解析地鐵土建工程基坑開挖施工技術

蔣柏陽 中國水利水電第四工程局有限公司

1 前言

伴隨著時代的發展和經濟水平的進步，我國在各個方面都得到了一些提升，對于人們的衣食住行影響巨大。例如，我國的交通運輸發展迅速，高速公路與地鐵的修建極大的便利了人們的生活。在享受發展成果的同時，這些基礎設施修建過程中存在的問題也逐漸暴露在大眾的視野當中。例如，在進行地鐵工程的施工過程中，基坑開挖技術就引起了施工方與技術人員的關注。本文以此為出發點，對我國地鐵修筑過程中的基坑開挖技術進行分析與探討，致力于為我國基礎交通設施的修建提供思路。

2 地鐵車站深基坑開挖技術分析

對地鐵車站深基坑開挖技術的分析可以從以下兩個方面進行：第一，土方開挖技術概述；第二，開挖技術的控制要點分析。

2.1 土方開挖技術的選擇

土方開挖是地鐵工程動工時的第一步，土方開挖工程是否順利決定了后續工程是否有一個良好的開端，而良好的開端又十分有利于整個工程的進行。作為如此重要的一環，在進行土方開挖時涉及到技術的應用，在實踐中有多種不同的方式可以進行土方開挖工作。具體包括：第一，分層開挖技術；第二，分段開挖技術；第三，放坡開挖技術。選取何種技術進行土方開挖的工作需要具體結合施工區域的地址以及地質因素。三種技術各有優勢，具體分析如下：第一，分層開挖技術。這一技術是指對施工區域進行地質情況的分層處理，在水平面上分開層次進行土方的挖掘工作，一層結束之后開啟另一層即另一階段的土方開挖工作。利用這一技術進行作業的優勢在于可以有效地控制整個工程的進度，發生意外情況時可以予以有效的控制。第二，分段開挖技術。這一技術指的是對整個需要作業的區域進行工程的劃分，在開挖一段之后開始另一段。第三，放坡開挖技術。這一技術的操作對施工區域的要求較高，其中涉及到設備的擺放和操作問題，當施工區域有足夠的施工空間時才能進行此作業。同時，如果基坑的深度并沒有達到一定程度時，也沒有進行此項作業的必要。

2.2 開挖技術的控制要點分析

對于開挖技術的分析可以從上述三項技術入手進行分析，具體如下：第一，分層開挖技術。這一技術的實施要點在于實施此項技術對施工區域周圍土層的影響分析。如果實施此項技術會對周圍的土層結構產生不良影響，那么就不能實施此項技術。那么，如何確定此項技術是否會對周圍土層產生影響呢，需要對地表進行沉降預測，如果預測結果是，無法承受此沉降壓力，那么就不能使用此項技術。另外，有一種可能性是在進行分層開挖技術運用的過程中由于操作不當，過深地進行了土方開挖的工作。因此，總結而言，實施分層開挖技術需要進行事先的調查，再次，操作過程中應當做到謹慎，不能超過原始設定挖掘深度數值進行土方的挖掘工作。第二，放坡開挖技術。實施此項技術最重要的是確定放坡的系數，只有確定了放坡的系數才能進行放坡的工作，確定坡度系數，進行實地的操作。具體的系數可以參考表1。

表1 放坡系數分析

3 工程概況概述

某地鐵土建工程項目，設定此工程的各項參數如下：地鐵的總長按照左右線的數值進行設定，其中車站的總里程為左線227.224m，右線258.795m，總長左線基坑開挖采用明挖順作法施工有效臺中心里程為右線DK22+687.586。

4 地鐵車站深基坑開挖施工技術應用分析

地鐵土建工程項目開展的過程中，想要切實地將基坑開挖施工技術的應用水平提高，在操作環節需要對各個階段的內容進行控制，以下對該技術的應用要點分析。

4.1 基坑明挖作業分析

進行基坑明挖作業的第一步是修建維護結構，在設置相應的保護和警示作業之后才能正式進行基坑的挖掘工作。在這一過程中為了防止土層無法承受相應的壓力，所以要進行地面支撐的工作，在對地面進行基底的處理之后才能正式開始土層的挖掘工作。在挖掘工作進行的過程中需要注意兩點：第一，注意保持圍護結構，防止出現因土層結構變化而產生的圍護結構移動的現象。第二，挖掘的過程中還應當注意對土層結構的支撐工作。

4.2 基坑開挖施工的總體布置和流程

進行基坑的開挖施工工程一定要做好總體規劃和整體布置工作，哪一項工作應當先進行，是需要支撐在先還是挖掘在先。選取適合的挖掘技術之后，對于整個基坑開挖工程應當做好工程的階段性規劃，第一階段至第幾階段，每個階段的技術工作要點和難點，都應當先行規劃好。當挖掘過程中遇到技術難點時應當采取何種方式應對，提前制定相應的流程。

4.3 基坑土方開挖的施工技術分析

在基坑土方的挖掘過程中涉及到四層，這四層可以分為兩個施工階段進行。第一階段指的是第一土層的挖掘工作，這一階段的土層主要通過挖掘機作業進行。第二階段指的是第二層至第四層的土方挖掘工作。這一階段的土方需要兩種型號的挖掘機配合進行，運出挖掘土方，一是普通挖掘機，一是長臂挖掘機。在挖掘過程中要遵循循序漸進的方式進行，不可冒進，超越挖掘流程進行。

4.3.1 表層土方開挖

表層土方的挖掘工作需要使用的機器是反鏟式挖掘機，這一挖掘機能夠配合將土方運出。這一階段挖掘土方的界限是第一道混凝土施工界面。混凝土的作用是對底部進行支撐，這能夠增加這一界面的強度，滿足下一階段的施工要求。

4.3.2 第一層土方開挖

第一層土方的開挖是在表層土方挖掘工作結束之后，對表面進行混凝土的施工之后，在混凝土的支撐之下對土方所實施的。為了保證挖出的土方能夠及時地倒入挖掘機內運出，所以應當設置兩臺挖掘機，相互配合，高效率的進行工作。第一層土方開挖至距離地面一定高度之后就可以進行第二道混凝土的鋪設工作，當混凝土的強度到達一定程度時可以進行第二層土方的挖掘工作。

4.3.3 第二層土方開挖

第二層土方挖掘工作的開始在混凝土到達一定強度之后。這一階段進行土方的挖掘工作由于距離地面有一定距離，需要將挖掘機至于土坑內進行作業。而挖掘機的重量是需要支撐的，因此，混凝土的鋪設極為重要。當第二層土方的挖掘工作結束之后，需要進行第三道鋼筋混凝土的作業，為第三層土方的挖掘工作打下基礎。

4.3.4 第三層土方開挖

第三層土方的挖掘工作與第二層土方的挖掘工作大致相同，需要再混凝土具備一定強度之后，在挖掘機的作業下進行。但是，第三層土方的挖掘需要兩臺挖掘機同時進行，一臺挖掘機在土方內作業，一臺長臂挖掘機負責將土方運出。開挖至一定高度后，需要再一次進行強度支撐，與之前不同，這一層的強度需要鋼來完成，這是由于深度較大。由于深度較大因此需要利用小型的挖掘機緩慢作業。

4.3.5 第四層土方開挖

第四層土方的開發與挖掘與第三層相同，需要再一定的支撐下作業，在這一層表現為鋼支撐。當第四層土方的開發到達指定的深度時，需要工人的配合進行收尾工作。尤其是隨著深度的增加，可能會需要將作涉及到水井的問題。如果超出預期挖掘高度，破壞相應的其他構造會產生不必要的麻煩。

4.4 土方外運

上述挖掘過程中均涉及到業中挖出的土運出施工區域的問題。因此，這一過程應當有相應的規范的流程。首先，應當嚴格按照工程管理中對于相應部分的規定完成這一任務。其次，不同階段的挖土工作會產生不同頻率的土方，在運輸過程中需要挖土工作與運土工作需要相互配合進行。第三，由于工程建設并不全部發生在白天，因此夜間施工應當征得相關部門的同意。最后，對于運出土的拋棄位置應當予以合理的規劃。整個運土過程應當做到符合相關法律法規以及部門規章的規定，符合綠色發展、科學發展的理念。

4.5 基坑開挖的技術保障措施

第一，應當做好基坑開挖的準備工作。如前文所述，在基坑開挖之前應當做好各種設施的安裝。對施工區域的地質條件進行調查，通過多方的商討，決定應當使用何種技術手段進行基坑的開挖工作。提前預設在基坑開挖過程中的排水工作，是否需要進行水溝的挖掘工作，如何進行，應當有明確的安排。第二，確保基坑的穩定性與安全性。在挖掘過程中，如果工作人員疏忽大意，那么就會產生超挖現象，這會嚴重破壞基坑的穩定性。另外，為了保證基坑的穩定性，應當嚴格落實混凝土的鋪設工作以及鋼管支撐的鋪設工作。第三，整個施工過程應當做到嚴格按照施工流程進行，因此，應當建立健全完整施工的流程安排制度。另外，還應當設立監督小組，對施工的工作進行監督，如果在施工過程中出現了問題應當在各方人員均在場的情況下，進行技術方案的解決。不得出現一方獨立做任何決定的情況，當然會有緊急事由的例外。

5 結束語

綜上所述，在我國的發展進程中，我國的基礎設施水平得到了提升。在進行基礎設施的建設工程中會遇到一些技術難題，也有一些應當值得關注的技術重點問題。如何保障施工的質量，使得整個施工的工程質量有一定的保障，使得工程的建設能夠服務于我國國民的生活，幫助提升國民生活水平是一個值得關注與思考的問題。因此，相關建設人員與技術人員以及設計人員應當做到學習相關技術的準備，進行各項技術的學習與交流，致力于提升工程的建設當中去。