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建筑论文
浅谈相城区汤浜路土方施工
摘要
本文土方开挖针对其施工质量和施工安全技术问题进行了详细探讨，介绍了相城区汤浜路土方施工实践过程中如何采取一些具体措施来控制施工质量和施工安全，并对土方开挖和回填分析进行了详细阐述。
关键词：
土方开挖施工顺序；土方回填；质量控制与检验
一、工程概况
诚河新旅城工程位于苏州市吴中区木渎镇，建筑面积40627m2，结构形式为框架结构。
本工程±0.00＝85黄海标高3.850m，场地地坪黄海标高2.90m（相对标高-0.950m）。
地下室底板板顶设计标高为-5.400m，底板厚为350mm。
地下车库采用桩基础，基础采用土钉墙支护，桩承台垫层底标高为-6.550，基坑开挖深度取5.6m。
本工程基坑北侧为高层住宅，高层住宅采用桩基础，承台底标高为-3.75/-4.05m，北侧地下室基坑底边线距离用地红线其最近约13米，红线外为二层厂房；基坑东侧地下室外墙距离离用地红线为14~18m，红线外为塔园路；基坑南侧为小高层住宅，小高层住宅地下室基坑底边线距离用地红线其最近约10米，红线外小区内道路；基坑西侧地下室基坑底边线距西侧河道约13米。
二、基坑定位放线及测量操平
1、定位放线
项目部首先根据业主书面给定的原始基准点即城市坐标点和设计院建筑施工总平面图采用全站仪定位，确定建筑物四角的的坐标点。
做好角桩的保护后，再采用经纬仪进行加密放样。
定位放线须经甲方、监理方和有关部门确认并办妥定位放线验收记录后，方可进行基础工程施工。
2、平面控制
本建筑物平面位置，先定出角点，再设置建筑物平面测量所需的主控轴线。
控制网建立后，按规定做好标桩，并加以保护，以确保测量工作自始至终的一致性和准确性。
标桩的设置位置应与施工总平面图相配合，以避免施工过程中损伤、破坏，同时应定期检查、复核，一旦发现问题及时纠正。
三、土方开挖
根据本工程基础实际开挖深度，结合有关反铲挖土机的技术性能，本工程准备配备6台EX－200型反铲挖掘机进行土方大开挖,并配备相应数量的自卸式卡车予以外运土方。
根据土方支护方案，确定基坑坡度为表1中所示。
表1放坡系数表
放坡系数
地库与自然地面处
1：
0.34
地库与小高层、高层住宅处
1：
0.18
地库与多层住宅处
1：
0.25
根据勘察资料，场地地面5.8m深度下内分布有厚层粉土及粉砂层，该土层渗透系数较大，属微承压含水层，本基坑开挖深度约5.60m深，基坑开挖极易产生管涌及坑底突涌现象。
因此，必须采用合理的降水、减压措施，确保基坑安全。
本工程基坑降排水方案为管井排水。
1、管井降水
（1）降水之前应观测一次自然水位，在抽水开始的5-10天内，要求每早晚观测一次水位及管井流量，开挖期间每天不少于二次，以后改为每天观测一次,并作好记录。
在进入雨季或出现新的补给源时，调整观测次数。
每天不少于4次。
（2）观测记录应及时整理，分析水位下降的趋势与流量的变化，根据实际抽水情况,研究分析降水的可靠程度，并提出调整措施；查明抽水过程中的不正常状况及其产生的原因，并及时排除。
并上报监理、业主设计方同意后进行实施。
（3）对抽水设备应建立定期保养制度，保持设备正常运行。
（4）抽出的地下水应排至降水区域外，不得产生回渗，遇大雨应及时排除地面积水，以减少下渗，保证降水效果。
（5）由于现场施工交叉作业，应对所有降水井设置明显标志，加强保护，以防管井受到损坏。
特别是管井口的防护，防止人、物坠落。
（6）降水对邻近建筑物、构筑物影响的监测，应由专门监测机构进行，并提出相应措施。
（7）土方开挖至实际标高时，应及时浇注大面积垫层，最大限度地防止基坑暴露过久。
⑻管井井点系沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个井装设一台小型水泵不断抽水将地下水降低到要求水位。
本法具有设备较为简...水深在5m以内，地下水丰富的土层、砂层及用轻型井点难以满足降水要求情况下的工程。
一、主要机具设备管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械管组成（图2-16）。
滤水井管下部滤水托管过滤部分用钢筋焊接骨架，外包孔眼为1。
2mm滤网，长2—3m，上部井管部分用直径200ram以上的钢管或塑料管。
2、土方开挖施工顺序
根据场地实际情况将本工程分为A、B、C、D四个挖土区域。
因为基坑面积大，根据现场勘察，目前将基坑东侧作为主要出土通道；综合分析场地条件，考虑分区、分期开挖及施工的原则，基坑施工及土方开挖总体规划顺序为由北向南，由西向东。
分别为A→D→C→B。
3、土方开挖工况
1、按各住宅基底标高，先将地下车库及住宅区土体开挖到住宅基底标高。
并完成多层、小高层、高层与现有地面之间边坡的混凝土喷射，完成地库与现有地面之间边坡的网喷面层和土钉的施工。
后分二次挖至坑底，其具体工况如下图2所示。
2、临近路边区域，设计为四层土钉，按照分层开挖、先撑后挖的原则，我方将土方分四层开挖，四层土方开挖层面标高为：
-2.25m、-3.45m、-4.65m、-6.55。
典型土方开挖剖面如下图3所示。
3.4土方开挖注意事项
土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。
基坑（坑）开挖程序一般是：
测量放线→土方开挖→局部加深及地梁土方由人工开挖。
开挖基坑时，不得挖至设计标高以下；如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后，由人工挖出。
土方开挖考虑用机械大开挖，多台机械开挖，挖土机间距应大于10ｍ。
在挖土机工作范围内，不许进行其他作业，挖土应由上而下，逐层进行。
重物距基坑边安全距离：
汽车不小于3ｍ；起重机不小于4ｍ。
机械施工挖不到的土方，也应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
人工开挖基坑（坑）或管沟，当接近地下水位时，应先完成标高最低处的挖方，以便在该处集中排水。
开挖后，在挖到距坑底20cm以内时，测量放线人员应配合抄出距坑底20cm平线；自每条坑端部20cm处每隔2～3m，在坑边上钉水平标高小木桩。
在挖至接近坑底标高时，用尺或事先量好的20cm标准尺杆，随时以小木桩上平，校对核坑底标高。
最后由两端轴线（中心线）引桩拉通线，检查距坑边尺寸，确定坑宽标准，据此修整坑边，最后清除坑底土方，修底铲平。
在距坑底设计标高20cm坑帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。
同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距坑边尺寸，确定坑宽标准，以此修整坑边，最后清除坑底土方。
基坑开挖后，应立即通知有关单位验坑，合格后方可施工。
基坑开挖过程中如遇异常情况，应及时通知设计人员处理。
4土方回填
回土前，应做好水平标志，以控制回填土的高度。
将基坑内垃圾大个杂物清理干净。
基坑回填前，必须清理到基础底面标高，将回落的松散垃圾、木块、树根、扣件、钢管等清理干净，抽除基坑内集水、淤泥，验收基地标高。
检查回填土的质量有无杂物，粒径应符合规定，以及回填土的含水量应控制在范围内。
如含水量偏高，可采用翻松、晾晒或掺入干土等措施。
如遇到回填土的含水量偏低，可采用预先洒水湿润等措施。
填土应由下而上分层铺填，采用机械分层夯实，虚铺厚度控制在300mm以内，同时控制最佳含水量（±2％以内），对于基坑底部范围较小部分土方回填采用震动式打夯机进行夯实，每层夯实不少于3～4遍，打夯应一夯压半夯，夯夯相接，行行相接，纵横交叉。
在土方回填时必须四周均匀回填。
深浅两基坑相连时，应先填夯深基坑，填至浅基坑相同的标高时，在与浅基础一起填夯。
入必须分段填夯时，交接处应填成阶梯形。
在地形起伏之处，应做好接搓，修筑1:
2阶梯形边坡，每步台阶高可取500mm，宽1000mm。
回填土每层填土夯实后，应按规范规定进行环刀取样，测出干土的质量密度，达到要求后再进行上一层的铺土。
填土全部完成后，进行表面拉线打平，凡超过标高的地方及时依线铲平，凡低于标高的地方补土夯实。
5施工注意事项
对有密实度要求的填土，应按规定每层取样测定夯实后的干密度，在符合设计和规范要求后，才能填筑上层，未达到设计要求的部位，应有处理措施。
严格选用回填土料，控制含水量、夯实遍数。
不同的土填筑时，应按土类有规则地分层铺填，将透水性大的土层置于透水性较小的土层之下，不得混杂使用，以利水分排除和基础稳定，并可避免在填方内形成水囊和产生滑动现象。
严格控制每层铺土厚度，严禁汽车直接向基坑（槽）中倒土，并应禁止用浇水、水撼方法使土下沉，代替夯实。
机械夯压不到的边角部位、墙与地坪、散水交接处，应用细粒土料回填，并仔细夯实。
雨天不宜进行回填施工，必须回填时，应分段尽快完成，且宜采用砂土、石屑等填料，周围应有防雨和排水措施。
6质量控制与检验
6.1材料要求
1）质地坚硬的碎石和爆破石渣，粒径不大于每层铺厚的2/3，可用于表层下的填料。
2）砂土应采用质地坚硬的中粗砂，粒径为0.25～0.5mm，可用于表层下的填料。
如采用细、粉砂时，应取得设计单位的同意。
3）粘性土（粉质粘土、粉土），土块颗粒不应大于50mm，碎块草皮和有机质含量不大于8％。
回填压实时，应控制土的最佳含水率。
4）淤泥和淤泥质土一般不能用作填料。
但在软土和沼泽地区，经过处理含水量符合压实要求后，可用于填方的次要部位。
碎块草皮和有机质含量大于8％的土，仅用于无压实要求的填方。
6.2检查内容
填土的厚度控制以及压实的要求；填土的含水量控制；填土的边坡控制。
6.3质量控制
1）填方的厚度控制以及压实的要求：
填方每层铺土的厚度和压实遍数视土的性质和使用的压（夯）实的机具性能而定。
填方应按设计要求预留沉降量，一般不超过填方高度的3％。
冬期填方每层铺土厚度应比常温施工时减少20～25％，预留沉降量比常温时适当增加。
填方中不得含冻土块或填土层受冻。
铺土厚度和平整度可用小皮数杆控制，每10～20m或100～200m2设置一处。
检验员可用插针检验铺土厚度。
2）回填土的含水量的控制：
土的最佳含水率和最少压实遍数可预先试验求得。
粘性土料施工含水量与最佳含水量之差可控制在-4～+2％范围内（使用振动碾时。
可控制在-6～+2％范围内）。
工地检验一般以手握成团，落地即散为适宜。
3）填方的基底处理的规定
①基底上的树墩及主根应拨出，坑穴应清除积水、淤泥和杂物等，并分层回填夯实。
②在建筑物和构筑物地面下的填方或厚度小于0.5m的填方，应清除基底上的草皮和垃圾。
③在土质较好的平坦地上（地面坡度不陡于1/10）填方时，可不清除基底上的草皮，但应割去长草。
④在稳定山坡上填方，当山坡坡度为1/10～l/5时，应清除基底上的草皮；坡度陡于1/5时，应将基底挖成阶梯形，阶宽不小于lm。
⑤当填方基底为耕植土或松土时，应将基底碾压密实后方可填方。
⑥在水田、沟渠或池塘上填方前，应根据实际情况采用排水疏干、挖除淤泥或抛填石块、砂砾、矿渣等方法进行处理后，方可填土。
⑦填方基底为软土时，大面积填土应在开挖基坑前完成，尽量留有较长的间歇时间；软土层厚度较小时，可采用换土或抛石挤淤等处理方法；软土层厚度较大时，可采用砂垫层、砂井、砂桩等,,方法加固。
⑧填方基土为杂填土时，应按设计要求加固，应妥善处理基底下的软硬点、空洞、旧基、暗塘等。
如杂填土堆积的年限较长且较均匀时，填方前可用机械压（夯）处理。
填方基底在填方前和处理后应进行隐蔽验收、作好记录。
即由施工单位和建设单位或会同设计单位到现场观察检查，并查阅处理中中间验收资料，经检验符合要求后作出验收签证，方能进行填方工程。
6.4土方回填施工质量验评
1）柱基、基坑、基槽和管沟的回填质量应达到土方回填分项工程质量检验评定表中，分项验收质量要求。
2）土方回填工程检验批质量验收记录表，应达到柱基、基坑、基槽和管沟的回填中主控项目、一般项,目的质量验收,要求。
3）土方回填施工质量标准
①土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物，抽除坑（槽）内积水、淤泥，验收基底标高。
如在耕植土或松土上填土，应在基底压实后再进行。
②对填方土料应按设计要求验收合格后方可回填。
③填方施工过程中应检查排水措施，每层铺土厚度，含水量及控制压实程度。
回填厚度及压实遍数，应根据土质压实系数及所有机具经试验确定，无试验数据按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）的规定执行。
4）填方工程结束后，应检查标高、边坡坡度、压实程度。
检验标准应符合表2的规定。
表2 填土工程质量检验标准（mm）
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检验方法
柱基基坑基槽
场地平整
管沟
地（路）面基层
人工
机械
主
控
项
目
l
标高
-50
±30
±50
-50
-50
水准仪
2
分层压实系数
设计要求
按规定方法
一
般
项
目
l
回填土料
设计要求
取样检查或直观鉴别
2
分层厚度及含水量
设计要求
水准仪及抽样检查
3
表面平整度
20
20
30
20
20
用靠尺或水准仪
7常见问题与处理措施
7.1场地积水
由于场地平整面积过大、填土过深、未分层夯实；场地周围没有做排水沟、截水沟等排
水设施，或者排水设施设置不合理，排水坡度不满足要求；场地周围没有做排水沟、截水沟等排水设施，或者排水设施设置不合理，排水坡度不满足要求以及测量误差超过规范要求等原因，而导致场地内在平整以后出现局部或大面积积水。
其预防措施为：
在施工前结合当地水文地质情况，合理设置场地排水坡（要求坑内不积水、沟内排水畅通）、排水沟等设施，并尽量与永久性排水设施相结合。
如果施工期跨
雨期的，要做好雨期施工现场排水措施。
场地回填土按规定分层回填夯实，要使土的相对密实度不低于85%。
其对应的治理方法为：
（1）明沟排水法；沿场地周围开挖排水沟，再在沟底设集水井与其相连，用水泵直接抽走（排水沟和集水井宜布置在施工场地基础边净距0.4m以外，场地的四角或每隔20~40m应设1个集水井）；
（2）深沟排水法。
如果场地面积大、排水量大，为减少大量设置排水沟的复杂性，可在场地外距基础边6~30m开挖1条排水深沟，使场地内的积水通过深沟自流入集水井，用水泵排到施工场地以外沟道内。
（3）利用工程设施周围或内部的正式渗排水系统或下水道，将其作为排水设施，在场地一侧或两侧设排水明沟或暗沟，把水流引入渗排水系统或下水道排走，此法较经济。
7.2填方土出现橡皮土
由于使用了含水量比较大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亚粘土等原状土土料回填。
打夯以后，基土发生颤动、受压区四周鼓起形成隆起状态（土体体积未变化）、土体长时间不稳定。
其对应的预防措施为：
（1）现场鉴别，要求回填土料“手握成团、落地开花”。
（2）回填前，不允许基坑内有垃圾、树根等杂物，清除基坑内积水、淤泥。
其对应的治理方法：
（1）如果土方量很小，挖掉换土，用2：
8或3：
7的灰土（雨、冬期不宜用灰土，避免造成灰土水泡、冻胀等事故）、砂石进行回填。
（2）如果面积大，用干土、石灰、碎砖等吸水材料填入橡皮土内。
（3）如果工期不紧，把橡皮土挖出来，晾晒后回填。
7.3回填土密实度达不到设计和规范要求
填土的场地在荷载作用下，地基引起比较大的变形，地基稳定性降低其原因包括：
（1）土料含水量太小，影响了夯实（碾压）的效果，造成夯实（碾压）不密实；含水量
太大，则易形成橡皮土。
（2）土料不符合设计或施工规范要求，有机质超过规范要求（大于5%）。
（3）填土过厚，未分层夯实。
（4）机械能力不够。
其对应的预防措施有：
（1）选择回填的土料及其性质必须符合设计要求。
（2）填土密实度应根据工程性质的要求而定，压实系数等于土的控制干密度除以土的最大干密度。
（3）设计有要求时，要通过现场土工试验，并且严格进行分层回填夯实，加强对土料含水量的控制。
其对应的治理方法为：
换土回填；翻出晾晒、风干后回填；填入吸水材料；施打挤密桩。
参考文献
1.张力霆《土力学与地基基础》高等教育出版社，2002．7
2．王杰《土力学与基础工程》中国建筑工业出版社，2003.11
3．国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002
4.高大钊等《地基基础测试新技术》北京：
机械工业出版社，1999．9
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