高海偉

（中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610000）

引言

土石方施工在水利水電工程中占據(jù)的比重較高，且其質(zhì)量與效率直接關(guān)系著水利水電工程施工的整體成效。同時(shí)，受到當(dāng)前水利水電工程建設(shè)難度不斷提升的影響，土石方施工所面對(duì)著的施工要求更高，基于此，對(duì)水利水電工程土石方施工技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)深入探究極為必要。

一、水利水電工程土石方施工技術(shù)的主要特點(diǎn)分析

現(xiàn)階段，水利水電工程的復(fù)雜程度有所提升，相應(yīng)施工技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中主要顯現(xiàn)出以下幾項(xiàng)特征：第一，系統(tǒng)性與綜合性較強(qiáng)。水利水電工程涉及的專業(yè)領(lǐng)域與工作流程相對(duì)較多，且各個(gè)分項(xiàng)施工項(xiàng)目之間的聯(lián)系性較強(qiáng)，需要綜合考量多項(xiàng)因素規(guī)劃、落實(shí)施工，因此水利水電工程施工有著明顯的系統(tǒng)性與綜合性特點(diǎn)。第二，工程量大且條件復(fù)雜。水利水電工程的工作量較高，特別是土方石開(kāi)挖量普遍保持在較高水平，且必須要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。同時(shí)，水利水電工程土石方施工在露天環(huán)境下展開(kāi)，因此面對(duì)著較多因素影響，施工條件相對(duì)復(fù)雜。第三，對(duì)環(huán)境的影響程度較深。水利水電工程一般在自然水域周邊展開(kāi)，因此極容易對(duì)周邊環(huán)境造成負(fù)面影響，破壞環(huán)境、水域污染等問(wèn)題的發(fā)生概率偏高。

二、水利水電工程土石方施工的基本流程分析

第一，測(cè)量放線。在鋼卷尺、全站儀等工具設(shè)備的支持下，對(duì)水利水電工程土石方開(kāi)挖邊線實(shí)施測(cè)量放線，并利用木樁、鋼樁等做出明顯標(biāo)識(shí)。此時(shí)需要重點(diǎn)保護(hù)樁點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)存在樁點(diǎn)位移情況，則必須及時(shí)組織復(fù)測(cè)。第二，基礎(chǔ)土方的挖掘。利用石方槽的形式展開(kāi)基礎(chǔ)土方挖掘施工，此時(shí)，可以引入分層挖掘的模式，并參考設(shè)計(jì)要求對(duì)兩側(cè)工作面進(jìn)行合理的拓寬處理；調(diào)整坡度，為現(xiàn)場(chǎng)排水創(chuàng)設(shè)更好條件。在此基礎(chǔ)上，還要控制開(kāi)挖面坡度、開(kāi)挖面平整度始終維持在合理范圍內(nèi)。第三，壩肩土方石的開(kāi)挖。參考坡面平整度對(duì)土石方爆破系數(shù)進(jìn)行確定，并在安全、高效完成爆破處理后組織人員或投放機(jī)械清除啞炮與現(xiàn)場(chǎng)危石。第四，邊坡修整。土石方挖掘施工完成后，若是基礎(chǔ)土方為基礎(chǔ)層，則可以直接進(jìn)行邊坡修整；若是基礎(chǔ)土方為建筑物基礎(chǔ)層，則需要在人工整坡后組織壓實(shí)施工，促使整個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、密實(shí)度、承載力達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)。第五，回填土施工。碾壓試驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)后挖掘土料，保證其含水量維持在合理水平，并對(duì)土料實(shí)施攤鋪與碾壓處理；對(duì)碾壓情況展開(kāi)抽樣檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)未達(dá)標(biāo)區(qū)域必須重新碾壓；填筑達(dá)到一定高度后組織測(cè)量放線，實(shí)施削坡，并嚴(yán)格控制表面平整程度、坡度滿足預(yù)期。

三、水利水電工程土石方施工關(guān)鍵技術(shù)的要點(diǎn)內(nèi)容探究

（一）土石方調(diào)配處理技術(shù)

1.土石方調(diào)配主要原則。在進(jìn)行水利水電工程的土石方調(diào)配處理中，所有操作均需要圍繞以下幾項(xiàng)原則內(nèi)容展開(kāi)：第一，同步落實(shí)開(kāi)挖與填埋，盡量降低運(yùn)倒次數(shù)，提升工作效率。第二，控制運(yùn)輸距離與作業(yè)量，科學(xué)估算工程量并結(jié)合這一預(yù)估參數(shù)展開(kāi)后續(xù)施工，盡可能縮減土石料運(yùn)輸距離，控制水利水電工程施工成本造價(jià)。第三，還原耕地，避免對(duì)耕地造成嚴(yán)重破壞，維護(hù)耕地質(zhì)量。第四，統(tǒng)籌管理，從全局角度落實(shí)對(duì)土石方的合理調(diào)配，提升土石料的實(shí)際使用率。

2.土石方調(diào)配常用方法。第一，直接上壩法。在水利水電工程的規(guī)模相對(duì)較小時(shí)，直接上壩法更加適用，由于該方法可以明顯縮短土石料的運(yùn)輸距離，因此在施工工期與成本控制方面可以達(dá)到更好水平。實(shí)踐中，需要相關(guān)施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況展開(kāi)全面分析，判斷是否滿足直接上壩要求。第二，料場(chǎng)開(kāi)采法。在水利水電工程的規(guī)模相對(duì)較大時(shí)，料場(chǎng)開(kāi)采法更加適用，具體來(lái)說(shuō)，就是在水利水電工程施工現(xiàn)場(chǎng)附近位置選定土石料開(kāi)采場(chǎng)，在完成開(kāi)采后直接運(yùn)輸至工程施工現(xiàn)場(chǎng)。該方法可以更好、更迅速地滿足水利水電工程施工中對(duì)于土石料的需求。第三，中轉(zhuǎn)上壩法。在無(wú)法直接上壩的情況下，可以引入中轉(zhuǎn)上壩法落實(shí)對(duì)土石方的調(diào)配。具體而言，就是在土石方調(diào)配路徑中加設(shè)中轉(zhuǎn)站，并在此基礎(chǔ)上將土石方迅速調(diào)配至施工位置。此時(shí)，在設(shè)定中轉(zhuǎn)站時(shí)，要求對(duì)成本與施工便捷性進(jìn)行綜合性考量，并盡可能促使中轉(zhuǎn)成本下降[1]。第四，中轉(zhuǎn)以及棄渣處理。土石方上壩后可能會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)余留大量土石料，此時(shí)，出于對(duì)維護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)整潔性的考量，必須要將相應(yīng)土石料全部轉(zhuǎn)出現(xiàn)場(chǎng)，為其他施工工序的展開(kāi)提供充足空間。在此過(guò)程中，可以使用中轉(zhuǎn)站對(duì)剩余土石進(jìn)行暫時(shí)性保存，隨后根據(jù)實(shí)際情況做出后續(xù)處理，如轉(zhuǎn)讓或是報(bào)廢等等。

（二）土石方明挖技術(shù)

展開(kāi)土石方明挖施工前，必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)清理，剔除植物與表土，并在指定區(qū)域?qū)Ψ酵诰虺龅挠袡C(jī)土壤。在此基礎(chǔ)上，還要引入臨時(shí)性排水處理，規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)排水路徑措施，同時(shí)全面排除基坑積水并降低地下水位。同時(shí)，在完成施工測(cè)量、高程控制點(diǎn)與位置坐標(biāo)設(shè)立等工作后，即可組織土石方開(kāi)挖施工。

在進(jìn)行土方石開(kāi)挖施工的過(guò)程中，需要重點(diǎn)落實(shí)“邊開(kāi)挖邊防護(hù)”的處理措施，如果發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖區(qū)域的邊坡結(jié)構(gòu)存在穩(wěn)定性偏低的問(wèn)題，則可以落實(shí)間隔分段開(kāi)挖施工的方法；完成開(kāi)挖后，針對(duì)邊坡位置，應(yīng)當(dāng)結(jié)合反鏟實(shí)施削坡處理。在針對(duì)河道兩岸的岸坡組織開(kāi)挖前，應(yīng)當(dāng)預(yù)留出保護(hù)層（一般為50 厘米），并結(jié)合設(shè)計(jì)要求在邊坡上部位置開(kāi)設(shè)永久性的山坡截水溝；此時(shí)，如果不能設(shè)置相應(yīng)截水溝，則需要在相應(yīng)邊坡面上開(kāi)設(shè)臨時(shí)性截水溝，各個(gè)截水溝之間的距離為20 米，截水溝的斷面尺寸為30×40 厘米。

出于對(duì)維護(hù)施工安全性與施工質(zhì)量的考量，應(yīng)當(dāng)在水利水電工程土方石開(kāi)挖施工中關(guān)注以下注意事項(xiàng)的把控：第一，針對(duì)容易風(fēng)化而出現(xiàn)崩解的土層，如果無(wú)法在開(kāi)挖后及時(shí)組織回填處理，則要提前預(yù)留出保護(hù)層[2]。第二，進(jìn)行壩基開(kāi)挖時(shí)隨時(shí)控制坡勢(shì)，為現(xiàn)場(chǎng)排水的高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)提供更好條件。第三，嚴(yán)禁在土方石開(kāi)挖施工的過(guò)程中落實(shí)邊填筑邊開(kāi)挖。第四，針對(duì)在壩體底部區(qū)域留存的砂礫石層，要結(jié)合方格網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)置取樣檢驗(yàn)，并綜合現(xiàn)實(shí)要求確定留存厚度與范圍，同時(shí)及時(shí)剔除不需要的部分。

（三）土石方爆破技術(shù)

在展開(kāi)水利水電工程的土石方爆破施工中，必須要合理布設(shè)爆破點(diǎn)位，并結(jié)合潛孔鉆等設(shè)備完成鉆孔，保證整體爆破效果，也避免對(duì)其他巖體產(chǎn)生影響。目前，可以在土石方爆破施工中投放混裝炸藥車，促使在現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)性、自動(dòng)化的炸藥合成成為現(xiàn)實(shí)，以此達(dá)到強(qiáng)化土石方爆破成效的目標(biāo)。

需要注意的是，由于水利水電工程的施工環(huán)境復(fù)雜程度相對(duì)較高，且受到自然、人為等方面因素的影響更加常見(jiàn)，因此必須要在實(shí)施土石方爆破施工的過(guò)程中重點(diǎn)落實(shí)對(duì)危險(xiǎn)源的全面、及時(shí)辨識(shí)，為后續(xù)土石方爆破施工管控工作的展開(kāi)提供支持，并達(dá)到維護(hù)土石方爆破施工安全性與實(shí)效性的效果。就當(dāng)前水利水電工程的土石方爆破施工項(xiàng)目來(lái)看，常見(jiàn)的危險(xiǎn)源包括物體打擊、車輛傷害、機(jī)械傷害、觸電、高處墜落、坍塌、火藥爆炸、其他傷害等等，可以應(yīng)用LEC 評(píng)價(jià)法完成對(duì)危險(xiǎn)源的定性評(píng)價(jià)。此時(shí)，需要結(jié)合公式“D ＝L×E×C”完成對(duì)辨識(shí)出危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)，其中，危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值使用D 進(jìn)行表示；發(fā)生事故的可能性大小使用L 進(jìn)行表示；人員暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的頻繁程度使用E 進(jìn)行表示；發(fā)生事故造成后果的嚴(yán)重程度使用C 進(jìn)行表示。同時(shí)，若是得到的分值（即危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值）高于320，判斷該危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)等級(jí)為5 級(jí)，不可繼續(xù)展開(kāi)爆破作業(yè)；若是得到的分值在320 與160 之間，判斷該危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)等級(jí)為4 級(jí)，需要立即整改并在整改合格后繼續(xù)作業(yè)；若是得到的分值在160 至70 之間，判斷該危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)等級(jí)為3 級(jí)，需要在整改合格后繼續(xù)作業(yè)；若是得到的分值在70 至20 之間，判斷該危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)等級(jí)為2 級(jí)，要實(shí)時(shí)關(guān)注危險(xiǎn)源；若是得到的分值不高于20，判斷該危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)等級(jí)為1 級(jí)，此時(shí)的危險(xiǎn)源包含在可以接受的范疇內(nèi)。

（四）土石方高邊坡加固技術(shù)

1.混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。在展開(kāi)滑坡治理工作中，出于對(duì)提升治理實(shí)效性的考量，可以引入抗滑樁，該樁體結(jié)構(gòu)在針對(duì)滑動(dòng)傾角較緩情況下的治理中能夠發(fā)揮出更為理想的作用。實(shí)踐中，在混凝土擋土墻的支持下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)局部滑坡體的受力平衡狀態(tài)進(jìn)行改善，達(dá)到控制變形程度的效果；在混凝土框架的支持下，能夠達(dá)到對(duì)滑坡體表層進(jìn)行保護(hù)的效果，促使其整體性得到進(jìn)一步增強(qiáng)，規(guī)避地表水大量滲入，也可以減少風(fēng)化。在實(shí)際的土石方高邊坡加固施工中，可以利用混凝土抗滑結(jié)構(gòu)配合耕植草本植物的方式，以此收獲更為理想的邊坡治理成效[3]。2.錨固技術(shù)的應(yīng)用。在待加固區(qū)域假設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索，以此實(shí)現(xiàn)錨固。相比于其他土石方高邊坡加固技術(shù)而言，錨固技術(shù)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的破壞性程度普遍維持在較低水平，同時(shí)承載力、受力的可靠性更高?，F(xiàn)階段，在壩體加固處理、巖體邊坡加固處理等方面，應(yīng)用錨固技術(shù)的常見(jiàn)性更高。3.接茬搭接處理措施的應(yīng)用。即邊坡與土方填筑中的接茬搭接處理，以此保證邊坡填筑的密實(shí)程度始終保持在合格水平，同時(shí)邊線精確程度也滿足標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行接茬搭接處理時(shí)，要求每層搭建之間要錯(cuò)開(kāi)一定距離，同時(shí)還需要對(duì)接茬位置落實(shí)高質(zhì)量的沖擊碾壓。

（五）土石壩施工技術(shù)

土石壩施工技術(shù)在當(dāng)前的水利水電工程中得到廣泛性應(yīng)用，且整體結(jié)構(gòu)、施工工序簡(jiǎn)單，因此有著極高的應(yīng)用價(jià)值，在適應(yīng)能力方面也表現(xiàn)出理想優(yōu)勢(shì)。通常情況下，可以將土石壩施工技術(shù)細(xì)化為四方面內(nèi)容，具體如下：

第一，料場(chǎng)的規(guī)劃布置。參考水利水電工程在施工質(zhì)量、成本造價(jià)、工期等方面的要求完成對(duì)料場(chǎng)的規(guī)劃，盡可能降低土石壩施工對(duì)周邊環(huán)境造成的負(fù)面影響。同時(shí)，在構(gòu)建料場(chǎng)時(shí)，還要綜合考量水文地質(zhì)條件、力學(xué)性能等因素，保證現(xiàn)場(chǎng)的布置可以切實(shí)滿足水利水電工程施工在土方石儲(chǔ)量、壩體施工等方面的現(xiàn)實(shí)需求。

第二，土石料的加工方式。剔除不達(dá)標(biāo)表層土，重點(diǎn)落實(shí)對(duì)土石料含水量的控制，保證在進(jìn)行填筑壓實(shí)處理中土石料的含水量數(shù)值始終維持在可控范圍內(nèi)。如果含水量較高，則需要引入蒸發(fā)、翻曬、烘烤、摻料等方式降低土石料中的含水量[4]；如果含水量偏低，則需要引入加水處理的方式提升土石料中的含水量。

第三，土石料的運(yùn)輸。及時(shí)組織對(duì)土石料的運(yùn)輸處理，確保土石料可以及時(shí)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，為壩面平料與壓實(shí)工序的高效展開(kāi)提供支持，提升施工效率。實(shí)踐中，需要切實(shí)參考水利水電工程現(xiàn)場(chǎng)施工條件、設(shè)備條件等因素選取合適的土石料運(yùn)輸方式，并盡量縮減轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，實(shí)現(xiàn)為水利水電工程施工不間斷、穩(wěn)定且充足地提供材料來(lái)源。

第四，填筑施工。提前設(shè)計(jì)施工規(guī)劃，并結(jié)合流水線施工模式展開(kāi)土石壩面施工，防止各個(gè)分項(xiàng)施工作業(yè)之間產(chǎn)生干擾，保持施工速度與質(zhì)量在理想水平。在此過(guò)程中，可引入平起填筑施工處理方法，促使接坡、接縫等工序的展開(kāi)數(shù)量降低；填筑可使用分層夯實(shí)的方法完成，設(shè)定一定厚度的土石填筑層，逐層夯擊預(yù)壓，以此到達(dá)增強(qiáng)土石料密實(shí)程度與強(qiáng)度的效果，避免土石料發(fā)生嚴(yán)重變形。

總結(jié)

綜上所述，現(xiàn)階段，水利水電工程的復(fù)雜程度有所提升，相應(yīng)工程中的土石方施工技術(shù)的系統(tǒng)性、綜合性、復(fù)雜性較強(qiáng)，需要進(jìn)行著重探究與把控，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)水利水電工程土石方施工質(zhì)量與效率的維護(hù)。實(shí)踐中，在明確土石方施工主要流程的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)土石方調(diào)配處理、土石方明挖、土石方爆破、土石方高邊坡加固、土石壩施工這些施工技術(shù)要點(diǎn)的把握與推行，提升了水利水電工程土石方施工的安全性與現(xiàn)實(shí)成效，促進(jìn)了水利水電工程土石方施工的升級(jí)。