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文檔簡(jiǎn)介
建筑工程施工技術(shù)
主講:張文斌
緒論
(1)為了便于組織施工和驗(yàn)收劃分為:
若干分部和分項(xiàng)工程。(2)按工程的部位和施工的先后次序劃分為:
地基與基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑裝飾裝修、建筑屋面等四個(gè)分部工程。(3)按施工工種不同分為
土石方工程、砌筑工程、鋼筋混凝土工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、屋面防水工程、裝飾工程等分項(xiàng)工程。一般一個(gè)分部工程由若干不同的分項(xiàng)工程組成。
2建筑工程的施工劃分現(xiàn)代建筑施工技術(shù)發(fā)展1、在地基處理和基礎(chǔ)工程施工中推廣鉆孔灌注樁、旋噴樁、挖孔樁、振沖法、深層攪拌法、強(qiáng)夯法、地下連續(xù)墻、土層錨桿、“逆作法”施工等新技術(shù)。2、在現(xiàn)澆鋼筋混凝土模板工程中推廣應(yīng)用了爬模、滑模、臺(tái)模、筒子模、隧道模、組合鋼模板、大模板、早折模板體系。3、粗鋼筋連接應(yīng)用了電渣壓力焊、鋼筋氣壓焊、鋼筋冷壓連接、鋼筋螺紋連接等先進(jìn)連接技術(shù)。4、混凝土工程采用了泵送混凝土、噴射混凝土、高強(qiáng)混凝土以及混凝土制備和運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械化、自動(dòng)化設(shè)備。5、在預(yù)應(yīng)力混凝土方面,采用了無(wú)粘結(jié)工藝和整體預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu);6、在鋼結(jié)構(gòu)方面,采用高層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、鋼–混組合結(jié)構(gòu)技術(shù)、高強(qiáng)度螺栓連接與焊接技術(shù)和鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)技術(shù)。7、在大型結(jié)構(gòu)吊裝方面,創(chuàng)造了一系列具有我國(guó)特色的整體吊裝技術(shù)。緒論3緒論4第一章
土方工程第二章
地基處理與基礎(chǔ)工程第三章砌筑工程第四章鋼筋混凝土工程第五章
結(jié)構(gòu)安裝工程第六章
屋面及地下室防水工程緒論5第七章裝飾裝修工程6第一章土方工程場(chǎng)地平整挖土與外運(yùn)基底夯實(shí)基底釬探墊層與基礎(chǔ)土方回運(yùn)與回填余土外運(yùn)或取土回填主要施工過(guò)程:土的開(kāi)挖或爆破、運(yùn)輸、填筑、平整和壓實(shí)等;準(zhǔn)備施工過(guò)程:排水、降水。輔助施工過(guò)程:土壁支撐土方工程的施工過(guò)程場(chǎng)地平整;基坑(槽)與管溝的開(kāi)挖;人防工程及地下建筑物的土方開(kāi)挖;路基填土及碾壓等。
土方施工工程78本章主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)土方工程量計(jì)算及土方調(diào)配第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作第四節(jié)土方機(jī)械化施工第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)第六節(jié)基坑(槽)施工第七節(jié)土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)第一節(jié)概述一、土方工程的施工特點(diǎn)4工程量大;123施工工期長(zhǎng);施工條件復(fù)雜;勞動(dòng)強(qiáng)度大。9
土方工程施工前的準(zhǔn)備工作1做好施工組織設(shè)計(jì)2選擇合理的施工方法和機(jī)械設(shè)備3制定合理的調(diào)配方案4實(shí)行科學(xué)管理,保證工程質(zhì)量,取得好的經(jīng)濟(jì)效果10第一節(jié)概述根據(jù)土的堅(jiān)硬程度和開(kāi)挖方法將土分為8類(lèi)(見(jiàn)表1-1)。
二、土的工程分類(lèi)
土的工程性質(zhì)對(duì)土方工程施工方法的選擇、勞動(dòng)量和機(jī)械臺(tái)班的消耗及工程費(fèi)用有較大的影響。思考:施工現(xiàn)場(chǎng)如何對(duì)土的類(lèi)別進(jìn)行簡(jiǎn)易判別?11第一節(jié)概述土的分類(lèi)土的級(jí)別土的名稱(chēng)開(kāi)挖方法及工具一類(lèi)土松軟土I砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥(泥炭)用鍬、鋤頭挖掘,少許用腳蹬二類(lèi)土普通土II粉質(zhì)粘土;潮濕的黃土;夾有碎石、卵石的砂;種植土、填土用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松三類(lèi)土堅(jiān)土III軟及中等密實(shí)粘土;重粉質(zhì)粘土、礫石土;干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)粘土;壓實(shí)的填土主要用鎬,少許用鍬、鋤頭挖掘,部分用撬棍四類(lèi)土砂礫堅(jiān)土IV堅(jiān)硬密實(shí)的粘性土或黃土;含碎石卵石的中等密實(shí)的粘性土或黃土;粗卵石;天然級(jí)配砂石;軟泥灰?guī)r整個(gè)先用鎬、撬棍,后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘12第一節(jié)概述13第一節(jié)概述
土一般由土顆粒(固相)、水(液相)和空氣(氣相)三部分組成。
三部分之間的比例關(guān)系隨著周?chē)鷹l件的變化而變土的三相示意圖化,三者相互間比例不同,反映出土的物理狀態(tài)不同。三、土的基本性質(zhì)
(一)土的組成14第一節(jié)概述1.土的可松性與可松性系數(shù)
天然土經(jīng)開(kāi)挖后,其體積因松散而增加,雖經(jīng)振動(dòng)夯實(shí),仍然不能完全復(fù)原,這種現(xiàn)象稱(chēng)為土的可松性。
土的可松性用可松性系數(shù)表示。
(二)土的物理性質(zhì)土的最初可松性系數(shù)是計(jì)算車(chē)輛裝運(yùn)土方體積及挖土機(jī)械的主要參數(shù);土的最終可松性系數(shù)是計(jì)算填方所需挖土工程量的主要參數(shù)。土的可松性對(duì)土方施工有什么影響?V2
>
V3
>V1KS>KS′>115第一節(jié)概述例1:建筑物外墻為條形毛石基礎(chǔ),基礎(chǔ)平均截面面積為3.0m2,基坑深2.0m,底寬為1.5m,地基為亞粘土,計(jì)算100延米長(zhǎng)的基槽土方挖方量、填土量和棄土量。(邊坡坡度1:m=1:0.5;Ks=1.30,K's=1.05)圖1-3BH1:m解:m-邊坡坡度系數(shù),m=B/HB=mH=0.5×2=1.0m挖土體積=截面面積×長(zhǎng)說(shuō)明:(1)計(jì)算土方量:用天然密實(shí)土的體積V1
(2)土方運(yùn)輸:用松土的體積V2,考慮KS
(3)土方回填:用壓實(shí)土的體積V3,考慮KS′16作業(yè):某基坑208m3
,現(xiàn)需回填,用2m3
的裝載車(chē)從附近運(yùn)土,問(wèn)需要多少車(chē)次的土?(KS=1.20,KS’=1.04)208m317第一節(jié)概述2.土的天然含水量
在天然狀態(tài)下,土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率叫土的天然含水量,反應(yīng)了土的干濕程度,用ω表示。
土的含水量測(cè)定方法:把土樣稱(chēng)量后放入烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干(100-105°C),直至重量不在減少為止,稱(chēng)量。第一次稱(chēng)量為含水狀態(tài)土的質(zhì)量,第二次稱(chēng)量為烘干后土的質(zhì)量ms,利用公式可計(jì)算出土的天然含水量。如何測(cè)定土的含水量?18土的含水量表示土的干濕程度。干土:ω在
5%以?xún)?nèi);潮濕土:ω在
5-30%以?xún)?nèi);濕土:ω大于30%。各類(lèi)土的最佳含水量如下:砂土為8%-12%;粉土為9%-15%;粉質(zhì)粘土為12%-15%;粘土為19%-23%。工程意義:含水量對(duì)于挖土的難易,施工時(shí)邊坡穩(wěn)定及回填土的夯實(shí)質(zhì)量都有影響。知識(shí)拓展19第一節(jié)概述3.土的天然密度和干密度
(1)天然密度
土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量(簡(jiǎn)稱(chēng)密度)。
如何測(cè)定土的天然密度?土的密度一般用環(huán)刀法測(cè)定,用一個(gè)體積已知的環(huán)刀切入土樣中,上下端用刀削平,稱(chēng)出質(zhì)量,減去環(huán)刀的質(zhì)量,與環(huán)刀的體積相比,即得到土的天然密度。20第一節(jié)概述21第一節(jié)概述3.土的天然密度和干密度
(2)干密度
土的固體顆粒重量與總體積的比值。
干密度對(duì)土方施工有什么影響?干密度工程意義:在填土壓實(shí)時(shí),土經(jīng)過(guò)打夯,質(zhì)量不變,體積變小,干密度增加,我們通過(guò)測(cè)定土的干密度ρd,從而可判斷土是否達(dá)到要求的密實(shí)度。22第一節(jié)概述4.土的孔隙比和孔隙率
孔隙比是土的孔隙體積Vv與固體體積Vs的比值;
孔隙率是土的孔隙體積Vv與總體積V的比值,用百分率表示。
孔隙比和孔隙率反映了土的密實(shí)程度??紫侗群涂紫堵试叫⊥猎矫軐?shí)。
23第一節(jié)概述5.土的滲透系數(shù)
土的滲透性系數(shù)表示單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力,以m/d表示。
土的滲透性影響施工降水與排水的速度。
24第一節(jié)概述
第二節(jié)
土方工程量計(jì)算及土方調(diào)配1.平整場(chǎng)地:厚度在300mm以?xún)?nèi)的挖填、找平工作。2.基坑:挖土底面積在20㎡以?xún)?nèi),且底長(zhǎng)為底寬3倍者。3.基槽:挖土寬度在3m以?xún)?nèi),挖土長(zhǎng)度等于或大于寬度3倍以上者.4.土方:挖土寬度在3m以上,挖土底面積在20㎡以外,平整場(chǎng)地厚度在300mm以外者。5.土方回填:常見(jiàn)的有:基礎(chǔ)回填、室內(nèi)回填、管道溝槽回填?;靖拍?52627基坑回填:指設(shè)計(jì)室外地坪以下的回填室外地坪室內(nèi)地坪房心回填:指室外地坪和室內(nèi)地面墊層下皮之間的回填第二節(jié)
土方工程量計(jì)算及土方調(diào)配一、基坑土方量計(jì)算1.基坑
基坑土方量可按立體幾何中的擬柱體體積公式計(jì)算
。即:
282.基槽和路堤、管溝
基槽和路堤管溝的土方量可以沿長(zhǎng)度方向分段后,按下式計(jì)算:
放坡基槽留工作面示意圖29二、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算1.場(chǎng)地平整前工作內(nèi)容①確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高;②計(jì)算挖、填土方工程量;③確定土方平衡調(diào)配方案。2.任務(wù)
根據(jù)工程規(guī)模,施工期限,土的性質(zhì)及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備條件,選擇土方機(jī)械,擬訂施工方案。H0(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮的因素(1)滿(mǎn)足建筑規(guī)劃和生產(chǎn)工藝及運(yùn)輸?shù)囊螅?2)盡量利用地形,減少挖填方數(shù)量;(3)場(chǎng)地內(nèi)的挖、填土方量力求平衡,使土方運(yùn)輸費(fèi)用最少;(4)有一定的排水坡度,滿(mǎn)足排水要求。場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)文件上規(guī)定,如無(wú)規(guī)定:
(1)小型場(chǎng)地――挖填平衡法
(2)大型場(chǎng)地――最佳平面設(shè)計(jì)法311.初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高
2.場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整
3.泄水坡度對(duì)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響
設(shè)計(jì)文件無(wú)規(guī)定是場(chǎng)地平整的步驟和方法確定32(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定1.初步計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高
原則:使場(chǎng)地內(nèi)挖填方平衡,即場(chǎng)地內(nèi)挖方總量等于填方總量。
方法:場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算方法一般采用方格網(wǎng)法,計(jì)算示意圖見(jiàn)圖1-4。
將場(chǎng)地劃分為每格邊長(zhǎng)10—40m的方格網(wǎng),找出每個(gè)方格各個(gè)角點(diǎn)的地面標(biāo)高(實(shí)測(cè)法、等高線(xiàn)插入法)。aaaaaaH11H12H21H2233(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定
(1-10)
(1-11a)
可簡(jiǎn)化為
場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算式H1--一個(gè)方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高;
H2、H3、H4--分別為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高。34(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定確定方格角點(diǎn)的高程:可采用實(shí)測(cè)法、等高線(xiàn)插入法插入法的圖解法35(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定例:某建筑場(chǎng)地地形圖如圖所示,方格網(wǎng)a=20m,土質(zhì)為粉質(zhì)粘土,設(shè)計(jì)泄水坡度ix=3‰,iy=2‰,不考慮土的可松性對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響,計(jì)算挖填土方量。1234561143.5042.5043.0044.5044.0045.001-11-21-31-42-12-22-32-4121013141578936(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定
解:①計(jì)算各方格角點(diǎn)的地面標(biāo)高(有插入法和圖解法)37(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定②計(jì)算場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高38(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定2.場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的調(diào)整
(1)由于具有可松性,填土將有剩余,必要時(shí)應(yīng)相應(yīng)的提高H0;
(2)由于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的填方工程用土量(如房心回填),或設(shè)計(jì)標(biāo)高以下的挖方工程挖土量的影響,使設(shè)計(jì)標(biāo)高降低或提高。
(3)由于邊坡挖填方量不等,而引起挖填土方量的變化,需相應(yīng)地增減設(shè)計(jì)標(biāo)高。
挖方量填方量h溝渠393.泄水坡度對(duì)角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的影響
(1)單向泄水場(chǎng)地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算
(2)雙向泄水場(chǎng)地各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算
場(chǎng)地縱橫方向的中心線(xiàn)標(biāo)高LyLxixiyH0Hn40(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定41(一)場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算
根據(jù)方格網(wǎng)計(jì)算場(chǎng)地的填、挖土方總量的步驟如下:
1.劃分方格網(wǎng)計(jì)算各方格角點(diǎn)的施工高度
方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算:
42第二節(jié)
土方工程量計(jì)算及土方調(diào)配2.計(jì)算零點(diǎn)位置
(1)數(shù)解法
方格邊線(xiàn)一端施工高程為“+”,若另一端為“-”,則沿其邊線(xiàn)必然有一不挖不填的點(diǎn),即為“零點(diǎn)”,連接零點(diǎn)的線(xiàn)為零線(xiàn)(挖填分界線(xiàn))
43
44(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算(2)圖解法
圖解法直接求出零點(diǎn)方法如圖1-8所示,用尺在各角上標(biāo)出挖填施工高度相應(yīng)比例,用線(xiàn)相連,與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。
45(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算46(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算3.計(jì)算方格土方工程量
按方格網(wǎng)底面積圖形用表1-3所列公式,計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的挖方或填方量。
47(二)場(chǎng)地土方量計(jì)算
三、土方調(diào)配48第二節(jié)
土方工程量計(jì)算及土方調(diào)配
土方調(diào)配:就是對(duì)挖土的利用、堆棄和填土的取得三者之間的關(guān)系進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)的處理。好的土方調(diào)配方案,應(yīng)該是使土方運(yùn)輸量(或費(fèi)用)達(dá)到最小,而且又能方便施工。應(yīng)力求達(dá)到挖方與填方基本平衡和就近調(diào)配,使土方運(yùn)輸量或費(fèi)用最??;2.
土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合的原則;3.合理布置挖、填方分區(qū)線(xiàn),選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸線(xiàn)路;4.好土用在回填質(zhì)量要求高的地區(qū)。(一)土方調(diào)配原則49三、土方調(diào)配1.劃分調(diào)配區(qū)
應(yīng)注意:調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)與房屋或構(gòu)筑物的位置相協(xié)調(diào),使近期施工與后期利用相結(jié)合。(2)調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)使土方機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛的功效得到充分發(fā)揮。(3)當(dāng)土方運(yùn)距較大或場(chǎng)區(qū)內(nèi)土方不平衡時(shí),可根據(jù)附近地形,考慮就近借土或就近棄土。
(二)土方調(diào)配圖表的編制50三、土方調(diào)配土方調(diào)配圖表的編制方法如下:2.計(jì)算土方量
按前述計(jì)算方法,求得各調(diào)配區(qū)的挖填方量,并標(biāo)寫(xiě)在圖上。51三、土方調(diào)配3.計(jì)算調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距平均運(yùn)距計(jì)算方法:(1)重心坐標(biāo)計(jì)算
也可用作圖法近似地求出形心位置以代替重心位置。(2)量取平均運(yùn)距
重心求出后,標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上,然后用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。52三、土方調(diào)配4.確定土方最優(yōu)調(diào)配方案
最優(yōu)調(diào)配方案的確定,是以線(xiàn)性規(guī)劃為理論基礎(chǔ)的,常用“表上作業(yè)法”求得。最小元素法—即對(duì)運(yùn)距(或單價(jià))最小的一對(duì)挖填分區(qū),優(yōu)先地最大限度地供應(yīng)土方量,滿(mǎn)足該分區(qū)后,以此類(lèi)推,直至所有的挖方分區(qū)土方量全部分完為止。5.繪制土方調(diào)配圖
根據(jù)表上作業(yè)法求得最優(yōu)調(diào)配方案,在地形圖上繪出土方調(diào)配圖
。53三、土方調(diào)配土方開(kāi)挖前需做好下列主要準(zhǔn)備工作:1.場(chǎng)地清理:拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物;拆除和改造通訊和電力設(shè)施、自來(lái)水管道、煤氣管道和地下管道;遷移樹(shù)木。2.排除地面水:一般采用排水溝、截水溝、擋水土壩。3.修筑臨時(shí)設(shè)施:修好臨時(shí)道路、電力、通訊及供水設(shè)施,以及生活和生產(chǎn)用臨時(shí)房屋。第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作一、施工準(zhǔn)備541.土方邊坡土方邊坡的坡度是以土方挖方深度H與放坡寬度B之比表示。即
基坑(槽)H式中m=B/H,稱(chēng)為邊坡系數(shù)B
邊坡的表示方法二、土方邊坡與土壁支撐55第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作
土方邊坡的大小主要與土質(zhì)、開(kāi)挖深度、開(kāi)挖方法、邊坡留置時(shí)間的長(zhǎng)短、邊坡附近的各種荷載狀況及排水情況有關(guān)。放坡深度起點(diǎn)規(guī)定深度超過(guò)下列規(guī)定既應(yīng)放坡:密實(shí)、中密的砂土和碎石類(lèi)土(充填物為砂土)1.0m;硬塑、可塑的粉土及粉質(zhì)黏土1.25m;硬塑、可塑的黏土和碎石類(lèi)土(充填物為黏性土)1.5m;堅(jiān)硬的黏土2m。
挖方深度超過(guò)上述規(guī)定時(shí),應(yīng)考慮放坡或作成直立壁加支撐。56(1)放坡深度起點(diǎn)1.土方邊坡(2)邊坡放坡坡度規(guī)定
當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好,土質(zhì)均勻且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標(biāo)高時(shí),挖方深度在5m以?xún)?nèi)不加支撐的邊坡的最陡坡度應(yīng)符合表1-5規(guī)定。
571.土方邊坡土的類(lèi)別
坡頂無(wú)荷載坡頂有靜載坡頂有動(dòng)載中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石類(lèi)土(充填物為砂土)
1:0.751:1.001:1.25硬塑的輕亞黏土
1:0.671:0.751:1.00中密的碎石類(lèi)土(充填物為黏性土)1:0.501:0.671:0.67硬塑的亞粘土、黏土
1:0.331:0.501:0.67老黃土1:0.101:0.251:0.33
軟土(經(jīng)井點(diǎn)降水后)1:1.00——注:1.靜載指堆土或材料等,動(dòng)載指機(jī)械挖土或汽車(chē)運(yùn)輸作業(yè)等。靜載或動(dòng)載距挖方邊緣的距離應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定,堆土或材料應(yīng)距挖方邊緣0.8m以外,高度不超過(guò)1.5m。2.當(dāng)有成熟施工經(jīng)驗(yàn)時(shí),可不受本表限制。深度在5m內(nèi)的基坑(槽)、管溝邊坡的最陡坡度
58(不加支撐)表1-51.土方邊坡臨時(shí)性挖方邊坡值規(guī)定
永久性挖方邊坡應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放坡。對(duì)臨時(shí)性挖方邊坡值應(yīng)符合表1-6規(guī)定。臨時(shí)性挖方邊坡值表1-6
土的類(lèi)別邊坡坡度(高:寬)砂土(不包括細(xì)砂、粉砂)1:1.25~1:1.5一般粘性土堅(jiān)硬硬塑軟1:0.75~1:11:1~1:1.251:1.50或更緩碎石類(lèi)土充填堅(jiān)硬、硬塑粘性土充填砂土1:0.5~1:11:1~1:1.5591.土方邊坡2.土壁支撐當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和周?chē)h(huán)境不允許放坡時(shí)使用如下特殊支護(hù)結(jié)構(gòu)——土壁支撐,具體形式應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖深度和寬度、土質(zhì)和地下水條件以及開(kāi)挖方法、相鄰建筑物等情況進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。橫撐式支撐護(hù)坡樁擋墻土釘墻支護(hù)地下連續(xù)墻60第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作JGJ120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(1)橫撐式土壁支撐
用于寬度不大、深度小的溝槽開(kāi)挖。
橫撐式土壁支撐的布置:
1)采用橫撐式支撐時(shí),應(yīng)隨挖隨撐,支撐要牢固。
2)施工中應(yīng)經(jīng)常檢查,如有松動(dòng)、變形等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)加固或更換。
3)支撐的拆除應(yīng)按回填順序依次進(jìn)行,多層支撐應(yīng)自下而上逐層拆除,隨拆隨填。612.土壁支撐干土或天然濕度的粘土類(lèi)土,地下水很少,深度在3m以?xún)?nèi)土質(zhì)較松散或濕度很高的土,地下水較少,深度不限連續(xù)式水平支撐。擋土板不留間隙,適用于較松散的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土,地下水很少,深度為3-5m。62錨拉支撐水平擋土板支在樁柱內(nèi)側(cè),樁柱一端打入土中,另一端用拉桿與錨板拉緊,在擋土板內(nèi)側(cè)回填土。適于開(kāi)挖較大型、深度不大的基坑或使用機(jī)械挖土而不能安設(shè)橫撐時(shí)使用。(2)護(hù)坡樁擋墻1)
深層攪拌法水泥土樁擋墻——重力式利用特制的深層攪拌機(jī)在邊坡土體需要加固的范圍內(nèi),將軟土與固化劑強(qiáng)制拌合,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥加固土,又稱(chēng)為水泥土攪拌樁。(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)攪拌上升;(f)完畢632.土壁支撐宜連續(xù),形成封閉的實(shí)體或格狀結(jié)構(gòu)。深層攪拌土樁擋墻(塊狀連續(xù)壁)64(2)護(hù)坡樁擋墻2)旋噴樁擋墻——重力式又叫高壓噴射注漿法,是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,將鉆桿從地基深處逐漸上提,同時(shí)利用安裝在鉆桿端部的特殊噴嘴,向周?chē)馏w噴射固化劑,將軟土與固化劑強(qiáng)制混合,使其膠結(jié)硬化后在地基中形成直徑均勻的圓柱體。該固化后的圓柱體稱(chēng)為旋噴樁。樁體相連形成帷幕墻,用作支護(hù)結(jié)構(gòu)。65(2)護(hù)坡樁擋墻3)H型鋼支柱擋板支護(hù)擋墻——非重力式4)熱軋鎖口鋼板樁——非重力式適用于地下水位高且土質(zhì)為細(xì)顆粒、松散飽和土的支護(hù),可防止流砂現(xiàn)象的發(fā)生。66(2)護(hù)坡樁擋墻67(2)護(hù)坡樁擋墻5)鋼筋水泥樁排樁擋墻在地面上用鉆孔機(jī)械成孔,澆筑混凝土,混凝土硬化形成樁。常用直徑500-1000毫米優(yōu)點(diǎn):可使用鉆孔機(jī)械,按通常灌注柱施工。缺點(diǎn):整體性能較差,無(wú)防水能力68(2)護(hù)坡樁擋墻(3)地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻已是目前深基坑的主要支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。作用:防滲、擋土,地下室外墻的一部分;常用厚度為500-800毫米優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大,可作防滲墻,形狀靈活。缺點(diǎn):需用專(zhuān)用機(jī)械,成本較高。施工難點(diǎn):分段施工接頭嚴(yán)密性適用于:坑深大,土質(zhì)差,地下水位高;鄰近有建(構(gòu))筑物。工藝過(guò)程:作導(dǎo)槽→鉆槽孔→放鋼筋籠→水下灌注混凝土→基坑開(kāi)挖與支撐692.土壁支撐地下連續(xù)墻施工工藝原理70(3)地下連續(xù)墻71(3)地下連續(xù)墻72(3)地下連續(xù)墻(4)土層錨桿土層錨桿是一種埋入土層深部的受拉桿件,它一端與構(gòu)筑物相連,另一端錨固在土層中。施工工藝過(guò)程:鉆孔→安放拉桿→灌漿→養(yǎng)護(hù)→安裝錨頭→張拉錨固和挖土732.土壁支撐(5)土釘墻支護(hù)作用:土釘與土體形成復(fù)合體,提高邊坡穩(wěn)定性和超載能力,增強(qiáng)土體破壞延性;特點(diǎn):土體穩(wěn)定性好,位移小,施工簡(jiǎn)便,費(fèi)用低,對(duì)鄰近建筑物影響小。分層分段施工,階段不穩(wěn)定性。適用于:地下水位以上的雜填土、粘性土、非松散砂土。邊坡坡度70~90°。工藝過(guò)程:挖土→噴射混凝土→打孔→插筋、注漿→鋪放、壓固鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→挖下層土。742.土壁支撐75目的:
1)防止地下水滲入、地面水流入基坑,為了保證施工的正常進(jìn)行;
2)防止邊坡塌方和地基承載能力的下降。方法:
分為明排水法和人工降低地下水位法兩類(lèi)。三、土方工程施工排水與降低地下水位76第三節(jié)施工準(zhǔn)備與輔助工作
基坑開(kāi)挖時(shí),沿坑底周?chē)蛑醒腴_(kāi)挖排水溝,在溝底設(shè)集水井,使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井后用水泵抽走(截、疏、抽)。
(一)明排水法77三、土方工程施工排水與降低地下水位排水溝的縱坡宜控制在1‰~2‰;集水井每隔20~40m設(shè)置一個(gè);集水井的直徑或?qū)挾?,一般?.7~0.8m;其深度隨著挖土的加深而加深,要始終低于挖土面0.8~1.0m;井壁可用竹、木等簡(jiǎn)易加固。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,排水方便,采用較為普通。
缺點(diǎn):當(dāng)開(kāi)挖深度大、地下水位較高而土質(zhì)又不好時(shí),容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。
明排水法的特點(diǎn)流砂現(xiàn)象:78開(kāi)挖土質(zhì)不好,地下水位較高的基坑時(shí),當(dāng)挖至地下水水位以下,由于地下水壓力的作用,坑底下面的土?xí)S地下水涌入基坑。這種現(xiàn)象稱(chēng)為流砂現(xiàn)象。流沙現(xiàn)象的危害:發(fā)生流砂時(shí),土完全喪失承載能力。使施工條件惡化,難以達(dá)到開(kāi)挖設(shè)計(jì)深度。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成邊坡塌方及附近建筑物下沉、傾斜、倒塌等。(一)明排水法1.流砂防治的途徑
在基坑開(kāi)挖中,防治流砂的主要途徑有:消除(井點(diǎn)降水)、減少(板樁)或平衡(拋石塊、水下開(kāi)挖、泥漿護(hù)壁)動(dòng)水壓力。2.流砂防治的方法
(1)搶挖法;(2)打板樁法;(3)水下挖土法;(4)人工降低地下水位;(5)地下連續(xù)墻法。流砂的防治辦法79(一)明排水法人工降低地下水位:在基坑開(kāi)挖前,預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井),利用抽水設(shè)備將水抽走,使地下水位降落在坑底以下,直至施工結(jié)束為止。特點(diǎn):使所挖的土始終保持干燥狀態(tài),改善施工條件;防止流砂現(xiàn)象發(fā)生;提高土的強(qiáng)度或密實(shí)度;可適當(dāng)改陡邊坡以減少挖土數(shù)量。注意事項(xiàng):但在降水過(guò)程中,基坑附近的地基土壤會(huì)有一定的沉降,施工時(shí)應(yīng)加以注意。人工降低地下水位的方法:輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)及深井泵法等。(二)人工降低地下水位80三、土方工程施工排水與降低地下水位降水類(lèi)型及適用條件81(二)人工降低地下水位
(1)輕型井點(diǎn)設(shè)備
由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成
;
管路系統(tǒng)包括:濾管、井點(diǎn)管、彎聯(lián)管及總管等。
輕型井點(diǎn)降低地下水位82(二)人工降低地下水位井管:φ38、φ51,長(zhǎng)5-7m(常用6m),無(wú)縫鋼管,絲扣連濾管;濾管:φ38、φ51,長(zhǎng)1-1.7m,開(kāi)孔φ12,開(kāi)孔率20-25%,包濾網(wǎng);總管:內(nèi)φ75-100無(wú)縫鋼管,每節(jié)4m,每隔0.8、1或1.2m有一短接口;連接管:使用透明塑料管、膠管或鋼管,宜有閥門(mén);抽水設(shè)備:真空泵――真空度高,體形大、耗能多、構(gòu)造復(fù)雜
射流泵(常用)――簡(jiǎn)單、輕小、節(jié)能
隔膜泵(少用)83輕型井點(diǎn)降低地下水位84輕型井點(diǎn)降低地下水位
(2)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)的布置
根據(jù)基坑大小與深度、土質(zhì)、地下水位高低與流向、降水深度要求在平面與豎向進(jìn)行布置。1)平面布置:?jiǎn)闻啪€(xiàn)狀井點(diǎn)布置
雙排井點(diǎn)布置
環(huán)狀井點(diǎn)布置
85
2)高程布置井管埋深:H埋≥H1+h+iL。H1―埋設(shè)面至坑底距離;h―降水后水位線(xiàn)至坑底最小距離(一般可取0.5-1m);i―地下水降落坡度,環(huán)狀1/10,線(xiàn)狀1/4;L―井管至基坑中心(環(huán)狀)或另側(cè)(線(xiàn)狀)距離。當(dāng)H埋>6m時(shí):降低埋設(shè)面或采用二級(jí)井點(diǎn)或改用其它井點(diǎn)。
86H1hiLH1
(3)輕型井點(diǎn)的計(jì)算
1)涌水量的計(jì)算首先判斷井形,按照濾管與不透水層的關(guān)系:井底是否到不透水層:完整井(到)和非完整井(未到)井底是否承壓水層:承壓井和無(wú)壓井87輕型井點(diǎn)降低地下水位無(wú)壓完整井的涌水量計(jì)算
Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgX0)
(m3/d)K――土層滲透系數(shù)(m/d);H――含水層厚度(m);S――基坑水位降低值(m);R――抽水影響半徑(m),R=1.95S(HK)1/2;X0――環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑(m);當(dāng)長(zhǎng)寬比A/B≯5時(shí),X0=(F/π)1/2,否則分塊計(jì)算涌水量再累加。
F――井點(diǎn)系統(tǒng)所包圍的面積。882)確定井管的數(shù)量與間距單井出水量:q=65πdlK1/3
(m3/d)d、l――濾管直徑、長(zhǎng)度(m);K——土的滲透系數(shù)最少井點(diǎn)數(shù):n=1.1Q/q(根)1.1--備用系數(shù)。平均井距:D=L總管
/n(m);
實(shí)際采用井點(diǎn)管間距時(shí),還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):井距不能太小,否則彼此干擾大,出水量會(huì)顯著減小,因此,井距必須大于5πd在滲透系數(shù)小的土中,井距不應(yīng)完全按計(jì)算取值,還要考慮抽水時(shí)間,否則,井距較大時(shí),水位降落時(shí)間很長(zhǎng),因此在這類(lèi)土中,井距反而宜較小些??拷恿魈?,井點(diǎn)宜適當(dāng)加密;井距應(yīng)與總管上的接頭間距相配合。89輕型井點(diǎn)降低地下水位
(4)抽水設(shè)備的選擇一套抽水設(shè)備,常設(shè)真空泵一臺(tái),離心泵兩臺(tái)真空泵選擇真空泵的類(lèi)型有:干式(往復(fù)式)真空泵濕式(旋轉(zhuǎn)式)真空泵干式真空泵的型號(hào)常用有W5、W6型??偣荛L(zhǎng)度不大于100M,可采用W5型,總管長(zhǎng)度不大于120M,可采用W6型。
離心泵選擇一般選擇單級(jí)離心泵,根據(jù)流量、吸水揚(yáng)程及總揚(yáng)程選擇水泵型號(hào)。流量:比基坑涌水量Q大10~20%吸水揚(yáng)程:要大于降水深度加上各項(xiàng)水頭損失,即(hA+Δh)??倱P(yáng)程:要滿(mǎn)足吸水揚(yáng)程和出水揚(yáng)程之和。90輕型井點(diǎn)降低地下水位1)井點(diǎn)管埋設(shè)方法:水沖法:水槍、井管自身(高壓水)鉆孔法:正循環(huán)鉆、反循環(huán)鉆、沖擊鉆等。2)使用要求:連續(xù)抽水不間斷(水量先大后小,先混后清),注意防止堵塞。3)注意問(wèn)題:真空度0.6~0.7大氣壓死管:檢查、變活;設(shè)觀測(cè)井檢查水位下降情況。(4)拔除井管:
基坑回填后;用安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)和支架拔出(5)井點(diǎn)管的安裝使用輕型井點(diǎn)的施工放線(xiàn)定位→排放總管→沖孔→沉設(shè)井點(diǎn)管→灌填砂濾料、上部填粘土密封→用彎連管將井點(diǎn)管與總管相連→安裝抽水設(shè)備→開(kāi)動(dòng)設(shè)備試抽水→測(cè)量觀測(cè)井中地下水位變化。91輕型井點(diǎn)降低地下水位土方工程的施工過(guò)程主要包括:土方開(kāi)挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等。常用的施工機(jī)械有:推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、單斗挖土機(jī)、裝載機(jī)等。
第四節(jié)土方機(jī)械化施工921、組成:拖拉機(jī)、推土鏟刀(推土板)2、行走方式:履帶式、輪胎式3、鏟刀操縱方式:鋼絲繩操縱和油壓操縱兩種4、特點(diǎn):
操縱靈活,運(yùn)轉(zhuǎn)方便,所需工作面較小、行駛速度快、易于轉(zhuǎn)移,能爬30°左右的緩坡。一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)(一)推土機(jī)施工93第四節(jié)土方機(jī)械化施工945、適用范圍場(chǎng)地清理和平整;開(kāi)挖深度1.5m以?xún)?nèi)的基坑;填平溝坑;配合鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)工作;在推土機(jī)后面可安裝松土裝置,破、松硬土和凍土;也可拖掛羊足輾進(jìn)行土方壓實(shí)工作;可以推挖一~三類(lèi)土,經(jīng)濟(jì)運(yùn)距100m以?xún)?nèi),效率最高為60m。一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)6.作業(yè)方法及提高生產(chǎn)率的措施⑴下坡推土法⑵并列推土法⑶多刀推土⑷槽形推土法⑸鏟刀上附加側(cè)板下坡推土
可增大鏟刀切土深度和運(yùn)土數(shù)量,縮短推土?xí)r間,提高生產(chǎn)率約30---40%。95一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)并列推土
大面積施工區(qū)可采用2--3臺(tái)推土機(jī)并列推土,減少土的散失量而增大推土量,提高生產(chǎn)率約15-30%。3臺(tái)推土機(jī)并列推土96一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)多刀推土(分批集中、一次推送)
當(dāng)運(yùn)距較遠(yuǎn)又土質(zhì)較堅(jiān)硬時(shí),宜多次鏟土,一次推送。槽型推土當(dāng)土層較厚時(shí),可利用前次推土的槽形推土,可減少土的散失量,增大推土量。97一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)7、推土機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算(1)推土機(jī)小時(shí)生產(chǎn)率Ph,按下式計(jì)算(2)推土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率Pd,按下式計(jì)算98一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)(二)鏟運(yùn)機(jī)施工鏟運(yùn)機(jī)按行走方式分拖式和自行式兩種。鏟運(yùn)機(jī)是一種利用裝在前后輪軸或左右履帶之間的帶有鏟刃的鏟斗,在行進(jìn)中順序完成鏟削、裝載、運(yùn)輸和卸鋪的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。99自行式一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)1、特點(diǎn):能綜合完成挖土、運(yùn)土、平土或填土等全部土方施工工序;對(duì)行駛道路要求較低;操縱靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便,生產(chǎn)率高;2、適用范圍:用于大面積土方場(chǎng)地平整;開(kāi)挖大基坑、溝槽以及填筑路基、堤壩等工程鏟運(yùn)含水量不大的松土和普通土;不適于在礫石層和凍土地帶及沼澤區(qū)工作。
自行式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距800—3500m的大型土方工程,以運(yùn)距在800-1500m的范圍內(nèi)生產(chǎn)效率最高。拖式鏟運(yùn)機(jī)適用于運(yùn)距在80-800m的土方工程,而運(yùn)距在200~350m時(shí)效率最高。運(yùn)距愈長(zhǎng)、生產(chǎn)效率愈低,超過(guò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)應(yīng)考慮汽車(chē)運(yùn)輸100(二)鏟運(yùn)機(jī)施工3.鏟運(yùn)機(jī)的開(kāi)行路線(xiàn)⑴環(huán)形路線(xiàn):用于地段短、起伏不大、填方不高(<1.5m)的挖填工程。每隔一定時(shí)間變換鏟運(yùn)機(jī)行駛方向,以免機(jī)械單側(cè)磨損。適用施工地段較短的情況。⑵8字形路線(xiàn):用于地段狹長(zhǎng)、起伏大、挖填交替的工程。一個(gè)循環(huán)完成兩次鏟土和卸土,減少了轉(zhuǎn)彎次數(shù)和空駛距離,一個(gè)循環(huán)中兩次轉(zhuǎn)彎方向不同,鏟運(yùn)機(jī)機(jī)械磨損均勻。101(二)鏟運(yùn)機(jī)施工4.鏟運(yùn)機(jī)施工方法
(1)下坡鏟土:借助其重力來(lái)加大鏟土能力,縮短裝土?xí)r間,提高生產(chǎn)率。
(2)跨鏟法:采用預(yù)留土埂間隔鏟土的方法減少向外撒土量,挖土埂時(shí)增加了兩個(gè)自由面,阻力減小,達(dá)到“鏟土快,鏟斗滿(mǎn)”的效果。(3)助鏟法:在堅(jiān)硬的土層中鏟土?xí)r,另配一臺(tái)推土機(jī)在鏟運(yùn)機(jī)的后拖桿上進(jìn)行頂推,協(xié)助鏟土,以縮短鏟土的時(shí)間。102(二)鏟運(yùn)機(jī)施工
●波浪式鏟土法:鏟土開(kāi)始時(shí),鏟刀以最大深度切入土中,隨著負(fù)荷增加、車(chē)速降低,相應(yīng)減小切土深度,依次反復(fù)進(jìn)行,直至鏟斗裝滿(mǎn)為止,適用于較硬土層。
●雙聯(lián)鏟運(yùn)法:拖式鏟運(yùn)機(jī)的動(dòng)力有富余時(shí),可在拖拉機(jī)后串連兩個(gè)鏟斗進(jìn)行雙聯(lián)鏟運(yùn)。對(duì)堅(jiān)硬土層,可先鏟滿(mǎn)一個(gè)斗,再鏟另一個(gè)斗,即“雙聯(lián)單鏟”;對(duì)松軟土層,可兩個(gè)斗同時(shí)鏟土,即“雙聯(lián)雙鏟”。103(二)鏟運(yùn)機(jī)施工5、鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)效率
分類(lèi):
按其行走裝置的不同,分為履帶式和輪胎式兩類(lèi)。按其工作裝置的不同,分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟。
按其操縱機(jī)械的不同,分為機(jī)械式和液壓式兩類(lèi),機(jī)械式現(xiàn)使用較少。(三)單斗挖土機(jī)施工液壓式單斗挖土機(jī)
104一、常用土方施工機(jī)械的施工特點(diǎn)105(三)單斗挖土機(jī)施工1.正鏟挖土機(jī)挖土特點(diǎn):“向進(jìn)向上,強(qiáng)制切土”。其挖掘能力大,生產(chǎn)率高;適用范圍:用于開(kāi)挖停機(jī)面以上的一~三類(lèi)土,它與運(yùn)土汽車(chē)配合能完成整個(gè)挖運(yùn)任務(wù)。可用于開(kāi)挖大型干燥基坑以及土丘等。106(三)單斗挖土機(jī)施工開(kāi)挖方式
根據(jù)挖土機(jī)的開(kāi)挖路線(xiàn)與運(yùn)輸工具的相對(duì)位置不同,分為:
1)正向挖土側(cè)向卸土;
2)正向挖土后方卸土;107108當(dāng)基坑寬度稍大于正工作面的寬度時(shí),為了減少挖土機(jī)的開(kāi)行次數(shù),可采用加寬工作面的辦法,挖土機(jī)按“之”字形路線(xiàn)開(kāi)行(圖a)。當(dāng)基坑的深度較大時(shí),則開(kāi)行通道可布置成多層(圖b),即為三層通道的布置。1.正鏟挖土機(jī)2.反鏟挖土機(jī)挖土特點(diǎn):“后退向下,強(qiáng)制切土”。適用范圍:其挖掘力比正鏟小,能開(kāi)挖停機(jī)面以下的一~三類(lèi)土,適用于挖基坑、基槽和管溝、有地下水的土壤或泥濘土壤。挖土布置方式:反鏟挖土機(jī)挖土?xí)r可采用溝端開(kāi)挖和溝側(cè)開(kāi)挖兩種方式。(1)溝端開(kāi)挖;(2)溝側(cè)開(kāi)挖。1093.拉鏟挖掘機(jī)挖土特點(diǎn):“后退向下,自重切土”。適用范圍:用于開(kāi)挖停機(jī)面以下的一~二類(lèi)土??捎糜陂_(kāi)挖大而深的基坑或水下挖土、填筑路基、修筑堤壩等。挖土布置方式:拉鏟挖土機(jī)的開(kāi)挖方式與反鏟挖土機(jī)的開(kāi)挖方式相似,可溝側(cè)開(kāi)挖也可溝端開(kāi)挖。
110(三)單斗挖土機(jī)施工4.抓鏟挖土機(jī)挖土特點(diǎn):“直上直下,自重切土”適用范圍:挖掘力較小,適用于開(kāi)挖停機(jī)面以下的一~二類(lèi)土,如挖窄而深的基坑、疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等,或用于裝卸碎石、礦渣等松散材料。在軟土地基的地區(qū),常用于開(kāi)挖基坑等。111分類(lèi):按行走方式分履帶式和輪胎式兩種;按工作方式分單斗式裝載機(jī)、鏈?zhǔn)胶洼喍肥窖b載機(jī)。
土方工程主要使用單斗鉸接式輪胎裝載機(jī)。具有操作輕便、靈活、轉(zhuǎn)運(yùn)方便、快速等特點(diǎn)。適用范圍:用于裝卸土方和散料,也可用于松軟土的表層剝離、地面平整和場(chǎng)地清理等工作。(四)裝載機(jī)112
壓實(shí)機(jī)械根據(jù)壓實(shí)原理分為沖擊式、碾壓式和振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械三大類(lèi)。1.沖擊式壓實(shí)機(jī)械分類(lèi):主要有蛙式打夯機(jī)和內(nèi)燃式打夯機(jī)兩類(lèi),蛙式打夯機(jī)一般以電為動(dòng)力。適用范圍:
狹小的場(chǎng)地和溝槽作業(yè),也可用于室內(nèi)地面的夯實(shí)及大型機(jī)械無(wú)法到達(dá)的邊角的夯實(shí)。(五)壓實(shí)機(jī)械1132.碾壓式壓實(shí)機(jī)械分類(lèi):按行走方式分自行式壓路機(jī)和牽引式壓路機(jī)兩類(lèi)。自行式壓路機(jī)常用的有光輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)。適用范圍:自行式壓路機(jī)主要用于土方、礫石、碎石的回填壓實(shí)及瀝青混凝土路面的施工。牽引式壓路機(jī)的行走動(dòng)力一般采用推土機(jī)牽引。114(五)壓實(shí)機(jī)械
3.振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械分類(lèi):按行走方式分為手扶平板式振動(dòng)壓實(shí)機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)兩類(lèi)。適用范圍:手扶平板式振動(dòng)壓實(shí)機(jī)主要用于小面積的地基夯實(shí)。振動(dòng)壓路機(jī)是效率高、經(jīng)濟(jì),主要用在工程量大的大型土石方工程中。手扶式振動(dòng)壓路機(jī)115(五)壓實(shí)機(jī)械土方機(jī)械的選擇原則:根據(jù)工程特點(diǎn)和技術(shù)條件,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇效率高、費(fèi)用低的機(jī)械。土方機(jī)械選擇要點(diǎn):
(1)地形起伏不大,平均運(yùn)距短,挖填平整土方的面積較大,土的含水量適當(dāng),可選鏟運(yùn)機(jī)。
(2)地形起伏較大的丘陵地帶,當(dāng)挖土高度在3m以上,運(yùn)輸距離超過(guò)1km,工程量較大且又集中時(shí),可采用下述三種方式進(jìn)行挖土和運(yùn)土:
1)正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車(chē)進(jìn)行施工;
2)用推土機(jī)將土推入漏斗,并用自卸汽車(chē)在漏斗下承土并運(yùn)走。
3)用推土機(jī)預(yù)先把土推成一堆,用裝載機(jī)把土裝到汽車(chē)上運(yùn)走。二、土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇及配套計(jì)算(一)土方機(jī)械的選擇116第四節(jié)土方機(jī)械化施工(3)開(kāi)挖基坑時(shí)根據(jù)下述原則選擇機(jī)械
1)土的含水量較小,可結(jié)合運(yùn)距長(zhǎng)短、挖掘深淺,分別采用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或正鏟挖土機(jī)配合自卸汽車(chē)進(jìn)行施工。
2)如地下水位較高,則采用反鏟,拉鏟或抓鏟挖土機(jī)配合自卸汽車(chē)較為合適,坑上作業(yè)。(4)移挖作填或基坑、管溝的回填土方施工,運(yùn)距在60~100m內(nèi)宜選用推土機(jī)。(5)
長(zhǎng)槽式開(kāi)挖
指在地面上開(kāi)挖具有一定截面、長(zhǎng)度的基槽或溝槽,適于挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝,宜采用反鏟挖土機(jī);若為水中取土或土質(zhì)為淤泥,且坑底較深,則可選擇抓鏟挖土機(jī)挖土。若土質(zhì)干燥,槽底開(kāi)挖不深,基槽長(zhǎng)30m以上,可采用推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)施工。117二、土方挖運(yùn)機(jī)械的選擇及配套計(jì)算土方機(jī)械配套計(jì)算時(shí),應(yīng)先確定主導(dǎo)施工機(jī)械,其它機(jī)械應(yīng)按主導(dǎo)機(jī)械的性能進(jìn)行配套選用。當(dāng)用挖土機(jī)挖土,汽車(chē)運(yùn)土?xí)r,應(yīng)以挖土機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械。1、挖土機(jī)數(shù)量N
P——挖土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率(臺(tái)班產(chǎn)量m3/臺(tái)班)
Q——土方量(立方米);
T——工期(工作日);
C——每天工作班;
K——時(shí)間利用系數(shù),一般取0.8~0.9。
(二)挖土機(jī)與運(yùn)土車(chē)輛的配套計(jì)算原則1182、單斗挖土機(jī)的生產(chǎn)率
q——土斗容量(立方米);tc——挖土機(jī)每次循環(huán)延續(xù)時(shí)間(秒),即每挖一斗的時(shí)間,對(duì)W-100正鏟挖土機(jī)為25~40秒,對(duì)W-100拉鏟挖土機(jī)為45~60秒;KC——土斗的充盈系數(shù),一般取0.8~1.1;KS——土的最初可松性系數(shù);KB——工作時(shí)間利用系數(shù),一般為0.6~0.8。119(二)挖土機(jī)與運(yùn)土車(chē)輛的配套計(jì)算原則.3、運(yùn)輸車(chē)輛計(jì)算
運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量:
N′=T′/t′T′——運(yùn)輸車(chē)輛每裝卸一車(chē)土循環(huán)作業(yè)所需時(shí)間(s);t′——運(yùn)輸車(chē)輛裝滿(mǎn)一車(chē)土的時(shí)間(s)運(yùn)輸車(chē)輛的載重量:為挖土機(jī)鏟斗重的整數(shù)倍,一般為3-5倍。120(二)挖土機(jī)與運(yùn)土車(chē)輛的配套計(jì)算原則填筑前的準(zhǔn)備工作:在土方填筑前,應(yīng)清除基底上的垃圾、樹(shù)根及坑穴中的水、淤泥和雜物等。在建筑物或構(gòu)筑物地面下的填方或厚度小于0.5m的填方,應(yīng)清除基底上的草皮、垃圾和軟弱土層。在穩(wěn)定山坡上填方,當(dāng)山坡坡度為1/10~1/15時(shí),應(yīng)清除基底上的草皮;坡度陡于1/5時(shí),應(yīng)將基底挖成階梯形,階寬不小于1m。當(dāng)填方基底為耕植土或松土?xí)r,應(yīng)將基底輾壓密實(shí)。第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)思考1:為什么建筑物沉降過(guò)大,室內(nèi)地坪和散水大面積開(kāi)裂原因之一就是由于回填壓實(shí)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求的緣故。121
要正確選擇填土的種類(lèi)和填筑方法。填方土料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。填筑要求:填土應(yīng)盡量采用同類(lèi)土填筑。如采用不同類(lèi)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。碎石類(lèi)土、砂土和爆破石碴,可用作表層以下的填料;其最大粒徑不得超過(guò)每層鋪填厚度的2/3(當(dāng)使用振動(dòng)輾時(shí),不得超過(guò)每層鋪填厚度的3/4)。含水量符合壓實(shí)要求的粘性土,可用作各層填料;碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土,僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方工程;淤泥、凍土和膨脹土不能用作填料;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。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(guò)設(shè)計(jì)要求。一、填筑的要求122第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)
填土的壓實(shí)方法一般有碾壓法、夯實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法。原理:利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí),使土壤達(dá)到所需的密實(shí)度。碾壓機(jī)械有光面碾(壓路機(jī))、羊足碾和氣胎碾。特點(diǎn)及適用范圍:光面碾:對(duì)砂土、粘性土勻可壓實(shí);羊足碾:需要較大的牽引力,且只宜壓實(shí)粘性土;氣胎碾:在工作時(shí)是彈性體,其壓力均勻,填土質(zhì)量較好。
二、填土壓實(shí)方法(一)碾壓法123第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)原理:利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤,用于小面積回填。夯實(shí)方法:人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種。夯實(shí)機(jī)械:機(jī)械:夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)。人工:木夯、石夯、飛硪等。原理:借助振動(dòng)機(jī)械使壓實(shí)機(jī)械振動(dòng),土顆粒在振動(dòng)力的作用下發(fā)生相對(duì)位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。適用范圍:可使土受振動(dòng)和碾壓兩種作用,碾壓效率高,適用于大面積填方工程。(二)夯實(shí)法(三)振動(dòng)壓實(shí)法124第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)(三)振動(dòng)壓實(shí)法
填土壓實(shí)的影響因素較多,主要有壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。1.壓實(shí)功的影響壓實(shí)功是指壓實(shí)工具的質(zhì)量、碾壓次數(shù)、錘落高度、碾壓時(shí)間等。填土壓實(shí)后的密度與所耗的功的關(guān)系見(jiàn)圖。三、填土壓實(shí)的影響因素
土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系示意圖125松土應(yīng)先輕后重第五節(jié)土方的填筑與壓實(shí)2.含水量的影響填土含水量應(yīng)達(dá)到最佳含水量。
最佳含水量:壓實(shí)功一定時(shí),使回填土達(dá)到最大干密度的含水量。含水量的大小直接影響碾壓(或夯實(shí))遍數(shù)和質(zhì)量。
較為干燥的土,由于摩阻力較大,而不易壓實(shí);當(dāng)土具有最佳含水量時(shí),土的顆粒之間因水的潤(rùn)滑作用使摩阻力減小,在同樣壓實(shí)功作用下,得到最大的密實(shí)度。不同土質(zhì)有不同最佳含水量。工地簡(jiǎn)單檢驗(yàn)粘性土含水量的方法一般是以手握成團(tuán)落地開(kāi)花為適宜。過(guò)濕翻晾,過(guò)干灑水。1263.鋪土厚度的影響密實(shí)度隨壓實(shí)厚度遞減。鋪得過(guò)厚,每層的碾壓遍數(shù)增加;
鋪得過(guò)薄,總壓實(shí)遍數(shù)增加。
最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實(shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最少。上述三方面因素之間是互相影響的。壓實(shí)作用沿深度的變化填土施工時(shí)的分層厚度及壓實(shí)遍數(shù)壓實(shí)機(jī)具分層厚度(mm)每層壓實(shí)遍數(shù)平碾250~300
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