关于建筑工程基坑的开挖技术探究

于秀艳

【摘要】由于全国各地水文地质条件的不同，导致一些在局部地方非常成熟的基坑开挖施工方法不能完全适应其他地区，以至于现有基坑开挖施工技术经过研究和改善后才能正常安全地使用。因此，关于深基坑开挖施工技术方面的研究，显然具有十分重要的工程应用价值。

【关键词】建筑工程 基坑 开挖 技术

近年来，伴随着城市建设的飞速发展，高层建筑的不断出现，地下空间正逐渐得到大规模的开挖和利用，基坑开挖所带来的安全和环境问题更加突出，引起了工程技术人员、国家政府及社会的高度关注。从发展趋势来看，城市的地下空间开挖利用将进入一个新的阶段，不只是深基坑大量涌现，超大、超深基坑也会不断出现。此外，由于全国各地水文地质条件的不同，导致一些在局部地方非常成熟的基坑开挖施工方法不能完全适应其他地区，以至于现有基坑开挖施工技术经过研究和改善后才能正常安全地使用。因此，关于深基坑开挖施工技术方面的研究，显然具有十分重要的工程应用价值。

一、基坑支护结构的基本形式

1.土钉墙结构

一般来说深基坑支护最常用的结构形式是土钉墙结构。它是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷绘砼面板相结合，形成一个类似重力挡土墙以此来抵抗墙后的土压力，从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。它的施工要点主要是在分层分段挖土的情况下，分层分段施工土钉和配有钢筋网的喷射混凝土面层。在这个过程中必须要保证每一施工阶段基坑的稳定性，同时需要保证挖土与土钉施工是交叉作业。一般而言，要把土钉的水平与竖向间距，控制在1-2m之间。其基本的受力特点是通过斜向土钉对基坑边坡土体的加固，来进一步增加边坡的抗滑力矩和抗滑力，以便能够完全满足基坑边坡稳定的要求。

这种结构往往会采用钻孔中内置钢筋，然后在孔中注浆的土钉，坡面通常会用配有钢筋网的喷射混凝土形成的土钉墙，当然有的也会采用先打人式钢管，然后再向钢管内注浆的土钉或者采用土钉和预应力锚杆等结合的复合土钉墙结构。

2.重力式结构

重力式结构可以满足该结构的抗滑移和抗倾覆要求，因为其可以在基坑侧壁形成一个具有相当厚度和重量的刚性实体结构，这样就可以通过其重量来抵抗基坑侧壁土压力。这种结构通常会采用水泥土搅拌桩，但是有时也会选择采用旋喷桩，让桩体相互搭接形成块状，或者隔栅桩等连续实体的重力结构。

3.拱墙结构

拱墙结构主要是通过把基坑开挖成弧形平面，如圆形、椭圆形等，同时沿基坑侧壁分层逆作钢筋混凝土拱墙，充分发挥拱的作用把垂直于墙体的土压力转换成拱墙内的切向力，这样就可以充分利用墙体混凝土的受压强度。因为一般来说墙体内力主要是压应力，所以可以把墙体厚度做薄些，因为在很多时候，不用锚杆或内支撑就完全可以满足承载力和稳定的要求。一般这种结构都会采用分层分段施工的现浇混凝土拱墙结构。

二、基坑施工方式的选取

根据长期的施工经验，深基坑开挖操作有很多种不同的操作方式，其中最为有效的操作方式是参数指标和施工工序：

1、参数指标方法

通过结合在规划中制定的基坑工程的参数指标，以及结合有关的基坑规模、几何尺寸和支撑模块等多所采用的必要的处理方法。为了能够保证深基坑施工的有序进行，必须在掌握了详细的地勘资料之后，再根据设计方案提供施工程序和施工的参数。在这一环节中，最为重要的是要做好分层开挖的层数以及对每层中开挖深度方面的处理，通过主要指标的控制可以很好的调整深基坑内部的结构状况，使基坑开挖之后面出现异常现象处于可控状态。在做高层建筑深基坑中，面对大面积并且不规则的基坑，要在基坑挡墙被动区土体进行基坑中间开挖处理时，必须建立起来想要的支撑体系结构，然后再根据相应的挡土墙确定此基坑断面的尺寸的结构形式。

2、施工工序方法

在做深基坑施工操作的环节中，为了能够更好的满足各类施工条件的要求，避免引发时空效应与现实操作标准不相符，就必须要掌握好相关的操作秩序。以某长条形的高层建筑深基坑为例，基坑开挖和支撑的重点在于根据相应的总长度的需要，对开挖或者结构浇筑进行合理施工工序安排，并在每段开挖之后做好参数记录；然后是分层施工，在满足支撑强度的条件下，将每层分小段进行开挖和支撑，为基坑施工带来更大的空间。在分层时是采用的盆式开挖操作的方法，对每一层都是先从中间开始挖，安装或者浇筑处理，最后是对支撑在两端，所留在支撑挡墙的土堤加以处理。

三、基坑支护的监测

1.基坑支护的监测

（1）主供水管。该基坑北边距支护20m贯穿1m直径主供水管，根据该地区土质条件较差的特点，进行基坑挖土施工时，支护部位监测时该位置如变化较大，应停止挖土，回填支护边坡，稳定位移，坑外采用卸载及注浆加固处理，保证主供水管不变形位移，确保供水管正常使用。（2）静压桩与支护交叉施工安排。因工期紧，需要静压桩与支护交叉施工，考虑静压桩土应力释放的影响，交叉施工安排为静压桩施工二分之一时，在已施工的静压桩区域施工深搅桩；施工顺序两边推进，根据静压桩施工进度，安排深搅桩的进度，然后根据分段的强度进行正常支护施工。

2.围护结构的监测

（一）围护结构完整性及强度监测。以灌注桩为支挡结构时，采用低压变动测法对桩身缩颈、离析、夹泥、断裂等缺陷程度和缺陷部位以及桩身强度进行检测。以旋喷桩、水泥搅拌桩为支挡结构时，采用低应变法或轻便触探法检测桩身强度和均匀性。

（二）围护结构顶部水平位移监测。基坑开挖初期，可每隔2-3天监测一次，随着开挖过程进行，可适当增加观测次数，以1天观测一次为宜。当位移较大时，每天观测1-2次。围护结构顶部水平位移是维护结构变形最直观的体现，是深基坑监测工作中最重要的一个监测项目。

四、深基坑施工进行安全措施实施要求

1、深基坑施工的準备阶段控制

（一）勘察单位应按照相关法律、法规和工程建设强制性标准 进行勘察，提供真实、准确的数据资料，满足建设工程设计需要的勘察文件。

（二）建设单位应向设计及施工单位提供施工现场及毗邻区域内供水、排水、供电、供气等地下管线资料，相邻建筑物和构筑物、地下工程等有关资料，并要保证资料的真实、准确、完整。

2深基坑工程的设计阶段安全控制

边坡与基坑的支护设计必须由相应设计资质的单位承担。

设计单位应当按照有关法律、法规和工程建设强制性标准进行设计，对涉及深基坑的重点部位和施工的关键环节在设计文件中注明，并对工程安全性提出指导意见。

3、深基坑工程的安全监督控制

（一）严格按照建设部《危险性较大安全专项施工方案编辑及专家论证审查办法》执行。

（二）施工单位应组织不少于5人的专家组，对已编制的安全专项施工方案进行论证审查，审核边坡与基坑支护施工图是否按其方案评审的专家意见进行设计。专家组应从“建筑工程深基坑专家库”中选取，至少由2名具有高级技术职称的岩土工程师、2名一级注册结构工程师、1名注册监理工程师5人以上组成。

五、雨季施工措施

1.建立雨施领导小组

土方开挖期间成立雨施领导小组，制定夜间值班制度，确保本工程在雨季施工安全、优质、按期进行。进入雨季施工要注意及时收集天气变化和天气预报信息，提前做好防范措施。做好雨施物资、设施的准备工作，大雨过后做好现场检查，减少雨后损失。

2雨施技术措施

土方开挖前要备好六台抽水机，防止基坑（槽）進水泡槽。挖土前要在工作区域四周做好挡水坝、排水沟等截水排水设施，房子区域以外的水流入。土方开挖宜从上到下分层分段依次进行，同时做成一定坡势，以利集水外排。基底成型时宜在基层同时做好排水沟、集水井等抽排系统，下雨时及时排除落雨，防止雨水泡槽。雨期施工期间，加强对基坑边坡的观测，确保边坡稳定，防止滑坡及发生塌方事故。基坑挖好后要及时组织验槽工作，并浇楼层混凝土覆盖。基坑上口四周做截水沟和积水坑，往外做好排水坡度，保证排水畅通，防止地表水流入基坑内或大量渗入坑边土体影响边坡的稳定。雨天运土车辆在出场之前将轮胎清洗干净，杜绝带你上路。现场污水需经沉淀处理符合排放标准后方可排入市政污水管道。

六.结束语

经过专家多年的研究探讨，深基坑开挖施工过程中出现的问题已经得到了一定程度的解决，但是在实际施工过程中新老问题仍然层出不穷。因此，在建筑工程深基坑开挖施工过程中，如果不能结合施工现场情况进行研究分析，那么施工方案中存在的安全措施部分的漏洞和基坑设计自身的缺陷，都有可能会对未来的建筑物造成不可估量的影响。所以，我们需要科学严谨的工作作风和采用创新施工技术的方法，才能有效的解决深基坑工程施工过程中出现的各种问题。

参考文献：

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[2]孟雪丽 建筑工程基坑边坡支护施工技术[J] 建筑 2014（22）

[3]邱剑华 建筑工程地下室基坑边坡支护与开挖施工的探讨[J] 建材与装饰 2012（23）