基坑開挖與回填課件

演示文稿基坑開挖與回填課件當(dāng)前第1頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)（優(yōu)選）基坑開挖與回填課件當(dāng)前第2頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)（一）土方開挖方案

1.無支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖深基坑工程無支護(hù)的開挖多為放坡開挖。要求地下水位必須位于坑底一下。2.有支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開挖（1）盆式開挖（2）島式開挖（3）條狀開挖（4）區(qū)域開挖當(dāng)前第3頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)（二）土方開挖注意事項(xiàng)1．基坑開挖的時(shí)空效應(yīng)2．先撐后挖，嚴(yán)禁超挖3．防止坑底隆起變形過大4．防止邊坡失穩(wěn)5．防止樁位移和傾斜6．對(duì)鄰近建（構(gòu)）筑物及地下設(shè)施的保護(hù)當(dāng)前第4頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)1.5土方開挖與回填土方開挖機(jī)械按挖土機(jī)工作裝置的不同，可分為正鏟挖土機(jī)、反鏟挖土機(jī)、拉鏟挖土機(jī)和抓鏟挖土機(jī)。1、正鏟挖土機(jī)當(dāng)前第5頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)適用范圍：開挖高度大于2m的干燥基坑或土丘。挖土特點(diǎn)：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土；挖掘力大，生產(chǎn)率高。能開挖停機(jī)面以上的松散土、普通土、次堅(jiān)土、堅(jiān)土。挖土方式：根據(jù)開挖路線與運(yùn)輸工具相對(duì)位置的不同當(dāng)前第6頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)當(dāng)前第7頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)2、反鏟挖土機(jī)當(dāng)前第8頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)適用范圍：適用于開挖停機(jī)面以下6.5m深度以內(nèi)的土方。也可分層開挖，但當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，需配合基坑內(nèi)的降水工作進(jìn)行開挖，以保證停機(jī)面干燥，不致使機(jī)械沉陷。挖土特點(diǎn)：后退向下，強(qiáng)制切土。挖掘力比正鏟小。挖土方式：根據(jù)挖土機(jī)與基坑相對(duì)位置分為兩類。當(dāng)前第9頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)當(dāng)前第10頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)3、拉鏟挖土機(jī)當(dāng)前第11頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)適用范圍：適用于開挖大而深的基坑或水下挖土。挖土特點(diǎn)：后退向下，自重切土。挖掘深度和半徑均較大，但挖掘力小，只能開挖一至二類土，且工效低。挖土方式：開挖方式與反鏟挖土機(jī)相識(shí)，分為溝端開挖和溝側(cè)開挖。當(dāng)前第12頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)4、抓鏟挖土機(jī)當(dāng)前第13頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)適用范圍：適用于開挖窄而深的基坑（槽）、深井或水中淤泥。挖土特點(diǎn)：直上直下，自重切土。挖掘力較小，只能開挖一至二類土，其抓鏟能在回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)開挖基坑任意位置的土方，并可在任意高度上卸土。當(dāng)前第15頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)▲時(shí)間效應(yīng)：

在基坑開挖過程中，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、基坑周邊地層的位移和沉降會(huì)隨時(shí)間推移繼續(xù)發(fā)展，直到穩(wěn)定或引起基坑變形過大而破壞為止，這就是基坑開挖過程中的時(shí)間效應(yīng)。當(dāng)前第16頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)▲空間效應(yīng)

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、周邊地層的移動(dòng)與分層、分塊開挖的空間幾何尺寸、支護(hù)擋墻無支撐暴露面積以及是否均衡開挖等各因素都相互關(guān)聯(lián)，分層、分塊的空間幾何尺寸越大、支護(hù)擋墻無支護(hù)暴露面積越大，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形就越大；開挖順序中的對(duì)稱性越差，變形也越大，這就是基坑開挖過程中的空間效應(yīng)。當(dāng)前第17頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)▲深基坑工程中考慮時(shí)空效應(yīng)的基坑開挖參數(shù)（時(shí)間參數(shù)、空間參數(shù)）和施工順序的確定應(yīng)滿足以下要求：（1）減少開挖過程中的土體擾動(dòng)范圍，采用分層分塊開挖且其空間幾何尺寸能最大限度地限制支護(hù)墻體的變形和坑周土體的位移與沉降；當(dāng)前第18頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)（2）盡量縮短基坑開挖卸荷后無支護(hù)暴露時(shí)間；（3）滿足對(duì)稱開挖、均衡開挖的原則，使基坑受力均衡；（4）可靠而合理地利用土體自身在開挖過程中控制位移的潛力，安全、經(jīng)濟(jì)地解決基坑工程中穩(wěn)定與變形的問題。當(dāng)前第19頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)一、回填土料選擇

選擇填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1.碎石類土、砂土（使用細(xì)、粉砂時(shí)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；2.含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；當(dāng)前第20頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)3.碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8％的土，僅用于無壓實(shí)要求的填方工程；4.淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區(qū)，經(jīng)過處理其含水量符合壓實(shí)要求后，可用于填方中的次要部位；5.含鹽量符合規(guī)定的鹽漬土，一般可以使用，但填料中不得含有鹽晶、鹽塊或含鹽植物的根莖。當(dāng)前第21頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)6.碎石類土或爆破石碴用作填料時(shí)，其最大粒徑不得超過每層鋪填厚度的2/3（當(dāng)使用振動(dòng)輾時(shí)，不得超過每層鋪填厚度的3/4）。鋪填時(shí)，大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭處或填方與山坡連接處。填方內(nèi)有打樁或其他特殊工程時(shí)，塊（漂）石填料的最大粒徑不應(yīng)超過設(shè)計(jì)要求。返回當(dāng)前第22頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)二、填筑要求1.施工要求

填方前，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、填料種類、設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)、施工條件等合理選擇壓實(shí)機(jī)具，并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)等參數(shù)。對(duì)于重要的填方工程或采用新型壓實(shí)機(jī)具時(shí)，上述參數(shù)應(yīng)通過填土壓實(shí)試驗(yàn)確定。填土?xí)r應(yīng)先清除基底的樹根、積水、淤泥和有機(jī)雜物，并分層回填、壓實(shí)。當(dāng)前第23頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)填土應(yīng)盡量采用同類土填筑。如采用不同類填料分層填筑時(shí)，上層宜填筑透水性較小的填料，下層宜填筑透水性較大的填料。填方基土表面應(yīng)作成適當(dāng)?shù)呐潘露龋吰虏坏糜猛杆暂^小的填料封閉。填方施工應(yīng)接近水平的分層填筑。當(dāng)填方位于傾斜的地面時(shí)，應(yīng)先將斜坡挖成階梯狀，然后分層填筑以防填土橫向移動(dòng)。分段填筑時(shí)，每層接縫處應(yīng)作成斜坡形，輾跡重疊0.5～1.0m。上、下層錯(cuò)縫距離不應(yīng)小于1m。當(dāng)前第24頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)三、填土的壓實(shí)方法

填土壓實(shí)方法有碾壓法、夯實(shí)法和振動(dòng)法三種，此外還可利用運(yùn)土工具壓實(shí)。當(dāng)前第25頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)1.碾壓法

碾壓法是由沿著表面滾動(dòng)的鼓筒或輪子的壓力壓實(shí)土壤。一切拖動(dòng)和自動(dòng)的碾壓機(jī)具，如平滾碾、羊足碾和氣胎碾等的工作都屬于同一原理。碾壓法主要用于大面積的填土，如場地平整、大型車間的室內(nèi)填土等工程。平滾碾適用于碾壓粘性和非粘性土；羊足碾只能用來壓實(shí)粘性土；氣胎碾對(duì)土壤碾壓較為均勻，故其填土質(zhì)量較好。當(dāng)前第26頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)平滾碾當(dāng)前第27頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)羊角碾當(dāng)前第28頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)輪胎碾當(dāng)前第29頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)

按碾輪重量，平滾碾又分為輕型（5t以下）、中型（8t以下）和重型（10t）三種。輕型平滾碾壓實(shí)土層的厚度不大，但土層上部可變得較密實(shí)，當(dāng)用輕型平滾碾初碾后，再用重型平滾碾碾壓，就會(huì)取得較好的效果。如直接用重型平滾碾碾壓松土，則形成強(qiáng)烈的起伏現(xiàn)象，其碾壓效果較差。當(dāng)前第30頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)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。夯實(shí)機(jī)具類型較多，有木夯、石硪、蛙式打夯機(jī)、火力夯以及利用挖土機(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)輕巧靈活，構(gòu)造簡單，在小型土方工程中應(yīng)用最廣。當(dāng)前第31頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)人工打夯機(jī)械打夯當(dāng)前第32頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)蛙式打夯機(jī)當(dāng)前第33頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)當(dāng)前第34頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)當(dāng)前第35頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)

夯實(shí)法的優(yōu)點(diǎn)是可以夯實(shí)較厚的土層。采用重型夯土機(jī)（如1t以上的重錘）時(shí)，其夯實(shí)厚度可達(dá)1～1.5m。但對(duì)木夯、石硪或蛙式打夯機(jī)等夯土工具，其夯實(shí)厚度則較小，一般均在200mm以內(nèi)。當(dāng)前第36頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)3.振動(dòng)法

振動(dòng)法是將重錘放在土層的表面或內(nèi)部，借助于振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。此法用于振實(shí)非粘性土效果較好。近年來，又將碾壓和振動(dòng)結(jié)合而設(shè)計(jì)和制造出振動(dòng)平碾、振動(dòng)凸塊碾等新型壓實(shí)機(jī)械。當(dāng)前第37頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)振動(dòng)壓路機(jī)返回當(dāng)前第38頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)四、影晌填土壓實(shí)質(zhì)量的因素

填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：

1.壓實(shí)功

2.土的含水量

3.每層鋪土厚度當(dāng)前第39頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)1.壓實(shí)功的影響

填土壓實(shí)后的密度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加的功有一定的關(guān)系。當(dāng)土的含水量一定，在開始?jí)簩?shí)時(shí)，土的密度急劇增加，待到接近土的最大密度時(shí)，壓實(shí)功雖然增加許多，而土的密度則變化甚小。實(shí)際施工中，對(duì)于砂土只需碾壓或夯擊2～3遍，對(duì)亞砂土只需3～4遍，對(duì)亞粘土或粘土只需5～6遍。當(dāng)前第40頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)2.含水量的影響

在同一壓實(shí)功的作用下，填土的含水量對(duì)壓質(zhì)量有直接影響。土在最佳含水量的條件下，使用同樣的壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí)，所得到的密度最大（圖1－28）。各種土的最佳含水量和最大干密度可參考表1－6。當(dāng)前第41頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)表1－6土的最優(yōu)含水量和最大干密度參考表項(xiàng)次土的種類變動(dòng)范圍最佳合水量%最大干密度（g/cm3）1砂土8~121.80~1.882粘土19~231.58~1.703粉質(zhì)粘土12~151.85~1.954粉土16~221.61~1.80注：1．表中土的最大干密度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際達(dá)到的數(shù)字為準(zhǔn)。

2．一般性的回填可不作此項(xiàng)評(píng)定。當(dāng)前第42頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)3.鋪土厚度的影響

土在壓實(shí)功的作用下，其應(yīng)力隨深度增加而逐漸減?。▓D1－29），其影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實(shí)而機(jī)械功耗費(fèi)最少?？砂凑毡?－6選用。當(dāng)前第43頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)表1-6填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)壓實(shí)機(jī)具每層鋪土厚度/mm每層壓實(shí)遍數(shù)/遍平碾200～3006～8豐足碾200～3508～16蛙式打夯機(jī)200～2503～4推土機(jī)200～3006～8拖拉機(jī)200～3008～16人工打夯不大于2003～4注：人工打夯時(shí)，土塊粒徑不應(yīng)大于50mm。返回當(dāng)前第44頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)換土墊層法：密實(shí)法：表層密實(shí)法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、陣沖擠密樁法、土（灰土、二灰土)樁法、夯實(shí)水泥土樁法等置換法：碎石樁法、石灰樁法、CFG樁法膠結(jié)法：靜壓注漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法排水固結(jié)法：堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水法等加筋法：土工織物法、加筋土法、土錨、土釘、樹根樁法第二節(jié)、地基處理方法當(dāng)前第45頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)密實(shí)法是借助于機(jī)械、夯錘或爆破產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊使土的孔隙比減小，或在地基內(nèi)打砂樁、碎石樁、土樁或灰土樁，擠密樁間土體而達(dá)到處理目的。其中主要有重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖擠密法以及砂樁、土樁或灰土樁擠密法等，可用于處理無粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土等地基，但振沖擠密法的適用范圍一般只限于砂土和粘粒含量較低的粘性土。當(dāng)前第46頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)置換法是用砂、碎石、礦渣或其它合適的材料置換地基中的軟弱或不良土層，夯壓密實(shí)后作為基底墊層，或用上述材料填筑成一根根樁體，由樁群和樁間土組成復(fù)合地基，從而達(dá)到處理目的。常用于處理軟弱地基。從經(jīng)濟(jì)合理考慮，開挖置換法一般適用于處理淺層地基（深度通常不超過3m）。當(dāng)前第47頁\共有51頁\編于星期三\2點(diǎn)膠結(jié)法是靠壓力傳送或利用電滲原理，把含有膠結(jié)物質(zhì)并能固化的漿液灌入土層，使其滲入土的孔隙或充填土巖中的裂縫和洞穴中，或者把很稠的漿體壓入事先打好的鉆孔中，借助于漿體傳遞的壓力擠密土體并使其上抬，達(dá)到加固或處理目的。其適用性與灌漿方法和漿液性能有關(guān)，一般可用于處理砂土、砂礫石、濕陷性黃土及粘性土等地基。當(dāng)前第48頁\共有51頁\