关于土建基坑开挖技术的研究

张新龙

（陕西建工第七建设集团有限公司 陕西 710000）

关于土建基坑开挖技术的研究

张新龙

（陕西建工第七建设集团有限公司 陕西 710000）

本文将对土建基坑施工前的准备工作进行分析，并探讨基坑施工中方法的合理选择，进而研究基坑施工技术中常建宁问题的解决。

土建；基坑开挖；技术

在我国城市化进程不断推进的过程中，越来越多的土建工程出现在城市中。然而随着人们建筑工程高度、功能、主体形状要求的提升，建筑工程建设的难度和技术要求都大幅增加。特别是土建基坑工程，作为土建工程基础对于工程质量和功能都具有较大影响。因此工程单位应当科学运用土建基坑开发技术，保证工程质量和安全。

1　施工前的准备与分析

1.1对土建基坑开挖的设计方案进行了解

设计方案是土建基坑开挖的重要依据，基坑施工安全的技术保证也有赖于此。基坑技术专家根据施工地点和工程实际情况制定设计方案，其中涉及的技术多且复杂，其中基坑维护结构设计、变形控制设计、强度控制设计是其中的主要设计部分。而进行这些设计的主要目的在于：确保基坑稳定；降低对周围环境的影响；为施工安全提供保障。所以工程人员只有深入有效的掌握基坑设计方案，才能够实现以上目的，具体施工中应当对设计方案的重点和难点进行仔细分析，进而形成对施工关键部位和环节的有效把握。

1.2对深基坑的水文地质特性进行了解

在了解和掌握基坑水文地质方面，不仅需要设计人员的参与，施工人员也需要做到心中有数。基坑施工的质量和效率与水文情况息息相关，进而对施工的组织、管理、施工技术运用、施工安全事故预防造成严重影响。我国地域幅员辽阔，不同地域间具有不同的水文地质情情况。例如在水位方面，北方水位较深，南方水位较浅。地面沉降、流沙、基坑涌水、基坑边坡滑移等问题经常出现在一些地区基坑开挖中。因此，工程人员必须深入的了解和掌握施工地区的地质水文情况才能够在设计施工中有效应对相应的问题。

1.3掌握基坑的环境状况

除了施工单位内部因组织、技术、管理不力造成基坑开发事故外，缺乏对基坑周围环境的了解也是重要原因之一。如在山东某基坑开挖事故中，该基坑的规格为面积7.0>7.0m2、深度8.8m；施工地点为层高12m的厂房内；基础类型为天然基础。两个最近的排架柱距离基坑边缘为8m；排架基础为矩形独立基础5.4> 5.4m；基础埋深为室内地坪以下1.8m；厂房排架柱与基坑边缘距离2.6m。在该工程中虽然该基坑的面积不大，但是整个厂房的使用和安全受到开挖过程中位移影响，进而产生了安全事故。这起事故发生的云因在于施工单位对于这种小基坑没有进行全面的地质水文了解，也没有掌握周围厂房设备等特殊环境，最终因围护不到位而产生安全事故。

2　合理施工方法的选择

（1）从基坑工程设计确定的主要施工参数出发，根据基坑地基加固条件、开挖深入、支撑形式、几何尺寸、规模，对详细的可操作的开挖与支撑施工程序和施工参数进行制定。在基坑开挖和支撑的施工工序和施工参数的制定过程中，工程人员应当严格贯彻平衡、对称、分步、分层的原则。其中分层开挖层数和每层开挖深度是其中最重要的施工参数，另外挡墙未支撑前暴露的时间、宽度、高度参数也要进行严格制定。在大面积不规则形状建筑基坑工程中，基坑中间部分地层先开挖的过程中基坑挡墙被动区土体通常会被用作支撑挡墙的土堤，并根据抵住挡墙的要求确定土堤断面尺寸，此参数也是基坑开挖中的重要参数[1]。

（2）在具体施工中充分落实施工程序和施工参数，进而有效解决处理施工中遇到的问题，并保证基坑开挖饿质量和施工安全进行。例如在大型高层建筑地下室的基坑施工中，工程开挖的方法应当选择分层盆式法，将支撑安装或浇筑于每一层先挖中间部分，然后分布、对称的挖出每根支撑两端所留支撑挡墙的土地，最后对其间顶住挡墙的部分支撑进行安装或浇筑。工程人员应当根据支撑形式等情况确定每个分步的开挖时间和支撑施工时间，并根据明确的数值进行具体控制。在设置改善基坑土性和减少土的流变变形方面，工程人员应当优先考虑井点降水法，进而收获更好的效果。

3　几种基坑开挖特殊情况的处置

3.1基坑支护综合处理

根据基础各个部位开挖深度的不同，采取不同的临时支顶斜撑和加强被动区措施，并通过回灌、轻型井点降水、挖土卸荷等技术，促进基坑基坑和周边建筑安全、投资少、施工时间短等目的的实现的过程就是基坑支护综合处理。在进行基坑支护的过程中应当注意以下内容：①原有支护桩应当尽量保留，通过发挥原有支护桩的作用实现减少成本投入的目的。②在基础施工过程中应当保证基坑支护结构的安全可靠性符合要求。③防止周围建筑、道路、地下管线由于基坑周围土体变形或降水造成了的不均匀澄江。④在进行基坑支护的过程中应当以方面施工为重要原因。工程人员应当从这些原则出发，对基坑支护综合处理方案进行科学合理的确定，其中利用轻型井点、回灌、不同开挖深度采取不同的支顶斜撑和不同承台胎膜、外围土体卸荷等是较为有效的措施[2]。

3.2基坑施工中地下水处理

基坑开挖时具有两个重要要求基坑保持干燥和边坡稳定，在不符合这两项要求的条件下施工会对工程进度和施工安全造成威胁。例如当基坑因地下水出现流砂现象、内部土体发生较大位移时，施工不仅会影响施工安全和进度，还会对基坑周边的建设等设置造成破坏。因此，基坑施工中工程人员应当充分重视基坑施工中的地下水处理工作。实践中工程人员可采用以下方法进行处理：①止水法。这种方法的原理是将止水帷幕设置于基坑周边，防止地下水进入基坑。其中地下连续墙、灌浆法、沉井法是实际施工中较为常用和有效的方法。②排水法。其原理在于排除基坑范围内的地表水和地下水，其中井点降水、明沟排水是较为常用的方法。实践当中止水法相对于排水法需要更多的成本投入，同时也具有较高的施工难度。而井点降水法具有操作技术易于掌握、施工简便的特点，在当前的土建基坑工程中应用较为广泛。井点降水的优点包括：其井点管设置于拟建工程的基坑周围，通过设置的抽水设备不断排除产生的积水，这样基坑范围内的地下水深度就别控制在设计深入以内。在不同几何形状的基坑中也同样适用井点法，其在稳定边坡和克服流砂方面效果明显。

在基坑施工中工程人员不仅要对安设水泵、洗井、填充滤料、安设井管、成孔进行严格控制，还应当给予以下问题充分的重视：基坑内井点的抽水操作应当那个同时进行，进而在要求范围内控制水位差；有效前侧水位，对于水位过大的情况则可采用设置回灌井点等措施进行补救；防止基坑内回流排除的地下水；应当经常检查运行中潜水泵是否和井壁直接接触，防止电动机等设备在磨损的情况下进入水；基坑中的深井井点通常需要较长的井管，每挖掘一段距离应当连接井灌和支护结构支撑，进而有效固定井管；为了排除上层的地下水，施工人员可在基坑底部不透水层设置砂井；及时拔出使用完毕的井管[3]。

3.3基坑开挖中的变形控制

基坑工程中的变形是导致基坑施工安全问题的重要因素之一，基坑施工过程中应当主要考虑变形控制，尤其是开外阶段的变形控制。基坑开挖过程产横土体应力释放，原有的底层应力平衡体系被打破，土体在扰动后会流变和固结。其中无支撑暴露变形和有支撑暴露变形施工控制的重点，在控制无职称暴露变形时，应当对支撑轴力、支撑时间、开挖时间、开外空间尺寸等重要施工参数进行重点控制，并以设计要求和实际施工条件为依据对施工工艺进行科学选择。其次，对支撑暴露变形控制。维护结构在一层土体开挖、支撑完成后进度到下一层土体开挖的时间就是围护结构有支撑暴露时间。而基坑支护结构有支撑暴露期间的变形即为有支撑暴露变形。而其中加固情况、支撑轴力、开挖深度、暴露时间等共同影响有支撑暴露变形，所以工程人员应当对相关因素进行重点控制。

4　结语

本文对土建基坑开发技术进行了深入的研究，以求为提升我国土建基坑施工质量和安全贡献绵力。但本文还存在一定局限，希望行业人员能够加强重视，有效提升基坑工程水平。

[1]周美智.建筑工程深基坑开挖技术探讨[J].门窗，2012（09）：108+110.

[2]张永峰.工民建中深基坑开挖与支护施工技术的探究[J].科技展望，2014（08）：208+210.

[3]陈建常.试析水工建筑的基坑开挖施工技术措施[J].科技资讯，2013（09）：104～105.

TU753

A

1673-0038（2015）42-0022-02

2015-9-30

张新龙（1970-），男，工程师，大专，主要从事工程管理工作。