水位以下流砂土質中河槽壩體施工技術

楊忠陽

(山西一建集團有限公司，山西太原 030012)

近幾年，隨著社會的發(fā)展，國家加大了對水利水電工程方面的投入。而河槽壩體施工作為水利水電河道治理工程中的一項主要建設內容，也越來越多。其施工一般均在河水導流后開挖施工。但此種地質條件往往地下水位較高，開挖未到設計標高即出現(xiàn)地下水，且土質多為砂層，極易出現(xiàn)流砂，水位以下流砂土質中河槽壩體施工技術主要適用于此種情況。

1 施工工藝流程

確定壩體開挖基準面標高和寬度→第一步土方的開挖→坡腳堆砌碎石袋→型鋼樁鋼板支護→降水→第二步土方的開挖→壩體鉛絲籠石基底施工。

2 操作要點

1)開挖基準面標高、寬度的確定。a.開挖基準面標高的確定。壩體土方開挖前先按照設計圖對壩體位置進行測量放樣，將各樁號位置和控制點在地面準確定位并做好點位控制樁。詳細了解地質勘察報告中地下水位的相關資料，并沿壩體縱向每隔10 m打探孔確定地下水位標高，用以確定開挖基準面標高?；弁练椒謨刹阶陨隙逻M行，第一步的開挖深度為自然地坪至基準面(地下水位面)的深度。第二步的開挖深度為基準面(地下水位面)至設計壩體底的深度。基準面標高確定后即確定了第一步和第二步的開挖深度。b.基準面寬度的確定?；鶞拭鎸挾葹椤秹误w橫向斷面設計圖》中的設計壩體底面寬度擴寬2.6 m(每邊1.3 m)?；鄣拈_挖邊線按照第一步開挖深度依據JGJ 167-2009濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術規(guī)程中的坡度系數計算確定?；劭v向采用分段開挖，分段長度約50 m?；刍鶞拭娴臄U寬，既給施工河槽壩體的操作工人提供了工作面，又可減小基準面以上土體的側壓力，提高支護結構的安全性。圖1為壩體基槽開挖橫向斷面示意圖。

2)坡腳堆砌碎石袋。基槽放坡開挖第一步完成后，若遇坡腳土質不良或坡壁滲水等情況時應視現(xiàn)場具體情況在坡腳堆砌2層～3層裝有碎石的塑料袋防護，防止滑坡坍塌。碎石袋應填裝密實，堆砌時應緊密，上下層應錯縫搭砌。

3)型鋼樁鋼板支護。因地下水位以下開挖會形成流砂，故采用型鋼樁鋼板支護。型鋼采用工字鋼，規(guī)格為H120 mm(高)×120 mm(寬)×12 mm(厚)、長3 m，中心間距為1 m，沿壩體外邊線外擴500 mm設置。鋼板采用1 500 mm(高)×2 000 mm(寬)×20 mm(厚)。首先將工字鋼按其位置采用挖掘機鏟壓入，在此過程中必須嚴格控制槽鋼的垂直度，禁止扭曲及較大變形。每3根槽鋼后設一塊鋼板，鋼板也采用挖掘機鏟壓入。工字鋼與鋼板上部均用φ25鋼筋焊“Ω”形掛鉤(槽鋼設一個，鋼板設兩個)，便于施工完畢后鉤掛鋼絲繩吊出重復利用。支護完畢后接著進行第二步河槽開挖作業(yè)。

圖1 基槽開挖橫向斷面圖（單位：mm）

4)降水。開挖前應依據地質勘察報告等相關資料，對地下水進行估算，進而確定抽排設備及降水方案。施工過程中嚴格控制地下水位，用污水泵、泥漿泵等設備將積聚水體及時排出河槽，降低地下水位至壩體設計底標高以下，從而確保河槽壩體施工的順利進行。

5)壩體鉛絲籠石基底施工。鉛絲籠擺放前，應適當修整基面，不應有明顯的隆起和凹陷。鉛絲籠應錯縫擺設就位，避免出現(xiàn)縱向貫通縫。塊石采用人工進行填充，先將大的塊石填至四角部至設計厚度，再填充中間部位，以保證鉛絲籠實體形狀規(guī)整，填充的塊石間應密實、平穩(wěn)、表面平整，塊石間隙可用碎石(碎石的粒徑大于網格尺寸)填塞，且塊石大面盡量向上放到面層。填充塊石鋪砌平整后，將頂蓋與中間隔片每隔300 mm間距進行綁扎，相鄰籠體的接觸面采用相同材質的線材每隔300 mm間距進行綁扎。當在已完成的底層網上面安裝鉛絲籠時，應用線材沿新裝鉛絲籠下部邊框將其固定在底層的鉛絲籠上，確保單個鉛絲籠整體的牢固性。壩體鉛絲籠石基底橫向斷面圖見圖2。

圖2 壩體鉛絲籠石基底橫向斷面圖（單位：mm）

3 施工工藝特點及原理

3.1 施工工藝特點

1)多種工藝相互組合，充分利用了各自的優(yōu)點。2)碎石可就地取材，型鋼、鋼板及抽水泵等材料設備購置方便、可周轉使用，經濟適用。3)工藝原理簡單，施工技術成熟。

3.2 施工工藝原理

以地下水位面為基準面，以基準面為界，其以上部分放坡開挖，坡腳視現(xiàn)場情況堆2層～3層碎石袋防護。其以下部分采用型鋼樁鋼板支護并止水，配合降水措施，開挖成槽至設計標高后施工壩體。

4 質量控制

1)各工序的施工應滿足SL 52-93水利水電施工測量規(guī)范和JGJ 167-2009濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術規(guī)程的要求。工程的質量控制應嚴格按照SL 223-2008水利水電建設工程驗收規(guī)程和SL 239-1999堤防工程施工質量評定與驗收規(guī)程的要求進行驗收。2)壩體鉛絲籠石的原材料應滿足設計要求，且原材料要經過復測檢驗，檢測結果均應達到規(guī)范及設計要求，方可應用于工程的相應部位。

5 安全措施

1)在工人進場后，應進行入場教育，由專業(yè)安全員對其進行系統(tǒng)的安全教育，講解現(xiàn)場情況，說明在施工中應注意的事項。2)在土方開挖施工前，對挖掘機、裝載機駕駛員與施工工人等進行技術、安全交底。機械操作人員需持證上崗。現(xiàn)場要設專人指揮車輛作業(yè)。3)挖掘機進行土方作業(yè)時，挖掘機的施工半徑內不得有人員停站;挖掘機裝車時，汽車駕駛室內不得坐人;非機組人員不得擅自動用機械設備。4)基坑土方完成后，要及時在距基坑周邊距1 m處搭設護欄，并在醒目的位置設置警示標志。5)在土方開挖及壩體鉛絲籠基底的施工過程中，應設專人密切監(jiān)視基坑邊坡土方變化情況，如發(fā)現(xiàn)異常，應及時采取有效措施，確保安全施工。6)基坑周邊2 m以內的范圍嚴禁堆載。

6 環(huán)保措施

1)加強宣傳教育，增強施工人員的環(huán)境保護意識。2)積極聽取上級領導部門和業(yè)主、監(jiān)理工程師對工程環(huán)保工作的要求，把環(huán)保工作作為一項重要工作來抓。3)施工過程中，注意保護四周的植被，防止水土流失和由此引起的農田和水利的破壞，并嚴防有害物流入江河或耕地中。4)施工時盡量少占用耕地，棄碴、棄土堆放在業(yè)主指定地點，嚴禁亂堆、亂拋。施工后及時從現(xiàn)場清除并運走各種廢料、垃圾及不再需要的臨時工程，保持現(xiàn)場不出現(xiàn)障礙，排除雨水或污水，做到工完料盡場地清，保持現(xiàn)場清潔文明。5)采取合理措施，保護工地及工地周圍環(huán)境。

7 效益分析

1)業(yè)主效益。通過水位以下流砂土質中河槽壩體的施工技術的應用，確保了該工程河槽壩體施工的順利進行。既節(jié)約了時間、縮短了工期、保證了質量，又大大的降低工程措施費用，減少了投資，得到業(yè)主及監(jiān)理單位的一致認可和好評。

2)施工單位效益。通過水位以下流砂土質中河槽壩體的施工技術的應用，確保了工程施工安全，加快了工程進度，縮短了工期，提高了質量，降低了成本。

8 結語

臨汾市百公里汾河治理與生態(tài)修復工程襄汾段工程中應用該技術，使得水位以下河槽壩體施工進度、安全、質量都得到保證，既為業(yè)主創(chuàng)造了經濟效益，又為施工企業(yè)創(chuàng)造了經濟效益和社會信譽。該工藝在今后施工類似工程中可以推廣應用。

［1］JGJ 167-2009，濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術規(guī)程［S］.

［2］JGJ 120-2012，建筑基坑支護技術規(guī)程［S］.