余敏
(思南縣水務(wù)局 貴州思南 565100)
水工建筑物,作為優(yōu)化所處水資源利用環(huán)境的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性直接決定了涉及地區(qū)的經(jīng)濟建設(shè)水平。然而,在施工實踐過程中,水工建筑物易受基坑所處復(fù)雜且不穩(wěn)定性環(huán)境問題影響,進而降低施工質(zhì)量的控制效果。此工程背景下,建筑物建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性建設(shè)預(yù)期目標(biāo)將無法達成,在一定程度上阻礙了涉及地區(qū)的城市化進程。故而,施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合基坑所處環(huán)境條件,從開挖入手對基坑結(jié)構(gòu)作用的水工建筑物施工質(zhì)量進行控制,進而促進涉及行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。
當(dāng)前階段,水工建筑工程項目的基坑施工,是保證整個工程施工建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。然而,在施工實踐過程中,水工建筑基坑開挖施工技術(shù)人員需面臨不同地質(zhì)水文條件的建設(shè)環(huán)境,這就增加了基坑開挖施工質(zhì)量的控制難度。此問題情況下,水工建筑基坑開挖工程無法以預(yù)期的目標(biāo)效果作用于所處的建設(shè)環(huán)境,降低了水工建筑基礎(chǔ)設(shè)施建造的社會效用與經(jīng)濟效用。故而,相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從問題角度出發(fā),即在明確水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,解決不同施工建設(shè)環(huán)境下的基坑開挖作業(yè)難點問題。如此,水工建筑基坑工程,就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于所處的水工建設(shè)環(huán)境,進而為涉及地區(qū)的現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)成果提供保證。故,水工建筑基坑開挖作業(yè)人員應(yīng)對基坑開挖作業(yè)遇到的不穩(wěn)定性問題進行分析,以明確后續(xù)水工建筑工程開展基坑開挖施工技術(shù)的方法對策。
滲透,是水工建筑基坑開挖施工技術(shù)應(yīng)用最常面臨的問題。導(dǎo)致水工建筑基坑開挖施工作業(yè)出現(xiàn)滲透問題出現(xiàn)的原因為:工程所處的地下水位發(fā)生了變化。具體的滲透問題體現(xiàn)在:壩肩、壩基以及庫岸或壩下滲流帶來的滑坡與管涌等破壞與變形方面。這里的地下水變化是指,回水所帶來的土壤沼澤化與鹽漬化,均會對工程項目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)帶來影響。要想對這些問題進行有效控制,需根據(jù)水工建筑施工建設(shè)區(qū)域的地下水運動情況,進行滲流計算控制。這里的滲流計算對象是指,壩基、庫岸滲流以及繞壩等問題。具體計算的指標(biāo)包括:水庫回水水位、滲透流量、滲透壓力、滲透速度以及水力坡度等[1]。
對于處于投入運行使用階段的水工建筑物,滲透所帶來的破壞現(xiàn)象是指,土體存在不同程度的裂隙或是孔隙、下游水位低、上游水位高。如,在水頭差的作用影響下,上游水會從裂隙或是孔隙滲透至下游。其中水在土體結(jié)構(gòu)中的滲透性能,被業(yè)內(nèi)人士稱之為土壤的透水性。而在土壤中滲透的水流,則稱之為滲流。通常情況下,透水性最強的土壤類型為礫類土,其次為砂類土、粉類土,最弱為粘土。
研究表明,土壤的透水性,不僅會浪費閘壩內(nèi)部所攔蓄的水量,還會使?jié)B流攜帶土體顆粒降低土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這里的不穩(wěn)定性情況是指,會引起土壤的滲透破壞,進而造成嚴重的安全事故發(fā)生。在實際的施工建設(shè)過程中,特別要注意在粉、砂地基環(huán)境下進行水工建筑物的建設(shè)。這是因為,不均勻系數(shù)Cu<5的極細砂、細砂、粉土以及粉砂等土壤,更容易形成流砂,繼而使地基的結(jié)構(gòu)作用失效。故,基坑開挖施工技術(shù)人員在實際施工過程中,結(jié)合土壤結(jié)構(gòu)環(huán)境采取相應(yīng)的措施方法來降低對基坑環(huán)境的影響。
水工建筑施工人員在著手進行深基坑的開挖作業(yè)前,應(yīng)根據(jù)工程項目的結(jié)構(gòu)類型、支護結(jié)構(gòu)設(shè)置、場地環(huán)境條件以及基坑開挖深度,來確定整體的基坑開挖作業(yè)方案。此方案的設(shè)計工作內(nèi)容包括:開挖順序、開挖放坡要求、開挖方式以及開挖深度等。此外,在進行深基坑的開挖作業(yè)過程中,相關(guān)人員應(yīng)注重基坑降排水與邊坡穩(wěn)定程度,以按照分層、自上而下的原則進行施工質(zhì)量控制。具體來說,就是在開挖作業(yè)季度單,先對開挖的土坡進行支護,而后,再進行下一層地下土體環(huán)境進行開挖。但開挖的深度,不能超出設(shè)計使用要求。與此同時,還應(yīng)對結(jié)構(gòu)存在水土流失的問題進行封堵控制,即通過開挖作業(yè)構(gòu)成控制基坑的降水與排水來實現(xiàn)穩(wěn)定性控制目標(biāo)。當(dāng)基坑開挖作業(yè)完成后,應(yīng)進行驗槽處理,即著手進行墊層與基礎(chǔ)操作來降低基坑暴露于外界環(huán)境的時間。這里的外界環(huán)境是指,太陽暴曬、風(fēng)雨雪天氣的浸泡與沖刷影響,其會對水工建筑所處的基層土質(zhì)環(huán)境帶來不穩(wěn)定性因素[2]。
對于水工建筑物深基坑的支撐技術(shù),可采用以下兩種方法進行質(zhì)量效果控制:
(1)鋼筋混凝土支撐與圍檁施工技術(shù),該技術(shù)的運用,需待水工建筑基坑開挖至預(yù)定的混凝土支撐與圍檁標(biāo)高,而后,再進行地下墻內(nèi)部的鋼筋接駁器鑿除處理。換句話說,就是在鋼立柱上進行鋼牛腿的焊接處理。此技術(shù)運用過程,應(yīng)在邊坡基坑的開挖作業(yè)時,控制好各個施工段支撐的直線性效果,即保證受力主支撐的一次性澆筑完畢。如此,就可最大程度的提升支撐結(jié)構(gòu)作用的穩(wěn)定性。
(2)鋼支撐施工技術(shù),該施工技術(shù)的運用,主要集中在深基坑開挖作業(yè)的第六道與第七道工序,即采用鋼支撐技術(shù)后,可將基坑壁厚控制在施工預(yù)期要求的16mm。此外,實際施工過程中,技術(shù)人員也應(yīng)按照設(shè)計圖紙要求,將預(yù)制的鋼牛腿通過焊接作用于格構(gòu)柱與交叉部位。對于靠近鋼管樁部位的連接井斜撐,為控制縱向水平分力作用下出現(xiàn)的斜撐失穩(wěn)問題,應(yīng)在地下墻施工時,在鋼筋骨架部位進行鋼板的安裝設(shè)置。如此,當(dāng)基坑斜撐部位的開挖作業(yè)達到標(biāo)高后,就可鑿除地下墻的混凝土保護層,進而保證斜撐部位鋼板預(yù)埋的焊接效果。值得注意的是,在對鋼支撐施工技術(shù)應(yīng)用效果進行檢驗時,應(yīng)控制焊縫的穩(wěn)定性,即以活絡(luò)端牢固無偏差,作為檢查要求以提高鋼支撐施工的質(zhì)量。值得注意的是,如基坑支撐作用較長且安裝與拆卸操作難度較大,施工技術(shù)人員應(yīng)對支撐兩端采用活絡(luò)端頭,并對各個支撐以分段形式在地面環(huán)境進行試拼。當(dāng)做好支撐標(biāo)記編號后,就可將其作用于基坑內(nèi)部的安裝。
(1)灌注樁支護結(jié)構(gòu)施工,技術(shù)人員需根據(jù)建筑基坑土壁所處的地質(zhì)條件,對樁體進行單排、雙排以及多排的控制。對于暴露于外界時間較長或是土質(zhì)較為松散的情況,基坑開挖作業(yè)完成后,需采用鋼絲網(wǎng)混凝土護面進行排樁間隙土的處理。
(2)深層攪拌水泥土擋墻,此支護結(jié)構(gòu)主要用于較為開闊的場地,即基坑深度≤7m且土質(zhì)土層環(huán)境較軟弱。具體來說,就是在水工建筑基坑的周邊采用深層攪拌將水泥與土進行拌合處理,進而形成格狀或是塊狀連續(xù)壁結(jié)構(gòu)。其能夠加固基坑周邊的土壤環(huán)境,進而形成一定厚度的水泥土擋墻,以提升自身擋土的重力效用[3]。
綜上所述,由于水工建筑物所處的基坑水文地質(zhì)條件不同,因此,基坑開挖施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)差異采取相應(yīng)的措施方法進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制。事實證明,只有這樣,才能使基坑結(jié)構(gòu)在水工建筑物中發(fā)揮出應(yīng)有的效果,進而提升整個工程項目施工建設(shè)的質(zhì)量水平。