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(huì)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(duì)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(shí)例，對(duì)水工建筑中基坑開挖的施工技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其中的問題并尋找合理的應(yīng)對(duì)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(shí)間，也提高了建筑工程的質(zhì)量安全[1]。而在水工建筑項(xiàng)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(duì)整個(gè)工程都有著重要的影響，因此結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)水工建筑項(xiàng)目中基坑開挖的施工技術(shù)進(jìn)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(qiáng)風(fēng)化，其中弱風(fēng)化帶厚度在10～12 m。該工程所在地區(qū)地質(zhì)抗壓強(qiáng)度強(qiáng)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(qiáng)度比較低，完整性比較差，為極軟巖[2]。巖體具有強(qiáng)度較低、透水性較強(qiáng)、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(yán)重的風(fēng)化剝蝕，非常容易造成巖體失穩(wěn)。通過對(duì)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(fēng)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(dāng)?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(qiáng)薄層狀的極軟巖，很容易受到泥化和風(fēng)化，因此截排水系統(tǒng)是確?；娱_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(duì)工程地區(qū)由于強(qiáng)降水和山體滲水等原因引起的大面積積水進(jìn)行截排[3]。在馬道設(shè)立截水溝，把坡面的滲水匯集在臨時(shí)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(shí)的排水點(diǎn)，確保發(fā)生強(qiáng)降雨的時(shí)候能將基底的積水進(jìn)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(diǎn)，工程地質(zhì)多軟巖，因此在開挖的時(shí)候?qū)拥男螒B(tài)和范圍都進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)劃，嚴(yán)格按照自上而下、先進(jìn)行岸坡后進(jìn)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(duì)河床部分進(jìn)行平行工作，并且采取了安全的防護(hù)措施，保證了基坑開挖的順利進(jìn)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(shí)，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(duì)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(yàn)來對(duì)爆破產(chǎn)生的最大單響藥量、地震參數(shù)、炸藥對(duì)周圍巖石的破壞程度和預(yù)裂爆破參數(shù)等進(jìn)行了解和把握，從而確定真正實(shí)施爆破時(shí)的最佳參數(shù)。對(duì)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(yàn)主要從3個(gè)方面進(jìn)行：①通過爆破影響范圍和對(duì)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(duì)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(yàn)來確定預(yù)裂鉆爆的參數(shù)。在第二個(gè)試驗(yàn)中，采用不同的單響藥量分別進(jìn)行爆破試驗(yàn)，通過對(duì)爆破結(jié)果進(jìn)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(jì)算，進(jìn)而得出適合該工程巖體中爆破振動(dòng)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(yàn)，不斷的對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而根據(jù)試驗(yàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)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(huì)遇到很多特殊的情況。還要探討一下對(duì)淤泥和流砂的處理。淤泥具有顆粒細(xì)和水分多等明顯的特點(diǎn)，人在淤泥上面無法進(jìn)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(dāng)遇到的稀淤泥土質(zhì)的時(shí)候，一般采用導(dǎo)入干砂的辦法進(jìn)行處理，通過這種方法讓土質(zhì)變硬，形成土埂后在進(jìn)行施工；當(dāng)遇到爛淤泥土質(zhì)的時(shí)候，使用集中突破的方法進(jìn)行施工。具體的做法是從土質(zhì)的一端集中進(jìn)行開挖，直到遇到硬質(zhì)的土層，然后把這個(gè)地方當(dāng)作中心點(diǎn)向周圍使用同樣地方法擴(kuò)展；當(dāng)遇到含砂淤泥土質(zhì)的時(shí)候，要將下面的淤泥全都挖出來，直至露出砂石之后才能進(jìn)行施工。而遇到流砂的時(shí)候也要根據(jù)具體情況采取措施：當(dāng)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(gè)砂層的最大厚度是80 mm，最小≥50 mm；當(dāng)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(duì)流砂進(jìn)行截流和過濾。

2.5邊坡的快速支護(hù)

首先考慮到該工程基坑開挖中巖體容易受到風(fēng)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(hù)工作。在巖基的施工中經(jīng)常用到的支護(hù)結(jié)構(gòu)有板樁支護(hù)、灌注樁支護(hù)、噴錨網(wǎng)支護(hù)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(jìn)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(jìn)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(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)，并對(duì)其進(jìn)行封閉，進(jìn)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(duì)基坑開挖的技術(shù)和具體的應(yīng)用進(jìn)行分析。通過具體的工程實(shí)例我們可以了解到基坑開挖對(duì)整個(gè)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(jìn)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(shí)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(xiàn)：

[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(yùn)：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(diǎn)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(22):50.

文章編號(hào)：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(hào)：TV551.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B