建筑深基坑土方開挖的施工分析

張雪蘋

為滿足建筑施工單位對基礎埋深工程的需要，施工單位要在建筑工程施工期間，進行深基坑土方開挖工作，完善深基坑支護、土方施工、降排水等施工流程，改善施工難度大、風險高的情況[1]，提高施工單位建筑深基坑土方開挖能力，對具體施工工藝進行細分，推動建筑工程施工的進程。

1.深基坑工程設計概況

深基坑施工必須注意深基坑體系設計以及深基坑土方開挖工作，明確建筑工程的施工目標[2]。在特房·芙蓉書院項目建設期間，工程設計單位對樁基礎情況進行總體規劃，確定書院1號樓～4號樓樁基采用旋挖灌注樁，施工前期要清點各處的總樁數，按照書院建設面積設計樁徑，選取適合樁基建設的建筑施工材料，對實際樁長按嵌巖深度進行現場確定，計算單樁的承重力，便于選取樁身主筋鋼材。5號樓～8號樓樁基采用PHC管樁，主要設計流程與以上基本相同，設計人員要根據實際情況適當調整施工計劃，為深基坑工程施工打好基礎。

特房·芙蓉書院項目在進行深基坑土方開挖工作前，要選擇合適的基坑支護類型，確定工程設計地坪高程為±0.00=18.80m -23.50m，底板底標高為10.50m-13.20m，建筑場地標高為16.00m-24.00m，基坑開挖深度約1.70m-12.50m，施工單位明確以上建筑施工設計標準后，方可進行深基坑土方開挖工作。

2.深基坑土方開挖施工原則

2.1 土方開挖

通過測量放線，定出基坑開挖的邊線及放坡的距離，挖掘機應采用分層逐步開挖的施工方式，開挖順序及長度、深度應考慮基坑支護的設計要求。

機械開挖過程中，注意基坑支護面的保護，挖出的土方立即由自卸汽車運走。按照現場每天5臺挖掘機考慮，機械開挖期間出土量約3000m3/天。

開挖至工程樁部位土方時應對工程樁采取有效的保護措施嚴禁對工程樁產生碰撞。

當開挖至底板墊層標高后，主要采用人工挖土，小型挖掘機配合土方外運。開挖好后應立即進行墊層施工，如不能進行下道工序，應預留30cm一層土不挖。當大面積的基坑土方開挖完成后，挖掘機退場，剩余土方由人工開挖。

基坑開挖至基底時，應及時做100厚C20素混凝土封底。

雨天施工時，基坑應分段開挖，挖好一段澆筑一段墊層，并在基坑底面外側以及邊坡頂面四周挖設環形排水溝、集水井，以防地面雨水流入基坑或匯集水流，并及時抽排水。

2.2 施工便道

現場施工道路均由出入口向場地內延伸，采用200mm厚砼路面等建筑垃圾硬化地面，道路寬度6m，坡度1：0.5。

為保證機械在場地上能正常開挖行走，基坑內坡道采用碎磚渣鋪設500mm厚，作為防陷層，必要時可在其上鋪設16mm厚鋼板。為保證施工便道的安全，可在施工便道兩側壓入木樁或槽鋼等進行簡易支護，亦可起到機械在出土口行走時保護下方冠梁的作用。

隨土方退行路線逐步縮短。分層開挖時每層應留6m～10m寬停機面、回車場，其土體表面處治同施工便道做硬化處理。

圖1 施工坡道剖面圖

3.深基坑土方開挖的施工要點

3.1 臺地地貌場地平整

特房·芙蓉書院項目的建設圖紙顯示該地形屬于臺地地貌，場地呈東高西低，東西側距離115m標高相差近8m，地表高差較大，施工前應對場地進行整平，采用土釘墻結合放坡加噴射砼護面支護，坡面放坡坡度為60°，沿豎向設置4道土釘，豎向及水平間距均為1.5m；土釘的長度為6.0m～9.0m，入射角15°。坡面掛設Φ10@150mm×150mm鋼筋網，噴射150mm厚C20混凝土。東側場地平整后進行樁基施工。

3.2 分層開挖施工

（1）土方施工時，嚴格分階段、分層開挖，隨挖隨運，土方開挖出來應及時運到卸土場地。

（2）基坑開挖時，每層開挖最大深度取決于在支護投入工作前土壁可以自穩而不發生滑動破壞的能力，實際工程中常取基坑每層挖深與豎向間距相等；深度不得超過1.5m，發生異常情況時，應立即停止開挖，并查清原因和采取相應措施后方可繼續開挖。

（3）土方開挖。當繼續開挖至承臺地梁底，基底預留土（地下室墊層上300mm）一起由人工搶挖，每開挖一片，立即封底墊層。

（4）同時進行支護邊以及基礎梁邊的清理修邊。由小型挖掘機進行場內機械轉運。剩余部分的基坑內坡道土體采用小型挖掘機配合人工開挖。

（5）人工挖土采用直鏵切土，分塊集中。施工時應注意對基底標高的控制，減少對基底土體的撓動，隨挖隨封底。

（6）中部土層的人工挖土部分應分塊突擊，并及時澆筑墊層，要求施工機械每開挖200m2～300m2后即開始分片開挖地梁、集水坑基坑與砌筑磚胎模。

（7）坑中坑：先打入木樁，開挖基槽進行支護施工，待強度達到要求后，方可進行開挖，采用人工與機械配合開挖。

（8）土方開挖需與預應力錨索施工速度相協調，每次挖土至預應力錨索標高下500mm嚴禁超挖。

3.3 深基坑土方開挖降排水措施

施工人員在進行深基坑開挖工作前，對特房·芙蓉書院項目施工場地的水文條件進行分析，場地地下水類型主要以潛水和基巖裂隙水為主，受大氣降水和地下水側向滲流補給影響，水位隨季節更改變化較大，場地地下水自北向南徑流排泄。分析了水文條件后對該工程降排水具體施工環節進行細化：

（1）坡面設置泄水孔，間距2000mm×2000mm；泄水孔做法如下：采用Φ50mmPVC管，穿梅花狀Φ6@50，外包二層尼龍濾網。

（2）在離坡頂開挖線0.5m～1.0m處設置300mm×300mm截水溝，截水溝的底面應比坡頂面低0.3m，且與坡頂線之間應噴射混凝土硬化。

（3）在邊坡坡腳不小于0.3m處設置300mm×300mm排水溝，排水溝的底面應比挖土面低0.3m～0.4m，且與坡腳線之間應噴射砼硬化。

（4）在基坑四角且每隔30mm～40m應布置一個800mm×800mm×500mm集水井，集水井底面應比排水溝底面低0.5m以上。基坑內水集中至集水井后經沉淀后抽走并排入市政排水管網。

（5）基坑內每隔20m設置一個疏干井進行降水。疏干井采用Φ300mm井管形成深井降水系統。成孔直徑Φ ≥500mm，井深進入基坑底4.5m。

采用以上集水明排結合井管降水的方法控制施工過程產生的地下水，確保土方開挖和地下室施工的順利進行。

3.4 保證深基坑土方開挖的施工質量

施工單位在開展深基坑開挖工作時，要按照項目工程的施工方案進行作業，提取出整個工程中的復雜環節，在分層、分段開挖期間，利用多種手段確保基坑的深度達到工程預設深度，根據特房·芙蓉書院項目的實際施工情況，控制挖土機的作業范圍，保證施工環境的安全，期間施工人員要根據深基坑底部的施工狀況，分析坑底四周的土壁情況，防止出現突發事故。同時，施工單位明確開挖程序，結合開挖剖面分層對行車路線進出口進行分析，繪制土方開挖順序和出土坡道示意圖及施工現場總平面圖，明確項目工程的開挖目標及開挖標準，保證基坑土方開挖工作的順利開展。

3.5 完善基坑支護工作流程

施工單位在開工期間，要對深基坑的支護方式以及支護內容進行明確，施工單位根據特房·芙蓉書院項目的現場施工作業情況，將基坑安全等級評為二級，計算基坑側壁的安全系數為1.00，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，根據工程設計，將基坑支護結構具體分為5個剖面，1-1坡面采用土釘墻結合放坡加噴射砼護面支護方式，其余坡面均采用放坡加噴射砼護面支護方式，施工人員要注意土釘角度與噴射材料，提高基坑支護的安全系數。

3.6 提高監督管理能力

深基坑土方開挖工程的關鍵在于施工單位要依據特房·芙蓉書院項目的工程施工概況，結合實際的施工條件，制定合理的施工計劃，施工期間加大對工程施工的監督和管理力度。一方面，針對基坑邊坡支護的施工過程，施工人員必須嚴格按照支護方式開展工作，管理人員要提高支護質量的評價標準，嚴格規范和要求施工流程，打造良好的建筑施工環境；另一方面，施工單位要建立以項目為中心的現場管理體系，協調施工單位與項目主理人之間的關系，合理安排樁基施工方式、降排水、邊坡支護等施工程序，縮短特房·芙蓉書院項目的建設工期。同時，施工單位要根據特房·芙蓉書院項目的建設狀況，對施工人員作業行為進行規范，加強監督和管理，完成書院施工建設的工作目標。

4.結論

建筑深基坑土方開挖工作，是施工單位作業環節的關鍵程序，對項目工程施工質量起到重要作用，要求施工人員必須根據項目的實際建設情況，制定科學的施工計劃，落實工程施工期間的相關工作，完善工程施工規劃、考察、建設、驗收的全過程，有效提高項目的建設質量，降低企業的施工成本，為施工企業順利完成建設工作提供技術和資金支持。