防洪堤土石方開挖及其襯砌施工技術分析

劉曉剛

(新疆新水水力科技發展有限公司，烏魯木齊830000)

防洪堤土石方開挖及其襯砌施工技術分析

劉曉剛

(新疆新水水力科技發展有限公司，烏魯木齊830000)

水利水電土石方工程施工分為水利水電工程施工技術、水利水電工程施工機械化和水利水電施工組織與管理3個方面，對于水利水電工程快速經濟施工來說，三者相輔相成、缺一不可地應對地形險峻、地質復雜、施工難度大的工程中也取得了令人矚目的成就，其中在工程爆破技術、土石方開挖工程機械化等方面已處于國際先進水平。文章結合某水電站施工實例，探討了防洪堤土石方開挖和襯砌施工技術，為同類工程提供了參考。

防洪堤;土石方開挖;質量控制;襯砌施工;排水處理

1 工程概況

某水電站渡槽上游左、右防洪堤工程措施包括左側防洪堤，防洪堤工程總長1.45 km;右側防洪堤，防洪堤工程總長1.55 km;過洪渡槽加高及下游海曼段防沖加固。對本工程的防洪堤采用現澆混凝土面板襯砌，現澆混凝土阻滑墻防沖。

2 土石方開挖施工技術

2.1 開挖施工實施

根據本工程特點，堤腳開挖土方可直接用于堤腳填筑，施工時應邊進行堤腳開挖邊進行堤身填筑。在堤身填筑之前，需進行清基，將堤基范圍內所有的雜草、亂石、淤積等清除干凈，清除厚度為50 cm，采用74 kW推土機推至坡腳以外或低洼處整平，推土距離30～40 m。堤腳開挖以機械為主，選擇1 m3挖掘機甩至堤腳邊，人工輔以修坡，修坡時本著先深后淺的原則進行，開挖采用自上而下分層進行，盡量減少超挖。超挖部分必須回填到設計高程，采用振動碾碾壓，相對密度≥0.70?；A開挖分層厚度視開挖機械性能綜合確定。堤身填筑料選擇1 m3挖掘機挖土，74 kW推土機推土15～20 m，振動碾碾壓，填筑料含水量未達到夯實要求的需用灑水車灑水，然后碾壓，相對密度≥0.75。壓實是保證堤壩質量的關鍵工序，為此壓實分層厚度按施工規范要求控制在30～50 cm，鋪料的最大料徑應＜15 cm，堤身全斷面填筑完畢后，應作整坡壓實及削坡處理，削坡采用人工削坡，將迎水面和背水面均削成1∶1.5坡度，斜坡面必須平整，不能有凹陷凸起，局部不能出現大石塊。在程區距離主河槽較近，在防洪堤土方開挖時，可將挖出的土方料堆于防洪堤左側的河道內，形成一道臨時施工圍堰。工程施工完畢后，導流圍堰的土料用于基坑回填，回填采用推土機推平，然后壓實，壓實厚度控制在50 cm左右，相對密度≥0.7，回填土不足的地段，可從附近河道中挖取，河道中取土深度≤0.5 m。

2.2 土石方開挖質量控制技術

土方開挖前，要認真研究施工圖紙及相關資料，并進行技術交底。要根據設計圖紙進行測量放樣，測量放出開挖軸線、邊線和開挖邊坡、深度線和控制樁;根據現場水源流量、地形地貌和地質條件并結合永久排水設施布置排水系統，在開挖區域外側設置截水溝，在開挖層面上設置臨時排水溝和集水坑，開挖面保持一定的坡度，把雨水、積水排出工作面。土質邊坡，采用1.6 m3反鏟進行削坡，再進行人工修整，直到符合施工圖紙對坡度和平整度的要求。邊坡開挖完后，及時進行邊坡護面和加固工作。

對于本工程存在的石方開挖，石方鉆孔爆破采用控制爆破技術。大規模施工前，結合生產性試驗，優化爆破設計參數，確定爆破振動速度傳播的經驗公式，對爆破產生的影響進行預控，確保安全。開挖面盡量采用預裂爆破和光面爆破技術，如果存在不適宜采用預裂爆破的部位，就把保護層預留出來。采取預留巖體保護層的開挖方法，其上部開挖的炮孔不穿入保護層，開挖保護層時，鉆孔不鉆入建基面巖體［1］。爆破網絡采用塑料導爆管串并聯形成孔間或排間微差順序爆破，通過對最大一段起爆藥量的控制來有效控制爆破產生的振動影響。同時在爆破實施過程中，根據監理工程師的要求，對相關部位進行爆破振動速度監測，在基礎開挖完成以后，對建基面巖體也要進行檢測。根據觀測數據的分析結果，對設計參數進行調整。實施嚴格的過程控制。對各類爆破的驗孔、裝藥、網絡連結等主要工序實施“三檢”后再進入下一道工序。

2.3 安全保證措施

土方明挖從上而下分層分段依次進行，施工中做成一定的坡勢，這樣有利于排水，也可以防止邊坡穩定范圍內形成積水。進行臨時邊坡施工時，要嚴格按照圖紙或監理工程師安排進行開挖。岸基和岸坡易風化崩解的土層，不能及時回填的，保留保護層。在開挖過程中，如果邊坡上有地下水滲流，在進行邊坡修整和加固之前，要采取一定的措施，進行疏導和保護。

在土方明挖的施工過程當中，要關注各種可能出現的情況，并認真做好相關記錄。如果有裂隙和滑動跡象出現時，必須立即暫停施工，同時采取積極有效的應急措施，并及時告知監理工程師。

石方邊坡進行開挖之前，要采取嚴格措施，認真檢查邊坡巖石的穩定性，做好坡頂截水溝，防止地表水滲入巖層裂隙、避免產生滑動。要自上而下進行開挖，對于高度較大的邊坡，采取分梯段進行開挖;對于相鄰梯段，如果要進行上下同時作業，在水平方向上錯開5～10 m的距離。

在處理邊坡開挖露出的軟弱巖層和構造破碎帶區域時候，要嚴格按照按施工圖紙和監理工程師的指示認真處理。從施工開始一直到工程竣工驗收，要定期對邊坡的穩定進行嚴格檢測，如果發現有不穩定的跡象，要及時通知監理工程師，立即采取有效措施以確保邊坡穩定。

3 混凝土襯砌施工技術

混凝土施工主要指現澆混凝土板的施工。施工之前，首先進行砂石料場合拌和站的布置，按骨料級配及砂料分開堆放，位置選在方便施工、方便澆筑混凝土的地方，模板的制安是混凝土工程必不可少的生產作業，直接影響到建筑物的結構尺寸、施工質量及施工進度，故必須按建筑物尺寸制作和安裝模板。混凝土的施工應嚴格按施工規范進行，現場拌制時，必須嚴格遵守經試驗確定的配料單進行配料，不得擅自更改配料單?；炷涟韬筒捎?.4 m3攪拌機拌和，拌和時間在常溫下≥2 min。出拌和機后，應迅速運達澆筑地點，運輸中不得有分離、漏漿、和嚴重泌水現象，運輸采用農用翻斗車運輸。現澆混凝土板采用2.2 kW平板式振搗器振搗，控制半徑以30 cm為宜，振搗器距模板的距離不少于振搗器的1/2。采用跳倉不間斷澆筑，澆筑應保持連續性，澆筑容許間歇通過試驗確定，如發現和易性較差，應采取加強振搗等措施，以保證質量。混凝土由人工架子車直接入倉，人工平倉，平板式振搗器振搗，人工灑水養護。混凝土板間的伸縮縫采用2 cm厚的苯板填充，迎水面采用2 cm厚聚氨酯砂漿勾縫。施工時，應注意季節變化情況，如遇低溫季節施工，在施工時做升溫防凍措施，當日平均氣溫＜0℃或最低氣溫＜-5℃時，應按低溫季節要求施工?；炷潦┕た稍?012年8月1日—2012年11月1日前較靈活的安排。

4 防洪堤施工期排水處理

基坑排水是本工程施工環節的“重中之重”，是保證本工程能否如期竣工、能否正常施工、能否減少投資的主要因素。由于本工程區地下水位埋深較淺，防洪堤較長，因此基坑排水量較大，基坑排水若采用明排排水渠開挖長度長，工程量大，擬采用水泵強排。在基礎施工時每個施工段尾部設一個集水坑抽排水，根據防洪堤基坑的實際出水量并參考已實施防洪工程施工經驗，每段100 m抽排水設置3臺25 kW排水泵，配備專業機修人員1名，專門負責設備的維修和養護，分班作業，做到24 h不離崗。在經常性排水期間，應注意觀察圍堰內坡、基坑邊坡和基坑面的變化，有效地保證基坑開挖的順利進行。

［1］李昌鴻.土石方爆破設計方案［J］.科技資訊，2009(14):30-31.

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1007-7596(2014)06-0117-02

2013-12-06

劉曉剛(1980-)，男，新疆昌吉人，工程師，從事水利水電設計工作。