岸坎治理土方开挖方案及应用研究

盛 军 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前言

当前建筑行业蓬勃发展，建设规模逐渐扩大，施工范围逐渐延伸。个别工程的地势复杂，受河流冲刷影响随时存在崩坍可能，险情较为突出，在控制河势的同时，还应对陡峭岸坡进行治理，消除岸坎施工风险。同时，土方开挖也是建筑施工的主要内容之一，应结合施工要求和设计规定，制定科学完善的开挖方案，为工程全面建设和岸坎治理打好基础。

1 工程概况

以秦汉新城泾河综合治理项目为例，该项目沿现有河道右岸滩面布设，地貌为一级阶地与河漫滩，重点对修石渡大桥与东风村之间进行施工，桩号范围0+000—3+891，其 中 1+600—2+000段属于岸坎治理工程，长度在400m左右，边坡纵向高度在40～90m，土方开挖量约为34万方。该工程所处地质构造复杂，施工现场与周围东西方向有口镇—关山断裂，北东方向有背斜和断层，地震烈度为Ⅶ度；该工程地表水由渭河与泾河供给，本项目重点对泾河段进行治理，地下水为第四系孔隙潜水，水位在2.4～36.38m；当地年均降水578.7mm，年均温度13℃，属于温带大陆季风气候。

2 岸坎治理土方开挖方案与施工技术应用

2.1 总体方案

①组织体系。根据“建设精品工程，营造文明工地”的要求，创建以下施工体系，由项目经理牵头，项目技术负责人辅助，下设成本核算室、质量室、安全室、物资设备室与综合办公室等部门，各级人员分工明确，责任到人，对工程建设全过程的安全、成本与质量负责，并与施工人员做好交流和协调工作。

②设备与人员配置。在设备配置方面，配备4台EX-200型号的挖掘机，1台YT-160型号的推土机，1台15t自卸车，1辆5T洒水车，3台ZL50型号的装载机，2台ATO-32水准仪；在人员配置方面，引入参与过同类工程、拥有丰富施工经验的技术人员和具有高超管理能力的管理人员。

③方案内容。结合项目特点与施工要求制定总体方案，要求在正式开挖之前，先修建施工便道与排水、截水系统；严格遵循设计要求测定边坡开挖位置与坡率，利用台阶法循序渐进地开挖，每开挖到一级台阶后，对此进行复测与修整，并做好施工混凝土框格梁防护工作；在开挖与防护期间，应及时用塑料布覆盖，避免雨水冲击；还应事先做好器材与机具的准备工作，待防护施工开始后，应投入充足的劳动力，对一级坡面全面施工，并保障材料供应与运输满足施工作业需求。从整体来看，边坡施工的总体流程如图1所示[1]。

图1 边坡施工总体流程

2.2 施工技术应用

2.2.1 土方开挖

采用挖掘机开挖，并配合自卸汽车装运，采用分段施工方式，每段从上到下开挖，对于不方便机械施工之处，由人工利用小型机具进行施工，禁止掏洞取土或者爆破施工。边坡开挖利用分层方式，各层开挖平台高度约10m，坡比为1:0.75。在开挖期间应进行测量控制，并对开挖平台宽度进行复测，使其规格与设计要求相符合；针对永久性边坡应严格控制坡度值，禁止发生超挖、欠挖等情况。该项目中1+760—1+800段坡顶与便道之间较为陡峭，在施工中挖机应由上至下开挖，并在开挖后向下甩到便道位置，再由拉土车将其运输到指定地点。1+800—1+860段地形较为陡峭，属于高切坡形式，开挖段沿线方向的地形十分陡峭，无法修建便道。在施工中，可用挖机在上方开挖，并将挖出的土向下甩到便道周围，由拉土车将其运输出去；平坦地段施工时，挖方可利用挖掘机与自卸汽车相结合，由高到底逐层开挖；坡面土方开挖时，也应坚持自上而下的原则，施工图如图2所示[2]。

图2 边坡开挖示意图

2.2.2 坡面排水与防护

在坡面排水方面，在高边坡开挖期间，应加强边坡排水系统建设，避免边坡受到雨水冲刷使稳定性受到负面影响；每挖完一层应及时防护，不可全部挖完后一起防护；应根据设计要求开挖截水沟，最大限度地做好铺砌工作，充分拦截地面水。针对容易出现坍塌、滑坡等区域，应密切观察并加强防护，防护顶面禁止超过边坡坡口，应与坡口高度相同，以免产生大量积水，使边坡更加稳定。在排水施工中，先要在堑坡顶部开挖截水沟，规格为70×40cm，利用C15混凝土现浇，在深挖边坡各级设置平台截水沟，将拦截坡面通过沟引入到坡面区域之外，避免坡面水对边坡进行侵蚀，影响其稳定性。在坡面防护方面，应坚持分级施工、及时防护原则，先挖一级防护，在开挖下一级之前对上一级进行全面防护。

2.2.3 脚手架搭建

在搭建脚手架时，利用ϕ40×3.5钢管，钢管横纵方向距离控制在1.5m左右。在坡脚位置首根立杆插入沟底，顺着坡面将每根杆都插入山坡土层中，并将其固定；沿着坡面斜杆设置三层，在架子下方作斜撑，撑到水平地面上。在正式搭设之前，应先确定框格梁位置，避免与脚手架位置冲突；由人工凿打清理坡面松散杂物与石块，将安全带挂在横向钢管上，自上而下地清理杂物，使施工面得以平整。在清理危岩过程中，应在平台周围悬挂安全网，各层平台铺设跳板，避免岩石滚出施工现场，对人员与设备安全构成威胁[3]。

2.2.4 框格梁施工

该项工艺中护坡形态如图3所示。首先，做好施工准备工作。施工场地应做到三通一平，便道修建完毕，各类砂石、钢筋等材料抽检合格；施工机具均已进场，并符合施工生产要求；各技术人员与管理者均已到达各自岗位；其次，测量放样与基层开挖。在开挖与断面复测完毕后，坡体比例满足设计要求，此时对框架梁的横纵位置进行测定；在基础开挖中，尽可能修理边坡，平整凸起之处，再根据框架横纵梁尺寸、模板厚度等挖出单根梁肋的轮廓，下一级边坡平台应以网格坡脚为基础，测量放线后由监理人员检验通过便可开挖。第三，钢筋绑扎。在框架钢筋安装之前，先要对框架底层浮渣进行清理，确保基础密实；在坡面打入短钢筋锚钉，绑扎钢筋时用砂浆垫垫起，使其与坡面预留些许距离，并与短锚钉一同连接；第四，立模板。在操作之前先要确保钢筋骨架施工质量优良，在模板外表涂抹脱模剂，将其平整地接装起来；利用脚手架钢杆作支撑，使模板底部能够牢牢贴合基础，避免出现跑浆情况；最后，混凝土浇筑。在正式浇筑之前，应对框架截面尺寸、钢筋数量与位置进行检查；主筋保护层应充分符合设计要求，不可低于50mm；钢筋应制成整体长骨架，要求搭接与安装均满足技术要求；浇筑工序应一次性完成，一边浇筑一边振捣，在操作中一旦发现混凝土滑动情况，应立即采用速凝或者早强混凝土进行按压，保障浇筑质量。

图3 框格梁护坡示意图

2.3 监测监控方案

为保障整体施工安全，应制定安全监测方案，重点对开挖结构面、开口线上方土体进行监测，通过人工巡检采集相应数据，对数据综合整理和分析后，全面了解边坡土体外部变形、内部作用力等情况，对高边坡稳定水平进行评估。在方案实施中，先要对施工期进行巡检，定期巡检边坡工作状态，重点检查边坡裂缝、裂缝变化、掉块、掉渣等情况，观察坡表是否存在下凹或者凸起情况、排水沟是否畅通等等，并详细记录巡检结果；监测边坡外侧变形情况，将观测点设置在重点位置，利用水准测量的方式，依靠钢尺、水准仪等进行检验，要求每间隔5～50m设置一个断面，各个断面都要设置4～9个观测点；在位移点监测中，要求边桩设置在纵向间隔50～100m的位置，并设立一个断面，针对特殊情况可适当增加观测断面的数量，使其能够对控制点进行地表观测，利用定点观测法观察裂缝与下沉等情况，再用全站仪监测水平位移情况。

3 结语

综上所述，在建筑工程开展中，土方开挖作为岸坎治理工作的重要内容，应结合设计要求与施工标准制定科学可行的开挖方案，包括组织体系、人员与设备设置等方面，并通过土方开挖、坡面排水与防护、脚手架搭建以及框格梁施工等技术应用，确保整个工程在规定时间内安全顺利地完成，且施工质量满足工程建设要求。本文结合工程实例，对岸坎工程中土方开挖方案制定与施工技术进行研究，希望能够为相关工程开展提供帮助和借鉴。