土石方开挖和机械化施工.ppt
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1、3 3 土方开挖、填筑和压实土方开挖、填筑和压实3.2 3.2 沟槽及基坑支撑沟槽及基坑支撑3.3 3.3 施工排降水施工排降水3.4 3.4 土方回填压实土方回填压实3.5 3.5 地基处理地基处理3.1 3.1 沟槽、基坑开挖施工沟槽、基坑开挖施工3.1 3.1 沟槽或基坑开挖施工沟槽或基坑开挖施工1.1.1.1.正铲挖土机施工正铲挖土机施工正铲挖土机施工正铲挖土机施工工作特点工作特点前进向上、强制切前进向上、强制切土,适用于开挖停土,适用于开挖停机面以上的干燥土,机面以上的干燥土,开挖高度在开挖高度在2 2米以米以上。施工时必须设上。施工时必须设置下坡通道。置下坡通道。一、机械施工一、机
2、械施工正向挖土、侧向卸土正向挖土、侧向卸土正向挖土、后方卸土正向挖土、后方卸土正铲挖土机的挖土卸土方式正铲挖土机的挖土卸土方式生产率高,采用较广。当开挖宽度较小,深度较大时采用。图示是某基坑划分为三条开行通道进行挖土的情况。第图示是某基坑划分为三条开行通道进行挖土的情况。第I次次开行,采用正向挖土、后方卸土方式,一次开挖到底;第开行,采用正向挖土、后方卸土方式,一次开挖到底;第II、III次开行都用正向挖土、侧向卸土方式,一次开挖到底。进次开行都用正向挖土、侧向卸土方式,一次开挖到底。进出口坡道的坡度为出口坡道的坡度为1:8。开挖较深的基坑时,应分层划分开。开挖较深的基坑时,应分层划分开行通道
3、,逐层下挖。行通道,逐层下挖。正铲挖土机挖土卸土方式的应用正铲挖土机挖土卸土方式的应用2.2.2.2.反铲挖土机施工反铲挖土机施工反铲挖土机施工反铲挖土机施工工作特点工作特点后退向下,强制切后退向下,强制切土,适用于开挖停土,适用于开挖停机面以下、地下水机面以下、地下水位较高、含水量较位较高、含水量较大或泥泞土壤。多大或泥泞土壤。多用于管沟、基槽或用于管沟、基槽或小型基坑开挖,施小型基坑开挖,施工时不需设置通道。工时不需设置通道。沟端开行沟端开行沟侧开行沟侧开行反铲挖土机开挖方式反铲挖土机开挖方式后退挖土。工作面宽度大,开挖深度大,采用较广。稳定性差,开挖深度和宽度较小,不能很好地控制边坡。3
4、.3.3.3.拉铲挖土机施工拉铲挖土机施工拉铲挖土机施工拉铲挖土机施工工作特点工作特点后退向下、强制切后退向下、强制切土,适用于开挖停土,适用于开挖停机面以下的土,施机面以下的土,施工时不需设置通道。工时不需设置通道。开挖方式分沟端开开挖方式分沟端开挖和沟侧开挖。挖和沟侧开挖。4.4.4.4.抓铲挖土机施工抓铲挖土机施工抓铲挖土机施工抓铲挖土机施工工作特点工作特点自重切土,适用自重切土,适用于开挖挖掘面积于开挖挖掘面积较小,深度较大较小,深度较大的沟槽、沉井或的沟槽、沉井或独立柱基的基坑,独立柱基的基坑,最适宜于水下开最适宜于水下开挖。挖。5.5.5.5.多斗挖土机(挖沟机)多斗挖土机(挖沟机
5、)多斗挖土机(挖沟机)多斗挖土机(挖沟机)工作特点工作特点作业具有连续性,作业具有连续性,生产效率高,能量生产效率高,能量消耗低,开挖质量消耗低,开挖质量高,不宜开挖坚硬高,不宜开挖坚硬的土及含水量较大的土及含水量较大的土。的土。单斗挖土机生产率的计算单斗挖土机生产率的计算小时生产率的计算小时生产率的计算台班生产率的计算台班生产率的计算一般为一般为60/Tp向汽车装土时:向汽车装土时:侧向堆土时:侧向堆土时:土壁的稳定,主要是靠土体内摩擦阻力、粘结土壁的稳定,主要是靠土体内摩擦阻力、粘结土壁的稳定,主要是靠土体内摩擦阻力、粘结土壁的稳定,主要是靠土体内摩擦阻力、粘结力的平衡实现的。力的平衡实现
6、的。力的平衡实现的。力的平衡实现的。(一)土壁塌方的原因(一)土壁塌方的原因(一)土壁塌方的原因(一)土壁塌方的原因(1 1 1 1)放坡不足;)放坡不足;)放坡不足;)放坡不足;(2 2 2 2)水的渗入;)水的渗入;)水的渗入;)水的渗入;(3 3 3 3)负荷过重。)负荷过重。)负荷过重。)负荷过重。(4 4 4 4)坡角受损。)坡角受损。)坡角受损。)坡角受损。二、塌方原因及防治措施二、塌方原因及防治措施(1 1 1 1)放足边坡)放足边坡)放足边坡)放足边坡(2 2 2 2)设置支撑)设置支撑)设置支撑)设置支撑(3 3 3 3)排水、降水)排水、降水)排水、降水)排水、降水(4 4
7、 4 4)严格施工)严格施工)严格施工)严格施工(二)防治塌方的措施(二)防治塌方的措施n n土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、土方边坡大小应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载等因素确定。边施工工期、地下水位、坡顶荷载等因素确定。边施工工期、地下水位、坡顶荷载等因素确定。边施工工期、地下水位、坡顶荷载等因素确定。边坡可做成直线形、折线形或阶梯形。坡可做成直线形、折线形或阶梯形。坡可做成直线形、折线形或阶梯形。坡可做成直线形、折线形或阶梯形。土方边坡坡度一般在设计文件上有规定
8、,若设计土方边坡坡度一般在设计文件上有规定,若设计文件上无规定,可按照文件上无规定,可按照建筑地基基础工程施工建筑地基基础工程施工质量验收规范质量验收规范第的规定执行。第的规定执行。土的类别边坡值(高:宽)边坡值(高:宽)砂土(不包括细砂、粉砂)1 1:1.2511.251:1.501.50一般性粘土硬1 1:0.7510.751:1.001.00硬、塑1 1:1.0011.001:1.251.25软1 1:1.501.50或更缓或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1 1:0.5010.501:1.001.00充填砂土1 1:1.0011.001:1.501.50注:1、设计有要求时,应符合设计
9、标准。2、如采用降水或其他加固措施,可不受本表限制,但应计算复核;3、开挖深度,对软土不应超过4m,对硬土不应超过8m。一一一一)流砂现象及其危害流砂现象及其危害流砂现象及其危害流砂现象及其危害1.1.1.1.流砂现象:流砂现象:流砂现象:流砂现象:粒径很小、无粘性的土壤,在动水压力作用下,失粒径很小、无粘性的土壤,在动水压力作用下,失粒径很小、无粘性的土壤,在动水压力作用下,失粒径很小、无粘性的土壤,在动水压力作用下,失去稳定,随地下水一起流动涌入坑内的现象为流砂去稳定,随地下水一起流动涌入坑内的现象为流砂去稳定,随地下水一起流动涌入坑内的现象为流砂去稳定,随地下水一起流动涌入坑内的现象为流
10、砂现象。现象。现象。现象。2.2.2.2.流砂现象的危害:流砂现象的危害:流砂现象的危害:流砂现象的危害:引起塌方,建筑物不均匀沉降引起塌方,建筑物不均匀沉降引起塌方,建筑物不均匀沉降引起塌方,建筑物不均匀沉降,难以施工。难以施工。难以施工。难以施工。三、流砂的防治三、流砂的防治三、流砂的防治三、流砂的防治 1 1 1 1、原则、原则、原则、原则 1 1 1 1)减小或平衡动水压力;)减小或平衡动水压力;)减小或平衡动水压力;)减小或平衡动水压力;2 2 2 2)截住地下水流;)截住地下水流;)截住地下水流;)截住地下水流;3 3 3 3)改变动水压力的方向。)改变动水压力的方向。)改变动水压
11、力的方向。)改变动水压力的方向。2 2 2 2、方法、方法、方法、方法 1 1 1 1)枯水期施工)枯水期施工)枯水期施工)枯水期施工 2 2 2 2)打钢板桩)打钢板桩)打钢板桩)打钢板桩 3 3 3 3)水中挖土)水中挖土)水中挖土)水中挖土 4 4 4 4)人工降低地下水位)人工降低地下水位)人工降低地下水位)人工降低地下水位 5 5 5 5)地下连续墙法)地下连续墙法)地下连续墙法)地下连续墙法 二二)防治流砂的方法防治流砂的方法四、开挖施工注意事项四、开挖施工注意事项1.根据场地情况、工程量大小、开挖深度等选择开挖方法。2.如开挖的深度比邻近建筑物基础深时,开挖应保持一定的距离和坡度
12、,以免影响邻近建筑物的稳定,如不满足要求,应采取加固措施并进行沉降和位移观测。3.弃土应及时运出,如需临时堆土或留作回填土,堆土坡角至坑边应保持一定的距离。4.土方工程完成后,应尽量缩短暴露时间,及时进行下道工序施工。如不能立即进行下道工序,要预留1530厚覆土层,待下道工序施工时挖去。基坑或沟槽支撑设置应据土质、地下水、槽深、基坑或沟槽支撑设置应据土质、地下水、槽深、槽断面、荷载条件等因素确定。槽断面、荷载条件等因素确定。一般在基坑或沟槽一般在基坑或沟槽土质较差、深度较大而又挖成直槽;高地下水位砂土质较差、深度较大而又挖成直槽;高地下水位砂性土质并采用表面排水性土质并采用表面排水措施时,均应
13、支设支撑。措施时,均应支设支撑。一、支撑结构应满足的要求一、支撑结构应满足的要求1.1.支撑材料质地和尺寸合格,牢固可靠;支撑材料质地和尺寸合格,牢固可靠;2.2.在确保安全的前提下,节约用料;在确保安全的前提下,节约用料;3.3.便于支设和拆除及后续工作的操作。便于支设和拆除及后续工作的操作。3.2 3.2 基坑或沟槽支撑施工基坑或沟槽支撑施工3.3.23.3.2撑板支撑采用木材时,其构件撑板支撑采用木材时,其构件规格宜符合下列规定:规格宜符合下列规定:3.3.2.13.3.2.1撑板厚度不宜小于撑板厚度不宜小于50mm50mm,长,长度不宜大于度不宜大于4m 4m;3.3.2.23.3.2
14、.2横木或立柱宜为方木,其断横木或立柱宜为方木,其断面不宜小于面不宜小于150mm150mm150mm150mm;3.3.2.33.3.2.3撑杠宜为圆木,其梢径不宜撑杠宜为圆木,其梢径不宜小小100mm 100mm。3.3.33.3.3撑板支撑的横木、立柱和撑杠撑板支撑的横木、立柱和撑杠的布置应符合下列规定:的布置应符合下列规定:3.3.3.13.3.3.1每根横木或立柱不得小于每根横木或立柱不得小于2 2根撑杠;根撑杠;3.3.3.23.3.3.2撑杠的水平间距宜为撑杠的水平间距宜为1.51.52.0m2.0m,垂直间距不宜大于,垂直间距不宜大于1.5m1.5m。二、支撑种类及适用条件(一
15、)横撑撑扳撑扳立柱立柱撑杠撑杠形式及适用条件:1.断续式横撑断续式横撑:用于开挖湿度小的粘性土及挖深小于3m的沟槽。2.连续式横撑连续式横撑:用于较潮湿的或散粒土及挖深不大于5m的沟槽。(二)竖撑断续式竖撑断续式竖撑连续式竖撑连续式竖撑撑扳撑扳横木横木撑杠撑杠托木托木用于松散的和湿度高的土,挖深不限。(三)锚锭式支撑1 1 柱桩柱桩2 2 挡土板挡土板3 3 锚桩锚桩4 4 拦杆拦杆5 5 回填土回填土适用条件:在开挖较大基坑或使用机械挖土,而不能安装撑杠的情况。(四)钢板桩支撑适用条件:在开挖深度较大沟槽或基坑,地下水丰富易发生流砂现象但未采用降低水位法的情况。(五)钢筋混凝土灌注桩支撑适用
16、条件:适于开挖较大、较深(6m)基坑,临近有建筑物、不允许支护,背面地基有下沉、位移时采用。(六)大型钢构架横撑适用条件:适于在饱和软弱土层中开挖较大、较深基坑,钢板桩刚度不够时采用。三、支撑的设置和拆除三、支撑的设置和拆除在软土或其他不稳定土层中采用撑板支撑时,开始在软土或其他不稳定土层中采用撑板支撑时,开始支撑的开挖深度不得超过支撑的开挖深度不得超过1.0m 1.0m;以后开挖与支撑交替;以后开挖与支撑交替进行,每次交替的深度宜为进行,每次交替的深度宜为0.40.40.8m0.8m。(一)支撑的设置(一)支撑的设置撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴,当有空隙时,应填实。撑板的安装应与沟槽槽壁紧贴,
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