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明挖是在桥梁墩台基础位置上,从原地面线向下开挖,一直挖到基底水平,对基底进行淤泥清除等处理工作,然后砌筑基础。明挖法主要用于地下水量不大的河岸或河滩,以及水位不深的河床中。
当开挖深度浅、地下水量不大的岸上基坑时,坑壁应有一定的边坡以确保施工安全;当坑壁可能发生坍塌时,应进行坑壁支护;当在地下水丰富的地区,开挖基坑时应采取排水或降低地下水位的措施,如在水中修筑基础则首先要修筑挡水围堰;当基底为粗砂、碎石等透水层时,可采用水下灌筑混凝土的施工方法。
1.基坑开挖。工程量不大的基坑,一般使用人工开挖。基坑开挖深度一般稍大于基础埋深,开挖面积则应使基础襟边外具有30~60cm的宽余度,以便工人操作和布置集水、排水或支护设施。不设支护的基坑,坑壁应挖成一定的坡度,坡度值的大小视坑深、地下水情况、坑顶有无载荷等而定,一般可查用基础施工规程提供的数据。
2.基坑支护。垂直坑壁用衬板支撑支护。挖坑前,先沿坑边每隔1~2m打下一对立柱,直打到坑底以下。然后边向下挖土,边在两根立柱之间安设水平衬板,并用木楔使衬板紧贴坑壁,同时用顶撑通过腰梁将立柱顶紧。
基坑大,或因顶撑阻碍坑内施工时,可采用锚杆拉撑,其设置方法是:在坑壁钻孔(为增强抗拨力,往往还将孔端扩大),孔中置以钢筋或钢丝束,压注水泥砂浆,固结即成锚杆。
3.基坑排水和降低地下水位。排除基坑积水较常用的方法,是在坑底设置汇水井,用抽水机将水排出基坑。汇水井井底应设在基坑底以下约Im处,井底要铺粗砂或碎石层,以免井底土被水带走。井壁也须加以支护。
汇水井排水设备简单,工作方便,费用较低。但当基底是粉砂、细砂等透水性低、粘聚力小的土壤时,会出现“流沙”现象,造成基底破坏和坑壁坍塌,故不宜使用汇水井排水法,此时应采用井点法降低地下水位(降到基底以下),或采用水下挖基法。
轻型井点降水法的作业过程是:在基坑周围每隔一定距离进行钻孔,在孔内插入直径为38—50mm的井点管,管周填成砾石过滤层,管顶用粘土填封,以防漏气。井点管底部为滤管段,置于坑底以下一定距离处,以使抽水时的地下水位降到坑底以下,达到坑内干旱的状态。全部井点管在地面上通过总管与抽吸设备(真空泵或离心泵等)相连接,进行抽水。
单级抽水的井点系统一般能降低水位5 N 6m,两级(上下两层)抽水可降低水位约lOm。如用喷射井点设备,则可降低水位达18-20m。
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