论文部分内容阅读
（广东省基础工程公司，广东，广州，510620）
【摘要】本文结合某隧道工程基坑开挖实例，对隧道基坑土石方开挖施工方法进行了阐述，并提出了安全、质量技术措施，为类似工程提供施工借鉴。
【关键词】隧道基坑；土方开挖；施工技术
1 工程概况
某隧道工程位于佛山千灯湖桥东侧，路线总长2080m，红线宽90m。主线双向八车道，部分拓宽至十车道以上，辅道双向六车道，两侧设非机动车道和人行道。其中主线隧道长1.5km。在隧道中段两侧，设置两座地下车库，车辆可经通过隧道直接进入车库，两座车库间设置横向联络通道互通。本标段为第Ⅱ标段，起止桩号为K1+435～K2+150，隧道全长715m。
2 基坑土方开挖施工
隧道围护结构为地下连续墙加搅拌桩止水方式，隧道工程基坑开挖深度最深约12m，设三层支撑。底板主要置于淤泥质土和残积土上。基坑土石方量约205124.70m3，土方回填41106.08m3。土方开挖及支撑安装施工时，从一端往另一端方向进行施工。土方计划各安排五台挖掘机及20台20t以上自卸车进行出土。
2.1施工分块、施工流向及组织
根据工期要求，隧道工程基坑的土石方按支撑设置层数进行全断面分层开挖，土石方从东西两端同时往中间方向进行开挖施工。基坑土石方开挖及支撑的施工均应在相应的围护结构完成后进行，挖土前先进行预降水，将水位降至开挖面以下1m开始挖土。支撑随土方开挖进行，开挖一段（一层）安装一段（一道）。
2.2基坑开挖前的准备工作
2.2.1 围护结构完成后，清除基坑范围内的障碍物，铺筑场内运输便道。
2.2.2 按工程监测要求，做好各种类型的观测点布置，并测定初始数据。
2.2.3 沿基坑外四周设截水沟和集水井，截止基坑外地表水流入基坑，集水井内的积水经沉淀后排入市政雨水管道。截水沟设在基坑外侧，截水沟宽250mm，深400mm，每隔30m左右设1个集水井，集水井截面尺寸为500mm500mm600mm，沟底铺10cm厚C15素混凝土垫层，截水沟设1%的坡度。基坑开挖过程中，及时搭设临边防护，临边防护使用φ4.8钢管，植入土中，高度为1.2m，上下两道。
2.2.4 在围护结构施工期间，于基坑内施工临时降水井，利用临时降水井对基坑内土层进行降排水，一边降水一边进行土石方开挖，且应防止超降水。
2.3 土石方开挖方法
2.3.1 土石方纵向开挖方法
土石方开挖采用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，在施工过程中按以下数据进行控制。挖方边坡值及开挖深度：在砂层挖方时边坡值（高：宽）控制在1：1.25～1：1.50之间，粘土层挖方边坡值控制在1：1.00～1：1.50之间，碎石类土层挖方边坡值控制在1：0.50～1：1.50之间，施工过程中视具体地质情况而定，必要时可进行边坡加固，防止滑坡。分层开挖土层间的开挖深度控制在4m之内，挖掘机所站平台要留足够的长度及面积以方便施工。
分层标高：第一道砼撑为为设计支撑底0.1m，鋼支撑为支撑底标高以下0.5m。土石方开挖分层见图基坑土石方开挖纵向剖面图。每层开挖至相应标高后进行支撑施工。
基坑土石方开挖纵向剖面图
2.3.2 土石方竖向开挖方法
（1）施工流程图
土石方开挖施工流程图
（2）施工方法
土石方开挖采用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，分层标高：为设计支撑底标高。土石方开挖分层见图基坑土石方分层开挖示意图。每层开挖至相应标高后进行支撑施工。
第一、二层土方采用大放坡土方接力法进行开挖，开挖至相应标高后，进行支撑的架设。第三、四层土方拟使用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，第三道钢支撑至基底的土方采用挖掘机掏挖的方法进行开挖。
第三层土方开挖：首先将挖掘机吊运至第二层支撑面标高，然后基坑内挖掘机开始掏挖第2道支撑下的土方，将掏挖上来的土方转至钢平台上，再通过在基坑上方的挖掘机接力转运，将钢平台上的土方挖至地面装车外运，如此反复，掏挖土方至第3道钢支撑施工面，然后再增加挖掘机至第三道钢支撑施工面，配合土方开挖，开挖过程中及时施工第3道钢围檩，为后序开挖创造条件。
第四层土方开挖：先在中间部分挖深2.5m左右，以方便挖掘机下潜作业，基坑两侧留3米左右土不掏挖（预留土放坡30。，上部宽3m，高2.5m），开挖上来的土方通过钢平台进行转运，土方接力基本与第三层土方开挖相同。挖掘机每开挖2～3条钢支撑位置及时加设钢支撑，钢支撑安装好后挖掘机向后移机，基坑底安排2台挖掘配合进行接力转运，继续掏挖第四层两侧及中部余下土方，如此反复，掏挖至基坑底。
基坑土石方分层开挖示意图
① 为便于钢管支撑的安装，钢管支撑的中间局部挖深0.5m。② 每层土石方严禁超挖，挖至设计高程后需立即进行支撑的施工。③ 机械无法直接挖掘的部位，采用人工开挖、清理、归堆；挖土机无法直接转运的土石方采用吊机吊运至地面归堆，装车外运。④ 机械挖至设计基坑底标高面以上30cm，余下部分采用人工开挖，以防止机械扰动基底土。
2.4 最后一层土方的开挖方法及措施
由于第三道钢管距基底距离较低，一般挖掘机难以施挖，对该部位可采用小型挖掘机+人工开挖的方法，采用小型挖掘机或人工开挖、清理、归堆，然后将归堆的土石方使用挖掘机进行接力转运至地面，必要时采用履带吊机吊运土方至地面，装车外运。
（1）土方开挖应与支撑安装交错进行，支撑安装应及时准确，挖土和抓土过程中必须严格操作规程，严禁碰撞制作好的支撑系统。（2）最后剩余的土石，如有需要时可通过立于基坑边的履带吊机垂直吊运至地面。（3）最后一层土石方开挖后立即浇注混凝土垫层，避免基底暴露时间过长。
3 土石方开挖质量技术措施
3.1 基坑的轴线位置，应经校核无误后再开挖。同时，应经常对平面控制桩、水准点、标高、基坑平面尺寸等复测检查。
3.2 土方开挖应与支撑安装交错进行，支撑安装应及时准确，挖土和抓土过程中必须严格操作规程，严禁碰撞制作好的支撑系统。
3.3 基坑开挖时，应在基坑两侧挖好临时排水沟和集水井，将水位降至坑底下1m，以利挖方进行，降水工作应持续到基础施工完毕。
3.4 在基坑边缘上侧堆放材料或移动施工机械时，应与基坑边缘保持1m以上距离，以保证基坑边坡的稳定。
3.5 最后一层土石方开挖后应立即浇注混凝土垫层，避免基底暴露时间过长。
3.6 当设置坡道开挖时，土坡坡道的坡度应根据土质、挖土深度和运输设备爬坡能力确定，不得大于1：8，坡道两侧应采取挡土或加固措施，并设专人维护坡道。
3.7 基坑开挖过程中，不同土（岩）层界面，需经监理、业主确认作好记录、绘制地质素描图。
3.9 基坑底如出现超挖在300mm以内时，可用原状土回填压实，密实度不得低于原基底土，或者用与垫层同标号的混凝土回填写，或用砂石料回填压实；超挖在300mm以上时，按监理工程师的指令的措施处理。
4 结语
本文针对工程项目实际情况，对隧道基坑的开挖方法及采取的技术措施作详细论述，为类似工程提供施工借鉴。
【摘要】本文结合某隧道工程基坑开挖实例，对隧道基坑土石方开挖施工方法进行了阐述，并提出了安全、质量技术措施，为类似工程提供施工借鉴。
【关键词】隧道基坑；土方开挖；施工技术
1 工程概况
某隧道工程位于佛山千灯湖桥东侧，路线总长2080m，红线宽90m。主线双向八车道，部分拓宽至十车道以上，辅道双向六车道，两侧设非机动车道和人行道。其中主线隧道长1.5km。在隧道中段两侧，设置两座地下车库，车辆可经通过隧道直接进入车库，两座车库间设置横向联络通道互通。本标段为第Ⅱ标段，起止桩号为K1+435～K2+150，隧道全长715m。
2 基坑土方开挖施工
隧道围护结构为地下连续墙加搅拌桩止水方式，隧道工程基坑开挖深度最深约12m，设三层支撑。底板主要置于淤泥质土和残积土上。基坑土石方量约205124.70m3，土方回填41106.08m3。土方开挖及支撑安装施工时，从一端往另一端方向进行施工。土方计划各安排五台挖掘机及20台20t以上自卸车进行出土。
2.1施工分块、施工流向及组织
根据工期要求，隧道工程基坑的土石方按支撑设置层数进行全断面分层开挖，土石方从东西两端同时往中间方向进行开挖施工。基坑土石方开挖及支撑的施工均应在相应的围护结构完成后进行，挖土前先进行预降水，将水位降至开挖面以下1m开始挖土。支撑随土方开挖进行，开挖一段（一层）安装一段（一道）。
2.2基坑开挖前的准备工作
2.2.1 围护结构完成后，清除基坑范围内的障碍物，铺筑场内运输便道。
2.2.2 按工程监测要求，做好各种类型的观测点布置，并测定初始数据。
2.2.3 沿基坑外四周设截水沟和集水井，截止基坑外地表水流入基坑，集水井内的积水经沉淀后排入市政雨水管道。截水沟设在基坑外侧，截水沟宽250mm，深400mm，每隔30m左右设1个集水井，集水井截面尺寸为500mm500mm600mm，沟底铺10cm厚C15素混凝土垫层，截水沟设1%的坡度。基坑开挖过程中，及时搭设临边防护，临边防护使用φ4.8钢管，植入土中，高度为1.2m，上下两道。
2.2.4 在围护结构施工期间，于基坑内施工临时降水井，利用临时降水井对基坑内土层进行降排水，一边降水一边进行土石方开挖，且应防止超降水。
2.3 土石方开挖方法
2.3.1 土石方纵向开挖方法
土石方开挖采用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，在施工过程中按以下数据进行控制。挖方边坡值及开挖深度：在砂层挖方时边坡值（高：宽）控制在1：1.25～1：1.50之间，粘土层挖方边坡值控制在1：1.00～1：1.50之间，碎石类土层挖方边坡值控制在1：0.50～1：1.50之间，施工过程中视具体地质情况而定，必要时可进行边坡加固，防止滑坡。分层开挖土层间的开挖深度控制在4m之内，挖掘机所站平台要留足够的长度及面积以方便施工。
分层标高：第一道砼撑为为设计支撑底0.1m，鋼支撑为支撑底标高以下0.5m。土石方开挖分层见图基坑土石方开挖纵向剖面图。每层开挖至相应标高后进行支撑施工。
基坑土石方开挖纵向剖面图
2.3.2 土石方竖向开挖方法
（1）施工流程图
土石方开挖施工流程图
（2）施工方法
土石方开挖采用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，分层标高：为设计支撑底标高。土石方开挖分层见图基坑土石方分层开挖示意图。每层开挖至相应标高后进行支撑施工。
第一、二层土方采用大放坡土方接力法进行开挖，开挖至相应标高后，进行支撑的架设。第三、四层土方拟使用大放坡土方接力加在基坑中部设置钢平台接力开挖的方法，第三道钢支撑至基底的土方采用挖掘机掏挖的方法进行开挖。
第三层土方开挖：首先将挖掘机吊运至第二层支撑面标高，然后基坑内挖掘机开始掏挖第2道支撑下的土方，将掏挖上来的土方转至钢平台上，再通过在基坑上方的挖掘机接力转运，将钢平台上的土方挖至地面装车外运，如此反复，掏挖土方至第3道钢支撑施工面，然后再增加挖掘机至第三道钢支撑施工面，配合土方开挖，开挖过程中及时施工第3道钢围檩，为后序开挖创造条件。
第四层土方开挖：先在中间部分挖深2.5m左右，以方便挖掘机下潜作业，基坑两侧留3米左右土不掏挖（预留土放坡30。，上部宽3m，高2.5m），开挖上来的土方通过钢平台进行转运，土方接力基本与第三层土方开挖相同。挖掘机每开挖2～3条钢支撑位置及时加设钢支撑，钢支撑安装好后挖掘机向后移机，基坑底安排2台挖掘配合进行接力转运，继续掏挖第四层两侧及中部余下土方，如此反复，掏挖至基坑底。
基坑土石方分层开挖示意图
① 为便于钢管支撑的安装，钢管支撑的中间局部挖深0.5m。② 每层土石方严禁超挖，挖至设计高程后需立即进行支撑的施工。③ 机械无法直接挖掘的部位，采用人工开挖、清理、归堆；挖土机无法直接转运的土石方采用吊机吊运至地面归堆，装车外运。④ 机械挖至设计基坑底标高面以上30cm，余下部分采用人工开挖，以防止机械扰动基底土。
2.4 最后一层土方的开挖方法及措施
由于第三道钢管距基底距离较低，一般挖掘机难以施挖，对该部位可采用小型挖掘机+人工开挖的方法，采用小型挖掘机或人工开挖、清理、归堆，然后将归堆的土石方使用挖掘机进行接力转运至地面，必要时采用履带吊机吊运土方至地面，装车外运。
（1）土方开挖应与支撑安装交错进行，支撑安装应及时准确，挖土和抓土过程中必须严格操作规程，严禁碰撞制作好的支撑系统。（2）最后剩余的土石，如有需要时可通过立于基坑边的履带吊机垂直吊运至地面。（3）最后一层土石方开挖后立即浇注混凝土垫层，避免基底暴露时间过长。
3 土石方开挖质量技术措施
3.1 基坑的轴线位置，应经校核无误后再开挖。同时，应经常对平面控制桩、水准点、标高、基坑平面尺寸等复测检查。
3.2 土方开挖应与支撑安装交错进行，支撑安装应及时准确，挖土和抓土过程中必须严格操作规程，严禁碰撞制作好的支撑系统。
3.3 基坑开挖时，应在基坑两侧挖好临时排水沟和集水井，将水位降至坑底下1m，以利挖方进行，降水工作应持续到基础施工完毕。
3.4 在基坑边缘上侧堆放材料或移动施工机械时，应与基坑边缘保持1m以上距离，以保证基坑边坡的稳定。
3.5 最后一层土石方开挖后应立即浇注混凝土垫层，避免基底暴露时间过长。
3.6 当设置坡道开挖时，土坡坡道的坡度应根据土质、挖土深度和运输设备爬坡能力确定，不得大于1：8，坡道两侧应采取挡土或加固措施，并设专人维护坡道。
3.7 基坑开挖过程中，不同土（岩）层界面，需经监理、业主确认作好记录、绘制地质素描图。
3.9 基坑底如出现超挖在300mm以内时，可用原状土回填压实，密实度不得低于原基底土，或者用与垫层同标号的混凝土回填写，或用砂石料回填压实；超挖在300mm以上时，按监理工程师的指令的措施处理。
4 结语
本文针对工程项目实际情况，对隧道基坑的开挖方法及采取的技术措施作详细论述，为类似工程提供施工借鉴。