刘桂斌1 李学军2
身份证号:37132319880212**** 山东 临沂 276000 身份证号:37283219760104**** 山东 临沂 276000
【摘要】水利工程的环境是较为复杂的，对基坑的支护和开挖施工也造成了一定的难度，基坑开挖的面积、深度都在不断的提升。岩石基坑支护中的施工技术也逐渐体现出来，在当前水利工程基坑支护中，所研究和讨论的主要问题就是降低施工难度、节约成本，从而避免高成本施工的同时，加快施工的推进速度。本文结合沂河河湾水源-汤河水系连通工程中岩石基坑施工，阐述了岩石基坑开挖、边坡控制、建基面处理等施工措施。
【关键词】岩石基坑 施工措施 基础处理
1、工程概况
临沂市沂河河湾水源-汤河连通工程位于临沂市河东区境内，工程从沂河河湾水源工程左岸引水闸引水，通过新建输水箱涵及扩挖输水明渠至西沂沟上游，然后经西沂沟向汤河补水，工程桩号为K0+000～K10+785（起始桩号位于西沂沟入汤河口），最大引水流量8m3/s。工程等别为Ⅳ等，工程主要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级，生产桥荷载标准按照公路Ⅱ级。
通过对河湾水源-汤河连通工程的实施，实现在非汛期为汤泉国家级旅游区及下游临沂国际生态城提供生态用水，改善河道水质及流域生态环境；促进该流域社会与经济的发展。
2、地质条件
本工程中所在地主要为剥蚀平原，地势基本平坦。岩石基坑开挖部位主要位于桩号K10+350～K10+785(暗涵输水段)。在该区段工程区勘察深度范围内，揭露地层自上而下简述如下：
（A）层填土（Qs）：由壤土、碎石等组成，局部含有少量碎石块，分布于表面。
（1）层壤土（Q3al）：黄褐色，可塑，含有较多砂砾及铁锰氧化物及斑点，切面稍滑，干强度及韧性中等。
（2）层壤土（Q3alp）：黄褐色，可塑偏硬～硬塑，个别砂礓石富集成层，局部含较多粉粒，切面光滑，韧性及干强度高。
（3）层凝灰岩（KqB）：灰色，灰褐色，全～弱风化，碎屑结构，块状结构，全风化带风化强烈，砂土状，强风化带裂隙发育，多闭合状，裂面铁锰质渲染，岩芯呈碎块，破碎为软岩。弱风化带裂隙发育，充填方解石，钻进平缓，岩芯呈短柱状，破碎，为较软岩。
经开挖后设计单位、建设单位、监理单位等联合验收，该段弱风化凝灰岩满足建基要求。
3、基坑开挖难点分析
该段原始地面高程平均约为87.30m，（A）层填土平均厚度约为0.8m，即岩土分界高程为86.50m，在施工前期清理地表需开挖至岩土分界，并在基坑一侧修筑临时施工道路。
根据设计文件该段基坑开挖底高程为82.5m，开挖底宽为6.2m，开挖边坡为1：0.5，开挖开挖深度为4.0m，虽然未达到深基坑定义深度（5m以上的基坑作业认为是深基坑施工），但在施工过程中综合考虑地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件、降雨、人为因素等各种危险因素，人为需要对人员、机械设备、施工方案、安全管理、质量控制、进度控制等采取相应措施。
4、采取的措施
4.1施工准备
在该施工区段开挖前，邀请袁家庄村（施工区所在行政村）村委成员以及甲方等有关人员对施工区段内地下管道、电缆、光缆以及地上架空线路等进行确认，确定施工区段内无地下管道，地上线路加高的处理措施，确保施工机械能够安全施工作业。
项目部组织技术人员、施工队人员熟悉施工设计图纸，根据开挖深度、工程地质条件及现场施工条件等因素，确定开挖机械设备型号、数量、作业顺序以及现场施工平面布置等，并进行详细的施工技术交底及安全技术交底工作。在施工方案编制过程中，参加施工的技术管理人员以及施工人员发表自己的意见，确定科学合理、切合实际、安全的开挖施工方案。
4.2开挖施工
经项目部管理人员与施工人员共同探讨，结合现场施工条件及设计要求，用挖掘机剥离（A）层填土、（1）层及（2）层壤土后，（3）层凝灰岩采用液压破碎锤从上至下分级、分段顺序破碎作业，挖掘机清渣装自卸汽车封闭运输至弃渣场。
清表完成后，由工程技术人员在施工现场用白灰线标识出开挖上边线、坡顶安全防护区边线及临时行车道线。在开挖过程中，采用两台破碎锤自该施工段两端向中间开挖，单层开挖深度约为0.6m。待形成足够安全工作面后，由挖掘机集渣装车直接运至弃渣场。每层清渣完成后，工程技术人员及时跟进，根据开挖深度及边坡坡比要求，及时校核开挖高程并修正下层开挖边界，并在开过过程对对上层开挖跨度不够的孤石、突出等进行二次破碎开挖处理，以确保满足设计要求，留有足够的工作面。安全员全程跟踪，基坑周边采用钢管及防护网维护。站杆采用2m长钢管，埋于地下0.5m并浇筑混凝土墩固定，地上1.5米，采用在离地5cm及管顶用直角扣固定横杆，并用铁丝固定安全网形成防护。
4.2基坑降水
本工程基坑降水主要为岩石空隙间渗水以及可能的降水。在开挖过程中，经与村民协商，采用污水泵抽水排至周边废弃渠道降水，并控制在开挖面上留有深度为20cm左右的水量，不影响正常开挖施工，还起到了控制破碎开挖扬尘的作用。在开挖最后一层时在基坑一侧开挖汇水沟，并在下游处设置集水井，安置污水泵进行基坑水抽排。
4.3建基面处理
岩石基坑用液压破碎锤开挖至设计高程，很难控制开挖精度，故在本工程最后一层岩石开挖时结合凝灰岩特点，液压破碎锤操作采用斜锤钎震插进入岩层，收臂勾锤起石层控制方法进行开挖，避免直接对下层岩石直接作用，减轻对下层岩石的震动。采用人工配合挖掘机清理最后一层石渣，对于局部孤石挖掘造成的坑洞，采用回填级配石子处理，形成建基面以便于上部建筑物施工。
4.4建基面验收
在建基面隐蔽验收时，由建设单位、勘测设计单位、监理单位等组成的联合验收小组对于建基面开挖处理方式予以肯定，顺利通过验收。
结语
本工程岩石基坑段开挖及施工目前已按进度完成，在施工过程中无质量、安全事故，并逐步推进后续工程的进展，总结归纳岩石基坑开挖施工措施以供大家探讨。在水利工程施工过程中不断的创新、总结，继续推进水利工程施工技术的成熟与创新。
参考文献：《临沂市河湾水源-西沂沟-汤河连通工程施工图设计图纸》，水发规划设计有限公司
作者简介：
刘桂斌，1988年2月、工程师、河湾-汤河水系连通工程。
李学军，1976年1月，工程师，山东临沂人。