在基坑工程项目中，土方开挖已成为一道最为关键的工序，在工程领域中更是备受人们的重视。针对不同的基坑形式及地质条件应该制定不同的土方开挖方案，并且土方开挖施工应该与基坑支护施工紧密配合，遵循先撑后挖、分段分层开挖的基本原则，确保基坑在开挖过程中的安全。根据中惠璧珑湾项目土方开挖工程实际情况，确定土方开挖施工前主要得明确如下几个方面：施工段的划分、开挖的工艺流程、开挖的技术要求以及开挖中的监测制度。

 

　　1土方开挖方法

 

　　1.1施工分段

 

　　基坑搅拌桩、钻孔桩完成后，土方开挖视作业面划分若干个小段作业，以交叉作业，加快进度。土方开挖分层开挖，同时配合锚索支护作业。为保证基坑安全，采用退挖方式，周边土层宜先挖，并紧密配合支护，中间后挖方式推进，加快挖土进度。

 

　　土方开挖挖土流向大致为：在已完成的支护结构段开挖，先沿支护桩内侧开挖，每层开挖深度小于2m，长度小于30m，可采用跳挖方式，不可一次性开挖过深、过长、过快；挖完基坑周边支护桩内侧土方，可依次向基坑内部开挖，即由外向内侧开挖，不可先开挖基坑中间土方，总体基坑开挖至设计深度后，再逐开挖出土道路土方，至全部基坑土方完成。

 

　　基坑淤泥层较厚时，土方开挖应注意对工程桩进行保护，在工程桩附近开挖时要分层缓慢开挖，每层开挖深度小于1m，不可开挖过快，应先挖除桩周边土方，围绕桩身四周均匀下挖，不可一次性在桩一侧开挖，避免令一侧土方下滑、流动造成工程桩破坏。

 

　　1.2施工流程

 

　　施工流程计划分五步施工，具体如下：

 

　　（1）场地平整、修筑临时道路；

 

　　（2）第一层土方开挖至-1.5m，顶部1：1放坡；

 

　　（3）锚索锁定后，土方分层开挖，每层土方开挖深度小于1m，同时基坑内进行降水；

 

　　（4）施工，土方开挖注意保护旋挖桩基础，不可碰撞桩身，桩身周边均匀开挖，缓慢卸载；

 

　　（5）避免造成桩身位移、断裂、倾斜。

 

　　1.3土方开挖技术要求

 

　　（1）在土方开挖前，应先做好各级技术准备和技术交底工作，各专业人员要对图纸非常熟悉，对施工方案中的各种要求要清晰明了。

 

　　（2）在土方开挖过程中，现场人员要严格控制坐标及标高，并经常性的对相关数据进行复核，避免超挖多挖。

 

　　（3）在开挖前，需要将地上障碍物与地下管线情况先调查清楚，如有发现异常情况应及时制定相应对策并进行处理。如有需要保护的管线还需采取相应的保护措施。

 

　　（4）基坑开挖要分层分段进行，不可开挖太快，一次开挖面高度小于1m，防止开挖过快造成基坑位移及基础灌注桩位移、断裂、倾斜。

 

　　（5）当土方开挖至设计标高时，及时通知设计单位、建设单位和监理单位现场验槽，当满足要求后方可进行下一道工序。

 

　　（6）在基坑开挖过程中，还需在基坑周边设置相应的临时排水沟，并及时抽水，避免基坑底部大面积积水，必要时应于场区内设置降水井。

 

　　（7）土方开挖必须配合喷锚进行严禁超挖。锚杆施工时应根据锚杆位置和倾角预留施工平台，施工平台高度约1m，宽约5m，与搅拌桩之间的沟底宽度不大于1m。施工平台在该层锚杆注浆完成5天后方可挖除。

 

　　（8）当基坑长度方向较长，施工时必须合理安排施工顺序，先进行两端开挖，然后进行中间开挖。开挖面为10m左右，最多不超过20m，严禁超挖或大锅底式开挖。

 

　　（9）采用开挖与锚索喷锚施工互相穿插施工的形式进行，第一层施工完成后进行第二层的土方开挖。第二层土方开挖采用“转运法”，先在第二层土层面用挖掘机开挖第二层土方，将弃土转置原路面，然后用另一台挖掘机在原路面进行装车外运。

 

　　（10）必须在锚索张拉完成2天后，方可进行下层土方开挖。

 

　　（11）当基坑开挖的深度超过邻近建筑物基础深度时，开挖应保持一定的距离和坡度，以免在施工时对邻近建筑物的稳定性造成影响，如有必要，需采取边坡支撑加固等技术措施来确保邻近建筑的安全。并在施工中进行沉降和位移观测。

 

　　（12）基坑开挖的土方应及时转运出去，也禁止在基坑周边堆放，以免增大基坑支护的侧压力。

 

　　（13）土方开挖工程完成后，要及时进行下一道工序的施工，避免基坑在自然条件下暴露太长的时间，增加安全隐患。如不能立即进行下一道工序。要预留15～30cm厚覆盖土层，待基础施工时再挖去。

 

　　（14）坑内降、排水

 

　　在基坑开挖过程中，当开挖面低于地下水位最高点时，地下水就会不断渗入到基坑内，碰到下雨时地下水也会流入基坑，如果坑内积水不及时排走，轻则使施工条件恶化，重则会造成基坑塌方。因此要做好降水、排水措施：

 

　　a.基坑内部设置降水井，降水井超深基坑2m，降水井直径为300mm，采用潜水泵抽水；

 

　　b.降水井间距约20m，土方开挖及基础施工时24小时不间距抽水；

 

　　c.基坑底部设置排水沟，排水沟宽度不小于300×300；

 

　　d.沿排水沟方向每30m设置集水井，集水井不小于1000×1000×1000

 

　　e.基坑顶部设置截水沟和集水井，截水沟宽度不小于300×300

 

　　（15）出土车道做法

 

　　出土车道施工时应先将表层软弱淤泥层挖掉，换填砖渣、石渣、建筑垃圾等，并分层换填、碾压，使出土车道承载力满足重载运土车出入，确保挖土、运土顺利进行。

 

　　1.4监测制度

 

　　在基坑土方开挖期间需采用信息化施工手段，在施工过程中对支护结构、土体变形和周边道路及建筑物进行监测。

 

　　监测频率应满足现场要求，可以采取每三天观测一次，必要时每天一次或一天两次，监测结构应及时准确，如发现位移、变形较大，应停止开挖和结构施工，采取打锚杆等加固措施，等基坑稳定后方可继续施工。

 

　　2基坑监测措施与管理

 

　　基坑监测作为一项对于基坑以及基坑周围建筑和环境安全的检查和监控技术，对于基坑在施工时期以及建筑物使用期限内的安全稳定提供重要的支持和保证，现场监测所产生的动态信息是对现场情况的及时性反馈，对施工现场的情况有很强的指导和参考作用。因此基坑监测在基坑施工过程中的占据着非常重要的地位，本文根据中惠璧珑湾项目基坑监测的实际情况，对于基坑监测的重点进行分析。

 

　　2.1基坑监测的原则

 

　　一般基坑支护施工及土方开挖都会对周边的地层及土质进行扰动，并有可能对相邻的地下管线及构筑物等造成较大的影响，影响周边建筑的安全，因此在基坑支护施工及土方开挖过程中要对基坑及周边的建筑物的变形及位移进行监测，当变形达到或超过报警值时应采取相应的补救措施。所以基坑施工应遵循“动态化设计、信息化施工、全方位监测”的原则，制定全面有效安全监测措施，及时准确的记录监测结果，并形成书面的文件报送参建各方及相关政府监督部门基坑监测的目的：

 

　　（1）能够及时准确的了解到基坑周围土体在施工过程中动态变化的信息，分析施工工程对现有土体的影响以及可能产生失稳得薄弱环节。

 

　　（2）能够了解支护结构的应力及应变状态，能够对支护结构的安全性有一个比较全面的评价，为后续的施工提供保障。

 

　　（3）通过对地下管线、建筑物等的监测确保它们在施工过程中仍处于安全稳定的状态。

 

　　（4）了解施工过程对周围地下水位的影响程度。

 

　　（5）将监测的结果及时反馈给设计施工方，能够合理有效的改变施工参数和步骤，对整个施工过程进行信息化管理。

 

　　2.2基坑监测内容及技术措施

 

　　2.2.1监测内容

 

　　监测一般可分为：（1）基坑地面沉降观测；（2）基坑支护结构水平位移监测；基坑变形监测警戒值主要由累计变化量与变化速率两部分组成，不论哪部分的监测数值达到或超过警戒值，都应进行报警处理。本基坑变形控制保护等级为二级。

 

　　2.2.2监测技术措施

 

　　（1）监测点（孔）埋设

 

　　a.支护结构体水平位移（WY）

 

　　按照设计监测方案基坑监测平面布置图的要求每20m左右设置监测点沿基坑周边布置一组测点，将刻“+”字的赶紧浇筑在圈梁中，埋设后，检查监测点是否牢固，共布置17个点，编号为WY1～WY17。

 

　　b.基坑地面沉降（SC）

 

　　按照设计监测方案基坑监测平面布置图的要求每20m左右设置监测点沿基坑周边布置一组测点，在地面埋设后，检查监测点是否牢固，共布置17个点，编号为SC～SC17。

 

　　（2）监测点（孔）保护措施

 

　　a.在每个点埋设完成后，应立即对其埋设质量检查进行，如果不能满足监测要求，应及时整改；

 

　　b.确认点位埋好后，埋设人员应及时填写埋设记录，并为测量初始数据做准备，测量的初始数据需要进行存档，为以后开挖时的监测做参考；

 

　　c.对于所有预埋设元件的实地位置应做精确记录，露出地坪的应作出醒目标志，并设保护装置，以免受到外力破坏；

 

　　d.做好相关施工及管理人员的教育工作，提高其对监测点位的保护意识，做好对监测点的保护及监测配合工作；

 

　　2.3监测监测频率及信息反馈

 

　　2.3.1监测频率

 

　　监测频率与工况紧密相连。

 

　　第一阶段：支护结构体施工至基坑开挖前

 

　　（1）对主要建筑物及地下管线进行跟踪监测；

 

　　（2）对各个监测项目进行埋设工作；

 

　　第二阶段：基坑开挖期间

 

　　第一道锚杆土开挖至底板完工，监测频率按设计要求执行。

 

　　当监测点（孔）累计变形量或变形速率达到警戒值时，应增加监测频率，加强对基坑的监测工作，确保基坑的安全。

 

　　2.3.2信息反馈

 

　　（1）建立日报制度，汇报当天监测的本次变化量、累计变化量及需要注意的问题，并形成书面的简报交个参建各方及政府相关监督部门；

 

　　（2）建立月报制度，每月总结当月的监测情况；

 

　　（3）当监测（孔）数据达到或超过报警值时，应立即报警；

 

　　（4）监测工作结束，提交《基坑施工监测成果报告》。

 

　　（5）监测工作应持续到地下室结构施工完成且基坑回填之后。

 

　　（6）各监测项目的精度要求、警戒值严格按有关规范和设计执行。

 

　　基坑监测是基坑开挖及地下室施工过程中的一项重要工作，是预防质量和安全事故的一个重要手段，本工程采用第三方监测单位进行基坑监测。基坑的变形很容易受到周边环境的影响，特别是基坑周边的堆载、动荷载以及雨水的影响，会直接影响到基坑的安全。一旦在监测过程发现异常情况要及时上报，并由监理或建设单位通知各方召开专题会议来确定防范及补救措施，并且在此期间要提高监测的频率，直至险情排除。

 

　　3土方开挖施工管理重点与难点

 

　　基坑土方开挖工程是一项系统的工程，它的实施与基坑支护工程及基坑监测有着密切的关系。只有在确保基坑支护结果安全的前提下才能进行土方开挖，同时通过基坑监测手段对基坑在开挖过程中的变形及位移进行检测，看其是否满足设计要求，为后续的土方开挖方案的修正提供依据。由于中惠璧珑湾项目地处江河入海口，地质条件极其复杂，淤泥层太厚，且常年地下水位很高，给土方开挖带来了很大的难度。

 

　　在土方开挖前，首先重点要对基坑内进行降排水，合理设置排水沟及集水井，根据地下水量的情况安排足够数量的水泵进行抽水，确保基坑内不要积水。其次对开挖的范围内道路进行合理的设置，既要保证施工车辆的正常进出，又要保证工程经济合理，创造较高生产效率。同时土方开挖要分层进行，要根据不同的地质条件来确定分层的深度，对于淤泥质土的基坑开挖，每次的开挖深度要控制在1.5m以内，否则在开挖及土方运输过程中极易造成边坡失稳，从而导致工程桩受到水平推力而破坏。这样不仅给整个工程造成了重大经济损失，同时也拖延了工期，实践证明良好的施工组织安排，能够有效减少支护结构的水平位移，从而降低风险。同时对于基坑内的坑中坑的土方开挖，要另外制定专门的开发方案，对于电梯井或较深的积水井土方开挖，要采取临时的围护措施，确保安全，不能为了控制成本而因小失大，并且坑中坑开挖的土方要及时运走，避免集中堆在周边，容易增大临时围护结构的侧向压力，存在安全隐患。在先行已经进行了工程桩的基坑中，土方开挖还要注意对桩基础的保护，特别是对于预应力管桩的保护要重点加强，对于在淤泥层中的预应力管桩的土方开挖，要安排专人进行指挥，同时要采用小型长臂挖机进行开挖，必要时应该采用人工开挖。

 

　　4结语

 

　　本文主要阐述了土方开挖的原则以及方法，特别是在复杂地质条件下的开挖工艺流程，同时也讲述了基坑监测的原则和目的以及其在基坑支护工程中的意义。基坑支护、土方开挖及基坑监测是一项系统的工程，相互联系紧密。

 

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　　[3]欧阳劲.某基坑桩锚支护结构监测分析[J].铁道科学与工程学报，2013（01）

 

　　[4]黄贵勇.浅谈广州某大厦深基坑支护的监测和分析[J].建材与装饰，2012（4）