深基坑土方开挖施工技术

深基坑土方开挖施工技术

【摘要】随着现代建筑物的高度不断的增加，深基坑已经越来越常见。本文对城市建筑物密集、地下管线纵横交错及地质条件和周围环境复杂的地区以一工程实例进行展开，对建筑施工的条件进行了分析，对施工的方法进行了阐述，并提出了质量技术措施和抢险应急措施。

【关键词】深基坑 土方工程 施工技术措施

【 abstract 】 with modern buildings of the height of the constantly increasing, deep foundation pit is getting more and more common. in this paper, the city building dense, underground pipelines crisscross and geological conditions and the surrounding environment complex areas with a project example to spread, the architecture construction condition are analyzed, and the method of construction, and also puts forward the technical measures and quality rescue emergency measures.

【 key words 】 deep foundation， pit earthwork project， construction， technology measures

中图分类号：tv551.4文献标识码：a 文章编号： 引言

怎样科学、合理地组织基坑土方工程施工，是施工企业提高施工效率、保证工程质量及施工进度的重要举措之一。以某工程为例

探讨建筑土方开挖工程施工技术在工程实际中的应用，供同行借鉴。该工程地处市区繁华地段，各种情况都不利于施工，周边紧邻道路和已有建筑、场地狭小，基坑深，地质条件不良，为了确保基坑开挖稳定，通过分析工程难点，介绍了信息化施工及技术控制措施，保证了深基坑土方开挖的顺利完成。 1、工程概况

某综合楼工程地处市区繁华地带，建筑总用地面积为12000m2。地上22层，地下2层，总高度为92.5m，总建筑面积为60000m2。结构体系采用框架剪力墙结构，基础采用钻孔灌注桩基础。 1.1工程地质情况

本工程的土质共有六层，其中杂填土厚0.8～1.7m；泥质填土厚0.3～2.7m；填土厚0.6～2.3m；粉土夹薄层粉砂厚0.7～3.0m；淤泥质粉质粘土厚2.4～7.5m。不良的地质条件，势必可能造成基坑监测数值超出预警值，施工过程须小心翼翼，效率就会降低。 1.2建设施工的开展

1.2.1基坑东南侧紧临城市主要干道，沿场地周边地下管网较多，基坑西侧为22层办公大楼，南侧紧靠三幢6层旧居民住宅楼，砖混结构，施工场地狭小。

1.2.2本工程建筑场地地面较为平坦，场地标高为12.40m，相对标高为+0.5m，该深基坑周长约400m，基坑开挖处标高-2.1m基坑开挖深度大。

1.2.3基坑侧面支护分别采用“旋喷桩+钻孔灌注桩”、“旋喷桩+

钻孔灌注桩+原搅拌桩+原钻孔灌注桩”、“旋喷桩+原搅拌桩+原钻孔灌注桩+钻孔灌注桩”相组合的支护方式，两道钢筋混凝土支撑，其顶面标高分别为-1.9m、-6.35m，北侧af段、东侧y1～y7轴间分别在支护结构内外进行注浆加固。西南角第一道支撑取消后，局部设锚杆。

1.2.4针对如此复杂的因素，根据工程特点，搞好高难基坑的信息化施工，基坑监测共设9种120个测点。在支护桩外侧土体内共设测的深层水平位移9根测斜管，测斜管深度为24m。临边道路沿基坑一侧每隔15.0m设1个沉降观测点，共布设18个沉降观降点。基坑南侧三幢6层旧居民住宅楼布设8个沉降观测点；西侧办公大楼布设13个沉降观测点；北侧对面建筑物沿马路对面建筑沿马路一侧布设7个沉降观测点；周围建筑共布设28个沉降观测点。 2、土方开挖工程的施工 2.1施工工艺

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-1.9m(西南角设置锚杆区先挖，挖深后的上面标高约在-2.80～-2.90m，宽度离支护桩边3.0～3.5m，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—2.4m、-2.25m、局部-2.2m(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。 2.2施工步骤

2.2.1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。

2.2.2基坑土方开挖顺序由北向南，先a区后b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)。等二层、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1m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。

2.2.3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-2.15m、-2.25m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10～20cm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。

2.2.4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。

2.2.5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。

2.2.6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4～5m范围内，先挖深0.3～0.4m铺垫碎石，而后在碎石上铺垫钢板，使吊机蹲坐在钢板上。 2.3施工质量控制

2.3.1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。

2.3.2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2m，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。

2.3.3工程桩头保护：土方开挖中，工程桩头暴露后，严禁挖机挖斗野蛮碰撞、扒挖桩头、桩筋，严禁挖机手帮助破桩工人推倒桩头。

2.3.4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，在盖梁内侧用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、4ф12mm、ф6.5@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ф12@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。

2.3.5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。

2.3.6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、支撑沟槽工，浇筑后养护期7～10d后方可继续开挖。

3、相关应急措施

为了整个基坑支护的稳定性，考虑到本工程基坑深、土质较差，所以在整个基坑土方开挖过程中，我公司配合基坑支护单位做好基坑土方开挖支护抢险工作，确保基坑支护及土方开挖安全。为此采取以下几点措施： 3.1流砂及管涌的处理

在细砂、粉砂层土中往往会出现局部流砂或管涌的情况，如流砂等十分严重则会引起基坑周围的建筑、管线的倾斜、沉降，对基坑安全非常不力。对轻微的流砂现象，在基坑开挖后可采用加快垫层浇注或加厚垫层的方法压住流砂；对较严重的流砂应增加坑内降水措施，使地下水位降至坑底以下0.5～1 m，降水是防治流砂的最有效的方法。管涌一般发生在钻孔灌注桩附近，造成管涌的原因一般是由于坑底下部钻孔灌注桩中出现断桩，或施打未到标高，或由于排桩径距较大，其后止水帷幕又出现漏桩、断桩或孔洞，造成管涌通道所致。如果管涌十分严重也可在支护墙前再打设一排钢板桩，在钢板桩与支护墙间进行注浆，钢板桩底应与支护墙底标高相同，顶面与坑底标高相同。钢板桩的打设宽度应比管涌范围宽3～5m。

3.2如开挖发现止水围幕渗水，及时汇报，并立即停止该部位开挖。如渗水大，应立即复土填压，缓解险情发展。建议一般采用管插入渗漏处，管周围水泥加水玻璃填实；待引流一段时间，渗水由浊变清，水泥达到强度后，再封堵引流管口。如水流较大难堵，则在渗水口上部再插引流管，逐步将出水口水位向上拾，减少水位差后再封堵。同时查找围幕外地下是否有外来水源(如下水道、自来水管被汽车压断)，如有，及时处理。

3.3如前期工程勘探后未封堵钻探孔，开挖后发现地下水自钻探孔上涌，及时开挖排水沟将水流至集水坑内抽排；出水量较大的孔，人工开挖1m深，安放一截深井管，内放水泵抽水。

4、结束语

由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理，在施工中取得了很好地效果，周围地表沉降也控制在允许范围内，周围建筑物未发生下沉及开裂、破损的现象。建筑深基坑土方开挖工程施工技术措施科学、合理与否，直接影响到整个建筑工程本身的质量与进度，并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。通过多方分析、周密安排、合理部署，并采取了一系列的行之有效的措施，确保了基坑开挖的顺利进行，未发生一起碰坏支撑，造成基坑安全失控的现象。 参考文献

[1]建筑施工手册(第4 版)[m].北京:中国建筑工业出版社,2003

[2]王曙光.深基坑支护处理经验录[m].机械工业出版社，2005. [3]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程(jgj120-99)[m].

北京:中国建筑工业出版社,1999