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摘要:水利工程项目是关系民生的重大工程项目,在投入使用以后具有水资源的合理调配与利用,兼具防洪、蓄水等多种功能。作为大型工程项目,在整个的工程建设施工时,土石方施工技术能否合理应用,将会关系到水利工程土石方施工的整体效果,影响到水利工程的质量和效益。因此,任何水利工程项目实施过程中,必须要结合现场环境条件、施工目标与要求,选择恰当的土石方施工技术,并在土石方施工环节严格相应的技术规范,提高整体的施工效果。
关键词:水利工程;土石方;施工技术
1 ?土石方施工技术特点
1.1 系统性、综合性
在水利工程建设中,土石方工程是一项不可避免的工程。该地区的主要建设内容是土石方工程,其建设与其他水利工程有一定的联系,具有较强的系统性和综合性。水利工程本身涉及面广,如果在土石方施工中出现问题,实际影响会相当大,如造成区域经济损失等。因此,要科学制定土石方施工方案,综合考虑施工区水文条件等地理因素,深入现场详查,合理编制施工方案。
1.2工程量大、条件复杂
在水利工程建设中,土石方开挖量巨大,施工期工作量相当大。土石方施工除了工作量大外,还面临着施工条件复杂的问题。土石方施工多在露天环境下进行,地质、地形条件的复杂性进一步加大了工程施工的难度。同时,施工现场还需要注意气候因素的影响,如降雨可能造成的灾害。这些问题会延长工期,并可能引发事故,保证工程施工质量不能忽视这一特点。
1.3重大环境影响
水利工程的土方施工大多围绕着天然水域进行,因此施工必然会对自然环境,特别是流域水域产生影响。土方工程施工需要应用到施工机械设备上,必然会产生生产和生活污水。如果不经有效处理排放,将严重污染周围水体。同时,还会破坏周围的植被和景观,甚至造成水土流失等灾害。此外,建筑垃圾还会污染周边环境,噪声和扬尘污染会影响周边居民的生活。由此可见,土方工程施工中的环境问题也需要引起重视。
2土方工程的含义及其在工程建设中的意义
土石方施工是水利工程的基础性工作,可以有效地保证水利工程的建设目标和要求,为水利工程其他施工环节创造良好的条件。在水利工程中,土方工程的施工环节很多,包括开挖、运输、填筑、压实弃土、排水、土墙支护等。与其他施工环节相比,土石方施工工艺多、技术复杂。为了达到最理想的施工效果,工程企业需要从工程现场的实际情况出发,制定完善的施工组织方案,尽量在相对安全的环境下进行土方作业。由于土石方作业的特殊性,在施工过程中存在许多不确定因素,甚至存在一定的安全风险。要提高土石方施工的安全性,施工企业应尽量避免在恶劣天气下施工,并结合现场情况,通过制定有效的施工方案,严格遵守相应的施工标准和要求,实现土方工程施工质量和工程造价的有效控制。
3水利水电工程中常见的几种土石方施工技术
3.1 爆破技术
爆破技术是土石方施工环节最为常用的一种方式,这一施工技术的应用范围非常广。土石方工程的爆破施工中,对于机械化有着较高的要求,虽然爆破技术在具体的应用中有着诸多方面的优势,但也常常会出现爆破块度不均匀需进行二次破碎处理的情况,这就要求在土石方工程中应用爆破技术时,需要加强爆破技术的优化与改进。传统的土石方爆破技术主要采用的是手风钻钻孔爆破方式,这一生产方式下的工作效率非常低,难以满足水利工程中土石方施工的高强度施工要求,且机械化水平较低。因此,爆破技术应用的过程中,必须有效控制岩石破碎的块度、爆堆形状,提升爆破作业的机械化水平。据此,在实际的爆破过程中,需制定完善的爆破方案。在当前技术日益进步的过程中,无论是从爆破规模还是爆破精确度方面考虑,水利工程的爆破技术都取得了较大的发展成效,会在更多的工程项目中得到应用和推广。
3.2土石方明挖技术
水利工程一般在露天环境下施工,宜采用明挖法施工。一是合理选择施工机械,避免造成工程细部。目前,随着科学技术的发展,一些明挖半自动设备的应用有效地保证了施工效率。运输机械和挖桩机械应用广泛,明挖技术已发展为机械化施工。
二是要科学掌握土方挖填平衡技术。施工中进行明挖是不合理的。一方面浪费资源,另一方面对环境造成不利影响。因此,明挖施工后,可以充分利用开挖料,有效地应用于挖填平衡中。开挖料可用于填筑作业。要注意在一定程度上完成这一环节,以节约工程造价。
三是高陡边坡开挖技术。近年来,随着我国水利工程数量的不断增加,高陡边坡的开挖量需要加大。高土石坝的修建需要大型施工机械辅助开挖。
为加快进度,一些施工单位会选择在明挖施工的同时进行水利工程施工,造成大量现场人员和设备混乱。在这种情况下,必须确保先进行明挖施工,避免相互影响和出现质量问题。
3.3土石坝施工技术
水利工程项目中,土石坝是一种十分有效的技术,现阶段,随着水利工程建设规模的扩大,人们对土石坝建设也提出了更高的要求,土石坝数量的增多使得土石坝技术的应用非常关键。为保障整个的工程建设质量,必须结合施工建设要求,科学进行土石坝技术的应用。心墙土石坝、沥青混凝土面板堆土石坝等都是可以选择的技术。这些技术在实际的应用过程中,整体的资金投入较少,正是基于技术的经济性考虑,这些技术的应用范围非常广,且未来具有很大的技术发展潜力。由于土石坝存在材料的区别,以材料作为划分标准,包含了以下几种:石渣和爆破石料、卵石堆砌的石坝;土和砂砾堆砌的土坝;土石混合坝。根据土石坝施工方法的不同,主要包含了填充式、碾压式和爆破式,其中,碾压式土石坝的应用最多,主要是由于在碾压式土石坝施工时,不需要进行各种施工材料的远距离运输,材料的运输费用相对较低;颗粒状态性能使得其能够在一定程度上抵御结构变形;整体的工艺操作比较简单。
3.4土石方高边坡加固技术
(1) 混凝土抗滑结构。抗滑桩的应用能有效地控制滑坡,特别是当滑坡角较缓时。在滑坡工程中,沉井可以起到抗滑桩和挡土墙的作用。混凝土挡土墙可以改善局部滑坡的应力平衡,避免其进一步变形发展。混凝土框架可以保护滑坡表层,增强其完整性,防止地表水的渗入,减少风化。框架护坡由于结构轻、施工用料少、操作排水方便等优点,可与多种措施相结合,通过种植草本植物实现对边坡的有效治理。
(2) 锚固技术。预应力锚索在施工中有许多优点。首先,在施工过程中不会破坏岩石结构。二是施工效率高,柔性好,受力和承载力可靠。因此,在实践中得到了广泛的应用,可用于坝体和岩质边坡的加固。
(3) 在边坡和土方填筑过程中,要保证合理的压实度和边线的精度。摊铺土层的每层重叠层应错开,避免在同一坐标线上重叠。标段之间的搭接也是如此,接缝也应进行冲击和碾压。
3.5地下施工技术
近年来,我国的水利事业迎来了新的发展,国家在水利工程方面的建设投入逐年增加,在各种水利工程项目实施的过程中,地下洞室是重点的施工环节。在传统的技术条件下,地下洞室建设大多以手风钻爆破为主,这种施工技术下的效率较低,需要耗费较长的施工时间。随着技术的日渐进步,地下洞室建设时逐步采用了新的技术,先进设备的使用完全满足了机械化施工需求,不仅提升了施工的整体效率,也在一定程度上保障了施工质量,在我国的西南部地区,地下水电站工程项目非常多,地下洞室技术较为先进。
结论
科学技术发展下,水利工程土石方施工技术也有很大进步,其中具体应用的技术较多。对此要掌握其技术要点,并加强对土石方技术的全面管理,保证施工人员综合素质,有效提高工程施工质量,同时注重环境保护,实现水利工程建设健康发展。
参考文献:
[1] 邹纯雪.浅谈水利水电工程土石方施工技术[J].建筑工程技术与设计,2020,(5):2009.
[2] 余妮妮.水利水电工程土石方施工技术的发展[J].商品与质量,2019,(35):347-347.
[3] 刘小政.水利水电工程施工土石方调配方法及其应用[J].建筑工程技术与设计,2019,(23):434-434.