來源：河南九建

版權歸原作者所有

土方工程是建筑工程施工中主要工種之一，常見的土方工程有：場地平整、基坑（槽）的開挖、巖土爆破及運輸、土方回填與夯實等主要施工過程，其中包括基坑（槽）降水、排水和邊坡處理等準備與輔助工作。土方工程施工質量，直接影響基礎工程乃至主體結構工程施工的正常進行。

一、土方工程施工準備

1.1土方工程施工要求

● 土方量少、工期短、費用省；

● 因地制宜編制合理的施工方案，預防流砂、管涌、塌方等事故發生，確保安全；

● 要求標高、斷面控制準確；

● 土體有足夠的強度和穩定性；

● 應盡可能采用先進的施工工藝、施工組織和機械化施工。  

1.2土方工程內容

包括一切土的挖掘、填筑、運輸等過程以及排水降水、土壁支撐等準備工作和輔助工程。常見的土方工程施工內容有：

 ⑴ 場地平整：包括障礙物拆除、場地清理、確定場地設計標高、計算挖填土方量、合理進行土方平衡調配等。

 ⑵ 開挖溝槽、基坑(豎井、隧道、修筑路基、堤壩)：包括測量放線、施工排水降水、土方邊坡和支護結構等。

⑶ 土方回填與壓實：包括土料選擇、運輸、填土壓實的方法及密實度檢驗等。

1.3土的工程分類

1.4土的工程性質

二、土方工程施工工藝、技術介紹

2.1.場地平整

場地設計標高 H0的確定

H0 的確定原則

● 滿足生產工藝和運輸的要求；

● 充分利用地形，分區或分臺階布置，分別確定不同的設計標高；

● 考慮挖填平衡，棄土運輸或取土回填的土方量最少；

● 要有合理的泄水坡度(≧2‰)，滿足排水要求；

● 考慮最高洪水位的影響。

場地設計標高 H0的調整 

H0僅為一理論值，還應考慮以下因素進行調整，求出H,0：

● 土的可松性影響——填方因土的可松性引起的填方體積增加；

● 場內挖方和填方的影響——從經濟觀點出發，安排的挖方就近棄土和填方就近場外取土，引起的挖填土方量的變化；

● 場地泄水坡度的影響——單坡？雙坡？

場地土方量計算

1、求各方格角點的施工高度hn；

2、繪出零線；

3、計算場地挖、填土方量；

4、計算各挖、填方調配區之間的平均運距。

土方調配

劃分調配區（繪出零線）→ 計算調配區之間的平均運距（即挖方區至填方區土方重心的距離）→ 確定初始調配方案→ 優化方案判別→ 繪制土方調配圖表。

原則是：力求挖填平衡、運距最短、費用最省，考慮土方的利用，以減少土方的重復挖填和運輸。

2.2.土方開挖

土方施工準備工作

⑴ 踏勘現場；

⑵ 熟悉圖紙、編制施工方案；

⑶ 清除現場障礙物，平整施工場地，進行地下墓探，設置排水降水設施；

⑷ 永久性控制坐標和水準點的引測，建立測量控制網，設置方格網、控制樁等；

⑸ 搭設臨時設施、修筑施工道路；

⑹ 施工機具、用料準備。

邊坡開挖

場地邊坡開挖應采取沿等高線自上而下、分層、分段依次進行。在邊坡上采取多臺階同時進行開挖時，上臺階應比下臺階開挖進深不少于30m，以防塌方。

邊坡臺階開挖，應作成一定坡勢以利泄水。邊坡下部設有護腳矮墻及排水溝時，在邊坡修完后，應立即進行護腳矮墻和排水溝的砌筑和疏通，以保證坡面不被沖刷和坡腳范圍內不積水。

基坑（槽）和管溝開挖

 ⑴ 基坑開挖，上部應有排水措施,防止地表水流入坑內沖刷邊坡,造成塌方和破壞基土；

⑵ 基坑開挖，應進行測量定位、抄平放線，定出開挖寬度，根據土質和水文情況確定在四側或兩側、直立或放坡開挖，坑底寬度應注意預留施工操作面；

⑶ 應根據開挖深度、土體類別及工程性質等綜合因素確定保持土壁穩定的方法和措施；

⑷ 基坑開挖的一般程序：測量放線→切線分層開挖→排降水→修坡→整平→留足預留土層等。相鄰基坑開挖時應遵循先深后淺或同時進行的施工程序，挖土應自上而下水平分段分層進行，邊挖邊檢查坑底寬度及坡度，每3m左右修一次坡，至設計標高再統一進行一次修坡清底；

⑸ 基坑開挖應防止對基礎持力層的擾動。基坑挖好后不能立即進入下道工序時，應預留15（人工）～30cm（機械）一層土不挖，待下道工序開始前再挖至設計標高，以防止持力層土壤被陽光曝曬或雨水浸泡；

⑹ 在地下水位以下挖土，應在基坑內設置排水溝、集水井或其它施工降水措施，降水工作應持續到基礎施工完成；

⑺ 雨季施工時基坑槽應分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層；

⑻ 棄土應及時運出，在基坑槽邊緣上側臨時堆土、材料或移動施工機械時，應與基坑上邊緣保持1m以上的距離，以保證坑壁或邊坡的穩定；

⑼ 基坑挖完后，應組織有業主、設計、勘察、監理四方參與的基坑驗槽，并報質監站驗證。符合要求后方可進入下一道工序。

(10)土方開挖應遵循：開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖 的原則。

(11)機械開挖基坑時。基底以上應預留200～300 mm  厚土層由人工清底，以避免 超挖和基底土層遭受擾動。

2.3.土壁支護

保持邊坡穩定的基本條件是，在土體重力及外部荷載作用下產生的 剪應力 小于土體的抗剪強度 。

一般基坑的支護方法有：斜柱支撐法、錨拉支撐法、短柱橫隔板支撐法、臨時擋土墻支撐法 等，施工時按適用條件進行選擇。

深基坑支護

深基坑支護的基本要求：    

●  確保支護結構能起擋土作用，基坑邊坡保持穩定； 

● 確保相鄰的建（構）筑物、道路、地下管線的安全，不因土體的變形、沉陷、坍塌受到危害；

● 通過排水降水等措施，確保基礎施工在地下水位以上進行。

2.4.施工排水

基坑開挖時，流入坑內的地下水和地表水如不及時排除，會使施工條件惡化、造成土壁塌方，亦會降低地基的承載力。

施工排水可分為明排水法和人工降低地下水位法兩種。

明排水法：一般采用截、疏、抽 的方法。   

截：在現場周圍設臨時或永久性排水溝、防洪溝或擋水堤，以攔截雨水、潛水流入施工區域；

疏：在施工范圍內設置縱橫排水溝，疏通、排干場內地表積水；

抽：在低洼地段設置集水、排水設施，然后用抽水機抽走。

⑴ 明溝與集水井排水

在基坑的一側或四周設置排水明溝，在四角或每隔20～30m設一集水井，排水溝始終比開挖面低0.4～0.5m，集水井比排水溝低0.5～1m，在集水井內設水泵將水抽排出基坑。

適用于土質情況較好、地下水量不大的基坑排水。

⑵  分層明溝排水

當基坑開挖土層由多種土層組成，中部夾有透水性強的砂類土時，為防止上層地下水沖刷基坑下部邊坡，宜在基坑邊坡上分層設置明溝及相應的集水井。

適用于深度較大、地下水位較高、上部有透水性強的土層的基坑排水.

⑶  深層明溝排水

當地下基坑相連，土層滲水量和排水面積大，為減少大量設置排水溝的復雜性，可在基坑內的深基礎或合適部位設置一條縱、長、深的主溝，其余部位設置邊溝或支溝與主溝連通，通過基礎部位用碎石或砂子作盲溝。

適用于深度大的大面積地下室、箱基的基坑施工排水.

(1)輕型井點

輕型井點是沿基坑四周將井點管道路線埋入蓄水層內，利用抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出，將地下水位降至基坑底以下。 

適用于滲透系數為0.1～50m/d的土層中。每一級輕型井點的降水深度，一般不超過６ m。

輕型井點管插入井孔后，需填灌粗砂或礫石濾水層，上部用粘土封口，其封口的作用是 防止漏氣 。

(2) 管井井點

管井井點由濾水井管、吸水管和抽水機組成。管井埋設的深度和距離根據需降水面積、深度及滲透系數確定，一般間距10～50m，最大埋深可達10m，管井距基坑邊緣距離不小于1.5m(沖擊鉆成孔)或3m(鉆孔法成孔)，型井點的平面布置形式有  單排  、 雙排 、 環形 。適用于降水深度3～5m、滲透系數為20～200m/d的基坑中施工降水。

2.5.土方回填

填土壓實的影響因素較多，主要有  壓實功 、 土的含水量  及 每層鋪土厚度 。

(1)碾壓法

適用于大面積的場地平整和路基、堤壩工程，用壓路機進行填方壓實時，填土厚度不應超過25～30cm，碾壓遍數一樣，碾輪重量先輕后重，碾壓方向應從兩邊逐漸壓向中央，每次碾壓應有15～25cm的重疊。

壓路機碾壓應“薄填、慢駛、多次”.

(2)夯實法

俗稱“打夯”，是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，常用的蛙式打夯機、振動打夯機、內燃打夯機,適用于粘性較低的土，常用于基坑(槽)、管溝部位小面積的回填土的夯實，也可配合壓路機對邊緣或邊角碾壓不到之處進行夯實。

填土厚度一般為25cm，一夯壓半夯、依次夯打。

(3)振動壓實法

適用于非粘性土壤的振動夯實。主要施工機械是振動壓路機、平板振動器。雙鋼輪驅動振動壓路機壓實效果好、影響深度大、生產效率高，適用于各類土壤的壓實，是大型土石方壓實的首選設備。

2.6.回填土壓實

土料要求

填方土料應符合設計要求，設計無規定時應符合以下規定：

 ⑴ 碎石類土、砂土和爆破石渣（粒徑不大于每層鋪厚的2/3），可用于表層以下的填料； 

 ⑵ 含水量符合壓實要求的粘性土，可用作各層填料；

 ⑶ 碎塊草皮和有機質含量大于8%的土，僅用于無壓實要求的填方；

 ⑷ 淤泥和淤泥質土，一般不能用作填料，但在軟土或沼澤地區，經過含水量處理符合壓實要求后，可用于填方中的次要部位。 

含有大量有機物的土壤、石膏或水溶性硫酸鹽含量大于2%的土壤、凍結或液化狀態的土壤不能作填土之用。

最佳含水量

回填土含水量過大過小都難以夯壓密實，當土壤在最佳含水量的條件下壓實時，能獲得最大的密實度。土壤過濕時，可先曬干或摻入干土；土壤過干時，則應灑水濕潤以求取得較佳的含水量。

填方施工注意事項  

● 斜坡上的土方回填應將斜坡改成階梯形，以防填方滑動；

● 填方區如有積水、雜物和軟弱土層等，必須進行換土回填，換土回填亦分層進行； 

 ● 回填基坑、墻基或管溝時，應從四周或兩側分層、均勻、對稱進行，以防基礎、墻基或管道在土壓力下產生偏移和變形。 

三、土方工程質量通病預控與防治

3.1.場地平整、回填

(1)、挖方邊坡塌方

現象：在場地平整過程中或平整后，挖方邊坡土方局部或大面積發生塌方或滑塌現象。

原因：1）開挖順序不合理；2）地表水、地下水作用；3）邊坡頂存在堆重或振動荷載等。

預防：1）在斜坡等地段開挖時，制定有效的開挖措施；2）在有地表滯水或地下水作用的地段，應做好排水，降水措施；3）應避免在開挖好的坡頂上堆土和存放建筑材料，并禁止行駛施工機械設備和車輛振動。

(2)、填方邊坡塌方

現象：填方邊坡塌陷，造成坡腳處土方堆積，坡頂上部土體裂縫

原因：1）邊坡坡度過陡；2）邊坡基底的草皮、淤泥、松土等未清理干凈；3）邊坡未按要求回填夯實；4）未做好排水工作。

預防：1）永久性填方的邊坡坡度應根據有關資料按設計規定放坡；2）填方應選用符合要求的土料，避免采用腐殖土和未經破碎的大塊土；3）在邊坡上、下部作好排水溝，避免在影響邊坡穩定的范圍內積水。

(3)、填方出現橡皮土（彈簧土）

現象:填土受夯打后，基土發生顫動，受夯擊處下陷，四周鼓起，形成軟塑狀態，而體積并沒有壓縮，人踩上去有種顫動感覺。

原因：1）回填土質差，含水量高2）原狀土物理性能變化；

預防：1）采用優質土回填，并控制其控制含水量；2）填方區有水時，應設排水溝排走；3）暫停一段時間回填，使橡皮土含水量逐漸降低。

(4)、填土密實度達不到要求

現象：回填土經碾壓或夯實后，達不到設計要求的密實度，將使填土場地地基在荷載下變形增大，承載力和穩定性降低，或導致不均勻下沉。

原因：1）填方土料不符合要求，有垃圾等；2）土的含水率過大或過小；3）填土過厚，夯實遍數不夠；4）夯實機具能力不夠

預防：1）控制土料質量；2）控制土的含水率；3）嚴格控制填土厚度,夯實機具能量及夯實遍數

(5)、房心回填土下沉

現象：房心回填土局部或大片下沉，造成地平墊層面層空鼓、開裂甚至塌陷破壞。

原因：1）填土土料含有有機雜質或大土塊等；2）填土未按規定厚度分層夯實；3）房心處局部有軟弱土層，或有各類地下坑穴；4）冬期回填土含有冰塊。

預防：1）選用土質好的土料回填2）回填土前，應對房心原自然軟弱土層進行處理；3）根據回填高度，制定有效的回填方案

(6)、場地積水

現象：在建筑場地平整過程中或平整完成后，場地范圍內高洼不平，局部或大面積出現積水。

原因：1）回填土未分層夯實，土的密實度不夠，致使不均勻下沉；2）場地周圍無排水溝或場地沒有排水坡度；3）測量錯誤

預防：1）土方回填時，應根據要求進行施工（如分層夯實等）2）場地面積較大時，應考慮排水的問題；3）測量工作必須到位，復核數據。

3.2.場地基坑開挖

(1)、邊坡超挖

現象：邊坡面界面不平，出現較大凹陷，造成積水，使邊坡坡度加大，影響邊坡穩定。

原因：1）采用了機械開挖，控制不嚴，局部多挖；2）邊坡存在松軟土層；3）測量放線錯誤。

預防：1）機械開挖應預留0.3m厚采用人工修坡；2）對松軟土層采取保護措施，避免外界車輛的振動；3）加強測量復測，嚴格定位，在坡頂邊腳設置明顯標志和邊線，并設專人檢查。

(2)、基坑（槽）泡水

現象：基坑（槽）開挖后，地基土被水浸泡，造成地基松軟，承載力降低，地基下沉。

原因：1）開挖基坑未設排水溝或擋水堤，地表水流入基坑；2）未采取降排水措施,未連續降水

預防：1）合理設置排水溝或擋水堤；2）地下水位以下開挖時，根據水位高度，確定降水方式及設置排水溝；3）施工中保持連續性降水，直至基坑（槽）回填完畢。

(3)、基土擾動

現象：基坑開挖后，地基土表層局部或大部分出現松動、浸泡等現象，原土結構遭到破壞，造成承載力降低，基土下沉。

原因：1）基坑開挖后未及時進行下道工序，施工機械或車輛行走造成的擾動；2）地基長時間爆曬、失水；3）冬季地基表層受凍脹；4）被水浸泡。

預防：1）開挖后，立即進行下道工序的施工，禁止邊坡堆重；2）機械開挖時注意開挖順序；3）做好降水措施。

四、土方工程施工注意事項

1、在挖運土方時注意對定位標準樁、軸線引樁、標準水準點等的保護，并經常測量和校核其平面位置、水平標高和邊坡坡度是否符合設計要求。定位標準樁和標準水準點也將定期復測和檢查做到準確無誤。

2、土方開挖時，如遇到鄰近建筑物或構筑物、道路、管線等發生下沉和變形時應采取防護措施。必要時應與設計單位或業主協商，采取防護措施，并在施工中進行沉降或位移觀測。 

3    施工中如發現有文物或古墓等，將妥善保護，并及時報請當地有關部門處理。如發現有測量用的永久性標樁或地質、地震部門設置的長期觀測點等，加以保護。

4、不得在原支護體系條件下超挖，否則有可能導致支護結構變形過大，甚至出現更大的險情。

5、支護工程施工完成后，仍應注意對支護結構的成品保護工作，在基坑未回填之前，不得拆除、損壞支護結構構件，以確保基礎施工階段基坑的安全。

6.1常見地面下沉部位：

無地下室建筑：室內、外地面下沉。

有地下室建筑：地下室外圍散水、道路、園林地面下沉。

路面、路面管井蓋下沉。

6.2見地面下沉開裂產生原因：

無地下室建筑：室內外回填土均采用機械回填，一次性完成。沒有按照設計要求分層夯實。

有地下室建筑：地下室外墻邊坡均采用機械回填，一次性完成。沒有按照設計要求分層夯實。

路面或井蓋下沉：路基基層碾壓密度和抗壓強度不夠；水泥砂穩定層厚度不夠或壓實密度不夠；井蓋安裝構造不合理所致。

6.3.1無地下室建筑防止沉降措施

1.地基回填土在2m以上的場地，須先對該地基進行強夯或其它措施處理后，方可進行基礎（樁基或天然基礎）工程施工。

2.若該地基軟弱，且地基回填土較深（2m以上），且不便于強夯等措施對地基回填土進行密度改造，建議在初步設計階段與設計院商量，首層增設鋼筋砼梁板結構。

3.若該地基為原土結構，回填土在2m以內，可采用分層夯實方案。或室內外回填土選用石碴、砂卵石、無有機物的建筑碎碴、含砂量較高的回填土等，通過機械夯或水夯等方式達到設計回填土壓實密度要求。

6.3.2有地下室建筑防止沉降開裂措施

1.邊坡回填土必須層層壓實（每層厚度小于50cm）。可采用吊錘夯實法或機械夯實法。

2.邊坡回填土可選擇石碴、砂卵石、無有機物的建筑碎碴、含砂量較高的回填土等。通過吊錘夯、機械夯或水夯等方式達到設計回填土壓實密度要求。

3.邊坡外回填前，若有深埋的化糞池，應先施工完成后再回填土。

4.邊坡回填土完成后，要用壓路機壓實，再開挖安裝室外給排水電氣管網。

五、土方工程質量驗收

1.土方工程施工前應進行挖、填方的平衡計算，綜合考慮土方運距最短、運程合理和各個工程項目的合理施工程序等，做好土方平衡調配，減少重復挖運。

2. 當土方工程挖方較深時，施工單位應采取措施，防止基坑底部土的隆起并避免危害周邊環境。

3. 在挖方前，應做好地面排水和降低地下水位工作。

4. 平整場地的表面坡度應符合設計要求，如設計無要求時，排水溝方向的坡度不應少于 2‰。平整后的場地表面應逐點檢查。檢查點為每100-400m2取1點，但不應少于10點；長度、寬度和邊坡均為每20m取1點，每邊不應少于1點。

5.土方工程施工，應經常測量和校核其平面位置、水平標高和邊坡坡度。平面控制樁和水準控制點采取可靠的保護措施，定期復測和檢查。土方不應堆在基坑邊坡。

6.對雨季和冬季施工還應遵守國家現行有關標準。