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摘要:随着社会经济的快速发展，城市化进程的不断加快,深基坑工程日益增多，其开挖深度和施工难度也越来越大,深基坑支护及土方开挖的施工,不仅要保证基坑土方的顺利开挖,还要保证基坑的安全稳定, 本文结合某深基坑工程.论述了深基坑土方开挖的控制要点及相应措施。
关键词：深基坑 竖向分层、纵向分段、平面分区 时空效应
1 工程概况
1.1工程简介
某市政工程规划为前海片区东西向主干道路，双层道路。其中地下道路基坑开挖深度约19.6m～21.2m，基坑开挖宽度最大76m，K0+900～K1+100基坑竖向设置三道混凝土支撑，K1+100～K1+200竖向设置四道混凝土支撑。
1.2地质状况
工程于原始地貌为滨海滩涂，后来进行了人工填海造地。2008年开始地铁大面积施工，区域土方挖、填量较大，标高变化大且无规律，后经多次无序填筑，地表以人工填土为主，现状地面标高在5.3～9.2m之间，大部分区域较平整， 施工范围以上大部分存在临时堆土包，标高在8.9~9.2m之间
2 本工程特点、重点、难点
2.1.工程重点、难点及主要对策
3、深基坑施工方案比选
1、工程情况
深基坑主体结构尺寸：长520m，宽57.5～76.7m，基坑开挖深度约为19.6m～21.2m，主体土方开挖共计45万m3。由于基坑宽度较大后期施工材料倒运吊装较困难，在实际施工过程中可以选择汽车吊+随车吊，吊车可选用25T，也可以选择塔式起重机，塔式起重机可选择QTZ6015，功率为60KW，60米臂长。
2、安全性对比
基坑深度较深且较宽，塔式起重机必须立于基坑边上，增加基坑荷载，安全风险高。且深圳属于台风地区，塔吊臂长60米，安全风险高，需要进场对塔吊进行监测，并定期检测塔吊性能。吊车相对安全风险低，加强日常的安全管理即可满足要求。
3、施工能力对比
基坑吊运主要为钢筋、模板、支架等物资。塔式起重机需要从钢筋棚倒运到施工地点，施工速度较慢，且塔式起重机不能将基坑全部覆盖，局部也需要吊车配合。吊车可采用随车吊+汽车吊组合，快速到达施工地点，中间距离不够，需要人工配合倒运约20米的距离。
4、工期对比
塔式起重机报装手续很长，且需要施工塔吊基础和安装、拆卸、验收塔吊，相对施工周期较长。而吊车则可随叫随到，可以根据施工进展及时进行调配，较为方便。
5、结论
通过以上对比，吊车在使用过程中更加安全，使用更为方便，而且由于本项目周边可用临时用地较少，布置塔吊较为困难，经过经济比较，汽车吊更加节省成本，所以采用汽车吊+随车吊方案施工。
4 基坑开挖
4.1深基坑开挖遵循的原则
基坑土方开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、平面分区、对称平衡、先支后挖”的原则进行基坑土方开挖。该基坑采用从大里程往小里程方向开挖的顺序，将基坑平面分为24块，竖向分为6层进行基坑开挖。
4.2深基坑开挖中“时空效应”理论的应用
根据“时空效应”理论和地下工程施工及验收规范的要求，以严格控制基坑变形，保持基坑稳定为首要目的，以严格控制土体开挖卸载后无支撑暴露时间为主要施工参数，适当降水提高土体抗剪强度和注意做好基坑排水等综合措施，达到控制基坑周边地层位移、保护环境、安全施工的目的。
按照“时空效应”规律，确定施工参数，以保证：
①减少开挖过程中的土体扰动范围，最大限度减少坑周围土体位移量和差异位移量。
②在每一步开挖及支撑的工况下，基坑中已施工的部分支撑围护体系及开挖纵向坡度得以保持稳定，并控制坑周土体位移量和差异位移量。
③在“时空效应”理论分析指导下，有计划的进行现场工程监测，将监测数据与预测值相比较，以判断施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数。
4.3深基坑开挖具体实施方案
(1)基坑开挖在围护结构完成、施工降水实施后进行。基坑开挖由基坑大里程往小里程进行开挖。主体结构基坑土石方开挖遵循“竖向分层、纵向分段、平面分区、对称平衡、先支后挖”的原则进行；
(2)基坑土方开挖根据作业条件分别选用不同类型机械开挖，15m3自卸汽车外运弃土。第一层、第二层支撑深度范围内土方采用PC300履带挖掘机和PC220-6z履带长臂挖掘机反铲开挖，直接装车。第三层及以下各层土方坑内每个作业面配置两台DH55-V0.17，0.17m3小型挖掘机配合长臂挖机开挖，可确保在6～10小时内完成1～2个单元段的土方开挖。最下面长臂挖机无法满足开挖要求时采用伸缩臂。
(3)开挖中坚持“分层、分块、先中间后两边、拉槽支撑”的原则。开挖过程中每层坡度控制在约1：1.5，层高控制在2.5m～3m，层与层之间设置平台，考虑支撑间距为5m，平台宽度应大于6m，每次开挖及时施工混凝土支撑。
4.4基坑开挖施工组织
基坑主体土方开挖共计45万m3，基坑土方开挖计划工期约为10个月，共2个作业面，考虑到雨天及各种干扰，平均每月按25天计算，日均每作业面挖土量约为900m3,实际挖土量为1000～3000m3，可以满足工期要求。
4.5基坑开挖关键工序
⑴ 在基坑土方开挖过程中，按分段分层进行开挖。机械开挖到距基底30cm时，采用人工开挖。
⑵支撑平面位置高程要准确，支撑要顺直无弯曲；土方施工时砼支撑强度必须满足设计强度。
⑶严防基坑围护结构流水流砂：在基坑土方开挖过程中，对围护结构中出现的流水流砂要及时封堵，严防出现大的涌水涌砂，避免造成灾害事故。
⑷ 在基坑土方开挖过程中，要避免损坏降水设备，确保降水的正常运行，为确保无水作业，地下水位控制在下一层开挖土体底面1m。
⑸ 严格控制基坑土方超挖方量：在土方挖至设计坑底时，严格控制其超挖量，局部超挖部分用砂填实，不许用基坑土回填，并及时施工碎石垫层，封闭坑底。
5结束语:
目前,随着经济建设的加快,到处都是深基坑工程,向着大深度，大面积方向发展,面临的施工难题也越来越复杂,因此也要求我们工作实践中不断创新,提高深基坑施工技术.
参考文献:
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
广东省标准<<建筑基坑支护技术规程>>CDBJ/F15-20-97
论文作者:王建勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
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