高层建筑深基坑土方开挖施工方案研究

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摘要：文章简述了深基坑开挖施工工艺要点，并结合工程实例，介绍了笔者在实践中的一些施工体会，以供参考。

关键词：深基坑；开挖；土方

近年来，随着城市建设的飞速发展，高层建筑的不断出现，深基坑工程越来越多。城市中深基坑工程常处于密集的既有建筑物、道路桥梁、地下管线、地铁隧道或人防工程的附近，虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。随着各大城市高楼的不断增多，因深基坑歼挖造成的事故越来越多。所以，加强对深基坑的开挖研究和探讨十分必要。

一、深基坑开挖施工工艺分析

（一）做好施工前的分析与准备工作

（1）了解深基坑开挖的设计方案。设计方案是深基坑开挖的重要依据，也是施工安全的重要技术保证。设计方案不论是从强度控制设计到变形控制设计，还是从基坑围护结构设计，保证基坑稳定，减少对周围环境的影响，确保施工安全可靠。要实现这些目的就要研究设计方案，分析出设计方案的重点和难点，把握在施工中的关键部位和环节，做到心中有数。

（2）了解深基坑的水文地质特性。对基坑水文状况的调查和研究是基坑开挖施工的必要步骤。其特性将直接影响到施工的方法、质量、效率及安全，因为在一些土层软弱、水位较高的基坑开挖时会出现边坡滑移、地面沉降、房屋开裂等情况，所以，必须在开挖施工前要对深基坑的水文地质有一个细致地了解。

（3）了解深基坑的环境状况。深基坑开挖的事故中，除了施工单位内部因组织、技术和管理不力造成的事故外，主要是深基坑开挖时对周围环境缺乏了解研究而造成的事故。同样的地质条件但因周边环境的不同可能方法选型就不同，要充分考虑到开挖过程中的位移是否影响周围建筑的使用和安全。

（二）施工方法的选择

（1）选定主要施工参数。施工参数不只是开挖施工参数，还应该包括深基坑的相关参数如基坑规模、几何尺寸、支撑形式等。对于开挖施工参数主要有分层开挖的层数、每层开挖的深度、挡墙被动区土体暴露时间等。

（2）制定适宜开挖方法。深基坑开挖方法主要有放坡挖土、中心岛式挖土、盆式挖土及逆作法挖土。第一种无支护结构，后三种皆有支护结构。土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖，严禁超挖”的原则。挖土应分块、分层、对称进行。挖土必须以满足基坑设计受力工况为前提条件，根据基坑监测情况适时调整挖土进度、流向和方法。施工中减少深基坑挖土后土体回弹变形的有效措施是设法减少土体中有效应力的变化，减少基坑暴露时间，并防止地基浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，遵照先排水后挖土原则，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。挖土用挖土机翻土传送上，挖土过程中严禁挖土机碰撞、冲抓、碾压工程桩和支撑梁、柱等。挖运土方过程中加强对各类监测点的保护工作，设置明显的保护标记。土方开挖期间，设专人定时检查基坑稳定情况，发现问题及时通知相关的技术人员以便及时处理。现场配备必要的应急物资和应急手段。

(3)施工机械的选择。施工机械的有效选择将直接关系到深基坑开挖施工进度及连续性。根据预计总挖土量、施工时间等参数估算出日出土量，从而选择合适的挖土机及运输车辆，并且在施工过程中，可根锯现场实际情况和施工进度情况适当调整开挖进度和机械数量。

(4)挖土运输方式的选择。合理的土方运输方式可以保证深基坑挖土施工的顺畅，可以根据挖土量及工程场地交通现状来选择土方运输方式。对于较大的深基坑工程，其车流量较大，必须经过周密的部署，根据出土点，计划和控制每个出土点的车流量，保证车流量有序流动和井井有条。

二、工程实例分析

（一）工程概况

某工程由2栋单体住宅楼组成，总建筑面积5319m2。1号楼占地面积194m2，建筑面积2756m2，地上l2层，地下1层，建筑高度36．30m，建筑标高一4―0．00相当于绝对标高79．70m（自然地面绝对标高79．40m)，平面呈矩形①轴～⑩轴长27．4m，④轴～①轴宽9．4m。两楼相距约20m平行布置，场地内尚无构筑物，四面约2m高围墙；2号楼占地面积194m，建筑面积2562m2，地上l3层，建筑高度39．30m，建筑标高±O．0O相当于绝对标高79．90m(自然地面绝对标高79．600m)，平面呈矩形，①轴～⑩轴长27．4m，④轴～①轴宽9．40m。

（二）工程特点

（1）基础情况：均采用静压预制混凝土管桩，桩长约15m。1号楼地下室地面(桩承台基础梁面)一5．100，底板厚0．25m，承台高1．0m．底板梁高0．70m；2号楼承台(基础梁)面一2．000，承台高1．0m。

（2）地质条件：场地地势平坦，自然条件下场地及附近处于稳定状态，无不良地质作用。土层有：素填土、粘土、粉质粘土、粘土、细砂、圆砾、强风化泥岩、中风化泥岩、粉砂质泥岩等。

（3）工程水文情况：本工程地下水位在～10．000m以下，空隙承压水对混凝土有弱腐蚀性，对结构中钢筋无腐蚀。

（三）基坑开挖方法及措施

（1）先放好坡顶线、坡底线，并测引到坑外，经复测及验线合格后方可开始开挖。

（2）施工机械进入现场所经过的道路和卸车设施等，事先检查，做好加固加宽工作。

（3）依据地形与作业条件、土的类别与厚度、总量和工期综合考虑，充分发挥机械的效率来选择作业机械。施工区域运行路线的布置，应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。

（4）对于2号楼2楼，第一次开挖土都是坑外开挖作业，第二次再进入坑内开挖作业。反铲挖土机在坑上以之字形进行开挖，利用所开设的临时土方出入车道把土运出坑外。先从低处开挖，分层、分段依次进行，形成一定坡度，以利排水。开挖除考虑结构尺寸要求外，还要考虑施工需要增加工作面宽度如排水设施、支撑结构等所需的宽度。

（5）挖土机一面沿着基坑(槽)一侧移动，自卸汽车在另一侧装运土挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑(槽)深度的1／2。土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势以利泄水。开挖过程中随时检查边坡的状态。

（6）开挖基坑(槽)，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后由人工挖出。机械挖不到的土方，配合人随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械可以挖到的地方，以便及时用机械挖走。

（7）本工程开挖到的土质主要有：素填土、粘土、粉质粘土、粘土，考虑按l：0．5～l：O．75放坡。1号楼采用喷射混凝土或批水泥砂浆等措施对放坡面进一步加固

（8）挖至控制标高20cm以上时，要抄出50cm水平线，在坑底边上钉上水平小木楔控制水平标高，在基坑内抄若干个基准层，拉通线找平。

（9）在距槽底设计标高50cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线(中心线)引桩拉通线，检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边，最后清除槽底土方。

（10）基坑完成后及时报监理单位、设计单位及建设单位等有关部门检查验收。

参考文献：

[1]陈小俊．某工程软土地基深基坑开挖施工技术[J]．施工技术，2008(9)．

[2]刘恩刚.浅析高层深基坑土方开挖施工方案[J].水利科技与经济，2011（6）.