土方施工论文.doc

论土方工程施工要点摘要：本论文主要就土方施工的步骤、方法及可能遇到的问题进行了简单论述。 关键词：土方施工；步骤；方法 土方工程，材料的选择及运输、摊铺碾压的工序选择以及机具选择、施工安全等是影响施工质量、进度、工期以及成本的关键因素。为使填土满足强度及水稳性的要求，必须合理设计填方边坡，选择正确的土料和填筑方法。一、土料的选择及运输有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等，一般不作填土之用。土料填筑的特点是土料的天然含水量高低常影响其施工方法和机械的选择。为了避免土料含水量过大，土料开采多在水上。当土层较厚，沿深度性质不均匀，要求混合使用，而且土料含水量适宜，无需降低含水量时，多采用立面开采，使用的开挖机械有挖掘机、斗轮挖掘机、装载机等。当土场面积广，地形平坦，土层薄或土层虽厚但沿深度土的性质变化大，要求分层使用，或含水量偏高，要求采取降低含水量措施时，多采用平面开采，使用的开挖机械有推土机、铲运机等。砂砾料场多位于河床滩地,地下水位高,分水上开采和水下开采。水上开采一般用挖掘机；水下开采可用索铲或采砂船等。 石料开采可采用洞室爆破法或深孔梯段爆破法。 将土、 砂、 石料从开采地点运送至存放地点或填筑地点。运输是控制土石方填筑强度的关键工序，而且填方单价中运费所占比重最大。运输方法的选择与工期、工程量、运距、地形及材料性质等有关。 自卸汽车运输 具有机动灵活、适应性强和运输量大等特点，是当前土石方填筑工程用得较多的运输方法。自卸汽车运输可直接将土石料运至填筑工作面卸料。自卸汽车按其卸料方式分为：后卸式，有较高的适应性，转弯半径小，可卸成均匀间隔的土堆；底卸式，往返卸料均可高速行驶，可以自由倾卸散状料物，卸料散料的动作快，但不能运卸大漂石和块石；侧卸式，向侧向卸料，可将料物卸成长而窄的条带。 带式输送机运输 带式输送机是一种连续运输机械，效率高，设备轻，耗能较少，运费低。高山深谷，地势陡峻，修路困难的地区使用带式输送机有利。它的缺点是灵活性小，一条输送机在同一时间内只能运一种材料；一旦发生故障,全线停运；输送机终端常须有转料斗,然后由自卸汽车转运至填筑工作面，有时输送机也可直接卸料。输送机运输，材料最大粒径应小于带宽的三分之一。带式输送机一般适用于运输量大,使用时间较长,运距较远，地形陡峻，修路困难的工程。 铲运机运输 铲运机的特点，是同一机械可以完成挖、装、运、卸几个工序。它仅适用于运土及松散的砂砾料，不能运送石料，运距不宜太运，一般牵引式铲运机运距不超过500m，自行式铲运机运距不超过2.5km,比较经济。 铁路运输 铁路分标准轨铁路和窄轨铁路两种。标准轨轨距为1435mm，窄轨轨距有1000mm、762mm和610mm。铁路运输线路标准要求高，基建时间长，投资大，一般限于丘陵或平原地区运输量大，料场集中，运距远，使用期长的工程采用。铁路运输不能直接卸料至填筑工作面，需由自卸车或带式运输机和自卸车转送到填筑工作面。 二、摊铺碾压土砂石料运至填筑工作面后，分层卸料、铺散，分层进行碾压。事先作好规划，将填筑工作面分成若干作业区，有的区卸料铺散，有的区碾压，有的区进行质量检验，平行流水作业。这样既可保证填筑面平起，减少不必要的填土接缝，又可提高机械效率。 卸料方式有前进法（进占法）和后退法。前进法卸料即车辆由填土区边缘开始,卸料铺散向前扩展,车辆在刚铺好的松土上行走。后退卸料法与前者相反，车辆是在已压实好的土层上行走。粘性土采用前进卸料法，可以防止由于过度碾压产生剪切破坏。堆石料采用后退卸料法可以减少轮胎的磨损。 每层填料的厚度都有严格规定。为了使每层填料厚度符合规定并且厚薄均匀，可根据填土区的面积及要求的铺土厚度，计算每层填土总量，控制每层卸料量及车数，并根据自卸车容量控制卸料堆的间隔。卸料后用推土机或推土机和平地机散开铺平。铺散时发现有超径材料应及时清除处理，堆石料的超径大石块，可在填筑面用冲击锤或重夯锤破碎。 在填筑工作面上，按规定厚度将土石料散开铺平后，用压实机进行压实，减少孔隙增加容重。压实是保证土石方填筑质量的最后一道工序。压实费用一般只占土石方填筑总造价的1015，但压实直接影响工程质量。有些工程由于压实方法或控制含水量不当,压实质量不能满足要求,甚至被迫变更设计或中途停工,所以正确掌握土石料的压实特性，合理选择压实机械和压实参数对土石方填筑工作非常重要。 压实有以静重压实为主的平碾、羊足碾、凸块碾、网格碾、气胎碾等；有以冲击荷重压实的夯板、电动夯、爆炸夯等；有以振动压实的振动碾、振动板等，振动碾又分为振动平碾、振动羊足碾、振动凸块碾等。土石料压实，应根据土石料性质、工程规模、压实质量要求，合理选择压实机械的机型及压实参数，如碾重、铺土厚度、碾压遍数等。土料压实一般控制土料含水量在最优含水量左右。土料含水量的调整工作多在土场进行，填筑工作面须有洒水设备（洒水车或水管），主要是防止表面干燥，起养护作用，有利上下土层结合。土料压实机械可采用羊足碾、气胎碾、凸块碾、振动凸块碾、夯板等。 砂砾料压实应充分加水，压实机械可采用气胎碾、振动凸块碾、振动平碾、夯板等。 堆石料采用薄层碾压，称为碾压堆石，压实机械多用振动平碾。 三、稳定土壁 土壁的稳定，主要源于土体内摩擦阻力和粘结力之间的平衡。土体一旦失去平衡，就会塌方，影响工期，危及附近的建筑物，甚至造成人员伤亡。 (一)土壁塌方原因。造成土壁塌方的主要原因有：(1)边坡过陡，使土体的稳定性不够，从而引起塌方。(2)雨水、地下水渗入基坑，造成土体泡软、重量增大且抗剪能力降低。(3)在基坑上边缘附近大量堆土或停放机具、材料等，或上边缘有动荷载的作用，造成土体中的剪应力超过土体的抗剪强度。 (二)防治塌方的措施。 1、放足边坡 边坡的留设应符合规范的要求，其坡度的大小，应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度和工期的长短等因素确定。例如，粘性土的边坡要陡些，明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些；当基坑附近有主要建筑物时，边坡应取1:1.01:1.5；在工期短，无地下水的情况下，可留设直槽而不放坡时，其开挖深度不得超过下列数值：密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为1m；硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m；硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)为1.5m：坚硬的粘土为2m。 2、设置支撑 为了缩小施工面、减少土方量，或受场地的限制不能放坡时，可设置土壁支撑。此外，尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备；坑槽开挖后不宜久露，应立即进行基础或地下结构的施工；滑坡地段的挖方，不宜在雨期施工，并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序，严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土；如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时，应先妥善处理。 四、施工排水 在土方施工中，做好施工排水工作，保持土体干燥是尤为重要的。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：就是采用截、疏、抽的排水方法。截，是截住水流；疏，是疏干积水：抽，是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围开挖排水沟，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开挖前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直到基础工程施工完毕为止。这样，可使基坑始终保持干燥状态，既防止流砂发生，又改善了工作条件。但降水前，应考虑到降水影响范围内的原有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移，从而引起开裂、倾斜和倒塌，甚至地面塌陷，因此必要时应事先采取有效的防护措施。人工降低地下水位主要采用以下五种方法： (一)轻型井点。就是沿基坑四周将许多直径较小的井点管埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。此种方法适用于土壤渗透系数K=0.150md的土层中；降水深度为：单级轻型井点36m，多级轻型井点612m。 (二)喷射井点。当基坑开挖较深时，宜采用喷射井点，其降水深度可达820m。喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水、排水管路组成。喷射井管由内管和外管组成，在内管下端装有与滤管相连的喷射扬水器。当高压水经内外管之间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入而压出地面。 (三)电渗井点。电渗井点适用于土壤渗透系数小于0.1md，用一般井点不能降低地下水位的含水层，尤其适用于淤泥排水。 电渗井点排水的原理，以井点管作负极，以打入的钢筋或钢管作正极，当通以直流电后，土颗粒从负极向正极移动，水则自正极向负极移动而被集中排出。土颗粒移动的现象称为电泳现象，水移动的现象称为电渗现象。 (四)管井井点。就是沿基坑每隔2050m的距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵抽水，从而降低地下水位。此法适用土壤渗透系数大(K=20200md)