水工建筑基坑开挖施工技术及应用措施探析

宋安学

(贵阳市白云区牛场布依族乡水利站，贵阳 550016)



水工建筑基坑开挖施工技术及应用措施探析

宋安学

(贵阳市白云区牛场布依族乡水利站，贵阳 550016)

摘要：随着社会的快速发展，建筑行业也迎来了发展的春天，建筑工程的规模和数量都在不断的增加。而水工建筑作为建筑工程中重要的组成部分，对于其施工技术和应用措施的探究越来越重要。而水工建筑中，基坑开挖技术是非常关键的。具体结合具体工程实例，对水工建筑中基坑开挖的施工技术进行分析，进而发现其中的问题并寻找合理的应对措施。

关键词：水工建筑；基坑开挖；施工技术；应用措施；质量安全

随着科学技术的发展，越来越多的新技术被应用到建筑工程中，不仅大大减少了建筑工程的施工时间，也提高了建筑工程的质量安全[1]。而在水工建筑项目的施工中，基坑的开挖是非常重要的环节，施工的技术和具体的应用对整个工程都有着重要的影响，因此结合具体的工程实例，对水工建筑项目中基坑开挖的施工技术进行探讨是非常有意义的。

1工程的具体情况

该工程是位于贵州地区的水电站，由于贵州地区多溶洞发育，而且多山地和高原，使得水电站出地层岩性比较复杂。它的地质是中厚层加薄层状的砂岩和泥岩薄层，而岩体没有受到强风化，其中弱风化带厚度在10～12 m。该工程所在地区地质抗压强度强度比较低，属于软岩。其中工程的地质多属于薄层状的砂岩加中厚层的砂岩和泥岩保岩，它的强度比较低，完整性比较差，为极软岩[2]。岩体具有强度较低、透水性较强、失水后容易崩解和遇水后比较容易软化等特性，主要呈现红色或者暗红色。而且开挖的边坡受到了比较严重的风化剥蚀，非常容易造成岩体失稳。通过对该工程地质的分析可以知道，该地区基坑的开挖非常容易造成大面积的崩塌、泥化、风化脱落等地质灾害，使得水工建筑工程存在很大的安全隐患。因此必须要在开挖的过程中采取适当的施工技术，将基坑开挖过程中存在的各种安全隐患降低到最低，从而保证该工程的质量。

2基坑开挖的施工技术和应用措施

2.1截排水系统的设置

水电站基坑开挖的面积比较大，地质是属于多层次、低强薄层状的极软岩，很容易受到泥化和风化，因此截排水系统是确保基坑开挖不受泥化影响的关键。基于基坑开挖的轮廓，设置多环向的立体引排水形式，在基岩和覆盖层的分界面采用环形的排水沟，并综合利用截水、引水和疏水的方式对工程地区由于强降水和山体渗水等原因引起的大面积积水进行截排[3]。在马道设立截水沟，把坡面的渗水汇集在临时的泵坑之后在排至主泵坑，还要根据建基面的具体高度建立临时的排水点，确保发生强降雨的时候能将基底的积水进行汇集，有效的避免了该工程施工中软岩地质的泥化。

2.2基坑开挖的形态和范围

根据该工程的特点，工程地质多软岩，因此在开挖的时候对基坑的形态和范围都进行了科学的规划，严格按照自上而下、先进行岸坡后进行河槽的施工顺序。由于该地区河床的宽度比较大，因此要对河床部分进行平行工作，并且采取了安全的防护措施，保证了基坑开挖的顺利进行。另外由于该地区地形复杂，因此在确定了排水系统设置的同时，还要尽可能的保持基坑岩基面的平整性，并且向上游有一定的倾斜，以保证施工完成后基坑的质量安全。

2.3爆破的具体方案

由于该工程地质的特殊性，为了保证厂房边坡的开挖质量和厂房基坑基岩的完整，尽可能的减小爆破对基坑施工中已经完成帷幕灌浆和浇筑好混凝土的部位造成影响，因此下面将通过一系列生产性试验来对爆破产生的最大单响药量、地震参数、炸药对周围岩石的破坏程度和预裂爆破参数等进行了解和把握，从而确定真正实施爆破时的最佳参数。对于不同部位要使用不同的爆破手法和基坑开挖控制，具体见表1。

表1　岩基开挖施工爆破的方法和要求

本次试验主要从3个方面进行：①通过爆破影响范围和对周围岩体的破坏程度来确定单响的药量[4]。②通过深孔梯段的爆破对周围建筑物的影响来制定某些特殊部位到单响药量。③通过试验来确定预裂钻爆的参数。在第二个试验中，采用不同的单响药量分别进行爆破试验，通过对爆破结果进行监测，然后监测到的数据利用萨道夫斯基的拟合计算，进而得出适合该工程岩体中爆破振动传播速度的公式：

(1)

式中：K的取值范围在278.14～320.91，而a的取值范围在1.85～2.00。通过多次试验，不断的对爆破参数进行优化，进而根据试验监测数据进行分析，确定最佳的爆破方案和爆破过程中技术的参数。

2.4淤泥和流砂的处理

由于贵州地区地形地貌的复杂性，在建筑工层中会遇到很多特殊的情况。还要探讨一下对淤泥和流砂的处理。淤泥具有颗粒细和水分多等明显的特点，人在淤泥上面无法进行停留，这给基坑开挖带来了非常大的困难。因此为了保证基坑的安全需要采取合理的措施：当遇到的稀淤泥土质的时候，一般采用导入干砂的办法进行处理，通过这种方法让土质变硬，形成土埂后在进行施工；当遇到烂淤泥土质的时候，使用集中突破的方法进行施工。具体的做法是从土质的一端集中进行开挖，直到遇到硬质的土层，然后把这个地方当作中心点向周围使用同样地方法扩展；当遇到含砂淤泥土质的时候，要将下面的淤泥全都挖出来，直至露出砂石之后才能进行施工。而遇到流砂的时候也要根据具体情况采取措施：当遇到的流砂是砂石型的，需要在基坑的排水沟上铺设粗粒砂石，然后再铺设一层小石子。整个砂层的最大厚度是80 mm，最小≥50 mm；当遇到的流砂是紫枕型，就需要在基坑的排水沟旁边铺上紫枕，对流砂进行截流和过滤。

2.5边坡的快速支护

首先考虑到该工程基坑开挖中岩体容易受到风化的影响，因此需要具体结果工程的情况做好边坡的支护工作。在岩基的施工中经常用到的支护结构有板桩支护、灌注桩支护、喷锚网支护等。为了防止基坑边坡的岩层受到渗水的剥蚀破坏，需要在边坡的顶部建立的排水系统，进而把边坡的渗水集中排到泵坑中。该工程中基坑的边坡上层在进水口部位是砂卵石的覆盖层，它的厚度在4～8 m，坡的比例是1∶1，而下层基岩的坡比是1∶0.3，因此选用5 cm厚度的素喷混凝土对边坡进行支护，并对其进行封闭，进而减少渗水的侵蚀。

3结语

综上所述，水工建筑中基坑开挖的施工技术是比较复杂的，而且涉及的内容比较多，因此需要对基坑开挖的技术和具体的应用进行分析。通过具体的工程实例我们可以了解到基坑开挖对整个水工建筑所起的重要作用，而且必须要结合具体的施工环境进行相应的测试，然后才能确保施工方案的科学、合理。因此在水工建筑基坑开挖的时候一定要根据施工地区的地质条件采取最合理的施工技术，才能最大化的保证工程的质量和安全。

参考文献：

[1]邬兴林.水工建筑基坑开挖施工技术的分析[J].城市建设理论研究：电子版,2014(22):875-875.

[2]张双红,陈薇薇.水工建筑基坑开挖施工技术的应用[J].城市建设理论研究：电子版,2014(18):802.

[3]姜冬梅.探析水工建筑的基坑开挖施工技术措施[J].中国水运：下半月,2014,14(09):334-335.

[4]孙小寒.刍议水工建筑基坑开挖施工技术要点[J].建筑工程技术与设计,2015(22):50.

文章编号：1007-7596(2016)02-0069-02

[收稿日期]2015-10-28

[作者简介]宋安学(1985-)，男，贵州贵阳人，工程师，从事水利工程建设和管理工作。

中图分类号：TV551.4

文献标识码：B