桥涵工程第十二章明挖基础课件.ppt

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1、,第十二章 明 挖 基 础,本章主要讲述明挖基础的类型构造；明挖基础的设计计算和明挖扩大基础施工。明挖扩大基础施工是本章学习的重点。,基础的主要类型1. 明挖基础：浅基础，设计计算时可忽略基础侧面土体对基础的弹性抗力，施工方法也比 较简单； 2. 沉井基础3. 桩基础4. 管柱基础 沉井基础、桩基础及管柱基础埋入地层较深，称为深基础，在设计时须考虑基础侧面土体对基础的弹性抗力，施工方法也较为复杂。,第一节 明挖基础的类型及适用条件,明挖扩大基础,第一节 明挖基础的类型及适用条件,明挖基坑,第一节 明挖基础的类型及适用条件,第一节 明挖基础的类型及适用条件,明挖基坑,第一节 明挖基础的类型及适用

2、条件,明挖基坑,第一节 明挖基础的类型及适用条件,明挖基坑,当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，a-a断面不会出现裂缝，这时，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。其形式有：刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础等。 刚性基础常用修筑材料有水泥混凝土、料石、块石和片石等。 桥涵及其它建筑物常用的刚性扩大基础又称明挖扩大基础，它是将基础平面尺寸扩大以满足地基承载力要求，其平面形状常为矩形，其每边扩大的尺寸（襟边）最小为0.2m0.5m，作为刚性基础，每边扩大的最大尺寸应受到材料刚性角的限制。当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都做成台阶形，以减少基

3、础自重，节省材料。,一、刚性基础,二、柔性基础,基础在基底反力作用下，在a-a断面产生的弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在a-a断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础。 柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础、筏板及箱形基础，其整体性能较好，抗弯刚度较大。,明挖扩大基础的设计与计算主要内容：,第二节 明挖扩大基础的设计与计算,基础埋置深度的确定；基础尺寸的拟定；地基承载力验算；基底合力偏心距验算；基础稳定性验算；基础沉降验算。,一、基础埋置深度的确定,确定基础埋置深度时，必须

4、考虑把基础设置在变形较小，而强度又比较大的持力层上，以保证地基承载力满足要求，而且不致产生过大的沉降或沉降差。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。确定基础的埋置深度时，必须综合考虑以下各种因素的作用。（一）地基的地质条件 覆盖土层较薄（包括风化岩层）的岩石地基，一般应清除覆盖土和风化层后，将基础直接修建在新鲜岩面上。如岩石的风化层很厚，难以全部清除时，基础放在风化层中的埋置深度应根据其风化程度、冲刷深度及相应的容许承载力来确定。如岩层表面倾斜时，不得将基础的一部分。,当基础埋置在非岩石地基上，如受压层范围内为均质土，基础埋置深度除满足冲刷、冻胀等要求外，可根据作

5、用大小，由地基土的承载能力和沉降特性来确定（同时考虑基础需要的最小埋深）。 （二）河流的冲刷深度 公路桥墩台基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下不小于1.5m。非岩石河床桥梁墩台基底埋深安全值，可按表121确定。 铁路桥台基底埋深安全值：一般大、中、小桥为2m+总冲刷深度的10%。复杂和重要的大桥、特大桥为3m+总冲刷深度的10%。 位于河槽的桥台，当其最大冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时，桥台基底的埋深应与桥墩基底相同；当桥台位于河滩时，对河槽摆动不稳定河流，桥台基底高程应与桥墩基底高程相同；在稳定河流上，桥台基底高程可按照桥台冲刷结果确定。,一、基础埋置深度的确定,（三）当地的冻结深度 上部

6、为外超静定结构的桥涵基础，其地基为冻胀土层时，应将基底埋入冻结线以下不小于0.25m。 当墩台基底设置在不冻胀土层中时，基底埋深可不受冻深的限制。 涵洞基础设置在季节性冻土地基上时，出入口和自两端洞口向内各26m范围内（或可采用不小于2m的一段涵节长度）涵身基底的埋置深度可按桥基相同方法计算确定。涵洞中间部分的基础埋深，可根据地区经验确定。严寒地区，当涵洞中间部分基础的埋深与洞口埋深相差较大时，其连接处应设置过渡段。冻结较深地区，也可采用将基底至冻结线处的地基土换填为粗颗粒土。,一、基础埋置深度的确定,（四）上部结构型式上部结构的型式不同，对基础产生的位移要求也不同。对中、小跨度简支梁桥来说，

7、这项因素对确定基础的埋置深度影响不大。但对连续梁桥、拱桥、刚架桥等超静定结构，即使基础发生较小的不均匀位移也会使结构产生附加内力，因此，还是将基底放在更深、承载力更大的土层为佳，这时可选用深基础形式。（五）当地的地形条件 当墩台、挡土墙等结构位于较陡的土坡上，在确定基础埋深时，还应考虑土坡连同结构物基础一起滑动的稳定性。由于在确定地基容许承载力时，一般是按地面为水平的情况下确定的，因而当地基为倾斜土坡时，应结合实际情况，予以适当折减并采取一定措施。 若基础位于较陡的岩体上，可将基础做成台阶形，但要注意岩体的稳定性。,一、基础埋置深度的确定,（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度 为了保证地基和

8、基础的稳定性，基础的埋置深度（除岩石地基外）应在天然地面或无冲刷河底以下不小于1m（铁桥基规规定不小于2m，困难情况下不小于1m）。 此外，在确定基础埋置深度时，还应考虑相邻建筑物的影响，如新建筑物基础比原有建筑物基础深，则施工挖土有可能影响原有基础的稳定。施工技术条件（施工设备、排水条件、支撑要求等）及经济分析等对基础埋深也有一定影响，这些因素也应考虑。,一、基础埋置深度的确定,二、基础尺寸的拟定,（一）基础厚度 根据墩、台身结构形式、作用大小、选用的基础材料、基础埋深、地质条件等因素来确定。水中基础顶面一般不高于最低水位，季节性流水的河流或旱地上的桥梁墩、台基础，则不宜高出地面，以防碰损。

9、一般情况下，大、中桥墩、台混凝土基础厚度不宜小于1.0m。（二）基础平面尺寸 基础平面形状一般根据墩、台身底面形状来确定，常用矩形。基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式。式中：l墩、台身底截面长度(m)；d墩、台身底截面宽度(m)； H基础高度(m)；墩、台身底截面边缘至基础边缘线与垂线间的夹角，其值根据基础材料确定，一般为圬工材料的刚性角。,（三）襟边和刚性角1襟边 从墩、台身底边缘至基顶边缘的距离c称为襟边，其作用是扩大基底面积从而降低基底压应力，同时也便于调整基础施工时在平面尺寸上可能发生的误差，还可满足支立墩、台身模板的需要。其值应视基底面积的要求、基础厚度及施工方法而定，桥梁墩台基础

10、襟边最小值为20cm30cm。 基础较厚（超过1m以上）时，可将基础浇砌成台阶形，如图12-3所示。每层台阶高度通常为0.50m1.00m，一般情况下各层台阶宜采用相同厚度。,二、基础尺寸的拟定,2刚性角 基础悬出部分在基底反力作用下，在a-a截面（图12-3）所产生的弯曲拉应力和剪应力不超过基础圬工的强度限值，满足这一要求时，所得到的自墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角max，称为刚性角。 刚性角max的数值与基础所用圬工材料强度有关，公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）规定：实体墩台基础的刚性角，对于片石、块石和料石砌体，当用强度等级为M5的砂浆砌筑时，不应大于30

11、；当用M5以上的砂浆砌筑时，不应大于35，对于混凝土，不应大于40。,二、基础尺寸的拟定,三、地基承载力验算,（一）地基承载力的确定 （121） 当基础位于水中不透水地层上时，fa按平均常水位至一般冲刷线的水深每米再增大10kPa。（二）地基承载力的验算 基础底面岩土的承载力，当不考虑嵌固作用时，可按下式验算： 1当基底只承受轴心荷载时： （122） 2当基底单向偏心受压，承受竖向力N和弯矩M共同作用时，除满足式（12-2）外，尚应符合下列条件： （123）,3当基底双向偏心受压，承受竖向力N和绕x轴弯矩Mx与绕y轴弯矩My共同作用时，除满足式（12-2）外，尚应符合下列条件： （124） 当

12、设置在基岩上的基底承受单向偏心荷载，其偏心距e0超过核心半径时，可仅按受压区计算基底最大压应力（不考虑基底承受拉应力）。基底为矩形截面的最大压应力按下式计算： （125） 当设置在基岩上的墩台基底承受双向偏心压应力且计算的e0/1.0（为核心半径）时，可仅按受压区计算基底压应力（不考虑基底承受拉应力），墩台基底最大压应力可按规范附录确定。,三、地基承载力验算,四、基底合力偏心距验算,1.桥涵墩台基底的合力偏心距容许值e0应符合表12-3的规定。2.基底以上外力作用点对基底重心轴的偏心距按下式计算： （126）3.基底承受单向或双向偏心受压的值可按下式计算： （127） （128）,五、基础沉降

13、计算,当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基上，以及相邻跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时，均应计算其沉降。 墩台的沉降（mm），应符合下列规定： 1相邻墩台间不均匀沉降差值（不包括施工中的沉降），不应使桥面形成大于2的附加纵坡（折角）。 2外超静定结构桥梁墩台间不均匀沉降差值，还应满足结构的受力要求。,墩台基础的最终沉降量，可按下式计算：,五、基础沉降计算,六、基础稳定性计算,桥涵墩台基础的抗倾覆稳定，按下式计算（图12-5）：稳定系数 （1213）竖向合理偏心距 （1214）桥涵墩台基础的抗滑动稳定性系数kc按下式计算： （1215）,明挖扩大基础施工

14、的顺序和主要工作包括：基础的定位放样、基坑开挖与支护、基坑排水、地基检验与处理、基础砌筑及基坑回填。如果在水中修建基础，基坑开挖前，还要修筑围堰。明挖基础施工的每一道工序，公路桥涵应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）（简称公桥施规）的有关规定；铁路桥涵应符合铁路桥涵施工规范（TB 10203-2002）（简称铁桥施规）的有关规定。一、旱地上明挖基础的施工（一）基础的定位放样 一般可首先定出桥梁的主轴线，然后定出墩台轴线1l、22、33、44，最后详细定位，确定基础各部分尺寸。由于定位桩随着基坑的开挖，必将被挖去，所以还必须在基坑位置以外不受施工影响的地方，钉立定位桩的护桩，以

15、备在施工中能随时检查基坑和基础位置是否正确。,第三节 明挖扩大基础施工,基坑开挖边线可按以下方法来确定（图12-7所示）：1根据墩台中心桩及基坑底平面尺寸，将基坑底平面轮廓线测设到地面上。2沿地面上的基坑平面轮廓线的四条边方向进行断面测量。3确定开挖边桩：（1）根据断面测量成果及基底标高，在米格纸上绘出纵、横方向地面线及基底线。（2）根据基坑底平面尺寸，在基底线上标出基坑底的边缘点。（3）根据基坑底的边缘点和坑壁坡度1:n绘出坑壁线，坑壁线与地面线的交点为开挖边桩。4将开挖边桩测设到地面上，并撒上白灰线连结各边桩，此封闭线即为开挖边线。,一、旱地上明挖基础的施工,一、旱地上明挖基础的施工,（二

16、）基坑开挖与支护 挖基前应作好如下工作：复核基坑中心线、方向、高程；按地质、水文资料，结合现场情况，确定基坑边坡坡度和支护方案，定出开挖范围；按基坑四周地形，做好防排水工作。 基坑开挖应尽量在枯水或少雨季节进行，基坑一经开挖，必须组织连续作业，一气挖成，不宜间断。 开挖基坑时常采用机械与人工相结合的施工方法，基坑采用机械挖土，一般挖至距设计标高约0.3m时，应采用人工补挖修整，以保证地基土结构不被扰动破坏，并迅速检验，随即进行基础施工。,一、旱地上明挖基础的施工,一、旱地上明挖基础的施工,1不设支护的基坑 当坑壁不设支护时，可将坑壁挖成竖直或斜坡形。竖直坑壁只有在岩石地基或基坑不深又无地下水的

17、粘性土地基中采用。在一般土质条件下开挖基坑时，应采用放坡开挖的方法。 基坑底面尺寸：应满足基础施工的要求。当基坑为渗水的土质基底，坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.51.0m。当不设模板时，可按基础底的尺寸开挖基坑。 基坑坑壁坡度：应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定，以确保边坡稳定和施工安全。当在天然土层上挖基，基坑深度在5m以内，施工期较短、基坑底在地下水位以上，土的湿度接近最佳含水量、土层构造均匀时，基坑坑壁坡度可按表12-8确定。,为了保证坑壁边坡稳定，当基坑深度较大时，应在边坡中段加设宽为0

18、.51.0m的平台（见图12-8）。基坑顶面周围必要时应挖排水沟，以免地面水流入坑内。当基坑顶有动荷载时，坑顶边与动荷载间应留有不小于1m 宽的护道，如动荷载过大宜增宽护道。如工程地质和水文地质不良，应采取加固措施。,一、旱地上明挖基础的施工,2设支护的基坑 当坑壁土质松软，边坡不易稳定，放坡开挖受到现场的限制，或放坡开挖造成土方量过大时，宜按具体情况采用挡板支撑、钢木结合支撑、板桩支撑、混凝土护壁（喷射混凝土护壁、现浇混凝土护壁）、锚杆支护等加固坑壁的临时性措施，这样既保证了施工的安全，同时又可大量减少土方量。（l）挡板支撑 挡板支撑适用于开挖面积不大，地下水位较低，挖基深度较浅的基坑。根据

19、具体情况，挡板可垂直设置（图12-9a）或水平横放（图12-9b）。挡板支撑由立木、横板、顶撑及衬板组成。衬板厚度为46cm，为便于挖基运土，顶撑应设在同一垂直面内。 基坑开挖时，若坑壁土质密实，不会随挖随坍，可将基坑一次挖到设计标高，若坑壁土质较差，或所挖基坑较深，坑壁土有随挖随坍可能时，则可用水平衬板支撑，分层开挖，随挖随撑。,一、旱地上明挖基础的施工,一、旱地上明挖基础的施工,（2）钢木结合支撑当基坑深度在3m以上，或基坑过宽由于支撑过多而影响基坑出土时，可沿基坑周围每隔1.5m左右打入一根工字钢或钢轨至坑底面以下1m左右，并以钢拉杆把型钢上端锚固于锚桩上，随着基坑下挖设置水平衬板，并在

20、型钢与衬板之间用木楔塞紧，如图12-10所示。对于大面积基坑可根据具体情况采用图12-11所示的支撑方式。,一、旱地上明挖基础的施工,（3）板桩支撑 当基坑的平面尺寸较大基坑又较深，或因土质、水文资料，场地的限制，开挖对邻近建筑物有影响时，可采用板桩支撑。板桩设置方法与挡板支撑不同，其特点是先将板桩打入土中，桩尖深入到基坑底以下一定深度，然后才开挖基坑。当基坑较深时，可待基坑挖至一定深度后，再在板桩上部加设横向支撑或设置锚桩，以增强板桩的稳定性。 板桩常用的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。木板桩成本较低，容易加工制作，但强度较低，故不适用于含卵石和坚硬的土层。同时受木材长度的限制，基坑深度在35

21、m内时才采用。为减少渗水，木板桩的接缝应密合。在断面形式上，板厚大于80mm时应采用凸凹形梯口的企口缝，小于80mm时，可采用人字形榫口。,一、旱地上明挖基础的施工,钢板桩优点：强度大，能穿过坚硬的松土层、碎卵石类土和风化岩层。具有锁口连接紧密不易漏水，且能承受锁口拉力，并可焊接接长，能重复使用。其断面型式较多，可适应不同的基坑形状要求。 钢筋混凝土板桩优点：耐久性好，缺点：制作复杂，重量大，运输和施工不便，所以除大桥的深基础外，一般中小桥梁工程不采用。（三）基坑排水 排水的方法一般有表面排水法和井点法二种。1表面排水法,一、旱地上明挖基础的施工,在基坑开挖时，坑底四周挖好边沟，并挖l2个集水

22、井，使坑内积水由边沟流至集水井，然后由集水井用抽水机向外排水。当基坑内基本无水时，就可向下开挖基坑，随着基坑的深挖，汇水井和排水沟也逐次加深，并始终保持低于基坑底面约3040cm，抽水时需有专人负责汇水井的清理工作。 排水设备的能力宜大于总渗水量的1.52.0倍，当基坑渗水量变化较大时，宜配用抽水能力不等的抽水机，在抽水能力有余时，便于停开或抽调部分抽水机。 抽水时若地面为渗水性的土质，抽水排水管应适当远引，以防渗回基坑，致使边坡坍塌。在细砂、粉砂层中挖基，抽水会造成基底翻砂现象，有条件时，可采用井点降水法施工，或不抽水开挖，最后灌注水下混凝土封底。,一、旱地上明挖基础的施工,2井点法 井点法

23、是在基坑周围打入带有过滤管头的井点管，在地面与集水总管连接起来，通到抽水系统，用真空泵造成的真空度，将地下水吸入水箱，用水泵抽出，使井管两侧一定范围内的地下水位逐渐下降，形成了向井管附近弯曲的下降曲线，即“下降漏斗”，使施工能在干燥无水的情况下进行（图1216）。,一、旱地上明挖基础的施工, 井点降水布置图,井点降水法适用于：粉、细砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑，在无砂的粘质土中不宜使用。 用这种方法降低地下水位，使井管范围内的地下水不从基坑的四侧边坡和底面流出，而是以相反的方向流向井管，因此可避免发生流砂和边坡坍塌现象。 井点类别的选择，宜按照土壤的渗透系数、要

24、求降低水位深度以及工程特点而定。 井管的成孔可根据土质分别用射水成孔、冲击钻机、旋转钻机及水压钻探机成孔。 井点降水曲线至少应深于基底设计标高0.5m。 井点的布置应随基坑形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度等要求而定。,一、旱地上明挖基础的施工,井点法降水设备主要由井点管、集水管、连接管等管路部分和真空泵、离心水泵、集水箱等抽水装备组成。 降水系统接通后，要进行试抽水。若无漏水、漏气和淤塞等现象，即可使用。系统中装有真空表，抽水时应控制好真空度。 为了保证能连续抽水，应配置双套电源。 抽水过程中应做好沉降及边坡位移观测，确保水位降低区域内建筑物的安全，必要时应采取防护措施。 冬季施

25、工时，应注意对集水管作保温处理。 基础浇筑回填后，井点才能拆除。,一、旱地上明挖基础的施工,（四）地基检验与处理1地基检验 地基检验的主要内容：(1) 基底平面位置、尺寸大小、基底标高是否与设计相符合。(2) 基底地质情况和承载力是否与设计资料相符。(3) 基底处理和排水情况是否符合规范要求等。 地基检验可采用以下检查方法：(1) 小桥涵的地基检验可采用直观或触探方法，必要时可进行土质试验。(2) 大、中桥和地基土质复杂、结构对地基有特殊要求的地基检验，一般采用触探和钻探(钻深至少4m)取样做土工试验，或按设计的特殊要求进行荷载试验。(3) 特大桥按设计要求处理。,一、旱地上明挖基础的施工,2

26、地基处理 地基处理应根据地基土的种类、强度和密度，按照设计要求，结合现场情况，采取相应的处理方法。地基处理的范围至少应宽出基础之外0.5m。符合设计要求的细粒土、特殊土基底，修整妥善后，应尽快修建基础，不得使基底浸水和长期暴露。(1) 岩层地基 风化的岩层，应挖至满足地基承载力要求或其他方面的要求为止。在未风化的岩层上修建基础前，应先将淤泥、苔藓、松动的石块清除干净，并洗净岩石。坚硬的倾斜岩层，应将岩层面凿平。倾斜度较大，无法凿平时，则应凿成多级台阶，台阶的宽度宜不小于0.3m(2) 碎石类土及砂类土地基 承重面应修理平整夯实，在基础施工前铺一层2cm厚的浓稠水泥砂浆。,一、旱地上明挖基础的施

27、工,(3) 黏性土地基 修整承重面时，应按其天然状态铲平，不得用回填土夯实的办法处理。必要时可在基底夯入10cm以上的碎石层，碎石层顶面应低于基底设计标高。修整妥善后应在短时间内浇筑或砌筑基础，不得暴露过久。(4) 多年冻土地基 基础不应置于季节冻融土层上，并不得直接与冻土接触。当基础的基底修筑于多年冻土层(即永冻土)上时，基底之上应设置隔温层或保温层材料，且铺筑宽度应在基础外缘加宽1m。施工时，明水应在距坑顶10m之外修排水沟。水沟之水，应引于远离坑顶宣 泄并及时排除融化水。按保持冻结的原则设计的明挖基础，其多年平均地温等于或高于-3时，应于冬季施工；多年平均地温低于-3时，可在其他季节施工

28、，但应避开高温季节，并应按下列规定处理： 严禁地表水流入基坑。 及时排除季节冻层内的地下水和冻土本身的融化水。 必须搭设遮阳棚和防雨棚。 施工前做好充分准备，组织快速施工。做好的基础应立即回填封闭，不宜间歇。 必须间歇时，应以草袋、棉絮等加以覆盖，防止热量侵入。,一、旱地上明挖基础的施工,(5) 溶洞地基 对于影响基底稳定的溶洞，不得堵塞溶洞水路。干溶洞可用砂砾石、碎石、干砌或浆砌片石及灰土等回填密实。基底干溶洞较大，回填处理有困难时，可采用桩基处理，桩基应进行设计，并经有关单位批准。(6) 泉眼地基 可将有螺口的钢管紧紧打入泉眼，盖上螺帽并拧紧，阻止泉水流出；或向泉眼内压注速凝的水泥砂浆，再

29、打入木塞堵眼。堵眼有困难时，可采用管子塞入泉眼，将水引流至集水坑排出或在基底下设盲沟引流至集水坑排出，待基础圬工完成后，向盲沟压注水泥浆堵塞。采用引流排水时，应注意防止砂土流失，引起基底沉陷。基底泉眼，不论采用何种方法处理，都不应使基底泡水。(7) 细粒土及特殊土地基 属细粒土或特殊土类的饱和软弱黏土层、粉砂土层及湿陷性黄土、膨胀土和季节性冻土，强度低稳定性差，处理时应视该类土的处治深度、含水量等情况，按基底的要求采取固结处理，以满足设计要求。,一、旱地上明挖基础的施工,（五）基础砌筑及基坑回填 基础的浇筑，一般都在干燥无水的情况下进行，只有当渗水量很大，排水很困难时，才采用水下灌注混凝土的方

30、法。水下灌注分水下封底与水下直接灌注基础两种，前者封底后，仍要排水砌筑基础，封底只起封闭渗水的作用，其混凝土只作为地基而不作为基础本身，它适用于板桩围堰开挖的基坑。排水浇筑时，应防止渗水浸泡圬工，以免降低混凝土强度。此外还应注意，石砌基础在砌筑中应使石块大面朝下，外圈块石要求丁顺相间，以加强石块之间的连接。混凝土基础的浇筑，应在终凝后才允许浸水，不浸水部分仍需养生。 基础完成后，即可选用好土回填基坑，并应分层夯实，回填层厚不大于30cm。,一、旱地上明挖基础的施工,二、水中明挖基础的施工,首先在基坑外围设置一道封闭的临时性挡水结构物即围堰。围堰修筑好后，即可排水开挖基坑，或在静水条件下进行水下

31、开挖基坑，其施工内容与旱地上的明挖基础施工基本相同。 围堰的基本要求：1围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.50.7m。2围堰外形应考虑河流断面被压缩后，流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素，并应满足堰身强度和稳定的要求。3堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。4围堰要求防水严密，减少渗漏。,（一）土围堰 当水深在1.5m以内、水流流速小于0.5ms，河床土质渗水较小时，可采用土围堰（图12-17）。 筑堰材料宜用粘性土或砂夹粘土，填出水面之后应进行夯实，填土应自上游开始至下游合龙。在筑堰之前，必须将堰底下河床底上的树根、石块及杂物清除干净。因筑堰引起流

32、速增大使堰外坡面有受冲刷的危险时，可在外坡面用草皮、柴排、片石、草袋或土工织物等加以防护。,二、水中明挖基础的施工,人工筑岛土石围堰,二、水中明挖基础的施工,（二）土袋围堰 水深在3m以内，流速小于1.5ms，河床土质渗水性较小时，可采用土袋围堰（图12-18）。 袋装松散黏土，装土量为袋容量的1/22/3，袋口用细麻线或铁丝缝合。如用砂土装袋，堰身中间必须夯填黏土芯墙，以防围堰渗漏。施工时要求土袋平放，堆码的土袋上下层和内外层应相互错缝，尽量堆码密实平整。 以上两种围堰均利用自重维持其稳定，故又称重力式围堰，它主要是挡地面水，不适合透水性强的河床。如河床土质为粉砂或细砂，则在排水开挖基坑时，

33、可能会引起流砂现象，应考虑选用板桩围堰。,二、水中明挖基础的施工,图12-18 土袋围堰,二、水中明挖基础的施工,（三）钢板桩围堰钢板桩围堰是由许多块钢板桩联结组成的，相邻钢板桩接缝处有锁口，可以防漏，钢板桩的下端打到基坑底面以下，并在围堰内随抽水、开挖设置支撑。钢板桩围堰具有材料强度高，防水性能好，穿透土层能力强，阻水面积最小，并可重复使用等优点，不仅能防地面水和地下水，还能防止坑壁坍塌，因此适用于各类土(包括强风化岩)的深水基坑。,二、水中明挖基础的施工,当钢板桩围堰较高且水深较大时，常用围囹（即以钢或钢木构成的框架）作为板桩定位和支撑。先在岸上或驳船上拼装好围囹，拖运至基础位置定位后，在

34、围囹中插打定位桩（图12-19），使围囹挂在定位桩上，即可在围囹四周的导桩间插打钢板桩。在深水处修筑围堰，为确保围堰不渗水，或基坑范围大，不便设置支撑，可采用双层钢板桩围堰（如图12-20所示）。,施打钢板桩时，应注意如下事项：1在施打钢板桩前，应在围堰上下游一定距离及两岸陆地设置观测点，用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。2施打前，钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水。3施打钢板桩必须备有导向设备，以保证钢板桩的正确位置。4施打顺序按施工组织设计进行，一般由上游分两头向下游合龙。施打时宜先将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度，然后依次施打至设计深度。在垂直度有保证的条件下，也可一次打到

35、设计深度。5钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉，但在黏土中不宜使用射水下沉办法。6接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。7同一围堰内使用不同类型的钢板桩时，宜将两种不同类型的钢板桩的各半块拼焊成一块异形钢板桩以便连结。,二、水中明挖基础的施工,8施打时，应随时检查其位置是否正确，桩身是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打。 钢板桩拔除前，应先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水，使内外水压平衡，让钢板桩挤压力消失，并与部分混凝土脱离（指有水下混凝土封底部分）。拔桩应从下游侧开始拔，拔桩时宜用射水、锤击等松动措施，并应尽可能采用震动拔桩法。拔桩设备可用吊船、吊机、拔

36、桩机、千斤顶等。对于桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩能力，将相邻桩同时拔出。如确有困难，可以在水下切割。拔出来的钢板桩应进行检修涂油，堆码保存。,二、水中明挖基础的施工,（四）套箱围堰 箱围堰适用于无覆盖层或覆盖层较薄的水中基础（图12-21）。 套箱为无底的围套，用木板、钢板或钢丝网水泥制作，内部设木或钢支撑，组成支架。根据现场起吊、移运能力，套箱可制成整体式或装配式。制作中应采取措施，防止套箱接缝渗漏。木板套箱在支架外面钉装两层企口木板，用油灰捻缝以防漏水；钢套箱则设焊接或铆合而成的钢板外壁。 木套箱采用浮运就位，然后加重下沉；钢套箱利用船运起吊就位下沉。在下沉套箱之前，应清除河床覆盖层并整平岩层。套箱沉至河底后，宜在箱脚外侧填以黏土或用土袋护脚。,二、水中明挖基础的施工,