水利水電工程施工土石方調配方法及其施工工藝

劉光成

【摘? 要】改革開放以來，我國的經濟建設快速發(fā)展，尤其是在城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程逐步加快的背景下，人們對于水資源和電力資源的需求量呈現(xiàn)出逐年增加的態(tài)勢，因此積極探索水利水電工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。水利水電工程是一項規(guī)模龐大、環(huán)節(jié)眾多、工藝復雜的系統(tǒng)工程，施工單位在統(tǒng)籌項目建設時必須對核心環(huán)節(jié)加大關注力度。土石方施工不僅是水利水電工程建設的基礎性施工，也是核心施工環(huán)節(jié)，直接關系到工程項目的建設品質。盡管多數施工單位已經注意到土石方施工的重要性，然而水利水電工程施工場地自然環(huán)境復雜、工程進度緊張、施工人員的素質良莠不齊，常常會影響到土石方的調配，進而影響到工程的成本。因此，水電項目工作人員有必要深入研究土石方的調配方法及其施工工藝，從而有效提高施工品質，并能夠更加精準地控制項目成本。

【關鍵詞】水利水電;土石方調配;施工工藝

1 水利水電工程中土石方施工的技術特點

1.1 土石方工程量和施工難度較大

作為水利水電工程建設的核心環(huán)節(jié)，土石方施工的工程量和施工難度都是極大的。土石方施工環(huán)節(jié)在整個水利水電工程建設中占有很大的比例，涉及的施工人員、材料、機械設備都很多，需進行科學嚴謹的調度，且極易受天氣環(huán)境和地質條件的影響，在較長的施工周期中常常會發(fā)生難以預料的變故。

1.2 土石方施工在水利水電工程建設中普遍存在

土石方施工是一項常見的施工內容，不管是多大規(guī)模的水利工程中都會有土石方施工，可見，土石方施工在水利工程中有著非常重要的地位，土石方施工質量會直接影響到水利工程的整體結構與質量。目前在水利工程中對土石方施工的設計、規(guī)劃以及施工進展等方面有著嚴格的要求，控制土石方施工進展與質量對提高水利工程經濟效益也有很明顯的效果，采用科學的調配方法還能夠減少土石方施工對周邊環(huán)境的影響與破壞程度，促進社會、經濟、生態(tài)共同發(fā)展的實現(xiàn)。

2 水利水電工程土石方調配方法

2.1 直接上壩法

在水利水電工程的土石方調配方法中，最常用的是直接上壩法，在工程的建設中，對土石方的處理需要分成多個步驟，在土石方的處理中需要用到的材料較多，采用直接上壩法能夠有效地減少運輸的時間和成本，是土石方調配中最簡單和便捷的一種施工方法。在水利水電工程前，需要根據具體的開挖情況進行施工，如果土石方能夠滿足上壩需求，就可以采用直接上壩法。

2.2 料場開采法

雖然直接上壩法應用范圍廣泛，但是也存在一定的局限性，一般只應用于中小規(guī)模的水利水電工程中。規(guī)模較大的工程多采用料場開采法，即選擇水利水電工程項目附近的土石料場開采土石。料場開采法對于開采速度和開采數量有一定的要求，同時還需要運用其他土石方調配方法對其進行有效補充。

2.3 中轉上壩法

土石方調配會受到水利水電工程中各種因素的限制，使得在土石方的調配中無法直接上壩，這時候首先需要考慮到的就是中轉上壩法，在土石方調配的過程中設置中轉站，而中轉站的大小以及位置需要進行科學的確定，既要考慮到工程施工的便捷性，同時也需要考慮到施工的成本性，盡可能的降低中轉成本。在中轉上壩法中可以選定多個中轉場，然后根據具體的施工過程以及工程需求，按照就近原則選擇合適的中轉站。

3 水利水電工程施工工藝的特點

3.1 工程系統(tǒng)性、綜合性強

一般情況下，水利水電工程中的土石方工程可以看做是該工程范圍內某流域中一項獨立的土石方項目，整個水利工程就是由這樣一個個既各自獨立又相互聯(lián)系的土石方項目組成的統(tǒng)一整體。這類土石方項目在施工范圍、施工進度、工作量等方面都不亞于一項獨立工程，其系統(tǒng)性和綜合性都比較強，對施工地周邊的自然環(huán)境、居民生活、經濟發(fā)展都會產生深刻的影響。因此，在進行相關施工前必須對施工地進行現(xiàn)場考察，了解當地的水文、地質、氣候條件，結合實際情況作出科學詳盡的規(guī)劃設計，并組織行業(yè)專家、當地相關部門工作人員對施工方案進行全面的論證，確保施工方案的合理性、可行性，從而盡可能減少項目施工對當地經濟、居民生活的影響。

3.2 規(guī)模龐大、難度較高

施工單位在建設水利水電工程土石方工程時，首先需要開展大規(guī)模的挖掘工作，一般情況下該環(huán)節(jié)施工活動周期較長，并且多數情況下都是在露天環(huán)境下開展的。再加上該項目本身的特殊性，工程所在區(qū)域都是較為偏遠的地區(qū)，地質狀態(tài)不佳，容易受到惡劣地理環(huán)境的干擾，最終為土石方施工活動的順利開展造成阻礙。此外，大部分土石方工程都處于濕度較大的地區(qū)，一旦出現(xiàn)雷暴雨天氣，極有可能引發(fā)較為嚴重的地質災難，從而影響了土石方工程建設活動的順利開展。

4 水利水電工程土石方施工關鍵技術要點把控

4.1 土石方爆破技術

水利水電工程中的土石方爆破是指在工程施工過程中，使用炸藥雷管等爆破材料對土石方進行爆破，以達到開挖目的的一種廣泛應用的施工方法。土石方爆破是土石方施工中最重要的工藝之一。土石方爆破工程必須由具有相應爆破資質和安全生產許可證的企業(yè)承擔。爆破作業(yè)人員應取得有關部門頒發(fā)的資格證書，做到持證上崗。爆破工程作業(yè)現(xiàn)場應由具有相應資格的技術人員負責指導施工。爆破前應對爆區(qū)周圍的自然條件和環(huán)境狀況進行調查，了解危及安全的不利環(huán)境因素。

4.2 土石方明挖施工技術

現(xiàn)代水利水電工程土石方建設過程中，微差爆破技術、預裂爆破技術以及光面爆破技術是其明挖技術施工的三種重要形式;其在施工效果控制的同時，實現(xiàn)了工程效益的合理提升。具體而言，在明挖技術應用過程中，施工人員應注重以下要點把控：其一，合理利用爆破技術確保明挖土方的作業(yè)精度和質量。其二，注重施工工序的合理搭配，進而提升工程整體建設效率的提升。其三，注重分析項目平衡方法的科學應用，進而在施工技術、施工理念優(yōu)化的同時，實現(xiàn)土石方使用率的提升和施工成本的節(jié)約。

4.3 土石方平衡施工技術

隨著我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化水平越來越高，對于水資源、電力資源的要求也越來越高，水利水電工程的建設規(guī)模和數量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。土石方類的項目數量在水利水電工程中占據相當大的比重，因此控制好土石平衡是極其必要的。所謂土方平衡，即通過“土方平衡圖”計算出工程中需要從高處挖出的土方量和需要向低處填進的土方量，從而大致掌握計劃外運進、出的土方量。

4.4 土石壩施工技術

土石壩是指施工地的土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等工藝處理后，在充分混合的基礎上方堆筑而成的擋水壩。土石壩主體結構簡單、操作工藝簡單靈活，對于地基的要求低，便于修建和維護;就地取材，節(jié)省了鋼材、水泥、木材等重要建筑材料，減少了筑壩材料的遠途運輸。基于上述優(yōu)點，土石壩是目前水利水電建設中應用最廣、發(fā)展最快的壩型。

5 結束語

以目前我國水利水電工程項目的建設情況來看，土石方施工仍然是其重點施工環(huán)節(jié)，對整體工程的建設進度、建設周期、建設質量和成本造價都會產生重要影響。現(xiàn)在大多數施工單位都能夠從工程項目的整體情況出發(fā)，嚴格控制土石方建設活動，在優(yōu)良的傳統(tǒng)施工技術基礎上，積極探索更加科學嚴謹的土石方調配方法及其施工工藝，使得土石方調配能夠發(fā)揮其應用的作用，為水利水電工程項目后期應用提供保障。

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（作者單位：平原涵宇工程有限公司）