渠道大方量淤泥開(kāi)挖施工技術(shù)措施與應(yīng)用

□陳建國(guó) □謝俊國(guó) □陳火見(jiàn)（河南省水利第一工程局）

1 工程概況

南水北調(diào)中線工程方城段六標(biāo)渠道全長(zhǎng)7.55km，3座左排倒虹吸、5座公路橋、4座生產(chǎn)橋。土石方開(kāi)挖575萬(wàn)m3，土石方埴筑164.1萬(wàn)m（3其中水泥改性土填筑120萬(wàn)m3）、混凝土9.29萬(wàn)m3、鋼筋3200 t、土工膜62萬(wàn)m2。合同總金額3.49億元，合同工期：2011年3月1日至2013年8月31日。

2 工程特點(diǎn)

方城六標(biāo)段地處埡口，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，涵蓋軟巖、硬巖、淤泥、強(qiáng)透水砂層、膨脹土，地下水異常豐富，施工難度大，開(kāi)挖、降水、填筑、襯砌難度大。

渠段K164+920～K165+720為淤泥渠段，長(zhǎng)800 m，挖深9～12 m，土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土，該段為原行洪排水溝，局部存在承壓水，開(kāi)挖工程量約40萬(wàn)m3，施工排水，開(kāi)挖困難。需解決難題：降排水，開(kāi)挖陷車，裝車溢流，修筑道路，渣場(chǎng)卸車等。為加快進(jìn)度，針對(duì)淤泥開(kāi)挖量大的現(xiàn)狀，通過(guò)精心組織和科學(xué)施工，采取了以下措施：一是對(duì)淤泥的開(kāi)挖，由于地基的施工條件比較特殊，應(yīng)根據(jù)淤泥的類別，分別采用不同的施工方法。為確保開(kāi)挖作的順利進(jìn)行，必須注意以下原則：我們知道淤泥的特點(diǎn)是顆粒細(xì)、水分多，人無(wú)法立足，應(yīng)視情況不同分別采取相應(yīng)技術(shù)措施，以解決施工中所遇到的困難。其基本的原則是：①爛淤泥：特點(diǎn)是淤泥層較厚，含水量較小，黏稠，鐵鍬插入難拔不易脫離。針對(duì)這種情況可在挖前先將鐵鍬蘸水，也可采用三股叉或五股叉。為解決立足問(wèn)題，可采用一點(diǎn)突破法，即先從邊沿起集中力量突破一點(diǎn)，一直挖到硬土層，而向四周護(hù)展或者采用蘆葦排鋪路，即將蘆席扎成捆枕，每三枕用樁連成排，鋪在爛泥土上，人在排上挖運(yùn)或使用砂袋鋪在爛泥上挖運(yùn)。②稀淤泥：特點(diǎn)是含水量高，流動(dòng)性大，裝筐易漏，必須采用帆布做袋抬運(yùn)。當(dāng)稀淤泥較薄，面積較小時(shí)，可將砂子倒入進(jìn)行堵淤，形成土埂，在土埂上進(jìn)行挖運(yùn)作業(yè)。如面積較大，要及時(shí)填筑多條土埂分區(qū)支出，以防亂流；若淤泥深度大，面積廣，可將稀泥分區(qū)圍埂，分別排入附近挖好的深坑內(nèi)。有條件時(shí)可進(jìn)行井點(diǎn)排水和基坑排水及截流溝，以降低地下水位，降低稀泥的含水量。創(chuàng)造機(jī)械施工場(chǎng)地，以便機(jī)械化施工。③夾砂石層淤泥：特點(diǎn)是淤泥中有層或幾層夾砂層。如果淤泥厚度較大，可采用前面所述方法挖除。如果淤泥很薄，先將砂石晾干，能站人時(shí)方可進(jìn)行，開(kāi)挖時(shí)速同下層淤泥一同挖除露出新砂石，切勿將夾砂層挖除，造成開(kāi)挖困難。

3 施工工藝與要求

3.1 淤泥開(kāi)挖時(shí)的工藝要求

3.1.1 左右岸距離開(kāi)口線1 m處每間隔30 m，打一管井，深度30 m，直徑50 cm無(wú)砂管外碎石回填；井內(nèi)安裝6.67 cm×50 m揚(yáng)程水泵抽水，集中排至排水溝，由排水溝流至原河道。

3.1.2 基坑分層開(kāi)挖，每3～4 m設(shè)一層，四周設(shè)置截流溝，截流溝較工作面深3 m，每間隔100 m設(shè)置一集水井，集水井內(nèi)設(shè)置0.10 m50 m高揚(yáng)程水泵集中抽排。

3.1.3 遇見(jiàn)淤泥流態(tài)不成型時(shí)，采取擠淤法形成工作面，填筑土料2～3 m，工作面形成后，向淤泥內(nèi)倒入粘土，采取“和面法”用挖掘機(jī)攪拌至可以裝車程度，在車廂尾部裝立架淤泥防止流態(tài)泥外流，前部裝流態(tài)泥，運(yùn)至渣場(chǎng)后集中處置。處理橋樁泥漿坑采取“和面法”解決開(kāi)挖問(wèn)題是非常有效的辦法。

3.2 運(yùn)輸?shù)缆返氖┕し椒ㄅc要求

3.2.1 淤泥開(kāi)挖修筑道路是關(guān)鍵，開(kāi)挖順序采取進(jìn)占法，開(kāi)挖路槽的同時(shí)填筑路基料。根據(jù)施工平面規(guī)劃布置開(kāi)挖施工道路，路槽寬度3～4 m，根據(jù)情況深度可采取0.80～1.20 m，回填料就地取材，選取開(kāi)挖的石渣、膠結(jié)砂礫料、含水量較低的粘土料等，回填后壓路機(jī)碾壓。路槽起到節(jié)約回填料，同時(shí)運(yùn)行期間保持道路不擴(kuò)散變形，換填料提高道路承載力保障運(yùn)輸過(guò)程不陷車，提高運(yùn)輸效率。換填料的選擇及厚度是關(guān)鍵，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況一次換填到位，否則為節(jié)約料換填厚度不夠造成車輛跑不了幾趟就報(bào)廢，前功盡棄，二次返工費(fèi)工費(fèi)時(shí)，損失更大。運(yùn)行過(guò)程中及時(shí)維護(hù)，發(fā)現(xiàn)彈簧處要徹底根治—全部挖除1 m深左右，合適的換填料進(jìn)行填筑并蹍壓，切忌臨時(shí)推平或再鋪一層，那樣解決不了問(wèn)題，只能是道路越毀越嚴(yán)重，影響開(kāi)挖進(jìn)度。

根據(jù)作業(yè)面寬度，在主道路基礎(chǔ)上設(shè)置橫向支路，支路間距根據(jù)兩臺(tái)挖掘機(jī)工作半徑確定，一般15～20 m為宜。每開(kāi)挖一層，修筑一次道路，循序漸進(jìn)。臨近建基面5～6 m范圍內(nèi)，因挖掘機(jī)一次開(kāi)挖不完剩余1～2 m，剩余工程量不大，修路成本高，工期緊，綜合比較后采取剩余開(kāi)挖量用挖掘機(jī)倒運(yùn)，同時(shí)挖掘機(jī)裝刮板將建基面刮平，建基面一次成型達(dá)到驗(yàn)收條件。

3.2.2 淤泥渣場(chǎng)卸車?yán)щy存在問(wèn)題：淤泥粘車卸不凈，淤泥集中下卸，后門打不開(kāi)造成車頭飛起的“打飛機(jī)”現(xiàn)象，場(chǎng)地卸一層后第二層卸泥困難。解決以上問(wèn)題采取以下措施：自卸車箱底部鋪設(shè)1 cm厚聚乙烯板解決粘泥問(wèn)題；裝車時(shí)車廂尾部較首部少裝，卸車時(shí)車廂不要一次升到位，邊卸邊移動(dòng)，卸后泥成帶狀，然后推土機(jī)攏堆，同時(shí)攏高；在渣場(chǎng)用開(kāi)挖的非淤泥土料填筑卸車平臺(tái)，形成落差4 m以上的工作面，卸后的淤泥直接推下去，推土機(jī)向前推泥困難且不經(jīng)濟(jì)時(shí)，繼續(xù)在淤泥上部填筑1 m以上的土料作為承載力足夠的卸車平臺(tái)，循序漸進(jìn)就能解決淤泥場(chǎng)地問(wèn)題。

3.2.3 淤泥開(kāi)挖過(guò)程中預(yù)防塌方和滑坡的處理：淤泥開(kāi)挖過(guò)程中預(yù)防塌方和滑坡是重中之重，涉及到機(jī)械人員安全問(wèn)題。開(kāi)挖時(shí)按照設(shè)計(jì)進(jìn)行放坡，不得立采，開(kāi)挖時(shí)注意觀察，發(fā)現(xiàn)滲水或有滑動(dòng)跡象部位及時(shí)處理，邊坡人工開(kāi)挖截流溝，土工布包碎石形成排水盲溝，匯流至集水井，用水泵抽排至排水溝。滑塌部位及時(shí)放坡卸載，打抗滑鋼管樁。基坑頂部四周開(kāi)挖截流排水溝，攔截下雨時(shí)地表徑流，關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，易滑塌部位用塑料布覆蓋。做到事前預(yù)防，事中控制，事后觀察總結(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

合理的施工規(guī)劃，正確優(yōu)選的施工方法對(duì)大方量淤泥開(kāi)挖，降排水、道路、運(yùn)輸、棄渣、保護(hù)層施工起到?jīng)Q定性的作用。同時(shí)也為在淤泥地段開(kāi)展機(jī)械施工創(chuàng)造了范例，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)同類施工起到借鑒和指導(dǎo)作用。