水利水電工程土石方施工技術探討

蔡潔　吳軍華　王衛云

摘要：水利水電工程的土石方施工具有綜合性強、系統性強的顯著特點，施工過程也是極其復雜和繁瑣的，會受到諸多不確定性因素的影響和制約，所以必須采取恰當合理及先進的施工工藝開展施工，在施工過程中控制好施工質量和施工進度。文章對水利水電工程土石方施工技術進行了探討。

關鍵詞：水利水電工程；土石方施工；施工質量；施工進度；水利工程設施 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV52 文章編號：1009-2374（2015）35-0101-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.050

1 概述

水利水電工程建設的主要作用就是對地下水和地表水兩部分水資源進行控制和調整，達到滿足生產、消除自然災害的目的。對于我國這樣一個幅員遼闊的大國來說，如果不能控制好豐富的水利資源，就會使得洪水災害泛濫，造成巨大的經濟損失，所以國家重視水利工程設施的修建，水利工程設施可以實現對水流的整合和分配，降低水澇災害的發生幾率，還能夠將收集的水資源利用到農業灌溉、水產養殖及人民的日常生產生活中去，由此不難發現，投入更多的人力、物力及財力興建水利水電工程設施是有百利而無一害的。

2 技術準備

2.1 水利水電工程爆破技術

顯而易見，科學技術是當今社會首屈一指的生產力，在科學技術的推動與幫助之下，高科技的技術設備不斷被發明，世界上較為先進的技術設備也被引入我國并應用，我國在其原有的基礎之上進行了完善和研究，這樣一來，水利水電工程爆破技術就得到了良好的發展和普遍的應用。爆破器材的質量不斷得到提高，數量和種類也不斷得到豐富，潛風鉆將以往的手風鉆取而代之，與后者最大的區別就是：前者的工作效率更高一些，此外，潛風鉆采用了從低風壓轉化成為高風壓的壓力方式，其先進性也就不言而喻，液壓鉆機從西方先進的發達國家引入，鉆孔的直徑實現了根本的變革，變得更大，鉆孔效率也就自然而然地得到提高，不僅是鉆孔效率的提高，鉆孔的精準性也是實現了質的飛躍，可以輕易地實現對土石方工程的質量控制；從技術工藝方面來講，混裝炸藥車在我國也得到了長足的發展和廣泛的應用，我國專門派遣了專業的研究小組對混裝炸藥車進行了細致、全面的研究，改善了其不足之處，裝藥的機械化程度得到大幅度的提升，自動化程度之高是之前難以望其項背的，更重要的是改進之后的混裝炸藥車可以在各種復雜的地形、地質、氣候環境中作業，不容易受到外界自然因素的影響和制約，水利水電工程爆破技術的日趨完備令人欣喜。

2.2 水利水電工程土石方明挖

微差爆破技術、預裂爆破技術等也逐漸趨于成熟，使得工程中的施工工藝和方法取得了進一步的提高。部分采用了高度邊坡開挖的方式，穩定性和開挖的精度得到了保證；在控制爆破技術方面，從過去傳統的分層開挖逐漸轉變為水平預裂或是光面預裂爆破法及小梯段爆破法等，先進技術的使用提高了爆破技術水平，使工程的施工質量和施工效率被提高，而且成本投入大幅度縮減，破解了一個又一個的技術難題；在土石方的平衡方面，即對開挖的土石方的利用率要保持較高的水平，使開挖的量跟利用的量要無限接近。這些技術在我國都已經被廣泛使用。

2.3 水利水電工程土石壩施工技術

現階段，我國的水利水電工程土石壩的高度呈現不斷增高的趨勢，而且數量也不斷增多，建設的勢頭很猛，技術也在不斷成熟與進步中，尤其是大型施工機械的利用方便了高石壩的大量建設。

2.4 水利水電工程地下工程施工

就當前來講，地下洞室的數量在水利水電工程中急劇增多，不僅是數量的增多，由于總面積有限，導致地下洞室的密度過高，這也從側面反映了施工技術的高超與先進，機械化和自動化程度都大為增強，不同類型的洞室被配備了不同的機械設備，我國的水力資源在不同的地區其豐富程度是不盡相同的。對于那些相對豐富的地區，水電站的水量就更多一些，建設水電站的過程中也實現了積累建設經驗的目的。

3 工程概況

某混凝土拱壩工程設計工期11月，土石方開挖總量約4000萬m3，混凝土澆筑總量約1400萬m3。工程選擇了5個混凝土系統、5個人工砂石料系統、6個棄渣場、3個中轉場和2個石料場，施工現場土石方的調度與調配比較復雜。

4 施工準備

充足的技術準備可以滿足施工的需要并加快施工進度，復式交叉連接的起爆網絡技術方案在爆破中通常被使用。土石方明開挖的量并不是特別多，就采用孔底設置柔性墊層的小梯段爆破法，調配土石方的時候，要進行仔細的規劃和設計，采用高土壩的方式，預建立21個地下洞室，并配套相應的機械化施工設備。

5 施工程序

5.1 爆破程序

采用復式交叉連接的非電起爆網絡，2489個炮孔分為258段，總延時8.1s，總裝藥35960t一次起爆，圍堰拆除時，對埋有灌漿鋼管的厚75cm的混凝土防滲墻實施爆破拆除，其中上橫圍堰長598m，總裝藥1536t，分為402段，總延時17.8s一次爆除；下橫圍堰長890m，總裝藥8950t，分為290段，總延時9.5s，一次起爆。

5.2 土石方明挖程序

這一程序應用的機械都十分先進，具有超強的現代化和自動化，例如運輸機械、鉆孔機械和挖裝機械等，壩高240m，開挖量為4000萬m3，邊坡高度為330m。

5.3 土石壩施工程序

混凝土面板堆石壩技術在這一程序中最常被使用，同時也是最為實用的技術，滑膜技術的利用確保了施工進度，還實現了施工材料的節省。

5.4 土石方平衡

首先應該保證采用的土石方調配方法足夠科學與合理，實現施工進度計劃、土石方施工、存儲系統之間的系統優化，為了更好地進行監控土石方的調配，要建立系統模型開展定量的分析與研究，充分地利用土石方。

5.5 地下洞室施工

地下洞室的所處環境極為特殊，其所處的地段通常較為松軟，因此斷面爆破應該最先開始，其次進行導流隧洞的建造，以期達到穩定洞室的目的，在洞室建成之后，為其配備專業的接卸設備進行施工。

6 施工方法

在爆破技術方面，使用了復式交叉連接的非電起爆網絡的方法，成功進行爆破，花費的時間較短，取得較好的爆破效果。在土石方明開挖方面，采用梯段爆破及先進控制爆破技術，高邊坡采用良好的加固技術。

7 質量安全措施

首先，應該強化工作人員的安全生產意識和觀念，因為意識是行動的基礎和前提，所以只有讓施工人員思想上認識到安全生產的必要性和重要性，才能真正付諸實踐，簡單來說就是增強安全生產觀念；其次，建立健全安全管理體系，將必要的安全生產措施歸納到體系中去，建立安全生產管理機構，確保機構的內部工作人員在其位謀其政，發揮對安全生產的約束和制約作用；再次，認真對待每一個施工細節，在施工的全過程中遵循安全生產的理念和原則，無論是施工之前，還是施工過程中，甚至是施工竣工后，都要做好安全控制，將一切可能出現的安全隱患扼殺在搖籃中，避免因為些許的疏忽造成巨大的損失和難以挽回的后果；此外，發揮法律法規的強制性作用，通過加大監督及執法力度來確保安全施工，加強安全施工方面的政策法規的宣傳，使得員工重視安全生產，發揮舉報制度的重大作用，依靠不同方面的力量做好安全生產；最后，只有具備一支素質高、水平高的隊伍，才更有可能做好安全生產，所以要對工作人員開展定期或不定期的安全培訓教育，在工程沒有正式開工之前，必須要做好技術交底工作，讓下一道工序的作業人員加強對上一道工序的了解與熟悉程度。

8 結語

綜合上述，水利水電工程的土石方施工具有綜合性強、系統性強的顯著特點，施工過程也是極其復雜和繁瑣的，會受到諸多不確定性因素的影響和制約，所以我們必須采取恰當合理及先進的施工工藝開展施工，在施工過程中控制好施工質量和施工進度，不能以犧牲環境為代價。筆者相信，如果投入更多的時間和精力進行水利水電工程建設的研究，一定會提高水利水電工程建設水平和質量，更好地造福于國家、造福于人民。

參考文獻

[1] 梅錦煜.我國水利水電工程土石方施工技術綜述[J].水力發電，2003，（29）.

作者簡介：蔡潔（1979-），女，河北深縣人，供職于安陽市彰武南海水庫工程管理局，研究方向：水利工程。

（責任編輯：黃銀芳）