大型超深基坑支撑及土方开挖施工技术解析

大型超深基坑支撑及土方开挖施工技术解析

唐高杰张克露杨磊

中国建筑第五工程局有限公司河南省郑州市475000

摘要：基坑支撑技术以及土方开挖技术是建筑工程中常用到的关键技术，随着大型高层建筑的增多，超大超深的基坑越来越多的出现，最大深度可达60米左右，这种程度的基坑支撑就需要专业的、科学的基坑支护技术来实现，在基坑支护达到标准后实行基坑开挖作业，其中就要应用到土方开挖技术，笔者将结合自身工程经验及资料来简要的对大型超深基坑支撑及土方开挖施工技术的方法和施工要点进行阐述，旨在提高工程的施工效率。

关键词：超深基坑；土方开挖；施工技术；基坑降水

结合自身的工程项目经验来对大型超深，复杂的基坑支护和开施工技术进行探讨。超大型深基坑粉土成分较多，土性和土体结构复杂，性质较差，加上基坑施工的周期性长的特点，就要尽量避免自然条件对施工质量造成的影响，这就需要对施工工序和施工技术进行合理的安排与设计，从而在最快的施工进度下，保障施工工程质量。下面就结合笔者工程实际对这两种技术进行简要的说明。

1、基坑支护施工技术

1.1基坑降水

在基坑施工之前，要充分的对施工现场的条件进行分析，对各种影响因素进行对策的设计，以保证施工的顺利进行，根据实际的情况制定施工方案。例如笔者曾经参与设计的一个工程项目，就是由于土质结构复杂，开挖深度大和周围环境条件较差，因此采用挡土止水结构施工体系。具体的施工为：

在工程桩施工结束后。开始进行第一层土方的挖掘工作，在进行土方开挖前首先就要进行降水工作，降水范围为深井、基坑围护平面和明沟两部分。深井降水在施工前的两周开始实行抽水试验，然后结合工程实际情况和实践抽水情况来进行方案的变更和调整，从而保证基坑降水工程的施工质量。

1.2坑边限荷

清整场地。确保基坑周边自然地坪标高在设计标高以内，地面堆载不超过设计要求：施工出入口施工荷载不得大于40kN/平方米，其余坑边地面施工荷载不得大于40kN/平方米。

1.3支撑系统施工

第二层挖土至圈梁及支撑梁底以下150mm后施工圈梁和支撑梁。土钉支护部分挖至第一道土钉标高以下300mm后开始施工土钉。圈梁、支撑梁及已施工完成的土钉支护养护48h后开挖第二阶段土方；土钉支护部分挖土至第二排土钉标高深度以下300mm，沿基坑周边每完成20m长度开挖，立即进行相应范围的土钉及护坡施工；同时可跳开一段进行另一段土方开挖及土钉支护施工。已施工完成的土钉支护养护48h后，挖土至坑底或第三排土钉标高深度下300mm，按要求分段进行土钉支护及剩余部分压顶梁施工。

1.4剩余部分压顶梁混凝土强度达到85%后，挖土至相应下一排土钉标高，按要求分段进行土钉施工。

2、大型建筑深基坑土方开挖施工需遵循的基本原则

2.1明确施工要求

在大型建筑深基坑土方开挖施工开始之前，施工单位必须组织参与施工项目的所有人员对于施工方案进行深入分析和研究，明确深基坑施工的具体要求，制定科学的土方开挖方案。研究施工方案的重点在于使施工人员明确项目施工的质量要求和施工目的，指导其施工操作行为；研究施工方案的时候要注意结合工程实际，了解建筑的周边实际环境，包括水文、地质环境，保障施工能够顺利进行。

2.2科学施工

由于大型建筑深基坑土方开挖施工的特殊性，为了保障施工质量，必须按照科学施工原则进行操作。依据事先制定的施工方案，对于土方实施“先支后挖”，同时要充分考虑时空效应，调整土方开挖的操作流程，使施工操作更加科学合理。简单来说，大型建筑的深基坑土方开挖施工应严格依照先开槽支撑，而后再进行开挖的流程进行，并且要注意分层开挖，杜绝超挖现象，以保障深基坑土方开挖施工的效率和质量。

2.3做好施工的配套工作

在土方开挖施工开始之前，还要注意施工现场的环境整理，尤其要注意地面障碍物的清理；同时，为了保障施工能够顺利进行，必须保障施工现场的电力和水资源的正常供应，并且使施工场地尽量的平整。另外，对于特殊情况的地面，要注意做好处理，并且在测量放线完成之后，方可允许施工设备进入现场。土方开挖施工是一个复杂的、系统的施工过程，不但要求做好施工方案设计和具体施工操作行为，还要做好施工前的准备工作和施工配套作业，为施工扫除障碍，确保土方开挖能够顺利进行。

3、改进深基坑土方开挖施工工艺的对策建议

3.1提高土方开挖施工技术

放坡挖土的办法具有很大的成本优势，通常来讲，在基坑挖方的深度小于等于4米、地下水位低、土质松软并且周围环境允许的情况下均可以采用此方法。这种开挖方法重点是验算边坡稳定性；中心岛式的挖土办法一般适用于基坑大、支护结构为环梁式或者角撑等形式的情况，优点在于能够使土方开挖工作层次分明、主次突出，不足是出土线路不好安排，对于施工管理水平要求太高；盆式开挖办法的应用比较广泛，施工时先进行中间部分的开挖，完成之后再进行周边部分的开挖，但要注意的是，采用这种办法要注意做好预留土体的施工参数验算工作，避免因为预留部分太小导致后期施工操作困难；逆作法一般是将建筑地下结构直接作为支护结构，从上到下的进行施工，优势在于能够施工产生更小的影响，不足之处是由于支撑位置受到限制，所以施工采用的设备体积必须要更小、更灵活才能满足施工要求。土方开挖有多种方法，施工时要根据注意施工项目的具体特点采取最为合适的施工办法，不断改进和完善土方开挖的施工技术，提高施工效率，确保施工质量达标。

3.2土方开挖的注意要点分析

目前多数建筑的支护结构一般是水泥挡土墙或者逆作拱墙等形式，在施工操作过程当中，要依据施工项目的具体条件选择最佳方案。支护结构的选择必须要综合考虑施工成本和施工的难易程度，从施工现场的具体条件出发，将地质环境和水文条件纳入考虑范围，在保障合理工程造价的前提下，选择最优施工方案，确保工程目标实现的同时尽可能的降低施工难度和成本。

为了确保土方开挖施工能够如期完成并且质量达标，就要注意在施工作业中将降水、排水作为施工操作的重点和难点，通过在基坑内部设置合理的排水沟，在中央部分采用降水井等办法，保障施工的顺利实施。考虑到降水或者排水之后，地下水位会发生变化，一旦出现渗流将会导致基坑变形的情况，土方开挖施工中还应注意采取回灌等办法，尽量降低降水给周围环境带来的不利影响。

现实中，为数不少的建设施工都是在基坑施工完成之后就立即开始了，这样导致了很多问题，常见的有稳定性差、结构不符等。所以，在基坑施工基本完工之后，最好进行一次全面的检测，做好检测工作可以为接下来的施工减少很多不必要的麻烦。施工单位检测的第一项重点内容就是基坑与建筑施工的吻合度，这项检测的实现依赖于专业的检测设备，有助于发现问题、及时纠偏；第二项主要检测内容就是安全性检测，通过检测其结构的稳定程度，提高施工质量和效率。一般来说，施工过程中关注的重点一般是大的方面，有可能会忽略细节问题，因此，在深基坑施工完成之后进行必要的检测，对于施工质量是一个全面的检验，能够及时的反映出存在的问题，消除建筑施工的安全隐患。

4、结语

新时代背景下，城市建设步伐加快，工程施工项目的数量在不断增加，总体施工水平相较于以前也有了巨大的进步，工程质量得到了明显的改善和提高。深基坑土方开挖施工是大型建筑施工的重要前提，对于施工项目的整体质量水平起着十分关键的决定性作用，因此，为了提高城市建设的质量和施工效率，就必须要注意土方开挖施工工艺的改进和提高。

参考文献：

[1]张德玉.深基坑土方开挖施工技术及现场管理[J]建材发展导向2014（05）

[2]张瑞萍.某高层建筑超大深基坑土方开挖与支护技术[J]黑龙江科技信息，2014（10）

[3]俞增涛.深基坑土方开挖在高层建筑中的应用分析[J]河南科技：上半月，2014（05）