摘要：开挖基坑是许多建筑工程施工中的首要环节，基坑施工的质量在很大程度上决定了后期建筑工程的稳定性。现阶段我国建筑行业土方开挖的常用方法主要以人工或机械开挖为主，但是在一些特殊地质（淤泥质、湿陷性黄土等）中，这些开挖方式的应用具有很大的局限性。水冲法土方开挖施工能够显著提高施工效率，并且不需要借助于大量的机械设备，帮助施工单位节省了施工成本，因此在现代工程建设中得到了广泛应用。
关键词：水冲法；土方开挖；工艺流程；注意
水冲法是利用高压冲水压力直接冲刷所要开挖的土体，以达到基坑开挖目的的一种新型技术。冲刷过程中产生的泥水混合物经过外排、沉淀后，表层清水可以循环使用，而沉淀并干燥后的泥土可以作为回填土重新使用，整个施工过程中几乎不产生污染。本文首先对水冲法的基本概念进行了叙述，随后对该技术在土方开挖中的具体应用流程展开了分析，最后结合实际工作经验，总结了该技术在应用中的几点注意事项。
一、水冲法概述
水冲法的应用要具有足够的弃土场，它是通过充分利用水力的作用对基坑工程中挖土、送土、填土等进行作业，主要是依靠大自然水流冲刷的原理进行水冲土施工。在水冲法应用过程中涉及到的主要施工设备有：高压清水泵、水枪、泥浆泵等，在高压清水泵的作用下，使水形成压力水再利用水枪喷射出具有高速有力的水流，水流可以有效对砂土进行切割或者粉碎，在水的作用下砂土就会变成泥浆液体状，再通过泥浆泵的压力将泥浆液体状的砂土输送到弃土场内。水冲法是一个可实现挖土、装土、运送、填土、夯实等全过程的方法。这样的方法不仅可以有效提高工作效率，同时还可以有效降低成本保证工程质量。水冲法具有一定的限制性，它只对表层土能够充分的进行冲击，因此在应用此种方法时需要采用分层开挖方式，这样可以控制原土不受到扰动。
二、水冲法土方开挖施工技术
1、前期准备工作
水冲法施工虽然具有诸多应用优势，但是对施工技术水平有着较高的要求，任何一个环节出现问题，都有可能造成土方开挖施工的中断，使得整个工程的工期延后。因此为了确保土方开挖工作能够顺利开展，做好充分的前期准备工作尤其重要。主要的准备内容有：（1）做好现场的勘探和调查工作，包括土质分析、开挖深度等，并在此基础上制定完善的施工方案；（2）提前在土方开挖现场附近准备储存泥浆的空地，以便于科学处理泥水，避免泥水随意排放造成环境污染；（3）结合本地气候和天气预报，选择晴朗天气进行施工，连续性降雨天气不宜采用水冲法。特殊天气下还应当采取必要的保护措施。
2、施工流程
（1）潜水泵抽水
潜水泵抽水的取水口要求距离河底大于 30cm , 所用水泵要有足够的扬程。现场施工人员可以根据土质的不同，合理调控抽水泵的工作功率，以便于为喷枪提供不同的压力。另外，考虑到潜水泵的吸水管直径较小，加上工程所处地区相对偏僻，因此水源地（河塘、水井）中可能有杂草、塑料袋以及其他杂物，为了保证抽水工作的持续进行，还需要在吸水管龙头处安置一个竹编蒌，起到阻挡杂物的效果。
（2）冲刷土体
喷枪冲水压力一般要求达到 0.6MPa以上,保证土体的冲刷效果。冲击水流与所开挖土面呈 30°-60° 角方向冲向土体, 连续均匀冲刷, 泥水流由冲刷点向泥浆泵部位行进, 使冲刷下来的泥水向泥浆泵部位呈锅底状集中外排, 要避免同一部位冲刷时间过长使高差过大。土方冲挖基底标高可用打入式钢管纵横向拉线量测控制。如果施工现场的泥土较为松散，泥水中泥土含量过高，可能会导致泥水难以自然流淌，在这种情况下还需要现场施工人员及时疏通渠道。
（3）泥水外排
利用高压水枪冲刷土体后，所得的泥水中泥土的比例约占30%左右。由于泥土的密度比水大，因此需要使用大功率的泥浆泵进行泥水外排。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，泥浆泵的功率不得低于10kw，另外考虑到泥浆泵在真空作业环境下吸水能力的限制，泥浆泵距离排水点的距离不得超过8m。对于施工面积较大的工程，可以采用浮筒法进行泥水外排，选用2-4只直径为800的铁皮桶，将开口密封。让后将铁皮桶分别焊接或绑扎在“井”字形的钢架上。浮架搭建完成后，将泥浆泵放置在浮架上，进行抽水作业。
（4）泥水堆砌析水
经过冲水处理后的泥水可以采用泥浆泵抽出后向外排放。泥浆泵上连接DN150型水管，并提前选取平整空地挖掘一个方型的弃土堆场。将抽出的泥水注入到弃土堆场内，经过3d左右的沉淀后，可以将表层的清水重新回收利用。另外经过沉淀后的泥土，在表层清水抽干后让其自行蒸干，然后干燥的土壤又可作为回填土重新利用。因此水冲法土方开挖施工可以做到不产生污染，符合现阶段我们提倡的“绿色施工”理念。
3、施工注意事项
考虑到现场施工环境的复杂性，为了是土方开挖工作顺利进行，在应用水冲法时还应当注意以下几方面的工作：首先，土方开挖时基坑土壤中可能有一定数量的植物根系或是塑料袋等其他杂物，在土方开挖之前应当进行必要的清理工作，以防止这些杂物堵塞泵管。如果施工中发现潜水泵吸入杂草造成堵塞，应当立即停机并进行清理；其次，以往水冲法施工时偶尔发生施工人员触电事故，因此要求加强用电设备的保护，做到“一机、一闸、一漏保”，保证作业环境的安全，避免出现人员伤亡事故；最后，高压水流冲出的泥水也要做好妥善处理，禁止将泥水直接排入农田或河流，防止环境污染。
三、水冲法土方开挖施工的效益分析
根据现场实际情况合理选择土方开挖方式，是提高工程施工质量和维护企业自身利益的根本出发点。在土方开挖施工中，水冲法与传统的机械或人工开挖方式相比，无论是在经济效益还是社会效益上均表现出明显的应用优势。
1、经济效益
在土方开挖过程中，由于水冲法是借助于冲水压力完成开挖，因此水分蒸发后干燥的泥土可以作为回填土重新使用，从而降低了施工成本。以工期30d的土方开挖工程为例，采用水冲法可以使总成本降低20%-30。除此之外因工期缩短带来的人力、设备成本降低，也使得水冲法的经济效益进一步得到了凸显。在日趋激烈的行业竞争环境中，施工单位只有不断节省开支，才能将资金用于技术革新和设备优化等方面，进而为企业发展和提高工程质量提供保证。
2、社会效益
除了能够帮助施工单位节省成本外，良好的社会效益也是水冲法在土方开挖施工中得到广泛应用的重要因素。综合来说，水冲法具有的社会效益主要有两方面：其一是施工过程中不会产生较高的机械噪声或是环境污染，符合现阶段工程施工中所提倡的“绿色环保”理念；另一方面，水冲法施工的施工进度有不同程度的增加，工程验收通过后便于下一步建设工作的顺利开展，使工程项目尽快投入使用。
结语：
在提倡绿色施工和节约环保的今天，水冲法土方开挖由于具有操作简便、成本低廉以及清洁无污染等特点而受到了广大建筑单位的青睐。当然，建筑单位也应当注意到，水冲法土方开挖施工对于施工单位的技术水平提出了较高要求，要想确保该技术实际应用价值的发挥，必须要严格遵循施工技术流程，为水冲法技术在土方开挖中的广泛应用奠定基础。
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论文作者:刘志磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：土方论文; 泥水论文; 泥浆泵论文; 基坑论文; 泥土论文; 工作论文; 作业论文; 《基层建设》2017年第28期论文;