水利水电工程中土石方施工技术的分析

陈宇

（贵州省凤冈县水务局 贵州遵义 563000）

水利水电工程中土石方施工技术的分析

陈宇

（贵州省凤冈县水务局 贵州遵义 563000）

本文主要论述的是我国水利工程中土石方施工技术的相关事宜，为了更好地保证我国的水利建设工程能够有更广阔的发展前景，应该利用现有的技术对我国目前的水利工程进行进一步的开发和提升。只有加强施工技术的发展，才能有效的促进工程质量的提升。

水利水电工程；土石方施工；技术要点

1 引言

建设水利工程的目的不仅仅局限于保证我国人民的正常生活水平，同时其还可以有效防御自然灾害。利用现代化技术对我国的地下水和地表水资源进行合理的调节和利用，确保我国各地区的供水充足。同时，建设好的水利工程还能够提升一个国家的综合实力，能够在国际舞台中占据一席之地。本文就水利水电工程中的土石方施工技术为例进行探析。

2 土石方施工技术

2.1 控制爆破技术

控制爆破是施工技术的要点之一，要想对基层保护层进行有效挖掘，首先应该选对施工工艺，如果对施工技术的选择是正确的，那么就能够起到事半功倍的效果。再以往的爆破施工中，主要采取的步骤是分层开挖，但耗时长，工作效率低，随着施工技术的不断推广，在进行工程的施工时，广泛采用了现有的控制爆破技术，这一技术的运用，能够促进工程质量的提升，还能提高工程的施工效率。

2.2 边坡开挖

土石方开挖过程中如果出现局部或者大面积塌方，会使地基受到影响，土方的承载力降低，严重影响到建筑物的安全。遇到边坡塌方必须先清理工区域内的障碍物，并做好边坡排水，建设排水沟。[1]施工中测设标准线桩、定位桩、水准点、开挖白灰线等，对开挖的基础进行测量和定位并确定开挖宽度。土方开挖应保持每层600mm深度，每层应清底和出土，进而逐步挖掘。挖方上侧弃土应保证边坡直立壁和边坡的稳定性。雨季开挖需逐段分期开挖，并且还要加固边坡，对边坡周围的围堰、支撑等进行检查；冬季开挖则应防止地基受冻，机械开挖的深度在2m以内则应进行大面积开挖；面积较大且基础比较深，可采用多层开挖，操作面比较狭窄且地下水水位较高可采用反铲挖掘机。土方地基开挖应分层开挖，开挖的沟道可以选择下坑分层开挖，但是大面积开挖则不能够进行多层接力开挖，使用翻斗车运土方。一般而言在进行土方开挖的时候，若遇到永久性边坡，开挖应按照设计进行放坡，比例在1∶1～1：5左右。对于使用时间较长的临时性挖方边坡，土质较好则可以放宽边坡比例。基层开挖或者管沟开挖，如果地质较好且地下水位低于底面标高，则土方开挖的时候深度在5m以下可以不加支撑，边坡比例在1∶0.33～1∶1.5之间。土方开挖施工工期较长，挖方的深度大于2m则应加直立壁支撑。

2.3 土石方调配

水利水电工程中，会出现土石方不符合施工要求的情况，或者回填、浇筑工程中用料剩余的情况，处理这些剩余和不达标的土石方的原则是就近中转处理，也就是说，最近的中转站没有饱和的情况下，可以将这些土石方暂存于这些中转站。如果所涉及的中转站已经饱和，那么这些剩余的土石方就得当做弃渣处理。

对于土石方计算，常见的方法如下。方格网法土石方计算，方格网法把场地分为许多个固定行间距的正方形方格。取格网点为测定点，测定点位高程，测量周围每一格网面的四角高程，取四角高程的平均值来计算土方大小。挖方为“+”，填方为“-”，分别计算每个方格上的土方填挖数值。场地的挖方和填方的总土方量即为所有方格的挖填方的总和。[2]首先需要绘制方格网，如果计算土方量的场地边界为不规则形状，则要在进行面积计算时判断方格网中心点位置，如果方格网中心点位置在多边形内，则这个格网面积要计算在内，反之，就不用计算这个格网的面积。这种方法计算的土方量简单易行，适用于平缓地形或者具有较宽台阶的地段。根据待计算场地的地形图，将场地划分为数个方格网，一般划分成20m×20m或40m×40m的方格，每个方格网的方向尽量与横、纵坐标网对应，将设计标高标注在方格点的右上角，将自然地面标高标注在方点的右下角。每个角点的施工高度即为设计标高与自然地面标高的差值，在方格网的左上角标注施工高度（挖或填），同样，挖方时用挖方用（-）表示，填方时用（+）表示，如果挖方和填方同时存在在同一个方格网中，则需要先计算出在此方格网边上零点的位置，然后再方格网中标出，挖方区与填方区的分界线（零线）就可以用零点的连接线表示出来，每个方格中的挖方和填方量可以通过方格中底面积图形与体积公式得出。挖方区内所有方格的土方量总和即为该场所的挖方总土方量，同理，填方区内所有方格的土方量总和即为该场所的填方总土方量。

断面法土石方计算，断面法土方计算的原理是将场地按一定的距离间隔划分为若干个相互平行的横断面并测量各个断面的地面线。一般选取垂直于等高线或主要构筑物长轴线为断面，根据设计地面及地面的复杂程度与设计精度来确定断面面积。在地形变化不大的地段，可少取断面。相反，在地形变化复杂，设计计算精度要求较高的地段要多取断面。[3]两断面的间距一般小于100m，通常控制在20～50m左右。然后分别计算每个断面的填、挖方面积。计算两相邻断面之间的填、挖方量，并将计算结果进行统计，把这种土方量计算方法称之为断面法。

2.4 土石坝施工

土石坝施工就是指利用一定的碾压技术对需要用到的土和石料进行混合，保证能够将土和石料集合起来共同筑造成坝体。建设土石坝的时候是非常节省材料的，同时，由于这种土石坝的结构十分简单。由于我国没有对土石坝施工建设设有明确的规定和要求，所以土石坝已经被各个地方广泛使用。根据不同的材料可以将土石坝筑坝材料分为石渣、爆破石料和卵石的堆石坝。土石坝施工技术优点体现在以下多个方面：①土石坝不需要进行远距离输送材料，能够节省运输的费用；②土石坝对于一般的变形有很好的适应性，这是由于土石坝是由砂砾组成的，因此能够适应各种各样的地基形态；③土石坝的建设结构十分简单，所以在进行维修工作的时候，能够很好地掌控土石坝的状况；④建设土石坝的时候施工环节不多，操作简单。但是建设土石坝还是存在一定的缺陷，土石坝很容易受到天气的影响，主要是影响土质的粘性从而影响整个土石坝质量，还有就是土石坝的导流不够便捷，需要进一步改进。

3 水利水电工程土方施工质量控制措施

3.1 回填土密度不达标

回填土密度达不到要求，其主要是回填土经过夯实和碾压之后，密度达不到设计的要求，在载荷作用下变形增大，强度和稳定性均有所下降。取土之前应对草料场杂草、树木、树根、纯沙等清理干净，对于整个工作面平整度压实，地面整平之前应铲除杂物，如果遇到地面有洞穴或者裂缝则应回填土夯实以及水泥砂浆灌缝，严禁砂类土料上坝。针对工作面基础处理之后，随后进行分阶段浇筑、碾压以及夯实，土块的最大粒径约8cm，基底铺设完成之后每侧超出设计宽度30～50cm，施工中必须做到铺土统一、均衡、夯实，严禁施工中出现界沟，每填土一层均要进行质量检查，合格之后方可进行下一个工序。施工中对于不合格的上坝土料或者未达到指标的设计者，质检部门应该及时发布停工整顿指令，整改合格之后方可再次进行施工。

3.2 基坑泡水

基坑开挖的时候必须在基坑周围设置排水沟和挡水堤，以防止水流入基坑内。基坑开挖过程中由于降水原因，引起了基坑泡水坑出现大面积的积水，需立即采取措施将水引走排净，可设置截水沟，防止水刷边坡，已经被水浸泡扰动的土，采取排水晾晒后夯实，或抛填碎石、小块石夯实；或换土夯实（3：7灰土）；或挖出淤泥加深基础。挖土放坡时必须保持坡顶和坡脚和排水沟一定的距离，一般开挖时为0.5～1m，对于永久性挖方边坡到山坡截水应保持5m左右距离。基坑开挖应开始逐层开挖，并加深排水沟和集水井挖掘，挖掘过程中应及时检查边坡的坡度，不允许出现偏陡。基坑边缘上堆土或者堆放材料应保持一定的距离，确保材料堆放安全。

4 结束语

我国在土石方施工技术中的探索已有了较长的时间，并且取得了相应的进展，在这一发展过程中，不断完善与创新新的施工技术，应用在土石方工程的施工中，随着时代的发展以及科学技术的进步，相信一定能够加快我国土石方工程的发展规模，促进水利工程整体质量的进一步发展，当前的重点任务就是解决其中存在的问题，推动水利工程事业的进步。

[1]伊力夏提·艾则孜，赛买提·阿克江.新疆水利水电工程土石方平衡和物料调配中存在的问题分析[J].中国农村水利水电，2012（4）：139～141.

[2]阳鹏军.水利工程施工中常见土石方施工技术阐述及其发展探讨[J].低碳世界，2015（30）：148～149.

[3]宋凤莲，刘全，邬志.水利水电工程施工土石方调配方法及其应用[J].南水北调与水利科技，2012，10（1）：145～149.

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2016-8-20