水利水电工程土石方施工技术探究 李朋

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:李朋
[导读] 摘要:水利水电工程是我国的重要基础工程,水利水电工程的施工建设,直接关系着我国的经济建设和人们的生活质量,是一项惠及民生的重要工程项目。
        中国水电基础局有限公司  天津市  301700
        摘要:水利水电工程是我国的重要基础工程,水利水电工程的施工建设,直接关系着我国的经济建设和人们的生活质量,是一项惠及民生的重要工程项目。在水利水电工程的施工中,土石方施工是其中十分基础的施工内容,直接影响着水利水电工程的施工质量。基于此,文章分析了土石方工程施工技术的特点,并对水利水电工程土石方施工技术的应用进行探究。
        关键词:水利水电工程;土石方;施工技术
        1土石方工程施工技术的特点
        1.1工程对环境的影响较大
        水利水电工程中土石方一般取自自然水域周边,但在土石方开挖过程中会对周边环境容易产生巨大影响。而这些影响中对流域的水源开发影响最深,并使周边环境环境植被严重被破坏、区域土壤被损毁。如:开挖土石方过程中的排放废水往往会影响河道水质对水源造成污染,将施工废渣埋添会严重影响周边的森林土地等。由此可见,水利水电工程的科学发展稳定开发环保研究迫在眉睫,尽最大限度的降低工程对生态环境的影响,才能保证工程建设可持续花、稳定化的发展。
        1.2工程体量巨大且施工条件艰难
        常见的水利兴修工程均为大型项目,因此其土石方开挖量巨大,可达到成百上万吨,这样一来就会在工期时间内有大量的工作量。在此过程中,大部分施工环境均处于露天环境中,复杂的地势、多变的天气、险峻多样的地质地形都使得施工存在巨大难度。并且据不完全统计,大部分水电工程常会受到潮湿、多雨等气候的影响,并在地质灾害多发的情况下,极易发生危险事故,进而导致施工被迫停止,不仅耽误施工进度,还会增加经济成本。
        1.3工程系统性和综合性强
        水利工程中的土方石工程是指单独的一项土方场工程,其主要是指某个流域或区域内有关的土方石施工内容,不同工程间共同组成了水利工程,并成为相辅相成的、相互联系的统一整体。水利工程中的每项土方石工程都具有极强的综合性,而诸多工程的关系又是紧密相连互相制约。水利工程施工中,其土方工程项目工作量巨大、整体石量居多、施工范围广泛,使得其对区域内的经济来说,都有巨大影响,可关系到所有居民。由此可见,进行水利水工程施工前必须要进行合理科学的规划和设计。
        2水利水电工程土石方施工技术应用
        2.1土石方爆破施工技术
        近年来,炸药技术和起爆器材快速发展,在很大程度上提升了土石方施工机械化水平,传统手风钻爆破技术已经无法满足实际施工需求,当前水利水电工程土石方施工主要采用潜孔钻爆破技术。随着这种技术的更替和发展,在实际土石方爆破施工过程中,可明显提高爆破速度,还可增大钻孔直径。除了提高土石方爆破施工技术,也应用了很多新型施工机械设备,例如液压钻机、反井钻机等,这些施工设备的应用都可提高钻孔效率和精度。当前,我国水利水电工程土石方施工生产技术逐渐实现连续化、自动化发展,通过不断提升相关施工技术,保障水利水电工程土石方爆破施工效果。
        2.2土石方明挖技术
        2.2.1施工机械设备应用
        我国早期建设的水利水电项目,主要采用半机械化施工技术,而土石方明挖施工工序,相关设备技术发展起步较晚,机械化程度有限。上世纪60年代,我国土石方机械化施工技术水平较低,土石方明挖施工过程中主要采用自卸汽车、斗容挖掘机等施工设备,然而对于大规模的土石方工程,这些机械设备的施工效率较低,无法满足土石方施工要求。而随着现代化设备技术的快速发展,我国土石方机械化水平明显提高,在施工过程中逐渐应用辅助机械和运输机械设备,系统配套的挖掘设备在土石方明挖施工中应用效率较高。


        2.2.2高陡边坡开挖
        水利水电工程施工时,往往会遇到高陡边坡情况,有些边坡高度可达450m,高陡边坡开挖施工过程中,可以采用中间保留岩石方式,一方面提高高陡边坡开挖施工稳定性,另一方面保障挖掘精度。
        2.2.3爆破控制技术
        水利水电工程施工过程中,在挖掘基岩保护层时,传统分层挖掘方法施工质量和效率较低,通过应用水平预裂和光面预裂爆破技术,将柔性垫层铺设在孔底,对于土石方部分施工项目,这种爆破方式比较安全。通过应用爆破控制技术,可有效提高土石方施工进度和技术质量。对于该水利水电工程基岩层部分区域进行爆破,加强灌浆施工和混凝土施工处理,有效控制爆破情况,基于等能原理,在水利水电工程土石方爆破过程中,形成一定裂缝或者原地破碎松动,也使剩余能量降低,减少土石方爆破施工危害。
        2.2.4土石方平衡
        水利水电工程项目施工规模较大,通过应用合适方法加强开挖施工控制,为了保障水利水电工程土石方施工安全,土方挖掘过程中必须确保土石方挖填的安全性和平衡性。水利水电工程土石方平衡,最好采用断面法和方格网法。当前,土石类大坝施工占整个水利水电工程施工的70%以上,并且随着水利水电工程建设规模不断扩大,高土石坝数量也越来越多,随着自主研发能力的提高,施工过程中积极应用各种先进机械设备,推动高土石坝的施工发展。
        2.3地下工程施工技术
        我国很多地区的水电站和蓄能水电站项目发展非常快,这些项目的地下洞室数量较多,自身规模也不断扩大。我国水利水电工程地下挖掘项目,传统施工中主要采用手风钻爆破技术,这种施工技术存在较大的安全隐患,机械化水平较低,无法满足实际的土石方施工要求。随着土石方施工技术不断发展,锚杆支护技术在地下项目施工中的应用越来越广泛,在实际的水利水电工程土石方洞室施工过程中,积极应用施工机械化,在不同断面形式洞室内布置合适的机械化设备。由于我国西南地区的降雨量较大,水资源丰富,很多地区的岩溶发育不好,为了保障水利水电工程土石方施工安全,应加大对施工技术的分析和研究,积极应用各种高科技技术,提升不良地段施工水平。
        2.4土石坝施工技术
        当前,土石坝在水利水电工程项目中应用广泛,其施工质量对于整个水利水电项目的耐久性和安全性有着重要影响。近年来,我国各个地区代建和正建的水利水电工程项目,土石坝数量不断增加,施工技术水平不断提高,高土石坝项目数量越来越多,该施工技术也越来越成熟,特别是各种新型、大型施工机械设备的发展和应用,这在很大程度上推动了高土石坝的建设发展。同时,考虑到心墙土石坝、混凝土面板堆石坝、沥青混凝土面板堆石坝的施工技术水平较高、工期较短、施工造价较低,因此这种施工技术受到广大业内人士的肯定和关注。和国外先进施工技术相比,我国土石坝施工规模、管理水平和施工技术存在一定差距,然而随着现代化施工技术的不断发展,应积极发展土石坝施工技术,完善施工工艺,采用新手法、新技术,积累丰富施工经验,加强土石坝施工管理,推动土石坝项目持续发展,保障水利水电项目顺利进行。
        3结语
        水利水电工程土石方施工对工程整体质量提升具有重大影响。实践过程中,施工人员只有在明确土石方施工内容及特点的基础上,对具体的施工内容进行针对性的技术应用,才能保证土石方施工质量的提升,进而推动水利水电工程的进一步发展。
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