⑥箱涵启动后,应立即检查后背、工作坑周围土体稳定情况,无异常情况,方可继续顶进。 3、顶进挖土
①采取人工挖土或机械挖土。一般宜选用小型反铲按设计坡度开挖,每次开挖进尺0.4—0.8m,配装载机或直接用挖掘机装汽车出土。顶板切土,侧墙刃脚切土及底板前清土须由人工配合。挖土顶进应三班连续作业,不得间断。
②两侧应欠挖50mm,钢刃脚切土顶进。
③列车通过时严禁继续挖土,人员应撤离开挖面。 4、顶进作业
①每次顶进应检查液压系统、顶柱(铁)安装和后背变化情况等。
②挖运土方与顶进作业循环交替进行。每前进一顶程,即应切换油路,并将顶进千斤顶活塞后回复原位;按顶进长度补放小顶铁,更换长顶铁,安装横梁。
③桥涵身每前进一顶程,应观测轴线和高程,发现偏差及时纠正。
④箱涵吃土顶进前,应及时调整好箱涵的轴线和高程。在铁路路基吃土顶进,不宜对箱涵作较大的轴线、高程调整动作。
5、季节性施工技术措施
①箱涵顶进应尽可能避开雨期。 ②雨期施工时应做好地面排水,工作坑周边采取挡水围堰、排水截水沟等防止地面水流入工作坑的技术措施。 ③雨期施工开挖工作坑(槽)时,应注意保持边坡稳定。必要时可适当放缓边坡坡度或设置支撑;并经常对边坡、支撑进行检查,发现问题要及时处理。
④冬雨期现浇箱涵场地上空宜搭设固定或活动的作业棚,以免受天气影响。
城市轨道交通工程
结构与特点
1、地铁车站根据位置、埋深、运营性质、结构横断面、站台形式进行分类。 2、车站与地面位置分为高架车站(路中和路侧)、地面车站(岛式和侧式,路堑是特殊形式)、地下车站(深埋和浅埋)。
3、运行性质分为中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站。
中间站----最常用、数量最多。区域站----长短交路,不同行车密度交界处的车站。换乘站----两条线路交叉点上。枢纽站----接送两条线。联运站----不同性质列车换乘 4、按横断面分为矩形、拱形、圆形、椭圆形和马蹄形。
5、按站台形式----岛式(客流量较大,派生形式双岛梯形曲线、单双鱼腹)、侧式(客流量不大和高架中间站)、岛侧混合(共线车站)。
6、车站由车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房),出入口及通道,通风道及地面通风亭三部分组成 7、明挖法是修建地铁车站的常用施工方法,具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点,因此,在地面交通和环境条件允许的地方,应尽可能采用。 8、明挖法施工基坑可以分为敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类。
敞口放坡基坑分为坡面不加支护和喷射混凝土面、锚杆护坡两种;围护结构基坑分为工字钢桩、钢板桩、钻孔桩、地下连续墙、土钉墙、复合式围护基坑。
9、盖挖法施工也是明挖施工的一种形式,主要区别在于施工方法和顺序不同:盖挖法是先盖后挖。
优点:围护结构变形小,能够有效控制周围土体的变形和地表沉降,有利于保护临近建筑物和构筑物;基坑底部土体稳定,隆起小,施工安全;盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭,施工空间大;盖挖逆作法用于城市街区施工时,可尽快恢复路面,对道路交通影响较小。 缺点:盖挖法施工时,混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难;盖挖逆作法施工暗挖施工难度大、费用高。 10、盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前,城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。 11、①盖挖顺作法主要依赖坚固的挡土结构,对于饱和的软弱地层应以刚度大、止水性能好的地下连续墙为首选方案。目前,盖挖顺作法中的挡土结构常用来作为主体结构边墙体的一部分或全部。
②盖挖逆作法施工时,先施作车站周边围护桩和结构主体桩柱,然后将结构盖板置于桩(围护桩)、柱(钢管柱或混凝土柱)上,自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌的施工。盖挖逆作法是在明挖内支撑基础上发展起来的,施工过程中不需设置临时支撑,而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩(墙)的支护作用。
特点是:快速覆盖、缩短中断交通的时间;自上而下的顶板、中隔板及水平支撑体系刚度大,可营造一个相对安全的作业环境;占地少、回填量小、可分层施工,也可分左右两幅施工,交通导改灵活;不受季节影响、无冬期施工要求,低噪声、扰民少;设备简单、不需大型设备,操作空间大、操作环境相对较好。 ③盖挖半逆作法与逆作法区别在于顶板完成和恢复路面过程,一般都必须设置横撑并施加预应力。 12、①采用逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝的处理问题,由于它是在上部混凝土达到设计强度后再接着往下浇筑的,混凝土的收缩及析水,施工缝处不可避免地要出现3~10mm宽的缝隙,将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。
②在逆作法和半逆作法施工中,如主体结构的中间立柱为钢管混凝土柱,而柱下基础为钢筋混凝土灌注桩时,需要解决好两者之间的连接问题。一般是将钢管柱直接插入灌注桩的混凝土内1.Om左右,并在钢管柱底部均匀设置几个孔,以利混凝土流动,同时也可加强桩、柱间连接。有时也可在钢管柱和灌注桩之间插入H型钢加以连接。
13、喷锚暗挖法对地层的适应性较广,适用于结构埋置较浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密
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布,及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工。(浅密集、忙密布、沉降严格) 14、“新奥法”是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。因此,要求初期支护有一定柔度,以利用和充分发挥围岩的自承能力。浅埋暗挖法设计时没有充分考虑利用围岩的自承能力,这是其与新奥法的主要区别。 15、浅埋暗挖法
①以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,遵循“新奥法”大部分原理,按照“十八字”原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,称之为浅埋暗挖技术。
②适用条件。首先,浅埋暗挖法不允许带水作业。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层,降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层,不宜采用此法。第二,采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。 16、明挖法施工车站结构:主要采用矩形框架结构或拱形结构。
①矩形框架结构,采用最多的一种形式,可以双层于单跨、双跨或多层多跨等形式。明挖地铁车站结构由底板、侧墙及顶板等围护结构和楼板、梁、柱及内墙等内部构件组合而成。②井字梁式板和无梁板造型美观,但造价较高,只有在板下不走管线时采用。③埋置于无地下水的岩石地层中的明挖车站,可不设受力底板④当采用地下连续墙或钻孔桩护壁时,可利用它们作为主体结构侧墙的一部分或全部。但在饱和软土或流沙地层中,当挖深超过1Om时,多采用地下连续墙⑤拱形结构:一般用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站。结构由拱形和平底板组成,墙脚与底板之间采用铰接,并在其外侧设有与底板整体浇筑的挡墙,用以抵抗刚架的水平推力。
17、盖挖法施工车站多采用矩形框架结构。
软土地区地铁车站一般采用地下墙或钻孔灌注桩作为施工阶段的围护结构。地下墙可作侧墙结构的一部分,与内部现浇钢筋混凝土组成双层衬砌结构;也可将单层地下墙作为主体结构侧墙结构。 单层侧墙即地下墙在施工阶段作为基坑围护结构,建成后使用阶段又是主体结构的侧墙,内部结构的板直接与单层墙相接。在地下墙中可采用预埋“锥螺纹钢筋连接器”将板的钢筋与地下墙的钢筋相接,确保单层侧墙与板的连接强度及刚度。砂性地层中不宜采用单层侧墙。 双层侧墙即地下墙在施工阶段作为围护结构,回筑时在地下墙内侧现浇钢筋混凝土内衬侧墙,与先施工的地下墙组成叠合结构,共同承受使用阶段的水土侧压力,板与双层墙组成现浇钢筋混凝土框架结构。
中间竖向临时支撑系统由临时立柱及其基础组成,系统的设置方法有三种:①在永久柱的两侧单独设置临时柱;②临时柱与永久柱合一;③临时柱与永久柱合一,同时增设临时柱。 18、喷锚暗挖(矿山)法施工车站结构
可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站,并根据需要可作成单层或双层。 单拱车站隧道,可以获得宽敞的空间和宏伟的建筑效果,在岩石地层中采用较多。 双拱车站有两种基本形式,即双拱塔柱式和双拱立柱式。 三拱车站亦有塔柱式和立柱式两种基本形式,三拱塔柱式车站现已很少采用,土层中大多采用三拱立柱式车站。 区间隧道施工
1、明挖法施工隧道:①在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区,应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。通常采用矩形断面,一般为整体浇注或装配式结构。
②整体式衬砌结构整体性好,防水性能容易得到保证,施工工序较多,速度较慢。
③预制装配式衬砌整体性较差,对于有特殊要求(如防护、抗震等)的地段要慎重选用。 2、喷锚暗挖法施工隧道
①一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。前者多用于单线或双线的区间隧道或联络通道,后两者多用在停车线、折返线或喇叭口岔线上。
②复合式衬砌:是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成,复合式衬砌外层为初期支护,其作用是加固围岩,控制围岩变形,防止围岩松动失稳,是衬砌结构中的主要承载单元。所以,最适宜采用喷锚支护,可选用锚杆、喷混凝土、钢筋网和钢支撑等单一或并用而成。
③衬砌结构的变化方案:在干燥无水的坚硬围岩中,可只做单层的喷锚支护,不做防水隔离层和二次衬砌;在防水要求不高,围岩有一定的自稳能力时,可采用单层的模注混凝土衬砌,不做初期支护和防水隔离层。单层模注衬砌又称为整体式衬砌,可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式,前者适用于坚硬围岩,后者适用于软弱围岩。 3、盾构法施工隧道
①优越性:振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠,对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小。 ②衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。
③预制装配式衬砌是用工厂预制的构件,称为管片。分为钢筋混凝土、钢、铸铁及由几种材料组合而成的复合管片。在箱型管片中纵向加劲肋是传递千斤顶推力的关键部位,加劲肋的数量应大于盾构千斤顶的台数
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④钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好;抗压60MPa,渗透系数小于10m/s。钢和铸铁管片价格较贵,只在需要开口的衬砌环或预计将承受特殊荷载的地段采用,一般都采用钢筋混凝土管片。 ⑤按管片螺栓手孔成型大小,可将管片分为箱型(手孔大)和平板型(手孔小或无手孔)两类。
⑥管片连接方式,从其力学特性来看,可分为柔性连接和刚性连接。刚性连接拼装麻烦、造价高,产生较大的次应力。较为通用的是柔性连接,常用的有:单排螺栓连接、销钉连接及无连接件等。 ⑦双层衬砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。
⑧挤压混凝土衬砌可以是素混凝土,也可以是钢筋混凝土,但应用最多的是钢纤维混凝土。挤压混凝土衬砌
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一次成型,衬砌背后无空隙,故无需注浆,且对控制地层移动特别有效。但因挤压混凝土衬砌需要较多的施工设备,而且工艺较为复杂,在渗漏性较大的土层中要达到防水要求尚有困难。故应用尚不广泛。
4、新奥法施工:适用于稳定地层,围岩较好可简单支护或不支护。喷混凝土锚杆施工顺序先喷混凝土后打锚杆。围岩恶劣时,则采用初喷混凝土→架钢支撑→打锚杆→二次喷混凝土。
5、浅埋暗挖法施工:主要是针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面而形成的。 浅埋暗挖法与新奥法相比,更强调地层的预支护和预加固。浅埋暗挖法支护衬砌的结构刚度比较大,初期支护允许变形量比较小。常用的预加固和预支护方法有:小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护。 采用浅埋暗挖法开挖作业时,所选用的施工方法及工艺流程,应保证最大限度地减少对地层的扰动,提高周围地层自承作用和减少地表沉降。选用不同的开挖方法总原则是:预支护、预加固一段,开挖一段;开挖一段,支护一段;支护一段,封闭成环一段。
在软弱破碎及松散不稳定的地层中采用浅埋暗挖法施工时,除需对地层进行预加固和预支护外,隧道初期支护施作的及时性及支护的强度和刚度,对保证开挖后隧道的稳定性、减少地层扰动和地表沉降,都具有决定性的影响。在诸多支护形式中,钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式。
在浅埋暗挖法中,初期支护的变形达到基本稳定,且防水结构施工验收合格后,可以进行二次混凝土衬砌灌注。通过监控量测,掌握隧道动态,提供信息,指导二次衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别。
二次衬砌模板可以采用临时木模板或金属定型模板,更多情况则使用模板台车。 监控量测:经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观的和可靠的判断依据,水平收敛和地表下沉有时也是重要的判断依据。对于地铁隧道来讲,地表下沉测量显得尤为重要 6、盾构法施工步骤
①在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作(竖)井; ②盾构在始发端工作井内安装就位;③依靠盾构千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出;④盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土和安装衬砌管片;⑤及时地向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置;⑥盾构进入接受工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进。 7、盾构法施工优点
①除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;②盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少;③隧道的施工费用不受覆土量多少影响,适宜于建造覆土较深的隧道;④施工不受风雨等气候条件影响;⑤当隧道穿过河底或其他建筑物时,不影响施工;⑥隧道越深,地基越差,土中影响施工的埋设物等越多,与明挖法相比,经济上、施工进度上越有利。 8、盾构法存在问题
①曲线半径过小时,施工较为困难;②隧道覆土太浅,则盾构法施工困难很大,而在水下时,如覆土太浅则盾构法施工不够安全;③盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时,对劳动保护要求较高,施工条件差;④盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止,特别在饱和含水松软的土层中,要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内;⑤在饱和含水地层中,盾构法施工所用的拼装衬砌,对达到整体结构防水的技术要求较高。 高架桥施工要点
1、高架桥上部结构优先选用预应力混凝土结构,其次才是钢结构,须有足够的竖向和横向刚度。高架桥应设有降低振动和噪声(设置声屏障)、消除楼房遮光和防止电磁波干扰等系统。 2、地质情况良好时,应尽可能采用扩大基础。软土地基条件下,宜采用桩基础 3、桥墩形式:倒梯形、T形、双柱式、Y形。
①单箱单室箱梁和脊梁,选用倒梯形桥墩。②T形桥墩占地面积小,是城镇轻轨高架桥最常用的桥墩形式。特别适用于高架桥和地面道路斜交的情况。墩身高度一般不超过8-10m。③双柱式墩盖梁的工作条件比T形桥墩有利,无须施加预应力,高度一般在30m以内。 ④Y形桥墩结合了T形桥墩和双柱式墩的优点。 4、上部结构主要工程节点采用最多的是连续梁、连续刚构、系杆拱。
①高架桥上部结构宜采用工厂预制结构,对于跨度22m以内的桥跨,可采用梁宽1.5m的先张法空心板梁;适用于直线地段和半径较大的曲线地段。②T梁设计和施工经验成熟,可以预制也可现浇,避免了箱梁内模的拆除困难;建筑高度稍高,预拱度加以控制可以在很大程度上减轻混凝土收缩徐变影响。③箱梁结构一般需就地浇筑,相应工期较长,适用于小半径曲线地段和跨越道路、河流跨度较大的情况。采用钢—混凝土组合梁结构,可减少现场施工时间和难度。
5、桥梁选型原则:①从景观和交通功能考虑,选用较大跨径②从经济考虑,上部结构和下部结构造价接近最经济③从加快进度考虑,采用预制预应力混凝土梁。 轨道结构组成
1、轨道结构是由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。 2、轨道结构应具有足够的强度、稳定性、耐久性和适量弹性。 3、轨道结构特点
①除了车辆结构采取减振措施,必要时修筑声屏障外,轨道也应采用相应的减振轨道结构②轨道维修作业的时间很短,因而一般采用较强的轨道部件③要求钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。④在正线半径小于400m的曲线地段,应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。钢轨铺设前应进行预弯,运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗。 4、道床与轨枕
①长度大于1OOm的隧道内和隧道外U形结构地段及高架桥和大于50m的单体桥地段,宜采用短枕式或长枕式整体道床。②地面正线宜采用混凝土枕碎石道床。
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5、减振结构
①一般减振轨道结构可采用无缝线路、弹性分开式扣件和整体道床或碎石道床。
②线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物小于20m及穿越地段,宜采用较高减振的轨道结构,即在一般减振轨道结构的基础上,采用轨道减振器扣件或弹性短枕式整体道床或其他较高减振轨道结构形式。
③线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护和高级宾馆等建筑物小于20m及穿越地段,宜采用特殊减振轨道结构,即在一般减振轨道结构的基础上,采用浮置板整体道床或其他特殊减振轨道结构形式。
明挖基坑施工
基坑支护结构与变形控制
1、围护结构是在开挖面基底下有一定插入深度的板墙结构,板墙有悬臂式、单撑式、多撑式。
基坑围护结构体系包括板墙、围檩及其他附属构件,主要承受基坑开挖卸荷产生的土压力和水压力,并传递到支撑,是稳定基坑的一种临时挡墙结构。
2、支撑结构是为了减小围护结构的变形,控制墙体的弯矩,分为内撑和外锚。
3、围护结构要根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件,特别考虑城市施工特点来确定。 4、不同类型围护结构特点:①桩板式墙板式桩:H钢间距1.2-1.5m;造价低,有障碍可改变间距;止水差,水位高不适用②钢板桩:反复使用;噪声;刚度小变形大;新时止水好③板式钢管桩:截面刚度大于钢板桩;需防水措施配合④预制混凝土板桩:噪声;需止水配合;自重大⑤灌注桩:刚度大;环境影响小;需降水或止水配合⑥地连墙:刚度大,适用于所有地层;强度大,隔水好,可作为主体一部分;环境影响小;造价高⑦SMW工法桩:强度大,止水好;型钢重复用;深度8.65m⑧水泥土挡墙、水泥搅拌桩:止水好,造价低;变位大。
5、工字钢桩围护结构:冲击式打桩机、静力压桩机、振动打桩机。50号以上工字钢,桩间距一般为1.0~1.2m。插板厚50mm,适用于黏性土、砂性土和粒径不大于100mm的砂卵石地层;宜用于郊区距居民点较远的基坑。
6、钻孔灌注桩围护结构:采用机械成孔。多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机成孔。对正反循环钻机,由于其采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工。
7、深层搅拌桩挡土结构 :是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合,从而达到加固地基的目的。一般布置成格栅形,深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。
8、SMW桩:SMW桩是注入水泥类混合液搅拌形成的挡墙,最后在墙中插入型钢。特点:止水性好,构造简单,型钢插入深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收、重复利用。
9、地下连续墙:①适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。②按成槽方式可分为桩排式、壁式和组合式三类;按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。③泥浆控制相对密度、粘度、含砂率和PH值。 支撑结构类型
1、内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统;外拉锚有拉锚和土锚两种形式。 2、支撑结构挡土的应力传递路径是围护(桩)墙→围檩(冠梁)→支撑。 3、支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类。 ①现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩(圈梁)、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。特点:刚度大、变形小,安全可靠;无支撑暴露时间长,土体位移大;工期长,拆除困难 ②钢结构支撑体系通常为装配式的,由围檩、角撑、支撑、预应力设备、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。特点:施工方便,可周转;可加预应力,可调轴力;工艺要求高。 4、基坑变形特征
①基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是围护结构的水平位移和坑底土体隆起。
②墙体水平变形:当基坑开挖较浅,还未设支撑时,均表现为墙顶位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。随着基坑开挖深度的增加,刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移。柔性墙如果设支撑,则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动,墙体腹部向基坑内突出。 ③围护墙体竖向变位:给基坑的稳定、墙体自身稳定和地表沉降造成危害。围护墙底下因清孔不净有沉渣时,或当围护结构下方有顶管和盾构穿越时,会引起围护结构突然沉降。 ④基坑底部的隆起:可能是两种原因造成的:①基坑底不透水土层由于其自重不能够承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性的隆起;②基坑由于围护结构插入坑底土层深度不足而产生坑内土体隆起破坏。基坑底土体的过大隆起可能会造成基坑围护结构失稳。另外,由于坑底隆起会造成立柱隆起,进一步造成支撑向上弯曲,可能引起支撑体系失稳。一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况。
⑤地表沉降:基坑围护呈悬臂状态时,较大的地表沉降出现在墙体旁;施加支撑后,地表沉降的最大值会渐渐远离围护结构,位于距离围护墙一定距离的位置上。
5、控制基坑变形的主要方法有:①增加围护结构和支撑的刚度;②增加围护结构的入土深度;③加固基坑内被动区土体,加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式;④ 减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间;⑤通过调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响。
6、坑底稳定控制:①加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施。②适时施作底板结构。 7、安全等级为一等的标准段基坑变形控制标指应为:最大地表沉降≤0.15%H且≤30mm;围护结构最大水平位移≤0.2%H且≤30mm。
8、基坑开挖和基坑支护应遵循施工原则:按设计工况先支后挖,做到信息化施工,应采取的主要技术措施:①基坑开挖前,应对周围管线进行确认,并采取适当的保护措施。 ②对基坑临近河堤上部及下部的杂填土、
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素填土进行地面注浆加固,可采用单液水泥浆,土体加固体强度应达到0.3~0.5MPa,加固纵向、横向范围应经论证确定。③基坑开挖过程中随挖随锚喷桩间混凝土,并按设计位置架设钢管支撑。④临近河堤保护段范围,基坑开挖应严格遵循平面分层分步,纵向拉槽开挖,充分考虑空间效应,以控制基坑变形,减少土体开挖对河堤的影响。并对河堤进行严密监测。⑤加强基坑量测监控,做到信息化施工。⑥基坑开挖至坑底后应及时施作垫层和结构底板。(结合基坑变形控制,防案例) 基槽开挖及护坡
1、基坑开挖基本规定:①基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求,确定开挖方案。②基坑周围地面应设排水沟,且应避免雨水、渗水等流入坑内;同时,基坑也应设置必要的排水设施,保证开挖时通过及时排出雨水;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。③软土基坑必须分层、分块、均衡地开挖,分块开挖后必须及时施工支撑。对于有预应力要求的钢支撑或锚杆,还必须按设计要求施加预应力。 2、发生下列异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和及时采取措施后,方能继续挖土:
①围护结构变形明显加剧。 ②支撑轴力突然增大。③围护结构或止水帷幕出现渗漏。④开挖暴露出的基底出现明显异常。包括黏性土时强度明显偏低或砂性土层时水位过高造成开挖施工困难时。⑤围护结构发生异常声响。⑥边坡出现失稳征兆时。 3、基坑边坡稳定影响因素
基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素。当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时,边坡就会失稳坍塌。其次,施工不当也会造成边坡失稳,主要表现为:①没有按设计坡度进行边坡开挖;②基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运输机械车辆等增加了附加荷载;③基坑降排水措施不力,地下水未降至基底以下,而地面雨水、基坑周围地下给水排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中,使土体湿化,土体自重加大,增加土体中的剪应力;④基坑开挖后暴露时间过长,经风化而使土体变松散;⑤基坑开挖过程中,未及时刷坡,甚至挖反坡。
4、基坑放坡要求:①按是否设置分级过渡平台,边坡可分为一级放坡和分级放坡两种形式②放坡应以控制分级坡高和坡度为主③分级放坡时,宜设置分级过渡平台。分级过渡平台的宽度对于岩石边坡不宜小于0.5m,对于土质边坡不宜小于1.0m。下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。 5、长基坑开挖与过程放坡
纵向放坡目的:一是保证开挖安全,防止滑坡;二是保证出土运输方便。
坑内纵向放坡是动态的边坡,在基坑开挖过程中不断变化,其安全性在施工时往往被忽视,非常容易产生滑坡事故。纵向边坡一旦坍塌,就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳,酿成灾害性事故。 6、基坑边坡稳定措施
①根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度,并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶。②必须做好基坑降排水和防洪工作,保持基底和边坡的干燥。③基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时, 可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施。④严格禁止在基坑边坡坡顶1-2m范围堆放材料、土方和其他重物以及停置或行驶较大的施工机械。⑤基坑开挖过程中,随挖随刷边坡,不得挖反坡。⑥暴露时间较长的基坑,应采取护坡措施。 7、护坡措施
①基坑土方开挖时,应按设计要求开挖土方,不得超挖,不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。在整个基坑开挖和地下工程施工期间,应严密监测坡顶位移,随时分析观测数据。当边坡有失稳迹象时,应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载或其他有效措施。
②放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有: 1)叠放砂包或土袋2)水泥抹面3)挂网喷浆或混凝土4)其他措施:包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土织物覆盖坡面等
8、①侧壁水平位移是监测的重点。②基坑周围建筑物及地下管线变形是监测的重点。③地下水位也应该是监测的重点。④坑底隆起也是基坑监测的重点内容。通过监测埋设在坑底的立柱的上浮来间接监测坑底隆起。 9、应加密观测次数,如果变形发展较快应连续监测。
10、①本工程施工中存在的重大事故隐患:不按设计要求加大每层开挖深度是引发事故的主要原因之一。在基坑顶大量堆荷是引发基坑事故的另一重要原因,背景介绍未提及考虑这些荷载的安全性设计验算,因此本工程把大量钢材及弃土堆集于坑顶也是重大事故隐患。
11、①对于基坑变形量显著增大,变形发展速率越来越快现象,施工单位应该对基坑进行抢险,对基坑做必要的加固和卸载;并且应调整设计和施工方案。 基坑危险征兆没有引起注意,仍按原方案施工是施工项目负责人(经理)一大失误。②当基坑变形急剧增加,基坑已经接近失稳的极限状态,种种迹象表明基坑即将坍塌时,项目负责人(经理)应以人身安全为第一要务,人员要及早撤离现场。组织人员进入基坑内抢险,造成人员伤亡是项目负责人(经理)指挥的一个重大错误。 地基加固方法 1、方法选择
①换填材料加固处理法,以提高地基承载力为主,适用于较浅基坑。②采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法使土体固结,以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主,适用于深基坑。 2、注浆法
①注浆法所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)及各种外加剂混合而成。通常所提的注浆材料是指浆液中所用的主剂。外加剂可根据在浆液中所起的作用,分为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。注浆材料有很多,其中,水泥浆材是以水泥浆液为主的浆液,是国内外常用的浆液。 3、注浆工艺分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和电动化学注浆四类。
渗透注浆;中砂以上的砂砾土和有裂隙的岩石。劈裂注浆:低渗透性的砂土层。压密注浆:中砂地基,粘土有排水条件也可。电动化学注浆:只靠静压力难以使浆液入土的孔隙地层。
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