呂萬華

（綿陽佳成建設有限公司 四川綿陽 621000）

水利工程土石方施工技術探討

呂萬華

（綿陽佳成建設有限公司 四川綿陽 621000）

近幾年來，隨著我國社會主義事業(yè)的快速穩(wěn)步發(fā)展，我國的水利工程的土石方施工技術得到了不斷的完善。水利工程建設是一項較為基礎的工程，它能給我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的便利。本文旨在通過對水利工程中土石方施工技術進行探討，結合應用實例，希望能在一定的程度上，為未來的水利工程建設提供一定的借鑒作用。

水利工程；土石方施工；施工技術

在水利工程的施工過程中土石方施工技術具有十分重要的地位，如果該施工技術得不到發(fā)展，那么，眾多在水利工程中的施工項目將無法順利的進行。在近十幾年我國水利工程項目的發(fā)展進程中，對于該如何解決此類問題已經(jīng)逐漸被人們所認識，為此我國在水利水電土石方施工方面，逐步加強了對施工規(guī)模、機械化水平、強度以及爆破技術的改進與完善，力圖使我國的水利工程土石方施工技術水平不斷提升，以應對未來發(fā)展的發(fā)展與挑戰(zhàn)。

1 水利工程中土石方工程技術概述

1.1 土石方工程技術定義

土石方工程技術是水利工程中最為重要的一項技術。土石方工程施工技術是指在水利工程實施中，合理的為其安排施工計劃，在多雨季節(jié)要避免實行，還應該減少過多的占用可用耕地，同時合理的為土石方做出調(diào)配。[1]只有在這樣的安排下，水利工程才能更好地為自然界的諸多水資源進行控制和調(diào)配，為人民造福。在水利工程中的土石方工程施工技術主要包括：土石方爆破技術，土石方挖掘技術，土石方固坡技術以及地下洞室工程施工技術等。

1.2 土石方工程施工特點

我們都知道，水利工程極為龐大，往往需要耗費大量的時間和物資來進行建造。例如：著名的三峽工程，歷時十多年，斥資高達900多億元才建造完工。而作為水利工程中的重要組成部分——土石方工程施工也具備施工時間長、耗費資源量大等特點。另外，土石方工程施工也具備工程面涉及較廣的特點。而且因為土石方工程在進行施工時與地形地貌等地質(zhì)因素相關，因此在施工條件上，也表現(xiàn)出難度系數(shù)大和復雜多變的現(xiàn)象。

2 土石方工程施工技術

2.1 土石方爆破技術

對于爆破技術而言，影響其發(fā)展的有兩點：①炸藥；②起爆器。[2]而為了加快其發(fā)展步伐，還需要相關的能對其起到輔助作用的機械設備，這樣才可以順利完成工程，達到理想的施工效果?；谶@些前提條件，在施工建設中運用現(xiàn)代化的科學技術，對爆破技術的發(fā)展是極為有利的。在完成工程的爆破后，我們還需要進行一項挖掘工作，潛孔鉆由此因運而生。在以前的施工中由于我們都慣常使用手風鉆，它往往費時又費力，達到的效果又不理想。這樣隨著科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的手風鉆已經(jīng)由潛孔鉆代替，它在一定程度上強化了風壓，運用該項技術，不僅擴大了鉆孔直徑，還提升了施工效率，進一步展現(xiàn)了革新技術的重要。另外，在施工過程中，施工單位通過引進世界先進的技術，促使鉆孔技術的準確度更高。通常在水利工程中所應用的鉆孔機械主要有兩種：①多臂鉆機；②反井鉆機，它們作為重要的土石方工程的施工設備，標志著新技術的誕生。

2.2 土石方挖掘技術

在對土石方進行挖掘的過程中，主要需要的設備是鑿巖機和爆破器材，運用這兩種設備，可以有效的使土石方施工效率得到提高，并且效果比較理想。隨著現(xiàn)代科技的進步，我國水利工程施工通過施工設備和技術的轉變，在土石方的開挖量上已經(jīng)有上億立方米了，這些成績的得來主要在于土石方的施工技術得到了發(fā)展。

另外，在水利工程的建設過程中，要保證土石方的開挖在準確性、精準性上過關，施工單位會擇優(yōu)選取那些高度邊坡的開挖方案，這種方案可以有效管控開挖精準度，確保土石方的穩(wěn)定性，也能夠?qū)Ρ萍夹g進行控制，有效提高爆破的準確率。并且相比傳統(tǒng)的開挖技術而言，現(xiàn)代的開挖技術因為吸納了新工藝和新技術，在小梯段爆破和光面預裂等方面均具有比較明顯的優(yōu)勢，能夠在極大程度上降低工程建設的周期，節(jié)約工程所需的建設成本，還能通過提供相應的技術保障開挖的質(zhì)量，確保水利工程能夠在總體質(zhì)量方面符合建設的需求。[3]

2.3 土石方固坡技術

2.3.1 混凝土抗滑結構

在水利工程的建設中，滑坡危險容易出現(xiàn)，剛好抗滑樁能很好的解決這個問題，尤其是應對滑動面角度較小的滑坡，使用抗滑樁的效果將更好。能在滑坡工程中擔抗滑樁作用的是沉井，它可以如擋土墻一樣的擋住滑坡。影響滑坡體局部受力情況的混凝土結構的擋墻，可以防止滑坡產(chǎn)生變形。另外，在質(zhì)地和性能上，混凝土抗滑結構具有一定的優(yōu)勢，因此在防滑坡的工程中經(jīng)常使用。

2.3.2 錨固技術

在土石方的施工中預應力錨索也經(jīng)常的被使用。使用它不僅可以快速且靈活的完成操作，并且在承載力和受力等方面它都沒有問題。更重要的是，它對巖體結構不會造成破壞。

2.4 地下洞室

水利工程要想充分發(fā)揮其能效，確保地下洞室施工質(zhì)量非常關鍵。所以，施工人員必須進行傳統(tǒng)施工模式的創(chuàng)新和發(fā)展，引進國外先進的施工技術和手段，從而確保地下洞室的施工水平得到提高，其整體的施工質(zhì)量也能獲得有力的技術支撐。另外，伴隨著對我國水利工程需求的提升，地下洞室的施工難度系數(shù)也在增加，而土石方技術方案中的錨桿支護，不僅耗費的施工成本較低，需要的技術要求較小，還能極大的提升地下洞室的穩(wěn)定性，保障水利工程的整體質(zhì)量，因而在地下洞室的施工中常常被使用。[4]錨桿支護見圖1。

圖1 地下洞室的錨桿支護

3 水利工程應用土石方施工技術實例分析

某水利工程的拱壩主要以混凝土為材料，設計方案預算該工程的建設周期為10個月，應用土石方施工技術進行挖掘作業(yè)，總挖掘量大約是3900萬/m3，混凝土澆筑的總量為1380萬/m3。工程建設主要選取的系統(tǒng)有兩種：①人工砂石料系統(tǒng)；②混凝土系統(tǒng)，在這之外，還有石料場兩個、中轉場3個和棄渣場6個，在實際的施工過程中，對土石方工程展開有效合理的調(diào)度與調(diào)配比較困難。

3.1 工程施工的準備

施工單位要控制好工程建設和施工現(xiàn)場的情況，對于工程實施土石方爆破技術作業(yè)時，在確定爆技術的方案時，施工人員應主要選擇復式交叉起爆網(wǎng)絡，這種技術在穩(wěn)定性和可靠性方面比較有保障性；在開展挖掘作業(yè)的過程中，可選擇小梯段的爆破法，將柔軟性良好的墊層放置于孔底；在水利工程中對土石方技術進行運用時，施工人員需要對其展開合理的計算與規(guī)劃，這不僅對土壩標高需要進行計算，還要能夠?qū)Φ叵露词业臉嫿〝?shù)量進行預算；最后，還需對相關的機械設備進行配備，從而保障工程的施工質(zhì)量和效率。

3.2 施工工序

3.2.1 爆破工序

施工單位在進行爆破作業(yè)時，可選用非電起爆中的復水利式交叉網(wǎng)絡。由于該工程的預計爆破段數(shù)是261，炮孔的總數(shù)大約是2500個，在其起爆的過程中，會有一定的延期時間，延時總長大約是7.9s，采用一次性起爆的方案，總藥量控制在大約36000t即可。在進行拆除圍堰的過程中，需要以爆破的方式將混凝土防滲墻拆除，該墻體中所含有的灌漿鋼管厚度大約是80cm。該工程上橫和下橫的圍堰長分別是612m、875m，施工單位對其進行了劃分，分為278段，配備了9000t藥品，展開一次性爆除，延時總長大約是9.3s。具體可見表1。

表1 爆破工序

3.2.2 挖掘工序

施工單位主要是利用現(xiàn)代化的機械設備對該工程開展挖掘作業(yè)，除了運用到鉆井機械設備、挖裝機械設備以及運輸機械設備外，還需要一系列輔助的機械設備。拱壩標高是238m，開挖總量大約是900萬/m3，建筑邊坡為325m。

3.2.3 施工工序

混凝土是土石壩的主要建筑材料，通過運用混凝土面板的壘砌石壩能極大的節(jié)約工程的施工成本，此外，該技術對于地形、地質(zhì)條件方面的要求不高，機械化應用的水平較低，能有效的減少工程的作業(yè)量，抗干擾性能良好，對于提高工程的施工效率有利。而滑膜技術則具有施工難度系數(shù)小、施工周期短以及成本低等特點，該技術能使工程的整體質(zhì)量獲得安全保障；該技術的應用還能完善混凝土的配合比，有助于提升固坡的穩(wěn)定程度。

3.2.4 平衡工序

在調(diào)配方案方面施工單位應該嚴格選擇，確保其可行性與合理性，從而保證土石方能實現(xiàn)平衡。在作業(yè)時，施工人員需要對各個系統(tǒng)的環(huán)節(jié)進行綜合的運用，確保工程的施工效率水平和土石方需要處理的環(huán)節(jié)能融合充分。

3.2.5 地下洞室

針對該工程地質(zhì)松散性和軟弱度較大，所以，對地下洞室展開爆破時，施工單位選取了斷面爆破的方案，該方案能保證地下洞室穩(wěn)定性較好，對于實施隧洞的導流有利。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，施工單位還應該裝置相關的機械設備，確保工程能順利的進行。

4 結束語

在土方施工中我國已經(jīng)進行了較長的時間的探索，并且也取得了一定的進展，在該過程的發(fā)展中，需要不斷對土石方施工技術進行創(chuàng)新和完善，使其在土方工程的施工應用中，得到長足發(fā)展。而隨著時代的快速發(fā)展和科技水平的進步，相信對于加快我國土方工程的發(fā)展規(guī)模、促進水利工程的整體質(zhì)量的進步和推動水利工程行業(yè)的發(fā)展一定有所助益。

[1]梅錦煜，鄭桂斌.我國水利水電工程土石方施工技術綜述[J].水力發(fā)電，2003，04：63～66.

[2]程培松.淺析水利水電工程中土石方施工技術[J].黑龍江科技信息，2014，07：183.

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

[4]趙所琦.水利工程中土石方施工技術的應用[J].民營科技，2013，12：230.

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