基坑土方开挖分类及其适用范围

1、基坑土方开挖分类及其适用范围概述土方开挖是深基坑工程施工的关键工序，因此，必须十分慎重。 严格按照围护结构的要求及施工组织设计内容进行精心准备、精心组 织施工。准备工作根据施工组织产品设计提出的计划，组织工作所需要进场的 材料、设备、供电、供水系统和技术工人等。下达施工进度计划.按照 图纸和设计要求向技术人员和工人进行技术和安全交底。并进行场地 平整，清除地上和地下疾患，做好测量放线与检查复核工作，做好防 洪、降水、排水施工。做好开工前的准备工作检查：检查所有材料、设备、运输工 具、水、电进场情况和施工人员就位情况;检查场地检查测量标高水准 点装设。复核基坑开挖放线;检查弃土地点是否淮备就绪，

2、运输线路是 否畅通;坑故能降排非水设施安装是否京就绪，排水渠道是否畅通.井 点降水和回灌系统要经过试抽试灌，检查和其运转是否正常，发现死 井或漏气、漏水现象，应进行补救处理;检查围护结构电子系统强度 是否达到预定强度，支撑系统是否箭在弦上，场地周围建筑物、构筑 物、管线、道路是否加固完毕;重大事故可能发生事故的应急政策措施 是否准备；吊装监测系统是否就绪等。土方开挖的界定及其适用范围基坑土方开挖形式大体可分为放坡开挖与挡土开挖。开挖方法开 挖可分为工厂化开挖与机械开挖;排水开挖与绝不排水开挖等。采用哪 一种形式和方法。要视基坑的深浅：围护结构的形式;地基土岩性;水 势及渗水量;开挖设备及场地深

3、浅;周围建筑物、构筑物情况等条件来 决定。放坡开挖放坡开挖是一些则基坑土方开挖常用的一种形式。其优点是施工 方便。造价较低，但它有一定的业务范围，仅适用于硬质，可塑性粘 土和良好炭的砂性土，基坑深度一般小于5m。同时，要有如何有效的 降排水措施。衬砌情况放坡开挖的坡度要视十质情况、场地大小和基 坑深用而定同时，还要考虑施工环境、条件情况，如气候季节、相邻 道路及坡边地面荷载等影响。其坡度允许值和边坡稳定性验算见本书 3第 3 -章 o在粘性土、砂性土的地基检视中放坡开挖还要处理好地下水和地 面排水，要视情况采取坑外或坑内降水、回灌措施。如在坑内采用多 级井点降水时，井管布置须设拱门。宽度-般不

4、宜小于1，5m，以保证 边坡稳定。边坡侧向高度一般在5m之内，超过这个高度，则必须采用分层分 段挖，分段分层之间应分别设电子商务平台，平台的宽度一般为23m。 若采用机械开挖，应留有足够的坡道。边坡表面要采取控制措施，确保不被雨水冲刷，减少雨水渗入土 体，降低边坡强度。通常可采用在表面抹一层钢丝网水泥砂浆，或喷 射砂浆，或铺设树脂塑料等保护。降雨时，土体相对湿度将有所变化， 时常会发生涌水，从边坡的某个部位冒出来。因此，在采用砂浆或塑 料保护时，应在边坡设置排水孔，排水孔的容许末端应设滤水层见， 图10.5-1所示，以防混浊水流出。若有混浊水流出时。就是斜面开始 崩坏或发生其他破坏的前兆，应引

5、起特别注意。在坡顶外1m左右要挖 排水沟或筑挡水土堤，坑内设排水沟和集水井，用水泵抽除积水。挡土开挖挡十围护开挖是在密集的场地或基坑深度在5m以上的常见方法的 广泛换用的方法。其方法是先在基坑周围因地制宜设置各种档土的围 护结构，然后开挖土方，在开挖过程中，必要时在挡土围护结构之间 采用单层或多层支撑系统，或采用拉锚结构，以增强围护结构的稳定 性。它的功用是占地面积小，比较安全可靠，适用范围广。放坡开挖应受土质条件和基坑深度等因素的影响，而挡土开挖即使在很软弱的 土层中或很深的基坑工程也可以使用。但这种方法造价高，工期较长。有挡土围护结构的基坑叶祖奇围护结构开挖时。有时间与空间效 应结构性问题

6、，因此，要因地制宜选择好开挖方法。安排好开挖顺序。 其开挖方法的选择应因地制宜地根据施工周围环境条件、场地大小、 基坑形式、开挖深度、水文地质条件、土层物理性质以及施工条件、 施工机械设备等条件情形而选定。有的可用人工浇筑;有的用滴灌与机 械结合开挖;有的可用多种机械配合多样进行挖土和运土等。这种挡土 开挖的关键是挡土围护必须达致施工安全。其各种围护结构型式的设 计及施工要点见本书有关章节。开凿方式与顺序的选择基坑开挖方式应重视时空效应问题，要根据基坑面积大小、围护 结构型式、开挖深度和工程环境条件等客观因素而定，大体有四种可 供选择；（a）分层开挖；（万）分段开挖：）中心岛开挖；（d）盆 式

7、开挖。1.分层开挖这种方法在我国较广泛采用，一般适用于基坑较深，且不允许分 块分段施工混凝土垫层的，或土，质较软弱的基坑。分层开挖，整体 浇灌混凝土垫层青草和基础，分层厚度要视土质情况进行稳定性计算， 以确保在开挖过程中土体不滑移，桩基不位移倾斜。一般要求用地分 层内径软土地基要控制在2m以内，硬质土可控制在5m以内为宜。开 挖顺序也视工作面与土质情况，可从基坑的某静静地向另一边平行开挖，也可从基坑两头对称开挖，下部也可从基坑中间 向两边平行对称开挖，也可交替第一层开挖见图10.5-2所示。最后三 层十开挖后，应立即浇灌桩基垫层，避免基底土曝露时间过长。开挖 方法可采用人工开挖或机械开挖。挖运

8、土方方法应根据工程具体条件、 开挖方式与方法及挖运土方机械设备等情况采用设坡道、不设坡道和 阶梯式开挖三种方法。设坡道;可设立土坡道或栈桥式坡道。土坡道的坡度视土质、挖土深度和运输设备情况而定，一般为 1：810，坡道两侧要采取挡土或其他加固等措施。有的基坑太短， 无法按要求放坡，可视场地情况，把坡道设在基坑外，或基坑内外结 合等。栈桥式坡道一般分为钢栈桥和混凝土混凝土栈桥两种。采用铸铁 栈桥结构一般可邕江采用型钢组成，桥面铺装标准路基箱或厚钢板。 机械设备栈桥结构确实要根据挖土机械、运输车辆等荷载形态进行专 项的栈桥结构与稳定性设计计算。栈桥坡道分两种;一种是根据运输设 备动力状况设坡度。把

9、乱石机械和运输车辆直接开进坑底作业;另纯粹 是设一定的坡度，把坡道伸人坑内，但不下底，使挖土机械能以较少 的翻驳次数，就能把土方直接装车外运，加快挖土速度。不设坡道：一般有钢平台、栈桥和阶梯式十种。钢平台要根据挖十机械和运输车辆的荷载进行。挖土机械可用吊 车吊下坑底作业，用吊车或铲车出土；或采用抓斗挖掘机在平台上作业， 辅以推土机、电缆线等机械人工或人工集土修坡。这种钢平台作业， 虽然造价较高，但施工方便、安全，且加强了围护结构的刚度。尤其 适合于施工现场狭窄的基坑工程应用。栈桥同样可分为钢结构栈桥和归为钢筋混凝土结构栈桥，也可结 合基坑围护结构的第一道混凝土水平支撑，设置十字形的贯通设立全

10、基坑的栈桥，作为挖土平台和水路运输通道，栈桥与支撑合二为一。 按照支撑梁、桥面梁板的重量和挖土机械、满载的车辆等荷载设计栈 桥和立柱，栈桥宽度为顶端两道支撑梁顶端的间距，两道支撑梁之间 设联系小梁。桥面摊铺标准路基箱，立柱可利用工程桩加强，作为栈 桥立柱。这个栈桥与支撑合二为一。不仅解决了城市基坑工程施工场 地狭窄的困难.而扫加强了桓为.有助于基坑围护结构的受力和抗变形。阶梯式开挖：在基坑较深，基坑面积较大。土方开挖也可采 用阶梯式分层开挖，每个阶梯台作为挖土机械绿鳍作业作业平台，见图10.5-3所示。阶梯宽度要以挖土机械可以作业为度，阶梯的高度各 不相同土质和挖土机臂长而定，一般也以2m高为

11、好，土质好的可以适 当高些。采用阶梯式挖土时，应考虑阶梯式土坡阶梯留设的稳定性， 防止坍方。2.分段开挖分段分块开挖是基坑开挖中常见的一种方式，更重要是基坑周围 环境复杂，土质较差或基坑开挖填土深浅不一，或基坑平面不规则的， 为了加快支撑的形成，减少时效影响，都可采用这种方式。分段与分 块大小、位置和顺序要根据开挖场地工作面条件、地下室平面与深浅 和施工工期施工人员的要求来决定。分块开挖，即开挖一块，施工钢 筋一块钢板垫层或基础，必要时可在已封底的基底与现已围护结构之 间加斜撑。土质较差的在4.盆式开挖在某种情况下，也可视十质与场地情况，采取与中心岛开挖法旅 工顺序排列顺序相反的做法.称盆式开

12、挖法，先要开挖两侧或四周的土 方，并进行周边支撑或下工夫和结构物施工。然后开挖中间残留的土 方，再需要进行地下结构物的施工，见图10.5-5所示。上述3、4两种开挖法较适用于土质较好的粘性土和密实的砂质土， 对于软弱土层，要视开挖深度而定，如基坑开挖较深，残余的土方量 就要大，才能满足形成被动土双重压力木的要求。卢丹县这两种方法的优点是基坑内有较大空间，这有利于机械化 施工，并可以使坑内反压土和围护结构共同来承担坑外荷载的土压力、 水压力，对特别大型的基坑，其外支撑体系设置有困难，采用这种筑 成方法，可以节省大量投资，加快施工进度。同时，在某种情况下， 还可以防止基折底降起回弹过大。它的缺点是

13、分与两次开挖。如果开 挖面积较大.先要施工中间或两侧的基础、结构物的混凝土，待养护后 才再施工残留部分，可能会延长工期。同时，这种分次开挖和分开施工底板、基础，要在设计允许可不连续浇灌混凝土的前提下才可采用。 还要考虑两次开挖面七次的稳定性。这种分部开挖方法应注意的几个技术关键：（1）被动土压力区的稳定不论是先开挖中心还是不单是先开挖四周（两侧），其难题关键 是被动土压力区的稳定问题。被动土压力区土的稳定是复杂的多因素 综合评价，其中与土本身的性质、挖土深度、坡度大小、施工时间长 短等一系列因素有关。坑内被动土压力区能否与围护结构共同坑外荷载的土压力、水压 力，能形成多大的被动土财务压力，目前

14、尚无这方面的计算方法理论 和确切的计算方法，只能用条过来分法去计算或依靠经验。通过控制 被动压力区的留土宽度和坡度来控制被动土压力区的本身稳定和对围 护结构起被动土压作用。（2）中心岛的范围中心岛的范围大小取决于土压力区的土体稳定，一般坡度和新建 土区须要应尽量小一些，原则上自身必须更稳定，中心岛范围就可以 大的一些，第一次土方开挖量就可大些，中心岛与围护结构之间的支 撑就短一些，支撑长细比就小些，支撑风速就能充分利用，施工速度 就会快些，效益也会较显著。中心岛结构范围还必须是结构施工能留设施工缝部位。施工此后 还须考虑缝处设置及施工排水沟钢筋错开留设的要求。（3）降水坑内降水不仅是土方开挖的需要，土块而且降水后使坑内土体排 水固结，更有利于基坑内被动土压力区土体的稳定。所以要选择可靠 的降水这种方式和设备，尽可能提前降水。确保降水时间，以提高土 体的固结精准度，这是这种开挖方法中重要的一