水工建筑的基坑开挖施工技术措施

曾玉兰

1 前言

随着地面空间的不断减少，人们越来越重视对地下空间的应用，这造成基坑施工越来越多。水工建筑的基坑开发属于深基坑作业，在实际进行施工前，需要根据配置的类型和开挖的程度，对施工方案进行合理的确定，明确基坑开挖的质量要求，选择合理的开挖机械，并制定分阶段的开挖流程，还应该考虑到在开挖过程中可能出现的问题，制定良好的排水措施和支护方案，按照从上到下、先支护后开挖的顺序进行施工，每层的开挖深度都应该满足要求，并采用相应的封堵措施，预防水土流失现象的出现。此外，还应该做好对沉降的测量工作，以便做好应对措施。为了提高开挖的效率，我们可以采用机械和人工开挖相互配合的作业方式，在开挖过程中一定要做好安全管理。[2]

2 基坑地基特性

我们在实际进行水利工程基坑作业中，经常遇见三种基坑种类：不透水基坑、弱透水基坑、强透水基坑，这三种基坑的透水性有着非常大的区别，这要求我们在实际进行基坑排水作业时，选取合适的基坑排水技术。为了在施工前做好基坑开挖的准备工作，我们应该实地对基坑的土样进行采样测试，以便对基坑的土质有比较详细的了解，同时也对基坑的地下水位情况有一个详细的掌握，从而确定我们具体的基坑施工方案，以及要选择基坑排水措施，为了充分保证对基坑的排水效果，我们应该在施工进行过程中，留有充分排水余地。

3 基坑排水开挖技术

在进行基坑施工的过程中，我们有时会穿过填土层，这些填土层的透水率较高，如果基坑的作业低于地下水位线，就很容易出现坑壁渗水的情况。为了充分保障施工的安全进行，我们会对基坑壁进行稳壁作业，并适当进行一些支护作业，并配合使用一些基坑降水措施，通过综合采用这些措施，我们可以将基坑施工中心线抬升到水位线上方半米以上，这些可以有效避免基坑透水的产生。

由于当前我国水利工程施工当中地下水位线普遍较高，因此我们在实际基坑施工中，都要进行基坑排水。我们可以根据基坑渗水情况的不同，而选择合适的基坑降水办法，如果基坑的开挖深度较小，我们应该采用明沟降水法，如果基坑的开挖深度较大、透水量较高，我们应该采用管井井点降水。有时，我们为了增加对基坑的排水效果，我们可以采用两种方法同时并用的形式，从而有效收集基坑中的雨水、积水、渗水等。[3]

降雨给基坑带来的积水、基坑的渗水、地下水形成的积水都是我们进行基坑排水的主要对象。我们在实际选择基坑排水技术时，应该根据基坑的地形环境、土质特点、基坑积水来源等因素，选择合适的排水技术，为了便于对基坑进行排水，我们应该充分利用基坑周边的环境特点来进行排水，例如如果基坑周边有洼地，我们可以将积水直接排放到洼地当中，或者通过修筑水渠，将这些积水导向这些洼地。如果施工地点的环境因素不合适，我们应该采用机泵抽水的方式，将这些积水抽向合适的地点进行排放。为了不影响基坑的作业进度，我们应该更及时对基坑进行排水，从而为基坑的固结争取到更多的时间。

如果我们利用渠沟法对基坑进行排水，那么我们应该尽量将排水位置修建到距离基坑较近的地方，且为了便于对基坑进行排水，渠沟的开挖方向应该从高到低来进行，充分利用地形因素来进行排水。如果基坑的地下水位线较高，为了充分保障基坑的排水效果，我们应该多修筑一些排水沟渠，增加对基坑的排水效果。如果基坑的的渗水情况不严重，我们只需沿基坑修建排水沟即可，并在排水沟的一端修建积水井，但一定要将积水井修建在地势较低的地方。

如果我们进行基坑开挖的地层属于粉土地质，且地下水位较高，这容易造成流沙和管涌现象，土粒会直接随着渗水移动，这会严重阻碍施工的正常进行，因此我们除了要对地下水位进行控制外，还应该对基坑壁进行稳固作业。如果采用放缓边坡柴梢或者铺垫砂砾法，虽然可以起到一定的防渗效果，但这会大大增加工程施工量，且会大大提高施工的成本。最近，在我国沿海的一些地方，使用了沉箱、沉井和水利冲填等新工艺，这会大大降低基坑排水的难度，有效避免了沙土地质带来的影响。为了进一步减轻基坑积水的情况，我们可以在基坑两侧开挖地下水渗水渠，这可以有效降低基坑的地下水位，并得到良好的施工效果。

4 基坑支护开挖技术

基坑是各种水利工程的重要组成部分，那些较浅的基坑可以直接开挖，但如果基坑深度较深时，施工场地空间又比较有限时，一般都要对基坑进行支护，传统的支护技术往往比较简单，通常是钢板桩加井点降水，可以满足较浅基坑的施工要求，但无法满足深基坑的施工要求。随着近几年基坑深度的不断增加，支护技术也获得了长足的发展，它们按功能不同，通常分为：

挡土系统，通常有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。其功能是形成支护排桩或者支护挡墙，来抵抗外土的压力。

挡水系统常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其主要功能是阻抗外部的渗水。

支撑系统，其常用的类型有型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。它们的主要功能是支承围护结构侧力与限制围护结构产生位移。[4]

目前在基坑开挖中所采用的支护系统主要分成以下几个：

深基坑土钉墙支护。它首先将那些细长的金属杆件，打入到基坑周围的土体结构中，再将混凝土喷射到基坑侧壁，以起到对基坑的支护作用，由于其形似一堵墙，因此也被称为深基坑土钉墙支护。该结构的主要特点是，混凝土面层、原土体、土钉复合成一体，以此其对土体的支护效果较好。

深基坑深层搅拌支护。在该支护技术中，用深层搅拌机将石灰、水泥、与原基坑软土，充分进行搅拌，这会大大提高原软土的强度和硬度，并结成具有一定刚性的桩体，从而对基坑起到支护的作用，此外，它的防水性能较好。

地下连续墙支护。该技术是通过在土体外围打一堵钢筋混凝土墙，来起到对土体的支护作用，其适合建筑对位移和沉降量要求高的场合，且基坑的深度应该不小于10m，但其施工工艺也比较复杂，造价也相对较高。

5 结语

随着我国水利事业的不断发展，我国的在建水利工程越来越多。由于水利工程施工环境的特殊性，其在施工过程中，要受到多种因素的影响，尤其是在基坑的开挖的过程中，很容易出现积水的现象，为了施工的正常进行，我们要采用基坑排水技术，对基坑水进行排水。随着时代的不断发展，基坑开挖的深度不断增加，这需要我们采用基坑支护技术进行开挖。

[1]陈锡清.浅谈基坑工程降排水方案的优化设计[J].福建建设科技，2013（3）.

[2]韩书冬，田家兴，单强.高水头大型深基坑降水排水施工技术在南水北调工程中的应用[J].河南水利与南水北调，2015（9）：33～34.

[3]严治平.水利工程施工阶段的监理质量控制措施探讨[J].南方农机，2015，46（4）：54～55.

[4]肖本领.简述水利工程建设中基坑排水技术的应用及实施[J].环球市场，2016（7）：90.