建筑深基坑土方开挖施工的研究与分析

沈志俊

（大有水木建筑设计（北京）有限公司 扬州分院，江苏 扬州 225000）

在建筑工程施工的过程中，施工单位为了能够对降排水、深基坑支护、土方施工等施工程序进行补充完善，需要开展深基坑土方的开挖作业，由于这一过程中具有高风险、高难度的施工阻碍，所以必须对施工过程的每一步工艺进行精细的划分，以此来使工程建设的施工进度得以加快。这样做也就可以使项目的施工团队在基础埋深工作的需要中得到满足。

1.深基坑工程设计的概况

工程设计的单位需要在“特房·芙蓉书院”这个建筑工程项目的施工期间对桩的基础情况进行详细的规划，有整体的建筑布局。同时要通过旋挖灌注桩对建筑中的2号楼到5号楼的桩进行基本的建设。根据项目的施工面积对桩径进行合理的设计，在设计之前还需要对各处的总桩数进行清点，这是施工前期所要做的准备工作。同时还要按照嵌岩深度对现场的实际桩长进行深度的测量。为了方便对桩身的主筋及钢材的选取，也要对单个桩身的承重力进行计算。而1号楼和6号楼则是通过PHC管桩来施工的，施工的整体流程与旋挖灌注桩相差无几，不过为了打好深基坑工程的基础，需要设计人员根据现场施工的实际情况对施工环节进行有效的调整。

在该项目进行实际的建设之前，需要对基坑的支护类型进行适当地选择，以使该工程的设计中的地平高程能够达到±0.00=17.8 m-22.3 m，建筑场地的标高为15 m-23 m，底板底标的高达到10.50 m-12.50 m，开挖的基坑的深度能够达到的大约高度为1.50 m-11.50 m。建筑施工的单位，在进行项目施工之前，需要对以上的施工标准非常清晰，不然是不能够允许施工的。

2.深基坑土方开挖的施工原则

2.1 土方开挖

为了能够准确的定出基坑挖掘的放坡距离和边线，需要通过测量放线进行数据的确定。在施工前，需要考虑到长度、深度以及开挖的先后顺序的设计要求，并且要通过挖掘机展开逐层分布的施工模式。

机械挖掘期间，每天的土出量应当达到3200 m2/d。并且在挖掘机挖掘的过程中更要考虑到对基坑支护面的保护问题，需要做到在现场备有自卸汽车，能够随时将挖出的土方运走，以起到保护基坑支护面的作用。

当挖掘机作业深度达到工程桩部位的土方时，是绝对不允许对工程桩进行破坏的，所以也需要对工程桩采取必要的保护措施。当挖掘机作业到底板垫层标高的时候就需要结合使用小型的挖掘机与人工的挖掘不断配合，使出土能够及时地运出。挖掘结束后需要即刻对垫层开展施工，倘若不能立即开展垫层的施工，则需要做好28 cm-33 cm的土地厚度的预留。在大部分基坑土方工程施工结束后，就需要利用人工就行小面积的开挖，挖掘机也就自然不需要了。在开挖工作达到基底的时候，需要及时的用C20素混凝土，做120厚的封底。

在阴雨天对开挖工程进行施工时，需要在边坡顶面的四周与外侧的基坑底面做好环形的排水沟以及集水井的设计，以满足对雨水的排泄的需求并能够有效地地防止地面的雨水进入基坑及混入水流中。所以在雨水天气，基坑的施工需要展开分段性的开挖，每挖好一段基坑便浇筑一段的垫层。

2.2 施工便道

现场需要使用厚度为180 mm的砼路面一类的建筑废物将地面硬化，而相应的需要将施工道路的延伸方向设计成从出入口往场地内，设计的道路坡度为1∶0.8，道路的宽度是7 m。

基坑的内坡道需要利用碎砖渣制作防陷层，至少需要铺设490 mm的厚度才能够满足防陷层的需求。而防陷层这样设计的目的是使在场地上机械可以正常的工作，在情况需要时必须在防陷层上铺设钢板，港版的厚度需要达到15 mm。机械在出土口进行作业时非常容易对下方的冠梁造成一定程度的破坏，所以需要将槽钢或是木桩等加装到施工便道的两边，这样也是能够顺便保障施工便道的安全的。根据施工的进度，土方的退行路线将会越来越短，所以要对土体表面进行处理，并与施工便道一同进行硬化的处理，同时在各层的施工时需要在各个层面留下宽度为7 m-12 m的回车场及停机面。

3.深基坑土方开挖的施工重点

3.1 台地地貌场地平整

根据项目施工的图纸可以判定出施工地形应该为台地地貌，其特点是从东到西依次变低。地形的东西方向的距离是120 m，土地表面的高度相差比较大，标高的差距能够达到7.5m。所以在施工之前需要对护面进行支护，这就需要用到放坡、喷射砼再配合土钉墙来实现。并且更要对场地进行水平面的调整。竖向与水平间距都是1.6 m，顺着竖向需要设置5道土钉，土钉的长度需要达到相应的标准是7.0 m-10.0 m，而坡面的放坡所对应的角度是65°，入射角为20°。钢筋网在坡面的挂设要求是Φ15@120 mm×130 mm，同时所喷射的C20混凝土的厚度需要达到160 mm。在做好一切准备工作，使东西两侧的场地平整后就可以根据设计对桩基进行施工了。

3.2 分层开挖施工

一是在对土方进行施工时需要对施工的阶段进行严密的把控，需要做到即挖即运，分不同层次开展挖掘工作，将不断开挖出的土方实时转运到专门用来卸土的场地。二是在对基坑进行作业时，基坑不同层面开挖的深度及竖向的距离都是固定相等的，在将支护应用在作业之前，土方能够自行稳定并且没有产生滑动破坏的能力就是用来判定各个层面能够开挖的极致深度。一般来说，开挖深度不能大于1.7 m。当挖掘工作在实际过程中发生非正常情况时需要对施工进行暂定，并及时查找出问题的原因以解决相应的问题，在情况得以处理后便可以继续施工了。三是土方的挖掘，当开挖达到了承台地的梁底时，在开挖出一片式就需要对垫层进行及时的封底。而基底预留土的厚度标准是地下室垫层的350 mm左右。四是现场内机械的转运需要利用小型的挖掘机进行完成，并且要对基础梁边与支护边同步展开修边的清理。而其余的小部分的基坑内的土就需要采用人工与小型机械设备相结合的方式展开挖掘。五是在人工挖土时需要留心对基底土体的挖掘要小，不能过多的开挖基底土体。开挖时需要通过直铧切土的方式开展挖掘工作，并且还要留心对基底的标高的把控，出土时要将其分块集中，便于转运清理。六是在人工开挖到中间图层的时候，需要利用分块突击的方法开展作业，并要在注意对垫层的实时浇筑。同时需要设立好施工开挖的面积，根据本项目来讲，是需要在每300 m2-400 m2左右之后要对集水坑基坑、地梁以及砌筑的胎模展开分片作业。七是现在基槽开始挖掘以起到支护施工之前需要将木桩打入到其中。在挖掘前还需要等其强度达标后再开展作业，以机械和人力相互搭配的方法进行挖掘。八是每当开挖工业到达预应力锚索的标高以下489 mm时，就需要严格限定不能超挖。所以这就需要土方的挖掘作业要和预应力锚索的施工进度要达到基本相同，不然是很难实行严格禁止超挖的标准的。

3.3 深基坑土方开挖降排水措施

为了做好挖降排水的相关措施，在施工前需要对本项目的场地水文情况严格的分析。

首先要设置的就是坡面泄水孔，其相隔距离需要达到1900 mm×1800 mm；其具体操作就是通过利用PVC 管以及尼龙滤网，其中PVC的直径需要达到56 mm，同时穿梅花状，在外层尼龙滤网要套双层。其次在距离坡顶的开挖线 0.6 m～1.1 m 的地方需要设置一个拦截水流的水沟，其底面需要低于坡面0.24 m，且设置范围应该是310 mm×350 mm。而且需要在坡顶线和截水的水沟之间通过对混凝土的喷射实现硬化目标。再次，就是需要在边坡的坡脚出设置一个大于等于0.26 m的排水沟，并要求排水沟的挖土面要高于设置的排水沟的底面的高度约0.28 m-0.34 m，并且依然要通过应喷射砼来实现该排水沟与坡脚线之间的硬化标准。然后第四步就是需要在基坑的四个角上各间隔34 mm-45 m就要设置一个集水井，这是为了能够将基坑内的水汇集到集水井，之后经过一定时间的沉淀之后能够抽排到市政的排水管网中，其标准应达到780 mm×820 mm×476 mm，而且还要求排水沟的底面要高于集水井底面至少0.46 m。最后一步就是需要设置疏干井，为了保证降水的功能可以正常运行，需要将两个疏干井的距离设置为19 m已达到最佳效果。疏干井的深井降水系统的成孔直径需要至少为650 mm，并且采用直径34 mm的井管，而井深到基坑底的深度则需要达到5.1 m。

为了良好的控制产生多余的地下水，使土方施工能够正常开展，就需要通过上述的流程实施集水与明排相结合的方式并配合管降水的方式实现对地下水的控制。

3.4 保证深基坑土方开挖的施工质量

施工方需要按照已设计好的项目施工方案开展相应的设计坑开挖工作，并且还需要对整体工程中的复杂节点进行有效的提取。通过对多方面施工策略的应用，可以在分段以及分层的作业期间能够保障基坑的实际深度可以与预设的工程深度相贴合。同时，要以特房·芙蓉书院的项目本身作业的实际情况，确定机械操作的工作范围，对施工的环境提供保障性措施，在施工期间施工员要以深基坑底部的实际操作情况对坑底的各个角落进行分析，防患突发事故的发生。并且，施工方还要根据实际情况对施工顺序进行明确，结合设计要求对车辆出入的路线进行分析，同时还要将土方开挖的顺序以及施工现场的总的平面图设计绘制出来，以确立工程的开挖基准，使土方工程的施工进展顺利。

3.5 完善基坑支护工作流程

施工方需要在开工前确立好深基坑的支护内容及方式，根据项目本身的需求及现场的操作情况将基坑设为二级安全等级。基坑的支护是通过利用放坡加设砼护面与土钉墙来实现的，而基坑侧壁的安全系数是1.00。以工程的设计为根本，我们需要具体细分基坑的支护结构，将其剖面设为6个，方便施工。主要采用放坡加喷射砼护面支护，只有2-3坡面是通过利用放坡加喷射砼护面与土钉墙的搭配实现支护的。

3.6 提高监督管理能力

以项目本身的需求为依据，结合具体的施工状况进而制定出合理有效的施工方案是深基坑土方挖掘工程的重点。而在实际施工中则需要对作业现场进行严格的监管，为了保障施工安全施工者需依循设计进行施工，而管理人员则需要对支护质量的评判标准进行提高，实现严格把关不留后患。而从施工的操作管理角度出发，施工方则需要以项目本身为重点组织起高能有效的管理体系，协调好各方的关系，确保施工的顺利进行。

4.结语

施工方实际操作的关键点在于建筑深基坑土方挖掘工作的开展状况，这对该工程项目的质量好坏是十分关键的。所以要求有关的工作人员一定要以设计要求为根本结合实际的施工情况合理的确立科学的施工规划，将施工期间的一切有关工作落到实处，并通过对工程各项环节的严格把关使工程质量得以提高，并尽可能地使施工成本达到最低，使施工方的工作能够顺利开展，高效完成。