二级建造师城市桥涵工程讲义

2k312000城市桥涵工程
2k312010城市桥梁工程基坑施工技术
2k312011掌握明挖基坑施工技术要求
一、    无支护基坑
（一）    适用条件
（二）    坑壁形式
（三）    注意事项
坑缘边应留有护道，距坑缘不小于1.0米，在垂直坑缘还应适当增宽，堆置弃土高度不超过1.5米。
二、    有支护基坑
（一）    适用情况
（二）    基坑围护结构
三、    基坑变形情况
基坑开挖的过程是基坑开挖面上卸荷的过程，由于卸荷而引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引起围护墙在两侧压力差的作用下而产生水平向位移和因此而产生的墙外侧土体的位移。可以认为，基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移。
（1）墙体变形（2）基坑底部的隆起（3）地表沉降

　　（1)墙体的变形
　　①墙体水平变形
　　当基坑开挖较浅，还未设支撑时，不论对刚性墙体(如混凝土搅拌桩墙、旋喷桩桩墙等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下连续墙等)，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，三角形分布。随着基坑开挖深度的增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内突出。
　　②墙体竖向变位
　　墙体竖向变位量测往往被忽视，事实上由于基坑开挖土体自重应力的释放，致使墙体有所上升，墙体的上升移动给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害。特别是对于饱和的极为软弱的地层中的基坑工程，更是如此。
　　（2)基坑底部的隆起
　　在开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高。当开挖达到一定深度且基坑较宽时，出现塑性隆起，隆起量也逐转变为两边大中间小的形式，但对于较窄的基坑或长条形基坑，仍是中间大，两边小分布。
　　（3)地表沉降
　　在地层软弱而且墙体的人土深度又不大时，墙底处显示较大的水平位移，墙体旁出现较大的地表沉降。在有较大的人土深度或墙底人土在刚性较大的地层内，墙体的变位类同于梁的变位，此时地表沉降的最大值不是在墙旁，而是位于离墙一定距离的位置上。
　练习1、基坑开挖后，未加设支撑时，围护结构表现为( )最大，向基坑方向水平位移呈三角形分布。
　　A侧向位移　　B 水平位移　　C墙顶位移　　D地表沉降
　　答案：C
2、基坑开挖的过程是基坑开挖面上卸载的过程，由于卸载而引起坑底土体产生以 (    )为主的位移，同时也引起围护墙两侧产生压力差作用，导致水平向位移和因此而产生的墙体外侧土体位移。
    A向上    B向下   C向坑内    D向坑外
答案：A
四、网喷混凝土加固基坑壁施工
（一）网喷混凝土加固基坑壁施工的一般要求如下：
    ①基坑开挖深度小于10m的较完整风花基岩，可直接喷射素混凝土。喷射前应定距埋设钢筋，以露出岩面的长度作为喷射厚度的标志。
②锚杆挂网喷射混凝土支护、开挖基坑时，各层锚杆要求进入稳定层的长度和间距、钢筋直径或钢绞线束数，应符合设计要求。
　　③应按设计要求逐层开挖，逐层加固。
　　④坑壁上有明显出水点处，应设置导管排水。
　　⑤喷射完成后，检查混凝土的平均厚度和强度，其值均不得小于设计要求。锚杆的平均抗拔力不小于设计值，最小抗拔力不小于设计值的90％。混凝土喷射表面应平顺，钢筋和锚杆不外露。
（二）喷射混凝土
① 原材料
水泥：优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可用矿渣或火山灰水泥，强度等级不应低于32.5＃（硅酸盐水泥的早期强度高，收缩性小，同时与速凝剂有较好的相容性）
砂：应采用坚硬耐久的中、粗砂
骨料：应采用坚硬耐久的卵、碎石，粒径不宜大于15mm
外加剂：符合质量要求
喷射混凝土性能要求：满足设计要求，速凝剂要与水泥做相容性试验和水泥净浆凝结试验。初凝不大于5min，终凝不大于10min。
需外掺料时，掺料应由实验确定，保证加了掺料的混凝土性能满足设计要求。
用水符合规范规定。
② 机具
喷射混凝土机：干喷法和湿喷法都应符合规范规定。
湿法的效果明显优于干法。工艺和设备的选择，由施工条件确定。
空压机：满足喷射机工作风压和耗风量的要求。单台大于等于9立方米/分钟。
压风：进入喷射机前，必须进行油水分离。
搅拌机械：混合料宜采用强制式搅拌机。
输料管：能承受0.8Mpa压力，并有良好耐磨性。
③混合料配比。
干法：水泥：砂石宜为1：4~1：4.5，水灰比宜为0.4~0.45
湿法：水泥：砂石宜为1：3.5~1：4，水灰比宜为0.42~0.5，砂率宜为50%~60%
速凝剂由实验确定
拌合要求应满足规范规定
混合料运输和存放过程中应防雨、防水、防混入大集料；装入喷射机前应过筛。
干混合料，无速凝剂时，存放时间不应超过2h,掺入后，存放时间不超20min。
湿法混合料拌制后，坍落度宜在8―12cm范围内。
④喷射作业
气温要求：低于5℃时，不应进行喷射作业。
喷射作业应分段、分片，自上而下依次进行。
分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
喷射与开挖循环作业时，混凝土终凝到下一循环放炮的时间间隔不应小于3h。
喷射机司机和喷射生的操作应遵守规范规定。
⑤钢筋网喷射混凝土
钢筋应事先除锈。
按设计要求开挖工作面，钢筋网宜在壁面喷射一层混凝土后铺设，以利钢筋与壁面间保持30mm间隙。
钢筋网应牢固连接在锚杆或锚定装置上，钢筋与坡面的间隙宜大于20mm；钢筋网与土钉间以具有一定直径的压筋连结牢固，喷射混凝土时钢筋不得晃动。
开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调整喷射角，以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性。
喷射过程中，应及时清除脱落在钢筋网上的混凝土。
⑥喷射混凝土的养护
混凝土终凝2h后，应喷水养护；一般工程，养护不少于7d，重要工程，养护不少于14d。
气温低于5℃，不得喷水养护。
普通硅酸盐水泥配制的混凝土强度低于设计强度的30％时，以及矿渣水泥配制的混凝土强度低于设计强度的40％时，不得受冻。
   
练习题：1、用网喷混凝土加固基坑壁施工时，应优先选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣或火山灰硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于（    ）MPa.（05年题目）
    A.42.5     B.27.5    C.32.5    D.35.5
答案：C
2、网喷混凝土加固基坑壁的施工要求正确的是（）
A  应按设计要求全部开挖，整体加固
B  坑壁上有明显出水点处，应设置导管排水
C  喷射完成后，检查混凝土的平均厚度和强度，其值均不得小于设计要求。锚杆的平均抗拔力不小于设计值。
D  应按设计要求逐层开挖，逐层加固
E  钢筋和锚杆外露
答案：B C D
解析：如基坑全部开挖后整体加固，易发生坑壁塌方、失稳；钢筋和锚杆外露将使钢筋和锚杆发生锈蚀。
3、网喷混凝土加固基坑壁喷射完成后，应检查混凝土的平均厚度和强度，其值均不得小于设计要求，锚杆的平均抗拔力不小于设计值，最小抗拔力不小于设计值的(  )％。
A  75    B  80     C  85    D  90
答案:D