水利水電工程土石方施工技術(shù)探討

田凱翔

［貴州省水利投資（集團(tuán)） 有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000］

水利水電工程的大力建設(shè)對(duì)適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能的需求有重要作用，同時(shí)還能有效保證流域下游安全，是一項(xiàng)關(guān)乎民生的重要工程。在實(shí)際的水利水電工程建設(shè)過(guò)程中，土石方施工是一項(xiàng)基本工作，其目的在于為后續(xù)各類(lèi)建筑物的施工建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。要想保證土石方施工質(zhì)量，有必要在明確土石方施工原則和一般規(guī)定的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行深入分析與探討，從而明確具體的作業(yè)方法及要點(diǎn)所在。

1 土石方開(kāi)挖基本原則與一般規(guī)定

土石方開(kāi)挖施工中應(yīng)嚴(yán)格遵循下列基本原則：做好分期、分區(qū)與分層，并按照從上到下的順序?qū)嵤?；現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖施工與總進(jìn)度計(jì)劃和相關(guān)要求完全相符；現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)挖施工順序與方法應(yīng)和現(xiàn)有作業(yè)面良好協(xié)調(diào)，同時(shí)確?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)道路布置科學(xué)合理，保持交通通暢；充分利用截流之前的時(shí)間對(duì)左右岸壩肩進(jìn)行開(kāi)挖，以縮短基坑開(kāi)挖施工的總工期。

土石方開(kāi)挖中應(yīng)滿(mǎn)足下列各項(xiàng)一般規(guī)定：

（1）除了監(jiān)理人員提出的特殊指示，需清理場(chǎng)地內(nèi)的既有植被，應(yīng)延伸到與施工圖標(biāo)出的最大開(kāi)挖邊線(xiàn)相距5m以外的位置。

（2）在開(kāi)挖施工過(guò)程中，應(yīng)采取必要措施盡量保護(hù)周?chē)烊恢脖弧?/p>

（3）表層土開(kāi)挖施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的深度進(jìn)行，開(kāi)挖產(chǎn)生的土方運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)集中堆放，堆放高度不能太高，以免造成沖刷流失。

（4）對(duì)爆破材料進(jìn)行運(yùn)輸和臨時(shí)貯存時(shí)都要充分參考安全操作規(guī)程，所選爆破材料應(yīng)與國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全相符，用于施工前做好性能檢查。

（5）從施工開(kāi)始到工程驗(yàn)收，若開(kāi)挖邊坡產(chǎn)生坍塌或滑坡，應(yīng)立即處理因此產(chǎn)生的堆碴，同時(shí)注意邊坡處理，使其始終保持在穩(wěn)定狀態(tài)。

（6）爆破不能在灌漿剛結(jié)束的區(qū)域及其附近實(shí)施，若有特殊情況必須爆破，則要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)加以論證，得到監(jiān)理人員的批準(zhǔn)后才能開(kāi)始爆破。

（7）爆破嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的參數(shù)進(jìn)行，當(dāng)有必要時(shí)還應(yīng)做好試驗(yàn)和調(diào)整，確保爆破達(dá)到理想效果。

（8）開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)于壩基開(kāi)挖完成后露出的破碎帶與軟巖層，需按照施工詳圖提出的要求采取必要措施進(jìn)行處理。

2 土方開(kāi)挖施工

壩肩邊坡挖高按照130m控制，開(kāi)挖借助挖掘機(jī)進(jìn)行，開(kāi)挖產(chǎn)生的土方由自卸車(chē)盡快運(yùn)輸?shù)街付壊陥?chǎng)。對(duì)于壩基與消力池頂部覆蓋層，主要借助液壓反鏟挖機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖和裝車(chē)，開(kāi)挖產(chǎn)生的土方由自卸車(chē)盡快運(yùn)輸?shù)街付▓?chǎng)地，必要時(shí)可配備推土機(jī)進(jìn)行集碴，所有廢碴都應(yīng)運(yùn)輸?shù)綏壛蠄?chǎng)中。對(duì)于永久上壩公路，其土方開(kāi)挖施工按照縱向全寬進(jìn)行，借助液壓挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖和裝車(chē)，再由自卸車(chē)將開(kāi)挖產(chǎn)生的土方運(yùn)輸?shù)街付壊陥?chǎng)，在地勢(shì)較為開(kāi)闊的地方可采用推土機(jī)進(jìn)行集料，當(dāng)存在大塊孤石時(shí)，需要由人工使用手風(fēng)鉆進(jìn)行造孔和爆破處理。

3 石方開(kāi)挖施工

3.1 控制爆破

（1）對(duì)于永久工程，其石方開(kāi)挖施工以控制爆破為主。項(xiàng)目承包方需要在鉆爆計(jì)劃中制定控制爆破實(shí)施方案，確定爆破作業(yè)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。

（2）為了使石方開(kāi)挖面與圖紙標(biāo)出的開(kāi)挖線(xiàn)完全相符，確保開(kāi)挖完成后基巖保持完整以及整個(gè)開(kāi)挖面的平整度，建議進(jìn)行預(yù)裂爆破或光爆，在無(wú)法進(jìn)行預(yù)裂爆破的位置，應(yīng)留設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層。

（3）在石方開(kāi)挖施工開(kāi)始前，應(yīng)先在指定場(chǎng)地內(nèi)實(shí)施控爆試驗(yàn)，以此確定各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，包括現(xiàn)場(chǎng)鉆爆布置及裝藥密度，最終的試驗(yàn)成果需要上交給監(jiān)理人員。

（4）當(dāng)在開(kāi)挖施工中預(yù)留保護(hù)層時(shí)要注意上部炮孔不能從保護(hù)層中穿過(guò)，在對(duì)保護(hù)層進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，無(wú)論所用開(kāi)挖方法如何，都要防止鉆孔從建基面中穿過(guò)。

3.2 邊坡開(kāi)挖

在邊坡開(kāi)挖施工中應(yīng)注意以下各項(xiàng)要點(diǎn)：

（1）在邊坡開(kāi)挖開(kāi)始前，項(xiàng)目承包方應(yīng)對(duì)邊坡巖石進(jìn)行調(diào)查，確定其是否保持穩(wěn)定，明確設(shè)計(jì)開(kāi)挖線(xiàn)可能對(duì)施工造成的影響，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不安全因素時(shí)，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行處理與防護(hù)。當(dāng)山坡上存在危石與不穩(wěn)定巖石時(shí)，需及時(shí)排除，若有部分巖塊無(wú)法撬挖，可以在得到監(jiān)理人員的允許后進(jìn)行淺孔松動(dòng)爆破。

（2）開(kāi)挖按照從上到下的順序進(jìn)行，當(dāng)邊坡高度相對(duì)較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分段開(kāi)挖；當(dāng)開(kāi)挖深度相對(duì)較大時(shí)，則需要分層開(kāi)挖。具體的分段高度與分層深度以所用爆破方法及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備性能為依據(jù)確定。對(duì)于垂直邊坡，其梯段高度通常不能超過(guò)10m，注意不可按照從下到上的順序開(kāi)挖。

（3）伴隨開(kāi)挖高程不斷下降，及時(shí)檢測(cè)邊坡表面，以免和設(shè)計(jì)要求的開(kāi)挖線(xiàn)產(chǎn)生明顯偏離，不可在高邊坡形成之后再予以處理。

（4）如果在開(kāi)挖完成后出現(xiàn)破碎帶或軟巖層，則需要按照?qǐng)D紙與監(jiān)理工程師的要求及時(shí)處理，采取必要的排水及堵水方法。

（5）邊坡支護(hù)需要在分層開(kāi)挖時(shí)逐層實(shí)施，上層支護(hù)不能對(duì)下層開(kāi)挖造成影響，如果上層支護(hù)沒(méi)有完成，則不允許開(kāi)挖下層。

3.3 基礎(chǔ)開(kāi)挖

在基礎(chǔ)開(kāi)挖施工中應(yīng)注意以下各項(xiàng)要點(diǎn)：

（1）除了特殊位置的開(kāi)挖，對(duì)于永久建筑物，其基礎(chǔ)開(kāi)挖施工需要在旱地中進(jìn)行。項(xiàng)目的承包方應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐够A(chǔ)巖面產(chǎn)生爆破裂隙，并防止原構(gòu)造裂隙或巖體產(chǎn)生惡化。

（2）在與水平基面距離較近的部位應(yīng)留好保護(hù)層，其厚度通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)明確，同時(shí)進(jìn)行小炮分層爆破，如果使用其他方法進(jìn)行開(kāi)挖，則要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證是否可行。

（3）基礎(chǔ)開(kāi)挖完成后，對(duì)于爆破松動(dòng)的巖石，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理，若單塊巖石體積過(guò)大，可使用火雷管進(jìn)行爆破處理。

（4）開(kāi)挖完成后的巖面應(yīng)保持潔凈與粗糙，若巖石中存在軟弱夾層或斷層裂隙，則需要將其清除至要求的深度。巖面上不能存在積水，并及時(shí)清除松散的碎石。開(kāi)挖完成后的建基面，其巖石力學(xué)強(qiáng)度及完整性都要與圖紙規(guī)定相符。

（5）建基面不能存在陡坎尖角與反坡，對(duì)于結(jié)構(gòu)面上存在的泥土或銹斑，以及與質(zhì)量要求不符的巖體，都要由人工及時(shí)清理。

（6）對(duì)于壩基防滲處與岸坡巖面，其開(kāi)挖施工時(shí)開(kāi)挖面應(yīng)保持平順，在開(kāi)挖過(guò)程中優(yōu)先考慮預(yù)裂爆破的方法。開(kāi)挖到與建基面臨近的位置后注意不可進(jìn)行爆破，而是要借助人力將其挖除，必要時(shí)可進(jìn)行淺孔爆破。

3.4 爆破作業(yè)安全

爆破是一項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)很大的施工作業(yè)，為保證施工安全，在實(shí)際的爆破作業(yè)過(guò)程中應(yīng)切實(shí)做好安全控制工作，具體包含以下幾方面要點(diǎn)：

（1）項(xiàng)目承包方應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)安全管理，編制完善的檢查制度，尤其要重視裝藥量檢查，設(shè)立專(zhuān)門(mén)的檢查人員，所有爆破作業(yè)都要在得到安全員的檢查并確認(rèn)合格后才能開(kāi)始爆破。

（2）所有參與爆破施工的作業(yè)人員都要嚴(yán)格按照行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核，經(jīng)考核確認(rèn)合格后才能正式上崗。

（3）項(xiàng)目承包方要進(jìn)一步加強(qiáng)材料監(jiān)管，包括材料采購(gòu)、檢驗(yàn)入庫(kù)與提領(lǐng)發(fā)放等各個(gè)環(huán)節(jié)，以免爆破材料發(fā)生丟失。

4 土石方開(kāi)挖施工質(zhì)量控制

為保證工程土石方開(kāi)挖施工質(zhì)量，在實(shí)際的土石方施工過(guò)程中應(yīng)注意以下各項(xiàng)質(zhì)量控制要點(diǎn)：

（1）對(duì)開(kāi)挖輪廓與斷面尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保開(kāi)挖面與設(shè)計(jì)要求完全相符。以合同段中的控制樁為依據(jù)，設(shè)置必要的水準(zhǔn)點(diǎn)，并對(duì)建筑物軸線(xiàn)及水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行控制，開(kāi)工前將其埋設(shè)到位，確保施工中可以正常使用。

（2）在開(kāi)挖施工區(qū)應(yīng)做好排水，于開(kāi)挖線(xiàn)之內(nèi)利用挖掘機(jī)開(kāi)挖臨時(shí)排水溝，確保場(chǎng)地的地面始終干燥，防止開(kāi)挖產(chǎn)生的土石方被積水浸泡，為其他部位的填筑施工提供良好的回填材料，在有截水溝存在的路段，需要在施工開(kāi)始前開(kāi)挖臨時(shí)截水溝。

（3）施工過(guò)程中要對(duì)鉆孔方向、深度與裝藥量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證開(kāi)挖產(chǎn)生的土石方得以充分利用。在邊坡開(kāi)挖中應(yīng)優(yōu)先考慮預(yù)裂爆破方法或光爆方法，以確保邊坡穩(wěn)定，盡可能減少超欠挖。

（4）棄碴的堆置應(yīng)達(dá)到整齊和穩(wěn)定，確保排水暢通。

（5）當(dāng)需要設(shè)置上壩公路時(shí)，應(yīng)做好其路基中線(xiàn)的控制，確保路線(xiàn)路基達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)要求。為加強(qiáng)路基保護(hù)，對(duì)路塹進(jìn)行開(kāi)挖施工時(shí)，對(duì)于和路基設(shè)計(jì)標(biāo)高相距1.2m之內(nèi)的部位應(yīng)進(jìn)行淺孔松動(dòng)爆破。當(dāng)存在軟弱破碎基礎(chǔ)時(shí)，其表面預(yù)留的撬挖層需借助人力進(jìn)行開(kāi)挖，在開(kāi)挖過(guò)程中做好標(biāo)高控制，避免出現(xiàn)超欠挖，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)承載力無(wú)法達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)采用換填的方法處理。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土石方施工是水利水電工程建設(shè)的主要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量直接決定整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量，以上對(duì)水利水電工程的土石方施工技術(shù)進(jìn)行了初步分析與總結(jié)，提出了具體的施工方法和要點(diǎn)，旨在為其他水利水電工程土石方施工提供技術(shù)參考。