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文檔簡介

思考1:要建造一個亭子,第一步要做什么?思考2:你見過哪些土方工程?前言:地形作用1分隔空間2控制視線3提供活動場地

4引導人流5解決排水6改善小氣候7改善種植條件3提供活動場地

4引導人流5解決排水2控制視線3提供活動場地

4引導人流2控制視線3提供活動場地

6改善小氣候5解決排水4引導人流2控制視線1.分隔空間:將景觀空間分隔成形體、大小、高低變化的小空間,再將其合理地組織起來能使得景觀空間更加有層次,能夠加強景觀的縱深感和趣味感。2.控制視線:遮蔽視線合理安排視線,控制景物的藏與漏。構造“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的視覺形象。3.提供活動場地:豐富多彩的地形可以適合不同的功能類型的景觀,設計者應充分考慮使用者多種多樣的活動需求,結合用地實際情況進行地形設計。操場一般通過一些預制元素組成,Schmidt教授在德國慕尼黑設計了這樣一種景觀。然而這里沒有典型的操場元素,只是通過兩種材料/色系(花紋以及綠草)組成并且在地形上進行了修改。同時這種起起伏伏的景觀還喚起了兒童在此嬉戲的童心。4.引導人流:5.解決排水:解決場地排水是地形的又一個重要的功能。地形過于平坦不利于排水,容易積水而破壞土壤穩定性,對建筑物、道路以及植物生長都不利。地形的排水作用應與景觀中的水景結合考慮,處理得當可形成溪、澗、跌水、等景觀效果。6.改善小氣候:如在夏季較熱地區的景觀,可考慮在夏季風的上風向位置設置湖泊水池,水體會對夏季風有降溫的作用,使人感覺更涼爽。利用地形使建筑能得到夏季微風和阻礙冬季風的分析7.改善種植條件:可將地形加以處理,使其有一定的高低起伏并適當結合水體設計。為植物的生長創造了豐富多樣的生境。這樣一方面可以增加地表的表面積,增加綠地的植物量;另一方面可以為植物提供更為豐富的生存環境,有利于景觀多樣化的發展。杭州太子灣公園北方女神(LadyoftheNorth)是世界上最大的人造地形景觀、人形雕塑,高34米,長達400米。位于英國諾森伯蘭郡克拉姆靈頓附近公園里。雕塑的靈感誕生于2004年,在2013年國際房地產大獎賽中贏得“全球最佳景觀建筑獎”。一:認識土的類別及工程性質二:等高線識別及應用三:土方工程施工要點四:計算土方工程量五:繪制等高線主要內容:一、認識土的類別及工程性質工作任務1:土的類別及工程性質

1、根據土的顆粒大小可分為:巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土。詳細的分類,見《巖土工程勘察規范》GB50021-20012、根據土的開挖難易程度分為:松軟土、普通土、堅土……等八大類。土的工程分類土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具一類土松軟土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,少許用腳蹬二類土普通土II粉質粘土;潮濕的黃土;種植土用鍬、鋤頭挖掘,少許用鎬翻松三類土堅土III軟及中等密實粘土;重粉質粘土、礫石土;干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質粘土;壓實的填土主要用鎬,少許用鍬、鋤頭挖掘,部分用撬棍四類土砂礫堅土IV堅硬密實的粘性土或黃土;含碎石卵石的中等密實的粘性土或黃土;粗卵石;天然級配砂石;軟泥灰巖整個先用鎬、撬棍,后用鍬挖掘,部分用楔子及大錘五類土軟石V~VI硬質粘土;中密的頁巖、泥灰巖、白奎土;膠結不緊的礫巖;軟石灰及貝殼石灰石用鎬或撬棍、大錘挖掘,部分使用爆破方法六類土次堅石VII~IX泥巖、砂巖、礫巖;堅實的頁巖、泥灰巖,密實的石灰巖;風化花崗巖、片麻巖及正長巖用爆破方法開挖,部分用風鎬七類土堅石X~XIII大理石;輝綠巖;粉巖;粗、中?;◢弾r;堅實的白云巖、砂巖、礫巖、片麻巖、石灰巖;微風化安山巖;玄武巖用爆破方法開挖八類土特堅石XIV~XVI安山巖;玄武巖;花崗片麻巖;堅實的細?;◢弾r、石英巖、輝長巖、粉巖、角閃巖用爆破方法開挖土的工程分類

按開挖的難易程度分為八類一類土(松軟土)二類土(普通土)

三類土(堅土)四類土(砂礫堅土)

機械或人工直接開挖五類土(軟石)六類土(次堅石)七類土(堅石)八類土(特堅石)爆破開挖思考2:在施工現場如何對土的類別進行簡易判別?工作任務2:認識土的工程性質1、土的天然含水量2、土的天然密度3、土的干密度4、土的可松性5、土的滲透性1、土的天然含水量土的天然含水量是指土中水的質量與土的固體顆粒之間的質量比,以百分數表示。

mw——土中水的質量;

ms——土中固體顆粒的質量土的含水量測定方法:把土樣稱量后放入烘箱內進行烘干(100-105°C),直至重量不在減少為止,稱量。第一次稱量為含水狀態土的質量,第二次稱量為烘干后土的質量ms,利用公式可計算出土的天然含水量。如何測定土的含水量?1、土的天然含水量土的含水量表示土的干濕程度。土的含水量:5%以內,干土;

5-30%以內,潮濕土;大于30%,濕土。各類土的最佳含水量如下:砂土為8%-12%;粉土為9%-15%;粉質粘土為12%-15%;粘土為19%-23%。工程意義:含水量對于挖土的難易,施工時邊坡穩定及回填土的夯實質量都有影響。2、土的天然密度土的天然密度

天然密度是指土在天然狀態下單位體積的質量,用ρ表示,即氣水土圖1-2mmgvm——土體的質量;V——土的天然體積。3、土的干密度土的干密度:指單位體積土中固體顆粒的質量,用ρd表示,即

mS——土中固體顆粒的質量

V——土的天然體積干密度工程意義:在填土壓實時,土經過打夯,質量不變,體積變小,干密度增加,我們通過測定土的干密度ρd,從而可判斷土是否達到要求的密實度。干密度對土方施工有什么影響?4、土的可松性土的最初可松性:天然土經開挖后,其體積因松散而增加,雖經振動夯實,仍然不能完全復原,土的這種性質稱為土的可松性。KS、KS′——土的最初、最終可松性系數V1——土在自然狀態下的體積V2——土經開挖成松散狀態下的體積V3——土經壓(夯)實后的體積土的最初可松性系數KS是計算車輛裝運土方體積及挖土機械的主要參數;土的最終可松性系數是計算填方所需挖土工程量的主要參數。

土的可松性對土方施工有什么影響?

自然狀態下的土,經開挖后,其體積因松散而增加,以后雖經回填壓實,仍不能恢復成原來的體積.土的這種性質稱為可松性.

土的可松性大小用可松性系數表示:式中:Ks——最初可松性系數;Ks’——最終可松性系數;V1——土在自然狀態下的體積(天然密實土);

V2——土經開挖后松散狀態下的體積(松土);

V3——土經回填壓實后的體積(壓實土)。

V1<

V3<V21<KS′<KS312VVV說明:(1)計算土方量:用天然密實土的體積V1

(2)土方運輸:用松土的體積V2,考慮KS

(3)土方回填:用壓實土的體積V3,考慮KS′土的類型KsKs’一類土

1.08

~1.171.01~

1.03二類土

1.14~

1.241.02~

1.05三類土

1.24~

1.301.04~

1.07四類土

1.26~

1.451.06~

1.20五類土

1.30~

1.501.10~

1.30六類土

1.45~

1.501.28~

1.30土的可松性系數案例1208m3某基坑208m3

,現需回填,用2m3

的裝載車從附近運土,問需要多少車次的土?

(KS=1.20,KS’=1.04)答:填方用土:

V1=V3/KS’=208/1.04=200m3(原狀土)

V2=KSV1=1.20*200=240m3(松散土)

2m3

的裝載車運土需要車次:

n=240/2=120車次例:建筑物外墻為條形毛石基礎,基礎平均截面面積為3.0m2,基坑深2.0m,底寬為1.5m,地基為亞粘土,計算100延米長的基槽土方挖方量、填土量和棄土量。(Ks=1.30,K/s=1.05)解:案例21(4)可松性例題:已知基坑體積2000m3,基礎體積1200m3,土的最初可松性系數1.14,最后可松性系1.05。問應外運多少松土?回填土V3:2000-1200=800m3預留原土:800/1.05=762m3多余原土:2000-762=1238m3外運松土:1238×1.14=1411m3(4)可松性例題:已知基坑體積2000m3,基礎體積1200m3,土的最初可松性系數1.14,最后可松性系1.05。問應外運多少松土?全部松土:2000×1.14=2280m3其中用于回填x,外運2280-xx對應原土:x/1.14,對應回填土x/1.14×1.05已知x/1.14×1.05

=2000-1200,則x=869m3可得外運松土=2280-869=1411m3

土體孔隙中的自由水在重力作用下會產生流動,土體被水透過的性質稱為滲透性.土的滲透性是土的水力學主要性質之一.5、土的滲透性:Lh2h1vAB達西(H.Darcy)定律:V=K·————=K·I

h1-h2

L式中:I=————=---稱為水力坡度;K----滲透系數(m/h,m/d)為一比例系數,

當I=1.0時,V=Kh1-h2

L

h

L土的類型K(m/d)土的類型K(m/d)漂石(無砂質充填)

500

~1000粉砂0.5~

1卵石

100~

500黃土0.25~

0.5礫石

50~

150粘砂土0.1~

0.5粗砂

20~50輕砂粘土0.05~

0.1中砂

5~

20重砂粘土0.001~

0.05細砂

1~

5粘土<0.001滲透系數K經驗近似值一:認識土的類別及工程性質二:等高線識別及應用三:土方工程施工要點四:計算土方工程量五:繪制等高線主要內容:教學目標:掌握等高線地形圖判讀二、等高線識別及應用工作任務1:等高線識別韶關丹霞山華山富士山等高線——海拔高度相同的點的連線1、地形圖:將地面上的地物和地貌按一定投影方法(水平投影,即沿鉛垂線方向投影到水平面上),并按一定的比例尺和規定符號縮繪到平面圖上,這種圖稱為地形圖甲乙海平面1000米500米1500米點高出另一地點的垂直距離叫相對高度點到海平面的垂直距離叫絕對高度,即海拔山讀圖觀察等高線地形圖的特點同一等高線上海拔相等同一幅等高線地形圖上,等高距相同。等高線密集坡度陡,等高線稀疏坡度緩同一等高線上海拔有何特點?同一幅等高線地形圖上,等高距有何特點?等高線疏密與坡度的陡緩之間存在什么聯系?(1)同線等高(2)同圖等距:等高距(相鄰兩條等高線的高度差)全圖一致(3)等高線均為閉合曲線(4)等高線一般不相交、不重合(陡崖除外)(5)同圖中等高線疏密程度反映坡度緩陡小結:等高線地形圖的基本特征山體不同的部位山頂300D③②①200100100C③②①200300山脊山谷山脊等高線向低處凸山谷等高線向高處凸鞍部兩側等高線閉合,且數值相等陡崖-200-10001002003003002001000100200地形剖面圖的繪制與判讀繪制步驟:1、確定剖面線即水平基線2、確定比例尺,建立剖面圖坐標系。3、從等高線圖上的剖面線與每條等高線相交的各點,分別向下引垂線,將各點轉繪到相應的高度位置上。4、將這些點連成平滑的曲線。單位:米4002、等高線地形圖的有關計算(1)推算等高線的值:(2)計算相對高度:(3)計算兩地之間的氣溫差:(4)透視性問題:在同一幅等高線圖上,等高距是相同的,相鄰兩等高線之間的數值差為0(如在鞍部)或相差一個等高距。知道任一條等高線和等高距,可推算出該圖上其他等高線的值。1、推算等高線的值:300200400例1、如圖,判斷圖中A、B的海拔范圍各是多少?A:150米>HA>100米;B:50米>HB>0米。

位于兩條等高線之間的等高線閉合區域:◆若其高度值與兩側等高線中的較低值相等,則閉合區域內的高度值低于其等高線的高度值;◆若其高度值與兩側等高線中的較高值相等,則閉合區域內的高度值高于其等高線的高度值;(即“大于大的,小于小的”。)500米≤H1<600米200米<H2≤300米200米≤H<400米2、陡崖高度的估算:(1)判斷崖頂海拔高度:(2)判斷崖底海拔高度:(3)估算陡崖高度:

規律:若陡崖處重合的等高線或兩點間的等高線條數有n條,等高距為d,則陡崖高度H的值是:(n-1)d≤H<(n+1)d(1)斷崖頂部的E點海拔可能為()讀圖,回答:DA.59mB.99mC.199mD.259m(3)此斷崖的最大高度可能為()A.150mB.99mC.210mD.249mDAB例:該圖中A、B兩點的相對高度是多少?AB的相對高度:300<H<500(n-1)d<H<(n+1)d讀下圖,若等高線所示高度為100m、200m、300m、400m,1.2℃氣溫垂直遞減率—0.6℃/100mHI城鎮河流100400200300H與I的溫差為多少?3、計算兩地之間的氣溫差:高低高低4.坡面凸凹:高疏低密——凸坡;高密低疏——凹坡

通視情況:凸坡:從山頂看不到山麓;凹坡:從山頂可以看到山麓讀圖,從山峰向下望,將不能看見的點是()A.A點B.B點

C.C點D.D點A請把你手握成拳頭,將它看成是一個地形區。右邊是該地形區的平面圖,左邊是它的等高線圖,用你的拳頭對照著比比看,你會發現什么?教學目標:理解常見地形圖的綜合判讀和應用二、等高線識別及應用工作任務2:等高線應用向心狀水系放射狀水系a、水庫庫區宜選在河谷、山谷地區或選在“口袋形”的洼地或小盆地,因為:這些地區庫容大,有較大的集水面積

。b、大壩應建在等高線近于閉合地段,亦即盆地或洼地的最窄處,因為:可以減少工程量,節省投資,確保大壩安全。1、

確定水庫及壩址的位置:海港碼頭應選擇海水深且避風的海灣;避開含沙量大的河流,以免造成航道淤積。2、確定港口碼頭的位置:3、

確定鐵路、公路線:一般選擇坡度較緩,距離較短,彎路較少的線路。(一般沿等高線走)理由:減少修路的工程量。(道路平坦,利于車輛行駛。不易造成水土流失。)4、

確定引水路線:線路盡可能短,避免穿過山脊等障礙,并盡量利用地勢使水自流。選點選線地形狀況與區位選擇:甲乙丙選點練習1:下圖為我國華北某地等高線地形圖,回答以下問題:甲、乙、丙三條支流的畫法中不合理的是

河。丙處是山脊,不可能形成河流選點練習2:下圖為我國華北某地等高線地形圖,回答以下問題:

圖中最適宜修建水庫的攔河壩的地點是

。理由是:但隨之可能帶來的問題是:D處。工程量?。ㄋ畮煨钏看螅栴}:淹沒村莊和農田,需要移民。甲乙丙ABCDEGADBADCBADECBADGECBAD例、讀下面等高線地形圖,完成下列要求:1、小河的流向是______;計劃引小河水到C處,在AC和BC兩條線路中,__線路較合理,原因是:西北——東南ACA處比C處高,引水順勢下流,而B處比C處低,往高處引水較困難。工業區:宜建在地形平坦開闊、交通便利,水源充足,接近資源的地方。對環境有污染的廠礦:選擇河流下游,常年主導風向的下方;居民區:依山傍水,靠近水源,地勢平坦開闊的向陽地帶,交通便利,遠離污染源等。選面3、地形狀況與區位選擇:5、

工業區、居民區選址:根據等高線地形圖反映出來的地形類型、地勢起伏、坡度陡緩、結合氣候和水源條件,因地制宜地提出農林牧漁業合理布局的方案。例如:平原宜發展種植業,山區宜發展林業、畜牧業。

6、

農業生產布局影響因素:比例尺、等高距、等高線的疏密比例尺、等高距相同:等高距、等高線疏密相同:D.判斷坡度陡緩:規律等高線密→坡陡;等高線疏→坡緩比例尺大→坡陡;比例尺小→坡緩例、下面四幅圖中的等高距和等高線間隔相同,坡度最陡的應是

。B陡坡:等高線密集的地方緩坡:等高線稀疏的地方等高線

。坡陡的地方坡緩的地方等高線

。密集稀疏影響因素:比例尺、等高距、等高線的疏密D.判斷坡度陡緩:影響因素:比例尺、等高距、等高線的疏密比例尺、等高距相同:等高距、等高線疏密相同:判斷坡度陡緩:規律等高線密→坡陡;等高線疏→坡緩比例尺大→坡陡;比例尺小→坡緩比例尺、等高線疏密相同:等高距大→坡陡;等高距小→坡緩例、下面四幅圖中的比例尺和等高線間隔相同,坡度最陡的應是

。200220A280200D260200C240200B

(1)如果在甲村和乙村之間修建一條公路,應選擇____(②或③)線,理由是________________。

(2)如果在該地區建設小城鎮,甲、乙、丙、丁四個村莊發展條件最有利的是___村,理由是__________________

________。

(3)為了解決未來小城鎮的用水、用電問題,該地區計劃在④處修建水電站。選擇該處建壩的理由是_______________________

;但隨之可能帶來的問題是________________________

②坡度小,工程量小丁地勢平坦開闊,水陸交通便利工程量小(水庫蓄水量大)淹沒村莊和農田(需要移民)解析:第(1)題,該圖是我國東部沿海某地,從28°N可知是南方低山丘陵區,所以①地適宜種植的水果是柑橘。第(2)題,在低山丘陵地區修建公路一般沿等高線,這樣可降低坡度,工程量也小。第(3)題,建設小城鎮要考慮地形地勢、交通等因素。第(4)題,修建水庫建壩時要考慮口小內大,這樣工程量小、庫容量大。修建水庫帶來的

問題有:庫區會淹沒村莊和農田,需要移民。等高線分層設色地形圖利用地圖認識地勢平原一般用綠色表示,海拔越低的平原,顏色越深。丘陵、高原、山地一般用黃褐色表示,海拔越高,顏色越深。海洋、湖泊一般用藍色表示,水越深,顏色越深。積雪、冰川一般用白色表示。一:認識土的類別及工程性質二:等高線識別及應用三:土方工程施工要點四:計算土方工程量五:繪制等高線主要內容:三、土方工程的施工要點

(一)土方開挖運輸

(二)土方回填壓實1土方開挖

⑴踏勘現場;⑵熟悉圖紙、編制施工方案;⑶清除現場障礙物,平整施工場地,進行地下墓探,設置排水降水設施;⑷永久性控制坐標和水準點的引測,建立測量控制網,設置方格網、控制樁等;⑸搭設臨時設施、修筑施工道路;⑹施工機具、用料準備。1.1土方施工準備工作踏勘現場編制方案場地清表場地測量1.2

邊坡開挖場地邊坡開挖應采取沿等高線自上而下、分層、分段依次進行。在邊坡上采取多臺階同時進行開挖時,上臺階應比下臺階開挖進深不少于30m,以防塌方。邊坡臺階開挖,應作成一定坡勢以利泄水。邊坡下部設有護腳矮墻及排水溝時,在邊坡修完后,應立即進行護腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通,以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內不積水。土方工程的多臺階開挖邊坡開挖注意事項:(1)自上而下、分層、分段依次進行。(2)可以多臺階展開,注意臺階進深。(3)坡度排水、護角墻、排水溝。1.3

基坑(槽)和管溝開挖

⑴排水:基坑開挖,上部應有排水措施,防止地表水流入坑內沖刷邊坡,造成塌方和破壞基土。

⑵放線:基坑開挖,應進行測量定位、抄平放線,定出開挖寬度,根據土質和水文情況確定在四側或兩側、直立或放坡開挖,坑底寬度應注意預留施工操作面。

⑶土壁穩定:應根據開挖深度、土體類別及工程性質等綜合因素確定保持土壁穩定的方法和措施。基坑的切線開挖

⑷基坑開挖的一般程序:測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預留土層等。相鄰基坑開挖時應遵循先深后淺或同時進行的施工程序,挖土應自上而下水平分段分層進行,邊挖邊檢查坑底寬度及坡度,每3m左右修一次坡,至設計標高再統一進行一次修坡清底。大型工程基坑施工全景圖

⑸基坑開挖應防止對基礎持力層的擾動(?;油诤煤蟛荒芰⒓催M入下道工序時,應預留15(人工)~30cm(機械)一層土不挖,待下道工序開始前再挖至設計標高,以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡。超挖后回填的松軟土層持力層被雨水浸泡后留下的水漬這兩種情況都是基坑土方施工要避免出現的!最常遇到的情況有:開挖后,地基土被地下水、雨水或鄰近管道、漏水浸泡;機械(爆破)開挖將基底土層松動;地基超挖未做處理即隨意用松土填平;地基長時間曝曬,失水過多,而導致疏松。施工中土的原狀結構如遭到破壞,將會使地基強度下降變形增大,最終產生不均勻下沉。

⑹在地下水位以下挖土,應在基坑內設置排水溝、集水井或其它施工降水措施,降水工作應持續到基礎施工完成;⑺雨季施工時基坑槽應分段開挖,挖好一段澆筑一段墊層;

⑻棄土應及時運出,在基坑槽邊緣上側臨時堆土、材料或移動施工機械時,應與基坑上邊緣保持1m以上的距離,以保證坑壁或邊坡的穩定;⑼基坑挖完后,應組織有業主、設計、勘察、監理四方參與的基坑驗槽,并報質監站驗證。符合要求后方可進入下一道工序。四方參與基坑驗槽驗槽基槽(坑)開挖完畢并清理好以后,在墊層施工以前,施工單位應會同勘察、設計單位、監理單位、建設單位一起進行現場檢查并驗收基槽,通常稱為驗槽。驗槽是確保工程質量的關鍵程序之一,合格簽證后,再進行基礎工程施工。驗槽目的在于檢查地基是否與勘察設計資料相符合。驗槽驗什么?核對基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底標高。核對基槽(坑)土質和地下水情況??昭?、古墓、古井、防空掩體及地下埋設物的位置、深度、形狀。如何驗槽?(1)觀察——眼(2)釬探將一定長度的鋼釬打入槽底以下的土層內,根據每打入一定深度的錘擊次數,間接的判斷地基土質的情況。打釬分人工和機械兩種方法。鋼釬用直徑為22~25毫米的鋼筋制成,釬長為1.8~2.0米,將鋼釬垂直打入土中,并記錄每打入土層30厘米的錘擊數。釬孔布置和釬探深度注:對于較軟弱的新近沉積粘性土和人工雜填土的地基,釬孔間距應不大于1.5米釬探記錄和結果分析《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002對土方開挖的有關規定:土方開挖工程質量檢驗標準基坑開挖的過程放線——場地清理、做好排水——開挖————修坡、整平——留足預留土——驗槽2土壁支護

土壁的穩定主要是由土體內磨擦阻力和粘結力來保持平衡的。一旦土體失去平衡,土體就會塌方,這不僅會造成人身安全事故、影響工期,有時還會危及附近的建(構)筑物。

⑴邊坡過陡;⑵雨水、地下水滲入基坑;⑶基坑上口邊緣堆載過大;⑷土方開挖順序、方法未遵守“從上至下、分層開挖;開槽支撐、先撐后挖”的原則。2.1造成土壁塌方的原因基坑塌方搶險救人宜萬鐵路巖崩滑坡事故

2007年11月20日,高陽寨隧道發生巖崩事故,滑坡體總方量約3000m3。施工人員1死1傷2失蹤。一輛長途客車途經事發現場被埋入巨石下,31人無人生還。巖崩滑坡事故現場全景巖石崩塌處崩塌的巨石客車被埋,車上有乘客31人上?!吧徎ê优暇霸贰痹诮欠空w倒塌

6月27日6時左右,上海閔行區“蓮花河畔小區”一棟在建13層住宅樓整體倒塌。這是建國以來建筑業最令人恐怖的倒樓事件。

兩側壓力差產生的水平力超過了樁基的抗側能力

駭人聽聞的上海倒樓事件令土木人蒙羞,開發商、承包商、監理工程師和負有監管職責的政府官員將被釘在土木建設史的恥辱柱上!

邊坡的留設應符合規范的要求。

挖填高度——高度大則坡度系數大,高度小則坡度系數小,甚至不放坡;

土的工程性質——土的類別、含水量,有無地下水等。土的類別低(密度小)、含水量大,則坡度系數大;土的類別高(密度大)、含水量小,則坡度系數小;

施工的特點——坡頂是否有荷載?施工期長短?施工季節?

人工作業還是機械作業?2.2防治塌方的措施2.2.1

放足邊坡

對坡頂有荷載(尤其是有動荷載)、使用時間長、且跨越冬雨季施工的邊坡應留有充足的安全系數。2.2.2

土壁支護為縮小施工面,減少土方,或受場地的限制不能放坡時,則可設置土壁支撐。⑴基槽支護根據擋土板的不同,分為水平擋土板及垂直擋土板兩類。前者擋土板的布置又分為間斷式和連續式兩種。間斷式水平擋土板支撐橫撐式支撐:用于寬度不大、深度小的溝槽開挖

對松散、濕度大的土可用連續式水平擋土板支撐,挖土深度可達5m。對松散和濕度很高的土可用垂直擋土板式支撐,其挖土深度不限。垂直擋土板式支撐⑵一般基坑的支護方法

一般基坑的支護方法有:斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時擋土墻支撐法等,施工時按適用條件進行選擇。①簡易支護僅適用于部分地段放坡不夠的寬度較大的基坑使用僅適用于部分地段下部放坡不夠的寬度較大的基坑使用先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板并用斜撐支頂,擋土板內側填土夯實。②斜柱支撐③錨拉支撐先沿基坑邊緣打設柱樁,在柱樁內側支設擋土板,柱樁上端用拉桿拉緊,擋土板內側填土夯實。2.2防治塌方的措施適用于深度不大的大型基坑或機械挖土時使用適用于深度不大的大型基坑或用機械挖土不能安設橫(斜)撐時使用共60頁第12頁⑴對可能產生滑坡的地段,不宜在雨期挖方,并應遵循先整治后開挖和由上至下的開挖順序,嚴禁先切除坡腳或在滑坡體上棄土。2.2.4完善施工技術措施

⑵應根據挖方深度、邊坡高度和土的類別確定挖方上邊緣至土堆坡腳的距離,當土質干燥密實時不小于3m,當土質松軟時不小于5m。坡頂堆土的最小距離

⑶邊坡有危巖、孤石、崩塌體等不穩定的跡象時要先做妥善處理。對軟土土坡和極易風化的軟質巖石邊坡,開挖后應對坡腳、坡面采取噴漿、抹面、嵌補、砌石等保護措施,并作好坡頂、坡腳排水。高達530m的邊坡錨固邊坡支護支撐垛防治邊坡崩塌大石加固崩塌防治邊坡簡易護理邊坡主動防護網石籠網護坡石籠網護岸2.3

深基坑的支護

深基坑支護的基本要求:

●確保支護結構能起擋土作用,基坑邊坡保持穩定;●確保相鄰的建(構)筑物、道路、地下管線的安全,不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害;●通過排水降水等措施,確保基礎施工在地下水位以上進行。上海環球金融中心基礎施工地鐵車站的深基坑支護常用的支護結構體系排樁式土釘墻噴錨支護鋼管樁挖孔灌注樁鋼板樁板墻式板樁式組合式粉體噴射注漿樁墻鉆孔灌注樁高壓噴射注漿樁墻深層攪拌水泥土樁墻逆作拱墻式邊坡穩定式排樁與板墻式水泥擋土墻式現澆地下連續墻灌注樁與水泥土樁結合加筋水泥土圍護墻型鋼橫擋板2.3.1

擋土灌注樁支護適于開挖面積大、深度大于6m、不允許放坡、鄰近有建(構)筑物的基坑支護。

開挖前在基坑周圍設置砼灌注樁,樁的排列有間隔式、雙排式和連續式,樁頂設置砼連系梁或錨樁、拉桿。施工方便、安全度好、費用低。深基坑的間隔式排樁支護2.3.2

擋土灌注樁與土層錨桿結合支護適于大型較深基坑,施工期較長,鄰近有建筑物,不允許支護,、鄰近地基不允許有下沉位移時使用

樁頂不設錨樁、拉桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜向打入錨桿,達到強度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間挖土,直至設計深度。深基坑的間隔式排樁支護樁頂連系梁懸臂支護樁錨桿及橫撐2.3.3土層錨桿支護在立壁土層上鉆(掏)孔至要求深度,孔內放入鋼筋,灌入水泥砂漿或化學漿液,使之與土層結合成抗拉錨桿,將立壁土體側壓力傳至穩定土層。適于較硬土層或破碎巖石中開挖較大較深基坑,鄰近有建筑物須保證邊坡穩定時采用基坑錨桿支護施工中天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設置土釘(亦稱砂漿錨桿)并與噴射砼面板相結合,形成類似重力擋墻的土釘墻,以抵抗墻后的土壓力,保持開挖面的穩定。也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻。2.3.4土釘墻支護鉆孔插筋、注漿鋪設鋼筋網噴射砼護面土釘墻支護2.3.5鋼板樁支撐當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時,采用板樁作為支護結構,既可擋土、防水,還可防止流砂的發生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。鋼板樁+水平支撐U型鋼板樁插打入土U型板樁相互連接2.3.6

內撐式支護

由支護樁或墻和內支撐組成,適用于各種地基土層,缺點是內支撐會占用一定的施工空間。北京地鐵熊貓環島車站基坑鋼管支護大型深基坑的鋼管對撐支護制作深基坑砼構架構架支護下挖樁間土方灌注滬混凝土逆作法施工

2.3.7

地下連續墻支護地下連續墻成槽施工

先建造鋼筋砼地下連續墻,達到強度后在墻間用機械挖土。該支護法剛度大、強度高,可擋土、承重、截水、抗滲,可在狹窄場地施工,適于大面積、有地下水的深基坑施工。SH350連續墻抓斗—成槽機三一重工槽段的連接點擊動畫水泥攪拌樁導墻施工導墻施工完泥漿系統--泥漿池成槽施工鋼筋籠吊裝鎖口管起拔砼澆筑深基坑邊坡支護坍塌事故事故附近的房屋已被全部推倒陷落的車輛被吊起清理塌陷現場事故造成21人死亡,經濟損失約1.5億元,是中國地鐵建設史上最慘痛的事故。共60頁

第32頁2土壁支護3施工排水

基坑開挖時,流入坑內的地下水和地表水如不及時排除,會使施工條件惡化、造成土壁塌方,亦會降低地基的承載力。3.1明排水法一般采用截、疏、抽的方法。

截:在現場周圍設臨時或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤,以攔截雨水、潛水流入施工區域;

疏:在施工范圍內設置縱橫排水溝,疏通、排干場內地表積水;

抽:在低洼地段設置集水、排水設施,然后用抽水機抽走。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。⑴明溝與集水井排水在基坑的一側或四周設置排水明溝,在四角或每隔20~30m設一集水井,排水溝始終比開挖面低0.4~0.5m,集水井比排水溝低0.5~1m,在集水井內設水泵將水抽排出基坑。適用于土質情況較好、地下水量不大的基坑排水普通明溝與集水井排水法共60頁

第38頁⑵分層明溝排水

當基坑開挖土層由多種土層組成,中部夾有透水性強的砂類土時,為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡,宜在基坑邊坡上分層設置明溝及相應的集水井。適用于深度較大、地下水位較高、上部有透水性強的土層的基坑排水分層明溝排水法共60頁

第39頁⑶深層明溝排水

當地下基坑相連,土層滲水量和排水面積大,為減少大量設置排水溝的復雜性,可在基坑內的深基礎或合適部位設置一條縱、長、深的主溝,其余部位設置

邊溝或支溝與主溝連通,通過基礎部位用碎石或砂子作盲溝。適用于深度大的大面積地下室、箱基的基坑施工排水深層明溝排水法3.2

施工降水

在含水豐富的土層中開挖大面積基坑時,明溝排水法難以排干大量的地下涌水,當遇粉細砂層時,還會出現嚴重的翻漿、冒泥、涌砂現象,不僅基坑無法挖深,還可能造成大量水土流失、邊坡失穩、地面塌陷,嚴重者危及鄰近建筑物的安全。遇有此種情況時應采用井點降水的人工降水方法施工。地下室電梯井局部二次降水全基坑輕型井點降水3.2.1井點降水的作用防止地下水涌入坑內防止邊坡由于地下水的滲流而引起的塌方使坑底的土層消除了地下水位差引起的壓力,因此防止了坑底的管涌降水后,使板樁減少了橫向荷載消除了地下水的滲流,也就防止了流砂現象降低地下水位后,還能使土壤固結,增加地基土的承載能力3.2.2井點降水的種類輕型井點是沿基坑四周將井點管埋入蓄水層內,利用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出,將地下水位降至基坑底以下。⑴輕型井點適用于滲透系數為0.1~50m/d的土層中。降水深度為:單級井點3~6m,多級井點6~12m⑵噴射井點

是在井點管內設特制的噴射器,用高壓水泵或空氣壓縮機向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣,形成水氣射流,將地下水抽出排走。其降水深度可達8~20m。適用于開挖深度較深、降水深度大于8m,土滲透系數為3~50m/d的砂土或滲透系數為0.1~3m/d的粉砂、淤泥質土、粉質粘土。⑶電滲井點

電滲井點以井點管作負極,打入的鋼筋作正極,通入直流電后,土顆粒自負極向正極移動,水則自正極向負極移動而被集中排出。本法常與輕型井點或噴射井點結合使用。適用于滲透系數很小的飽和粘性土、淤泥或淤泥質土中的施工降水3.2施工降水共60頁

第46頁⑷管井井點

管井井點由濾水井管、吸水管和抽水機組成。管井埋設的深度和距離根據需降水面積、深度及滲透系數確定,一般間距10~50m,最大埋深可達10m,管井距基坑邊緣距離不小于1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔),適用于降水深度3~5m、滲透系數為20~200m/d的基坑中施工降水。管井井點設備簡單、排水量大、易于維護、經濟實用。3.2施工降水管井填充濾料管井抽排水PVC簡易管井共60頁

第47頁

如需降水深度較大,可采用深井井點,適用于降水深度>15m、滲透系數為10~250m/d的基坑。故稱為“深井泵法”。3.2施工降水管井井點降水點擊動畫管井井點降水共60頁

第48頁3.2.3

輕型井點降水點擊井點降水動畫⑴輕型井點的設備

由管路系統(濾管、井點管、彎聯管及總管)和抽水設備(真空泵、離心泵和水氣分離器)組成。輕型井點工作原理及濾管構造見圖:

3.2施工降水共60頁

第49頁⑵輕型井點的平面布置

①單排布置:當基坑(槽)寬度<6m、降水深度≯5m時可采用單排布置。井點管應布置在地下水的上游一側,兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度B。

②雙排布置:當基坑(槽)寬度>6m時應采用。3.2施工降水共60頁

第50頁

③環型或U型布置:當基坑面積較大時,應采用環型布置(考慮施工機械進出基坑時宜采用U型布置)。

●采用雙排、環型或U型布置時,位于地下水上游一排的井點間距應小些,下游井點的間距可大些?!袢绮捎肬形布置,則井點管不封閉的一段應在地下水的下游方向。3.2施工降水共60頁

第51頁⑶輕型井點的高程布置輕型井點降水深度一般不大于6m。井點管埋置深度H(不包括濾管),可按下式計算:

●如H值小于降水深度6m時,則可用一級井點;●當H值稍大于6m時,如降低井點管的埋置面可滿足降水深度要求時,仍可用一級井點降水;

3.2施工降水共60頁

第52頁

●在確定井點管埋置深度時,還應考慮井點管露出地面0.2~0.3m,濾管必須埋在透水層內?!癞斠患壘c達不到降水深度要求時,則可采用二級井點(見右圖)。地下室三級井點降水⑷輕型井點的設計及計算井點系統的設計應掌握施工現場地形圖、水文地質勘察資料、基坑的施工圖設計等資料。設計內容除進行井點系統的平面布置和高程布置外,尚應進行涌水量的計算,確定井管數量及井距,選擇抽水設備等工作。⑸輕型井點的埋設程序

排放總管→埋設井點管→用彎聯管將井點與總管接通→安裝抽水設備。

⑹防范井點降水不利影響的措施

井點降水必然會形成降水漏斗,從而導致周圍土壤固結并引起地面沉陷,為減少井點降水對周圍建筑物及地下管線造成影響,可考慮在井點設置線外4~5m處設置回灌井點,將井點中抽出水經沉淀后用壓力注入回灌井中,形成一道水墻。

設置擋土帷幕也可減少井點降水引起的不利影響。4流砂的防治在細砂或粉砂土層的基坑開挖時,地下水位以下的土在動水壓力的推動下極易失去穩定,隨著地下水涌入基坑。稱為流砂現象。流砂發生后,土完全喪失承載力,土體邊挖邊冒,施工條件極端惡化,基坑難以達到設計深度。嚴重時會引起基坑邊坡塌方,臨近建筑物出現下沉、傾斜甚至倒塌。4.1流砂現象廣佛地鐵桂城站基坑出現流砂,地面下沉約1.5m圖為砂包封堵搶險現場

產生流砂現象的原因有內因和外因:

內因:取決于土的性質,當土的孔隙比大、含水量大、粘粒含量少、粉粒多、滲透系數小、排水性能差等均容易產生流砂現象。因此,流砂現象極易發生在細砂、粉砂和亞粘土中,但是否發生流砂現象,還取決于一定的外因條件。4.2

產生流砂的原因流砂-基坑滿目狼籍流砂支擋強行施工

外因:是地下水在土中滲流所產生的動水壓力的大小,動水壓力GD為:

式中:

I——水力坡度(I=(h1-h2)/L);

h1-h2——水位差;

γW

——水的重度。

當地下水位較高、基坑內排水所形成的水位差較大時,動水壓力也愈大,當GD≥γ(土的浮重)時,就會推動土壤失去穩定,形成流砂現象。4.3

流砂的防治

⑴防治原則:“治流砂必先治水”。流砂防治的主要途徑一是減小或平衡動水壓力;二是截住地下水流;三是改變動水壓力的方向。⑵防治方法:

①枯水期施工法:枯水期地下水位較低,基坑內外水位差小,動水壓力小,就不易產生流砂。

②打板樁:將板樁沿基坑打入不透水層或打入坑底面一定深度,可以截住水流或增加滲流長度、改變動水壓力方向,從而達到減小動水壓力的目的。

③水中挖土:即不排水施工,使坑內外的水壓相平衡,不致形成動水壓力。如沉井施工,不排水下沉、進行水中挖土、水下澆筑砼。④人工降低地下水位法:即采用井點降水法截住水流,不讓地下水流入基坑,不僅可防治流砂和土壁塌方,還可改善施工條件。

⑤搶挖并拋大石塊法:分段搶挖土方,使挖土速度超過冒砂速度,在挖至標高后立即鋪竹、蘆席,并拋大石塊,以平衡動水壓力,將流砂壓住。此法適用于治理局部的或輕微的流砂。此外,采用地下連續墻法、止水帷幕法、壓密注漿法、土壤凍結法等,都可以阻止地下水流入基坑,防止流砂發生。1、土料選擇

選擇填方土料應符合設計要求。如設計無要求時,應符合下列規定:(1).碎石類土、砂土(使用細、粉砂時應取得設計單位同意)和爆破石碴,可用作表層以下的填料;(2).含水量符合壓實要求的粘性土,可用作各層填料;

(二)、土方回填壓實(3).碎塊草皮和有機質含量大于8%的土,僅用于無壓實要求的填方工程;(4).淤泥和淤泥質土一般不能用作填料,但在軟土或沼澤地區,經過處理其含水量符合壓實要求后,可用于填方中的次要部位;(5).含鹽量符合規定的鹽漬土,一般可以使用,但填料中不得含有鹽晶、鹽塊。(6).碎石類土或爆破石碴用作填料時,其最大粒徑不得超過每層鋪填厚度的2/3(當使用振動輾時,不得超過每層鋪填厚度的3/4)。鋪填時,大塊料不應集中,且不得填在分段接頭處或填方與山坡連接處。填方內有打樁或其他特殊工程時,塊(漂)石填料的最大粒徑不應超過設計要求。2、填筑要求(1).施工要求

填方前,應根據工程特點、填料種類、設計壓實系數、施工條件等合理選擇壓實機具,并確定填料含水量控制范圍、鋪土厚度和壓實遍數等參數。對于重要的填方工程或采用新型壓實機具時,上述參數應通過填土壓實試驗確定。填土時應先清除基底的樹根、積水、淤泥和有機雜物,并分層回填、壓實。填土應盡量采用同類土填筑。如采用不同類填料分層填筑時,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。填方基土表面應作成適當的排水坡度,邊坡不得用透水性較小的填料封閉。填方施工應接近水平的分層填筑。當填方位于傾斜的地面時,應先將斜坡挖成階梯狀,然后分層填筑以防填土橫向移動。分段填筑時,每層接縫處應作成斜坡形,輾跡重疊0.5~1.0m。上、下層錯縫距離不應小于1m。3.填土壓實的質量檢查檢查標準①控制干密度ρd;②規定壓實系數λc。利用填土作為地基時,設計規范規定了各種結構類型、各種填土部位的壓實系數值。各種填土的最大干密度乘以設計的壓實系數即得到施工控制干密度。填土壓實后的實際干密度,應有90%以上符合設計要求,其余10%的最低值與設計值的差,不得大于0.08g/cm3,且差值應較為分散。結構類型填土部位壓實系數λc

控制含水量(%)砌體承重結構和框架結構在地基主要受力層范圍內≥0.97ωop+2在地基主要受力層范圍以下≥0.95排架結構在地基主要受力層范圍內≥0.96在地基主要受力層范圍以下≥0.94壓實填土的質量控制注:1、壓實系數λc為壓實填土的控制干密度ρd與最大干密度ρdmax的比值,ωop+2為最優含水量;

2、地坪墊層以下及基礎底面標高以上的壓實填土,壓實系數不應小于

0.94。4、填土的壓實方法

填土壓實方法有碾壓法、夯實法和振動法三種,此外還可利用運土工具壓實。(1)碾壓法

碾壓法是由沿著表面滾動的鼓筒或輪子的壓力壓實土壤。一切拖動和自動的碾壓機具,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粘性土;氣胎碾對土壤碾壓較為均勻,故其填土質量較好。平滾碾羊角碾輪胎碾

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。輕型平滾碾壓實土層的厚度不大,但土層上部可變得較密實,當用輕型平滾碾初碾后,再用重型平滾碾碾壓,就會取得較好的效果。如直接用重型平滾碾碾壓松土,則形成強烈的起伏現象,其碾壓效果較差。(2).夯實法

夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤,主要用于小面積的回填土。夯實機具類型較多,有機械夯、蛙式打夯機以及利用挖土機或起重機裝上夯板后的夯土機等。其中蛙式打夯機輕巧靈活,構造簡單,在小型土方工程中應用最廣。人工打夯機械打夯蛙式打夯機

夯實法的優點是可以夯實較厚的土層。采

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