輸水干渠土方開挖施工技術探討

鄭建東　覃曉勇

【摘 要】某水利工程的輸水干渠主要為全挖段和半挖半填段，挖深為 2.5～9m，土方開挖工程量為 25267m3。本文分析了輸水干渠土方開挖施工技術相關問題。

【關鍵詞】土方開挖；質量控制；防滲施工

1.土方開挖施工方案

1.1植被、垃圾清理

將渠道開挖區域內的樹根、雜草、垃圾、廢渣及監理人指明的其他有礙物清除，采用推土機進行植被清理、攏堆。清理范圍延伸至離施工圖所示最大開挖邊線或建筑物基礎邊線（或填筑坡腳線）外側至少 5 米的距離。主體工程的植被清理，須予挖除樹根的范圍延伸到離施工圖所示最大開挖邊線、填筑線或建筑物基礎外側 3m 的距離。清理垃圾采用裝載機輔以人工鏟運作業，集中堆渣。植被、垃圾清理的廢料采用反鏟挖掘機或裝載機裝至自卸汽車，運至指定的棄渣場堆放。

1.2表土（含耕作層）的清挖、堆放

表土指包含細根須、草木植物根系及覆蓋草等植物的表層有機質土壤，土方開挖需將標段內的土料場、施工場區、棄土棄渣場和臨時堆土場的土壤表層 0.5m 厚（厚度 <50cm 的按實際厚度剝離）的耕作層剝離，剝離時避免與不宜耕種的土料混雜。耕作層剝離后需運到指定地點妥善保存，并防止土壤被沖刷流失。嚴禁在鄰近邊坡開口線附近堆土，堆土高度不超過 5m，堆土用推土機整平壓實，并根據條件開挖順坡的排水土溝，以免土壤被雨水沖刷流失。表土清理采用推土機進行，清基土方不用于回填，運到指定堆放處，便于工程結束時恢復工作。

1.3開挖區域的臨時道路

按開挖運輸機械的經常性運行線路，合理規劃開挖區域的施工道路。渠內開挖運輸作業時，可一邊開挖一邊修路，原則上結合渠道一級馬道進行施工。道路寬度為 6m，規劃為砂土路面，縱向坡比、轉彎半徑滿足施工規范的場內道路要求。開挖區域內的臨時道路、通道在開挖完成后，除必要的施工便道外，及時用挖掘機進行清理。

1.4渠道土方開挖

（1）土方開挖前，首先進行測量放樣，標識出開挖范圍和位置（斷面開口線或輪廓邊線）。

（2）土方明挖從上到下分段分層依次進行，嚴禁自下而上或采取倒懸掏底的開挖方法，以免土方坍塌掩埋施工機械和人員；施工中根據開挖進度情況隨時在開挖面做成一定的坡勢，以利排水，開挖過程中避免邊坡穩定范圍內形成積水。

（3）渠道土方開挖前需綜合考慮開挖工程量、工期要求、機械配備情況和地質條件，依此合理安排施工季節、開挖段長度和開挖方式。做到準備充分、精心組織，集中力量進行機械化快速施工，堅持“快開挖、早防護”的原則，確保工程質量。

（4）渠道土方開挖，需根據渠道上口開口線的寬度布置 2 個或 1 個開挖作業面。開挖采取縱向分段、分層（分層厚度 3～5m）；橫向根據具體情況采用全寬開挖，或分臺階開挖：先沿縱向挖掘一通道，然后向兩側拓寬，上層通道拓寬至渠道邊坡頂緣后，再開挖下層通道，以使各層有獨立的出土道路和臨時排水設施，如此向縱深開挖至渠底標高。深挖渠段的施工分級開挖、分級防護。施工中做好每一開挖層的引排水工作，以確保開挖面干燥無水。

（5）機械開挖土方，接近設計坡面時采用反鏟削坡，削坡時預留 0.2～0.3m 厚，再以人工整修至設計要求的坡度和平整度。邊坡易風化崩解的土層，開挖后不能及時回填的預留 0.5m 左右的保護層，在后續工序開始前人工削坡，達到設計斷面要求。

（6）在開挖過程中，按照施工期環境保護的要求，對清基范圍線以外、周邊的植被需加以保護，將開挖邊線撒白灰加以標明，或輔以彩旗和彩繩或警戒繩加以標。

2.土方開挖質量控制

第一，本工程邊坡、基槽等部位均為開挖，工藝要求高。施工前，結合各部位開挖要求和地形地質條件進行詳細的開挖方案設計。第二，合理安排開挖施工程序，圍繞土方填筑需要和土方開挖的要求，根據地層情況實行動態調整，保證開挖的質量滿足土方填筑和設計斷面的要求。第三，配置足夠的、合格的測量人員、儀器和設備，按國家測繪標準和南水北調工程精度要求，建立施工控制網；施工過程中，及時放出開挖輪廓線并對坡面進行復核檢查。第四，對開挖邊坡進行監測，保證邊坡穩定；同時加強施工期邊坡變形觀測，保證邊坡開挖施工安全和質量。

3.土方開挖安全措施

（1）機械挖土與人工挖土進行配合操作時，人員不得進入挖土機械作業半徑內，必須進入時，待挖土機停止作業后，人員方可進入槽底清理、邊坡找平等工作。如果有滑坡跡象（如裂縫、滑動等）時，應立即采取措施，暫停施工，必要時所有人員和機械撤至安全地點。

（2）在開挖過程中，必須采取確實可行的排水措施，以免積水影響渠坑土壤結構，造成塌方。

（3）渠道開挖要注意安全防護，嚴禁非工作人員靠近，并在渠坡兩邊設置明顯的安全防護欄。

（4）現場配備專職安全員，發現危險情況時要及時制止并要采取有效措施，危險解除后方可繼續施工。

（5）制定切合實際的安全應急預案，定期檢查施工作業區，排查隱患。

4.幾種渠道防滲施工方法

4.1土料防滲

土料防滲造價低、投資少，可就地取材，但存在耐久性差的問題，往往由于凍融的反復作用，使防滲層疏松剝蝕，從而失去防滲性能。盡管如此，隨著大型碾壓機械的應用及防滲技術發展，土料防滲仍然廣為應用。施工中土料的原材料應粉碎、過篩，必須清除含有機質多的表層土和草皮、樹根等雜物；施工中應嚴格控制配合比和含水率；是混合土料宜先干拌后濕拌；鋪筑時灰土、三合土、四合土按先渠坡后渠底的順序施工；素土、粘砂混合土按先渠底、后渠坡的順序施工。當防滲層厚度大于1 5cm時，應分層鋪筑。鋪筑時應邊鋪筑、邊夯實，夯實后土料的干容重應達到設計值，不得小于設計容重。土料防滲層鋪筑完成后，要加強養護，注意防風、防曬、防凍。

4.2混凝土防滲

混凝土防滲的優點是防滲抗沖效果好，輸水能力大，耐久、強度高，能減少渠道斷面尺寸，適應性廣，便于管理。缺點是混凝土襯砌板適應變形的能力差，在缺乏砂、石料的地區造價較高?；炷烈r砌適用于各種地形、氣候和運行條件的大、中、小型渠道，附近應有骨料來源。

施工方法：水泥用量要較普通碎石混凝土適當增加，并直摻入減水劑、早強劑。石料應采用1～2級級配。采用低流態混凝土，其坍落度以0～2cm為宜?？刹捎没顒幽０搴头謮K跳倉法、滑模振搗器法施工?；炷令A制板初凝后即可拆模，強度達到設計強度的70%方可運輸，安砌應平穩、堅固，砌縫應用水泥砂漿填滿、壓平、抹光?，F澆完畢后，應及時收面，及時養護。

4.3砌石防滲

砌石防滲適用于石料來源豐富、有抗凍和抗沖刷要求的渠道。砌石防滲一般可減少滲漏量70%～80%，使用時限達20a～40a。砌石防滲具有就地取材、施工簡單、抗沖刷、耐磨和耐腐蝕性強等優點，具有較強的穩定渠道的作用及能適應渠道流速大等特點。國內大部分漿砌石防滲渠道沒有設墊層，直接砌筑在渠基上。因石板較薄，為使其與渠床緊密結合，常鋪一層2～3cm厚的砂料或低標號砂漿作墊層。為提高砌石的防滲效果，也有在砌石下面加鋪粘土、三合土、塑料薄膜等墊層的。 [科]

【參考文獻】

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