第2章 土石方工程
第一部分 说明释义
一、内容包括:线路复测及分坑,电杆坑、塔坑、拉线坑人工挖方(或爆破)及回填,电杆坑、塔坑、拉线坑机械挖方(或爆破)及回填,挖孔基础挖方(或爆破),接地槽挖方(或爆破)及回填,排水沟挖方,尖峰及施工基面挖方。
【释义】 自立式铁塔:主要有自立式直线铁塔和自立式耐张铁塔。其中自立式直线铁塔常用的塔型有上字型、猫头型、酒杯型,双回路铁塔常用六角型布置的鼓型及上、下层布置的蝴蝶型。自立式耐张铁塔常用的有酒杯型、干字型等。
基坑开挖前,首先要进行线路复测,为了便于施工,一般先规定线路方向与基础编号。线路的方向、设计有规定时,以设计规定为准;设计无规定时,以送电方向作为线路方向。基础编号为面向受电侧,从左后基础为起点,按顺时针方向顺序编号,如图2-1所示。拉线坑位亦按此方法编号,若设计另有规定,则以设计规定为准。
图2-1 基础编号示意图
(1)线路复测的工作内容
①依照设计断面图,核对现场桩位与设计图是否相符。
②校核直线与转角度。
③校核杆位高差和档距,补钉丢失的杆位桩,补充施工用辅助方向桩。
④校核交叉跨越位置和标高。
⑤校核风偏影响点。
⑥对杆位进行全面校核,包括基础保护范围,拉线基础基面与杆位基础的高差。特殊地形应测量塔位断面,最终确认杆位是否可行,为分坑提供资料。
(2)线路复测的允许偏差
①以设计确定的两相邻直线桩为基准,杆位横线路方向偏移在50mm以内。
②视距法复测距离,顺线路方向两相邻杆塔中心距离与设计值的偏差在设计档距的1%以内。
③转角桩的角度值,用方向法复测时与设计值的偏差不大于1′30″。
④杆位桩标高,地面凸起点及交叉跨越物的标高,偏差不超过0.5m。
发现超过上述要求的偏差,应查明原因,及时通知设计单位进行处理。复测时应做好记录。
(3)线路复测的方法
①直线复测 直线复测分直接法和间接法两类。
直接法分三种。
a.重转法。经纬仪架子T点正镜后视A点,固定上下盘,倒转望远镜定出B点,然后放松上盘并转180°,再后视A点,倒镜定出一点C,若视准轴与水平轴垂直,B、C两点应重合,如B、C两点不重合,则取B、C两点之中点D,作为AT延长线的一点,如图2-2所示。
图2-2 重转法
b.前视法。经纬仪架在T点,前视A点,通过望远镜视线移动花杆使其与望远镜纵丝重合,即可定出B点,如图2-3所示。
图2-3 前视法
c.趋近法。若A、B两点不通视,在AB间高处找任意点T,使其近似在直线上,且能与AB通视,在T点架仪器,正镜后视A,倒镜观察B,并判断仪器移动方向和距离,经几次搬迁后至Tn点,测得∠ATnB在180°±1′的范围以内时,Tn点即可定为直线上一点,如图2-4所示。
图2-4 趋近法
间接法分两种。
a.矩形法。当线路直线受障碍物影响不能通视时,可采用矩形法,如图∠B=∠C=∠D=∠E=90°,反复用钢尺丈量保证BC=DE,CD距离可用视距法测量,如图2-5所示。
图2-5 矩形法
b.等腰三角形法。当线路直线受障碍物影响不通视时,也可采用等腰三角形法,如图∠ABC=∠CDE=α,仪器观测确定C点,用钢卷尺或视距法准确量BC与DC距离,且BC=DC,α角以保证BC与DC通视,如图2-6所示。
图2-6 等腰三角形法
②水平角复核 水平角复核的测量方法为方向法。在O点架仪器,正镜对准A点,固定水平盘读a1,放松上盘顺时针方向转动望远镜对准B点,读数,测得a1=b1-a1为前半测回,倒转望远镜对B点读b2,逆时针方向转动望远镜对准A读数a2,测得a2=b2-a2为后半测回。前后两半测回之差,不得超过游标最小读数的1.5倍,如不符合要求,取其平均值为水平角最小读数的1.5倍,如符合要求,取其平均值为水平角∠AOB的结果,即,如图2-7所示。
图2-7 方向法
③垂高测量 仪器安置在A点,用望远镜瞄准B点,在垂直底盘上读出垂直角。可动式游标在读数前。调节游丝水准器螺旋使气泡居中,然后读垂直角,为前半测回。倒转望远镜瞄准B点,用同样方法读出垂直角,为后半测回。取前后两半测回垂直平均值为测量结果,如图2-8所示。
图2-8 垂直高度测量法
④距离与高差测量
a.三角分析法。
于A点选一基线AC,量取AC为b,用仪器测出A、B、C三顶点水平角,AB距离为AB=bsin∠C/sin∠B,最小角不少1°,基线与所求边夹角应在70°~110°之间,为校核可采用两个三角形求距,如图2-9所示。
图2-9 三角分析法
b.直接视距法。
塔尺竖直,望远镜里的下视距丝要切在塔尺根部0.3m上,测量误差不超过1/300。读截距a及高差角α、AB水平距;查视距表;AB高差查视距表加仪高,如图2-10所示。
图2-10 直接视距法
c.直接量尺法。
在A、B两点连线上选适当位置,分段用钢尺测量距离l1、l2和高差h1、h2,AB间距离等于l1+l2,高差等于h1+h2,如图2-11所示。
图2-11 直接量尺法
土方工程:工程建设中对天然密实土的挖、运、填,以及场地平整、原土夯实等工程,称作土方工程。
土方工程施工具有以下特点。
①工程量大,施工期长。
②施工条件复杂多变,受环境、地质、气候等因素影响大。
③劳动强度大,需要劳动力多。
④不安全因素多,安全应变措施必须得当。
电杆:送电线路上使用的电杆主要有钢筋混凝土电杆、薄壁离心钢管混凝土电杆和拔梢钢管电杆。
(1)钢筋混凝土电杆。此种电杆具有耗钢量少、施工方便、维护工作少,又可在工厂用离心机钢模生产等优点,因而被广泛应用于送电线路上。图2-12和图2-13为常用的两种钢筋混凝土电杆的形式。
图2-12 35kV和110kV钢筋混凝土直线单杆
图2-13 110kV带拉线钢筋混凝土直线单杆
(2)薄壁离心钢管混凝土电杆。这种形式的电杆是近几年发展起来的,并用于送电线路工程中。它是将混凝土浇灌在薄壁钢管内,经离心成型的空心复合构件,钢管壁厚为3~5mm,离心后混凝土壁厚为25~35mm。它具有钢和混凝土两种材料的特性,与钢筋混凝土电杆相比,在相同的承载力条件下可以减少截面尺寸,减少混凝土用量,减轻构件自重,方便施工安装,加工时可取消钢模,构件规格和长度不受钢模限制,也不需要蒸汽养护,而且可以解决混凝土电杆的裂缝问题。该杆型已用于110~220kV送电线路上。
(3)拔梢钢管电杆。主要用于向城市市区供电的35~110kV送电工程。虽然它的造价较高,但用在市区线路上,具有占地少、所需走廊窄等优点,且显得美观、挺拔、简洁,与城市环境较为协调。
回填土:指基础工程完成后所回填的土方,或为了达到室内垫层以下的设计标高必须进行回填的土方。
在建筑过程中,回填土可分为人工回填土和机械回填土碾压两种。机械回填土碾压按施工图纸的图示尺寸,以m3为单位计算,其土方体积应乘以1.10系数。人工回填土可分为松填和夯填两种。回填土一般在距离5m内取用,故常称就地回填土。夯填包括碎土、平土和打夯。松填则不包括打夯工序。夯实填土和松填土方的工程量分别以m3为计量单位。室外地槽、地坑回填土,按地槽、地坑挖土量减去地槽、地坑内设计室外地坪以下建(构)筑物被埋置部分所占体积。以公式表示即为:
V填=V挖-设计室外标高以下埋设的基础及垫层等体积
设计室外标高以下埋设的基础及垫层等体积,一般包括:基础垫层、墙基础、柱基础和管道基础等砌(浇)筑工程体积。回填土方示意图如图2-14所示。
图2-14 回填土方示意图
电杆坑、铁塔坑、拉线坑的挖土(石)方,应按其底面积、坑深,以立方米计算。凡按规定需计算操作裕度和安全边坡的杆、塔、拉线坑,应按设计杆、塔明细表的基础型式、埋深和杆塔所处位置的地质资料分别计算、汇总。
由于地质、地形的变化复杂,一般采用断面法计算土石方工程量。其步骤如下。
①确定横断面。根据地形图及竖向布置情况,标定断面位置,断面间距可以有变,不必强求一致,高差大可以短一点,高差小可以适当长一点。峒库工程间距一般为5m,若遇地质复杂,发生塌方等特殊情况,亦可缩短间距,增加断面。
②画断面图。根据自然地面和设计地面轮廓线,按比例绘制,并按断面图计算断面面积。峒库工程断面图,可按直接测成峒后的断面所得数据绘制。
③计算工程量。根据断面面积,按下列公式计算石方的工程量:
式中 V——相邻两截面间的石方工程量,m3;
F1,F2——相邻两截面的截面面积,m2;
L——相邻两截面的距离,m。
挖方工程的施工方式如下。
①人力挖方。采用人力挖方施工,具有机动灵活、细致、适应多种复杂条件下施工的优点,但也有工效低、施工时间拖长、施工安全性稍低的缺点。人力施工所用的工具主要是锹、镐、钢钎、铁锤等。在岩石地施工时可能还要准备爆破用火药、雷管。
②机械挖方。这种施工方式的主要优点是工效高、施工进度快、施工费用相对较低。但对于一些边缘地带、转角处和面积狭小处,就不能适应施工需要了,机械挖方方式一般最适用于大面积的挖湖工程或广场整平工程。
挖方工程的主要施工机械有推土机、挖土机等。
挖土包括挖土方(挖平基)、挖地槽、挖地坑,三者概念区别见表2-1。
表2-1 挖土方、挖地槽和挖地坑的概念区别
注:表中槽宽、坑底面积均不含工作面。
挖地槽适用市政工程的埋设地下水管的沟槽、通信线缆及排水沟等的挖土工程;挖土方和挖地坑是底面积大小的区别,它们适用建造地下室、片筏基础、独立基础、设备基础等挖土工程等。
二、土、石质分类定义
1.普通土:指种植土、黏砂土、黄土和盐碱土等,主要用锹、铲、锄头挖掘,少许用镐翻松后即能挖掘的土质。
【释义】 种植土:理化性能好,结构疏松、通气,保水、保肥能力强,适宜于园林植物生长的土壤。
黄土指的是在干燥气候条件下形成的多孔性、具有柱状节理的黄色粉性土。
盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。土壤中含盐量在0.1%~0.2%以上,或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠,碱化度在15%~20%以上,有害于作物正常生长的属盐碱土类型,或称盐渍土。
2.坚土:指土质坚硬难挖的红土、板状黏土、重块土、高岭土,必须用铁镐、条锄挖松,部分须用撬棍,再用锹、铲挖出的土质。
【释义】 红土:指富含氧化铁的土,因富含氧化铁以致土壤发出棕色颜色,土质最好为黑土,最差为红土。
高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族黏土矿物为主的黏土和黏土岩。
3.松砂石:指碎石、卵石和土的混合体,各种不坚实砾岩、叶岩、风化岩,节理和裂缝较多的岩石等(不需要用爆破方法开采的),需要镐、撬棍、大锤、楔子等工具配合才能挖掘的土质。
【释义】 砾岩:一种沉积岩,由从母岩上破碎下来的,颗粒直径大于2mm的碎屑,经过搬运、沉积、压实、胶结而形成的岩石。
4.岩石:指不能用一般挖掘工具进行开挖的各类岩石,必须采用打眼、爆破或部分用风镐打凿才能开挖的土质。
【释义】 风镐:以压缩空气为动力,利用冲击作用破碎坚硬物体的手持施工机具。
5.泥水:指坑的周围经常积水,坑的土质松散,如淤泥和沼泽地等,挖掘时因水渗入和浸润而成泥浆,容易坍塌,需用挡土板和适量排水才能挖掘的土质。
【释义】 淤泥:指的是在静水和缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土。
沼泽:广义的沼泽泛指一切湿地;狭义的沼泽则强调泥炭的大量存在。
6.流砂:指土质为砂质或分层砂质,挖掘过程中砂层有上涌现象并容易坍塌的土质,挖掘时需排水和采用挡土板或采取井点设备降水才能挖掘的土质。
【释义】 土质指土壤的构造和性质。
土壤质地系指组成土壤的砂粒、坋粒及黏粒等不同大小之矿物粒子的含量,一般大于2mm以上之石砾则不考虑在内。砂质土壤:虽含砂量仍相当多,但因亦含有少量坋粒及黏粒,具有土粒间之结合性。干时可成块,但易破碎,湿时可感觉黏性,握之成土块,小心抚弄不致破碎。用手搓可成为易碎的粗条。
7.干砂:指土质为含水量低的砂质或分层砂质,挖掘时不需排水,但需采用挡土板挖掘的土质。
【释义】 含水量:是岩石实际含水多少的指标。岩石孔隙中所含的水重量(Gw)与干燥岩土重量(Gs)的比值,称为重量含水量(Wg);岩土含水的体积(Vw)与包括空隙在内的岩土体积(V)的比值,称为体积含水量(Ww)。
8.水坑:指土质较密实,开挖中坑壁不易坍塌,但有地下水涌出,挖掘过程中需用机械排水才能施工的土质。
【释义】 利用抽水机械、设备及时排除多余水分的排水技术措施。又称抽水排水。能适应各种自然环境条件,不受地形、水位的限制,且排水及时,效率高。
土是颗粒、水和气体组成的三组分散体系。工程预算定额中,按土的人工开挖难易程度将土体分为松软土、普通土、坚土和砂砾坚土。按岩石的坚硬程度可分为软石、次坚石、坚石和特坚石几类,见表2-2。
表2-2 土及岩石(普氏)分类
三、施工操作裕度按基础底宽(不包括垫层)每边增加量
1.普通土、坚土坑、水坑、松砂石坑:0.2m。
2.泥水坑、流砂坑、干砂坑:0.3m。
3.岩石坑:有模板0.2m,无模板0.1m。
4.挖孔基础基坑不计施工操作裕度。
【释义】 施工操作裕度:为了便于施工而留的操作时必须的富余空间。
模板:模板是建筑混凝土施工中的临时结构物,对构件的制作十分重要,不仅控制构件尺寸的精度,还直接影响施工进度和混凝土的浇筑质量。
模板按使用材料不同可分为以下几种。
(1)木模 木模在桥梁建设中使用最为广泛。它的优点是制作容易,但木材耗损大,成本较高。其一般构造由模板、肋木、立柱或由模板、直枋、横枋组成。
(2)钢模 钢模造价虽高,周转次数虽多,但结实耐用,接缝严密,能经受强烈振捣,浇筑的构件表面光滑,所以目前钢模的采用日益增多。
(3)钢木组合模 肋木、立柱采用角钢,将木模板用平头开槽螺栓连接于角钢上,表面钉以黑铁皮,这种模板节约木材,成本较低,同时具有较大刚度和稳定性。
(4)土模 土模的优点是节约木材和铁件。缺点是用工较多,制作要求严格,预埋件固定较困难,雨季施工不便,目前已很少采用。
四、各类土、石质的边坡系数见表2-3和表2-4。
表2-3 人工土石方边坡系数
表2-4 机械土石方边坡系数
【释义】 边坡是指连接行车道与自然地形或横截面上其他结构物的表面。边坡设计应考虑的因素包括:稳定路基;交通安全;养护费用;保护原有植被;用地范围。除非设计了适当的边坡加固和排水,否则边坡的坡度不能大于自然地形稳定的坡度。平缓的边坡一般更为安全,更耐冲刷,更易维护,外观也更好。
按路基形式,边坡分为路堑边坡、路堤边坡和护坡道。按边坡的形状分为直线形边坡、折线形边坡和台阶形边坡。
五、土、石方工程量的计算。
以下各计算公式中字母含义:
V——土石方体积,m3;
h——坑深,m;
r——半径,m;
a(b)——坑底宽(m)=基础宽+2×每边操作裕度;
a1(b1)——坑口宽(m)=a(b)+2×h×边坡系数。
1.杆、拉线坑、塔坑土石方量
(1)正方体(不放边坡)(图2-15):V=a2×h(m3);
图2-15 正方体(不放边坡)
(2)长方体(不放边坡)(图2-16):V=a×b×h(m3);
图2-16 长方体(不放边坡)
(3)平截方尖柱体(放边坡)(图2-17):;
图2-17 平截方尖柱体(放边坡)
(4)平截长方尖柱体(放边坡)(图2-18):V=h/6×[ab+(a+a1)(b+b1)+a1b1](m3);
图2-18 平截长方尖柱体(放边坡)
(5)圆柱体(不放边坡)(图2-19):V=πr2h(m3);
图2-19 圆柱体(不放边坡)
(6)圆柱体连平截圆锥体(不放边坡)(图2-20):。
图2-20 圆柱体连平截圆锥体(不放边坡)
【释义】 柱体:一个多面体有两个面互相平行且大小相同,余下的每个相邻两个面的交线互相平行,这样的多面体就为柱;另外,柱体还可分为正柱体,斜柱体。
2.其他土、石方量的计算
(1)无底盘、卡盘的电杆坑:V=0.8×0.8×h(m3),如果h≥1.5m时,按放坡计算。
(2)带卡盘的电杆,如原计算坑的尺寸不能满足安装时,因卡盘超长而增加的土石方量另计。
(3)电杆坑和拉线坑的土石方量,未包括马道的土石方量,需要时按每坑0.6m3另行计算。
【释义】 马道:在建筑施工中,当角度较大边坡高于一定高度时,在边坡上设置1~2m宽的较水平的道路。
(4)接地槽土石方量的计算:V=0.4×长度×槽深(m3)。
【释义】 槽:两端高起,中间凹下的物体,凹下的部分叫槽。
(5)采用井点施工的土石方量计算,按普通土计量原则执行。
【释义】 井点降水:是人工降低地下水位的一种方法。故又称“井点降水法”。在基坑开挖前,在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。所采用的井点类型有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
(6)挖孔基础土石方量计算,按基础设计混凝土量扣除基础露出地面部分的混凝土量作为基坑开挖土石方总量。
【释义】 计算土方量的方法有:方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
3.尖峰及施工基面
尖峰及施工基面土石方量计算,应按设计提供的基面标高并按地形、地貌以实际情况进行计算。常见的计算方法如下。
(1)塔位立于山坡的施工基面(如图2-21所示)。
图2-21 施工基面(山坡)
1)不放边坡部分的体积(ABCDEF体积):Va=l·n·h′;
2)放边坡部分体积由三个部分组成,即
上坡方向体积(CDEFJK体积):;
左右两侧(ADMJA+BCKNB)体积:;
3)基面总体积:V=Va+V2+V3。
(2)塔位立于圆形山顶上的施工基面(如图2-22所示)。
图2-22 施工基面(圆形山顶)
(可按近似椭圆球体积的一半计算)。
(3)塔位立于山脊上的施工基面(如图2-23所示)。
图2-23 施工基面(山脊)
V=K·L·n·h+μh·h·n=klnh+μh2n
式中 μ——放坡系数;
K——修正系数,按山脊两侧坡度不同取定,一般取0.4~0.6。
【释义】 在计算土方工程量之前,应首先收集确定以下数据。
(1)土壤的类别,确定是普通土还是坚土。
(2)地下水位标高,所挖土方是干土还是湿土,二者所使用的定额标准不同,地下水位以上按干土计算,地下水位以下按湿土计算。
(3)挖运土的方法,确定是采用人工挖运土,还是人工挖土手推车运土,或是机械挖运土,以便套用相应定额。
(4)余土和缺土的运距,多余土外运和回填时所缺少土方而由外取土来补充的运土距离是多少。
(5)是否放坡或支挡板,是否需要留工作面,其值多大等。以便确定挖土宽度。
上述数据可以通过勘测资料和施工组织设计获得。
土石方工程量的确定:根据同一类型杆、塔基础及其所处位置的地质情况,可分别按“杆塔坑土(石)方工程量计算表”与“拉线坑土(石)方工程量计算表”计算。可通过查阅有关手册或资料获得这两个表的具体内容。
如不具备地质资料,可以根据土(石)质所占的百分率,通过以下两种方法求得。
(1)方法一,按以下步骤
①按杆塔明细表对各种基础统计汇总,将各种型式基础的数量,依其基础尺寸和埋深,按规定考虑边坡和操作裕度,计算全线各个单一地质情况下的土(石)方总方量。
②按土(石)质所占百分率,分别对相应土(石)方计取各方量,即组合为本工程各类土(石)质的概预算土(石)方量。
(2)方法二,按下列方法进行计算
①根据设计资料,整理汇总各种基础型式及相应数量,并按下式计算设计基本土(石)方总量。
设计基本土(石)方总量=∑基础底面积×埋深×基坑数
②按土(石)质百分率求各类土(石)质基本方量,其计算式为:
各类土(石)质基本方量=设计基本总方量×土(石)质百分率
③各类土(石)质的底宽可按下式计算:
④求得各类土(石)质的代表底宽后,再按土(石)质分类加操作裕度,并按埋深和土(石)质分类规定的安全边坡,套用“杆塔坑土(石)方工程量计算表”和“拉线坑土(石)方工程量计算表”或按计算公式求出单基的预算土(石)方量。
⑤各类土(石)质的预算土(石)方量=单基预算量×总基数。
回填土方已包括在定额内,不再计算,对岩石坑的开挖,一般地段均以爆破施工计算,尖峰及施工基面按设计提供及估算资料进行计算。
六、其他说明
1.各类土、石质按设计地质资料确定,除挖孔基础和灌注桩基础外,不作分层计算。同一坑、槽、沟内出现两种或两种以上不同土、石质时,则一般选用含量较大的一种土、石质确定其类型。出现流砂层时,不论其上层土质占多少,全坑均按流砂坑计算。
【释义】 流砂:在土方施工时,当土方挖到地下水位以下,有时槽底面或侧面的土形成流动状态,随地下水一起涌出,这种现象称为流砂现象,这种砂称为流砂。流砂现象严重时,土方工程的侧壁就会因土的流失而引起塌落,如果附近有建筑物,就会因地基土流失而使建筑物产生严重下沉,上部结构就会发生裂缝和倾斜,而影响建筑物的正常使用。
防治流砂的原则主要有:减少或消除基坑内外地下水的水头差,例如采用先在基坑范围外以井点降低地下水位后开挖,或在不排水基坑内用抓斗等工具进行水下挖土等施工方法。增加渗流路径,例如沿坑壁打入深度超过坑底的板桩,其长度足以使受保护土体内的水力梯度小子临危梯度。在向上渗流出口处地表面透水材料覆盖压重以平衡渗流力。
2.挖孔基础是指掏挖基础、岩石嵌固式基础、挖孔桩基础。挖孔基础和灌注桩基础,同一孔中不同土质,按地质资料分层计算工程量,套用子目时坑深为分层土质的底部至孔口地面的高度。挖孔基础最底层土石方量为基坑总土石方量减去分层土石方量。
【释义】 掏挖基础:利用机械或人工在天然土中直接挖(钻)成所需要的基坑,将钢筋骨架和混凝土直接浇筑于基坑内而成的基础。
岩石嵌固式基础:就是所浇筑的混凝土完全嵌固于岩石当中,需要对施工过程中基坑的孔径大小和深度有着严格的控制。
人工挖孔桩基础:使干作业成孔灌注桩的一种,采用人工开挖方式成孔,现浇基础成型的基础型式。
3.挖掘过程中因少量坍塌而多挖的,或石方爆破过程中因人力不易控制而多爆破的土石方工作量已包括在定额内。
【释义】 石方工程根据施工方法编制定额项目。石方工程的施工方法有人工凿岩、机械石方开挖、爆破石方。人工凿岩仅适用于零星石方和不便爆破的工程;机械石方使用凿岩机,并配有关设备进行石方开挖;爆破石方则是根据石方部位和岩石的类别采用相应的爆破方法,通过爆破,清理石渣,达到设计要求尺寸的全部施工作业。石方开挖一般采用爆破方法。
爆破:在凿完的炮眼内(或在指定的部位)装炸药、起爆材料,将指定部位的岩石或其他爆破对象崩塌或松动叫做爆破。爆破是利用化学药品爆炸时产生的大量热能和高压气体改变或破坏其周围物体的现象。目前在石方开挖中,爆破是最有效的一种方法。在建筑工程中,爆破主要用来开挖一般石沟槽、基坑和洞库工程中的开挖平洞、斜井等。
4.接地槽土石方量计算中,如遇接地装置需加降阻剂时,当设计无规定时,槽宽可按0.6m计算。
【释义】 接地槽:接地是指送电线路工程中的接地线路,槽是指设置容纳接地线路的线形空间。
5.回填土均按原挖原填和余土的就地平整考虑,不包括100m以上的取(换)土回填和余土的外运。需要时可按设计规定的换土比例和平均运距,另行套用尖峰挖方和工地运输定额。
【释义】 地槽回填土(夯填和松填)体积等于挖土体积减去设计室外地坪以下埋设的砌筑量(包括墙基、柱基、管道基础体积以及基础垫层)。余土和取土的工程量应按下列公式计算。
余土运输体积=挖土体积-回填土体积
取土运输体积=回填土体积-挖土体积
土石方运距应以挖土重心至填土重心或弃土重心最近距离计算,挖土重心、填土重心、弃土重心按施工组织设计确定。如遇下列情况应增加运距。
(1)人力及人力车运土、石方上坡坡度在15%以上,推土机、铲运机重车上坡坡度大于5%,斜道运距按斜道长度乘以表2-5所示系数。
表2-5 斜道运距系数
(2)采用人力垂直运输土、石方,垂直深度每米折合水平运距7m计算。
(3)拖式铲运机3m3加27m转向距离,其余型号铲运机加45m转向距离。
6.余土处理,一般工程不予考虑,需要时,可考虑余土运至允许堆弃地,其运距超过100m以上部分可列入工地运输。余土运输量的计算如下。
(1)灌注桩钻孔渣土按桩设计0m以下部分体积(m3)×1.7t/m3(其中0.2t/m3为含水量)计算。
(2)现浇和预制基础基坑余土按地面以下混凝土体积(m3)×1.5t/m3×30%计算;如基础土质为湿陷性黄土,按地面以下混凝土体积(m3)×1.5t/m3×30%计算。
(3)挖孔基础基坑余土按地面以下混凝土体积(m3)×1.5t/m3计算。
【释义】 灌注桩:直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。
基础:指建筑底部与地基接触的承重构件,作用是把建筑上部的荷载传给地基。
基坑:指在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。
7.泥水、流砂、干砂坑的挖填方,定额已分别考虑了必要的排水和挡土板的装拆工作量,套用定额时,不再另计。
【释义】 挡土板是为了防止沟槽、基坑土方坍塌的一种临时性的挡土结构,一般由撑板和横撑组成,常用钢、木、竹制作。
8.人力开凿岩石坑是指在变电所、发电厂、通信线、电力线、铁路、居民点以及国家级的风景区等附近受现场地形或客观条件限制,设计要求不能采用爆破施工者。
9.机械挖土石方适用于电杆、拉线塔、拉线坑、铁塔坑挖方及回填,不适用接地槽开挖。
10.几种特殊条件的规定。
(1)冻土厚度不小于300mm,冻土层的挖方量,按坚土挖方定额乘2.5的系数;其他土层仍按地质规定套用原定额。
(2)岩石坑如需要排水,可按相应定额的人工乘1.05的系数。
(3)在线路复测分坑中遇到高低腿杆、塔按相应定额的人工乘1.5的系数。
(4)机械挖湿土时,定额乘1.15的系数。湿土是指含水量在25%以上的土方,当含水量超过50%以上时,排水费另计。
(5)机械挖方时,挖掘机在垫板上作业时,定额乘1.25的系数,垫板铺设费用另计。
【释义】 冻土:指土的温度等于或低于零摄氏度,含有固态水且这种状态在自然界连续保持三年或三年以上的土。
当自然条件改变时,冻土容易产生冻胀、融陷、热融、滑塌等特殊不良地质现象并发生物理机械性质的改变。
季节性冻土:冬季冻结、天暖解冻的土层,在我国分布较广。细粒土(粉砂、粉土和粉性土)冻结前的含水量如果较高,且冻结时间地下水位低于冻结深度不足1.5~2.0m,则有可能发生冻胀,位于冻胀区内的基础受到的冻胀力如果大于基底以上的荷重,基础就有被抬起来的可能,容易导致建筑物开裂损坏。
对于埋置于可冻胀土中的基础,其最小埋深dmin应由下式确定:
dmin=z0φt-dfr
式中 z0——标准冻深;
φt——采暖对冻深的影响;
dfr——基底下允许残留冻土层的厚度。
冻胀现象:某些细颗粒在冻结时,周围未冻区土中的水分向冻区迁移,发生体积膨胀。
土体发生冻胀现象的机理,主要是由于土层在冻结时,周围未冻区土中的水分向冻区迁移、聚集所致。弱结合水的外层在-0.5℃时冻结,越靠近土体表面,其冰点越低,大约在-20~30℃以下才能全部冻结。当大气负温传入土中时,土中的自由水首先冻结成冰晶体,弱结合水的最外层开始解冻,使冰晶体逐渐扩大,于是冰晶体周围土粒的结合水膜变薄,土粒产生剩余的分子引力;另外,由于结合水膜变薄,使得水膜的离子浓度增加,产生较薄的冻结区,并参与冻结,使冻结区的冰晶体增大,而不平衡引力继续存在。假设下卧未冻区存在着水源(如地下水位距冻结深度很近)及适当的水源补给通道(即毛细通道),能继续增加向冻结区迁移和积累,使冰晶体不断扩大,在土层中形成冰夹层,土体随之发生隆起,出现冻胀现象。当土层解冻时,土中积聚的冰晶体融化,土体随之下陷,即出现融陷现象。
土的冻胀性:指土的冰胀现象和融陷现象,是季节性冻土的特征。
结合水:又称吸附水,是指受土中分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。这种电分子吸引力高达几千到几万个大气压,使水分子和土粒表面牢固地黏结在一起。
由于土粒(矿物颗粒)表面一般带有负电荷,围绕土粒形成电场,在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离子(如Na+,K+,Ca2+,Al3+等)一起吸附在土粒表面。
土粒周围水溶液中的阳离子,一方面受到土粒所形成电场的静电引力作用,另一方面又受到布朗运动(热运动)的扩散力作用。在最靠近土粒表面处,静电引力最强,把水化离子和极性水分子牢固地吸附在颗粒表面上形成固定层。在固定层外围,静电引力比较小,因此水化离子和极性水分子的活动性比在固定层中大,形成扩散层,固定层和扩散层中所含的阳离子(反离子)与土粒表面负电荷一起即构成双电层。
当土孔隙中局部存在毛细水时,毛细水的弯液面和土粒接触处的表面引力反作用于土粒上,使土粒之间由于这种毛细压力而挤紧;土因而具有微弱的黏聚力,称为毛细黏聚力。在施工现场常常可以看到稍湿状态的砂堆,能保持垂直达几十厘米高而不塌落,就是因为砂粒间具有毛细黏聚力的缘故。在饱水的砂和干砂中,土粒之间的毛细压力消失,原来的陡壁变成斜坡,其天然坡度与水平面所形成的最大坡角称为砂土的自然坡度角。在工程中,要注意毛细水上升高度和速度,因为毛细水的升对于市政工程地下部分的防潮措施和地基土的浸湿和冻胀等有重要影响。此外,在干旱地区,地下水中的可溶性盐随毛细水上升后不断蒸发,盐分便积聚于靠近地表处而形成盐渍土。土中毛细水的上升高度可用试验的方法确定。
地面下一定深度的土温随大气温度而改变。当地层温度降至零摄氏度以下时,土体便会因土中水冻结而形成冻土。
冻土的以上种种特性决定了冻土的开挖较普通土困难,在定额中计算处理时,应按特殊情况对待,以保证冻土开挖的费用更切合实际情况,更能为工程的概预算结果作出有力保证。