水利建筑基坑开挖施工技术探究

肖景

摘要：科技的发展提升了建筑行业的技术质量，改善了传统施工工艺技术的应用缺点，并开始在各施工项目中广泛使用新型施工技术，在进行水利建筑项目施工时，整个项目的核心部分就是基坑开挖，其对施工质量、施工安全以及施工效率会产生直接影响。文章主要分析了水利建筑施工中常见的基坑开挖施工技术问题，并着重研究施工要点，以确保在水利建筑施工现场更好地运用基坑开挖技术，使水利建设项目的社会效益和经济效益得到保障。

关键词：水利建筑；基坑开挖；施工技术

0 引言

科技的发展为水利建筑施工技术改革提供了先决条件，水利建筑工程是现代城市建筑中的基础设施，在实际施工时需要使用水利建筑施工技术，而其中最重要的一项技术就是基坑开挖技术。通过应用基坑开发技术，能够避免自然因素影响水利建筑施工安全，但是，在实际施工时，受到施工人员专业水平等多种因素的影响，导致基坑开挖技术的应用效果难以提升，也使水利建筑项目施工质量受到严重影响。所以，要想顺利进行水利建筑施工，就需要加强对基坑开挖施工技术的研究，以此保证施工效率和施工质量。

1 水利建筑基坑开挖施工技术的重要性

第一，有助于改善地质条件。在进行水利建筑项目施工时使用基坑開挖技术，能够有效改善施工当地地质条件，以免因为施工区域边坡地质松软而导致在施工时出现坍塌和滑坡事故，使水利建筑施工现场的安全系数得到大幅度提升。

第二，在进行水利建筑施工时，需要在施工现场开挖基底层，在施工过程中应用基坑开挖技术，能够形成稳定性强和承载力高的坡面，可以保证施工质量，确保正常施工。由此可见，在水利建筑施工的各个环节应用基坑开挖技术，可使各环节施工质量得到强化提升，以免在后期施工时因为出现地面坍塌而影响正常施工，威胁施工人员的人身安全。

第三，进行水利建筑施工的核心内容，就是借助人为手段和先进技术改造自然，帮助人类文明进步。当前所使用的基坑开挖技术能够有效管理和维护水利建筑项目，比如，在建设高速公路时，如果需要在具有地势落差的区域进行项目建设，那么在工程建成之后就会出现边坡，而应用基坑开挖技术能够有效降低安全事故的发生概率，保证施工安全。

2 水利建筑基坑开发技术存在的问题

在进行水利建筑施工时应用基坑开挖技术，需要在前期进行实地勘测，然后制定设计方案，也就是说，施工方案的制定依据是施工现场的条件与标准，之后要求工作人员根据施工方案准备施工材料和设备，并做好人员管理工作，最后再进行基坑开挖。但是，在此期间，存在能够对水利建筑基坑开挖技术应用效果产生影响的不定性因素：

第一，施工勘测人员的专业水平较低。受到施工勘测人员专业水平的影响，在对施工现场地质环境进行勘测时，所获取的数据与真实的施工环境并不相符，这也就导致在后期所选用的基坑开挖技术工艺与实际施工要求并不相符。现如今，在进行水利建筑施工时，由于边坡地质勘测工作不及时，或者是不能将勘测和设计工作联系起来，以至于施工质量受到影响。

第二，现场施工人员的专业水平较低，职业素养不高。进行基坑开挖施工时，需要施工人员有效管控各施工工艺流程，确保严格按照施工标准准备施工材料，选用施工工艺。但是，由于现场施工人员的专业水平较低，所以，在现场施工时无法对基坑开挖工艺参数进行精准把握，导致项目施工与实际标准并不相符，使得水利建筑施工基坑开挖工艺质量安全受到严重影响。

3 水利建筑基坑开挖技术应用要点

3.1 基坑撑持构造的选择

（1）浇筑桩支撑结构

在制作浇筑桩支撑结构的时候，使用的原材料是混凝土，施工人员在使用混凝土材料进行浇筑桩作业的时候，需要使用钻孔设备，在后期可以使用浇筑的支撑结构对基坑边坡的土体进行支撑，以保证基坑边坡的稳定性。浇筑桩支撑结构主要包含以下几点优势，能够降低噪音，施工过程简单，不需要投入过多的施工成本，就可以获得较为突出的支撑效果。设计人员在设计浇筑桩支撑结构的时候，需要对基坑边坡的土体土质进行详细分析，然后以此为依据，确定支撑结构的类型。若是基坑边坡处是松散土质，不能固化，此时需要同时使用排桩施工和管网喷混凝土施工两种工艺，确保边坡更加稳定。

（2）钢板桩撑持结构

施工人员在制作钢板桩撑持结构的时候，使用的主要原料是钢板桩，具有支撑强度高的优势，而且桩和庄之间没有较大的空隙，因此隔水效果极为突出。另外，使用该结构进行施工灵活程度较高，施工人员可以结合实际施工情况，对板桩进行重复利用，这一类挡土结构在基坑开挖施工中的应用频率极高。然而，钢板桩撑持结构也存在缺点，在向基坑中打入钢板桩的时候，会挤压钢板桩周围的土体结构，后期在将钢板桩拔出来之后，会将部分土体带出，增大了板桩间的孔隙，对周围土体稳定性造成不良影响。

3.2 基坑开挖方法的选用

一般情况下，施工团队会采用钻孔爆破方法进行基坑开挖施工。在选择爆破方法时，会充分考虑施工区域的位置和当地的土质情况，施工人员会使用分层梯段松动爆破法处理坝基岩石，施工人员需要严格参考设计要求，对爆破程度进行严加管控。此外，可以使用光面爆破和预裂爆破方法对边坡轮廓面进行处理。如果预留岩体保护层与水平建基面区域临近，那么就需要采用分层爆破法。

3.3 基坑开挖质量控制要点

其一，如果需要在地下水位以下的区域进行基坑开挖，那么在施工时，要求施工人员选择科学的方式降低地下水水位，处理基坑内的地下水，切实提升基坑土体强度，能够避免出现基坑结构变形的问题。其二，施工人员需要充分考虑支护结构类型以及降水排水要求，对基坑开挖方案进行科学设置。在对软土基坑进行开挖施工时，需要分层施工，并对开挖区域进行支撑，以确保能够在进行基坑开挖施工期间，有效保证基坑边坡的稳定性。

4 水利建筑基坑开挖技术

水利建筑项目施工方案不是一成不变的，而是需要结合地质环境对施工方案进行合理设置，而在实际施工时，所使用的基坑开挖技术也大不相同，需要施工单位在充分考虑施工环境、施工当地地质情况以及工程造价问题的前提下，对基坑开挖技术进行合理选择。所以，必须要优化和控制基坑开挖施工技术在水利建筑施工当中的应用，结合实际施工要求，合理划分基坑开挖区域，并在进行分区基坑开挖作业时，时刻关注对当地质环境所造成的影响。另外，施工人员还需要在充分参考当地气候情况的前提下进行基坑开挖作业，采取有效措施保护开挖面，以免影响基坑开挖施工质量。

4.1 水利建筑中岩基开挖施工技术

（1）选择岩基的支护结构

作为深基坑中的一种，在进行岩基开挖作业时，随时都有可能会出现土体边坡滑坡和失稳等事故，为了切实保障施工质量，维护施工人员的安全，需要将支护结构安装在土壁上，以此来维护和支撑土体边坡。在进行岩基施工时，一般会采用灌注桩支护结构、喷锚网支护结构等四种支护结构对土体边坡进行保护。

（2）控制岩基开挖的施工质量

第一，需要对基坑进行降水处理，排干基坑中的水分，并合理布置基坑中的排水系统，需要注意，应该同时进行基坑开挖工作和排水工作，对基坑水位加以控制，确保正常进行基坑开挖工作。第二，确保施工顺序科学合理，一般来说，施工人员会按照从上到下的顺序分层进行基坑开挖作业，如果需要在河床较宽的区域进行基坑开挖，此时需要设置一定的安全措施，并同时开挖河床和岩坡。第三，必须要对开挖施工过程进行严格控制，确保岩基开挖质量得到保障。在施工之前，施工人员需要详细分析工程实况以及施工要求，对基坑开挖范围进行确认。进行基坑开挖施工之后，需要保证基岩表面的平整度，将尖锐突出的部位磨平，可以稍微倾斜于河流的上游方向，以确保能够稳定运行水利建筑。

4.2 水利建筑中的软基开挖施工技术

软基开挖施工方法类似于一般情况下的土方开挖施工工艺，但是，由于地质施工条件较为特殊，所以，在进行软基开发施工时，可能会遇到难题，因此，需要在施工时设计合理措施，来确保正常进行施工。

（1）淤泥软基开挖施工技术

淤泥软基的特点主要包括水分含量高、颗粒细两点，淤泥面的承载力极低。所以，在处理淤泥软基的时候，施工人员需要与淤泥的特点相结合，确保选择的工艺技术与实际情况相符合。

第一，稀淤泥。含水量大、流动性高是稀淤泥的主要特性，因此增加了开挖施工难度，也会出现泄露问题。在处理淤泥时，如果具有较薄的淤泥层，而且淤泥区域面积较小，那么就可以将干砂导入到稀淤泥当中，将两者混合到一起，使其形成田埂，然后再进行施工。如果稀淤泥的面积区域较大，那么就需要适当增加干砂量，而且要分区进行土埂填筑施工，以免持续扩大淤泥区域面积。需要注意的是，施工人员必须要分区处理面积、深度较大的淤泥区域，以免出现淤泥乱流的情况。

第二，烂淤泥。含水量低、泥层厚烂淤泥的主要特征，而且，因为烂淤泥比较黏稠，所以，在实际施工时，容易出现粘锹现象。而要想对这一问题进行处理，那么就需要在开始施工之前，先对锹进行沾水处理，或者是使用三股叉进行施工。此外，在进行开挖作业时，可以先集中处理淤泥中的一个点，在挖到此处位置的硬土之后，再向四周扩散。

第三，夹砂淤泥。在淤泥中含有夹砂层的时候说明此处是夹砂淤泥，在处理厚度较大的淤泥地区时，施工人员可以选择使用简单的处理方法。在对较薄的淤泥层进行处理时，需要先对沙面进行晾晒处理，然后把下层的淤泥一起挖出。但是，在施工期间，不能混合挖掘夹砂层，这样将会增大开挖施工难度。

（2）流砂软基开挖施工技术

在进行开挖作业时使用明式排水系统，会产生较大的水力降坡，这样一来，将会在基坑底部出现渗流冒出情况，而且有大量细沙掺杂在渗流当中，如此就形成了流土和管涌现象。其中，最容易出现流砂现象的区域是非黏性土层。流砂现象的产生与土层中的含水量和动水压力有关，在中砂和细砂当中也会出现流沙现象，而在粗砂当中流砂现象的出现概率较低。要想治理流砂问题，所采取的有效措施就是进行封和排。封是要封闭处理出現流砂的地区，避免流砂范围不断扩大。排是要将流砂中的水分排出，使流砂含水量降低。当在基坑底部出现翻砂冒水问题时，就需要挖掘坑底最低位置的沉沙坑，然后向坑底部位放入竹筐，这样就能够有效阻挡砂石的渗入，而且可以将水从竹筐的细缝处排出。如果流沙层厚度较小，施工人员可以通过开挖施工引流流砂，但是，这种操作方式存在缺点，施工工作量会增加。为此，在开挖基坑的时候，可以采取以下措施对问题进行处理。第一，砂石护面。在实际施工时，施工人员可以在流砂坡面处铺设粗砂和小石子，利用铺设成的反滤层过滤渗水，以免出现夹带泥沙的问题。第二，柴枕护面。将柴枕铺设在流沙坡面上，并将排水沟设置在坡脚位置，同时，要将柴枕铺设在沟底的两侧位置，将柴枕的滤水拌沙作用充分发挥出来。

4.3 软基施工中泉眼处理技术

当在进行软基施工时出现泉眼，是因为基坑中的排水不通畅，导致部分地区薄弱的土层被地下水穿透，地下水向着地面涌出，或者是地基深处的承压水对薄弱土层造成打击，从而导致水流向地面。一般情况下，钻孔部位容易出现泉眼。如果泉眼中流出清水，那么只需要将泉眼中的流水引入到集水井，然后向基坑外排出即可。如果泉眼中流出浑水，那么就需要先通过铺设石子和粗砂过滤浑水，然后再将过滤后的清水向集水井当中引入，随后排出到基坑外面。如果在建筑物的底部位置出现泉眼，那么就必须先将砂石过滤层铺置在泉眼位置，然后使用铁管向混凝土外部引导水流，在完成混凝土浇筑作业之后，再使用水泥堵塞泉眼。

由此可见，基坑开挖施工技术的综合性质极为突出，所以，在进行基坑开挖施工时，施工人员必须详细分析实际施工情况，然后选择科学的基坑开挖施工技术。同时，还需要及时改革和创新基坑开挖施工技术，这样才可以将其更好地运用于基坑开挖施工当中，有效保证水利建筑施工质量，使其能够稳定运行。

5 结语

综上所述，基坑开挖施工是水利建筑工程施工当中最为重要施工环节，基坑开挖工程的施工水准会对水利建筑工程施工质量产生直接影响，所以，施工团队必须高度重视基坑开挖施工，这是保证水利建筑项目施工质量的重要前提。文章对在进行水利建筑施工时所使用的基坑开挖施工技术进行详细分析，并提出了基坑开挖技术应用要点，为后续相关工作人员开展基坑开挖工作提供借鉴。

参考文献

[1] 白栋良.某水利工程基坑开挖施工技术分析[J].河南水利与南水北调，2023（4）：53-54.

[2] 许方安，陈国勋.水利工程基坑开挖对邻近桥梁桩基的影响及对策分析[J].水利建设与管理，2023（2）：31-37，10.

[3] 徐秀楠.基于MIDAS水利工程基坑开挖支护结构位移与受力模拟研究[J].地下水，2023（1）：189-191.

[4] 蔺小兵.某水利工程闸门基坑开挖对邻近既有隧道变形影响[J].陕西水利，2022（9）：13-15.

[5] 张静，邓章，王波.良常水利枢纽基坑开挖轻型井点降水问题探讨[J].黑龙江水利科技，2021（3）：188-190.