冬季高寒氣候環境下的壩基開挖施工探析

王鑫宇

摘? 要：隨著社會經濟的飛速增長，我國的水利工程也在隨之不斷進步著，壩基開挖施工作為水利工程的重要施工環節之一，需要我們加大重視力度。在我國的西北區域進行壩基的開挖施工時，因為該區域因地理位置產生的寒冷天氣會對施工產生很大的影響，需要我們對這個情況進行了解研究。本文就已有理論知識基礎結合實際情況對冬季高寒氣候環境下的壩基開挖施工進行研究探析，提出合理的意見及建議，希望可以為水利工程今后發展提供幫助。

關鍵詞：冬季;高寒氣候;壩基開挖施工

水利工程隨著我國城鎮化建設的推進不斷發展進步，已經成為了我國重要的經濟支柱之一，它不但可以對農業經濟的發展起到很大促進調節作用，還可以提高人們的生活水平。我國的水利工程項目不斷增多，水利施工的范圍也在不斷變大，出現了很多施工難度比較大的區域。本文主要針對冬季寒冷的西北區域進行研究，因為該區域的冬季溫度較低，施工會遇到凍土層，還會因為施工環境寒冷的原因影響施工操作，下面進行具體的研究分析。

1 氣候條件

我國的西北區域因為地理位置的原因，四季氣候變化比較大，具有春秋季節時間較短，冬季時間較長的氣候特點。西北地區的夏天也不會出現比較炎熱的情況，一年之中只有冬季的時間較長，較全國大部分區域來比，冬季溫度較低，經常出現降雪，且降雪量較大，容易出現積雪的情況。因為冬季時間長溫度低且容易出現積雪的情況，容易出現凍土層。我們在西北地區的冬季進行水利工程的壩基開挖施工時，需要在天氣環境比較惡劣的情況下進行施工，增加了施工難度，需要制定合理的施工規劃，才能保證整個施工的質量。

2 開挖施工

我們在進行開挖施工過程的研究時，以某一個西北水利工程為實際研究例子，進行壩基開挖施工的具體研究，該工程具有150萬m3的實際開挖量因為開挖施工量較大且施工環境比較惡劣，需要提前進行籌備工作，該工程的預計籌備實際為一個月。該工程的施工時間為冬季，因為工期較長，整個冬季都在進行施工運行。因為西北地區的地理位置，導致該區域的冬季溫度較低，大概在20度上下浮動，最低氣溫可能達到35度作用，這對實際的施工產生很大的影響，可能會出現設備低溫無法運轉或者人員的凍傷情況，大大增加了施工的難度。在壩基開挖的施工進行中，需要我們對施工方案進行嚴格的制定，根據已有的施工經驗進行完善，保證施工的順利進行。該施工項目在實際運行中，沒有出現意外事故，在規定時間內完成了相應的施工任務，不但保證了壩基開挖施工的質量，還為后續的施工打下了良好的基礎，為以后的高寒地區壩基開挖施工提供了很好的參考。該工程在施工結束的質量評定過程中，還拿到優良單位工程的獎項。

3 防寒保護措施

3.1 提高對嚴寒的認識，做好保溫措施

在嚴寒地區進行壩基開挖的施工時，天氣情況是施工的最大阻力，需要進行合理的防寒工作，才能保證施工的順利進行。首先加強工作人員的工作信念，保證施工人員可以在高寒的情況下進行相應的施工工作，接下來就是具體的防寒措施。工程首先需要準備專業的防寒工作服保證施工人員工作的安全性，接下來對準備高熱量的食物，保證施工人員可以具備足夠的體力進行施工，最后需要配備適合的藥物，可以保證在出現問題的時候進行及時治療。還要注意的是對工作時間的合理安排，不能使施工人員長時間在室外工作，容易出現凍傷的情況，施工場地一般比較偏僻，如果凍傷嚴重無法及時就醫可能會出現生命安全問題，所以合理的安排施工作息也是一項重要的工作。只有對以上幾點進行認真安排，才能保證施工人員的工作安全，使施工可以順利進行。

3.2 機械設備的維護

3.2.1 在施工現場設置保暖棚

施工設備是保證施工質量和施工效率的重要工具，但是在溫度極低的情況，很容易對設備的運行產生影響，使設備無法正常運行，影響施工的進行。這就需要我們建設相應的保暖棚，在設備使用完畢后，及時將設備搬運到保暖棚進行保存，這樣對就能夠對機械設備進行升溫處理，尤其是在維修和保養的時候，對機械設備進行維修和保養，能夠保證機械設備內各個電器元件、液壓系統和動力系統的正常運行，使得設備處于正常的狀態。還要對機械設備進行定期都要保養和檢修，這樣機械設備的壽命才能夠延長。

3.2.2 使用適合負溫作業的油類和防凍液

機動車必須要使用-40℃以下的防凍，潤滑機油使用的是10W-30的機油，其凝點≤-25℃，柴油使用的是-35℃的柴油，齒輪油使用的是85W-90的重負荷齒輪油，這一齒輪油的凝點是≤20℃的，潤滑脂使用的二硫化鋁鋰基脂的凝點是≤-20℃的。

3.3 極端負溫要停止施工

負溫對于設備的運行有著一定的影響，設備在運行的過程中，各個系統的內部會受到負溫的影響，在負溫的環境下，設備的液壓系統和動力系統的有效輸出率會在一定程度上下降，這一范圍在5%～10%之間，如果輸輸出的功率下降的程度超過了15%的時候，這時設備系統在運行的過程中，各個系統就會有著嚴重的損傷，維修的概率增加。相應的檢測試驗顯示如果溫度下降到了-23℃的時候，那么設備的動力系統的輸出功率就會下降，這時壩基的施工必須要停止，將機械設備放置在保暖棚中。

4 基坑排水

主壩基坑的上游和下游的巖體會出現比較嚴重的滲水情況，在這樣的情況下，最大的時段甚至達到了560m3/h，要根據上游和下游摻水量的大小來對壩基的開挖線進行設置，還要在集水坑進行集中的排水，保證基坑排水的順利進行。集水坑的深度不低于3m，其中底部0.6m為泥沙淤，中部為1.7m的匯水容積層，上部為0.7m的封凍結冰層。排水系統的水泵操作值班室為保溫暖棚，內置電暖器，室內溫度在10℃以上。防止排水管道內結冰阻塞管道內水的流動，甚至損壞管道。對圓管內流動的水是否發生結冰進行了相關試驗。試驗表明，圓管內流動的水是否結冰與圓管內表面的最負溫度、管內流量、流速有關。水在管內流動的過程中與管壁進行熱傳導，管壁與大氣環境溫度進行著熱傳導，在穩定工況下，管內的水與管壁要向負溫大氣環境散失熱量。

5 結束語

高寒地區的壩基開挖施工主要施工難點就是自然環境因素，低溫對施工運行產生了很大的阻礙，而低溫產生凍土層也增加了施工難度。為了保證高寒地區壩基開挖施工質量，需要我們根據各個施工環節和實際情況進行具體施工方案的制定工作，將施工難題一一克服，才能保證工程的順利進行。本文首先介紹了高寒地區的氣候條件和開挖施工中實際情況，下面對施工的抗寒提出了具體的方法，最后對基坑排水工作進行具體分析，希望可以提供幫助。

參考文獻

[1]李士雙.冬季高寒氣候環境下的壩基開挖施工探析[J].科學技術創新，2017（5）：173-173.

[2]劉應杰.黃登水電站復雜地質條件下壩基建基面開挖施工技術[J].青海交通科技，2016（3）：1-4.

[3]劉興平.水利工程施工中大壩基礎處理關鍵技術探析[J].農業科技與信息，2017（6）：109-110.

[4]宋文利，黃超，王瀚.高寒地區粉質粘土隧道CD法施工改進技術探討[J].建筑技術開發，2018（3）.