水工建筑开挖与支护方法研究

申琳

（华电四川发电有限公司宝珠寺水力发电厂，四川 广元 628000）

一、水工建筑基坑支护概述

（一）深基坑支护的优势与劣势

水利工程建设进程在稳步前进，各类大型水工建筑层出不穷，对于将深基坑支护技术运用在水工建设中的需求也源源不断。而深基坑支护技术有其优势，也有劣势。优势是深基坑支护的形态不固定，可以按现场基坑形式的需求来变动。但这项技术的建设周期和整个水工建筑的施工周期几乎一样长，所以其成本也不会低，特别在地质不佳的环境下，施工更是不便。

（二）水工建筑深基坑支护的作用

在水工建筑施工中，深基坑支护起着不可替代的作用，主要体现在三个方面：第一，稳固了基坑的边坡，解决了边坡土壤塌落的隐患；第二，使地基更加坚固，减少土体变化对施工产生的干扰；第三，确保了水工工程中水位的稳定，即通过排水和截水等方式，清理基坑中的水，使水位始终在地下水之下。

二、水工建筑深基坑支护的五项主要技术

（一）土层锚杆施工技术

土层锚杆在施工前，首先要实地勘察并确认孔的具体定位和距离，与设计图对比核实，确认图纸的正确性，才能开始施工。土层锚杆的施工步骤主要有三点：首先，确定锚杆的位置。施工人员需要按照施工图纸找到锚杆的位置，再结合施工现场进行测量和记录，确保锚杆点数据值与图纸一致。最后还需要安全与质量组的工作人员再次测量核实，确保数据的准确性。其次，在锚杆点钻孔。确定好锚杆的位置后，就要进行钻孔了。在钻孔过程中，如果感觉到有阻碍，就需要停下动作，仔细检查钻孔位置的材料质地，分析出受阻的原因，并根据受阻原因调整钻头或钻孔方式，保障钻头的使用期限，减少损耗。最后，完成科学灌浆。钻孔完成后，还需要进行灌浆处理，以此来增强钻杆的稳固程度。而灌浆前的准备工作也很重要，需要科学地配制灌浆材料，把握好材料搅拌的用时及速度，并在注浆时，提前处理好孔洞中的杂质，顺利完成灌浆施工。

（二）水工建筑混凝土灌注桩施工技术

水工建筑混凝土灌注桩施工技术是建筑工程施工中普遍会应用到的一项技术，因此这项技术需要施工人员熟练掌握并应用。混凝土灌注桩施工技术有两个重要的施工要素：第一，合理钻孔。在钻孔前，需要根据图纸对孔洞的位置进行精准定位，并合理安排孔洞间距，严格按柱列间隔来规范排列，确保孔洞位置完全正确之后，才能正式进行施工建设。第二，高素质的专业施工人员。混凝土灌注桩的施工看起来不复杂，却需要非常专业的技能操作才能实现整体施工的安全性和稳定性。尤其是在施工中需要做到护坡施工时，更是考验施工人员的专业素养和耐性，需要施工人员长时间不断调整施工操作，直到完成护坡施工，只有这样才能有效加强地基的稳固性，保证水工建筑工程施工的安全。

（三）土钉支护施工技术

土钉支护施工技术常常会运用在加固基坑边坡上，这项施工技术主要是靠土钉与土体产生的摩擦阻力，并使这种阻力加强到边坡滑动中，减少边坡坍塌的可能性，同时提升其稳固程度。进行土钉支护施工时，应提前勘测好施工工地的地质情况，并根据地质确认土钉的承受范围，设计出科学的施工方案，并对实际施工的各项数据做好试验准备。最主要的准备有三个方面：第一，进行拉拔试验。在施工现场，科学实施土钉拉拔试验，并把握好整体拉拔的力度，保证实验数据的准确性，同时还应有监督小组记录实验的整个过程，按标准调制灌浆的配比把控灌浆量。第二，记录好钻孔深度。钻孔的深度和钻杆的长度密切相关，应在施工时完整记录钻孔的深度和直径，为之后钻杆的长度提供数据支持。第三，保证灌浆的质量。需要严格按照灌浆材料配比标准，确保材料搅拌时长和速度，配制出高质量的水泥浆。在后续的灌浆过程中，也要保证操作的规范性，并时刻关注水泥浆凝结状态，保证灌浆的饱满度和密实性。

（四）护坡桩施工技术

护坡桩施工技术主要是应用在钻孔压灌桩的工艺上，此项施工技术十分简单，很容易上手，噪音和污染也比较小，对于施工环境要求不高，十分受城区施工工程单位的欢迎。护坡桩的施工主要是靠钻孔压灌，让水泥浆高效注入到孔洞中，同时加入钢筋、砂石等，增强护坡桩的质量。具体操作是使用钻孔机器先在钻孔点钻孔，在孔洞形成达到标准后，直接从孔底开始灌浆。水泥浆在压力下逐渐上涌，直到达到标注的水位线，再将钻杆拿走并添加钢筋、砂石等材料，最后再利用高压补注水泥浆，直至水泥护坡桩成型。护坡桩在施工时，要避免压力过大造成孔洞塌陷、灌浆失败，需要细心操作，保障水工建筑施工的质量。

（五）地下连续墙支护施工技术

在进行水工建筑施工时，如果遇到地质松软的地基，就需要用到地下连续墙支护施工技术了，这项技术可以增强地基的稳固性并保障施工的安全性。地下连续墙支护的施工基本可以在所有的地质环境中进行，并且其稳定性也十分显著，在施工过程中也不会造成环境破坏。但是，这项技术的施工难度是根据施工地质的强度决定的，地质越是坚固，施工就越是困难，相应的施工成本也会增加许多。并且在施工中所形成的一些废弃水泥也不容易处理，会不利于地下水工建筑施工的展开。所以，土质松软的地基可以选择使用这项技术，加快水工建筑工程的工期，但土质坚固的地基就不太适合使用这项技术了。

三、水工建筑开挖与支护的常见问题

与常规建筑物相比，水工建筑具有自己的特征，长时间与水接触，流动的水会产生水压。因此，在正常条件下，水工建筑可以使用高强度混凝土作为基础材料。混凝土的比例也与常规混凝土不同，使用的混凝土需要更好的抗压缩性和抗氧化性。如果不满足混凝土质量要求，则水工建筑含量会影响水压和氧化物，下一步有破裂水结构的危险。与普通建筑物相比，水工建筑开挖和支护通常在自然和流通环境相对较差的区域中创建，必须首先探索以测试开挖和支护技术。施工团队需要考虑施工环境，有必要研究和了解站点环境的地形，并确保所使用的计算机可以达到站点要求。如果家庭环境不适合需求，则必须首先找到一种解决交通问题的方法。水工建筑实体通常是在水附近创建的，并且温度会快速变化，不可避免地需要开挖和支护。在开始与水工建筑的施工环境有关的施工之前，首先需要准备并完成一个施工项目，设计师必须亲自参观确定位置。

四、水工建筑开挖与支护的方法

（一）淤泥软土基的挖掘

由于这些地区的土壤质量不同，土基也可以分为不同的形式。根据土壤强度和水分含量的差异，竖立由脆性黏土制成地基的方法也不同。例如，泥泞软土基具有相对强的大量液态水和相对疏松的土壤。因此，为了提高粉质软黏土基料的强度和稳定性，通常将一定量的卵石与不规则物一起加入以产生强力射流，然后进行开挖支护。对于面积较大、深度较浅的泥泞软土基，应将其结构分为若干部分，以提高泥泞软土基的开挖性能。如果遇到薄、深、大面积的泥泞软土基，可以将其分为几个较小的部分，以消除土基开挖，即水工建筑基础。如果在柔软的粉质土壤上进行开挖处理，选择的开挖点非常重要，因为泥泞软土基层相对较厚，并且在开挖的情况下水分含量特别低。在泥泞软土基创建开挖时，需要将注意力集中在基础的特定区域上，并改善开挖，直到实心底部正确为止，不仅开挖速度提高了，还确保了结构的质量。

（二）流沙软土基的开挖方式

流沙主要在施工区水工建筑中看到，阻碍了施工开挖，通常发生在细沙泥地区。水工建筑的生产通常使用“细砂去除方法”，可以为下一个开挖任务打好基础。通过简单地将水排入砂质基料中，可以减小液体的水平形状，并且可以提高水工建筑基料的稳定性。但是，如果在视野较小的区域中选择建筑工地，则可能要停止开挖。

（三）水工建筑支护方法

在开始进行水工建筑支护施工之前，首先要除去障碍物以确保三个连接和对齐，确保设备可以正常使用，然后根据项目材料的设计建造钢框架，完成分组活动，然后开始施工。当水工建筑支护开始时，就可以进行钻孔。在钻孔过程中必须保持稳定，以便位置不变。在打孔时，需要确定整个支护桩的高度、何时完成孔、井的深度和大小等。当井达到预定深度时，要排空泥浆，还必须去除在钻孔过程中挖出的土壤。在开始升降机之前，用混凝土堵住钢笼，然后小心放下钢笼。如果位于钢筋孔的底部，则钢筋混凝土保护层可以保护安装在钢筋中的钢筋免于与石墙接触。如果防滚架的顶部标记高于地面，可以使用挂钩用于加固钢筋笼。在此步骤结束时，立即开始混凝土浇筑。在水工建筑中，高支护更为常见，并且由于复杂的过程结构和管理，对此有很多强调。如果支护斜率很大，这是用于钢网的第一个支护方法，尤其是在岩石中。通过在斜坡的侧面安装钢格板，可以为斜坡提供外部保护，而石材层则不会丢失或塌陷。在铺设钢网的情况下，由于意识到上坡和坠落会产生很大的力，我们采用了分布式铺设的方法来使铜框的空白空间不超过5 平方米的钢网。在钻孔期间安装锚杆，并且在挖掘的表面喷涂信号和混凝土砂浆。高支护区的水量很大或水量发生变化，需要做更多的工作来帮助运河实现其边坡加固的目标。

（四）工建筑工程基础基坑开挖注意事项

在开始进行水工建筑开挖之前，必须进行适当的准备，并详细讨论开挖的内容，以及分析每个项目可能存在的问题。开挖加工制造商必须确保开挖的质量，以避免与相关设备有关的任何风险。当使用深层混合混凝土挡土墙时，混凝土的强度必须符合设计标准，施工现场必须有安全标志，这是构建水工建筑和开挖必需的任务。

结束语

综上所述，基坑建设是水工建设工程的基础，只有打好了基础，才能保证整个水工建筑工程的质量和效益。因此，做好基坑支护施工技术的研究与控制对于水工建设至关重要。与常规建筑物相比，水工建筑开挖和支护面临多个挑战，例如在一处使用多种材料以及如何管理施工过程等。根据水工建筑开挖和支护方法的调查，相关人员采取了适当的措施，以确保水利工程施工质量符合当前施工情况。