徐驰野 秦卿 陈冬
中国建筑第二工程局华南分公司 广东省深圳市 518000
摘要：以深圳某紧邻地铁且地质情况复杂的深基坑项目为例，针对工程项目施工过程中存在的周边紧邻地铁、老旧居民楼（安全等级低）；场地狭窄、周边交通通行困难（红线内场地狭窄，红线外车流拥堵）；地下管线复杂等问题。详细说明了土方开挖的形式，及土方开挖与内支撑的施工部署。通过科学合理的土方开挖，达到确保基坑安全，缩短开挖工期的目的。
关键词：土方开挖；基坑监测
随着我国城市化进程的快速发展，在狭窄的场地内进行开发地下空间的情况已是常态，而复杂环境下的深基坑施工逐渐成为近几年中心城区发展过程中的热点。如何减小施工过程中，特别是土方开挖及内支撑施工过程中对基坑围护本体及临近地铁及老旧住宅的不良影响；如何解决场地狭窄，交通不便等问题，保障现代城市的正常运转，已然成为整个社会，特别是土木工程行业关注的焦点话题。
本文在总结前人研究成果的基础上，通过提炼与归纳，结合以往施工经验，以紧邻地铁及老旧居民楼的深基坑项目为例，进一步阐述了紧邻地铁及老旧居民楼的深基坑施工时，经实际验证的有效技术措施及施工部署。
1、工程概况
景福花园片区棚户区改造项基坑支护、土石方及桩基础工程目位于深圳市罗湖区，总建设用地面积约17313平方米，基坑深度约17米-24.5米，基坑周长约558米，基坑面积约14635.69平方米，采用咬合桩+三道内支撑支护体系（局部为咬合桩+四道内支撑支护）,基坑周边采用混凝土挡墙。建筑地下室4层，地下室底板标高16.8m，基础底标高14.5m。场地整体南高北底，标高31.2-39.3不等，西北侧最低。基坑周围空间狭小，环境复杂，紧邻深圳市地铁二号线及老旧居民楼。
用地大致呈倒“品”方形， 东北侧紧邻地铁，外墙线距离地铁出入口约6.0m；西侧、南侧紧邻农民房，外墙线距离建筑物约5.0-8.85m；东侧为畔山路，外墙线距离红线约1.6m。
根据《地下管线探测成果图》可知场地内及周围存在较多地下管线，包括了燃气管线、给水管线、雨水管线、污水管线、电力管线及通信管线，部分管线紧邻本工程用地红线，其中南侧及西侧管线布置最为复杂。且土方开挖施工过程中，必须确保基坑周边建筑物、地铁及管线的正常使用。
2、地质情况介绍及土方开挖重难点
基坑开挖深度范围内地层为：①1素填土①2杂填土②粉质黏土③1全风化凝灰岩 ③2-1强风化凝灰岩 (土状) ③2-2强风化凝灰岩 (块状)。坑外采用咬合桩截水，坑内采用管井疏干。
土方开挖施工具有以下重难点：开挖深度深，且支撑体系及周边建筑物、管线的变形需严格控制；施工工期紧张；土方开挖存在场地限制，无法保证行车路线的最短距离，增加了倒土工程量；工程地处地铁、学校、居民区周边，土方外运时间受到极大限制，居民投诉对现场施工影响较大；泥头车采用小型电动车，对出土效率影响较大；土方开挖处于雨季施工阶段，影响出土效率；底层土采用垂直抓土，影响出土效率。
3、土方开挖及内支撑施工部署
3.1土方开挖及内支撑施工要求
土方开挖必须遵循“时空效应”理论，在现有条件下分层、分段、分块开挖，随挖随撑，严禁超挖。针对现场实际情况和挖土实际需要的分析，土方按四层开挖。
每层土方按方位划分为T1区（南侧角撑区）、T2区（西侧角撑区）、T3区（西侧纯土方区）、T4区（中部北侧角撑区）、T5区（中部南侧角撑区）、T6区（东部纯土方区）、T7区（东北角撑区）、T8区（东南角撑区）8大块开挖，如图1所示。
中部角撑区面积较大，考虑到支撑梁进行分段施工，土方开挖分段取土，故将中部角撑区分为南北两部分。
土方开挖阶段增加开设2#施工大门、3#施工大门，其中2#施工大门设置水槽及人工冲洗，车辆由2#大门进入1#大门外运，形成场内交通动线；3#施工大门用于后期材料进出场。
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图1土方开挖分区示意
3.2各层土方开挖及内支撑施工部署
1）第一层土方开挖
首层土方开挖考虑到钢筋加工厂的使用需要及2#大门开通后的施工现场实际情况。需要保证土方开挖过程中始终能满足钢筋加工场的不间断使用，及泥头车的场地内行车路线的合理。
由于T1区域目前为钢筋加工场区域， T2区南侧冠梁及内支撑施工完成前进行T2北侧区域的土方开挖施工，标高开挖至28.6m，T2区南侧冠梁及支撑施工完成后施工T2区域支撑及冠梁，同时T3、T4、T5、T6区域按图5所示方向进行土方开挖，T2区北侧及T8区堆载板作为新的钢筋加工场区域，该区域冠梁支撑板施工完成后从T1区搬迁钢筋加工场，搬迁期间进行T4区和T7区冠梁及内支撑施工，同时进行T1、T8区域场地土方开挖，然后进行T1、T5及T8区域冠梁及支撑梁施工。如图2所示。
出土方向前期由1#施工大门进出，后期2#大门开通后1由2#大门进、1#大门出。荡车池转换期间由2#大门进出（约7天）。
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图2 第一层土方开挖示意
2）第二层土方开挖
第二层土方开挖，为保证施工进度及流水施工的可操作性，需要考虑放坡位置的合理性，及放坡部位施工时坡道转移的问题；T5区需进行分段施工。
在T4、T7区放坡，设置临时坡道。
T5区施工先把对撑支撑梁下部掏空，施工一半支撑梁，另外一半用来出土，施工完毕后再进行调换。（支撑梁施工完毕后可在上方垫土作为出土道路）。
由于在T4区、T7区进行放坡，该两个区域最后出土，T4区出土时坡道转移至T5区，T7区出土时坡道转移至T4区。如图3所示。
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图3 第二层土方开挖示意
3）第三层土方开挖
第三层土方开挖，为保证放坡的比例及长度满足规范相关要求，需将坡道设置在合理位置，同时为满足施工需要，T5区需分段施工满足泥头车的行车需要，保证交通流线的合理性。
在T7区按1：6进行放坡，坡道长度约为70米。第三层土方施工时，T5区先施工一部分继续往下进行土方施工，形成一号出土通道，西侧土方从一号通道处进行外运。T5区支撑后做的部分土方挖下来后再转移成二号通道，一号通道处部分再进行支撑梁施工。如图4所示。
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图4 第三层土方开挖示意
4）第四层土方开挖
底层土方开挖，则需要考虑抓斗机位置布置的合理性，抓斗机周围要布置满足相关规范要求的堆土点，且不得影响泥头车行车路线，坑内堆土点的设置要满足抓斗机的取土需求，底层土方开挖要优先为后续塔楼底板施工考虑。
第四层土方开挖采用垂直抓土方式，坑内堆土点、坑顶堆土点，及抓斗机位置如图5所示。这一阶段土方开挖施工优先考虑将塔楼区域先进行开挖，让塔楼区域尽早进行底板施工。
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图5第四层土方开挖示意
4、基坑监测
土方开挖与基坑监测紧密配合，根据监测结果随时调整土方开挖方案。基坑冠梁布设27个水平位移监测点、坑顶地表布设27个沉降监测点。
基坑周边有地铁、老旧居民楼，管线密集，对变形十分敏感。
（1）当监测项目的变化速率连续3天超过警戒值的50%，应报警。
（2）变形警戒值取控制值的80％。
（3）监测中应有专人经常性巡视检查，如发现基坑顶部出现明显的裂缝或支护结构出现松动等异常情况，应及时通知各方，对问题进行针对性处理。
（4）通过分段、分层、分块开挖及基坑边采用人工开挖的方式控制变形。
5、结语
在土方开挖过程中，应明确：根据工程实际情况，灵活合理确定开挖方式，缩短施工工期；科学确定分层开挖深度，严格执行，严禁超挖；坚持分块开挖原则，利于流水作业；坚持分段开挖原则，利于变形控制；加强监测，指导土方开挖。随着城市化的进程加快，地下工程的建设逐渐增多，加强对深基坑工程的探讨和研究十分必要。