水利水電工程土石方施工技術(shù)探索

馮 杰

(云南省水利水電工程有限公司第三公司，云南 曲靖 655000)

水利水電工程土石方施工技術(shù)探索

馮 杰

(云南省水利水電工程有限公司第三公司，云南 曲靖 655000)

隨著我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高。我國水利水電工程也隨著水利輸電工程的發(fā)展得到迅速發(fā)展。水利水電施工技術(shù)是水利水電工程中關(guān)鍵部分，其技術(shù)水平的高低直接決定了水利水電工程施工質(zhì)量高低。其中，土石方施工技術(shù)以其獨有的優(yōu)勢在水利水電工工程中得到逐漸應(yīng)用，并有效地攻克了水利水電工程施工中存在的難題。因此，本文就水利水電工程中的土石方施工技術(shù)展開分析。

土石方施工技術(shù) 水利水電工程 地下工程 探索

1前言

水利水電工程作為我國國民經(jīng)濟中的基礎(chǔ)組成部分，為我國抗洪減災(zāi)事業(yè)做努力。當(dāng)前，我國各個地區(qū)已經(jīng)建立起不同型號的水利工程，在水資源合理調(diào)節(jié)上取得巨大成績。隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各種新技術(shù)、新工藝及新材料的出現(xiàn)與應(yīng)用，不斷促進水利水電工程的發(fā)展。而土石方施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用，大大提高了工程施工質(zhì)量，并解決水利水電工程施工中存在的一些施工困難。

2水利水電工程中的土石方施工技術(shù)分析

2.1 土石方高邊坡加固技術(shù)

水利水電工程施工過程中通常會遇到高邊坡問題，需要采取加固措施以防止滑動。而土石方高邊坡加固技術(shù)的應(yīng)用，可以加固巖體，從而保證邊坡穩(wěn)定性。其具體表現(xiàn)有兩種，一種是預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，另一種是混凝土結(jié)構(gòu)抗滑技術(shù)。預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)具有高效、靈活、受力好等優(yōu)點，同時還可以保證巖體主動受力不受破壞。預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)的施工工藝包括：打孔 造束 落束與錨固張拉 審核加固。進行打孔時，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)實際施工要求進行打孔、測孔、擴孔、掃孔。若有特殊情況，應(yīng)確保直孔段固定性，并于掃孔后進行再次擴孔。打孔時需根據(jù)位置關(guān)系確定鋼絲間隔，避免出現(xiàn)互相交叉問題。另外，為了保護鋼絲，應(yīng)保證鋼絞絲和錨束鋼絲之間的間隙。預(yù)應(yīng)力錨固施工過程中，還應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力錨固施工質(zhì)量，在錨固段灌漿和封孔灌漿進漿管之間合理布置排氣管和通道?；炷两Y(jié)構(gòu)抗滑技術(shù)通常包括混凝土擋墻技術(shù)、抗滑樁技術(shù)及框架、噴護技術(shù)?；炷翐鯄夹g(shù)通過混凝土擋墻可以局部改變滑坡體的受力平衡狀態(tài)，從而預(yù)防滑坡體變形延展；抗滑樁技術(shù)具有的經(jīng)濟性和高效性，使其在滑坡治理中得到廣泛應(yīng)用，尤其是在滑動面傾角較緩治理方面。其中，深井在滑坡工程中的應(yīng)用不僅可以充分發(fā)揮擋土墻的作用，同時還能起到一定的防滑樁作用；框架、噴護技術(shù)中的混凝土框架可以保護滑坡體的表層，全面提升坡體整體性，同時，還能有效避免風(fēng)化和地表水滲水的影響。此外，框架護坡技術(shù)還具有施工便捷、排水方便等優(yōu)點。

2.2 土石方明挖施工技術(shù)

目前，我國機械設(shè)備、爆破器材隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展而得到不斷改進，進而推動了我國爆破技術(shù)走向多樣化發(fā)展道路，如微差爆破技術(shù)、光面爆破技術(shù)等。雖然爆破技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸完善，但還需要進行不斷的更新與進步，以為促進我國水利水電工程的施工技術(shù)發(fā)展提供有效的動力支持。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計顯示[1]，當(dāng)前，我國在建或已建的大型水電站有51座，其土石方開挖總面積高達4.45億立方米，開挖量大于1000立方米的水電站有7座，而開挖量大于500萬立方米的水電站已有23座。其中，最具有代表性的水電站是三峽水電站，其土石方開挖量為12145萬立方米，開挖強度達4400萬立方米，在世界排名中位居第一。在高陡邊坡開挖方面，我國大型水電站當(dāng)前仍處于開挖階段，其中，大多數(shù)為高陡邊坡工程，根據(jù)相關(guān)資料顯示[2]，我國當(dāng)前高邊坡大于100米的水電站已經(jīng)有10座以上，而邊坡最大高度已達約380米。在施工機械方面，我國土石方開挖中，機械化發(fā)展起步較晚。在我國建國初期建設(shè)施工中，除黃河三門峽水電水利工程外的大型水電站都是采用半機械化的方法開展土石方開挖作業(yè)。在20世紀(jì)60年代，我國土石方開挖機械化水平普通不高，當(dāng)時主要以自御汽車、斗容挖掘機、手風(fēng)鉆為代表，對于較大規(guī)模的土石方，則只能引進外國設(shè)備進行施工。我國土石方施工機械化水平得到快速發(fā)展是在20世紀(jì)70年代后，而得到迅猛發(fā)展是20世紀(jì)80年代后，并且機械設(shè)備的種類豐富多樣，如鉆孔機械、運輸機械、輔助機械、挖樁機械等，形成多樣化、系列化發(fā)展趨勢。在土石方平衡方面，開挖土石方再利用在水利水電工程施工中占據(jù)十分重要地位，因此，進行土石方開挖平衡具有十分必要性。如在三峽工程施工中，主要采用開挖的土石方圍堰填筑，同時還應(yīng)用于人工骨料、大江截留等方面的作業(yè)。而葛洲壩的土石方開挖利用率在95%以上。在爆破技術(shù)方面，爆破技術(shù)在土石方開挖施工中最為常用，如水平預(yù)裂爆破法、光面預(yù)裂爆破法等，小梯段爆破法也應(yīng)用在部分水利水電工程施工中。在爆破中應(yīng)用這些先進的施工技術(shù)，可以有效解決錨噴支護區(qū)、基巖灌漿區(qū)、混凝土結(jié)構(gòu)等開挖中存在的施工難題。同時，對特殊部位的爆破工程中，爆破技術(shù)具有較大的優(yōu)勢，可以提高土石方開挖質(zhì)量，保持并促進施工進度。

2.3 土石壩施工技術(shù)

90年代以來，我國在建的高土石壩逐漸增加。當(dāng)前，已經(jīng)建成的壩型較多，其中，土石壩占總體壩型約80%。隨著我國大型工程的不斷發(fā)展，我國高土石壩修建工程也得迅速發(fā)展，從而帶動了土石壩工程施工技術(shù)的發(fā)展與進步。我國大型和新型的施工機械的出現(xiàn)與發(fā)展，在一定程度上推動了高土石壩建設(shè)的快速發(fā)展。部分高土石壩因自身具有的優(yōu)勢，即工期短、工程造價低等，使其在水利水電工程施工中得到逐漸應(yīng)用，如瀝青混凝土面板堆石壩、混凝土面板堆石壩、心墻土石壩等。

3地下工程建設(shè)與發(fā)展

在20世紀(jì)60年代前，我國水利水電工程中都是采用較低機械化水平的手風(fēng)鉆鉆孔爆破技術(shù)進行施工，整體施工水平不高，且施工進度不高。1963年，陸渾水庫首次應(yīng)用錨桿支護施工技術(shù)，并取得較好的施工效果，隨后該技術(shù)在1985年魯布革水膽戰(zhàn)的施工中應(yīng)用，并創(chuàng)新了施工進度記錄，此后，錨桿支護技術(shù)開始在水利水電工程施工中逐漸得到應(yīng)用。當(dāng)前，我國水利水電工程隨著我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展而迅速發(fā)展，而水利水電工程的發(fā)展相應(yīng)促進我國抽水蓄能電站施工建設(shè)的發(fā)展。如二灘水電站、小浪底水電站等施工建設(shè)中，地下工程的眾多優(yōu)勢使其整體水平位列世界領(lǐng)先水平。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計顯示[3]，我國當(dāng)前已建和在建的地下廠房已達60座以上，例如，在龍灘水電站施工中，設(shè)置了超過100個洞室，各個洞室相互貫通，形成一個系列的洞室群。而水利水電工程建設(shè)在豐富的水力資源環(huán)境下進行施工，可以充分利用不良地質(zhì)洞段施工技術(shù)，從而保證了工程施工進度。

4小結(jié)

總而言之，土石方施工技術(shù)在水利水電工程中的逐漸應(yīng)用，并已經(jīng)成為水利水電工程中不可或缺的一部分。在水利水電工程施工過程中，應(yīng)合理應(yīng)用土石方明挖技術(shù)、爆破技術(shù)、高邊坡加固技術(shù)，同時，今后仍需繼續(xù)加強對土石方施工技術(shù)的研究，不斷提升施工技術(shù)含量，從而提高土石方施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用質(zhì)量，促進水利水電工程的良好發(fā)展。

[1]胡斌寶.水利水電工程中土石方施工技術(shù)[J].江西建材.2012,(05):104-105.

[2]呂昕.水利水電工程中土石方施工技術(shù)的分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012,(11):144.

[3]周南賢.水利水電工程土石方施工技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2014,(20):522.

TU75

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1007-6344（2015）05-0175-01