土方工程

土方工程施工中安全是一个很突出的问题，因土方坍塌造成的事故占每年因工死亡人数的5%左右，成为五大伤亡之一。

1.土的分类及鉴别方法

①根据土的颗粒级配或塑性指数可分为碎石类土、砂土和黏性土。②根据土的沉积年代，黏性土又可分为：老黏性土,一般黏性土,新近沉积黏性土。③根据土的工程特性，还可分出特殊性土如软土，人工填土、素填土、杂填土等。在野外主要采用湿润时用刀切、用手捻摸时的感觉、湿土搓条等方法来鉴别土的性质，以便采取支护措施。

2.边坡稳定及支护

（1）影响边坡稳定的因素 基坑开挖后，其边坡失稳坍塌的实质是边坡土体中的剪应力大于土的抗剪强度。而土体的抗剪强度又是来源于土体的内摩阻力和内聚力。因此，凡是能影响土体中剪应力、内摩阻力和内聚力的，都能影响边坡的稳定。

①土的类别的影响。不同类别的土，其土体的内摩阻力和内聚力不同。例如砂土的内聚力为零，只有内摩阻力，靠内摩阻力来保持边坡的稳定平衡。而黏性土则同时存在内摩阻力和内聚力，因此，对于不同类别的土能保持其边坡稳定的最大坡度也不同。

②土的湿化程度的影响。土内含水愈多，湿化程度增高，使土壤颗粒之间产生滑润作用，内摩阻力和内聚力均降低。其土的抗剪强度降低，边坡容易失去稳定。同时含水量增加，使土的自重增加，裂缝中产生静水压力，增加了土体内剪应力。

③气候的影响使土质松软，如冬季冻融又风化，也可降低土体抗剪强度。

④基坑边坡上面附加荷载或外力的影响，能使土体中剪应力大大增加，甚至超过土体的抗剪强度，使边坡失去稳定而塌方。

（2）挖方边坡最陡坡度 为了防止坍方，保证施工安全，当土方挖到一定深度时，边坡均应做成一定的坡度。土方边坡的坡度以其高度H与底宽度B之比表示，即土方边坡坡度的大小与土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、排水情况、附近堆积荷载等有关。开挖的深度愈深，留置时间越长，边坡应设计得平缓一些，反之则可陡一些，用井点降水时边坡可陡一些。边坡可以做成斜坡式，根据施工需要亦可做成踏步式，地下水位低于基坑<槽）或管沟底面标高时，挖方深度在5m以内，深度在5m以内的基坑（槽），管沟边坡的最陡坡度（不加支撑）。

注：静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。在挖方边坡上侧堆土或材料以及移动施工机械时，应与挖方边缘保持一定距离，以保证边坡的稳定，当土质良好时，堆土或材料距挖方边缘0.8m以外，高度不宜超过1.5m。

（3）挖方直壁不加支撑的允许深度 土质均匀且地下水位低于基坑（槽）或管沟底面标高时，其挖方边坡可做成直立壁不加支撑，挖方深度应根据土质确定。采用直立壁挖土的基坑（槽）或管沟挖好后，应及时进行地下结构和安装工程施工，在施工过程中，应经常检查坑壁的稳定情况。

（4）基坑和管沟常用的支护方法 在基坑或管沟开挖时，常因受场地的限制不能放坡，或者为了减少挖填的土方量，缩短工期以及防止地下水渗入基坑等要求，可采用设置支撑与护壁桩的方法。

（5）坑（槽）壁支护工程施工要点 坑壁支护都应进行设计计算，并绘制施工详图，选择材料，按施工顺序施工。对于护坡桩的施工，在打桩前，对邻近的施工范围内的已有建筑物、驳岸、地下管线等，须认真检查，针对具体情况采取有效加固或隔震措施，对危险而又无法加固的建筑物征得有关方面同意可拆除，以确保施工安全和邻近建筑物及人身安全。

（6）流砂的防治 根据流砂形成的原因，防治流砂的方法主要是减小动水压力，或采取加压措施以平衡动水压力。根据不同情况可采取的措施：枯水期施工，采取加压措施，打钢板桩法，水下挖土法，人工降低地下水位方法，地下连续墙法。

（7）重力式挡土墙 挡土墙是防止土体坍塌的构筑物，例如基础施工中用作挡土用的临时挡土墙，正式工程的地下室外墙，地下管沟侧墙等。挡土墙就其结构形式可分为重力式、悬壁式和扶臂式等，可用块石、砖、混凝土和钢筋混凝土等材料建成。

重力式挡土墙结构简单、施工方便，在永久和临时工程中应用广泛。但是由于设计和施工的失误，挡土墙倒塌的事例还时有发生。因此，设计与施工设计时应考虑排水和填土。挡土墙墙背是很粗糙的，能使土与墙背很好结合。

挡土墙墙背有前倾、直立与后倾3种形式。墙型与倾斜坡度不同，对土压力与倾斜稳定均有较大影响，应根据具体条件和使用要求合理地加以选择。挡土墙建筑，根据就地取材的原则，大多数利用山区条石或块岩砌筑，有干砌和浆砌两种做法。

（8）人工开挖大直径桩工程 各种大直径灌注桩工程施工，为确保安全，应首先考虑用机械挖孔，如果由于种种客观条件限制，无法采用机械钻孔，而必须用人工挖孔时，或者机械钻孔人工扩孔时，应编制的人工挖孔桩专项施工方案，报经本单位总工程师，批准后方可实施。①孔壁支护。为防止土壁坍塌，每挖深1m就要进行1次孔壁支护。支护常采用现浇混凝土护壁、抹钢筋网水泥砂浆或工具式钢筋防护笼。混凝土护壁的分段高度一般为0.9～1m，但土质不好也可为0.5m。②施工组织与管理。挖孔桩工程现场的负责人，必须熟练掌握人工挖孔的施工方法、法规、操作规程、安全生产技术知识，才能指导和监督工人进行安全生产。人工挖孔桩施工，应有专业施工队伍。正在开挖的井孔，每天上班前应对井壁、混凝土护壁以及井中的空气等进行检查，发现异常情况，应采取措施解决后方可施工。

3．排水

基坑开挖后要采取措施预防基坑被浸泡，以免引起坍塌和滑坡事故的发生。在制定土方施工方案时应考虑这个问题。

（1）土方开挖及地下工程要尽可能避开雨季施工，当地下水位较高、基坑较深时，应在枯水期施工，避免在地下水位以下进行土方施工。

（2）为防止基坑浸泡，除做好排水沟外，要在坑四周做挡水堤，防止地面水流人坑内，坑内要做排水沟、集水井以便抽水。

（3）开挖低于地下水位的基坑（槽）、管沟和其他土方时，应根据当地工程地质资料和挖方的深度和尺寸选用集水坑或井点降水。采用集水坑降水时，应符合以下规定：①根据现场条件，应能保持开挖边坡的稳定。②集水坑应与基础底边有一定距离。边坡如有局部渗出地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并应设置排水沟，将水引出坡面。

（4）采用井点降水，降水前应考虑降水影响范围内的已有建筑物和构筑物可能产生的附加沉降、位移。定期进行沉降和水位观测并作好记录，发现问题，及时采取措施解决。[page]

4．土方开挖及安全措施

（1）土方开挖准备 ①勘查现场，清除地面及地上障碍物。②做好施工场地防洪排水工作，场地周围设置必要的截水沟、排水沟。③保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误。④备好施工用电、用水、道路及其他设施。⑤对于深基坑，做好挡土桩。

（2）土方开挖 ①根据土方开挖的深度和工程量的大小，选择机械和人工挖土或机械挖土的方案。②如开挖的基坑（槽）比邻近建筑物基础深时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时影响邻近建筑物的稳定，如不能满足要求，应采取边坡支撑加固措施。并在施工中进行沉降和位移观测。③弃土应及时运出如需要临时堆土，或留作回填土，堆土坡脚至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定，在边坡支护设计时应考虑堆土附加的侧压力。④为防止基坑底的土被扰动，基坑挖好后要尽量减少暴露时间，及时进行下一道工序的施工。如不能立即进行下一道工序，要预留15～30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。

（3）土方开挖的安全措施 ①每项工程施工时，都要编制土方工程施工方案，其内容包括施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护等，边坡支护应根据有关规范要求进行设计，并有设计计算书。②人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m；多台机械开挖，挖土机间距应大于10m，挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。③挖土方前对周围环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。④基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意边坡的稳定情况，发现问题时及时加固处理。⑤机械挖土，多台机同时开挖土方时，应验算边坡的稳定。根据规定和计算确定挖土机离边坡的安全距离。⑥深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。⑦运土道路的坡度、转弯半径要符合有关规定。⑧土方爆破时要遵守爆破作业的有关规定。