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1、第一章 土方工程,第一章 土方工程,1.1 土方工程的特点工程量大施工条件复杂施工周期长气候、水文、地质等因素难于确定,第一章 土方工程,土方施工的基本流程为：,编制土方施工方案,施工场地平整,结构基础桩施工,支护桩施工,降水井施工并预降水,土方开挖,基础结构施工,土方回填,第一章 土方工程,1.2 土的工程分类 按照土的坚硬程度和开挖方法及使用工具，土可以分为8类，具体见表1-1.,松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石,第一章 土方工程,比萨斜塔 资料介绍：八层，高55m，16层为大理石砌，78为青砖石砌，内径7.65m，呈圆环形。1173年1371年竣工，经过198年
2、建到四层倾斜，停工94年。复建到第七层又停工83年，再建时第八层明显有转折。,第一章 土方工程,倾斜的原因 比萨斜塔之所以会倾斜，是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔下的有好几层不同材质的土层，各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成，而在深约一米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。最新的挖掘表明，钟楼建造在了古代的海岸边缘，因此土质在建造时便已经沙化和下沉。,第一章 土方工程,1.3 土的开挖 挖土的一般规定：(1)人工开挖时，两个人操作间距应保持23m，并应自上而下逐层挖掘，严禁采用掏洞的挖掘操作方法；(2)挖土时要随时注意土壁的变异情况，如发现有裂纹
3、或部分塌落现象，要及时进行支撑或改缓放坡，并注意支撑的稳固和边坡的变化；,第一章 土方工程,(3)上下坑沟应先挖好阶梯或设木梯，不应踩踏土壁及其支撑上下；(4)用挖土机施工时，挖土机的作业范围内，不得进行其他作业；且应至少保留0.3m厚不挖，最后由人工修挖至设计标高；多台机械开挖，挖土机间距大于10m。(5)在坑边堆放弃土、材料和移动施丁机械，应与坑边保持一定距离；当土质良好时，要距坑边1m以外，堆放高度不能超过1.5m。,第一章 土方工程,“楼脆脆”2009年6月27日5时30分左右，上海市闵行区莲花南路、罗阳路。在建的“莲花河畔景苑”商品房小区工地内，发生一幢13层楼房向南整体倾倒事故，一
4、名工人逃生不及被压致死。,第一章 土方工程,第一章 土方工程,第一章 土方工程,原因分析 在3日的新闻发布会上，事故调查专家组组长、中国工程院院士、上海现代建筑设计集团总工程师江欢成说，事发楼房附近有过两次堆土施工：第一次堆土施工发生在半年前，堆土距离楼房约20米，离防汛墙10米，高3到4米。第二次堆土施工发生在6月下旬。6月20日，施工方在事发楼盘前方开挖基坑，土方紧贴建筑物堆积在楼房北侧，堆土在6天内即高达10米。专家组成员、上海岩土工程勘察设计研究院技术总监顾国荣说，第二次堆土是造成楼房倒覆的主要原因。土方在短时间内快速堆积，产生了3000吨左右的侧向力，加之楼房前方由于开挖基坑出现凌空
5、面，导致楼房产生10厘米左右的位移，对PHC桩(预应力高强混凝土)产生很大的偏心弯矩，最终破坏桩基，引起楼房整体倒覆。,第一章 土方工程,1.4 基坑侧壁等级1、基坑侧壁的安全等级（上海市基坑工程设计规范）分三级。（国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120-99，也分三级。）（1）一级基坑（r0=1.1）a.重要工程或支护结构做为主体结构的一部分；b.开挖深度大于10m；c.与临近建筑物，重要设施的距离在开挖深度以内的；d.邻近有历史文物，优秀建筑，重要管线。,第一章 土方工程,（2）三级基坑（r0=0.9）开挖深度小于7m，且周围环境无特别要求的（3）除一、三级之外均属二级（r0=1.0
6、）2、基坑变形控制值 基坑（槽）土方工程必须确保支护结构安全和周围环境安全。当设计有指标时，以设计要求为依据，如无设计指标时应按下表规定执行。,第一章 土方工程,1.5 基坑支护及安全要求 在建筑物基础或管沟土方施工中，对永久性或使用时间较长的临时性挖方，防止塌方的主要技术措施是放坡和坑壁支撑。1、基坑开挖遇有下列情况之一时，应设置坑壁支护结构：（1）因放坡开挖工程量过大而不符合技术经济要求；（2）因附近有建（构）筑物而不能放坡开挖；（3）边坡处于容易丧失稳定的松散土或饱和软土；（4）地下水丰富而又不宜采用井点降水的场地；（5）地下结构的外墙为承重的钢筋混凝土地下连续墙。,第一章 土方工程,2
7、、浅基坑（挖深5m以下）的土壁支撑形式间断式水平支撑断续式水平支撑连续式水平支撑连续式垂直支撑锚拉支撑斜柱支撑短柱横隔支撑临时挡土墙支撑,第一章 土方工程,3、深基坑（挖深5m以上）的土壁支撑形式挡土灌注排桩或地下连续墙排桩土层锚杆支护排桩内支撑支护水泥土墙支护土钉墙或喷锚支护钢板桩,第一章 土方工程,基坑放坡大开挖是一种最简单的基坑施工方法，优点是施工速度快，相对措施费用不高；缺点是周边场地要空旷，开挖和回填土方量大。放坡坡度的大小与地区土质有关。,大型基坑放坡开挖，坡面喷混凝土保护,管井井点降水,第一章 土方工程,南京玄武湖隧道工程施工梁洲段的土壁支护采用了土钉支护结构,钻孔，插入钢筋或螺
8、旋管，灌浆，形成土钉,第一章 土方工程,水泥土搅拌桩支护,第一章 土方工程,钢板桩支护既挡土又止水，悬臂钢板桩支护结构的刚度小。钢板桩拔桩时，易带土造成邻近房屋不均匀沉降。,钢板桩支护,第一章 土方工程,发电厂车间内开挖设备基础的大型深基坑，采取有效的钢管内撑支护方案，避免影响已建厂房。,钢管内撑,第一章 土方工程,地铁站施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩钢管内撑支护方案,钢筋混凝土压顶梁,第一道钢管内撑,钻孔灌注桩排桩,粉沙土,型钢腰梁,第一章 土方工程,高层建筑基础施工，土方开挖的深基坑支护采用钻孔灌注桩混凝土梁内撑支护方案。,钻孔灌注桩支护,基坑第一道钢筋混凝土梁内撑,第二道钢内撑
9、,钢管内支撑的优点是施工速度快，装拆方便；缺点是支撑的刚度略差，基坑支护结构易变形。多道钢内撑有助于控制支护结构变形。,第一章 土方工程,第一章 土方工程,钢筋混凝土撑,第一章 土方工程,钢筋混凝土梁内支撑的优点是刚度大，经济性好，能有效控制基坑变形；缺点是施工时间长（混凝土达到设计强度需时间），拆除不便（凿除或爆破）。,水泥土内插型钢（SMW工法）支护结构,第一章 土方工程,基坑开挖深度在6m左右，采用水泥土搅拌桩作为支护结构兼止水，插入的H型钢能增加桩的抗弯承载力，插入水泥土的H型钢周边涂减摩剂，可抽拔出重复使用。,插入水泥土的H型钢,第一章 土方工程,1.6 地面及基坑（槽）降排水1、大
10、面积场地地面排水2、基坑（槽）排水明排水法、人工降低地下水位在土方开挖过程中，地下水渗入坑内，不但会使施工条件恶化，而更严重的是会造成边坡塌方和地基承载能力下降。因此，在基坑土方开挖前和开挖过程中，必须采取措施降低地下水位。多采用明沟集水井抽水、井点降水或二者相结合的办法排除地下水。使地下水降落到基坑底0.51.0m以下，以使在无水干燥的条件下开挖土方和基础施工。,第一章 土方工程,土方事故1983年北京东直门外高103m的昆仑饭店施工过程中，7月1日零时十分，基坑北坡突然发生滑坡。滑坡体沿基坑长达10m，最大进深3.5m，滑坡体总高7m。在滑坡体东侧出现一道长16m、宽10cm的大裂缝，裂缝
11、与边坡平行，距边坡顶边缘0.5m，如图。,第一章 土方工程,主要原因1、边坡保护不力，雨水渗入土中。2、坡顶设置的排水井未作防渗措施。,第一章 土方工程,在地下水丰富地区，当土的渗透系数为0.11m/d时，常采用轻型井点降水。,第一章 土方工程,轻型井点降水系统构成,总管,井点管,弯连管,第一章 土方工程,轻型井点降水,喷射混凝土坡面保护,第一章 土方工程,1.7 基坑施工操作安全措施1、基坑挖土操作的安全重点基坑开挖深度超过2m时，必须在边沿设两道护身栏杆，夜间加红色标志。人员上下基坑应设坡道或爬梯；用翻斗车运土时，两车前后间距不得小于10m，装土和卸土时，两车间距不得小于1.0m；围护墙利
12、用主体结构“换撑”时，主题结构的底板或楼板混凝土强度应达到设计强度的80%；,第一章 土方工程,2、机械挖土安全措施多台机在一个作业区作业时，前后距离不得小于10m，左右距离不得小于2m；挖掘机行走和自卸汽车卸土时，必须注意上空电线，不得在架空输电线路下工作；如在架空输电线一侧工作时，在110220kV电压时，垂直安全距离为2.5m，水平安全距离为46m；遇7级以上大风或雷雨、大雾天时，各种挖掘机应停止作业，并将臂杆降至30度45度；,第一章 土方工程,1.8 基坑工程监测住房和城乡建设部批准发布了国家标准建筑基坑工程监测技术规范编号为GB50497-2009，自2009年9月1日起实施.1、基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案；2、监测点应合理布置，从基坑边缘以外12倍开挖深度范围内的需要保护物体均作为监控对象；3、位移观测基准点数量不少于2点，且应设在影响范围以外；4、监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于2次；,
