水工建筑基坑開挖施工技術研究

余敏

（思南縣水務局 貴州思南 565100）

引言

水工建筑物，作為優化所處水資源利用環境的重要基礎設施，其建設使用的安全穩定性直接決定了涉及地區的經濟建設水平。然而，在施工實踐過程中，水工建筑物易受基坑所處復雜且不穩定性環境問題影響，進而降低施工質量的控制效果。此工程背景下，建筑物建設使用的安全穩定性建設預期目標將無法達成，在一定程度上阻礙了涉及地區的城市化進程。故而，施工技術人員應結合基坑所處環境條件，從開挖入手對基坑結構作用的水工建筑物施工質量進行控制，進而促進涉及行業的快速穩定發展。

1 研究水工建筑基坑開挖施工技術的現實意義

當前階段，水工建筑工程項目的基坑施工，是保證整個工程施工建設質量的關鍵。然而，在施工實踐過程中，水工建筑基坑開挖施工技術人員需面臨不同地質水文條件的建設環境，這就增加了基坑開挖施工質量的控制難度。此問題情況下，水工建筑基坑開挖工程無法以預期的目標效果作用于所處的建設環境，降低了水工建筑基礎設施建造的社會效用與經濟效用。故而，相關建設者應從問題角度出發，即在明確水工建筑基坑開挖施工技術應用現狀的基礎上，解決不同施工建設環境下的基坑開挖作業難點問題。如此，水工建筑基坑工程，就能以可持續狀態作用于所處的水工建設環境，進而為涉及地區的現代化經濟建設成果提供保證。故，水工建筑基坑開挖作業人員應對基坑開挖作業遇到的不穩定性問題進行分析，以明確后續水工建筑工程開展基坑開挖施工技術的方法對策。

2 水工建筑基坑開挖施工技術應用問題

滲透，是水工建筑基坑開挖施工技術應用最常面臨的問題。導致水工建筑基坑開挖施工作業出現滲透問題出現的原因為：工程所處的地下水位發生了變化。具體的滲透問題體現在：壩肩、壩基以及庫岸或壩下滲流帶來的滑坡與管涌等破壞與變形方面。這里的地下水變化是指，回水所帶來的土壤沼澤化與鹽漬化，均會對工程項目的基礎結構帶來影響。要想對這些問題進行有效控制，需根據水工建筑施工建設區域的地下水運動情況，進行滲流計算控制。這里的滲流計算對象是指，壩基、庫岸滲流以及繞壩等問題。具體計算的指標包括：水庫回水水位、滲透流量、滲透壓力、滲透速度以及水力坡度等[1]。

對于處于投入運行使用階段的水工建筑物，滲透所帶來的破壞現象是指，土體存在不同程度的裂隙或是孔隙、下游水位低、上游水位高。如，在水頭差的作用影響下，上游水會從裂隙或是孔隙滲透至下游。其中水在土體結構中的滲透性能，被業內人士稱之為土壤的透水性。而在土壤中滲透的水流，則稱之為滲流。通常情況下，透水性最強的土壤類型為礫類土，其次為砂類土、粉類土，最弱為粘土。

研究表明，土壤的透水性，不僅會浪費閘壩內部所攔蓄的水量，還會使滲流攜帶土體顆粒降低土壤結構的穩定性。這里的不穩定性情況是指，會引起土壤的滲透破壞，進而造成嚴重的安全事故發生。在實際的施工建設過程中，特別要注意在粉、砂地基環境下進行水工建筑物的建設。這是因為，不均勻系數Cu＜5的極細砂、細砂、粉土以及粉砂等土壤，更容易形成流砂，繼而使地基的結構作用失效。故，基坑開挖施工技術人員在實際施工過程中，結合土壤結構環境采取相應的措施方法來降低對基坑環境的影響。

3 水工建筑基坑開挖施工技術應用控制策略

3.1 巖基開挖施工技術

水工建筑施工人員在著手進行深基坑的開挖作業前，應根據工程項目的結構類型、支護結構設置、場地環境條件以及基坑開挖深度，來確定整體的基坑開挖作業方案。此方案的設計工作內容包括：開挖順序、開挖放坡要求、開挖方式以及開挖深度等。此外，在進行深基坑的開挖作業過程中，相關人員應注重基坑降排水與邊坡穩定程度，以按照分層、自上而下的原則進行施工質量控制。具體來說，就是在開挖作業季度單，先對開挖的土坡進行支護，而后，再進行下一層地下土體環境進行開挖。但開挖的深度，不能超出設計使用要求。與此同時，還應對結構存在水土流失的問題進行封堵控制，即通過開挖作業構成控制基坑的降水與排水來實現穩定性控制目標。當基坑開挖作業完成后，應進行驗槽處理，即著手進行墊層與基礎操作來降低基坑暴露于外界環境的時間。這里的外界環境是指，太陽暴曬、風雨雪天氣的浸泡與沖刷影響，其會對水工建筑所處的基層土質環境帶來不穩定性因素[2]。

3.2 深基坑支撐施工技術

對于水工建筑物深基坑的支撐技術，可采用以下兩種方法進行質量效果控制：

（1）鋼筋混凝土支撐與圍檁施工技術，該技術的運用，需待水工建筑基坑開挖至預定的混凝土支撐與圍檁標高，而后，再進行地下墻內部的鋼筋接駁器鑿除處理。換句話說，就是在鋼立柱上進行鋼牛腿的焊接處理。此技術運用過程，應在邊坡基坑的開挖作業時，控制好各個施工段支撐的直線性效果，即保證受力主支撐的一次性澆筑完畢。如此，就可最大程度的提升支撐結構作用的穩定性。

（2）鋼支撐施工技術，該施工技術的運用，主要集中在深基坑開挖作業的第六道與第七道工序，即采用鋼支撐技術后，可將基坑壁厚控制在施工預期要求的16mm。此外，實際施工過程中，技術人員也應按照設計圖紙要求，將預制的鋼牛腿通過焊接作用于格構柱與交叉部位。對于靠近鋼管樁部位的連接井斜撐，為控制縱向水平分力作用下出現的斜撐失穩問題，應在地下墻施工時，在鋼筋骨架部位進行鋼板的安裝設置。如此，當基坑斜撐部位的開挖作業達到標高后，就可鑿除地下墻的混凝土保護層，進而保證斜撐部位鋼板預埋的焊接效果。值得注意的是，在對鋼支撐施工技術應用效果進行檢驗時，應控制焊縫的穩定性，即以活絡端牢固無偏差，作為檢查要求以提高鋼支撐施工的質量。值得注意的是，如基坑支撐作用較長且安裝與拆卸操作難度較大，施工技術人員應對支撐兩端采用活絡端頭，并對各個支撐以分段形式在地面環境進行試拼。當做好支撐標記編號后，就可將其作用于基坑內部的安裝。

3.3 深基坑支護結構施工技術

（1）灌注樁支護結構施工，技術人員需根據建筑基坑土壁所處的地質條件，對樁體進行單排、雙排以及多排的控制。對于暴露于外界時間較長或是土質較為松散的情況，基坑開挖作業完成后，需采用鋼絲網混凝土護面進行排樁間隙土的處理。

（2）深層攪拌水泥土擋墻，此支護結構主要用于較為開闊的場地，即基坑深度≤7m且土質土層環境較軟弱。具體來說，就是在水工建筑基坑的周邊采用深層攪拌將水泥與土進行拌合處理，進而形成格狀或是塊狀連續壁結構。其能夠加固基坑周邊的土壤環境，進而形成一定厚度的水泥土擋墻，以提升自身擋土的重力效用[3]。

4 結束語

綜上所述，由于水工建筑物所處的基坑水文地質條件不同，因此，基坑開挖施工技術人員應根據差異采取相應的措施方法進行結構穩定性控制。事實證明，只有這樣，才能使基坑結構在水工建筑物中發揮出應有的效果，進而提升整個工程項目施工建設的質量水平。