土方與基礎(chǔ)工程施工模塊四課件

1、土方與基礎(chǔ)工程施工模塊4土石方工程施工目 錄學(xué)習(xí)目標4.1土方開挖4.2土方的填筑與壓實4.3土方工程特殊問題的處理4.4冬期施工和雨期施工措施4.5土方工程質(zhì)量驗收（1）掌握土方開挖施工工藝和開挖質(zhì)量標準，了解常用土方機械的性能及適用范圍，能夠根據(jù)土方工程的具體情況合理選擇施工機械。（2）了解土料填筑的要求；熟悉壓實功、含水量和鋪土厚度對填土壓實的影響；掌握填土壓實的技術(shù)要求。（3）掌握土方工程冬期施工和雨期施工的措施。（4）掌握土方工程質(zhì)量驗收的要求和方法。學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標4.1土方開挖4.1.1施工準備土方開挖前需要做好下列準備工作:（1)場地清理。對施工區(qū)域內(nèi)的障礙物要調(diào)查清楚，制定方

2、案，并征得主管部門的同意，拆除影響施工的建筑物、構(gòu)筑物；拆除和改造通信和電力設(shè)施、自來水管道、煤氣管道和地下管道；遷移樹木。（2）排除地面積水。盡可能利用自然地形和永久性排水設(shè)施，采用排水溝、截水溝或擋水壩等設(shè)施，把施工區(qū)域內(nèi)的雨雪自然水、低洼地區(qū)的積水及時排除，使場地保持干燥，便于土方工程的施工。4.1土方開挖4.1.1施工準備（3）測設(shè)地面控制點。在進行大型場地的平整工作時，利用經(jīng)緯儀和水準儀將場地設(shè)計平面圖中的方格網(wǎng)在地面上測設(shè)固定下來，各角點用木樁定位，并在樁上注明樁號、施工高度，以方便施工。（4）修筑臨時設(shè)施。修筑臨時道路，電力、通信及供水設(shè)施，以及生活和生產(chǎn)用臨時房屋。4.1土方開

3、挖4.1.2 土方開挖方式在土方工程施工中合理選擇土方機械，充分發(fā)揮機械的性能，并使各種機械相互配合，對加快施工進度，提高施工質(zhì)量，降低工程成本，具有十分重要的意義。（1)場地平整。場地平整包括土方的開挖、運輸、填筑和壓實等工序。對地勢較平坦、含水量適中的大面積平整場地，選用鏟運機較適宜；對地形起伏較大，挖方、填方量大且集中的平整場地，且運距在1 000 m以上的，可選擇正鏟挖土機配合自卸車進行挖土、運土，在填方區(qū)配備推土機平整及壓路機碾壓施工；對挖、填方高度均不大，且運距在100 m以內(nèi)的，可采用推土機施工。4.1土方開挖4.1.2 土方開挖方式（2）基坑開挖。單個基坑和中小型基礎(chǔ)基坑，多采

4、用抓鏟挖土機和反鏟挖土機開挖。抓鏟挖土機適用于一、二類土質(zhì)和較深的基坑，反鏟挖土機適用于四類以下土質(zhì)、深度在4 m以內(nèi)的基坑。（3）基槽、管溝開挖。在地面上開挖具有一定截面、長度的基槽或溝槽，挖大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝，宜采用反鏟挖土機挖土。如果從水中取土或開挖土質(zhì)為淤泥，且坑底較深，則可選擇抓鏟挖土機挖土。如果土質(zhì)干燥、槽底開挖不深、基槽長度在30 m以上，則可采用推土機或鏟運機施工。4.1土方開挖4.1.2 土方開挖方式（4）整片開挖。當基坑較淺，開挖面積大，且基坑土干燥時，可采用正鏟挖土機開挖。若基坑內(nèi)土體潮濕，含水量較大，則可采用拉鏟或反鏟挖土機作業(yè)。（5）柱基礎(chǔ)基坑、條形基礎(chǔ)基槽開挖

5、。對于獨立柱基礎(chǔ)的基坑及小截面條形基礎(chǔ)基槽，可采用小型液壓輪胎式反鏟挖土機配以翻斗車來完成淺基坑（槽）的挖掘和運土。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖1)推土機施工推土機由拖拉機和推土鏟刀組成。按鏟刀的操縱機構(gòu)不同，推土機分為鋼索式和液壓式兩種。目前最常用的是液壓式推土機，如圖4-1所示。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖圖4-1 T-L180型液壓式推土機（單位：mm）4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖推土機能夠單獨完成挖土、運土和卸土的工作，具有操作靈活、運轉(zhuǎn)方便、所需工作面小、行駛速度快、易于轉(zhuǎn)移等特點。推土機的經(jīng)濟運距在100 m以內(nèi)，效率最高的運距為60 m。為提高生產(chǎn)效

6、率，可采用槽形推土、下坡推土及并列推土等方法。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖2）鏟運機施工鏟運機是一種能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、場地平整的土方施工機械。其按行走方式分為牽引式鏟運機和自行式鏟運機，按鏟斗操縱系統(tǒng)可分為液壓操縱和機械操縱兩種，如圖4-2所示。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖圖4-2 CL7型自行式鏟運機（單位：mm）1駕駛室； 2前輪； 3中央框架； 4轉(zhuǎn)角油缸； 5轅架； 6提斗油缸； 7斗門； 8鏟斗； 9斗門油缸； 10后輪； 11尾架4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖鏟運機對道路要求較低，操縱靈活，具有生產(chǎn)效率較高的特點。它適于在一至三類土中直接

7、挖土、運土。鏟運機的經(jīng)濟運距為6001 500 m，當運距為800 m時效率最高。鏟運機常用于坡度在20以內(nèi)的大面積場地平整、大型基坑開挖及填筑路基等，不適用于淤泥層、凍土地帶及沼澤地區(qū)。為了提高鏟運機的生產(chǎn)效率，可以采用下坡鏟土、推土機推土助鏟等方法，縮短裝土?xí)r間，使鏟斗的土裝得較滿。鏟運機在運行時，應(yīng)根據(jù)填、挖方區(qū)的分布情況，并結(jié)合當?shù)氐木唧w條件，合理選擇運行路線（一般有環(huán)形路線和“8”字形路線兩種形式），以提高生產(chǎn)率。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖3）單斗挖土機施工單斗挖土機是土方開挖中常用的一種機械，按工作裝置分類，可分為正鏟、反鏟、抓鏟和拉鏟，如圖4-3所示；按其行走裝置分類

8、，可分為履帶式和輪胎式兩類；按操縱機構(gòu)分類，可分為機械式和液壓式兩類。其中，液壓式單斗挖土機調(diào)速范圍大，作業(yè)時慣性小，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，一機多用，操縱省力，易實現(xiàn)自動化。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖 圖4-3 單斗挖土機的類型(a)正鏟 (b)反鏟 (c)抓鏟 (d)拉鏟4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖（1）正鏟挖土機。正鏟挖土機的工作特點是前進行駛，鏟斗由下向上強制切土，挖掘力大，生產(chǎn)效率高，適用于開挖停機面以上一至三類土，且可與自卸汽車配合完成整個挖掘運輸作業(yè)，可用于挖掘大型干燥的基坑和土丘等。正鏟挖土機的開挖方式，根據(jù)開挖路線與運輸車輛相對位置的不同，可分為正向挖土、反

9、向卸土和正向挖土、側(cè)向卸土兩種，如圖4-4所示。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖 圖4-4 正鏟挖土機的作業(yè)方式（a）正向挖土、反向卸土 (b)正向挖土、側(cè)向卸土4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖正向挖土，反向卸土。挖土機沿前進方向挖土，運輸車輛停在挖土機后方裝土。這種作業(yè)方式所開挖的工作面較大，但挖土機卸土?xí)r動臂回轉(zhuǎn)角度大，生產(chǎn)率低，運輸車輛要倒車開入，一般只適用于開挖工作面較小且較深的基坑。正向挖土，側(cè)向卸土。挖土機沿前進方向挖土，運輸車輛停在側(cè)面裝土。采用這種作業(yè)方式，挖土機卸土?xí)r動臂回轉(zhuǎn)角度小，運輸工具行駛方便，生產(chǎn)率高，使用廣泛。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖（2）

10、反鏟挖土機。反鏟挖土機的工作特點是機械后退行駛，鏟斗由上而下強制切土，挖土能力比正鏟小，用于開挖停機面以下的一至三類土，適用于挖掘深度不大于4 m的基坑、基槽、管溝開挖，也可用于濕土、含水量較大及地下水位以下的土壤開挖。反鏟挖土機的開挖方式有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。溝端開挖，如圖4-5（a）所示，挖土機停在溝端，向后倒退挖土，汽車停在兩旁裝土，開挖工作面寬。溝側(cè)開挖，如圖4-5（b）所示，挖土機沿溝槽一側(cè)直線移動挖土，挖土機的移動方向與挖土方向垂直，此法能將土棄于距溝較遠處，但挖土寬度受到限制。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖圖4-5 反鏟挖土機的開挖方式(a)溝端開挖 (b)溝側(cè)開挖1

11、反鏟挖土機； 2自卸汽車； 3棄土堆； H最大挖掘深度； R最大回轉(zhuǎn)半徑4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖（3）抓鏟挖土機。抓鏟挖土機主要用于開挖土質(zhì)比較松軟，施工面比較狹窄的基坑、溝槽和沉井等工程，特別適于水下挖土。當土質(zhì)堅硬時不能用抓鏟施工。（4）拉鏟挖土機。拉鏟挖土機工作時利用慣性，把鏟斗甩出后靠收緊和放松鋼絲繩進行挖土或卸土，鏟斗由上而下，靠自重切土。拉鏟挖土機可以開挖一、二類土壤的基坑、基槽和管溝，特別適用于含水量較大的水下松軟土和普通土的挖掘。拉鏟挖土機的開挖方式與反鏟挖土機相似，有溝端開挖和溝側(cè)開挖兩種。裝載機按行走方式分為履帶式和輪胎式兩種，按工作方式分為單斗式裝載機、鏈式

12、裝載機和輪斗式裝載機。土方工程中主要使用單斗式裝載機，它具有操作靈活、輕便和快速等特點，既適用于裝卸土方和散料，又可用于松軟土的表層剝離、地面平整和場地清理等工作。4.1土方開挖4.1.3 土方機械開挖4）裝載機施工碎石類土、砂土和爆破石碴可用作表層以下的填料。當填方土料為黏土?xí)r，填筑前應(yīng)檢查其含水量是否在控制范圍內(nèi)。含水量大的黏土不宜作為填土用。含有大量有機質(zhì)的土，吸水后容易變形，承載能力會降低。含水溶性硫酸鹽大于5的土，在地下水的作用下，硫酸鹽會逐漸溶解消失，形成孔洞，影響土的密實性。這兩種土以及淤泥、凍土、膨脹土等均不應(yīng)作為填土使用。4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求4.

13、2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求填土應(yīng)分層進行，并盡量采用同類土填筑。如采用不同類土填筑時，應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下，不能將各種土混雜在一起使用，以免造成填方內(nèi)形成水囊。當用碎石類土或爆破石碴作填料時，其最大粒徑不得超過每層鋪土厚度的2/3，使用振動碾時，不得超過每層鋪土厚度的3/4。鋪填時，大塊料不應(yīng)集中，且不得填在分段接頭或填方與山坡的連接處。 （1)密實度要求。填方的密實度要求和質(zhì)量指標通常以壓實系數(shù)c表示。壓實系數(shù)為壓實填土的控制（實際）干密度d與最大干密度d max的比值。最大干密度d max是在最優(yōu)含水量時，通過標準擊實試驗確定的。密實度要求一般根

14、據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性質(zhì)確定，如未作規(guī)定，則可參考表4-1中的數(shù)值。4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求壓實填土的最大干密度d max（t/m3）宜采用擊實試驗確定。當無試驗資料時，可按式（4-6）計算。式中，為經(jīng)驗系數(shù)，對于黏土取0.95，粉質(zhì)黏土取0.96，粉土取0.97；w為水的密度（t/m3）；ds為土粒相對密度；wop為最優(yōu)含水量（%），可按當?shù)亟?jīng)驗或取wp+2（wp為土的塑限）。4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求（2）含水量控制。在同一壓實功

15、條件下，填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。對于較為干燥的土，因其顆粒之間的摩阻力較大，故不易被壓實。當含水量超過一定限度時，土顆粒之間的孔隙因水的填充而呈飽和狀態(tài)，也不能被壓實。當土的含水量適當時，水起到潤滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，可以獲得較好的壓實效果。每種土都有其最佳含水量，土在最佳含水量的條件下，使用同樣的壓實功進行壓實，所得到的密度最大，如圖4-6所示。4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求圖4-6 土的干密度與含水率的關(guān)系4.2 土方的填筑與壓實4.2.1 土料填筑的要求（3)鋪土厚度和壓實遍數(shù)。填土每層鋪土厚度和壓實遍數(shù)應(yīng)視土的性質(zhì)、設(shè)計要求的壓實系數(shù)和使用的壓（

16、夯）實機具性能而定，一般應(yīng)通過現(xiàn)場碾（夯）壓試驗確定。表4-2為壓實機械和工具每層鋪土厚度與所需的碾壓（夯實）遍數(shù)的參考數(shù)值，如無試驗依據(jù)時，可參考使用。4.2 土方的填筑與壓實4.2.2 填土壓實的方法填土壓實的方法一般有碾壓法、夯實法和振動壓實法，如圖4-7所示。 圖4-7 填土壓實的方法(a)碾壓法 (b)夯實法 (c)振動壓實法4.2 土方的填筑與壓實4.2.2 填土壓實的方法(1)碾壓法。碾壓法是利用機械滾輪的壓力壓實土壤，使之達到所需的密實度， 此法多用于大面積填土工程。 碾壓機械有光面碾（壓路機）、羊足碾和氣胎碾。其中，光面碾對砂土、黏性土均可壓實；羊足碾需要較大的牽引力，且只宜

17、壓實黏性土，如圖4-8所示；氣胎碾在工作時是彈性體，其壓力均勻，填土壓實質(zhì)量較好。此外，還可利用運土機械進行碾壓，這也是較經(jīng)濟合理的壓實方案。施工時使運土機械的行駛路線能大體均勻地分布在填土區(qū)域內(nèi)，并達到一定的重復(fù)行駛遍數(shù)，使其滿足填土壓實質(zhì)量的要求。4.2 土方的填筑與壓實4.2.2 填土壓實的方法圖4-8 羊足碾的構(gòu)造1前拉頭； 2機架； 3軸承座； 4碾筒； 5裝砂口； 6羊碾頭； 7水口； 8后拉頭； 9鏟刀4.2 土方的填筑與壓實4.2.2 填土壓實的方法(2)夯實法。夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，主要用于小面積回填。夯實法分人工夯實和機械夯實兩種。常用的夯實機械有夯錘

18、、內(nèi)燃夯土機和蛙式打夯機（見圖4-9）。夯實法適用于夯實砂性土、濕陷性黃土、雜填土以及含有石塊的填土。(3)振動壓實法。振動壓實法是將振動壓實機械放在土層表面，借助振動機械使壓實機械振動，土顆粒在振動力的作用下發(fā)生相對位移而達到緊密狀態(tài)。這種方法對振實非黏性土的效果較好。4.2 土方的填筑與壓實4.2.2 填土壓實的方法 圖4-9 蛙式打夯機的構(gòu)造1夯頭； 2夯架； 3三角帶； 4底盤4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理1)滑坡與塌方的原因分析產(chǎn)生滑坡與塌方的原因（或條件）十分復(fù)雜，歸納起來可分為內(nèi)部和外部兩個方面。不良的地質(zhì)條件是產(chǎn)生滑坡的內(nèi)因，而人類的工程活動和水的作

19、用則是觸發(fā)并產(chǎn)生滑坡的主要外因。產(chǎn)生滑坡與塌方的原因主要有如下幾點：（1）斜坡土（巖）體本身存在傾向相近、層理發(fā)達、破碎嚴重的裂隙，或內(nèi)部夾有易滑動的軟弱帶，如軟泥、黏土質(zhì)巖層，受水浸后發(fā)生滑動或塌落。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（2）土層下有傾斜度較大的巖層，或軟弱土夾層；或土層下的巖層雖近于水平，但距邊坡過近，邊坡傾角過大，在堆土或堆置材料、建筑物荷重和地表水的作用下，增加了土體的負擔，降低了土與土、土體與巖面之間的抗剪強度，而引起滑坡或塌方。（3）邊坡坡度不夠，傾角過大，土體因雨水或地下水侵入，剪切應(yīng)力增大，黏聚力減弱，使土體因失穩(wěn)而滑動。4.3 土方工程特

20、殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（4）開塹挖方，不合理的切割坡腳；或坡腳被地表、地下水掏空；或斜坡地段下部被沖溝所切，地表、地下水浸入坡體；或開坡放炮，坡腳松動等原因，使坡體坡度加大，破壞了土（巖）體的內(nèi)力平衡，使上部土（巖）體因失去穩(wěn)定而滑動。（5）在坡體上不適當?shù)囟淹粱蛱钔?，設(shè)置建筑物；或土工構(gòu)筑物（如路堤、土壩）設(shè)置在尚未穩(wěn)定的古（老）滑坡上，或設(shè)置在易滑動的坡積土層上，填方或建筑物增荷后，重心改變， 在外力（堆載振動、地震等）和地表、地下水的雙重作用下，坡體因失去平衡或觸發(fā)古（老）滑坡復(fù)活，而產(chǎn)生滑坡。 （1）加強工程地質(zhì)勘察，對擬建場地（包括邊坡）的穩(wěn)定性進行認真的分析和評價

21、。工程和線路一定要選在邊坡穩(wěn)定的地段，對具備滑坡形成條件的或存在有古老滑坡的地段，一般不應(yīng)選作建筑場地，或采取必要的措施加以預(yù)防。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理2）處理措施和方法（2）做好泄洪系統(tǒng)。在滑坡范圍外設(shè)置多道環(huán)形截水溝，以攔截附近的地表水；在滑坡區(qū)域內(nèi)，修設(shè)或疏通原排水系統(tǒng)，疏導(dǎo)地表水及地下水，阻止其滲入滑坡體內(nèi)。主排水溝宜與滑坡的滑動方向一致，支排水溝宜與滑坡方向成3045斜交，防止沖刷坡腳。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（3）處理好滑坡區(qū) 域附近的生活及生產(chǎn)用 水，防

22、止侵入滑坡地段。（4）如因地下水活動有可能形成山坡淺層滑坡時，可通過設(shè)置支撐盲溝、滲水溝來排除地下水。盲溝應(yīng)布置在平行于滑坡滑動方向有地下水露頭處，并做好植被工程。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（5）保持邊坡有足夠的坡度，避免隨意切割坡腳。土體盡量削成較平緩的坡度，或做成臺階形，使中間有12個平臺，以增加穩(wěn)定性，如圖4-10（a）所示；當土質(zhì)不同時，視情況削成23種坡度，如圖4-10（b）所示。當坡腳處有棄土條件時，將土石方填至坡腳，使其起反壓作用，筑擋土堆或修筑臺地，避免在滑坡地段切去坡腳或深挖方。如整平場地必須切割坡腳，且不設(shè)擋土墻時，應(yīng)按切割深度將坡腳隨原自然

23、坡度由上而下削坡，逐漸挖至要求的坡腳深度，如圖4-11所示。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理 圖4-10 邊坡處理（a1 5002 000 mm）(a)做臺階或邊坡 (b)不同上層留設(shè)不同坡度4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理圖4-11 切割坡腳措施1滑動面； 2應(yīng)削去的不穩(wěn)定部分； 3實際挖去部分4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（6）盡量避免在坡腳處取土，在坡肩上放置棄土或修建建筑物。在斜坡地段挖方時，應(yīng)遵守由上而下分層的開挖程序。在斜坡上填方時，應(yīng)遵守由下往上分層填壓的施工程序，避免在斜坡上集中棄土，同時避免對滑坡

24、體產(chǎn)生各種振動。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（7）對可能出現(xiàn)的淺層滑坡，如滑坡土方量不大時，最好將滑坡體全部挖除；如土方量較大，不能全部挖除，且表層破碎含有滑坡夾層時，可對滑坡體采取深翻、推壓、打亂滑坡夾層、表面壓實等措施，以減小滑坡的可能性。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理（8）對于滑坡體的主滑地段可采取挖方卸荷、拆除已有建筑物等減重輔助措施；對抗滑地段可采取堆方加重等輔助措施。（9）當滑坡面土質(zhì)松散或有大量裂縫時，應(yīng)進行填平、夯填，防止地表水下滲；在滑坡面植樹、種草皮、漿砌片石等保護坡面。（10）對已滑坡工程，在其穩(wěn)定后應(yīng)采用設(shè)置混凝

25、土錨固排樁、擋土墻、抗滑明洞、抗滑錨桿或混凝土墩與擋土墻相結(jié)合的方法加固坡腳（見圖4-12圖4-16），并在下段做截水溝、排水溝；陡坡部分采取去土減重的措施，保持適當坡度。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理圖4-12 用鋼筋混凝土錨固排樁（抗滑樁）整治滑坡1滑動土體； 2鋼筋混凝土錨固排樁； 3原地面線； 4基巖滑坡面； 5排水盲溝圖4-13 用擋土墻與卸荷結(jié)合整治滑坡1鋼筋混凝土或塊石擋土墻； 2卸去土體； 3滑動土體； 4基巖滑坡面4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理圖4-14 用鋼筋混凝土明洞（涵洞）和恢復(fù)土體平衡整治滑坡1恢復(fù)土體； 2鋼筋

26、混凝土明洞（涵洞）； 3滑動土體； 4卸去土體； 5基巖滑坡面； 6土體滑動面4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理圖4-15 用擋土墻（擋土板、柱）與巖石（土層）錨桿結(jié)合整治滑坡(a)擋土墻與巖石錨桿結(jié)合整治滑坡 (b)擋土板、柱與土層錨桿結(jié)合整治滑坡1滑動土體； 2巖石錨桿； 3錨樁； 4擋土墻； 5擋土板、柱； 6土層錨桿4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.1 滑坡與塌方的處理圖4-16 用混凝土墩與擋土墻結(jié)合整治滑坡（單位：mm）1混凝土墩； 2鋼筋混凝土橫梁； 3塊石擋土墻； 4滑動土體； 5基巖滑坡面4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.2 沖溝、土洞、古河道

27、、古湖泊的處理1)沖溝的處理沖溝多是由于暴雨沖刷剝蝕坡面而形成的，先在低凹處蝕成小穴，逐漸擴大成淺溝，然后進一步?jīng)_刷，形成沖溝。沖溝在黃土地區(qū)經(jīng)常大量出現(xiàn)，有的深達56 m，表層土松散。一般的處理方法是對邊坡上不深的沖溝，可用好土或37灰土逐層回填夯實，或用漿砌塊石填砌至坡面一平，并在坡頂做排水溝及反水坡，以阻截地表雨水沖刷坡面；對地面沖溝用土分層夯填。因其土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，承載力低，也可采用加寬基礎(chǔ)的處理方法。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.2 沖溝、土洞、古河道、古湖泊的處理2）土洞的處理在黃土層或巖溶地層，由于地表水的沖蝕或地下水的潛蝕作用形成的土洞、落水洞往往十分發(fā)育，常成為排泄地表

28、徑流的暗道，影響邊坡或場地的穩(wěn)定。因此，必須對其進行處理，以避免其繼續(xù)擴大，造成邊坡塌方或地基塌陷。一般的處理方法是將土洞上部挖開，清除軟土， 分層回填好土（灰土或砂卵石）夯實，不使其下滲；對地下水可采用截流改道的辦法；如用作地基的深埋土洞，宜用砂、礫石、片石或貧混凝土填灌密實，或用灌漿擠壓法加固。對因地下水形成的土洞和陷穴，除先挖除軟土、拋填塊石外，還應(yīng)做反濾層，面層用黏土夯實。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.2 沖溝、土洞、古河道、古湖泊的處理3）古河道、古湖泊的處理根據(jù)古河道、古湖泊的成因，有年代久遠經(jīng)過長期大氣降水及自然沉實，土質(zhì)較為均勻、密實，含水量在20%左右，含雜質(zhì)較少的古

29、河道、古湖泊；有年代近的土質(zhì)結(jié)構(gòu)均較松散，含水量較大，含較多碎塊、有機物的古河道、古湖泊。這些都是在天然地貌低洼處由于長期積水、泥沙沉積而形成的，其土層由黏性土、細砂、粗砂、卵石和角礫構(gòu)成。在含水量很大的黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、腐殖土等原狀土上進行夯（壓）實或回填，或采用這類土進行回填土工程時，由于原狀土被擾動，顆粒之間的毛細孔遭到破壞，水分不易滲透和散發(fā)，當氣溫較高時，對其進行夯擊或碾壓，特別是用光面碾（夯錘）滾壓（或夯實）時，表面會形成硬殼，阻止水分的滲透和散發(fā)，形成軟塑狀的橡皮土。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.3 橡皮土的處理1)橡皮土形成的原因4.3 土方工程特殊問題的處理4

30、.3.3 橡皮土的處理2）橡皮土的處理措施和方法（1）暫停一段時間施工，避免再直接拍打，使橡皮土的含水量逐漸降低，或?qū)⑼翆臃疬M行晾槽。（2）如地基土已成為橡皮土，可在上面鋪一層碎石或碎磚后進行夯擊，將表土層擠緊。（3）對橡皮土現(xiàn)象較嚴重的，可將土層翻起并粉碎均勻，摻加石灰粉以吸收水分水化，同時改變原土結(jié)構(gòu)為灰土，使之具有一定的強度和水穩(wěn)性。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.3 橡皮土的處理（5）采取換土的措施，挖去橡皮土，重新填好土或級配砂石夯實。（4）當為荷載大的房屋地基時， 應(yīng)先用打石樁將毛石（塊度為2030 cm）依次打入土中，或垂直打入M10機磚（縱距為26 cm，橫距為30 c

31、m），直至打不下去為止，最后在上面滿鋪厚度為50 mm的碎石后再夯實。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理1)流沙形成的原因（1）當坑外水位高于坑內(nèi)抽水后的水位時，坑外水壓向坑內(nèi)流動的動水壓等于或大于顆粒的浸水密度，使土粒懸浮失去穩(wěn)定變成流動狀態(tài)，隨水從坑底或四周涌入坑內(nèi)。如果施工時進行強挖，則抽水越深，動水壓就越大，流沙就越嚴重。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理（2）由于土顆粒周圍附著親水膠體顆粒，飽和時膠體顆粒吸水膨脹，使土粒密度減小，因而土顆粒在不大的水沖力下能懸浮流動。（3）飽和砂土在振動的作用下，結(jié)構(gòu)被破壞，造成土顆粒懸浮于水中并隨水流動。4.3

32、土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理2）流沙的處理方法流沙的主要處理方法是減小或平衡動水壓力或使動水壓力向下，保持坑底土粒穩(wěn)定，不受水壓干擾。常用的處理措施和方法如下。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理（2）采取水下挖土（不抽水或少抽水）的措施，使坑內(nèi)水壓與坑外地下水壓相平衡或縮小水頭差。（1）安排在全年最低水位季節(jié)施工，使基坑內(nèi)的動水壓減小。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理（3）采用井點降水的方式，使水位降至基坑底0.5 m以下，使動水壓力的方向朝下，使坑底土面保持無水狀態(tài)。（4）沿基坑外圍四周打板樁，并深入坑底下面一定深度，增加地下水從坑外流入

33、坑內(nèi)的滲流路線和滲水量，減小動水壓力。（5）采用化學(xué)壓力注漿或高壓水泥注漿的方法，固結(jié)基坑周圍的粉砂層使其形成防滲帷幕。4.3 土方工程特殊問題的處理4.3.4 流沙的處理（7）當基坑面積較小時，可在其四周設(shè)鋼板護筒，隨著挖土深度的增加，直到穿過流沙層為止。（6）往坑底拋大石塊，增加土的壓重和減小動水壓力，同時組織快速施工。冬期施工，是指當室外日平均氣溫降低到5 或5 以下，或者最低氣溫降低到0 或0 以下時，用一般的施工方法難以達到預(yù)期目的，必須采取特殊措施進行施工的方法。因土方工程冬期施工的造價高、功效低，故施工一般應(yīng)在入冬前完成。如果必須在冬期施工的，其施工方法應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的氣候、土質(zhì)及

34、其凍結(jié)情況，并結(jié)合施工條件進行技術(shù)比較后確定。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工1)地基土的保溫防凍土在冬期由于受凍變得堅硬，挖掘困難。土的凍結(jié)有其自然規(guī)律，在整個冬期，土層的凍結(jié)厚度（凍結(jié)深度）可參見有關(guān)的建筑施工手冊，其中未列出的地區(qū)，在地面無雪和草皮覆蓋的條件下，全年標準凍結(jié)深度Z0可按式（4-7）計算。式中，Tm為低于0 的月平均氣溫的累計值（取連續(xù)10年以上的平均值），以正號代入。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工（1）松土防凍法。入冬期，在挖土的地表層先翻松2540 cm

35、厚的表層土并耙平，其寬度應(yīng)不小于土凍結(jié)深度的兩倍與基底寬度之和。因為在翻松的土中有許多充滿空氣的孔隙，所以可以降低土層的導(dǎo)熱性，達到防凍的目的。（2）覆蓋雪防凍法。在降雪量較大的地區(qū)，可利用較厚的雪層覆蓋做保溫層，防止地基土凍結(jié)。對于大面積的土方工程，可在地面上與風(fēng)主導(dǎo)方向垂直的方向設(shè)置籬笆、柵欄或雪堤（高度為0.51.0 m，間距為1015 m），通過人工積雪防凍。 對于面積較小的基槽（坑）土方工程，在土凍結(jié)前，可以在地面上挖積雪溝（深度為3050 cm），并隨即用雪將溝填滿，以防止未挖土層凍結(jié)。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工（3）隔熱材料防凍法。對于面積較小的

36、基槽(坑)的地基土，可在土層表面直接覆蓋爐渣、鋸末、草墊、樹葉等保溫材料，其寬度為土層凍結(jié)深度的兩倍與基槽寬度之和。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工2）凍土的融化凍結(jié)土的開挖比較困難，可采用外加熱能的方式融化后再進行挖掘。因這種方式費用較高，故只有在面積不大的工程上采用。（1）烘烤法。烘烤法適用面積較小、凍土不深、燃料充足的地區(qū)，常用鋸末、谷殼和刨花等作燃料。250 mm厚的鋸末經(jīng)一夜燃燒可熔化凍土深度300 mm左右，開挖時應(yīng)分層分段進行。（2）蒸汽溶化法。當熱源充足、工程量較小時，可采用蒸汽溶化法，即把帶有噴氣孔的鋼管插入預(yù)先鉆好的凍土孔中，通蒸汽溶化。4.4

37、冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工3）凍土的開挖（1）人工法開挖。（2）機械法開挖。（3）爆破法開挖。 凍土的開挖方法有人工法開挖、機械法開挖、爆破法開挖三種。由于凍結(jié)土塊堅硬且不易破碎，回填過程中又不易被壓實，待溫度回升、土層解凍后，地面會出現(xiàn)較大的沉降。因此，為保證冬期回填土的工程質(zhì)量，在冬期回填土施工時必須按照施工及驗收規(guī)范的規(guī)定組織施工。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工4）冬期回填土施工冬期填方前，要清除基底的冰雪和保溫材料，排除積水，挖除凍塊或淤泥。對于基礎(chǔ)和地面工程范圍內(nèi)的回填土，凍土塊的含量不得超過回填土總體積的15%，且凍土塊的粒徑應(yīng)小于15 cm。填方宜連續(xù)進行，且應(yīng)采取有效的保溫防凍措施，以免地基土或已填土受凍。填方時，每層的虛鋪厚度應(yīng)比常溫施工時減少20%25%。填方的上層應(yīng)用未凍的、不凍脹或透水性好的土料填筑。4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.1 土方工程的冬期施工4.4 冬期施工和雨期施工措施4.4.2 土方工程的雨期施工1)雨期施工準備在雨期到來之際