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給水排水工程施工向前結(jié)尾向後開(kāi)端第1章土石方工程與地基處理第2章施工排水第3章鋼筋混凝土工程第4章給水排水工程構(gòu)築物施工第5章室外管道工程施工第6章管道的特殊施工第7章室內(nèi)管道施工第8章常用設(shè)備幾自控系統(tǒng)安裝第9章工程施工組織與概預(yù)算緒論第1章土石方工程與地基處理向前結(jié)尾向後開(kāi)端第1章土石方工程與地基處理1-2場(chǎng)地平整施工1-3溝槽、基坑開(kāi)挖1-4溝槽及基坑支撐1-1土的工程性質(zhì)及分類1-6地基處理1-7土石方爆破施工1-5土方回填第1章土石方工程與地基處理土石方工程施工的特點(diǎn):1、影響因素多且施工條件複雜2、量大面廣且勞動(dòng)繁重3、品質(zhì)要求高、與相關(guān)施工過(guò)程緊密配合施工前所要準(zhǔn)備的資料:瞭解施工區(qū)域的地形地物、水文地址和氣象資料、掌握土壤的種類和工程性質(zhì);明確土石方施工品質(zhì)要求、工程性質(zhì)、施工工期等施工條件,提前做的工作根據(jù)資料擬定施工方案、計(jì)算土石方工程量、選擇土壁邊坡和支撐、進(jìn)行排水或降水設(shè)計(jì)、選擇土方機(jī)械、運(yùn)輸工具及施工方法。義大利比薩斜塔舉世聞名的義大利比薩斜塔就是一個(gè)典型實(shí)例。因地基土層強(qiáng)度差,塔基的基礎(chǔ)深度不夠,再加上用大理石砌築,塔身非常重,1.42萬(wàn)噸。500多年來(lái)以每年傾斜1cm的速度增加,比薩斜塔向南傾斜,塔頂離開(kāi)垂直線的水準(zhǔn)距離已達(dá)5.27m,比薩塔的傾斜歸因於它的地基不均勻沉降。變形問(wèn)題第1章土石方工程與地基處理虎丘塔位於蘇州市西北虎丘公園山頂,原名雲(yún)巖寺塔,落成於宋太祖建隆二年(西元961年),距今已有1000多年悠久歷史。1980年6月虎丘塔現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,當(dāng)時(shí)由於全塔向東北方向嚴(yán)重傾斜,不僅塔頂離中心線已達(dá)2.31m,而且底層塔身發(fā)生不少裂縫,成為危險(xiǎn)建築而封閉、停止開(kāi)放?;⑶鹚鼗鶠槿斯さ鼗?,由大塊石組成,塊石最大粒徑達(dá)1000mm。人工塊石填土層厚1-2m,西南薄,東北厚。下為粉質(zhì)粘土,呈可塑至軟塑狀態(tài),也是西南薄,東北厚。塔傾斜後,使東北部位應(yīng)力集中,超過(guò)磚體抗壓強(qiáng)度而壓裂。變形問(wèn)題第1章土石方工程與地基處理1954年興建的上海工業(yè)展覽館中央大廳,因地基約有14m厚的淤泥質(zhì)軟粘土,儘管採(cǎi)用了7.27m的箱形基礎(chǔ),建成後當(dāng)年就下沉600mm。1957年6月展覽館中央大廳四角的沉降最大達(dá)1465.5mm,最小沉降量為1228mm。1957年7月,經(jīng)蘇聯(lián)專家及清華大學(xué)陳希哲教授、陳梁生教授的觀察、分析,認(rèn)為對(duì)裂縫修補(bǔ)後可以繼續(xù)使用(均勻沉降)。第1章土石方工程與地基處理加拿大特朗斯康穀倉(cāng)嚴(yán)重傾倒,是地基整體滑動(dòng)強(qiáng)度破壞的典型工程實(shí)例。1941年建成的加拿大特朗斯康穀倉(cāng),由於事前不了解基礎(chǔ)下埋藏厚達(dá)16m的軟粘土層,初次貯存穀物時(shí),就倒塌了,地基發(fā)生了整體滑動(dòng),建築物失穩(wěn),好在穀倉(cāng)整體性強(qiáng),穀倉(cāng)完好無(wú)損,事後在主體結(jié)構(gòu)下做了70多個(gè)支承在基巖上的砼墩,用了388個(gè)500KN的千斤頂,才將穀倉(cāng)扶正,但其標(biāo)高比原來(lái)降低了4m。
強(qiáng)度問(wèn)題第1章土石方工程與地基處理1963年,義大利265m高的瓦昂拱壩上游托克山左岸發(fā)生大規(guī)模的滑坡,滑坡體從大壩附近的上游擴(kuò)展長(zhǎng)達(dá)1800m,並橫跨峽谷滑移300-400m,估計(jì)有2-3億立方米的巖塊滑入水庫(kù),沖到對(duì)岸形成100-150m高的巖堆,致使庫(kù)水漫過(guò)壩頂,沖毀了下游的朗格羅尼鎮(zhèn),死亡約2500人,但大壩卻未遭破壞。我國(guó)連雲(yún)港碼頭的拋石棱體,1974年發(fā)生多次滑坡。1998年長(zhǎng)江全流域特大洪水時(shí),萬(wàn)裏長(zhǎng)江堤防經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn),一些地方的大堤垮塌,大堤地基發(fā)生嚴(yán)重管湧,洪水淹沒(méi)了大片土地,人民生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大的威脅。僅湖北省沿江段就查出4974處險(xiǎn)情,其中重點(diǎn)險(xiǎn)情540處中,有320處屬地基險(xiǎn)情;潰口性險(xiǎn)情34處中,除3處是涵閘險(xiǎn)情外,其餘都是地基和堤身的險(xiǎn)情。滲透問(wèn)題第1章土石方工程與地基處理向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類1-1土的工程性質(zhì)及分類一、土的形成1、定義:土是由巖石風(fēng)化生成的覆蓋在地表上碎散的、沒(méi)有膠結(jié)或膠結(jié)很弱的顆粒堆積物。工程上的土大多是在第四紀(jì)地質(zhì)歷史時(shí)期形成紀(jì)(或系)世(或統(tǒng))年代(距今)第四紀(jì)全新世晚期<0.25萬(wàn)年中期0.75-0.25萬(wàn)年早期1.3-0.75萬(wàn)年更新世晚更新世12.8-1.3萬(wàn)年中更新世71-12.8萬(wàn)年早更新世距今71萬(wàn)年前向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、土的搬運(yùn)和沉積根據(jù)搬運(yùn)方式不同分為殘積土和運(yùn)積土。殘積土:母巖表層經(jīng)風(fēng)化作用破碎成為巖屑或細(xì)小顆粒後,未經(jīng)搬運(yùn),殘留在原地的堆積物。
特徵:顆粒表面粗糙、多棱角、粗細(xì)不均、無(wú)層理。運(yùn)積土:風(fēng)化所形成的土顆粒,受自然力的作用,搬運(yùn)到遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)所沉積的堆積物。特點(diǎn):顆粒經(jīng)過(guò)滾動(dòng)和相互摩擦,具有一定的渾圓度。沉積過(guò)程中受水流等自然力的分選作用而形成顆粒粗細(xì)不同的土層。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類根據(jù)搬運(yùn)的動(dòng)力不同,運(yùn)積土可分為七類:⑴坡積土:殘積土受重力和短期性水流(如雨水和雪水)的作用,被挾帶到山坡或坡腳處聚積起來(lái)的堆積物。⑵洪積土:殘積土和坡積土受洪水沖刷,挾帶到山麓處沉積的堆積物。⑶沖積土:由於江、河水流搬運(yùn)所形成的沉積物。特徵:堆積體內(nèi)土粒粗細(xì)不同,性質(zhì)很不均勻。特徵:具有一定的分選性。特徵:渾圓度和分選性都更為明顯,常形成砂層和粘性土層交迭的地層。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑸海相沉積土:由水流挾帶到大海沉積起來(lái)的堆積物。⑹冰積土:由冰川或冰水挾帶搬運(yùn)所形成的沉積物。⑺風(fēng)積土:由風(fēng)力搬運(yùn)形成的堆積物。⑷湖泊沼澤沉積土:在極為緩慢水流或靜水條件下沉積形成的堆積物。特徵:除含有細(xì)微顆粒外,常伴有由生物化學(xué)作用形成的有機(jī)物。成為具有特殊性質(zhì)的淤泥或淤泥質(zhì)土,其工程性質(zhì)一般都較差。特徵:顆粒細(xì),表層土質(zhì)鬆軟,工程性質(zhì)較差。特徵:顆粒粗細(xì)變化較大,土質(zhì)不均勻。特徵:顆粒均勻,往往堆積層很厚而不具層理。試樣無(wú)機(jī)土卵石混合土漂石混合土礫類土砂土有機(jī)土漂石卵石巨粒土混合巨粒土混合土漂石混合土卵石巨粒類土含巨粒土粗粒類土細(xì)粒類土第一步第二步第三步細(xì)粒土含粗粒的細(xì)粒土有機(jī)質(zhì)土向前結(jié)尾向後開(kāi)端無(wú)機(jī)土不含或基本不含有機(jī)質(zhì)時(shí),為無(wú)機(jī)土。當(dāng)不能判別時(shí),可由試驗(yàn)測(cè)定。返回1-1土的工程性質(zhì)及分類有機(jī)土土中的有機(jī)質(zhì)無(wú)固定粒徑,是由完全分解、部分分解到未分解的動(dòng)、植物殘骸構(gòu)成的物質(zhì)。有機(jī)質(zhì)含量可根據(jù)顏色、氣味、纖維質(zhì)來(lái)鑒別:土樣呈黑色、青黑色或暗色,有臭味,含纖維質(zhì),手觸有彈性和海綿感時(shí),一般是有機(jī)土。返回1-1土的工程性質(zhì)及分類巨粒類土當(dāng)土樣中巨粒組品質(zhì)大於總品質(zhì)的50%時(shí),該土稱巨粒類土。根據(jù)該土樣的顆粒級(jí)配曲線,確定巨粒組的品質(zhì)占土總品質(zhì)的百分?jǐn)?shù),巨粒組:d>60mm向後1-1土的工程性質(zhì)及分類對(duì)巨粒類土的進(jìn)一步分類土類粒組含量土代號(hào)名稱巨粒土巨粒含量100%~75%漂石粒含量>50%
B漂石漂石粒含量≤50%
Cb卵石混合巨粒土50%<巨粒含量<75%漂石粒含量>50%
BSI混合土漂石漂石粒含量≤50%CbSI混合土卵石返回1-1土的工程性質(zhì)及分類含巨粒土當(dāng)土樣中巨粒組品質(zhì)占總品質(zhì)的15%~50%時(shí),該土為含巨粒土。巨粒組:d>60mm返回對(duì)含巨粒土進(jìn)一步分類漂石混合土:漂石含量卵石含量SIB卵石混合土:漂石含量卵石含量SICb1-1土的工程性質(zhì)及分類細(xì)粒土土代號(hào)土名稱塑性指數(shù)(Ip)液限(wL)Ip≥0.73(wL-20)
和Ip≥10
wL≥50%CH高液限粘土
wL<50%CL低液限粘土Ip<0.73(wL-20)
和Ip<10
wL≥50%MH高液限粉土
wL<50%ML低液限粉土塑性圖1-1土的工程性質(zhì)及分類粗粒類土巨粒組含量<15%,粗粒組品質(zhì)大於總品質(zhì)的50%…的土稱為粗粒類土。粗粒組:60mm>d>0.075mm返回1-1土的工程性質(zhì)及分類對(duì)細(xì)粒類土的進(jìn)一步分類細(xì)粒土:試樣中粗粒組品質(zhì)小於總品質(zhì)25%的土。據(jù)塑性圖分類。含粗粒的細(xì)粒土:粗粒組品質(zhì)為總品質(zhì)的25%~50%的土。有機(jī)質(zhì)土:有機(jī)質(zhì)含量5%≤Qu≤10%返回1-1土的工程性質(zhì)及分類含粗粒土的細(xì)粒土定名步驟:(一)首先確定細(xì)粒土名稱:CH、CL、MH、ML(二)然後比較粗粒中佔(zhàn)優(yōu)勢(shì)的是礫粒還是砂粒:1、若粗粒中礫粒佔(zhàn)優(yōu)勢(shì),稱含礫細(xì)粒土。在細(xì)粒土名代號(hào)尾碼以代號(hào)G
示例:CHG-------含礫高液限粘土
MLG-------含礫低液限粉土2、若粗粒中砂粒佔(zhàn)優(yōu)勢(shì),稱含砂細(xì)粒土。在細(xì)粒土代號(hào)尾碼以代號(hào)S。
示例:CHS--------含砂高液限粘土
MLS--------含砂低液限粉土返回1-1土的工程性質(zhì)及分類塑性圖返回1-1土的工程性質(zhì)及分類砂類土分類
土類
粒組含量代號(hào)
土名稱砂細(xì)粒含量<5%級(jí)配:Cu≥5Cc=1~3SW級(jí)配良好砂不同時(shí)滿足上述要求SP級(jí)配不良砂含細(xì)粒土砂細(xì)粒含量5%~15%SF含細(xì)粒土砂細(xì)粒土質(zhì)砂細(xì)粒含量15%~50%細(xì)粒為粘土SC粘土質(zhì)砂細(xì)粒為粉土SM粉土質(zhì)砂返回1-1土的工程性質(zhì)及分類《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237---1999)粒組統(tǒng)稱粒組劃分粒組範(fàn)圍巨粒組漂石(塊石)組>200mm卵石(碎石)組200~60mm粗粒組礫粒(角礫)60~2mm砂粒2~0.075mm細(xì)粒組粉粒0.075~0.005mm黏粒<0.005mm向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類二、土的主要特點(diǎn)1、碎散性:3、三相體系:2、自然變異性:風(fēng)化的結(jié)果使原來(lái)的大塊巖體獲得了新的性質(zhì),變成了碎散的顆粒。顆粒之間存在著大量的孔隙,可以透水和透氣,這就是土的第一個(gè)主要的特徵——碎散性。土是在自然界漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代內(nèi)所形成的性質(zhì)複雜、不均勻、各相異性且隨時(shí)間在不斷變化的材料。自然界的土,一般都是由固體顆粒、水和氣體三種成分所構(gòu)成。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類三、土的三相組成1、固體顆粒:固體顆粒構(gòu)成土骨架,一般由礦物質(zhì)所組成,有時(shí)含有有機(jī)質(zhì)(半腐爛和全腐爛的植物質(zhì)和動(dòng)物殘骸等)。它對(duì)土的物理力學(xué)性質(zhì)起決定性的作用。⑴土的顆粒級(jí)配把大小相近的土粒合併為一組,稱為粒組。工程上採(cǎi)用的粒組為六大粒組:漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒及粘粒。粒組名稱
粒徑範(fàn)圍(mm)一
般
特
征
漂石或塊石顆粒
>200透水性大,無(wú)粘性,無(wú)毛細(xì)水
卵石或碎石顆粒
200~20透水性大,無(wú)枯性,無(wú)毛細(xì)水
圓礫或角礫顆粒
20~2透水性大,無(wú)粘性,毛細(xì)水上升高度不超過(guò)粒徑大小
砂
粒
2~0.05①
易透水,當(dāng)混入雲(yún)母等雜物時(shí)透水性減小,而壓縮性增加;無(wú)粘性遇水不膨脹,乾燥時(shí)鬆散;毛細(xì)水上升高度不大,隨粒徑變小而增大
粉
粒
0.05①~0.005透水性??;濕時(shí)稍有粘性,遇水膨脹小,幹時(shí)稍有收縮;毛細(xì)水上升高度較大較快,極易出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象
粘
粒
<0.005透水性很??;濕時(shí)有粘性和可塑性,遇水膨脹大,幹時(shí)收縮顯著;毛細(xì)水上升高度大,且速度較慢
①砂粒和粉粒的界限粒徑,規(guī)範(fàn)GBJ7-89採(cǎi)用0.075mm。
向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類土粒粒組的劃分1粒組劃分主要特征粗粒土礫石粗60-20mm無(wú)粘性,透水性很大,不能保持水分,毛細(xì)管上升高度很小中20-5mm細(xì)5-2mm砂礫粗2-0.5mm無(wú)粘性,易透水,有一定毛細(xì)管上升高度中0.5-0.25mm細(xì)0.25-0.10mm細(xì)粒土極細(xì)0.10-0.05mm粘粒0.05-0.005mm濕時(shí)有微粘性,透水性小,毛細(xì)管上升高度較大粉粒<0.005mm有粘性和可塑性,透水性極微.其性質(zhì)隨含水量有較大變化。膠粒<0.002mm1-1土的工程性質(zhì)及分類土粒粒組的劃分2向前結(jié)尾向後開(kāi)端土顆粒的級(jí)配就是土中各粒組的相對(duì)含量的百分比,而這相對(duì)含量決定了混合土的性質(zhì)。測(cè)定土的級(jí)配:篩分法和比重計(jì)法。向前結(jié)尾向後土粒粒徑(mm)小於某粒徑的土重含量%大於某粒徑的土重含量%土的粒徑級(jí)配累積曲線開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類d60d10d60d10不均勻係數(shù)——有效粒徑——限定粒徑>5,級(jí)配良好,<5級(jí)配不好。土的粒徑級(jí)配累積曲線向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類曲率係數(shù)=1-3,級(jí)配連續(xù),<1或>3,級(jí)配不連續(xù)。級(jí)配良好的土:a)Ku>5b)Kc
=1-3⑵土粒的礦物成分固體成分礦物質(zhì)有機(jī)質(zhì){原生礦物:石英、長(zhǎng)石、雲(yún)母等{次生礦物粘土礦物無(wú)定形氧化物膠體可溶鹽{向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類原生礦物——物理風(fēng)化(化學(xué)成分無(wú)變化)
次生礦物——化學(xué)風(fēng)化(化學(xué)成分變化)
土的礦物組成表粒組組成舉例特點(diǎn)碎石和砂土顆粒原生礦物石英、長(zhǎng)石和雲(yún)母簡(jiǎn)單機(jī)械破碎由大顆粒變?yōu)樾☆w粒粉粒石英和難溶的鹽類等顆粒CaCO3、MgCO3礦物成分多樣粘粒粘土礦物蒙脫石晶格結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,親水性大,膨脹性和可塑性極大顆粒很小,在電子顯微鏡下觀察到的形狀為鱗片狀或片狀。高嶺石晶格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,親水性小,膨脹性和可塑性小,吸附能力較小伊裏石介於蒙脫石和高嶺石之間,近於蒙脫石氧化物
氫氧化物
各種難溶鹽類
腐殖質(zhì)等膠態(tài)物質(zhì)
顆粒微小,吸水性很強(qiáng)向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、土中水和氣體⑴土中水:組成土的第二種主要成分土中液態(tài)水可分為結(jié)合水和自由水。結(jié)合水:受電分子吸引力吸附於土粒表面的土中水{結(jié)合水強(qiáng)結(jié)合水:緊靠土粒表面的結(jié)合水。弱結(jié)合水:存在於強(qiáng)結(jié)合水週邊的一層結(jié)合水。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類結(jié)合水強(qiáng)弱自由水:存在於土粒表面電場(chǎng)範(fàn)圍以外的水。{自由水重力水:受重力作用而移動(dòng)的自由水。毛細(xì)水:受與空氣交界面處表面張力作用,存在於潛水位以上的透水土層中的自由水。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵土中氣體{自由氣體非自由氣體{吸附於土顆粒邊面的氣體溶解於水中的氣體密閉氣體四、土的三相比例指標(biāo)m土粒水氣msmwma
0vvsvwvavv品質(zhì)體積土粒的重力:土中水的重力:土的重力:向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類1、土的密度
砂土,
=1.6~2.0t/m3粘性土和粉土,
=1.8~2.0t/m32、土的重力密度
砂土,
=16~20kN/m3粘性土和粉土,
=1.8~2.0kN/m33、土粒相對(duì)密度(比重)ds為4oC時(shí)純水的密度測(cè)定方法:用比重瓶測(cè)定
土的類別砂土粉土粘性土粉質(zhì)粘土粘土土粒比重2.65~2.692.70~2.712.72~2.732.73~2.74向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類6、土的幹重度
d向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類4、土的含水量w,烘乾法測(cè)定5、土的幹密度
d
d=1.3~1.8t/m37、土的飽和重度
sat
sat=18~23kN/m3向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類9、土的孔隙比ee<0.6,密實(shí)土,e>0.6,疏鬆土11、土的飽和度Sr8、土的有效重度'濕度稍濕很濕飽和飽和度Sr(%)Sr5050Sr80Sr8010、土的孔隙率n壓縮量1、顆粒級(jí)配曲線反映的是什麼?級(jí)配良好有什麼意義?如何判別級(jí)配是否良好?2、各物理性質(zhì)指標(biāo)在工程中有何作用?思考題五、無(wú)粘性土(粗粒土)的密實(shí)度土的密實(shí)度是指單位體積中固體顆粒的含量。判別砂土密實(shí)度:相對(duì)密度Dr1<Dr>0.67密實(shí)
0.67<
Dr>0.33中密
0.33<Dr>0疏鬆標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)錘擊數(shù)N確定向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類密實(shí)度疏鬆稍密中密密實(shí)標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)錘擊數(shù)NN1010<N1515<N3030>N向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)錘向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類六、粘性土的物理特徵1、界限含水量固態(tài)(土中含強(qiáng)結(jié)合水)半固態(tài)(土中含強(qiáng)結(jié)合水及部分弱結(jié)合水)可塑狀態(tài)(土中含大量弱結(jié)合水甚至部分自由水)流動(dòng)狀態(tài)(土中含大量自由水)縮限ws塑限wp液限wL含水量土從某種狀態(tài)進(jìn)入另外一種狀態(tài)的分界含水量稱為土的界限含水量(特徵含水量)。與土粒組成、礦物成分、土粒表面吸附陽(yáng)離子性質(zhì)有關(guān)。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、塑性指數(shù)和液性指數(shù)塑性指數(shù)IP:省去%後的液限和塑限的差值。狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)IL00IL
0.250.25IL
0.750.75IL
1.0IL
1.0液限和塑限是土處?kù)犊伤軤顟B(tài)的上限和下限含水量。IP越大,土的可塑範(fàn)圍越寬。液性指數(shù)IL
:表徵土的天然含水量與界限含水量之間相對(duì)關(guān)係的指標(biāo)。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類七、土的工程分類粗粒土按顆粒級(jí)配分類,細(xì)粒土按塑性指數(shù)分類。1、碎石土:土的名稱顆粒形狀粒組含量漂石塊石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大於200mm的顆粒超過(guò)全重的50%卵石碎石圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大於20mm的顆粒超過(guò)全重的50%圓礫角礫圓形及亞圓形為主棱角形為主粒徑大於20mm的顆粒超過(guò)全重的50%粒徑大於2mm的顆粒超過(guò)總重50%的土。粒徑大於0.075mm的品質(zhì)占全部土粒品質(zhì)的50%為界土{粗粒土:大於50%的土細(xì)粒土:小於50%的土向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類2、砂土:粒徑大於2mm的顆粒含量不超過(guò)全重的50%、粒徑大於0.075mm的顆粒超過(guò)全重50%的土。土的名稱顆粒級(jí)配礫砂粒徑大於2mm的顆粒占全重的25%~50%粗砂粒徑大於0.5mm的顆粒超過(guò)全重的50%中砂粒徑大於0.25mm的顆粒超過(guò)全重的50%細(xì)砂粒徑大於0.075mm的顆粒超過(guò)全重的85%粉砂粒徑大於0.075mm的顆粒超過(guò)全重的50%3、粉土:塑性指數(shù)IP小於或等於10,粒徑大於0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類4、粘性土:塑性指數(shù)IP大於10的土。土的名稱粉質(zhì)粘土粘土塑性指數(shù)10
IP
17IP
175、人工填土:人類活動(dòng)而形成的堆積物,其物質(zhì)成分較雜亂,均勻性較差。土的名稱組成物質(zhì)素填土由碎石土、砂土、粉土、粘性土等組成的填土雜填土含有建築垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土沖填土由水力沖填泥砂形成的填土八、土的壓實(shí)性向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類壓實(shí):利用機(jī)械方法使土顆粒克服粒間阻力,產(chǎn)生位移,使土中的孔隙減小,密度增加的一種施工方法。當(dāng)施加的能量一定時(shí),壓實(shí)效果取決於含水量。最優(yōu)含水量wOP:在一定的壓實(shí)能量下使土最容易密實(shí),並能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量。最大幹密度
max:在這一含水量下以這種壓實(shí)方法所能得到的幹密度。壓實(shí)係數(shù)向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類幹密度(g/cm3)含水量w(%)2.01.81.61.41.21.010121416182022242628
max室內(nèi)錘擊實(shí)驗(yàn)確定的土的幹密度與含水量的關(guān)係向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類幹密度(g/cm3)2.32.22.12.01.91.81.71.60102030405060含水量w(%)壓實(shí)能量對(duì)壓實(shí)效果的影響理論曲線123即:加大擊實(shí)能量,最大幹密度增大,最優(yōu)含水量卻減小。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類九、土的力學(xué)性質(zhì)1、土的壓縮性地基土在壓力作用下體積減少的性質(zhì)。⑴壓縮試驗(yàn)和壓縮曲線側(cè)限壓縮儀向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類0.1低壓縮性土0.10.5中壓縮性土0.5高壓縮性土壓縮係數(shù)(MPa-1)土的類別向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵壓縮模量ES土在完全側(cè)限條件下,豎向附加應(yīng)力
Z與相應(yīng)豎向應(yīng)變Z的比值,即:15<<40低壓縮性土4<<15中壓縮性土<4高壓縮性土壓縮模量(MPa)土的類別2、土的抗剪強(qiáng)度向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類土的抗剪強(qiáng)度是指土抵抗剪切破壞的能力。土坡滑動(dòng)地基失穩(wěn)向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑴直接剪切試驗(yàn)垂直壓力N剪切力T向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類土樣開(kāi)始破壞時(shí),剪切面上的剪應(yīng)力稱為土的抗剪強(qiáng)度
f。砂土的抗剪強(qiáng)度曲線粘性土的抗剪強(qiáng)度曲線土的抗剪強(qiáng)度不是定值,是隨著剪切面上的正應(yīng)力大小而變化的。砂土的抗剪強(qiáng)度僅由內(nèi)摩擦力組成,粘性土的抗剪強(qiáng)度包括內(nèi)摩擦力和粘聚力兩個(gè)組成部分。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-1土的工程性質(zhì)及分類⑵庫(kù)侖定律砂土類土:粘土類土:
和c稱抗剪強(qiáng)度指標(biāo)見(jiàn)表1-10剪切面上顆粒與顆粒粗糙面產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力;顆粒之間的嵌入和聯(lián)鎖作用而產(chǎn)生的咬合力。土粒間的膠結(jié)作用、結(jié)合水膜及水分子引力等作用形成,土顆粒越細(xì),塑性愈大,粘聚力也愈大。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工場(chǎng)地平整施工的主要內(nèi)容:1.場(chǎng)地土方量計(jì)算2.土方的平衡調(diào)配3.選擇施工機(jī)械4.擬定施工方案1-2場(chǎng)地平整施工向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(3)劃分施工區(qū)(段),平整與開(kāi)挖結(jié)合。這種方案是根據(jù)工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)具體條件,將場(chǎng)地劃分若干施工區(qū),分別進(jìn)行平整和開(kāi)挖基坑(槽)。對(duì)於管道(溝),則劃分若干施工段,組織倒段施工挖填綜合平衡。(1)先進(jìn)行整個(gè)場(chǎng)地平整,而後開(kāi)挖構(gòu)築物及地下管線基坑和管溝等。一般多適用於場(chǎng)區(qū)高低不平,填挖土方量較大的施工現(xiàn)場(chǎng)。場(chǎng)地平整的施工順序一般可有三種情況:(2)先開(kāi)挖建築物、構(gòu)築物等的基坑(槽),後進(jìn)行場(chǎng)地平整。多適用於地形平坦的施工現(xiàn)場(chǎng),可加快土建工程的施工進(jìn)度及減少重複填挖土方數(shù)量。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(3)修築臨時(shí)道路以供機(jī)械進(jìn)場(chǎng)和土方運(yùn)輸?shù)?。?chǎng)地平整施工前的準(zhǔn)備工作:(1)清理場(chǎng)地在施工區(qū)域內(nèi),對(duì)原有地上地下房屋、構(gòu)築物、管線、河渠等進(jìn)行拆除、疏通或改建,對(duì)耕植土及淤泥等進(jìn)行清理。(2)排除地面積水在排除地面積水的同時(shí),儘量利用自然地形設(shè)置排水溝,防止雨季雨水積存,使場(chǎng)地保持乾燥,以利土方施工。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工一、場(chǎng)地土方計(jì)算方格網(wǎng)法和斷面法
1、方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是根據(jù)地形圖將整個(gè)場(chǎng)地劃分成若干方格網(wǎng),將設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格、角點(diǎn)上。設(shè)計(jì)標(biāo)高與自然地面標(biāo)高的差值,即為角點(diǎn)填挖施工荷度,然後計(jì)算每個(gè)方格的土方量,並算出場(chǎng)地邊坡土方量,即可得出整個(gè)場(chǎng)地挖、填土方總量。這種方法適用於場(chǎng)地平緩或臺(tái)階寬度較大的場(chǎng)地採(cǎi)用。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工方格四個(gè)角點(diǎn)全部為填或挖時(shí):(2)方格的相鄰兩角點(diǎn)為挖方,另兩角點(diǎn)為填方:挖方部分的土方量為:填方部分的土方量為:h4h1h3h2h4h3h1h2向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(3)方格的三個(gè)角點(diǎn)為挖(填)方,另一角點(diǎn)為填(挖)方:挖方部分的土方量為:填方部分的土方量為:h4h1h3h22、斷面法(自學(xué))
向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工3、邊坡土方量的計(jì)算三角棱錐體邊坡體積邊坡①的長(zhǎng)度邊坡①的端面積(2)三角棱柱體邊坡體積邊坡的坡度係數(shù)角點(diǎn)的挖土高度若兩端橫斷面面積相差很大邊坡④的長(zhǎng)度邊坡④兩端及中部的橫斷面面積向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工二、土方的平衡調(diào)配向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。(1)劃分土方調(diào)配區(qū);(2)計(jì)算土方的平均運(yùn)距和單位土方的運(yùn)價(jià);(3)編制土方調(diào)配圖表,確定最優(yōu)調(diào)配方案。1、平衡調(diào)配的主要工作2、土方平衡調(diào)配的原則(1)應(yīng)力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短;(2)調(diào)配區(qū)的劃分應(yīng)該與建築物和構(gòu)築物的平面位置相協(xié)調(diào),並考慮它們的分期施工順序,對(duì)有地下設(shè)施的填土,應(yīng)留土後填;(5)取土或棄土應(yīng)儘量少占或不占農(nóng)田及便利機(jī)械施工等。(3)好土要用在回填品質(zhì)要求較高的地區(qū);(4)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場(chǎng)調(diào)配相協(xié)調(diào),避免只顧局部平衡,任意挖填而妨害全局平衡;3、土方平衡調(diào)配圖表的編制(1)劃分調(diào)配區(qū)。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(2)計(jì)算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距是指挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。重心座標(biāo):(3)繪製土方調(diào)配圖。(4)列出土方量平衡表。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工1900合計(jì)400400W4100400500W3500500W2100400500W11900500600800合計(jì)T3T2T1填方區(qū)編號(hào)、填方數(shù)量(m3)挖方數(shù)量(m3)挖方區(qū)編號(hào)506070407040向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工三、場(chǎng)地平整施工方法1、推土機(jī)施工土方的開(kāi)挖、運(yùn)輸、填築、壓實(shí)和爆破等。操作靈活,運(yùn)行方便,所需工作面較小,經(jīng)濟(jì)運(yùn)距為100m以內(nèi),運(yùn)距為60m時(shí)效率最高。特點(diǎn):
開(kāi)挖一~三類土;
平整場(chǎng)地,挖土及短距離運(yùn)土,移挖作填;
開(kāi)挖深度1.5m內(nèi)的基坑(槽)及回填基坑(槽)和管溝土方;
配合挖土機(jī)從事平整與集中土方;
清理石塊或樹(shù)木等障礙物及修築道路等。用途:向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工推土機(jī)小時(shí)生產(chǎn)率Ph為推土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率Pd為(m3/臺(tái)班)取0.72~0.75常採(cǎi)取的幾種施工措施:(1)下坡推土推土機(jī)順下坡方向切土及推運(yùn),借助機(jī)械自身的重力作用以增加推土能力,但坡度不宜超過(guò)15o,以免後退時(shí)爬坡困難。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(2)並列推土要求:採(cǎi)用2~3臺(tái)推土機(jī)並列作業(yè),鏟刀相距15~30cm。兩機(jī)並列推土,能提高生產(chǎn)率15%~30%。平均運(yùn)距不宜超過(guò)50~75m,亦不宜小於20m。一般用於大面積場(chǎng)地平整。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(3)槽形推土適用場(chǎng)合:用於挖土層較厚、推土運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí),能減少土壤散失,增加10%~30%推土量。施工要求:槽的深度約lm左右為宜,兩槽間的土埂寬度約50cm。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(4)分批集中、一次推送適用場(chǎng)合:推土運(yùn)距較遠(yuǎn)而土質(zhì)比較堅(jiān)硬時(shí)。施工要求:多次鏟土,分批集中,一次推送,以便在鏟刀前保持滿載,有效地利用推土機(jī)的功率,縮短運(yùn)輸時(shí)間。
(5)鏟刀加置側(cè)板適用場(chǎng)合:推運(yùn)疏鬆土壤而運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí),可增加鏟刀前的土體,減少土壤向兩側(cè)漏失。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工2、鏟運(yùn)機(jī)施工有拖式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)兩種。特點(diǎn):操縱靈活,運(yùn)轉(zhuǎn)方便,對(duì)行駛道路要求較低,能綜合完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填築、壓實(shí)等多項(xiàng)工作。鬥容量一般為2.5~9m3,切土深度15~30cm,鋪土厚度為23~40cm。適用運(yùn)距600~1500m,效率最高的鏟運(yùn)距離200~350m。拖拉機(jī)牽引,靠拖拉機(jī)油泵或捲揚(yáng)機(jī)操縱靠自身的動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行操縱
適合於開(kāi)挖一~三類土;
地形起伏不大,坡度20o內(nèi)的大面積場(chǎng)地平整;
大型基坑、溝槽、填築路基、堤壩等工程。用途:不適於礫石層和凍土地帶、以及含水量超過(guò)27%的土壤和沼澤區(qū)工作。注意:向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工鏟土將結(jié)束卸土開(kāi)始鏟運(yùn)機(jī)工作示意圖看錄影介紹鏟運(yùn)機(jī)小時(shí)生產(chǎn)率Ph為鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率Pd為(m3/臺(tái)班)取0.65~0.75向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工砂土0.75,其他土0.85~1.0,最高1.3措施:
上坡運(yùn)土坡度在5%~15%時(shí),增加的臺(tái)班系數(shù)為1.05~1.14;
築路基填土高度5m以上時(shí),降低臺(tái)班產(chǎn)量系數(shù)為0.95。影響作業(yè)效率的因素:
運(yùn)土坡度、填築高度及運(yùn)行路線距離等。常採(cǎi)取的幾種施工方法:向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(1)鏟運(yùn)機(jī)的開(kāi)行路線為提高工作效率,減少鏟運(yùn)機(jī)的轉(zhuǎn)彎次數(shù),當(dāng)填、挖交替,且相互之間距離不大時(shí),可採(cǎi)用大環(huán)形路線。1)環(huán)形路線。適用條件:地形起伏不大,施工地段在100m以內(nèi)和填土高度1.5m以內(nèi)的路堤、基坑及場(chǎng)地的平整施工。注意:鏟運(yùn)機(jī)應(yīng)每隔一定時(shí)間按順、反時(shí)針的方向交換行駛,避免機(jī)件單側(cè)磨損。1-挖土2-卸土向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工2)“8”字形開(kāi)行路線。特點(diǎn):受地形坡度限制小,比環(huán)形路線縮短運(yùn)行時(shí)間,機(jī)械磨損較為均勻。適用條件:坡度較大的場(chǎng)地平整和取土坑較長(zhǎng)的路基填築作業(yè)。3)鋸齒形路線。適用條件:工作地段很長(zhǎng)的情況,如堤壩、路基境築。1-挖土2-卸土1-挖土2-卸土向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工(2)提高鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)率的措施合理規(guī)劃開(kāi)行路線,充分利用和發(fā)揮拖拉機(jī)的牽引能力。利用機(jī)械重力作用所產(chǎn)生的附加牽引力加大切土深度,坡度一般為3o~9o,最大不得超過(guò)20o,鏟土厚度以20cm左右為宜,其效率可提高25%左右。1)下坡鏟土。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工適用條件:較堅(jiān)硬土層鏟土?xí)r。2)跨鏟法(預(yù)留土埂間隔鏟土法)特點(diǎn):使鏟運(yùn)機(jī)在挖土埂時(shí)增加兩個(gè)自由面,減小阻力、鏟土快,易於充滿鏟鬥。比一般方法約提高效率10%。適用條件:較堅(jiān)硬土層。3)交錯(cuò)鏟土法。特點(diǎn):隨鏟土阻力的增加而適當(dāng)減小鏟土寬度。減少了鏟土阻力。含水量大的粘土,不宜作填土用;碎石類土、砂土和爆破石渣等,可用於表層以下的填料;對(duì)碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大於8%的土,僅用於無(wú)壓實(shí)要求的填方區(qū)。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工四、填土與壓實(shí)1、回填土料選擇與填築回填土料的選用規(guī)定:填築的基本原則:
分層進(jìn)行;
同一填方工程應(yīng)儘量採(cǎi)用同類土填築;如採(cǎi)用不同土料時(shí),應(yīng)按土類分層鋪填,並將透水性較大的土層置於透水性較小的土層之下。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工
當(dāng)填土區(qū)位於傾斜的地面時(shí),應(yīng)先將斜坡挖成階梯狀,然後分層填土,防止填土滑動(dòng)。
根據(jù)土的種類、填方高度及其重要性確定填方邊坡的坡度。
對(duì)於永久性填方邊坡應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定或查閱有關(guān)資料選用。
對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng)的臨時(shí)性填方邊坡坡度,當(dāng)填土高度在10m以內(nèi),可採(cǎi)用1:1.5;高度超過(guò)10m,可作成折線形,上部為1:1.5,下部採(cǎi)用1:1.75。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工2、填土壓實(shí)方法碾壓、夯實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)及利用運(yùn)土工具壓實(shí)等。碾壓機(jī)械:平碾壓路機(jī)和羊足碾。壓路碾按重量分為輕型(小於5t)、中型(5~10t)和重型(大於10t)三種。適用於砂類土和粘性土適用於壓實(shí)粘性土施工要求:從填土兩側(cè)逐漸壓向中心。機(jī)械開(kāi)行速度,一般平碾為2km/h;羊足碾3km/h。從場(chǎng)地最低處開(kāi)始填方施工,水準(zhǔn)分層整片回填碾壓。上下層錯(cuò)縫應(yīng)大於1m。
碾壓法適用條件:大面積的填土。見(jiàn)碾壓機(jī)械介紹向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工
夯實(shí)法適用條件:基坑(槽)、溝的回填壓實(shí)。適用條件:對(duì)於密實(shí)度要求不高的大面積填方,可採(cǎi)用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)結(jié)合行駛、推(運(yùn))土方和平土進(jìn)行壓實(shí)。
利用運(yùn)土工具壓實(shí)法施工要求:在最佳含水量的條件下,每層鋪土厚度為20~30cm時(shí),壓4~5遍。注意:合理組織好開(kāi)行路線,能大體均勻地分佈在填土的全部面積上。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工
綜合機(jī)械化施工適用條件:大規(guī)模場(chǎng)地平整。注意:應(yīng)使各個(gè)機(jī)械或各機(jī)組的生產(chǎn)率協(xié)調(diào)一致,並將施工區(qū)劃分若干施工段進(jìn)行流水作業(yè)。挖方區(qū)可採(cǎi)用鏟運(yùn)機(jī)、挖土機(jī)及推土機(jī)開(kāi)挖填方區(qū)可用松土機(jī)松土、裝載機(jī)裝土、自卸汽車運(yùn)土,用推土機(jī)平整土壤;用碾壓機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)其他施工機(jī)械見(jiàn)錄影向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖1-3溝槽、基坑開(kāi)挖一、溝槽與基坑斷面選擇及土方量計(jì)算1、溝槽斷面形式直槽梯形槽混合槽聯(lián)合槽土的種類、地下水情況、現(xiàn)場(chǎng)條件及施工方法、支撐條件,並按照設(shè)計(jì)規(guī)定的基礎(chǔ)、管道的斷面尺寸、長(zhǎng)度和埋置深度等進(jìn)行。選擇溝槽斷面的依據(jù):向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖例:管道工程開(kāi)挖溝槽底寬工作寬度不大於0.8m
梯形槽按土的類別及表(表1-12)的規(guī)定
不設(shè)支撐的直槽邊坡採(cǎi)用1:0.05邊坡的選定:2、土方量計(jì)算溝槽土方量:基坑土方量:每側(cè)工作寬度1~2m。向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖二、土方開(kāi)挖的機(jī)械施工1、單鬥挖土機(jī)施工正鏟(1)正鏟挖土機(jī)看錄影介紹向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖工作特點(diǎn):開(kāi)挖停機(jī)面以上的土壤,其挖掘力大,生產(chǎn)率高。適用場(chǎng)合:無(wú)地下水,開(kāi)挖高度在2m以上,一~四類土的基坑,但需設(shè)置下坡道。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖挖土和卸土方式:分為正向挖土、側(cè)向卸土和正向挖土、後方卸土兩種。動(dòng)臂回轉(zhuǎn)角度小,運(yùn)輸工具行駛方便,生產(chǎn)率高,採(cǎi)用較廣溝槽、基坑寬度較小而深度較大時(shí)向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端正鏟挖土機(jī)的開(kāi)行通道:開(kāi)挖基坑較深時(shí),分層劃分,逐層下挖。第一次開(kāi)行,正面挖土後方卸土,第二、三次為正面挖土側(cè)向卸土。反鏟(2)反鏟挖土機(jī)看錄影介紹1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端工作特點(diǎn):開(kāi)挖停機(jī)面以下的土壤,不需設(shè)置進(jìn)出口通道。適用場(chǎng)合:開(kāi)挖管溝和基槽及小型基坑,尤其適用於開(kāi)挖地下水位較高或泥濘的土壤。開(kāi)挖方式:溝端開(kāi)挖和溝側(cè)開(kāi)挖。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端
溝端開(kāi)挖:挖土機(jī)停在溝槽一端,向後倒退挖土,汽車可在兩旁裝土,此法採(cǎi)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(kāi)挖:挖土機(jī)沿溝槽一側(cè)直線移動(dòng)挖土。此法能將土棄於距溝邊較遠(yuǎn)處,可供回填使用。由於挖土機(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(kāi)挖深度和寬度(一般為0.8R)也較小,也不能很好控制邊坡。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端拉鏟(3)拉鏟挖土機(jī)看錄影介紹1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端開(kāi)挖方式:溝端開(kāi)挖和溝側(cè)開(kāi)挖。特點(diǎn):工作裝置簡(jiǎn)單。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端適用場(chǎng)合:挖掘面積較小,深度較大的溝槽沉井或獨(dú)立柱基的基坑,最適宜於進(jìn)行水下挖土。(4)抓鏟挖土機(jī)看錄影介紹1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端單鬥挖土機(jī)純工作小時(shí)生產(chǎn)率土鬥容量(m3)每分鐘挖土次數(shù)每次迴圈延續(xù)時(shí)間(s)係數(shù),一般為0.6~0.87k1為土的影響係數(shù):Ⅰ級(jí)土,取1.0;Ⅱ級(jí)土,取0.95;Ⅲ級(jí)土,取0.8;Ⅳ級(jí)土,取0.55k2為時(shí)間利用係數(shù),取0.75~0.95單鬥挖土機(jī)臺(tái)班生產(chǎn)率挖土機(jī)數(shù)目的確定:設(shè)工程的總土方量為Q(m3),工期為T0(天),每天工作m個(gè)班,則:每班應(yīng)完成的土方量:每班需的挖土機(jī)的數(shù)目:一個(gè)班按8小時(shí)1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端當(dāng)汽車配合挖土機(jī)工作時(shí)汽車臺(tái)數(shù)的確定設(shè)一臺(tái)挖土機(jī)需有N臺(tái)汽車運(yùn)土才能保證挖土機(jī)的連續(xù)作業(yè)
t1----裝一輛車所用的時(shí)間t2----一輛車卸土所用的時(shí)間t3----一輛車操作及停留時(shí)間L----運(yùn)距v----往返平均速度1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端現(xiàn)有一溝槽需機(jī)械開(kāi)挖,寬15m,深7m,長(zhǎng)100m根據(jù)所學(xué)知識(shí),確定挖土機(jī)型號(hào)、數(shù)量及所配汽車數(shù).作業(yè):條件:1、土質(zhì)Ⅱ級(jí);2、工期4天,每天2班;3、挖土機(jī)每次迴圈時(shí)間委120s;4、汽車裝載鬥容量7m3;5、t2=2min,t3=8min,Vcp=40Km/h,L=4Km1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端2、多鬥挖土機(jī)(挖溝機(jī)、縱向多鬥挖土機(jī))施工優(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(kāi)挖每單位土方量所需的能量消耗較低;開(kāi)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)。適用場(chǎng)合:黃土、粉質(zhì)粘土的開(kāi)挖,不宜開(kāi)挖堅(jiān)硬的土和含水量較大的土。結(jié)構(gòu):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。鏈鬥式輪鬥式工作裝置{分類:行走裝置履帶式輪胎式履帶輪胎式{卸土方法有卸土皮帶運(yùn)輸器未裝卸土皮帶運(yùn)輸器{1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端看錄影介紹1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端開(kāi)挖梯形槽的鬥架挖溝機(jī)的生產(chǎn)率:1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端三、土方施工發(fā)生塌方與流砂的處理1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端1、邊坡塌方原因:(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;(2)降雨、地下水或施工用水滲入邊坡,使土體抗剪能力降低,這是造成塌方的主要原因;(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(kāi)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。(1)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;(2)當(dāng)開(kāi)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;(3)當(dāng)因受場(chǎng)地限制,或因放坡增加土方量過(guò)大,則應(yīng)採(cǎi)用設(shè)置支撐的施工方法。預(yù)防措施:1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端2、流砂的防治危害:引起溝槽、基坑邊坡塌方、滑坡,如附近有建築物,會(huì)因地基被掏空而使建築物下沉、傾斜,甚至倒塌。防治措施:
水下挖土法(沉井不排水挖土下沉施工中常用);
打鋼板樁法;
地下連續(xù)牆法(施工工藝複雜,成本高,多用於高層建築、工業(yè)建築地下工程及水利工程);
人工降低地下水法(採(cǎi)用較廣並較可靠)等。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端3、滑坡體施工中的作業(yè)方法(1)在靠近滑坡邊沿處開(kāi)挖土方
一般不切割滑坡體的坡腳,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。
在正式開(kāi)挖土方前,應(yīng)先按確定保持滑坡體穩(wěn)定的邊坡坡度,將應(yīng)削部分由上而下削除。1-3溝槽、基坑開(kāi)挖向前結(jié)尾向後開(kāi)端(2)在滑坡體上挖填土方在滑坡內(nèi)挖方時(shí),應(yīng)遵守由上至下的開(kāi)挖順序,如滑坡土方量不大,所有滑坡體應(yīng)全部挖除。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。並須在滑坡體的坡腳處,填築能抵抗滑坡體下滑的土體。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-4溝槽及基坑支撐定義:支撐是由木材或鋼材製成的防止溝槽土壁坍塌的一種臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)要求:
牢固可靠;
在保證安全的前提下,節(jié)約用料,宜採(cǎi)用工具式鋼支撐;
便於支設(shè)和拆除及後續(xù)工序的操作。考慮因素:土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開(kāi)挖方法、排水方法、地面荷載等。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端一、支撐種類及適用條件橫撐、豎撐、板樁撐和錨碇式支撐等。1、橫撐由撐板(擋土板)、立柱和撐杠組成。擋土板放置位置{斷續(xù)式連續(xù)式斷續(xù)式橫撐的適用場(chǎng)合:濕度小的粘性土及挖土深度小於3m時(shí)。2、豎撐由撐板(擋土板)、立柱和撐杠組成。連續(xù)式橫撐的適用場(chǎng)合:較潮濕的或散粒土及挖土深度不大於5m的溝槽。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端適用場(chǎng)合:鬆散的和濕度高的土,挖土深度可不限。擋土板垂直連續(xù)放置。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端3、撐板4、立柱和撐杠採(cǎi)用槽鋼製成。木制{金屬制1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端5、錨碇式支撐適用場(chǎng)合:開(kāi)挖較大基坑或使用機(jī)械挖土,不能安裝撐杠。6、其他支撐方法
短樁橫隔板支撐和臨時(shí)擋土牆支撐適用場(chǎng)合:開(kāi)挖較大基坑,有部分地段下部放坡不足。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端
打設(shè)鋼板樁支撐法(安全可靠性最高)適用場(chǎng)合:?弱飽和土層;?開(kāi)挖深度較大的溝槽和基坑,不採(cǎi)用降低地下水位法,地下水很多且有帶走土粒的危險(xiǎn)時(shí)。樁板斷面形式向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-2場(chǎng)地平整施工4)助鏟法。使用條件:堅(jiān)硬土層中。特點(diǎn):每臺(tái)推土機(jī)配3~4臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)。實(shí)質(zhì):在鏟運(yùn)機(jī)施工中採(cǎi)用另配推土機(jī)助鏟的方法以縮短鏟土?xí)r間。3、挖土機(jī)施工適用條件:開(kāi)挖場(chǎng)地為一~四類,含水量不大於27%的丘陵地帶土壤及經(jīng)爆破後的巖石和凍土。挖土高度一般在3m以上,運(yùn)輸距離超過(guò)1km,且土方量大而集中的工程。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端二、支撐的計(jì)算作用在支撐上的土壓力對(duì)軟粘土:支撐承受的側(cè)土壓力:對(duì)砂土:1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端1、撐板的計(jì)算跨度為立柱或橫木的間距l(xiāng)1,撐板的寬度為b,厚度為d,均布載荷等於P·b撐板的最大彎矩:撐板的抵抗矩:撐板的最大彎曲應(yīng)力:材料容許彎曲應(yīng)力1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端2、立柱的計(jì)算載荷q等於撐板所傳遞的側(cè)土壓力,支點(diǎn)反力R。3、撐杠計(jì)算
木撐板長(zhǎng)2~6m,寬20~30cm,厚50cm;
橫木截面尺寸一般為10cm
15cm~20cm
20cm;
立柱截面尺寸為10cm
10cm~20cm
20cm;
立柱間距:槽深在4m以內(nèi)時(shí),為1.5m左右;槽深4~6m,斷續(xù)式為1.2m,連續(xù)式為1.5m;
槽深6~10m,為1.5~1.2m;
撐杠垂直間距一般為1.2~1.0m。
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)定係數(shù)P值。1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端三、支撐的設(shè)置和拆除豎撐支設(shè)過(guò)程:撐板
橫木
撐杠
挖土
撐板錘至槽底。設(shè)置程式:撐板
立柱(或橫木)和撐杠。錘打方法:每挖深50~60cm,下錘一次,錘至槽底排水溝底為止。每到1.2~1.5m,加撐杠一道。倒撐:在施工過(guò)程中更換立柱和撐扛位置。使用場(chǎng)合:
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);
其他原因必須重新安設(shè)支撐。1、支撐的設(shè)置1-4溝槽及基坑支撐向前結(jié)尾向後開(kāi)端3、支撐的拆除2、支撐的檢查經(jīng)常檢查槽壁和支撐的情況,尤其在流砂地段或雨後。如支撐各部件有彎曲、傾斜、鬆動(dòng)時(shí),應(yīng)立即加固,拆換受損部件。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。溝槽內(nèi)工作全部完成後,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),可在還土後或倒撐後拆除。1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端1-5土方回填回填的施工過(guò)程:還土、攤平、夯實(shí)、檢查夯實(shí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)所規(guī)定的密實(shí)度。壓實(shí)係數(shù)λc為0.9或0.9以上一、回填土的壓實(shí)方法振動(dòng)法1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端夯實(shí)法:利用夯錘自由下落的衝力來(lái)夯實(shí)土壤,是溝槽、基坑回填常用的方法。1、蛙式夯優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單、輕便,使用廣泛。採(cǎi)用功率2.8kW蛙式夯,在最佳含水量條件下,鋪土厚20cm,夯擊3~4遍,可達(dá)到回填土密實(shí)度要求的壓實(shí)係數(shù)
c=0.95。施工參數(shù):1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端2、內(nèi)燃打夯機(jī)(火力夯)適用場(chǎng)合:夯實(shí)溝槽、基坑、牆邊牆角還土較為方便。3、履帶式打夯機(jī)適用場(chǎng)合:技術(shù)參數(shù):錘形:梨形、方形;錘重:1~4t;夯擊土層厚度:1~1.5m。溝槽上部夯實(shí)或大面積回填土方夯實(shí)。1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端二、土方回填的施工要點(diǎn)
還土一般用溝槽或基坑原土;
土中不應(yīng)含有粒徑大於30mm的磚塊;
粒徑較小的石子含量不應(yīng)超過(guò)l0%;
不能用淤泥土、液化狀粉砂、細(xì)砂、粘土等;
當(dāng)原土屬於上類土?xí)r,應(yīng)換土回填。1、土質(zhì)要求:2、含水量要求:
高含水量原土可進(jìn)行晾曬、加白灰摻拌等;
低含水量原土則應(yīng)灑水;
改變含水量導(dǎo)致費(fèi)用較高時(shí)換土回填;
道路結(jié)構(gòu)以下部分由砂石、礦渣等換土回填。1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端3、排水
採(cǎi)用明溝排水,還土從兩相鄰集水井的分水處開(kāi)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;
為防止浮管,回填時(shí)可在管內(nèi)灌水。4、回填制度保證回填品質(zhì)而制定的回填操作規(guī)程。壓實(shí)工具、還土土質(zhì)、還土含水量、還土鋪土厚度,壓實(shí)後厚度、夯實(shí)工具的夯擊次數(shù)、走夯形式等。1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端
管座混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa後進(jìn)行溝槽回填;
回填時(shí),兩側(cè)胸腔應(yīng)同時(shí)分層還土攤平;
夯實(shí)應(yīng)同時(shí)以同一速度前進(jìn);
管子上方土的回填,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,以免管子受壓不勻發(fā)生開(kāi)裂;
相鄰兩層回填土的分段位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi);
胸腔和管頂上50cm內(nèi)夯即時(shí)避免夯擊力過(guò)大;
管頂上100~150cm還土可使用碾壓機(jī)械壓實(shí);
基坑回填時(shí),使構(gòu)築物兩側(cè)回填土高度一致,並同時(shí)夯實(shí)。5、溝槽回填1-5土方回填向前結(jié)尾向後開(kāi)端6、檢測(cè)密實(shí)度
在每層夯實(shí)土的中間部分切取土樣進(jìn)行密實(shí)度的檢測(cè);
根據(jù)自然密度、含水量、幹密度等數(shù)值計(jì)算出密實(shí)度?;靥顟?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,亦稱餘填高,一般為槽寬的1/20,常取15cm。7、回填外形1-6地基處理一、概述基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)地基天然地基人工地基人工地基淺層處理深層處理1-6地基處理1-6地基處理二、地基強(qiáng)度1、地基強(qiáng)度地基在構(gòu)築物荷載作用下,既不會(huì)因地基上產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)土的抗剪強(qiáng)度而產(chǎn)生剪切破壞,導(dǎo)致地基和構(gòu)築物的破壞,又不會(huì)使地基土產(chǎn)生超過(guò)構(gòu)築物所允許的沉降量或不均勻沉降量導(dǎo)致構(gòu)築物發(fā)生裂縫。地基的這種承受荷載的能力,稱為地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fu,或稱為地基強(qiáng)度或稱地耐力。2、地基允許均勻沉降量(極限沉降量)在荷載作用下,同一高度的各點(diǎn)沉降量相同,稱為均勻沉降。使構(gòu)築物不致產(chǎn)生破壞的最大均勻沉降量,稱為地基允許均勻沉降量。1-6地基處理3、不均勻沉降由於土質(zhì)或荷載不同,地基各處實(shí)際沉降量往往是不一致的,這種現(xiàn)象稱為不均勻沉降。4、地基設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)滿足的兩個(gè)條件
P—基礎(chǔ)底面的平均壓力設(shè)計(jì)值
f—地基承載力設(shè)計(jì)值△—地基變形設(shè)計(jì)值{△}—地基變形允許值1-6地基處理當(dāng)基底以下一定深度有軟弱下臥層時(shí),還須驗(yàn)算軟臥層的承載情況。PCZPZPZ—軟弱下臥層頂面處的附加壓力設(shè)計(jì)值PCZ—軟弱下臥層頂面處的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值fZ—軟弱下臥層頂面處經(jīng)修正後地基承載力設(shè)計(jì)值1-6地基處理5、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fU的確定方法1)可根據(jù)已知測(cè)試資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析確定《建築地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》。2)現(xiàn)場(chǎng)荷載實(shí)驗(yàn)或貫入試驗(yàn)確定地基出的承載值。3)根據(jù)強(qiáng)度理論,計(jì)算能保證地基強(qiáng)度安全的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。4)根據(jù)土建構(gòu)築物安全性來(lái)確定相同土質(zhì)的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。1-6地基處理二、地基承載力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試1、動(dòng)力觸探(標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn))利用重為622.3N(63.5kg)的穿心錘,落距為76cm,穿心錘在直徑為42mm的觸探桿上,在牽引力下提升穿心錘至76±2cm落距處,在自由落下,將標(biāo)準(zhǔn)貫入器打入土中15cm,以後再每打入土中30cm的錘擊數(shù),即為實(shí)測(cè)錘擊數(shù)N’.是利用一定能量的落錘,將與探桿相連接的一定規(guī)格的探頭打入土中,根據(jù)探頭貫入的難易程度來(lái)探測(cè)土的工程性質(zhì)的一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。1-6地基處理α—觸探桿校正係數(shù)N—標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N’—實(shí)測(cè)錘擊數(shù)當(dāng)觸探桿超過(guò)3m時(shí),應(yīng)校正。密實(shí)N>30中密15<N≤30稍密10<N≥15鬆散N≤10密實(shí)度N值按標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)確定砂土密實(shí)度鑽桿長(zhǎng)度/m≤36912151821α1.00.920.860.810.770.730.701-6地基處理影響因素:①探桿側(cè)壁磨阻影響比較重要,它和土的性質(zhì),探桿外形與剛度、以及趕感和探頭的直徑差、觸探孔的直度、觸探深度有關(guān)。②探桿長(zhǎng)度(進(jìn)行修正)③地下水的影響相同密度的砂土,飽和時(shí)貫入阻力要降低。粒徑不同、密度不同時(shí),影響程度也不同,規(guī)律是顆粒越細(xì),密度越松,影響越明顯。④人為因素的影響包括落錘方式,落錘控制精度,讀數(shù)精度,探桿平直度,探桿連接剛度。1-6地基處理2、靜力觸探是將一定規(guī)格的圓錐形探頭,按一定速率壓如土中,測(cè)量土對(duì)探頭的阻力,藉以推測(cè)土的性質(zhì)。是一種工程地址勘探手段,又是一種原位測(cè)試技術(shù)。三、地基處理的目的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。1-6地基處理四、地基處理的方法換土墊層、擠密與振密、碾壓與夯實(shí)、排水固結(jié)和漿液加固、燒結(jié)1、換土墊層1)換土墊層的作用A、提高地基承載力B、減少沉降量(地基淺層沉降量在總沉降量占的比例是最大的。如以密實(shí)砂代替軟土層,則可減少淺層的這部分沉降量,從而大大減少總沉降量。)C、加速軟弱土層的排水固結(jié)施工時(shí)將基底下一定深度的軟弱土層挖除,分層回填砂、石、灰土等材料,並加以夯實(shí)振密。是一種淺層地基處理方法。1-6地基處理建築物的不透水層基礎(chǔ)如果直接與軟弱土層相接觸,在荷載作用下,軟弱土地基中的水被迫繞地基兩惻排出,使基地下的軟弱土不易固結(jié),而形成較大的孔隙水壓力,還可能導(dǎo)致地基強(qiáng)度降低而產(chǎn)生塑性破壞。而砂墊層和砂石墊層透水性較大,軟弱土受壓後,墊層可作為良好的排水面,使孔隙水壓力迅速消散,加速其固結(jié),提高強(qiáng)度避免基礎(chǔ)破壞。D、防止凍脹因粗顆粒的墊層材料孔隙大,可防止冰膨脹E、防止膨脹土的脹縮作用(因?yàn)閴|層的脹縮和基礎(chǔ)的相接近)1-6地基處理2)砂墊層砂墊層適用於軟土地基對(duì)材料的要求級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的粒料,其顆粒不均勻係數(shù)最好不小於10,以中、粗砂為好,可摻入一定數(shù)量的碎卵石,但要分佈均勻,細(xì)砂也可,但不易壓實(shí)。且砂渣的含泥量不應(yīng)超過(guò)5%,也不得有草根、垃圾等有機(jī)雜物。砂墊層的施工方法見(jiàn)下表1-6地基處理1-6地基處理3)灰土墊層材料A、石灰石灰經(jīng)煆燒後用水熟化,熟化後體積變大,密度變小,由比重3.1變?yōu)?.1。要求其粒徑不得大於5mm,不得夾有未熟化的生石灰。B、土料灰土中的土料不僅作為填料,而且參與化學(xué)作用,尤其是其中的粘粒(<0.005mm)或膠粒(<0.002mm)具有一定火星和膠結(jié)性1-6地基處理現(xiàn)場(chǎng)採(cǎi)用粘性土(塑性指數(shù)大於4的),淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機(jī)含量超過(guò)8%的不能用,應(yīng)過(guò)篩,其粒徑不得大於15mm。C、用量灰土中的石灰用量在一定範(fàn)圍內(nèi),其強(qiáng)度隨用灰量的增大而提高,但超過(guò)一定值後,則強(qiáng)度增加很小,並有減小的趨勢(shì)。如1:9的繪圖,強(qiáng)度很低,2:8和3:7的灰土,作為最佳含灰率。但與石灰的等級(jí)有關(guān),通常應(yīng)以CaO+MgO所含總量達(dá)到8%為佳。石灰應(yīng)以生石灰塊消解悶透3-4天後過(guò)篩使用。墊層的承載力見(jiàn)下表1-6地基處理1-6地基處理2、擠密樁與振沖法1)砂石樁採(cǎi)用樁基的佈置方式將軟弱地基內(nèi)的部分軟土設(shè)法排除,置換以壓密的砂石料以改善地基的性質(zhì)。方法:施工時(shí)在樁位處打入大口徑的開(kāi)口鋼管(直徑為300-800mm)至設(shè)計(jì)深度,然後用取土器取出管內(nèi)軟土,在以級(jí)配良好的砂石分層回填壓密,乃形成碎石樁。樁頂一般鋪設(shè)200-500mm厚的砂石墊層。1-6地基處理特點(diǎn):此種情況,樁的直徑常為0.8-1.2m。無(wú)論採(cǎi)用哪種方法形成砂石樁,其成樁過(guò)程對(duì)樁原位土基本不起擠密作用,仍然保留原來(lái)軟土的工程特性。而置換部分的砂石,材料質(zhì)地堅(jiān)實(shí),經(jīng)過(guò)壓密後,剛度較大,因此在基礎(chǔ)下形成土質(zhì)軟硬相間的複合地基。適用範(fàn)圍:常處理軟弱的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。樁距一般為1.5-2.5m。1-6地基處理2)擠密樁(砂樁、土樁、石灰樁)方法:利用打砂樁的設(shè)備(見(jiàn)右圖),把套管沉入要加固的土層中直至設(shè)計(jì)的深度。套管的一端有可以自動(dòng)的打開(kāi)活瓣式管嘴,成孔後在管中灌入砂料,同時(shí)射水使砂盡可能飽和。當(dāng)管子裝滿砂後,以便拔管、一邊震動(dòng),這時(shí)管嘴的活瓣張開(kāi),砂灌入孔內(nèi)。但套管完全拔出後,在土中就形成一根砂樁。有時(shí)還可以在已形成的砂樁中,再次打入套管,進(jìn)行第二次作業(yè),以擴(kuò)大樁徑。用類似的方法成孔,孔中分別填以素土、灰土,則為土樁、石灰樁1-6地基處理特點(diǎn):成樁過(guò)程對(duì)樁原位土能起到擠密作用,而且,石灰樁除了利用成孔時(shí)對(duì)樁周土體的擠密作用外,灌入孔內(nèi)的生石灰吸收土中水分,發(fā)生體積膨脹和產(chǎn)生熱量,擠壓四周土體,起進(jìn)一步加密作用。適用範(fàn)圍:用於加固鬆散砂土、地下水位以上濕陷性黃土、素填土和雜填土地基。含水量較大,飽和度高於0.65的粘性土,不容易在沉管過(guò)程中完成固結(jié)加密,擠密的效果差。塑性指數(shù)不高的粘性土。1-6地基處理3)振沖法原理:在砂土中注水振動(dòng)容易是砂土密實(shí)。利用這一原理發(fā)展起來(lái)的加固深層軟弱土層的方法,稱為振動(dòng)水沖法。方法:在振動(dòng)過(guò)程中,向振沖孔內(nèi)回填砂石等材料,形成振沖樁。振沖填料的選擇:首先應(yīng)該能把振沖器的振動(dòng)作用傳給地基,其次要能填充振沖器提升後所形成的孔洞。實(shí)踐證明:填料的級(jí)配、回填速度以及向上的水流速度等對(duì)加密效果及施工速度都有重要的影響。1-6地基處理振沖法施工工序1-6地基處理3、碾壓與夯實(shí)1)機(jī)械碾壓:採(cǎi)用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其他壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)鬆散土,常用於大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處理。-15-25平板式振動(dòng)器-20-50插入式振動(dòng)器10120-150振動(dòng)壓實(shí)機(jī)(2t,振動(dòng)力98kN)6-860-130振動(dòng)碾(8-15t)3-420-25蛙式夯(200kg)8-1620-35羊足碾(5-16t)6-820-30平碾(8-12t)每層壓實(shí)遍數(shù)每層鋪填厚度施工設(shè)備墊層的每層鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù)1-6地基處理2)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。適用於處理砂土地基和粘性土含量較少,透水性較好的鬆散雜填土地基。對(duì)於主要是由礦渣、碎塊、瓦塊等組成的建築垃圾,其振動(dòng)時(shí)間約在1min以上。對(duì)於爐灰等細(xì)顆粒填土,振動(dòng)時(shí)間約為3-5min,有效振實(shí)深度為1.2-1.5m。注意振動(dòng)對(duì)建築物的影響,一般情況下振源離建築物的距離不應(yīng)小於3m。1-6地基處理3)重錘夯實(shí)法:利用起重機(jī)將夯錘提到一定高度,然後使錘自由下落,重複夯擊以加固地基。適用於稍濕的一般性粘性土和粉土(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。經(jīng)若干遍夯擊後,起加固影響深度可達(dá)1.0-1.5m,均等於夯錘直徑。當(dāng)最後二遍的平均擊沉量不超過(guò)10-20mm(一般粘性土和濕陷性黃土)或5-10mm(砂土)時(shí),即可停止夯擊。夯錘一般採(cǎi)用鋼筋混凝土圓錐體(截去錐尖,底面積直徑為1-1.5m,品質(zhì)為1.5-3.0t,落距2.5-4.5m。1-6地基處理4)強(qiáng)夯法:是將幾十kN至幾百kN的重錘,從幾米至幾十米的高度自由下落,利用落體的巨大能量對(duì)地基土衝擊而起加固作用,被認(rèn)為是比較有效的深層加固方法。Ⅰ工作原理:強(qiáng)夯法雖然是在過(guò)去重錘夯實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù),但是其加固原理要比重錘夯實(shí)複雜。它利用重錘下落所產(chǎn)生的強(qiáng)大夯擊能量,在土中形成衝擊波和很大的應(yīng)力,其結(jié)果除了使土粒擠密外,還在土體中產(chǎn)生較大的孔隙水壓力,甚至可導(dǎo)致土體暫時(shí)液化。同時(shí),巨大能量的衝擊,使夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂縫,形成良好的排水通道,加快孔隙水壓力消散,從而使土進(jìn)一步加密。Ⅱ適用條件:碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等。對(duì)於高飽和度的軟粘土,加固的效果差,應(yīng)慎重採(cǎi)用。1-6地基處理Ⅲ改進(jìn):在高飽和度的粘土和粘性土中,採(cǎi)用在夯坑內(nèi)回填石塊、碎石或其他粗粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換的方法,取得明顯效果,但也應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以確定具體工程的適用性。Ⅳ強(qiáng)夯的有效加固深度H—有效加固深度mM—錘重,th—落距mk—深度影響係數(shù)(表1-20)另外可根據(jù)下表來(lái)預(yù)估單擊夯擊能kN·m/m2碎石土、砂土等粉土、粘性土、濕陷性黃土等10005.0-6.04.0-5.020006.0-7.05.0-6.030007.0-8.06.0-7.040008.0-9.07.0-8.050009.0-9.58.0-8.560009.5-10.08.5-9.01-6地基處理Ⅴ、強(qiáng)夯所用的夯
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