坑中坑开挖施工工艺流程详解

坑中坑开挖施工工艺流程详解

坑中坑开挖施工工艺是一种在设有地下室的建设工程中常用的技术手段，特别是在电梯井、集水井等需要局部加深的部位。这种施工方法不仅能节省工程量，提高机械化水平，还能降低施工难度，保证施工质量。本文将详细介绍坑中坑开挖的施工流程、操作要点以及常见质量通病的预防措施。

坑中坑开挖定义与特点

坑中坑开挖是指在设有地下室的建设工程施工过程中，当地下室大基坑施工开挖至设计坑底标高后，在电梯底坑、集水井的部位继续向下开挖形成局部的小深坑。这种开挖方式允许在同一基坑内形成多个独立的作业面，从而实现多个工序的同时进行，提高施工效率。它具备以下特点：

1. 节省工程量：通过坑中坑的开挖方式，可以在同一基坑内形成多个独立的作业面，从而实现多个工序的同时进行，有效节省了整体工程的开挖量。
2. 提高机械化水平：坑中坑开挖工艺通常与机械化设备配合使用，如挖掘机、推土机等，可以显著提高施工效率，降低人工劳动强度。
3. 降低施工难度：由于坑中坑开挖形成了多个相对独立的作业面，使得各个工序之间的干扰减少，降低了施工难度，有利于施工过程的顺利进行。
4. 提高施工质量：坑中坑开挖工艺可以有效控制基坑的开挖深度和形状，保证基坑的稳定性和安全性。同时，由于多个作业面可以同时进行，有利于施工质量的整体提升。
5. 较大的安全储备：坑中坑开挖工艺可以在基坑内部形成一定的安全储备区域，有利于应对突发事件和地质条件的变化，提高施工安全性能。

施工准备

1. 施工前大基坑开挖完成，地下水位控制在基底以下0.5～1.0m。
2. 限制坑顶周围振动荷载作用，做好机械上、下基坑坡道部位的支护。
3. 基坑挖土时，做好挖土的机械、车辆的通道布置、挖土的顺序及周围堆土位置安排，不得在挖土过程中，碰撞围护结构和工程桩。

施工流程

井点降水→土方开挖→地基验槽

工艺操作

1. 井点降水

当坑中坑设计深度需降水时，在其顶部先设置降水措施。

2. 土方开挖

开挖时对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等进行复测检查。分层开挖土方，预留30cm人工修土，挖除后设置集水井与排水沟。当开挖深度小于2m时，放坡坡度不大于1：1.5，坡面修整后可素喷混凝土。当开挖深度在2～5m时的坑中坑宜采用重力式挡土墙作为边坡支护。

3. 地基验槽

基坑开挖完成后，及时清底验槽，减少暴露时间，防止暴晒和雨水浸蚀破坏地基土的原状结构。基坑验槽后，及时浇筑垫层封闭基坑。桩头处理至设计标高后，坑中坑完成施工。

质量通病

1. 基坑泡水

• 现象描述：基被水浸泡，造成地基承载力降低。
• 原因分析：
• 开挖基坑（槽）未设排水沟或挡水堤，地面水流入基坑（槽）。
• 在地下水位以下挖土，未采取降水措施将水位降至基底开挖面以下。
• 施工中未连续降水，或停电影响。
• 预防措施：
• 开挖基坑（槽）周围应设排水沟或挡水堤；地下水位以下挖土应降低地下水位，使水位降低至开挖面以下0.5～1.0m。
• 沿场地周围开挖排水沟，再在沟底设集水井与其相连，用水泵直接抽走（水沟和集水井宜布置在施工场地基础边距0.4m以外，场地的四周或四角每隔20-40m应设1个集水井）。

2. 基底产生扰动土

• 现象描述：边坡面界面不平，出现较大凹陷。
• 形成原因：
• 采用机械开挖，操作控制不严，局部多挖。
• 边坡上存在松软土层，受外界因素影响自行滑塌，造成坡面凹洼不平。
• 测量放线错误。
• 预防措施：
• 机械开挖，预留0.3m厚采用人工修坡。
• 加强测量复测，进行严格定位。

3. 场地积水

• 现象描述：场地平整以后出现局部或大面积积水。
• 原因分析：
• 场地平整面积较大、填土过深、未分层夯实。
• 场地周围没有做排水沟、截水沟等排水设施，或者排水设施设置不合理，排水坡度不满足要求（1‰-2‰)。
• 测量误差超过规范要求。
• 预防措施：
• 在施工前结合当地水文地质情况，合理设置排水坡（要求坑内不积水，沟内排水沟通畅），排水沟等设施，并尽量与永久性排水设施结合。
• 如果施工工期跨雨期的，要做好雨期施工现场排水措施。
• 场地回填土按规定分层回填夯实，要使土的相对密实度不低于85%。
• 处理办法：
• 明沟排水法。沿场地周围开挖排水沟，再在沟底设集水井与其相连，用水泵直接抽走（水沟和集水井宜布置在施工场地基础边距0.4m以外，场地的四周或四角每隔20-40m应设1个集水井）。
• 深沟排水法。如果场地面积大、排水量大、为减少大量设置排水沟的复杂性，可在场地外距基础边6-30m开挖1条排水深沟，使场地内的积水通过深沟自流入集水井，用水泵排到施工现场以外沟道内。
• 利用工程设施周围或内部的渗排水系统或下水道，将其在场地一侧或两侧设排水明沟或暗沟，把水流引入渗排水系统或下水道排走，此法较经济。

4. 挖土边坡塌方

• 现象描述：在挖方过程中或挖方后，边坡土方局部或大面积塌陷或滑塌。
• 原因分析：
• 基坑（槽）开挖较深，未按规定放坡。
• 在有地表水，地下水作用的土层开挖基坑（槽），未采取有效降排水措施。
• 坡顶堆载过大或受外力震动影响，使坡体内剪切应力增大，土体失去稳定而导致塌方。
• 土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。
• 预防措施：
• 根据不同土层土质情况采用适当的挖方坡度；做好地面排水措施，基坑开挖范围内有地下水时，采取降水措施；坡顶上弃土、堆载，使远离挖方土边缘3～5m;
• 土方开挖应自上而下分段分层依次进行，并随时做成一定坡势，以利泄水；避免先挖坡脚，造成坡体失稳；相邻基坑（槽）开挖，应遵循先深后浅，或同时进行的施工顺序。
• 处理办法：处理方法，可将坡脚塌方清除，做临时性支护（如推装土草袋设支撑护墙）措施。

5. 超挖

• 现象描述：边坡面界面不平，出现较大凹陷。
• 形成原因：
• 采用机械开挖，操作控制不严，局部多挖。
• 边坡上存在松软土层，受外界因素影响自行滑塌，造成坡面凹洼不平。
• 测量放线错误。
• 预防措施：
• 机械开挖，预留0.3m厚采用人工修坡。
• 加强测量复测，进行严格定位。

在深基坑中进行坑中坑开挖是危险性较大的一项施工工艺，需要编制完备的施工方案，进行充分的施工准备，选择适合的挖掘方法，进行科学的土方处理，并同步采取必要的安全措施。只有做好这些技术要点，才能确保坑中坑开挖工程的顺利进行，达到预期的工程目标。