建筑深基坑土方開挖的施工分析

劉探勤 山西四建集團有限公司

1 前言

深基坑土方開挖施工質量關系著建筑結構穩定性及建筑壽命等問題，因此開展好建筑深基坑土方開挖施工工作意義重大。雖然目前我國的建筑深基坑土方開挖施工技術已經比較成熟，但在施工實踐中仍舊存在著一些難點問題。只有切實把握好相關施工技術要點，逐個擊破施工難點，才能夠切實保障其施工質量。

2 建筑深基坑土方開挖的施工特點

2.1 地域性特點

建筑深基坑土方開挖是建筑施工中的一項重要環節，受我國疆域遼闊、氣候帶跨度多等特點的影響，建筑深基坑土方開挖施工具有很強的地域性特點。在我國不同地區有著不同的地理性質，在具體的建筑深基坑土方開挖施工中，往往需要根據當地的具體地理性質而采取合理的施工技術，而不能一味照搬其他地區的施工計劃方案，否則不但會造成施工難度的增加，更會給施工埋下巨大的質量安全隱患。

2.2 復雜性特點

建筑深基坑土方開挖施工質量直接關系著建筑的整體施工質量，尤其是與建筑結構穩定性及建筑壽命等問題息息相關。因此，在建筑深基坑土方開挖施工中會涉及許多道不同的工序，整體施工程序比較復雜。其次，不但施工程序復雜，而且需要采用的施工工藝技術也具有復雜性的特點。此外，根據大量的建筑深基坑土方開挖施工經驗來看，其在實際施工過程中往往會出現一些與施工設計存在出入的地方，這也在一定程度上提高了其的施工復雜性。

3 建筑深基坑土方開挖的施工準備工作

3.1 施工技術資料準備

在建筑深基坑土方開挖施工前，先要做好相關施工技術資料準備，包括圖紙會審資料、設計變更資料、工程洽商記錄等等，并根據這些方面的資料來制定一套全面、科學、詳實、合理的施工計劃方案，并在其中明確各項技術指標，以確保在實際施工中嚴格遵守相關技術指標進行作業。

3.2 施工現場準備

在建筑深基坑土方開挖施工前，應提前精心布置準備好施工現場，確保施工現場的道路通、電通、給排水通、電信通等。特別是施工道路的準備最為重要，在其準備中應注意以下問題：施工道路需呈從出入口向場內延伸狀；施工道路需為混凝土路面等硬化地面，且厚度、寬度及坡度適宜；基坑內坡道內宜采用碎磚渣鋪設一層防陷層，如有需要還可鋪設厚鋼板；施工道路兩側宜采用壓入木樁、槽鋼等做簡易的支護，以保證安全及保護下方冠梁。再者，在施工現場準備中還要有效規劃好施工區域、材料堆放區域等，以保證在實際施工過程中各道工序的有效開展及各類材料能夠有序供應。

3.3 施工設備和材料準備

建筑深基坑土方開挖施工需要應用到多種施工設備和材料，在施工前做好施工設備和材料準備至關重要。施工設備和材料質量直接關系著施工質量和安全等問題，必須結合實際施工需求而采購、租賃合理的施工設備和材料，并加強施工設備和材料維護檢驗，確保其始終處于可正常使用的狀態，避免發生損壞。

4 建筑深基坑土方開挖的施工技術要點

4.1 測量定位放線

建筑深基坑土方開挖施工的第一步就是要做好測量定位放線工作，測量定位放線質量直接影響著實際施工的精確性。目前常用的測量定位放線方式有兩種：第一種是直線段法，其需要利用經緯儀來進行測量定向及利用測距儀來進行定位放線，但必須在平緩地形中才可使用；第二種是曲線法，當遇到非直線測量定位放線需求時，為方便操作及保證測量精度，通常會結合圓線、弧線、直線等來進行測量定位放線，并利用橫豎軸雙坐標來輔助定位。此外，為進一步確保測量定位放線精度，還需采取有效的方法對測量定位放線進行校核。其中，在主要軸線點的校核中，常用的校核方法有兩組坐標校核法、三邊測距交會法、三角相加之和為180°原則法等，但注意在軸線點的測量中不能使用兩點測角交會法；在輪廓點的校核中，需要先對測角前方與定點進行交會，并引入第三方向作為主要校核方向，而若與定點交會的是測角后方的話，則不但需要引入第三方向，還需引入第四方向；若校核的條件是四組坐標，則必須先完成定點放線后再進行測量，并在測量完畢后將測量結果數據與設計數據做比對，以判斷測量精度；若是采用的幾何圖形法進行定點放線，則在校核時需充分把握好幾何圖形之間的相互關系。

4.2 基坑變形監測

在建筑深基坑土方開挖施工期間，基坑變形監測是一項不容忽視的工作。具體來說，基坑變形監測是指在施工過程中通過設置多個監測點來實時監測基坑變形情況，以便及時發現某個位置的變形問題，并提供該位置的準確變形數值，從而為施工改動提供科學的依據。通過有效的基坑變形監測，獲得準確、全面的基坑變形數值，可以更加清晰地掌握建筑深基坑土方開挖施工各階段的基坑支護結構變形狀態和安全狀態。其次，通過基坑變形監測所獲得的數據是實時性的，可以及時將基坑變形數據信息反映給相關部門，指導其工作判斷。常見的基坑變形監測內容有：平面位移監測網及觀測點監測、地下水位監測點監測、坡頂部水平位移監測、坡頂部垂直位移監測高程控制網及監測點垂直位移測量、樁頂水平位移監測等。注意在實際基坑變形監測過程中，首先應確保監測數據的準確性和完整性，避免出現數據誤差過大或者數據缺失的情況；其次應規范操作使用各類監測儀器設備，嚴禁無證上崗，并在使用前先對儀器設備進行仔細檢查和校對；再者應加強對重點部位的監測，如對重點部位采用加密監測點；最后還應增強監測點之間的聯系，以提高對基坑變形情況的監控力度及減少監測點的布設數量。

4.3 土方開挖

土方開挖一要嚴格按照規范流程作業，二要選擇合適的開挖方法。

4.3.1 明挖法

明挖法是一種比較常用的建筑深基坑土方開挖方法，其通常是根據最初設計標高，按照從高到低的次序進行土方開挖，當建筑深基坑全部施工完畢后，再按照從低到高的反順序進行施工，這樣可以實現對整個建筑物中心部分的合理施工，并確保將整個深基坑填滿，使地面恢復完整。在利用明挖法進行建筑深基坑土方開挖時，對施工環境具有較高的要求，所以必須要控制好相關施工環境因素，給明挖法的應用提供一個良好條件。總的來說，明挖法主要具有兩方面的優勢：第一，明挖法施工操作簡單、施工效率高、施工用時短；第二，明挖法施工成本較低。不過，明挖法也存在著一些缺陷和不足之處，例如明挖法在實際應用中往往會對周邊交通造成一定的影響，并且施工噪聲較大，容易擾民。

4.3.2 蓋挖法

蓋挖法與明挖法有著明顯的不同，它也是一種常用的建筑深基坑土方開挖方法。蓋挖法最典型的特征是在施工中是從地面開始逐漸向下挖，當挖掘至設計深度時即進行封頂，然后再在該封閉環境下繼續進行后續的施工作業。在實踐當中，蓋挖法在大部分情況下所采用的都是逆向施工方法，不過也不絕對，有時也會根據施工實際需求而靈活調整施工順序。具體來說，逆向施工方法是：針對深基坑支護結構與中間樁，在地表面從上到下進行土方開挖，且多選擇應用地下連續墻或帷幕樁進行支護結構施工；順向施工方法是：從下到上進行土方開挖，在地表作業的擋土結構施工結束后，在擋土結構上覆蓋一些定型的預制標準結構，其還支持對地表以下實施挖掘，增加設橫撐。

4.3.3 分層開挖

在建筑深基坑土方開挖過程中，需注意嚴格分層開挖，且要隨挖隨運，及時將開挖出來的土方運送到卸土場地當中。一般情況下，在分層開挖過程中每層開挖的最大深度以在支護投入前土壁能夠保證自穩而不出現滑動破壞情況為標準，在實踐中常取每層開挖深度與豎向間距相同，不得超過一定界限，一旦發生異常狀況應立即停止開挖，待查明原因并有效解決后再繼續進行開挖。當開挖至承臺地梁底時，可通過人工方式來搶挖基底預留土，且每開挖一片便立刻進行封底墊層。再者，在分層開挖過程中還需同時對支護邊和基礎梁邊進行清理修邊，場內機械轉運可采用小型挖掘機，其余剩下部分的基坑內坡道土體可通過人工配合小型挖掘機的方式進行開挖。對于坑中坑的處理，應先打入木樁并開挖基槽，完成了支護施工后再進行開挖。此外還需注意，土方開挖的速度需與預應力錨索施工等施工作業相協調。

5 建筑深基坑土方開挖的施工技術難點

5.1 土體力學參數的計算

土體力學參數主要包括含水率、粘聚力以及內摩擦角等，它們的計算精準度，往往會對建筑深基坑土方開挖施工質量造成直接的影響。在實踐當中，由于地質情況復雜等因素的影響，土體力學參數計算精準度不足的問題時常發生，特別是有些土體力學參數是在土方開挖后可以改變的，這進一步加大了其計算的難度。

5.2 結構實際受力的控制

通常而言，都是依據極限平衡理論來對建筑深基坑土方開挖施工的安全系數進行計算，但就算是得到了科學的計算結果數值，在實踐當中也不一定就能夠切實保證結構實際受力與之相符，因為土體的受力在開挖過程中是處于一種動態變化中的，而且它的結構受力狀況十分復雜，極易發生變形問題，這給結構實際受力的控制帶來了極大難度。

5.3 土體的勘察取樣

在建筑深基坑土方開挖的施工前期，土體的勘察取樣是一項重難點問題。只有通過有效的土體勘察取樣，才能夠得到最科學合理的結構設計力學標準，但在現實中土體的勘察取樣工作卻很容易被忽略，從而導致對施工現場情況掌握不準確，進而影響了實際施工質量與安全。

6 結束語

綜上所述，建筑深基坑土方開挖施工具有地域性和復雜性的特點，在其實際施工中，為保證施工質量，首先要做好一系列施工準備工作，其次要把握好測量定位放線、基坑變形監測、土方開挖等技術要點，另外還要對一些施工技術難點做重點分析。總的來說，目前我國的建筑深基坑土方開挖施工技術已經比較成熟，未來隨著研究與實踐的不斷深入，這方面施工技術還將得到進一步更新與改進。