土方工程施工技术要点

1、 土方工程土方工程施工技术要点施工技术要点德州站改项目部德州站改项目部 2013年年2月月16日日1 1 土方开挖土方开挖 1- 1-1 1 土方施工准备工作土方施工准备工作 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- 1-2 2开挖的一般要求开挖的一般要求 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 项次挖土性质边坡坡度1在天然湿度、层理均匀、不易膨胀的粘土、粉质粘土和砂

2、土（不包括细砂、粉砂）内挖方深度不超过3m1:1.001:1.252土质同上，深度为3 12m1:1.251:1.503干燥地区内土质结构未经破坏的干燥黄土及类黄土，深度不超过12m1:0.101:1.254在碎石土和泥灰岩土的地方，深度不超过12m，根据土的性质、层理特性和挖方深度确定1:0.501:1.505在风化岩内的挖方，根据岩石性质、风化程度、层理特性和挖方深度确定1:0.201:1.506在微风化岩石内的挖方，岩石无裂缝且无倾向挖方坡脚的岩层1:0.107在未风化的完整岩石内的挖方直立的 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（

3、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定。槽和管沟不加支撑时的容许深度 项次土的种类容许深度（m）1密实、中密的砂子和碎石类土（充填物为砂土）1.002硬塑、可塑的粉质粘土及粉土1.253硬塑、可塑的粘土和碎石类土（充填物为粘性土）1.504坚硬的粘土2.00 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 土的类别边坡值（高：宽）砂土（不包括细砂、粉砂）1：1.251：1.50一般性粘土硬1：0.751：1.00硬塑1：11：1.25软1：1.5或更缓碎石类土充填坚硬、硬塑粘性土1

4、：0.51：1.0充填砂土1：11：1.5 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。 支撑方式 简图 支撑方法及适用条件 间断式水平支撑 两侧挡土板水平放置，用工具式或木横撑借木楔顶紧，挖一层土，支顶一层。 适于能保持立壁的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少、深度在2m以内。 断续式水平支撑 挡土板水平放置，中间留出间隔，并在两侧同时对称立竖方木，再用工具式或木横撑上、下顶紧。 适于能保持直立壁的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少、深度在3m以内。 连续式水平支撑 挡土板水平连续放置，不留

5、间隙，然后两侧同时对称立竖方木，上、下各顶一根撑木，端头加木楔顶紧。 适于较松散的干土或天然湿度的粘土类土，地下水很少、深度为35m 。 连续或间断式 垂直支撑 挡土板垂直放置，可连续或留适当间隙，然后每侧上、下各水平顶一根方木，再用横撑顶紧。 适于土质较松散或湿度很高的土，地下水较少、深度不限 。 水平垂直混合式 支撑 沟槽上部连续式水平支撑，下部设连续式垂直支撑。 适于沟槽深度较大，下部有含水土层的情况。一般浅基坑的支撑方法 支撑方式 简图 支撑方法及适用条件 斜柱支撑 水平挡土板钉在柱桩内侧，柱桩外侧用斜撑支顶，斜撑底端支在木桩上，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用

6、机械挖土时。锚拉支撑 水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用。 型钢桩横挡板支撑 沿挡土位置预先打入钢轨、工字钢或H型钢桩，间距1.01.5m，然后边挖方边将36cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土，并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子使横板与土体紧密接触。适于地下水位较低、深度不很大的一般粘性或砂土层中使用。 短桩横隔板支撑 打入小短木桩，部分打入土中，部分露出地面，钉上水平挡土板，在背面填土、夯实。适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。 临时挡土墙支撑 沿坡脚用砖、石叠砌或

7、用装水泥的聚丙烯扁丝编织袋、草袋装土、砂堆砌，使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。 挡土灌注桩支护 在开挖基坑的周围，用钻机或洛阳铲成孔，桩径400500mm，现场灌筑钢筋混凝土桩，桩间距为1.01.5m，在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。适用于开挖较大、较浅（5m）基坑，邻近有建筑物，不允许背面地基有下沉、位移时采用。 叠袋式挡墙支护 采用编织袋或草袋装碎石（砂砾石或土）堆砌成重力式挡墙作为基坑的支护，在墙下部砌500mm厚块石基础，墙底宽由15002000mm，顶宽由5001200mm，顶部适当放坡卸土1.01.5m，表面抹砂浆保护。 适用于一般粘性土、面

8、积大、开挖深度应在5m以内的浅基坑支护。 1- 1-5 5 土方开挖和支撑施工注意事项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序依次进行等。 2 2 土方回填土方回填 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

9、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 项次土的种类变动范围最优含水量（%）（重量比）最大干密度（t/m3）1砂土8121.801.882粘土19231.581.703粉质粘土12151.851.954粉土16221.611.80 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： ()1wopVwww 式中 V单位体积内需要补充的水量（L）； w土的天然含水量（%）（以小数计）； wop

10、土的最优含水量（%）（以小数计）； w填土碾压前的密度（kg/m3）。 2-2 2-2 基底处理基底处理 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 2-3 人工填土方法人工填土方法 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

11、（槽），相平后与浅坑全面分层填夯。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 2-4 机械填土方法机械填土方法 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

12、以压实系数表示。压实系数为土的控制干土密度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。 c压实填土的质量控制 结构类型填土部位压实系数c控制含水量（%）砌体承重结构和框架结构在地基主要受力层范围内0.97wop2在地基主要受力层范围以下0.95排架结构在地基主要受力层范围内0.96wop2 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

13、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 压实机具分层厚度（mm）每层压实遍数平碾25030068振动压实机25035034柴油打夯机20025034人工打夯不大于20034 2-6 2-6 压实机具的选择压实机具的选择 1.平碾压路机 按重量等级分轻型（35t）、中型（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

14、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、碎石垫层的振实。 2-7 2-7 填土压（夯）实方法填土压（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

15、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 2-8 质量控制与检

16、验质量控制与检验 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）项序检查项目允许偏差或允许

17、值检查方法桩基、基坑、基槽场地平整管沟地（路）面基础层人工机械主控项目1标高-503050-50-50 水准仪2分层压实系数设计要求 按规定方法一般项目1回填土料设计要求 取样检查 或直观鉴别2分层厚度及含水量设计要求 水准仪 及抽样检查3表面平整度2020302020用靠尺或水准仪 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 3 降低地下水位降低地下水位 3 3- -1 1 集水井降水集水井降水 集水井降水是一种

18、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井内，然后用水泵抽出坑外(见下图见下图)。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，但不适不适宜于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。 v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

19、，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。v 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。 流砂现象流砂现象v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。水压干扰。其方法其方法有：有：枯水期施工：使最高地下水位不高于坑底枯水期施工：使最高地下水位不高于坑底0.50.5m m； 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；水下挖土法：不抽水或减少抽水，保持坑内水压与地

20、下水压基本平衡； 井点降水法井点降水法打板桩法打板桩法地下连续墙法地下连续墙法冻结法施工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，表表1.61.6为常用的降水形式。 3 3- -2 2 井点降水法井点降水法 表1 降水类型及适用条件 适合条件降水类型渗透系数(cm/s) 可能降低的水位深度(m) 轻型井点多级轻型井点 10-210-5 36 612

21、喷射井点 10-310-6 820 电渗井点 10-6 宜配合其他形式降水使用 深井井管 10-5 10 (1) 轻型井点轻型井点 轻型井点(图图1.171.17)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。 轻型井点设备由轻型井点设备由管管路系统和抽水设备路系统和抽水设备组成。管路系统包组成。管路系统包括括滤管、井点管、滤管、井点管、弯联管及总管弯联管及总管

22、等。等。 滤管滤管( (图图1.181.18) )为进为进水设备，其构造是水设备，其构造是否合理对抽水设备否合理对抽水设备影响很大，滤管必影响很大，滤管必须埋设在含水层中。须埋设在含水层中。 轻型井点的布置轻型井点的布置 当基坑或沟槽宽度小于当基坑或沟槽宽度小于6 6m m，水位降低深度不超过水位降低深度不超过5 5m m时，可用单排线状井点布置在地下水时，可用单排线状井点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流的上游一侧，两端延伸长度一般不小于沟槽宽度( (图图1.191.19) )。 v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在考虑到抽水设备的水头损失以后，

23、井点降水深度一般不超过6 6m m。井点管的埋设深度井点管的埋设深度H(H(不包括滤不包括滤管管) )按下式计算按下式计算( (图图1.19(1.19(b)b) )： 式中式中 H1H1井点管埋设面至基坑底的距离，井点管埋设面至基坑底的距离，m m； h h基坑中心处坑底面基坑中心处坑底面( (单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘单排井点时，为远离井点一侧坑底边缘) )至降低后地下水位的距离，一般为至降低后地下水位的距离，一般为1.0m m； i i地下水降落坡度；环状井点为地下水降落坡度；环状井点为1/101/10，单排线状井点为，单排线状井点为1/41/4； L L井点管至

24、基坑中心的水平距离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单排井点中为井点管至基坑另一侧的水平距离) )，m m。 1H +h+iLH (1.14)v如宽度大于如宽度大于6 6m m或土质不良，渗透系数较大时，宜用或土质不良，渗透系数较大时，宜用双排井点双排井点，面积较大的基坑宜用，面积较大的基坑宜用环状井环状井点点( (图图1.201.20) )；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为；为便于挖土机械和运输车辆出入基坑，可不封闭，布置为U U形环状井点形环状井点。 v当一级井点系统达不当一级井点系统达不到降水深度时，可采到降水深度时，可采用二级井点，即先挖用二级井点，即先挖去第一级井点所疏干去第一级井点所