水工建筑的基坑開挖施工技術(shù)措施

曾玉蘭

1 前言

隨著地面空間的不斷減少，人們?cè)絹碓街匾晫?duì)地下空間的應(yīng)用，這造成基坑施工越來越多。水工建筑的基坑開發(fā)屬于深基坑作業(yè)，在實(shí)際進(jìn)行施工前，需要根據(jù)配置的類型和開挖的程度，對(duì)施工方案進(jìn)行合理的確定，明確基坑開挖的質(zhì)量要求，選擇合理的開挖機(jī)械，并制定分階段的開挖流程，還應(yīng)該考慮到在開挖過程中可能出現(xiàn)的問題，制定良好的排水措施和支護(hù)方案，按照從上到下、先支護(hù)后開挖的順序進(jìn)行施工，每層的開挖深度都應(yīng)該滿足要求，并采用相應(yīng)的封堵措施，預(yù)防水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，還應(yīng)該做好對(duì)沉降的測量工作，以便做好應(yīng)對(duì)措施。為了提高開挖的效率，我們可以采用機(jī)械和人工開挖相互配合的作業(yè)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?cè)趯?shí)際進(jìn)行水利工程基坑作業(yè)中，經(jīng)常遇見三種基坑種類：不透水基坑、弱透水基坑、強(qiáng)透水基坑，這三種基坑的透水性有著非常大的區(qū)別，這要求我們?cè)趯?shí)際進(jìn)行基坑排水作業(yè)時(shí)，選取合適的基坑排水技術(shù)。為了在施工前做好基坑開挖的準(zhǔn)備工作，我們應(yīng)該實(shí)地對(duì)基坑的土樣進(jìn)行采樣測試，以便對(duì)基坑的土質(zhì)有比較詳細(xì)的了解，同時(shí)也對(duì)基坑的地下水位情況有一個(gè)詳細(xì)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(duì)基坑的排水效果，我們應(yīng)該在施工進(jìn)行過程中，留有充分排水余地。

3 基坑排水開挖技術(shù)

在進(jìn)行基坑施工的過程中，我們有時(shí)會(huì)穿過填土層，這些填土層的透水率較高，如果基坑的作業(yè)低于地下水位線，就很容易出現(xiàn)坑壁滲水的情況。為了充分保障施工的安全進(jìn)行，我們會(huì)對(duì)基坑壁進(jìn)行穩(wěn)壁作業(yè)，并適當(dāng)進(jìn)行一些支護(hù)作業(yè)，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(chǎn)生。

由于當(dāng)前我國水利工程施工當(dāng)中地下水位線普遍較高，因此我們?cè)趯?shí)際基坑施工中，都要進(jìn)行基坑排水。我們可以根據(jù)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(yīng)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(yīng)該采用管井井點(diǎn)降水。有時(shí)，我們?yōu)榱嗽黾訉?duì)基坑的排水效果，我們可以采用兩種方法同時(shí)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(jìn)行基坑排水的主要對(duì)象。我們?cè)趯?shí)際選擇基坑排水技術(shù)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)基坑的地形環(huán)境、土質(zhì)特點(diǎn)、基坑積水來源等因素，選擇合適的排水技術(shù)，為了便于對(duì)基坑進(jìn)行排水，我們應(yīng)該充分利用基坑周邊的環(huán)境特點(diǎn)來進(jìn)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(dāng)中，或者通過修筑水渠，將這些積水導(dǎo)向這些洼地。如果施工地點(diǎn)的環(huán)境因素不合適，我們應(yīng)該采用機(jī)泵抽水的方式，將這些積水抽向合適的地點(diǎn)進(jìn)行排放。為了不影響基坑的作業(yè)進(jìn)度，我們應(yīng)該更及時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行排水，從而為基坑的固結(jié)爭取到更多的時(shí)間。

如果我們利用渠溝法對(duì)基坑進(jìn)行排水，那么我們應(yīng)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(duì)基坑進(jìn)行排水，渠溝的開挖方向應(yīng)該從高到低來進(jìn)行，充分利用地形因素來進(jìn)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(yīng)該多修筑一些排水溝渠，增加對(duì)基坑的排水效果。如果基坑的的滲水情況不嚴(yán)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(jìn)行基坑開挖的地層屬于粉土地質(zhì)，且地下水位較高，這容易造成流沙和管涌現(xiàn)象，土粒會(huì)直接隨著滲水移動(dòng)，這會(huì)嚴(yán)重阻礙施工的正常進(jìn)行，因此我們除了要對(duì)地下水位進(jìn)行控制外，還應(yīng)該對(duì)基坑壁進(jìn)行穩(wěn)固作業(yè)。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(huì)大大增加工程施工量，且會(huì)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(huì)大大降低基坑排水的難度，有效避免了沙土地質(zhì)帶來的影響。為了進(jìn)一步減輕基坑積水的情況，我們可以在基坑兩側(cè)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(hù)開挖技術(shù)

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(shí)，施工場地空間又比較有限時(shí)，一般都要對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)，傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)往往比較簡單，通常是鋼板樁加井點(diǎn)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(hù)技術(shù)也獲得了長足的發(fā)展，它們按功能不同，通常分為：

擋土系統(tǒng)，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(xù)墻等。其功能是形成支護(hù)排樁或者支護(hù)擋墻，來抵抗外土的壓力。

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

支撐系統(tǒng)，其常用的類型有型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)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(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)力與限制圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移。[4]

目前在基坑開挖中所采用的支護(hù)系統(tǒng)主要分成以下幾個(gè)：

深基坑土釘墻支護(hù)。它首先將那些細(xì)長的金屬桿件，打入到基坑周圍的土體結(jié)構(gòu)中，再將混凝土噴射到基坑側(cè)壁，以起到對(duì)基坑的支護(hù)作用，由于其形似一堵墻，因此也被稱為深基坑土釘墻支護(hù)。該結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是，混凝土面層、原土體、土釘復(fù)合成一體，以此其對(duì)土體的支護(hù)效果較好。

深基坑深層攪拌支護(hù)。在該支護(hù)技術(shù)中，用深層攪拌機(jī)將石灰、水泥、與原基坑軟土，充分進(jìn)行攪拌，這會(huì)大大提高原軟土的強(qiáng)度和硬度，并結(jié)成具有一定剛性的樁體，從而對(duì)基坑起到支護(hù)的作用，此外，它的防水性能較好。

地下連續(xù)墻支護(hù)。該技術(shù)是通過在土體外圍打一堵鋼筋混凝土墻，來起到對(duì)土體的支護(hù)作用，其適合建筑對(duì)位移和沉降量要求高的場合，且基坑的深度應(yīng)該不小于10m，但其施工工藝也比較復(fù)雜，造價(jià)也相對(duì)較高。

5 結(jié)語

隨著我國水利事業(yè)的不斷發(fā)展，我國的在建水利工程越來越多。由于水利工程施工環(huán)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(xiàn)積水的現(xiàn)象，為了施工的正常進(jìn)行，我們要采用基坑排水技術(shù)，對(duì)基坑水進(jìn)行排水。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，基坑開挖的深度不斷增加，這需要我們采用基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行開挖。

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

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

[3]嚴(yán)治平.水利工程施工階段的監(jiān)理質(zhì)量控制措施探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2015，46（4）：54～55.

[4]肖本領(lǐng).簡述水利工程建設(shè)中基坑排水技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)施[J].環(huán)球市場，2016（7）：90.