水工建筑基坑開挖施工技術(shù)及應(yīng)用措施探析

宋安學(xué)

(貴陽市白云區(qū)牛場布依族鄉(xiāng)水利站，貴陽 550016)

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水工建筑基坑開挖施工技術(shù)及應(yīng)用措施探析

宋安學(xué)

(貴陽市白云區(qū)牛場布依族鄉(xiāng)水利站，貴陽 550016)

摘要：隨著社會的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也迎來了發(fā)展的春天，建筑工程的規(guī)模和數(shù)量都在不斷的增加。而水工建筑作為建筑工程中重要的組成部分，對于其施工技術(shù)和應(yīng)用措施的探究越來越重要。而水工建筑中，基坑開挖技術(shù)是非常關(guān)鍵的。具體結(jié)合具體工程實例，對水工建筑中基坑開挖的施工技術(shù)進行分析，進而發(fā)現(xiàn)其中的問題并尋找合理的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：水工建筑；基坑開挖；施工技術(shù)；應(yīng)用措施；質(zhì)量安全

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程中，不僅大大減少了建筑工程的施工時間，也提高了建筑工程的質(zhì)量安全[1]。而在水工建筑項目的施工中，基坑的開挖是非常重要的環(huán)節(jié)，施工的技術(shù)和具體的應(yīng)用對整個工程都有著重要的影響，因此結(jié)合具體的工程實例，對水工建筑項目中基坑開挖的施工技術(shù)進行探討是非常有意義的。

1工程的具體情況

該工程是位于貴州地區(qū)的水電站，由于貴州地區(qū)多溶洞發(fā)育，而且多山地和高原，使得水電站出地層巖性比較復(fù)雜。它的地質(zhì)是中厚層加薄層狀的砂巖和泥巖薄層，而巖體沒有受到強風化，其中弱風化帶厚度在10～12 m。該工程所在地區(qū)地質(zhì)抗壓強度強度比較低，屬于軟巖。其中工程的地質(zhì)多屬于薄層狀的砂巖加中厚層的砂巖和泥巖保巖，它的強度比較低，完整性比較差，為極軟巖[2]。巖體具有強度較低、透水性較強、失水后容易崩解和遇水后比較容易軟化等特性，主要呈現(xiàn)紅色或者暗紅色。而且開挖的邊坡受到了比較嚴重的風化剝蝕，非常容易造成巖體失穩(wěn)。通過對該工程地質(zhì)的分析可以知道，該地區(qū)基坑的開挖非常容易造成大面積的崩塌、泥化、風化脫落等地質(zhì)災(zāi)害，使得水工建筑工程存在很大的安全隱患。因此必須要在開挖的過程中采取適當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，將基坑開挖過程中存在的各種安全隱患降低到最低，從而保證該工程的質(zhì)量。

2基坑開挖的施工技術(shù)和應(yīng)用措施

2.1截排水系統(tǒng)的設(shè)置

水電站基坑開挖的面積比較大，地質(zhì)是屬于多層次、低強薄層狀的極軟巖，很容易受到泥化和風化，因此截排水系統(tǒng)是確保基坑開挖不受泥化影響的關(guān)鍵。基于基坑開挖的輪廓，設(shè)置多環(huán)向的立體引排水形式，在基巖和覆蓋層的分界面采用環(huán)形的排水溝，并綜合利用截水、引水和疏水的方式對工程地區(qū)由于強降水和山體滲水等原因引起的大面積積水進行截排[3]。在馬道設(shè)立截水溝，把坡面的滲水匯集在臨時的泵坑之后在排至主泵坑，還要根據(jù)建基面的具體高度建立臨時的排水點，確保發(fā)生強降雨的時候能將基底的積水進行匯集，有效的避免了該工程施工中軟巖地質(zhì)的泥化。

2.2基坑開挖的形態(tài)和范圍

根據(jù)該工程的特點，工程地質(zhì)多軟巖，因此在開挖的時候?qū)拥男螒B(tài)和范圍都進行了科學(xué)的規(guī)劃，嚴格按照自上而下、先進行岸坡后進行河槽的施工順序。由于該地區(qū)河床的寬度比較大，因此要對河床部分進行平行工作，并且采取了安全的防護措施，保證了基坑開挖的順利進行。另外由于該地區(qū)地形復(fù)雜，因此在確定了排水系統(tǒng)設(shè)置的同時，還要盡可能的保持基坑巖基面的平整性，并且向上游有一定的傾斜，以保證施工完成后基坑的質(zhì)量安全。

2.3爆破的具體方案

由于該工程地質(zhì)的特殊性，為了保證廠房邊坡的開挖質(zhì)量和廠房基坑基巖的完整，盡可能的減小爆破對基坑施工中已經(jīng)完成帷幕灌漿和澆筑好混凝土的部位造成影響，因此下面將通過一系列生產(chǎn)性試驗來對爆破產(chǎn)生的最大單響藥量、地震參數(shù)、炸藥對周圍巖石的破壞程度和預(yù)裂爆破參數(shù)等進行了解和把握，從而確定真正實施爆破時的最佳參數(shù)。對于不同部位要使用不同的爆破手法和基坑開挖控制，具體見表1。

表1　巖基開挖施工爆破的方法和要求

本次試驗主要從3個方面進行：①通過爆破影響范圍和對周圍巖體的破壞程度來確定單響的藥量[4]。②通過深孔梯段的爆破對周圍建筑物的影響來制定某些特殊部位到單響藥量。③通過試驗來確定預(yù)裂鉆爆的參數(shù)。在第二個試驗中，采用不同的單響藥量分別進行爆破試驗，通過對爆破結(jié)果進行監(jiān)測，然后監(jiān)測到的數(shù)據(jù)利用薩道夫斯基的擬合計算，進而得出適合該工程巖體中爆破振動傳播速度的公式：

(1)

式中：K的取值范圍在278.14～320.91，而a的取值范圍在1.85～2.00。通過多次試驗，不斷的對爆破參數(shù)進行優(yōu)化，進而根據(jù)試驗監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，確定最佳的爆破方案和爆破過程中技術(shù)的參數(shù)。

2.4淤泥和流砂的處理

由于貴州地區(qū)地形地貌的復(fù)雜性，在建筑工層中會遇到很多特殊的情況。還要探討一下對淤泥和流砂的處理。淤泥具有顆粒細和水分多等明顯的特點，人在淤泥上面無法進行停留，這給基坑開挖帶來了非常大的困難。因此為了保證基坑的安全需要采取合理的措施：當遇到的稀淤泥土質(zhì)的時候，一般采用導(dǎo)入干砂的辦法進行處理，通過這種方法讓土質(zhì)變硬，形成土埂后在進行施工；當遇到爛淤泥土質(zhì)的時候，使用集中突破的方法進行施工。具體的做法是從土質(zhì)的一端集中進行開挖，直到遇到硬質(zhì)的土層，然后把這個地方當作中心點向周圍使用同樣地方法擴展；當遇到含砂淤泥土質(zhì)的時候，要將下面的淤泥全都挖出來，直至露出砂石之后才能進行施工。而遇到流砂的時候也要根據(jù)具體情況采取措施：當遇到的流砂是砂石型的，需要在基坑的排水溝上鋪設(shè)粗粒砂石，然后再鋪設(shè)一層小石子。整個砂層的最大厚度是80 mm，最小≥50 mm；當遇到的流砂是紫枕型，就需要在基坑的排水溝旁邊鋪上紫枕，對流砂進行截流和過濾。

2.5邊坡的快速支護

首先考慮到該工程基坑開挖中巖體容易受到風化的影響，因此需要具體結(jié)果工程的情況做好邊坡的支護工作。在巖基的施工中經(jīng)常用到的支護結(jié)構(gòu)有板樁支護、灌注樁支護、噴錨網(wǎng)支護等。為了防止基坑邊坡的巖層受到滲水的剝蝕破壞，需要在邊坡的頂部建立的排水系統(tǒng)，進而把邊坡的滲水集中排到泵坑中。該工程中基坑的邊坡上層在進水口部位是砂卵石的覆蓋層，它的厚度在4～8 m，坡的比例是1∶1，而下層基巖的坡比是1∶0.3，因此選用5 cm厚度的素噴混凝土對邊坡進行支護，并對其進行封閉，進而減少滲水的侵蝕。

3結(jié)語

綜上所述，水工建筑中基坑開挖的施工技術(shù)是比較復(fù)雜的，而且涉及的內(nèi)容比較多，因此需要對基坑開挖的技術(shù)和具體的應(yīng)用進行分析。通過具體的工程實例我們可以了解到基坑開挖對整個水工建筑所起的重要作用，而且必須要結(jié)合具體的施工環(huán)境進行相應(yīng)的測試，然后才能確保施工方案的科學(xué)、合理。因此在水工建筑基坑開挖的時候一定要根據(jù)施工地區(qū)的地質(zhì)條件采取最合理的施工技術(shù)，才能最大化的保證工程的質(zhì)量和安全。

參考文獻：

[1]鄔興林.水工建筑基坑開挖施工技術(shù)的分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版,2014(22):875-875.

[2]張雙紅,陳薇薇.水工建筑基坑開挖施工技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究：電子版,2014(18):802.

[3]姜冬梅.探析水工建筑的基坑開挖施工技術(shù)措施[J].中國水運：下半月,2014,14(09):334-335.

[4]孫小寒.芻議水工建筑基坑開挖施工技術(shù)要點[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015(22):50.

文章編號：1007-7596(2016)02-0069-02

[收稿日期]2015-10-28

[作者簡介]宋安學(xué)(1985-)，男，貴州貴陽人，工程師，從事水利工程建設(shè)和管理工作。

中圖分類號：TV551.4

文獻標識碼：B