高層建筑土方開挖技術研究

王彥霞 侯少杰

（天一建設發展有限公司）

高層建筑土方開挖技術研究

王彥霞 侯少杰

（天一建設發展有限公司）

如今隨著我國經濟與科技的飛速發展，城市化進程不斷加快，而城市高層建筑的建設規模也在逐漸擴大。在高層建筑的施工中，普遍應用的就是深基坑土方開挖技術，本文就主要針對高層建筑土方開挖技術進行探討。

高層建筑；土方開挖技術

1 引言

在土方開挖階段，需要檢驗降水量、變形控制與支護結構強度是否滿足預期標準，所以高層建筑深基坑工程的質量會受到土方開挖的影響。在開挖土方之前，需要對周圍施工環境與地形地質等、土方輸出口大小與位置、支護結構質量、地下設施情況、土層特征與種類。國家對土方開挖的規定與要求等進行了解與掌握。同時在施工的時候還要不斷優化運輸設備與施工機械，做好土方開挖準備工作，并優化組織設計方案，從而提高高層建筑土方開挖的質量。

2 高層建筑土方開挖技術的準備與方案選擇

通常來說，高層建筑土方開挖技術需要準備的工作比較多，之后做好施工準備工作才能夠加快施工進度，控制好施工質量。主要準備作業見表1。

表1 高層建筑土方開挖施工準備工作要點

除了要做好施工準備工作，還要選擇合適的土方開挖方案。而不同的土方開挖方案要根據實際條件來選擇，其中高層建筑土方開挖方式的選擇主要見表2。

表2 高層建筑土方開挖方式的選擇

3 高層建筑土方開挖技術分析

3.1 繪制高層建筑土方開挖圖紙

在進行高層建筑的土方開挖之前首先要進行圖紙的繪制，而土方開挖繪制的基本內容有：支護位置、集水井位置、排水溝、基坑幾何尺寸、土方挖出后的堆放點、土方運輸道路、邊坡坡度、基地各層標高、土方開挖順序、土方開挖路線等。

3.2 機械土方的開挖應用

（1）選用機械設備：一般采用機械化的土方開挖方式時，需要根據高層建筑特點、工期要求、工地機械設備條件、運距、土方量、地下水情況、土質、開挖深度、工程規模以及基礎形式等。具體如下：

①在對一般深度的高層建筑基坑進行土方開挖的時候，一般都采用自卸汽車運土，采用裝載機或者推土機進行裝土與推土。

②對較大面積的基坑土方進行開挖的時候，一般借助鏟運機來完成填筑、卸土、運土以及鏟土的作業。

③多較深并較大面積的基坑在開挖土方的時候，一般選擇液壓正鏟挖掘（斗容量一般為1.0或0.5m3），并采用推土機或鏟運機進行上層土方的開挖。

④當基坑地下水位比較高并且不采用排水措施的時候，可以利用不同機械進行分層開挖，比如地下水位以下土方用正鏟挖土機，以上部位用反鏟或者拉鏟來進行土方開挖，運土機械采用自卸汽車。

（2）確定基坑坡度

在進行高層建筑的放坡開挖時，一般都要求邊坡坡度的穩定性，避免在開挖過程中出現坍塌現象，導致安全事故的發生。在確定基坑坡度的時候一般要結合施工邊坡地面荷載、施工環境、基坑深度、地下水情況、場地大小以及土質情況等因素。放坡土方開挖方式比較適合深部開挖的建筑基坑。

（3）土方開挖方式分析

①放坡土方開挖：高層建筑土方開挖的最經濟方式就是放坡開挖。當建筑基坑土方開挖深度較小，并且在開挖時可以確保周圍土坡的穩定性時多采用此種開挖方式；當基坑開挖深度比較大時，如果采用放坡土方開挖，那么在開挖的時候要進行多級平臺的設置，并且還要分層次進行土方開挖，平臺設置的寬度要大于1.5m；開挖區域在軟土區域，并且地下水位比較高，在開挖的時候要求水位降到標準位置后才可以分層進行土方的開挖，并且開挖深度要控制在2.5m以內，在土方開挖的時候還要做好工程樁的保護，避免挖土過快或者碰撞等造成工程樁的偏移。

②盆式土方開挖：所謂盆式土方開挖，就是首先要采用分層開挖方式將中間部位的土方挖掘掉，保留基坑周圍土坡，待到最后開挖。采用盆式開挖可以有利于支護擋墻的受力，并且開挖時間比較短，但是土方的運輸需要集中后裝車進行。

③土方開挖的中心島方式：先將基坑開挖全面一層，然后在基坑中間預留土墩，分層開挖周圍土方。采用此種方式開挖土方的時候一般選用反鏟挖土機。假如高層建筑的基坑深度比較高，那么土方可以逐層向上的進行裝車運輸。這種方式比較適合大型建筑基坑的土方開挖。

3.3 人工土方開挖應用

當高層建筑土方量、基坑面積以及深度較小的時候一般采用人工土方開挖方式。通常借助的工具為鎬或者普通鐵楸，以分層分段為開挖原則。在運輸土方的時候一般選擇機動翻斗車、皮帶輸送機或者手推車，其中最常用的土方運輸工具就是皮帶運輸機，應用的安全性與施工效率較高，并且花費的成本較低。

通常情況下采用皮帶運輸機的時候，要根據配備人員數量以及基坑面積大小來確定數量，一般比較大的建筑基坑在開挖運輸時通常配置1～3臺皮帶運輸機將土方運輸出去。

3.4 高層建筑土方開挖注意要點

（1）當高層建筑基坑選擇機械土方開挖方式的時候，要保留20～30cm的厚基土在坑底。并且還要人工將其坑底整平清理干凈，避免基坑底出現土方擾動。等到土方開挖的深度達到設計標高之后，要將附土清理掉，并且進行質量檢驗工序，達到合格標準后進行墊層的作業施工。

（2）在開挖高層建筑土方的時候，若是暴漏出了工程樁頭，還要避免開挖機械對其樁筋以及樁頭的破壞。

（3）開挖基坑過程中，要先進行支撐處理，后進行土方開挖、土方開挖要安按照分層與對稱原則，避免下挖深度超過規范標準。

（4）當開挖深度到達分層標高位置時，要停止作業，并進行支撐溝槽的開挖，進行澆筑與養護處理7～10d以內方可進行下面的土方開挖。

（5）高層建筑土方開挖的坡度要控制在1：2.5以上，另外土方挖機不可以在坡度邊緣停放，避免出現坍塌事故。

（6）高層建筑土方開挖要注意安全防護措施的應用。在基槽周圍1.2m范圍內不可以停放機械或者對方土料，另外在開挖基槽周圍1.2m范圍內的土方堆積高度要低于150cm。假若深基坑開挖深度達到了2m以上，那么要在基層邊緣位置設置好防護桿，并且懸掛紅色警示燈與危險標志，確保土方開挖施工的安全。

4 結束語

總而言之，高層建筑深基坑土施工作業的關鍵工序就是土方開挖。而對較大土方數量的建筑基坑來說，土方開挖速度會決定著施工周期的長短。在開展土方開挖施工作業的時候，要根據實際條件選擇合適的開挖方案與機械，從而確保土方開挖施工的順利開展，提高施工質量。

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TU751+.2

A

1004-7344（2016）24-0295-02

2016-8-6

王彥霞（1975-），女，助理工程師，從事建設施工工作。

侯少杰（1984-），男，助理工程師，從事建設施工工作。