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基礎(chǔ)土方回填施工方法及常見(jiàn)問(wèn)題的解決
隨著經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，大跨度結(jié)構(gòu)、高層、超高層建筑物越來(lái)越多，提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與增加結(jié)構(gòu)負(fù)荷對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高，回填土的施工質(zhì)量與施工工藝也越來(lái)越得到重視。
1、回填土施工方法因施工場(chǎng)地、施工機(jī)械、特殊施工技術(shù)要求等原因，一般采取人工夯實(shí)方法或機(jī)械壓實(shí)方法。
1.1 人工夯實(shí)方法
1）機(jī)械壓實(shí)不到之處和小面積回填土采取人工夯實(shí)辦法。
2）采用蛙式打夯機(jī)等小型機(jī)具夯實(shí)時(shí)，一般填土厚度不宜大于625px，每層壓實(shí)遍數(shù)3－4遍，打夯之前對(duì)填土初步平整，打夯機(jī)依次夯打，均勻分布，不留間隙。
3）在打夯機(jī)工作不到的地方用人力打夯，虛鋪厚度不大于500px，人力打夯前應(yīng)將填土初步整平，打夯要按一定方向進(jìn)行，一夯壓半夯,夯夯相連，行行相連，兩遍縱橫交，分層夯打。夯實(shí)基槽及地坪時(shí)，行夯路線應(yīng)由四邊開(kāi)始，然后夯向中間。
4）回填管溝時(shí)，應(yīng)用人工先在管子周圍填土夯實(shí)，并從管道兩邊同時(shí)進(jìn)行，直至管頂0.5m以上。在不損壞管道的情況下，方可采用機(jī)械回填夯實(shí)。
1.2 機(jī)械壓實(shí)方法
1）為保證填土壓實(shí)的均勻性及密實(shí)度，避免碾輪下陷，提高碾壓效率，在碾壓機(jī)械碾壓之前，宜先用輕型推土機(jī)推平，低速預(yù)壓4遍－5遍，使平面平實(shí);采用振動(dòng)平碾壓實(shí)碎石土，應(yīng)先靜壓,而后振壓。
2）碾壓機(jī)械壓實(shí)填方時(shí)，應(yīng)控制行駛速度，一般平碾和振動(dòng)碾不超過(guò)2km/h，并要控制壓實(shí)遍數(shù)。壓實(shí)機(jī)械與基礎(chǔ)管道應(yīng)保持一定的距離，防止將基礎(chǔ)、管道壓壞或使之位移。
3）用平碾壓路機(jī)進(jìn)行填方壓實(shí)，應(yīng)采用“薄填、慢駛、多次”的方法，填土（素土、灰土、碎石土）厚度均不應(yīng)超過(guò)25－750px，每層壓實(shí)遍數(shù)6遍~8遍，碾壓方向應(yīng)從兩邊逐漸壓向中間，碾輪每次重疊寬度約375px－625px，避免漏壓。運(yùn)行中碾輪邊距填方邊緣應(yīng)大于500mm，以防發(fā)生溜坡倒角。邊角、邊坡邊緣壓實(shí)不到之處，應(yīng)鋪以人力夯實(shí)或小型夯實(shí)機(jī)具配合夯實(shí)。壓實(shí)密實(shí)度除另有規(guī)定外，一般應(yīng)壓至輪子下沉量不超過(guò)25px－50px為度。
4）平碾碾壓一層完后，應(yīng)用人工或推土機(jī)將表面拉毛，土層表面太干時(shí)，應(yīng)灑水濕潤(rùn)后繼續(xù)回填，以保證上、下層結(jié)合良好。
2、填土壓實(shí)方法
大量實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐證明：土基壓實(shí)后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能均有明顯改善。填土壓實(shí)方法有：碾壓法、夯實(shí)法及振動(dòng)碾壓法。
2.1 碾壓法
碾壓法是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤，使之達(dá)到所需的密實(shí)度。碾壓機(jī)械有平碾及羊足碾等。平碾（光碾壓路機(jī)）是一種以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的自行式壓路機(jī)，重量6~15t。羊足碾單位面積的壓力比較大，土壤壓實(shí)的效果好。羊足碾一般用于碾壓粘性土，不適于砂性土，因在砂土中碾壓時(shí)，土的顆粒受到羊足較大的單位壓力后會(huì)向四面移動(dòng)而使土的結(jié)構(gòu)破壞。松土碾壓宜先用輕碾壓實(shí)，再用重碾壓實(shí)，效果較好。碾壓機(jī)械壓實(shí)填方時(shí)，行駛速度不宜過(guò)快，一般平碾不應(yīng)超過(guò)2kmPh；羊足碾不應(yīng)超過(guò)3kmPh。
2.2 夯實(shí)法
夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤，使土體中孔隙被壓縮，土粒排列得更加緊密。夯擊式中除人工使用的石夯、木夯外，機(jī)動(dòng)設(shè)備中有夯錘、夯板、風(fēng)動(dòng)夯及蛙式夯等。夯實(shí)法適用于粘性土、濕陷性黃土、碎石類填土地基的深層加固。
2.3 振動(dòng)壓實(shí)法
振動(dòng)壓實(shí)法是將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面，在壓實(shí)振動(dòng)作用下，土顆粒發(fā)生相對(duì)位移，而達(dá)到緊密狀態(tài)。在正常條件下，對(duì)于砂性土的壓實(shí)效果，振動(dòng)式效果較好。
3、影響填土壓實(shí)的因素
填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。
3.1 壓實(shí)功的影響
壓實(shí)功能（指壓實(shí)工具的重量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等）對(duì)壓實(shí)效果的影響。填土壓實(shí)后的干密度與壓實(shí)機(jī)械在其上施加的功有一定關(guān)系。在開(kāi)始?jí)簩?shí)時(shí)，土的干密度急劇增加，待到接近土的最大干密度時(shí)，壓實(shí)功雖然增加許多，而土的干密度幾乎沒(méi)有變化。因此，在實(shí)際施工中，不要盲目過(guò)多地增加壓實(shí)遍數(shù)。
3.2 含水量的影響
在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大，因而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí)，水起到了潤(rùn)滑作用，土顆粒間的摩阻力減小，從而易壓實(shí)。相比之下，嚴(yán)格控制最佳含水量，要比增加壓實(shí)功能收獲大得多。當(dāng)含水量不足，灑水困難時(shí)，適當(dāng)增大壓實(shí)功能，可以收效,如果土的含水量過(guò)大，此時(shí)如果增大壓實(shí)功能，必將出現(xiàn)/彈簧現(xiàn)象，壓實(shí)效果很差，造成返工浪費(fèi)。所以，土基壓實(shí)施工中，控制最佳含水量，是首要關(guān)鍵。各種土的最佳含水量和所獲得的最大干密度，可由擊實(shí)試驗(yàn)取得。
3.3 鋪土厚度的影響
土在壓實(shí)功的作用下，壓應(yīng)力隨深度增加逐漸減小，其影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土?xí)r的作用深度，但其中還有最優(yōu)土層厚度問(wèn)題，鋪得過(guò)厚，要壓多遍才能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度。鋪得過(guò)薄，則也要增加機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。恰當(dāng)?shù)匿佂梁穸饶苁雇练綁簩?shí)而機(jī)械的功耗費(fèi)最少。 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明：土基壓實(shí)時(shí)，在機(jī)具類型、土層厚度及行程遍數(shù)已選定的條件下，壓實(shí)操作時(shí)宜先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間（超高路段等需要時(shí)，則宜先低后高）。壓實(shí)時(shí)，相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1/3，保持壓實(shí)均勻，不漏壓，對(duì)于壓不到的邊角，應(yīng)鋪以人力或小型機(jī)具夯實(shí)。壓實(shí)過(guò)程中，經(jīng)常檢查含水量和密實(shí)度，以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí)度的要求。
4、常見(jiàn)問(wèn)題的處理措施
4.1 場(chǎng)地積水
由于場(chǎng)地平整面積過(guò)大、填土過(guò)深、未分層夯實(shí)；場(chǎng)地周圍沒(méi)有做排水溝、截水溝等排水設(shè)施，或者排水設(shè)施設(shè)置不合理，排水坡度不滿足要求；場(chǎng)地周圍沒(méi)有做排水溝、截水溝等排水設(shè)施，或者排水設(shè)施設(shè)置不合理，排水坡度不滿足要求以及測(cè)量誤差超過(guò)規(guī)范要求等原因，而導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)在平整以后出現(xiàn)局部或大面積積水。
其預(yù)防措施為：在施工前結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況，合理設(shè)置場(chǎng)地排水坡（要求坑內(nèi)不積水、溝內(nèi)排水暢通）、排水溝等設(shè)施，并盡量與永久性排水設(shè)施相結(jié)合。如果施工期跨雨期的，要做好雨期施工現(xiàn)場(chǎng)排水措施。場(chǎng)地回填土按規(guī)定分層回填夯實(shí)，要使土的相對(duì)密實(shí)度不低于85%。
其對(duì)應(yīng)的治理方法為：
（1）明溝排水法；沿場(chǎng)地周圍開(kāi)挖排水溝，再在溝底設(shè)集水井與其相連，用水泵直接抽走（排水溝和集水井宜布置在施工場(chǎng)地基礎(chǔ)邊凈距0.4m以外，場(chǎng)地的四角或每隔20~40m應(yīng)設(shè)1個(gè)集水井）。
（2）深溝排水法。如果場(chǎng)地面積大、排水量大，為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性，可在場(chǎng)地外距基礎(chǔ)邊6~30m開(kāi)挖1條排水深溝，使場(chǎng)地內(nèi)的積水通過(guò)深溝自流入集水井，用水泵排到施工場(chǎng)地以外溝道內(nèi)。
（3）利用工程設(shè)施周圍或內(nèi)部的正式滲排水系統(tǒng)或下水道，將其作為排水設(shè)施，在場(chǎng)地一側(cè)或兩側(cè)設(shè)排水明溝或暗溝，把水流引入滲排水系統(tǒng)或下水道排走，此法較經(jīng)濟(jì)。
4.2 填方土出現(xiàn)橡皮土
由于使用了含水量比較大的腐植土以及泥炭土或者粘土、亞粘土等原狀土土料回填。打夯以后，基土發(fā)生顫動(dòng)、受壓區(qū)四周鼓起形成隆起狀態(tài)（土體體積未變化）、土體長(zhǎng)時(shí)間不穩(wěn)定。
其對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施為：
（1）現(xiàn)場(chǎng)鑒別，要求回填土料“手握成團(tuán)、落地開(kāi)花”。
（2）回填前，不允許基坑內(nèi)有垃圾、樹(shù)根等雜物，清除基坑內(nèi)積水、淤泥。
其對(duì)應(yīng)的治理方法：
（1）如果土方量很小，挖掉換土，用2：8或3：7的灰土（雨、冬期不宜用灰土，避免造成灰土水泡、凍脹等事故）、砂石進(jìn)行回填。
（2）如果面積大，用干土、石灰、碎磚等吸水材料填入橡皮土內(nèi)
（3）如果工期不緊，把橡皮土挖出來(lái)，晾曬后回填。
4.3 回填土密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求
填土的場(chǎng)地在荷載作用下，地基引起比較大的變形，地基穩(wěn)定性降低。
其原因包括：
（1）土料含水量太小，影響了夯實(shí)（碾壓）的效果，造成夯實(shí)（碾壓）不密實(shí)；含水量太大，則易形成橡皮土。
（2）土料不符合設(shè)計(jì)或施工規(guī)范要求，有機(jī)質(zhì)超過(guò)規(guī)范要求（大于5%）。
（3）填土過(guò)厚，未分層夯實(shí)。
（4）機(jī)械能力不夠。
其對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施有：
（1）選擇回填的土料及其性質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求。
（2）填土密實(shí)度應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)的要求而定，壓實(shí)系數(shù)等于土的控制干密度除以土的最大干密度。
（3）設(shè)計(jì)有要求時(shí)，要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)土工試驗(yàn)，并且嚴(yán)格進(jìn)行分層回填夯實(shí)，加強(qiáng)對(duì)土料含水量的控制。
其對(duì)應(yīng)的治理方法為：
換土回填；翻出晾曬、風(fēng)干后回填；填入吸水材料；施打擠密樁。
