一种适用于小型河道拓挖的施工方法与流程

1.本发明属于河道拓挖技术领域，特别涉及一种适用于小型河道拓挖的施工方法。


背景技术：

2.水利工程上河道拓挖分为带水作业开挖和干地作业开挖，直接带水作业开挖常见的方式有水中挖泥船开挖、挖机靠岸开挖；干地作业开挖为传统的开挖方式，开挖工序为：导流工程施工-临时围堰施工-基坑内部降排水-基坑内部土方开挖-围堰拆除-导流工程封堵；对于小型河道拓挖，以上两种方式均有各自的优缺点：1，选择直接带水作业开挖：对于小型河道，采用挖泥船开挖无法满足吃水深度；采用挖机靠岸开挖的优点为施工便捷，但在挖机开挖时会夹泥带水，开挖效率低下，开挖过程造成泥土流失，加速下游泥沙淤积；2，选择干地作业开挖的优点为不受河水的影响，开挖效率高，缺点为工序繁琐，开挖过程措施费用投入较大。
3.因此，需要设计一种适用于小型河道拓挖的施工方法来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于小型河道拓挖的施工方法，与传统带水作业开挖以及干地作业开挖方式相比，本技术提供的分区块网格化开挖方式，可以有效解决现有小型河道开挖时开挖土含水率高，措施费用大、施工效率低等问题，可以有效减少开挖时夹泥带水，提高河道拓挖时开挖效率，减少开挖成本、缩短施工周期。
5.为实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：一种适用于小型河道拓挖的施工方法，包括以下步骤：s1，施工网格分区：在河道左、右岸预设连续多段开挖区域，每段开挖区域沿河道流向方向分割成m块分区块，形成施工网格，并在作业面进行分区块标记，标记为分区块a1~am；标记物优选白石灰标记；s2，确定开挖区域开挖方向：沿河道流向正向或逆向依次对多个连续开挖区域进行开挖；开挖区域内部开挖时，按分区块a1~am连续正向或逆向依次开挖；开挖时禁止跳挖，以防止某一区块两侧的区块开挖一段时间后渗流进水，使得该区块开挖时两侧区块的积水均对该区块进行浸泡渗流；s3，确定分区块内部开挖方向：s301，分区块内开挖起点确定：选择离河槽以及相邻已开挖区域最远端的分区块顶点处作为开挖起点；s302，分区块内开挖方向确定：从开挖起点至相对的对角线顶点处，沿对角线方向进行开挖施工；
s4，预留挡土围堰，包括纵向围堰和横向围堰的预留：s401，预留纵向围堰：开挖前，在距离原始河槽距离为x的河道处用白石灰设置标记线；开挖每个分区块时，从岸坡开挖至距离河道距离为x的标记线处暂停开挖，保留剩余河道土形成纵向围堰；s402，预留横向围堰：在分区块划分时，在相邻分区块之间预留宽度为y的区域，并用白石灰设置标记线；开挖时，从开挖起点开挖至相邻分区块宽度为y的标记线区域时暂停开挖，保留剩余土块形成横向围堰；s5，进行超挖补方。
6.优选地，步骤s5中超挖补方的方法如下：s501，计算开挖区域内的挡土围堰体积v=(v1+v2)；其中v1为横向围堰的总体积，v2为纵向围堰的体积；s502，计算开挖区域的实际开挖面积b；s503，计算超挖补方的深度：h=v/b；在开挖时，实际开挖深度为预设开挖深度与超挖补方深度的总和。
7.进一步地，开挖前需要进行挖机选择，选取合适作业半径的挖机，并且对操作人员进行技术交底。
8.本发明的有益效果为：本技术通过预先对待开挖的河岸进行网格分块，开挖时选取从远离渗水源一端进行斜向开挖的方式，并在开挖过程中预留出天然围堰，有效结合了带水开挖和干地开挖的优点，摒弃两者的不足，实现了带水高效开挖，且无需担心开挖土产生夹泥带水现象影响开挖效率；整体开挖效率高、含水量低、工序简单，且无需进行额外的材料防水施工，整体方法费用小，不会额外增加材料成本的优点，有效缩短了施工周期，降低了施工成本。
附图说明
9.图1为本发明的开挖结构示意图；图2为本发明中的流程框图；图3为本发明的俯视结构示意图；图中附图标记为：左岸1，右岸2，原始河槽3，施工网格4，横向围堰5，纵向围堰6；图3中箭头表示开挖方向。
具体实施方式
10.实施例1：如图1~图2中，一种适用于小型河道拓挖的施工方法，包括以下步骤：s1，施工网格分区：在河道左、右岸预设连续多段开挖区域，每段开挖区域沿河道流向方向分割成m块分区块，形成施工网格，并在作业面进行分区块标记，标记为分区块a1~am；标记物优选白石灰标记；s2，确定开挖区域开挖方向：沿河道流向正向或逆向依次对多个连续开挖区域进行开挖；开挖区域内部开挖
时，按分区块a1~am连续正向或逆向依次开挖；开挖时禁止跳挖，以防止某一区块两侧的区块开挖一段时间后渗流进水，使得该区块开挖时两侧区块的积水均对该区块进行浸泡渗流；s3，确定分区块内部开挖方向：s301，分区块内开挖起点确定：选择离河槽以及相邻已开挖区域最远端的分区块顶点处作为开挖起点；s302，分区块内开挖方向确定：从开挖起点至相对的对角线顶点处，沿对角线方向进行开挖施工；s4，预留挡土围堰，包括纵向围堰和横向围堰的预留：s401，预留纵向围堰：开挖前，在距离原始河槽距离为x的河道处用白石灰设置标记线；开挖每个分区块时，从岸坡开挖至距离河道距离为x的标记线处暂停开挖，保留剩余河道土形成纵向围堰；s402，预留横向围堰：在分区块划分时，在相邻分区块之间预留宽度为y的区域，并用白石灰设置标记线；开挖时，从开挖起点开挖至相邻分区块宽度为y的标记线区域时暂停开挖，保留剩余土块形成横向围堰；s5，进行超挖补方。
11.优选地，步骤s5中超挖补方的方法如下：s501，计算开挖区域内的挡土围堰体积v=(v1+v2)；其中v1为横向围堰的总体积，v2为纵向围堰的体积；s502，计算开挖区域的实际开挖面积b；s503，计算超挖补方的深度：h=v/b；在开挖时，实际开挖深度为预设开挖深度与超挖补方深度的总和。
12.进一步地，开挖前需要进行挖机选择，选取合适作业半径的挖机，并且对操作人员进行技术交底。
13.实施例2：如图3中，本发明提供的一种湿地水闸的具体施工方法如下：1，施工准备：挖机选择：开挖前根据河道一岸需拓宽宽度选择挖机，一般挖机作业半径在5m以内，长臂挖机作业半径在10m以内；根据一岸需开挖的宽度选择合适的挖机以确保挖机靠岸开挖时最大臂长能达到需开挖的地方，本次介绍以一般挖机为例；施工技术交底：开挖前需对挖机操作人员进行技术交底，交底内容主要包括区块内开挖方向、预留横向围堰和预留纵向围堰、超挖补方相关技术要求。
14.2，网格分块：河道原始主槽宽19m，根据开挖要求需拓宽30m，河道左右岸各需向两岸拓挖5.5m；分隔出多个连续的100m的开挖区域，每段开挖区域内分隔成10m的连续分区块a1~a10；每个分区块开挖尺寸为长10m
×
宽5.5m。
15.3，确定开挖方向：整体开挖方向：整体开挖方向即每一岸按照区块1、区块2、区块3
…
的顺序进行开挖，也可以按照区块10、区块9、区块8
…
的逆序开挖，两种整体开挖方向均行；开挖时必须连
续开挖每个区块，严禁出现跳序开挖，以防止某一区块两侧的区块开挖一段时间后渗流进水，使得该区块开挖时两侧区块的积水均对该区块进行浸泡渗流。
16.区块内开挖方向：区块内开挖方向的选择主要目的是最大限度的降低渗流积水，为挖机干地做业争取时间，从而保证开挖土料不含较大的水分。由于上一区块开挖后会被渗流浸泡，故下一区块开挖的起点应从长度和宽度方向均离水源最远的位置作为开挖起点，以区块a2为例：区块a1开挖后会渗流积水，在进行区块a2开挖时需考虑从距离原始河槽和区块a1积水最大的距离作为开挖起点，沿经过该起点的对角线方向进行开挖；若整体开挖方向按照逆序开挖，则区块内开挖方向沿另一对角线由内向外开挖。
17.4，预留挡土围堰：预留纵向围堰：围堰的作用主要是挡水，开挖前在距离0.5m的河道处用白石灰做出标记，开挖每个网格时，从岸坡开挖至距离河道0.5m处暂停开挖，保留剩余河道土，以便于形成一道天然的纵向土坎，防止原始河槽的水流入，发挥纵向围堰的作用；预留横向围堰：开挖前在距离0.3m的河道处用白石灰做出标记，开挖时，从起点开挖至上一网格0.3m的距离时暂停开挖，保留剩余土块，形成一道横向土坎，发挥横向围堰的作用，该横向围堰主要防止出现前一网格的纵向围堰被水浸润冲塌后积水，积水从侧面渗流影响下一网格开挖。
18.5，开挖并进行超挖补方：预留好围堰尺寸后，挖机操作员按上述要求从开挖起点进行开挖。由于开挖时保留了横向围堰和纵向围堰，该部分土方未被开挖，故在开挖区块内部的土方时需向下进行一定的超挖，而围堰保留的土方体积待水流冲蚀、渗流浸泡后塌陷填补超挖的土方体积，以达到设计开挖底标高的要求；以区块a1为例：在保留纵向围堰和横向围堰的情况下，实际开挖尺寸为长9.7m
×
宽5m，设计开挖深度为1m，则超挖的深度=该部分横、纵围堰的体积（均视为矩形）/区块的开挖面积=（10
×
0.5
×
1+0.3
×5×
1）/(9.7
×
5)≈0.134m。
19.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。