冬季高寒氣候環(huán)境下的壩基開挖施工探析

王鑫宇

摘? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，我國(guó)的水利工程也在隨之不斷進(jìn)步著，壩基開挖施工作為水利工程的重要施工環(huán)節(jié)之一，需要我們加大重視力度。在我國(guó)的西北區(qū)域進(jìn)行壩基的開挖施工時(shí)，因?yàn)樵搮^(qū)域因地理位置產(chǎn)生的寒冷天氣會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生很大的影響，需要我們對(duì)這個(gè)情況進(jìn)行了解研究。本文就已有理論知識(shí)基礎(chǔ)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)冬季高寒氣候環(huán)境下的壩基開挖施工進(jìn)行研究探析，提出合理的意見及建議，希望可以為水利工程今后發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：冬季;高寒氣候;壩基開挖施工

水利工程隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)不斷發(fā)展進(jìn)步，已經(jīng)成為了我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)支柱之一，它不但可以對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到很大促進(jìn)調(diào)節(jié)作用，還可以提高人們的生活水平。我國(guó)的水利工程項(xiàng)目不斷增多，水利施工的范圍也在不斷變大，出現(xiàn)了很多施工難度比較大的區(qū)域。本文主要針對(duì)冬季寒冷的西北區(qū)域進(jìn)行研究，因?yàn)樵搮^(qū)域的冬季溫度較低，施工會(huì)遇到凍土層，還會(huì)因?yàn)槭┕きh(huán)境寒冷的原因影響施工操作，下面進(jìn)行具體的研究分析。

1 氣候條件

我國(guó)的西北區(qū)域因?yàn)榈乩砦恢玫脑?，四季氣候變化比較大，具有春秋季節(jié)時(shí)間較短，冬季時(shí)間較長(zhǎng)的氣候特點(diǎn)。西北地區(qū)的夏天也不會(huì)出現(xiàn)比較炎熱的情況，一年之中只有冬季的時(shí)間較長(zhǎng)，較全國(guó)大部分區(qū)域來(lái)比，冬季溫度較低，經(jīng)常出現(xiàn)降雪，且降雪量較大，容易出現(xiàn)積雪的情況。因?yàn)槎緯r(shí)間長(zhǎng)溫度低且容易出現(xiàn)積雪的情況，容易出現(xiàn)凍土層。我們?cè)谖鞅钡貐^(qū)的冬季進(jìn)行水利工程的壩基開挖施工時(shí)，需要在天氣環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行施工，增加了施工難度，需要制定合理的施工規(guī)劃，才能保證整個(gè)施工的質(zhì)量。

2 開挖施工

我們?cè)谶M(jìn)行開挖施工過(guò)程的研究時(shí)，以某一個(gè)西北水利工程為實(shí)際研究例子，進(jìn)行壩基開挖施工的具體研究，該工程具有150萬(wàn)m3的實(shí)際開挖量因?yàn)殚_挖施工量較大且施工環(huán)境比較惡劣，需要提前進(jìn)行籌備工作，該工程的預(yù)計(jì)籌備實(shí)際為一個(gè)月。該工程的施工時(shí)間為冬季，因?yàn)楣て谳^長(zhǎng)，整個(gè)冬季都在進(jìn)行施工運(yùn)行。因?yàn)槲鞅钡貐^(qū)的地理位置，導(dǎo)致該區(qū)域的冬季溫度較低，大概在20度上下浮動(dòng)，最低氣溫可能達(dá)到35度作用，這對(duì)實(shí)際的施工產(chǎn)生很大的影響，可能會(huì)出現(xiàn)設(shè)備低溫?zé)o法運(yùn)轉(zhuǎn)或者人員的凍傷情況，大大增加了施工的難度。在壩基開挖的施工進(jìn)行中，需要我們對(duì)施工方案進(jìn)行嚴(yán)格的制定，根據(jù)已有的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行完善，保證施工的順利進(jìn)行。該施工項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)行中，沒(méi)有出現(xiàn)意外事故，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了相應(yīng)的施工任務(wù)，不但保證了壩基開挖施工的質(zhì)量，還為后續(xù)的施工打下了良好的基礎(chǔ)，為以后的高寒地區(qū)壩基開挖施工提供了很好的參考。該工程在施工結(jié)束的質(zhì)量評(píng)定過(guò)程中，還拿到優(yōu)良單位工程的獎(jiǎng)項(xiàng)。

3 防寒保護(hù)措施

3.1 提高對(duì)嚴(yán)寒的認(rèn)識(shí)，做好保溫措施

在嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行壩基開挖的施工時(shí)，天氣情況是施工的最大阻力，需要進(jìn)行合理的防寒工作，才能保證施工的順利進(jìn)行。首先加強(qiáng)工作人員的工作信念，保證施工人員可以在高寒的情況下進(jìn)行相應(yīng)的施工工作，接下來(lái)就是具體的防寒措施。工程首先需要準(zhǔn)備專業(yè)的防寒工作服保證施工人員工作的安全性，接下來(lái)對(duì)準(zhǔn)備高熱量的食物，保證施工人員可以具備足夠的體力進(jìn)行施工，最后需要配備適合的藥物，可以保證在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候進(jìn)行及時(shí)治療。還要注意的是對(duì)工作時(shí)間的合理安排，不能使施工人員長(zhǎng)時(shí)間在室外工作，容易出現(xiàn)凍傷的情況，施工場(chǎng)地一般比較偏僻，如果凍傷嚴(yán)重?zé)o法及時(shí)就醫(yī)可能會(huì)出現(xiàn)生命安全問(wèn)題，所以合理的安排施工作息也是一項(xiàng)重要的工作。只有對(duì)以上幾點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真安排，才能保證施工人員的工作安全，使施工可以順利進(jìn)行。

3.2 機(jī)械設(shè)備的維護(hù)

3.2.1 在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置保暖棚

施工設(shè)備是保證施工質(zhì)量和施工效率的重要工具，但是在溫度極低的情況，很容易對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響，使設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，影響施工的進(jìn)行。這就需要我們建設(shè)相應(yīng)的保暖棚，在設(shè)備使用完畢后，及時(shí)將設(shè)備搬運(yùn)到保暖棚進(jìn)行保存，這樣對(duì)就能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行升溫處理，尤其是在維修和保養(yǎng)的時(shí)候，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，能夠保證機(jī)械設(shè)備內(nèi)各個(gè)電器元件、液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使得設(shè)備處于正常的狀態(tài)。還要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期都要保養(yǎng)和檢修，這樣機(jī)械設(shè)備的壽命才能夠延長(zhǎng)。

3.2.2 使用適合負(fù)溫作業(yè)的油類和防凍液

機(jī)動(dòng)車必須要使用-40℃以下的防凍，潤(rùn)滑機(jī)油使用的是10W-30的機(jī)油，其凝點(diǎn)≤-25℃，柴油使用的是-35℃的柴油，齒輪油使用的是85W-90的重負(fù)荷齒輪油，這一齒輪油的凝點(diǎn)是≤20℃的，潤(rùn)滑脂使用的二硫化鋁鋰基脂的凝點(diǎn)是≤-20℃的。

3.3 極端負(fù)溫要停止施工

負(fù)溫對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行有著一定的影響，設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，各個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部會(huì)受到負(fù)溫的影響，在負(fù)溫的環(huán)境下，設(shè)備的液壓系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)的有效輸出率會(huì)在一定程度上下降，這一范圍在5%～10%之間，如果輸輸出的功率下降的程度超過(guò)了15%的時(shí)候，這時(shí)設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，各個(gè)系統(tǒng)就會(huì)有著嚴(yán)重的損傷，維修的概率增加。相應(yīng)的檢測(cè)試驗(yàn)顯示如果溫度下降到了-23℃的時(shí)候，那么設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率就會(huì)下降，這時(shí)壩基的施工必須要停止，將機(jī)械設(shè)備放置在保暖棚中。

4 基坑排水

主壩基坑的上游和下游的巖體會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的滲水情況，在這樣的情況下，最大的時(shí)段甚至達(dá)到了560m3/h，要根據(jù)上游和下游摻水量的大小來(lái)對(duì)壩基的開挖線進(jìn)行設(shè)置，還要在集水坑進(jìn)行集中的排水，保證基坑排水的順利進(jìn)行。集水坑的深度不低于3m，其中底部0.6m為泥沙淤，中部為1.7m的匯水容積層，上部為0.7m的封凍結(jié)冰層。排水系統(tǒng)的水泵操作值班室為保溫暖棚，內(nèi)置電暖器，室內(nèi)溫度在10℃以上。防止排水管道內(nèi)結(jié)冰阻塞管道內(nèi)水的流動(dòng)，甚至損壞管道。對(duì)圓管內(nèi)流動(dòng)的水是否發(fā)生結(jié)冰進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，圓管內(nèi)流動(dòng)的水是否結(jié)冰與圓管內(nèi)表面的最負(fù)溫度、管內(nèi)流量、流速有關(guān)。水在管內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中與管壁進(jìn)行熱傳導(dǎo)，管壁與大氣環(huán)境溫度進(jìn)行著熱傳導(dǎo)，在穩(wěn)定工況下，管內(nèi)的水與管壁要向負(fù)溫大氣環(huán)境散失熱量。

5 結(jié)束語(yǔ)

高寒地區(qū)的壩基開挖施工主要施工難點(diǎn)就是自然環(huán)境因素，低溫對(duì)施工運(yùn)行產(chǎn)生了很大的阻礙，而低溫產(chǎn)生凍土層也增加了施工難度。為了保證高寒地區(qū)壩基開挖施工質(zhì)量，需要我們根據(jù)各個(gè)施工環(huán)節(jié)和實(shí)際情況進(jìn)行具體施工方案的制定工作，將施工難題一一克服，才能保證工程的順利進(jìn)行。本文首先介紹了高寒地區(qū)的氣候條件和開挖施工中實(shí)際情況，下面對(duì)施工的抗寒提出了具體的方法，最后對(duì)基坑排水工作進(jìn)行具體分析，希望可以提供幫助。

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