图6-10 槽钢钢板桩 图6-11 锁口一字型的钢板桩
图
图6-12 锁口U型截面钢板桩 图6-13 深层搅拌水泥土桩支护平面布置
3、 深层搅拌水泥土桩支护
深层搅拌水泥土桩支护(图6-13)是加固饱和软土的一种新方法,最早用于加固软土地基,近年来发展作为防渗墙及浅基坑的挡土支护桩。它由搅拌桩机将水泥和土强行搅拌,形成柱状的搅拌水泥土桩,水泥土柱状加固体连续搭接形成密封挡墙,它适用于4~6m深的沿海地区如沪、江浙、闽、粤等的软土地基基坑。
4、 钢筋混凝土灌注桩支撑
采用钢筋混凝土灌注桩支撑(见图6-14),应在混凝土达到强度后,在基坑中间用机械或人工挖土,下挖1m左右装上横撑,在桩背面装上拉杆与已设锚桩拉紧,然后继续挖土至要求深度。在桩间土方挖成外拱形,使之起土拱作用。如基坑深度小于6m,或邻近有建筑物,亦可不设锚拉杆,采取加密桩距或加大桩径处理。采用钢筋混凝土灌注桩支撑,其优点是桩的刚度大、位移少,但施工成本较高。
图6-14钢筋混凝土灌注桩支撑
钻孔灌注桩锚桩钢横撑 12
5、 土钉墙支护
土钉墙支护是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合,形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力,是属于土体加筋技术中的一种。土钉施工工艺包括基坑降水、开挖修坡、初喷混凝土、成孔、土钉制作、土钉推送、注浆、编制钢筋网、终喷混凝土等工序,土钉墙支护稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好。土钉墙支护适宜于地下水位以上或经降水措施后的杂填土、普通粘土或非松散性的砂土,在我国北方、南方应用都较普遍。
某基坑工程采用土钉墙支护,见图6-15,土钉参数:土钉墙面倾角76°(1:0.25坡度),从地面至-10.12m设置6层土钉,土钉间距为1.5m×1.5m,呈梅花状布置。土钉钻孔直径φ110,主筋拉杆为1Φ18(20),每排土钉外配φ14加强筋与所有主筋端头相连。 面层参数:喷射混凝土设计强度C20,设计配比为水泥∶砂∶碎石∶速凝剂=1∶2∶2∶0.03(重量比),喷射厚度100mm;钢筋网Ф6@200mm×200mm,拉结筋Ф14,保护层厚度30 mm。
地面150015001500150015001500Ф110 lФФ110 lФФ6@200*200钢筋网片喷砼18 L=8.0M150018 L=9.5M15001500Ф110 lФФ110 lФФ110 lФФ110 lФ18 L=9.0M20 L=8.0M1500150020 L=7.0M-10.12076°20 L=5.0M图6-15 土钉墙支护实例
6.2.3.3沟槽支撑的设置和拆除
挖槽到一定深度或地下水位以上时,开始支设支撑,然后逐层开挖逐层支设。支设程序一般为:首先支设撑板并要求紧贴槽壁,而后安设立柱(或横木)和撑杠,必须横平竖直,支设牢固。竖撑支设过程为:将撑板密排立贴在槽壁,再将横木在撑板上下两端支设并加撑杠固定。然后随着挖土,撑板底端高于槽底,再逐块将撑板捶打到槽底。根据土质,每次挖深50~60cm,将撑板下锤一次。撑板锤至槽底排水沟底为止。下锤撑板每到1.2~1.5m,再加撑杠一道。
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施工过程中,更换立柱和撑杠位置,称倒撑。当原支撑妨碍下一工序进行;原支撑不稳定;一次拆撑有危险;或因其他原因必须重新支撑时,均应倒撑。
在施工期间,应经常检查槽壁和支撑情况,尤其在流砂地段或雨后,更应检查。如支撑各部件有弯曲、倾斜、松动时,应立即加固。拆换受损部件。如发现槽壁有塌方预兆,应加设支撑,而不应倒拆支撑。
沟槽内工作全部完成后,才可将支撑拆除。拆撑与沟槽回填同时进行,边填边拆。拆撑时必须注意安全,继续排除地下水,避免材料损耗。遇撑板和立木较长时,可在换土后或倒撑后拆除。
6.2.4 回填土料选择和填筑边坡 6.2.4.1 填料土方要求
为了保证填土工程的质量,必须正确选择土料。
对填方土料应按设计要求验收后方可填入。如设计无要求,一般按下述原则进行。
碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位同意)和爆破石碴可用作表层以下的填料;含水量符合压实要求的粘性土,可用作各层填料;碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方。含有大量有机物的土,容易降解变形而降低承载能力;含水溶性硫酸盐大于5%的土,在地下水的作用下,硫酸盐会逐渐溶解消失,形成孔洞影响密实性;因此前述两种土以及淤泥和淤泥质土、冻土、膨胀土等均不应作为填土,但在软土或沼泽地区,经过处理含水量符合压实要求者,可用于填方中的次要部位。 6.2.4.2 填方边坡坡度
永久性填方的边坡坡度应按设计规定施工。如无规定时,根据土的种类可参考表6-3。用黄土或类黄土填筑重要的填方,其边坡坡度可参考表6-4。特殊或地质不良地段如:填方高度大于12m;坡度大于1/2.5的山坡上填方;滑坡地区;水中,常年浸水或沼泽地区;地基内有松软土层等处其边坡坡度应个别设计。
使用时间较长的临时性填方边坡坡度,当填方高度在10m以内,可采用1:1.5,高度超过10m,可作成折线形,上部为1:1.5,下部采用1:1.75。利用填土做地基时,填土的压实系数λ和边坡坡度应符合表6-5规定。其承载力根据试验确定,当无试验数据时,可按表6-5选用。
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永久性填方边坡的高度限值 表6-3
项次 1 2 3 4 5 6 7 土的种类 粘土类土、黄土,类黄土 粉质粘土、泥灰岩土 中砂和粗砂 砾石和碎石土 易风化的岩土 轻微风化、尺寸在25cm内的石料 轻微风化、尺寸大于25cm的石料,边坡用最大石块、分排整齐铺砌 轻徽风化尺寸大于40cm的石料。其边坡分排整齐
黄土或类黄土填筑重要填方的边坡坡度 表6-4
填土高度(m) 6~9 自地面起高度(m) 0~3 3~9 0~3 3~6 6~12
压实填土地基承载力和边坡坡度值 表6-5 填土类别 压实系数λc 承载力标准值 fk(KPa) 200~300 200~250 150~200 130~180 边坡坡度容许值(高宽比) 坡高在8m以内 1:1.50~1:1.25 1:1.50~1:1.25 1:1.50~1:1.25 1:1.75~1:1.50 坡高8~15m 1:1.75~1:1.50 1:1.75~1:1.50 1:2.00~1:1.50 1:2.25~1:1.75 边坡坡度 1:1.75 1:1.50 1:2.00 1:1.75 1:1.50 填方高度(m) 6 6~7 10 10~12 12 6以内 6~12 12以内 5以内 5~10 >10 边坡坡度 1:1.50 1:1.50 1:1.50 1:1.50 1:1.50 1:1.33 1:1.50 1:1.50~1:0.75 1:0.50 1:0.65 1:1.00 8 9~12 碎石、卵石 砂夹石(其中碎石,卵石占全重30%-50%) 0.94~土夹石(其中碎石,卵石占全重30%-50%) 0.97 粘性土(10<Ip<14) 注:Ip——塑性指数
6.2.5填土压实方法
6.2.5.1填土压实的一般要求 1、密实度要求
沟槽和基坑回填应在管道验收合格后进行,基坑要在构筑物达到足够强度再进行回填,及时回填可保障已建工程,避免土方坍塌。沟槽回填时,提高管道两侧(胸腔)和管顶的回填土密实度,可以减少管顶垂直土压力。基坑回填的密实度要求应由设计根据工程结构性质,使用要求及土的性质确定,一般为0.9或
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0.9以上。填方的密实度要求和质量指标一般以压实系数λc表示。λc一般由设计根据工程结构性质、使用要求及土的性质确定。如未作规定,可参考表6-6中数值。
填土的压实系数λc(密实度)要求 表6-6 结构类型 砌体承重结构和框架结构 简支结构和排架结构 填土部位 在地基主要持力层范围内 在地基主要持力层范围以下 在地基主要持力层范围内 在地基主要持力层范围以下 基础四周或两侧一般回填土 室内地坪、管道地沟回填土 一般堆放物件场地回填土 压实系数λc >0.96 0.93~0.96 0.94~0.97 0.91~0.93 0.90 0.90 0.85 一般工程 注:压实系数λc为土的控制干密度与最大干密度的比值,控制含水率为最佳含水率±2。
6.2.5.2 压实方法及采用的机具
沟槽和基坑填土的压实方法一般有:碾压法、振动法、夯实法以及利用运土工具压实。对于大面积填土工程,多采用碾压和利用运土工具压实。对较小面积的填土工程,则宜用夯实机具进行压实。
碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤,使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾及羊足碾等。平碾(光碾压路机)是一种以内燃机为动力的自行式压路机,重量6~15吨。羊足碾单位面积的压力比较大,土壤压实的效果好。羊足碾一般用于碾压粘性土,不适于砂性土,因在砂土中碾压时,土的颗粒受到羊足较大的单位压力后会向四面移动而使土的结构破坏。松土碾压宜先用轻碾压实,再用重碾压实,较好效果。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。
振动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。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。
夯实法是利用夯锤自由下落的冲力来夯实土壤,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。
填土压实使用的机具类型较多,常采用的机具有:蛙式打夯机、内燃打夯机、履带式打夯机以及压路机等。 1、蛙式夯
由夯头架、拖盘、电动机和传动减速机构组成,见图6-16。蛙式夯构造简
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