浅谈建筑工程基坑支护与土方开挖施工技术

胡钢

摘要：基坑土方开挖深度超过3m(含3m)或虽未超过3m但地质条件和周边环境复杂的基坑（槽）支护；开挖深度超过3m（含3m）的基坑（槽）的土方开挖工程，属于危险性较大的分部分项工程范围。开挖深度超过5m(含5m)的基坑（槽）的土方开挖、支护工程以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂， 或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护工程，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。建筑工程基坑土方开挖的顺序、方法必须与设计要求相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。基坑边界周围地面应设排水沟，对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。以下将对基坑支护与开挖施工技术展开讨论。

关键词：建筑工程基坑支护开挖

中图分类号：TU198 文献标识码：A

一、浅基坑的开挖

1.浅基坑开挖，应先进行测量定位，抄平放线，定出开挖长度，按放线分块（段）分层挖土。根据土质和水文情况，采取在四周或两侧直立开挖或放坡，保证施工操作安全。

2.当开挖基坑土体含水量大而不稳定，或基坑较深，或受到周围场地限制而需用较陡的边坡或直立开挖而土质较差时，应采用临时性支撑加固。挖土时，土壁要求平直，挖好一层，支一层支撑。开挖宽度较大的基坑，当在局部地段无法放坡，或下部土方受到基坑尺寸限制不能放较大坡度时，应在下部坡脚采取加固措施，如采用短桩与横隔板支撑或砌砖、毛石或用编织袋、草袋装土堆砌临时矮挡土墙，保护坡脚。

3.相邻基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段分层进行，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽度和标高。

4.基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动。当用人工挖土，基坑挖好后不能立即进行下道工序时，应预留15～30cm一层土不挖，待下道工序开始再挖至设计标高。采用机械开挖基坑时，为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留一层结合人工挖掘修整。使用铲运机、推土机时，保留土层厚度为15～20cm，使用正铲、反铲或拉铲挖土时为20～30cm。

5.在地下水位以下挖土，应在基坑四周挖好临时排水沟和集水井，或采用井点降水，将水位降低至坑底以下50cm，以利挖方进行。降水工作应持续到基础（包括地下水位下回填土）施工完成。

6.雨期施工时，基坑应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并在基坑四围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑内；同时，应经常检查边坡和支撑情况，以防止坑壁受水浸泡，造成塌方。

7.基坑开挖时，应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。

8.基坑挖完后进行验槽，做好记录；如发现地基土质与地质勘探报告、设计要求不符时，应与有关人员研究及时处理。

二、浅基坑的支护

1.斜柱支撑：水平挡土板钉在柱桩内侧，柱桩外侧用斜撑支顶，斜撑底端支在木桩上，在挡土板内侧回填土。适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土时。

2.锚拉支撑：水平挡土板支在柱桩的内侧，柱桩一端打入土中，另一端用拉杆与锚桩拉紧，在挡土板内侧回填土，适于开挖较大型、深度不大的基坑或使用机械挖土，不能安设横撑时使用。

3.型钢桩横挡板支撑；沿挡土位置预先打人钢轨、工宇钢或H型钢桩，间距1.0～1.5m，然后边挖方，边将3～6cm厚的挡土板塞进钢桩之间挡土，并在横向挡板与型钢桩之间打上楔子，使横板与土体紧密接触，适于地下水位较低、深度不很大的一般黏性或砂土层中使用。

4.短桩横隔板支撑：打入小短木桩或钢桩，部分打人土中，部分露出地面，钉上水平挡土板，在背面填土、夯实，适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。

5.临时挡土墙支撑：沿坡脚用砖、石叠砲或用装水泥的聚丙烯扁丝编织袋、草袋装土、砂堆砌，使坡脚保持稳定。适于开挖宽度大的基坑，当部分地段下部放坡不够时使用。

6.挡土灌注桩支护：在开挖基坑的周围，用钻机或洛阳铲成孔，桩径400～500mm，现场灌筑钢筋混凝土桩，桩间距为1.0～1.5m，在桩间土方挖成外拱形使之起土拱作用。适用于开挖较大、较浅（＜5m)基坑，邻近有建筑物，不允许背面地基有下沉、位移时采用。

7.叠袋式挡墙支护：采用编织袋或草袋装碎石（砂砾石或土）堆砌成重力式挡墙作为基坑的支护，在墙下部砌500mm厚块石基础，墙底宽由1500～2000mm，顶宽适当放坡卸土1.0～1.5m，表面抹砂桨保护。适用于一般黏性土、面积大、开挖深度应在5m以内的浅基坑支护，

三、深基坑的支护

深基坑土方开挖，当施工现场不具备放坡条件，放坡无法保证施工安全，通过放坡及加设临时支撑已经不能满足施工需要时，一般采用支护结构进行临时支挡，以保证基坑的土壁稳定。支护结构的选型有排桩或地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙或采用上述形式的组合等。

(―)排桩或地下连续墙

通常由围护墙、支撑（或土层锚杆）及防渗帷幕等组成。排桩可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。地下连续墙可与内支撑、逆作法、半逆作法结合使用，施工振动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基扰动小，可以组成具有很大承载力的连续墙。

(二）水泥土桩墙

水泥土桩墙，依靠其本身自重和刚度保护坑壁，一般不设支撑，特殊情况下经采取措施后亦可局部加设支撑。水泥土墙有深层搅拌水泥土桩墙、高压旋喷桩墙等类型，通常呈格构式布置。

适用条件：基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150KPa；基坑深度不宜大于6m。

(三）逆作拱墙

当基坑平面形状适合时，可采用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙和组合拱墙。对于组合拱墙，可将局部拱墙视为两铰拱。

适用条件：基坑侧壁安全等级宜为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜采用；拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8；基坑深度不宜大于12m；地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。

四、深基坑的土方开挖

在深基坑土方开挖前，要制定土方工程专项方案并通过专家论证；要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。

1.深基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构。

2.土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。

3.防止深基坑挖土后土体回弹变形过大。施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标髙后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固。

4.防止边坡失稳。

5.防止桩位移和倾斜。打桩完毕后基坑开挖，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。

如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时的应力释放，再加上挖土髙差形成一侧卸荷的侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移。软土地区施工.这种事故已屡有发生，值得重视。为此，在群桩基础桩打设后，宜停留一定时间，并用降水设备预抽地下水，待土中由于打桩积聚的应力有所释放，孔隙水压力有所降低，被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑土方。而且土方的开挖宜均匀、分层，尽量减少开挖时的土压力差，以保证桩位正确和边坡稳定。

6.配合深基坑支护结构施工。

挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。为此，要坚持采用分层、分段、均衡、对称的方式进行挖土。

结束语：基坑支护与土方开挖施工必须按《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号文）的规定执行，严格按照要求进行基坑的支护与开挖。