高層建筑深基坑土方開挖技術(shù)分析

宋旺 岳林

摘 要：當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑越來(lái)越多，而高層建筑的出現(xiàn)也促進(jìn)了基坑開挖技術(shù)的發(fā)展。在高層建筑施工建設(shè)中，深基坑施工是一個(gè)非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，施工質(zhì)量事關(guān)高層建筑的安全性、穩(wěn)定性及長(zhǎng)久性?；娱_挖技術(shù)已成為目前研究的熱點(diǎn)問題，因此，對(duì)高層建筑基坑開挖施工技術(shù)進(jìn)行分析研究具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：高層建筑;深基坑;土方開挖

1 工程概況

某建筑工程總用地面積為21445㎡，具有較為寬廣的施工場(chǎng)地。鋼筋混凝土筏板為其基礎(chǔ)，鋼筋混凝土框架剪力墻為其結(jié)構(gòu)類型?；诱w面積為21000㎡，基坑底標(biāo)高南北側(cè)分別為-8.4m、-7.3m?；由疃确謩e為8m、7.2m。施工過程中，土方開挖將直接影響到鄰近建筑物，為此必須做好邊坡支護(hù)工作。開挖土方時(shí)應(yīng)控制好標(biāo)高，禁止開挖過大。除此之外，本工程具有較高地下水位，按照實(shí)際地質(zhì)情況，6m為地下水位埋設(shè)深度，因本地區(qū)降雨量較大，水位極可能增高，因此，基坑降水作業(yè)必須在開挖土方前完成。

2 深基坑土方開挖施工準(zhǔn)備

1）勘察施工場(chǎng)地。施工場(chǎng)地的勘察需要詳細(xì)及全面地了解場(chǎng)地的水文、地質(zhì)、面積等一切可能影響施工的情況?？辈旃ぷ鲗?duì)勘察人員的專業(yè)水平要求非常高，勘察人員必須對(duì)水文及地質(zhì)知識(shí)了解非常詳細(xì)，能準(zhǔn)確地判斷出施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，從而可以準(zhǔn)確地分析出施工方案的可行性及合理性，更好地明確施工方案?？辈烊藛T需要通過使用先進(jìn)的勘察設(shè)備整理和分析，所有關(guān)于施工現(xiàn)場(chǎng)的水文管線信息，反復(fù)勘察現(xiàn)場(chǎng)收集所有資料，得到準(zhǔn)確信息，不斷確定施工方案的準(zhǔn)確性。

2）表土清理。施工過程中需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行表面障礙物的清理，主要包含對(duì)現(xiàn)場(chǎng)15cm的表土清理，通過對(duì)雜草、雜物的清理及使用平整設(shè)備碾壓、推平等，保證施工現(xiàn)場(chǎng)所有障礙物清理，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的平整，保證施工場(chǎng)地“三通一平”，符合相關(guān)施工要求。

3）放線測(cè)量。開挖施工前需要將專業(yè)的施工機(jī)械運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，并明確所有施工人員的具體職責(zé)，分工明確合理，所有施工人員根據(jù)施工方案要求，實(shí)施測(cè)量放線工作。測(cè)量放線的工作可以指導(dǎo)工程施工并快速準(zhǔn)確地表明施工位置，明確測(cè)定軸線及定位，仔細(xì)參看施工方案后，由專業(yè)的施工人員利用專業(yè)的施工器械進(jìn)行合理的開挖施工。

3 建筑深基坑土方開挖施工工藝

1）井點(diǎn)設(shè)計(jì)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，需將10口管井設(shè)置到基坑內(nèi)，其中3口設(shè)置到底板范圍，其他全部在坡底位置線上設(shè)置。因施工要求不同，則井深也有所不同，其中4口井深11m，其他井深10m，成孔工藝以人工挖孔為主。按照施工設(shè)計(jì)要求，定70m為兩管井之間的距離，1300mm為成孔直徑，護(hù)壁時(shí)可選用無(wú)砂鋼筋混凝土濾水管，其內(nèi)外直徑分別為1000mm、1200mm。土方開挖施工前降水可直接用于濾管。完成土方開挖作業(yè)后，則選取的無(wú)砂混凝土濾水管內(nèi)外直徑分別為300mm、400mm，且選取碎卵石填充兩管間的空隙。完成開挖作業(yè)后，根據(jù)井內(nèi)涌水實(shí)際狀況，封堵基礎(chǔ)底板內(nèi)管井。除此之外，還需明溝設(shè)置到排水溝內(nèi)。

2）測(cè)量放線及定井位。將井位中心線放出并復(fù)核，圓心以井孔中心為主，半徑以井的設(shè)計(jì)半徑護(hù)壁厚度為主，隨后將井的開挖輪廓線畫出，撒上白灰，做好標(biāo)識(shí)工作。之后即可進(jìn)行提升設(shè)備安裝，保證吊籃粗繩中心和井孔中心線統(tǒng)一，為土方開挖中心線控制提供便利。

3）開孔成孔施工。一層一層進(jìn)行挖方施工，開挖順序?yàn)椤爸虚g—周邊”，且緊密結(jié)合護(hù)壁施工。開挖節(jié)段深度為80—100cm之間。開挖過程中，中心控制可選取吊大線錘法，圓心可通過尺桿確定，孔深測(cè)量以地面基準(zhǔn)點(diǎn)為主，確保井位、垂直度等準(zhǔn)確無(wú)誤。

4）護(hù)壁安裝。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，同時(shí)進(jìn)行開挖、施工作業(yè)，根據(jù)施工放線定位進(jìn)行第一節(jié)護(hù)壁沿口圈的設(shè)置，相比地面高度，沿口圈應(yīng)高一些，一般可高10cm左右，且在30cm以內(nèi)控制其厚度。要求緊密連接上下兩節(jié)護(hù)壁，保證孔位對(duì)準(zhǔn)，緩放勻速放下，防止與孔壁產(chǎn)生碰撞，就位后需及時(shí)做好固定作業(yè)。

5）土方開挖。開挖基坑前，需進(jìn)行15%左右坡道的修筑，為挖土、運(yùn)輸提供便利。根據(jù)施工要求，挖土機(jī)械以挖溝機(jī)為主，抄平以人工為主，選取自卸汽車運(yùn)輸開挖土方。要求將土方開挖高程控制方格網(wǎng)設(shè)置于土方開挖位置，在網(wǎng)點(diǎn)木樁上按照高程控制點(diǎn)將標(biāo)高定出，各點(diǎn)開挖深度可通過水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量。開挖施工中，必須對(duì)機(jī)械操作狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)檢查，避免帶病施工。如機(jī)械無(wú)法開挖基坑邊角位置，需選取人工方式進(jìn)行施工，要求把松土向機(jī)械作業(yè)范圍清理，隨后通過機(jī)械設(shè)備運(yùn)送。挖土過程中需預(yù)留一定土層，一般為150到300mm，基坑槽驗(yàn)收后，即可選取人工方式進(jìn)行找平，并用作墊層。如出現(xiàn)土方超挖問題，該部分應(yīng)回填和基土一致的土料，且一層一層向設(shè)計(jì)要求密實(shí)度夯實(shí)，也可選取碎石等進(jìn)行補(bǔ)充。如在雨季施工，需分段開挖基坑，要求開挖與澆筑墊層前后施工，且以混凝土硬化方式在基坑頂四周設(shè)置排水溝，避免基坑內(nèi)流入雨水。同時(shí)，還需對(duì)邊坡施工進(jìn)行定期查看，避免水浸濕基坑邊坡，導(dǎo)致塌方事故產(chǎn)生。當(dāng)開挖至標(biāo)高位置，不僅要完成基坑護(hù)坡施工，還需做好坑底、坡頂?shù)扰潘ぷ鳎S后進(jìn)行回填。

6）土方回填。根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成填土基底施工，在地下室墻身防水施工結(jié)束后即可進(jìn)行基坑回填作業(yè)?；靥钍┕で?，需徹底清理干凈基坑雜物，如松散土、垃圾等，并整平基層。向基坑內(nèi)投放土料前，還需檢測(cè)土料含水量，確保其在最佳含水率允許范圍內(nèi)。要求分層攤鋪基坑填料，250mm為各層虛鋪厚度，遵循回形路線選取蛙式打夯機(jī)按照“邊—中間”的順序施工，3到4遍為夯實(shí)次數(shù)。要求順著建筑物周邊一起回填，因本工程基坑面積大，為確?；靥钚?，可按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況一段一段回填，依據(jù)鋪土、夯實(shí)施工。也可將施工段連接位置設(shè)置成階梯狀，臺(tái)階高度為100mm、寬度為50mm，隨后虛鋪土找平同時(shí)夯實(shí)?；靥钸^程中，需順著建筑物進(jìn)行灰土、粘土攤鋪，寬度在1000mm以上，隨后進(jìn)行素土攤鋪，待平整后，同時(shí)夯實(shí)。夯實(shí)各層回填土后，需依照相關(guān)規(guī)定實(shí)行環(huán)刀取樣，并對(duì)土的干密度進(jìn)行測(cè)量，如與設(shè)計(jì)要求干容重不符，則需按照測(cè)驗(yàn)實(shí)際情況進(jìn)行1到2遍補(bǔ)夯，待其檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求后，即可進(jìn)行上層鋪土施工。

7）質(zhì)量控制措施。（1）在土方開挖到基底設(shè)計(jì)的標(biāo)高以后，項(xiàng)目部安排施工人員人工整平坡道的基底，要對(duì)基底的地質(zhì)、承載力等根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢查。根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，基坑的基底成型后不宜暴曬，施工人員要及時(shí)與建設(shè)單位、監(jiān)理單位進(jìn)行聯(lián)系，要及時(shí)組織進(jìn)行基底檢驗(yàn)的有關(guān)工序，在驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一步墊層的施工作業(yè)。（2）在土方開挖中，施工人員必須要經(jīng)常進(jìn)行測(cè)量，要校核開挖區(qū)域平面位置、標(biāo)高等施工參數(shù)是否符合要求;要始終保持沿現(xiàn)場(chǎng)的邊坡線根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定逐層進(jìn)行開挖，要避免開挖過程中因施工人員隨意開挖造成邊坡過陡而造成塌方情況的發(fā)生，同時(shí)要加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性及位移觀測(cè)。（3）在基坑開挖作業(yè)中，要嚴(yán)禁超挖;若發(fā)生超挖的情況，施工人員要對(duì)超挖部分根據(jù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行處理;若遇到新的地質(zhì)情況，要由監(jiān)理工程師會(huì)同設(shè)計(jì)人員、建設(shè)單位共同研究處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土方開挖是高層建筑深基坑工程施工過程中非常關(guān)鍵的工序。高層建筑的占地面積以及體積都非常大，埋置的深度也非常深，另外土方開挖的工程量非常大、技術(shù)非常復(fù)雜、具有很強(qiáng)的綜合性，是高層建筑施工過程中的一個(gè)難題。尤其是在一些軟土地基的地區(qū)，基坑工程在施工的過程中具有較大風(fēng)險(xiǎn)，基坑出現(xiàn)失效、失穩(wěn)的事故是常有的。對(duì)其原因進(jìn)行深究發(fā)現(xiàn)，除了出現(xiàn)設(shè)計(jì)不完善的情況外，主要原因在于基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)、施工質(zhì)量沒有符合設(shè)計(jì)過程中的具體要求、土方在開挖過程中不合理或者在處理降排水過程中失當(dāng)?shù)?。所以，科學(xué)合理選擇高層建筑深基坑土方開挖施工方案是非常重要。

參考文獻(xiàn)

[1]王征.深基坑開挖支護(hù)技術(shù)——悅達(dá)南郊華都二期深基坑施工的運(yùn)用[J].城市道橋與防洪，2013年06期.

[2]江榮華，殷雄，錢娟秀等.超深基坑復(fù)雜條件下的土方開挖施工技術(shù)[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016年02期.