摘要 土方坍塌,是由于土體內(nèi)某一面產(chǎn)生剪切變形,變形速度加快時,引起土體中出現(xiàn)連續(xù)的破壞面而造成的。而其是在水利水電土方工程中常發(fā)生的施工通病,為此,筆者通過工作實踐,結(jié)合實際情況,提出在土方工程中常見問題及有效的防治措施。 

  關(guān)鍵詞 水利水電工程;土方施工;常見問題;措施  

  1 土方工程坍塌的原因   

  原因有以下幾點: 

  1)施工方法不正確。放坡不夠,或圖省工貪利,又無固壁支撐保護。 

  2)邊坡頂面靜、動荷載超限。當邊坡頂受壓或震動后,土體的內(nèi)聚力、摩擦力和剪力就減小。 

  3)環(huán)境與地質(zhì)條件的影響。現(xiàn)場狹小或地處市內(nèi),防護設(shè)施不全,以及地質(zhì)情況異常,采取措施不及時。自然雨水的浸泡,現(xiàn)場排水不通暢,尤其是雷暴雨前未截住流人槽坑內(nèi)的地面水。 

  主要施工方法及要點: 

  1)清除和處理施工區(qū)域內(nèi)的地上、地下障礙物,做好排水坡向,挖好排水溝。測設(shè)標準軸線樁、定位控制樁、開挖白灰線、水準點,并對要開挖的基礎(chǔ)進行測量定位、定出開挖寬度等。降低地下水位,一般降至槽底標高下0.5~1.0m。 

  2)人工挖土每層600mm深,每層應(yīng)清底和出土,逐步挖掘;在挖方上側(cè)棄土時,應(yīng)保證邊坡和直立壁的穩(wěn)定,拋的土應(yīng)距槽邊800mm以外。雨季開挖,應(yīng)逐段逐片分期完成,注意邊坡穩(wěn)定,加強對邊坡、支撐、圍堰等措施的檢查;冬季開挖時,應(yīng)防止地基土受凍。 

  3)對永久性挖方的邊坡坡度,應(yīng)按設(shè)計要求放坡,一般在1.1~1:1.5。對使用時間較長的臨時性挖方邊坡,土質(zhì)較好時,邊坡可放寬一些。開挖基坑(槽)和管溝,土質(zhì)條件好,地下水位低于其底面標高時,挖方深度5m以內(nèi)不加支撐的邊坡坡度在1:0.33~1:1.5;施工期較長,挖方深度>2m時,應(yīng)作成直立壁加支撐。 

  4)對溝槽塌方,應(yīng)清除塌方后作臨時x性支護措施,對永久性邊坡局部塌方,應(yīng)清除塌方后用塊石填砌或用2:8或3:7灰土回填嵌補,與土接觸部位作成臺階搭接,防止滑動,或?qū)⑵露雀木彙?=  

  2 基坑泡水   

  主要表現(xiàn)為:基坑開挖后,地基土被水浸泡。 

  主要施工方法及要點: 

  1)在要挖的基坑周圍設(shè)排水溝或擋水堤,防止地面水流人基坑內(nèi)。采用井點降水方法,將地下水位降至基坑最底標高以下再開挖。挖土放坡時,坡頂和坡腳至排水溝均應(yīng)保持一定距離,一般為0.5~1.0m;對永久性挖方邊坡上緣至山坡截水應(yīng)保持5m距離。 

  2)基坑開挖時,應(yīng)逐層開挖,逐層放坡,并加深排水溝和集水井,隨時榆查邊坡坡度,不允許偏陡或挖成神仙土。邊坡上緣堆土或堆置材料時,至坡邊應(yīng)保持一定距離,一般在0.8m以上,堆土高度≤1.5m。 

  3)在潛水層內(nèi)開挖基坑時,根據(jù)水位高度、潛水層厚度和涌水量,在潛水層標高最低點設(shè)置排水溝和集水井。 

  4)在地下水位以下挖土,應(yīng)在開挖標高坡腳設(shè)排水溝和集水井,并使開挖面、排水溝和集水井始終保持一定的深差,使地下水位降低到開挖面以下≥0.5m。當基坑深度較大,地下水位較高以及多層土中上部有透水性較強的土,或雖為同一種土,但其上部地下水較旺時,應(yīng)采取分層明溝排水法,在基坑邊坡上再設(shè)1~2層明溝,分層排除地下水;映鳒吓潘,也可采用各種井點降水方法,將地下水位降低到最底標高以下再開挖。    

  3 坡超挖    

  主要表現(xiàn)為:邊坡界面不平,出現(xiàn)較大凹洼,邊坡加大。 

  主要施工方法及要點: 

  1)整個施工區(qū)域內(nèi)的表面雜物進行清理,再進行測量放線,作好標準軸線樁、定位控制樁及標高水準點,按設(shè)計圖紙要求對要開挖的區(qū)域進行測量定位、定出開挖寬度。 

  2)人工挖土:開挖淺的條基,不放坡時,應(yīng)先沿灰線切出槽邊的輪廓線,然后自上而下分層開挖。在接近地下水位時,應(yīng)先完成標高低處的挖方,以便在該處集中排水;挖到一定深度時,測量工及時抄出距槽底500mm平線;挖至槽底標高后,由兩端軸線樁拉通線,然后修槽清底。開挖放坡基槽時,應(yīng)先按規(guī)定的坡度粗略開挖,再分層按坡度做出坡度線,每隔3m做一線,以此線為準進行鏟坡;開挖深槽時,應(yīng)在槽幫中間留出800mm左右的倒土臺,開挖大面積淺基坑時,沿坑三面開挖,挖出的土裝車后由未挖的一面運出。 

  3)機械開挖應(yīng)根據(jù)施工方案確定的開挖路線、順序、土方堆放地點等要求進行挖土。大面積基坑底標高不一,采取先整片挖至一平均標高,再挖個別較深部位。一次開挖深度5m以上時,宜分2~3層開挖,并修10%~15%披道,供挖土及運輸車輛進出。面積和深度均較大的基坑,通常采用分層挖土;大型軟土基坑,可采用“接力挖土法”;面積不大深度較大的基坑,采用機械接力挖運土方方法和人工與機械合理配合挖土,最后用搭枕木垛的方法,使挖土機開出基坑。機械開挖應(yīng)由深而淺,基底與邊坡應(yīng)預留一層300~500mm~度土層由人工清除掃平。   

  4 回填土擠動基礎(chǔ)    

  主要表現(xiàn)為:夯實基礎(chǔ)兩側(cè)填方或用推土機送土,造成基礎(chǔ)裂縫、破裂,軸線偏移,嚴重地影響結(jié)構(gòu)受力性能。 

  主要施工方法及要點: 

  1)選擇符合填土要求的土料。含水量符合壓實要求的粘性土,可選作各層填料;碎石類土、砂土和爆破石渣,可用作表層下的填料;碎塊草皮和有機質(zhì)含量>8%的土,只能用作無壓實要求的填料;淤泥和淤泥質(zhì)土,一般不能作用填料,但在填方的次要部位,可用經(jīng)過處理的含水量符合壓實要求的。 

  2)對于有密實度要求的填方,施工前應(yīng)按所選用的土料、壓實方法做試驗,確定土料含水量控制范圍、每層鋪土厚度、壓(夯)實遍數(shù)、機械夯實行駛速度或人工夯實的操作要求。人工填土從場地最低處開始,由一端向另端自下而上分層鋪填,每層虛鋪厚度,用人工木夯夯實時:砂質(zhì)士~<30em,粘性土為20cm;用打夯機械夯實時~<30em,回填土前應(yīng)先清除基底積水和雜物;基底為松土時應(yīng)充分夯實;基底為含水量很大的松軟土,應(yīng)采取排水疏干或換土等措施。機械填土應(yīng)由下而上分層鋪填,推土機填土每層虛鋪厚度~<30em;鏟運機填每層虛鋪厚度≤30~50cm,汽車填土每層虛鋪厚度≤30-50era。  

  3)回填土時應(yīng)嚴格控制土的含水量,應(yīng)使施工土料含水量接近最優(yōu)含水量。粘性土料施工含水量與最優(yōu)含水量之差控制在4%~±2%;人工打夯應(yīng)按一定方向進行,一夯壓半夯,夯夯相接,行行相連,兩遍縱橫交叉,分層夯打。打夯路線應(yīng)由四邊開始,然后再夯中間;在碾壓機械碾壓之前,宜先用輕型推土機、拖拉機推平,低速預壓4~5遍,使表面平實;采用振動平碾碎石類土,應(yīng)先靜壓后振壓。碾壓機械壓實填方時,應(yīng)控制行駛速度和壓實遍數(shù),使其符合要求。5提高土方工程坍塌的安全措施 

  1)合理布置開挖工作面和出土路線。 

  2)開挖槽坑時,要視設(shè)計深度和土質(zhì)類別來確定放坡系數(shù)。如放坡受現(xiàn)場條件限制,必須采取加設(shè)支撐的方法。 

  3)開挖邊坡,要防止塌滑,保證開挖安全。在邊坡項面,要盡量減少靜、動荷載。嚴禁在開挖邊緣上行駛機動車輛和堆放料具,隨時注視和預防土方的滑坡和坍塌。當發(fā)現(xiàn)險請跡象時,應(yīng)立即組織施工人員撤離,待采取有效防護措施后,方可繼續(xù)施工。 

  4)開挖后地質(zhì)情況異常,遇有砂子、河卵子卵石及松散土層,應(yīng)加大放坡系數(shù)或加設(shè)固壁檔土支撐;開挖集水坑時,應(yīng)保持開挖邊坡的穩(wěn)定,并要與基礎(chǔ)底面有一定距離,防止基礎(chǔ)結(jié)果遭破壞。 

  5)地下水位以下的土方開挖,應(yīng)根據(jù)施工方法的要求,切實做好排水工作。