張承海
【摘要】針對水工建筑工程基坑開挖施工,本文結(jié)合某水電站工程實際情況,深入分析巖基坑、軟基坑、流砂基坑的開挖施工技術(shù),并提出泉眼的處理方法,旨在為類似的水工建筑工程提供可靠的技術(shù)參考和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】水工建筑;基坑開挖;開挖施工技術(shù)
在科技發(fā)展的推動下,很多新技術(shù)和新工藝逐漸在工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用,通過對這些技術(shù)的應(yīng)用,不僅極大的縮減了施工周期,還能從本質(zhì)上保證建筑施工安全和質(zhì)量。在水工建筑施工中,其基坑開挖作業(yè)是極為重要的過程,所選用的開挖施工技術(shù)會對工程造成直接影響,所以必須在認(rèn)識到基坑開挖重要性的基礎(chǔ)上,采取最佳的開挖施工技術(shù),從而達(dá)到確保施工質(zhì)量的目的。
1、工程概況與水工建筑地基特點分析
1.1 工程概況
某水電站工程地處山地與高原,工程地層巖性較為復(fù)雜。工程地質(zhì)主要為中厚層砂巖與薄層泥巖,弱風(fēng)化帶實際厚度為10m-12m。地質(zhì)抗壓性較差,是典型的軟巖。此外,還含有薄層砂巖及中厚層砂巖,其強度相對較低,且完整性極差,屬于極軟巖。工程巖體不僅強度較低,而且還有很強的透水性,失水崩解,遇水軟化?;娱_挖邊坡易受風(fēng)化侵蝕,有幾率產(chǎn)生巖體失穩(wěn)現(xiàn)象。由地質(zhì)分析可以看出,該工程基坑開挖有出現(xiàn)崩塌與風(fēng)化脫落等災(zāi)害的可能,若沒有進(jìn)行有效的處理,將造成一定安全隱患。對此,需在開挖施工中選擇適宜施工方式,降低安全風(fēng)險,確保施工質(zhì)量。
1.2 水工建筑地基特點
水工建筑地基按照類型可分為巖石類、砂礫石類與土類三種。此類地基均屬天然地基,會受到地質(zhì)與水文等條件的直接影響,為了確保地基的穩(wěn)定性,保證水工建筑整體質(zhì)量,需采取有效手段處理地基。而在工程中,基坑開挖是一種較為常見而且效果顯著的地基處理方式,其重點為保證樁基完整性的同時,高效、快速、正確的進(jìn)行施工。在基坑開挖施工前,先要了解場地內(nèi)的地質(zhì)水文情況,同時將其作為選擇基坑支撐方式的主要依據(jù),從根本上避免安全問題的發(fā)生。在此基礎(chǔ)上,施工中還要著重分析樁柱各項性能,防止由于選擇不合理的樁身而出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)等情況。
2、基于不同地質(zhì)條件的水工建筑基坑開挖施工技術(shù)
2.1 巖基開挖施工
2.1.1 支撐結(jié)構(gòu)
一般情況下,巖基有較深的根基,在對基坑實施開挖施工時,邊坡作為重點部位容易發(fā)生失重塌陷等問題,危及施工安全。對此,為確保施工安全和質(zhì)量,應(yīng)采取有效措施支護(hù)邊坡,保證邊坡的穩(wěn)定性和安全性。施工中常用支撐結(jié)構(gòu)包含:板樁支撐、擋土墻、澆筑樁與噴錨網(wǎng)等。
(1)板樁支撐。該方法在水工建筑的巖基開挖施工中較為常用,它的合理應(yīng)用不僅能防止基坑積水,還能確保基坑設(shè)計順利進(jìn)行,高質(zhì)量的完成開挖施工,有利于穩(wěn)固基坑的邊坡,避免邊坡在實際施工過程中產(chǎn)生位移等現(xiàn)象,降低基坑開挖施工對周圍建筑和道路等帶來的不利影響與破壞,鋼板樁拉錨支護(hù)體系如圖1所示。在實際情況中,板樁支撐大多使用鋼筋混凝土板與鋼板樁。其中,鋼板樁有波浪型與平板型兩種結(jié)構(gòu)形式,相比而言平板型的鋼板樁有良好的防水性能,而且安裝施工較為簡便,主要在深度相對較小的水工建筑基坑中使用;而波浪型的鋼板樁具有良好的防水性能與抗折性能,主要在邊坡壓力較大的深基坑開挖施工中使用。另外,板樁支撐通常獨立使用,但也可在對支護(hù)有較高要求的建筑基坑開始中聯(lián)合應(yīng)用其他支撐結(jié)構(gòu),以此起到更好的支護(hù)效果。
(2)擋土墻。擋土墻支護(hù)主要指的是在邊坡上注入一定量水泥,經(jīng)攪拌、硬化使水泥與邊坡上的土體通過膠合形成穩(wěn)定墻體,以此阻擋邊坡上土體下滑,提高邊坡的可靠性與穩(wěn)定性。在實際施工中,根據(jù)土體分析結(jié)果,科學(xué)布置注漿孔,在灌注水泥等材料的同時予以充分?jǐn)嚢?,促使與土體之間均勻混合,硬化之后形成穩(wěn)固、連續(xù)墻體。采用這種方法建成的墻體屬于復(fù)合式的基坑支撐體系,主要在土質(zhì)偏軟且橫截面積較大的基坑中使用。
(3)澆筑樁。相比以上兩種支撐方法,澆筑樁具有使用簡單、施工速度快和造價低廉等優(yōu)勢,而且在施工的過程中還不會產(chǎn)生噪音及震動,可有效減少對周圍其他建筑的影響。此外,澆筑樁還是一種現(xiàn)階段應(yīng)用較為成熟的基坑支撐體系,在水工建筑基坑開挖領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。在實際施工中,可根據(jù)工程實際情況與要求,靈活選擇支撐的布置方式與數(shù)量,以此實現(xiàn)對支撐效果的動態(tài)調(diào)節(jié),滿足不同外界條件下的施工要求。
(4)噴錨網(wǎng)。噴錨網(wǎng)是將錨桿、鋼筋網(wǎng)和基坑邊側(cè)巖體通過噴漿的方式聯(lián)合成一個整體,以此對基坑邊坡實施支撐與防護(hù)。噴錨網(wǎng)具備施工方便、效果突出、適用面廣和造價低廉等優(yōu)勢,主要在土質(zhì)較為松散等基坑中使用。
2.1.2 開挖方法
水工建筑巖基開挖通常使用爆破法施工,不同的開挖位置需要使用相應(yīng)的爆破方法,而且開挖偏差的施工控制方法也有所不同。在對壩基巖石進(jìn)行開挖施工時,一般選用梯段分層爆破法,其開挖偏差施工控制需根據(jù)設(shè)計要求執(zhí)行;在對邊坡輪廓面進(jìn)行開挖施工時,應(yīng)優(yōu)先考慮光面爆破法與預(yù)裂爆破法,其開挖偏差要求不超出總開挖高度2%;在對水平基面進(jìn)行開挖施工時,可使用常規(guī)分層爆破法,其高程要嚴(yán)格控制在20cm左右。
2.2 軟基開挖施工
2.2.1 淤泥層開挖
淤泥層的含水量與流動性均較高,開挖施工難度較大,需在開挖前采取措施進(jìn)行處理。如果淤泥層的面積較小,則可在開挖前向其中摻加一定量干砂,并通過擠壓等操作形成土埂,以此為開挖施工提供方便;而大面積淤泥層應(yīng)采取相同的方法分塊實施。對大面積大深度淤泥層,需要先構(gòu)建一個圍梗結(jié)構(gòu),將大片淤泥層分為若干個小區(qū)域再進(jìn)行施工處理。
3、結(jié)束語
基坑開挖施工是水工建筑工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié),基坑施工質(zhì)量水平在一定程度上決定了建筑自身整體質(zhì)量。因此,需采取有效方法確?;娱_挖質(zhì)量和安全。在具體的施工過程中,需根據(jù)實際施工環(huán)境確定適宜的開挖方法,編制合理的工藝方案,以此促使施工正常進(jìn)行,為工程的后續(xù)建設(shè)建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)條件。
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