淺談基坑土方施工技術(shù)

葉琳麗

【摘要】深基坑開(kāi)挖是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，對(duì)技術(shù)要求十分嚴(yán)格，在具體施工中，要合理選擇基坑開(kāi)挖程序，根據(jù)地質(zhì)條件，遵循施工要求來(lái)選擇其相應(yīng)的開(kāi)挖方式。同時(shí)，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(diǎn)與施工中的問(wèn)題處理。

【關(guān)鍵詞】基坑；土方；開(kāi)挖

一、基坑土方施工技術(shù)

（一）直接分層開(kāi)挖

直接分層開(kāi)挖包括放坡開(kāi)挖及無(wú)支撐的基坑開(kāi)挖。放坡開(kāi)挖適合于基坑四周空曠、有足夠的放坡場(chǎng)地，周?chē)鷽](méi)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(guò)大，一般控制在6～7m左右，在堅(jiān)硬土中，則不受此限制。放坡開(kāi)挖施工方便，挖土機(jī)作業(yè)時(shí)沒(méi)有障礙，工效高，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求分層開(kāi)挖或一次挖至坑底；基坑開(kāi)挖后主體結(jié)構(gòu)施工作業(yè)空間大，施工工期短。無(wú)內(nèi)支撐支護(hù)可分為懸臂式、拉錨式、重力式、土釘墻等幾種。無(wú)內(nèi)支撐支護(hù)的土壁可垂直向下開(kāi)挖，因此，不需在基坑邊留出很大的場(chǎng)地，便于在基坑邊較狹小、土質(zhì)又較差的條件下施工。同時(shí)，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(kāi)挖或半逆筑法開(kāi)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(hù)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(gè)工程的工期較長(zhǎng)。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(jìn)程，不再需要進(jìn)行內(nèi)支撐系統(tǒng)的建設(shè)，將會(huì)給整個(gè)工程帶來(lái)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(jìn)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(dāng)做內(nèi)支撐系統(tǒng)的支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)。逆筑法開(kāi)挖或半逆筑法開(kāi)挖主要適用于市區(qū)等施工場(chǎng)地緊張，周邊環(huán)境要求高的深基坑，其可以地上地下同時(shí)施工，減少造假，同時(shí)不影響上行交通。

（三）沉井開(kāi)挖

所謂沉井開(kāi)挖，就是對(duì)不穩(wěn)定的含水地層進(jìn)行豎井開(kāi)挖時(shí)，預(yù)先設(shè)計(jì)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(lái)的施工方法，我們還可以將這種方法稱(chēng)之為沉箱鑿井法。整個(gè)施工過(guò)程是挖掘與自然下沉同時(shí)進(jìn)行的，直到挖掘至不穩(wěn)定地層。就目前基坑工程施工來(lái)看，沉井開(kāi)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(kù)、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(duì)于環(huán)境保護(hù)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(kāi)挖基坑中間部分的土方，周?chē)倪咁A(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(kāi)挖完成墊層封底完成后或者底板完成后具備周邊土方開(kāi)挖條件時(shí)，進(jìn)行周邊土坡開(kāi)挖。盆式挖土法周邊的土坡預(yù)留對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)（如圍護(hù)墻，鋼板樁，管樁支護(hù)等）有內(nèi)支撐反壓作用，有利于支護(hù)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(yùn)，需集中提升后裝車(chē)外運(yùn)，道路運(yùn)輸需要另外考慮。

（五）中心島式開(kāi)挖

中心島（墩）式挖土，宜用于大型基坑，支護(hù)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(shí)可以利用中間的土墩作為支點(diǎn)搭設(shè)棧橋。挖土機(jī)可利用棧橋下到基坑挖土，運(yùn)土的汽車(chē)亦可以利用棧橋進(jìn)入基坑運(yùn)土。

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

二、基坑土方施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）做好勘察工作

勘察結(jié)果是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)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(gè)鉆孔可能代表較大范圍的情況，所以每一層位均應(yīng)嚴(yán)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(zhǎng)到的范圍。

（二）做好開(kāi)挖方案的優(yōu)化選擇

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

（三）實(shí)行科學(xué)的降水

水是影響基坑工程穩(wěn)定的重要因素之一，從實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料來(lái)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。基坑工程建設(shè)絕大多數(shù)都需要進(jìn)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(jìn)行人工降水的方案設(shè)計(jì)，以及進(jìn)行降水方案的水位預(yù)測(cè)，通過(guò)預(yù)測(cè)進(jìn)行降水方案的優(yōu)化，從而達(dá)到最佳的降水方案。

（四）土方施工注意事項(xiàng)

常規(guī)的深基坑開(kāi)挖施工很多程度上依賴(lài)于機(jī)械化程度較高的器械來(lái)輔助完成施工。這種模式的施工過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)合理的初期支護(hù)布置，來(lái)有效進(jìn)行施工地區(qū)的支護(hù)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(kāi)挖方式進(jìn)行施工。這一過(guò)程中，由于機(jī)械化程度較高的器械開(kāi)挖，因此進(jìn)行開(kāi)挖的初期應(yīng)由相關(guān)的施工人員進(jìn)行施工地區(qū)的基坑圍護(hù)布置，將基坑開(kāi)挖施工的部位進(jìn)行維護(hù)，杜絕施工過(guò)程中的安全事故發(fā)生。

開(kāi)挖過(guò)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(lái)支護(hù)基坑。進(jìn)行混凝土的澆筑過(guò)程中，施工方式依然采用自上而下的灌注方式，同時(shí)基坑進(jìn)行澆筑過(guò)程中要進(jìn)行反復(fù)振搗，保證混凝土澆筑過(guò)程中的密實(shí)性。完成了基坑的混凝土支護(hù)澆筑后，才可以進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的布置與施工。

土方開(kāi)挖深度必須嚴(yán)格按照國(guó)家關(guān)于基坑土方開(kāi)挖的有關(guān)要求和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分層分段開(kāi)挖，不得超挖。上一層的支護(hù)結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，不得進(jìn)行下一層土石方開(kāi)挖。土石方挖運(yùn)與基坑支護(hù)交叉作業(yè)要相互創(chuàng)造條件，及時(shí)跟進(jìn)施工，盡量減少基坑側(cè)壁土體裸露時(shí)間。

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

開(kāi)挖時(shí)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(kāi)挖，必要時(shí)進(jìn)行回填，并上報(bào)有關(guān)單位進(jìn)行處理。土方施工要嚴(yán)格控制坡頂動(dòng)、靜荷載，以免影響基坑穩(wěn)定，嚴(yán)格控制土方開(kāi)挖的范圍和深度，每層開(kāi)挖深度事先、事中要嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁土方超挖，一旦超挖應(yīng)立即按規(guī)范要求進(jìn)行回填。

三、基坑開(kāi)挖中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)急措施

（一）基坑變形過(guò)大，基坑頂部位移較大

應(yīng)急措施：加大監(jiān)測(cè)密度，密切注意其變化趨勢(shì)。必要時(shí)增加錨索及采取其它措施，情況嚴(yán)重時(shí)可對(duì)基坑進(jìn)行局部甚至全面回填以得到臨時(shí)穩(wěn)定，進(jìn)行支護(hù)方案調(diào)整或支撐加固。

若基坑出現(xiàn)險(xiǎn)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(zhuān)人疏導(dǎo)行人、車(chē)輛遠(yuǎn)離邊坡。

（二）圍護(hù)、支撐、周?chē)乇碜冃危佑惺Х€(wěn)趨勢(shì)

應(yīng)急措施：對(duì)基坑進(jìn)行局部甚至全面回填以得到臨時(shí)穩(wěn)定，進(jìn)行地基處理或支撐加固；若基坑出現(xiàn)險(xiǎn)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(zhuān)人疏導(dǎo)行人、車(chē)輛遠(yuǎn)離邊坡。

（三）基坑漏水

在基坑開(kāi)挖過(guò)程中遇到局部基坑側(cè)壁冒水或向基坑內(nèi)噴水時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填，并在基坑外面漏水部位進(jìn)行注漿加固處理，處理后再進(jìn)行開(kāi)挖。若不立即采取果斷措施進(jìn)行相應(yīng)處理，由于場(chǎng)地內(nèi)下部主要為砂層，會(huì)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(xiàn)

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