37土方开挖与回填.doc

1. 3.7.1土方开挖土方开挖施工准备工作（1）在土方施工前，做好现场勘察，拆除地面及地上障碍物摸清工程实地情况、开挖土层的地质、水文情况、运输道路、邻近建筑、地下埋设物、古墓、旧人防地道、电缆线路、上下水管道、煤气管道、地面障碍物、水电供应情况等，以便有针对性地采取安全措施，消除施工区域内的地阿及地下障碍物2）做好施工场地防洪排水工作，全面规划场地，平整各部分的标高，保证施工场地排水通畅不积水场地周围设置必要的截水沟、排水沟3）保护好测量基准桩，以保证土方开挖标高位置尺寸准确无误4）准备好施工用电、用水、道路及其他设施5）需要做挡土桩的深基坑，要先做挡土桩2. 施工排水基坑开挖要注意预防基坑被浸泡，引起坍塌和滑坡事故的发生为此在制定土方施工方案时应注意采取措施1）土方开挖及地下工程要尽可能避开雨季施工，当地下水位较高、开挖土方较深时，应尽可能在枯水期施工，尽量避免水位以下进行土方工程2）为防止基坑浸泡，除做好排水沟外，要在坑四周做挡水堤，防止地面水流入坑内，坑内要做排水沟、集水井以利抽水3）开挖低于地下水位的基坑（槽）、管沟和其他挖方时，应根据当地工程地质资料．挖方深度和尺寸、选用集水坑或井点降水。

采用集水坑降水时，应符合以下规定：1）根据现场条件，应能保持开挖边坡的稳定2）集水坑应与基础底边有一定距离边坡如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面4）采用井点降水，降水前应考虑降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移定期进行沉降和水位观测并作好纪录，发现问题，采取措施3. 土方开挖方法土方开挖方法的选择是基坑工程设计的一项重要内容土方开挖方法的选择既要考虑施工区域的工程地质条件，还要考虑周围环境中各项制约因素以及一个地区成熟的施工方法和经验，只有这样才能保证制定的施工方案切实可行对于深基坑开挖必须遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖、严禁超挖”原则深基坑的开挖方法，主要有无支护结构的放坡开挖，有支护结构的中心岛式开挖、盆式开挖和逆作法开挖1）无支护结构的基坑开挖深基坑工程无支护的开挖多为放坡开挖在条件许可的情况下，放坡开挖一般较经济此外，放坡开挖时坑内作业空间大，方便挖土机械作业，也为施工主体工程提供了充足的工作空间由于简化了施工程序，放坡开挖一般会缩短施工工期放坡开挖特点是占地面积大，适用于基坑四周场地空旷，周围无临近建筑物、地下管线和道路的情况，因此，在城市密集地区往往不具备施工条件。

放坡开挖要求坡体在施工期间能够自稳，当基坑处于软弱地层中时，放坡开挖的深度不宜过大，否则需较大范围的采取地基加固措施，使开挖基坑的费用增加如果地下水位在基底以上，基坑开挖前一般采用井点法坑外降水，降低基坑开挖影响范围地层的地下水位，以防止开挖中动水压力引起的流砂现象和渗流的作用，并且增加土体抗剪强度，提高边坡稳定性此外，还要严禁地表水或基坑排水倒水、回渗流入基坑2）有支护结构的基坑开挖有支护结构的深基坑开挖方式多为垂直开挖，根据其确定的支撑方案不同，这种开挖方式又分为无内撑支护开挖和有内撑支护开挖两类；根据其开挖顺序，还可分为盆式开挖和岛式开挖、条状开挖及区域开挖等1）中心岛式挖土这种开挖方式，宜用于大型基坑，支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边框架式，中间具有较大空间情况下可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑运土（见下图）1）中心岛式挖土这种开挖方式，宜用于大型基坑，支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边框架式，中间具有较大空间情况下可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑运土（见下图）。

1. 基坑支护基坑支护结构支护结构的作用是在基坑挖土期间既挡士又挡水以保证基坑开挖和基础施工能安全顺利地进行，避免对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害支护结构包括挡墙与支撑（拉锚）两部分，按受力不同可分为重力式支护结构、非重力式支护结构、边坡稳定式支护非重力式支护结构按支护结构支撑系统的不同又分为：悬臂式支护结构、内撑式支护结构和坑外锚拉式支护结构按挡墙所选用的材料不同支护结构分为钢板桩、钢筋混凝土桩、地下连续墙、深层搅拌水泥土桩、旋喷桩等排桩挡墙1）重力式支护墙类型1）深层搅拌水泥土桩挡墙它是用特制进入土层深处的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌和而制成水泥土桩，水泥土桩相互搭接硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕平面可呈任何形状、对开挖深度不超过6m的基坑，均可采用此种支护结构，比较经济水泥土的物理力学性质取决于水泥掺入比，一般为12％左右深层搅拌水泥土桩挡墙属重力式挡墙，深度大时可在水泥土中插入加筋杆件，形成加筋水泥土挡墙，必要时还可辅以内支撑等2）旋喷桩挡墙它是钻孔后将钻杆从地基上深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙，可用作支护结构挡墙。

在较狭窄地区亦可施工它与深层搅拌水泥土桩一样属重力式挡墙1）中心岛式挖土这种开挖方式，宜用于大型基坑，支护结构的支撑形式为角撑、环梁式或边框架式，中间具有较大空间情况下可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑挖土，运土的汽车也可利用栈桥进入基坑运土（见下图）a）b）（d）常用钢板桩截面型式1）槽钢钢板桩槽钢钢板桩是一种简易的钢板桩挡墙，由槽钢并排或正反扣搭接组成槽钢长6〜8m，型号由计算确定由于其抗弯能力较弱，多用于深度不超过4m的基坑，顶部近地面处应设一道支撑或拉锚2）热轧锁口钢板桩其形式有U型、Z型和组合型U型钢板桩在打入土中后互相咬接形成板桩墙，只有在基坑深度很大时才用组合型Z字型在建筑施工中基本上不用，U型钢板桩可用于开挖深度5〜10m的基坑，由于热轧锁口钢板桩有一定挡水能力，施工迅速，且打设后可立即开挖，所以当基坑深度不太大且周围环境要求不太严格时往往将其作为考虑的方案之一但是，钢板桩柔性较大，基坑较深时支撑（或拉锚）工程量较大，给坑内施工带来一定困难；而且，由于钢板桩用后拔除时带土，如处理不当会引起土层移动，将会给施工的结构或周围的设施带来危害，所以应充分注意，并应采取有效技术措施减少带土。

钢筋混凝士桩排桩挡墙目前支护结构中常用到钢筋混凝土钻孔灌注桩（见下图）、沉管灌注桩由于在桩顶部设钢筋混凝土圈梁以增强整体性，所以这种桩型刚度较大，抗弯能力强，变形相对较小，有利于保护周围环境，而且价格较低，经济效益较好ooooo一字间彤I]ooooooo一字相接排列交错相接排列OOOOO°碍°°钢筋混凝土灌注桩排列钢筋混凝土钻孔灌注桩常用的桩径为600〜1100mm，多用于深度为7〜13m的基坑，在两层地下室及其以下的深坑支护结构中优先考虑使用沉管灌注桩常用的桩径为500〜800mm，多用于深度为-10m以下的基坑3）拉锚与土层锚杆1）拉锚地面拉锚围护结构由围护桩PG、拉杆EF以及锚固体AB（锚杆或锚定板）组成以锚桩为锚固体的，称为桩式地面拉锚（图a）；以锚定板为锚固体的，称为板式地面拉锚（图b）图a桩式地面拉锚图b板式地面拉锚桩式地而拉锚，其拉杆一般水平设置，通过开沟浅埋于地表下这种地面拉锚围护结构简单且便于施工，整个围护系统均在基坑开挖之前完成，作业（包括围护与开挖）十分安全，施工质量容易保证因此，在条件许可的前提下，这种围护结构是一种经济易行的方式板式地面拉锚，其拉杆是通过倾斜钻孔来设置的，因此对钻孔精度要求较严。

也可像桩式地面拉锚的拉杆一样水平设置，这种设置方法较简单2）土层锚杆土层锚杆（亦称土锚）是一种受拉杆件，它一端（锚固端）锚固在稳定的地层中，另一端与支护结构的挡墙相连接（见下图），将支护结构和其他结构所承受的荷载（土压力、水压力以及水上浮力等）通过拉杆传递到锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的地层中去2. 土层锚杆基坑支护方式土壁支撑根据基槽（坑）及其深度和平面宽度大小可采用不同的形式，在开挖较窄的沟槽时，多用木挡板横撑式土壁支撑横撑式土壁支撑根据挡土板设置的不同分为水平档土板式（图a）和垂直档土板式（图b）,前者又可分为断续式和连续式断续式水平档土板支撑在湿度小的粘性土及挖土深度小于3m时采用；连续式水平挡土板支撑用于较潮湿的或散粒的土，挖土深度可达5m垂直挡土板支撑用于松散的和湿度很高的土，挖土深度不限a）断续式水平档土板支撑（b）垂直挡土板支撑横撑式支撑1－水平档土板；2－竖楞；3－横撑；4－垂直挡土板；5－横楞土方回填在土方回填中为保证填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求，既要正确选择填土的土料，又要合理选择填筑和压实方法土料选择选择填方土料应符合设计要求如设计无要求时，应符合下列规定：碎石类土、砂土和爆破石碴，可用作表层以下的填料；含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料；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工程；淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理其含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位；含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含植物的根茎。

碎石类或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3（当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3/4）铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处填方内有打桩或其他特殊工程时，块（漂）石填料的最大粒径不应超过设计要求，填筑要求（1）施工要求根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具，并确定填料含水量控制范围、铺士厚度和压实遍数等参数对于重要的填方工程或采用新型压实机具时，压实参数应通过填土压实试验确定填士时清除基底的树根、积水、淤泥和有机杂物，并分层回填、压实填土应尽量采用同类士填筑如采用不同类填料分层填筑时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的填料填方基土表面应作成适当的排水坡度，边坡不得用透水性较小的填料封闭填方施工应接近水平的分层填筑当填方位于倾斜的地面时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层填筑以防填土横向移动分段填筑时，每层接缝处应作成斜坡形，辗迹重叠0.5〜1.0m上、下层错缝距离不应小于1m2）填土压实的质量检查填土必须具有一定的密实度，以避免建筑物的不均匀沉陷填土密实度以设计规定的控制干密度Pd或规定压实系数人作为检查标准。

利用填土作为地基时，设计规范规定了各种结dc构类型、各种填土部位的压实系数值各种填土的最大干密度乘以设计的压实系数即得到施工控制干密度填土压实后的实际于密度，应有90％以上符合设计要求，其余10％的最低值与设计值的差，不得大于0.08g/cm3且差值应较为分散1. 填土的压实方法填土压实方法有碾压、夯实和振动三种，此外还可利用运土工具压实1）碾压法碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤如平滚碾（图3.52）、羊足碾（图3.53）和气胎碾等的工作都属于同一原理碾压法主要用于大面积的填土，如场地平整、大型车间的室内填土等工程平滚碾适用于碾压粘性和非粘性土；羊足碾只能用来压实粘性土；气胎碾对土壤碾压较为均匀，故其填土质量较好2）夯实法夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土夯实机具类型较多，有木夯、石硪、蛙式打夯机（图3.54）、以及利用。