阿圖什市工業(yè)園區(qū)供水工程土方開(kāi)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(chǎng)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(kù)（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(kù)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(kāi)挖工程

2.1 主要項(xiàng)目

土方開(kāi)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(kù)一級(jí)水電站尾水后進(jìn)水前池、防洪工程土方及砂礫石開(kāi)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(chǎng)地的清理、施工過(guò)程中的排水工作、邊坡的觀測(cè)工作、工程完工驗(yàn)收前的保養(yǎng)與維護(hù)工作，開(kāi)挖土方和廢棄物的運(yùn)輸及處理工作。

由于本工程開(kāi)挖工程量大、工期緊、開(kāi)挖施工強(qiáng)度較大，為了保證本工程開(kāi)挖施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，本工程開(kāi)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(kāi)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(shí)道路工程、臨時(shí)場(chǎng)地平整工程、排水系統(tǒng)工程等開(kāi)挖方量小的部位，采用1.2 m3反鏟挖裝（開(kāi)挖量特別小的部位采用人工開(kāi)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(kāi)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(kāi)工進(jìn)場(chǎng)后，抓緊施工準(zhǔn)備工作，隨即展開(kāi)施工道路、開(kāi)挖區(qū)域周邊截、排水溝的施工，對(duì)開(kāi)挖邊坡開(kāi)口線以及外區(qū)域進(jìn)行安全處理。

（3）在基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)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(shí)處理。

（4）土方開(kāi)挖施工流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 土方開(kāi)挖施工流程圖

2.3 土方開(kāi)挖施工方法

（1）植被清理

開(kāi)挖前，首先進(jìn)行施工放線測(cè)量工作，標(biāo)出要施工的范圍與具體的位置，然后對(duì)施工場(chǎng)地的植被樹(shù)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(chǎng)地的植物清理處理等工作要擴(kuò)大至開(kāi)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(kāi)外的距離。地面以下的樹(shù)根清除要在離施工圖所示最大開(kāi)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(guò)程中要保護(hù)好施工場(chǎng)地外的天然植被和其它作物的生長(zhǎng)。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(kāi)挖程序按分段進(jìn)行，先清理后開(kāi)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(kāi)挖深度按設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行開(kāi)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(kāi)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(kāi)挖

表層土清理完畢，重新進(jìn)行測(cè)量放樣，確定開(kāi)挖邊線后進(jìn)行開(kāi)挖。土方明挖沿測(cè)量放線的開(kāi)挖范圍，按設(shè)計(jì)的開(kāi)挖坡度，自下而上分段、分層開(kāi)挖，分段長(zhǎng)度30 m～50 m 左右，施工過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行調(diào)整。采用1.6 m3挖掘機(jī)水平開(kāi)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(kāi)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(shù)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(chǎng)記錄及處理措施報(bào)監(jiān)理人批準(zhǔn)。

（5）臨時(shí)排水溝開(kāi)挖

建筑物及管道基坑開(kāi)挖完成后，按照施工降排水和導(dǎo)流方案的安排，及時(shí)開(kāi)挖臨時(shí)排水溝和攔水土埂的施工。在開(kāi)挖過(guò)程中，對(duì)施工場(chǎng)地以外的環(huán)境要求進(jìn)行保護(hù)，如施工場(chǎng)地外的植被要求，構(gòu)筑物要小心保護(hù)，盡量減少對(duì)其破壞避免造成不必要的影響。

（6）建筑物基礎(chǔ)開(kāi)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(kāi)挖遵循分段分層開(kāi)挖的原則依次進(jìn)行，嚴(yán)禁自下而上，混合開(kāi)挖。采取倒懸掏底的開(kāi)挖方法時(shí)，在施工中一定要隨時(shí)做好坡度，以利排水，在開(kāi)挖過(guò)程中要注意邊坡穩(wěn)定性，在開(kāi)挖范圍內(nèi)不要形成積水。土方開(kāi)挖時(shí)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(kāi)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(kāi)挖保護(hù)層。

（7）管線溝槽開(kāi)挖

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

a.開(kāi)挖深度較淺的管線溝槽時(shí)，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(kāi)挖深度較深的管線溝槽時(shí)，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(kāi)挖到距離設(shè)計(jì)標(biāo)高100 mm 左右時(shí)停止機(jī)械開(kāi)挖，采用人工開(kāi)挖的方法開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

d.管道槽底部的開(kāi)挖寬度為：

式中：B 為管道槽底部的開(kāi)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(jiàn)表1。

表1 管道一側(cè)工作寬度

各種管徑的開(kāi)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(chǎng)的測(cè)量定位的中心線位置，依據(jù)溝槽開(kāi)挖寬度，做上灰線標(biāo)志。

③采用機(jī)械開(kāi)挖溝槽時(shí)，應(yīng)向開(kāi)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(chǎng)與開(kāi)挖司機(jī)相配合。現(xiàn)場(chǎng)專門負(fù)責(zé)人應(yīng)熟悉機(jī)械開(kāi)的挖的相關(guān)流程與操作規(guī)范，還要與測(cè)量的技術(shù)人員相配合，及時(shí)測(cè)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(kāi)挖溝槽時(shí)，應(yīng)確保槽底土壤結(jié)構(gòu)不被擾動(dòng)和破壞，開(kāi)挖時(shí)應(yīng)在設(shè)計(jì)槽底設(shè)計(jì)高程20 cm 左右時(shí)，采用人工清底。

⑤人工清挖溝槽時(shí)，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(kāi)挖溝槽時(shí)應(yīng)充分考慮有效的排水問(wèn)題，做好邊坡穩(wěn)定性，在開(kāi)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(kāi)挖施工時(shí)，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(chǎng)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(kāi)挖區(qū)外的雨水流入開(kāi)挖基坑區(qū)內(nèi)，為防止暴雨沖刷邊坡，必要時(shí)采取臨時(shí)保護(hù)措施，以確保開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定；

（2）控制好各出渣道路升降坡坡度，必要時(shí)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(guò)程中從高往低開(kāi)挖，嚴(yán)禁在低洼積水區(qū)開(kāi)挖；

（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布置和施工臨時(shí)排水溝，以自流排水為主，最大限度減小雨季對(duì)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(duì)低于地下水位以下，需要在旱地進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，首先進(jìn)行降排水，保證地下水位降低至最低開(kāi)挖面0.5 m 以下，保證開(kāi)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(shí)，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(yǔ)

本工程在土方開(kāi)挖時(shí)嚴(yán)格按照施工圖紙要求，結(jié)合實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)情況做好每一步的施工計(jì)劃與要求，在工程施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)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(shí)能夠及時(shí)提出相對(duì)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(shí)，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(lái)的土方及砂礫石開(kāi)挖施工過(guò)程中，一定要做好施工前的準(zhǔn)備工作，切實(shí)提高施工過(guò)程中的技術(shù)水平，明確注意事項(xiàng)，提高基礎(chǔ)開(kāi)挖施工的科學(xué)性。