深基坑支护与土方开挖现场管理分析

［摘要］建筑工程是我国基础设施建设的主要内容，建筑工程中的基础工程是建筑物的根本，随着我国科学技术的进步，建筑工程的施工技术也在发生创新，尤其是复杂的地基工程受到了人们的诸多关注。从实际出发，以某工程实例作为研究对象，对建筑工程中土方开挖的现场管理以及深基坑支护等内容进行了重点的探讨。

［关键词］深基坑支护；现场管理；土方开挖

我国经济实力的发展推动着社会的前进，城市化进程也在不断地加快，城市化的建筑物越来越密集，建筑用地越来越紧张，施工的环境与以前相比发生了巨大的变化，而且随着高层建筑与超限高层建筑数量的增多，利用地下空间进行建筑的案例也越来越多，尤其是位于城市中心地段，施工场地的周围环境比较复杂，基坑施工的深度也在不断增加，而且不同地质条件下的深基坑施工技术也存在着较大的差异，其支护种类与技术也做出了相应的调整。所以，从这个角度来看，深基坑支护及土方的开挖工作已经成为了当前建筑工程的重点，需重点关注。

1工程概况

1.1总体概况

该工程位于河北张家口市某开发商开发区域内，地上建筑面积共计22300m2，地下建筑面积预计达到7893.49m2，地上建筑20层，地下3层。建筑高度共计80.13m，该工程的主要结构体系为框架剪力墙结构，在基坑设计中，该区域基坑的主要部位在原有挡土墙围护的坑内，在这个方位开始进行基坑的开挖，并且在现场形成了坑中坑的情况，基坑的总体面积约为1500m2，周长约为165m，开挖的深度约为6.8m，开挖周围的土质主要为粘性土质。纵观该基坑周围的情况，可以看出该基坑的东侧距离挡土墙比较近，约为8m左右，基坑的南侧距离挡土墙约16m左右。东侧的挡土墙外侧有行车道路，施工环境相对比较复杂。该地区的地质情况综合分析：该基坑的主要土质为残积砾质粘性土，厚度约在1~20m之间，该区域的主要地下水类型为风化带孔隙裂隙水，水分主要埋藏在风化岩的裂隙与孔隙之中。但是从孔隙的总体情况来看，孔隙和裂隙的发育程度不均匀，其透水性并不是很强，从总体上来说水量比较匮乏，该地下水的积累主要是依靠大气降水的补给，其水位的标高为8.350~11.890m，根据当地的水文地质统计资料来看，地下水位的变动幅度大约为1m。该工程的基坑支护主要采用了钻孔灌注桩+预应力锚杆与放坡喷锚2种技术相结合的方式进行。该方法的选择主要是考虑了土方开挖以及边坡的稳定性，最终的施工效果良好。

1.2工程影响情况分析

首先，该工程受到地下水的影响，面对这样的情况地基基础设计的等级应为甲级，其桩基的安全等级也应为甲级，地下室的防水等级为一级，抗渗等级为P6。综合分析该区域的地下水条件、水量大小以及水理的性质，所以该地下区域的水类型主要为第四系孔隙潜水，而且该区域的北侧与地表水相互联系，同时水位受到气候的影响比较明显，在开挖前应充分做好止水的措施。在地下水的控制施工中，主要是采用了液氮冷冻法进行，该区域的冷冻土层比较浅而且该区域的自然环境相对比较高，冷冻处理的话连续性比较差。如果采用注浆法，其水层的分布错综复杂，造成水头的压力较大，所以地下水控制起来难度比较大。但是如果采用预排法进行施工，可有效地减少基地土层的隆起，使该工程能避免地下水的影响，还能有效地减少土方开挖的数量，其效果比较显著。

2深基坑支护技术分析与土方开挖的现场管理探讨

2.1土钉支护技艺探讨

在具体的施工过程中，为保证深基坑支护施工具有更强的稳定性和整体性特点，可以根据施工的实际情况使土体和土钉之间摩擦力增大，这样可以使基坑的边坡得到很好的巩固。土钉支护加固技术在实际工程中有着比较广泛的应用，且技术也相对比较成熟，在该技术中拉力和弯矩之间能相互作用，这样可以充分利用拉力和土钉强度之间的作用力，可以进一步加固土钉支护的强度。但是在使用该技术的过程中需要注意以下几方面的内容，首先，要结合基坑支护的实际情况，必须要求施工过程中能有着足够的拉拔力来支撑土钉，并且在运用该技术时还需要关注注浆量的大小。其次，在施工工作开展之前，要精确测量每一个土钉支护的深度，并且还要测量出孔深，从而为后续的施工发挥辅助作用。而且在施工的过程中，技术人员一定要控制好外加剂的种类以及数量，要利用自然重力来实现注浆过程，对于某些地区应酌情开展补浆的施工作业。

2.2土层锚杆支护技艺分析

该技术主要应用于土层开挖至锚杆设计深度时，该技术的应用也应从工程的实际背景出发，结合深基坑支护的施工进度并且在地下墙连续墙施工以及钢筋混凝土桩施工完毕之后应用，在应用该技术前应先进行成孔工作，在目前的技术领域中，可以选择使用冲击式的钻孔，这样可以实现一步式的成孔施工。接着需要进行安防拉杆工作，在该工作开展之前应先做好除锈工作，将其表面的油脂处理完毕。然后即可开展灌浆施工，灌浆施工是深基坑施工技艺中最为关键的一环，在该施工环节中一般需要使用硅酸盐水泥，因为在大多数的深基坑支护过程中地下水的酸碱性一般呈现弱酸性，所以在材料的选择上要使用纯水泥或者防酸的水泥。除此之外，水泥的配合比也应满足实际工程的需要，其水泥的流动情况也需要符合泵送的需求。

2.3护坡桩施工技艺分析

护坡桩的施工也是地下深基坑施工过程中比较关键的环节，其质量的好坏直接影响到整个工程质量的高低。在整个施工过程中，护坡桩施工能使水泥浆液直接上升到深基坑支护的标注位置，然后工作人员则需要根据施工进度的安排及设计深度的特点来选择使用螺旋钻井机进行打孔处理，打完孔之后从孔下到上面进行水泥的浆液处理，但是该过程需要在施工开始之前确定打孔的位置。在处理完毕之后，工作人员将钻杆提出来，并且再使用骨料以及钢筋笼回填，并且等所有工作验收完毕之后，才使用高压的补浆处理，并且要分阶段、分层次地进行。

2.4土方开挖的总体措施分析

土方开挖之前应做好一定的前期准备工作，需要支撑体系以及水泥的强度达到0.8MPa后才能进行土方开挖。土方开挖工作应与图纸设计的内容一致，其顺序、施工次序以及施工方法应保持一致。并且还要遵循大基坑、小开挖的原则，严禁超标开挖。根据行业内的标准，开挖工作应分层分时段进行，每一层的开挖深度应不大于1.5m。每个基坑在开挖时应先浅后深，当开挖工作完毕之后要对土进行及时地清理，防止堆积的土块影响边坡支护的效果，并且要及时打设垫层。出土口的设计应按照加固的原则进一步强化。在挖土时还需要对挖土机械设备做好管理与控制，严禁挖土机械设备损伤周围的围护结构，从而引发不必要的事故。

2.5土方开挖的现场管理策略分析

在施工的过程中，由于基坑所面临的施工环境以及地质条件存在极大的差异性，因此施工环节也需要适当地进行调整与优化。在某些施工环节中基坑顶部水平位移比较大或者深层土体的位移比较大，那么在开挖的过程中速率就相对比较快，为防止水层的快速变化，可在开挖的过程中在坑底填土、坑底垫袋以及打设混凝土板带等，如果冠梁顶的水平位移相对比较大而且速率非常快，那么可以选择在该部位设置钢管承或者斜承等。在开挖的过程中，工作人员应密切地注意边坡的相关监测数据，如果在开挖的过程中发现了坡面的位移以及沉陷情况，应立即停止施工并且使用松木桩来加固坡脚，如果情况严重，在加固坡脚的基础上还应使用土钉来加固坡面，如果条件允许还可以使用钢筋混凝土面层来代替，从而提升其坚固性与稳定性。在开挖的过程中，难免需要面对基坑的渗水部位，面对基坑渗水的情况应采用坑外截流的方式或者高压注浆的方式来阻止水流的外渗，如果渗水现象相对比较严重，为避免对开挖工作的影响，工作人员可以在坑外打设松木桩或者在坑内安装挡土墙来预防。此外，施工现场一定准备充足的备用材料，例如钢管、土钉以及草包等常用物品，如果监测数据发出警报，应迅速地撤离基坑内的全部工作人员，对于一些必要的设施也应迅速地撤离，但是如果时间来不及，可将3台或3台以上的PC200应急挖掘机留下。在支承结构混凝土施工工作开始之前，应早于2d通知单位的现场管理人员对各方面的内容进行验收，并且还要根据工程的设计情况以及监测点埋设进行交底，要根据行业内的要求了解监测点的埋设方法以及注意点的情况，并且将这些参数记录在案，以备查阅。对于工程中设置的专业监测点应指派专人进行保护，对于容易被破坏的监测点可以进行封闭保护。在工程队的项目部门应指派专人进行监测点的巡视和保护，并且对于基坑的施工要高度重视，并且将监测数据记录在案及时上报。此外，工程的管理人员还需要进行2次/d的基坑周边形变监测，如果发生异常应立即停工检查。除此之外，开挖技术的应用应根据深基坑的深度进行综合性的选择，如果深度比较浅可以选择使用一般的挖土机，并且可以实现一次性挖掘。如果地下水水位比较高，那么就必须使用运土车辆与反铲挖土机结合挖土，在使用过程中要保证两者紧密配合，以实现效果。如果开挖地下的土层比较坚硬，而且水位也比较低，这时应填出一定的坡度，保证运输车辆可以在坑的底部进行运输，但是需要注意的是，基坑的边缘必须具有很强的稳定性，避免坍塌现象的发生。

3结束语

随着建筑行业技术的革新与进步，建筑工艺发生了翻天覆地的变化，在目前经济发展如此迅速的今天，建筑工程必须满足现代化建设的需求才能得到认可。从目前的施工情况来看，由于土地资源的稀缺性，越来越多的开发商开始向着地下开发，从而提高土地的利用率。目前的施工技艺已经能实现地下的施工，但是技术细节依然存在着不完善之处。深基坑支护技术与土方开挖技术是地下施工过程中2种非常关键的技术，但是就目前的施工效果来看，这2个层面依然还存在着一些不足之处，严重影响着建筑物的质量与使用效率。本文从实际出发，结合某工程的实践内容，对深基坑的支护技术已经土方开发的现场管理内容进行了重点的研究与阐述，希望能进一步补充实践中的不足之处。

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作者：韩秀茂 单位：中基发展建设工程有限责任公司