基坑土方开挖施工思维导图

U349161938

2023-10-30

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土壁支撑

填筑要求

填土压实方法

基坑土方开挖施工介绍

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思维导图大纲

工程概述

为了保持土方工程施工时土体的稳定性，防止塌方，保证施工安全，当挖方超过一定深度或填方超过一定高度时，应考虑放坡或加临时支撑以保持土壁的稳定。

土方边坡与土壁支撑

土方边坡

土方边坡的稳定主要是由于土体内土颗粒间存在摩阻力和内聚力使上体具有一定的抗剪强度，土体抗剪强度的大小与土质有关。边坡失稳往往是外界不利因素影响下触发和加剧的。确定土方边坡的大小时应考虑土质、挖方深度(填方高度)、边坡留置时间、排水惜况、边坡上部荷载情况、气候条件及士方施工方法等因素。土方边坡坡度以其挖方深度(或填方高度）H 与其边坡底宽B之比来表示。边坡可以做成直线形边坡、折线形边坡及阶梯形边坡

H/B=1/（B/H）=1：k，式中：k=B/H称为坡度系数。

当土质为天然湿度、且构造均匀、水文地质条件良好，并无地下水时，开挖基坑也可不必放城，采取直立开挖不加支撑。

土壁支撑

开挖基坑(槽)或管沟，采用放坡开挖比较经济，有时由于场地的限制不能按要求放坡，或因土质的原因，放坡增加的土方量很大，在这种情况下可采用边坡支护的施工方法。

（1）横撑士支护开挖较窄的沟槽，多用横撑式土壁支撑。横撑式土壁支撑根据挡土板放置方式的不同，分为水平挡土板式和垂直挡土板式两类。前者由水平挡土板、竖楞木和横撑三部分组成，又分为断续式和连续式两种。湿度小的粘性土挖土深度小于3m时，可用断续式水平挡土板支撑；松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑，挖土深度可达5m。松散和湿度很高的土可用垂直挡土板支撑，挖土深度不限。

（2）板桩支护板桩为一种支护结构，既挡土又防水。当开挖的基坑较深，地下水较高且有出现流砂的危险时，如采用降低地下水位的方法，则可用板桩打入土中，使地下水在土中渗流的路线延长，降低水力坡度，阻止地下水渗入基坑内，从而防止流砂产生。在靠近原有建筑物开挖基坑时，为了防止原建筑物基础的下沉，通常也多采用打设板桩方法进行支护。

土方填筑

土料选择

填方土料应符合设计要求，保证填方的强度和稳定性，如设计无要求，应符合下列规定。 (1)碎石类土、砂土和爆破石渣(最大粒径不大于每层铺填厚度的 2/3，当用振动碾压时不超过铺填厚度的3/4)，可用作表层以下的填料。 (2)含水量符合压实要求的黏性土，可作为各层填料。 (3)淤泥和淤泥质土，一般不能作为填料，但在软土和沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位; (4)碎块草皮和有机质含量大于5%的土，仅用于无压实要求的填方。 (5)含盐量符合规定的盐渍土，一般可用作填料，但土中不得含有盐晶、盐块或含盐植物根茎。 (6)冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土以及水溶性硫酸盐含量大于5%的土均不能用作填土。

填筑要求

土方填筑前，填方基底的处理应符合设计要求。设计无要求时，应符合下列规定。 (1)应清除基底上的垃圾、草皮、树根，排除坑穴中的积水、淤泥和杂物等，并应采取措施防止地表水流入填方区浸泡地基土。 (2)当填土场地地面坡度陡于1:5时，应先将斜坡挖成阶梯形，阶高 0.2~0.3m，阶宽不小于1m。 (3)当填方基底为耕植土或松土时，应将基底碾压密实。 (4)在水田、沟渠或池塘上填土前，应根据实际情况采用排水疏干、挖除淤泥进行换土或抛填块石及沙砾、掺石灰等方法处理后，再进行填土。填土可采用人工填土和机械填土两种方法。人工填土用手推车送土，以人工用铁锹、耙和锄等工具进行回填;机械填土可采用推土机、铲运机和汽车等设备。填土施工应接近水平分层填土、分层压实，并分层检测填土压实质量，符合设计要求后，才能填筑上层。填土应尽量采用同类土填筑。筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料。各种土不得混杂使用。分别如果采用不同填料分层填筑，则上层宜填筑时，每层接缝处应做成大于1：1.5的斜坡形，碾迹重叠0.5~1.0m。上、下层错线距离不应小于1m。回填基坑(槽)和管沟时，应从四周或两侧均匀地分层进行，基础和管道在土压力作用下产生偏移或变形。

填土压实方法

（1）碾压法松土碾压宜先用轻碾压实，再用重碾压实，效果较好。碾压机械压实填方时，行驶速度不宜过快，一般平碾不应超过2km/h；羊足碾不应超过3km/h。

（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，土体孔隙被压缩，土粒排列得更加紧密。人工夯实所用的工具有木夯、石夯等；机械夯实常用的有内燃夯土机和蛙式打夯机和夯锤等。夯锤是借助起重机悬挂一重锤，提升到一定高度，自由下落，重复夯击基土表面。夯锤锤重1.5~3T，落距2.5~4m。还有一种强夯法是在重锤夯实法的基础上发展起来的。其锤重8~30T，落距6~25m。其强大的冲击能使地基深层得到加固。强夯法适用于粘性土、湿陷性黄土、碎石类填土地基的深层加固。

（3）振动压实法振动压实法是将振动压实机放在土层表面，在压实机振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。振动碾是一种震动和碾压同时作用的高效能压实机械，比一般平碾提高功效1~2倍，可节省动力30%。用这种方法振实填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土和轻亚黏土等非粘性土效果较好。

影响填土压实质量的因素

土的含水量

土的含水量的大小对填士压实质量有很大彤响，含水量过小，士颗粒之间摩阳力较大，填士不宜被压实：含水量较大，超过一定限时，土颗粒间的孔隙被水填充面呈饱和状态，填土也不宜被压实。只有当土具有适当的含水量，土颗粒之间的摩阻力由于水的润滑作用而减小，土才易被压实。土在最优含水量的情况下，使用同样的压实功进行压实，所得到的密度最大(图1-7)。各种土的最优含水量和最大干密度可参见表（1-4）。

图1-7

表1-4

压实功

填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定关系。在实际工程中，对不同的土应根据压实后的密实度要求和选择的压实机械选择合理的压实遍数，见表1-5

表1-5

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（图1-8）其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等因素有关。

图1-8

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。在表1-5 中规定的压实遍数范围内，轻型压实机械取小值，重型压实机械取大值。

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