建筑工程土方开挖施工技术论文

建筑工程土方开挖施工技术论文

摘要：随着城市的文明程度日益提高和施工技术的发展，建筑施工场地与环境的要求日趋严格，而基坑又是确保建筑质量的第一步，因此对基坑土方开挖的施工技术有了大幅度的提高。现在采用基坑土方开挖的施工技术存在很多不足之处，最主要表现在施工周期长、对周围的环境影响较大，而且支护费用比较高。

1、工程概况

某工程为框架剪力墙结构，地下1层为车库，地上1层为商业，2层～14层为办公，总建筑面积21500㎡，其中地下车库3500㎡，主楼18000㎡。工程所在位置场地狭窄，根据岩土工程勘察报告，本工程地质常年稳定地下水位在-5m，抗浮设防水位-4m。而基础垫层底标高为-7.5m，拟将地下水位降至基础垫层下500，即-8m。故土方开挖施工难度较大，无法实现放坡自然开挖，须进行有效支护，方可进行土方开挖作业。

2、施工方法

1）根据本工程特点和周边环境的局限性，为确保安全和达到有关要求，本工程土方开挖时不对周边产生不良影响，在本工程基坑四周采用土钉墙对坑壁进行支护，与基坑土方开挖同步施工，基坑放坡系数1∶0.1。

2）工艺流程。打降水井→降水→土方开挖（同时做土钉墙钢筋网喷射混凝土护壁）→清底→挖桩间土→凿桩头→清底修边。

3）降水方案选择及井点布置。根据本地址土质情况，井点降水

可以避免大量涌水，冒泥，翻浆，而且在砂砾地层中开挖基坑时，可防止流砂现象发生，渗流向下改善土的性质，使基底土质更加密实，所以采用深井井点降水。本工程基坑面积较大，故采用沿建筑物环状布置井点，井点管布置距坑壁的距离为1m，井点间距为13m，基坑外共设18个降水井，基坑内设4个，并利用降水井作水位观测井。井点管采用300无砂混凝土管（外径Φ400），埋设深度为12m。排水总管采用200UPVC管排入市政下水道。基槽开挖时如有水出现进行明沟排水，基槽边四周设4个1m×1m集水井，基槽四周设250mm×250mm排水沟，用潜水泵及时将明水排出，以保证坑内无积水。水泵采用QY-25型潜水泵，带Φ48高压钢丝衬里软塑料管，长度为16m，并配控制井内水位的自动开关。

4）降水施工方法。a.井点测量定位。b.清孔：用污水泵反复清洗取出泥浆直到水清为止。c.井管下设。d.降水结束后用级配砂石将降水井及回灌井填实。

5）降水期间保证工程质量的技术措施。a.井点管理设位置、间距、深度应符合设计要求，垂直度应小于井深的1/100。b.井点埋设井底沉渣厚度应小于80mm，应无严重淤塞，没有出水不畅或死井等情况。c.最低降水深度应符合设计要求，现场应配有备用泵，随时监测降水情况，保证降水效果。d.井点降水设备正常工作后，应设置专人24h不间隔值班，白天施工员对现场排水情况不间断的进行检查，电工对每台水泵工作情况和电源进行检查，尽力使问题排除在发生前。夜间有专职人员值班，值班人员不间断的对现场情况进行检查，有问

题及时处理。e.在临近本工程的建筑物上设置沉降观测点；开始降水时，应缓慢进行，防止降水速度过快，随时观察原有建筑沉降情况，控制降水速度。f.降水开始7d后根据观测井观测结果，如达到降水效果则进行土方开挖施工，降水的持续时间一直到±0.000以下完成。之后随着级配砂石垫层、混凝土垫层、防水、混凝土基础等的施工，及时提高降水水位，并及时回填土，以地下水不影响施工为准，尽量少抽水，并加强对周边环境的观测。

3、土方开挖

1）由于本工程开挖深度较大，故开挖时第一阶段分三步进行，第一步：从自然土（-0.9m）挖至-3.5m，在-2.9m位置做第一排土钉，基坑上部2m范围做钢筋网喷射混凝土护壁。第二步：从-3.5m挖至-5m。在-4.4m位置做第二排土钉，基坑上部1.5m范围做钢筋网喷射混凝土护壁。第三步：从-5m挖至-6.96m。在-5.9m位置做第三排土钉，基坑上部1.8m范围做钢筋喷射的混凝土护壁。第二阶段：用一台WY60小型反铲挖掘机开挖桩间土（-6m～-6.76m），用切割机配钢钎破掉桩头后，派专人剔凿整平。第三阶段：人工清底，修整槽边。在基坑上部2m范围不打土钉，做钢筋网喷射混凝土护壁，往下开挖每1m～1.5m打土钉墙，做钢筋网喷射混凝土护壁。

2）土方开挖施工方法。a.降水达到效果后开始基坑开挖。b.土钉墙支护，放坡系数为1∶0.1。c.在基坑北侧设置临时施工坡道。坡度约为45°，临时道路及坡道需做20cm～30cm厚的碎石三合土硬化基层。现场大门口至街道要做混凝土硬化路面处理，配置冲洗车辆的

设施，由专人负责对污染车辆进行清洗。d.开挖顺序：自西向东开挖。

e.土方外运：因场地限制，现场无法存土，挖出的土方直接装车运往建筑垃圾填埋场，现场不存土。用一台50型装载机清土修路，20辆自卸式汽车外运土方。

3）土方开挖期间保证工程质量的技术措施。a.严格控制好挖土深度，严禁超挖或欠挖。b.严格控制开挖深度，使开挖与修边清底的速度相一致，避免基坑暴晒时间过长。土方开挖设专人指挥，测量跟踪基坑尺寸及位置，防止超挖或少挖。c.土方开槽后，要请勘察单位、设计单位、监理单位及建设单位有关人员验槽，验槽合格后再进行下一道工序施工。

4、土钉墙支护

4.1土钉墙支护工艺流程

修坡→定孔位→成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→钉端焊接→喷射混凝土面层→混凝土面层养护→循环下一层土钉施工。

4.2土钉墙支护方法

1）造孔：采用人工洛阳铲成孔，成孔直径80cm，锚孔水平倾斜度20°。

2）绑扎钢筋网：修坡后按顺序绑扎钢筋网，采用Φ6@200双向布置，局部采用Φ12加强筋，钢筋接头采用焊接。

3）土钉制作与安放：第一排设置的Φ20钢筋，长度为6m，沿坑壁横向设置，间距1.5m；第二排设置的Φ20钢筋，长度为9m，沿坑

壁横向设置，间距1.5m；第三排设置的Φ20钢筋，长度为6m，沿坑壁横向设置，间距1.5m；三排锚杆互成梅花形布置。

4）第一次喷射：在修坡后及时喷射第一层混凝土，厚度50mm。第二次喷射：完全覆盖钢筋网，厚度50mm。

5）养护：喷射混凝土终凝2h后，采取连续喷水养护5d～7d。

6）排水：土钉墙坡顶、坡脚均采用明沟排水。

4.3土钉墙支护应注意的质量问题

1）土钉墙支护面层应至坡顶，并向外延伸不小于1m，向坑外留置坡度，防止坑外水流入基坑。2）为了加快喷射混凝土强度的提升速度，在混凝土中加入早强剂，早强剂的掺量应通过试验确定，同时考虑运输距离的影响。3）对土钉主体用材和挂网用材，要有厂家质保书。

4.4土钉墙支护的质量验收

1）成孔：孔的水平垂直间距，误差不超过±80mm，孔径误差不超过±5mm，孔深误差不超过±50mm。

2）挂钢筋网：网格误差不超过±20mm。

3）土钉的允许偏差：锚杆土钉长度为±20mm，锚杆土钉位置为±100mm，钻孔倾斜度为±1°，土钉墙面厚度±10mm。

4）土钉安装：检验径、长度和保护角铁要符合本孔要求，对号入孔。

5）搅拌浆液：严格按设计要求0.5的水灰比配料，搅拌均匀。

6）注浆作业：注浆采用孔底注浆法，即将注浆管插入孔底，边