土方工程施工技术() .docx
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1、6土方与基坑工程6-1土方工程6-1-1土的基本性质土的基本性质与工程施工有关,在施工之前应详细了解,避免造成工程事故.6-1-1-1土的基本物理性质指标上的战本物理性质指标见表6-1.土的基本物理性质指标表61指标名称符号单位物理意义表达式Pft注密度PUn?单位体枳土的刷量,又称质僦密度mPF用试脸方法(一般用环刀法)出接测定重度YIcNZm3单位体枳土所受的里力,又称电力密度W=-fiky=用成船方法测定后计算求得相对密度&土粒单位体枳的质量与4C时蒸瑞水的密度之比W=人VAH1.试验方法(用比重粒法)测定干密度PdUm3士的总位体枳内购粒的第量Cm4=丁由试脸方法冽定后计算求得干电度加
2、kNm,土的单位体积内即粒的Hi力叱九=歹由试验方法且接测定含水量IV%土中水的精墙与颠粒质地之比=区XKX)加、由试脸方法(烘干法)测定饱和密度OWUm3土中孔隙完全被水充满时土的密度PsV由计算求褥饱和由度YMtkNmj土中孔隙完全被水充满时土的重度y,“=3g由计算求得有效型度rkNm1在地下水位以下,土体受到水的浮力作1时土的重度,又称浮型度,=-由计算求得孔隙比e土中孔隙体枳与土粒体枳之比e=乂匕由计算求得孔隙率%土中孔隙体积与土的体积之比M=I(X)V的计算求得饱和度Sr%土中水的体积与孔1体积之比Sr=1.x1.OO,Vv由计算求窗注:表中:W-一土的总3?力(朵);附土的固体飘
3、粒的力(中):猿慵水的密度,一般取外=1t11:/水的重度,近似取八=10kNm:g一重力加速度.IRg=IOmH,其余符号意义见表6.6-1-1-2粘性土、砂土的性质指标粘性土、眇土的性质指标见表&2、表6-3。粘性土的可塑性指标表6-2指标名称符号单位物理懑义去达式附注理限Wv%士由固态变到塑性状态时的分界含水景由试验直接测定(通常用“搓条法”迸行测定)液限W1.%士由僵性状态变到流动状态时的分界含水业由试验直接测定(迪常由铢式液限仪来测定)整性指数IP液限与果限之差Ir=H,1.H*由计算求得.是诳行粘土分类的正要指标液性指标h土的天然含水m与果限之差对电性指数之比_-H1.1.P由计算
4、求得,是判别粘性土软硬程度的指标含水比a土的天然含水域与液限的比值=WyHI由计算求得注,期限现场简易测定方法:在土中逐渐加水,至能用手在毛玻璃上揉成上条,当土条援到直径3mm时.恰好断裂,此时土条的含水量,即为型限.砂土的密实度指标表6-3指标名称符号单位物理意义试验方法取土要求最大干密度PeMNt/m5士在最紫密状态下的干质量击实法扰动土G小干密度PMwt11?土在最松散状态下的干侦量注入法、埴前法扰动上6-1-1-3土的力学性质指标1 .压缩系数上的压缩性通常用压缩系数(或压缩模量)来表示,其值由原状上的压缩6-1-2-2碎石土碎石十的分类见表&9:碎石土的密实度分为松散、稍密、中密、密
5、实,见表6-10。碎石土分类表6-9士的名称颗粒形状颗粒级配漂石块石形及亚网形为主棱角形为主粒径大于20mm的领粒超过全重50%卵石碎石圆形及亚B1.形为主棱角形为主粒径大干20mm的颗粒超过全重50%圆砾角砾圆形及亚阳形为主棱角形为主粒径大于2mm的题粒超过全R50%注:分类时应根据粒阻含地田大到小以最先符合者确定,碎石土的密实度表&10重型网椎动力触探愧击数Nqs密实度M“W5松散53IO稍密IO20密实注:1.本表适用于平均粒径小于密干50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石.阿砾、角睬.对于平均粒径大于50mm或被大粒径大于100mm的砰石十.,可按衣6-19鉴别其密实度。2 .
6、表内Nbis为经绘合修正后的平均值.6-1-2-3砂土砂土的分类见表6-11:砂土的密实度分为松散、稍密、中密、密实见表6-12.砂土分类表表6-11十的名称Hi校级配砾砂粒径大于2mm的颗粒占全重25%50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50%中砂粒径大于0.2Smm的颗粒超过全重50%细砂粒径大于0.074mm的煤粒超过全至85%粉砂粒径大于0.074mm的颗粒不超过全重50%注:分类时应根据粒组含Sh1.1.大到小以最先符合者确定.砂土的密实度表6-12松散和密I中密密实N101030注:N为标准贯入试验锤击为.6-1-2-4粘性土粘性十.按塑性指数分类见表6-13:按液性指数分类
7、见表6/粘性土按塑性指数,分类表6-13粘性土的分类名称粘土粉施粘土照性指数Ipp1.7IO0.0Smm不到50%,/.05mm占50%以上.粘性土的状态按液性指数。分类表6-14缎注状态坚硬可更软塑流泉液性指数I1./00t0.250.25110.750.756-1-3土的工程分类与性质6-1-3-1土的工程分类土的工程分类见表仪15.土的工程分类表6-15土的分类土的级别土的名称坚实系数f密度(Vm5)开挖方法及工具一类土(松软土)I砂上、粉土、冲枳砂土层、疏松的种植土、淤泥(泥炭0.5-0.60.67.5用徽、糊头挖掘.少许用脚蹬二类土(普通土)I1.粉质拈土:潮湿的黄土:夹有碎石、卵石
8、的砂:粉土混卵(碎)石;种植土、填0.6-0.81.1-1.6用帐锄头挖掘,少许用镜翻松三类土可松性系数最初最终KPKp一类(种植上除外)8-171-2.51.08-1.171.01-1.03一类(植物性土、泥炭)20-303-41.20-1.301.03-1.04二类14-281.5-51.14-1.28I.O2-I.O5三类24-304-71.24-1.301.041.07四类(泥灰岩、蛋白石除外)26-32品91.26-1.321.06-1.09四类(能灰岩、蛋白石)33-3711-15133-1.371.11-1.15五-七类30-4510-201.30-1.451.10-1.20八类
9、45-5020301.45-1.501.201.306-1-4土的现场鉴别方法6-1-4-1碎石土的现场鉴别碎石土的现场鉴别见表6I9.碎石土密实度现场鉴别方法表61.9密实度件架颗粒含和排列可挖性可钻性密实骨架颗粒含吊大于总重的70%.显交错排列,连续接触钺铺挖娓困难,用堆棍方能松动,井壁一般较检定钻迸极困垂,冲击钻探时,钻杆、吊钺跳动剧烈.孔壁较稳定中密什架颗粒含埴等于总重的6(%70%,呈交错排列,大部分接触锹镐可挖掘,井壁有掉块现象,从井壁取出大颗粒处,能保持颗荀凹面形状钻进较困难,冲击钻探时,钻杆、吊锤跳动不剧烈,孔壁有坍塌现象稍密骨架颗苞含尿等于总曳的55%60%,排列混乱大部分不
10、接触湫可以挖嶷.井壁易坍埸,从井壁取出大颗粒后砂土立即坍落钻进较容易,冲击钻探时,钻杆稍有跳动,孔壁易坍塌松散骨架颗粒含汆小于总监的55%,排列卜分混乱绝大部分不接触湫易挖妲,井壁极易坍堀钻进很容易,冲击钻探时,钻杆无跳动,孔壁极剔挪注:1.骨架颗粒系指与表6-9相对应粒径的颗粒.2 .砰石土的密实度应按表列各项要求综合倘定.6-1-4-2粘性土等的现场鉴别粘性土的现场鉴别见表6-20。粘性土的现场鉴别方法表6-20土的名称湿涧时用刀切湿土用手捻摸时的感觉土的状态湿土接条情况干土湿土粘土切面光滑,有粘刀阻力有滑时感,感觉不到有砂粒,水分较大,很粘手土块至硬,用钺才能打碎易拈君物体,干燥后不易刹
11、去塑性大,能提成直径小于0.5mm的长条(长度不短于手掌),手持一端不易断裂黝质粘土梢有光滑面,切面平整稍有滑M雪,有粘滞感,觉到有少眼砂粘土块用力可压碎能枯苦物体,干燥后较易剥去有型性,能提成直径为23mm的土条粉土无光滑面,切面梢粗糙行轻微粘滞整或无粘海将,感觉到有砂粒较多、租便土块用手捍或抛扔时易碎不易拈蓿物体,干燥后一碰就型性小,能提成H径为23mm的短条(1)在天然状态卜,具有肉眼能看见的大孔隙,孔隙比一般大于I.并常有由于生物作用所形成的管状孔隙,天然剖面呈竖直节理。(2)颜色在干燥时呈淡黄色,和湿时呈黄色,湿涧时呈褐黄色。(3) 土中含有石英、高岭石成分,含盐量大于0.3%,有时
12、含有石灰质结核(通常称为“磁石”(4) 透水性较强,上样浸入水中后,很快崩解,同时有气泡冒出水面。(5) 土在干燥状态下,有较高的强度和较小的压缩性,土质垂直方向分布的小管道几乎能保持竖立的边坡,但在遇水后,土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉(这种F沉通常叫湿陷),产生严重湿陷。湿陷性黄土按湿陷性质的不同乂分非自重湿陷性黄土和自重湿陷性黄土两种。2 .黄土湿陷性的判定黄十的湿陷性,应按室内压缩试脸,在一定压力下测定的湿陷系数3来判定。根据黄土的湿陷系数的大小,可按表6-22确定湿陷性黄土地基的类别。黄土的湿陷性判别表&22类别非湿陷性黄土湿陷性黄土海陷系数*7cm4.湿陷性等级的划分湿陷性黄土
13、地基的湿陷等级,可根据基底卜各土层累计的总湿陷量4,(cm)和计算自重湿陷量(cm)的大小等因素按表6-24判定。湿陷性黄土地基的湿陷等级表6-24_湿陷类型计算自型湿陷一_非自血湿陷性场地自流湿陷性场地-1177m35“35用8t以上的重锤,从IOm以上高度自由卜.落,强力夯击土体。一般锤重1012t,落曲IO1.8m时,可消除36m深土层的湿陷性,并提高地基的承我能力。适于饱和度SrV60%的湿陷性黄土深层局部或整片的处理。4)挤密法是用机械(人工或爆犷)成孔的方法,将钢管打入十中,拔出钢管后在孔内填充素上或灰上,分层夯实,要求密实度不低于0.95,通过桩的挤密作用改善桩周土的物理力学性能
14、,基本上可消除桩深度范围内黄土的湿陷性。处理深度一般可达51.0m,造价低。适地下水位以上局部或整片的处理“5)预浸水法利用黄土浸水后自重湿陷的特性,在施工前挖坑进行大面积浸水,水深不小于30cm,使体产生自重湿陷,其稳定标准为最后5d的平均湿陷量小于5mm,从而达到消除黄土的湿陷性。本法需要足够水量,处理时间较长(约36个月),I可时应注意浸水对附近建筑物和场地边坡稳定性的影响,要求其间距不小于30m,处理后还应进行专门性的勘察工作,袤新评定湿陷等级,并采取相应的设计措施。适于I1.kIV级自重湿陷性场地6m以下的处理,6m以上尚应采用垫U等方法处理,可处理土U厚度大丁10m,自重湿陷fit
15、A250Cm的场地。6)濯筑(预制)桩基础符桩穿透厚度较大的海陷性黄土层,使桩尖(头)落于承栽力较高的非湿陷性黄土层上,荷重通过枇身和桩尖(扩大头)传到非湿陷性黄土层中。林的长度和入十.深度以及桩的承载力,应通过荷教试除或根据当地经验确定.处理深30m以内。采用桩基需消耗材料较多,费用一般较贵。适于基础荷载大,有可花的持力层的处理。(3)防水措施1)做好总体的平面和竖向设主及防洪设施,保证场地排水畅通:2)保证水池或管道与建筑物有足够的防护距离,防止管和水池、生活用水渗漏:3)做好屋面排水和地坪的防水措施。(4)施工措施1)合理安排施工程序,先施工地卜工程,后施工地上工程:对体型更杂的建筑物,
16、先施工深、重、高的部分,后施工浅、轻、低的部分:敷设管道时,先施工防洪、排水管道,并保证其畅通;2)临时防洪沟、水池、洗料场等应距建筑物外墙不小于12m,在自重湿陷性黄十.场地不宜小T25m,泮防地面水流入基坑或基槽内:3)柒础施工完毕,应用素上在基础周围分层回填夯实,至散水垫层底面或室内地坪垫层底面止,其乐实系数不得小于0.9;4)屋面施工完毕,应及时安装天沟、水落管和雨水管道等,将雨水引至室外排水系统。6-1-5-2岸胀土膨胀土是指粘粒成分主要由亲水性矿物组成,具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土。多分布于我国某某、某某、某某、某某、某某、某某、某某、某某、某某、某某、某某等地。这
17、种上的强度较高,压缩性很小,并有较强烈的胀缩和反纪胀缩变形的特点,性版极不稳定,故也称胀缩性土。I.膨张士的特征和判别一般以根据野外特征,结合室内试验指标及建筑物的破坏特点进行综合判别的方法来定,其主要特征为:(1)多出现于二级及二级以上河谷阶地、堤岗、山梁、斜坡、山前丘陵和盆池边缘,地形坡度平缓,无明显自然陡坎。(2)在自然条件下,土的结构致密,多呈硬塑或坚硬状态:具有黄红、褐、棕红、灰白或灰绿等色:裂隙较发白,有竖向、斜交和水平三种,隙面光滑,有时可见擦痕,裂隙中常充填灰绿灰白色粘土,土被浸湿后裂隙回缩变窄或闭合。(3)自由膨胀率240%:天然含水量接近塑眼,塑性指数大于17,多数在223
18、5之间:液性指数小于零:天然孔隙比变化范闱在050.8之间。(4)上中成分含有较多亲水性强的蒙脱石、多水高岭石、伊利石(水云母)和硫化铁、蛙丁等,有明显的湿胀干缩效应,暴露在空气中,易干缩龟裂。(5)低U建筑物成群开裂,裂缝上大下小,常见丁角湍及横隔墙上,并随季节变化而变化或闭合。2 .膨张土地基的膨缩潜势和等级(1)膨胀土的膨胀潜势膨胀上的膨胀潜势可按表6-25分为三类。膨胀土的膨胀潜势分类6-25自由膨胀率(%)膨胀潜势40Sri65弱65rf9()强注:自由膨版率(6”)由人工制备的烘干土,在水中增加的体枳与原体积之比按下式计算:%=j(6.4)式中Vu一一土样在水中膨胀稳定后的体枳(m
19、i1.:V(I上样原有体积(1111.).(2)膨胀土地基的张缩等级根据地基的影张、收缩变形对低层砖混房屋的影响程度,地基的膨胀等级,可按表6-26分为3级。膨胀土地基的胀缩等级衣6-26地基分级变形*(mm)级别破坏程度15jc35I轻微3570I1.1.严重注:计以分级变形IK时,膨胀率的压力取5()kPa.3 .膨微土对建筑物的危害膨胀上有受水浸湿后膨胀,失水后收缩的特性,故在其上的建筑物随季节变化而反笈产生不均匀的升降,可高达IoCm,使建筑物受到破坏。这种破坏.使建筑物产生大量竖向裂健,端部斜向裂和窗台下水平裂缝,内外山墙对称或不对称的倒八字形裂缝等;地坪上胀隆起,出现纵向长条和格状
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