某新建地塊深基坑土方開挖施工技術研究

摘 要：本研究旨在探討某新建地塊深基坑土方開挖施工技術，以應對城市建設中深基坑施工過程中的挑戰(zhàn)和需求。通過對該項目的實地調(diào)研和技術研究，旨在提出一套有效的土方開挖施工技術方案，以確保土方開挖的質(zhì)量和安全，為后續(xù)地下結(jié)構(gòu)施工提供可靠的基礎和保障。研究通過對土方開挖的工藝流程、施工方法和質(zhì)量控制等方面進行深入分析，結(jié)合實地施工情況和技術經(jīng)驗，提出了一系列具體的施工措施和技術指導，為類似工程項目提供了可行性和參考價值。研究結(jié)果表明，科學合理的土方開挖施工技術方案能夠有效提高施工效率，降低施工風險，保障工程質(zhì)量和安全，具有較好的應用前景和推廣價值。

關鍵詞：某新建地塊；深基坑；土方開挖；施工技術文章編號：2095-4085（2024）04-0070-03

0 引言

深基坑土方開挖施工是城市建設中關鍵的地下工程環(huán)節(jié)之一，對于確保地下結(jié)構(gòu)施工的順利進行和工程質(zhì)量的保障具有重要意義。本研究旨在針對某新建地塊深基坑土方開挖施工技術進行深入研究和探討。隨著城市建設的不斷發(fā)展和土地資源的有限性，深基坑土方開挖施工面臨著諸多挑戰(zhàn)和問題，如地下水位控制、基坑支護、土方開挖質(zhì)量等方面的管理和控制。本研究旨在通過對該項目的實地調(diào)研和技術分析，提出科學合理的土方開挖施工技術方案，為類似工程項目的施工提供可行性和指導，促進城市地下空間的合理利用和城市建設的可持續(xù)發(fā)展。

1 某新建地塊深基坑土方開挖施工技術分析

1.1 工程概況

本工程位于地面絕對標高約為5.20m（-0.5m）的場地上，總用地面積為20 764.40m2，總建筑面積95 553.63m2，其中地下32 467.77m2，地上63 085.86m2。建筑類型包括1#、2#樓為類高層，3#樓為二類高層，4#樓為多層建筑。設計使用年限為50年。建筑抗震設防級別為七度，防火等級分別為1#、2#樓為一級，3#、4#樓為二級，地下室為一級。屋面防水等級為一級。人防工程位于地下二層，總建筑面積為6 629.23m2，抗震、防化等級為核6級、常6級、丙級。

基坑開挖施工技術方面，基坑平整后場地絕對標高約為5.20m（-0.5m）。基坑開挖面積約為16 325m2，周長約520m，地下二層基坑典型開挖深度約為10.65～11.85m，局部深坑（消防電梯井）最大開挖深度為14.65m。基坑土方量約為19萬m3，分三層土方開挖，每層土方開挖至支撐墊層底標高。首層土方開挖深度為1.6m，采用大開挖形式，日出土量控制在3 000～4 000m3。首層土方開挖前需進行預降水，預降水時間約為15d。完成土方后，需及時施工首道支撐棧橋，養(yǎng)護達到設計80%強度后方可進行第二層土方開挖。

1.2 施工準備工作

施工準備工作是深基坑土方開挖過程中的關鍵步驟之一。在進行土方開挖前，需要進行充分的準備工作，以確保施工順利進行并達到預期效果。首先是地面準備工作。在進行基坑土方開挖前，需要對場地進行清理和平整，清除雜物和垃圾，確保施工區(qū)域的整潔和安全。同時，對于周邊建筑和設施，需要進行必要的保護措施，防止施工過程中發(fā)生意外事故和損壞。其次是預降水準備工作［1］。預降水是深基坑土方開挖的重要環(huán)節(jié)之一，旨在降低地下水位，減輕基坑開挖過程中的水壓和水量。在進行預降水前，需要進行水文地質(zhì)勘察，了解地下水情況和水文地質(zhì)條件。然后根據(jù)勘察結(jié)果，制定預降水方案，確定降水井的布置位置和深度。接下來，進行降水井的鉆探和設置，安裝降水設備，并進行試運行和調(diào)試，確保降水系統(tǒng)正常運行。在實際降水過程中，需要根據(jù)地下水位的變化及時調(diào)整降水設備，確保達到預期的降水效果。

最后是施工安全準備工作。深基坑土方開挖涉及到大量土方和大型機械設備，施工現(xiàn)場存在較高的安全風險。為了保障施工人員和設備的安全，需要制定詳細的施工安全計劃，并進行全面的安全培訓和教育。在施工現(xiàn)場設置明確的安全警示標志和警戒線，建立安全管理制度和應急預案，定期進行安全檢查和隱患排查，確保施工過程中安全生產(chǎn)。

1.3 開挖施工原則與要求

挖土的原則和要求在深基坑工程中至關重要，它直接影響到施工的安全性和效率。首先，挖土應遵循分段逐步開挖的原則，即將基坑分成若干個小塊進行逐步開挖，控制每個分段的開挖長度在30～50m范圍內(nèi)。這有助于減小土方開挖對周邊土體的影響，降低地面沉降和基坑變形的風險［2］。其次，對于臨時邊坡的設計，應遵循坡度不大于1∶2（1∶1.5）的要求，并在高度大于4m時采取二級放坡。這樣可以有效降低邊坡的穩(wěn)定性風險，保障施工人員和周邊建筑物的安全。

另外，在土方開挖后的處理中，應控制分塊墊層的面積在250m2范圍內(nèi)，并且保證挖土后8小時內(nèi)樁之間的距離保持在0.5m左右，斗和樁之間的距離保持在1.0m左右。這有助于減小土方開挖對周邊地基和地下結(jié)構(gòu)的影響，保持基坑周邊的穩(wěn)定性。此外，對于不同深度的土方開挖，應根據(jù)深度采取不同的放坡方案，確保施工的安全性和穩(wěn)定性。例如，對于第二次和第三次土方開挖，深度分別為5.2m和3.65m，應采取1∶1.5和1∶2的放坡方案，以確?；舆吰碌姆€(wěn)定性。結(jié)合以上原則和要求，可以有效保障深基坑土方開挖施工的安全性和順利進行。

1.4 軸線標高控制

軸線標高控制對于深基坑挖土施工至關重要，它直接關系到基坑的水平和垂直度，影響到后續(xù)結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和安全。在挖土至坑底上200mm時，通常會在坑底插上竹片或木樁，作為人工扦土的標高控制點，間距宜在3～5m之間。這樣的標高控制點布置能夠有效地覆蓋整個基坑區(qū)域，保證了挖土過程中的準確度和一致性。在實際操作中，通常會采用水平儀2臺以及鋼卷尺等2個高程控制點進行復測［3］，以確保軸線標高控制的準確性。通過對這2個高程控制點的復測，可以及時發(fā)現(xiàn)和糾正任何偏差，保證基坑的軸線標高控制在合理范圍內(nèi)。

1.5 基坑降排水措施

基坑降排水措施是為了應對降雨等自然因素對基坑施工帶來的影響，確?；觾?nèi)部的排水暢通，防止積水對施工和周邊環(huán)境造成不利影響。針對一般24h降雨量100mm和集中降雨量30mm/h的情況，需在短時間內(nèi)有效排水，以保障基坑的安全和穩(wěn)定。首先，考慮到短時間內(nèi)的大雨，需要將該時段雨量在6h內(nèi)排出，并確保每小時排水量不小于200m3。為了實現(xiàn)這一目標，可以采取在基坑內(nèi)設置集水井和潛水泵的措施。集水井設置在基坑內(nèi)每20m處，內(nèi)置15m揚程潛水泵，以便將積水及時抽出，確?；觾?nèi)的排水通暢。其次，需要合理設計排水溝和渠道，確保排水暢通［4］。排水溝的位置應離開圍護樁邊的距離控制在3m以上，以確保排水溝不受圍護樁的影響，保證排水通暢。同時，根據(jù)基坑斷面的特點，合理設計泛水和內(nèi)灌的數(shù)量和布置，以確?；觾?nèi)各個區(qū)域的排水均衡和有效。最后，需要考慮降雨期間的安全措施和應急處理方案。在降雨期間，需要加強巡視和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的積水和排水問題，確保施工安全。同時，建立健全的應急響應機制，一旦發(fā)生緊急情況，能夠迅速采取有效措施，保障人員和設施的安全。

1.6 驗槽與墊層澆筑施工

在進行驗槽與墊層澆筑之前，首先需要進行充分的施工準備工作。這包括：（1）檢查驗槽和墊層的施工圖紙和設計要求，確保施工符合規(guī)范要求。（2）安排好施工人員和設備，包括混凝土攪拌車、抹灰機等。（3）清理施工場地，確保施工場地平整、無雜物。（4）搭建安全防護設施，如圍欄、安全網(wǎng)等，保障施工人員的安全。（5）準備好所需的原材料和施工工具，包括混凝土、鋼筋、模板等。

驗槽是基坑施工中的重要部分，主要用于檢查基坑的尺寸、位置和地質(zhì)情況，確?；拥耐诰蚍显O計要求。驗槽施工一般包括以下步驟：根據(jù)設計要求，在基坑的邊緣挖掘出一定深度和寬度的驗槽。使用激光水平儀或其他測量工具對驗槽進行測量，確保驗槽的尺寸和位置符合設計要求。對驗槽進行檢查和修整，確保驗槽的邊緣垂直度和平整度達到要求。在驗槽底部設置合適的排水設施，確?；觾?nèi)部的排水暢通。

墊層是基坑底部的一層混凝土，主要用于分散基坑地基的壓力和提供均勻的支撐。墊層澆筑施工過程一般包括以下步驟：（1）在驗槽底部設置合適的鋼筋骨架，并進行必要的連接和固定。（2）在墊層的設計位置設置合適的模板，確保墊層的厚度和平整度。（3）將預先拌好的混凝土倒入模板中，使用振動器對混凝土進行振實，確保混凝土的密實度和均勻性。

1.7 劈樁施工

劈樁施工是在混凝土樁體強度達到一定要求后進行的關鍵工序，其目的在于精確地裁剪和整形樁體，以滿足設計和使用的要求。首先，在施工準備階段，必須確認混凝土樁體的強度符合設計要求，并準備好所需的施工人員和設備。標記出樁頂以上的樁身，搭建好安全防護設施，確保施工安全。接著，在槽口開鑿和剔鑿階段，通過電動錘等工具在樁頂標高以上30mm處開鑿槽口，然后用磨削機對樁身進行磨削，露出一定長度的方形頭。最后，在樁身整形和修剪階段，根據(jù)設計要求和標記線，逐漸剔鑿和修整樁身，確保其形狀和尺寸符合要求。整個劈樁施工過程嚴格按照規(guī)范進行，以確保施工質(zhì)量和安全。

劈樁施工過程中，各個環(huán)節(jié)的操作需要嚴格遵循施工要求，確保樁體的質(zhì)量和形狀滿足設計要求。施工準備階段的確認和準備工作是保證施工順利進行的前提，而槽口開鑿和剔鑿階段的精確施工是保證樁體整體質(zhì)量的關鍵［5］。樁身整形和修剪階段的細致操作，則是保證樁體符合規(guī)范要求的重要環(huán)節(jié)。通過嚴謹?shù)氖┕ち鞒毯途毜牟僮?，劈樁施工能夠確保混凝土樁體在強度達到要求后能夠滿足設計和使用的需要，為后續(xù)地下結(jié)構(gòu)施工提供了可靠的基礎。

2 某新建地塊深基坑土方開挖施工技術質(zhì)量控制

2.1 土方開挖前準備工作質(zhì)量控制

在進行深基坑土方開挖之前，必須進行充分的準備工作，以確保施工的順利進行和土方質(zhì)量的控制。首先，需要對施工場地進行詳細的勘測和測量，確定地下管線、地下設施以及周邊建筑物的位置和布置情況，制定合理的開挖方案和施工計劃。同時，應對土質(zhì)進行詳細的分析和評估，了解地下土壤的性質(zhì)、含水量以及穩(wěn)定性等情況，為后續(xù)的土方開挖提供依據(jù)。在準備階段，還需要組織施工人員進行安全培訓和技術交流，確保施工人員具備足夠的技術能力和安全意識，有效防范施工中可能出現(xiàn)的安全事故和質(zhì)量問題。

2.2 土方開挖過程中的質(zhì)量控制

在進行土方開挖的過程中，必須嚴格控制土方開挖的質(zhì)量，確保開挖的土方符合設計要求和規(guī)范標準。首先，應根據(jù)實際情況合理確定土方開挖的深度和范圍，采取適當?shù)拈_挖方法和工藝措施，確保土方開挖的平整度和垂直度。在開挖過程中，應注意避免土方出現(xiàn)塌方、滑坡等安全隱患，及時采取支護和加固措施，確保施工現(xiàn)場的安全。同時，應根據(jù)土方開挖的實際情況及時調(diào)整施工計劃和開挖進度，確保施工進度的順利進行。

2.3 土方開挖后的檢查和驗收

完成土方開挖后，必須進行全面的檢查和驗收，對土方開挖的質(zhì)量進行評估和檢驗。首先，應對開挖后的土方進行表面平整度和坡度的檢查，確保土方的平整度和坡度符合設計要求和規(guī)范標準。同時，應對開挖后的土方進行密實度和濕度的檢測，確保土方的密實度和濕度符合設計要求和規(guī)范標準。最后，應對開挖后的土方進行測量和計算，確定土方的開挖量和開挖深度，以便后續(xù)的土方填筑和地下結(jié)構(gòu)施工。通過嚴格的檢查和驗收，可以確保土方開挖的質(zhì)量和施工效果，為后續(xù)的工程施工提供可靠的基礎和保障。

3 結(jié)語

在實地調(diào)研和技術分析的基礎上，提出了一套科學合理的土方開挖施工技術方案，包括地下水位控制、基坑支護、土方開挖質(zhì)量等方面的管理和控制措施，能夠有效應對工程施工中的各項挑戰(zhàn)和問題。實際施工過程中，采用了提出的技術方案，取得了良好的施工效果。土方開挖質(zhì)量達到設計要求，基坑支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，地下水位得到有效控制，為后續(xù)地下結(jié)構(gòu)施工提供了良好的條件和保障。綜上所述，本研究為某新建地塊深基坑土方開挖施工技術提供了重要的理論和實踐支撐，對于相關工程項目的順利實施具有一定的借鑒意義和推廣價值。

參考文獻：

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［4］劉翔.工業(yè)廠房工程中的深基坑支護施工技術［J］.四川建材，2023，49（9）：79-81.

［5］馬金榮.建筑工程深基坑土方開挖及支護施工技術［J］.建材發(fā)展導向，2023，21（16）：159-162.