淺談土方工程的冬期施工及質(zhì)量通病的預(yù)防措施

土方遭受凍結(jié)后，機(jī)械強(qiáng)度增加，開挖困難，工效低；同時(shí)體積增大，會(huì)對(duì)淺基礎(chǔ)建筑造成危害。所以要根據(jù)本地區(qū)氣溫、土壤性質(zhì)、凍結(jié)情況和施工條件，因地制宜采用合理的施。

一、地基土的保溫防凍

1、翻松耙平防凍法：冬季在挖土的土層先翻松25cm一40cm厚表層土并耙平，其寬度應(yīng)不小于凍后深度的兩倍與基底寬之和。在翻松的土壤顆粒間存在許多封閉的孔隙，且充滿了空氣，因而降低了土層的導(dǎo)熱性，有效防止或減緩了下部土層的凍結(jié)。此法適用于-10℃以內(nèi)，凍結(jié)期短，地下水位較低，地勢平坦的地區(qū)。

2、覆蓋防凍法：此法適用于降雨量較大的地區(qū)，利用較厚的雪層覆蓋作保溫層，防止地基凍結(jié)，適用于大面積的土方工程。具體作法是，在地面上與主導(dǎo)方向垂直的方向設(shè)置籬笆、柵欄或雪堤(高度為0.5m一1.0m，其同距。10m-15m)人工積雪防凍。面積較小的溝槽和坑土方工程，可以在地面上挖積雪溝(深300mm一500mm)，并隨即用雪將溝填滿，以防止未挖土層凍結(jié)。

3、保溫覆蓋法：面積較小的基槽(坑)的地基土防凍，可在土層表面，直接覆蓋爐渣、鋸沫、草墊、珍珠巖等保溫材料，其寬度為土層凍結(jié)深度的兩倍與基槽寬度之和。

二、凍土的融化

凍結(jié)土的開挖比較困難．可用外加熱能融化后挖掘。這種方式只有在面積不大的工程上采用，費(fèi)用較高。

1．烘烤法：常用鋸沫、谷殼等作燃料，在凍土層表面引燃木柴后，鋪撒250mm厚的鋸沫，上面鋪壓30mm一40mm厚土層；作用是使鋸沫不起火苗地燃燒，其熱量經(jīng)一晝夜可融化土層300mm。如此分段分層施工，直至挖到未凍土為止。

2、循環(huán)針法：循環(huán)針法分蒸汽循環(huán)針法和熱水循環(huán)針法兩種。

蒸汽循環(huán)針法是管壁上鉆有孔眼的蒸汽管，用機(jī)械鉆孔，孔徑50mm—l00mm，孔深視土凍結(jié)深度而定，間距不大于1m，將蒸汽管循環(huán)針埋人孔中，通入低壓蒸汽，一般2h能融化直徑500mm范圍的凍土。其優(yōu)點(diǎn)是融化速度快，缺點(diǎn)是熱能消耗大、土融化后過濕。

熱水循環(huán)針是用中φ60mm-φ150mm雙層循環(huán)水管制作、呈梅花形布置埋入凍土中，通過40℃-50℃的熱水循環(huán)來融化凍土，適用于大面積融化凍土。

三、凍土的開挖

凍結(jié)土的機(jī)械強(qiáng)度高，直接開挖宜采用剪切法。先破碎表面凍土，然后進(jìn)行挖掘。開挖方法有人工法、機(jī)械法、爆破法三種。

(一)人工法，人工開挖是用鐵錘將鐵楔塊打人，將凍土劈開；人工開挖時(shí)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工效低，僅適用于小面積基槽、坑的開挖。

(二)機(jī)械開挖凍土法，依據(jù)凍土層的厚度和工程量大小，選擇適宜的破土機(jī)械施工。(1)凍土層厚度小于0.25m時(shí)，可直接用鏟運(yùn)機(jī)、推土機(jī)、挖土機(jī)挖掘。(2)凍土層厚度為0.6m-1.0m時(shí)。用打樁機(jī)將楔形劈塊按一定順序打人凍土層；劈裂破碎凍土；或用起重設(shè)備將重3t-4t的尖底錘吊至5m-6m高時(shí)，脫鉤自由落下，可擊碎1m一2m厚的凍土層，然后用斗容量大的挖土機(jī)進(jìn)行挖掘。適用于大面積的凍土開挖。(3)小面積凍土施工，用風(fēng)鎬將凍土打碎后，人工或機(jī)械挖除。

（三）爆破凍土法，凍土深度達(dá)2m左右時(shí)，采用打炮眼，填藥的爆破方法將凍土破碎后，用機(jī)械挖掘施工。爆破凍土法適用于面積較大，凍土層較厚的堅(jiān)土層施工。凍土爆破必須在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，要認(rèn)真執(zhí)行爆破安全的有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格對(duì)爆破器材的運(yùn)輸、貯存、領(lǐng)取及使用的管理。施工前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作、計(jì)算安全距離、設(shè)置警戒哨等，做到安全施工。

四、冬期回填土的施工

冬期回填土施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

(1)冬期填方前，要清除基底的冰雪和保溫材料，排除積水挖除凍塊或淤泥。

(2)對(duì)于基礎(chǔ)和地面工程范圍內(nèi)的回填土，凍土塊的含量不得超過回填總體積的15％，回凍土塊的粒徑應(yīng)小于15cm。

(3)填方宜連續(xù)進(jìn)行，且應(yīng)采取有效的保溫防凍措施，以免地基土或已填土受凍。

(4)填方時(shí)，每層的虛鋪厚度應(yīng)比常溫施工時(shí)減少20％-25％。

(5)填方的上層應(yīng)用未凍的、不凍脹或透水性好的土料填筑。

土方工程的質(zhì)量通病及預(yù)防措施：

一、基坑（槽）回填土沉陷

l、現(xiàn)象：基坑（槽）土方回填后夯實(shí)、發(fā)生下沉、凹陷。

2、造成這種現(xiàn)象的原因分析如下；(1)回填土沒有進(jìn)行嚴(yán)格的分層夯實(shí)，回填土的含水量控制不準(zhǔn)。(2)回填土中干土塊大而多，難以夯實(shí)，待遇水濕潤后就產(chǎn)生沉陷，或采用含水量大的粘性土、淤泥質(zhì)土、碎塊草皮作土料，回填質(zhì)量不合格。(3)回填土一次鋪填過厚而造成不易夯實(shí)。(4)基礎(chǔ)兩側(cè)采用松土回填，未經(jīng)分層夯實(shí)，該回填土受到水的浸泡產(chǎn)生沉陷。

3、預(yù)防措施(1)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求分層夯實(shí)，每層鋪土厚度；機(jī)械夯實(shí)300mm，人工夯實(shí)200mm。(2)控制并測定回填土的含水量，一般控制在13%-20%（重量比）最優(yōu)含水量和實(shí)際含水量之差控制在2%之間。(3)基坑（槽）回填前應(yīng)將坑（槽）內(nèi)積水排凈、松土、雜物清理干凈。(4)回填土料不得含有大于50mm直徑的土塊，嚴(yán)禁用水沉法回填土方。(5)基坑（槽）回填時(shí)，凡設(shè)計(jì)有密實(shí)度要求需夯實(shí)的土方均不得回填凍土。(6)冬季施工應(yīng)采取措施。防止地基土遭受凍結(jié)。(7)回填土工程應(yīng)在晴天進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格控制土的含水率。

二、填土出現(xiàn)橡皮土

l、現(xiàn)象：填土受夯打(輾壓)后，基土發(fā)生顫動(dòng)，受夯擊(輾壓)處下陷，四周鼓起，形成軟塑狀態(tài)，而體積并沒有壓縮。在人工填土地基內(nèi)，成片出現(xiàn)這種橡皮土，將使地基的承載力降低，變形加大，地基長時(shí)間不能得穩(wěn)定。

2、原因分析

在含水量很大的腐植土、泥炭土、粘土或亞粘土等原狀土地基上進(jìn)行回填，或采用這種土作土料進(jìn)行回填時(shí)。特別是在混雜狀態(tài)下進(jìn)行回填，由于原狀土被擾動(dòng)，顆粒之間的毛細(xì)孔遭到破壞，水分不易滲透和散發(fā)。當(dāng)施工時(shí)氣溫較高對(duì)其進(jìn)行夯擊和輾壓，表面易形成一層硬殼，更加阻止了水分的滲透和散發(fā)，因而使土形成軟塑狀態(tài)的橡皮土。這種土埋藏越深，水分散發(fā)越慢，長時(shí)間內(nèi)不易消失。

3、預(yù)防措施

(1)夯(壓)實(shí)填土?xí)r，應(yīng)控制填土的含水量在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)。工地簡單檢驗(yàn)，一般以手據(jù)成團(tuán)，落地開化為宜。

(2)避免在含水量過大的腐植土、泥炭土、粘土、亞粘土等原狀土上進(jìn)行回填。

(3)填方區(qū)如有地表水時(shí)．應(yīng)設(shè)排水溝排走，有地下水應(yīng)降低至基底，0.5m以下。

(4)對(duì)于橡皮土可用干土、石灰粉、碎磚等吸水材料均勻滲入吸收土中水份，降低土的含水量。

(5)可將橡皮土翻松、晾哂、風(fēng)干至最優(yōu)含水量范圍再夯(壓)實(shí)。

(6)將橡皮土挖除，換土回填夯(壓實(shí))。