高層建筑一般具有建筑面積大、層數多、結構復雜和基礎埋置較深的特點，而大型深基坑土方開挖方案的設計與實施對工程前期施工的費用和進度控制往往有很大的影響，現就兵團機關綜合樓基坑土方開挖施工進行分析。
　　一、工程概況
　　兵團機關綜合樓工程位于烏魯木齊市光明路15號兵團機關大院北院，總建筑面積為64530m2，結構類型為框架－剪力墻結構，地下二層，地上十九層，建筑高度80.1m。場地類別為II類，場地土類型為中硬場地土，場地及周圍無不良地質現象，地下水埋置深度為9.3~10.3m。基坑土方開挖總方量為7.25萬立方米，計劃工期為20天。
　　二、基坑土方開挖方案設計
　　（一）根據現場及工程勘察報告地質剖面圖可知該工程基坑挖土深度在10m左右，經三個地層段，第一層雜填土，厚度1.1~3.5m，表面有植被；第二層為圓礫層，埋深在1.1~3.5m，厚度為1.8~8.4m，土顆粒級配良好；第三層為角礫層，埋深在5.5~10.2m，厚度為3.4~8.2m。個別處在第二層與第三層之間夾有0.5~0.6m厚中砂。邊坡土層為雜填土、圓礫、角礫，內摩擦角推薦值φ＝35°。根據以上條件及查閱有關資料，制定三個開挖方案：1、退臺放坡開挖；2、按1：0.55放坡開挖；3、土釘支護方案的開挖。通過對三個方案的安全、成本、工期和質量的比較，確定采用按1：0.55放坡開挖方案，并采用圓弧法計算分析邊坡穩定系數K＝1.12。
　　（二）考慮該土方工程開挖總方量7.25萬立方米，計劃工期只有20天，因此計劃采用4臺反鏟挖掘機同時開挖，40輛大型自卸汽車運輸土方。根據施工平面布置圖，進出大門在現場東面，開挖方向由西向東開挖。
　　（三）計劃組織施工時，分層進行基坑土方開挖，考慮本工程基坑開挖深度較大，且基底受地下水影響，為保證施工安全，在基坑開挖過程中采取放坡處理（基坑局部采用土釘支護措施）和降排水措施。
　　（四）根據現場實際情況確定挖掘機、運輸車輛的配置數量：
　　1、單鏟挖掘機工作小時生產率Ph（立方米/小時）按下式計算：
　　Ph=60q•n•K
　　其中n=60/Tp
　　單斗挖掘機臺班生產率Pd（立方米/小時）按下式計算：
　　Pd=8Ph•Kb
　　q：為土鏟容量（立方米），現場采用挖掘機為1.0立方米斗容量。
　　n：為每分鐘挖土次數（次）；現場實際每兩分鐘挖土7次。
　　Tp：挖掘機每次作業循環延續時間；現場每次作業延續時間為17秒鐘。
　　K：為系數，一般取值為0.60～0.7；現場取0.70。
　　Kb：為工作時間利用系數；Kb取0.8。
　　根據以上數據：
　　Ph=60q•n•K
　　=60×1.0立方米×3.5×0.70
　　=147立方米/小時
　　Pd=8Ph•Kb
　　=8小時×147立方米/小時×0.8
　　=940.8立方米/臺班
　　挖掘機需用數量：
　　挖掘機數量N根據土方量大小和工期長短，并考慮合理的經濟效果，按下式計算：
　　N=（Q/Pd）×（1/T•C•K）
　　Q：為土方量（立方米）；現場約為72500立方米。
　　Pd：為挖掘機生產率（立方米/臺班）；現場為940.8立方米/臺班。
　　T：為工期（工作日d）；計劃工期為20日。
　　C：為每天工作班數；光明路為嚴管街道，僅能夜間施工，從晚上20：00~20：30為開挖前的準備工作時間，晚上20：30至零晨7：30，為開挖土方時間，（中間有一個小時加班就餐時間），7：30~8：00為收班前的準備工作時間，保證有10個小時挖方有效時間。因此每天工作10個小時為1.25個臺班。
　　K：為時間利用系數，一般為0.80
　　N=（Q/Pd）×（1/T•C•K）
　　=72500÷（940.8×20天×1.25天×0.8）
　　=3.85臺≈4臺
　　經計算確定挖掘機的數量為4臺，按10小時時間計算，每天挖土能力940.8×1.25×4＝4704立方米。
　　2、確定自卸汽車的數量：
　　總土方量為72500立方米，20天內運完，每天需運土方最少72500÷20=3625立方米，每天挖土能力為4704立方米，考慮在挖土施工的20天期間內，會遇到不可抗拒的天氣等情況（下雨、下雪等），每天外運土方量按4704立方米×80%=3763.2立方米考慮，3763.2＞3625，可滿足20天內運輸完畢，自卸汽車的生產率按10小時計算。
　　保證4臺挖掘機連續工作，自卸車按下式計算：通過實際測算，自卸汽車由建設路拉運土方至南湖垃圾場來回需時間為45分鐘，單程行車線路如下：
　　往：施工場地→建設路→新華北路→河灘路→新醫路→南湖路→垃圾場，途徑中紅綠燈四處（停留時間2分30秒），用時17分鐘；返：垃圾場→南湖路→勞動街→新民路→北門→文藝路→建設路→施工現場，沿途經過9處紅綠燈（停留時間5分鐘15秒），用時近23分鐘，現場停留時間為5分鐘。行車速度均為40公里/小時，即總用時45分鐘，每輛車運土方為8立方米。
　　P1=8小時×1.25×（60/45）×8立方米=106.7立方米/10h
　　車輛數量=3763.2/106.7=35.3≈36輛車
　　考慮施工過程中，部分車輛可能出現故障，為保證始終有36輛車有效工作，實際配置40輛運輸車輛。
　　三、土方開挖方案實施
　　（一）技術準備
　　施工前，由項目技術負責人組織施工技術人員了解工程特點，掌握工程現場情況，收集施工需要的各種資料，包括施工場地地形、地貌、地勘報告、運輸道路、地下基礎、管線等。如在基坑開挖處周邊存在地下構筑物、管線等地下障礙物，應及時向業主提出，制定開挖實施方案（包括處理地下構筑物、管線方案），以免因基坑開挖時才制訂方案處理此類問題而影響工期。
　　（二）土方開挖
　　1、施工工藝：
　　開挖順序→放線（沿灰線開挖土方）→分層作業開挖土方→修整邊坡→基坑降排水→清理基底、覆蓋保溫→驗槽。
　　2、基坑開挖時分三層進行，每層開挖深度控制在3m左右，基坑設明溝和集水井進行降排水。為加快施工進度，根據土質、現場出土等條件合理安排挖掘機開挖順序和自卸汽車配合運輸的線路，分段分層平均下挖，展開工作面。基底留300mm厚土方由人工清挖。

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