水利水電工程土石方施工技術(shù)探討

蔡潔　吳軍華　王衛(wèi)云

摘要：水利水電工程的土石方施工具有綜合性強、系統(tǒng)性強的顯著特點，施工過程也是極其復(fù)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(dāng)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(zhì)量和施工進度。文章對水利水電工程土石方施工技術(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；土石方施工；施工質(zhì)量；施工進度；水利工程設(shè)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(shè)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(diào)整，達到滿足生產(chǎn)、消除自然災(zāi)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(zāi)害泛濫，造成巨大的經(jīng)濟損失，所以國家重視水利工程設(shè)施的修建，水利工程設(shè)施可以實現(xiàn)對水流的整合和分配，降低水澇災(zāi)害的發(fā)生幾率，還能夠?qū)⑹占乃Y源利用到農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖及人民的日常生產(chǎn)生活中去，由此不難發(fā)現(xiàn)，投入更多的人力、物力及財力興建水利水電工程設(shè)施是有百利而無一害的。

2 技術(shù)準備

2.1 水利水電工程爆破技術(shù)

顯而易見，科學(xué)技術(shù)是當(dāng)今社會首屈一指的生產(chǎn)力，在科學(xué)技術(shù)的推動與幫助之下，高科技的技術(shù)設(shè)備不斷被發(fā)明，世界上較為先進的技術(shù)設(shè)備也被引入我國并應(yīng)用，我國在其原有的基礎(chǔ)之上進行了完善和研究，這樣一來，水利水電工程爆破技術(shù)就得到了良好的發(fā)展和普遍的應(yīng)用。爆破器材的質(zhì)量不斷得到提高，數(shù)量和種類也不斷得到豐富，潛風(fēng)鉆將以往的手風(fēng)鉆取而代之，與后者最大的區(qū)別就是：前者的工作效率更高一些，此外，潛風(fēng)鉆采用了從低風(fēng)壓轉(zhuǎn)化成為高風(fēng)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(fā)達國家引入，鉆孔的直徑實現(xiàn)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(xiàn)了質(zhì)的飛躍，可以輕易地實現(xiàn)對土石方工程的質(zhì)量控制；從技術(shù)工藝方面來講，混裝炸藥車在我國也得到了長足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，我國專門派遣了專業(yè)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(fù)雜的地形、地質(zhì)、氣候環(huán)境中作業(yè)，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(shù)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(shù)、預(yù)裂爆破技術(shù)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(wěn)定性和開挖的精度得到了保證；在控制爆破技術(shù)方面，從過去傳統(tǒng)的分層開挖逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗筋A(yù)裂或是光面預(yù)裂爆破法及小梯段爆破法等，先進技術(shù)的使用提高了爆破技術(shù)水平，使工程的施工質(zhì)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(shù)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(shù)在我國都已經(jīng)被廣泛使用。

2.3 水利水電工程土石壩施工技術(shù)

現(xiàn)階段，我國的水利水電工程土石壩的高度呈現(xiàn)不斷增高的趨勢，而且數(shù)量也不斷增多，建設(shè)的勢頭很猛，技術(shù)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(shè)。

2.4 水利水電工程地下工程施工

就當(dāng)前來講，地下洞室的數(shù)量在水利水電工程中急劇增多，不僅是數(shù)量的增多，由于總面積有限，導(dǎo)致地下洞室的密度過高，這也從側(cè)面反映了施工技術(shù)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(shè)備，我國的水力資源在不同的地區(qū)其豐富程度是不盡相同的。對于那些相對豐富的地區(qū)，水電站的水量就更多一些，建設(shè)水電站的過程中也實現(xiàn)了積累建設(shè)經(jīng)驗的目的。

3 工程概況

某混凝土拱壩工程設(shè)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(tǒng)、5個人工砂石料系統(tǒng)、6個棄渣場、3個中轉(zhuǎn)場和2個石料場，施工現(xiàn)場土石方的調(diào)度與調(diào)配比較復(fù)雜。

4 施工準備

充足的技術(shù)準備可以滿足施工的需要并加快施工進度，復(fù)式交叉連接的起爆網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(shè)置柔性墊層的小梯段爆破法，調(diào)配土石方的時候，要進行仔細的規(guī)劃和設(shè)計，采用高土壩的方式，預(yù)建立21個地下洞室，并配套相應(yīng)的機械化施工設(shè)備。

5 施工程序

5.1 爆破程序

采用復(fù)式交叉連接的非電起爆網(wǎng)絡(luò)，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(yīng)用的機械都十分先進，具有超強的現(xiàn)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(shù)在這一程序中最常被使用，同時也是最為實用的技術(shù)，滑膜技術(shù)的利用確保了施工進度，還實現(xiàn)了施工材料的節(jié)省。

5.4 土石方平衡

首先應(yīng)該保證采用的土石方調(diào)配方法足夠科學(xué)與合理，實現(xiàn)施工進度計劃、土石方施工、存儲系統(tǒng)之間的系統(tǒng)優(yōu)化，為了更好地進行監(jiān)控土石方的調(diào)配，要建立系統(tǒng)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(huán)境極為特殊，其所處的地段通常較為松軟，因此斷面爆破應(yīng)該最先開始，其次進行導(dǎo)流隧洞的建造，以期達到穩(wěn)定洞室的目的，在洞室建成之后，為其配備專業(yè)的接卸設(shè)備進行施工。

6 施工方法

在爆破技術(shù)方面，使用了復(fù)式交叉連接的非電起爆網(wǎng)絡(luò)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(shù)，高邊坡采用良好的加固技術(shù)。

7 質(zhì)量安全措施

首先，應(yīng)該強化工作人員的安全生產(chǎn)意識和觀念，因為意識是行動的基礎(chǔ)和前提，所以只有讓施工人員思想上認識到安全生產(chǎn)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(chǎn)觀念；其次，建立健全安全管理體系，將必要的安全生產(chǎn)措施歸納到體系中去，建立安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，確保機構(gòu)的內(nèi)部工作人員在其位謀其政，發(fā)揮對安全生產(chǎn)的約束和制約作用；再次，認真對待每一個施工細節(jié)，在施工的全過程中遵循安全生產(chǎn)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(xiàn)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(fā)揮法律法規(guī)的強制性作用，通過加大監(jiān)督及執(zhí)法力度來確保安全施工，加強安全施工方面的政策法規(guī)的宣傳，使得員工重視安全生產(chǎn)，發(fā)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(chǎn)；最后，只有具備一支素質(zhì)高、水平高的隊伍，才更有可能做好安全生產(chǎn)，所以要對工作人員開展定期或不定期的安全培訓(xùn)教育，在工程沒有正式開工之前，必須要做好技術(shù)交底工作，讓下一道工序的作業(yè)人員加強對上一道工序的了解與熟悉程度。

8 結(jié)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(tǒng)性強的顯著特點，施工過程也是極其復(fù)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(dāng)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(zhì)量和施工進度，不能以犧牲環(huán)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(shè)的研究，一定會提高水利水電工程建設(shè)水平和質(zhì)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(shù)綜述[J].水力發(fā)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(zé)任編輯：黃銀芳）