广东省第四建筑工程有限公司
摘要：深基坑一直是建筑工程施工中具有较大危险性的项目之一。该文通过结合某深基坑工程施工案例，针对深基坑土方开挖存在的施工安全隐患，提出了深基坑土方开挖的施工技术与安全措施，为同类工程提供参考。
关键词：深基坑；土方开挖；基坑施工；安全措施
１工程概况
本工程基坑开挖深度为3～8ｍ，周长约为716ｍ，面积为25000ｍ２，基坑侧壁安全等级为二级，基侧壁重要性系数为1.0。本基坑主要采用土钉墙和天然放坡方式支护。基坑外水位：基坑开挖引起坑外水位下降不得超过2000ｍｍ，每天发展不得超过500ｍｍ。基坑下水位：基坑内地下水位最大值低于底板500ｍｍ处，地下水位报警值为600ｍｍ，如达到报警值后，必须加设深井及配备深水泵进行降排水措施控制水位。
２土方挖运
在基础施工阶段，土方挖运是影响工期的关键。土方与土钉墙施工、土方与塔吊安装施工，土方与护坡桩施工它们之间存在一定的技术间歇，若处理不好这几方面的关系，将直接造成工期的延误和护坡的安全。本工程基坑面积约为25000ｍ２，开挖深度为3～8ｍ，土方开挖采用机械辅以人工开挖，机械开挖至离坑（槽）底标高上20ｃｍ处，余下部分采用人工开挖，减少挖掘机对土壤的扰动。部分土方开挖后堆放于指定的堆土位置以备回填，其余均需外运。
为加快施工进度，配合基坑支护结构施工，提前插入进行基坑的土方开挖，拟将本基坑分为三个区域依次进行施工。具体施工流程如下：放开挖线→配合土钉施工，土方开挖→土方逐步开挖至槽底→人工配合清槽→土方收尾及坡道处理。
在基坑完成深层搅拌桩止水帷幕后，进入钢管桩施工的同时，采用“中心岛”开挖方式，分区、分段、分层进行基坑中心开挖。中心岛的范围为沿着基坑支护边线５ｍ围成的中部区域，开挖深度为3～8ｍ。
根据基坑支护设计要求进行施工，中心岛北侧、西侧按设计坡度进行自然放坡，由于基坑东侧、南侧处采用直立式土钉墙支护，为配合土钉墙施工需留出相应的施工作业面，预留边坡顶宽度，根据不同层段情况取５～８ｍ。开挖采用分层分段方法阶梯形进行开挖，分段长度约为２５ｍ，分层厚度为1～1.5ｍ。土方开挖方向是由北面、东面向西南角出土方向逐步开挖。出土坡道设于西南角靠近大门位置，坡道宽度为８ｍ，坡度为1∶5。土方外运时，为了确保安全，在运土出入口处设安全岗，配备专人指挥车辆，运土司机要遵守相关安全规定，严格按要求驾驶及指定路线行驶，按要求在指定地点卸土。中心岛土方开挖的同时，可配合进行放坡位置土钉及坡面混凝土结构的施工。根据基础施工阶段的施工流程，基坑四周配合土钉墙施工留出相应的工作面，具体深度为土钉位置下０.５ｍ。开挖同样采用分层分段开挖方式，由北向南收拢开挖。在土钉或锚杆施工的同时，同样按第一阶段中心岛开挖方式及范围，分段开挖下层土方。待土钉或锚杆张拉施工完成后，再开挖其余下部分土方。由于有二个施工区段存在淤泥质土，软土具有蠕变、流动等特性，其在荷载作用下土的蠕变和流动性能加大，这对基坑的安全和稳定性影响较大，故在基坑开挖施工期间严格控制基坑外侧的堆积荷载、动荷载和振动荷载是非常关键的。对于由于施工原因造成的基坑失稳应从施工控制的角度来加以避免。
（１）作好基坑监测工程的信息化施工。通过“现场监测－信息反馈－方案修正－监测验证”的基坑动态地信息化施工方法，及时发现施工中的问题，从而及时改进施工技术措施或调整设计，以取得良好的工程效果和保持周边环境的效果；通过资料总结和分析，可以为今后改进设计、施工提供实测的数据。
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（２）基坑开挖过程中，应加强对支护结构体系和基坑稳定性监测，作到每一深挖土步骤就要进行施工监测，然后对监测值（桩顶位移、桩侧斜、沉降）进行分析，如果监测值是一种渐变的递增过程，则说明基坑处于合理的稳定状态，如果监测值发生突变或出现峰值，则说明基坑支护结构承受过大的土压力，则需要放慢挖土速度或立即停止挖土，待基坑变形监测值停止增长或增长十分缓慢，则可继续进行土方开挖。
（３）对于基坑变形和变形速率超过警戒值，而且变形还处于继续快速增长，则考虑坑内回填土方、卸载等措施，确保基坑安全。工程基础垫层应随基坑分段开挖进行，土方开挖完毕后，应立即进行垫层施工，以增加基坑整体的稳定性。
（４）基坑土方开挖过程中，禁止对支护桩脚趾部位土体的破坏，禁止机械碰撞扰动支护桩，禁止在基坑四周堆积过大的荷载，严禁振动荷载和动荷载长期作用影响基坑安全。
（５）合理进行施工组织，分段土方开挖完毕后，及时转入下道工序施工，尽量缩短基坑暴露时间。机械下坑作业前，先检查土质的固结情况；在机械的下方采用废弃混凝土块或砖渣等坚硬物料填充或铺垫钢板，当确认不会有危险后，再将机械开到上方作业。
３基坑土方开挖时安全防护技术
基坑土方挖运中，基坑安全防护十分重要，防护栏杆由两道防护栏杆与立杆柱组成，立柱采用48×3.5ｍｍ钢管埋入地面下300mｍ，并用扣件连接上、下水平横杆。上横杆离地面１.２ｍ，下横杆 离地面０.４ｍ，立杆总长度１.５ｍ，挂密目安全网封闭。
２ 坡顶安全防护大样
（１）土方堆放。由于基坑回填土方量较大，项目部拟利用施工现场东侧靠鸳鸯湖边的空地设置土方堆放场地，该地面积约12000ｍ２，堆放土方量约为24000ｍ３。而其他空地需修建钢筋加工场、材料堆放场、临时施工道路等。基坑边２ｍ范围内警戒线，基坑边警戒线范围内严禁堆放一切材料，且基坑边2～10ｍ范围内堆载不大于15ｋＰａ。为了避免出现堆放的土方由于滑移而压倒围墙，土方堆放需离开围墙２ｍ，并严格距离规范规定的锚杆的抗倾覆力矩范围内。在该范围内不准堆放土方及任何材料。
（２）弃土外运。本工程基坑土方量约９万ｍ３，因此大部分土方需要外运。施工现场拟配置２５台１５ｔ自卸翻斗车运土，每台每天运６趟，可完成计划出土任务。为保证市内清洁，防止车辆漏、掉泥土，运输车使用加盖的专用运输车。车辆出场前，经过高压水冲洗，使车辆外观干净，车轮清洁，不污染路面。运输车辆进出施工现场路口，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及车辆。汽车在市内行驶，驾驶员必须集中精力，注意安全，严格遵守交通规则，严禁抢道超车。土方运输采用密闭土车运输，防止运输过程中土颗粒扬尘。运输道路进行洒水湿润防尘。运输车辆出场前，必须经过大门设置的洗车槽，将灰尘、泥土高压冲洗干净方可出场。
４ 土方开挖质量保证措施
土方开挖前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工技术人员、测量人员要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸。配备专职测量人员进行质量控制，及时复撒灰线，将基坑开挖下口线测放到基坑底，并及时控制开挖标高。开挖边坡时，尽量采用沟端开行，挖土机的开行中心线对准边坡下口线，要坚持先修坡后挖土的操作方法。若遇地质资料与实际开挖不吻合，应会同甲方、监理及设计院共同协商处理。同时在本工程基坑土方开挖后，人工修坡、护坡施工，挖单侧排水明沟并准备潜水泵进行抽水，以降低明水位，随即进行基底验槽及检测，及时跟进浇筑混凝土垫层，减少地基土裸露时间，并注意成品的保护工作。
５结束语
深基坑开挖是高层建筑深基坑工程的重要组成部分，制定合理的基坑开挖方案，对于保证基坑工程的整体质量和按照工期安全顺利完工，具有十分重要的意义。本文结合了多年的建筑实践，对高层建筑深基坑土方的开挖和安全措施进行了详细的阐述，希望能给相关的建筑人员提供一些帮助。
参考文献：
[1] 阙济兴，深基坑工程施工主要安全隐患浅析，建筑安全，2014年第1期
论文作者:谢伟庆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/7
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