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轨道交通施工20讲:基坑开挖与加固

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:当基础土质均匀、地下水位低于基坑、基坑顶缘无动载荷时,挖方时可将坑壁挖成直坡式,即,不放坡也不设支撑,但是,挖方深度不宜超过表2-3的规定。表2-5 基坑坑壁坡度4.基坑坑壁加固虽然基坑放坡开挖比较经济,但在下列情况下应采取坑壁加固措施:1)地下水位高于基底且渗透量大,影响坑壁的稳定。

轨道交通施工20讲:基坑开挖与加固

1.有关规定

在天然土层上直接建造桥梁基础,可采用明挖法,即不用任何支撑的一种开挖方式。当地基土层较软,放坡受施工条件限制时,可采用多种坑壁支撑。

(1)基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的设施,基坑顶有动荷载时,坑顶边与动荷载间应留有不小于1m宽的护道;如动荷载过大宜增宽护道;如工程地质和水文地质不良,应采取加固措施。

(2)基坑坑壁坡度不易稳定并有地下水影响,或放坡开挖场地受到限制,或放坡开挖工程量大,应根据设计要求进行支护。设计无要求时,施工单位应结合实际情况选择适宜的支护方案。

(3)当基础土质均匀、地下水位低于基坑、基坑顶缘无动载荷时,挖方时可将坑壁挖成直坡式,即,不放坡也不设支撑,但是,挖方深度不宜超过表2-3的规定。

2-3 允许做直坡的条件

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(4)当挖土深度超过可以不放坡的限值,在5m以内,且地质条件良好,土质均匀,地下水位低于基坑底标高时,在不加支撑的情况下,允许的最陡坡度应符合表2-4的规定。

2-4 深度在5m以内的基坑坑壁最陡坡度

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2.基坑开挖的要求

(1)基坑开挖施工宜安排在枯水或少雨季节进行,开工前应做好计划和施工准备工作,开挖后应连续快速施工。

(2)基础的轴线、边线位置及基底标高应精确测定,检查无误后方可施工。

(3)在附近有其他结构物时,应有可靠的防护措施。

(4)排水应不影响基坑安全,应不影响农田和周边环境。

(5)任何土质基坑,不能直接挖到基础底层,可预留10~20cm土层,在浇筑基础垫层混凝土时,一边清底层预留土一边浇筑混凝土。

(6)弃土不得妨碍开挖基坑及其他工作,或影响基坑稳定。

3.基坑开挖边坡

(1)基坑开挖边坡有3种形式,即直坡式、斜坡式和踏步式。其尺寸应满足施工要求。

(2)当基坑为渗水的土质基底,坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.5~1.0m。当不设模板时,可按基底的尺寸开挖基坑。

(3)基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定。当为无水基坑、且土层构造均匀时,基坑坑壁坡度可按表2-5确定。

2-5 基坑坑壁坡度

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4.基坑坑壁加固

(1)虽然基坑放坡开挖比较经济,但在下列情况下应采取坑壁加固措施:(www.xing528.com)

1)地下水位高于基底且渗透量大,影响坑壁的稳定。

2)放坡开挖工作量过大,不符合多快好省的要求。

3)基坑较深,施工期较长。

4)受施工场地限制或邻近有建筑物,不能采用放坡开挖。

(2)加固坑壁常用的支撑形式有:挡板撑木式支撑、混凝土护壁(喷射或支模现浇)支撑、钢板桩支撑、钢筋混凝土板桩支撑、锚桩式支撑和地下连续壁等。

(3)采用喷射支撑加固时,应按设计要求逐层开挖、逐层加固。若坑壁上有明显出水点处,应设置导管排水。

(4)当用锚杆挂网喷射混凝土支护、开挖基坑时,各层锚杆要求进入稳定层的长度和间距、钢筋的直径或钢绞线的束数,应符合设计要求。

(5)基坑开挖深度小于10m的较完整风化基岩,可直接喷射素混凝土。喷射前应定距离埋设钢筋,以露出岩面的长度作为喷射厚度的标志。

(6)喷射完成后,检查混凝土的平均厚度、强度,其值均不得小于设计要求,锚杆的平均抗拔力不小于设计值,最小拔力不小于设计值的90%。混凝土喷射表面应平顺,钢筋和锚杆不外露。

5.无水地基开挖

大、中桥基础,其基坑大而深,挖方量大,可采用机械或半机械施工方法。

(1)为避免地面水冲塌坑壁,在基坑顶缘适当距离设截水沟。坑顶边应留出护道,有弃土或静荷载的不小于0.5m,有动荷载的不小于1.0m。

(2)应避免超挖。若超挖,应将松动部分清除,其处理方案应报监理、设计单位批准。

(3)挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。

人工开挖基坑只宜在无机械设备且基坑较小时采用。基坑较大时,宜采用挖掘机抓斗挖土机挖基。但机械挖基容易超挖,可在机械挖到标高以上200mm时,改用人工挖基。

(4)每天开挖前及开挖过程中,应检查基坑或管沟的支撑及边坡情况。如发现异常(裂缝、疏松、支撑折断等),应立即采取防范、补救和加固措施。

(5)开挖深度超过2m的,必须在边沿处设立两道护身栏杆。夜间施工必须有充足的灯光照明。

(6)挖大孔径桩及扩底桩施工前,必须按规定采取防止坠落、掉物、塌壁、窒息等安全防护措施。

(7)基坑施工不可延续时间过长,自基坑开挖至基础完成,应连续施工。

6.有水地基开挖

若地基的渗水量太大,超过了排水能力,或基坑土质不好,采用抽水开挖基坑时将会产生涌砂或涌泥现象,此时宜采取有水开挖的方法。常用的开挖方法有如下3种:

(1)水力吸泥机方法。此法适用于砂类土及砾卵石类土,不受水深限制,其出土效率可随水压和水量的增加而提高。

(2)空气吸泥机方法。此法适用于水深5m以上的砂类土或夹有少量碎卵石的基坑,浅水基坑不宜采用。在黏土层使用时,应与射水配合进行,以破坏黏土结构。吸泥时应同时向基坑内注水,使基坑内水位高于河水位约1m,以防止流沙或涌泥。

(3)挖掘机方法。此法适用于各种土质,但开挖时要注意基坑边坡的稳定,可采用反铲挖掘和吊机配抓泥斗挖掘,一般工效很高。

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