淺談土建施工中深基坑開挖施工技術

代立芳

（甘肅建投建設有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

從本質層面分析，島式土方開挖技術是一種基于盆式土方開挖技術的逆向方式，其主要適用于規模較大的基坑，且利用角撐、環撐等作為支撐結構，基坑中心位置應具備較大空間。在實際應用從技術過程中可將基坑內部的土體劃分為兩大塊，分別為中心區域土方以及基坑周圍土方。該技術施工過程中需要首先對基坑周圍土方進行挖除作業，并在此過程中同步設置支撐結構，將中心部分土方預留，使之成為“孤島”，該技術也由此得名。在實際進行周邊土方挖掘作業過程中，施工單位可以利用中心預留土方作為支點，進行棧橋架設作業，并依托于此棧橋進行機械化挖土、運土作業。

1 案例概述

案例工程為某地區新建建筑項目深基坑工程，整個施工區域地勢平坦，周邊區域光纜、電纜等地下管線數量較多，呈現出較為顯著的錯綜復雜態勢。工程設計中預定基坑開挖深度為14.75m，底部標高約為-12.05m，其中電梯井部分基坑開挖深度設計為21.75m，使得本工程呈現出較為典型的坑中坑結構，整體開挖深度進一步提升。該基坑長度以及寬度分別約為100m以及97m，整體平面呈現出菱形結構，面積接近10000m2。

2 島式土方開挖技術應用要點

2.1 施工方案設計

在實際開展過程中，施工技術人員依據相關理論對工程作業進行深入分析，得出結論，在土方開挖作業初期，原始土體作為原有壓力平衡狀態被破壞情況影響下，支護結構背部土壓力會向基坑內部釋放，進而導致基層維護墻頂部區域出現水平位移值激增的情況[1]。考慮到當前尚不存在一種支護結構可以具備無限大的剛度確保自身整體結構不出現傾斜變形情況，因此，在本次工程施工過程中確保應力得到有效釋放，降低其對支護結構的影響是方案設計的重點環節。施工設計人員在綜合相關理論以及基坑平面圖的基礎上，決定在菱形東、西兩個銳角角點區域進行第一步土方挖掘作業。

2.2 第一步土方挖掘

施工技術人員依據實際情況，決定在此環節采用大開挖形式。由于兩個出土口可以直接進出且場地空間較為空曠，由此，施工單位決定采用6 臺挖掘機同步開展作業。技術人員依據施工平面圖將第一層土方劃分為4個區域，分為兩步進行挖掘。每個區域采用3 臺挖掘機，通過上下傳遞的方式，依據標高進行開挖作業，工程設計人員標定，第一層挖掘至-2.1m 處，第二層則依據1:2的坡度進行開挖作業直至達到基底標高。

在實際進行開挖作業過程中，施工單位首先依照分層開挖技術要求，從施工區域北側角點處為起點向南側出土位置進行倒退式開挖作業，依照施工設計要求，第一層土方挖掘至-2.1m 處，第二層則依據1：2的坡度完成預定標高挖掘作業，直至第一道支撐結構工作面形成為止[2]。在基坑北部支撐結構施工作業流程全部完成后，施工單位可以將基坑南側開挖作業積累的土方運至北側進行填埋處理并形成相應運土坡道，在實際進行此環節作業過程中，施工單位可以采用分層回填方法，并將每層厚度控制在300mm 左右，同時確保該土坡坡度以及寬度與南側出土坡一致，在完成此環節作業后，快速開展南側基坑內支撐作業。

2.3 第二步土方挖掘作業

施工單位在確保第一道環梁以及支撐梁混凝土強度達成預定設計目標后，即開始第二步土方開挖作業。施工技術人員在開展本環節作業過程中充分考慮到本工程中支撐結構采用幾何形狀設計，因此在實際進行施工流程設計過程中，設定環梁圍繞區域作為中心島，并以此為中線點，對支撐結構下部開展開挖作業，在達到支撐梁設計標高后正式開展第二道支撐施工作業。在實際進行作業過程中，施工單位將大中心島劃分為兩個工作面：中心島內半徑15m 范圍內設定為第一工作面；中心島內半徑16-43m 范圍內設定為第二工作面，施工單位在實際開展此環節作業過程中圍繞兩個工作面開展環形挖掘作業。每個工作面設置3 組，由4 臺挖掘機組成的挖掘組，通過組合傳遞方式分3 層進行臺階式放坡挖掘，將基坑挖掘至-10.6m 標高位置，每層開挖深度約為-2.1m。

同時，本環節工作開展過程中，工程技術人員在基坑中部位置預留土堆作為土方裝運平臺，利用原北側出土坡道開展土方運出作業。此過程中，技術人員依照實際需求決定在基坑南側角點位置進行先行施工，形成第二道支撐結構作業面，同時在進行鋼筋混凝土支撐結構作業過程中，施工單位應確保東、西兩側小環梁應形成整體局面。同時在測定支撐結構強度達成相關指標要求后，利用機械回填、人工配合模式將北側坡道挖除的土體填筑至南側出土口，此環節中，施工單位在實際進行分層填筑作業過程中，將各層厚度設定為300mm，同時將運土坡坡度以及長度分別控制在1:8～1:10 以及60～80m 區間范圍內，同時依照運輸車輛行使需求，將坡道寬度設計為12m。

施工單位在開展土坡填筑作業之前，首先對強化南側出土口支撐結構強度，具體可以利用設置臨時鋼管支護的方式進行，利用規格為Φ300×12mm 鋼管將第一與第二支撐結構頂撐相連接，并在第一道支撐腰梁下方及支護樁之間設置鋼管使其形成斜撐狀態，最大限度地降低因運土車輛行駛導致的基坑內支撐結構破損情況。

2.4 第三步土方挖掘作業

在實際作業過程中，利用上一環節作業過程中設置的南側出土口以及坡道進行土方運輸作業。隨著施工作業進展不斷深入，地下區域挖掘作業面也隨之呈現出擴大態勢，施工單位也依舊工程建設實際需求增加修土人員，而排、降水作業則組織專人進行管理。在集水井區域開挖作業過程中，施工單位在實際開展本環節作業過程中，首先依照工藝流程要求開展放樣工作，在確保此區域內不存在威脅施工安全性以及質量的因素后正式開展開挖作業。施工單位在實際進行群樁、集水井部分開挖作業時利用人工以及塔吊配合的方式開展余土清運工作。在出土坡作業環節，施工人員利用機械倒退式開挖技術，依照基底部分向南側出土口方向開展挖除作業。考慮到第二道支撐結構實際特點，難以應用機械倒退式開挖技術，因此，施工人員決定采用小型挖掘機在結構下方開展掏挖作業，并利用塔吊開展余土清運工作。

此環節作業過程中，施工單位依照相應設計一次開挖作業達到基底設計標高以上的200～300mm區間范圍內，在實際進行此環節作業過程中，施工單位采用人工修土方式作為配合，有效確保開挖作業精準，不出現超挖現象。同時在基坑土方開挖后，施工單位立即進行支護樁底部混凝土傳力板帶結構作業，有效避免了支護樁向基坑內側傾斜位移。施工技術人員在實際工作中依照相關規范要求，對支護樁部分樁間土體進行實時監測，確保該部分不存在滲漏水或泥涌等不良情況。在面對險情時，施工人員依照預定對策利用快硬水泥對其進行封堵作業，針對漏水嚴重的點位，則采用噴錨混凝土等進行封堵作業，切實保障地基安全性滿足實際要求，切實保障基坑整體穩定性不受影響。

3 總結

綜上所述，本文所研究了島式土方開挖技術在實際應用過程中呈現出較強的安全性，在質量方面也具備較強保障。同時案例工程最大開挖深度達到21.75m，有效滿足當前工程建設實際需求，由此，島式土方開挖技術具備較強的應用價值。