談土方工程和基坑支護工程中的質(zhì)量控制

胡香成

(太原市尖草坪區(qū)村鎮(zhèn)管理站，山西太原 030023)

在土方工程和基坑支護工程施工中，由于操作不善和違反操作規(guī)程，經(jīng)常引起質(zhì)量事故和安全事故，其造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失較大，因此在土方工程和基坑支護工程施工中，一定要高度重視，并且按照相關(guān)規(guī)程編制專項施工方案，全階段做好技術(shù)交底、過程控制和質(zhì)量驗收工作，以保證質(zhì)量和安全。就土方工程和基坑支護工程施工中容易出現(xiàn)的一部分質(zhì)量問題、預(yù)控經(jīng)驗總結(jié)如下。

在山西省特別是太原市存在有大量的濕陷性黃土，濕陷性黃土地基上的建筑物，在使用過程中受到雨水或其他水源浸泡，地基將會產(chǎn)生大量不均勻下沉，從而導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜或倒塌。

1 土方工程

1.1 濕陷性黃土

濕陷性黃土又叫大孔土，它在自然狀態(tài)下有很多肉眼可見的大孔隙，經(jīng)常夾有生物作用所形成的管狀孔隙，天然剖面呈豎直節(jié)理，具有抵抗移動和壓密的能力。它在干燥狀態(tài)下，由于土質(zhì)具有垂直方向的小管道，幾乎能保持豎直的邊坡，但它受水浸濕后，土的骨架會快速崩解破壞，從而產(chǎn)生嚴重的不均勻沉降或沉陷，因而建筑物也隨之產(chǎn)生變形破壞。

處理措施:1)重錘夯實法:采用2 t～3 t重的截頭圓錐體鋼筋混凝土夯錘，起吊一定高度后自由下落夯擊土層，一夯換一夯，使土層密實度提高，適用于消除1 m～2 m厚的土層濕陷性。采用重錘夯實回填土地基時，應(yīng)分層進行，每層虛鋪土厚度一般相當于錘底直徑。2)強夯法:用8 t～16 t重的重錘，從6 m～20 m高自由落下夯擊土層，以提高地基承載力，適用于消除5 m～8 m厚的土層濕陷性。3)灰土擠密樁法:基底設(shè)灰土擠密樁，樁頂設(shè)不小于0.3 m厚的褥墊層，可擠密地基土，提高承載力，消除5 m～10 m厚土層的濕陷性。4)做好排水、防水:做好建筑場地周圍的排水、防洪工作，防止雨水浸泡基坑。

1.2 挖方邊坡塌方

1)原因分析。a.未計算和編制土方專項施工方案，挖土放坡系數(shù)不合理，放坡過陡，導(dǎo)致土方邊坡不穩(wěn)定，出現(xiàn)塌方。b.土方未及時清運到安全區(qū)域以外，在邊坡旁堆放大量的土方和建筑材料，或者屬于主要施工道路，經(jīng)常有運輸車輛、施工機械行駛路過。c.在地下水位過高或有地表水的地段開挖土方，未編制降水方案或未按降水方案進行降水、排水措施，地下水位侵入基坑，土的粘聚力下降，邊坡在重力作用下失穩(wěn)、塌方。

2)預(yù)控措施。在土方工程施工前一定要編制專項土方工程施工方案，并在方案中對基坑支護方式和放坡系數(shù)進行認真計算，有地下水的要進行有效的降水和排水，當基坑周邊有建筑物時，尚應(yīng)考慮回灌水，防止降水引起基坑和建筑物沉降。施工前做好施工人員的技術(shù)交底，過程中監(jiān)控基坑變形沉降，按照規(guī)范認真做好施工和驗收工作。

1.3 填方出現(xiàn)橡皮土

回填土打夯碾壓后，受打夯碾壓部位下陷，四周鼓起，形成軟塑狀態(tài)，人踩上去有顫動的感覺，成片出現(xiàn)橡皮土，將會導(dǎo)致地基承載力降低，變形增大。

1)原因分析。a.在含水量較大的粘土、腐殖土、淤泥質(zhì)土等地基上進行回填，或采用了該土料進行回填。b.由于原土質(zhì)被擾動，毛細孔遭到破壞，水分無法散發(fā)或滲透。c.當氣溫較高時，對其打夯或碾壓，表面形成一種硬殼，阻止了水分的散發(fā)或滲透。因上述各種原因使土形成了軟塑狀態(tài)的橡皮土。

2)預(yù)控措施。打夯或碾壓回填土?xí)r，要控制好回填土的含水量，避免在含水量過高的粘土、腐殖土、淤泥質(zhì)土等地基上回填土，如果必須回填時，應(yīng)擱置一段時間待晾干后再回填。

1.4 回填土密實度不合格

回填土經(jīng)過打夯或碾壓后，密實度達不到設(shè)計要求，將使地基承載力下降，或?qū)е孪鲁敛痪鶆颉?/p>

1)原因分析。a.土的含水率不合適，含水率過高或過低。b.碾壓或打夯工具能量不夠，未達到深度要求，使密實度下降。c.回填土厚度過厚。d.填方土料不符合要求，采用了淤泥質(zhì)土、有機質(zhì)含量超過8%等劣質(zhì)土。

2)預(yù)控措施。選擇合適的土料進行回填，回填土的含水量要接近最佳含水量，要選擇好打夯或碾壓的機械和夯壓遍數(shù)。合理確定回填厚度，在施工過程中認真檢查，嚴格控制施工質(zhì)量。

1.5 邊坡超挖

邊坡不平，出現(xiàn)較大凹坑，造成積水，使邊坡變陡造成塌方隱患。

1)原因分析。a.采用機械開挖，操作過程不細致，導(dǎo)致超挖。b.邊坡上的松軟土方自行滑落，造成坡面凹洼不平。2)預(yù)控措施。a.機械開挖要預(yù)留300 mm厚采用人工開挖或人工修坡。b.對于軟土層要避免外界車輛行駛運動，要采取有效的保護土方措施。c.加強測量復(fù)核，在坡腳坡頂設(shè)置明顯標志和邊線，設(shè)專人進行檢查復(fù)核。

1.6 回填土滲透水引起地基下沉

1)原因分析。a.建筑場地表層土的透水性極強，室外回填土?xí)r仍采用了該土料，地表水大量滲入地基，導(dǎo)致了地基出現(xiàn)下沉。b.基礎(chǔ)周邊水管或其他管道漏水。c.回填土不密實，導(dǎo)致雨水滲入地下，影響到地基。

2)預(yù)控措施。回填土?xí)r應(yīng)采用粉質(zhì)粘土、粘土等等透水性較弱的土料回填?；靥钔烈J真回填，嚴格控制施工質(zhì)量，確保密實度，對基礎(chǔ)周圍存在的管道應(yīng)檢查是否漏水，漏水時要及時堵截或排走。

2 深基坑工程

1)隨著高層建筑的日益增多，深基坑工程愈來愈普遍應(yīng)用，基坑工程主要包括以下內(nèi)容:a.圍護結(jié)構(gòu):方樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、挖孔樁，地下連續(xù)墻、H型鋼樁、水泥土墻及土釘墻等。b.拉結(jié)與支撐結(jié)構(gòu):鋼筋混凝土水平框架、土層錨桿、鋼筋混凝土支撐、鋼立柱、鋼支撐、鋼筋混凝土立柱等。c.地下水控制:高壓注漿樁截水帷幕、深層水泥土攪拌截水帷幕、降水排水與回灌。d.圍護結(jié)構(gòu)、支撐與土體及截水帷幕組成的地下空間結(jié)構(gòu)，這些組成內(nèi)容中的任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生質(zhì)量問題，將導(dǎo)致整個基坑工程破壞。

2)基坑工程發(fā)生質(zhì)量事故的特殊要點。a.支撐系統(tǒng)如立柱、節(jié)點、斜撐等質(zhì)量問題，將造成支撐系統(tǒng)失穩(wěn)，導(dǎo)致基坑工程破壞。b.被動土壓力及主動土壓力的大小與土的物理力學(xué)參數(shù)有關(guān)，且與位移方向和大小有關(guān)。c.錨桿拉結(jié)系統(tǒng)由于錨固段傾角不合適，長度不足，或樁體與土體極限摩阻力不足，則土層錨桿將從土體中拔出，導(dǎo)致樁、墻倒塌。d.水池、地下管線、化糞池等漏水，促使土的物理參數(shù)指標發(fā)生改變，影響土壓力變化，導(dǎo)致事故發(fā)生。e.截水帷幕如高壓注漿樁截水帷幕、深層水泥土攪拌樁墻，如果設(shè)計、施工不良，將產(chǎn)生漏水、涌砂，導(dǎo)致基坑坍塌。

3)土釘墻支護?；又饘娱_挖，在坡面用機械或洛陽鏟施工成孔，土內(nèi)放鋼筋并在注漿坡面設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴射C20厚80 mm～200 mm細石混凝土，使土體、鋼筋與噴射混凝土結(jié)合成為土釘墻。土體的抗剪強度低，幾乎沒有抗拉強度，但是土體有結(jié)構(gòu)整體性。在土體內(nèi)放置一定長度和密集分布的鋼筋，與鋼筋網(wǎng)細石混凝土面層結(jié)合形成復(fù)合墻體。在基坑開挖的邊坡中運用土釘墻，不僅有效提高了土體的整體結(jié)構(gòu)，而且彌補了土體抗拉、抗剪不足，通過互相作用，土體自身結(jié)構(gòu)強度潛力得到了充分發(fā)揮，改變了邊坡變形和破壞狀態(tài)，顯著地提高了整體穩(wěn)定性。但是在松散砂土、軟塑、流塑粘性土以及有豐富地下水的情況下，不能單獨使用土釘墻，尤其是在飽和粘土和軟土中更要特別謹慎，因為土釘在這些土中抗拉力低，需要很多很密很長的土釘，軟土的位移徐變還會使支護位移量增加。因此在軟土中不建議使用土釘墻。在土釘墻施工中容易出現(xiàn)土釘墻滑坡。舉例:某工程深12 m，設(shè)土釘墻7層，豎向間距1.6 m，水平間距2.1 m，降水原可降至12.7 m，后改為降至 -8 m，加明溝排水，當挖至深5.5 m～6 m時，發(fā)現(xiàn)一段下水管滲水，當挖至8.5 m～9 m時，出現(xiàn)地下水，基坑壁下部坍塌，停止施工。在坑外3.5 m處出現(xiàn)了平行于基坑、寬約1 cm～2.5 cm的裂縫，南部發(fā)生大滑坡，西南部的小房滑入基坑內(nèi)，鄰近的辦公樓和宿舍均出現(xiàn)平行于基坑的裂縫。a.原因分析:主要原因是因為變更了降水方案，降不下水所引起的。因土體的物理力學(xué)指標都按地下水降到-12.7 m以下考慮，但是實際僅降到-8 m。下水管道漏水也是造成滑坡坍塌的一個原因。設(shè)計安全系數(shù)偏低，施工單位未作變形監(jiān)控及土釘抗拔試驗。b.預(yù)控措施:詳細研究勘察報告，按照支護內(nèi)部整體穩(wěn)定安全系數(shù)合理計算安全系數(shù)，制定降水方案及土釘墻施工方案后不要隨意變動，施工前做土釘與土體的極限摩阻力試驗。在土方工程和基坑支護工程施工中，都要仔細研究地質(zhì)勘查報告，具體分析不同土質(zhì)的施工措施，達到專家論證條件的必須進行方案論證，方案確定后，要進行技術(shù)交底培訓(xùn)工作，在施工中嚴格執(zhí)行方案，嚴把質(zhì)量關(guān)，并做好觀察監(jiān)控工作，確保施工的質(zhì)量和安全。