超大面積深基坑土方開挖施工技術

卓彥良

江西省贛州昌順工程建設監理有限公司（341000）

0 前言

隨我國經濟快速發展，建筑行業得到充足發展機會。作為影響建筑工程質量的重要環節，深基坑土方開挖工程質量是建筑工程在后續施工，以及投入使用重要影響因素[1～2]。中高層、超高層建筑逐漸增加，超大面積深基坑土方開挖已經成為常態。但是土層土質、交通道路的影響因素會增加超大面積深基坑土方開挖難度，所以采用科學、合理的施工技術才能保障施工安全與質量。

1 超大面積深基坑土方開挖技術

1.1 放坡挖土

作為超大面積深基坑土方開挖常見技術，放坡挖土需要設置不同寬度平臺，實現土方分層挖掘。平臺寬度雖然不同，但是都要保證在1.5 m以上。超大面積深基坑土方開挖的安全系數主要由土體性質與基坑大小共同決定，所以在開挖前應當采取圓弧滑動簡單分條法，對邊坡穩定性進行檢驗[3～5]。要使用總應力法與固結快剪峰值指標結合方法,對固結土體進行抗剪強度測試。通常情況下，在雨季不建議使用放坡挖土技術，可以在少雨季節進行正常挖土施工，從而保障土方排水通暢。如果在土方開挖施工作業時，坑內存有積水，則需要使用釋放方法排出積水，降低坑內水位，避免地表水回滲影響土方開挖。在土方開挖過程中，外露土坡要采取適當方法進行保護，以減少坑外主動土對基坑造成過多壓力。

1.2 逆作法挖土

逆作法挖土是先對地下室樓板結構從上至下進行施工，再進行常規土方開挖。地下室樓板結構擁有一定剛度與抗壓強度，從而為基坑提供支撐作用。逆作法挖土就是利用這種支撐基坑作用，實現土方開挖。搭建樓板結構要早于地下室柱，需要對樓板結構添加豎向臨時支撐。逆作法挖土正常施工順序為沿地下室軸線、支護結構向下施工，并在關鍵部位設置支撐柱，用于承擔上部結構自重與其他壓力。對于開挖深度要嚴格控制，利用盆式開挖方法對土方整體進行開挖，從而保障土方開挖順序，再進行逐層下挖，并對地下梁板進行澆筑，直到封頂底板完成。因為地面1層樓面施工是逆作法挖土施工的前提條件，1層樓面施工也同樣是上部結構施工的基礎，所以地下土方開挖與地上結構施工互不影響，可以在地面1層樓面施工完畢后同時進行作業[6～9]。因為逆作法挖土是基于高層建筑擁有多層地下室設計，所以在超高層建筑應用較為廣泛。發達國家如美、日、德等國家廣泛使用。如日本讀賣新聞社大樓，地上9層地下6層，使用逆作法挖土，讓地下與地上同時作業，有效縮短工期6個月。雖然逆作法挖土無論是理論要求還是應用實踐，都得到廣泛認可，但是仍是一種特殊施工方法，只能在常規土方開挖不方便的情況下使用，不建議在設計時將逆作法挖土作為主要方法。

1.3 盆式挖土

盆式挖土就是將區域中間土體挖出，再挖除四周預留土坡，如同花盆一樣的挖土方式。盆式挖土可以利用周圍土坡充當圍護墻作用，還可以有效降低圍護墻變形概率。在施工時，大量外運土方不現實，可以利用提升土方穩定性，為外運土方提供方便。而土坡寬度、高度與坡度是否穩定，將直接影響盆式土方開挖方式是否安全可靠。土坡規模不宜過小，避免土坡失去圍護墻支撐意義。但是土坡坡度也不宜過大，否則會因土坡失去穩定性，喪失圍護墻支撐效果[10]。所以，加強土坡寬度、高度與坡度的檢測，才是保證土坡支護效果的重點。盆式挖土可以在支護結構完善時，在土方中心位置開挖，尤其是塔樓與裙樓連接位置的地下室，使用盆式挖土可以對整體施工作業提供便利性。但是盆式挖土的土方無法實現一次性外運，需要先將土方提升到深坑外地面，然后裝車外運。

2 土方開挖質量控制重點

2.1 坡頂排水溝與防護欄

使用放坡挖土時，應當每隔固定距離對剖面坡頂排水溝中心軸線平面位置進行標記，對剖面的轉點位置也要進行同樣作業。測量該位置高度，確定跑水溝開挖深度與寬度，利用機械或人工方式開挖。開挖結束后，在排水溝邊側使用墻機磚進行砌筑，并使用砂漿對排水溝底抹平。排水溝通常采用0.3%坡度，將中間積水向兩側位置排出。但是需要在基坑四個頂角位置設置沉淀池，將坡頂地表水、外界流水，以及從基坑抽出積水進行匯集，將泥砂沉淀后，才能將水排入市政管網中，避免泥砂進入市政管網管道，影響管道正常使用[11～12]?；臃雷o欄建議使用鋼管立柱，并對立柱間距、埋深、外露地面高度進行檢測，使其符合國家施工規范。要保障防護欄桿與坡頂邊線間距，避免距離過近或過遠。注意防護欄材料與質量安全，不合格材料禁止作為防護欄使用。

2.2 逆作法施工

因為逆作法挖土需要嚴格落實作業工序，所以在施工時要堅持先做好支撐柱設置，然后才能進行土方開挖，并對開挖深度與范圍進行控制，隨時監測隨時調整，避免過多開挖給施工造成影響。開挖施工時會有較多運送土方車輛，從坡道進入基坑，裝載土體后又會從坡道離開基坑，這種汽車會帶給深基坑壓力，所以需要進行截樁，從而保護管樁不受到影響。開挖前應當在基坑四周位置額外設置滲水與積水坑，利用流水段開挖層次高度差，作為降水排水措施。還需要對承臺挖土邊線、標高等進行測量，方便后續挖土與清土作業。一旦因外界對深基坑造成過大壓力，產生土方的回落情況，應立即停止現有作業，讓車輛緩慢開離深基坑，并對出現問題的位置進行加固處理。在加固處理后還要對深基坑整體強度進行測試，確認后繼續進行土方作業。

2.3 錨桿施工

使用盆式開挖技術時，應當保證每個斷面開挖次數與錨桿排數成正比，從而保障機械開挖深度可以有效保證支護施工順利進行。如果施工環境的局部地質情況較差，可以適當減少開挖深度與長度，保護基坑內部安全。錨桿間距、埋深也需要基于地質情況，根據設計方法進行調整，采用適合角度將錨桿打入土體。選擇合適的鋼筋作為錨桿，其長度要與地質情況相符。如果在鉆孔時出現孔洞塌方，則需要及時清理孔內雜物，采取適當手段確保錨桿順利打入。安放錨桿要注意禁止用外力對錨桿進行扭曲、壓彎，影響打入效果。在錨桿安放完畢后，注漿工作也要及時進行，確保漿體強度，避免注漿壓力下降。

3 結語

在超大面積深基坑土方開挖作業中，應當根據工程實際情況與施工條件，采用不同開挖技術相結合的方式，從而規避不同開挖技術缺點，保障施工質量。而且要對土方開挖進行科學合理的組織管理，從而提高土方開挖工作效率。