广西建工集团第三建筑工程有限责任公司广西柳州545001
摘要：高层建筑深基坑土方开挖施工技术水平的高低直接影响到工程的整体质量及施工成本，本文结合多年施工经验，就该技术要点进行粗浅探讨，以期实现工程效益最大化。
关键词：高层建筑；深基坑；土方开挖
当前，随着我国城市化进程的推进，用地供需矛盾日益突出，广西建设用地长期以来一直维持在中高位，发展高层建筑是节约集约用地的有效举措，也是广西“四处要地”（向天要地、向山要地、向海要地、向存量要地）模式的具体落实。深基坑土方开挖是高层建筑施工的重要基础工序，施工技术水平的高低直接影响到工程的整体质量及施工成本，基于此，现结合多年施工经验就该技术要点进行粗浅探讨，以期实现建筑工程经济效益最大化。
1做好开挖前的准备工作
良好的前期准备工作是确保建筑工程施工顺利进行的基础，具体包括图纸、勘査、清理、人机准备等等，各项准备要点具体如下：1）全面掌握施工图纸。图纸是高层建筑深基坑开挖施工的依据和标准，要合理绘制开挖图，必须对施工图进行详细、全面分析，掌握和了解施工图纸设计的内涵、原理及施工要求，如此才能更清楚地掌握开挖图的尺寸与规格，从而在此基础上绘制出准确的开挖图。2）勘查施工场地。实地深入现场，勘查掌握现场的地质、水文等基本情况，准确、全面地搜集、分析并整理相关资料信息，结合资料信息分析施工方案是否合理、可行。3）绘制开挖图纸。依据施工图纸及实际施工场地做好开挖图纸的绘制工作，开挖图的绘制必须做到“准确性高、可行性强、科学合理”，同时综合考虑开挖量、支护施工、经济条件、人力资源等各方面问题。4）清理表土。对施工现场的障碍物进行清理，包括现场15cm表土的清理以及杂物、杂草的铲除等，并进行碾压、推平。5）测量放线与人机准备。运送施工机械，合理安排施工人员的工作及职责，做好测量放线，以便为工程施工进行正确指引。
2科学选择开挖方案
高层建筑深基坑土方开挖方式主要有逆作法、放坡开挖、设支护法以及将支护与放坡相结合等等，每种方式均有各自的优劣，在实践工程中应依据工程设计需要及施工场地条件等进行合理选择，并综合考虑工程建设周期、经济成本等其他要素，制定切实可行的方案指导施工，提高深基坑土方开挖质量与效果。结合多年施工实践，深基坑开挖方案可结合如下几点进行考虑：1）开挖方式的选择。建筑工程场地条件千差万别，选择何种开挖方式在很大程度上取决于施工场地条件，在实践中因应根据场地土质以及周围环境进行综合考虑。若建筑需要建设多层地下室，或场地较为狭小，以逆作法开挖为宜；若场地相对较大，周围环境对施工无阻碍时，针对砂砾土、黄土、碎石土、密实的粘性土等，为减少工程造价，以放坡开挖法为宜；若施工场地相对狭小不允许放坡时，可结合具体施工需要进行支护开挖，或采用支护与放坡相结合。2）开挖技术的选择。开挖技术含机械开挖及人工开挖两种，在实践中应综合考虑经济、技术、场地条件等多因素进行选择，以便更好地节约成本和人力。一般而言，若基坑开挖面积、深度较大则以机械开挖为宜，并在基坑深部结合人工开挖技术；若基坑水位浅、面积小，则可组织人力采用小型机具进行开挖。
3深基坑土方开挖的质量控制要点
高层建筑深基坑土方施工具有地质条件复杂、施工面积广、施工难度大、风险性高等特点，在实践中经常遇到基坑失效、失稳问题，除设计因素外，施工过程中基坑支护不到位、降排水处理不当、土方开挖不合理都是造成如上问题的主要原因，因此有必要结合工程特点、施工条件及地质状况等，抓好这三大关键工序的施工。具体如下：
3.1合理地制定边坡支护方案。水泥挡土墙、排桩与板墙、边坡稳定式支护结构以及逆作拱墙等都是当前高层建筑深基坑土方施工常用的支护结构形式，且施工工艺已经相对成熟，在实践中应根据施工项目区域的实际水文地质、作业场地、施工工期以及造价要求等进行合理选择，并在施工过程中严把过程质量关。以某工程实践为例，该工程基坑开挖深度约10.2m，西、南两侧有放坡条件，东、北两侧地下室外墙边线紧邻用地红线，结合场地实际，基坑边坡采用土钉墙及预应力锚杆和旋钻孔灌注砼排桩两种支护方案。西、南两侧基坑边坡高度9.5m，采用A型台阶式放坡土钉喷锚进行支护，下层设置击入式钢管Φ48×3土钉3排，纵向间距2m，倾角15°，土钉水平间距1.5m，放坡坡比1:0.75，以梅花形布置。东、北基坑边坡高度同为9.5m，采用B型排桩墙进行支护，排桩总长度143m，桩径700mm，桩长13.5m，桩间距1.4m，灌注桩混凝土强度等级C30，主筋为14Φ22，箍筋为Φ8@150；冠梁混凝土强度等级为C30，高0.5m，宽0.7m；竖向设置三排锚杆，竖向间距为1.5m，水平间距为1.4m；桩间采用挂Φ6@200×200mm钢丝网喷C20混凝土止水帷幕。
3.2做好相应的降水排水工作。深基坑土方开挖中，当基坑底面标高低于地下水位时，基坑内会不断渗入地下水，既增加开挖难度，还容易造成边坡塌方，而且地基因长时间被水浸泡会造成土壤扰动，增加竣工后建筑物的不均匀沉降几率，造成建筑物开裂或破坏。因此，在深基坑开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效措施降低地下水位，确保基坑开挖和施工达到无水状态。对此，在深基坑的顶部，应预先在四周砌筑拦水坝，避免基坑顶部的水流入基坑内，在基坑开挖前期，可在边坡外围设置排水沟（一般为砼300×300mm），将地表水导入水沟后排至城市排水管网。；当基坑第一阶段土方开挖后，可通过坑底轻型井点降水确保基坑达到无水状况，一般是在沿基坑四周外围处设置深于坑底的井点滤水管，接通抽水设备抽取地下水，使地下水位降落到基坑底0.5～1.0m以下。在1～3层土方开挖时，可采用排水沟、集水坑对基坑内的积水进行排除，当第四阶段承台基础土方开挖时，可设置砼U型排水沟及集水井对坑壁及地下渗水、露天雨水等进行排除，并用水泵及时将集水井内积水排出坑外。
3.3严格把握土方开挖质量。土方开挖工程量大且复杂，为确保开挖质量，必须严格按照施工方案进行，开挖时各工序必须按照顺序均衡推进，严禁无序开挖，同时尽量避免对底层原状土的扰动。做好相关测量控制，及时将基坑开挖下口线测放到坑底，以免超挖，同时为保持边坡坡度正确，机械开挖至接近设计坑底标高或边坡边界时应预留20～30cm厚土层，用人工开挖和修坡。进行清底作业时要仔细观察四周土壁情况，若有塌落、裂纹等征兆立即停止作业，待土壁开裂或塌落情况稳定后方可继续，若出现裂缝、大变形或失稳等突发险情，应立即采取坡脚临时压重、坡顶主动减载、临时加固支护结构以及做好封面处理等措施进行紧急处理，以降低土体剪应力，提高土体抗剪强度。此外，还要做好基坑监测工作，监测重点包括支护结构、土体变形及周边道路及建筑物等，监测频率可视现场要求而定，并结合监测结果预判危险，若发现位移、变形较大等危险先兆必须立即停止开挖和结构施工，并采取相关措施将危险消灭在萌芽状态，以确保土方开挖的安全性。
总之，土方开挖是高层建筑深基坑施工的关键工序之一，在工程实践中，我们应根据设计规划及工程特点，选择合理的施工手段，同时注意完善支护结构、强化降排水以及开挖质量控制等，提升施工技术水平，以确保施工作业顺利完成。
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