项目7季节性地基基础施工.ppt
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项目7季节性地基基础施工.ppt
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1,单元7季节性地基基础施工,冬期地基基础施工,7.1,雨期地基基础施工,7.2,冬雨期施工的安全技术,7.3,2,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,7.1.1冬季地基基础施工的特点冬期施工所采取的技术措施是以气温作为依据的。
各分项工程冬期施工的起讫日期,在有关施工规范中均做了明确的规定。
冬期施工有以下几个特点:
1)冬期施工是质量事故的多发期。
在冬期施工中,长时间持续负低温、大的温差、强风、降雪和反复的冻融,经常造成建筑施工的质量事故。
据资料分析,有三分之二的工程质量事故发生在冬期,尤其是混凝土工程。
3,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,2)冬期施工质量事故的发现有滞后性。
冬期发生质量事故往往不易觉察,到春天解冻时,一系列质量问题才暴露出来。
这种事故的滞后性给处理质量事故带来很大的困难,处理不恰当,将会影响建筑物的使用寿命。
3)冬期施工的计划性和准备工作时间性很强。
冬期施工时,常由于时间短,仓促施工,容易出现质量事故。
4,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,7.1.2土方工程的冬期施工土在结冻时其机械强度大大提高,使土方工程冬期施工造价增高,工效降低。
寒冷地区土方工程施工一般宜在入冬前完成。
若必须在冬期施工时,其施工方法应根据本地区气候、土质和冻结情况并结合施工条件进行技术经济比较后确定。
施工前应周密计划,做好准备,以便做到连续施工。
5,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,1.土壤的防冻保温土壤的防冻保温是在冬季来临时,土层未冻结之前,采取一定的措施使基础土层免遭冻结或减少冻结的一种方法。
在土方冬期开挖中,土的保温防冻法是最经济的方法之一,常用的做法有翻松耙平防冻、雪覆盖防冻和隔热材料防冻等。
1)翻松耙平法。
翻松耙平法是在土壤冻结之前,将预先确定的冬期土方作业地段上的表层土翻松耙平,利用松土中许多充满空气的孔隙来降低土壤的导热性,达到防冻的目的。
翻耕的深度一般在2530cm,其宽度宜为开挖时冻结深度的两倍加基槽(坑)底宽之和。
6,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,2)雪覆盖防冻法。
在初冬积雪量大的地区,可以利用雪的覆盖作为保温层来防止土的冻结。
雪覆盖防冻的方法可视土方作业的特点而定。
对大面积的土方工程可在地面上设篱笆,或筑雪堤,其高度h为50100cm,其间距宜为1015m,设置时应使其长边垂直于主导风向,如图7.1所示。
对面积较小的基槽(坑)土方开挖,可在土冻结前、初次降雪后在地面上挖积雪沟,沟深3050cm,宽度为预计深度的两倍与槽(坑)底宽之和。
施工时在挖好的沟内应很快用雪填满,以防止未挖土层的冻结,如图7.2所示。
7,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,8,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,3)保温材料覆盖法。
面积较小的基槽(坑)的防冻,可直接用保温材料覆盖。
常用保温材料有炉渣、锯末、膨胀珍珠岩、草袋、树叶等,再加盖一层塑料布。
在已开挖的基槽(坑)中,靠近基槽(坑)壁处覆盖的保温材料需加厚,以使土壤不致受冻或冻结轻微,如图7.3所示。
对未开挖的基坑,保温材料铺设宽度为两倍的土层冻结深度与基槽(坑)底宽度之和,如图7.4所示。
9,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,10,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,2.冻土的融化由于土在冻结时的机械强度大大提高,冻土的抗压强度比抗拉强度大23倍,因此冬期土方施工可采取先将冻土破碎或利用热源将冻土融化,然后再挖掘。
为了有利于冻土挖掘,可利用热源将冻土融化。
融化冻土的方法有循环针法、烟火烘烤法和电热法三种,后两种方法因耗用大量能源,施工费用高,使用较少,只用在面积不大的工程施工中。
融化冻土的施工方法应根据工程量大小、冻结深度和现场条件综合选用。
融化时应按开挖顺序分段进行,每段大小应适应当天挖土的工程量。
冻土融化后,挖土工作应昼夜连续进行,以免因间歇而使地基土重新冻结。
11,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,1)循环针法。
循环针分为蒸汽循环针和热水循环针两种,如图7.5所示。
蒸汽循环针法。
它是将管壁钻有孔眼的蒸汽管插入事先钻好的冻土孔内。
蒸汽管直径D一般为2025mm,其下端应封死,冻土孔径宜为3070mm,间距不大于1m,插入深度视土的冻结深度确定。
然后通入低压蒸汽,借蒸汽的热量来融化冻土。
由于蒸汽融化冻土会破坏土的结构、降低地基承载力,故此法不宜用于开挖基槽(坑)。
热水循环针法。
它是用直径为60150mm的双层循环热水管按梅花形布置,间距不超过1.5m,管内用4050的热水循环供热。
12,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,13,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,2)烟火烘烤法。
烟火烘烤法适用于面积较小、冻土不深,且燃料便宜的地区。
常用锯末、谷壳和刨花等作燃料。
在冻土上铺杂草、木柴等引火材料,燃烧后撒上锯末,上面压数厘米的土,让它不起火苗地燃烧(250mm厚的锯末,其热量经一夜可融化约300mm厚的冻土)。
开挖时分层分段进行,烘烤时应做到有火就有人,以防引起火灾。
14,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,3)电热法。
电热法通常用直径为1625mm的下端带尖钢筋作电极,将电极钢筋打到冻土层以下150200mm的深度,并露出地面100150mm,做梅花形布置,其间距见表7-1。
加热时间视冻土厚度、土的温度、电压高低等条件而定。
通电加热时,可在冻土上铺100250mm厚的锯末,用质量分数为1%2%的氯盐溶液浸湿,以加快表层冻土的融化。
电热法效果最佳,但能源消耗量大、费用高,仅在土方工程量不大时或紧急工程中采用。
15,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,采用此法时,必须有周密的安全措施,应由电气专业人员担任通电工作,工作地点应设置警戒区,通电时严禁人员靠近,防止触电。
16,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,3.冻土的开挖冻土的开挖宜采用剪切法,具体的开挖方法一般有人工法、机械法和爆破法三种。
1)人工法开挖。
人工法开挖冻土适用于开挖面积较小和场地狭窄,不具备用其他方法进行土方破碎、开挖的工程。
开挖时一般用大铁锤和铁楔子劈冻土(图7.6)。
施工中1人掌楔,23人轮流打大锤,一个组常用几个铁楔,当一个铁楔打入土中而冻土尚未脱离时,再把第二个铁楔在旁边的裂缝上加进去,直至冻土剥离为止。
为防止震手或误伤,铁楔宜用粗铁丝做成把手。
施工时掌铁楔的人与掌锤的人不能脸对着脸,必须互成90,同时要随时注意去掉楔头打出的飞刺,以免飞出伤人。
17,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,18,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,2)机械法开挖。
当冻土层厚度在0.5m以内时,可用推土机、铲运机或中等动力的普通挖掘机施工开挖。
当冻土层厚度在0.51.0m之间时,可用大功率推土机、拖拉机牵引的专用松土机破碎冻土层。
当冻土层厚度在1.01.5m之间时,可采用重锤冲击破碎冻土,重锤可由铸铁制成楔形或球形,重量宜为23t,如图7.7所示。
最简单的施工方法是用风镐将冻土破碎,然后用人工和机械挖掘运输。
19,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,20,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,3)爆破法开挖。
爆破法适用于冻土层较厚、面积较大的土方工程。
这种方法是将炸药放入直立爆破孔中或水平爆破孔中进行爆破,冻土破碎后用挖土机挖出,或借爆破的力量向四周崩出,做成需要的沟槽。
冻土深度在2m以内时,可以采用直立爆破孔(图7.8a)。
冻土深度超过2m时,可采用水平爆破孔(图7.8b)。
21,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,22,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,爆破孔断面的形状一般是圆形,直径为5070mm,排列成梅花式,爆破孔的深度约为冻土厚度的0.60.85倍。
爆破孔的间距等于12倍最小抵抗线长度,排距等于1.5倍最小抵抗线长度(药包中心至地面最短距离)。
爆破孔可用电钻、风钻、钢钎钻打而成。
爆破冻土所用炸药有黑色炸药、硝铵炸药及TNT炸药等。
工地上通常所用的硝铵炸药呈淡黄色,燃点在270以上,比较安全。
23,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,冻土爆破必须在专业技术人员指导下进行,严格遵守雷管、炸药的管理规定和爆破操作规程。
距爆破点50m以内应无建筑物,200m以内应无高压线。
当爆破现场附近有居民或精密仪表等怕振动的设备时,应提前做好疏散及保护工作。
冬期施工严禁使用任何甘油类炸药,因其在低温凝固时稍受振动即会爆炸,十分危险。
24,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,4.冬期回填土施工冬期回填土应尽量选用未受冻的、不冻胀的土壤进行回填施工。
填土前,应清除基础上的冰雪和保温材料;填方边坡表层1m以内不得用冻土填筑;填方上层应用未冻的、不冻胀的或透水性好的土料填筑。
冬期填方每层铺土厚度应比常温施工时减少20%25%,预留沉降量应比常温施工时适当增加。
用含有冻土块的土料作回填土时,冻土块粒径不得大于150mm,其含量(按体积计)不得超过30%;铺填时,冻土块应均匀分布、逐层压实。
25,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,7.1.3基槽(坑)冬期验槽
(1)冬期进行验槽时,应先了解基坑完成时间,如果基坑完成时间和验槽时间间隔较大,应怀疑基坑表层土的冻结现象。
在现场检查时,应对土的状态进行鉴别判断,仔细观察土的温度、强度和土样温度升高后的强度变化等情况,如有冻结现象,可将冻结层清除,对冻结层以下的土进行检验。
26,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,
(2)当基坑内有积雪或积冰时,对冰雪下的土的状态不好检验,可能漏掉局部软土或不均匀土的存在现象,导致验槽错误。
因此,在验槽之前应对基坑内的积雪和局部积冰进行清扫,把地基土完全暴露,并注意冰下土的状态。
对已覆盖保温的基坑,应分段将保温层揭开进行检查。
27,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,(3)基坑中的坑、枯井、洞穴等附近容易出现冻土厚度不均匀现象,即在坑、枯井、洞穴位置冻土厚度较大,基坑开挖时,大面积冻土挖净后,在坑、枯井、洞穴部位可能还有残留冻土。
在验槽时,如果不引起注意,可能给工程留下隐患。
因此验槽之前,应首先对场地的地下工程进行核对,对原有的土(水)坑、各种井和菜窖等人工洞穴进行专门检查,并重点检查土是否处于冻结状态,是否有局部松散或浸水软化的土层。
28,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,(4)对于春融期开挖的基坑,如果基底容许留有残留冻土层,为了防止残留冻土层融化后出现不均匀融沉现象,在基础施工之前,应对基底的残留冻土层进行检查,对其融沉性进行评价,必要时对土的融沉性进行试验,确认冻土层厚度均匀、冻土实际状态与勘察资料一致后,再进行基础施工。
29,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,(5)在验槽时,如果发现局部基坑表面已冻结,应对土的结构和冰晶结构进行观察,对土的冻胀性和融化后的强度进行判断,发现软土和冻胀性较强的土受冻后,必须清除干净,然后再进行基础施工。
30,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,(6)在基础施工前,应认真检查基坑开挖深度是否达到设计要求,如果基础埋深小于基础周围地基土的冻结深度,当基底土作用于基础底面的法向冻胀力大于基础上部荷载时,基础将在基底土的法向冻胀力作用下发生位移(图7.9)。
当基底土的冻结深度、冻胀性、上部荷载分布等出现不均匀现象时,基础将在不均匀冻胀作用下出现破坏现象。
31,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,32,地基与基础工程施工,项目7.1冬期地基基础施工,7.1.4地基处理冬期施工1.灰土与砂石地基1)冬期应避免大面积砂石换填施工,如果必须进行施工,应控制施工速度,保证每层砂石不出现冻结现象,可对填完的砂石层采取保温措施,或保证已出现冻结的砂石层表面不出现
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