水利建筑基坑開挖施工技術探究

肖景

摘要：科技的發展提升了建筑行業的技術質量，改善了傳統施工工藝技術的應用缺點，并開始在各施工項目中廣泛使用新型施工技術，在進行水利建筑項目施工時，整個項目的核心部分就是基坑開挖，其對施工質量、施工安全以及施工效率會產生直接影響。文章主要分析了水利建筑施工中常見的基坑開挖施工技術問題，并著重研究施工要點，以確保在水利建筑施工現場更好地運用基坑開挖技術，使水利建設項目的社會效益和經濟效益得到保障。

關鍵詞：水利建筑；基坑開挖；施工技術

0 引言

科技的發展為水利建筑施工技術改革提供了先決條件，水利建筑工程是現代城市建筑中的基礎設施，在實際施工時需要使用水利建筑施工技術，而其中最重要的一項技術就是基坑開挖技術。通過應用基坑開發技術，能夠避免自然因素影響水利建筑施工安全，但是，在實際施工時，受到施工人員專業水平等多種因素的影響，導致基坑開挖技術的應用效果難以提升，也使水利建筑項目施工質量受到嚴重影響。所以，要想順利進行水利建筑施工，就需要加強對基坑開挖施工技術的研究，以此保證施工效率和施工質量。

1 水利建筑基坑開挖施工技術的重要性

第一，有助于改善地質條件。在進行水利建筑項目施工時使用基坑開挖技術，能夠有效改善施工當地地質條件，以免因為施工區域邊坡地質松軟而導致在施工時出現坍塌和滑坡事故，使水利建筑施工現場的安全系數得到大幅度提升。

第二，在進行水利建筑施工時，需要在施工現場開挖基底層，在施工過程中應用基坑開挖技術，能夠形成穩定性強和承載力高的坡面，可以保證施工質量，確保正常施工。由此可見，在水利建筑施工的各個環節應用基坑開挖技術，可使各環節施工質量得到強化提升，以免在后期施工時因為出現地面坍塌而影響正常施工，威脅施工人員的人身安全。

第三，進行水利建筑施工的核心內容，就是借助人為手段和先進技術改造自然，幫助人類文明進步。當前所使用的基坑開挖技術能夠有效管理和維護水利建筑項目，比如，在建設高速公路時，如果需要在具有地勢落差的區域進行項目建設，那么在工程建成之后就會出現邊坡，而應用基坑開挖技術能夠有效降低安全事故的發生概率，保證施工安全。

2 水利建筑基坑開發技術存在的問題

在進行水利建筑施工時應用基坑開挖技術，需要在前期進行實地勘測，然后制定設計方案，也就是說，施工方案的制定依據是施工現場的條件與標準，之后要求工作人員根據施工方案準備施工材料和設備，并做好人員管理工作，最后再進行基坑開挖。但是，在此期間，存在能夠對水利建筑基坑開挖技術應用效果產生影響的不定性因素：

第一，施工勘測人員的專業水平較低。受到施工勘測人員專業水平的影響，在對施工現場地質環境進行勘測時，所獲取的數據與真實的施工環境并不相符，這也就導致在后期所選用的基坑開挖技術工藝與實際施工要求并不相符?，F如今，在進行水利建筑施工時，由于邊坡地質勘測工作不及時，或者是不能將勘測和設計工作聯系起來，以至于施工質量受到影響。

第二，現場施工人員的專業水平較低，職業素養不高。進行基坑開挖施工時，需要施工人員有效管控各施工工藝流程，確保嚴格按照施工標準準備施工材料，選用施工工藝。但是，由于現場施工人員的專業水平較低，所以，在現場施工時無法對基坑開挖工藝參數進行精準把握，導致項目施工與實際標準并不相符，使得水利建筑施工基坑開挖工藝質量安全受到嚴重影響。

3 水利建筑基坑開挖技術應用要點

3.1 基坑撐持構造的選擇

（1）澆筑樁支撐結構

在制作澆筑樁支撐結構的時候，使用的原材料是混凝土，施工人員在使用混凝土材料進行澆筑樁作業的時候，需要使用鉆孔設備，在后期可以使用澆筑的支撐結構對基坑邊坡的土體進行支撐，以保證基坑邊坡的穩定性。澆筑樁支撐結構主要包含以下幾點優勢，能夠降低噪音，施工過程簡單，不需要投入過多的施工成本，就可以獲得較為突出的支撐效果。設計人員在設計澆筑樁支撐結構的時候，需要對基坑邊坡的土體土質進行詳細分析，然后以此為依據，確定支撐結構的類型。若是基坑邊坡處是松散土質，不能固化，此時需要同時使用排樁施工和管網噴混凝土施工兩種工藝，確保邊坡更加穩定。

（2）鋼板樁撐持結構

施工人員在制作鋼板樁撐持結構的時候，使用的主要原料是鋼板樁，具有支撐強度高的優勢，而且樁和莊之間沒有較大的空隙，因此隔水效果極為突出。另外，使用該結構進行施工靈活程度較高，施工人員可以結合實際施工情況，對板樁進行重復利用，這一類擋土結構在基坑開挖施工中的應用頻率極高。然而，鋼板樁撐持結構也存在缺點，在向基坑中打入鋼板樁的時候，會擠壓鋼板樁周圍的土體結構，后期在將鋼板樁拔出來之后，會將部分土體帶出，增大了板樁間的孔隙，對周圍土體穩定性造成不良影響。

3.2 基坑開挖方法的選用

一般情況下，施工團隊會采用鉆孔爆破方法進行基坑開挖施工。在選擇爆破方法時，會充分考慮施工區域的位置和當地的土質情況，施工人員會使用分層梯段松動爆破法處理壩基巖石，施工人員需要嚴格參考設計要求，對爆破程度進行嚴加管控。此外，可以使用光面爆破和預裂爆破方法對邊坡輪廓面進行處理。如果預留巖體保護層與水平建基面區域臨近，那么就需要采用分層爆破法。

3.3 基坑開挖質量控制要點

其一，如果需要在地下水位以下的區域進行基坑開挖，那么在施工時，要求施工人員選擇科學的方式降低地下水水位，處理基坑內的地下水，切實提升基坑土體強度，能夠避免出現基坑結構變形的問題。其二，施工人員需要充分考慮支護結構類型以及降水排水要求，對基坑開挖方案進行科學設置。在對軟土基坑進行開挖施工時，需要分層施工，并對開挖區域進行支撐，以確保能夠在進行基坑開挖施工期間，有效保證基坑邊坡的穩定性。

4 水利建筑基坑開挖技術

水利建筑項目施工方案不是一成不變的，而是需要結合地質環境對施工方案進行合理設置，而在實際施工時，所使用的基坑開挖技術也大不相同，需要施工單位在充分考慮施工環境、施工當地地質情況以及工程造價問題的前提下，對基坑開挖技術進行合理選擇。所以，必須要優化和控制基坑開挖施工技術在水利建筑施工當中的應用，結合實際施工要求，合理劃分基坑開挖區域，并在進行分區基坑開挖作業時，時刻關注對當地質環境所造成的影響。另外，施工人員還需要在充分參考當地氣候情況的前提下進行基坑開挖作業，采取有效措施保護開挖面，以免影響基坑開挖施工質量。

4.1 水利建筑中巖基開挖施工技術

（1）選擇巖基的支護結構

作為深基坑中的一種，在進行巖基開挖作業時，隨時都有可能會出現土體邊坡滑坡和失穩等事故，為了切實保障施工質量，維護施工人員的安全，需要將支護結構安裝在土壁上，以此來維護和支撐土體邊坡。在進行巖基施工時，一般會采用灌注樁支護結構、噴錨網支護結構等四種支護結構對土體邊坡進行保護。

（2）控制巖基開挖的施工質量

第一，需要對基坑進行降水處理，排干基坑中的水分，并合理布置基坑中的排水系統，需要注意，應該同時進行基坑開挖工作和排水工作，對基坑水位加以控制，確保正常進行基坑開挖工作。第二，確保施工順序科學合理，一般來說，施工人員會按照從上到下的順序分層進行基坑開挖作業，如果需要在河床較寬的區域進行基坑開挖，此時需要設置一定的安全措施，并同時開挖河床和巖坡。第三，必須要對開挖施工過程進行嚴格控制，確保巖基開挖質量得到保障。在施工之前，施工人員需要詳細分析工程實況以及施工要求，對基坑開挖范圍進行確認。進行基坑開挖施工之后，需要保證基巖表面的平整度，將尖銳突出的部位磨平，可以稍微傾斜于河流的上游方向，以確保能夠穩定運行水利建筑。

4.2 水利建筑中的軟基開挖施工技術

軟基開挖施工方法類似于一般情況下的土方開挖施工工藝，但是，由于地質施工條件較為特殊，所以，在進行軟基開發施工時，可能會遇到難題，因此，需要在施工時設計合理措施，來確保正常進行施工。

（1）淤泥軟基開挖施工技術

淤泥軟基的特點主要包括水分含量高、顆粒細兩點，淤泥面的承載力極低。所以，在處理淤泥軟基的時候，施工人員需要與淤泥的特點相結合，確保選擇的工藝技術與實際情況相符合。

第一，稀淤泥。含水量大、流動性高是稀淤泥的主要特性，因此增加了開挖施工難度，也會出現泄露問題。在處理淤泥時，如果具有較薄的淤泥層，而且淤泥區域面積較小，那么就可以將干砂導入到稀淤泥當中，將兩者混合到一起，使其形成田埂，然后再進行施工。如果稀淤泥的面積區域較大，那么就需要適當增加干砂量，而且要分區進行土埂填筑施工，以免持續擴大淤泥區域面積。需要注意的是，施工人員必須要分區處理面積、深度較大的淤泥區域，以免出現淤泥亂流的情況。

第二，爛淤泥。含水量低、泥層厚爛淤泥的主要特征，而且，因為爛淤泥比較黏稠，所以，在實際施工時，容易出現粘鍬現象。而要想對這一問題進行處理，那么就需要在開始施工之前，先對鍬進行沾水處理，或者是使用三股叉進行施工。此外，在進行開挖作業時，可以先集中處理淤泥中的一個點，在挖到此處位置的硬土之后，再向四周擴散。

第三，夾砂淤泥。在淤泥中含有夾砂層的時候說明此處是夾砂淤泥，在處理厚度較大的淤泥地區時，施工人員可以選擇使用簡單的處理方法。在對較薄的淤泥層進行處理時，需要先對沙面進行晾曬處理，然后把下層的淤泥一起挖出。但是，在施工期間，不能混合挖掘夾砂層，這樣將會增大開挖施工難度。

（2）流砂軟基開挖施工技術

在進行開挖作業時使用明式排水系統，會產生較大的水力降坡，這樣一來，將會在基坑底部出現滲流冒出情況，而且有大量細沙摻雜在滲流當中，如此就形成了流土和管涌現象。其中，最容易出現流砂現象的區域是非黏性土層。流砂現象的產生與土層中的含水量和動水壓力有關，在中砂和細砂當中也會出現流沙現象，而在粗砂當中流砂現象的出現概率較低。要想治理流砂問題，所采取的有效措施就是進行封和排。封是要封閉處理出現流砂的地區，避免流砂范圍不斷擴大。排是要將流砂中的水分排出，使流砂含水量降低。當在基坑底部出現翻砂冒水問題時，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，這樣就能夠有效阻擋砂石的滲入，而且可以將水從竹筐的細縫處排出。如果流沙層厚度較小，施工人員可以通過開挖施工引流流砂，但是，這種操作方式存在缺點，施工工作量會增加。為此，在開挖基坑的時候，可以采取以下措施對問題進行處理。第一，砂石護面。在實際施工時，施工人員可以在流砂坡面處鋪設粗砂和小石子，利用鋪設成的反濾層過濾滲水，以免出現夾帶泥沙的問題。第二，柴枕護面。將柴枕鋪設在流沙坡面上，并將排水溝設置在坡腳位置，同時，要將柴枕鋪設在溝底的兩側位置，將柴枕的濾水拌沙作用充分發揮出來。

4.3 軟基施工中泉眼處理技術

當在進行軟基施工時出現泉眼，是因為基坑中的排水不通暢，導致部分地區薄弱的土層被地下水穿透，地下水向著地面涌出，或者是地基深處的承壓水對薄弱土層造成打擊，從而導致水流向地面。一般情況下，鉆孔部位容易出現泉眼。如果泉眼中流出清水，那么只需要將泉眼中的流水引入到集水井，然后向基坑外排出即可。如果泉眼中流出渾水，那么就需要先通過鋪設石子和粗砂過濾渾水，然后再將過濾后的清水向集水井當中引入，隨后排出到基坑外面。如果在建筑物的底部位置出現泉眼，那么就必須先將砂石過濾層鋪置在泉眼位置，然后使用鐵管向混凝土外部引導水流，在完成混凝土澆筑作業之后，再使用水泥堵塞泉眼。

由此可見，基坑開挖施工技術的綜合性質極為突出，所以，在進行基坑開挖施工時，施工人員必須詳細分析實際施工情況，然后選擇科學的基坑開挖施工技術。同時，還需要及時改革和創新基坑開挖施工技術，這樣才可以將其更好地運用于基坑開挖施工當中，有效保證水利建筑施工質量，使其能夠穩定運行。

5 結語

綜上所述，基坑開挖施工是水利建筑工程施工當中最為重要施工環節，基坑開挖工程的施工水準會對水利建筑工程施工質量產生直接影響，所以，施工團隊必須高度重視基坑開挖施工，這是保證水利建筑項目施工質量的重要前提。文章對在進行水利建筑施工時所使用的基坑開挖施工技術進行詳細分析，并提出了基坑開挖技術應用要點，為后續相關工作人員開展基坑開挖工作提供借鑒。

參考文獻

[1] 白棟良.某水利工程基坑開挖施工技術分析[J].河南水利與南水北調，2023（4）：53-54.

[2] 許方安，陳國勛.水利工程基坑開挖對鄰近橋梁樁基的影響及對策分析[J].水利建設與管理，2023（2）：31-37，10.

[3] 徐秀楠.基于MIDAS水利工程基坑開挖支護結構位移與受力模擬研究[J].地下水，2023（1）：189-191.

[4] 藺小兵.某水利工程閘門基坑開挖對鄰近既有隧道變形影響[J].陜西水利，2022（9）：13-15.

[5] 張靜，鄧章，王波.良常水利樞紐基坑開挖輕型井點降水問題探討[J].黑龍江水利科技，2021（3）：188-190.