3.2.4土石方工程与回填施工

1、岩土的工程分类
根据土方开挖难易程度不同，可将土石分为八类。
（1）一类土：松软土
主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）等。
（2）二类土：普通土
主要包括粉质黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，粉土混卵（碎）石，种植土、填土等。
（3）三类土：坚土
包括软及中等密实黏土；重粉质黏土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土；压实的填土等。
（4）四类土：砂砾坚土
包括坚硬密实的黏性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩等。
（5）五类土：软石
（6）六类土：次坚石
（7）七类土：坚石
（8）八类土：特坚石
2、岩土的工程性能
1）内摩擦角：
内摩擦角，是土的抗剪强度指标，土力学上很重要的一个概念，是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。可以分析边坡的稳定性。
2）土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力、内聚力。抗剪强度可通过剪切试验测定。
3）土的天然含水量。土的天然含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定、填土的压实等均有影响。
4）土的干密度。在土方填筑时，常以土的干密度控制土的夯实标准。
5）土的密实度：是指土被固体颗粒所充实的程度，反映了土的紧密程度。6）土的可松性。它是挖填土方时，计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。

1、浅基坑支护、深基坑支护-灌注桩排桩

1）浅基坑的支护
（1）斜柱支撑
（2）锚拉支撑
（3）型钢桩横挡板支撑
（4）短桩横隔板支撑
（5）临时挡土墙支撑
（6）挡土灌注桩支护
（7）叠袋式挡墙支护
2）深基坑的支护（≥5m）
1）灌注桩排桩支护

2.地下连续墙支护
地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙即"两墙合一" 。
施工要求有【23多】 ：
（1）应设置现浇钢筋混凝土导墙。
• 混凝土强度等级不应低于C20；• 厚度不应小于200mm；
• 导墙顶面应高于地面100mm，高于地下水位0.5m以上；
• 导墙底部应进入原状土200mm以上；• 导墙高度不应小于1.2m；
• 导墙内净距应比地下连续墙设计厚度加宽40mm。
（2）地下连续墙单元槽段长度宜为4～6m。槽内泥浆面不应低于导墙面0.3m，同时应高于地下水位0.5m以上。
（3）水下混凝土应采用导管法连续浇筑：
• 导管水平布置距离不应大于3m，距槽段端部不应大于1.5m，导管下端距槽底宜为300～500mm；
• 钢筋笼吊放就位后应及时浇筑混凝土，间隔不宜大于4h;
• 现场混凝土坍落度宜为200±20mm，强度等级应比设计强度提高一级进行配制；• 混凝土浇筑面宜高出设计标高300～500mm。
（4）混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆：
• 注浆管应采用钢管；单元槽段内不少于2根，槽段长度大于6m时宜增加注浆管；
• 注浆管下端应伸到槽底200~500mm；
• 注浆压力应控制在2MPa以内，注浆总量达到设计要求或注浆量达到80%以上，压力达到2MPa可终止注浆。

3.土钉墙的构造要求

1.地下水控制技术方案选择
1）施工中地下水位应保持在基坑底面以下 0.5～1.5m。
2）在软土地区开挖深度浅时，可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排；当基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。
3）当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算。必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定，避免突涌的发生。
2.降水施工技术
降水常用的有轻型井点、多级轻型井点、喷射井点、电渗井点、真空降水管井、降水管井等方法。它们大多都适用于填土、黏性土、粉土和砂土，只有降水管井不宜用于填土，但又适合于碎石土和黄土。
1）截水截水即利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕常用高压喷射注浆、地下连续墙、小齿口钢板桩、深层水泥土搅拌桩等。
2）井点回灌技术可有效地防止降水对周围建（构）筑物、地下管线等的影响。

1.验槽具备的资料和条件
1）勘察、设计、建设、监理、施工等相关单位技术人员到场；
2）地基基础设计文件；
3）岩土工程勘察报告；
4）轻型动力触探记录（可不进行时除外）；
5）地基处理或深基础施工质量检测报告；
6）基底应为无扰动的原状土，留置有保护层时其厚度不应超过 100mm。
2.天然地基验槽天然地基验槽前应在基坑（槽）底普遍进行轻型动力触探检验，检验数据作为验槽依据。遇到下列情况之一时，可不进行轻型动力触探：
（1）承压水头可能高于基坑底面标高，触探可造成冒水涌砂时；
（2）基坑持力层为砾石层或卵石层，且基底以下砾石层和卵石层厚度大于1m时；
（3）基础持力层为均匀、密实砂层，且基底以下厚度大于1.5m时。
3. 地基处理工程验槽【了解】
1）对于换填地基、强夯地基，应现场检查处理后的地基均匀性、密实度等检测报告和承载力检测资料。
2）对于增强体复合地基，应现场检查桩头、桩位、桩间土情况和复合地基施工质量检测报告。
3）对于特殊土地基，应现场检查处理后地基的湿陷性、地震液化、冻土保温、膨胀土隔水等方面的处理效果检测资料。
4.验槽方法验槽方法通常主要采用观察法，而对于基底以下的土层不可见部位，要先辅以钎探法配合共同完成。
1）观察法基槽内有无旧的房基、洞穴、古井、掩埋的管道和人防设施等。如存在上述问题，应沿其走向进行追踪，查明其在基槽内的范围、延伸方向、长度、深度及宽度。
2）轻型动力触探轻型动力触探进行基槽检验时，应检查下列内容：
（1）地基持力层的强度和均匀性；
（2）浅埋软弱下卧层或浅埋突出硬层；
（3）浅埋的会影响地基承载力或地基稳定性的古井、墓穴和空洞等。轻型动力触探宜采用机械自动化实施，检验深度及间距应满足表 3.2-2要求。检验完毕后，触探孔应灌砂填实。

表3.2-2 轻型动力触探检验深度及间距（m）

根据土方开挖难易程度不同，可将土石分为八类。
（1）一类土：松软土
主要包括砂土、粉土、冲积砂土层、疏松的种植土、淤泥（泥炭）等。
（2）二类土：普通土
主要包括粉质黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，粉土混卵（碎）石，种植土、填土等。
（3）三类土：坚土
包括软及中等密实黏土；重粉质黏土、砾石土；干黄土、含有碎石卵石的黄土、粉质黏土；压实的填土等。
（4）四类土：砂砾坚土
包括坚硬密实的黏性土或黄土；含碎石卵石的中等密实的黏性土或黄土；粗卵石；天然级配砂石；软泥灰岩等。
（5）五类土：软石
（6）六类土：次坚石
（7）七类土：坚石
（8）八类土：特坚石

1）内摩擦角：
内摩擦角，是土的抗剪强度指标，土力学上很重要的一个概念，是工程设计的重要参数。土的内摩擦角反映了土的摩擦特性。可以分析边坡的稳定性。
2）土抗剪强度：是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力、内聚力。抗剪强度可通过剪切试验测定。
3）土的天然含水量。土的天然含水量对挖土的难易、土方边坡的稳定、填土的压实等均有影响。
4）土的干密度。在土方填筑时，常以土的干密度控制土的夯实标准。
5）土的密实度：是指土被固体颗粒所充实的程度，反映了土的紧密程度。

6）土的可松性。它是挖填土方时，计算土方机械生产率、回填土方量、运输机具数量、进行场地平整规划竖向设计、土方平衡调配的重要参数。

1.浅基坑的支护
（1）斜柱支撑
（2）锚拉支撑
（3）型钢桩横挡板支撑
（4）短桩横隔板支撑
（5）临时挡土墙支撑
（6）挡土灌注桩支护
（7）叠袋式挡墙支护
2.深基坑的支护（≥5m）
1）灌注桩排桩支护

地下连续墙支护
地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙即"两墙合一" 。
施工要求有【23多】 ：
（1）应设置现浇钢筋混凝土导墙。
• 混凝土强度等级不应低于C20；• 厚度不应小于200mm；
• 导墙顶面应高于地面100mm，高于地下水位0.5m以上；
• 导墙底部应进入原状土200mm以上；• 导墙高度不应小于1.2m；
• 导墙内净距应比地下连续墙设计厚度加宽40mm。
（2）地下连续墙单元槽段长度宜为4～6m。槽内泥浆面不应低于导墙面0.3m，同时应高于地下水位0.5m以上。
（3）水下混凝土应采用导管法连续浇筑：
• 导管水平布置距离不应大于3m，距槽段端部不应大于1.5m，导管下端距槽底宜为300～500mm；
• 钢筋笼吊放就位后应及时浇筑混凝土，间隔不宜大于4h;
• 现场混凝土坍落度宜为200±20mm，强度等级应比设计强度提高一级进行配制；• 混凝土浇筑面宜高出设计标高300～500mm。
（4）混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆：
• 注浆管应采用钢管；单元槽段内不少于2根，槽段长度大于6m时宜增加注浆管；
• 注浆管下端应伸到槽底200~500mm；
• 注浆压力应控制在2MPa以内，注浆总量达到设计要求或注浆量达到80%以上，压力达到2MPa可终止注浆。

（2）土钉墙的构造要求

一、咬合桩围护墙
施工顺序：
（1）咬合桩分I、II两序跳孔施工，II序桩施工时利用成孔机械切割I序桩桩身，形成连续的咬合桩墙。
切割：
（3）采用软切割工艺的桩，I序桩终凝前应完成II序桩的施工，I序应采用超缓凝混凝土，缓凝时间不应小于60h；混凝土3d强度不宜大于3MPa；软切割II序桩及硬切割的I序、II序桩应采用普通混凝土。
闭合：
（4）分段施工时，应在施工段的端头设置一个用砂灌注的II序桩，用于围护桩的闭合处理。
二、型钢水泥土搅拌墙
施工方法：
（1）型钢水泥土搅拌墙宜采用三轴搅拌桩机施工。可采用跳打方式、单侧挤压方式、先行钻孔套打方式等施工顺序。桩与桩的搭接时间间隔不宜大于24h。
施工完：
（2）拟拔出回收的型钢，插入前应先在干燥条件下除锈，再在其表面涂刷减摩擦材料。型钢拔出后留下的空隙应及时注浆填充。
试验：
（3）基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度，宜采用浆液试块强度试验的方法确定，也可以采用钻取桩芯强度试验的方法确定。

一、板桩围护墙
1、施打
（1）宜采用振动锤打设。
• 采用锤击式时，应设置桩帽；
• 邻近建（构）筑物、地下管线时，应采用静力压桩法施工。
（3）混凝土板桩吊运时，混凝土强度应达到70%，施打时应达到100%。
2、接长
（2）钢板桩身接头在同一标高处不应大于50%。
3、注浆
（4）板桩回收应在基坑回填土完成后进行。拔除后的桩孔应及时注浆填实。

二、水泥土重力式围护墙

锚杆（索）施工要求有：

（1）施工前应通过试成锚验证设计指标和施工工艺。

（2）锚固段强度大于15MPa并达到设计强度的 75% 后方可进行张拉。（取最大值）

（3）锚杆正式张拉前，对锚杆预张拉1～2次。正式张拉时，锚杆张拉到（1.05～1.10）Nt时，岩层、砂土层应保持10min，黏性土层应保持15min，然后卸载至设计锁定值。

1）应实施监测的基坑工程
（1）基坑设计安全等级为一、二级的基坑。
（2）开挖深度大于或等于 5m 的下列基坑：
① 土质基坑；
② 极软岩基坑、破碎的软岩基坑、极破碎的岩体基坑；
③ 上部为土体，下部为极软岩、破碎的软岩、极破碎的岩体构成的土岩组合基坑。
2）下列基坑工程的监测方案应进行专项论证：
（1）工程地质、水文地质条件复杂的基坑工程；
（2）邻近重要建筑、设施、管线等破坏后果很严重的基坑工程；
（3）已发生严重事故，重新组织实施的基坑工程；
（4）采用新技术、新工艺、新材料、新设备的一、二级基坑工程。

3）基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。
4）基坑工程监测，应符合下列规定：
（1）应至少进行围护墙顶部水平位移、沉降以及周边建筑、道路等沉降监测，并应根据项目技术设计条件对围护墙或土体深层水平位移、支护结构内力、土压力、孔隙水压力等进行监测。
（2）监测点应沿基坑围护墙顶部周边布设，周边中部、阳角处应布点。
（3）当基坑监测达到变形预警值，或基坑出现流沙、管涌、隆起、陷落，或基坑支护结构及周边环境出现大的变形时，应立即进行预警。
（4）逆作法施工应全过程进行监测。
5）基坑工程整个施工期内，每天均应有专人进行巡视检查。巡视检查应包括主要内容：支护结构、施工状况、周边环境、监测设施及其他巡视检查内容。
6）巡视检查的方法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。
7）基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。监测工作应从基坑工程施工前开始，直至地下工程完成为止

土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。
1）浅基坑的开挖
（1）相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。
（2）基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当用人工挖土，基坑挖好后不能立即进行下道工序时，应预留150～300mm一层土不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。采用机械开挖基坑时，为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留200～300mm厚土层人工挖除。
（3）在地下水位以下挖土，应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井，或采用井点降水，将水位降低至坑底以下 500mm 以上，以利挖方进行。降水工作应持续到基础（包括地下水位下回填土）施工完成。
（4）基坑开挖时，应对平面控制桩、水准点、平面位置、水平标高、边坡坡度、排水、降水系统等经常复测检查。
2）深基坑的土方开挖
（1）深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构。
（2）分层厚度宜控制在 3m 以内。
（3）多级放坡开挖时，坡间平台宽度不小于 3m。
（4）采用土钉墙支护的基坑开挖应分层分段进行，每层分段长度不宜大于 30m。
（5）边坡防护可采用水泥砂浆、挂网砂浆、混凝土、钢筋混凝土等方法。
（6）采用逆作法的基坑开挖面积较大时，宜采用盆式开挖，先形成中部结构，再分块、对称、限时开挖周边土方和施工主体结构。

2.岩石基坑开挖
（2）岩石基坑应采取分层分段的开挖方法，遇不良地质、不稳定或欠稳定的基坑，应采取分层分段间隔开挖的方法，并限时完成支护。
（3）岩石的开挖宜采用爆破法，强风化的硬质岩石和中风化的软质岩石，在现场试验满足的条件下，也可采用机械开挖方式。
（4）爆破开挖宜先在基坑中间开槽爆破，再向基坑周边进行台阶式爆破开挖。爆破后的岩石坡面或基底，应采用机械修整。
（5）周边环境保护要求较高的基坑，基坑爆破开挖应采取静力爆破。

3.土方回填【16单】

4.验槽方法
验槽方法通常主要采用观察法，而对于基底以下的土层不可见部位，要先辅以钎探法配合共同完成。
1）观察法
引自教材P276
基坑(槽)验槽，应重点观察柱基、墙角、承重墙下或其他受力较大部位，如有异常部位，要会同勘察、设计等有关单位进行处理。
在进行直接观察时，可用袖珍式贯入仪或其他手段作为验槽辅助。
2）轻型动力触探
（1）轻型动力触探进行基槽检验时，应检查下列内容：
①地基持力层的强度和均匀性；
②浅埋软弱下卧层或浅埋突出硬层；
③浅埋的会影响地基承载力或地基稳定性的古井、墓穴和空洞等。
（2）轻型动力触探宜采用机械自动化实施，检验完毕后，触探孔应灌砂填实。
轻型动力触探检验深度及间距