时间：2013-11-29 分类：工业设计
摘要：介绍了基坑土方开挖的两种施工工艺，并分别对其施工要点、适用条件进行了分析，最后对基坑土方开挖的相关注意事项进行了总结。
关键词：基坑土方开挖 工艺
前言：建筑施工中，基坑土方的开挖是十分重要的基础性工作。在开挖的过程中一般有两种情况：一是无支护结构基坑的放坡开挖，二是有支护结构基坑的开挖。充分把握其施工要点与适用条件，对于确保工程质量与安全有着极其重要的意义。
下面，笔者将分别对其进行介绍。
1.无支护结构基坑放坡开挖工艺
采用放坡开挖时，一般基坑深度较浅，挖土机可以一次开挖至设计标高，所以在地下水位高的地区，软土基坑采用反铲挖土机配合运土汽车在地面作业。如果地下水位较低，坑底坚硬，也可以让运土汽车下坑，配合正铲挖土机在坑底作业。当开挖基坑深度超过4m时，若土质较好，地下水位较低，场地允许，有条件放坡时，边坡宜设置阶梯平台，分阶段、分层开挖，每级平台宽度不宜小于1.5m。
在采用放坡开挖时，要求基坑边坡在施工期间保持稳定。基坑边坡坡度应根据土质、基坑深度、开挖方法、留置时间、边坡荷载、排水情况及场地大小确定。放坡开挖应有降低坑内水位和防止坑外水倒灌的措施。若土质较差且基坑施工时间较长，边坡坡面可采用钢丝网喷浆进行护坡，以保持基坑边坡稳定。
放坡开挖基坑内作业面大，方便挖土机械作业，施工程序简单，经济效益好。但在城市密集地区施工，条件往往不允许采用这种开挖方式。
2.支护结构基坑的开挖工艺
支护结构基坑的开挖按其坑壁结构可分为直立壁无支撑开挖、直立壁内支撑开挖和直立壁拉锚(或土钉、土锚杆)开挖。有支护结构基坑开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循\"开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖\"和\"分层、分段、对称、限时\"的原则。
2.1 直立壁无支撑开挖工艺
这是一种重力式坝体结构，一般采用水泥土搅拌桩作坝体材料，也可采用粉喷桩等复合桩体作坝体。重力式坝体既挡土又止水，给坑内创造宽敞的施工空间和可降水的施工环境。
基坑深度一般在5～6m，故可采用反铲挖土机配合运土汽车在地面作业。由于采用止水重力坝的基坑，地下水位一般都比较高，因此很少使用正铲下坑挖土作业。
2.2 直立壁内支撑开挖工艺
在基坑深度大、地下水位高、周围地质和环境又不允许做拉锚和土钉、土锚杆的情况下，一般采用直立壁内支撑开挖形式。基坑采用内支撑，能有效控制侧壁的位移，具有较高的安全度，但减小了施工机械的作业面，影响挖土机械、运土汽车的效率，增加施工难度。
采用直立壁内支撑的基坑，深度一般较大，超过挖土机的挖掘深度，需分层开挖。在施工过程中，土方开挖和支撑施工需交叉进行。内支撑是随着土方的分层、分区开挖，形成支撑施工工作面，然后施工内支撑，结束后待内支撑达到一定强度以后进行下一层(区)土方的开挖，形成下一道内支撑施工工作面，重复施工，从而逐步形成支护结构体系。所以，基坑土方开挖必须和支撑施工密切配合，根据支护结构设计的工况，先确定土方分层、分区开挖的范围，然后分层、分区开挖基坑土方。在确定基坑土方分层、分区开挖范围时，还应考虑土体的时空效应、支撑施工的时间、机械作业面的要求等。
当有较密内支撑或为了严格限制支护结构的位移，常采用盆式开挖顺序，即在尽量多挖去基坑下层中心区域的土方后，架设十字对撑式钢管支撑并施加预紧力，或在挖去本层中心区域土方后，浇筑钢筋混凝土支撑，并逐个区域挖去周边土方，逐步形成对围护壁的支撑。这时使用的机械一般为反铲和抓铲挖土机。必要时，还可对挡墙内侧四周的土体进行加固，以提高内侧土体的被动土压力，满足控制挡墙变形的要求。
2.3 直立壁土钉开挖
当周围的环境和地质可以允许进行拉锚或采用土钉和土层锚杆时，应选用此方式，因为直壁拉锚开挖使坑内的施工空间宽敞，挖土机械效率较高。在土方施工中，需进行分层、分区段开挖，穿插进行土钉(或土锚杆)施工。土方分层、分区段开挖的范围应和土钉(或土锚杆)的设置位置一致，满足土钉(土锚杆)施工机械的要求，同时也要满足土体稳定性的要求。
3.基坑土方开挖中应注意的事项
3.1 支护结构与挖土应紧密配合
挖土与坑内支撑安装要密切配合，每次开挖深度不得超过将要加支撑位置以下500mm，防止立柱及支撑失稳。每次挖土深度与所选用的施工机械有关。当采用分层分段开挖时，分层厚度不宜大于5m，分段的长度不大于25m，并应快挖快撑，时间不宜超过1～2d，以充分利用土体结构的空间作用，减少支护结构的变形。为防止地基一侧失去平衡而导致坑底涌土、边坡失稳、坍塌等情况，深基坑挖土时应注意对称分层开挖的方法。另外，如前所述，土方开挖宜选用合适施工机械、开挖程序及开挖路线;而且开挖中除设计允许，挖土机械不得在支撑上作业或行走。
3.2 要重视打桩效应，防止桩位移和倾斜
对一般先打桩、后挖土的工程，如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时地基卸土，打桩时积聚的土体应力释放，再加上挖土高差形成侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移和倾斜，所以打桩后应有一段停歇时间，待土体应力释放、重新固结后再开挖，同时挖土要分层、对称，尽量减少挖土时的压力差，保证桩位正确。对于打预制桩的工程，必须先打工程桩再施工支护结构，否则也会由于打桩挤土效应，引起支护结构位移变形。#p#分页标题#e#
3.3 注意减少坑边地面荷载，防止开挖完的基坑暴露时间过长
基坑开挖过程中，不宜在坑边堆置弃土、材料和工具设备等，尽量减轻地面荷载，严禁超载。基坑开挖完成后，应立即验槽，并及时浇筑混凝土垫层，封闭基坑，防止暴露时间过长。如发现基底土超挖，应用素混凝土或砂石回填夯实，不能用素土回填。若挖方后不能立即转入下道工序或雨期挖方时，应在坑槽底标高上保留15～30cm厚的土层不挖，待下道工序开工前再挖掉。冬期挖方时，每天下班前应挖一步(30cm左右)虚土或用草帘覆盖，以防地基土受冻。
参考文献：
[1]梁军.商厦基坑土方开挖工程实践[J].山西建筑,2005(18)
[2]李天明.浅谈基坑土方开挖施工技术[J].建材发展导向(下),2011(1)
