研究大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖施工布置與開挖技術(shù)

唐連華

（廣西增福建筑勞務(wù)有限公司，廣西南寧 530000）

由于水利工程建設(shè)施工涉及的施工難點相對較多，工程施工規(guī)模較大，尤其在大壩基礎(chǔ)開挖工作過程中，受施工條件以及周圍環(huán)境條件等多方面因素的影響，造成大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖工作過程中存在諸多施工難點問題，需要引起相關(guān)工程施工單位和人員的高度重視。在進行水庫大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖工作之前，必須要有效做好相關(guān)施工布置工作，同時對高邊坡開挖施工技術(shù)進行合理應(yīng)用，全面提高高邊坡開挖施工質(zhì)量和安全性，避免高邊坡開挖工作存在問題，造成邊坡穩(wěn)定性因素的產(chǎn)生。

1 工程案例

要求結(jié)合我國某地區(qū)一處大型水庫大壩工程施工展開分析和研究，本次水庫大壩工程位于長江一級支流附近區(qū)域水庫大壩，地質(zhì)距離最近縣城距離大約為60km，水庫大壩工程上方集雨面積達到35km2，水庫工程的正常蓄水位高度為386.0m，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計洪水位383.25m，水庫校核洪水被高度為384.02m，水庫工程總庫容量大小為1035 萬m3。本次水庫大壩工程為瀝青混凝土心墻石渣壩結(jié)構(gòu)，水庫大壩最大高度為65.0m。在本次水庫大壩工程基礎(chǔ)開挖施工過程中，主要針對的是左右壩肩土石方開挖，大壩基礎(chǔ)松散層開挖以及左右壩間噴錨支護等相關(guān)工作內(nèi)容。

2 大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖施工布置要求

2.1 布置工作原則

在該地區(qū)的征地紅線區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)地形地貌條件特點布置出相應(yīng)的配套設(shè)施，并且根據(jù)工程施工條件，對道路布置和材料的堆放地點進行確認(rèn)。根據(jù)本次工程施工總量以及相關(guān)施工要求設(shè)置風(fēng)、水、電，方便后續(xù)的工程施工銜接以及施工作業(yè)安排，需要有效避免出現(xiàn)交叉作業(yè)情況同時盡可能避免在施工過程中出現(xiàn)相互影響問題。通過使用已有的道路工程建筑物等，最大限度減少工程施工成本的投入量，避免和主干道路形成沖突，同時還需要有效做好大壩施工周圍的道路布置工作。本次工程道路布置工作中形成路面寬度不小于7m 的雙向車道路面回砂填料不能小于1m，以此保證交通通行的安全性[1]。

2.2 供電、供水布置工作要點

在大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖工作當(dāng)中施工，用水主要設(shè)置在水庫大壩左右靠近沖溝附近設(shè)置出高位水池，每一座水池當(dāng)中的水體容量大小大約為100m3，供壩區(qū)施工場地供水和使用。施工場地的供電主要承擔(dān)的是大壩的右肩以及材料拌合廠的施工供電工作任務(wù)，同時還需要對管理房、溢洪道以及其他部位的施工進行供電。

2.3 施工區(qū)域棄渣場和炸藥倉庫以及油料儲存庫布置

本次水庫大壩工程棄渣場設(shè)置在水庫大壩下游區(qū)域大約1km 距離范圍內(nèi)，主要用來堆放水庫大壩高邊坡開挖工作過程中所產(chǎn)生的廢氣料渣，棄渣場設(shè)置在對面沖溝范圍之內(nèi)，距離水庫大壩距離大約為1km，主要堆放大壩開挖所產(chǎn)生的棄渣料計劃堆渣總量為3.76m3。在炸藥倉庫的布置過程中，必須要保證倉庫所處位置的安全性和穩(wěn)定性。本次工程施工過程中，炸藥倉庫設(shè)置在距離開挖施工區(qū)域大約300m 區(qū)域范圍內(nèi)，并且周圍沒有居民和高壓線路的影響，同時距離，爆破開挖區(qū)域位置需要間隔300m以上，以此有效滿足炸要儲存要求。油料儲存?zhèn)}庫需要根據(jù)高邊坡開挖工作的推進而進行改變，通過使用隨用隨移的設(shè)置工作方法，對油罐的安裝位置進行設(shè)定[2]。

3 大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖施工技術(shù)應(yīng)用要點

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在大壩基礎(chǔ)高邊坡正式開始開挖之前，相關(guān)工作人員必須要對事故現(xiàn)場的地形地貌條件情況展開全面分析和勘察，需要對工程項目開挖施工的重點和難點問題加以充分明確，并且制定出更加科學(xué)有效的工程施工方案，有效保證大壩基礎(chǔ)高邊坡開挖施工的整體質(zhì)量。同時還需要有效做好前期的測量工作，準(zhǔn)確設(shè)定基礎(chǔ)高邊坡開挖施工的中軸線控制點以及開口線等位置，了解整個高邊坡開挖施工計劃以及作業(yè)安排內(nèi)容。根據(jù)工程施工現(xiàn)場的實際情況，做好前期的施工機械設(shè)備以及相關(guān)施工材料的準(zhǔn)備工作，需要根據(jù)所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)施工周期計劃，合理調(diào)配機械設(shè)備和施工材料進場，有效保證機械設(shè)備的使用性能以及材料的質(zhì)量，保證后續(xù)高邊坡開挖施工的順利進行。

3.2 高邊坡壩基和斷層槽開挖施工

在水庫大壩的高邊坡壩基以及斷層槽開挖施工當(dāng)中，需要有效遵循自上而下的開挖生產(chǎn)法，需要實現(xiàn)高層分層開挖施工，不能使用逆坡開挖的施工方法。在同一個區(qū)段施工過程中開挖施工需要采取平行下降的開挖施工方法，土質(zhì)邊坡分級開挖中高度不能超過10m，土質(zhì)邊坡分級開挖施工高度不能超過15m。水庫大壩基礎(chǔ)開挖施工當(dāng)中，通過使用鉆孔梯段爆破施工方法來加以開展，爆破梯段開挖施工高度需要根據(jù)爆破試驗工作結(jié)果，以及工程施工機械設(shè)備等，對開挖施工區(qū)域的相關(guān)影響因素進行確認(rèn)同時鉆孔，爆破梯段高度不能超過5m，同一個區(qū)段的開挖施工需要保持平行下降，有效提高高邊坡基礎(chǔ)開挖工作的穩(wěn)定性[3]。

3.3 基礎(chǔ)高邊坡開挖施工方法分析

在正式開始開挖工作之前，需要做好邊坡的截水和排水工作，同時需要設(shè)定出安全監(jiān)測樁結(jié)構(gòu)，并且通過測量工作有效獲取其中的原始數(shù)據(jù)信息，將其作為開挖邊坡位移監(jiān)測的基礎(chǔ)資料。高邊坡開挖工作采取的是自相而下分成開挖使用方法，不能產(chǎn)生逆向開挖情況，在邊坡開挖工作中，要保證噴錨支護和開挖施工的同步進行，避免造成高邊坡開挖斷面穩(wěn)定程度不足。在上一級臺階施工完成之后進行下一臺階鉆爆工作中，需要對上一級邊坡結(jié)構(gòu)進行鉆孔支護處理。

3.4 土方開挖施工

在土方開挖施工過程中需要有效做好邊坡清理工作，通過使用1.4~1.6m3挖掘機設(shè)備，對邊坡周圍的植被以及松動的碎石進行徹底清理，邊坡清理范圍需要超過開口線以外5m，，坡體表面不能存在影響測量視野的植被，同時邊坡結(jié)構(gòu)不能存在危險石塊的懸掛，以此提高整個高邊坡結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。邊坡清理工作完成之后需要修建截水溝，協(xié)同業(yè)主、監(jiān)理工作單位以及審計工作單位等，對原始的地形圖條件進行全面測量和分析，通過地勘資料有效得出反推覆蓋土層的開挖厚度情況，根據(jù)覆蓋層的厚度大小對輪廓線2m 的距離進行標(biāo)注處理，充分明確標(biāo)識開口線的具體位置，同時對工程施工現(xiàn)場的相關(guān)管理工作人員進行全面技術(shù)交底工作。

3.5 石方開挖施工

在進行石方開挖時預(yù)裂爆破工作在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫。以緩沖、反射開挖爆破的振動波，控制其對保留巖體的破壞影響，使之獲得較平整的開挖輪廓。預(yù)裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應(yīng)用；在規(guī)則的曲面、扭曲面，以及水平建基面等也采用預(yù)裂爆破。預(yù)裂爆破適用于穩(wěn)定性差而又要求控制開挖輪廓的軟弱巖層，根據(jù)大壩高邊坡開挖設(shè)計工作要求，水庫大壩的十方開挖量需要采取臺階式放坡結(jié)構(gòu)來進行施工，在設(shè)計工作要求方面需要通過使用石料渣直接進行壩體填筑。在預(yù)裂爆破工作當(dāng)中，需要先做好測量放樣工作，確定開口線的具體位置，同時每一級邊鋪結(jié)構(gòu)需要設(shè)置出一個預(yù)裂面，一次性完成整個爆破成型工作任務(wù)。在主體爆破工作當(dāng)中預(yù)裂爆破需要沿著巖石結(jié)構(gòu)方向進行起爆，通過自上而下分梯段進行操作，在起報工作過程中需要充分滿足高邊坡開挖設(shè)計工作原則。

3.6 壩基生產(chǎn)表層土開挖施工

在基坑排水工作過程中，由于水庫大壩基礎(chǔ)松散層表面開挖施工并沒有完全挖出覆蓋層和基巖層結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程施工圖紙設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，僅清除表面1m 厚度的土方即可完成。充分考慮到本次工程施工土石方開挖工作，需要保證高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，壩基松散表層開挖工作需要提前與水庫大壩左右肩石方爆破施工。在壩基松散表層開挖工作當(dāng)中，河床基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖層相對較厚，需要根據(jù)工程施工設(shè)計工作要求設(shè)備進行土壤平鋪。

3.7 噴錨支護施工

在噴錨支護施工過程中，需要設(shè)定鉆桿和排水孔位置，在左右壩豎直爆破施工完成之后，同時需要使用挖掘機設(shè)備，在附近區(qū)域范圍內(nèi)搭建上一級邊坡錨桿孔結(jié)構(gòu)，以及對應(yīng)的鉆孔施工作業(yè)平臺，要保證作業(yè)平臺的尺寸大小符合高邊坡后續(xù)支護工作的標(biāo)準(zhǔn)要求。在排架搭設(shè)過程中需要對爆破施工完成之后的殘渣進行徹底清理，同時進行上一級邊坡錨噴支護搭設(shè)排架結(jié)構(gòu)使用的是雙排架支撐形式，接頭部位使用的是相互搭接方法，內(nèi)側(cè)立桿結(jié)構(gòu)使用插桿柱將所進行連接。在錨桿和排水管安裝過程中，錨桿孔鉆孔工作完成之后，需要使用壓力風(fēng)或者高壓水將孔洞內(nèi)部多余到塵灰與浮渣進行徹底清理，經(jīng)過工作人員檢驗合格之后方可進行后續(xù)錨桿插入作業(yè)。錨桿施工結(jié)束之后需要根據(jù)設(shè)計工作要求進行掛網(wǎng)，掛網(wǎng)工作完成之后需要展開混凝土噴射施工，混凝土噴射施工需要使用干噴法進行操作，需要保證一次噴射施工完成，通過采取自上而下的噴射施工方法進行操作。在混凝土面噴射施工當(dāng)中，通過使用干噴法來進行施工，通過分層噴射方法保證混凝土材料和邊坡結(jié)構(gòu)之間的充分銜接，有效提高高邊坡結(jié)構(gòu)的整體支護工作效果[4]。

4 結(jié)語

綜上所示，當(dāng)前隨著我國國民經(jīng)濟的增長速度不斷加快，人們的生活質(zhì)量也越來越高，水利工程建設(shè)項目作為社會經(jīng)濟發(fā)展過程中非常重要的組成部分，直接關(guān)系整個社會經(jīng)濟的發(fā)展速度以及人們的生活質(zhì)量，因此需要充分做好水庫大壩工程施工高邊坡開挖工作，保證施工安全性和穩(wěn)定性，充分發(fā)揮水庫工程的最大工作優(yōu)勢。