水利水电工程中的土方施工问题及防治措施

闫志勇

摘 要：土方坍塌，是由于土体内某一面产生剪切变形，变形速度加快时，引起土体中出现连续的破坏面而造成的。而其是在水利水电土方工程中常发生的施工通病，为此，笔者通过工作实践，结合实际情况，提出在土方工程中常见问题及有效的防治措施。

关键词：水利水电工程；土方施工；常见问题；措施

1 土方工程坍塌的原因

原因有以下几点：

1）施工方法不正确。放坡不够，或图省工贪利，又无固壁支撑保护。

2）边坡顶面静、动荷载超限。当边坡顶受压或震动后，土体的内聚力、摩擦力和剪力就减小。

3）环境与地质条件的影响。现场狭小或地处市内，防护设施不全，以及地质情况异常，采取措施不及时。自然雨水的浸泡，现场排水不通畅，尤其是雷暴雨前未截住流人槽坑内的地面水。

主要施工方法及要点：

1）清除和处理施工区域内的地上、地下障碍物，做好排水坡向，挖好排水沟。测设标准轴线桩、定位控制桩、开挖白灰线、水准点，并对要开挖的基础进行测量定位、定出开挖宽度等。降低地下水位，一般降至槽底标高下0.5～1.0m。

2）人工挖土每层600mm深，每层应清底和出土，逐步挖掘；在挖方上侧弃土时，应保证边坡和直立壁的稳定，抛的土应距槽边800mm以外。雨季开挖，应逐段逐片分期完成，注意边坡稳定，加强对边坡、支撑、围堰等措施的检查；冬季开挖时，应防止地基土受冻。

3）对永久性挖方的边坡坡度，应按设计要求放坡，一般在1.1～1：1.5。对使用时间较长的临时性挖方边坡，土质较好时，边坡可放宽一些。开挖基坑（槽）和管沟，土质条件好，地下水位低于其底面标高时，挖方深度5m以内不加支撑的边坡坡度在1：0.33～1：1.5；施工期较长，挖方深度>2m时，应作成直立壁加支撑。

4）对沟槽塌方，应清除塌方后作临时x性支护措施，对永久性边坡局部塌方，应清除塌方后用块石填砌或用2：8或3：7灰土回填嵌补，与土接触部位作成台阶搭接，防止滑动，或将坡度改缓。 =

2 基坑泡水

主要表现为：基坑开挖后，地基土被水浸泡。

主要施工方法及要点：

1）在要挖的基坑周围设排水沟或挡水堤，防止地面水流人基坑内。采用井点降水方法，将地下水位降至基坑最底标高以下再开挖。挖土放坡时，坡顶和坡脚至排水沟均应保持一定距离，一般为0.5～1.0m；对永久性挖方边坡上缘至山坡截水应保持5m距离。

2）基坑开挖时，应逐层开挖，逐层放坡，并加深排水沟和集水井，随时榆查边坡坡度，不允许偏陡或挖成神仙土。边坡上缘堆土或堆置材料时，至坡边应保持一定距离，一般在0.8m以上，堆土高度≤1.5m。

3）在潜水层内开挖基坑时，根据水位高度、潜水层厚度和涌水量，在潜水层标高最低点设置排水沟和集水井。

4）在地下水位以下挖土，应在开挖标高坡脚设排水沟和集水井，并使开挖面、排水沟和集水井始终保持一定的深差，使地下水位降低到开挖面以下≥0.5m。当基坑深度较大，地下水位较高以及多层土中上部有透水性较强的土，或虽为同一种土，但其上部地下水较旺时，应采取分层明沟排水法，在基坑边坡上再设1～2层明沟，分层排除地下水。基坑除明沟排水外，也可采用各种井点降水方法，将地下水位降低到最底标高以下再开挖。

3 坡超挖

主要表现为：边坡界面不平，出现较大凹洼，边坡加大。

主要施工方法及要点：

1）整个施工区域内的表面杂物进行清理，再进行测量放线，作好标准轴线桩、定位控制桩及标高水准点，按设计图纸要求对要开挖的区域进行测量定位、定出开挖宽度。

2）人工挖土：开挖浅的条基，不放坡时，应先沿灰线切出槽边的轮廓线，然后自上而下分层开挖。在接近地下水位时，应先完成标高低处的挖方，以便在该处集中排水；挖到一定深度时，测量工及时抄出距槽底500mm平线；挖至槽底标高后，由两端轴线桩拉通线，然后修槽清底。开挖放坡基槽时，应先按规定的坡度粗略开挖，再分层按坡度做出坡度线，每隔3m做一线，以此线为准进行铲坡；开挖深槽时，应在槽帮中间留出800mm左右的倒土台，开挖大面积浅基坑时，沿坑三面开挖，挖出的土装车后由未挖的一面运出。

3）机械开挖应根据施工方案确定的开挖路线、顺序、土方堆放地点等要求进行挖土。大面积基坑底标高不一，采取先整片挖至一平均标高，再挖个别较深部位。一次开挖深度5m以上时，宜分2～3层开挖，并修10%～15%披道，供挖土及运输车辆进出。面积和深度均较大的基坑，通常采用分层挖土；大型软土基坑，可采用“接力挖土法”；面积不大深度较大的基坑，采用机械接力挖运土方方法和人工与机械合理配合挖土，最后用搭枕木垛的方法，使挖土机开出基坑。机械开挖应由深而浅，基底与边坡应预留一层300～500mm～度土层由人工清除扫平。

4 回填土挤动基础

主要表现为：夯实基础两侧填方或用推土机送土，造成基礎裂缝、破裂，轴线偏移，严重地影响结构受力性能。

主要施工方法及要点：

1）选择符合填土要求的土料。含水量符合压实要求的粘性土，可选作各层填料；碎石类土、砂土和爆破石渣，可用作表层下的填料；碎块草皮和有机质含量>8%的土，只能用作无压实要求的填料；淤泥和淤泥质土，一般不能作用填料，但在填方的次要部位，可用经过处理的含水量符合压实要求的。

2）对于有密实度要求的填方，施工前应按所选用的土料、压实方法做试验，确定土料含水量控制范围、每层铺土厚度、压（夯）实遍数、机械夯实行驶速度或人工夯实的操作要求。人工填土从场地最低处开始，由一端向另端自下而上分层铺填，每层虚铺厚度，用人工木夯夯实时：砂质士～<30em，粘性土为20cm；用打夯机械夯实时～<30em，回填土前应先清除基底积水和杂物；基底为松土时应充分夯实；基底为含水量很大的松软土，应采取排水疏干或换土等措施。机械填土应由下而上分层铺填，推土机填土每层虚铺厚度～<30em；铲运机填每层虚铺厚度≤30～50cm，汽车填土每层虚铺厚度≤30-50era。

3）回填土时应严格控制土的含水量，应使施工土料含水量接近最优含水量。粘性土料施工含水量与最优含水量之差控制在4%～±2%；人工打夯应按一定方向进行，一夯压半夯，夯夯相接，行行相连，两遍纵横交叉，分层夯打。打夯路线应由四边开始，然后再夯中间；在碾压机械碾压之前，宜先用轻型推土机、拖拉机推平，低速预压4～5遍，使表面平实；采用振动平碾碎石类土，应先静压后振压。碾压机械压实填方时，应控制行驶速度和压实遍数，使其符合要求。

5提高土方工程坍塌的安全措施

1）合理布置开挖工作面和出土路线。

2）开挖槽坑时，要视设计深度和土质类别来确定放坡系数。如放坡受现场条件限制，必须采取加设支撑的方法。

3）开挖边坡，要防止塌滑，保证开挖安全。在边坡项面，要尽量减少静、动荷载。严禁在开挖边缘上行驶机动车辆和堆放料具，随时注视和预防土方的滑坡和坍塌。当发现险请迹象时，应立即组织施工人员撤离，待采取有效防护措施后，方可继续施工。

4）开挖后地质情况异常，遇有砂子、河卵子卵石及松散土层，应加大放坡系数或加设固壁档土支撑；开挖集水坑时，应保持开挖边坡的稳定，并要与基础底面有一定距离，防止基础结果遭破坏。

5）地下水位以下的土方开挖，应根据施工方法的要求，切实做好排水工作。