水利水電工程土石方施工技術(shù)

林霖

摘 要：水利水電屬于基礎(chǔ)性工程，旨在改善地區(qū)水電匱乏情況，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷?。為克服施工中環(huán)境、地質(zhì)等因素的影響，研究者提出土石方技術(shù)，并在長(zhǎng)期工程建設(shè)中對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，不斷提升水利水電建設(shè)質(zhì)量。土石方技術(shù)使工程質(zhì)量顯著提升，水利水電建設(shè)平穩(wěn)推進(jìn)，對(duì)我國(guó)生產(chǎn)水平的提升做出重大貢獻(xiàn)，目前該項(xiàng)技術(shù)還在持續(xù)優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：土石方;水利水電建設(shè);技術(shù)要點(diǎn)

一、總結(jié)將土石方施工技術(shù)特征

（一）施工復(fù)雜

土石方施工內(nèi)容比較復(fù)雜，涵蓋范圍較廣，施工地材料、施工面積等都會(huì)對(duì)土石方施工造成影響，設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮當(dāng)?shù)厍闆r，理清各方面的復(fù)雜關(guān)系，得到最終的施工方案。由于工程復(fù)雜，任一施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差，都會(huì)對(duì)工程造成不良影響。

（二）任務(wù)量大

大型工程中，土石方開挖面積可達(dá)上百萬方，可見其工程量之大。土方開挖暴露在外部環(huán)境中，降雨、泥石流等突發(fā)事件會(huì)影響工程進(jìn)度，導(dǎo)致施工周期延長(zhǎng)，出現(xiàn)延誤工期情況。

（三）施工造成環(huán)境污染

有的土石方開挖深度較大，觸及地下河道，污泥夾雜水源直接向河流排放，會(huì)嚴(yán)重污染水域[1]。固體廢棄物大量拋擲在森林中，超過生態(tài)負(fù)荷后對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，大面積機(jī)械化施工，有時(shí)會(huì)引發(fā)比較嚴(yán)重的化工污染。

二、案例分析

（一）工程概況

某地規(guī)劃進(jìn)行水利水電建設(shè)，工程周期為13個(gè)月，澆筑的混凝土總量達(dá)到1600萬立方米，土石方施工量較大，達(dá)到5000萬立方米?？紤]到施工面積較大，石料廠初步規(guī)劃為兩個(gè)，物料中轉(zhuǎn)站設(shè)置三個(gè)，施工產(chǎn)生廢渣較多，因此設(shè)置六個(gè)廢渣場(chǎng)，此外還設(shè)有砂石料混合系統(tǒng)。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，土石方調(diào)配起來比較困難，這會(huì)影響到工程進(jìn)度。

（二）土石方施工技術(shù)

1.爆破技術(shù)

爆破過程借助炸藥完成，與傳統(tǒng)施工相比，炸藥制作工藝不斷更新，炸藥威力隨之提升，目前土石方施工只需較小炸藥量就能完成爆破。潛風(fēng)鉆技術(shù)是土石方施工的必備技術(shù)，負(fù)責(zé)鉆孔。爆破前專業(yè)人員對(duì)土石方量進(jìn)行計(jì)算，將爆破點(diǎn)確定下來，然后借助潛風(fēng)鉆完成鉆孔，并完成炸藥安放。與手風(fēng)鉆相比，潛風(fēng)鉆工作效率更高，鉆孔時(shí)很少出現(xiàn)偏差，對(duì)周圍巖層破壞較小。以前使用的是混裝炸藥車，現(xiàn)在改成機(jī)械化裝藥，操作是安全性較高，同時(shí)保證較好的爆破效果。

2.明挖技術(shù)

在早期土石方施工中，明挖作業(yè)只能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)機(jī)械施工，在科技不斷推動(dòng)下，明挖作業(yè)的機(jī)械化水平逐漸提升，輔助機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備等相互配合，共同完成施工過程。采用明挖技術(shù)對(duì)高陡邊坡進(jìn)行開挖，遇到堅(jiān)硬巖石可選擇性保留，同時(shí)保證開挖精度，兼顧邊坡穩(wěn)定性。基巖保護(hù)層開挖過程中，可采用爆破控制技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分層挖掘，有效提升挖掘效率，常采用光面預(yù)裂爆破，控制爆破范圍，在孔底將鋪設(shè)柔性墊層，確保爆破過程安全可靠[2]。

挖掘過程中必須保證土石方平衡，斷面法、方格網(wǎng)法是常用的平衡措施，有效防止將土石方挖填過程中出現(xiàn)的不平衡現(xiàn)象。

3.地下工程施工

尤其是蓄能水電站，項(xiàng)目建設(shè)期間地下洞室相對(duì)較多，工程規(guī)模本身也比較大。施工時(shí)首先根據(jù)地質(zhì)情況，選擇合適爆破技術(shù)，炸出一定區(qū)域后經(jīng)多余土方運(yùn)出，并利用錨桿、混凝土支架等支護(hù)方式，對(duì)洞室墻壁、頂部進(jìn)行固定，避免土方開挖時(shí)出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。若施工期間發(fā)現(xiàn)地下滲水比較嚴(yán)重，需修建暗渠，及時(shí)將洞室地下水排出，保證洞室干燥，提升施工安全度。

在多項(xiàng)技術(shù)支撐下，工程建設(shè)中諸多難題得到解決，工程順利完工，且工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

三、其它施工技術(shù)

（一）高邊坡加固技術(shù)

1.混凝土抗滑結(jié)構(gòu)

在邊坡相應(yīng)位置設(shè)置抗滑樁，在邊坡較小情況下，滑坡體滑動(dòng)緩慢，抗滑樁能起到較好的防護(hù)作用。也可在邊坡上修建沉井，其兼具抗滑樁、擋土墻雙重作用，有效防止滑坡體下移。或者筑造混凝土擋墻、錨固洞，前者能承受一部分滑坡體的力，避免其出現(xiàn)變形延展現(xiàn)象，后者可承受外部剪應(yīng)力，阻止滑坡體繼續(xù)下移。還可以建造混凝土框架，對(duì)邊坡整體進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)防止地表水向邊坡地下滲透，框架材料單價(jià)低，施工簡(jiǎn)便，是目前比較受歡迎的一種加固方法。

2.錨固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨索，在大規(guī)模水利水電工程中經(jīng)常用到，錨索能重復(fù)張拉，施工迅速，不會(huì)對(duì)巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，承載能力較強(qiáng)。大噸位錨索，在邊坡、壩體等加固施工中都可使用，錨固噸位較高，適合穩(wěn)定性要求較高工程。預(yù)應(yīng)力錨桿，以多跟錨桿組合為主，分散在邊坡不同位置，相互配合加固邊坡。

3.減載排水

減載是減輕邊坡承載力，可將陡峭邊坡通過挖掘經(jīng)坡度減緩，也可對(duì)邊坡進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，提升土方密實(shí)度，從而避免滑坡現(xiàn)象。排水是指在邊坡周圍修建排水洞，兩邊同時(shí)修建，然后將兩條排水溝聯(lián)通，形成U形環(huán)，雨水、地下水順溝渠排出，邊坡不再受水源浸泡，穩(wěn)定性有所提升[3]。

（二）土石壩施工技術(shù)

目前水利水電工程對(duì)壩體的穩(wěn)定性、耐久性等要求較高，因此很多地區(qū)壩體都改成土石壩，施工技術(shù)也在不斷完善，大壩質(zhì)量顯著提升。常見壩體包括混凝土堆石壩、心墻土石壩等，其施工過程簡(jiǎn)單迅速，工程造價(jià)相對(duì)較低，因此很多施工單位都喜歡建造此類型大壩。土石壩在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較短，技術(shù)水平、管理制度等方面與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)還存在一定差距，因此施工期間還需不斷積累新工藝、新方法。

四、結(jié)束語

水利水電是關(guān)系到人們生活的一項(xiàng)工程，其在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快城市化建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。土石方施工作為水利水電建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，一定要結(jié)合施工區(qū)域現(xiàn)狀，充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在成本輸出較小的情況下，最大程度的提升工程質(zhì)量。土石方施工有很多細(xì)節(jié)性問題需要注意，把控好施工細(xì)節(jié)，工程質(zhì)量才能得到保證。

參考文獻(xiàn)

[1]楊桂蘭.水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展探討[J].中國(guó)建材科技，2018（2）：152-154.

[2]趙大威.基于水利水電工程的土石方施工技術(shù)要點(diǎn)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（2）：1409.

[3]劉剛.水利水電工程土石方施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].低碳世界，2017（30）：84-85.