深基坑土方開挖技術研究

【摘要】隨著城市建設的不斷發展，城市土地資源日趨緊張，深基坑開挖技術是建筑工程中重要工程環節之一。建筑施工前需要根據預建工程的實際情況合理選擇開挖方案，才能保證工程的工期和質量。

【關鍵詞】深基坑；土方開挖

1、工程概況

本工程是橫通道施工，每個橫通道分兩層開挖施工，每層橫通道的開挖高度為兩米，先施工底層橫通道，后施工上層橫通道。首先破除洞門，架設洞門加固拱架（每個洞門共計3 榀），拱架采用7～9 寸的圓木制作；洞門破除完成后，配合放線定位，繼續開挖橫通道，開挖過程中，為保證橫通道的穩定性，需要配合施做噴射混凝土或者木支撐支護體系，開挖至地下樁體所在位置后，開始截樁，截樁完成后繼續開挖至下一處樁體位置，繼續截樁，如此循環，直到全部指定樁體截除后，用素混凝土回填整個橫通道和豎井，至此全部施工項目完成。關于地下截樁的數量說明如下：1 號橫通道須截樁3 根，2 號橫通道須截樁2 根，3 號橫通道須截樁2 根。

2、細部施工方案及措施

2.1洞門破除與安裝洞門拱架

2.1.1搭設施工平臺

為了滿足工作空間的要求，平臺頂面應位于預開挖的橫通道底板向下15cm 處，平臺的搭設應該牢固可靠，能同時滿足水鉆及相關配套設備、噴射混凝土管及相關設備、渣桶及一定量的廢渣重量及施工人員（2～3 人）的承重要求。施工平臺采用鍍鋅鋼管進行搭設，施工人員根據實際的結構情況進行搭設。施工期間，臨時性廢渣，洞門段噴射混凝土產生的廢料，清理噴射混凝土管產生的廢料，都會堆積在臨時施工平臺上，而這些廢渣不可避免的會落到豎井底部，如果支架主支撐鋼管直接架設在豎井底板上，鋼管可能被埋入廢渣之中，很難取出，為了保證拆除支架時減少工作量，施工平臺支架的主支撐鋼管與豎井底板之間要保證1m 以上的空間，該空間可用木方填充。

2.1.2測量放線

破除洞門之前，技術人員須要把整個洞門的輪廓線清楚的標記在豎井側壁之上，為了保證施工空間，洞門段開挖寬度為1.5m，由橫通道軸線向兩側各75cm，高度按照設計要求施工。

2.1.3洞門開挖

洞門段開挖應先采用水鉆進行輪廓線的開挖，開挖時，嚴格按照技術人員標記的輪廓線進行開挖，盡量減少超挖，用水鉆開挖完整個輪廓線后，用風鎬和石楔子配合挖除核心土石，根據水鉆的實際工作能力，現場可以每一循環控制開挖進尺在55—60cm左右。一個循環開挖完成后繼續開挖，待開挖進尺達到1.5m時停止開挖作業，進行下一步安裝洞門段支撐體系施工。

2.1.4洞門支撐體系安裝

洞門支撐體系為了滿足施工的實際要求，必須具有足夠的凈空，現場考慮可采用如下結構：減少拱頂范圍的木支撐，鋼拱圈支撐，如下圖所示：

減少拱頂范圍的木支撐的特點：結構形式與設計不符，結構凈空滿足施工要求，但結構受力情況不明確。

鋼拱圈支撐的特點：結構形式與設計相同，并同時能滿足施工凈空的要求，但是橫通道施工完成后，需要將鋼拱圈取出。

以上結構形式，現場可根據需要和可行性進行選擇。

洞門支撐結構的具體施工要求如下：宜選擇干徑均勻，變化較小，質地堅實的圓木作為支撐材料，當采用減少拱頂范圍的木支撐結構時，立桿宜具有5%～10%的外插腳，由上至下向圍巖側傾斜。洞門段木支撐連續布置3 榀，按照圓木直徑為20cm 考慮，則每榀間距10cm。

2.2開挖施工

2.2.1定位放線

對于橫通道開挖施工時的測量控制做以下說明：為了保證橫通道施工時方向準確，必須做好橫通道開挖測量定位工作，測量控制主要做好以下三點：隧道軸線控制，隧道進尺控制，截樁高程控制。

A隧道軸線控制

從豎井頂已測設的控制點，將兩個隧道軸線控制點引入豎井，分別布置在橫通道洞門一側和洞門對應側的豎井護壁上，布置洞門側控制點時應把標記固定在開挖斷面上20cm 左右的位置，避免開挖施工時破壞控制點。施工過程中，通過兩點確定直線的方法，將軸線位置引至掌子面并做好標記，通過測量掌子面上軸線點位置到兩側側壁的距離來確定隧道開挖方向是否正確，例如：如果測量結果為左側75cm，右側55cm，則說明隧道開挖方向已經向施工方向左側偏出，應當向右側調整。

B隧道進尺控制

實際施工過程中可能會出現軸線點到兩側護壁的距離是相同的，但是實際隧道的開挖方向還是產生偏移，這是由于隧道兩側進尺不同引起的，為此，在實際施工中，要加強隧道進尺的測量控制，控制方法如下：洞門段施工完成以后，需要在洞門兩側同一高程位置上布置兩個控制點，測量兩個控制點到掌子面的長度，如果長度相同，則說明隧道進尺正確，即隧道掌子面與隧道軸線垂直，開挖方向正確。

C截樁高程控制

截樁高程控制在此處一并提出，不單獨在截樁部分敘述。由于隧道進尺較短，加之儀器測量在洞底難度較高，所以在施工過程中只需要對截樁高度進行控制，并且只需要對樁基最上端的截除位置加以控制，以確保截樁位置滿足將來盾構施工要求。施工時，可以用水準儀復核截樁高程，位置確定后，再行截除。

2.2.2開挖

洞門段施工完成后，即可進行橫通道主體段開挖施工，主體段施工采用全段面挖。擬采用水鉆先開挖出輪廓線，用風鎬和石楔子配合取出核心土石。每循環進尺根水鉆工作能力控制在55～600cm 之間，開挖寬度按照設計要求進行。開挖時，應保證底板平順、清潔、無高低起伏現象，由洞口向內控制一定的上坡度以利排水。如果開挖過程中發現地質情況軟弱，風鎬開挖更為便捷，亦可采用風鎬進行全斷面的開挖，用風鎬開挖時應注意控制拱頂拱度以及全斷面的超挖狀況，其他具體要求同水鉆開挖工藝。

2.2.3渣土外運

開挖產生的廢渣應及時進行外運，避免堆積過多影響后續施工，現場可自制小型平板拖車，將渣桶置于平板拖車之上，待裝滿后將拖車拖至豎井內施工平臺，通過門吊將渣桶吊出，出渣完成。出渣過程中注意如下問題：

A橫通道底板保持清潔，不可有過多廢渣，廢渣過多可能影響拖車的運行，如有廢渣及時清理。

B渣桶的裝渣量以和渣桶上沿平齊為宜，避免門吊提升渣桶過程中，廢料墜落傷害井下施工人員。

3、結 語

每種深基坑土方開挖技術都有它的有點和不足，這就要求我們在實際工程進行全面的分析論證。選擇合適的基坑開挖程序， 選擇合適機械組合方式， 遵循時空效應原理， 根據地質條件采取相應的開挖方式。要搞好挖土的組織管理與調度，提高土方開挖的功效。

參考文獻

[1]劉建航，侯學淵.基坑工程手冊[M ].北京：中國建筑工業出社，1997

[2]劉翔，張晨，趙翔.由滲流引發的某軟土深基坑事故原因分析[J].施工技術， 2007， 36（ 9）： 72-74