阿圖什市工業(yè)園區(qū)供水工程土方開挖施工方法淺析

謝青杉

（新疆海天工程監(jiān)理有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

阿圖什市工業(yè)園區(qū)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(nèi)，阿圖什市工業(yè)園區(qū)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(qū)進(jìn)場路到達(dá)工程區(qū)，交通較為便利。阿圖什市工業(yè)園區(qū)供水工程由取水建筑物、輸水管道及附屬建筑物、中間調(diào)節(jié)水庫（已建）、末端調(diào)節(jié)水池等組成，工程主要任務(wù)是在滿足烏瑞克河與庫孜洪河流域各業(yè)用水的前提下，向阿圖什市工業(yè)園區(qū)供水，以支持工業(yè)園區(qū)的建設(shè)。

2 土方開挖工程

2.1 主要項(xiàng)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(diào)節(jié)水池工程、麻扎水庫一級水電站尾水后進(jìn)水前池、防洪工程土方及砂礫石開挖等，以及監(jiān)理人指明的其他土方明挖工程。工作內(nèi)容包括施工前的準(zhǔn)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(yàn)收前的保養(yǎng)與維護(hù)工作，開挖土方和廢棄物的運(yùn)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(qiáng)度較大，為了保證本工程開挖施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，本工程開挖配備了施工效率較高，性能穩(wěn)定的設(shè)備。工程挖裝設(shè)備主要為1.2 m3～1.6 m3反鏟挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)等中、大型挖裝設(shè)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(yùn)輸出渣。臨時道路工程、臨時場地平整工程、排水系統(tǒng)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(yùn)輸。

2.2 施工程序

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

（1）嚴(yán)格按照“自上而下、分層分段”進(jìn)行施工，在保證安全及質(zhì)量的前提下，合理安排施工程序，重點(diǎn)部位重點(diǎn)考慮，不良地質(zhì)段及不穩(wěn)定邊坡處理措施得當(dāng)，盡可能避免上下層作業(yè)及工序的干擾。

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

（3）在基礎(chǔ)開挖過程中，現(xiàn)場施工人員密切注意邊坡穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)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(jìn)行施工放線測量工作，標(biāo)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(shù)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(kuò)大至開挖線或建筑物基礎(chǔ)邊線（或填筑坡腳線）外側(cè)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(chǔ)外側(cè)3 m 的距離，在清理的過程中要保護(hù)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(jī)械清除，需要運(yùn)走的雜物用機(jī)械工具運(yùn)至指定的廢棄物堆存地。施工開挖程序按分段進(jìn)行，先清理后開挖，按施工流程逐步進(jìn)行[1]。

（2）表土清挖、堆放和有機(jī)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(jī)質(zhì)土壤，開挖深度按設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行開挖。表土清挖采用118 kW 推土機(jī)，ZL50 裝載機(jī)裝20 t 自卸汽車運(yùn)輸，并將開挖的有機(jī)土壤運(yùn)到指定地區(qū)堆放，防止土壤被沖刷流失。有機(jī)土壤在有利于環(huán)境保護(hù)的前提下，按照合同要求或發(fā)包人的環(huán)境整體規(guī)劃，合理使用有機(jī)土壤。

（3）土方開挖

表層土清理完畢，重新進(jìn)行測量放樣，確定開挖邊線后進(jìn)行開挖。土方明挖沿測量放線的開挖范圍，按設(shè)計(jì)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(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行調(diào)整。采用1.6 m3挖掘機(jī)水平開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)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(jī)挖裝20 t 自卸汽車運(yùn)輸，至指定棄渣區(qū)堆存，棄料區(qū)用118kW 履帶式推土機(jī)平整壓實(shí)。

（4）不良地質(zhì)情況處理

清基范圍內(nèi)如有較大樹根，先用1.2 m3挖掘機(jī)挖出，裝車運(yùn)走，如有坑、井、渠、涵等，需要全部挖出，換填與地基土質(zhì)類似的土料。如有軟土、淤泥、富有機(jī)物土，也應(yīng)同上處理，并將上述不良地質(zhì)情況的現(xiàn)場記錄及處理措施報監(jiān)理人批準(zhǔn)。

（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(dǎo)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(huán)境要求進(jìn)行保護(hù)，如施工場地外的植被要求，構(gòu)筑物要小心保護(hù)，盡量減少對其破壞避免造成不必要的影響。

（6）建筑物基礎(chǔ)開挖

采用1.2 m3反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行植被清理、攏堆，ZL50 裝載機(jī)裝20 t 自卸汽車運(yùn)輸。土方開挖遵循分段分層開挖的原則依次進(jìn)行，嚴(yán)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(wěn)定性，在開挖范圍內(nèi)不要形成積水。土方開挖時要根據(jù)工程量與工期的要求，合理安排機(jī)械施工，在特殊的地質(zhì)條件與施工季節(jié)，要根椐實(shí)際情做好施工前的準(zhǔn)備工作，做好安全培訓(xùn)及安全生產(chǎn)的措施，確保工程保質(zhì)保量保進(jìn)度的高質(zhì)量模式。土方開挖采用1.6 m3反鏟挖掘機(jī)，裝20 t 自卸汽車外運(yùn)，人工配合修整邊坡、開挖保護(hù)層。

（7）管線溝槽開挖

①根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，開槽以機(jī)械開挖與人工開挖相配合的方式進(jìn)行。

a.開挖深度較淺的管線溝槽時，采用1.1 m3反鏟挖掘機(jī)挖土，挖出的土方就近堆放，距離基坑邊緣距離按要求應(yīng)不小于2 m。挖土放坡系數(shù)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(jī)挖土，挖出的土方就近堆放，距基坑邊緣的距離按要求應(yīng)不小于3 m。

c.土方開挖到距離設(shè)計(jì)標(biāo)高100 mm 左右時停止機(jī)械開挖，采用人工開挖的方法開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)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(jié)構(gòu)的外緣寬度，mm；b1為管道一側(cè)的工作面寬度，mm。

管道一側(cè)工作寬度見表1。

表1 管道一側(cè)工作寬度

各種管徑的開挖寬度根據(jù)上式計(jì)算得出。

②按施工設(shè)計(jì)圖紙的要求和施工現(xiàn)場的測量定位的中心線位置，依據(jù)溝槽開挖寬度，做上灰線標(biāo)志。

③采用機(jī)械開挖溝槽時，應(yīng)向開挖司機(jī)做好詳細(xì)的技術(shù)交底工作。交底內(nèi)容主要包括挖槽的斷面寬度，挖土方的堆放位置，現(xiàn)有的地下埋置物情況，施工的技術(shù)要求，安全生產(chǎn)的要求等，并指定專人現(xiàn)場與開挖司機(jī)相配合。現(xiàn)場專門負(fù)責(zé)人應(yīng)熟悉機(jī)械開的挖的相關(guān)流程與操作規(guī)范，還要與測量的技術(shù)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(jī)械開挖溝槽時，應(yīng)確保槽底土壤結(jié)構(gòu)不被擾動和破壞，開挖時應(yīng)在設(shè)計(jì)槽底設(shè)計(jì)高程20 cm 左右時，采用人工清底。

⑤人工清挖溝槽時，應(yīng)認(rèn)真控制溝槽的高程和寬度，并保護(hù)槽底土壤結(jié)構(gòu)不受破壞，堆土邊緣至槽邊的距離應(yīng)根據(jù)施工圖紙的設(shè)計(jì)要求而定。

⑥開挖溝槽時應(yīng)充分考慮有效的排水問題，做好邊坡穩(wěn)定性，在開挖范圍內(nèi)不要形成積水，保證施工環(huán)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(jié)性因素影響最大，開挖施工時，注意天氣變化，為確保施工質(zhì)量、施工進(jìn)度，在冬雨季施工計(jì)劃采取下述措施：

（1）施工進(jìn)場以后，先按施工組織設(shè)計(jì)要求，做好排水措施（施工截、排水溝），杜絕開挖區(qū)外的雨水流入開挖基坑區(qū)內(nèi)，為防止暴雨沖刷邊坡，必要時采取臨時保護(hù)措施，以確保開挖邊坡的穩(wěn)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(yùn)輸出渣；

（3）施工過程中從高往低開挖，嚴(yán)禁在低洼積水區(qū)開挖；

（4）根據(jù)現(xiàn)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(shè)備，組織專人負(fù)責(zé)，加強(qiáng)出渣道路的維護(hù)；

（6）對低于地下水位以下，需要在旱地進(jìn)行開挖時，首先進(jìn)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(tài)；

（7）根據(jù)施工進(jìn)度需要，提前進(jìn)行度汛、越冬施工備料，確實(shí)不具備施工條件，經(jīng)采取措施也不能滿足規(guī)范要求的施工條件標(biāo)準(zhǔn)時，經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募竟?jié)性停工安排。

3 結(jié)語

本工程在土方開挖時嚴(yán)格按照施工圖紙要求，結(jié)合實(shí)際的施工現(xiàn)場情況做好每一步的施工計(jì)劃與要求，在工程施工過程中發(fā)現(xiàn)問題時要及時聯(lián)系技術(shù)負(fù)責(zé)人與設(shè)計(jì)人員，進(jìn)行商議與討論。在工程中出現(xiàn)不可預(yù)估的情況時能夠及時提出相對應(yīng)的措施，為了確保施工的精度，保證施工的生產(chǎn)安全。在冬雨季節(jié)里，為保證施工進(jìn)度時，在創(chuàng)造必備的施工條件及合理措施下按規(guī)范要求進(jìn)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(zhǔn)備工作，切實(shí)提高施工過程中的技術(shù)水平，明確注意事項(xiàng)，提高基礎(chǔ)開挖施工的科學(xué)性。