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土方工程的施工以及质量控制的要点(一)

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土方工程的施工以及质量控制的要点(一)

发布日期:2020-05-27 作者:甘肃鸿博建筑工程有限公司 点击:

土方工程建筑工程施工中主要工种之一,常见的土方工程有:场地平整、基坑(槽)的开挖、岩土爆破及运输、土方回填与夯实等主要施工过程,其中包括基坑(槽)降水、排水和边坡处理等准备与辅助工作。土方工程施工质量,直接影响基础工程乃至主体结构工程施工的正常进行。

一、土方工程施工准备

1.1土方工程施工要求

土方量少、工期短、费用省;

因地制宜编制合理的施工方案,预防流砂、管涌、塌方等事故发生,确保安全;

要求标高、断面控制准确;

土体有足够的强度和稳定性;

应尽可能采用先进的施工工艺、施工组织和机械化施工。

1.2土方工程内容

包括一切土的挖掘、填筑、运输等过程以及排水降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。常见的土方工程施工内容有:

(1)场地平整:包括障碍物拆除、场地清理、确定场地设计标高、计算挖填土方量、合理进行土方平衡调配等。

(2)开挖沟槽、基坑(竖井、隧道、修筑路基、堤坝):包括测量放线、施工排水降水、土方边坡和支护结构等。

(3)土方回填与压实:包括土料选择、运输、填土压实的方法及密实度检验等。

1.3土的工程分类

1.4土的工程性质

二、土方工程施工工艺、技术介绍

2.1.场地平整

场地设计标高H0的确定

H0 的确定原则

满足生产工艺和运输的要求;

充分利用地形,分区或分台阶布置,分别确定不同的设计标高;

考虑挖填平衡,弃土运输或取土回填的土方量最少;

要有合理的泄水坡度(≧2‰),满足排水要求;

考虑最高洪水位的影响。

场地设计标高H0的调整

H0仅为一理论值,还应考虑以下因素进行调整,求出H,0:

土的可松性影响——填方因土的可松性引起的填方体积增加;

场内挖方和填方的影响——从经济观点出发,安排的挖方就近弃土和填方就近场外取土,引起的挖填土方量的变化;

场地泄水坡度的影响——单坡?双坡?

场地土方量计算

(1)求各方格角点的施工高度hn;

(2)绘出零线;

(3)计算场地挖、填土方量;

(4)计算各挖、填方调配区之间的平均运距。

土方调配

划分调配区(绘出零线)→ 计算调配区之间的平均运距(即挖方区至填方区土方重心的距离)→ 确定初始调配方案→ 优化方案判别→ 绘制土方调配图表。

原则是:力求挖填平衡、运距最短、费用最省,考虑土方的利用,以减少土方的重复挖填和运输。

2.2.土方开挖

土方施工准备工作

(1)踏勘现场;

(2)熟悉图纸、编制施工方案;

(3)清除现场障碍物,平整施工场地,进行地下墓探,设置排水降水设施;

(4)永久性控制坐标和水准点的引测,建立测量控制网,设置方格网、控制桩等;

(5)搭设临时设施、修筑施工道路;

(6)施工机具、用料准备。

边坡开挖

场地边坡开挖应采取沿等高线自上而下、分层、分段依次进行。在边坡上采取多台阶同时进行开挖时,上台阶应比下台阶开挖进深不少于30m,以防塌方。

边坡台阶开挖,应作成一定坡势以利泄水。边坡下部设有护脚矮墙及排水沟时,在边坡修完后,应立即进行护脚矮墙和排水沟的砌筑和疏通,以保证坡面不被冲刷和坡脚范围内不积水。

基坑(槽)和管沟开挖

(1)基坑开挖,上部应有排水措施,防止地表水流入坑内冲刷边坡,造成塌方和破坏基土;

(2)基坑开挖,应进行测量定位、抄平放线,定出开挖宽度,根据土质和水文情况确定在四侧或两侧、直立或放坡开挖,坑底宽度应注意预留施工操作面;

(3)应根据开挖深度、土体类别及工程性质等综合因素确定保持土壁稳定的方法和措施;

(4)基坑开挖的一般程序:测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层等。相邻基坑开挖时应遵循先深后浅或同时进行的施工程序,挖土应自上而下水平分段分层进行,边挖边检查坑底宽度及坡度,每3m左右修一次坡,至设计标高再统一进行一次修坡清底;

(5)基坑开挖应防止对基础持力层的扰动。基坑挖好后不能立即进入下道工序时,应预留15(人工)~30cm(机械)一层土不挖,待下道工序开始前再挖至设计标高,以防止持力层土壤被阳光曝晒或雨水浸泡;

(6)在地下水位以下挖土,应在基坑内设置排水沟、集水井或其它施工降水措施,降水工作应持续到基础施工完成;

(7)雨季施工时基坑槽应分段开挖,挖好一段浇筑一段垫层;

(8)弃土应及时运出,在基坑槽边缘上侧临时堆土、材料或移动施工机械时,应与基坑上边缘保持1m以上的距离,以保证坑壁或边坡的稳定;

(9)基坑挖完后,应组织有业主、设计、勘察、监理四方参与的基坑验槽,并报质监站验证。符合要求后方可进入下一道工序。

(10)土方开挖应遵循:开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖 的原则。

(11)机械开挖基坑时。基底以上应预留200~300 mm 厚土层由人工清底,以避免 超挖和基底土层遭受扰动。

兰州土石方挖运工程

2.3.土壁支护

保持边坡稳定的基本条件是,在土体重力及外部荷载作用下产生的 剪应力 小于土体的抗剪强度 。

一般基坑的支护方法有:斜柱支撑法、锚拉支撑法、短柱横隔板支撑法、临时挡土墙支撑法 等,施工时按适用条件进行选择。

深基坑支护

深基坑支护的基本要求:

确保支护结构能起挡土作用,基坑边坡保持稳定;

确保相邻的建(构)筑物、道路、地下管线的安全,不因土体的变形、沉陷、坍塌受到危害;

通过排水降水等措施,确保基础施工在地下水位以上

2.4.施工排水

基坑开挖时,流入坑内的地下水和地表水如不及时排除,会使施工条件恶化、造成土壁塌方,亦会降低地基的承载力。

施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。

明排水法:一般采用截、疏、抽 的方法。

截:在现场周围设临时或永久性排水沟、防洪沟或挡水堤,以拦截雨水、潜水流入施工区域;

疏:在施工范围内设置纵横排水沟,疏通、排干场内地表积水;

抽:在低洼地段设置集水、排水设施,然后用抽水机抽走。

(1)明沟与集水井排水

在基坑的一侧或四周设置排水明沟,在四角或每隔20~30m设一集水井,排水沟始终比开挖面低0.4~0.5m,集水井比排水沟低0.5~1m,在集水井内设水泵将水抽排出基坑。

适用于土质情况较好、地下水量不大的基坑排水。

(2)分层明沟排水

当基坑开挖土层由多种土层组成,中部夹有透水性强的砂类土时,为防止上层地下水冲刷基坑下部边坡,宜在基坑边坡上分层设置明沟及相应的集水井。

适用于深度较大、地下水位较高、上部有透水性强的土层的基坑排水。

(3)深层明沟排水

当地下基坑相连,土层渗水量和排水面积大,为减少大量设置排水沟的复杂性,可在基坑内的深基础或合适部位设置一条纵、长、深的主沟,其余部位设置边沟或支沟与主沟连通,通过基础部位用碎石或砂子作盲沟。

适用于深度大的大面积地下室、箱基的基坑施工排水

轻型井点是沿基坑四周将井点管道路线埋入蓄水层内,利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出,将地下水位降至基坑底以下。

适用于渗透系数为0.1~50m/d的土层中。每一级轻型井点的降水深度,一般不超过6 m。

轻型井点管插入井孔后,需填灌粗砂或砾石滤水层,上部用粘土封口,其封口的作用是 防止漏气 。

管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定,一般间距10~50m,最大埋深可达10m,管井距基坑边缘距离不小于1.5m(冲击钻成孔)或3m(钻孔法成孔),型井点的平面布置形式有 单排 、 双排 、 环形 。适用于降水深度3~5m、渗透系数为20~200m/d的基坑中施工降水。

2.5.土方回填

填土压实的影响因素较多,主要有 压实功 、 土的含水量 及 每层铺土厚度 。

(1)碾压法

适用于大面积的场地平整和路基、堤坝工程,用压路机进行填方压实时,填土厚度不应超过25~30cm,碾压遍数一样,碾轮重量先轻后重,碾压方向应从两边逐渐压向中央,每次碾压应有15~25cm的重叠。

压路机碾压应“薄填、慢驶、多次”。

(2)夯实法

俗称“打夯”,是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤,常用的蛙式打夯机、振动打夯机、内燃打夯机,适用于粘性较低的土,常用于基坑(槽)、管沟部位小面积的回填土的夯实,也可配合压路机对边缘或边角碾压不到之处进行夯实。

填土厚度一般为25cm,一夯压半夯、依次夯打。

(3)振动压实法

适用于非粘性土壤的振动夯实。主要施工机械是振动压路机、平板振动器。双钢轮驱动振动压路机压实效果好、影响深度大、生产效率高,适用于各类土壤的压实,是大型土石方压实的首选设备。

2.6.回填土压实

土料要求

填方土料应符合设计要求,设计无规定时应符合以下规定:

(1)碎石类土、砂土和爆破石渣(粒径不大于每层铺厚的2/3),可用于表层以下的填料;

(2)含水量符合压实要求的粘性土,可用作各层填料;

(3)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;

(4)淤泥和淤泥质土,一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过含水量处理符合压实要求后,可用于填方中的次要部位。

含有大量有机物的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的土壤不能作填土之用。

最佳含水量

回填土含水量过大过小都难以夯压密实,当土壤在最佳含水量的条件下压实时,能获得最大的密实度。土壤过湿时,可先晒干或掺入干土;土壤过干时,则应洒水湿润以求取得较佳的含水量。

填方施工注意事项

斜坡上的土石方挖运工程回填应将斜坡改成阶梯形,以防填方滑动;

填方区如有积水、杂物和软弱土层等,必须进行换土回填,换土回填亦分层进行;

回填基坑、墙基或管沟时,应从四周或两侧分层、均匀、对称进行,以防基础、墙基或管道在土压力下产生偏移和变形。

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