試論深基坑土方開挖施工安全控制技術(shù)措施

武志亮　潘永清

【摘要】深基坑開挖是高層建筑深基坑工程的一個重要組成部分，合理的開挖施工方案，可保證基坑工程的整體質(zhì)量及按照施工期順利完工，具有十分重要的意義。本文結(jié)合江岸名城三組團工程實例，對深基坑支護及開挖施工過程中容易產(chǎn)生安全問題的因素進行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。

【關(guān)鍵詞】江岸名城；深基坑；土方開挖；安全控制

1工程特點

江岸名城三組團1、2、3、4號住宅及地下車庫工程，位于南京市浦口區(qū)江山路9號，其中1、2號樓為單體半地下室工程，3、4號樓地下室與地下車庫連體。本地庫工程由H軸向北5.4m處的后澆帶為界劃分為兩個施工片區(qū)，我單位施工1-22/A-H軸向北5.4m區(qū)域。

地基均采用400預(yù)應(yīng)力管樁抗拔及承重；根據(jù)地質(zhì)勘察報告顯示大地庫土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（局部為淤泥質(zhì)粘性，夾粉土、粉砂薄層），住宅樓地庫為粉質(zhì)粘土，層理清晰，土質(zhì)較均勻，對土方開挖無影響；本工程外圍為水泥支護樁，故土方開挖時無需放坡；土方工作面開挖至支護邊。

本工程由于為淤泥質(zhì)土且支護樁有止水作用，擬采用管井降水，管井降水在土方開挖前進行，降水另定專項方案。本工程1、2號樓半地下室土方量較少，開挖土方均堆放現(xiàn)場坑邊；3、4號地下室及地庫土方均回填至東邊河流。

2高層住宅樓土方開挖施工基本原則

2.1合理科學(xué)的勘察設(shè)計

在高層建筑深基坑土方開挖施工作業(yè)前，要首先應(yīng)組織技術(shù)人員深入現(xiàn)場了解并掌握基坑開挖施工設(shè)計方案，對深基坑施工方案進行研究分析，明確施工操作步驟和施工質(zhì)量控制的內(nèi)容及要點。

另外，我們應(yīng)該了解現(xiàn)場周圍的挖掘區(qū)域水文地質(zhì)特征，確定是否在施工作業(yè)區(qū)內(nèi)有軟土，是否會有水滲漏水問題，以及在施工作業(yè)區(qū)域是否有地下管線的存在。

2.2先支后挖

深基坑土方開挖施工，應(yīng)嚴(yán)格遵循“先支后挖”的原則，根據(jù)設(shè)計制定基坑支護體系的方案，同時，對基坑土方開挖的時空效應(yīng)的嚴(yán)格執(zhí)行，合理的確定深基坑開挖施工全過程。高層住宅的建筑深基坑開挖全應(yīng)按照“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則實施深基坑土方開挖施工。

2.3做好配套施工

在基坑土方工程開挖施工作業(yè)前，應(yīng)做好施工現(xiàn)場的清理。主要是清理施工作業(yè)區(qū)域內(nèi)的表面障礙物，施工現(xiàn)場三通一平的工作，即，水，電，通施工便道，同時完成施工場地的平整。另外，應(yīng)同時完成特殊地基現(xiàn)場測量放線后，組織施工機械設(shè)備進場。

3基坑土方開挖施工技術(shù)

土石方開挖是深基坑施工過程中的關(guān)鍵工序，它的整個過程包括將士和巖石進行松動、破碎、挖掘并運出。

3.1土方開挖前施工準(zhǔn)備

3.1.1開挖前，勘探現(xiàn)場摸清該工程地下埋設(shè)物，水電供應(yīng)等由項目工程師與甲方代表聯(lián)系，并在圖表上附設(shè)標(biāo)志牌。

3.1.2基槽開挖前給業(yè)主代表和監(jiān)理工程師遞交“工程開工報告”，待報告批準(zhǔn)后土方方可開挖，開挖前應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)施工圖劃出灰線，經(jīng)檢查后進行土方開挖，根據(jù)甲方要求先進行住宅樓地下室的開挖，按基礎(chǔ)平面尺寸開挖至支護邊，以利于基礎(chǔ)支模施工及防止土方塌方。

3.2開挖方式

本工程開挖將由西向東采用兩臺挖掘機同時開挖，采用一臺挖掘機進行倒土裝車，分兩層挖土，如圖1所示。本工程將以后澆帶為界分四流水段挖土，以A-B軸后澆帶以南為界先挖住宅樓地庫土方，然后從西往東方向依次進行挖土；第一段土方挖好后，繼續(xù)第二段挖土?xí)r，進行第一段底板的施工，依次類推。底板底以下反梁及承臺采用人工挖土，工作寬度每邊300mm。

本工程計劃每天24h不間斷挖土，每天出土方2000m3左右；由于施工場地較小，出土方量大，所有土方均采用自卸汽車外運至西邊河流，填入河流，多余土方堆放在河流北側(cè)。本工程機械挖土的同時，采用人工配合清土，人工開挖反梁基槽。

3.3土方開挖順序

開挖前準(zhǔn)備工作→第一層土方開挖→砼支撐、圍檁施工→砼支撐養(yǎng)護→第二層土方開挖，第一道鋼支撐施工→第三層土方開挖，第二道鋼支撐施工→第四層土方開挖，人工扦土，澆搗墊層。

3.3.1第一層土方開挖由二臺卡特320C挖機從○1軸線開始，沒○A軸線順序挖土，標(biāo)高-1.95m，棧橋位置挖土標(biāo)高為-2.25m。一臺日立200挖機配合鋼筋砼支撐開槽施工，按此順序退至北邊大門口。

3.3.2第二層土方開挖凈深度約4.55m，分二次進行，在砼支撐上部填土500高度，鋪上路基箱后方可行駛車輛，第一次挖土采用卡特320C二臺分別從A軸和1-G軸開始退向棧橋位置，運土車輛停在棧橋上，二臺加長臂挖機配合倒土、裝車，二次土方開挖時執(zhí)行分段對稱開挖，日立200配合開槽支撐安裝。

3.3.3第三層土方開挖凈深度約3.90m，分二次進行，挖機由汽車吊吊放基坑內(nèi)，挖土方法與第二層相同，加長臂挖機停在棧橋上將土方裝車外運。

3.3.4第四層土方開挖凈深度約2.8m：采用盆式挖土一次進行，周邊分段對稱開挖，采用四臺小挖機由汽車吊吊放基坑內(nèi)，二臺吊抓斗停在棧橋上配合裝車外運?？拥琢?0CM人工扦土。

4基坑土方開挖時安全控制技術(shù)

基坑土方挖運中，基坑安全防護十分重要，防護欄桿由兩道防護欄桿與立桿柱組成，立柱采用48×3.5mm鋼管埋入地面下300mm，并用扣件連接上、下水平橫桿。上橫桿離地面1.2m，下橫桿離地面0.4m，立桿總長度1.5m，掛密目安全網(wǎng)封閉。

4.1土方堆放

由于基坑回填土方工程量較大，項目部擬采用施工現(xiàn)場東側(cè)的空地設(shè)為土方堆放場地，該場場地的面積約12000m2，堆積的土方量約為24000m3。而其它開放空間要建立鋼筋加工場，材料堆放場，臨時施工道路。在基坑2m范圍內(nèi)設(shè)警戒線，基坑的警戒線內(nèi)嚴(yán)禁堆放各種材料，基坑邊2～10m范圍內(nèi)的堆載應(yīng)小于15kPa。

為了避免堆放土方由于滑移而壓倒柵欄的出現(xiàn)，土方堆放離墻2m，并嚴(yán)格距離規(guī)范規(guī)定的錨桿的抗傾覆力矩范圍內(nèi)。土方工程范圍內(nèi)不要堆放任何材料。

4.2棄土外運

本工程基坑土方量約90000m3，因此大部分土方需要外運。施工現(xiàn)場擬配置25臺15t自卸翻斗車運土，每臺每天運6趟，可完成計劃出土任務(wù)。為保證市內(nèi)清潔，防止車輛漏、掉泥土，運輸車使用加蓋的專用運輸車。車輛出場前，經(jīng)過高壓水沖洗，使車輛外觀干凈，車輪清潔，不污染路面。

運輸車輛進出施工現(xiàn)場路口，設(shè)專人防護，統(tǒng)一指揮，及時疏導(dǎo)行人及車輛。汽車在市內(nèi)行駛，駕駛員必須集中精力，注意安全，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則，嚴(yán)禁搶道超車。土方運輸采用密閉土車運輸，防止運輸過程中土顆粒揚塵。運輸?shù)缆愤M行灑水濕潤防塵。運輸車輛出場前，必須經(jīng)過大門設(shè)置的洗車槽，將灰塵、泥土高壓沖洗干凈方可出場。

4.3基坑開挖安全施工措施

為了保證基坑開挖工作順利的進行。首先要在施工過程中應(yīng)采取合理的基坑變形監(jiān)測，通過設(shè)置基準(zhǔn)點，重點對土方開挖中的位移速率，沉降的施工和施工監(jiān)測地下水位的變化。

另外，對于基坑土方施工作業(yè)過程中裂縫的出現(xiàn)，大變形或失穩(wěn)等突發(fā)危險。應(yīng)采取措施減少低土體剪應(yīng)力和提高土體抗剪強度措施進行應(yīng)急處理，具體措施有坡腳臨時壓重。坡頂主動減載，臨時加固結(jié)構(gòu)和做好封面處理等措施。

4.4做好降水施工

為了保證基坑開挖施工作業(yè)的順利完成，在基坑開挖施工中基坑降水與排水施工應(yīng)作為重點，在基坑開挖中心區(qū)可用降水井，基坑內(nèi)部可以設(shè)置縱向或橫向排水盲溝。

由于基坑采用排水和降水措施，將影響到原有的地下水位平衡，甚至?xí)捎跐B流引起的基坑變形，所以除了降水和排水措施外，還應(yīng)采取回灌方式來削弱由于降水對周圍環(huán)境造成的的影響。

5土方開挖質(zhì)量保證措施

開工前要做好各級技術(shù)準(zhǔn)備和技術(shù)交底工作。施工技術(shù)人員（工長）、測量人員要熟悉圖紙，掌握現(xiàn)場測量樁及水準(zhǔn)點的位置尺寸，同土建代表辦理驗樁、驗線手續(xù)。施工時要配備專職測量人員進行質(zhì)量控制。要及時復(fù)測灰線，竟基坑開挖下口線測放到基坑底。及時控制開挖標(biāo)高，做到5m扇形挖土工作面內(nèi)，標(biāo)高控制樁不少于2個。

認真執(zhí)行開挖樣板制，即凡重新開挖邊坡坑底時，有操作技術(shù)較好的工人開挖一段時間后，經(jīng)測量人員或質(zhì)檢人員檢查合格后作為樣板，繼續(xù)開挖。施工人員換班時，要交接挖深、邊坡、操作方法，以確保開挖質(zhì)量。

開挖邊坡時，盡量采用溝端開行，挖土機的開行中心線要對準(zhǔn)邊坡下口線。要堅持先修坡后挖土的操作方法。機械挖土過程中，土建要配備足夠的輔助人工。一般每臺挖土機要每班配備6人，隨時配合清槽修坡，將土送至挖土機開挖半徑內(nèi)。這種方法即可一次交成品，確保工程質(zhì)量，又可節(jié)省勞動力，降低工程成本。

土方開挖后，及時跟進澆筑砼墊層，并要注意成品的保護工作。認真執(zhí)行項目部制定的技術(shù)、質(zhì)量管理制度。施工中要積累技術(shù)資料，如施工日記、設(shè)計變更洽商、驗樁、驗線記錄等。

6結(jié)語

在基坑開挖施工方案的制定上，首先應(yīng)該明確，土方開挖應(yīng)遵循的原則，并結(jié)合實際情況，選擇最合適的基坑開挖的施工方法，同時注意提高支護結(jié)構(gòu)施和控制，加強降水與排水施工現(xiàn)場管理，確保基坑開挖施工操作成順利成。

參考文獻：

[1]JGJ120—99建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[2]徐春雷.深基坑土方開挖施工技術(shù)[J].中華建設(shè).2012（09）