基坑是由若干條直線或曲線通過組合而形成的封閉平面形狀，由于基坑平面形狀的多樣性和開挖深度的差異性，每一個(gè)基坑工程均有其特性。本節(jié)所述基坑邊界是指基坑邊剖面及其附近區(qū)域，基坑邊界形式是指為保證坑壁穩(wěn)定所采取的具體圍護(hù)或支護(hù)方式。同一個(gè)基坑可能只有一種邊界形式，也可能是多種邊界形式的組合。常用的邊界形式如圖 23-17a、23-17b、23-17c、23-17d、23-17e、23-17f。
經(jīng)過長時(shí)間工程實(shí)踐，目前有多種適用于不同地質(zhì)條件和基坑深度的經(jīng)濟(jì)合理的基坑邊界形式。不同的邊界形式，其土方開挖的方法不盡相同。本節(jié)主要根據(jù)基坑邊界形式，描述基坑邊界土方分層原則和挖土方法�；舆吔绶謱油谕潦┕すr是與支護(hù)設(shè)計(jì)所設(shè)定的工況相對應(yīng)的，可以根據(jù)實(shí)際來判斷施工工況是否與設(shè)計(jì)工況相一致。
一、基坑放坡土方開挖方法
1. 全深度范圍一級放坡基坑土方開挖
當(dāng)場地允許并能保證土坡穩(wěn)定時(shí)，可采用放坡開挖。由于地域的不同，放坡開挖的要求差異較大，如上海地區(qū)規(guī)定一級放坡基坑開挖深度不應(yīng)大于 4.0m。放坡開挖邊坡坡度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)水文資料、邊坡留置時(shí)間、坡頂堆載等情況經(jīng)過驗(yàn)算確定，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定確定放坡開挖允許的深度和坡度。當(dāng)土質(zhì)條件良好，地下水位較低時(shí)，基坑開挖坡面可不進(jìn)行護(hù)坡處理；當(dāng)基坑邊坡裸露時(shí)間較長、地下水位較高，為防止邊坡受雨水沖刷和地下水侵入，可采取必要的護(hù)坡措施。護(hù)坡可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿、鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土、土體加固等方式。
地質(zhì)條件較好、開挖深度較淺，可采取豎向一次性開挖的方法，其典型開挖方法如圖23-18a。地質(zhì)條件較差，或開挖深度較大，或挖掘機(jī)性能受到限制，可采取分層開挖的方法，其典型開挖方法如圖 23-18b。全深度范圍一級放坡基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法施工工程。
2. 全深度范圍多級放坡基坑土方開挖
當(dāng)場地允許并能保證土坡穩(wěn)定時(shí)，較深的基坑可采用多級放坡開挖。由于地域的不同，多級放坡開挖的要求差異較大，如上海地區(qū)規(guī)定多級放坡基坑開挖深度不應(yīng)大于 7.0m。各級邊坡的穩(wěn)定性和多級邊坡的整體穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)地質(zhì)水文資料、邊坡留置時(shí)間、坡頂荷載等情況經(jīng)過驗(yàn)算確定。采用多級放坡的基坑一般應(yīng)采取護(hù)坡措施，護(hù)坡可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿、鋼絲網(wǎng)細(xì)石混凝土、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土、土體加固等方式。
地質(zhì)條件較好、每級邊坡深度較淺，可以按每級邊坡高度為分層厚度進(jìn)行分層開挖，其典型開挖方法如圖 23-19a。地質(zhì)條件較差，或各級邊坡深度較大，或挖掘機(jī)性能受到限制，各級邊坡也可采取分層開挖的方法，其典型開挖方法如圖 23-19b。全深度范圍多級放坡基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法施工工程。
二、有圍護(hù)的基坑土方開挖方法
1. 全深度范圍有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑土方開挖
有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑一般包括采用土釘支護(hù)、復(fù)合土釘支護(hù)、土層錨桿支護(hù)、板式懸臂圍護(hù)墻、水泥土重力式圍護(hù)墻、鋼板樁拉錨支護(hù)的基坑。全深度范圍有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法施工工程。
采用土釘支護(hù)、復(fù)合土釘支護(hù)、土層錨桿支護(hù)的基坑邊界的開挖，應(yīng)采取分層開挖的方法，并與支護(hù)施工交替進(jìn)行。每層土方開挖深度一般為土釘或錨桿的豎向間距，按照開挖一層土方施工一排土釘或錨桿的原則進(jìn)行施工。若土層錨桿豎向間距較大，則上下道錨桿之間的土方應(yīng)進(jìn)行分層開挖。土方開挖應(yīng)與支護(hù)施工密切配合，必須在土釘或錨桿支護(hù)完成并養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可開挖下一層土方。土釘支護(hù)、復(fù)合土釘支護(hù)、土層錨桿支護(hù)基坑分層開挖方法如圖 23-20。
板式懸臂圍護(hù)墻和水泥土重力式圍護(hù)墻的基坑邊界的開挖，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、開挖深度、周邊環(huán)境、坑邊堆載控制要求、挖掘機(jī)性能等確定分層開挖方法。若基坑開挖深度較淺，且周邊環(huán)境條件較好，可采取豎向一次性開挖的方法，以板式懸臂圍護(hù)墻為例，其典型開挖方法如圖 23-21a。上海地區(qū)采用豎向一次性開挖的基坑，其開挖深度一般不超過 4.0m。若基坑開挖深度較深，或周邊環(huán)境保護(hù)要求較高，基坑邊界的開挖可采取豎向分層開挖的方法，以水泥土重力式圍護(hù)墻為例，其典型開挖方法如圖 23-21b。
鋼板樁拉錨支護(hù)基坑邊界的開挖，應(yīng)采取分層開挖的方式。第一層土方應(yīng)首先開挖至拉錨圍檁底部 200mm~300mm，拉錨支護(hù)形成并按設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力后，下層土方方可進(jìn)行開挖，其典型開挖方法如圖 23-22。
對于有些有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑工程，由于受現(xiàn)場條件限制，或支護(hù)工程的特殊需要，可在豎向采用組合的支護(hù)方式。豎向組合的支護(hù)方式可在土釘支護(hù)、復(fù)合土釘支護(hù)、土層錨桿支護(hù)、板式懸臂圍護(hù)墻、水泥土重力式圍護(hù)墻、鋼板樁拉錨支護(hù)等形式中選擇，其土方分層開挖的方法可參照各支護(hù)形式加以確定。
2. 全深度范圍有圍護(hù)有內(nèi)支撐的基坑土方開挖
內(nèi)支撐體系可分為有圍檁支撐體系和無圍檁支撐體系。有圍檁支撐體系可采用鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐；無圍檁支撐體系可采用鋼管支撐、型鋼支撐；圓形圍檁屬于一種特殊的內(nèi)支撐體系。利用水平結(jié)構(gòu)代替臨時(shí)內(nèi)支撐的基坑也屬于全深度范圍有內(nèi)支撐基坑的一種形式，包括利用水平結(jié)構(gòu)梁或水平結(jié)構(gòu)梁板代替臨時(shí)支撐的形式。全深度范圍有內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法或暗挖法施工工程。
對于采用順作法施工的有內(nèi)支撐的基坑，其邊界應(yīng)采用分層開挖的方式，分層的原則是每施工一道支撐后再開挖下一層土方。第一層土方的開挖深度一般為地面至第一道支撐底，中間各層土方開挖深度一般為相鄰兩道支撐的豎向間距，最后一層土方開挖深度應(yīng)為最下一道支撐底至坑底。順作法施工的有內(nèi)支撐基坑邊界的分層開挖方法如圖 23-23a。
對于采用逆作法施工的基坑，其邊界亦采用分層開挖的方式。分層的原則與順作法相似，其分層開挖方法如圖 23-23b。代替臨時(shí)支撐的水平結(jié)構(gòu)因?yàn)槭怯谰媒Y(jié)構(gòu)，所以應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工要求，采用相應(yīng)的模板施工方案，一般可采用膠合板木模、組合鋼模、泥底模等形式。采用膠合板木模支模形式對結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量有保證，采用泥底模形式對結(jié)構(gòu)質(zhì)量難以控制，泥底模一般在特殊情況下采用。采用膠合板木模形式，常用的支撐形式是短排架支模方式，所以土方分層厚度尚應(yīng)考慮短排架支模的空間要求，分層挖土深度應(yīng)距結(jié)構(gòu)底標(biāo)高一定距離。
對于有些有內(nèi)支撐的基坑工程，由于受現(xiàn)場條件限制，或支護(hù)工程的特殊需要，可在豎向上采用順作法與逆作法組合的方式，也可采用有圍護(hù)無內(nèi)支撐與有圍護(hù)有內(nèi)支撐的支護(hù)方式在豎向上進(jìn)行組合的方式，其土方分層開挖的方法可參照各圍護(hù)和支護(hù)形式下的土方開挖方法進(jìn)行。
三、放坡與圍護(hù)相結(jié)合的基坑土方開挖方法
1. 上段一級放坡下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑土方開挖
為了節(jié)約建設(shè)成本和縮短建設(shè)工期，對于地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件較好、開挖深度相對較淺，且具有放坡場地的基坑，可采用上段一級放坡、下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐的邊界形式。上段一級放坡、下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑是一級放坡與有圍護(hù)無內(nèi)支撐支護(hù)形式在豎向上的組合。下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐支護(hù)一般包括土釘支護(hù)、土層錨桿支護(hù)、水泥土重力式圍護(hù)墻、板式懸臂圍護(hù)墻等形式。上段一級放坡、下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法施工工程。
這種形式的基坑邊界開挖應(yīng)采取分層方式。以上段一級放坡不分層開挖，下段土釘支護(hù)分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-24a；以上段一級放坡不分層開挖，下段水泥土重力式圍護(hù)墻不分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-24b。
2. 上段一級放坡下段有圍護(hù)有內(nèi)支撐的基坑土方開挖
上段一級放坡、下段有圍護(hù)有內(nèi)支撐或以水平結(jié)構(gòu)代替內(nèi)支撐的基坑是一級放坡與有圍護(hù)有內(nèi)支撐支護(hù)形式在豎向上的組合，這種形式的基坑邊界的開挖應(yīng)采取分層方式。上段一級放坡、下段有內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法或暗挖法施工工程。
以上段一級放坡不分層開挖，下段有內(nèi)支撐的順作法基坑分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-25a；以上段一級放坡不分層開挖，下段以水平結(jié)構(gòu)代替內(nèi)支撐的逆作法基坑分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-25b。
3. 上段多級放坡下段有圍護(hù)無支撐的基坑土方開挖
上段多級放坡、下段有圍護(hù)無支撐的基坑開挖應(yīng)采用分層開挖的方法。上段多級放坡、下段有圍護(hù)無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法施工工程。
以上段二級放坡分層開挖，下段土釘支護(hù)分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-26a；以上段二級放坡分層開挖，下段水泥土重力式圍護(hù)墻不分層開挖為例，其典型開挖方法如圖23-26b。
4. 上段多級放坡下段有圍護(hù)有內(nèi)支撐的基坑土方開挖
上段多級放坡、下段有圍護(hù)有內(nèi)支撐或以水平結(jié)構(gòu)代替內(nèi)支撐的基坑是多級放坡與有圍護(hù)有內(nèi)支撐支護(hù)形式在豎向上的組合，這種形式的基坑邊界的開挖應(yīng)采取分層方式。上段多級放坡、下段有內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應(yīng)用于明挖法或暗挖法施工工程。
以上段二級放坡分層開挖，下段有內(nèi)支撐的順作法基坑分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-27a；以上段二級放坡分層開挖，下段以水平結(jié)構(gòu)代替內(nèi)支撐的逆作法基坑分層開挖為例，其典型開挖方法如圖 23-27b。
