谈土方工程和基坑支护工程中的质量控制

胡香成

(太原市尖草坪区村镇管理站，山西太原 030023)

在土方工程和基坑支护工程施工中，由于操作不善和违反操作规程，经常引起质量事故和安全事故，其造成的人员伤亡和经济损失较大，因此在土方工程和基坑支护工程施工中，一定要高度重视，并且按照相关规程编制专项施工方案，全阶段做好技术交底、过程控制和质量验收工作，以保证质量和安全。就土方工程和基坑支护工程施工中容易出现的一部分质量问题、预控经验总结如下。

在山西省特别是太原市存在有大量的湿陷性黄土，湿陷性黄土地基上的建筑物，在使用过程中受到雨水或其他水源浸泡，地基将会产生大量不均匀下沉，从而导致建筑物产生裂缝、倾斜或倒塌。

1 土方工程

1.1 湿陷性黄土

湿陷性黄土又叫大孔土，它在自然状态下有很多肉眼可见的大孔隙，经常夹有生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理，具有抵抗移动和压密的能力。它在干燥状态下，由于土质具有垂直方向的小管道，几乎能保持竖直的边坡，但它受水浸湿后，土的骨架会快速崩解破坏，从而产生严重的不均匀沉降或沉陷，因而建筑物也随之产生变形破坏。

处理措施:1)重锤夯实法:采用2 t～3 t重的截头圆锥体钢筋混凝土夯锤，起吊一定高度后自由下落夯击土层，一夯换一夯，使土层密实度提高，适用于消除1 m～2 m厚的土层湿陷性。采用重锤夯实回填土地基时，应分层进行，每层虚铺土厚度一般相当于锤底直径。2)强夯法:用8 t～16 t重的重锤，从6 m～20 m高自由落下夯击土层，以提高地基承载力，适用于消除5 m～8 m厚的土层湿陷性。3)灰土挤密桩法:基底设灰土挤密桩，桩顶设不小于0.3 m厚的褥垫层，可挤密地基土，提高承载力，消除5 m～10 m厚土层的湿陷性。4)做好排水、防水:做好建筑场地周围的排水、防洪工作，防止雨水浸泡基坑。

1.2 挖方边坡塌方

1)原因分析。a.未计算和编制土方专项施工方案，挖土放坡系数不合理，放坡过陡，导致土方边坡不稳定，出现塌方。b.土方未及时清运到安全区域以外，在边坡旁堆放大量的土方和建筑材料，或者属于主要施工道路，经常有运输车辆、施工机械行驶路过。c.在地下水位过高或有地表水的地段开挖土方，未编制降水方案或未按降水方案进行降水、排水措施，地下水位侵入基坑，土的粘聚力下降，边坡在重力作用下失稳、塌方。

2)预控措施。在土方工程施工前一定要编制专项土方工程施工方案，并在方案中对基坑支护方式和放坡系数进行认真计算，有地下水的要进行有效的降水和排水，当基坑周边有建筑物时，尚应考虑回灌水，防止降水引起基坑和建筑物沉降。施工前做好施工人员的技术交底，过程中监控基坑变形沉降，按照规范认真做好施工和验收工作。

1.3 填方出现橡皮土

回填土打夯碾压后，受打夯碾压部位下陷，四周鼓起，形成软塑状态，人踩上去有颤动的感觉，成片出现橡皮土，将会导致地基承载力降低，变形增大。

1)原因分析。a.在含水量较大的粘土、腐殖土、淤泥质土等地基上进行回填，或采用了该土料进行回填。b.由于原土质被扰动，毛细孔遭到破坏，水分无法散发或渗透。c.当气温较高时，对其打夯或碾压，表面形成一种硬壳，阻止了水分的散发或渗透。因上述各种原因使土形成了软塑状态的橡皮土。

2)预控措施。打夯或碾压回填土时，要控制好回填土的含水量，避免在含水量过高的粘土、腐殖土、淤泥质土等地基上回填土，如果必须回填时，应搁置一段时间待晾干后再回填。

1.4 回填土密实度不合格

回填土经过打夯或碾压后，密实度达不到设计要求，将使地基承载力下降，或导致下沉不均匀。

1)原因分析。a.土的含水率不合适，含水率过高或过低。b.碾压或打夯工具能量不够，未达到深度要求，使密实度下降。c.回填土厚度过厚。d.填方土料不符合要求，采用了淤泥质土、有机质含量超过8%等劣质土。

2)预控措施。选择合适的土料进行回填，回填土的含水量要接近最佳含水量，要选择好打夯或碾压的机械和夯压遍数。合理确定回填厚度，在施工过程中认真检查，严格控制施工质量。

1.5 边坡超挖

边坡不平，出现较大凹坑，造成积水，使边坡变陡造成塌方隐患。

1)原因分析。a.采用机械开挖，操作过程不细致，导致超挖。b.边坡上的松软土方自行滑落，造成坡面凹洼不平。2)预控措施。a.机械开挖要预留300 mm厚采用人工开挖或人工修坡。b.对于软土层要避免外界车辆行驶运动，要采取有效的保护土方措施。c.加强测量复核，在坡脚坡顶设置明显标志和边线，设专人进行检查复核。

1.6 回填土渗透水引起地基下沉

1)原因分析。a.建筑场地表层土的透水性极强，室外回填土时仍采用了该土料，地表水大量渗入地基，导致了地基出现下沉。b.基础周边水管或其他管道漏水。c.回填土不密实，导致雨水渗入地下，影响到地基。

2)预控措施。回填土时应采用粉质粘土、粘土等等透水性较弱的土料回填。回填土要认真回填，严格控制施工质量，确保密实度，对基础周围存在的管道应检查是否漏水，漏水时要及时堵截或排走。

2 深基坑工程

1)随着高层建筑的日益增多，深基坑工程愈来愈普遍应用，基坑工程主要包括以下内容:a.围护结构:方桩、钻孔灌注桩、预制钢筋混凝土板桩、钢板桩、挖孔桩，地下连续墙、H型钢桩、水泥土墙及土钉墙等。b.拉结与支撑结构:钢筋混凝土水平框架、土层锚杆、钢筋混凝土支撑、钢立柱、钢支撑、钢筋混凝土立柱等。c.地下水控制:高压注浆桩截水帷幕、深层水泥土搅拌截水帷幕、降水排水与回灌。d.围护结构、支撑与土体及截水帷幕组成的地下空间结构，这些组成内容中的任何一个环节发生质量问题，将导致整个基坑工程破坏。

2)基坑工程发生质量事故的特殊要点。a.支撑系统如立柱、节点、斜撑等质量问题，将造成支撑系统失稳，导致基坑工程破坏。b.被动土压力及主动土压力的大小与土的物理力学参数有关，且与位移方向和大小有关。c.锚杆拉结系统由于锚固段倾角不合适，长度不足，或桩体与土体极限摩阻力不足，则土层锚杆将从土体中拔出，导致桩、墙倒塌。d.水池、地下管线、化粪池等漏水，促使土的物理参数指标发生改变，影响土压力变化，导致事故发生。e.截水帷幕如高压注浆桩截水帷幕、深层水泥土搅拌桩墙，如果设计、施工不良，将产生漏水、涌砂，导致基坑坍塌。

3)土钉墙支护。基坑逐层开挖，在坡面用机械或洛阳铲施工成孔，土内放钢筋并在注浆坡面设钢筋网，喷射C20厚80 mm～200 mm细石混凝土，使土体、钢筋与喷射混凝土结合成为土钉墙。土体的抗剪强度低，几乎没有抗拉强度，但是土体有结构整体性。在土体内放置一定长度和密集分布的钢筋，与钢筋网细石混凝土面层结合形成复合墙体。在基坑开挖的边坡中运用土钉墙，不仅有效提高了土体的整体结构，而且弥补了土体抗拉、抗剪不足，通过互相作用，土体自身结构强度潜力得到了充分发挥，改变了边坡变形和破坏状态，显著地提高了整体稳定性。但是在松散砂土、软塑、流塑粘性土以及有丰富地下水的情况下，不能单独使用土钉墙，尤其是在饱和粘土和软土中更要特别谨慎，因为土钉在这些土中抗拉力低，需要很多很密很长的土钉，软土的位移徐变还会使支护位移量增加。因此在软土中不建议使用土钉墙。在土钉墙施工中容易出现土钉墙滑坡。举例:某工程深12 m，设土钉墙7层，竖向间距1.6 m，水平间距2.1 m，降水原可降至12.7 m，后改为降至 -8 m，加明沟排水，当挖至深5.5 m～6 m时，发现一段下水管渗水，当挖至8.5 m～9 m时，出现地下水，基坑壁下部坍塌，停止施工。在坑外3.5 m处出现了平行于基坑、宽约1 cm～2.5 cm的裂缝，南部发生大滑坡，西南部的小房滑入基坑内，邻近的办公楼和宿舍均出现平行于基坑的裂缝。a.原因分析:主要原因是因为变更了降水方案，降不下水所引起的。因土体的物理力学指标都按地下水降到-12.7 m以下考虑，但是实际仅降到-8 m。下水管道漏水也是造成滑坡坍塌的一个原因。设计安全系数偏低，施工单位未作变形监控及土钉抗拔试验。b.预控措施:详细研究勘察报告，按照支护内部整体稳定安全系数合理计算安全系数，制定降水方案及土钉墙施工方案后不要随意变动，施工前做土钉与土体的极限摩阻力试验。在土方工程和基坑支护工程施工中，都要仔细研究地质勘查报告，具体分析不同土质的施工措施，达到专家论证条件的必须进行方案论证，方案确定后，要进行技术交底培训工作，在施工中严格执行方案，严把质量关，并做好观察监控工作，确保施工的质量和安全。