第三節(jié)土方工程施工準(zhǔn)備與施工要點(diǎn)

兩側(cè)擋土板水平放置,用工具式或木橫撐借木楔頂緊,挖一層土,支頂一層適于能保持立壁的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土,地下水很少,深度在2m以?xún)?nèi)1.3.2土方邊坡與土壁支撐1.3.1施工準(zhǔn)備擋土板水平放置,中間留出間隔,并在兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱(chēng)立豎枋木,再用工具式或木橫撐上下頂緊。適于能保持直立壁的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土,地下水很少,深度在3m以?xún)?nèi)。擋土板水平連續(xù)放置,不留間隙,然后兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱(chēng)立豎枋木,上下各頂一根撐木,端頭加木楔頂緊；適用于較松散的干土或天然濕度的粘土類(lèi)土,地下水很少,深度為3～5m擋土板垂直放置,連續(xù)或留適當(dāng)間隙,然后每側(cè)上下各水平頂一根枋木,再用橫撐頂緊；適于土質(zhì)較松散或濕度很高的土,地下水較少,深度不限溝槽上部設(shè)連續(xù)或水平支撐,下部設(shè)連續(xù)或垂直支撐；適于溝槽深度較大,下部有含水土層情況不沿?fù)跬廖恢妙A(yù)先打入鋼軌、工字鋼或H型鋼樁,間距1～1.5m,然后邊挖方,邊將3～6cm厚的擋土板塞進(jìn)鋼樁之間擋土,并在橫向擋板與型鋼樁之間打入楔子,使橫板與土體緊密接觸適于地下水位較低,深度不很大的一般粘性或砂土層中應(yīng)用在開(kāi)挖基坑的周?chē)蜾摪鍢痘蜾摻罨炷涟鍢?板樁入土深度及懸臂長(zhǎng)度應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定,如基坑寬度很大,可加水平支撐；適于一般地下水、深度和寬度不很大的粘性或砂土層中應(yīng)用在開(kāi)挖的基坑周?chē)蜾摪鍢?在柱位置上打入暫設(shè)的鋼柱,在基坑中挖土,每下挖3～4m,裝上一層構(gòu)架支撐體系,挖土在鋼構(gòu)架網(wǎng)格中進(jìn)行,亦可不預(yù)先打入鋼柱,隨挖隨接長(zhǎng)支柱適于在飽和軟弱土層中開(kāi)挖較大、較深基坑,鋼板樁剛度不夠時(shí)采用在開(kāi)挖基坑的周?chē)?用鉆機(jī)鉆孔,現(xiàn)場(chǎng)灌注鋼筋混凝土樁,達(dá)到強(qiáng)度后,在基坑中間用機(jī)械或人工挖土,下挖1m左右裝上橫撐,在樁背面裝上拉桿與已設(shè)錨樁拉緊,然后繼續(xù)挖土至要求深度。在樁間土方挖成外拱形，使之起土拱作用。如基坑深度小于6m,或鄰近有建筑物,亦可不設(shè)錨拉桿,采取加密樁距或加大樁徑處理適于開(kāi)挖較大、較深(>6m)基坑,臨近有建筑物,不允許支護(hù),背面地基有下沉、位移時(shí)采用。同擋土灌注樁支撐,但在樁頂不設(shè)錨樁錨桿,而是挖至一定深度,每隔一定距離向樁背面斜下方用錨桿鉆機(jī)打孔,安放鋼筋錨桿,用水泥壓力灌漿,達(dá)到強(qiáng)度后,安上橫撐,拉緊固定,在樁中間進(jìn)行挖土,直至設(shè)計(jì)深度。如設(shè)2～3層錨桿,可挖一層土,裝設(shè)一次錨桿適于大型較深基坑,施工期較長(zhǎng),鄰近有高層建筑,不允許支護(hù),鄰近地基不允許有任何下沉位移時(shí)采用系將擋土灌注樁在平面布置上由單排樁改為雙排樁,呈對(duì)應(yīng)或梅花式排列,樁數(shù)保持不變,雙排樁的樁徑d一般為400～600mm,排距L為(1.5～3)d,在雙排樁頂部設(shè)圈梁使其成為整體剛架結(jié)構(gòu)。亦可在基坑每側(cè)中段設(shè)雙排樁,而在四角仍采用單排樁。采用雙排樁支護(hù)可使支護(hù)整體剛度增大,樁的內(nèi)力和水平位移減小,提高護(hù)坡效果.適于基坑較深,采用單排混凝土灌注樁擋土,強(qiáng)度和剛度均不能勝任時(shí)使用在開(kāi)挖的基坑周?chē)?先建造混凝土或鋼筋混凝土地下連續(xù)墻,達(dá)到強(qiáng)度后,在墻中間用機(jī)械或人工挖土,直至要求深度。對(duì)跨度、深度很大時(shí),可在內(nèi)部加設(shè)水平支撐及支柱。用于逆作法施工,每下挖一層,把下一層梁、板、柱澆筑完成,以此作為地下連續(xù)墻的水平框架支撐,如此循環(huán)作業(yè),直到地下室的底層全部挖完土,澆筑完成。適于開(kāi)挖較大、較深(>10m)、有地下水、周?chē)薪ㄖ铩⒐返幕?作為地下結(jié)構(gòu)的外墻一部分,或用于高層建筑的逆作法施工,作為地下室結(jié)構(gòu)的部分外墻。在開(kāi)挖基坑的周?chē)冉ㄔ斓叵逻B續(xù)墻支護(hù),在墻中部用機(jī)械配合人工開(kāi)挖土方至錨桿部位,用錨桿鉆機(jī)在要求位置鉆孔,放入錨桿,進(jìn)行灌漿,待達(dá)到強(qiáng)度,裝上錨桿橫梁,或錨頭墊座,然后繼續(xù)下挖至要求深度,如設(shè)2～3層錨桿,每挖一層裝一層,采用快凝砂漿灌漿。適于開(kāi)挖較大、較深(>10m)、有地下水的大型基坑,周?chē)懈邔咏ㄖ?不允許支護(hù)有變形、采用機(jī)械挖方、要求有較大空間、不允許內(nèi)部設(shè)支撐時(shí)采用。在基坑周?chē)虬鍢痘蛟O(shè)擋土灌注樁,在內(nèi)側(cè)放坡挖中間部分土方到坑底,先施工中間部分結(jié)構(gòu)至地面,然后再利用此結(jié)構(gòu)作支承向板樁(灌注樁)支水平橫頂撐,挖除放坡部分土方,每挖一層支一層水平橫頂撐,直到設(shè)計(jì)深度,最后再建該部分結(jié)構(gòu)。適于開(kāi)挖較大、較深的基坑,支護(hù)樁剛度不夠,又不允許設(shè)置過(guò)多支撐時(shí)用。在基坑周?chē)虬鍢痘蛟O(shè)擋土灌注樁,在內(nèi)側(cè)放坡挖中間部分土方到坑底,并先施工好中間部分基礎(chǔ),再?gòu)幕A(chǔ)向樁上方支斜頂撐,然后再把放坡的土方挖除,每挖一層,支一層斜撐,直至坑底,最后建該部分結(jié)構(gòu)。適于開(kāi)挖較大、較深基坑、支護(hù)樁剛度不夠、坑內(nèi)不允許設(shè)置過(guò)多支撐時(shí)用。

深層攪拌水泥土樁是加固飽和軟土的一種新方法，最早用于加固軟土地基，近年來(lái)發(fā)展作為防滲墻及淺基坑的擋土支護(hù)樁。它由攪拌樁機(jī)將水泥和土強(qiáng)行攪拌，形成柱狀的攪拌水泥土樁，水泥土柱狀加固體連續(xù)搭接形成密封擋墻；兼具隔水作用的擋土支護(hù)樁通常布置成格柵式要求相鄰樁搭接不小于20cm，格柵的截面置換率（加固土面積與總面積之比）為0.6～0.8。它適用于4～6m深的沿海地區(qū)如滬、江浙、閩、粵等的軟土地基基坑，采取卸荷方法最大可達(dá)7m。

利用深層攪拌水泥土樁的良好止水性能作帷幕，與灌注樁（鉆孔灌注樁、沉管灌注樁或人工挖孔灌注樁）的擋土性能結(jié)合起來(lái)，可以支護(hù)較深的基坑。同時(shí)基坑四周地下水被封閉，僅在基坑內(nèi)降水排水，即可開(kāi)挖土方。深層攪拌水泥土樁與擋土灌注樁結(jié)合支護(hù)是軟土、普通粘土及地下水位較高地區(qū)深基坑支護(hù)的主要方法，其應(yīng)用是止水擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)中較廣泛的。它有懸臂樁和有錨樁兩類(lèi)，前者一般適用深度7m以下的基坑，后者則可達(dá)18m的基坑深度。有錨樁是在樁后設(shè)柔性系桿（如鋼索、土錨桿等）或在樁前設(shè)剛性支撐（如鋼筋混凝土大梁、型鋼、鋼管）加以固定。鋼板樁是一種較老的基坑支護(hù)，適用于軟土、淤泥質(zhì)土、松散砂土及地下水多地區(qū)。鋼板樁的種類(lèi)很多，基本上分為平板與波浪形板樁兩類(lèi)，每類(lèi)中又有多種形式。平板樁(圖1.26槽鋼和圖1.27a一字型截面)承受軸向應(yīng)力的性能良好，易打入地下，但長(zhǎng)軸方向抗彎強(qiáng)度較小，常用于4m以下深度的較淺基坑或基槽，一般采用懸臂式板樁即依靠入土部分的土壓力來(lái)維持板樁的穩(wěn)定或頂部設(shè)一道支撐或拉錨。圖1.26槽鋼鋼板樁截面型式

圖1.27常用鎖口的鋼板樁截面型式(a)一字型截面

波浪式板樁，尤其是“拉森”式鋼板樁(圖1.27b)抗彎性能都較好，施工應(yīng)用較多。它有懸臂式板樁和有錨板樁兩類(lèi)，前者一般適用深度10m以下的基坑，后者則可達(dá)16m的基坑深度。有錨板樁是在板樁墻后設(shè)柔性系桿（如鋼索、土錨桿等）或在板樁墻前設(shè)剛性支撐（如大型型鋼、鋼管）加以固定。當(dāng)基坑特別寬大或基坑內(nèi)不允許有剛性支撐阻攔時(shí)，則可設(shè)置柔性系桿。

圖1.27常用鎖口的鋼板樁截面型式

(b)U型截面在基坑開(kāi)挖坡面，用機(jī)械鉆孔或洛陽(yáng)鏟成，孔內(nèi)放鋼筋并注漿，在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴射C20厚80～200mm厚的混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土面板結(jié)合，成為深基坑土釘支護(hù)，如圖1.30所示，基坑坡面可以豎直90°，也可是80°左右，土釘長(zhǎng)度按計(jì)算確定。適宜于地下水位以上或經(jīng)降水措施后的雜填土、普通粘土或非松散性的砂土，在我國(guó)北方、南方應(yīng)用都較普遍?；由疃纫话阍?5m以下，國(guó)內(nèi)資料表明土釘支護(hù)已做到18m。

圖1.30土釘實(shí)例

1.3.3施工排水與降水

1.3.3.1集水井降水當(dāng)基坑或溝槽寬度小于6m，且降水深度不超過(guò)5m時(shí)，可用單排線(xiàn)狀井點(diǎn),布置在地下水流的上游一側(cè)，兩端延伸長(zhǎng)度不小于坑槽寬度。如寬度大于6m或土質(zhì)不良，則用雙排線(xiàn)狀井點(diǎn),位于地下水流上游一排井點(diǎn)管的間距應(yīng)小些，下游一排井點(diǎn)管的間距可大些。面積較大的基坑宜用環(huán)狀井點(diǎn)有時(shí)亦可布置成U形，以利挖土機(jī)和運(yùn)土車(chē)輛出入基坑。井點(diǎn)管距離基坑壁一般可取0.7～1.2m，以防局部發(fā)生漏氣。井點(diǎn)管間距一般為0.8m、1.2m、1.6m或2.0m、2.4m,由計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定。井點(diǎn)管在總管四角部位適當(dāng)加密。

──井點(diǎn)管埋設(shè)面至基坑底面的距離；──降低后的地下水位至基坑中心底面的距離，一般取0.5～1.0m。──水力坡度，實(shí)測(cè)單排井點(diǎn)1/4～1/5，雙排井點(diǎn)1/7，環(huán)狀井點(diǎn)1/10～1/12；──基坑短邊方向井點(diǎn)管至基坑中心的水平距離。圖1.34環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)涌水量計(jì)算簡(jiǎn)圖

(a)無(wú)壓完整井；(b)無(wú)壓非完整井

對(duì)于無(wú)壓完整井(圖1.34a)的環(huán)狀井點(diǎn)系統(tǒng)，涌水量計(jì)算公式為：

圖1.36井點(diǎn)管的埋設(shè)(a)沖孔(b)埋管

圖1.37回灌井點(diǎn)布置(a)回灌井點(diǎn)布置(b)回灌井點(diǎn)水位圖1—降水井點(diǎn)2—回灌井點(diǎn)3—原水位線(xiàn)4—基坑內(nèi)降低后的水位線(xiàn)5—回灌后水位線(xiàn)

1.4土方工程的機(jī)械化施工

(1)推土機(jī)圖1.41液壓式推土機(jī)外形圖

1.4.1常用土方施工機(jī)械圖1.42下坡推土法

圖1.43槽形推土

圖1.44并列推土

圖1.45分批集中一次推送

(2)鏟運(yùn)機(jī)

圖1.46G6-2.5型拖式鏟運(yùn)機(jī)外形圖

圖1.47CL7型自行式鏟運(yùn)機(jī)外形圖

(3)挖土機(jī)圖1.52正鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式(a)側(cè)向開(kāi)挖；（b）正向開(kāi)挖1—正鏟挖土機(jī)；2—自卸汽車(chē)圖1.53正鏟一層通道多次開(kāi)挖基坑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—為通道斷面及開(kāi)挖順序

圖1.56履帶式機(jī)械傳動(dòng)反鏟挖土機(jī)圖1.57液壓反鏟挖土機(jī)工作尺寸圖1.58反鏟挖土機(jī)開(kāi)挖方式（a）溝端開(kāi)挖；(b)溝側(cè)開(kāi)挖1—反鏟挖土機(jī)；2—自卸汽車(chē)；3—棄土堆圖1.60履帶式拉鏟挖土機(jī)圖1.61履帶式抓鏟挖土機(jī)

圖1.631—坡道；2—枕木垛

圖1.62接力式挖土示意

1.4.2土方挖運(yùn)機(jī)械選擇和機(jī)械挖土的注意事項(xiàng)

表1.14基坑監(jiān)控項(xiàng)目表基坑側(cè)壁安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)周?chē)ㄖ铩⒌叵鹿芫€(xiàn)變形應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)地下水位應(yīng)測(cè)應(yīng)測(cè)宜測(cè)樁、墻內(nèi)力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)錨桿拉力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)支撐軸力應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)立柱變形應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)土體分層豎向位移應(yīng)測(cè)宜測(cè)可測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力宜測(cè)可測(cè)可測(cè)1.4.4．基坑支護(hù)工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)基坑類(lèi)別圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻頂位移監(jiān)控值圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體最大位移監(jiān)控值地面最大沉降監(jiān)控值一級(jí)基坑353二級(jí)基坑686三級(jí)基坑81010表1.15基坑變形的監(jiān)控值（單位：cm)1.5土方填筑與壓實(shí)對(duì)填方土料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收后方可填入。如設(shè)計(jì)無(wú)要求，按《施工手冊(cè)》要求如下：碎石類(lèi)土、砂土（使用細(xì)、粉砂時(shí)應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位同意）和爆破石碴可用作表層以下的填料；含水量符合壓實(shí)要求的粘性土，可用作各層填料；碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方。含有大量有機(jī)物的土，容易降解變形而降低承載能力；含水溶性硫酸鹽大于5%的土，在地下水的作用下，硫酸鹽會(huì)逐漸溶解消失，形成孔洞影響密實(shí)性；因此前述兩種土以及淤泥和淤泥質(zhì)土、凍土、膨脹土等均不應(yīng)作為填土。1.5.1土料選擇與填筑要求(1)碾壓法

圖1.69羊足碾

圖1.67光輪壓路機(jī)（a）兩軸兩輪；（b）兩軸三輪1.5.2填土壓實(shí)方法

圖1.70輪胎壓路機(jī)

圖1.71蛙式打夯機(jī)1—夯頭；2—夯架；3—三角膠帶；4—底盤(pán)(1)壓實(shí)功的影響(2)含水量的影響圖1.73土的干密度與含水量關(guān)系

圖1.72土的密度與壓實(shí)功的關(guān)系

1.5.3填土壓實(shí)質(zhì)量的影響因素

圖1.74壓實(shí)作用沿深度的變化

壓實(shí)機(jī)具分層厚度(mm)每層壓實(shí)遍數(shù)平碾250～3006～8振動(dòng)壓實(shí)機(jī)250～3503～4柴油打夯機(jī)200～2503～4人工打夯＜2003～41.6土方工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與安全技術(shù)要求項(xiàng)序項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法柱基基坑基槽挖方場(chǎng)地平整管溝地(路)面基層人工機(jī)械主控項(xiàng)目1標(biāo)高-50±30±50-50-50水準(zhǔn)儀2長(zhǎng)度、寬度(由設(shè)計(jì)中心線(xiàn)向兩邊量)+200-50+300-100+500-150+100-經(jīng)緯儀,用鋼尺量3邊坡設(shè)計(jì)要求觀(guān)察或用坡度尺檢查一般項(xiàng)目1表面平整度2020