裝置的不同，分為履帶式和輪胎式兩類。根據(jù)工作的需要，其工作裝置可以更換。依其工作裝置的不同，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種。 常用土方施工機(jī)械 常用土方施工機(jī)械 土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng) 土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng)如下： (1) 機(jī)械開挖應(yīng)根據(jù)工程地下水位高低、施工機(jī)械條件、進(jìn)度要求等合理地選用施工機(jī)械，以充分發(fā)揮機(jī)械效率，節(jié)省機(jī)械費(fèi)用，加速工程進(jìn)度。一般深度 2坑不太長時的土方開挖，宜采用推土機(jī)或裝載機(jī)推土和裝車；深度在 2用鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)土或加助鏟鏟土；對面積大且深的基坑，且有地下水或土的濕度大，基坑深度不大于 5 5常采用反鏟分層開挖并開坡道運(yùn)土。如土質(zhì)好且無地下水也可開溝道，用正鏟挖土機(jī)下入基坑分層開挖，多采用 地下水中挖土可用拉鏟或抓鏟，效率較高。 (2) 使用大型土方機(jī)械在坑下作業(yè)，如為軟土地基或在雨期施工，進(jìn)入基坑行走需鋪墊鋼板或鋪路基箱墊道。所以對大型軟土基坑，為減少分層挖運(yùn)土方的復(fù)雜性，還可采用“接力挖土法” (如圖 。它是利用兩臺或三臺挖土機(jī)分別在基坑的不同標(biāo)高處同時挖土。一臺在地表，兩臺在基坑不同標(biāo)高的臺階上，邊挖土邊向上傳遞到上層由地表挖土機(jī)裝車，用自卸汽車運(yùn)至棄土地點(diǎn)。如上部可用大型反鏟挖土機(jī)，中、下層可用反鏟液壓中、小型挖土機(jī)，以便挖土、裝車均衡作業(yè)，機(jī)械開挖不到之處，再配以人工開挖修坡、找平。在基坑縱向兩端設(shè)有道路出入口，上部汽車開行單向行駛。用本法開挖基坑，可一次挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，一次完成，一般兩層挖土可挖到 層挖土可挖到 種挖土方法與通常開坡道運(yùn)輸汽車運(yùn)土相比，土方運(yùn)輸效率受到影響。但對某些面積不大、深度較大的基坑，本身開坡道有困難，此法可避免將載重汽車開進(jìn)基坑裝土、運(yùn)土作業(yè)，工作條件好，效率也較高，并可降低成本。最后用搭枕木垛的方法，使挖土機(jī)開出基坑 (如圖 或牽引拉出；如坡度過陡也可用吊車吊運(yùn)出坑。 土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng) 土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng) (3) 土方開挖應(yīng)繪制土方開挖圖，確定開挖路線、順序、范圍、基底標(biāo)高、邊坡坡度、排水溝、集水井位置以及挖出的土方堆放地點(diǎn)。繪制土方開挖圖應(yīng)可能使機(jī)械多挖。 (4) 由于大面積基礎(chǔ)群基坑底標(biāo)高不一，機(jī)械開挖次序一般采取先整片挖至一平均標(biāo)高，然后再挖個別較深部位。當(dāng)一次開挖深度超過挖土機(jī)最大挖掘高度 (5時，宜分二至三層開挖，并修筑 10% 15%坡道，以便挖土及運(yùn)輸車輛進(jìn)出。 (5) 基坑邊角部位，即機(jī)械開挖不到之處，應(yīng)用少量人工配合清坡，將松土清至機(jī)械作業(yè)半徑范圍內(nèi)，再用機(jī)械掏取運(yùn)走。人工清土所占比例一般為 4%，修坡以厘米作限制誤差。大基坑宜另配一臺推土機(jī)清土、送土、運(yùn)土。 (6) 挖土機(jī)、運(yùn)土汽車進(jìn)出基坑的運(yùn)輸?shù)缆?，?yīng)盡量利用基礎(chǔ)一側(cè)或兩側(cè)相鄰的基礎(chǔ)以后需開挖的部位，使它互相貫通作為車道，或利用提前挖除土方后的地下設(shè)施部位作為相鄰的幾個基坑開挖地下運(yùn)輸通道，以減少挖土量。 (7) 由于機(jī)械挖土對土的擾動較大，且不能準(zhǔn)確地將地基抄平，容易出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。所以要求施工中機(jī)械挖土只能挖至基底以上2030余 2030 (8) 機(jī)械挖土施工工藝流程： 分段分層平均下挖 確定開挖的順序和坡度 修邊和清底 基坑土方開挖方式 基坑開挖分兩種情況：一是無支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的放坡開挖，二是有支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的開挖。 1無支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑放坡開挖工藝 采用放坡開挖時，一般基坑深度較淺，挖土機(jī)可以一次開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，所以在地下水位高的地區(qū)，軟土基坑采用反鏟挖土機(jī)配合運(yùn)土汽車在地面作業(yè)。如果地下水位較低，坑底堅(jiān)硬，也可以讓運(yùn)土汽車下坑，配合正鏟挖土機(jī)在坑底作業(yè)。當(dāng)開挖基坑深度超過 4土質(zhì)較好，地下水位較低，場地允許，有條件放坡時，邊坡宜設(shè)置階梯平臺，分階段、分層開挖，每級平臺寬度不宜小于 在采用放坡開挖時，要求基坑邊坡在施工期間保持穩(wěn)定?；舆吰缕露葢?yīng)根據(jù)土質(zhì)、基坑深度、開挖方法、留置時間、邊坡荷載、排水情況及場地大小確定。放坡開挖應(yīng)有降低坑內(nèi)水位和防止坑外水倒灌的措施。若土質(zhì)較差且基坑施工時間較長，邊坡坡面可采用鋼絲網(wǎng)噴漿進(jìn)行護(hù)坡，以保持基坑邊坡穩(wěn)定。 放坡開挖基坑內(nèi)作業(yè)面大，方便挖土機(jī)械作業(yè)，施工程序簡單，經(jīng)濟(jì)效益好。但在城市密集地區(qū)施工，條件往往不允許采用這種開挖方式。 2支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的開挖工藝 支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的開挖按其坑壁結(jié)構(gòu)可分為直立壁無支撐開挖、直立壁內(nèi)支撐開挖和直立壁拉錨 (或土釘、土錨桿 )開挖 (如圖 。有支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”和“分層、分段、對稱、限時”的原則。 基坑土方開挖方式 基坑土方開挖方式 1) 直立壁無支撐開挖工藝 這是一種重力式壩體結(jié)構(gòu)，一般采用水泥土攪拌樁作壩體材料，也可采用粉噴樁等復(fù)合樁體作壩體。重力式壩體既擋土又止水，給坑內(nèi)創(chuàng)造寬敞的施工空間和可降水的施工環(huán)境。 基坑深度一般在 5m 6m，故可采用反鏟挖土機(jī)配合運(yùn)土汽車在地面作業(yè)。由于采用止水重力壩的基坑，地下水位一般都比較高，因此很少使用正鏟下坑挖土作業(yè)。 2) 直立壁內(nèi)支撐開挖工藝 在基坑深度大、地下水位高、周圍地質(zhì)和環(huán)境又不允許做拉錨和土釘、土錨桿的情況下，一般采用直立壁內(nèi)支撐開挖形式?；硬捎脙?nèi)支撐，能有效控制側(cè)壁的位移，具有較高的安全度，但減小了施工機(jī)械的作業(yè)面，影響挖土機(jī)械、運(yùn)土汽車的效率，增加施工難度。 采用直立壁內(nèi)支撐的基坑，深度一般較大，超過挖土機(jī)的挖掘深度，需分層開挖。在施工過程中，土方開挖和支撐施工需交叉進(jìn)行。內(nèi)支撐是隨著土方的分層、分區(qū)開挖，形成支撐施工工作面，然后施工內(nèi)支撐，結(jié)束后待內(nèi)支撐達(dá)到一定強(qiáng)度以后進(jìn)行下一層 (區(qū) )土方的開挖，形成下一道內(nèi)支撐施工工作面，重復(fù)施工，從而逐步形成支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。所以，基坑土方開挖必須和支撐施工密切配合，根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工況，先確定土方分層、分區(qū)開挖的范圍，然后分層、分區(qū)開挖基坑土方。在確定基坑土方分層、分區(qū)開挖范圍時，還應(yīng)考慮土體的時空效應(yīng)、支撐施工的時間、機(jī)械作業(yè)面的要求等。 當(dāng)有較密內(nèi)支撐或?yàn)榱藝?yán)格限制支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移，常采用盆式開挖順序，即在盡量多挖去基坑下層中心區(qū)域的土方后，架設(shè)十字對撐式鋼管支撐并施加預(yù)緊力，或在挖去本層中心區(qū)域土方后，澆筑鋼筋混凝土支撐，并逐個區(qū)域挖去周邊土方，逐步形成對圍護(hù)壁的支撐。這時使用的機(jī)械一般為反鏟和抓鏟挖土機(jī)。必要時，還可對擋墻內(nèi)側(cè)四周的土體進(jìn)行加固，以提高內(nèi)側(cè)土體的被動土壓力，滿足控制擋墻變形的要求。如圖 基坑土方開挖方式 圖 某廣場基坑盆式開挖、支撐施工順序示意圖 基坑土方開挖方式 基坑土方開挖方式 3基坑土方開挖中應(yīng)注意的事項(xiàng) (1) 支護(hù)結(jié)構(gòu)與挖土應(yīng)緊密配合，遵循先撐后挖、分層分段、對稱、限時的原則。 挖土與坑內(nèi)支撐安裝要密切配合，每次開挖深度不得超過將要加支撐位置以下 500止立柱及支撐失穩(wěn)。每次挖土深度與所選用的施工機(jī)械有關(guān)。當(dāng)采用分層分段開挖時，分層厚度不宜大于 5m，分段的長度不大于 25m，并應(yīng)快挖快撐，時間不宜超過 1d 2d，以充分利用土體結(jié)構(gòu)的空間作用，減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。為防止地基一側(cè)失去平衡而導(dǎo)致坑底涌土、邊坡失穩(wěn)、坍塌等情況，深基坑挖土?xí)r應(yīng)注意對稱分層開挖的方法。另外，如前所述，土方開挖宜選用合適施工機(jī)械、開挖程序及開挖路線；而且開挖中除設(shè)計(jì)允許，挖土機(jī)械不得在支撐上作業(yè)或行走。 (2) 要重視打樁效應(yīng)，防止樁位移和傾斜。 對一般先打樁、后挖土的工程，如果打樁后緊接著開挖基坑，由于開挖時地基卸土，打樁時積聚的土體應(yīng)力釋放，再加上挖土高差形成側(cè)向推力，土體易產(chǎn)生一定的水平位移，使先打設(shè)的樁易產(chǎn)生水平位移和傾斜，所以打樁后應(yīng)有一段停歇時間，待土體應(yīng)力釋放、重新固結(jié)后再開挖，同時挖土要分層、對稱，盡量減少挖土?xí)r的壓力差，保證樁位正確。對于打預(yù)制樁的工程，必須先打工程樁再施工支護(hù)結(jié)構(gòu)，否則也會由于打樁擠土效應(yīng)，引起支護(hù)結(jié)構(gòu)位移變形。 (3) 注意減少坑邊地面荷載，防止開挖完的基坑暴露時間過長。 基坑開挖過程中，不宜在坑邊堆置棄土、材料和工具設(shè)備等，盡量減輕地面荷載，嚴(yán)禁超載。基坑開挖完成后，應(yīng)立即驗(yàn)槽，并及時澆筑混凝土墊層，封閉基坑，防止暴露時間過長。如發(fā)現(xiàn)基底土超挖，應(yīng)用素混凝土或砂石回填夯實(shí)，不能用素土回填。若挖方后不能立即轉(zhuǎn)入下道工序或雨期挖方時，應(yīng)在坑槽底標(biāo)高上保留 1530下道工序開工前再挖掉。冬期挖方時，每天下班前應(yīng)挖一步 (30虛土或用草簾覆蓋，以防地基土受凍。 基坑土方開挖方式 (4) 當(dāng)挖土至坑槽底 50及時抄平。 一般在坑槽壁各拐角處和坑槽壁每隔 2m 4為清理坑槽底和打基礎(chǔ)墊層時控制標(biāo)高的依據(jù) (如圖 。 (5) 在基坑開挖和回填過程中應(yīng)保持井點(diǎn)降水工作的正常進(jìn)行。 土方開挖前應(yīng)先做好降水、排水施工，待降水運(yùn)轉(zhuǎn)正常并符合要求后，方可開挖土方。開挖過程中，要經(jīng)常檢查降水后的水位是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，要保持開挖面基本干燥，如坑壁出現(xiàn)滲漏水，應(yīng)及時進(jìn)行處理。通過對水位觀察井和沉降觀測點(diǎn)的定時測量，檢查是否對鄰近建筑物等產(chǎn)生不良影響進(jìn)而采取適當(dāng)措施。 (6) 開挖前要編制包含周詳安全技術(shù)措施的基坑開挖施工方案，以確保施工安全。 4基坑支護(hù)工程的現(xiàn)場監(jiān)測 在深基坑施工、使用過程中，出現(xiàn)荷載、施工條件變化的可能性較大，設(shè)計(jì)計(jì)算值與支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況往往不很一致。因此在基坑開挖過程中必須有系統(tǒng)地進(jìn)行監(jiān)控以防不測。根據(jù)基坑工程事故調(diào)查表明，在發(fā)生重大事故前，或多或少都有預(yù)兆，如果能切實(shí)做好基坑監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)事故預(yù)兆并采取適當(dāng)措施，則可避免許多重大基坑事故的發(fā)生，減少基坑事故所帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。目前，開展基坑現(xiàn)場監(jiān)測可以避免基坑事故的發(fā)生已形成共識。 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 基坑開挖過程中，必須開展基坑工程監(jiān)測，對于基坑工程監(jiān)測項(xiàng)目，規(guī)定要結(jié)合基坑工程的具體情況，如工程規(guī)模大小、開挖深度、場地條件、周邊環(huán)境保護(hù)要求等，可按表 基坑土方開挖方式 基坑土方開挖方式 由于基坑開挖到設(shè)計(jì)深度以后，土體變形、土壓力和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力仍會繼續(xù)發(fā)展、變化，因此基坑監(jiān)測工作應(yīng)從基坑開挖以前制定監(jiān)控方案開始，直至地下工程施工結(jié)束的全過程進(jìn)行監(jiān)測。基坑監(jiān)控方案應(yīng)包括監(jiān)控目的、監(jiān)控項(xiàng)目、監(jiān)控報(bào)警值、監(jiān)控方法及精度要求、監(jiān)控點(diǎn)的布置、檢測周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。 從表 管任何基坑側(cè)壁安全等級，支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移均屬于應(yīng)測項(xiàng)目。實(shí)際上，在深基坑開挖施工監(jiān)測中支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移一般有兩個測試項(xiàng)目，即圍護(hù)樁 (墻 )頂面水平位移監(jiān)測和圍護(hù)樁 (墻 )的側(cè)向變形，而在不同深度上各點(diǎn)的水平位移監(jiān)測，稱為圍護(hù)樁 (墻 )的測斜監(jiān)測。 圍護(hù)樁 (墻 )的頂面水平位移監(jiān)測，是深基坑開挖施工監(jiān)測的一項(xiàng)基本內(nèi)容，通過圍護(hù)樁 (墻 )頂面水平位移監(jiān)測，可以掌握圍護(hù)樁 (墻 )的基坑挖土施工過程頂面的平面變形情況，并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，分析其對周圍環(huán)境的影響，另外，圍護(hù)樁(墻 )頂面水平位移數(shù)值可以作為測斜、測試孔口的基準(zhǔn)點(diǎn)。圍護(hù)樁 (墻 )頂面水平位移測試一般選用精度為 2 級的經(jīng)緯儀。圍護(hù)樁 (墻 )頂面水平位移監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)沿其結(jié)構(gòu)體延伸方向布設(shè)，水平位移觀測點(diǎn)間距宜為 10m 15m，其測試方法有準(zhǔn)直線法、控制線偏離法、小角度法、交會法等。 圍護(hù)樁 (墻 )在基坑外側(cè)水土壓力作用下，會發(fā)生變形。要掌握圍護(hù)樁 (墻 )的側(cè)向變形，即在不同深度處各點(diǎn)的水平位移，可通過對圍護(hù)樁 (墻 )的測斜監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)。 基坑變形的監(jiān)控值，若設(shè)計(jì)有指標(biāo)規(guī)定，以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)；如無設(shè)計(jì)指標(biāo)，可按表 0202 2002第 。 基坑土方開挖方式 土方填筑與壓實(shí) 土料選擇與填筑要求 填土壓實(shí)方法 土方填筑與壓實(shí) 土料選擇與填筑要求 為了保證填土工程的質(zhì)量，必須正確選擇土料和填筑方法。對填方土料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收后方可填入。如設(shè)計(jì)無要求，一般按下述原則進(jìn)行。 碎石類土、砂土 (使用細(xì)、粉砂時應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位同意 )和爆破石碴可用作表層以下的填料；含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于 8%的土，僅用于無壓實(shí)要求的填方。含有大量有機(jī)物的土，容易降解變形而降低承載能力；含水溶性硫酸鹽大于 5%的土，在地下水的作用下，硫酸鹽會逐漸溶解消失，形成孔洞影響密實(shí)性；因此前述兩種土以及淤泥和淤泥質(zhì)土、凍土、膨脹土等均不應(yīng)作為填土。 填土應(yīng)分層進(jìn)行，并盡量采用同類土填筑。如采用不同土填筑時，應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下，不能將各種土混雜在一起使用，以免填方內(nèi)形成水囊。 碎石類土或爆破石碴作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪土厚度的 2/3，使用振動碾時，不得超過每層鋪土厚度的 3/4。鋪填時，大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭或填方與山坡連接處。 當(dāng)填方位于傾斜的山坡上時，應(yīng)將斜坡挖成階梯狀，以防填土橫向移動。 回填基坑和管溝時，應(yīng)從四周或兩側(cè)均勻地分層進(jìn)行，以防基礎(chǔ)和管道在土壓力作用下產(chǎn)生偏移或變形。 回填以前，應(yīng)清除填方區(qū)的積水和雜物，如遇軟土、淤泥，必須進(jìn)行換土回填。在回填時，應(yīng)防止地面水流入，并預(yù)留一定的下沉高度 (一般不得超過填方高度的 3%)。 填土壓實(shí)方法 填土的壓實(shí)方法一般有：碾壓、夯實(shí)、振動壓實(shí)以及利用運(yùn)土工具壓實(shí)。對于大面積填土工程，多采用碾壓和利用運(yùn)土工具壓實(shí)。對較小面積的填土工程，則宜用夯實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)。 1碾壓法 碾壓法是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤，使之達(dá)到所需的密實(shí)度。碾壓機(jī)械有平碾、羊足碾和氣胎碾。 平碾又稱光碾壓路機(jī) (如圖 ，是一種以內(nèi)燃機(jī)為動力的自行式壓路機(jī)。按重量等級分為輕型 (3050中型 (6090重型 (100140種，適于壓實(shí)砂類土和黏性土，適用土類范圍較廣。輕型平碾壓實(shí)土層的厚度不大，但土層上部變得較密實(shí)，當(dāng)用輕型平碾初碾后，再用重型平碾碾壓松土，就會取得較好的效果。如直接用重型平碾碾壓松土，則由于強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象，其碾壓效果較差。 填土壓實(shí)方法 填土壓實(shí)方法 填土壓實(shí)方法 填土壓實(shí)方法 碾壓法主要用于大面積的填土，如場地平整、路基、堤壩等工程。 用碾壓法壓實(shí)填土?xí)r，鋪土應(yīng)均勻一致，碾壓遍數(shù)要一樣，碾壓方向應(yīng)從填土區(qū)的兩邊逐漸壓向中心，每次碾壓應(yīng)有 150壓機(jī)械開行速度不宜過快，一般平碾不應(yīng)超過，羊足碾控制在之內(nèi)，否則會影響壓實(shí)效果。 2夯實(shí)法 夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)土壤，主要用于小面積的回填土或作業(yè)面受到限制的環(huán)境下。夯實(shí)法分人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種。人工夯實(shí)所用的工具有木夯、石夯等；常用的夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)、蛙式打夯機(jī)和利用挖土機(jī)或起重機(jī)裝上夯板后的夯土機(jī)等，其中蛙式打夯機(jī) (如圖 輕巧靈活，構(gòu)造簡單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。 3振動壓實(shí)法 振動壓實(shí)法是將振動壓實(shí)機(jī)放在土層表面，借助振動機(jī)構(gòu)使壓實(shí)機(jī)振動土顆粒，土的顆粒發(fā)生相對位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。用這種方法振實(shí)非粘性土效果較好。 近年來，又將碾壓和振動法結(jié)合起來而設(shè)計(jì)和制造了振動平碾、振動凸塊碾等新型壓實(shí)機(jī)械。振動平碾適用于填料為爆破碎石碴、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的大型填方；振動凸塊碾則適用于亞粘土或粘土的大型填方。當(dāng)壓實(shí)爆破石碴或碎石類土?xí)r，可選用重 8t 15土厚度為 靜壓，后振動碾壓，碾壓遍數(shù)由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，一般為 6 8遍。 土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)要求 土方開挖、回填質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 安全技術(shù) 土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)要求 土方開挖、回填質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 土方開挖、回填質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 土方開挖、回填質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 安全技術(shù) 安全技術(shù)如下： (1) 基坑開挖時，兩人操作間距大于 臺機(jī)械開挖，挖土機(jī)間距應(yīng)大于 10m。挖土應(yīng)由上而下，逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁采用先挖底腳 (挖神仙土 )的施工方法。 (2) 基坑開挖應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡。操作時應(yīng)隨時注意土壁變動情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時進(jìn)行支撐或放坡，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化。 (3) 基坑 (槽 )挖土深度超過 3用吊裝設(shè)備吊土?xí)r，起吊后，坑內(nèi)操作人員應(yīng)立即離開吊點(diǎn)的垂直下方，起吊設(shè)備距坑邊一般不得少于 內(nèi)人員應(yīng)戴安全帽。 (4) 用手推車運(yùn)土，應(yīng)先平整好道路。卸土回填，不得放手讓車自動翻轉(zhuǎn)。用翻斗汽車運(yùn)土，運(yùn)輸?shù)缆返钠露取⑥D(zhuǎn)彎半徑應(yīng)符合有關(guān)安全規(guī)定。 (5) 深基坑上下應(yīng)先挖好階梯或設(shè)置靠梯，或開斜坡道，采取防滑措施，禁止踩踏支撐上下?？铀闹軕?yīng)設(shè)安全欄桿或懸掛危險(xiǎn)標(biāo)志。 (6) 基坑 (槽 )設(shè)置的支撐應(yīng)經(jīng)常檢查是否有松動變形等不安全跡象，特別是雨后更應(yīng)加強(qiáng)檢查。 (7) 回填管溝時，應(yīng)采用人工先在管子周圍填土夯實(shí)，并應(yīng)從管道兩邊同時對稱進(jìn)行，高差不超過 不損壞管道的情況下，方可采用機(jī)械回填和壓實(shí)。 工程實(shí)踐案例 【 案例 杭州天工藝苑工程地下室圍護(hù)綜合施工實(shí)錄。 1工程概況 天工藝苑工程位于杭州主要街道解放街南側(cè)、金雞嶺巷口以西，是一幢集購物、娛樂、停車于一體的綜合性大型商場建筑。商場地下一層，基礎(chǔ)為梁式滿堂基礎(chǔ)，地上 5 7層，無梁板結(jié)構(gòu)，總面積 22500。其中地下室面積 3226，工程樁為長 6m 下室底板長 66m、寬 厚為 深為 工程由杭州市工業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，杭州市建筑工程公司施工。 本工程地處杭州鬧市區(qū)，人流繁雜，四周情況各異。工程北面為解放街，距人行道側(cè)石 16m，其間埋設(shè)有電纜、電訊、污水管道；距西側(cè) 面緊靠地坑邊 二層框混結(jié)構(gòu)建筑；東鄰人車穿梭的金雞嶺巷，距地坑邊 3金雞嶺巷口與解放街交界處埋設(shè)有杭城污水總干管 (如圖 。 根據(jù)地質(zhì)勘測報(bào)告資料，常年地下水位在自然地坪下 的主要物理力學(xué)指標(biāo)如表 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 圖 攪拌樁連接方法 工程實(shí)踐案例 圖 攪拌樁連接方法 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 3) 支護(hù)監(jiān)測 (1) 為了確保基坑在開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，在基坑開挖期間進(jìn)行了工程環(huán)境監(jiān)測，以實(shí)現(xiàn)信息管理，指導(dǎo)施工。 (2) 首先在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂梁上，每面設(shè)四個控制點(diǎn)，標(biāo)上紅漆三角，共計(jì) 16個，定期進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容主要是水平位移和沉降，監(jiān)測時間安排第一次為土方開挖前；第二次上皮挖土?xí)r；第三次挖土快接近基底時，此時是監(jiān)測的重點(diǎn)，要密切注意墻體的動向，測工需要跟班作業(yè)，觀察次數(shù)根據(jù)需要增加；最后一次為地下室完成時。其次，在基坑四周建筑上設(shè)沉降觀測點(diǎn)，做好動態(tài)監(jiān)測，并且在原有建筑裂縫處做好石膏餅標(biāo)記，進(jìn)行觀察記錄。 (3) 通過實(shí)踐證明，本工程采用水泥攪拌樁圍護(hù)技術(shù)，墻體相對位移較少，經(jīng)實(shí)測最大的位移量為 20降幾乎為 0，四周的建筑包括地下的上下水管、電纜均未發(fā)生異常變化。 (4) 真空井點(diǎn)降水，本基坑根據(jù)地質(zhì)條件和地下水的實(shí)際情況，布置了四套輕型井點(diǎn)降水裝置，濾管插入深度為基坑下 3m， 實(shí)際降水效果正好在基坑底以下 200出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。為了確保工程順利進(jìn)行，準(zhǔn)備了一臺柴油發(fā)電機(jī)，準(zhǔn)備在停電時應(yīng)急使用。 工程實(shí)踐案例 工程實(shí)踐案例 此次開口支護(hù)施工雖經(jīng)搶險(xiǎn)成功，但實(shí)際上是施工不當(dāng)已釀成事故。當(dāng)然設(shè)計(jì)方因?yàn)樵谥ёo(hù)樁開口兩端沒有設(shè)計(jì)圍護(hù)加強(qiáng)也負(fù)有一定責(zé)任。 (1) 試從施工角度分析釀成事故的原因。 (2) 如果你是現(xiàn)場施工技術(shù)員，談?wù)劀?zhǔn)備采取什么樣的開挖手段和施工監(jiān)測措施 (如監(jiān)測點(diǎn)種類、數(shù)量、位置設(shè)置和監(jiān)測手段及與挖土的配合等 )來保證施工的順利進(jìn)行。 工程實(shí)踐案例 圖 支護(hù)平面布置圖 工程實(shí)踐案例 圖 支護(hù)樁設(shè)計(jì)和實(shí)際施工的開挖剖面及樁身、壓頂配筋圖 本章學(xué)習(xí)小結(jié) 本章內(nèi)容包括土方規(guī)劃、土方工程施工的要點(diǎn)、土方機(jī)械化施工和基坑土方開挖工藝。在土方規(guī)劃中，涉及了土的工程分類和性質(zhì)、土方邊坡、土方量計(jì)算、場地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定和土方調(diào)配等問題。在土方工程施工要點(diǎn)中，重點(diǎn)圖示了基槽、深淺基坑的各種支護(hù)方法及其適用范圍；論述了流沙產(chǎn)生的原因及其防治方法，施工排水特別是輕型井點(diǎn)降水和填土壓實(shí)，是土方工程施工的關(guān)鍵。在土方工程機(jī)械化施工中，著重闡述常用土方機(jī)械的類型、性能及提高生產(chǎn)率的措施，提出了一般土方挖運(yùn)機(jī)械選擇方法和注意事項(xiàng)。基坑土方開挖工藝分別敘述了無支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑和有支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑的開挖工藝，重點(diǎn)學(xué)習(xí)了土方