水工建筑開挖與支護方法研究

申琳

（華電四川發電有限公司寶珠寺水力發電廠，四川 廣元 628000）

一、水工建筑基坑支護概述

（一）深基坑支護的優勢與劣勢

水利工程建設進程在穩步前進，各類大型水工建筑層出不窮，對于將深基坑支護技術運用在水工建設中的需求也源源不斷。而深基坑支護技術有其優勢，也有劣勢。優勢是深基坑支護的形態不固定，可以按現場基坑形式的需求來變動。但這項技術的建設周期和整個水工建筑的施工周期幾乎一樣長，所以其成本也不會低，特別在地質不佳的環境下，施工更是不便。

（二）水工建筑深基坑支護的作用

在水工建筑施工中，深基坑支護起著不可替代的作用，主要體現在三個方面：第一，穩固了基坑的邊坡，解決了邊坡土壤塌落的隱患；第二，使地基更加堅固，減少土體變化對施工產生的干擾；第三，確保了水工工程中水位的穩定，即通過排水和截水等方式，清理基坑中的水，使水位始終在地下水之下。

二、水工建筑深基坑支護的五項主要技術

（一）土層錨桿施工技術

土層錨桿在施工前，首先要實地勘察并確認孔的具體定位和距離，與設計圖對比核實，確認圖紙的正確性，才能開始施工。土層錨桿的施工步驟主要有三點：首先，確定錨桿的位置。施工人員需要按照施工圖紙找到錨桿的位置，再結合施工現場進行測量和記錄，確保錨桿點數據值與圖紙一致。最后還需要安全與質量組的工作人員再次測量核實，確保數據的準確性。其次，在錨桿點鉆孔。確定好錨桿的位置后，就要進行鉆孔了。在鉆孔過程中，如果感覺到有阻礙，就需要停下動作，仔細檢查鉆孔位置的材料質地，分析出受阻的原因，并根據受阻原因調整鉆頭或鉆孔方式，保障鉆頭的使用期限，減少損耗。最后，完成科學灌漿。鉆孔完成后，還需要進行灌漿處理，以此來增強鉆桿的穩固程度。而灌漿前的準備工作也很重要，需要科學地配制灌漿材料，把握好材料攪拌的用時及速度，并在注漿時，提前處理好孔洞中的雜質，順利完成灌漿施工。

（二）水工建筑混凝土灌注樁施工技術

水工建筑混凝土灌注樁施工技術是建筑工程施工中普遍會應用到的一項技術，因此這項技術需要施工人員熟練掌握并應用。混凝土灌注樁施工技術有兩個重要的施工要素：第一，合理鉆孔。在鉆孔前，需要根據圖紙對孔洞的位置進行精準定位，并合理安排孔洞間距，嚴格按柱列間隔來規范排列，確保孔洞位置完全正確之后，才能正式進行施工建設。第二，高素質的專業施工人員。混凝土灌注樁的施工看起來不復雜，卻需要非常專業的技能操作才能實現整體施工的安全性和穩定性。尤其是在施工中需要做到護坡施工時，更是考驗施工人員的專業素養和耐性，需要施工人員長時間不斷調整施工操作，直到完成護坡施工，只有這樣才能有效加強地基的穩固性，保證水工建筑工程施工的安全。

（三）土釘支護施工技術

土釘支護施工技術常常會運用在加固基坑邊坡上，這項施工技術主要是靠土釘與土體產生的摩擦阻力，并使這種阻力加強到邊坡滑動中，減少邊坡坍塌的可能性，同時提升其穩固程度。進行土釘支護施工時，應提前勘測好施工工地的地質情況，并根據地質確認土釘的承受范圍，設計出科學的施工方案，并對實際施工的各項數據做好試驗準備。最主要的準備有三個方面：第一，進行拉拔試驗。在施工現場，科學實施土釘拉拔試驗，并把握好整體拉拔的力度，保證實驗數據的準確性，同時還應有監督小組記錄實驗的整個過程，按標準調制灌漿的配比把控灌漿量。第二，記錄好鉆孔深度。鉆孔的深度和鉆桿的長度密切相關，應在施工時完整記錄鉆孔的深度和直徑，為之后鉆桿的長度提供數據支持。第三，保證灌漿的質量。需要嚴格按照灌漿材料配比標準，確保材料攪拌時長和速度，配制出高質量的水泥漿。在后續的灌漿過程中，也要保證操作的規范性，并時刻關注水泥漿凝結狀態，保證灌漿的飽滿度和密實性。

（四）護坡樁施工技術

護坡樁施工技術主要是應用在鉆孔壓灌樁的工藝上，此項施工技術十分簡單，很容易上手，噪音和污染也比較小，對于施工環境要求不高，十分受城區施工工程單位的歡迎。護坡樁的施工主要是靠鉆孔壓灌，讓水泥漿高效注入到孔洞中，同時加入鋼筋、砂石等，增強護坡樁的質量。具體操作是使用鉆孔機器先在鉆孔點鉆孔，在孔洞形成達到標準后，直接從孔底開始灌漿。水泥漿在壓力下逐漸上涌，直到達到標注的水位線，再將鉆桿拿走并添加鋼筋、砂石等材料，最后再利用高壓補注水泥漿，直至水泥護坡樁成型。護坡樁在施工時，要避免壓力過大造成孔洞塌陷、灌漿失敗，需要細心操作，保障水工建筑施工的質量。

（五）地下連續墻支護施工技術

在進行水工建筑施工時，如果遇到地質松軟的地基，就需要用到地下連續墻支護施工技術了，這項技術可以增強地基的穩固性并保障施工的安全性。地下連續墻支護的施工基本可以在所有的地質環境中進行，并且其穩定性也十分顯著，在施工過程中也不會造成環境破壞。但是，這項技術的施工難度是根據施工地質的強度決定的，地質越是堅固，施工就越是困難，相應的施工成本也會增加許多。并且在施工中所形成的一些廢棄水泥也不容易處理，會不利于地下水工建筑施工的展開。所以，土質松軟的地基可以選擇使用這項技術，加快水工建筑工程的工期，但土質堅固的地基就不太適合使用這項技術了。

三、水工建筑開挖與支護的常見問題

與常規建筑物相比，水工建筑具有自己的特征，長時間與水接觸，流動的水會產生水壓。因此，在正常條件下，水工建筑可以使用高強度混凝土作為基礎材料。混凝土的比例也與常規混凝土不同，使用的混凝土需要更好的抗壓縮性和抗氧化性。如果不滿足混凝土質量要求，則水工建筑含量會影響水壓和氧化物，下一步有破裂水結構的危險。與普通建筑物相比，水工建筑開挖和支護通常在自然和流通環境相對較差的區域中創建，必須首先探索以測試開挖和支護技術。施工團隊需要考慮施工環境，有必要研究和了解站點環境的地形，并確保所使用的計算機可以達到站點要求。如果家庭環境不適合需求，則必須首先找到一種解決交通問題的方法。水工建筑實體通常是在水附近創建的，并且溫度會快速變化，不可避免地需要開挖和支護。在開始與水工建筑的施工環境有關的施工之前，首先需要準備并完成一個施工項目，設計師必須親自參觀確定位置。

四、水工建筑開挖與支護的方法

（一）淤泥軟土基的挖掘

由于這些地區的土壤質量不同，土基也可以分為不同的形式。根據土壤強度和水分含量的差異，豎立由脆性黏土制成地基的方法也不同。例如，泥濘軟土基具有相對強的大量液態水和相對疏松的土壤。因此，為了提高粉質軟黏土基料的強度和穩定性，通常將一定量的卵石與不規則物一起加入以產生強力射流，然后進行開挖支護。對于面積較大、深度較淺的泥濘軟土基，應將其結構分為若干部分，以提高泥濘軟土基的開挖性能。如果遇到薄、深、大面積的泥濘軟土基，可以將其分為幾個較小的部分，以消除土基開挖，即水工建筑基礎。如果在柔軟的粉質土壤上進行開挖處理，選擇的開挖點非常重要，因為泥濘軟土基層相對較厚，并且在開挖的情況下水分含量特別低。在泥濘軟土基創建開挖時，需要將注意力集中在基礎的特定區域上，并改善開挖，直到實心底部正確為止，不僅開挖速度提高了，還確保了結構的質量。

（二）流沙軟土基的開挖方式

流沙主要在施工區水工建筑中看到，阻礙了施工開挖，通常發生在細沙泥地區。水工建筑的生產通常使用“細砂去除方法”，可以為下一個開挖任務打好基礎。通過簡單地將水排入砂質基料中，可以減小液體的水平形狀，并且可以提高水工建筑基料的穩定性。但是，如果在視野較小的區域中選擇建筑工地，則可能要停止開挖。

（三）水工建筑支護方法

在開始進行水工建筑支護施工之前，首先要除去障礙物以確保三個連接和對齊，確保設備可以正常使用，然后根據項目材料的設計建造鋼框架，完成分組活動，然后開始施工。當水工建筑支護開始時，就可以進行鉆孔。在鉆孔過程中必須保持穩定，以便位置不變。在打孔時，需要確定整個支護樁的高度、何時完成孔、井的深度和大小等。當井達到預定深度時，要排空泥漿，還必須去除在鉆孔過程中挖出的土壤。在開始升降機之前，用混凝土堵住鋼籠，然后小心放下鋼籠。如果位于鋼筋孔的底部，則鋼筋混凝土保護層可以保護安裝在鋼筋中的鋼筋免于與石墻接觸。如果防滾架的頂部標記高于地面，可以使用掛鉤用于加固鋼筋籠。在此步驟結束時，立即開始混凝土澆筑。在水工建筑中，高支護更為常見，并且由于復雜的過程結構和管理，對此有很多強調。如果支護斜率很大，這是用于鋼網的第一個支護方法，尤其是在巖石中。通過在斜坡的側面安裝鋼格板，可以為斜坡提供外部保護，而石材層則不會丟失或塌陷。在鋪設鋼網的情況下，由于意識到上坡和墜落會產生很大的力，我們采用了分布式鋪設的方法來使銅框的空白空間不超過5 平方米的鋼網。在鉆孔期間安裝錨桿，并且在挖掘的表面噴涂信號和混凝土砂漿。高支護區的水量很大或水量發生變化，需要做更多的工作來幫助運河實現其邊坡加固的目標。

（四）工建筑工程基礎基坑開挖注意事項

在開始進行水工建筑開挖之前，必須進行適當的準備，并詳細討論開挖的內容，以及分析每個項目可能存在的問題。開挖加工制造商必須確保開挖的質量，以避免與相關設備有關的任何風險。當使用深層混合混凝土擋土墻時，混凝土的強度必須符合設計標準，施工現場必須有安全標志，這是構建水工建筑和開挖必需的任務。

結束語

綜上所述，基坑建設是水工建設工程的基礎，只有打好了基礎，才能保證整個水工建筑工程的質量和效益。因此，做好基坑支護施工技術的研究與控制對于水工建設至關重要。與常規建筑物相比，水工建筑開挖和支護面臨多個挑戰，例如在一處使用多種材料以及如何管理施工過程等。根據水工建筑開挖和支護方法的調查，相關人員采取了適當的措施，以確保水利工程施工質量符合當前施工情況。