市政公用工程二级建造师考点归纳-第三章 城市轨道交通工程
- 格式:pdf
- 大小:966.80 KB
- 文档页数:22
《市政公用工程管理与实务》考点城市轨道交通和隧道工程1.基坑变形现象:(1)墙体变形:①水平变形:基坑开挖较浅,未设支撑时均表现为墙顶位移最大,向基坑方向水平位移呈三角形分布。
②竖向变位: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。
(2)基坑底部的隆起:①正常隆起:弹性、塑性②非正常隆起(3)基表沉降:在地层软弱而且墙体的入土深度由不大于时墙体处显示较大的水平位移,墙体旁出现较大的地表沉降。
2.地铁及轨道工程常见围护结构的施工特点:(1)工字钢柱围护结构:①粘、砂性土和粒径<100mm 砂卵石地层②郊区距居民点较远③地铁出入口④临时施工竖井;(2)钢板桩围护结构:由于地铁施工基坑较深,为保证其垂直度且方便施工,并使其能封闭合拢,多采用屏蔽式构造;(3)钻孔灌注围护结构:对正反循环钻机,泥浆护壁成孔,噪声低,适于城区施工在地铁基坑和高层建筑深基坑施工;(4)SM 工法特点:是止水性好,构造简单,型钢插入深一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收。
3.地下连续墙工法的优点:①振动小噪声低②墙体刚度大,对周边地层扰动小③适用黏性土、无黏性土、卵砾石。
导墙是控制挖槽精度的主要构筑物,建于坚实的地基之上,承受水土压力和施工机械设备附加荷载,不等移位和变形。
泥浆的功能:①护壁功能:液柱压力平衡地下水土压力形成泥皮,维持稳定②携渣作用③冷却与润滑功能4.盖挖法施工的优点:①围护结构变形小,能够有效控制周围土体的变形和地表沉降,有利于保护临近建筑物和构筑物;②基坑底部土体稳定,隆起小,施工安全;③盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭,可增大施工空间和减低工程造价;④盖挖逆作法施工基坑暴露时间短,用于城市街区施工时,可尽快恢复路面。
5.塑流化改良控制:(1)土压平衡式盾构掘进时理想地层的土特性:①塑性变形好②流塑至软塑状③内摩擦小④渗透性低(2)改良材料必须具有:①流动性②易与被开挖土砂混合③不离析④无污染等特性。
第三章城市轨道交通工程2K313030 喷锚暗挖(矿山)法施工【考点】喷锚暗挖(矿山)法概述(★★)▌【考查情况】分值较低,频率较高▌【出题思路】客观题目形式为主,对比记忆概念▌思维导图▌一、衬砌结构▌二、喷锚暗挖法监控量测(1)基坑自身风险等级(2)监测项目(√——应测;○——选测)【考点】工作井、马头门施工技术(★★★)▌【考查情况】新增考点,出题概率高▌【出题思路】客观、主观题目均可考查,注重掌握施工流程与现场安全管理▌一、工作井施工技术【倒挂井壁法施工流程】测量放样→基坑开挖→锁口钢圈→开挖支撑→竖井落底→二衬施工(一)施工准备(1)地下管线、建(构)筑物调查,保护方案,施工保护监测。
(2)竖井井口防护应符合下列规定:1)应设置防雨棚、挡水墙(比周围地面高300mm以上)。
2)应设置安全护栏,护栏髙度不应小于1.2m (底部500mm封闭)。
3)周边应架设安全警示装置。
(必须设置围挡,出入管理制度)(二)锁口圈梁(1)埋深较大时,上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或“格栅钢架+喷射混凝土”等临时围护结构。
(2)开挖竖井:混凝土强度应达到设计强度的70%及以上。
(三)提升系统【有资质的单位安装、拆除;安全检验】(四)工作井垂直运输(1)空载、满载或超载试运行。
使用过程中每天应有专职人员检查一次,定期检测保养。
(2)电动葫芦:应设缓冲器,轨道两端设挡板。
(3)卷扬机:钢丝绳在卷筒上安全圈数不应少于3圈。
(4)提升钢丝:产品合格证;新绳悬挂前必须逐根试验;库存超过1年,使用前应进行检验。
(五)竖井开挖与支护(1)井口地面荷载;井口挡水墙;四周地面硬化;排水措施。
(2)对称、分层、分块开挖;随挖随支护;先周边、后中部。
(六)作业区安全防护(1)机具、运输车辆最外着力点与井边距离≥1.5m。
(2)井口2m范围内不得堆放材料。
(3)工作井内必须设安全梯或梯道,梯道应设扶手栏杆,梯道的宽度不应小于1.0m。
案例题——城市轨道交通工程三、城市轨道交通工程背景资料:某项目部承接一项直径为4.8m的隧道工程:起始里程为DK10+100,终点里程为DK10+868,环宽为1.2m,采用土压平衡盾构施工。
盾构隧道穿越地层主要为淤泥质黏土和粉砂土,项目施工过程中发生了以下事件:事件一:盾构始发时,发现洞口处地质情况与勘察报告不符,需改变加固形式,加固施工造成工期延误10天,增加费用30万。
事件二:盾构侧面下穿一座房屋后,由于项目部设定的盾构土仓压力过低,造成房屋最大沉降达到50mm。
穿越后房屋沉降继续发展,项目部采用二次注浆进行控制。
最终房屋出现裂缝。
维修费用为40万。
事件三:随着盾构逐渐进入全断面粉砂地层,出现掘进速度明显下降现象,并且刀盘扭矩和总推力逐渐增大,最终停止盾构推进。
经分析为粉砂流塑性过差引起,项目部对粉砂采取改良措施后继续推进,造成工期延误5天,费用增加25万元。
区间隧道贯通后计算出平均推进速度为8环/天。
问题:1.事件一、二、三中,项目部可索赔的工期和费用各是多少,说明理由。
『正确答案』事件一,项目部可以索赔工期10天,费用30万,因为勘察报告由发包方提供,发包方应对其准确性负责;事件二,40万费用,不可索赔,由于项目部设定的盾构土仓压力过低,这是该项目部施工不当造成,所以不能索赔;事件三,25万费用,不可索赔,因为粉砂流塑性过差是施工方的责任。
问题:2.事件二中二次注浆应采用什么浆液?『正确答案』可以采用化学浆液。
问题:3.事件三中采用何种材料可以改良粉砂的流塑性?『正确答案』一般使用的改良材料有矿物质(如膨润土泥浆)、界面活性剂系(如泡沫)、高吸水性树脂和水溶性高分子材料四类,可单独或组合使用。
问题:4.整个隧道掘进的完成时间是多少天(写出计算过程)?『正确答案』868—100=768m,768÷(1.2×8)=80天。
背景资料:某城市市区主要路段的地下两层结构工程,地下水位在坑底以下2.0m。
城市轨道交通工程地铁车站结构与施工方法地铁车站形式与结构组成1.地铁车站形式分类(1)按相对位置分为【高架车站、地面车站、地下车站】。
(2)按结构断面分为【矩形、拱形、圆形、其他】。
(3)按站台形式分为【岛式站台、侧式站台、岛、侧混合站台】。
2.地铁车站通常由【车站主体、出入口及通道(人)、通风道及地面通风亭(风)】等三大部分组成。
3.明挖法施工:(1)【明挖法施工流程是】:先从地表面向下开挖基坑至设计高程——从下而上建造主体结构——回填土并恢复路面。
(2)【明挖法施工方法优点】:具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低。
(3)【明挖法施工基坑】分为:敞口放坡基坑和有围护结构的基坑。
4.盖挖法施工(1)【盖挖法】是先盖后挖,先以结构顶板维持地面畅通在向下施工。
(2)【盖挖法施工的优点】:围护结构变形小、能够控制周围土体的变形和地表沉降、有利于保护邻近建筑物和构筑物、基坑底部土体稳定、隆起小、施工安全。
(3)【盖挖逆作法】可尽快恢复路面,对道路交通影响较小。
(4)【盖挖法存在的缺点】:混泥土结构的水平施工缝处理较为困难、盖挖逆作法时暗挖施工难度大、费用高。
(5)【盖挖法可分为】盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法。
目前城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。
(6)【盖挖顺作法流程】先作围护墙——中间支撑柱——上面顶板——从上往下挖土——从下往上作结构——恢复道路交通。
(7)【盖挖逆作法流程】先作围护墙——中间支撑柱——上面顶板——恢复上面交通——从上往下挖土——从上往下作结构。
5.喷锚暗挖法施工(1)喷锚暗挖法又称矿山法。
(2)适用于结构埋置较浅、地面结构物密集、交通运输繁忙、地下管线密集、对地面沉降要求严的地下构筑物施工。
(3)喷锚暗挖法分为:“新奥法”和“浅埋暗挖法”(4)“新奥法”是利用围岩的自承能力,要求初期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。
(5)“浅埋暗挖法”适用于软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点。
二级建造师市政知识点汇总市政工程是城市基础设施建设的重要组成部分,二级建造师市政专业的知识点涵盖了众多方面。
以下是对一些关键知识点的汇总。
一、城镇道路工程1、道路分类城镇道路按其在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等,分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。
快速路应中央分隔、全部控制出入且控制出入口间距及形式,以实现交通连续通行;主干路应连接城市各主要分区,以交通功能为主;次干路应与主干路结合组成干路网,以集散交通的功能为主,兼有服务功能;支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接,以解决局部地区交通,服务功能为主。
2、路面结构组成城镇道路路面由面层、基层和垫层组成。
面层应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,并且其表面还应具有良好的平整度和粗糙度。
常见的面层类型有沥青混凝土面层和水泥混凝土面层。
基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层下传的应力扩散到垫层或土基。
基层可分为柔性基层和半刚性基层。
垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用是改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力。
3、沥青路面结构组成及性能要求沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成。
面层的性能要求包括平整度、承载能力、温度稳定性、抗滑能力、透水性、噪声量。
基层的性能主要指标包括应满足强度、扩散荷载的能力以及水稳定性和抗冻性。
4、水泥混凝土路面构造水泥混凝土路面由垫层、基层以及面层组成。
在温度和湿度状况不良的城镇道路上,应设置垫层,以改善路面结构的使用性能。
基层应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度,抗变形能力强,坚实、平整、整体性好。
面层混凝土通常分为普通(素)混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土等。
5、不同形式挡土墙的结构特点重力式挡土墙依靠墙体自重抵挡土压力作用;衡重式挡土墙利用衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定;悬臂式挡土墙由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成,依靠墙踵板上的填土重量维持稳定;扶壁式挡土墙由墙面板、墙趾板、墙踵板和扶壁组成,主要依靠扶壁的悬臂作用和填土重量维持稳定。
2012年二级建造师市政工程管理与实务第三章城市轨道交通和隧道工程1.对于一级和二级基坑监测的项目还应包括()(05年一建考点)A 地上建筑物和周边管线B 基坑地部变形C 墙体竖向变位D 地表沉降答案:A解析:一级基坑定义:(1)重要工程或支护结构做主体结构的一部分;(2)开挖深度超10m;(3)与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑;(4)基坑范围内有历史、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑。
三级基坑:为开挖深度≤7m且周围环境无特别要求的基坑。
二级基坑:除一级、三级以外的属二级基坑。
因此对于一级和二级基坑监测的项目还应包括地上建筑物和周边管线的监测。
2.相邻的无支护基坑深浅不等时,一般采用( B )的开挖施工顺序。
(11年考题)A.先浅后深;B.先深后浅C.同时进行;D.交替进行答案:B3.结构材料可部分或全部回收利用的基坑围护结构有( )。
(11试题)A.地下连续墙;B.钢板桩C.钻孔灌注桩;D.深层搅拌桩;E.SMW挡土墙答案:BE4.地铁车站明挖基坑采用钻孔灌注桩围护结构时,围护施工常采用的成孔设备有()(09一级考点)A 水平钻机B 螺旋钻机----------------------------精品word文档值得下载值得拥有----------------------------------------------C 夯管机D 冲击式钻机E 正反循环钻机答案:B D E考点及延伸:基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类;内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统;外拉锚有拉锚和土锚两种型式。
支撑结构挡土的应力传递路径是围护墙→围檩(冠梁)→支撑,在地质条件较好的有锚固力的地层中,基坑支撑可采用土锚和拉锚。
在深基坑的施工支护结构中,常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类。
深基坑坑底稳定的处理方法可采用加深围护结构入土深度、坑底土体注浆加固、坑内井点降水等措施。
2018二级建造师《市政工程》教材讲义:城市轨道交通工
程
城市轨道交通工程
1、18字方针:短小之人勤快到前面抢盐(强严)
管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测
2、盾构优点:6条:
3条别人不影响它,1条它不影响别人,机械化程度高,越复杂越经济析:(1)穿河不影响它
(2)气候不影响它
(3)覆土不影响它
(4)它不影响地面、周边
(5)机械化程度高,人工少,易管理
(6)越深越复杂,相对而言越有利
3、盾构缺点:5条
不行:浅、劳保要求、小曲线、防水、地陷
(1)太浅不行
(2)劳动保护环境不好
(3)急曲线小半径不行
(4)防水不太好
(5)地陷不能有效避免
4、高架桥设置P95:光声波振遮光、噪声、防止电磁波干扰、降低振动
5、泥浆性能:黏密含P:黏度、相对密度、含砂率、pH
注意:盾构泥浆,多一个过滤特性
6、基坑变形,男人刚性三角裤,女人柔性凸出
刚性三角变形,柔性是中间凸出来。
专题三:城市轨道交通工程一、考情分析以地铁车站施工为主,考查的重点不再局限于明挖法,增加了喷锚暗挖法和盾构法的相关内容考查。
明挖基坑是市政工程中最常见的方法,贯穿于道路、桥梁、轨道交通、水池、管道等多个专业,重点考查内容为各种围护结构、支撑结构的选用,工程降水截水,基坑监测。
喷锚暗挖法施工中以各种隧道内加固支护技术为重点学习内容,例如小导管注浆加固和管棚超前支护,此部分内容已在一建市政考试中有所体现。
本模块知识点较多较杂,可结合施工工艺流程理解相关技术要点,考查技术要点的同时还会结合现场管理、安全管理、环境保护等内容进行考查。
二、相关知识点【知识点一】深基坑支护结构与变形控制围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。
支撑结构是为了减小围护结构的变形,控制墙体的弯矩;分为内撑和外锚两种。
图3-1 支护结构一、深基坑围护结构类型(一)工字钢桩围护结构(型钢桩)适用于黏性土、砂性土和粒径不大于100mm 的砂卵石地层。
当地下水位较高时,必须配合人工降水措施。
打桩时,施工噪声一般都在100dB以上这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。
作为基坑围护结构主体的工字钢,一般采用I50号、I55号和I60号大型工字钢。
图3-2 常用型钢种类(a)角钢;(b)工字钢;(c)槽钢;(d)H型钢图3-3 工字钢桩围护结构(二)钢板桩围护结构钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,可重复使用,在地下水位较高的基坑中采用较多。
钢板桩常用断面形式,多为“U”形或“Z”形。
我国地下铁道施工中多用“U”形钢板桩,其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同。
图3-4 钢板桩围护结构(三)钻孔灌注桩围护结构地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。
钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用,止水帷幕一般采用深层搅拌桩。
如果基坑上部受环境条件限制时,也可采用高压旋喷桩止水帷幕。
城市轨道交通车站的基本形式与要求大致可归纳为以下几点:一、城市轨道交通车站的站台形式可采用岛式、侧式和岛、侧混合的形式,通常地铁车站多采用岛式。
二、站台最小宽度三、城市轨道交通车站一般由站厅、站台厅、行车道、出入口、通道或天桥、通风道,以及设备、管理用房等部分组成。
四、车站形式必须满足的基本要求客流需求、乘候安全、疏导迅速、环境舒适、布置紧凑,便于管理。
五、车站通道通过能力应满足的要求车站的楼梯、检票口、出入口通道三者的通过能力应满足超高峰小时设计客流的需要,并应满足在发生事故灾害时,能在6min内将一列车乘客、站台上候车人员及车站工作人员全部撤离站台的要求。
应确保下车乘客到就近通道或楼梯口的最大距离不超过50m.九、车站出入口的数量要求车站出入口的数量,应根据客运需要与疏散要求设置,浅埋车站不宜少于四个出入口。
当分期修建时,初期不得少于2个。
十一、城市轨道交通车站结构形式分类分为矩形、圆形及马蹄形三大类。
十二、联络通道设置要求当有几条城市轨道交通线路交汇时,上、下层车站之间应设置人员通行的联络通道,有条件的应设置相应的电动扶梯便于人员的换乘。
了解地铁区间隧道的特征一、地铁区间隧道断面形状分类二、地铁区间隧道中心线线型要求区间隧道由直线和曲线组成,其中曲线包括圆曲线和缓和曲线两种形式。
平面的最小曲线半径应符合表2K313042的规定:最小曲线半径表2K313042线路一般情况(m)困难情况(m)正线300250辅助线(联络线、出入线)200150车场线11080超高值应在缓和曲线和曲线内递减顺接;无缓和曲线时,应在直线段递减顺接;超高顺坡率不宜大于2‰,困难地段不应大于3‰。
三、防杂散电流腐蚀的要求四、城市轨道交通线路要求城市轨道交通线路均为右侧行车的双线线路,采用1435㎜标准轨距,正线及辅助线均采用50㎏/m及以上的钢轨,钢轨接头采用对接形式。
八、区间隧道结构防水要求不得有线流和漏泥砂,当有少量漏水点时,每昼夜的漏水量不得大于0.5L/㎡.变形缝、施工缝、穿墙管等特殊部位应采取加强措施。
选择题——2K313000 城市轨道交通工程2K313000 城市轨道交通工程2K313010 城市轨道交通工程结构与施工方法一、单选题【例题】城市轨道交通地面站台形式不包括()。
A.岛式站台B.侧式站台C.岛、侧混合式站台D.中心站台『正确答案』D『答案解析』本题考查的是地铁车站形式与结构组成。
城市轨道交通地面站台形式包括岛式站台,侧式站台,岛、侧混合站台。
参见教材P71。
【例题】与基坑明挖法相比,盖挖法施工最显著的优点是()。
A.施工成本较低B.出土速度快C.围护变形小D.可尽快恢复交通『正确答案』D『答案解析』本题考查的是地铁车站施工方法与适用条件。
(1)围护结构变形小,能够有效控制周围土体的变形和地表沉降,有利于保护邻近建筑物和构筑物;(2)施工受外界气候影响小,基坑底部土体稳定,隆起小,施工安全,(3)盖挖逆作法用于城市街区施工时,可尽快恢复路面,对道路交通影响较小。
参见教材P73。
【例题】下列关于盖挖逆作法说法错误的是()。
A.施工过程中需要设置临时支撑B.自上而下完成土方开挖和施工C.城市中施工多采用盖挖逆作法D.对道路交通影响小『正确答案』A『答案解析』本题考查的是地铁车站施工方法与选择条件。
盖挖逆作法施工时,先施做车站周边围护结构和结构主体桩柱,然后将结构盖板置于围护桩(墙)、柱(钢管柱或混凝土柱)上,自上而下完成土方开挖和边墙、中板及底板衬砌的施工。
盖挖逆作法是在明挖内支撑基坑基础上发展起来的,施工过程中不需设置临时支撑,而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩(墙)的支撑作用。
参见教材P74。
【例题】在软土地层修建地铁车站,需要尽快修复上部路面交通时,车站基坑施工方法宜选择()。
A.明挖法B.盖挖法C.盾构法D.浅埋暗挖法『正确答案』B『答案解析』本题考查的是地铁车站施工方法与适用条件。
盖挖逆作法是基坑开挖一段后先浇筑顶板,在顶板的保护下,自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。
第三章:城市轨道交通工程一、地铁车站按站台形式分类1.岛式站台(常用):站台位于上、下行线路之间;站台利用率高;2.侧式站台:站台位于上、下行线路两侧;3.岛、侧混合站台(共线车站):岛式站台及侧式站台同设在一个车站内。
二、地铁车站形式分类(按结构横断面分)1.矩形:明挖法(浅埋)、盖挖法。
2.拱形:明挖法(深埋)、矿山法、新奥法、浅埋暗挖法。
3.圆形:盾构法二、明挖法施工【诸多优点,缺点一个】:1、优点:施工作业面多,速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等2、缺点:对地面交通和环境影响大。
3、分类(1)敞口放坡基坑(2)有支护结构基抗(即:要么放坡、要么支护)4、基抗支护结构的安全等级(从“破坏后果”角度评价)支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响:一级:很严重;二级:严重;三级:不严复。
5、基坑支护结构的适用条件:(1)“一级”仅可用于支挡式结构,其中:悬臂式结构:用于较浅基坑拉锚式结构、支撑式结构:用于较深基坑;双排桩:最强(2)放坡仅可用于“三级”(3)其余(土钉墙、重力式水泥土墙)可用于二级、三级三、盖挖法施工(施工顺序及特点,盖挖顺做、盖挖逆做)1、区分盖挖顺做、盖挖逆做法。
2.盖挖法优点3.盖挖法缺点(1)盖挖法施工时,混凝土结构的水平施工缝处理较为困难,特别是逆作或半逆作法施工;(2)盖挖逆作法施工时,暗挖施工难度大、费用高。
四、喷锚暗挖法1.矿山法、新奥法、浅埋暗挖法的区别(1)矿山法不考虑围岩自承能力→强力支护(钢木支撑),钢木支撑将来被替换,工效低;对监测要求没新奥法高。
(2)新奥法基于围岩自承能力→支护与围岩一起撑,支护体系具有一定的柔性(喷速凝混凝土→打锚杆(其作为永久性的初期支护));重监测。
(3)浅埋暗挖法超前预支护(∵围岩弱,基本不考虑其自承能力,但要足以进行超前预支护作业)→新奥法。
2.浅埋暗挖法的十八字方针管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。
3.浅埋暗挖法的适用条件(1)不允许带水作业;(2)开挖面具有一定的自立性和稳定性(应足以进行必要的初期支护作业——对开挖面前方地层的预加固和预处理,视为浅埋暗挖法的必要前提)。
五、盾构法施工1.应用:盾构用来开挖土砂类围岩2.组成:切口环、支撑环、盾尾3.盾构机分类4.盾构掘进的开挖控制【密闭式盾构】土压式盾构:主控——土压、塑流化改良;辅控——排土量、盾构参数泥水式盾构:主控——泥水压、泥浆性能;辅控——排土量5.盾构法施工存在的问题隧道曲线半径过小时施工困难;覆土太浅,陆地施工困难,水下不安全(要求覆土深度≥6m);六、明挖基坑施工(☆案例题重要考点)(一)管线调查与保护(所有影响到地下的工程通用)1.查阅管线资料;2.向建设单位、管线产权单位、管理单位查询;3.必要时参加建设单位组织相关单位的调查配合会;4.在相关单位的现场监督下进行坑探;5.对管线进行拆改保护(方法:拆迁、改移、悬吊加固);6.将管线的位置和高程标在施工图纸上;7.在现场管线位置做好标志;8.现场专人检查、监督;9.监控量测,及时反馈指导施工;10.编制应急预案。
(二)敞口放坡基坑1.适用:地面空旷+ 基坑深度不大+地质较好。
2.分类:边坡面不加支护基坑、锚喷护坡基坑。
3.放坡基坑稳定措施(1)坡顶卸载禁止在基坑边坡坡顶较近范围内堆放土方和其他材料,停放或行驶较大的施工机具。
(2)边坡①坡度:严格按设计坡度进行边坡开挖,边坡随挖随刷,不得超挖,不得挖反坡。
②护坡:A、坡面叠放砂包或土袋;B、抹水泥砂浆护面、挂金属网喷浆或混凝土、锚杆喷射混凝土护面;C、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。
(3)坡脚压重:坡脚叠放砂包或土袋。
(4)基坑降排水(保持基底和边坡干燥)。
(5)加强监测:严密监测坡顶位移、边坡稳定性。
(6)缩短基坑暴露时间(三)支护结构基坑适用:场地限制不能放坡(如市区);基坑很深,地质条件差,地下水位高。
基坑支护结构=支撑结构+围护结构基坑支护结构传力路径:土压力和水压力→板(桩)墙→围檩(冠梁)→支撑。
1.围护结构(1)围护结构体系包括:①板(桩)墙、②围檩(冠梁)、③附属构件。
(2)深基坑围护结构类型1.SMW桩(型钢水泥土搅拌墙)利用搅拌设备就地切削土体→注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙→的墙中插入型钢→型钢可部分回收2.地下连续墙1)适用:可适用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏性土、无黏性土、卵砾石等各种地层均能高效成槽。
2)地下连续墙施工工艺:3)导墙导墙是控制挖槽精度的主要构筑物,导墙结构应建于坚实的地基之上,其主要作用:①挡土、②基准作用、③承重、④存蓄泥浆4)接头1.地下连续墙宜采用圆形锁口管接头,波纹管接头、楔形接头、工字钢接头或混凝土预制接头等柔性接头2.当地下连续墙作为主体地下结构外墙,且需要形成整体墙体时,宜采用刚性接头;刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等。
(二)支撑结构(1)内支撑:钢支撑(型钢撑、钢管撑)、钢筋混凝土支撑、钢或钢筋混凝土混合支撑。
(2)外拉锚:土锚、拉锚。
(3)两类内支撑体系的形式和特点①现浇钢筋混凝土——混凝土结硬后刚度大,变形小,强度的安全、可靠性强,施工方便。
但支撑浇制和养护时间长,围护结构处于无支撑的暴露状态的时间长;施工工期长,拆除困难,爆破拆除对周围环境有影响。
②钢结构——装、拆除施工方便,可周转使用,支撑中可加预应力,可调整轴力而有效控制围护墙变形;施工工艺要求较高,如节点和支撑结构处理不当,或施工支撑不及时、不准确,会造成失稳。
(四)基坑变形1.基坑变形(1)围护墙体水平变形:①浅+无支撑;墙顶位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。
②深+刚性墙;③深+柔性墙+设支撑。
(2)围护墙体竖向变位:上移或下沉。
(3)基坑底部隆起:土水压力+围护结构→降水+加深+加固+底板;通过监测立柱变形来反映坑底土体隆起的情况。
(4)基坑周围地层移动(包括地表沉降):主要由围护墙体水平变形和基坑底部隆起引起。
2.控制基坑变形的主要方法:①围护结构:增加刚度、深度;②支撑结构:增加刚度;③加固基坑内被动区土体;④减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间;⑤调整降水井布置。
3、坑底稳定控制:保证深基坑坑底稳定的方法:1.坑内井点降水、2.加深围护结构入土深度3.坑底土体加固4.适时施作底板结构(五)异常情况立即停止挖土(1)对于支护结构基坑:围护结构变形、围护结构渗漏、围护结构异响;支护结构内力突增;(2)对于放坡开挖基坑:边坡失稳;(3)对于所有基坑:基底异常。
(六)地基加固处理方法1. 基坑地基加固的目的(1)基坑外加固的目的【技巧】坑外汁水(→止水)煮鸭(→减小主动土压力)。
(2)基坑内加固的目的:提高土体的强度和土体的侧向抗力,减少围护结构位移,保护基坑周边建筑物及地下管线,防止坑底土体隆起破坏,防止坑底土体渗流破坏,弥补围护墙体插入深度不足【技巧】土体:强度↑、侧向抗力↑、防隆起、防渗流;围护结构:位移↓、弥补深度不足;周边建(构)筑物、地下管线:保护。
2.基坑内被动区土体加固形式:①墩式加固:土体加固布置在基坑周边阳角位置或跨中区域②抽条加固:长条形基坑③裙边加固:基坑面积较大④格栅式加固:地铁车站的端头井⑤满堂加固:环境保护要求高、或为了封闭地下水。
3.换填材料加固处理法适用于较浅基坑。
4.水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结适用于深基坑。
(三)基坑内固常用的方法:(1)注浆法①注浆工艺渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、电动化学注浆。
注浆材料:常用水泥浆②注浆加固区检验:静力触探法。
(2)深层搅拌法①主要步骤②优点:加固效果好。
③缺点:上方施工高度要求高。
(3)高压喷射注浆法①高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、黏性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。
但对于硬黏性土,含有较多的块石或大量植物根茎的地基【存在局部障碍】,因喷射流可能受到阻挡或削弱,冲击破碎力急剧下降,切削范围小或影响处理效果。
对于含有过多有机质的土层,其处理效果取决于固结体的化学稳定性。
②高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(固结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)等三种基本形状,它们均可用下列方法实现:1)单管法:喷射高压水泥浆液一种介质;有效处理长度最短。
(浆)2)双管法:喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质;有效处理长度居中。
(浆气)3)三管法:喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质;有效处理长度最长。
(浆气水)③高压喷射注浆基本工序钻机就位→钻孔→置入注浆管→高压喷射注浆→拔出注浆管。
④在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时,应查明原因并及时采取措施。
(七)地基验槽参加单位:建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、监理单位。
不符合要求地基的处理:由设计或勘察单位提出地基处理意见。
(八)基坑监测方法【重点】1、建构筑物监测内容:1.外部观测:水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测等(肉眼可见)2.内部观测:混凝土应力、钢筋应力、土压力、温度等2、监控项目:基坑、隧道工程的自身风险等级:(1)基坑工程:①一级:设计深度≥20m②10m≤设计深度<20m③设计深度<10m①一级:超浅埋隧道,超大断面隧道②二级:浅埋隧道,近距离并行或交叠的隧道;盾构始发与接收区段;大断面隧道③深埋隧道;一般断面隧道(2)明挖法和盖挖法基坑支护结构和周围岩土体监测项目①支护桩(墙)、边坡顶部水平位移②支护桩(墙)、边坡顶部竖向位移③支撑轴力④锚杆拉力⑤地表沉降⑥竖井井壁支护结构净空收敛⑦地下水位(3)矿山法隧道支护结构和周围岩土体监测项目①初期支护结构拱顶下沉②初期支护结构净空收敛③地表沉降④地下水位2、基坑监测方法水准仪、铟钢尺:地表沉降(基坑项目、隧道项目)、地下管线沉降(基坑项目、隧道项目)、建筑物沉降(基坑项目、隧道项目)、围护桩顶垂直位移(基坑项目)、拱顶下沉(隧道项目)全站仪、反射片:建筑物倾斜(基坑项目、隧道项目)测斜管、测斜仪:围护桩水平位移(基坑项目)、土体水平位移(基坑项目)水位孔、水位计:地下水位(基坑项目)钢筋计、频率接收仪:支撑轴力(基坑项目)轴力计、频率接收仪:锚固力(基坑项目)观测:地表、建筑物、支护结构裂缝(基坑项目)、隧道内观测(隧道项目)收敛计:净空收敛(位移)(隧道项目)压力盒:围岩压力(隧道项目)位移计:岩体垂直、水平位移(隧道项目)应变计、应力计、测缝计:衬砌应力应变(隧道项目)【技巧】(1)基坑监测项目中,B类项目:土体水平位移;地下水位;地表、建筑物、支护结构裂缝。