水利水電工程土石方施工技術

林霖

摘 要：水利水電屬于基礎性工程，旨在改善地區水電匱乏情況，為人們日常生活提供便利。為克服施工中環境、地質等因素的影響，研究者提出土石方技術，并在長期工程建設中對技術進行優化和完善，不斷提升水利水電建設質量。土石方技術使工程質量顯著提升，水利水電建設平穩推進，對我國生產水平的提升做出重大貢獻，目前該項技術還在持續優化。

關鍵詞：土石方;水利水電建設;技術要點

一、總結將土石方施工技術特征

（一）施工復雜

土石方施工內容比較復雜，涵蓋范圍較廣，施工地材料、施工面積等都會對土石方施工造成影響，設計時需充分考慮當地情況，理清各方面的復雜關系，得到最終的施工方案。由于工程復雜，任一施工環節出現誤差，都會對工程造成不良影響。

（二）任務量大

大型工程中，土石方開挖面積可達上百萬方，可見其工程量之大。土方開挖暴露在外部環境中，降雨、泥石流等突發事件會影響工程進度，導致施工周期延長，出現延誤工期情況。

（三）施工造成環境污染

有的土石方開挖深度較大，觸及地下河道，污泥夾雜水源直接向河流排放，會嚴重污染水域[1]。固體廢棄物大量拋擲在森林中，超過生態負荷后對生態環境造成破壞，大面積機械化施工，有時會引發比較嚴重的化工污染。

二、案例分析

（一）工程概況

某地規劃進行水利水電建設，工程周期為13個月，澆筑的混凝土總量達到1600萬立方米，土石方施工量較大，達到5000萬立方米。考慮到施工面積較大，石料廠初步規劃為兩個，物料中轉站設置三個，施工產生廢渣較多，因此設置六個廢渣場，此外還設有砂石料混合系統。由于現場環境復雜，土石方調配起來比較困難，這會影響到工程進度。

（二）土石方施工技術

1.爆破技術

爆破過程借助炸藥完成，與傳統施工相比，炸藥制作工藝不斷更新，炸藥威力隨之提升，目前土石方施工只需較小炸藥量就能完成爆破。潛風鉆技術是土石方施工的必備技術，負責鉆孔。爆破前專業人員對土石方量進行計算，將爆破點確定下來，然后借助潛風鉆完成鉆孔，并完成炸藥安放。與手風鉆相比，潛風鉆工作效率更高，鉆孔時很少出現偏差，對周圍巖層破壞較小。以前使用的是混裝炸藥車，現在改成機械化裝藥，操作是安全性較高，同時保證較好的爆破效果。

2.明挖技術

在早期土石方施工中，明挖作業只能實現半自動機械施工，在科技不斷推動下，明挖作業的機械化水平逐漸提升，輔助機械、運輸設備等相互配合，共同完成施工過程。采用明挖技術對高陡邊坡進行開挖，遇到堅硬巖石可選擇性保留，同時保證開挖精度，兼顧邊坡穩定性。基巖保護層開挖過程中，可采用爆破控制技術，代替傳統的分層挖掘，有效提升挖掘效率，常采用光面預裂爆破，控制爆破范圍，在孔底將鋪設柔性墊層，確保爆破過程安全可靠[2]。

挖掘過程中必須保證土石方平衡，斷面法、方格網法是常用的平衡措施，有效防止將土石方挖填過程中出現的不平衡現象。

3.地下工程施工

尤其是蓄能水電站，項目建設期間地下洞室相對較多，工程規模本身也比較大。施工時首先根據地質情況，選擇合適爆破技術，炸出一定區域后經多余土方運出，并利用錨桿、混凝土支架等支護方式，對洞室墻壁、頂部進行固定，避免土方開挖時出現坍塌現象。若施工期間發現地下滲水比較嚴重，需修建暗渠，及時將洞室地下水排出，保證洞室干燥，提升施工安全度。

在多項技術支撐下，工程建設中諸多難題得到解決，工程順利完工，且工程質量達到預期設計標準。

三、其它施工技術

（一）高邊坡加固技術

1.混凝土抗滑結構

在邊坡相應位置設置抗滑樁，在邊坡較小情況下，滑坡體滑動緩慢，抗滑樁能起到較好的防護作用。也可在邊坡上修建沉井，其兼具抗滑樁、擋土墻雙重作用，有效防止滑坡體下移。或者筑造混凝土擋墻、錨固洞，前者能承受一部分滑坡體的力，避免其出現變形延展現象，后者可承受外部剪應力，阻止滑坡體繼續下移。還可以建造混凝土框架，對邊坡整體進行防護，同時防止地表水向邊坡地下滲透，框架材料單價低，施工簡便，是目前比較受歡迎的一種加固方法。

2.錨固技術

預應力錨索，在大規模水利水電工程中經常用到，錨索能重復張拉，施工迅速，不會對巖層結構進行破壞，承載能力較強。大噸位錨索，在邊坡、壩體等加固施工中都可使用，錨固噸位較高，適合穩定性要求較高工程。預應力錨桿，以多跟錨桿組合為主，分散在邊坡不同位置，相互配合加固邊坡。

3.減載排水

減載是減輕邊坡承載力，可將陡峭邊坡通過挖掘經坡度減緩，也可對邊坡進行壓實作業，提升土方密實度，從而避免滑坡現象。排水是指在邊坡周圍修建排水洞，兩邊同時修建，然后將兩條排水溝聯通，形成U形環，雨水、地下水順溝渠排出，邊坡不再受水源浸泡，穩定性有所提升[3]。

（二）土石壩施工技術

目前水利水電工程對壩體的穩定性、耐久性等要求較高，因此很多地區壩體都改成土石壩，施工技術也在不斷完善，大壩質量顯著提升。常見壩體包括混凝土堆石壩、心墻土石壩等，其施工過程簡單迅速，工程造價相對較低，因此很多施工單位都喜歡建造此類型大壩。土石壩在我國發展時間較短，技術水平、管理制度等方面與國外先進技術還存在一定差距，因此施工期間還需不斷積累新工藝、新方法。

四、結束語

水利水電是關系到人們生活的一項工程，其在促進經濟發展，加快城市化建設中發揮著重要作用。土石方施工作為水利水電建設的關鍵技術，一定要結合施工區域現狀，充分發揮該項技術優勢，在成本輸出較小的情況下，最大程度的提升工程質量。土石方施工有很多細節性問題需要注意，把控好施工細節，工程質量才能得到保證。

參考文獻

[1]楊桂蘭.水利水電工程土石方施工技術的發展探討[J].中國建材科技，2018（2）：152-154.

[2]趙大威.基于水利水電工程的土石方施工技術要點探討[J].建筑工程技術與設計，2018（2）：1409.

[3]劉剛.水利水電工程土石方施工技術應用研究[J].低碳世界，2017（30）：84-85.