《建筑施工技術(shù)》 課件 模塊一 土方工程

模塊一土方工程目錄CONTENTS單元一土方工程概述單元二土方工程量的計算與調(diào)配單元三基坑(槽)的施工單元四人工降低地下水水位單元五土方工程機械施工單元六土方的回填與壓實知識目標

了解土的基本性質(zhì),具有現(xiàn)場鑒別各種土的能力。2.掌握土方工程量計算方法、場地設(shè)計標高確定的方法,能用表上作業(yè)法進行土方調(diào)配。了解基槽,深、淺基坑的各種支護方法及其使用條件。2.了解常見的降低地下水水位的方法,了解流砂產(chǎn)生的原因和防治方法;掌握輕型井點布置及施工的基本規(guī)則。了解常用土方機械的性能及應(yīng)用知識。掌握填土壓實的方法和影響填土壓實質(zhì)量的因素。能力目標

1.能判別土的類別。2.能組織基坑(槽)開挖施工。3.能正確選擇填土壓實方法,并組織壓實施工作業(yè)。4.能運用推土機、鏟運機、單斗挖土機等設(shè)備組織土方機械化施工。5.能組織人工降低地下水水位施工。

單元一土方工程概述土方工程是建筑工程施工的首項工程,主要包括基坑開挖、土的運輸和填筑等施工,有時還要進行排水、降水和土壁支護等準備與輔助工作。土方工程具有量大面廣、勞動繁重和施工條件復(fù)雜等特點,受氣候、水文、地質(zhì)、地下障礙等因素影響較大,不確定因素較多,存在較大的危險性。因此,在施工前必須做好調(diào)查研究,選用合理的施工方案,采用先進的施工方法和機械施工,以保證工程的質(zhì)量和安全。一、土方工程施工特點1.土方工程的工程內(nèi)容

土方工程施工通常包括平整場地、挖基槽、挖基坑、挖土方、回填土等。(1)平整場地。平整場地是指工程破土開工前對施工現(xiàn)場厚度

300

mm

以內(nèi)地面的挖填和找平。挖基槽。挖基槽是指挖土寬度在

3

m

以內(nèi)且長度大于寬度

3

倍時設(shè)計室外地坪以下的挖土。挖基坑。挖基坑是指挖土底面面積在

20

m2

以內(nèi)且長度小于或等于寬度

3

倍時設(shè)計室外地坪以下挖土。挖土方。凡是不滿足上述平整場地、挖基槽、挖基坑條件的土方開挖,均為挖土方?；靥钔痢；靥钔量煞譃楹惶詈退商?。基礎(chǔ)回填土和室內(nèi)回填土通常都采用夯填。

2.土方工程的施工特點

地基土的現(xiàn)場鑒別土方量大,勞動繁重,工期長。因此,為了減輕土方施工繁重的勞動、提高勞動生產(chǎn)率、縮短工期、降低工程成本,在組織土方工程施工時,應(yīng)盡可能采用機械化施工。施工條件復(fù)雜。土方施工一般為露天作業(yè),受地區(qū)、氣候、水文地質(zhì)條件的影響大,同時,受周圍環(huán)境條件的制約也很多。因此,在組織土方施工前,必須根據(jù)施工現(xiàn)場的具體施工條件、工期和質(zhì)量要求,擬訂切實、可行的土方工程施工方案。二、土的工程分類

土的種類繁多,分類方法各異。在土方工程施工中,土的工程分類按土的開挖難易程度可以分為八類,見表

1-1。表中一類土至四類土為土,五類土至八類土為巖石。在選擇施工挖土機械和套用建筑安裝工程勞動定額時要依據(jù)土的工程類別進行選擇。表

1-1土的分類

三、土的性質(zhì)

土一般由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)三部分組成,這三部分之間的比例關(guān)系隨著周圍條件的變化而變化。三者之間比例不同,表示土的物理狀態(tài)也不同,如干燥、稍濕或很濕,密實、稍密或松散。這些指標是土最基本的物理性質(zhì)指標,對評價土的工程性質(zhì)、進行土的工程分類具有重要的意義。土的三相物質(zhì)是混合分布的,為闡述方便,一般用土的三相圖表示,如圖

1-1

所示。三相圖中將土的固體顆粒、水、空氣各自劃分。

圖

1-1

土的三相圖

圖中符號的意義m——土的總質(zhì)量(m=ms+mw)(kg);ms——土中固體顆粒的質(zhì)量(kg);mw——土中水的質(zhì)量(kg);V——土的總體積(V=Vs+Vw+Va)(m

);3Va——土中空氣體積(m

);3Vs——土中固體顆粒體積(m

);3Vw——土中水所占的體積(m

);3Vv——土中孔隙體積(Vv=Va+Vw)(m

)。31.土的天然密度和干密度

土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,稱為土的天然密度。土的天然密度用

ρ表示,計算公式為ρ=m/V

式中

m——土的總質(zhì)量(kg);V——土的總體積(m3)。單位體積中土的固定顆粒的質(zhì)量稱為土的干密度,土的干密度用

ρd

表示,計算公式為ρd=ms/V式中ms——土中固體顆粒的質(zhì)量(kg);V——土的總體積(m3)。土的干密度越大,表示土越密實。工程上常將土的干密度作為評定土體密實程度的標準,以控制填土工程的壓實質(zhì)量。土的干密度與土的天然密度之間的關(guān)系可表示為dρ

=??1-??

????2.土的天然含水率

土的含水率是土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率,即w=????×100%式中

w——土的含水率;mw——土中水的質(zhì)量(kg);ms——土中固體顆粒的質(zhì)量(kg)。3.土的孔隙比和孔隙率

孔隙比和孔隙率反映了土的密實程度,孔隙比和孔隙率越小土越密實?？紫侗?/p>

e

是土中孔隙體積

Vv

與固體顆粒體積

Vs

的比值,可表示為e=??v

??s3式中Vv——土中孔隙體積(m

);3Vs——土中固體顆粒體積(m

)。孔隙率

n

是土中孔隙體積與總體積

V

的比值,用百分率表示,可表示為n=??v×100%??式中

V——土的總體積(m3)。對于同一類土,孔隙率

e

越大,孔隙體積就越大,從而使土的壓縮性和透水性都增大,土的強度降低。故工程上也常用孔隙比來判斷土的密實程度和工程性質(zhì)。

4.土的可松性

土具有可松性,即自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后,其體積因松散而增大,以后雖經(jīng)回填壓實,在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍不能恢復(fù)到原來的體積。土的可松性系數(shù)可表示為sK

=??松散??原狀

sK'

=??壓實

??松散式中Ks——土的最初可松性系數(shù);K's——土的最后可松性系數(shù);V 3原狀——土在天然狀態(tài)下的體積(m

);V 3松散——土挖出后在松散狀態(tài)下的體積(m

);3V

壓實——土經(jīng)回填壓(夯)實后的體積(m

)。土的可松性對確定場地設(shè)計標高、土方量的平衡調(diào)配、計算運土機具的數(shù)量和棄土坑的容積,以及計算填方所需的挖方體積等均有很大影響。各類土的可松性系數(shù)參考數(shù)值見表

1-2。表

1-2

各種土的可松性系數(shù)參考數(shù)值

5.土的壓縮性

土的壓縮性是指土在壓力作用下體積變小的性質(zhì)。取土回填或移挖作填,松土經(jīng)運輸、填壓以后,均會壓縮。一般土的壓縮率參考值見表

1-3。表

1-3

土的壓縮率參考值

6.土的滲透性

土的滲透性是指土體被水透過的性質(zhì),通常用滲透系數(shù)

K

表示。滲透系數(shù)K

表示單位時間內(nèi)水穿透土層的能力,以

m/d

表示。根據(jù)滲透系數(shù)不同,土可分為透水性土(如砂土)和不透水性土(如黏土)。土的滲透性影響施工降水與排水的速度。土的滲透系數(shù)參考值見表

1-4。表

1-4

土的滲透系數(shù)參考值

單元二土方工程量的計算與調(diào)配土方工程開工前,需要先計算出土方工程量,以便擬訂施工方案,配備人力和物力,安排施工計劃。工程中需要挖掘或填筑的土方幾何形狀與大小,隨工程種類、要求與地形不同而各異。對于不規(guī)則的土方幾何體積,一般是先將其劃分成若干較規(guī)則的形狀,然后逐一計算,再求其總和,基本可以滿足所需的計算精度。一、基坑(槽)土方量計算1.邊坡坡度

土方邊坡用邊坡坡度和邊坡系數(shù)表示。邊坡坡度以土方挖土深度

h

與邊坡底寬度

b

之比來表示(圖

1-2),即土方邊坡坡度=?=1∶m

??邊坡系數(shù)以土方邊坡底寬度

b

與挖土深度

h

之比來表示,用

m

表示,即土方邊坡系數(shù)為m=??

?式中

h——土方邊坡高度;b——土方邊坡底寬。

圖

1-2

土方邊坡

邊坡可以做成直線形邊坡、折線形邊坡及階梯形邊坡,如圖

1-3

所示。

圖

1-3

土方邊坡

(a)直線形邊坡;(b)折線形邊坡;(c)階梯形邊坡若邊坡高度較高,土方邊坡可根據(jù)各層土體所受的壓力,其邊坡可做成折線形或階梯形,以減少挖填土方量。土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。

2.基槽土方量計算

基槽開挖時,兩邊留有一定的工作面,分為放坡開挖和不放坡開挖兩種情形,如圖

1-4

所示。當(dāng)基槽不放坡時

V=h(a+2c)L

當(dāng)基槽放坡時

V=h(a+2c+mh)L式中

V——基槽土方量(m3);a——基礎(chǔ)底面寬度(m);h——基槽開挖深度(m);c——工作面寬(m);m——坡度系數(shù);L——基槽長度(外墻按中心線,內(nèi)墻按凈長線)(m)。如果基槽沿長度方向斷面變化較大,應(yīng)分段計算,然后將各段土方量匯總即得總土方量。

圖

1-4

基槽土方量計算

3.基坑土方量計算

基坑開挖時,四邊留有一定的工作面,分為放坡開挖和不放坡開挖兩種情況,如圖

1-5

所示。

圖

1-5

基坑土方量計算當(dāng)基坑不放坡時

V=h(a+2c)(b+2c)當(dāng)基坑放坡時

V=h(a+2c+mh)(b+2c+mh)+1/3m2h3

式中

V——基坑土方量(m3);h——基坑開挖深度(m);a——基礎(chǔ)底長(m);b——基礎(chǔ)底寬(m);c——工作面寬(m);m——坡度系數(shù)。

二、場地平整土方工程量計算

場地平整就是將自然地面改造成設(shè)計所要求的平面。場地設(shè)計標高應(yīng)滿足規(guī)劃、生產(chǎn)工藝及運輸、排水及最高洪水水位等要求,并力求使場地內(nèi)土方挖填平衡且土方量最小。建筑工程項目施工前需要確定場地設(shè)計平面,并進行場地平整。1.場地設(shè)計標高的初步確定

小型場地平整如對場地標高無特殊要求,一般可以根據(jù)平整前后土方量相等的原則求得設(shè)計標高,但是這僅僅意味著把場地推平,使土方量和填方量相等、平衡,并不能從根本上保證土方量調(diào)配最小。

計算場地設(shè)計標高時,首先在場地的地形圖上根據(jù)要求的精度劃分邊長為10~40

m

的方格網(wǎng),如圖

1-6(a)所示,然后標注出各方格角點的自然標高。各角點自然標高可根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的標高,用插入法求得,當(dāng)無地形圖或場地地形起伏較大(用插入法誤差較大)時,可在地面用木樁打好方格網(wǎng),然后用儀器直接測量出自然標高。

圖

1-6

場地設(shè)計標高計算簡圖

(a)地形圖上劃分方格網(wǎng);(b)設(shè)計標高示意1—等高線;2—自然地面;3—設(shè)計標高平面;4—零線按照挖填方平衡的原則,如圖

1-6(b)所示,場地設(shè)計標高即各個方格平均標高的平均值,可按下式計算:

式中H0——所計算場地的設(shè)計標高(m);a——方格邊長(m);M——方格數(shù);H16、H17、H21、H22——任一方格的四個角點的標高(m)。

由于相鄰方格具有公共的角點標高,在一個方格網(wǎng)中,某些角點是

4

個相鄰方格的公共角點,其標高需加

4

次;某些角點是

3

個相鄰方格的公共角點,其標高需加

3

次;而某些角點標高僅需加

2

次;又如方格網(wǎng)

4

角的角點標高僅需加

1次,因此上式可改寫成

式中H1——1

個方格僅有的角點標高(m);H2——2

個方格共有的角點標高(m);H3——3

個方格共有的角點標高(m);H4——4

個方格共有的角點標高(m)。

2.設(shè)計標高的調(diào)整

根據(jù)上述公式計算出的設(shè)計標高只是一個理論值,實際上還需要考慮以下因素進行調(diào)整:由于土壤具有可松性,即一定體積的土方開挖后體積會增大,為此需相應(yīng)提高設(shè)計標高,以達到土方量的實際平衡。設(shè)計標高以上的各種填方工程(如場區(qū)上填筑路堤)會影響設(shè)計標高的降低,設(shè)計標高以下的各種挖方工程會影響設(shè)計標高的提高(如開挖河道、水池、基坑等)。根據(jù)經(jīng)濟比較的結(jié)果,將部分挖方就近棄于場外,或部分填方就近取于場外而引起挖、填土方量的變化后,需增、減設(shè)計標高。

3.考慮泄水坡度對設(shè)計標高的影響

如果按照上式計算出的設(shè)計標高進行場地平整,那么整個場地表面將處于同一個水平面;但實際上由于排水要求,場地表面均有一定的泄水坡度。因此,還需要根據(jù)場地泄水坡度的要求(單面泄水或雙面泄水),計算出場地內(nèi)各方格角點實際施工時所采用的設(shè)計標高。(1)單向泄水時,場地各點設(shè)計標高的求法(圖

1-7)。在考慮場內(nèi)挖填平衡的情況下,將上式計算出的設(shè)計標高

H0,作為場地中心線的標高,場地內(nèi)任一點的設(shè)計標高為

(2)雙向泄水時,場地各點設(shè)計標高的求法(圖

1-8)。H0

為場地中心點標高,場地內(nèi)任意一點的設(shè)計標高為

式中其余符號意義同前。

圖

1-7

單向泄水坡度的場地圖

1-8

雙向泄水坡度的場地

4.場地土方量的計算

大面積場地平整的土方量通常采用方格網(wǎng)法計算,即根據(jù)方格網(wǎng)各方格角點的自然地面標高和實際采用的設(shè)計標高,計算出相應(yīng)的角點挖填高度(施工高度),然后計算每一方格的土方量,并計算出場地邊坡的土方量。

圖

1-9

角點標注

(1)計算各方格角點的施工高度。施工高度是設(shè)計地面標高與自然地面標高的差值,將各角點的施工高度填在方格網(wǎng)的右上角;設(shè)計標高和自然地面標高分別標注在方格網(wǎng)的右下角和左下角;方格網(wǎng)的左上角填的是角點編號,如圖1-9

所示。各方格角點的施工高度按下式計算:hn=Hn-H

式中hn——角點施工高度,即各角點的挖填高度,“+”為挖,“-”為填;Hn——角點的設(shè)計標高(若無泄水坡度,即為場地的設(shè)計標高);H——各角點的自然地面標高。

(2)計算零點位置。在一個方格網(wǎng)內(nèi)同時有填方或挖方時,要先計算出方格網(wǎng)邊的零點位置。所謂零點,是指方格網(wǎng)邊線上不挖不填的點。將零點位置標注于方格網(wǎng)上,將各相鄰邊線上的零點連接起來,即零線。零線是挖方區(qū)和填方區(qū)的分界線,零線求出后,場地的挖方區(qū)和填方區(qū)也隨之標出。一個場地內(nèi)的零線不是唯一的,可能是一條,也可能是多條。當(dāng)場地起伏較大時,零線可能出現(xiàn)多條。零點的位置按下式計算:

(3)計算方格土方工程量。按方格網(wǎng)底面面積圖形和表

1-5

所列公式,計算每個方格內(nèi)的挖方或填方量。表內(nèi)公式是按各計算圖形底面面積乘以平均施工高度而得出的,即平均高度法。

表

1-5

采用方格網(wǎng)點計算公式

(4)邊坡土方量的計量。圖

1-10

所示為一場地邊坡的平面示意。從圖中可以看出,邊坡的土方量可以劃分為兩種近似幾何形體計算:一種為三角棱錐體;另一種為三角棱柱體。其計算公式如下:

圖

1-10

場地邊坡的平面示意

(5)計算土方總量。將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格的土方量和邊坡土方量匯總,即可得到場地平整挖(填)方的工程量。

三、土方調(diào)配1.土方調(diào)配的原則

土方工程量計算完畢后,即可著手對土方進行平衡與調(diào)配。土方的平衡與調(diào)配是土方規(guī)劃設(shè)計的一項重要內(nèi)容,是對挖土的利用、堆棄和填土這三者之間的關(guān)系進行綜合平衡處理,達到既使土方運輸費用最低,又能方便施工的目的。土方調(diào)配的原則主要有以下幾項:

力求達到挖填方平衡和運輸量最小。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,一般很難滿足運輸量最小的要求,因此,還需要根據(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)的挖填方平衡,這樣才能做到經(jīng)濟合理。近期施工與后期利用相結(jié)合。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。如先期工程有土方欠額時,可由后期工程地點挖取。

盡可能與大型地下建(構(gòu))筑物的施工相結(jié)合。當(dāng)大型建(構(gòu))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)挖填和運輸,該填土區(qū)暫時不予填土。待地下建(構(gòu))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?以便就近調(diào)配。調(diào)配區(qū)大小的劃分應(yīng)滿足主要土方施工機械工作面大小(如鏟運機鏟土長度)的要求,使土方機械和運輸車輛的效率能得到充分發(fā)揮。總之,進行土方調(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)濟合理的調(diào)配方案。

2.劃分土方調(diào)配區(qū)

劃分土方調(diào)配區(qū)應(yīng)注意以下幾點:調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)該與房屋和構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào),并考慮它們的開工順序、工程的分期施工順序。調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)該滿足土方施工用主導(dǎo)機械(鏟運機、挖土機等)的技術(shù)要求,如調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)該大于或等于機械的鏟土長度,調(diào)配區(qū)的面積最好和施工段的大小相適應(yīng)。調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)該和土方的工程量計算用的方格網(wǎng)協(xié)調(diào),通常由若干個方格組成一個調(diào)配區(qū)。當(dāng)土方運距較大或場區(qū)范圍內(nèi)土方不平衡時,可考慮就近借土或就近棄土,這時一個借土區(qū)或一個棄土區(qū)都可作為一個獨立的調(diào)配區(qū)。3.計算土方的平均運距

調(diào)配區(qū)的大小及位置確定后,便可計算各挖填調(diào)配區(qū)之間的平均運距。當(dāng)用鏟運機或推土機平土?xí)r,挖方調(diào)配區(qū)和填方調(diào)配區(qū)土方重心之間的距離,通常就是該挖填調(diào)配區(qū)之間的平均運距。因此,確定平均運距需先求出各個調(diào)配區(qū)土方的重心,并把重心標在相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上,然后用比例尺量出每對調(diào)配區(qū)之間的平均運距即可。當(dāng)挖填方調(diào)配區(qū)之間的距離較遠,采用汽車、自行式鏟運機或其他運土工具沿工地道路或規(guī)定線路運輸時,其運距可按實際計算。

4.進行土方調(diào)配

(1)做初始方案。用“最小元素法”求出初始調(diào)配方案。所謂“最小元素法”,即對運距最小(Cij

對應(yīng))的

Xij,優(yōu)先并最大限度地供應(yīng)土方量,如此依次分配,使

Cij

最小的那些方格內(nèi)的

Xij

值盡可能取大值,直至土方量分配完為止。需注意的是,這只是優(yōu)先考慮“最近調(diào)配”,所求得的總運輸量是較小的,但這并不能保證總運輸量最小,因此,需判別它是否為最優(yōu)方案。(2)判別最優(yōu)方案。只有所有檢驗數(shù)

λj≥0,初始方案才為最優(yōu)解。“表上作業(yè)法”中求檢驗數(shù)

λj

的方法有“閉回路法”與“位勢法”。“位勢法”較“閉回路法”簡便,因此這里只介紹用“位勢法”求檢驗數(shù)。

如果求得的檢驗數(shù)均為正數(shù),則說明該方案是最優(yōu)方案;否則,該方案就不是最優(yōu)方案。

(3)方案調(diào)整。先在所有負檢驗數(shù)中挑選一個(可選最小)。找出這個數(shù)的閉合回路。做法如下:從這個數(shù)出發(fā),沿水平或垂直方向前進,遇到適當(dāng)?shù)挠袛?shù)字的方格做

90°轉(zhuǎn)彎(也可不轉(zhuǎn)),然后繼續(xù)前進,直至回到出發(fā)點。從回路中某一格出發(fā),沿閉合回路(方向任意)一直前進,在各奇數(shù)項轉(zhuǎn)角點的數(shù)字中,挑選出一個最小的,最后將它調(diào)到原方格中。將被挑出方格中的數(shù)字視為

0,同時,將閉合回路其他奇數(shù)項轉(zhuǎn)角上的數(shù)字都減去同樣數(shù)字,使挖填方區(qū)土方量仍然保持平衡。

5.繪制土方調(diào)配圖

根據(jù)表上作業(yè)法求得的最優(yōu)調(diào)配方案,在場地地形圖上繪出土方調(diào)配圖,圖上應(yīng)標出土方調(diào)配方向、土方數(shù)量及平均運距,如圖

1-11

所示。

圖

1-11

土方調(diào)配圖

單元三基坑(槽)的施工一、土方開挖

1.土方開挖準備工作

土方工程施工前通常需完成場地清理、排除地面水、修筑臨時設(shè)施、燃料和其他材料的準備、供電與供水管線的敷設(shè)、臨時停機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)計等準備工作。(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)拆除舊建筑;拆遷或改建通信、電力設(shè)備,上、下水道及地下建(構(gòu))筑物;遷移樹木并去除耕植土及河塘淤泥等。此項工作由業(yè)主委托有資質(zhì)的拆卸公司或建筑施工公司完成,發(fā)生的費用由業(yè)主承擔(dān)。排除地面水。場地內(nèi)低洼地區(qū)的積水必須排除,雨水也要排除,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。排水溝應(yīng)盡量利用自然地形來設(shè)置,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尺寸不小于

0.5

m×0.5

m,縱向坡度一般不小于

2%。在場地平整過程中,要注意保持排水溝暢通,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。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、機具及土方機械的進場工作。(4)定位放線。1)基槽放線。根據(jù)房屋主軸線控制點,首先將外墻軸線的交點用木樁測設(shè)在地面上,并在樁頂釘上鐵釘作為標志。房屋外墻軸線測定以后,以外墻軸線為依據(jù),再按照建筑施工平面圖中軸線間的尺寸,將內(nèi)部開間所有軸線都一一測出;然后根據(jù)邊坡系數(shù)及工作面大小計算開挖寬度;最后在中心軸線兩側(cè)用石灰在地面上撒出基槽開挖邊線。同時,在房屋四周設(shè)置龍門板,以便于基礎(chǔ)施工時復(fù)核軸線位置。

2)柱基放線。在基坑開挖前,從設(shè)計圖上查對基礎(chǔ)的縱橫軸線編號和基礎(chǔ)施工詳圖,根據(jù)柱子的縱橫軸線,用經(jīng)緯儀在矩形控制網(wǎng)上測定基礎(chǔ)中心線的端點,同時,在每個柱基中心線上測定基礎(chǔ)定位樁,每個基礎(chǔ)的中心線上設(shè)置

4

個定位木樁,其樁位離基礎(chǔ)開挖線的距離為

0.5~1.0

m。若基礎(chǔ)之間的距離不大,可每隔一個或多個基礎(chǔ)打一個定位樁,但兩個定位樁的間距以不超過

20

m

為宜,以便拉線恢復(fù)中間柱基的中線。在樁頂上釘一個釘子,標明中心線的位置。然后按邊坡系數(shù)和基礎(chǔ)施工圖上柱基的尺寸及工作面確定的挖土邊線的尺寸,放出基坑上口挖土灰線,標出挖土范圍。大基坑開挖,根據(jù)房屋的控制點,按基礎(chǔ)施工圖上的尺寸和按邊坡系數(shù)及工作面確定的挖土邊線的尺寸,放出基坑四周的挖土邊線。

2.基坑(槽)開挖

土方開挖應(yīng)遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,嚴禁超挖”的原則?；?槽)開挖可分為人工開挖和機械開挖兩種。對于大型基坑應(yīng)優(yōu)先考慮選用機械化施工,以加快施工進度。開挖基坑(槽)應(yīng)按規(guī)定的尺寸合理確定開挖順序和分層開挖深度,連續(xù)地進行施工,盡快完成。因土方開挖施工要求標高、斷面準確,土體應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性,所以在開挖過程中要隨時注意檢查。基坑開挖程序一般是測量放線→分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預(yù)留土層等。相鄰基坑開挖時,應(yīng)遵循先深后淺或同時進行的施工程序。挖土應(yīng)自上而下水平分段分層進行,每層

0.3

m

左右,邊挖邊檢查坑底寬度及坡度,不夠時應(yīng)及時修整,每

3

m

左右修一次坡,至設(shè)計標高,再統(tǒng)一進行一次修坡清底,檢查坑底寬和標高,要求坑底凹凸不超過

2

cm。

3.深基坑土方開挖

深基坑開挖一般遵循“分層開挖,先撐后挖”的原則。開挖方法主要有分層挖土、分段挖土、盆式挖土、中心島式挖土等。施工中應(yīng)根據(jù)基坑面積大小、開挖深度、支護結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件等因素選用開挖方法。(1)分層挖土。分層挖土是將基坑按深度分為多層進行逐層開挖,如圖

1-12

所示。分層厚度,軟土地基應(yīng)控制在

2

m

以內(nèi);硬質(zhì)土可控制在

5

m

以內(nèi)。開挖順序可從基坑的某一邊向另一邊平行開挖,或從基坑兩端對稱開挖,或從基坑中間向兩邊平行對稱開挖,也可交替分層開挖,具體應(yīng)根據(jù)工作面和土質(zhì)情況決定。

圖

1-12

分層開挖示意

運土可采取設(shè)坡道或不設(shè)坡道兩種方式。設(shè)坡道土的坡度視土質(zhì)、挖土深度和運輸設(shè)備情況而定,一般為

1∶10~1∶8,坡道兩側(cè)要采取擋土或加固措施;不設(shè)坡道一般設(shè)鋼平臺或棧橋作為運輸土方通道。(2)分段挖土。分段挖土是將基坑分成幾段或幾塊分別開挖。分段與分塊的大小、位置和開挖順序,根據(jù)開挖場地、工作面條件、地下室平面與深淺及施工工期而定。分塊開挖即開挖一塊,施工一塊混凝土墊層或基礎(chǔ),必要時可在已封底的坑底與圍護結(jié)構(gòu)之間加設(shè)斜撐,以增強支護的穩(wěn)定性。(3)盆式挖土。盆式挖土是先分層開挖基坑中間部分的土方,基坑周邊一定范圍內(nèi)的土?xí)翰婚_挖,如圖

1-13

所示。開挖時,可視土質(zhì)情況按

1∶1~1∶1.25放坡,使之形成對四周圍護結(jié)構(gòu)的被動土反壓力區(qū),以增強圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,待中間部分的混凝土墊層、基礎(chǔ)或地下室結(jié)構(gòu)施工完成之后,再用水平支撐或斜撐對四周圍護結(jié)構(gòu)進行支撐,并突擊開挖周邊支護結(jié)構(gòu)內(nèi)部分被動土區(qū)的土,每挖一層支一層水平橫頂撐如圖

1-14

所示,直至坑底,最后澆筑該部分結(jié)構(gòu)混凝土。本法對支護擋墻受力有利,時間效應(yīng)小,但大量土方不能直接外運,需集中提升后裝車外運。

(4)中心島式挖土。中心島式挖土是先開挖基坑周邊土方,在中間留土墩作為支點搭設(shè)棧橋,挖土機可利用棧橋下到基坑挖土,運土的汽車也可利用棧橋進入基坑運土,可有效加快挖土和運土的速度,如圖

1-15

所示。土墩留土高度、邊坡的坡度、挖土分層與高差應(yīng)經(jīng)仔細研究確定。挖土也是采用分層開挖的方式,一般先全面挖去一層,然后中間部分留置土墩,周圍部分分層開挖。挖土多用反鏟挖土機,如基坑深度很大,則采用向上逐級傳遞方式進行土方裝車外運。整個土方開挖順序應(yīng)遵循“開槽支撐,先撐后挖,分層開挖,防止超挖”的原則。

圖

1-15

中心島(墩)式挖土示意

1—棧橋;2—支架或利用工程樁;3—圍護墻;4—腰梁;5—土墩

地基驗槽方法

深基坑在開挖過程中,隨著土的挖除,下層土因逐漸卸載而有可能回彈,尤其在基坑挖至設(shè)計標高后,如擱置時間過久,回彈更為顯著。如彈性隆起在基坑開挖和基礎(chǔ)工程初期發(fā)展很快,將加大建筑物的后期沉降。因此,對深基坑開挖后的土體回彈,應(yīng)有適當(dāng)?shù)墓烙?如在勘察階段,土樣的壓縮試驗中應(yīng)補充卸荷彈性試驗等;還可以采取結(jié)構(gòu)措施,在基底設(shè)置樁基等,或事先對結(jié)構(gòu)下部土質(zhì)進行深層地基加固。施工中減少基坑彈性隆起的一個有效方法是把土體中有效應(yīng)力的改變降低到最小,具體方法有加速建造主體結(jié)構(gòu),或逐步利用基礎(chǔ)的重量來代替被挖去土體的重量。

二、土方邊坡

開挖土方時,邊坡土體的下滑力產(chǎn)生剪應(yīng)力,此前應(yīng)力主要由土體的內(nèi)摩阻力和內(nèi)聚力平衡,一旦土體失去平衡,邊坡就會塌方。為了防止塌方,保證施工安全,在基坑(槽)開挖查過一定限度時,土壁應(yīng)放坡開挖,或者加以臨時支撐或支護以保證土壁的穩(wěn)定。土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。一般情況下,黏性土的邊坡可陡些,砂性土則應(yīng)平緩些。當(dāng)基坑周邊有主要建筑物時,邊坡應(yīng)取

1∶1.0~1∶1.5。根據(jù)《土方與爆破工程施工及驗收規(guī)范》(GB

50201—2012)規(guī)定,土質(zhì)均勻且地下水水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時,其挖方邊坡可做成直立壁不加支撐。挖方深度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)確定,但不宜超過下列規(guī)范中的規(guī)定值:(1)密實、中密的砂土和碎石類土(充填物為砂土)1.0

m;(2)硬塑、可塑的輕粉質(zhì)黏土及粉質(zhì)黏土

1.25

m;(3)硬塑、可塑的黏土和碎石類土(充填物為黏性土)1.5

m;(4)堅硬的黏土

2.0m。基坑(槽)或管溝挖好后,應(yīng)及時進行地下結(jié)構(gòu)和安裝工程施工,在施工過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查坑壁的穩(wěn)固狀態(tài)。對地質(zhì)條件良好、土質(zhì)均勻且地下水水位低于基坑(槽)或管溝底標高時,挖方深度在

5

m

以內(nèi)不加支撐的邊坡最大坡度應(yīng)符合表

1-6

的規(guī)定。表

1-6

深度在

5

m

以內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度(不加支撐)

永久性挖方邊坡應(yīng)按設(shè)計要求放坡。對使用時間較長的臨時性挖方邊坡坡度,在坡體整體穩(wěn)定情況下,如地質(zhì)條件良好、土質(zhì)較均勻、高度在

10

m

以內(nèi)的應(yīng)符合表

1-7

的規(guī)定。表

1-7

使用時間較長、高度在

10

m

以內(nèi)的臨時性挖方邊坡坡度值

三、淺基坑(槽)支護淺基坑(槽)的常用支撐方法見表

1-8

和表

1-9。表

1-8

一般溝槽的支撐方法

表

1-9

一般淺基礎(chǔ)的支撐方法

四、基坑邊坡保護

當(dāng)基坑邊坡高度較大,施工工期和暴露時間較長時,易于疏松或滑塌。為防止基坑邊坡因氣溫變化,或失水過多而疏松或滑塌,或防止坡面受雨水沖刷而產(chǎn)生溜坡現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和實際條件采取邊坡保護措施,以保護基坑邊坡的穩(wěn)定。常用基坑坡面保護方法如下。1.薄膜或砂漿覆蓋法

對基礎(chǔ)施工期較短的臨時性基坑邊坡,采取在邊坡上鋪塑料薄膜,在坡頂及坡腳用草袋或編織袋裝土壓住;或在邊坡上抹水泥砂漿

2~2.5

cm

厚保護。為防止薄膜脫落,在上部及底部均應(yīng)搭蓋不少于

80

cm,同時,在土中插適當(dāng)錨筋連接,在坡腳設(shè)排水溝,如圖

1-16(a)所示。

掛網(wǎng)或掛網(wǎng)抹面法

對基礎(chǔ)施工工期短、土質(zhì)較差的臨時性基坑邊坡,可在垂直坡面楔入直徑為

10~12

mm、長度為

40~60

cm

的插筋,縱橫間距為

1

m,上鋪

20

號鋼絲網(wǎng),上下用草袋或編織袋裝土或砂壓住,或在鋼絲網(wǎng)上抹

2.5~3.5

cm

厚的

M5

水泥砂漿。在坡頂坡腳設(shè)排水溝[圖

1-16(b)]。噴射混凝土或混凝土護面法

對鄰近有建筑物的深基坑邊坡,可在坡面垂直楔入直徑為

10~12

mm、長度為

40~50

cm

的插筋,縱橫間距為

1

m,上鋪

20

號鋼絲網(wǎng),在表面噴射

40~60

mm厚的

C20

細石混凝土直到坡頂和坡腳;也可不鋪鋼絲網(wǎng),而坡面鋪

?4~?6mm@250~300

mm

鋼筋網(wǎng)片,澆筑

50~60

mm

厚的細石混凝土,表面抹光,如圖

1-16(c)所示。4.土袋或砌石壓坡法

對深度在

5

m

以內(nèi)的臨時基坑邊坡,在邊坡下部用草袋或編制袋裝土堆砌或砌石壓住坡腳。在坡頂設(shè)擋水土堤或排水溝,防止沖刷坡面,在底部做排水溝,防止沖壞坡腳,如圖

1-16(d)所示。

五、深基坑支護

深基坑支護按照接受力不同可分為重力式支護結(jié)構(gòu)、非重力式支護結(jié)構(gòu)和邊坡穩(wěn)定式支護結(jié)構(gòu)。1.重力式支護擋墻

(1)深層攪拌水泥土樁擋墻。該法是用特制進入土層深處的深層攪拌機將噴出的水泥漿固化劑與地基土進行原位強制拌和形成的水泥土樁,水泥土樁相互搭接一起硬化后即形成具有一定強度的壁狀擋墻,既可以擋土又可以形成隔水帷幕。如圖

1-17

所示,平面呈現(xiàn)任意形狀,開挖深度一般不超過

6

m,比較經(jīng)濟。水泥土的物理性質(zhì)取決于水泥摻入量。

圖

1-17

深層攪拌水泥土樁工藝示意

(a)定位;(b)預(yù)攪下沉;(c)噴漿攪拌上升;(d)重復(fù)攪拌下沉;(e)重復(fù)噴漿攪拌機提升;(f)完畢

(2)旋噴樁擋墻。該法是鉆孔后將鉆桿從地基土深處逐漸上提,與此同時,利用鉆桿端部的旋轉(zhuǎn)噴嘴,將水泥漿固化劑高壓噴入地基土中形成水泥土樁,樁體相互搭接形成擋墻。它與深層攪拌水泥土樁一樣,屬于重力式擋墻,只是形成水泥樁的工藝不同。在旋噴樁施工時,要控制好鉆桿的上提速度、噴射壓力與噴射量,以保證施工質(zhì)量。

2.非重力式支護擋墻

(1)鋼板樁。常用的鋼板樁有槽鋼鋼板樁和熱軋鎖口鋼板樁。鋼板樁由大規(guī)格的槽鋼并排或正反扣搭接組成。槽鋼長度為

6~8

m,型號依照計算確定。因為其抗彎能力較弱,所以多用于深度不超過

4

m

的基坑,頂部需設(shè)置一道拉錨或支撐,以提高抗彎能力。常用鋼板樁截面形式(圖

1-18)有

U

形、Z

形、一字形、H

形組合形。當(dāng)基坑深度較大時,常用

H

形組合形鋼板樁;U

形鋼板樁可以用于

5~10m

的基坑。

圖

1-18

常用鋼板樁截面形式

(a)U

形鋼板樁;(b)Z

形鋼板樁;(c)一字形鋼板樁;(d)H

形組合形鋼板樁

鋼板樁具有一次性投資較大、施工工期短,可以重復(fù)使用的特點。特別在軟土地區(qū),鋼板樁打設(shè)方便,有一定擋水能力,打設(shè)后可以立即開挖。鋼板樁柔性較大,當(dāng)基坑較深、支撐工程量較大時,坑內(nèi)施工難度就會隨之增加。特別應(yīng)注意鋼板用后拔樁帶土,拔樁后會形成孔隙帶,若處理不當(dāng)將會引起土層移動,給施工結(jié)構(gòu)及周邊設(shè)施帶來危害。(2)H

形鋼支柱擋板支護擋墻。支護擋墻支柱按照一定間距打入土中,支柱之間設(shè)置木擋板或其他擋土設(shè)施(隨挖土逐步加設(shè)),支柱和擋板可以回收使用,較為經(jīng)濟。其適用于土質(zhì)較好、地下水水位較低的地區(qū),其在國內(nèi)外應(yīng)用較多。

(3)鋼筋混凝土排樁擋墻。在開挖基坑的周邊,采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、沉管灌注樁,待混凝土達到設(shè)計要求后開挖基坑,在挖出的護壁上設(shè)置一道或幾道腰梁并與支撐或拉桿連接,在樁頂部設(shè)置鋼筋混凝土圈梁以增強整體性。鋼筋混凝土排樁擋墻剛度較大、護彎能力較強、變形相對較小,有利于保護周圍建筑,價格較低,經(jīng)濟效益較好。但施工工藝難以做到樁之間相切,樁之間留有

100~150

mm

的間隙,擋水能力較差,需要另做防水帷幕。目前,常在樁背面相隔

100

mm

左右處施工兩排深層攪拌水泥土樁,或樁之間施工樹根樁、注漿止水。鋼筋混凝土鉆孔灌注樁常用的樁徑為

?600~?1

100

mm,深度為

7~13

m

的基坑,多在兩層地下室及以下的深坑支護結(jié)構(gòu)中優(yōu)先選用;沉管灌注樁常用樁徑為

?500~?800mm,多用于深度為

10

m

以上的基坑。

(4)地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻現(xiàn)已成為深基坑的主要支護結(jié)構(gòu)擋墻之一,常用的厚度有

600

mm、800

mm

和

1

000

mm。地下連續(xù)墻使用特殊挖槽設(shè)備,利用水泥漿護壁沿地下結(jié)構(gòu)邊墻開挖狹長深槽,在槽內(nèi)放置預(yù)制鋼筋籠并澆筑水下混凝土,筑成一段混凝土墻體,然后將若干段墻體連接成整體,形成連續(xù)墻體。地下連續(xù)墻可以截水防滲或擋土承重,強度高、剛度大,不僅可以用于深基坑支護結(jié)構(gòu),而且采取一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施后可以用作地下工程的部分結(jié)構(gòu),一定條件下大幅度減少工程總造價,并可以結(jié)合“逆作法”施工,在地下室頂板完成后,同時,進行多層地下室和地面高層房屋的施工,縮短施工總工期。

3.土層錨桿

土層錨桿是一種受拉桿件,其一端錨固在穩(wěn)定的地層中,另一端與支護結(jié)構(gòu)的擋墻相連接,將支護結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載(土壓力、水壓力及水上浮力等)通過拉桿傳遞到錨固體上,再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的地層中。利用土層錨桿支護結(jié)構(gòu)在基坑施工可以實現(xiàn)坑內(nèi)無支撐,開挖土方和地下結(jié)構(gòu)施工不受支撐干擾,施工作業(yè)面寬敞,在高層建筑深基坑工程中的應(yīng)用已日益增多。錨桿支護體系由支護擋墻、腰梁(圍檁)及托架、錨桿三部分組成,如圖

1-19

所示。腰梁將作用于支護擋墻的水、土壓力傳遞給錨桿,并使各桿的應(yīng)力通過腰梁得到均勻分配。錨桿由錨頭、拉桿(拉索)和錨固體三部分組成。

圖

1-19

錨桿構(gòu)造

1—錨具;2—墊板;3—臺座;4—托架;5—拉桿;6—錨固體;7—套管;8—圍護擋墻

(1)土層錨桿的類型。1)一般注漿圓柱體(壓力為

0.3~0.5

MPa)?？變?nèi)注水泥漿或水泥砂漿,適用于拉力不高的臨時性錨桿,如圖

1-20(a)所示。擴大的圓柱體或不規(guī)則體,采用壓力注漿,壓力從

2

MPa(二次注漿)到

5MPa(高壓注漿)左右,在黏土中形成較小的擴大區(qū),在無黏性土中可以形成較大的擴大區(qū),如圖

1-20(b)所示?？變?nèi)沿長度方向擴一個或幾個擴大頭的圓柱體,采用特制擴孔機械通過中心桿壓力將擴張刀具緩緩張開削土成型而成,在黏性土及先黏性土中都適用,如圖

1-20(c)所示。

圖

1-20

土層錨桿類型

(2)土層錨桿的施工。土層錨桿的施工包括鉆孔、拉桿安裝、注漿、張拉和錨固等工作。鉆孔。旋轉(zhuǎn)式鉆孔機、沖擊式鉆孔機、旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆孔機均可用于土層錨桿的鉆孔,主要根據(jù)土質(zhì)、鉆孔深度和地下水的情況進行選擇。土層錨桿孔壁要求平直,以便安放鋼拉桿和灌注水泥漿?？妆诓坏锰退蓜?不得影響鋼拉桿和土層錨桿的承載能力。鉆孔時,不得使用膨潤土循環(huán)泥漿護壁,以免在孔壁上形成泥皮,降低錨固體與土壁之間的摩阻力。拉桿安裝。土層錨桿用的拉桿,常用的有鋼管、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線。為將拉桿安置在鉆孔中心并防止入孔時攪動孔壁,應(yīng)當(dāng)沿拉桿每隔

1.5~2m

布設(shè)一個定位器。3)注漿。錨孔注漿是土層錨桿施工的重要工序之一。注漿的目的是形成錨固段,并防止拉桿腐蝕。錨桿注漿宜用強度不低于

42.5

級的普通硅酸鹽水泥,注漿常用水膠比為

0.4~0.5

的水泥漿,或灰砂比為

1∶1~1∶1.2、水膠比為0.38~0.45

的水泥砂漿。注漿可分為一次注漿和二次灌漿。①一次注漿是用泥漿泵通過一根注漿管自孔底起開始注漿,待漿液流出孔口封堵,穩(wěn)壓數(shù)分鐘后注漿結(jié)束。

②二次注漿是同時裝入兩根注漿管,兩根注漿管分別用于一次注漿和兩次注漿。一次注漿管注完成予以回收,二次注漿用注漿管管底封堵嚴密,從管端起向上沿錨固段每隔

1~2

m

做一段花管,待一次注漿初凝后,即可進行二次壓力注漿。二次注漿為劈裂注漿,二次漿液沖破一次注漿體,沿錨固體與土的界面向土體擠壓劈裂擴散,使錨固體直徑加大、徑向壓力增大,顯著提高土錨的承載力。4)張拉和錨固。錨桿壓力灌漿后,待錨固段的強度大于

15

MPa,并達到設(shè)計強度等級的

75%后方可進行張拉。

4.土釘墻

土釘墻是采用土釘加固的基坑側(cè)壁土體與護面等組成的結(jié)構(gòu)。其將拉筋全部插入土體內(nèi)部與土粘結(jié),并在坡面上噴射混凝土,從而形成加筋土體加固區(qū)帶,用以提高整個原位土體的強度并限制其位移,同時,增強基坑邊坡坡體的自身穩(wěn)定。按照施工方法的不同,土釘墻可分為鉆孔注漿型土釘墻、打入型土釘墻和射入型土釘墻三類。(1)土釘墻的構(gòu)造。土釘墻的構(gòu)造如圖

1-21

所示,構(gòu)造要求如下:

圖

1-21

土釘墻的構(gòu)造1)土釘墻的墻面坡度不宜大于

1∶0.1;土釘鋼筋材料宜采用

16~32

mm

的

HRB400

級以上的帶肋鋼筋,鉆孔直徑宜為

70~120

mm,長度為開挖深度的

0.5~1.2

倍,間距宜為

1~2

m,與水平面的夾角宜為

5°~20°;注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿,其強度不宜低于

M10;土釘應(yīng)當(dāng)與面層有效連接,設(shè)置承壓板或加強鋼筋等構(gòu)造,承壓板或加強鋼筋應(yīng)當(dāng)與土釘墻焊接連接;噴射混凝土面層中宜配置鋼筋網(wǎng),鋼筋直徑宜為

6~10

mm

的

HPB300

級,間距宜為

150~300

mm,坡度上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)當(dāng)大于

300

mm,噴射混凝土強度等級不宜低于

C20,面層厚度不宜小于

80

mm;土釘墻墻頂應(yīng)當(dāng)采用砂漿或混凝土護面,在坡頂和坡腳應(yīng)當(dāng)設(shè)置排水措施。

(2)土釘墻的特點。1)安全可靠。當(dāng)基坑邊坡直立高度超過臨時高度,或坡頂有較大荷載及環(huán)境因素有所變化時,都會引起基坑邊坡失穩(wěn),這是由于土體自身的抗剪能力低,抗拉強度很低,而土釘墻由于在原位土體內(nèi)增設(shè)一定長度與分布密度的錨固體,使之與土體牢固結(jié)合并共同工作,從而彌補了土體自身強度的不足。土釘墻還能增強土體破壞的延性,改變基坑邊坡破壞時突然塌方的性質(zhì),在超荷載作用下的變形特征表現(xiàn)為持續(xù)漸進性破壞,即使在土體內(nèi)已出現(xiàn)局部剪切面和張拉裂縫,并隨著超荷增加而擴展,但仍然可以持續(xù)很長時間不發(fā)生整體塌滑,從而為土體加固、排除險情提供充裕時間,并使相應(yīng)的加固方法簡單易行?？煽s短基坑施工工期。土釘墻不同于排樁擋墻等支護體系,其可以與土方開挖同期施工,還可以與土方開挖形成流水施工。施工機具簡單、易于推廣。設(shè)置土釘采用的鉆孔機具及噴射混凝土設(shè)備都屬于可以移動的小型機械,它們移動靈活,振動小、噪聲低,在城市地區(qū)施工具有明顯優(yōu)勢,具有鉆孔、灌漿、面層噴射混凝土等技術(shù)工藝,易于掌握,普及性強。經(jīng)濟效益較好。土釘墻材料用量遠低于排樁擋墻,成本低于灌注樁支護。(3)土釘支護的施工。土釘支護的施工過程主要包括以下幾個方面:1)作業(yè)面開挖。土釘墻施工是隨著工作面開挖分層施工的,每層開挖的最大深度取決于該土體可以直立而不破壞的能力,開挖高度一般與土釘豎向間距相匹配,每層開挖的縱向長度取決于交叉施工期間保持坡面穩(wěn)定的坡面面積和施工流程的相互銜接程度。成孔。成孔采用螺旋鉆、沖擊鉆、地質(zhì)鉆機等機械成孔,鉆孔直徑為70~120

mm。成孔時,必須按照設(shè)計圖紙的縱向、橫向尺寸及水平面夾角的規(guī)定進行鉆孔施工。置筋。在置筋前,最好采用壓縮空氣將孔內(nèi)殘留及擾動的廢土清除干凈。放置鋼筋應(yīng)當(dāng)平直,必須除銹、除油,保證鋼筋在孔中的位置,每隔

2~3

m在鋼筋上焊置一個定位架。注漿。注漿采用水泥漿或水泥砂漿,水泥漿水膠比為

0.38~0.5,水泥砂漿配合比為

1∶0.8

或∶1.5。利用注漿泵注漿,注漿管插入距孔底

0.2~0.5

m處,孔口設(shè)置止?jié){塞,以保證注漿飽滿。5)噴射混凝土面層。一般情況下,為了防止土體松弛和崩解,必須盡快做第一層噴射混凝土。根據(jù)地層的性質(zhì),可以在放置土釘之前做,也可以在放置土釘之后做。對于臨時性支護來說,面層可以做一層,厚度為

50~150

mm;對永久性支護則多用兩層或三層,厚度為

100~300

mm。兩次噴射作業(yè)之間應(yīng)留一定的時間間隔,第一次噴射后鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),并使鋼筋與土釘牢固連接。為使施工搭接方便,每層下部

300

mm

暫不噴射,并應(yīng)做好

45°的斜面形式。在此之后再噴射混凝土,并要求其表面平整、濕潤、具有光澤,噴射完成終凝

2

h

后進行灑水養(yǎng)護3~7

d。

單元四人工降低地下水水位在開挖基坑(槽)、管溝或其他土方時,若地下水水位較高,挖土底面低于地下水水位,開挖至地下水水位以下時,土的含水層被切斷,地下水將不斷流入坑內(nèi)。這時不僅施工條件惡化,而且容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)、地基承載力下降等不利現(xiàn)象。因此,為了保證工程質(zhì)量和施工安全,在土方開挖前或開挖過程中必須采取措施,做好降低地下水水位的工作,使地基土在開挖及基礎(chǔ)施工過程中保持干燥狀態(tài)。在土方工程施工中,降低地下水水位常采用的方法有集水井降水法和井點降水法兩種。集水井降水法一般用于降水深度較小且地層中無流砂的情況;如降水深度較大,或地層中有流砂,或在軟土地區(qū),應(yīng)采用井點降水法。無論采用何種方法,降水工作都要持續(xù)到基礎(chǔ)施工完畢并回填土后才能停止。

一、集水井降水

集水井降水法又稱明溝排水法,是在基坑或溝槽開挖時,在開挖基坑的一側(cè)、兩側(cè)或中間設(shè)置排水溝,并沿排水溝方向每間隔

20~40

m

設(shè)一集水井(或在基坑的四角處設(shè)置),使地下水流入集水井內(nèi),再用水泵抽出坑外,如圖

1-22

所示。

圖

1-22

集水井降水

1—排水溝;2—集水坑;3—水泵(一)集水井及排水溝的設(shè)置

為了防止基底土的細顆粒隨水流失,使土結(jié)構(gòu)受到破壞,排水溝及集水井應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍之外,距基礎(chǔ)邊線距離不少于

0.4

m,地下水走向的上游。根據(jù)基坑涌水量大小、基坑平面形狀及尺寸,以及水泵的抽水能力,確定集水井的數(shù)量和間距。一般每隔

20~40

m

設(shè)置一個集水井。集水井的直徑或?qū)挾纫话銥?.6~0.8

m。集水井的深度隨挖土加深而加深,要始終低于挖土面

0.7~1.0

m。井壁用竹、木等材料加固。排水溝深度為

0.3~0.4

m,底寬不小于

0.2~0.3

m,邊坡坡度為

1∶(1~1.5),溝底設(shè)有不小于

0.2‰的縱坡。當(dāng)挖至設(shè)計標高后,集水井底應(yīng)低于坑底

1~2

m,并鋪設(shè)

0.3

m

碎石濾水層,以免在抽水時將泥砂抽出,并防止坑底土被攪動。

集水井降水常用的水泵主要有離心泵、潛水泵和泥漿泵。選用水泵類型時,一般取水泵的排水量為基坑涌水量的

1.5~2.0

倍。當(dāng)基坑涌水量

Q<20

m3/h時,可用隔膜式泵或潛水電泵;當(dāng)

Q=20~60

m3/h,可用隔膜式或離心式水泵或潛水電泵;當(dāng)

Q>60m3/h,多用離心式水泵。(二)流砂及其防治

基坑挖土達到地下水水位以下,有時坑底下的土就會形成流動狀態(tài),隨地下水一起流動涌進坑內(nèi),這種現(xiàn)象稱為流砂現(xiàn)象。發(fā)生流砂現(xiàn)象時,土完全喪失承載力,施工條件惡化,難以開挖至設(shè)計深度。流砂嚴重時,會引發(fā)基坑側(cè)壁塌方,附近建筑物下沉、傾斜甚至倒塌?？傊?流砂現(xiàn)象對土方施工和附近建筑物都有很大危害。

1.流砂產(chǎn)生的原因

由于地下水的水力坡度大,即動水壓力大,而且動水壓力的方向(與水流方向一致)與土的重力方向相反,土不僅受水的浮力,而且受動水壓力的作用,有向上舉的趨勢,如圖

1-23(b)所示。當(dāng)動水壓力等于或大于土的重度時,土顆粒處于懸浮狀態(tài),并隨地下水一起流入基坑,即發(fā)生流砂現(xiàn)象。

圖

1-23

動水壓力原理圖

(a)水在土中滲流的力學(xué)現(xiàn)象;(b)動水壓力對地基的影響1,2—土顆粒

2.流砂的防治

流砂防治的原則是“治砂必治水”,其途徑如下:(1)減小或平衡動水壓力;截住地下水流;改變動水壓力的方向。其具體措施如下:在枯水期施工。因為地下水水位低,坑內(nèi)外水位差小,動水壓力小,不易發(fā)生流砂。打板樁法。將板樁打入坑底下面一定深度,增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的滲流長度,以減小水力坡度,從而減小動水壓力,防止流砂產(chǎn)生。水下挖土法。就是不排水施工,使坑內(nèi)水壓與坑外地下水壓相平衡,消除動水壓力。井點降低地下水水位法。采用輕型井點等降水方法,使地下水滲流向下,水不致滲流入坑內(nèi),能增大土料間的壓力,從而有效地防止流砂形成。因此,此法應(yīng)用廣且較可靠。

輕型井點施工質(zhì)量驗收標準地下連續(xù)墻法。此法是在基坑周圍先澆筑一道混凝土或鋼筋混凝土的連續(xù)墻,以支撐土壁、截水并防止流砂產(chǎn)生。

另外,在含有大量地下水土層或沼澤地區(qū)施工時,還可以采取土壤凍結(jié)法。對位于流砂地區(qū)的基礎(chǔ)工程,應(yīng)盡可能用樁基或沉井施工,以減少防治流砂所增加的費用。二、井點降水

基坑中直接抽出地下水的方法比較簡單,施工費用低,應(yīng)用比較廣,但當(dāng)土為細砂或粉砂,地下水滲流時會出現(xiàn)流砂、邊坡塌方及管涌等情況,導(dǎo)致施工困難,工作條件惡化,并有引起附近建筑物下沉的危險,此時常用井點降水的方法進行降水施工。

井點降水就是在基坑開挖前,預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)。在基坑開挖前和開挖過程中,利用真空原理,不斷抽出地下水,使地下水水位降低到坑底以下,從根本上解決地下水涌入坑內(nèi)的問題,如圖

1-24(a)所示;可以防止邊坡由于受地下水流的沖刷而引起的塌方,如圖

1-24(b)所示;使坑底的土層消除了地下水水位差引起的壓力,因此防止坑底土的上冒,如圖

1-24(c)所示;由于沒有水壓力,減少了板樁橫向荷載,如圖

1-24(d)所示;由于沒有地下水的滲流,也就消除了流砂現(xiàn)象,如圖

1-24(e)所示。降低地下水水位后,由于土體固結(jié),還能使土層密實,增加地基土的承載能力。

圖

1-24

井點降水的作用

(a)防止涌水;(b)使邊坡穩(wěn)定;(c)防止土的上冒

圖

1-24

井點降水的作用(續(xù))

(d)減少橫向荷載;(e)防止流砂

井點有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點、無砂混凝土管井點及小沉井井點等。各種降水方法的選用,可根據(jù)土的滲透系數(shù)、降低水位的深度、工程特點、設(shè)備及經(jīng)濟技術(shù)比較等具體條件參照表

1-10

選用。表

1-10

各類井點的適用范圍

1.輕型井點降水

(1)輕型井點降水設(shè)備。設(shè)備由井點管、彎聯(lián)管、集水總管、濾管和抽水設(shè)備組成。濾管為進水設(shè)備,長度一般為

1.0~1.5

m,直徑常與井點管相同;管壁上鉆有直徑為

12~18

mm

的呈梅花形狀的濾孔,管壁外包兩層濾網(wǎng),內(nèi)層為細濾網(wǎng),采用網(wǎng)眼為

30~51

孔/cm2

的黃銅絲布、生絲布或尼龍絲布;外層為粗濾網(wǎng),采用網(wǎng)眼為

3~10

孔/cm2

的鋼絲布或尼龍絲布或棕樹皮。為避免濾孔淤塞,在管壁與濾網(wǎng)間用鋼絲繞成螺旋狀隔開,濾網(wǎng)外面再圍一層

8

號粗鐵絲保護層。濾管下端放一個錐形的鑄鐵頭。井點管為直徑

38~55

mm

的鋼管(或鍍鋅鋼管),長度為5~7

m,井點管上端用彎聯(lián)管與總管相連。彎聯(lián)管宜用透明塑料管或橡膠軟管。

集水總管一般用直徑為

75~100mm

的鋼管分節(jié)連接,每節(jié)長度為

4m,每間隔0.8~1.6

m

設(shè)一個連接井點管的接頭。抽水設(shè)備有兩種類型,一種是真空泵輕型井點設(shè)備,由真空泵、離心泵和汽水分離器組成,這種設(shè)備國內(nèi)已有定型產(chǎn)品供應(yīng),設(shè)備形成的真空度高(67~80kPa),帶井點管數(shù)多(60~70

根),降水深度較大(5.5~6.0

m);但該設(shè)備較復(fù)雜,易出故障,維修管理困難,耗電量大,適用于重要的較大規(guī)模的工程降水。另一種是射流泵輕型井點設(shè)備,它由離心泵、射流泵(射流器)、水箱等組成。射流泵抽水系由高壓水泵供給工作水,經(jīng)射流泵后產(chǎn)生真空,引射地下水流;該設(shè)備構(gòu)造簡單,制造容易,降水深度較大(可達

9

m),成本低,操作維修方便,耗電少,但其所帶的井點管一般只有

25~40

根,總管長度為

30~50

m。若采用兩臺離心泵和兩個射流器聯(lián)合工作,能帶動井點管

70

根,總管長度為

100

m。這種形式目前應(yīng)用較廣,是一種有發(fā)展前途的抽水設(shè)備。(2)輕型井點的布置。輕型井點的布置應(yīng)根據(jù)基坑的形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等來確定。1)平面布置。當(dāng)基坑(槽)寬小于

6

m

且降水深度不超過

5

m

時,可采用單排井點,布置在地下水上游一側(cè),兩端延伸長度以不小于槽寬為宜,如圖

1-25(a)所示。如寬度大于

6

m

或土質(zhì)不良、滲透系數(shù)較大,宜采用雙排井點,布置在基坑(槽)的兩側(cè)。當(dāng)基坑面積較大時宜采用環(huán)形井點,非環(huán)形井點考慮運輸設(shè)備入道,一般在地下水下游方向布置成不封閉狀態(tài)。井點管距離基坑壁一般可取

0.7~1.0

m,以防局部發(fā)生漏氣。井點管間距為

0.8

m、1.2

m、1.6

m,由計算或經(jīng)驗確定。井點管在總管四角部分應(yīng)適當(dāng)加密。2)高程布置。輕型井點的降水深度,從理論上講可達

10.3

m,但由于管路系統(tǒng)的水頭損失,其實際的降水深度一般不宜超過

6

m。井點管的埋置深度

H可按下式計算,如圖

1-25(b)所示。

圖

1-25

單排井點布置簡圖

(a)平面布置;(b)高程布置1—總管;2—井點管;3—抽水設(shè)備

如

H

值小于降水深度

6

m,可用一級井點;當(dāng)

H

值稍大于

6

m

且地下水水位離地面較深時,可采用降低總管埋設(shè)面的方法,仍可采用一級井點;當(dāng)一級井點達不到降水深度要求時,則可采用二級井點或噴射井點,如圖

1-26

所示。(3)施工工藝流程。輕型井點施工工藝流程為:放線定位→鋪設(shè)總管→沖孔→安裝井點管、填砂礫濾料、上部填黏土密封→用彎聯(lián)管將井點管與總管接通→安裝抽水設(shè)備→開動設(shè)備試抽水→測量觀測井中地下水水位變化的情況。(4)井點管埋設(shè)。井點管的埋設(shè)一般采用水沖法進行,借助于高壓水沖刷土體,用沖管擾動土體助沖,將土層沖成圓孔后埋設(shè)井點管。整個過程可分沖孔與埋管兩個過程,如圖

1-27

所示。沖孔的直徑一般為

300

mm,以保證井管四周有一定厚度的砂濾層;沖孔深度宜比濾管底深

0.5

m

左右,以防沖管拔出時部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。井孔沖成后,立即拔出沖管,插入井點管,并在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層,以防孔壁塌土。砂濾層的填灌質(zhì)量是保證輕型井點順利抽水的關(guān)鍵。一般宜選用干凈粗砂,填灌要均勻,并填至濾管頂上

1~1.5

m,以保證水流暢通。井點填砂后,需用黏土封口,以防漏氣。井點管埋設(shè)完畢后,需進行試抽,以檢查有無漏氣、淤塞現(xiàn)象,出水是否正常,如有異常情況,應(yīng)檢修好方可使用。

圖

1-26

二級輕型井點降水示意

1—第一級輕型井點;2—第二級輕型井點;3—集水總管;4—連接管;5—水泵;6—基坑;7—原地面線;8—原地下水水位線;9—降低后地下水水位線

圖

1-27

井點管的埋設(shè)

(a)沖孔;(b)埋管1—沖管;2—沖嘴;3—膠皮管;4—高壓水泵;5—壓力表;6—起重機吊鉤;7—井點管;8—濾管;9—填砂;10—黏土封口

2.噴射井點降水

當(dāng)基坑開挖較深或降水深度大于

8

m

時,必須使用多級輕型井點才可收到預(yù)期效果。但需要增大基坑土方開挖量,延長工期并增加設(shè)備數(shù)量,因此不夠經(jīng)濟。此時宜采用噴射井點降水,在滲透系數(shù)

3~50

m/d

的砂土中應(yīng)用最為有效,在滲透系數(shù)為

0.1~2

m/d

的粉質(zhì)砂土、粉砂、淤泥質(zhì)土中效果也較顯著,其降水深度可達

8~20m。

(1)噴射井點設(shè)備。噴射井點根據(jù)其工作時使用液體或氣體的不同,可分為噴水井點和噴氣井點兩種。其設(shè)備主要由噴射井管、高壓水泵(或空氣壓縮機)和管路系統(tǒng)組成,如圖

1-28(a)所示。噴射井管

1

由內(nèi)管

8

和外管

9

組成,在內(nèi)管下端裝有升水裝置噴射揚水器與濾管

2

相連,如圖

1-28(b)所示。在高壓水泵

5

作用下,具有一定壓力水頭(0.7~0.8

MPa)的高壓水經(jīng)進水總管

3

進入井管的內(nèi)外管之間的環(huán)形空間,并經(jīng)揚水器的側(cè)孔流向噴嘴

10。由于噴嘴截面突然縮小,流速急劇增加,壓力水由噴嘴以很高流速噴入混合室

11,將噴嘴口周圍空氣吸入,被急速水流帶走,致使該室壓力下降而造成一定真空度。此時地下水被吸入噴嘴上面的混合室,與高壓水匯合,流經(jīng)擴散管

12

時,由于截面擴大,流速降低而轉(zhuǎn)化為高壓,沿內(nèi)管上升經(jīng)排水總管排于集水池

6

內(nèi),此池內(nèi)的水,一部分用水泵

7

排走,另一部分供高壓水泵壓入井管用。如此循環(huán)不斷,將地下水逐步抽出,降低了地下水水位。高壓水泵宜采用流量為

50~80

m3/h

的多級高壓水泵,每套能帶動

20~30

根井管。(2)噴射井點布置與使用。噴射井點的管路布置、井管埋設(shè)方法及要求與輕型井點相同。噴射井管間距一般為

2~3

m,沖孔直徑為

400~600

mm,深度應(yīng)比濾管深

1

m

以上,如圖

1-28(c)所示。使用時,為防止噴射器損壞,需先對噴射井管逐根沖洗,開泵時壓力要小一些(小于

0.3

MPa),以后再逐漸開足,如發(fā)現(xiàn)井管周圍有翻砂、冒水現(xiàn)象,應(yīng)立即關(guān)閉井管檢修。工作水應(yīng)保持清潔,試抽兩天后應(yīng)更換清水,此后視水質(zhì)污濁程度定期更換清水,以減輕工作水對噴射嘴及水泵葉輪等的磨損。

圖

1-28

噴射井點設(shè)備及平面布置簡圖

(a)噴射井點設(shè)備簡圖;(b)噴射揚水器簡圖;(c)噴射井點平面布置1—噴射井管;2—濾管;3—進水總管;4—排水總管;5—高壓水泵;6—集水池;7—水泵;8—內(nèi)管;9—外管;10—噴嘴;11—混合室;12—擴散管;13—壓力表

3.管井井點降水

管井井點又稱大口徑井點,適用于滲透系數(shù)大(20~200

m/d)、地下水豐富的土層和砂層,或用集水井法易造成土粒大量流失,引起邊坡塌方及用輕型井點難以滿足要求的情況下使用,具有排水量大、降水深、排水效果好、可代替多組輕型井點作用等特點。(1)管井井點系統(tǒng)主要設(shè)備。設(shè)備由濾水井管、吸水管和抽水機械等組成,如圖

1-29

所示。濾水井管的過濾部分,可采用鋼筋焊接骨架外包孔眼為

1~2mm、長度為

2~3

m

的濾網(wǎng),井管部分宜用直徑為

200

mm

以上的鋼管或竹木、混凝土等其他管材。吸水管宜用直徑為

50~100

mm

的膠皮管或鋼管,插入濾水井管內(nèi),其底端應(yīng)插到管井抽吸時的最低水位以下,必要時裝設(shè)逆止閥,上端裝設(shè)一節(jié)帶法蘭盤的短鋼管。抽水機械常用

100~200

mm

的離心式水泵。(2)管井布置。沿基坑外圈四周呈環(huán)形或沿基坑(或溝槽)兩側(cè)或單側(cè)呈直線布置。井中心距基坑(或溝槽)邊緣的距離,根據(jù)所用鉆機的鉆孔方法而定,當(dāng)用沖擊式鉆機用泥漿護壁時為

0.5~1.5

m;當(dāng)用套管法時不小于

3

m。管井的埋設(shè)深度和間距根據(jù)所需降水面積和深度以及含水層的滲透系數(shù)與因素而定,埋深為

5~10

m,間距為

10~50

m,降水深度為

3~5

m。

圖

1-29管井井點

1—濾水井管;2—?14

鋼筋焊接骨架;3—6×30

鐵環(huán)@250;4—10

號鋼絲墊筋@25焊于管架上;5—孔眼為

1~2

mm

鋼絲網(wǎng)點焊于墊筋上;6—沉砂管;7—木塞;8—?150~?250

鋼管;9—吸水管;10—鉆孔;11—填充砂礫;12—黏土;13—水泵

單元五土方工程機械施工土方工程工程量大、工期長。為節(jié)約勞動力,降低勞動強度,加快施工速度,對土方工程的開挖、運輸、填筑、壓實等施工過程應(yīng)盡量采用機械施工。

土方工程施工機械的種類繁多,如推土機、鏟運機、單斗挖土機、多斗挖土機和裝載機等。而在房屋建筑工程施工中,尤以推土機、鏟運機和單斗挖土機應(yīng)用最廣。施工時,應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、地形條件、水文性質(zhì)情況和工期要求正確選擇土方施工機械。一、土方工程施工機械1.推土機

推土機是在履帶式拖拉機的前方安裝推土鏟刀(推土板)制成的。按鏟刀的操縱機結(jié)構(gòu)不同,推土機可分為索式和液壓式兩種。如圖

1-30

所示為推土機的外形。

圖

1-30

推土機的外形

推土機能單獨完成挖土、運土和卸土工作,具有操縱靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度較快等特點。推土機主要適用于一至三類土的淺挖短運,如場地清理或平整,開挖深度不大的基坑及回填、推筑高度不大的路基等。另外,推土機還可以牽引其他無動力的土方機械,如拖式鏟運機、松土器和羊足碾等。推土機推運土方的運距一般不超過

100

m,運距過長,土將從鏟刀兩側(cè)流失過多,影響其工作效率,經(jīng)濟運距一般為

30~60

m,鏟刀刨土長度一般為

6~10m。為了提高推土機的工作效率,常用表

1-11

中的幾種作業(yè)方法。

表

1-11

推土機推土方法

2.鏟運機施工

鏟運機是一種能獨立完成挖、裝、運、填的機械,對行駛道路要求較低,操縱靈活,效率較高。鏟運機按行走機構(gòu)的不同,可分為自行式鏟運機和拖式鏟運機兩種,如圖

1-31、圖

1-32

所示;按鏟斗操縱方式的不同,又可分為索式和油壓式兩種。

圖

1-31

CL7

型自行式鏟運機

圖

1-32

拖式鏟運機

鏟運機一般適用于含水量不大于

27%的一至三類土的直接挖運,常用于坡度在

20°以內(nèi)的大面積場地平整、大型基坑的開挖、堤壩和路基的填筑等;不適用于在礫石層、凍土地帶和沼澤地區(qū)使用。堅硬土開挖時要用推土機助鏟或用松土器配合。拖式鏟運機的運距以不超過

800

m

為宜,當(dāng)運距在

300

m

左右時效率最高;自行式鏟運機的行駛速度快,可用于稍長距離的挖運,其經(jīng)濟運距為

800~1

500

m,但不宜超過

3

500

m。鏟運機適宜在松土、普通土且地形起伏不大(坡度在

20°以內(nèi))的大面積場地上施工。

(1)鏟運機的開行路線。鏟運機的基本作業(yè)是鏟土、運土和卸土三個工作行程和一個空載回駛行程。在施工中,由于挖填區(qū)的分布情況不同,為了提高生產(chǎn)效率,應(yīng)根據(jù)不同施工條件(工程大小、運距長短、土的性質(zhì)和地形條件等),選擇合理的開行路線和施工方法。由于挖填區(qū)的分布不同,應(yīng)根據(jù)具體情況選擇開行路線,鏟運機的開行路線種類如下:1)環(huán)形路線。當(dāng)?shù)匦纹鸱淮?施工地段較短時,多采用環(huán)形路線。圖

1-33(a)所示為小環(huán)形路線,這是一種既簡單又常用的路線。從挖方到填方按環(huán)形路線回轉(zhuǎn),每