建筑深基坑土方开挖的施工分析

张雪苹

为满足建筑施工单位对基础埋深工程的需要，施工单位要在建筑工程施工期间，进行深基坑土方开挖工作，完善深基坑支护、土方施工、降排水等施工流程，改善施工难度大、风险高的情况[1]，提高施工单位建筑深基坑土方开挖能力，对具体施工工艺进行细分，推动建筑工程施工的进程。

1.深基坑工程设计概况

深基坑施工必须注意深基坑体系设计以及深基坑土方开挖工作，明确建筑工程的施工目标[2]。在特房·芙蓉书院项目建设期间，工程设计单位对桩基础情况进行总体规划，确定书院1号楼～4号楼桩基采用旋挖灌注桩，施工前期要清点各处的总桩数，按照书院建设面积设计桩径，选取适合桩基建设的建筑施工材料，对实际桩长按嵌岩深度进行现场确定，计算单桩的承重力，便于选取桩身主筋钢材。5号楼～8号楼桩基采用PHC管桩，主要设计流程与以上基本相同，设计人员要根据实际情况适当调整施工计划，为深基坑工程施工打好基础。

特房·芙蓉书院项目在进行深基坑土方开挖工作前，要选择合适的基坑支护类型，确定工程设计地坪高程为±0.00=18.80m -23.50m，底板底标高为10.50m-13.20m，建筑场地标高为16.00m-24.00m，基坑开挖深度约1.70m-12.50m，施工单位明确以上建筑施工设计标准后，方可进行深基坑土方开挖工作。

2.深基坑土方开挖施工原则

2.1 土方开挖

通过测量放线，定出基坑开挖的边线及放坡的距离，挖掘机应采用分层逐步开挖的施工方式，开挖顺序及长度、深度应考虑基坑支护的设计要求。

机械开挖过程中，注意基坑支护面的保护，挖出的土方立即由自卸汽车运走。按照现场每天5台挖掘机考虑，机械开挖期间出土量约3000m3/天。

开挖至工程桩部位土方时应对工程桩采取有效的保护措施严禁对工程桩产生碰撞。

当开挖至底板垫层标高后，主要采用人工挖土，小型挖掘机配合土方外运。开挖好后应立即进行垫层施工，如不能进行下道工序，应预留30cm一层土不挖。当大面积的基坑土方开挖完成后，挖掘机退场，剩余土方由人工开挖。

基坑开挖至基底时，应及时做100厚C20素混凝土封底。

雨天施工时，基坑应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并在基坑底面外侧以及边坡顶面四周挖设环形排水沟、集水井，以防地面雨水流入基坑或汇集水流，并及时抽排水。

2.2 施工便道

现场施工道路均由出入口向场地内延伸，采用200mm厚砼路面等建筑垃圾硬化地面，道路宽度6m，坡度1：0.5。

为保证机械在场地上能正常开挖行走，基坑内坡道采用碎砖渣铺设500mm厚，作为防陷层，必要时可在其上铺设16mm厚钢板。为保证施工便道的安全，可在施工便道两侧压入木桩或槽钢等进行简易支护，亦可起到机械在出土口行走时保护下方冠梁的作用。

随土方退行路线逐步缩短。分层开挖时每层应留6m～10m宽停机面、回车场，其土体表面处治同施工便道做硬化处理。

图1 施工坡道剖面图

3.深基坑土方开挖的施工要点

3.1 台地地貌场地平整

特房·芙蓉书院项目的建设图纸显示该地形属于台地地貌，场地呈东高西低，东西侧距离115m标高相差近8m，地表高差较大，施工前应对场地进行整平，采用土钉墙结合放坡加喷射砼护面支护，坡面放坡坡度为60°，沿竖向设置4道土钉，竖向及水平间距均为1.5m；土钉的长度为6.0m～9.0m，入射角15°。坡面挂设Φ10@150mm×150mm钢筋网，喷射150mm厚C20混凝土。东侧场地平整后进行桩基施工。

3.2 分层开挖施工

（1）土方施工时，严格分阶段、分层开挖，随挖随运，土方开挖出来应及时运到卸土场地。

（2）基坑开挖时，每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力，实际工程中常取基坑每层挖深与竖向间距相等；深度不得超过1.5m，发生异常情况时，应立即停止开挖，并查清原因和采取相应措施后方可继续开挖。

（3）土方开挖。当继续开挖至承台地梁底，基底预留土（地下室垫层上300mm）一起由人工抢挖，每开挖一片，立即封底垫层。

（4）同时进行支护边以及基础梁边的清理修边。由小型挖掘机进行场内机械转运。剩余部分的基坑内坡道土体采用小型挖掘机配合人工开挖。

（5）人工挖土采用直铧切土，分块集中。施工时应注意对基底标高的控制，减少对基底土体的挠动，随挖随封底。

（6）中部土层的人工挖土部分应分块突击，并及时浇筑垫层，要求施工机械每开挖200m2～300m2后即开始分片开挖地梁、集水坑基坑与砌筑砖胎模。

（7）坑中坑：先打入木桩，开挖基槽进行支护施工，待强度达到要求后，方可进行开挖，采用人工与机械配合开挖。

（8）土方开挖需与预应力锚索施工速度相协调，每次挖土至预应力锚索标高下500mm严禁超挖。

3.3 深基坑土方开挖降排水措施

施工人员在进行深基坑开挖工作前，对特房·芙蓉书院项目施工场地的水文条件进行分析，场地地下水类型主要以潜水和基岩裂隙水为主，受大气降水和地下水侧向渗流补给影响，水位随季节更改变化较大，场地地下水自北向南径流排泄。分析了水文条件后对该工程降排水具体施工环节进行细化：

（1）坡面设置泄水孔，间距2000mm×2000mm；泄水孔做法如下：采用Φ50mmPVC管，穿梅花状Φ6@50，外包二层尼龙滤网。

（2）在离坡顶开挖线0.5m～1.0m处设置300mm×300mm截水沟，截水沟的底面应比坡顶面低0.3m，且与坡顶线之间应喷射混凝土硬化。

（3）在边坡坡脚不小于0.3m处设置300mm×300mm排水沟，排水沟的底面应比挖土面低0.3m～0.4m，且与坡脚线之间应喷射砼硬化。

（4）在基坑四角且每隔30mm～40m应布置一个800mm×800mm×500mm集水井，集水井底面应比排水沟底面低0.5m以上。基坑内水集中至集水井后经沉淀后抽走并排入市政排水管网。

（5）基坑内每隔20m设置一个疏干井进行降水。疏干井采用Φ300mm井管形成深井降水系统。成孔直径Φ ≥500mm，井深进入基坑底4.5m。

采用以上集水明排结合井管降水的方法控制施工过程产生的地下水，确保土方开挖和地下室施工的顺利进行。

3.4 保证深基坑土方开挖的施工质量

施工单位在开展深基坑开挖工作时，要按照项目工程的施工方案进行作业，提取出整个工程中的复杂环节，在分层、分段开挖期间，利用多种手段确保基坑的深度达到工程预设深度，根据特房·芙蓉书院项目的实际施工情况，控制挖土机的作业范围，保证施工环境的安全，期间施工人员要根据深基坑底部的施工状况，分析坑底四周的土壁情况，防止出现突发事故。同时，施工单位明确开挖程序，结合开挖剖面分层对行车路线进出口进行分析，绘制土方开挖顺序和出土坡道示意图及施工现场总平面图，明确项目工程的开挖目标及开挖标准，保证基坑土方开挖工作的顺利开展。

3.5 完善基坑支护工作流程

施工单位在开工期间，要对深基坑的支护方式以及支护内容进行明确，施工单位根据特房·芙蓉书院项目的现场施工作业情况，将基坑安全等级评为二级，计算基坑侧壁的安全系数为1.00，采用土钉墙与放坡加喷射砼护面相结合的方式进行基坑支护，根据工程设计，将基坑支护结构具体分为5个剖面，1-1坡面采用土钉墙结合放坡加喷射砼护面支护方式，其余坡面均采用放坡加喷射砼护面支护方式，施工人员要注意土钉角度与喷射材料，提高基坑支护的安全系数。

3.6 提高监督管理能力

深基坑土方开挖工程的关键在于施工单位要依据特房·芙蓉书院项目的工程施工概况，结合实际的施工条件，制定合理的施工计划，施工期间加大对工程施工的监督和管理力度。一方面，针对基坑边坡支护的施工过程，施工人员必须严格按照支护方式开展工作，管理人员要提高支护质量的评价标准，严格规范和要求施工流程，打造良好的建筑施工环境；另一方面，施工单位要建立以项目为中心的现场管理体系，协调施工单位与项目主理人之间的关系，合理安排桩基施工方式、降排水、边坡支护等施工程序，缩短特房·芙蓉书院项目的建设工期。同时，施工单位要根据特房·芙蓉书院项目的建设状况，对施工人员作业行为进行规范，加强监督和管理，完成书院施工建设的工作目标。

4.结论

建筑深基坑土方开挖工作，是施工单位作业环节的关键程序，对项目工程施工质量起到重要作用，要求施工人员必须根据项目的实际建设情况，制定科学的施工计划，落实工程施工期间的相关工作，完善工程施工规划、考察、建设、验收的全过程，有效提高项目的建设质量，降低企业的施工成本，为施工企业顺利完成建设工作提供技术和资金支持。