關(guān)于建筑基坑開挖技術(shù)的研究

劉燕飛

（福建省永春市政工程有限公司福建 泉州 362600）

關(guān)于建筑基坑開挖技術(shù)的研究

劉燕飛

（福建省永春市政工程有限公司福建 泉州 362600）

對(duì)于建筑工程來說，基坑開挖是其基礎(chǔ)工程中的重要部分，為了確保建筑整體質(zhì)量以及安全，一定要做好基坑開挖工作。本文從施工前的準(zhǔn)備工作、施工過程、特殊情況處理等幾個(gè)方面對(duì)建筑基坑開挖技術(shù)進(jìn)行簡單介紹，并提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，用以提升基坑穩(wěn)定性。

建筑；基坑；開挖技術(shù)

隨著我國社會(huì)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目也不斷增多，出現(xiàn)了大量基坑開挖工程。當(dāng)前，基坑開挖常常面積比較大，深度也比較深，開挖量往往很大，因此，給現(xiàn)場工作帶來了很大難題。必須要選擇科學(xué)的方案，確保在計(jì)劃時(shí)間之內(nèi)順利完成工程建設(shè)，并確保其質(zhì)量。

1　施工前的準(zhǔn)備工作

1.1對(duì)基坑開挖的相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定、了解

對(duì)于基坑開挖來說，設(shè)計(jì)方案是其重要的依據(jù)，是確保施工安全的重要技術(shù)保證。在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定的時(shí)候，一定要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、基坑深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、氣候條件、周圍環(huán)境、施工方法、施工工期和地面荷載等有關(guān)資料，同時(shí)結(jié)合本地區(qū)或類似地質(zhì)條件下的工作經(jīng)驗(yàn)，因地制宜的設(shè)計(jì)基坑開挖方案和地下水控制方案。依據(jù)基坑工程所選定的主要施工參數(shù)、基坑規(guī)模、幾何尺寸、支撐形式、開挖深度和地基加固條件，提出詳細(xì)的可操作的開挖與支撐的施工程序及施工參數(shù)。開挖與支撐的施工程序基本是按分層、分區(qū)、對(duì)稱、平衡的原則而制定的。在具體設(shè)計(jì)過程中，不管是變形控制，還是結(jié)構(gòu)維護(hù)，其主要目的就是確?；拥牧己梅€(wěn)定性，確保施工過程安全性，把基坑對(duì)于周邊環(huán)境造成的影響降到最低。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，就一定要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了解和熟悉，把方案之中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都熟記在心。與此同時(shí)，還要結(jié)合施工過程中的關(guān)鍵部位以及施工工序，將設(shè)計(jì)方案中存在的重點(diǎn)以及難點(diǎn)找出來[1]。

1.2要對(duì)相關(guān)水文地質(zhì)進(jìn)行了解

不僅設(shè)計(jì)人員要對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行了解，施工企業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)以及施工人員也要對(duì)其加以掌握。水文地質(zhì)對(duì)于建筑工程有著較大的影響：①它會(huì)對(duì)施工效率與施工質(zhì)量造成影響；②它還會(huì)對(duì)施工管理以及工程進(jìn)度造成影響；③水文地質(zhì)會(huì)影響到施工技術(shù)具體應(yīng)用以及事故預(yù)防。我國幅員遼闊，水文地質(zhì)存在很大的差異性。土質(zhì)也是一樣，就算是在同一個(gè)區(qū)域中，其土質(zhì)也有可能存在差異。如果不對(duì)其加以注意，在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致坑內(nèi)出水以及地面沉陷還有邊坡滑移等現(xiàn)象。

1.3對(duì)環(huán)境狀況進(jìn)行了解

在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，不僅會(huì)受到工程組織以及技術(shù)保養(yǎng)等的影響，同時(shí)還會(huì)受到周邊環(huán)境狀況的影響。

2　施工過程

基坑開挖必須遵守“分層開挖、先撐后挖”的原則，撐錨與挖土配合，嚴(yán)禁超挖。在必要時(shí)，采用分塊或分段、分層開挖，快挖快撐，對(duì)于每段的開挖及相應(yīng)的撐錨應(yīng)作時(shí)間限制。

基坑開挖中為確?；又車ǎ?gòu)）筑物的安全和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，要求盡可能減少初始位移。根據(jù)“時(shí)空效應(yīng)”的原理，遵循“分層、分區(qū)、分塊、分段、抽槽開挖，留土護(hù)壁、先撐后挖、先形成中間支撐，后限時(shí)對(duì)稱平衡形成端頭支撐，減少無支撐暴露時(shí)間”的原則。

根據(jù)“時(shí)空效應(yīng)”原理及荷載均衡的要求，掌握每個(gè)分部開挖的空間幾何尺寸和支護(hù)墻體開挖部分的無支撐暴露時(shí)間，科學(xué)地利用土體自身控制地層位移的潛力，以解決軟土深基坑穩(wěn)定和變形的問題。

對(duì)于基坑開挖來說，當(dāng)前主要的開挖形式就是人機(jī)結(jié)合，它能夠?qū)κ┕み^程中存在的不足進(jìn)行科學(xué)合理的彌補(bǔ)。在對(duì)其進(jìn)行開挖之前要對(duì)地下設(shè)施以及地上設(shè)施還有施工場地的建筑設(shè)施進(jìn)行仔細(xì)觀察，防止對(duì)施工進(jìn)程造成影響。在將準(zhǔn)備工作做好以后，對(duì)開挖截面進(jìn)行觀察，并進(jìn)行施工[2]。

在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，特別是在利用機(jī)械進(jìn)行挖土?xí)r不能超挖和擾動(dòng)地基土，要在確保連續(xù)開挖以及工作程序流暢并分段進(jìn)行的同時(shí)，挖到距離標(biāo)高20～30cm的位置時(shí)停止機(jī)械挖掘，而改成人工挖掘、修整方式。

為了確保施工現(xiàn)場的安全，要做好土堆擺放工作。要科學(xué)對(duì)土堆進(jìn)行擺放，不能將全部土堆到一塊，要對(duì)土堆進(jìn)行單放。不能將土方放在基坑周邊5m以內(nèi)。對(duì)土堆進(jìn)行科學(xué)擺放不僅能有效防止土堆坍塌，同時(shí)還能對(duì)基底施工人員安全進(jìn)行保護(hù)。

在對(duì)基坑土方進(jìn)行開挖時(shí)，還需要結(jié)合工程進(jìn)行施工過程的監(jiān)測(cè)，用以對(duì)設(shè)計(jì)、施工方案作必要的修正，并對(duì)可能發(fā)生的危害進(jìn)行預(yù)防。一定要注意其對(duì)于周邊環(huán)境的影響，不能盲目進(jìn)行挖掘。需要對(duì)基坑范圍之內(nèi)攢起的淤泥以及黏土壤進(jìn)行注意，否則就有坑內(nèi)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。為了防止這種情況發(fā)生，在具體施工過程中，要采取有效措施，比如，控制水位以及采用集水井還有降排水等。

3　特殊情況處理

3.1關(guān)于基坑支護(hù)

對(duì)于這項(xiàng)工作來說，要結(jié)合基礎(chǔ)部位具體的開挖深度進(jìn)行支護(hù)[3]?；拥纳疃炔煌?，那么臨時(shí)支護(hù)技術(shù)以及穩(wěn)固措施的應(yīng)用是不同的，另外，還要對(duì)挖土卸荷以及井點(diǎn)降水還有回灌等各種技術(shù)加以利用，縮短工作周期，減少投資，確?；右约爸苓吔ㄖ踩?。在開展基坑支護(hù)工作的時(shí)候，一定要注意以下幾點(diǎn)：①對(duì)于以前的支護(hù)樁，要盡可能將其保留下來，充分發(fā)揮其自身具有的支護(hù)作用，同時(shí)還能降低成本，節(jié)約資金。②不能因?yàn)榛咏邓Ч罨蛘呤峭馏w變形，從而對(duì)基坑周邊造成影響，導(dǎo)致道路以及建筑等設(shè)施時(shí)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。③支護(hù)方法一定要簡單，還要具有可行性和安全性。結(jié)合這些原則選擇合理的基坑支護(hù)方案。

3.2關(guān)于地下水處理

在基坑開挖過程中，必須防止管涌、流砂、坑底隆起，做好對(duì)地下水的控制，一定要確?；邮冀K保持干燥，只有這樣才能確保邊坡穩(wěn)定性。如果在基坑中有地下水出現(xiàn)，就會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響，嚴(yán)重的情況下還有可能導(dǎo)致事故發(fā)生，比如，流砂現(xiàn)象會(huì)使得邊坡出現(xiàn)坍塌情況，對(duì)原來的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞，另外，基坑中的土體如果發(fā)生了位移，還會(huì)對(duì)周邊建筑安全造成影響，所以，基坑之中的地下水處理是必須要進(jìn)行重視的工作。一般來說，在對(duì)地下水進(jìn)行處理時(shí)使用的方法有止水法以及排水法。止水法主要就要利用一定手段在基坑周邊形成帷幕，這樣地下水就不會(huì)進(jìn)入到基坑中[4]。止水法主要包括灌漿法以及沉井法還有地下連續(xù)墻等。對(duì)于排水法來說，基坑之中的地表水以及地下水是其主要對(duì)象，一般它利用的方法包括了井點(diǎn)降水法以及明溝排水法。在進(jìn)行操作的過程中，止水法操作成本太高，施工難度比較大。對(duì)于井點(diǎn)降水法來說，其操作方法比較簡單，技術(shù)工藝也比較好掌握。從實(shí)踐來看，井點(diǎn)降水法是當(dāng)前能夠被廣泛使用的一種施工工藝。

3.3關(guān)于變形控制

為了在施工過程中控制風(fēng)險(xiǎn)，就要對(duì)基坑施工過程中的變形情況進(jìn)行控制。特別是對(duì)于開挖階段來說，這一階段的變形是控制的重要時(shí)期。在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，要對(duì)有支撐的暴露變形以及無支撐的暴露變形進(jìn)行控制。前者主要是指在有支撐暴露這一期間基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變形狀況，在這期間，由于受到溫度變化以及施工擾動(dòng)等各種因素影響，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有可能變形。這種變形現(xiàn)象的主要影響因素是開挖深度以及暴露時(shí)間還有支撐軸力和加固狀況。結(jié)合相關(guān)理論以及實(shí)踐，我們可以了解暴露變形與基坑施工之間的關(guān)系是Y=0.79X-2.63。在上面的公式中，Y表示的是有支撐暴露變形，X表示的是基坑施工的具體時(shí)間。從上面的式子看，為了對(duì)變形現(xiàn)象進(jìn)行控制，一定要減少暴露時(shí)間，同時(shí)還要按照相關(guān)要求增大支撐軸力。

4　注意事項(xiàng)

為了提升基坑穩(wěn)定性，就一定要對(duì)施工過程進(jìn)行控制。主要從以下幾點(diǎn)入手：

（1）為了確保正常施工，就要利用科學(xué)施工方法，要將基坑檢測(cè)工作做好。利用現(xiàn)場有效監(jiān)管以及方案修正還有檢測(cè)和驗(yàn)證等手段，為基坑的挖掘提供良好動(dòng)力，利用有效挖掘形式對(duì)基坑進(jìn)行挖掘與動(dòng)工[5]。

（2）在對(duì)基坑進(jìn)行開挖的階段，一定要對(duì)基坑穩(wěn)定性進(jìn)行重視。對(duì)其要開展合理監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)值仔細(xì)進(jìn)行分析與研究。如果監(jiān)測(cè)值是漸增的一個(gè)過程，說明基坑處在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，如果出現(xiàn)了峰值，就說明基坑正在承擔(dān)著比較大的土壓力，這個(gè)時(shí)候就要減慢挖掘的速度或者是停止進(jìn)行挖掘。

（3）采取措施避免基坑發(fā)生變形，另外，在挖掘完基坑土方之后，要及時(shí)對(duì)支護(hù)以及墊層、地板進(jìn)行施工，確保其穩(wěn)定性。

（4）基坑頂部圍護(hù)要比四周地面高出20cm。這樣才能避免地面水流的滲入，防止不必要事故的發(fā)生，避免對(duì)工人的安全造成威脅。

（5）對(duì)基坑進(jìn)行挖土的時(shí)候，要對(duì)每一層挖土厚度進(jìn)行控制，同時(shí)要對(duì)挖土以及出土速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（6）合理進(jìn)行施工，在對(duì)土方進(jìn)行開挖以后，要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)制作，加快施工的速度，盡可能快地形成一個(gè)良好的支護(hù)系統(tǒng)。

（7）在雨季進(jìn)行施工的時(shí)候，要對(duì)天氣狀況進(jìn)行注意，提前將雨水防排措施做好，如果雨水滲入到基坑之中就會(huì)導(dǎo)致基坑變形，從而造成地面縫隙。這個(gè)時(shí)候，要利用砂漿回灌這一方法將縫隙堵住，或者是在下雨天利用塑料薄膜將基坑覆蓋[6]。

5　結(jié)語

總之，基坑工程應(yīng)遵守專業(yè)規(guī)范及根據(jù)本工程特點(diǎn)并結(jié)合成熟的工作經(jīng)驗(yàn)，因地制宜的設(shè)計(jì)、施工。同時(shí)，還需要結(jié)合工程進(jìn)行施工過程的監(jiān)測(cè)，用以對(duì)設(shè)計(jì)、施工方案作必要的修正，并對(duì)可能發(fā)生的危害進(jìn)行預(yù)防。在進(jìn)行開挖的過程中還要采取有效安全保護(hù)措施，在最大程度上減少工程隱患的發(fā)生，在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)完成工程建設(shè)。

[1]侯松柏.淺析基坑開挖工藝流程及施工要點(diǎn)[J].黑龍江科技信息，2013（15）：191.

[2]陳衛(wèi).建筑深基坑開挖技術(shù)措施分析[J].門窗，2013（06）：138+140.

[3]劉軍林.結(jié)合工程實(shí)例談深基坑開挖技術(shù)[J].建筑知識(shí)，2010（S1）：142～ 144.

[4]周美智.建筑工程深基坑開挖技術(shù)探討[J].門窗，2012（09）：108+110.

[5]劉雨林.淺談建筑深基坑開挖應(yīng)注意的事項(xiàng)和應(yīng)急措施[J].科技致富向?qū)В?011（18）：407.

[6]劉濤剛.淺析高層深基坑土方開挖技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（09）：154.

TU473.1

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1673-0038（2015）18-0041-02

2015-4-15