浅谈水工建筑基坑开挖施工技术的应用

庄确

摘   要：国民经济的不断增长，促使现代人对水工建筑的关注度越来越高。水工建筑过程中，离不开基坑开挖施工技术的合理利用。在水利工程施工过程中，基坑开挖的施工质量会对水工建筑整体施工质量产生直接的、重大的影响，因此，必须要立足实际，采取有效的基坑开挖施工技术，以确保开挖质量。本文主要针对水工建筑施工實践中，基坑开挖施工技术的应用问题进行研究。

关键词：水工建筑  基坑开挖  开挖技术  施工技术

中图分类号：P23                                     文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（a）-0017-02

水工建筑是水利工程项目的重要构成部分，其施工质量会直接影响到水工建筑的作用发挥及工程的安全与效益。在水工建筑施工中，基坑的开挖可以说是至关重要的，如果基坑开挖质量不达标，就会从根源上导致水工建筑施工质量不过关。不过，在具体的基坑开挖施工实践中，因为水工建筑所处的位置常会有复杂的地质结构。在此种情况下，必须要结合实际情况，科学、合理地应用基坑开挖施工技术，从而确保水工建筑基础部分的施工质量，降低对周围地质、建筑、水文等的影响，使工程顺利推进和完成。

1  水工建筑岩基开挖技术应用

1.1 科学选择岩基基坑撑持构造

岩基基坑施工常用的支护主要有浇筑桩支撑结构、钢板桩支撑结构、深层搅拌桩挡墙结构、挂网喷混凝土结构这几种。

（1）浇筑桩支撑结构。这种结构的原理就是以混凝土为主，制作混合物，利用钻孔机械设备，浇筑这种制备好的混凝土混合物，使之形成支护桩基，这样，就可以在施工中利用这种桩基，来对基坑边坡周围的土体进行支撑，确保边坡的稳定性。从整体上来看，这种支撑结构具有明显的优势，例如，施工非常简单和简便，具有较强的支撑作用，而且施工过程中不会产生很大的噪声，也不会发生很大的震动。最为主要的是施工成本比较低。在设计的时候，设计人员应对基坑边坡实际的土质情况进行深入、全面的调查研究，结合具体情况，来选择时设计成单排桩基，还是设计成双排桩基。如果发现基坑边坡土质是属于那种松散型的，鉴于其固化程度不高，还要在排桩施工期间，加强对边坡的保护，保护手段主要是挂网喷混凝土等。根据笔者的实践经验，浇筑桩撑持结构与其他支撑结构相比，可以更好地支撑边坡，保护水工建筑岩基基坑开挖施工。而且，其结构简单，施工成本低且具有较强的稳定性，因而在水工建筑基坑开挖中，得到了越来越广泛的应用。

（2）钢板桩支撑结构。这种支撑结构因加入了钢板，因而使得其支撑强度非常高。从结构特点来看，钢板桩之间的连接是非常紧密的，具有良好的隔水效果。从施工特点来看，钢板桩可以灵活地进行施工，施工完毕后，板桩还可用于其他工程施工，多次重复使用能有效降低成本。这种支撑结构引起支护效果佳，在基坑开挖中经常被用于挡土。不过，这种结构也具有一定的不足，就是在钢板桩打入时，由于板桩的压力作用，会使周围土体发生挤土问题，而在将钢板桩拔出时，又会将土带出，其结果就是使得板桩区域容易发生比较大的空隙。这种空隙的存在，会极大地影响周围土体的稳定性。

（3）水泥土深层拌合挡墙支撑结构。这种支撑结构主要是借助搅拌设备的作用，将固化剂（水泥）与周围土体进行充分的拌合，并达到均匀的状态，这样就等于建成了挡墙结构，且其强度是非常大的，加上挡墙自重，可以较好地对土体与水的压力进行有效的抵挡。在具体应用中，可以发现，其既能对挡墙背后的土压力进行强力的抵挡，也能对墙体背后的水流进行完全的阻断，同时，还因为其强度大，减少边坡土体因涌水发生坍塌，将施工中出现的安全事故和水工建筑的安全隐患降到最低。该种支撑结构在土质较软的岩基基坑中应用比较大，这种岩基基坑呈软塑状，岩石含量小，土体也比较均匀，非常适合应用这种支撑结构。

（4）喷锚网撑持构造。这种支撑结构是由锚杆、表层混凝土、钢丝网等构成的，通过几种结构的共同作用，能较好地抵挡来自基坑边坡土体测方向的压力。这种支撑结构施工不是很复杂，具有良好的支撑效果，在多种土质结构的基坑施工中都适用，施工成本较低。

1.2 结合实际选择岩基开挖方法

如果开挖施工部位为坝基岩石，需要应用分层梯段松动爆破法，开挖偏差控制以设计要求为基准;如果开挖施工部位为边坡轮廓面，需要应用预裂爆破法、光面爆破法，开挖偏差控制不能大于开挖高度的±2%;如果开挖施工部位为紧邻水平建基面，需要应用对预留的岩体保护层进行分层爆破法，开挖偏差控制高程的偏差不能大于±20cm。

1.3 质量控制要点

在岩基基坑开挖施工中，如果基坑开挖面与地下水位相比偏低，就要应用降低地下水的方法，来对基坑内土体的地下水进行疏干，以进一步提升坑内土体强度，降低基坑周围结构发生变形的几率。此外，在基坑开挖施工中，还要结合支护结构类型以及当地的降水情况、工程的排水要求等，制定科学的基坑开挖方案。如果岩基基坑属于软土基坑，在进行开挖时，必须要坚持分层、分块、对称地进行施工，同时，还要做好支撑，使边坡保持稳定。

2  水工建筑软基坑开挖施工技术应用

2.1 淤泥

在水工建筑施工中，淤泥是经常遇到的，其类型可分为稀淤泥、烂淤泥、夹砂淤泥等集中，每种淤泥都有其相应的处理方式。对于稀淤泥来说，因其具有较高的含水量，加上流动性也比较多大，因此承载能力比较低。施工中，如果发现稀淤泥数量有限，范围和厚度也不大，就可以将适量的干沙倒进稀淤泥中，这样就能形成土埂。但如果稀淤泥范围是比较大的，就要分段倒入干沙，使之形成分段土埂，以达到阻止稀淤泥范围持续扩大的目的。对于烂淤泥来说，因为其淤泥层比较厚，含的水量也相对比较低，浓稠度较高，因此，在基坑开挖中，比较容易产生粘连问题。可应用三股叉或五股叉进行作业，不适用铁锹，如果一定要使用铁锹，可将其浸水后再进行作业，从而减少粘连情况。以相同方向进行挖掘，遇到硬土处再向四周展开挖掘。对于夹砂淤泥，因其具有分层性，需要结合实际情况进行处理，较薄的淤泥层要先晾晒表面砂层，基本干燥以后，再对夹砂淤泥开挖，如此重复，直到挖到硬质地层。较厚的淤泥，可依据烂淤泥基坑挖掘技术进行作业。

2.2 流砂

在地基开挖作业中，如果所应用的是明式排水法进行开挖，可能会导致水力坡降比较大，在这种情况下，细砂就会掺杂在渗流中形成流砂。这种情况在非粘性土质中比较容易常见。有效控制流砂可采取排和封两种方法。排的方法能快速排出流砂中的水分，使水分坡度得到显著的减少;封的方法则能对流砂区域进行合理封闭，阻止其继续扩大。但若在基坑底层出现翻砂冒水，就需要施工人员在坑底高度较小处，挖掘出沉砂坑，通过竹篮过滤住砂石。一般流砂层不厚的话，直接引流就能处理好。

2.3 泉眼

泉眼产生的根本原因是因为基坑排水作业没有做好，地下水从较薄处冲出地面，特别是在地质钻孔部位，非常容易出现泉眼。如果泉眼的水是清澈的，可将其引到集水井中排出。如果是浑浊的，必须要铺设一层粗砂进行过滤后，再进行排放。水工建筑底部的泉眼，必须要先进行过滤，再应用铁管进行引流，最终再利用水泥砂浆将引水管进行密封。

3  结语

综上所述，水工建筑基坑开挖是一项非常关键的、基础的工程，施工方应立足实际，科学制定施工方案，确定施工方法，这样才能使水工建筑基坑开挖施工安全、高效、高质。

参考文献

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