【導讀】土方的基本性質與工程施工有關，在施工之前應詳細了解，避免造成工程事故。土的基本物理性質指標見表1-1。飽和密度ρsatt/m3土中孔隙完全被水充滿時土的密度ρsat=ms+VV·ρwV由計算求得。在地下水位以下，土體受到水的浮力作用時土的重度，γw=10kN/m3；g—重力加速度，取g=10m/s2,其余符號意義見表1-1。是進行粘土分類的重。是判別粘性土軟硬程。的含水量，即為塑限。土的壓縮性通常用壓縮系數(shù)來表示，其值由原狀土的壓縮試驗確定。式中1000—單位換算系數(shù)；p1、p2—固結壓力；e1、e2—相對應于p1、p2時的孔隙比。式中Es—土的壓縮模量；用壓縮模量劃分壓縮性等級和評價土的壓縮性可按表1-4規(guī)定。十字板剪切試驗、野外標準貫入、動力觸探、靜力觸探等試驗方法進行測定。式中τf—土的抗剪強度；—作用于剪切面上的法向應力；—土的內摩擦角，剪切試驗法向應力與剪應力曲線的切線傾斜角；和粘聚力c的求法。在坐標紙上繪制抗剪強度τ與法向應力?的相關直線，直線交τ值的截距卻為土的粘聚力c，

　　

【正文】 要分布于年平均氣溫低于 2℃ ，冰凍期長達七個月以上的嚴寒地區(qū)，我國集中于內蒙和黑龍江大小興安嶺一帶以及青藏高原和甘肅高山區(qū)等兩大區(qū)域 季節(jié)凍土與季節(jié)融化層土的凍脹性分類 表 129b 土的名稱 凍前天然含水量ω(%) 凍結期間地下水 位距凍結面的最小距離 hw(m) 平均凍脹率η(%) 凍脹等級 凍脹類別 碎 (卵 )石，礫、粗、中砂 (粒徑小于 的顆粒含量不大于 15%)，細砂 (粒徑小于 的顆粒含量不大于 10%) 不考慮 不考慮 η≤1 I 不凍脹 碎 (卵 )石，礫，粗、中砂 (粒徑小于 的顆粒含量大于 15%)，細砂 (粒徑小于 的顆粒含量大于 10%) ω≤12 η≤1 I 不凍脹 ≤ 1＜ η≤ II 弱凍脹 12＜ ω≤18 ≤ ＜ η≤6 III 凍脹 ω＞ 18 ≤ 6＜ η≤12 IV 強凍脹 粉砂 ω≤14 η≤1 I 不凍脹 ≤ 1＜ η≤ II 弱凍脹 14＜ ω≤19 ≤ ＜ η≤6 III 凍脹 19＜ ω≤23 ≤ 6＜ η≤12 IV 強凍脹 ω＞ 23 不考慮 η＞ 12 V 特強凍脹 土 方 工 程 20 續(xù)表 土的名稱 凍前天然含水量ω(%) 凍結期間地下水 位距凍結面的最小距離 hw(m) 平均凍脹率η(%) 凍脹等級 凍脹類別 粉土 ω≤19 η≤1 I 不凍脹 ≤ 1＜ η≤ II 弱凍脹 19＜ ω≤22 ≤ ＜ η≤6 III 凍脹 22＜ ω≤26 ≤ 6＜ η≤12 IV 強凍脹 26＜ ω≤30 ≤ η＞ 12 V 特強凍脹 ω＞ 30 不考慮 粘性土 ω≤ωp+2 η≤1 I 不凍脹 ≤ 1＜ η≤ II 弱凍脹 ωp+2＜ ω≤ωp+5 ≤ ＜ η≤6 III 凍脹 ωp+5＜ ω≤ωp+9 ≤ 6＜ η≤12 IV 強凍脹 ωp+9＜ ω≤ωp+15 ≤ η＞ 12 V 特強凍脹 ω＞ ωp+15 不考慮 注： 1. ωp—塑限含水量 (%)； ω—凍前天然含水量在凍層內的平均值； ； 22 時，凍脹性降低一級； 的顆粒含量大于 60%時為不凍脹土； 40%時其凍脹性按填充物土的類別判定。 多年凍土的融沉性分類 表 129c 土的名稱 總含水量 ω(%) 平均融沉系 數(shù) δ0 融沉等級 融沉類別 凍土類型 碎 (卵 )石 ，礫、粗、中砂 (粒徑小于 的顆粒含量不大于 15%) ω＜ 10 δ0≤1 I 不融沉 少冰凍土 ω≥10 1＜ δ0≤3 II 弱融沉 多冰凍土 碎 (卵 )石，礫、粗、中砂 (粒徑小于 的顆粒含量大于 15%) ω＜ 12 δ0≤1 I 不融沉 少冰凍土 12≤ω＜ 15 1＜ δ0≤3 II 弱融沉 多冰凍土 15≤ω＜ 25 3＜ δ0≤10 III 融沉 富冰凍土 ω≥25 10＜ δ0≤25 IV 強融沉 飽冰凍土 粉、細砂 ω＜ 14 δ0≤1 I 不融沉 少冰凍土 14≤ω＜ 18 1＜ δ0≤3 II 弱融沉 多冰凍土 18≤ω＜ 28 3＜ δ0≤10 III 融沉 富冰凍土 ω≥28 10＜ δ0≤25 IV 強融沉 飽冰凍土 粉土 ω17 δ0≤1 I 不融沉 少冰凍土 17≤ω＜ 21 1＜ δ0≤3 II 弱融沉 多冰凍土 21≤ω＜ 32 3＜ δ0≤10 III 融沉 富冰凍土 ω≥32 10＜ δ0≤25 IV 強融沉 飽冰凍土 GJ/QB1/102020 21 續(xù)表 土的名稱 總含水量 ω(%) 平均融沉系數(shù) δ0 融沉等級 融沉類別 凍土類型 粘性土 ω＜ ωp δ0≤1 I 不融沉 少冰凍土 ωp≤ω＜ ωp+4 1＜ δ0≤3 II 弱融沉 多冰凍土 ωp+4≤ω＜ ωp+15 3＜ δ0≤10 III 融沉 富冰凍土 ωp+15≤ω＜ ωp+35 10＜ δ0≤25 IV 強融沉 飽冰凍土 含土冰層 ω≥ωp+35 δ0＞ 25 V 融陷 含土冰層 注： ω，包括冰和未 凍水； 、凍結泥碳化土、腐殖土、高塑性粘土不在表列。 凍土根據(jù)地基土的種類、含水量和地下水位情況，根據(jù)地 基土凍脹性大小及其對建筑物的危害程度，分類見表 130；而對多年凍土，則以含冰情況不同而具有不同融陷性作為評價標準，按融陷性特征對多年凍土進行分類。 地基土凍脹性特征及對建筑物的危害 表 130 凍脹類別 凍脹率 η 特 征 對建筑物危害性 不凍脹土 (或稱 I 類土 ) η≤1% 凍結時無水分轉移，在天然情況下，有時地面呈現(xiàn)凍縮現(xiàn)象 對一般淺埋基礎均無危害 弱凍脹土 (或稱 II 類土 ) 1%＜ η≤% 凍結時水分轉移極少，凍土中的冰一般呈晶粒狀。地表或散水無明顯隆起，道 路無翻漿現(xiàn)象 一般無危害，在最不利條件下建筑物可能出現(xiàn)細微裂縫，但不影響建筑物安全和正常使用 凍脹土 (或稱III 類土 ) %＜ δ0≤6% 凍結時有水分轉移，并形成冰夾層，地面和散水明顯隆起，道路有翻漿現(xiàn)象 埋置較淺的基礎，建筑物將產生裂縫，在凍深較大地區(qū)，非采暖建筑物因基礎側面受切向凍脹力而破壞 強凍脹土 (或稱 IV 類土 ) η＞ 6% 凍結時有大量水分轉移，形成較厚或較密的冰夾層。道路嚴重翻漿 淺埋基礎的建筑物將產生嚴重破壞。在凍深較大地區(qū)，即使基礎埋深超過凍深，出會因切向凍脹力而使建筑物破壞 注：凍 脹率 η＝ ΔhΔH 。式中 Δh 為地 表最大凍脹量 (cm)； ΔH 為最在凍結深度 (cm)。 如基礎 埋深超過凍深時， 則基礎側面承受切向凍脹力；如基礎埋深淺于凍深時，則基礎除側面承受切向凍脹力外，還在基礎底在承受法向凍脹力。因此，當基礎自重及其上荷載不足以平衡法向和切向凍脹力，地基凍結時，基礎就要隆起；融化時，凍脹力消失，基礎產生沉陷。當房屋結構和采暖情況不同時，會使房屋周邊產生周期性的不均勻凍脹和沉陷，對地基穩(wěn)定性產生很大的影響，使墻身開裂，頂棚抬起，門口、臺階隆 起，散水坡凍裂，嚴重時使建筑物傾斜或傾倒。 （ 1）建筑場地應盡量選擇地勢高、地下水位低、地表排水良好的地段。 （ 2）設計前應查明土質和地下水情況，正確判定土的凍脹類別、凍深，以便合理地確定基礎的埋置深度。當凍深和土的凍脹性較大時，宜采用獨立基礎、樁基或砂墊層等措施，使基礎埋設在凍結線以下。 （ 3） 建筑物的平面形式，在保證使用的前提下，應力求簡單，盡量避免凸凹 多角的平面造型，同時增加建筑的剛度和強度，如控制長高比、增加圈梁等，以增加對不均勻變形 土 方 工 程 22 的抵抗能力。外門斗、門臺階 等應與主體結構斷開；散 水坡應分段澆筑（或預制），每段長度以 ~ 為宜。 （ 4）對低洼場地，宜在沿建筑物四周向外一倍凍深范圍內，使室外地坪至少高出自然地面 300~500mm。 （ 5）為避免施工和使用期間的地下水、地表水、生產廢水和生活污水等浸入地基，應做好排水設施。在山區(qū)必須做好截水溝或在建筑物下設置暗溝，以排走地表水和潛水，避免因基礎堵水而造成凍害。 （ 6）對建在標準凍深大于 2m 及標準凍深大于 ，基底以上為凍脹土和強凍脹土上的非采暖建筑物，為防止凍切力對基礎側面的作用，可在基礎側面回填粗砂、中砂、爐渣等非凍脹性材 料或其他保溫材料。當基礎梁下有凍脹性土時，應在梁下填以爐渣等松散材料，并留 5~15cm 空隙， 以防止因凍脹將基礎梁拱裂。 （ 7）對冬期開挖的工程，要隨挖、隨砌、隨回填、嚴防地基受凍。對跨年度工程及凍前不能交付正常使用的工程，應對地基采取相應的過冬保溫措施。 工程場地平整施工工藝標準 (GJ/QB1/100062020) 161 場地平整的程序 場地平整是將需進行建筑范圍內的自然地面，通過人工或機械挖填平整改造成為設計所需要的平面，以利現(xiàn)場平面布置和文明施工。在工程總承包施工中，三通一平工作 常常是由施工單位來實施，因此場地平整 也成為工程開工前的一項重要內容。 場地平整要考慮滿足總體規(guī)劃 、生產施工工藝、 交通運輸和場地排水等要求，并盡量使土方的挖填平衡，減少運土量和重復挖運。 場地平整為施工中的一個重要項目，它的一般施工工藝程序安排是：現(xiàn)場勘察 → 清除地面障礙物 → 標定整平范圍 → 設置水準基點 → 設置方格網，測量標高 → 計算土方挖填工程量 → 平整土方 → 場地碾壓 → 驗收。 當確定平整工程后，施工首先應到現(xiàn)場進行勘察，了解場地地形、地貌和周圍環(huán)境。根據(jù)建筑總平面圖及規(guī)劃了解并確定現(xiàn)場平整場地的大致范圍。 平整前必須 把場地平整范圍內的障礙物如樹木、電線、電桿、管道、房屋、墳墓等清理干凈，然后根據(jù)總圖要求的標高，從水準基點引進基準標高作為確定土方量計算的基點。 土方量的計算有方格網法和橫截面法 ，可根據(jù)地形具體情況采用?，F(xiàn)場抄平 的程序和方法由確定的計算方法進行。通過抄平測量，可計算出該場地按設計要求平整需挖土和回填的土方量，再考慮基礎開挖還有多少挖出（減去回填）的土方量，并進行挖填方的平衡計算，做好土方平衡調配，減少重復挖運，以節(jié)約運費。 大面積 平整土方宜采用機械進行，如用推土機、鏟運機推運平整土方；有大量挖方應用挖 土機等 進行。在平整過程中要交錯用壓路機壓實。 平整場地的一般要求如下： 。平整場地的表面坡度應符合設計要求，如設計無要求時，一般應向排水溝方向作成不小于 %的坡度。 的場地表面應逐點 檢查，檢查點為每 100~400m2 取 1 點， 但不少于 10 點；長度、寬度和邊坡均為每 20m 取 1 點，每邊不少于 1 點，其質量檢驗標準應符合表 146 的要求。 GJ/QB1/102020 23 、水平標高和邊坡 坡度是否符合設計要求。 平面控制樁和水準控制點應采取可靠措施加以保護，定期復測和檢查；土方不應 堆在邊坡邊緣。 162 場地平整的土方量計算 場地平整前，要確定場地設計標高，計算挖填土方量以便據(jù)此進行土方挖填平衡計算，確定平衡調配方案，并根據(jù)工程規(guī)模、施工期限、現(xiàn)場機械設備條件，選用土方機械，擬定施工方案。 對較大面積的場地平整，正確地選擇場地平整高度（設計標高），對節(jié)約工程投資、加快建設速度均具有重要意義。一般選擇原則是：在符合生產工藝和運輸?shù)臈l件下，盡量利用地形，以減少挖方數(shù)量；場地內 的 挖方與填方量應盡可能達到互相平衡，以降低土方運輸費用；同時應考慮最高洪水位的影響等 。 場地平整高度計算常用的方法 為 “挖填土方量平衡法 ”，因其概念直觀，計算簡便，精度能滿足工程 要求，應用最為廣泛，其計算步驟和方法如下： （ 1）計算場地設計標高 如圖 12（ a），將地形圖劃分方格圖（或地形圖的方格網），每個方格的角點標高，一般可根據(jù)地形圖上相鄰兩等高線的標高，用插入法求得。當無地形圖時，亦可在現(xiàn)場打 設木樁定好方格網，然后用儀器直接測出。 圖 12 場地設計標高計算簡圖 (a)地形圖上劃分方格； (b)設計標高示意圖 1等高線； 2自然地坪； 3設計標高平面； 4自然地面與設 計標高平面的交線 (零線 ) 一般要求是 ，使場地內的土方在平整前和平整后相等而達到挖方和填方量平衡，如圖12（ b）。設達到挖填平衡的場地平 整 標高為 H0，則 由挖填平衡條件， H0 值可由下式求得： H0＝ ∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H44N (15) 式中 a—方格網邊長 (m)； N—方格網數(shù)（個）； H11…H 22—任一方格的四個角點的標高 (m)； H1—一個方格共有的角點標高 (m)； H2—二個方格共有的角點標高 (m)； H3—三個方格共有的角 點標高 (m)； H4—四個方格共有的角點標高 (m)。 （ 2）考慮設計標高的調整值 上式計算的 H0，為一理論數(shù)值 ，實際尚需考慮： 1）土的可松性； 2）設計標高以下各 土 方 工 程 24 種填方工程用土量，或設計標高以上的各種挖方工程量； 3）邊坡填挖土方量不等； 4）部分挖方 就近棄土于場外，或部分填方就近從場外取土等因素?？紤]這些因素所引起的挖填土方量的變化后，適當提高或降低設計標高 。 （ 3） 考慮 排水坡度對設計標高的影響 式 （ 15） 計算的 H0 未考慮 場地的 排水要求（即場地表面均處于同 一個水平面上 ） ，實際均應有一定排水坡度。如場地面積 較大 ，應有 2‰ 以上排水坡度，尚應考慮排水坡度對設計標高的影響。故場地內任一點實際施工時所采用的