試論深基坑土方開挖施工安全控制技術措施

武志亮　潘永清

【摘要】深基坑開挖是高層建筑深基坑工程的一個重要組成部分，合理的開挖施工方案，可保證基坑工程的整體質量及按照施工期順利完工，具有十分重要的意義。本文結合江岸名城三組團工程實例，對深基坑支護及開挖施工過程中容易產生安全問題的因素進行分析，并提出相應的預防和控制措施。

【關鍵詞】江岸名城；深基坑；土方開挖；安全控制

1工程特點

江岸名城三組團1、2、3、4號住宅及地下車庫工程，位于南京市浦口區(qū)江山路9號，其中1、2號樓為單體半地下室工程，3、4號樓地下室與地下車庫連體。本地庫工程由H軸向北5.4m處的后澆帶為界劃分為兩個施工片區(qū)，我單位施工1-22/A-H軸向北5.4m區(qū)域。

地基均采用400預應力管樁抗拔及承重；根據地質勘察報告顯示大地庫土質為淤泥質粉質粘土（局部為淤泥質粘性，夾粉土、粉砂薄層），住宅樓地庫為粉質粘土，層理清晰，土質較均勻，對土方開挖無影響；本工程外圍為水泥支護樁，故土方開挖時無需放坡；土方工作面開挖至支護邊。

本工程由于為淤泥質土且支護樁有止水作用，擬采用管井降水，管井降水在土方開挖前進行，降水另定專項方案。本工程1、2號樓半地下室土方量較少，開挖土方均堆放現(xiàn)場坑邊；3、4號地下室及地庫土方均回填至東邊河流。

2高層住宅樓土方開挖施工基本原則

2.1合理科學的勘察設計

在高層建筑深基坑土方開挖施工作業(yè)前，要首先應組織技術人員深入現(xiàn)場了解并掌握基坑開挖施工設計方案，對深基坑施工方案進行研究分析，明確施工操作步驟和施工質量控制的內容及要點。

另外，我們應該了解現(xiàn)場周圍的挖掘區(qū)域水文地質特征，確定是否在施工作業(yè)區(qū)內有軟土，是否會有水滲漏水問題，以及在施工作業(yè)區(qū)域是否有地下管線的存在。

2.2先支后挖

深基坑土方開挖施工，應嚴格遵循“先支后挖”的原則，根據設計制定基坑支護體系的方案，同時，對基坑土方開挖的時空效應的嚴格執(zhí)行，合理的確定深基坑開挖施工全過程。高層住宅的建筑深基坑開挖全應按照“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則實施深基坑土方開挖施工。

2.3做好配套施工

在基坑土方工程開挖施工作業(yè)前，應做好施工現(xiàn)場的清理。主要是清理施工作業(yè)區(qū)域內的表面障礙物，施工現(xiàn)場三通一平的工作，即，水，電，通施工便道，同時完成施工場地的平整。另外，應同時完成特殊地基現(xiàn)場測量放線后，組織施工機械設備進場。

3基坑土方開挖施工技術

土石方開挖是深基坑施工過程中的關鍵工序，它的整個過程包括將士和巖石進行松動、破碎、挖掘并運出。

3.1土方開挖前施工準備

3.1.1開挖前，勘探現(xiàn)場摸清該工程地下埋設物，水電供應等由項目工程師與甲方代表聯(lián)系，并在圖表上附設標志牌。

3.1.2基槽開挖前給業(yè)主代表和監(jiān)理工程師遞交“工程開工報告”，待報告批準后土方方可開挖，開挖前應根據基礎施工圖劃出灰線，經檢查后進行土方開挖，根據甲方要求先進行住宅樓地下室的開挖，按基礎平面尺寸開挖至支護邊，以利于基礎支模施工及防止土方塌方。

3.2開挖方式

本工程開挖將由西向東采用兩臺挖掘機同時開挖，采用一臺挖掘機進行倒土裝車，分兩層挖土，如圖1所示。本工程將以后澆帶為界分四流水段挖土，以A-B軸后澆帶以南為界先挖住宅樓地庫土方，然后從西往東方向依次進行挖土；第一段土方挖好后，繼續(xù)第二段挖土時，進行第一段底板的施工，依次類推。底板底以下反梁及承臺采用人工挖土，工作寬度每邊300mm。

本工程計劃每天24h不間斷挖土，每天出土方2000m3左右；由于施工場地較小，出土方量大，所有土方均采用自卸汽車外運至西邊河流，填入河流，多余土方堆放在河流北側。本工程機械挖土的同時，采用人工配合清土，人工開挖反梁基槽。

3.3土方開挖順序

開挖前準備工作→第一層土方開挖→砼支撐、圍檁施工→砼支撐養(yǎng)護→第二層土方開挖，第一道鋼支撐施工→第三層土方開挖，第二道鋼支撐施工→第四層土方開挖，人工扦土，澆搗墊層。

3.3.1第一層土方開挖由二臺卡特320C挖機從○1軸線開始，沒○A軸線順序挖土，標高-1.95m，棧橋位置挖土標高為-2.25m。一臺日立200挖機配合鋼筋砼支撐開槽施工，按此順序退至北邊大門口。

3.3.2第二層土方開挖凈深度約4.55m，分二次進行，在砼支撐上部填土500高度，鋪上路基箱后方可行駛車輛，第一次挖土采用卡特320C二臺分別從A軸和1-G軸開始退向棧橋位置，運土車輛停在棧橋上，二臺加長臂挖機配合倒土、裝車，二次土方開挖時執(zhí)行分段對稱開挖，日立200配合開槽支撐安裝。

3.3.3第三層土方開挖凈深度約3.90m，分二次進行，挖機由汽車吊吊放基坑內，挖土方法與第二層相同，加長臂挖機停在棧橋上將土方裝車外運。

3.3.4第四層土方開挖凈深度約2.8m：采用盆式挖土一次進行，周邊分段對稱開挖，采用四臺小挖機由汽車吊吊放基坑內，二臺吊抓斗停在棧橋上配合裝車外運。坑底留20CM人工扦土。

4基坑土方開挖時安全控制技術

基坑土方挖運中，基坑安全防護十分重要，防護欄桿由兩道防護欄桿與立桿柱組成，立柱采用48×3.5mm鋼管埋入地面下300mm，并用扣件連接上、下水平橫桿。上橫桿離地面1.2m，下橫桿離地面0.4m，立桿總長度1.5m，掛密目安全網封閉。

4.1土方堆放

由于基坑回填土方工程量較大，項目部擬采用施工現(xiàn)場東側的空地設為土方堆放場地，該場場地的面積約12000m2，堆積的土方量約為24000m3。而其它開放空間要建立鋼筋加工場，材料堆放場，臨時施工道路。在基坑2m范圍內設警戒線，基坑的警戒線內嚴禁堆放各種材料，基坑邊2～10m范圍內的堆載應小于15kPa。

為了避免堆放土方由于滑移而壓倒柵欄的出現(xiàn)，土方堆放離墻2m，并嚴格距離規(guī)范規(guī)定的錨桿的抗傾覆力矩范圍內。土方工程范圍內不要堆放任何材料。

4.2棄土外運

本工程基坑土方量約90000m3，因此大部分土方需要外運。施工現(xiàn)場擬配置25臺15t自卸翻斗車運土，每臺每天運6趟，可完成計劃出土任務。為保證市內清潔，防止車輛漏、掉泥土，運輸車使用加蓋的專用運輸車。車輛出場前，經過高壓水沖洗，使車輛外觀干凈，車輪清潔，不污染路面。

運輸車輛進出施工現(xiàn)場路口，設專人防護，統(tǒng)一指揮，及時疏導行人及車輛。汽車在市內行駛，駕駛員必須集中精力，注意安全，嚴格遵守交通規(guī)則，嚴禁搶道超車。土方運輸采用密閉土車運輸，防止運輸過程中土顆粒揚塵。運輸?shù)缆愤M行灑水濕潤防塵。運輸車輛出場前，必須經過大門設置的洗車槽，將灰塵、泥土高壓沖洗干凈方可出場。

4.3基坑開挖安全施工措施

為了保證基坑開挖工作順利的進行。首先要在施工過程中應采取合理的基坑變形監(jiān)測，通過設置基準點，重點對土方開挖中的位移速率，沉降的施工和施工監(jiān)測地下水位的變化。

另外，對于基坑土方施工作業(yè)過程中裂縫的出現(xiàn)，大變形或失穩(wěn)等突發(fā)危險。應采取措施減少低土體剪應力和提高土體抗剪強度措施進行應急處理，具體措施有坡腳臨時壓重。坡頂主動減載，臨時加固結構和做好封面處理等措施。

4.4做好降水施工

為了保證基坑開挖施工作業(yè)的順利完成，在基坑開挖施工中基坑降水與排水施工應作為重點，在基坑開挖中心區(qū)可用降水井，基坑內部可以設置縱向或橫向排水盲溝。

由于基坑采用排水和降水措施，將影響到原有的地下水位平衡，甚至會由于滲流引起的基坑變形，所以除了降水和排水措施外，還應采取回灌方式來削弱由于降水對周圍環(huán)境造成的的影響。

5土方開挖質量保證措施

開工前要做好各級技術準備和技術交底工作。施工技術人員（工長）、測量人員要熟悉圖紙，掌握現(xiàn)場測量樁及水準點的位置尺寸，同土建代表辦理驗樁、驗線手續(xù)。施工時要配備專職測量人員進行質量控制。要及時復測灰線，竟基坑開挖下口線測放到基坑底。及時控制開挖標高，做到5m扇形挖土工作面內，標高控制樁不少于2個。

認真執(zhí)行開挖樣板制，即凡重新開挖邊坡坑底時，有操作技術較好的工人開挖一段時間后，經測量人員或質檢人員檢查合格后作為樣板，繼續(xù)開挖。施工人員換班時，要交接挖深、邊坡、操作方法，以確保開挖質量。

開挖邊坡時，盡量采用溝端開行，挖土機的開行中心線要對準邊坡下口線。要堅持先修坡后挖土的操作方法。機械挖土過程中，土建要配備足夠的輔助人工。一般每臺挖土機要每班配備6人，隨時配合清槽修坡，將土送至挖土機開挖半徑內。這種方法即可一次交成品，確保工程質量，又可節(jié)省勞動力，降低工程成本。

土方開挖后，及時跟進澆筑砼墊層，并要注意成品的保護工作。認真執(zhí)行項目部制定的技術、質量管理制度。施工中要積累技術資料，如施工日記、設計變更洽商、驗樁、驗線記錄等。

6結語

在基坑開挖施工方案的制定上，首先應該明確，土方開挖應遵循的原則，并結合實際情況，選擇最合適的基坑開挖的施工方法，同時注意提高支護結構施和控制，加強降水與排水施工現(xiàn)場管理，確保基坑開挖施工操作成順利成。

參考文獻：

[1]JGJ120—99建筑基坑支護技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[2]徐春雷.深基坑土方開挖施工技術[J].中華建設.2012（09）