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第一章 土方工程施工
土的工程分类与工程性质
1.1
土方工程施工准备与辅助工作
1.2
土方工程机械选择
1.3
基坑（槽）开挖
1.4
土方回填与夯实
1.5
目录
土方工程质量验收与安全技术
1.6
项目要求
学习目标
熟悉土方工程施工特点，土的分类与工程性质；
熟悉土方边坡的确定方法和常见土壁支护施工方法，了解轻型井点降水的施工方法；
掌握常用土方施工机械的工作特点和适用范围；
掌握土方的填筑和压实方法；
熟悉土方工程的施工质量验收与安全技术。
1.1 土的工程分类与工程性质
土方工程是建筑工程施工的主要分部工程，包括场地平整、基坑（槽）的开挖及回填、人防工程及地下建筑物的开挖等。
土方工程施工的特点有：
① 土方工程施工量大。
② 土方工程施工条件复杂。
③ 受场地限制。
1.1 土的工程分类与工程性质
在土方工程施工中，根据土的开挖难易程度，将土分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石等八类。前四类属一般土，后四类属岩石，其分类和鉴别方法如表1-1所示。
1.1.1 土的工程分类与工地鉴别方法
土的分类 土的名称 天然密度 （g/cm3） 可松性系数 鉴别方法
KS KS′ 一类土 （松软土） 砂、亚砂土、冲积砂土层、种植土、泥炭（淤泥） 0.6～1.5 1.0～1.17 1.0～1.03 能用锹、锄头挖掘
二类土 （普通土） 亚黏土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.1～1.6 1.1～1.28 1.0～1.05 用锹、锄头挖掘，少许用镐翻松
三类土 （坚土） 软及中等密实黏土，重亚黏土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土，亚黏土，压实的填筑土 1.7～1.9 1.2～1.30 1.0～1.07 要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍
四类土 （砂砾坚土） 重黏土及含碎石、卵石的黏土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.9 1.2～1.32 1.0～1.09 用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤
五类土 （软石） 硬石炭纪黏土，中等密实的叶岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石灰岩 1.1～2.7 1.3～1.45 1.1～1.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分用爆破方法
六类土 （次坚石） 泥岩、砂岩、砾岩，坚实的叶岩、泥灰岩、密实的石灰岩、风化花岗岩、片麻岩 2.2～2.9 1.3～1.45 1.1～1.20 用爆破方法开挖，部分用镐翻松
七类土 （坚石） 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 2.5～3.1 1.3～1.45 1.1～1.20 用爆破方法开挖
八类土 （特坚硬石） 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 2.7～3.3 1.4～1.50 1.2～1.30 用爆破方法开挖
表1-1 土的工程分类与现场鉴别方法
1.1 土的工程分类与工程性质
天然状态下的土由土颗粒、土中的水和土中的空气组成，比例关系的变化随着周围环境的变化而变化，三者的不同比例关系的不同，反映出不同的物理性质。
1.1.2 土的工程性质
1．土的密度
土的天然密度是指在天然状态下单位体积土的质量。
它与土的密实程度和含水量有关，其公式为
式中：ρ——土的天然密度，kg/m3；
m——土的总质量，kg；
V——土的体积，m3。
土的天然密度一般用环刀法测定。用一个已知的环刀切入
土中，上下端削平，称出质量，减去环刀的质量，与环刀
的体积相比，即得到土的天然密度。
（1）土的天然密度
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
1．土的密度
土的干密度是指土的固体颗粒质量与土的体积的比值，
即
式中：ρd——土的干密度，kg/m3；
ms——固体颗粒质量，kg；
V——土的体积，m3。
土的干密度一般采用击实实验测定，它是评定土密实程度
的标准，用于控制回填土的质量。干密度越大，表示土越
密实。
（2）土的干密度
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
2．土的含水量
土的含水量是指土中水的质量与固体颗粒
质量之比的百分率，计算式为
式中：w——土的含水量
m——含水状态土的质量，kg；
ms——固体颗粒的质量，kg。
mw——土中水的质量，kg；
一般土的干湿度用含水量表示。土的
含水量小于5%，称为干土；含水量在
5%～30%以内，称为潮湿土；土的含水量
大于30%，称为湿土。
把土样称量后放入烘箱内烘干
100～105℃，直至重量不在减轻为止。
第一次称量为含水状态的质量m，第二次
称量为干燥状态的质量ms，利用公式可求
出土的含水量。
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
3．土的渗透性
土的渗透性是指土体被水透过的性质。
土的渗透性用渗透系数表示，即表示单位时间
内水穿透土层的能力，以m/d表示。它同土的
颗粒级配、密实程度等有关，是人工降低
地下水位及选择各类井点的主要参数。
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
4．土的可松性
天然土经开挖后，其体积因松散而增加，虽经
振动夯实，仍然不能完全复原，土的这种性质称
为土的可松性。土的最初、最终可松性系数分别
用下面的公式计算：
式中： KS——土的最初可松性系数；
KS ′——土的最终可松性系数；
V1——土在天然状态下的体积，m3；
V2——土挖出后在松散状态下的体积，m3；
V3——土经压（夯）实后的体积，m3。
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
4．土的可松性
【例1-1】如果开挖100 m3的基坑，开挖后用运输能力为2.5 m3的汽车外运，土的
最初可松性系数Ks=1.12，问所挖土方全部外运，一共要运多少车？
【解】：
土的天然体积： V1=100 m3
开挖后土的松散体积：V2=Ks×V1=1.12×100=112（m3）
运松土的车数： ，故一共要运45车。
1.1 土的工程分类与工程性质
1.1.2 土的工程性质
4．土的可松性
【例1-2】 某基坑开挖后，需进行基础垫层和基础的施工，其所占体积为50m3，问
需要多少立方天然状态土回填？土的最终可松性系数Ks′=1.05 。
【解】：
由题意可知，需要回填土的体积为50 m3，即最后
土被夯实后的体积V3=50（m3），则需要回填的
天然状态土的体积：
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.1 施工准备
① 在场地平整施工前，应利用原场地上已有各类控制点，或已有建筑物、构筑物的位置、标高，
测设平场范围线和标高，如图1-2所示。
② 对施工区域内障碍物要调查清楚，制订方案，并征得主管部门意见和同意，拆除影响施工的建筑
物、构筑物；拆除和改造通讯和自来水管道、煤气管道、迁移树木等。
③ 尽可能利用自然地形设置排水沟、截水沟、挡水坝及人工排水等措施，把施工区域内的雨、雪、
自然水、低洼地区的积水及时排除，使场地保持干燥，便于土方工程施工。
④ 修建临时道路、供水设施，解决好电力及生活和生产用临时房屋等问题。
图1-2 建筑施工测量
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
土方边坡的坡度是以挖方深度（或填方深度）
h与底宽b之比来表示，如图1-3所示，
其计算公式为
式中：i——土方边坡坡度；
m——边坡系数， 。
1．土方边坡
（a）直线形 （b）折线形 （c）踏步形
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
永久性挖方边坡坡度应按设计要求放坡。
临时性挖方的边坡值应符合表1-2的规定。
1．土方边坡
土的类别 边坡坡度（高∶宽） 坡顶无荷载 坡顶有静载 坡顶有动载
中密的砂土 1∶1.00 1∶1.25 1∶1.50
中密的碎石砂土 1∶0.75 1∶1.00 1∶1.25
硬塑的粉土 1∶0.67 1∶0.75 1∶1.00
中密的碎石类黏土 1∶0.50 1∶0.67 1∶0.75
注：① 静载指堆土或材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等；静载或动载应距
挖方边缘0.8m以外，堆土或材料高度不宜超过1.5m；
② 当有成熟经验时，不受本表限制。
表1-2 临时性挖方边坡值
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
（1）土壁塌方
土壁稳定主要是因为土体内摩擦阻力和黏结力
保持平衡，一旦失去平衡，土壁就会塌方。
造成土壁塌方的主要原因有：
① 边坡过陡，使土体本身稳定性不够，尤其是在
土质差、开挖深度大的坑槽，易引起塌方。
雨水、地下水渗入基坑，使土体重力增大及抗剪
能力降低，是造成塌方的主因。
③ 基坑（槽）边缘附近大量堆土，或停放机具、
材料，或由于动荷载的作用，使土体产生的剪应
力超过土体的抗剪强度。
1．土方边坡
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
（2）防止边坡塌方的主要措施
① 放足边坡。
边坡上堆放土方或材料及施工机械运行时，应与边坡
保持一定的距离。堆土和材料应距挖方边缘0.8m以外，
高度不超过1.5m。
③ 做好排水工作，防止地表水、施工用水和生活废水浸
入边坡土体。
当基坑开挖后，可采用塑料薄膜覆盖、水泥砂浆抹面、
挂网抹面或喷浆等方法进行边坡防护，以防边坡失稳，
如图1-4所示。
1．土方边坡
（a） （b）
（c） （d）
1—塑料薄膜；2—草袋或编织袋装土；3—插钢筋A10～12；4—抹M5水泥砂浆；
5—20号钢筋网；6—C15喷射混凝土；7—C15细石混凝土；8—M5砂浆砌石；
9—排水沟；10—土堤；11—A4～6的钢筋网片，纵横间距250～300mm
图1-4 基坑边坡护面示意图
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
（1）横式支撑
横式支撑由挡土板、楞木和工具式横撑组成，
用于宽度不大、深度较小沟槽开挖的土壁支撑。
挡土板放置方式不同，分为水平挡土板和垂直
挡土板两类，如图1-6所示。
2．土壁支撑
（a）水平挡土板支撑 （b）垂直挡土板支撑
图1-6 横式支撑
1—水平挡土板；2—竖楞木；3—工具式横撑；
4—竖直挡土板；5—横楞木
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
（2）板桩式支撑
板桩式支撑特别适用于地下水位较高且土质为
细颗粒、松散饱和土的支护，可防治流沙现象产生。
打入板桩的质量要求：板桩位置在板桩的轴线，
板壁面垂直保证平面尺寸准确和垂直度；封闭式板桩墙
要求封闭合拢；埋达到规定深度要求，有足够的抗弯
强度和防水性能。
钢板桩又可分平板桩和波浪式板桩两类。平板桩
防水和承受轴向压力性能良好，易打入地下，但长轴
方向抗弯强度较小，如图1-7a所示；波浪式板桩的防水
和抗弯性能都较好，施工中多采用，如图1-7b所示。
2．土壁支撑
（a）平板桩
（b）波浪式板桩（又名“拉森”板桩）
图1-7 常用的钢板桩
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.3 施工排水
为了保持基坑干燥，防止由于水浸泡发生
边坡塌方和地基承载力下降，必须做好基坑的
排水、降水工作。施工排水可分为地面排水和
降低地下水位两类。降低地下水位法常采用的
措施是明沟排水法和井点降水法。
地面水一般采取设置排水沟、防洪沟、
截水沟、挡水堤等方法排除，并应尽量利用
自然地形和原有的排水系统。
1．地面排水
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
在土方开挖过程中，当基坑（槽）底面位于地下水位以下时，土的含水层被切断，地下水会不断地涌入
基坑，为保证施工正常进行，一般采用明沟排水法和人工降低地下水位法。
2．降低地下水位
（1）明沟排水法
明沟排水法是在基坑逐层开挖过程中，沿每层
坑底四周或中央设置排水沟和集水井，基坑内的水
经排水沟流向集水井，再通过水泵将集水井内积水
抽走，直到基坑回填，排水过程结束，如图1-8所示。
明排水法施工简单、经济，对周围环境影响小，
可用于降水深度较小且上层为粗粒土层或渗水量小的
黏土层降水。
1—排水沟；2—集水坑；3—水泵
图1-8 集水井降水
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
当开挖深度大、地下水位较高而土质又不好时，当用
明沟排水法降水时，当挖至地下水水位以下时，有时坑底
面的土颗粒会产生流动，随地下水一起涌入基坑，这种
现象称为流沙现象。
2．降低地下水位
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
在基坑开挖中，防治流沙的原则是“治流沙必先治水”。治理流沙的主要途径有消除、减小和平衡动水压力，改变水的渗流路线。
具体措施：
① 抢挖法：即组织分段抢挖，使挖土速度超过冒沙速度，挖到标高后立即铺竹筏或芦席，并抛大石块以平衡动水压力，压住流沙。
此方法可解决轻微流沙现象。
② 打板桩法：将板桩打入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流距离，以减小水力坡度，从而减小动水压力，
防止流沙现象的产生。
③ 水下挖土法：不排水施工，使坑内水压力与地下水压力平衡，消除动水压力，从而防止流沙产生。此方法在沉井挖土下沉过程
中常用。
④ 地下连续墙法：在基坑周围先浇筑一道混凝土或钢筋混凝土的连续墙，以支承土墙、截水并防止流沙产生。
⑤ 枯水期施工法：选择枯水期间施工。因为此时地下水位低，坑内外水位差小，水压力减小，从而可预防和减轻流沙现象。
⑥ 井点降水：采用轻型井点等降水，使地下水的渗流向下，水不致渗流入坑内，又增大了土料间的压力，从而可有效地防止流沙
形成，用此种方法防治流沙较为可靠。
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
（2）人工降低地下水位法
人工降低地下水位法是通过井点降低地下水，即在
基坑开挖前，在基坑四周预先埋设一定数量的滤水管，
在基坑开挖前和开挖过程中，利用抽水设备不断地抽出
地下水，使地下水位降到基底以下，直至土方和基础
工程施工结束为止。这样可使所挖的土壤始终保持干燥
状态，改善施工条件。
降低地下水位的井点有轻型井点、喷射井点、电渗
井点、管井井点和深井井点等，其中轻型井点运用最多。
1—井点管；2—滤水管；3—总管；4—弯连管；5—水泵房；
6—原有地下水位线；7—降低后地下水位线
图1-9 轻型井点降低地下水位图
轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路
系统包括滤管、井点管、弯连管及总管等。
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
1）平面布置
当基坑宽度小于6 m，降水深度不超过5 m时，可采用
单排线状井点，布置在地下水上游一侧，两端延伸长度不小于
基坑的宽度，如图1-10a所示。
如基坑宽度大于60 m或土质不良时，采用双排线状井点；当
降水面积较大时，井点可采用环状布置，如图1-10b所示，
井点管距离基坑0.7～1.0 m，以防井点系统漏气。抽水井间距
一般在0.8～1.5 m之间，在地下水补给方向和环形井点四角
应适当加密。
轻型井点降水应根据基坑的大小与深度、
土质、地下水位的高低与流向、降水深度等
要求进行平面和高程布置。
（a）单排线状井点 （b）环状井点
1—总管；2—井点管；3—抽水设备；B—基坑宽度
图1-10 井点平面布置图
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
2）高程布置
轻型井点的降水深度一般以不超过6m为宜，井点管需要埋置深度H
（不含滤管）可按下式计算，如图1-11所示。
井点管的埋设深度为
H = H1+h+iL
式中：H——井点管埋置深度，m；
H1——总管底面至基坑底面的距离，m；
h——基坑底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.5～1.0m；
i——水力坡度，单排布置的井点为1/4，双排布置的井点为1/7，
U形或环形井点取1/10；
L——井点管距基坑中心的水平距离（单排线状井点为井点管至基坑
另一边的水平距离），m。
根据上式算出的H值大于6～7m时，降低井点管的埋设面以适应降水深度
要求，通常井点管露出地面为200～300mm，而滤管必须埋在含水层内。
图1-11 井点高程布置图
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
3）轻型井点施工程序及操作要点
① 井点安装。
安装程序：井点放线定位→安装高位水泵→凿孔安装埋设井点管→
布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→
正式投入降水程序。
② 井点管埋设。
井点管的埋设方法常用的是冲孔埋设法。这种方法分为冲孔和埋管
两个过程，如图1-12所示。
（a）冲孔 （b）埋管
1—冲管；2—冲嘴；3—胶皮管；4—高压水泵；5—压力表；
6—起重机吊钩；7—井点管；8—滤管；9—填砂；10—黏土封口
图1-12 井点管的埋设
1.2 土方工程施工准备与辅助工作
1.2.2 土方边坡
2．降低地下水位
3）轻型井点施工程序及操作要点
冲孔时，利用起重设备将冲管吊起并插在井点的位置，开动高压
水泵将土冲松，冲管则边冲边沉。空洞要垂直，直径一般为300mm，
以保证管壁四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度应比滤管深500mm
左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底面而触及滤管底部。
井孔冲成后，随即拔出冲管，插入井点管。井点管与孔壁之间立
即用粗砂灌实。距地面1.0～1.5m深处，用黏土塞密实，以防漏气。
在井点管与孔壁之间填砂时，如管内的水面上升，则认为该井点管
埋设合格。
1.3 土方工程机械选择
1.3.1 推土机
推土机是土方工程施工的主要机械之一，它由拖拉机和推土铲刀组成，如图1-13所示。若按其
行走方式不同，推土机可以分为履带式和轮胎式两种。推土机多用于场地平整、开挖深度不大于的
基坑以及回填等作业。
推土机可以推挖一至三类土，经济运距在100m以内，效率最高运距为40～60m。推土机的生产率
主要取定于推土机推移土的体积及切土、推土、回程等工作的循环时间。
（a）履带式
（b）轮胎式
1.3 土方工程机械选择
1.3.1 推土机
推土机作业方法如下：
1．下坡推土法
推土机顺坡向下切土与推运，借助机械本身的重力作用，
增大切土深度和运土数量，可以提高台班产量30%～40%。
下坡推土坡度不应超过15°，以免后退时爬坡困难，
如图1-14a所示。
2．并列推土法
用两台或三台推土机并列作业，如图1-14b所示，铲刀
相距150～300mm，可减少土的散失，提高生产率。一般采
用两台推土机并列推土可增加堆土量15%～30%，采用三台
推土机并列推土可增大推土量30%～40%。并列推土法的
平均运距不应超过50～75m，也不应小于20m。
（a）下坡推土法 （b）并列推土法
图1-14 推土机推土方法
1.3 土方工程机械选择
1.3.1 推土机
推土机作业方法：
3．集中送土法
在硬质土中，切土深度不大，可将土先堆积在一处，然后集中
推送到卸土区。这样可以有效地提高推土的效率，缩短运土时间。
但堆积距离不应大于30m，推土高度以2m内为宜。
4．槽形推土法
推土机重复在一条作业在线切土和推土，使地面逐渐形成一条
浅槽，在槽中推运土可减少土的散失，可增加10%～30%的推运
土量。槽的深度在1m左右为宜，土埂宽约500mm。当推出多条槽
后，再将土梗推入槽中运出。当推土层较厚、运距较远时，采用
此法较为适宜，如图1-15所示。
5．铲刀附加侧板法
对于运送疏散松土壤且运距较大时，可在铲刀两侧边加装侧板，
增加铲刀前的土方体积和减少推土漏失量。
图1-15 槽形推土法
1.3 土方工程机械选择
1.3.2 单斗挖掘机
基坑土方开挖一般采用挖土机，挖土机按行走方式不同分为履带式和轮胎式两种；按传动方式不同
分为机械传动和液压传动；按斗容量不同可分为0.2 m3、0.4 m3、1.0 m3、1.5 m3、2.5 m3；按作业方式
不同可分为正铲、反铲、抓铲及拉铲，如图1-16所示。
（a）正铲 （b）反铲 （c）抓铲 （d）拉铲
图1-16 单斗挖掘机
1.3 土方工程机械选择
1.3.3 铲运机
铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、运土、卸土、
压实的土方机械。按行走方式不同，铲运机可分为自行式
铲运机和拖式铲运机两种，如图1-21、图1-22所示；
按铲斗的操纵系统不同，铲运机可分为液压操纵和钢丝绳
操纵两种。
铲运机操作简便灵活、行驶快，对行驶道路要求较低，
可直接对一类至三类土进行铲运。
图1-21 自行式铲运机
1．铲运机介绍
图1-22 拖式铲运机
1.3 土方工程机械选择
1.3.3 铲运机
（1）小环形路线
这种开行路线简单、常用，当施工地段较短、地形起伏
不大时，采用小环形路线，如图1-23a所示，这种路线每一
循环完成一次铲土、卸土。当挖填交替、挖填之间的距离
又较短时，可采用大环形路线，如图1-23b所示，这种路线
每一次循环能完成多次铲土和运土，从而减少铲运机的转弯
次数，提高工作效率。
（2）“8”字形路线
当地势起伏较大、施工地段又较长时，采用“8”字形开
行路线，如图1-23c所示，这种开行路线每一次循环完成两
次铲土和卸土，减少了转弯次数和运距，因而节约了运行
时间，提高了生产效率。
2．铲运机作业方法
铲运机开挖坚硬土需推土机助铲。在选定铲运机后，其
生产率的高低还取决于机械的开行路线。为提高铲运效率，
可根据现场具体情况，选择合理的开行路线和施工方法。
（a）小环形路线
（b）大环形路线 （c）“8”字形路线
图1-23 铲运机开行路线
1.3 土方工程机械选择
1.3.4 压路机
1．平蹍压路机
平蹍压路机又称光蹍压路机，如图1-24所示。按重量
等级不同分为轻型（3～5t），中型（6～10t）和重型
（12～15t）三种；按装置形式不同又分为单轮压路机、
双轮压路机和三轮压路机等。平蹍压路机操作灵活、
碾压速度较快，但单位压力小，碾压上层密度大于下层。
图1-24 平蹍压路机
1.3 土方工程机械选择
1.3.4 压路机
2．小型打夯机
常用的小型打夯机有蛙式打夯机、内燃打夯机，
如图1-25所示。适用于黏性较低的土（砂土、粉土、
粉质粉土）的基坑（槽）、管沟及各种零星分散、
边角部位的填方的夯实，以及配合压路机对边缘和
边角碾压不到之外的夯实。
（a）蛙式打夯机 （b）内燃打夯机
图1-25 小型打夯机
1.3 土方工程机械选择
1.3.4 压路机
3．平板式振动器
如图1-26所示，平板式振动器为现场常备机具，
体型小、轻便、适用，操作简单，但振实深度有限。
适用于小面积黏性土薄层回填土夯实，较大面积
砂土、薄层砂卵石、碎石垫层的夯实。
图1-26 平板式振动器
1.3 土方工程机械选择
1.3.5 土方施工机械的选择
土方施工机械的选择应考虑基础形式、
工程规模、开挖深度、地质、地下水情况、
土方量、运距、现场和机具设备条件、工期
要求以及土方机械的特点等因素。
合理选择挖方机械，以充分发挥机械效率，节省机械费
用，加速工程进度。
① 当地形起伏不大，坡度在20°以内，挖填平整土方的
面积较大，土的含水量适当，平均运距短在1km以内时，采
用铲运机较为合适。
② 地形起伏较大的丘陵地带，一般挖土高度在3m以上，
运输距离超过1km，工程量较大且又集中时，可采用下述
三种方式进行挖土和运土。
●正铲挖土机配合自卸汽车进行施工。
●推土机将土推入漏斗，并用卸土汽车在漏斗下承土并运走。
●推土机预先把土推成一堆，用装载机把土装到汽车上运走。
1．选择依据
2．选择要求
1.3 土方工程机械选择
1.3.5 土方施工机械的选择
土方施工机械的选择原则有：
① 土的含水量较小，可结合运距长短、挖掘深浅，
分别采用推土机、铲运机或正铲挖掘机配合自卸汽车进
行施工。当基坑深度在1～2m，基坑不太长时可采用
推土机；当需要开挖2m以内长度较大的线状基坑，应
采用铲运机；当基坑较大，工程量集中时，可选用正铲
挖掘机挖土。
② 如地下水位较高，又不采用降水措施或土质松软，
可能造成正铲挖掘机和铲运机陷车时，则采用反铲
挖掘机，拉铲或抓铲挖掘机配合自卸汽车较为合适。
3．选择原则
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.1 房屋定位
房屋定位是指在基础施工之前根据建筑总平面
图设计要求，将拟建房屋的平面位置和零点标高在
地面上固定下来。定位一般用经纬仪、水平仪和
钢尺等测量仪器，根据主轴线控制点，将外墙
轴线的四个交点用木桩测设在地面上，如图1-27
所示。房屋外墙轴线测定后，根据建筑平面图将
内部纵横的所有轴线都一一测出，并用木桩及
桩顶面小钉标识出来。
1—龙门板（标志板）；2—龙门桩；3—轴线针；4—轴线桩（角桩）；
5—轴线；6—控制桩（引桩、保险桩）
图1-27 建筑物的定位
(a)
(b)
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.2 放线
房屋定位后，根据基础的宽度、土质情况、基础埋置深度及施工方法，计算确定基槽（坑）上口
开挖宽度，拉通线后用石灰在地面上画出基槽（坑）开挖的上口边线即放线，如图1-28所示。
（a）
（b）
图1-28 放线示意图
1—墙（柱）轴线；2—龙门板；
3—白灰线（基槽边线）；4—基槽宽度
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.3 基槽（坑）开挖宽度的计算
1．不放坡，可不留工作面
即基槽（坑）和基础同宽。
2．不放坡，但要留工作面
一般，当基槽（坑）底在地下水位以上时，每边
留出工作面宽度为300mm，如图1-29所示，基槽
（坑）灰线宽（开挖的最外围线）为
d = a+2c
式中：d——基槽（坑）灰线宽，mm；
a——基础底宽，mm；
c——工作面宽，一般取300mm。
图1-29 直壁基槽开挖留工作面示意图
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.3 基槽（坑）开挖宽度的计算
3．留工作面并加支撑
当留工作面并加支撑时，基槽（坑）灰线宽为
d = a+2c+2×100
当基础埋置较深，场地又狭窄不能放坡时，为防止
土壁坍塌，必须设置支撑。此时，放灰线尺寸除
考虑基础底宽、工作面宽外，还需加上支撑所需
尺寸（一般为100 mm）。
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.3 基槽（坑）开挖宽度的计算
4．放坡
如果基槽槽（坑）深度超过《土方和爆破工程
施工及验收规范》的规定时，即使土质良好且无
地下水，需根据挖土深度和土质情况，参照表1-2
放坡。放灰线尺寸如图1-30所示。基槽（坑）
灰线宽（开挖的最外围线）为
d = a+2c+2b
式中：b——放坡宽度，b=mh；
m——坡度系数；
h——基槽开挖深度。
图1-30 放坡基槽开挖留工作面示意图
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.4 基槽（坑）土方开挖
1．确定开挖顺序
根据基础和土质、现场出土等条件确定开挖顺序，
然后在分段分层平均下挖，应遵循先深后浅或同时进行
的施工顺序，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、
严禁超挖”的原则。
2．基槽（坑）的开挖
基槽（坑）开挖有人工开挖和机械开挖两种形式。
开挖应自上而下水平分段分层并连续施工。当基槽
（坑）挖到离坑底500mm左右时，根据龙门板上标高
及时用水平仪抄平，在土壁上打上水平桩，作为控制开
挖深度的依据。为避免地基土的扰动，应预留
150～300mm厚土层，待下一道工序开始时采用人工
铲平修整至设计标高。
3．修整边坡、清底
组织验槽前，通过控制线检查基坑宽度并进行修整，
根据标高控制点把预留土层挖到设计标高，并进行清底。
1.4 基坑（槽）开挖
1.4.4 基槽（坑）土方开挖
4．验槽
基槽（坑）开挖完毕并清理好以后，在垫层施工以前，施工单位
应会同勘察、设计单位、监理单位、建设单位一起进行现场检查并
验收基槽，通常称为验槽。主要依靠施工经验以观察为主，而对基底
以下土层不可见部位要辅以钎探完成。
①核对基槽（坑）的位置、平面尺寸、坑底标高；核对基槽
（坑）土质和地下水情况；空穴、古墓、防空掩体及地下埋设物的
位置、深度、形状。对整个基槽（坑）底进行全面观察，注意土的
颜色是否一致，土的坚硬程度是否一样，有无软硬不一或弱土层，
局部的含水量有无异常现象，走上去有无颤动的感觉等。
②地基基坑（槽）检验方法主要有观察法和钎探法两种。观察法
利用眼睛看和钢尺量，检查土质与尺寸是否与设计资料相符；钎探法
主要通过钢钎触探检验，钢钎采用A22～A25钢筋制成，钎尖为60°
尖锥状，钎长1.8～2.0m，打钎用锤重3.6～4.5磅，把锤举高约
500～700mm，将钢钎打入土层300mm的锤击数来评定。
填方土料应符合设计要求，如无设计要求时，应符合下列规定：
碎石类土、爆破石渣（粒径不大于每层铺土厚度的2/3）、砂土，可
用做表层以下的填料。
② 含水量符合压实要求的黏性土，可用做各层填料。
③ 淤泥和淤泥质土一般不能用做填料，但在软土或沼泽地，经过处理
含水量符合压实要求后，可用于填方中的次要部位。冻土、膨胀土
也不应作为填方土料。
对含有大量有机物、水溶性硫酸盐含量大于5%的土，仅可用于无压
实要求的填土，因为地下水会逐渐溶解硫酸盐，形成孔洞，影响
土的密实度。
填土应按整个宽度水平分层进行，当填方位于倾斜的山坡时，应将
斜坡修筑成1∶2阶梯形边坡后施工，以免填土横向移动，并尽量用同类
土填筑。回填施工前，填方区的积水采用明沟排水法排除，并清除杂物。
1.5 土方回填与夯实
1.5.1 料的选择
土方回填的对象有基坑（槽）、室内地坪、
室外场地、管沟、散水等，回填土要求有一定的
夯实性，使其不产生较大的沉降。
1．碾压法
碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，
适用于大面积填土工程。
2．夯实法
夯实法是利用冲击力来夯实土壤。夯实机械有重锤、内燃
夯土机和蛙式打夯机等。
3．振动压实法
振动压实法是将振动压实机放在土层表面，使土颗粒发生
相对位移而达到密实。用振动压实法压实时，每层铺土厚度宜
为250～350mm，每层压实遍数为3～4遍。这种方法适用于
振实非黏性土，适用于大面积填方工程。
1.5 土方回填与夯实
1.5.2 填土的压实方法
填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实
等几种。
1．压实功
填土压实后的密度与压实机械在其上所施加功有一定的关系，
如图1-34所示。当土的含水量一定时，在开始压实时，土的密度
急剧增加，待接近土的最大密实度时，压实功虽然增加很多，而土
的密实度变化很小。
2．含水量的影响
含水量的大小直接影响碾压（或夯实）遍数和质量。较为干燥
的土，摩阻力较大，不易压实；当土颗粒间的空隙完全被水充满达
到饱和状态，易形成橡皮土。当土具有适当含水量时，土的颗粒之
间因水的润滑作用使摩阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大
的密实度，这时土的含水量称作最佳含水量。
3．铺土厚度的影响
在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小，其压实
作用也随土层深度的增加逐渐减小，如图1-36所示。
1.5 土方回填与夯实
1.5.3 填土压实的影响因素
填土压实的主要影响因素有压实功、土的含水量
以及每层铺土厚度。
图1-34 土的密度与压实功的关系
图1-36 压实作用沿深度的变化
4．填土压实的质量检查
填土压实后必须要达到密实度要求，填土密实度以
设计规定的控制干密度ρd（或规定的压实系数λ）作为
检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实
系数。
土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数，
即可计算出填土控制干密度ρd的值。一般场地平整，其
压实系数为0.9左右。
1.5 土方回填与夯实
1.5.3 填土压实的影响因素
① 平整区域的坐标、高程和平整度；
挖填方区的中心位置、断面尺寸和标高；
③ 边坡坡度要求及边坡稳定；
泄水坡度、水沟位置、断面尺寸和标高；
方压实情况和填土密度；
隐蔽工程记录资料。
1.6 土方工程质量验收与安全技术
1.6.1 土方工程质量验收内容
1．场地平整挖填方工程验收内容
基槽（坑）的轴线位置和宽度；
基槽（坑）底面的标高；
③ 基槽（坑）和管沟底的土质情况及处理；
基槽（坑）壁的边坡坡度；
基槽（坑）、管沟的回填情况和密度。
2．基槽（坑）的验收内容
土方工程质量检验标准应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）的相关
规定，如表1-4所示。
1.6 土方工程质量验收与安全技术
1.6.2 土方工程质量标准
项 序 检查项目 允许偏差或允许值/mm 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 -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 分层厚度及含水量 设计要求 水准仪及抽样检查
3 表面平整度 20 20 20 20 20 用靠尺或水准仪
表1-4 填土工程质量检验标准
① 人工开挖时两人间距不应小于2.5m，采用机械开挖时间距不应小于10m，
应自上而下逐层进行。
②严格按要求放坡，随时观察土壁的变动、支撑的稳固和土壁的变化。
③ 基坑（槽）深度大于3m时，吊装设备距坑边距离不小于1.5m，起吊后
垂直下方不得站人，坑内人员戴安全帽。
④用手推车运土，应先铺好道路。卸土时，不得翻车卸土；翻斗汽车运土，
道路坡度、转弯半径符合安全规定。
⑤深基（槽）坑应设置上下有阶梯、开斜坡道，应在坑四周设栏杆或悬挂
危险标志。
⑥基坑（槽）沟边1m以内不得堆土、堆料和停放机具，1m以外堆土，其
高度不宜超过1.5m，基坑（槽）距周边建筑距离应不小于1.5m。
⑦回填管沟时，应采用人工先在管子的四周填土夯实，并从管道两侧对称
进行，高差不超过300mm。管顶500mm以上，在不损伤管道的情况下，方可采
用机械回填与压实。
1.6 土方工程质量验收与安全技术
1.6.3 土方工程安全技术
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