寧河區北淮淀生態移民建設項目土方開挖施工探析

文／徐皓 上海昊灃建設工程有限公司 上海 200000

引言：

為了保障寧河區北淮淀生態移民建設項目基坑的施工質量，既應當加大對施工現場環境和各項施工基礎因素的研究力度，又需要做好土方開挖技術在項目建設中的良好應用。因此，應對土方開挖技術進行全面了解，以保證其在施工過程中能夠發揮積極的作用。

1、工程概況

寧河區北淮淀生態移民建設項目位于天津市寧河區北淮淀鎮和造甲城鎮界內；東至淮平路，南至福海道，西至淮安路，北至興海路。住宅樓為鋼筋混凝土剪力墻結構；地下車庫為框架剪力墻結構。項目中設計土方開挖的地塊為04-02和0406，04-02地塊建筑面積中住宅52311.26㎡，地下車庫21000㎡。04-06地塊建筑面積中，住宅43174.17㎡；地下車庫18804.97㎡。車庫部位筏板厚度350m，筏板頂標高-1.8米，筏板底標高-5.32m。04-02地塊主樓4#樓-12#樓筏板厚度為350mm，04-06地塊主樓1#、12#樓筏板厚度為300mm,2#-10#樓筏板350mm。在地勢上，04-02地塊原場地為東高西低，樁基施工后有局部凸起。04-06地塊原場地為東高西低，樁基施工后有局部凸起。

2、寧河區北淮淀生態移民建設項目土方開挖施工方案分析

2.1 施工工況

寧河區北淮淀生態移民建設項目04-02地塊、1#、2#、3#、14#、13#、配建一第一時期開挖，地庫及4#-12#樓樓座為第二時期開挖，第三時期為人工（小型機械配合）清除300mm預留層至設計標高。

04-06地塊、1#、配建一第一時期開挖，地庫及2#-12#樓樓座為第二時期開挖。第三時期為人工（小型機械配合）清除300mm預留層至設計標高。

2.2 土方開挖準備

在開展基坑支護、土方開挖以及降水工程工作前，必須提前對工程的管理目標及總體部署有個全方位的了解。施工過程中嚴格對工程質量體系認證的相關要求進行落實，在施工質量方面應當加大管理力度。根據預設的工期目標對施工進度方案進行設計，保證方案能夠切實可行，確保施工過程中的安全性及施工進度，保障施工質量。

2.2.1 開挖前準備

按照開挖順序，土方開挖過程中所需的臨時道路利用挖機原地取土并進行碾壓夯實處理。提前完成對進入基坑的安全馬道相關設計工作，并準備好所需的材料，以便在基槽開挖后可以及時安裝好馬道，保障基槽內工作人員能夠上下。必須準備好備用測量儀器，防止出現意外導致無法連續施工作業。準備好充足的勞動力，保證能夠將余土一次性清理完畢。采用機械進行清理出作業面，減少后期人工倒運土方的工作。在土方開挖前由施工單位、建設單位以及監理單位共同確定好施工現場自然地坪的標高，并辦理相應的簽字確認手續。

2.2.2 定位控制

對基礎結構圖進行過核對，設計后續的施工操作圖，并設計相應的基槽底標高控制圖。開挖前期，首先挖出探坑，根據控制圖確定相應的基槽底標高，在基槽內對標高進行測放定位，方便使用。而后繼續進行開挖，等到在基槽開挖出所需的作業面后，第一時間測放出平面控制線，并隨著開挖進度進行及時復核，及時測放出槽底標高存在差異的分界點。盡可能利用機械開展開挖工作。機械開挖時，至少預留厚度為300mm采用人工進行清理，防止基槽上遭受擾動。

2.2.3 測量放線及測量控制樁點保護

在對基坑進行開挖前，對建筑物所制訂好的定位樁開展測量核準工作。定位標記好場內的臨時設施以及場邊道路，以便進行觀測。在對基坑進行開挖前，應當參考基坑開挖放坡坡度、核準軸線以及施工圖紙，測放施工過程中上下口的白灰線。在對基坑進行開挖前，針對基坑開挖范圍內的各個水準點和軸線均應采用木樁進行深打，然后將鐵釘釘上對其進行保護。一旦核實完各個紅線點及測量木樁，項目部應當安排專人開展定期檢查復核工作，保證測量能夠準確。

2.2.4 其他準備

在進行土方開挖前，應當詢問甲方是否已經完成地下障礙物的處理和清除工作。自然地坪標高應當由三方一起見證并進行簽字，保證手續完善。針對建筑物位置的開槽灰線尺寸、定位控制樁以及標高水平樁均需由項目質量部門檢驗合格后，由監理來進行檢查確認。將明顯標志安設在危險地段，根據實際情況由值班管理人員對開挖順序進行合理安排，避免超挖和錯挖，將挖出的土放置到建設單位安排的臨時場地。施工機械進出施工現場及運土經過的道理，需由運輸隊伍提前進行檢查并做好相應的準備工作。在利用機械進行施工過程中，對于機械無法工作的位置、難以修整的坡度以及難以進行清理的槽底等，都應該安排人工開展相應的工作。技術員、施工班組長、測量員以及工廠都應該熟練掌握施工圖紙，完成各項技術的交底工作。

2.3 開挖截面劃分

本建設項目采用PHC管樁地基，應當避免管樁基礎擾動。第一階段，基坑土方開挖應當至樁頂有效標高-1.6 5m（-5.67m）；第二階段，基坑土方開挖到達有效標高后，應當對集水坑和電梯坑進行開挖，預留厚度至少為300mm由人工進行開挖。第三階段，預留土層由人工進行開挖。土方開挖的坡度系數為m=1:1。

圖1 開挖截面示意圖

2.4 施工順序

一次開挖為04-02地塊1#、2#、3#、14#、配建一和04-06地塊1#、配建一開挖。二次開挖為04-02地塊地庫及4#-12#樓樓座和04-06地塊地庫及2#-12#樓樓座。

圖2 04-02地塊開挖路線圖

圖3 04-06地塊開挖路線圖

2.5 土方開挖施工的關鍵技術及保證措施

2.5.1 基坑內集水、排水

為了避免場地被大氣降水和施工用水等地表水浸泡，在進行土方開挖時，應當在基坑面設置相應的擋水圍堰，基坑底設置相應的集水井和排水溝。排水系統應當按照以下方法設置：在基坑頂的四周做好規格為300×490mm的截水明溝，基坑底部四周做好規格為300×490mm排水明溝，每隔約20m設置集水井，集水井尺寸為0.8×0.8×1.2m，在基坑面的對應部位設置分成二格的沉淀池，尺寸為2.5×15×1.4m。集水井和排水溝都要采用M10水泥砂漿和Mu7.5的灰砂磚進行砌筑。應該將卵石或者碎石填到集水井井底，厚度約20cm，水泵抽口處應當設置過濾網，避免水泵中進入泥砂。在開展施工工作的整個過程中，現場必須配備足夠數量的抽排水設備，將自吸式抽水井安置在集水井位置處，以便及時將基坑中的積水排出到截水溝，任何污水排放前都必須由沉淀池進行過濾，之后再排至市政管道。

2.5.2 土方開挖

建立水準點及軸線控制網，參考設計圖紙對基坑標高及相應的位置進行測設，首先采用白灰將大基坑放坡位置的上口線撒出；再分層分段對土方進行開挖，采用挖掘機由內而外開挖裝車外運一次性挖到位；本基礎工程主要采用挖掘機對土方進行開挖，人工輔助對邊坡及基底進行修整，并且按照先深基坑后淺基坑的順序進行開挖。

由于工程施工過程中，人工挖孔樁頂的標高通常為-3.2，因此應當先整體進行開挖再定樁位，局部樁頂的標高為-8m，采用二次開挖放坡，二次工作面預留2m。

在對土方進行開挖前，應首先校核建筑物的水準點和定位軸線，確認沒有問題后，將待挖基坑的邊線放出后就可以開始土方開挖。土方開挖選擇自然放坡，放坡系數為1:1，工作面預留800mm，二次放坡面預留2m。

土方開挖過程中，必須對挖土深度進行嚴格把控，對于超過設計深度的部位，采用砂、碎石進行回填，并對其振實、夯實。當挖至標高時應當進行普探，并通知建設單位、監理單位以及勘察和設計單位驗槽后，立刻對墊層開展澆筑工作，避免雨水浸刷和太陽暴曬對基底原狀土結構造成破壞，并且完成相關隱蔽工程的驗收。

在開展土方開挖施工工作過程中，人工與機械必須相互配合協調工作。應當采取人工方式對集水井的基底和局部深度進行施工，進行開挖時還應充分考慮對稱和分層，禁止一次完成。應當注意設計好的標高，主要是為了避免發生超挖。應當分層對土方進行開挖，土方開挖前需要對其進行支撐，按照大基坑、小基坑對土方進行分區開挖。當開挖到設計好的標高時，應當首先完成墊層的澆筑工作后，才能對鄰區進行開挖。

當施工過程中坡道需要經過支撐梁時，必須保護好支撐梁，應當將土覆在支撐梁上，還要將相應的道板鋪設上，不允許機械車輛直接接觸支撐梁。在完成基坑開挖相關工作后，應當開展驗槽處理工作并進行相關記錄。當勘察報告與實際情況存在差異，應當及時報給相關單位進行研究處理。

2.5.3 開挖進度的控制

必須嚴格按照制定好的施工方案，對基坑開挖進度進行嚴格把控，并制定對應的進度計劃網絡圖，對施工的線路以及關鍵節點全面進行了解，并對土方開挖的精度進行嚴格把控。如果開挖速度過快，則能夠導致邊壁負荷速率增大，其能夠對土體強度造成直接影響，甚至出現變形。如果開挖速度繼續增加，則會使得加荷速率加大，導致邊壁土體塑性流動的發生，嚴重情況下會破壞邊壁的穩定性。只有對開挖進度進行嚴格把控，才能避免發生邊壁失穩的問題，同時還能避免發生變形的情況。

2.5.4 測量監測的控制

在對基坑土方進行開挖時，需要建立測量控制網，開挖前，應當對鄰近建筑物及道路的基本情況進行收集并仔細分析，記錄備案好早就存在的裂縫，在對基坑進行開挖時，做好對鄰近建筑物與道路、基坑穩定性和支護結構體系的監測，保證每深挖一層都能進行及時監測，同時能夠對樁傾斜度、樁頂沉降與位移等進行分析與反饋。如果監測值發生異常，表示基坑支護壓力變大，應當降低土方開挖的速度或者及時停止，直到恢復穩定才能重新開始施工。

2.6 土方回填

應當對高層建筑的地下室外周利用灰土或者級配砂土進行回填，并分層進行夯實，壓實系數不低于0.94；采用素土對其他地下室和基礎進行還槽回填，壓實系數不低于0.94。對面層進行壓實時利用小型壓路機，應當將各分層厚度控制在200mm到300mm之間，每層應進行不少于三遍的夯實過程。現場進行取樣操作，送檢合格后才能開展后續施工。

在開展土方回填工作前，首先開展基坑的清理工作，并且只有隱蔽工程經檢驗合格后，才能開始回填。還應提前完成測定工作，確定回填所需土料的含水量，并進行相應的壓實試驗，確定土料的鋪土厚度、合理的含水量范圍及壓實度等，嚴禁回填過程中選用淤泥、粉砂或者雜填土等材料，并且回填工作都應緊跟每一段頂板防水工作，防止長時間暴曬而產生溫差裂縫。

在開展土方回填工作前，需要對回填剖面及地形進行復核，并且對所需材料進行復檢。及時清理基礎面，并且做好回填工作前的驗收工作，只有通過驗收后才能開始回填工作。在開展工作過程中，應當由經驗豐富的人員在現場監督，而且能夠配合現場工作的開展。在堆放土料的現場，應當隨時對土料含水量進行檢查，保證其能夠滿足相應的含水量要求。如果土料含水量未達標，應當及時采取相應措施進行解決。完成回填工作后，及時自檢，然后再通知工程師開展相應的驗收工作。

3、施工安全保障措施

3.1 安全技術措施

在開展項目安全管理時，第一責任人應當由項目經理擔任，對施工現場的安全進行全面負責。監督工作及安全施工教育應安排專門的安全管理小組，明確每位工作人員的安全施工責任。應當大力宣傳安全施工，將警告牌及對應的標語懸掛在施工的現場，只有佩戴好安全帽以及安全器具等的工作人員才被允許進入現場。

采取的監管方案應當合理，防止發生高空墜物，進而導致人受傷的情況。雨天進行施工過程中，應當制定適當的防滑措施。必須嚴格按照二級保護、三級配電等相關規定對施工現場的用電進行管理，平行架設電纜線，嚴禁對電線進行亂拉、亂扯。

3.2 施工管理措施

（1）為了使得工程取得的綜合效應能夠本質上得到提高，必須對工程建設質量進行嚴格把控，參數數值及圖紙細節不達標嚴禁開展工作。應當采取連帶責任制，對由于關鍵參數數值缺失或圖紙錯誤等造成損失的情況，必須追究相應人員責任，從根本上提高部門的責任心，保證各項設計內容能夠滿足需要。

（2）項目施工過程中會涉及數量及規格均存在差異的施工材料。為了切實保證工程項目施工的效率及質量，必須嚴格把控好相關材料的質量。對于施工所需的各種材料，必須開展試驗進行嚴格檢測，確保材料質量能夠符合實際要求。

（3）在對項目所需材料進行采購時，應當詳細了解建設項目所需的材料規格及型號等，從根本上確保采購材料的經濟性及適用性。建設方及管理方應當一起對材料進行質檢，完成材料進場前所需開展的審核及驗收工作，避免存在問題的材料入場。

（4）施工所需設備必須由持證人員進行操作，盡量避免由操作失誤而出現問題。施工現場的所有設備均需經過安全監測，檢測合格的設備才能用于施工。

（5）在對項目建設所需的管理標準進行制定時，應當對施工要點進行 詳細分析，保證制定的管理標準滿足相關規范要求。管理部門在進行管理時，對施工的各個環節施工質量進行嚴格控制，全面分析施工過程中質量的各個影響因素，制定出合理的管理方案，盡可能降低工程質量所受的影響。

（6）對土方開挖及基坑降水的施工特征進行綜合考慮，建立協調組織機制，施工資源與技術供求能夠相互配合。各部門在建立協調組織機制時，管理單位應當確保工程各參與部門的核心利益，及時解決施工質量問題，營造出積極、和諧的施工氛圍，避免出現利益沖突或者施工工序重復等問題。

（7）保證發揮質量監督管理工作的重要作用，管理部門應該協調好技術人員與設計人員，考察施工現場時設計單位必須全程參與，結合實際情況修改施工方案。在實際工作過程中，必須參考設計圖紙確保項目能夠合理有序施工。

（8）應當根據項目施工現場的實際氣候特征及物質環境等因素，優化設計方案并對施工圖紙的重點進行標注。建立信息管理平臺，根據流程圖和編制信息進行編碼以提高信息利用率，避免發生傳輸誤差或數據流失等。目前，施工難度受土方開挖及基坑降水施工規模增加的影響而逐漸變大，應當將創新思維及相應的先進技術應用到施工質量監督管理中，構建更為合理的施工質量監管模式。

3.3 應急處置措施

建筑物或者土方一旦出現坍塌問題，第一時間向相應的主管部門進行報告，并在保證避免出現同類安全事故時，搶救受傷人員。當僅有少部分土方坍塌時，現場搶救組應當選用鐵鍬等作為挖掘工具，目的是保證被埋人員的安全。救出傷員后應當對其位置進行錄像和拍照，土方坍塌而致人死亡時，企業及相關部門應當及時對其家屬進行安撫，并給出合理的賠償方案。

結語：

本文就寧河區北淮淀生態移民建設項目的土方開挖具體施工過程開展分析工作，對整個項目工程的施工過程進行全面掌握，從而確保整個建設項目施工過程能夠按時順利完成。對土方開挖開展全面詳細地深入探討及分析，能夠為類似工程施工提供一定的參考價值。