建筑深基坑土方開挖施工的研究與分析

俞乃軍 吳杰

摘要：在建筑工程施工的過(guò)程中，施工單位為了能夠?qū)蹬潘⑸罨又ёo(hù)、土方施工等施工程序進(jìn)行補(bǔ)充完善，需要開展深基坑土方的開挖作業(yè)，由于這一過(guò)程中具有高風(fēng)險(xiǎn)、高難度的施工作業(yè)，所以必須對(duì)施工過(guò)程的每一步工藝進(jìn)行精細(xì)的劃分，以此來(lái)使工程建設(shè)的施工進(jìn)度得以加快。下面筆者就建筑深基坑土方開挖施工進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：建筑;深基坑;土方開挖;

1 深基坑工程設(shè)計(jì)的概況

工程設(shè)計(jì)的單位需要在“東湖·公園”這個(gè)建筑工程項(xiàng)目的施工期間對(duì)樁的基礎(chǔ)情況進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，有整體的建筑布局。同時(shí)要通過(guò)旋挖灌注樁對(duì)建筑中的 2 號(hào)樓到 5 號(hào)樓的樁進(jìn)行基本的建設(shè)。根據(jù)項(xiàng)目的施工面積對(duì)樁徑進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之前還需要對(duì)各處的總樁數(shù)進(jìn)行清點(diǎn)，這是施工前期所要做的準(zhǔn)備工作。同時(shí)還要按照嵌巖深度對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際樁長(zhǎng)進(jìn)行深度的測(cè)量。為了方便對(duì)樁身的主筋及鋼材的選取，也要對(duì)單個(gè)樁身的承重力進(jìn)行計(jì)算。而 1 號(hào)樓和 6 號(hào)樓則是通過(guò)PHC管樁來(lái)施工的，施工的整體流程與旋挖灌注樁相差無(wú)幾，不過(guò)為了打好深基坑工程的基礎(chǔ)，需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況對(duì)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的調(diào)整。

2 深基坑土方開挖及圍護(hù)施工工藝

2.1 土方開挖及圍護(hù)中應(yīng)遵循的原則及具體施工

2.1.1 土方開挖過(guò)程中應(yīng)遵循的原則

“東湖·公園”土方開挖及支護(hù)、降排水施工工程屬于危大工程，因此，在危大工程的深基坑開挖中，必須按照一定的原則進(jìn)行工作，以確保施工質(zhì)量和進(jìn)度，真正滿足大規(guī)模施工的要求。通常，在大型建筑物深基坑的土方開挖中，應(yīng)考慮“重疊、分裂、對(duì)稱、快速挖掘和快速支撐、平衡基坑力”。開挖工作的指示和依據(jù)是在支撐梁的上方和下方進(jìn)行兩次土方工程，在支撐梁上挖掘時(shí)，請(qǐng)勿臨時(shí)開挖環(huán)以支撐內(nèi)部土壤。

2.1.2 土方開挖

具體施工因?yàn)樵摴こ淌┕r(shí)為雨水較多的時(shí)期，基坑開挖應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡，操作時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意土壁的變動(dòng)情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)放坡或支撐處理，并注意支撐、防護(hù)的穩(wěn)固和土壁的變化。基坑中的地下水位應(yīng)降低至少在挖掘的土壤地面以下 0.5m。如果基坑開挖深度不大，可以適應(yīng)周圍環(huán)境，保證其邊坡的穩(wěn)定性，可以采用邊坡開挖。土壤和建筑材料在基坑邊緣或運(yùn)輸工具和機(jī)械沿開挖邊緣的移動(dòng)通常應(yīng)距基坑上邊緣至少 2m，并且堆垛高度不應(yīng)超過(guò)1.5m 。基坑開挖完成后，必須及時(shí)清理地面并檢查溝槽，以減少暴露時(shí)間，并確保基礎(chǔ)土壤的原始結(jié)構(gòu)不受日曬雨淋的破壞。開挖時(shí)，必須經(jīng)常檢查平面控制樁的坡度、找平點(diǎn)、基坑的平面位置。

2.2 降排水施工

本工程土方開挖處于雨季施工，商丘偶爾會(huì)出現(xiàn)短時(shí)暴雨天氣，對(duì)土方開挖和支護(hù)施工難度較大。因此，土方開挖工程之前必須采取有效的地下水管理措施。施工過(guò)程中突遇暴雨，應(yīng)立即停止所有施工機(jī)械，并行駛到安全地帶，現(xiàn)場(chǎng)施工人員撤離到安全地帶，所有用電設(shè)備均需斷開電源，安排專人進(jìn)行邊坡檢查，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即上報(bào)相關(guān)負(fù)責(zé)人，由應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)情進(jìn)行分析，拿出最有效的解決措施。降水與排水是配合基坑開挖的安全措施，施工前應(yīng)有降水與排水設(shè)計(jì)，如圖 1 所示。在不同的土壤上施加不同形式的沉淀，排水裝置完成后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)井管不足，則應(yīng)采取措施使其恢復(fù)正常;如果無(wú)法恢復(fù)，則應(yīng)丟棄并安裝新的井管。降水系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查觀測(cè)孔中的水位，排水溝縱坡宜控制在 1‰～2‰。基坑四周設(shè)排水溝和集水坑相結(jié)合，集中排到市政排水管道內(nèi);集水井與輕型井點(diǎn)相結(jié)合，達(dá)到降水效果;基坑土方開挖過(guò)程中，如土層中有較多水滲出，可采用鋼管或塑料管進(jìn)行引水，局部也可采用簡(jiǎn)易管井降水。

2.3 土釘墻支護(hù)工程

該工程的深基坑圍護(hù)工程采用土釘墻支護(hù)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是一種先開挖后支護(hù)的技術(shù)之一，土釘墻支護(hù)方案，要求土方開挖與其同步進(jìn)行施工。土方開挖首先要保證足夠的邊坡土體自穩(wěn)條件，嚴(yán)禁超挖;要與土釘支護(hù)密切配合，根據(jù)本工程土質(zhì)條件及支護(hù)設(shè)計(jì)。土方開挖要求分步進(jìn)行，做到開挖一步支護(hù)一步，支護(hù)一步開挖一步，土方每步開挖深度與土釘支護(hù)每步高度保持一致，每步挖深最大 1.5m，嚴(yán)禁超挖。

3 深基坑土方開挖及圍護(hù)施工技術(shù)

3.1 挖土環(huán)節(jié)注意安全

挖掘機(jī)開挖時(shí)，最大挖掘高度和深度不得超過(guò)機(jī)器本身的性能要求，并且挖掘機(jī)必須緊緊抓住履帶和地面，以在各種工作條件下保持穩(wěn)定性。當(dāng)機(jī)身不固定時(shí)在挖土之前離開土壤或離開工作表面之前轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗會(huì)導(dǎo)致臂由于側(cè)向力而扭曲。這是由慣性引起的，當(dāng)機(jī)器通過(guò)反向使用制動(dòng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，沖擊力會(huì)損壞轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。如果發(fā)現(xiàn)斜坡有裂縫或部分塌陷，則必須及時(shí)支撐或更換斜坡，以防水泄漏到圍護(hù)結(jié)構(gòu)中。

3.2 深基坑土方開挖技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制要點(diǎn)

土方開挖的順序和方法必須符合設(shè)計(jì)條件，開挖深基坑后，避免過(guò)多的后坐力和土壤變形。在防止邊坡失穩(wěn)，防止樁身位移和邊坡，以及建立保護(hù)深基坑的機(jī)制方面，也需要合作施工。基坑范圍內(nèi)土體中的地下構(gòu)筑物破除應(yīng)在開挖前進(jìn)行，防止對(duì)基坑邊坡體擾動(dòng)，如開挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下障礙物，距基坑邊坡 10m范圍內(nèi)的，嚴(yán)禁機(jī)械破碎，可采用人工破除或移至基坑邊坡 10m 以外機(jī)械破碎。

3.3 強(qiáng)化施工技術(shù)控制

3.3.1 入坡坡道技術(shù)控制

為了提高開挖效率，減少基坑變形，必須在土方工程前用高壓噴射注漿加固邊坡，以保證邊坡的安全。邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算應(yīng)控制邊坡在 1：2 的范圍內(nèi)，當(dāng)基坑進(jìn)入第二階段的開挖時(shí)，應(yīng)將坡道水平與多層安裝，并用噴射混凝土保護(hù)斜坡。開挖期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，對(duì)監(jiān)測(cè)報(bào)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析總結(jié)。

3.3.2 坑內(nèi)電纜的保護(hù)控制

在基坑開挖過(guò)程中，必須確保不會(huì)影響施工區(qū)域中電纜的正常運(yùn)行。在挖基坑之前，有必要通過(guò)在埋入電纜的地方開挖溝渠來(lái)露出電纜，并使用斷面鋼保護(hù)電纜免受架空。在施工過(guò)程中，應(yīng)盡可能大調(diào)節(jié)樁子所在區(qū)域的樁子之間的距離，以免影響電纜，這勢(shì)必影響防水簾和圍墻的防水效果。

3.4 重視特殊處理措施

①面對(duì)深基坑防護(hù)工作的建筑工人，必須加強(qiáng)對(duì)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合處理，在圍護(hù)處理工作的早期階段，有必要事先了解施工現(xiàn)場(chǎng)，確定并采用開挖深度。重力擋土墻用作圍護(hù)系統(tǒng)，可避免許多問(wèn)題，例如在施工過(guò)程中地面沉降;②施工人員應(yīng)確保深坑施工過(guò)程的安全。③在深基坑施工中，嚴(yán)格遵循方便施工的原則，科學(xué)制定深基坑施工方案，確保在深基坑施工中對(duì)特殊條件的處理效果，對(duì)各種開挖深度的各種支持以降低經(jīng)濟(jì)效益。并采用對(duì)角線加固方法。

3.5 深基坑挖掘技術(shù)控制

在深基坑施工過(guò)程中的控制是整體施工控制的核心。在施工過(guò)程中的施工控制工作中，必須在土方開挖和分層開挖中做好排水的施工控制工作。基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的鏈路控制和施工控制應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以確保發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，施工過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)均符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，深基坑工程的建設(shè)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的施工過(guò)程，在施工過(guò)程中必須根據(jù)相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，保證工程的施工質(zhì)量。在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，對(duì)一般建設(shè)技術(shù)和相關(guān)控制措施進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，將對(duì)提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。

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