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摘要：随着我国城市建设的不断发展和创新，在深基坑工程施工中，土方开挖显的尤为重要，本文针对高层深基坑土方开挖施工要求进行阐述，对一些施工要求进行分析和讨论，希望能在论述中为深基坑土方开挖施工提供参考价值，为高层建筑事业做出贡献。
关键词：深基坑工程、土方开挖;
一、基坑工程概况
十二号线设计下穿人民路、小店南车辆段及人民东巷，地道段长318.96米，基坑宽度51米，基坑支护采用直径800mm钢筋混凝土灌注桩+2道扩大头顶预应力锚索组合支护方式。灌注桩长22.5m，第一道锚索采用2束15.2mm钢绞线，自由端长8.5m，锚固段长6m，第二道锚索采用4束15.2mm钢绞线，自由端长6m，锚固段长10.5m，三轴水泥土搅拌桩止水帷幕直径为850mm，深度为22m。
灌注桩顶设置圈宽1m,高0.8m的冠梁，冠梁顶每隔20m布置一处位移观测点，基准点位于基坑边20m以外位置。
基坑内布置降水井4排合计108眼，井底标高为751m，平均井深19m。基坑外布置减压井2排合计62眼，井底标高为760m，平均井深10m。沿基坑四周及基坑内布置观测井36眼，平均井深15m，孔径600mm，滤水管为外径420mm无砂管，滤料为3-5mm碎石。
本项目基坑开挖深度7.49~10.52m。
二、工程地质条件：
拟建场地从大的地貌看属于平坦的冲击平原，工程地质分区属于太原盆地稳定工程地质亚区，根据勘查揭露的地层情况，场地内土质主要为粉土、粉质黏土及砂类土。
三、水文地质条件
本次勘察过程中，在勘察过程中均揭露有地下水。结合勘探期间实测的地下水位和工程地质剖面图可知，各钻孔揭露的地下水静止水位埋深介于1.5~1.9m之间，静止水位标高介于767.86~768.53m之间。该场的地下水类型为潜水和微承压水的混合水，潜水层主要为①层粉砂层、②-1粉土层，主要接受大气降水的补给；微承压水含水层主要为④层细中砂层，主要接受侧向补给。地下水位随季节性变幅不明显。抗浮设计水位标高可按769.00考虑。
四、高层深基坑土方开挖的原则
1.土方开挖的方法和顺序，必须要和深基坑土方开挖的设计方案是一致的，一般原则就是：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖，四项基本原则在施工中必须严格遵守，也是施工过程中的基本施工要求。
2. 深基坑土方开挖施工过程中注意事项
深基坑土方开挖工程施工中需要注意以下几项事项；
2.1 防止坑底土体隆起：
2.2 边坡失稳：
2.3 防止桩位置发生偏移：
2.4 防止深基坑支护结构破损：
2.5 防止深基坑渗水：
2.6 避免流砂和管涌现象：
五、土方开挖方案，
开挖前对基坑进行降水，将基坑内水位降至基坑底以下0.5m以下。开挖分三层取土，第一层取原地面以下3m范围的土，第二层取3-8m的土，随后施工CFG桩，第三层取8-10m的桩间土 。基坑内土方开挖与装车以挖掘机为主，挖掘机足够直接去土装车深度以内的，选择适当的挖掘机进行取土装车，在利用坑内小型挖掘机倒运土方的同时，并采用抓斗直接取土装车，以加快施工速度；其余层土采用挖掘机翻倒方式传递开挖，装车外运。
①沿纵向按限定长度的开挖段逐段开挖。
②在每个开挖段中分层，分小段开挖，同时做好基坑排水，减少基坑暴露时间。
③基坑在开挖过程中掌握好“分层、分布、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段”的施工原则。
根据开挖规模、几何尺寸，围护桩基机构体系的布置，选择基坑分层、分步、对称、平衡开挖的顺序，并确定各工序的时限。按照“时空效应”规律，确定施工参数，以保证：
⑴减少土方开挖过程中的土体扰动范围，最大限度减少坑周土体位移量和差异位移量。
⑵在每一步开挖及支撑的工况下，基坑内已施加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。
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⑶每天对基坑进行监测，确定支护结构位移变化量。
六、土方开挖过程出现的问题
根据地质情况第一层土主要是粉土，因此第一层取土能够顺利进行，
同时观测基坑位移，观测数据显示支护结构无明显变化，观测数据在合格范围之内。在取第二次土时，土质变软，土体中含水量较大，挖掘机陷入土中无法行走，渣土车行驶困难。同时开挖时支护结构位移超出预警值。开挖工作遇到诸多困难，总结原因如下：
1、土体挤压出水
由于对高灵敏性粉质黏土土质施工情况不熟悉，土质含水量较大，降水对此种土质起不到关键作用，在施工过程中，由于施工机械自重较大，渣土车量也动辄几十吨，反复在施工便道上行走，其动荷载扰动造成土体变软并挤压出水。
2、基坑围护结构位移
开挖后基坑内土体消失，基坑外侧土体对基坑围护结构产生侧压力，造成围护结构产生位移，随着暴露时间的加长，位移逐渐变大。
工程进行初期，项目部对发生的情况进行仔细分析、逐渐摸索现场，总结经验教训，在后续承接的各工程中，对各种条件综合考虑；每项工程开始施工前，对施工现场进行勘察，根据工程勘察和实际情况，制定切实可行的施工技术方案并认真组织实施。
七、土方施工技术方案
1、基坑开挖边坡稳定性保证措施：
基坑开挖边坡稳定性保证措施主要有两种，一种是采取土体加固措施，
填筑砖渣、拌白灰及铺设钢板相结合的方式：二是减少开挖长度，分段开挖，开挖后立即进行挂网喷锚，减少围护结构的暴露时间。
1）填筑 砖渣便道
由于基坑内土质为粉质黏土，含水量较大，尽管基坑内水位降至基坑底0.5m以下，但粉质黏土渗透系数较小，粉质黏土饱含的水使基坑内无法进入车辆，根据附近中心医院开挖基坑的经验并结合现场土质的情况，决定在基坑内采用砖渣填筑便道，便道顶宽8.5m，高2m。便道设置长100m，坡度8%的纵向坡道。当砖渣埋入黏土时应再次进行砖渣填筑，以确保开挖顺利进行。开挖分三步施工。
⑴第一步取土（0-3m）
第一步将冠梁以下3米土全部取掉，开挖由东向西。随后施工第一道锚
索。
2）第二步取土（3-8m）
在基坑中心修筑一条顶宽8.5m，底宽14.5m，高2m的砖渣便道，坡度为11:5。开挖方向由东向西开挖，挖掘机作业半径为6.5m，每隔13m修筑一条南北向便道供挖掘机作业，南北向便道顶宽4米，底宽10米，高2米。
第二层开挖完成后在围护结构边6m范围内铺设钢板，施工锚索及喷浆。
3）第三步取土 （8-10m）
基坑开挖至深度8m时，在基坑中心修筑一条宽8.5m，底宽14.5m，高
2m的砖渣便道，坡度为1:1.5。南北向便道顶宽4m,底宽10m，高2m，作业顺序同第二步取土。
（2）掺拌白灰
第二步取土完成后，需进行CFG桩施工，由于粉质黏土内饱含的水，造成土质较软，CFG桩机无法在基坑底施工。决定全断面采用拌石灰的方式加固土体，加固深度为1.5m，灰土采用三七灰土拌和。
（3）基坑开挖施工方法及技术措施
1）土方开挖过程中及时封堵围护桩墙上的渗漏点，并注意保护坑内降水
明沟和集水井，确保降水、排水系统的正常运转，降水井外围50cm采用人工开挖土方，以保护降水井，钻孔桩附近开挖时应有专人指挥，先开挖钻孔桩1m以内的土。
2）基坑开挖过程中严禁超挖，基坑纵向放坡不得大于安全坡度，对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用钢丝网水泥喷浆等坡面保护措施，严防纵向滑坡。
3）基坑开挖到最底层后，挖掘机开挖至标高立即进行基底检查，组织施工各种相关预埋件，之后迅速完成封底垫层施工。
4）机械开挖的同时辅以人工配合，贴别是基底以上20~30cm的土层采用人工开挖，以减少开挖。
5）加强基坑稳定的观察和监控测量工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。
八、结论；
深挖基坑工程是一项专业性非常强的工程，随着高层建筑的发展，建筑的方式方法也在不断创新和改革，需要我们在建筑实践过程中不断完善，本文针对深基坑施工中的一些注意事项进行了简单的分析和讨论，希望能够和广大参与建筑施工的工程技术人员共同学习。
参考文献：
1.建筑地基处理技术规范JGJ79-2012:
2.建筑基坑支护技术规范JGJ120-99:
3.深基坑土方开挖的施工控制[j]. 中国新技术新产品. 2010.(13)
论文作者:张新进
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/30
标签：基坑论文; 土方论文; 便道论文; 位移论文; 黏土论文; 土质论文; 挖掘机论文; 《科学与技术》2019年第10期论文;