談土方工程和基坑支護工程中的質量控制

胡香成

(太原市尖草坪區村鎮管理站，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程，經常引起質量事故和安全事故，其造成的人員傷亡和經濟損失較大，因此在土方工程和基坑支護工程施工中，一定要高度重視，并且按照相關規程編制專項施工方案，全階段做好技術交底、過程控制和質量驗收工作，以保證質量和安全。就土方工程和基坑支護工程施工中容易出現的一部分質量問題、預控經驗總結如下。

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，地基將會產生大量不均勻下沉，從而導致建筑物產生裂縫、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，它在自然狀態下有很多肉眼可見的大孔隙，經常夾有生物作用所形成的管狀孔隙，天然剖面呈豎直節理，具有抵抗移動和壓密的能力。它在干燥狀態下，由于土質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，從而產生嚴重的不均勻沉降或沉陷，因而建筑物也隨之產生變形破壞。

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:基底設灰土擠密樁，樁頂設不小于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，挖土放坡系數不合理，放坡過陡，導致土方邊坡不穩定，出現塌方。b.土方未及時清運到安全區域以外，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、塌方。

2)預控措施。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交底，過程中監控基坑變形沉降，按照規范認真做好施工和驗收工作。

1.3 填方出現橡皮土

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，人踩上去有顫動的感覺，成片出現橡皮土，將會導致地基承載力降低，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.由于原土質被擾動，毛細孔遭到破壞，水分無法散發或滲透。c.當氣溫較高時，對其打夯或碾壓，表面形成一種硬殼，阻止了水分的散發或滲透。因上述各種原因使土形成了軟塑狀態的橡皮土。

2)預控措施。打夯或碾壓回填土時，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、淤泥質土等地基上回填土，如果必須回填時，應擱置一段時間待晾干后再回填。

1.4 回填土密實度不合格

回填土經過打夯或碾壓后，密實度達不到設計要求，將使地基承載力下降，或導致下沉不均勻。

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，采用了淤泥質土、有機質含量超過8%等劣質土。

2)預控措施。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。合理確定回填厚度，在施工過程中認真檢查，嚴格控制施工質量。

1.5 邊坡超挖

邊坡不平，出現較大凹坑，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)預控措施。a.機械開挖要預留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.加強測量復核，在坡腳坡頂設置明顯標志和邊線，設專人進行檢查復核。

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，室外回填土時仍采用了該土料，地表水大量滲入地基，導致了地基出現下沉。b.基礎周邊水管或其他管道漏水。c.回填土不密實，導致雨水滲入地下，影響到地基。

2)預控措施。回填土時應采用粉質粘土、粘土等等透水性較弱的土料回填。回填土要認真回填，嚴格控制施工質量，確保密實度，對基礎周圍存在的管道應檢查是否漏水，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用，基坑工程主要包括以下內容:a.圍護結構:方樁、鉆孔灌注樁、預制鋼筋混凝土板樁、鋼板樁、挖孔樁，地下連續墻、H型鋼樁、水泥土墻及土釘墻等。b.拉結與支撐結構: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.圍護結構、支撐與土體及截水帷幕組成的地下空間結構，這些組成內容中的任何一個環節發生質量問題，將導致整個基坑工程破壞。

2)基坑工程發生質量事故的特殊要點。a.支撐系統如立柱、節點、斜撐等質量問題，將造成支撐系統失穩，導致基坑工程破壞。b.被動土壓力及主動土壓力的大小與土的物理力學參數有關，且與位移方向和大小有關。c.錨桿拉結系統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，促使土的物理參數指標發生改變，影響土壓力變化，導致事故發生。e.截水帷幕如高壓注漿樁截水帷幕、深層水泥土攪拌樁墻，如果設計、施工不良，將產生漏水、涌砂，導致基坑坍塌。

3)土釘墻支護。基坑逐層開挖，在坡面用機械或洛陽鏟施工成孔，土內放鋼筋并在注漿坡面設鋼筋網，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，但是土體有結構整體性。在土體內放置一定長度和密集分布的鋼筋，與鋼筋網細石混凝土面層結合形成復合墻體。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構，而且彌補了土體抗拉、抗剪不足，通過互相作用，土體自身結構強度潛力得到了充分發揮，改變了邊坡變形和破壞狀態，顯著地提高了整體穩定性。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土釘墻滑坡。舉例:某工程深12 m，設土釘墻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，發現一段下水管滲水，當挖至8.5 m～9 m時，出現地下水，基坑壁下部坍塌，停止施工。在坑外3.5 m處出現了平行于基坑、寬約1 cm～2.5 cm的裂縫，南部發生大滑坡，西南部的小房滑入基坑內，鄰近的辦公樓和宿舍均出現平行于基坑的裂縫。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。設計安全系數偏低，施工單位未作變形監控及土釘抗拔試驗。b.預控措施:詳細研究勘察報告，按照支護內部整體穩定安全系數合理計算安全系數，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，都要仔細研究地質勘查報告，具體分析不同土質的施工措施，達到專家論證條件的必須進行方案論證，方案確定后，要進行技術交底培訓工作，在施工中嚴格執行方案，嚴把質量關，并做好觀察監控工作，確保施工的質量和安全。