攀枝花学院土木工程施工第一章土石方工程PPT推荐.ppt
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指土中所含的水与固体颗粒间的重量比,以百分数表示,它对土方边坡的稳定性及填方施工有直接的影响。
5、土的渗透性:
水在重力作用下能够透过土体的性质。
V水在土体中的渗透速度K渗透系数I水力梯度影响土的渗透性的因素有土的种类土的密实程度水的渗透长度水位差一、土方工程量计算一、土方工程量计算图1-7基坑土方量计算
(一)基坑土方量计算第二节第二节土石方工程量的计算及调配土石方工程量的计算及调配
(二)基槽土方量计算
(二)基槽土方量计算图1-8基槽土方量计算1第一段土方量。
1第一段的长度。
总土方量为各段土方量之和。
12n1、2、n各分段的土方量(m3)二、场平土方量的计算二、场平土方量的计算1、计算步骤及方法
(1)初步确定场地设计标高图1-10场地设计标高示意图(a)地形地图方格网(b)设计标高示意图1等高线;
2自然地面;
3设计地面H1-为一个方格仅有的角点标高;
H2-为二个方格共有的角点标高;
H3-为三个方格共有的角点标高;
H4-为四个方格共有的角点标高;
N-为方格数
(2)场地设计标高的调整土的可松性影响借土或弃土的影响考虑泄水坡度对设计标高的影响平整场地坡度,一般标明在图纸上,如设计无要求,一般取不小于2的坡度,根据设计图纸或现场情况,泄水坡度分:
单向泄水单向泄水双向泄水双向泄水A单向泄水单向泄水将调整后的设计标高(H/0)作为场地中心线的标高。
场地内任一点设计标高为:
Hij=H0+LiB双向泄水将调整后的设计标高H/0作为场地纵横方向的中心点。
场地内任一点的设计标高为:
Hij=H0+LxiX+Lyiy()计算零点标出零线计算各方格角点的施工高度所谓施工高度,就是每一个方格角点的挖填高度,用hn表示。
hn=Hij-Hnh该角点的挖填高度,“+”值表示填方“,”值表示挖方。
Hij该角点设计标高。
Hn该角点自然地面标高。
计算零点标出零线方格中的土方一部分为填方,而另一部分为挖方,这时必定存在不挖不填的点,这样的点叫零点。
零点。
把一个方格中的所有零点都连接起来,形成直线或曲线,这道线叫零线。
零线。
即挖方与填方的分界线。
()计算土方工程量四棱柱法A、方格四个角点全部为挖或填方时(图115),其挖方或填方体积为:
B、方格四个角点中,部分是挖方,部分是填方时(图116),其挖方或填方体积分别为:
C、方格三个角点为挖方,另一个角点为填方时。
三棱柱法图1-18按地形方格划分三角形计算时先把方格网顺地形等高线将各个方格划分成三角形(图118)每个三角形的三个角点的填挖施工高度,用h1、h2、h3表示。
A、当三角形三个角点全部为挖或填时(图19a),其挖填方体积为:
B、三角形三个角点有挖有填时断面法方法:
沿场地取若干个相互平行的断面(可利用地形图定出或实地测量定出),将所取的每个断面(包括边坡断面),划分为若干个三角形和梯形。
三、边坡土方量计算1、三角形棱锥体边坡体积其体积为L1边坡的长度(m);
F1边坡的端面积(m2);
B、三角棱柱体边坡体积体积为土方开挖工程质量检验标准四、土方的调配四、土方的调配土方的调配就是对挖土的利用、堆弃和填土的取得三者之间的关系进行综合协调的处理。
对于好的土方调配方案,应该是使土方运输费用达到最小,而且又能方便施工。
土方调配的原则应力求达到挖、填平衡和运量最小的原则。
土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合的原则土方调配应采取分区与全场相结合来考虑的原则。
土方调配应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合的原则。
应合理布置挖、填方分区线,选择恰当的调配方向、运输路线,以便挖土、填土和运土,使土方机械和运输车辆的功能得到充分发挥。
第三节施工准备与辅助工作一、施工准备1、场地清理2、排除地面水3、修筑临时设施二、边坡与土壁支撑(一一)边坡边坡为了保持土体的稳定和施工安全,挖方区和填方区的边沿均应做成一定坡度的土坡,我们称之为边坡。
1、土方的坡度2、边坡的形式:
根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载以及气候条件,边坡可做成直线形、折线形或阶梯形。
3、边坡失稳的原因主要是土体内抗剪强度降低或边坡土体中剪应力增大的结果。
其具体表现为:
(1)、边坡太陡,土体本身稳定性不够;
(2)、雨水、地下水或施工用水渗入边坡,土体重量和抗剪能力减低;
(3)、基坑上边缘附近大量堆土或停放机具,土体内剪应力大于抗剪强度。
雨季施工时尤其应注意检查,要求放缓边坡或设置支撑。
(二二)土壁支撑土壁支撑对于一般的土方开挖,土质及周边条件允许时采用放坡开挖较为经济,但是在建筑物稠密地区,不能按要求坡度放坡;
当坑槽深度远大于宽度时,放坡土方量所占比列或绝对数量较大;
因而采用土壁支撑方法,其形式由工程特点、土质条件、开挖深度和施工方法确定。
1、钢(木)支撑
(1)横撑式:
(2)锚锭式:
适用于宽度较大,或采用横撑式阻碍施工时,或横撑过长、自由度大、稳定性差,否则支撑材料过多不经济。
采用锚锭式,锚桩应在破坏土体以外,以保证锚桩及周边土体的抗力。
2、桩板支撑种类有:
钢板桩、木板桩和砼板桩常用的钢板桩分为:
平板形和波浪形平板形:
防水性能好,易打入地下,抗弯性能差;
波浪形:
防水抗弯性能均好。
板桩属于支护结构,既挡土又防水,适用范围:
基坑较深,地下水位较高,易出现流砂,未降水时增加地下水的渗流路线,降低水力梯度,阻止地下水流入基坑,防止流砂。
对于较浅基坑不加支护,直接用板桩入土部分维持稳定;
较深基坑加设一道或几道横撑;
当基坑宽大不能有水平支撑阻挡施工时,可用拉锚式支撑。
其中单锚支撑是一种较常用的形式,其设计主要取决于板桩入土深度、截面弯矩和锚杆拉力,要保证支护结构的强度和稳定性。
其破坏主要有以下三种情况:
(l)板桩入土深度不够;
(2)板桩断面过小;
(3)锚碇设置在破坏棱体以内或桩侧土被桩水平力切坏或桩周围土在拉力作用下失稳。
采用锚杆时:
钻孔(10-45),放入螺纹钢筋或高强钢丝束、钢绞线,灌注水泥浆。
锚杆长度为有效长度加自由长度(大于5米)。
锚杆有灌浆锚杆和扩孔锚杆,其拉拔力取决于下列因素:
(1)孔壁上层抗剪强度;
(2)砂浆与孔壁抗剪强度;
(3)砂浆与锚杆的握裹力;
(4)锚杆倾角、锚固长度、钻孔直径。
三、土石方施工排水和降低地下水位
(一)、排除地面水一般排水沟的横断面不小于500500mm,纵向坡度一般不小于3,平坦地区不小于2,沼泽地区可降至1,施工过程中应注意保持排水沟畅通。
山坡上开挖截水沟,在平坦或低洼地区施工时,除开挖排水沟外,必要时还要修筑土堤挡水。
(二)人工降水措施1、集水坑降水法又叫集水井降水法,明排法。
采用截、疏、抽的方法进行排水。
坑底排水沟集水坑排出地表(通过水泵)
(1)集水坑的设置A、形式:
圆形或方形。
B、设置范围:
基础边线0.4米之外,地下水走向的上游。
C、数量、间距:
根据涌水量大小,基坑平面形状尺寸,水泵抽水能力确定,一般2040米设置一个。
D、直径或宽度:
一般0.60.8米。
E、集水井深度:
随挖土深度增加而增加,保持低于挖土工作面0.71.0米,当基坑挖至设计标高后,保持井底低于坑底12米,在井底铺设0.3米厚碎石滤水层,井壁用竹、木等材料加固,以防井壁坍塌。
(2)排水沟的设置:
排水沟底宽一般不小于300毫米,并留有不小于3%的坡度,排水沟比基坑底低至少300400毫米。
集水坑排水,设备简单,排水方便,应用普遍,适用于粗粒土层及渗水量小的粘性土。
土质为细砂或粉砂时,容易发生流砂现象,导致边坡坍塌,坑底凸起,难以施工,或引起附近建筑物下沉。
2、流沙现象
(1)形成:
当基坑挖到地下水位以下而又采用明排水法降水时,有时坑底下面的土会形成流动状态,随地下水一起涌入坑内,这种现象称为“流沙现象”。
其后果是:
土会丧失承载能力,工人难以立足,施工条件恶化,土边挖边冒,难以达到设计深度,引起边坡塌方,引起附近建筑物下沉、倾斜甚至倒塌。
(2)原因:
当动水压力大于水的浸水容重时,土粒失去自重,处于悬浮状态,土的抗剪强度等于零,土颗粒能随渗流的水一起流动,带入基坑,便发生流砂现象。
对于以下几种情况较容易发生流砂现象:
A、土的颗粒组成中,粘粒含量小于10%,粉粒含量大于75%;
B、颗粒级配中,土的不均匀系数小于5C、土的天然空隙比大于0.75D、土的天然含水量大于30(3)流砂的防治防治流砂的途径有三:
是减少或平衡动水压力;
是设法使动水压力方向向下。
截断地下水流。
具体措施有:
抢挖法、打钢板桩法、水下挖土法、人工降低地下水位法、枯水期施工、地下连续墙法3、井点降水井点降水法就是在基坑开挖前,预先在基坑四周设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备,从中抽水,使地下水位降到基坑以下,同时在开挖过程中不断抽水。
这样,可使所挖的土始终保持干燥,从根本上防止流砂的发生,改善施工条件,同时边坡可改陡,减少挖土量。
此外,可以防止基底隆起和加速地基因结,以利于提高工程质量。
井点降水法有:
轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点和电渗井等,这里我们只介绍轻型井点。
(1)轻型井点设备1)管路系统管路系统包括滤管、井点管、弯连管和总管。
A、滤管作用:
防止孔壁坍塌,使地下水通过滤管孔流入井点管内,同时把泥沙阻隔在井点管外,使抽出的地下水的含泥量不超过允许值。
d38-50mmLl-1.5m,其构造如图:
滤孔:
d=13-19mm,梅花状排列,占滤管面积的20-25内层滤网:
30-40眼/cm2的丝布或尼龙布外层滤网:
5-10眼/cm2的塑料纱布保护网:
带孔薄铁管或粗铁丝网滤管壁和内层滤网之间用小型塑料管或铁丝绕成螺旋形隔离以防止滤孔淤塞。
b、井点管:
38-50mm的钢管L=5-7mc、弯联管:
透明塑料管或橡胶软管,便于观察工作情况和安装,上有阀门。
d、总管:
100-127钢管,每节长4m,其上部每隔或设一个与弯联管相连的短接头。
(2)抽水设备真空泵:
产生负压离心泵:
从水气分离器中抽水水气分离器:
将总管来的水、气分开2、井点的布置井点布置应考虑的因素:
基坑的平面形状及尺寸、深度、土质情况、地下水位高低及流向和降水的深度要求。
(1)平面布置:
当宽度小于6m,降水深度小于5时,单排布置在地下水上游一侧,两端延伸长度不小于基坑宽度;
宽度大于6m,或土质不良时,采用双排布置,井点管四周加密;
基坑面积较大时,采用环行井点,在四周转角处,井点管要适当加密分为封闭式和非封闭式。
当采用非封闭式环行井点,开口方向应在地下水下游一侧。
2)高程布置井点管的埋设深度:
HH1+h+ILH1井点管埋置面至基坑底部的距离(M);
h基坑底面至降低后的地下水位线的距离(M);
双排井点为基坑中心线处,单排井点为远离井点一侧基坑边缘处,一般取0.51.0M;
I水力坡度,单排井点取1/4,双排及
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- 攀枝花 学院 土木工程 施工 第一章 土石方 工程