基坑开挖的设备与方式讲解

一、挖掘基坑的设备

单斗挖掘机是土方工程中最常用的一种施工机械，按其行走机构不同可分为履带式和轮胎式两类，其传动方式有机械传动和液压传动两种。根据工作需要，单斗挖土机的工作装置可以更换。按其工作装置的不同，可分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机等，如图1-15所示。单斗挖土机进行土方挖土作业时，需自卸汽车配合运土。

（一）正铲挖掘机施工

根据开挖路线与运输汽车相对位置的不同，挖掘方法一般有以下两种：

（1）正向开挖，后方装土法（图1-16a），正铲向前进方向挖土，汽车停在正铲的后面。该方法开挖工作面较大，但铲臂卸土回转角度较大（在180°左右），且汽车要侧向行车，增加工作循环时间，使生产效率降低（回转角度180°，效率约降低23%，回转角度130°，约降低23%），用于开挖工作面较小、且较深的基坑（槽）、管沟和路壑等。

（2）正向开挖，侧向装土法（图1-16b），正铲向前进方向挖土，汽车位于正铲的侧面装车。该方法铲臂卸土回转角度最小（＜90°），装车方便，循环时间短，生产效率高。用于开挖工作面较大，深度不大的边坡、基坑（槽）、沟渠和路壑等，为最常用的开挖方法。

（二）反铲挖掘机施工

根据挖掘机的开挖路线与运输汽车的相对位置不同，挖掘方法一般有以下几种：

（1）沟端开挖法（图1-17a）。

（2）沟侧开挖法（图1-17b）。

（3）沟角开挖法。

（4）多层接力开挖法。

（三）抓铲挖掘机施工

抓铲挖掘机的挖土特点是：“直上直下，自重切土”。抓铲能在回转半径范围内开挖基坑上任何位置的土方，并可在任何高度上卸土（装车祸弃土）。如图1-18所示对小型基坑，抓铲应离基坑边一定距离，土方可直接装入自卸汽车运走，堆弃在基坑旁或用推土机推倒远处堆放。挖淤泥时，抓斗易被淤泥吸住，应避免用力过猛，以防翻车。抓铲施工，一般均需加配重。

（四）拉铲挖土机施工

拉铲挖土机的土斗用钢丝绳悬挂在挖土机长臂上，挖土时土斗在自重作用下落到地面切入土中，如图1-19所示。拉铲挖土机的挖土特点是：“后退向下，自重切土”。其挖土半径和挖土深度较大，能开挖停机面以下的一至二类的土，但不如反铲挖土机灵活准确。

二、基坑的开挖方式

（一）土方开挖方法

（1）直接分层开挖。直接分层开挖包括放坡开挖及无内支撑的基坑开挖。

（2）有内支撑支护的基坑开挖。在基坑较深、土质较差的情况下，一般支护结构需在基坑内设置支撑。有内支撑支护的基坑土方开挖比较困难，其土方分层开挖主要考虑与支撑施工相协调。图1-20是一个两道支撑的基坑工程土方开挖及支撑设置的施工过程示意图，由图可见在有内支撑支护的基坑中进行土方开挖，其施工较复杂。

（3）盆式开挖。盆式开挖适合于基坑面积大、支撑或拉锚作业困难且无法放坡的基坑。盆式开挖方法如图1-21所示。

（4）岛式开挖。当基坑面积较大，而且地下室底板设计有后浇带或可以留设施工缝时，还可采用岛式开挖的方法。

（二）基坑开挖注意事项

土方开挖应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

在软土地区开挖基坑（槽）时，还应符合下列规定：

（1）施工前必须做好地面排水和降低地下水位工作，地下水位应降低至基坑底0.5～1.0 m后，方可开挖。降水工作应持续到回填完毕。

（2）施工机械行驶道路应填筑适当厚度的碎石或砾石，必要时应铺设工具式路基箱 (板）或梢排等。

（3）相邻基坑（槽）开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序，并应及时做好基础。

（4）在密集群桩上开挖基坑时，应在打完桩后间隔一段时间，再对称挖土。在密集群桩附近开挖基坑（槽）时，应采取措施防止桩基位移。

（5）挖出的土不得堆放在坡顶上或建筑物（构筑物）附近。