高層建筑知識(shí)培訓(xùn)

高層建筑相關(guān)知識(shí) 高層建筑 超過(guò)一定高度和層數(shù)的多層建筑 在美國(guó) 24 6m 或 7 層以上視為高層建筑 在日本 31m 或 8 層及以上視為高層建 筑 在英國(guó) 把等于或大于 84082824 3m 得建筑視為高層建筑 中 國(guó)自 2005 年起規(guī)定超過(guò) 10 層的住宅建筑和超過(guò) 24 米高的其他民用 建筑為高層建筑 目錄 基本概念 分類 定義 簡(jiǎn)史 建筑特點(diǎn) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 綜合問(wèn)題 展望規(guī)劃 基本概念 分類 定義 簡(jiǎn)史 建筑特點(diǎn) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 綜合問(wèn)題 展望規(guī)劃 1972 年國(guó)際高層建筑會(huì)議將高層建筑分為 4 類 第一類為 9 16 層 最高 50 米 第二類為 17 25 層 最高 75 米 第三類 為 26 40 層 最高 100 米 第四類為 40 層以上 高于 100 米 公 元前 280 年古埃及人建造了高 100 多米的亞歷山大港燈塔 523 年 在中國(guó)河南登封縣建成高 40 米嵩岳寺塔 現(xiàn)代高層建筑興起于美國(guó) 1883 年在芝加哥建起第一幢高 11 層的保險(xiǎn)公司大樓 1931 年在紐 約建成高 102 層的帝國(guó)大廈 第二次世界大戰(zhàn)以后 出現(xiàn)了世界范 圍的高層建筑繁榮時(shí)期 1970 1974 年建成的美國(guó)芝加哥西爾斯大 廈 約 443 米高 高層建筑可節(jié)約城市用地 縮短公用設(shè)施和市政 管網(wǎng)的開(kāi)發(fā)周期 從而減少市政投資 加快城市建設(shè) 10 層及 10 層以上的居住建筑 包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的 住宅 或建筑高度超過(guò) 24m 不包含單層主體建筑超過(guò) 24m 的體育 館 會(huì)堂 劇院等 的公共建筑 中國(guó) 民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB 50352 2005 將住宅建筑依層 數(shù)劃分為 高層建筑 一層至三層為低層住宅 四層至六層為多層住宅 七層至九層為中 高層住宅 十層及十層以上為高層住宅 除住宅建筑之外的民用建 筑高度不大于 24m 者為單層和多層建筑 大于 24m 者為高層建筑 不 包括建筑高度大于 24m 的單層公共建筑 建筑高度大于 100m 的民 用建筑為超高層建筑 建筑高度的計(jì)算 當(dāng)為坡屋面時(shí) 應(yīng)為建筑物室外設(shè)計(jì)地面到 其檐口的高度 當(dāng)為平屋面 包括有女兒墻的平屋面 時(shí) 應(yīng)為建筑 物室外設(shè)計(jì)地面到 其屋面面層的高度 當(dāng)同一座建筑物有多種屋面形式時(shí) 建筑 高度應(yīng)按上述方法分別計(jì)算后取其中最大值 局部突出屋頂?shù)泥谕?塔 冷卻塔 水箱間 微波天線間或設(shè)施 電梯機(jī)房 排風(fēng)和排煙 機(jī)房以及樓梯出口小間等 可不計(jì)入建筑高度內(nèi) 超過(guò)一定層數(shù)或高度的建筑將成為高層建筑 高層建筑的起點(diǎn) 高度或?qū)訑?shù) 各國(guó)規(guī)定不一 且多無(wú)絕對(duì) 嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)定義 在中國(guó) 舊規(guī)范規(guī)定 8 層以上的建筑都被稱為高層建筑 而 目前 接近 20 層的稱為中高層 30 層左右接近 100m 稱為高層建筑 而 50 層左右 200m 以上稱為超高層 在新 高規(guī) 即 高層建筑混 凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3 2002 里規(guī)定 10 層及 10 層以上或高 度超過(guò) 28m 的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)稱為高層建筑結(jié)構(gòu) 當(dāng)建筑高度超過(guò) 100m 時(shí) 稱為超高層建筑 中國(guó)的房屋 6 層及 6 層以上就需要設(shè)置電梯 對(duì) 10 層以上的房 屋就有提出特殊的防火要求的防火規(guī)范 因此中國(guó)的 民用建筑設(shè) 計(jì)通則 GB 50352 2005 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB 50045 95 將 10 層及 10 層以上的住宅建筑和高度超過(guò) 24m 的公共 建筑和綜合性建筑劃稱為高層建筑 國(guó)外定義 在美國(guó) 24 6m 或 7 層以上視為高層建筑 在日本 31m 或 8 層 及以上視為高層建筑 在英國(guó) 把等于或大于 24 3m 得建筑視為高 層建筑 古代就開(kāi)始建造高層建筑 埃及于公元前 280 年建造的亞歷山大 港燈塔 高 100 多米 為石結(jié)構(gòu) 今留殘址 中國(guó)建于 523 年的河 南登封縣嵩岳寺塔 高 40 米 為磚結(jié)構(gòu) 建于 1056 年的山西應(yīng)縣佛 宮寺釋迦塔 高 67 米多 為木結(jié)構(gòu) 均保存至今 現(xiàn)代高層建筑首先從美國(guó)興起 1883 年在芝加哥建造了第一幢 磚石自承重和鋼框架結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)公司大樓 高 11 層 1913 年在紐 約建成的伍爾沃思大樓 高 52 層 1931 年在紐約建成的帝國(guó)州大 廈 高 381 米 102 層 第二次世界大戰(zhàn)后 出現(xiàn)了世界范圍內(nèi)的高 層建筑繁榮時(shí)期 1962 1976 年建于紐約的兩座世界貿(mào)易中心大樓 各為 110 層 高 411 米 1974 年建于芝加哥的西爾斯大廈為 110 層 高 443 米 是目前世界上最高的建筑 加拿大興建了多倫多的商業(yè)宮 和第一銀行大廈 前者高 239 米 后者高 295 米 日本近十幾年來(lái)建 起大量高百米以上的建筑 如東京池袋陽(yáng)光大樓為 60 層 高 226 米 法國(guó)巴黎德方斯區(qū)有 30 50 層高層建筑幾十幢 蘇聯(lián)在 1971 年建 造了 40 層的建筑 并發(fā)展為高層建筑群 中國(guó)近代的高層建筑始建于 20 世紀(jì) 20 30 年代 1934 年在上 海建成國(guó)際飯店 高 22 層 50 年代在北京建成 13 層的民族飯店 15 層的民航大樓 60 年代在廣州建成 18 層的人民大廈 27 層的廣 州賓館 70 年代末期起 全國(guó)各大城市興建了大量的高層住宅 如 北京前三門 復(fù)興門 建國(guó)門和上海漕溪北路等處 都建起 12 16 層的高層住宅建筑群 以及大批高層辦公樓 旅館 中國(guó) 1986 年建 成的深圳國(guó)際貿(mào)易中心大廈 高 50 層 世界各城市的生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展達(dá)到一定程度后 莫不積極致 力于提高城市建筑的層數(shù) 實(shí)踐證明 高層建筑可以帶來(lái)明顯的社 會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 首先 使人口集中 可利用建筑內(nèi)部的豎向和橫向交通 縮短部門之間的聯(lián)系距離 從而提高效率 其次能使大面積建筑的 用地大幅度縮小 有可能在城市中心地段選址 第三 可以減少市 政建設(shè)投資和縮短建筑工期 當(dāng)高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時(shí) 它的功能適用性 技術(shù)合理性和經(jīng)濟(jì)可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化 與多層建筑相比 在 設(shè)計(jì)上 技術(shù)上都有許多新的問(wèn)題需要加以考慮和解決 一 建筑方面 主要有 總平面布局要加大防火間距 處理嚴(yán)重的日照干擾 為大量 集中的人口疏散和停放車輛安排通道和場(chǎng)地 在符合功能要求的基礎(chǔ)上將多層重復(fù)的建筑平面布局標(biāo)準(zhǔn)化 統(tǒng)一化 以滿足主體結(jié)構(gòu) 設(shè)備管線 電氣配線分區(qū) 防火疏散等 豎向設(shè)計(jì)技術(shù)的要求 合理布置豎向交通中心 確定樓梯 電梯的數(shù)量和布置方式 保證使用效率和防火安全 內(nèi)外建筑裝修 構(gòu)造 用料和做法必須適應(yīng)因風(fēng)力 地震 溫度變化等所引起的變形和安全問(wèn)題 在建筑藝術(shù)方面要考慮高大體型在城市和群體中的形象和全 方位造型效果 二 結(jié)構(gòu)方面 主要有 考慮高層建筑遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力 嚴(yán)格控制高層建筑體型的高寬比例 以保證其穩(wěn)定性 使建筑平面 體型 立面的質(zhì)量和剛度盡量保持對(duì)稱和勻稱 使 整體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié) 妥善處理因風(fēng)力 地震 溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來(lái)的變形節(jié)點(diǎn)構(gòu) 造 考慮在重量大 基礎(chǔ)深的地質(zhì)條件下如何保證安全可靠的設(shè) 計(jì)技術(shù)和施工條件問(wèn)題 三 設(shè)備和電氣方面 主要有 設(shè)計(jì)供暖和給水排水系統(tǒng)時(shí) 必須考慮因建筑高度增 大的壓力 保證管道 爐片具有耐壓能力 特殊處理消防和排煙問(wèn) 題 在供暖 通風(fēng)中考慮因高處風(fēng)力增大而增加的空氣滲透和中 合面以上 以下的熱壓變化對(duì)于散熱量計(jì)算的重要影響 考慮由 于增加了電梯 水箱供水和消防動(dòng)力用電 對(duì)電氣設(shè)計(jì)的區(qū)域配電 和干線 支線布置提出的要求 四 綜合問(wèn)題 主要有 關(guān)于城市經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益問(wèn)題 應(yīng)遵照城市規(guī) 劃部門指定的地段和控制高度建造 而不能完全根據(jù)建筑本身的需 要 高層建筑由于應(yīng)力增加 設(shè)備和裝修水平必須提高 施工難度 增大 因而造價(jià)必然大大高于多層建筑 因此 需要各專業(yè)設(shè)計(jì)人員 密切合作使平面布局合理 提高使用系數(shù) 做到構(gòu)造簡(jiǎn)潔 自重輕 便于安裝 綜合降低造價(jià) 高層建筑最突出的是防火安全設(shè)計(jì) 各專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定 展望規(guī)劃 高層建筑能夠節(jié)約城市土地 縮短公用設(shè)施和市政管網(wǎng)的開(kāi)發(fā) 周期 從而減少市政投資 加快城市建設(shè) 這些優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)逐漸得到公 認(rèn) 各國(guó)的大城市建設(shè)部門 都在不斷地對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行 全面研究 采取改進(jìn)措施 這些措施是 提前在城市發(fā)展規(guī)劃中預(yù) 作統(tǒng)籌安排 協(xié)調(diào)單個(gè)高層建筑 高層建筑群布點(diǎn)同周圍環(huán)境 已 有建筑 名勝古跡 城市風(fēng)貌 市政公用設(shè)施等之間的矛盾 克 服高層建筑使大量人口遠(yuǎn)離綠化地帶 生活環(huán)境不如低層和多層建 筑等缺點(diǎn) 設(shè)法增加每層綠化陽(yáng)臺(tái) 敞開(kāi)式的公共休息層 屋頂花 園等 大力開(kāi)發(fā)高層建筑結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 防火安全 豎向交通所必 需的高級(jí)材料 設(shè)備和設(shè)計(jì)施工技術(shù)等基本條件 嚴(yán)格控制質(zhì)量 力爭(zhēng)降低工程造價(jià)和管理費(fèi)用 在建筑設(shè)計(jì)方面 對(duì)高層建筑帶 來(lái)的日照陰影和電磁波干擾的影響 對(duì)體量高大突出的建筑造型風(fēng) 貌和城市空間天際線的藝術(shù)效果 以及高層建筑群大量集中的人口 對(duì)城市供應(yīng)和交通的影響等多種問(wèn)題 采取新的科學(xué)分析和研究步 驟 以求得最佳設(shè)計(jì)方案 結(jié)合華城家園工程實(shí)例 和大家一起學(xué)習(xí) 一 場(chǎng)地平整 場(chǎng)地平整的程序 場(chǎng)地平整是將需進(jìn)行建筑范圍內(nèi)的自然地面 通過(guò)人工或機(jī)械挖填平整改 造成為設(shè)計(jì)所需要的平面 以利現(xiàn)場(chǎng)平面布置和文明施工 在工程總承包施工 中 三通一平工作常常是由施工單位來(lái)實(shí)施 因此場(chǎng)地平整也成為工程開(kāi)工前 的一項(xiàng)重要內(nèi)容 場(chǎng)地平整要考慮滿足總體規(guī)劃 生產(chǎn)施工工藝 交通運(yùn)輸和場(chǎng)地排水等要 求 并盡量使土方的挖填平衡 減少運(yùn)土量和重復(fù)挖運(yùn) 場(chǎng)地平整為施工中的一個(gè)重要項(xiàng)目 它的一般施工工藝程序安排是 現(xiàn)場(chǎng) 勘察 清除地面障礙物 標(biāo)定整平范圍 設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn) 設(shè)置方格網(wǎng) 測(cè)量標(biāo) 高 計(jì)算土方挖填工程量 平整土方 場(chǎng)地碾壓 驗(yàn)收 當(dāng)確定平整工程后 施工人員首先應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察 了解場(chǎng)地地形 地 貌和周圍環(huán)境 根據(jù)建筑總平面圖及規(guī)劃了解并確定現(xiàn)場(chǎng)平整場(chǎng)地的大致范圍 平整前必須把場(chǎng)地平整范圍內(nèi)的障礙物如樹(shù)木 電線 電桿 管道 房屋 墳?zāi)沟惹謇砀蓛?然后根據(jù)總圖要求的標(biāo)高 從水準(zhǔn)基點(diǎn)引進(jìn)基準(zhǔn)標(biāo)高作為確 定土方量計(jì)算的基點(diǎn) 土方量的計(jì)算有方格網(wǎng)法和橫截面法 可根據(jù)地形具體情況采用 現(xiàn)場(chǎng)抄 平的程序和方法由確定的計(jì)算方法進(jìn)行 通過(guò)抄平測(cè)量 可計(jì)算出該場(chǎng)地按設(shè) 計(jì)要求平整需挖土和回填的土方量 再考慮基礎(chǔ)開(kāi)挖還有多少挖出 減去回填 的土方量 并進(jìn)行挖填方的平衡計(jì)算 做好土方平衡調(diào)配 減少重復(fù)挖運(yùn) 以 節(jié)約運(yùn)費(fèi) 平整場(chǎng)地的一般要求如下 1 平整場(chǎng)地應(yīng)做好地面排水 平整場(chǎng)地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求 如設(shè) 計(jì)無(wú)要求時(shí) 一般應(yīng)向排水溝方向作成不小于 0 2 的坡度 2 平整后的場(chǎng)地表面應(yīng)逐點(diǎn)檢查 檢查點(diǎn)為每 100 400m2取 1 點(diǎn) 但不少 于 10 點(diǎn) 長(zhǎng)度 寬度和邊坡均為每 20m 取 1 點(diǎn) 每邊不少于 1 點(diǎn) 其質(zhì)量檢 驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表 6 46 的要求 3 場(chǎng)地平整應(yīng)經(jīng)常測(cè)量和校核其平面位置 水平標(biāo)高和邊坡坡度是否符合 設(shè)計(jì)要求 平面控制樁和水準(zhǔn)控制點(diǎn)應(yīng)采取可靠措施加以保護(hù) 定期復(fù)測(cè)和檢 查 土方不應(yīng)堆在邊坡邊緣 二 土方開(kāi)挖 1 學(xué)習(xí)和審查圖紙 檢查圖紙和資料是否齊全 核對(duì)平面尺寸和坑底標(biāo)高 圖紙相互間有無(wú)錯(cuò) 誤和矛盾 掌握設(shè)計(jì)內(nèi)容及各項(xiàng)技術(shù)要求 了解工程規(guī)模 結(jié)構(gòu)形式 特點(diǎn) 工程量和質(zhì)量要求 熟悉土層地質(zhì) 水文勘察資料 審查地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 會(huì)審圖紙 搞清地下構(gòu)筑物 基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系 圖紙相互 間有無(wú)錯(cuò)誤和沖突 研究好開(kāi)挖程序 明確各專業(yè)工序間的配合關(guān)系 施工工 期要求 并向參加施工人員層層進(jìn)行技術(shù)交底 2 查勘施工現(xiàn)場(chǎng) 摸清工程場(chǎng)地情況 收集施工需要的各項(xiàng)資料 包括施工場(chǎng)地地形 地貌 地質(zhì)水文 河流 氣象 運(yùn)輸?shù)缆?鄰近建筑物 地下基礎(chǔ) 管線 電纜坑基 防空洞 地面上施工范圍內(nèi)的障礙物和堆積物狀況 供水 供電 通訊情況 防洪排水系統(tǒng)等等 以便為施工規(guī)劃和準(zhǔn)備提供可靠的資料和數(shù)據(jù) 3 編制施工方案 研究制定現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地整平 基坑開(kāi)挖施工方案 繪制施工總平面布置圖和基 坑土方開(kāi)挖圖 確定開(kāi)挖路線 順序 范圍 底板標(biāo)高 邊坡坡度 排水溝 集水井位置 以及挖去的土方堆放地點(diǎn) 提出需用施工機(jī)具 勞力 推廣新技 術(shù)計(jì)劃 4 平整施工場(chǎng)地 按設(shè)計(jì)或施工要求范圍和標(biāo)高平整場(chǎng)地 將土方棄到規(guī)定棄土區(qū) 凡在施 工區(qū)域內(nèi) 影響工程質(zhì)量的軟弱土層 淤泥 腐殖土 大卵石 孤石 垃圾 樹(shù)根 草皮以及不宜作填土和回填土料的稻田濕土 應(yīng)分別情況采取全部挖除 或設(shè)排水溝疏干 拋填塊石 砂礫等方法進(jìn)行妥善處理 以免影響地基承載力 5 清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物 將施工區(qū)域內(nèi)所有障礙物 如高壓電線 電桿 塔架 地上和地下管道 電纜 墳?zāi)?樹(shù)木 溝渠以及舊有房屋 基礎(chǔ)等進(jìn)行拆除或進(jìn)行搬遷 改建 改線 對(duì)附近原有建筑物 電桿 塔架等采取有效地防護(hù)加固措施 可利用的 建筑物應(yīng)充分利用 6 進(jìn)行地下墓探 文物勘探 在黃土地區(qū)或有古墓地區(qū) 應(yīng)在工程基礎(chǔ)部位 按設(shè)計(jì)要求位置 用洛陽(yáng) 鏟進(jìn)行鏟探 發(fā)現(xiàn)墓穴 土洞 地道 地窖 廢井等 應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行局部處理 方法見(jiàn)后 7 作好排水降水設(shè)施 在施工區(qū)域內(nèi)設(shè)置臨時(shí)性或永久性排水溝 將地面水排走或排到低洼處 再設(shè)水泵排走 或疏通原有排水泄洪系統(tǒng) 排水溝縱向坡度一般不小于 2 使場(chǎng)地不積水 山坡地區(qū) 在離邊坡上沿 5 6m 處 設(shè)置截水溝 排洪溝 阻 止坡頂雨水流入開(kāi)挖基坑區(qū)域內(nèi) 或在需要的地段修筑擋水堤壩阻水 地下水 位高的基坑 在開(kāi)挖前一周將水位降低到要求的深度 8 設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng) 根據(jù)給定的國(guó)家永久性控制坐標(biāo)和水準(zhǔn)點(diǎn) 按建筑物總平面要求 引測(cè)到 現(xiàn)場(chǎng) 在工程施工區(qū)域設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng) 包括控制基線 軸線和水平基準(zhǔn)點(diǎn) 做好軸線控制的測(cè)量和校核 控制網(wǎng)要避開(kāi)建筑物 構(gòu)筑物 土方機(jī)械操作及 運(yùn)輸線路 并有保護(hù)標(biāo)志 場(chǎng)地整平應(yīng)設(shè) 10m 10m 或 20m 20m 方格網(wǎng) 在 各方格點(diǎn)上做控制樁 并測(cè)出各標(biāo)樁處的自然地形 標(biāo)高 作為計(jì)算挖 填土 方量和施工控制的依據(jù) 對(duì)建筑物應(yīng)做定位軸線的控制測(cè)量和校核 進(jìn)行土方 工程的測(cè)量定位放線 設(shè)置龍門板 放出基坑 槽 挖土灰線 上部邊線和底 部邊線和水準(zhǔn)標(biāo)志 龍門板樁一般應(yīng)離開(kāi)坑緣 1 5 2 0m 以利保存 灰線 標(biāo) 高 軸線應(yīng)進(jìn)行復(fù)核無(wú)誤后 方可進(jìn)行場(chǎng)地整平和基坑開(kāi)挖 9 修建臨時(shí)設(shè)施及道路 根據(jù)土方和基礎(chǔ)工程規(guī)模 工期長(zhǎng)短 施工力量安排等修建簡(jiǎn)易的臨時(shí)性 生產(chǎn)和生活設(shè)施 如工具庫(kù) 材料庫(kù) 油庫(kù) 機(jī)具庫(kù) 修理棚 休息棚 茶爐 棚等 同時(shí)敷設(shè)現(xiàn)場(chǎng)供水 供電 供壓縮空氣 爆破石方用 管線路 并進(jìn)行 試水 試電 試氣 修筑施工場(chǎng)地內(nèi)機(jī)械運(yùn)行的道路 主要臨時(shí)運(yùn)輸?shù)缆芬私Y(jié)合永久性道路的 布置修筑 行車路面按雙車道 寬度不應(yīng)小于 7m 最大縱向坡應(yīng)不大于 6 最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于 15m 路基底層可鋪砌 20 30cm 厚的塊石或卵 礫 石層 作簡(jiǎn)易泥結(jié)石路面 盡量使一線多用 重車下坡行駛 道路的坡度 轉(zhuǎn)彎半徑 應(yīng)符合安全要求 兩側(cè)作排水溝 道路通過(guò)溝渠應(yīng)設(shè)涵洞 道路與鐵路 電訊 線路 電纜線路以及各種管線相交處 應(yīng)按有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定設(shè)置平交道和標(biāo) 志 10 準(zhǔn)備機(jī)具 物資及人員 作好設(shè)備調(diào)配 對(duì)進(jìn)場(chǎng)挖土 運(yùn)輸車輛及各種輔助設(shè)備進(jìn)行維修檢查 試 運(yùn)轉(zhuǎn) 并運(yùn)至使用地點(diǎn)就位 準(zhǔn)備好施工用料及工程用料 按施工平面圖要求 堆放 組織并配備土方工程施工所需各專業(yè)技術(shù)人員 管理人員和技術(shù)工人 組 織安排好作業(yè)班次 制定較完善的技術(shù)崗位責(zé)任制和技術(shù) 質(zhì)量 安全 管理 網(wǎng)絡(luò) 建立技術(shù)責(zé)任制和質(zhì)量保證體系 對(duì)擬采用的土方工程新機(jī)具 新工藝 新技術(shù) 組織力量進(jìn)行研制和試驗(yàn) 三 土方機(jī)械施工 土方機(jī)械化開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)形式 工程規(guī)模 開(kāi)挖深度 地質(zhì) 地下水情 況 土方量 運(yùn)距 現(xiàn)場(chǎng)和機(jī)具設(shè)備條件 工期要求以及土方機(jī)械的特點(diǎn)等合 理選擇挖土機(jī)械 以充分發(fā)揮機(jī)械效率 節(jié)省機(jī)械費(fèi)用 加速工程進(jìn)度 土方機(jī)械化施工常用機(jī)械有 推土機(jī) 鏟運(yùn)機(jī) 挖掘機(jī) 包括正鏟 反鏟 拉鏟 抓鏟等 裝載機(jī)等 一般常用土方機(jī)械的選擇可參考表 6 47 常用土方機(jī)械的選擇 表 6 47 機(jī)械名稱 特性作業(yè)特點(diǎn)及輔助機(jī)械適用范圍 推土機(jī) 操作靈活 運(yùn)轉(zhuǎn)方 便 需工作面小 可 挖土 運(yùn)土 易于轉(zhuǎn) 移 行駛速度快 應(yīng) 用廣泛 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 推平 2 運(yùn)距 00m 內(nèi)的 堆土 效率最高為 60m 3 開(kāi)挖 淺基坑 4 推送松散的硬土 巖 石 5 回填 壓實(shí) 6 配合鏟 運(yùn)機(jī)助鏟 7 牽引 8 下坡坡 度最大 35 橫坡最大為 10 幾 臺(tái)同時(shí)作業(yè) 前后距離應(yīng)大于 8m 2 輔助機(jī)械 土方挖后運(yùn)出需配備裝土 運(yùn)土設(shè) 備 1 推一 四類土 2 找平表面 場(chǎng)地平整 3 短距離移挖作填 回填 基坑 槽 管溝并壓實(shí) 4 開(kāi)挖深不大于 1 5m 的 基坑 槽 5 堆筑高 1 5m 內(nèi)的路基 堤壩 6 拖羊足碾 7 配合挖土機(jī)從事集中土 方 清理場(chǎng)地 修路開(kāi)道 推挖三 四類土 應(yīng)用松土機(jī)預(yù)先 翻松 等 鏟運(yùn)機(jī) 操作簡(jiǎn)單靈活 不 受地形限制 不需特 設(shè)道路 準(zhǔn)備工作簡(jiǎn) 單 能獨(dú)立工作 不 需其他機(jī)械配合能完 成鏟土 運(yùn)土 卸土 填筑 壓實(shí)等工序 行駛速度快 易于轉(zhuǎn) 移 需用勞力少 動(dòng) 力少 生產(chǎn)效率高 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 大面積整平 2 開(kāi)挖大型 基坑 溝渠 3 運(yùn)距 800 1500m 內(nèi)的挖運(yùn)土 效率最高為 200 350m 4 填筑路基 堤壩 5 回填壓 實(shí)土方 6 坡度控制在 20 以內(nèi) 2 輔助機(jī)械 開(kāi)挖堅(jiān)土?xí)r需用推土機(jī)助鏟 開(kāi)挖 三 四類土宜先用松土機(jī)預(yù)先翻松 20 40cm 自行式鏟運(yùn)機(jī)用輪胎行駛 適合于長(zhǎng)距離 但開(kāi)挖亦須用助鏟 1 開(kāi)挖含水率 27 以下的 一 四類土 2 大面積場(chǎng)地平整 壓實(shí) 3 運(yùn)距 800m 內(nèi)的挖運(yùn)土 方 4 開(kāi)挖大型基坑 槽 管溝 填筑路基等 但不 適于礫石層 凍土地帶及 沼澤地區(qū)使用 正鏟挖掘機(jī) 裝車輕便靈活 回 轉(zhuǎn)速度快 移位方便 能挖掘堅(jiān)硬土層 易 控制開(kāi)挖尺寸 工作 效率高 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 開(kāi)挖停機(jī)面以上土方 2 工作面應(yīng)在 1 5m 以上 開(kāi)挖合理高 度見(jiàn)表 11 79 3 開(kāi)挖高度超過(guò)挖 土機(jī)挖掘高度時(shí) 可采取分層開(kāi)挖 4 裝車外運(yùn) 2 輔助機(jī)械 土方外運(yùn)應(yīng)配備自卸汽車 工作面 應(yīng)有推土機(jī)配合平土 集中土方進(jìn)行 聯(lián)合作業(yè) 1 開(kāi)挖含水量不大于 27 的一 四類土和經(jīng)爆破后的 巖石與凍土碎塊 2 大型場(chǎng)地整平土方 3 工作面狹小且較深的大 型管溝和基槽路塹 4 獨(dú)立基坑 5 邊坡開(kāi)挖 反鏟挖掘機(jī) 操作靈活 挖土 卸土均在地面作業(yè) 不用開(kāi)運(yùn)輸?shù)?1 作業(yè)特點(diǎn) 1 開(kāi)挖地面以下深度不大的土 方 2 最大挖土深度 4 6m 經(jīng)濟(jì) 合理深度為 1 5 3m 3 可裝車和 兩邊甩土 堆放 4 較大較深基 坑可用多層接力挖土 2 輔助機(jī)械 土方外運(yùn)應(yīng)配備自卸汽車 工作面 應(yīng)有推土機(jī)配合推到附近堆放 1 開(kāi)挖含水量大的一 三 類的砂土或粘土 2 管溝和基槽 3 獨(dú)立基坑 4 邊坡開(kāi)挖 拉鏟挖掘機(jī) 可挖深坑 挖掘半 徑及卸載半徑大 操 縱靈活性較差 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 開(kāi)挖停機(jī)面以下土方 2 可裝車和甩土 3 開(kāi)挖截面誤差 較大 4 可將土甩在基坑 槽 兩邊較遠(yuǎn)處堆放 2 輔助機(jī)械 土方外運(yùn)需配備自卸汽車 推土機(jī) 創(chuàng)造施工條件 1 挖掘一 三類土 開(kāi)挖 較深較大的基坑 槽 管 溝 2 大量外借土方 3 填筑路基 堤壩 4 挖掘河床 5 不排水挖取水中泥土 抓鏟挖掘機(jī) 鋼繩牽拉靈活性較 差 工效不高 不能 挖掘堅(jiān)硬土 可以裝 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 開(kāi)挖直井或沉井土方 2 可裝車或甩土 3 排水不良也能 開(kāi)挖 4 吊桿傾斜角度應(yīng)在 45 1 土質(zhì)比較松軟 施工面 較狹窄的深基坑 基槽 2 水中挖取土 清理河床 3 橋基 樁孔挖土 在簡(jiǎn)易機(jī)械上工作 使用方便 以上 距邊坡應(yīng)不小于 2m 2 輔助機(jī)械 土方外運(yùn)時(shí) 按運(yùn)距配備自卸汽車 4 裝卸散裝材料 裝載機(jī) 操作靈活 回轉(zhuǎn)移 位方便 快速 可裝 卸土方和散料 行駛 速度快 1 作業(yè)特點(diǎn) 1 開(kāi)挖停機(jī)面以上土方 2 輪胎式只能裝松散土方 履帶式可裝 較實(shí)土方 3 松散材料裝車 4 吊運(yùn)重物 用于鋪設(shè)管道 2 輔助機(jī)械 土方外運(yùn)需配備自卸汽車 作業(yè)面 需經(jīng)常用推土機(jī)平整并推松土方 1 外運(yùn)多余土方 2 履帶式改換挖斗時(shí) 可 用于開(kāi)挖 3 裝卸土方和散料 4 松散土的表面剝離 5 地面平整和場(chǎng)地清理等 工作 6 回填土 7 拔除樹(shù)根 一般講 深度不大的大面積基坑開(kāi)挖 宜采用推土機(jī)或裝載機(jī)推土 裝土 用自卸汽車運(yùn)土 對(duì)長(zhǎng)度和寬度均較大的大面積土方一次開(kāi)挖 可用鏟運(yùn)機(jī)鏟 土 運(yùn)土 卸土 填筑作業(yè) 對(duì)面積較深的基礎(chǔ)多采用 0 5m3或 1 0m3斗容量的 液壓正鏟挖掘機(jī) 上層土方也可用鏟運(yùn)機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行 如操作面狹窄 且有 地下水 土體濕度大 可采用液壓反鏟挖掘機(jī)挖土 自卸汽車運(yùn)土 在地下水 中挖土 可用拉鏟 效率較高 對(duì)地下水位較深 采取不排水時(shí) 亦可分層用 不同機(jī)械開(kāi)挖 先用正鏟挖土機(jī)挖地下水位以上土方 再用拉鏟或反鏟挖地下 水位以下土方 用自卸汽車將土方運(yùn)出 四 四 基坑工程基坑工程 近年來(lái)我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市建設(shè)的快速發(fā)展 地下工程愈來(lái)愈多 高 層建筑的多層地下室 地鐵車站 地下車庫(kù) 地下商場(chǎng) 地下倉(cāng)庫(kù)和地下人防 工程等施工時(shí)都需開(kāi)挖較深的基坑 有的高層建筑多層地下室平面面積達(dá)數(shù)萬(wàn) 平方米 深度有的達(dá) 26 68m 施工難度較大 大量深基坑工程的出現(xiàn) 促進(jìn)了設(shè)計(jì)計(jì)算理論的提高和施工工藝的發(fā)展 通過(guò)大量的工程實(shí)踐和科學(xué)研究 逐步形成了基坑工程這一新的學(xué)科 它涉及 多個(gè)學(xué)科 是土木工程領(lǐng)域內(nèi)目前發(fā)展最迅速的學(xué)科之一 也是工程實(shí)踐要求 最迫切的學(xué)科之一 對(duì)基坑工程進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)和施工 能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)效益 對(duì)加快工程進(jìn)度和保護(hù)周圍環(huán)境能發(fā)揮重要作用 6 2 16 2 1 基坑工程的內(nèi)容基坑工程的內(nèi)容 基坑開(kāi)挖的施工工藝一般有兩種 放坡開(kāi)挖 無(wú)支護(hù)開(kāi)挖 和在支護(hù)體系 保護(hù)下開(kāi)挖 有支護(hù)開(kāi)挖 前者既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì) 在空曠地區(qū)或周圍環(huán)境允許時(shí) 能保證邊坡穩(wěn)定的條件下應(yīng)優(yōu)先選用 但是在城市中心地帶 建筑物稠密地區(qū) 往往不具備放坡開(kāi)挖的條件 因 為放坡開(kāi)挖需要基坑平面以外有足夠的空間供放坡之用 如在此空間內(nèi)存在鄰 近建 構(gòu) 筑物基礎(chǔ) 地下管線 運(yùn)輸?shù)缆返?都不允許放坡 此時(shí)就只能采 用在支護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行垂直開(kāi)挖的施工方法 對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求 一方面是 創(chuàng)造條件便于基坑土方的開(kāi)挖 但在建 構(gòu) 筑物稠密地區(qū)更重要的是保護(hù)周 圍的環(huán)境 基坑土方的開(kāi)挖是基坑工程的一個(gè)重要內(nèi)容 基坑土方如何組織開(kāi)挖 不 但影響工期 造價(jià) 而且還影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全和變形值 直接影響環(huán)境的保 護(hù) 為此 對(duì)較大的基坑工程一定要編制較詳細(xì)的土方工程的施工方案 確定 挖土機(jī)械 挖土的工況 挖土的順序 土方外運(yùn)方法等 在軟土地區(qū)地下水位往往較高 采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)一般要求降水或擋水 在 開(kāi)挖基坑土方過(guò)程中坑外的地下水在支護(hù)結(jié)構(gòu)阻擋下 一般不會(huì)進(jìn)入坑內(nèi) 但 如土質(zhì)含水量過(guò)高 土質(zhì)松軟 挖土機(jī)械下坑挖土和澆筑圍護(hù)墻的支撐有一定 困難 此外 在圍護(hù)墻的被動(dòng)土壓力區(qū) 通過(guò)降低地下水位還可使土體產(chǎn)生固 結(jié) 有利于提高被動(dòng)土壓力 減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形 所以在軟土地區(qū)對(duì)深度較 大的大型基坑 在坑內(nèi)都進(jìn)行降低地下水位 以便利基坑土方開(kāi)挖和有利于保 護(hù)環(huán)境 支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論和計(jì)算手段 近年雖有很大提高 但由于影響支護(hù)結(jié) 構(gòu)的因素眾多 土質(zhì)的物理力學(xué)性能 計(jì)算假定 土方開(kāi)挖方式 降水質(zhì)量 氣候因素等都對(duì)其產(chǎn)生影響 因此其內(nèi)力和變形的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值往往存在一 定差距 為有利于信息化施工 在基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中 隨時(shí)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi) 力和變形的發(fā)展情況 地下水位的變化 基坑周圍保護(hù)對(duì)象 鄰近的地下管線 建筑物基礎(chǔ) 運(yùn)輸?shù)缆返?的變形情況 對(duì)重要的基坑工程都要進(jìn)行工程監(jiān)測(cè) 它亦成為基坑工程的內(nèi)容之一 為此 基坑工程包括勘測(cè) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和 施工 基坑土方工程的開(kāi)挖和運(yùn)輸 控制地下水位 基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中的工 程監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等 6 2 26 2 2 基坑工程的設(shè)計(jì)原則與基坑安全等級(jí)基坑工程的設(shè)計(jì)原則與基坑安全等級(jí) 6 2 2 1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120 99 的規(guī) 定 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 可以分為下列兩類 1 承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài) 對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體失穩(wěn) 過(guò)大變形 導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞 2 正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài) 對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工 或影響基坑 周邊環(huán)境的正常使用功能 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算 對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)及 對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁 尚應(yīng)對(duì)基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu) 變形進(jìn)行驗(yàn)算 6 2 2 2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120 99 規(guī)定 其坑側(cè)壁的安全等級(jí)分為三 級(jí) 不同等級(jí)采用相對(duì)應(yīng)的重要性系數(shù) 基坑側(cè)壁的安全等級(jí)分級(jí)如表 6 64 所示 基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù) 表 6 64 安全等級(jí)破壞后果重要性系數(shù) 0 一級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞 土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重 1 10 二級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞 土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響一般 1 00 三級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞 土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地 下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重 0 90 注 有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形 地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平 與豎向變形的影響 對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)的和對(duì)周邊環(huán)境變形有限定要求的二 級(jí)建筑基坑側(cè)壁 應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性 對(duì)變形適應(yīng)能力和土的性質(zhì)等因 素 確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值 當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí) 應(yīng)根據(jù)基坑及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件 水文地質(zhì)條 件 周邊環(huán)境情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式等因素 確定地下水的控制方法 當(dāng)基坑周 圍有地表水匯流 排泄或地下水管滲漏時(shí) 應(yīng)妥善對(duì)基坑采取保護(hù)措施 對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)及對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁 應(yīng)對(duì) 基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算 基坑工程分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) 各種規(guī)范和各地也不盡相同 各地區(qū) 各城市根據(jù) 自己的特點(diǎn)和要求作了相應(yīng)的規(guī)定 以便于進(jìn)行巖土勘察 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 審 查基坑工程施工方案等用 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50202 2002 對(duì)基坑分級(jí)和變 形監(jiān)控值作如下規(guī)定 基坑變形的監(jiān)控值 cm 表 6 65 基坑類別圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂位移監(jiān)控值圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值地面最大沉降監(jiān)控值 一級(jí)基坑353 二級(jí)基坑686 三級(jí)基坑81010 注 1 符合下列情況之一 為一級(jí)基坑 1 重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分 2 開(kāi)挖深度大于 10m 3 與臨近建筑物 重要設(shè)施的距離在開(kāi)挖深度以內(nèi)的基坑 4 基坑范圍內(nèi)有歷史文物 近代優(yōu)秀建筑 重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑 2 三級(jí)基坑為開(kāi)挖深度小于 7m 周圍環(huán)境無(wú)特別要求的基坑 3 除一級(jí)和三級(jí)外的基坑屬二級(jí)基坑 4 與周圍已有的設(shè)施有特殊要求時(shí) 尚應(yīng)符合這些要求 位于地鐵 隧道等大型地下設(shè)施安全保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的基坑工程 以及城市 生命線工程或?qū)ξ灰朴刑厥庖蟮木軆x器使用場(chǎng)所附近的基坑工程 應(yīng)遵照 有關(guān)的專門文件或規(guī)定執(zhí)行 基坑開(kāi)挖帶來(lái)的水平位移和地層沉降會(huì)影響周圍鄰近建 構(gòu) 筑物 道路 和地下管線 該影響如果超過(guò)一定范圍 則會(huì)影響正常使用或帶來(lái)較嚴(yán)重的后 果 所以基坑工程設(shè)計(jì)和施工 一定要采用措施保護(hù)周圍環(huán)境 使該影響限制 在允許范圍內(nèi) 為限制基坑施工的影響 在施工前要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行應(yīng)有的調(diào)查 做到心 中有數(shù) 以便采取針對(duì)性的有效措施 1 基坑周圍鄰近建 構(gòu) 筑物狀況調(diào)查 在大中城市建筑物稠密地區(qū)進(jìn)行基坑工程施工 宜對(duì)下述內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查 1 周圍建 構(gòu) 筑物的分布 及其與基坑邊線的距離 2 周圍建 構(gòu) 筑物的上部結(jié)構(gòu)形式 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及埋深 有無(wú)樁基和對(duì) 沉降差異的敏感程度 需要時(shí)要收集和參閱有關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙 3 周圍建筑物是否屬于歷史文物或近代優(yōu)秀建筑 或?qū)κ褂糜刑厥鈬?yán)格 的要求 4 如周圍建 構(gòu) 筑物在基坑開(kāi)挖之前已經(jīng)存在傾斜 裂縫 使用不正 常等情況 需通過(guò)拍片 繪圖等手段收集有關(guān)資料 必要時(shí)要請(qǐng)有資質(zhì)的單位 事先進(jìn)行分析鑒定 2 基坑周圍地下管線狀況調(diào)查 在大中城市進(jìn)行基坑工程施工 基坑周圍的主要管線為煤氣 上水 下水 和電纜 1 煤氣管道 應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對(duì)位置 埋深 管徑 管內(nèi)壓力 接頭構(gòu)造 管材 每個(gè)管節(jié)長(zhǎng)度 埋設(shè)年代等 煤氣管的管材一般為鋼管和鑄鐵管 管節(jié)長(zhǎng)度約 4 6m 管徑常用 100 150 200 250 300 400 500mm 鑄鐵管接頭構(gòu)造為承插連接 法蘭 連接和機(jī)械連接 鋼管多為焊接或法蘭連接 2 上水管道 應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對(duì)位置 埋深 管徑 管材 管節(jié)長(zhǎng)度 接頭構(gòu)造 管內(nèi)水壓 埋設(shè)年代等 上水管常用的管材有鑄鐵管 鋼筋混凝土管和鋼管 管節(jié)長(zhǎng)度約 3 5m 管 徑為 100 2000mm 鑄鐵管接頭多為承插式接頭和法蘭接頭 鋼筋混凝土管多 為承插式接頭 鋼管多用焊接 3 下水管道 應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對(duì)位置 管徑 埋深 管材 管內(nèi)水壓 管節(jié)長(zhǎng)度 基礎(chǔ)形式 接頭構(gòu)造 窨井間距等 下水管道多用預(yù)制鋼筋混凝土管 其接頭有承插式 企口式 平口式等 管徑為 300 2400mm 4 電纜 電纜種類很多 有高壓電纜 通訊電纜 照明電纜 防御設(shè)備 電纜等 有的放在電纜溝內(nèi) 有的架空 有的用共同溝 多種電纜放在一起 電纜有普通電纜與光纜之分 光纜的要求更高 對(duì)電纜應(yīng)通過(guò)調(diào)查掌握下述內(nèi)容 與基坑的相對(duì)位置 埋深 或架空高度 規(guī)格型號(hào) 使用要求 保護(hù)裝置等 3 基坑周圍鄰近的地下構(gòu)筑物及設(shè)施的調(diào)查 如基坑周圍鄰近有地鐵隧道 地鐵車站 地下車庫(kù) 地下商場(chǎng) 地下通道 人防 管線共同溝等 亦應(yīng)調(diào)查其與基坑的相對(duì)位置 埋設(shè)深度 基礎(chǔ)形式與 結(jié)構(gòu)形式 對(duì)變形與沉降的敏感程度等 這些地下構(gòu)筑物及設(shè)施往往有較高的 要求 進(jìn)行鄰近深基坑施工時(shí)要采取有效措施 4 周圍道路狀況調(diào)查 在城市繁華地區(qū)進(jìn)行基坑工程 鄰近常有道路 這些道路的重要性不相同 有些是次要道路 而有些則屬城市干道 一旦因?yàn)樽冃芜^(guò)大而破壞 會(huì)產(chǎn)生嚴(yán) 重后果 道路狀況與施工運(yùn)輸亦有關(guān) 為此 在進(jìn)行深基坑施工之前應(yīng)調(diào)查下 述內(nèi)容 1 周圍道路的性質(zhì) 類型 與基坑的相對(duì)位置 2 交通狀況與重要程度 3 交通通行規(guī)則 單行道 雙行道 禁止停車等 4 道路的路基與路面結(jié)構(gòu) 5 周圍的施工條件調(diào)查 基坑現(xiàn)場(chǎng)周圍的施工條件 對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)和施工有直接影響 事先必須 加以調(diào)查了解 1 施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的交通運(yùn)輸 商業(yè)規(guī)模等特殊情況 了解在基坑工程施 工期間對(duì)土方和材料 混凝土等運(yùn)輸有無(wú)限制 必要時(shí)是否允許階段性封閉施 工等 這對(duì)選擇施工方案有影響 2 了解施工現(xiàn)場(chǎng)附近對(duì)施工產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)的限制 如對(duì)施工噪聲和 振動(dòng)有嚴(yán)格的限制 則影響樁型選擇和支護(hù)結(jié)構(gòu)的爆破拆除混凝土支撐 3 了解施工場(chǎng)地條件 是否有足夠場(chǎng)地供運(yùn)輸車輛運(yùn)行 堆放材料 停 放施工機(jī)械 加工鋼筋等 以便確定是全面施工 分區(qū)施工還是用逆作法施工 施工工程的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料調(diào)查施工工程的地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料調(diào)查 主體工程地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 是基坑工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一 應(yīng)周密進(jìn) 行收集和了解 基坑工程設(shè)計(jì)多在主體工程設(shè)計(jì)結(jié)束施工圖完成之后 基坑工程施工之前 進(jìn)行 但為了使基坑工程設(shè)計(jì)與主體工程之間協(xié)調(diào) 使基坑工程的實(shí)施能更加 經(jīng)濟(jì) 對(duì)大型深基坑工程 應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就著手進(jìn)行 以便協(xié)調(diào)基坑 工程與主體工程結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 如地下結(jié)構(gòu)用逆作法施工 則圍護(hù)墻和中間 支承柱 中柱樁 的布置就需與主體工程地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密切結(jié)合 如大型深基 坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 其立柱的布置 多層支撐的布置和換撐等 皆與主體 結(jié)構(gòu)工程樁的布置 地下結(jié)構(gòu)底板和樓蓋標(biāo)高等密切有關(guān) 進(jìn)行基坑工程設(shè)計(jì)之前 應(yīng)對(duì)下述地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行了解 1 主體工程地下室的平面布置和形狀 以及與建筑紅線的相對(duì)位置 這是 選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)形式 進(jìn)行支撐布置等必須參考的資料 如基坑邊線貼近建筑紅 線 便需選擇厚度較小的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻 如平面尺寸大 形狀復(fù)雜 則在 布置支撐時(shí)需加以特殊處理 2 主體工程基礎(chǔ)的樁位布置圖 在進(jìn)行圍護(hù)墻布置和確定立柱位置時(shí) 必 須了解樁位布置 盡量利用工程樁作為立柱樁 以降低支護(hù)結(jié)構(gòu)費(fèi)用 實(shí)在無(wú) 法利用工程樁時(shí)才另設(shè)立柱樁 3 主體結(jié)構(gòu)地下室的層數(shù) 各層樓板和底板的布置與標(biāo)高 以及地面標(biāo)高 根據(jù)天然地面標(biāo)高和地下室底板底標(biāo)高 便可確定基坑開(kāi)挖深度 這是選擇支 護(hù)結(jié)構(gòu)形式 確定降水和挖土方案的重要依據(jù) 了解各層樓蓋和底板的布置 則便于支撐的豎向布置和確定支撐的換撐方 案 如樓蓋局部缺少時(shí) 還需考慮水平支撐換撐時(shí)如何傳力等 支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型和組成支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型和組成 支護(hù)結(jié)構(gòu) 包括圍護(hù)墻和支撐 按其工作機(jī)理和圍護(hù)墻的形式分為下列幾 種類型 水泥土擋墻式 依靠其本身自重和剛度保護(hù)坑壁 一般不設(shè)支撐 特殊情 況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐 排樁與板墻式 通常由圍護(hù)墻 支撐 或土層錨桿 及防滲帷幕等組成 土釘墻由密集的土釘群 被加固的原位土體 噴射的混凝土面層等組成 現(xiàn)將常用的幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)介紹如下 土釘墻 土釘墻 圖 6 54 是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù) 其作用與被動(dòng)起擋土作用的 上述圍護(hù)墻不同 它是起主動(dòng)嵌固作用 增加邊坡的穩(wěn)定性 使基坑開(kāi)挖后坡 面保持穩(wěn)定 圖 6 54 土釘墻 1 土釘 2 噴射細(xì)石混凝土面層 3 墊板 施工時(shí) 每挖深 1 5m 左右 掛細(xì)鋼筋網(wǎng) 噴射細(xì)石混凝土面層厚 50 100mm 然后鉆孔插入鋼筋 長(zhǎng) 10 15m 左右 縱 橫間距 1 5m 1 5m 左 右 加墊板并灌漿 依次進(jìn)行直至坑底 基坑坡面有較陡的坡度 土釘墻用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二 三級(jí)的非軟土場(chǎng)地 基坑深度不宜 大于 12m 當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí) 應(yīng)采取降水或截水措施 目前在軟土 場(chǎng)地亦有應(yīng)用 鉆孔灌筑樁 圖 6 51 根據(jù)目前的施工工藝 鉆孔灌筑樁為間隔排列 縫隙不小于 l00mm 因此 它不具備擋水功能 需另做擋水帷幕 目前我國(guó)應(yīng)用較多的是厚 1 2m 的水泥土 攪拌樁 用于地下水位較低地區(qū)則不需做擋水帷幕 鉆孔灌筑樁施工無(wú)噪聲 無(wú)振動(dòng) 無(wú)擠土 剛度大 抗彎能力強(qiáng) 變形較 小 幾乎在全國(guó)都有應(yīng)用 多用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一 二 三級(jí) 坑深 7 15m 的基坑工程 在土質(zhì)較好地區(qū)已有 8 9m 懸臂樁 在軟土地區(qū)多加設(shè)內(nèi) 支攪 或拉錨 懸臂式結(jié)構(gòu)不宜大于 5m 樁徑和配筋計(jì)算確定 常用直徑 600 700 800 900 1000mm 圖 6 51 鉆孔灌筑樁排圍護(hù)墻 1 圍檁 2 支撐 3 立柱 4 工程樁 5 鉆孔灌筑樁圍護(hù)墻 6 水泥土攪拌樁擋水帷幕 7 坑底水泥土攪拌樁加固 有的工程為不用支撐簡(jiǎn)化施工 采用相隔一定距離的雙排鉆孔灌筑樁與樁 頂橫梁組成空間結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻 使懸臂樁圍護(hù)墻可用于 14 5m 的基坑 圖 6 52 圖 6 52 雙排樁圍護(hù)墻 1 鉆孔灌筑樁 2 聯(lián)系橫梁 如基坑周圍狹窄 不允許在鉆孔灌筑樁后再施工 1 2m 厚的水泥土樁擋水帷 幕時(shí) 可考慮在水泥土樁中套打鉆孔灌筑樁 樁基工程 樁的分類樁的分類 1 按承載性狀分類 1 摩擦型樁 摩擦樁 指樁頂荷載全部或主要由樁側(cè)阻力承擔(dān)的樁 根據(jù)樁側(cè)阻力承擔(dān) 荷載的份額 摩擦樁又分為純摩擦樁和端承摩擦樁 2 端承型樁 端承樁 指樁頂荷載全部或主要由樁端阻力承擔(dān)的樁 根據(jù)樁端阻力承擔(dān) 荷載的份額 端承樁又分為純端承樁和摩擦端承樁 3 復(fù)合受荷載樁 承受豎向 水平荷載均較大的樁 2 按成樁方法與工藝分類 1 非擠土樁 如干作業(yè)法樁 泥漿護(hù)壁法樁 套管護(hù)壁法樁 人工挖孔 樁 2 部分?jǐn)D土樁 如部分?jǐn)D土灌筑樁 預(yù)鉆孔打入式預(yù)制樁 打入式開(kāi)口 鋼管樁 H 型鋼樁 螺旋成孔樁等 3 擠土樁 如擠土灌筑樁 擠土預(yù)制混凝土樁 打入式樁 振入式樁 壓入式樁 樁型與工藝的選擇樁型與工藝的選擇 樁型與成樁工藝選擇應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)類型 荷載性質(zhì) 樁的使用功能 穿 越土層 樁端持力層土類 地下水位 施工設(shè)備 施工環(huán)境 施工經(jīng)驗(yàn) 制樁 材料供應(yīng)條件等 根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理 安全適用的條件進(jìn)行選擇 施工時(shí)可參考表 7 44 選用 表略 樁架為打樁的專用起重和導(dǎo)向設(shè)備 其作用主要是起吊樁錘和樁或料斗 插樁 給樁導(dǎo)向 控制和調(diào)整沉樁位置及傾斜度 以及行走和回轉(zhuǎn)方式移動(dòng)樁 位 按行走方式的不同 樁架可分為滾動(dòng)式 軌道式 履帶式 步履式 懸掛 式等 圖 7 47 和圖 7 48 圖 7 49 樁架的選用主要根據(jù)所選定的樁錘的形式 質(zhì)量和尺寸 樁的材料 材質(zhì) 截面形式與尺寸 樁長(zhǎng)和樁的連接方式 樁的 種類 樁數(shù) 樁的布置方式 作業(yè)空間 打入位置 以及打樁的連續(xù)程度與工 期要求等而定 圖 7 47 軌道式打樁架 1 頂部滑輪組 2 立柱 3 錘和樁起吊用鋼絲繩 4 斜撐 5 吊錘和樁用卷?yè)P(yáng)機(jī) 6 操作室 7 配重 8 底盤 9 軌道 圖 7 48 步履式打樁架 1 頂部滑輪組 2 立柱 3 錘和樁起吊用鋼絲繩 4 斜撐 5 吊錘和樁用卷?yè)P(yáng)機(jī) 6 操作室 7 配重 8 步履式底盤 圖 7 49 懸掛式履帶打樁架 1 頂部滑輪組 2 錘和樁起吊用鋼絲繩 3 立柱 4 履帶式起重機(jī) 樁架主要由底盤 導(dǎo)桿 斜桿 滑輪組和動(dòng)力設(shè)備等組成 樁架的高度可 按樁長(zhǎng)需要分節(jié)組裝 每節(jié)長(zhǎng) 3 4m 樁架的高度一般等于樁長(zhǎng) 滑輪組高 樁 錘長(zhǎng)度 樁帽高度 起錘移位高度 取 1 2m 樁架的種類很多 應(yīng)用較廣的 為萬(wàn)能樁架 履帶式樁架和步履樁架 機(jī)械靜壓樁施工機(jī)械靜壓樁施工 靜壓法沉樁是通過(guò)靜力壓樁機(jī)的壓樁機(jī)構(gòu) 以壓樁機(jī)自重和樁機(jī)上的配重 作反力而將預(yù)制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土層中成樁 其特點(diǎn)是 樁機(jī)全部 采用液壓裝置驅(qū)動(dòng) 壓力大 自動(dòng)化程度高 縱橫移動(dòng)方便 運(yùn)轉(zhuǎn)靈活 樁定 位精確 不易產(chǎn)生偏心 可提高樁基施工質(zhì)量 施工無(wú)噪聲 無(wú)振動(dòng) 無(wú)污染 沉樁采用全液壓夾持樁身向下施加壓力 可避免錘擊應(yīng)力 打碎樁頭 樁截面 可以減小 混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低 1 2 級(jí) 配筋比錘擊法可省 40 效率高 施工速度快 壓樁速度每分鐘可達(dá) 2m 正常情況下每臺(tái)班可完 15 根 比錘擊 法可縮短工期 1 3 壓樁力能自動(dòng)記錄 可預(yù)估和驗(yàn)證單樁承載力 施工安全可 靠 便于拆裝維修 運(yùn)輸?shù)?但存在壓樁設(shè)備較笨重 要求邊樁中心到已有建 筑物間距較大 壓樁力受一定限制 擠土效應(yīng)仍然存在等問(wèn)題 適用于軟土 填土及一般粘性土層中應(yīng)用 特別適合于居民稠密及危房附 近環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁 但不宜用于地下有較多孤石 障礙物或有 4m 以上硬隔離層的情況 1 靜壓法沉樁機(jī)理 靜壓預(yù)制樁主要應(yīng)用于軟土 一般粘性土地基 在樁壓入過(guò)程中 系以樁 機(jī)本身的重量 包括配重 作為反作用力 以克服壓樁過(guò)程中的樁側(cè)摩阻力和 樁端阻力 當(dāng)預(yù)制樁在豎向靜壓力作用下沉入土中時(shí) 樁周土體發(fā)生急速而激 烈的擠壓 土中孔隙水壓力急劇上升 土的抗剪強(qiáng)度大大降低 從而使樁身很 快下沉 2 壓樁機(jī)具設(shè)備 靜力壓樁機(jī)分機(jī)械式和液壓式兩種 前者系用樁架 卷?yè)P(yáng)機(jī) 加壓鋼絲繩 滑輪組和活動(dòng)壓梁等部件組成 施 壓部分在樁頂端面 施加靜壓力約為 600 2000kN 這種樁機(jī)設(shè)備高大笨重 行 走移動(dòng)不便 壓樁速度較慢 但裝配費(fèi)用較低 只少數(shù)還有這種設(shè)備的地區(qū)還 在應(yīng)用 后者由壓拔裝置 行走機(jī)構(gòu)及起吊裝置等組成 圖 7 56 采用液壓操作 自動(dòng)化程度高 結(jié)構(gòu)緊湊 行走方便快速 施壓部分不在樁頂面 而在樁身側(cè) 面 它是當(dāng)前國(guó)內(nèi)較廣泛采用的一種新型壓樁機(jī)械 國(guó)內(nèi)常用的有 YZY 系列和 ZYJ 系列液壓靜力壓樁機(jī) 其型號(hào)和主要技術(shù) 參數(shù)見(jiàn)表 略 圖 7 56 全液壓式靜力壓樁機(jī)壓樁 1 長(zhǎng)船行走機(jī)構(gòu) 2 短船行走及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 3 支腿式底盤結(jié)構(gòu) 4 液壓起重機(jī) 5 夾持與壓板裝置 6 配重鐵塊 7 導(dǎo)向架 8 液壓系統(tǒng) 9 電控系統(tǒng) 10 操縱室 11 已壓入下節(jié)樁 12 吊入上節(jié)樁 靜力壓樁機(jī)的選擇應(yīng)綜合考慮樁的截面 長(zhǎng)度穿越土層和樁端土的特性 單樁極限承載力及布樁密度等因素 表 7 75 可供參考 靜力壓樁機(jī)選擇參考表 表 7 75 壓樁機(jī)型號(hào) 項(xiàng)目 160 180240 280300 360400 460500 600 最大壓樁力 kN 1600 18002400 28003000 36004000 46005000 6000 最小300300350400400適用樁徑 mm 最大400450500550600 單樁極限承載力 kN 1000 20001700 30002100 38002800 46003500 5500 樁端持力層 中密 密實(shí) 砂層 硬 塑 堅(jiān)硬粘 土層 殘 積土層 密實(shí)砂層 堅(jiān)硬粘土 層 全風(fēng) 化巖層 密實(shí)砂層 堅(jiān)硬粘土 層 全風(fēng) 化巖層 密實(shí)砂層 堅(jiān)硬粘土 層 全風(fēng) 化巖層 強(qiáng)風(fēng)化巖 層 密實(shí)砂層 堅(jiān)硬粘土 層 全風(fēng) 化巖層 強(qiáng)風(fēng)化巖 層 樁端持力層標(biāo)準(zhǔn)值 N20 2520 3530 4030 5030 55 穿透中密 密實(shí)砂層厚度 m 約 22 33 45 65 8 3 施工工藝方法要點(diǎn) 1 靜壓預(yù)制樁的施工 一般都采取分段壓入 逐段接長(zhǎng)的方法 其施工 程序?yàn)?測(cè)量定位 壓樁機(jī)就位 吊樁 插樁 樁身對(duì)中調(diào)直 靜壓沉樁 接 樁 再靜壓沉樁 送樁 終止壓樁 切割樁頭 靜壓預(yù)制樁施工前的準(zhǔn)備工作 樁的制作 起吊 運(yùn)輸 堆放 施工流水 測(cè)量放線 定位等均同錘擊法打 沉 預(yù)制樁 壓樁的工藝程序如圖 7 57 圖 7 57 壓樁工藝程序示意圖 a 準(zhǔn)備壓第一段樁 b 接第二段樁 c 接第三段樁 d 整根樁壓平至地面 e 采用送接壓樁完畢 1 第一段樁 2 第二段樁 3 第三段樁 4 送樁 5 樁接頭處 6 地面線 7 壓樁架操作平臺(tái)線 2 壓樁時(shí) 樁機(jī)就位系利用行走裝置完成 它是由橫向行走 短船行走 和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成 把船體當(dāng)作鋪設(shè)的軌道 通過(guò)橫向和縱向油缸的伸程和回程 使樁機(jī)實(shí)現(xiàn)步履式的橫向和縱向行走 當(dāng)橫向兩油缸一只伸程 另一只回程 可使樁機(jī)實(shí)現(xiàn)小角度回轉(zhuǎn) 這樣可使樁機(jī)達(dá)到要求的位置 3 靜壓預(yù)制樁每節(jié)長(zhǎng)度一般在 12m 以內(nèi) 插樁時(shí)先用起重機(jī)吊運(yùn)或用 汽車運(yùn)至樁機(jī)附近 再利用樁機(jī)上自身設(shè)置的工作吊機(jī)將預(yù)制混凝土樁吊入夾 持器中 夾持油缸將樁從側(cè)面夾緊 即可開(kāi)動(dòng)壓樁油缸 先將樁壓入土中 1m 左右后停止 調(diào)正樁在兩個(gè)方向的垂直度后 壓樁油缸繼續(xù)伸程把樁壓入土中 伸長(zhǎng)完后 夾持油缸回程松夾 壓樁油缸回程 重復(fù)上述動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)連續(xù)壓樁 操作 直至把樁壓入預(yù)定深度土層中 在壓樁過(guò)程中要認(rèn)真記錄樁入土深度和 壓力表讀數(shù)的關(guān)系 以判斷樁的質(zhì)量及承載力 當(dāng)壓力表讀數(shù)突然上升或下降 時(shí) 要停機(jī)對(duì)照地質(zhì)資料進(jìn)行分析 判斷是否遇到障礙物或產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象等 4 壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行 如需接樁 可壓至樁頂離地面 0 8 1 0m 用硫磺砂 漿錨接 一般在下部樁留 50mm 錨孔 上部樁頂伸出錨筋 長(zhǎng) 15 20d 硫磺 砂漿接樁材料和錨接方法同錘擊法 但接樁時(shí)避免樁端停在砂土層上 以免再 壓樁時(shí)阻力增大壓入困難 再用硫磺膠泥接樁間歇不宜過(guò)長(zhǎng) 正常氣溫下為 10 18min 接樁面應(yīng)保持干凈 澆筑時(shí)間不超過(guò) 2min 上下樁中心線應(yīng)對(duì)齊 節(jié)點(diǎn)矢高不得大于 1 樁長(zhǎng) 5 當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)先規(guī)定值 便可停止壓樁 如果樁頂接近地面 而壓樁力尚未達(dá)到規(guī)定值 可以送樁 靜力