水工建筑的基坑开挖施工技术措施分析

张承海

【摘要】针对水工建筑工程基坑开挖施工，本文结合某水电站工程实际情况，深入分析岩基坑、软基坑、流砂基坑的开挖施工技术，并提出泉眼的处理方法，旨在为类似的水工建筑工程提供可靠的技术参考和依据。

【关键词】水工建筑；基坑开挖；开挖施工技术

在科技发展的推动下，很多新技术和新工艺逐渐在工程建设领域应用，通过对这些技术的应用，不仅极大的缩减了施工周期，还能从本质上保证建筑施工安全和质量。在水工建筑施工中，其基坑开挖作业是极为重要的过程，所选用的开挖施工技术会对工程造成直接影响，所以必须在认识到基坑开挖重要性的基础上，采取最佳的开挖施工技术，从而达到确保施工质量的目的。

1、工程概况与水工建筑地基特点分析

1.1 工程概况

某水电站工程地处山地与高原，工程地层岩性较为复杂。工程地质主要为中厚层砂岩与薄层泥岩，弱风化带实际厚度为10m-12m。地质抗压性较差，是典型的软岩。此外，还含有薄层砂岩及中厚层砂岩，其强度相对较低，且完整性极差，属于极软岩。工程岩体不仅强度较低，而且还有很强的透水性，失水崩解，遇水软化。基坑开挖边坡易受风化侵蚀，有几率产生岩体失稳现象。由地质分析可以看出，该工程基坑开挖有出现崩塌与风化脱落等灾害的可能，若没有进行有效的处理，将造成一定安全隐患。对此，需在开挖施工中选择适宜施工方式，降低安全风险，确保施工质量。

1.2 水工建筑地基特点

水工建筑地基按照类型可分为岩石类、砂砾石类与土类三种。此类地基均属天然地基，会受到地质与水文等条件的直接影响，为了确保地基的稳定性，保证水工建筑整体质量，需采取有效手段处理地基。而在工程中，基坑开挖是一种较为常见而且效果显著的地基处理方式，其重点为保证桩基完整性的同时，高效、快速、正确的进行施工。在基坑开挖施工前，先要了解场地内的地质水文情况，同时将其作为选择基坑支撑方式的主要依据，从根本上避免安全问题的发生。在此基础上，施工中还要着重分析桩柱各项性能，防止由于选择不合理的桩身而出现边坡失稳等情况。

2、基于不同地质条件的水工建筑基坑开挖施工技术

2.1 岩基开挖施工

2.1.1 支撑结构

一般情况下，岩基有较深的根基，在对基坑实施开挖施工时，边坡作为重点部位容易发生失重塌陷等问题，危及施工安全。对此，为确保施工安全和质量，应采取有效措施支护边坡，保证边坡的稳定性和安全性。施工中常用支撑结构包含：板桩支撑、挡土墙、浇筑桩与喷锚网等。

（1）板桩支撑。该方法在水工建筑的岩基开挖施工中较为常用，它的合理应用不仅能防止基坑积水，还能确保基坑设计顺利进行，高质量的完成开挖施工，有利于稳固基坑的边坡，避免边坡在实际施工过程中产生位移等现象，降低基坑开挖施工对周围建筑和道路等带来的不利影响与破坏，钢板桩拉锚支护体系如图1所示。在实际情况中，板桩支撑大多使用钢筋混凝土板与钢板桩。其中，钢板桩有波浪型与平板型两种结构形式，相比而言平板型的钢板桩有良好的防水性能，而且安装施工较为简便，主要在深度相对较小的水工建筑基坑中使用；而波浪型的钢板桩具有良好的防水性能与抗折性能，主要在边坡压力较大的深基坑开挖施工中使用。另外，板桩支撑通常独立使用，但也可在对支护有较高要求的建筑基坑开始中联合应用其他支撑结构，以此起到更好的支护效果。

（2）挡土墙。挡土墙支护主要指的是在边坡上注入一定量水泥，经搅拌、硬化使水泥与边坡上的土体通过胶合形成稳定墙体，以此阻挡边坡上土体下滑，提高边坡的可靠性与稳定性。在实际施工中，根据土体分析结果，科学布置注浆孔，在灌注水泥等材料的同时予以充分搅拌，促使与土体之间均匀混合，硬化之后形成稳固、连续墙体。采用这种方法建成的墙体属于复合式的基坑支撑体系，主要在土质偏软且横截面积较大的基坑中使用。

（3）浇筑桩。相比以上两种支撑方法，浇筑桩具有使用简单、施工速度快和造价低廉等优势，而且在施工的过程中还不会产生噪音及震动，可有效减少对周围其他建筑的影响。此外，浇筑桩还是一种现阶段应用较为成熟的基坑支撑体系，在水工建筑基坑开挖领域有着十分广泛的应用。在实际施工中，可根据工程实际情况与要求，灵活选择支撑的布置方式与数量，以此实现对支撑效果的动态调节，满足不同外界条件下的施工要求。

（4）喷锚网。喷锚网是将锚杆、钢筋网和基坑边侧岩体通过喷浆的方式联合成一个整体，以此对基坑边坡实施支撑与防护。喷锚网具备施工方便、效果突出、适用面广和造价低廉等优势，主要在土质较为松散等基坑中使用。

2.1.2 开挖方法

水工建筑岩基开挖通常使用爆破法施工，不同的开挖位置需要使用相应的爆破方法，而且开挖偏差的施工控制方法也有所不同。在对坝基岩石进行开挖施工时，一般选用梯段分层爆破法，其开挖偏差施工控制需根据设计要求执行；在对边坡轮廓面进行开挖施工時，应优先考虑光面爆破法与预裂爆破法，其开挖偏差要求不超出总开挖高度2%；在对水平基面进行开挖施工时，可使用常规分层爆破法，其高程要严格控制在20cm左右。

2.2 软基开挖施工

2.2.1 淤泥层开挖

淤泥层的含水量与流动性均较高，开挖施工难度较大，需在开挖前采取措施进行处理。如果淤泥层的面积较小，则可在开挖前向其中掺加一定量干砂，并通过挤压等操作形成土埂，以此为开挖施工提供方便；而大面积淤泥层应采取相同的方法分块实施。对大面积大深度淤泥层，需要先构建一个围梗结构，将大片淤泥层分为若干个小区域再进行施工处理。

3、结束语

基坑开挖施工是水工建筑工程建设的重要基础环节，基坑施工质量水平在一定程度上决定了建筑自身整体质量。因此，需采取有效方法确保基坑开挖质量和安全。在具体的施工过程中，需根据实际施工环境确定适宜的开挖方法，编制合理的工艺方案，以此促使施工正常进行，为工程的后续建设建设提供良好的基础条件。

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