土方开挖质量问题

土方开挖质量问题基坑（槽）泡水1．现象基坑（槽）开挖后，地基土被水浸泡，造成地基松软，承载力降低，地基下沉。2．原因分析（1）开挖基坑时未设排水沟、截水沟或砌筑挡水墙，导致地面水流入基坑。（2）在地下水位以下挖土，未采取降排水措施将水位降至基底开挖面以下。（3）施工中未连续降水，或受停电影响。（4）遭遇强降雨天气。3．预防措施基坑砌筑挡水墙（砂浆抹面）（1）开挖基坑（槽）周围应设排水沟、截水沟或砌筑挡水墙，防止地面水流入基坑（槽）内；（2）在潜水层内开挖基坑（槽）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截水沟、排水沟和集水井，防止流入基坑。（3）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、截水沟、排水沟和集水井的深度始终保持一定差值，使地下水位降低至开挖面以下不少于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（槽）除明沟排水以外，亦可采用各种井点降水方法，将地下水位降至基坑（槽）最底标高以下再开挖。（4）施工中保持连续降水，直至基坑（槽）回填完毕。（5）土方施工降排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施。其作用是将可能停滞在土方作业范围内的地面水迅速排除，防止该范围内的地面水流入地基土内。排水边沟1）边沟***边沟与排水沟区别边沟是指路基边缘的排水沟；排水沟是把边沟、跌水井、急流槽、截水沟等路基附近低洼处汇集的水，引向路基以外的水沟。设置地点不同：边沟设置于挖方路段；排水沟设置于填方路段的两侧。作用不同：边沟是集水沟，主要是将地表的水汇集在一起引入排水沟；排水沟是将边沟汇集来的水，集中排入附近的沟渠或河流。形式不同：边沟形式多样，可分为梯形、碟形、三角形、矩形边沟等；排水沟一般呈U形。挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置后施工边沟。土方坡脚处应设置不渗水的边沟。为了防止边沟漫溢或冲刷，在平原区和重丘山岭区，边沟应分段设置出水口，多雨地区梯形边沟每段长度不宜超过300m，三角形边沟不宜超过200m。平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深，其增加值等于超高值。边沟的加固：土质地段当沟底纵坡大于3％时应采取加固措施；采用干砌片石对边沟进行铺砌时，应选用有平整面的片石，各砌缝要用小石子嵌紧；采用浆砌片石铺砌时，砌缝砂浆应饱满，沟身不漏水；若沟底采用抹面时，抹面应平整压光。2）截水沟在无弃土堆的情况下，截水沟的边缘离开挖方坡顶的距离视土质而定，以不影响边坡稳定为原则。如是一般土质至少应离开5m，对黄土地区不应小于10m并应进行防渗加固。截水沟挖出的土，可在路堑与截水沟之间修成土台并夯实，台顶应筑成2％倾向截水沟的横坡。上方有弃土堆时，截水沟应离开弃土堆脚1～5m，弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m，弃土堆顶部应设2％倾向截水沟的横坡。截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口，将水引至自然沟中或泥沙沉降池中后排放进入市政管道，截水沟必须有牢靠的出水口，必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。截水沟应先行施工，与其他排水设施衔接时应平顺，纵坡宜不小于0.3％。不良地质路段、土质松软路段、透水性大或岩石裂隙多的路段的截水沟沟底、沟壁、出水口应进行防渗及加固处理。3）排水沟排水沟的施工应符合下列规定：排水沟线形应平顺，转弯处宜为弧线形。排水沟的出水口应设置跌水或急流槽，水流应引出路基或引入排水系统。4）急流槽急流槽急流槽施工应符合下列规定：基础应嵌入稳固的基面内，底面应按施工方案设计要求砌筑抗滑平台或凸榫。对超挖、局部坑洞，应采用相同材料与急流槽同时施工。浆砌片石砌体应砂浆饱满，砌缝应不大于40mm，槽底表面应粗糙。急流槽应分节砌筑，分节长度宜为5～10m，接头处应采用防水材料填缝。混凝土预制块急流槽，分节长度宜为2.5～5.0m，接头应采用榫接。急流槽进水口的喇叭形水簸箕应与排水设施衔接平顺，汇集土面水流的水簸箕底口不得高于接口的路肩表面。5）驳岸及跌水施工图跌水施工应符合下列规定：跌水槽施工应符合急流槽的有关规定。无消力池的跌水，其台阶高度应小于600mm，每个台阶高度与长度之比应与原土面坡度相协调。消力池的基底应采取防渗措施。6）蒸发池蒸发池蒸发池的施工应符合下列规定：蒸发池与施工基坑之间的距离应满足基坑边坡稳定要求。底面与侧面应采取防渗措施。池底宜设0.5％的横坡，入口处应与排水沟平顺连接。蒸发池应远离村镇等人口密集区，四周应采用隔离栅进行围护，高度应不低于1.8m，并设置警示牌。4．治理方法（1）已被水淹泡的基坑（槽），应立即检查排、降水设施，疏通排水沟，并采取措施将水引走、排净。（2）对已设置截水沟而仍有小股水冲刷边坡和坡脚时，可将边坡挖成阶梯形，或用编织袋装土反压坡脚进行护坡处理并及时将水排除，使坡脚保持稳定。（3）已被水浸泡扰动的土，可根据具体情况，采取排水晾晒，或增加生石灰粉、矿渣、粉煤灰翻拌后晾晒夯实，或抛填碎石、小块石夯实；换土（3：7灰土）夯实；或挖去淤泥加深基础等措施处理。基土扰动基土扰动已按要求人工清槽1．现象基坑挖好后，地基土表层局部或大部分出现松动、浸泡等情况，原土结构遭到破坏，造成承载力降低，基土下沉。2．原因分析（1）基坑挖好后，未及时浇筑垫层进行下道工序施工，施工机械及车辆、操作工人在基土上行走，造成扰动。（2）地基被长时间暴晒、失水。（3）冬期施工，地基表层受冻胀。（4）基坑周围未做好排水降水措施，被雨水、地表水或地下水浸泡。3．预防措施（1）基坑挖好后，立即浇筑混凝土垫层保护地基。不能立即进行下道工序施工时，应预留一层150～200mm厚土层不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。（2）机械开挖应由深而浅，基底应预留一层200～300mm厚土层，用人工清理找平，以避免超挖和基底土遭受扰动。（3）基坑挖好后，避免在基土上行驶施工机械和车辆或大量堆放材料。必要时，应铺路基箱或垫道木保护。（4）基坑四周应做好排水降水措施，降水工作应持续到基坑回填土完毕。（5）雨期施工时，基坑应挖好一段浇筑一段垫层，并在坑周围筑土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑（槽），浸泡地基。（6）冬期施工时，如基坑不能立即浇筑垫层，应在表面进行适当覆盖保温，防止受冻。4．治理方法（1）已被扰动的地基土，可根据具体情况采取原土碾压、夯实，或填碎石、小块石夯实。（2）对扰动较严重的采用换填土方法，用3：7灰土或砂砾石回填夯实，或换去松散土层，加深基础。（3）局部扰动可挖去松散土，用砂石填补夯实。坑底隆起变形（极少见）1．现象深基坑土体开挖后，地基卸载，土体中压力减少，土的弹性效应导致基坑底面产生一定的回弹隆起变形，使坑底土体抗剪强度降低，建筑物产生较大的沉降。2．原因分析坑底土体隆起是地基土卸荷从而改变坑底原始应力状态的反应。在基坑开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，只中部少量产生，基本不会引起坑外土体向坑内移动；随着开挖深度的增大，坑内外高差所形成的加载和地面各种超载作用就会使支护桩墙外侧土体向坑内移动，使坑底产生向上的塑性变形，基特征一般为两边大中间小的隆起状态，同时在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面沉降。回弹变形量（隆起）的大小与土的种类、是否浸水、基坑的深度与面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水，黏性土因吸水使土的体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大，将加大建筑物的后期沉降。3．预防措施（1）防治方法主要是“减少土体中有效应力的变化，提高土的抗剪强度和刚度，减少暴露时间，并防止地基土浸水”。（2）尽量安排在全年降水最少的季节施工。在基坑开挖过程中和开挖后，应保持井点降水正常进行（一般针对电梯井、集水坑等深度较大的基坑进行井点降水处理，施工期间，要求抽真空泵不间断作业）。（3）减少坑底暴露时间，尽快浇筑垫层和底板。（4）必要时，对基础结构下部土层进行局部地基加固（常规加固土处理为注浆处理）。4．治理方法（1）基坑挖好后，立即浇筑混凝土垫层保护地基。不能立即进行下道工序施工时，应预留一层150～200mm厚土层不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。（2）机械开挖应由深而浅，基底应预留一层200～300mm厚土层，用人工清理找平，以避免超挖和基底土遭受扰动。（3）基坑挖好后，避免在基土上行驶施工机械和车辆或大量堆放材料。必要时，应铺路基箱或垫道木保护。（4）基坑四周应做好排水降水措施，降水工作应持续到基坑回填土完毕。（5）雨期施工时，基坑应挖好一段浇筑一段垫层，并在坑周围筑土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑（槽），浸泡地基。（6）冬期施工时，如基坑不能立即浇筑垫层，应在表面进行适当覆盖保温，防止受冻。基坑（槽）开挖遇流砂流砂1．现象当基坑（槽）开挖深于地下水位0.5m以下，采取坑内抽水时，坑（槽）底下面的土产生流动状态，随地下水一起涌进坑内，出现边挖、边冒，无法挖深的现象。发生流砂时，土完全失去承载力，不但使施工条件恶化，而且严重时会引起基础边坡塌方，附近建筑物会因地基被掏空而下沉、倾斜，甚至倒塌。2．原因分析（1）当坑外水位高于坑内抽水后的水位，坑外水压向坑内流动的动水压等于或大于颗粒的浸水密度，使土粒悬浮失去稳定变成流动状态，随水从坑底或四周涌入坑内，如施工时采取强挖，抽水愈深，动水压就愈大，流砂就愈严重。（2）由于土颗粒周围附着亲水胶体颗粒，饱和时胶体颗粒吸水膨胀，使土粒密度减小，因而在不大的水冲力下能悬浮流动。（3）饱和砂土在振动作用下，结构被破坏，使土颗粒悬浮于水中并随水流动。（4）易产生流砂的条件是：1）水力坡度较大，流速大，当动水压力超过土粒重量，达到能使土粒悬浮时，即会出现流砂现象；2）土层中有厚度大于250mm的粉砂土层；3）土的含水率大于3％以上或空隙率大于43％；4）土的颗粒组成中黏土粒含量小于10％，粉砂含量大于75％；5）砂土的渗透系数很小，排水性能很差。3．防治措施（1）防治方法主要是减小或平衡动水压力，或使动水压力向下，使坑底土粒稳定，不受水压干扰（一般结构设计会留有泄水井）。基础施工前的泄水井（2）安排在全年最低水位季节施工，使基坑内动水压减小。（3）采取水下挖土（不抽水或少抽水），使坑内水压与坑外地下水压相平衡或缩小水头差。（4）采用井点