摘 要:本文主要從土方開挖準備、土方開挖方案的選擇、土方開挖圖的繪制、基坑的機械開挖方法、大面積基坑開挖方法、基坑人工開挖方法及基坑開挖注意事項這幾個方面進行闡述,以供參考。 

  關鍵詞:高層建筑 深基坑土方開挖 

  1 前言 

  土方開挖是深基坑工程施工的重要工序,對于土方數(shù)量大的基坑,基坑工程工期的長短在很大程度上取決于挖土的速度。另外,支護結構的強度和變形控制是否滿足要求,降水是否達到預期的目的,都靠挖土階段來進行檢驗,因此,基坑工程成敗與否在一定程度上有賴于基坑挖土。而高層建筑基礎占地面積和體積較大,埋置較深,相應的土方開挖量大,同時鄰近一般都有建筑物,場地狹窄,給土方挖運工作帶來極大困難,因此,做好土方開挖工作,合理選擇基坑開挖方案,優(yōu)化選擇挖土機械和運輸設備,要對支護結構、地下水位及周圍環(huán)境進行必要的監(jiān)測和保護等,對保證工程順利進行,加速工程進度,都具有極為重要的意義。 

  2 土方開挖準備 

  查勘現(xiàn)場→學習和審查圖紙→繪制土方開挖圖→清除現(xiàn)場障礙物→做好“四通一平”(“四通”:通路、通水、通電、通電話線;“一平”:場地平整)→做好降排水設施→進行地下墓探→修建基坑施工必需的臨時設施→做好測量放線工作→準備機具和施工人員。 

  3 土方開挖方案的選擇 

  3.1在具備機具設備的條件下,應盡量采用機械化開挖方案,以節(jié)約勞力,加速工程進程;對面積不大、深度較淺、地下水位較低的基坑,在挖土設備條件不具體的情況下,宜以用“人工開挖+小型機具運土”的方式進行開挖; 

  3.2當基坑底部具有多個標高,較深部位用機械難以開挖時,宜采用“機械+人工”相結合開挖方案,上部用機械整片開挖至一平均標高,而個別較窄的、較深的部位則用人工開挖; 

  3.3如基坑場地是黃土、密實的或一般粘性土、粉土或者砂礫層、碎石土時,當周邊環(huán)境條件許可時,宜采用不放坡,或放坡、分級放坡開挖;如場地還有一定余地,也可采取“放坡+支護”相結合開挖方案,上部放坡開挖,下部設支護開挖。 

  3.4逆作法多用于多層地下室的工程,采用逆作法施工的土方工程。 

  4 土方開挖圖的繪制 

  一般,基坑土方開挖圖繪制的內容應包括:機械開挖路線、順序、范圍、基底部各層標高、邊坡坡度、基坑幾何尺寸、排水溝,集水井位置、支護位置、土方運輸?shù)缆芬约巴诔鐾练蕉逊诺攸c等。 

  5 基坑的機械開挖方法 

  5.1機械選用 

  機械化開挖應根據(jù)基礎形式、工程規(guī)模、開挖深度、土質、地下水情況、土方量、運距、工地機具設備條件和工期要求等合理選擇挖土機械,即: 

  5.1.1一般深度不大的大面積基坑開挖,宜采用推土機或裝載機推土、裝土,用自卸汽車運土; 

  5.1.2對長度和寬度均較大的大面積土方一次開挖,可用鏟運機鏟土、運土、卸土、填筑作業(yè); 

  5.1.3對面積大且深的基礎多采用0.5立方米、1.0立方米斗容量的液壓正鏟挖掘,上層土方也可用鏟運機或推土機進行;在地下水中挖土,可用拉鏟,效率較高; 

  5.1.4對地下水位較高采取不排水開挖時,亦可分層用不同機械開挖,先用正鏟挖土機挖地下水位以上的土方,再用拉鏟或反鏟挖地下水位以下的土方,用自卸汽車運土。 

  5.2基坑坡度確定 

  采用放坡開挖,應具有穩(wěn)定的邊坡坡度,以避免坍方,危害安全施工。確定基坑坡度應根據(jù)土質情況、場地大小、地下水情況和基坑深度等綜合因素,同時還要考慮施工環(huán)境,邊坡地面荷載等的影響,其坡度允許值見表1,開挖深度較大的基坑,當采用放坡挖土,宜設置多級平臺分層開挖,每級平臺的寬度不宜小于1.5米。 

  5.3土方開挖方法 

  5.3.1放坡挖土 

  放坡開挖是最經濟的挖土方案,當基坑開挖深度不大(軟土地區(qū)不超過4m,地下水位的土質較好地區(qū)挖深亦可較大)、周圍環(huán)境允許、能確保土坡的穩(wěn)定性時,均可采用放坡挖土。 

  開挖深度較大的基坑,當采用放坡開挖時,宜設置多級平臺分層開挖,每級平臺的寬度不宜小于1.5m。 

  在地下水位較高的軟土地區(qū),應在降水達到要求后再進行土方開挖,宜采用分層開挖的方式進行開挖。分層挖土厚度不宜超過2.5m,挖土時要注意保護工程樁,防止碰撞或因挖土過快、高差過大使工程樁受側壓力而傾斜。 

  5.3.2盆式挖土 

  即先分層開挖基坑中間部分的土方,周邊一定范圍內的土坡不開挖,土坡最后挖除。本法優(yōu)點是對于支護擋墻受力有利,時間較短,但大量土方不能直接外運,需集中提升后裝車外運。 

  5.3.3中心島式挖土 

  即先全面挖去一層,然后中間部分留置土墩,周圍部分分層開挖。挖土多用反鏟挖土機,如基坑深度很大,則采用向上逐級傳遞方式進行土方裝車外運。該法宜用于大型基坑。 

  6 大面積基坑開挖方法 

  6.1大面積基坑土方的開挖,其開挖次序一般采取先整片挖到一平均標高,然后開挖個別較深部位。在標高變化處應做成45°斜坡; 

  6.2在開挖時,正鏟挖土機采取前進方向挖土,一側或兩側裝車運土,挖掘時盡量減少鏟斗回轉時間,卸土角度以60°為適宜,避免在最大半徑和最大高度卸土;反鏟挖土機采取端部或側向開挖法,后退或側向挖土往一側或兩側裝車運土,挖掘寬度可不受機械最大挖掘半徑限制,臂桿回轉角度為45~90°; 

  6.3對較寬的基坑,拉鏟挖土機多采取端部或側向開挖法,后退或側向移動挖土,端部開挖寬度可達到機械挖土半徑的兩倍,能兩側出土,且坡度較易控制,并能開挖較陡的坡。 

  7 基坑人工開挖方法 

  7.1當基坑較淺,面積較小,土方量不大時,亦可采用人工開挖方法。一般,用普通鍬、鎬等工具,采取分段、分層開挖;土方運輸多用手推車或皮帶輸送機、機動翻斗車,而以皮帶運輸機使用較多,其工效高,費用低,施工安全性高; 

  7.2一般,皮帶輸送機的數(shù)量應根據(jù)基坑面積大小及配備人員數(shù)量而定,較大基坑應在基坑邊緣配置1~3臺將土運至地面; 

  7.3皮帶機在基坑內的移動采用1臺3噸汽車式起重機進行;手推車的移動需搭設腳手馬道,用桅桿起重機作重直運輸,至平臺上再水平運輸至附近堆土場堆放。 

  8 基坑開挖注意事項 

  8.1基坑采用機械挖土,坑底應保留200-300mm厚基土,用人工清理整平,防止坑底土擾動。待挖至設計標高后,應清除浮土,經驗槽合格后,及時進行墊層施工; 

  8.2土方開挖中,工程樁頭暴露后,嚴禁挖機挖斗野蠻碰撞、扒挖樁頭、樁筋,嚴禁挖機手幫助破樁工人推倒樁頭; 

  8.3基坑開挖時,應按先支撐后挖土的原則進行,挖土前應挖應力釋放溝,挖土應對稱、分層進行,嚴禁超挖; 

  8.4當挖土至第二道支撐頂面(設計標高-6.4m),應停止挖土,用人工開挖圍檁、支撐溝槽,澆筑后養(yǎng)護期7d~10d后方可繼續(xù)開挖; 

  8.5土方停挖后,坡度必須保證在1:2.5以上,同時要求挖機不得停放在坡度邊緣,防止因塌方將挖機掩埋等事故; 

  8.6土方在施工中的安全防護要點:基槽邊1.2m內范圍內不得堆放土料及停放機械,1.2m以外范圍內堆土高度不宜超過1.5m;開挖深度如果超過2m,基槽沿邊處必須設兩道0.6m和1.2m高的防護桿加密目網(wǎng)封閉,懸掛危險標志,并在夜間懸掛紅色警示燈,嚴禁任何人在懸壁、陡坡下面休憩;夜間開挖土方,應盡量安排在地形平坦、干擾較少和運輸?shù)缆窌惩ǖ牡囟,并保證施工時有充足的照明。 

  總之,高層建筑深基坑土方實際開挖中,要合理選擇基坑開挖程序,要注意選擇適當?shù)臋C械,要根據(jù)地質條件采取相應的開挖方式等。只有這樣,才能確保基坑開挖的順利進行,加速工程進度。 

  參考文獻: 

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  2.黃毅翔.某深基坑土方開挖施工質量控制[J].廣東建材,2008,(10). 

  3.陳軍強.淺談深基坑土方開挖監(jiān)理控制要點[J].山西建筑,2009,35(13).