阿圖什市工業園區供水工程土方開挖施工方法淺析

謝青杉

（新疆海天工程監理有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

阿圖什市工業園區供水工程位于烏瑞克河的中上游，地處新疆克孜勒蘇自治州阿圖什市境內，阿圖什市工業園區供水工程距烏恰縣19 km，渠首閘址南距烏恰縣約19 km，距阿圖什市88 km 左右，自阿圖什市至引水口處，有S309 省道和石油井區進場路到達工程區，交通較為便利。阿圖什市工業園區供水工程由取水建筑物、輸水管道及附屬建筑物、中間調節水庫（已建）、末端調節水池等組成，工程主要任務是在滿足烏瑞克河與庫孜洪河流域各業用水的前提下，向阿圖什市工業園區供水，以支持工業園區的建設。

2 土方開挖工程

2.1 主要項目

土方開挖包括合同施工圖紙所示的取水工程、供水管道工程供水管線及配套建筑物、尾部調節水池工程、麻扎水庫一級水電站尾水后進水前池、防洪工程土方及砂礫石開挖等，以及監理人指明的其他土方明挖工程。工作內容包括施工前的準備工作、施工場地的清理、施工過程中的排水工作、邊坡的觀測工作、工程完工驗收前的保養與維護工作，開挖土方和廢棄物的運輸及處理工作。

由于本工程開挖工程量大、工期緊、開挖施工強度較大，為了保證本工程開挖施工進度和施工質量，本工程開挖配備了施工效率較高，性能穩定的設備。工程挖裝設備主要為1.2 m3～1.6 m3反鏟挖掘機、推土機、裝載機等中、大型挖裝設備。其中建筑物土方開挖料主要采用1.6 m3反鏟挖裝，20 t 自卸車運輸出渣。臨時道路工程、臨時場地平整工程、排水系統工程等開挖方量小的部位，采用1.2 m3反鏟挖裝（開挖量特別小的部位采用人工開挖），20 t 自卸車運輸。

2.2 施工程序

根據本工程施工總體規劃原則和施工階段目標、總工期要求，確定土方開挖施工程序安排如下：

（1）嚴格按照“自上而下、分層分段”進行施工，在保證安全及質量的前提下，合理安排施工程序，重點部位重點考慮，不良地質段及不穩定邊坡處理措施得當，盡可能避免上下層作業及工序的干擾。

（2）工程開工進場后，抓緊施工準備工作，隨即展開施工道路、開挖區域周邊截、排水溝的施工，對開挖邊坡開口線以及外區域進行安全處理。

（3）在基礎開挖過程中，現場施工人員密切注意邊坡穩定，發現不穩定情況及時處理。

（4）土方開挖施工流程圖見圖1。

圖1 土方開挖施工流程圖

2.3 土方開挖施工方法

（1）植被清理

開挖前，首先進行施工放線測量工作，標出要施工的范圍與具體的位置，然后對施工場地的植被樹木雜草垃圾的清理，按施工技術要求清除阻礙物。主體工程施工場地的植物清理處理等工作要擴大至開挖線或建筑物基礎邊線（或填筑坡腳線）外側至少5 m 開外的距離。地面以下的樹根清除要在離施工圖所示最大開挖邊線、填筑線或建筑物基礎外側3 m 的距離，在清理的過程中要保護好施工場地外的天然植被和其它作物的生長。上層土、植被、雜草和垃圾等清理采用機械清除，需要運走的雜物用機械工具運至指定的廢棄物堆存地。施工開挖程序按分段進行，先清理后開挖，按施工流程逐步進行[1]。

（2）表土清挖、堆放和有機土壤的使用

表土的清挖主要是指含植物根系及雜草根須的表層有機質土壤，開挖深度按設計的技術要求進行開挖。表土清挖采用118 kW 推土機，ZL50 裝載機裝20 t 自卸汽車運輸，并將開挖的有機土壤運到指定地區堆放，防止土壤被沖刷流失。有機土壤在有利于環境保護的前提下，按照合同要求或發包人的環境整體規劃，合理使用有機土壤。

（3）土方開挖

表層土清理完畢，重新進行測量放樣，確定開挖邊線后進行開挖。土方明挖沿測量放線的開挖范圍，按設計的開挖坡度，自下而上分段、分層開挖，分段長度30 m～50 m 左右，施工過程中根據現場施工情況進行調整。采用1.6 m3挖掘機水平開挖，根據設計圖紙和表土揭露情況，沿管道軸線縱向分段開挖，廢棄料用3 m3輪式裝載機挖裝20 t 自卸汽車運輸，至指定棄渣區堆存，棄料區用118kW 履帶式推土機平整壓實。

（4）不良地質情況處理

清基范圍內如有較大樹根，先用1.2 m3挖掘機挖出，裝車運走，如有坑、井、渠、涵等，需要全部挖出，換填與地基土質類似的土料。如有軟土、淤泥、富有機物土，也應同上處理，并將上述不良地質情況的現場記錄及處理措施報監理人批準。

（5）臨時排水溝開挖

建筑物及管道基坑開挖完成后，按照施工降排水和導流方案的安排，及時開挖臨時排水溝和攔水土埂的施工。在開挖過程中，對施工場地以外的環境要求進行保護，如施工場地外的植被要求，構筑物要小心保護，盡量減少對其破壞避免造成不必要的影響。

（6）建筑物基礎開挖

采用1.2 m3反鏟挖掘機進行植被清理、攏堆，ZL50 裝載機裝20 t 自卸汽車運輸。土方開挖遵循分段分層開挖的原則依次進行，嚴禁自下而上，混合開挖。采取倒懸掏底的開挖方法時，在施工中一定要隨時做好坡度，以利排水，在開挖過程中要注意邊坡穩定性，在開挖范圍內不要形成積水。土方開挖時要根據工程量與工期的要求，合理安排機械施工，在特殊的地質條件與施工季節，要根椐實際情做好施工前的準備工作，做好安全培訓及安全生產的措施，確保工程保質保量保進度的高質量模式。土方開挖采用1.6 m3反鏟挖掘機，裝20 t 自卸汽車外運，人工配合修整邊坡、開挖保護層。

（7）管線溝槽開挖

①根據施工現場的實際情況，開槽以機械開挖與人工開挖相配合的方式進行。

a.開挖深度較淺的管線溝槽時，采用1.1 m3反鏟挖掘機挖土，挖出的土方就近堆放，距離基坑邊緣距離按要求應不小于2 m。挖土放坡系數為1∶0.75。

b.開挖深度較深的管線溝槽時，采用1.8 m3反鏟挖掘機挖土，挖出的土方就近堆放，距基坑邊緣的距離按要求應不小于3 m。

c.土方開挖到距離設計標高100 mm 左右時停止機械開挖，采用人工開挖的方法開挖至設計標高。

d.管道槽底部的開挖寬度為：

式中：B 為管道槽底部的開槽寬度，mm；D1為管道結構的外緣寬度，mm；b1為管道一側的工作面寬度，mm。

管道一側工作寬度見表1。

表1 管道一側工作寬度

各種管徑的開挖寬度根據上式計算得出。

②按施工設計圖紙的要求和施工現場的測量定位的中心線位置，依據溝槽開挖寬度，做上灰線標志。

③采用機械開挖溝槽時，應向開挖司機做好詳細的技術交底工作。交底內容主要包括挖槽的斷面寬度，挖土方的堆放位置，現有的地下埋置物情況，施工的技術要求，安全生產的要求等，并指定專人現場與開挖司機相配合。現場專門負責人應熟悉機械開的挖的相關流程與操作規范，還要與測量的技術人員相配合，及時測量溝槽底的高程、溝槽的寬度及坡度比，防止超挖及放陡坡。

④機械開挖溝槽時，應確保槽底土壤結構不被擾動和破壞，開挖時應在設計槽底設計高程20 cm 左右時，采用人工清底。

⑤人工清挖溝槽時，應認真控制溝槽的高程和寬度，并保護槽底土壤結構不受破壞，堆土邊緣至槽邊的距離應根據施工圖紙的設計要求而定。

⑥開挖溝槽時應充分考慮有效的排水問題，做好邊坡穩定性，在開挖范圍內不要形成積水，保證施工環境的安全。

2.4 冬雨季施工措施

土方明挖工程受冬雨季等不利的季節性因素影響最大，開挖施工時，注意天氣變化，為確保施工質量、施工進度，在冬雨季施工計劃采取下述措施：

（1）施工進場以后，先按施工組織設計要求，做好排水措施（施工截、排水溝），杜絕開挖區外的雨水流入開挖基坑區內，為防止暴雨沖刷邊坡，必要時采取臨時保護措施，以確保開挖邊坡的穩定；

（2）控制好各出渣道路升降坡坡度，必要時將出渣道路或自卸車采取防滑措施，道路兩邊要修排水溝，確保雨季能正常行駛運輸出渣；

（3）施工過程中從高往低開挖，嚴禁在低洼積水區開挖；

（4）根據現場情況布置和施工臨時排水溝，以自流排水為主，最大限度減小雨季對施工的影響；

（5）配備必要的排水物資及排水設備，組織專人負責，加強出渣道路的維護；

（6）對低于地下水位以下，需要在旱地進行開挖時，首先進行降排水，保證地下水位降低至最低開挖面0.5 m 以下，保證開挖工作面處于干地狀態；

（7）根據施工進度需要，提前進行度汛、越冬施工備料，確實不具備施工條件，經采取措施也不能滿足規范要求的施工條件標準時，經監理人批準，進行適當的季節性停工安排。

3 結語

本工程在土方開挖時嚴格按照施工圖紙要求，結合實際的施工現場情況做好每一步的施工計劃與要求，在工程施工過程中發現問題時要及時聯系技術負責人與設計人員，進行商議與討論。在工程中出現不可預估的情況時能夠及時提出相對應的措施，為了確保施工的精度，保證施工的生產安全。在冬雨季節里，為保證施工進度時，在創造必備的施工條件及合理措施下按規范要求進行施工。在未來的土方及砂礫石開挖施工過程中，一定要做好施工前的準備工作，切實提高施工過程中的技術水平，明確注意事項，提高基礎開挖施工的科學性。