试论深基坑土方开挖施工安全控制技术措施

武志亮　潘永清

【摘要】深基坑开挖是高层建筑深基坑工程的一个重要组成部分，合理的开挖施工方案，可保证基坑工程的整体质量及按照施工期顺利完工，具有十分重要的意义。本文结合江岸名城三组团工程实例，对深基坑支护及开挖施工过程中容易产生安全问题的因素进行分析，并提出相应的预防和控制措施。

【关键词】江岸名城；深基坑；土方开挖；安全控制

1工程特点

江岸名城三组团1、2、3、4号住宅及地下车库工程，位于南京市浦口区江山路9号，其中1、2号楼为单体半地下室工程，3、4号楼地下室与地下车库连体。本地库工程由H轴向北5.4m处的后浇带为界划分为两个施工片区，我单位施工1-22/A-H轴向北5.4m区域。

地基均采用400预应力管桩抗拔及承重；根据地质勘察报告显示大地库土质为淤泥质粉质粘土（局部为淤泥质粘性，夹粉土、粉砂薄层），住宅楼地库为粉质粘土，层理清晰，土质较均匀，对土方开挖无影响；本工程外围为水泥支护桩，故土方开挖时无需放坡；土方工作面开挖至支护边。

本工程由于为淤泥质土且支护桩有止水作用，拟采用管井降水，管井降水在土方开挖前进行，降水另定专项方案。本工程1、2号楼半地下室土方量较少，开挖土方均堆放现场坑边；3、4号地下室及地库土方均回填至东边河流。

2高层住宅楼土方开挖施工基本原则

2.1合理科学的勘察设计

在高层建筑深基坑土方开挖施工作业前，要首先应组织技术人员深入现场了解并掌握基坑开挖施工设计方案，对深基坑施工方案进行研究分析，明确施工操作步骤和施工质量控制的内容及要点。

另外，我们应该了解现场周围的挖掘区域水文地质特征，确定是否在施工作业区内有软土，是否会有水渗漏水问题，以及在施工作业区域是否有地下管线的存在。

2.2先支后挖

深基坑土方开挖施工，应严格遵循“先支后挖”的原则，根据设计制定基坑支护体系的方案，同时，对基坑土方开挖的时空效应的严格执行，合理的确定深基坑开挖施工全过程。高层住宅的建筑深基坑开挖全应按照“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则实施深基坑土方开挖施工。

2.3做好配套施工

在基坑土方工程开挖施工作業前，应做好施工现场的清理。主要是清理施工作业区域内的表面障碍物，施工现场三通一平的工作，即，水，电，通施工便道，同时完成施工场地的平整。另外，应同时完成特殊地基现场测量放线后，组织施工机械设备进场。

3基坑土方开挖施工技术

土石方开挖是深基坑施工过程中的关键工序，它的整个过程包括将士和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出。

3.1土方开挖前施工准备

3.1.1开挖前，勘探现场摸清该工程地下埋设物，水电供应等由项目工程师与甲方代表联系，并在图表上附设标志牌。

3.1.2基槽开挖前给业主代表和监理工程师递交“工程开工报告”，待报告批准后土方方可开挖，开挖前应根据基础施工图划出灰线，经检查后进行土方开挖，根据甲方要求先进行住宅楼地下室的开挖，按基础平面尺寸开挖至支护边，以利于基础支模施工及防止土方塌方。

3.2开挖方式

本工程开挖将由西向东采用两台挖掘机同时开挖，采用一台挖掘机进行倒土装车，分两层挖土，如图1所示。本工程将以后浇带为界分四流水段挖土，以A-B轴后浇带以南为界先挖住宅楼地库土方，然后从西往东方向依次进行挖土；第一段土方挖好后，继续第二段挖土时，进行第一段底板的施工，依次类推。底板底以下反梁及承台采用人工挖土，工作宽度每边300mm。

本工程计划每天24h不间断挖土，每天出土方2000m3左右；由于施工场地较小，出土方量大，所有土方均采用自卸汽车外运至西边河流，填入河流，多余土方堆放在河流北侧。本工程机械挖土的同时，采用人工配合清土，人工开挖反梁基槽。

3.3土方开挖顺序

开挖前准备工作→第一层土方开挖→砼支撑、围檩施工→砼支撑养护→第二层土方开挖，第一道钢支撑施工→第三层土方开挖，第二道钢支撑施工→第四层土方开挖，人工扦土，浇捣垫层。

3.3.1第一层土方开挖由二台卡特320C挖机从○1轴线开始，没○A轴线顺序挖土，标高-1.95m，栈桥位置挖土标高为-2.25m。一台日立200挖机配合钢筋砼支撑开槽施工，按此顺序退至北边大门口。

3.3.2第二层土方开挖净深度约4.55m，分二次进行，在砼支撑上部填土500高度，铺上路基箱后方可行驶车辆，第一次挖土采用卡特320C二台分别从A轴和1-G轴开始退向栈桥位置，运土车辆停在栈桥上，二台加长臂挖机配合倒土、装车，二次土方开挖时执行分段对称开挖，日立200配合开槽支撑安装。

3.3.3第三层土方开挖净深度约3.90m，分二次进行，挖机由汽车吊吊放基坑内，挖土方法与第二层相同，加长臂挖机停在栈桥上将土方装车外运。

3.3.4第四层土方开挖净深度约2.8m：采用盆式挖土一次进行，周边分段对称开挖，采用四台小挖机由汽车吊吊放基坑内，二台吊抓斗停在栈桥上配合装车外运。坑底留20CM人工扦土。

4基坑土方开挖时安全控制技术

基坑土方挖运中，基坑安全防护十分重要，防护栏杆由两道防护栏杆与立杆柱组成，立柱采用48×3.5mm钢管埋入地面下300mm，并用扣件连接上、下水平横杆。上横杆离地面1.2m，下横杆离地面0.4m，立杆总长度1.5m，挂密目安全网封闭。

4.1土方堆放

由于基坑回填土方工程量较大，项目部拟采用施工现场东侧的空地设为土方堆放场地，该场场地的面积约12000m2，堆积的土方量约为24000m3。而其它开放空间要建立钢筋加工场，材料堆放场，临时施工道路。在基坑2m范围内设警戒线，基坑的警戒线内严禁堆放各种材料，基坑边2～10m范围内的堆载应小于15kPa。

为了避免堆放土方由于滑移而压倒栅栏的出现，土方堆放离墙2m，并严格距离规范规定的锚杆的抗倾覆力矩范围内。土方工程范围内不要堆放任何材料。

4.2弃土外运

本工程基坑土方量约90000m3，因此大部分土方需要外运。施工现场拟配置25台15t自卸翻斗车运土，每台每天运6趟，可完成计划出土任务。为保证市内清洁，防止车辆漏、掉泥土，运输车使用加盖的专用运输车。车辆出场前，经过高压水冲洗，使车辆外观干净，车轮清洁，不污染路面。

运输车辆进出施工现场路口，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及车辆。汽车在市内行驶，驾驶员必须集中精力，注意安全，严格遵守交通规则，严禁抢道超车。土方运输采用密闭土车运输，防止运输过程中土颗粒扬尘。运输道路进行洒水湿润防尘。运输车辆出场前，必须经过大门设置的洗车槽，将灰尘、泥土高压冲洗干净方可出场。

4.3基坑开挖安全施工措施

为了保证基坑开挖工作顺利的进行。首先要在施工过程中应采取合理的基坑变形监测，通过设置基准点，重点对土方开挖中的位移速率，沉降的施工和施工监测地下水位的变化。

另外，对于基坑土方施工作业过程中裂缝的出现，大变形或失稳等突发危险。应采取措施减少低土体剪应力和提高土体抗剪强度措施进行应急处理，具体措施有坡脚临时压重。坡顶主动减载，临时加固结构和做好封面处理等措施。

4.4做好降水施工

为了保证基坑开挖施工作业的顺利完成，在基坑开挖施工中基坑降水与排水施工应作为重点，在基坑开挖中心区可用降水井，基坑内部可以设置纵向或横向排水盲沟。

由于基坑采用排水和降水措施，将影响到原有的地下水位平衡，甚至会由于渗流引起的基坑变形，所以除了降水和排水措施外，还应采取回灌方式来削弱由于降水对周围环境造成的的影响。

5土方开挖质量保证措施

开工前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工技术人员（工长）、测量人员要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸，同土建代表办理验桩、验线手续。施工时要配备专职测量人员进行质量控制。要及时复测灰线，竟基坑开挖下口线测放到基坑底。及时控制开挖标高，做到5m扇形挖土工作面内，标高控制桩不少于2个。

认真执行开挖样板制，即凡重新开挖边坡坑底时，有操作技术较好的工人开挖一段时间后，经测量人员或质检人員检查合格后作为样板，继续开挖。施工人员换班时，要交接挖深、边坡、操作方法，以确保开挖质量。

开挖边坡时，尽量采用沟端开行，挖土机的开行中心线要对准边坡下口线。要坚持先修坡后挖土的操作方法。机械挖土过程中，土建要配备足够的辅助人工。一般每台挖土机要每班配备6人，随时配合清槽修坡，将土送至挖土机开挖半径内。这种方法即可一次交成品，确保工程质量，又可节省劳动力，降低工程成本。

土方开挖后，及时跟进浇筑砼垫层，并要注意成品的保护工作。认真执行项目部制定的技术、质量管理制度。施工中要积累技术资料，如施工日记、设计变更洽商、验桩、验线记录等。

6结语

在基坑开挖施工方案的制定上，首先应该明确，土方开挖应遵循的原则，并结合实际情况，选择最合适的基坑开挖的施工方法，同时注意提高支护结构施和控制，加强降水与排水施工现场管理，确保基坑开挖施工操作成顺利成。

参考文献：

[1]JGJ120—99建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2]徐春雷.深基坑土方开挖施工技术[J].中华建设.2012（09）