探讨水利工程中土石方施工技术的应用

2019-01-12钱宽孙建伟王莉莉章成伟

中华建设 2019年1期

钱宽孙建伟王莉莉章成伟

随着我国工业和社会的不断发展，水利工程事业也取得了非常大的发展，各种水利工程越来越多，为我国社会发展和农业发展发挥出了非常重要的作用。从目前建设的实际情况上看，各种小型的水利工程越来越多，这些工程很多都用于农业发展中。经过多年的发展，我国水利工程建设水平已经跃居了世界的前列，工程建设的速度和质量也提供很快。土方施工技术是水利工程施工的重要组成部分，属于重要的环节。为此，我将要在本文中对水利工程中土方施工技术的应用进行探讨，希望对促进我国水利工程事业的发展，可以起到有利的作用。

土方施工是水利工程施工的重要组成部分，具有非常重要的作用。我国土方施工技术经过几代人的不懈努力，已经取得了非常大的发展，施工的自动化机械化水平不断提高，有效提高了土方施工的效率，降低了劳动人员的劳动强度，降低了在水利工程中的经济投入。在水利工程建设速度不断提高到今天，对土方施工技术的要求也越来越高。

一、土方施工技术

工程爆破技术。随着工程技术的不断发展，炸药爆破技术也取的非常大的发展，同时施工自动化技术的不断发展，为爆破技术的发展，提供了非常有利的条件。在过去，在爆破施工过程中，需要采用手工风钻来进行人工打孔，且经历了由低风压向中高风压的发展，这为大直径钻井和高速钻孔，打下了一个非常好的基础。为了进一步提高钻孔的速度，现在又出现了一种液压打孔技术，其进一步提高了钻孔的效率和精度。多臂钻井和反井钻机的使用，更进一步提高了钻孔的效率和质量，让地下工程爆破事业发展进入到了一个新的发展阶段。随着工程技术的不断革新，最近几年又出现了炸药混装车，其可以实现连续的给药，自动完成炸药的生产和装药，提高了炸药的制作效率和质量，提高了炸药制作的安全性。此外，当前爆炸技术也突飞猛进，产生了深孔梯段爆破、洞室爆破等高效的爆破技术，在满足坝料级配的要求的同时，也提高了坝料开挖的速度。

随着凿岩机具和爆破器材的不断创新，这极大促进了梯段爆破以及控制爆破技术的发展，传统的微差爆破、预裂爆破、光面爆破技术也越来越成熟和完善。各种施工工程机械也在土方挖掘的工程中开始大规模的应用，有效提高了开挖的自动化和机械化水平，显著提升了开挖的效率，降低了劳动人员的劳动强度。（1）施工机械。我国在土方明挖的过程中，对机械化的起步比较晚，经历了漫长的机械发展历程。直到上个世纪60年代，才逐步完成了向机械化的过度。在实际施工的过程中，主要用到的设备为：手工风钻、挖掘机和自卸车。在这个阶段，各种工程机械主要依靠进口，机械化的水平还很低，各种工程机械经常出现不配套的现象。到上个世纪70年代后期，机械化的程度才得到了非常大的发展，进入到80年代中后期后，发展更为迅猛，各种钻孔机械、挖装机械、运输机械和辅助机械才开始大规模使用。（2）控制爆破技术。为了有效对基岩进行保护，在刚开始的施工过程中，主要采用的是人工开挖的方式，虽然质量较高，但是施工效率却很低。随着时代的不断发展，现在又出现了水平预裂爆破开挖和孔底设柔软垫层的小阶梯段爆破法，可以有效保证爆破工作的质量，同时也不会对基岩造成大规模的破坏，在确保开挖质量的同时，又加快了施工的进度。（3）高陡坡开挖。近些年来兴建的大型水电站很多都是采用的高陡坡开挖技术。

二、土石方高边坡加固技术

混凝土抗滑结构。抗滑桩，通过该桩的应用，以有效防止滑坡现象的出现，尤其是当滑动面的倾角较缓时，效果更好。沉井在滑坡工程的应用过程中，可以充当挡土墙的作用。混凝土挡土墙的应用可以有效改变滑坡局部的受力状态，方式滑坡发生变形的情况。混凝土框架的应用可以起到对滑坡体表的保护作用，增强滑坡的整体性，有效防止地下水渗入到坡体当中。此外框架护坡的结构也比较轻，整个施工非常方便，可以有效和其它措施结合起来进行使用。此外，通过在边坡上耕植草本之本，还可以起到有效的治理边坡的作用。

锚固技术。为了有效增强边坡的稳固性，预应力锚固在边坡工程中的应用越来越多，其对岩体的破坏作用下，施工也非常方便，施工的效率更高，能够更加主动增加边坡的承载能力。如果使用大吨位的锚固，可以将锚固吨位提升到6167KN，还可以通过张拉设备提高到6000KN，锚索的长度也可以达到61.6米，可以有效对坝体、坝基、岩体边坡、地下洞室围岩进行加固，施工技术已经达到了世界领先的水平。

边坡、填筑土方时接茬搭接处理。边坡施工填筑展宽为2米，每铺筑4米的高度，反铲勾回展宽的土蜂，有效保证边坡的密实度。在实际施工的过程中，铺筑土层的搭接每层需要错开3到5米，可以有效避免搭接在同一个坐标线上，在施工的过程中，一定要做好标段的协调工作，保证同步进行施工，冲击碾压处应该至少冲击5遍以上。

三、土方的开挖

在土方的开挖过程中，经常使用的是挖掘机和自卸车。和挖掘机进行配合的自卸车应该满足生产能力的有效要求，自卸车铲斗的容量应该是挖掘机铲斗容量的整数倍。对每辆自卸车应该配两辆挖掘机，这样可以有效保证挖掘的效率。

四、土方填方

土方填方是土方施工的最后一道工序，其技术要求往往较高。在土方填筑的过程中，一定要先从低洼处开始，并有地向高填筑，自下而上进行碾压，采取连片施工的策略，尽快完成碾压成型施工。分层的厚度应该由30Kj冲击碾的压实能力来决定，我标段采取道槽分区层厚度应该虚铺0.9米，土面去虚铺1.1米，用推土机将土方进行推平，并有平地机进行平整，在平整的过程中，应该根据地质的特点，形成百分之3左右的坡度，这样有利于工程的排水。在平整完成后，先用压路机进行初压，然后进行冲击碾压，采用30Kj三边形冲击式碾压机对填筑土石方进行冲击碾压。在施工的过程中，一定要控制好填料的质量，石料的粒径不得超过30厘米，含泥量不得超过15%。如果粒径过大，应该进行人工或者机械解小。在填筑的过程中，一定要遵循一定的顺序，首先应该填筑大块的石料，在放置平稳后，用小石块、石渣嵌缝找平。在实际的施工过程中，经常采用道槽虚铺0.9米的厚度，土面区虚铺1.1米的厚度。

五、在土方施工的过程中需要注意的地方

在技术人员拿到工程施工图纸后，技术人员应该对图纸做全面的审查，不但要弄懂图纸的设计意图，还应该认真检查图纸是否存在错误之处。在审阅完成后，还应该举行专门的讨论会，组织项目总工、施工员、质检员、监理工程师、安全员、施工班组长，就图纸进行技术讨论，进行具体的技术交底，并将明确落实相关人员的工程质量和工程安全责任，从而有效保证工程安全有效进行。

做好对施工质量的检查和控制。在实际施工的过程中，一定要做好工程施工质量的监督工作，及时发现施工中的问题，并及时将这些问题记录下来，认真商讨问题产生的原因和解决对策，及时在施工中和施工管理中采取方法。其次，应该做好对施工技术人员的施工培训工作，让其掌握过硬的施工职业技能，提高自身的施工质量意识，严格做好施工质量的自检工作。此外，还应该建立完善的施工质量监管体系，加大施工质量的监管力度，更加及时发现施工中的质量问题，对不按照要求进行施工的人员，进行严厉处罚，最大程度保证施工的质量。

水利工程的建设可以为繁荣地方经济、提高航运能力、提升当地的农业生产能力，起到非常大的作用。但在施工的过程中，不能以牺牲环境作为代价，施工人员应该牢固树立环境保护意识，遵循科学发展观，建立环境保护和补偿机制，对施工中出现的环境破坏问题，应该引起高度的重视，及时进行制止，还要在施工前，对施工方案的环保性展开详细的论证，及时对不当的方案进行调整。