住宅小区基坑支护降水土方工程施工组织设计.docx

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住宅小区基坑支护降水土方工程施工组织设计

第一章工程概况

1.1工程概况

拟建的住宅小区工程位于市区，地处高速公路的东侧，北邻解放西路，东邻胜利路，南邻前进路，交通便利，地势平坦。

该工程拟建五栋住宅楼及地下车库，其中：

B5-1、B5-3、B5-4、B5-5、B5-6楼，地上14.5~15层，地下一层，楼高37.5~43.0米，采用剪力墙结构，筏板基础，住宅楼0.00标高为46.8米，槽底标高42.815（-3.985）米；地下车库槽底标高为35.50（-11.3）米，顶板标高44.9米，地下车库基底与住宅楼基底标高相差7.315米。

根据勘察报告，现场自然地面标高为44.95米~47.23米，平均约46.09米。

1.2工程地质及水文地质条件

根据提供的《住宅小区岩土工程勘察报告》（详勘），勘探最大深度35.0米，所揭露地层除填土层外，其余均属于第四季冲洪积层，地层主要由填土、粉土、粘性土、砂类土及碎石土等构成，现依照勘探揭露的顺序，将影响本次基础施工的地层自上而下分述如下：

1.2.1地质条件

1.2.1.1填土层：

①人工填土：

褐色~黄褐色，主要由粉质粘土、粘质粉土构成，含少量砖屑、百石灰渣等，湿，较松散，该层层厚0.80~2.50m，层底标高为42.52m~45.80m。

1.2.1.2第四季沉积层：

②粘质粉土：

褐黄色，饱和，中密，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母、氧化铁等，局部夹有粉质粘土薄层，该层层厚0.40~2.10m，层底标高为42.15m~44.93m。

③砂质粉土：

褐黄色，饱和，中密~密实，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母、氧化铁等。

③1粘质粉土：

褐黄色，饱和，中密，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母、氧化铁等，本层在场地内局部存在，层厚0.50m。

③2粘土：

棕黄色，含氧化铁，可塑，具中压~中高压缩性，本层在场地内局部存在，层厚0.40~1.40m。

③3粉砂：

黄褐色，饱和，中密，主要矿物成分为石英，含云母等，本层在场地内局部存在，层厚1.0m。

④粉质粘土：

黄褐色，饱和，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含云母、氧化铁等，该层层厚0.30~3.60m，层底标高36.97~40.92m。

⑤细砂：

黄褐色，饱和，密实，主要矿物成分为石英，含云母等，该层层厚0.80~5.0m，层底标高34.42~37.79m。

⑥卵石：

杂色，饱和，密实，以亚圆形为主，一般粒径为3~4cm，最大粒径约10cm，卵石中间充填有中、粗砂及砾石，该层层厚0.30~3.50m，层底标高33.67~35.39m。

⑦粉质粘土：

黄褐色，饱和，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含云母、氧化铁等。

⑦1砂质粉土：

黄褐色，饱和，密实，中密~密实，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母、氧化铁等，本层在场地内局部存在，层厚1.0m。

⑦2粘质粉土：

黄褐色，饱和，中密，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母、氧化铁等，本层在场地内局部存在，层厚0.40~1.80m。

⑧粗砂：

黄褐色，饱和，密实，主要矿物成分为石英，含云母等，该层上部局部有重粉质粘土薄层，下部局部有卵石，以亚圆形为主，一般粒径3~4cm，卵石中间充填有中、粗砂及砾石，该层层厚2.40~8.30m，层底标高24.17~29.16m。

1.2.2水文条件

根据勘察报告，在勘探深度范围内测得三层地下水，第一层静止水位最高高程44.04m，最低高程40.82m，平均高程42.45m，水位平均埋深3.40m；第二层静止水位最高高程34.44m，最低高程32.06m，平均高程32.93m，水位平均埋深12.93m；第三层静止水位最高高程26.59m，最低高程21.76m，平均高程23.42m，水位平均埋深22.99m。

在各层地下水水位的实际量测结果如下表

序号

静止水位标高（m）

平均水位标高（m）

静止水位埋深（m）

1

40.82~44.04

42.45

3.40

2

32.06~34.44

32.93

12.93

3

21.76~26.59

23.42

22.99

1.2.3历史高水位记录

根据勘察报告，历年最高水位接近地表，近3～5年的最高地下水位为地表下1.0m左右。

1.2.4地下水腐蚀性评价

根据勘察报告，拟建场地内地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。

第二章基坑降水方案设计

2.1设计依据

1.3.1《住宅小区岩土工程勘察报告》（详勘）。

1.3.2甲方提供的相关资料和现场考察以及有关技术要求及施工规范等。

1.2.3建筑基坑支护技术规程JGJ120－99；

1.2.4《混凝土结构设计规范》（JBJ10-89）；

1.2.5《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；

1.2.6《建筑地基与基础设计规范》（GBJ7-89）；

1.2.7根据我公司多年从事基坑降水、支护设计及施工所积累的经验。

2.2降水方案设计

2.2.1降水方案选择

拟在基坑四周及坑内地下车库与住宅楼之间布置降水井。

降水目的是为了排除第1层地下水的影响即可满足降水要求。

根据所掌握该区域的水文地质资料，本工程宜采用大口径管井进行降水。

2.2.2降水管井布置

为确保基坑土体水体的疏干，结合附近工程的工作经验，降水井间距宜取为8.0m～10.0m为宜，基坑内降水井井距取20.0m。

为拦截地下水向基坑内涌入，保持基坑内无水，保证基础施工，距基坑边坡外缘1.0m，沿基坑四周布置降水管井；管井孔深18.00m，管井孔径为600mm；孔内均下入内径300mm的水泥砾石滤水管,在井管外围填入直径2～4mm的砾石滤料或3mm的石屑。

由于本工程项目范围大，整个基坑整体开挖，为了保证降水效果，因此在基坑内，根据场地具体情况布置一定数量的降水井。

具体位置视场地情况而定，降水井结构详见基坑降水井剖面图。

2.2.3管井布置

（1）间距、孔深：

井间距约为8.0～10.0m；管井孔深18.0m；

（2）孔径：

管井孔径均为600mm。

（3）井管：

管井均下入内径300mm的水泥砾石滤水管。

（4）滤料：

在井管外围填入直径2～4mm的砾石滤料或3mm的石屑。

（5）降水井数量：

约90口。

其中基坑周围布置约80口,基坑中布置约10口渗水管井。

（6）抽降方法：

沿基坑四周的降水孔，可根据现场具体实际情况，为加速降水，先期可采用抽水，视降水效果后期可采用间断性抽水或自渗降水。

2.3基坑涌水量计算

基本参数：

R=1.47mH=8.5m

根据平面假想半径R0=35.2m

基坑总涌水量计算：

Q=1.366KH2/lg（2D/r0）

=8740m3/d

单井涌水量：

q=110.86m3/d

井点数量：

n=Q/q=90（口）

井点数量：

D=L/n=9.7m取D=8~10m

2.4残留滞水处理

基坑侧壁在上层滞水含水层的底层位置局部可能出现少量残留滞水，可采用在基坑四周边坡的隔水层顶部，插入引流管将隔水层所托之少量残留滞水引入管井或集水井中排出。

2.5地面防渗措施

2.5.1在基坑3m范围内不宜设置用水点；

2.5.2在基坑四周边沿3m范围内做好地面排水工作，防止雨水和人工用水的入渗引起边坡坍塌。

2.5.3质量检验标准

（1）孔深允许偏差：

不大于±10cm；

（2）孔径允许偏差：

不小于±2cm；

（3）垂直度许偏差：

1%；

（4）洗井：

洗井至水中含砂率小于5%。

2.6降水井施工技术要求

2.6.1成井工艺

1.钻探设备采用循环钻机成孔；

2.泥浆钻进至设计深度，成孔后用清水循环换浆冲孔，直至水清；

3.下管填料（滤管接茬处缠80目尼龙网）；

4.下管填料后，立即组织洗井；

5.施工工艺流程：

2.6.2施工技术要求：

1.降水井施工采用循环钻机成孔，泥浆钻进，一直到底。

孔径600mm，井深18.0m；

2.终孔后换浆，彻底清除孔底沉渣，由专人检查孔深合格后方能下入井管；

3.井管为水泥砾石滤水管，内径300mm，在细砂、卵石层中的滤管应外包80目尼龙网，要确保包网质量，以防水井出现涌砂造成对地基土的破坏；

4.下管时要保证井管连接正直、牢固；

5.滤料为2~4mm砾石或3mm石屑，不含其它杂质，填料至地面以下1.0m后用粘土封孔；

6.填料时应用铁锹从孔口四周均匀填入，严禁用手推车倒入，防止井管歪斜、滤料蓬塞；

7.成井后立即组织洗井，洗井要求：

采用空气压缩机及水泵联合洗井，洗至水清，出水量正常为止；

降水井施工工艺流程图

钻机进场

测量放线

施工准备

钻机就位

地层自然造浆

钻进成孔

稀释泥浆

清孔

包裹滤网

下放井管

填滤料

洗井

设置集水井管

砌筑沉淀池

联网抽水

降水后期服务管理

8.做好成井原始记录；

9.每井成井后由技术员验收，不合格的一律返工；

10.成井后观测其管井出水效果，若不符合质量要求，应立即补孔。

2.6.3降水管理

1.施工与降水期间，电源应有保证。

将电源接到现场，并在现场四周安装8~10个配电箱；

2.为使施工期间抽出的水能顺利排出基坑，沿基坑四周布设集水管线，管线直径为150mm，将各降水井所抽取的水体排入3个以上沉淀池内，并经沉淀池澄清后将清水排入市政污水管道；

3.施工用水：

在现场四周应设置直径为38～50mm的自来水管龙头3～5个；

4.在施工过程中与甲方密切配合，服从统一指挥。

2.7降水监测、维护

2.7.1利用周围降水井进行地下水位观测，降水初期每天观测1～2次，直至降水水位达到要求为止；

2.7.2对观测记录及时进行整理，绘制S～t关系曲线，分析水位下降的趋势，预测地下水位下降到设计深度的时间；

2.7.3在整个降水期间，必须保证降水井点的完好，对降水井进行定期检查和维护，发现问题及时处理，确保基础施工安全进行；

2.7.4当构筑物施工基本完工，降水工作即告结束，在人员撤离现场前，建筑施工单位应对全部降水井进行回填；

2.7.5成品保护方面，尤其是降水井期间，应杜绝任何形式向孔内投放异物，避免影响抽水效果。

对易漏入孔内异物的井应将孔口绑扎封闭；对已漏入异物的井视降水效果程度确定是否进行洗井。

2.8设备与施工工期

2.8.1设备计划

序号

设备

单位

数量

备注

1

循环钻机

台

6

钻孔

2

空压机

台

2

洗井

3

测绳

条

若干

测水位

4

水泵

台

100

抽水

2.8.2进度计划：

根据降水井数量组织6台钻机同时施工，降水井施工工期为6天，正常抽水5天后即可开始土方开挖。

1.钻孔：

本次采用循环钻机6台，施工工期6天。

2.洗井：

与钻探交叉进行，钻探结束后再需1天。

3.预降期：

全部井点施工，洗井完毕，进入降水期直至±0.00m为止。

2.9施工设备型号及材料

2.9.1循环钻机6台；

2.9.2W-1.0/7型空气压缩机（排气量1.0m3/min，排气压力0.7MPa）2台；

2.9.3内径300mm水泥砾石滤水管；

2.9.42~4mm砾石滤料或3mm石屑；

第三章基坑支护设计

3.1工程特点

3.1.1该工程施工场地基本平坦、宽阔；

3.1.2本基坑面积大，支护方法的选择是降低成本及缩短工期的关键；

3.1.3本场区开挖所接露的地层上部主要为粘质粉土层、粉质粘土层，下部主要为砂层；

3.1.4本工程住宅楼与地下车库深度不同，主体同时施工，因此对支护设计安全要求较高。

基于以上难点，在我单位技术部门的组织下，经过现场调查、分析研究和反复论证，本着安全、优化、经济的设计原则，选择科学、合理的设计施工方案。

3.2方案选择

由于地下车库与住宅楼之间局部地段施工空间狭窄，为满足结构施工要求，在坑内地下车库距离住宅楼较近处采取护坡桩+锚杆施工工艺进行支护，地面荷载取60KN/m2（按结构施工两层考虑），其它部位采取土钉墙施工工艺进行支护，住宅楼边坡采取放坡挂网抹灰处理。

锚喷支护在***地区深基坑支护已广泛采用。

这种支护形式结合放坡最大优点是控制坡顶位移、施工成本低、护坡与土方同步施工，施工工期短。

为此，根据该场地的工程地质和水文地质条件以及场地周围环境条件，并结合我单位在***地区类似工程的设计与施工经验，经我方专家与技术人员共同研究论证，采用锚喷支护设计方案，地面荷载取40KN/m2（按结构施工两层考虑），这样施工周期短而且安全可靠。

建议甲方在结构施工时，住宅楼施工两层（含地下室）后暂停施工，待地下车库施工完且肥槽回填结束后再继续施工住宅楼。

3.3技术措施

3.3.1锚喷设计采用目前建设部推广的《理正深基坑支护》软件计算。

该软件已在***以及全国基坑支护行业得到广泛应用，我单位基坑支护设计均采用该套软件并经多项工程得到验证，产生了极好的经济效益和社会效益；

3.3.2实行动态信息化管理模式，建立完善的信息监测系统，用动态信息施工技术全面控制施工质量。

通过采集边坡沉降与位移等方面的信息，对基坑下部施工可能出现的情况进行计算、预测，以便及时采取相应措施，确保边坡安全等。

3.4方案设计参数

锚喷采用Ｃ20喷射混凝土，厚度为8~10cm，钢筋网片为6.5-200×200。

加强筋114，纵距3.0m，横距3.0m,且横向连接土钉。

土钉情况见下表，杆体材料均为120，土钉与钢筋网片连接处无加强筋通过时另加设长200mm的414钢筋焊成井字形与锚杆连接。

锚喷面深入基坑底300mm，外沿坡面800mm，抹平作为散水面。

鉴于该工程基坑住宅楼基础浅、地下车库基础深的特点，支护设计及施工时边坡采取相应的参数，住宅楼处边坡坡比1：

0.4，地下车库处边坡坡比1：

0.3（根据现场实际情况可适当调整），肥槽宽度800mm，上口工作面宽度2.0m，参数如下：

3.4.1住宅楼基坑边坡（地面~42.815m）：

设置两道土钉，土钉横向间距1.5m，纵向间距1.5m，土钉长度为1.0m，土钉垂直坡面砸入，水泥砂浆M5，抹灰厚度5cm。

3.4.2地下车库基坑边坡（42.815m~35.5m）：

根据计算，设置四道土钉，土钉横向间距1.5m，纵向间距1.5m，土钉长度分别为7.0m、9.0m、8.0m、7.0m，土钉倾角10，孔径100mm。

加强筋114，纵距3.0m，横距3.0m，且横向连接土钉。

序号

横间距（m）

竖间距（m）

孔径（mm）

角度（°）

长度（m）

1

1.5

1.5

100

10

7.0

2

1.5

1.5

100

10

9.0

3

1.5

1.5

100

10

8.0

4

1.5

1.5

100

10

7.0

3.4.3护坡桩施工参数

桩径：

600mm

间距：

1.2m

数量：

98根

桩长：

11.0m

嵌固：

3.685m

配筋：

主筋：

420+620

箍筋：

14@1500

绕筋：

6.5@200

砼标号：

C25

帽梁标高：

42.815米

规格：

500×800mm

配筋：

主筋：

820绕筋：

6.5@300

锚杆设计：

两桩一锚，共计50根

位置：

40.815m倾角：

15

锚固段长度：

13.0m全长：

18.0m

拉杆：

3根1860钢绞线腰梁：

2II25b工字钢

设计轴力：

30吨

3.5施工方法

3.5.1锚喷工艺流程

养护

土钉墙施工工艺流程

3.5.2施工要点

1.土方开挖：

边坡采用反铲挖土机挖土，预留5-10cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，预留成孔工作面宽度保证8m以上，以确保土钉成孔的工作面。

土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖，按顺序施工，土钉施工2天一层，上层作业面的土钉及喷混凝土强度未达到设计强度以前，不得进行下一层土方的开挖。

2.边坡清理：

本工程的边坡清理采用人工清理，为确保喷砼面层的平整，此工序必须挂线定位，由测量人员放出精确位置。

定位放线：

由测量人员根据施工方案用Φ6长10cm的钢筋钉放出每一个土钉的位置。

3.土钉主筋制作及安放：

主筋按设计长度加20cm下料，外端弯钩与加强筋焊牢，确保端部的主筋抗拉强度，主筋每隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；注浆时注浆管插入孔内离孔底0.5m左右。

遇土钉钢筋下放困难时，应查清原因处理后再下放，不可强行下入。

4.造浆及注浆：

采用搅拌机造浆，质检人员应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时孔口用水泥袋封闭，将注浆管缓慢均匀拔出，保证孔中气体能全部排出。

遇有漏浆严重的钻孔，应及时补浆。

5.挂网：

钢筋网片与坡面土体间隙1.5-2cm作为保护层，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于35d不小于30cm，并不少于两点点焊（绑扎）。

钢筋网片与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。

6.喷射砼：

喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（遇砂层时），喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2-0.5Mpa，喷头水压不应小于0.15Mpa，喷射距离控制在1.0-2.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5-10min，喷射厚度80—100mm。

混凝土配比严格按照设计要求进行，水泥：

砂：

石子：

水=1：

2：

2：

0.4。

7.常见难点解决：

遇地下管网漏水或上层滞水渗流，要准备塑料管（Φ25mm）及滤网以便及时插管排水。

若遇砂层局部塌方，要准备砂袋及时回填并立即挂网喷砼后补打锚杆。

8.地面防渗措施:

在基坑四周3.0m范围内不得设置用水点；在场地内的所有用水点，均应设置排水沟，将水引入下水管道。

9.排水措施：

在基坑周边沿设置排水沟（或排水管道），防止降雨和人工用水的入渗。

　　10.基坑坡顶面1.0米范围内应用水泥砂浆抹面，以防雨季降雨渗流引起边坡坍塌。

11.堵塞并排出基坑周边附近的人防通道、上下水管道和暖气沟等的积水，防止涌入基坑。

3.5.3护坡桩施工工艺流程

养护

3.5.4护坡桩主要施工方法：

1.现场放线，甲方隐检。

2.施工前将±0.00标高引入现场，并做好标记保护。

3.先施工护坡桩，再进行帽梁及锚杆的施工。

4.桩位放线办理隐检手续，每桩开孔之前复测桩位。

5.采用商品混凝土，坍落度控制在18-20cm，在孔口直接投入砼浇注，距桩顶6.0m时人工振捣，6m之下以较大坍落度靠砼自重密实。

要求砼连续灌注，充盈系数大于1，混凝土采用自密性混凝土。

6.按设计图定出连梁中心线及标高、支模、绑筋、浇注砼。

7.如出现坍塌现象采取水泥浆护壁工艺。

3.5.5护坡桩施工要求：

1.护坡桩采用螺旋钻机成孔，隔桩跳打。

2.每台班做一组试块，注意现场养护条件。

3.钢筋笼现场焊接绑扎，保证存放量30根。

4.质量要求见附表。

3.5.6锚杆施工要求：

1.锚杆机就位，调好角度，开钻钻至设计长度。

2.提出钻杆后压浆。

3.检查钻孔质量。

4.放入锚杆体。

5.压入水灰比为0.5-0.55的水泥浆，压力1.5kg/cm2，并高压补浆。

6.补浆直至返出清水泥浆，并不少于两次，时间间隔〈4小时。

3.6施工质量管理

3.6.1公司的质量方针：

用我们的承诺和智慧，雕塑时代的艺术品。

整个施工过程将在该质量保证体系下按ISO-9002标准要求进行。

3.6.2组织保证体系

基础施工阶段建立由基础施工项目经理领导，主任工程师中间控制，责任工程师负责的三级管理系统。

监理

项目总指挥

质量总监

项目经理

主任工程师

基坑支护责任工程师

锚喷责任工程师

锚喷施工部

基坑支护施工部

3.6.3土钉墙质量保证措施

1.修坡时专人进行测量,确保不吃槽。

2.插入钢筋时由专人检查,若插入深度不足,则继续取土成孔，插入钢筋时要将注浆管绑在距孔底0.5m处。

3.注浆时要严格按配比搅浆,并随成孔随注浆,注浆渗漏较多时,要进行二次、三次补浆直到注满。

4.喷砼之前，一定要仔细检查是否按要求安装了保护块。

5.及时修整喷锚面层。

6.土钉墙质量标准

序号

内容

标准

1

坡面平整度偏差

±20mm

2

孔径允许偏差

±5mm

3

孔深允许偏差

±50mm

4

孔距允许偏差

±100mm

5

钢筋保护层厚度

≥25mm

6

土钉倾角偏差

±5%

7

网片距坡面

3-4mm

3．7资源计划

3.7.1水、电需要量计划：

需用电量：

100kW；

需用水量50m3/天。

3.7.2施工机械需要量计划：

序号

设备名称

设备型号

数量

1

螺旋钻机

1台

2

弯曲机

WJ40-1

1台

3

电焊机

BX-300

3台

4

切断机

GJ51-32

3台

5

空压机

9m3

2台

6

砼喷射泵

Pz-5

2台

7

注浆设备

2套

8

锚杆钻机

2台

9

搅浆机

2台

10

钢筋调直机

1台

第四章土方施工方案

4.1土方施工总体目标

施工工期：

45天（含基坑支护、降水交叉作业施工时间）

施工目标：

积极配合业主的各项工作，采取切实可行的管理技术措施。

减少噪音扰民、环境污染，杜绝安全事故的发生，确保在规定的时间内完成施工任务，确保达到***市安全文明工作标准。

4.2施工组织

经理部选派本单位具有丰富施工程经验的工程师任土方项目经理、技术负责人，配备精兵强将，科学组织、合理安排、充分发挥本单位的技术优势。

确保本工程质量目标，工期目标及管理目标的实现。

4.3施工准备

4.3.1技术准备

工程开工前，进行如下施工技术准备工作：

组织施工人员，施工技术人员进行现场勘察、熟悉工程结构、接受甲方介绍，编制详细技术交底。

4.3.2现场准备

按照施工现场总平面布置设计图的内容，首先进行现场的空间安排，然后进行施工运输通道，指挥用房等现场布置工作。

根据本工程施工部署及施工方案，选用合理的施工机械、机具。

4.3.3施工作业队伍

施工作业队伍将由我单位中的素质高、有丰富经验的施工队伍进行土方开挖施工。

4.3.4主要施工机械及劳动力配备

现场主要施工机械一览表

序号

名称

型号

单位

数量

1

自卸汽车

太拖拉

辆

40

2

挖土机

日立300

台

4

3

油罐车

台

1

4

电焊机

BSI—330

台

2

现场主要劳动力用量

序号

工种

单位

数量

1

壮工

人

20

2

机械工及司机

人

50

4.4.主要挖运方法

首先平整场地，进行降水施工，然后开挖至住宅楼槽底进行边坡挂网抹灰，同时施工护坡桩和锚杆、帽梁，待其强度满足时再开挖2.0米进行土钉墙支护，地下车库中央部分可分两步开挖至35.20m，在四周预留施工平台进行土钉墙施工，平台宽度8~10米，待土钉墙达到设计强度后再进行土方开挖及下一步土钉墙施工，直至槽底。

土方采用反铲挖土机械分层明挖方法，每日出土3500立方米，基底预留300mm人工清底，最后剩余的土方以吊车、铲车配以人工挖除。

4.4.1土方开挖区域的划分：

土方开挖采用