高层建筑土方开挖技术研究

王彦霞 侯少杰

（天一建设发展有限公司）

高层建筑土方开挖技术研究

王彦霞 侯少杰

（天一建设发展有限公司）

如今随着我国经济与科技的飞速发展，城市化进程不断加快，而城市高层建筑的建设规模也在逐渐扩大。在高层建筑的施工中，普遍应用的就是深基坑土方开挖技术，本文就主要针对高层建筑土方开挖技术进行探讨。

高层建筑；土方开挖技术

1 引言

在土方开挖阶段，需要检验降水量、变形控制与支护结构强度是否满足预期标准，所以高层建筑深基坑工程的质量会受到土方开挖的影响。在开挖土方之前，需要对周围施工环境与地形地质等、土方输出口大小与位置、支护结构质量、地下设施情况、土层特征与种类。国家对土方开挖的规定与要求等进行了解与掌握。同时在施工的时候还要不断优化运输设备与施工机械，做好土方开挖准备工作，并优化组织设计方案，从而提高高层建筑土方开挖的质量。

2 高层建筑土方开挖技术的准备与方案选择

通常来说，高层建筑土方开挖技术需要准备的工作比较多，之后做好施工准备工作才能够加快施工进度，控制好施工质量。主要准备作业见表1。

表1 高层建筑土方开挖施工准备工作要点

除了要做好施工准备工作，还要选择合适的土方开挖方案。而不同的土方开挖方案要根据实际条件来选择，其中高层建筑土方开挖方式的选择主要见表2。

表2 高层建筑土方开挖方式的选择

3 高层建筑土方开挖技术分析

3.1 绘制高层建筑土方开挖图纸

在进行高层建筑的土方开挖之前首先要进行图纸的绘制，而土方开挖绘制的基本内容有：支护位置、集水井位置、排水沟、基坑几何尺寸、土方挖出后的堆放点、土方运输道路、边坡坡度、基地各层标高、土方开挖顺序、土方开挖路线等。

3.2 机械土方的开挖应用

（1）选用机械设备：一般采用机械化的土方开挖方式时，需要根据高层建筑特点、工期要求、工地机械设备条件、运距、土方量、地下水情况、土质、开挖深度、工程规模以及基础形式等。具体如下：

①在对一般深度的高层建筑基坑进行土方开挖的时候，一般都采用自卸汽车运土，采用装载机或者推土机进行装土与推土。

②对较大面积的基坑土方进行开挖的时候，一般借助铲运机来完成填筑、卸土、运土以及铲土的作业。

③多较深并较大面积的基坑在开挖土方的时候，一般选择液压正铲挖掘（斗容量一般为1.0或0.5m3），并采用推土机或铲运机进行上层土方的开挖。

④当基坑地下水位比较高并且不采用排水措施的时候，可以利用不同机械进行分层开挖，比如地下水位以下土方用正铲挖土机，以上部位用反铲或者拉铲来进行土方开挖，运土机械采用自卸汽车。

（2）确定基坑坡度

在进行高层建筑的放坡开挖时，一般都要求边坡坡度的稳定性，避免在开挖过程中出现坍塌现象，导致安全事故的发生。在确定基坑坡度的时候一般要结合施工边坡地面荷载、施工环境、基坑深度、地下水情况、场地大小以及土质情况等因素。放坡土方开挖方式比较适合深部开挖的建筑基坑。

（3）土方开挖方式分析

①放坡土方开挖：高层建筑土方开挖的最经济方式就是放坡开挖。当建筑基坑土方开挖深度较小，并且在开挖时可以确保周围土坡的稳定性时多采用此种开挖方式；当基坑开挖深度比较大时，如果采用放坡土方开挖，那么在开挖的时候要进行多级平台的设置，并且还要分层次进行土方开挖，平台设置的宽度要大于1.5m；开挖区域在软土区域，并且地下水位比较高，在开挖的时候要求水位降到标准位置后才可以分层进行土方的开挖，并且开挖深度要控制在2.5m以内，在土方开挖的时候还要做好工程桩的保护，避免挖土过快或者碰撞等造成工程桩的偏移。

②盆式土方开挖：所谓盆式土方开挖，就是首先要采用分层开挖方式将中间部位的土方挖掘掉，保留基坑周围土坡，待到最后开挖。采用盆式开挖可以有利于支护挡墙的受力，并且开挖时间比较短，但是土方的运输需要集中后装车进行。

③土方开挖的中心岛方式：先将基坑开挖全面一层，然后在基坑中间预留土墩，分层开挖周围土方。采用此种方式开挖土方的时候一般选用反铲挖土机。假如高层建筑的基坑深度比较高，那么土方可以逐层向上的进行装车运输。这种方式比较适合大型建筑基坑的土方开挖。

3.3 人工土方开挖应用

当高层建筑土方量、基坑面积以及深度较小的时候一般采用人工土方开挖方式。通常借助的工具为镐或者普通铁楸，以分层分段为开挖原则。在运输土方的时候一般选择机动翻斗车、皮带输送机或者手推车，其中最常用的土方运输工具就是皮带运输机，应用的安全性与施工效率较高，并且花费的成本较低。

通常情况下采用皮带运输机的时候，要根据配备人员数量以及基坑面积大小来确定数量，一般比较大的建筑基坑在开挖运输时通常配置1～3台皮带运输机将土方运输出去。

3.4 高层建筑土方开挖注意要点

（1）当高层建筑基坑选择机械土方开挖方式的时候，要保留20～30cm的厚基土在坑底。并且还要人工将其坑底整平清理干净，避免基坑底出现土方扰动。等到土方开挖的深度达到设计标高之后，要将附土清理掉，并且进行质量检验工序，达到合格标准后进行垫层的作业施工。

（2）在开挖高层建筑土方的时候，若是暴漏出了工程桩头，还要避免开挖机械对其桩筋以及桩头的破坏。

（3）开挖基坑过程中，要先进行支撑处理，后进行土方开挖、土方开挖要安按照分层与对称原则，避免下挖深度超过规范标准。

（4）当开挖深度到达分层标高位置时，要停止作业，并进行支撑沟槽的开挖，进行浇筑与养护处理7～10d以内方可进行下面的土方开挖。

（5）高层建筑土方开挖的坡度要控制在1：2.5以上，另外土方挖机不可以在坡度边缘停放，避免出现坍塌事故。

（6）高层建筑土方开挖要注意安全防护措施的应用。在基槽周围1.2m范围内不可以停放机械或者对方土料，另外在开挖基槽周围1.2m范围内的土方堆积高度要低于150cm。假若深基坑开挖深度达到了2m以上，那么要在基层边缘位置设置好防护杆，并且悬挂红色警示灯与危险标志，确保土方开挖施工的安全。

4 结束语

总而言之，高层建筑深基坑土施工作业的关键工序就是土方开挖。而对较大土方数量的建筑基坑来说，土方开挖速度会决定着施工周期的长短。在开展土方开挖施工作业的时候，要根据实际条件选择合适的开挖方案与机械，从而确保土方开挖施工的顺利开展，提高施工质量。

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TU751+.2

A

1004-7344（2016）24-0295-02

2016-8-6

王彦霞（1975-），女，助理工程师，从事建设施工工作。

侯少杰（1984-），男，助理工程师，从事建设施工工作。