一.场地设计标高的计算
1)场地初步标高:
式中:H0——场地设计标高的初步计算值(m); a——方格边长(m); N——方格个数;
H11??H22——任一方格的四个角点的标高。 或:
式中:H1——一个方格的仅有角点标高(m); H2——二个方格的共有角点标高(m); H3——三个方格的共有角点标高(m); H4——四个方格的共有角点标高(m)。 2)场地设计标高的调整
按泄水坡度调整各角点设计标高 :
①单向排水时,各方格角点设计标高为: Hn = H0 ± Li
②双向排水时,各方格角点设计标高为:Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y 3.计算场地各个角点的施工高度
施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差,是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算:
式中 hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填,“-”为 挖),m; n------方格的角点编号(自然数列1,2,3,?,n). Hn------角点设计高程, H------角点原地面高程.
2.表上作业法进行土方调配
我们的目的是求土方总运输量最小,根据挖填平衡的原则,该问题可列出如下数学模型。 目标方程 :
约束条件:
i= 1,2,??,m;
j = 1,2,??,n;
)
式中: Xij — 从第i挖方区运土至第j填方区的土方量(
Sij— 从第i挖方区运土至第j填方区的平均运距(km)
— 第i 挖方区的挖方量(
)
— 第j填方区的填方量( 3、轻型井点的布置
)
井点系统的布置,应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等而定。 1)平面布置
当基坑或沟槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m时,可用单排线状井点,布置在地下水流的上游一侧,两端延伸长度不小于坑槽宽度。
如宽度大于6m或土质不良,则用双排线状井点,位于地下水流上游一排井点管的间距应小些,下游一排井点管的间距可大些。
面积较大的基坑宜用环状井点,有时亦可布置成U形,以利挖土机和运土车辆出入基坑。井点管距离基坑壁一般可取0.7~1.2m,以防局部发生漏气。井点管间距一般为0.8m、1.2m、1.6m,
由计算或经验确定。井点管在总管四角部位适当加密。 2)高程布置
轻型井点的降水深度,从理论上讲可达10.3m,但由于管路系统的水头损失,其实际降水深度一般不超过6m。井点管埋设深度H(不包括滤管)按下式计算
H?H1?h?iL
式中 H1──井点管埋设面至基坑底面的距离(m);
h──降低后的地下水位至基坑中心底面的距离,一般取0.5~1.0m。
i──水力坡度,根据实测:单排井点1/4~1/5,双排井点1/7,环状井点1/10~1/12; L──井点管至基坑中心的水平距离,当井点管为单排布置时L为井点 管至对边坡脚的水平距离。
根据上式算出的H值,如大于6m,则应降低井点管抽水设备的埋置面,以适应降水深度要求。
当一级轻型井点达不到降水要求时,可采用二级井点降水,即先挖去第一级井点所疏干的土,然后再在其底部装设第二级井点(图1.31)。 轻型井点的计算
井点系统的设计计算必须建立在可靠资料的基础上,如施工现场地形图、水文地质勘察资料、基坑的设计文件等。设计内容除井点系统的布置外,还需确定井点的数量、间距、井点设备的选择等。
1)井点系统的涌水量计算
井点系统所需井点管的数量,是根据其涌水量来确定的;而井点系统的涌水量,则是按水井理论进行计算。根据井底是否达到不透水层,水井可分为完整井与不完整井;凡井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井,否则称为不完整井。根据地下水有无压力,又分为无压井与承压井,如图1.32所示。各类井的涌水量计算方法不同,其中以无压完整井的理论较为完善。
图1.32 环状井点系统涌水量计算简图 (a)无压完整井; (b)无压非完整井 (1)无压完整井的环状井点系统涌水量
对于无压完整井(图1.32a)的环状井点系统,涌水量计算公式为:
Q?1.366K
(2H?S)SlgR?lgx?
3式中 Q──井点系统的涌水量(m/d);
K──土的渗透系数(m/d),可以由实验室或现场抽水试验确定; H──含水层厚度(m); S──基坑中心降水深度(m); R──抽水影响半径(m);
x?──井点管围成的大圆井半径或矩形基坑环状井点系统的假想圆半径(m)。 注意当矩形基坑的长宽比大于5,或基坑宽度大于2倍的抽水影响半径R时就不能直接利用现有的公式进行计算,此时需将基坑分成几小块使其符合公式的计算条件,然后分别计算每小块的涌水量,再相加即得总涌水量。
抽水影响半径R系指井点系统抽水后地下水位降落曲线稳定时的影响半径,与土的渗透系数、含水层厚度、水位降低值及抽水时间等因素有关。在抽水2~5d后,水位降落漏斗基本稳定,此时抽水影响半径可近似地按下式计算:
R?1.95SHK 2)确定井点管数量及井管间距
确定井点管数量先要确定单根井管的出水量。单根井点管的最大出水量为:
3 q?65?dlK (1-39)
式中 d──滤管直径(m); l──滤管长度(m); K──渗透系数(m/d)。
井点管最少数量由下式确定:
n?1.1?Qq (1-40)
式中 1.1──考虑井点管堵塞等因素的放大备用系数。 井点管最大间距为:
式中 L──集水总管长度(m);
实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺寸相适应。即采用0.8m、1.2m、1.6m或2.0m。 井点管的埋设
D?Ln (1-41)
轻型井点的施工,大致包括下列几个过程:准备工作、井点系统的埋设、使用及拆除。 准备工作包括井点设备、动力、水源及必要材料的准备,排水沟的开挖,附近建筑物的标高观测以及防止附近建筑物沉降措施的实施。
埋设井点的程序是:先排放总管,再埋设井点管,用弯联管将井点管与总管接通,然后安装抽水设备。
井点管的埋设一般用水冲法进行,并分为冲孔(图1.34a)与埋管(图1.46b)两个过程。 井孔冲成后,立即拔出冲管,插入井点管,并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层,以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂,填灌均匀,并填至滤管顶上1~1.5m,以保证水流畅通。
井点填砂后,在地面以下0.5~1.0m范围内须用粘土封口,以防漏气。
井点管埋设完毕,应接通总管与抽水设备进行试抽水,检查有无漏水、漏气,出水是否正常,有无淤塞等现象,如有异常情况,应检修好后方可使用。 4、正循环回转钻机成孔的施工工艺
泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输进钻杆内腔,经钻头的出浆口射出。底部的钻头在旋转时将土层搅松成为钻渣,被泥浆悬浮,随泥浆上升而溢出,经过沉浆池沉淀净化,泥浆再循环使用。井孔壁靠水头和泥浆保护。 5、反循环回转钻机成孔的施工工艺
泥浆由泥浆池流入钻孔内,同钻渣混合。在真空泵抽吸力作用下,混合物进入钻头的进渣口,经过钻杆内腔,泥石泵和出浆控制筏排泄到沉淀池中净化,再供使用。由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升比正循环快4~5倍,在桥梁钻孔桩成孔中处于主导地位。 6、砌筑施工的质量要求
横平竖直,砂浆饱满,厚薄均匀,上下错缝,内外搭砌,接槎牢固 7、影响填土压实的因素有哪些 (1) 压实功的影响 (2) 含水量的影响
填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。
较为干燥的土,由于摩阻力较大,而不易压实;当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用使摩阻力减小,在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称做最佳含水量。
(3) 铺土厚度的影响