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在中心城市的建设中，高层建筑比比皆是，经常遇到深基坑施工工程。深基坑施工工程的关键是土方开挖，它的合理组织是进度控制的关键。它包括机械台班的计算，挖土施工顺序，降水井的布置，在现实操作中，还有质量和安全保证措施，现举例说明。
一、工程概况:中山大学附属第二医院南院区病房综合楼工程
本工程规划建筑用地面积约13373m³,±0.00相当于绝对标高8.65m，基坑开挖深度22.6m，基坑长约120m，基坑宽约80m, 基坑土方约为20万m³。在-1.00m、-5.70m、-9.58m、-14.60m共设四道钢筋混凝土内支撑。在-18.1m沿基坑四周设置闭合的4x7φ5钢绞线锚索一道，钢绞线设计强度标准值1860MPa，设计成孔直径130mm。基坑四周钢筋混凝土灌注桩（φ1200@1350灌注桩）、φ600@400深层搅拌桩、φ600@1350三重管旋喷桩已施工完。该工程开挖深度大、地质结构多样、复杂，需使用多种类型的机械设备和多样的施工措施方可完成施工。
二、工程地质与水文地质条件概述：拟开挖的基坑地表以下约15m为人工填土层、冲击土层、残积土层，15m～22.6m为强、中、微风岩层，地下水位埋深为：1.50～3.80m。
三、机械设备计划
本工程所有进场施工机械设备由项目部统一调配，同时作好机械保养、调试、配件供应的工作计划。对工程使用的机械采用分期分批进场。进场前作出详细机械设备运输计划、时间表和责任人，保证机械按时进场，机械进场后及时进行调试或保养，保证机械能随时投入使用。
1挖土机数量计算
1）挖土机生产率
（1）单斗挖土机小时生产率Qh（m3/h）：
式中：t ----挖土机每一工作循环延续时间（s），取40s；
q ----铲斗容量（m3），取1.2 m3；
K ----土斗利用系数，与斗的充盈系数(Kc)和土的可松性系数(Ks)之比（一般K=Kc/Ks=0.9/1.36=0.66），取0.7。
（2）单斗挖土机台班生产率Qd（m3/台班）：
式中：Kb----工作时间利用系数，取0.8。
2）挖土机需用数量
挖土机需用数量N（台）
式中：Q----土方工程量（m3），本工程总土方量为250000 m3；
T----工期（d），本工程的工期为100天；
C----每天作业班数（台班），按10小时计算为1.25台班；
Kt----时间利用系数，取0.8。
通过以上计算，本工程需要挖土机数量为6台。
.2自卸汽车数量计算
1）汽车运土台班生产率P（m³/台班）：
式中：q ----运土车辆的装载容量（m³），大型自卸汽车取16 m³；
K ----车辆装土的利用系数，与斗的充盈系数(Kc)和土的可松性系数(Ks)之比（一般K=Kc/Ks=0.9/1.36=0.66），取0.7；
Kt----每台班的时间利用系数，取0.8；
t ----汽车每次运土循环的延续时间（min），按以下计算；
t1----装车所需时间（min），取15；
t2----卸车所需时间（min），取5；
v----重车运行速度与空车运行速度的平均值（km/h）；取55；
l----运土距离（km），取25；如实际距离发生变化，将作出调整，以实际距离为计算单元重新调整运输车辆。
tn----操作所需时间（min），包括装车前的停车时间，取10；
2）运土汽车及配备数量
（1）单台挖土配备汽车数量N’（辆）
式中：Qd----挖掘机的台班产量（m3/台班），按上面计算为553；
（2）运土汽车需要量 （辆）
3机械设备配备
机械设备配备计划表。
四、基坑土方施工
1挖土流程
基坑土方开挖在围护工程完成后，并且达到一定强度后才能进行，避免造成质量及安全事故。
挖土考虑了钢筋混凝土支撑梁施工，施工流程如下：
2挖土顺序
-1.0m以上挖土→破桩头→第一道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-1.0m至-5.7m挖土→第二道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-5.7m至-9.58m挖土→第三道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-9.58m至-14.6m挖土→第四道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-14.6m至-18.6m挖土→-18.6m预应力锚索施工→-18.6m～-22.6m挖土→修整槽边→清底。
挖机吊出基坑附图如下：
2．挖土质量保证措施
1）施工员向作业班组作好技术交底工作，严格遵照设计图纸、施工操作规程的各项要求施工。
2）严格执行质量控制和保障制度，以责任制的方式落实到有关人员。施工过程中执行全面质量管理，认真搞好技术复核、隐蔽工程验收、施工记录等工作。
3）施工前做好轴线和标高控制，并预留约20～30m厚土层，用人工修整，严禁超深挖土，若造成则应用粘土夯填密实。
4）如挖土过程中出现坑底涌水，应立即停止挖土，及时与工程负责人联系
5）基坑开挖后要作好基坑的截水，排水降水工作，基坑必须保持干燥，当挖至基坑底后应在基坑周边设排水沟和集水井。
6）基坑开挖经验收后应立即进行垫层和基础施工，防止太阳暴晒和雨水浸刷破坏基底原状土结构。
六 安全保证措施
（一）在开挖过程中，如发现边坡位移或渗（漏）水现象，应暂停施工，必要时施工人员和机械撤至安全区，并采取措施及时处理。要求配合单位计划投入的应急机械设备、材料
基坑开挖过程中，施工人员安排及材料准备，需要配合相关单位做好前期准备工作如下：
（1）布置基坑外围水位观测孔，测量开挖前水位标高、做好记录；
（2）根据应争方案的内容落实必要的材料、机械、人力进场；
（3）检查好要使用的施工机械设备、包括汽车、挖掘机、水泵等；
（4）作案应急预案的相关准备工作，
（二） 基坑支护结构和坑外地面、建筑物发生变形时
当坑内降水或开挖使坑外地面或道路下沉，建筑物变形时，应立即停止坑内降水和挖土，并立即用粘土或泥土阻塞夯实再加混凝土封砌渗漏或用化学浆液、树脂等材料处理止水帷幕渗漏，必要时重新补做止水帷幕。当基坑支护结构变形超过允许值或失稳前兆时，应立即采取加固措施，加固的方法有撐、灌、压、堵、减等加固的原则如下：
1）当支护结构变形过大，明显倾斜时，可在坑底与坑壁之间加设斜撑。
2）当支护边土体严重变形，且变形速度继续增加时，应视为基坑整体滑移失稳的前兆，应立即采用砂包或其它材料回填基坑，待基坑稳定后再作妥善处理。
3）坡顶卸载，坑内停止挖土作业，适当增加内撑，增大内撑预应力，收紧锚索等。
4）边坡发生滑塌失稳时，立即停止坑内降水，并在坑内堆砂包反压，周围环境允许时，进行坑外降水。
5）当基坑周围建筑物开裂、倾斜时，如发生接近设计报警值的变形，必须对支护结构和周边建筑物加密观测、实时地报告位移情况，如果发生危及周边建筑物及道路的变形。应立即组织人员紧急疏散，及时通知交通部门对道路管制，同时上报设计单位、监理单位、甲方及上级部门，同时召开现场会，分析造成原因，调查是否对周边建筑物和地下管线造成不利影响，并及时采取回填土方，灌浆回固，或增加支撑等措施，控制支护桩倾斜和地面沉降。基坑开挖引起流沙、涌土或坑底隆起失稳时，应立即停止坑内降水或挖土，进行堆料反压。
6）开挖过程如遇大雨或暴雨强降水天气，必须马上组织排水防止基坑积水。
7）施工注意事项：在土方开挖过程中，各工序要密切配合，做法如下：土方开挖必须分层、分段进行，严禁超挖。按设计要求开挖时，支撑立柱周边土的高差严格控制在lm 以内。内支撑结构砼养护，待强度满足要求后，（制作砼试件提前进行抗压，以试验结果为拆模依据）拆除模板，然后进行以厂各层土方开挖工作。内支撑是基坑支护的关键环节之一，内支撑未施工或强度未满足设计要求时严禁进行下道工序的施几工作。开挖过程中，施工人员应及时测量检查支护结构及周边地面的沉降、位移、变形情况，特别是接近基底而且垫层、底板尚未完成之前，这时支护桩受力情况达到最大，其危险性最大；开挖时每天配合相关单位必须进行基坑变形观测，观测内容包括坑顶地面沉降、位移、连续墙身的垂直度，周边建筑的沉降、垂直度變化和是否出现裂缝以及扩展情况，准确记录变形数值，当发现异常时及时汇报等待处理。严格按设计要求防坡、留设土台，基坑压顶梁及坑内临时边坡上禁止堆土或其它材料。各观测点及附近严禁堆放杂物，要保持视线良好，保证观测工作的正常进行。设计基底标高以上300mm的土层，采用人工开挖、清底、平整，严禁超挖，以免扰动基底。开挖至基底后，及时浇筑垫层，避免受积水或雨水影响。
（三）支撑体系保护
基坑挖土过程中，对已经完成的支撑梁以及钢柱进行有效保护，防止车辆碰撞。
1）第三层基坑挖土，计划在南面靠东、靠西各设一个出土口，泥头车进出基坑将从-1.2m～-5.7m支撑梁之间通过，除了书面对司机进行安全技术交底以外，还将现场进行口头交底。
2）进入基坑装好土的车辆必须盖好车厢顶盖后才能启动行走，避免剐蹭支撑梁底。
3）在车辆通过的支撑梁底显要位置涂刷反光油漆，时刻提醒司机。
4）坑内行车道路修筑，距离钢柱至少2m，避免车辆剐蹭；对于道路拐弯处的钢柱，在其四周设置钢管围栏保护，围栏距离钢柱至少1m。
5）在钢柱周围挖土，至少预留50cm暂不挖出（在挖低时会自动塌落），待大范围挖土结束，每层收底时专门由一台挖机清除钢柱周围余土。
6）严禁用力在钢柱和灌注桩近旁挖土。
7）在支撑梁近旁挖土，挖斗应避免碰撞支撑梁，粘连在支撑梁的模板、杂物由人工清除，严禁挖机拆除。挖机在坑内慢速回转，并应调整好挖臂长度，一面剐蹭和碰撞支撑梁。
8）车辆在支撑梁顶面行走，应铺设10mm厚的钢板。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
一、工程概况:中山大学附属第二医院南院区病房综合楼工程
本工程规划建筑用地面积约13373m³,±0.00相当于绝对标高8.65m，基坑开挖深度22.6m，基坑长约120m，基坑宽约80m, 基坑土方约为20万m³。在-1.00m、-5.70m、-9.58m、-14.60m共设四道钢筋混凝土内支撑。在-18.1m沿基坑四周设置闭合的4x7φ5钢绞线锚索一道，钢绞线设计强度标准值1860MPa，设计成孔直径130mm。基坑四周钢筋混凝土灌注桩（φ1200@1350灌注桩）、φ600@400深层搅拌桩、φ600@1350三重管旋喷桩已施工完。该工程开挖深度大、地质结构多样、复杂，需使用多种类型的机械设备和多样的施工措施方可完成施工。
二、工程地质与水文地质条件概述：拟开挖的基坑地表以下约15m为人工填土层、冲击土层、残积土层，15m～22.6m为强、中、微风岩层，地下水位埋深为：1.50～3.80m。
三、机械设备计划
本工程所有进场施工机械设备由项目部统一调配，同时作好机械保养、调试、配件供应的工作计划。对工程使用的机械采用分期分批进场。进场前作出详细机械设备运输计划、时间表和责任人，保证机械按时进场，机械进场后及时进行调试或保养，保证机械能随时投入使用。
1挖土机数量计算
1）挖土机生产率
（1）单斗挖土机小时生产率Qh（m3/h）：
式中：t ----挖土机每一工作循环延续时间（s），取40s；
q ----铲斗容量（m3），取1.2 m3；
K ----土斗利用系数，与斗的充盈系数(Kc)和土的可松性系数(Ks)之比（一般K=Kc/Ks=0.9/1.36=0.66），取0.7。
（2）单斗挖土机台班生产率Qd（m3/台班）：
式中：Kb----工作时间利用系数，取0.8。
2）挖土机需用数量
挖土机需用数量N（台）
式中：Q----土方工程量（m3），本工程总土方量为250000 m3；
T----工期（d），本工程的工期为100天；
C----每天作业班数（台班），按10小时计算为1.25台班；
Kt----时间利用系数，取0.8。
通过以上计算，本工程需要挖土机数量为6台。
.2自卸汽车数量计算
1）汽车运土台班生产率P（m³/台班）：
式中：q ----运土车辆的装载容量（m³），大型自卸汽车取16 m³；
K ----车辆装土的利用系数，与斗的充盈系数(Kc)和土的可松性系数(Ks)之比（一般K=Kc/Ks=0.9/1.36=0.66），取0.7；
Kt----每台班的时间利用系数，取0.8；
t ----汽车每次运土循环的延续时间（min），按以下计算；
t1----装车所需时间（min），取15；
t2----卸车所需时间（min），取5；
v----重车运行速度与空车运行速度的平均值（km/h）；取55；
l----运土距离（km），取25；如实际距离发生变化，将作出调整，以实际距离为计算单元重新调整运输车辆。
tn----操作所需时间（min），包括装车前的停车时间，取10；
2）运土汽车及配备数量
（1）单台挖土配备汽车数量N’（辆）
式中：Qd----挖掘机的台班产量（m3/台班），按上面计算为553；
（2）运土汽车需要量 （辆）
3机械设备配备
机械设备配备计划表。
四、基坑土方施工
1挖土流程
基坑土方开挖在围护工程完成后，并且达到一定强度后才能进行，避免造成质量及安全事故。
挖土考虑了钢筋混凝土支撑梁施工，施工流程如下：
2挖土顺序
-1.0m以上挖土→破桩头→第一道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-1.0m至-5.7m挖土→第二道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-5.7m至-9.58m挖土→第三道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-9.58m至-14.6m挖土→第四道钢筋混凝土支撑梁→混凝土龄期增长→-14.6m至-18.6m挖土→-18.6m预应力锚索施工→-18.6m～-22.6m挖土→修整槽边→清底。
挖机吊出基坑附图如下：
2．挖土质量保证措施
1）施工员向作业班组作好技术交底工作，严格遵照设计图纸、施工操作规程的各项要求施工。
2）严格执行质量控制和保障制度，以责任制的方式落实到有关人员。施工过程中执行全面质量管理，认真搞好技术复核、隐蔽工程验收、施工记录等工作。
3）施工前做好轴线和标高控制，并预留约20～30m厚土层，用人工修整，严禁超深挖土，若造成则应用粘土夯填密实。
4）如挖土过程中出现坑底涌水，应立即停止挖土，及时与工程负责人联系
5）基坑开挖后要作好基坑的截水，排水降水工作，基坑必须保持干燥，当挖至基坑底后应在基坑周边设排水沟和集水井。
6）基坑开挖经验收后应立即进行垫层和基础施工，防止太阳暴晒和雨水浸刷破坏基底原状土结构。
六 安全保证措施
（一）在开挖过程中，如发现边坡位移或渗（漏）水现象，应暂停施工，必要时施工人员和机械撤至安全区，并采取措施及时处理。要求配合单位计划投入的应急机械设备、材料
基坑开挖过程中，施工人员安排及材料准备，需要配合相关单位做好前期准备工作如下：
（1）布置基坑外围水位观测孔，测量开挖前水位标高、做好记录；
（2）根据应争方案的内容落实必要的材料、机械、人力进场；
（3）检查好要使用的施工机械设备、包括汽车、挖掘机、水泵等；
（4）作案应急预案的相关准备工作，
（二） 基坑支护结构和坑外地面、建筑物发生变形时
当坑内降水或开挖使坑外地面或道路下沉，建筑物变形时，应立即停止坑内降水和挖土，并立即用粘土或泥土阻塞夯实再加混凝土封砌渗漏或用化学浆液、树脂等材料处理止水帷幕渗漏，必要时重新补做止水帷幕。当基坑支护结构变形超过允许值或失稳前兆时，应立即采取加固措施，加固的方法有撐、灌、压、堵、减等加固的原则如下：
1）当支护结构变形过大，明显倾斜时，可在坑底与坑壁之间加设斜撑。
2）当支护边土体严重变形，且变形速度继续增加时，应视为基坑整体滑移失稳的前兆，应立即采用砂包或其它材料回填基坑，待基坑稳定后再作妥善处理。
3）坡顶卸载，坑内停止挖土作业，适当增加内撑，增大内撑预应力，收紧锚索等。
4）边坡发生滑塌失稳时，立即停止坑内降水，并在坑内堆砂包反压，周围环境允许时，进行坑外降水。
5）当基坑周围建筑物开裂、倾斜时，如发生接近设计报警值的变形，必须对支护结构和周边建筑物加密观测、实时地报告位移情况，如果发生危及周边建筑物及道路的变形。应立即组织人员紧急疏散，及时通知交通部门对道路管制，同时上报设计单位、监理单位、甲方及上级部门，同时召开现场会，分析造成原因，调查是否对周边建筑物和地下管线造成不利影响，并及时采取回填土方，灌浆回固，或增加支撑等措施，控制支护桩倾斜和地面沉降。基坑开挖引起流沙、涌土或坑底隆起失稳时，应立即停止坑内降水或挖土，进行堆料反压。
6）开挖过程如遇大雨或暴雨强降水天气，必须马上组织排水防止基坑积水。
7）施工注意事项：在土方开挖过程中，各工序要密切配合，做法如下：土方开挖必须分层、分段进行，严禁超挖。按设计要求开挖时，支撑立柱周边土的高差严格控制在lm 以内。内支撑结构砼养护，待强度满足要求后，（制作砼试件提前进行抗压，以试验结果为拆模依据）拆除模板，然后进行以厂各层土方开挖工作。内支撑是基坑支护的关键环节之一，内支撑未施工或强度未满足设计要求时严禁进行下道工序的施几工作。开挖过程中，施工人员应及时测量检查支护结构及周边地面的沉降、位移、变形情况，特别是接近基底而且垫层、底板尚未完成之前，这时支护桩受力情况达到最大，其危险性最大；开挖时每天配合相关单位必须进行基坑变形观测，观测内容包括坑顶地面沉降、位移、连续墙身的垂直度，周边建筑的沉降、垂直度變化和是否出现裂缝以及扩展情况，准确记录变形数值，当发现异常时及时汇报等待处理。严格按设计要求防坡、留设土台，基坑压顶梁及坑内临时边坡上禁止堆土或其它材料。各观测点及附近严禁堆放杂物，要保持视线良好，保证观测工作的正常进行。设计基底标高以上300mm的土层，采用人工开挖、清底、平整，严禁超挖，以免扰动基底。开挖至基底后，及时浇筑垫层，避免受积水或雨水影响。
（三）支撑体系保护
基坑挖土过程中，对已经完成的支撑梁以及钢柱进行有效保护，防止车辆碰撞。
1）第三层基坑挖土，计划在南面靠东、靠西各设一个出土口，泥头车进出基坑将从-1.2m～-5.7m支撑梁之间通过，除了书面对司机进行安全技术交底以外，还将现场进行口头交底。
2）进入基坑装好土的车辆必须盖好车厢顶盖后才能启动行走，避免剐蹭支撑梁底。
3）在车辆通过的支撑梁底显要位置涂刷反光油漆，时刻提醒司机。
4）坑内行车道路修筑，距离钢柱至少2m，避免车辆剐蹭；对于道路拐弯处的钢柱，在其四周设置钢管围栏保护，围栏距离钢柱至少1m。
5）在钢柱周围挖土，至少预留50cm暂不挖出（在挖低时会自动塌落），待大范围挖土结束，每层收底时专门由一台挖机清除钢柱周围余土。
6）严禁用力在钢柱和灌注桩近旁挖土。
7）在支撑梁近旁挖土，挖斗应避免碰撞支撑梁，粘连在支撑梁的模板、杂物由人工清除，严禁挖机拆除。挖机在坑内慢速回转，并应调整好挖臂长度，一面剐蹭和碰撞支撑梁。
8）车辆在支撑梁顶面行走，应铺设10mm厚的钢板。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开