防洪堤土石方开挖及其衬砌施工技术分析

刘晓刚

(新疆新水水力科技发展有限公司，乌鲁木齐830000)

防洪堤土石方开挖及其衬砌施工技术分析

刘晓刚

(新疆新水水力科技发展有限公司，乌鲁木齐830000)

水利水电土石方工程施工分为水利水电工程施工技术、水利水电工程施工机械化和水利水电施工组织与管理3个方面，对于水利水电工程快速经济施工来说，三者相辅相成、缺一不可地应对地形险峻、地质复杂、施工难度大的工程中也取得了令人瞩目的成就，其中在工程爆破技术、土石方开挖工程机械化等方面已处于国际先进水平。文章结合某水电站施工实例，探讨了防洪堤土石方开挖和衬砌施工技术，为同类工程提供了参考。

防洪堤;土石方开挖;质量控制;衬砌施工;排水处理

1 工程概况

某水电站渡槽上游左、右防洪堤工程措施包括左侧防洪堤，防洪堤工程总长1.45 km;右侧防洪堤，防洪堤工程总长1.55 km;过洪渡槽加高及下游海曼段防冲加固。对本工程的防洪堤采用现浇混凝土面板衬砌，现浇混凝土阻滑墙防冲。

2 土石方开挖施工技术

2.1 开挖施工实施

根据本工程特点，堤脚开挖土方可直接用于堤脚填筑，施工时应边进行堤脚开挖边进行堤身填筑。在堤身填筑之前，需进行清基，将堤基范围内所有的杂草、乱石、淤积等清除干净，清除厚度为50 cm，采用74 kW推土机推至坡脚以外或低洼处整平，推土距离30～40 m。堤脚开挖以机械为主，选择1 m3挖掘机甩至堤脚边，人工辅以修坡，修坡时本着先深后浅的原则进行，开挖采用自上而下分层进行，尽量减少超挖。超挖部分必须回填到设计高程，采用振动碾碾压，相对密度≥0.70。基础开挖分层厚度视开挖机械性能综合确定。堤身填筑料选择1 m3挖掘机挖土，74 kW推土机推土15～20 m，振动碾碾压，填筑料含水量未达到夯实要求的需用洒水车洒水，然后碾压，相对密度≥0.75。压实是保证堤坝质量的关键工序，为此压实分层厚度按施工规范要求控制在30～50 cm，铺料的最大料径应＜15 cm，堤身全断面填筑完毕后，应作整坡压实及削坡处理，削坡采用人工削坡，将迎水面和背水面均削成1∶1.5坡度，斜坡面必须平整，不能有凹陷凸起，局部不能出现大石块。在程区距离主河槽较近，在防洪堤土方开挖时，可将挖出的土方料堆于防洪堤左侧的河道内，形成一道临时施工围堰。工程施工完毕后，导流围堰的土料用于基坑回填，回填采用推土机推平，然后压实，压实厚度控制在50 cm左右，相对密度≥0.7，回填土不足的地段，可从附近河道中挖取，河道中取土深度≤0.5 m。

2.2 土石方开挖质量控制技术

土方开挖前，要认真研究施工图纸及相关资料，并进行技术交底。要根据设计图纸进行测量放样，测量放出开挖轴线、边线和开挖边坡、深度线和控制桩;根据现场水源流量、地形地貌和地质条件并结合永久排水设施布置排水系统，在开挖区域外侧设置截水沟，在开挖层面上设置临时排水沟和集水坑，开挖面保持一定的坡度，把雨水、积水排出工作面。土质边坡，采用1.6 m3反铲进行削坡，再进行人工修整，直到符合施工图纸对坡度和平整度的要求。边坡开挖完后，及时进行边坡护面和加固工作。

对于本工程存在的石方开挖，石方钻孔爆破采用控制爆破技术。大规模施工前，结合生产性试验，优化爆破设计参数，确定爆破振动速度传播的经验公式，对爆破产生的影响进行预控，确保安全。开挖面尽量采用预裂爆破和光面爆破技术，如果存在不适宜采用预裂爆破的部位，就把保护层预留出来。采取预留岩体保护层的开挖方法，其上部开挖的炮孔不穿入保护层，开挖保护层时，钻孔不钻入建基面岩体［1］。爆破网络采用塑料导爆管串并联形成孔间或排间微差顺序爆破，通过对最大一段起爆药量的控制来有效控制爆破产生的振动影响。同时在爆破实施过程中，根据监理工程师的要求，对相关部位进行爆破振动速度监测，在基础开挖完成以后，对建基面岩体也要进行检测。根据观测数据的分析结果，对设计参数进行调整。实施严格的过程控制。对各类爆破的验孔、装药、网络连结等主要工序实施“三检”后再进入下一道工序。

2.3 安全保证措施

土方明挖从上而下分层分段依次进行，施工中做成一定的坡势，这样有利于排水，也可以防止边坡稳定范围内形成积水。进行临时边坡施工时，要严格按照图纸或监理工程师安排进行开挖。岸基和岸坡易风化崩解的土层，不能及时回填的，保留保护层。在开挖过程中，如果边坡上有地下水渗流，在进行边坡修整和加固之前，要采取一定的措施，进行疏导和保护。

在土方明挖的施工过程当中，要关注各种可能出现的情况，并认真做好相关记录。如果有裂隙和滑动迹象出现时，必须立即暂停施工，同时采取积极有效的应急措施，并及时告知监理工程师。

石方边坡进行开挖之前，要采取严格措施，认真检查边坡岩石的稳定性，做好坡顶截水沟，防止地表水渗入岩层裂隙、避免产生滑动。要自上而下进行开挖，对于高度较大的边坡，采取分梯段进行开挖;对于相邻梯段，如果要进行上下同时作业，在水平方向上错开5～10 m的距离。

在处理边坡开挖露出的软弱岩层和构造破碎带区域时候，要严格按照按施工图纸和监理工程师的指示认真处理。从施工开始一直到工程竣工验收，要定期对边坡的稳定进行严格检测，如果发现有不稳定的迹象，要及时通知监理工程师，立即采取有效措施以确保边坡稳定。

3 混凝土衬砌施工技术

混凝土施工主要指现浇混凝土板的施工。施工之前，首先进行砂石料场合拌和站的布置，按骨料级配及砂料分开堆放，位置选在方便施工、方便浇筑混凝土的地方，模板的制安是混凝土工程必不可少的生产作业，直接影响到建筑物的结构尺寸、施工质量及施工进度，故必须按建筑物尺寸制作和安装模板。混凝土的施工应严格按施工规范进行，现场拌制时，必须严格遵守经试验确定的配料单进行配料，不得擅自更改配料单。混凝土拌和采用0.4 m3搅拌机拌和，拌和时间在常温下≥2 min。出拌和机后，应迅速运达浇筑地点，运输中不得有分离、漏浆、和严重泌水现象，运输采用农用翻斗车运输。现浇混凝土板采用2.2 kW平板式振捣器振捣，控制半径以30 cm为宜，振捣器距模板的距离不少于振捣器的1/2。采用跳仓不间断浇筑，浇筑应保持连续性，浇筑容许间歇通过试验确定，如发现和易性较差，应采取加强振捣等措施，以保证质量。混凝土由人工架子车直接入仓，人工平仓，平板式振捣器振捣，人工洒水养护。混凝土板间的伸缩缝采用2 cm厚的苯板填充，迎水面采用2 cm厚聚氨酯砂浆勾缝。施工时，应注意季节变化情况，如遇低温季节施工，在施工时做升温防冻措施，当日平均气温＜0℃或最低气温＜-5℃时，应按低温季节要求施工。混凝土施工可在2012年8月1日—2012年11月1日前较灵活的安排。

4 防洪堤施工期排水处理

基坑排水是本工程施工环节的“重中之重”，是保证本工程能否如期竣工、能否正常施工、能否减少投资的主要因素。由于本工程区地下水位埋深较浅，防洪堤较长，因此基坑排水量较大，基坑排水若采用明排排水渠开挖长度长，工程量大，拟采用水泵强排。在基础施工时每个施工段尾部设一个集水坑抽排水，根据防洪堤基坑的实际出水量并参考已实施防洪工程施工经验，每段100 m抽排水设置3台25 kW排水泵，配备专业机修人员1名，专门负责设备的维修和养护，分班作业，做到24 h不离岗。在经常性排水期间，应注意观察围堰内坡、基坑边坡和基坑面的变化，有效地保证基坑开挖的顺利进行。

［1］李昌鸿.土石方爆破设计方案［J］.科技资讯，2009(14):30-31.

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1007-7596(2014)06-0117-02

2013-12-06

刘晓刚(1980-)，男，新疆昌吉人，工程师，从事水利水电设计工作。