2.2.1. 明挖基础
1、基坑开挖前应做好下列工作: ⑴测定基坑中心线、方向、高程;
⑵按地质水文资料,结合现场情况,决定开挖坡度和支护方案、开挖范围和防、排水措施。
基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法。在有地面水淹没的基坑,可修筑围堰、改河、改沟、筑坝排开地面水后再开挖基坑。
在天然土层上挖基,如深度在5m以内,施工期较短,基坑底处于地下水位以上,土的湿度接近最佳含水量、土层构造均匀时,则基坑坑壁坡度可参照表2-1选定。基坑深度大于5m或有其他不利条件时,应将坑壁坡度适当放缓,或加作平台。如土的湿度过大,能引起坑壁坍塌时,坑壁坡度应采用该湿度下土的天然坡度。
表2-1 基坑坑壁坡度
坑壁土 砂类土 碎石类土 黏性土 极软岩、软岩 较软岩 极硬岩、硬岩 坑 壁 坡 度 基坑顶缘无载重 1:1 1:0.75 1:0.33 1:0.25 1:0 1:0 基坑顶缘有静载 1:1.25 1:1 1:0.5 1:0.33 1:0.1 1:0 基坑顶缘有动载 1:1.5 1:1.25 1:0.75 1:0.67 1:0.25 1:0 注:①挖基通过不同土层时,边坡可以分层选定,并酌留平台; ②在山坡上开挖基坑,当地质不良时,应防止滑坍; ③在既有建筑物旁边开挖基坑时,应按设计文件的要求办理。 基坑顶有动载时,基顶缘与动载间应留有大于1m的护道,如地质、
条件不良,或动载过大,应进行基坑开挖边坡检算,根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。
弃土不得妨碍施工。弃土堆坡脚距坑顶缘的距离不宜小于基坑的深度,且宜弃在下游指定地点,不得淤塞河道,影响泄洪。
无水土质坑底面,宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。适宜垂直开挖且不立模板的基坑,基底尺寸应按基础轮廓确定。有水基坑底面,应满足四周排水沟与汇水井的设臵需要,每边放宽不易小于80cm。
基坑应避免超挖,松动部分应清除。使用机械开挖时,不得破坏基底土的结构,可在设计高程以上保留一定厚度由人工开挖。
基坑宜在枯水或少雨季节开挖。基坑开挖不宜间断,达到设计高程检验合格后,应立即砌筑基础。如基坑暴露过久,则应重新检验。
必要时,基坑应进行边坡稳定计算。 2、基坑回填
⑴基坑应按设计要求及时回填,应分层夯实。
⑵台后、涵洞两侧基坑回填所用的材料和混凝土强度应满足设计要求。
⑶台后、涵洞两侧基坑回填应密实、稳定。若以碎石分层填筑,其压实质量应满足设计要求。
⑷台后、涵洞两侧基坑回填顶面高程允许偏差为±50mm。 3、基坑护壁
⑴下列基坑开挖后可采用护壁加固: ①基坑较深,土方量较大; ②基坑坡度受场地限制;
③基坑地质松软或含水量较大,坡度不易保持。
⑵挡板支撑,可采用横、竖向挡板与钢(木)框架支撑坑壁。基坑
每层开挖深度,应根据地质情况确定,不宜超过1.5m,边挖边支。
⑶对支撑结构应随时检查,发现变形,及时加固或更换,更换时应先撑后拆。支撑拆除顺序,应自下而上。待下层支撑拆除并回填后,再拆除上层支撑。
⑷用吊斗出土,应有防护措施。吊斗不得碰撞支撑。
⑸喷射混凝土护壁适用于稳定性好,渗水量少的基坑。喷护的基坑深度应按地质条件决定,但不宜超过10m。
⑹喷射混凝土厚度可按表2-2确定。
表2-2 喷射混凝土厚度(mm)
基坑渗水情况 地质类别 砂类土 黏性土、粉土 碎石类土 无渗水 10~15 5~8 3~5 少 量 渗 水 15 8~10 5~8 注:①本表喷射混凝土厚度适用于不大于10m直径的圆形基坑,未考虑基坑顶缘荷载。
②每次喷射混凝土厚度,取决于土层和混凝土的粘结力与渗水量的大小;
③坑内砂层有少量渗水,可在坑壁打入木桩后再喷混凝土,木桩直径约为5cm、长100cm,向下与坑壁成30°角打入,一般约为50~100cm。
4、基坑围堰
围堰工程应符合下列规定:
⑴围堰顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m; ⑵对河流断面被围堰压缩而引起的冲刷,应有防护措施; ⑶围堰应尽量做到防水严密,减少渗漏; ⑷堰内面积应满足基础施工的需要; ⑸围堰应满足强度、稳定性的要求。
5、基坑排水
明挖基础,可采用汇水井或井点法排、降水,应保持基坑底不被水淹。
粉、细砂土质的基坑,宜用井点法排降低水位。当用汇水井排水时,应采取防止带走泥砂的措施。
水下挖基时,抽水能力应为渗水量的1.5~2倍。 基坑排出的水应以水管或水槽远引。
各类井点法降水的适用范围可按表2-3确定。
表2-3 各类井点法降水的适用范围
井点名称 单层轻型井点 多层轻型井点 喷射井点 电渗井点 管井井点 深井井点 土层渗透系数(m/d) 0.1~50 0.1~50 0.1~1 <0.1 20~200 10~250 降水水位深度(m) 3~6 6~12(由电井点层数而定) 8~20 根据选用的井点确定 3~5 >15 井点法降水应符合下列规定:
⑴安装井点管,应先造孔后下管,不得降井点管硬打入土内,造孔垂直,深度宜比虑管底深0.5m左右。虑管底应低于基底以下1.5m。
⑵井点管四周,应以粗砂灌实,距地面0.5~1m深度内,用黏土填塞严密。
⑶集水总管与水泵的安装应降低,集水总管向水泵方西宜设有0.25%~0.5%的下坡。
⑷井管系统各部件均应安装严密,不得漏气。
⑸降水过程中,应加强井点降水系统的维护和检查,保证不断抽水。 ⑹对水位降低区域建筑物可能产生沉降,应进行观测,并采取防护措施。
⑺拆除多层井点应自底层开始逐层向上进行,在下层井点拆除期间,
上部各层井点应继续抽水。
6、基底处理应符合下列规定:
⑴岩层基底应清除岩面松碎石、淤泥、苔藓,凿除新岩面,表层应清洗干净。倾斜岩层,应将岩面凿平或凿成台阶。易风化的岩层基底,应按基础尺寸凿除已风化的表面岩层。在砌筑基础时,应边砌边回填封闭。
⑵碎石类及砂类土层基底承重面应修理平整,砌筑基础时,先铺一层水泥砂浆。
⑶黏性土层基底修整时,应在天然状态下铲平,不得用回填土夯平。必要时,可向基底夯入10cm以上厚度的碎石,碎石层顶面不得高于基底设计高程。
⑷泉眼可用堵塞或排引的方法处理。 7、基底检验
基底应检验下列内容:
⑴基底平面位臵、尺寸大小和基底高程; ⑵基底地质情况和承载力是否与设计资料相符; ⑶基底处理和排水情况; ⑷检查施工记录及有关试验资料。
基坑检验方法按地基土质复杂(如溶洞、断层、软弱夹层、易溶岩等)及结构对地基有无特殊要求,可采用直观或触探方法,必要时钻探(钻深至少4m)取样做土工试验,或按设计的特殊要求进行荷载试验。
基底高程允许误差应符合表2-4的规定:
表2-4 基底高程允许误差应符合
土质 石质 ±50mm +50 -200 mm