基坑開挖施工技術(shù)要點探究

張懷生

(江蘇科泰巖土工程有限公司，江蘇 泰州 225300)

基坑是一種為提供作業(yè)空間而進行的臨時性工程。所謂基坑開挖，即工程上基礎(chǔ)地面與地面間的土石挖掘和移除并形成基坑的過程，是為了滿足工程承載力需要的必不可少的工程環(huán)節(jié)。如何科學(xué)制定技術(shù)方案，確定開挖方法，對工程的質(zhì)量、成本、工期和安全等多方面都會造成直接影響。

1 基坑開挖技術(shù)方案設(shè)計

每個工程項目都有完全不同于其他工程的自身實際情況，基坑開挖的方案也必須從工程實際出發(fā)，妥善做好方案設(shè)計，一般來說要制定多個技術(shù)方案備選，科學(xué)的基坑開挖方案要包括對放坡和支護的要求、開挖機械的選擇、開挖層次和層次深度、運土車交通道路規(guī)劃、排水規(guī)劃等諸多方面，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

1.1 現(xiàn)場踏查

方案設(shè)計的第一步必須是做好現(xiàn)場的實地踏查，只有認真細致地掌握現(xiàn)場真實情況，獲取第一手資料，科學(xué)設(shè)計基坑開挖技術(shù)方案才會成為可能?，F(xiàn)場踏查首先要關(guān)注工程現(xiàn)場的自然情況，如地質(zhì)情況、地下水情況、地面荷載能力情況等；其次還要關(guān)注周邊建筑情況；最后還要注意，考察上述情況時必須要結(jié)合工程內(nèi)容，綜合確定現(xiàn)場作業(yè)面的大小，基坑的面積、深度等。

1.2 確定基坑開挖所采用的形式

基坑開挖要同時考慮是否采用人工開挖和是否存在土方放坡及是否支護等情況，如何在多種選擇之中，確定最適合施工現(xiàn)場情況的基坑開挖形式與方法，要依靠設(shè)計者以及施工者依據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況作出科學(xué)判斷。

(1)人工開挖。人工開挖是最常見的開挖形式，常用于作業(yè)面小、空間狹窄、基坑較淺等不利于機械開挖的情況。人工開挖多運用鍬、鎬等簡單工具進行，效率相對較低，需要的人員多、費用高，開挖的過程中要注意避免浪費工時人力的情況，要對開挖過程做好科學(xué)規(guī)劃。

(2)機械開挖。機械開挖是效率最高、費用最省的開挖形式。因此，在基坑開挖過程中，一定要優(yōu)先考慮機械開挖，只有在現(xiàn)場無法采取機械開挖形式的情況下，才應(yīng)當采用人工開挖形式。采用機械開挖的方式要注意盡可能發(fā)揮機械開挖效率高、工時短的特點，根據(jù)基坑深度、面積、土質(zhì)土層、地下水等情況科學(xué)選擇機械設(shè)備，制定開挖方案。

1.3 確定基坑開挖的具體方法

1.3.1 放坡開挖

放坡開挖即在基坑開挖到一定深度時，基坑邊沿放出一定角度的邊坡，以保持邊沿穩(wěn)定，預(yù)防塌方事故發(fā)生。放坡開挖形式簡單，易于操作，利于保障工時和節(jié)約成本。適宜在基坑周邊有足夠空間、附近無其他建筑的情況下采用。

1.3.2 無支撐開挖

(1)擋墻圍護下挖。即采用擋墻作為圍護措施的基坑下挖方法，因為圍護措施簡單，所以工期短、環(huán)保要求低、開挖深度淺、地質(zhì)情況佳的工程可以采用。

(2)重力式擋墻圍護下開挖。施工非常簡單，成本低，一般多用于地下室的基坑開挖。

(3)土錨支撐下開挖。分層進行，施工較為方便，工期相對較短，適合基坑內(nèi)無障礙、土層地質(zhì)條件良好的情況。土錨支撐開挖要考慮到土錨的拆卸和回收。

1.3.3 分層開挖

適合環(huán)保要求高或現(xiàn)場周邊環(huán)境復(fù)雜以及地質(zhì)情況不佳的工程現(xiàn)場，一般采用鋼或鋼筋混凝土支撐。由于采用了支撐體系，對于機械設(shè)備進場開挖可能有一定影響，要充分考慮此因素。支撐體系的設(shè)計還要考慮到對工程主體施工的影響。

1.3.4 盆式開挖

即先中心后四周的開挖方法，坑內(nèi)設(shè)支撐，適用于環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)難度大的情況，在地質(zhì)條件不佳的情況下，可能引起底層位移，因此需驗算地基變形程度。此方法土方不能直接外運，需充分考慮道路交通等情況。

1.3.5 島式開挖

即先四周后中心的開挖方法，一般用于大型基坑。島式開挖作業(yè)方便、土方外運方便，但對支護結(jié)構(gòu)的要求較為嚴格，中心留土要盡可能低，形成的土坡傾角不應(yīng)大于45°。

1.3.6 逆筑法開挖

即從下往上開挖的方法，一般在地質(zhì)條件差又對環(huán)保要求高的市區(qū)工程基坑上使用，可以地上地下同時施工，節(jié)約工期。此外，還有半逆筑法開挖。

2 基坑開挖前的準備工作及開挖時的相關(guān)注意事項

(1)對基坑設(shè)計圖紙會審，方案需經(jīng)審圖機構(gòu)審核；(2)深基坑施工前，方案需經(jīng)過專家評審?fù)ㄟ^，監(jiān)理單位審批同意。(3)有支護的基坑，基坑開挖過程需有具備相關(guān)資質(zhì)的第三方機構(gòu)對支護體系進行監(jiān)測。

3 安全施工

3.1 嚴格遵循方案，按照圖紙施工

建筑史上多少慘痛的教訓(xùn)告訴我們，為了節(jié)省工時、節(jié)約資金等目的而違反方案要求進行施工，不但會欲速則不達，還會造成重大事故隱患，釀成慘劇。如確有必要對方案加以修改完善的，也必須按照相關(guān)規(guī)定和流程執(zhí)行。

3.2 技術(shù)交底和安全交底規(guī)范清楚

交底規(guī)范清楚，使用標準化用語，采用統(tǒng)一的計量單位，提出具體的操作要求，詳細說明施工關(guān)鍵點及難點，明確施工安全保障措施，明確人員分工，形成技術(shù)交底記錄和安全交底記錄。

3.3 做好安全教育

作業(yè)開始之前，要對施工人員開展安全教育，安全教育要針對本次施工特點，有針對性。

4 支護施工要點

4.1 前期準備要點

一是明確地下管道和纜線情況，必要情況下，要對管道和纜線采取保護措施；二是明確基坑現(xiàn)場的土質(zhì)土層和地形地貌等地質(zhì)條件?；趯嵉靥げ榻Y(jié)果制定支護方案，后期按照“避重就輕”原則開展支護施工；三是支護方案作為基坑開挖方案的重要組成部分，必須經(jīng)過專業(yè)人員論證審核。

4.2 施工階段要點

一是嚴格按照施工方案開挖，避免超挖現(xiàn)象出現(xiàn)；二是基坑開挖后要進行土體回彈變形測試，避免基坑暴露；三是施工中注意觀察現(xiàn)場情況，防止底樁基位移和邊坡失穩(wěn)發(fā)生。

4.3 支護樁施工要點

一是鉆孔灌注樁直徑應(yīng)當在8cm左右，樁間距在1.2m～1.5m之間；二是支護樁在多數(shù)情況下要分兩次施工，“挖一跳一”，使用C30級混凝土澆筑，澆筑后的開孔間隔時間不能超過24h；三是樁頂標高和樁底標高要符合方案要求，孔底沉渣不超過10cm。四是護樁基坑底要設(shè)置鋼絲網(wǎng)，同時澆筑一定厚度的細石混凝土。

5 基坑開挖過程中的其他施工技術(shù)要點

5.1 測量放樣技術(shù)要點

測量放樣時要以基坑開挖現(xiàn)場的實際情況為準繩，準確測定基坑輪廓線，使用全站儀確定基坑現(xiàn)場上下口的全部八個角點，核對基礎(chǔ)軸線和開挖線，打設(shè)木樁并用灰線標示。測定所有角點的標高，計算開挖深度。

5.2 排水系統(tǒng)施工技術(shù)要點

坑頂部開挖輪廓線外要設(shè)置臨時截水溝，如存在地勢低洼的情況，還要設(shè)置臨時擋水臺，擋水臺高度要大于50cm，可以有效防止地表積水流入基坑，通過截水溝將地表積水導(dǎo)入市政下水系統(tǒng)，避免對施工現(xiàn)場的環(huán)境及附近道路交通等情況造成不良影響。

5.3 基坑周邊防護要點

為了保障基坑開挖的穩(wěn)定性，基坑四周可以設(shè)置防護欄，欄桿基礎(chǔ)以混凝土為宜，混凝土欄桿的結(jié)構(gòu)、尺寸、間距等均需要符合施工現(xiàn)場實際和施工標準，可以預(yù)埋鋼管。

5.4 基底處理要點

(1)若松土較少，需及時挖出軟弱虛土，待坑底露出后選用與坑底天然土塑性基本一致的土料進行回填。(2)若松土較多且超過基坑槽的邊緣時，需要將基槽加寬。

6 基坑開挖常見優(yōu)化措施

可以采取一些優(yōu)化措施來加快基坑開挖的工程進度，提高施工效率、節(jié)省工時、降低造價。(1)基坑上部邊緣設(shè)置截水溝，截面正方形，截面邊長設(shè)置在300mm，每隔50m置集水井一個，內(nèi)側(cè)涂水泥漿。(2)對于基坑內(nèi)有大量淤泥的情況，基坑開挖前先行設(shè)置降水井，以利于淤泥固結(jié)，保障基坑開挖。(3)挖掘橫向盲溝時，要按照主盲溝和次盲溝縱橫交錯的原則排布，可以大幅改善基坑排水情況。

7 結(jié) 語

綜上所述，基坑開挖是建筑工程的重要基礎(chǔ)，同時又是一項情況復(fù)雜、影響因素眾多的系統(tǒng)工程，所以加強對于基坑開挖施工技術(shù)的要點分析，具有十分重要的意義。我們要從實際情況出發(fā)，科學(xué)設(shè)計基坑開挖方案和施工方案，對于提高工程質(zhì)量，縮短工期和降低工程造價，保障施工安全影響深遠。