建筑深基坑土方开挖施工的研究与分析

俞乃军 吴杰

摘要：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、高难度的施工作业，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。下面笔者就建筑深基坑土方开挖施工进行简要探讨。

关键词：建筑;深基坑;土方开挖;

1 深基坑工程设计的概况

工程设计的单位需要在“东湖·公园”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。

2 深基坑土方开挖及围护施工工艺

2.1 土方开挖及围护中应遵循的原则及具体施工

2.1.1 土方开挖过程中应遵循的原则

“东湖·公园”土方开挖及支护、降排水施工工程属于危大工程，因此，在危大工程的深基坑开挖中，必须按照一定的原则进行工作，以确保施工质量和进度，真正满足大规模施工的要求。通常，在大型建筑物深基坑的土方开挖中，应考虑“重叠、分裂、对称、快速挖掘和快速支撑、平衡基坑力”。开挖工作的指示和依据是在支撑梁的上方和下方进行两次土方工程，在支撑梁上挖掘时，请勿临时开挖环以支撑内部土壤。

2.1.2 土方开挖

具体施工因为该工程施工时为雨水较多的时期，基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂纹或部分坍塌现象，应及时放坡或支撑处理，并注意支撑、防护的稳固和土壁的变化。基坑中的地下水位应降低至少在挖掘的土壤地面以下 0.5m。如果基坑开挖深度不大，可以适应周围环境，保证其边坡的稳定性，可以采用边坡开挖。土壤和建筑材料在基坑边缘或运输工具和机械沿开挖边缘的移动通常应距基坑上边缘至少 2m，并且堆垛高度不应超过1.5m 。基坑开挖完成后，必须及时清理地面并检查沟槽，以减少暴露时间，并确保基础土壤的原始结构不受日晒雨淋的破坏。开挖时，必须经常检查平面控制桩的坡度、找平点、基坑的平面位置。

2.2 降排水施工

本工程土方开挖处于雨季施工，商丘偶尔会出现短时暴雨天气，对土方开挖和支护施工难度较大。因此，土方开挖工程之前必须采取有效的地下水管理措施。施工过程中突遇暴雨，应立即停止所有施工机械，并行驶到安全地带，现场施工人员撤离到安全地带，所有用电设备均需断开电源，安排专人进行边坡检查，发现险情立即上报相关负责人，由应急领导小组对现场险情进行分析，拿出最有效的解决措施。降水与排水是配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计，如图 1 所示。在不同的土壤上施加不同形式的沉淀，排水装置完成后，应进行测试，如果发现井管不足，则应采取措施使其恢复正常;如果无法恢复，则应丢弃并安装新的井管。降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位，排水沟纵坡宜控制在 1‰～2‰。基坑四周设排水沟和集水坑相结合，集中排到市政排水管道内;集水井与轻型井点相结合，达到降水效果;基坑土方开挖过程中，如土层中有较多水渗出，可采用钢管或塑料管进行引水，局部也可采用简易管井降水。

2.3 土钉墙支护工程

该工程的深基坑围护工程采用土钉墙支护技术，该项技术是一种先开挖后支护的技术之一，土钉墙支护方案，要求土方开挖与其同步进行施工。土方开挖首先要保证足够的边坡土体自稳条件，严禁超挖;要与土钉支护密切配合，根据本工程土质条件及支护设计。土方开挖要求分步进行，做到开挖一步支护一步，支护一步开挖一步，土方每步开挖深度与土钉支护每步高度保持一致，每步挖深最大 1.5m，严禁超挖。

3 深基坑土方开挖及围护施工技术

3.1 挖土环节注意安全

挖掘机开挖时，最大挖掘高度和深度不得超过机器本身的性能要求，并且挖掘机必须紧紧抓住履带和地面，以在各种工作条件下保持稳定性。当机身不固定时在挖土之前离开土壤或离开工作表面之前转动铲斗会导致臂由于侧向力而扭曲。这是由惯性引起的，当机器通过反向使用制动器旋转时，冲击力会损坏转向机构。如果发现斜坡有裂缝或部分塌陷，则必须及时支撑或更换斜坡，以防水泄漏到围护结构中。

3.2 深基坑土方开挖技术应用的质量控制要点

土方开挖的顺序和方法必须符合设计条件，开挖深基坑后，避免过多的后坐力和土壤变形。在防止边坡失稳，防止桩身位移和边坡，以及建立保护深基坑的机制方面，也需要合作施工。基坑范围内土体中的地下构筑物破除应在开挖前进行，防止对基坑边坡体扰动，如开挖过程中发现地下障碍物，距基坑边坡 10m范围内的，严禁机械破碎，可采用人工破除或移至基坑边坡 10m 以外机械破碎。

3.3 强化施工技术控制

3.3.1 入坡坡道技术控制

为了提高开挖效率，减少基坑变形，必须在土方工程前用高压喷射注浆加固边坡，以保证边坡的安全。边坡稳定性的计算应控制边坡在 1：2 的范围内，当基坑进入第二阶段的开挖时，应将坡道水平与多层安装，并用喷射混凝土保护斜坡。开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据进行认真分析总结。

3.3.2 坑内电缆的保护控制

在基坑开挖过程中，必须确保不会影响施工区域中电缆的正常运行。在挖基坑之前，有必要通过在埋入电缆的地方开挖沟渠来露出电缆，并使用断面钢保护电缆免受架空。在施工过程中，应尽可能大调节桩子所在区域的桩子之间的距离，以免影响电缆，这势必影响防水帘和围墙的防水效果。

3.4 重视特殊处理措施

①面对深基坑防护工作的建筑工人，必须加强对深基坑围护结构的综合处理，在围护处理工作的早期阶段，有必要事先了解施工现场，确定并采用开挖深度。重力挡土墙用作围护系统，可避免许多问题，例如在施工过程中地面沉降;②施工人员应确保深坑施工过程的安全。③在深基坑施工中，严格遵循方便施工的原则，科学制定深基坑施工方案，确保在深基坑施工中对特殊条件的处理效果，對各种开挖深度的各种支持以降低经济效益。并采用对角线加固方法。

3.5 深基坑挖掘技术控制

在深基坑施工过程中的控制是整体施工控制的核心。在施工过程中的施工控制工作中，必须在土方开挖和分层开挖中做好排水的施工控制工作。基坑围护结构系统的链路控制和施工控制应及时进行调整，以确保发现问题时，施工过程中的各个参数均符合设计要求。

结束语

综上所述，深基坑工程的建设是一个相对复杂的施工过程，在施工过程中必须根据相关的施工标准和设计要求，保证工程的施工质量。在项目建设过程中，对一般建设技术和相关控制措施进行简单分析，将对提高项目建设质量产生积极影响。

参考文献

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[2] 李文哲，姜亚涛，张明明，等.高层建筑深基坑土方开挖与支护技术分析 [J]. 现代物业（中旬刊），2020（01）：197-197.

[3] 余颖慧.粉煤灰基坑支护结构的反演分析与实测研究 [J]. 地下空间与工程学报，2020，5（S1）：1336-1339.

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