土木工程基礎施工的關鍵點研究

耿曉陽

（安徽省黃山市徽州區潛口鎮中鐵隧道集團徽州制梁場，安徽 黃山 245061）

土木工程施工中，常見土石方工程內容有:場地平整、基坑(槽)與管溝開挖、路基開挖、人防工程開挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等，以及排水、降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。

土方工程施工往往具有工程量大、勞動繁重和施工條件復雜等特點；土方工程施工受氣候、水文、地質、場地限制、地下障礙等因素的影響，加大了施工的難度。在土方工程施工前，應詳細分析與核對各項技術資料(如地形圖、工程地質和水文地質勘察資料、地下管道、電纜和地下地上構筑物情況及土方工程施工圖等)，進行現場調查并根據現有施工條件，制定出技術可行、經濟合理的施工方案。

1 土方工程的施工要求

土方工程的施工工藝包括：開挖、運輸、填筑與壓實。

1.1 基坑(槽)的土方開挖

采用“分層開挖，先撐后挖”的開挖原則。合理確定開挖順序和分層厚度，連續進行施工。防止對地基土的擾動。開挖過程中作好檢查控制工作。在地下水位以下挖土，應采取降水措施。

1.2 土方的填筑和壓實

土料選用:碎石類土、砂上、爆破石渣及含水量符合壓實要求的黏性土可作為填方土料；淤泥、凍土、膨脹性土、有機物含量大于8%的土、含水溶性硫酸鹽大于5%的土、含水量不符合壓實要求的黏土不宜做填土用。填土壓實方法有:碾壓法、夯實法、振動壓實法以及利用運土工具壓實法。影響填土壓實質量的因素:壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。填土應由低到高，由下向上整個寬度分層鋪填碾壓或夯實。填方應分層進行并盡量采用同類土填筑。應在相對兩側或四周同時進行回填與夯實。當天填筑應在當天壓實。填土壓實質量符合規范規定。

1.3 土方機械施工的適用范圍和施工方法

1.3.1 推土機

(1)適用范圍：用于場地清理和平整、開挖深度1.5m以內的基坑，填平溝坑以及配合鏟運機挖土機工作。

(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多鏟集運法、鏟刀附加側板推土法。

1.3.2 鏟運機

適用范圍：用于大面積場地平整，開挖大型基坑填筑堤壩和路基。最適宜于開挖含水量不超過27%的松土和普通土。

開行路線:環形路線和“8”字形路線。

常用施工方法:下坡鏟土法、跨鏟法、助鏟法。

1.4 常見基坑開挖與支護方法

1.4.1 淺基坑開挖

(1)土方邊坡(邊坡坡度、坡度系數):應根據土質、開挖深度、開挖方法、邊坡留置時間的長短、坡頂荷載狀況、排降水情況及氣候條件確定。

①當土質均勻、濕度正常，地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高，且敞露時間不長時，在一定挖土深度內可以不放坡，也可以不加支撐，但挖土深度不宜超過有關規定。

②在土的濕度、土質及其他地質條件較好且地下水位低于基坑(槽)或管溝底面標高時，挖方深度在5m以內可放坡開挖不加支撐。

③永久性挖方邊坡應按設計要求放坡。

④高度在10m以內，使用時間較長的臨時性挖方邊坡坡度，在山坡整體穩定的情況下可按規定放坡。

(2)土壁支撐方法:橫撐、板樁、灌注樁、深層攪拌樁、地下連續墻等。

1.4.2 深基坑開挖

一般采用支護結構臨時支擋，以保證基坑的土壁穩定。

(1)透水擋土結構：H型鋼(工字鋼)樁加橫擋板擋土；間隔式混凝土灌注樁加鋼絲網水泥抹面護壁；密排式混凝土灌注樁 (或預制樁)；雙排灌注樁；連拱式灌注樁擋土；樁墻合一，地下室逆作法;土釘支護。

(2)止水擋土結構：地下連續墻、深層攪拌水泥土墻、密排樁間加高壓噴射水泥注漿樁或化學注漿樁、鋼板樁。

(3)支撐部分：自立式(懸臂)支護、錨拉式支護、土層錨桿、鋼管(型鋼)水平支撐、斜撐。

2 施工中的關鍵點

2.1 穩定土壁

土壁的穩定，主要源于土體內摩擦阻力和粘結力之間的平衡。土體一旦失去平衡，就會塌方，影響工期，危及附近的建筑物，甚至造成人員傷亡。

2.1.1 放足邊坡

邊坡的留設應符合規范的要求，其坡度的大小，應根據土壤的性質、水文地質條件、施工方法、開挖深度和工期的長短等因素確定。例如，粘性土的邊坡要陡些，明溝排水、人工挖土或機械在坑上邊挖土時邊坡應平緩些；當基坑附近有主要建筑物時，邊坡應取1:1.0～1:1.5；在工期短，無地下水的情況下，可留設直槽而不放坡時，其開挖深度不得超過下列數值：密實、中密實的砂土和碎石類土(充填物為砂土)為1m；硬塑、可塑的輕亞粘土及亞粘土為1.25m；硬粘、可塑的粘土和碎石類土(充填物為粘性土)為1.5m：堅硬的粘土為2m。

2.1.2 設置支撐

為了縮小施工面、減少土方量，或受場地的限制不能放坡時，可設置土壁支撐。此外，盡量避免在坑槽邊緣堆置大量土方、材料和機械設備；坑槽開挖后不宜久露，應立即進行基礎或地下結構的施工；滑坡地段的挖方，不宜在雨期施工，并應遵循先整治后開挖和由上至下的開挖順序，嚴禁先切除坡腳和在滑坡體上棄土；如有危巖、孤石、崩塌體等不穩定的跡象時，應先妥善處理。

2.2 施工排水

在土方施工中，做好施工排水工作，保持土體干燥是尤為重要的。施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。

明排水法：就是采用截、疏、抽的排水方法。截，是截住水流；疏，是疏干積水：抽，是在基坑開挖過程中，在坑底設置集水井，并沿坑底的周圍開挖排水溝，使水流入集水井中，然后用水泵抽走。

人工降低地下水位是在基坑開挖前，先在基坑周圍埋設一定數量的濾水管(井)，利用抽水設備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直到基礎工程施工完畢為止。這樣，可使基坑始終保持干燥狀態，既防止流砂發生，又改善了工作條件。但降水前，應考慮到降水影響范圍內的原有建筑物和構筑物可能產生附加沉降、位移，從而引起開裂、傾斜和倒塌，甚至地面塌陷，因此必要時應事先采取有效的防護措施。

2.3 填土壓實

為使填土滿足強度及水穩性的要求，必須合理設計填方邊坡，選擇正確的土料和填筑方法。有機物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸鹽含量大于2%的土壤、凍結或液化狀態的泥炭、粘土或粉狀砂質粘土等，一般不作填土之用。填方工程應分層鋪土壓實，最好采用同類土壤填筑。如采用不同土壤填筑時，應將透水性較大的土壤置于透水性較小的土層之下。嚴禁將不同土壤不均勻地混雜在一起使用，以免在填方內形成水囊。

結束語

土石方工程的特點是工程量較大，而且又必須在其他分部分項工程施工之前完成土石方開挖，因此土石方工程施工應盡量選用先進的施工機具和合理的施工方法，并力爭土方調配平衡，以降低工程成本，保證工程質量和工期。

[1]鄧壽昌.土木工程施工[M].科技出版社，2006.

[2]賈宏俊.房屋建筑工程管理與實務[M].科技出版社，2005.

[3]許光君.現代土石方機械構造[M].成都：西南交通大學出版社，2006.