试析水工建筑的基坑开挖施工技术措施

摘 要：近些年来，随着市场经济的不断发展，我国建筑业也取得了较大的进步，与此同时，对于建筑施工质量的要求也逐渐提高。在水工建筑工程施工过程中，基坑开挖的质量对于工程整体的施工质量和建筑物使用功能的发挥有着十分重要的影响，同时也需要根据基坑开挖的相关资料促进建筑工程施工方案的完善。因此说，基坑开挖的质量对于建筑工程起着关键性的作用，如果基坑开挖质量无法保证，则很容易造成建筑物开裂等事故，因此，必须要重视基坑开挖的质量。本文就主要针对水工建筑的基坑开挖技术的相关问题进行简单的研究。

关键词：水工建筑 建筑工程 基坑开挖 开挖技术

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0104-02

建筑业的快速发展促进了建筑工程数量的不断增加和规模的不断扩大，而水工建筑是建筑领域中一项重要的组成部分，在水工建筑施工中，基坑以及支护工程是其中重要的一环，尤其是在保证工程施工质量、减少对其周围建筑的影响方面有着十分重要的作用，因此通常情况下都要争取充足的地下施工空间，保证工程顺利进行。基坑开挖不仅对工程本身的质量有着基础性的影响，同时对于地表植物和建筑也会产生不同程度的影响，因此必须要对基坑开挖施工技术有深入的了解和掌握，才能尽可能在保证基坑开挖质量的同时，减少对周围环境造成的影响。

1 常见地基土质分类

水工建筑的地基一般分为岩石地基、土壤地基和砂砾石地基等几种形式，由于受到施工现场地质情况和水文条件的影响，在天然地基方面往往会存在着不同程度的缺陷，为了提供良好的建筑基础，必须要通过人工对地基进行处理，才能使地基具有足够的稳定性和耐久性，才能为建筑工程奠定良好的基础。而基坑开挖技术是一种常用的地基处理技术，其施工工程的关键在于保证基坑内工程桩的完好，同时在保证工程顺利和安全施工的基础上，实现快速且优质的施工。在进行基坑开挖时，需要根据地基土质进行必要的安全支护结构来保证土地的稳定性，并且确保支护结构在施工过程中的安全性，预防安全事故和人员伤亡事故的发生。另外，在进行基坑开挖的过程中，必须要对基坑内桩的抗折能力进行全面的分析和考虑，如果在施工过程中使用不恰当的施工技术，则很容易发生边坡失稳、桩身移位等问题，因此必须要受到足够的重视。同时在基坑开挖过程中的支护形式的选择也是十分重要的，所以需要根据施工设计方案对其进行科学的设计，以此保证开挖工程的顺利施工。

2 基坑开挖工程的特点分析

城市化进程的加快促进了建筑工程的数量和规模都在不断的扩大，与此同时对城市有限的土地资源也产生了影响，所以很多工程都开始向地下发展，尤其是在沿海地区的城市，地下三、四层的建筑工程也是十分普遍的，所以对基坑开挖施工技术进行有效的管理与控制是十分重要的。地质条件对于基坑开挖有着较为严重的影响，尤其是近些年来受到环境等因素的影响，在沿海地区的地质条件更是越来越差，这对于基坑开挖产生了严重的影响。另外，基坑施工周围的环境通常都较为复杂，尤其是针对一些高层建筑和超高层建筑，往往集中在人口较为稠密且建筑物也较为密集的地区，经常与市政道路十分接近，所以在进行基坑开挖时不仅要保证工程施工本身的安全性，同时也要尽量避免对周围建筑物和其他设施的损坏。

3 不同地质水工建筑的基坑开挖施工技术

3.1 岩基开挖

岩基开挖是根据工程施工设计的要求，将风化、破碎的岩层进行挖出，以此为水工建筑提供一个完整、稳定的岩石基面。针对岩层进行的开挖工程往往有很大的工作量，通常从几万立方到几十万立方，甚至上千万立方米，需要投入的人力和资金等也需要大量的投入，而且工期也很长，所以科学的选择开挖的方法和措施是保证基坑开挖质量的基础和保障，也能够极大的提高开挖的速度。坝基开挖是其中一个重要的环节，为了保证岩基开挖的顺利进行并且保证工程施工的质量，需要做好以下几个方面的工作。

（1）做好基坑内部的排水工作。当围堰闭气以后，需要立即将基坑内的积水进行排除，所以需要配备相应的排水设备和系统，在挖基坑的同时做好排水工作，以此来实现对水位的降低和控制，从而保证工程开挖的顺利进行。

（2）对开挖的程序进行科学的控制。由于岩基开挖受到地质和水文条件影响较大，所以在开挖时工程往往都较为集中，安全问题因此也十分突出，所以必须要对基坑开挖的程序进行严格的控制，本着自上而下、先岸坡后河槽的原则进行，如果河床较宽的情况下，就需要对河床部分的平行工作进行必要的考虑，并且采取相应的安全措施，保证开挖工程逐步进行。

（3）合理确定开挖的范围和形态。在基坑开挖的范围确定方面，需要根据水工建筑的平面轮廓以及机械设备的运行空间要求来确定，同时也要考虑到排水系统和道路的布置情况，适当的放宽开挖范围。开挖后的岩基面要尽量保证其平整，同时尽可能向上游倾斜，对其高度要进行适当的控制，避免过大的高度差对建筑物的定型产生影响。

（4）选择科学的开挖方法。在岩基开挖工程中主要应用的是钻孔爆破法，针对坝基岩石开挖时一般运用分层梯段松动爆破；对边坡轮廓面开挖时一般使用预裂爆破成光面爆破；紧邻水平建基面，应采用预留岩体保护层，并对保护层进行分层爆破。开挖偏差的要求：对节理裂隙不发育、较发育、发育和坚硬、中硬的岩体，水平建基面高程的开挖偏差不应大于±20cm；设计边坡轮廓面的开挖偏差，在一次钻孔深度条件下开挖时，不应大于其开挖高度的±2%。

3.2 软基开挖

软基开挖的施工方法与通常情况下的土方开挖方法有很大的相似性，由于地基施工条件的特殊性使得软基开挖过程中经常容易遇到一些较难处理的情况，必须要采取有效的措施来保证施工的顺利进行。通常包括以下几种特殊情况。

（1）淤泥。

淤泥的特点是水分多、颗粒细、人无法在淤泥面上进行停留，所以针对不同的淤泥特点需要采取不同的处理方法。第一种情况是稀淤泥。稀淤泥的含水量较高，而且具有很大的流动性，开挖的难度较大，而且装筐时容易产生泄漏。针对稀淤泥的处理，如果淤泥层较薄而且面积不大时，则可以将干砂导入形成土埂，然后在土埂上进行操作；如果淤泥的面积较大时，需要添加的干砂量也要加大，在填筑多个土埂的同时进行分区处理，防止淤泥面积的扩大。如果淤泥的深度较大而且面积也较大，则需要进行分区处理，避免淤泥乱流。第二种是烂淤泥。烂淤泥的特点是泥层厚度较大，含水量较低，而且十分粘稠，进行采挖时容易产粘锹。为了避免粘锹，一般在开挖之前要将锹沾水，或者是利用三股叉或者五股叉代替锹。同时可以从淤泥的一处进行突破，从一个点开始集中力量直到挖到硬土，然后再向四周进行扩散。第三种是夹砂淤泥。在这种淤泥中通常包含一层或者几层夹砂层，如果淤泥的厚度较大，则可以利用简单的处理方法将其去除，如果淤泥层较薄，则需要先将沙面晾干，才能将其连通下面的淤泥层挖出。需要注意的是，要避免将夹砂层进行混乱挖除，这样将增加开挖的难度。

（2）流砂。

当利用明式排水系统实施工程开挖时，会产生较大的水力坡降，这样就会造成渗流夹带着细沙从基坑的底部向上冒出，从而形成管涌、流土的现象，便形成了流砂。通常在非粘性土中容易形成流砂现象，而且与其中的砂土、含水量以及动水压力等都有着而密切关系，同时也经常发生在细砂和中砂中，在粗砂中则少有发生。针对流砂的治理最好的解决方法是排和封两种，排是将流砂中的水分及时排除，以此来降低流砂的含水量和水力坡度；封则是将发生流砂的地区进行封闭，避免流砂流动到其他地区。如果在基坑的底部发生翻砂冒水的情况，则可以在坑底较低的位置挖一个沉砂坑，将竹筐沉入坑底，这样便可以利用竹筐的作用将砂石进行阻挡，而水则会排走。如果流砂层的厚度很小，则可以利用开挖的方法将流砂进行引流，但是这种方法会增加工程开挖的工作量，所以在基坑开挖中，通常也会用到以下的治理措施。第一是砂石护面。在流砂坡面上铺一层粗砂，然后再铺一层小石子，厚度在5～8cm左右，便会形成反滤层，通过反滤层的作用将水渗出的同时，防止夹带泥沙。第二是柴枕护面。在坡面上铺设爬坡式柴枕，坡脚设排水沟，沟底及两侧均铺柴枕，以起到滤水拌砂的作用。当基坑坡面较长、基坑挖深较大时，可采取柴枕拦砂法处理。

3.3 泉眼治理

泉眼产生的原因是由于基坑排水不畅，致使地下水从局部穿透薄弱土层，流出地面，或地基深层的承压水击穿所致。发生的地点一般在地质钻孔处。如泉眼水为清水，只需将流水引向集水井，排出基坑外；如泉眼流出的是浑水，则抛铺粗砂和石子各一层，经过滤变为清水流出，再引向集水井，排出基坑外；如泉眼位于建筑物底部，先在泉眼上铺设砂石滤层，用插入的铁管将泉水引出混凝土之外，浇筑混凝土，最后用较干的水泥砂浆将排水管堵塞。

4 结语

基坑工程是建筑工程中一项重要的组成部分，基坑开挖的质量对于水工建筑整体的施工质量有着重要的影响，因此，保证基坑施工的安全可靠是保证建筑物使用功能和寿命的基础。在水工建筑基坑开挖过程中，需要根据不同的地基土质情况采取科学的开挖技术，才能确保基坑开挖工程的有序进行，从而为水工建筑施工奠定良好的基础，促进我国建筑业的持续发展。

参考文献

[1] 陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川教材，2006（4）.

[2] 张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息，2007（13）.

[3] 张雪，秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报，2003（4）.

[4] 郭红仙，陈奕奇，宋术双，等.深基坑支护结构的设计与施工，2006（4）.

[5] 张锦城，管学义.论建筑施工基坑支护工程的施工组织[J].广东建材，2011（27）.

[6] 徐博.浅谈建筑工程基坑开挖施工技术[J].建筑与文化，2012（9）.

[7] 韩跃辉.议水工建筑的基坑开挖施工技术研究[J].城市建设理论研究，2012（28）.

[8] 王玉芹，高秀丽.论述建筑工程中基坑开挖与支护施工技术[J].科技与企业，2012（2）.

[9] 何鼎铭.基坑开挖与支护施工技术探讨[J].城市建设理论研究，2011（30）.