水利水电工程土石方施工技术

林霖

摘 要：水利水电属于基础性工程，旨在改善地区水电匮乏情况，为人们日常生活提供便利。为克服施工中环境、地质等因素的影响，研究者提出土石方技术，并在长期工程建设中对技术进行优化和完善，不断提升水利水电建设质量。土石方技术使工程质量显著提升，水利水电建设平稳推进，对我国生产水平的提升做出重大贡献，目前该项技术还在持续优化。

关键词：土石方;水利水电建设;技术要点

一、总结将土石方施工技术特征

（一）施工复杂

土石方施工内容比较复杂，涵盖范围较广，施工地材料、施工面积等都会对土石方施工造成影响，设计时需充分考虑当地情况，理清各方面的复杂关系，得到最终的施工方案。由于工程复杂，任一施工环节出现误差，都会对工程造成不良影响。

（二）任务量大

大型工程中，土石方开挖面积可达上百万方，可见其工程量之大。土方开挖暴露在外部环境中，降雨、泥石流等突发事件会影响工程进度，导致施工周期延长，出现延误工期情况。

（三）施工造成环境污染

有的土石方开挖深度较大，触及地下河道，污泥夹杂水源直接向河流排放，会严重污染水域[1]。固体废弃物大量抛掷在森林中，超过生态负荷后对生态环境造成破坏，大面积机械化施工，有时会引发比较严重的化工污染。

二、案例分析

（一）工程概况

某地规划进行水利水电建设，工程周期为13个月，浇筑的混凝土总量达到1600万立方米，土石方施工量较大，达到5000万立方米。考虑到施工面积较大，石料厂初步规划为两个，物料中转站设置三个，施工产生废渣较多，因此设置六个废渣场，此外还设有砂石料混合系统。由于现场环境复杂，土石方调配起来比较困难，这会影响到工程进度。

（二）土石方施工技术

1.爆破技术

爆破过程借助炸药完成，与传统施工相比，炸药制作工艺不断更新，炸药威力随之提升，目前土石方施工只需较小炸药量就能完成爆破。潜风钻技术是土石方施工的必备技术，负责钻孔。爆破前专业人员对土石方量进行计算，将爆破点确定下来，然后借助潜风钻完成钻孔，并完成炸药安放。与手风钻相比，潜风钻工作效率更高，钻孔时很少出现偏差，对周围岩层破坏较小。以前使用的是混装炸药车，现在改成机械化装药，操作是安全性较高，同时保证较好的爆破效果。

2.明挖技术

在早期土石方施工中，明挖作业只能实现半自动机械施工，在科技不断推动下，明挖作业的机械化水平逐渐提升，辅助机械、运输设备等相互配合，共同完成施工过程。采用明挖技术对高陡边坡进行开挖，遇到坚硬岩石可选择性保留，同时保证开挖精度，兼顾边坡稳定性。基岩保护层开挖过程中，可采用爆破控制技术，代替传统的分层挖掘，有效提升挖掘效率，常采用光面预裂爆破，控制爆破范围，在孔底将铺设柔性垫层，确保爆破过程安全可靠[2]。

挖掘过程中必须保证土石方平衡，断面法、方格网法是常用的平衡措施，有效防止将土石方挖填过程中出现的不平衡现象。

3.地下工程施工

尤其是蓄能水电站，项目建设期间地下洞室相对较多，工程规模本身也比较大。施工时首先根据地质情况，选择合适爆破技术，炸出一定区域后经多余土方运出，并利用锚杆、混凝土支架等支护方式，对洞室墙壁、顶部进行固定，避免土方开挖时出现坍塌现象。若施工期间发现地下渗水比较严重，需修建暗渠，及时将洞室地下水排出，保证洞室干燥，提升施工安全度。

在多项技术支撑下，工程建设中诸多难题得到解决，工程顺利完工，且工程质量达到预期设计标准。

三、其它施工技术

（一）高边坡加固技术

1.混凝土抗滑结构

在边坡相应位置设置抗滑桩，在边坡较小情况下，滑坡体滑动缓慢，抗滑桩能起到较好的防护作用。也可在边坡上修建沉井，其兼具抗滑桩、挡土墙双重作用，有效防止滑坡体下移。或者筑造混凝土挡墙、锚固洞，前者能承受一部分滑坡体的力，避免其出现变形延展现象，后者可承受外部剪应力，阻止滑坡體继续下移。还可以建造混凝土框架，对边坡整体进行防护，同时防止地表水向边坡地下渗透，框架材料单价低，施工简便，是目前比较受欢迎的一种加固方法。

2.锚固技术

预应力锚索，在大规模水利水电工程中经常用到，锚索能重复张拉，施工迅速，不会对岩层结构进行破坏，承载能力较强。大吨位锚索，在边坡、坝体等加固施工中都可使用，锚固吨位较高，适合稳定性要求较高工程。预应力锚杆，以多跟锚杆组合为主，分散在边坡不同位置，相互配合加固边坡。

3.减载排水

减载是减轻边坡承载力，可将陡峭边坡通过挖掘经坡度减缓，也可对边坡进行压实作业，提升土方密实度，从而避免滑坡现象。排水是指在边坡周围修建排水洞，两边同时修建，然后将两条排水沟联通，形成U形环，雨水、地下水顺沟渠排出，边坡不再受水源浸泡，稳定性有所提升[3]。

（二）土石坝施工技术

目前水利水电工程对坝体的稳定性、耐久性等要求较高，因此很多地区坝体都改成土石坝，施工技术也在不断完善，大坝质量显著提升。常见坝体包括混凝土堆石坝、心墙土石坝等，其施工过程简单迅速，工程造价相对较低，因此很多施工单位都喜欢建造此类型大坝。土石坝在我国发展时间较短，技术水平、管理制度等方面与国外先进技术还存在一定差距，因此施工期间还需不断积累新工艺、新方法。

四、结束语

水利水电是关系到人们生活的一项工程，其在促进经济发展，加快城市化建设中发挥着重要作用。土石方施工作为水利水电建设的关键技术，一定要结合施工区域现状，充分发挥该项技术优势，在成本输出较小的情况下，最大程度的提升工程质量。土石方施工有很多细节性问题需要注意，把控好施工细节，工程质量才能得到保证。

参考文献

[1]杨桂兰.水利水电工程土石方施工技术的发展探讨[J].中国建材科技，2018（2）：152-154.

[2]赵大威.基于水利水电工程的土石方施工技术要点探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（2）：1409.

[3]刘刚.水利水电工程土石方施工技术应用研究[J].低碳世界，2017（30）：84-85.