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土方工程冬季如何施工

据我国冻土冻结状态持续时间的长短,冻土可分为多年冻土、隔年冻土和季节冻土三种类型,多年冻土按形成和存在的自然条件不同,分为季节冻结层和季节融化层两种类型。

土方工程冬期施工前应做好准备工作,要因地制宜地确定经济、合理的施工方案和切实可行的技术措施,开挖土方应做到连续施工,运输道路和施工现场应采取安全防护措施。

1.土的冻结与保温

(1)土的冻结温度

凡是含水的松散岩石和土体,当其温度处于 0℃或负温时,其中的水分会转变成结晶状态且胶结了松散的固体颗粒,形成了冻土。

各种土的起始冻结温度是不一样的,一般湿砂或饱和砂均接近于 0℃;塑性黏性土在-0.1~-1.2℃;粉质黏土在-0.6~-1.2℃;可塑的粉土在-0.2~-0.5℃:坚硬半坚硬黏土为-2~-5℃。

对同一种土,含水量越小,起始冻结温度就越低,含水量少的砂、砾石、碎石等粗粒土,在负温下也呈松散的状态。土的冻结温度值对确定土的冻结深度和融化深度具有重要的意义。

(2)土的保温

1)利用自然条件就地取材进行土的防冻工作,对于大面积的土方工程宜采用翻松粑平法施工,在拟施工的部位应将表层土翻松耙平,其厚度宜为 250~300mm,宽度为开挖时冻结深度的两倍加基槽(坑)底宽之和。

2)在初冬降雪量较大的土方工程工地区,宜采用雪覆盖法。开挖前,在即将开挖的场地宜设置篱笆或用其他材料堆积成墙,高度宜为 500~1000mm,间距宜为 10~15m,并应与主导风向垂直。面积校小的基槽(坑)可在预定的位置上挖积雪沟(坑),深度宜为 300~500mm,宽度为预计深度的两倍加基(坑)底宽之和。

3)对于开挖面积较小的槽(坑),宜采用保温材料覆盖法。保温材料可用炉渣、锯末、稻草草帘、膨胀珍珠岩等再加盖一层塑料布。保温材料的铺设宽度为待挖基槽(坑)宽度的两倍加基(坑)底宽之和。

(3)已挖好较小基槽(坑)的保温与防冻可采用暖棚保温法,在已挖好的基槽(坑)上,宜搭好骨架铺上基层,覆盖保温材料。也可搭塑料大棚,在棚内采取供暖措施。若不能及时进行下道工序施工时,应在基槽(坑)底面铺设一层珍珠岩袋、稻草、炉渣等保温材料,上面搭设密封的塑料大棚。

基槽(坑)挖完后不能及时进行下道工序施工时,为了防止基槽(坑)的底部或相邻建筑物的地基及其他设施受冻,应在基底标高上预留适当厚度土层,并覆盖保温材料进行保温。

2.冻土的挖掘

冻土的挖掘根据冻土层厚度可采用人工、机械和爆破方法。

(1)人工挖掘冻土可采用锤击铁楔子劈冻土的方法分层进行挖掘,楔子的长度视冻土层厚度确定,宜为300~600mm。

(2)机械挖掘冻土可根据冻土层厚度选用推土机松动、挖掘机开挖或重锤冲击破碎冻土等方法,其设备下表:

当采用重锤冲击破碎冻土时,重锤可由铸铁制成楔形或球形,重量宜为 2~3t。起吊设备可采用吊车、简易的两步搭或三步搭支架配以卷扬机。

(3)对于冻土层较厚、开挖面积较大的土方工程,可使用爆破法,当冻土层厚度小于或等于 2m时宜采用炮孔法。炮孔的直径宜为 50~70mm,深度宜为冻土层厚度的 0.6~0.85 倍,与地面呈 60~90°夹角。炮孔的间距宜等于最小抵抗线长度的 1.2倍,排距宜等于最小抵抗线长度的 1.5倍;炮孔可用电钻、风钻或人工打钎成孔。

炸药可使用黑色炸药、硝铵炸药或 TNT炸药。冬季严禁使用甘油类炸药。炸药装药量宜由计算确定或不超过孔深的 2/3,上面的 1/3填装砂土。雷管可使用电雷管或火雷管。

当采用冻土爆破法施工时,土方工地离建筑物的距离应大于 50m,距高压电线的距高应大于 200m,并应符合《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201)的有关规定。

(4)冬期开挖冻土时,应采取防止引起相邻建筑物地基或其他设施受冻的保温防冻措施。

(5)在挖方上边弃置冻土时,其弃土推坡脚至挖方边缘的距离应为常温下规定的距离加上弃土堆的高度。

(6)开挖完的基槽(坑)应采取防止基槽(坑)底部受冻的措施。当基(坑)挖完不能及时进行下道工序施工时,应在基槽(坑)底标高以上预留土层,并覆盖保温材料保温。


3.回填土

(1)冬期土方回填时,每层铺土厚度应比常温施工时减少 20%~25% 。预留沉陷量应比常温施工时增加。对于大面积回填土和有路面的路基及其人行道范围内的平整场地填方,可采用含有冻土块的土回填,但冻土块的粒径不得大于 150mm,其含量(按体积计)不得超过 30% 。铺填时冻土块应分散开,并应逐层夯实。

(2)冬期填方施工应在填方前清除基底上的冰雪和保温材料,填方边坡的表层 1m以内,不得采用含有冻土块的土填筑,整个填方上层部位应用未冻的或透水性好的土回填,其厚度应符合设计要求。

注:采用石块和不含冻块砂土(不包括粉砂)、碎石土类回填时,填方的高度可不受本表限制

(3)室外的基(坑)或管沟可采用含有冻土块的土回填;冻土块粒径不得大于 150mm,含量不得超过 15%,且应均匀分布;但管沟底以上 500mm范围内不得用含有冻土块的土回填。室内的基槽(坑)或管沟不得采用含有冻土块的土回填。回填土施工应连续进行并应夯实。当采用人工夯实时,每层铺土厚度不得超过 200mm,夯实厚度宜为 100~150mm。

在冻结期间暂不使用的管道及其场地回填时,冻土块的含量和粒径不受限制,但融化后应作适当处理。

(4)室内地面整层下回填的土方,填料中不得含有冻土块,并应及时夯(压)实,并经检测验证。填方完成后至地面施工前,应采取防冻指施。

(5)永久性的挖填方和排水沟的边坡加固修整宜在解冻后进行。


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