土方工程施工技术要点讲解

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1、土方工程 施工技术要点,德州站改项目部 2013年2月16日,1 土方开挖 1-1 土方施工准备工作 1.学习和审查图纸 2.查勘施工现场 3.编制施工方案 4.平整施工场地 5.清除现场障碍物 6.进行地下铲探 7.作好排水降水设施 8.设置测量控制网 9.修建临时设施及道路 10.准备机具、物资及人员 1-2开挖的一般要求 1.场地开挖(挖方边坡坡度如设计无规定按下表采用) 2.浅基坑开挖,永久性土工构筑物挖方的边坡坡度,1-3 槽和管沟开挖 1.槽和管沟开挖，应先进行测量定位，抄平放线，定出开挖长度，按放线分块（段）分层挖土。 开挖基坑不放坡，采取直立开挖不加支护的挖方深度应符合下表的规

2、定。,槽和管沟不加支撑时的容许深度,超过上表规定的深度，应根据土质和施工具体情况进行放坡，以保证不坍方。其临时性挖方的边坡值可按下表采用。,临时性挖方边坡值,2.基槽开挖程序一般是：测量放线切线分层开挖排降水修坡整平留足预留土层等。,1-4 浅基坑、槽和管沟的支撑方法 基坑槽和管沟的支撑方法见下表。,一般浅基坑的支撑方法,1-5 土方开挖和支撑施工注意事项 1.挖土及降低地下水位时，应经常观察附近已有建筑或构筑物、道路、管线，有无下沉和变形。 2.支撑应挖一层支撑好一层，并严密顶紧，支撑牢固，严禁一次将土挖好后再支撑。 3.施工中应经常检查支撑和观测邻近建筑物的情况。 4.支撑的拆除应按回填顺

3、序依次进行等。,2 土方回填 2-1 土料要求与含水量控制 填土土料含水量的大小，直接影响到夯实（碾压）质量，在夯实（碾压）前应先试验，以得到符合密实度要求条件下的最优含水量和最少夯实（或碾压）遍数。含水量过小，夯压（碾压）不实；含水量过大，则易成橡皮土。各种土的最优含水量和最大密实度参考数值见下表。,土的最优含水量和最大干密度参考表,土料含水量一般以手握成团，落地开花为适宜。当含水量过大，应采取翻松、晾干、换土回填、掺入干土或其他吸水性材料等措施；如土料过干，则应预先洒水润湿，每1m3铺好的土层需要补充水量（L）按下式计算：,式中 V单位体积内需要补充的水量（L）； w土的天然含水量（%）（

4、以小数计）； wop土的最优含水量（%）（以小数计）； w填土碾压前的密度（kg/m3）。,2-2 基底处理 1.回填应先清除基底上杂物，排除积水，并应采取措施防止地表滞水流入填方区，浸泡地基，造成基土下陷。 2.当填方基底为耕植土或松土时，应将基底充分夯实和碾压密实。 3.当填土场地地面陡于1/5时，应先将斜坡挖成阶梯形，阶高0.20.3m，阶宽大于1m，然后分层填土，以利结合和防止滑动。,2-3 人工填土方法 填土应从场地最低部分开始，由一端向另一端自下而上分层铺填。每层虚铺厚度，用人工木夯夯实时不大于20cm，用打夯机械夯实时不大于25cm。深浅坑（槽）相连时，应先填深坑（槽），相平后与

5、浅坑全面分层填夯。墙基及管道回填应在两侧用细土同时均匀回填、夯实，防止墙基及管道中心线位移。,2-4 机械填土方法 1.推土机填土:应由下而上分层铺填，每层虚铺厚度不宜大于30cm。大坡度堆填土，不得居高临下，不分层次，一次堆填。 2.铲运机填土:铺土应分层进行，每次铺土厚度不大于3050cm，每层铺土后，利用空车返回时将地表面刮平。 3.汽车填土:自卸汽车为成堆卸土，须配推土机推土、摊平。每层的铺土厚度不大于3050cm。填土可利用汽车行驶作部分压实工作，行车路线须均匀分布于填土层上。,2-5 压实的一般要求 1.密实度要求 填方的密实度要求和质量指标通常以压实系数表示。压实系数为土的控制干

6、土密度d（用环刀法或灌砂法确定）与最大干土密度dmax（击实实验确定）的比值。最大干土密度dmax是当最优含水量时，通过标准的击实方法确定的。密实度要求一般由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定，如未作规定，可参考下表数值。,压实填土的质量控制,2铺土厚度和压实遍数 填土每层铺土厚度和压实遍数视土的性质、设计要求的压实系数和使用的压（夯）实机具性能而定，一般应进行现场碾（夯）压试验确定。下表为压实机械和工具每层铺土厚度与所需的碾压（夯实）遍数的参考数值，如无试验依据，可参考应用。,填土施工时的分层厚度及压实遍数,2-6 压实机具的选择 1.平碾压路机 按重量等级分轻型（35t）、中型

7、（610t）和重型（1215t）三种；按作用于土层荷载的不同，分静作用压路机和振动压路机两种。 静作用压路机适用于薄层填土或表面压实、平整场地、修筑堤坝及道路工程；振动平碾适用于填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方工程。 2.小型打夯机 有冲击式和振动式之分，由于体积小、重量轻、操纵方便、夯击能量大，在建筑工程上使用很广。但劳动强度较大，常用的有蛙式打夯机、柴油打夯机、电动立夯机等。适用于粘性较低的土（砂土、粉土、粉质粘土）基坑（槽）、管沟及边角部位的填方的夯实。 3.平板式振动器 适用、操作简单，但振实深度有限。适于小面积粘性土薄层回填土振实、较大面积砂土的回填振实以及薄层砂卵石

8、、碎石垫层的振实。,2-7 填土压（夯）实方法 1.一般要求 (1)尽量采用同类土填筑，宜控制土的含水率在最优含水量范围内。 (2)填土应从最低处开始，由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。 (3)在地形起伏之处，应做好接搓，修筑1：2阶梯形边坡，每台阶高可取50cm、宽100cm。接缝部位不得在基础、墙角、柱墩等重要部位。 (4)填土应预留一定的下沉高度，以备在干湿交替等自然因素作用下，土体逐渐沉落密实。 (5)基坑（槽）回填应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。 (6)回填管沟时，应人工先在管子周围填土夯实，并从管道两边同时进行直至管顶0.5m以上。在不损坏管道的情况下，方可采用机械填土回填

9、夯实。 （7）用压路机进行填方压实，应采用“薄填、慢驶、多次”的方法，填土厚度不应超过2530cm。 （8）土层表面太干时应洒水湿润后，继续回填，以保证上、下层接合良好。,2-8 质量控制与检验 1.施工过程中应检查排水措施、每层填筑厚度和含水量控制等。 2.对有密实度要求的填方，在夯实或压实之后，要对每层回填土采用环刀法（或灌砂法）取样测定土的干密度，或用小轻便触探仪直接通过锤击数来检验干密度和密实度，符合设计要求后，才能填筑上层。 3.基坑和室内填土，每层按100500m2取样1组；场地平整填方，每层按400900m2取样1组；管沟回填每2050m取样1组，但每层均不少于1组，取样部位在每

10、层压实后的下半部。用灌砂法取样应为每层压实后的全部深度。 4.施工结束后应检查标高、边坡坡度、压实程度等，检验标准参见下表。,填土工程质量检验标准（mm）,为了保持基坑干燥，防止由于水浸泡发生边坡塌方和地基承载力下降，必须做好基坑的降水工作。降水方法可分为重力降水（集水井、明渠等）和强制降水（轻型井点、深井点、电渗井点等）。 土方工程中采用较多的是集水井降水和轻型井点降水。,3 降低地下水位,3-1 集水井降水,集水井降水是一种设备简单、应用普遍的人工降低水方法。,施工方法：开挖基坑或沟槽过程中，在基础范围以外地下水流的上游，沿坑底的周围开挖排水沟，设置集水井，使水在重力作用下经排水沟流入集水

11、井内，然后用水泵抽出坑外(见下图)。 集水井的直径或宽度，一般为0.6m0.8m。其深度随着挖土深度逐渐加深，应经常低于挖土面0.7m1.0m；井底铺设碎石滤水层，以免抽水时将砂抽出。 集水井降水适用于水流较大的粗粒土层的降水，也可用于渗水量较小的粘性土层降水，但不适宜于细砂土和粉砂土层，因为地下水渗出会带走细粒而发生流砂现象。,流砂：当基坑（槽）挖土到地下水位以下，而土质又是细砂或粉砂时，如采用集水井法降水开挖，则基坑（槽）底下面的土会形成流动状态，并随地下水涌入基坑，这种现象称为流砂。 流砂产生原因：水在土中渗流所产生的动水压力（地下水的渗流对单位土体内骨架产生的压力）对土体作用。,流砂现

12、象,如果土层中产生局部流砂现象，应采取减小动水压力的处理措施，使坑底土颗粒稳定，不受水压干扰。其方法有： 枯水期施工：使最高地下水位不高于坑底0.5m； 水下挖土法：不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地下水压基本平衡； 井点降水法 打板桩法 地下连续墙法 冻结法施工,井点降水：基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管(井)，在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断抽出地下水，人工控制底下水流的方向，使地下水位降到坑底以下，直至土方和基础工程施工结束为止。 井点降水有两类：轻型井点和管井类(深井泵)。 对不同的土质应采用不同的降水形式，表1.6为常用的降水形式。,3-2 井点降水法,表1

13、降水类型及适用条件,(1) 轻型井点,轻型井点(图1.17)就是沿基坑周围或一侧以一定间距将井点管(下端为滤管)埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，利用抽水设备将地下水经滤管进入井管，经总管不断抽出，从而将地下水位降至坑底以下。 轻型井点法适用于土壤的渗透系数为0.150m/d的土层中；降低水位深度：一级轻型井点36m，二级井点可达69m。,轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括滤管、井点管、弯联管及总管等。 滤管(图1.18)为进水设备，其构造是否合理对抽水设备影响很大，滤管必须埋设在含水层中。,轻型井点的布置 当基坑或沟槽宽度小于6m，水位降低深度不超过5m时，可用单排线状井点

14、布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度(图1.19)。,在考虑到抽水设备的水头损失以后，井点降水深度一般不超过6m。井点管的埋设深度H(不包括滤管)按下式计算(图1.19(b)：,式中 H1井点管埋设面至基坑底的距离，m； h基坑中心处坑底面(单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘)至降低后地下水位的距离，一般为0.51.0m； i地下水降落坡度；环状井点为1/10，单排线状井点为1/4； L井点管至基坑中心的水平距离(单排井点中为井点管至基坑另一侧的水平距离)，m。,(1.14),如宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜用双排井点，面积较大的基坑宜用环状井点(图1.20)；

15、为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U形环状井点。,当一级井点系统达不到降水深度时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在基坑底部装设第二级井点，使降水深度增加（图1.21）。,轻型井点的安装 轻型井点的施工分为准备工作、井点系统埋设、使用和拆除。 准备工作：包括井点设备、动力、水泵及必要材料准备，排水沟的开挖，附近建筑物的标高监测以及防止附近建筑沉降的措施等。 埋设井点的顺序：根据降水方案放线、挖管沟、布设总管、冲孔、下井点管、埋砂滤层、粘土封口、弯联管连接井点管与总管、安装抽水设备、试抽。 井点管的埋设一般用水冲法施工，分为冲孔(图1.22(a)和埋管(图1.22(b)两个过程 。,轻型井点注意事项： 轻型井点运行后，应保证连续不断地抽水。 井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管和孔壁之间迅速填灌砂滤层，防止孔壁塌孔。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键，一般选用干净粗砂。 井点填砂后，须用粘土封口，以防漏气。 地下基础工程(或构筑物)竣工并进行回填土后，停机拆除井点排水设备。,