建筑基础开挖方法分析

摘要：建筑工程基础结构施工效果直接决定了上层结构的稳定性和安全性，随着建筑物高度的不断增加，基础开挖深度也随之向下延伸。为进一步优化基础施工效果，文章以东鲁家园建筑项目为研究对象，对基础开挖施工技术要点进行了详细探讨，以供基础施工人员参考。

1工程概况

(资料图片)

诸城市东鲁家园二期工程B区位于诸城市规划八里庄路段北侧，总建筑面积为150922.36m2，地下2层、地上17层。该工程为剪力墙结构，基础类型为平板式筏板基础。该工程基础属于深基坑结构，基坑开挖安全风险大、深度大、施工条件复杂。（1）该工程基础开挖安全风险系数大。工程开挖会对现场地质造成破坏，增加坍塌、变形等安全事故风险，如果开挖方法不正确，很容易引发安全事故，还会威胁到施工人员的生命安全。（2）基础深度大。建筑物高度较高，基础深度大，部分区域基坑深度超过15m，是典型的深基坑。在基础结构开挖支护过程中，工作人员应根据实际情况选择合理的支护方式，以确保基础施工安全。该工程基础开挖之前编制开挖方案，仔细分析影响基础开挖的各种因素进，充分准备开挖所用机械设备、人员、场地，有效协调土方开挖施工活动。（3）施工条件复杂。山东作为滨海省份，大部分地区土质含水量较高，开挖中容易遇到软土地质、地下水上涌等问题。在建筑物深度不断增加的背景下，基础开挖会对周围的建筑物造成不同程度的损害，面临复杂的施工环境，施工队伍之间能否顺利地协调配合成为影响施工效果的关键。为确保基础结构顺利施工，该工程采取了一系列的基础施工技术控制工作。

2建筑基础开挖技术

2.1施工准备

在建筑工程基础开挖之前应充分做好准备工作，提前平整施工现场场地，精确测量开挖范围，精准地确定中心桩、水准基点、基础边线等，在精确定位基础边柱后进行深基坑开挖。全站仪是目前建筑工程常用的测量工具，可以以控制网为基准，精确地测量基础中心和纵横边线，同时在各条纵横线两端设定两个以上的控制桩，采用十字线方式确定桩点，并且精确地确定开挖坡度。通过精确地测量可以有力指导后续开挖活动。为了保证测量工作的精确性，应全面清除地面杂物，设置地面排水系统，避免在基础开挖阶段积水影响基础结构稳定性。

2.2土方开挖

2.2.1施工部署

该工程对工期要求较高，由于施工时间紧张，因此，同时安排2台挖掘机连续作业。为保证正常开展土方开挖工作，提高施工效率，按照如图1所示流程进行土方开挖流水作业。

2.2.2土方开挖方案

①确定开挖边线。测量人员根据业主提供的控制点确定该工程的基坑轴线。测量时，每边的基底混凝土垫层外边线预留出50cm作为基础开挖下口线，放坡开挖比例为1∶0.8。在开挖基础时，根据实际开挖深度确定开挖的上口线，开挖边线和边坡位置用石灰标记。②开挖方法。首先，利用挖掘机挖土并进行边坡修整。测量人员在挖掘机开挖到距离坑底500mm的高度时抄出水平线，用标高小木桩钉在基槽底上。在基坑内完成若干个基准点的标记后进行拉线找平，由人工清理预留的200mm土层，确保挖土的精确度。其次，测量人员在机械开挖到最后一步时测量基础承台边线，人工挖掘预留的200mm土层，确保挖土精确、平整、干净，及时浇筑垫层混凝土。再次，加强排水。地面设置截水沟，并且在坑底和坡顶四周做好排水设施，沿坑底周围进行300W×300H排水沟的开挖，集水井的规格为1000L×1000B×1000H，合理设置其高度，用水泵及时排除基础内的水，基坑内设置的集水坑为边长50cm的正方形，深度为1m。抽水时采用自吸泵将浸泡基土的雨水、地下水及时排出，并且监测人员每日对土壁的稳定情况进行检查，确认安全后方可继续施工。最后，为避免土方变形、坍塌，确保基础施工安全性，设置专门的支护结构，高度≥3m，该工程采取的锚固方法为喷浆和钢筋锚杆法。

2.3异常情况处理

施工人员在基础开挖阶段应随时注意基坑土体、边坡情况，确认是否存在变形等异常情况，一旦发现异常及时报告。例如，遇到软弱夹层应及时与设计人员、勘察人员联系，由相关人员深入分析确认处理方法；遇到滑坡应立刻暂停施工，向业主报告并且启动应急方案，及时转移工作人员离开施工现场，封锁滑坡现场，测量人员观察滑坡情况，对坡体平面、竖向位移情况进行全面监测，确保原始资料准确合格。2.4土方堆放该工程土方临时堆场设置于基坑顶部距边缘5m位置，在开挖完成后，当班清理干净挖后的土方，如果无法清理，则不能继续开挖。基础顶部3m范围内允许有10kN/m的荷载，禁止在3m控制线内堆放土方，运输车辆也要避免进入控制线内，以免坡体承受过大荷载而发生变形、位移等不良问题，如图2所示。

2.5降排水施工

基础结构施工安全性会受到地表降水、地下水位等多方面因素的影响，尤其是粉砂土等不良地质，如果基础开挖中遇到雨季或地下水上涨情况，基础坑底部会出现严重渗水、积水等问题，对顺利施工造成严重威胁。当土体水含量增加，土体的质地会变得松散，增加基坑变形的概率。为此，在基础结构施工中，应结合气候环境、地下环境等多方面因素提前编制应急方案，定期排水降水，通过防、堵、排等多种措施解决基坑积水问题，确保基坑内水体快速排出。例如，基础排水中如果采取明排降水法，可设置集水井和排水沟，保证基础内水分可以通过排水设施自行流出，该工程借助自吸水泵等设施将积水快速抽出，保证了排水的及时性。排水夹心墙、井点降水也是常用的排水方式，对治理地下渗水有良好的应用效果。山东地区雨量充沛，有较高的地下水位，作为滨海省份，距离水源比较近，为保证施工安全，还要动态监测地下水情况，关注气象预报，提前采取防控措施，以免在基础开挖施工中出现流砂、管涌等问题。

2.6土方回填

（1）在完成基础施工后，应由验收公司进行检查核验，确认达标后向建设单位、设计院、监理单位提交验收申请，由以上单位验收基础结构，确认合格后回填基础。（2）按照设计要求控制回填所用填土。该工程用碎石类砂土作为表层下的填料，碎石的最大粒径在填土层厚度的2/3以内，各层填土可选择含水量在压实要求范围内的黏性土。（3）控制含水量。应将透水性偏小的土层填筑到下方，透水性较大的土层填筑于上方，避免混合使用填料，尽量保证水体及时排除，提高基土的稳定性，避免土层之间发生滑遗、水囊等问题。（4）按照规定要求回填基础，具体要求如下：①填土前将基础内的所有积水、有机杂物彻底清理干净。②检查基础混凝土强度是否达标，避免回填时损坏基础结构，影响建筑基础的稳定性。③按照基础排水方向从高到低的顺序分层回填。④管沟回填过程中应加强保护，避免对管道产生损伤或出现位移等问题，应先由人工夯实管道周围的填土，然后同时从管道两侧填筑夯实，直到填筑高度超过0.5m后再用机械回填压实，达到保护管道的效果。⑤采用对称或四周同时进行的方式回填土方，仔细夯实每层填土，按照土质确定每层铺土厚度和压实次数。该工程铺土厚度控制在20~25cm，在初步整平填土后用蛙式打夯机进行夯实，保证夯实均匀全面，没有遗漏和间隙。⑥按照一定的方向进行夯实，采取一夯压半夯的方式紧密连接每次夯实，从四周向中间夯实，确保夯实密实度。

3建筑基础开挖注意事项

为了保证建筑基础开挖质量，避免受到地下水影响，在工程施工前，首先应细致地考察水文地质情况，合理设计降水点，确保基坑底部50cm内无地下水方可开挖基础。对于施工坡比等标准，应确保符合基坑施工技术标准要求，随时测量开挖数据，并对地质变化情况采取动态监测，确保基础开挖质量安全。如果基础开挖中遇到不良地质，那么需要采取有效的方法，以免出现变形、坍塌等质量安全事故。同时，应全面观察基础周围建筑物情况，避免基础开挖威胁周围构筑物安全。基础开挖阶段会产生大量土方，为保证施工现场安全，需要提前做好土方堆放、处理方式的规划，通常按照先挖后撑、分层等原则进行施工，优化基坑的对称卸载效果。支撑梁的强度应与下层基坑开挖施工强度需求相符合，同时有效安排开挖层次和深度。管理者统筹协调基础开挖、土方外运、基础支护等工作，确保施工现场安全。管理者根据现场实际工况选择开挖施工技术，当前中心岛和放坡挖土是常见的开挖方式，无论选择何种开挖方法，都要注意避免出现超挖的问题，应合理安排开挖过程分区、分层等工作，有效分配挖掘机数量，同时第一时间处理掉开挖的土体，避免现场施工秩序受到堆积土料的影响。在完成基础开挖后，通过综合测量确认开挖是否达到设计标准要求，如果超出误差范围，那么需要对产生误差的原因进行分析和处理，确保后续施工活动可以保质保量地进行。

4结语

综上所述，基础开挖是建筑工程施工中的关键环节，应加强基础开挖方法的优化。建筑基础施工易受到地下水、地质条件等多种因素的影响，因此，技术人员要加强对开挖过程的管控，明确开挖技术要点，正确、合理地应用于基础施工，从而促进建设项目的顺利进行。

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作者：邱军祥 单位：山东钜旺建筑工程有限公司