堤防水下基槽开挖及边坡质量控制方式分析

堤防水下基槽开挖及边坡质量控制方式分析

摘要：本文主要介绍了堤防水下基槽开挖和边坡施工技术，对基槽开外和边坡施工技术的参数要求和注意事项进行了研究，并从提高边坡稳定性的角度分析了边坡质量控制方法，为库岸边坡的施工质量控制提供参考。

关键词：堤防水下基槽开挖边坡质量控制方式

边坡稳定的分析理论和治理实践近些年来发展迅速，水下边坡的稳定性分析成果显著。水下基槽和边坡的稳定性分析在很多工程中都有应用，包括航道、港口、沉管隧道和水库大坝等在水位下降时的稳定性等，本文将重点研究堤防水下基槽开挖和边坡质量控制问题。

一、堤防水下基槽开挖

水下基槽。主要在沉管隧道、港口航道工程中应用，基槽开挖的横断面主要形状有梯形、矩形等，基槽开挖深度和坡度主要受到边坡土质情况和水文以及河流条件等。为了便于研究，我们假设水下边坡土层均匀，通过水流流线计算动画，水流速超过10m/s时会在基槽内形成漩涡，漩涡从上游边坡坡角位置逐渐转移至下部边坡。动水经过水下边坡会在边坡内形成高压区和低压区。水流作用下边坡在水平和竖直方向都会产生位移，在坡体中和坡顶位置变化趋势则存在差异。

水下基槽开挖是堤岸施工中的重要工序，施工不慎容易造成旧堤、道路以及周边建筑物的破坏，施工工作需要选择适用的开挖设备，在采用合理、安全、经济的施工方法进行开挖，开挖过程中需要加强施工过程的动态监测，保证开挖质量。

水下基槽的开挖有着自身的显著特点，开挖的工作沿线长，地质条件复杂，收到多种影响因素的感染，并且水下视线不良，遭遇地形突变不容易被发现，同时边坡的开挖对施工现场条件有着很高的敏感性。进行水下基槽的开挖施工需要进行施工地段原始资料的调查和记录，施工之前做好测量工作，便于在施工过程中实现更好的开挖和边坡控制。施工过程中要根据设计图纸，并结合工程实际对施工断面进行适当的加密，断面间距应该控制在50m内，如果岸上地形发生突变，或者原始地形遭到破坏，则要进行再次测量更正数据。

二、水下基槽的开挖施工

水下基槽开挖的技术施工标准是50m作为一个施工段，开挖方式主要有抓斗式、斗轮、绞吸式泥船，每开挖层厚度一般不能超过2m，逐级进行分层开挖。

基槽的开挖需要在测量放线之后进行，测量防线的主要目的是确定基槽的开挖施工面范围，一般的测量放线主要使用控制网进行实地放线，设置基槽轴线导标、机床底边线以及两边坡线前后纵向导标，横向导标的设置应该每隔20m设置一组。导标的设置情况可参考下图。

水下基槽开挖的质量控制。进行基槽开挖需要监控开挖情况，对基槽的深度、宽度和边坡情况等进行定期测量和记录。

基槽开挖尺寸不能小于设计要求，不能够出现浅点，常规施工情况下每边平均超宽不能大于0.5m，平均超深不能超过0.3m。

三、边坡施工技术

边坡开挖方法。槽边坡施工开挖方法中较为常见的是阶梯开挖法，开挖时把施工面开挖成梯形台阶，达到近似坡度，开挖成矩形断面，使其倒塌形成自然休止角。阶梯式的开挖方法是一种较为简单的施工方法，作业人员很容易理解，在斗轮绞吸、链斗式挖泥船等的施工过程中使用效果较好，边坡超过10m的边坡适宜采用阶梯开挖。

阶梯高度的确定，阶梯高度的选用范围一般在1-2.5m之间，采用尽量采用小的数值，同时还要保证开挖设备、开挖分层厚度之间的基本吻合。

施工方案需要根据工程地质和选择的设备等工程实际拟定阶梯高度，计算公式为：

根据公式能够确定A点坐标，最后的一个样标根据施工圈实际情况而定。公式建立在相邻阶梯超方和欠方均为相等三角形并且边坡系数保持不变假设之上，在施工方案的拟定初期适用，但是最终方案要根据地质情况等工程实际进行调整。

如果在一个基槽边坡上存在着边坡系数的变化，需要分段进行计算。

如下是边坡施工技术要求表。

施工方案调整 1.设置一定的预防措施，减少不合格。

2.充分考虑开挖设备和现场实际，及时进行项目优化，保证施工效率。

斗轮、绞吸式挖泥船 1.清淤工作中采用条幅开挖的形式，中心线保证和江岸之间的平行，施工中进行动态管理，避免死角，词用抓斗式挖掘船进行施工则能够获得更高的工作效率。

抓斗式挖泥船阶梯开挖编制施工工艺时进行适当调整，抓斗式挖掘船开挖台阶不容易坍塌，边坡形成时间长。

施工方案设计制定设计方案不能只依赖预防措施来减少施工问题，预防措施具有一定的风险性，需要结合工程实际综合考虑。

四、堤防水下基槽开挖及边坡质量控制

1.挖泥船施工。这是一种船整体或者部分施工部分运动状态下完成的土方挖运，机械运动惯性是影响工程质量的重要因素。挖泥船的施工人员需要在施工前认真学习工程图纸，还要能够熟悉挖泥船的机械性能，做到熟练操作才能够保证工程质量。施工人员在施工之前还要进行和班组的技术交底，把在施工监测中发现的问题进行及时讲解，制定解决措施，通过建设人员之间的沟通提高工程施工质量。

2.测量工作。施工中进行测量的目的是及时掌握工程施工进展，并通过测量发现施工中存在的问题，同时还要进行适当的调整，并通过测量工作对调整后的情况进行调查，在不断的调整中提高工程施工质量。

3.施工之前需要准确的了解施工队伍的质量水平以及施工习惯，制定针对性的措施。如果检测中发现了问题，需要对出现的问题进行分析，选择应对措施，必要时可以修改施工方案，施工地段是流沙，整体性较差时要进行边坡的整体性监测保证边坡质量。

4.水下边坡稳定性的质量控制。低下基槽的开挖和边坡的施工质量的主要评价参数就是水下边坡稳定性。所以边坡稳定性的提高措施和边坡质量控制措施几乎等同。

5.边坡稳定性和很多因素都有关，受到自身结构、自然应力和人类活动等的影响，收到内外因素的综合作用。

6.进行岩土体强度和稳定性计算过程中需要重视结构面的产状和抗剪强度，在结构面和叫垢面的交线倾角方向一致时存在着滑动的可能性，结构面的抗剪强度和结构面表面性质、填充物等因素有关，表面颗粒光滑度越高、泥质填充物越厚越容易导致失稳。

7.水的作用。水会通过物理、化学作用逐渐改变岩土体的结构，孔隙静水压力作用下岩土体的有效应力将会增加，降低了边坡结构的承载能力，施工过程中不容忽视。

8.振动力。爆破和机器运转过程中产生的振动会对边坡的稳定性造成不利影响，容易因为振动导致边坡软弱土层触变液化，导致临界状态的边坡失稳，机器运转和行车等因素也有可能造成边坡失稳。施工过程中要尽量选择振动较小的工程机械，减少对边坡的破坏。

结束语：