建筑施工资料三主 题:第一章 土石方工程( 1-3-4 至 1-5 节)学习时间:内 容:这周我们将学习绪论及第一章土石方工程(1-1至 1-2-3 节)本周主要学习 投土石方工程场地平整的相关知识一、学习要求本章的学习要求及需要掌握的重点内容如下:1、了解轻型井点的施工及措施、压实方法、填土压实的质量控制、一般爆 破方法、爆破技术的要点2、掌握涌水量计算模型、土料选择与填筑方法、爆破原理、药包量计算 知识点:轻型井点的施工及措施、压实方法、填土压实的质量控制、一般爆 破方法、爆破技术的要点、涌水量计算模型、土料选择与填筑方法、爆破原理、 药包量计算二、主要内容1-3-4 基坑开挖施工之三——施工排水(续)3. 轻型井点的涌水量计算及示例(1) 涌水量计算模型 基坑涌水量与地下水的类型(与有压井、无压井、完整井或非完整井有关) 含水层厚度、土的渗透系数和降水方案有关水井的分类与涌水量计算模型如图■MMX萱井无1H北兀SL*卜(2)计算公式a. 无压完整井模式:Q"•咖畤譏冊伽,一昼夜式中:H—含水层厚度(m), s—水位降低值,R—抽水影响半径(m),取R"曲咏,x0—环形井点布置所围面积F (m2)的半径(m), x0=^fi _ -« 卑札庄" EHiq _号丨目 i 3 /jib. 无压非完整井模式: ,H0—有效含水深度。
可以按下表计算sKsr + 00.2030.5o.sWo1.3(5f + I)i.s(y 十 /)U(sf 十 I]九+ oQ= 1.366K. (m3/d)c. 承压完整井模型: ,M—承压含水层厚度( m) 3 )轻型井点设计示例 某高层建筑建有地下室一层,平面如下图地下室底板垫层的底面标高为-5.90m,天然地面标高为-0.50m根据地勘报告,地面至-1.80m为杂填土, -1.80〜-9.6m为细砂层,-9.6m以下为粉质粘土,地下常水位标高为-1.40m,经 试验确定细砂层渗透系数 k=6.8m/d可以采用放坡开挖,边坡采用1:0.5,另及坑底四周需留出工作面宽度1.0m 拟采用轻型井点降水1) 井点系统布置拟选用单层环形布置井点总管直径127m m,布置在自然地面上;基坑上 口尺寸计算为:长:49.0+2X5.4X0.5+2 宽:15.4+2X5.4X0.5+2即:56.4X22.8m井点管距离坑壁上口 1.0m;井点管长选用7m,管径为50mm,滤管长为1.0m,井点管露出地面0.2m 计算:33总管长度:GL=【(56.4+2 X1.0)+(22.8+2X 1.0)】=166.4m 基坑中心降水深度为: S=5.90-1.40=4.50m则井点管埋深为:H=5.90-0.5+0.5+(22.8三2+1)X0.1=7.14>6.8(7-0.2) 故需要降低总管铺设高程。
经测算,下挖0.4m,即在-0.90高程铺设总管, 此时,井点管所需长度6.94m<7m;此时坑口尺寸为56.0X22.4m;总管长度缩 到 164.8m2) 涌水量计算 按无压完整井模型计算:s/ (s'l) = (4.5+0.5)三(4.5+0.5+12.2X0.1+1.0) =5.0三7.22=0.69内插查表:0.69 对应 H0=1.80 (s' +l) =13.0>9.6-1.4=8.2m,取 H°=8.2mr_: 1.95 x 0 x V8.2 x 6P8 = 72,8m3) 井点管数量与布置间距单根井点管出水量q= ‘2 " I " x " " J * 1 " "K 一 1 Vm井点间距 ,复核井点管数n=83根4) 选择水泵 根据所带动的管长和真空度选择真空泵;根据流量和扬程选择离心式水泵4. 轻型井点的施工及措施( 1 ) 轻型井点施工1 )施工与使用程序 准备工作——井点系统的埋设与安装——调试——使用——拆除2) 准备工作包括:井点布置与施工方案准备;井点设备、动力、水源及必要材料的准备 排水沟开挖;附近建筑物标高观测及防沉降措施准备等3) 埋设井点的施工顺序施工放线——打井孔——埋设井点管——安装总管——用弯联管将井点管与总管相连通——安装抽水设备4)打井点孔与安装施工 一般采用采用水冲法和回转钻成孔法。
成空后应立即插入井点管,并在管、孔之间填灌砂滤层(高于滤管1〜1.5m),防治塌孔(可以采用套管法);在孔隙 上部1m处用粘土填塞,以防漏气 2 ) 防止抽水对地面造成下沉的措施 措施:回灌法;止水帷幕法1-4 土方填筑1. 土方填筑与压实内容 土方填土压实主要解决三个问题: 填什么土?怎么填? 怎么压实? 如何判别压实?2. 土料选择与填筑方法( 1 )土料选择 可选土料:碎石类土、砂土、爆破石渣、含水量满足压实要求的粘性土限制用土料:冻土、膨胀土及有机物含量大于 8%的土、可溶性硫酸盐含量 大于 5%的土,含水量大的粘性土种类要求:尽可能选择同类土料,不同土料应分层填筑,且透水性小的土料 宜放置上层2)填筑方法分层填土,分层压实斜坡处应完成阶梯状填筑3. 压实方法( 1 )碾压法 压实机械有平碾(非粘性土)、羊足碾(粘土)、振动碾(碎石土) 2 )夯实法主要为机械夯实法使用夯锤、夯板等 3 )振动法振动锤、震动碾、平板振动机等4. 影响填土压实的因素——压实参数( 1 )压实功干密底wmg)(2)含水量(⑴)土的棗型融含水呈 (质呈t匕)%最夭干密摩 Vm3砂士0~121.80-1.08粉土13-151.70-1.8515-191.60-.80粘土19-231,58-1.70干密度(umJr准确的,需要现场取样试验确定。
3)铺土厚度( h ) 填土压实的影响深度压宝机械毎廊土埠度 (mm)毎展压实遍数250-3006-8羊且据2OQ-J503-16振动强250-3503-4fettle200-250人工打杏<2003~45. 填土压实的质量控制(1)控制标准压实密实度应满足规范的要求一般采用压实系数Yc作为控制标准规定:建筑地基在主要持力层内应大于 0.96,持力层以下应为 0.93~0.96; 场地平整应为 0.902)检验方法现场采用环刀法取样,送实验室试验分别测得实际干密度P‘d、P d max要求:P'd$ 入 cPmax(g/Cm3)1-5 爆破技术1. 爆破技术的要点 岩石、冻土开挖和隧洞挖掘需要采用爆破方法 爆破技术主要解决三个问题: 一是针对不同的岩土和工程要求选择合适的爆破方法; 二是确定布孔、装药量;三是确定起爆方式2. 爆破原理与药包量计算( 1 )爆破原理1)爆炸与爆破爆炸:某种化学物质(一般称之为炸药)被引燃后发生瞬间的化学反应,由 固体转变成气体并迅即膨胀,产生发光、发热并伴随着巨大的冲击波的现象与过 程称之为爆炸爆破:炸药爆炸后由于体积膨胀和巨大的冲击波作用于其周围的介质(如土、岩石、建筑物等)而产生作用力,使得周围介质发生破坏的现象。
2)爆破作用圈 炸药爆炸对周围介质造成的破化程度与其和炸药装置(一般称药包)的中心 距离有关,越近,破坏程度越厉害通常把爆破影响范围称作爆破作用圈根据 影响程度分成四个圈① 压缩圈(粉碎圈):②抛掷圈:③破坏圈:④振动圈:( 2 )爆破漏斗 一般在工程爆破中,炸药包埋于地面以下或距临空面为有限距离,所以压力 破的传播是不同于在各向同性的无限深的介质中,其传播也不是球面波等距离均 匀扩散的,而是其爆炸能量向临空面聚集,形成一个以药包中心为定点的倒圆锥 形漏斗,称作爆破漏斗(坑)爆破漏斗参数:① 最小抵抗线W:药包中心到临空面的最短距离② 爆破漏斗半径 r:③ 最大可见深度 h:④ 爆破漏斗作用半径 R:⑤ 爆破作用指数:n:n=l,为标准爆破漏斗;nvl,为减弱爆破漏斗;n>l,为加强爆破漏斗 3 )药包量计算药包量指的是一次用于爆破的装药量一般而言,药包量与爆破形式(埋深 临空面数量、爆破类型)、炸药性能、介质(岩石)性质、产生爆破漏斗(爆破 体积)的大小有关可以表示为:Q = K qV其中:Q——药包量(kg), K——综合系数,V——漏斗体积(m3), q—— 单位耗药量(kg/m?)① 标准抛掷爆破的药包量v = ^nr2w = ~nW3 跆 W3Q = eqWs这里e为炸药换算系数(一般以露天铵梯炸药为标准e=1)② 加强抛掷药包量Q =(0.4 + 0, bh^eqW3③ 松动爆破药包量Q = O.33eqW2因此,药包量计算主要是合理选择确定 W、n、e、q。
3. 爆破器材(1)炸药1)了解炸药的性能① 炸药的敏感度 爆燃点、发火性、对机械作用的敏感性、起爆敏感度、殉爆距 殉爆距是指炸药爆炸后能够引起临近另外药包爆炸的最大距离② 炸药的威力 爆力:炸药爆炸时对岩土破坏或抛掷的能力; 猛度:炸药爆炸时对岩石粉碎的程度③ 稳定性 自爆与拒爆的敏感程度拒爆主要与药包直径和炸药密度有关④ 氧平衡炸药爆炸是一种氧化反应,炸药爆炸后炸药自身的氧恰好满足氧化反应的需要产生水蒸气和二氧化碳,则为零氧平衡其爆破效果和安全性是比较好的2)主要工程用炸药项吹炸药各称型号e11邑2邑1.0021号0.9732号1.124ww瑁1.165岩石冷1号O.SO6岩石却2号0.88Wt悴药名称型号e7堤2邑0.7E81.3591.00-1.210苦味酸0.90111.00-1.212梯恩梯(TNT)0,92-1,0此外,还有起爆用的高烈性炸药,如雷汞、叠氮铅、黑索金、特屈儿、泰安等标准抛掷药包的单位耗药量(以 1 号露天铵梯炸药为标准)土的类别I〜IIIII 〜WV训q (kg/m3)0.951.101.251.401.50〜1.601.70〜2.203)起爆器材主要为雷管,以引爆方式为火雷管和电雷管之分。
工程上大都用后者还分及时雷管和延时雷管(秒延时、毫秒延时)4. 爆破方法(1)一般爆破方法按药包埋放方式分为炮孔爆破法、药壶爆破法和洞室爆破法按破坏方式或程度分为松动爆破和抛掷爆破一般基坑开挖采用炮孔法松动爆破1)炮孔爆破法 炮孔爆破是通过机械钻孔后,将药包及雷管、导线放入孔底、并用粘土等材 料封堵装药孔的一种爆破方式根据药包放入深度,又分浅孔爆破和深孔爆破①浅孔法一般孔深L=1〜5m,孔径d=25〜75mm主要需确定:孔深L、最小抵抗线W、孔距a、排拒b、单孔装药量Q(A) 确定炮孔深度L与最小抵抗线W:在坚硬岩石中: L=(1.10〜1.15) H在较软岩石中: L=( 0.85〜0.95) H最小抵抗线: W=(0.7〜0.8) H(B) 确定孔距a和排据b:孔距: a=(0.8〜2。