嵐城水庫下游河道治理工程土方開挖問題及措施

李新宇

（嵐縣水利局，山西 嵐縣 033500）

嵐城水庫下游河道治理工程土方開挖問題及措施

李新宇

（嵐縣水利局，山西 嵐縣 033500）

河道治理工程，在土方開挖過程中，由于土方開挖量大，加之滲水影響，容易發(fā)生河岸坍塌等問題，為了保證施工進(jìn)度與安全，需要根據(jù)實(shí)際情況采取排水、支護(hù)、監(jiān)測(cè)等特殊措施。以嵐城水庫下游河道治理工程為例，根據(jù)工程建設(shè)實(shí)踐，總結(jié)了土方開挖所采取的措施，以及其他應(yīng)注意的問題。

河道治理；土方開挖；施工；嵐城水庫下游

在水利工程建設(shè)中，土方開挖量大、面廣，幾乎涉及每項(xiàng)分部工程。對(duì)于一些河道治理工程區(qū)域，為了保證工程進(jìn)度與施工安全，除搞好施工組織設(shè)計(jì)外，還需要采取非常規(guī)措施?，F(xiàn)以嵐城水庫下游河道治理工程為例，對(duì)土方開挖施工問題進(jìn)行探討。

1 河道治理工程概況

嵐城水庫是位于嵐縣嵐城鎮(zhèn)嵐河上的一座?。ㄒ唬┬退畮欤冀ㄓ?972年，以灌溉供水為主。河道治理工程位于大壩下游至東村鎮(zhèn)4號(hào)提灌站的人字閘處，樁號(hào)為2+775-8+640段，其中，左岸樁號(hào)為Z2+830-Z8+700，右岸樁號(hào)為Y2+886-Y8+775。

工程主要建設(shè)內(nèi)容：新建仰斜式堤防533 m，新建護(hù)坡1 468 m，加高土堤2 814 m，鉛絲石籠890 m；支溝入河口防護(hù)工程3處共375 m；漫水路2處，生物防護(hù)岸坡9 484.5 m，以及河床平整等。

2 工程地質(zhì)問題

工程建設(shè)區(qū)域地處呂梁—太行斷塊，呂梁塊隆之蘆芽山—赤堅(jiān)嶺梭形背斜與寧武—靜樂塊坳接觸部位，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，主要構(gòu)造形跡為北東向背斜和北東、北西向斷層。目前地殼處于相對(duì)穩(wěn)定期。工程區(qū)地震峰值加速度值為0.05 g，反應(yīng)譜特征周期為0.45 s，相應(yīng)地震基本烈度為6度。

在嵐城水庫下游河道治理中，仰斜式堤防、護(hù)坡、支溝入河口防護(hù)等工程，都需要進(jìn)行土方開挖。這些分部單元工程，地處河床，地質(zhì)基礎(chǔ)不良。據(jù)實(shí)地勘察，土壤主要為含砂礫石的三類或四類土組成，容重1.8～1.9 t/m3，結(jié)構(gòu)較松散，滲透性超過80m/d。由于土體的水分滲透性較強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度降低，在基礎(chǔ)開挖過程中，由于重力作用，容易使挖方周邊產(chǎn)生豎向裂縫或失去穩(wěn)定，從而誘發(fā)產(chǎn)生崩塌或者滑塌，不僅影響施工進(jìn)度，而且容易發(fā)生工程事故。

3 土方開挖施工采取的措施

3.1 強(qiáng)力排出滲水

為了避免滲水影響，我們?cè)陂_挖溝槽邊堆積了30～40 cm擋水土埂，以防止地面雨水流入基坑。對(duì)于溝槽內(nèi)的滲水，在槽底部挖集水溝，集水溝上口寬900 mm，下口寬300 mm，低于槽底0.3 m。同時(shí)，沿開挖溝槽底部，每隔50 m挖規(guī)格1 000 mm×1 000 mm×1 000 mm的集水坑，集水坑低于底標(biāo)高1.0m。每處集水坑放置2.8 kW污水潛水泵一臺(tái)，將滲水排出溝槽外。

3.2 設(shè)置邊坡支護(hù)

在土方開挖過程中，如發(fā)現(xiàn)局部邊坡出現(xiàn)位移跡象，馬上停止開挖施工，組織施工人員安全撤離。同時(shí)，根據(jù)可能出現(xiàn)的坍塌，采取錨固支撐、斜柱支撐等措施，防止開挖邊坡塌方。

3.3 加強(qiáng)變形監(jiān)測(cè)

選派責(zé)任心強(qiáng)的技術(shù)人員，加強(qiáng)施工量測(cè)控制及作業(yè)部位、周圍土體邊坡的變形和穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常，在立即通知施工人員安全撤離的前提下，及時(shí)調(diào)整作業(yè)程序，并適時(shí)采取相應(yīng)的安全措施，防止邊坡坍塌，以保證開挖的施工安全和質(zhì)量。

3.4 嚴(yán)格施工程序

嵐城水庫下游河道治理工程土方開挖的基本施工程序?yàn)椋簻y(cè)量放線→地面清理→土方開挖→開挖基面處理→質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。

3.4.1 測(cè)量放線

在土方開挖之前，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在原地面進(jìn)行開挖邊界線的精確測(cè)量與放線，并在開挖邊界線設(shè)立明顯標(biāo)志。測(cè)量工作完成后，按規(guī)定向工程監(jiān)理提交相應(yīng)的測(cè)量放線資料，待監(jiān)理對(duì)其測(cè)量成果認(rèn)可后，方可進(jìn)行開挖作業(yè)。對(duì)橫斷面測(cè)量放線，按要求每10～20 m測(cè)一個(gè)斷面，并在地形變化較大處加測(cè)斷面。

3.4.2 地面清理

在進(jìn)行開挖前，根據(jù)測(cè)量放線結(jié)果，對(duì)施工開挖范圍內(nèi)的雜草、垃圾、棄渣等障礙物進(jìn)行清理。將清除物進(jìn)行分類處理：有機(jī)質(zhì)含量高的表層土壤，堆放到指定的臨時(shí)區(qū)域，并采取違擋、苫蓋措施，防止雨水沖刷，作為后續(xù)生物護(hù)坡的種植土；其他無用棄渣，運(yùn)至排渣場(chǎng)集中堆放，并采取攔擋措施，以免造成人為水土流失。

3.4.3 土方開挖

土方開挖過程中，嚴(yán)格控制基槽斷面的高程、規(guī)格尺寸及中心線，允許偏差控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。工程采用挖填結(jié)合方式進(jìn)行施工，開挖的土料就近堆放于基坑外側(cè)，多余的土料直接裝車運(yùn)往指定的棄渣場(chǎng)地。土方開挖按設(shè)計(jì)進(jìn)行作業(yè)，及時(shí)測(cè)量開挖的平面尺寸、標(biāo)高以及開挖邊坡的坡度，并向監(jiān)理工程師報(bào)告有關(guān)情況。

在開挖過程中，要嚴(yán)格注意兩種情況：一是隨時(shí)關(guān)注基槽兩邊的邊坡穩(wěn)定，當(dāng)出現(xiàn)沿基槽頂面裂縫、槽壁松塌等不穩(wěn)定現(xiàn)象時(shí)，立即加固支護(hù)；二是土方開挖運(yùn)移過程中，運(yùn)土汽車必須在遠(yuǎn)離基槽的臨時(shí)便道行走，以防止振動(dòng)引起槽壁塌方。

3.4.4 開挖基面處理

在土方開挖施工過程中，為了防止機(jī)械擾動(dòng)工程基礎(chǔ)，預(yù)留20 cm厚的保護(hù)層，采用人工開挖。在底部保護(hù)層開挖完成后，基面采用人工配合機(jī)械整平并壓實(shí)，以滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3.4.5 質(zhì)量檢查驗(yàn)收

在土方工程開挖過程中，及時(shí)組織施工技術(shù)人員與工程監(jiān)理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、檢查驗(yàn)收。開挖前，對(duì)用于開挖工程量計(jì)量的地形測(cè)量剖面進(jìn)行復(fù)核檢查，并按設(shè)計(jì)尺寸對(duì)開挖剖面測(cè)量放樣成果進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。在土方開挖過程中，定期測(cè)量校正開挖平面尺寸、標(biāo)高以及開挖邊坡坡度和平整度。土方開挖完成后，按設(shè)計(jì)圖紙要求檢查基礎(chǔ)開挖面的平面尺寸、標(biāo)高和場(chǎng)地平整度，并對(duì)原基土壓實(shí)密度進(jìn)行仔細(xì)檢查。

3.5 強(qiáng)化安全防范

水利工程，功在當(dāng)代，利在千秋。在基槽開挖施工過程中，要始終貫徹“安全第一、質(zhì)量第一”的基本原則，強(qiáng)化安全防范。

一是安排專人負(fù)責(zé)檢查基槽穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告；二是若局部邊坡變形較大時(shí)，立即停止開挖，組織安全撤離；三是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開挖的地質(zhì)情況，確定合理的穩(wěn)定邊坡，并對(duì)原工程設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修訂；四是遇到不穩(wěn)定地質(zhì)條件時(shí)，適當(dāng)增大坡率或采取錨固、支護(hù)等措施；五是施工期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，對(duì)點(diǎn)位有變化時(shí)，立即停止現(xiàn)場(chǎng)施工，并加密觀測(cè)次數(shù)，仔細(xì)分析點(diǎn)位的變動(dòng)原因，研究確定具體的處理方法。

4 還應(yīng)注意的其他問題

4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)布置

河道治理施工，現(xiàn)場(chǎng)布置應(yīng)遵循合理使用場(chǎng)地、便于管理、有利施工等基本原則，分區(qū)布置，必須滿足防洪等安全要求和生態(tài)保護(hù)要求。由于該工程施工點(diǎn)分散、線路較長，分兩個(gè)生產(chǎn)區(qū)布置用水、用電等施工設(shè)施。

4.2 臨時(shí)施工道路

為滿足施工需求及施工安全，在護(hù)坡開口線1.5 m以外，修3 m寬的施工臨時(shí)道路。道路縱坡小于8%，最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于15 m，以滿足施工期間交通運(yùn)輸要求。為滿足文明施工及交通道路的便捷通暢，對(duì)施工道路進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)，干燥天氣灑水滅塵，以減少粉塵污染。

4.3 邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

對(duì)于高邊坡，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要為坡體表層水平位移。監(jiān)測(cè)儀器選用全站儀，主要對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)、高程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在測(cè)點(diǎn)布置上，從挖方邊坡最高處開始設(shè)置，并沿軸線方向每隔30 m向兩邊布置觀測(cè)斷面，在邊坡坡口線外1.5 m處埋設(shè)位移監(jiān)測(cè)樁。測(cè)樁采用C25混凝土制作，尺寸8 cm×8 cm×50 cm（長×寬×高），內(nèi)插直徑10 mm，長0.3 m的鋼筋，鋼筋頂端露出混凝土頂面2～3 mm。測(cè)樁埋設(shè)完成后，同時(shí)進(jìn)行位移與水準(zhǔn)觀測(cè)記錄，以便系列觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析。施工期間監(jiān)測(cè)頻率為旱季和少雨季節(jié)每月2～3次，雨季每周4次，暴雨期和雨后數(shù)天內(nèi)每日1次。

TV85

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1004-7042（2017）10-0014-02

李新宇（1973-），女，2005年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水工建筑專業(yè)，工程師。

2017-08-10；

2017-09-18