浅析某坡道工程土方开挖施工技术

张 学 东

(晋中市建设工程安全监督管理站，山西 晋中 030600)

1 工程概况

某中学校改扩建项目位于太原市迎泽区。建筑面积32 000 m2，地上建筑面积23 500 m2，地下建筑面积8 500 m2，室内地坪标高±0.000相对于绝对标高790 m,室内外高差0.3 m。

工程一期北侧自行车坡道总体呈梯道形式，坡道与地下车库连接，连接道口高为4.1 m，宽度为3.1 m，坡道南北侧长度为7.4 m，坡道东西侧长度为18.3 m。坡道结构及剖面图见图1～图3。

2 场地及环境条件

本工程场地基本风压W0=0.4 kN/m2，地面粗糙度类别B类，基本雪压S0=0.354 kN/m2，拟建场地的抗浮设计水位-2.3 m，地下稳定水位位于-3.30 m～-3.45 m(绝对高程780.75 m～780.90 m)，场地标准冻深0.74 m,抗震设防烈度8度,设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅲ类，土类别为中软土，严重液化需做地基处理。

岩土工程勘察质量检测有限公司提供的《项目岩土工程勘察报告(详勘)》土层自上而下划分为九层，分述如表1所示。

表1 岩土工程报告

3 施工工艺技术

3.1 土方开挖总体施工方案的确定

根据本工程的具体情况，应先考虑开挖部分阻止地下水通过车库进入，考虑在坡道基坑内布置管井降水井。本次梯状坡道最大挖深处为5.1 m，最浅处开挖深度为0.45 m，而且受周围条件限制,开挖基坑边坡计划采用1∶1的自然放坡，边坡面采用钢筋混凝土防护措施，土方开挖由浅至深的方式分步进行。

3.2 降水方案

本工程施工应先进行降水，采用管井井点降水，经降水井深度计算，考虑到基础部分施工工期较长，工期较紧，最后设降水井1个。

3.3 土方开挖方案的确定

经测量场地实测标高为-0.3 m(相对±0.000标高)，施工时施工人员首先要准确放线，并确定降水的水位已达到设计的开挖基底1 m以下，随后开挖土方，施工中随挖土随对边坡采用钢筋混凝土进行防护。

4 施工工艺和施工方法

4.1 降水方案

深井井点计划设置在基坑中间，管井深度15 m，井中心距坡道西侧外边线的距离为0.5 m，井中心距车库北侧外边线的距离为2.6 m。先用打井设备打直径为900 mm，深度为15 m的井孔，在井孔中间放置外径为400 mm的混凝土管，下部设置2 m的沉淀管。在管底及混凝土管和土壁之间用粗砂填灌作为过滤层，在管口处1 m深范围内、管子四周用粘土封口。管井内配备一台2 kW的潜水泵，在坡道开挖期间和施工期间，在保护地下水的前提下，将地下水位降至开挖底面以下1 m。一直到基础回填土施工完毕。

降水井的施工成孔方法计划采用回转钻孔钻的方式进行，回转钻孔直径应比井管的直径大200 mm，成孔后应立即安装井管。井管安放应清孔，井管应垂直。

4.2 土方开挖

4.2.1土方开挖施工顺序

基坑开挖计划采用一台PC800大型反铲挖机、6辆T820S按照土方开挖方案的要求进行，开挖路线整体由东向西进行。第一步由自然地坪开挖至标高-1.8 m处后修理边坡，施工第一步坡面防护。第二步由标高-1.8 m开挖到-3.3 m处后修理边坡，施工第二步坡面防护。第三步由标高-3.3 m开挖到基底处后修理边坡，施工第三步坡面防护。

4.2.2土方开挖施工

1)坡道土方在挖土进行前，应先根据高程点及坐标点将需挖区域用白灰线撒出。

2)坡道的土方开挖采用挖土机停于坡道基坑一侧的方式进行开挖，大型机械挖土机挖出的土方直接将土方装在挖土机旁边的运土汽车上进行运走。

3)在坡道的挖土过程中，项目部要安排测量员及时配合测定标高，控制土方的开挖深度。

4)在坡道的土方开挖过程中要注意保护坡道基坑的灰线。在坡道的边角部位及大型机械开挖不到的地方，项目部应安排人工进行配合挖掘，施工人员应用手推车将坡道的土方及时清运到大型机械的作业半径范围之内，再由大型机械挖走。

5)在坡道的挖土挖至设计标高后应进行地基钎探，地基钎探后应尽快会同有关单位对基底验槽，验槽后及时办理有关正式手续。

4.3 坡面防护施工方案

1)坡道的放坡面均应做混凝土面板护面，按照设计要求，放坡面面板的厚度为100 mm，混凝土板面的配筋为双向Φ6.5@200网片，面层混凝土的强度等级为C20，坡道放坡的护面应延伸至坡道坡顶的后面1.5 m处。

2)边坡的土方修整：在土方安排大型机械挖成边坡后，项目部应安排施工人员进行边坡的平整。

3)喷射第一次混凝土的面层，应掌握好其厚度为50 mm左右。喷射混凝土为C20，在喷射作业时，施工人员应根据规范的相关规定自下而上分段进行，在坡道的开挖层底部向上进行施喷，施喷时喷头与受喷面的距离要控制在0.8 m～1.0 m范围内。混凝土的射流方向应垂直于既定的受喷面。

4)混凝土内钢筋网片的绑扎：混凝土内钢筋网片的绑扎采用Φ6.5双排双向@200满布的方式进行，钢筋的搭接长度不小于300 mm，并进行间隔绑扎，混凝土内的钢筋网片应做到横平竖直。钢筋网片应按每隔2 000 mm的间距，在交叉点处施工人员应设置Φ14的钢筋钩钉，将其钉于土层中。

5)在喷射第二层混凝土面层施工时，应掌握好其厚度为50 mm左右。在施工人员喷射施工前，要先将混凝土内的绑扎好的钢筋网片做好规定的保护层，使保护层的厚度符合设计的要求。第二次的混凝土的射流方向要垂直于既定的受喷面，混凝土的厚度必须要覆盖住钢筋网片。施工人员喷射C20混凝土。在下层土方开挖时，施工人员应在上层喷射混凝土施工完毕48 h后再进行施工。

5 坡道土方开挖的有关质量措施

1)在坡道土方开挖时，施工的先后顺序为：开挖应安排在降水后再进行施工，应将坡道基坑内的水位降到坑底设计标高的1 m以下，然后再进行施工。

2)在坡道的土方开挖到基底设计的标高以后，项目部安排施工人员人工整平坡道的基底，要对基底的地质、承载力等根据规范的相关规定进行检查。根据规范的相关规定，坡道的基底成型后不宜暴晒，施工人员要及时与建设单位、监理单位进行联系，要及时组织进行基底检验的有关工序，在验收合格后方可进行下一步垫层的施工作业。

3)在坡道的土方开挖中，施工人员必须要经常地进行测量，要校核坡道开挖区域平面位置、标高等施工参数是否符合要求；要始终保持沿现场的边坡线根据规范的相关规定逐层进行开挖，要避免开挖过程中因施工人员随意开挖造成边坡过陡进而造成塌方情况的发生，同时要加强边坡的稳定性及位移观测的工作。

4)在坡道开挖作业中，要严禁超挖；若发生超挖的情况，施工人员要对超挖部分根据规范的相关规定认真进行处理；若再遇到新的地质情况，要由监理工程师会同设计人员、建设单位研究处理。

6 坡道土方开挖的有关安全措施

1)坡道作业施工使用挖掘机和汽车运输土方时，司机要听从项目施工人员的指挥，严禁随意私自不按指定路线行驶，所有进出工地的车辆要严格遵守项目部的有关规定，按照既定的路线行驶，防止撞车。

2)坡道作业施工时，所有作业人员的施工距离要符合相关的规范规定，如前后施工时，土方开挖的操作人员之间的水平距离就不得小于3 m等相关规定。在人工配合机械作业时，所有的操作人员均不得在机械的回转半径以内进行作业。坡道挖土时，施工人员应随时注意检查坡道坑壁的变化情况，在施工的过程中，一旦发现有裂缝或者其他危险的情况，必须采取撤离人员等果断措施来排除隐患，以确保施工的安全。在夜间进行施工时，施工现场要有充分的施工照明设施。施工的边坡应设专人进行监测，若发现有异常的情况应立即停工后再做处理。坡道的四周应设立警示和警告的标志，在夜间应设置如红色警示灯等警示标识，避免其他施工人员掉入。

3)在坡道的四周应根据规范的相关规定设置排水沟、集水井等设施，要设置一定的坡度，以防止雨水浸泡坡道的基坑造成坍塌。

4)在坡道的四周必须根据规范的相关规定设立安全防护栏杆。在降水井的井口周围应根据规范的相关规定设置2 m高的防护栏杆，在栏杆上根据规范的相关规定设置禁止翻越标志等警示标识。未经项目人员的许可，任何无关人员均不得进入损坏降水井内部进行其他的无关作业。

5)在坡道的土方开挖过程中，施工人员若发现有其他的下水管道、地下电缆或者其他埋设物时，应先立即停止开挖，及时向有关人员报告后再根据规范的相关规定进行有序处理，不得擅自无序自作主张进行施工。