水工建筑的基坑開挖施工技術措施分析

張承海

【摘要】針對水工建筑工程基坑開挖施工，本文結合某水電站工程實際情況，深入分析巖基坑、軟基坑、流砂基坑的開挖施工技術，并提出泉眼的處理方法，旨在為類似的水工建筑工程提供可靠的技術參考和依據。

【關鍵詞】水工建筑；基坑開挖；開挖施工技術

在科技發展的推動下，很多新技術和新工藝逐漸在工程建設領域應用，通過對這些技術的應用，不僅極大的縮減了施工周期，還能從本質上保證建筑施工安全和質量。在水工建筑施工中，其基坑開挖作業是極為重要的過程，所選用的開挖施工技術會對工程造成直接影響，所以必須在認識到基坑開挖重要性的基礎上，采取最佳的開挖施工技術，從而達到確保施工質量的目的。

1、工程概況與水工建筑地基特點分析

1.1 工程概況

某水電站工程地處山地與高原，工程地層巖性較為復雜。工程地質主要為中厚層砂巖與薄層泥巖，弱風化帶實際厚度為10m-12m。地質抗壓性較差，是典型的軟巖。此外，還含有薄層砂巖及中厚層砂巖，其強度相對較低，且完整性極差，屬于極軟巖。工程巖體不僅強度較低，而且還有很強的透水性，失水崩解，遇水軟化。基坑開挖邊坡易受風化侵蝕，有幾率產生巖體失穩現象。由地質分析可以看出，該工程基坑開挖有出現崩塌與風化脫落等災害的可能，若沒有進行有效的處理，將造成一定安全隱患。對此，需在開挖施工中選擇適宜施工方式，降低安全風險，確保施工質量。

1.2 水工建筑地基特點

水工建筑地基按照類型可分為巖石類、砂礫石類與土類三種。此類地基均屬天然地基，會受到地質與水文等條件的直接影響，為了確保地基的穩定性，保證水工建筑整體質量，需采取有效手段處理地基。而在工程中，基坑開挖是一種較為常見而且效果顯著的地基處理方式，其重點為保證樁基完整性的同時，高效、快速、正確的進行施工。在基坑開挖施工前，先要了解場地內的地質水文情況，同時將其作為選擇基坑支撐方式的主要依據，從根本上避免安全問題的發生。在此基礎上，施工中還要著重分析樁柱各項性能，防止由于選擇不合理的樁身而出現邊坡失穩等情況。

2、基于不同地質條件的水工建筑基坑開挖施工技術

2.1 巖基開挖施工

2.1.1 支撐結構

一般情況下，巖基有較深的根基，在對基坑實施開挖施工時，邊坡作為重點部位容易發生失重塌陷等問題，危及施工安全。對此，為確保施工安全和質量，應采取有效措施支護邊坡，保證邊坡的穩定性和安全性。施工中常用支撐結構包含：板樁支撐、擋土墻、澆筑樁與噴錨網等。

（1）板樁支撐。該方法在水工建筑的巖基開挖施工中較為常用，它的合理應用不僅能防止基坑積水，還能確保基坑設計順利進行，高質量的完成開挖施工，有利于穩固基坑的邊坡，避免邊坡在實際施工過程中產生位移等現象，降低基坑開挖施工對周圍建筑和道路等帶來的不利影響與破壞，鋼板樁拉錨支護體系如圖1所示。在實際情況中，板樁支撐大多使用鋼筋混凝土板與鋼板樁。其中，鋼板樁有波浪型與平板型兩種結構形式，相比而言平板型的鋼板樁有良好的防水性能，而且安裝施工較為簡便，主要在深度相對較小的水工建筑基坑中使用；而波浪型的鋼板樁具有良好的防水性能與抗折性能，主要在邊坡壓力較大的深基坑開挖施工中使用。另外，板樁支撐通常獨立使用，但也可在對支護有較高要求的建筑基坑開始中聯合應用其他支撐結構，以此起到更好的支護效果。

（2）擋土墻。擋土墻支護主要指的是在邊坡上注入一定量水泥，經攪拌、硬化使水泥與邊坡上的土體通過膠合形成穩定墻體，以此阻擋邊坡上土體下滑，提高邊坡的可靠性與穩定性。在實際施工中，根據土體分析結果，科學布置注漿孔，在灌注水泥等材料的同時予以充分攪拌，促使與土體之間均勻混合，硬化之后形成穩固、連續墻體。采用這種方法建成的墻體屬于復合式的基坑支撐體系，主要在土質偏軟且橫截面積較大的基坑中使用。

（3）澆筑樁。相比以上兩種支撐方法，澆筑樁具有使用簡單、施工速度快和造價低廉等優勢，而且在施工的過程中還不會產生噪音及震動，可有效減少對周圍其他建筑的影響。此外，澆筑樁還是一種現階段應用較為成熟的基坑支撐體系，在水工建筑基坑開挖領域有著十分廣泛的應用。在實際施工中，可根據工程實際情況與要求，靈活選擇支撐的布置方式與數量，以此實現對支撐效果的動態調節，滿足不同外界條件下的施工要求。

（4）噴錨網。噴錨網是將錨桿、鋼筋網和基坑邊側巖體通過噴漿的方式聯合成一個整體，以此對基坑邊坡實施支撐與防護。噴錨網具備施工方便、效果突出、適用面廣和造價低廉等優勢，主要在土質較為松散等基坑中使用。

2.1.2 開挖方法

水工建筑巖基開挖通常使用爆破法施工，不同的開挖位置需要使用相應的爆破方法，而且開挖偏差的施工控制方法也有所不同。在對壩基巖石進行開挖施工時，一般選用梯段分層爆破法，其開挖偏差施工控制需根據設計要求執行；在對邊坡輪廓面進行開挖施工時，應優先考慮光面爆破法與預裂爆破法，其開挖偏差要求不超出總開挖高度2%；在對水平基面進行開挖施工時，可使用常規分層爆破法，其高程要嚴格控制在20cm左右。

2.2 軟基開挖施工

2.2.1 淤泥層開挖

淤泥層的含水量與流動性均較高，開挖施工難度較大，需在開挖前采取措施進行處理。如果淤泥層的面積較小，則可在開挖前向其中摻加一定量干砂，并通過擠壓等操作形成土埂，以此為開挖施工提供方便；而大面積淤泥層應采取相同的方法分塊實施。對大面積大深度淤泥層，需要先構建一個圍梗結構，將大片淤泥層分為若干個小區域再進行施工處理。

3、結束語

基坑開挖施工是水工建筑工程建設的重要基礎環節，基坑施工質量水平在一定程度上決定了建筑自身整體質量。因此，需采取有效方法確保基坑開挖質量和安全。在具體的施工過程中，需根據實際施工環境確定適宜的開挖方法，編制合理的工藝方案，以此促使施工正常進行，為工程的后續建設建設提供良好的基礎條件。

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