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【摘要】土方开挖是深基坑工程施工的重要工序，合理选择基坑开挖方案，对工程顺利进行，缩短工期，具有重要的意义。本文结合工程实例， 探讨建筑工程深基坑开挖施工管理，并对质量控制进行了阐述。
【关键词】深基坑；土方开挖
1.工程概况
本工程总建筑面积为15165.17m2，其中地下室面积为2595.323m2，地下室上部为13栋15~18层商住建筑。根据该场地地质报告显示，本工程主要开挖揭露土层段为：素填土层、淤泥质土层、粉砂层、粉质层、粉质粘土层，属弱透水性土和非液化土层。工程场地标高为-0.15m，地下室垫层底标高为-4.25m，预计开挖深度为4.0m，并考虑周边围闭，将工程基坑安全等级为二级，坑内设置地下降水措施结合采取明排水，对于坑中粉砂层的滞留水，设置13口管井疏干，基坑设计使用时间为6个月，本工程采取先打预制工程桩再大开挖的施工顺序。
2.基坑开挖前期工作
2.1开挖前准备工作
为了确保基坑开挖过程快速有序，在基坑开挖前由项目经理调动，组织技术、质量、安全、物资、试验及测量人员共同对开挖前的各项准备工作情况进行全面检查，检查合格方能进行土方开挖施工，否则需整改完成后方能进行土方开挖施工。检查的主要内容有以下五大项：方案准备情况：主要包括三个方案，一为基坑开挖方案，二为周边建筑物、管线保护措施，三为应急处置预案；其中基坑开挖方案必须经专家评审，且落实了专家意见；人员准备情况：主要包括管理人员、操作工人和监测人员；机械准备情况：主要包括挖土机械、支撑架设工具、基坑排水设备和应急抢险设备等；材料准备情况：主要包括钢支撑和应急物资等；现场准备情况：主要包括围护结构及圈梁强度、地基加固强度、降水工况和监测点的布置等。
2.2施工安排
土方采用机械开挖，由北向南推进，分层、对称开挖。施工顺序：放线→土方开挖至标高-1.9 m(西南角设置锚杆区先挖，挖深后的上面标高约在-2.80m~-2.90m，宽度离支护桩边3.0m~3.5 m，便于先期进行锚杆的施工)→南侧圆弧锚杆施工→第一道支撑及盖梁施工→建筑垃圾铺设道路→土方分段开挖至标高-6.35m→第二道支撑、围檩分段施工→土方分别分段开挖至标高-10.15m、-12.25m、局部-14.2m(留200mm余土人工清挖至底板垫层底)→人工分段清挖余土、开挖基梁、承台土方→基础底板垫层、砖模施工。南侧园弧放坡部位细石混凝土拍抹坡面工作穿插进行。
3.开挖施工方法
3.1机械进场清淤、打堆，将泥浆池内剩余泥浆拌和运出。
3.2平整场地、压实，并做好临时硬化路面，为车辆进出、调车创造条件。
3.3基坑土方开挖顺序由北向南，先A区后日区，分三层开挖。第一层土方开挖：由北向南挖至第一道钢筋混凝土支撑顶的设计标高，施工钢筋混凝土支撑、盖粱，养护至强度达80% (设计强度参照同条件养护试块试压值)。第二层、第三层土方开挖：为保护二道支撑，防止挖土机的对二道支拦的损坏，首先要用建筑垃圾铺设一条汽车来往道路，宽20m：厚1m，长度根据需要确定，混凝土支撑上覆盖建筑垃圾为1 m厚，经过混凝土支撑处加设2cm厚钢板，方可进行第二层土方的开挖，此时操作面净高为6.35-1.9-0.7-1-0.2=2.55m，挖土机难有施展空间，严重制约了土方开挖的进展，我们及时研究分析对策，改用小挖机挖土、大挖机运土的“蚂蚁搬家法”的开挖方式，坚决不因抢进度而不小心碰撞水平支撑及钢管立柱。土方开挖前，先在基坑支护内侧四周均挖应力释放沟，释放沟挖后停歇24h后才能开始面上挖土，其宽度应在2m左右但不得超过基坑底标高。开挖第二层土方至第二道混凝土支撑顶标高，施工第二道支撑及围檩，养护待其强度达到80%，再开挖第三层土方。开挖第三层土方时，在坑内用小挖机传土到位，直至底板、承台、破桩、浇筑垫层。
3.4土方开挖过程中支护桩、立柱、工程桩周围0.5m范围内土方由土方作业组人工配合机械进行挖除。同时严禁土方掉进疏水井内，土方分别开挖至标高-10.15m、-12.25m时人工配合清理坑壁、立柱桩上粘附的土方，及时抽排坑内积水。如基坑内土层含水量大，挖掘须在路基箱上作业。支撑下土方开挖作业空间小，采用0.3m3小挖机从支撑下掏挖;底板上预留10 cm~20 cm土方，采用人工清理。工程桩桩头处理必须迅速跟进，破碎的混凝土块及人工清理的土方及时挑抬至挖掘机操作范围内，随机一并挖走。
3.5地下室与支护结构间距很小，无法设置排水沟时，在底板下设盲沟，作为排水通道至排水井;地下室与支护间距大时，人工开挖排水沟、集水井，及时排除积水，部分清理好的底板，经验收合格，及时浇筑混凝土垫层。这样交叉施工，提高了工效和进度，同时也能保证基坑稳定。
3.6集中机械翻土作业，将基坑的余土及钢筋混凝土支撑下的土全部翻到基坑边缘，为多出土做好工作，并配合挖好承台、梁槽和清底。
3.7收尾土方开挖：①收尾停机台浇筑3m×3m×0.3m混凝土平台与圈梁形成整体，并在一平面上，避免挖机附加荷载，对基坑影响。②在基坑土方剩500m3左右时，大挖机逐步放坡爬上基坑，停放在平台上，并将作业范围内的土方挖完。③基坑上部一台挖掘机，下部一台小挖机，将余土喂给上部机斗中，然后装入自卸车，若挖不完基坑土方，必要时增加长臂王进行扫尾余土，直至土方结束。④将下部挖机用吊机吊上基坑，吊机就位处在支护结构后3m，宽4m~5m范围内，先挖深0.3m~0.4m铺垫碎石，而后在碎石上铺垫钢板，使吊机蹲坐在钢板上。
3.8清理场地，机械退场。
4.质量技术控制措施
4.1基坑边线、标高控制
根据业主提供的水准点及设计图纸，控制每层土方开挖深度。土方开挖接近坑底标高时，将水准点引至坑底，控制预留20cm人工清理层(包括电梯井坑底及放坡)，由人工清理整平。开挖时现场有专人指挥，确保不超挖，严禁挖机挖斗搅动底板下土层。
4.2支护桩、混凝土支撑及钢立柱的保护措施
因该基坑设置两道水平支撑，将基坑土方在深度方向人为分为3大层，在每一大层土方开挖时，严格控制每小层挖土深度，每小层深度不超过2 m，严禁超挖。且在北侧标高-6.35m以下，每小层厚约2m，挖至标高-8.35m后，停歇24h以上，这时监测应配合，根据监测结果，再决定挖余下的土。挖机在挖土时，严禁野蛮碰撞、扒挖支护桩体、立柱和混领土支撑梁，支护桩和立柱边预留50cm土由人工清理。立柱周边土方要均匀开挖，防止立柱一侧土方开挖过深，另一侧推挤立柱，危及支撑稳定。
4.3工程桩头保护
土方开挖中，工程桩头暴露后，严禁挖機挖斗野蛮碰撞、扒挖桩头、桩筋，严禁挖机手帮助破桩工人推倒桩头。
4.4基坑、排水措施
基坑内用疏干井降排地下水，遇连续阴雨天时，基坑边和中间挖沟，汇集坑内雨水，以利抽排。抽排地下水时，水泵的出水口处应设置漏网，待土方晾干后方可开挖。首层土方开挖，第一道盖梁、支撑施工后，在盖粱内侧用M7·5砂浆砌240mm厚标砖挡墙，每2.5m设一构造柱，构造柱做法：250mm×250mm、4Φ12mm、Φ6.5@200mm，柱筋锚入盖梁内;挡墙后回填土方，挡墙与现场围墙间浇筑200mm厚混凝土路面，内配Φ12@150mm双向钢筋网片，路面标高控制在-0.30m以下。以保证基础临边的围墙、道路的安全。土方开挖过程中，及时抽排基坑内渗水、雨水;基坑开挖成型后，根据实际情况采用设置盲沟排除基坑内渗水、雨水。确保基底不被水泡，保证基底干燥。
4.5基坑基底的保护
积极与降水单位配合，尽量给下道工序创造条件。基底清好一段验收一段，随后进行垫层施工，以免雨水将基底泡烂。
4.6基坑开挖时
应按先支撑后挖土的原则进行，挖土前应挖应力释放沟，挖土应对称、分层进行，严禁超挖。
4.7当挖土至第二道支撑顶面(设计标高-6.4m)
应停止挖土，用人工开挖围檩、支撑沟槽，浇筑后养护期7d~10d后方可继续开挖。
5.结束语
高层建筑基础基坑开挖是十分复杂的，对技术要求十分严格。由于其基础平面常分成很多部位，平面布置复杂，且底标高变化大，往往难以满足所有部位标高开挖，因此，在实际开挖中，要注意选择适当的机械工作面，合适的机械开挖范围和标高，以免超挖而增加人工开挖量和垫层造型混凝土量。这就要求我们在具体施工中，要合理选择基坑开挖程序，选择合适机械，遵循时空效应原理，根据地质条件采取相应的开挖方式。
【参考文献】
［１］花春根,王章虎.对深基坑支护方案选择的分析[J].山西建筑, 2011,(01)．
［２］陈腾.基坑开挖支护施工技术探析[J].中国高新技术企业, 2010,(06)．
［３］赖春芳.浅谈深基坑开挖的控制[J].北方交通, 2010,(01)．
［４］罗小兵.浅议房屋建筑基坑开挖[J].中国高新技术企业, 2010,(04)．
【关键词】深基坑；土方开挖
1.工程概况
本工程总建筑面积为15165.17m2，其中地下室面积为2595.323m2，地下室上部为13栋15~18层商住建筑。根据该场地地质报告显示，本工程主要开挖揭露土层段为：素填土层、淤泥质土层、粉砂层、粉质层、粉质粘土层，属弱透水性土和非液化土层。工程场地标高为-0.15m，地下室垫层底标高为-4.25m，预计开挖深度为4.0m，并考虑周边围闭，将工程基坑安全等级为二级，坑内设置地下降水措施结合采取明排水，对于坑中粉砂层的滞留水，设置13口管井疏干，基坑设计使用时间为6个月，本工程采取先打预制工程桩再大开挖的施工顺序。
2.基坑开挖前期工作
2.1开挖前准备工作
为了确保基坑开挖过程快速有序，在基坑开挖前由项目经理调动，组织技术、质量、安全、物资、试验及测量人员共同对开挖前的各项准备工作情况进行全面检查，检查合格方能进行土方开挖施工，否则需整改完成后方能进行土方开挖施工。检查的主要内容有以下五大项：方案准备情况：主要包括三个方案，一为基坑开挖方案，二为周边建筑物、管线保护措施，三为应急处置预案；其中基坑开挖方案必须经专家评审，且落实了专家意见；人员准备情况：主要包括管理人员、操作工人和监测人员；机械准备情况：主要包括挖土机械、支撑架设工具、基坑排水设备和应急抢险设备等；材料准备情况：主要包括钢支撑和应急物资等；现场准备情况：主要包括围护结构及圈梁强度、地基加固强度、降水工况和监测点的布置等。
2.2施工安排
土方采用机械开挖，由北向南推进，分层、对称开挖。施工顺序：放线→土方开挖至标高-1.9 m(西南角设置锚杆区先挖，挖深后的上面标高约在-2.80m~-2.90m，宽度离支护桩边3.0m~3.5 m，便于先期进行锚杆的施工)→南侧圆弧锚杆施工→第一道支撑及盖梁施工→建筑垃圾铺设道路→土方分段开挖至标高-6.35m→第二道支撑、围檩分段施工→土方分别分段开挖至标高-10.15m、-12.25m、局部-14.2m(留200mm余土人工清挖至底板垫层底)→人工分段清挖余土、开挖基梁、承台土方→基础底板垫层、砖模施工。南侧园弧放坡部位细石混凝土拍抹坡面工作穿插进行。
3.开挖施工方法
3.1机械进场清淤、打堆，将泥浆池内剩余泥浆拌和运出。
3.2平整场地、压实，并做好临时硬化路面，为车辆进出、调车创造条件。
3.3基坑土方开挖顺序由北向南，先A区后日区，分三层开挖。第一层土方开挖：由北向南挖至第一道钢筋混凝土支撑顶的设计标高，施工钢筋混凝土支撑、盖粱，养护至强度达80% (设计强度参照同条件养护试块试压值)。第二层、第三层土方开挖：为保护二道支撑，防止挖土机的对二道支拦的损坏，首先要用建筑垃圾铺设一条汽车来往道路，宽20m：厚1m，长度根据需要确定，混凝土支撑上覆盖建筑垃圾为1 m厚，经过混凝土支撑处加设2cm厚钢板，方可进行第二层土方的开挖，此时操作面净高为6.35-1.9-0.7-1-0.2=2.55m，挖土机难有施展空间，严重制约了土方开挖的进展，我们及时研究分析对策，改用小挖机挖土、大挖机运土的“蚂蚁搬家法”的开挖方式，坚决不因抢进度而不小心碰撞水平支撑及钢管立柱。土方开挖前，先在基坑支护内侧四周均挖应力释放沟，释放沟挖后停歇24h后才能开始面上挖土，其宽度应在2m左右但不得超过基坑底标高。开挖第二层土方至第二道混凝土支撑顶标高，施工第二道支撑及围檩，养护待其强度达到80%，再开挖第三层土方。开挖第三层土方时，在坑内用小挖机传土到位，直至底板、承台、破桩、浇筑垫层。
3.4土方开挖过程中支护桩、立柱、工程桩周围0.5m范围内土方由土方作业组人工配合机械进行挖除。同时严禁土方掉进疏水井内，土方分别开挖至标高-10.15m、-12.25m时人工配合清理坑壁、立柱桩上粘附的土方，及时抽排坑内积水。如基坑内土层含水量大，挖掘须在路基箱上作业。支撑下土方开挖作业空间小，采用0.3m3小挖机从支撑下掏挖;底板上预留10 cm~20 cm土方，采用人工清理。工程桩桩头处理必须迅速跟进，破碎的混凝土块及人工清理的土方及时挑抬至挖掘机操作范围内，随机一并挖走。
3.5地下室与支护结构间距很小，无法设置排水沟时，在底板下设盲沟，作为排水通道至排水井;地下室与支护间距大时，人工开挖排水沟、集水井，及时排除积水，部分清理好的底板，经验收合格，及时浇筑混凝土垫层。这样交叉施工，提高了工效和进度，同时也能保证基坑稳定。
3.6集中机械翻土作业，将基坑的余土及钢筋混凝土支撑下的土全部翻到基坑边缘，为多出土做好工作，并配合挖好承台、梁槽和清底。
3.7收尾土方开挖：①收尾停机台浇筑3m×3m×0.3m混凝土平台与圈梁形成整体，并在一平面上，避免挖机附加荷载，对基坑影响。②在基坑土方剩500m3左右时，大挖机逐步放坡爬上基坑，停放在平台上，并将作业范围内的土方挖完。③基坑上部一台挖掘机，下部一台小挖机，将余土喂给上部机斗中，然后装入自卸车，若挖不完基坑土方，必要时增加长臂王进行扫尾余土，直至土方结束。④将下部挖机用吊机吊上基坑，吊机就位处在支护结构后3m，宽4m~5m范围内，先挖深0.3m~0.4m铺垫碎石，而后在碎石上铺垫钢板，使吊机蹲坐在钢板上。
3.8清理场地，机械退场。
4.质量技术控制措施
4.1基坑边线、标高控制
根据业主提供的水准点及设计图纸，控制每层土方开挖深度。土方开挖接近坑底标高时，将水准点引至坑底，控制预留20cm人工清理层(包括电梯井坑底及放坡)，由人工清理整平。开挖时现场有专人指挥，确保不超挖，严禁挖机挖斗搅动底板下土层。
4.2支护桩、混凝土支撑及钢立柱的保护措施
因该基坑设置两道水平支撑，将基坑土方在深度方向人为分为3大层，在每一大层土方开挖时，严格控制每小层挖土深度，每小层深度不超过2 m，严禁超挖。且在北侧标高-6.35m以下，每小层厚约2m，挖至标高-8.35m后，停歇24h以上，这时监测应配合，根据监测结果，再决定挖余下的土。挖机在挖土时，严禁野蛮碰撞、扒挖支护桩体、立柱和混领土支撑梁，支护桩和立柱边预留50cm土由人工清理。立柱周边土方要均匀开挖，防止立柱一侧土方开挖过深，另一侧推挤立柱，危及支撑稳定。
4.3工程桩头保护
土方开挖中，工程桩头暴露后，严禁挖機挖斗野蛮碰撞、扒挖桩头、桩筋，严禁挖机手帮助破桩工人推倒桩头。
4.4基坑、排水措施
基坑内用疏干井降排地下水，遇连续阴雨天时，基坑边和中间挖沟，汇集坑内雨水，以利抽排。抽排地下水时，水泵的出水口处应设置漏网，待土方晾干后方可开挖。首层土方开挖，第一道盖梁、支撑施工后，在盖粱内侧用M7·5砂浆砌240mm厚标砖挡墙，每2.5m设一构造柱，构造柱做法：250mm×250mm、4Φ12mm、Φ6.5@200mm，柱筋锚入盖梁内;挡墙后回填土方，挡墙与现场围墙间浇筑200mm厚混凝土路面，内配Φ12@150mm双向钢筋网片，路面标高控制在-0.30m以下。以保证基础临边的围墙、道路的安全。土方开挖过程中，及时抽排基坑内渗水、雨水;基坑开挖成型后，根据实际情况采用设置盲沟排除基坑内渗水、雨水。确保基底不被水泡，保证基底干燥。
4.5基坑基底的保护
积极与降水单位配合，尽量给下道工序创造条件。基底清好一段验收一段，随后进行垫层施工，以免雨水将基底泡烂。
4.6基坑开挖时
应按先支撑后挖土的原则进行，挖土前应挖应力释放沟，挖土应对称、分层进行，严禁超挖。
4.7当挖土至第二道支撑顶面(设计标高-6.4m)
应停止挖土，用人工开挖围檩、支撑沟槽，浇筑后养护期7d~10d后方可继续开挖。
5.结束语
高层建筑基础基坑开挖是十分复杂的，对技术要求十分严格。由于其基础平面常分成很多部位，平面布置复杂，且底标高变化大，往往难以满足所有部位标高开挖，因此，在实际开挖中，要注意选择适当的机械工作面，合适的机械开挖范围和标高，以免超挖而增加人工开挖量和垫层造型混凝土量。这就要求我们在具体施工中，要合理选择基坑开挖程序，选择合适机械，遵循时空效应原理，根据地质条件采取相应的开挖方式。
【参考文献】
［１］花春根,王章虎.对深基坑支护方案选择的分析[J].山西建筑, 2011,(01)．
［２］陈腾.基坑开挖支护施工技术探析[J].中国高新技术企业, 2010,(06)．
［３］赖春芳.浅谈深基坑开挖的控制[J].北方交通, 2010,(01)．
［４］罗小兵.浅议房屋建筑基坑开挖[J].中国高新技术企业, 2010,(04)．