土方与基坑工程基坑工程概述模板.doc

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土方与基坑工程( 四) -基坑工程概述第二节: 基坑工程
一、 概述
1、 为了施工安全,防止塌方,保持基坑(槽)土壁的稳定,在土方工程施工中,对挖方或填方边缘,均应制成一定坡度的边坡。
2、 土方边坡的大小, 应根据土质条件、 挖方深度或填方高度、 地下水位、 排水情况、 施工方法、 边坡留置时间的长短、 边坡上部的荷载情况、 相邻建筑物的情况等因素综合考虑确定。
3、 土方边坡与支护
土方在开挖方过程中或填方后, 边坡的稳定主要是靠土体的内摩阻力和黏结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡, 基坑(槽)边坡土方局部或大面积塌落或滑塌。边坡塌方会引起人身事故, 同时会妨碍基坑开挖或基础施工, 有时还会危及附近的建筑物。造成土壁塌方的原因:
一是基坑(槽)开挖较深, 边坡过陡, 使土体本身的稳定性不够, 而引起塌方现象。特别是土质差、 开挖深、 大的坑槽中, 常会遇到这种情况。
二是在有地表水、 地下水作用的土层开挖基坑(槽)时, 未采取有效的降、 排水措施, 使土层湿化, 黏聚力降低, 在重力作用下失去稳定而引起塌方。
三是边坡顶部堆载过大, 或受车辆、 施工机械等外力振动影响, 使边坡土体中所产生的剪应力超过土体的抗剪强度而导致塌方。
为了防止塌方, 保证施工安全, 在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时, 土壁应做成有斜率的边坡, 或者对土壁进行支护以保持边坡土壁的稳定。
二、 土方边坡放坡
当无地下水时, 在天然湿度的土中开挖基坑, 可做成直立壁而不放坡, 但开挖深度不宜超过下列数值:
(1) 密实、 中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土): 1.0 m。
(2) 硬塑、 可塑的轻亚黏土及亚黏土: 1.25m。
(3) 硬塑、 可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土): 1.5m。
(4) 坚硬的黏土: 2.0m。
当挖方深度大于以上数值, 则应放坡。在地质条件良好、 土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时, 挖方深度在5m 以内不加支撑的边坡的坡度按规范选取, 黏性土的边坡可陡些, 砂性土的边坡则应平缓些。 井点降水时边坡可陡些(1∶0.33～1∶0.7), 明沟排水则应平缓些。如果开挖深度大、 施工时间长、 坑边有停放机械等情况, 边坡应平缓些。
三、 基槽支护
1、 市政工程施工时, 常需在地下铺设管沟, 因此需开挖沟槽。开挖较窄的沟槽, 多用横撑式土壁支撑。
横撑式土壁支撑根据挡土板的不同, 分为水平挡土板式( 图a) 以及垂直挡土板式( 图b) 两类。前者挡土板的布置又分为间断式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时, 可用间断式水平挡土板支撑; 对松散、 湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑, 挖土深度可达5m。对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑, 其挖土深度不限。

2.重力式支护结构
水泥土搅拌桩( 或称为深层搅拌桩) 支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。它是经过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌, 形成柱状的水泥加固土( 搅拌桩) 。
图、 水泥土墙

如下图: 深层搅拌桩挡墙

3.板式支护结构
板式支护结构由两大系统组成: 挡墙系统和支撑(或拉锚)系统(图下图), 悬臂式板桩支护结构则不设支撑(或拉锚)。

．土钉墙
1) 土钉墙支护原理及其特点
土钉墙加固技术是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体, 起主动嵌固作用与土体共同作用, 用以弥补土体自身强度的不足。它不但提高了土体整体刚度, 而且弥补了土体的抗拉和抗剪强度低的弱点, 经过相互作用, 土体自身结构强度的潜力得到充分发挥, 还改变了边坡变形和破坏性状, 显著提高了整体稳定性, 是一种原位加固土的技术。
5．土层锚杆
土层锚杆简称土锚杆, 是在地面或深开挖的地下室墙面或基坑立壁未开挖的土层钻孔, 达到设计深度后, 或在扩大孔端部, 形成球状或其它形状, 在孔内放入钢筋或其它抗拉材料, 灌入水泥浆与土层结合成为抗拉力强的锚杆。为了均匀分配传到连续墙或柱列式灌注桩上的土压力, 减少墙、 柱的水平位移和配筋, 一端采用锚杆与墙、 柱连接, 另一端锚固在土层中, 用以维持坑壁的稳定。如图所示为土层锚杆构造示意图。

1—墙结构; 2—锚头垫座; 3—锚头; 4—钻孔; 5—锚拉杆; 6—锚固体; 7—一次灌浆管; 8—二次灌浆管; 9—定位器
由三部分组成: 头部连接、 拉杆、 锚固体。
土锚杆施工机械有: 冲击式钻机、 旋转式钻机及旋转式冲击钻机等。冲击式钻机适用于砂石层地层, 旋转式钻机可用于各种地层。它靠钻具旋转切削钻进成孔, 也可加套管成孔。锚杆承受拉力, 一般采用螺纹钢、 钢绞线等强度高、 延伸率大、 疲劳强度高的材料。永久性锚杆尚须进行防腐处理。
土锚杆的施工程序为: 钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土。施工过程中, 首先要掌握打孔质量, 包括位置、 斜度及深度。当锚杆达到预定位置后, 开始加压灌浆。
土层锚杆用的拉杆, 常见的有钢管(钻杆用作拉杆)、 粗钢筋、 钢丝束和钢绞线。主要根据土层锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。承载能力较小时, 多用粗钢筋; 承载能力较大时, 中国多用钢绞线。