建筑深基坑土方开挖的施工分析

刘探勤 山西四建集团有限公司

1 前言

深基坑土方开挖施工质量关系着建筑结构稳定性及建筑寿命等问题，因此开展好建筑深基坑土方开挖施工工作意义重大。虽然目前我国的建筑深基坑土方开挖施工技术已经比较成熟，但在施工实践中仍旧存在着一些难点问题。只有切实把握好相关施工技术要点，逐个击破施工难点，才能够切实保障其施工质量。

2 建筑深基坑土方开挖的施工特点

2.1 地域性特点

建筑深基坑土方开挖是建筑施工中的一项重要环节，受我国疆域辽阔、气候带跨度多等特点的影响，建筑深基坑土方开挖施工具有很强的地域性特点。在我国不同地区有着不同的地理性质，在具体的建筑深基坑土方开挖施工中，往往需要根据当地的具体地理性质而采取合理的施工技术，而不能一味照搬其他地区的施工计划方案，否则不但会造成施工难度的增加，更会给施工埋下巨大的质量安全隐患。

2.2 复杂性特点

建筑深基坑土方开挖施工质量直接关系着建筑的整体施工质量，尤其是与建筑结构稳定性及建筑寿命等问题息息相关。因此，在建筑深基坑土方开挖施工中会涉及许多道不同的工序，整体施工程序比较复杂。其次，不但施工程序复杂，而且需要采用的施工工艺技术也具有复杂性的特点。此外，根据大量的建筑深基坑土方开挖施工经验来看，其在实际施工过程中往往会出现一些与施工设计存在出入的地方，这也在一定程度上提高了其的施工复杂性。

3 建筑深基坑土方开挖的施工准备工作

3.1 施工技术资料准备

在建筑深基坑土方开挖施工前，先要做好相关施工技术资料准备，包括图纸会审资料、设计变更资料、工程洽商记录等等，并根据这些方面的资料来制定一套全面、科学、详实、合理的施工计划方案，并在其中明确各项技术指标，以确保在实际施工中严格遵守相关技术指标进行作业。

3.2 施工现场准备

在建筑深基坑土方开挖施工前，应提前精心布置准备好施工现场，确保施工现场的道路通、电通、给排水通、电信通等。特别是施工道路的准备最为重要，在其准备中应注意以下问题：施工道路需呈从出入口向场内延伸状；施工道路需为混凝土路面等硬化地面，且厚度、宽度及坡度适宜；基坑内坡道内宜采用碎砖渣铺设一层防陷层，如有需要还可铺设厚钢板；施工道路两侧宜采用压入木桩、槽钢等做简易的支护，以保证安全及保护下方冠梁。再者，在施工现场准备中还要有效规划好施工区域、材料堆放区域等，以保证在实际施工过程中各道工序的有效开展及各类材料能够有序供应。

3.3 施工设备和材料准备

建筑深基坑土方开挖施工需要应用到多种施工设备和材料，在施工前做好施工设备和材料准备至关重要。施工设备和材料质量直接关系着施工质量和安全等问题，必须结合实际施工需求而采购、租赁合理的施工设备和材料，并加强施工设备和材料维护检验，确保其始终处于可正常使用的状态，避免发生损坏。

4 建筑深基坑土方开挖的施工技术要点

4.1 测量定位放线

建筑深基坑土方开挖施工的第一步就是要做好测量定位放线工作，测量定位放线质量直接影响着实际施工的精确性。目前常用的测量定位放线方式有两种：第一种是直线段法，其需要利用经纬仪来进行测量定向及利用测距仪来进行定位放线，但必须在平缓地形中才可使用；第二种是曲线法，当遇到非直线测量定位放线需求时，为方便操作及保证测量精度，通常会结合圆线、弧线、直线等来进行测量定位放线，并利用横竖轴双坐标来辅助定位。此外，为进一步确保测量定位放线精度，还需采取有效的方法对测量定位放线进行校核。其中，在主要轴线点的校核中，常用的校核方法有两组坐标校核法、三边测距交会法、三角相加之和为180°原则法等，但注意在轴线点的测量中不能使用两点测角交会法；在轮廓点的校核中，需要先对测角前方与定点进行交会，并引入第三方向作为主要校核方向，而若与定点交会的是测角后方的话，则不但需要引入第三方向，还需引入第四方向；若校核的条件是四组坐标，则必须先完成定点放线后再进行测量，并在测量完毕后将测量结果数据与设计数据做比对，以判断测量精度；若是采用的几何图形法进行定点放线，则在校核时需充分把握好几何图形之间的相互关系。

4.2 基坑变形监测

在建筑深基坑土方开挖施工期间，基坑变形监测是一项不容忽视的工作。具体来说，基坑变形监测是指在施工过程中通过设置多个监测点来实时监测基坑变形情况，以便及时发现某个位置的变形问题，并提供该位置的准确变形数值，从而为施工改动提供科学的依据。通过有效的基坑变形监测，获得准确、全面的基坑变形数值，可以更加清晰地掌握建筑深基坑土方开挖施工各阶段的基坑支护结构变形状态和安全状态。其次，通过基坑变形监测所获得的数据是实时性的，可以及时将基坑变形数据信息反映给相关部门，指导其工作判断。常见的基坑变形监测内容有：平面位移监测网及观测点监测、地下水位监测点监测、坡顶部水平位移监测、坡顶部垂直位移监测高程控制网及监测点垂直位移测量、桩顶水平位移监测等。注意在实际基坑变形监测过程中，首先应确保监测数据的准确性和完整性，避免出现数据误差过大或者数据缺失的情况；其次应规范操作使用各类监测仪器设备，严禁无证上岗，并在使用前先对仪器设备进行仔细检查和校对；再者应加强对重点部位的监测，如对重点部位采用加密监测点；最后还应增强监测点之间的联系，以提高对基坑变形情况的监控力度及减少监测点的布设数量。

4.3 土方开挖

土方开挖一要严格按照规范流程作业，二要选择合适的开挖方法。

4.3.1 明挖法

明挖法是一种比较常用的建筑深基坑土方开挖方法，其通常是根据最初设计标高，按照从高到低的次序进行土方开挖，当建筑深基坑全部施工完毕后，再按照从低到高的反顺序进行施工，这样可以实现对整个建筑物中心部分的合理施工，并确保将整个深基坑填满，使地面恢复完整。在利用明挖法进行建筑深基坑土方开挖时，对施工环境具有较高的要求，所以必须要控制好相关施工环境因素，给明挖法的应用提供一个良好条件。总的来说，明挖法主要具有两方面的优势：第一，明挖法施工操作简单、施工效率高、施工用时短；第二，明挖法施工成本较低。不过，明挖法也存在着一些缺陷和不足之处，例如明挖法在实际应用中往往会对周边交通造成一定的影响，并且施工噪声较大，容易扰民。

4.3.2 盖挖法

盖挖法与明挖法有着明显的不同，它也是一种常用的建筑深基坑土方开挖方法。盖挖法最典型的特征是在施工中是从地面开始逐渐向下挖，当挖掘至设计深度时即进行封顶，然后再在该封闭环境下继续进行后续的施工作业。在实践当中，盖挖法在大部分情况下所采用的都是逆向施工方法，不过也不绝对，有时也会根据施工实际需求而灵活调整施工顺序。具体来说，逆向施工方法是：针对深基坑支护结构与中间桩，在地表面从上到下进行土方开挖，且多选择应用地下连续墙或帷幕桩进行支护结构施工；顺向施工方法是：从下到上进行土方开挖，在地表作业的挡土结构施工结束后，在挡土结构上覆盖一些定型的预制标准结构，其还支持对地表以下实施挖掘，增加设横撑。

4.3.3 分层开挖

在建筑深基坑土方开挖过程中，需注意严格分层开挖，且要随挖随运，及时将开挖出来的土方运送到卸土场地当中。一般情况下，在分层开挖过程中每层开挖的最大深度以在支护投入前土壁能够保证自稳而不出现滑动破坏情况为标准，在实践中常取每层开挖深度与竖向间距相同，不得超过一定界限，一旦发生异常状况应立即停止开挖，待查明原因并有效解决后再继续进行开挖。当开挖至承台地梁底时，可通过人工方式来抢挖基底预留土，且每开挖一片便立刻进行封底垫层。再者，在分层开挖过程中还需同时对支护边和基础梁边进行清理修边，场内机械转运可采用小型挖掘机，其余剩下部分的基坑内坡道土体可通过人工配合小型挖掘机的方式进行开挖。对于坑中坑的处理，应先打入木桩并开挖基槽，完成了支护施工后再进行开挖。此外还需注意，土方开挖的速度需与预应力锚索施工等施工作业相协调。

5 建筑深基坑土方开挖的施工技术难点

5.1 土体力学参数的计算

土体力学参数主要包括含水率、粘聚力以及内摩擦角等，它们的计算精准度，往往会对建筑深基坑土方开挖施工质量造成直接的影响。在实践当中，由于地质情况复杂等因素的影响，土体力学参数计算精准度不足的问题时常发生，特别是有些土体力学参数是在土方开挖后可以改变的，这进一步加大了其计算的难度。

5.2 结构实际受力的控制

通常而言，都是依据极限平衡理论来对建筑深基坑土方开挖施工的安全系数进行计算，但就算是得到了科学的计算结果数值，在实践当中也不一定就能够切实保证结构实际受力与之相符，因为土体的受力在开挖过程中是处于一种动态变化中的，而且它的结构受力状况十分复杂，极易发生变形问题，这给结构实际受力的控制带来了极大难度。

5.3 土体的勘察取样

在建筑深基坑土方开挖的施工前期，土体的勘察取样是一项重难点问题。只有通过有效的土体勘察取样，才能够得到最科学合理的结构设计力学标准，但在现实中土体的勘察取样工作却很容易被忽略，从而导致对施工现场情况掌握不准确，进而影响了实际施工质量与安全。

6 结束语

综上所述，建筑深基坑土方开挖施工具有地域性和复杂性的特点，在其实际施工中，为保证施工质量，首先要做好一系列施工准备工作，其次要把握好测量定位放线、基坑变形监测、土方开挖等技术要点，另外还要对一些施工技术难点做重点分析。总的来说，目前我国的建筑深基坑土方开挖施工技术已经比较成熟，未来随着研究与实践的不断深入，这方面施工技术还将得到进一步更新与改进。