1、一、前言為了適應現在經濟快速發展的需要，人們越來越多的注重技術的開發與運用，以求在最短的時間內以最小的投入達到預定的目標。正因為任何經濟的發展都離不開基礎設施的建設，離不開對有限的土地資源的開發，所以土地資源的充分利用顯得尤為重要。基于這種需要，現總結出一種適用于多雨季的粉質粘土及粉細砂地區的土方開挖工藝：吹填開挖。吹填技術作為一種疏浚填筑的施工工藝，被加以改進，使之成為一種嶄新的土方開挖工藝，突破了常規機械開挖的局限性。但在此介紹的吹填施工工藝與之相反。本工藝屬于水力機械吹填的一種，利用壓力水，沖擊土料，經過水的濕化崩解流動作用，形成泥漿。以壓力管道輸送至渣場，以達到開挖的目的。為了使該施工

2、工藝能夠更好的為人們應用，創造更多的社會效益和經濟效益，特此編寫了吹填開挖施工工法。二、 工法特點1 “吹填開挖”采用高壓水槍打砂、沖砂形成泥漿，再用泥漿泵將泥漿送至壓力罐， 然后用接力泵輸出。整個施工過程除了邊坡修整外，均不使用大型施工機械（挖掘機、裝載機和自卸汽車等）。這不但減少了施工場地的占用，而且避免了由于基坑積水無法施工及雨天施工道路難以通行而導致土方開挖的工期滯后。該施工工藝只適合用于松散的地基土，如： 粉質粘土及粉細砂等，否則其施工強度將大大降低。2 “吹填開挖”的施工機具：高壓水槍、泥漿泵，接力泵等小型機械打破了土方機械開挖必須使用大型機械的常規理念，僅僅采用一些簡單的管線及小

3、型機械布置，即可達到開挖效果。3 “吹填開挖”的施工方法決定了施工過程中需要大量的施工用水打砂、沖砂，當土質越干，液化成漿越困難，所需用水越多。所以吹填開挖一般使用于水源豐富或者地下水位很低的地區。4 “吹填開挖”在整個施工過程中施工現場不會出現一片機械繁忙的工作狀態，相較于機械開挖消耗的燃料少，排放的廢氣少，污染小，社會效益明顯，同時避免了大型機械開挖過程中機械傷人的危害性。三、適用范圍吹填的施工原理決定了其適用于土質松散的粉質粘土和粉細砂的土方開挖，并且施工地點或附近需存在充足水源。由于吹填開挖的施工速度相較于正常情況下的機械開挖速度要慢。所以吹填一般只適用于降雨頻繁，排水困難、施工機械通

4、行不方便的土方開挖。四、工藝原理由于粉質粘土和粉細砂的粒徑小、質輕， 抗沖刷能力差，遇水后易液化形成泥漿，故利用其特點，采用高壓水槍將原本固態的土沖刷成適宜濃度的泥漿，同時采用泥漿泵將其抽排出開挖點。若原本開挖面存在積水，則不但不會影響施工進行反而有利于加快土質液化，減少施工用水，提高施工強度。施工過程中形成的泥漿是根據現場實際情況及開挖地點與棄渣場的距離布置排泥管線送至棄渣場或者回填區。由于開挖現場與渣場一般相距較遠，泥漿泵無法 將泥漿一次運輸至渣場，故需聯合接力泵輔助運輸。五、工藝流程及操作要點5.1 工藝流程圖.解決施工用水問題用電線路鋪設吹填設備安裝排泥管線架設，泥漿泵、接力泵安裝 泥

5、漿泵、接力泵安裝測量放線測量放線高壓水槍打砂、沖砂吹填施工泥漿泵抽漿 泥漿泵開挖下一循環接力運輸接力泵加壓輸漿5.2 、操作要點 渣場維護場地吹填施工準備5.2.1 .(1)施工用電線路鋪設根據需要的開挖強度預測吹填施工需投入的設備數量，并預估所需用電負荷， 配置相應的輸電線路及變電設施，當供電不足時還要安裝發電機組。(2)排泥管線的架設施工前，安排測量人員對管線沿線地形進行測量選定合適的管線走向并對接力設備定位、標識，方便管線架設施工。岸管的鋪設要點如下表。岸管敷設的技術要點.項技術要1敷設前必須對排泥管道進行檢查已破損和嚴重銹蝕磨損的管修補前不得使用2排泥主管線應按新舊或磨損輕重程度依次連

6、接敷設，對埋入地下管線選跨越公 路、堤防以及穿越市區、村鎮、景區等處的排泥管，要選較新的管道與管件，并 保證接頭緊固嚴密，無漏水、漏泥現象1在狹窄水域施工當挖槽窄長以及挖槽距岸邊較近水上管線活范圍往往較小為避免浮管出現死彎入口岸管一般應與挖槽方水陸接40左右的角度入口角2當水上管線活動范圍較大時入口角可根據開挖區與水陸接頭的對位置做適度放大，一般應控制90以當開挖段較長需要敷設一條以上的岸管或需設置多個水陸接時，接頭間距可按下式進行控制I X L=0.8L式中L 一接頭間距)水陸接L0一浮管長度)L1一開挖中心線到岸邊的最大垂直距離) 一一折算系數。雙向施工，水陸接 頭入口角度9°左

7、右時，2.;單向施工，水陸接頭口角度4°左右時，1.支撐排泥管的基礎、支墊物、支架等必須牢固可靠，不能出現管道支撐動、歪斜等現象，以避免造成排泥管接頭損壞。應盡量遠離泄水口且離開圍堰內坡腳不小于 10m 管口位置區內的敷設高程應高于吹填控制高程， 以排泥管在棄土（吹填）敷設高程 防止 管線在吹填過程中被淤埋。.其它1 .排泥管口如需加裝噴口，噴口直徑應通過計算確定。2 .排距較長、地形起伏變化較大時，除在管線最高處裝設呼吸閥外，還應每隔500m安裝一個呼吸閥。特殊情況下的管線敷設要注意：）排泥管穿越較寬溝渠、水塘時，一般應敷設在管架或浮體上。（1中請中需2 （）排泥管道必須穿越公路、

8、鐵路時應向有關 主管部門提出申請， 注明穿越的具體位置、時間與方式，獲準后方可實施。并 采取下列方式處理：但管道兩側車輛排泥管跨越普通公路時， 可采用全埋、半 埋或明敷方式， 上下的坡度不得大于1 ： 6,以免造成汽車底盤與排泥管相碰。 排泥管過高速公路與鐵路時，應選擇在附近涵洞或橋下通過。常用排泥管道有： 鋼管、聚胺酯橡膠管、塑料（高密度聚氯乙烯）管、尼龍（或改性尼龍）管。其 中鋼管是目前疏浚與吹填工程使用最為普遍的一種， 塑料管、尼龍（或改性尼龍） 管是近些年來推出的新型排泥管道， 具各自特點及使 用范圍見下表。常用排泥 管道特性管道類型 鋼管設備 各稱序p 1 1 TY160 7 推土機

9、臺210008 m D350 塑料管道 470m 9D325塑料軟 道.接 力 泵聚胺酯橡 膠管塑料（高密度 聚氯乙烯）2 3 4發電機 組管 泥 漿 泵 增 壓 罐尼龍（或 改性尼 龍）管5反 鏟缺主要使用范優耐高壓、耐撞擊易銹所有排泥管易修補、價格挖泥船吸泥伸耐腐 蝕、耐磨損價格高、摩阻大管、水上浮管好、柔韌性較易老化、無法修水下柔性 潛易老化不耐撞擊重量輕、摩阻岸耐磨性較差修補困重量輕、摩阻小岸易老耐磨性(2)接力泵安裝當棄渣場離吹填施工區較遠時，往往需要多個接力泵一起工作，才能將泥漿輸至 棄渣場。所選擇的接力泵要與泥漿泵的性能(特別是流量及特性)相同或盡 影 響施工效率。將導致泥漿泵的

10、功率不能得到充分發揮，如差別太大，可能接近， 接力泵的連接需符合下列要求：接力泵吸入口余壓一般應保持在一個大氣壓左右，最低不得小于50kPa,布置時要考慮到泵前管線的改動可能會帶來的影響。接力泵與輸泥管線的連接應采取柔性連接。(3)測量控制吹填施工前測量隊放出開挖邊線(預留 3m保護層)，吹填過程中應對每一個吹 填層放線，打好高程、邊線點并做好標記。5.2.2吹填施工(1)場區吹填場區吹填采用分層分塊開挖方式，層高不得超過 1m,每個施工塊一臺泥漿泵、 兩把高壓水槍，由中間至四周不斷吹填開挖。每倉吹填完成后，應間隔一段時間， 待初步排水周結后，才允許進行下一層吹填施工。為了控制開挖深度、保證開

11、挖 平整度，每隔30m左右插一個標記桿。當吹填高度達到標記好的高程時，#接力 泵收到消息后安排停機。1接力泵指揮人報告，打砂人員應及時向 1 整個吹填場區一般采用多條管線同時.臺每條輸漿管線連接34開工的施工方式，范圍30m泥漿泵。每個泥漿泵負責 抽取周邊 內的泥漿。等施工準備工作做好后由一名持槍手在泥漿泵四周用高壓 水不斷打砂形成泥漿，然后由另一名持槍手用高壓水搶沖水稀釋待泥漿達并將稀 釋過程中的泥漿引至泵口，到泥漿泵所能抽取的量和濃度時開啟泥漿泵進行抽漿。 為了減少施工麻煩、保證施工在打砂過程中高壓除了檢修機械外一般泥漿泵一旦 開啟就不會隨便停止。進度，引漿水槍口不能毫無目的的隨便移動，要

12、從泥漿泵周邊某處逐漸的向四周擴展，當兩部高壓水槍沖砂形成的泥漿仍然過濃時高壓水 槍手要隨時注意泥漿的濃度，要適當的增加高壓水槍數，以免過高濃度的泥漿阻塞管道。.泥漿泵抽取泥漿向上送至開挖邊緣以外的壓力罐將泥漿集中， 并通過壓力罐上接 的一個水泵送來的清水進行進一步的稀釋，以致泥漿濃度達到 25%50%,然后 由壓力罐另一端的接力泵向.當運距較遠時一臺接力泵無法將泥前運輸。在運輸途中會由于壓力漿快速的送 至渣場，減小產生的推力不足導致泥漿運輸速度減慢， 需要在運輸途中適當距離 處安置接力泵。邊坡處的打漿要特別注意打漿的角度，以防坡槍口要以越來越 緩的斜坡向下沖砂，腳過陡，坡面整體下滑。另外為防止

13、滑坡保護層，采用人 工在開挖區邊坡還要留3m同時為加快邊坡排水及邊坡穩配合反鏟進行開挖，并且要滯后吹填面二至三層。定，在開挖保護層是沿坡腳挖設排水溝。2）施工管理（#1每條生產線由班工長負責泥漿濃度及本班次的施工安全，另外每班由 負責整條管線總體協停機總指揮，接力泵指揮部一名人員通過對講機專職開機、 調。小時不停的巡視管道，有問題及時搶修。開機時由頭至尾逐24安排人員接力泵看守人員應時刻注意各種儀表的指示停機時由尾至頭逐一停機，一開起，#如遇緊急情況應首先與開接力泵匯報一次， 并做好記錄，數值，每二十分鐘向1 避免出現管挖區指揮部取得聯系，開挖區指揮部收到消息應及時采取有效措施， 道堵塞的情況

14、發生。天要進行換 45由于泥漿泵的葉片都有一定的使用壽命， 大泵的葉片一般 新，小泵的葉片每天更換。以免在施工中機械故障，影響施工 進度。減少泥漿在壓力罐內阻塞增加其光滑度，3對壓力內壁罐每天次抹黃油， 的可能性。渣場維護5.2.3經過一會有局部地方形成土堆。吹填形成的泥漿通過 接力泵輸送到渣場后，段時間的周結，待其上能行走機械時，采用人工配合推土機進行平整。由于吹填開挖施工污水較多，為了減小污染，盡可能將渣場建成簡易沉淀池形， 使泥漿能很好的沉淀，然后將污水疏導至排水溝。因從渣場中排除的污水仍然含 有大量的泥漿，會在排水溝中沉淀，所以要定期用反鏟配合人工對排水溝疏導和 維護，對于離主排水溝較

15、遠的區域采用人工修整支排水溝的方式加強排水，以保證不淹沒農田。渣場沉砂排泥管渣場袋裝土護坡溢流堰六、材料設備施工設備配置備數單規格型5T250Ps35 備 2222kw 備 4 備4400kw 備 11200kw 備2CAT320c 臺10廳P 工種 人數 備注 201管 理人 員2人員2泥漿袋126寸電工m 4436211電動機1322kw 司機臺62212電動機 合計160kw臺2201513測量儀 器套114對講機對3注：此機械配置為興隆水利樞紐電站標段基坑土方吹填開挖過程中的3條生產線配備的機械配置(運距6km),僅做為參考。七、勞動力組織及安全措施7.1勞動力組織施工人員配置.2 3

16、質檢人員4 4測量人員2 5調度人員整個施工隊分為三個工作組，輪2安全人員6換執勤，確保120沖土打砂工7小時不停工。2430管道安裝工818 9管道維護工6 電焊工104修理工11注：此人員配置為興隆水利樞紐電站標段基坑土方吹填開挖過程中的人員配置， 僅做為參考。7.2安全措施施工現場必須設置安全防護措施，必須配備足夠的消防器材。在各配電箱旁邊必 須懸掛相關的危險標志牌。所有作業人員進場時必須佩戴安全帽。施工人員將嚴 格按有關施工規范施工，做好預防監測控制措施，尤其應注意雨季的施工安全， 做好排水和邊坡支護措施。廠房一期開挖吹填在雨季進行，開挖前做好場內的截排水溝，進行有組織的排水， 防止雨

17、水對邊坡沖刷破壞。下雨天停止吹填，人員全部撤離現場，做好防雷、放電措施。(1)施工用電安全1、現場設配電房，采用三相五線制，配電房建筑面積約 60平方米左右，并具備 一級耐火等級。2、用電由有相應專業資質的持證專業人員管理，負責保護所有設備的線路和開 關箱，停用的設備必須接閘斷電，鎖好開關箱；搬遷和移動用電設備應切斷電源，作妥善處理后進行；對用電過程發現的問題應及時報告和解決。3、嚴格用電管理，現場臨時電線路按施工臨時設施用電安全技術規范要求布設， 必須由持證的專職電工上崗操作，不得任意拉接電線和電器設備，采用三相五線制供電系統，各類電器設備均安設安全保險裝置，嚴格執行一機一閘一保護， 對電力

18、線路、電器設備經常檢查、維修、 調整并做好測試、檢查、 維修記錄。4、電氣設備和線路的絕緣必須良好，各種電動機械接地，接地電阻不大于4Q,電氣設備及線路檢修時，先切斷電源。（ 2）機具設備安全使用措施、各種機械要有專人負責維修、保養，并經常對機械運行的關鍵部位進行1檢查，保證安全防護裝置完好，設備裝置附近設標志牌及安全使用規則牌。2、各種機械設備視其工作性質、性能的不同搭設防塵、防雨、防曬、防噪音工棚等裝置。3、機械服從指揮，制動器性能良好。4、高壓水槍在使用過程中不能正面對人，每部水槍要至少相距15m,以免高壓沖水傷人。八、質量要求吹填過程中要落實每層開挖高度和平整度，控制邊坡沖砂角度、保護

19、層預留厚度，同時確保泥漿濃度不能超過50%。加強質量管理，落實工程質檢人員職責，協調每個工作環節之間的連接。九、效益分析現以我項目部的施工情況為例進行效益分析。具體情況如下。9.1、工程實例（ 1）工程概況興隆水利樞紐位于漢江下游湖北省潛江、天門市境內，上距丹江口樞紐378.3km，下距河口 273.7km,由泄水閘、船閘、電站廠房、魚道、兩岸灘地過流段及交通 橋組成。（ 2）氣象、水文條件漢江流域屬副熱帶季風區，流域多年平均年降水量約為 700mm1800mm,漢江 流域降水量年內分配不均勻，510月降水占全年的70%80%, 7、8、9三個 月占年降水量的40 -60。降水主要集中在4 8

20、 月。漢江洪水由暴雨產生，洪水的時空分布與暴雨一致。夏、 秋季洪水分期明顯是本流域洪水的最顯著特征。（ 3）電站廠房工程地質電站位于右岸漫灘與河槽的交接部位，其中河槽段河床高程約27.9729.53m,局漫灘地面圖程約37.90m左右，漫灘前緣為天然堤，堤頂最局點 38.34m,堤局 約0.5m,臨河岸坡高約10.5m,總體坡比1:2,上部近直立。電站廠房建基面高程10.20m,持力層為粉細砂層。，右側臨高漫灘側則高達22.8m 施工期間，人工邊坡左側臨河側河床高約31.6m,左側邊坡由（含泥）粉細砂組成，右側邊坡主要由上部全新統上段 （alQ43） 粉質壤土，厚1.3m左右、粉細砂厚2.7m

21、左右；中部全新統中段（alQ42）淤泥質 粉質壤土，厚1.25m左右、粉細砂厚約8.4m、含泥粉細砂12.8m左右；下部全 新統下段（alQ41）粉細砂厚約13.2m等組成。各土層工程性質均較差，尤其邊坡 上部分布的厚約1.25m的淤泥質粉質壤土抗剪強度低，對邊坡穩定有較大影響。（4）施工部署情況3,其中一期開挖107萬m萬我標段為電站廠房建設，基坑開挖總量約 1 1833。其 中一期開挖計劃在2010.5m2010.9的時間段內完成。m,二期開挖11該 段時間為降雨量較多，平均每月有 8天為雨天。由于施工工期內場地公用施工道路尚未形成，且受雨季及右側施工道路狀況影響，為滿足業主對工期提前的要

22、求，電站廠房一期開挖采用吹填開挖與機械開挖相結 合的方式進行。吹填開挖范圍為：上下游防沖槽之間的廠房主體部分，吹3。機械開挖范圍為：上游防沖槽至上游圍堰、下游防沖槽至下m填方量約60萬。開挖面如下圖所示：m3萬47游圍堰和圍堰以內部分，開挖量約.水流方向丫=1051.671:3.0EL26.551:3.0 2EL21.551:3.0 2EL16.551:3.0 2 泄水閘門庫擋土墻擋土墻 31:107.3:1 廠房基坑 0085. 1： 4.5.86732211LLL 引水渠 EL13.9LEE尾水渠 EE安裝場 EL16.551:3.0 2 EL21.551:3.0 2EL26.551:3.0 2EL32.051:3.0 2Y=777.051:3.0 X=13 原始地面高程 EL37.0 X=-10.538.5 基坑i期開挖平面小意圖 9.2吹填開挖后獲得的效果：生避免了刮風揚塵及機械施工噪音擾民事件， 減