基坑开挖施工技术在水工建筑的分析

基坑开挖施工技术在水工建筑的分析

卢国辉

广州中寓建设工程有限公司

摘要：本文首先分析在基坑开挖之前合理分析地基土质的重要性；接着介绍不同种类的基坑开挖施工技术，并说明这些基坑开挖施工技术的应用方法和应用时的注意事项。

关键词：基坑开挖；施工技术；水工建筑；分析

一、引言

水工建筑是建筑行业中十分重要的组成部分，近些年来取得较快的发展。由于水工建筑的地基本身存有一定的缺陷，如果不对其进行改善和处理，水工建筑地基不能符合相关标准，不仅会造成建筑资金的浪费，还会降低建筑的安全性、破坏周边环境。而基坑开挖工程是保证水工建筑地基质量的重要环节，要想提高水工建筑的地基质量和整体建筑质量，必须对基坑开挖施工技术进行全面详细的分析。

二、在基坑开挖之前合理分析地基土质的重要性所在

水工建筑的地基土质种类比较多，且存在相当大的差异，主要有土壤地基、岩石地基和砂砾石地基三种。如果使用天然地基，不同土质自身存在的缺陷会对水工建筑的稳定性和持久性都造成十分严重的破坏，要想实现水工建筑的长期稳定，必须对地基进行合理严格的加工和处理。

而地基土质的类型决定着施工队伍要采取何种基坑开挖施工技术；根据地基土质的特性和实际情况，确定安全支护结构的安装方式，并及时配置其他相应的安全防护措施。只有对水工建筑的地基土质进行细致全面的分析，才能够接着展开接下来的一系列开挖、埋桩、安装支护结构和施工等一系列工作，才能保证水工建筑工程的顺利进行，减少和避免安全事故的发生[1]。

三、不同种类的基坑开挖施工技术及其被应用时的注意事项

（一）岩基开挖施工技术

1.岩基开挖的含义和特点：

（1）含义

按照相关施工规定、根据水工建筑施工方案、结合开挖基坑时的实际条件，挖掘出基坑中风化破碎的岩层，以为水工建筑提供一个能够增强其稳定性的完整、稳定的岩石基础[2]。

（2）特点

岩基开挖的量通常为几万至几十万立方米，有的大型水工建筑的岩基开挖量可达上千万立方米。巨大的工程量就需要大量的人力物力和资金，并形成了相当长的开挖周期，消耗巨大。

2.应用岩基开挖施工技术时的注意事项：

（1）选择合适的岩基支护结构

比较常用的岩基支护结构有四种：板桩支护、灌注桩支护、深层搅拌水泥土挡墙支护和喷锚网支护。

板桩支护属于临时性支护，这种支护结构不仅能够抵挡基坑侧面土壁压力、通过阻挡土体地下水避免基坑被水浸、实现按照设计方案开挖基坑；还能够维持基坑的侧面的稳定性、避免由侧移导致的对周边管线和建筑物的破坏。钢板桩和钢筋混凝土板桩经常被用于板桩支护结构中：平板型钢板桩主要用于土质较高和深度较浅的基坑中，安装方便、防水性强；波浪形钢板桩主要用于侧面土体压力较大和深度较深的基坑中，抗弯性和防水性强。当其被应用于对支护要求较高的水工建筑时，可以在桩板中加入锚杆和其他类型的内支撑，以增强其稳定性，满足水工建筑的建筑要求。

灌注桩支护结构安装方便，造价较低，在安装和应用时不会发出噪音或产生较大震动。应用灌注桩支护时，依根据水工建筑的基坑土壁状况，选择单排支护、双排支护和多排支护，如果被应用于土质松散的基坑土壁，或者长时间露天暴露的基坑中，则还需要在排桩中加入钢丝网混凝土对其进行护面处理。

深层搅拌水泥土挡墙支护是一种复合型支护结构，经常被应用于水平面积较大、土质较软、深度在7m以下的岩基中，它的主要目的是加固基坑周围的土体，将其变为水泥土挡墙，并通过自身重力挡土支护基坑土壁[3]。在应用时，先将水泥和基坑四周的土体混合搅拌，得到凝结固化后的块状连续壁，之后将块状连续壁和壁间土结合，达到支护基坑土壁的目的。

喷锚网支护属于联合型支护结构，应用方便、对环境的适应力强、支护效率高且造价低，经常被应用于施工范围较狭窄的基坑，或者土质密实，且位于基坑地下水位以上的位置。它将围岩、锚杆喷层混凝土和钢丝网筋结合起来，形成一个能够承载和支护水工建筑的基坑土壁。

（2）选择合适的岩基开挖方法

通常使用的岩基开挖施工方法是钻孔爆破法，在不同的施工部位使用不同的爆破方法，并将开挖偏差控制在对应的不同的范围内，如图表1所示。

图表1岩基开挖过程中不同施工部位适用的爆破方法和开挖标准[4]

（3）进行严格的质量控制

首先一定要做好水工建筑基坑的排水和降水工作，除了合理布置基坑的排水系统外，还要让开挖和排水同时进行，及时降低和调控基坑的水位；同时，还要设计和控制好基坑的开挖方案和进程，按照自上而下、先岸坡后河槽的顺序分层开挖，如果遇到比较宽阔的河床，一定要在配备好安全防护装置和制定安全防护措施后再开挖。在岩基开挖过程中要根据实际的开挖状况和施工操作的需求适当调宽岩基开挖的范围；并尽可能保证岩基开挖施后表面的平整，使其稍微向上游方向倾斜，以保证之后水工建筑运行的稳定安全。

（二）软基开挖施工技术

1.流砂软基开挖施工技术：

（1）流砂的概念及治理方法：

流砂经常发生在细砂土、中砂土和非粘性土中。水工工程的基坑如果使用的是明式排水的方法，基坑在冲刷力的影响下容易发生坡降，此时在底部会出现渗流水并伴有细砂，也有可能在边坡位置出现流土和管涌，这些现象都被成为流砂。

先将流砂中的水及时排出，降低流砂的含水量，再将流砂区域完全封闭，阻断流砂向其他地方的流动和蔓延。

（2）应用流砂软基开挖施工技术时的注意事项：

如果流沙软基开挖施工技术应用的对象是深度较浅、面积较窄的基坑，则必须要对其进行护面处理，通常分为砂石护面和柴枕护面。前者是将粗沙和小石子铺在坡面和坡脚排水沟上，并将其厚度控制在50-80毫米，不仅能够有效避免坡面被冲刷，还可以防止渗流水将泥沙挟走；后者则是将柴枕铺设在坡面和坡脚排水沟的沟底与两侧，在截停流砂的同时过滤渗流水[5]。

2.淤泥软基开挖施工技术：

（1）烂淤泥软基开挖施工技术的应用方法：

烂淤泥的含水量少且厚，在开挖时会遇到粘铁锹的现象，导致开挖效率的下降。为了避免此类现象的发生，可以先将铁锹泡在水里，也可以直接用铁叉工作；从烂淤泥的边缘开挖，集中突破一部分后逐渐向其他地方扩展。为了加快效率，还可以直接在烂淤泥上铺上苇排作路，站在苇排路上烂淤泥。

（2）稀淤泥软基开挖施工技术的应用方法：

稀淤泥易流动，开挖的难度较大，如果是开挖面积较小或者较薄的淤泥，可以现在其中加入干砂，将其挤压为土埂后再在土埂上继续挖；如果是开挖面积较大的稀淤泥，则需要进行分区多人开挖作业。

结语：认真分析水工建筑地基土壤类型，根据地质选择不同的基坑开挖施工技术和安全直呼结构，并做好相应的安全防护措施，从而提高基坑的开挖效率，保证基坑开挖和地基建设的安全和稳定，有利于提高水工建筑的质量。

参考文献：

[1]田华.水工建筑的基坑开挖施工技术措施研究[J].《低碳世界》，2015（13）：97-98.

[2]韩之丰.对水工建筑基坑开挖施工技术的分析[J].《四川水泥》，2014（12）：373.

[3]田茂海.水工建筑的基坑开挖施工技术探讨[J].《大科技》，2014（12）：158-159.

[4]陈树欣.对水工建筑基坑开挖施工技术的分析[J].《科技与企业》，2014（1）：161-162.

[5]姜冬梅.探析水工建筑的基坑开挖施工技术措施[J].《中国水运月刊》，2014，14（9）：334-335.