土木工程中深基坑土方开挖施工分析

摘要：为了有效地提升工程中的深基坑工程施工质量与安全，满足业主对工程建设的根本需求，推动我国土木工程行业的可持续发展。本文首先总结深基坑土方开挖施工特点，然后对其施工技术进行了简要的介绍，为同行提供了借鉴和参考。

关键词：土木工程；深基坑；土方开挖；施工要点

引言

作为土木工程施工中最关键的一环，深基坑施工质量直接关系到整个工程的安全和质量。所以，为了真正地确保土木工程施工的质量和安全性，建筑工作者必须在日常工作中，充分地运用深基坑施工技术，并对施工质量进行严格的控制，确保土木工程施工的安全、平稳。

1.土木工程中深基坑土方开挖施工特点

（1）工程规模大。随着建筑行业的不断发展，城市地下空间的开发利用逐渐成为主要发展趋势。在此背景下，深基坑的规模也越来越大，占地面积多达数十亩甚至上百亩（1亩≈666.67m2）。同时，由于场地狭小，土方量巨大，需要进行大量的施工作业，这给深基坑施工带来了很大的挑战。

（2）地质条件复杂。在深基坑施工过程中，需要根据不同的地质条件采取相应的开挖措施。例如，对于黏性土、砂土等松软土层，可以采用深挖法。而对于坚硬岩石或存在溶洞的地区，需要采取相应的爆破开挖技术。

（3）施工工艺要求高，成本控制困难。深基坑施工技术涉及多项内容，如施工方案设计、技术参数优化、材料选择、机械设备配置等，每一个环节都对施工质量有着至关重要的影响。

2.土木工程中深基坑土方开挖施工技术

2.1.施工模式及施工设备甄选

当前，深基坑土方开挖施工中，主要以机械施工为主，人工施工为辅。人工施工主要是对坑底以及边坡进行整理与清洁。在具体的施工中，施工人员需要划分开挖区域，将其划分为两个作业面，一个作业面是沿着深基坑围护的位置进行挖掘，便于施工人员对作业面的宽度进行甄选，另外一个作业面是在基坑中进行大面积开挖，以避免坡面上的碎渣对施工造成影响。机械施工作为深基坑开挖工程中工程进度的关键推手，是确保施工安全与质量的重要保障。在实际开挖中，施工人员需要对每一层的坡底线进行设置，保证开挖边线的一致性，便于有效开展机械施工作业，并防止出现过度挖掘。

施工设备选择方面，挖掘机械设备作为深基坑土方开挖施工的核心工具，其甄选直接关系工程效率与安全。在甄选过程中，施工人员不仅需要考虑挖掘机的基本性能参数，还需要深入分析其适应性。通过引入作业环境适应性评估模型，综合考虑地质条件、基坑深度、周边建筑物保护要求等因素，对多种挖掘机型号进行模拟测试，从而帮助施工队伍甄选最为合适的挖掘设备。同时，在深基坑土方开挖工程中，支护与加固设备扮演着至关重要的角色，其直接关系工程的安全性与稳定性。支护结构不仅需承受侧向土压力，还需确保基坑周边建筑物的安全。而加固设备，如注浆机、锚杆机等，可以增强土体的力学性能和稳定性。

2.2.降水施工

降水施工的主要目的是有效规避施工塌方问题。如果开挖面的地下水位较低，在开挖的过程中，很有可能会出现积水问题，此时，如果无法在短时间内有效排放坑底积水，会导致基坑边坡的稳固性受到影响，从而对施工建设安全造成威胁，因此施工人员需要切实做好降水施工。当开挖过程中挖出细砂时，需要切实做好降水工作，施工人员可以在深基坑的周围安装一些滤水管。同时，在抽取地下水的过程中，施工人员不能将细砂一并带走，以免出现流砂风险，从而导致边坡出现滑坡问题，提高后续施工的难度。在实际的抽水作业过程中，施工人员需要确保地下水位较低且坑底低，并综合考量水分渗入以及土壤质量等情况，以保证坑底的土壤处于干燥状态。当挖掘至黏性土或是粗粒土时，需要借助露天降水的方式对积水进行处理。施工人员需要在基坑底部打下集水井，并在其周围增设排水沟。值得注意的是，施工人员需要对滤水管的外部直径进行控制，一般为300～400mm，且安装滤水管后，施工人员还需要对其安装缝隙进行填充，保证滤水管的密封性。

2.3.开挖及回填

开挖是深基坑土方开挖施工作业中的重要内容，需要对其各项要点进行明晰，以保证深基坑土方开挖施工的顺利进行，并为后续施工建设奠定基础。①注意开挖顺序以及土方平衡控制。在深基坑开挖施工中，开挖顺序与土方平衡控制是确保工程顺利进行和基坑稳定性的关键环节。合理的开挖顺序不仅能有效减少基坑周边土体的扰动，还能显著提高施工效率。一般而言，开挖应遵循分层开挖、先撑后挖、严禁超挖的原则，根据基坑深度和设计要求，将开挖过程划分为若干层次，每层开挖后及时设置支撑结构，避免因基坑暴露时间过长而导致坍塌风险增加。土方平衡控制要求在施工前对开挖土量进行精确计算，并制定合理的土方调配方案。同时，施工过程中需严格监控出土量与回填量的动态平衡，确保现场土方不积压、不浪费。②支护结构的设计与施工。首先，支护结构不仅需承受侧向土压力、水压力及施工荷载，还需具备足够的刚度和强度，以防止基坑坍塌及周边环境的破坏。设计之初，需依据地质勘查报告，采用先进的数值分析模型进行模拟计算，以精确预测基坑土方开挖过程中支护结构的受力状态及变形情况。其次，支护结构的设计还需考虑施工便捷性与经济性。在设计中需综合考虑地质条件、开挖深度、周边环境等因素，合理确定支护结构的墙厚、配筋率及接头形式等参数。再次，支护结构的施工质量直接关系基坑开挖的安全与进度。在施工过程中，需严格控制水泥掺量、搅拌时间、注浆压力等关键参数，确保支护结构的成桩质量。最后，还应加强施工监测，及时发现并处理支护结构变形、开裂等问题，确保施工安全。③制定科学合理的开挖策略。在深基坑土方开挖过程中，复杂地质条件是施工的一大挑战，因此科学合理的开挖策略显得尤为重要。针对复杂地质条件，如软土、硬岩、岩溶、地下水丰富等，施工人员需要进行详尽的地质勘察，通过钻探、物探等多种手段，精确掌握地层分布、岩性特征、水文地质条件等关键信息，并基于这些数据，制定合理的开挖策略。

开挖结束后，施工人员需要进行回填。回填开始前，施工人员需要清除坑底杂物，并对深基坑底部的土料含水度进行测量。回填时，施工人员可以采用分层摊铺的形式，并对回填层的厚度进行控制，单层厚度一般为250mm。同时，根据回填路线，借助蛙式打夯机按照由土层边缘到中间的顺序对回填土进行夯实，一般情况下，施工人员需要对回填土夯实3～5次。回填完成后，施工人员需要对回填质量进行检测，并对回填作业误差进行控制。

3.结束语

综上所述，有效地提高深基坑土方开挖施工效率，既有利于提升土木工程施工质量，又能有效保障土木工程基础的安全性，满足业主对工程的使用要求。所以，在工程实践中，必须正确地运用深基坑开挖施工技术，使其发挥出最大的作用，从而使整个工程施工水平得到全面的提升。

参考文献

[1]郑树跃，孙宇，林威，黄金烨.深基坑土方开挖施工技术[J].城市建筑空间，2022，29（S2）：635-636.

[2]魏育明.探讨土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J].科学技术创新，2021，（24）：111-112.

[3]马宁.土木工程中深基坑土方开挖施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2019，（24）：52.