摘要:水利水电工程施工土石方调配受其空间、时间和数童的限制,是影响工程成本的重要因素之一。通过分析工程土石方在开挖、转运、加工、利用等过程中的施工进度与其类型和数量平衡的关系以及开挖、填筑与空间关系的协调性,建立了土石方调配初始条件和边界条件表达方式,建立了小时段、大数里、高精度的动态调配仿真模型,提出土石方的生产、加工、利用、系统调度及其相关关系的数学模型,实现了水电工程土石方施工的调配及其动态控制。本文将围绕适宜我国水利水电工程实际的土石方施工调配方式和应用方法,以供水利水电建设作为参考。
关键词:水利水电工程;土石方施工;调配方法
1.引言
土石方調配方法已经在我国水利水电工程中得到广泛应用,并且取得了良好的质量提升效果,常见的土石方调配方法有:直接上坝法、中转上坝法以及料场开采法等等,每一种调配方法都有一定的施工原则与适用范围,对其方法的选择应结合实际施工需要,进行合理甄选。结合多年的水利水电工程实践经验,人们对土石方施工技术以及调配方法的应用已经给予认可与好评,并为其更好的被推广与应用不断加强对其技术、原则、方法与应用等方面的研究。
2.水利水电工程土石方施工技术
2.1土石方爆破技术
土石方爆破施工技术,是通过的相关的研究,对目前所研究出的相关技术与相关的设备进行相互结合,适应此类工程的施工的一种较为新型的施工技术,相比于传统的手风钻施工技术,目前的这种潜风钻设备在施工效率和施工技术上都得到了大幅的提升。采用这种设备进行施工,在进行钻孔时能够极大的提高其精准度,同时更加有利于施工作业人员的操控。该爆破施工技术通过对混装的炸药车进行了一定的改造,通过新型的炸药装置,一方面能够提升整个的炸药安装水平,另一方面在施工效果上也取得了相当大的突破。
2.2土石方明挖施工技术
目前随着科学技术的不断进步,我国的机械设备也在不断创新,在整个的明挖施工中,采用的钻孔设备,运输设备,挖桩机设备以及辅助设备等都是较为先进的,从而为土石方开挖工作提供了便利。在土石方的开挖施工中,注意整个项目土石方的平衡是尤为关键的,合理的设计能够节省大部分的工程成本,同时也会方便施工。这就需要相应的设计单位通过对实际施工场地的勘测,制定出更加合理的开挖方案。在土石方开挖中,需要对相关的部分进行支护,目前发展的先进性爆破技术能够减少相关的支护结构的施工难度,提升整个的开挖安全性。
2.3土石坝施工技术
在我国,土石坝是最为常见的坝型,目前已经建成的30m以上的大约占了五分之四。在土石坝施工中,出现了更加先进更加新型的施工机械,从而促进了相关施工技术的不断进步。在整个施工规模以及相关的施工管理方面也在不断的发展,在土石坝主体材料的选择上,也有了多样性。心墙土石坝,混凝土面板堆石坝,以及沥青混凝土面板堆石坝等的施工技术,在工程造价以及施工周期方面都具有较为突出的优势,从而得到了更加迅速的发展。
3.水利水电工程中土石方的调配原则和方法
3.1水利水电工程中土石方的调配原则
3.1.1开挖填埋相并举
土石方作业中的开挖作业和土石方填埋工作需要科学的结合起来,减少过程中运倒次数,从而提高作业效率,在总体上减少必要的工程量,提高了人工作业的利用率。
3.1_2科学地控制运输距离、土方作业量范围
必须科学地测算和预估土方作业工程量,并且在计划开挖和填埋的预选方案中,科学调整运输路线、缩短运输距离、优化运输方案,同时注意科学拟定开挖量和填方量,以最大限度地降低工程成本,提高工程成本控制效果。
3.1.3最大限度还原耕地
施行土石方作业的过程中如果存在影响到现有耕地的状况,应当尽量保持耕地的面积和质量,最大限度地实现还原,对土石方作业中破坏的耕地进行补偿性的建设,或者在一定限度下收缩、控制土石方作业的影响。
3.1.4全局性原则
需要按照水利水电工程建设的整体需要来进行科学调配,保持调配平衡,杜绝盲目进行土石方作业产生的浪费,通过科学调配来提高生产利用率。
3.2水利水电工程中土石方的调配方法
3.2.1直接上坝法
直接上坝法是比较常用的土石方调配方法,在水利水电工程建设时,土石方的处理包括多个步骤,由于用料较多,为了减少运输成本和时间,可以采用直接上坝法,这是最为经济也是最为便捷的一种方法。当然,在开挖水利水电工程之前,需要考虑到开挖工程的具体情况,如果符合土石方直接上坝的需求的话,那么可以采用这种方法。同时要选择质量大小适宜,容易运输的土石方,从而减少运输成本,并且保证运输到的土石方都能够用到工程中,避免浪费。
3.2.2中转上坝法
土石方调配可能会受到水利水电工程的限制,导致无法直接上坝,那么就需要在施工地区有专门的中转站,以保障其能够中转上坝,中转站的位置和大小必须确定好,而且还需要考虑到经济性的原则,以降低中转成本。一般来说,在选定多个中转场之后,要先按照就近原则进行中转[1]。
3.2.3料场开采法
水利水电工程项目较大的话,可能直接上坝和中转上坝都无法满足工程的填筑要求,因此,必须要采取更为有效的方案,比如料场开采法,在水利水电工程项目的周边地区就近选择土石料场,加快开采速度,增加开采量,来满足填筑所需。同时,也可以结合其他地方调配土石方的办法来进行补充。
3.2.4、土石方的中转和弃渣处理
土石方的使用需要根据水利水电工程的施工进度来进行合理安排,有时土石方调配的过快,就会产生很多等待使用的土石方,那么这些土石方就需要暂时存储在中转站,但是有时也会出现很多不符合施工要求的土石方弃渣,那么这些弃渣就需要进行再处理,进行转卖或者是返回原地[2]。
4.水利工程施工土石方调配应用
4.1坚持绿色施工理念
土石方施工中,必然造成扬尘,带来的环境污染也伴随着全过程,而且环境影响范围较大,施工企业应在确保施工安全和质量的前提下,尽可能的降低环境污染,提高保护环境的效率,做到节约能源,降低负面影响,这就要求施工单位在工作中不断强化保护环境的理念,让这种理念植入员工的实际工作中,严格按做好环保工作的规章制度执行,以此达到降低成本,增加收益,防止不必要的损耗,为企业在市场竞争中打下良好的基础。
4.2提高土石方资源的利用效率
在施工时,企业要根据实际情况,及时处理土石方,并提高其利用效率。具体办法主要是紧密联系周围建设工程,当其他工程需要土石方的时候,能够第一时间将土石方进行运输,同时也可将土石方用作城市基础设施建设,采取无偿使用的办法,提高土石方的利用率,在施工时,要重点关注环境保护工作,防止发生土石方浪费的现象,确保每一寸土石方合理利用。
5.结语
水利水电施工过程中,所产生的土石方非常多,如何调配好大量的土石方,已成为施工企业关注的焦点,因此,土石方的处理必须要引起地方政府和企业单位的高度重视。政府要给予企业单位更大的支持力度,施工单位要提高工作人员的技术水平,更好的完成设计和调配工作,不断提高土石方的利用效率,既做好降低成本提高利润的工作,又能够保护生态环境,建设宜居城市。