yAAA第一章土方工程.ppt

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1、1,第一章 土方工程,第一节 概述 第二节 基坑土方工程量计算 第三节 土方工程施工准备与基坑（槽）施工 第四节 基坑放线实例 第五节 土方工程机械化施工、回填与压实 第六节 爆破施工及土方质量验收标准与安全技术 工程实践案例,2,土方工程是建筑工程中地基与基础分部的一个重要部分，开挖土方就标志着整个工程的开工。特点是：工程量大、施工条件复杂、受气候、工程地质、水文地质影响大。,土方工程 由无支护与有支护土方两个子分部组成，前者包括土方开挖、回填两个分项，后者包括排桩、降水、排水、地下连续墙、锚杆、土钉墙、水泥土桩、沉井与沉箱，钢及混凝土支撑等分项工程。,3,第一节 概述,一、土方工程的分类及

2、特点 （一）土方工程施工过程 根据土方工程施工内容与方法的不同，土方工程施工过程有：,1、场地平整： 即将天然地面改造成设计要求的平面所进行的土方施工过程，其施工面积大、土方工程量大，主要采用机械化作业。,4,要求：开挖的标高、断面尺寸、轴线位置准确。 施工前要制定合理的施工方案，采用合适的施工机械，努力提高生产效率、加快施工进度和降低工程成本。,2、基坑（槽）开挖：,按设计图纸要求的基础埋深和尺寸进行的土方开挖工程。,5,3、基坑（槽）回填,3、基坑（槽）回填 基础完工后，基础外侧与基坑间隔区域、多层建筑房心需回填，为确保填方的强度和稳定性必须正确选择填方土料与填筑方法，如分批分层回填夯实的

3、措施，尽量采用同类土，并有一定的压实密度，以避免建筑物产生不均匀沉降。,6,（二）土方施工特点 1、工程量大，劳动强度高：大型项目的土方量可达数百万立方米，面积达数百公里，工期长。尽可能采用机械化或综合机械化方法进行施工，用少量人工处理边坡和基底。,7,2、施工条件复杂：一般为露天作业，受地下水文、地质、气候和施工地区的地形等因素的影响较大，不可确定的因素较多。因此，施工前必须做好各项准备工作，进行充分的调查研究，详细研究各种技术资料，制定合理施工方案。,8,3、受场地限制：根据建筑物基础的埋置深度，土方开挖及留置、存放都受到施工场地的限制。特别是城市内施工，场地狭窄，周围建筑较多，往往由于施

4、工方案不当，导致周围建筑设施出现安全与稳定问题。施工前必须详细了解周围建筑的结构形式，熟悉地质资料，制定切实可行的施工方案，充分利用施工场地。,9,附：上海淀浦河南岸的“莲花河畔景苑”，一栋13层在建住宅楼发生倒塌,10,有关“莲花河畔景苑”的报导简捷： 事发现场 不到半分钟，就整个倒了下来 附近居民以为发生了地震 昨天凌晨5点30分左右，当大部分上海市民都还在睡梦中的时候，家住上海闵行区莲花南路、罗阳路附近的居民却被“轰”的一声巨响吵醒，伴随的还有一些震动，没多久，他们知道不是发生地震，而是附近的小区“莲花河畔景苑”中一栋13层的在建的住宅楼倒塌了。 事故发生在淀浦河南岸的“莲花河畔景苑”，

5、发生倒塌的一栋13层在建住宅楼由上海众欣建设有限公司承建，开发商是上海梅都房地产开发有限公司。,11,上海淀浦河南岸的“莲花河畔景苑”，一栋13层在建住宅楼发倒塌,12,昨天上午9时15分许，记者在现场看到，倒塌的庞然大物横“躺”于地，所幸周边数栋在建楼房未受损。救护车已到达现场，消防人员从倒塌楼房中抬出一名工人，该工人已宣告不治。警方透露，在事故中丧生的工人为安徽籍民工，事发时正在楼里取工具。死亡原因是重压致死。 记者昨日在现场看到，该栋楼整体朝南侧倒下，13层的楼房在倒塌中并未完全粉碎，但是，楼房底部原本应深入地下的数十根混凝土管桩被“整齐”地折断后裸露在外，非常触目惊心。该小区临河原本有

6、六七栋在建的13层小高层，远远望去，沿河的这排楼房之间出现了一处“空当”。,13,事故联合调查组给出的初步意见报告指出，导致楼房倒覆的主要因素是施工不当，在一侧堆土过高与另一侧开挖基坑的共同作用下，致使高楼在顷刻间倒覆。,14,二、土的分类与现场鉴别方法 在工程上，土根据开挖难易程度和使用不同的工具分为八类，其中一四类土为土，五八类土为岩石。表中列出土的工程分类直观的鉴别方法。,15,16,三、土的工程性质 1、土的可松性：指自然状态下的土经开挖后，其体积因松散而增加，以后虽经压实，仍不能恢复成原来的体积。 用途：用于计算土方调配数量、计算土方机械生产率及运输工具的数量。 土的可松性系数用以下

7、公式表示：,Ks土的最初可松性系数； Ks土的最终可松性系数； V1土在天然状态下的体积，m； V2土经开挖后的松散体积，m； V1回填所需的天然状态下的土体积，m； V3土经回填压实后的体积，m。,17,例题一：按施工图及施工方案计算出某工程基坑土方工程量为9000 m，设其土质的可松性系数为1.15，求： 开挖后其松散状态下的体积为多少m ； 如果用装车容量为5 m 自卸汽车运输，每辆车每台班载运20车次，计算其计划用车数； 如果每日工作一个班次，投入15辆此容量的运土车，此土方需几天运完？ 解： 开挖后的松散体积： V2=KSV1= 1.15 9000 m =10350 m 计算计划用车

8、数： 10350 m（520）m/车 =104（车） 计算每天投入15辆车所需的工期： 104车 15车/d7d。,18,例题2：接上题，按施工图及施工方案计算，此工程去除基础体积，尚须3000 m回填土，设Ks=1.03，计算现场须留置虚土多少m？ 解：V2=KSV1 = 1.15-（1.03-1）3000 m =3360 m 。,19,2、土的天然含水量：指土中水的质量与土颗粒质量的百分比。表达式为：,土的天然含水量，%； m土中的水的质量，kg； mS土中的固体颗粒的质量， kg。,土的含水量大小会影响土方开挖及回填压实施工。当土的含水量超过25%30%，就不能使用机械施工，含水量超过2

9、0%会造成运土车打滑或陷车。回填土中含水量较大，压实时会产生橡皮土。因此，对含水量过大的土，施工时应采取有效的排水、降水措施。,20,3、土的渗透性：指土体被水穿透的性质。 土的渗透性用渗透性系数表示，即单位时间内水穿透土层的能力，即 K=m/d，由试验确定，见下表。 渗透性系数是计算降低地下水时涌水量的主要参数，根据土的渗透性不同，可分为透水性土（如砂土）和不透水性土（如粘土）。,21,四、土方边坡 （1）边坡及边坡系数 为防止塌方，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，或者加以临时支撑以保持土壁的稳定。土方边坡是以土方挖方深度h与底宽b之比表示。即,22

10、,（a）直线形边坡：,23,（b）折线形边坡,24,（C）阶梯形边坡,25,式中m=b/h称为边坡系数，即当边坡高度为h时，边坡宽度为 b=mh。 土方边坡的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、边坡附近的各种荷载情况及排水有关。,26,例题3：计算出高差，确定边坡系数，求开挖宽度： 1.已知地面高度为-0.600m,开挖基坑底标高为 -5.100m,根据土质,确定边坡系数为1:0.75,请计算出此边坡部分的开挖宽度。 计算：根据公式 b=mh b=-0.600m-(-5.100m)0.75=4.5000.75 =3.375m=3375mm,27,2.已知地面高度为0.600m,

11、开挖基坑底标高为-5.100m,根据土质,确定边坡系数为1:0.35,请计算出此边坡部分的开挖宽度。 计算：根据公式 b=mh b=0.600m-(-5.100m)0.35=5.7000.35 =1.995m=1995mm,28,（2）直立壁的一般规定: 当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高时,挖方边坡可做成直立壁,且不加支撑，但深度不宜超过下列规定： 挖方深度超过以上规定时，应考虑放坡或做成直立壁加支撑。,29,经加固处理的直立壁边坡,30,（3）深度在5米以内不加支撑的边坡 当地质条件良好，土质均匀且地下水低于基坑（槽）或管沟底面标高时挖方深度在5米以内不加支撑的

12、边坡应符合下表的规定 深度在5米内的基坑（槽）管沟边坡的最陡坡度（高、宽） 注:静载指堆土或材料等,动载指机械挖土或汽车运输等,动静载应距挖方边缘0.8米以上，堆土及材料高度不宜超过1.5米。,31,几种不同土质边坡,32,第二节 基坑土方工作量计算,在土方施工之前,必须计算土方工作量,但各种土方工程的外形有时很复杂,不规则,一般情况下,将其划分为一定的几何形状,采用有一定的精度而又和实际情况近似的方法计算。 1.基坑土方量计算 基坑土方量可按立体几何中的一些体积公式来计算，但着重点是要掌握计算边坡土方工作量。,33,边坡土方量的计算 边坡的土方量可以划分为两种近似的几何形体计算,一种为三角形

13、棱锥体，位于边坡的转角处；另一种为三角形棱柱体，位于边坡中段的平直段。见下图，其计算公式如下:,34,（1）三角形棱锥体边坡 三角形棱锥体边坡体积V的计算公式如下: V=1/3Sh 其中h为开挖深度；S为顶端一个直角三角形面积,边长为放坡系数mh，另一直角边长为相互垂直的另一边坡的放坡系数同为mh.此三角形为等腰直角三角形，此三棱锥体积为： V=1/3h（1/2b） =1/6hb=1/6mh。,35,（2）三角形棱柱体边坡 三角形棱柱体边坡体积V的计算公式如下: V=AL 其中L为去除放坡段的基坑开挖长度，A为边坡为三角形的垂直剖面面积，即为1/2mh。此三棱柱的体积为： V=1/2mLh。,

14、36,例题4：请计算下图基坑开挖的土方量：,37,基坑一侧的边坡开挖平面图及立体图的分解见下图：,38,上图基坑工作量计算： 从上侧分解图可知，本基坑由三种形状的几何形体组成，中间部位是1个上下面皆为矩形的柱体、四侧是4个三角形棱柱体与8个三棱锥体组成的边坡。 中部矩形柱体的体积V1为： V1=6m7m5m=210m； 4个三角形棱柱体边坡的体积V2为： V2=1/2mLh =1/20.42（6m+7m）(5m) =130m 8个三角棱锥体边坡的体积V3为： V3=81/6mh =81/6（0.4）(5m)=83.33m=26.7m 此基坑土方量V为: V=210m+130m+26.7m=36

15、6.7m 此基坑开土方开挖总量为366.7m。,39,习题一,某基坑开挖平面及剖面如下图，纵横向边坡放坡系数皆为0.5，请给右图边坡填上放坡宽度尺寸及计算出开挖此基坑的土方量，如果最初可松性系数为Ks=1.15,用容量为4m的运土车装运,可装多少车?如果每日工作一个班次，投入3辆此容量的运土车，每车每台班载运17车次，此土方需几天运完？,40,第三节 土方施工准备与基坑（槽）施工,一、施工准备及定位放线 （一）施工准备工作 1、场地清理：清理地上、地下各种障碍物，如旧建筑、迁移树木、拆除或改建通信和电力设备、地下管线，去除耕植物及河塘淤泥等。 2、地面水排除：可采用排水沟、截水沟、挡水土坝等。

16、,41,（二）定位与放线 1、建筑物定位：将总平面图中建筑物的轴线交点测定到地面上，用木桩标定出来，在桩顶钉小钉指示点位，称轴线桩，然后根据轴线桩进行细部测定。 为了进一步控制各轴线位置，应将主要轴线延长引测到安全地点并做标志，称为控制桩。为了便于开槽后施工各阶段中能控制轴线位置，可把轴线位置引测到龙门板上，用轴线钉标定。龙门板顶部标高一般为0.000，以便控制开挖基槽和基础施工时的标高。如图。,42,2、放线：根据定位确定的轴线位置，用石灰划出基槽（坑）开挖的边线，基槽（坑）上口尺寸的确定应根据基础的设计尺寸和埋置深度、土壤类别及地下水情况确定是留工作面或放坡。工作面的留置要求一般为5008

17、00mm。,43,二、土壁稳定 土壁稳定主要是依靠土体内摩擦力和粘结力来保持着平衡，当土体失去平衡，土壁就会引起塌方，造成事故、影响施工。 （一）土壁塌方的原因 1、边坡过陡，土体本身稳定性不够； 2、基坑上边缘附近堆物过重，使土体的产生的剪应力超过土体的抗剪强度； 3、地面水或地下水渗入边坡土体，使土体的自重加大，抗剪能力降低，产生塌方。,44,（二）防止边坡塌方的措施 1、放足边坡：按规范要求，根据土质、水文、施工方法、开挖深度、工期长短确定边坡，施工时观察土壁变化。,45,2、在边坡上堆土方或材料以及动荷载作用 在边坡上堆土方或材料以及使用机械应保持与边坡有一定距离，一般应距挖方边缘0.

18、8m以外，高度不超过1.5m，尽可能随挖随运，以防由于地面加荷引起的边坡塌方。,46,3、做好排水工作 防止地表水、施工用水和生活废水浸入边坡土体，在雨季施工时，应注意检查边坡的稳定性，必要时加设临时支撑。 当基坑开挖完后，在边坡上可采用塑料薄膜覆盖，水泥砂浆抹面、挂网抹面或喷浆等方法进行防护，可防止边坡失稳。,47,在土方开挖过程中，应随时观察边坡土体，是否有裂缝、滑动等失稳迹象，如有迹象，应暂停施工，必要时撤出人员和机械。同时，应设置观察点，对土体平面位移和沉降变化做好记录，采取相应措施。如采用排水、支档、减重、减压和护坡等方法进行综合治理。也可采用通风疏干、电渗排水、爆破灌浆、化学加固，

19、改善滑动带岩土的性质，以稳定边坡，确保土壁的稳定性。,48,三、基坑开挖与支护 基坑开挖分两大类：一类是浅基坑，深度在5m以内，一般为多层民用建筑与单层工业建筑等。易于实施，问题较少。另一类地下部分深度在515m之间，宽度在20m以上，多为高层建筑，工程规模大，工期长，常遇地下水及软土，问题较多，造价较高，这类基坑称为大面积的深基坑。 基坑的支护结构除承受基坑周围土体的天然土、水压力外，主要承受基坑开挖时，由于基坑中土体的挖除而产生的卸荷所引起的土压力和水压力的变化，并将这些压力传递到支撑，与支撑构件一起形成基坑施工时的支护体系。,49,（一）浅基坑开挖 浅基坑开挖有条基、柱基两种情况，条基埋

20、深为13m，通常采用直立坑壁，用机械开挖，人工配合。柱基埋深通常为23m。浅基坑深度大时，也须放坡。 基坑开挖不仅要考虑边坡的稳定，还要确保槽底土层不被扰动。浮土必须清除。验槽必不可少，验槽的目的在于补充勘测不足，当发现有填土、洞穴或土质不符合勘测提供的情况，必须在解决后才能进行基础施工。 对天然地基的基坑，重要的是防曝晒或泡水。被水泡后的基底上的软泥要清除彻底，基础施工完后，应立即回填夯实，保证基础在水平方向的稳定性。,50,（二）直立土壁横撑式支撑支护 在基坑或沟槽开挖时,为了缩小施工面,减少工作量,或因场地限制不能放坡时,对宽度不大、深5米以内的浅基坑（槽）管沟、可采用简单支护的措施保护

21、作业的安全.其形式根据开挖深度、土质条件、地下水位、施工时间长短、施工季节和当地气象条件、施工方法与相邻建筑物的情况进行选择。一般采用横撑式支撑，横撑式支撑分水平挡土板和垂直挡土板两种，如图：,51,（三）大面积深基坑支护 高层建筑基础较复杂，常设计为箱基、筏基两大类。住宅多用箱基，商业建筑因停车或营业需要多用筏基。也有将各栋建筑的地下部分连成一片，形成大底盘，这就出现了大面积深基坑支护的新技术。,52,（1）由于场地狭窄，放坡法受到限制，目前主要支护方法有钢板桩、柱列式钢筋混凝土桩、连续墙等。为提高支护能力，增设单层和多层锚杆或设水平支撑，如图，基坑开挖要实行位移监测，确保场外道路及管道设施

22、的安全。,53,（2）利用深层搅拌法（或注浆法）加固基坑四周土体，使其成为具有低强度的防水帷幕，或直接用做护坡；或与钢筋混凝土柱列桩连用。组成防水支挡结构代替造价较高的连续墙；在软土地区可用来加固被动区土体，增加支护结构的稳定性，杜绝流砂管涌，为施工现场干作业创造条件。,54,（3）逆作法施工：此法与正常基坑施工顺序相反，先施工上层地下室，再施工下层地下室，最后浇筑底板。原有连续墙或柱列式钢筋混凝土桩可作为地下室的临时外墙。施工时按柱网排列，先做钢骨临时支柱。如图所示。在地面上做最上层楼面结构，浇筑过程中预留车道、出土口，便于挖出第一层楼面下的土方。挖完土方后，继续做第二层楼面，并浇筑钢筋混凝

23、土柱，原有钢骨（型钢或钢管）留在柱内，便于梁、柱、板的连接。按此顺序施工，到浇完底板为止。关于梁与连续墙的连接，可在连续墙的钢筋网上的相应位置预埋构件以便焊接。如图所示。,55,逆作法特点：施工稳定，节省材料和工期，能解决施工场地不足。 用途：高层建筑地下室、地下车站等。 要求：提高施工技术，各工种统一步调，密切协作，才能保证质量。,56,1、地下连续墙：直接在地下利用大型机械挖槽，然后浇灌成钢筋混凝土墙体。壁厚4001200mm，挖掘深度一般为3040m，最多达120m。开始用于防渗，后发展到地下室挡土，目前将挡土墙与地下室合一，其优点是结构整体性好，刚度大，壁厚超过600mm即可防渗，可在

24、狭窄地区不用放坡完成各种形状的地下挡土墙。可做成直线的，也可做成加肋的，或做成墙柱合一的形式。施工无噪声，挖深越大，其优越性愈显著，缺点是使用专用机械，成本较高。,57,挖槽机械：切削多头钻、导板抓斗、冲击钻等。 应用范围：深度在15m左右时可用普通导板抓斗。对密实的砂层或含砾石土可选用多头钻或加重液压导板抓斗。对于卵石层或岩层，可用冲击钻。,58,在挖槽过程中保证槽壁不塌的两条措施： 1、泥浆护壁：泥浆由膨润土和水拌和而成，比重控制在1.11.2，利用泥浆比重防止地下水流入槽内及平衡槽壁压力，还兼有使土渣悬浮易于排出的作用。 2、槽长不能过长，过长易发生槽壁坍塌，每次施工槽长控制在58m，采

25、用分段挖槽，分头浇灌、逐段连续施工工序。如图，先完成1、2、3段连续墙，再施工4、5段。接头要求较严，要保证不漏水，并满足钢筋搭接长度，否则连续墙的整体作用不能实现。施工中有多种处理方法。,59,钢筋片绑扎后，根据其重量采取成片下入槽内或分段下落至某一高度后陆续下入槽内。,60,混凝土灌注采用套管法，先下套管，管端部有球塞，在管内灌入坍落度为150200混凝土，徐徐拔管，混凝土在自重下排出球塞，沉入槽底，不需振捣，即可达到需要的密实度。,61,2、柱列式灌注桩：以直径为8001200mm的钢筋混凝土灌注桩为立柱，配合土锚杆或横向支撑以减少桩身弯曲的档土结构。 优点：可使用钻孔机械，按通常灌注桩

26、施工，在地下水位较低时，还可人工挖孔。 缺点：整体性能差，不防水，必须在桩顶做断面较大的圈梁，增加基整体性。也可采用降水、或用水泥搅拌桩，组成具有一定强度的防渗墙，如图。采用土锚杆或横向支撑时还需加纵向环梁，一般用工字钢。待地下室施工完成后可以拆除。,62,柱列式灌注桩净距一般为200500mm。其施工简单，适合23层地下室施工要求。国外用柱列式H型钢挡土结构。在型钢之间插入木板作为挡土，完工后拔出，但造价较高。它的优点是便于逆作法施工，室内梁板钢筋与挡土桩的连接可通过焊接解决。,63,3、土锚杆：是在地面或深开挖的地下室墙面或基坑立壁钻孔，达到设计深度后，在孔内放入钢筋或其它抗拉材料，灌入水

27、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的灌注桩上的土压力，减少墙、柱的水平位移和配筋，一端采用锚杆与墙、柱连接，另一端固定在土层中，用以维持坑壁的稳定。如图，它由三部分组成：头部连接、拉杆、锚固体。,64,施工机械有：冲击式钻机（用于砂石地层）、旋转式钻机（适用于各种地层）、旋转式冲击钻机。也可加套管成孔。,65,锚杆承受拉力的材料：螺纹钢筋、钢绞线。要求强度高、延伸率大、疲劳强度高的材料，永久性锚杆需进行防腐处理。,66,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。 质量要求：打孔质量，包括位置、斜度、深度。 当锚杆达到预定位置后，开始加压灌浆。通常

28、用水泥浆或1：11：0.5水泥砂浆。只灌注锚固段，利用压浆塞封住锚固段段口，并在压力下使锚固段与之间砂浆凝固，养护7天后进行张拉，张拉至设计压力后固定。 土锚杆不适用于淤泥质软粘土，而采用支撑的方法，但施工开挖困难。,67,4、土钉墙：是在土体边坡内嵌入一定长度和分布密度与土共同作用的土钉体。 作用：弥补土体自身抗拉和抗剪强度不足。它与土体相互作用，可提高土体的整体刚度，增加边坡的稳定性，使基坑开挖的坡面保持稳定。 适用范围：地下水低于土坡开挖段；有一定粘接性的杂填土、粘性土、黄土、含有30%以上粘性土的沙土。,做法：与喷射混凝土面层或坡面注浆等稳定坡面措施结合使用。 局限性：须先开挖土层12

29、m深，即在无支护情况下稳定几个小时，要求土体必须有一定的“粘聚力”，要求坡面无水渗出，能够形成一层喷射混凝土面。,68,土钉墙的施工操作程序： （1）施工准备 了解施工质量、施工监测内容与要求，如基坑支护尺寸的允许偏差，坡顶最大变形，对临近建筑物、道路、管线等环境安全影响的允许程度。 排除地表水、地下水，避免土体处于饱和状态，有效减少或消除作用于坡面层上的静水压力。 确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等。 制定基坑支护方案，周密安排好支护施工与基坑土方开挖、出土等工序，使支护与开挖密切配合，可连续快速施工。 选用好材料，如钢筋、普通硅酸盐水泥、中粗砂、外加剂。 施工机具：钻孔机具

30、、空气压缩机、混凝土喷射机、灌浆泵、混凝土搅拌机等。,69,（2）土钉墙支护结构施工工艺 开挖工作面。分层分段，分层开挖深度取决于与暴露坡面的直立能力，分层开挖至少要6m宽，纵向长度一般为10m。机械开挖后，人工修边坡，坡面平整度允许偏差为20mm。,喷射混凝土。通常为防止土体松驰和崩塌，必须尽快做第一层喷射混凝土，厚度不宜小于4050mm。所用混凝土中水泥含量大于400kg/m，每100m设置一个控制格或盒，并做好养护。,70,设置土钉。土钉包括定位、成孔、设置钢筋、注浆。,71,铺设钢筋网。钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋与第一层喷射混凝土的间隙不小于20mm，采用双层钢筋应在第一层

31、钢筋被覆盖后铺设，另外钢筋网与土钉应连接牢固，再喷射第二层混凝土。,设置排水系统。施工时提前沿坡顶挖设排水沟排除地表水，并在第一段开挖喷射混凝土期间可用混凝土做排水沟覆面。,72,（四）基坑开挖应注意的问题 1、对基坑周围情况应认真调查，如有不允许任何沉降及水平位移的要求时，如地铁大厅、地下室重要设备设施等，必须满足侧向位移控制设计要求，对横向锚杆及支撑的安装质量严格把关。如锚杆的张拉不能太紧，抽检数量不能太少。逐日记录，发现问题及时补救。,73,2、对邻近房屋沉降观测及水平位移进行观测，及早发现异常情况，分析原因，及时采取措施。 3、注意开挖时间较长的大面积基坑的边坡失稳，引起边坡滑动，此是

32、因土坡的抗剪强度随时间逐渐衰减的特性所致。,74,4、基坑面积过大时，对底板混凝土采取分段边挖边浇筑。可稳定基坑，等于增加了一道横撑，消除了土隆起的可能性。 5、在基坑及基础施工完成前，降水工作不能停止。 6、随时观察挖土与地裂之间的关系。 当发现挖土不净或挖后隆起，必须停止挖土。 出现地裂，可判定边坡稳定已达到极限平衡状态，应检查降水是否达到预定位置，有无地下承压水及管涌，支护桩是否倾斜，支撑是否弯曲。 如边坡深层滑动，多属坑底下淤泥被动土压力不足，可用深层搅拌或旋喷法加固基坑下土层。 如发现低承压水，则可实行深层降水，或用早强水泥砂浆封底。 当来不及处理时，最简单有效的方法是回填反压，处理

33、完后，再挖土。,75,四、施工排水 对基坑开挖造成危害的主要有：地下水、地面水、流砂。 （一）明沟排水法 当基坑挖至地下水位以下时，沿基坑四周挖一定坡度的排水沟，设集水井，使地下水沿沟注入井内，用水泵抽走。常用水泵有：潜水泵、离心泵、软轴水泵。,集水井应设在基坑外沿，间距2040m，长宽为0.60.8m，深0.81.0m，深度保持低于挖土面12m，并铺设碎石滤水层。 排水沟截面宽度宜为0.4m，深度宜为0.50.8m，最小应有0.2%0.5%纵向坡度。,1排水沟；2集水井；3水泵,76,排水沟和集水井应随挖土加深而加深，设备简单、使用广泛。但当地下水位较高，涌水量较大或土质为细砂或粉砂，就易产

34、生流砂，造成边坡塌方及管涌，此时应采用人工降低地下水位的方法。,77,（二）流砂现象及其防治 当基坑挖至地下水位以下时，坑底土为细砂或粉砂会成流动状态，随地下水涌入基坑，称为流砂现象。 流砂是因边坡土体丧失承载能力，工人难以立足，土边挖边冒，难以达到设计深度，会引起基坑边坡塌方，附近建筑物因地基土流失而下沉、倾斜，甚至倒塌。 流砂现象产生的原因是由于地下水的水力坡度大，即动水压力大，而且动水压力的方向与土的重力方向相反，土悬浮于水中，并随地下水一起流动。 动水压力指的是流动中水对土产生的作用力，这个力的大小与水位差成正比，与水流的路径成反比，与水流的方向相同。因此防治流砂现象的主要途径是使动水

35、压力方向朝下和平衡或减小动水压力。,78,流砂的防治措施： 选择全年最低水位施工。水位低，水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。 抛大石块。往坑底抛大石块，可增加土体压重，减小或平衡动水压力。 打钢板桩。沿基坑外侧打入超过基底以下深度的钢板桩，可以增加水流的路径，减小动水压力，改变水流方向，使之向下，防治了流砂。 采用化学压力注浆或高压水泥注浆，固结基坑周围粉砂使之形成防渗帷幕。 人工降低地下水位。使地下水位降低至基坑底下0.5m以下，使地下水流方向朝下，增大土粒间的压力，可制服流砂，此法运用广泛。,79,（三）人工降低地下水位 人工降水法（井点降水法），就是在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一

36、定数量的滤水管（井），利用抽水设备连续不断地抽水，使地下水位降至基底以下，直至基础施工完毕为止。使基坑、基础施工过程中保持干燥，也就从根本上消除了流砂现象。同时，由于土层水分排除，可使基底土密实，增加地基土的承载能力。基坑开挖边坡也可陡些，减少挖、填土方量。,人工降水法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及渗井井点等。其中轻型井点应用较为广泛。,80,1、轻型井点的主要设备： 包括管路系统、抽水设备两部分，如图。 管路系统：滤管、井点管、弯联管、总管等。,81,滤管为进水口，采用长度为11.5m直径为3855mm的无缝钢管，管壁钻有梅花形的滤孔，外包两层滤网。滤管下端为一铸铁塞头，滤管上

37、端与井点管连接。 井点管为直径3851mm长57m的钢管，井点管上端通过弯联管与总管连接。集水总管为直径100127mm的钢管，每段长4m，其上装有间距0.81.2m的短接头。并用皮管或塑料管与井点管连接。,82,抽水设备是由真空泵、离心泵集水箱等组成。工作时，先开动真空泵，集水箱内部形成一定程度的真空，使地下水及空气受真空吸力的作用沿总管进入集水箱。当集水箱的水达到一定高度时，开动离心泵将集水箱内水排出。,83,第四节 基坑放线实例,一.基坑放线要求 1.看懂基础图，理解图中所示基础尺寸及标高的相互关系； 2.能够利用学过的放坡知识绘制出基础的土方开挖线图； 3.能够就基坑的开挖线计算出基坑

38、土方工程量。 二.基坑放线的有关知识 1.基础边线与基础轴线：基础边线即基础边缘线，基础轴线即为基础位置的控制线，一座基础纵横方向都有多条轴线，一般情况，轴线与边线不重合。 2.垫层：在钢筋混凝土基础或基础梁下设置的一层素混凝土，一般用来将钢筋混凝土基础与下部的介质如土层、灰土层、砂石层等隔离开来，以便于上部结构施工。垫层一般为厚100mm，素混凝土，强度等级为C10，并沿基础外边缘线向外伸展出100mm 3.操作宽度：沿基础外边缘给操作工人留置的支拆模板、绑扎钢筋等操作使用的宽度尺寸，一般为5001000mm宽度。,84,三.例题： 某小高层住宅基础底面如下图，为简化计算程序，本图将基础轴线

39、与基础边缘线重合，各部位的标高为：自然地面标高为0.500；基础底面标高为；楼梯间底面标高为；电梯井底面标高为。基础下素混凝土垫层厚100mm；垫层均比基础宽100mm；操作宽度为500mm；土方边坡坡度为1：0.6，如左下图。基础内两个电梯井基坑，结构施工图要求此两个基坑按右下图尺寸开挖，底宽4000即为电梯井基坑纵横向尺寸在结构施工时需每侧扩大1000mm。,85,某小高层住宅基础平面图：,86,（一）基坑底各开挖面标高、操作宽度尺寸计算及作出垂直开挖线： 按结构施工图作出基础底面图，并注明轴线（注：本图为简化计算程序，将基础外边线作为轴线作图）及各开挖面标高； 本图开挖面标高为：基础底面

40、标高+（-100mm）。它们分别为： （）基础底面标高为； （）楼梯间底面标高为； （）电梯井底面标高为。 将以上各标高分别标注在基坑开挖平面图上。 基坑垂直开挖外边线=垫层宽度施工操作面：本工程为 100mm500mm=600mm。 除电梯井外，基础基坑底面、楼梯间基坑底面均需留置600mm宽的操作宽度，在基坑开挖平面图上作出此操作宽度线，此线就是基坑垂直开挖的外边线。注：此沿着基坑周边布置的操作宽度线不论其基坑底面高差大小，都是尺寸相等，且都是不间断，也就是连通的。,87,（二）基坑线、坡度线、相对尺寸计算及作出边坡开挖线： 放坡系数为1：0.6，按公式 B=mh 计算出不同标高的放坡线的

41、开挖宽度。 （）标高为结构主体基坑的边坡开挖宽度为： （） 06 =2460mm。 在基础基坑垂直开挖线的外侧放出2460mm作出标高为-4.600边坡开挖线。 （）标高为楼梯间基坑的边坡开挖宽度为： （） =3060mm。 在楼梯间基坑垂直开挖线的外侧放出3060mm作出标高为-5.600边坡开挖线。,88,（）电梯井垂直开挖线、边坡线计算及放线 电梯井在标高基坑底面上放线，也就是要求在基础基坑土方挖除后进行二次放线，按设计要求，此部分放线尺寸为： A基坑底宽为：000+（2100）000+（2100）；（注：100为电梯井基坑垫层放出尺寸） 基坑边坡开挖宽度为： （4600-6600）CO

42、S60 =2000 mm 由于此电梯井基坑纵向、横向尺寸相等，故沿着纵向、横向尺寸，向外各放出1100mm，作出垂直开挖线，再沿此垂直开挖线向外每侧放出1154mm作出电梯井基坑边坡线。,89,C.计算此基坑边坡横向上边缘线距离轴线的尺寸： 由基础底面图知，电梯井基坑横向上边缘线距离 轴4800，故有： 4800-1100-1154=2546mm； D.计算此基坑边坡纵向上边线沿距离B轴线的尺寸： 由基础底面图知，电梯井纵向上边缘线距离B轴3000，故有： 3000-1100-1154=746mm。,90,(4)楼梯间垂直开挖线、边坡线一些相关尺寸计算及放线： A.计算、外侧横向,楼梯间边坡上

43、边缘线至基础主体边坡上边缘线的尺寸： 基础主体边坡上边沿线距离楼梯间基础尺寸为： 2460+600+4000=7060mm 楼梯间边坡上边缘线距离楼梯间基础尺寸为: 3060+600=3660mm 横向两边坡上边缘线的距离为: 7060-3660=3400mm B.计算B轴线外侧纵向,楼梯间边坡上边缘线至基础主体边坡上边缘线的尺寸: 基础主体边坡上边沿线至基础主体B轴线为： 600+2460=3060mm 楼梯间边坡上边缘线至基础主体B轴线为： 3600+600+3060=7260mm 纵向两边坡上边缘线的距离为： 7260-3060=4200mm。,91,C.计算B轴线中部凹口纵向尺寸： 纵

44、向放坡线总尺寸为： 44000+2600+22460=50120 楼梯间基坑放坡线从内到主体基坑外边缘线尺寸为： 3400+3060+600+3600+600+3060 =14320 B轴线中部凹口纵向尺寸为： 50120-214320=21480,92,93,此基坑的MM剖面见下图：,94,四.基坑现场放线程序 （一）准备: 1.场地平整； 2.测量定位,钉好龙门桩； 3.放线工具:经纬仪,水准仪,麻线(细尼龙线),50米长钢尺一把,35米长小钢尺23把,铁锨一把,细白灰一桶,木楔一捆。 （二）第一次放线(按本图为-0.5m-4.6m挖土层进行放线): 1.支架好经纬仪,对各边轴线进行复核;

45、支架好水准仪,对场地标高进行复核.确认无误后,按放线图进行放线； 2.放出边轴线,在各边轴线相交点钉上木楔,木楔上的铁钉为轴线交点,用尼龙线将各边轴线拉出,形成一个封闭形的建筑物基础平面现场大样图； 3.按放线图提供的尺寸放出垂直开挖线,即基础垫层边100+操作面宽尺寸500,并在开挖区外钉上控制桩,本工程为600宽,撒上白灰线； 4.按放线图放出边坡开挖线,并在开挖区外钉上控制桩,对边坡开挖线撒上白灰线； 5.对开挖土方组进行书面及口头交底。,95,（三）第二次放线(对楼梯间及电梯井放线): 1.用经纬仪,水准仪检查第一次挖土后基坑的轴线及基坑底标高是否符合设计要求,基坑底面及边坡是否平整?

46、确认无误后,进行第二次放线； 2.放出楼梯间及电梯井的垂直开挖线,并在开挖区外钉上控制桩,对垂直开挖线，撒上白灰线； 3.按放线图放出边坡开挖线,并在开挖区外钉上控制桩,对边坡开挖线撒上白灰线； 4.对开挖土方组进行书面及口头交底,尤其是楼梯间与主体基础的不同标高的切割线和电梯井的垂直线，开挖时，始终保留控制桩及尼龙控制线，边坡线施工成形后的误差小于5mm。,96,五.基坑土方量的计算： （一）矩形体: 1.基础主体矩形体土方量计算: (44+0.62)(16+0.62)4.1=3187.5m, 应归楼梯间计算的小块体积为: 0.6(3.6+0.62)4.12=23.6m, 扣除小块: 318

47、7.5-23.6=3163.9m 2.两座楼梯间矩形体土方量计算: (3.6+0.6)(3.6+0.62)5.1=102.8m 矩形体土方量总和为: 3163.9m+102.8m=3266.7m.,97,98,（二）边坡三棱柱段: 1.挖土深度为4.1m三棱柱体总和为: (45.2m+217.2m+21.48m)2.464.1/2 =101.08m5.04=509.7m 2.挖土深度为5.1m三棱柱(楼梯间)体总和为: 24.8m3.065.1/2=74.9m 3.挖土深度为4.1m相似三棱柱体2块(B轴外侧): 23.4m2.464.1/2=34.3m 4.挖土深度为5.1m相似三棱柱体4块

48、(C轴外侧): 44.2m3.065.1/2=131.1m 三棱柱段总和为: (509.7+74.9+34.3+131.1) m=750m,99,100,（三）边坡三棱锥体 1.挖土深度为4.1m三棱锥体6块的总和为: 6(4.1m2.46m2.46m/2)/3=24.8m 2.挖土深度为5.1m三棱锥体4块的总和为: 4(5.1m3.06m3.06m/2)/3=31.8m 3.挖土深度为4.15.1m三棱锥体2块的总和为: 2(4.1+5.1)/2(2.463.06/2)/3=11.5m 边坡为三棱锥体总和为: 24.8m+31.8m+11.5m=68.1m,101,102,（四）电梯井土方量 1.矩形体: 4.2m4.2m2m =35.3m 2.边坡三棱柱段(4块): 4(4.2m21.154m2) =44.85m =19.4m 3.边坡三棱锥段(8块): 8(1.154m1.154m/22m)3 =80.444m =