前言
与爆破开挖相比，在边坡的开挖中，非爆破开挖减少了对边坡的后期维护、治理工作。爆破开挖施工申请程序复杂，炸药等审批时间受限，爆破施工安全隐患多，炸药雷管的保管、运输程序繁琐，另外爆破对基础及周边环境影响大。而非爆破开挖能有效的控制开挖质量，并能节约成本，保证边坡的稳定。
爆破开挖施工申请程序复杂，炸药等审批时间受限，爆破施工安全隐患多，炸药雷管的保管、运输程序繁琐，另外爆破对基础及周边环境影响大。在此情况下，由于非爆破开挖有利于控制开挖质量，减少对建基面的扰动破坏，有利于控制超欠挖程度等特点，非爆破开挖在水利水电施工中应用越来越广[1]。
结合游埠枢纽工程的具体情况，本项目主要研究复杂环境下的安全开挖施工，即非爆破开挖施工技术施工中要解决的关键技术问题，以及复杂环境下的安全开挖施工中的应用前景，通过总结非爆破开挖施工经验，为公司同类型的水电工程提供可靠的技术支持。
1.工程概况
游埠枢纽工程位于衢江与游埠溪汇合口上游约0.5km的衢江干流上，坝址上游距离龙游县城约20km，下游距离兰溪市17km，距离金华市城区约30km。游埠枢纽工程的开发建设以航运、发电为主，结合改善水环境和灌溉等综合开发利用。该工程由泄洪闸、船闸、发电厂房等建筑物组成，电站装机4×4MW，多年平均发电量6475万kW•h。
枢纽区河谷开阔，河床宽约500m，江心洲及漫滩发育，两岸一级阶地地面高程一般34.2m～37.9m。主河槽位于左岸，右岸为较开阔的漫滩，一般高出水面1.0m～3.0m，由于长期采砂，滩面高低不平，局部形成深塘。
电站厂房位于闸址右侧堤防附近，覆盖层表层为人工堆积卵砾石层（rQ），厚3.0m，堤基为二元结构，上部为粘质粉土层及含泥粉细砂，下部为砂砾卵石层。覆盖层厚6.6m～12m。基岩为白垩系上统衢县组（K2q）泥质粉细砂岩、砂岩，为中软岩，抗风化能力较弱，强风化带厚1.6m～2.0m，弱风化带厚2.7m～4.0m，局部断层破碎带处风化较深。测区工程地质条件良好，未发现滑坡、崩塌等不良地质现象，河岸边坡的稳定性较好；工作区未发现有特殊性岩土分布；在勘探范围内未发现暗塘、坟墓等其它对工程不利的埋藏物。
2.国内外研究水平综述
目前，非爆破开挖施工技术已经成熟，非爆破开挖有利于控制开挖质量，减少对建基面的扰动破坏，有利于控制超欠挖程度等特点，因此在大型水利工程中得到了较为广泛的应用。
本项目主要研究在以泥质粉细砂岩、砂岩为基底的地质条件下，采用松土器及破碎锤]等机械进行开挖施工中注意的问题，通过施工、学习、研究同类型工程，为公司后续同类型工程积累丰富的经验。
3.施工方法
（1）覆盖层开挖
1）植被清理
植被人工进行清理，开挖区内植被清理延伸到离施工图所示最大开挖边线外侧至少5m的距离，树根挖除的范围延伸至离施工图所示最大开挖线外侧3m的距离，同时注意保护清理区域附近的天然植被。
（2）砂砾石、土方开挖
砂砾石、土方开挖从上至下分层分段进行，用CAT 336D和PC200挖掘机逐层进行剥离，施工时随时作成一定的坡势，以利排水，开挖过程中避免稳定范围内形成积水。
挖机剥离土方，边坡上部土坡度留适当修坡余量，再用人工修整。土方开挖前，为避免开挖边坡受雨水冲刷，在边坡上部设永久性或临时性山坡截水沟[1]。
（3）石方开挖
1）施工测量
利用在施工现场设置测量控制网，采用全站仪进行测量施工控制，根据设计坡比精确放样出路基边坡开挖轮廓，用白石灰画出轮廓线。边坡控制放样精度不大于±１cm，经监理人员确认后进行下一步破碎工作。
2）开挖施工
①根据测量精确放样出的边坡开挖轮廓线，采用挖机进行清除表土，将所要破碎的石方露出，由于开挖破碎的方式为自上而下分层开挖，因此首先根据实际地形修出第一级施工平台，以方便松土器、破碎锤及挖机摆放。
②基坑开挖主要采用挖掘机配合单齿松土器开挖，自卸汽车运输的施工方法。建基面保护层和边坡使用破碎锤进行开挖。
③对于边坡、坑槽等区域较小或精度要求高的区域，现场安排施工人员根据实际地形采用红油漆进行画圈布点，布点间距为30cm，破碎锤根据布置好的红油漆点进行钻孔破碎，液压岩石破碎锤破碎施工时，将液压岩石破碎锤的钎杆压在岩石上，并保持一定压力后开动破碎锤，利用破碎锤的冲击力，将岩石破碎。
④破碎锤破碎岩体时严格按照坡比进行破碎，不允许出现亏坡或坡比过大的情况出现，第一级施工平台上的岩层破到位并采用挖机将坡面修正平整后，然后进行下一施工平台岩体的破碎施工[2]。
⑤破碎锤破碎时挖机配合，清除破碎岩体，并将已破碎的岩体装车，运输车辆采用自卸车，运至指定地点，直至该段坡面成型并且标高达到设计要求。
⑥保护层清理和坡面修整完成后，进行人工清基，将表面松动岩块、软弱夹层、裂隙密集带、风化槽带按照设计和规范要求清理，清理完成进行测量验收、地质素描和开挖验收。
3）施工排水
经常性排水包括降雨、基坑渗水及堤防渗水。本工程围堰采用心墙防渗结构，防渗墙深入基岩50cm，防渗系数≤1×10-5cm/s，围堰渗水量极小，排水主要考虑降雨积水量和堤防渗水。
4.质量保证措施
（1）开挖施工前，制定基坑开挖作业指导书，严格执行技术交底工作，并保证技术交底延伸到施工人员。
（2）完善工程质量检查“三检制”，实行施工班组自检、工程管理人员初检、质检人员专职检查相结合的质量管理措施。
（3）开挖施工前，按照现行《水利水电工程施工测量规范》的规定，进行施工测量工作。
（4）基坑土石方开挖以“大基坑小开挖”为原则，自上而下，分区、分层、对称、均衡进行。如需上、下同时开挖，采取有效安全技术措施，并经主管部门同意。
（5）对边坡开挖区上部危岩进行清理，对边坡开挖区周围排水设施的完工质量进行检查，经监理人检查确认安全后，才能开始边坡开挖。
（6）已完成的开挖边坡，按照设计要求检查处理与验收，并按设计要求加固后，方可进行其下以及相邻部位的开挖。
5.安全保证措施
（1）建立健全施工安全保证体系。项目部成立安全生产领导小组，形成自上而下的安全生产管理体系。
（2）施工前，对参与施工人员进行了安全教育培训和安全技术交底工作。同时，对入场新工人进行了三级安全教育，保证特殊工种做到持证上岗。
（3）制定了项目部安全生产管理制度，签订了安全生产责任书，保证安全责任落实到人，并根据考核结果进行奖惩。
（4）在施工现场入口处、施工起重机械、临时用电设施、脚手架、出入通道口、基坑边沿、爆破物及有害危险气体和液体存放处等危险部位，设置明显的安全警示标志。
（5）基坑外侧设置临边防护设施，采用涂刷黄黑漆的钢管作为临边护栏，护栏高度不小于1.2 米，护栏下部设置0.2m 高踢脚板，防止坡顶渣土滚落。基坑内设安全梯或梯道等上下通行设施。
（6）施工用电线路均架空，一机一开关，并设有触、漏电保护器，开关箱要封闭。电工作业必须保证两人以上，一人作业，一人监护。禁止非电气作业人员从事电气作业。
6.结语
结合游埠枢纽工程的具体情况，游埠枢纽工程泄洪闸、发电厂房、河道疏浚的基岩开挖工程量大、工期紧，基岩以泥质粉砂岩为主，采用非爆破方法进行基础软岩开挖，与传统爆破开挖相比，岩石振动破坏大幅减小，施工危险性降低。非爆破开挖有利于控制开挖质量，减少对建基面的扰动破坏，有利于控制超欠挖程度等特点，有效缩短了工期和降低成本，同时为其他项目提供参考价值，综合效益较显著。
7.参考文献
[1]王保国.泥岩、砂岩石方开挖施工工法的创新与研究[J].地下水.2010（05）
[2]宋炬.浅谈液压破碎锤在石方开挖工程中的应用[J].大众科技.2012（03）
作者简介：
冯展平（1987-）男，浙江杭州人，民族：汉，职称：工程师，学历：大学本科.
论文作者:冯展平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/5
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