第六章 深基坑土方开挖方法选择

分段开挖
有支撑的开挖
对于平面面积很大的基坑，采用分层开挖、分 层支护的方法在技术和经济上都不太合理。由 于支撑的长度很长，为了增大支撑刚度，需要 加大支撑截面和侧向支撑，使支撑的造价很高， 而且一层平面的挖土量也很大，前后延续的时 间比较长，这就需要在平面上加以划分。
27
3.中心岛开挖 中心岛开挖法是首先开挖基坑中心，基坑周边 一定范围内的土暂不开挖，可视土质情况，按l： l~l：2.5放坡，或做临时性支护挡土，使之形成 对四周围护结构的被动土反压力区，保护围护结 构的稳定性。待中间部分的混凝土垫层、基础或 地下结构施工完成之后，再用斜撑或水平撑对四 周围护结构进行支撑，然后进行四周土的开挖和 结构施工。
这种方法采用比较广泛，一般适用于基坑较深、 土质较软弱、分层开挖、整体浇灌混凝土垫层的 工程。分层厚度要视土质情况进行稳定性计算， 以确保在开挖过程中土体不滑移，桩基不位移倾 斜。 分层厚度，软土地基要控制在2m以内。硬质土 可控制在5m以内为宜。 开挖顺序可从基坑的某一边向另一边平行开挖， 也可从基坑两头对称开挖，也可从基坑中间向两 边平行对称开挖，也可交替分层开挖，可根据工 作面和土质情况决定。
第五章 深基坑支护结构施工
深基坑挖土是基坑工程的重要部分，对于 土方量大的基坑，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，亦靠挖土阶段来进行检 验。
第一节
土方开挖方法选择 一、深基坑土方开挖方案的选择 基坑土方开挖方案的选择，应根据地质情况、 当地气候、施工条件和周围环境等确定合理、 便捷、安全经济的诸因素综合考虑确定。 （一）基坑开挖施工要点 1.明确各单位工程的合理技术标准，根据有关 的理论和方法、规范和规程，对施工过程中的 各个工序、特别是关键工序的基坑稳定性、支 护结构的安全性以及坑周地层移动和对周围建 筑设施的影响程度，进行验算。提出符合规定 标准要求的基坑开挖和支撑施工设计。



2.提出安全而合理的施工程序及施工参数。 （1）有支护（锚拉）的基坑要分层开挖，分层数为基坑所 设支撑道数加一。每挖一层及时加好—道支撑或设好一道锚 杆。当采用土钉墙或喷锚网支护方案时，应按设计每挖一层 土做一层支护、随挖随支护； （2）有内支撑的基坑，每层土的开挖，对同时开挖的部分 ，其位置和深度，以保持对称为原则，防止基坑支护结构承 受偏载； （3）保证支撑、围檩或拉锚的施工质量，科学组织、精心 施工； （4）规定施工场地、土方、材料、设备的堆放场地及数量 ，限定基坑旁边的超载； （5）确保排水、堵水及降水的措施，严防围护墙体发生水 土流失而导致基坑失稳； （6）合理确定地基加固的范围、质量要求及检验方法； （7）选择满足出土数量和时间要求的开挖设备、运输车辆 及道路和堆放条件； （8）提出监测设计，落实按监测信息指导施工，制定防止 事故的方案。
（二）基坑开挖方法及其适用范围 基坑开挖方法及其适用范围见表2-1。

一、基坑(槽)的土方开挖基本要求
（一）先进行测量定位，抄平放线。 （二）当土体含水量大且不稳定，或边坡较陡、 基坑较深、地质条件不好时，应采取加固措施。 （三）基坑一般采用“分层开挖，先撑后挖” 的开挖原则。 （四）开挖基坑 ( 槽 ) 按规定的尺寸合理确定开 挖顺序和分层开挖深度，连续地进行施工。
挖第1层土
土 底板。
分层
浇筑第1道支撑 挖第2层 浇筑第2道支撑 挖第3层土 浇筑 分段 对称 平衡 限时
23
工况1
工况2
工况3
工况4
工况5
工况6
24
2.分段开挖 这也是基坑开挖常见的一种开挖方法。分段与 分块的大小、位置和开挖顺序，要根据开挖场地 工作面条件、地下室平面与深浅和施工工期的要 求来决定。 分块开挖，即开挖一块，施工一块混凝土垫层或 基础，必要时可在已封底的基底与围护结构之问 加斜撑。在挖某一块土时，在靠近围护结构处， 可先挖一至二层土，然后留一定宽度和深度的被 动土区，待被动土区以外的基坑浇灌混凝土垫层 后，再突击开挖这部分被动土区的土，边开挖边 浇灌混凝土垫层。
挖运土方方法应根据工程具体条件、 开挖方式与方法及挖运土方机械设备 等情况采用。 一般有设坡道和不设坡道二种方法。 （1）设坡道：可设土坡道或栈桥式 坡道。

①土坡道的坡度视土质、挖土深度和运输
设备情况而定，一般为1：8~10，坡道两 侧要采取挡土或其他加固等措施。
②栈桥式坡道采用的结构材料一般分为钢
2.钎探 对基槽底以下2~3倍基础宽度的深度范围内， 土的变化和分布情况，以及是否有空穴或软弱土 层，需要用钎探明。 钎探方法，将一定长度的钢钎打入槽底以下的 土层内，根据每打入一定深度的锤击次数，间接 的判断地基土质的情况。打钎分人工和机械两种 方法。
二、深基坑土方开挖的方式方法
土方开挖是深基坑工程施工的重要工序，因此，必须严 格按照围护结构设计的要求及施工组织设计内容进行精 心准备、精心组织施工。 一、土方开挖的方式
（五）开挖时应尽量防止对地基土的扰动。
1.土的灵敏度：粘性土扰动后强度降低的性质。 2.土的触变性：受扰动的土静置一段时间后其 强度会逐渐得到恢复的性质。 3.在基坑（槽）开挖时一般应在开挖至设计标 高时尽早做垫层、基础。 4.由于施工方案等原因不能尽早做基础时应采 取如下措施：
《建筑施工技术》
土木工程系
万衍
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.中心岛式开挖的概念及优缺点 中心岛式开挖即先挖除基坑中间部分的土方，后挖 除挡墙四周土方的一种开挖方式。中心岛式开挖方 法支撑用量小、费用低、中心部位土方开挖方便， 适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放 坡的大面积基坑开挖。 这种开挖方式的优点是：挡墙的无支撑暴露时间比 较短，利用挡墙四周所留的土堤，可以防止挡墙的 变形。有时为了提高所留土堤的被动土压力；还要 在挡墙内侧四周进行土体加固；以满足控制挡墙变 形的要求。 盆式开挖方式的缺点是：挖土及土方外运的速度比 岛式开挖要慢。此法多用于较密支撑下的开挖。
栈桥和钢筋混凝土栈桥两种，根据使用的 要求又分为： 一种是根据运输设备动力状况设坡度，把 挖土机械和运输车辆直接开进坑底作业； 另一种是设一定的坡度，把坡道伸入坑内， 但不下底，使挖土机械能以较少的翻驳次 数，就能把土方直接装车外运，加快挖土 速度。
栈桥式坡道
（2）不设坡道：一般有钢平台、栈 桥和阶梯式三种。
二、土方开挖方法

高层建筑深基坑的开挖，宜采用机械施工。一 般多采用反铲挖土机和拉铲挖土机进行开挖，并 根据基坑开挖的深度，分一层或多层开挖。挖土 的土方。除少量现场存用外，大部分可用自卸汽 车运出。 土方开挖的方法大体上可分为分层开挖、分段 开挖和中心岛开挖等几种，应根据基坑面积大小、 开挖深度、支护结构形式、环境条件等因素选用。 1.分层开挖
③阶梯式：当基坑较深，基坑面积较大，土
方开挖也可采用阶梯式分层开挖，每个阶梯台 阶作为挖土机械接力作业平台。 采用阶梯式挖土时，应考虑阶梯式土坡留设的 稳定性，防止坍方。
有支撑的开挖 分层开挖分层支护
这是最基本的方法，按照结构受力分析和便
于施工的原则布置每道支撑的位置，在深度方 向分层挖土与支撑设置交替施工。
a）中心开挖； b） 中心地下结构 施工； c） 边缘土方开挖 及支撑设置； d） 边缘地下结构 施工 图2-4中心岛式开挖 方法 1— 边坡留土；2— 基础底板；3—支 护墙； 4—支撑；5—坑底
（二）盆式开挖 1.盆式开挖的概念及优缺点 盆式挖土，亦即保留基坑中心土体，先挖除挡墙内四 周土方的开挖方式。 宜用于大型基坑，支护结构的支撑型式为角撑、环梁 式或边桁（框）架式，中间具有较大空间的情况。 此法的优点是：可利用中间的土墩作为支点搭设栈桥； 挖土机可利用栈桥下到基坑挖土，运土的汽车亦可利 用栈桥进入基坑运土；可以加快挖土和运土的速度 （图2-1）。 缺点是：由于先挖挡土墙四周的土方，挡墙的受荷时 间长，在软粘土中时间效应显著，有可能增大支护结 构的变形量。
挖土机挖土时严禁碰撞工程桩、支撑、立柱和降 水的井点管。分层挖土时，层高不宜过大，以免 土方侧压力过大使工程桩变形倾斜，在软土地区 尤为重要。 同一基坑内当深浅不同时，土方开挖宜先从浅基 坑处开始，如条件允许可待浅基坑处底板浇筑后， 再挖基坑较深处的土方。 如两个深浅不同的基坑同时挖土时，土方开挖宜 先从较深基坑开始，待较深基坑底板浇筑后，再 开始开挖较浅基坑的土方。 如基坑底部有局部加深的电梯井、水池等，如深 度较大宜先对其边坡进行加固处理后再进行开挖。
挖土时，除支护结构设计允许外，挖土机和运 土车辆不得直接在支撑上行走和操作。 为减少时间效应的影响，挖土时应尽量缩短围 护墙无支撑的暴露时间。一般对一、二级基坑， 每一工况挖至规定标高后，钢支撑的安装周期 不宜超过一昼夜，混凝土支撑的完成时间不宜 超过两昼夜。 对面积较大的基坑，为减少空间效应的影响， 基坑土方宜分层、分块、对称、限时进行开挖， 土方开挖顺序要为尽可能早的安装支撑创造条 件。 土方挖至设计标高后，对有钻孔灌筑桩的工程， 宜边破桩头边浇筑垫层，尽可能早一些浇筑垫 层，以便利用垫层（必要时可加厚作配筋垫层） 对围护墙起支撑作用，以减少围护墙的变形。
2.盆式开挖的注意事项 盆式挖土，中间土墩的留土高度、边坡的坡度、 挖土层次与高差都要经过仔细研究确定。由于 在雨季遇有大雨土墩边坡易滑坡，必要时对边 坡尚需加固。 挖土亦分层开挖，多数是先全面挖去第一层， 然后中间部分留置土墩，周围部分分层开挖。 开挖多用反铲挖土机，如基坑深度大则用向上 逐级传递方式进行装车外运。 整个的土方开挖顺序，必须与支护结构的设计 工况严格一致。要遵循开槽支撑、先撑后挖、 分层开挖、严禁超挖的原则。
①采用钢平台，挖土机械可用吊车吊下坑