水工建筑基坑開挖施工技術(shù)研究

余敏

（思南縣水務(wù)局 貴州思南 565100）

引言

水工建筑物，作為優(yōu)化所處水資源利用環(huán)境的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性直接決定了涉及地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)水平。然而，在施工實踐過程中，水工建筑物易受基坑所處復(fù)雜且不穩(wěn)定性環(huán)境問題影響，進而降低施工質(zhì)量的控制效果。此工程背景下，建筑物建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性建設(shè)預(yù)期目標(biāo)將無法達成，在一定程度上阻礙了涉及地區(qū)的城市化進程。故而，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合基坑所處環(huán)境條件，從開挖入手對基坑結(jié)構(gòu)作用的水工建筑物施工質(zhì)量進行控制，進而促進涉及行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

1 研究水工建筑基坑開挖施工技術(shù)的現(xiàn)實意義

當(dāng)前階段，水工建筑工程項目的基坑施工，是保證整個工程施工建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。然而，在施工實踐過程中，水工建筑基坑開挖施工技術(shù)人員需面臨不同地質(zhì)水文條件的建設(shè)環(huán)境，這就增加了基坑開挖施工質(zhì)量的控制難度。此問題情況下，水工建筑基坑開挖工程無法以預(yù)期的目標(biāo)效果作用于所處的建設(shè)環(huán)境，降低了水工建筑基礎(chǔ)設(shè)施建造的社會效用與經(jīng)濟效用。故而，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從問題角度出發(fā)，即在明確水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，解決不同施工建設(shè)環(huán)境下的基坑開挖作業(yè)難點問題。如此，水工建筑基坑工程，就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于所處的水工建設(shè)環(huán)境，進而為涉及地區(qū)的現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)成果提供保證。故，水工建筑基坑開挖作業(yè)人員應(yīng)對基坑開挖作業(yè)遇到的不穩(wěn)定性問題進行分析，以明確后續(xù)水工建筑工程開展基坑開挖施工技術(shù)的方法對策。

2 水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用問題

滲透，是水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用最常面臨的問題。導(dǎo)致水工建筑基坑開挖施工作業(yè)出現(xiàn)滲透問題出現(xiàn)的原因為：工程所處的地下水位發(fā)生了變化。具體的滲透問題體現(xiàn)在：壩肩、壩基以及庫岸或壩下滲流帶來的滑坡與管涌等破壞與變形方面。這里的地下水變化是指，回水所帶來的土壤沼澤化與鹽漬化，均會對工程項目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)帶來影響。要想對這些問題進行有效控制，需根據(jù)水工建筑施工建設(shè)區(qū)域的地下水運動情況，進行滲流計算控制。這里的滲流計算對象是指，壩基、庫岸滲流以及繞壩等問題。具體計算的指標(biāo)包括：水庫回水水位、滲透流量、滲透壓力、滲透速度以及水力坡度等[1]。

對于處于投入運行使用階段的水工建筑物，滲透所帶來的破壞現(xiàn)象是指，土體存在不同程度的裂隙或是孔隙、下游水位低、上游水位高。如，在水頭差的作用影響下，上游水會從裂隙或是孔隙滲透至下游。其中水在土體結(jié)構(gòu)中的滲透性能，被業(yè)內(nèi)人士稱之為土壤的透水性。而在土壤中滲透的水流，則稱之為滲流。通常情況下，透水性最強的土壤類型為礫類土，其次為砂類土、粉類土，最弱為粘土。

研究表明，土壤的透水性，不僅會浪費閘壩內(nèi)部所攔蓄的水量，還會使?jié)B流攜帶土體顆粒降低土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這里的不穩(wěn)定性情況是指，會引起土壤的滲透破壞，進而造成嚴重的安全事故發(fā)生。在實際的施工建設(shè)過程中，特別要注意在粉、砂地基環(huán)境下進行水工建筑物的建設(shè)。這是因為，不均勻系數(shù)Cu＜5的極細砂、細砂、粉土以及粉砂等土壤，更容易形成流砂，繼而使地基的結(jié)構(gòu)作用失效。故，基坑開挖施工技術(shù)人員在實際施工過程中，結(jié)合土壤結(jié)構(gòu)環(huán)境采取相應(yīng)的措施方法來降低對基坑環(huán)境的影響。

3 水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用控制策略

3.1 巖基開挖施工技術(shù)

水工建筑施工人員在著手進行深基坑的開挖作業(yè)前，應(yīng)根據(jù)工程項目的結(jié)構(gòu)類型、支護結(jié)構(gòu)設(shè)置、場地環(huán)境條件以及基坑開挖深度，來確定整體的基坑開挖作業(yè)方案。此方案的設(shè)計工作內(nèi)容包括：開挖順序、開挖放坡要求、開挖方式以及開挖深度等。此外，在進行深基坑的開挖作業(yè)過程中，相關(guān)人員應(yīng)注重基坑降排水與邊坡穩(wěn)定程度，以按照分層、自上而下的原則進行施工質(zhì)量控制。具體來說，就是在開挖作業(yè)季度單，先對開挖的土坡進行支護，而后，再進行下一層地下土體環(huán)境進行開挖。但開挖的深度，不能超出設(shè)計使用要求。與此同時，還應(yīng)對結(jié)構(gòu)存在水土流失的問題進行封堵控制，即通過開挖作業(yè)構(gòu)成控制基坑的降水與排水來實現(xiàn)穩(wěn)定性控制目標(biāo)。當(dāng)基坑開挖作業(yè)完成后，應(yīng)進行驗槽處理，即著手進行墊層與基礎(chǔ)操作來降低基坑暴露于外界環(huán)境的時間。這里的外界環(huán)境是指，太陽暴曬、風(fēng)雨雪天氣的浸泡與沖刷影響，其會對水工建筑所處的基層土質(zhì)環(huán)境帶來不穩(wěn)定性因素[2]。

3.2 深基坑支撐施工技術(shù)

對于水工建筑物深基坑的支撐技術(shù)，可采用以下兩種方法進行質(zhì)量效果控制：

（1）鋼筋混凝土支撐與圍檁施工技術(shù)，該技術(shù)的運用，需待水工建筑基坑開挖至預(yù)定的混凝土支撐與圍檁標(biāo)高，而后，再進行地下墻內(nèi)部的鋼筋接駁器鑿除處理。換句話說，就是在鋼立柱上進行鋼牛腿的焊接處理。此技術(shù)運用過程，應(yīng)在邊坡基坑的開挖作業(yè)時，控制好各個施工段支撐的直線性效果，即保證受力主支撐的一次性澆筑完畢。如此，就可最大程度的提升支撐結(jié)構(gòu)作用的穩(wěn)定性。

（2）鋼支撐施工技術(shù)，該施工技術(shù)的運用，主要集中在深基坑開挖作業(yè)的第六道與第七道工序，即采用鋼支撐技術(shù)后，可將基坑壁厚控制在施工預(yù)期要求的16mm。此外，實際施工過程中，技術(shù)人員也應(yīng)按照設(shè)計圖紙要求，將預(yù)制的鋼牛腿通過焊接作用于格構(gòu)柱與交叉部位。對于靠近鋼管樁部位的連接井斜撐，為控制縱向水平分力作用下出現(xiàn)的斜撐失穩(wěn)問題，應(yīng)在地下墻施工時，在鋼筋骨架部位進行鋼板的安裝設(shè)置。如此，當(dāng)基坑斜撐部位的開挖作業(yè)達到標(biāo)高后，就可鑿除地下墻的混凝土保護層，進而保證斜撐部位鋼板預(yù)埋的焊接效果。值得注意的是，在對鋼支撐施工技術(shù)應(yīng)用效果進行檢驗時，應(yīng)控制焊縫的穩(wěn)定性，即以活絡(luò)端牢固無偏差，作為檢查要求以提高鋼支撐施工的質(zhì)量。值得注意的是，如基坑支撐作用較長且安裝與拆卸操作難度較大，施工技術(shù)人員應(yīng)對支撐兩端采用活絡(luò)端頭，并對各個支撐以分段形式在地面環(huán)境進行試拼。當(dāng)做好支撐標(biāo)記編號后，就可將其作用于基坑內(nèi)部的安裝。

3.3 深基坑支護結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

（1）灌注樁支護結(jié)構(gòu)施工，技術(shù)人員需根據(jù)建筑基坑土壁所處的地質(zhì)條件，對樁體進行單排、雙排以及多排的控制。對于暴露于外界時間較長或是土質(zhì)較為松散的情況，基坑開挖作業(yè)完成后，需采用鋼絲網(wǎng)混凝土護面進行排樁間隙土的處理。

（2）深層攪拌水泥土擋墻，此支護結(jié)構(gòu)主要用于較為開闊的場地，即基坑深度≤7m且土質(zhì)土層環(huán)境較軟弱。具體來說，就是在水工建筑基坑的周邊采用深層攪拌將水泥與土進行拌合處理，進而形成格狀或是塊狀連續(xù)壁結(jié)構(gòu)。其能夠加固基坑周邊的土壤環(huán)境，進而形成一定厚度的水泥土擋墻，以提升自身擋土的重力效用[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于水工建筑物所處的基坑水文地質(zhì)條件不同，因此，基坑開挖施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)差異采取相應(yīng)的措施方法進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制。事實證明，只有這樣，才能使基坑結(jié)構(gòu)在水工建筑物中發(fā)揮出應(yīng)有的效果，進而提升整個工程項目施工建設(shè)的質(zhì)量水平。