土石方工程與地基處理4土的工程性質(zhì)及分類.ppt

1、長(zhǎng)石,云母,蒙脫石,高嶺石,碎石土,砂土,粉土,粘性土,云母,（一）推土機(jī)施工,第一章 土石方工程與地基處理,2、反鏟挖土機(jī) 反鏟挖土機(jī)工作特點(diǎn)： 是開挖停機(jī)面以下的土壤，不需設(shè)置進(jìn)出口通道。適用于開挖管溝和基槽，也可開挖小型基坑。尤其適用于開挖地下水位較高或泥濘的土壤。,反鏟挖土機(jī)傳動(dòng)方式：有液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)兩種。表1-15為機(jī)械傳動(dòng)反鏟挖土機(jī)的主要技術(shù)性能及工作尺寸。 常用反鏟主要技術(shù)性能 表1-15,溝端開挖：挖土機(jī)停在溝槽一端，向后倒退挖土，汽車可在兩旁裝土，此法采用較廣。其工作面寬度較大，單面裝土?xí)r為1.3R，雙面裝土?xí)r為1.7R，深度可達(dá)最大挖土深度H。 溝側(cè)開挖：挖土機(jī)沿溝槽一

2、側(cè)直線移動(dòng)挖土。此法能將土棄于距溝邊較遠(yuǎn)處，可供回填使用。由于挖土機(jī)移動(dòng)方向與挖土方向相垂直所以穩(wěn)定性較差，而且開挖深度和寬度（一般為0.8R）也較小，也不能很好控制邊坡,3、拉鏟挖土機(jī) 拉鏟挖土機(jī)的工作裝置簡(jiǎn)單，可由起重機(jī)改裝。拉鏟的開挖方式，基本上與反鏟挖土機(jī)相似，也可分為溝端開挖和溝側(cè)開挖,常用拉鏟挖土機(jī)的主要技術(shù)性能，見表1-16。,4、抓鏟挖土機(jī) 抓鏟挖土機(jī)一般由正、反鏟液壓挖土機(jī)更換鏟土斗換上合瓣式抓斗而成，也可由履帶式起重機(jī)改裝?？捎靡酝诰蛎娣e較小，深度較大的溝槽沉井或獨(dú)立柱基的基坑，最適宜于進(jìn)行水下挖土，如放置在駁船上，開挖地面水取水構(gòu)筑物基礎(chǔ)水下土石方。,圖1-38為合瓣鏟挖

3、土機(jī)示意圖，圖1-39為拉鏟產(chǎn)用三角形挖土方法。,單斗挖土機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算： 單斗挖土機(jī)純工作小時(shí)生產(chǎn)率Ph可按下列公式計(jì) 算： （m3/h） (1-43) 式中：q土斗容量（m3） n每分鐘挖土次數(shù)； Tp挖土機(jī)每次循環(huán)延續(xù)時(shí)間（s） K系數(shù)，一般為0.60.87,單斗挖土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率Pd按下式計(jì)算： （1-44） 式中：KB工作時(shí)間利用系數(shù)： 在向汽車裝土?xí)r，KB為0.680.72 在側(cè)向堆土?xí)r，KB為0.780.88 挖爆破后的巖石時(shí)，KB為0.60； 土斗容量愈小，KB值愈低。,（二）多斗挖土機(jī)施工 1、多斗挖土機(jī)的性能及其開挖方式 多斗挖土機(jī)又稱挖溝機(jī)、縱向多斗挖土機(jī)。與單斗挖土機(jī)比較，

4、它有下列優(yōu)點(diǎn)：挖土作業(yè)是連續(xù)的，在同樣條件下生產(chǎn)率較高；開挖每單位土方量所需的能量消耗較低；開挖溝槽的底和壁較整齊；在連續(xù)挖土的同時(shí)，能將土自動(dòng)卸在溝槽一側(cè)。,挖溝機(jī)不宜開挖堅(jiān)硬的土和含水量較大的土。它宜于開挖黃土，粉質(zhì)粘土等。 挖溝機(jī)由工作裝置、行走裝置和動(dòng)力、操縱及傳動(dòng)裝置等部分組成。挖溝機(jī)的類型，按工作裝置分為鏈斗式和輪斗式兩種。按卸土方法分為裝有卸土皮帶運(yùn)輸器的和未裝卸土皮帶運(yùn)輸器的兩種。通常挖溝機(jī)大多裝有皮帶運(yùn)輸器。行走裝置有履帶式、輪胎式和履帶輪胎式三種。動(dòng)力一般為內(nèi)燃機(jī)。,鏈斗式挖溝機(jī)的構(gòu)造如圖1-40,挖溝機(jī)土斗裝設(shè)有圍繞斗架的無(wú)極斗鏈上。土斗前端用鉸鏈連接于斗鏈，后端自由地懸

5、掛。斗架位于機(jī)械后部，前端有鋼索連接于升降斗架的卷筒，并有滾子嵌在凹槽形的導(dǎo)軌內(nèi)。開動(dòng)卷筒，通過(guò)鋼索使斗架沿導(dǎo)軌升降，改變溝槽開挖深度。 動(dòng)力裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)斗鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，于是沒入土中的土斗切土。當(dāng)土斗上升至主動(dòng)鏈輪處，其后端即與斗鏈分開而卸土，土沿堆土板滑下，由裝設(shè)在堆土板下方的皮帶運(yùn)輸器卸至機(jī)器一側(cè)。皮帶運(yùn)輸器由一馬達(dá)帶動(dòng)，其運(yùn)行的方向與挖溝機(jī)的開行方向垂直。,溝槽開挖寬度與土斗寬度相同。為加大開挖寬度，可在土斗兩旁各裝設(shè)一鑄造鋼制的括耳，使開挖寬度由0.8m加大至1.1m。如要增加挖深，可更換較長(zhǎng)的斗架。 挖溝機(jī)開挖的溝槽斷面一行賄受賄為直槽，但更換工作裝置（圖1-41）

6、后，也可挖成梯形槽。,輪斗式與鏈斗式挖溝機(jī)的主要區(qū)別，在于前者的土斗是固定在圓形的斗輪上，斗輪旋轉(zhuǎn)使土斗連續(xù)挖土。當(dāng)土斗旋升到斗輪頂點(diǎn)時(shí)，土即卸至皮帶運(yùn)輸器上被運(yùn)出卸在溝槽一側(cè)。斗輪通過(guò)鋼索升降改變挖土深度。,當(dāng)?shù)孛婢哂休^大橫向坡度時(shí)，采用可調(diào)節(jié)輪軸的挖溝機(jī)（圖1-42）,2、挖溝機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算 挖溝機(jī)生產(chǎn)率Ph可按下式計(jì)算： （m3/h）（1-45） 式中：n土斗每分鐘挖掘次數(shù)； q土斗容量（L）； Kc斗的充盈系數(shù)； KP土的最初可松性系數(shù)； K土的開挖難易程度系數(shù)； KB時(shí)間利用系數(shù)。,第四節(jié) 土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理,在土石方開挖施工中，由于處理不當(dāng)，常會(huì)發(fā)生邊坡塌方和產(chǎn)生流砂現(xiàn)象

7、。 （一）邊坡塌方 溝槽、基坑邊坡的穩(wěn)定，主要是由土體的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力來(lái)保持平衡的。當(dāng)土體失去平衡，邊坡就會(huì)塌方。邊坡塌方會(huì)引起人身事故，同時(shí)也妨礙施工正常進(jìn)行，嚴(yán)重塌方還會(huì)危及附近建筑物的安全 。,發(fā)生邊坡塌方的原因有以下幾點(diǎn)： 1、基坑、溝槽邊坡放坡不足，邊坡過(guò)陡，使土體本身的穩(wěn)定性不夠。在土質(zhì)較差開挖深度較大時(shí)，常遇到這種情況； 2、降雨、地下水或施工用水滲入邊坡，使土體抗剪能力降低，這是千萬(wàn)塌方的主要原因； 3、基坑、溝槽上邊緣附近大量堆土或停放機(jī)具；或因不合理的開挖坡腳及受地表水、地下水沖蝕等，增加了土體負(fù)擔(dān)，降低了土體的抗剪強(qiáng)度而引起滑坡和塌方等。,針對(duì)上述分析，為了防治滑坡和塌

8、方，應(yīng)采取如下措施：注意地表水、地下水的排除；嚴(yán)格按不同土質(zhì)放坡規(guī)定，放足邊坡；當(dāng)開挖深度大，施工時(shí)間長(zhǎng)、邊坡有機(jī)具或堆置材料等情況，邊坡應(yīng)平緩；當(dāng)因受場(chǎng)地限制，或因放皮增加土方量過(guò)大，則應(yīng)采用設(shè)置支撐的施工方法。,（二）流砂的防治 流砂現(xiàn)象：在溝槽、基坑開挖低于地下水位，且采用坑（槽）內(nèi)抽水時(shí)，有時(shí)發(fā)生坑底下面的土形成流動(dòng)狀態(tài)，隨地下水涌進(jìn)坑內(nèi)而產(chǎn)生流砂。流砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起溝槽、基坑邊坡塌方、滑坡，如附近有建筑物，會(huì)因地基被掏空而使建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌。因此，在土方施工時(shí)必須消除地下水的影響。,（二）流砂的防治 流砂現(xiàn)象：在溝槽、基坑開挖低于地下水位，且采用坑（槽）內(nèi)抽水時(shí)，有時(shí)發(fā)生坑底

9、下面的土形成流動(dòng)狀態(tài)，隨地下水涌進(jìn)坑內(nèi)而產(chǎn)生流砂。流砂嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起溝槽、基坑邊坡塌方、滑坡，如附近有建筑物，會(huì)因地基被掏空而使建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌。因此，在土方施工時(shí)必須消除地下水的影響。,流砂防治的措施：水下挖土法（此法在沉井不排水挖土下沉施工中常用）、打鋼板樁法、地下連續(xù)墻法（施工工藝復(fù)雜，成本高，多用于高層建筑、工業(yè)建筑地下工程及水利工程）等，而采用較廣并較可靠的方法是人工降低地下水法。,（三）滑坡體施工中的作業(yè)方法 首先應(yīng)對(duì)滑坡區(qū)的地質(zhì)資料作好調(diào)查研究。據(jù)此正確選擇施工程序，并擬定合理的施工方法，確定保持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度，預(yù)防滑坡發(fā)生。在進(jìn)行開挖和填方時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：,1

10、、在靠近滑坡邊沿處開挖土方 一般不應(yīng)切割滑坡體的坡腳，當(dāng)必須切割坡腳時(shí)，應(yīng)按切割深度，將坡腳隨原自然坡度由上向下削坡，逐漸挖至要求的坡腳深度，如圖1-43所示,2、在滑坡體上挖填土方 （1）當(dāng)需在滑坡內(nèi)挖方時(shí)，應(yīng)遵守由上至下的開挖程序，如滑坡土方量不大，所有滑坡體應(yīng)全部挖除； （2）在滑坡體上進(jìn)行填方時(shí)，應(yīng)遵守由下至上的施工順序。此外，尚須在滑坡體的坡腳處，填筑能抵抗滑坡體下滑的土體。如圖1-43（b）所示的土體I，圖中土體II為填土區(qū)域，施工程序是由下向上填筑,第五節(jié) 溝槽及基坑支撐,支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)，由木材或鋼材做成。 支撐的荷載就是原土和地面荷載所產(chǎn)生的側(cè)土壓力

11、。 溝槽支撐與否應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開挖方法、排水方法、地面荷載等因素確定。,支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列要求： 1、牢固可靠，進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算和校核。支撐材料要求質(zhì)地和尺寸合格，保證施工安全。 2、在保證安全的前提下，節(jié)紙用料，宜采用工具式鋼支撐。 3、便于支設(shè)和拆除及后續(xù)工序的操作。 為了做到上述要求，支撐材料的選用、支設(shè)和使用過(guò)程，應(yīng)嚴(yán)格遵守施工操作規(guī)程,一、支撐種類及其適用條件 溝槽支撐形式：有橫撐、豎撐和板樁撐，開挖較大基坑時(shí)還采用錨碇式支撐等,1、橫撐和豎撐： 橫撐和豎撐板（擋土板）、立柱和撐杠組成。橫撐式支撐，根據(jù)擋土板放置方式的不同，可分成：水平擋土板斷續(xù)式和連續(xù)式兩

12、種。斷續(xù)式橫撐是撐板之間有間距；連續(xù)式橫撐是各撐板間密接鋪設(shè)。豎撐為擋土板垂直連續(xù)放置。 斷續(xù)式橫撐適用于開挖濕度小的粘性土及挖土深度小于3m時(shí)。連續(xù)式橫撐用于較潮濕的或散粒土及挖深不大于5m的溝槽。豎撐用于松散的和濕度高的土，挖土深度可以不限 。,撐板（擋土板）分木制和金屬制兩種。木撐板不應(yīng)有紋裂等缺陷；金屬撐板由鋼板焊接于槽鋼上拼成，槽鋼間用型鋼連系加固。金屬撐板每塊長(zhǎng)度分2、4、6m幾種類型,立柱和橫杠通常采用槽鋼。 撐杠由撐頭號(hào)和圓套管組成，如圖1-46所示。撐頭為一絲杠，以球鉸連接于撐頭板，帶柄螺母套于絲杠。應(yīng)用時(shí)，將撐頭絲杠插入圓套管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)帶柄螺母，柄把止于套管端，而絲杠伸長(zhǎng)，則

13、撐頭板就緊壓立柱，使撐板固定。絲杠在套管內(nèi)的最短長(zhǎng)度應(yīng)為20cm ，以保證安全。這種工具式撐杠的優(yōu)點(diǎn)是支設(shè)方便，而且可更換圓套管長(zhǎng)度，適用于各種不同的槽寬 。,2、錨碇式支撐：在開挖較大基坑或使用機(jī)械挖土，而不能安裝撐杠時(shí)，可改用錨碇式支撐。,錨樁必須設(shè)置在土的破壞范圍以外，擋土板水平釘在柱樁的內(nèi)側(cè)，柱樁一端打入土內(nèi)，上端用拉桿4與錨樁拉緊，擋土板內(nèi)側(cè)回填土 。,在開挖較大基坑，當(dāng)有部分地段下部放坡不足時(shí)，可以采用短樁橫隔板支撐或臨時(shí)擋土墻支撐，以加固土壁。,3、鋼板樁撐 在開挖深度較大的溝槽和基坑，當(dāng)?shù)叵滤芏嗲矣袔ё咄亮５奈ｋU(xiǎn)時(shí)，如未采用降低地下水位法，可采用打設(shè)鋼板樁撐法。使板樁打入坑底

14、以下一定深度，增加地下水從坑外流入坑內(nèi)的滲流路線，減少水力坡度，降低動(dòng)水壓力，以防止流砂發(fā)生 。,施工中常用的鋼板樁多是槽鋼或工字鋼組成，或用特制的鋼樁板,樁板與樁板之間均采用嚙口連接，以便提高板樁撐的整體性和水密性。特殊斷面樁板慣性矩大且樁板間嚙合作用高，故常在重要工程上采用。 樁板在溝槽或基坑開挖前用打樁機(jī)打入土中，在開挖及其后續(xù)工序作業(yè)中，始終起保證安全作用。板樁撐一般可不設(shè)橫板和撐杠，便當(dāng)樁板入土深度不足時(shí)，仍應(yīng)輔以橫板與撐杠 。,二 、支撐的計(jì)算 支撐計(jì)算包括確定撐板、立柱（或橫木）和撐杠的尺寸。通常，支撐構(gòu)件的尺寸取決于現(xiàn)場(chǎng)已有材料的規(guī)格，因此，支撐計(jì)算只是對(duì)已有構(gòu)件進(jìn)行校核，根據(jù)

15、校核適當(dāng)調(diào)整立柱和橫撐的間距，以確定支撐的形式,支撐承受的土壓，根據(jù)產(chǎn)測(cè)資料表明，在排除地下水的情況下，作用在支撐上的土壓力分布如圖1-51所示,其側(cè)土壓力P： 對(duì)砂取 對(duì)軟粘土取H-4c。式中Ea為主動(dòng)土壓力系數(shù)， 為土的內(nèi)摩擦角,（一）撐板的計(jì)算 撐板按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，如圖1-52所示,計(jì)算跨度等于立柱或橫木的間距l(xiāng)1，每 塊撐板的寬度為b，厚度為d，所承受的均布荷載等于Pb(kN/m)。 撐板的最大彎矩： 撐板的抵抗矩： 因此，撐板的最大彎曲應(yīng)力為： 式中w材料容許彎曲應(yīng)力。,（二）立柱計(jì)算 立柱所受的荷載q等于撐板所傳遞的側(cè)土壓力，支點(diǎn)反力R，如圖1-53所示。計(jì)算時(shí)，假設(shè)在支座（橫撐）處

16、為簡(jiǎn)支梁，求其最大彎矩，較核最大彎曲應(yīng)力。,（三）撐杠計(jì)算 撐杠為承受以柱或橫木支點(diǎn)反力的壓桿，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮縱向彎曲，即將抗壓強(qiáng)度乘以軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)值（查手冊(cè)可得）。 施工現(xiàn)場(chǎng)常采用的支撐構(gòu)件尺寸為： 木撐板一般長(zhǎng)26m，寬度2030m，厚50m。橫木的截面尺寸一般為10cm15cm20cm20cm（視槽寬而定）。立柱的截面尺寸為10cm10cm20cm20cm（視槽深而定）。槽深在4m以內(nèi)時(shí)，立柱間距為1.5m左右；槽深46m，立柱間距在斷續(xù)式橫撐中為1.2m，連續(xù)式支撐為1.5m；槽深610m，立柱間距1.5m1.2m。撐杠垂直間距一般為1.21.0m,三、支撐的設(shè)置和拆除 逐層開挖

17、逐層支設(shè)，支設(shè)程序一般為：首先支設(shè)撐板并要求緊貼槽壁，而后安設(shè)立柱（或橫木）和撐杠，必須橫平豎直，以設(shè)牢固。 豎撐支設(shè)過(guò)程為：將撐板密排立貼在槽壁，再將橫木在撐板上下兩端支設(shè)并加撐杠固定。然后隨著挖土，撐板底端高于槽底，再逐塊將撐板錘打到槽底。根據(jù)土質(zhì)，每次挖深5060cm，將撐板下錘一次。撐板錘至槽底排水溝底為止。下錘撐板每到1.21.5cm，再加撐杠一道。,施工過(guò)程中，更換立柱和撐杠位置，稱倒撐。當(dāng)原支撐妨礙下一工序進(jìn)行；原支撐不穩(wěn)定；一次拆撐有危險(xiǎn)；或因其他原因必須重新安設(shè)支撐時(shí)，均應(yīng)倒撐。 在施工期間，應(yīng)經(jīng)常檢查槽壁和支撐的情況，如發(fā)現(xiàn)槽壁有塌方預(yù)兆，應(yīng)加設(shè)支撐，而不應(yīng)倒拆支撐。 溝槽

18、內(nèi)工作全部完成后，才可將支撐拆除。拆撐與溝槽回填同時(shí)進(jìn)行，邊填邊拆。拆撐時(shí)必須注意安全繼續(xù)排除地下水，避免材料損耗。遇撐板和立木較長(zhǎng)時(shí)，可在還土后或倒撐后拆除 。,第六節(jié) 土方回填,回填的施工過(guò)程包括： 還土、攤平、夯實(shí)、檢查等工序。 溝槽回填應(yīng)在管道驗(yàn)收后進(jìn)行，基坑要在構(gòu)筑物達(dá)到足夠強(qiáng)度再進(jìn)行回填土方。但回填也應(yīng)及早開始，避免槽（坑）壁坍塌，保護(hù)已建管道的正常位置，而且盡早恢復(fù)地面平整。其中關(guān)鍵工序是夯實(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)所規(guī)定的密實(shí)度（回填土的密實(shí)度要求和質(zhì)量指標(biāo)通常以壓實(shí)系數(shù)c表示）要求。,埋設(shè)在溝槽內(nèi)的管道，承受管道上方及兩側(cè)土壓和 面上的靜荷載或動(dòng)荷載。如果提高管道兩側(cè)（胸腔）和管頂?shù)幕靥?/p>

19、土密實(shí)度，可以減少管頂垂直土壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，溝槽各部位的回填土密實(shí)度，如圖1-54所示。胸腔、管頂及管頂以上50cm范圍內(nèi)填土的密實(shí)度不小于95%（壓實(shí)系數(shù)c不小于0.95）。 基坑回填的密實(shí)度要求應(yīng)由設(shè)計(jì)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)，使用要求以及土的性質(zhì)確定。一般壓實(shí)系數(shù)c為0.9或0.9以上 。,一、回填土方的壓實(shí)方法 溝槽和基坑回填壓實(shí)方法有夯實(shí)和振動(dòng)。振動(dòng)不是將重錘放在土層表面或內(nèi)部，借助振動(dòng)設(shè)備使重錘振動(dòng)，土壤顆粒即發(fā)生相對(duì)位移達(dá)到緊密狀態(tài)。此法用于振實(shí)非粘性土壤 。,夯實(shí)法 是利用夯錘自由下落的沖力來(lái)夯實(shí)土壤，是溝槽、基坑回填常用的方法。 夯實(shí)法使用的機(jī)具類型較多，常采用的機(jī)具有：蛙式打夯機(jī)、

20、內(nèi)燃打夯機(jī)、履帶式打夯機(jī)以及壓路機(jī)等,（一）蛙式夯 由夯頭架、拖盤、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)組成（圖1-56）。蛙式夯構(gòu)造簡(jiǎn)單、輕便，在施工中廣泛使用,夯土?xí)r，電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶輪二級(jí)減速，使偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)，搖相繞拖盤上的連接鉸轉(zhuǎn)動(dòng)，使拖盤上下起落。夯頭架也產(chǎn)生慣性力，使夯板作上下運(yùn)動(dòng)，夯實(shí)土方。同時(shí)蛙式夯利用慣性作用自動(dòng)向前移動(dòng)。 夯土前，應(yīng)根據(jù)密實(shí)度要求及土的含水量，由試驗(yàn)確定夯土制度。施工實(shí)踐表明，采用功率2.8kw蛙式夯，在最佳含水量條件下，鋪土厚20cm，夯擊34遍，可達(dá)到回填土密實(shí)度要求的壓實(shí)系數(shù)c=0.95左右 。,(二）內(nèi)燃打夯機(jī) 又稱“火力夯”，由燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、配氣機(jī)構(gòu)、夯身夯足

21、、操縱機(jī)構(gòu)等部分組成,打夯機(jī)啟動(dòng)時(shí)，需將機(jī)身抬起，使缸內(nèi)吸入空氣，霧化的燃油和空氣在缸內(nèi)混合，然后關(guān)閉氣閥，靠夯身下落將混合氣壓縮，并經(jīng)磁電機(jī)打火將其點(diǎn)燃。混合氣在缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的能量失去活塞，使夯軸和夯足作用于地面。在沖擊地面后，夯足跳起，整個(gè)打夯機(jī)也離開地面，夯足的上升動(dòng)能消盡后，又以自由落體下降，夯擊地面。 火力夯可用以夯實(shí)溝槽、基坑、墻邊墻角還土較為方便 。,（三）履帶式打夯機(jī),履帶式打夯機(jī)（圖1-58），可利用挖土機(jī)或履帶式起重機(jī)改裝重錘后而成。 打夯機(jī)的錘形有梨形、方型，錘重14t，夯擊土層厚度可達(dá) 11.5m。適用于溝槽上部夯實(shí)或大面積回填土方夯實(shí) 。,二、土方回填的施工要點(diǎn) 1

22、、還土一般用溝槽或基坑原土。 在土中不應(yīng)含有粒徑大于30mm的磚塊；粒徑較小的石子含量不應(yīng)超過(guò)10%。 回填土土質(zhì)應(yīng)保證回填密實(shí)。不能采用淤泥土、液化狀粉砂、細(xì)砂、粘土等回填。當(dāng)原土屬于上類土?xí)r，應(yīng)換土回填。,2、回填土應(yīng)具有最佳含水量。 高含水量原土可采用晾曬，或加白灰摻拌使其達(dá)到最佳含水量。 低含水量原土則應(yīng)灑水。當(dāng)采取各種措施降低或提高含水量的費(fèi)用較換土費(fèi)用高時(shí)，則應(yīng)換土回填。有時(shí)，在市區(qū)繁華地段，交通要道、交通樞紐處回填，或?yàn)榱吮Ｗo(hù)附近建筑物安全，或?yàn)榱水?dāng)年修路，可將道路結(jié)構(gòu)以下部分由砂石、礦渣等換土回填 。,還土?xí)r溝槽或基坑應(yīng)繼續(xù)排水，防止槽壁坍塌和管道或構(gòu)筑物漂浮事故。采用明溝排水

23、，還土從兩相鄰集水井的分水處開始和集水井延伸。不應(yīng)帶水回填。雨季施工時(shí)，必須及時(shí)回填。為了防止產(chǎn)生浮管事故，回填時(shí)也可在管內(nèi)灌水。,回填前，應(yīng)建立回填制度?；靥钪贫仁菫榱吮ＷC回填質(zhì)量而制定的回填操作規(guī)程。例如根據(jù)構(gòu)筑物或管道特點(diǎn)和回填密實(shí)度要求，確定壓實(shí)工具、還土土質(zhì)、還土含水量、還土鋪土厚度，壓實(shí)后厚度、夯實(shí)工具的夯擊次、走夯形式等。,溝槽回填，應(yīng)在管座混凝土強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后進(jìn)行?；靥顣r(shí)，兩側(cè)胸腔應(yīng)同時(shí)分層還土攤平，夯實(shí)也應(yīng)同時(shí)同一速度前進(jìn)。管子上方土的回填，從縱斷面上看，在厚土層與薄土層之間，已夯實(shí)土與未夯實(shí)土之間，均應(yīng)有一較長(zhǎng)的過(guò)渡地段，以免管子肥壓不勻發(fā)生開裂。相鄰兩層回填土的分段位

24、置應(yīng)錯(cuò)開 。,胸腔和管頂上50cm內(nèi)范圍夯實(shí)時(shí)，夯擊力過(guò)大，將會(huì)使管子壁或管溝壁開裂。因此，應(yīng)根據(jù)管子和管溝的強(qiáng)度確定回填方法。管頂以上100150cm還土方可使用碾壓機(jī)械壓實(shí)。基坑回填時(shí)，也應(yīng)使構(gòu)筑物兩側(cè)回填土高度一致，并同時(shí)夯實(shí)。 每層土夯實(shí)后，應(yīng)檢測(cè)密實(shí)度。測(cè)定的方法有環(huán)刀法和貫入法兩種。采用環(huán)刀法時(shí)，應(yīng)確定取樣的數(shù)目和地點(diǎn)。由于表面土常易夯碎，每個(gè)土樣應(yīng)在每層夯實(shí)土的中間部分切取。土樣切取后，根據(jù)自然密度、含水量、干密度等數(shù)值，即可算出密實(shí)度。,胸腔和管頂上50cm內(nèi)范圍夯實(shí)時(shí)，夯擊力過(guò)大，將會(huì)使管子壁或管溝壁開裂。因此，應(yīng)根據(jù)管子和管溝的強(qiáng)度確定回填方法。管頂以上100150cm還土

25、方可使用碾壓機(jī)械壓實(shí)?；踊靥顣r(shí)，也應(yīng)使構(gòu)筑物兩側(cè)回填土高度一致，并同時(shí)夯實(shí)。 每層土夯實(shí)后，應(yīng)檢測(cè)密實(shí)度。測(cè)定的方法有環(huán)刀法和貫入法兩種。采用環(huán)刀法時(shí)，應(yīng)確定取樣的數(shù)目和地點(diǎn)。由于表面土常易夯碎，每個(gè)土樣應(yīng)在每層夯實(shí)土的中間部分切取。土樣切取后，根據(jù)自然密度、含水量、干密度等數(shù)值，即可算出密實(shí)度。,3、回填應(yīng)使槽上土面略呈拱形，以免日久因土沉陷而造成地面下凹。拱高，亦稱余填高，一般為槽寬的1/20，常取15cm 。,第七節(jié) 地基處理,地基處理使用條件： 在工程實(shí)際中，常遇到一些軟弱土層如：土質(zhì)疏松、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的軟土，松散砂土和未經(jīng)處理的填土。當(dāng)在這種軟弱地在上直接修建建筑物不可能時(shí)

26、，往往需要對(duì)地基進(jìn)行加固或處理。,地基處理的目的是： 1、改善土的剪切性能，提高抗剪強(qiáng)度。 2、降低軟弱土的壓縮性，減少基礎(chǔ)的沉降 或不均勻沉降。 3、改善土的透水性，起著截水、防滲的作用。 4、改善土的動(dòng)力特性，防止砂土液化。 5、改善特殊土的不良地基特性 （主要是指消除或減少濕陷性黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性等）,地基處理的方法： 有換土墊層、擠密與振密、碾壓與夯實(shí)、排水固結(jié)和漿液加固等五類。 地基處理技術(shù)方面發(fā)展很快，各種方法的具體采用，應(yīng)從當(dāng)?shù)氐鼗鶙l件、目的要求、工程費(fèi)用、施工進(jìn)度，材料來(lái)源、可能達(dá)到的效果以及環(huán)境影響等方面進(jìn)行綜合考慮。并通過(guò)試驗(yàn)和比較，采用合理、有效和經(jīng)濟(jì)的處理方案

27、，必要時(shí)還需要在構(gòu)筑物整體性方面采用相應(yīng)的措施。,一、換土墊層 換土墊層是一種直接置換地基持力層軟弱土的處理方法。施工時(shí)將基底下一定深度的軟弱土層挖除，分層填回砂、石、灰土等材料，并加以夯實(shí)振密。換土墊層是一種較簡(jiǎn)易的淺層地基處理方法，在各地得到廣泛應(yīng)用。,（一）砂墊層 地基處理方法分類 表1-17,砂墊層適用于處理軟土地基，見圖,1、其材料必須具有良好的振密加密性能。宜采用礫砂、中砂和粗砂。若只用細(xì)砂時(shí)，宜同時(shí)均勻摻入一定數(shù)量的碎石或卵石（粒徑不宜大于50mm）。 2、砂和砂石墊層材料的含泥量不應(yīng)超過(guò)5%。 3、 砂墊層施工的關(guān)鍵是將砂石材料振密加密到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度（如達(dá)到中密）。目前，砂

28、墊層的施工方法有振密法、水撼法、夯實(shí)法、碾壓法等多種，可根據(jù)砂石材料、地質(zhì)條件、施工設(shè)備等條件選用，參見表1-18。,砂和砂石墊層的施工方法及每層鋪筑厚度、 最佳含水量 表1-18,（二）灰土墊層,適用條件：濕陷性黃土,二、擠密樁與振沖法 （一）擠密樁 擠密樁可采用類似沉管灌注樁的機(jī)具和工藝，通過(guò)振動(dòng)或錘擊沉管等方式成孔、在管內(nèi)灌料（砂、石灰、灰土或其它材料）、加以振實(shí)加密等過(guò)程而形成的。圖系砂樁施工的機(jī)械設(shè)備。,1、擠密砂石樁 （1）使用條件：擠密砂樁用于處理松散砂土、填土以及塑性指數(shù)不高的粘性土。 （2）布置方式：砂石樁宜采用等邊三角形或正方形布置，直徑可采用300800mm。對(duì)飽和粘土地

29、基宜選用較大的直徑。砂石樁的間距應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，但不宜大于砂石樁直徑的4倍 。,砂石樁孔內(nèi)的填砂石量可按下式計(jì)算： 式中：S填砂石量（以重量計(jì)）； Ap砂石樁的截面積； L樁長(zhǎng)； ds砂石料的相對(duì)密度； e1樁孔中砂搗實(shí)后的孔隙比； w砂石料的含水量。 樁孔內(nèi)的填料宜用礫砂、粗砂、中砂、圓礫、角礫、卵石、碎石等。填料中含泥量不得大于5%，并不宜含有大于50mm的顆粒,2、生石灰樁 在下沉鋼管成孔后，灌入生石灰碎塊或在生石灰中摻加適量的水硬性摻合料（如粉煤灰、火山灰等，約占30%），經(jīng)密實(shí)后便形成了樁體。生石灰樁之所以能改善土的性質(zhì)，是由于生石灰的水化膨發(fā)擠密、放熱、離子交換、膠凝反應(yīng)等作用

30、和成孔擠密、置換作用 。,生石灰樁直徑采用300400mm，樁距33.5倍樁徑，超過(guò)4倍樁徑的效果常不理想。 生石灰樁適用于處理地下水位以下的飽和粘性土、粉土、松散粉細(xì)砂、雜填土以及飽和黃土等地基。 濕陷性黃土則應(yīng)采用土樁、灰土樁 。,（二）振沖法 在砂土中，利用加水和振動(dòng)可以使地基密實(shí)。振沖法就是根據(jù)這個(gè)原理而發(fā)展起來(lái)的一種方法,振沖法施工的主要設(shè)備是振沖器，它類似于插入式混凝土振搗器，由潛水電動(dòng)機(jī)，偏心塊和通水管三部分組成。振沖器由吊機(jī)就位后，同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和射水泵，在高頻振動(dòng)和高壓水充的聯(lián)合作用下，振沖器下沉到預(yù)定深度，周圍土體在壓力水和振動(dòng)作用下變密，此時(shí)地面出現(xiàn)一個(gè)陷口，往口內(nèi)填砂一

31、邊噴水振動(dòng)，一邊填砂密實(shí)，逐段填料振密，逐段提升振沖器，直到地面，從而在地基中形成一根較大直徑的密實(shí)的碎石樁體，一般稱為振沖碎石樁。,從振沖法所起的作用來(lái)看，振沖法分為振沖置換和振沖密實(shí)兩類。振沖置換法適用于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。它是在地基土中制造一群以石塊、砂礫等材料組成的樁體，這些樁體與原地基土一起構(gòu)成復(fù)合地基。而振動(dòng)密實(shí)法適用于處理砂土、粉土等，它是利用振動(dòng)和壓力水使砂層發(fā)生液化，砂顆粒重新排列，孔隙減少，從而提高砂層的承載力和抗液化能力 。,三、碾壓與夯實(shí) （一）機(jī)械碾壓 機(jī)械碾壓法采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其它壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)松散

32、土，常用于大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處理。 處理雜填土地基時(shí)，應(yīng)首先將建筑物范圍內(nèi)一定深度的雜填土挖除，然后先在基坑底部碾壓，再將原土分層回填碾壓，還可在原土中摻入部分砂和碎石等粗粒料。,碾壓的效果主要取決于壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)能量和被壓實(shí)土的含水量。應(yīng)根據(jù)具體的碾壓機(jī)械的壓實(shí)能量，控制碾壓土的含水量，選擇合適的鋪土厚度和碾壓遍數(shù)。最好是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，在不具備試驗(yàn)的場(chǎng)合，可參照表選用。,墊層的每層鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù),（二）振動(dòng)壓實(shí)法 振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)機(jī)振動(dòng)壓實(shí)淺層地基的一種方法。,適用于處理砂土地基和粘性土含量較少，透水性較好的松散雜填土地基。 振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的工作原理是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)偏心

33、塊以相同速度相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生很大的垂直振動(dòng)力。這種振動(dòng)機(jī)的頻率為11601180r/min，振幅為3.5mm，自重20kN，振動(dòng)力可達(dá)50100kN，并能通過(guò)操縱機(jī)使它能前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)彎。,振動(dòng)壓實(shí)效果與填土成分、振動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān)，一般地說(shuō)振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)效果越好，但超過(guò)一定時(shí)間后，振動(dòng)引起的下沉已基本穩(wěn)定，再振也不能起到進(jìn)一步的壓實(shí)效果。因此，需要在施工前進(jìn)行試振，以測(cè)出振動(dòng)穩(wěn)定下沉量與時(shí)間的關(guān)系。對(duì)于主要是由爐渣、碎砧、瓦塊等組成的建筑垃圾，其振動(dòng)時(shí)間約在1min以上。對(duì)于含爐灰等細(xì)顆粒填土，振動(dòng)時(shí)間約為35mm，有效振實(shí)深度為1.21.5m。 注意振動(dòng)對(duì)周圍建筑物的影響。一般情況下振源離建

34、筑物的距離不應(yīng)小于3m 。,（三）重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度，然后使錘自由下落，重復(fù)夯擊以加固地基。,適用：稍濕的一般粘性土和粉土（地下水位應(yīng)在夯擊面下方1.5m以上）、砂土、濕陷性黃土以及雜填土等。 夯錘：一般采用鋼筋混凝土圓錐體（截去錐尖），其底面直徑為11.5m，質(zhì)量為1.53.0t，落距2.54.5m。經(jīng)若干遍夯擊后，其加固影響深度可達(dá)1.01.5m，均等于夯錘直徑。當(dāng)最后二遍的平均擊沉量不超過(guò)1020mm（一般粘性土和濕陷性黃土）或510mm（砂土）時(shí)，即可停止夯擊 。,（四）強(qiáng)夯法 強(qiáng)夯法亦稱動(dòng)力固結(jié)法，是法國(guó)梅那技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方

35、法。這種方法是將很重的錘（一般為100400kN）從高處自由下落（落距一般為1040m），給地基土施以很大的沖擊力，在地基中所出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，可提高土的強(qiáng)度，降低土的壓縮性，改善土的振動(dòng)液化條件和消除濕陷性等作用。同時(shí)還能提高土的均勻程度，減少將來(lái)可能出現(xiàn)的差異沉降,強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土、填土等地基的加固。應(yīng)用強(qiáng)夯法處理的工程范圍極為廣泛，有建筑、水池、公路和鐵路路基、飛機(jī)跑道及碼頭等 。,強(qiáng)夯施工參數(shù)的確定 1、強(qiáng)夯法的有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要依據(jù)，又是反映處理效果的重要參數(shù)。強(qiáng)夯法創(chuàng)始人梅那提出了用下列公式來(lái)估算影響深度H： （1-50） 式中：

36、M錘的質(zhì)量（t）； h落距（m）。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明，有效加固深度H應(yīng)按下式估算： （1-51）,式中：K深度影響系數(shù)，其數(shù)值可參考表1-20 a,2、強(qiáng)夯點(diǎn)一般按正方形或梅花形布置，間距410m，夯點(diǎn)間距不宜過(guò)密否則將在淺層形成硬層，不利于夯擊能向深度傳遞。 3、夯擊次數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，以夯坑的壓縮量最大，夯坑周圍隆起量最小為原則?？蓮默F(xiàn)場(chǎng)試夯得到的錘擊數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定。但要滿足最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，當(dāng)夯擊能量較大時(shí)不大于10mm，且夯坑周圍地面不發(fā)生過(guò)大隆起。 4、單位夯擊能指單位面積上所施加的總夯擊能。單位夯擊能大小與地基土的類別有關(guān)，根據(jù)我國(guó)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，粗

37、顆粒土單位夯擊能可取10003000kNm/m2，細(xì)顆粒土為15004000 kNm/m2,四、預(yù)壓法 在軟土地基上建造建筑物時(shí)常因地基強(qiáng)度低、變形大，或易于發(fā)生滑動(dòng)，而需預(yù)先加固。 堆載預(yù)壓法是在軟土地區(qū)常用的方法之一。在預(yù)壓堆載的過(guò)程中，飽和粘性土體孔隙水逐漸排出，地基土的強(qiáng)度得到了提高；而且由于預(yù)先使地基土排水固結(jié)，減少了建筑物的沉降，改善地基條件。,土中孔隙水的排出與其滲透距離有關(guān)，當(dāng)軟土層很厚，單純依靠堆載預(yù)壓來(lái)排水需要很長(zhǎng)時(shí)間，如果在土體中設(shè)置排水井，再加上堆載，就可加快排水，用排水井加堆載的方法就稱為砂井堆載預(yù)壓法,砂井堆載預(yù)壓是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組合而成的。 （一）

38、排水系統(tǒng) 設(shè)置排水系統(tǒng)主要在于改變地基原有的排水條件，增加孔隙水排出的途徑，縮短排水距離。該系統(tǒng)由水平排水墊層和豎向排水體構(gòu)成。豎向排水體常用的是砂井，它是先在地基中成孔，而后灌砂而成的。 近年來(lái)砂井施工技術(shù)和工藝有新的發(fā)展，出現(xiàn)了袋裝砂井（直徑小至70mm，間距1.52.0m）、塑料排水板（表層為土工織物濾水膜，中間為塑料芯板，截面尺寸一般為4mm100mm），使井孔尺寸和間距大為減小。而細(xì)而密的井孔有利于加快土的固結(jié)。目前，已研制了相應(yīng)的埋設(shè)機(jī)械，使工效成倍增加,（二）加壓系統(tǒng) 1、堆載法：加載材料常用的有砂、石料、土料等。對(duì)于油罐、水池等構(gòu)筑物常利用其本身的容積進(jìn)行充水預(yù)壓。 2、真空預(yù)

39、壓法：在地基中設(shè)置砂井等豎向排水體，其頂部采用砂墊層連通之后，在地表鋪一層不透氣的塑料膜，周邊均埋在起封閉作用的粘土層中。砂墊層中埋置吸水濾管網(wǎng)，用真空泵抽氣，使膜內(nèi)氣壓低于大氣壓，形成負(fù)壓，砂井中的孔隙水壓力降低，被加固軟土中的孔隙水流入砂井。目前實(shí)際工程的真空度可達(dá)80kP以上。,圖165表示真空預(yù)壓加固的一般布置,它由袋裝砂井或塑料排水板、排水管線、匯水墊層、復(fù)蓋不透氣的塑料薄膜以及長(zhǎng)期抽水保持膜下真空度（負(fù)壓力）等整套設(shè)備組成。 真空預(yù)壓法通過(guò)抽氣、降低孔隙水壓力以達(dá)到固結(jié)排水的目的。這是一種實(shí)用的軟土地基加固新技術(shù)。與常規(guī)堆載預(yù)壓相比，可降低造價(jià)1/3，加固時(shí)間縮短1/3,五、漿液加

40、固 漿液加固法是指利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學(xué)漿液，采用壓力灌入、高壓噴射或深層攪拌，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來(lái)，以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。,（一）灌漿法 灌漿材料常可分為粒狀漿液和化學(xué)漿液。 1、粒狀漿液 是指由水泥、粘土、瀝青等以及它們的混合物制成的漿液。常用的是純水泥漿、水泥粘土漿和水泥砂漿，以上稱為水泥基漿液。水泥基漿液是以水泥為主的漿液，在地下水無(wú)侵蝕性條件下，一般都采用普通硅酸鹽水泥砂漿，其水灰比一般為1.1。這種漿液能形成強(qiáng)度較高，滲透性較小的結(jié)石體。它取材容易，配方簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，不污染環(huán)境，故成為國(guó)內(nèi)外所常用的漿液,2、化學(xué)漿液 是采用一些化學(xué)真溶液為注漿材料

41、，目前常用的是水玻璃、其次是聚氨脂、丙烯酰胺類等。 （1）水玻璃是最古老的一種注漿材料，它具有價(jià)格低廉、滲入性較高和無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)。而一般水玻璃是堿性的，由于堿性水玻璃的耐久性較差，對(duì)地下水有堿性污染，因而目前先后出現(xiàn)了酸性中性水玻璃 。,（2）聚氨脂注漿是70年代之后發(fā)展起來(lái)的，分水溶性聚氨脂和非水溶性聚氨脂二類。注漿工程一般使用非水溶性聚氨脂，其粘度低，可灌性好，漿液遇水即反應(yīng)成含水凝膠，故而可用于動(dòng)水堵漏，其操作簡(jiǎn)便，不污染環(huán)境，耐久性亦好。非水溶性聚氨脂一般把主劑合成聚氨脂的低聚物（預(yù)聚體），使用前把預(yù)聚體和外摻劑按配方配成漿液。,（3）丙烯酰胺類漿液亦稱MG646化學(xué)漿液，它是以有機(jī)化

42、合物丙烯酰胺為主劑，配合其它外加劑，以水溶液狀態(tài)灌入地層中，發(fā)生聚合反應(yīng)，形成具有彈性的，不溶于水的聚合體，這是一種性能優(yōu)良和用途廣泛的注漿材料。但該漿液具有一定毒性，它對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有毒，且對(duì)空氣和地下水有污染作用。 水玻璃水泥漿也是一種用途廣泛、使用效果良好的注漿材料。,灌漿方法分類： （1）滲透灌漿 在不改變土體顆粒間結(jié)構(gòu)的前提下，漿液在灌漿壓力作用下滲入土體孔隙，呈符合達(dá)西定律的層流運(yùn)動(dòng)。這種注漿所使用的壓力一般較小，要求土層可灌性良好,（2）劈裂灌漿 采用增大注漿壓力的方法使土體產(chǎn)生剪切破壞，漿液進(jìn)入剪切裂縫之后在注漿壓力的作用下裂縫不斷被劈開，使注漿范圍不斷擴(kuò)大，注漿量不斷增加。這種注

43、漿所需的壓力較高，常適用于粘性土層的加固。 （3）壓密灌漿 使用很稠的水泥砂漿作為注漿材料，采用高壓泵漿漿液壓入周圍土層，通過(guò)上提注漿管，形成連續(xù)的灌漿體，對(duì)土層起擠密和置換的作用。這種方法對(duì)漿材和注漿泵都有較高的要求,劈裂灌漿,（二）高壓噴射注漿法 旋噴法的施工程序見圖1-66,先用射水、錘擊或振動(dòng)等方式將旋噴管置入要求的深度處，或用鉆孔機(jī)鉆出直徑為100200mm的孔，再將旋噴管插至孔底。然后由下而上進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)邊噴射。旋噴法的主要設(shè)備是高壓脈沖泵和特制的帶噴嘴的鉆頭。從噴嘴噴出的高速噴流，把周圍的土體破壞，并強(qiáng)制與漿液混合，待膠結(jié)硬化后便成為樁體，這種樁稱為旋噴樁,高壓噴射注漿法的種類有：

44、單管法、二重管法、三重管法等多種。它們各有特點(diǎn)可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件等選用。 單管旋噴法雖然加固質(zhì)量好，施工速度快和成本低，但固結(jié)體（樁）直徑較小,二重管旋噴法使用雙通道的二重注漿管。在管底部側(cè)面有一個(gè)同軸雙重噴嘴，高壓漿液以20Mpa左右的壓力從內(nèi)噴嘴中高速噴出，壓縮空氣以0.7Mpa左右的壓力從外噴嘴中噴出。在高壓漿液射流和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體能量顯著增大，固結(jié)體直徑明顯增大。 三重管旋噴法使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重注漿管。高壓水射流和外圈環(huán)繞的氣流同軸噴射沖切土體，形成較大空隙，再由泥漿泵注入漿液填充，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升，最后便在土中形成直徑較大的圓樁狀固結(jié)體,

45、旋噴法施工的主要機(jī)具和參數(shù)見表1-21 旋噴法適用于砂土、粘性土、人工填土和濕陷性黃土等土層。其作用有：旋噴樁與樁間土組成復(fù)合地基，作為連續(xù)防滲墻，防止貯水池、板樁體或地下室滲漏；制止流砂以及用于地基事后補(bǔ)強(qiáng)等,旋噴法施工的主要機(jī)具和參數(shù) 表1-21,使用的固化劑狀態(tài)不同，施工方法亦不同，把粉狀物質(zhì)（水泥粉、磨細(xì)的干生石灰粉）用壓縮空氣經(jīng)噴嘴與土混合，稱為干法；把液狀物質(zhì)（一定水灰比的水泥漿液、水玻璃等）經(jīng)專用壓力泵或注漿設(shè)備與土混合，稱為濕法。其中干法對(duì)于含水量高的飽和軟粘土地基最為適合。 我國(guó)自1977年開始研究試驗(yàn)，生產(chǎn)出了心用和定型的SJB1型雙攪拌軸、中心管輸漿的深層攪拌機(jī)及其配套機(jī)

46、械，并在很多工程中應(yīng)用，取得了良好的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)效果。圖1-67和圖1-68為深層后攪拌法施工程序圖SJB1型深層攪拌機(jī)構(gòu)造圖,第八節(jié) 土石方爆破施工,在土石方工程施工中，爆破技術(shù)常用于地下和水下工程、基坑（槽）、管溝開挖、堅(jiān)石土層或巖石的破除。此外，在場(chǎng)地平整、清除施工現(xiàn)場(chǎng)的障礙物及開掘凍土等，也常需要采用爆破方法施工。,一、爆破的作用圈及爆破漏斗 爆破，是指炸藥經(jīng)引爆借助其化學(xué)分解釋放出的大量氣體和巨大能量，使周圍的介質(zhì)受到各種不同程度的破壞。 （一）爆破作用圈 炸藥在巖石的炮眼中爆炸，在裝藥內(nèi)部產(chǎn)生爆轟波，爆轟波以20007000m/s或40006000m/s的速度沿炮眼傳播。越靠近藥包中心

47、，受到的破壞就越大 。,通?？砂幢朴绊懙姆秶譃椴煌谋谱饔萌?（1）破碎圈。處于藥包周圍的巖石直接承受巨大的沖擊波壓力作用而粉碎。如果是可塑性的泥土，便會(huì)遇到壓縮而形成孔穴。所以破碎圈也叫壓縮圈。 （2）拋擲圈。當(dāng)壓縮波到達(dá)臨空面（即自由面）時(shí)，由自由面反射變成拉伸波。被破碎的巖石朝自由面方向擴(kuò)張，脫離巖體而產(chǎn)生拋擲現(xiàn)象，并形成爆破漏斗。 （3）破壞圈。在這個(gè)范圍內(nèi)，雖然不產(chǎn)生拋擲運(yùn)動(dòng)，但巖石結(jié)構(gòu)將受到不同程度的破壞，有的成為碎塊，部分形成裂縫，相互間仍連成整體。 （4）振動(dòng)圈。在這個(gè)范圍內(nèi)，爆破作用已減弱到不能使巖石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，只是發(fā)生振動(dòng)。,（二）爆破漏斗,爆破漏斗是由于沖擊波的作

48、用，使部分巖石沿自由面被拋擲而形成的。它由下列參數(shù)確定： （1）爆破漏斗半徑r：即漏斗上口的圓周半徑； （2）最大可見深度h：從附落在坑內(nèi)的巖石碎塊表面到自由面的最大距離； （3）最小抵抗線W：即從藥包中心到自由面的最短距離； （4）爆破作用半徑R：即從藥包中心到爆破漏斗上口邊沿的距離。,爆破漏斗的形狀和大小，依據(jù)巖石的性質(zhì)、炸藥性能和藥包大小、藥包埋置深度等而不同。通常以爆破作用指數(shù)（n）表示，并用以區(qū)分不同的爆破類型，即 式中：n爆破作用指數(shù)； r漏斗半徑（m）； W最小抵抗線(m)。 當(dāng)n=1時(shí)，即r=W，為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破類型，稱標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗。特點(diǎn)是部分巖石被拋出； 當(dāng)n1時(shí)，即rW，

49、為加強(qiáng)拋擲爆破型，稱為加強(qiáng)拋擲爆破漏斗。特點(diǎn)是爆后絕大部分巖石被拋出； 當(dāng)n1時(shí)，即r W，為減弱拋擲爆破型，稱為減弱拋擲爆破漏斗。特點(diǎn)是爆后大部分巖石不能從漏斗中拋出,在爆破工作中，自由面（即巖石的臨空面）愈多，爆破效果愈好。此外，炮眼設(shè)置的方向不同，爆破效果差異也很大。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明炮眼垂直自由面的爆破效果僅為炮眼平行自由面的爆破效果的1/10左右,二、藥包量計(jì)算 藥包量是指炸藥包的重量。藥包按爆破作用分為內(nèi)部作用藥包、松動(dòng)藥包、拋擲藥包（包括標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包和加強(qiáng)拋擲藥包）和裸露藥包，如圖1-71所示,內(nèi)部作用藥包是當(dāng)藥包爆炸時(shí)，破壞作用僅限于地層內(nèi)部壓縮，不顯露到臨空面。松動(dòng)藥包只使巖石內(nèi)部破

50、壞到臨空面，但不產(chǎn)生拋擲運(yùn)動(dòng)。拋擲藥包的作用是形成爆破漏斗。裸露藥包是指放在被爆破體或巖石表面上的藥包，爆炸后可使被爆體或巖石破碎或飛移,藥包量的計(jì)算，除與炸藥的性能和品種有關(guān)外，還要根據(jù)巖石物理力學(xué)性質(zhì)、巖石構(gòu)造及層理、爆破方法、臨空面多少、預(yù)計(jì)爆破的石方體積，以及以往的施工經(jīng)驗(yàn)等來(lái)確定。其計(jì)算的基本原理，是假定藥包量的大小與被爆破的巖石體積和巖石的堅(jiān)實(shí)程度成正比,1、標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包量Q的計(jì)算 在標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包爆破的情況下，所爆除的巖石體積，即為標(biāo)準(zhǔn)爆破漏斗的體積，即： （1-53） 所以 Q=eq W3 式中：Q所需藥包重量（kg）； W最小抵抗線（m） q巖石單位體積炸藥消耗量（kg/m3）

51、,見表1-22 e炸藥換算系數(shù)，見表1-23,標(biāo)準(zhǔn)拋擲藥包的炸藥單位消耗量q值 表1-22,炸藥換算系數(shù) e值 表1-23,表1-22以1號(hào)露天銨梯炸藥為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，當(dāng)用其它炸藥時(shí)，需乘以換算系數(shù)e值。表中所列q值，系指一個(gè)自由面的情況，如兩個(gè)自由面，應(yīng)乘以0.83；三個(gè)自由面乘以0.67。 表中q值是在藥孔填塞良好，即堵塞系數(shù)（實(shí)際堵塞長(zhǎng)度與計(jì)算堵塞長(zhǎng)度之比）為1的情況下定出，如堵塞不良，應(yīng)視具體情況乘以12的堵塞系數(shù),2、加強(qiáng)拋擲藥包量Q的計(jì)算 當(dāng)W25m時(shí)為： （1-55） 式中n爆破作用指數(shù),3、松動(dòng)藥包量Q的計(jì)算 （1-56） 4、內(nèi)部作用藥包量Q的計(jì)算 （1-57） 式中符號(hào)意義同式

52、（1-53）,由于影響爆破、破碎效果的因素很多，在實(shí)際爆破工作中，應(yīng)根據(jù)下述各種條件并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)合理選擇計(jì)算中的各項(xiàng)爆破參數(shù)確定藥包量，以便獲得預(yù)期的爆破效果。 （1）地質(zhì)條件。應(yīng)了解巖石的巖性、堅(jiān)硬、強(qiáng)度、破碎和風(fēng)化程度，以及地質(zhì)構(gòu)造、巖層層理、節(jié)理、裂隙和斷層等，這些都會(huì)影響單位體積耗藥量和爆破范圍、形狀及破碎狀態(tài)。對(duì)于堅(jiān)硬、強(qiáng)度高且地質(zhì)構(gòu)造完整的巖石，需要的藥包量多；節(jié)理、裂隙多和有斷層的巖石，由于會(huì)引起漏氣，降低爆破威力，也會(huì)影響爆破效果。,（2）地形條件。指地面的形狀。如地形只有一個(gè)臨空面時(shí)，炸藥消耗量就大，爆破方數(shù)少；地形臨空面多，爆破時(shí)受約束面小，炸藥消耗量少，爆破方數(shù)也多。其

53、相互關(guān)系可參見表1-24。 藥包重量、爆破體積與臨空面的關(guān)系 表1-24,(3)施工條件。諸如裝藥數(shù)量和密度，有水部位的水、防潮，堵塞材料和堵塞密實(shí)程度，以及爆破技術(shù)等都會(huì)影響爆破效果,三、炸藥和起爆器材 （一）炸藥 炸藥是一種由可燃元素（碳和氫）及含氧元素組成的化合物或混合物。它能在熱能（加熱、火花）、機(jī)械能（撞擊、摩擦）或爆炸能的外界條件愛莫能作用下而產(chǎn)生爆炸 . 按照在爆破過(guò)程中所起的作用不同，炸藥可分為主要炸藥和引爆藥物；根據(jù)猛烈程度，可分為緩性炸藥和猛性炸藥,1、主要炸藥 常用的主要炸藥有以下幾種： （1）砂銨炸藥又稱巖石炸藥。它的組成成分是砂酸銨（NH4NO3）、梯恩梯（即TNT、

54、三砂基甲苯）和水粉或煤粉等。運(yùn)輸及使用較為安全，但易受潮結(jié)塊，以致爆炸不完全，甚至拒爆。 （2）銨油炸藥 這種炸藥是低敏感性炸藥，由砂酸銨與少量液體燃料（輕、重柴油、煤油等）混合而成。其原料來(lái)源廣，加工方法簡(jiǎn)單，使用、運(yùn)輸安全，成本低廉，在爆破石方中大量使用。,（3）硝化甘油膠質(zhì)炸藥 主要成分為硝化甘油。這種炸藥威力較大，爆發(fā)反應(yīng)迅速，適用于堅(jiān)硬巖石的爆破。它屬于猛性炸藥，因此在運(yùn)輸和使用時(shí)要注意安全。具有防水性，可用于水下或較潮濕處的爆破工程。 （4）黑色炸藥 由硝酸鉀、硫黃及木炭按一定比例混合后濕磨而成的粉末狀物質(zhì)，為緩性炸藥，爆破力較小，爆發(fā)反應(yīng)遲緩，適用于中等硬度以下的巖石或開采料石。

55、這種炸藥制備簡(jiǎn)易，成本低，使用安全,2、引爆炸藥 主要炸藥需要有敏感度更高的引爆炸藥引爆。引爆炸藥有雷汞、迭氮鉛、黑索金、泰安等，威力較大，一般放置在雷管中,（二）起爆器材 1、導(dǎo)火線 導(dǎo)火線在爆破工程中傳遞火焰引燃普通雷管或藥包之用。內(nèi)部為黑火藥芯，依次包纏有棉線，黃麻（或亞麻），四號(hào)石油瀝青，牛皮紙，外面再用棉線纏緊，敷以涂料，使織物纖維不致松散。其燃燒速度約為10mm/s . 2、傳爆線 外形與導(dǎo)火線相似，但線芯是采用猛度大爆速高的引爆炸藥，如泰安、黑索金等制成，一般用于藥包間的連接，以達(dá)全部藥包同時(shí)爆炸的目的,3、雷管 雷管在爆破工程中引爆炸藥，是裝有引爆炸藥的銅、鋁等金屬或紙板制成的

56、管狀制品。雷管分為普通雷管和電雷管兩種。 （1）普通雷管 構(gòu)造如圖1-72。導(dǎo)火線火花通過(guò)金屬帽的孔口使正起爆藥首先爆炸，而后副起爆藥爆炸繼而引起主要炸藥爆炸,（2）電雷管 構(gòu)造如圖1-73所示。與普通雷管相似，只是以電陰絲通電后點(diǎn)燃緩燃劑，從而引起炸藥爆炸,4、電源 電氣起爆的電源，有干電池、蓄電池、放炮器、照明電力線路及動(dòng)力電力線等。 放炮器的規(guī)格有10發(fā)（每次能起爆串聯(lián)10個(gè)電雷管）、30發(fā)、50發(fā)和100發(fā)等。干電池和蓄電池用于規(guī)模較小的爆破作業(yè)。照明或動(dòng)力電力線路，在藥包多、準(zhǔn)爆電流需要大的情況下，是最可靠的起爆電源,5、電氣起爆測(cè)量?jī)x表 如小型歐姆計(jì)、爆破電橋、伏特計(jì)和安培計(jì)、萬(wàn)能

57、電表等。 小型歐姆計(jì)適用于檢查電雷管和電爆線路的導(dǎo)電性，以及電路是否接通或近似的電阻數(shù)值，爆破電橋用以測(cè)量電雷管的電阻和全部的電爆網(wǎng)路上的電阻。使用前，須先用萬(wàn)能電表或安培計(jì)檢測(cè)其兩接線柱上輸出電源數(shù)值，為了使用安全，最大電流不得超過(guò)50mA。伏特計(jì)和安培計(jì)分別用于測(cè)定電源線路中的電壓和電流。萬(wàn)能電表主要用于檢查爆破電橋，或作為伏特計(jì)和安培計(jì)使用，但不能用以測(cè)量電雷管的電流,四、起爆方法 如前所述，藥包的爆炸，必須給予一定的熱能和機(jī)械能等外界條件，才能使炸藥爆炸，這就是起爆（引爆）。在工程中常用的起爆方法有：火花起爆法、電力起爆法、傳爆線起爆法和習(xí)爆管起爆法等,（一）火花起爆法 起爆藥卷的構(gòu)造

58、如圖1-74所示,起爆藥卷只能在爆破地點(diǎn)或裝藥前制作該次所需量，不得先制成成品備用。導(dǎo)火線使用前，應(yīng)將浸有防潮劑的線端剪去將剪平整的一端插入火雷管最底部，使藥芯正對(duì)傳火孔結(jié)合牢固，另端剪成橢圓面，并將頭部捏松，以便點(diǎn)火。導(dǎo)火線在爆破中所取長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)燃燒速度試驗(yàn)和在點(diǎn)火后能避入安全地點(diǎn)的時(shí)間確定，但最短不得小于1.2m。,（二）電力起爆法 電力起爆，是利用電雷管中電力引火劑的通電發(fā)熱燃燒使雷管爆炸，然后使藥包爆炸。使用的器材有電雷管、電線、電源及測(cè)量?jī)x等,電力起爆網(wǎng)路布置如圖1-75所示，其中電線用來(lái)聯(lián)結(jié)電雷管，組成電爆網(wǎng)路。電線按其在網(wǎng)路中作用的不同，又分為腳線、端線、聯(lián)接線、區(qū)域線和主線。由電雷管引出的導(dǎo)線稱為腳線，通常采用直徑0.50.7m的紗包線或塑料絕緣線。聯(lián)結(jié)電雷管腳線和聯(lián)結(jié)線的稱為端線；聯(lián)結(jié)各炮眼間的導(dǎo)線稱為聯(lián)結(jié)線，一般是采用直徑1.131.37mm的膠皮絕緣線或塑料絕緣線。聯(lián)結(jié)主線與聯(lián)結(jié)線的導(dǎo)線稱為區(qū)域線；由電源開關(guān)器引至聯(lián)結(jié)線的導(dǎo)線稱為主線。區(qū)域線和主線，一般采用七股1.62.11mm絕緣線,電爆網(wǎng)路的形式有多種，常用的有單發(fā)電雷管串聯(lián)網(wǎng)路、成對(duì)并聯(lián)電雷管的串聯(lián)