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1、 第一章第一章 土方工程土方工程 1.4 1.4 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作第一章第一章 土方工程土方工程1 一、土方工程施工前的准备工作第一章 土方工程土方施工前应做好下述准备工作：（1）三通一平：路通、水通、电通、场地平整。（2）排除地面水；（3）材料、机具及土方机械的进场；（4）测量、放线；（5）做好土方工程的辅助工作（如边坡稳定、 基坑（槽）支护、降低地下水等）。1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作2二、边坡稳定 土方的放坡开挖第一章 土方工程1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作3二、边坡稳定 土方的放坡开挖第一章 土方工程
2、1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作4二、边坡稳定 土方的放坡开挖第一章 土方工程1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作5二、边坡稳定 放坡的边坡可做成直线形、折线形或踏步形（图1-12）。a) 直线形； b) 折线形； c) 踏步形图1-12 土方放坡第一章 土方工程1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作6 土方边坡坡度以其高度 H 与其底宽度 B 之比表示，土方边坡坡度 = 式中 m = B / H，称为坡度系数。 土方放坡坡度的留设应考虑以下因素： 土质、开挖深度、施工工期、地下水水位、坡顶荷载及气候条件等。第一章 土方工程1 1
3、土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作7 当地下水水位低于基底，在湿度正常的土层中开挖基坑或管沟，如敞露时间不长，在一定限度内可挖成直壁不加支撑。 施工中除应正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。第一章 土方工程1 1 土方工程的准备与辅助工作土方工程的准备与辅助工作8 引起下滑力增加的因素主要有： 坡顶荷载（堆物、行车等） ； 自重增加雨水或地面水渗入土中引起； 动水压力地下水渗流产生； 侧向静水压力裂缝中的积水产生。 引起抗滑力（土体抗剪强度)降低的因素主要是： 土质松软如气候的影响； 的润滑作用土体内含水量增加； 振动液化饱和的细砂、粉砂受振动。第一章 土方工程9 在土
4、方施工中，要预估各种可能出现的情况， 采取必要的护坡防坍措施： 及时排除雨水、地面水； 防止坡顶集中堆载及振动； 设置护坡面层； 其他。 对永久性土方边坡，则应做好永久性加固措施。第一章 土方工程10 三、土壁支护 开挖基坑（槽）时： 放坡开挖 较经济，但在建筑稠密地区，或有地下水 渗入基坑（槽）时往往不能实现。 基坑（槽）支护 利用支护结构挡土、止水（隔水）。 第一章 土方工程11第一章第一章 土方工程土方工程12 （一）基槽支护 市政工程施工时，常需在地下铺设管沟，因此 往往也需要开挖沟槽。 开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。 对较宽的沟槽，采用横撑式支撑不适应， 土壁支护可采用类似于基
5、坑的支护方法。 第一章 土方工程13第一章第一章 土方工程土方工程横撑式土壁支撑的两种形式14第一章第一章 土方工程土方工程15第一章第一章 土方工程土方工程16 a) 水平挡土板支撑； b) 垂直挡土板支撑 图1-13 横撑式支撑 1水平挡土板；2立柱；3工具式横撑； 4垂直挡土板；5横楞木；6调节螺丝第一章第一章 土方工程土方工程横撑式土壁支撑水平挡土板的布置 间断式； 连续式间断式 垂直挡土板式支撑挖土深度不限。17 挡土板、立柱及横撑的强度、变形及稳定等可根据实际布置情况进行结构计算。第一章 土方工程1水平挡土板；2立柱；3工具式横撑； 4垂直挡土板；5横楞木；6调节螺丝构 件受力特点
6、荷 载荷载计算宽度支 座挡土板连续梁均布的土压力挡土板间距/单位宽度立 柱立 柱简支/连续梁 挡土板传来（均布）立柱间距横 撑横 撑压 杆立柱传来横撑间距（纵横向 ）18（二） 基坑支护 基坑支护结构一般根据地质条件，基坑开挖深度以及对周边环境保护要求采取重力式水泥土墙、板式支护结构、土钉墙等形式。 在支护结构设计中首先要考虑周边环境的保护，其次要满足本工程地下结构施工的要求，再则应尽可能降低造价、便于施工。第一章 土方工程19Fsadfasdfsad20 1.4.3.1 重力式支护结构 水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）支护结构是近年来发展起来的一种重力式支护结构。 它是通过搅拌桩机将水泥与土进
7、行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩），由此形成重力式支护结构。第一章第一章 土方工程土方工程21第一章第一章 土方工程土方工程22 1.4.3.1 重力式支护结构 用于支护结构的水泥土： 水泥掺量通常12%15%（单位土体的水泥掺量与土的重力密度之比）； 强度可达0.81.2 MPa， 渗透系数很小，一般不大于10-6 cm/s。 由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，它既具有挡土作用，又兼有隔水作用。 它适用于46 m深的基坑，最大可达78 m。 第一章第一章 土方工程土方工程23 水泥土墙通常布置成格栅式（图1-15） 设计中一般为： 格栅的置换率：0.60.8（加固土的面积:水泥土 墙的总
8、面积）。 墙体的宽度b、插入深度hd： b=(0.60.8)h， hd=（0.81.2）h。 图1-15 水泥土墙 搅拌桩； 插筋；面板第一章第一章 土方工程土方工程24 2水泥土搅拌桩施工水泥土搅拌桩施工 （1）施工机械）施工机械 深层搅拌桩机的组成： 深层搅拌机（主机）、 机架及灰浆搅拌机、 灰浆泵等配套机械组成（图1-17）。第一章第一章 土方工程土方工程25图1-17 深层搅拌桩机机组 1主机；2机架；3灰浆拌制机；4集料斗；5灰浆泵；6贮水池；7冷却水泵；8道轨；9导向管；10电缆；11输浆管；12水管第一章第一章 土方工程土方工程26 深层搅拌桩机常用的机架有三种形式： 塔架式、桅
9、杆式及履带式。 前两种构造简便、易于加工，在我国应用较多，但其搭设及行走较困难。 履带式的机械化程度高，塔架高度大，钻进深度大，但机械费用较高。第一章第一章 土方工程土方工程27 塔架式 桅杆式 履带式第一章第一章 土方工程土方工程28 （2）施工工艺 搅拌桩成桩工艺可采用“一次喷浆、二次搅拌”或“二次喷浆、三次搅拌”工艺，主要依据水泥掺入比及土质情况而定。水泥掺量较小，土质较松时，可用前者，反之可用后者。 第一章第一章 土方工程土方工程29图1-18 “一次喷浆、二次搅拌”施工流程 a)定位；b)预埋下沉；c)提升喷浆搅拌；d)重复下沉搅拌；e)重复提升搅拌；f )成桩结束第一章第一章 土方
10、工程土方工程 当采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺时可在图示步骤e）作业时也进行注浆，以后再重复d）与e）的过程。30搅拌桩施工流程 第一章第一章 土方工程土方工程31 （2）施工工艺 施工质量控制 水泥浆配合比及搅拌制度 基本要求； 水泥浆喷射速率与提升速度的关系 保证注浆的均匀性； 桩的水泥浆喷注量 与桩身强度； 桩的垂直度和桩的搭接等 水泥土墙的整体性与抗渗性。 第一章第一章 土方工程土方工程322. 板式支护结构 板式支护结构的组成 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1-19)。 悬臂式板桩支护结构则不设支撑(或拉锚)。第一章第一章 土方工程土方工程33图1-1
11、9 板式支护结构1板桩墙；2围檩；3钢支撑；4斜撑； 5拉锚；6土锚杆；7先施工的基础；8竖撑第一章第一章 土方工程土方工程34 挡墙系统常用的形式有槽钢、钢板桩、钢筋混凝土板桩、灌注桩及地下连续墙等。 第一章第一章 土方工程土方工程35钢板桩 一种常用的形式钢板桩之间通过锁口互相连接，形成一道连续的挡墙。锁口 形成整体，具有较好的隔水能力。 形式 平板式、U形、Z形等 特点 抗弯能力较好，可拔出重复使用。图1-20 钢板桩形式 a)平板式；b)波浪式第一章第一章 土方工程土方工程36拉森形钢板桩拉森形钢板桩 第一章第一章 土方工程土方工程37 支撑系统： 大型钢管、H型钢或格构式钢支撑，也可
12、采用 现浇钢筋混凝土支撑。 拉锚系统： 材料用钢筋、钢索、型钢或土锚杆。 根据基坑开挖的深度及挡墙系统的截面性能可设置一道或多道支点。基坑较浅，挡墙具有一定刚度时，可采用悬臂式挡墙而不设支点。支撑或拉锚与挡墙系统通过围檩、冠梁等连接成整体。第一章第一章 土方工程土方工程38第一章第一章 土方工程土方工程39第一章第一章 土方工程土方工程40 4 钢板桩施工钢板桩施工 钢板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合拢。第一章第一章 土方工程土方工程41 对于钢板桩，通常有三种打
13、桩方法： (1) 单独打入法 此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。一般在钢板桩长度不大(小于10m)、工程要求不高时可采用此法。第一章第一章 土方工程土方工程42 (2) 围檩插桩法 用围檩支架作板桩打设导向装置(图1-27 )。 围檩支架由围檩和围檩桩组成，在平面上分单面围檩和双面围檩，高度方向有单层和双层之分。在打设板桩时起导向作用。双面围檩之间的距离，比两块板桩组合宽度大815mm。图1-27 围檩插桩法第一章第一章 土方工程土方工程43 (3) 分段复打桩 此法又称屏风法，是将1020块钢板桩组成的施工段沿单层围檩插入土中一定深度形成较短的屏风墙，先将其两端的两块打入，严格控制其垂直度，打好后用电焊固定在围檩上，然后将其他的板桩按顺序以1/2或1/3板桩高度打入。此法可以防止板桩过大的倾斜和扭转，防止误差积累，有利实现封闭合拢，且分段打设，不会影响邻近板桩施工。第一章第一章 土方工程土方工程44板桩施工第一章第一章 土方工程土方工程45第一章第一章 土方工程土方工程46
