摘要：随着全国城市化进程的发展，城市外来人口急剧增加，交通拥堵也成为了各大城市共同面对的一大问题。因此，也带来了城市地下空间开发和利用的热潮，特别是地铁施工。深基坑工程施工的一个重要内容就是土方开挖，土方开挖的组织方式与工程进度、成本有很大关系。
关键词：地铁盾构；深基坑；土方开挖；施工方法；
在我国大力推进城市建设现代化的前提下，国内各大城市的土地资源日渐匮乏，以至于现代工程建设项目的设计高度、建设规模不断加大，而深基坑工程的土方开挖、降水、支护施工也逐渐引起人们的重视。在实际的深基坑开挖过程中，倘若没能采取有效措施对基坑降水加以控制，或没有根据项目的实际需要科学选择支护结构、保护措施，不仅会直接影响到施工质量，同时也将危害到一线作业人员的人身安全。
一、深基坑的土方开挖施工方法
1.土方开挖次序。在主体结构基坑的地下连续墙全部完成且开挖面的连续墙混凝土强度达到设计要求后，可开始主体基坑的挖土施工，考虑工期紧等因素，采用全面挖土作业的施工方法以加快挖土进度。基坑挖土流向按施工要求，首层土方即地面至首层混凝土环板支撑下0.1m，采用挖掘机后退法即挖即装车运走，然后浇筑冠梁及首层环板支撑混凝土，其余各层钢管支撑随挖随安装支撑。基坑开挖分层、分段从上往下进行，挖出的土方先堆放于临时弃土场，然后在夜间运走，晚上挖出的土方可直接装车运走。
2.施工要点。具体开挖如下：在该段深基坑的第一层土方厚度约为3.2m，采用的开挖方法较为简单，通过两台反铲下挖掘机直接实施一次挖至首层环板支撑下0.1m 位置即可。施工中对于挖出的土随即装车运出，用于浇筑冠梁和环板支撑混凝土。在第一层土方开挖末，就应当安装临时性的钢管支撑，保证施工安全，再以此为中心向四周开挖，将混凝土环以下的土方挖空。在第二次土方开挖施工中也是需要两台挖土机反铲挖土，并将挖出的土随即运走。基坑施工现场面积较为狭窄，现场还设置了钢筋混凝土冠梁，对施工会产生阻碍，所以没有实施阶梯式的开挖方法，采用了一台轻型挖掘机在基坑内进行土方开挖施工，在地面用长吊臂的挖掘机将基坑内挖出的土吊出并组织运走，完成第二层的土方开挖。此阶段的施工需要两台挖土机进行反铲挖土，一台用来进行分层台阶式挖土，一台在基坑边进行挖出土的装车运走，在这一阶段还需要安装钢管支撑。安装钢管支撑要花费的时间较长，加之南方雨季长，如果施工在雨季将遭遇很多的阴雨天气，在安装支撑这段时间内，土方暴露时间过长，会使得地下连续墙受到雨水渗漏的影响，土层表面的粉质粘土将形成流塑状，给墙体更大的压力，难以支撑机器设备以及施工的重量和压力，使施工难以完成。在解决这一问题时采取的方法是在土面回填一定厚度的碎砖渣，增加表面的承载力，确保小型挖掘机的开挖施工作业，同时在基坑的两边各配备一台汽车吊把挖出的土方移至基坑面，再用挖掘机将土方转运到汽车上运送出去。使地下连续墙的渗漏现象更为严重，基坑内的土体软化也加大了施工难度，这些问题将导致基坑周围发生侧移，所以第四层的土方开挖成为整个施工过程最为复杂的关键。在该层的土方开挖施工中还要进行钢结构支撑的完成。为了保证基坑安全，首先要进行地下连续墙墙体的堵漏，从根本上杜绝水源以防粉质粘土的深层软化，并采取坑内注浆的方法对已软化的土进行固结，确保地下连续墙变形量的稳定。
3.施工降排水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在富水的深基坑土方开挖施工中，施工降水是一项关键工作，如施工降水做得不到位，基坑的开挖面可能变成一个泥塘，给土方开挖带来极大的困难。基坑施工期间应注意地表和基坑内的引排水，避免冲刷基坑围挡、浸泡基坑。基坑开挖过程中，应在基坑外的地表采取截流、导流等措施，基坑四周地表设截水沟，截排地表水，防止地表水进入基坑。基坑内分级设排水明沟及集水井。在基坑土方开挖过程中，还应密切关注维护结构的渗漏水情况，一旦发现有渗漏水情况，应及时做堵漏处理。一些基坑在最初的时候只是漏水，最后发展成流沙流泥，造成基坑周边建筑物沉降，严重的可能造成基坑失稳，周边建筑物倒塌的惨剧。
4.基坑监测。为确保超大面积深基坑降水及土方开挖施工时周边环境安全，主要监测内容如下。根据本工程的特点，施工前委托房屋鉴定单位对周边居民楼进行房屋鉴定，将周边房屋施工前的裂缝宽度、数量等进行影像保留。施工过程中每日重点对房屋的沉降量进行监测。周边环境监测地下管线变形沉降、观测井水位、土体水平位移及坑外地表沉降。围护结构监测桩体水平位移、桩顶变形和桩体的竖向钢筋应力监测。支撑体系和立柱监测支撑轴力、立柱桩位移和沉降监测。周边建筑物、道路等沉降量持续增加且部分超预警值，为此调整后续的土方开挖顺序、开挖速度，对已开挖区域在底板与地下外墙间增做钢斜撑加固，之后居民楼、道路等沉降量趋于平缓，有效控制基坑变形。
二、深基坑开挖的降水施工
1.目前，对于深基坑开挖施工中的降水问题，可根据水位、地质等情况的不同，分别采用深井井点、轻型井点、电渗井点、喷射井点等措施。值得注意的是，在进行深基坑降水的过程中，受地下水位降低的影响，基坑内部的土体将出现液压沉降现象，其不仅会直接加大土粒间的应力，同时也将造成地面的沉降，倘若没能及时采取有效措施加以控制，甚至可能导致临近地面构筑物发生倒塌、倾斜。
2.对于深基坑降水的施工，涌水量的确定应综合考虑补给水边界条件、基坑的设计规模、施工场地的水文地质条件等技术因素。在实际进行深基坑降水的施工时，首先需要依据项目的地质勘察报告、基坑的设计图纸，了解、掌握基坑的深度要求、水文地质条件，结合有关标准与规范，估算出深基坑的涌水量、独立井点的出水量，在此基础上进行降水系统的设计、确定井点数量，并根据项目的实际情况，合理选择抽水设备。由于深基坑降水的深度较大，井点降水系统应尽可能的选择生产效率高、安装工艺简便、价格低廉的潜水泵、深水泵。在抽水的过程中，为避免泥沙的堆积造成抽水口堵塞，不仅需要在降水井的底部铺设厚度在30cm以上的砾石，同时还应保证集水井、排水沟的标高一致。此外，为节约井点降水的施工成本，可充分利用深基坑内部的地层构造，通过抽渗结合的方式来降低基坑的涌水量，而考虑到降水井在长时间的使用中水量逐步减少，可采用同步抽水、打井的方式，分次、分期进行抽水。基坑降水系统施工完毕后，应在深基坑的周边区域内布置多个水平位移观测点、沉降观测点，而对于临近其他地面构筑物的基坑区域，则需要布置地下水位观测井，根据基坑施工的实际进度，初步确定各项监测的间隔时间与次数，倘若施工现场的气候环境、场地条件发生改变，则需要进一步加大监测密度。在降雨前，采用塑料薄膜，将其覆盖至边坡结构，在施工现场布设、准备好电箱、抽水泵、泥浆泵等设施，对于沉淀池、排水明沟中的杂物、淤泥及时进行清理，以此保证深基坑内的积水能够及时排出。
综上所述，在进行深基坑开挖的过程中，支护结构、降水工作对于整个工程的安全生产、施工进度、建设质量有着直接影响。合理选择具体的设备、方法、工艺，并加强对各道工序的监督、管控，及时作出调整，以此保证项目的施工安全、造价合理。
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论文作者:朱宇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
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