关于建筑工程施工中的深基坑挖土施工问题分析与研究

摘要：由于各地的地质条件和施工环境不同，深基坑施工技术水平和规范因地制宜，但在管理上仍存在问题，这需要工程技术人员积极研究深基坑开挖、结构和支护理论和技术，不断提高工程质量，本文主要就深基坑的挖土施工技术进行了深入的分析与研究，只有保证了它的施工质量才能为后续工序打下了良好的基础，本文是一些个人的观点，可供同行参考借鉴。

关键词：深基坑； 挖土； 施工技术；

Abstract: due to the geological conditions and all construction environment different, deep foundation pit construction technical level and standardize adjust measures to local conditions, but in the management problems still exist, the need to engineering and technical personnel study actively deep foundation pit excavation, structure and supporting theory and technology, and constantly improve the quality of the construction work, this paper discusses the deep foundation pit down-top construction technology of the in-depth analysis and research, only guarantee the quality of the construction of the it for the follow-up process to lay a good foundation, this paper is some personal point of view, available for peer for reference.

Keywords: deep foundation pit; Digging; Construction technology;

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

前言

软土深基坑的挖土工程必须按科学合理的方法施工，否则同样会造成工程质量或安全事故发生，会产生坑内工程桩倾斜断裂，或引起基坑围护结构裂缝以至坍塌，甚至酿成重大的安全事故。本文在此提出了一些个人观点。

一、挖土施工的准备工作分析与研究

软土深基坑挖土施工前应掌握下列资料和情况：①分析工程地质勘察报告中软弱土层分布情况与土层的物理力学性质及其厚度，基坑开挖面涉及哪些软弱土层。②了解基坑周边环境，有否需要保护的浅基房屋、道路及路面下的永久性管线分布情况，周边道路的车辆运行情况，哪些需要重点保护。③熟悉基坑围护结构设计图纸，对桩墙结合内支撑式围护、水泥搅拌桩重力式挡墙、土钉墙或复合式土钉墙、地下连续墙等不同的基坑围护结构应掌握其特点，有针对性地提出基坑挖土方法及应急措施。④熟悉地下室工程图纸，包括桩基工程情况，分析基坑各区段的挖深、承台、基础梁、后浇带的分布情况，地下室各层梁板标高，并校核基坑围护方案中的计算挖深以及拆撑措施是否准确、可行。⑤根据上述各方面的条件及资料，认真编制基坑挖土施工方案，方案的主要内容包括：基坑工程概况、挖土施工准备、组织管理机构、挖土施工部署、机械配备计划、挖土施工方法、挖土进度计划、安全与环境保护措施、应急措施等。

二、基坑挖土施工部署问题分析与研究

1、平面分区布置。大型基坑的平面分区挖土部署，根据工期要求、挖土机械的作业条件与围护结构的支撑布置情况以及出土口布置来划分，通常可以对撑为界划分为数个区段，以尽量避免运土汽车在对撑顶面行走，每个区段中又以底板的后浇带为界，分成若干个小块，以控制挖土先后的顺序，每个挖土区段以出土口为基准，先远后近地开挖，画出挖土平面布置图，布置运土坡道，并考虑好坡道宽度、坡度。

2、竖向分层部署。基坑竖向分层挖土部署，针对围护结构设计的工况，例如有一道内支撑的基坑，第1层应挖至支撑底，施工好混凝土内支撑并达到一定强度后，开挖第2层土方，至底板底(保留20～30cm人工修土)，第3层土方指人工开挖承台、基础梁及坑中坑的土方。上述第l层、第2层土方采用反铲机械挖土，又根据每层厚度可用数台反铲挖机接力式挖运土方，以控制实际每层挖土厚度不超过2m。在控制坑内土方高差的同时控制好临时边坡的坡度。

3、土钉墙围护的竖向分层部署。基坑采用土钉墙围护，应按照每排土钉的竖向间距，控制每层挖土的厚度，通常上下排土钉的竖向间距不超过1．5m。严禁挖机超挖土方，即挖出第一排土钉的作业面，待土钉施工并且在土钉注浆(水泥浆或水泥砂浆)达到一定强度后，方可开挖第二排土钉的作业面。待各排土钉全部施工后，方可分层开挖中心岛的土方。

三、挖土的施工工艺流程与主要施工机械分析与研究

1、施工工艺流程。以基坑围护采用桩墙两者结合式道内支撑的2层地下室为例，其施工工艺流程为：设地表排水明沟及地表护坡第一阶段挖土至支撑底围檩、支撑施工及养护第二阶段挖土人工修土挖承台、地梁及电梯井深坑土方至设计标高，并设好垫层、砖胎膜施工基础梁板一坑周边浇混凝土换撑带地下2层柱墙与地下1层梁板浇换撑带混凝土及养护拆除支撑地下1层柱墙结构外墙防水施工基坑四周分层回填夯实。

2、挖土施工机械。基坑挖土的主要施工机械有：普通与长臂液压反铲式挖掘机，长臂反铲挖掘机的挖土半径与挖土深度均较大，挖土机械的数量依据基坑分区及分层开挖的土方工程量、作业面大小、工期长短来决定。

3、运土施工机械。基坑运土机械常用自卸汽车，也可用铲运机(推土机)，白卸汽车的装土重量多为10t，一台反铲挖机配几台自卸汽车，应以土方运输距离的长短来确定。人工修挖的土方可用塔吊配合运出，坑外装车。

4、排水与降水机械。基坑排水机械常用潜水泵，型号可为QY—15型与OY—25型，其数量根据基坑面积与季节雨量的大小配备，若土层渗透系数大，应布置井点降水设备，采用轻型井点或深(管)井降水。

四、挖土施工技术分析与研究

1、分层挖土施工方法。基坑每区段的分层挖土施工有3种方式：第1种方式是大面积式分层挖土，每层挖土厚度不大于2m，此法的优点是符合基坑围护设计工况，缺点是挖土后的软弱土为淤泥或淤泥质黏土，则应回填塘渣或建筑垃圾或钢质路基板，否则挖机尤其是载重汽车会陷入软土中无法行走。第2种方式是中心岛式分层挖土，即基坑周边分层挖到支撑底或土钉墙的最底排并施工支撑或土钉墙后，最后开挖中心岛土方，采用多台反铲接力式传送土方至自然地面装车运出基坑，其分层厚度也不应大于2mm，且临时边坡角控制在1：3～l：2以内，临时堆土高度不大于0．6m。第3种方式是盆式开挖，适用于基坑四周下部布置有斜撑、留置三角土有利于稳定围护结构的情况。

2、支撑下方的挖土方法。基坑支撑下方的挖土方法有2种，第1种方法是采用小型反铲挖机钻到支撑下挖土，然后接力式传送土方到自卸汽车上，此方式需要支撑下可挖高度在3m以上，以保证小型反铲挖机的操作空间。第2种方法是采用长臂反铲机站在支撑顶作业，作业前应在支撑顶回填塘渣且铺垫钢质路基板，且应保证停机的支撑下土方不松动，避免挖土作业负荷时压断支撑，若自卸汽车也需要在支撑顶行走，则应按栈桥设计对支撑截面配筋加固，支撑的立柱也应具备相应的承载能力。

3、保护工程桩及围护桩墙的技术措施基坑中的工程桩应在挖土中重点保护，尤其是超高的预应力混凝土管桩抗侧移的刚度弱，更应注意保护。具体措施如：①超高较大的管桩挖土前作标识，引起挖土人员的注意，运土道路应回避超高桩。把高出设计标高2m以上的桩分2次截桩，减少挖土中由于土移时因桩身阻力而引起工程桩偏位或断裂。②挖机挖土的临时边坡角控制在1：2之内，淤泥土中控制在1：3内。③禁止挖机铲头碰撞超高工程桩，应先挖近机侧土方，再挖另外三方的土方。④自卸汽车站在挖机后方装土，即挖土机旋转180°装土，避免边坡压力过大。⑤大雨天禁止挖土，因雨水软化土层，导致临时边坡位移甚至塌方。⑥控制运土坡道的坡角在15°以内，坡道垫塘渣或建筑垃圾，增大坡道摩擦力。⑦控制在土方开挖后24h内(争取12h内)，快砌、快浇基底垫层，以稳定围护桩墙。⑧严禁超挖，包括未设相应支撑前的撑底超挖(尤其是采用钢管支撑时)，以及当底道支撑下空间不足，强行进入挖机，必然造成超挖。当基坑开挖至底板垫层底时，立即统片式浇捣混凝土垫层，然后切割承台地梁处混凝土垫层并人工开挖承台、地梁土方。⑨坑中坑落差较大时，应用长臂反铲挖土，挖土机站点离开搅拌桩挡墙或围护的松木排桩。⑩为保护围护桩墙，避免产生过大的位移变形，可采用分块跳挖的方法，间距可控制在10m以内，挖完土方立即浇捣混凝土垫层。

4、人工修土方法在机械开挖土方后，仍有大量的土方需人工修土，必须确保人工修土的劳动力，边修边运土，把修出的土由机械带走，或用塔吊运输出坑外装车，使基坑支护及土方开挖能形成有效的流水施工，减少坑底土的暴露时间。