某基坑工程土方開挖施工工藝研究

賈 升 朔州市建筑安全監督站

1 工程概況

本工程為某棚戶區改造配套住院樓，框架-剪力墻結構，地下1層，地上8層，自然地坪平均標高擬整平為+0.8m，基底標高-7.00m，砼墊層、保護層及換填厚度共計1.67m，基坑平均相對深度9.47m。

本工程基坑南北側長約100m，東西側長約38m，基坑深度約為9.0m。基坑南北兩側有2F構筑物，距離基坑7.0m～12.1m，東西側較為空曠，基坑深度影響范圍內無構筑物及地下管網。基坑結構安全等級為二級，設計使用年限為1年。

2 工程土層地質條件

根據巖土工程勘察報告場地環境類型為Ⅱ類。場地地下水對混凝土結構具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性，地基土對混凝土結構、混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性。基礎落在第2層粉土層上，該土層承載力特征值為130kPa，由于該土層不能滿足設計要求，地基處理采用1.5m厚3：7灰土墊層。

根據巖土公司提供的勘察報告，勘察深度范圍內，地下水為潛水，穩定水位埋深為10.6m～12.6m，穩定水位標高582.23m～582.33m，地下水主要接受大氣降水，地下水滲入及側向徑流補給，地下水位變幅為1m左右。

降、排水方法擬采用現場設置集水坑、明溝排水溝，潛水泵排水相結合的方法。

3 施工進度計劃

依據總施工進度計劃安排，基坑工程施工日歷工期為56天。

4 施工工藝技術及方法

4.1 土方開挖原則

本工程±0.000標高593.00m，自然地坪標高擬整平為+0.8m（593.80m），基底標高-7.00m（586.00m），砼墊層、保護層及換填厚度共計1.67m，基坑相對深度9.47m。進行局部試開挖，根據工程土層地質條件及現場土方試開挖情況，每次開挖深度不超過2m，分段長度不超過30m，每層開挖至相應深度后必須按設計圖的布置進行錨桿支護、放坡支護的施工，待錨桿支護、放坡支護施工完成且達到設計強度要求后，才能往下繼續開挖，嚴禁超挖。

4.2 工藝流程

場地平整→第一步土方開挖→掛網噴射砼→第二步土方開挖→第一道錨桿施工掛網噴射砼→第三步土方開挖→第二道錨桿施工掛網噴射砼→第四步土方開挖→第三道錨桿施工掛網噴射砼→第五步土方開挖→第四道錨桿施工掛網噴射砼→人工清土至基坑底標高→1.5m灰土換填→基礎施工。

4.2.1 開挖施工順序

經測量本區域相對±0.000標高相差+0.8m，結合基坑支護設計，初步計劃分五步開挖到設計基底標高。

具體部署為：第一步土方開挖至-1.5m處（自然地坪為+0.8m）→掛網噴射砼→第二步土方開挖至-3.5m處→第一道錨桿施工掛網噴射砼→第三步土方開挖至-5.5m處→第二道錨桿施工掛網噴射砼→第四步土方開挖至-7.5m處→第三道錨桿施工掛網噴射砼→第五步土方開挖至坑底標高上0.8m范圍處→第四道錨桿施工掛網噴射砼→人工清土至坑底標。

土方開挖出土口設置在基坑西北角處，2-2剖面開挖10m坡率為1：0.3；6-6剖面開挖9m坡率為1：0.3；3-3剖面開挖10m，1-1/4-4/5-5剖面開挖9m，并進行1：1.25自然放坡（見圖1）。

圖1

4.2.2 施工方法

（1）采用溝端法分層開挖。挖土方前，應先根據引至施工現場的高程點及坐標點將需挖方的區域用白灰線撒出，挖土機嚴格按照白線位置進行挖掘。

（2）基坑挖土前，沿基坑四邊在基坑頂部距坑壁1m處做300mm×240mm擋水墻，以免由于下雨引起基坑外水的倒灌。基坑開挖過程中如遇地下水滲出，應在離開基礎邊緣1m范圍內挖盲溝和集水坑進行排水，直至基坑施工完畢。在基坑開挖前應備好排水設備，以便及時有效的進行基坑內排水。

（3）在基坑西北側留設寬度8m，坡度不大于15%的坡道，作為挖土機械和運土汽車進出的通道。

（4）挖土過程中測量員配合測定標高，嚴格控制土方開挖深度，防止對基底土擾動。挖土時注意保護基坑灰線，以免挖偏。電梯基坑、積水坑、基坑邊角部位及機械開挖不到之處，應隨時配合人工進行挖掘，并用手推車將土方及時清運至機械作業半徑范圍之內，再由機械挖走。

4.2.3 錨桿施工

設計孔徑均為110mm，錨桿鋼筋采用1根HRB400級直徑22mm鋼筋，傾角（向下）呈15°。注漿材料采用P.O42.5MPa礦渣硅酸鹽水泥制作的純水泥漿（水灰比0.5～0.55），注漿體強度應達到20MPa，注漿量每延米不少于33kg。

分層、分段施工流程：沿基坑內側周邊分層（每層開挖2m）、分段均衡挖土（分段不超過30m），并進行錨桿墻支護施工。錨桿施工工藝流程是：挖土、修坡、錨桿埋設、注漿、掛網、焊接骨架鋼筋及焊接錨桿連接件、噴射砼面層、養護。基坑開挖邊線定位。基坑底線滿足地下室施工、底板、換填的需要。

4.2.4 基坑降、排水

根據支護設計方案及前期施工實際情況，本工程地下水位處于基坑底標高下0.6m～3.6m處，水位處于坑底標高0.5m以下，不需降水，如若施工過程中出現水位升高，基坑內出現滲水、積水現象，擬采用現場設置集水坑、明溝排水溝，潛水泵排水相結合的降、排水方法。

集水井深度1.2m，沿基坑四周間距12m布置。在每個集水井內設置一臺潛水泵，將水排至指定排水溝中。為不影響基坑內施工作業的開展，備用潛水泵和電纜，并在每期開挖基坑的外側設置3個～4個獨立的配電箱，專為潛水泵供電，以確保基坑排水的順利進行。組織安排專人負責基坑排水工作，24h不間斷巡視，確保抽水及時、設備正常運行、及時替換被損壞的設備。

5 安全保證措施

人工挖土時，前后操作人員之間距離不得小于3m。配合機械挖土、清底、平地、修坡等作業時，操作人員不得在機械回轉半徑以內作業。基坑周邊設安全防護欄，夜間施工，應有足夠的照明。施工通道及邊坡應設專人監測，發現異常即刻停工。在集水坑周邊應設立警示標志，避免不知情人員掉入其中。

6 基坑變形、位移觀測與監控

根據工程的布置，土方開挖時，開挖深度約為9.0m；因基坑開挖深度較深，根據GB 50497—2009《建筑基坑工程監測技術規范》，需要對開挖基坑進行專項的觀測分析與監控。現場觀測以儀器觀測為主，儀器觀測與目標調查、日常巡視相結合。對支護結構進行豎向位移、水平位移、傾斜、裂縫等進行觀測，對基坑周圍40m范圍內的其它臨建（構）筑物等進行巡視檢查。

7 驗收要求

本基坑工程驗收按GB 50300—2013《建筑工程施工質量驗收統一標準》、GB 50202—2018《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》、DBJ04/T 226—2015《建筑工程施工質量驗收規程》等規范的相關標準組織相關人員嚴格按照有關程序進行驗收。

8 土方工程坍塌預防及應急措施

施工前應組織施工人員進行現場勘察，編制土方工程施工專項施工方案、安全技術交底，組織相關管理人員、作業班組及人員進行學習，嚴格按方案和交底施工。若遇土方發生坍塌情況，應保護好現場，在確認不會再次發生同類型險情的前提下，立即組織人員進行搶救。搶救組人員注意不要傷及被埋人員。被搶救出來的傷員，用擔架把傷員抬到救護車上送到醫院進行救治。