1.5 土方施工異常情況處理措施與方法

在土方工程施工中，由于施工操作不當和違反操作規程而引起質量事故，其危害程度很大，如造成建筑物（或構筑物）的沉陷、開裂、位移、傾斜，甚至倒塌。因此，必須特別重視土方工程施工，按設計和施工質量驗收規范要求認真施工，以確保土方工程質量。

1．場地積水

在建筑場地平整過程中或平整完成后，場地范圍內高低不平，局部或大面積出現積水。

（1）原因

①場地平整填土面積較大或較深時，未分層回填壓（夯）實，土的密實度不均勻或不夠，遇水產生不均勻下沉而造成積水。

②場地周圍未做排水溝，或場地未做成一定排水坡度，或存在反向排水坡。

③測量錯誤，使場地高低不平。

（2）防治

①平整前，應對整個場地的排水坡、排水溝、截水溝和下水道進行有組織排水系統設計。施工時，應遵循先地下后地上的原則做好排水設施，使整個場地排水通暢。排水坡度的設置應按設計要求進行；當設計無要求時，對地形平坦的場地，縱橫方向應做成不小于0.2%的坡度，以利于泄水。在場地周圍或場地內設置排水溝（截水溝），其截面、流速和坡度等應符合有關規定。

②場地內的填土應認真分層回填碾壓（夯）實，使其密實度不低于設計要求。當設計無要求時，一般也應分層回填、分層壓（夯）實，使相對密實度不低于85%，以免松填。填土壓（夯）實的方法應根據土的類別和工程條件合理選用。

③做好測量的復核工作，防止出現標高誤差。

（3）處理

已積水的場地應立即疏通排水和采用截水設施，將水排除。場地未做排水坡度或坡度過小，應重新修坡；對局部低洼處，應填土找平、碾壓（夯）實至符合要求，避免再次積水。

2．填方出現沉陷現象

基坑（槽）回填時，填土局部或大片出現沉陷，從而造成室外散水坡空鼓下陷、積水，甚至引起建筑物不均勻下沉，出現開裂。

（1）原因

①填方基底上的草皮、淤泥、雜物和積水未清除就填方，含有機物過多，腐朽后造成下沉。

②基礎兩側用松土回填，未經分層夯實。

③槽邊松土落入基坑（槽），夯填前未認真進行處理，回填后土受到水的浸泡產生沉陷。

④基槽寬度較窄，采用人工回填夯實，未達到要求的密實度。

⑤回填土料中夾有大量干土塊，受水浸泡產生沉陷。

⑥采用含水量大的黏性土、淤泥質土、碎塊草皮作土料，回填質量不符合要求。

⑦冬季施工時基底土體受凍脹，未經處理就直接在其上填方。

（2）防治

①基坑（槽）回填前，應將坑（槽）中積水排凈，淤泥、松土、雜物清理干凈，如有地下水或地表積水，應有排水措施。

②回填土采取嚴格分層回填、夯實。每層虛鋪土厚度不得大于300mm。土料和含水量應符合規定。回填土密實度要按規定抽樣檢查，使其符合要求。

③填土土料中不得含有直徑大于50mm的土塊，不應有較多的干土塊，急需進行下道工序時，宜用二八或三七灰土回填夯實。

（3）處理

基坑（槽）回填土沉陷造成墻腳散水空鼓，如混凝土面層尚未破壞，可填入碎石，側向擠壓搗實；若面層已經裂縫破壞，則應視面積大小或損壞情況，采取局部或全部返工。局部處理可用錘、鑿將空鼓部位打去，填灰土或黏土、碎石混合物夯實后再作面層。因回填土沉陷引起結構物下沉時，應會同設計部門針對情況采取加固措施。

3．邊坡塌方

在挖方過程中或挖方后，基坑（槽）邊坡土方局部或大面積坍塌或滑坡。

（1）原因

①基坑（槽）開挖較深，放坡不夠，或挖方尺寸不夠，將坡腳挖去。

②通過不同土層時，沒有根據土的特性分別放成不同坡度，致使邊坡失穩而造成塌方。

③在有地表水、地下水作用的土層開挖基坑（槽）時，未采取有效的降、排水措施，使土層濕化，黏聚力降低，在重力作用下失穩而引起塌方。

④邊坡頂部堆載過大，或受施工設備、車輛等外力振動影響。

⑤土質松軟，開挖次序、方法不當而造成塌方。

（2）防治

①根據土的種類、物理力學性質（土的內摩擦角、黏聚力、濕度、密度、休止角等）確定適當的邊坡坡度。經過不同土層時，其邊坡應做成折線形。

②做好地面排水工作，避免在影響邊坡的范圍內積水，造成邊坡塌方。當基坑（槽）開挖范圍內有地下水時，應采取降、排水措施，將水位降至離基底0.5m以下方可開挖，并持續到基坑（槽）回填完畢。

③土方開挖應自上而下分段分層依次進行，防止先挖坡腳，造成坡體失穩。相鄰基坑（槽）和管溝開挖時，應遵循先深后淺或同時進行的施工順序，并及時做好基礎或鋪管，盡量防止對地基的擾動。

④施工中應避免在坡體上堆放棄土和材料。

⑤基坑（槽）或管溝開挖時，在建筑物密集的地區施工，有時不允許按規定的坡度進行放坡，可以采用設置支撐或支護的施工方法來保證土方的穩定。

（3）處理

對溝坑（槽）塌方，可將坡腳塌方清除作臨時性支護措施，如堆裝土編織袋或草袋，設支撐，砌磚石護坡墻等；對永久性邊坡局部塌方，可將塌方清除，用塊石填砌或回填二八灰土或三七灰土嵌補，與土接觸部位做成臺階搭接，防止滑動；將坡頂線后移或將坡度改緩。在土方工程施工中，一旦出現邊坡失穩塌方現象，后果非常嚴重，不但造成安全事故，還會增加大量費用，拖延工期等，因此應引起高度重視。

4．填方出現橡皮土

（1）原因

在含水量很大的黏土或粉質黏土、淤泥質土、腐殖土等原狀土地基上進行回填，或采用上述土作土料進行回填時，由于原狀土被擾動，顆粒之間的毛細孔被破壞，水分不易滲透和散發。當施工氣溫較高時，對其進行夯擊或碾壓，表面易形成一層硬殼，阻止了水分的滲透和散發，使土形成軟塑狀態的橡皮土。這種土埋藏越深，水分散發越慢，長時間內不易消失。

（2）防治

①夯（壓）實填土時，應適當控制填土的含水量。

②避免在含水量過大的黏土、粉質黏土、淤泥質土和腐殖土等原狀土上進行回填。

③填方區如有地表水，應設排水溝排水；如有地下水，地下水水位應降低至基底0.5m以下。

④暫停一段時間回填，使橡皮土含水量逐漸降低。

（3）處理

用干土、石灰粉和碎磚等吸水材料均勻摻入橡皮土中，吸收土中的水分，降低土的含水量；將橡皮土翻松、晾曬、風干至最優含水量范圍，再夯（壓）實；將橡皮土挖除，然后換土回填夯（壓）實，回填灰土和級配砂石夯（壓）實。

拓展閱讀：

隨著社會的發展和城市化進程的加快，近幾年城市高層建筑不斷涌現，而且向著更高、更復雜的趨勢發展。建筑功能的多樣化、建筑結構的合理要求和場地空間的有限性使得深基坑工程越來越多。一般認為深度在5m及以上或者地質條件復雜、周邊環境和地下管線復雜、影響毗鄰建筑物安全的基坑即為深基坑。例如，北京財源國際中心位于朝陽區東長安街延長線、原北京第一機床廠院內。基坑北側距居民樓最近距離為3.36m，西側距麗晶苑6.9m。該工程基坑開挖長為279m，寬為47～67m，開挖深度為24.86～26.56m；基坑北側為磚砌擋墻＋護坡樁＋4（5）層錨桿支護體系；西側、南側采用連續墻＋5層錨桿支護體系（麗晶苑部位增加管棚支護）；基坑的東側、南側東段采用土釘墻＋護坡樁＋錨桿支護體系；連續墻厚度為600～800mm，深度為20.24～34.1m。

深基坑工程是巖土工程的一個新的領域，由于地質的復雜性、受力狀態的多邊形、結構形式的多樣性，構成了其自身的特殊性，給基坑工程領域帶來了新課題，也勢必會帶來新的技術革命。

思考題

1-1 土可分為哪些類型？它們與土方工程的關系如何？

1-2 土的可松性在場地平整土方工程中的意義是什么？

1-3 為什么對計劃標高進行調整？如何調整？

1-4 試述場地平整土方量計算的步驟和方法。

1-5 何謂“最佳設計平面”？最佳設計平面如何設計？

1-6 計算土方量的四方棱柱體法、三角棱柱體法、模截面法的適用條件及其優缺點分別是什么？

1-7 場地平整土方工程的主要機械有哪些？各自的適用范圍及施工特點是什么？

1-8 試述管井井點、輕型井點、噴射井點、電滲井點的構造及適用范圍。

1-9 試述輕型井點的布置方案和設計步驟。

1-10 簡述井點降水對周圍環境的影響和防治措施。

1-11 試述流砂形成的原因以及因地制宜防止流砂的方法。

1-12 回填土料有哪些質量要求？

1-13 填土壓實有哪些方法？哪些因素是影響填土壓實的主要因素？如何影響的？怎樣檢查填土壓實的質量？

習題

1-1 某建筑場地方格網的地面標高如圖1-56所示，方格邊長a＝20m，泄水坡度ix＝2‰,iy＝3‰，不考慮土的可松性的影響，確定方格各角點的設計標高。

1-2 某工程基坑開挖如圖1-57所示，坑底平面尺寸為30m×15m，天然地面標高為－0.300m，基坑底標高為－4.500m，基坑邊坡坡度為1∶0.5；土質地面至－1.800m為雜填土，－1.800～－7.100m為細砂層，細砂層以下為不透水層；地下水位標高為－1.000m，細砂層滲透系數K＝18m／d，采用輕型井點降低地下水位。

試求：（1）輕型井點系統的布置；

（2）輕型井點的計算（計算涌水量、井點管數量和間距）。