水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展分析

【摘要】本文對(duì)水利水電工程施工中常見的幾種土石方施工技術(shù)進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例，對(duì)其在水利水電工程施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究，并對(duì)其創(chuàng)新發(fā)展的方向進(jìn)行論述，為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；土石方施工技術(shù)；發(fā)展；研究

水利水電工程作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中的基礎(chǔ)性工程，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展影響下，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水利、電力能源需求的不斷提升，對(duì)水利水電工程建設(shè)也起到了一定的推動(dòng)作用，使工程建設(shè)規(guī)模不斷增加，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中的地位影響越來越顯著。土石方施工作為水利水電工程施工建設(shè)的重要內(nèi)容之一，其施工質(zhì)量及施工中應(yīng)用的技術(shù)水平，對(duì)水利水電工程建設(shè)的整體質(zhì)量與技術(shù)水平都有著相應(yīng)的作用和影響，進(jìn)而對(duì)水利水電事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生一定的作用和影響。針對(duì)這種情況，下文將通過對(duì)水利水電工程中土石方施工常用技術(shù)及其特點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合其在水利水電工程施工中的應(yīng)用實(shí)際，對(duì)其技術(shù)發(fā)展的重要方向進(jìn)行研究，以供參考。

1、水利水電工程土石方施工常見技術(shù)及特點(diǎn)分析

土石方施工是水利水電工程施工的重要一部分，以基坑開挖、場(chǎng)地平整以及基坑回填等施工內(nèi)容為主，具有施工面積廣、工程量大，對(duì)勞動(dòng)力要求高等特征，并且容易受施工地區(qū)地質(zhì)條件影響，對(duì)基巖過硬的土石方施工其難度更為顯著。因此，進(jìn)行水利水電工程施工中，對(duì)土石方施工需要結(jié)合實(shí)際情況選擇不同的施工技術(shù)進(jìn)行有效運(yùn)用，以提高土石方施工效率，確保施工質(zhì)量和安全等。比較常見的水利水電工程土石方施工技術(shù)包含爆破技術(shù)、明挖施工技術(shù)、地下施工與土石壩施工技術(shù)等。

首先，爆破技術(shù)作為土石方施工中常用的一種技術(shù)手段，爆破施工的主要材料和工具為炸藥、起爆器等，并且由于早期土石方施工中所采用的爆破技術(shù)較為簡(jiǎn)單，其爆炸威力及影響范圍控制難度較大，但是在爆破技術(shù)及工具、材料等不斷提升情況下，土石方施工中應(yīng)用的爆破技術(shù)也得到了相應(yīng)的提升發(fā)展，以爆破鉆孔設(shè)備為例，由開始的手風(fēng)鉆轉(zhuǎn)變?yōu)闈摽足@，其進(jìn)行爆破的速度以及精準(zhǔn)度明顯提高。此外，為滿足不同水利水電工程土石方爆破施工的條件和要求等，一些新工藝、設(shè)備不斷涌現(xiàn)，像多臂鉆機(jī)以及反井鉆機(jī)、混裝炸藥車等，在土石方爆破施工中先后應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)爆破施工的技術(shù)水平提升及爆破效果改進(jìn)等，都起到了非常積極的作用。

其次，明挖施工技術(shù)也是水利水電工程土石方施工中常用的技術(shù)手段，由于水利水電工程的施工地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，尤其是軟土地質(zhì)分布較多，在地基承載力影響下，進(jìn)行水利水電工程施工中為確保其施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全，一般都需要針對(duì)軟土地基進(jìn)行防滲加固處理，以確保后續(xù)施工的順利開展，提高水利水電工程施工質(zhì)量，而明挖技術(shù)在這類軟土地基的地下工程施工中應(yīng)用較多，它主要是通過將軟土地基的地面先進(jìn)行挖開，在露天環(huán)境下進(jìn)行施工作業(yè)開展，完成后進(jìn)行施工土方回填，以確保地基結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。水利水電工程土石方施工中所應(yīng)用的明挖施工技術(shù)，在工程實(shí)踐中應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較早，且工藝技術(shù)相對(duì)成熟，施工操作簡(jiǎn)單、速度快、經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低，但是由于施工中噪音及振動(dòng)影響較大，對(duì)其在水利水電工程施工中推廣應(yīng)用具有一定的局限性影響。一般情況下，水利水電工程土石方明挖施工主要包含無支護(hù)放坡開挖與基坑支護(hù)開挖施工兩種類型，其中，無支護(hù)放坡開挖對(duì)施工場(chǎng)地及規(guī)模較大工程適用性較為突出，向曠野作業(yè)環(huán)境下的無支護(hù)邊坡開挖施工等；對(duì)城市或場(chǎng)地區(qū)域較小的項(xiàng)目，土石方開挖施工中以基坑支護(hù)施工技術(shù)為主，在預(yù)防土體變形以及確保周圍建筑結(jié)構(gòu)安全等方面，效果顯著。此外，放坡明挖以及懸臂支護(hù)明挖等也是水利水電土石方施工常用技術(shù)方式。

此外，地下施工技術(shù)主要是針對(duì)水利水電工程的地下工程項(xiàng)目，其早期出現(xiàn)與發(fā)展受技術(shù)條件與設(shè)備應(yīng)用限制較多，其中手風(fēng)鉆爆破是水利水電早期地下工程開挖施工常用技術(shù)，現(xiàn)階段隨著機(jī)械化水平不斷提升，在結(jié)合水利水電工程的地區(qū)特點(diǎn)，并通過不斷的完善改進(jìn)下，地下工程施工技術(shù)與水平不斷提升。

最后，土石壩作為水利水電工程大壩結(jié)構(gòu)的一種主要類型，在實(shí)際工程施工中數(shù)量較多，且施工應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較早，主要是以土料、石料等進(jìn)行拋填碾壓形成的擋水壩類型，像七星關(guān)區(qū)大屯鄉(xiāng)雅木水庫(kù)就是典型的土石混合壩。土石壩大壩高度一般在30至100m左右不等，其中，低于30m的土石壩屬于低壩，高于100m的土石壩則屬于高壩，具有取材方便，能夠有效節(jié)約材料、降低成本等作用優(yōu)勢(shì)，且結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，地基要求較低、適用性較強(qiáng)等特點(diǎn)。需要注意的是，土石壩結(jié)構(gòu)在水利水電工程施工中，也具有一定的缺陷和不足，比如，與混凝土壩相比，不具備導(dǎo)流溢流功能，且施工開展容易受天氣環(huán)境影響，后期維護(hù)工程量較大、管理費(fèi)用高等。比如，在土石壩場(chǎng)地平整施工中，由于其對(duì)場(chǎng)地平整的要求較高，并且場(chǎng)地平整效果直接影響土石壩施工質(zhì)量，因此，為確保其施工效果，施工開展中需要運(yùn)用到平衡技術(shù)等，以確保其施工的合理性。

2、土石方施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用與發(fā)展方向

以某水利水電工程為例，該工程為一個(gè)小型水庫(kù)工程，以灌溉為主，總庫(kù)容約為670m3，采用土石壩結(jié)構(gòu)，壩頂高為72m，大壩最高高度為69m，壩長(zhǎng)為450m，頂寬為12m。該水庫(kù)工程施工中，Ⅰ號(hào)施工段土石方開挖施工總量約為50萬m3，在整個(gè)水庫(kù)工程土石方施工總量中約為78%，并且土石方開挖施工量較大，工期要求緊，針對(duì)這種情況，為確保其土石方開挖施工安全順利完成，本工程中采用了石方爆破技術(shù)，具體施工如下：

首先，根據(jù)工程施工情況，進(jìn)行土石方開挖爆破施工申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)后，在制定公司進(jìn)行爆破用品購(gòu)買，并由當(dāng)?shù)毓膊块T負(fù)責(zé)運(yùn)輸，對(duì)其管理及使用有關(guān)責(zé)任進(jìn)行安排。完成后，由技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，結(jié)合開挖施工地區(qū)的地質(zhì)條件，與報(bào)告結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，無誤情況下，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理，將爆破施工現(xiàn)場(chǎng)的雜質(zhì)、植被等清理干凈，并安排專業(yè)技術(shù)人員及有關(guān)工人、現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)施等，做好充分的爆破施工準(zhǔn)備。

完成上述準(zhǔn)備工作后，根據(jù)施工方案進(jìn)行炮孔布置，然后按照梯段臺(tái)階爆破法進(jìn)行爆破施工，以確保爆破效果。爆破孔布置過程中，注意與巖石層面呈正交，避免穿過與地面貫穿裂縫，通過淺孔爆破鉆爆法進(jìn)行科學(xué)開挖保護(hù)層后，在底部進(jìn)行合理的柔性墊層設(shè)置，確保一次鉆爆到位；此外，為避免爆破過程中對(duì)開挖邊坡產(chǎn)生影響，采用中小炮進(jìn)行爆破施工，對(duì)風(fēng)化嚴(yán)重區(qū)域?yàn)榭刂票凭?，采用小型排炮?shí)施微型爆破。對(duì)于淺孔爆破以鉆孔深度小于4m情況最為適用，并且鉆孔過程中采用沖擊鉆施工，對(duì)鉆孔力度與速度進(jìn)行合理把握，確保鉆孔垂直度合理，避免出現(xiàn)鉆孔偏斜等；對(duì)連續(xù)裝藥爆破鉆孔以及使用毫秒差電雷管起爆位置，注意進(jìn)行保護(hù)層設(shè)置，以確保其爆破質(zhì)量。

值得注意的是，為適應(yīng)水利水電工程施工環(huán)境及各項(xiàng)要求，土石方施工中所應(yīng)用的技術(shù)方式不斷發(fā)展，且技術(shù)創(chuàng)新力度越來越大，以滿足新形勢(shì)下水利水電工程土石方施工的質(zhì)量與技術(shù)等各項(xiàng)要求，確保水利水電工程施工的質(zhì)量和效益提升。比如，水利水電工程土石方開挖施工中，對(duì)技術(shù)方式的創(chuàng)新，使施工中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形條件與施工要求，進(jìn)行更加全面的施工方案制定，并建立有效的排水系統(tǒng)，確保其排水通常，（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）

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避免對(duì)水利水電工程質(zhì)量造成影響；此外，在開挖施工應(yīng)用的材料及設(shè)備上，針對(duì)傳統(tǒng)膨脹錨栓支護(hù)工具，逐漸開發(fā)應(yīng)用了化學(xué)錨栓及有關(guān)技術(shù)設(shè)備，并且在土壤加固施工中，采用更加有效的加固方式，利用相關(guān)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，形成具有高強(qiáng)度和高穩(wěn)定性的膠凝物，以確保其加固支護(hù)的效果，在促進(jìn)土石方施工技術(shù)創(chuàng)新以及確保施工質(zhì)量、效益方面，都起到了積極的作用。

此外，針對(duì)水利水電工程土石方施工實(shí)際情況，在加強(qiáng)施工技術(shù)與材料、設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用同時(shí)，施工開展中還應(yīng)結(jié)合施工地區(qū)的地質(zhì)條件，通過全面綜合的勘測(cè)分析，結(jié)合施工圖設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與施工方案制定，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的障礙進(jìn)行及時(shí)清理，加強(qiáng)施工質(zhì)量的控制管理和施工組織安排，以確保施工進(jìn)度及安全、效益等得到充分保障。

3、結(jié)束語

總之，對(duì)水利水電工程土石方施工技術(shù)及發(fā)展進(jìn)行研究，有利于促進(jìn)對(duì)土石方施工技術(shù)現(xiàn)狀的把握，并通過不斷的創(chuàng)新改進(jìn)，促進(jìn)其在水利水電工程中的施工應(yīng)用，從而確保水利水電工程的施工建設(shè)質(zhì)量和效益，推動(dòng)水利水電事業(yè)發(fā)展。

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