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或支護方式。同一個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)過長時間工程實踐，目前有多種適用于不同地質條件和基坑深度的經(jīng)濟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是與支護設計所設定的工況相對應的，可以根據(jù)實際來判斷施工工況是否與設計工況相一致。
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
當場地允許并能保證土坡穩(wěn)定時，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大于 4.0m。放坡開挖邊坡坡度應根據(jù)地質水文資料、邊坡留置時間、坡頂堆載等情況經(jīng)過驗算確定，各地區(qū)應根據(jù)相關規(guī)定確定放坡開挖允許的深度和坡度。當土質條件良好，地下水位較低時，基坑開挖坡面可不進行護坡處理；當基坑邊坡裸露時間較長、地下水位較高，為防止邊坡受雨水沖刷和地下水侵入，可采取必要的護坡措施。護坡可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿、鋼絲網(wǎng)細石混凝土、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土、土體加固等方式。
地質條件較好、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。地質條件較差，或開挖深度較大，或挖掘機性能受到限制，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
當場地允許并能保證土坡穩(wěn)定時，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)定性應根據(jù)地質水文資料、邊坡留置時間、坡頂荷載等情況經(jīng)過驗算確定。采用多級放坡的基坑一般應采取護坡措施，護坡可采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿、鋼絲網(wǎng)細石混凝土、鋼絲網(wǎng)噴射混凝土、土體加固等方式。
地質條件較好、每級邊坡深度較淺，可以按每級邊坡高度為分層厚度進行分層開挖，其典型開挖方法如圖 23-19a。地質條件較差，或各級邊坡深度較大，或挖掘機性能受到限制，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用于明挖法施工工程。
二、有圍護的基坑土方開挖方法
1. 全深度范圍有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖
有圍護無內(nèi)支撐的基坑一般包括采用土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護、板式懸臂圍護墻、水泥土重力式圍護墻、鋼板樁拉錨支護的基坑。全深度范圍有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應用于明挖法施工工程。
采用土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護的基坑邊界的開挖，應采取分層開挖的方法，并與支護施工交替進行。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進行分層開挖。土方開挖應與支護施工密切配合，必須在土釘或錨桿支護完成并養(yǎng)護達到設計要求后方可開挖下一層土方。土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護基坑分層開挖方法如圖 23-20。
板式懸臂圍護墻和水泥土重力式圍護墻的基坑邊界的開挖，應根據(jù)地質情況、開挖深度、周邊環(huán)境、坑邊堆載控制要求、挖掘機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墻為例，其典型開挖方法如圖 23-21b。
鋼板樁拉錨支護基坑邊界的開挖，應采取分層開挖的方式。第一層土方應首先開挖至拉錨圍檁底部 200mm~300mm，拉錨支護形成并按設計要求施加預應力后，下層土方方可進行開挖，其典型開挖方法如圖 23-22。
對于有些有圍護無內(nèi)支撐的基坑工程，由于受現(xiàn)場條件限制，或支護工程的特殊需要，可在豎向采用組合的支護方式。豎向組合的支護方式可在土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護、板式懸臂圍護墻、水泥土重力式圍護墻、鋼板樁拉錨支護等形式中選擇，其土方分層開挖的方法可參照各支護形式加以確定。
2. 全深度范圍有圍護有內(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。利用水平結構代替臨時內(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，包括利用水平結構梁或水平結構梁板代替臨時支撐的形式。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。代替臨時支撐的水平結構因為是永久結構，所以應根據(jù)結構施工要求，采用相應的模板施工方案，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構施工質量有保證，采用泥底模形式對結構質量難以控制，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考慮短排架支模的空間要求，分層挖土深度應距結構底標高一定距離。
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，也可采用有圍護無內(nèi)支撐與有圍護有內(nèi)支撐的支護方式在豎向上進行組合的方式，其土方分層開挖的方法可參照各圍護和支護形式下的土方開挖方法進行。
三、放坡與圍護相結合的基坑土方開挖方法
1. 上段一級放坡下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖
為了節(jié)約建設成本和縮短建設工期，對于地質條件和周邊環(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、下段有圍護無內(nèi)支撐的邊界形式。上段一級放坡、下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑是一級放坡與有圍護無內(nèi)支撐支護形式在豎向上的組合。下段有圍護無內(nèi)支撐支護一般包括土釘支護、土層錨桿支護、水泥土重力式圍護墻、板式懸臂圍護墻等形式。上段一級放坡、下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應用于明挖法施工工程。
這種形式的基坑邊界開挖應采取分層方式。以上段一級放坡不分層開挖，下段土釘支護分層開挖為例，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有內(nèi)支撐的基坑土方開挖
上段一級放坡、下段有圍護有內(nèi)支撐或以水平結構代替內(nèi)支撐的基坑是一級放坡與有圍護有內(nèi)支撐支護形式在豎向上的組合，這種形式的基坑邊界的開挖應采取分層方式。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，下段以水平結構代替內(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無支撐的基坑土方開挖
上段多級放坡、下段有圍護無支撐的基坑開挖應采用分層開挖的方法。上段多級放坡、下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法可應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有內(nèi)支撐的基坑土方開挖
上段多級放坡、下段有圍護有內(nèi)支撐或以水平結構代替內(nèi)支撐的基坑是多級放坡與有圍護有內(nèi)支撐支護形式在豎向上的組合，這種形式的基坑邊界的開挖應采取分層方式。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，下段以水平結構代替內(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。
