水利水电工程土石方施工技术探讨

蔡洁　吴军华　王卫云

摘要：水利水电工程的土石方施工具有综合性强、系统性强的显著特点，施工过程也是极其复杂和繁琐的，会受到诸多不确定性因素的影响和制约，所以必须采取恰当合理及先进的施工工艺开展施工，在施工过程中控制好施工质量和施工进度。文章对水利水电工程土石方施工技术进行了探讨。

关键词：水利水电工程；土石方施工；施工质量；施工进度；水利工程设施 文献标识码：A

中图分类号：TV52 文章编号：1009-2374（2015）35-0101-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.050

1 概述

水利水电工程建设的主要作用就是对地下水和地表水两部分水资源进行控制和调整，达到满足生产、消除自然灾害的目的。对于我国这样一个幅员辽阔的大国来说，如果不能控制好丰富的水利资源，就会使得洪水灾害泛滥，造成巨大的经济损失，所以国家重视水利工程设施的修建，水利工程设施可以实现对水流的整合和分配，降低水涝灾害的发生几率，还能够将收集的水资源利用到农业灌溉、水产养殖及人民的日常生产生活中去，由此不难发现，投入更多的人力、物力及财力兴建水利水电工程设施是有百利而无一害的。

2 技术准备

2.1 水利水电工程爆破技术

显而易见，科学技术是当今社会首屈一指的生产力，在科学技术的推动与帮助之下，高科技的技术设备不断被发明，世界上较为先进的技术设备也被引入我国并应用，我国在其原有的基础之上进行了完善和研究，这样一来，水利水电工程爆破技术就得到了良好的发展和普遍的应用。爆破器材的质量不断得到提高，数量和种类也不断得到丰富，潜风钻将以往的手风钻取而代之，与后者最大的区别就是：前者的工作效率更高一些，此外，潜风钻采用了从低风压转化成为高风压的压力方式，其先进性也就不言而喻，液压钻机从西方先进的发达国家引入，钻孔的直径实现了根本的变革，变得更大，钻孔效率也就自然而然地得到提高，不仅是钻孔效率的提高，钻孔的精准性也是实现了质的飞跃，可以轻易地实现对土石方工程的质量控制；从技术工艺方面来讲，混装炸药车在我国也得到了长足的发展和广泛的应用，我国专门派遣了专业的研究小组对混装炸药车进行了细致、全面的研究，改善了其不足之处，装药的机械化程度得到大幅度的提升，自动化程度之高是之前难以望其项背的，更重要的是改进之后的混装炸药车可以在各种复杂的地形、地质、气候环境中作业，不容易受到外界自然因素的影响和制约，水利水电工程爆破技术的日趋完备令人欣喜。

2.2 水利水电工程土石方明挖

微差爆破技术、预裂爆破技术等也逐渐趋于成熟，使得工程中的施工工艺和方法取得了进一步的提高。部分采用了高度边坡开挖的方式，稳定性和开挖的精度得到了保证；在控制爆破技术方面，从过去传统的分层开挖逐渐转变为水平预裂或是光面预裂爆破法及小梯段爆破法等，先进技术的使用提高了爆破技术水平，使工程的施工质量和施工效率被提高，而且成本投入大幅度缩减，破解了一个又一个的技术难题；在土石方的平衡方面，即对开挖的土石方的利用率要保持较高的水平，使开挖的量跟利用的量要无限接近。这些技术在我国都已经被广泛使用。

2.3 水利水电工程土石坝施工技术

现阶段，我国的水利水电工程土石坝的高度呈现不断增高的趋势，而且数量也不断增多，建设的势头很猛，技术也在不断成熟与进步中，尤其是大型施工机械的利用方便了高石坝的大量建设。

2.4 水利水电工程地下工程施工

就当前来讲，地下洞室的数量在水利水电工程中急剧增多，不仅是数量的增多，由于总面积有限，导致地下洞室的密度过高，这也从侧面反映了施工技术的高超与先进，机械化和自动化程度都大为增强，不同类型的洞室被配备了不同的机械设备，我国的水力资源在不同的地区其丰富程度是不尽相同的。对于那些相对丰富的地区，水电站的水量就更多一些，建设水电站的过程中也实现了积累建设经验的目的。

3 工程概况

某混凝土拱坝工程设计工期11月，土石方开挖总量约4000万m3，混凝土浇筑总量约1400万m3。工程选择了5个混凝土系统、5个人工砂石料系统、6个弃渣场、3个中转场和2个石料场，施工现场土石方的调度与调配比较复杂。

4 施工准备

充足的技术准备可以满足施工的需要并加快施工进度，复式交叉连接的起爆网络技术方案在爆破中通常被使用。土石方明开挖的量并不是特别多，就采用孔底设置柔性垫层的小梯段爆破法，调配土石方的时候，要进行仔细的规划和设计，采用高土坝的方式，预建立21个地下洞室，并配套相应的机械化施工设备。

5 施工程序

5.1 爆破程序

采用复式交叉连接的非电起爆网络，2489个炮孔分为258段，总延时8.1s，总装药35960t一次起爆，围堰拆除时，对埋有灌浆钢管的厚75cm的混凝土防渗墙实施爆破拆除，其中上横围堰长598m，总装药1536t，分为402段，总延时17.8s一次爆除；下横围堰长890m，总装药8950t，分为290段，总延时9.5s，一次起爆。

5.2 土石方明挖程序

这一程序应用的机械都十分先进，具有超强的现代化和自动化，例如运输机械、钻孔机械和挖装机械等，坝高240m，开挖量为4000万m3，边坡高度为330m。

5.3 土石坝施工程序

混凝土面板堆石坝技术在这一程序中最常被使用，同时也是最为实用的技术，滑膜技术的利用确保了施工进度，还实现了施工材料的节省。

5.4 土石方平衡

首先应该保证采用的土石方调配方法足够科学与合理，实现施工进度计划、土石方施工、存储系统之间的系统优化，为了更好地进行监控土石方的调配，要建立系统模型开展定量的分析与研究，充分地利用土石方。

5.5 地下洞室施工

地下洞室的所处环境极为特殊，其所处的地段通常较为松软，因此断面爆破应该最先开始，其次进行导流隧洞的建造，以期达到稳定洞室的目的，在洞室建成之后，为其配备专业的接卸设备进行施工。

6 施工方法

在爆破技术方面，使用了复式交叉连接的非电起爆网络的方法，成功进行爆破，花费的时间较短，取得较好的爆破效果。在土石方明开挖方面，采用梯段爆破及先进控制爆破技术，高边坡采用良好的加固技术。

7 质量安全措施

首先，应该强化工作人员的安全生产意识和观念，因为意识是行动的基础和前提，所以只有让施工人员思想上认识到安全生产的必要性和重要性，才能真正付诸实践，简单来说就是增强安全生产观念；其次，建立健全安全管理体系，将必要的安全生产措施归纳到体系中去，建立安全生产管理机构，确保机构的内部工作人员在其位谋其政，发挥对安全生产的约束和制约作用；再次，认真对待每一个施工细节，在施工的全过程中遵循安全生产的理念和原则，无论是施工之前，还是施工过程中，甚至是施工竣工后，都要做好安全控制，将一切可能出现的安全隐患扼杀在摇篮中，避免因为些许的疏忽造成巨大的损失和难以挽回的后果；此外，发挥法律法规的强制性作用，通过加大监督及执法力度来确保安全施工，加强安全施工方面的政策法规的宣传，使得员工重视安全生产，发挥举报制度的重大作用，依靠不同方面的力量做好安全生产；最后，只有具备一支素质高、水平高的队伍，才更有可能做好安全生产，所以要对工作人员开展定期或不定期的安全培训教育，在工程没有正式开工之前，必须要做好技术交底工作，让下一道工序的作业人员加强对上一道工序的了解与熟悉程度。

8 结语

综合上述，水利水电工程的土石方施工具有综合性强、系统性强的显著特点，施工过程也是极其复杂和繁琐的，会受到诸多不确定性因素的影响和制约，所以我们必须采取恰当合理及先进的施工工艺开展施工，在施工过程中控制好施工质量和施工进度，不能以牺牲环境为代价。笔者相信，如果投入更多的时间和精力进行水利水电工程建设的研究，一定会提高水利水电工程建设水平和质量，更好地造福于国家、造福于人民。

参考文献

[1] 梅锦煜.我国水利水电工程土石方施工技术综述[J].水力发电，2003，（29）.

作者简介：蔡洁（1979-），女，河北深县人，供职于安阳市彰武南海水库工程管理局，研究方向：水利工程。

（责任编辑：黄银芳）