浅谈水利工程软土基坑开挖研究

　　摘要：在水利工程的施工过程当中，由于软土地基的加固处理是作为工程设计的关键因素，所以作业软土基坑开挖时的施工处理就是非常重要的一道工序。一般在软土基坑的施工过程当中，由于作为施工人员通常只注重施工的方法以及支护的方案，往往却不注重基坑开挖的措施，因此造成一些不良后果。所以，在水利工程施工当中，对软土基坑开挖的应用方法恰当合理才可以降低对结构的破坏，确保基坑的安全。本文根据软土基坑的特点，并对其开挖的技术处理进行相应的研究。
　　关键词：水利工程，软土基坑，开挖措施
　　工程一般在建设施工当中，尤其是在水利工程的施工过程当中往往会存在软土基坑开挖的问题。一般在施工过程中，通常把含水率较高，并且把有着承载力很小的软塑状、塑状都会称为是软土，它是由粉土以及粘土和等一些含有细微颗粒量较多松软土、泥炭、较大孔隙的有机质土和松散砂等构成，因此，如果在这种土层的地基上面施工工程实体，因存在较差的稳定性，所以就会出现沉降等问题，如果应用一般的开挖方式是无法进行施工的。一般对于软土基坑开挖时主要是对基面层进行处理降排水后，以达到足够的承载力以后，才可以应用支护和放坡等措施进行开挖，但这些方法往往达不到预期的效果。
　　一、合理应用软土基坑开挖的施工顺序
　　工程在施工前，必须要对地质材料做详细的了解分析，应全面考察在建基面以上每层的地质条件以及在地下水的含量等。在施工前必须要认真全面的掌握对于图纸中所标注建筑物的高程以及平面位置，再确定合理的开挖的轮廓尺寸，然后再绘制详细的开挖平面图。此外，必须要在施工的设计过程当中充分分析了解工程每个阶段的施工方法、强度、难度以及对工期方面的要求等，以抓住工程的重点。与此同时，也应考虑到工程的处理方法以及自然的地质因素，施工位置等方面的综合条件，再结合开挖的工程总量以及现场条件，详细的编制一套开挖的进度计划，按照一定的开挖顺序进行施工。
　　二、确定软土基坑开挖的高程
　　由于建设水利工程的施工位置多属软土地基，粉砂细层以及淤泥质多较多，通常是应用挖掘机进行开挖，其效率较高并且速度较快。然而，因为软土基性状相对较差，同时承载力也相对较低，如果在很大响度上扰动了建基面它会在很大程度上减弱基土强度，这样就不利于建筑物的稳定性，因此，在设计过程当中必须要避免这种情况的出现，也应杜绝人为的扰动。另一方面，如果是天然地基，可以用机械进行开挖，达到建基面高程以上的20--30cm，之后再通过人工进行开挖到建基面的高程。然而在设计当中以桩作为基础时，因为在设计中是没有办法应用机械作为桩基施工的，所以在进行开挖时，必须要在建基面上留有30--40cm的原状土进行覆盖，再铺一层砂垫层，在进行桩施工，当施工完成以后，再通过机械倒退式进行清除完成后，再进行下道施工工序。
　　三、确定软土基坑开挖的轮廓线
　　对于基面轮廓线施工时必须要考虑几方面的因索，一方面是施工的需要，另一方面则是对轮廓宽度的要求，再者就是对排水沟宽度的需要。这几方面主要也是根据设计图纸来确定的，同时也作为对开挖轮廓线确定的重要条件，其次也要考虑到排水沟的宽度和深度，此外也要考虑到是否需要要立模、打桩等具体要求。
　　四、对软土基坑边坡进行开挖
　　由于开挖边坡的施工会存在很多方面的影响因素，通常会和地下含水量、土质的情况以及开挖的高程会有很大关联。由于水利工程一般的地质环境的土质较多为淤泥、耕植土以及砂土、围土等，又因一般工程的主体大多数是在挡水围进行抽干以后的基坑内作业的，所以地表水和水的含量都比较丰富。在施工过程当中由于会受到桩基础的振动，或者是涨退潮等方面的因素影响，因此就会引起地下水的渗漏以及浮动等，这些因素都会影响边坡的稳定性，所以，稳定边坡是非常重的要，只有通过合理的施工才能确保工程的安全性，并起到了非常重要的意义。在实际操作中，如果砂土与耕植土的比例大概在1:2．5；淤泥质土的比例大概在1:3—1:3.5；旧堤围土的比例大概在1:2.0,以及强风化岩的比例大概在1:0.8—1:1.2范围内,这些数值在实际应用中可做参考,如果在现场作业时还应根据情况来定。此外，当软土基开挖的深度在超出5m时，就必须考虑是否在边坡的中间留有一定的空隙，这样有利于稳定边坡的作用。在开挖边坡时，在实际操作中可以应用坡架的方法进行控制，在5--10m之间再设置坡架，并经专人进行检查，同时，在施工过程当中必须要注意观测边坡和保护。
　　五、实例工程概况
　　某新疆水利工程施工的高程在5.6—6.4m之间，它所处的土层为0.5—1m之间粉质壤土，而土层的下位则是10—30m的淤泥粉质粘土，含水率在37.5％，其触变性会很强，在设计节制闸工程的底板时，高程则是1.6m，应用砼作为基础的灌注桩，而桩顶的高程在0.9m左右，而节制闸的高程则是4.5m左右。因此,在进行施工的过程当中则发现此处滩地的承载力是不能够支撑挖掘机进行作业的，如果是应用常规性的方法固结地基以后再进行开挖也是达不到工期的条件。然而,如果要达到此项工程的设计要求以及施工条件，就必须要把以前的设计方法进行改良,主要的操作方案具体如下:
　　(1)可以在开挖面上面铺筑一层有1m左右厚的块石层，这样挖掘机就可以在块石层上进行后退时操作开挖，同时,块石层也会随着开挖的进度继续下沉，直至到在设计基面的高程以后，通过杉木砖便可以在块石的缝隙中直到压进基底。
　　(2)可以在开挖基面的四周应用大约6m长，20cm左右稍径的杉木桩，再按照30cm左右间距进行支护，当开挖的边坡在1:5时，这时便可以随着深度不断的增加，降低相应木桩的支护。
　　(3)当开挖施工时,所应用的斗容是大约0.8m3的挖掘机，然后再根据所需要开挖土堆之间的距离做好相应的安排的挖掘机甩运的台数，再通过开挖土倒直至运到相应的地点安放。如果是在泵站或者是涵闸等一些水利工程的设计时，通常都会应用砼灌注桩或者是水泥粉喷桩等方法进行加固。如果是在类似于该水利工程的地基条件下，也可以把加固桩基的高程一直延伸到地面的高程，再根据相应开挖的深度直至到扩展开挖放坡的范围外，也就是在放坡的位置深度要比基础开挖面略深，可以不用与地基加固的桩基拉平，具体可以根据实际情况和开挖的深度、地质条件以及开挖的边坡等条件进行确定。因此，此方法对开挖面的处理，在一定程度上可以保证开挖基面在进行机械作业时需要的承载力，另一方面也可以保证开挖边坡的可靠稳定性。
　　结论：
　　总之，对于水利工程的施工主要依据，在设计方面必须要以优化为基础，如果在施工过程当中没有达到设计的要求，所完成的工程是达不到合格标准的。特别在水利工程的施工当中，因软土基坑开挖时没有达到要求，再因不同地质，环境以及水文等诸多因素的影响，均会出现不同的问题，因此，在工程实施当中必须要根据实际情况来确定施工方案，从而保证工程得以正常运行，顺利实施。
　　参考文献：
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