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2020一级结构工程师基础考试复习要点:土石方工程的准备与辅助工作

来源 :中华考试网 2020-01-08

  土石方工程的准备与辅助工作

  土石方工程的准备与辅助工作,除通常所说的“三通一平”(路通、水通、电通、场

  地平整)外,还包括降水与施工支护结构等,是保证土石方工程顺利进行的重要条件。

  1.土方边坡与支护结构

  开挖基坑时,当挖深不大,且敞露时间不长时,可直立壁开挖。当挖深超过一定限度则需放坡开挖,边坡坡度(高:宽)可做成直线形、折线形或踏步形,取决于土质种类、开挖方法、挖土深度、地面超载大小等,有参考数据供施工时采用。

  当挖土深度较大,放坡不经济或周围附近有设施(建筑物、地下管线、道路等)不允许放坡时,如要保持直立土壁的稳定,则需增设基坑的支护结构,起挡土、挡水作用,并保护周围环境,减少对相邻设施的不利影响。

  根据工程特点、基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件,基坑支护可选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙原状土放坡或上述型式的组合。支护结构选型适用条件见表17—1—1。

  支护结构选型表 表17—1—1

结构型式

适用条件

排桩或地下连续墙

1. 适于基坑侧壁安全等级一、二、三级

2. 悬特式结构在软土场地中不宜大干5m

3. 当地下水位尚于基坑底画时,宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙

水泥土墙

1,基坑侧壁安全等级直:为二、二级

2,水泥土桩施工范围内地基上承载力不宜大干150kPa

3,基坑深度不宜大干6m

土钉墙

1基坑侧壁安全等级官为二、三级的非软土场地

2基坑深度不宜大于12m

3当地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施

逆作拱墙

1基坑侧壁安全等级宜为二、二级

2淤泥和淤泥质土场地不宜采用

3拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8

4基坑深度不宜大于12m

5地下水位高于基坑底面时,应采取降水或截水措施

放坡

1基坑侧壁安全等级宜为三级

2施工场地应满足放坡条件

3可独立或与上述其他结构结合使用

4当地下水位高于坡脚时,应采取降水措施

  对支护结构要进行强度、稳定和变形方面的计算,三方面都需满足要求。计算方法包括圆弧滑动简单条分法、弹性支点法等,后者应用较多。

  在弹性支点法中,支护结构水平荷载标准值eajk应按当地可靠经验确定。

  2.地下水控制

  地下水控制的设计和施工应满足支护结构设计要求,根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件和环境条件并结合基坑支护和基础施工方案综合分析、确定。地下水控制方法可分为明排集水、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。见表17—1—2。

方法名称

土类

渗透系数(m/d)

降水深度(m)

水文地质特征

集水明排

填土、粉土、黏性土、砂土

7<20

<5

上层滞水或水量不大的潜水

降水

真空井点

0.1-20

单级<6多级<20

喷射井点

0.1-20

<20

管井

粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带

1-200

>5

含水丰富的潜水、承压水、裂隙水

截水

粉土、黏性土、砂土、碎石土、可溶岩

不限

不限

 

回灌

填土、粉土、砂土、碎石土

0.-200

不限

 

  在地下水位高的地区开挖较深的基坑,如无能挡水的支护结构,多数要降水。对软土地区的深基坑,即便设有挡水的支护结构,基坑外的地下水不会流人基坑,但为了便于机械挖土,亦多需在挖土前进行坑内降水,同时降水后能提高被动土压力,有利于支护结构的稳定和减小变形。其中,井点降水是使用较多的地下水控制方法:在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量下部带滤管的井点管,在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空设备不断抽取地下水,使地下水位降至坑底以下,不使地下水在基坑开挖过程中流人坑内。

  井点降水一般有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等,根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济比较等因素确定。井点管为直径38—51mm、长5—7m的钢管。滤管直径常与井点管直径相同,长度为1.0--1.7m,管壁上钻有直径12~19mm、呈星棋状排列的滤孔,外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。

  降水井宜在基坑外缘采用封闭式布置,井间距应大于15倍井管直径,在地下水补给方向应适当加密;当基坑面积较大、开挖较深时,也可在基坑内设置降水井。其深度应根据设计降水深度、含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定,设计降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下0.5m。

  井点降水的涌水量按水井理论计算。根据地下水有无压力,水井分为无压井和承压井。水井底部到达不透水层时称完整井,否则称非完整井。所以水井共分四种,即无压完整井、无压非完整井、承压完整井和承压非完整井。各种井的涌水量计算公式不同

 

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