论文部分内容阅读
【摘 要】 大型项目施工时，深基坑土方的开挖是工程的重要组成部分，也是工程的难点。地基是建筑工程的基础，地基的坚固与否之间关系着工程实体的质量，也与使用者的切身安全息息相关，因此在进行地基开挖时应使用先进的技术方法，使地基工程能够按时保质保量的完成。本文结合具体项目对地基深基土方开挖工程的难点进行了分析，并提出了几种施工工序和技术措施。
【关键词】 地基开挖；深基坑；土方开挖；技术
根据中华人民共和国住房和城乡建设部于2009年5月13日发布的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中的附属文件，深基坑工程为：开挖深度≥5m的基坑或者槽的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。基坑工程是一项综合性很强的系统性工程，需要采取一定的技术措施才能做好这一工程。
一、地基深基坑工程
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。
1.基坑支護体系设计
基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板（桩）墙结构；板（桩）墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩。深基坑围护结构在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。基坑支护体系设计就是根据工程实际情况选择合适的支护体系。
2.基坑支护体系施工
地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异；因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等，特别要考虑到城市施工特点，经技术经济综合比较后确定。
3.土方开挖
土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖。按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖。
二、地基深基坑土方开挖技术
土方开挖的方法有多种，总体来说，主要分为人工开挖和机械开挖两种。深基坑开挖主要是由于遇到土质松软的土壤类型才会采取的土方开挖方式。
1.明确工程项目的相关技术标准
根据以往的深基坑基坑土方开挖工程，软土地区的深基坑土方开挖施工作业应遵循以下技术标准：
（1）《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）；
（2）《地基处理技术规范》（DBJ-40-94）；
（3）《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）；
（4）《建筑安装工程安全技术规程》（国务院发布）；
（5）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。
2.施工准备工作
一项工程无非涉及的是材料、施工人员以及施工作业条件等。
（1）材料
深基坑土方开挖材料的选用涉及到钢筋混凝土原材料、围护结构使用材料、钢材以及木板等施工材料，这些材料的都必须达到施工标准后才能使用。
（2）施工人员
根据国家规定，施工人员必须持有相关上岗证才能进行上岗作业，机械操作人员必须持机械上岗证才能进行作业。例如利用挖掘机开挖土方时，挖掘机作业人员必须持有挖掘机的资格证。
（3）作业条件
在基坑施工前，应编制施工组织设计。根据地质资料和地下水位对基坑开挖的影响，确定基坑开挖的围护方案，由有资质的设计单位进行围护设计，必要时请专家论证，以保证基坑作业顺利进行；建筑物位置的定位轴线引桩、临时水准点及基坑开挖灰线尺寸已经过复核；决定挖土方案，包括开挖方法、挖土顺序、堆土弃土位置、运土方法及路线等；障碍物和地下管道已进行处理或迁移；支撑和围护体的强度、刚度达到设计要求；排水或降水的设施准备就绪。
3.施工工艺
按照“分步、分区、分层”的原则进行土方开挖施工，然后在土方开挖过程中选用合适的方法进行支护围护，最后按照标准和要求将土方外运至指定地点，防止废土废渣造成水土流失和环境污染。
（1）分步
分步进行深基坑土方开挖便于分解工程，降低工程的复杂程度。施工前要对进行土方开挖的地区进行勘查现场，清除地面及地上障碍物；保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误；准备好开挖机械、人员、施工用电、用水、道路及其他设施。做好施工前准备工作后，再进行土方开挖工程，土方开挖工程的流程为确定开挖的顺序和坡度→分段分层平均下挖→修边和清底。至此可将深基坑土方开挖分步为：清除地表→准备机械→按顺序（坡度）开挖→分层平均下挖→修边清底。
（2）分区
分区是根据土方开挖地区的实际情况而定的，工程性质和所在位置不同，其开挖分区也不尽相同，因此在分区应按照设计标准和要求，确定出合理的分区范围。
（3）分层
分区后，每个区内的小环境又不同，可以根据不同的设计要求进行分层挖土。
（4）围护结构
①工字钢桩围护结构：工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于l00mm的砂卵石地层；当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。打桩时，施工噪声一般都在l00dB以上，大大超过环境保护法规定的限值。因此，这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。当基坑范围不大时，例如地铁车站的出入口，临时施工竖井可以考虑采用工字钢做围护结构。 ②钢板桩围护结构：钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用，在地下水位较高的基坑中采用较多，钢板桩常用断面形式，多为U形或Z形，其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同。
③钻孔灌注桩围护结构：钻孔灌注桩一般采用机械成孔。
④深层搅拌桩挡土结构：深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。
⑤SMW桩：SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。这种围护结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收、重复利用。
⑥地下连续墙：地下连续墙施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小，可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
（5）土方外运
根据土方量和工程所在地的道路情况，将土方运至招标人指定地点，按招标人要求堆放。施工期间对弃土场进行管理，严禁本工程以外的土方运至本工程弃土场。工程运输污染所涉及的道路，按照路政部门的要求及时清理运输造成的污染。
三、地基深基坑土方开挖的注意要点
1.机械开挖和人工开挖的选择
机械开挖应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，以利泄水。在开挖过程中，应随时检查边坡的状态。在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
2.夜间施工
夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。
3.基坑排水
开挖有地下水位的基坑槽、管溝时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。一般要降至开挖面以下0.5m，然后才能开挖。抽水设备的电器部分必须做好防漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏电开关三项要求。
4.施工天气
土方工程一般不宜在雨天进行。在雨季施工时，工作面不宜过大。应逐段逐片地完成，并应切实制定雨季施工的安全技术措施。雨天应在开挖边坡顶设置截水沟，开挖区内设置排水沟和集水井，及时做好排水工作，以防基坑积水。
5.施工安全
施工应严格按照工程安全要求进行，作业人员施工时应佩戴安全帽，保证人身安全。在遇大暴雨时应停止作业，并做好保护与防水措施，防止发生泥石流造成人员伤亡。
为了在建筑深基坑工程实施的各个环节中贯彻执行国家有关的技术经济政策，做到保障安全、技术先进、经济适用、保护环境，制定了相应的规范《建筑深基坑工程施工安全技术规范》，要求在深基坑土方开挖施工过程中严格按照规范进行。根据《建筑深基坑工程施工安全等级》，深基坑工程分为两个等级：一级和二级，对施工安全等级为一级的基坑工程，应进行基坑安全监测方案的评审；对特别需要或特殊条件下的施工安全等级为一级的基坑工程宜进行基坑安全风险评估；对设计文件中明确提出变形控制要求的基坑工程，监测单位应将编制的监测方案经过基坑工程设计单位审查后实施。
四、结语
总之，地基深基坑开挖技术是建筑建造的基础施工技术，只有掌握地基深基坑开挖技术，熟悉此技术的应用范围及注意事项，才能获得最大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]刘克辉.地基深基坑土方开挖技术及应用[J].交通标准化，2013，10：29-32.
[2]孙伟琴.浅谈地基深基坑土方开挖技术及应用[J].科技创新与应用，2012，02：190.
[3]胡建军.浅谈某工程基深基坑开挖施工技术[J].中华民居（下旬刊），2013，03：131-133.
【关键词】 地基开挖；深基坑；土方开挖；技术
根据中华人民共和国住房和城乡建设部于2009年5月13日发布的《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中的附属文件，深基坑工程为：开挖深度≥5m的基坑或者槽的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。基坑工程是一项综合性很强的系统性工程，需要采取一定的技术措施才能做好这一工程。
一、地基深基坑工程
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。
1.基坑支護体系设计
基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板（桩）墙结构；板（桩）墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩。深基坑围护结构在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。基坑支护体系设计就是根据工程实际情况选择合适的支护体系。
2.基坑支护体系施工
地铁基坑所采用的围护结构形式很多，其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异；因此，应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等，特别要考虑到城市施工特点，经技术经济综合比较后确定。
3.土方开挖
土方开挖是工程初期以至施工过程中的关键工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖。按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖。
二、地基深基坑土方开挖技术
土方开挖的方法有多种，总体来说，主要分为人工开挖和机械开挖两种。深基坑开挖主要是由于遇到土质松软的土壤类型才会采取的土方开挖方式。
1.明确工程项目的相关技术标准
根据以往的深基坑基坑土方开挖工程，软土地区的深基坑土方开挖施工作业应遵循以下技术标准：
（1）《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）；
（2）《地基处理技术规范》（DBJ-40-94）；
（3）《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）；
（4）《建筑安装工程安全技术规程》（国务院发布）；
（5）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。
2.施工准备工作
一项工程无非涉及的是材料、施工人员以及施工作业条件等。
（1）材料
深基坑土方开挖材料的选用涉及到钢筋混凝土原材料、围护结构使用材料、钢材以及木板等施工材料，这些材料的都必须达到施工标准后才能使用。
（2）施工人员
根据国家规定，施工人员必须持有相关上岗证才能进行上岗作业，机械操作人员必须持机械上岗证才能进行作业。例如利用挖掘机开挖土方时，挖掘机作业人员必须持有挖掘机的资格证。
（3）作业条件
在基坑施工前，应编制施工组织设计。根据地质资料和地下水位对基坑开挖的影响，确定基坑开挖的围护方案，由有资质的设计单位进行围护设计，必要时请专家论证，以保证基坑作业顺利进行；建筑物位置的定位轴线引桩、临时水准点及基坑开挖灰线尺寸已经过复核；决定挖土方案，包括开挖方法、挖土顺序、堆土弃土位置、运土方法及路线等；障碍物和地下管道已进行处理或迁移；支撑和围护体的强度、刚度达到设计要求；排水或降水的设施准备就绪。
3.施工工艺
按照“分步、分区、分层”的原则进行土方开挖施工，然后在土方开挖过程中选用合适的方法进行支护围护，最后按照标准和要求将土方外运至指定地点，防止废土废渣造成水土流失和环境污染。
（1）分步
分步进行深基坑土方开挖便于分解工程，降低工程的复杂程度。施工前要对进行土方开挖的地区进行勘查现场，清除地面及地上障碍物；保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸准确无误；准备好开挖机械、人员、施工用电、用水、道路及其他设施。做好施工前准备工作后，再进行土方开挖工程，土方开挖工程的流程为确定开挖的顺序和坡度→分段分层平均下挖→修边和清底。至此可将深基坑土方开挖分步为：清除地表→准备机械→按顺序（坡度）开挖→分层平均下挖→修边清底。
（2）分区
分区是根据土方开挖地区的实际情况而定的，工程性质和所在位置不同，其开挖分区也不尽相同，因此在分区应按照设计标准和要求，确定出合理的分区范围。
（3）分层
分区后，每个区内的小环境又不同，可以根据不同的设计要求进行分层挖土。
（4）围护结构
①工字钢桩围护结构：工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于l00mm的砂卵石地层；当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。打桩时，施工噪声一般都在l00dB以上，大大超过环境保护法规定的限值。因此，这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。当基坑范围不大时，例如地铁车站的出入口，临时施工竖井可以考虑采用工字钢做围护结构。 ②钢板桩围护结构：钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用，在地下水位较高的基坑中采用较多，钢板桩常用断面形式，多为U形或Z形，其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同。
③钻孔灌注桩围护结构：钻孔灌注桩一般采用机械成孔。
④深层搅拌桩挡土结构：深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。
⑤SMW桩：SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后，在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。这种围护结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收、重复利用。
⑥地下连续墙：地下连续墙施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小，可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。
（5）土方外运
根据土方量和工程所在地的道路情况，将土方运至招标人指定地点，按招标人要求堆放。施工期间对弃土场进行管理，严禁本工程以外的土方运至本工程弃土场。工程运输污染所涉及的道路，按照路政部门的要求及时清理运输造成的污染。
三、地基深基坑土方开挖的注意要点
1.机械开挖和人工开挖的选择
机械开挖应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，以利泄水。在开挖过程中，应随时检查边坡的状态。在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。
2.夜间施工
夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。
3.基坑排水
开挖有地下水位的基坑槽、管溝时，应根据当地工程地质资料，采取措施降低地下水位。一般要降至开挖面以下0.5m，然后才能开挖。抽水设备的电器部分必须做好防漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏电开关三项要求。
4.施工天气
土方工程一般不宜在雨天进行。在雨季施工时，工作面不宜过大。应逐段逐片地完成，并应切实制定雨季施工的安全技术措施。雨天应在开挖边坡顶设置截水沟，开挖区内设置排水沟和集水井，及时做好排水工作，以防基坑积水。
5.施工安全
施工应严格按照工程安全要求进行，作业人员施工时应佩戴安全帽，保证人身安全。在遇大暴雨时应停止作业，并做好保护与防水措施，防止发生泥石流造成人员伤亡。
为了在建筑深基坑工程实施的各个环节中贯彻执行国家有关的技术经济政策，做到保障安全、技术先进、经济适用、保护环境，制定了相应的规范《建筑深基坑工程施工安全技术规范》，要求在深基坑土方开挖施工过程中严格按照规范进行。根据《建筑深基坑工程施工安全等级》，深基坑工程分为两个等级：一级和二级，对施工安全等级为一级的基坑工程，应进行基坑安全监测方案的评审；对特别需要或特殊条件下的施工安全等级为一级的基坑工程宜进行基坑安全风险评估；对设计文件中明确提出变形控制要求的基坑工程，监测单位应将编制的监测方案经过基坑工程设计单位审查后实施。
四、结语
总之，地基深基坑开挖技术是建筑建造的基础施工技术，只有掌握地基深基坑开挖技术，熟悉此技术的应用范围及注意事项，才能获得最大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]刘克辉.地基深基坑土方开挖技术及应用[J].交通标准化，2013，10：29-32.
[2]孙伟琴.浅谈地基深基坑土方开挖技术及应用[J].科技创新与应用，2012，02：190.
[3]胡建军.浅谈某工程基深基坑开挖施工技术[J].中华民居（下旬刊），2013，03：131-133.