(1)使用时间较长的临时性挖土方,土坡坡度要依据工程地质和土坡高度,结合当地同类土体的稳定坡度值确定。
(2)土方开挖宜从上到下分层分段进行,并随时做成一定的坡势以利泄水,且不应在影响边坡稳定的范围内积水。
(3)挖土方不得在危岩、孤石的下边或贴近未加固的危急建筑物的下面进行。
(4)在挖方边坡上如发觉岩(土)内有倾向于挖方的脆弱夹层或裂隙面时,应通知设计单位采取措施,防止岩(土)下滑。
(5)人工开挖时,两人操作间距应保持2~3m,并应自上而下挖掘,严禁采用掏洞的挖掘操作方法。
(6)机械多台阶同时开挖,应验算边坡的稳定.挖土机离边坡应有一定的安全距离,以防塌方,造成翻机事故。
(7)在有支撑的基坑槽中使用机械挖土时,应防止碰坏支撑。在坑槽边使用机械挖土时,应计算支撑强度,必要时应加强支撑。
(8)挖方上边缘至土堆坡脚的距离,应依据挖方深度、边坡高度和土的类别确定。当土质干燥密实时,不得小于3m;当土质松软时,不得小于5m。在挖方下侧弃土时,应将弃土堆表面
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整平低于挖方场地标高并向外倾斜,或在弃土堆与挖方场地之间设置排水沟,防止雨水排入挖方场地。
(9)在滑坡地段挖土方时,应符合下列要求:
①施工前先了解工程地质勘察资料、地形、地貌及滑坡迹象等状况,并制定相应的施工方法和安全技术措施;
②不宜雨季施工,同时不应破坏挖土方上坡的自然植被,并事先做好地面和地下排水设施;
③遵循先整治后开挖的施工顺序,在开挖时,须遵循由上到下的开挖顺序,严禁先切除坡脚;
④爆破施工时,严防因爆破震惊产生滑坡;
⑤抗滑挡土墙要尽量在旱季施工,基槽开挖应分段跳槽进行,并加设支撑。开挖一段就要将挡土墙做好一段;
⑥开挖过程中如发觉滑坡迹象(如裂缝、滑动等)时,应暂停施工,必要时,全部人员和机械要撤至安全地点,并采取措施准时处理。
(10)基坑(槽)和管沟施工安全要求
①基坑(槽)、管沟的开挖或回填应连续进行,尽快完成。施工中应防止地面水流入坑、沟
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内,以免边坡塌方或基土遭到破坏。
雨季施工或基坑(槽)、管沟挖好后不能准时进行下一工序时,可在基底标高以上留15~30cm一层不挖,待下一工序开头前再挖除。
采用机械开挖基坑(槽)或管沟时,可在基底标高以上预留一层用人工清理,其厚度应依据施工机械确定。
②基坑(槽)底部的开挖宽度,除基础底部宽度外,应依据施工需要增加工作面、排水设施和支撑结构的宽度。
③管沟底部开挖宽度(有支撑者为撑板间的净宽),除管道结构宽度外,应增加工作面宽度。每侧工作面宽度应符合表3-11的要求。
表3-11每侧工作面宽度
管道结构宽度/mm每侧工作面宽度/mm
非金属管道金属管道或砖沟
200-500400300
600-1000400
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1100-1500600600
1600-2500800800
注:1.管道结构宽度:无管座按管身外皮计;有管座按管座外皮计;砖砌或混凝土管沟按管沟外皮计。
2.沟底需增设排水沟时,工作面宽度可适当增加。
3.有外防水的砖沟或混凝土沟时,每侧工作面宽度宜取800mm。
4.土质匀称且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,其挖方边坡可做成直立壁不加支撑,挖土方深度应依据土质确定,但不宜超过表的要求。
5.地质条件良好、土质匀称且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖土方深度在5m以内,开挖后暴露时间不超过15天的,不加支撑的边坡的最陡坡度应符合表3-12的要求。
表3-12不加支护基坑(槽)边坡的最大坡度
土的类别坑壁坡度
坑缘无荷载坑缘有静荷载坑缘有动荷载
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中密的砂土1:1.001:1.251:1.50
中密的砂石土(充填物为砂土)1:0.751:1.001:1.25
稍湿的粉土1:0.671:0.751:1.00
中密的碎石土(充填物为黏土)1:0.501:0.671:0.75
硬塑的粉质黏土、黏土1:0.331:0.51:0.67
软土(经井点降水后)1:1.00————
泥岩、白垩土、黏土夹有石块1:0.251:0.331:0.67
未风化页岩1:1.01:0.11:0.25
岩石1:1.01:0.11:0.1
④坑壁垂直开挖,在土质湿度正常的条件下,对松软土质的基坑,其开挖深度宜小于0.75m,中等密度的(锹挖)土质宜小于1.20m,密实(镐挖)土质宜小于2.0m。黏性土中的垂直坑壁的允许高度也可用下式确定:
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hmax=2c/[K·tan(45°-φ/2)]-q/γ(3-1)
式中K-安全系数,可采用1.25;
γ-坑壁土的重力密度,kN/m3;
φ-坑壁土的内摩擦角,对饱和软土,取φ=0;
q-坑顶护道上的均布荷载,kN/m2;
c-境壁土的黏聚力,对饱和软土,取不排水抗剪强度cn,kN/m2;
hmax-垂直坑壁的允许高度,m。
⑤基坑深度大于5m且无地下水时,若现场条件许可且较为经济、合理时,可将坑壁坡度适当放缓,或可采取台阶式的放坡形式,并在坡顶和台阶处宜加设宽1m以上的平台。
⑥当基坑放坡高度较大,施工期和暴露时间较长,或岩土质较差,易于风化、疏松或滑坍。为防止基坑边坡因气温变化,或失水过多而风化或松散,或防止坡面受雨水冲刷而产生溜坡现象,应依据土质状况和实际条件采取边坡保护措施,以保护基坑边坡的稳定,常用基坑坡面保护方法有采用塑料布和聚丙烯编织物等不透水薄膜加以掩盖、砂袋护坡、碎石铺砌、喷抹水泥砂浆、钢丝网水泥浆抹面等,并应防止地表水或渗漏水冲刷边坡。
⑦采用钢筋混凝土地下连续墙做坑壁支撑时,混凝土达到设计强度后,方可挖土方。
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⑧基坑(槽)、管沟的直立壁和边坡,在开挖过程和敞露期间应防止塌陷,必要时应加以保护。
⑨在挖土方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时,应与挖土方边缘保持一定距离,以保证边坡和直立壁的稳定。当土质良好时,堆土或材料应距挖方边缘0.8m以外,高度不宜超过1.5m。在柱基四周、墙基或围墙一侧,堆土不得过高。
⑩开挖基坑(槽)或管沟时,应合理确定开挖顺序和分层开挖深度。当接近地下水位时,应先完成标高最低处的挖土方,以便于在该处集中排水。
⑩在软土地区开挖基坑(槽)或管沟时,除应根据以上的有关要求外,还应符合下列要求:
a.施工前必需做好地面排水和降低地下水位工作,地下水位应降低至基底以下0.5~1.0m后方可开挖。降水工作应持续到回填完毕,采用明排水时可不受此限。
b.施工机械行驶道路应填筑适当厚度的碎(砾)石,必要时应铺设工具式路基箱(板)或梢排等。
c.相邻基坑(槽)和管沟开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序,并应准时做好基础。
d.在密集群桩上开挖基坑时,应在打桩完成后间隔一段时间,再对称挖土,邻近四周不得有振动作用。挖土宜分层进行,并应留意基坑土体的稳定,加强土体变形监测,防止由于挖土过快或边坡过陡使基坑中卸载过速、土体失稳等原因而引起桩身上浮、倾斜、位移、断裂等事
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故。
e.基坑(槽)开挖后,应尽量削减对基土的扰动。如基础不能准时施工时,可在基底标高以上留0.1~0.3m土层不挖,待做基础时挖除。
f.挖出的土不得堆放在边坡顶上或建筑物(构筑物)四周,应马上转运至规定距离以外。
⑥膨胀土地区开挖基坑(槽)或管沟时,除按上面有关要求外,还应符合下列要求:
a.场地平整后至基坑(槽)、管沟开挖宜间隔一段时间,以削减基土的膨胀变形。
b.基坑(槽)或管沟的开挖、地基与基础的施工和回填土等应连续进行,并应避免在雨天施工。
c.开挖前应做好排水工作,防止地表水、施工用水和生活废水浸入施工场地或冲刷边坡。
d.开挖后,基土不得受烈日曝晒或雨水浸泡,必要时可预留一层不挖,待做基础时挖除。
e.采用砂地基时,应先将砂浇水至饱和后再铺填夯实,不得采用基坑(槽)或管沟内浇水使砂沉落的施工方法。
f.回填土料应符合设计要求。如设计无要求时,宜选用非膨胀土、弱膨胀土或掺有适当比例的石灰及其他松散材料的膨胀土。
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(11)深基坑土方开挖的安全措施
①土方开挖顺序、方法必需与设计工况全都,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。
②防止深基坑挖土后土体回弹变形过大,深基坑土体开挖后,地基卸载,土体中压力削减,土的弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形(隆起)。回弹变形量的大小与土的种类、是否浸水、基坑深度、基坑面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水,黏性土因吸水使土的体积增加,不但抗剪强度降低,回弹变形亦增大,所以对于软土地基更应留意土体的回弹变形。回弹变形过大将加大建筑物的后期沉降。
由于影响回弹变形的因素比较复杂,回弹变形计算尚难精确。如基坑不积水,暴露时间不太长,可认为土的体积在不变的条件下产生回弹变形,即相当于瞬时弹性变形,可把挖去的土重作为负荷载按分层总和法计算回弹变形。
施工中削减基坑回弹变形的有效措施,是设法削减土体中有效应力的变化,削减暴露时间,并防止地基土浸水。因此,在基坑开挖过程中和开挖后,均应保证井点降水正常进行,并在挖至设计标高后,尽快浇筑垫层和底板。必要时,可对基础结构下部土层进行加固。
③防止边坡失稳。深基础的土方开挖,要依据地质条件(特殊是打桩之后)、基础埋深、基坑暴露时间、挖土及运土机械、堆土等状况,拟定合理的施工方案。
目前挖土机械多用斗容量1m3的反铲挖土机,其实际有效挖土半径约5~6m,而挖土深度为4~6m,习惯上往往一次挖到深度,这样挖土形成的坡度约1:1。由于快速卸荷、挖土
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与运输机械的振动,假如再于开挖基坑的边缘2~3m范围内堆土,则易造成边坡失稳。
挖土速度快即卸载快,快速转变了原来土体的平衡状态.降低了土体的抗剪强度,呈流塑状态的软土对水平位移极敏感,易造成滑坡。
边坡堆载(堆土、停机械等)给边坡增加附加荷载,如事先未经具体计算,易形成边坡失稳。
④防止桩位移和倾斜。打桩完毕后基坑开挖,应制定合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜。对先打桩后挖土的工程,由于打桩的挤土和动力波的作用,使原处于静平衡状态的地基土遭到破坏。对砂土甚至会形成砂土液化,地下水大量上升到地表面,原来的地基强度遭到破坏。对黏性土由于形成很大的挤压应力,孔隙水压力升高,形成超静孔隙水压力,土的抗剪强度明显降低。假如打桩后紧接着开挖基坑,由于开挖时的应力释放,再加上挖土高差形成一侧卸荷的侧向推力,土体易产生一定的水平位移,使先打设的桩易产生水平位移。软土地区施工,这种事故己屡有发生,值得重视。为此,在群桩基础的桩打设后,宜停留一定时间,并用降水设置预抽地下水,待土中由于打桩积聚的应力有所释放,孔隙水压力有所降低,被扰动的土体重新固结后,再开挖基坑土方。而且土方的开挖宜匀称、分层,尽量削减开挖时的土压力差,以保证桩位正确和边坡稳定。
⑤协作深基坑支护结构施工。深基坑的支护结构,随着挖土加深侧压力加大,变形增大,四周地面沉降亦加大。准时加设支撑(土锚),尤其是施加预紧力的支撑,对削减变形和沉降有很大的作用。为此,在制订基坑挖土方案时,一定要协作支撑(土锚)加设的需要,分层进行挖土,避免片面只考虑挖土便利而阻碍支撑的准时加设,造成有害影响。
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近年来,在深基坑支护结构中混凝土支撑应用渐多,如采用混凝土支撑,则挖土要与支撑浇筑协作,支撑浇筑后要养护至一定强度才可连续向下开挖。挖土时,挖土机械应避免直接压在支撑上,否则要采取有效措施。
如支护结构设计采用盆式挖土时,则先挖去基坑中心部位的土,周边留有足够厚度的土,以平衡支护结构外面产生的侧压力,待中间部位挖土结束、浇筑好底板并加设斜撑后,再挖除周边支护结构内面的土。采用盆式挖土时,底板要允许分块浇筑,地下室结构浇筑后有时尚需换撑以拆除斜撑,换撑时支撑要支承在地下室结构外墙上,支承部位要慎重选择并经过验算。
挖土方式影响支护结构的荷载,要尽可能使支护结构匀称受力,削减变形。为此,要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。
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