摘要 土方坍塌,是由于土体内某一面产生剪切变形,变形速度加快时,引起土体中出现连续的破坏面而造成的。而其是在水利水电土方工程中常发生的施工通病,为此,笔者通过工作实践,结合实际情况,提出在土方工程中常见问题及有效的防治措施。 

  关键词 水利水电工程;土方施工;常见问题;措施  

  1 土方工程坍塌的原因   

  原因有以下几点: 

  1)施工方法不正确。放坡不够,或图省工贪利,又无固壁支撑保护。 

  2)边坡顶面静、动荷载超限。当边坡顶受压或震动后,土体的内聚力、摩擦力和剪力就减小。 

  3)环境与地质条件的影响。现场狭小或地处市内,防护设施不全,以及地质情况异常,采取措施不及时。自然雨水的浸泡,现场排水不通畅,尤其是雷暴雨前未截住流人槽坑内的地面水。 

  主要施工方法及要点: 

  1)清除和处理施工区域内的地上、地下障碍物,做好排水坡向,挖好排水沟。测设标准轴线桩、定位控制桩、开挖白灰线、水准点,并对要开挖的基础进行测量定位、定出开挖宽度等。降低地下水位,一般降至槽底标高下0.5~1.0m。 

  2)人工挖土每层600mm深,每层应清底和出土,逐步挖掘;在挖方上侧弃土时,应保证边坡和直立壁的稳定,抛的土应距槽边800mm以外。雨季开挖,应逐段逐片分期完成,注意边坡稳定,加强对边坡、支撑、围堰等措施的检查;冬季开挖时,应防止地基土受冻。 

  3)对永久性挖方的边坡坡度,应按设计要求放坡,一般在1.1~1:1.5。对使用时间较长的临时性挖方边坡,土质较好时,边坡可放宽一些。开挖基坑(槽)和管沟,土质条件好,地下水位低于其底面标高时,挖方深度5m以内不加支撑的边坡坡度在1:0.33~1:1.5;施工期较长,挖方深度>2m时,应作成直立壁加支撑。 

  4)对沟槽塌方,应清除塌方后作临时x性支护措施,对永久性边坡局部塌方,应清除塌方后用块石填砌或用2:8或3:7灰土回填嵌补,与土接触部位作成台阶搭接,防止滑动,或将坡度改缓。 =  

  2 基坑泡水   

  主要表现为:基坑开挖后,地基土被水浸泡。 

  主要施工方法及要点: 

  1)在要挖的基坑周围设排水沟或挡水堤,防止地面水流人基坑内。采用井点降水方法,将地下水位降至基坑最底标高以下再开挖。挖土放坡时,坡顶和坡脚至排水沟均应保持一定距离,一般为0.5~1.0m;对永久性挖方边坡上缘至山坡截水应保持5m距离。 

  2)基坑开挖时,应逐层开挖,逐层放坡,并加深排水沟和集水井,随时榆查边坡坡度,不允许偏陡或挖成神仙土。边坡上缘堆土或堆置材料时,至坡边应保持一定距离,一般在0.8m以上,堆土高度≤1.5m。 

  3)在潜水层内开挖基坑时,根据水位高度、潜水层厚度和涌水量,在潜水层标高最低点设置排水沟和集水井。 

  4)在地下水位以下挖土,应在开挖标高坡脚设排水沟和集水井,并使开挖面、排水沟和集水井始终保持一定的深差,使地下水位降低到开挖面以下≥0.5m。当基坑深度较大,地下水位较高以及多层土中上部有透水性较强的土,或虽为同一种土,但其上部地下水较旺时,应采取分层明沟排水法,在基坑边坡上再设1~2层明沟,分层排除地下水。基坑除明沟排水外,也可采用各种井点降水方法,将地下水位降低到最底标高以下再开挖。    

  3 坡超挖    

  主要表现为:边坡界面不平,出现较大凹洼,边坡加大。 

  主要施工方法及要点: 

  1)整个施工区域内的表面杂物进行清理,再进行测量放线,作好标准轴线桩、定位控制桩及标高水准点,按设计图纸要求对要开挖的区域进行测量定位、定出开挖宽度。 

  2)人工挖土:开挖浅的条基,不放坡时,应先沿灰线切出槽边的轮廓线,然后自上而下分层开挖。在接近地下水位时,应先完成标高低处的挖方,以便在该处集中排水;挖到一定深度时,测量工及时抄出距槽底500mm平线;挖至槽底标高后,由两端轴线桩拉通线,然后修槽清底。开挖放坡基槽时,应先按规定的坡度粗略开挖,再分层按坡度做出坡度线,每隔3m做一线,以此线为准进行铲坡;开挖深槽时,应在槽帮中间留出800mm左右的倒土台,开挖大面积浅基坑时,沿坑三面开挖,挖出的土装车后由未挖的一面运出。 

  3)机械开挖应根据施工方案确定的开挖路线、顺序、土方堆放地点等要求进行挖土。大面积基坑底标高不一,采取先整片挖至一平均标高,再挖个别较深部位。一次开挖深度5m以上时,宜分2~3层开挖,并修10%~15%披道,供挖土及运输车辆进出。面积和深度均较大的基坑,通常采用分层挖土;大型软土基坑,可采用“接力挖土法”;面积不大深度较大的基坑,采用机械接力挖运土方方法和人工与机械合理配合挖土,最后用搭枕木垛的方法,使挖土机开出基坑。机械开挖应由深而浅,基底与边坡应预留一层300~500mm~度土层由人工清除扫平。   

  4 回填土挤动基础    

  主要表现为:夯实基础两侧填方或用推土机送土,造成基础裂缝、破裂,轴线偏移,严重地影响结构受力性能。 

  主要施工方法及要点: 

  1)选择符合填土要求的土料。含水量符合压实要求的粘性土,可选作各层填料;碎石类土、砂土和爆破石渣,可用作表层下的填料;碎块草皮和有机质含量>8%的土,只能用作无压实要求的填料;淤泥和淤泥质土,一般不能作用填料,但在填方的次要部位,可用经过处理的含水量符合压实要求的。 

  2)对于有密实度要求的填方,施工前应按所选用的土料、压实方法做试验,确定土料含水量控制范围、每层铺土厚度、压(夯)实遍数、机械夯实行驶速度或人工夯实的操作要求。人工填土从场地最低处开始,由一端向另端自下而上分层铺填,每层虚铺厚度,用人工木夯夯实时:砂质士~<30em,粘性土为20cm;用打夯机械夯实时~<30em,回填土前应先清除基底积水和杂物;基底为松土时应充分夯实;基底为含水量很大的松软土,应采取排水疏干或换土等措施。机械填土应由下而上分层铺填,推土机填土每层虚铺厚度~<30em;铲运机填每层虚铺厚度≤30~50cm,汽车填土每层虚铺厚度≤30-50era。  

  3)回填土时应严格控制土的含水量,应使施工土料含水量接近最优含水量。粘性土料施工含水量与最优含水量之差控制在4%~±2%;人工打夯应按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打。打夯路线应由四边开始,然后再夯中间;在碾压机械碾压之前,宜先用轻型推土机、拖拉机推平,低速预压4~5遍,使表面平实;采用振动平碾碎石类土,应先静压后振压。碾压机械压实填方时,应控制行驶速度和压实遍数,使其符合要求。5提高土方工程坍塌的安全措施 

  1)合理布置开挖工作面和出土路线。 

  2)开挖槽坑时,要视设计深度和土质类别来确定放坡系数。如放坡受现场条件限制,必须采取加设支撑的方法。 

  3)开挖边坡,要防止塌滑,保证开挖安全。在边坡项面,要尽量减少静、动荷载。严禁在开挖边缘上行驶机动车辆和堆放料具,随时注视和预防土方的滑坡和坍塌。当发现险请迹象时,应立即组织施工人员撤离,待采取有效防护措施后,方可继续施工。 

  4)开挖后地质情况异常,遇有砂子、河卵子卵石及松散土层,应加大放坡系数或加设固壁档土支撑;开挖集水坑时,应保持开挖边坡的稳定,并要与基础底面有一定距离,防止基础结果遭破坏。 

  5)地下水位以下的土方开挖,应根据施工方法的要求,切实做好排水工作。