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文檔簡介
單元2基坑工程施工任務(wù)1土釘墻支護施工任務(wù)2輕型井點降水1任務(wù)1土釘墻支護施工
土釘墻的設(shè)計與構(gòu)造1.1
土釘墻支護工程施工工藝
土釘墻支護工程質(zhì)量驗收
1.21.3
基坑及支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測1.421.1土釘墻的設(shè)計與構(gòu)造釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工與監(jiān)測宜由一家有專業(yè)承包企業(yè)資質(zhì)的地基與基礎(chǔ)工程施工單位負責(zé),以便于及時根據(jù)現(xiàn)場測試與監(jiān)控結(jié)果進行反饋設(shè)計。1.1.1土釘墻的構(gòu)造要求⑴采用土釘墻支護,基坑深度可達12m,邊坡坡度不宜大于1:0.1。⑵土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.5~1.2倍,土釘?shù)拈g距宜為1~2m,豎向間距應(yīng)與每步開挖深度相對應(yīng);土釘與水平面夾角宜為5°~20°,當(dāng)遇到局部障礙物時,允許調(diào)整鉆孔位置和方向。⑶土釘鋼筋宜采用HPB300、HRB335級鋼筋,鋼筋直徑宜為16~32mm,鉆孔直徑宜為70~120mm。3⑷注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿,其強度不宜低于M10。水泥漿的水灰比為0.5;水泥砂漿配合比為1:1~1:2,水灰比為0.38~0.45。⑸土釘必須和面層有效連接成整體,應(yīng)設(shè)置承壓板或加強鋼筋等構(gòu)造措施,承壓板或加強鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接。⑹噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng),鋼筋直徑宜為6~10mm,間距宜為150~300mm,噴射混凝土強度等級不宜低于C20,面層厚度不宜小于80mm,坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm。⑺土釘墻墻頂應(yīng)采用砂漿或混凝土護面,在坡頂和坡腳應(yīng)采取排水措施,在坡面上可根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔。41.1.2土釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計土釘墻支護結(jié)構(gòu)可依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002進行設(shè)計。⑴設(shè)計內(nèi)容1)根據(jù)工程情況和土釘墻構(gòu)造要求,初選支護各部件尺寸和參數(shù);2)分析計算,主要計算內(nèi)容有:①土釘抗拉承載力計算;②土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析和外部整體性分析;③噴射混凝土面層的設(shè)計計算,以及土釘與面層的連接計算。3)根據(jù)施工過程中獲得的量測和監(jiān)控數(shù)據(jù)以及發(fā)現(xiàn)的問題,進行反饋設(shè)計。5⑵土釘抗拉承載力計算1)單根土釘抗拉承載力應(yīng)滿足下式要求。2)單根土釘受拉荷載標準值,按下式計算。3)土釘抗拉承載力設(shè)計值⑶土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析
土釘計算除滿足設(shè)計抗拉承載力的要求外,還應(yīng)滿足土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性的需要。即,土釘墻整體穩(wěn)定性驗算。6土釘墻應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面,采用圓弧滑動簡單條分法按下式進行整體穩(wěn)定性驗算:如圖2-4所示。1.1.3土釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的軟件應(yīng)用
由于土釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計過程相對復(fù)雜,手工計算不但十分困難,而且也不利于優(yōu)化設(shè)計方案。因此,在工程實踐中,常常應(yīng)用計算機軟件進行釘墻支護結(jié)構(gòu)設(shè)計,并對設(shè)計方案進行優(yōu)化,以提高工作效率。
781.2土釘墻支護工程施工工藝土釘墻支護工程施工工藝適用于地下水位以上或經(jīng)人工降低地下水位后的人工填土、黏性土、粉質(zhì)粘土、粉土的基坑支護。1.2.1施工準備
⑴技術(shù)準備⑵物資準備⑶施工機械
1)成孔機具:螺旋鉆機、洛陽鏟等成孔工具。2)注漿機械:注漿泵和灰漿攪拌機等。3)監(jiān)測裝置:經(jīng)緯儀、水準儀等定位測量工具。91.2.2土釘墻支護施工工藝流程土釘墻施工工藝流程,如圖2-6所示。1.2.3操作要求⑴土方開挖1)基坑開挖,應(yīng)遵循分段開挖、分段支護的原則,不宜按一次挖再行支護的方式施工。一是為土釘墻提供作業(yè)面;二是防止邊坡塌方。2)在完成上一作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70%以前,不得進行下一層上層的開挖。10⑵修坡成孔1)在機械開挖后,應(yīng)輔以人工修整坡面,坡面平整度的允許偏差宜為±20mm。2)成孔前按設(shè)計要求定出孔位做出標記和編號。3)根據(jù)土層特點,選用洛陽鏟或?qū)S勉@孔設(shè)備成孔,在進鉆和抽出過程不能引起塌孔;成孔直徑宜為80mm~120mm,成孔時注意保持孔中心線與水平夾角符合設(shè)計要求。4)檢查成孔質(zhì)量,將檢查結(jié)果填寫《土釘墻土釘成孔施工記錄》表C2-60-20。⑶安放土釘鋼筋1)插入土釘鋼筋前要進行清孔檢查,若孔中出現(xiàn)局部滲水、塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理。112)土釘鋼筋一般采用HRB335熱軋鋼筋。鋼筋入孔前先焊接定位架,使鋼筋位于鉆孔中心部位,支架沿鋼筋長向間距約為1.5m~2.5m左右。3)檢查土釘鋼筋安裝質(zhì)量,將檢查結(jié)果填寫《土釘墻土釘鋼筋安裝記錄》表C2-60-21。⑷壓力注漿1)可采用重力、低壓(0.4MPa~0.6MPa)方法注漿填孔,注漿管應(yīng)隨土釘鋼筋同時插入。2)用注漿泵通過一根注漿管自孔底起開始注漿,待漿液流出孔口時,將孔口封堵,繼續(xù)以0.4~0.6MPa壓力注漿,并穩(wěn)壓數(shù)分鐘注漿結(jié)束。注漿結(jié)束后,填寫《注漿及護坡混凝土施工記錄表》C2-60-19。3)注漿的漿液為水泥砂漿或水泥漿。宜選用灰砂比1:1~1:2、水灰比0.38~0.45的水泥砂漿,或水灰比0.45~0.50的水泥漿。12⑸綁扎鋼筋網(wǎng)按設(shè)計要求綁扎、固定鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為±20mm。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時每邊的搭接長度應(yīng)不小于一個網(wǎng)格邊長或200mm。網(wǎng)片與坡面的間隙不小于20mm。⑹噴射混凝土1)噴射混凝土強度等級不宜低于C20,配合比應(yīng)通過試驗確定。粗骨料最大粒徑不宜大于12mm;水灰比不宜大于0.45。2)噴射混凝土前,埋好控制噴射混凝土厚度的標志,面層厚度不宜小于80mm。噴射作業(yè)應(yīng)分段進行,同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上,一次噴射混凝土厚度不宜小于40mm,噴射厚度超過100mm時要分二層噴射。133)噴射時噴頭與受噴面應(yīng)垂直,宜保持0.6~1.0m的距離,在鋼筋部位應(yīng)先填充鋼筋后方,然后再噴鋼筋前方,防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙。4)噴射混凝土終凝2h后,應(yīng)進行養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于3~7d。養(yǎng)護采用噴水、覆蓋澆水或噴涂養(yǎng)護劑等方法。5)制作試塊,每批至少留取3組(每組3塊)試件。6)護坡混凝土施工結(jié)束后,填寫《注漿及護坡混凝土施工記錄表》C2-60-19。注:另一種面層做法:綁扎鋼筋網(wǎng)后,再掛一道鋼板網(wǎng),然后采用40厚1:3水泥砂漿分遍抹灰,表面壓光。待水泥砂漿凝結(jié)硬化后,澆水養(yǎng)護不少于3~7d。14⑺土釘與面層連接土釘必須和面層有效連接成整體,以下兩種方法任選其一。1)方法一:噴射混凝土前,土釘與面層連接可用Ф25短鋼筋頭與土釘鋼筋焊接牢固。2)方法二:將端頭螺絲桿件套絲,并與土釘對焊,噴射混凝土前將螺桿用塑料布包好,面層混凝土有一定強度后,套入混凝土承壓板及螺母,擰緊螺母,可以起預(yù)加應(yīng)力作用。⑻土釘墻質(zhì)量檢測1)土釘采用抗拉試驗檢測承載力,同一條件下,試驗數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%且不應(yīng)少于3根。2)墻面噴射混凝土厚度應(yīng)采用鉆孔檢測,鉆孔數(shù)宜每100m2墻面積一組每組,不應(yīng)少于3點。15⑼現(xiàn)場抗拔試驗方法1)土釘進行抗拔試驗時的注漿抗壓強度不應(yīng)低于6MPa。2)采用穿心式液壓千斤頂張拉,土釘、千斤頂、測力桿三者應(yīng)在同一軸線上,千斤頂?shù)姆戳芸芍糜趪娚浠炷撩鎸?,百分表支架遠離混凝土面層著力點。3)試驗采用分級連續(xù)加載。①首先施加少量初始荷載(不大于土釘設(shè)計荷載的10%)使加載裝置保持穩(wěn)定,以后的每級荷載增量不超過設(shè)計荷載的20%。②在每級荷載施加完畢后,應(yīng)立即記下位移讀數(shù),并在保持荷載穩(wěn)定不變,繼續(xù)記錄以后1min、6min、10min的位移讀數(shù)。③若同級荷載下l0min與1min的位移增量小于1mm,即可施加下級荷載,否則應(yīng)保持荷載不變繼續(xù)測讀15min、30min、60min時的位移。④此時若60min與6min的位移增量小于2mm,可進行下級荷載,否則即認為達到極限荷載。161.3質(zhì)量檢驗標準1.3.1主控項目⑴鋼筋、鋼絞線、錨頭、水泥的質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標準的規(guī)定和設(shè)計要求。⑵錨桿或土釘插入長度、錨桿鎖定力或土釘應(yīng)力符合表3-1的規(guī)定。1.3.2一般項目錨桿或土釘位置,鉆孔傾斜度,漿體強度、注漿量,土釘墻面厚度及強度應(yīng)符合表2-1的規(guī)定。171.4基坑及支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測1.4.1基坑開挖監(jiān)測⑴布置監(jiān)測點監(jiān)測點的布置應(yīng)滿足監(jiān)控要求,從基坑邊緣以外1~2倍開挖深度范圍內(nèi)的需要保護物體均應(yīng)作為監(jiān)控對象。⑵選擇監(jiān)測項目基坑工程監(jiān)測項目可按表2-2選擇。
18⑶設(shè)置位移觀測基準點位移觀測基準點數(shù)量不應(yīng)少于兩點,且應(yīng)設(shè)在影響范圍以外。⑷基坑監(jiān)測1)初始監(jiān)測監(jiān)測項目在基坑開挖前應(yīng)測得初始值,且不應(yīng)少于兩次。2)監(jiān)控報警值基坑監(jiān)測項目的監(jiān)控報警值附錄A表A.3.2及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定。3)監(jiān)測周期各項監(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進程確定;當(dāng)變形超過有關(guān)標準或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時,應(yīng)加密觀測次數(shù);當(dāng)有事故征兆時應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。191.5.2基坑監(jiān)測報告報基坑開挖監(jiān)測過程中,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求提交階段性監(jiān)測結(jié)果報告工程結(jié)束時應(yīng)提交完整的監(jiān)測報告?;颖O(jiān)測報告報的內(nèi)容應(yīng)包括:⑴工程概況⑵監(jiān)測項目和各測點的平面和立面布置圖⑶采用儀器設(shè)備和監(jiān)測方法⑷監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法和監(jiān)測結(jié)果過程曲線⑸監(jiān)測結(jié)果評價20任務(wù)2輕型井點降水
輕型井點設(shè)備組成
2.1
輕型井點降水設(shè)計
輕型井點降水施工工藝
2.22.3
降水與排水施工質(zhì)量檢驗
2.4212.1輕型井點設(shè)備組成輕型井點設(shè)備由管路系統(tǒng)和抽水設(shè)備組成,如圖2-7所示。管路系統(tǒng)包括:濾管、井點管、彎聯(lián)管及總管。22⑴濾管濾管為進水設(shè)備,通常采用Φ48或Φ51的無縫鋼管,長1.0~1.5m,管壁鉆有直徑為12~18mm的濾孔。骨架管外面包以兩層孔徑不同的金屬網(wǎng)或尼龍網(wǎng)。為使流水暢通,管壁與濾網(wǎng)間應(yīng)采用金屬絲繞成螺旋形隔開,濾網(wǎng)外面應(yīng)再繞一層粗金屬絲,如圖2-8所示。濾管下端裝一個錐形鑄鐵頭。濾管上端與井點管連接。⑵井點管井點管為Φ48或Φ51的無縫鋼管。井點管的上端用彎聯(lián)管與總管相連。集水總管為Φ75~110的無縫鋼管,每節(jié)長4m,其上端有井點管聯(lián)結(jié)的短接頭,間距0.8~1.6m。⑶抽水設(shè)備常用的抽水設(shè)備為干式真空泵。干式真空泵是由真空泵、離心泵和水氣分離器(又叫集水箱)等組成,其工作原理如圖2-9所示。一套抽水設(shè)備的負荷長度(即集水總管長度)為100m左右。常用的W5、W6型干式真空泵,其最大負荷長度分別為80m和100m,有效負荷長度為60m和80m。23242.2輕型井點降水設(shè)計2.2.1平面布置根據(jù)基坑(槽)形狀,輕型井點可采用單排布置、雙排布置、環(huán)形布置,當(dāng)土方施工機械需進出基坑時,也可采用U形布置,如圖2-10所示。1)單排布置單排布置適用于基坑、槽寬度小于6m,且降水深度不超過5m的情況,井點管應(yīng)布置在地下水的上游一側(cè),兩端的延伸長度不宜小于坑槽的寬度。252)雙排布置雙排布置適用于基坑寬度大于6m或土質(zhì)不良的情況。3)環(huán)形布置環(huán)形布置適用于大面積基坑,如采用U形布置,則井點管不封閉的一段應(yīng)在地下水的下游方向。2.2.2高程布置高程布置就是確定井點管埋深,即濾管上口至總管埋設(shè)面的距離,主要考慮降低后的水位應(yīng)控制在基坑底面標高以下,保證坑底干燥。如圖2-11所示。2627井點管埋深(不包括濾管)按下式計算:式中H――井點管埋深,m;
H1――總管埋設(shè)面至基底的距離,m;
h――基底至降低后的地下水位線的距離,m,一般取0.5~1.0m;
i――水力坡度。對單排井點,取1/4;對環(huán)形井點,取1/10;
L――井點管至基坑中心的水平距離,當(dāng)井點管為單排布置時,L為井點管至對邊坡角的水平距離,m。井點管的埋深應(yīng)滿足水泵的抽吸能力,當(dāng)不能滿足時,應(yīng)采用兩級井點降水。285.2.3涌水量計算1)水井分類根據(jù)地下水有無壓力,水井分為無壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時,稱為無壓井;當(dāng)水井布置在承壓含水層中時,稱為承壓井。根據(jù)水井底部是否達到不透水層,水井分為完整井和非完整井。當(dāng)水井底部達到不透水層時稱為完整井,否則稱為非完整井。因此,水井分為無壓完整井、無壓非完整井、承壓完整井、承壓非完整井四大類,如圖2-13所示。圖2-13水井分類1—承壓完整井;2—承壓非完整;3—無壓完整井;4—無壓非完整井292)無壓完整井基坑涌水量計算式中Q——基坑涌水量;K——土壤的滲透系數(shù);H——潛水含水層厚度;S——基坑水位降深;R——降水影響半徑;宜通過試驗或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定,當(dāng)基坑安全等級為二、三級時,對潛水含水層按下式計算:r0——基坑等效半徑;1)當(dāng)基坑為圓形時,基坑等效半徑取圓半徑。2)當(dāng)基坑非圓形時,對矩形基坑的等效半徑按下式計算:
r0=0.29(a+b)3)對不規(guī)則形狀的基坑,其等效半徑按下式計算:302.2.4井點管數(shù)量計算井點管數(shù)量計算,按下式計算式中Q——基坑總涌水量;q——設(shè)計單井出水量;輕型井點出水量可按36~60m3/d確定;當(dāng)無經(jīng)驗數(shù)據(jù)時,設(shè)計單井出水量也可按經(jīng)驗公式確定:
rs——過濾器半徑(m);l——過濾器進水部分長度(m);k——含水層的滲透系數(shù)(m/d)。2.2.5井點管間距
井點管間距根據(jù)布置的井點總管長度及井點管數(shù)量按下式計算井點管間距應(yīng)當(dāng)與總管上接頭尺寸相適應(yīng),0.8m、1.2m、1.6m、2.0m312.3輕型井點降水施工工藝2.3.1施工準備1)技術(shù)準備①編制降水施工組織設(shè)計或降水專項施工方案其主要內(nèi)容為:井點降水方法;井點管長度、構(gòu)造和數(shù)量;降水設(shè)備的型號和數(shù)量;井點系統(tǒng)布置圖;井孔施工方法及設(shè)備;質(zhì)量和安全技術(shù)措施;降水對周圍環(huán)境影響的估計及預(yù)防措施等。②進行技術(shù)交底降水施工作業(yè)前應(yīng)進行技術(shù)質(zhì)量和安全交底,交底要有并有交底人和接受交底人簽字。322)施工機械①離心泵、真空泵按計劃進場,須配置備用泵,最少一臺。②沖孔機械、鐵锨、撬棍、鋼絲繩、搬手、電纜、閘箱等。3)材料準備①井點管及設(shè)備己購置,材料已備齊,并已加工和配套完成。②填孔用的粗砂、碎石、封口粘土。332.3.2輕型井點降水施工工藝流程輕型井點降水施工工藝流程,如圖2-15所示。2.3.3操作要點
1)排放總管按設(shè)計要求,挖設(shè)總管溝槽,安裝總管。2)埋設(shè)井點管井點管的埋設(shè)一般用水沖法進行,并分為沖孔與埋管兩個過程。如圖2-16所示。34①沖孔沖孔時,先用起重機設(shè)備將沖管吊起并插在井點的位置上,然后開動高壓水泵,將土沖松,沖管則邊沖邊沉。沖孔直徑一般為300mm,以保證井管四周有一定厚度的砂濾層,沖孔深度宜比濾管底深0.5m左右,以防沖管拔出時,部分土顆粒沉于底部而觸及濾管底部。②插管填砂井孔沖成后,立即拔出沖管,插入井點管。井管下入后,立即倒入粒徑5~30mm石子,使管底有50cm高,并在井點管與孔壁之間迅速填灌砂濾層,以防孔壁塌土。砂濾層的填灌質(zhì)量是保證輕型井點順利抽水的關(guān)鍵。一般宜選用干凈粗砂,填灌均勻,并填至濾管頂上1~1.5m,以保證水流暢通。③粘土封口井點填砂后,上部1~1.5m深度內(nèi),改用粘土封口,以防漏氣。353)地面抽水系統(tǒng)安裝用彎聯(lián)管將井點管與總管接通,將集水總管與抽水設(shè)備相連接,接通電源,即可進行試抽水,以檢查有無漏氣現(xiàn)象。4)試抽驗收井點系統(tǒng)安裝完畢,應(yīng)及時進行試抽水,核驗水位降深、抽水量、管路連接質(zhì)量、井點出水和水泵真空度等情況。試抽后如無異常,即可組織現(xiàn)場驗收。當(dāng)發(fā)現(xiàn)出水渾濁時,應(yīng)查明原因及時處理,嚴禁長期抽吸渾水,驗收合格后應(yīng)觀
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