水工建筑的基坑開挖施工技術措施

曾玉蘭

1 前言

隨著地面空間的不斷減少，人們越來越重視對地下空間的應用，這造成基坑施工越來越多。水工建筑的基坑開發屬于深基坑作業，在實際進行施工前，需要根據配置的類型和開挖的程度，對施工方案進行合理的確定，明確基坑開挖的質量要求，選擇合理的開挖機械，并制定分階段的開挖流程，還應該考慮到在開挖過程中可能出現的問題，制定良好的排水措施和支護方案，按照從上到下、先支護后開挖的順序進行施工，每層的開挖深度都應該滿足要求，并采用相應的封堵措施，預防水土流失現象的出現。此外，還應該做好對沉降的測量工作，以便做好應對措施。為了提高開挖的效率，我們可以采用機械和人工開挖相互配合的作業方式，在開挖過程中一定要做好安全管理。[2]

2 基坑地基特性

我們在實際進行水利工程基坑作業中，經常遇見三種基坑種類：不透水基坑、弱透水基坑、強透水基坑，這三種基坑的透水性有著非常大的區別，這要求我們在實際進行基坑排水作業時，選取合適的基坑排水技術。為了在施工前做好基坑開挖的準備工作，我們應該實地對基坑的土樣進行采樣測試，以便對基坑的土質有比較詳細的了解，同時也對基坑的地下水位情況有一個詳細的掌握，從而確定我們具體的基坑施工方案，以及要選擇基坑排水措施，為了充分保證對基坑的排水效果，我們應該在施工進行過程中，留有充分排水余地。

3 基坑排水開挖技術

在進行基坑施工的過程中，我們有時會穿過填土層，這些填土層的透水率較高，如果基坑的作業低于地下水位線，就很容易出現坑壁滲水的情況。為了充分保障施工的安全進行，我們會對基坑壁進行穩壁作業，并適當進行一些支護作業，并配合使用一些基坑降水措施，通過綜合采用這些措施，我們可以將基坑施工中心線抬升到水位線上方半米以上，這些可以有效避免基坑透水的產生。

由于當前我國水利工程施工當中地下水位線普遍較高，因此我們在實際基坑施工中，都要進行基坑排水。我們可以根據基坑滲水情況的不同，而選擇合適的基坑降水辦法，如果基坑的開挖深度較小，我們應該采用明溝降水法，如果基坑的開挖深度較大、透水量較高，我們應該采用管井井點降水。有時，我們為了增加對基坑的排水效果，我們可以采用兩種方法同時并用的形式，從而有效收集基坑中的雨水、積水、滲水等。[3]

降雨給基坑帶來的積水、基坑的滲水、地下水形成的積水都是我們進行基坑排水的主要對象。我們在實際選擇基坑排水技術時，應該根據基坑的地形環境、土質特點、基坑積水來源等因素，選擇合適的排水技術，為了便于對基坑進行排水，我們應該充分利用基坑周邊的環境特點來進行排水，例如如果基坑周邊有洼地，我們可以將積水直接排放到洼地當中，或者通過修筑水渠，將這些積水導向這些洼地。如果施工地點的環境因素不合適，我們應該采用機泵抽水的方式，將這些積水抽向合適的地點進行排放。為了不影響基坑的作業進度，我們應該更及時對基坑進行排水，從而為基坑的固結爭取到更多的時間。

如果我們利用渠溝法對基坑進行排水，那么我們應該盡量將排水位置修建到距離基坑較近的地方，且為了便于對基坑進行排水，渠溝的開挖方向應該從高到低來進行，充分利用地形因素來進行排水。如果基坑的地下水位線較高，為了充分保障基坑的排水效果，我們應該多修筑一些排水溝渠，增加對基坑的排水效果。如果基坑的的滲水情況不嚴重，我們只需沿基坑修建排水溝即可，并在排水溝的一端修建積水井，但一定要將積水井修建在地勢較低的地方。

如果我們進行基坑開挖的地層屬于粉土地質，且地下水位較高，這容易造成流沙和管涌現象，土粒會直接隨著滲水移動，這會嚴重阻礙施工的正常進行，因此我們除了要對地下水位進行控制外，還應該對基坑壁進行穩固作業。如果采用放緩邊坡柴梢或者鋪墊砂礫法，雖然可以起到一定的防滲效果，但這會大大增加工程施工量，且會大大提高施工的成本。最近，在我國沿海的一些地方，使用了沉箱、沉井和水利沖填等新工藝，這會大大降低基坑排水的難度，有效避免了沙土地質帶來的影響。為了進一步減輕基坑積水的情況，我們可以在基坑兩側開挖地下水滲水渠，這可以有效降低基坑的地下水位，并得到良好的施工效果。

4 基坑支護開挖技術

基坑是各種水利工程的重要組成部分，那些較淺的基坑可以直接開挖，但如果基坑深度較深時，施工場地空間又比較有限時，一般都要對基坑進行支護，傳統的支護技術往往比較簡單，通常是鋼板樁加井點降水，可以滿足較淺基坑的施工要求，但無法滿足深基坑的施工要求。隨著近幾年基坑深度的不斷增加，支護技術也獲得了長足的發展，它們按功能不同，通常分為：

擋土系統，通常有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻等。其功能是形成支護排樁或者支護擋墻，來抵抗外土的壓力。

擋水系統常用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續墻、鎖口鋼板樁。其主要功能是阻抗外部的滲水。

支撐系統，其常用的類型有型鋼內支撐、鋼筋混凝土內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。它們的主要功能是支承圍護結構側力與限制圍護結構產生位移。[4]

目前在基坑開挖中所采用的支護系統主要分成以下幾個：

深基坑土釘墻支護。它首先將那些細長的金屬桿件，打入到基坑周圍的土體結構中，再將混凝土噴射到基坑側壁，以起到對基坑的支護作用，由于其形似一堵墻，因此也被稱為深基坑土釘墻支護。該結構的主要特點是，混凝土面層、原土體、土釘復合成一體，以此其對土體的支護效果較好。

深基坑深層攪拌支護。在該支護技術中，用深層攪拌機將石灰、水泥、與原基坑軟土，充分進行攪拌，這會大大提高原軟土的強度和硬度，并結成具有一定剛性的樁體，從而對基坑起到支護的作用，此外，它的防水性能較好。

地下連續墻支護。該技術是通過在土體外圍打一堵鋼筋混凝土墻，來起到對土體的支護作用，其適合建筑對位移和沉降量要求高的場合，且基坑的深度應該不小于10m，但其施工工藝也比較復雜，造價也相對較高。

5 結語

隨著我國水利事業的不斷發展，我國的在建水利工程越來越多。由于水利工程施工環境的特殊性，其在施工過程中，要受到多種因素的影響，尤其是在基坑的開挖的過程中，很容易出現積水的現象，為了施工的正常進行，我們要采用基坑排水技術，對基坑水進行排水。隨著時代的不斷發展，基坑開挖的深度不斷增加，這需要我們采用基坑支護技術進行開挖。

[1]陳錫清.淺談基坑工程降排水方案的優化設計[J].福建建設科技，2013（3）.

[2]韓書冬，田家興，單強.高水頭大型深基坑降水排水施工技術在南水北調工程中的應用[J].河南水利與南水北調，2015（9）：33～34.

[3]嚴治平.水利工程施工階段的監理質量控制措施探討[J].南方農機，2015，46（4）：54～55.

[4]肖本領.簡述水利工程建設中基坑排水技術的應用及實施[J].環球市場，2016（7）：90.