超大面积深基坑土方开挖施工技术

卓彦良

江西省赣州昌顺工程建设监理有限公司（341000）

0 前言

随我国经济快速发展，建筑行业得到充足发展机会。作为影响建筑工程质量的重要环节，深基坑土方开挖工程质量是建筑工程在后续施工，以及投入使用重要影响因素[1～2]。中高层、超高层建筑逐渐增加，超大面积深基坑土方开挖已经成为常态。但是土层土质、交通道路的影响因素会增加超大面积深基坑土方开挖难度，所以采用科学、合理的施工技术才能保障施工安全与质量。

1 超大面积深基坑土方开挖技术

1.1 放坡挖土

作为超大面积深基坑土方开挖常见技术，放坡挖土需要设置不同宽度平台，实现土方分层挖掘。平台宽度虽然不同，但是都要保证在1.5 m以上。超大面积深基坑土方开挖的安全系数主要由土体性质与基坑大小共同决定，所以在开挖前应当采取圆弧滑动简单分条法，对边坡稳定性进行检验[3～5]。要使用总应力法与固结快剪峰值指标结合方法,对固结土体进行抗剪强度测试。通常情况下，在雨季不建议使用放坡挖土技术，可以在少雨季节进行正常挖土施工，从而保障土方排水通畅。如果在土方开挖施工作业时，坑内存有积水，则需要使用释放方法排出积水，降低坑内水位，避免地表水回渗影响土方开挖。在土方开挖过程中，外露土坡要采取适当方法进行保护，以减少坑外主动土对基坑造成过多压力。

1.2 逆作法挖土

逆作法挖土是先对地下室楼板结构从上至下进行施工，再进行常规土方开挖。地下室楼板结构拥有一定刚度与抗压强度，从而为基坑提供支撑作用。逆作法挖土就是利用这种支撑基坑作用，实现土方开挖。搭建楼板结构要早于地下室柱，需要对楼板结构添加竖向临时支撑。逆作法挖土正常施工顺序为沿地下室轴线、支护结构向下施工，并在关键部位设置支撑柱，用于承担上部结构自重与其他压力。对于开挖深度要严格控制，利用盆式开挖方法对土方整体进行开挖，从而保障土方开挖顺序，再进行逐层下挖，并对地下梁板进行浇筑，直到封顶底板完成。因为地面1层楼面施工是逆作法挖土施工的前提条件，1层楼面施工也同样是上部结构施工的基础，所以地下土方开挖与地上结构施工互不影响，可以在地面1层楼面施工完毕后同时进行作业[6～9]。因为逆作法挖土是基于高层建筑拥有多层地下室设计，所以在超高层建筑应用较为广泛。发达国家如美、日、德等国家广泛使用。如日本读卖新闻社大楼，地上9层地下6层，使用逆作法挖土，让地下与地上同时作业，有效缩短工期6个月。虽然逆作法挖土无论是理论要求还是应用实践，都得到广泛认可，但是仍是一种特殊施工方法，只能在常规土方开挖不方便的情况下使用，不建议在设计时将逆作法挖土作为主要方法。

1.3 盆式挖土

盆式挖土就是将区域中间土体挖出，再挖除四周预留土坡，如同花盆一样的挖土方式。盆式挖土可以利用周围土坡充当围护墙作用，还可以有效降低围护墙变形概率。在施工时，大量外运土方不现实，可以利用提升土方稳定性，为外运土方提供方便。而土坡宽度、高度与坡度是否稳定，将直接影响盆式土方开挖方式是否安全可靠。土坡规模不宜过小，避免土坡失去围护墙支撑意义。但是土坡坡度也不宜过大，否则会因土坡失去稳定性，丧失围护墙支撑效果[10]。所以，加强土坡宽度、高度与坡度的检测，才是保证土坡支护效果的重点。盆式挖土可以在支护结构完善时，在土方中心位置开挖，尤其是塔楼与裙楼连接位置的地下室，使用盆式挖土可以对整体施工作业提供便利性。但是盆式挖土的土方无法实现一次性外运，需要先将土方提升到深坑外地面，然后装车外运。

2 土方开挖质量控制重点

2.1 坡顶排水沟与防护栏

使用放坡挖土时，应当每隔固定距离对剖面坡顶排水沟中心轴线平面位置进行标记，对剖面的转点位置也要进行同样作业。测量该位置高度，确定跑水沟开挖深度与宽度，利用机械或人工方式开挖。开挖结束后，在排水沟边侧使用墙机砖进行砌筑，并使用砂浆对排水沟底抹平。排水沟通常采用0.3%坡度，将中间积水向两侧位置排出。但是需要在基坑四个顶角位置设置沉淀池，将坡顶地表水、外界流水，以及从基坑抽出积水进行汇集，将泥砂沉淀后，才能将水排入市政管网中，避免泥砂进入市政管网管道，影响管道正常使用[11～12]。基坑防护栏建议使用钢管立柱，并对立柱间距、埋深、外露地面高度进行检测，使其符合国家施工规范。要保障防护栏杆与坡顶边线间距，避免距离过近或过远。注意防护栏材料与质量安全，不合格材料禁止作为防护栏使用。

2.2 逆作法施工

因为逆作法挖土需要严格落实作业工序，所以在施工时要坚持先做好支撑柱设置，然后才能进行土方开挖，并对开挖深度与范围进行控制，随时监测随时调整，避免过多开挖给施工造成影响。开挖施工时会有较多运送土方车辆，从坡道进入基坑，装载土体后又会从坡道离开基坑，这种汽车会带给深基坑压力，所以需要进行截桩，从而保护管桩不受到影响。开挖前应当在基坑四周位置额外设置渗水与积水坑，利用流水段开挖层次高度差，作为降水排水措施。还需要对承台挖土边线、标高等进行测量，方便后续挖土与清土作业。一旦因外界对深基坑造成过大压力，产生土方的回落情况，应立即停止现有作业，让车辆缓慢开离深基坑，并对出现问题的位置进行加固处理。在加固处理后还要对深基坑整体强度进行测试，确认后继续进行土方作业。

2.3 锚杆施工

使用盆式开挖技术时，应当保证每个断面开挖次数与锚杆排数成正比，从而保障机械开挖深度可以有效保证支护施工顺利进行。如果施工环境的局部地质情况较差，可以适当减少开挖深度与长度，保护基坑内部安全。锚杆间距、埋深也需要基于地质情况，根据设计方法进行调整，采用适合角度将锚杆打入土体。选择合适的钢筋作为锚杆，其长度要与地质情况相符。如果在钻孔时出现孔洞塌方，则需要及时清理孔内杂物，采取适当手段确保锚杆顺利打入。安放锚杆要注意禁止用外力对锚杆进行扭曲、压弯，影响打入效果。在锚杆安放完毕后，注浆工作也要及时进行，确保浆体强度，避免注浆压力下降。

3 结语

在超大面积深基坑土方开挖作业中，应当根据工程实际情况与施工条件，采用不同开挖技术相结合的方式，从而规避不同开挖技术缺点，保障施工质量。而且要对土方开挖进行科学合理的组织管理，从而提高土方开挖工作效率。