知識(shí)資料土木工程施工與管理(二)(新版)知識(shí)資料

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)需要課件請(qǐng)或三、土方填筑與壓實(shí)(一)填土的要求為了保證填方工程在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面的要求，必須準(zhǔn)確挑選土壤種類和填筑主意。含有大量有機(jī)物的土壤，石膏或水溶性硫酸鹽含量大于5％的土壤，凍結(jié)或液化狀態(tài)的泥炭、黏土或粉狀砂質(zhì)粘土等，普通不能作填土之用。但在場(chǎng)地平整工程中，除修建房屋和構(gòu)筑物的地基填土外，其余各部分填方所用的土壤，則不受此限制。填土應(yīng)分層舉行，并盡量采用同類土填筑。如采用不同土壤填筑時(shí)，應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下，不能將各種土混雜在—起使用，以免填方內(nèi)形成水囊。當(dāng)填方位于傾斜的山坡上時(shí)，應(yīng)將斜坡改成階梯狀，以防填土橫向移動(dòng)。填土必須具有一定的密實(shí)度，以避免建造物的不勻稱沉陷。填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干重度γd作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。土的控制干重度與最大干重度之比稱為壓實(shí)系數(shù)Dy利用填土作為地基時(shí)，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)類型、各種填土部位的壓實(shí)系數(shù)值。如磚石承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)在地基的主要受力層范圍內(nèi)的填土壓實(shí)系數(shù)Dy，應(yīng)大于0.96，而在地基主要受力層范圍以下，則為0.93—0.96。土的最大干重度普通在實(shí)驗(yàn)室由擊實(shí)實(shí)驗(yàn)決定，再按照規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)系數(shù)，即可算出填土控制干重度的值。在填土施工時(shí)，土的實(shí)際干重度大于或等于γd時(shí)，則符合質(zhì)量要求。土的實(shí)際干重度可用“環(huán)刀法”測(cè)定。先用環(huán)刀取樣，普通為100—400m2取一點(diǎn)。稱出土的天然重度并測(cè)出含水量，然后用下式計(jì)算土的實(shí)際干重度γ0γ0=γ/(1+0.01ω)(g／cm3)(17—1—22)式中γ——土的天然重度(g／cm3)；ω一一土的天然含水量(％)。(二)填土壓實(shí)主意填土的壓實(shí)主意有碾壓、夯實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)等幾種。碾壓適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾(壓路機(jī))、羊足碾和汽胎碾。羊足碾需要有較大的牽引力而且只能用于壓實(shí)黏性土，因在砂土中碾壓時(shí)，土的顆粒受到‘羊足’較大的單位壓力后會(huì)向四面移動(dòng)，而使土的結(jié)構(gòu)破壞。氣胎碾在工作時(shí)是彈性體，給土的壓力較勻稱，填土質(zhì)量較好，但應(yīng)用最普遍的是剛性子碾。利用運(yùn)土工具碾壓土層也可取得較大的密實(shí)度，但必須很好地組織土方施工，利用運(yùn)土過(guò)程舉行碾壓。倘若單獨(dú)使用運(yùn)土工具舉行土層壓實(shí)工作，在經(jīng)濟(jì)上是不合理的，它的壓實(shí)費(fèi)用要比用平碾壓實(shí)貴1倍左右。夯實(shí)主要用于小面積填土，可以夯實(shí)黏性土或非黏性土，夯實(shí)的優(yōu)點(diǎn)是可以壓實(shí)較厚的土層。夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。夯錘借助起重機(jī)提起并落下，其分量大于15kN，落距2.5—4.5m。夯土影響深度可超過(guò)lm，常用于夯實(shí)濕陷性黃土、雜填土以及含有石塊的填土。內(nèi)燃夯土機(jī)作用深度為40-70cm，它和蛙式打夯機(jī)都是應(yīng)用較廣的夯實(shí)機(jī)械。振動(dòng)壓實(shí)主要用于壓實(shí)非黏性土，目前用得尚不普遍。(三)填土壓實(shí)的影響因素填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。四、爆破工程開(kāi)挖巖石多用爆破主意。此外，開(kāi)挖凍土、清除障礙物和拆除舊有的建造物和構(gòu)筑物以及近年來(lái)在拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)的混凝土結(jié)構(gòu)支撐方面亦多用爆破。爆破是利用炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的極高的壓力和大量的熱來(lái)破壞周?chē)橘|(zhì)。爆破施工費(fèi)用低、速度快，但有一定的危險(xiǎn)性，需謹(jǐn)慎地作好防護(hù)工作。爆破施工包括打孔、裝藥、填塞、引爆和清理。打孔多用風(fēng)鎬，藥孔布置由設(shè)計(jì)決定，藥量由計(jì)算決定。要使炸藥發(fā)生爆炸，必須用起爆炸藥引爆。起爆主意有：火花起爆法、電力起爆法和導(dǎo)爆(傳爆線)法。前兩種主意用雷管引爆炸藥，后一種是用雷管引爆導(dǎo)爆索，由導(dǎo)爆索直接引爆炸藥。拆除爆破又名“控制爆破”，是通過(guò)一定的技術(shù)措施，鄭重控制爆炸能量和爆破規(guī)模，使爆破的聲響、振動(dòng)、破壞區(qū)域以及破碎物的散坍范圍控制在規(guī)定限度內(nèi)的一種爆破技術(shù)，它在城市和工廠的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)已有房屋或構(gòu)筑物的改建、拆除提供了安全有效的主意。拆除爆破需考慮的因素?zé)o數(shù)，包括爆破體的集合形狀和材質(zhì)，使用的炸藥、藥量、炮眼布置及裝藥方式，籠罩物和防護(hù)措施及周?chē)h(huán)境等。其中炸藥及裝藥量是最主要的因素，拆除爆破所用的炸藥，要求爆速小但威力大，藥卷的臨界直徑小(小于臨界直徑時(shí)，炸藥就不能傳爆)以便使用微量炸藥。裝藥量的計(jì)算按照炸藥的性能來(lái)決定，普通拆除爆破采取“多鉆眼，少裝藥”的主意。例：1.當(dāng)基坑降水深度超過(guò)8m時(shí)，比較經(jīng)濟(jì)的降水主意為（B）。A．輕型井點(diǎn)B．噴射井點(diǎn)C．管井井點(diǎn)D．明溝排水法由題目所給條件，D項(xiàng)顯然不對(duì)，應(yīng)排除；從經(jīng)濟(jì)性比較，噴射井點(diǎn)較佳。2.對(duì)暗溝等剛強(qiáng)土的淺層地基處理，可采用（D）。A．排水固結(jié)法B．碾壓夯實(shí)法C．振密擠密法D．換土墊層法3．基坑(槽)的土方開(kāi)挖時(shí),普通應(yīng)采用的開(kāi)挖原則為:（B）A.分段開(kāi)挖,先挖后撐;B.分層開(kāi)挖,先撐后挖;C.分段開(kāi)挖,先撐后挖;D.分層開(kāi)挖,先挖后撐。4．當(dāng)為哪種土?xí)r,不宜采用集水井降水法來(lái)降低地下水位?（B）A.粉質(zhì)粘土;B.粉砂;C.粘土;D.人工填土。5．能綜合完成所有土方施工工序(挖土、運(yùn)土、卸土和平土),并常用于大面積場(chǎng)地平整的土方施工機(jī)械是:（A）A.鏟運(yùn)機(jī);B.推土機(jī);C.正鏟挖土機(jī);D.反鏟挖土機(jī)。第二節(jié)樁基礎(chǔ)工程按樁的施工主意，分為預(yù)制樁和灌注樁兩類。一、預(yù)制打入樁施工預(yù)制樁常用的有混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁，打入法是最常用的沉樁主意。(一)打樁設(shè)備打樁設(shè)備主要是樁錘和樁架。樁錘有落錘、蒸汽錘、柴油錘和液壓錘，目前應(yīng)用最多的是柴油錘。柴油錘是利用燃油爆炸推進(jìn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而錘擊打樁，活塞分量從幾百公斤到數(shù)噸。用錘擊沉樁，為防止樁受沖擊應(yīng)力過(guò)大而損壞，宜用重錘輕擊。如用輕錘重打，錘擊功大部分被樁身吸收，樁不易打入，且樁頭易打碎。錘重與樁重應(yīng)有一定的比值，或控制錘擊應(yīng)力，以防把樁打壞。樁架是支持樁身和樁錘，沉樁過(guò)程中引導(dǎo)樁的方向，并使樁錘能沿著要求的方向沖擊的打樁設(shè)備。常用樁架有多能樁架和履帶式樁架，多用后者。履帶式樁架以履帶式起重機(jī)為底盤(pán)，增設(shè)了立柱和斜撐用以打樁。(二)打樁打樁前應(yīng)做好下列決定工作：清除妨礙施工的地上和地下的障礙物；平整施工場(chǎng)地；定位放線。柱基軸線的定位點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地點(diǎn)，打樁地區(qū)附近需設(shè)置不少于2個(gè)的水準(zhǔn)點(diǎn)，在施工過(guò)程中可據(jù)此檢查樁位的偏差以及樁的人土深度。打樁時(shí)應(yīng)注重下列一些問(wèn)題：1．打樁順序打樁順序應(yīng)按照地形、土質(zhì)和樁布置的密度決定。因?yàn)闃秾?duì)土體產(chǎn)生擠壓，打樁時(shí)先打入的樁常被后打入的樁推擠而發(fā)生水平位移，尤其是在滿堂打樁時(shí)，這種現(xiàn)象尤為突出。因此在樁的中央距小于4倍樁的直徑時(shí)，應(yīng)擬定合理的打樁順序。當(dāng)逐排打設(shè)時(shí)，打樁的推進(jìn)方向應(yīng)逐排改變，以免土朝一個(gè)方向擠壓，導(dǎo)致土壤擠壓不勻稱。對(duì)同一排樁而言，須要時(shí)可采用間隔跳打的方式舉行。大面積打樁時(shí)，可從中間先打，逐漸向四面推進(jìn)，若從四面向中間打設(shè)，則中間部分土壤受到擠壓，使樁難于打入，分段打設(shè)可以減少對(duì)樁的擠動(dòng)，在大面積打樁時(shí)較為相宜。2．打樁主意在樁架就位后即可吊樁，垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中央，徐徐放下插入土中，位置要確切。在樁頂扣好樁帽或樁箍，使樁穩(wěn)定后，即可除去吊鉤，起錘輕壓并輕擊數(shù)錘，隨即看見(jiàn)樁身與樁帽、樁錘等是否在同一軸線，接著可正常施打。在沉樁過(guò)程中，要常常注重樁身有無(wú)移和傾斜現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及早糾正。為了防止擊碎樁頂，除用樁帽外，如樁頂不平，可用麻袋或厚紙墊平，落錘高度不宜大于lm。如用送樁法將樁頂打入土中時(shí)，樁與送樁的縱軸線應(yīng)盡量在同向來(lái)線上。拔出送樁后，樁孔應(yīng)及時(shí)回填。沉樁到臨近要求時(shí)，即需舉行看見(jiàn)，看是否滿意貫入度或沉樁標(biāo)高的要求。如達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即做好記錄，并將樁架移至新樁位施工。│3．打樁的質(zhì)量控制打樁的質(zhì)量視打人后的偏差是否在允許范圍之內(nèi)，最后貫入度與沉樁標(biāo)高是否滿意設(shè)計(jì)要求以及樁頂、樁身是否打壞而定。樁的垂直偏差應(yīng)控制在1％之內(nèi)，平面位置的偏差除上面蓋有基礎(chǔ)梁的樁和樁數(shù)為1～2根或單排樁基中樁外，普通為1／2～1個(gè)樁的直徑或邊長(zhǎng)。摩擦樁的入土深度控制，以標(biāo)高為主，而以貫入度作參考；端承樁的入土深度控制，以貫入度為主，而以標(biāo)高作參考。貫入度指最后貫入度，即最后10擊樁的平均入土深度。二、灌注樁施工因?yàn)榫哂惺┕r(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪音小、宜于在城市建造物密集地區(qū)灌注樁在施工中得到較為廣泛的使用。按照成孔工藝的不同，灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁、套管成孔的灌注樁等。1．干作業(yè)成孔灌注樁干作業(yè)成孔灌注樁適用于地下水位較低，無(wú)需護(hù)壁即可直接取土成孔的土質(zhì)，可采用螺旋鉆機(jī)成孔、洛陽(yáng)鏟挖孔和人工挖孔等成孔方式。螺旋鉆成孔灌注樁是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土，土塊沿螺旋葉片升高排出孔外。施工時(shí)，要按如實(shí)際情況，決定相應(yīng)的鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速及鉆壓；在軟塑土層，含水量大時(shí)，可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進(jìn)；在可塑或硬塑黏土中，或含水量較小的砂土中應(yīng)用密紋葉片鉆桿，緩慢地勻稱地鉆進(jìn)。全葉片螺旋鉆機(jī)成孔直徑普通為300-600mm，鉆孔深度8-12m。鋼筋籠應(yīng)一次綁扎完成，放人孔內(nèi)之后再次測(cè)量孔內(nèi)虛土厚度。混凝土應(yīng)隨澆隨振，每次澆筑高度不得大于1.5m。如為擴(kuò)底樁，則需于樁底部應(yīng)用擴(kuò)孔刀片切削擴(kuò)孔，擴(kuò)底直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且孔底虛土厚度對(duì)以摩擦力為主的樁，不得大于300mm；對(duì)以端承力為主的樁，則不得大于l00mm。如成孔時(shí)發(fā)生塌孔，宜鉆至塌孔處以下1--2m時(shí)，用低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土填至塌孔以上lm左右，待混凝土初凝后再繼續(xù)下鉆，鉆至設(shè)計(jì)深度，也可用3：7的灰土夯實(shí)代替填筑混凝土。2．泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿護(hù)壁成孔是用泥漿保護(hù)孔壁，防止孔壁坍塌。通常在孔內(nèi)注入高塑性黏土或膨潤(rùn)土和水拌合的泥漿，或者利用鉆削下來(lái)的黏性土與水混合形成泥漿保護(hù)孔壁。對(duì)不論地下水位高或低的土層皆適用，多用于含水量高的軟土地區(qū)。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)最多?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)是由動(dòng)力裝置帶動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)有鉆頭的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由鉆頭切削土壤。按照泥漿循環(huán)方式不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷浮上氣泡，或泥漿驟然漏失，表示有孔壁坍陷跡象。其主要緣故是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周?chē)从灭ね辆o密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)中如浮上縮頸、孔壁坍陷時(shí)，首先應(yīng)保持孔內(nèi)水位并加大泥漿比重以穩(wěn)孔護(hù)壁。如孔壁坍陷嚴(yán)重，應(yīng)趕緊回填黏土，待孔壁穩(wěn)定后再鉆。鉆桿不垂直、土層軟硬不勻或碰到孤石時(shí)，都會(huì)引起鉆孔偏斜。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無(wú)效，應(yīng)于孔中局部回填黏土至偏孔處0．5m以上，重新鉆進(jìn)。3．套管成孔灌注樁套管成孔灌注樁是利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法，將帶有鋼筋混凝土樁靴(有稱樁尖)或帶有活瓣式樁靴的鋼套管沉入士中，然后灌注混凝土并拔管而成。通常分為錘擊灌注樁和振動(dòng)灌注樁，前者多用于普通黏性土、淤泥質(zhì)土、砂土和人工填土地基，后者除以上范圍，還可用于稍密及中密的碎石土地基。錘擊灌注樁施工時(shí)，用樁架吊起鋼套管，對(duì)準(zhǔn)預(yù)先設(shè)在樁位處的預(yù)制鋼筋混凝土樁靴。套管與樁靴銜接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內(nèi)。然后徐徐放下套管，套入樁靴壓進(jìn)土中。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜≤0.5％時(shí)，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，看見(jiàn)后如無(wú)偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計(jì)要求的貫入度或沉人標(biāo)高，并檢查管內(nèi)有無(wú)泥漿或水進(jìn)入，即可灌筑混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后勻稱拔管。樁錘沖擊頻率，視錘的類型而定。樁的中央距在5倍樁管外徑以內(nèi)或小于2m時(shí)，均應(yīng)跳打。中間空出的樁須待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50％以后，方可施打。為了提高樁的質(zhì)量和承載能力，常采用復(fù)打擴(kuò)大灌注樁。套管灌注樁施工時(shí)常易發(fā)生斷樁、縮頸、樁靴進(jìn)水或進(jìn)泥及吊腳樁等問(wèn)題，施工中應(yīng)加強(qiáng)檢查并及時(shí)處理。三、地基加固處理技術(shù)天然地基的強(qiáng)度不足或土的壓縮性較大，不能滿意建造物對(duì)地基的要求時(shí)，就需要針對(duì)不同的情況，對(duì)地基舉行處理或加固。地基處理的目的是：改善剛強(qiáng)土的剪切性能，提高地基土的抗剪強(qiáng)度；降低剛強(qiáng)土的壓縮性，減少基礎(chǔ)的沉降和不勻稱沉降；同時(shí)，還可以改善土的透水性，起防滲、截水的作用；改善土的動(dòng)力特性，防止液化作用。地基處理的技術(shù)主要有：排水固結(jié)法，振密、擠密法，置換及拌人法，灌漿法，加筋法及冷熱處理法等。這些技術(shù)的作用機(jī)理，大致分為：(1)土質(zhì)改良；(2)土的置換；(3)土的補(bǔ)強(qiáng)等三類。土質(zhì)改良是指用機(jī)械(力學(xué))的、化學(xué)、電、熱等手段增強(qiáng)地基土的密度，或使地基土固結(jié)。土的置執(zhí)是將軟土層換填為良質(zhì)土如砂墊層等。土的補(bǔ)強(qiáng)是采用薄膜、繩網(wǎng)、板樁等約束住地基土，或者在土中放人抗拉強(qiáng)度高的補(bǔ)強(qiáng)材料形成復(fù)合地基以加強(qiáng)和改善地基上的剪切特性。地基處理技術(shù)歸納序號(hào)分類處理技術(shù)原理及作用適用范圍1碾壓及夯實(shí)重錘夯實(shí)，機(jī)械碾壓，振動(dòng)壓實(shí)，強(qiáng)夯(動(dòng)力固結(jié))利用壓實(shí)原理，通過(guò)機(jī)械碾壓夯擊，把表層地基土壓實(shí)：強(qiáng)夯則利用強(qiáng)大的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊彼和動(dòng)應(yīng)力，迫使土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)適用于碎石土、砂土、粉土、低飽和度的黏性土，雜填土等，對(duì)飽和黏性土應(yīng)慎重采用2換土墊層砂石墊層，素土墊層，灰土墊層，礦渣墊層以砂石、素土、灰土和礦渣等強(qiáng)度較高的材料，置換地基表層剛強(qiáng)土提高持力層的承載力，蔓延應(yīng)力，減小沉降量適用于處理暗溝、暗塘等剛強(qiáng)土的淺層處理3排水固結(jié)天然地基預(yù)壓，砂井預(yù)壓，塑料排水帶預(yù)壓，真空預(yù)壓，降水預(yù)壓在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高地基的穩(wěn)定性；加速沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成適用于處理飽和剛強(qiáng)土層，對(duì)于滲透性極低的泥炭土，必須慎重對(duì)待4振密擠密振沖擠密，灰土擠密樁，砂樁，石灰樁，爆