建筑工程土方开挖施工技术及控制措施探析

陈冬生

深基坑土方开挖作为建筑工程施工过程中重要工序，对项目工程施工质量起到重要作用。在建筑工程施工过程中，由于其基础埋设较深，且施工面积较广，从中增加了工程土方开挖难度，因此，如何优选建筑基础土方开挖的技术方案，确保土方施工进度，提高基坑开挖的质量成为了建筑技术人员首要解决的问题，因此，我们需要加强深基坑土方开挖施工质量控制。本文结合工程实例，就建筑工程土方开挖施工技术及控制措施进行探讨。

一、工程概况

本工程为汕头大学东校区暨亚青会场馆项目（二期）项目，位于华侨试验区东海岸新城塔岗围片区东北角。总用地面积220426.13m2（330.6 亩），净用地面积 126005.92m2（189.0亩），总建筑面积约15.34万m2。建设内容包括：2栋硕士生宿舍（1号～2号楼），建筑面积约30000m2；5栋本科生宿舍（3号～7号楼），建筑面积约60000m2；1栋博士生宿舍（8号楼），建筑面积约20000m2；2栋留学生宿舍（9号～10号楼），建筑面积约15200m2；3座食堂，建筑面积约12200m2。

建筑总体效果图

二、土方开挖施工

1.开挖方案

根据挖土的总体部署，土方开挖遵循“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”及大基坑小开挖的原则。

2.基坑开挖顺序

基坑土方开挖按“竖向分层、水平分区、先中后边、先支后挖”的原则进行，水平方向从各作业面施工起点开始进行。

出土口设置宽度9m，挖土要待支护达到规定强度开始进行。第一次挖土用大型反铲挖土机从天然地面挖至第一层放坡底，在基坑顶采用300mm×360mm的排水沟排水。

挖土结束后，将全部挖土机从出土口吊运基坑退场。在开挖基坑时，如果开挖至离坑底300mm时，应采用人工开挖的方式，以免出现超挖现象。同时，在基坑开挖过程中，应先开挖至底板标高，再及时完成素砼垫层，并将垫层伸至围护结构边上。

每层土石方按“横向先中间成槽后向两边扩展，纵向两侧拉槽形成快速支护”的顺序进行开挖。垂直分层；水平按从两端向中间进行分区，并按每台挖掘机的工作区域进行每一层的细部分区；同一层开挖时先从边坡开始，再向中间开挖；及时按设计做好支护，减少支护前墙体的变形。

在开挖的同时及时做好入坑便道，深层土方由出碴车通过入坑便道运出。开挖距接近基底以上300mm的土石方以人工开挖为主，以控制超挖，保持基底土体的原状结构。开挖过程中特别注意基坑尺寸控制，不能出现欠挖情况，严格控制超挖。

3.台阶式开挖

由于采用此法将难以满足机臂挖掘的需求，因此采用挖掘机进行开挖，待土方出坑以后再采用自卸汽车运至指定地点；全部基坑开挖完毕用汽车式起重机将挖掘机吊出。

（1）土方开挖及出土方法

在建筑工程土方开挖时，应采用挖掘机进行开挖，如果挖掘机难以满足开挖要求，需应及时补加挖掘机，并采取接力法进行施工，如下图所示：

①一次开挖施工

②二次接力开挖施工

（2）对基坑多支撑梁部位，原挖土已至支撑梁梁底部位，现采用泥土回填，填土高出支撑梁，然后在其上铺设路基箱。采用小型挖掘机进入支撑梁架内进行挖土，对挖不到部分用人工开挖。

（3）挖至底板垫层上留置300mm厚的土层进行人工开挖，施工时从基坑边侧向里进行，土方挖除及浮土清理后即进行砼垫层施工。底板砼垫层施工后，再开槽挖基础梁、承台土方，进行基础梁、承台砼垫层、砖胎模施工。

（4）在坑中立柱周边挖土时，立柱周边土体应对称开挖，控制立柱两侧土面高差不大于1米，同时注意保护好立柱，施工时每台挖机派专人进行指挥，对机械无法挖到的地方采用人工开挖。

三、土方开挖施工中质量控制

基坑的土方开挖必须与支撑施工密切配合，施工时应在竖向分层进行流水作业，竖向分层深度不应大于相邻支撑竖向间距。

为加快工程进度，采用台阶法施工，即每层土方开挖为水平向先开挖基坑四周土方，为基坑支护提供施工作业面，每段20米，宽度为15米。

（1）在基坑开挖，应按照以下程序进行施工：工程测量→切线开挖→降水→修坡→预留土层留足等，对于相邻基坑，开挖时应遵循先深后浅的施工原则。

（2）在土方开挖时，应采用分段开挖方式，禁止超挖现象的发生。待挖至接近底标时，先进行抄平，再加强人工清槽的配合，以防止超挖问题的出现，同时，在施工中应结合围护结构要求进行边坡修整，以防土方坍塌问题的发生。另外，对于防护桩体周围土方，应采用人工清理的方式将多余的土方带走。

（3）如果采用机械开挖，边坡位置必须应预留20cm厚土，然后人工修整坡面。在基坑开挖时，如果开挖到离坑底300mm时，应采用人工挖除方式，以防基坑超挖问题的发生。当开挖至基础底板标高时，应在一天内完成素砼垫层，并延伸至围护结构边。

（4）在基坑开挖时，还要对基坑地面的堆载进行控制，禁止在基坑2m范围内进行堆载，2m到一倍基坑深度范围堆载不大于20kpa，西侧堆载不大于15kpa。

（5）在土方开挖时，应派专人采用经纬仪进行测量，包括中心点轴线和桩的标高，保证开挖位置正确。

（6）雨期施工时，基坑应分段进行开挖，在地面排水系统均采用300mm*360mm的排水沟，以防地面雨水渗入坑里，同时要加强边坡和支护情况检查，以防坑壁水泡问题的发生，避免出现塌方问题。

四、结语

综上所述，土方开挖施工作为高层建筑基础施工过程中重要组成部分，是一项全面性的工作，且技术要求较高。故在建筑土方开挖过程中，我们应结合工程特点和现场情况，优化土方开挖方案，且结合工程土层分布情况，选用合理的开挖方案；另外，加强深基坑土方开挖的质量控制，确保工程施工质量。