完善水工建筑基坑開(kāi)挖施工技術(shù)的研究

許燮樞

（廣東省源天工程有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

廣東省西江干流治理工程（肇慶段）-德慶縣和封開(kāi)縣標(biāo)段合同價(jià)為465372675.30 元，建設(shè)內(nèi)容包括多個(gè)堤段的涵閘重建、涵閘加固、土方明挖、土方填筑、護(hù)坡坡面結(jié)構(gòu)、防滲等工程。在這些工程中，基坑開(kāi)挖技術(shù)是非常重要的一環(huán)。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)科學(xué)合理的開(kāi)挖技術(shù)，才能確?；拥姆€(wěn)定性和安全性，避免發(fā)生基坑塌方、坍塌等意外事故。接下來(lái)本文根據(jù)該工程的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了常用水工建筑的基坑開(kāi)挖施工技術(shù)，以及完善水工建筑的基坑開(kāi)挖施工的措施。

1 水工建筑的基坑開(kāi)挖施工技術(shù)

1.1 挖掘技術(shù)

在基礎(chǔ)施工中，挖掘技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水工、土木、公路、鐵路等工程的基坑開(kāi)挖和邊坡整頓過(guò)程中。其基本原理是通過(guò)使用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行土方開(kāi)挖，包括切削和挖掘等作業(yè)，構(gòu)建地面和基坑的物質(zhì)交換平衡狀態(tài)，以及使用運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)行土方的處理和搬運(yùn)，最終達(dá)到形成合適地形的目的。挖掘機(jī)是常見(jiàn)的基礎(chǔ)施工中的挖掘機(jī)械之一，它采用高強(qiáng)度和耐磨損的鋼制結(jié)構(gòu)體以及多種機(jī)械部件的組合，用于控制各種挖掘區(qū)域的深度、角度和方向，并對(duì)工作面進(jìn)行切削和挖掘，以實(shí)現(xiàn)大量土方的開(kāi)挖[1]。此外，在挖掘施工過(guò)程中，還需要使用配套的裝載機(jī)、推土機(jī)等運(yùn)輸工具進(jìn)行土方的處理和搬運(yùn)，以達(dá)到作業(yè)效率的最大化。在挖掘施工中，為確保施工安全和有效性，需要考慮基坑周圍環(huán)境、地質(zhì)情況以及土質(zhì)特性等因素，遵循科學(xué)的工程施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)，還需要根據(jù)工程的實(shí)際情況和變化，靈活應(yīng)用各種挖掘機(jī)械和附件，選擇合適的刀具和作業(yè)方法，并嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場(chǎng)的安全規(guī)范和操作要求，以確保施工的安全性、高效性和質(zhì)量。

1.2 爆破技術(shù)

在水工建筑基坑開(kāi)挖過(guò)程中，如果采用傳統(tǒng)的機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行土方開(kāi)挖和邊坡整頓，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，例如振動(dòng)和噪聲等。因此，爆破技術(shù)在水工建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。爆破技術(shù)指采用炸藥或其他爆炸劑對(duì)基坑土壤進(jìn)行炸掘，并采取特殊安全措施保障施工作業(yè)安全的技術(shù)。在水工建筑基坑開(kāi)挖中，爆破技術(shù)可以有效地減少土方開(kāi)挖量和邊坡整頓時(shí)間，提高施工效率。同時(shí)，爆破技術(shù)還可以提高邊坡的穩(wěn)定性和抗滑性，減少施工過(guò)程中的土體塌方現(xiàn)象，從而進(jìn)一步保障施工安全[2]。在爆破施工過(guò)程中，需要根據(jù)基坑周圍的建筑環(huán)境和地質(zhì)條件，制定合理的爆破方案。因?yàn)楸萍夹g(shù)容易帶來(lái)地面震動(dòng)和噪聲污染等問(wèn)題，因此，爆破方案需要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施，如選擇合適的炸藥和裝藥方式，設(shè)置有效的防護(hù)措施和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，從而減少對(duì)周圍環(huán)境和建筑物的影響，保障施工安全和環(huán)保性。

1.3 抽水降水技術(shù)

在水工建筑基坑開(kāi)挖過(guò)程中，由于地下水位高于或接近基坑開(kāi)挖的底部，常常會(huì)遇到地下水的滲透和涌泉現(xiàn)象。這些積水不僅會(huì)增加土體的液壓力，對(duì)邊坡和基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，還會(huì)阻礙施工作業(yè)的進(jìn)行。為解決這一問(wèn)題，常采用抽水降水技術(shù)，將基坑內(nèi)的積水抽出，以減少液壓力，避免地下水對(duì)施工產(chǎn)生影響，并為后續(xù)的基礎(chǔ)施工創(chuàng)造有利條件。抽水降水技術(shù)主要包括井點(diǎn)抽水、隔離干挖、管網(wǎng)抽水等多種方式，根據(jù)具體情況和需要選擇合適的降水方案。井點(diǎn)抽水是常用的降水方式之一，它通過(guò)在基坑中鉆設(shè)抽水井，在井口設(shè)置泵和管道，將井水抽出并排放到外部溝渠或水源中。隔離干挖則是在基坑四周挖設(shè)臨時(shí)圍樁和防滲帷幕，將基坑內(nèi)和周圍的地下水分隔開(kāi)來(lái)，使基坑內(nèi)部形成干燥工作區(qū)域。管網(wǎng)抽水是在基坑周圍鋪設(shè)管道，將基坑內(nèi)的積水通過(guò)管道輸送到集中處理設(shè)施進(jìn)行處理。在實(shí)施降水過(guò)程中，需要根據(jù)地質(zhì)條件和基坑周圍環(huán)境特點(diǎn)制定相應(yīng)的安全措施，如設(shè)置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、隔離防護(hù)等，以確保施工安全和環(huán)保性[3]。同時(shí)，在降水過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際降水效果及時(shí)調(diào)整降水方案，避免僅僅降低水位而未能解決實(shí)際問(wèn)題，從而保障施工進(jìn)度和質(zhì)量。

1.4 加固支護(hù)技術(shù)

加固支護(hù)技術(shù)是水工建筑基坑開(kāi)挖過(guò)程中常用的一種技術(shù)，它可以通過(guò)在土體中加固和支護(hù)來(lái)確保邊坡和挖掘面的穩(wěn)定性和安全性，從而建立穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在水工建筑基坑開(kāi)挖中，加固支護(hù)技術(shù)主要采用以下材料和方式：鋼模板、混凝土樁、水泥土攪拌樁、預(yù)應(yīng)力錨桿、噴射混凝土等[4]。其中，鋼模板廣泛應(yīng)用于基坑開(kāi)挖中，可通過(guò)不同組合方式形成不同形狀的支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)邊坡和挖掘面進(jìn)行支撐和加固；混凝土樁和水泥土攪拌樁則是常用的加固支護(hù)方式，可通過(guò)預(yù)制或現(xiàn)場(chǎng)澆注等方式形成立體的加固體系；預(yù)應(yīng)力錨桿和噴射混凝土則是常用的加固體系補(bǔ)強(qiáng)方式，可以對(duì)土體進(jìn)行貫通連續(xù)的錨固或增強(qiáng)。在實(shí)施加固支護(hù)工作時(shí)，需要根據(jù)施工環(huán)境和地質(zhì)條件，制定相應(yīng)的施工方案和安全措施。例如，在進(jìn)行深基坑開(kāi)挖時(shí)，需要考慮土體的變形和沉降特性，采取對(duì)應(yīng)的加固支護(hù)措施；在靠近地下水位較高的地段開(kāi)挖時(shí)，需要進(jìn)行水利應(yīng)對(duì)工作，如井點(diǎn)抽水、隔離干挖等。

1.5 巖土加固技術(shù)

巖土加固技術(shù)是在水工建筑基坑開(kāi)挖中，應(yīng)用較廣泛的一種加固技術(shù)。在地質(zhì)條件較為復(fù)雜或存在較硬的巖層時(shí)，采用巖土加固技術(shù)能夠有效地增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性和抗滑性，同時(shí)減少土方開(kāi)挖量，降低施工成本。噴射混凝土加固是常用的巖土加固技術(shù)之一，在水工建筑基坑開(kāi)挖中應(yīng)用廣泛。該技術(shù)將混凝土噴射到未固結(jié)的土體或破碎的巖石中，通過(guò)混凝土的自重和自身的黏結(jié)作用，形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的加固層，從而達(dá)到邊坡加固的目的。錨桿加固也是常用的巖土加固技術(shù)之一，在水工建筑基坑開(kāi)挖中應(yīng)用廣泛。該技術(shù)利用鋼筋或鋼絞線作為錨桿，鉆入地下巖石或土體中，通過(guò)與錨桿周圍的土體或巖石產(chǎn)生摩擦力和支撐力，防止邊坡滑動(dòng)或塌方的發(fā)生。砂漿灌注樁加固技術(shù)也是巖土加固的一種手段，它是利用鉆孔機(jī)開(kāi)挖孔洞并灌注特制的水泥漿成為樁體，通過(guò)樁體的自重和周邊土體或巖石的摩擦和支撐力，對(duì)邊坡進(jìn)行加固和穩(wěn)定[5]。在實(shí)際應(yīng)用中，不同的巖土加固技術(shù)需要根據(jù)具體施工環(huán)境和地質(zhì)條件進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，以取得最佳的加固效果。同時(shí)，加固過(guò)程中需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和安全，保證加固結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。綜上所述，巖土加固技術(shù)在水工建筑基坑開(kāi)挖中的應(yīng)用是非常必要的，能夠有效地增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性和抗滑性，減少土方開(kāi)挖量，降低施工成本，對(duì)保障工程質(zhì)量和提高施工效率都具有重要意義。

1.6 污染治理技術(shù)

在水工建筑基坑開(kāi)挖過(guò)程中，往往會(huì)涉及危險(xiǎn)廢物、重金屬等污染物質(zhì)，這些污染物質(zhì)如果不加控制和處理，可能會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此，為了確保施工過(guò)程對(duì)環(huán)境不會(huì)造成持久的影響，需要采用相應(yīng)的污染治理技術(shù)進(jìn)行處理。生物修復(fù)是一種常用的治理技術(shù)，它使用微生物、植物或動(dòng)物來(lái)分解有毒有害的物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害或較少危害的物質(zhì)，達(dá)到凈化土壤和水體的目的。該技術(shù)具有無(wú)污染、綠色、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于小面積污染區(qū)域的治理。化學(xué)氧化也是常用的治理技術(shù)之一，它利用氧化劑來(lái)降解污染物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為易于處理或無(wú)害的物質(zhì)。該技術(shù)具有處理效果好、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是需要耗費(fèi)大量的氧化劑，成本較高。土壤改良技術(shù)是另一種常用的治理技術(shù)，它通過(guò)添加各種改良材料，如有機(jī)肥料、石灰、膨潤(rùn)土等，來(lái)改善污染土壤的物理、化學(xué)和微生物性質(zhì)，提高土壤的自凈能力。該技術(shù)具有簡(jiǎn)單易行、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但它需要選對(duì)改良材料，否則會(huì)適得其反。

2 完善水工建筑基坑開(kāi)挖施工的措施

2.1 制訂詳細(xì)的施工計(jì)劃和方案

在水工建筑基坑開(kāi)挖施工中，制定詳細(xì)的施工計(jì)劃和方案是非常重要的一個(gè)步驟。首先，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形和地貌、地下水位、土壤情況等進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)和分析，以確定最合適的設(shè)計(jì)方案；其次，需要根據(jù)實(shí)際情況制訂詳細(xì)的施工計(jì)劃，包括施工前的準(zhǔn)備工作、挖掘機(jī)械設(shè)備的選擇、施工期限、施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。只有通過(guò)充分的前期調(diào)查和分析以及詳細(xì)的計(jì)劃和方案制定，才能確保施工過(guò)程的高效、安全和順利進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

2.2 選擇合適的開(kāi)挖方式和機(jī)械設(shè)備

在水工建筑基坑開(kāi)挖施工中，選擇合適的開(kāi)挖方式和機(jī)械設(shè)備至關(guān)重要。不同的施工條件需要采用不同的開(kāi)挖方式和機(jī)械設(shè)備，以提高施工效率和質(zhì)量。人工開(kāi)挖適用于較小深度和局部挖掘，但其效率較低，只適用于小型施工；挖掘機(jī)開(kāi)挖適用于較大的開(kāi)挖深度和面積，且施工地形不復(fù)雜的情況下，可以快速、高效地完成開(kāi)挖任務(wù)；爆破開(kāi)挖適用于較硬巖土或因施工地形限制無(wú)法采取其他方式的情況，可以在短時(shí)間內(nèi)完成開(kāi)挖任務(wù)，但需要進(jìn)行嚴(yán)格的施工安全措施和爆破設(shè)計(jì)以確保安全；水壓沖孔開(kāi)挖適用于水下或地下水位較高的情況，通過(guò)使用高壓水流沖刷土體，可以減少水下開(kāi)挖的擾動(dòng)和對(duì)設(shè)備的損傷。綜上所述，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并在施工過(guò)程中注重安全事項(xiàng)，以確保施工的順利進(jìn)行。正確選擇開(kāi)挖方式和機(jī)械設(shè)備可以大大提高施工效率和質(zhì)量，從而最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

2.3 加強(qiáng)施工安全管理

在水工建筑基坑開(kāi)挖施工中，安全管理是極為重要的。要進(jìn)一步加強(qiáng)安全管理，需要采取多種措施。首先要建立完善的安全制度，規(guī)范施工過(guò)程中的行為，并明確任務(wù)責(zé)任，確保每個(gè)施工階段的安全措施與流程得以有效執(zhí)行。同時(shí)，對(duì)施工人員進(jìn)行系統(tǒng)的安全教育和培訓(xùn)，提高其安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)能力。此外，還需配置必要的安全設(shè)備，根據(jù)施工實(shí)際需求有針對(duì)性地配備相應(yīng)的安全裝備，以保障施工人員的身體安全。最后，在施工過(guò)程中還需定期進(jìn)行安全檢查和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取相應(yīng)措施，以確保施工安全。通過(guò)上述措施，可以最大限度地保障施工安全，提高施工質(zhì)量和效率。

2.4 進(jìn)行全面的環(huán)境監(jiān)測(cè)

在進(jìn)行水工建筑基坑開(kāi)挖施工之前，需要對(duì)施工區(qū)域的地下水位、土壤變形、空氣質(zhì)量等因素進(jìn)行全面的環(huán)境監(jiān)測(cè)。具體而言，地下水位的監(jiān)測(cè)主要是為了判斷施工現(xiàn)場(chǎng)是否存在滲漏問(wèn)題，以及有無(wú)影響安全施工的地下水源；土壤變形的監(jiān)測(cè)則能夠幫助工程師正確處理地基沉降和變形等情況，并采取相應(yīng)措施保障施工質(zhì)量；而空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)則能夠幫助工程師控制施工現(xiàn)場(chǎng)的粉塵、有害氣體等物質(zhì)含量，以確保施工過(guò)程中不存在危害人身健康的因素。通過(guò)全面監(jiān)測(cè)，工程師可以及時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)情況，有效預(yù)防和化解各種環(huán)境問(wèn)題，保證施工過(guò)程的安全性和順利進(jìn)行。在施工期間，環(huán)境監(jiān)測(cè)同樣非常重要。為了確保施工過(guò)程的持續(xù)穩(wěn)定，需要定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理突發(fā)情況以保證施工正常進(jìn)行。例如，如果出現(xiàn)地下水位降低或土壤變形較大等情況，需要立即采取相應(yīng)的措施，以避免對(duì)施工產(chǎn)生不良影響。同時(shí)，還需加強(qiáng)對(duì)施工人員安全的管理，避免發(fā)生不必要的安全事故。在施工結(jié)束后，還需對(duì)環(huán)境進(jìn)行后期監(jiān)測(cè)，以確保施工區(qū)域環(huán)境恢復(fù)穩(wěn)定。如果發(fā)現(xiàn)存在環(huán)境問(wèn)題，還需及時(shí)展開(kāi)相關(guān)修復(fù)工作，確保施工完成后的環(huán)境得到有效保障。

2.5 合理處理土方和廢棄物

在水工建筑基坑開(kāi)挖施工期間，會(huì)產(chǎn)生大量的土方和廢棄物，這些廢棄物需要得到合理的處理。采用填埋、轉(zhuǎn)運(yùn)、處理等方式進(jìn)行處理，是常見(jiàn)的廢棄物處理方法。首先，填埋是一種常見(jiàn)的處理方式。將廢棄物埋入地下，即為填埋。填埋需要選址與填埋場(chǎng)地條件相匹配的區(qū)域，并按照相關(guān)法規(guī)要求建立填埋場(chǎng)，并對(duì)填埋現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管和管理。然后，將運(yùn)輸來(lái)的廢棄物進(jìn)行分類處理，并對(duì)其進(jìn)行打包和封閉，避免對(duì)周邊環(huán)境造成污染。填埋后，還需對(duì)填埋現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，避免地下水污染等問(wèn)題。其次，轉(zhuǎn)運(yùn)是另一種常見(jiàn)處理方式。廢棄物從現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)至專業(yè)的處理場(chǎng)所進(jìn)行處理，以達(dá)到資源再利用或環(huán)境友好型處理的目的。轉(zhuǎn)運(yùn)前，需要對(duì)廢棄物進(jìn)行分選、分類和包裝，確保安全運(yùn)輸和有效處理。選擇專業(yè)的轉(zhuǎn)運(yùn)公司進(jìn)行處理，能夠保障廢棄物的安全性和處理效果。同時(shí)，廢棄物處理還可采用處理的方式，例如生化處理、物理處理和化學(xué)處理等。但不同類型的廢棄物需要選擇不同的處理方式，確保廢棄物處理的效果和安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

水工建筑的基坑開(kāi)挖施工技術(shù)在工程建設(shè)中扮演著重要的角色。科學(xué)合理的規(guī)劃和具體措施的落實(shí)，不僅可以保障工程質(zhì)量和人身安全，提高施工效率，還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。