引洮二期主体24 标高边坡开挖及防护措施研究

叶丕平

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

甘肃省引洮二期主体24 标段起始桩号为35+914.00，终点桩号为44+722.92，标段总长8 808.92 m，设计流量4.2 m3/s。该标段含四干渠9#隧洞中部至13#隧洞，隧洞总长5 156.7 m；10#暗渠至14#暗渠，暗渠总长3 561.04 m；其他建筑物：3#节制分水闸至6#节制分水闸，4#直斗口、5#直斗口。

根据招标文件、施工图纸洞口及暗渠开挖边坡高差5～17 m，坡度1∶1.75～1∶1，坡高大于8 m时设马道，宽1.5 m。洞帘及暗渠土方开挖后形成高陡边坡，施工期间安全问题突出，集中体现在高陡边坡自身稳定、高空坠落、交叉作业及工序衔接等方面。

2 工程地质

四干渠10～14#暗渠，设计总长3 370.29 m。标段内地质条件较单一，多为上覆马兰黄土，厚15～38 m，下卧plQ31黄土状。按渠底设计高程，土方开挖深度为1～14 m，渠基及渠身置于马兰黄土中，马兰黄土具中压缩强湿陷性，湿陷性土层厚度约15 m。

3 高边坡施工

为做好开挖的防护工作，首先人工配合挖掘机进行上部截水沟开挖，对截水沟采用C20 砼进行衬砌，杜绝山坡上方水流灌入高边坡开挖现场[1]。在雨季作业时，必须做好新开挖出的临空坡面防护工作，可采用苫盖、遮蔽等方法防止降雨及地表水对边坡的损害。施工前先进行场地清理，将开挖范围内的树木、灌木丛、房屋等均应在施工前移除，再由上而下，逐级开挖边坡，开挖一级，加固一级。

3.1 施工程序

总体施工程序：马道间开挖坡面出渣→马道平台插筋施工→安全防护栏杆施工。

马道间开挖坡面出渣完毕后，先对边坡进行排险作业，并对边坡局部区域进行加固，以保证下方施工安全。完成边坡防护以后，在距边坡马道平台外边缘50 cm（可根据现场实际情况调整，但不低于30 cm）内侧的马道上施工Φ25 插筋（入岩0.5 m，外露1.2 m），待插筋施工一定数量后，即可进行安全防护栏杆的施工。

3.2 施工方案

3.2.1 高边坡防护系统施工 高边坡防护系统施工主要包括高边坡危险排除和高边坡加固2 个方面。其中，高边坡危险排除时，应安排专职安全员对施工区域下方进行警戒，排除危险时采用自上到下的方式进行检查[2]。

3.2.2 Φ25 插筋施工 Φ25 插筋采用YT-28 手风钻垂直于马道平台造孔，布置在距边坡马道平台外边缘50 cm（可根据现场实际情况调整，但不低于30 cm）内侧的马道上，孔深为0.3 m，间距为2.0 m。3.2.3 安全防护栏杆施工 栏杆材料均采用Φ25钢筋，立筋采用原Φ25 插筋，栏杆高1.2 m，大横杆间距0.5 m，立筋与大横杆之间采用焊接并辅助8#铅丝紧固连接，并在下端50 cm 空挡中部增设1 根大横杆，待栏杆部分施工完毕后，在栏杆下部60 cm范围采用踢脚板或木板设置一道挡板，并用8#铅丝将其与栏杆牢固连接，最后在栏杆外侧铺设白色尼龙绳、安全网并固定在栏杆上。

4 技术要求及安全措施

4.1 技术要求

开挖前必须做好边坡顶部的截排水沟，尤其是雨季施工要保证截排水沟的畅通，确保下方已开挖边坡或施工道路安全。

高边坡施工对于处理松土应采取从里向外、自上而下的顺序进行，严禁采取自下而上的处理方式。不可站在松土层作业，防止随松土层塌陷坠落。

4.2 安全控制措施

高边坡施工安全以“预防为主、事前控制”为原则，作业人员需严格按劳动保护要求配备安全防护装备，经现场安全员指导及确认正确佩戴和使用劳动保护用品（安全帽、安全绳、防滑软底鞋）后再行作业。

开挖中如遇地下水涌出，应先排水，后开挖。弃土渣场下方有道路的，应设安全警告标志，卸土作业时坡下禁止通行。高边坡开挖作业时，设置专职安全警戒人员，发现不利因素，立即发出警报，并及时处理[3]。

4.3 质量控制措施

施工前应对现场管理及操作人员进行逐级详细的技术交底和质量要点讲解。在施工过程中，由项目部质量安全部和现场生产技术人员严格控制开挖位置、高程、边坡系数，确保开挖质量符合要求。

防护系统施工时，防护网各节点应连接紧密，挂设处必须在边坡岩体稳固处牢固固定。开挖时严格控制挖机下斗位置，以防止破坏路基。开挖过程应沿着开挖行进方向持续进行，尽量避免往返作业。栏杆各连接点需紧固到位，挡板及安全网要固定在坚固可靠的固定点上。

4.4 注意事项

4.4.1 作业人员要求 高边坡开挖施工涉及挖掘机和装载机操作工、运输汽车司机，这些人员必须经过专业培训以及岗前教育才能上岗作业，特种作业人员必须持证上岗。还应做到每班班前教育，强调安全注意事项，提高安全意识[4]。

4.4.2 边坡施工期临时安全监测技术措施 根据现场山体边坡地貌、结构特点及现场实际开挖揭露的地质情况进行点位布置，点位布置在坚硬土层平面上，在每级马道埋设多根插筋，上面贴反射片，使用平面位移法，具体方法如下：对其进行第一次观测作为原始数据，用其原始数据与测站点算出之间距离，其后每次观测同一点位，算出其距离与原始距离并进行比较，如果距离变大为往右岸移动，如果距离变小为往左岸移动；每次观测时同一点位应采用正反镜读数各3 次，取其平均数作为本次观测结果。每天派专人进行巡视检查，检查埋设的仪器较大变形情况；而测量队每10 天观测1 次，将数据整理成成果，每月上报1 次边坡变形观测数据。此外，还应对施工用电安全、运输作业安全、高空坠落和物体打击等专项安全防护措施进行培训及教育。

5 结语

高边坡施工非常普遍地存在于水利工程施工中，但由于各类工程地质、环境情况以及工程所在地气候条件存在较大差异，除了借鉴以上常规施工工艺及措施保证质量安全以外，具体工程的施工工艺及质量安全防护措施都需要因地制宜，结合工程实际情况，考虑地质、环境、气候等诸多因素制定专项方案。