淺談基坑土方施工技術(shù)

葉琳麗

【摘要】深基坑開挖是一項十分復(fù)雜的工程，對技術(shù)要求十分嚴格，在具體施工中，要合理選擇基坑開挖程序，根據(jù)地質(zhì)條件，遵循施工要求來選擇其相應(yīng)的開挖方式。同時，要搞好挖土工程的質(zhì)量控制。本文介紹了幾種基坑土方施工技術(shù)，并探討了土方施工的技術(shù)要點與施工中的問題處理。

【關(guān)鍵詞】基坑；土方；開挖

一、基坑土方施工技術(shù)

（一）直接分層開挖

直接分層開挖包括放坡開挖及無支撐的基坑開挖。放坡開挖適合于基坑四周空曠、有足夠的放坡場地，周圍沒有建筑設(shè)施或地下管線的情況，在軟弱地基條件下，不宜挖深過大，一般控制在6～7m左右，在堅硬土中，則不受此限制。放坡開挖施工方便，挖土機作業(yè)時沒有障礙，工效高，可根據(jù)設(shè)計要求分層開挖或一次挖至坑底；基坑開挖后主體結(jié)構(gòu)施工作業(yè)空間大，施工工期短。無內(nèi)支撐支護可分為懸臂式、拉錨式、重力式、土釘墻等幾種。無內(nèi)支撐支護的土壁可垂直向下開挖，因此，不需在基坑邊留出很大的場地，便于在基坑邊較狹小、土質(zhì)又較差的條件下施工。同時，在地下結(jié)構(gòu)完成后，其坑邊回填土方工作量小。

（二）逆筑法開挖或半逆筑法開挖

通常情況下，高層建筑的基坑比較大且深，所以相應(yīng)的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐系統(tǒng)或者錨桿系統(tǒng)的工程施工量較大，整個工程的工期較長。假設(shè)基坑中還是用了內(nèi)支撐體系，那么隨著地下室結(jié)構(gòu)由下而上進程，不再需要進行內(nèi)支撐系統(tǒng)的建設(shè)，將會給整個工程帶來較繁重的拆除工作，如果使用的鋼筋混凝土作為內(nèi)支撐系統(tǒng)，還需要進行爆破拆除。所謂逆筑法就是將地下室的梁、板、柱結(jié)構(gòu)當做內(nèi)支撐系統(tǒng)的支撐圍護結(jié)構(gòu)。逆筑法開挖或半逆筑法開挖主要適用于市區(qū)等施工場地緊張，周邊環(huán)境要求高的深基坑，其可以地上地下同時施工，減少造假，同時不影響上行交通。

（三）沉井開挖

所謂沉井開挖，就是對不穩(wěn)定的含水地層進行豎井開挖時，預(yù)先設(shè)計制作一段井筒，并在該井筒的下端安裝刃腳，利用井筒的自重或者外界施加一定的壓力是該井筒下沉，并將井筒內(nèi)的巖石挖掘出來的施工方法，我們還可以將這種方法稱之為沉箱鑿井法。整個施工過程是挖掘與自然下沉同時進行的，直到挖掘至不穩(wěn)定地層。就目前基坑工程施工來看，沉井開挖方法主要應(yīng)用于橋梁、煙囪、水塔的基礎(chǔ)以及水泵房、地下油庫、水池豎井等深井構(gòu)筑物和盾構(gòu)或頂管的施工中。用于軟土地基的基坑，對于環(huán)境保護較好，一定條件下可以減少工期，降低成本。

（四）盆式挖土

盆式挖土是先開挖基坑中間部分的土方，周圍四邊預(yù)留反壓土土坡，做法參照土方放坡工法，待中間位置土方開挖完成墊層封底完成后或者底板完成后具備周邊土方開挖條件時，進行周邊土坡開挖。盆式挖土法周邊的土坡預(yù)留對支護結(jié)構(gòu)（如圍護墻，鋼板樁，管樁支護等）有內(nèi)支撐反壓作用，有利于支護結(jié)構(gòu)的安全性，減少變形。但是大量的土方不能直接外運，需集中提升后裝車外運，道路運輸需要另外考慮。

（五）中心島式開挖

中心島（墩）式挖土，宜用于大型基坑，支護結(jié)構(gòu)的支撐形式為角撐、環(huán)梁式或邊桁架式，中間具有較大空間情況下。此時可以利用中間的土墩作為支點搭設(shè)棧橋。挖土機可利用棧橋下到基坑挖土，運土的汽車亦可以利用棧橋進入基坑運土。

中心島式開挖法可以加快挖土和運土的速度。但是由于首先挖去基坑四周的土，支護結(jié)構(gòu)受荷時間長，在軟黏土中時間效應(yīng)顯著，有可能增大支護結(jié)構(gòu)的變形量，對于支護結(jié)構(gòu)受力不利。

二、基坑土方施工技術(shù)要點

（一）做好勘察工作

勘察結(jié)果是基坑支護設(shè)計的重要依據(jù)之一，其結(jié)果直接關(guān)系到基坑的安危及成本，應(yīng)引起高度重視。由于一般鉆孔較稀，故一個鉆孔可能代表較大范圍的情況，所以每一層位均應(yīng)嚴格按規(guī)范劃分清晰，尤其是不良地質(zhì)因素。在允許的有條件情況下，勘探孔應(yīng)涉及坑外錨索或土釘可能延長到的范圍。

（二）做好開挖方案的優(yōu)化選擇

基坑工程的開挖方法很多，如分層全開挖、中心島式開挖等等。開挖順序不同，引起的位移不同，中心島法的開挖順序比從一個方向按順序向另一個方向的開挖方法優(yōu)越，對基底隆起和樁后地面沉降有一定程度地減少。因此，基坑開挖時應(yīng)做好開挖方案的優(yōu)化選擇。

（三）實行科學的降水

水是影響基坑工程穩(wěn)定的重要因素之一，從實際統(tǒng)計資料來看，約有70%的基坑事故與地下水有關(guān)，因此，基坑工程建設(shè)中應(yīng)特別注意地下水的影響?；庸こ探ㄔO(shè)絕大多數(shù)都需要進行人工降低地下水位。要降低地下水位，就要合理地選擇降水方法，在此基礎(chǔ)上進行人工降水的方案設(shè)計，以及進行降水方案的水位預(yù)測，通過預(yù)測進行降水方案的優(yōu)化，從而達到最佳的降水方案。

（四）土方施工注意事項

常規(guī)的深基坑開挖施工很多程度上依賴于機械化程度較高的器械來輔助完成施工。這種模式的施工過程中，應(yīng)通過合理的初期支護布置，來有效進行施工地區(qū)的支護結(jié)構(gòu)布置，通常在施工地區(qū)設(shè)置相應(yīng)的底板模板，使用正常的開挖方式進行施工。這一過程中，由于機械化程度較高的器械開挖，因此進行開挖的初期應(yīng)由相關(guān)的施工人員進行施工地區(qū)的基坑圍護布置，將基坑開挖施工的部位進行維護，杜絕施工過程中的安全事故發(fā)生。

開挖過程中，為了防止土坑發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷，需要做澆筑混凝土來支護基坑。進行混凝土的澆筑過程中，施工方式依然采用自上而下的灌注方式，同時基坑進行澆筑過程中要進行反復(fù)振搗，保證混凝土澆筑過程中的密實性。完成了基坑的混凝土支護澆筑后，才可以進行地上結(jié)構(gòu)的布置與施工。

土方開挖深度必須嚴格按照國家關(guān)于基坑土方開挖的有關(guān)要求和設(shè)計要求進行分層分段開挖，不得超挖。上一層的支護結(jié)構(gòu)未達到設(shè)計要求的強度，不得進行下一層土石方開挖。土石方挖運與基坑支護交叉作業(yè)要相互創(chuàng)造條件，及時跟進施工，盡量減少基坑側(cè)壁土體裸露時間。

土石方開挖嚴禁破壞已完成的支護結(jié)構(gòu)，如對支護結(jié)構(gòu)造成破壞，需立即上報有關(guān)單位進行處理。必要時在破壞處立即回填土方反壓，以免發(fā)生進一步破壞現(xiàn)象。土石方開挖需配備足夠數(shù)量的指揮人員，特別是基坑支護工作面開挖時，不得出現(xiàn)無人指揮現(xiàn)象。原則上夜間禁止進行基坑工作面開挖。

開挖時密切注意異常地質(zhì)現(xiàn)象，如基坑側(cè)壁出現(xiàn)涌沙、涌泥或大量滲水現(xiàn)象，應(yīng)停止開挖，必要時進行回填，并上報有關(guān)單位進行處理。土方施工要嚴格控制坡頂動、靜荷載，以免影響基坑穩(wěn)定，嚴格控制土方開挖的范圍和深度，每層開挖深度事先、事中要嚴格控制，嚴禁土方超挖，一旦超挖應(yīng)立即按規(guī)范要求進行回填。

三、基坑開挖中可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)急措施

（一）基坑變形過大，基坑頂部位移較大

應(yīng)急措施：加大監(jiān)測密度，密切注意其變化趨勢。必要時增加錨索及采取其它措施，情況嚴重時可對基坑進行局部甚至全面回填以得到臨時穩(wěn)定，進行支護方案調(diào)整或支撐加固。

若基坑出現(xiàn)險情，立即安排坑內(nèi)所有人員有序撤離；坡頂設(shè)置警戒線，周邊施工道路、路口設(shè)專人疏導(dǎo)行人、車輛遠離邊坡。

（二）圍護、支撐、周圍地表變形，基坑有失穩(wěn)趨勢

應(yīng)急措施：對基坑進行局部甚至全面回填以得到臨時穩(wěn)定，進行地基處理或支撐加固；若基坑出現(xiàn)險情，立即安排坑內(nèi)所有人員有序撤離；坑頂5米范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，周邊道路、路口設(shè)專人疏導(dǎo)行人、車輛遠離邊坡。

（三）基坑漏水

在基坑開挖過程中遇到局部基坑側(cè)壁冒水或向基坑內(nèi)噴水時，應(yīng)及時進行回填，并在基坑外面漏水部位進行注漿加固處理，處理后再進行開挖。若不立即采取果斷措施進行相應(yīng)處理，由于場地內(nèi)下部主要為砂層，會隨著基坑側(cè)壁冒水而出現(xiàn)流砂，引起地面塌陷。

參考文獻

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