大家好,我這里想咨詢一下,水利工程計(jì)算填挖方時(shí),填方的計(jì)算時(shí)清基部分是否進(jìn)去填方計(jì)算?
- 教育綜合
- 2024-03-18 12:59:55
怎樣計(jì)算土方回填的工程量?
1.計(jì)算規(guī)則:建筑場(chǎng)地原土碾壓以平方米計(jì)算,填土碾壓按填土厚度以立方米計(jì)算。
(1)室內(nèi)回填:按主墻(厚度在120mm以上的墻)之間的凈面積乘以回填土厚度計(jì)算,不扣除間隔墻。
(2)基礎(chǔ)回填:按挖方工程量減去自然地坪以下埋設(shè)基礎(chǔ)體積(包括基礎(chǔ)墊層及其他構(gòu)筑物)計(jì)算。
2.有關(guān)說明
(1)填土碾壓每層填土(松散)厚度:羊角碾和內(nèi)燃?jí)郝窓C(jī)不大于300mm;振動(dòng)壓路機(jī)不大于500mm。
2)土方體積:均以挖掘前的天然密實(shí)體積為準(zhǔn)計(jì)算。
3)機(jī)械挖(填)土方,單位工程量小于2000m3時(shí),定額乘以系數(shù)1.1。
(4)溝槽、基坑回填砂、石、天然三合土工程量按尺寸以立方米計(jì)算,扣除管道、基礎(chǔ)、墊層等所占體積。
土方挖填方量的計(jì)算公式是什么?
道路平整場(chǎng)地及輾壓工程量,按下列規(guī)定計(jì)算:
1、人工平整場(chǎng)地是指建筑場(chǎng)地在±30cm以內(nèi)挖、填土方及找平。挖、填土,厚度超過±30cm以外時(shí),按場(chǎng)地土方平衡豎向布置圖另行計(jì)算。
2、平整場(chǎng)地工程量按建筑物外墻外邊線每邊各加2m,以平方米計(jì)算。
3、建筑場(chǎng)地原土輾壓以平方米計(jì)算,填土輾壓按圖示填土厚度以立方米計(jì)算。
判斷關(guān)鍵依據(jù):看挖的高度以及填的深度是否超過(>;h或=)300mm。
總計(jì)算為:S=(a+2+2) ×(b+2+2)=a×b+4×(a+b)+16。
土石方的基準(zhǔn)特征
基準(zhǔn)特征零件建模的參照特征,其主要用途是輔助3D特征的創(chuàng)建,可作為特征截面繪制的參照面、模型定位的參照面和控制點(diǎn)、裝配用參照面等。
此外基準(zhǔn)特征(如坐標(biāo)系)還可用于計(jì)算零件的質(zhì)量屬性,提供制造的操作路徑等。
基準(zhǔn)特征包括:基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)曲線、坐標(biāo)系等。
農(nóng)田水利中塘壩清淤如何算土方量?
土方量計(jì)算方法
土方量的計(jì)算是建筑工程施工的一個(gè)重要步驟。工程施工前的設(shè)計(jì)階段必須對(duì)土石方量進(jìn)行預(yù)算,它直接關(guān)系到工程的費(fèi)用概算及方案選優(yōu)。在現(xiàn)實(shí)中的一些工程項(xiàng)目中,因土方量計(jì)算的精確性而產(chǎn)生的糾紛也是經(jīng)常遇到的。如何利用測(cè)量單位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的地形數(shù)據(jù)或原有的數(shù)字地形數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的計(jì)算出土方量就成了人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。比較經(jīng)常的幾種計(jì)算土方量的方法有:方格網(wǎng)法、等高線法、斷面法、DTM法、區(qū)域土方量平衡法和平均高程法等。
1、斷面法
當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜起伏變化較大,或地狹長(zhǎng)、挖填深度較大且不規(guī)則的地段,宜選擇橫斷面法進(jìn)行土方量計(jì)算。
上圖為一渠道的測(cè)量圖形,利用橫斷面法進(jìn)行計(jì)算土方量時(shí),可根據(jù)渠LL,按一定的長(zhǎng)度L設(shè)橫斷面A1、A2、A3……Ai等。
斷面法的表達(dá)式為
(1)
在(1)式中,Ai-1,Ai分別為第i單元渠段起終斷面的填(或挖)方面積;Li為渠段長(zhǎng);Vi為填(或挖)方體積。
土石方量精度與間距L的長(zhǎng)度有關(guān),L越小,精度就越高。但是這種方法計(jì)算量大,尤其是
在范圍較大、精度要求高的情況下更為明顯;若是為了減少計(jì)算量而加大斷面間隔,就會(huì)降低計(jì)算結(jié)果的精度;所以斷面法存在著計(jì)算精度和計(jì)算速度的矛盾。
2、方格網(wǎng)法計(jì)算
對(duì)于大面積的土石方估算以及一些地形起伏較小、坡度變化平緩的場(chǎng)地適宜用格網(wǎng)法。這種方法是將場(chǎng)地劃分成若干個(gè)正方形格網(wǎng),然后計(jì)算每個(gè)四棱柱的體積,從而將所有四棱柱的體積匯總得到總的土方量。在傳統(tǒng)的方格網(wǎng)計(jì)算中,土方量的計(jì)算精度不高。現(xiàn)在我們引入一種新的高程內(nèi)插的方法,即楊赤中濾波推估法。
2.1楊赤中推估
楊赤中濾波與推估法就是在復(fù)合變量理論的基礎(chǔ)上,對(duì)已知離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二項(xiàng)式加權(quán)游動(dòng)平均,然后在濾波的基礎(chǔ)上,建立隨即特征函數(shù)和估值協(xié)方差函數(shù),對(duì)待估點(diǎn)的屬性值(如高程等)進(jìn)行推估。
2.2待估點(diǎn)高程值的計(jì)算
首先繪方格網(wǎng),然后根據(jù)一定范圍內(nèi)的各高程觀測(cè)值推估方格中心O的高程值H0。繪制方格時(shí)要根據(jù)場(chǎng)地范圍繪制。
由離散高程點(diǎn)計(jì)算待估點(diǎn)高程為(2)
其中,為參加估值計(jì)算的各離散點(diǎn)高程觀測(cè)值,為各點(diǎn)估值系數(shù)。而后進(jìn)一步求得最優(yōu)估值系數(shù),進(jìn)而得到最優(yōu)的高程估值。
2.3挖(填)土方量區(qū)域面積的計(jì)算
如果,土方量計(jì)算的面積為不規(guī)則邊界的多邊形。那么在面積進(jìn)行計(jì)算時(shí),先對(duì)判斷方格網(wǎng)中心點(diǎn)是否在多邊形內(nèi),如果在,那么就要計(jì)算該格網(wǎng)的面積,否則可以將該格網(wǎng)面積略去。
如圖3所示,首先對(duì)格網(wǎng)中心點(diǎn)P進(jìn)行判斷,可以采用垂線法,即過P(X0,Y0)點(diǎn)作平行于y軸向下的射線
設(shè)多邊形任意一邊的端點(diǎn)為,令
(1)當(dāng)δ<0時(shí),若y>,則射線與該邊有交點(diǎn),否則無交點(diǎn),若y=,則知P在多邊形上。
(2)當(dāng)δ=0時(shí),若x=xi,則當(dāng)y>yi時(shí),二者有交點(diǎn)( xi,yi),當(dāng)y yi時(shí),說明P在多邊形上。若x=x(i+1),方法同上。 (3)當(dāng)δ>0時(shí),不予考慮。 對(duì)多邊形各邊進(jìn)行上述判斷,并統(tǒng)計(jì)其交點(diǎn)個(gè)數(shù)m,當(dāng)m為奇數(shù)時(shí),則P在多邊形內(nèi)部,否則P不在多邊形內(nèi)部。 即=(3) ij表示第i行j列的小方格網(wǎng),a,b為格網(wǎng)的邊長(zhǎng),最后匯總土方量。 表1楊赤中法與其它方法內(nèi)插精度比較 3、DTM法(不規(guī)則三角網(wǎng)法) 不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)是數(shù)字地面模型DTM表現(xiàn)形式之一,該法利用實(shí)測(cè)地形碎部點(diǎn)、特征點(diǎn)進(jìn)行三角構(gòu)網(wǎng),對(duì)計(jì)算區(qū)域按三棱柱法計(jì)算土方。 成不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu)。相對(duì)于規(guī)則格網(wǎng),不規(guī)則三角網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn): 三角網(wǎng)中的點(diǎn)和線的分布密度和結(jié)構(gòu)完全可以與地表的特征相協(xié)調(diào),直接利用原始資料作為網(wǎng)格結(jié)點(diǎn);不改變?cè)紨?shù)據(jù)和精度;能夠插入地性線以保存原有關(guān)鍵的地形特征,以及能很好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形,從而將地表的特征表現(xiàn)得淋漓盡致等。因此在利用T1N算出的土方量時(shí)就大大提高了計(jì)算的精度。 對(duì)于不規(guī)則三角網(wǎng)的構(gòu)建在這里采用兩級(jí)建網(wǎng)方式。 第一步,進(jìn)行包括地形特征點(diǎn)在內(nèi)的散點(diǎn)的初級(jí)構(gòu)網(wǎng)。 算法。在此僅簡(jiǎn)單介紹一下邊擴(kuò)展法。 所謂邊擴(kuò)展法,就是指先從點(diǎn)集中選擇一點(diǎn)作為起始三角形的一個(gè)端點(diǎn),然后找離它距離最近的點(diǎn)連成一個(gè)邊,以該邊為基礎(chǔ),遵循角度最大原則或距離最小原則找到第三個(gè)點(diǎn),形成初始三角形。由起始三角形的三邊依次往外擴(kuò)展,并進(jìn)行是否重復(fù)的檢測(cè),最后將點(diǎn)集內(nèi)所有的離散點(diǎn)構(gòu)成三角網(wǎng),直到所有建立的三角形的邊都擴(kuò)展過為止。在生成三角網(wǎng)后調(diào)用局部?jī)?yōu)化算法,使之最優(yōu)。 第二步,根據(jù)地形特征信息對(duì)初級(jí)三角網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)形調(diào)整。這樣可使得建模流程思路清晰,易于實(shí)現(xiàn)。 ?、诺匦跃€的特點(diǎn)及處理方法 所謂地性線就是指能充分表達(dá)地形形狀的特征線地性線不應(yīng)該通過TIN中的任何一個(gè)三角形的內(nèi)部,否則三角形就會(huì)“進(jìn)入”或“懸空”于地面,與實(shí)際地形不符,產(chǎn)生的數(shù)字地面模型(DTM)有錯(cuò)。 當(dāng)?shù)匦跃€與一般地形點(diǎn)一道參加完初級(jí)構(gòu)網(wǎng)后,再用地形特征信息檢查地性線是否成為了初級(jí)三角網(wǎng)的邊,若是,則不再作調(diào)整;否則,按圖6作出調(diào)整??傊?jiǎng)?wù)必保證TIN所表達(dá)的數(shù)字地面模型與實(shí)際地形相符。 圖4在TIN建模過程中對(duì)地性線的處理 如圖4(a)所示,為地性線,它直接插入了三角形內(nèi)部,使得建立的TIN偏離了實(shí)際地形,因此需要對(duì)地性線進(jìn)行處理,重新調(diào)整三角網(wǎng)。 圖4(b)是處理后的圖形,即以地性線為三角邊,向兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展,使其符合實(shí)際地形。 等高線在遭遇房屋、道路等地物時(shí)需要斷開,這樣在地形圖生成TIN時(shí),除了要考慮地性線的影響之外,更應(yīng)該顧及到地物的影響。一般方法是:先按處理地形結(jié)構(gòu)線的類似方法調(diào)整網(wǎng)形;然后,用“垂線法”判別閉合特征線影響區(qū)域內(nèi)的三角形重心是否落在多邊形內(nèi),若是,則消去該三角形(在程序中標(biāo)記該三角形記錄);否則保留該三角形。經(jīng)測(cè)試后,去掉了所有位于地物內(nèi)部之三角形,從而在特征線內(nèi)形成“空白地”。 ?、嵌缚驳牡匦翁攸c(diǎn)及處理方法 遭遇陡坎時(shí),地形會(huì)發(fā)生劇烈的突變。陡坎處的地形特征表現(xiàn)為:在水平面上同一位置的點(diǎn)有兩個(gè)高程且高差比較大;坎上坎下兩個(gè)相鄰三角形共享由兩相鄰陡坎點(diǎn)連接而成的邊。當(dāng)構(gòu)造TIN時(shí),只有顧及陡坎地形的影響,才能較準(zhǔn)確的反映出實(shí)際地形。 對(duì)陡坎的處理如圖所示: 圖5對(duì)陡坎的處理 如圖5(a)所示,點(diǎn)1~4為實(shí)際測(cè)量的陡坎上的點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)其實(shí)有兩個(gè)高程值,不符合實(shí)際的地形特征。在調(diào)整時(shí)將各點(diǎn)沿坎下方向平移了1mm,得到了5~8各點(diǎn),其高程值根據(jù)地形圖量取的坎下比高計(jì)算得到。將所有的坎上、坎下點(diǎn)合并連接成一閉合折線,并分別擴(kuò)充連接三角形,即得到調(diào)整后的圖5(b)。 三角網(wǎng)構(gòu)建好之后,用生成的三角網(wǎng)來計(jì)算每個(gè)三棱柱的填挖方量,最后累積得到指定范圍內(nèi)填方和挖方分界線。三棱柱體上表面用斜平面擬合,下表面均為水平面或參考面,計(jì)算公式為:(4) 如圖6所示,Z1,Z2,Z3為三角形角點(diǎn)填挖高差;S3為三棱柱底面積。 圖6土方量計(jì)算 表2兩種方法的具體實(shí)例比較 表一是對(duì)山區(qū)的實(shí)例比較分析,可以看出,DTM法的精度較高,因?yàn)槿蔷W(wǎng)能很好地適應(yīng)復(fù)雜、不規(guī)則地形,從而更好地表達(dá)真實(shí)的地面特征。但是要注意的是DTM方法計(jì)算土方量精度高,但其計(jì)算過程中數(shù)據(jù)量大,占用大量存儲(chǔ)空間。因此,如果地圖本身數(shù)據(jù)量大時(shí)就應(yīng)慎重考慮是否采用該方法。 4、平均高程法 平均高程法測(cè)量時(shí)隔20 m測(cè)1個(gè)碎步點(diǎn),把所有的碎步點(diǎn)高程相加取平均,作為該測(cè)區(qū)平均高程。該方法通常被施工單位采用,但該方法誤差較大。 表3平原地區(qū)幾種方法填挖方量(m3) 6、總結(jié) 通過對(duì)以上幾種土方量計(jì)算方法的介紹,我們可以看到一下幾點(diǎn): ?、旁谳^為平坦的平原區(qū)和地形起伏不大的場(chǎng)地,宜采用方格網(wǎng)法。這種方法計(jì)算的數(shù)據(jù)量小,計(jì)算速度快,省卻了DTM法龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。 總之,在對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算時(shí),要考慮到地形特征、精度要求以及施工成本等方面的情況,選擇合適的計(jì)算方法,達(dá)到最優(yōu)的目的。 來源:資源網(wǎng) 土方量計(jì)算包括填、挖土方量的總和。
通過對(duì)圖中P1、P2點(diǎn)的判斷可以知道,P1位于多邊形內(nèi),P2位于多邊形外。那么,P1所在的格網(wǎng)的面積要進(jìn)行計(jì)算,而P2所在的格網(wǎng)的面積則可以略去。
然后利用楊赤中濾波推估法求得的每個(gè)方格網(wǎng)的中心點(diǎn)的高程值與格網(wǎng)面積進(jìn)行計(jì)算。
基于不規(guī)則三角形建模是直接利用野外實(shí)測(cè)的地形特征點(diǎn)(離散點(diǎn))構(gòu)造出鄰接的三角形,組
3.1三角網(wǎng)的構(gòu)建
一般來說,傳統(tǒng)的TIN生成算法主要有邊擴(kuò)展法,點(diǎn)插入法,遞歸分割法等,以及它們的改進(jìn)
3.2三角網(wǎng)的調(diào)整
⑵地物對(duì)構(gòu)網(wǎng)的影響及處理方法
3.3三角網(wǎng)法計(jì)算土方量
5、幾種方法的實(shí)例比較
⑵在狹長(zhǎng)地帶,比如公路、水渠等則適宜使用斷面法進(jìn)行計(jì)算土方量。
⑶在地形起伏較大、精度要求高的一些山區(qū)則需要用到TIN的計(jì)算方法。但是也要考慮到,如果地圖本身數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量的問題。怎樣計(jì)算土方量?
土方量是土方工程施工組織設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)之一,是采用人工挖掘時(shí)組織勞動(dòng)力或采用機(jī)械施工時(shí)計(jì)算機(jī)械臺(tái)班和工期的依據(jù)。土方量的計(jì)算要盡量準(zhǔn)確。土方量計(jì)算包括填、挖土方量的總和。
土方量計(jì)算方法是:以相鄰兩個(gè)橫斷面之間距為計(jì)算單位,即分別求出相鄰兩個(gè)橫斷面上路基的面積和兩橫斷面之間的距離。土方量的計(jì)算是工程施工的一個(gè)重要步驟。工程設(shè)計(jì)階段必須對(duì)土石方量進(jìn)行預(yù)算,它直接關(guān)系到工程的費(fèi)用概算及方案選優(yōu)。淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工?
淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工具體內(nèi)容是什么,下面中達(dá)咨詢?yōu)榇蠹医獯稹?br />水利水電工程施工技術(shù)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的專業(yè)課。其主要特征是實(shí)踐性和綜合性強(qiáng),它是在總結(jié)國(guó)內(nèi)外水利水電工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,從施工技術(shù)、施工機(jī)械施工組織與管理等方面,研究多快好省地進(jìn)行水利水電建設(shè)基本規(guī)律的一門學(xué)科。
1. 水利水電工程建筑的施工技術(shù)的作用和地位
(1)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水利資源難以滿足需要,為了獲得更多的水利資源,我們就要依靠水利水電工程建設(shè)來滿足我們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需要。水利水電是清潔的可再生能源,它的利用是社會(huì)進(jìn)步到現(xiàn)階段的產(chǎn)物。進(jìn)一步說,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展直接促進(jìn)了水利水電工程的創(chuàng)新以及發(fā)展,在水利水電工程建設(shè)過程中水利水電的施工技術(shù)的創(chuàng)新起到非常關(guān)鍵、非常重要的作用。在水利水電工程建筑的實(shí)施中,技術(shù)是它的根本,只有技術(shù)作保障才能在艱巨的重大工程中完成工程建筑的施工,水利水電工程建筑的施工技術(shù)將直接關(guān)聯(lián)作用到水電水利的效益和產(chǎn)生的影響,它并不只是簡(jiǎn)單的一個(gè)工程而已,它是構(gòu)成整個(gè)水電水利工程的一個(gè)重要要素。換句話來說,能不能夠熟練的,靈活的掌握并且運(yùn)用各種各樣的水利水電工程施工技術(shù),會(huì)直接影響到水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。只有充分的掌握好,并且運(yùn)用好水利水電工程施工技術(shù),才能夠有效的、全面的展開相關(guān)的管理、控制工作,將技術(shù)含量高與社會(huì)相緊密聯(lián)系的技術(shù)用到水利水電工程建筑的施工中,水利水電工程建筑才能真正發(fā)揮其作用進(jìn)而才能夠從本質(zhì)上去實(shí)現(xiàn)提高水利水電工程施工建設(shè)的雙重效益,也就是經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在這里我們僅僅探討一下水利水電工程施工中地基基礎(chǔ)施工技術(shù)。
(2)地基與基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部位,其中基礎(chǔ)處理在水利水電施工中占重要地位,這應(yīng)引起施工作業(yè)者的高度重視,對(duì)于施工研究人員,我們一定要根據(jù)建筑物對(duì)地基的要求,采用特定的技術(shù)手段來減少或消除低級(jí)的不利缺陷,改善和提高低級(jí)的物理力學(xué)性能,使地基有足夠的強(qiáng)度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性。本文對(duì)現(xiàn)在地基施工的一些新要求、新方法以及新技術(shù)做了簡(jiǎn)單的分析并對(duì)不良地基的處理做了詳細(xì)分析,并找出契解決方案。
2. 水利水電基礎(chǔ)施工的新要求
(1)應(yīng)具有地基與基礎(chǔ)的施工圖紙和地質(zhì)勘察報(bào)告等有關(guān)技術(shù)文件和資料,并掌握施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。
(2)土方開挖前,應(yīng)根據(jù)施工方案要求,將施工區(qū)域內(nèi)妨礙施工的已有建(構(gòu))筑物、道路、溝渠、管線、墳?zāi)?、樹木等,妥善處理?br />(3)山區(qū)施工,應(yīng)事先了解當(dāng)?shù)氐貙訋r性,地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和水文地質(zhì)等,如因土方施工可能產(chǎn)生滑坡時(shí),應(yīng)采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,應(yīng)事先檢查山坡坡面情況。如有危巖、孤石、崩塌體、古滑坡體等不穩(wěn)定跡象時(shí),應(yīng)作妥善處理。
(4)施工機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)所經(jīng)過的道路、橋梁和設(shè)備卸車地點(diǎn)等,應(yīng)事先做好必要的加寬、加固等準(zhǔn)備工作。
(5)測(cè)量放線的定位控制線(樁)、水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)及基槽的灰線尺寸,必須復(fù)核,符合設(shè)計(jì)要求,并辦理預(yù)驗(yàn)手續(xù),且應(yīng)妥善保護(hù)及經(jīng)常復(fù)測(cè)。
(6)場(chǎng)地要清理平整,表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的排水坡度和臨時(shí)排水設(shè)施。如設(shè)計(jì)無要求時(shí),一般應(yīng)向排水溝方向做成不小于2%的坡度。
(7)開方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管溝時(shí),應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察文件及資料,采取措施,降低水位;一般應(yīng)降至低于開挖底面的500mm,然后再開展作業(yè)面。
3. 目前水利水電基礎(chǔ)施工的新方法
目前水利水電基礎(chǔ)施工的新方法主要從兩個(gè)方面進(jìn)行:
(1)對(duì)于淺基礎(chǔ)的情形,如果不需要放坡,首先要沿著進(jìn)行測(cè)量的基準(zhǔn)灰線直邊切割出來一個(gè)槽邊的輪廓線,而后對(duì)作業(yè)面予以一一的展開。對(duì)于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造,這兩個(gè)工程都需要結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等條件予以考慮,這樣就可以進(jìn)一步的預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞。
(2)保證地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度能夠足以承受建(構(gòu))筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載。為了滿足這一條件,基礎(chǔ)的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍的能力都需要充分滿足要求和條件。除此之外,為了確保地基穩(wěn)定,必須讓地基和基礎(chǔ)有足夠的工作面。地基變形值的范圍也應(yīng)該在許可的參考值數(shù)之內(nèi),這樣才不會(huì)引起建筑物的開裂、傾斜或者標(biāo)高產(chǎn)生相應(yīng)的變化等。
4. 水利水電基礎(chǔ)作業(yè)方法
(1)根據(jù)土質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)出土等條件要合理確定開挖作業(yè)順序和工作面、分段分層平均下挖展開工作面。
(2)對(duì)淺基礎(chǔ)不需要放坡時(shí),應(yīng)首先沿測(cè)量的基準(zhǔn)灰線直邊切出槽邊的輪廓線,展開作業(yè)面。 ?。?)降低地下水位與地面排水,均應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸、防止地基土結(jié)構(gòu)遭受破壞等,采取集水坑降水、井點(diǎn)降低地下水位,或采取兩者相結(jié)合的措施降低地下水位。
5. 有關(guān)不良地基處理的新技術(shù)
不良地基是指由于地基的天然性能缺陷,不能滿足水利工程建筑物穩(wěn)定對(duì)地基的要求。對(duì)于水利水電工程建筑物來說,不良地基對(duì)建筑物的影響主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)的沉陷量過大或不均勻性,基礎(chǔ)滲漏量或水力坡降超過容許值。
地質(zhì)條件差,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)小于設(shè)計(jì)規(guī)定值。地基內(nèi)為無粘性土粉細(xì)砂層因振動(dòng)可能產(chǎn)生液化,造成建筑物失穩(wěn)破壞,或因震陷造成建筑物破壞幾等個(gè)方面。在這里我們將討論幾種不良地基的處理方法,尤其詳細(xì)講述軟弱夾層地基的處理方法。
5.1 強(qiáng)透水層的防滲處理。
以大壩為例,剛性壩基砂、卵、礫石都屬于強(qiáng)透水層,一般都加以開挖清除,土壩壩基砂、卵、礫石層因透水強(qiáng)烈,不僅損失水量,且易產(chǎn)生管涌,增大揚(yáng)壓力,影響建筑物的穩(wěn)定,一般都加以防滲處理。處理的方法是:將透水層砂、卵、礫石開挖清除回填粘土或混凝土,構(gòu)筑截水墻。利用沖抓鉆或沖擊鉆機(jī)作大口徑造孔,回填混凝土或粘土形成防滲墻。利用高壓噴射灌漿方法修筑水泥防滲墻。水泥或粘土帷幕灌漿。壩前粘土或混凝土鋪蓋,延長(zhǎng)滲徑,帷幕后排水減壓,設(shè)置反濾層。
5.2 可液化土層的處理。
可液化土層是指無粘性土層或少粘性土層在靜力或振動(dòng)力作下,孔隙水壓力上升,抗剪強(qiáng)度瞬時(shí)消失的土層,土層的液化可使地基沉陷、滑移失穩(wěn)、危及上部建筑物的安全。常用處理的方法是:
(1)將可液化土層開挖清除,置入其他強(qiáng)度較高、防滲性能良好的材料。
(2)振沖擠密或分層振動(dòng)壓實(shí)。
(3)四周用混凝土圍墻封閉,防止其向四周流動(dòng)。
(4)穿過可液化土層設(shè)置砂樁或灰土樁,或設(shè)置砂井。
5.3 軟弱夾層基礎(chǔ)的處理。
軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基,承載能力很低,一般≤50KN/m2,不易滿足水工建筑物地基設(shè)計(jì)要求,故需進(jìn)行處理。
5.3.1 軟土基礎(chǔ)的特性。
(1)大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w一般介于50%~70%之間,相比而言,我國(guó)軟土的天然孔隙比e則一般介于1~2之間,一般情況下,這就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于液限,最高的時(shí)候,甚至可能達(dá)到200%。
(2)低透水性。由于高含水量,在滲透系數(shù)k≤1(mm/d)的時(shí)候,透水性能就非常的差。這樣,在承受強(qiáng)荷載作用后,孔隙水壓力就會(huì)變高,地基的壓密固結(jié)性能也會(huì)深受影響。
(3)低抗剪強(qiáng)度。通常,軟土?xí)尸F(xiàn)出軟塑——流塑的狀態(tài),這樣在有外部荷載的時(shí)候,抗剪性能就變得極差。在土層本身含有排水出路的時(shí)候,隨著有效壓力的逐步增加,就會(huì)慢慢的形成固結(jié)。相對(duì)應(yīng)的,如果不存在優(yōu)質(zhì)的排水出路,在荷載增大的情況下,強(qiáng)度就會(huì)衰減。
5.3.2 處理軟弱地基之方法。
(1)排水固結(jié)法。作為解決淤泥軟粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥軟粘土地基穩(wěn)定的有效方法,由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。
(2)換土法。當(dāng)淤土層厚度較薄時(shí),把不能滿足設(shè)計(jì)要求的淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行地基處理。
(3)強(qiáng)夯法。將80KN 夯錘, 起吊到高達(dá)6m~30m 的地方,讓錘作自由下落運(yùn)動(dòng),通過這樣的運(yùn)動(dòng)夯實(shí)土質(zhì)。如果地基是河流沖積層、濱海沉積層,或者由黃土、粉土、泥炭、雜填土等構(gòu)成,使用強(qiáng)夯法容易達(dá)到目的。
(4)旋噴法。旋噴法主要用于地基防滲工作的開展,通過利用旋噴機(jī)具將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定濃度,而后對(duì)其予以提升,在這個(gè)時(shí)候噴嘴會(huì)以一定速度作旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,這樣就會(huì)產(chǎn)生高壓,高壓擠迫水泥固化漿液與土體混合,經(jīng)過凝固硬化結(jié)成樁子,以達(dá)到提高地基防滲的目的。
(5)振動(dòng)水沖法。振沖法的工具是振沖器,它類似于一根插入混凝土振搗器的機(jī)具,該中機(jī)具涵括了上、下兩個(gè)噴水口。由于振動(dòng)和沖擊荷載的作用,地基中會(huì)先成孔,而后在孔內(nèi)予以填充砂、碎石,進(jìn)而分層振實(shí)或夯實(shí),這樣地基將得以加固。
(6)土工合成材料加筋加固法。其手段是平攤荷載于地基,在可能出現(xiàn)塑性剪切破壞時(shí),平鋪于地基表面地土工合成材料將可以對(duì)面形的破壞起到組織作用;也可以在一定的程度上減小破壞的擴(kuò)張,從而提高地基的承載能力。
(7)灌漿法。將水泥砂漿、水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿材(比如木質(zhì)素類、聚氨酯類、硅酸鹽類)予以液化,同時(shí)這些漿液也是具有固化的特性的,這個(gè)過程中會(huì)用到相關(guān)的氣壓、液壓或電化學(xué)原理,而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位,從而達(dá)到加固淤泥軟土地基的效果。
(8)硅化加固法。借助電滲原理,利用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管,采用電動(dòng)硅化法,通過輪換諸如的操作手段,把硅酸鈉(Na2O·nSiO2)溶液與氯化鈣(CaCl2)溶液注入土中,因?yàn)樯鲜鲞^程中會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而生成膠凝物質(zhì),或者活化土顆粒的表面,這樣土顆粒之間的連接性和土體力學(xué)的強(qiáng)度就會(huì)被提高,加固部位的半徑會(huì)被擴(kuò)大。不過這樣的操作方法也有其缺陷性,即高耗電量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。
(9)加筋法。加筋法是為了減少整體變形,并且同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)整體穩(wěn)定的性能的目的。土工合成材料,因?yàn)槠淇估芰Ψ浅V畯?qiáng),會(huì)被埋置于土層中,這樣在土顆粒和拉筋之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力,土也會(huì)與加筋材料形成一個(gè)完整的整體,這樣的話,地基強(qiáng)度就會(huì)被提高。
(10)樁基法。如果淤土較厚,含水率較高,孔隙也比較大,這樣要想對(duì)其予以大面積的深處理的話就比較困難,這個(gè)時(shí)候打樁法就是一個(gè)不錯(cuò)的加固處理方法。 5.3.3 地基基礎(chǔ)軟弱帶按其傾角大小可分為高中傾角軟弱帶和緩傾角軟弱帶,其對(duì)建筑物的影響是不同的,處理的方法也不一樣。
(1) 高傾角軟弱帶處理。
挖出軟弱帶回填混凝土,做成混凝土塞,開挖深度一般為軟弱帶寬度的1~1.5倍,兩側(cè)開挖邊坡1:1~l:0.5。當(dāng)軟弱帶較為疏松,且寬度較大時(shí),可采用混凝土梁或混凝土拱,以使上部荷載傳至兩側(cè)完整巖體。對(duì)土壩壩基軟弱帶,為防止?jié)B流淘刷壩身填士,可清除部分軟弱帶后回填混凝土或粘土,形成阻水蓋板。軟弱帶與庫(kù)水相通的上游端,開挖防滲井回填混凝土或設(shè)置防滲齒墻。當(dāng)高傾角軟弱帶位于壩肩,特別是拱壩壩肩時(shí),可設(shè)置混凝土傳力墻,傳力框架或進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨固;對(duì)重力壩破碎巖體壩肩,當(dāng)破碎巖體自身穩(wěn)定沒有問題,可在破碎巖體中設(shè)置混凝土防滲墻。當(dāng)壩基裂隙帶密集發(fā)育時(shí),可清除松散體回填混凝土或設(shè)置防滲齒墻。
(2) 緩傾角軟弱帶處理。
將軟弱帶開挖清除回填混凝土,若上盤巖體尚堅(jiān)硬完整,且全部開挖工作量過大時(shí),可利用平硐或豎井開挖清除軟弱帶回填混凝土或鋼筋混凝土,并做好回填固結(jié)灌漿。設(shè)置穿過軟弱帶的防滑齒墻。高壓噴射清除軟弱物質(zhì)回填或灌注水泥漿及砂漿。穿過軟弱帶時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨固。沿軟弱帶設(shè)鋼筋混凝土抗剪鍵,或穿過軟弱帶設(shè)抗剪樁。
5.4 淤泥質(zhì)軟土的處理。
淤泥質(zhì)軟土包括淤泥質(zhì)土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量特高,抗剪強(qiáng)度低、承載力低、壓縮性大的土,多呈軟塑及流塑狀態(tài)。由于其質(zhì)軟,易產(chǎn)生高壓縮變形、側(cè)向膨脹、滑移或擠出,影響上部建筑物的穩(wěn)定。土壩壩基的淤泥質(zhì)軟土排水困難,長(zhǎng)期難于穩(wěn)定。常采取的處理辦法是:
(1)開挖清除。
(2)置換砂層,或砂墊層排水。
(3)砂井排水。
(4)拋石擠淤。
(5)控制加荷速率,使其緩慢排水固結(jié)。
(6)擴(kuò)大建筑物基礎(chǔ)或采用樁基。
(7)預(yù)留沉陷量。
(8)用板樁墻封閉和在底部側(cè)向填砂、礫石阻滑。
(9)用鎮(zhèn)壓層法,如反壓護(hù)堤平臺(tái)。
5.5 深覆蓋層處理。
當(dāng)?shù)鼗幒恿鳑_積層砂、卵、礫石層、碎石層、坡殘積層洪積或泥石堆積層或其他原因形成的沖積堆積層厚度較大時(shí),不便于全部開挖清除時(shí),因其松散,孔隙率大,滲透性強(qiáng),易產(chǎn)生壓縮變形和滲漏,有時(shí)因其中夾有軟弱夾層,不利于抗滑穩(wěn)定。一般常用的處理方法是:
(1)用強(qiáng)夯法或振動(dòng)碾夯實(shí)或壓實(shí)土體表層。
(2)對(duì)地基進(jìn)行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿。
(3)設(shè)置混凝土截水墻或用高壓噴射灌漿構(gòu)筑防滲墻。
(4)壩前鋪蓋防滲。
(5)采用沉重樁或摩擦樁。
(6)擴(kuò)大基礎(chǔ)。
5.6 壩基涌泉處理方法。
5.6.1 壩基涌泉或來自基巖裂隙、松散土層或來自喀斯特管道,可能造成土壩的管涌流土破壞造成壩身不穩(wěn)定。也給混凝土澆筑帶來困難,甚至形成漏水通道,因此必須妥善加以處理,處理原則是能堵則堵,能排則排。涌泉處理一般常采取的辦法如下:
(1)對(duì)基巖涌泉,能封堵者予以混凝土封堵,涌水量大者,引水入集水坑,回填礫石,并預(yù)埋灌漿管,然后抽水并回填混凝土封堵,后期再進(jìn)行回填灌漿。作為土壩基礎(chǔ),于混凝土蓋頂上再鋪筑粘士。
(2)在涌泉出口安裝活動(dòng)逆止閥門,使其可向庫(kù)內(nèi)涌水,但不能使庫(kù)水漏失。
5.6.2 在水利工程建設(shè)中不良的地基基礎(chǔ)是經(jīng)常遇到的,其處理的方法有很多,但由于不同建筑物對(duì)地基基礎(chǔ)的要求不同,而且各種不良地質(zhì)因素對(duì)不同建筑物的影響程度也有很大的區(qū)別,因此處理的方法自然也不一樣。這里需要注意的是,各種處理方法都有其局限性,要根據(jù)具體工程綜合考慮,優(yōu)先選用適合于本工程具體條件、便于就地取材、技術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理、又能滿足施工進(jìn)度要求的基礎(chǔ)處理方法。
6. 水利水電地基施工的質(zhì)量控制
(1)保證地基與基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度,能承受建(構(gòu))筑物的上全部結(jié)構(gòu)荷載和地基的反作用力。
(2)基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的耐久性、防潮性、抗凍和耐侵蝕的能力。
(3)地基和基礎(chǔ)必須有足夠的工作面,確保地基的穩(wěn)定性。
(4)保證地基變形值在容許范圍內(nèi),且應(yīng)使它不超過建(構(gòu))筑物的容許變形值,而不致引起建筑物開裂、傾斜或標(biāo)高變化等。
(5)水利工程項(xiàng)目投資大、工期長(zhǎng)、自然條件差,在水利工程施工中一定要再保證安全的前提下控制好工程質(zhì)量,同時(shí)也要考慮到施工成本。水利水電基礎(chǔ)施工也是水利水電工程的一個(gè)重要組成部分,在施工時(shí)同樣要控制好施工安全、進(jìn)度、質(zhì)量、造價(jià)等方面,為一個(gè)更加完善完美的的工程打下基礎(chǔ)。
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