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一、土石方工程分类与施工特点
土石方工程是建设工程施工的主要工程之一。包括土石方的开挖、运输、填筑、平整与压实等主要施工过程，以及场地清理、测量放线、排水、降水、土壁支护等准备工作和辅助工作。土木工程中常见的土石方工程有：场地平整、基坑（槽）与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等。
（一）土石方工程分类
1．场地平整
场地平整是将天然地面改造成所要求的设计平面时所进行的土石方施工全过程。场地平整前必须确定场地设计标高，计算挖方和填方的工程量，确定挖方、填方的平衡调配，选择土方施工机械，拟定施工方案。
2．基坑（槽）开挖
一般开挖深度在5m及其以内的称为浅基坑（槽），挖深超过5m的称为深基坑（槽）
应根据建筑物、构筑物的基础形式，坑（槽）底标高及边坡坡度要求开挖基坑（槽）
3．基坑（槽）回填
基础完成后的肥槽、房心需回填，为了确保填方的强度和稳定性，必须正确选择填方土料与填筑方法。填方应分层进行，并尽量采用同类土填筑。填土必须具有一定的密实度，以避免建筑物产生不均匀沉陷。
4．地下工程大型土石方开挖
对人防工程、大型建筑物的地下室、深基础施工等进行的地下大型土石方开挖涉及降水、排水、边坡稳定与支护地面沉降与位移等问题。
5．路基修筑
建设工程所在地的场内外道路，以及公路、铁路专用线，均需修筑路基，路基挖方称为路堑，填方称为路堤。路基施工涉及面广，影响因素多，是施工中的重点与难点。
（二）土石方工程施工特点
1．工程量大、劳动繁重
在场地平整和大型基坑开挖中，土石方工程量往往可达几十万乃至几百万立方米以上，因此，合理选择土方机械、组织机械化施工，对于缩短工期、降低工程成本都有很重要的意义。
2．施工条件复杂
土石方工程施工多为露天作业，土、石又是一种天然物质，种类繁多，成分较为复杂，施工中直接受到地区、气候、水文和地质等条件的影响，在地面建筑物稠密的城市中进行土石方工程施工，还会受到施工环境的影响。因此，在施工前应做好调研，制定合理的施工方案组织施工。
二、土石方工程的准备与辅助工作
土石方工程施工前应做好下述准备工作：
（1）场地清理。包括清理地面及地下各种障碍。在施工前应拆除旧房和古墓，拆除或改建通信、电力设备、地下管线及建筑物，迁移树木，去除耕植土及河塘淤泥等。
（2）排除地面水。场地内低洼地区的积水必须排除，同时应注意雨水的排除，使场地保持干燥，以利于土石方施工。地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。
（3）修筑好临时道路及供水、供电等临时设施。
（4）做好材料、机具及土方机械的进场工作。
（5）做好土方工程测量、放线工作。
（6）根据土方施工设计做好土方工程的辅助工作，如边坡稳定、基坑（槽）支护、降低地下水等。
（一）土方边坡及其稳定
土方边坡坡度以其高度（H）与底宽度（B）之比表示。边坡可做成直线形、折线形或踏步形。边坡坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。
当地下水水位低于基底，在湿度正常的土层中开挖基坑或管沟，如敞露时间不长，在一定限度内可挖成直壁不加支撑。
施工中除应正确确定边坡，还要进行护坡，以防边坡发生滑动。土坡的滑动一般是指土方边坡在一定范围内整体沿某一滑动面向下和向外移动而丧失其稳定性。边坡失稳往往是在外界不利因素影响下触动和加剧的。这些外界不利因素导致土体下滑力的增加或抗剪强度的降低。
因此，在土方施工中，要预估各种可能出现的情况，采取必要的措施护坡防坍，特别要注意及时排除雨水、地面水，防止坡顶集中堆载及振动。必要时可采用钢丝网细石混凝土（或砂浆）护坡面层加固。如果是永久性土方边坡，则应做好永久性加固措施。
三、地下连续墙施工技术
地下连续墙是在深基础的施工中发展起来的一种施工方法。它是以专门的挖槽设备，沿着深基或地下构筑物周边，采用触变泥浆护壁，按设计的宽度、长度和深度开挖沟槽，待槽段形成后，在槽内设置钢筋笼，采用导管法浇筑混凝土，筑成一个单元槽段和混凝土墙体依次继续挖槽、浇筑施工，并以某种接头方式将单元墙体系逐个地连接成一道连续的地下钢筋混凝土墙或帷幕，以作为防渗、挡土、承重的地下墙体结构。
地下连续墙可以用作深基坑的支护结构，亦可以既作为深基坑的支护又用作建筑物的地下室外墙，后者更为经济。我国的广州白天鹅宾馆、花园饭店；北京的王府宾馆；上海的金茂大厦、国际贸易中心、地铁1号线和2号线的各车站等基础工程和地下工程皆有效地采用了地下连续墙
（一）地下连续墙的方法分类与优缺点
（1）地下连续墙的方法分类。从国内外的使用情况及习惯考虑，地下连续墙有如下几种类型：按槽孔的形式可以分为壁板式和桩排式两种；按开挖方式及机械分类，可分为抓斗冲击式、旋转式和旋转冲击式；按施工方法的不同可以分为现浇、预制和二者组合成墙等；按功能及用途分为作承重基础或地下构筑物的结构墙、挡土墙、防渗心墙、阻滑墙、隔震墙等；按墙体材料不同分为钢筋混凝土、素混凝土、黏土、自凝泥浆混合墙体材料等。
（2）地下连续墙的优点。主要表现在如下方面：
（D施工全盘机械化，速度快、精度高，并且振动小、噪声小，适用于城市密集建筑群及夜间施工。
②具有多功能用途，如防渗、截水、承重、挡土、防爆等，由于采用钢筋混凝土或素混凝土，强度可靠，承压力大。
③对开挖的地层适应性强，在我国除熔岩地质外，可适用于各种地质条件，无论是软弱地层或在重要建筑物附近的工程中，都能安全地施工。
④可以在各种复杂的条件下施工，如美国110层世界贸易中心的地基，过去曾为河岸，地下埋有码头等构筑物，用地下连续墙则易处理；广州白天鹅宾馆基础施工，地下连续墙呈腰鼓状，两头狭中间宽，形状虽复杂也能施工。
⑤开挖基坑无需放坡，土方量小，浇混凝土无需支模和养护，并可在低温下施工，降低成本，缩短施工时间。
⑥用触变泥浆保护孔壁和止水，施工安全可靠，不会引起水位降低而造成周围地基沉降，保证施工质量。
⑦可将地下连续墙与“逆做法”施工结合起来，地下连续墙为基础墙，地下室梁板作支撑，地下部分施工可自上而下与上部建筑同时施工，将地下连续墙筑成挡土、防水和承重的墙，形成一种深基础多层地下室施工的有效方法。
（3）地下连续墙的缺点。主要表现在如下方面：
①每段连续墙之间的接头质量较难控制，往往容易形成结构的薄弱点。
②墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，尚须加工处理或做衬壁。
③施工技术要求高，无论是造槽机械选择、槽体施工、泥浆下浇筑混凝土、接头、泥浆处理等环节，均应处理得当，不容疏漏。
④制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染。
由于地下连续墙优点多，适用范围广，广泛应用在建筑物的地下基础、深基坑支护结构、地下车库、地下铁道、地下城、地下电站及水坝的防渗墙等工程中。
（二）地下连续墙的工艺流程
地下连续墙的工艺流程可分为配制泥浆护壁法和寓成泥浆护壁法，但两者工艺流程有所不同。
（三）施工工艺
（1）修筑导墙。在挖槽之前，需沿地下连续墙纵向轴线位置开挖导沟，修筑导墙。导墙材料一般为混凝土、钢筋混凝土（现浇或预制），也有用钢结构导墙的。导墙厚度一般为10～20cm，深度为100～200cm.
（2）泥浆护壁。泥浆护壁的作用是：固壁、携砂、冷却和润滑，其中以固壁为主。泥浆的主要成分是膨润土、掺和物和水。施工中，泥浆要与地下水、砂和混凝土接触，并一同返回泥浆池，经过处理后再继续使用。
（3）深槽挖掘。①单元槽段划分。深槽挖掘是按单元槽段一个一个挖掘的。亦是每次浇筑混凝土单元槽段的长度。一般单元槽段长度取5～8m，也有超过1Om的情况。②挖槽机械。挖槽机分为两大类，一类是鹿接出渣的挖斗式挖槽机，另一类是泥浆循环出渣的钻头式挖槽机。
（4）混凝土浇筑。地下连续墙的混凝土用导管法进行浇筑，即混凝土浇筑工作是在充满泥浆的深槽内进行。浇筑时混凝土经导管由重力作用从导管下口压出。随着浇筑的不断进行，混凝土面逐渐上升，将槽内泥浆向上挤压，随时用泥浆泵抽至沉淀池。
地下连续墙的施工接头是浇筑地下连续墙时连接两相邻单元墙段的接头，接头管接头是当前应用最多的一种。施工时，一个单元槽段挖好后，在槽段的端部放人接头管，然后吊放钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土初凝后，先将接头管旋转然后拔出，使单元槽段的端部形成半圆形，继续施工时就形成两相邻单元槽段的接头，地下连续墙所用的混凝土，要求有较高的坍落度，和易性好，不易分离。
混凝土浇筑后随即上拔接头管，拔管过早会导致混凝土坍落，过迟会因粘着力过大而难以拔出。
四、喷锚支护施工
喷锚支护实际上可分为两大部分：一部分是喷混凝土；一部分是设置锚杆。在基础开挖后，将岩石表面清洗，然后立刻喷上一层厚3——8cm的混凝土，防止围岩过分松动。如果这层混凝土不足以支护围岩，则根据情况及时加设锚杆，或再加厚混凝土的喷层。
（一）喷混凝土的施工工艺
喷混凝土的工艺过程一般由供料、供风和供水三个系统组成。
喷混凝土的施工工序是：首先撬除危石，清洗岩面，一般混凝土与岩石间的粘着力可达10～15kg/c㎡.如果岩面冲洗不良或部分含泥，其粘着力将大大降低。为了提高喷层与岩面的粘结，并减少回弹，有的国家在岩石表面先喷气层厚约1cm、水灰比较小的砂浆，或喷2～3cm含水泥量较高的混凝土。喷完底层后，即可分层喷混凝土，每层厚度约3～8cm.每层喷完之后，应将回弹料、松散料加以消除，7d之内应进行正确的喷水养护。第一层喷完之后，常加设锚杆，必要时再挂钢筋网，然后再喷第二层以至第三层混凝土。
喷混凝土的方法有“干喷”、“湿喷”两种。干喷是将水泥、砂、小石等干料拌和好，装入喷射机中，用压缩空气通过输料管，把拌和物送到喷嘴处加上溶有速凝剂的水，喷射出去；湿喷是将水泥、砂、小石及水等拌和好，装入喷射机中，送到喷嘴处，在喷嘴处再加上溶入水的速凝剂喷射出去。上述两种方法各有优缺点，目前我国多数工地仍然采用干喷。
混凝土配合比水：水泥：砂：石：速凝剂一般为0.35～0.5：1：2：2：0.03.正确选用配合比和正确操作养护是提高混凝土强度的基本方法。此外，还可以在喷射混凝土中加入钢筋网或钢纤维，这样将大大改变喷混凝土层的韧性及抗拉强度，使之能够承担较大的荷载。
（二）锚杆与锚索
锚杆与锚索有各种不同的形式。按材料分，有金属锚杆和木锚杆；按受力情况分，有不加预应力锚杆和预应力锚杆；按锚固的方式分，也有很多形式。
锚杆与锚索各有不同，锚杆一般都较短，不超过10m，锚索则可以较长，如有的长达30～40m；锚杆一般受力较小，每根锚杆几吨至十余吨，锚索受力则较大，一组锚索受力可达几十吨甚至上百吨。
所有各种锚杆锚索均要求先钻孔，然后才能安设。锚杆的孔径较小，钻孔的费用较小，一般间距较小；锚索要求的孔径较大，可大到150mm，钻孔费用较大，一般间距较大。
锚杆与锚索的类型多样，主要有楔缝式锚杆、涨壳式锚杆、倒楔式锚杆、开缝管式锚杆、树脂锚杆、砂浆锚杆、预应力锚索等。
五、土钉支护施工
土钉支护，国外称“soilnailing”，是新兴的挡土支护技术，最先用于隧道及治理滑坡，20世纪90年代在基础深基坑支护中应用。
土钉支护工艺，可以先锚后喷，也可以先喷后锚喷射混凝土在高压空气作用下，高速喷向喷面，在喷层与土层间产生嵌固效应，从而改善了边坡的受力条件，有效地保证边坡稳定；土钉深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同作用，有效地提高周围土的强度，使土体加固变为支护结构的一部分，从而使原来的被动支护变为主动支护；钢筋网能调整喷层与锚杆应力分布，增大支护体系的柔性与整体性。
土钉支护的施工工艺流程是：按设计要求开挖工作面，修正边坡；喷射第一层混凝土；安设土钉（包括钻孔、插筋、注浆、垫板等）；绑扎钢筋网、留搭接筋、喷射第二层混凝土；开挖第二层土方，按此循环，直到坑底标高。
土钉施工机具可采用螺旋钻、冲击钻、地质钻、洛阳铲等。其施工要点是：按设计图的纵向、横向尺寸与水平面夹角进行钻孔施工；钢筋要平直、除锈、除油；注浆材料用水泥浆或水泥砂浆，水泥砂浆配合比为1：1～1：2（重量比），水灰比宜为0.4～0.45；注浆管插到距孔底250～500mm，为保证注浆饱满，在孔口设止浆塞；土钉应设定定位器，以保证钢筋的保护层厚度。
土钉支护适用于水位低的地区，或能保证降水到基坑面以下；土层为黏土、砂土和粉土；基坑深度一般在15m左右。
