陳宇

（貴州省鳳岡縣水務(wù)局 貴州遵義 563000）

水利水電工程中土石方施工技術(shù)的分析

陳宇

（貴州省鳳岡縣水務(wù)局 貴州遵義 563000）

本文主要論述的是我國(guó)水利工程中土石方施工技術(shù)的相關(guān)事宜，為了更好地保證我國(guó)的水利建設(shè)工程能夠有更廣闊的發(fā)展前景，應(yīng)該利用現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)我國(guó)目前的水利工程進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和提升。只有加強(qiáng)施工技術(shù)的發(fā)展，才能有效的促進(jìn)工程質(zhì)量的提升。

水利水電工程；土石方施工；技術(shù)要點(diǎn)

1 引言

建設(shè)水利工程的目的不僅僅局限于保證我國(guó)人民的正常生活水平，同時(shí)其還可以有效防御自然災(zāi)害。利用現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)我國(guó)的地下水和地表水資源進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)和利用，確保我國(guó)各地區(qū)的供水充足。同時(shí)，建設(shè)好的水利工程還能夠提升一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力，能夠在國(guó)際舞臺(tái)中占據(jù)一席之地。本文就水利水電工程中的土石方施工技術(shù)為例進(jìn)行探析。

2 土石方施工技術(shù)

2.1 控制爆破技術(shù)

控制爆破是施工技術(shù)的要點(diǎn)之一，要想對(duì)基層保護(hù)層進(jìn)行有效挖掘，首先應(yīng)該選對(duì)施工工藝，如果對(duì)施工技術(shù)的選擇是正確的，那么就能夠起到事半功倍的效果。再以往的爆破施工中，主要采取的步驟是分層開(kāi)挖，但耗時(shí)長(zhǎng)，工作效率低，隨著施工技術(shù)的不斷推廣，在進(jìn)行工程的施工時(shí)，廣泛采用了現(xiàn)有的控制爆破技術(shù)，這一技術(shù)的運(yùn)用，能夠促進(jìn)工程質(zhì)量的提升，還能提高工程的施工效率。

2.2 邊坡開(kāi)挖

土石方開(kāi)挖過(guò)程中如果出現(xiàn)局部或者大面積塌方，會(huì)使地基受到影響，土方的承載力降低，嚴(yán)重影響到建筑物的安全。遇到邊坡塌方必須先清理工區(qū)域內(nèi)的障礙物，并做好邊坡排水，建設(shè)排水溝。[1]施工中測(cè)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)樁、定位樁、水準(zhǔn)點(diǎn)、開(kāi)挖白灰線(xiàn)等，對(duì)開(kāi)挖的基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量和定位并確定開(kāi)挖寬度。土方開(kāi)挖應(yīng)保持每層600mm深度，每層應(yīng)清底和出土，進(jìn)而逐步挖掘。挖方上側(cè)棄土應(yīng)保證邊坡直立壁和邊坡的穩(wěn)定性。雨季開(kāi)挖需逐段分期開(kāi)挖，并且還要加固邊坡，對(duì)邊坡周?chē)膰?、支撐等進(jìn)行檢查；冬季開(kāi)挖則應(yīng)防止地基受凍，機(jī)械開(kāi)挖的深度在2m以?xún)?nèi)則應(yīng)進(jìn)行大面積開(kāi)挖；面積較大且基礎(chǔ)比較深，可采用多層開(kāi)挖，操作面比較狹窄且地下水水位較高可采用反鏟挖掘機(jī)。土方地基開(kāi)挖應(yīng)分層開(kāi)挖，開(kāi)挖的溝道可以選擇下坑分層開(kāi)挖，但是大面積開(kāi)挖則不能夠進(jìn)行多層接力開(kāi)挖，使用翻斗車(chē)運(yùn)土方。一般而言在進(jìn)行土方開(kāi)挖的時(shí)候，若遇到永久性邊坡，開(kāi)挖應(yīng)按照設(shè)計(jì)進(jìn)行放坡，比例在1∶1～1：5左右。對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)的臨時(shí)性挖方邊坡，土質(zhì)較好則可以放寬邊坡比例。基層開(kāi)挖或者管溝開(kāi)挖，如果地質(zhì)較好且地下水位低于底面標(biāo)高，則土方開(kāi)挖的時(shí)候深度在5m以下可以不加支撐，邊坡比例在1∶0.33～1∶1.5之間。土方開(kāi)挖施工工期較長(zhǎng)，挖方的深度大于2m則應(yīng)加直立壁支撐。

2.3 土石方調(diào)配

水利水電工程中，會(huì)出現(xiàn)土石方不符合施工要求的情況，或者回填、澆筑工程中用料剩余的情況，處理這些剩余和不達(dá)標(biāo)的土石方的原則是就近中轉(zhuǎn)處理，也就是說(shuō)，最近的中轉(zhuǎn)站沒(méi)有飽和的情況下，可以將這些土石方暫存于這些中轉(zhuǎn)站。如果所涉及的中轉(zhuǎn)站已經(jīng)飽和，那么這些剩余的土石方就得當(dāng)做棄渣處理。

對(duì)于土石方計(jì)算，常見(jiàn)的方法如下。方格網(wǎng)法土石方計(jì)算，方格網(wǎng)法把場(chǎng)地分為許多個(gè)固定行間距的正方形方格。取格網(wǎng)點(diǎn)為測(cè)定點(diǎn)，測(cè)定點(diǎn)位高程，測(cè)量周?chē)恳桓窬W(wǎng)面的四角高程，取四角高程的平均值來(lái)計(jì)算土方大小。挖方為“+”，填方為“-”，分別計(jì)算每個(gè)方格上的土方填挖數(shù)值。場(chǎng)地的挖方和填方的總土方量即為所有方格的挖填方的總和。[2]首先需要繪制方格網(wǎng)，如果計(jì)算土方量的場(chǎng)地邊界為不規(guī)則形狀，則要在進(jìn)行面積計(jì)算時(shí)判斷方格網(wǎng)中心點(diǎn)位置，如果方格網(wǎng)中心點(diǎn)位置在多邊形內(nèi)，則這個(gè)格網(wǎng)面積要計(jì)算在內(nèi)，反之，就不用計(jì)算這個(gè)格網(wǎng)的面積。這種方法計(jì)算的土方量簡(jiǎn)單易行，適用于平緩地形或者具有較寬臺(tái)階的地段。根據(jù)待計(jì)算場(chǎng)地的地形圖，將場(chǎng)地劃分為數(shù)個(gè)方格網(wǎng)，一般劃分成20m×20m或40m×40m的方格，每個(gè)方格網(wǎng)的方向盡量與橫、縱坐標(biāo)網(wǎng)對(duì)應(yīng)，將設(shè)計(jì)標(biāo)高標(biāo)注在方格點(diǎn)的右上角，將自然地面標(biāo)高標(biāo)注在方點(diǎn)的右下角。每個(gè)角點(diǎn)的施工高度即為設(shè)計(jì)標(biāo)高與自然地面標(biāo)高的差值，在方格網(wǎng)的左上角標(biāo)注施工高度（挖或填），同樣，挖方時(shí)用挖方用（-）表示，填方時(shí)用（+）表示，如果挖方和填方同時(shí)存在在同一個(gè)方格網(wǎng)中，則需要先計(jì)算出在此方格網(wǎng)邊上零點(diǎn)的位置，然后再方格網(wǎng)中標(biāo)出，挖方區(qū)與填方區(qū)的分界線(xiàn)（零線(xiàn)）就可以用零點(diǎn)的連接線(xiàn)表示出來(lái)，每個(gè)方格中的挖方和填方量可以通過(guò)方格中底面積圖形與體積公式得出。挖方區(qū)內(nèi)所有方格的土方量總和即為該場(chǎng)所的挖方總土方量，同理，填方區(qū)內(nèi)所有方格的土方量總和即為該場(chǎng)所的填方總土方量。

斷面法土石方計(jì)算，斷面法土方計(jì)算的原理是將場(chǎng)地按一定的距離間隔劃分為若干個(gè)相互平行的橫斷面并測(cè)量各個(gè)斷面的地面線(xiàn)。一般選取垂直于等高線(xiàn)或主要構(gòu)筑物長(zhǎng)軸線(xiàn)為斷面，根據(jù)設(shè)計(jì)地面及地面的復(fù)雜程度與設(shè)計(jì)精度來(lái)確定斷面面積。在地形變化不大的地段，可少取斷面。相反，在地形變化復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算精度要求較高的地段要多取斷面。[3]兩斷面的間距一般小于100m，通?？刂圃?0～50m左右。然后分別計(jì)算每個(gè)斷面的填、挖方面積。計(jì)算兩相鄰斷面之間的填、挖方量，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，把這種土方量計(jì)算方法稱(chēng)之為斷面法。

2.4 土石壩施工

土石壩施工就是指利用一定的碾壓技術(shù)對(duì)需要用到的土和石料進(jìn)行混合，保證能夠?qū)⑼梁褪霞掀饋?lái)共同筑造成壩體。建設(shè)土石壩的時(shí)候是非常節(jié)省材料的，同時(shí)，由于這種土石壩的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。由于我國(guó)沒(méi)有對(duì)土石壩施工建設(shè)設(shè)有明確的規(guī)定和要求，所以土石壩已經(jīng)被各個(gè)地方廣泛使用。根據(jù)不同的材料可以將土石壩筑壩材料分為石渣、爆破石料和卵石的堆石壩。土石壩施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下多個(gè)方面：①土石壩不需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送材料，能夠節(jié)省運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用；②土石壩對(duì)于一般的變形有很好的適應(yīng)性，這是由于土石壩是由砂礫組成的，因此能夠適應(yīng)各種各樣的地基形態(tài)；③土石壩的建設(shè)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，所以在進(jìn)行維修工作的時(shí)候，能夠很好地掌控土石壩的狀況；④建設(shè)土石壩的時(shí)候施工環(huán)節(jié)不多，操作簡(jiǎn)單。但是建設(shè)土石壩還是存在一定的缺陷，土石壩很容易受到天氣的影響，主要是影響土質(zhì)的粘性從而影響整個(gè)土石壩質(zhì)量，還有就是土石壩的導(dǎo)流不夠便捷，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

3 水利水電工程土方施工質(zhì)量控制措施

3.1 回填土密度不達(dá)標(biāo)

回填土密度達(dá)不到要求，其主要是回填土經(jīng)過(guò)夯實(shí)和碾壓之后，密度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，在載荷作用下變形增大，強(qiáng)度和穩(wěn)定性均有所下降。取土之前應(yīng)對(duì)草料場(chǎng)雜草、樹(shù)木、樹(shù)根、純沙等清理干凈，對(duì)于整個(gè)工作面平整度壓實(shí)，地面整平之前應(yīng)鏟除雜物，如果遇到地面有洞穴或者裂縫則應(yīng)回填土夯實(shí)以及水泥砂漿灌縫，嚴(yán)禁砂類(lèi)土料上壩。針對(duì)工作面基礎(chǔ)處理之后，隨后進(jìn)行分階段澆筑、碾壓以及夯實(shí)，土塊的最大粒徑約8cm，基底鋪設(shè)完成之后每側(cè)超出設(shè)計(jì)寬度30～50cm，施工中必須做到鋪土統(tǒng)一、均衡、夯實(shí)，嚴(yán)禁施工中出現(xiàn)界溝，每填土一層均要進(jìn)行質(zhì)量檢查，合格之后方可進(jìn)行下一個(gè)工序。施工中對(duì)于不合格的上壩土料或者未達(dá)到指標(biāo)的設(shè)計(jì)者，質(zhì)檢部門(mén)應(yīng)該及時(shí)發(fā)布停工整頓指令，整改合格之后方可再次進(jìn)行施工。

3.2 基坑泡水

基坑開(kāi)挖的時(shí)候必須在基坑周?chē)O(shè)置排水溝和擋水堤，以防止水流入基坑內(nèi)?；娱_(kāi)挖過(guò)程中由于降水原因，引起了基坑泡水坑出現(xiàn)大面積的積水，需立即采取措施將水引走排凈，可設(shè)置截水溝，防止水刷邊坡，已經(jīng)被水浸泡擾動(dòng)的土，采取排水晾曬后夯實(shí)，或拋填碎石、小塊石夯實(shí)；或換土夯實(shí)（3：7灰土）；或挖出淤泥加深基礎(chǔ)。挖土放坡時(shí)必須保持坡頂和坡腳和排水溝一定的距離，一般開(kāi)挖時(shí)為0.5～1m，對(duì)于永久性挖方邊坡到山坡截水應(yīng)保持5m左右距離?；娱_(kāi)挖應(yīng)開(kāi)始逐層開(kāi)挖，并加深排水溝和集水井挖掘，挖掘過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查邊坡的坡度，不允許出現(xiàn)偏陡?；舆吘壣隙淹粱蛘叨逊挪牧蠎?yīng)保持一定的距離，確保材料堆放安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)在土石方施工技術(shù)中的探索已有了較長(zhǎng)的時(shí)間，并且取得了相應(yīng)的進(jìn)展，在這一發(fā)展過(guò)程中，不斷完善與創(chuàng)新新的施工技術(shù)，應(yīng)用在土石方工程的施工中，隨著時(shí)代的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，相信一定能夠加快我國(guó)土石方工程的發(fā)展規(guī)模，促進(jìn)水利工程整體質(zhì)量的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前的重點(diǎn)任務(wù)就是解決其中存在的問(wèn)題，推動(dòng)水利工程事業(yè)的進(jìn)步。

[1]伊力夏提·艾則孜，賽買(mǎi)提·阿克江.新疆水利水電工程土石方平衡和物料調(diào)配中存在的問(wèn)題分析[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2012（4）：139～141.

[2]陽(yáng)鵬軍.水利工程施工中常見(jiàn)土石方施工技術(shù)闡述及其發(fā)展探討[J].低碳世界，2015（30）：148～149.

[3]宋鳳蓮，劉全，鄔志.水利水電工程施工土石方調(diào)配方法及其應(yīng)用[J].南水北調(diào)與水利科技，2012，10（1）：145～149.

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2016-8-20