基坑工程开挖施工工艺及注意要点分析
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摘 要 随着我国经济建设和城市建设的快速发展，房屋建设的高度越来越高，公共设施的规模越来越大，对基坑深度的要求也就越来越深，因此施工之前要做出正确的设计规划，设计出成熟的施工方案和完善的施工工艺，并且在施工过程中严格遵守设计要求和施工规范，从而为整个建设工程打造一个坚实的施工基础以及良好的施工环境。
中图分类号TU745.7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）89-0056-02
0引言
基坑工程是一项综合性很强的系统工程，主要是为了保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填工作，一般包括勘察、设计、施工、监测和检测等步骤。随着基坑的开挖越来越深、面积越来越大，基坑工程的开挖工作也越来越复杂，所以需要更多的理论和技术支持，从而有能力解决复杂的基坑稳定、变形和环境保护问题。经过对大量的基坑工程进行分析研究，本文将对基坑工程有无支护结构的施工工艺分别进行设计分析，并阐述工程前后的准备工作以及施工过程的注意事项。
1基坑工程开挖施工的准备工作
基坑开挖前要做好充分的准备工作，对现场进行详细的勘察，了解工程的实地情况以及环境条件；拆除场地内原有建筑物，按设计要求标高、标平施工场地；对邻近施工场地的人员、建筑物以及植物做好保护工作，设置测量控制网，确保对周围环境的影响降到最低；做好防洪排洪工作；清查施工所用设施。
2 基坑工程开挖遵循的原则
由于不同的基坑工程的地质条件各不相同，所以施工前要根据勘察测量的数据选择合适的开挖方法。对于没有支护的放坡开挖应遵循竖向分层、纵向分段、快速封底的原则，即在竖直方向上根据基坑深度进行分层开挖，在纵向要进行限定长度的逐段开挖，完成后快速封顶减少基坑暴露时间。施工工艺应该尽量简单可行，缩短施工工期，降低工程费用。设计完成一套完整的排水方案与基坑排水设施，确保基坑开挖及地下主体结构施工顺利实施。
对于有支护保护的基坑开挖应当遵循我们常说的16字原则：开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖。在开挖之前必须进行开槽，形成中间支撑。基坑开挖过程中，尽可能减少初始位移，对深基坑采用分层开挖，每层开挖的无支撑暴露时间尽量减少。
3基坑开挖的工艺选择和开挖步骤
3.1基坑开挖的工艺选择
放坡开挖又叫无支护开挖，指基坑开挖之后的土体，在无支撑及无加固的条件下，
只依靠土体自身具有的强度，在新形成的平衡状态下获得稳定的边坡从而维护整个基坑的稳定状况。放坡开挖基坑深度一般为四米左右，若深度大于四米，并且有条件采用放坡开挖时应设置多级平台进行分层开挖，并且每级平台的宽度不宜小于1.5m。多级放坡时应同时验算各级边坡和多级边坡的整体稳定性。
有支护开挖是指在基坑开挖之前采用连续墙等基坑围护结构以及起到水平支撑的支护结构对基坑的稳定性进行加固，然后再根据16字原则进行基坑开挖工作。这种基坑一般都具有以下特点：开挖面积大、开挖深度深；有较大的坑中坑使得土方收头十分困难；工程地质情况比较复杂且基坑土质差。在进行深基坑的开挖时对周围的环境影响较大，所以要做好充分的防护措施。
3.2基坑开挖的步骤
1）开挖工艺的设计。对于采用放坡开挖的基坑，基坑放坡开挖后，若边坡土体内受到的剪应力大于泥土的抗剪强度，则边坡土体就会沿某一滑动面向外和向下滑动而失去稳定性。在放坡开挖基坑时，多采用极限平衡法来进行边坡稳定性的验算，在斜坡的断面图中找出其中一个滑动面算出作用在该梯形滑动面上的剪应力，并以此剪应力与滑动面上抗剪强度相比较，从而确定抗滑安全系数。若滑动面的形状为圆弧形，则可利用费伦纽斯滑动面条分法进行整体滑动的稳定计算。
对于深基坑的支护开挖适宜使用机械开挖，如果开挖的基坑深于相邻建筑的基础时，开挖应保持一定的坡度和距离，选择对坡面土体扰动小的设备，以免在施工时影响邻近建筑基础稳定性。准备好钻孔、灌浆、喷砼等支护设备，确定基坑支护等级，并根据施工情况完成施工支护结构的设计、安装使用工作，为开挖营造一个良好的环境。挖土方式将影响支护结构的荷载，所以要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形；
2）基坑降水。基坑开挖之前应先做好地面排水系统，目前我们常使用的基坑降水法有设置各种排水沟排水以及各种井点系统降低地下水位两类方法。排水坑排水法就是在四周向外设置排水坡、挖排水沟，利用动力离心式水泵使坑内的水流进汇水井。设置防水梁组织疏水以防止地表水冲刷边坡流入基坑，避免影响坑壁稳定。当在含水量很大的基坑中施工时，基坑底面高度低于地下水位，地下水将会源源不断地渗入基坑内，就必须使用人工降低地下水位的方法，也就是井点排水法。井点排水法包括单层轻型井点、喷射井点、多层轻型井点以及管井井点、深井井点等。其中单层轻型井点常用在放坡开挖工艺中，而由于支护开挖的复杂特点，排水方法的选择也没有硬性的规定，需要根据不同的施工场地进行选择；
3）基坑开挖与边坡支护。做好施工准备，完成开挖工艺的设计以及基坑降水工作后就可以参照基坑开挖的工艺原则进行基坑的开挖工作。由于深基坑深而且支撑层数较多，所以在工程中应充分利用中间没有支架的部分使用挖土机进行挖土，在支撑结构间距较小的层面使用人工挖土。在监测数据的协助下将基坑主题分层进行施工作业，并对每道支撑按结构不同进行分区施工。当基底达到标高时应该及时清理底板并重新进行下一层的开挖工作。对于放坡开挖，要维护已经开挖基坑边坡的稳定性，减少基坑暴露时间。除了通过降、排水系统控制外部载荷外，还必须采取适当的支护措施，对坡面形成一定的保护，确保边坡土体自身的抗滑力始终大于该滑动面上的滑动力，从而防止部分边坡发生滑塌现象。
4基坑开挖施工的注意要点
4.1一般的注意要点
尽管放坡开挖简单方便，但是一旦边坡稳定失控将引起严重的事故灾难，而且补救工作十分困难。因此基坑放坡开挖工程必须对场地地质条件正确把握，基坑边坡必须经过验算；土质较差且施工期较长的基坑，边坡宜采用钢丝网水泥或其他材料进行护坡；施工之前一定进行降水措施的安排，确保设计、施工、监测以及维护各环节严格按技术要求实施。
深基坑若采用机械挖土，严禁挖土机械碰撞支撑、围护墙等支护机构，坑底应保留200mm～300mm厚基土。对面积较大的一级基坑，土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法。相邻两基坑打桩开挖施工会相互影响，当拆除某一锚杆，必须采取一定的桩锚围护方案，防止影响另一锚杆的支撑性能，引起支护桩或工程桩破坏、基坑护坡坍塌或桩顶发生位移。基坑内部应该设置合理的扶梯以及行人支撑防护，保证施工人员的安全。
4.2临近人员、建筑的保护
当施工给临近的人员、建筑物或者植物造成一定的影响时，必须派驻专门人员进行建筑物沉降以及位移的监控工作。当基坑挖深深度大于7m时，在坑深两倍的水平
范围确保无主干道、生命线工程及重要的建筑物。
4.3监控测量
在基坑开挖过程中，为保证基坑开挖的安全，必须对变形位移、地下水位以及应力应变进行严密的监控测量。变形测量的对象主要为地面坡面、地下管线的沉降以及围护结构、及支护结构的位移；地下水位的测量一般通过预留的水位观测孔以及压力计进行包括降水造成的地下水位变化、孔隙水的压力以及排水量和含沙量的测量。在对应力应变测量时并没有精确的数值，而要根据施工工况进行分析计算出变化范围。支护基坑的支撑轴力决定支护安全稳定性，所以要确保轴力的变化在正常值内。一般都会在支护桩外侧每隔一定距离埋设压力盒检测支护桩水平压力在高度上的分布变化。
5结论
基坑开挖的施工工艺决定了开挖的成败，但是施工过程中的注意要点却不容忽视，施工前我们要做好充分的防护工作以及完善的应急措施，做到防患于未然。施工中要进行精确的监控测量，时刻关注各个参数的变化，保证所有结构的安全稳定性，从而更好地服务于整个建筑工程。
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