土方工程的特點(diǎn)及其在房建工程與道路工程施工中的差異

安曉東

（山東海洋文化旅游發(fā)展集團(tuán)有限公司，山東日照 276800）

0.引言

土方工程的施工過(guò)程主要有機(jī)械挖掘、傳統(tǒng)爆破、運(yùn)輸機(jī)械填筑、機(jī)械平整、機(jī)械碾壓等；輔助施工程序有施工排水，降水計(jì)劃，土墻支護(hù)等。一般的建筑設(shè)備有鏟車，卸貨機(jī)，推土機(jī)，單斗挖掘機(jī)等。合理選擇施工所需的機(jī)械設(shè)備可以加速工程建設(shè)，確保工程的正常進(jìn)行。

1.土方工程的特點(diǎn)及土方工程施工工序

1.1 土方工程的顯著特點(diǎn)

施工周期時(shí)間長(zhǎng)、工程量大。由于施工現(xiàn)場(chǎng)的挖掘和填筑一般都是大面積的，在大型基坑開(kāi)挖過(guò)程中，往往需要幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)立方米的土方。因此，土方工程施工周期時(shí)間較長(zhǎng)、工作量大，所需要的土方和石料也非常多。

施工條件困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于施工場(chǎng)地經(jīng)常處于露天環(huán)境，因此，在施工過(guò)程中會(huì)遇到各種自然因素，所以當(dāng)工作量大、自然條件差時(shí)，很容易使作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，從而影響施工效率。在具體的施工中，既要根據(jù)項(xiàng)目本身的特點(diǎn)，又要綜合考慮各種因素，進(jìn)行合理的施工，盡可能地使用機(jī)器，減少人力，在提高工作效率的同時(shí)，減輕工人的工作壓力。

1.2 土方工程質(zhì)量

土方工程在施工中保證工程質(zhì)量是十分重要的，因此，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行合理的施工，并嚴(yán)格按照國(guó)家的規(guī)范進(jìn)行基方地基處理。在回填區(qū)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范分層夯筑。最終，在土方工程中必須達(dá)到國(guó)家的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，并提交質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告。

1.3 施工準(zhǔn)備

土方工程一般要做以下的準(zhǔn)備工作：場(chǎng)地清理、排除地面水、修建臨時(shí)道路、準(zhǔn)備燃油及其他物料、鋪設(shè)電力和給水管道、安裝臨時(shí)停機(jī)坪和維修車間、土石方的測(cè)繪、施工等。

1.3.1 場(chǎng)地清理

場(chǎng)地清理是指清除地上和地下各類障礙。在建設(shè)之前，必須拆除所有的老房子和古墓，將通信、電力設(shè)備、下水道、地下建筑全部拆掉或改造，把所有的樹(shù)木都遷移，把耕地和河塘的淤泥清理干凈。另外，場(chǎng)地清理還需要有資質(zhì)的拆解公司或建筑公司來(lái)進(jìn)行，產(chǎn)生的費(fèi)用由業(yè)主自己負(fù)責(zé)[1]。

1.3.2 排除地面水

在場(chǎng)地的低洼處，要把積水清理干凈，并要注意排水，保持土壤的干燥，才能保證土方工程的順利進(jìn)行。地面排水通常采取排水溝、截水溝、擋水壩等方法進(jìn)行排水。應(yīng)盡可能利用天然地勢(shì)修建排水溝，這樣可以將水直接排出場(chǎng)地，也可以把地勢(shì)較低的地方用抽水機(jī)抽干，主要排水溝布置在場(chǎng)地的邊緣或兩側(cè)，并按最大流速來(lái)決定。一般排水溝的橫向截面應(yīng)不低于0.5m×0.5m，縱坡一般不低于2%。場(chǎng)地平整期間，要保證排水渠道暢通，如有需要，可設(shè)涵洞，山地場(chǎng)地平整，應(yīng)在高處挖出部分排水溝。在地勢(shì)較低的區(qū)域，除了排水渠，還應(yīng)設(shè)置攔水壩，防止雨水進(jìn)入。

1.3.3 修筑臨時(shí)設(shè)施

施工臨時(shí)道路和臨時(shí)供水、供電等，并做好材料、機(jī)械和土方的進(jìn)場(chǎng)工作。

1.3.4 工程測(cè)量與放線

基槽放線：按房屋軸線的控制點(diǎn)，先用木樁測(cè)量外墻的優(yōu)先焦點(diǎn)，然后在樁頂處用釘子做標(biāo)記。測(cè)量完了外墻的軸線，再按照建筑的平面圖測(cè)量了每個(gè)房間的軸線，接著用石灰在地板上撒上石灰，在房子周圍安裝龍門(mén)板，或者在柱子上安裝控制樁。以便在地基施工時(shí)，方便與軸線的定位。如果附近有在建的建筑，也可以利用經(jīng)緯儀將軸線的一端對(duì)準(zhǔn)墻壁，最后把經(jīng)緯儀固定在一定的一條軸線上，對(duì)準(zhǔn)另一根柱子，就能把它復(fù)原。

1.4 填土壓實(shí)

為使目前土方工程的強(qiáng)度達(dá)到目前的設(shè)計(jì)要求，在土方工程中，應(yīng)根據(jù)目前的設(shè)計(jì)要求，采用合適的土料及填土方式，以確保土方工程的施工質(zhì)量。高有機(jī)質(zhì)土壤，石膏或水溶性硫酸鹽超過(guò)2%的土壤，在凍結(jié)和液化的情況下，由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，一般不會(huì)作為填充土使用[2]。填土施工時(shí)要分層壓實(shí)，以同類型的土為佳。這種填土法既能保證土體的整體和融合性，又能保證土體的整體穩(wěn)定性，如果采取的方法不一樣，則要把透水率高的土層放在滲透性低的土層下面。為了避免在填筑過(guò)程中產(chǎn)生水袋，禁止混合不同的土壤。層間的鋪層厚度，要依據(jù)壓實(shí)機(jī)的特性而定：羊足碾層的土層厚度為200mm ～350 mm，每層8 ～15 次；平碾200mm ～300mm，壓6 ～8 次：蛙式打夯機(jī)200mm ～250mm，3 ～4 次；手工搗實(shí)不得超過(guò)200mm，并按3 ～4 次?；靥钔林械乃趾窟^(guò)大或過(guò)小都會(huì)造成很大的影響，因此，必須保證回填土的含水量是最優(yōu)的。在回填區(qū)土壤水分太大時(shí)，必須將土壤晾干或加入其他吸水性物質(zhì)；當(dāng)水分太少時(shí)，要澆透水分，以保證土壤水分的最佳狀態(tài)。

填筑區(qū)域內(nèi)的積水、雜物要在回填之前清理干凈，遇到軟土、淤泥等需要重新填埋土壤。在回填過(guò)程中，要阻止地表水流失，同時(shí)要留出一定的沉降高度（通常不能超過(guò)填筑物的3%）。

2.土方工程在房建工程和道路工程中的差異

在不同的土方工程中，土方施工要針對(duì)不同的工程特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的施工方案設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致在不同的工程中出現(xiàn)不同的土方工程。通過(guò)對(duì)建筑施工實(shí)踐的分析，歸納出房建工程與道路工程的不同之處。

2.1 房建工程中的土方工程

房建工程是一種由各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接或組裝而成的房屋建筑工程，其組成要素的質(zhì)量對(duì)下一步工作的進(jìn)行有重要的影響。在室內(nèi)室外裝飾工程中，土方工程的施工難度比其他項(xiàng)目要小，工作量也少。在施工中常用的土方施工包括地面基坑施工、管道鋪設(shè)、基坑開(kāi)挖、地面填土等。

2.2 道路工程中的土方工程

道路工程是道路規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工養(yǎng)護(hù)的一項(xiàng)應(yīng)用學(xué)科，而土方工程是工程的主要內(nèi)容，而土方工程在總工程量中占有很大比重。以下將結(jié)合土方施工內(nèi)容，從場(chǎng)地平整、土方調(diào)配、施工排水等幾個(gè)方面，對(duì)房建施工與道路施工的區(qū)別進(jìn)行闡述。

2.3 土方調(diào)配方面存在的差異

在施工期間，開(kāi)挖的土方要及時(shí)運(yùn)出并及時(shí)回填，這就涉及一個(gè)重大的綜合工作— 土方的調(diào)配。這是在工程建設(shè)中，合理地規(guī)劃和統(tǒng)籌土方的運(yùn)輸工作。合理的土石料配比，可以提高工程的工作效率，保證工程的質(zhì)量。

在房建工程施工中，建筑施工范圍較為集中，挖掘的土石量也比較小。同時(shí)在房建施工中，首先要考慮的就是土方的運(yùn)輸，在城市范圍內(nèi)進(jìn)行交通運(yùn)輸，制訂交通計(jì)劃，確保施工的準(zhǔn)確性。而且，由于道路是連綿不絕的，所以土方開(kāi)挖和填土的工作量要大得多，而且需要大量的施工設(shè)備，這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要大量的挖、運(yùn)、填夯等工序，在調(diào)配的時(shí)候，要考慮到單機(jī)和運(yùn)力等因素，才能選出最好的土方。目前，在施工過(guò)程中，一般都是采用“表上作業(yè)”的方法來(lái)解決平衡性的問(wèn)題。

2.4 場(chǎng)地平整方面存在的差異

場(chǎng)地平整是指對(duì)現(xiàn)有土地進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整理。按施工單位提供的工程圖紙，按要求進(jìn)行施工測(cè)量。通過(guò)對(duì)待測(cè)點(diǎn)與已知點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，求出挖方的總工程量，獲得總的工程量表，然后獲得土方工程的材料清單，并設(shè)計(jì)出土方的施工材料和施工的總體安排，組織機(jī)器進(jìn)行機(jī)械的操作，不能用機(jī)器來(lái)完成的部分，必須用手工代替機(jī)器來(lái)完成。

2.4.1 設(shè)計(jì)標(biāo)高確定

在房建工程施工中，地勢(shì)普遍較為平坦，在確定設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)先測(cè)量?jī)蓷l相鄰等高線，然后計(jì)算兩條等高線之間的高差，再利用高差方法進(jìn)行工程測(cè)量。在實(shí)際施工中，只要把建筑物區(qū)域的地面平整成一個(gè)平面，再進(jìn)行下一步的工程就會(huì)在這個(gè)平面上進(jìn)行，常常能使填土的面積相等。但在公路施工中，線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，地勢(shì)起伏稍大，用插入法計(jì)算誤差較大，可在工地上用木樁做網(wǎng)格，再通過(guò)測(cè)量得到。

2.4.2 平整土方量計(jì)算

對(duì)于房建工程而言，施工場(chǎng)地和工作范圍大致相同，多是在地形比較平坦的地方，在此類型的施工場(chǎng)地，一般都是采用網(wǎng)格法。采用網(wǎng)格方法將作業(yè)區(qū)域分成若干塊，根據(jù)已有的地基與設(shè)計(jì)地基的高差確定填土、挖方的整體容積。然后把每個(gè)格子的總?cè)莘e相加，得到的總重量就是總的土方。

2.5 施工排水方面存在的差異

在土方工程中，要注意搞好施工排水，使土壤保持干爽。工程排水有兩類：一種是明排水法，一種是人工降低地下水位。明排水即采用截、疏、抽的排水方式，截就是截流；疏指排水。在基坑開(kāi)挖時(shí)，在基坑底部安裝一口集水井，并在基坑四周開(kāi)鑿排水溝，將水引入集水井，再用抽水機(jī)將其排出。在基坑開(kāi)挖之前，要在基坑四周設(shè)置一定數(shù)量的濾管（井），然后用水泵將地下水抽干，將地下水壓至坑底，直至地基工程完成。從而保證了基坑的長(zhǎng)期干燥，避免了流沙的產(chǎn)生，同時(shí)也提高了工作環(huán)境。但在降雨發(fā)生之前，要充分考慮到在降雨影響區(qū)域內(nèi)原有的建筑物和結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生附加沉降、位移，從而導(dǎo)致裂縫、傾斜、倒塌，乃至地表坍塌，所以在需要時(shí)，必須采取相應(yīng)的預(yù)防措施。通過(guò)5 種方式來(lái)降低地下水位。

（1）輕型井點(diǎn)。即在基坑周圍埋下大量直徑較小的井點(diǎn)管，井點(diǎn)管上部與主管相連，通過(guò)主管由抽水裝置將地下水從井點(diǎn)管中不斷抽取，從而將原地下水位降低到坑底。該方法適合于土體滲透系數(shù)為0.1m/d ～50m/d 的土體；單層輕井點(diǎn)3m ～6m，多層輕井點(diǎn)6m ～12m。

（2）噴射井點(diǎn)。在基坑開(kāi)挖深度的情況下，噴注井的位置可以達(dá)到8m ～20m。噴射井口裝置包括噴射井管、高壓水泵、進(jìn)水和排水管道。噴射井筒包括內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒下部設(shè)有噴嘴，與濾管連接。當(dāng)高壓水通過(guò)管道和管道之間的環(huán)形間隙從噴嘴排出時(shí)，就會(huì)把地下水抽出來(lái)，并把它壓到地表。

（3）電滲井點(diǎn)。對(duì)于土體滲透系數(shù)在0.1m/d 以下，而采用常規(guī)井點(diǎn)無(wú)法使地下水位下降的地層，特別適合于對(duì)淤泥進(jìn)行排水。電滲井點(diǎn)排水原理是用井點(diǎn)管作為負(fù)極，用鋼筋或鋼管作為正電極，在通電后，土壤粒子由負(fù)電極流向正電極，水由正電極流向負(fù)極，并被集中排放。土壤中的微粒運(yùn)動(dòng)叫作電泳，而水流運(yùn)動(dòng)則是電滲流。

（4）管井井點(diǎn)。即在基坑內(nèi)每20m ～50m 處設(shè)一管井，并分別由一臺(tái)泵進(jìn)行抽水，以減少地面水位。該方法適合于大滲透率（K=20m/d ～200m/d）、地下水量較大的土層。

（5）深井泵井點(diǎn)。當(dāng)需要較深的降水量（雨深超過(guò)15m）時(shí)，常規(guī)的離心式深潛泵無(wú)法在管井井口位置使用特殊的深井泵。

在施工中，由于基坑開(kāi)挖深度太大，致使地下水外溢，致使基坑中積水，若不及時(shí)將地下水排出，不僅會(huì)影響工程的正常進(jìn)行，而且會(huì)產(chǎn)生安全隱患，房屋建筑工程很可能出現(xiàn)流砂等問(wèn)題；在公路施工中經(jīng)常發(fā)生坍塌等問(wèn)題，嚴(yán)重影響基礎(chǔ)承載力，并存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于氣候的原因，降雨進(jìn)入坑道，如果不及時(shí)排水，不但會(huì)影響工程的進(jìn)度，而且還會(huì)使土壤變軟，從而降低滑坡和基坑的承載力。所以，在開(kāi)挖之前和開(kāi)挖期間，必須保證土壤的干燥，并做好相應(yīng)的防治措施。這些緊急情況的計(jì)劃一定要做得很好[3]。

地下水是房建工程施工中的難點(diǎn)之一，在開(kāi)挖過(guò)程中，必須將地下水位降到最低，因此，一般采取井點(diǎn)法和水井法來(lái)減少地下水。井點(diǎn)降雨法是在施工之前，在基坑四周埋置過(guò)濾管，通過(guò)抽水裝置持續(xù)抽取地下水。集水井是指在施工期間，在基坑底部設(shè)置排水渠、集水井，通過(guò)抽水、排水。根據(jù)不同的地層滲透率，采用不同的井點(diǎn)降水方式可以得到不同的深度，從而滿足不同的基坑深度。

在道路工程施工中，應(yīng)重視在施工前期排除地表積水，利用自然斜坡設(shè)置溝渠，或用水泵抽水，由自身排水及人工排泄。同時(shí)，要處理地下水超過(guò)基準(zhǔn)限值；在影響路基、路面強(qiáng)度或邊坡穩(wěn)定性的降雨條件下，應(yīng)設(shè)置暗管、滲溝、滲井等。依據(jù)路基的不同狀況和安裝方向采用排水溝、暗溝、滲井等一種或多種方法。排水對(duì)地基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度有很大的影響，因此，要對(duì)地基進(jìn)行排水，使之形成良好的排水體系，并與區(qū)域的排水計(jì)劃相協(xié)調(diào)。

3.結(jié)語(yǔ)

房建工程與道路工程的土方施工有很大差別，本文比較了各種施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以便在工程中正確地選擇施工方法，制訂相應(yīng)的施工方案。這樣才能更好地為實(shí)際的工程服務(wù)。