水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展

朱燕萍

[摘 要]土石方施工的主要技術(shù)是爆破技術(shù)，現(xiàn)代科技衍生了多種遠(yuǎn)程和電子爆破等技術(shù)，提高了土石方工程施工的安全性和質(zhì)量，其余的施工技術(shù)還包括混凝土施工技術(shù)、支護(hù)技術(shù)、平衡技術(shù)等等。文章將要議論的主要內(nèi)容就是當(dāng)前水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展。文章首先對爆破技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹，而后分析了土石方施工的其它技術(shù)，為實(shí)際的建設(shè)施工提供了有力的理論支持。

[關(guān)鍵詞]水利水電工程；土石方施工技術(shù)；爆破技術(shù)；技術(shù)發(fā)展

中圖分類號：TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0066-01

水利水電工程建設(shè)中的土石方施工是技術(shù)性要求最高、危險(xiǎn)系數(shù)系數(shù)最高的一個項(xiàng)目，作為基礎(chǔ)性工程，它的施工質(zhì)量直接決定了工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量和性能結(jié)構(gòu)。土石方工程主要分為爆破工程、土石方挖掘工程、基巖支護(hù)工程、土石壩建設(shè)工程以及地下工程幾個部分，每項(xiàng)工程幾乎都需要使用到大型機(jī)械或高危材料。文章對水利水電工程土石方施工技術(shù)發(fā)展進(jìn)行分析的目的就在于降低施工危險(xiǎn)性，提高工程綜合效益。

一、爆破技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

傳統(tǒng)的土石方爆破采用的是土制的炸藥，需要人工進(jìn)行爆破，爆破時(shí)，清理現(xiàn)場人員和設(shè)備，專業(yè)爆破人員躲在足夠安全的位置，進(jìn)行拉線爆破，爆破位置則主要是依據(jù)火藥的藥量爆破范圍來確定，爆破精度低，危險(xiǎn)系數(shù)高，也因此傳統(tǒng)的水利水電工程土石方施工作業(yè)總是會出現(xiàn)人員傷亡；進(jìn)入新世紀(jì)之后，人們研發(fā)了更多先進(jìn)的爆破儀器，包括定位儀、電子爆破器、遠(yuǎn)程爆破設(shè)備等等，這些爆破設(shè)備擁有了更高的精度，根據(jù)需要爆破的面積和火藥爆炸力，選擇合適爆破點(diǎn)，技術(shù)人員可在遠(yuǎn)處進(jìn)行遠(yuǎn)程爆破控制，安全系數(shù)更高，電子爆破器則是一種不需要火藥的爆破設(shè)備，這種爆破設(shè)備的安全性更上一層。傳統(tǒng)的爆破施工也從傳統(tǒng)的手風(fēng)鉆轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的潛孔鉆技術(shù)，不僅如此，傳統(tǒng)的手工火藥配比和裝藥也轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)代的全自動化機(jī)械裝藥技術(shù)，該技術(shù)的使用可以對火藥容量實(shí)現(xiàn)更加精確和安全的控制。

爆破技術(shù)實(shí)施的的第一步是根據(jù)爆破面積設(shè)置爆破點(diǎn)，準(zhǔn)備實(shí)施爆破前，清理現(xiàn)場人員，避免造成人員誤傷；爆破完成之后需等待片刻才能夠進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行其它作業(yè)，避免松動的土石滾落，造成人員受傷。

二、土石方施工技術(shù)的發(fā)現(xiàn)簡介

按照施工步驟，可將土石方施工技術(shù)分為土石方挖掘技術(shù)、基巖支護(hù)技術(shù)、土石壩建設(shè)技術(shù)以及地下工程施工技術(shù)，隨著近幾年來國家水利水電工程施工項(xiàng)目的增加，傳統(tǒng)的一些施工技術(shù)都進(jìn)行了發(fā)展和創(chuàng)新，它們同時(shí)也為水利水電工程的建設(shè)作出了重要的貢獻(xiàn)。下面，筆者就將對土石方施工技術(shù)進(jìn)行分析。

（一）基巖開挖支護(hù)技術(shù)

基巖開挖前一定要對地層解剖結(jié)構(gòu)有一個詳細(xì)的了解，逐層對巖石進(jìn)行挖掘，挖掘時(shí)注意做好開挖支護(hù)工作，可用防護(hù)網(wǎng)將周圍已爆破但未進(jìn)行挖掘的土方覆蓋起來，避免石頭墜落砸傷施工人員，挖到一定深度時(shí)，則需要進(jìn)行樁支護(hù)和排水工作。根據(jù)挖掘面積和機(jī)械使用情況，估算作業(yè)是地層受到的振動力大小，科學(xué)排布支護(hù)樁，均勻分散作業(yè)壓力。使用大型機(jī)械進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)，地層受到的壓力很大，而且非常集中，一旦發(fā)生坍塌，作業(yè)人員和機(jī)械將一并被掩埋的土方當(dāng)中，救援難度非常大，因此，務(wù)必要做好土石方挖掘的支護(hù)技術(shù)，對于地層較為松軟的地層，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行硬化處理，避免發(fā)生塌陷。

（二）土石方施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)展

在我國，由于應(yīng)用土石方施工技術(shù)并不發(fā)達(dá)，起步較晚，在與一些西方國家相比較會存在一定的差距由于我國在上個世紀(jì)末，在建設(shè)一些大型的項(xiàng)目當(dāng)中一般都是使用半機(jī)械化應(yīng)用，而轉(zhuǎn)變?yōu)槿珯C(jī)械化的速度非常慢，在我國60年代末，施工過程當(dāng)中使用機(jī)械化的能力水平是非常低下的，主要還是應(yīng)用手風(fēng)鉆設(shè)備，挖掘機(jī)以及自卸汽車等，效率比較低下，在建設(shè)大型的土石方工程時(shí)，就必須大量的引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備但發(fā)展到上個世紀(jì)末，施工技術(shù)機(jī)械水平便開始大力發(fā)展，并且速度很快，從一開始的緩慢期逐漸的發(fā)展為飛速期，在這個階段我國在建設(shè)施工時(shí)所常用的機(jī)械設(shè)備包括了幾種，有運(yùn)輸、挖裝機(jī)、鉆孔以及輔助機(jī)械等，它們可以配套使用，并且成為最重要的機(jī)械設(shè)備。

（三）土石壩施工平衡技術(shù)

土石壩施工中難度較大的是如何保持作業(yè)機(jī)械的平衡，凸顯其作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)優(yōu)勢。由于水利水電工程的建設(shè)地區(qū)地質(zhì)環(huán)境通常比較復(fù)雜，現(xiàn)場地面平整度差，機(jī)械在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，很難保持其平衡度，這就需要使用到平衡技術(shù)；榆次同時(shí)，超高形土石壩的建設(shè)同樣需要平衡技術(shù)的支持。平衡技術(shù)的研發(fā)有力的推動的推動了土石壩建設(shè)施工的發(fā)展，并在其中起到了關(guān)鍵性的作用。大型的水利水電工程建設(shè)數(shù)目較多，很多的土石壩高度都超過了30m，對于這一類型的土石壩工程，必須要使用上平衡技術(shù)才能保障建設(shè)施工的安全性和土石壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。傳統(tǒng)的土石壩建設(shè)一般是通過利用物理學(xué)原理人工計(jì)算并設(shè)計(jì)平衡結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對土石壩建筑的預(yù)施工，以此確定土石壩的建設(shè)結(jié)構(gòu)。

（四）地下工程施工技術(shù)

水利水電工程由很多的地下洞室，而且其規(guī)模和數(shù)量還在隨著工程的增加而增加。傳統(tǒng)的爆破和施工技術(shù)施工效率低、機(jī)械化程度低、安全系數(shù)低，可控性也比較差，現(xiàn)代支護(hù)技術(shù)、新型施工機(jī)械和其它技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新革新了傳統(tǒng)地下施工的局面，如今，人們已經(jīng)可以利用大型的機(jī)械進(jìn)行洞室挖掘，先進(jìn)的支護(hù)技術(shù)，例如錨桿支護(hù)技術(shù)也為施工提供了可靠的安全保障。針對一些地下環(huán)境較為復(fù)雜、地下水資源豐富、巖溶發(fā)育不規(guī)律的地區(qū)，可通過技術(shù)勘察、模擬施工、大型的施工機(jī)械和先進(jìn)的施工技術(shù)為工程質(zhì)量提供基礎(chǔ)，不需要再像傳統(tǒng)的地下施工那樣遭遇問題、解決問題，現(xiàn)代的地下工程施工已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱税l(fā)現(xiàn)問題、預(yù)處理、遭遇問題、處理問題的作業(yè)步驟，大大的提高了施工進(jìn)度。

（五）混凝土施工技術(shù)

土石壩施工中作業(yè)周期最長、工程量最大的就是混凝土施工技，一般來說，30m的土石壩，混凝土施工量就占據(jù)了80%?，F(xiàn)代的混凝土施工技術(shù)主要分為預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆筑混凝土兩種，預(yù)制混凝土是根據(jù)施工現(xiàn)場需要的混凝土尺寸和形狀在別處澆筑完成之后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行對接，形成需要的混凝土整體；現(xiàn)澆筑混凝土則是在施工現(xiàn)場直接拌合混凝土進(jìn)行澆筑，前者具有性能好、成本低、操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，后者則多用于建筑物施工。在土石壩施工中，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，筆者認(rèn)為，工程量比價(jià)小的土石壩可優(yōu)先選擇預(yù)澆筑混凝土施工方式，注意控制模板的安全和拆卸工作，現(xiàn)場需預(yù)留足夠的運(yùn)輸通道，加強(qiáng)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)管理；對于工程量較大的土石壩，則可選取現(xiàn)澆混凝土方式，注意事項(xiàng)與預(yù)制混凝土相同。

結(jié)束語：

科學(xué)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)給水利水電工程建設(shè)提供了良好的技術(shù)支持，推動了國家水利水電系統(tǒng)的完善，其中發(fā)展較快的便是關(guān)于土石方施工的技術(shù)，雖然目前看來我國的水利水電工程土石方施工技術(shù)已經(jīng)處于一個較為先進(jìn)的狀態(tài)，但是未來國家水利水電工程的發(fā)展要求還需進(jìn)一步的發(fā)展土石方施工技術(shù)，以提高工程質(zhì)量。

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