水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展

【摘要】水利水電工程由多個不同的施工項目組成，其中較為重要的一項是土石方施工工程。近幾年，水利工程建設(shè)技術(shù)不斷發(fā)展，相應(yīng)的，土石方施工技術(shù)水平也在不斷的提升。接下來，筆者將對水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行簡單的分析，并舉例兩項三項技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用策略，最后提出土石方施工技術(shù)的未來發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；土石方施工；技術(shù)發(fā)展；技術(shù)實(shí)施；未來展望

水利水電工程中的土石方施工屬于挖掘類施工，它不同于地表建筑施工，具有強(qiáng)烈的不可預(yù)測性和危險性，然而，土石方施工卻與地表建筑施工的安全與質(zhì)量密不可分。因此，必須在施工中對土石方施工引起重視，不斷的發(fā)展和創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，提升土石方施工質(zhì)量。

一、土石方施工技術(shù)發(fā)展分析

建國以來，水利水電工程各項施工技術(shù)都得到了發(fā)展，其中，自然也包括土石方施工技術(shù)。從前，土石方挖掘一般都是使用人工進(jìn)行，而現(xiàn)代，不僅有大型的機(jī)械代替人工進(jìn)行挖掘，遭遇巖石土方，還可以使用爆破設(shè)備進(jìn)行精確爆破。土石方施工技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步不僅加快的了水利水電工程的施工進(jìn)度，也提升了土石方工程的施工質(zhì)量，保障了施工人員的生命安全。

（一）土石方爆破技術(shù)的發(fā)展

土石方爆破技術(shù)的發(fā)展歸功于現(xiàn)代爆破儀器的發(fā)明。早起的水利水電工程土石方施工時不采用爆破的，而是僅僅依靠人力進(jìn)行挖掘，一旦遭遇惡劣的天氣或堅硬的巖石，施工就是停滯不前，當(dāng)然，這只存在于古代時期；近代以后，火藥被用于制作武器和炸藥，人們開始使用爆破手段來解決土石方挖掘困難問題，人們通過加長炸藥引線，在炸藥上安裝操作設(shè)備，由爆破手遠(yuǎn)距離手動操控爆破，此時的爆破技術(shù)具有較高的危險性，而且不具有定向爆破和精準(zhǔn)爆破的效果；而后，隨著行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們由穿心了電子爆破技術(shù)，使用爆破器操作爆破，爆破作業(yè)的安全系數(shù)進(jìn)一步提升，而且實(shí)現(xiàn)了定向爆破，俗話說就是“指哪打哪”，是爆破具有了較高的精準(zhǔn)度，除此之外，智能化和自動化爆破技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備生產(chǎn)機(jī)械也在不斷的更新和發(fā)揮在那當(dāng)中。

（二）土石方明挖技術(shù)發(fā)展

就目前國內(nèi)的技術(shù)水平來看，土石方爆破技術(shù)已經(jīng)到了一個相對完善的發(fā)展階段，相關(guān)的器材、機(jī)械也有了較高的運(yùn)用和操控水平。隨著作業(yè)機(jī)械的進(jìn)一步發(fā)揮在那，例如鑿巖機(jī)，土石方明挖技術(shù)也有了一個較高的發(fā)展平臺。

梯爆破展示圖

從圖中可以看出：通過階梯爆破之后，施工人員完全可以采取明挖的方式進(jìn)行土方的挖掘，土方的運(yùn)輸工作也就變得更加方便。

根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國目前已經(jīng)建成大型水利水電工程51項，土方挖掘量達(dá)到了4.45億m3。不難看出，明挖技術(shù)的發(fā)展加快的水利水電工程的建設(shè)進(jìn)度。

（三）相關(guān)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展

土石方施工主要的操作手段是挖、運(yùn)、填、壓四種，每一種施工手段都有相對應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。早期，土石方施工依靠人力完成，所運(yùn)用的一些工具都是簡答粗鄙的，完成稱不上的機(jī)械化水平；建國以后，隨著水利水電工程建設(shè)的需要，大量的人才資源投向了這一行業(yè)，施工機(jī)械也在不斷的更新，挖掘機(jī)、引爆器、運(yùn)輸機(jī)械、裝載設(shè)備、碾壓器械機(jī)器、打孔機(jī)等推陳出新，此時，國內(nèi)的水利水電土石方施工機(jī)械已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)械化發(fā)展水平；改革開放以后，世界各地的先進(jìn)技術(shù)和人才不斷向國內(nèi)涌入，研究人員借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)除了大型的一體化機(jī)械，這些機(jī)械不僅操作性好，而且功能完備，自動化水平也更高。

二、水利水電工程土石方施工技術(shù)分析

根據(jù)土石方工程的四大操作手段，可將土石方工程的施工項目劃分為挖掘工程、運(yùn)輸工程、填埋工程以及碾壓工程四個。不同的項目有不同的技術(shù)手段，下文，筆者將選取其中的高邊坡加固技術(shù)、明挖掘技術(shù)和低下工程施工技術(shù)三項技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

（一）土石方高邊坡加固技術(shù)

水利水電工程施工過程中通常會遇到高邊坡問題，需要采取加固措施以防止

滑動。土石方高邊坡加固技術(shù)的包含巖體加固等多種方式，其原理是通過加固巖石來保證邊坡穩(wěn)定。其具體表現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)和混凝土結(jié)構(gòu)抗滑技術(shù)。其中預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)具有高效、靈活等優(yōu)點(diǎn)，同時還可以保證巖體主動受力不受破壞；預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)的施工工藝包括：打孔、錨固、造束、審核加固、落束、張拉六個步驟。打孔時，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際施工要求進(jìn)行打孔、測孔、擴(kuò)孔和掃孔，遭遇特殊情況，應(yīng)確保直孔段的固定性，并在完成首次打孔程序之后，再次進(jìn)行擴(kuò)孔，打孔時需根據(jù)位置關(guān)系確定鋼絲間隔，避免出現(xiàn)互。為了保護(hù)鋼絲，應(yīng)保證鋼絞絲和錨束鋼絲之間的間隙。預(yù)應(yīng)力錨固施工過程中，在錨固段灌漿和封孔灌漿進(jìn)漿管之間合理布置排氣管和通道?；炷两Y(jié)構(gòu)抗滑技術(shù)主要包括噴護(hù)技術(shù)混凝土擋墻技術(shù)、混凝土擋墻技術(shù)、抗滑樁技術(shù)等，混凝土擋墻的主要作用使通過局部改變滑坡體的受力平衡狀態(tài)，從而預(yù)防滑坡體變形延展；抗滑樁技術(shù)性價比較高，施工簡便，尤其是在滑動面傾角較緩治理方面其中時常的運(yùn)用到這項技術(shù)，深井在滑坡工程中的應(yīng)用不僅可以充分發(fā)揮擋土墻的作用，同時還能起到一定的防滑樁作用；框架、噴護(hù)技術(shù)中的混凝土框架可以保護(hù)滑坡體的表層，全面提升坡體整體性，同時，還能有效避免風(fēng)化和地表水滲水的影響。此外，框架護(hù)坡技術(shù)還具有施工便捷、排水方便等優(yōu)點(diǎn)。

（二）明挖掘技術(shù)

明挖技術(shù)的實(shí)施的首要條件在于科學(xué)控制前期的爆破工作，以上文的階梯爆破為例，技術(shù)人員首先要考慮到施工要求和明挖便利這兩大條件，科學(xué)部署爆破位置。完成爆破之后，可以用圍堰填筑的方式進(jìn)行挖掘，保障挖掘工作得安全性，采用人工骨料對基質(zhì)進(jìn)行改造，利用挖掘的土方對江河實(shí)施截流，便于明挖作業(yè)的開展，我國著名三峽電站中的葛洲壩工程就是采用這樣的方式進(jìn)行明挖作業(yè)。除此以外，還可以根據(jù)水利水電工程的特點(diǎn)，選擇不同的爆破方式，如水平預(yù)裂爆破法和光面預(yù)裂爆破法。

（三）地下工程施工技術(shù)

近幾年興建的水利水電工程為了加大其蓄洪能力，都增加了地下洞室施工項目。早起，由于相關(guān)的技術(shù)設(shè)備還沒有發(fā)展完善，因此，地下洞室的施工速度都比較慢，而近幾年發(fā)展起來的幾項技術(shù)大大的提高了地下工程的施工速度，如錨桿支護(hù)施工技術(shù)。地下工程的施工對前期的地址勘探有著嚴(yán)格的要求，它必須借助于地質(zhì)勘測了解施工地帶的地下水文和巖石情況，從而制定相關(guān)的施工技術(shù)和方案。

三、水利水電工程土石方施工技術(shù)的未來發(fā)展

未來，無論是土石方施工技術(shù)還是先關(guān)的機(jī)械都將進(jìn)入一個全盛的發(fā)展時期。現(xiàn)代社會活動內(nèi)容和形式都頗為復(fù)雜，而水利水電工程恰好又是具備較高發(fā)電能力的電力工程，其對環(huán)境的污染程度也相對較低，因此，行業(yè)的技術(shù)人員們將會著力對水利水電工程技術(shù)和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行研究開發(fā)，推動水利水電工程的建設(shè)。

結(jié)束語：

水利水電工程的修建功在當(dāng)代、利在千秋，發(fā)展水利水電工程技術(shù)就必須要發(fā)展土石方施工技術(shù)。此外，還應(yīng)當(dāng)在土石方施工過程中，對明挖技術(shù)、爆破技術(shù)等重大工程的實(shí)施進(jìn)行嚴(yán)格的管理，不斷提升工程建設(shè)質(zhì)量。

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