基礎(chǔ)土方回填施工方法及常見問題的解決

隨著經(jīng)濟快速增長，大跨度結(jié)構(gòu)、高層、超高層建筑物越來越多，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與增加結(jié)構(gòu)負荷對基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求也越來越高，回填土的施工質(zhì)量與施工工藝也越來越得到重視。

1、回填土施工方法因施工場地、施工機械、特殊施工技術(shù)要求等原因，一般采取人工夯實方法或機械壓實方法。

1.1 人工夯實方法

1）機械壓實不到之處和小面積回填土采取人工夯實辦法。

2）采用蛙式打夯機等小型機具夯實時，一般填土厚度不宜大于625px，每層壓實遍數(shù)3－4遍，打夯之前對填土初步平整，打夯機依次夯打，均勻分布，不留間隙。

3）在打夯機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。夯實基槽及地坪時，行夯路線應(yīng)由四邊開始，然后夯向中間。

4）回填管溝時，應(yīng)用人工先在管子周圍填土夯實，并從管道兩邊同時進行，直至管頂0.5m以上。在不損壞管道的情況下，方可采用機械回填夯實。

1.2 機械壓實方法

1）為保證填土壓實的均勻性及密實度，避免碾輪下陷，提高碾壓效率，在碾壓機械碾壓之前，宜先用輕型推土機推平，低速預(yù)壓4遍－5遍，使平面平實;采用振動平碾壓實碎石土，應(yīng)先靜壓,而后振壓。

2）碾壓機械壓實填方時，應(yīng)控制行駛速度，一般平碾和振動碾不超過2km/h，并要控制壓實遍數(shù)。壓實機械與基礎(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）用平碾壓路機進行填方壓實，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25－750px，每層壓實遍數(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、邊坡邊緣壓實不到之處，應(yīng)鋪以人力夯實或小型夯實機具配合夯實。壓實密實度除另有規(guī)定外，一般應(yīng)壓至輪子下沉量不超過25px－50px為度。

4）平碾碾壓一層完后，應(yīng)用人工或推土機將表面拉毛，土層表面太干時，應(yīng)灑水濕潤后繼續(xù)回填，以保證上、下層結(jié)合良好。

2、填土壓實方法

大量實驗和工程實踐證明：土基壓實后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細水作用及隔溫性能均有明顯改善。填土壓實方法有：碾壓法、夯實法及振動碾壓法。

2.1 碾壓法

碾壓法是利用機械滾輪的壓力壓實土壤，使之達到所需的密實度。碾壓機械有平碾及羊足碾等。平碾（光碾壓路機）是一種以內(nèi)燃機為動力的自行式壓路機，重量6~15t。羊足碾單位面積的壓力比較大，土壤壓實的效果好。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，土的顆粒受到羊足較大的單位壓力后會向四面移動而使土的結(jié)構(gòu)破壞。松土碾壓宜先用輕碾壓實，再用重碾壓實，效果較好。碾壓機械壓實填方時，行駛速度不宜過快，一般平碾不應(yīng)超過2kmPh；羊足碾不應(yīng)超過3kmPh。

2.2 夯實法

夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，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，機動設(shè)備中有夯錘、夯板、風(fēng)動夯及蛙式夯等。夯實法適用于粘性土、濕陷性黃土、碎石類填土地基的深層加固。

2.3 振動壓實法

振動壓實法是將振動壓實機放在土層表面，在壓實振動作用下，土顆粒發(fā)生相對位移，而達到緊密狀態(tài)。在正常條件下，對于砂性土的壓實效果，振動式效果較好。

3、影響填土壓實的因素

填土壓實質(zhì)量與許多因素有關(guān)，其中主要影響因素為：壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。

3.1 壓實功的影響

壓實功能（指壓實工具的重量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時間等）對壓實效果的影響。填土壓實后的干密度與壓實機械在其上施加的功有一定關(guān)系。在開始壓實時，土的干密度急劇增加，待到接近土的最大干密度時，壓實功雖然增加許多，而土的干密度幾乎沒有變化。因此，在實際施工中，不要盲目過多地增加壓實遍數(shù)。

3.2 含水量的影響

在同一壓實功條件下，填土的含水量對壓實質(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。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時，水起到了潤滑作用，土顆粒間的摩阻力減小，從而易壓實。相比之下，嚴(yán)格控制最佳含水量，要比增加壓實功能收獲大得多。當(dāng)含水量不足，灑水困難時，適當(dāng)增大壓實功能，可以收效,如果土的含水量過大，此時如果增大壓實功能，必將出現(xiàn)/彈簧現(xiàn)象，壓實效果很差，造成返工浪費。所以，土基壓實施工中，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，可由擊實試驗取得。

3.3 鋪土厚度的影響

土在壓實功的作用下，壓應(yīng)力隨深度增加逐漸減小，其影響深度與壓實機械、土的性質(zhì)和含水量有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機械壓土?xí)r的作用深度，但其中還有最優(yōu)土層厚度問題，鋪得過厚，要壓多遍才能達到規(guī)定的密實度。鋪得過薄，則也要增加機械的總壓實遍數(shù)。恰當(dāng)?shù)匿佂梁穸饶苁雇练綁簩嵍鴻C械的功耗費最少。 實踐經(jīng)驗證明：土基壓實時，在機具類型、土層厚度及行程遍數(shù)已選定的條件下，壓實操作時宜先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間（超高路段等需要時，則宜先低后高）。壓實時，相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1/3，保持壓實均勻，不漏壓，對于壓不到的邊角，應(yīng)鋪以人力或小型機具夯實。壓實過程中，經(jīng)常檢查含水量和密實度，以達到符合規(guī)定壓實度的要求。

4、常見問題的處理措施

4.1 場地積水

由于場地平整面積過大、填土過深、未分層夯實；場地周圍沒有做排水溝、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；場地周圍沒有做排水溝、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量誤差超過規(guī)范要求等原因，而導(dǎo)致場地內(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)場排水措施。場地回填土按規(guī)定分層回填夯實，要使土的相對密實度不低于85%。

其對應(yīng)的治理方法為：

（1）明溝排水法；沿場地周圍開挖排水溝，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地基礎(chǔ)邊凈距0.4m以外，場地的四角或每隔20~40m應(yīng)設(shè)1個集水井）。

（2）深溝排水法。如果場地面積大、排水量大，為減少大量設(shè)置排水溝的復(fù)雜性，可在場地外距基礎(chǔ)邊6~30m開挖1條排水深溝，使場地內(nèi)的積水通過深溝自流入集水井，用水泵排到施工場地以外溝道內(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。

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、受壓區(qū)四周鼓起形成隆起狀態(tài)（土體體積未變化）、土體長時間不穩(wěn)定。

其對應(yīng)的預(yù)防措施為：

（1）現(xiàn)場鑒別，要求回填土料“手握成團、落地開花”。

（2）回填前，不允許基坑內(nèi)有垃圾、樹根等雜物，清除基坑內(nèi)積水、淤泥。

其對應(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，晾曬后回填。

4.3 回填土密實度達不到設(shè)計和規(guī)范要求

填土的場地在荷載作用下，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（碾壓）的效果，造成夯實（碾壓）不密實；含水量太大，則易形成橡皮土。

（2）土料不符合設(shè)計或施工規(guī)范要求，有機質(zhì)超過規(guī)范要求（大于5%）。

（3）填土過厚，未分層夯實。

（4）機械能力不夠。

其對應(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)計要求。

（2）填土密實度應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)的要求而定，壓實系數(shù)等于土的控制干密度除以土的最大干密度。

（3）設(shè)計有要求時，要通過現(xiàn)場土工試驗，并且嚴(yán)格進行分層回填夯實，加強對土料含水量的控制。

其對應(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。