建筑工程土石方工程

式中m=B/H,即边坡系数。根据《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201-83)的规定:当土质均匀、无地下水位的影响,且开挖后敞露时间不长时,其挖方边坡可做成直立边壁不放坡,但挖方深度不宜超过表2-41的规定。

表2-41直立壁不加支撑的挖土深度/m

当挖方深度超过上述条件规定时,则做成直立壁中支撑或按表2-42的规定放坡

表2-42深度在5m内的基坑(槽)、管沟边坡的最陡坡度(不加支撑)

当基坑或沟槽开挖时,如果地质条件不允许放坡开挖,或为缩小施工面,减少土方量,可釆用设置支撑的方法施工,以保证施工安全,并减少对近邻建筑的不利影响。常见的横撑式支撑根据挡上板的不同分为断续式水平挡土板支撑,连续式挡土板支撑,连续式垂直挡土板支撑。断续式水平挡上板支撑适用于湿度且挖土深度小于3m的粘性土;迮续式水平挡上板支撑适用于松散、湿度大的土壤,挖土深度可达5m;连续式垂直挡土板支撑用于松散和湿度很高的土,挖土深度不限。

(三)土方工程的机械化施工

上方工程的量大面广、劳动繁重、露天作业的人工挖士不仅劳动量大、劳动强度高,而且施工工期长,生产效率不高、成本高。因此为提高工作效率,缩短施工工期,可采用杋槭化施工,主要的杋械有推上机、铲运机、单斗挖掘机、多斗挖掘机、装载机等。

1.推土机

推土机是土方工程施工的一种重要机械之一,按行走机构的形式可分为履带式和轮胎式两种。推土机操作灵活,运转方便,所需工作面较小,行驶速度快,易于转移,因此应用范围较广,多用于场地凊理、开挖深度不大的基坑、填平沟坑,运距在经济运距范围内的推上、压实以及配合铲运机、挖掘机等。主要适用于开挖一二三类土。

2.铲运机

铲运机是一种能综合完成挖土、运上、卸上、填筑、整平的机械。按行走机构的不同可分为拖式铲运机和自行式铲运机。铲运机操作灵活,不受地形限制,不需特设道路,生产效率高。铲土机最适宜于铲运含水量不大于27%的松上和普通土,但不适于在砾石层、冻土层、冻土地带及沼泽地带工作。

3.单斗挖捅机

单斗挖掘机是在大型基坑开挖中最常用的一种土方机械。根据其工作装置的不同,分为正铲、反铲、拉铲和抓铲等4种,按行走方式分为履带式和轮胎式两类,按传动方式分为机械传动和液压传动两种。正铲挖掘机的能力大,生产效率高,装车灵活,能挖掘坚硬土层,易于控制开挖尺寸,其工作特点是前进向上,强制切土,能开挖停机面上的一至四类土;但在开挖基坑时要通过坡道进入坑中挖上:并要求停机面干燥,故在使用正铲挖掘机进行土方施工前须做好基坑排水工作。反铲挖掘机适合于开挖停机面以下一二三类上,不需在开挖区设置进出口通道。其工作特点是后退开进,铲上机构向下强制切上。适用于开挖基坑、机槽、管沟及有地下水位较高的土方或淤泥上壤拉铲挖掘机是用于开挖停机面以下的一二类上,工作装置简单,可直接由起重机改装。其工作特点是:铲斗悬挂在钢丝绳下不需要刚性斗柄,土斗借自重使斗齿切入土中,开挖深度及宽度均大。常用于开挖大型基坑和沟槽。拉铲挖土机的工作方式,基本与反铲挖摒机相同,但拉铲挖掘机的挖土深度、挖土半径和卸上半径均较大,但开挖的精确性差,且大多将土弃于机器附近堆士。抓铲挖掘机是在挖掘机的臂端用钢索装一抓斗而成,也可由履带式起重机改裝。其工作特点是直上直下的,自重切土,其挖掘力较小,只能开挖停机面以下一二类土,在软土等地质条件不良的地区,常用于开挖基坑,有些地区用于冲抓桩的成孔施工。

(四)土方的填筑与压实

为了保证填方工程的质量,满足强度、变形和稳定性方面的要求,就要正确选择土的材料又要合理选择填筑和压实方法。

1.土料的选择

填方材料的选择应符合设计要求,如果没有设计要求应满足下面的规定:碎石类土、砂土和爆破石渣,可用作表层以下的填方土;含水量符合压实要求的粘性土,可用作各层填料;碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方;淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,但在软土和沼泽地区经过处理时含水量符合压实要求后,可用于填方中的次要部位填料中可以含有一定的盐渍土,但是不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。

2.填筑要求

填方的基底应符合规定,填筑要求也应该满足。填上前应对填方基地和已完隐蔽工程进行检査和中间验收,并做好隐蔽工程记录。填土施工应接近水平地分层填土、压实填土应尽量采用同类上填筑。上釆用不同土质填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料封闭,以免填方内形成水囊挡土墙后的填土,应选择透水性较好的土或在粘性上中掺入石块作填料;分层夯填,确保填上质量,并应按设计要求做好滤水层和排水盲沟;在季节性冻土地区,挡上墙后的填料宜采用非冻胀性填料

3.填土方法

填土可采用人工填上和机械填土。人工填上一般采用手推车运土,人工用锹、耙锄等工具进行填筑,从最低部分一端开始向另一端自下而上分层填筑。机械填上一般采用推土机、铲运机或自卸车进行。用自卸汽车运土需要推土机推开推平,采用杌械填土可进行部分压实

4.填土的压实方法

填上的压实方法主要有碾压、夯实和振动三种。碾压法主要适用于大面积的填土,如场地平整、大型建筑物的室内填上等,对于小面积的填上宜采用夯实法压实;振动压实法主要用于压实非粘性上。

5.影响填上压实的因素

填土压实质量与许多因素有关,其中主要影响因素有压实功、土的含水量及每层铺土厚度。

填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系,当土的含水量一定,在开始压实时,土的密度急剧增加。等到接近土的最大干密度时,压实功虽然增加很多,但土的密度变化却很小。

在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接的影响。较为千燥的土,由于土颗粒之间的摩阻力较大,因而不易压实;当含水量过大时,士颗粒之间空隙由水填充而呈饱和状态,也不能被压实。只有当土含水量适当,土颗粒之间的摩阻力由于适当水的润滑作用而减小时,土才易被压实。在压实功的作用下,土的应力随深度加深逐渐减小,超过一定深度后,土的压实程度与未压实前相差极小。因此填土压实时每层土的厚度应该根据所选用的压实机械和土的性质,在保证质量的前提下,使瑱方压实机械的功耗最小。一般铺土厚度可按表2-43的要求。

表2-43填方每层的铺土厚度和压实遍数