土方開挖

土方開挖是工程初期以至施工過程中的關鍵工序。將土和岩石進行鬆動、破碎、挖掘並運出的工程。按岩土性質，土石方開挖分土方開挖和石方開挖。

土方開挖按施工環境是露天、地下或水下，分為明挖、洞挖和水下開挖分類。在水利工程中，土方開挖廣泛套用於場地平整和削坡，水工建築物（水閘、壩、溢洪道、水電站廠房、泵站建築物等）地基開挖，地下洞室（水工隧洞、地下廠房、各類平洞、豎井和斜井）開挖，河道、渠道、港口開挖及疏浚，填築材料、建築石料及混凝土骨料開採，圍堰等臨時建築物或砌石、混凝土結構物的拆除等。

基本介紹

• 中文名：土方開挖
• 術語所屬：建築術語
• 套用領域：建築工程，隧道工程等
• 開挖原則：開槽支撐；先撐後挖
• ↑：分層開挖，嚴禁超挖
• 分類：淺基坑開挖；深基坑開挖

方式

在施工前，需根據工程規模和特性，地形、地質、水文、氣象等自然條件，施工導流方式和工程進度要求，施工條件以及可能採用的施工方法等，研究選定開挖方式。明挖有全面開挖、分部位開挖、分層開挖和分段開挖等。全面開挖適用於開挖深度淺、範圍小的工程項目。開挖範圍較大時，需採用分部位開挖。如開挖深度較大，則採用分層開挖，對於石方開挖常結合深孔梯段爆破（見深孔爆破）按梯段分層。分段開挖則適用於長度較大的渠道、溢洪道等工程。對於洞挖，則有全斷面掘進、分部開挖和導洞法等開挖方式。

施工方法

土方開挖施工，包括鬆動、破碎、挖裝、運輸出渣等工序。石方開挖，除鬆軟岩石可用鬆土器以鑿裂法開挖外，一般需以爆破的方法進行鬆動、破碎。人工和半機械化開挖，使用鍬鎬、風鎬、風鑽等簡單工具，配合挑抬或者簡易小型的運輸工具進行作業，適用於小型水利工程。有些灌溉排水溝渠的施工直接使用開溝機，可以一次成形。大中型水利工程的土石方開挖，多用機械施工。

明挖

除使用各類鑿岩、鑽孔機械鑽孔，進行爆破作業外，主要使用：挖掘機械，如各種單斗挖掘機（見圖）或多斗挖掘機；鏟運機械，如推土機、鏟運機和裝載機；有軌運輸機械，如機車牽引礦車；無軌運輸機械，如自卸汽車等。根據不同條件，採用各種配合方式，進行挖、裝、運、卸等各項作業。要根據工程規模、施工條件，合理選用適宜的施工機械和相應的施工方法，特別要注意機械設備的配套協調，避免存在薄弱環節。在特定條件下，可採用水力開挖的方法開挖土方；也有採用爆破開挖的方法，即用拋擲爆破或揚棄爆破技術，不僅將土石破碎，並全部或部分地將其拋棄到設計邊界以外。

洞挖

一般常用鑽孔爆破法掘進，用機械進行挖裝、運卸作業；也可採用全斷面隧洞掘進機開挖隧洞；在土質鬆軟岩層中可用盾構法施工（見隧洞開挖、地下廠房開挖）。

水下開挖

可以採用索鏟、抓鬥等陸上開挖機械，但通常多使用各式挖泥船，配合拖輪、駁船等水上運輸設備進行聯合作業（見疏浚）。

施工方案的編制在滿足設計要求、工程質量、施工安全和工期要求等條件下，通過技術經濟比較，進行施工方案的最佳化選擇。編制施工方案時,一般應考慮:①開挖方式和施工方法能滿足開挖進度要求，與施工導流和混凝土澆築等前後工序相銜接，並滿足防洪和渡汛要求。②根據水文、季節和施工條件，合理安排施工順序，快速施工，均衡生產。③根據開挖工程規模、土石特性、工作條件、施工方法,選擇適用的施工機械設備,挖、裝、運、卸各項設備要合理配套。④因地制宜，安排好交通運輸路線和施工總平面布置，以及風、水、電等系統。⑤搞好土石方平衡調配，注意安排挖采結合、棄填結合，避免重複倒運。棄渣、棄土場地儘量少占農田，並儘可能造地還田。棄渣要避免侵占河道，避免阻礙行洪或抬高電站尾水位影響發電效益。⑥做好施工排水措施，將妨礙施工作業和工程質量的雨水、地表水、地下水和施工廢水排至場地以外，為工程創造良好的施工條件。⑦按設計和施工技術規範的要求，保證施工質量。對施工中可能遇到的問題，如流砂現象、邊坡穩定、隧洞塌方等，要進行技術分析，提出解決的措施。⑧注意施工安全，按照安全、防火、環境保護、工業衛生等方面規程的規定，制定施工安全技術措施。

發展

隨著水利工程建設規模的日益發展，世界上一些大型工程的土石方開挖量常達到數千萬立方米，甚至超過億立方米,如巴基斯坦塔貝拉土石壩（壩體填築量達1.2億立方米）和中國葛洲壩水利樞紐土石方開挖量均超過1億立方米；巴西伊泰普水電站工程，土石方開挖量達6010萬立方米。因此一些已開發國家土石方施工機械化水平日益向大型、高效方面發展,主要特點是:①發展大容量、大功率、高效率的土石方施工機械，如10立方米以上的挖掘機，100t級以上的自卸汽車；②各工序所採用的機械配套成龍，容量、效率互相配合；③廣泛套用液壓技術；④採用電子技術和新材料，廣泛套用自動控制技術；⑤既注意發展一機多用的多功能機械，又注意發展專用機械；⑥注意施工機械的維修和保養。

安全措施

（1）在施工組織設計中，要有單項土方工程施工方案，對施工準備、開挖方法、放坡、排水、邊坡支護應根據有關規範要求進行設計，邊坡支護要有設計計算書。

（2）人工挖基坑時，操作人員之間要保持安全距離，一般大於2．5M；多台機械開挖，挖土機間距離應大於10m，挖土要自上而下，逐層進行，嚴禁先挖坡腳的危險作業。

（3）挖土方前對周圍環境要認真檢查，不能在危險岩石或建築物下面進行作業。

（4）基坑開挖應嚴格按要求放坡，操作時應隨坡的穩定情況，發現問題及時加固處理。

（5）機械挖土，多台階同時開挖土方時，應驗算邊坡的穩定。根據規定和驗算確定挖土機高邊坡的安全距離。

（6）深基坑四周設防護欄桿，人員上下要有專用爬梯。

（7）運土道路的坡度、轉彎半徑要符合有關安全規定。

（8）爆破土方要遵守爆破作業安全有關規定。

放坡係數

土方放坡係數（m)： 是指土壁邊坡坡度的底寬b與基高h之比，即m=b/h計算

1、在建築中，放坡應該從墊層的上表面開始 ；

2、管線土方工程定額，對計算挖溝槽土方放坡係數規定如下：

(1)挖土深度在lm以內，不考慮放坡；

(2)挖土深度在1.0lm～2.00m，按l：0.5放坡；

(3)挖土深度在2.0lm～4.00m，按l：0.7放坡；

(4)挖土深度在4.01m～5.00m，按1：1放坡；

(5)挖土深度大於5m，按土體穩定理論計算後的邊坡進行放坡。

注意:

計算工程量時，地槽交接處放坡產生的重複工程量不予扣除。

因土質不好，基礎處理採用挖土、換土時，其放坡點應從實際挖深開始。

在挖土方、槽、坑時 ，如遇不同土壤類別 ，應根據地質勘測資料分別計算。

邊坡放坡係數可根據各土壤類別及深度加權取定

這張表的數據並不是在每個地方都適用,只是通用規則,根據2009年新規範講義:

土類單一土質時,普通土(一二類)開挖深度大於1.2米開始放坡(K=0.50),堅土(三四類)開挖深度大於1.7米開始放坡(K=0.30).

土類混合土質時,開挖深度大於1.5米開始放坡,然後按照不同土質加權計算放坡係數K.

建築工程施工手冊中對放坡係數的規定 放坡高度、比例確定表

土壤類別	放坡深度規定（m）	高於寬之比
		人工挖土	機械挖土
			坑內作業	坑上作業
一、二類土	超過1.20	1：0.5	1：0.33	1：0.75
三類土	超過1.50	1：0.33	1：0.25	1：0.67
四類土	超過2.00	1：0.25	1：0.10	1：0.33

註：1.溝槽、基坑中土壤類別不同時，分別按其土壤類別、放坡比例以不同土壤厚度分別計算；

2.計算放坡工程量時交接處的重複工程量不扣除，符合放坡深度規定時才能放坡，放坡高度應自墊層下表面至設計室外地坪標高計算。

開挖技術

人工開挖

1.挖土前根據安全技術交底了解地下管線、人防及其他構築物情況和具體位置。地下構築物外露時，必須進行加固保護。作業工程中應避開管線和構築物。在現場電力、通信電纜2m範圍內和現場燃氣、熱力、給排水等管道1m範圍內挖土時，必須在主管單位人員監護下採取人工開挖。

2.開挖槽、坑、溝深度超過1.5m，必須根據土質和深度情況，按安全技術交底放坡或加可靠支撐。遇邊坡不穩、有坍塌危險徵兆時，必須立即撤離現場並及時報告施工負責人，採取安全可靠排險措施後方可繼續挖土。

3.槽、坑、溝必須設定人員上下坡道或安全梯。嚴禁攀登固壁支撐上下溝、坑邊壁上挖洞攀登爬上或跳下。間歇時，不得在槽、坑坡腳下休息。

4.挖土過程中遇有古墓、地下管道、電纜或其他不能辨認的異物和液體、氣體時應立即停止作業應報告負責人，待查明處理後，再繼續挖土。

5.槽、坑、溝邊1m以內不得推土、堆料停放機具。堆土高度不得超過1.5m。槽、坑、溝與建築物、構築物的距離不得小於1.5m。開挖深度超過2m時，必須在周邊設兩道牢固護身欄桿，並張掛密目式安全網。

6.人工挖土、前後操作人員橫向間距離不應小於2~3m，縱向間距不得小於3m。嚴禁掏洞挖土，摳底挖槽。

7.每日或雨後必須檢查土壁及支撐穩定情況，在確保全全的情況下繼續工作，並且不得將土和其他物件堆在支撐上，不得在支撐上行走或站立。混凝土支撐梁底板上沾黏物必須及時清除。

機械開挖

1.施工機械進場前必須經過驗收，合格後方能使用。

2.機械挖土，應嚴格控制開挖面坡度和分層厚度，防止邊坡和挖土機下的土體滑動。挖土作業半徑內不得有人進入。司機必須持證作業。

3.機械挖土，啟動前應檢查離合器、液壓系統及各鉸接等部分，經空車試車運轉正常後在開始作業。機械操作中進鏟不應過深，提升不應過猛，作業中不得碰撞支撐。

4.機械不得在輸電線路和線路一側工作，不論在任何情況下，機械的任何部位與架空輸電線路的最近距離應符合安全操作規程要求（根據現場進輸電線路的電壓等級定）。

5.機械應停在堅實的地基上，如基礎過差，應採取走道板等加固措施，不得將挖土機履帶與挖空的基坑平行2m停、駛。運土汽車不宜靠近基坑平行行駛，防止坍方翻車。

6.配合挖機的清坡、清底工人，不準在機械迴轉半徑下工作。

7.向汽車上卸土應在車子停穩後進行，禁止鏟斗從汽車駕駛室上越過。

8.場內道路應及時整修，確保車輛安全通暢，各種車輛應有專人負責指揮引導。

9.車輛進出門口的人行道下，如有地下管線（道）必須鋪設厚鋼板，或澆築混凝土加固。車輛出大門口前應將輪胎沖洗乾淨，不污染道路。

施工方案

一個好的土方開挖施工方案能讓施工更好更高質量的完成施工，土方開挖施工方案一般包括：土方開挖施工準備、測量放樣、開挖要求以及土方外運。

準備工作

（1）勘查現場，清除地面及地上障礙物。

（2）保護測量基準樁，以保證土方開挖標高位置與尺寸準確無誤。

（3）備好開挖機械、人員、施工用電、用水、道路及其他設施。

清表

凡工程範圍內的表層雜草、塊石、雜物、腐殖土、樹根等均應清除乾淨，平整壓實，清理厚度不得小於0.3m，清除出來的廢渣不得隨地棄置，採用自卸汽車外運至棄料場。

土方開挖

這裡所指土方開挖主要為招標人指定範圍內的土方開挖，開挖的土方外運至招標人指定地點，堆土高度不得超過1985黃海高程12.20米。

（1）施工準備

①施工資料準備：土方開挖受天氣、地質條件、及原有建築物的影響，開挖前應做好以下工作：

a 施工圖紙的審閱、分析，及施工方案的擬定。

b 當地的水文、氣象條件的了解。

c 施工場地的地質條件的了解。

d 施工範圍內的建築物及管線埋設情況。

e 繪製土方開挖的平面圖和橫斷面圖。

（2）測量放樣

利用布設的臨時控制點，放樣定出開挖邊線和開挖深度等。在開挖邊線放樣時，應在設計邊線外增加30~1250px，並作上明顯的標記。基坑底部開挖尺寸，除建築物輪廓要求外，還應考慮排水設施和安裝模板等要求。

（3）土方開挖要求

①施工準備

a 土方開挖前，應根據施工方案的要求，將施工區域內的地下、地上障礙物清除和處理完畢。

b 建築物或構築物的位置或場地的定位控制線（樁）、標準水平樁及開槽的灰線尺寸，必須經過檢驗合格；並辦完預檢手續。

c 夜間施工時，應有足夠的照明設施；在危險地段應設定明顯標誌，並要合理安排開挖順序，防止錯挖或超挖。

d開挖有地下水位的基坑槽、管溝時，應根據當地工程地質資料，採取措施降低地下水位。一般要降至開挖面以下0.5m，然後才能開挖。

e施工機械進入現場所經過的道路、橋樑和卸車設施等，應事先經過檢查，必要時要進行加固或加寬等準備工作。

f 選擇土方機械，應根據施工區域的地形與作業條件、土的類別與厚度、總工程量和工期綜合考慮，以能發揮施工機械的效率來確定，編好施工方案。

g 施工區域運行路線的布置，應根據作業區域工程的大小、機械性能、運距和地形起伏等情況加以確定。

h 在機械施工無法作業的部位和修整邊坡坡度、清理槽底等，均應配備人工進行。

i 機具：挖土機械有：挖土機、推土機、鐵鍬（尖、平頭兩種）、手推車、小白線或20號鉛絲和鋼捲尺以及坡度尺等。

j熟悉圖紙，做好技術交底。

②操作工藝

a工藝流程：

確定開挖的順序和坡度→分段分層平均下挖→修邊和清底。

b坡度的確定：

本工程開挖坡度按設計要求，若在施工中仍不能確保穩定，則跟設計方面聯繫，更改開挖方案。

c機械開挖

開挖應合理確定開挖順序、路線及開挖深度。本工程採用挖掘機配合堆土機進行開挖，土方開挖宜從上到下分層分段依次進行。隨時作成一定坡勢，以利泄水。在開挖過程中，應隨時檢查邊坡的狀態。開挖基坑，不得挖至設計標高以下，如不能準確地挖至設計基底標高時，可在設計標高以上暫留一層土不挖，以便在抄平後，由人工挖出。暫留土層挖土機用反鏟挖土時，為1250px左右為宜。

d人工修挖

在機械施工挖不到的土方，應配合人工隨時進行挖掘，並用手推車把土運到機械挖到的地方，以便及時用機械挖走。修幫和清底時在距底設計標高1250px槽幫處，抄出水平線，釘上小木撅，然後用人工將暫留土層挖走，水泥攪拌樁頭要沿樁開挖，不得破壞，開挖到基底高程，根據截樁高程要求對水泥攪拌樁進行截樁，樁頂修平。同時由軸線（中心線）引樁拉通線（用小線或鉛絲），檢查距槽邊尺寸，確定槽寬標準，以此修整槽邊。最後清除槽底土方。

③雨、冬期施工

a 土方開挖一般不宜在雨季進行，否則工作面不宜過大，應逐段、逐片分期完成。

④質量、安全控制措施

a按圖紙要求仔細放樣，土方開挖後的坡度要符合設計要求規定，避免因邊坡過陡而造成塌陷，為保證邊坡質量，反鏟要緊靠坡線開挖，以確保邊坡平整度，並儘量避免欠挖及超挖的出現。

b開挖並完成清理後，應及時恢復樁號、坐標、高程等，並做出醒目的標誌。

c雨天應在開挖邊坡頂設定截水溝，開挖區內設定排水溝和集水井，及時做好排水工作，以防基坑積水。

d開挖過程中，應始終保持設計邊坡線逐層開挖，避免開挖工程中因臨時邊坡過陡造成塌方，同時加強邊坡穩定性觀察。

e 開挖邊坡頂嚴禁堆置重物，避免塌方。

土方外運

本工程土方採用5t自卸汽車運輸，運至招標人指定地點，按招標人要求堆放。施工期間對棄土場進行管理，嚴禁本工程以外的土方運至本工程棄土場。工程運輸污染所涉及的道路，按照路政部門的要求及時清理運輸造成的污染。