1、楊明月 長春工程學院基坑工程第第 12 12 章章 基坑土方工程基坑土方工程圍巖導論： 基坑土方開挖應在全面掌握現(xiàn)場場地土層條件、基坑支護設計方案、環(huán)境保護要求以及工期目標等條件后， 進行合理的施工組織設計，應綜合考慮土方開挖、基坑降水以及基坑監(jiān)測等各分項工程的施工流程和相互影響等，周密安排施工工序。土方開挖專項方案制訂時應首先明確開挖原則，根據(jù)基坑工程的特點選擇合理的開挖方式，然后進行土方開挖的豎向分層和平面分塊。土方開挖技術設計，應確保工程的施工進度，有效的控制基坑的穩(wěn)定和變形，保護好施工區(qū)域周圍的環(huán)境。CONTENTS主要內(nèi)容主要內(nèi)容土方開挖的基本原則12.1不同支護形式的土方開挖方法1

2、2.2基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法12.3基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法12.4土方施工機械及其施工方法12.5基坑開挖施工道路與平臺12.6基坑土方回填12.712.1 土方開挖的基本原則 按照基坑支護設計的不同，基坑土方開挖可分為無內(nèi)支撐基坑開挖和有內(nèi)支撐基坑開挖。 按照基坑挖土方法的不同，基坑土方開挖可分為明挖法和暗挖法。無內(nèi)支撐基坑開挖一般采用明挖法；有內(nèi)支撐基坑開挖一般有明挖法、暗挖法、明挖法與暗挖法相結合等三種方法?；觾?nèi)部有臨時支撐或水平結構梁代替臨時支撐的土方開挖一般采用明挖法；基坑內(nèi)部水平結構梁板代替臨時支撐的土方開挖一般采用暗挖法，蓋挖法施工工藝中的土方開挖屬于暗挖法

3、的一種形式。12.1 土方開挖的基本原則 基坑土方開挖總體要求基坑開挖前應根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料、結構和支護設計文件、環(huán)境保護要求、施工場地條件、基坑平面形狀、基坑開挖深度等，遵循“分層、分段、分塊、對稱、平衡、限時”和“先撐后挖、限時支撐、嚴禁超挖”的原則編制土方開挖施工方案。土方開挖施工方案應履行審批手續(xù)，并按照有關規(guī)定進行專家評審論證。12.1.1 總體要求12.1 土方開挖的基本原則 基坑開挖應采用分層開挖方式，軟土地區(qū)分層厚度一般不大于4m，分層坡度不應大于1:1.5； 基坑挖土機械及土方運輸車輛直接進入坑內(nèi)進行施工作業(yè)時，應采取措施保證坡道穩(wěn)定。坡道寬度應保證車輛正常行駛，軟土

4、地區(qū)坡道坡度不應大于1:8。 機械挖土應挖至坑底以上20cm30cm，余下土方應釆用人工修底方式挖除，減少坑底土方的擾動。12.1.1 總體要求12.1 土方開挖的基本原則 （1）放坡開挖方式 場地條件允許時，可采用放坡開挖方式。為確?；邮┕ぐ踩患壏牌麻_挖的基坑，應按照要求驗算邊坡穩(wěn)定性，開挖深度一般不超過4.0m；多級放坡開挖的基坑，應同時驗算各級邊坡的穩(wěn)定性和多級邊坡的整體穩(wěn)定性，開挖深度一般不超過7.0m。采用一級或多級放坡開挖時，放坡坡度一般不大于1:1.5；采用多級放坡時，放坡平臺寬度應嚴格控制不得小于1.5m。12.1.2 無內(nèi)支撐土方開挖原則12.1 土方開挖的基本原則 （

5、2）土釘墻 采用土釘支護或土層錨桿支護的基坑，應提供成孔施工的工作面寬度，其開挖應與土釘或土層錨桿施工相協(xié)調(diào)，開挖和支護施工應交替作業(yè)。對于面積較大的基坑，可采取島式開挖的方式，先挖除距基坑邊8m10m的土方，中部島狀土體應滿足邊坡穩(wěn)定性要求?；舆呁练介_挖應分層分段進行，每層開挖深度在滿足土釘或土層錨桿施工工作面要求的前提下，應盡量減少，每層分段長度一般不大于30m。每層每段開挖后應限時進行土釘或土層錨桿施工。12.1.2 無內(nèi)支撐土方開挖原則12.1 土方開挖的基本原則 （3）采用水泥土重力式圍護墻或板式懸臂支護的基坑，基坑總體開挖方案可根據(jù)基坑大小、環(huán)境條件，采用分層、分塊的開挖方式。對

6、于面積較大的基坑，基坑中部土方應先行開挖，然后再挖基坑周邊的土方。 （4）釆用鋼板樁拉錨支護的基坑，應先開挖基坑邊2m3m的土方進行拉錨施工，大面積開挖應在拉錨支護施工完畢且預應力施加符合設計要求后方可進行，大面積基坑開挖應遵循分層、分塊開挖方法。12.1.2 無內(nèi)支撐土方開挖原則12.1 土方開挖的基本原則 有內(nèi)支撐的基坑開挖方法和開挖順序應盡量減少基坑無支撐暴露時間，應先開挖周邊環(huán)境要求較低一側(cè)的土方，再開挖環(huán)境要求較高一側(cè)的土方，應根據(jù)基坑平面特點采用分塊、對稱開挖的方法，限時完成支撐或墊層。開挖面積較大的基坑工程時，可根據(jù)周邊環(huán)境和支撐形式等因素，采用島式開挖、盆式開挖或分層分塊開挖的

7、方式。 （1）島式開挖的基坑，中部島狀土體高度不大于4.0m時，可采用一級邊坡；中部島狀土體高度大于4.0m時，可采用二級邊坡，但島狀土體高度一般不大于9.0m。 （2）盆式開挖的基坑，盆邊寬度不應小于8.0m；盆邊與盆底高差不大于4.0m時，可采用一級邊坡；盆邊與盆底高差大于4.0m時，可采用二級邊坡，但盆邊與盆底高差一般不大于7.0m，一級邊坡應驗算邊坡穩(wěn)定性，二級邊坡應同時驗算各級邊坡的穩(wěn)定性和整體邊坡的穩(wěn)定性。12.1.3 有內(nèi)支撐土方開挖原則12.1 土方開挖的基本原則 （3）對于長度和寬度較大的基坑可采用分層分塊土方開挖方法。分層的原則是每施工一道支撐后再開挖下一層土方，第一層土方

8、的開挖深度一般為地面至第一道支撐底，中間各層土方開挖深度一般為相鄰兩道支撐的豎向間距，最后一層土方開挖深度應為最下一道支撐底至坑底。分塊的原則是根據(jù)基坑平面形狀、基坑支撐布置等情況，按照基坑變形和周邊環(huán)境控制要求，將基坑劃分為若干個邊部分塊和中部分塊，并確定各分塊的開挖順序，通常情況下應先開挖中部分塊再開挖邊部分塊。12.1.3 有內(nèi)支撐土方開挖原則12.2 不同支護形式的土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法（e）臨時內(nèi)支撐結合板式圍護墻（f）梁板結構代替臨時支撐結合板式圍護墻12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （1）全深度范圍一級放坡基坑的土

9、方開挖方法12.2.1 基坑放坡土方開挖全深度范圍一級放坡基坑的土方開挖方法可應用于明挖法施工工程。12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （2）全深度范圍多級放坡基坑的土方開挖方法12.2.1 基坑放坡土方開挖全深度范圍多級放坡基坑的土方開挖方法可應用于明挖法施工工程。12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （1）全深度范圍有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法 有圍護無內(nèi)支撐的基坑一般包括釆用土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護、板式懸臂圍護墻、水泥土重力式圍護墻、鋼板樁拉錨支護的基坑。全深度范圍有圍護無內(nèi)支撐 的基坑土方開挖方法可應用于明挖法施工工程。12.2.2 有圍護的基坑土方開挖方法12.2

10、 不同支護形式的土方開挖方法 采用土釘支護、復合土釘支護、土層錨桿支護的基坑土方開挖，應采用分層開挖的方法，并與支護施工交替進行。12.2.2 有圍護的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 采用板式懸臂圍護墻和水泥土重力式圍護墻的基坑土方的開挖，應采用分層開挖的方法。12.2.2 有圍護的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 鋼板樁拉錨支護基坑的土方開挖應采用分層開挖的方法。第一層土方應首先開挖至拉錨圍標底部200300mm,拉錨支護形成并按設計要求施加預應力后，才可進行下層土方的開挖。12.2.2 有圍護的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法

11、（2）全深度范圍有圍護有內(nèi)支撐的基坑土方開挖方法 順作法施工的有內(nèi)支撐的基坑； 逆作法施工的基坑。12.2.2 有圍護的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （1）上段一級放坡下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖12.2.3 放坡與圍護相結合的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （2）上段一級放坡下段有圍護有內(nèi)支撐的基坑土方開挖12.2.3 放坡與圍護相結合的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （3）上段多級放坡下段有圍護無內(nèi)支撐的基坑土方開挖12.2.3 放坡與圍護相結合的基坑土方開挖方法12.2 不同支護形式的土方開挖方法 （4）上段多級放坡

12、下段有圍護有內(nèi)支撐的基坑土方開挖12.2.3 放坡與圍護相結合的基坑土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 （1）不分層不分段土方開挖 不分層不分段開挖方法，適用于采用一級放坡開挖的基坑、水泥土重力式圍護墻的基坑、板式懸臂圍護墻的基坑。12.3.1 基坑邊界面不分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 （2）分層不分段土方開挖 分層不分段開挖方法，適用于放坡基坑的土方開挖、有圍護基坑的土方開挖、放坡與圍護相結合基坑的土方開挖。12.3.1 基坑邊界面不分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 （1）不分層分段土方開挖 不分層分段開挖方法，一般

13、適用于面積較大的基坑。一級放坡開挖的基坑、水泥土重力式圍護墻的基坑、板式懸臂圍護墻的基坑。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 （2）分層分段土方開挖 分層分段開挖方法，一般適用于面積較大，開挖較深，周邊環(huán)境復雜，或開挖對周邊環(huán)境可能造成影響的基坑。適用于放坡基坑的土方開挖、有圍護基坑的土方開挖、放坡與圍護相結合基坑的土方開挖。土釘支護或土層錨桿支護基坑、有內(nèi)支撐的狹長形基坑、有內(nèi)支撐的分塊開挖基坑最為典型。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 1）土釘支護或土層錨桿支護分層分段土方開挖 基坑邊界面分段

14、長度一般控制在20m-30m，以復合土釘支護基坑邊界面分層分段開挖為例，基坑典型開挖方法如圖。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 2）有內(nèi)支撐的狹長形基坑分層分段土方開挖 對于各道支撐均采用鋼支撐的狹長形基坑，可采用斜面分層分段開挖的方法。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 當周邊環(huán)境復雜，為控制基坑變形，狹長形基坑的第一道支撐采用鋼筋混凝土支撐，其余支撐采用鋼支撐的形式，第一道鋼筋混凝土支撐底部以上的土方，可采取不分段連續(xù)開挖的方法，待鋼筋混凝土支撐強度達到設計要求后再開挖下層土方。對于第一道鋼筋

15、混凝土支撐底部以下土方，應采取斜面分層分段開挖的方法。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.3 基坑邊界內(nèi)的土方分層分段開挖方法 2）有內(nèi)支撐的狹長形基坑分層分段土方開挖 狹長形基坑在平面上可采取從一端向另一端開挖的方式，也可采取從中間向兩端開挖的方式。從中間向兩端開挖方式一般適用于長度較長的基坑，或為加快施工速度而增加挖土工作面的基坑。12.3.2 基坑邊界面分段土方開挖方法12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法 對基坑邊界內(nèi)的土方在平面上進行合理分塊，確定各分塊開挖的先后順序，充分利用未開挖部分土

16、體的抵抗能力，有效控制土體位移，以達到減緩基坑變形、保護周邊環(huán)境的目的。一般可根據(jù)現(xiàn)場條件、基坑平面形狀、支撐平面布置、支護形式、施工進度等情況，按照對稱、平衡、限時的原則，確定土方開挖方法和順序?；訉ΨQ開挖一般是指根據(jù)基坑挖土分塊情況，采用對稱、間隔開挖的一種方式；基坑限時開挖一般是指根據(jù)基坑挖土分塊情況，對無支撐暴露時間采取控制的一種方式；基坑平衡開挖是指根據(jù)開挖面積和開挖深度等情況，以保持各分塊均衡開挖的一種方式。12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法 概念：先開挖基坑周邊的土方，挖土過程中在基坑中部形成類似島狀的土體，然后再開挖基坑中部的土方，這種挖土方式通常稱為島式土方開挖。

17、特點：島式土方開挖可在較短時間內(nèi)完成基坑周邊土方開挖及支撐系統(tǒng)施工，這種開挖方式對基坑變形控制較為有利。而基坑中部大面積無支撐空間的土方開挖較為方便，可在支撐系統(tǒng)養(yǎng)護階段進行開挖， 適用范圍：島式土方開挖適用于支撐系統(tǒng)沿基坑周邊布置且中部留有較大空間的基坑。土釘支護、土層錨桿支護的基坑也可采用島式土方開挖方式。12.4.1 島式土方開挖12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法12.4.1 島式土方開挖12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法 概念：先開挖基坑中部的土方，挖土過程中在基坑中部形成類似盆狀的土體，然后再開挖基坑周邊的土方，這種挖土方式通常稱為盆式土方開挖。 特點：盆式土方開挖由

18、于保留基坑周邊的土方，減小了基坑圍護暴露的時間，對控制圍護墻的變形和減小周邊環(huán)境的影響較為有利。而基坑中部的土方可在支撐系統(tǒng)養(yǎng)護階段進行開挖。 適用范圍：盆式土方開挖適用于基坑中部無支撐或支撐較為密集的大面積基坑。12.4.2 盆式土方開挖12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法12.4.2 盆式土方開挖12.4 基坑邊界內(nèi)的土方分層分塊開挖方法 概念：島式與盆式相結合的土方開挖方法是基坑豎向各分層土方采用島式或盆式進行交替開挖的一種組合方法。島式與盆式相結合的土方開挖方法有先島后盆、先盆后島和島盆交替種形式，12.4.3 島式與盆式相結合土方開挖方法12.5 土方施工機械及其施工方法p 常

19、見土方施工機械常見土方施工機械場地平整壓實機械場地平整壓實機械土方挖掘機械土方挖掘機械土方裝運機械土方裝運機械土方回填壓實機械土方回填壓實機械推土機、壓路機推土機、壓路機正鏟、反鏟、抓鏟挖掘機正鏟、反鏟、抓鏟挖掘機自卸式運輸車自卸式運輸車推土機、壓路機和夯實機推土機、壓路機和夯實機12.5 土方施工機械及其施工方法 （1）正鏟挖掘機 鏟斗和斗桿向機器前上方運動進行挖掘的單斗挖掘機。 工作特點：向前向上強制切土； 適用于開挖停機面以上的土體。12.5.1 土方挖掘機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （1）正鏟挖掘機 挖土和卸土方式： 正向挖土，后方卸土 正向挖土，側(cè)向卸土12.5.1 土方挖

20、掘機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （2）反鏟挖掘機 反鏟作業(yè)主要用于挖掘機停機面以下的土方。 工作特點：向前向上強制切土； 最大挖鏟深度46m的基坑；經(jīng)濟合理的挖土深度35m，加長臂最大可達15m。12.5.1 土方挖掘機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機單機挖土方法 坑內(nèi)單機挖土方法應根據(jù)挖掘機的工作半徑、開挖深度，選擇從基坑的一端挖至另一端。12.5.1 土方挖掘機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機單機挖土方法 定點單機挖土方法應根據(jù)應根據(jù)坑邊土方運輸車輛道路情況，挖掘機的工作半徑、開挖深度，選擇定點單機挖土。動臂及鏟

21、斗回轉(zhuǎn)90即可進行卸土。12.5.1 土方挖掘機械12.5 土方施工機械及其施工方法12.5.1 土方挖掘機械 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機單機挖土方法 棧橋平臺定點單機挖土方法適用于坑邊施工道路寬度較小無法滿足土方運輸車輛行走，或挖掘機需要加大挖土作業(yè)范圍的情況。12.5 土方施工機械及其施工方法12.5.1 土方挖掘機械 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機單機挖土方法 坑內(nèi)棧橋道路或棧橋平臺挖掘機定點位置挖土場地狹小需在坑內(nèi)設置棧橋道路的基坑。12.5 土方施工機械及其施工方法12.5.1 土方挖掘機械 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機多機挖土方法 基坑內(nèi)不分層多機挖土一臺挖掘機負責挖掘土方，其它的

22、挖掘機對挖掘出來的土方進行水平駁運。12.5 土方施工機械及其施工方法12.5.1 土方挖掘機械 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機多機挖土方法 基坑內(nèi)分層多機挖土采用接力挖土的方式。該方式可實現(xiàn)多層土方流水作業(yè)。三機接力挖土12.5 土方施工機械及其施工方法12.5.1 土方挖掘機械 （2）反鏟挖掘機 反鏟挖掘機多機挖土方法 基坑定點挖土與坑中挖掘機配合適用于開挖較深、面積較大的基坑。12.5 土方施工機械及其施工方法 （3）抓鏟挖掘機 抓鏟挖掘機,主要用于基坑定點抓土。12.5.1 土方挖掘機械鋼絲繩抓鏟挖掘機鋼絲繩抓鏟挖掘機 液壓抓鏟挖掘機液壓抓鏟挖掘機抓得深抓得深抓力大抓力大12.5 土方施

23、工機械及其施工方法12.5 土方施工機械及其施工方法 自卸式運輸車12.5.2 土方裝運機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （1）推土機 主要是依靠前端的推土裝置，通過動力完成鏟土、推土，實現(xiàn)場地平整、基坑回填等作業(yè)。 推土機一般可分為履帶式推土機和輪胎式推土機。12.5.3 土方回填壓實機械12.5 土方施工機械及其施工方法 （2）壓路機 主要是依靠壓路機的自身重量，通過分層來回碾壓土體實施土體壓實的作業(yè)。 壓路機與其它機械的配合施工壓路機一般可與挖掘機、推土機等配合施工。12.5.3 土方回填壓實機械12.6 基坑開挖施工道路與平臺 施工道路 坑外道路、坑內(nèi)土坡道路、坑內(nèi)棧橋道路等;

24、施工道路應具有足夠的承載能力，通常情況施工道路應采用鋼筋混凝土路面結構。 作業(yè)平臺施工平臺 坑邊棧橋平臺、坑內(nèi)棧橋平臺 對于連接基坑內(nèi)外的棧橋道路和坑內(nèi)土坡道路，應具有足夠的穩(wěn)定性，坑內(nèi)土坡道路和斜向設置的棧橋道路坡度一般不大于1:8，并應具有相應的防滑措施。12.6 基坑開挖施工道路與平臺 （1）坑外道路設置 坑外道路的設置一般沿基坑四周布置，其寬度應滿足機械行走和作業(yè)要求； 在條件允許的情況下，坑外道路應盡量采用環(huán)形布置。12.6.1 施工道路12.6 基坑開挖施工道路與平臺 （2）坑內(nèi)土坡道路的設置 坑內(nèi)土坡道路的寬度應能滿足機械行走的要求。 必要時，加以支護。12.6.1 施工道路12.6 基坑開挖施工道路與平臺 （3）坑內(nèi)棧橋的設置 城市中心區(qū)域的基坑一般距離紅線較近，場內(nèi)的交通組織較為困難，需結合支撐形式、場內(nèi)道路、施工工期等設置施工棧橋道路。 坑內(nèi)棧橋道路的寬度應能滿足機械行走和作業(yè)