超大深基坑土方工程施工與控制技術研究

中圖分類號：TU751 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2025）18-0174-04

Abstract：Thisprojectintendstocaryoutresearchonlarge-area deepfoundationpitengineeringsuitablefor China's nationalconditionsincombinationwithChina’sactualsituation.Onthisbasis，combinedwithengineringexamples，areasonable earthworkexcavationandbackfilingconstructiontechnologyschemeisproposedtoensurethequalityandsafetyofenginering constructionandprovideareliablebasisforsubsequentengineeringconstruction.Fromtheaspectsofconstructionproce， constructionmethodandqualitycontrol，accordingtotheactualsituationofsiteconstruction，asetoffeasibleconstruction methods and technical control measures are put forward，which can be used asreference for similarprojects.

Keywords：super large deep foundationpit;earth excavation;earth backfiling;construction technology;qualitycontrol

在進行超大深基坑工程中土方開挖施工時，應根據場地環(huán)境、地質特征和工程需要，選擇合適的開挖方式。對此，陳功超結合某工業(yè)工廠，分析了臨海地區(qū)的深基坑施工工藝，實踐表明，只要采取有效的施工措施，就能保證基坑的安全穩(wěn)定，為工程的進度提供了強有力的保證；高猛通過對工程施工過程、施工方法及質量控制的深人剖析，并根據現(xiàn)場施工的實際情況及技術經驗，給出了一套詳細的施工方法及技術指導；王啟超結合案例工程基本概況，深入探討土方開挖施工方法與技術措施，合理制定了土方開挖施工工藝與技術應用方案，從而保障了后續(xù)施工安全、有序實施；王泓智等以引水隧洞改建工程為背景，對水利灌溉工程中隧道深基坑的開挖與質量控制進行了探討，通過分析認為，合理的開挖方式、規(guī)范的監(jiān)測與測量、科學的邊坡支護和高質量的質量監(jiān)測，是改善灌區(qū)隧道工程質量的關鍵；馬金榮以長汀縣大同鎮(zhèn)同裕小區(qū)安置房工程案例為主，著重對深基坑的施工工藝和支護工藝進行了詳細的分析，并提出了相關的質量保證措施，保證了建設項目的質量和經濟效益；劉毅等以一個復雜支護系統(tǒng)下的深基坑工程為例，對其施工難點進行了分析，提出了超前進土規(guī)劃，合理安排開挖機械，對土方進行分區(qū)分段多點開挖，并對基坑進行信息化監(jiān)測。確保了土方工期進度和基坑安全要求。本文以平度污水處理廠基坑工程為實際依托，探討土方開挖及回填施工技術在超大深基坑中的實際應用。

1 工程概況

平度東部污水處理廠及配套管網工程坐落于平度市鳳臺街道曲坊村以南、代戈莊村以東、吳家屯村以北，項目總建筑面積為 11489.97m² ，新建污水處理廠一座，規(guī)劃處理規(guī)模 1×10⁵m³/d 施工的作業(yè)段為細格柵及曝氣沉淀池、生化池、二沉池、臭氧發(fā)生間、污泥濃縮池、污泥脫水機房、鼓風機房、加藥間、總變配電室、機修間及倉庫、門衛(wèi)室等，土石方開挖放坡比率根據地勘資料提供的參數(shù)進行施工。

場區(qū)地形整體較平緩，整個場區(qū)孔口處標高最小值為 33.64m ，孔口處標高最大值為 34.02m ，地表相對高差為 0.38m ，場區(qū)地貌成因形態(tài)類型屬洪沖積平原，后經人工回填改造。巖土層主要物理力學性質見表1。

2 施工準備

該項目以自然地基為基礎，采用自立式基礎，當?shù)鼗鶝]有達到承載力時，需進一步開挖至持力層。在對巖體進行整體開挖的過程中，必須終止開挖；局部未至強風化花崗巖時，應繼續(xù)開挖至強風化花崗巖層，開挖應錯臺處理。

2.1土方開挖范圍

土方開挖范圍包括不超過 3m 的單體構筑物，分別是：細格柵及曝氣沉淀池、生化池、二沉池、臭氧發(fā)生間、污泥濃縮池、污泥脫水機房、鼓風機房、加藥間、總變配電室、機修間及倉庫、門衛(wèi)室等構筑物，開挖的土方堆放在場區(qū)內指定位置，并用防塵網覆蓋，基礎結構施工完成后再將土方回填。

2.2 施工要求

在基坑工程施工中，要嚴格按照“分層開挖\"“先支撐后開挖\"的原則，在支護結構強度達 80% 以上時，才能進行下一層土的開挖。開挖順序：定位放線 $$ 第一層土方開挖 $$ 第二層土方開挖 $$ 第三層土方開挖至基底（預留 30cm ） $$ 人工整平。

1）坡度的確定：根據設計要求，如果在施工過程中無法保證穩(wěn)定性，就會和設計部門溝通，改變開挖計劃。

2）機械式挖掘的要求：在使用機械進行基坑開挖時，必須保證坑底土不發(fā)生破壞。根據土質條件及挖土機的種類，在基坑開挖過程中，必須留有不低于300mm 的土層，然后用人工將其挖至坑底高程以上，在強風化巖層沒有達到設計高程的情況下，停止挖掘，不需要開挖至設計高程。施工所需機械見表2。

2.3 回填準備

1）在填筑過程中，根據工程性質、填筑材料種類、密實度要求及施工條件等因素，合理確定填筑材料的含水量控制范圍、虛鋪厚度及壓實遍數(shù)等。為防止地表水滲入基坑，應采取相應的措施，以防止地下水滲入基坑，造成建筑物上浮。

2）回填時應排水，移除虛土、建筑廢料，根據設計要求進行選材（如無規(guī)定，可選用黏土或風化砂，不能用淤泥、耕土、凍土、膨脹土及有機質含量超過 5% 的王壤），并將其分層夯實（地基壓實系數(shù)不得低于0.94，室外壓實度不得低于0.95），并應對稱重進行。

3土方開挖施工工藝及流程

3.1 施工工藝

根據本工程基坑形狀和體系特點，基坑開挖采取分段施工、分層開挖的施工方法。在施工期間，不允許超挖，所有的土方都要在挖掘結束后，及時將其運出。工藝流程：地表土挖運 $$ 測量定位 $$ 灌注樁 $$ 止水帷幕 $$ 降水 $$ 支護冠梁 $$ 第一段挖土 $$ 配合錨桿腰梁 $$ 第二段挖土 $$ 依次施工至基底 $$ 坡道施工。

3.2 施工流程

1）第一層土方開挖到頂梁底面（高程 29.4m ），為便于土方的運輸，在施工坡道上作 15% 的斜坡和壓實，配置1臺300型挖掘機，分階段進行開挖，每臺挖機配備裝載量 28m³ 的渣土車4輛，把土方全部運到棄土場。在基坑開挖時，要與支護一起進行。

2）第二層土方挖至 26.6m ，為便于土方的運輸，在施工坡道上，按照 15% 的坡度，設置了一個斜面，并對其進行了壓實，配置2臺300型挖掘機，分階段進行挖掘，每臺挖掘機配備裝載量 28m³ 的渣土車8輛，將所有的土方運往棄土場。

3）挖掘機配備裝載量第三層的土方已經挖到了坑底 23.8m 的高度，這個時候要小心地預留一個工作平臺，并且按照圖紙上所需要的坡度來設置一個斜坡，并對其進行壓實。在坡道的一側，要有充足的安全通道，以確保貨車能夠通過，這樣才能使基坑內的土方更容易被運走。此期工程共配置2臺300型挖掘機，每臺挖掘機配備裝載量 28m³ 的渣土車4輛，將土方運往棄土場地。在支護工作完成后將土方開挖至坑底。

3.3 質量控制

1）在基坑開挖過程中，要經常對高程進行量測，并對其大小進行嚴格控制，以防止二次開挖和超挖。

2）在基坑開挖過程中，要對基坑的平面控制點和水準點進行復測，并對基坑的平面位置、標高和坡度進行校核。允許偏差項目見表3。

4土方回填施工工藝及流程

4.1 施工工藝

基底雜物清理 $$ 分層鋪土 $$ 分層壓實 $$ 檢驗密實度 $$ 修正找平 $$ 驗收。

4.2 施工流程

采用機械運土，小挖掘機回填，小壓路機壓實。回填時繞基礎四周分段分層回填。小壓路機震動壓實，土層壓實3＼～4遍。每層壓密實之后，現(xiàn)場取樣實驗，壓實度達到設計要求（基礎0.94，室外0.95）之后，允許進行下一道工序施工，小壓路機壓實不到的地方由人工操作蛙式打夯機進行夯實，夯實次數(shù)為3＼～4遍。

4.3 質量控制

回填土應按規(guī)范分層夯實。在擊實試驗中，對土樣進行擊實試驗，其壓實度合格率不低于 95% 。允許偏差項目見表4。

5施工控制措施

5.1 土方開挖措施

1）土方開挖應分層進行，同時還要配合錨桿、土釘?shù)裙こ痰氖┕?，按照錨桿和土釘?shù)呐啪嗫刂崎_挖深度。對需進行調整的地段，必須按設計坡率進行開挖，不能超挖、不能松散填筑；按照從淺到深的順序，先挖至底板標高，再到局部承臺、地梁、電梯井。

2）挖土結束后進行質量驗收，合格后及時安排墊層和磚胎膜施工，墊層應滿鋪到基坑邊，基坑四周地下室范圍外的部分，應采用C20砼滿澆 200mm 厚封底墊層。

5.2特殊部位施工措施

1）在正常施工過程中，出入口的施工坡道要保持暢通，如需開展這一段地基等施工時，要將坡道土方開挖并外運，待地基等工作結束后，才能使坡道暢通。在每一段斜坡的開挖和外運，以及道路的恢復過程中，都要進行全面的安排、周密的規(guī)劃，不能讓整個工程的進度受到影響。

2）根據工程實際，對各角落、特殊地質位置，應配備有經驗的專業(yè)技術人員，對基坑開挖過程中出現(xiàn)的位移、開裂、坍塌和結構損傷等問題，及時采取有效措施加以控制。如發(fā)現(xiàn)不安全因素或異常的地質條件，要及時采取有效的處理措施，并及時向上級匯報，

5.3 基坑的降、排水措施

1）按照設計要求設置好管井點，成井時控制好管井的間距和深度。土方開挖前應降水8～10d，先進行試挖，確認地下水已低于開挖底標高，滿足連續(xù)作業(yè)條件時，再進行全面開挖。

2）排水措施：在基坑頂部和底部設置 300mm× 300mm 排水溝，并在基坑頂部和底部外側每隔 25m 左右，設置一個 700mm×1000mm×800mm 的集水井，當有明水時用水泵及時排除，防止明水流入基坑內。

5.4地表水控制措施

為了避免在暴雨期間出現(xiàn)較大的積水，在排水盲溝 30m 處布置一口集水井，該集水井的深度比層帶高 0.70m ，并將雨水及時排放到坑外，確保基坑的安全。為防止地表水倒灌進入基坑，在基坑頂部邊界的外側設置了一道擋土墻。擋土墻選用 250mm 寬、300mm 高的磚墻，勾縫和抹面。

5.5基坑坡頂及鄰近地面變形過大的預防措施

1）針對新出現(xiàn)的與原設計考慮的環(huán)境條件不相符的新情況，首先重新審核原設計的支護結構體系的安全度，必要時進行加固處理，增加支護體系的整體剛度。

2）由于本基坑較深，當邊坡支護結構變形值或結構應力值接近允許值，立即提出處理方案對支護結構進行補強加固處理，加固措施應確保能夠使支護結構有足夠剛度。因為這個基坑很大，所以在邊坡支護結構的變形或者結構的受力已經達到了允許的程度時，就應該馬上對支擋結構進行加固，并且要保證支護結構具有一定的剛度。

6 結束語

土方工程的施工工藝涉及多個方面，必須根據工程的具體條件，制定出與之相適應的施工方案，然而，由于工程的復雜性和系統(tǒng)性；因此，合理的施工工藝對于整個工程的順利進行有著十分重要的意義，能夠保障后續(xù)施工安全、有序實施。

參考文獻：

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