建筑深基坑土方開挖施工研究與分析

呂宏鋼（中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽 110004）

建筑項目施工中深基坑是基礎施工階段的重要內容，深基坑施工的質量直接關系建筑物的投入使用價值。而在大型建筑物建設中利用深基坑技術可以有效保證建筑物的穩定性與安全性，深基坑能夠為建筑物提供最根本的穩定性保障。深基坑施工中土方開挖施工工作常伴隨著大量的開挖量與覆蓋面，對施工效果也有嚴格的要求，因此相關責權部門要加強對深基坑土方開挖施工的重視程度。近年來深基坑開挖工藝已隨著科技的發展取得了一定進步，施工方法與工藝都得到了豐富[1]。因此，施工時要結合實際施工條件因地制宜，選擇合適的開挖工藝與方法，改善施工流程完善監督管理機制，進一步提升建筑物整體質量。

1 深基坑施工情況與基本施工原則

建筑物深基坑施工通常包含施工設計方案以及土方開挖兩個方面，兩者對建筑物深基坑施工質量起著直接決定性作用。因此，相關施工單位一方面要提高對這兩方面工作的重視程度，另一方面這兩方面工作負責人員要積極溝通，制定科學合理的施工方案與流程。當前我國深基坑類型主要有：挖掘深度大于5m的坑、建筑物地下室深度超過3層以及建設深度不深但環境復雜的坑等[2]。

1.1 深基坑土方開挖情況

建筑深基坑土方開挖施工工作一旦開始，施工將一直處于一種動態的挖掘過程，若在施工中操作不當或施工方式不合理將會造成嚴重后果。隨著挖掘深度的不斷增加，基坑支護所要承受的壓力也逐漸加大，一旦基坑形狀因過大壓力發生變形將極易引起坍塌事故。因而在土方開挖前應進行充足的準備工作，首先，要對施工環境的地下水情況進行詳細調研和勘查，一旦發現可能危害建筑物穩定的因素要及時研發有效解決方案。其次，要對周圍坡度情況進行了解，要確保周邊坡度條件能夠符合土方挖掘基本要求。最后，要結合實際環境條件選擇合理的開挖方式與挖掘工藝，進而為建筑物整體質量提供保障。在深基坑挖掘施工中，首先要制定合理的施工計劃與安排，并對采取怎樣的施工工藝與挖掘方法，以及相關機械的選擇等進行周密思考[3]。

1.2 深基坑土方開挖施工原則

建筑物深基坑土方開挖施工對建筑物質量影響至關重要，這也決定了土方開挖工作要嚴格遵守施工原則。首先，要對施工現場進行合理勘查，在土方開挖之前要詳細了解周圍環境的現場情況，結合實際施工環境制定合理的施工方案，避免因施工方案與實際環境條件不符而延誤施工進度，影響工程順利進行，對工程項目造成經濟損失。其次，深基坑土方施工要明確先支后挖的基本原則，現場施工人員與技術人員要熟練掌握先支后挖的操作原則，同時結合設計方案制定詳細的施工流程。舉例來說可以先挖掘好溝槽再在溝槽口部做好支撐，而后再進行挖掘工作，同時結合實際地質情況選擇合適的開挖方法，保證工程質量。

2 深基坑施工工藝與開挖方法

2.1 放坡開挖

放坡開挖的操作方式通常適用于較淺的深基坑施工情況，利用挖土機進行一次開挖工作，即可完成放坡開挖過程，同時滿足工程施工標準的基礎標高。放坡開挖的應用過程中，首先，對于土質較硬且地下水水位偏低的區域，要先保證開挖的坡度并在對土方的挖掘中配合鏟挖土機實現挖掘工作。其次，對于地下水位較高的區域，要與運土車輛與反鏟挖土機等設備相互協同，進而保證施工效果。此外，還應避免邊坡松散或者風化等不利情況[4]。

2.2 拉錨開挖

對于較大深度的深基坑則需要直立壁的拉錨開挖模式，通常這類深基坑在底部存在較大的空間。在施工過程中可以采用分區段或者分層次開挖的方式，確保整個拉錨施工貫穿于整體施工過程中。此外施工工作人員要根據實際需要劃分不同的開挖操作工藝，進一步保證土層的穩定性。利用拉錨開挖工藝，可以有效減少施工成本，同時保證土方開挖施工進度。

2.3 內設支撐開挖

在深基坑土方開挖施工中要對直立壁設置內部支撐，同時內支撐也是施工過程中的關鍵點。因此，為保證施工順利和深基坑內部結構的穩定，要對支撐部分進行周密的設計，保證施工過程中避免出現安全威脅。如果按照分層開挖的方式，要在施工過程中保證支撐工藝與開挖工藝交叉式進行，此外還可根據實際的現場施工情況選擇中心島式開挖工藝。

2.4 明挖法

明挖法顧名思義就是按照施工設計方案的標高，由高到低對土方進行挖掘，并在深基坑施工完成后從下至上進行施工，實現對建筑物中心部分的合理作業。明挖法具有施工方式簡單、施工效率高、施工成本低等特點，但在施工過程中產生的噪音較大，對周圍環境影響顯著。

2.5 蓋挖法

蓋挖法與明挖法相反，從地面向下施工至設計深度時將頂部封閉，并在封閉性的空間內完成剩下的施工工作。蓋挖法是一種逆向的施工方式，但在實際工作時也要結合具體情況對施工順序進行改變。蓋挖法的一個顯著優點是能夠在交通繁華建筑密集的城市環境中，在不影響路面交通的情況下進行施工。當前主要有兩種蓋挖方式，即順作法和逆作法。其中順作法是指在完成地面擋土作業后，再覆蓋一層能夠承受地面承載力的橫梁等標準結構，從而保證交通的暢通，蓋挖順作法是依照由下而上的施工順序完成建筑物的整體結構。而逆作法則是在深基坑的圍護結構與中間樁在地表面由上至下作業，通過利用建筑主體結構的中間支撐體系，減少工程施工造價。

3 建筑深基坑土方開挖的要點

3.1 強化監督監測管理工作

建筑工程深基坑土方開挖工作是一個動態的過程，在實際施工過程中要對實時施工狀況、實際施工條件以及客觀地質條件等及時監督與監測。結合實際施工情況完善施工方案，包括邊坡支護、土方開挖以及其他施工方案內容。施工單位首先要建立專門的監督監測管理部門，在施工過程中不斷對邊坡支護的施工質量嚴格把關，并制定科學嚴謹的檢測標準，提高施工質量。此外，建筑深基坑土方開挖工作中排水系統也是施工過程中的重要一環，而強化監督監測管理工作，能夠更加有效地提高排水工作的質量，保證深基坑施工的安全性。建筑工程的施工質量離不開有效的現場監管與各部門的協同作用，工程建設一定要嚴格按照制定的施工工序進行，而有效的現場監督與監測能夠為建筑物提供最基本的質量保證。土方開挖需要施工人員依照預先制定的施工方案進行，保證支護結構的穩定與安全，同時需要專門的監測人員對支護結構進行實時監測，確保施工工作的安全性。

3.2 嚴格控制開挖質量

建筑物建設施工要嚴格按照設計方案與施工方案進行，在深基坑土方開挖工作方面，更要按照項目建設要求進行作業。在施工過程中將整個施工方案中最復雜的環節提取出來，并利用多種挖掘方式與挖掘工藝保證實現工程項目預期的施工深度，順利完成分層開挖與分段開挖工作。此外，還要嚴格控制挖土機的作業范圍，一方面要保證施工工作人員的生命安全，確保在安全的工作環境中完成深基坑底部施工作業，另一方面要及時監控深基坑底部四周的土質結構，嚴防安全事故的發生。同時，作為影響深基坑開挖工作質量的另一項重要因素，開挖程序亦非常重要。因此，在開挖前施工單位要結合開挖剖面分層與行車路線，明確開挖程序，制定施工現場坡面路線圖與施工平面圖，制定完善的施工標準保證土方開挖工作順利有序進行。

3.3 完善基坑支護工作流程

建筑物深基坑土方開挖工作離不開有效的基坑支護，因此施工單位要明確深基坑的支護方式與支護內容。一般情況下首先計算基坑內側壁的安全系數，并采用土釘墻與放坡加噴射砼護面相結合的方式進行基坑支護。當前針對這一領域的專業人才的需求持續攀升，相關部門要提高對基坑支護人才的培養，并積極召開專題研討會等活動，加大對支護工作的科研投入，推進基坑支護工作流程的完善。

4 結語

社會的發展為各行各業帶來了新的推動力，我國城市化進程的不斷深入對建筑行業產生了巨大促進作用，隨著科學技術的不斷發展，建筑方式與施工工藝與時俱進，不斷推進我國建筑事業的發展。大型建筑深基坑土方開挖技術的有效應用是影響建筑物質量的關鍵內容，施工單位要予以高度重視，確保工程施工順利開展。