水利水電工程土石方施工技術的發展分析

【摘要】本文對水利水電工程施工中常見的幾種土石方施工技術進行分析基礎上，結合實例，對其在水利水電工程施工中的具體應用進行研究，并對其創新發展的方向進行論述，為有關實踐及研究提供參考。

【關鍵詞】水利水電工程；土石方施工技術；發展；研究

水利水電工程作為社會經濟建設與發展中的基礎性工程，在經濟技術發展影響下，隨著社會經濟發展對水利、電力能源需求的不斷提升，對水利水電工程建設也起到了一定的推動作用，使工程建設規模不斷增加，在社會經濟建設與發展中的地位影響越來越顯著。土石方施工作為水利水電工程施工建設的重要內容之一，其施工質量及施工中應用的技術水平，對水利水電工程建設的整體質量與技術水平都有著相應的作用和影響，進而對水利水電事業發展產生一定的作用和影響。針對這種情況，下文將通過對水利水電工程中土石方施工常用技術及其特點進行分析，并結合其在水利水電工程施工中的應用實際，對其技術發展的重要方向進行研究，以供參考。

1、水利水電工程土石方施工常見技術及特點分析

土石方施工是水利水電工程施工的重要一部分，以基坑開挖、場地平整以及基坑回填等施工內容為主，具有施工面積廣、工程量大，對勞動力要求高等特征，并且容易受施工地區地質條件影響，對基巖過硬的土石方施工其難度更為顯著。因此，進行水利水電工程施工中，對土石方施工需要結合實際情況選擇不同的施工技術進行有效運用，以提高土石方施工效率，確保施工質量和安全等。比較常見的水利水電工程土石方施工技術包含爆破技術、明挖施工技術、地下施工與土石壩施工技術等。

首先，爆破技術作為土石方施工中常用的一種技術手段，爆破施工的主要材料和工具為炸藥、起爆器等，并且由于早期土石方施工中所采用的爆破技術較為簡單，其爆炸威力及影響范圍控制難度較大，但是在爆破技術及工具、材料等不斷提升情況下，土石方施工中應用的爆破技術也得到了相應的提升發展，以爆破鉆孔設備為例，由開始的手風鉆轉變為潛孔鉆，其進行爆破的速度以及精準度明顯提高。此外，為滿足不同水利水電工程土石方爆破施工的條件和要求等，一些新工藝、設備不斷涌現，像多臂鉆機以及反井鉆機、混裝炸藥車等，在土石方爆破施工中先后應用實踐，對爆破施工的技術水平提升及爆破效果改進等，都起到了非常積極的作用。

其次，明挖施工技術也是水利水電工程土石方施工中常用的技術手段，由于水利水電工程的施工地質條件相對復雜，尤其是軟土地質分布較多，在地基承載力影響下，進行水利水電工程施工中為確保其施工質量和結構安全，一般都需要針對軟土地基進行防滲加固處理，以確保后續施工的順利開展，提高水利水電工程施工質量，而明挖技術在這類軟土地基的地下工程施工中應用較多，它主要是通過將軟土地基的地面先進行挖開，在露天環境下進行施工作業開展，完成后進行施工土方回填，以確保地基結構的完整性和穩定性。水利水電工程土石方施工中所應用的明挖施工技術，在工程實踐中應用時間相對較早，且工藝技術相對成熟，施工操作簡單、速度快、經濟成本相對較低，但是由于施工中噪音及振動影響較大，對其在水利水電工程施工中推廣應用具有一定的局限性影響。一般情況下，水利水電工程土石方明挖施工主要包含無支護放坡開挖與基坑支護開挖施工兩種類型，其中，無支護放坡開挖對施工場地及規模較大工程適用性較為突出，向曠野作業環境下的無支護邊坡開挖施工等；對城市或場地區域較小的項目，土石方開挖施工中以基坑支護施工技術為主，在預防土體變形以及確保周圍建筑結構安全等方面，效果顯著。此外，放坡明挖以及懸臂支護明挖等也是水利水電土石方施工常用技術方式。

此外，地下施工技術主要是針對水利水電工程的地下工程項目，其早期出現與發展受技術條件與設備應用限制較多，其中手風鉆爆破是水利水電早期地下工程開挖施工常用技術，現階段隨著機械化水平不斷提升，在結合水利水電工程的地區特點，并通過不斷的完善改進下，地下工程施工技術與水平不斷提升。

最后，土石壩作為水利水電工程大壩結構的一種主要類型，在實際工程施工中數量較多，且施工應用時間相對較早，主要是以土料、石料等進行拋填碾壓形成的擋水壩類型，像七星關區大屯鄉雅木水庫就是典型的土石混合壩。土石壩大壩高度一般在30至100m左右不等，其中，低于30m的土石壩屬于低壩，高于100m的土石壩則屬于高壩，具有取材方便，能夠有效節約材料、降低成本等作用優勢，且結構較為簡單，地基要求較低、適用性較強等特點。需要注意的是，土石壩結構在水利水電工程施工中，也具有一定的缺陷和不足，比如，與混凝土壩相比，不具備導流溢流功能，且施工開展容易受天氣環境影響，后期維護工程量較大、管理費用高等。比如，在土石壩場地平整施工中，由于其對場地平整的要求較高，并且場地平整效果直接影響土石壩施工質量，因此，為確保其施工效果，施工開展中需要運用到平衡技術等，以確保其施工的合理性。

2、土石方施工技術在水利水電工程中的應用與發展方向

以某水利水電工程為例，該工程為一個小型水庫工程，以灌溉為主，總庫容約為670m3，采用土石壩結構，壩頂高為72m，大壩最高高度為69m，壩長為450m，頂寬為12m。該水庫工程施工中，Ⅰ號施工段土石方開挖施工總量約為50萬m3，在整個水庫工程土石方施工總量中約為78%，并且土石方開挖施工量較大，工期要求緊，針對這種情況，為確保其土石方開挖施工安全順利完成，本工程中采用了石方爆破技術，具體施工如下：

首先，根據工程施工情況，進行土石方開挖爆破施工申請，經批準后，在制定公司進行爆破用品購買，并由當地公安部門負責運輸，對其管理及使用有關責任進行安排。完成后，由技術人員進行現場勘察，結合開挖施工地區的地質條件，與報告結果進行對比，無誤情況下，進行現場清理，將爆破施工現場的雜質、植被等清理干凈，并安排專業技術人員及有關工人、現場施工設施等，做好充分的爆破施工準備。

完成上述準備工作后，根據施工方案進行炮孔布置，然后按照梯段臺階爆破法進行爆破施工，以確保爆破效果。爆破孔布置過程中，注意與巖石層面呈正交，避免穿過與地面貫穿裂縫，通過淺孔爆破鉆爆法進行科學開挖保護層后，在底部進行合理的柔性墊層設置，確保一次鉆爆到位；此外，為避免爆破過程中對開挖邊坡產生影響，采用中小炮進行爆破施工，對風化嚴重區域為控制爆破精度，采用小型排炮實施微型爆破。對于淺孔爆破以鉆孔深度小于4m情況最為適用，并且鉆孔過程中采用沖擊鉆施工，對鉆孔力度與速度進行合理把握，確保鉆孔垂直度合理，避免出現鉆孔偏斜等；對連續裝藥爆破鉆孔以及使用毫秒差電雷管起爆位置，注意進行保護層設置，以確保其爆破質量。

值得注意的是，為適應水利水電工程施工環境及各項要求，土石方施工中所應用的技術方式不斷發展，且技術創新力度越來越大，以滿足新形勢下水利水電工程土石方施工的質量與技術等各項要求，確保水利水電工程施工的質量和效益提升。比如，水利水電工程土石方開挖施工中，對技術方式的創新，使施工中結合現場地形條件與施工要求，進行更加全面的施工方案制定，并建立有效的排水系統，確保其排水通常，（下轉第頁）

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避免對水利水電工程質量造成影響；此外，在開挖施工應用的材料及設備上，針對傳統膨脹錨栓支護工具，逐漸開發應用了化學錨栓及有關技術設備，并且在土壤加固施工中，采用更加有效的加固方式，利用相關物質之間的化學反應，形成具有高強度和高穩定性的膠凝物，以確保其加固支護的效果，在促進土石方施工技術創新以及確保施工質量、效益方面，都起到了積極的作用。

此外，針對水利水電工程土石方施工實際情況，在加強施工技術與材料、設備的創新應用同時，施工開展中還應結合施工地區的地質條件，通過全面綜合的勘測分析，結合施工圖設計要求，進行綜合評價與施工方案制定，對施工現場的障礙進行及時清理，加強施工質量的控制管理和施工組織安排，以確保施工進度及安全、效益等得到充分保障。

3、結束語

總之，對水利水電工程土石方施工技術及發展進行研究，有利于促進對土石方施工技術現狀的把握，并通過不斷的創新改進，促進其在水利水電工程中的施工應用，從而確保水利水電工程的施工建設質量和效益，推動水利水電事業發展。

參考文獻：

[1]溫家華，潘福營.淺述抽水蓄能電站土石方平衡設計及過程調配管理[J].水電與抽水蓄能，2018，4（02）：117-120.

[2]丁業滔.朱安村風電場土石方平衡及水土保持措施[J].水科學與工程技術，2018（01）：14-16.

[3]張俊霞.水利工程施工中管道基礎高邊坡開挖技術分析[J].農業科技與信息，2018（02）：102-103.