浅谈高程不明确、多变坡和高深度的渠道大开挖施工

孔艳丽?王书宁?王高莉

一、开挖现状情况

1.工程概况

王圪堵水库枢纽工程位于横山县城关镇西北12km，榆靖高速公路无定河大桥以上2.5 km，芦河入无定河口以上5.5km处的无定河干流上，距榆林市区60km。水库总库容3.89亿m3，水库每年平均可向工业区供水1.554亿m3。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、放水洞及坝后电站等主要建筑物组成。

2.工程地质环境

明渠段地层为薄—中厚层状砂岩夹薄层泥岩岩性。在1017.5m高程以上为紫红色泥岩夹中厚层状泥质砂岩，高程1017.5m以下为中厚层状砂岩夹薄层泥岩，属软岩及较软岩体，且层理裂隙较发育，地下水丰富。

3.开挖设计情况

泄洪排沙洞工程由引水渠、进水喇叭口、放水塔、无压洞身段、陡坡段、出口消能段及下游明渠段组成，全长861.51m。引水渠、进水喇叭口、出口消能段及下游明渠段都属于明渠开挖，下为明渠开挖的某一横断面设计图：

二、开挖施工的主要困难及相应对策

1.开挖施工的主要困难

（1）地面开挖线。原地面开挖出现实际地面地形与设计地面地形不相符的情况。

（2）第一阶梯土石结合部。设计图纸的第一阶梯平面平台为实际现状的土石结合部。

（3）综合问题。由于原始地面起伏变化较大，影响开挖线的情况，按照设计坐标结合实际高程综合计算，测放出每个横断面后发现实测地形与设计不符。一些断面实际高程比设计高程低，开挖线较窄，但在另一些断面处实际高程比设计高程高，开挖线较宽。鉴于以上情况，应结合设计，整理绘图，通过监理向建设方提出相应设计变更，来解决地面开挖线出现整个纵断面扭曲变形的问题。

在本次明渠开挖施工中出现了另外一个让人头疼的问题，就是第一阶梯土石结合部BC的不明确。本次工程设计就是无法确准第一阶梯土石结合部BC，具体BC高程为实际开挖出的现状高程。土石结合部的实际情况有偏高，有偏低的，土石结合部具体在哪个高程位置上，只能等挖掘机开挖出来才知道确切的高程，所以就无法放出第一个坡面的上下口AB和第二个坡面的上口C。结合地面开挖线出现的情况，最初无法确准放线，给施工和测量人员都出了一个难题。具体见下图：

2.开挖方案确定

（1）分层分段施工。施工总方案为分层分段开挖施工，采用挖掘机开挖，自卸汽车运输，配合人工修整的施工方法。开挖施工时，先分层开挖第一边坡，每层开挖深度为2～3米，交错工作面施工，将形成土石结合界面找出。土石结合部的整个施工面进行人工修整，同时边坡及时检查，对边坡进行喷涂，用锚杆锚固防护，保证基坑边坡的稳定。

第一坡面AB和第一平台BC确准后，进行大面积分段分层开挖。根据测量控制和测设资料，结合施工技术条款，施工图纸和监理工程师的指示，进行规范规定加宽及增放坡度计算，测放出土方开挖工程的开挖线，全面开始开挖施工。

（2）测量与实际结合的放线开挖要注意以下几点：①粗放。已知基准点结合施工总平面图的设计坐标和高程，进行地面开挖线的粗略放线。实际高程和设计高程综合考虑，结合坡度要求，考虑一定的富余量，推算出大致的实际开挖线。在一些地形变化比较大的地方，进行加密断面，合理分段，根据实际情况随机调整，放出粗略开挖线。②跟测。设计图纸显示具体的土石结合部大致在深5～8米处，分层施工每层施工不超过三米，在第二层接近土石结合部施工时，我们采取施工与测量同步前进，以十米为一个单元，进行分段开挖施工，分段跟踪测量。挖出土石结合部，进行实际情况跟测计算，放出第一平台的左右口，再放出地面实际开挖线，挖掘机进行二次开挖施工。③精放。土石结合部的实际高程确准后，根据设计资料和实际情况，施工测量人员精确放出地面开挖线和第一阶梯土石结合部控制线，为人工成型施工，锚固施工提供依据。第二阶梯、坡面、渠槽进行准确测量放线，合理的组织和精确放线结合，完成后期的开挖施工。

三、结论

本工程开挖场面开阔，便于施工，

对于前期出现的困难，在我们施工方和设计、监理方共同努力下，采取了一系列的有效措施，少走了很多弯路，通过切实可行的组织，最终得到了较好效果，从工程管理和施工技术的角度认真总结是很有必要的。

（作者单位：孔艳丽，王书宁 焦作市黄河华龙工程有限公司；王高莉 博爱河务局）endprint