土方工程施工知识

一、土方工程分类及施工要求

常见的土石方工程有：场地平整、基坑（槽）开挖、管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑、基坑回填。

（一）土方工程分类与施工特点

1、土方工程的分类

（1）场地平整

（2）基坑（槽）开挖。5m及其以内的称浅基坑；超过5m的为深基坑

（3）基坑（槽）回填

（4）路基修筑

2、土方工程施工特点

（1）面广量大、劳动繁重；

（2）施工条件复杂。

（二）土方工程施工要求

1、场地平整

场地平整的顺序有

（1）先平整整个场地，后开挖建筑物基坑（槽）；

（2）先开挖建筑物基坑，后平整场地；

（3）边平整场地，边开挖基坑

基坑开挖前需：确定场地的设计标高、计算挖方和填方工程量、确定场内外土方调配方案，选择施工机械，拟定施工方法与施工进度。

2、土方开挖

（1）挖方的边坡坡度。应根据土的种类、物理力学性质、地质情况、边坡高度及使用期限确定。

（2）对使用较久的土质或易风化岩石边坡，开挖后应喷浆、抹面等保护措施。

（3）土方宜从上至下、分层分段依次开挖，并有一定的坡度，以利于排水。

（4）当土质条件好时，可垂直开挖、不加支撑。

（5）在原有建筑物附近开挖基坑，如开挖深度大于原有建筑物埋深时，应保持一定的距离，以免影响原有基础和挖方边坡的稳定。

L≥（1～2）△H

L：原有建筑物基础地面边缘至挖方坡脚的距离；

△H：原有建筑基础底面标高与坑底标高之差；

1～2：安全距离系数。地质条件良好，无地下水时取1；地质条件不良，有地下水时取1.5～2。

（6）基坑的土质边坡，在开挖过程和敞露期间注意保护安全。

二、土方工程机械化施工。

（一）推土机施工

推土机由拖拉机和推土铲刀组成；按铲刀操作方式分：索式、液压式；走行方式分：履带式、轮胎式。

运距在100m以内的平土或移挖作填时用之，以30—60m为最佳运距；也可卸下铲刀牵引其他无动力机械，如：拖式铲运机、松土机、羊足碾等。

1、推土机的主要作业方式

主要有：直铲作业、侧铲作业、斜铲作业；

（1）直铲作业。推送石渣、土壤、平整场地。

经济运距：小型50m以内；

中型50--100m，不超过120m；

大型50--100m，不超过150m；

轮胎式50—80m，最远不超过150m.

（2）侧铲作业。用于傍山铲土，单侧弃土。回转角左右各为25°；生产率较低。

（3）斜铲作业。工作时，场地纵向坡度不大于30°；横向坡度不大于25°。

2、推土机推土的施工方法

（1）下坡推土法

（2）分批集中，一次推送法

（3）并列推土法。

（4）沟槽推土法

（二）铲运机施工

铲运机有拖式（无动力）和自行式两种。

铲运机的特点：能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作，对行驶道路要求低，速度快、灵活方便、生产效率高。

常用于坡度在20°以内的大面积场地平整，开挖大型基坑、填筑道路等土方工程。

可直接在Ⅰ～Ⅲ类土中直接挖土、运土，经济运距为600—1500m,200—350m时效率最高。

（三）单斗挖土机

当场地起伏高差较大、土方运距超过1000m，且工程量大而集中，采用挖土机挖土，自卸车运土。

1、单斗挖土机的挖土特点。

三、排水与降水施工

（一）明排水法施工

明排水法施工是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑，然后用水泵抽走。

明排水法适宜于：粗粒土层、渗水量小的粘土层。间距20---40m；

（二）井点降水法施工

井点降水法施工是在基坑开挖之前，在基坑四周埋设一定数量的流水管（井），利用抽水设备抽水，使地下水位降落到坑底以下，并在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样可使所挖的土始终保持干燥状态，也可防止流沙发生，土坡边坡也可陡些，从而减少了挖方量。

井点降水法有：轻型井点、喷射井点、管井井点、深井井点、电渗井点等。

根据：土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点、设备条件等选择降水方法。

1、轻型井点降水（３～6～9m）

（1）轻型井点构造。沿基坑四周以一定间距埋入直径较细的井点至地下蓄水层，井点管的上端通过弯管与总管相连接，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使得原有地下水位降至坑底以下。

在施工过程中要不断地抽水，直至基础施工完毕并回填土为止。

（2）轻型井点施工。

井点系统的安装顺序：挖井点沟槽、铺设集水总管；冲孔，沉设井点管，灌填砂滤料；

弯联管将井点管与集水总管连接；安装抽水设备；试抽。 

弯管宜采用软管，便于安装，减少漏气的部位，避免因井点沉降而造成管件损坏。

南方宜采用透明的塑料软管，便于观察井点抽水状况；北方寒冷地区宜采用橡胶软管。

每根井点管沉设后应检查渗水性能。方法：正常情况下，当灌填砂滤料后井点管口应有泥浆冒出；如管口没有泥浆冒出，则向管内灌注清水，如下渗很快，表明滤管质量良好。

（3）轻型井点的使用

采用井点降水时，应对附近的建筑物进行沉降观测，以便采取防护措施。

在抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制出水量，使抽吸排水保持均匀，达到细水长流。

2、喷射井点（8～20m）

当基坑较深而地下水位又较高时，降水深度超过8m时，宜采用喷射井点。

当基坑宽度小于等于10m时，井点可作单排布置；当大于10m时，可作双排布置；当基坑面积较大时，宜采用环形布置。

3、管井井点（3～5m）

沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独使用一台水泵不断抽水来降低地下水位。

在土的渗透系数大、地下水量大的土层中，宜采用管井井点。

4、深井井点（15m以上）

当降水深度超过15m时，可在管井井点中采用深井泵，这种采用深井泵的井点称为深水井点。

一般可降低水位30--40m，甚至上百米。

常用的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵；深井潜水泵（沉设式深井泵）

四、填土压实

（一）填方压实的施工要求

1、填方的边坡坡度，应根据填方高度、土的类别、使用期限及重要性确定。边坡坡度1/1.5；

2、填方宜采用同类土填筑；不同时，下层宜填筑透水性较大、上层宜填筑透水性较小的填料。

3、基坑回填前，应清除积水、有机物，混凝土达到一定强度。

4、填方应按设计要求预留沉降量，或商定。

5、填方压实工程应由上至下分层铺填，分层压实。

分层厚度应根据：机械、密实度要求、填料分类及含水量确定。

（二）土料选择与填筑方法

碎石类土、砂土、爆破石渣及含水量符合压实要求的粘性土可作为填方土料。

淤泥、冻土、膨胀土、有机物含量大于8%的、硫酸盐含量大于5%的均不能作为填料。

含水量大的粘土不宜作填土用。

方法：

1、填方施工应接近水平地分层填土、压实。厚度根据机械、土的种类而定；

2、应分层检查填土压实质量，符合设计要求后，才能填筑上层；

3、当填筑位于倾斜的地面时，应将斜坡挖成阶梯状，然后分层填筑，以防填土横向移动。

（三）填土压实方法

有：碾压法、夯实法、振动压实法

碾压法：平整场地等大面积填土；夯实法：小面积填土；振动压实法：压实非粘性土。

1、碾压法

分平碾、羊足碾

羊足碾适应于碾压粘性土，不适应砂性土。

松土不宜用重型碾压机直接滚压。

平碾：2km/h；羊足碾：3km/h；

2、夯实法

主要用于小面积回填土。常用的机械有：夯锤、内燃夯土机、蛙式打夯机。

3、振动压实法

适宜于：爆破石渣、碎石类土、杂填土、粉土、非粘性土。