第三章 土石方工程與地基處理

第三章土石方工程與地基(dìjī)處理共一百四十五頁(yè)第三章土石方工程與地基(dìjī)處理土石方工程是環(huán)境工程土建施工的主要工程之一，它包括土石方的開(kāi)挖、回填、運(yùn)輸、平整等施工過(guò)程。工程所需的勞動(dòng)量和機(jī)械動(dòng)力消耗很大，是影響施工進(jìn)度、成本及工程量的主要因素。土石方工程的特點(diǎn)：（1）影響因素多且施工條件復(fù)雜。土是天然物質(zhì)，種類多，成分復(fù)雜，性質(zhì)各異。組織施工直接受到所在地區(qū)的地形、地物、水文地質(zhì)以及氣候諸多條件的影響，在繁華的城市(chéngshì)中施工，還會(huì)受到施工環(huán)境的影響。（2）施工量大，施工面積廣且勞動(dòng)繁重。如管道施工屬線型工程，長(zhǎng)度常達(dá)數(shù)十公里，某些大型污水處理工程，在場(chǎng)地平整和大型基坑開(kāi)挖中，土石方施工工程量可達(dá)數(shù)十萬(wàn)到百萬(wàn)立方米。（3）質(zhì)量要求高，與相關(guān)施工過(guò)程配合緊密。土石方施工，不僅要求標(biāo)高和斷面準(zhǔn)確，也要土體有足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性。常需施工排水、溝槽支撐和基坑護(hù)壁、堅(jiān)硬巖土的爆破開(kāi)挖等施工過(guò)程密切配合。共一百四十五頁(yè)目錄(mùlù)3.1土的分類與性質(zhì)3.2土石方平衡與調(diào)配3.3土方開(kāi)挖與機(jī)械3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.5土方回填3.6施工排水3.7地基處理3.8土方雨季、冬季施工共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)地球表面30—80km厚的范圍是地殼。地殼中原來(lái)整體堅(jiān)硬的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積，形成固體礦物、水和氣體的集合體稱為土。不同的風(fēng)化作用，形成不同性質(zhì)的土。風(fēng)化作用有下列三種(sānzhǒnɡ)：（1）物理風(fēng)化。巖石受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，溫度、濕度變化，不均勻膨脹與收縮，使巖石產(chǎn)生裂縫，裂解為碎塊，這種風(fēng)化作用，只改變顆粒的大小與形狀，不改變礦物成分，稱為物理風(fēng)化作用。由物理風(fēng)化生成的為粗顆粒土，如碎石、卵石、礫石、沙土等，呈松散狀態(tài)，總稱為無(wú)黏性土。（2）化學(xué)風(fēng)化。巖石碎屑與水、氧氣和二氧化碳等物質(zhì)接觸，使巖石碎屑發(fā)生化學(xué)變化，改變了原來(lái)組成礦物的成分，產(chǎn)生一種新的成分——次生礦物，土的顆粒變得很細(xì)，如黏土、粉質(zhì)黏土，總稱為黏性土。（3）生物風(fēng)化。由動(dòng)、植物和人類活動(dòng)對(duì)巖體造成的破壞，稱生物風(fēng)化。例如開(kāi)山、打隧道等活動(dòng)形成的土，其礦物成分沒(méi)有變化。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)3.1.1土的組成土是由顆粒（固相）、水（液相）和氣（氣相）所組成的三相體系。土體中顆粒大小(dàxiǎo)和礦物成分差別很大,各組成部分的數(shù)量比例也不相同,土粒與其周圍的水又發(fā)生復(fù)雜的作用。因此，要研究土的工程性質(zhì)就必須了解土的組成。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)（一）土的固體顆粒1.土的顆粒級(jí)配天然土是由無(wú)數(shù)大小不同的土粒所組成,通常(tōngcháng)是把大小相近的土粒合并為一組，稱為粒組。不同的粒組具有不同的性質(zhì),工程上采用的粒組為六大粒組，即漂石、卵石、圓礫、砂粒、粉粒及黏粒,各粒組的進(jìn)一步細(xì)分的粒徑范圍見(jiàn)表3-1。共一百四十五頁(yè)共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)土粒大小(dàxiǎo)及其組成，通常以各粒組中土粒質(zhì)量占干土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示，稱為土的顆粒級(jí)配。為了確定土的級(jí)配，可用篩分法和比重計(jì)法測(cè)定，前者適用于粒徑大于0.075mm的土，后者適于粒徑小于0.075mm的土。根據(jù)土粒分析試驗(yàn)結(jié)果,在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，以縱坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比，橫坐標(biāo)表示粒徑（用對(duì)數(shù)坐標(biāo)），繪出如圖3-1所示的顆粒級(jí)配曲線。如曲線較陡，則表示粒徑大小相差不多，土粒較均勻；反之，曲線平緩，則表示粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，級(jí)配良好。共一百四十五頁(yè)對(duì)于級(jí)配良好的土，粗顆粒間的空隙被細(xì)顆粒所填充，土的密實(shí)度較好，相應(yīng)的地基(dìjī)土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也較好，透水性和壓縮性也較小。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)2.土粒的礦物成分土的固體顆粒構(gòu)成土的骨架，是由礦物所組成的。組成固體顆粒的礦物有原生礦物、次生礦物和有機(jī)(yǒujī)化合物。碎石土和砂土顆粒由原生礦物所組成，即由石英、長(zhǎng)石和云母等組成。粉粒的礦物成分是多樣的，主要是石英和難溶的鹽類CaCO3、MgCO3等顆粒。黏粒的礦物成分主要有黏土礦物、氧化物、氫氧化物和各種難溶鹽類。它的顆粒很小，在電子顯微鏡下觀察到的形狀為鱗片狀或片狀。黏土礦物依據(jù)晶片結(jié)合情況不同，有蒙脫石、伊里石和高嶺石三類。黏粒組除上述礦物外，還有腐殖質(zhì)等膠態(tài)物質(zhì),它的顆粒很微小，能吸附大量水分子。由于土中膠態(tài)腐殖質(zhì)的存在，使土具有高塑性、膨脹性和黏性，這對(duì)于工程建設(shè)是不利的。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)（二）土中水和氣體1.土中水土中水可以處于液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)。當(dāng)土中溫度在0℃以下時(shí)，土中水凍結(jié)成冰,形成凍土,其強(qiáng)度增大。但凍土融化后,強(qiáng)度急劇降低。至于土中氣態(tài)水，對(duì)土的性質(zhì)影響不大。土中液態(tài)水可分為結(jié)合水和自由水。(1)結(jié)合水結(jié)合水是指受分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。由于黏粒表面一般帶有負(fù)電荷，使土粒周圍形成電場(chǎng)，在電場(chǎng)范圍內(nèi)的水分子和水溶液中的陽(yáng)離子（如Na+、Ca2+、Al3+等）一起被吸附在土粒表面。結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。強(qiáng)結(jié)合水指緊靠土粒表面的結(jié)合水。它沒(méi)有溶解能力，不能傳遞靜水壓力，只有在105℃溫度時(shí)才蒸發(fā)。這種水性質(zhì)接近固體,重力(zhònglì)密度約為12～24kN/m3，冰點(diǎn)為-78℃，具有極大的黏滯度、彈性和抗剪強(qiáng)度。弱結(jié)合水指存在于強(qiáng)結(jié)合水外圍的一層結(jié)合水。它仍不能傳遞靜水壓力，但水膜較厚的弱結(jié)合水能向鄰近較薄水膜緩慢轉(zhuǎn)移。黏性土中含有較多的弱結(jié)合水時(shí),使土具有一定的可塑性。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)(2)自由水自由水是存在于土粒表面電場(chǎng)范圍以外的水。它的性質(zhì)與普通水一樣，服從重力定律，能傳遞靜水壓力,冰點(diǎn)為O℃，有溶解能力。自由水按其移動(dòng)所受作用力的不同，可分為重力水和毛細(xì)水。重力水:指受重力或壓力差作用而移動(dòng)的自由水。它存在于地下水位以下的透水層中，對(duì)土粒有浮力作用。毛細(xì)水:毛細(xì)水受到它與空氣交界面處表面張力的作用，它存在于潛水位以上的透水土層中。當(dāng)土孔隙中局部存在毛細(xì)水時(shí),毛細(xì)水的彎液面和土粒接觸處的表面張力反作用于土粒，使土粒之間由于這種毛細(xì)力而擠緊，土因而具有微弱的黏聚力，稱為(chēnɡwéi)毛細(xì)黏聚力。在施工現(xiàn)場(chǎng)常?？梢钥吹缴詽駹顟B(tài)的砂堆，能保持垂直陡壁達(dá)幾十厘米高而不塌落，就是因?yàn)榫哂忻?xì)黏聚力的緣故。共一百四十五頁(yè)2.土中氣體土中氣體有與大氣相連通的和封閉的。在粗粒土中常見(jiàn)到與大氣相聯(lián)通的空氣，它對(duì)土的力學(xué)性質(zhì)(xìngzhì)影響不大。在細(xì)粒土中則常存在與大氣隔絕的封閉氣泡，它在外力作用下具有彈性，并使土的透水性減小。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)3.1.2土的分類（一）地基土的分類

我國(guó)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）規(guī)定：粗粒土按顆粒級(jí)配分類，細(xì)粒土按塑性指數(shù)分類。1、巖石巖石是指顆粒間牢固聯(lián)結(jié)、呈整體(zhěngtǐ)或具有節(jié)理裂縫的巖體。（1）按堅(jiān)固程度分為：①硬質(zhì)巖石；②軟質(zhì)巖石。（2）按風(fēng)化程度分為：①微風(fēng)化；②中等風(fēng)化；③強(qiáng)風(fēng)化。工程性質(zhì)：微風(fēng)化的硬質(zhì)巖石為最優(yōu)良的地基。強(qiáng)風(fēng)化的軟質(zhì)巖石工程性質(zhì)較差。2、碎石土粒徑d＞2mm的顆粒含量超過(guò)全重50%的土稱碎石土。碎石土粒徑由大至小分飄石、塊石、卵石、圓礫、角礫六種，見(jiàn)表3-2。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)工程性質(zhì)：碎石土根據(jù)骨架(gǔjià)顆粒含量占總重的百分比、顆粒的排列、可挖性與可鉆性，分為密實(shí)、中密和稍密三等。常見(jiàn)的碎石土強(qiáng)度大、壓縮性小、滲透性大，為良好的地基。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)3.沙土粒徑d＞2mm的顆粒含量最多不超過(guò)全重50%，且d＞0.075mm的顆粒超過(guò)全重50%的土，稱沙土。沙土粒徑由大到小分為(fēnwéi)礫沙、粗沙、中沙、細(xì)沙、粉沙五種,見(jiàn)表3-3。

工程性質(zhì)：常見(jiàn)的礫沙、粗沙、中沙為良好地基；粉細(xì)沙要具體分析，若為飽和疏松狀態(tài)，則為不良地基。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)4、粉沙

粒徑d＞0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%，且塑性(sùxìng)指數(shù)Ip≤10，稱為粉土。粉土的性質(zhì)介于黏性土與沙土之間。根據(jù)d＜0.005mm的顆粒含量是否超過(guò)全重10%，分為黏質(zhì)粉土與沙質(zhì)粉土

密實(shí)度：根據(jù)天然孔隙比的大小，粉土的密實(shí)可分為三等：密實(shí)、中密、稍密。

濕度:粉土的濕度根據(jù)飽和度分為三等:稍濕、很濕、飽和。

工程性質(zhì):密實(shí)粉土性質(zhì)好,飽和稍密的粉土地震時(shí)易產(chǎn)生液化,為不良地基。5.

黏性土

塑性指數(shù)Ip>10的,稱為黏性土。塑性指數(shù)Ip>17為黏土；Ip≤17為粉質(zhì)黏土(即亞黏土)。

工程性質(zhì):黏性土隨其含水量的大小,處于不同的狀態(tài)。密實(shí)硬塑狀態(tài)的黏性土為良好地基；疏松流塑狀態(tài)的黏性土為軟弱地基。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)6.人工填土

由人類活動(dòng)堆填形成的各類土稱為人工填土。(1)按組成物質(zhì)可分為以下三種:◆素填土:由碎石、沙土、粉土、黏性土等組成的填土。經(jīng)分層壓實(shí)者統(tǒng)稱為壓實(shí)填土,這種人工填土不含雜物?！綦s填土:含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土?！魶_填土:由水力沖填泥沙形成的沉積土。(2)按堆積年代可分為以下兩種:?◆老填土:黏性土填筑年代超過(guò)10年,粉土超過(guò)5年?！粜绿钔?黏性土填筑年代小于10年,粉土小于5年。工程性質(zhì):人工填土因堆積年代很新,通常工程性質(zhì)為不良,其中壓實(shí)填土相對(duì)稍好。雜填土因成分(chéngfèn)雜,分布很不均勻,工程性質(zhì)最差。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)(二)土的工程分類土方工程施工(shīgōng)和工程預(yù)算定額中,按土開(kāi)挖的難易程度將土分為松軟土、普通土、堅(jiān)土、沙礫堅(jiān)土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石、特堅(jiān)硬石8類16級(jí)。其分類如右表所示。注：1、土的級(jí)別為相當(dāng)于一般16級(jí)土石分類級(jí)別。2、堅(jiān)實(shí)系數(shù)f為相當(dāng)于普氏巖石強(qiáng)度系數(shù)。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)3.1.3土的性質(zhì)（一）土的工程性質(zhì)1、土的天然含水量

在天然狀態(tài)下,土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量之比的百分率叫土的天然含水量。含水量是標(biāo)示土的濕度的一個(gè)重要物理指標(biāo)。天然土層(tǔcénɡ)中的含水量變化范圍很大，與土的種類、埋藏條件及其所處的自然地理環(huán)境等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，同一類土，當(dāng)其含水量增大時(shí)，則其強(qiáng)度就降低。2、土的密度

土的密度有天然密度、干密度、飽和密度之分。土的天然密度是指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。土的干密度是指土的固體顆粒質(zhì)量與總體積的比值。土的飽和密度是指土的孔隙中充滿水時(shí)單位體積的質(zhì)量。3、土的相對(duì)密度（比重）

土粒的質(zhì)量與同體積的純水的質(zhì)量之比，稱為土的密度。它取決于土中的礦物成分，它的數(shù)值一般為2.6～2.8，有機(jī)質(zhì)土為2.4～2.5，泥炭土為1.5～1.8。同一類土的密度變化幅度很小，例如砂土密度為2.65～2.69，粉土的密度為2.70～2.71。粉質(zhì)黏土的密度為2.72～2.73，黏土的密度為2.74～2.76。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)4、土的孔隙比和孔隙率孔隙比是土的孔隙體積與固體的體積之比，孔隙率是土的孔隙體積占總體積的百分比，是反映土的密實(shí)程度的指標(biāo)，孔隙比和孔隙率越小土越密實(shí)。一般孔隙比小于0.6的土是密實(shí)的低壓縮性土，大于1.0的土是疏松(shūsōnɡ)的高壓縮性土。5、土的可松性土的可松性為土經(jīng)挖掘以后，組織破壞，體積增加的性質(zhì)。在自然狀態(tài)下的土經(jīng)開(kāi)挖后土的體積因松散而增加，稱為最初的可松性；以后經(jīng)壓實(shí)，仍不能恢復(fù)原來(lái)的體積，稱為最終可松性。松散土的體積與天然狀態(tài)下原土的體積之比稱為土的可松性系數(shù)。在土方工程中，最初的可松性系數(shù)Kp是用于計(jì)算開(kāi)挖土方裝運(yùn)車輛及挖土機(jī)械的重要參數(shù)；最終可松性系數(shù)Kp′是計(jì)算填方時(shí)所需挖土方量的重要參數(shù)。各類土的可松性系數(shù)見(jiàn)表3-5。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)6、土的壓縮性土的壓縮性是指用挖掘后的土回填后，再經(jīng)過(guò)壓實(shí)之后，土體積被壓縮的性質(zhì)。一至三類土的壓縮率見(jiàn)表3-6。土的壓縮性可用土的壓縮系數(shù)α（MPa-1）表示。α可用壓縮試驗(yàn)來(lái)計(jì)算(jìsuàn)：式中

e1——壓力p1下土的孔隙比；

e2——壓力p2下土的孔隙比；

p1——e1下土的壓縮試驗(yàn)壓力，為100kPa；

p2——e2下土的壓縮試驗(yàn)壓力，為200kPa；壓縮系數(shù)α劃分為低、中、高壓縮性，并按以下規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià):①當(dāng)α1-2＜0.1MPa-l時(shí)，為低壓縮性土；②當(dāng)0.1MPa-l≤α1-2≤0.5MPa-l時(shí)，為中壓縮性土；③α1-2≥0.5MPa-l時(shí)，為高壓縮性土。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)7、土的休止(xiūzhǐ)角(安息角)土的休止角是指在某一狀態(tài)下的土體可以穩(wěn)定的坡度，其坡度值如表3-7所列。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)8、土的滲透性土的滲透性是指土體被水透過(guò)的性能(xìngnéng)。土的滲透性用土的滲透系數(shù)——單位時(shí)間內(nèi)水穿透土層的能力，以m/d表示。根據(jù)土的滲透系數(shù)不同，可分為透水性土(如砂土)和不透水性土(如黏土)，它影響施工降水與排水的速度。土的滲透性取決于土的形成條件、顆粒級(jí)配、膠體顆粒含量和土的結(jié)構(gòu)等因素。法國(guó)學(xué)者達(dá)西根據(jù)砂土滲透實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)如下關(guān)系(達(dá)西定律):

V=Ki式中V——滲透水流的速度,單位為m/d；

K——滲透系數(shù)，單位為m/d；

i——水力坡度。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)9、土的抗剪強(qiáng)度確定地基承載力、評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性、分析邊坡穩(wěn)定性以及計(jì)算擋土墻的土壓力，都需要研究土的抗剪強(qiáng)度。土的抗剪強(qiáng)度是土抵抗剪切破壞的能力，其大小可由剪切試驗(yàn)求得。10、土的側(cè)土壓力土的側(cè)土壓力又稱擋土墻壓力，簡(jiǎn)稱土壓力，是指各種用途的擋土墻、地下構(gòu)筑物的墻壁和池壁、地下管溝的側(cè)壁、工程施工中溝槽的支撐(zhīchēng)、頂管工作坑的后背等受到土從側(cè)向施加來(lái)的壓力。共一百四十五頁(yè)3.1土的分類(fēnlèi)與性質(zhì)（二）土的物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3-8。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配3.2.1土石方工程的種類土石方工程按其施工內(nèi)容和方法的不同,常有以下幾種:1.場(chǎng)地平整場(chǎng)地平整是將天然地面改造成所要求的設(shè)計(jì)平面時(shí)所進(jìn)行的土方工程施工全過(guò)程。往往具有工程量大、勞動(dòng)繁重和施工條件復(fù)雜等特點(diǎn)。因此,在組織場(chǎng)地平整施工前,應(yīng)詳細(xì)分析、核對(duì)各項(xiàng)技術(shù)資料(如實(shí)測(cè)地形圖、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察資料、原有地下管道、電纜和地下構(gòu)筑物資料、土方施工圖等)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件,制訂出以經(jīng)濟(jì)分析為依據(jù)的施工設(shè)計(jì)。2.淺基礎(chǔ)開(kāi)挖其開(kāi)挖寬度在3m以內(nèi)的溝槽或開(kāi)挖底面積在20㎡以內(nèi)的基坑土方工程,其特點(diǎn)是:要求開(kāi)挖的標(biāo)高、斷面、軸線準(zhǔn)確,土方量少。3.地下工程大型土方開(kāi)挖為大型水處理工程、深基礎(chǔ)施工等而進(jìn)行的地下大型土方開(kāi)挖。它涉及到降低地下水位、邊坡穩(wěn)定與支護(hù)、地面沉降與位移、鄰近建筑物(構(gòu)筑物、道路和各種管線）的安全與防護(hù)等一系列問(wèn)題,因此在土方開(kāi)挖前,應(yīng)詳細(xì)研究各項(xiàng)技術(shù)資料，進(jìn)行專門的施工設(shè)計(jì)和評(píng)審。4.土方填筑土方填筑是對(duì)低洼處用土方分層填平。環(huán)境工程上有大型土方填筑和中小型場(chǎng)地基坑、管溝的回填。前者(qiánzhě)一般與場(chǎng)地平整施工同時(shí)進(jìn)行,交叉施工,后者除小型場(chǎng)地回填外，一般在地下工程施工完畢再進(jìn)行,對(duì)填筑的土方,要求嚴(yán)格選擇好土質(zhì)，分層回填壓實(shí)。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配3.2.2土方量計(jì)算

在土石方工程施工之前，必須計(jì)算(jìsuàn)土石方的工程量，以便選擇和確定施工量。但各施工項(xiàng)目的土石方工程的形體有時(shí)很復(fù)雜，而且非常不規(guī)則。一般情況下，應(yīng)將其劃分為一定的幾何形狀，采用具有一定精度而又和實(shí)際情況近似的方法進(jìn)行計(jì)算(jìsuàn)。

常用的計(jì)算主要有：基坑溝槽土方量計(jì)算、場(chǎng)地平整土方量計(jì)算、邊坡土方量計(jì)算與平衡調(diào)配等。（一）基坑土方量計(jì)算

如圖3-2所示，基坑土方量的計(jì)算，可近似地按似柱體體積公式計(jì)算：V=H（A1+4A0+A2）/6（3-3）

式中H——基坑深度，單位為m；

A1、A2——基坑上下兩底面積，單位為㎡；

A0——基坑中截面面積，單位為㎡。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配（二）溝槽土方量計(jì)算

如圖3-3所示，溝槽土方量可沿長(zhǎng)度(chángdù)方向分段計(jì)算。根據(jù)選定的斷面及兩相鄰斷面間距離，按其幾何體積計(jì)算區(qū)段間溝槽土方量，將各區(qū)段計(jì)算結(jié)果匯總，求得溝槽開(kāi)挖的總土方量。計(jì)算公式：V1=L1（A1+4A0+A2）/6

式中V1——第一段土方量，單位為m3；

L1——第一段的長(zhǎng)度，單位為m。

總土方量為各段土方量之和。V=V1+V2+…+Vn

式中V1、V2…Vn——各分段的土方量，單位為m3；

V——總土方量，單位為m3。

若該段內(nèi)溝槽橫截面形狀、尺寸不變時(shí)，其土方量即為該段橫截面的面積乘以該段溝槽長(zhǎng)度。

V=AL共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配（三）場(chǎng)地平整土方量計(jì)算場(chǎng)地平整土方量的計(jì)算方法，通常有方格網(wǎng)法和斷面法。計(jì)算可使用專門的工程量計(jì)算表。

1.方格網(wǎng)法適用于地形平緩或在臺(tái)階(táijiē)寬度較大的場(chǎng)地采用，計(jì)算精度較高，其計(jì)算步驟如下。（1）劃分方格網(wǎng)根據(jù)已有地形圖，將整個(gè)場(chǎng)地劃分成若干個(gè)方格網(wǎng)，盡量與測(cè)量的縱、橫坐標(biāo)網(wǎng)對(duì)應(yīng)，方格一般采用20m×20m或40m×40m，將設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然地面標(biāo)高分別標(biāo)注在方格點(diǎn)的右上角和右下角。將自然地面標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的差值及各角點(diǎn)的施工高度（挖或填）寫(xiě)在方格網(wǎng)的左上角，挖方為（-）,填方為(+)。圖3-4圖3-5共一百四十五頁(yè)（三）場(chǎng)地平整土方量計(jì)算(2)計(jì)算零點(diǎn)位置在一個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)同時(shí)(tóngshí)有填方或挖方時(shí)，要先算出方格網(wǎng)邊的零點(diǎn)位置，并標(biāo)注于方格網(wǎng)上，連接零點(diǎn)就得零線，它是填方區(qū)與挖方區(qū)的分界線（圖3-4）。零點(diǎn)的位置按下式計(jì)算:

x1=ah1/(h1+h2)；x2=ah2/(h1+h2)（3-7）式中

x1、x2——角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離單位為m；

a——方格網(wǎng)的邊長(zhǎng)，單位為m；

h1，h2——相鄰兩角點(diǎn)的施工高度，單位為m，均用絕對(duì)值。在實(shí)際工作中，為省略計(jì)算，常采用圖解法直接求出零點(diǎn)，如圖3-5所示，方法是用尺在各角上標(biāo)出相應(yīng)的比例，用尺連接，與方格相交點(diǎn)即為零點(diǎn)位置。3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配(3)計(jì)算土方工程量劃分的方格網(wǎng)中，一般有三種類型，應(yīng)分別計(jì)算。①方格四個(gè)角點(diǎn)全部為挖或填方時(shí)(圖3-6)，其挖方(wāfāng)或填方體積為:V=a2（h1+h2+h3+h4）/4式中a——方格邊長(zhǎng)，單位為m；

h1，h2，h3，h4——方格四個(gè)角點(diǎn)挖或填的施工高度，以絕對(duì)值代入，單位為m。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配②方格四個(gè)角點(diǎn)中(diǎnzhōnɡ)，部分是挖方，部分是填方時(shí)（圖3-7），其挖方或填方體積分別為：

V挖=a2/4[h12/(h１+h4)+h22/（h2+h））]

V填=a2/4[h32/(h2+h3)+h42/(h1+h4)]

共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配③方格三個(gè)角點(diǎn)為挖（填）方，另一個(gè)角點(diǎn)為填（挖）方時(shí)（圖3-8），其填方體積(tǐjī)為：

V4=a2h43/6(h1+h4)（h3+h4)其挖方體積為：V1,2,3=a2(2h1+h2+2h3-h4)/6+V4共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配2.斷面法適用于地形起伏變化較大(jiàodà)的地區(qū)，或挖填深度較大(jiàodà)又不規(guī)則的地區(qū)，對(duì)于長(zhǎng)條形的挖方或填方更為方便。計(jì)算步驟如下：（1）劃分橫斷面根據(jù)地形圖、布置圖，將要平整的場(chǎng)地劃分為若干個(gè)平行的橫斷面，劃分原則是垂直等高線或垂直主要建筑物的邊長(zhǎng)，各斷面間的間距可以不等，一般可用10m或20m,在平坦地區(qū)可以大些。（2）畫(huà)橫斷面圖形按比例繪制每個(gè)橫斷面（包括邊坡斷面）的自然斷面和設(shè)計(jì)地面的輪廓線。兩輪廓線之間的面積，即為挖方或填方的斷面，將所取的每個(gè)斷面再劃分為若干三角形和梯形，。如圖3-9所示。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配（3）計(jì)算橫斷面面積計(jì)算每個(gè)斷面的挖方或填方斷面面積，則面積為：f1=h1d1/2；f2=(h1+h2)d2/2；f3=(h2+h3)d3/2；……某一斷面面積為：Fi=f1+f2+f2+……+fn（4）計(jì)算土方量根據(jù)橫斷面面積計(jì)算土方量。斷面面積求出后，即可計(jì)算土方體積(tǐjī)，設(shè)各斷面面積分別為：

F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n相鄰兩斷面間的距離依次為：L1，L2，L3，…，Ln-1，則所求土方體積為：

V=（F1+F2）L1/2+（F2+F3）L2/2+…+（Fn-1+Fn）Ln-1/2

共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配(5)計(jì)算(jìsuàn)土方總量按表3-9的格式匯總土方量。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配（四）邊坡土方量計(jì)算圖3-10是場(chǎng)地(chǎngdì)邊坡的平面示意圖，從圖中可以看出，邊坡的土方量可以劃分為兩種近似的幾何體進(jìn)行計(jì)算，一種為三角形棱椎體，另一種為三角形棱柱。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配1.三角形棱錐體邊坡體積如圖中①，其體積為：V=F1L1/3F1=（mh2）h2/2=mh22/2式中L1——邊坡①的長(zhǎng)度(chángdù)，單位為m；

F1——邊坡①的端面積，單位為m2；

h2——角點(diǎn)的挖土高度，單位為m；

m——邊坡的坡度系數(shù)。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配2.三角棱柱體邊坡體積如圖中④其體積為：V4=(F1+F2)L4/2當(dāng)兩端(liǎnɡduān)橫斷面面積相差很大的情況下，則：V4=(F1+4F0+F2)L4/6式中L——邊坡④的長(zhǎng)度，單位為m；

F1，F(xiàn)2，F(xiàn)0——邊坡④的兩端及中部橫斷面面積，單位為m2。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配3.2.3土方的平衡調(diào)配

土方的平衡調(diào)配，是對(duì)挖土、填土、堆棄或移運(yùn)之間的關(guān)系(guānxì)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，以確定土方的調(diào)配數(shù)量及調(diào)配方向。它的目的是使土方運(yùn)輸量或土方運(yùn)輸成本最低，又能方便施工。

土方調(diào)配包括：劃分調(diào)配區(qū)；計(jì)算土方調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距；確定土方的最優(yōu)調(diào)配方案；繪制土方調(diào)配圖表。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配(1)土方調(diào)配原則①力求達(dá)到挖、填平衡和運(yùn)距最短，減少重復(fù)倒運(yùn)。這樣做可以降低土方工程成本，但實(shí)際工程中往往難以同時(shí)滿足上述兩個(gè)要求，因此(yīncǐ)還需要根據(jù)場(chǎng)地和周圍地形條件綜合考慮。取土或棄土，必須本著不占或少占農(nóng)田與耕地，并有利于改地造田的原則進(jìn)行妥善安排。②土方調(diào)配應(yīng)考慮近期施工與后期利用相結(jié)合，盡可能與地下設(shè)施的施工相結(jié)合。當(dāng)工程分批分期施工時(shí)，先期工程的土方余額應(yīng)結(jié)合后期工程的需要而考慮其利用數(shù)量和堆放位置，以便就近調(diào)配，力求避免重復(fù)挖運(yùn)。先期工程有土方欠額的，也可由后期工程地點(diǎn)挖取。共一百四十五頁(yè)(1)土方調(diào)配原則③土方調(diào)配應(yīng)采取分區(qū)與全場(chǎng)相結(jié)合原則。分區(qū)土方的余額或欠額的調(diào)配，必須配合全場(chǎng)性的土方調(diào)配。④好土要用在回填質(zhì)量要求較高的地區(qū)，對(duì)有地下設(shè)施的填土，應(yīng)留土后填。⑤選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配方向、運(yùn)輸(yùnshū)路線，使土方機(jī)械和運(yùn)輸(yùnshū)車輛的功效能得到充分發(fā)揮?？傊?，進(jìn)行土方調(diào)配，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況、有關(guān)技術(shù)資料、進(jìn)度要求、土方施工方法與運(yùn)輸方法，綜合考慮上述原則，并經(jīng)計(jì)算比較，選擇出經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)配方案。3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配（2）土方調(diào)配圖表的編制場(chǎng)地土方調(diào)配，需作成(zuòchéng)相應(yīng)的土方調(diào)配圖表，以便施工使用。其編制方法如下。①劃分調(diào)配區(qū)在場(chǎng)地平面圖上先劃出挖、填區(qū)的分界線（即零線），根據(jù)地形、施工順序及施工作業(yè)面等條件，將挖方區(qū)和填方區(qū)適當(dāng)?shù)胤謩e劃出為若干調(diào)配區(qū)(其大小應(yīng)滿足土方機(jī)械的操作要求)，并計(jì)算出各調(diào)配區(qū)的土方量，在圖上標(biāo)明，如圖3-11所示。

共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配②求出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。平均運(yùn)距即挖方區(qū)土方(tǔfāng)重心至填方區(qū)土方(tǔfāng)重心的距離。一般可用圖解法求出形心位置代替重心位置。重心求出后，標(biāo)于相應(yīng)的調(diào)配區(qū)圖上，然后用比例尺量出每對(duì)調(diào)配區(qū)之間的平均運(yùn)距。③畫(huà)出土方調(diào)配圖。調(diào)配方向可擬定幾個(gè)方案，比較各方案的總運(yùn)輸量（即各調(diào)配區(qū)土方量與運(yùn)距乘積的總和），其最小值方案即為最優(yōu)調(diào)配方案。將方案的調(diào)配方向、土方數(shù)量以及平均運(yùn)距標(biāo)在圖上，如圖3-11所示。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配④列出土方(tǔfāng)量平衡表把土方調(diào)配計(jì)算結(jié)果列入土方量平衡表中。表3-10就是圖3-11所示調(diào)配方案的土方量平衡表。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械3.3.1土方開(kāi)挖1.準(zhǔn)備工作

土方開(kāi)挖前，應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：（1）拆除或搬遷(bānqiān)施工區(qū)域內(nèi)有礙施工的障礙物。（2）設(shè)置排水防洪設(shè)施，在有地下水的區(qū)域，應(yīng)有妥善的明溝排水或人工降低地下水位的設(shè)施。平整場(chǎng)地的表面坡度一般不小于2‰的坡度坡向排水溝。（3）按確定好的棄土場(chǎng)地修建運(yùn)輸?shù)缆泛屯练綑C(jī)械的運(yùn)行道路。共一百四十五頁(yè)3.2土石方平衡(pínghéng)與調(diào)配3.3.1土方開(kāi)挖（4）修建臨時(shí)供水、供電、供氣管線及設(shè)施，搭建必要的臨時(shí)工棚、倉(cāng)庫(kù)等。（5）做好挖土、運(yùn)輸車輛及各種輔助設(shè)備的維修檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)場(chǎng)工作。（6）雨期和冬期施工應(yīng)遵守(zūnshǒu)國(guó)家有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。（7）施工過(guò)程中應(yīng)檢查平面設(shè)置、水平標(biāo)高、邊坡坡度、壓實(shí)度、排水、降低地下水位系統(tǒng)，并隨時(shí)觀察周圍的環(huán)境變化。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械2.施工方案基坑開(kāi)挖與支護(hù)施工方案應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:（1）施工平面布置圖及開(kāi)挖斷面圖。（2）挖、運(yùn)土石方的機(jī)械型號(hào)、數(shù)量。（3）土石方開(kāi)挖的施工方法。（4）圍護(hù)與支撐的結(jié)構(gòu)形式，支設(shè)、拆除方法及安全措施。（5）基坑邊坡以外堆放土石方的位置及數(shù)量，棄運(yùn)土石方運(yùn)輸(yùnshū)路線及土石方挖運(yùn)平衡表（6）開(kāi)挖機(jī)械、運(yùn)輸車輛的行駛線路及斜道設(shè)置。（7）支護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境的監(jiān)控量測(cè)措施。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械3.挖方的邊坡坡度

土方邊坡坡度以其挖方深度H與邊坡底寬B之比來(lái)表示（H：B）。土方開(kāi)挖的邊坡通常(tōngcháng)以1：n表示，如圖3-12。n=B/H式中n——邊坡率；

B——邊坡水平長(zhǎng)度，單位為m；

H——邊坡垂直高度，單位為m。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械顯然(xiǎnrán)，n值愈小，邊坡愈陡，土體下滑力就愈大。土方邊坡的穩(wěn)定，主要是由于土體內(nèi)土顆粒間存在摩擦阻力和粘結(jié)力，從而使土體具有一定的抗剪強(qiáng)度，當(dāng)下滑力超過(guò)土體的抗剪強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生滑坡。土方邊坡坡度一般在設(shè)計(jì)文件上有規(guī)定，若設(shè)計(jì)文件上無(wú)規(guī)定時(shí)，可按照《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)的規(guī)定執(zhí)行。（1）永久性的挖方邊坡坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放坡。在山坡整體穩(wěn)定的條件下，土質(zhì)邊坡開(kāi)挖時(shí)，邊坡的允許值應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，參照同類土層的穩(wěn)定坡度確定。當(dāng)土質(zhì)良好且均勻、無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象、地下水不豐富時(shí)，可參照表3-11確定。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械（2）使用時(shí)間較長(zhǎng)的臨時(shí)性挖方（是指使用時(shí)間超過(guò)1年的臨時(shí)性道路、臨時(shí)工程的挖方）邊坡坡度(pōdù)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和邊坡高度，結(jié)合當(dāng)?shù)赝愅馏w的穩(wěn)定坡度(pōdù)值確定。在山坡整體穩(wěn)定的情況下,如地質(zhì)條件良好，土質(zhì)較均勻，深度在10m以內(nèi)的臨時(shí)性挖方邊坡坡度可參照表3-12的規(guī)定。

共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械（3）在地質(zhì)條件(tiáojiàn)良好、土質(zhì)均勻，地下水低于基坑（溝槽）底面高程時(shí)，其最陡坡度應(yīng)符合表3-13的規(guī)定。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械當(dāng)土具有天然濕度、構(gòu)造均勻、水文地質(zhì)條件良好且無(wú)地下水影響時(shí)，深度在5m以內(nèi)不加支撐的坑（槽）和管溝，其開(kāi)挖深度不能超過(guò)表3-14規(guī)定的數(shù)值(shùzí)，且應(yīng)做好支撐的準(zhǔn)備，已備塌方。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械3.3.2開(kāi)挖方法（一）土方施工機(jī)械的選擇

環(huán)境工程施工中,除小型基坑、溝槽或少量零星土方采用人工開(kāi)挖外，大量土方一般采用機(jī)械開(kāi)挖。機(jī)械開(kāi)挖使用的機(jī)械主要有推土機(jī)、單斗挖土機(jī)(包括正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟等)、多斗挖土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等。

1.推土機(jī)推土機(jī)是土石方工程施工中的主要機(jī)械之一，它由拖拉機(jī)與推土工作裝置兩部分(bùfen)組成。按鏟刀的操縱方法分液壓操縱與機(jī)械傳動(dòng)兩種，見(jiàn)圖3-13。

推土機(jī)能單獨(dú)進(jìn)行挖土、運(yùn)土和卸土工作，具有操作靈活、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、所需工作面較小、行駛速度較快等特點(diǎn)。適于開(kāi)挖一至三類土，可用于平整場(chǎng)地，即可挖土又可短距離運(yùn)土；可開(kāi)挖深度1.5m以內(nèi)的基坑（槽）及回填土方。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械2.鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)的工作裝置是鏟斗，鏟斗前設(shè)有切土刀片。鏟運(yùn)機(jī)按其行走方式分拖式鏟運(yùn)機(jī)和自行式鏟運(yùn)機(jī)兩種；按鏟斗的操縱方式區(qū)分(qūfēn)，有機(jī)械操縱(鋼絲繩操縱)和液壓操縱兩種，如圖3-14。鏟運(yùn)機(jī)在土方工程中主要用來(lái)鏟土、運(yùn)土、鋪土、平整和卸土等工作。鏟運(yùn)機(jī)對(duì)運(yùn)行的道路要求較低，適應(yīng)性強(qiáng)，具有操縱靈活、轉(zhuǎn)移方便與行駛速度較快等優(yōu)點(diǎn)。適于開(kāi)挖一至三類土，常用于地形起伏不大，坡度在20°以內(nèi)的大面積場(chǎng)地平整，開(kāi)挖大型基坑、溝槽，以及填筑路基、堤壩等工程。不適用于礫石層和凍土地帶、以及土壤含水量超過(guò)27%和沼澤區(qū)。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械3.挖土機(jī)挖掘機(jī)按行走方式分履帶式和輪胎式兩種；按傳動(dòng)方式分機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種。根據(jù)(gēnjù)工作裝置不同，有正鏟和反鏟，機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)還有拉鏟和抓鏟，使用較多的為正鏟，其次為反鏟。拉鏟和抓鏟僅在特殊情況下使用；按鏟斗數(shù)量又分為單斗和多斗挖土機(jī)，如圖3-15和圖3-16。挖土機(jī)適于開(kāi)挖場(chǎng)地為一～四類、含水量小于27%的丘陵地帶土壤及經(jīng)爆破后的巖石和凍土。挖土深度一把在3m以上，運(yùn)輸距離超過(guò)1km，且土方量大而集中的工程。圖3-15圖3-16（a）圖3-16（c）圖3-16（b）共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械4.裝載機(jī)裝載機(jī)按工作方式有周期工作的單斗式裝載機(jī)和連續(xù)工作的鏈?zhǔn)脚c輪斗式裝載機(jī)。有的單斗裝載機(jī)背端還帶有反鏟。土方工程主要使用單斗鉸接式輪胎(lúntāi)裝載機(jī)，它具有操作輕便、靈活、轉(zhuǎn)運(yùn)方便、快速、維修較易等特點(diǎn)。適于外運(yùn)多余土方、地面平整和場(chǎng)地清理及回填土方。依據(jù)挖土機(jī)械的性能和適用范圍，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行比選確定:1)土方工程的類型及規(guī)模：不同類型的土方工程，如場(chǎng)地平整、基坑（槽）開(kāi)挖、大型地下室土方開(kāi)挖、構(gòu)筑物填土等施工各有其特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖或填筑的斷面（深度及寬度）、工程范圍的大小、工程量多少來(lái)選擇土方機(jī)械；2）地質(zhì)水文及氣候條件：如土的類型、地下水等條件；3）機(jī)械設(shè)備條件：現(xiàn)有土方機(jī)械的種類、數(shù)量及性能；4）工期要求等。如果有多種機(jī)械可供選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇效率高費(fèi)用低的機(jī)械進(jìn)行施工。一般可選用土方施工單價(jià)最小的機(jī)械進(jìn)行施工，但在大型建設(shè)項(xiàng)目中，土方工程量很大，而現(xiàn)有土方機(jī)械的類型及數(shù)量常受限制，此時(shí)必須將所有的機(jī)械進(jìn)行最優(yōu)分配，使施工總費(fèi)用最少，可應(yīng)用線性規(guī)劃的方法來(lái)確定土方機(jī)械的分配方案。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械（二）挖方注意事項(xiàng)⑴應(yīng)根據(jù)土方平衡調(diào)配計(jì)算，挖填配合，減少重復(fù)挖運(yùn)。⑵開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)注意觀測(cè)附近構(gòu)筑物、道路、管線等的下沉和變形，必要時(shí)采取防護(hù)措施。⑶施工中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)量和復(fù)核平面位置、標(biāo)高和邊坡坡度是否與設(shè)計(jì)相符。⑷開(kāi)挖應(yīng)從上到下分層分段依次進(jìn)行，隨時(shí)保持一定的坡勢(shì)，以利泄水(xièshuǐ)，要有防止地面水流入挖方場(chǎng)地或基坑(溝槽)的措施。人工開(kāi)挖基坑(溝槽)的深度超過(guò)3m時(shí)，分層開(kāi)挖的每層深度不宜超過(guò)2m，機(jī)械開(kāi)挖基坑(溝槽)時(shí)，分層深度應(yīng)按機(jī)械性能確定。⑸人工開(kāi)挖多層基坑(溝槽)的層間留臺(tái)寬度：放坡開(kāi)槽時(shí)不應(yīng)小于0.8m，開(kāi)挖時(shí)不應(yīng)小于0.5m，安裝井點(diǎn)設(shè)備時(shí)不應(yīng)小于1.5m。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械⑹棄土堆坡腳至挖方上緣應(yīng)有一定距離，以保持邊坡的穩(wěn)定。挖方下側(cè)棄土?xí)r，應(yīng)將棄土堆表面平整，低于挖方場(chǎng)地標(biāo)高并向外傾斜或在棄土堆與挖方場(chǎng)地之間設(shè)置排水溝，防止地面水流入挖方場(chǎng)地。人工開(kāi)挖基坑(溝槽)時(shí)，堆土高度不宜超過(guò)1.5m，且距槽口邊緣不宜小于0.8m。⑺臨時(shí)棄土、堆土不得影響建筑物、各種管線和其他設(shè)施的安全；不得掩埋消火栓管道閘門、雨水口、測(cè)量標(biāo)志以及各種地下管道的井蓋，且不得妨礙其正常使用。⑻采用機(jī)械開(kāi)挖基坑(溝槽)時(shí)，為不破壞基地土的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在基地設(shè)計(jì)標(biāo)高以上預(yù)留一層用工人清理。使用推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)或多斗挖土機(jī)施工時(shí)，應(yīng)保留20cm；使用單斗挖土機(jī)施工時(shí)，應(yīng)保留30cm厚土層不挖。如人工挖土后不能立即砌筑基礎(chǔ)(jīchǔ)或鋪設(shè)管道時(shí)，應(yīng)保留15～30cm一層不挖，待下一工序開(kāi)始前挖除。共一百四十五頁(yè)⑼在軟土地區(qū)開(kāi)挖基坑(jīkēnɡ)(溝槽)時(shí)，施工前必須做好地面排水和降低地下水位，地下水位應(yīng)降至基底以下0.5～1.0m后，方可開(kāi)挖。降水工作應(yīng)持續(xù)至回填完畢。⑽在基坑和溝槽開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)對(duì)土質(zhì)情況、地下水位和標(biāo)高等的變化經(jīng)常檢查，做好原始記錄及繪出斷面圖。如發(fā)現(xiàn)基底土質(zhì)與設(shè)計(jì)不符時(shí)，需經(jīng)有關(guān)人員研究處理，并做好工程記錄。⑾開(kāi)挖過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)已建成的地下各類設(shè)施或文物時(shí)，應(yīng)采取保護(hù)措施，并及時(shí)通知有關(guān)單位處理。3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械（三）場(chǎng)地(chǎngdì)平整施工場(chǎng)地平整是將自然地面按預(yù)定的高程、坡度進(jìn)行平整，以方便交通、運(yùn)輸，利于排水。場(chǎng)地平整的施工過(guò)程包括：土方開(kāi)挖、運(yùn)輸、填筑與壓實(shí)等，當(dāng)遇有堅(jiān)硬土層、巖石或障礙物時(shí)，還常需爆破。1.準(zhǔn)備工作在場(chǎng)地平整施工前,應(yīng)作好必要的準(zhǔn)備工作，主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。①清理場(chǎng)地。在施工區(qū)域內(nèi)，對(duì)原有地上地下房屋、構(gòu)筑物、管線、河渠等進(jìn)行拆除、疏通或改建，對(duì)耕植土及淤泥等進(jìn)行清理；②排除地面積水。在排除地面積水的同時(shí)，盡量利用自然地形設(shè)置排水溝，防止雨季雨水積存，使場(chǎng)地保持干燥，以利于土方施工；③修筑臨時(shí)道路。以供機(jī)械進(jìn)場(chǎng)和土方運(yùn)輸?shù)取９惨话偎氖屙?yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械2.平整方案平整場(chǎng)地之前應(yīng)根據(jù)情況布設(shè)(bù shè)20m×20m的方格網(wǎng)，當(dāng)?shù)孛嫫鸱^大時(shí)，可用10m×10m方格網(wǎng)。用全站儀、經(jīng)緯儀或鋼尺實(shí)地測(cè)設(shè)出方格網(wǎng)，在方格網(wǎng)交點(diǎn)打上木樁或撒灰點(diǎn)，并將交點(diǎn)按行、列編號(hào)。測(cè)量方格節(jié)點(diǎn)的原地面高程，將測(cè)量結(jié)果記錄在網(wǎng)格的相交點(diǎn)上，記錄方法如圖3-17所示。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械場(chǎng)地平整分兩種:一種是已知設(shè)計(jì)高程（如圖3-18），根據(jù)原地面高程和設(shè)計(jì)高程計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)的填土量或挖土量；另一種是未知場(chǎng)地設(shè)計(jì)高程，通過(guò)實(shí)測(cè)場(chǎng)地高程，用加權(quán)平均的方法確定場(chǎng)地平均高程，再根據(jù)預(yù)定坡度確定設(shè)計(jì)高程的方法，目的是平衡場(chǎng)內(nèi)土方(tǔfāng)，避免大量土方(tǔfāng)運(yùn)輸，降低工程成本。環(huán)境工程的場(chǎng)地標(biāo)高是場(chǎng)區(qū)豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容，通常由設(shè)計(jì)文件規(guī)定。確定標(biāo)高，應(yīng)在滿足建筑規(guī)劃和生產(chǎn)工藝的要求下，盡量考慮填挖土方平衡，使總的土方工程量最小。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械3.場(chǎng)地平整的順序確定場(chǎng)地平整的施工順序，應(yīng)按照工程建設(shè)的部署，結(jié)合基坑、溝槽開(kāi)挖的要求加以選擇(xuǎnzé)。一般有3種情況。（1）先平整后開(kāi)挖。先進(jìn)行整個(gè)場(chǎng)地的平整，然后開(kāi)挖構(gòu)筑物及地下管線基坑和管溝等。這種方案，可為土方機(jī)械施工提供較大的工作面，充分發(fā)揮其工作效率，但工期較長(zhǎng)，多適用于場(chǎng)區(qū)高低不平，填挖土方量較大的施工現(xiàn)場(chǎng)。（2）先開(kāi)挖后平整。先開(kāi)挖建筑物、構(gòu)筑物等的基坑(槽)，后進(jìn)行場(chǎng)地平整，這種方案多適用于地形平坦的施工現(xiàn)場(chǎng)，可以加快土建工程的施工進(jìn)度，減少重復(fù)填挖土方數(shù)量。（3）先劃區(qū)段后平整開(kāi)挖。劃分施工區(qū)(段)，平整與開(kāi)挖結(jié)合，這種方案是根據(jù)工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)具體條件，將場(chǎng)地劃分若干施工區(qū),分別進(jìn)行平整和開(kāi)挖。共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械（四）溝槽開(kāi)挖1.溝槽斷面的形式在了解開(kāi)挖地段的土壤性質(zhì)及地下水位情況后，可結(jié)合管徑大小、埋管深度、施工季節(jié)、地下構(gòu)筑物等情況，施工現(xiàn)場(chǎng)及溝槽附近地上、地下構(gòu)筑物的位置因素來(lái)選擇開(kāi)挖方法，并合理地確定溝槽開(kāi)挖斷面。常采用的溝槽斷面的形式有直槽、梯形槽、混合槽等。當(dāng)有兩條或多條管道共同埋設(shè)在同一(tóngyī)槽內(nèi)的聯(lián)合槽,如圖3-19所示。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械(1)直槽即槽幫邊坡基本為直坡(邊坡小于0.05的的開(kāi)挖斷面)，直槽一般都用于工期短、深度較淺的小管徑工程，如地下水位低于槽底、直槽深度不超過(guò)1．5m的情況。在地下水位以下采用直槽時(shí)則需考慮支撐。(2)梯形槽(大開(kāi)槽)即槽幫具有一定坡度的開(kāi)挖斷面，開(kāi)挖斷面槽幫放坡，不用支撐。槽底如在地下水位以下，目前多采用人工降低水位的施工方法，減少支撐。采用此種大開(kāi)槽斷面，在土質(zhì)好(如黏土、亞黏土)時(shí)雖然槽底在地下水以下，但也可以在槽底挖成排水溝，進(jìn)行表面排水，保證其槽幫土壤的穩(wěn)定。大開(kāi)槽斷面是應(yīng)用較多的一種形式，尤其適用于機(jī)械開(kāi)挖的施工方法。(3)混合槽即由直槽與大開(kāi)槽組合而成的多層開(kāi)挖斷面，較深的溝槽宜采用此種混合槽分層開(kāi)挖斷面?；旌喜垡话愣酁樯畈凼┕?。采取混合槽施工時(shí)，上部槽盡可能采用機(jī)械施工開(kāi)挖，下部槽的開(kāi)挖常需同時(shí)考慮采用排水及支撐的施工措施。正確選擇溝槽的開(kāi)挖斷面，可以為管道施工創(chuàng)造便利條件，保證施工安全(ānquán)，減少開(kāi)挖土方量。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械2.溝槽斷面的寬度管道溝槽底部的開(kāi)槽寬度（圖3-20）,可以按下式確定:B=D0+2(b1+b2+b3)式中B——溝槽底寬，單位為mm；

D?！艿澜Y(jié)構(gòu)(jiégòu)的外緣寬度，單位為mm；

b1——管道一側(cè)的工作面寬，單位為mm；見(jiàn)表3-14；

b2——管道一側(cè)的支撐厚度，一般可取150mm～200mm；

b3——現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土或鋼筋混凝土管渠一側(cè)模板的厚度，單位為mm。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械溝槽開(kāi)挖深度按管道(guǎndào)設(shè)計(jì)縱斷面確定。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械3.不支撐開(kāi)直槽的最大深度一般溝槽(ɡōucáo)均采用梯形斷面，在無(wú)地下水天然濕度的土中開(kāi)挖溝槽(ɡōucáo)，如溝深不超過(guò)表3-15的數(shù)值時(shí)，可采用不支撐直立的溝槽斷面。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械（五）土方機(jī)械與運(yùn)輸車輛的配合當(dāng)挖出的土方需要運(yùn)土車輛運(yùn)走時(shí)，挖土機(jī)的生產(chǎn)率不僅取決于本身的技術(shù)性能，而且還決定于所選的運(yùn)輸工具是否與之協(xié)調(diào)。為了挖土機(jī)充分發(fā)揮生產(chǎn)能力，應(yīng)使運(yùn)土車輛的載重量Q與挖土機(jī)的每斗土重保持(bǎochí)一定的倍數(shù)關(guān)系，并有足夠數(shù)量車輛以保證挖土機(jī)連續(xù)工作。從挖土機(jī)方面考慮，汽車的載重量越大越好，可以減少等待車輛調(diào)頭的時(shí)間。從車輛方面考慮，載重小，臺(tái)班費(fèi)便宜但使用數(shù)量多；載重大，則臺(tái)班費(fèi)用高但數(shù)量可減少。最適合的車輛載重量應(yīng)當(dāng)是使土方施工單價(jià)最低，可以通過(guò)核算確定。一般情況下，車的載重量以每斗土重的3～5倍為宜。運(yùn)土車輛的數(shù)量N，可按下式計(jì)算：N=T/（t1+t2）式中T——運(yùn)輸車輛每一工作循環(huán)延續(xù)時(shí)間，單位為s，由裝車、重車運(yùn)輸、卸車、空車開(kāi)回及等待時(shí)間組成；t1——運(yùn)輸車輛調(diào)頭而使挖土及等待的時(shí)間，單位為s；t2——運(yùn)輸車輛裝滿一車土的時(shí)間，單位為s。t2=ntn=10K1Q/Kcqγ式中n——運(yùn)土車輛每車裝土次數(shù)；t——運(yùn)土車輛每裝一次土所需時(shí)間，單位為s；K1——土的最初可松性系數(shù)；Q——運(yùn)土車輛的載重量，單位為t；Kc——土的充盈系數(shù)，可取0.8-1.1；Q——挖土機(jī)斗容量，單位為m3；γ——實(shí)土重度，單位為kN/m3。共一百四十五頁(yè)3.3土方(tǔfāng)開(kāi)挖與機(jī)械（六）塌方與流砂的處理在土石方開(kāi)挖施工中，由于處理不當(dāng)，常會(huì)發(fā)生邊坡塌方和產(chǎn)生流砂的現(xiàn)象。1.邊坡塌方溝槽、基坑邊坡的穩(wěn)定，主要是由土體的內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力來(lái)保持平衡的。當(dāng)土地失去平衡，邊坡塌方會(huì)引起人身事故，同時(shí)也妨礙(fángài)施工正常進(jìn)行，嚴(yán)重塌方還會(huì)危及附近建筑物的安全。共一百四十五頁(yè)（六）塌方與流砂的處理發(fā)生邊坡塌方的原因，根據(jù)工程實(shí)踐分析，主要有以下幾點(diǎn)：1)基坑、溝槽邊坡放坡不足，邊坡過(guò)陡，使土體本身的穩(wěn)定性不夠。在土質(zhì)較差、開(kāi)挖深度較大時(shí)，常遇到這種情況；2)降雨、地下水或施工用水滲人邊坡，使土體抗剪能力降低，這是造成塌方的主要原因；3)基坑、溝槽上邊緣附近大量堆土或停放機(jī)具；或因不合理的開(kāi)挖坡腳及受地表水、地下水沖蝕等，增加了土體負(fù)擔(dān)，降低了土體的抗剪強(qiáng)度而引起滑坡和塌方等。針對(duì)上述分析，為了防治滑坡和塌方，應(yīng)采取如下措施：注意地表水、地下水的排除；嚴(yán)格遵守放坡規(guī)定，放足邊坡；當(dāng)開(kāi)挖深度大，施工時(shí)間長(zhǎng)、邊坡有機(jī)具或堆置材料等情況，邊坡應(yīng)平緩(pínghuǎn)；當(dāng)因受場(chǎng)地限制，或因放坡增加土方量過(guò)大，則應(yīng)采用設(shè)置支撐的施工方法(具體內(nèi)容可參見(jiàn)第四節(jié))。3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械共一百四十五頁(yè)3.3土方開(kāi)挖(kāiwā)與機(jī)械2.流砂的防治在溝槽、基坑開(kāi)挖低于地下水位，且采用坑(槽)內(nèi)抽水時(shí),誘使發(fā)生坑底及側(cè)壁的土形成流動(dòng)狀態(tài)，水涌進(jìn)坑內(nèi)而產(chǎn)生流砂。流砂嚴(yán)重時(shí)常會(huì)引起溝槽、基坑邊坡塌方、滑坡，如附近有建筑物，會(huì)因地基被掏空而使建筑物下沉、傾斜，甚至倒塌。因此，在土方施工時(shí)必須(bìxū)消除地下水的影響。流砂防治的措施有多種，如水下挖土法（此法在沉井不排水下沉施工中常用)、打鋼板樁法、地下連續(xù)墻法(施工工藝復(fù)雜,成本較高)等，而采用較廣并較可靠的方法是人工降低地下水位法。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐支撐是防止溝槽土壁坍塌的一種臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)。一般情況下，溝槽土質(zhì)較差、深度較大而又挖成直槽時(shí)，或高地下水位、砂性土質(zhì)并采用表面排水措施時(shí)，均應(yīng)支設(shè)支撐。支設(shè)支撐的直壁溝槽，可以減少土方量，縮小施工面積，減少拆遷。在有地下水時(shí)，支設(shè)板樁支撐，由于板樁下端深人槽底，延長(zhǎng)了地下水的滲水途徑，起到一定的阻水作用。但支撐增加材料消耗。也給以后工序作業(yè)帶來(lái)不便。因此(yīncǐ)，是否設(shè)置支撐，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、地下水情況、槽深、槽寬、開(kāi)挖方法、排水方法和地面荷載等情況確定。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.4.1溝槽支撐的形式和適用范圍（一）支撐形式溝槽支撐一般由木材或鋼材制作。支撐形式有橫撐、豎撐和板樁撐等。橫撐分?jǐn)嗬m(xù)式水平(shuǐpíng)撐(疏撐)和連續(xù)式水平(shuǐpíng)撐(密撐)兩種，疏撐是撐板之間有間距，分單板撐、井字撐和稀撐等；密撐是各撐板間緊密相接。部分支撐的形式如圖3-21所示。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐（二）支撐的適用范圍1.橫撐橫撐用于土質(zhì)(tǔzhì)較好，地下水量較小的溝槽。當(dāng)在砂質(zhì)土壤，挖深在1.5～2.5m時(shí)，采用圖3-21(a)種形式，而溝槽挖深在2.5～5.0m，并有少量地下水時(shí)，可采用圖3-21(b)種形式；如開(kāi)挖段土質(zhì)較硬則可采用圖3-21(c)種形式。2.豎撐在土質(zhì)較差，地下水較多或散砂中開(kāi)挖時(shí)，采用圖3-20(d)種形式。豎撐的特點(diǎn)是撐板可在開(kāi)槽過(guò)程中先于挖土插入土中，在回填以后再拔出，因此，支撐和拆撐都較安全。3.板樁撐常用于地下水嚴(yán)重、有流砂的弱飽和土層中。板樁在溝槽開(kāi)挖之前用打樁機(jī)打人土中，并且深人槽底一定長(zhǎng)度，故在溝槽開(kāi)挖及其以后的施工中，不但能起到保證安全的作用，還可延長(zhǎng)地下水的滲水路徑，有效地防止流砂滲入。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.4.2溝槽支撐的間距(jiānjù)和材料（一）溝槽支撐的間距深度在5m以內(nèi)的支撐間距參見(jiàn)表3-16。（二）溝槽支撐的材料溝槽支撐的材料可選用鋼材、木材或鋼木混合使用。鋼支撐的撐板采用鋼模板，橫梁或縱梁采用槽鋼、工字鋼，橫撐可采用鋼管。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.4.3溝槽支撐注意事項(xiàng)(1)撐板必須隨挖土深度及時(shí)安裝，雨季施工不得空槽過(guò)夜。(2)撐板應(yīng)均勻地與槽壁緊貼，當(dāng)有空隙時(shí)用土填實(shí)。(3)撐板必須牢固可靠，并應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)加固。(4)在軟土或其他不穩(wěn)定土層中采用撐板支撐時(shí)，開(kāi)始支撐的開(kāi)挖溝槽深度不得超過(guò)l.Om。以后挖深與支撐交替進(jìn)行，每次交替的深度宜為0.4～0.8m。(5)劈裂、腐朽的木料不得作為支撐材料(cáiliào)。(6)采用木料支撐時(shí)，橫撐應(yīng)在垂直墊板上，橫撐端下方應(yīng)釘木托；在水平墊板上，橫撐端應(yīng)用鐵抓釘與水平托板釘牢，且橫撐端頭下方也釘木托。(7)上下溝槽應(yīng)設(shè)安全梯，嚴(yán)禁攀登橫撐。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.4.4拆撐

溝槽(ɡōucáo)內(nèi)的施工過(guò)程全部完成后，應(yīng)將支撐拆除。拆撐施工的注意事項(xiàng)如下:（1）拆撐時(shí)應(yīng)邊回填土邊拆除，拆除時(shí)必須注意安全，繼續(xù)排除地下水。（2）豎撐拆除時(shí)，一般先填土至下層撐木底面，再拆除下?lián)?，然后還土至半槽，再拆除上撐，拔出木板或板樁。豎撐板或板樁一般采用導(dǎo)鏈或吊車拔出。（3）水平撐拆除時(shí)，先松動(dòng)最下一層的橫撐，抽出最下一層撐板。然后回填土、回填完畢后再拆上一層撐板，依次將撐板全部拆除，再拆除原有支撐。（4）拆撐前，應(yīng)仔細(xì)檢查溝槽兩邊的建筑物、電桿及其他外露管道等是否安全，必要時(shí)進(jìn)行加固。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐3.4.5土釘墻（一）土釘墻技術(shù)

土釘墻技術(shù)是一種利用經(jīng)加固后的原位土體來(lái)維護(hù)基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護(hù)方法。它是由土釘、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成的(圖3-22)。天然土體通過(guò)土釘?shù)木偷丶庸滩⑴c噴射混凝土面板相結(jié)合，形成(xíngchéng)一個(gè)類似的土質(zhì)擋土墻，以此來(lái)抵抗墻后傳來(lái)的水土壓力，保持基坑開(kāi)挖面的穩(wěn)定。土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、黏性土和微黏結(jié)砂土的基坑開(kāi)挖支護(hù)；一般用于開(kāi)挖深度不超過(guò)12m的基坑，在土質(zhì)特別堅(jiān)硬的黏土地層中不宜超過(guò)l5m。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐（二）土釘墻的構(gòu)造要求（1）土釘墻的坡度宜為1：0.3～1:0.7，鉆孔直徑宜為70～120mm。（2）土釘必須和面層有效連接在一起，常設(shè)以承壓板和加強(qiáng)筋。（3）土釘鋼筋(gāngjīn)宜用Ⅱ級(jí)以上螺紋鋼筋，直徑宜為16～32mm，常用25mm。土釘?shù)拈L(zhǎng)度宜為開(kāi)挖深度的0.5～1.2倍，土釘間距為1m～2m，土釘與水平面夾角為10°～20°。共一百四十五頁(yè)（4）噴射混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，噴射混凝土面層厚度宜為80mm～200mm,常用100mm；并在混凝土表面噴上水泥砂漿，以防止雨水滲人坡內(nèi)。（5）噴射混凝土面層中應(yīng)配以鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)宜采用I級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為6mm～10mm，鋼筋間距宜為100mm～300mm，雙向布置（6）坡底擋土墻采用370mm厚磚墻，墻高為1.2m，并埋人基坑(jīkēnɡ)底部的土內(nèi)5O0mm.（7）在坡頂?shù)幕炷劣不瘜觾?nèi)也滿扎直徑為6.5mm的鋼筋，間距為150mm，同樣為雙向布置，混凝土厚也為100mm，其目的是防止雨水從坡頂滲人坡內(nèi)。3.4溝槽(ɡōucáo)支撐共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐（三）土釘墻的施工土釘墻的施工工藝:按設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖工作面，修整邊坡→噴射第一層混凝土→安設(shè)土釘（包括鉆孔、插鋼筋、注漿、墊板等)→綁扎鋼筋網(wǎng)→噴射第二層混凝土→設(shè)置坡頂和坡腳的排水設(shè)施。施工時(shí)要按坡度要求，邊挖土，邊修整坡面，邊釘土釘，同時(shí)綁扎鋼筋。挖至坡底后，要及時(shí)砌筑坡底擋墻和澆筑坡面混凝土硬化層。噴射混凝土應(yīng)分段(fēnduàn)分片依次進(jìn)行，水平方向的分段(fēnduàn)長(zhǎng)度一般為10～20m，同一分段內(nèi)的噴射順序自下而上，一次噴射厚度宜為40mm～70mm；噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)氣溫環(huán)境條件而定。一般3～7天。共一百四十五頁(yè)3.4溝槽(ɡōucáo)支撐（四）復(fù)合土釘墻針對(duì)軟土層中土釘支護(hù)涉及的一系列問(wèn)題，出現(xiàn)了復(fù)合土釘墻的概念，并應(yīng)用于實(shí)際工程。復(fù)合土釘墻技術(shù)，即將釘墻技術(shù)與攪拌樁、旋噴樁或預(yù)應(yīng)力錨桿等結(jié)合(jiéhé)起來(lái)，使得土釘墻技術(shù)在深基坑中應(yīng)用及垂直釘墻成為可能，并改善土釘墻支護(hù)形式變形大的缺陷。常用的復(fù)合土釘墻有三種基本形式:土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘與微型鋼管樁、土釘與攪拌樁(止水帷幕)聯(lián)合應(yīng)用。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填

回填的施工(shīgōng)過(guò)程包括還土、攤平、夯實(shí)、檢查等工序。為了保證填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，填土前應(yīng)對(duì)填土區(qū)基底的垃圾和弱土層進(jìn)行清理壓實(shí)；在水田、池塘及溝渠上填土?xí)r，先需排水疏干，對(duì)基底進(jìn)行處理。還必須正確選擇土料及填筑、壓實(shí)方法。一、回填時(shí)間

溝槽（基坑）的回填要在管道驗(yàn)收或構(gòu)筑物達(dá)到足夠強(qiáng)度后再進(jìn)行?；靥罟ぷ鞅M量及早開(kāi)始，以避免槽（坑）壁坍塌，保護(hù)管道的準(zhǔn)確位置，防止管道暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成損失。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填二、溝槽回填前應(yīng)具備的條件①預(yù)制(yùzhì)管節(jié)現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)管的現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度、接口抹帶或預(yù)制(yùzhì)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)裝配的接縫水泥砂漿強(qiáng)度不小于5N/mm2。②現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土管道的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定。③混合結(jié)構(gòu)的矩形管道或拱形管道，其磚石砌體水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定；當(dāng)管道頂板為預(yù)制蓋板時(shí)，并應(yīng)裝好蓋板。④現(xiàn)場(chǎng)澆筑或預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)裝配的鋼筋混凝土拱形管道或其他拱形管道應(yīng)采取措施，確保回填時(shí)不發(fā)生位移或損傷。⑤管道水壓試驗(yàn)前，除接口外，管道兩側(cè)及管頂以上回填高度不應(yīng)小于0.5m，水壓試驗(yàn)合格后，及時(shí)回填其余部分。⑥管徑大于900mm的鋼管道，必要時(shí)可采取措施控制管頂?shù)呢Q向變形。⑦回填前必須將槽底雜物(草包、模板及支撐設(shè)備等)清理干凈。⑧回填溝槽內(nèi)不得有積水，嚴(yán)禁帶水回填。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填

三、回填土料與回填施工的要求

（一）回填土料的要求

為了保證填土工程的質(zhì)量，除設(shè)計(jì)文件有規(guī)定外，填方土料應(yīng)符合下列規(guī)定。

（1）地基壓實(shí)填土的填料，應(yīng)符合：

①級(jí)配良好的砂土或碎石土。

②性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料。

③以礫石(lìshí)、卵石或塊石作填料時(shí)，分層夯實(shí)時(shí)其最大粒徑不宜大于400mm；分層壓實(shí)時(shí)其最大粒徑不宜大于200mm。

④以粉質(zhì)黏土、粉土作填料時(shí)，其含水量宜為最優(yōu)含水量。

⑤不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土以及有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填（2）溝槽的回填材料，應(yīng)符合:

①槽底至管頂以上0.5m范圍內(nèi)，不得含有機(jī)物、凍土以及大于50mm的磚石等硬塊；在抹帶接口處、防腐絕緣層或電纜周圍，應(yīng)采用細(xì)粒土回填。

②冬期回填時(shí)管頂以上50cm范圍外可均勻摻入凍土，其數(shù)量不得超過(guò)填土總體積的15%，且凍塊尺寸不得超過(guò)100mm。（3）碎石類土、砂土和爆破石渣，可用作表層以下的填料。（4）含水量符合壓實(shí)要求的黏性土，可用作各層填料。（5）碎塊草皮和有機(jī)質(zhì)含量大于8%的土，僅用于無(wú)壓實(shí)要求的填方。（6）淤泥和淤泥質(zhì)土一般不能用在填料，但在軟土或沼澤地區(qū)(dìqū)，經(jīng)過(guò)處理含水量符合壓實(shí)要求后，可用作填方中的次要部位。三、回填土料與回填施工的要求共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填三、回填土料與回填施工(shīgōng)的要求（二）回填施工要求

（1）填土應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度應(yīng)根據(jù)土的種類及選用的壓實(shí)機(jī)具確定。對(duì)于有密實(shí)要求的填方，應(yīng)按選用的土料、壓實(shí)機(jī)具性能，經(jīng)試驗(yàn)確定含水量控制范圍、分層鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)等。對(duì)于無(wú)密實(shí)度要求的填土區(qū)，可直接填筑，經(jīng)一般碾壓即可。但應(yīng)預(yù)留一定的沉陷量。

（2）同一填方工程應(yīng)盡量采用同類土填筑；如采用不同土料時(shí),應(yīng)按土類分層鋪填，并應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下。

（3）當(dāng)填土區(qū)位于傾斜的地面時(shí),應(yīng)先將斜坡挖成階梯狀,然后分層填土,防止填土滑動(dòng)。

（4）填方邊坡的坡度應(yīng)根據(jù)土的種類、填方高度及其重要性確定,通常對(duì)于永久性填方邊坡應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定或查閱有關(guān)資料選用。對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng)的臨時(shí)性填方邊坡坡度,當(dāng)填土高度在10m以內(nèi),可采用1：1.5,高度超過(guò)10m可作成折線形,上部1:1.5,下部采用1:1.75。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填四、影響(yǐngxiǎng)填土壓實(shí)質(zhì)量的因素（一）壓實(shí)功的影響

填土壓實(shí)后的密度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加的功有一定的關(guān)系，當(dāng)土的含水量一定，在開(kāi)始?jí)簩?shí)時(shí)，土的密度急劇增加，到接近土的最大密度時(shí)，壓實(shí)功雖然增加許多，而土的密度則變化甚小，故過(guò)多的壓實(shí)只能做無(wú)用功。

在實(shí)際施工中，對(duì)于不同的土質(zhì)，根據(jù)壓實(shí)機(jī)械和土的密實(shí)度要求選擇合理的壓實(shí)遍數(shù)，對(duì)于砂土一般需碾莊2～3遍，對(duì)亞砂土需3～4遍，對(duì)亞黏土或黏土需5～6遍。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填四、影響(yǐngxiǎng)填土壓實(shí)質(zhì)量的因素（二）含水量的影響

土的含水量對(duì)填土壓實(shí)有很大影響，較干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力大，填土不易被夯實(shí)。而含水量較大，超過(guò)一定限度，土顆粒間的孔隙全部被水充填而呈飽和狀態(tài)，填土也不易被壓實(shí)，容易形成橡皮土。只有當(dāng)土具有適當(dāng)?shù)暮?，土顆粒之間的摩阻力由于

水的潤(rùn)滑作用而減小，土才易被壓實(shí)。為了保證填土在壓實(shí)過(guò)程中具有最優(yōu)的含水量，當(dāng)土過(guò)濕時(shí)，應(yīng)予翻松晾曬或摻入同類干土及其他吸水性材料。如土料過(guò)干，則應(yīng)預(yù)先灑水濕潤(rùn)。土的含水量一般以手握成團(tuán)，落地開(kāi)花為宜。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填四、影響填土壓實(shí)質(zhì)量(zhìliàng)的因素（三）鋪土厚度的影響

土在壓實(shí)功的作用下，其應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小，在壓實(shí)過(guò)程中，土的密實(shí)度也是表層大，隨深度加深而逐漸減小，超過(guò)一定深度后，雖經(jīng)反復(fù)碾壓，土的密實(shí)度仍與未壓實(shí)前一樣。各種不同壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)影響深度與土的性質(zhì)、含水量有關(guān)，所以，填方每層鋪土的厚度，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、壓實(shí)的密實(shí)度要求和壓實(shí)機(jī)械性能確定。填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)參見(jiàn)表3-17。共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填表3-17填方每層的鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù)序號(hào)壓實(shí)機(jī)具分層厚度/mm1平碾（8-12t）200-3002羊足碾(5-16t)200-3503蛙式打夯機(jī)(200kg)200-2504振動(dòng)碾（8-15t）60-1305振動(dòng)壓路機(jī)(2t,振動(dòng)力98kN)120-1506人工打夯≤200四、影響(yǐngxiǎng)填土壓實(shí)質(zhì)量的因素共一百四十五頁(yè)3.5土方(tǔfāng)回填五、填土壓實(shí)的質(zhì)量(zhìliàng)要求與方法（一）質(zhì)量要求

填土壓實(shí)后要達(dá)到一定的密實(shí)度要求。填土的密實(shí)度要求和質(zhì)量指標(biāo)通常以壓實(shí)系數(shù)

λc表示，計(jì)算公式為