第三節　基坑開挖

一、準備工作

1.人員：3～12人。

2.工具：鋼卷尺、鐵鍬、十字鎬、鋼釬、大錘、撬棍、木杠、鋼絲繩套、小號水桶、大號水桶、小型發電機、沖擊電錘、接觸網作業車（軌道車、平板車）、空壓機、風槍（帶鉆桿、鉆頭）、工具袋、防水勞保用品、安全防護用具等。

3.材料：土籃、棕繩、木板、鐵釘、防護板、木杠、混凝土防護圈、稻草填充物等。

4.資料：鋼柱基礎圖。

二、作業方法、步驟

（一）開挖準備

1.確認坑口測量標記，復核輔助樁側面限界，復核坑口尺寸。

2.清理坑口周圍環境，排除障礙物。

3.設置預防道砟下滑坑內的防砟擋板見圖2.3.1。

4.確定排土地點，采取防止道砟污染及排水溝堵塞措施。

（二）硬土質類基坑開挖

1.基坑開挖

按照坑位測量標記，沿坑口用鎬垂直地將地表皮刨開，再用鐵鍬將土鏟去，棄土遠離坑口，一般不小于0.6m。開挖過程中，鍬鎬配合交替使用，每刨松一層（每層150mm左右），就用鍬清理一次。

當坑深小于1.5m時，可由坑內人員直接排土，超過1.5m時，由坑上人員用吊籃提土進行排土。當坑口較大，如基礎坑開挖提土不便時，可采用撬桿進行排土，如圖2.3.2所示。

每挖下幾層土后，就應對基坑限界進行校核，修理坑壁，坑底尺寸應與坑口尺寸保持一致。

當坑口棄土堆積過多時，坑上人員應立即進行清理，棄土不可混入道砟，并隨時做好水溝的疏通、排水工作。

基坑挖好后，坑下人員將坑底整平夯實，一切妥當后，等待交工驗收。

2.土方工程的冬季施工

（1）人工開挖凍土法

人力用大錘將鋼釬打入凍土層中，把凍結硬殼打開。

（2）爆破法

用炸藥將凍土破碎，再進行開挖。

（3）火燒融化凍土法

用鋸末、刨花、板皮、樹枝或廢機油之類作燃料，在凍土表面進行燃燒融化凍土，其中以鋸末、刨花效果最好。

（4）蒸汽針（水針）融化凍土法

蒸汽針融化凍土系用機械鉆孔，鉆孔直徑50～200mm、深度1.5m左右，將蒸汽管插入孔內進行通汽，一般2h能融化凍土ф50cm、深度1.5m以內，融化凍土速度快，缺點是土壤過濕。

（5）電流融化凍土法

用長1.5～2.0m的鋼釬作電極，成梅花形排列，間距約500mm。電極可隨著凍土融化分次打入，加熱時間根據凍層厚度、土壤濕度和電壓等而定。為加速上層土壤的融解，可在土表面敷10～25cm厚的濕鋸末，用濃度為0.2％～0.5％的食鹽或氯化鈣溶液浸濕，使電流通過鋸末，加速上層土壤的融解。這種方法耗電量大，須特別注意安全，可在急需施工的極個別凍土坑開挖時考慮選用。

3.土方防凍方法

（1）松土防凍法

在預定冬季挖坑部位，根據凍結期長短及寒冷程度，先翻松一定深度的土壤并耙平，或挖坑至凍結深度處預留一層翻松土壤。由于翻松的土壤顆粒中存在大量不流動的空氣間層，從而可有效防止或減緩下部土壤受凍。在凍結期短、不太寒冷的（-10℃）地區，土壤未凍前，一般翻松250～500mm；在凍結期長、嚴寒地區，一般需翻800～1200mm厚的土壤。

（2）用保溫材料防凍法

在土壤未凍前，坑位表面覆蓋爐渣、草墊、草簾或鋸末等保溫材料。此法適用于氣溫不太低的情況。

（三）碎石類基坑開挖

1.基坑開挖

基坑開挖方法與硬土質類基坑相同，在保證行車安全的前提下，坑口宜適當加大。

2.基坑的支撐防護

（1）一般支柱基坑套板防護

防護板一般采用30mm厚、200mm寬的木板制成，一般用松木或硬雜木。腐朽及破裂多節的木材不得使用。

防護板的安裝步驟及方法如下：

①根據基坑大小，預制防護板。

②修理坑壁，使之易于安裝防護板。

③按坑口方向在基坑碎石層安裝防護板。每挖下200mm就安裝一層防護板，形成一層木框，層與層之間的防護木框長寬邊的固定方式要互相錯開，交替使用（圖2.3.3、圖2.3.4）。方框放好后，不應出現扭斜現象。

④在防護板與坑壁的間隙處，用碎石、土填滿擠緊，以便加強防護板的穩固性。

⑤復核限界。每下幾層防護板之后，就要復核一下基坑限界、防護板安裝位置，應能滿足立桿要求。

在基坑開挖過程中，應隨時檢查支撐結構的狀態，除檢查支撐是否變形、開裂外，還可用小錘敲擊，按音響判別受力大小，受力小者音鈍，受力大者音脆，受力過大的松杉木能自發格格聲。對于過度受力或變形的支撐，應預先加固，加固的方法是打緊受力較小部分的楔子，增加立木及橫撐等。

（2）基礎坑的防護

基礎坑開挖一般采用水平支撐防護，如圖2.3.5所示?；又畏雷o選用見表2.3.1。

（3）混凝土軟橫跨柱基坑的防護

混凝土軟橫跨柱基坑可采用局部水平支撐防護（圖2.3.5）和水平垂直混合支撐防護（圖2.3.6）。

為了節省木料，還可采用混凝土防護井圈進行施工。施工方法見（四）流沙類基坑開挖。

（四）流沙類基坑開挖

對于流沙類基坑采用局部支撐防護板進行開挖的方法已不適宜，尤其是混凝土軟橫跨柱基坑，由于支撐面大，防護板容易變形、折斷，而采用混凝土防護圈進行基坑防護，不僅保證了施工安全，還可節省大量的人力和木材。實踐證明，在流沙地帶開挖接觸網支柱坑，采用混凝土防護圈防護，是一種行之有效的防護措施。

1.混凝土防護圈的規格

混凝土防護圈的規格：外徑1600mm，內徑1480mm，壁厚60mm，高度400mm。其結構如圖2.3.7所示。

2.基坑開挖

（1）安裝混凝土防護圈

安裝混凝上防護圈時，防護圈中心應與支柱中心重合，防護圈中心至線路中心的距離為：

S0=CX+a軌/2

人工安裝防護圈時，可由4人用兩根長木杠將其抬起，安放在基坑位置有條件時，也可由吊車安裝。防護圈的安裝如圖2.3.8所示。

（2）防護圈挖土下沉

在防護圈里邊均勻取土，每次挖深40～80mm，使其均勻下沉。對于比較密實的砂土，可先挖坑的中間部分，再挖防護圈壁腳周圍的土。對于松散的砂土，應先挖防護圈壁腳下的土。為防止在加防護圈時突然下沉或傾斜，必要時先在其壁腳上回填墊實。

當第一層防護圈沉下地面后，在第一層的上面摞上第二層，第二層沉下去之后，再摞上第三層，如此連續進行，直至坑深符合規定要求為止。在下沉過程中，發現傾斜、位移要及時糾正。所有防護圈的中軸線應保持重合、豎直。

防護圈如不能借自重下沉時，可在其上面均勻地增加載荷；發現樹根、石塊等障礙物要及時清除。

基坑挖好后，立即安裝底板，必要時對防護圈作加固處理，以防防護圈繼續下沉。

（3）防護圈傾斜、偏移的矯正方法

在防護圈下沉的過程中，應不斷檢查下沉方向和位置，如發現有較大的偏斜時，應及時矯正。否則，當下沉到一定深度時，就難以矯正了。矯正前，必須摸清情況，分析原因，如有障礙物，應首先排除。

①矯正傾斜

a 　挖土法：在下沉較慢的一面多挖土，在下沉較快的一面夯實土或墊碎石，但要注意避免一點支撐。

b　增加載荷法：在防護圈較高的一面增加載荷，如砂袋、鋼軌等，此法可與挖土法同時進行。

②矯正偏移

可先偏挖土使防護圈傾斜，然后均勻取土，使防護圈沿傾斜方向下沉至防護圈中心接近基坑中心位置時，再矯正防護圈的傾斜。

（五）高水位土質類基坑開挖

1.沉井法

施工方法詳見本節（四）流沙類基坑開挖。

水坑挖土方法見表2.3.2。

2.圍欄支撐法

當挖至水位時，下入第一層橫擋，并在橫擋與坑壁之間打入立擋木（下端削尖），同時在立擋木與坑壁之間填塞稻草。邊放草，邊將立擋木向下打，立擋木應保持垂直，一直打入土中200mm左右，再繼續挖土。此后應先挖空坑中間，然后配合打沉立擋木，依次挖掉坑邊的土，在挖掉坑邊土的同時，立即將立擋木打下并塞草（圖2.3.9）。

坑內集存的水和土用泵及水桶排除。

當坑挖至2/3深度時，將第二層橫擋下入坑內，再繼續挖土，打沉立擋木和填塞稻草，如此反復進行，直至挖至規定深度為止。

3.板樁支撐法

當桿坑挖到需要板樁來支撐的深度時，下入第一層橫擋，并依次打入板樁，打時應使板樁垂直，當坑的四壁都打入板樁后，再繼續挖土（此后的挖土方法與前述相同）和打入板樁，在約距第一層橫擋1m處下入第二層橫擋，然后再繼續挖土和打沉板樁，直至挖到規定深度為止（圖2.3.10）。

板樁厚度應不小于50mm，寬度以150～200mm為宜。橫擋間的距離應不大于1m。

（六）石質基坑開挖

石質基坑一般采用分層打眼爆破進行開挖，每爆破一次，就需對基坑中的松動石、土作一次清除。為了不致在爆破時損壞周圍建筑物，接觸網基坑一般采用控制爆破法。下面是打眼的施工方法。

1.人工打眼

常用雙人打眼法（一人扶釬、一人打釬）使用一字形鋼釬頭，刃口可根據巖石軟硬不同做成不同的形狀（有平行，內凹月牙形，外凸三角形）。對于堅硬的巖石，適合用較厚的刃口，釬頭兩邊比鋼釬直徑寬2～3mm。對于較軟巖石，適合用較薄的刃口，釬頭兩邊比鋼釬直徑可寬出4～6mm。打錘要準、要狠，注意避免滑錘傷人。每打一下要提一次釬，同時轉30°，落釬時要稍用力沖擊巖石（如果打干眼，只要轉一下即可，不要提釬）。打完一段時間后，用掏勺將石粉掏出。

打眼應準確按設計布設的炮孔位置、深度和角度鉆孔，不得任意改變，以保證爆破效果，在不能保證炮孔正確位置、角度和深度時，應及時通知設計人，修正藥量和采取補救措施。在每一炮眼打好后，立即以舊水泥袋紙或廢舊棉紗等物將炮眼口堵住，防止砂石掉入孔內。

2.機械打眼

機械打眼的主要機械為空氣壓縮機、風動鑿巖機（也叫風槍）和內燃鑿巖機，在石質基坑數量不多時，也使用電錘進行打眼。

下面介紹使用電錘進行打眼的方法。

（1）檢查發電機，給注油機構注滿潤滑油，給汽油箱灌滿汽油。

（2）啟動發電機，運行3min，檢查運行狀態和電壓，一切正常即可使用。

（3）檢查沖擊電錘，接通電源，觀察運轉狀態，正常即可使用。

（4）安上鉆頭即可打眼作業。

三、質量標準

1.基坑位置應根據測量時在鋼軌上標注的支柱號、限界、支柱類型及順線路方向支柱中心位置來確定。如必須移動坑位時，可按設計跨距允許誤差m進行調整。調整后的跨距不得大于設計允許最大跨距，調整軟橫跨支柱基坑位置時，同一組軟橫跨支柱基坑應相應位移。單開道岔的標準定位支柱位置應符合設計要求。

2.基坑挖好后，其坑口尺寸應能滿足以下要求：

（1）設有橫臥板或底板的基坑，應留有安裝余量；

（2）能滿足立桿、整桿的要求；

（3）基坑坑壁應根據土質情況設有一定的坡度，采取適當的基坑防護措施，保證路基的安全；

（4）基礎坑采用原坑灌筑時，各部尺寸不得小于基礎外形尺寸；當采用支模板灌筑基礎時，坑口尺寸應考慮坑內的支模、拆模的活動余地。

3.各種支柱坑深和基礎坑深見表2.3.3和表2.3.4。

4.拉線坑應設在下錨支的延長線上，在任何情況下拉線各部分不得侵入基本建筑限界。錨板埋深（以地面最低處算）應不少于設計值，一般為2m。錨板拉桿與地面夾角一般為45°，特殊困難地區不得大于60°，并應適當增加錨板埋設深度。拉線坑馬道的坡度應與拉線角度一致。

四、安全注意事項

1.開挖基坑，每處不得少于2人，坑內有人作業時，坑上必須有人防護。列車通過時，坑內不得有人。

2.挖坑發現地下設施（如電纜、管道等）不能自行處理時，由施工負責人與有關單位聯系處理。

3.挖坑時必須注意路基的穩定，不得使其受到破壞和減弱。挖坑作業遇到排水溝（盲溝）應做疏通改道排水工作，以免積水影響路基的穩固。

4.挖坑時，坑邊不得放置重物或工具。

5.挖坑時，應隨時注意坑壁的穩定情況，如有變化，應及時加強防護措施。

6.挖坑地段必須設專人經常巡回檢查，發現情況及時處理與上報。開挖的基坑，于收工前進行檢查，確認路基穩固、坑壁堅固、無坍塌危險方能離開，必要時應設專人看守。

7.在站內或有行人的地點挖坑時，應采取防止人畜墜落的安全措施，如設置樁繩防護欄，懸掛標示牌，或用木板蓋住坑口，或設人防護，夜間應加設燈光防護，但需注意不得與行車信號混淆。