摘要：水工建筑的天然地基都存在着一定的缺陷，只有通过人工的处理，改善、提高地基的综合性能，使其符合水工建筑地基的设计要求，才能确保水工建筑的安全。水工建筑的基坑包括岩基和软基，本文分别对这两种基坑开挖施工技术进行了分析。
关键词：水工建筑；基坑开挖；施工技术
随着地面空间的不断减少，人们越来越重视对地下空间的应用，这造成基坑施工越来越多。水工建筑的基坑开发属于深基坑作业，在实际进行施工前，需要根据配置的类型和开挖的程度，对施工方案进行合理的确定，明确基坑开挖的质量要求，选择合理的开挖机械，并制定分阶段的开挖流程，还应该考虑到在开挖过程中可能出现的问题，制定良好的排水措施和支护方案，按照从上到下、先支护后开挖的顺序进行施工，每层的开挖深度都应该满足要求，并采用相应的封堵措施，预防水土流失现象的出现。此外，还应该做好对沉降的测量工作，以便做好应对措施。为了提高开挖的效率，我们可以采用机械和人工开挖相互配合的作业方式，在开挖过程中一定要做好安全管理。
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.水工建筑的软基开挖施工技术
2.1淤泥软基的开挖施工技术
2.1.1稀淤泥软基的开挖施工技术
淤泥具有含水多、容易流动的特点，对于较薄或小面积的稀淤泥，需要倒入干砂来对淤泥进行挤压形成稍硬的土埂，然后在土埂上进行作业；对于大面积的稀淤泥，则需要通过填筑多条土埂来进行分区作业；对于面积大而且比较深的稀淤泥，则要先通过修筑围埂把稀淤泥分成若干个区域后，再进行分区作业。
2.1.2烂淤泥软基的开挖施工技术
当淤泥较厚、含水量较少且易粘难脱离时，就属于烂淤泥。为了避免粘铁锹的现象，可以在施工前先把铁锹泡水，或者使用铁叉来代替。施工时，可以采用集中突破法进行开挖，即先从烂淤泥的边沿开始，集中开挖一小部分，直到挖到硬土为止，然后再从这个硬土点向周边慢慢扩展开挖；也可以使用苇排铺路法进行开挖，就是把苇席绑扎起来连成苇排，然后在烂淤泥上铺设出一条路来作为挖、运烂淤泥的立足点。
2.1.3夹砂淤泥软基的开挖施工技术
有一层或多层砂层夹杂在淤泥中并把淤泥分成若干层时，就形成了夹砂淤泥。施工时，对于较厚的夹砂淤泥，一般按烂淤泥软基的开挖施工技术进行开挖施工；而对于很薄的淤泥层，要先对砂面进行晾晒，使表面干硬到一定程度、能够站人时，再对夹砂淤泥进行开挖施工，开挖时要把下面一层的淤泥也一起挖掉，使下一层的砂层表面露出来，如此反复进行开挖，直到挖完所有夹砂淤泥。需要注意的是，夹砂淤泥的开挖要有序，千万不能把砂层挖乱，以免增加开挖施工的难度。
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2.2流砂软基的开挖施工技术
当基坑采用明式排水时，基坑水的冲刷力会造成较大的坡降，导致基坑底部出现渗流水并挟带有细砂，或者在边坡位置出现管涌、流土现象，这些现象就称为流砂。流砂通常在非粘性土、细砂土、中砂土中发生，治理时一般是使用“排水、封砂”法：及时排出流砂中的水，以降低水力的坡度，并把开挖区域出现的流砂完全封闭起来，使其不再流动。当出现流砂现象的基坑开挖深度和面积较小时，则进行护面处理：（1）砂石护面。在坡面和坡脚排水沟上先铺粗砂再铺小石子，砂层控制在50～80mm范围内，既防止了渗流水挟带泥沙现象，又使坡面免遭冲刷。（2）柴枕护面。同时在坡面和坡脚排水沟的沟底及两侧铺设柴枕，起到过滤渗流水和截停流砂的作用。
3.基坑支护开挖技术
基坑是各种水利工程的重要组成部分，那些较浅的基坑可以直接开挖，但如果基坑深度较深时，施工场地空间又比较有限时，一般都要对基坑进行支护，传统的支护技术往往比较简单，通常是钢板桩加井点降水，可以满足较浅基坑的施工要求，但无法满足深基坑的施工要求。随着近几年基坑深度的不断增加，支护技术也获得了长足的发展，它们按功能不同，通常分为：
挡土系统，通常有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。其功能是形成支护排桩或者支护挡墙，来抵抗外土的压力。
挡水系统常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其主要功能是阻抗外部的渗水。支撑系统，其常用的类型有型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。它们的主要功能是支承围护结构侧力与限制围护结构产生位移。
目前在基坑开挖中所采用的支护系统主要分成以下几个：
深基坑土钉墙支护。它首先将那些细长的金属杆件，打入到基坑周围的土体结构中，再将混凝土喷射到基坑侧壁，以起到对基坑的支护作用，由于其形似一堵墙，因此也被称为深基坑土钉墙支护。该结构的主要特点是，混凝土面层、原土体、土钉复合成一体，以此其对土体的支护效果较好。
深基坑深层搅拌支护。在该支护技术中，用深层搅拌机将石灰、水泥、与原基坑软土，充分进行搅拌，这会大大提高原软土的强度和硬度，并结成具有一定刚性的桩体，从而对基坑起到支护的作用，此外，它的防水性能较好。
地下连续墙支护。该技术是通过在土体外围打一堵钢筋混凝土墙，来起到对土体的支护作用，其适合建筑对位移和沉降量要求高的场合，且基坑的深度应该不小于10m，但其施工工艺也比较复杂，造价也相对较高。
4.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。
4.1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。
4.2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。
4.3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。
结论
随着我国水利事业的不断发展，我国的在建水利工程越来越多。由于水利工程施工环境的特殊性，其在施工过程中，要受到多种因素的影响，尤其是在基坑的开挖的过程中，很容易出现积水的现象，为了施工的正常进行，我们要采用基坑排水技术，对基坑水进行排水。随着时代的不断发展，基坑开挖的深度不断增加，这需要我们采用基坑支护技术进行开挖。
参考文献:
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论文作者:谭溢文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
标签：基坑论文; 淤泥论文; 地基论文; 水工论文; 流砂论文; 施工技术论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第33期论文;