1大型建筑深基坑土方开挖方法的分类及选择

1．1分类

深基坑开挖方法多种多样，且分类也各不相同。以岩土性质为划分依据，可分为土方开挖与石方开挖;以施工环境为划分依据，可分为洞挖、明挖与水下开挖;以适用情况为划分依据，可分为分层开挖、全面开挖、分段开挖及分部位开挖等;以开挖者为划分依据，可分为机械开挖、人工开挖及人工和机械配合开挖等。

1．2方法的选择

在大型建筑深基坑土方开挖施工中，合理选择土方开挖方法对保证施工质量有重要影响。因此，在选择土方开挖方法时，不但要结合设计要求及建筑功能考虑，还要考虑施工地段的地质条件(如场地渗水情况、地下水水位、基坑深度等)、作业条件(场地宽窄、作业面大小等)及施工周围环境(如地下管线分布、周围建筑物等)等因素。在综合考虑多种影响因素后，在选择经济、安全、可行的施工方案。

2基坑开挖的形式

深基坑开挖工程量较大，如果是人工开挖，由于劳动强度过大，会直接影响到整个工程的施工进度。因此，除了使用人工作为辅助开挖，还应配以大型挖土机、运输机械进行施工。机械挖土时，还应考虑基坑深度、地质条件、施工组织等因素再选择开挖形式。现阶段，常见的挖土形式主要有以下这几种:放坡开挖、直立壁内开挖、直立壁无支撑开挖等。

3开挖工艺

3．1放坡开挖工艺

采用放坡开挖方式时，由于基坑深度会相对较浅，挖土机通常可一次便开挖至设计的标高，故在地下水位较高地区，软土基坑可运用反铲挖土机与运土汽车协同作业。若地下水位相对较低，且坑底坚硬，还可让运土汽车下坑，以配合铲挖土机进行坑底作业。在采用该方式开挖时，应注意保持基坑边坡的稳定性。一般来说，在确定基坑边坡的坡度时，要综合考虑多种因素，如土质、开挖方法、基坑深度、边坡荷载、留置时间、场地大小等。

如果遭遇可能影响边坡稳定性的情况，应及时作出处理。通常情况下，影响边坡稳定性的情况有:基坑开挖深度在5m以上、边坡负荷超载、存在可能引起土体滑移的淤泥等。在基坑开挖工程中，还应注意采取有效的护面措施，以免基坑边坡松散、风化或被雨水冲刷，保护基坑边坡稳定。比如，使用高分子聚合材料覆盖、采用钢丝网混凝土护面等措施。

3．2直立壁无支撑开挖工艺

在直立壁无支撑支护结构中，往往会使用重力式水泥土挡墙，因为具有较强的挡土与防水功能，坑深度大约为5米，可使用运土卡车和反铲挖土机协同作业。由于地下水位大多较高，故使用正铲挖机下坑的情况较少。

3．3直立壁拉锚开挖工艺

采用直立壁拉锚的基坑，深度相对较大，坑内作业条件往往较宽敞。在土方开挖中，一般需要分层级分区段开挖，然后穿插完成拉锚施工。值得注意的是，必须保证锚杆位置与分层及分区段开挖范围相一致，并满足土体稳定性及施工机械的要求，从而有利于最大程度地确保开挖进度与质量。

3．4直立壁内支撑开挖工艺

若采用直立壁内支撑开挖工艺，主要制约因素是内支撑。使用内支撑时，施工机械的作业面会大大减少，挖土机械与运土汽车的工作效率也会降低，且会给施工增加一定难度。因此，必须对支撑进行合理布置，尽量将内支撑造成的影响缩到最小。一般来说，使用机械挖土时，支撑竖向间距应超过4米。如果基坑运用了直立壁内支撑，其深度往往较大，且远超出挖土机挖掘深度，此时则需分层开挖。在施工中，一般需要交叉进行土方开挖与支撑施工。对土方进行分层、分区开挖，然后逐渐形成一个支撑施工工作面，接着是内支撑施工，待内支撑达到一定的强度后，则开挖下一层土方，又形成一道支撑施工面，如此重复施工，形成一个支护结构体系，则称为内支撑施工。

因此，在开挖基坑土方时，必须紧密结合支撑施工进行，并考虑支护结构设计情况，对土方分层及开挖的范围作出合理的划分，然后开始分层、分区开挖基坑土方。值得注意的是，在对基坑土方分层级分区开挖的范围时，还应结合支撑施工时间、土体时空效应、机械作业面要求等因素进行综合考虑。土方开挖工艺还需和平面布置、支撑结构形式相配套。若选择周边桁架支撑，可采用岛式挖土方案:先将周边土层挖走，然后开始架设周边桁架支撑结构，等到支撑形成，即能开始开挖中间岛区的土方，再借助土方压力控制支撑变形。如果选择的是十字对撑，考虑到支撑设置后会不利于土方开挖的机械化作业，故主要采用盆式施工的方法。在基本完成下层中心土方的开挖后，即可着手进行十字对撑式钢支撑的架设、浇筑，再依次将周边土方挖去，形成对围护壁的支撑。

这种情况大多数是使用抓铲与反铲挖土机。开挖两层或者多层土方时，往往需要挖土机与运土汽车下基坑施工。因此，应在基坑的合适位置搭设有施工线桥或是留设有坡道，以满足挖土机与运土汽车的正常通行。一般来说，挖土工作的开展需大、中、小型挖土机相配合进行，如支撑下挖土则使用小型挖土机、施工线桥或者装车下挖土则使用大中型挖土机。基坑周边的土，也可先用小型挖土机集中运至抓斗机工作点，再用抓斗机装车集中运出。

4大型建筑深基坑土方开挖的应注意问题

在土方开挖的整个过程中，有众多因素会对施工造成不同程度的影响。因此，为了实现对开挖质量的有效控制，在开挖过程中应高度重视以下几个方面的问题。

⑴对土方进行开挖时，必须根据事前制定的方案开展工作。如果选择分层或者分段开挖方式，必须保证开挖深度与施工要求相符，避免扰动底层原状土。

⑵若基坑作业面不够宽敞，且深度较大，而机械开挖很难实施，此时可考虑采用人工与机械相配合的开挖方法。

⑶负责深基坑底部清底的工作人员，必须严格根据施工要求及规范开展工作，并要留意四周土壁情况。如果出现裂纹、塌落等情况，应马上暂停工作，直至情况稳定后才可继续施工。

⑷为了确保现场施工安全，在大型建筑基坑开挖的同时，禁止在挖土机作业半径内开展其他施工。

⑸如果基坑开挖深度在2米以上，基坑四周应设置有两道防护栏，高度为0.6米与1.2米，并要设置有危险标志，夜间还应有红色警示灯，以最大限度地保证施工安全。

⑹在深基坑顶部，先进行拦水坝的砌筑，防止顶部水流入到基坑内。

总之，大型建筑深基坑土方开挖工程的作业量大、涉及范围广、对开挖技术要求高，一旦某个环节出现问题，则会直接影响到整个项目的施工进度、质量及安全。因此，相关部门或人员必须从思想上对大型建筑深基坑开挖施工给予高度重视，并在实际施工时，充分考虑现场实际，选择可行的施工方案、设备及开挖方法等，还要注意加强过程质量监督与管理，既要确保工期，又要保证施工质量。

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