地基与基础工程施工-回填土施工

'主编：曹海成李娟单元7回填土施工地基与基础工程施工DiJiYuJiChuGongChengShiGong1 7.1回填土施工概述17.2土工试验2单元7回填土施工目录2 单元7回填土施工教学目标1.了解回填土施工工艺流程；2.掌握回填土施工质量控制及检验；了解施工中常见质量问题及防治措施；3.掌握回填土的施工安全技术；4.掌握回填土施工土工试验。3 7.1回填土施工准备回填土施工是指基础、垫层等隐蔽工程完工后，返还填土并压实的施工。7.1回填土施工准备4 1.施工前的准备工作施工前应根据工程特点、填方土料种类、密实度要求、施工条件等，合理地确定填方土料含水量控制范围、虚铺厚度和压实遍数等参数；重要回填土方工程，其参数应通过压实试验来确定。填土前应对填方基底和已完工程进行检查和中间验收，合格后要作好隐蔽和验收手续。填土前，应做好水平高程的测设。施工前，应做好水平高程标志布置。7.1.1回填土施工准备7.1回填土施工准备5 2.填料选择(1)碎石类土、砂土和爆破石渣（粒径不大于每层铺厚的2/3）可用于表层下的填料。(2)含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料。(3)碎块草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方。(4)淤泥和淤泥质土一般不能用作填料，但在软土或沼泽地区，经过处理使含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位7.1回填土施工准备6 (5)有水溶性硫酸盐大于5%的土，不能用作回填土，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐溶解流失，形成孔洞，影响土的密实性。(6)冻土、膨胀性土等不应作为填方土料。(7)对碎石类土或爆破石碴用作填料时，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3，当使用振动辗时，不得超过每层铺填厚度的3/4。铺填时，大块料不应集中，且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。7.1回填土施工准备7 3.施工机具(1)装运土方机械有：铲土机、自卸汽车、推土机、铲运机及翻斗车等。(2)碾压机械有：平碾、羊足碾和振动碾、蛙式打夯机、冲击夯、振动平板等。(3)一般机具有：蛙式或柴油打夯机、手推车、铁锹（平头或尖头）、全站仪或其他测量设备、简易土工试验设备、钢卷尺、线、胶皮管等。7.1回填土施工准备8 1.回填土施工工艺7.1.2回填土施工要点基底清理检验土质分层铺土分层碾压检验密实度修正、找平、验收7.1回填土施工准备9 2.填土的压实方法（1）碾压法碾压法，如图7.1(a))所示，是利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。碾压机械有压路机，如图7.2所示、羊足碾，如图7.3所示等。图7.1填土压实方法（a）碾压法；（b）夯实法；（c）振动压实法7.1回填土施工准备10 图7.2压路机（a）两轮两轴式；（b）两轮三轴式7.1回填土施工准备11 图7.3半足碾按碾轮重量，平滚碾又分为轻型(30～50kN)、中型(60～90kN)和重型(100～140kN)三种。7.1回填土施工准备12 （2）夯实法夯实法，如图7.1(b)所示，是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积的回填土。夯实法分人工夯实和机械夯实两种。人工夯实夯实机具有木夯、石夯等；常用的夯实机械有蛙式打夯机（图7.4）、夯锤和内燃夯土机等。7.1回填土施工准备13 （3）振动压实法振动压实法，如图7.1(c)所示，是将重锤放在土层的表面或内部，借助于振动设备使重锤振动，土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。7.1回填土施工准备14 3.影响镇土压实质量的因素（1）压实功的影响填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的密度与所耗的功的关系，如图7.5所示。图7.5土的密度与压实功的关系7.1回填土施工准备15 （2）含水量的影响在同一压实功的作用下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不容易压实。当土具有最佳含水量时，水起到润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，在使用同样的压实功进行压实时，可得到最大的密实效果（密度），如图7.6所示。图7.6土的干密度与含水量的关系7.1回填土施工准备16 土的种类变化范围最优含水量（%）最大干密度（t/m3）砂土8～121.80～1.88粘土19～231.58～1.70粉质粘土12～151.85～1.95粉土16～221.61～1.81注：1.表中土的最大干密度应根据现场实测达到的数字为准；2.一般性的回填土可不作此项测定。表7.1土的最优含水量和最大干密度参考值7.1回填土施工准备17 （3）铺土厚度的影响土在压实功的作用下，其应力随深度的增加而减小，如图7.7所示，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量有关。每层铺土厚度参考表7.2。图7.7压实作用沿浓度的变化7.1回填土施工准备18 压实机具每层铺土厚度（mm）每层压实遍数（遍）平碾200～3006～8羊足碾200～3508～16蛙式打夯机200～2503～4推土机200～3006～8拖拉机200～3008～16人工打夯≤2003～4表7.2填方的每层铺土厚度和压实遍数注：人工打夯时，土块粒径不应大于50mm。7.1回填土施工准备19 4.回填土施工常见质量问题及防治措施（1）基坑(槽)回填土沉陷防治基坑回填土沉陷的措施有：①基坑(槽)回填前，将槽中积水排净，淤泥、松土、杂物清理干净，如有地下水或滞水，应有排水、降水措施。②回填土采取严格分层回填、夯实。土料及其含水量，每层铺土厚度、压实遍数应符合规定。回填土密实度要按规定抽样检查，使之符合要求。③填土土料中不得含有大于50mm直径的土块，不应有较多的干土块。④严禁用水沉法回填土方。7.1回填土施工准备20 （2）基础墙体被回填土挤动变形防治基础墙体被回填土挤动变形的措施有：①基础两侧用细土同时分层回填夯实，两侧填土高差不超过30cm。如遇暖气沟或室内外回填标高相差较大，回填土时可在另一侧临时加木支撑顶牢。②基础墙体施工完毕，达到一定强度后再进行回填土施工。③避免单侧堆放大量土方、材料、设备或行走重型机械。7.1回填土施工准备21 （3）基槽室外回填土渗漏水引起地基下沉防治基槽室外回填土渗漏水引起地基下沉的措施有：①外槽回填土应用粘土、亚粘土等透水性较弱的填料回填，或用2：8、3：7灰土回填；②基槽及附近局部存在透水性较大的土，采取挖除或用透水性小的土料封闭，使与地基隔离。7.1回填土施工准备22 （4）房心回填沉陷防治房心回填沉陷的措施有：①房心土回填前，应对原自然软弱土、坑穴等进行处理，将有机杂质清理干净；②选用合格的回填土料，并严格地按要求分层回填夯实，抽样检验密实度使符合质量要求；③房心回填土深度较大时，在建筑物外墙基外回填土时采取防渗措施，防止室外水渗入房心浸湿回填土。④对面积大而使用要求较高的房心填土，采用先用机械将原来的自然土辗压密实，再进行回填。7.1回填土施工准备23 （5）回填土密实度达不到要求防治回填土密实度达不到要求的措施有：①选择符合填土要求的土料回填。②填土压实后要达到一定的密度要求，填土的密实度应根据工程性质来确定。土的密实度用压实系数λc表示，压实系数一般由设计根据工程结构性质、使用要求以及土的性质确定，如未作规定，可参考表7.3。7.1回填土施工准备24 结构类型填土部位压实系数λc控制含水量（%）砌体结构和框架结构在地基主要受力层范围内在地基主要受力层范围以下≥0.97≥0.95wop±2%简直结构和排架结构在地基主要受力层范围内在地基主要受力层范围以下≥0.96≥0.94一般工程基础四周或两侧一般回填土室内地坪、管道地沟回填土一般堆放物品场地回填土0.90.90.85表7.3填土压实系数要求注：wop—土的最佳含水量7.1回填土施工准备25 1.基本规定(1)土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物，抽除坑（槽）积水、淤泥，验收基底标高。如在耕植土或松土上填方，应在基底压实后再进行。(2)对填方土料应按设计要求验收后方可填人。(3)填方施工过程中应检查排水措施，每层填筑厚度、含水量控制、压实程度。填筑厚度及压实遍数应根据土质，压实系数及所用机具确定。如无试验依据，应符合表7.4的规定。7.1.3回填土施工质量检验7.1回填土施工准备26 压实机具分层厚度（mm）每层压实遍数平碾250～3006～8振动压实机250～3503～4柴油打夯机250～2503～4人工大夯机＜2003～4表7.4填土施工分层厚度及压实遍数7.1回填土施工准备27 2.质量验收标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法桩基基坑基槽场地平整管沟地（路）面基础层人工机械主控项目1标高－50±30±50－50－50水准仪2分层压实系数设计要求按规定方法一般项目1回填土料设计要求取样检查或直观鉴别2分成厚度及含水量设计要求水准仪及抽样检查3表面平整度2020302020用靠尺或水准仪表7.5填土工程质量验收标准(mm)7.1回填土施工准备28 3.质量验收文件(1)填方工程基底处理记录；(2)规划红线放测签证单或筑物(构筑物)平面和标高放线测量记录和复核单；(3)地基处理设计变更单或技术核定单；(4)隐蔽工程验收记录；(5)回填土料取样检查或工地直观鉴别记录；(6)填筑厚度及压实遍数取值的根据或试验报告；(7)最优含水量选定根据或试验报告；(8)填土边坡坡度选定的依据；(9)每层填土分层压实系数测试报告和取样分布图；(10)施工过程排水监测记录；(11)填土工程质量检验单。7.1回填土施工准备29 4.土方回填工程检验批质量验收记录表实例土方回填工程检验批质量验收记录表详见教材第206页表7.6。（1）主控项目：①标高②分层压实系数(密实度)（2）一般项目①回填土料②分层厚度及含水量③表面平整度7.1回填土施工准备30 （1）进入现场的施工人员必须佩戴安全帽。（2）基坑（槽）和管沟回填前，应由专职人员检查基坑（槽）壁有无塌方迹象。（3）回填土施工前必须仔细检查后浇带两侧支撑的稳定性和整体性，对支撑数量不够、拉结杆件不够、支撑松动的必须加固处理，合格后方可进行回填土的施工。（4）回填土施工前应对所有回填部位的外露防水层及防水保护层进行检查，发现破损处及时通知防水施工队修复。7.1.4回填土施工安全技术7.1回填土施工准备31 （5）回填过程中，槽边必须设专人监护；夜间施工必须有足够的照明设备。（6）运输土方的车辆在槽边的停放距离不得小于2m，卸土时，槽边监护人员必须通知槽内施工人员远离卸土点。（7）基坑（槽）的支撑，应按回填的速度，按施工组织设计及时要求依次拆除，即填土时应从深到浅分层进行，填好一层拆除一层，不能事先将支撑拆掉。（8）上下工作面交叉作业时，上层施工人员严禁向下抛掷杂物。7.1回填土施工准备32 （9）打夯机工作前，应检查电源是否有缺陷和漏电，机械运转是否正常，机械是否装置漏电掉闸开关，要严格执行一机、一箱、一闸、一漏电保护的规定，机械不准带病运转；手持电动工具操作人员应穿绝缘靴、带绝缘手套，并有专人负责电源线的移动。（10）深浅两基坑(槽)相连时，应先填夯深基础，填至浅基坑相同的标高时，再与浅基础一起填夯。如必须分段填夯时，交接处应填成阶梯形。（11）回填房心及管沟时，为防止管道中心位移及损坏管道，应用人工先在管子两侧同时填土夯实，直至管顶0.5m以上时，才可用蛙式打夯机。7.1回填土施工准备33 7.2土工试验7.2土工试验34 1.试验目的测定土壤的含水状况。土的含水率是土最基本的物理参数之一，它直接影响到土的工程性质，是计算其它物理指标、测量其它物理状态指标的最基本试验。2.基本原理土的含水率是试样在105～110℃温度下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分数表示。测定含水率的方法有:烘干法和酒精燃烧法。7.2.1含水率试验7.2土工试验35 3.烘干法(1)试验要求：①要求试验室提供一块状动土样或提供取土场地，并准备试验仪器。②要求学生测该土样的含水量，质量密度（重度）和相对密度。③要求学生实验前预习密度、相对密度、含水率等定义。7.2土工试验36 (2)仪器设备①烘箱：电热恒温烘箱。②天平：感量0.01g。③铝盒：又叫称量盒。每个铝盒的质量都已称量，并记录备查。④其它：干燥器，切土刀，无水酒精等。7.2土工试验37 (3)烘干法试验步骤①取有代表性的试样，粘性土为15-20g，砂土、有机质土或不均匀的土不少于50g，放人铝盒内并立即盖紧盒盖。称铝盒与湿土的质量(m1)，准确至0.01g。②打开盒盖，将铝盒放人烘干箱中，在100～105℃的恒温下烘至恒量。烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h，对砂性土不得少于6h。对含有机质超过5%的土，应将温度控制在65～70℃的恒温下烘干。③取出铝盒，加盖后放进干燥器中，使冷却至室温。④从干燥器中取出铝盒，称铝盒加烘干土的质量(m2)，准确至0.01g。⑤将铝盒中干土倒出、擦净铝盒，称出铝盒重量。7.2土工试验38 (4)试样的含水量，应按下式计算，精确至0.1%。式中：w一土的含水量(%)；m1—m2一试样中所含水份的质量(g)；m3—铝盒的质量(g)；m2—m3－试样土颗粒(干土)的质量(g)。7.2土工试验39 (5)结果评定含水率试验需进行两次平行测定,两次测定含水率的差值，需满足：当含水率小于40%时,不得大于1%；当含水率大于40%时，不得大于2%。检验满足要求后，取两次试验值的算术平均值作为最后试验结果。7.2土工试验40 (6)试验记录表7.2土工试验41 4.酒精燃烧法酒精燃烧法是现场快速测定法。若无烘箱设备或要求快速测定含水量时采用该方法，试验时只要方法正确、严格按要求执行，也可以保证实验精度。(1)取5～10g试样，装人称量盒内，称湿土加盒总质量m1。(2)将无水酒精注入放试样的称量盒中，酒精注入量以出现自由液面为宜。(3)点燃称量盒中酒精，烧至火焰熄灭，一般烧3～4次。7.2土工试验42 (4)冷却试样至室温，然后称干土加盒总质量m2。(5)计算土样含水率，结果评定及试验记录表均同烘干法要求。(6)试验注意事项：取代表性土样装入铝盒后，立即盖上盒盖。加入酒精燃烧时，不应敲击铝盒或搅拌土样。燃烧后称量时，不要错盖铝盒盒盖。称空铝盒质量时，需擦净盒内燃烧后干土。7.2土工试验43 1.试验目的为提高填土的密实度，降低其透水性和压缩性，使土的压缩效果最好，就必须找出在一定的压实能量下使土最容易压实、获得压实填土的最大干密度和相应的最佳含水量的方法。它的任务是为施工控制填土密度提供设计依据，以保证工程质量。7.2.2击实试验7.2土工试验44 2.基本原理对过湿的土进行夯实或碾压时就会出现软弹现象，此时的土的密实度是不会增大的，对很干的土进行夯实或碾压时，显然也不能把土充分压实。所以要使土的压实效果最好，其含水率一定要适当。击实试验是利用标准化的击实设备，在一定的压实能量下对数个试样进行击实，得到一击实曲线。7.2土工试验45 3.击实试验(1)试验要求(2)试验内容(3)试样制备(4)击实试验步骤(5)结果整理填筑料室内最大干密度试验方法现场实测干密度试验方法土、灰土击实试验环刀法矿石振密试验灌砂法、灌水法表7.7室内和现场密度试验方法对照表7.2土工试验46 图7.8击实筒（a）轻型击实筒；（b）重型击实筒1—套筒；2—击实筒；3—底板；4—垫块7.2土工试验47 图7.9击锤与导筒（a）2.5kg击锤；（b）2.5kg击锤1—提手；2—导筒；3—硬橡皮垫；4—击锤7.2土工试验48 试验方法锤底直径（mm）锤重量（kg）落高（mm）击实筒护筒高度（mm）内径（mm）筒高（mm）容积(cm3)轻型512.5305102116947.450重型514.54571521162103.950表7.9击实仪主要部件规格表7.2土工试验49 图7.10干密度和含水率的关系曲线7.2土工试验50 知识拓展橡皮土的形成和防治1.橡皮土的形成2.如何防止橡皮土形成3.对橡皮土的治理51 武汉理工大学出版社发行部techbook.cn地址：武汉市武昌珞狮路122号邮编：430070电话：027-8739441287383695传真：027-87397097ThankYou!地基与基础工程施工DiJiYuJiChuGongChengShiGong52'