建筑工程土方開挖施工技術及控制措施探析

陳冬生

深基坑土方開挖作為建筑工程施工過程中重要工序，對項目工程施工質量起到重要作用。在建筑工程施工過程中，由于其基礎埋設較深，且施工面積較廣，從中增加了工程土方開挖難度，因此，如何優選建筑基礎土方開挖的技術方案，確保土方施工進度，提高基坑開挖的質量成為了建筑技術人員首要解決的問題，因此，我們需要加強深基坑土方開挖施工質量控制。本文結合工程實例，就建筑工程土方開挖施工技術及控制措施進行探討。

一、工程概況

本工程為汕頭大學東校區暨亞青會場館項目（二期）項目，位于華僑試驗區東海岸新城塔崗圍片區東北角。總用地面積220426.13m2（330.6 畝），凈用地面積 126005.92m2（189.0畝），總建筑面積約15.34萬m2。建設內容包括：2棟碩士生宿舍（1號～2號樓），建筑面積約30000m2；5棟本科生宿舍（3號～7號樓），建筑面積約60000m2；1棟博士生宿舍（8號樓），建筑面積約20000m2；2棟留學生宿舍（9號～10號樓），建筑面積約15200m2；3座食堂，建筑面積約12200m2。

建筑總體效果圖

二、土方開挖施工

1.開挖方案

根據挖土的總體部署，土方開挖遵循“先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”及大基坑小開挖的原則。

2.基坑開挖順序

基坑土方開挖按“豎向分層、水平分區、先中后邊、先支后挖”的原則進行，水平方向從各作業面施工起點開始進行。

出土口設置寬度9m，挖土要待支護達到規定強度開始進行。第一次挖土用大型反鏟挖土機從天然地面挖至第一層放坡底，在基坑頂采用300mm×360mm的排水溝排水。

挖土結束后，將全部挖土機從出土口吊運基坑退場。在開挖基坑時，如果開挖至離坑底300mm時，應采用人工開挖的方式，以免出現超挖現象。同時，在基坑開挖過程中，應先開挖至底板標高，再及時完成素砼墊層，并將墊層伸至圍護結構邊上。

每層土石方按“橫向先中間成槽后向兩邊擴展，縱向兩側拉槽形成快速支護”的順序進行開挖。垂直分層；水平按從兩端向中間進行分區，并按每臺挖掘機的工作區域進行每一層的細部分區；同一層開挖時先從邊坡開始，再向中間開挖；及時按設計做好支護，減少支護前墻體的變形。

在開挖的同時及時做好入坑便道，深層土方由出碴車通過入坑便道運出。開挖距接近基底以上300mm的土石方以人工開挖為主，以控制超挖，保持基底土體的原狀結構。開挖過程中特別注意基坑尺寸控制，不能出現欠挖情況，嚴格控制超挖。

3.臺階式開挖

由于采用此法將難以滿足機臂挖掘的需求，因此采用挖掘機進行開挖，待土方出坑以后再采用自卸汽車運至指定地點；全部基坑開挖完畢用汽車式起重機將挖掘機吊出。

（1）土方開挖及出土方法

在建筑工程土方開挖時，應采用挖掘機進行開挖，如果挖掘機難以滿足開挖要求，需應及時補加挖掘機，并采取接力法進行施工，如下圖所示：

①一次開挖施工

②二次接力開挖施工

（2）對基坑多支撐梁部位，原挖土已至支撐梁梁底部位，現采用泥土回填，填土高出支撐梁，然后在其上鋪設路基箱。采用小型挖掘機進入支撐梁架內進行挖土，對挖不到部分用人工開挖。

（3）挖至底板墊層上留置300mm厚的土層進行人工開挖，施工時從基坑邊側向里進行，土方挖除及浮土清理后即進行砼墊層施工。底板砼墊層施工后，再開槽挖基礎梁、承臺土方，進行基礎梁、承臺砼墊層、磚胎模施工。

（4）在坑中立柱周邊挖土時，立柱周邊土體應對稱開挖，控制立柱兩側土面高差不大于1米，同時注意保護好立柱，施工時每臺挖機派專人進行指揮，對機械無法挖到的地方采用人工開挖。

三、土方開挖施工中質量控制

基坑的土方開挖必須與支撐施工密切配合，施工時應在豎向分層進行流水作業，豎向分層深度不應大于相鄰支撐豎向間距。

為加快工程進度，采用臺階法施工，即每層土方開挖為水平向先開挖基坑四周土方，為基坑支護提供施工作業面，每段20米，寬度為15米。

（1）在基坑開挖，應按照以下程序進行施工：工程測量→切線開挖→降水→修坡→預留土層留足等，對于相鄰基坑，開挖時應遵循先深后淺的施工原則。

（2）在土方開挖時，應采用分段開挖方式，禁止超挖現象的發生。待挖至接近底標時，先進行抄平，再加強人工清槽的配合，以防止超挖問題的出現，同時，在施工中應結合圍護結構要求進行邊坡修整，以防土方坍塌問題的發生。另外，對于防護樁體周圍土方，應采用人工清理的方式將多余的土方帶走。

（3）如果采用機械開挖，邊坡位置必須應預留20cm厚土，然后人工修整坡面。在基坑開挖時，如果開挖到離坑底300mm時，應采用人工挖除方式，以防基坑超挖問題的發生。當開挖至基礎底板標高時，應在一天內完成素砼墊層，并延伸至圍護結構邊。

（4）在基坑開挖時，還要對基坑地面的堆載進行控制，禁止在基坑2m范圍內進行堆載，2m到一倍基坑深度范圍堆載不大于20kpa，西側堆載不大于15kpa。

（5）在土方開挖時，應派專人采用經緯儀進行測量，包括中心點軸線和樁的標高，保證開挖位置正確。

（6）雨期施工時，基坑應分段進行開挖，在地面排水系統均采用300mm*360mm的排水溝，以防地面雨水滲入坑里，同時要加強邊坡和支護情況檢查，以防坑壁水泡問題的發生，避免出現塌方問題。

四、結語

綜上所述，土方開挖施工作為高層建筑基礎施工過程中重要組成部分，是一項全面性的工作，且技術要求較高。故在建筑土方開挖過程中，我們應結合工程特點和現場情況，優化土方開挖方案，且結合工程土層分布情況，選用合理的開挖方案；另外，加強深基坑土方開挖的質量控制，確保工程施工質量。