摘 要：本文通过分析以一般土方开挖的施工方法，提出针对淤泥质岸坡土方的特性，以本着加快施工进度，保证开挖质量，确保人机安全，对其进行开挖的方法进行探讨。
关键词：航道整治 土方开挖 施工方法
在长江航道整治工程中，几乎大部分项目都含有护坡工程，土方开挖分项工程为护坡工程的第一道工序，其施工的质量和进度直接影响到整个护坡工程的质量和进度。因此，如何高效、优质的完成长江沿岸特殊地质下护坡工程的土方开挖施工，给我们提出了新课题，本文以“长江中游瓦口子至马家咀河段（以下简称“瓦马河段”）航道整治工程雷家洲边滩护岸工程”中淤泥质土方开挖使用的方法进行分析和探讨，以寻求类似工程更好的施工方法。
施工条件分析
1、地质条件
根据雷家洲边滩护岸工程地质钻探资料表明，雷家洲边滩的浅层地层呈二元结构，上层7～16米为粉质粘土、淤泥质粉质粘土层，夹粉细砂薄层，软塑状，该层具层理发育，抗剪强度较低。下部为粉细砂层，抗冲刷能力极差。粉细砂层分布在岸坡的下部和坡脚，局部地段位于洲体水沫线以上。
工程区钻孔揭露的地层为第四系全新统（Q4al）松散冲积沉积物，主要由粉质粘土、淤泥质土、砂土及卵石土组成，自上而下分为如下5层：①粉质粘土：灰色，软塑状为主，夹粉土及粉细砂薄层，层理较发育，局部渐变为粉质粘土夹粉细砂，最大厚度为2米，普遍分布于地表。②淤泥质粉质粘土：灰褐色～灰色，软塑，饱和，微具腥味，局部地段夹粉细砂，全地段分布，最小厚度5.4米，由MZ9号孔揭露，最大厚度14.7米，由MZ13号孔揭露。③粉细砂：灰褐色，松散状为主，饱和，含泥量较高，全地段分布。④细砂：灰褐色-灰色，稍密状为主，饱和，全地段分布。⑤砂卵石：密实状，粒径3～5cm，磨圆度较好，充填物以细砂为主，充填程度一般，级配良好。
根据钻探结果，雷家洲岸坡在29.6m（枯水平台）高程以上主要由：1.2～2.0m厚的粉质粘土、5.0～8.0m厚的淤泥质粉质粘土及松散至稍密状的粉细砂组成。
2、地形条件
由于雷家洲边滩护岸工程处瓦马河段中的反弯河段，该处长期受水流的顶冲，河岸边地形陡峭，窝崩较为严重。加之施工区后方不远处有一人工养殖湖泊，受湖泊水的渗透影响，护岸开挖施工区中部以下一直有水渗出，土壤长期处于饱和水状态。因此，临近岸边的岸坡土壤稳定性差，在受外力扰动下很容易失稳，造成大范围的塌方。
施工工艺
1、常规土方开挖施工工艺
在一般的土方开挖中，土方开挖施工机械较多的选用反铲挖土机，反铲挖土机的挖土特点是“后退向下，强制切土”。开挖方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。
常用施工方法有：分条开挖法、分层开挖法、沟角开挖法和多层接力开挖法等。开挖过程中采用自卸汽车、推土机配合挖掘机进行土方开挖和转运。
2、淤泥质土方开挖施工工艺
由于雷家洲河岸边地形陡峭，窝崩较为严重，因此，本工程坚持采用下部抛石镇脚、上部削坡减载、上下同步实施的总体思路，具体方法为：在护岸区域分段实施，先加快沉排护底，并及时跟进已沉排区域的抛石镇脚工程施工，稳固岸坡；同时，在岸坡上部对已镇脚区域的岸坡进行开挖，达到削坡减载的目的，防止岸坡进一步发生坍陷、崩岸等现象。在处里淤泥质土质的问题上，主要措施如下：
2.1施工机械
由于航道整治工程施工的特殊条件的限制，一般土方开挖后的弃土均堆放在施工区后方指定的区域，本工程中弃土区距护坡截流沟的距离为30m，施工区距弃土区较近，加上大部分土方开挖均是在坡度较陡的斜坡上进行。因此，从经济和安全的角度考虑，施工机械选择反铲式挖掘机与推土机相结合，进行土方开挖。
由于岸坡开挖后，坡面较长，坡面开挖后的长度最大超过50m，考虑到岸坡的特殊地质情况和经济性，挖掘机选用标准臂和加长臂两种规格的挖掘机。
坡度较陡的淤泥质岸坡不适宜推土机的作业，推土机只能在坡顶以外的地方进行推土作业，为减少开挖弃土因集中堆放增加了局部岸坡的荷载，造成岸坡失稳。因此，为加快施工进度，及时转走坡顶弃土，推土机选用施工效率较大的较大型推土机。
2.2施工方法
2.2.1排水
由地质条件和地形条分析可知，本工程土壤除表层部分土壤含水量较低外，其余大部分长期处于饱和水状态下。降低土壤的含水量可增加土壤的内摩擦角，提高土壤的承力，从而提高岸坡的稳定性。因此，在进行土方开挖之前，首先进行坡面的排水，结合本工程的实际情况，在进行岸坡土方开挖前，先在坡顶施工区外一定距离挖一条截流沟，使得因天雨时施工区外的地面水不进入施工区；其次在坡面每隔一定距离沿坡面从坡顶到坡脚开挖一条排水沟，使得坡面土壤中的水沿排水沟排出土体中；再次是在每开挖一层后，晾晒一段时间，使其开挖后下层土中的水分得以蒸发从而降低土壤的含水量提高土壤的承载力。开挖前的排水方式见图1所示。
2.2.2局部沙土换填
根据设计及实际地形分析可知，本工程土方的开挖平均厚达8m，开挖厚度较大。根据本工程的地形地质条件分析可知，岸坡土壤的内摩擦角较小（5-6°），岸坡陡峭且不稳定。因此，对于土壤的含水量较大，开挖过程中极易因土壤的承载力不足导致挖掘机械下陷的区域（淤泥质粉质粘土的容许承载力为80KPa），先进行沙土换填，后进行机械开挖施工。
2.2.3开挖方法
由于岸坡开挖过程中，推土机不能到坡面上的进行开挖弃土的推土作业，虽然开挖机械选用了部分加长臂的挖掘机，但是由于开挖坡面较长，挖掘机将土方开挖后只能将土方堆放在其有效作业半径内，不能一次性的堆放到推土机的作业区，需要进行弃土的二次转运。
因此，本工程的土方开挖方法采用水平分区、沿设计坡面斜向分层、多层接力的开挖施工方法。具体施工见图2所示。 2.2.4质量控制
土方开挖施工前，先分区分段进行土方量的计算，根据土方的开挖厚度合理确定分区范围和分层厚度，开工前先进行施工部位的测量放线，并打桩撒灰线，桩上标明桩号和需开挖的厚度及标高，施工前先开挖出“标准样坡”，指导施工作业。
2.2.5安全控制
由于淤泥质岸坡土壤的含水量较高，土壤的承载力差，挖掘机直接置于其上容易向下陷落，使挖掘机无法进行作业，甚至造成机损事故。因此，在进行土方开挖前需先进行挖掘机作业平台的修筑，作业平台的修筑采取先用含水量低的土壤进行平台的修筑，在平台修筑完后，再在平台顶平铺设钢板，完成后挖掘机再开行到平台顶部进行平台周围的土方开挖。
在开挖土方过程中，挖掘机所在的位置要留足安全距离，以防边坡突然垮塌，造成挖掘机落水事故的发生。挖掘机司机在施工中途就餐或下班时，需将机械停至安全地带。
施工过程中必要时，设置测量观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录，施工中，如出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工，采取应急抢救措施。
机械施工要派专职人员进行指挥，和负责道路交通指挥，在转弯和道口派专人指挥并设警示牌。
严禁机械在开挖边坡及坡顶运行频繁，避免由于人为因素增加荷载导致河道滑坡。实施过程应加强沉降及变形观测，发现问题应及时采取措施予以解决。
总结
通过以上土方开挖施工方法的实施，“瓦马河段”雷家洲边滩护岸的淤泥质岸坡土方开挖得以顺利的完成，为后序施工项目得以顺序的实施打下了坚实的基础。施工过程中质量和安全始终处于受控状态，未出现任何安全和质量事故。
在进行河道两侧的岸坡开挖施工中，由于河道两侧的土壤长期受水浸泡，其含水量较大，岸坡极不稳定。因此，为确保岸坡的稳定，确保施工质量，在施工过程中确保人机安全，首先得认真分析地形地质条件，其次是采取科学合理的施工方法，选择合理的施工机具，选择最佳的施工季节，在施工过程中进行跟踪观测，实施动态管理。同时，类似的地质条件下的土方开挖施工，施工过程中如何降低土壤中的含水量、稳固水下岸坡的稳定显得尤其重要。
参考文献：
[1]JTJ312-2003，航道整治工程技术规范（S）；
[2]JTJ300-2000，港口及航道护岸工程设计与施工规范（S）；
[3]长江航道规划设计研究院，《长江中游瓦口子-马家咀河段航道整治工程施工图设计及说明书》
