土方开挖施工技术方案研究

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摘要：针对大面积深基坑的开挖施工，应结合现场土质情况和实际情况按照一定顺序进行开挖施工，开挖前应对基坑支护结构形式进行确定，并综合实际情况对比选出多个弃土点，避免在后续施工时由于弃土点不合适而影响正常施工进度。

关键词：土方开挖；施工；基坑支护

1工程概况

某住宅小区项目总建筑面积为302167.91m2，由14栋高层住宅及1栋独立商业组成。该工程共分为1#地块和2#地块，1#地块北侧为规划路，西侧、南侧均为空地，东侧为规划道路，开挖深度影响范围内无建筑；2#地块东侧为自然河流，河流边线距离用地红线最近距离约5.0m，北侧为某公司宿舍群，均为7层砖混住宅楼，距离用地红线最近距离约10.9m。西侧为新建高层住宅楼，南侧为规划路，开挖深度影响范围内无建筑。其中1#地块±0.00=503.200m，基坑支护周长约为965m，基坑面积约为32000m2，坑底标高负二层为-9.600，负三层为-13.400。2#地块±0.00=503.20m，基坑支护周长约为700m，基坑面积约为14800m2，坑底标高负二层为-9.600，负三层为-13.200。按照场地标高设计，其中1#地块基坑开挖深度7.2～12.4m，采用排桩、锚拉桩、土钉墙支护形式，-2F地下室与-3F地下室交界处开挖深度3.8m，采用土钉墙支护。支护桩按一级基坑设计，土钉墙按二级基坑设计。2#地块基坑开挖深度6.5～11.5m，采用排桩、锚拉桩、土钉墙支护形式，-2F地下室与-3F地下室交界处开挖深度3.6m，采用土钉墙支护。本工程采用管井降水，沿基坑周边布降水井，间距25m，井泵量不小于30m3/h，扬程不小于35m。场地周边设置4个沉砂池，正常抽水时含砂量控制在1/10万以内。

2土方开挖

2.1土方开挖平面布置。土方开挖分为18个区，其中1#地块11个区，2#地块7个区，每层开挖深度≤2m，马道位置根据工程进度进行调整，土方开挖平面布置如图1所示。2.2土方开挖施工流程。深基坑土方开挖、支护、降水工程施工前，项目编制专项施工方案，经施工单位审核及专家论证通过后，对管理人员、作业班组及工人做好安全、质量技术交底，确保现场操作人员理解、掌握施工技术要求后，严格按照设计、方案进行施工。当前分层区域开挖完成后，需填写土方开挖申请表，经项目生产经理、质量总监、安全总监、总工共同审核确认并签发下一分层的土方开挖作业令后，现场方可开挖下一层土方。2.2.11#地块土方施工。第一次开挖为取芯开挖，由于支护桩施工工期较长，充分考虑穿插施工新图开挖边界为基坑上口线向内约30m，以保证支护桩正常施工。第二次开挖，先整体开挖至地下二层标高494.00（开挖深度8m），1#地块11个区，开挖顺序为B2/B3→B1/B4/A3/A4→B5/B6/A5/A2→A1。在需做预应力锚索的支护桩施工段，需留设操作平台，平台宽度约10m，与操作点高差约1.0m。其中1#马道需做面板需硬化、马道边坡需做护坡。1#地块土方施工完成后通过1#马道收掉2#马道。第三次开挖为负三层区域，从标高494.00至490.45（开挖深度3.55m）。在土方开挖分区存在高差时，放坡比例为1：1。负三层土钉墙施工时，留设施工作业平台，根据土钉高度逐层清理预留平台土方。2.2.22#地块土方施工。第一次开挖为取芯开挖，由于支护桩施工工期较长，充分考虑穿插施工新图开挖边界为基坑上口线向内约30m，以保证支护桩正常施工。第二次开挖，先整体开挖至地下二层标高494.00（开挖深度8m），2#地块7个区，开挖顺序为C5→C2/C3→C1/C4→C7/C6，在需做预应力锚索的支护桩施工段，需留设操作平台，平台宽度约10m，与操作点高差约1.0m。EF段为土钉墙支护段，在施工时需为打孔机留设操作平台，平台距离孔点高差约0.8m~1.0m。其中3#马道需做面板需硬化、马道边坡需做护坡。2#地块土方施工完成后通过4#马道收掉3#马道。第三次开挖为负三层区域，从标高494.00至490.45（开挖深度3.55m）。在土方开挖分区存在高差时，放坡比例为1：1。负三层土钉墙施工时，留设施工作业平台，根据土钉高度逐层清理预留平台土方。2.2.3土方开挖基本原则。根据现场情况土方开挖采用“先撑后挖”的开挖思路，具体是指：上层支护达到设计要求后，进行下层挖土的施工原则。基坑开挖中为确保基坑周围建筑、构筑物的安全和支护结构的稳定，尽量减少初始位移，根据时空效应的原理，遵循“分层、分区、分块、分段、抽槽开挖、留土护壁、先撑后挖，减少无支撑暴露时间”的原则，分层开挖周边土方，每次开挖深度不大于2m，上部边坡喷护混凝土强度达到75%后继续往下分层开挖。2.2.4弃土点选择。本工程因施工范围周边环境复杂，外弃土方主要为拆除原棚户区结构物基础混凝土块﹑砖石块等建筑垃圾及大量黏土。项目位于市区仅能夜间作业，土方随挖随运交通压力较大，周边卸土场地容量很小，土质要求苛刻。为保证未来工程进度，经多方联系并现场踏勘，技术标方案中选定弃土点为23~60km外的青白江杏花村、青白江物流集中园、新都龙桥家具园、新都新繁工业园区共4处备选全天候土方卸区，由于工程延迟动工，之前选定的弃土点已不满足弃土要求，重新选定弃土点如下。

3土方施工要点

根据现场情况当道路等完善后，土方进大行面积开挖，土方开挖一般采用“先撑后挖”的开挖思路，具体是指：支护结构做好后，进行下层挖土。基坑开挖中为确保基坑周围建筑、构筑物的安全和支护结构的稳定，尽量减少初始位移，根据时空效应的原理，遵循“分层、分区、分块、分段、抽槽开挖、留土护壁、先撑后挖，减少无支撑暴露时间”的原则，分层开挖周边土方，每次开挖深度不大于2m。支护桩及土钉墙时预留的施工作业平台放坡坡比均为1：1自然放坡。针对本工程的实际情况，在土方开挖时制定了以下具体措施：（1）施工过程中派专人采用水准仪进行高程测量，确保按设计要求开挖，防止超挖。（2）土方挖运时由现场总调度对现场挖掘设备及运输车辆进行统一协调，合理分工，合理分流，防止人车混杂，出现交通安全事故。（3）土方开挖施工时遇坡壁坍塌时应采取必要可靠措施，确保基坑安全。必要时采用挖掘机回填土方，防止基坑坍塌进一步发展。

4土方开挖防护设施

4.1进出口大门。土方施工阶段出土大门为2#地块通向二仙桥东路位置大门，作为两个地块出土主要通道。本工程此阶段共设置4个施工马道，其中1#、3#马道最终保留作为地下室施工时马道，2#、4#马道拆除。4.2马道口。根据现场情况，马道口宽度8m，如临时使用的马道，可在马道处原有淤泥等大量杂填土需换成符合条件的回填土（建筑建渣500~700最为适宜）。修筑过程中应逐层多次碾压、夯实，马道放坡15%，两侧坡比为1：0.8放坡。

5结论

在深基坑开挖过程中涉及多种力学因素和不确定因素，因此在进行开挖时不仅要结合理论知识与实际经验，还应对土体的特点和相关的基坑降水、基坑支护等进行分析，并出具相应的应急预案，确保基坑安全和临近道路、浇筑的安全。

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作者:续景瑞 单位:山西一建集团有限公司