土石方開挖填筑與支護(hù)施工技術(shù)及管理措施的研究

陳剛

(山西二建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000)

城市化建設(shè)步伐的逐漸加快推動(dòng)了建筑工程項(xiàng)目數(shù)量的持續(xù)增長，為人們開展經(jīng)濟(jì)活及社會(huì)活動(dòng)提供了更為舒適的環(huán)境的同時(shí)，進(jìn)一步推動(dòng)了國民經(jīng)濟(jì)水平的穩(wěn)定發(fā)展。隨著政府及相關(guān)管理部門對(duì)于安全生產(chǎn)重視程度的不斷增加，保證工程質(zhì)量的同時(shí)提高施工技術(shù)及管理水平逐漸成為各施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)長久發(fā)展的重要手段。其中，土石方工程作為一項(xiàng)重要的施工環(huán)節(jié)，其技術(shù)應(yīng)用水平及管理效果對(duì)工程質(zhì)量有著較為直接的影響，這就要求相關(guān)技術(shù)人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工方案的編制，同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督與管理，加強(qiáng)開挖、填筑及支護(hù)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，最大程度的提高工程質(zhì)量，縮短施工周期，提升經(jīng)濟(jì)收益。

1 土石方工程的影響因素及基本設(shè)計(jì)要求

作為土木工程中占比較多的施工內(nèi)容，土石方工程的主要施工內(nèi)容包括對(duì)土石進(jìn)行輸運(yùn)、開挖、填筑、排水、支護(hù)等方面，其施工質(zhì)量不僅與工程整體質(zhì)量具有較為緊密的聯(lián)系，還會(huì)對(duì)施工安全產(chǎn)生較大的影響。因此，對(duì)于施工企業(yè)來說，就需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行具體作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)施工方案合理性的審查，加強(qiáng)施工管理，提高施工技術(shù)的應(yīng)用水平，保證工程項(xiàng)目的順利實(shí)施[1]。

1.1 土石方工程的影響因素

土石方工程是建筑工程項(xiàng)目中較為重要的組成部分，與各個(gè)施工環(huán)節(jié)都具有十分緊密的聯(lián)系?，F(xiàn)階段，其影響因素主要包括以下幾個(gè)方面。

投資估算，通常情況下，為了保證后續(xù)工程項(xiàng)目建設(shè)的順利實(shí)施，施工企業(yè)會(huì)對(duì)項(xiàng)目整體情況進(jìn)行投資估算。由于土石方工程與方案布局、地形特征、土地情況等因素具有緊密聯(lián)系，相應(yīng)會(huì)對(duì)投資估算產(chǎn)生較為顯著的影響，逐漸成為相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行具體工作時(shí)的主要依據(jù)。

施工設(shè)計(jì)，良好的施工設(shè)計(jì)方案是工程項(xiàng)目建設(shè)順利進(jìn)行的前提條件，在對(duì)土石方工程進(jìn)行施工方案編制的過程中，倘若可以在保證工程質(zhì)量的前提下，減少填挖方量，規(guī)避山坡、沖溝等特殊區(qū)域，建立科學(xué)的物資運(yùn)輸系統(tǒng)，就可以更好的幫助施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益。因此，在施工設(shè)計(jì)階段需要相關(guān)技術(shù)人員將更多的關(guān)注點(diǎn)放在土石方工程量方面。

周圍環(huán)境，土石方工程的施工建設(shè)不可避免的會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，隨著各行各業(yè)對(duì)于生態(tài)環(huán)境重視程度的不斷增加，合理規(guī)劃施工區(qū)域、科學(xué)布置設(shè)計(jì)標(biāo)高、避免過多的資源破壞逐漸成為影響項(xiàng)目建設(shè)的主要因素。

人員水平，在對(duì)土方工程所在地進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的過程中，往往需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其地貌特性、水溫資源等進(jìn)行較為全面的審查，保證路網(wǎng)系統(tǒng)的合理性，保證后續(xù)施工建設(shè)的順利進(jìn)行。同時(shí)，還需要對(duì)周邊的交通情況、消防資源等方面進(jìn)行深入考考量，提高土石方量計(jì)算精度的同時(shí)，避免不必要的安全事故[2]。

1.2 土石方工程的基本設(shè)計(jì)要求

對(duì)于土石方工程施工過程，需要現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，其基本設(shè)計(jì)要求主要包括以下幾個(gè)方面：1)充分利用原有自然資源進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，最大限度的減少工程總量，縮短施工周期的同時(shí)降低對(duì)周圍環(huán)境的損害；2)在方案設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮工程項(xiàng)目的功能布置要求，為后續(xù)管敷設(shè)等施工內(nèi)容奠定良好的基礎(chǔ)，同時(shí)要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，避免安全事故的發(fā)生；3)在施工設(shè)計(jì)圖紙的繪制過程中，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際需求科學(xué)設(shè)計(jì)繪制比例，對(duì)于工程本身與周圍因素間的關(guān)系進(jìn)行直觀反應(yīng)；4)在保證施工質(zhì)量滿足工程需求的前提下，加強(qiáng)資金管理，提高經(jīng)濟(jì)性。

1.3 土石方工程發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著我國建筑行業(yè)發(fā)展步伐的日益加快，建筑工程也逐漸走向現(xiàn)代化發(fā)展模式，一方面體現(xiàn)在工程規(guī)模及復(fù)雜程度上，另一方面也體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用方面。我國地大物博的特點(diǎn)給土方工程帶來更多挑戰(zhàn)的同時(shí)，也推動(dòng)了施工技術(shù)水平的飛速發(fā)展，在爆破、開挖等方面均已達(dá)到先進(jìn)水平，為建筑行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，面對(duì)越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境以及越來越復(fù)雜的施工流程，各施工企業(yè)也在不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的管理模式與方法提高自身綜合實(shí)力，在一定程度上推動(dòng)了建筑行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。然而，隨著施工強(qiáng)度與難度的持續(xù)增大，各施工企業(yè)在施工技術(shù)應(yīng)用與管理水平方還存在一系列亟待完善的問題，需要相關(guān)管理人員進(jìn)行完善與優(yōu)化。

2 土石方開挖填筑與支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

土方工程在施工過程中嚴(yán)格按照基本設(shè)計(jì)要求進(jìn)行的同時(shí)，還應(yīng)遵守相關(guān)技術(shù)參數(shù)，從而更好的保證工程質(zhì)量。在開挖、填筑與支護(hù)施工過程中，相應(yīng)的施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 土方開挖施工

施工準(zhǔn)備，在進(jìn)行施工前，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員提供的圖紙及資料進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，對(duì)地形斷面進(jìn)行較為全面的了解，同時(shí)會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理性審查，確保施工技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)性，為工程周期及目標(biāo)的下達(dá)奠定良好的基礎(chǔ)。

施工流程，土方開挖過程通常包括施工準(zhǔn)備、清理場(chǎng)地、區(qū)域排水、邊坡觀測(cè)、驗(yàn)收維護(hù)、土方輸運(yùn)、物料處理等工作，現(xiàn)階段我國施工企業(yè)通常利用挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行具體作業(yè)，同時(shí)采用自卸車運(yùn)輸棄料的方式進(jìn)行物料輸送。

施工方法，在進(jìn)行土方開挖施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員應(yīng)注意以下幾方面內(nèi)容：1)在作業(yè)過程中利用專業(yè)設(shè)備對(duì)邊坡進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工；2)在開挖過程中，應(yīng)遵循從上而下的原則進(jìn)行，同時(shí)對(duì)地基結(jié)構(gòu)設(shè)置防護(hù)措施，避免對(duì)工程穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；3)在對(duì)邊坡進(jìn)行開挖施工過程中，應(yīng)避免超挖的現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)做好雨水防護(hù)工作；4)在對(duì)棄料進(jìn)行處理的過程中，應(yīng)將其運(yùn)送到指定位置，同時(shí)做好挖填平衡工作；5)在施工前期對(duì)可能發(fā)生的滑坡和坍塌現(xiàn)象進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，根據(jù)需求進(jìn)行加固處理，避免安全事故的發(fā)生[3]。

注意事項(xiàng)，首先要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行具體的施工作業(yè)，根據(jù)工程實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施；其次在土方輸送滾成長，做好揚(yáng)塵防護(hù)，通過定期灑水的方式降低對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響；同時(shí)在開挖過程中避免不規(guī)范操作的發(fā)生，最大程度防止塌陷等問題的發(fā)生；最后做好支護(hù)施工，不得隨意對(duì)其進(jìn)行拆除。

土方運(yùn)輸，我國施工企業(yè)通常采用如圖1所示自卸車運(yùn)輸?shù)姆绞綄?duì)土方進(jìn)行處理，一方面需要施工企業(yè)選擇封閉效果較好、使用性能良好的車輛，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)路線將棄料運(yùn)送至指定位置，做好防護(hù)措施，避免中途灑落；另一方面要在運(yùn)輸過程中安排相關(guān)人員做好清掃工作，避免對(duì)周圍環(huán)境影響的同時(shí)提高車輛的使用性能。

圖1 土石方輸送現(xiàn)場(chǎng)示意圖

檢查驗(yàn)收，土方開挖完后，相關(guān)管理人員會(huì)對(duì)開挖基礎(chǔ)面的整體情況進(jìn)行檢查，保證挖平面尺寸、標(biāo)高等參數(shù)滿足工程要求。因此，施工企業(yè)在該階段需提供竣工圖紙以及檢查記錄，推動(dòng)驗(yàn)收工作的順利進(jìn)行。

2.2 土方填筑施工

施工準(zhǔn)備，在施工準(zhǔn)備階段，主要包括以下三方面內(nèi)容：1)對(duì)土料場(chǎng)進(jìn)行復(fù)查。為了更好的保證施工安全，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)料場(chǎng)的土層情況的物理特性、一般參數(shù)等進(jìn)行細(xì)致勘察，并對(duì)工程所在地的天氣情況進(jìn)行充分了解；2)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)。為了更好的保證碾壓參數(shù)的合理性，需要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇相應(yīng)的碾壓設(shè)備，對(duì)土料進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，確定鋪筑方式、碾壓次數(shù)、行進(jìn)速度等；3)根據(jù)監(jiān)理工程師提供的相關(guān)參數(shù)，建立相應(yīng)的控制網(wǎng)，并繪制詳細(xì)的測(cè)量成果圖，為施工方案的合理制定提供一定參考依據(jù)。

施工方法，土方填筑施工通常采用分段流水作業(yè)的方式進(jìn)行，在進(jìn)行填筑過程中，應(yīng)保持上升速度的均衡性，避免雜質(zhì)的出現(xiàn)；在鋪料的過程中，應(yīng)遵循由低向高的原則進(jìn)行，保證土塊粒徑滿足相關(guān)規(guī)范；在進(jìn)行分塊填筑的過程中，及時(shí)鏟除不合格的土層，并做好含水量控制；在施工過程中，做好積水處理與雨水防護(hù)工作；在進(jìn)行碾壓過程中，應(yīng)采用合理的方式進(jìn)行，避免分段接縫錯(cuò)開的布置方式。

質(zhì)量控制，為了更好的保證土方填筑工程質(zhì)量，就需要施工企業(yè)做好質(zhì)量控制，主要內(nèi)容包括：在開挖過程中，嚴(yán)格按照工程要求進(jìn)行，保證每層回填土的施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，為后續(xù)填筑工作奠定良好的基礎(chǔ)；在具體的施工作業(yè)過程中，嚴(yán)格遵循施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，避免不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，更好的保證施工安全；在安全防護(hù)措施落實(shí)方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)土料情況、接縫部位、雨水防護(hù)、工作面保護(hù)等方面的關(guān)注，提高工程質(zhì)量[4]。

3 土石方開挖填筑與支護(hù)施工管理措施的優(yōu)化

對(duì)于土方工程來說，做好施工管理工作不僅可以更好的保證工程質(zhì)量，還可以幫助施工企業(yè)降低成本支出。眾所周知，不同的施工方案對(duì)于成本估算來說具有較為顯著的差異，這就要求各施工企業(yè)根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)管理模式與方法進(jìn)行不斷優(yōu)化，主要包括以下幾方面措施。

3.1 采用先進(jìn)施工技術(shù)

科技水平與自動(dòng)化控制技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了土石方工程施工技術(shù)水平的不斷提高，特別是挖掘機(jī)的大范圍使用給施工企業(yè)帶來了極大的便利。從傳統(tǒng)的人工開挖到利用小型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，再到如今如圖2所示的大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，在一定程度上幫助施工企業(yè)降低了施工成本。因此，對(duì)于施工企業(yè)來說，就需要不斷提升機(jī)械化設(shè)備的使用水平及范圍，節(jié)約人力、物力、財(cái)力的同時(shí)，更好的幫助建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。

圖2 土方開挖的機(jī)械化發(fā)展示意圖

3.2 全面分析影響因素

眾所周知，土方工程通常具有較為惡劣的工作環(huán)境，在具體的施工作業(yè)過程中極易受到氣候條件、水文資源、地理特性等外部環(huán)境因素的影響，在一定程度上會(huì)給施工技術(shù)的應(yīng)用及管理措施的落實(shí)帶來不利影響。這就要求相關(guān)管理人員全面分析各種影響因素，一方面對(duì)諸如機(jī)械設(shè)備數(shù)量、開挖區(qū)域地質(zhì)情況等可控因素進(jìn)行深入分析，另一方面對(duì)天氣情況、油料價(jià)格等不可控因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，避免不必要的成本支出。

3.3 嚴(yán)格把控材料質(zhì)量

巖土填料的質(zhì)量對(duì)于工程整體質(zhì)量具有較為顯著的影響，這就要求各施工企業(yè)對(duì)其質(zhì)量嚴(yán)格控制，做好以下幾方面工作：1)安排相關(guān)技術(shù)人員對(duì)施工材料供應(yīng)商的自制水平進(jìn)行嚴(yán)格審查，保證其具有滿足要求的供貨能力；2)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，避免不合格材料的應(yīng)用影響工程質(zhì)量；3)在施工過程中對(duì)材料的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢查，避免樹根、垃圾等雜質(zhì)的摻雜影響土體穩(wěn)定性[5]。

3.4 不斷加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制

對(duì)于施工企業(yè)來說，提高管理水平的關(guān)鍵在于加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)控制，一方面要安排相關(guān)技術(shù)人員對(duì)材料性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，保證其濕度等特性參數(shù)滿足工程要求；另一方面要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格管理，保證其操作的規(guī)范性，最大程度的避免安全事故的發(fā)生。

3.5 不斷改善設(shè)計(jì)思路

土石方工程的順利實(shí)施離不開合理的施工設(shè)計(jì)方案作為有力保障，因此，在相關(guān)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工作的過程中，應(yīng)充分利用工程所在地的自然條件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，節(jié)約工程總量的同時(shí)滿足項(xiàng)目要求；還要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，在圖紙繪制過程中充分反應(yīng)建筑物與擋墻、建筑樁基與錨桿之間的關(guān)系，降低現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)人員的工作難度。

4 結(jié)語

綜上所述，土石方工程的施工過程是一項(xiàng)兼具專業(yè)性及系統(tǒng)性的綜合性工程，這就要求各施工企業(yè)在具體的作業(yè)過程中，根據(jù)工程實(shí)際情況應(yīng)用合理的開挖、填筑與支護(hù)施工技術(shù)，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理模式與方法提高自身管理水平，保證施工質(zhì)量滿足工程要求的同時(shí)，提高自身經(jīng)濟(jì)收益，從而更好的推動(dòng)我國建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。