1.5 土方施工异常情况处理措施与方法

在土方工程施工中，由于施工操作不当和违反操作规程而引起质量事故，其危害程度很大，如造成建筑物（或构筑物）的沉陷、开裂、位移、倾斜，甚至倒塌。因此，必须特别重视土方工程施工，按设计和施工质量验收规范要求认真施工，以确保土方工程质量。

1．场地积水

在建筑场地平整过程中或平整完成后，场地范围内高低不平，局部或大面积出现积水。

（1）原因

①场地平整填土面积较大或较深时，未分层回填压（夯）实，土的密实度不均匀或不够，遇水产生不均匀下沉而造成积水。

②场地周围未做排水沟，或场地未做成一定排水坡度，或存在反向排水坡。

③测量错误，使场地高低不平。

（2）防治

①平整前，应对整个场地的排水坡、排水沟、截水沟和下水道进行有组织排水系统设计。施工时，应遵循先地下后地上的原则做好排水设施，使整个场地排水通畅。排水坡度的设置应按设计要求进行；当设计无要求时，对地形平坦的场地，纵横方向应做成不小于0.2%的坡度，以利于泄水。在场地周围或场地内设置排水沟（截水沟），其截面、流速和坡度等应符合有关规定。

②场地内的填土应认真分层回填碾压（夯）实，使其密实度不低于设计要求。当设计无要求时，一般也应分层回填、分层压（夯）实，使相对密实度不低于85%，以免松填。填土压（夯）实的方法应根据土的类别和工程条件合理选用。

③做好测量的复核工作，防止出现标高误差。

（3）处理

已积水的场地应立即疏通排水和采用截水设施，将水排除。场地未做排水坡度或坡度过小，应重新修坡；对局部低洼处，应填土找平、碾压（夯）实至符合要求，避免再次积水。

2．填方出现沉陷现象

基坑（槽）回填时，填土局部或大片出现沉陷，从而造成室外散水坡空鼓下陷、积水，甚至引起建筑物不均匀下沉，出现开裂。

（1）原因

①填方基底上的草皮、淤泥、杂物和积水未清除就填方，含有机物过多，腐朽后造成下沉。

②基础两侧用松土回填，未经分层夯实。

③槽边松土落入基坑（槽），夯填前未认真进行处理，回填后土受到水的浸泡产生沉陷。

④基槽宽度较窄，采用人工回填夯实，未达到要求的密实度。

⑤回填土料中夹有大量干土块，受水浸泡产生沉陷。

⑥采用含水量大的黏性土、淤泥质土、碎块草皮作土料，回填质量不符合要求。

⑦冬季施工时基底土体受冻胀，未经处理就直接在其上填方。

（2）防治

①基坑（槽）回填前，应将坑（槽）中积水排净，淤泥、松土、杂物清理干净，如有地下水或地表积水，应有排水措施。

②回填土采取严格分层回填、夯实。每层虚铺土厚度不得大于300mm。土料和含水量应符合规定。回填土密实度要按规定抽样检查，使其符合要求。

③填土土料中不得含有直径大于50mm的土块，不应有较多的干土块，急需进行下道工序时，宜用二八或三七灰土回填夯实。

（3）处理

基坑（槽）回填土沉陷造成墙脚散水空鼓，如混凝土面层尚未破坏，可填入碎石，侧向挤压捣实；若面层已经裂缝破坏，则应视面积大小或损坏情况，采取局部或全部返工。局部处理可用锤、凿将空鼓部位打去，填灰土或黏土、碎石混合物夯实后再作面层。因回填土沉陷引起结构物下沉时，应会同设计部门针对情况采取加固措施。

3．边坡塌方

在挖方过程中或挖方后，基坑（槽）边坡土方局部或大面积坍塌或滑坡。

（1）原因

①基坑（槽）开挖较深，放坡不够，或挖方尺寸不够，将坡脚挖去。

②通过不同土层时，没有根据土的特性分别放成不同坡度，致使边坡失稳而造成塌方。

③在有地表水、地下水作用的土层开挖基坑（槽）时，未采取有效的降、排水措施，使土层湿化，黏聚力降低，在重力作用下失稳而引起塌方。

④边坡顶部堆载过大，或受施工设备、车辆等外力振动影响。

⑤土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。

（2）防治

①根据土的种类、物理力学性质（土的内摩擦角、黏聚力、湿度、密度、休止角等）确定适当的边坡坡度。经过不同土层时，其边坡应做成折线形。

②做好地面排水工作，避免在影响边坡的范围内积水，造成边坡塌方。当基坑（槽）开挖范围内有地下水时，应采取降、排水措施，将水位降至离基底0.5m以下方可开挖，并持续到基坑（槽）回填完毕。

③土方开挖应自上而下分段分层依次进行，防止先挖坡脚，造成坡体失稳。相邻基坑（槽）和管沟开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序，并及时做好基础或铺管，尽量防止对地基的扰动。

④施工中应避免在坡体上堆放弃土和材料。

⑤基坑（槽）或管沟开挖时，在建筑物密集的地区施工，有时不允许按规定的坡度进行放坡，可以采用设置支撑或支护的施工方法来保证土方的稳定。

（3）处理

对沟坑（槽）塌方，可将坡脚塌方清除作临时性支护措施，如堆装土编织袋或草袋，设支撑，砌砖石护坡墙等；对永久性边坡局部塌方，可将塌方清除，用块石填砌或回填二八灰土或三七灰土嵌补，与土接触部位做成台阶搭接，防止滑动；将坡顶线后移或将坡度改缓。在土方工程施工中，一旦出现边坡失稳塌方现象，后果非常严重，不但造成安全事故，还会增加大量费用，拖延工期等，因此应引起高度重视。

4．填方出现橡皮土

（1）原因

在含水量很大的黏土或粉质黏土、淤泥质土、腐殖土等原状土地基上进行回填，或采用上述土作土料进行回填时，由于原状土被扰动，颗粒之间的毛细孔被破坏，水分不易渗透和散发。当施工气温较高时，对其进行夯击或碾压，表面易形成一层硬壳，阻止了水分的渗透和散发，使土形成软塑状态的橡皮土。这种土埋藏越深，水分散发越慢，长时间内不易消失。

（2）防治

①夯（压）实填土时，应适当控制填土的含水量。

②避免在含水量过大的黏土、粉质黏土、淤泥质土和腐殖土等原状土上进行回填。

③填方区如有地表水，应设排水沟排水；如有地下水，地下水水位应降低至基底0.5m以下。

④暂停一段时间回填，使橡皮土含水量逐渐降低。

（3）处理

用干土、石灰粉和碎砖等吸水材料均匀掺入橡皮土中，吸收土中的水分，降低土的含水量；将橡皮土翻松、晾晒、风干至最优含水量范围，再夯（压）实；将橡皮土挖除，然后换土回填夯（压）实，回填灰土和级配砂石夯（压）实。

拓展阅读：

随着社会的发展和城市化进程的加快，近几年城市高层建筑不断涌现，而且向着更高、更复杂的趋势发展。建筑功能的多样化、建筑结构的合理要求和场地空间的有限性使得深基坑工程越来越多。一般认为深度在5m及以上或者地质条件复杂、周边环境和地下管线复杂、影响毗邻建筑物安全的基坑即为深基坑。例如，北京财源国际中心位于朝阳区东长安街延长线、原北京第一机床厂院内。基坑北侧距居民楼最近距离为3.36m，西侧距丽晶苑6.9m。该工程基坑开挖长为279m，宽为47～67m，开挖深度为24.86～26.56m；基坑北侧为砖砌挡墙＋护坡桩＋4（5）层锚杆支护体系；西侧、南侧采用连续墙＋5层锚杆支护体系（丽晶苑部位增加管棚支护）；基坑的东侧、南侧东段采用土钉墙＋护坡桩＋锚杆支护体系；连续墙厚度为600～800mm，深度为20.24～34.1m。

深基坑工程是岩土工程的一个新的领域，由于地质的复杂性、受力状态的多边形、结构形式的多样性，构成了其自身的特殊性，给基坑工程领域带来了新课题，也势必会带来新的技术革命。

思考题

1-1 土可分为哪些类型？它们与土方工程的关系如何？

1-2 土的可松性在场地平整土方工程中的意义是什么？

1-3 为什么对计划标高进行调整？如何调整？

1-4 试述场地平整土方量计算的步骤和方法。

1-5 何谓“最佳设计平面”？最佳设计平面如何设计？

1-6 计算土方量的四方棱柱体法、三角棱柱体法、模截面法的适用条件及其优缺点分别是什么？

1-7 场地平整土方工程的主要机械有哪些？各自的适用范围及施工特点是什么？

1-8 试述管井井点、轻型井点、喷射井点、电渗井点的构造及适用范围。

1-9 试述轻型井点的布置方案和设计步骤。

1-10 简述井点降水对周围环境的影响和防治措施。

1-11 试述流砂形成的原因以及因地制宜防止流砂的方法。

1-12 回填土料有哪些质量要求？

1-13 填土压实有哪些方法？哪些因素是影响填土压实的主要因素？如何影响的？怎样检查填土压实的质量？

习题

1-1 某建筑场地方格网的地面标高如图1-56所示，方格边长a＝20m，泄水坡度ix＝2‰,iy＝3‰，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高。

1-2 某工程基坑开挖如图1-57所示，坑底平面尺寸为30m×15m，天然地面标高为－0.300m，基坑底标高为－4.500m，基坑边坡坡度为1∶0.5；土质地面至－1.800m为杂填土，－1.800～－7.100m为细砂层，细砂层以下为不透水层；地下水位标高为－1.000m，细砂层渗透系数K＝18m／d，采用轻型井点降低地下水位。

试求：（1）轻型井点系统的布置；

（2）轻型井点的计算（计算涌水量、井点管数量和间距）。