解析地铁土建工程基坑开挖施工技术

蒋柏阳 中国水利水电第四工程局有限公司

1 前言

伴随着时代的发展和经济水平的进步，我国在各个方面都得到了一些提升，对于人们的衣食住行影响巨大。例如，我国的交通运输发展迅速，高速公路与地铁的修建极大的便利了人们的生活。在享受发展成果的同时，这些基础设施修建过程中存在的问题也逐渐暴露在大众的视野当中。例如，在进行地铁工程的施工过程中，基坑开挖技术就引起了施工方与技术人员的关注。本文以此为出发点，对我国地铁修筑过程中的基坑开挖技术进行分析与探讨，致力于为我国基础交通设施的修建提供思路。

2 地铁车站深基坑开挖技术分析

对地铁车站深基坑开挖技术的分析可以从以下两个方面进行：第一，土方开挖技术概述；第二，开挖技术的控制要点分析。

2.1 土方开挖技术的选择

土方开挖是地铁工程动工时的第一步，土方开挖工程是否顺利决定了后续工程是否有一个良好的开端，而良好的开端又十分有利于整个工程的进行。作为如此重要的一环，在进行土方开挖时涉及到技术的应用，在实践中有多种不同的方式可以进行土方开挖工作。具体包括：第一，分层开挖技术；第二，分段开挖技术；第三，放坡开挖技术。选取何种技术进行土方开挖的工作需要具体结合施工区域的地址以及地质因素。三种技术各有优势，具体分析如下：第一，分层开挖技术。这一技术是指对施工区域进行地质情况的分层处理，在水平面上分开层次进行土方的挖掘工作，一层结束之后开启另一层即另一阶段的土方开挖工作。利用这一技术进行作业的优势在于可以有效地控制整个工程的进度，发生意外情况时可以予以有效的控制。第二，分段开挖技术。这一技术指的是对整个需要作业的区域进行工程的划分，在开挖一段之后开始另一段。第三，放坡开挖技术。这一技术的操作对施工区域的要求较高，其中涉及到设备的摆放和操作问题，当施工区域有足够的施工空间时才能进行此作业。同时，如果基坑的深度并没有达到一定程度时，也没有进行此项作业的必要。

2.2 开挖技术的控制要点分析

对于开挖技术的分析可以从上述三项技术入手进行分析，具体如下：第一，分层开挖技术。这一技术的实施要点在于实施此项技术对施工区域周围土层的影响分析。如果实施此项技术会对周围的土层结构产生不良影响，那么就不能实施此项技术。那么，如何确定此项技术是否会对周围土层产生影响呢，需要对地表进行沉降预测，如果预测结果是，无法承受此沉降压力，那么就不能使用此项技术。另外，有一种可能性是在进行分层开挖技术运用的过程中由于操作不当，过深地进行了土方开挖的工作。因此，总结而言，实施分层开挖技术需要进行事先的调查，再次，操作过程中应当做到谨慎，不能超过原始设定挖掘深度数值进行土方的挖掘工作。第二，放坡开挖技术。实施此项技术最重要的是确定放坡的系数，只有确定了放坡的系数才能进行放坡的工作，确定坡度系数，进行实地的操作。具体的系数可以参考表1。

表1 放坡系数分析

3 工程概况概述

某地铁土建工程项目，设定此工程的各项参数如下：地铁的总长按照左右线的数值进行设定，其中车站的总里程为左线227.224m，右线258.795m，总长左线基坑开挖采用明挖顺作法施工有效台中心里程为右线DK22+687.586。

4 地铁车站深基坑开挖施工技术应用分析

地铁土建工程项目开展的过程中，想要切实地将基坑开挖施工技术的应用水平提高，在操作环节需要对各个阶段的内容进行控制，以下对该技术的应用要点分析。

4.1 基坑明挖作业分析

进行基坑明挖作业的第一步是修建维护结构，在设置相应的保护和警示作业之后才能正式进行基坑的挖掘工作。在这一过程中为了防止土层无法承受相应的压力，所以要进行地面支撑的工作，在对地面进行基底的处理之后才能正式开始土层的挖掘工作。在挖掘工作进行的过程中需要注意两点：第一，注意保持围护结构，防止出现因土层结构变化而产生的围护结构移动的现象。第二，挖掘的过程中还应当注意对土层结构的支撑工作。

4.2 基坑开挖施工的总体布置和流程

进行基坑的开挖施工工程一定要做好总体规划和整体布置工作，哪一项工作应当先进行，是需要支撑在先还是挖掘在先。选取适合的挖掘技术之后，对于整个基坑开挖工程应当做好工程的阶段性规划，第一阶段至第几阶段，每个阶段的技术工作要点和难点，都应当先行规划好。当挖掘过程中遇到技术难点时应当采取何种方式应对，提前制定相应的流程。

4.3 基坑土方开挖的施工技术分析

在基坑土方的挖掘过程中涉及到四层，这四层可以分为两个施工阶段进行。第一阶段指的是第一土层的挖掘工作，这一阶段的土层主要通过挖掘机作业进行。第二阶段指的是第二层至第四层的土方挖掘工作。这一阶段的土方需要两种型号的挖掘机配合进行，运出挖掘土方，一是普通挖掘机，一是长臂挖掘机。在挖掘过程中要遵循循序渐进的方式进行，不可冒进，超越挖掘流程进行。

4.3.1 表层土方开挖

表层土方的挖掘工作需要使用的机器是反铲式挖掘机，这一挖掘机能够配合将土方运出。这一阶段挖掘土方的界限是第一道混凝土施工界面。混凝土的作用是对底部进行支撑，这能够增加这一界面的强度，满足下一阶段的施工要求。

4.3.2 第一层土方开挖

第一层土方的开挖是在表层土方挖掘工作结束之后，对表面进行混凝土的施工之后，在混凝土的支撑之下对土方所实施的。为了保证挖出的土方能够及时地倒入挖掘机内运出，所以应当设置两台挖掘机，相互配合，高效率的进行工作。第一层土方开挖至距离地面一定高度之后就可以进行第二道混凝土的铺设工作，当混凝土的强度到达一定程度时可以进行第二层土方的挖掘工作。

4.3.3 第二层土方开挖

第二层土方挖掘工作的开始在混凝土到达一定强度之后。这一阶段进行土方的挖掘工作由于距离地面有一定距离，需要将挖掘机至于土坑内进行作业。而挖掘机的重量是需要支撑的，因此，混凝土的铺设极为重要。当第二层土方的挖掘工作结束之后，需要进行第三道钢筋混凝土的作业，为第三层土方的挖掘工作打下基础。

4.3.4 第三层土方开挖

第三层土方的挖掘工作与第二层土方的挖掘工作大致相同，需要再混凝土具备一定强度之后，在挖掘机的作业下进行。但是，第三层土方的挖掘需要两台挖掘机同时进行，一台挖掘机在土方内作业，一台长臂挖掘机负责将土方运出。开挖至一定高度后，需要再一次进行强度支撑，与之前不同，这一层的强度需要钢来完成，这是由于深度较大。由于深度较大因此需要利用小型的挖掘机缓慢作业。

4.3.5 第四层土方开挖

第四层土方的开发与挖掘与第三层相同，需要再一定的支撑下作业，在这一层表现为钢支撑。当第四层土方的开发到达指定的深度时，需要工人的配合进行收尾工作。尤其是随着深度的增加，可能会需要将作涉及到水井的问题。如果超出预期挖掘高度，破坏相应的其他构造会产生不必要的麻烦。

4.4 土方外运

上述挖掘过程中均涉及到业中挖出的土运出施工区域的问题。因此，这一过程应当有相应的规范的流程。首先，应当严格按照工程管理中对于相应部分的规定完成这一任务。其次，不同阶段的挖土工作会产生不同频率的土方，在运输过程中需要挖土工作与运土工作需要相互配合进行。第三，由于工程建设并不全部发生在白天，因此夜间施工应当征得相关部门的同意。最后，对于运出土的抛弃位置应当予以合理的规划。整个运土过程应当做到符合相关法律法规以及部门规章的规定，符合绿色发展、科学发展的理念。

4.5 基坑开挖的技术保障措施

第一，应当做好基坑开挖的准备工作。如前文所述，在基坑开挖之前应当做好各种设施的安装。对施工区域的地质条件进行调查，通过多方的商讨，决定应当使用何种技术手段进行基坑的开挖工作。提前预设在基坑开挖过程中的排水工作，是否需要进行水沟的挖掘工作，如何进行，应当有明确的安排。第二，确保基坑的稳定性与安全性。在挖掘过程中，如果工作人员疏忽大意，那么就会产生超挖现象，这会严重破坏基坑的稳定性。另外，为了保证基坑的稳定性，应当严格落实混凝土的铺设工作以及钢管支撑的铺设工作。第三，整个施工过程应当做到严格按照施工流程进行，因此，应当建立健全完整施工的流程安排制度。另外，还应当设立监督小组，对施工的工作进行监督，如果在施工过程中出现了问题应当在各方人员均在场的情况下，进行技术方案的解决。不得出现一方独立做任何决定的情况，当然会有紧急事由的例外。

5 结束语

综上所述，在我国的发展进程中，我国的基础设施水平得到了提升。在进行基础设施的建设工程中会遇到一些技术难题，也有一些应当值得关注的技术重点问题。如何保障施工的质量，使得整个施工的工程质量有一定的保障，使得工程的建设能够服务于我国国民的生活，帮助提升国民生活水平是一个值得关注与思考的问题。因此，相关建设人员与技术人员以及设计人员应当做到学习相关技术的准备，进行各项技术的学习与交流，致力于提升工程的建设当中去。