土方冻土开挖方案.doc

是在入冬之前的秋季进行。其方法是在预先确定冬季挖土的地面上，将表土翻松并耙平。翻松耙平的深度，根据土质和当时当地气候条件而定。面积大的工程用机械翻松耙平，面积小的工程可用人工翻松耙平。经翻松的土层中，有许多充满空气的孔隙，这些孔隙可降低土层的导热性能。对于表土翻松25cm并耙平的土层冻结深度可由（2-1）式估算：　　　　　　　　　　?　　　　　　　　　（2-1）式中　H　──　表土翻松耙平层以下土的冻结深夜（cm）；　　　A　──　可由表2-1查得；　　　F　──　冻结指数（·d）取正号代入（F＝∑Zt）；　　　Z　──　土层冻地天数（d）；　　　t??──　土层冻结期间每天平均气温，取正号。覆盖雪保温法适用于降雪量较大的地区。利用自然条件，覆盖雪防冻效果很好。大面积的土方工程，可在地面上设篱笆或雪堤，其高度h，一般为0.5～1m，间距为（10～15）h横向设置，如图2-1；面积较小的基槽（坑）土方工程可在基槽（坑）位置的地面上挖积雪沟，如图2-2，沟深为30～50cm，宽度与基槽（坑）相同，并随时将雪填满，即可防止或减少未挖掘的土层冻结。覆盖雪层对冻结深度的影响，可用（2-2）式估算：　　　　　　　　　　　　H＝60（4P-P2）/K1-λhSH　　　　　　　　　　　　　　　（2-2）式中　　H　──　?覆盖雪层土的冻结深度（cm）；　　　　λ　──　雪的平均导热系数，对松雪取3，堆雪取2，初融雪为1.5；　　　　K1　──　不同土层采用不同保温材料时的系数，见表2-2，无保温材料时取1；　　　　hSH　──　覆盖雪的平均厚度，按当地气象台的多年资料或工地观测的实际资料取值（cm）；　　　　P　──　随气温和冻结时间的计算系数，用公式P＝∑Zt/1000求得；　　　　Z　──　土层冻结时间，单位以昼夜计算；　　　　t???──?土层冻结期间的外部空气温度。 　　　保温材　　　料种类　　　　　土的种类 雪松　　 树叶 创花 锯末 干炉渣 湿炉渣 松散土 密实土 混凝土　　 茅草 芦苇砂土粉土粉质粘土粘土 3.53.03.03.0 3.33.12.72.1 3.23.12.62.1 2.82.72.31.9 2.01.91.61.3 1.61.61.31.1 1.41.31.21.2 1.121.081.061.00 1.41.31.11.0 2.52.42.01.6 2.12.01.71.4　　　　注：表中K1值仅适用于地下水位低于2.0m情况，当地下水位较高的饱和土可取K1值为1。面积较小的地面防冻或面积较小的基槽（坑）底防冻，可以直接用保温材料覆盖。对已开挖的基槽（坑），保温材料铺设在基槽（坑）底表土上面，在靠近基槽（坑）壁处，保温材料需加厚，如图2-3。对未开挖的基槽（坑），保温材料铺设宽度为土层冻结深度的两倍与基槽（坑）底宽度之和，如图2-4。覆盖保温材料的厚度hFG可按（2-3）式计算：??????????????????????????????hFG=H/K1??????????????????????????????????????????????(2-3)式中　　hFG　──　覆盖保温材料的厚度（cm）；　　　　H　──　无保温层的土冻结深度（cm）；　　　　K1　──　被保温土层冻结速度与保温材料冻结速度比值系数，按表2-2查得。当施工现场有足够的蒸汽热源或多余的废汽时，可采用蒸汽法融化冻土。该法是在冻土层上钻孔，插入蒸汽器，然后将低压0.1～0.3Mpa蒸汽送入孔内，借蒸汽热量来融化冻土。施工时，首先开始在待融化冻土地面上，测设钻孔位置，钻孔间距一般不大于1m，钻孔后铺设送汽管道网，干管可用φ3/2″～3″。支管宜用φ3/4″～2″，喷汽管通常用φ1/2″～1″；为了防止热量损失，排管上面覆盖一层苫布，并在送汽过程中加强检查。施工中应注意以下几点：1.基槽（坑）附近须先挖好排水井，并设泵抽水，在融化过程中冷凝水量很大，如不及时排泄，会形成大量积水或冰垛。2.喷汽管底端一定用木塞堵严，蒸汽不准由底端直接喷出，以防基底土层的结构被冷凝水饱和而破坏。钻孔底端距基底设计标高至少保留30cm以上。3.融化后，冻土多变成稀泥，故停止送汽后要立即挖掘，否则结成冻块后，用镐创，增加施工困难。4.钻孔位置的布置，要根据融化土方平面位置放线布置钻孔，通常为方格网形状较好。5.钻孔应尽量采用电动或风动冻土钻孔机。钻孔的直径要根据使用喷汽管的外径而确定，一般大于喷汽管的外径2cm左右。钻孔的深度应浅于设计基底标高30cm以上。电热化冻法是将一定间距的电极打入冻土（或提前埋入暖土中），通电后，靠深土层底部的水分（深电极）或在地面浇以浓度盐水（浅电极）来导电，将电