高层建筑基坑土方开挖的施工技术要点

石中涛

摘 要 在经济日益发展的今天，社会人口在逐渐向城市集中，这也推动了城市的发展，但同时人口的集中也给城市的发展带来一些问题，特别是近年来，城市人口的集中使得城市土地资源愈发紧张，这也促使城市建筑向高层、超高层方向发展，以此来缓解土地资源紧张的矛盾。基于此，大面积的、具有深度性的基坑开挖成为建设发展的一种必然趋势，这也对土方开挖技术提出了更严格的标准。

关键词 深基坑；土方开挖；施工技术；高层建筑

引言

当前的城市发展迅速，建筑的数量和规模也越来越大，基坑土方开挖施工作为建筑物的基础工程对整体建筑施工至关重要，而城市建筑群要展开正常的土方开挖施工正常情况下应具备以下特点：一是城市建筑资源紧张，城市的建筑施工一般以大型、高层为主。基坑开挖多以深基坑为主。二是要开挖的基坑距离已建成的建筑物或道路都比较近，存在施工困难。受基坑开挖的工期、作业量、地质条件等条件的影响，开挖基坑土方时会遇到各种问题和困难，在基坑开挖的实际操作中遵循科学合理的原则，推动土方开挖工程质量的提升，杜绝以外事故的发生，提升整体建筑的施工质量，能有效提高建筑企业的经济效益和发展水平[1]。

1 基坑开挖遇到的问题和影响土方开挖的因素

1.1 基坑开挖中遇到的问题

基坑开挖常见的问题一般有两种：地质类问题和施工类问题，地质类的问题如基坑侧壁“渗水”、基坑边坡“滑移”、坑底“涌水”、基坑“流沙”与基坑底部“隆起”等问题。施工问题如临近的建筑物发生损坏、地下管网线网的设施损坏或坑底土体超挖欠挖等问题。

1.2 影响土方开挖的主要因素

影响基坑土方开挖的因素有很多，大体可分为三类因素：其一是设计类因素。因设计阶段对建筑物及施工地段彼此关系未与具体实际相结合，辩证的研究存在问题，致使开挖的基坑太浅、开挖的面积不够，造成基坑开挖的设计和实际施工相差太远，不能满足结构的稳定性需求。其次是地质类因素。对所施工地段的地质状况了解不够深入，对 地基类型及土壤类型与地下水位情况等了解不够，致使开挖基坑土方开挖时面临地质方面的问题发生。其三是施工类因素。因基坑开挖施工过程中不严格按照设计规范及要求进行，不执行施工技术要点造成建筑基坑土方开挖过程中出现各种各样的问题[2]。

2 高层建筑基坑开挖技术要点分析

2.1 开挖准备阶段，制定全面合理的土方开挖施工方案

土方开挖开始前应根据地质勘查报告，基坑的设计支护方案、周边环境地质考察情况、地下管网管线考察情况等编制具有指导施工意义的土方开挖专项施工方案，并根据国家有关规定，土方开挖施工专项方案在经过专家论证后方可实施。土方开挖应遵循先支护、后开挖、分层开挖、严禁超挖的施工原则，应在混凝土灌注桩或混凝土挡土墙等达到设计强度后才可进行开挖。

2.2 基坑土方开挖阶段，确定开挖方式及支护方案，确保安全施工

基坑挖土的形式多样，基坑土方开挖工程量很大，若采用只采用人工开挖，劳动强度会相当大，而且施工进度慢，会严重影响到工程施工进度。所以，除使用适当人工作为辅助开挖完成少量土方开挖任务外，应尽可能采用生产效率高的大型开挖机械和运输机械进行施工。采用大型机械进行土方开挖时，可根据基坑的深度、工程施工地质条件及现场施工条件等情况合理安排组织土方开挖施工。确立基本的基坑支护模式。基坑支护采取的办法不仅对土方开挖作业质量的影响明显，并对后续施工进度的影响也是相当重要。当下一般采取：内钢支撑和钢筋混凝土灌注桩的支护模式进行支护，在基坑的角部设置斜向支撑，在必要位置安置顶撑，基坑内壁采取喷锚護壁的模式加固。选择合适的土方开挖方案，分层分段进行开挖，采取逐层开挖的基本方式及逐层护壁加固的手段加快施工進度，且确保基坑的功能与形态不变。做好施工机械的作业前检查准备工作，保证机械在土方开挖过程中机械正常运转。

2.3 做好协调工作和基坑工程检测工作

基坑开挖要顺利进行开挖施工，必须做好与基坑支护等有关的协调配合工作。严格禁止在支护结构的单侧进行深度挖土，以防结构单侧受力过大而影响整个开挖工程的结构安全。在基坑开挖过程中，支护结构和围护结构外的土体都可能发生位移和变形，地下水位也随时在发生变化，这些变化都会引起周围的管线、建筑物、道路等发生位移和损坏，严重的很可能导致建筑物开裂，道路沉降等。所以在开挖前应委托具有相应资质的检测机构进行监测，编制监测方案和检测方法，明确监测目的，设置监测报警值等，周期性的对现场基坑开挖施工进行信息反馈。监测点的布置应满足相关的规定和要求，从基坑边缘以外1 ～ 2倍开挖深度范围内建筑物等都应作为其监测的对象，对周围可能波及的建筑物、道路等提前埋设监测点，做好监测点数据监测分析，并根据基坑类别不同设置不同的基坑变形控制值，如下表：

基坑数据监测应根据基坑设计要求进行，当变形超过有关规范和要求的标准时，应加密监测次数，当有事故征兆时，应连续监测，监测数据及时送达有关各方，并做好数据分析，便于事件处理。

2.4 做好应急物资、应急措施的准备工作

在深基坑开挖作业中，对基坑周边建筑物等影响很大，为防止意外事故的发生，应有相应的应急的措施，施工现场还应配备足够数量的抢险救援物资和设备，并安排专人对基坑侧壁及基坑周边的建筑、道路沉降情况进行观测，在雨天加强巡视，及时排水，提前预防险情[3]。

3 深基坑土方开挖技术的探究

从目前的建筑业关于开挖作业的方式分析，不难得出：一般对于高层建筑而言，基坑的开挖包括：放坡挖土、盆式挖土、逆作法挖土等，以放坡开挖为例，进行关于此种开挖技术的初步探析。

深基坑的放坡挖土技术具有一定的技术经济优势，这种优势主要表现在其本身就具有一定的经济效益，还能够有效较高的挖土的效率。当此技术应用在深度较大的基坑时，就需要设置多级平台进行分层逐步开挖。所设置的每级平台的作业宽度都应大于1.5 m，另外，还要求在放坡开挖施工的过程中要对边坡的稳定性进行测算分析，所采用的测算方法主要是圆弧滑动简单条分法。从以往的实验结果分析来看，分级放坡的土方开挖方式应在降雨相对较小的月份进行比较适宜，这样才便于较好地满足排水降水的要求。而在施工的过程中，还应采取切实有效的措施，降低基坑内部的水位，并采取措施排除地表水，从而控制或者避免地表水以及基坑内部排出的水通过基坑侧壁回渗到基坑内，保持基坑底部的相对干燥度。为了确保基坑坡体的稳定性，还要采用喷射混凝土对外露的土坡进行保护。而且在放坡开挖的过程中，还应在中间的作业平台留出满足施工要求的宽度，对于土坡的坡度来不应太陡，满足施工作业要求即可[4]。

4 结束语

深基坑开挖对土地资源利用来说，是充分利用土地资源的表现。在一定程度上能缓解土地资源紧张的局面，随着城市建设中高层、超高层建筑的兴起，深基坑工程也得到了更深一步的发展，当然，这跟其自身优势有关。在未来的深基坑开挖过程中，必须要立足于现实情况，科学合理地选择深基坑开挖方案，从而加快施工进度。同时，我们还要搞好土方开挖的组织管理，从而提高土方开挖的效率。

参考文献

[1] 施宗顺 .浅谈人工挖孔桩施工技术[J].中国科技博览，2009，（12） ：29.

[2]孙鸿飞，秦俭.高层建筑的基坑施工质量控制探讨[J]. 科技信息， 2010， 33（16）：116-118.

[3]黄迪.李新亮.深基坑的特点及其施工技术研究[J]. 中国新技术新产品， 2010， 12（11）：112-114.

[4] 田连海，黄海霞.深基坑土方岛式开挖施工技术[J].山西建筑.2009，33（16）：125-128.