淺談水工建筑基坑開挖施工技術(shù)的應(yīng)用

莊確

摘 ? 要：國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，促使現(xiàn)代人對水工建筑的關(guān)注度越來越高。水工建筑過程中，離不開基坑開挖施工技術(shù)的合理利用。在水利工程施工過程中，基坑開挖的施工質(zhì)量會(huì)對水工建筑整體施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的、重大的影響，因此，必須要立足實(shí)際，采取有效的基坑開挖施工技術(shù)，以確保開挖質(zhì)量。本文主要針對水工建筑施工實(shí)踐中，基坑開挖施工技術(shù)的應(yīng)用問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：水工建筑 ?基坑開挖 ?開挖技術(shù) ?施工技術(shù)

中圖分類號：P23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0017-02

水工建筑是水利工程項(xiàng)目的重要構(gòu)成部分，其施工質(zhì)量會(huì)直接影響到水工建筑的作用發(fā)揮及工程的安全與效益。在水工建筑施工中，基坑的開挖可以說是至關(guān)重要的，如果基坑開挖質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就會(huì)從根源上導(dǎo)致水工建筑施工質(zhì)量不過關(guān)。不過，在具體的基坑開挖施工實(shí)踐中，因?yàn)樗そㄖ幍奈恢贸?huì)有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在此種情況下，必須要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)、合理地應(yīng)用基坑開挖施工技術(shù)，從而確保水工建筑基礎(chǔ)部分的施工質(zhì)量，降低對周圍地質(zhì)、建筑、水文等的影響，使工程順利推進(jìn)和完成。

1 ?水工建筑巖基開挖技術(shù)應(yīng)用

1.1 科學(xué)選擇巖基基坑撐持構(gòu)造

巖基基坑施工常用的支護(hù)主要有澆筑樁支撐結(jié)構(gòu)、鋼板樁支撐結(jié)構(gòu)、深層攪拌樁擋墻結(jié)構(gòu)、掛網(wǎng)噴混凝土結(jié)構(gòu)這幾種。

（1）澆筑樁支撐結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的原理就是以混凝土為主，制作混合物，利用鉆孔機(jī)械設(shè)備，澆筑這種制備好的混凝土混合物，使之形成支護(hù)樁基，這樣，就可以在施工中利用這種樁基，來對基坑邊坡周圍的土體進(jìn)行支撐，確保邊坡的穩(wěn)定性。從整體上來看，這種支撐結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)勢，例如，施工非常簡單和簡便，具有較強(qiáng)的支撐作用，而且施工過程中不會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，也不會(huì)發(fā)生很大的震動(dòng)。最為主要的是施工成本比較低。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對基坑邊坡實(shí)際的土質(zhì)情況進(jìn)行深入、全面的調(diào)查研究，結(jié)合具體情況，來選擇時(shí)設(shè)計(jì)成單排樁基，還是設(shè)計(jì)成雙排樁基。如果發(fā)現(xiàn)基坑邊坡土質(zhì)是屬于那種松散型的，鑒于其固化程度不高，還要在排樁施工期間，加強(qiáng)對邊坡的保護(hù)，保護(hù)手段主要是掛網(wǎng)噴混凝土等。根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，澆筑樁撐持結(jié)構(gòu)與其他支撐結(jié)構(gòu)相比，可以更好地支撐邊坡，保護(hù)水工建筑巖基基坑開挖施工。而且，其結(jié)構(gòu)簡單，施工成本低且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，因而在水工建筑基坑開挖中，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

（2）鋼板樁支撐結(jié)構(gòu)。這種支撐結(jié)構(gòu)因加入了鋼板，因而使得其支撐強(qiáng)度非常高。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，鋼板樁之間的連接是非常緊密的，具有良好的隔水效果。從施工特點(diǎn)來看，鋼板樁可以靈活地進(jìn)行施工，施工完畢后，板樁還可用于其他工程施工，多次重復(fù)使用能有效降低成本。這種支撐結(jié)構(gòu)引起支護(hù)效果佳，在基坑開挖中經(jīng)常被用于擋土。不過，這種結(jié)構(gòu)也具有一定的不足，就是在鋼板樁打入時(shí)，由于板樁的壓力作用，會(huì)使周圍土體發(fā)生擠土問題，而在將鋼板樁拔出時(shí)，又會(huì)將土帶出，其結(jié)果就是使得板樁區(qū)域容易發(fā)生比較大的空隙。這種空隙的存在，會(huì)極大地影響周圍土體的穩(wěn)定性。

（3）水泥土深層拌合擋墻支撐結(jié)構(gòu)。這種支撐結(jié)構(gòu)主要是借助攪拌設(shè)備的作用，將固化劑（水泥）與周圍土體進(jìn)行充分的拌合，并達(dá)到均勻的狀態(tài)，這樣就等于建成了擋墻結(jié)構(gòu)，且其強(qiáng)度是非常大的，加上擋墻自重，可以較好地對土體與水的壓力進(jìn)行有效的抵擋。在具體應(yīng)用中，可以發(fā)現(xiàn)，其既能對擋墻背后的土壓力進(jìn)行強(qiáng)力的抵擋，也能對墻體背后的水流進(jìn)行完全的阻斷，同時(shí)，還因?yàn)槠鋸?qiáng)度大，減少邊坡土體因涌水發(fā)生坍塌，將施工中出現(xiàn)的安全事故和水工建筑的安全隱患降到最低。該種支撐結(jié)構(gòu)在土質(zhì)較軟的巖基基坑中應(yīng)用比較大，這種巖基基坑呈軟塑狀，巖石含量小，土體也比較均勻，非常適合應(yīng)用這種支撐結(jié)構(gòu)。

（4）噴錨網(wǎng)撐持構(gòu)造。這種支撐結(jié)構(gòu)是由錨桿、表層混凝土、鋼絲網(wǎng)等構(gòu)成的，通過幾種結(jié)構(gòu)的共同作用，能較好地抵擋來自基坑邊坡土體測方向的壓力。這種支撐結(jié)構(gòu)施工不是很復(fù)雜，具有良好的支撐效果，在多種土質(zhì)結(jié)構(gòu)的基坑施工中都適用，施工成本較低。

1.2 結(jié)合實(shí)際選擇巖基開挖方法

如果開挖施工部位為壩基巖石，需要應(yīng)用分層梯段松動(dòng)爆破法，開挖偏差控制以設(shè)計(jì)要求為基準(zhǔn);如果開挖施工部位為邊坡輪廓面，需要應(yīng)用預(yù)裂爆破法、光面爆破法，開挖偏差控制不能大于開挖高度的±2%;如果開挖施工部位為緊鄰水平建基面，需要應(yīng)用對預(yù)留的巖體保護(hù)層進(jìn)行分層爆破法，開挖偏差控制高程的偏差不能大于±20cm。

1.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

在巖基基坑開挖施工中，如果基坑開挖面與地下水位相比偏低，就要應(yīng)用降低地下水的方法，來對基坑內(nèi)土體的地下水進(jìn)行疏干，以進(jìn)一步提升坑內(nèi)土體強(qiáng)度，降低基坑周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的幾率。此外，在基坑開挖施工中，還要結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)類型以及當(dāng)?shù)氐慕邓闆r、工程的排水要求等，制定科學(xué)的基坑開挖方案。如果巖基基坑屬于軟土基坑，在進(jìn)行開挖時(shí)，必須要堅(jiān)持分層、分塊、對稱地進(jìn)行施工，同時(shí)，還要做好支撐，使邊坡保持穩(wěn)定。

2 ?水工建筑軟基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 淤泥

在水工建筑施工中，淤泥是經(jīng)常遇到的，其類型可分為稀淤泥、爛淤泥、夾砂淤泥等集中，每種淤泥都有其相應(yīng)的處理方式。對于稀淤泥來說，因其具有較高的含水量，加上流動(dòng)性也比較多大，因此承載能力比較低。施工中，如果發(fā)現(xiàn)稀淤泥數(shù)量有限，范圍和厚度也不大，就可以將適量的干沙倒進(jìn)稀淤泥中，這樣就能形成土埂。但如果稀淤泥范圍是比較大的，就要分段倒入干沙，使之形成分段土埂，以達(dá)到阻止稀淤泥范圍持續(xù)擴(kuò)大的目的。對于爛淤泥來說，因?yàn)槠溆倌鄬颖容^厚，含的水量也相對比較低，濃稠度較高，因此，在基坑開挖中，比較容易產(chǎn)生粘連問題?？蓱?yīng)用三股叉或五股叉進(jìn)行作業(yè)，不適用鐵鍬，如果一定要使用鐵鍬，可將其浸水后再進(jìn)行作業(yè)，從而減少粘連情況。以相同方向進(jìn)行挖掘，遇到硬土處再向四周展開挖掘。對于夾砂淤泥，因其具有分層性，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行處理，較薄的淤泥層要先晾曬表面砂層，基本干燥以后，再對夾砂淤泥開挖，如此重復(fù)，直到挖到硬質(zhì)地層。較厚的淤泥，可依據(jù)爛淤泥基坑挖掘技術(shù)進(jìn)行作業(yè)。

2.2 流砂

在地基開挖作業(yè)中，如果所應(yīng)用的是明式排水法進(jìn)行開挖，可能會(huì)導(dǎo)致水力坡降比較大，在這種情況下，細(xì)砂就會(huì)摻雜在滲流中形成流砂。這種情況在非粘性土質(zhì)中比較容易常見。有效控制流砂可采取排和封兩種方法。排的方法能快速排出流砂中的水分，使水分坡度得到顯著的減少;封的方法則能對流砂區(qū)域進(jìn)行合理封閉，阻止其繼續(xù)擴(kuò)大。但若在基坑底層出現(xiàn)翻砂冒水，就需要施工人員在坑底高度較小處，挖掘出沉砂坑，通過竹籃過濾住砂石。一般流砂層不厚的話，直接引流就能處理好。

2.3 泉眼

泉眼產(chǎn)生的根本原因是因?yàn)榛优潘鳂I(yè)沒有做好，地下水從較薄處沖出地面，特別是在地質(zhì)鉆孔部位，非常容易出現(xiàn)泉眼。如果泉眼的水是清澈的，可將其引到集水井中排出。如果是渾濁的，必須要鋪設(shè)一層粗砂進(jìn)行過濾后，再進(jìn)行排放。水工建筑底部的泉眼，必須要先進(jìn)行過濾，再應(yīng)用鐵管進(jìn)行引流，最終再利用水泥砂漿將引水管進(jìn)行密封。

3 ?結(jié)語

綜上所述，水工建筑基坑開挖是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的、基礎(chǔ)的工程，施工方應(yīng)立足實(shí)際，科學(xué)制定施工方案，確定施工方法，這樣才能使水工建筑基坑開挖施工安全、高效、高質(zhì)。

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