深基坑土方开挖注意事项
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第630页（4885字）
深基坑土方开挖不同于一般基坑开挖，常常因工程地质、水文地质、周围环境、边坡稳定、气候条件等，对基坑的安全造成威胁。因此，在深基坑土方开挖施工中，应当注意如下事项：
(一)基坑开挖的时空效应
在深基坑开挖过程中，当某一阶段由于某种原因需要暂停一段时间时，基坑围护墙体的变形、基坑周边地层的位移和沉降等，仍在继续进行和发展，直到达到稳定或引起基坑因变形过大破坏为止，这种现象就是基坑开挖过程中的时间效应。
工程实践充分证明：基坑围护墙体的变形和周边地层的移动，还与分层、分块开挖的空间尺寸、围护墙体无支撑暴露面积以及是否均衡开挖有关，分层、分块的空间几何尺寸越大、围护墙无支撑暴露面积越大，其变形也越大；开挖过程中的对称性越差，变形也越大。这就是基坑开挖过程中的空间效应。
基坑开挖过程中的时间效应和空间效应是密切相关的，也就是开挖中深基坑受到时间效应和空间效应的共同作用，因此在方案设计和施工中要同时考虑这两个方面的影响。如在方案设计中既要确定分层开挖、分块开挖的空间几何尺寸，又要确定每层、每块的开挖时间和设置支撑的时间。施工时要保证做到与设计工况相一致。
在深基坑工程施工中，考虑时空效应的施工参数和施工顺序的确定，应满足以下要求：
(1)减少开挖过程中的土体扰动范围，采用分层分块开挖且空间几何尺寸能最大限度地限制围护墙体的变形和基坑四周土体的位移与沉降。
(2)尽量缩短基坑开挖卸荷后无支撑暴露时间。工程实践证明：对一、二级深基坑，每一工况下挖至设计标高后，钢支撑的安装周期不宜超过24h，钢筋混凝土支撑的完成时间不宜超过48h。
(3)在进行分层和分块时，应满足对称开挖、均衡开挖的原则，使基坑受力比较均衡。
(4)根据开挖基坑中土质的性能，可靠而合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的潜力，安全、经济地解决基坑工程中的稳定与变形问题。
(二)先撑后挖、严禁超挖
在一般情况下，基坑开挖实施的工况与方案设计的工况必须一致，当基坑开挖至支撑设计标高处时，应开槽及时安装或制作支撑，待支撑满足设计要求并起到应有作用后，才能继续挖土。由于基坑开挖的围护结构变形大小与无支撑暴露面积大小、暴露时间长短有关，因此，严格按照基坑工程方案设计的工况进行开挖，并做到“先撑后挖、及时加撑”，是控制基坑围护墙体变形和相应地面位移与沉降的保证。
超深挖土是深基坑开挖中的大忌，小则会造成不应有的损失，大则会造成重大工程事故，在深基坑过程中要坚决杜绝。工程实例证明：超深挖土会带来以下问题：
(1)超挖增大了围护结构的暴露面积，并且延误支撑安装的时间，会明显地增加围护结构墙体的变形和相应的地面位移与沉降。
(2)如果基坑底部超挖，围护墙体埋深不够，在主动土压力的作用下，会导致围护墙体底部走动，甚至发生强度破坏。
(3)坑底超挖会增大土体卸荷总量，从而增加坑底土体的隆起量，同时也使基坑四周地面沉降加大；坑底超挖还会使地基土受到扰动，地基土的承载力产生下降。
(4)坑底超挖还会使底板浇筑不能及时进行，使坑底长时间暴露，由于黏性土具有流动性，将增大墙体被动土压力区的土体位移和墙体外土体向基坑内的位移，从而增加地表的沉降，特别是在降雨天更加严重。
为了防止出现超挖，在开挖中除加强测量工作外，如果采用挖土机械挖土，坑底应保留200～300mm厚度地基土用人工挖除整平。
(三)防止坑底隆起变形过大
坑底隆起是地基加荷而改变坑底原始应力状态的一种变形反应。在开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高，弹性隆起是一种临时变形，在基坑开挖停止后很快停止，基本不会引起坑外土体向基坑内移动；随着开挖深度的不断增大，坑内外的高差所形成的加载，加上地面各种超载作用，会使围护墙体外侧土体向基坑内移动，使基坑底产生向上的塑性变形，其特征一般为两边大中间小的隆起状态，同时在基坑周围产生较大的塑性区，并引起地面的沉降。
在基坑开挖过程中，减少坑底隆起的有效措施有：设法减少土体中有效应力的变化，提高土体的抗剪强度和刚度。为此，在基坑开挖过程中和开挖后，应保证井点降水正常进行，减少坑底的暴露时间，尽快浇筑混凝土垫层和底板，有必要时可对坑底土层进行加固。
(四)防止出现边坡失稳坍塌
在基坑开挖过程中，挖土速度的快慢对土体稳定影响很大。挖土速度快即卸载快，迅速改变了原来土体的平衡状态，降低了土体的抗剪强度，尤其是呈流塑状态的软土，对水平位移特别敏感，甚至很容易造成滑坡。
我国在基坑开挖中，多采用容量为1m3的反铲挖土机，挖土深度可达4～6m，如果一挖到底，挖土形成的坡度约1∶1，由于挖土速度快卸载快，再加上机械作业产生的振动和坑边的堆土，很容易造成边坡失稳。
为了防止出现边坡失稳，土方开挖应在降水深度达到要求后，采用分层开挖的方式施工，每层的厚度一般不宜超过2．5m；当开挖深度超过4m时，宜设置多级平台开挖，平台的宽度不宜小于1．5m；在坡顶和基坑边不宜过大堆载，当不可避免时，在设计时予以考虑；对于施工工期较长的基坑，宜对边坡进行护面。
(五)防止桩体位移和倾斜
对于先打桩后挖土的基坑工程，要考虑由于打桩而造成的应力积聚，在基坑开挖时应力的快速释放对桩产生的不利影响。打桩使原来处于静平衡状态的地基土遭到破坏，从而产生挤土、孔隙水压力升高等现象，造成土中的应力积聚，如果在打桩后立即开挖基坑，应力的陡然释放和土体的一侧卸荷，容易使土体产生一定的水平位移，造成桩位移或倾斜。在软土地区施工，这种现象最为普遍。
为防止桩体发生位移和倾斜，在群桩打设后，应当停留一段时间，并用降水设备预降水，待打桩积聚的应力有所释放，孔隙水压力有所降低，被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑中的土方。桩的打设也要注意安排合理的顺序和打桩速率，控制每天的打桩根数，以减少应力积聚。另外，在基坑开挖中，挖土要分层、均衡进行，尽量减少开挖时的土压力差，以保证桩位正确。
(六)对基坑四周进行保护
在基坑开挖施工前，应根据工程位置、地质情况和周围环境等，分析计算开挖基坑引起的周围地层的变形大小及影响范围，详细调查邻近被保护对象的工作状况，确定其允许的地基变形参数，采取积极有效的技术措施，保护地层变形影响范围内的建(构)筑物和设施。
对基坑周围环境的保护，应采取安全可靠、经济合理的技术方案。首先要考虑采取积极保护法，即在施工前通过对地质和环境的细致调查，提出减少地层位移的施工工艺和施工参数，并根据工程经验和设计计算理论相结合进行研究分析，预测出基坑施工期间对周围环境的影响程度；在施工期间应加强现场监测，及时改进施工措施和应变措施以保证达到预期的保护要求。
对基坑开挖采取积极保护法，既安全可靠又经济合理，如基坑开挖时充分考虑时空效应的影响来确定施工参数的方法、预测沉降的方法等都属于积极保护法范畴。
基坑工程的积极保护法是根据偏于安全，预先实施防止灾害性破坏影响的工程措施，这种方法适用于保护要求较高或地质特别复杂的地段，如在城市建筑物密集地开挖深基坑，或在软土地基中施工中常常被采用，这些工程保护措施主要包括地基加固、结构补强、基础托换、隔断法等。
在深基坑开挖施工中，常采用的保护周围环境的技术措施有：
(1)井点降水加固土体。在基坑开挖前一段时间开始降水，将对降水影响范围内下卧地层的各层土起到预压固结作用，基坑的土体会因排水固结而增加强度和刚度，提高了基托抗隆起的安全系数，减少了围护墙体的位移，因此是治理基坑周边地层位移的可靠有效、比较经济的措施之一。但如果将井点系统布置在基坑外侧时，还应同时采取回灌或隔水帷幕等措施，以便将被保护对象与降水井点隔开。
(2)设置的围护墙体本身应具有良好的抗渗性能，如果围护墙体(包括接头处)发现质量不符合设计要求，应采取相应的处理方法(如注浆等)进行抗渗补强；当墙体局部有较大渗漏时，应及时分析原因，采取措施堵塞渗漏通道。
(3)相继或同时开工的相邻基坑工程，必须事先协调安排好施工进度，以便确定设计工况，避免相互产生危害。已进入开挖期的基坑，不允许在1．5倍桩长范围内有相邻基坑进行打入桩的施工。
(4)支护桩(墙)不允许和采用打入法的工程同时施工，两者必须保证有足够的间歇期。工程实践证明：一般砂质粉土中的间歇期不得少于20d，淤泥质黏土中不得少于30d，土的固结度不得低于80%。
(5)在进行墙后、管线底部和现有建筑物房屋基础的注浆加固时，应注意如下事项：注浆应在开挖前进行，挡墙后面的注浆深度应大于开挖深度；管底注浆深度应不小于2m，房基注浆深度应不小于5m；应采用自上而下分层注浆的方法。
(6)坑底加固可采用注浆加固或搅拌桩加固，加固指标和加固范围应由设计计算确定。注浆加固的最小宽度应不小于3m，深度不超过围护墙体的埋入深度，注浆宜采用劈裂注浆工艺；搅拌桩宜沿着墙脚处布置，一般宜采用搭接施工，其最小加固宽度宜大于1．2m，加固深度不宜超过围护墙体的埋入深度。
(7)基础托换处理。对紧靠开挖基坑的建筑物，采用树根桩或钻孔灌注桩、静力压桩进行基础托换处理，将建筑物的荷载传至深处刚度较大的地层。
(8)施加支撑预应力。当基坑内采用钢支撑时，可通过施加支撑预应力减少围护墙体后的土体变形，预应力值应大于设计轴力的50%。
(9)开挖期进行跟踪注浆。在重要管线或保护建筑物的相应位置预埋注浆管，不仅在基坑开挖前预注浆，开挖期间还应根据监测结果，进行跟踪注浆控制沉降量。