深基坑土方开挖及围护施工工艺及技术探究——以和顺·沁园春为例

应振涛 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前言

深基坑项目虽然不是整个项目的主体工程，但是其确保了该项目主体的顺利进行，它也是一个非常重要的项目。根据本工程特点、工程量以及施工组织设计等，土方开挖与基坑支护同步进行，分层开挖，分层支护，施工难度较大。因此，在施工中更为注重工程技术，发挥工程管理的作用，强化施工监管，使工程质量提高和各个作业环节更加完善。

1 深基坑土方开挖及围护概述

深基坑的地下室是建造大型建筑物的关键所在，它对确保施工质量和进度起到了积极作用。要发挥开挖真正深基坑的作用，需要选择合适的深基坑。基坑土方的开挖方法将建筑物的设计要求与建筑功能相结合，必须充分考虑施工现场的地质条件，例如：地下水位、渗漏条件、地基承载力和基坑深度。深基坑围护结构的设计涵盖许多方面，并为深基坑围护过程的各个方面提供了详细的设计安排。首先，有必要选择一个支持系统，整合施工现场条件，分析各种支持系统，然后选择适合建设项目实际条件的支持系统。其次，有必要研究支撑结构，对支撑结构的各种数据进行详细的计算，并确保准确的数据信息，以确保支撑结构的稳定性。以本工程的土钉墙支护施工技术为例，要特别注意的是，应遵循分段开挖分段支护的原则，不宜按一次挖就再行支护的方式施工。在施工中应对土钉位置钻孔直径、深度及角度土钉应力等进行检查，土钉墙施工完毕后，还要注意保护好排水孔及排水设施，保证排水畅通。

2 工程概况

本项目深基坑工程位于商丘市城乡一体化示范区商丘市城乡一体化示范区，豫苑路西侧、春华路北侧。工程总用地面积约56476.75m，土方整体开挖量约310000m。本工程场地局限性较大，基础形式较多，开挖深度和开挖顺序要求不同，开挖顺序及不同基础之间的协调工作比较复杂。本工程基坑开挖深度约4.2m，局部楼栋为5.2m。长度300m，宽度169m，开挖面积50700m。因此，根据规定，需对深基坑开挖工程以及支护工程进行技术探究。

3 深基坑土方开挖及围护施工工艺

3.1 土方开挖及围护中应遵循的原则及具体施工

3.1.1 土方开挖过程中应遵循的原则

和顺·沁园春土方开挖及支护、降排水施工工程属于危大工程，因此，在危大工程的深基坑开挖中，必须按照一定的原则进行工作，以确保施工质量和进度，真正满足大规模施工的要求。通常，在大型建筑物深基坑的土方开挖中，应考虑“重叠、分裂、对称、快速挖掘和快速支撑、平衡基坑力”。开挖工作的指示和依据是在支撑梁的上方和下方进行两次土方工程，在支撑梁上挖掘时，请勿临时开挖环以支撑内部土壤。

3.1.2 土方开挖具体施工

因为该工程施工时为雨水较多的时期，基坑开挖应严格按要求放坡，操作时应随时注意土壁的变动情况，如发现有裂纹或部分坍塌现象，应及时放坡或支撑处理，并注意支撑、防护的稳固和土壁的变化。基坑中的地下水位应降低至少在挖掘的土壤地面以下0.5m。如果基坑开挖深度不大，可以接受周围环境，保证其边坡的稳定性，可以采用边坡开挖。土壤和建筑材料在基坑边缘或运输工具和机械沿开挖边缘的移动通常应距基坑上边缘至少2m，并且堆垛高度不应超过1.5m。基坑开挖完成后，必须及时清理地面并检查沟槽，以减少暴露时间，并确保基础土壤的原始结构不受日晒雨淋的破坏。开挖时，必须经常检查平面控制桩的坡度、找平点、基坑的平面位置。

3.2 降排水施工

本工程土方开挖处于雨季施工，商丘偶尔会出现短时暴雨天气，对土方开挖和支护施工难度较大。因此，土方开挖工程之前必须采取有效的地下水管理措施。施工过程中突遇暴雨，应立即停止所有施工机械，并行驶到安全地带，现场施工人员撤离到安全地带，所有用电设备均需断开电源，安排专人进行边坡检查，发现险情立即上报相关负责人，由应急领导小组对现场险情进行分析，拿出最有效的解决措施。降水与排水是配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计，如图1 所示。在不同的土壤上施加不同形式的沉淀，排水装置完成后，应进行测试，如果发现井管不足，则应采取措施使其恢复正常；如果无法恢复，则应丢弃并安装新的井管。降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位，排水沟纵坡宜控制在1‰～2‰。基坑四周设排水沟和集水坑相结合，集中排到市政排水管道内；集水井与轻型井点相结合，达到降水效果；基坑土方开挖过程中，如土层中有较多水渗出，可采用钢管或塑料管进行引水，局部也可采用简易管井降水。

图1 降水与排水设计截面图

3.3 土钉墙支护工程

该工程的深基坑围护工程采用土钉墙支护技术，该项技术是一种先开挖后支护的技术之一，土钉墙支护方案，如图2 所示。要求土方开挖与其同步进行施工。土方开挖首先要保证足够的边坡土体自稳条件，严禁超挖；要与土钉支护密切配合，根据本工程土质条件及支护设计。土方开挖要求分步进行，做到开挖一步支护一步，支护一步开挖一步，土方每步开挖深度与土钉支护每步高度保持一致，每步挖深最大1.5m，严禁超挖。

图2 土钉墙支护剖面图

4 深基坑土方开挖及围护施工技术

4.1 挖土环节注意安全

挖掘机开挖时，最大挖掘高度和深度不得超过机器本身的性能要求，并且挖掘机必须紧紧抓住履带和地面，以在各种工作条件下保持稳定性。当机身不固定时在挖土之前离开土壤或离开工作表面之前转动铲斗会导致臂由于侧向力而扭曲。这是由惯性引起的，当机器通过反向使用制动器旋转时，冲击力会损坏转向机构。如果发现斜坡有裂缝或部分塌陷，则必须及时支撑或更换斜坡，以防水泄漏到围护结构中。

4.2 深基坑土方开挖技术应用的质量控制要点

土方开挖的顺序和方法必须符合设计条件，开挖深基坑后，避免过多的后坐力和土壤变形。在防止边坡失稳，防止桩身位移和边坡，以及建立保护深基坑的机制方面，也需要合作施工。基坑范围内土体中的地下构筑物破除应在开挖前进行，防止对基坑边坡土体扰动，如开挖过程中发现地下障碍物，距基坑边坡10m范围内的，严禁机械破碎，可采用人工破除或移至基坑边坡10m 以外机械破碎。

4.3 强化施工技术控制

4.3.1 入坡坡道技术控制

为了提高开挖效率，减少基坑变形，必须在土方工程前用高压喷射注浆加固边坡，以保证边坡的安全。边坡稳定性的计算应控制边坡。在1:2 的范围内，当基坑进入第二阶段的开挖时，应将坡道水平和多层安装，并用喷射混凝土保护斜坡。开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据进行认真分析总结。

4.3.2 坑内电缆的保护控制

在基坑开挖过程中，必须确保不会影响施工区域中电缆的正常运行。在挖基坑之前，有必要通过在埋入电缆的地方开挖沟渠来露出电缆，并使用断面钢保护电缆免受架空。在施工过程中，应尽可能大调节桩子所在区域的桩子之间的距离，以免影响电缆，这势必影响防水帘和围墙的防水效果。

4.4 重视特殊处理措施

在深基坑施工中，经常会出现许多特殊情况。对于这些特殊情况，施工人员必须选择针对性方法进行处理：①面对深基坑防护工作的建筑工人，必须加强对深基坑围护结构的综合处理，在围护处理工作的早期阶段，有必要事先了解施工现场，确定并采用开挖深度。重力挡土墙用作围护系统，可避免许多问题，例如在施工过程中地面沉降；②施工人员应确保深坑施工过程的安全。警报系统可以安装在深坑施工中，当在深基坑施工中发现位移和漏水等问题时，将及时发出警告，以减少对周围环境的影响；③在深基坑施工中，严格遵循方便施工的原则，科学制定深基坑施工方案，确保在深基坑施工中对特殊条件的处理效果，对各种开挖深度的各种支持以降低经济效益。并应采用对角线加固方法。

4.5 深基坑挖掘技术控制

在深基坑施工过程中，施工过程中的控制是整体施工控制的核心。在施工过程中的施工控制工作中，必须在土方开挖和分层开挖中做好排水的施工控制工作。基坑围护结构系统的链路控制和施工控制应及时进行调整，以确保发现问题时，施工过程中的各个参数均符合设计要求。

5 总结

深基坑工程的建设是一个相对复杂的施工过程，在施工过程中必须根据相关的施工标准和设计要求，保证工程的施工质量。在项目建设过程中，对一般建设技术和相关控制措施进行简单分析，将对提高项目建设质量产生积极影响。