8.2 基坑开挖

8.2.2  基坑开挖时，围护结构的水平位移或开挖面土坡的滑移不仅与场地、地质条件、基坑平面、周边环境等有关，同时还与开挖面应力释放速率有关，故强调分层开挖。为防止开挖面的坡度过陡，引起土体位移、坑底隆起、桩基侧移等异常现象发生，开挖过程中的临时边坡坡度应保证其稳定性。基坑内的局部深坑可综合考虑其深度、平面位置、支护形式等因素确定开挖方法，局部深坑邻近基坑边时，为有效控制围护墙或边坡的稳定，可视局部深坑开挖深度、周边环境保护要求、支护设计、场地条件等因素确定开挖的顺序和时间。

8.2.3  本条规定了基坑放坡开挖的基本要求。

    1  基坑采用放坡开挖不仅施工简便，而且比较经济，但放坡开挖需要一定的施工场地并能确保边坡的稳定。

    2  放坡开挖施工前，应进行边坡设计，通过理论计算分析和类似工程经验，合理确定坡体坡度、放坡平台宽度等参数，并制定合理的施工顺序和环境保护措施。

    3  在地下水位较高地区，放坡开挖可采取截水帷幕、降水等措施。对于无截水帷幕的多级放坡基坑，在满足降水深度要求和边坡稳定的条件下，降水系统可设置在放坡平台或坡顶，当不能满足降水深度要求或边坡稳定时，坡顶和放坡平台应分别设置降水系统。

    4  若土质条件较差或边坡留置时间较长，应采取必要的护坡措施。护坡除采用水泥砂浆、挂网砂浆、混凝土、钢筋混凝土等方式外，尚有薄膜覆盖法、土袋或砌石压坡法等。护坡面层宜扩展至坡顶一定的距离，也可与坡顶的施工道路结合，以利于边坡的整体稳定性，必要时还可在坡面插入钢管、钢筋、毛竹等。施工过程中护坡面若出现破损、开裂等现象，应及时进行修补，以避免地表水渗入而影响边坡的稳定。

    5  放坡开挖的坡面区域若存在暗浜、明浜或浜填土等不良土质，应采取土体加固等措施，若有必要，局部区域也可采取支护措施。

8.2.4  板桩外拉锚支护的基坑开挖可参照土钉支护、土层锚杆支护的基坑开挖方法。

    1  对于复合土钉墙支护、土层锚杆支护的基坑，截水帷幕或排桩墙(挡土墙)先施工，由于其受力和抗渗要求的特殊性，故规定开挖前应满足强度和龄期要求。

    2  由于土方开挖与基坑支护交替进行，所以开挖应和支护施工相协调。一般情况下，应先开挖基坑周边用以支护作业的沟槽，该沟槽的宽度和深度应满足支护施工作业的要求。

    3  分层分段开挖时，每层开挖深度应与土钉或土层锚杆的竖向间距一致，且分层标高应考虑土钉或土层锚杆竖向作业面的要求。分段长度的控制是为了保证基坑安全，一般情况下，挖土速度要快于钻孔、注浆、张拉施工速度，若支护施工跟不上挖土的进度，则临空面暴露时间可能过长，不利于基坑稳定。

    4  每层每段开挖后应在规定的时间内完成支护。考虑到土钉支护的强度要求，土钉注浆完成后一般在48h后方可开挖下一层土方。对于土层锚杆支护的基坑，应在锚杆张拉锁定且浆液达到设计强度后方可开挖下层土方。对于面积较大的基坑，可采取岛式开挖的方式，在周边土方分层开挖并进行支护施工期间，根据具体情况确定中部土方开挖的时间和方法。

8.2.5  基坑开挖及支撑施工过程中，应选定科学合理的施工参数，施工参数主要是根据基坑规模、几何尺寸、支撑形式、开挖方式、地基条件和周边环境要求等确定，包括分层开挖层数、每层开挖深度、每层土体无支撑暴露的时间、每层土体无支撑暴露的平面尺寸及高度等。实践证明，每一个开挖步骤过程中围护墙体暴露空间和时间越小，则控制基坑变形的效果越好，因此加快开挖和支撑速度的施工工艺，是提高基坑工程技术经济效果的重要环节。

8.2.6  一般支撑设计不考虑相应的竖向荷载，挖土机械和运输车辆若直接在支撑上行走或作业，可能会产生支撑下沉、变形甚至断裂等后果。土方开挖过程中挖土机械和运输车辆应尽量避让支撑，若无法避让，一般情况下可采取支撑上部覆土并铺设路基箱的方式，可使荷载均匀传递至支撑下方土体。

8.2.7  面积较大的基坑，通常采用对撑、对撑桁架、斜撑桁架及边桁架、圆环形支撑、竖向斜撑等形式，根据支撑形式选择适宜的开挖方式可较好地控制基坑变形，且便于施工。若周边环境保护要求较高，较大的基坑一般采取分块施工的方法，合理制定开挖先后顺序是保证分块开挖达到预期效果的重要手段。盆式开挖和岛式开挖是分块开挖的两种典型方式。

8.2.8  本条规定了盆式开挖基坑的基本要求。

    1  先开挖基坑中部的土方，挖土过程中在基坑中形成类似盆状的土体，然后再开挖基坑周边的土方，这种挖土方式通常称为盆式开挖。盆式开挖由于保留基坑周边的土方，减小了基坑围护暴露的时间，对控制围护墙的变形和减小周边环境的影响较为有利。盆式开挖一般适用于周边环境保护要求较高，或支撑布置较为密集的基坑，或采用竖向斜撑的基坑。

    2  盆式开挖形成的边坡，其留置时间可能较长，盆边与盆底高差、边坡坡度、放坡平台宽度等参数应通过稳定性验算确定，必要时可采取降水、护坡、土体加固等措施。采用二级放坡时，若挖土机械需在放坡平台上作业，还应考虑机械作业时的尺寸要求和附加荷载因素。盆式开挖过程中，先行完成中部土方，此时未形成有效的支撑体系，故应保留足够的盆边宽度和高度，以及足够平缓的边坡坡度，以抵抗围护墙变形和边坡自身的稳定。

    3  对于中部采用对撑的基坑，盆边土体的开挖应结合支撑的平面布置先行开挖对撑对应区域的盆边土体，以尽快形成对撑；对于逆作法施工的基坑，盆边土体应分块、间隔、对称开挖；对于利用中部主体结构设置竖向斜撑的基坑，应在竖向斜撑形成后再开挖盆边土体。

8.2.9  先开挖基坑周边的土方时，挖土过程中在基坑中部形成类似岛状的土体，然后再开挖基坑中部的土方，这种挖土方式通常称为岛式开挖。岛式开挖可在较短时间内完成基坑周边土方开挖及支撑系统施工，这种开挖方式对基坑变形控制较为有利。基坑中部大面积无支撑空间的土方开挖较为方便，可在支撑系统养护阶段进行开挖。岛式开挖适用于支撑系统沿基坑周边布置且中部留有较大空间的基坑。边桁架与角撑相结合的支撑体系、圆环形桁架支撑体系、圆形围檩体系的基坑采用岛式土方开挖较为典型。土钉支护、土层锚杆支护的基坑也可采用岛式土方开挖方式。

    1  基坑周边土方的开挖范围不应影响该区域整个支撑系统的形成，在满足支撑系统整体形成的条件下，周边土方的开挖宽度应尽量减小，以加快挖土速度，尽早形成基坑周边的支撑系统。

    2  岛式开挖形成的边坡，其留置时间可能较长，岛状土体的高差、边坡坡度、放坡平台宽度等参数应通过稳定性验算确定，必要时可采取降水、护坡、土体加固等措施。采用二级放坡时，若挖土机械需在放坡平台上作业的，还应考虑机械作业时的尺寸要求和附加荷载因素。土方运输车辆、挖土机械等在中部岛状土体顶部进行作业时，边坡稳定性计算应考虑施工机械的荷载影响。

8.2.10  狭长形基坑一般是针对地铁车站、明挖隧道、地下通道、大型箱涵等采用对撑形式的长形基坑，其中尤以中心城区的地铁车站较为典型。

    1  基坑平面分区应按照设计或基础底板施工缝设置要求确定，分层厚度应与支撑竖向间距保持一致。考虑到狭长形基坑钢支撑的受力特点和土方开挖的特性，基础底板及时浇筑可改善围护结构的受力特征，保证基坑的稳定。

    2  采用斜面分层分段开挖时，每小段长度一般按照1个～2个支撑水平间距确定。狭长形基坑开挖中保证纵向斜坡稳定是至关重要的，坡度过陡、雨季施工、排水不畅、坡脚扰动等都会引起土坡坍塌、围护结构变形过大甚至失稳，因此开挖前一定要慎重确定纵向放坡坡度，必要时可采取降水、护坡、土体加固等稳定措施，纵向斜面的施工技术参数需要通过计算确定。纵向斜面的分层厚度、平台宽度、分段长度等由支撑的水平和竖向间距确定，狭长形基坑斜面分层分段开挖方法如图17。

图17  狭长形基坑斜面分层分段开挖方法

1-支撑；2-每小段开挖边坡；3-每小段限时开挖并支撑；4-边坡平台；5-安全加宽平台；6-各级小边坡；7-斜面总坡度；8-结构底板；h-每一小段宽度

    3  设计一般根据周边环境保护要求，对每层每段开挖和钢支撑形成时间有较为严格的限制，宜为12h～36h。

8.2.11  逆作法是指利用先施工完成的地下连续墙或其他形式围护墙作为基坑施工时的围护体系，利用地下结构各层梁、板、柱等作为围护结构的支撑体系，地下结构由地面向下逐层施工，直至基础底板施工完成的方法。盖挖法是先用地下连续墙或其他围护墙作为围护结构，然后施工钢筋混凝土盖板或临时型钢盖板，在盖板、围护墙、立柱桩保护下进行土方开挖和结构施工。

    1  由于逆作法和盖挖法的施工涉及永久水平和竖向结构与支护体系相结合，故施工期间的水平和垂直位移、受力情况等应满足主体结构和支护结构的设计要求。

    2  取土口不仅可解决土方及其他材料设备的垂直运输问题，还有利于暗挖工程的通风。取土口的位置和大小应满足水平构件受力和变形的要求，且位置宜上下对齐。取土口的钢筋可采用插筋、接驳器等形式预留，施工时应采取技术措施进行保护，取土口封闭时应对钢筋及施工缝进行清理后方可浇筑混凝土。

    4  面积较大的基坑宜采用盆式开挖，盆边边坡除了其自身稳定外，还应考虑其上部水平结构施工产生的荷载。若周边环境复杂，盆边区域土方宜采取对称、抽条、限时开挖的方式，必要时，可设置临时斜撑以保证围护结构的稳定。

    5  基坑暗挖由于受到上部楼板或盖板的限制，坑内土方开挖应预先设计作业的顺序、区域和线路，宜采用小型挖土机械与人工挖土相结合的方式，坑内土方的水平运输可采用小型挖土机械驳运、专用运输带输送等方式，垂直运输可采用挖土机械或专用挖土架等设备。

    6  暗挖作业处于封闭环境下，空气质量较差，取土口等预留洞作为自然通风不能满足要求时，应设置专用通风口，并及时安装风机、风管等形成通风系统，对挖土作业面和楼层面进行强制通风。由于暗挖作业时光线较差，应配置合理的照明系统，照明系统可利用永久照明系统的预埋管线，也可在结构内配置临时照明系统。