明挖基礎(chǔ)施工、檢查和處理

1、明挖基礎(chǔ)施工、檢查和處理敞坑基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)先開挖基坑,在坑內(nèi)建造基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)開挖深度較淺(一般不大于5 m ) 。優(yōu)點(diǎn)：開挖簡(jiǎn)便、需用機(jī)具少、便于組織快速施工、便于基底的檢查和處理等優(yōu)點(diǎn)只要經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行,應(yīng)優(yōu)首選用明挖基礎(chǔ)。第一節(jié) 明挖基礎(chǔ)施工一、旱地基坑開挖；二、水中基坑開挖。一、旱地基坑開挖(一)基坑尺寸的確定基坑尺寸主要根據(jù)基礎(chǔ)尺寸、深度、土質(zhì)和滲水情況確定。1.如果邊坡穩(wěn)定,基坑無(wú)水 坑底尺寸=基礎(chǔ)尺寸邊坡直立,可不立模板,直接向基坑灌注基礎(chǔ)混凝土。豎直坑壁基坑一、旱地基坑開挖(一)基坑尺寸的確定2.一般 坑底尺寸基礎(chǔ)尺寸以便立模、挖排水溝和匯水井；通常每邊加寬0. 30.

2、6 m ；有匯水井一側(cè)應(yīng)寬出1. 0 m 左右。一、旱地基坑開挖(一)基坑尺寸的確定3.基坑邊坡的大小(無(wú)支撐)由土質(zhì)、坑深和滲水等情況而定深度5 m 以內(nèi),很少地下水,土的濕度正常,結(jié)構(gòu)均勻,施工期短,放坡開挖,其坑壁坡度可參照表161。深度大于5 m 時(shí),可將坑坡放緩或加平臺(tái);若經(jīng)不同土層時(shí),坑坡可分層決定,層間可留平臺(tái)。無(wú)支撐基坑開挖邊坡形式一、旱地基坑開挖(二)坑壁支撐當(dāng)基坑深度較大,放坡開挖土方量較大時(shí);放坡開挖危及鄰近建筑物安全時(shí);或土質(zhì)松軟無(wú)法保持邊坡穩(wěn)定時(shí)；均可將坑壁挖成直立的,設(shè)置適當(dāng)支撐維持坑壁穩(wěn)定。支撐方式：1. 橫擋板支撐；2. 豎擋板支撐；3. 噴射混凝土支護(hù)坑壁。1

3、. 橫擋板支撐橫擋板支撐由橫擋板、立木及橫撐組成。適于較深和較寬的粘性土質(zhì)基坑。根據(jù)土質(zhì)和坑深情況,可一次挖成后支撐或隨挖隨支撐。2. 豎擋板支撐由豎擋板、橫木、橫撐等組成。適用于較淺和較窄的沙性土質(zhì)基坑。一般是邊開挖邊打入豎擋板。如果土質(zhì)較好,也可一次挖成后支撐。2. 豎擋板支撐3. 噴射混凝土支護(hù)坑壁噴射混凝土護(hù)壁基坑適于滲水量不大的粘性土、粉細(xì)砂及卵石地層?？紤]受力條件,宜用圓形基坑,開挖直徑約為612 m 、深10 m 以內(nèi)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)不穩(wěn)定且有較多滲水時(shí),除考慮坑底周圍設(shè)排水溝和匯水井外,坑坡可用10. 0710. 1, 據(jù)以定出地面處的開挖直徑。噴射混凝土護(hù)壁3. 噴射混凝土支護(hù)坑壁基

4、坑開挖前,在地面處設(shè)混凝土環(huán)或棄土護(hù)圈,防止地表水或雜物掉入坑內(nèi)。一般下挖一段,噴護(hù)一段。下挖深度,根據(jù)土質(zhì)和滲水量而定。掛網(wǎng)噴混支護(hù)3. 噴射混凝土支護(hù)坑壁噴護(hù)混凝土工藝與隧道噴護(hù)混凝土同。一次噴護(hù)達(dá)不到規(guī)定厚度時(shí),待前次噴護(hù)混凝土終凝后再繼續(xù)噴護(hù)至要求厚度為止。一般噴護(hù)混凝土厚度可參考表162。旱地基坑排水方法排水方法集水坑排水法井點(diǎn)排水法輕型井點(diǎn)噴射井點(diǎn)射流泵井點(diǎn)電滲井點(diǎn)管井井點(diǎn)、深井泵井點(diǎn)法降低地下水位輕型井點(diǎn)法：即在基坑開挖前預(yù)先在基坑四周打入（或沉入）若干根井管，井管下端左右為濾管，上面鉆有若干直徑約2mm的濾孔，外面用過(guò)濾層包扎起來(lái)。各個(gè)井管用集水管連接并抽水 特點(diǎn)：井管范圍內(nèi)的

5、地下水不從基坑的四周邊緣和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因而可以避免發(fā)生流砂和邊坡坍塌現(xiàn)象，且由于流水壓力對(duì)土層還有一定的壓密作用。 井點(diǎn)法降低地下水位井點(diǎn)法降低地下水位二、水中基坑開挖(一)圍堰工程水中開挖基坑,必須先沿基坑周圍修筑圍堰,以便排水挖基和砌筑基礎(chǔ)圬工。圍堰分重力式圍堰、木制圍堰和鋼制圍堰三種。重力式圍堰由于體積大,宜在淺水中使用;木制圍堰和鋼制圍堰一般須沉入河床一定深度,不僅可以防水,還起擋土作用,故可用于較深水中的基坑開挖。二、水中基坑開挖(一)圍堰工程對(duì)圍堰工程的基本要求是:1.圍堰頂面應(yīng)高出施工期間最高水位0. 7 m ;2.圍堰要密實(shí),減少滲漏;3.圍堰斷面應(yīng)滿足

6、強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求;4.圍堰盡量少壓縮河道流水?dāng)嗝?減少?zèng)_刷;5.堰內(nèi)尺寸應(yīng)與基礎(chǔ)尺寸相適應(yīng),不得任意壓縮;6.圍堰材料盡量就地取材。7.盡可能縮短工期,保證施工安全。1. 土圍堰適用范圍：水深在2 m 以內(nèi),流速緩慢,無(wú)沖刷作用,且河床土質(zhì)滲水較小時(shí)宜采用土圍堰。土圍堰的厚度及邊坡應(yīng)根據(jù)采用的土質(zhì)、圍堰高度等確定。土圍堰施工1. 土圍堰通常堰頂寬不小于1. 5 m ,外側(cè)邊坡不小于12,內(nèi)側(cè)邊坡不小于11,內(nèi)側(cè)坡腳距基坑頂邊緣的距離不小于1 m 。土圍堰宜用粘性土填筑。當(dāng)流速增大時(shí),臨水面邊坡可用片石、草袋盛土、柴捆、竹籠等加以防護(hù)。2. 草袋圍堰草袋圍堰是明挖基礎(chǔ)中最常用的一種圍堰,不僅施工

7、簡(jiǎn)便,取材較易,其適用范圍亦比土圍堰為廣。通常用于水深2. 5 m 以內(nèi)、流速1. 5 m/ s以內(nèi)的水流, 且河床為透水小的土壤,在特殊情況下也可用于更深的水中,但圍堰需要加強(qiáng)。2. 草袋圍堰草袋圍堰構(gòu)造一般都采用雙墻圍堰,內(nèi)外墻之間夾填粘性土,其厚度約為0. 51. 0 m ,以便更好地起隔水作用。堰頂寬度根據(jù)水深來(lái)考慮,一般不少于2 m ,需存放機(jī)械時(shí)還要適當(dāng)加寬。圍堰的內(nèi)外兩則都要設(shè)一定坡度,使圍堰保持穩(wěn)定,其內(nèi)側(cè)底部距基坑邊緣應(yīng)不少于1. 0 m 。3. 木板樁圍堰木板樁圍堰適用于河床為土層的情況。注意土層中有無(wú)障礙打板樁的大塊石、樹干等雜物。同土圍堰比較,有以下優(yōu)點(diǎn)：由于斷面小對(duì)河

8、流過(guò)水?dāng)嗝娴臄D壓不甚嚴(yán)重,抗沖刷的性能亦較好,且板樁打入河床,可截?cái)嗖糠譂B流,故其防水性能比土堰要好。3. 木板樁圍堰單層木板樁圍堰： 適用于水深小于4 m 。為了防止漏水, 可在板樁外側(cè)堆土。雙層板樁圍堰：由于木板樁的榫頭不夠密貼,防水性能不夠好,故多采用雙層板樁,兩層板樁之間以粘土充填,以改善其防水性能。圖16 6 單層板樁圍堰圖16 7 雙層板樁圍堰多級(jí)板樁圍堰對(duì)于開挖深度較大的基坑,由于木板樁的打入深度有限,且板樁長(zhǎng)度受板材及打樁設(shè)備的限制,所以現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)不得不采用多級(jí)板樁圍堰。這類布置由于平面尺寸太大,無(wú)法設(shè)置頂撐,而只能靠板樁的入土部分以自行錨固。木板樁插打木板樁插打之前, 須有定位

9、裝置。排水開挖時(shí)須有支撐裝置, 這套裝置由定位樁、導(dǎo)梁及支撐組成。導(dǎo)梁固定在定位樁上,板樁即沿著內(nèi)外導(dǎo)梁之間插下。插板樁可以從角樁開始,先插上游,在下游合攏。板樁插到轉(zhuǎn)角處,內(nèi)導(dǎo)梁的A 段會(huì)成為障礙,須截除,將內(nèi)導(dǎo)梁固定到已插下的板樁上。3. 木板樁圍堰板樁圍堰在平面上應(yīng)布置成帶分水尖的圖式。不帶分水尖的圍堰,其上游堰堤可能被沖垮,造成事故。全部板樁下到設(shè)計(jì)深度后,才可以排水及開挖基坑。在排水開挖過(guò)程中,可逐層架設(shè)頂撐或框架支撐。板樁的厚度由計(jì)算決定。厚度在6 c m 以下時(shí)可做成人字榫聯(lián)結(jié);厚度超過(guò)時(shí),可用三層等厚的木板疊合成凹凸榫所示。圖16 10 木板樁榫頭圖16 11 板樁圍堰平面示意

10、圖4. 鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰的適用范圍相當(dāng)廣，具有下列優(yōu)點(diǎn)：本身強(qiáng)度大,防水性能好,打入土層時(shí)穿透能力強(qiáng)。鋼板樁不但能穿過(guò)礫石、卵石層, 也能切入軟巖層內(nèi)。 從我國(guó)橋梁基礎(chǔ)施工的實(shí)踐來(lái)看,1020 m 深的圍堰,用鋼板樁是適當(dāng)?shù)摹Ｔ谔厥馇闆r下, 30 m 深的圍堰也曾使用過(guò)鋼板樁。4. 鋼板樁圍堰鋼板樁是輾壓成型的。斷面形式多種多樣。常用拉森式槽型鋼板樁。單個(gè)槽型鋼板樁堆放整齊的槽型鋼板樁4. 鋼板樁圍堰鋼板樁的成品長(zhǎng)度：為了適應(yīng)圍堰深度,一般都有幾種規(guī)格,最大為20 m ,還可根據(jù)需要接長(zhǎng)。鋼板樁之間的連接采用鎖口形式。鎖口既能加強(qiáng)連接,又能防滲,還可作適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng),以適應(yīng)弧形圍堰的需要。矩形鋼

11、板樁圍堰的轉(zhuǎn)角處要使用一塊特制的角樁圖16 12 拉森型鋼板樁截面形式圖16 13 矩形圍堰之角樁打入土中的鋼板樁4. 鋼板樁圍堰插打鋼板樁的次序?qū)A形圍堰,應(yīng)自上游開始, 經(jīng)兩側(cè)至下游合攏對(duì)矩形圍堰,從上游一角開始,至下游合攏。 不僅可避免圍堰內(nèi)淤積泥砂,還可利用水流沖走部分泥砂,以減少開挖工作量。更重要的是保證圍堰施工的安全。4. 鋼板樁圍堰板樁下插以前,應(yīng)以黃油填充鎖口。沿前進(jìn)方向的底端應(yīng)以木楔封閉鎖口,以防止泥砂堵塞鎖口。合攏處易形成上窄下寬狀態(tài)，使最后一組板樁很難插下。辦法1：將鄰近鋼板樁墻的上端向外推開,以使上下寬度接近。辦法2：根據(jù)實(shí)測(cè)寬度尺寸,作一塊上窄下寬之異形鋼板樁。排水時(shí)

12、,若鎖口漏水,可在堰外拋投煤灰拌鋸末。4. 鋼板樁圍堰鋼板樁系多次重復(fù)使用設(shè)備,基礎(chǔ)或墩身筑出水面后即可拔出鋼板樁,撤除圍堰。為了使拔出鋼板樁的工作進(jìn)行得順利：可將板樁與水下封底混凝土接觸的部位涂以瀝清;在拔除鋼板樁前,向圍堰內(nèi)灌水,使堰內(nèi)水面高出河水面11. 5 m ,利用靜水壓將鋼板樁推開,使其與水下封底混凝土脫離。必要時(shí),可用打樁錘擊打待拔的鋼板樁,再行拔出。鋼板樁頂應(yīng)制備圓孔,便于連接起吊卡環(huán)。鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰擋水方形鋼殼圍堰 鋼殼圍堰就位下沉主橋墩采用28m直徑雙壁鋼圍堰加16根直徑3m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，具有較高的防船舶撞擊能力。黃石長(zhǎng)江大橋二、水中基坑開挖(二)基坑排水

13、用圍堰法修建水下基礎(chǔ),通常在圍堰建成后,即可從堰內(nèi)排水。隨后,在無(wú)水或少水的情況下開挖基坑。在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并檢驗(yàn)基底認(rèn)為符合要求后,即可砌筑基礎(chǔ)圬工。二、水中基坑開挖(二)基坑排水不透水的河床上建成的圍堰：水主要是經(jīng)過(guò)堰堤滲透的。可從改善堰堤的防水性能使之減到最小。透水性較強(qiáng)的河床上：水主要是經(jīng)過(guò)堰底土層滲透進(jìn)來(lái)的?？刹捎眉由畎鍢兜娜胪辽疃?使之減少?；蚋挠秒p層板樁使之減少。只于土圍堰,則經(jīng)河床涌入坑內(nèi)之水量,只能用加寬堰堤或以黏土覆蓋河床使之減少。二、水中基坑開挖(二)基坑排水排水問(wèn)題很重要。涌水量很難估計(jì),選用抽水設(shè)備時(shí)應(yīng)有相當(dāng)數(shù)量的備用。排水設(shè)備用得最多的是普通離心水泵。在排水施工中要求

14、不得中斷排水,水泵的動(dòng)力最好一部分用電力,另一部分用內(nèi)燃機(jī)。吸泥泵由于排水到最后階段必有砂泥混入,普通離心泵可能難于正常工作,故應(yīng)選用12 臺(tái)吸泥泵備用。三、基底檢驗(yàn)和處理(一)基底檢驗(yàn)基底質(zhì)量是墩臺(tái)穩(wěn)定的重要關(guān)鍵,必須慎重處理,認(rèn)真檢驗(yàn)。基底質(zhì)量在基礎(chǔ)圬工修建后即被掩蓋,屬于隱蔽工程,應(yīng)經(jīng)專職監(jiān)察工程師驗(yàn)收簽證后,方可砌筑基礎(chǔ)圬工?；讬z驗(yàn)： 基底土質(zhì)、 基坑尺寸、 基底高程、 基底處理結(jié)果。三、基底檢驗(yàn)和處理(一)基底檢驗(yàn)1. 基底土質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求,滿足墩臺(tái)承載力要求2. 基底各部位土質(zhì)相同;如有不同,不致發(fā)生墩臺(tái)不均勻沉降。3. 基底承重面與墩臺(tái)壓力線垂直,不致發(fā)生墩臺(tái)滑動(dòng)4. 基底平面

15、尺寸應(yīng)保證基礎(chǔ)圬工能按設(shè)計(jì)尺寸順利施工5. 基底高程符合設(shè)計(jì)要求。6. 基坑防水措施恰當(dāng),能保證基礎(chǔ)圬工施工質(zhì)量。基底處理巖層基底 碎石類或 砂類土層 黏性土層 泉眼未風(fēng)化巖面清除干凈；風(fēng)化巖面按基礎(chǔ)尺寸鑿除。承重面修理平整；砌筑前鋪一層水泥砂漿。天然狀態(tài)鏟平；或向基底夯入10cm碎石。堵排處理，不泡基礎(chǔ)。三、基底檢驗(yàn)和處理(二)基底處理三、基底檢驗(yàn)和處理(二)基底處理1. 未風(fēng)化的巖石基底全部開挖到新鮮巖面。巖面傾斜時(shí),應(yīng)鑿平或鑿成臺(tái)階,使承重面與墩臺(tái)壓力線垂直。巖面上的淤泥、苔蘚及松碎石塊應(yīng)清除干凈。三、基底檢驗(yàn)和處理(二)基底處理2. 風(fēng)化巖基底巖石的風(fēng)化程度對(duì)其承載力影響很大。應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)、地質(zhì)人員分析判斷能否滿足設(shè)計(jì)承載力要求；并注意基底各部位的風(fēng)化程度是否相同。如基底承載力不夠,可適當(dāng)降低基底高程,如風(fēng)化層不厚,宜清理到新鮮巖面。三、基底檢驗(yàn)和處理(二)基底處理3. 碎石土或砂土基底將基底修理平整并夯實(shí),砌筑基礎(chǔ)圬工時(shí),先鋪一層2 c m 厚水泥砂漿。三、基底檢驗(yàn)和處理(二)基底處理4. 粘土基底基坑分兩階段開挖,先挖到距設(shè)計(jì)標(biāo)高2030 cm