淺談高層建筑深基坑土方開挖技術

吳瑋

摘要：土方開挖是建筑工程施工過程中的基礎階段，也是提高建筑工程施工質量的基礎階段，在施工中必須嚴格按照規范要求和施工組織設計內容提前準備，精心組織，切實提高施工過程中的技術水平，保證建筑基礎土方開挖施工的預見性、科學性、合理性，以提高建筑工程的整體施工質量。文章以某高層建筑為案例，對深基坑土方開挖施工進行探討，以供借鑒。

關鍵詞：高層建筑;深基坑;土方開挖

1? 建筑深基坑土方開挖基本要求

1.1? 基本規定。①根據支護結構的設計、降水要求以及施工現場的實際情況選擇合適的開挖方案。②基坑周圍地面須設置排水溝，在基坑的底部也要做好排水措施。放坡開挖時，在坡頂一定范圍內不能堆放荷載，坡面開挖時嚴格按設計的坡度開挖，及時做好護坡。需在坡腳處進行堆載，防止滑坡。當基坑內外都有降水要求時，應在降水完成后再開挖。③軟土基坑開挖必須確保基坑安全，采取分層、分塊、對稱、均衡的開挖方法開挖。分塊開挖后必須及時支護。如果鋼支撐或錨桿有預應力要求，施加的預應力必須滿足設計要求。只有在支撐、錨桿和土釘達到設計要求時，方可向下繼續開挖。④基坑開挖過程中，對支護結構、格構柱、降水井等必須采取保護措施，防止挖機對其碰撞，擾動基底原狀土。

1.2? 發生下列情況時須立即停止開挖，待查清原因并采取相應的措施后，方可繼續開挖：①支護結構變形已經達到設計規定的控制值。②支護結構變形速率持續增長而且沒有收斂的跡象。③支護結構的內力已經超過設計值。④支護結構的內力增大特別明顯。⑤圍護結構出現滲漏現象。⑥止水帷幕出現滲漏。⑦基坑已經出現流土和管涌情況。⑧圍護結構出現異常聲響。⑨開挖后的實際土層或地下水情況與勘察設計資料不符，已經出現明顯的異常。

2? 高層建筑深基坑土方開挖施工技術分析

2.1? 工程概況

某高層綜合體建筑工程項目用地：31203.91m2，總建筑規模8.86萬m2（地上+地下）;地上建筑面積61485.19m2，地下27119.91m2。地上主要由辦公、酒店式公寓及公寓配套三個功能組成，其中辦公建筑面積40341.14m2，酒店式公寓及配套16853.49m2，食堂餐飲3800m2以及設備用房490.56m2。

2.2? 邊坡開挖方案

①放線員用白灰撒好上坡線及下坡線，用于控制放坡角度。根據勘察報告內各土層、土質狀況，基坑開挖深度最低處8.3m，根據開挖深度不同，采用1：0.58坡度放坡。②由于基坑較深采用二階開挖施工，第一階段挖至2m深處，第二階段挖至基坑底標高，預留0.3m人工清槽。③每一開挖階段均從同方向開始，同時護坡處均一次開挖成型，專人負責指揮作業。④每完成挖深1.5m要及時在坡面上噴射C20混凝土，待混凝土強度達70%后方可進行下層開挖。

2.3? 土方開挖方法

2.3.1? 本工程土方開挖采用反鏟挖掘機大開挖，放坡系數1：0.5，開挖深度內土質是素填土和粉質粘土，開挖方向由西向東，分段、分層開挖，原始場地自然標高-1.47m，開挖預留500mm厚土方（即開挖至標高-4.27m）后，進行CFG樁施工，待樁體強度達到100%，經試驗合格后，采用1臺小型反鏟挖掘機開挖樁間土，人工配合機械施工，主要清理機械難以操作的部位。機械挖土預留200～300mm厚，改由人工清理，施工完成后的基底標高為-4.77m.使用切割機和鋼釬破掉樁頭后，專人剔鑿平整。開挖出的土方部分堆至現場指定場地，其余土方外運至施工現場外指定地點。開挖過程中不得擾動原土，并保證基坑施工安全。

2.3.2? 根據施工現場的實際情況，在土方施工過程中必須對基坑周邊和預留施工臨時主道路兩側進行安全防護。①選用準48×2.7mm的鋼管做為防護欄桿。②基坑邊搭設防護欄桿，防護欄桿距坑邊1.5m，根據現場實際施工環境要求，立桿與邊坡的距離≥0.5m，并打入地面70cm深。③預留施工臨時主道路兩側搭設防護欄桿，與邊坡距離≥0.5m。④防護欄桿由上下二道橫桿及欄桿立柱組成，上桿防護面高度1.2m，下桿防護面高度≥0.6m，立桿間距≥2m，防護欄桿刷黑黃漆相間500mm，內側滿掛密目式安全網，設置醒目的安全標志，夜間設明顯的警示燈。⑤基坑開挖后，在基坑四周設排水溝、集水井，場地留有一定的坡度，以防雨水浸泡，施工中應保證邊坡穩定，防止塌方。⑥開挖現場應保證足夠照明，現場電器設備均做漏電保護裝置，配電采用三相四線制。基坑邊南側道路禁止機動車輛行駛。

2.4? 土方開挖的現場管理

2.4.1? 土方開挖施工前，避免生活用水和雨水滲入基坑。為此，可在基坑外側設置截水溝，采用紅磚和砂漿砌筑排水溝斷面，排水溝側面基地面抹面施工中使用1：2的水泥砂漿，以強化現場的排水效果。再者，仔細檢查挖土和運輸機械設備是否就位，如設備無法安全運行，則要與相關單位采取有效的應對措施。

2.4.2? 嚴格控制好挖土深度，項目工程師、質量員、技術員積極做好基坑尺寸及位置的測量工作，防止超挖或欠挖。嚴格控制開挖速度，使開挖與修邊清底的速度相一致。避免基坑暴曬時間過長。

2.4.3? 基坑周邊開挖施工中，應堅持開挖和支護協同進行的原則。開挖施工后需及時支護坡面，相同坡面上層支護體施工的時間與下層土開挖的時間間隔在5d以內，基坑四周3m以內的位置不可堆放土方，并做好土方轉運工作，防止土方集中放置破壞邊坡的穩定性。為避免反鏟下坑開挖，基坑中部土層開挖采用一次性開挖施工方式，反鏟和土方運輸通道通常設置于基坑的中部。

2.4.4? 在開挖的過程中，工作人員應密切地注意邊坡的相關監測數據，如果在開挖的過程中發現了坡面的位移以及沉陷情況，應立即停止施工并且使用松木樁來加固坡腳，如果情況嚴重，在加固坡腳的基礎上還應使用土釘來加固坡面，如果條件允許還可以使用鋼筋混凝土面層來代替，從而提升其堅固性與穩定性。

2.4.5? 在開挖的過程中，難免需要面對基坑的滲水部位，面對基坑滲水的情況應采用坑外截流的方式或者高壓注漿的方式來阻止水流的外滲，如果滲水現象相對比較嚴重，為避免對開挖工作的影響，工作人員可以在坑外打設松木樁或者在坑內安裝擋土墻來預防。

2.4.6? 對于工程中設置的專業監測點應指派專人進行保護，對于容易被破壞的監測點可以進行封閉保護。在工程隊的項目部門應指派專人進行監測點的巡視和保護，并且對于基坑的施工要高度重視，并且將監測數據記錄在案及時上報。此外，工程的管理人員還需要進行2次/d的基坑周邊形變監測，如果發生異常應立即停工檢查。

2.4.6? 土方開挖完成后，項目經理組織項目工程師、質量員、技術員進行基坑開挖的自檢驗收工作。經自檢合格后，由施工單位向建設單位報驗，再由建設單位組織勘察、設計、監理、施工等相關方負責人及技術負責人共同驗槽，驗槽合格后再進行下一道工序施工。

3? 結語

隨著建筑層數的增多，基坑土方開挖的工作量也在增加，人們對其質量和安全要求也越來越嚴格，施工企業需對現場情況及開挖周邊環境特征進行了解，明確高層建筑基礎埋設深度，根據工程建設要求合理規劃基坑開挖施工方案，規劃科學施工流程，同時作好安全防護措施，從而有效減少安全隱患。

參考文獻：

[1]王濤.建筑深基坑土方開挖的施工探討[J].低碳世界，2020，10（07）：80-81.

[2]韓秀茂.深基坑支護與土方開挖現場管理探討[J].建筑技術開發，2020，47（12）：163-164.