土方開挖施工技術方案研究

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摘要：針對大面積深基坑的開挖施工，應結合現場土質情況和實際情況按照一定順序進行開挖施工，開挖前應對基坑支護結構形式進行確定，并綜合實際情況對比選出多個棄土點，避免在后續施工時由于棄土點不合適而影響正常施工進度。

關鍵詞：土方開挖；施工；基坑支護

1工程概況

某住宅小區項目總建筑面積為302167.91m2，由14棟高層住宅及1棟獨立商業組成。該工程共分為1#地塊和2#地塊，1#地塊北側為規劃路，西側、南側均為空地，東側為規劃道路，開挖深度影響范圍內無建筑；2#地塊東側為自然河流，河流邊線距離用地紅線最近距離約5.0m，北側為某公司宿舍群，均為7層磚混住宅樓，距離用地紅線最近距離約10.9m。西側為新建高層住宅樓，南側為規劃路，開挖深度影響范圍內無建筑。其中1#地塊±0.00=503.200m，基坑支護周長約為965m，基坑面積約為32000m2，坑底標高負二層為-9.600，負三層為-13.400。2#地塊±0.00=503.20m，基坑支護周長約為700m，基坑面積約為14800m2，坑底標高負二層為-9.600，負三層為-13.200。按照場地標高設計，其中1#地塊基坑開挖深度7.2～12.4m，采用排樁、錨拉樁、土釘墻支護形式，-2F地下室與-3F地下室交界處開挖深度3.8m，采用土釘墻支護。支護樁按一級基坑設計，土釘墻按二級基坑設計。2#地塊基坑開挖深度6.5～11.5m，采用排樁、錨拉樁、土釘墻支護形式，-2F地下室與-3F地下室交界處開挖深度3.6m，采用土釘墻支護。本工程采用管井降水，沿基坑周邊布降水井，間距25m，井泵量不小于30m3/h，揚程不小于35m。場地周邊設置4個沉砂池，正常抽水時含砂量控制在1/10萬以內。

2土方開挖

2.1土方開挖平面布置。土方開挖分為18個區，其中1#地塊11個區，2#地塊7個區，每層開挖深度≤2m，馬道位置根據工程進度進行調整，土方開挖平面布置如圖1所示。2.2土方開挖施工流程。深基坑土方開挖、支護、降水工程施工前，項目編制專項施工方案，經施工單位審核及專家論證通過后，對管理人員、作業班組及工人做好安全、質量技術交底，確保現場操作人員理解、掌握施工技術要求后，嚴格按照設計、方案進行施工。當前分層區域開挖完成后，需填寫土方開挖申請表，經項目生產經理、質量總監、安全總監、總工共同審核確認并簽發下一分層的土方開挖作業令后，現場方可開挖下一層土方。2.2.11#地塊土方施工。第一次開挖為取芯開挖，由于支護樁施工工期較長，充分考慮穿插施工新圖開挖邊界為基坑上口線向內約30m，以保證支護樁正常施工。第二次開挖，先整體開挖至地下二層標高494.00（開挖深度8m），1#地塊11個區，開挖順序為B2/B3→B1/B4/A3/A4→B5/B6/A5/A2→A1。在需做預應力錨索的支護樁施工段，需留設操作平臺，平臺寬度約10m，與操作點高差約1.0m。其中1#馬道需做面板需硬化、馬道邊坡需做護坡。1#地塊土方施工完成后通過1#馬道收掉2#馬道。第三次開挖為負三層區域，從標高494.00至490.45（開挖深度3.55m）。在土方開挖分區存在高差時，放坡比例為1：1。負三層土釘墻施工時，留設施工作業平臺，根據土釘高度逐層清理預留平臺土方。2.2.22#地塊土方施工。第一次開挖為取芯開挖，由于支護樁施工工期較長，充分考慮穿插施工新圖開挖邊界為基坑上口線向內約30m，以保證支護樁正常施工。第二次開挖，先整體開挖至地下二層標高494.00（開挖深度8m），2#地塊7個區，開挖順序為C5→C2/C3→C1/C4→C7/C6，在需做預應力錨索的支護樁施工段，需留設操作平臺，平臺寬度約10m，與操作點高差約1.0m。EF段為土釘墻支護段，在施工時需為打孔機留設操作平臺，平臺距離孔點高差約0.8m~1.0m。其中3#馬道需做面板需硬化、馬道邊坡需做護坡。2#地塊土方施工完成后通過4#馬道收掉3#馬道。第三次開挖為負三層區域，從標高494.00至490.45（開挖深度3.55m）。在土方開挖分區存在高差時，放坡比例為1：1。負三層土釘墻施工時，留設施工作業平臺，根據土釘高度逐層清理預留平臺土方。2.2.3土方開挖基本原則。根據現場情況土方開挖采用“先撐后挖”的開挖思路，具體是指：上層支護達到設計要求后，進行下層挖土的施工原則。基坑開挖中為確保基坑周圍建筑、構筑物的安全和支護結構的穩定，盡量減少初始位移，根據時空效應的原理，遵循“分層、分區、分塊、分段、抽槽開挖、留土護壁、先撐后挖，減少無支撐暴露時間”的原則，分層開挖周邊土方，每次開挖深度不大于2m，上部邊坡噴護混凝土強度達到75%后繼續往下分層開挖。2.2.4棄土點選擇。本工程因施工范圍周邊環境復雜，外棄土方主要為拆除原棚戶區結構物基礎混凝土塊﹑磚石塊等建筑垃圾及大量黏土。項目位于市區僅能夜間作業，土方隨挖隨運交通壓力較大，周邊卸土場地容量很小，土質要求苛刻。為保證未來工程進度，經多方聯系并現場踏勘，技術標方案中選定棄土點為23~60km外的青白江杏花村、青白江物流集中園、新都龍橋家具園、新都新繁工業園區共4處備選全天候土方卸區，由于工程延遲動工，之前選定的棄土點已不滿足棄土要求，重新選定棄土點如下。

3土方施工要點

根據現場情況當道路等完善后，土方進大行面積開挖，土方開挖一般采用“先撐后挖”的開挖思路，具體是指：支護結構做好后，進行下層挖土。基坑開挖中為確保基坑周圍建筑、構筑物的安全和支護結構的穩定，盡量減少初始位移，根據時空效應的原理，遵循“分層、分區、分塊、分段、抽槽開挖、留土護壁、先撐后挖，減少無支撐暴露時間”的原則，分層開挖周邊土方，每次開挖深度不大于2m。支護樁及土釘墻時預留的施工作業平臺放坡坡比均為1：1自然放坡。針對本工程的實際情況，在土方開挖時制定了以下具體措施：（1）施工過程中派專人采用水準儀進行高程測量，確保按設計要求開挖，防止超挖。（2）土方挖運時由現場總調度對現場挖掘設備及運輸車輛進行統一協調，合理分工，合理分流，防止人車混雜，出現交通安全事故。（3）土方開挖施工時遇坡壁坍塌時應采取必要可靠措施，確保基坑安全。必要時采用挖掘機回填土方，防止基坑坍塌進一步發展。

4土方開挖防護設施

4.1進出口大門。土方施工階段出土大門為2#地塊通向二仙橋東路位置大門，作為兩個地塊出土主要通道。本工程此階段共設置4個施工馬道，其中1#、3#馬道最終保留作為地下室施工時馬道，2#、4#馬道拆除。4.2馬道口。根據現場情況，馬道口寬度8m，如臨時使用的馬道，可在馬道處原有淤泥等大量雜填土需換成符合條件的回填土（建筑建渣500~700最為適宜）。修筑過程中應逐層多次碾壓、夯實，馬道放坡15%，兩側坡比為1：0.8放坡。

5結論

在深基坑開挖過程中涉及多種力學因素和不確定因素，因此在進行開挖時不僅要結合理論知識與實際經驗，還應對土體的特點和相關的基坑降水、基坑支護等進行分析，并出具相應的應急預案，確保基坑安全和臨近道路、澆筑的安全。

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作者:續景瑞 單位:山西一建集團有限公司