土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。按岩土性质,土石方开挖分土方开挖和石方开挖。
土方开挖按施工环境是露天、地下或水下,分为明挖、洞挖和水下开挖分类。在水利工程中,土方开挖广泛应用于场地平整和削坡,水工建筑物(水闸、坝、溢洪道、水电站厂房、泵站建筑物等)地基开挖,地下洞室(水工隧洞、地下厂房、各类平洞、竖井和斜井)开挖,河道、渠道、港口开挖及疏浚,填筑材料、建筑石料及混凝土骨料开采,围堰等临时建筑物或砌石、混凝土结构物的拆除等。
除使用各类凿岩、钻孔机械钻孔,进行爆破作业外,主要使用:挖掘机械,如各种单斗挖掘机(见图)或多斗挖掘机;铲运机械,如推土机、铲运机和装载机;有轨运输机械,如机车牵引矿车;无轨运输机械,如自卸汽车等。根据不同条件,采用各种配合方式,进行挖、装、运、卸等各项作业。要根据工程规模、施工条件,合理选用适宜的施工机械和相应的施工方法,特别要注意机械设备的配套协调,避免存在薄弱环节。在特定条件下,可采用水力开挖的方法开挖土方;也有采用爆破开挖的方法,即用抛掷爆破或扬弃爆破技术,不仅将土石破碎,并全部或部分地将其抛弃到设计边界以外。
(1)在施工组织设计中,要有单项土方工程施工方案,对施工准备、开挖方法、放坡、排水、边坡支护应根据有关规范要求进行设计,边坡支护要有设计计算书。
(2)人工挖基坑时,操作人员之间要保持距离,一般大于2.5M;多台机械开挖,挖土机间距离应大于10m,挖土要自上而下,逐层进行,严禁先挖坡脚的危险作业。
(3)挖土方前对周围环境要认真检查,不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。
(4)基坑开挖应严格按要求放坡,操作时应随坡的稳定情况,发现问题及时加固处理。
(5)机械挖土,多台阶同时开挖土方时,应验算边坡的稳定。根据规定和验算确定挖土机高边坡的距离。
(6)深基坑四周设防护栏杆,人员上下要有专用爬梯。
(7)运土道路的坡度、转弯半径要符合有关规定。
(8)爆破土方要遵守爆破作业有关规定。
回填土料应符合设计要求,可采用碎石类土、砂土、黏土、石粉等,回填土料含水率的大小直接影响到压实质量,压实前应先试验,以得到符合密实度要求的含水率。含水率过大,应采取翻松、晾晒、风干、换土、掺入干土等措施;含水率过小,应洒水湿润。
土料不得采用淤泥和淤泥质土,有机质含量不大于5%,土料含水量应满足压实要求。碎石类土或爆破石碴用作回填土料时,其粒径不应大于每层铺填厚度的2/3,铺填时大块料不应集中,且不得回填在分段接头处。