土方边坡和土壁支护.ppt
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1、土方边坡与土壁支护,山东建筑大学 土木学院 施工教研室,当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方边坡可做成直立壁不加支撑,但深度不宜超过下列规定: 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土):1.0m; 硬塑、可塑的粉土及粉质粘土: 1.25m; 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土):1.5m; 坚硬的粘土: 2m。 挖土深度超过上述规定时,应考虑放坡或做成直立壁加支撑。,土方直壁开挖,土壁稳定,土壁稳定,主要是由土体内摩阻力和粘结力保持平衡,一旦失去平衡,土壁就会塌方。造成土壁塌方的主要原因有:,边坡过陡,使土体本身稳定性不够,尤其是在土质差、开挖深度大
2、的坑槽中,常引起塌方。 雨水、地下水渗入基坑,使土体重力增大及抗剪能力降低,是造成塌方的主要原因。 基坑(槽)边缘附近大量堆土,或停放机具、材料,或由于动荷载的作用,使土体产生的剪应力超过土体的抗剪强度。,一、 土方边坡,土方边坡的坡度以挖方深度(或填方深度) h与底宽b之比表示(图1.11),即 土方边坡坡度= h/b=1/(b/h)=1m 式中m=b/h称为边坡系数。,当挖地基坑较深或晾槽时间较长时,应根据实行情况采取护面措施。常用的坡面保护方法有帆布、塑料薄膜覆盖法,坡面拉网法或挂网。 当地质条件良好,土质均匀且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内且不加支撑的边坡的
3、最陡坡度应符合表1.4规定。,基坑(槽)或管沟挖好后,应及时进行基础工程或地下结构工程施工。在施工过程中,应经常检查坑壁的稳定情况。,表1.4 深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度,永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。临时性挖方的边坡值应符合表中的规定。,表1.5 临时性挖方边坡值,1.3.2.2 土壁支撑,土壁支撑形式应根据开挖深度和宽度、土质和地下水条件以及开挖方法、相邻建筑物等情况进行选择和设计。,横撑式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成,用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。 根据挡土板放置方式不同,分为水平挡土板和垂直挡土板两类(见图1.12)。,(1) 横撑式支撑,(2
4、) 板桩式支撑 板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为细颗粒、松散饱和土的支护,可防治流砂现象产生。,板桩支撑作用: 使地下水在土中的渗流路线延长,减小了动水压力,从而可预防流砂的产生; 板桩支撑既挡土又防水,特别适于开挖较深、地下水位较高的大型基坑; 可以防止基坑附近建筑物基础下沉。,打入板桩的质量要求: 板桩位置在板桩的轴线上,板壁面垂直,保证平面尺寸准确和垂直度; 封闭式板桩墙要求封闭合拢; 埋置达到规定深度要求,有足够的抗弯强度和防水性能。,钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。 平板桩(图1.13(.a.)防水和承受轴向压力性能良好,易打入地下,但长轴方向抗弯强度较小; 波浪式板桩(
5、图1.13(.b.))的防水和抗弯性能都较好,施工中多采用。,钢板桩施工,板桩施工要正确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分,以保证打设后的板桩墙有足够的刚度和防水作用。,钢板桩打入法一般分为单独打入法、双层围檩插桩法和分段复打法。 钢板桩单独打入法适用于桩长小于10m,且工程要求不高的钢板桩支撑施工。,A 打桩方法的选择,双层围檩插桩法是在桩的轴线两侧先安装双层围檩(一定高度的钢制栅栏)支架后,将钢板桩依次锁口咬合全部插入双层围檩间。详见图1.14。,分段复打法是在板桩轴线一侧安装好单层围檩支架,将1020块钢板桩拼装组成施工段插入土中一定深度,形成一段钢板桩墙,即屏风墙。详见图1.15。,B
6、 合理划分流水段,施工流水段的划分应使板桩墙面垂直,满足墙面支撑安装要求,有利于封闭合拢,使行车路线短。,C 钢板桩打设准备工作,E 钢板桩的拔除,D 钢板桩的打设,钢板桩、围檩支架的矫正修理 按施工图放板桩的轴线进行测标高,作为控制板桩入土深度的依据。 桩锤不宜过重,以防桩头因过大锤击而产生纵向弯曲。 准确安装好围檩支架。,二、支撑系统,当基坑深度较大,悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时,需要设置支撑系统。 支撑系统一般分为:基坑内支撑,如图124(a)、(b)所示,以及基坑外拉锚,如图124(c)、(d)所示。,土壁支撑,图124 板式支护结构 (a)水平支撑式支护;(b)斜撑式支护
7、;,图124 板式支护结构 (c)水平拉锚支护;(d)土层锚杆支护,2、基坑内支撑系统,基坑内支撑常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑两类。 钢筋混凝土支撑通常为现场浇筑形成,其布置形式可随基坑形状而变化,因而有多种,如对撑、角撑和架式支撑、圆形、拱形、椭圆形等多种形状支撑,如图128所示。,土壁支撑(支撑系统),2、基坑内支撑系统,土壁支撑(支撑系统),(a)对撑;(b)角撑;,图128 钢筋混凝土支撑形式,(c)圆形支撑;(d)桁架式支撑,(一)钢支撑施工,上海冶金大厦钢管内撑,(一)钢支撑施工,南京火车站广场地下通道支护工程,(一)钢支撑施工,镇江电信大楼型钢内撑,(一)钢支撑施工,第
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