37土方开挖与回填Word格式文档下载.docx

1、边坡如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面。 （4）采用井点降水，降水前应考虑降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移。定期进行沉降和水位观测并作好纪录，发现问题，采取措施。 3.土方开挖方法 土方开挖方法的选择是基坑工程设计的一项重要内容。土方开挖方法的选择既要考虑施工区域的工程地质条件，还要考虑周围环境中各项制约因素以及一个地区成熟的施工方法和经验，只有这样才能保证制定的施工方案切实可行。对于深基坑开挖必须遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖、严禁超挖”原则。 深基坑的开挖方法，主要有无支护结构的放坡开挖，有支护结构的中心岛式开

2、挖、盆式开挖和逆作法开挖。 （1）无支护结构的基坑开挖 深基坑工程无支护的开挖多为放坡开挖。在条件许可的情况下，放坡开挖一般较经济。此外，放坡开挖时坑内作业空间大，方便挖土机械作业，也为施工主体工程提供了充足的工作空间。由于简化了施工程序，放坡开挖一般会缩短施工工期。 放坡开挖特点是占地面积大，适用于基坑四周场地空旷，周围无临近建筑物、地下管线和道路的情况，因此，在城市密集地区往往不具备施工条件。 放坡开挖要求坡体在施工期间能够自稳，当基坑处于软弱地层中时，放坡开挖的深度不宜过大，否则需较大范围的采取地基加固措施，使开挖基坑的费用增加。 如果地下水位在基底以上，基坑开挖前一般采用井点法坑外降水

3、，降低基坑开挖影响范围地层的地下水位，以防止开挖中动水压力引起的流砂现象和渗流的作用，并且增加土体抗剪强度，提高边坡稳定性。此外，还要严禁地表水或基坑排水倒水、回渗流入基坑。 （2）有支护结构的基坑开挖 有支护结构的深基坑开挖方式多为垂直开挖，根据其确定的支撑方案不同，这种开挖方式又分为无内撑支护开挖和有内撑支护开挖两类；根据其开挖顺序，还可分为盆式开挖和岛式开挖、条状开挖及区域开挖等。1）中心岛式挖土 这种开挖方式，宜用于大型基坑，支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边框架式，中间具有较大空间情况下。可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥。挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑

4、挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑运土（见下图）。 3.7.2 基坑支护1.基坑支护结构 支护结构的作用是在基坑挖土期间既挡士又挡水以保证基坑开挖和基础施工能安全顺利地进行，避免对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。 支护结构包括挡墙与支撑（拉锚）两部分，按受力不同可分为重力式支护结构、非重力式支护结构、边坡稳定式支护。非重力式支护结构按支护结构支撑系统的不同又分为：悬臂式支护结构、内撑式支护结构和坑外锚拉式支护结构。按挡墙所选用的材料不同支护结构分为钢板桩、钢筋混凝土桩、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩、旋喷桩等排桩挡墙。 （1）重力式支护墙类型 1）深层搅拌水泥土桩挡墙 它是用特制进入土

5、层深处的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌和而制成水泥土桩，水泥土桩相互搭接硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕。平面可呈任何形状、对开挖深度不超过6m的基坑，均可采用此种支护结构，比较经济。水泥土的物理力学性质取决于水泥掺入比，一般为12左右。 深层搅拌水泥土桩挡墙属重力式挡墙，深度大时可在水泥土中插入加筋杆件，形成加筋水泥土挡墙，必要时还可辅以内支撑等。 2）旋喷桩挡墙 它是钻孔后将钻杆从地基上深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙，可用作支护结构挡墙。在较狭窄地区亦可施工。它与深层

6、搅拌水泥土桩一样属重力式挡墙。 1）中心岛式挖土 （a） （b） （c） （d）常用钢板桩截面型式1）槽钢钢板桩 槽钢钢板桩是一种简易的钢板桩挡墙，由槽钢并排或正反扣搭接组成。槽钢长68m,型号由计算确定。由于其抗弯能力较弱，多用于深度不超过4m的基坑，顶部近地面处应设一道支撑或拉锚。 2）热轧锁口钢板桩 其形式有U型、Z型和组合型。U型钢板桩在打入土中后互相咬接形成板桩墙，只有在基坑深度很大时才用组合型。Z字型在建筑施工中基本上不用，U型钢板桩可用于开挖深度510m的基坑，由于热轧锁口钢板桩有一定挡水能力，施工迅速，且打设后可立即开挖，所以当基坑深度不太大且周围环境要求不太严格时往往将其作为

7、考虑的方案之一。 但是，钢板桩柔性较大，基坑较深时支撑（或拉锚）工程量较大，给坑内施工带来一定困难；而且，由于钢板桩用后拔除时带土，如处理不当会引起土层移动，将会给施工的结构或周围的设施带来危害，所以应充分注意，并应采取有效技术措施减少带土。钢筋混凝士桩排桩挡墙。目前支护结构中常用到钢筋混凝土钻孔灌注桩（见下图）、沉管灌注桩。由于在桩顶部设钢筋混凝土圈梁以增强整体性，所以这种桩型刚度较大，抗弯能力强，变形相对较小，有利于保护周围环境，而且价格较低，经济效益较好。钢筋混凝土灌注桩排列钢筋混凝土钻孔灌注桩常用的桩径为6001100mm，多用于深度为713m的基坑，在两层地下室及其以下的深坑支护结构

8、中优先考虑使用。沉管灌注桩常用的桩径为500800mm，多用于深度为-10m以下的基坑。 （3）拉锚与土层锚杆 1）拉锚地面拉锚围护结构由围护桩PG、拉杆EF以及锚固体AB（锚杆或锚定板）组成。以锚桩为锚固体的，称为桩式地面拉锚（图a）；以锚定板为锚固体的，称为板式地面拉锚（图b）。 图a 桩式地面拉锚 图b 板式地面拉锚 桩式地而拉锚，其拉杆一般水平设置，通过开沟浅埋于地表下。这种地面拉锚围护结构简单且便于施工，整个围护系统均在基坑开挖之前完成，作业（包括围护与开挖）十分安全，施工质量容易保证。因此，在条件许可的前提下，这种围护结构是一种经济易行的方式。 板式地面拉锚，其拉杆是通过倾斜钻孔来

9、设置的，因此对钻孔精度要求较严。也可像桩式地面拉锚的拉杆一样水平设置，这种设置方法较简单。 2）土层锚杆土层锚杆（亦称土锚）是一种受拉杆件，它一端（锚固端）锚固在稳定的地层中，另一端与支护结构的挡墙相连接（见下图），将支护结构和其他结构所承受的荷载（土压力、水压力以及水上浮力等）通过拉杆传递到锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的地层中去。 土层锚杆 2.基坑支护方式 土壁支撑根据基槽（坑）及其深度和平面宽度大小可采用不同的形式，在开挖较窄的沟槽时，多用木挡板横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板设置的不同分为水平档土板式（图a）和垂直档土板式（图b），前者又可分为断续式和连续式。

10、断续式水平档土板支撑在湿度小的粘性土及挖土深度小于3m时采用；连续式水平挡土板支撑用于较潮湿的或散粒的土，挖土深度可达5m。垂直挡土板支撑用于松散的和湿度很高的土，挖土深度不限。 （a）断续式水平档土板支撑 （b）垂直挡土板支撑 横撑式支撑1水平档土板；2竖楞；3横撑；4垂直挡土板；5横楞3.7.3 土方回填 在土方回填中为保证填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求，既要正确选择填土的土料，又要合理选择填筑和压实方法。1.土料选择 选择填方土料应符合设计要求。如设计无要求时，应符合下列规定： 碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；碎块草皮

11、和有机质含量大于8的土，仅用于无压实要求的填方工程；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含植物的根茎。 碎石类或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3（当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3/4）。铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时，块（漂）石填料的最大粒径不应超过设计要求，2.填筑要求 （1）施工要求 根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具，并确定填料

12、含水量控制范围、铺士厚度和压实遍数等参数。对于重要的填方工程或采用新型压实机具时，压实参数应通过填土压实试验确定。 填士时清除基底的树根、积水、淤泥和有机杂物，并分层回填、压实。填土应尽量采用同类士填筑。如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度，边坡不得用透水性较小的填料封闭。填方施工应接近水平的分层填筑。当填方位于倾斜的地面时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层填筑以防填土横向移动。分段填筑时，每层接缝处应作成斜坡形，辗迹重叠0.51.0m。上、下层错缝距离不应小于1m。 （2）填土压实的质量检查 填土必须具有一定的密实

13、度，以避免建筑物的不均匀沉陷。填土密实度以设计规定的控制干密度d或规定压实系数c作为检查标准。利用填土作为地基时，设计规范规定了各种结构类型、各种填土部位的压实系数值。各种填土的最大干密度乘以设计的压实系数即得到施工控制干密度。 填土压实后的实际于密度，应有90以上符合设计要求，其余10的最低值与设计值的差，不得大于0.08g/cm3，且差值应较为分散。3.填土的压实方法 填土压实方法有碾压、夯实和振动三种，此外还可利用运土工具压实。 （1）碾压法 碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。如平滚碾（图3.52）、羊足碾（图3.53）和气胎碾等的工作都属于同一原理。 碾压法主要用于大面

14、积的填土，如场地平整、大型车间的室内填土等工程。平滚碾适用于碾压粘性和非粘性土；羊足碾只能用来压实粘性土；气胎碾对土壤碾压较为均匀，故其填土质量较好。 （2）夯实法 夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土。夯实机具类型较多，有木夯、石硪、蛙式打夯机（图3.54）、以及利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等。其中蛙式打夯机轻巧灵活，构造简单，在小型土方工程中应用最广。 夯实法的优点是可以夯实较厚的土层。采用重型夯土机（如1 t以上的重锤）时，其夯实厚度可达11.5m。但对木夯、石硪或蛙式打夯机等夯土工具，其夯实厚度则较小，一般均在200mm以内。 （3）振动法 振动法

15、是将重锤放在土层的表面或内部，借助于振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非粘性土效果较好。4.影响填土压实质量的因素 填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。 （1）压实功的影响 填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。当土的含水量一定，在开始压实时，土的密度急剧增加，待到接近土的最大密度时，压实功虽然增加许多，而土的密度则变化甚小。实际施工中，对于砂土只需碾压或夯击23遍，对亚砂土只需34遍，对亚粘土或粘土只需56遍。 （2）含水量的影响 在同一压实功的作用下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥

16、的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而容易压实。土在最佳含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的密度最大（如图所示）。 土的干密度与含水量关系 各种土的最佳含水量和最大干密度可参考表3.15。表3.15 土的最优含水量和最大干密度参考表项次土的种类变动范围最佳含水量（%）最大干密度（g/cm3）1砂土812 1.801.88 3粉质粘土1215 1.851.95 2粘土1923 1.581.70 4粉土1622 1.611.80 注：表中土的最大干密度应根据现场实际达到的数字为准。 一般性的回填可不作此项测定。 为了保证填土在压实过程中处于最佳含水量状态，当土过湿时，应翻松晾干，也可掺入同类干土或吸水性土料；当土过干时，则应预先洒水润湿。 （3）每层填土铺土厚度 土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小（见下图），其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄，则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械功耗费最少。可按照表3.16选用。