基礎(chǔ)放坡與開(kāi)挖

1、基坑放坡與開(kāi)挖關(guān)于放坡的相關(guān)問(wèn)題放坡的要求:土方放坡系數(shù)（m）：即m=b/h,或者tan a =K計(jì)算1、 在建筑中，放坡應(yīng)該從墊層的上表面開(kāi)始；2、 管線土方工程定額，對(duì)計(jì)算挖溝槽土方放坡系數(shù)規(guī)定如下：（1）挖土深度在lm以內(nèi)，不考慮放坡；挖土深度在1.01m2.00m,按I : 0.5放坡；（3）挖土深度在2.0lm4.00m,按I : 0.7放坡；挖土深度在4.01m5.00m,按1:1放坡；（5）挖土深度大于5m按土體穩(wěn)定理論計(jì)算后的邊坡進(jìn)行放坡3、土質(zhì)與開(kāi)挖放坡的影響，根據(jù) GB50202-2002土方開(kāi)挖要求，臨時(shí)邊坡值 （高寬比）根據(jù)土質(zhì)來(lái)確定沙土（不含細(xì)沙和粉沙）為 1:1.2

2、51:1.5。一般性粘土：硬性1:0.751:1，硬塑性1:11.25，軟性1:1.5。碎石類： 充填堅(jiān)硬及硬塑粘性土 1:0.51:1，充填沙土 1： 11:1.5，以上允許開(kāi)挖深 度軟土不大于4m硬性土不大于8m超過(guò)允許開(kāi)挖深度的根據(jù)場(chǎng)地情況，可采取坡度放緩或進(jìn)行支護(hù)?；娱_(kāi)挖放坡還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況和土質(zhì)而定。一般1.5m以內(nèi)深的基坑為淺基坑，不計(jì)算放坡，可根據(jù)土質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)措 施；超過(guò)此深度計(jì)算挖土放坡量，但可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和土質(zhì)情況驗(yàn)算坡頂承 載力計(jì)算放坡坡度，從而節(jié)省土方工程費(fèi)用。4、邊坡穩(wěn)定的驗(yàn)算問(wèn)題；1 圓弧滑動(dòng)面條分法 條分法常用于基坑邊坡土方整體滑動(dòng)的穩(wěn)定驗(yàn)算（1）基本原理

3、 瑞典圓弧滑動(dòng)面條分法，是將假定滑動(dòng)面以上的土體分成 n個(gè)垂 直土條，對(duì)作用于各土條上的力進(jìn)行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。該法由于忽略土條之間的相互作用力的影響，因此是條分 法中最簡(jiǎn)單的一種方法。 邊坡破壞時(shí)，土坡滑動(dòng)面的形狀取決于土質(zhì)，對(duì)于粘 土，多為圓柱面或碗形；對(duì)于砂土，則近似平面。阻止滑動(dòng)的抗滑力矩與促使滑 動(dòng)的滑動(dòng)力矩之比，即為邊坡穩(wěn)定安全系數(shù) K,可得：產(chǎn)抗滑力矩工誌=滑動(dòng)力矩=融=莎式中：上滑動(dòng)圓弧的長(zhǎng)度;滑動(dòng)面上的平均抗剪強(qiáng)度;R以滑動(dòng)圓心0為圓心的滑動(dòng)圓弧的半徑；W滑動(dòng)土體的重量；dW乍用線對(duì)滑動(dòng)圓心0的距離；A滑動(dòng)面積。如K>1.0表示邊

4、坡穩(wěn)定；K=1.0邊坡處于極限平衡狀態(tài)；KvI.O則邊坡不穩(wěn)定。按上述原理進(jìn)行計(jì)算，首先要確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧的形狀，即首先要找出最危險(xiǎn) 滑動(dòng)圓弧的滑動(dòng)圓心0,然后找坡角圓即可畫(huà)出最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧。欲找出 K值最 小的最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧，可根據(jù)不同的土質(zhì)采用不同的方法：a.內(nèi)摩擦角的高塑性粘土這種土的最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧為坡腳圓，可按下述步驟求其最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧的滑動(dòng)圓 心。(a)由此表，根據(jù)坡角二查出坡度角，=L和坡頂角J(b) 在坡底和坡頂分別畫(huà)出坡底角和坡頂角，兩線的交點(diǎn) 的滑動(dòng)圓心。0,即最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧b.內(nèi)摩擦角的土這類土的最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧的滑動(dòng)圓心的確定，如下圖所示，按下述步驟進(jìn)行:ED(a) 按上

5、述步驟求出O點(diǎn)；(b) 由A點(diǎn)垂直向下量一高度，該高度等于邊坡的高度H,得C點(diǎn)，由C點(diǎn)水平向右量一距離，使其等于4.5倍H而得D點(diǎn)，連接DO(c) 在DO延長(zhǎng)線上找若干點(diǎn)，作為滑動(dòng)圓心，畫(huà)出坡腳圓，試算K值，找出K值較小的E點(diǎn)；(d) 于E點(diǎn)畫(huà)DO延長(zhǎng)線的垂線，再于此垂線上找若干點(diǎn)作為滑動(dòng)圓心，試算K值，直至找出K值最小的O '點(diǎn)，貝U O點(diǎn)即最危險(xiǎn)滑動(dòng)圓弧的滑動(dòng)圓心。用上述方法計(jì)算，需要經(jīng)過(guò)多次試算才能達(dá)到目的。目前，已可用電子計(jì)算機(jī)迅 速地找出滑動(dòng)圓心。(2)圓弧滑動(dòng)面條分法計(jì)算方法當(dāng)邊坡由成層土組成時(shí)，則土的重力密度丫和抗剪強(qiáng)度T都不同， 需分別進(jìn)行計(jì) 算。按條分法計(jì)算時(shí)，先找出

6、滑動(dòng)圓心O畫(huà)出滑動(dòng)圓弧，然后將滑動(dòng)圓弧分成若干條，每條的寬度110,R為滑動(dòng)半徑。任一分條的自重 Wi,可分解為平行圓弧方向的切力 Ti，和垂直圓弧的法向力Ni。同時(shí)，在滑動(dòng)圓弧 面上還存在土的內(nèi)聚力c。Ti即滑動(dòng)力，Ti與滑動(dòng)半徑R的乘積，即滑動(dòng)力矩。內(nèi)聚力c和摩阻力( 為土的內(nèi)摩擦角)即抗滑力，c和與滑動(dòng)半徑R的乘積cR和計(jì)算：R即抗滑力矩。因此，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式3也半乞旳辱為沖咖冷1 1»另片毎松sin昭1式中門(mén)分條的內(nèi)聚力;分條的圓弧長(zhǎng)度;分條土的內(nèi)摩擦角；分條土的重力密度;分條寬度；-分條高度（可取平均值）；分條的坡角如果土質(zhì)相同，分條寬度又相同時(shí)，則:條分法+ 捉

7、垠M裁22 為 c：osC1如果有地下水，則需考慮孔隙水壓力u的影響，則按下式計(jì)算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù):靛!般土質(zhì)與放坡要求巖土類別狀態(tài)及風(fēng)化程度允許坡咼允許坡度堅(jiān)硬51: 0.33基坑頂面無(wú)載重粉1: 0.50基坑頂面有靜載質(zhì) 粘1: 0.75基坑頂面有動(dòng)載土硬塑51: 1.001 : 1.25基坑頂面無(wú)載重可塑41: 1.251 : 1.50基坑頂面無(wú)載重堅(jiān)硬51: 0.331 : 0.75粘 土硬塑51: 1.001 : 1.25可塑41: 1.251 : 1.50雜 填中密、密實(shí)的建筑垃圾 土51: 0.751 : 1.00土、施工開(kāi)挖難點(diǎn)問(wèn)題與解決方法1、基坑開(kāi)挖時(shí)的排水問(wèn)題匯水井：先在

8、基坑基礎(chǔ)以外挖一個(gè)匯水井在四周挖排水溝，使坑內(nèi)的水沿排水溝集于匯水井，用抽水機(jī)把匯水井中的水抽出坑外排出。井點(diǎn)法：遇到翻砂現(xiàn)象應(yīng)用井點(diǎn)法而降低水位， 是指在基坑周圍打入帶有過(guò)濾 頭的井點(diǎn)管，在地面與集水總管連接起來(lái)，通到抽水系統(tǒng)，用真空泵造成的真空 度，將地下水吸入水箱，用水牢抽出，使地下水暫時(shí)降低。適用條件：滲透系數(shù)為 0.51.5m/d 土壤中，尤其在 250m/d 土壤中效果最好 井點(diǎn)降水設(shè)備管路部分：包括過(guò)濾管，井點(diǎn)管，集水總管等。2、開(kāi)挖的方式與注意點(diǎn) 人工開(kāi)挖、機(jī)械開(kāi)挖、人機(jī)配合開(kāi)挖， 指的注意的是在基坑的開(kāi)挖時(shí)一定要注意 邊坡的安全， 切不可大意！ 在基坑的開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)禁超挖。 在雨

9、季施工時(shí)放坡的地方 要加以檢查。3、工藝流程：基坑開(kāi)挖程序：測(cè)量放線f確定開(kāi)挖順序和坡度f(wàn)排降水f修坡 一整平一驗(yàn)槽一分段、分層均勻開(kāi)挖f 人工清底f基坑驗(yàn)收4、測(cè)量放樣首先利用控制測(cè)量網(wǎng)通過(guò)全站儀器=或GPS儀器定出墩、臺(tái)基礎(chǔ)的中心位置以及輪廓尺寸，并打上木樁作為標(biāo)志， 樁標(biāo)必須位于基坑開(kāi)挖范圍以外的可靠地點(diǎn)。應(yīng)特別注意在曲線橋梁上墩臺(tái)的縱向中心與線路中心、 兩端不等跨時(shí)墩的橫向 中心與梁端縫中心因?yàn)槭┕D預(yù)留結(jié)構(gòu)偏心而不重合。最后，按十字線側(cè)設(shè)基坑開(kāi)挖邊線， 定出邊線在十字線上及交角出的樁點(diǎn)， 以 確定基坑開(kāi)挖范圍。5、引截地表水基坑開(kāi)挖之前， 應(yīng)先做好地面排水系統(tǒng)， 在級(jí)坑頂外緣四周應(yīng)向

10、外設(shè)置排水坡或設(shè)置防水梁， 在適當(dāng)距離出設(shè)置截水溝， 應(yīng)采取防止水溝滲水的措施， 避免影 響坑壁穩(wěn)定。廠1, lrTTNFl1:I,-廠說(shuō) I圖無(wú)支護(hù)基坑明挖施工工藝及質(zhì)量控制流程圖、6、基坑開(kāi)挖基坑底平面開(kāi)挖尺寸的確定：在旱季無(wú)地下水條件下，采用坑壁垂直方法施工 時(shí)，可按基礎(chǔ)地面尺寸，直接利用垂直坑壁作起初混凝土灌筑的外模， 需進(jìn)行基 坑排水或安裝基礎(chǔ)模板時(shí)，應(yīng)按基礎(chǔ)底面四周各加寬50-100cm進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，具體應(yīng)結(jié)合摸板安裝和排水溝、集水坑的設(shè)置方式、基底放樣布樁和基坑土質(zhì)情 況等因素計(jì)算確定?；涌颖陂_(kāi)挖形式的選擇：常見(jiàn)的無(wú)支護(hù)坑壁形式有垂直坑壁、斜坡和階梯形 坑壁、變坡度坑壁的三種1

11、對(duì)于天然濕度接近最佳含水量、構(gòu)造均勻、不致發(fā)生坍滑、移動(dòng)、松散或不均 勻下沉的土質(zhì)，基坑開(kāi)挖可采取垂直坑壁的形式。不同土類狀態(tài)垂直坑壁容許深 度表表無(wú)支護(hù)開(kāi)挖垂直坑壁容許深度土類容許深度（m）密實(shí)、中密的砂類石土個(gè)礫類土（充填物為礫類土）1 . 00硬塑、軟塑的低液限粉土、低液限黏土1. 25硬塑、軟塑的高液限黏土、高液限黏質(zhì)土夾砂礫土1. 50堅(jiān)硬的高液限黏土2 . 002對(duì)鄰近無(wú)重要構(gòu)筑設(shè)施、底下管線及施工場(chǎng)地許可的地區(qū)，基坑深度在5m以內(nèi)，土的濕度正常、土層構(gòu)造均勻，基坑坑壁坡度可參考表5. 3. 2-2，采取斜坡開(kāi)挖或按響應(yīng)斜坡高、寬比值挖成階梯坑壁，每梯高度以0. 5-1 . Om為

12、宜。階梯可兼作人工運(yùn)土的臺(tái)階坑壁土類坑壁坡度坡頂無(wú)何載坡頂有靜何載坡頂有動(dòng)何載砂類土1111. 2511. 5碎石類土10. 751111. 25黏性土、軟巖石10. 3310. 510. 75極軟圖、軟巖10. 2510. 3310. 67較軟巖1010. 110. 25極硬巖、硬巖101010. 253基坑頂有動(dòng)載時(shí)，坑頂緣與動(dòng)載間應(yīng)留有 1m的護(hù)道，如地質(zhì)、水文條件不良， 或動(dòng)載過(guò)大，應(yīng)進(jìn)行基坑開(kāi)挖邊坡驗(yàn)算，根據(jù)檢算結(jié)果確定采用增寬護(hù)道或其他 加固措施。、4基坑穿過(guò)不同土層時(shí)，坑壁邊坡可按各層采用不同坡度。當(dāng)下層土質(zhì)為密實(shí)黏質(zhì)土或巖石時(shí)，下層可采用垂直坑壁。在坑壁坡度變化處可視需要設(shè)不小

13、于 0.5m 寬的平臺(tái)。在既有建筑物旁邊開(kāi)挖基坑時(shí)。應(yīng)符合施工圖和工藝設(shè)計(jì)的規(guī)定。7、基坑開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況采用人力或機(jī)械開(kāi)挖，并在開(kāi)挖過(guò)程中，隨時(shí)檢 查開(kāi)挖尺寸、位置，嚴(yán)密注意地質(zhì)情況變化，隨時(shí)修正基坑尺寸和開(kāi)挖坡度。8、采用機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，砌底應(yīng)留20-30cm 土層，改為人工開(kāi)挖，避免機(jī)械施工是 擾動(dòng)基底土層9、人工開(kāi)挖機(jī)械施工時(shí)留置的20-30cm 土層，應(yīng)勤測(cè)量、勤檢查，以避免基坑 深度超挖。當(dāng)基坑深度超挖時(shí)，應(yīng)通過(guò)變更設(shè)計(jì)采取降低基礎(chǔ)、加厚基礎(chǔ)等措施， 不的隨意回填。10、采取先施工復(fù)合地基后開(kāi)挖時(shí)，如果地基處理可能產(chǎn)生孔隙水壓力和側(cè)向擠壓應(yīng)力，則基坑開(kāi)挖應(yīng)該在地基處理完至少 2周后進(jìn)

14、行，并在開(kāi)挖前采取降水先 出孔隙壓力的措施，基坑一次開(kāi)挖的深度不宜大于2m開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)對(duì)基坑邊 坡實(shí)施位移觀測(cè)。11、基坑排水、降水基坑排水1 開(kāi)挖基抗?jié)B水，一般采用明溝法排水，沿坑底四周基礎(chǔ)范圍以外排水溝 和集水坑，匯集基坑滲水，然后用水泵排除坑外。2 從地下水位以上 50cm 開(kāi)始，每一層開(kāi)挖，均首先開(kāi)挖集水溝和集水坑， 并使排水溝和集水坑底低與本層基坑開(kāi)挖底面深度，保證排水通暢3 排水溝、集水坑的大小，主根據(jù)滲水量的大小而定。排水溝深0 5m，底寬應(yīng)小與0. 3m縱坡為1%-5%如排水時(shí)間較長(zhǎng)或土質(zhì)較差時(shí)，溝壁可用木 板或荊笆支撐防護(hù)。集水坑一般設(shè)在下游位置，一個(gè)或數(shù)個(gè)，最小邊長(zhǎng)06m深

15、度一般應(yīng)大與0. 7m或低與進(jìn)水籠頭的高度，集水坑可以荊笆、編筐或木籠圍 護(hù)，以防止泥沙堵塞吸水籠頭。抽水能力應(yīng)為滲水量的 1. 5-2. 0倍。基坑排出 的水要以水管或水槽遠(yuǎn)引?；臃謱娱_(kāi)挖的排水、抽水方式見(jiàn)圖 5. 4. 1 井點(diǎn)降水在砂土層中開(kāi)挖基坑，地層降水法是在基坑周圍設(shè)滲水井點(diǎn)管， 配置抽水設(shè)備， 通過(guò)不間斷的抽水， 使基坑范圍內(nèi)的地下水降低至基坑底以下深度。 井點(diǎn)法防水 使用于各種不同幾何形狀的基坑， 具有克服流砂、 穩(wěn)定邊坡的優(yōu)勢(shì)， 創(chuàng)造基坑的 無(wú)水作業(yè)條件，有利機(jī)械化施工，縮短工期，保證工程質(zhì)量與安全。12、基坑清理基坑開(kāi)挖后， 采用人工清楚坑底松土， 鏟平凸起部分， 修正邊

16、坡。以鏟為主， 不的補(bǔ)填。13、基坑檢查1 基坑開(kāi)挖到施工圖標(biāo)示基礎(chǔ)底高程后，必須進(jìn)行基底檢驗(yàn)，方可進(jìn)行基礎(chǔ)圬 工施工?；訖z驗(yàn)合格后，應(yīng)隨即施工基礎(chǔ)，盡量縮短暴露時(shí)間。2 利用測(cè)量控制系統(tǒng)， 對(duì)基底進(jìn)行放樣， 測(cè)設(shè)基礎(chǔ)底面中心十字線、 輪廓線和基 坑底高程。樁點(diǎn)應(yīng)設(shè)置牢固，并掛線以備檢查。3 基底的觸探實(shí)驗(yàn)包括靜力觸探和動(dòng)力觸探兩種。根據(jù)基底土質(zhì)條件、工程要 求和操作經(jīng)驗(yàn)，可采用不同的觸探類型、探頭規(guī)格和方法。4 靜力觸探是利用機(jī)械或液壓裝置將帶有一定規(guī)格的圓錐形探頭的觸探桿，按 一定速率壓入土層， 用電阻應(yīng)變以測(cè)量護(hù)士基對(duì)探頭貫入的阻力， 與已經(jīng)荷載試 驗(yàn)測(cè)得的地基土容許承載力， 形容模量

17、和壓縮模量的數(shù)據(jù)擬訂觸關(guān)系式， 從而確 定觸探地基的容許承載力個(gè)壓縮形變工程特性。靜力觸探是一種原位測(cè)試技術(shù)， 適用與流塑壯黏質(zhì)土、 一般黏質(zhì)土和砂類土及類似地層， 對(duì)含有礫卵石、 密實(shí)的 砂土層、漂石類和巖石層難以貫入而 適用。5 動(dòng)力觸探是利用一定的落錘能量，將與探桿相連的一定規(guī)格的錐形觸探頭打 入勘的土層中，根據(jù)大入的難以程度（貫入度）得到每貫入一定深度的錘擊數(shù)， 以此判定土的性質(zhì)一種原為勘探、測(cè)試方法。它適用與砂類土、黏質(zhì)土、黃土、 較松散的突然女工填土和顆粒較小的礫類土。 但對(duì)含有快石、 漂石的黏質(zhì)土不適 用。6 了鑒定地基土的形變性和承載力， 可甚至準(zhǔn)備檢驗(yàn)的地基上以一定尺寸的平板

18、 做荷載試驗(yàn)。14、基底處理1 當(dāng)基底以下地質(zhì)不符合要求時(shí)， 應(yīng)通過(guò)變更設(shè)計(jì)采取處理措施， 處理方法隨 地基土質(zhì)不同而異。如遇到地基軟硬不均、溶洞、裂隙、泉眼等特殊情況，應(yīng)采 用換土法、土樁法、砂樁法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、旋噴法、塑料排水法、振動(dòng) 水沖法、化學(xué)液體加固法等特殊的處理方法。.2大于10m深度的飽和黏質(zhì)土二號(hào)有機(jī)質(zhì)土基底，可采用粉體噴射攪拌樁， 可利用壓縮空氣。 將水泥、 生石灰等固化材料， 通過(guò)專用深層攪拌機(jī)空心鉆桿的 噴灰口噴出， 噴射于地基深出已被螺旋翼強(qiáng)制切削和攪動(dòng)的天然濕度地基上， 使 材料與地基土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反映，并在反映過(guò)程中吸水、膨脹，使攪拌 均勻的灰土硬結(jié)，形成具有整體性，水穩(wěn)性和強(qiáng)度較高的基底。3 對(duì)于粉質(zhì)土、黃土、砂土、小粒徑等基底，也可采用旋噴樁。利用旋噴鉆機(jī) 把帶有特殊噴嘴的灌漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，用高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝 置，使?jié){液或水成為20Mpa左右的高壓噴射流，從灌漿管底部側(cè)面的噴嘴噴出， 同時(shí)鉆桿以一定速度徐徐旋轉(zhuǎn)提升， 不斷以強(qiáng)力沖擊切削體， 除一部分細(xì)小粒隨 漿液冒出水面外， 其余在噴射力有效作用范圍內(nèi)