深基坑土方开挖工程施工技术分析

文章编号：

第43卷第22期

2 0 1 7 年 8 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 22Aug. 2017

1009-6825 (2017) 22-0090-03

深基坑土方开挖工程施工技术分析

张少锋

U2

(1.太原理工大学，山西太原030024; 2•太原国投房地产开发有限公司，山西太原030001)

摘要:根据某工程实际概况,介绍了该工程土方开挖的施工工艺，从土方开挖措施、支撑结构施工、基坑监测等方面，阐述了深基

坑土方开挖的技术措施，并探讨了土方开挖的施工要点,有利于保证深基坑土方开挖工程的质量。

关键词:深基坑，土方开挖，支撑结构中图分类号:

TU751.2

文献标识码:

A

1工程概况

某广场的总建筑面积约为59 912 m2,结构形式采用框架剪

2本工程拟采用的施工工艺

本工程的施工工艺:将土方开挖分为三层。首先对施工场地

力墙结构，地下2层作为车库,建筑面积约为15 562 m2,地下 1层的标高为- 5.2 m，底板的定标高为-8. 8 m，基坑长约为 100 m，宽约为75 m，土方的开挖方量经过计算约为68 000 m3, 根据不同的开挖区段，基坑的土方开挖深度约为8.5 m~9. 8 m。 基坑的安全等级为一级，支护采用钻孔灌注桩加三轴深层搅拌 桩作为止水帷幕，部分搅拌桩无法施工的区域采用高压旋喷桩。 基坑的支护采用两道钢筋混凝土水平支撑，上部采用钢格构，在 施工过程中采用管井进行基坑降水。根据地下水的赋存、埋藏 条件，勘察揭示的地下水类型为孔隙潜水、微承压水和基岩裂 隙水。

进行排水控制地下水位的深度，同时对施工场地的标高进行测 量，在地下水位稳定以后进行第一层场地的道路铺设，同时对第 一层土方进行挖运，设置相关的监测点对第一层基坑开挖进行监 测;第一层开挖后进行第一层支撑结构的施工，同时进行第二层 基坑道路的铺设，等到支撑结构的混凝土强度达到设计强度的

80%以上，开始对第二层土方进行挖运，同时加强对基坑安全的 监测;第三层基坑开挖工序与第二层相同，也是先做支撑，等支撑 混凝土强度达到设计的80%以后进行第三层土方的挖运，最终完 成深基坑土方的开挖工作。

同时做好深基坑的降水工作。在基坑施工场地内设置12个

>-S SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-C

SO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-S

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拌均匀，随拌随用，水灰比为0.4 ~ 0.45,喷射混凝土干拌合料经 验配比为水泥:砂:石=1:2: (2 ~ 2.5),现场具体施工应根据试验 室配合比参数及现场喷射情况进行适当调整。

基坑北侧和东侧采用一排水泥搅拌桩作为止水帷幕，桩径 700 mm,桩距450 mm，桩顶埋深1.5 m,桩长22.0 m。搅拌桩采用 “四喷四搅”工艺，按“喷浆法”施工。水泥掺人比20%，对应的水 泥用量140 k^m,水泥均采用P. C42. 5复合硅酸盐水泥,水灰比 0.5 〜0.7。

基坑南侧和西侧为大厚度填石层区段，在支护桩之间，支护 桩中轴线前后200 mm位置各采用一根双重管高压旋喷桩作为桩 间止水，桩径600 mm,桩顶埋深3.0 m,桩长25 m。在紧贴支护桩 后采用一排双重管高压旋喷桩作为止水帷幕，主要用于截断填石 层渗流路径，桩径600 mm,桩距400 mm,桩长15 m。旋喷桩采用 双管旋喷的施工方法，旋喷桩浆液采用复合硅酸盐42. 5R水泥， 配合比为水泥：7jC:水玻璃=1: 1: 〇• 〇〇5,注浆压力20 MPa ~ 30 MPa,水泥用量为 250 kg/m ~300 kg/m。

旋喷桩正式施工前宜进行现场成孔喷射试验，桩数为3条，桩 身完成后在桩身边缘进行抽芯检验，保证成桩直径不小于600 mm, 正式施工应根据成桩试验所确定的技术参数进行施工。

5结语

在本工程设计中，针对不同地质情况,分区段采用不同止水

措施，基坑开挖到底，基坑侧壁基本没有渗水现象，基坑外侧水位 稳定不变，大厚度填石层的止水效果良好。支护结构上有针对性 对基坑薄弱段采用三道支撑加强设计，更加经济、合理。在大厚 度填石层区域采用冲孔与旋挖相结合的施工工艺，在冠梁层支撑 桁架上设置栈桥板挖土、出土，节省工期1个多月。

参考文献：

[1] JGJ 120—2012,建筑基坑支护技术规程[S].

[2] 龚晓南.深基坑支护手册[M].北京：中国机械出版社，

2011.

[3] 史林，田泽刚，曾华健.关于深基坑漏水问题的讨论[J].

山西建筑,2013,39(8):46-47.

Zhou Yong

(Shenzhen Geotechnical Engineering Co. , Ltd, Shenzhen 518028, China)

Abstract: Combined with the engineering example of a mansion in Zhuhai, from two aspects of design and construction, introduces the difficult points of the design of foundation pit supporting of large thickness backfilled stone layer, design essentials and foundation pit water measures, had certain reference to the application in future similar projects.Key words ： large thickness backfilled stone layer, deep foundation pit support, foundation pit water seal

收稿日期=2017-05-28

作者简介:张少锋（1985-),男，在职工程硕士

The foundation pit supporting design

example of large thickness backfilled stone layer

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张少锋:深基坑土方开挖工程施工技术分析

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深度约为21 m的管井，在管井施工完成后进行试抽水，保证管井 的正常工作性能，查看管井的网眼是否被泥浆堵塞，影响排水效

果,在基坑开挖后，施工人员应当保证管井抽水工作24 h不间断, 并随时观察地下水位的情况，保证地下水位的稳定。

力度。

4 土方开挖的要点

1) 在土方开挖施工中，应当保证现场土方开挖对称放坡进行，

开挖分层、分区，保证每一层土方开挖的深度不大于2.0 m，杜绝 现场超挖的现象，基坑开挖到设计高度以上20 cm应当停止，由人 工开挖到设计标高，防止扰动基底。同时现场开挖速度不要过快， 注意挖掘机在开挖的时候尽量避开周边的管井、立柱、支护结构等 等，以保证这些结构的施工安全，同时现场施工人员应当保证在基 坑周围10 m的范围内没有堆放荷载超过20 kN/m的材料,而且设 置警示牌,禁止周边车辆的行驶，减轻荷载对基坑周边土方的附加 3 土方开挖的技术措施

1) 土方开挖措施。由于该工程面积较大，分为三次进行基坑

开挖，故开挖方案如下：第一层基坑开挖深度大约为1. 5 m ~ 1.8 m，这样的深度有利于后续的支撑梁体施工，因此第一次出土 的方量大约为12 000 m3,开挖工作可以根据现场状况一次性完 成，做好支护粧进行第一层土体开挖,开挖完以后将支护粧的粧头 挖出并进行破碎，随后用混凝土浇筑支护的冠梁与支撑梁体。

第一层支护结构梁体的混凝土强度达到设计强度的80%以 后，开始第二层土方的开挖，开挖标高大约为-6.4 m，开挖深度约 为4. 2 m，开挖的土体方量约为32 000 m3，在土方开挖之前应当设 置保护措施对现场的冠梁与支护粧进行保护，防止施工器械直接 碾压支护结构，在基坑的土体上面铺设钢板或者路基箱，形成车辆 的循环进出道路，并在空地上预留车辆转弯或者掉头的空间，方便 汽车进行土方的外运，这里需要注意的是，基坑土方开挖的方向应 当与第一层土方的开挖方向相反，先进行清底，随后在中间进行挖 土,然后在上部进行装车，一般现场车辆的临时道路坡度设置为大 约1:4,挖土放坡的坡度约为1:2,挖土的速度应当进行控制，不宜 过快，同时加强对基坑监测数据的采集，随时防止基坑发生任何情 况。开挖施工过程应当尽量压缩工期，同时安排工人进行现场 24 h轮班作业，在最短时间内完成围檩、支撑的施工，保证现场基 坑的作业安全。

第三层土方的开挖在第二层支护强度达到设计要求的80%进 行，开挖的深度大约为4.0 m,土方的开挖方量大约为24 000 m3,由 于距离地面较远,因此本次土方的开挖难度是最大的，土体的开挖 方向应当与第二层土体的开挖方向相同，同时，如果现场设置的坡 度较陡，车辆运输困难，可以增加放坡系数，使得车辆可以直接进 人第三层开挖作业面进行土方挖运工作，开挖的时候也要结合现 场监测的结果，做好基坑的维护，随时调整。

2) 支撑结构的施工措施。根据现场开挖的实际情况，设计两

道支撑，第一道支撑设置在水平标高约为2. 00 m处，第二道支撑

设置在水平标高6.00 m处，设置现场圈梁的截面为800 xl 200, 围檩的截面为900 x 1 300,支撑截面的尺寸为650 x 700,混凝土的 强度等级为C30。现场支撑采用流水施工，将施工缝留置在圈梁 的位置，施工应结合图纸，在角支撑与横撑互相连接的地方做成一 个整体，进行混凝土的连续浇筑，保证支撑结构的整体性。

3)

现场降水措施。基坑开挖现场的降水工作应当提前开挖工

作一周进行，降水的速度不要太快，应当根据实际施工速度进行控 制，只有控制好降水速度才能够控制土方开挖的速度，现场基坑的 水位应当进行严格控制，保证管井内的水位高度低于施工面大约

50 cm~100 cm,以免影响基坑周边环境的安全，也可以保证工期 的适当进行。在施工期间应当做好对管井的保护,每一个管井都 做好标志，防止土方运输车辆对管井造成破坏，对于一些不能避开 的管井则做好地上管线以及设施的保护，或者在车辆经过的时候

停止降水，在车辆过去以后再恢复降水，或者开挖明沟等等。

4) 基坑监测措施。在现场基坑开挖之前，施工单位应当在基

坑的支护结构或者冠梁上设置沉降及水平位移观测点，并进行原 始观测，记录下原始数据，在土方开始开挖以后每天的观测次数应 当不少于一次，如果遇到异常情况则应当增加观测次数，保证基坑 的安全。在一些人流量大或者荷载较大的部位还应当加大观测的荷载作用。如果基坑开挖土体局部不对称，则可以采用基坑外部 挖土或者局部堆载的方法对基坑底部的应力进行释放。如果基坑 开挖过程中出现漏水或者管涌现象，则应当立即停止开挖，用混凝 土、防水材料封堵等。基坑开挖好以后应当加快施工工序，防止基 坑暴露时间太长而失稳。

2)

在土方开挖之前，建设单位应当委托有资质的监测单位对

周边的建筑物进行勘察,对不同建筑物的结构、基础形式、层数等 等进行排查与统计，对不同建筑物的沉降差进行预估，基坑施工之 前对建筑物已经存在的一些裂缝进行登记并加强对周边建筑物的 观测，同时对工程的支护结构做好沉降观测，一旦发现基坑失稳或 者沉降超过警戒值等情况，采取压密注浆等措施对工程进行加固， 防止出现问题。

3

)出于对现场基坑防水的考虑,施工单位可以在基坑的上部

边坡顶部设置截水沟，并疏排到集水井，防止由于雨水冲刷造成 基坑内部积水或影响边坡的结构稳定，同时在基坑内部增设明沟 与集水井，井壁用钢筋或者尼龙网进行加固，这样如果有积水在 基坑内，可以通过明沟排到集水井内，然后通过水泵抽出基 坑外。

4)

一些工程地质容易发生沉降的问题，尤其是软土区周边的

建筑更容易发生沉降,因此基坑监测应当在基坑开挖之前就制定 详细的位移、沉降等监测的方案，并严格按照方案的要求做好基坑

监测的工作，基坑监测工作应当由有资质的单位按照工程的要求制

定好详细的方案，并通过设计单位以及政府监管部门的审核。

5结语

目前随着我国经济的发展，高层建筑比比皆是，因此深基坑的 施工也越来越多，但是由于深基坑施工的特殊性，如果不对施工进 行详细的安排并做好控制的相关措施，则可能会出现一些问题，基 坑施工涉及到土方开挖、基坑支护、地下水位、基坑监测等几个大

问题，如果有一个环节没有做好，则可能会引起基坑失稳,发生较 大的安全质量事故，因此本文通过具体案例的开挖支护措施对深 基坑开挖的技术进行了阐述，具有一定的现实意义。

参考文献：

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文章编号：

第43卷第22期

2 0 1 7 年 8 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 22Aug. 2017

1009-6825 (2017) 22-0092-02

囊袋式扩体锚杆支护施工方法研究

颜贞明李群鸣郑庆明毛祥华

(福建省桃城建设工程有限公司，福建泉州362000)

摘要:简述了锚杆技术的发展过程，从测量定位、下钻成孔、制作锚索及安放锚索等方面，阐述了囊袋式扩体锚杆支护施工技术

的操作要点，指出该技术能与多种施工辅助工法相结合，从而提高锚固体系的承载和变形性能。

关键词:囊袋式，锚杆,水泥浆，钻孔

中图分类号:

TD355.9

文献标识码:

A

1概述

持钻杆的转动和高压的喷射状态。

4)操作注意事项:在钴进的过程中，不得中断喷射，若因故中 断喷射，应迅速把钻杆提到孔外，因为不拉出钻杆很可能会发生 锚杆塌方而将钻杆埋人孔中的工程事故发生。在钻孔的过程中， 若发现孔口没有溢出浆体或者浆体的溢出量明显减少，就应该立 刻停止继续钻孔，或者加强对流浆管路的检查，如果管路没有问 题，就必须把钻杆提出孔外，做进一步的检查，所有在钻孔的过程 中，施工人员应时刻观察并分析情况，可以通过孔外钻杆的长度

来推算成孔的深度,计算精度小于10 mm,成孔深度误差应保持

目前承压型囊式扩体锚杆的实际工程应用主要涉及岩土锚 固的3个领域，即结构抗浮、基坑支护和边坡防护领域。因此囊 式扩体锚杆的技术也在不断的革新，扩体锚杆将来的发展也将不 断试验研究。在国外，英国的Fondedile公司研究出的多段锥体扩 孔锚杆技术;法国Sole tanche公司研究出的圆桶形扩孔锚杆技 术；日本SSL研究出的永久性梯形扩孔锚杆技术;瑞典Atlas公司 研究出的膨胀扩体销杆技术;澳大利亚Freyssinet公司研究出的 旋喷扩体锚杆技术;前捷克斯洛伐克研究出的布袋式扩体锚杆技 术等等，可以看出锚杆技术在结构抗浮、基坑支护和边坡防护等 领域有着重要的作用，我们也将沿着锚杆新的施工技术不断探索 研究，为未来锚杆技术的发展与革新做出力所能及的一份力量。

2.3高压旋喷扩孔

1)

在0 mm〜+ 500 mm范围内。

孔扩径800 mm,扩孔采用素水泥浆，水泥强度不低于

2操作要点

为了确定锚杆与锚杆之间的定位误差和高度误差，应根据设

P42.5(可适当添加20%粉煤灰，水泥缓凝剂和增加工作性的目

2.1 测量定位

计图纸首先确定每一个锚杆的位置。首先，锚定统一标上号;第 二根据理论利用全站仪逐一放样;最后利用已知方向控制点，根 据已经知道的坐标定出各个锚孔的位置。在测量点的地面高程 的同时，计算钻孔深度。控制每个锚孔的定位误差在20 mm以 内，高程误差在10 mm以内。在特殊情况下，设计单位与甲方的 意思可以适当地转移。

的）。水泥的用量按设计图纸要求进行，泥浆水灰比为1: 100,钻

孔注射压力为25 MPa ~30 MPa,喷嘴转速匀速旋转，孔径均匀扩 孔2遍。

2)

当钻到设计的孔深要求后，增加注射压力为30 MPa,以扩

孔高压喷射速度进行扩孔。

3) 孔外管的长度是用来计算推算扩孔的长度，当钻孔的长度 达到设计要求时，为了保证扩孔直径符合设计要求，从而对扩喷 结束后进行复喷，用水泥浆喷浆。

4)

喷射扩孔，应实时监测浆液状态、射流量、压力、钻杆转速

2.2下钻成孔

及施工参数等速度，确保其满足设计要求。在高压喷射扩孔过程 1) 先利用清水(或粉煤灰、水泥混合浆液等材料）引孔，引出 中，不得中断喷射，一旦出现中断，再次喷射时，搭接长度不小于 孔后用高压喷射的扩径机械扩大径，非扩径段直径应在180 _ ~

500 mm,且时间间隔不超过30 min,高压注水的水应经过滤网进 200 mm，以锚杆能够顺利安放为准。行过滤，为了预防管路被堵的事故发生，泥浆应该采用二级搅拌 开启高压泥浆泵为正在施工的旋喷钻机提供高压水（或水

的方式，并且在泥浆转移的过程中必须进行过滤泥。泥浆、粉煤灰浆液），并查看钻头的喷射情况。

2) 3)

当钻头喷射已经稳定且钻杆转动平稳后开始下旋钻进成

2.4制作锚索及安放锚索（下锚）

孔到设计深度，钻进到设计深度后马上停止向下钻进，但需要保1)首先在施工现场比较平整的、硬化度高的场地上，切割出

Zhang Shaofeng1,2

(1. Taiyuan University of Technology，Taiyuan Q3QQ24，China'

2. Taiyuan National Investment Real Estate Development Co. , Ltd, Taiyuan 030001, China)

Abstract ： According to the actual engineering conditions, the paper introduces construction technologies of the engineering earthwork excava­tion ,illustrates the deep foundation earthwork excavation technology measures from aspects of earthwork excavation measures, support structure construction and foundation monitoring, and explores the earthwork excavation construction points, which will be good for guaranteeing the deep foundation earthwork excavation engineering quality.Key words： deep foundation, earthwork excavation, support structure

收稿日期=2017-05-26

作者简介:颜贞明（1978-),男，工程师

Analysis on construction technologies of deep foundation earthwork excavation engineering