深基坑土方开挖施工技术.doc
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6-2-9深基坑土方开挖
深基坑挖土是基坑工程的重要部分，对于土方数量大的基坑，基坑工程工期的长短在很大程度上取决于挖土的速度。另外，支护结构的强度和变形控制是否满足要求，降水是否达到预期的目的，都靠挖土阶段来进行检验，因此，基坑工程成败与否也在一定程度上有赖于基坑挖土。
在基坑土方开挖之前，要详细了解施工区域的地形和周围环境；土层种类及其特性；地下设施情况；支护结构的施工质量；土方运输的出口；政府及有关部门关于土方外运的要求和规定（有的大成市规定只有夜间才允许土方外运）。要优化选择挖土机械和运输设备；要确定堆土场地或弃土处；要确定挖土方案和施工组织；要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。
基坑工程的挖土方案，主要有放坡挖土、中心岛式（也称墩式）挖土、盆式挖土和逆作法挖土。前者无支护结构，后三种皆有支护结构。
6-2-9-1放坡挖土
放坡开挖是最经济的挖土方案。当基坑开挖深度不大（软土地区挖深不超过4m；地下水位低的土质较好地区挖深亦可较大）、周围环境又允许时，经验算能确保土坡的稳定性时，均可采用放坡开挖。
开挖深度较大的基坑，当采用放坡挖土时，宜设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5m。
放坡开挖要验算边坡稳定，可采用圆弧滑动简单条分法进行验算。对于正常固结土，可用总应力法确定土体的抗剪强度，采用固结快剪峰值指标。至于安全系数，可根据土层性质和基坑大小等条件确定，某某的基坑工程设计规程规定，对一级基坑安全系数取1.38~1.43；二、三级基坑取1.25~1.30。快速卸荷的边坡稳定验算，当采用直剪快剪试验的峰值指标时，安全系数可相应减小20%。
采用简单条分法验算边坡稳定时，对土层性质变化较大的土坡，应分别采用各土层的重度和抗剪强度。当含有可能出现流砂的土层时，宜采用井点降水等措施。
对土质较差且施工工期较长的基坑，对边坡宜采用钢丝水泥喷浆或用高分子聚合材料覆盖等措施进行护坡。
坑顶不宜堆土或存在堆载（材料或设备），遇有不可避免的附加荷载时，在进行边坡稳定性验算时，应计入附加荷载的影响。
在地下水位较高的软土地区，应在降水达到要求后再进行土方开挖，宜采用分层开挖的方式进行开挖。分层挖土厚度不宜超过2.5m。挖土时要注意保护工程桩，防止碰撞或因挖土过快、高差过大使工程桩受侧压力而倾斜。
如有地下水，放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水，严防地表水或坑内排出的水倒流回渗入基坑。
基坑采用机械挖土，坑底应保留200~300mm厚基土，用人工清理整平，防止坑底土扰动。待挖至设计标高后，应清除浮土，经验槽合格后，及时进行垫层施工。
基坑机械挖土，常用的单斗液压挖掘机如表6-134所示。
某某地区的西苑饭店和长成饭店即为放坡开挖和部分放坡开挖的大型基坑。
西苑饭店的基础分主楼（A）、大厅（B）和北厅（C）三个部分。主楼基础设置在卵石层上，基础底标高-12m；大厅和北厅的基础设置在细砂及轻粘砂层上，大厅基础的底标高为-9.13m，北厅基础的底标高为-9.50m和-7.55m。
基坑用反铲挖土机放坡开挖。主楼部分分三层开挖，大厅和北厅部分分两层开挖。开挖前先用推土机破冻土层。
自然地坪的绝对标高为51.20m，相对标高为-0.8m。第一层开挖，A、B、C三部分全挖至-5.80m处，实际挖深5m。第二层留设坡道，挖土机下槽开挖，B、C部分挖至-8.73m处，挖深2.93m，余下的土方由人工进行清理；A部分挖至-7.30m处，挖深1.50m。第三层A部分挖至-11.10m处，挖深3.8m，余下的土方由人工进行清理（图6-184）。
总的施工顺序是：A、B、C部分的第一层→A、C部分的第二层→A部分的第三层→B部分的第二层。为使挖土机能下槽开挖，留设1：6坡度的坡道。
施工中共用3台反铲挖土机，总挖土量为60096m3。
国产单斗液压挖掘机的主要技术性能参数表6-134
项目
单位
某某建筑机械厂
某某建筑机械厂
某某矿山机械厂
某某建筑机械厂
某某挖掘机制造厂
某某建筑机械厂
长江挖掘机厂
WY15
WY50
WY60A
WY100
WYl00B
R942HD
WY160A
主参数
斗容量
m3
0.15
0.5
0.6
1.0
1.0
0.4~2.0
1.6
整机质量
t
4.2
10.6
17.8
45
29.4
31.1
38.5
电动机功率/转速
kW/r/min
20.59/2000
66/