岸坎治理土方開挖方案及應用研究

盛 軍 （安徽水利開發有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前言

當前建筑行業蓬勃發展，建設規模逐漸擴大，施工范圍逐漸延伸。個別工程的地勢復雜，受河流沖刷影響隨時存在崩坍可能，險情較為突出，在控制河勢的同時，還應對陡峭岸坡進行治理，消除岸坎施工風險。同時，土方開挖也是建筑施工的主要內容之一，應結合施工要求和設計規定，制定科學完善的開挖方案，為工程全面建設和岸坎治理打好基礎。

1 工程概況

以秦漢新城涇河綜合治理項目為例，該項目沿現有河道右岸灘面布設，地貌為一級階地與河漫灘，重點對修石渡大橋與東風村之間進行施工，樁號范圍0+000—3+891，其 中 1+600—2+000段屬于岸坎治理工程，長度在400m左右，邊坡縱向高度在40～90m，土方開挖量約為34萬方。該工程所處地質構造復雜，施工現場與周圍東西方向有口鎮—關山斷裂，北東方向有背斜和斷層，地震烈度為Ⅶ度；該工程地表水由渭河與涇河供給，本項目重點對涇河段進行治理，地下水為第四系孔隙潛水，水位在2.4～36.38m；當地年均降水578.7mm，年均溫度13℃，屬于溫帶大陸季風氣候。

2 岸坎治理土方開挖方案與施工技術應用

2.1 總體方案

①組織體系。根據“建設精品工程，營造文明工地”的要求，創建以下施工體系，由項目經理牽頭，項目技術負責人輔助，下設成本核算室、質量室、安全室、物資設備室與綜合辦公室等部門，各級人員分工明確，責任到人，對工程建設全過程的安全、成本與質量負責，并與施工人員做好交流和協調工作。

②設備與人員配置。在設備配置方面，配備4臺EX-200型號的挖掘機，1臺YT-160型號的推土機，1臺15t自卸車，1輛5T灑水車，3臺ZL50型號的裝載機，2臺ATO-32水準儀；在人員配置方面，引入參與過同類工程、擁有豐富施工經驗的技術人員和具有高超管理能力的管理人員。

③方案內容。結合項目特點與施工要求制定總體方案，要求在正式開挖之前，先修建施工便道與排水、截水系統；嚴格遵循設計要求測定邊坡開挖位置與坡率，利用臺階法循序漸進地開挖，每開挖到一級臺階后，對此進行復測與修整，并做好施工混凝土框格梁防護工作；在開挖與防護期間，應及時用塑料布覆蓋，避免雨水沖擊；還應事先做好器材與機具的準備工作，待防護施工開始后，應投入充足的勞動力，對一級坡面全面施工，并保障材料供應與運輸滿足施工作業需求。從整體來看，邊坡施工的總體流程如圖1所示[1]。

圖1 邊坡施工總體流程

2.2 施工技術應用

2.2.1 土方開挖

采用挖掘機開挖，并配合自卸汽車裝運，采用分段施工方式，每段從上到下開挖，對于不方便機械施工之處，由人工利用小型機具進行施工，禁止掏洞取土或者爆破施工。邊坡開挖利用分層方式，各層開挖平臺高度約10m，坡比為1:0.75。在開挖期間應進行測量控制，并對開挖平臺寬度進行復測，使其規格與設計要求相符合；針對永久性邊坡應嚴格控制坡度值，禁止發生超挖、欠挖等情況。該項目中1+760—1+800段坡頂與便道之間較為陡峭，在施工中挖機應由上至下開挖，并在開挖后向下甩到便道位置，再由拉土車將其運輸到指定地點。1+800—1+860段地形較為陡峭，屬于高切坡形式，開挖段沿線方向的地形十分陡峭，無法修建便道。在施工中，可用挖機在上方開挖，并將挖出的土向下甩到便道周圍，由拉土車將其運輸出去；平坦地段施工時，挖方可利用挖掘機與自卸汽車相結合，由高到底逐層開挖；坡面土方開挖時，也應堅持自上而下的原則，施工圖如圖2所示[2]。

圖2 邊坡開挖示意圖

2.2.2 坡面排水與防護

在坡面排水方面，在高邊坡開挖期間，應加強邊坡排水系統建設，避免邊坡受到雨水沖刷使穩定性受到負面影響；每挖完一層應及時防護，不可全部挖完后一起防護；應根據設計要求開挖截水溝，最大限度地做好鋪砌工作，充分攔截地面水。針對容易出現坍塌、滑坡等區域，應密切觀察并加強防護，防護頂面禁止超過邊坡坡口，應與坡口高度相同，以免產生大量積水，使邊坡更加穩定。在排水施工中，先要在塹坡頂部開挖截水溝，規格為70×40cm，利用C15混凝土現澆，在深挖邊坡各級設置平臺截水溝，將攔截坡面通過溝引入到坡面區域之外，避免坡面水對邊坡進行侵蝕，影響其穩定性。在坡面防護方面，應堅持分級施工、及時防護原則，先挖一級防護，在開挖下一級之前對上一級進行全面防護。

2.2.3 腳手架搭建

在搭建腳手架時，利用?40×3.5鋼管，鋼管橫縱方向距離控制在1.5m左右。在坡腳位置首根立桿插入溝底，順著坡面將每根桿都插入山坡土層中，并將其固定；沿著坡面斜桿設置三層，在架子下方作斜撐，撐到水平地面上。在正式搭設之前，應先確定框格梁位置，避免與腳手架位置沖突；由人工鑿打清理坡面松散雜物與石塊，將安全帶掛在橫向鋼管上，自上而下地清理雜物，使施工面得以平整。在清理危巖過程中，應在平臺周圍懸掛安全網，各層平臺鋪設跳板，避免巖石滾出施工現場，對人員與設備安全構成威脅[3]。

2.2.4 框格梁施工

該項工藝中護坡形態如圖3所示。首先，做好施工準備工作。施工場地應做到三通一平，便道修建完畢，各類砂石、鋼筋等材料抽檢合格；施工機具均已進場，并符合施工生產要求；各技術人員與管理者均已到達各自崗位；其次，測量放樣與基層開挖。在開挖與斷面復測完畢后，坡體比例滿足設計要求，此時對框架梁的橫縱位置進行測定；在基礎開挖中，盡可能修理邊坡，平整凸起之處，再根據框架橫縱梁尺寸、模板厚度等挖出單根梁肋的輪廓，下一級邊坡平臺應以網格坡腳為基礎，測量放線后由監理人員檢驗通過便可開挖。第三，鋼筋綁扎。在框架鋼筋安裝之前，先要對框架底層浮渣進行清理，確?；A密實；在坡面打入短鋼筋錨釘，綁扎鋼筋時用砂漿墊墊起，使其與坡面預留些許距離，并與短錨釘一同連接；第四，立模板。在操作之前先要確保鋼筋骨架施工質量優良，在模板外表涂抹脫模劑，將其平整地接裝起來；利用腳手架鋼桿作支撐，使模板底部能夠牢牢貼合基礎，避免出現跑漿情況；最后，混凝土澆筑。在正式澆筑之前，應對框架截面尺寸、鋼筋數量與位置進行檢查；主筋保護層應充分符合設計要求，不可低于50mm；鋼筋應制成整體長骨架，要求搭接與安裝均滿足技術要求；澆筑工序應一次性完成，一邊澆筑一邊振搗，在操作中一旦發現混凝土滑動情況，應立即采用速凝或者早強混凝土進行按壓，保障澆筑質量。

圖3 框格梁護坡示意圖

2.3 監測監控方案

為保障整體施工安全，應制定安全監測方案，重點對開挖結構面、開口線上方土體進行監測，通過人工巡檢采集相應數據，對數據綜合整理和分析后，全面了解邊坡土體外部變形、內部作用力等情況，對高邊坡穩定水平進行評估。在方案實施中，先要對施工期進行巡檢，定期巡檢邊坡工作狀態，重點檢查邊坡裂縫、裂縫變化、掉塊、掉渣等情況，觀察坡表是否存在下凹或者凸起情況、排水溝是否暢通等等，并詳細記錄巡檢結果；監測邊坡外側變形情況，將觀測點設置在重點位置，利用水準測量的方式，依靠鋼尺、水準儀等進行檢驗，要求每間隔5～50m設置一個斷面，各個斷面都要設置4～9個觀測點；在位移點監測中，要求邊樁設置在縱向間隔50～100m的位置，并設立一個斷面，針對特殊情況可適當增加觀測斷面的數量，使其能夠對控制點進行地表觀測，利用定點觀測法觀察裂縫與下沉等情況，再用全站儀監測水平位移情況。

3 結語

綜上所述，在建筑工程開展中，土方開挖作為岸坎治理工作的重要內容，應結合設計要求與施工標準制定科學可行的開挖方案，包括組織體系、人員與設備設置等方面，并通過土方開挖、坡面排水與防護、腳手架搭建以及框格梁施工等技術應用，確保整個工程在規定時間內安全順利地完成，且施工質量滿足工程建設要求。本文結合工程實例，對岸坎工程中土方開挖方案制定與施工技術進行研究，希望能夠為相關工程開展提供幫助和借鑒。