基础施工方法与控制.doc
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1、 基础施工方法与控制 一、工程场地平整 (一)、场地平整的程序 场地平整是将需进行建筑范围内的自然地面,通过人工或机械挖填平整改造成为设计所需要的平面,以利现场平面布置和文明施工。在工程总承包施工中,三通一平工作常常是由施工单位来实施,因此场地平整也成为工程开工前的一项重要内容。 场地平整要考虑满足总体规划、生产施工工艺、交通运输和场地排水等要求,并尽量使土方的挖填平衡,减少运土量和重复挖运。 场地平整为施工中的一个重要项目,它的一般施工工艺程序安排是:现场勘察清除地面障碍物标定整平范围设置水准基点设置方格网,测量标高计算土方挖填工程量平整土方场地碾压验收。 当确定平整工程后,施工人员首先应到
2、现场进行勘察,解场地地形、地貌和周围环境。根据建筑总平面图及规划了解并确定现场平整场地的大致范围。 平整前必须把场地平整范围内的障碍物如树木、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理干净,然后根据总图要求的标高,从水准基点引进基准标高作为确定土方量计算的基点。 土方量的计算有方格网法和横截面法,可根据地形具体情况采用。现场抄平的程序和方法由确定的计算方法进行。通过抄平测量,可计算出该场地按设计要求平整需挖土和回填的土方量,再考虑基础开挖还有多少挖出(减去回填)的土方量,并进行挖填方的平衡计算,做好土方平衡调配,减少重复挖运,以节约运费。 大面积平整土方宜采用机械进行,如用推土机、铲运机推运平整土方;
3、有大量挖方应用挖土机等进行。在平整过程中要交错用压路机压实。 平整场地的一般要求如下: 1平整场地应做好地面排水。平整场地的表面坡度应符合设计要求,如设计无要求时,一般应向排水沟方向作成不小于 0.2的坡度。 2平整后的场地表面应逐点检查,检查点为每 100400m2取 1 点,但不少于 10 点;长度、宽度和边坡均为每 20m取 1 点,每边不少于 1 点,其质量检验标准应符合要求。 3场地平整应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。平面控制桩和水准控制点应采取可靠措施加以保护,定期复测和检查;土方不应堆在边坡边缘。 ( 二)场地平整的土方量计算 场地平整前,要确定场
4、地设计标高,计算挖填土方量以便据此进行土方挖填平衡计算,确定平衡调配方案,并根据工程规模、施工期限、现场机械设备条件,选用土方机械,拟定施工方案。 1场地平整高度的计算 对较大面积的场地平整,正确地选择场地平整高度(设计标高),对节约工程投资、加快建设速度均具有重要意义。一般选择原则是:在符合生产工艺和运输的条件下,尽量利用地形,以减少挖方数量;场地内的挖方与填方量应尽可能达到互相平衡,以降低土方运输费用;同时应考虑最高洪水位的影响等。 场地平整高度计算常用的方法为“挖填土方量平衡法”, 2土方的平衡与调配计算 计算出土方的施工标高、挖填区面积、挖填区土方量,并考虑各种变动因素(如土的松散率、
5、压缩率、沉降量等)进行调整后,应对土方进行综合平衡与调配。土方平衡调配工作是土方规划设计的一项重要内容,其目的在于使土方运输量或土方运输成本为最低的条件下,确定填、挖方区土方的调配方向和数量,从而达到缩短工期和提高经济效益的目的。 进行土方平衡与调配,必须综合考虑工程和现场情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工程的土方堆放和调运问题,经过全面研究,确定平衡调配的原则之后,才可着手进行土方平衡与调配工作,如划分土方调配区,计算土方的平均运距、单位土方的运价,确定土方的最优调配方案。 (1)土方的平衡与调配原则 1)挖方与填方基本达到平衡,减少重复倒运。 2)挖(填)方量与运距的乘积之和尽可
6、能为最小,即总土方运输量或运输费用最小。 3)好土应用在回填密实度要求较高的地区,以避免出现质量问题。 4)取土或弃土应尽量不占农田或少占农田,弃土尽可能有规划地造田。 5)分区调配应与全场调配相协调,避免只顾局部平衡,任意挖填而破坏全局平衡。 6)调配应与地下构筑物的施工相结合,地下设施的填土,应留土后填。 7)选择恰当的调配方向、运输路线、施工顺序,避免土方运输出现对流和乱流现象,同时便于机具调配、机械化施工。 (2)土方平衡与调配的步骤及方法 土方平衡与调配需编制相应的土方调配图,其步骤如下: 1)划分调配区。在平面图上先划出挖填区的分界线,并在挖方区和填方区适当划出若干调配区,确定调配
7、区的大小和位置。划分时应注意以下几点: 划分应与房屋和构筑物的平面位置相协调,并考虑开工顺序、分期施工顺序; 调配区大小应满足土方施工用主导机械的行驶操作尺寸要求; 调配区范围应和土方工程量计算用的方格网相协调。一般可由若干个方格组成一个调配区; 当土方运距较大或场地范围内土方调配不能达到平衡时,可考虑就近借土或弃土,此时一个借土区或一个弃土区可作为一个独立的调配区。 2)计算各调配区的土方量并标明在图上。 3)计算各挖、填方调配区之间的平均运距,即挖方区土方重心至填方区土方重心的距离,取场地或方格网中的纵横两边为坐标轴,以一个角作为坐标原点求出各挖方或填方调配区土方重心坐标 X0 及 Y0:
8、一般情况下,亦可用作图法近似地求出调配区的形心位置O以代替重心坐标。重心求出后,标于图上,用比例尺量出每对调配区的平均运输距离。所有填挖方调配区之间的平均运距均需一一计算,并将计算结果列于土方平衡与运距表内。当填、挖方调配区之间的距离较远,采用自行式铲运机或其他运土工具沿现场道路或规定路线运土时,其运距应按实际情况进行计算。 4)确定土方最优调配方案。对于线性规划中的运输间题,可以用“表上作业法”来求解,使总土方运输量为最小值,即为最优调配方案。 采用“最小元素法”编初始调配方案,即根据对应于最小的Lij(平均运距)。二、 土方开挖 (一)、土方施工准备工作 1学习和审查图纸 检查图纸和资料是
9、否齐全,核对平面尺寸和坑底标高,图纸相互间有无错误和矛盾;掌握设计内容及各项技术要求,了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求;熟悉土层地质、水文勘察资料;审查地基处理和基础设计;会审图纸,搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系,图纸相互间有无错误和冲突;研究好开挖程序,明确各专业工序间的配合关系、施工工期要求;并向参加施工人员层层进行技术交底。 2查勘施工现场 摸清工程场地情况,收集施工需要的各项资料,包括施工场地地形,地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况,供水、供电、通讯情况,防洪排水系统等
10、等,以便为施工规划和准备提供可靠的资料和数据。 3编制施工方案 研究制定现场场地整平、基坑开挖施工方案;绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图,确定开挖路线、顺序、范围、底板标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置,以及挖去的土方堆放地点;提出需用施工机具、劳力、推广新技术计划。 4平整施工场地 按设计或施工要求范围和标高平整场地,将土方弃到规定弃土区;凡在施工区域内,影响工程质量的软弱土层、淤泥、腐殖土、大卵石、孤石、垃圾、树根、草皮以及不宜作填土和回填土料的稻田湿土,应分别情况采取全部挖除或设排水沟疏干、抛填块石、砂砾等方法进行妥善处理,以免影响地基承载力。 5清除现场障碍物 将施工区域内所有障碍
11、物,如高压电线、电杆、塔架、地上和地下管道、电缆、坟墓、树木、沟渠以及旧有房屋、基础等进行拆除或进行搬迁、改建、改线;对附近原有建筑物、电杆、塔架等采取有效地防护加固措施,可利用的建筑物应充分利用。 6进行地下墓探 在黄土地区或有古墓地区,应在工程基础部位,按设计要求位置,用洛阳铲进行铲探,发现墓穴、土洞、地道(地窖)、废井等,应对地基进行局部处理,方法见后。 7作好排水降水设施 在施工区域内设置临时性或永久性排水沟,将地面水排走或排到低洼处,再设水泵排走;或疏通原有排水泄洪系统;排水沟纵向坡度一般不小于 2,使场地不积水;山坡地区,在离边坡上沿 56m 处,设置截水沟、排洪沟,阻止坡顶雨水流
12、入开挖基坑区域内,或在需要的地段修筑挡水堤坝阻水。地下水位高的基坑,在开挖前一周将水位降低到要求的深度。 8设置测量控制网 根据给定的国家永久性控制坐标和水准点,按建筑物总平面要求,引测到现场。在工程施工区域设置测量控制网,包括控制基线、轴线和水平基准点;做好轴线控制的测量和校核。控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路,并有保护标志;场地整平应设 10m10m 或 20m20m 方格网,在各方格点上做控制桩,并测出各标桩处的自然地形、标高,作为计算挖、填土方量和施工控制的依据。对建筑物应做定位轴线的控制测量和校核;进行土方工程的测量定位放线,设置龙门板、放出基坑(槽)挖土灰线、上部
13、边线和底部边线和水准标志。龙门板桩一般应离开坑缘 1.52.0m,以利保存,灰线、标高、轴线应进行复核无误后,方可进行场地整平和基坑开挖。 9修建临时设施及道路 根据土方和基础工程规模、工期长短、施工力量安排等修建简易的临时性生产和生活设施(如工具库、材料库、油库、机具库、修理棚、休息棚、茶炉棚等),同时敷设现场供水、供电、供压缩空气(爆破石方用)管线路,并进行试水、试电、试气。 修筑施工场地内机械运行的道路,主要临时运输道路宜结合永久性道路的布置修筑。行车路面按双车道,宽度不应小于 7m,最大纵向坡应不大于 6%,最小转弯半径不小于 15m;路基底层可铺砌 2030cm 厚的块石或卵(砾)石
14、层作简易泥结石路面,尽量使一线多用,重车下坡行驶。道路的坡度、转弯半径应符合安全要求,两侧作排水沟。道路通过沟渠应设涵洞,道路与铁路、电讯线路、电缆线路以及各种管线相交处,应按有关安全技术规定设置平交道和标志。 10准备机具、物资及人员 作好设备调配,对进场挖土、运输车辆及各种辅助设备进行维修检查,试运转,并运至使用地点就位;准备好施工用料及工程用料,按施工平面图要求堆放。 组织并配备土方工程施工所需各专业技术人员、管理人员和技术工人;组织安排好作业班次;制定较完善的技术岗位责任制和技术、质量、安全、管理网络;建立技术责任制和质量保证体系;对拟采用的土方工程新机具、新工艺、新技术,组织力量进行
15、研制和试验。 (二)、开挖的一般要求 1场地开挖 挖方边坡应根据使用时间(临时或永久性)、土的种类、物理力学性质(内摩擦角、粘聚力、密度、湿度)、水文情况等确定。对于永久性场地,挖方边坡坡度应按设计要求放坡,如设计无规定,可按表 1-1 所列采用。对使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,应根据工程地质和边坡高度,结合当地实践经验确定。在山坡整体稳定的情况下,如地质条件良好,土质较均匀,高度在 10m 内的边坡坡度可按表1-2。对岩石边坡,根据其岩石类别和风化程度、边坡坡度可按表 1-3采用。 永久性土工构筑物挖方的边坡坡度 表 1-1项次挖土性质边坡坡度1在天然湿度、层理均匀、不易膨胀的粘土、粉质
16、粘土和砂土(不包括细砂、粉砂)内挖方深度不超过 3m1:1.001:1.252土质同上,深度为 312m1:1.251:1.503干燥地区内土质结构未经破坏的干燥黄土及类黄土,深度不超过 12m1:0.101:1.254在碎石土和泥灰岩土的地方,深度不超过 12m,根据土的性质、层理特性和挖方深度确定1:0.501:1.505在风化岩内的挖方,根据岩石性质、风化程度、层理特性和挖方深度确定1:0.201:1.506在微风化岩石内的挖方,岩石无裂缝且无倾向挖方坡脚的岩层1:0.107在未风化的完整岩石内的挖方直立的土质边坡坡度允许值 表 1-2土的类别密实度或状态坡度允许值(高宽比)坡高在 5m
17、 以内坡高为 510m碎石土密实1:0.351:0.501:0.501:0.75中密1:0.501:0.751:0.751:1.00稍密1:0.751:1.001:1.001:1.25粘性土坚硬1:0.751:1.001:0.751:1.25硬塑1:1.001:1.251:1.251:1.50注:1表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土。 2对于砂土或充填物为砂土的碎石土,其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。岩石边坡坡度允许值 表 1-3岩石类土 风化程度 坡度允许值(高宽比)坡高在 8m 以内坡高8-15 m坡高15-30m 硬质岩石微风化1:0.101:0.201:0.201:0.35
18、1:0.301:0.50中等风化1:0.201:0.351:0.351:0.501:0.501:0.75强风化1:0.351:0.501:0.501:0.751:0.751:1.00软质岩石微风化1:0.351:0.501:0.501:0.751:0.751:1.00中等风化1:0.501:0.751:0.751:1.001:1.001:1.50强风化1:0.751:1.001:1.001:1.252边坡开挖 (1)场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下,分层、分段依次进行,在边坡上采取多台阶同时进行机械开挖时,上台阶应比下台阶开挖进深不少于 30m,以防塌方。 (2)边坡台阶开挖,应作成一定坡势
19、,以利泄水。边坡下部设有护脚及排水沟时,应尽快处理台阶的反向排水坡,进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和疏通,以保证坡脚不被冲刷和在影响边坡稳定的范围内不积水,否则应采取临时性排水措施。 (3)边坡开挖对软土土坡或易风化的软质岩石边坡在开挖后应对坡面、坡脚采取喷浆抹面、嵌补、护砌等保护措施,并作好坡顶、坡脚排水,避免在影响边坡稳定的范围内积水。 3浅基坑开挖(深基坑开挖见基坑工程部分) (1)开挖前,应根据工程结构形式、基坑深度、地质条件、周围环境、施工方法、施工工期和地面荷载等资料,确定基坑开挖方案和地下水控制施工方案。 (2)基坑边缘堆置土方和建筑材料,或沿挖方边缘移动运输工具和机械,一般应距基坑
20、上部边缘不少于 2m,堆置高度不应超过 1.5m。在垂直的坑壁边,此安全距离还应适当加大。软土地区不宜在基坑边堆置弃土。 (3)基坑周围地面应进行防水、排水处理,严防雨水等地面水浸入基坑周边土体。 (4)基坑开挖完成后,应及时清底、验槽,减少暴露时间,防止暴晒和雨水浸刷破坏地基土的原状结构。 (三)、浅基坑、槽和管沟开挖 1浅基坑(槽,下同)开挖,应先进行测量定位,抄平放线,定出开挖长度,按放线分块(段)分层挖土。根据土质和水文情况,采取在四侧或两侧直立开挖或放坡,以保证施工操作安全。 当土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件良好(即不会发生坍滑、移动、松散或不均匀下沉),且无地下水时,开挖基
21、坑亦可不必放坡,采取直立开挖不加支护,但挖方深度应按表 6-42 的规定,基坑长度应稍大于基础长度。如超过表1-4 规定的深度,应根据土质和施工具体情况进行放坡,以保证不坍方。其临时性挖方的边坡值可按表1-5采用。放坡后基坑上口宽度由基坑底面宽度及边坡坡度来决定,坑底宽度每边应比基础宽出 1530cm,以便施工操作。基坑(槽)和管沟不加支撑时的容许深度 表1-4项次土的种类容许深度(m)1密实、中密的砂子和碎石类土(充填物为砂土1.002硬塑、可塑的粉质粘土及粉土1.253硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)1.504坚硬的粘土2.00临时性挖方边坡值 表 1-5土的类别边坡值(高:宽
22、)砂土(不包括细砂、粉砂)1:1.251:1.50一般性粘土硬1:0.751:1.00硬塑1:11:1.25软1:1.5 或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1:0.51:1.0充填砂土1:11:1.5注:1有成熟施工经验,可不受本表限制。设计有要求时,应符合设计标准。 2如采用降水或其他加固措施,也不受本表限制。 3开挖深度对软土不超过 4m,对硬土不超过 8m。2当开挖基坑(槽)的土体含水量大而不稳定,或基坑较深,或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖而土质较差时,应采用临时性支撑加固,基坑、槽每边的宽度应比基础宽 1520cm,以便于设置支撑加固结构。挖土时,土壁要求平直,挖好一层,
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