土方工程

　　土方工程也稱為土石方工程。土木工程中，常見的土石方工程有： 場地平整、基坑(槽)與管溝開挖、路基開挖、人防工程開挖、地坪填土，路基填筑以及基坑回填。要合理安排施工計劃，盡量不要安排在雨季，同時為了降低土石方工程施工費用，貫徹不占或少占農田和可耕地并有利于改地造田的原則，要作出土石方的合理調配方案，統籌安排。

　　1工程特點

　　工程量大

　　從1974年開始到1980年，整整六年，三班到用4立方米解放牌汽車運土共運了25萬多次，其工程量的巨大不言而喻。因此工程量大是土方工程的一大特點。

　　工期長

　　又如上海植物園，從74年開始到83年，正式開放一共十年時間，其土方工程一項占了六年。

　　投資大

　　工程量大，工期長這二個特點，勢必導致投資的巨大，仍以上海植物園為例，從建園到開放共進行了77項工程一共投資10850萬元，其中土方工程占了3447萬超過1/3，接近1/2。

　　影響面廣

　　我們前面已經講過，地形(山、水、平地)是整個園林的骨架，也是其他工程的基礎(園路、建筑、綠化)，地形處理的正確與否直接影響到其他工程的實施使用，直接影響到整個園林的景觀，而且地形一經定局，再要改變則牽涉面廣，困難大。作一個形象的說明，把園林當做一個人來看，那么地形就象是人的骨架，骨架生得好，總體感覺就會好魁梧有男子漢的形象，苗條有少女的形象，但是如果骨架存在缺陷、駝背、拐腿、歪脖子，即使某些部位生得再標志，給人的形象總是畸形的殘疾人。

　　施工條件復雜

　　土方施工條件復雜，又多為露天作業，受氣候、水文、地質等影響較大，難以確定的因素較多。[1]

　　2工程介紹

　　在建筑工程中，最常見的土方工程有：場地平整，基坑(槽)開挖，地坪填土，路基填筑及基坑回填土等。

　　3計算方法

　　計算土方體積的方法很多，常用的大致可歸納為以下四類。

　　(1)用求體積公式估算;(2)斷面法;(3)方格法。

　　體積估算

　　在建園過程中，不管是原地形或設計地形，經常會碰到一些類似錐體、棱臺等幾何形體的地形單體。這些地形單體的體積可用相近的幾何體體積公式來計算，此法簡便，但精度較差，多用于估算。

　　斷面法

　　斷面法是以一組等距(或不等距)的互相平行的截面將擬計算的地塊、地形單體(如山、溪澗、池、島等)和土方工程(如堤、溝渠、路塹、路槽等)分截成“段”。

　　分別計算

　　這些“段”的體積。再將各段體積累加，以求得該計算對象的總土方量。

　　其計算公式如下： v=(s1+s2)*l/2

　　當S1=S2時

　　V=S*L

　　此法的計算精度取決于截取斷面的數量，多則精，少則粗。

　　斷面法根據其取斷面的方向不同可分為垂直斷面法、水平斷面法(或等高面法)及與水平面成一定角度的成角斷面法。以下主要介紹前兩種方法。

　　(一)垂直斷面法

　　此法適用于帶狀地形單體或土方工程(如帶狀山體、水體、溝，、堤、路塹、路槽等)的土方量計算。

　　其基本計算公式如公式(1—7)。公式(1—7)雖然簡便，但在Sl和S2的面積相差較大或兩相鄰斷面之間的距離大于50m時，計算的結果，誤差較大，遇上述情況，可改用以下公式運算：

　　v=L*(S1+S2+S3)/6

　　式中 S——中間斷面面積。

　　S。的面積有兩種求法：

　　(1) 用求棱臺中截面面積公式：

　　(2)用S1及S2各相應邊的算術平均值求S。的面積。

　　例：設有一土堤，計算段兩端斷面呈梯形，二斷面之間的距離為60m，試比較用算術平均法和擬棱臺公式計算所得結果。

　　先求Sl、S2面積

　　(二)等高面法(水平斷面法)

　　等高面法是沿等高線取斷面，等高距即為兩相鄰斷面的高，計算方法同斷面法。

　　方格網法

　　在建園過程中，地形改造除挖湖堆山，還有許多大大小小的各種用途的地坪、緩坡地需要平整。平整場地的工作是將原來高低不平的、比較破碎的地形按設計要求整理成為平坦的具有一定坡度的場地，如：停車場、集散廣場、體育場、露天演出場等等;整理這類地塊的土方計算最適宜用方格網法。

　　方格網法是把平整場地的設計工作和土方量計算工作結合在一起進行的。其工作程序是：(1)在附有等高線的施工現場地形圖上作方格網控制施工場地，方格邊長數值取決于所要求的計算精度和地形變化的復雜程度。在園林中一般用20～40m;(2)在地形圖上用插入法求出各角點的原地形標高(或把方格網各角點測設到地面上，同時測出各角點的標高，并標記在圖上);(3)依設計意圖(如：地面的形狀、坡向、坡度值等)確定各角點的設計標高;(4)比較原地形標高和設計標高，求得施工標高;(5)土方計算，其具體計算步驟和方法結合實例加以闡明。

　　4要求種類

　　土方工程根據其使用期限和施工要求，可分為永久性和臨時性兩種，但是不論是永久性還是臨時性的土方工程，都要求具有足夠的穩定性和密實度，使工程質量和藝術造型都符合原設計的要求。同時在施工中還要遵守有關的技術規范和原設計的各項要求，以保證工程的穩定和持久。

　　5工程特性

　　土壤的容重 單位體積內天然狀況下的土壤重量，單位為kg/m3，土壤容重的大小直接影響著施工的難易程度，容重越大挖掘越難，在土方施工中把土壤分為松土、半堅土、堅土等類，所以施工中施工技術和定額應根據具體的土壤類別來制定 。

　　土壤的自然傾斜角(安息角) 土壤自然堆積，經沉落穩定后的表面與地平面所形成的夾角，就是土壤的自然傾斜角，以廄表示。在工程設計時，為了使工程穩定，其邊坡坡度數值應參考相應土壤的自然傾斜角的數值，土壤自然傾斜角還受到其含水量的影響。

　　6施工安全操作

　　1、施工前，應對施工區域內存在的各種障礙物，如建筑物、道路、溝渠、管線、防空洞、舊基礎、墳墓、樹木等，凡影響施工的均應拆除、清理或遷移，并在施工前妥善處理，確保施工安全。

　　2、大型土方和開挖較深的基坑工程，施工前要認真研究整個施工區域和施工場地內的工程地質和水文資料、鄰近建筑物或構筑物的質量和分布狀況、挖土和棄土要求、施工環境及氣候條件等，編制專項施工組織設計(方案)，制定有針對性的安全技術措施，嚴禁盲目施工。

　　3、山區施工，應事先了解當地地形地貌、地質構造、地層巖性、水文地質等，如因土石方施工可能產生滑坡時，應采取可靠的安全技術措施。在陡峻山坡腳下施工，應事先檢查山坡坡面情況，如有危巖、孤石、崩塌體、古滑坡體等不穩定跡象時，應妥善處理后，才能施工。

　　4、施工機械進入施工現場所經過的道路、橋梁和卸車設備等，應事先做好檢查和必要的加寬、加固工作。開工前應做好施工場地內機械運行的道路，開辟適當的工作面，以利安全施工。

　　5、土方開挖前，應會同有關單位對附近已有建筑物或構筑物、道路、管線等進行檢查和鑒定，對可能受開挖和降水影響的鄰近建(構)筑物、管線，應制定相應的安全技術措施，并在整個施工期間，加強監測其沉降和位移、開裂等情況，發現問題應與設計或建設單位協商采取防護措施，并及時處理。

　　相鄰基坑深淺不等時，一般應按先深后淺的順序施工，否則應分析后施工的深坑對先施工的淺坑可能產生的危害，并應采取必要的保護措施。

　　6、基坑開挖工程應驗算邊坡或基坑的穩定性，并注意由于土體內應力場變化和淤泥土的塑性流動而導致周圍土體向基坑開挖方向位移，使基坑鄰近建筑物等產生相應的位移和下沉。驗算時應考慮地面堆載、地表積水和鄰近建筑物的影響等不利因素，決定是否需要支護，選擇合理的支護形式。在基坑開挖期間應加強監測。

　　7、在飽和粘性土、粉土的施工現場不得邊打樁邊開挖基坑，應待樁全部打完并間歇一段時間后再開挖，以免影響邊坡或基坑的穩定性并應防止開挖基坑可能引起的基坑內外的樁產生過大位移、傾斜或斷裂。

　　8、基坑開挖后應及時修筑基礎，不得長期暴露。基礎施工完畢，應抓緊基坑的回填工作。回填基坑時，必須事先清除基坑中不符合回填要求的雜物。在相對的兩側或四周同時均勻進行，并且分層夯實。

　　9、基坑開挖深度超過9m(或地下室超過二層)，或深度雖未超過9m，但地質條件和周圍環境復雜時，在施工過程中要加強監測，施工方案必須由單位總工程師審定，報企業上一級主管。

　　10、基坑深度超過14m、地下室為三層或三層以上，地質條件和周圍特別復雜及工程影響重大時，有關設計和施工方案，施工單位要協同建設單位組織評審后，報市建設行政主管部門備案。

　　11、夜間施工時，應合理安排施工項目，防止挖方超挖或鋪填超厚。施工現場應根據需要安設照明設施，在危險地段應設置紅燈警示。

　　12、土方工程、基坑工程在施工過程中，如發現有文物、古跡遺址或化石等，應立即保護現場和報請有關部門處理。

　　13、挖土方前對周圍環境要認真檢查，不能在危險巖石或建筑物下面進行作業。

　　14、人工開挖時，兩人操作間距應保持2～3m，并應自上而下挖掘，嚴禁采用掏洞的挖掘操作方法。

　　15、上下坑溝應先挖好階梯或設木梯，不應踩踏土壁及其支撐上下。

　　16、用挖土機施工時，挖土機的工作范圍內，不得有人進行其他工作，多臺機械開挖，挖土機間距大于l0rn，挖土要自上而下，逐層進行，嚴禁先挖坡腳的危險作業。

　　17、基坑開挖應嚴格按要求放坡，操作時應隨時注意邊坡的穩定情況，如發現有裂紋或部分塌落現象，要及時進行支撐或改緩放坡，并注意支撐的穩固和邊坡的變化。

　　18、機械挖土，多臺階同時開挖土方時，應驗算邊坡的穩定，根據規定和驗算確定挖土機離邊坡的安全距離。

　　19、深基坑四周設防護欄桿，人員上下要有專用爬梯。

　　7土方工程施工應注意的問題

　　1、雨期施工應注意的問題

　　應當說，土方工程應盡量避開雨期施工，這樣可以減少人工和物資的投入，同時也有利于保證工程質量。但是某些工程的土方工程仍然無法避免雨期施工，這樣就構成了雨期施工時應注意的問題。

　　(1)在雨期施工前，應專門做出土方工程的雨期施工方案，在這個方案中應詳細制定保證工程質量和生產安全的技術措施。

　　(2)雨期施工前，應對場地平整時所建立的排水系統進行檢查、疏浚或者予以加固。

　　(3)雨期施工前，要在基底邊線以外修建排水溝、排水井，以保證基坑的雨水盡快排出，抽水泵應運到抽水目標，為了防止抽水泵使用中發生意外，應當準備足夠的備用抽水泵。

　　(4)雨期施工過程中，特別需要注意隨時檢查用電設備的工作狀況，防止漏電傷人。

　　2、冬期施工應注意的問題

　　必須指出，土方工程應當盡量避免在冬期進行，原因很簡單，冬期施工不但費工、費時，還存在安全問題。如果不可避免地必須進行冬期施工時，應當注意以下的問題。

　　(1)建筑物基礎部分的土方工程，應進行全面的技術、經濟比較，選定經濟合理的施工方法，并應保持連續不間斷的施工，以防止已挖掘的土重新凍結。

　　(2)冬期開挖凍土時，應采取防止引起相鄰建筑物地基或其他設施受凍的保溫、防凍措施。

　　(3)冬期施工時，運輸道路和施工現場應采取防滑和防火措施。

　　(4)在挖方上邊棄置凍土時，其棄土堆坡腳至挖方邊緣的距離應為常溫下規定的距離加上棄土土堆的高度。

　　(5)對于開挖完成的基槽(坑)應采取防止基槽(坑)底受凍的措施，例如使用保溫材料覆蓋。[3]

　　8質量標準

　　1、柱基、基坑和管溝基底的土質，必須符合設計要求，并嚴禁擾動。

　　2、填方的基底處理，必須符合設計要求和施工規范要求。

　　3、填方柱基、基坑，基槽、管溝回填的土料必須符合設計要求和施工規范要求。

　　4、填方和柱基、管溝的回填，必須按規定分層密實，

　　5、土方工程的允許偏差和質量檢驗標準，應符合相關規定。