谈述基坑水利建筑基坑开挖施工技术探究资料网

【摘 要】水利工程建筑是建筑领域的一项重要组成部分，而基坑开挖及其支护工程则是水工建筑施工中的重要一环，对于保证建筑工程质量安全、减少对其周围建筑的影响方面有重要作用。本文对水工建筑施工的地基土质分类及施工中存在的问题进行了简要介绍，并对岩基开挖、软基开挖、深基坑支护等施工技术进行了探讨。
【关键词】水利工程；建筑施工技术；基坑；开挖；支护
随着建筑业的快速发展，建筑工程数量不断增加，规模不断扩大，对工程质量的要求也越来越高。水工建筑工程中，基坑开挖和支护技术对工程质量本身有基础性影响，对地表植物和周围建筑也会产生不同程度的影响。因此，施工单位对此十分重视。

一、水利建筑基坑开挖施工技术现状

在目前水工建筑物施工中，基础施工需要根据地基土质进行开挖，满足抗压、抗渗、抗剪等技术要求，施工时必须结合明确的技术规范标准和相关制度来进行。但在实际施工中

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并没有完成依此进行，还存在一些问题。

1.地基土质分类

水利工程建筑的地基多种多样，一般常见的有岩石地基、土壤地基、砂砾石地基等几种形式。这些天然基地受到施工现场地质情况和水文条件的影响，会存在不同程度的缺陷，稳定性和耐久性不强，容易影响建筑质量。因此必须对此类地基进行人工处理，开挖基坑。地质条件对基坑开挖影响较大，尤其是近些年来，环境恶化，沿海地区更甚，严重影响了基坑开挖工程的开展。

2.存在问题

受施工环境和技术的影响，水工建筑基坑开挖过程中会出现很多问题，如地下水渗透，造成的坝基、坝肩、坝下及库岸管涌及滑坡；回水引起的土壤盐渍化、沼泽化；水工建筑物的渗透破坏等，这些问题均会影响基础稳定。此外，目前水工建筑物基层开挖施工仍较多使用传统的施工方法，这些方法存在着开挖速度慢、人工劳动量大、施工成本高等多种弊端，无法满足现阶段我国水利工程建筑的数量、规模和质量要求。

二、水利建筑基坑开挖施工技术

水工建筑基坑开挖技术对水电工程的质量、速度、效益有直接影响，技术使用不当，会降低基岩的承载能力、增大基础的透水性、恶化基岩的天然结构和地质构造，很容易发生边坡失稳、桩身移位等问题，还会增加施工费用。因此必须要全面分析和考虑基坑内桩的抗折能力，选择适当施工技术。

1.基坑开挖

在施工之前，为确保施工的顺利开展，必须设计科学、合理的设计图纸，经有关部门进行审核和批准之后再进行施工。基坑开挖按地基土质具体分为岩基开挖和软基开挖。

1.1岩基开挖技术

岩基开挖是根据工程施工设计的要求，将风化、破碎的岩层进行挖出，以此为水工建筑提供一个完整、稳定的岩石基面。岩基开挖工程量大（从几万立方到上千万立方米不等），人力、资金投入量大，工期长。所以为提高开挖速度，保证基坑开挖质量，就必须选择科学的方法进行开挖。以坝基开挖为例，坝基开挖是基坑开挖的一个重要的环节，在开挖时应做好以下工作：
（1）基坑内部排水。当围堰闭气以后，需要立即排出基坑内的积水，以此来降低和控制水位，保证开挖的顺利进行；
（2）科学控制开挖程序。岩基开挖容易受到地质和水文条件的影响，所以在开挖时工程往往都较为集中，安全问题也随之发生。因此要严格控制基坑开挖程序，本着自上而下、先岸坡后河槽的原则进行；若河床较宽，就要考虑河床部分的平行工作，采取必要的安全措施；
（3）合理确定开挖的范围和形态。在基坑开挖前，要考虑水工建筑的平面轮廓以及机械设备的运行空间、排水系统和道路的布置情况等，以此确定基坑开挖范围；开挖后的岩基面要尽量保证其平整，同时尽可能向上游倾斜，适当控制其高度，避免过大的高度差而影响建筑物的定型；
（4）选择科学的开挖方法。岩基开挖主要应用的是钻孔爆破法，坝基岩石开挖时一般运用分层梯段松动爆破；一般使用预裂爆破成光面爆破开挖边坡轮廓面；紧邻水平建基面，应采用预留岩体保护层，并对保护层进行分层爆破。开挖偏差的要求：对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中硬的岩体，水平建基面高程的开挖偏差不应大于±20cm；设计边坡轮廓面的开挖偏差，在一次钻孔深度条件下开挖时，不应大于其开挖高度的±2%。

1.2软基开挖技术

软基开挖的施工方法与岩基开挖方法相似，但由于地基土质不同，在开挖时会遇到一些困难：
（1）淤泥。淤泥的特点是水分多、颗粒细、人无法停留在上面；而且淤泥种类较多，不同类型具体特点也不同，所以要有针对性的采取措施。稀淤泥，含水量较高、流动性很大、装筐时易泄露，因而开挖难度较大。对此，可将干砂导入形成土埂，在土埂上进行操作（淤泥层较薄而且面积不大时）；当淤泥的面积较大时或深度较大时，可加大干砂添加量，在填筑多个土埂的同时进行分区处理；
烂淤泥，含水量较低、泥层厚度较大、粘稠强度大，在进行采挖时容易产生粘锹。对此，则需在开挖之前将锹沾水，或是利用三股叉或者五股叉代替锹，或集中一点突破，挖到硬土后再向周围扩散；夹砂淤泥，通常包含一层或者几层夹砂层。在处理时要避免混乱挖除夹砂层，对于淤泥层较薄的则需要先晾干沙面再挖除。
（2）流砂。流砂是由渗流导致的管涌、流土现象，在非粘性土中容易形成，在细砂、中砂、粗砂中也会不同程度形成。流砂的治理主要有两种治理方法：排和封。排是将流砂中的水分及时排除，以此来降低流砂的含水量和水力坡度；封则是封闭发生流砂的地区，避免流砂扩散。如果在基坑的底部发生翻砂冒水的情况，则可以在坑底较低的位置挖一个沉砂坑，将竹筐沉入坑底，利用竹筐的作用阻挡砂石排水；如果流砂层的厚度很小，则可以利用开挖的方法将流砂进行引流；此外还有砂石护面（在流砂坡面上依次铺上一层粗砂、一层小石子，厚度在5～8cm左右，通过反滤作用防止夹带泥沙，同时将水渗出）、柴枕护面（在坡面上铺设爬坡式柴枕，坡脚设排水沟，沟底及两侧均铺柴枕，以起到滤水拌砂的作用）等方法。

2.深基坑支护

深基坑开挖难度较大，在开挖时应遵循“由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则，即在开挖过程中，应先对开挖的土坡支护后再开挖下一层土体，按照设计要求进行，及时采取措施处理支护结构出现的水土流失问题，基坑的降、排水情况，基坑开挖结束后验槽。
在进行基坑开挖时，为保证土地的稳定性，需要根据地基土质进行必要的安全支护结构，并且确保支护结构在施工过程中的安全性，以防止边坡失稳、塌方等事故的发生；另外，也需要根据施工设计方案对支护形式进行科学设计，以顺利完成施工。常见的支护结构主要有：深层搅拌水泥土挡墙，灌注桩支护结构、板桩支护结构、喷锚网支护结构等。
（1）深层搅拌水泥土挡墙，是在基坑四周用深层搅拌法将水泥与土拌合形成一定厚度的水泥土挡墙，成块状连续壁或格状连续壁，利用自身重力挡土，从而与壁间土组成复合支护结构，适用于场地较开阔，基坑深度≤7m，且土质较软弱的土层；
（2）灌注桩支护结构，是用灌注桩（可做成单排、双排或多排）作为深基坑开挖时的支护结构，具有布置灵活、无震动、无噪音、施工简便、造价低的特点；
（3）板桩支护结构，是一种临时性支护结构，即在桩板中加锚杆或内支撑，用以增加板桩的稳定性，挡土、挡水，且一般不会产生较大侧移，对附近建筑物、道路、管线等影响较小。常用的有钢板桩（平板型和波浪型）和钢筋混凝土板桩；
（4）喷锚网支护结构，是喷混凝土、各类锚杆（管、索、栓）和钢筋网联合支护的简称，具体内容包括：土方开挖、施工降排水等前期施工准备，锚杆造孔（有人工造孔、机械铲孔或钻机造孔等），制作与安放锚杆、灌注混凝土浆，张拉与锚固锚杆，铺设钢筋网，喷浆（细石混凝土）等。
此外，还有钢筋混凝土支撑和围檩施工技术、钢支撑施工技术等常采用的深基坑施工支撑技术，与支护技术相辅相成。
三、结语
基坑工程是水利建筑工程中一项重要的组成部分，其质量对于水工建筑整体的施工质量、建筑物的使用功能和寿命有着重要的影响。因此，施工单位必须深入了解和掌握基坑开挖施工技术，争取充足的地下施工空间，根据不同的地基土质情况采取科学的开挖技术，确保基坑开挖工程有序开展，保证工程质量。
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