医院建筑大型基坑开挖施工及施工管理

贾振鹏

（中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西西安 710065）

0 引言

基坑施工是建筑工程的关键内容，对于土方量和规模比较大的基坑而言，施工工期的长短，主要取决于开挖的速度，开挖顺序，以及开挖方法的选择上。在开挖施工中要严格遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则。并且整个开挖施工中应有专人指挥，并加强对基坑的监测，才能保证开挖施工的要求和设计工况相互一致，从而顺利完成施工任务。基于此，开展医院建筑大型基坑开挖施工及施工管理的分析研究就显得尤为必要。

1 工程概述

某医院建筑工程，地上21层，地下2层，其中1～6层为门诊部、急症部；7～21层为住院病房，地下2层为人防急救中心，地下1层弱点设备用房，规划用地面积为1.6万m2，地上建筑为8.78万m2。总体结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。设计标准±0.00m，相当于黄海高层95m。基坑规模为125.34m×117.62m，属于典型的大型基坑项目，场地自然地面标高为-0.370m，基坑底标高为-9.770m，基坑的开挖深度为9.4m。基坑地表荷载为15kPa，基坑安全等级为二级[1]。

2 大型基坑的特点

和其他工程相比，大型基坑工程项目具有明显的特点，主要体现在以下3个方面。

（1）在大型基坑开挖施工中，支护体系多为临时搭建的结构，安全性能比较低，因此，在具体开挖施工中存在一定的安全风险。

（3）在大型基坑开挖施工中存在很多影响因素，因此，无法制定统一的施工标准。并要求每位施工人员和技术人员都具有很强的综合素质，对岩土工程、结构工程、力学、计算机、施工技术等都有一定的掌握和立即，才能更好的开展大型基坑开挖施工和相关的管理工作。

3 医院建筑大型基坑开挖施工要点

3.1 大型基坑开挖总体思路

就案例工程而言，场地面积比较大，土方开挖量大，在大型基坑开挖施工中需要用到大量机械设备、车辆、人员，需要有周密的施工计划安排，才能更好保证施工效率和质量。结合本工程大型基坑的特点，选择盆式开挖方法效果最佳。土方开挖共分为5层[2]，在北侧留取一个出土坡道，控制好开挖深度，每次开挖的最大深度不宜超过2m，开挖长度不宜超过20m，土坡道位置利用长臂挖掘机进行施工。共分5层进行开挖，具体的开挖层数、深度及方法如表1所示。

表1 大型基坑开挖层数、深度及方法

3.2 大型基坑开挖前的准备工作

就案例工程而言，规模比较大，影响施工质量和安全性的因素比较多，为保证施工的连续性，控制好施工中遇到的各种风险，在大型基坑开挖施工前，做了充分的准备工作，主要包括以下4个方面。

（1）大型基坑开挖施工人员需要对设计图纸有充分的了解，详细核对平面尺寸以及基坑底部的标高，验证实际情况和设计图纸之间是否存在冲突和矛盾，并全面了解工程规模、结构形式、特点等。

（2）结合设计图纸，在大型基坑开挖施工区域内，设置好测量控制网，尤其是轴线需要进行精确的测量和校核，所选择的控制网要尽量避大型基坑开挖挖掘机开挖和运输车辆的行走路线，并设置好保护标志，确保轴线和标高都经过复核，且都准确无误后再开始大型基坑开挖施工作业。

（3）大型基坑开挖场地需要进行平整处理，若施工区域内存在障碍物，如高压电线、电杆、地下管道、电缆、旧基础等探查清除并做好清除工作。

（4）正式开挖前，需要全面检查和了解大型基坑所在区域的地质水文条件、交通道路情况、附近的构筑物布设情况等，做好清除详细的记录。此外，还需要对大型基坑内外、边缘是否存在危险因素进行检查，对参与大型基坑开挖施工的作业人员进行系统的培训，并做好安全技术交底工作。

③靳静：《反垄断法价格协同行为的认定研究——以艾司唑仑药品垄断案为例》，载《反垄断法》2016年第9期。

3.3 大型基坑开挖施工

案例工程在进行大型基坑开挖中，采取了以机械设备开挖为主，人工开挖为辅的方法，严格按照施工方案确定的分层深度进行逐层开挖。

每次开挖分段的长度要小于20m，最后北侧出土坡道利用长臂挖掘机挖出。在进行相邻地基开挖，要严格遵循“先深后浅”的原则，并且在挖土施工中要做到从上到下分段分层开挖，边开挖，边由专业的测量人员检查坑底的宽度，如果宽度超过设计允许值，要停止开挖，等修整后，再继续开挖。每次只能修边1m左右，直到达到设计的标高后再统一进行一次修坡清底[1]。加强对坑底宽度和标高的检查，最大的不平整度不能超过1.5cm，尤其是在那些已有建筑物侧开挖基坑时，要做到间隔分段开挖，且每段的开挖长度不宜超过2m，相邻段开挖需要等已经挖好的槽段基础全部完成回填夯实后再继续开挖。

大型基坑开挖深度超过5m以上时，要采用反铲式挖掘机进行分层开挖，并在坑底配备小型推土机进行整平和集土处理，开挖出的土方通多自卸式汽车运输到基坑之外。为避免发生超挖和欠挖问题，并始终保持边坡坡度的准确性，本工程挖土边坡采取了1:1的放坡标准，当机械设备开挖到距离设计标高或者边坡边界约50～80cm后，不再采用机械设备开挖，转为人工开挖和修坡。在进行人工挖土中，也要采取分层分段均衡往下开挖的方法，若遇到较深的坑或者槽，每开挖1m就进行一次边线和边坡的检查，超过标准及时校正。

开挖出的弃土要及时运输到基坑之外，但要保证在基坑边缘2m的范围内，禁止堆放弃土，以免在下雨天发生基坑滑塌问题。如果需要临时堆土，或者是留作回填土，堆土坡脚到基坑边缘的距离，需要严格按照基坑开挖的深度、边坡的坡度、土层的类别进行合理确定，比如：干燥密实的土不能小于3m，软土土层则不能小于5m。基坑开挖达到设计的标高后，要及时进行坑底的抄平、修整操作，如果挖坑发生了小范围的超挖问题，要用素土、灰土进行分层回填夯实到和地基土基本相同的密实度[2]。此外，为降低对基坑开挖坑底造成的扰动，基坑开挖到位后要尽量减少暴露在空气中的时间，时进开展下一道工序施工，若不能及时开展下一道工序施工，需要预留出15～30cm厚的覆盖土层，等基础施工中再进行开挖操作。

3.4 地基局部处理

本工程开挖深度大，前提地质勘查中难以对全部土层的结构和特点进行详细勘查，因此，大型基坑开挖施工中难免会遇到一些特殊地基的问题，此时就需要对地基进行局部处理，以保证大型基坑开挖的质量和安全性。在本工程大型基坑开挖主要遇到了以下3种特殊地基[3]。

（1）松土坑在基槽中，且范围比较小时，需要将基坑中的软弱土层全部挖除，直到露出天然土为止。在选择和坑底天然土压塑性相近的土料进行回填，如果天然土为砂土层，可采取砂或者是级配砂进行回填，天然土为密实度比较好的粘性土时采用3:7的灰土进行分层夯实回填。若天然土为中密可塑的粘性土，或者是新近沉积的粘性土，可采取1:9的灰土进行分层夯实回填。

（2）如果松土的厚度比较大，而且超过了基槽边缘，受到现场条件的限制，会导致坑壁无法挖到天热土层，此时可将该范围中的基槽适当加宽，并用砂土进行分层回填夯实，基槽每边都要按照1:1的比例进行放坡。如果选择用1:9的回填进行回填，可按照0.5:1的比例进行放坡。

（3）如果在大型基坑开挖中遇到基岩、旧墙基、大石块等，要尽量全部挖除干净，以免基坑局部过硬，引起基础不均匀沉降。如果范围大难以全部清除，可将硬物凿去30～50cm深，并用土砂混合物进行回填。如果基础一部分落在硬土层之上，另一部分落在软弱土层之上。可选择在软土层上作混凝土或者支墩的方法，来保证基础持力层的一致性[3]。基础底板配适当钢筋，或者把基础以下基岩凿出30～50cm深，用土砂混合物铺设一层垫层，以调整岩土交界部位地基的相对变形量，以免应力过于集中而出现裂缝。除此之外，也可以选择加强基础和上部结构刚度的方法来克服地基的不均匀变形。

3.5 加强排水处理

排水处理也是大型基坑开挖施工的主要内容，就案例工程而言，大型基坑开挖中遇到水主要来自于雨水以及周围居民的生活排水，通过降水和止水之后，地下水不会多基坑造成影响。为提升排水效果，本工程采取了基坑外排水、基坑内排水、基坑内降水相互结合的方法。

基坑外排水：在基坑边坡顶部距离开挖线以外约12m的位置，设置截留排水沟，以防止地表水流入大型基坑中，影响开挖的安全性和速度。本工程基坑外截面宽200mm×200mm，最浅处的深度为200mm，坡度为0.5%，排水沟沟壁用MU7.5红砖M5水泥砌筑而成，表明涂抹一层1:3水泥砂浆，沟底采取M5水泥砂浆进行找平处理，针对无条件设置排水沟的位置，需要将地面硬化后设置反坡，以免地表水自流到大型基坑中。

基坑内排水：当大型基坑开挖到设计深度后，需要结合基础布置形式，在基坑底部周边和内部设置排水沟和集水坑，并用潜水泵将水抽出到基坑外[4]。

基坑内降水：在进行大型基坑开挖施工中，要适时开启降水集水井，以保证大型基坑开挖中始终处于干燥状态。

4 大型基坑开挖施工管理措施

4.1 加强对定位放线的控制

控制的内容包括复核建筑物的定位桩、轴线、方位、几何尺寸，严格按照规划红线，或者是建筑物方格，进行定位桩的复核。最好采取经纬仪和标准钢卷尺相互辅助的方法进行检查核对，按照设计图纸中的规定，对基坑中的灰线进行轴线和几何尺寸的复核，如果超过设计允许的标准要立即停止开挖，校正处理后，再次进行复核，符合达标后再继续开挖[4]。

4.2 土方开挖质量控制

在进行土方开挖中需要控制的内容包括挖土的标高、截面尺寸、放坡、排水等。本工程在大型基坑开挖中采取了从上到下分五层开挖的方法，并控制好开挖的坡度。在选择机械设备挖土时，每层开挖深度不超过2m，在接近设计坑底标高或者是边坡边界位置时要预留出20～30cm，进行人工开挖和修坡处理，以免发生超挖和欠挖问题。如果已经发生了超挖要及时回填，欠挖部分要及时拆除。如果在大型基坑开挖中遇到软弱土层，不符合设计要求时，要及时上报给监理部门，寻找解决办法，严禁私自做主，随意开挖。

4.3 土方开挖应急措施

本工程大型基坑规模大，深度大，在具体开挖施工中难免会遇到一些突发情况，影响施工质量和安全性，此时需要配合相关工作人员，进行应急处理，以免造成更加的影响和破坏。比如：在案例工程大型基坑开挖就遇到了围护墙体渗漏水问题，对大型基坑开挖施工造成了较大不便，如果情况严重，或者采取的应急措施不合理，会引起土颗粒流失，减低基坑支护的强度和稳定性，出现坍塌问题。针对此种问题，需要结合渗漏水量的不同，采取合适的处理方法[5]。

如果渗漏水量比较少，不会影响到大型基坑开挖的安全性和周围环境情况，可采取坑底设排水沟的方法进行处理。如果渗漏水量比较大，但渗漏水中不含泥砂，而且对大型基坑开挖施工影响不大时，可采取引流和修补相互结合方法[5]。也就是在渗漏水严重的部位，在维护墙体上水平打入一根钢管，钢筋内径控制在20～30mm之间，促使钢管能够穿过基坑支护墙体，进入墙背土体中，从而将渗漏水从钢管中引出，并对管周围围护墙薄弱的位置用防水混凝土进行封堵，等混凝土强度达标后，再将钢管出水口封堵严实，完成对大型基坑围护墙体渗漏水的治理。

5 结语

综上所述，结合工程实例，分析了医院建筑大型基坑开挖施工及施工管理，分析结果表明，大型基坑开挖施工是一项非常复杂的工作，存在很多不确定性因素的影响。为最大限度上保证开挖施工的质量和安全性。在具体施工中需要充分结合大型基坑所在区域的地质水文条件，选择合适开挖施工方案，并对施工全过程进行严格控制和管理，才能保证大型基坑开挖施工各道工序能够有序开展，从而更好地保证施工质量。