水工建筑開(kāi)挖與支護(hù)方法研究

申琳

（華電四川發(fā)電有限公司寶珠寺水力發(fā)電廠，四川 廣元 628000）

一、水工建筑基坑支護(hù)概述

（一）深基坑支護(hù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

水利工程建設(shè)進(jìn)程在穩(wěn)步前進(jìn)，各類大型水工建筑層出不窮，對(duì)于將深基坑支護(hù)技術(shù)運(yùn)用在水工建設(shè)中的需求也源源不斷。而深基坑支護(hù)技術(shù)有其優(yōu)勢(shì)，也有劣勢(shì)。優(yōu)勢(shì)是深基坑支護(hù)的形態(tài)不固定，可以按現(xiàn)場(chǎng)基坑形式的需求來(lái)變動(dòng)。但這項(xiàng)技術(shù)的建設(shè)周期和整個(gè)水工建筑的施工周期幾乎一樣長(zhǎng)，所以其成本也不會(huì)低，特別在地質(zhì)不佳的環(huán)境下，施工更是不便。

（二）水工建筑深基坑支護(hù)的作用

在水工建筑施工中，深基坑支護(hù)起著不可替代的作用，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，穩(wěn)固了基坑的邊坡，解決了邊坡土壤塌落的隱患；第二，使地基更加堅(jiān)固，減少土體變化對(duì)施工產(chǎn)生的干擾；第三，確保了水工工程中水位的穩(wěn)定，即通過(guò)排水和截水等方式，清理基坑中的水，使水位始終在地下水之下。

二、水工建筑深基坑支護(hù)的五項(xiàng)主要技術(shù)

（一）土層錨桿施工技術(shù)

土層錨桿在施工前，首先要實(shí)地勘察并確認(rèn)孔的具體定位和距離，與設(shè)計(jì)圖對(duì)比核實(shí)，確認(rèn)圖紙的正確性，才能開(kāi)始施工。土層錨桿的施工步驟主要有三點(diǎn)：首先，確定錨桿的位置。施工人員需要按照施工圖紙找到錨桿的位置，再結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和記錄，確保錨桿點(diǎn)數(shù)據(jù)值與圖紙一致。最后還需要安全與質(zhì)量組的工作人員再次測(cè)量核實(shí)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次，在錨桿點(diǎn)鉆孔。確定好錨桿的位置后，就要進(jìn)行鉆孔了。在鉆孔過(guò)程中，如果感覺(jué)到有阻礙，就需要停下動(dòng)作，仔細(xì)檢查鉆孔位置的材料質(zhì)地，分析出受阻的原因，并根據(jù)受阻原因調(diào)整鉆頭或鉆孔方式，保障鉆頭的使用期限，減少損耗。最后，完成科學(xué)灌漿。鉆孔完成后，還需要進(jìn)行灌漿處理，以此來(lái)增強(qiáng)鉆桿的穩(wěn)固程度。而灌漿前的準(zhǔn)備工作也很重要，需要科學(xué)地配制灌漿材料，把握好材料攪拌的用時(shí)及速度，并在注漿時(shí)，提前處理好孔洞中的雜質(zhì)，順利完成灌漿施工。

（二）水工建筑混凝土灌注樁施工技術(shù)

水工建筑混凝土灌注樁施工技術(shù)是建筑工程施工中普遍會(huì)應(yīng)用到的一項(xiàng)技術(shù)，因此這項(xiàng)技術(shù)需要施工人員熟練掌握并應(yīng)用?；炷凉嘧妒┕ぜ夹g(shù)有兩個(gè)重要的施工要素：第一，合理鉆孔。在鉆孔前，需要根據(jù)圖紙對(duì)孔洞的位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并合理安排孔洞間距，嚴(yán)格按柱列間隔來(lái)規(guī)范排列，確保孔洞位置完全正確之后，才能正式進(jìn)行施工建設(shè)。第二，高素質(zhì)的專業(yè)施工人員?；炷凉嘧兜氖┕た雌饋?lái)不復(fù)雜，卻需要非常專業(yè)的技能操作才能實(shí)現(xiàn)整體施工的安全性和穩(wěn)定性。尤其是在施工中需要做到護(hù)坡施工時(shí)，更是考驗(yàn)施工人員的專業(yè)素養(yǎng)和耐性，需要施工人員長(zhǎng)時(shí)間不斷調(diào)整施工操作，直到完成護(hù)坡施工，只有這樣才能有效加強(qiáng)地基的穩(wěn)固性，保證水工建筑工程施工的安全。

（三）土釘支護(hù)施工技術(shù)

土釘支護(hù)施工技術(shù)常常會(huì)運(yùn)用在加固基坑邊坡上，這項(xiàng)施工技術(shù)主要是靠土釘與土體產(chǎn)生的摩擦阻力，并使這種阻力加強(qiáng)到邊坡滑動(dòng)中，減少邊坡坍塌的可能性，同時(shí)提升其穩(wěn)固程度。進(jìn)行土釘支護(hù)施工時(shí)，應(yīng)提前勘測(cè)好施工工地的地質(zhì)情況，并根據(jù)地質(zhì)確認(rèn)土釘?shù)某惺芊秶?，設(shè)計(jì)出科學(xué)的施工方案，并對(duì)實(shí)際施工的各項(xiàng)數(shù)據(jù)做好試驗(yàn)準(zhǔn)備。最主要的準(zhǔn)備有三個(gè)方面：第一，進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。在施工現(xiàn)場(chǎng)，科學(xué)實(shí)施土釘拉拔試驗(yàn)，并把握好整體拉拔的力度，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)還應(yīng)有監(jiān)督小組記錄實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制灌漿的配比把控灌漿量。第二，記錄好鉆孔深度。鉆孔的深度和鉆桿的長(zhǎng)度密切相關(guān)，應(yīng)在施工時(shí)完整記錄鉆孔的深度和直徑，為之后鉆桿的長(zhǎng)度提供數(shù)據(jù)支持。第三，保證灌漿的質(zhì)量。需要嚴(yán)格按照灌漿材料配比標(biāo)準(zhǔn)，確保材料攪拌時(shí)長(zhǎng)和速度，配制出高質(zhì)量的水泥漿。在后續(xù)的灌漿過(guò)程中，也要保證操作的規(guī)范性，并時(shí)刻關(guān)注水泥漿凝結(jié)狀態(tài)，保證灌漿的飽滿度和密實(shí)性。

（四）護(hù)坡樁施工技術(shù)

護(hù)坡樁施工技術(shù)主要是應(yīng)用在鉆孔壓灌樁的工藝上，此項(xiàng)施工技術(shù)十分簡(jiǎn)單，很容易上手，噪音和污染也比較小，對(duì)于施工環(huán)境要求不高，十分受城區(qū)施工工程單位的歡迎。護(hù)坡樁的施工主要是靠鉆孔壓灌，讓水泥漿高效注入到孔洞中，同時(shí)加入鋼筋、砂石等，增強(qiáng)護(hù)坡樁的質(zhì)量。具體操作是使用鉆孔機(jī)器先在鉆孔點(diǎn)鉆孔，在孔洞形成達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，直接從孔底開(kāi)始灌漿。水泥漿在壓力下逐漸上涌，直到達(dá)到標(biāo)注的水位線，再將鉆桿拿走并添加鋼筋、砂石等材料，最后再利用高壓補(bǔ)注水泥漿，直至水泥護(hù)坡樁成型。護(hù)坡樁在施工時(shí)，要避免壓力過(guò)大造成孔洞塌陷、灌漿失敗，需要細(xì)心操作，保障水工建筑施工的質(zhì)量。

（五）地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)

在進(jìn)行水工建筑施工時(shí)，如果遇到地質(zhì)松軟的地基，就需要用到地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)了，這項(xiàng)技術(shù)可以增強(qiáng)地基的穩(wěn)固性并保障施工的安全性。地下連續(xù)墻支護(hù)的施工基本可以在所有的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行，并且其穩(wěn)定性也十分顯著，在施工過(guò)程中也不會(huì)造成環(huán)境破壞。但是，這項(xiàng)技術(shù)的施工難度是根據(jù)施工地質(zhì)的強(qiáng)度決定的，地質(zhì)越是堅(jiān)固，施工就越是困難，相應(yīng)的施工成本也會(huì)增加許多。并且在施工中所形成的一些廢棄水泥也不容易處理，會(huì)不利于地下水工建筑施工的展開(kāi)。所以，土質(zhì)松軟的地基可以選擇使用這項(xiàng)技術(shù)，加快水工建筑工程的工期，但土質(zhì)堅(jiān)固的地基就不太適合使用這項(xiàng)技術(shù)了。

三、水工建筑開(kāi)挖與支護(hù)的常見(jiàn)問(wèn)題

與常規(guī)建筑物相比，水工建筑具有自己的特征，長(zhǎng)時(shí)間與水接觸，流動(dòng)的水會(huì)產(chǎn)生水壓。因此，在正常條件下，水工建筑可以使用高強(qiáng)度混凝土作為基礎(chǔ)材料。混凝土的比例也與常規(guī)混凝土不同，使用的混凝土需要更好的抗壓縮性和抗氧化性。如果不滿足混凝土質(zhì)量要求，則水工建筑含量會(huì)影響水壓和氧化物，下一步有破裂水結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)。與普通建筑物相比，水工建筑開(kāi)挖和支護(hù)通常在自然和流通環(huán)境相對(duì)較差的區(qū)域中創(chuàng)建，必須首先探索以測(cè)試開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)。施工團(tuán)隊(duì)需要考慮施工環(huán)境，有必要研究和了解站點(diǎn)環(huán)境的地形，并確保所使用的計(jì)算機(jī)可以達(dá)到站點(diǎn)要求。如果家庭環(huán)境不適合需求，則必須首先找到一種解決交通問(wèn)題的方法。水工建筑實(shí)體通常是在水附近創(chuàng)建的，并且溫度會(huì)快速變化，不可避免地需要開(kāi)挖和支護(hù)。在開(kāi)始與水工建筑的施工環(huán)境有關(guān)的施工之前，首先需要準(zhǔn)備并完成一個(gè)施工項(xiàng)目，設(shè)計(jì)師必須親自參觀確定位置。

四、水工建筑開(kāi)挖與支護(hù)的方法

（一）淤泥軟土基的挖掘

由于這些地區(qū)的土壤質(zhì)量不同，土基也可以分為不同的形式。根據(jù)土壤強(qiáng)度和水分含量的差異，豎立由脆性黏土制成地基的方法也不同。例如，泥濘軟土基具有相對(duì)強(qiáng)的大量液態(tài)水和相對(duì)疏松的土壤。因此，為了提高粉質(zhì)軟黏土基料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，通常將一定量的卵石與不規(guī)則物一起加入以產(chǎn)生強(qiáng)力射流，然后進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)。對(duì)于面積較大、深度較淺的泥濘軟土基，應(yīng)將其結(jié)構(gòu)分為若干部分，以提高泥濘軟土基的開(kāi)挖性能。如果遇到薄、深、大面積的泥濘軟土基，可以將其分為幾個(gè)較小的部分，以消除土基開(kāi)挖，即水工建筑基礎(chǔ)。如果在柔軟的粉質(zhì)土壤上進(jìn)行開(kāi)挖處理，選擇的開(kāi)挖點(diǎn)非常重要，因?yàn)槟酀糗浲粱鶎酉鄬?duì)較厚，并且在開(kāi)挖的情況下水分含量特別低。在泥濘軟土基創(chuàng)建開(kāi)挖時(shí)，需要將注意力集中在基礎(chǔ)的特定區(qū)域上，并改善開(kāi)挖，直到實(shí)心底部正確為止，不僅開(kāi)挖速度提高了，還確保了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

（二）流沙軟土基的開(kāi)挖方式

流沙主要在施工區(qū)水工建筑中看到，阻礙了施工開(kāi)挖，通常發(fā)生在細(xì)沙泥地區(qū)。水工建筑的生產(chǎn)通常使用“細(xì)砂去除方法”，可以為下一個(gè)開(kāi)挖任務(wù)打好基礎(chǔ)。通過(guò)簡(jiǎn)單地將水排入砂質(zhì)基料中，可以減小液體的水平形狀，并且可以提高水工建筑基料的穩(wěn)定性。但是，如果在視野較小的區(qū)域中選擇建筑工地，則可能要停止開(kāi)挖。

（三）水工建筑支護(hù)方法

在開(kāi)始進(jìn)行水工建筑支護(hù)施工之前，首先要除去障礙物以確保三個(gè)連接和對(duì)齊，確保設(shè)備可以正常使用，然后根據(jù)項(xiàng)目材料的設(shè)計(jì)建造鋼框架，完成分組活動(dòng)，然后開(kāi)始施工。當(dāng)水工建筑支護(hù)開(kāi)始時(shí)，就可以進(jìn)行鉆孔。在鉆孔過(guò)程中必須保持穩(wěn)定，以便位置不變。在打孔時(shí)，需要確定整個(gè)支護(hù)樁的高度、何時(shí)完成孔、井的深度和大小等。當(dāng)井達(dá)到預(yù)定深度時(shí)，要排空泥漿，還必須去除在鉆孔過(guò)程中挖出的土壤。在開(kāi)始升降機(jī)之前，用混凝土堵住鋼籠，然后小心放下鋼籠。如果位于鋼筋孔的底部，則鋼筋混凝土保護(hù)層可以保護(hù)安裝在鋼筋中的鋼筋免于與石墻接觸。如果防滾架的頂部標(biāo)記高于地面，可以使用掛鉤用于加固鋼筋籠。在此步驟結(jié)束時(shí)，立即開(kāi)始混凝土澆筑。在水工建筑中，高支護(hù)更為常見(jiàn)，并且由于復(fù)雜的過(guò)程結(jié)構(gòu)和管理，對(duì)此有很多強(qiáng)調(diào)。如果支護(hù)斜率很大，這是用于鋼網(wǎng)的第一個(gè)支護(hù)方法，尤其是在巖石中。通過(guò)在斜坡的側(cè)面安裝鋼格板，可以為斜坡提供外部保護(hù)，而石材層則不會(huì)丟失或塌陷。在鋪設(shè)鋼網(wǎng)的情況下，由于意識(shí)到上坡和墜落會(huì)產(chǎn)生很大的力，我們采用了分布式鋪設(shè)的方法來(lái)使銅框的空白空間不超過(guò)5 平方米的鋼網(wǎng)。在鉆孔期間安裝錨桿，并且在挖掘的表面噴涂信號(hào)和混凝土砂漿。高支護(hù)區(qū)的水量很大或水量發(fā)生變化，需要做更多的工作來(lái)幫助運(yùn)河實(shí)現(xiàn)其邊坡加固的目標(biāo)。

（四）工建筑工程基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖注意事項(xiàng)

在開(kāi)始進(jìn)行水工建筑開(kāi)挖之前，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備，并詳細(xì)討論開(kāi)挖的內(nèi)容，以及分析每個(gè)項(xiàng)目可能存在的問(wèn)題。開(kāi)挖加工制造商必須確保開(kāi)挖的質(zhì)量，以避免與相關(guān)設(shè)備有關(guān)的任何風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)使用深層混合混凝土擋土墻時(shí)，混凝土的強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工現(xiàn)場(chǎng)必須有安全標(biāo)志，這是構(gòu)建水工建筑和開(kāi)挖必需的任務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基坑建設(shè)是水工建設(shè)工程的基礎(chǔ)，只有打好了基礎(chǔ)，才能保證整個(gè)水工建筑工程的質(zhì)量和效益。因此，做好基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究與控制對(duì)于水工建設(shè)至關(guān)重要。與常規(guī)建筑物相比，水工建筑開(kāi)挖和支護(hù)面臨多個(gè)挑戰(zhàn)，例如在一處使用多種材料以及如何管理施工過(guò)程等。根據(jù)水工建筑開(kāi)挖和支護(hù)方法的調(diào)查，相關(guān)人員采取了適當(dāng)?shù)拇胧?，以確保水利工程施工質(zhì)量符合當(dāng)前施工情況。