浅谈水利水电工程土石方施工技术的发展

浅谈水利水电工程土石方施工技术的发展

唐巾媚

【摘要】在水利水电工程中，土石方的施工作为一项极其重要的组成部分，自从上个世纪的50年代以来，由于科学技术的不断发展，机械化的施工逐渐被广泛的应用，因此，到了后来的80年代，土石方施工技术以及得到了较快的发展，机械化水平也得到了进一步的提高，其他相关的施工技术也得到了很大的发展，并且被广泛的应用到水利水利工程的施工过程中，有效的解决了水利水电工程施工中所遇到的各种难题。因此，文章主要对水利水电工程中土石方施工技术的发展做出了深入的研究，从而能够为水利水电工程的今后发展提供一定的参考依据。

【关键词】水利水电工程；土石方；施工技术；发展

引言

随着水利水电工程的发展，而土石方施工作为水利水电工程中的一项极其重要的组成部分，即使是在混凝土坝枢纽施工的过程中，也有大量的土石需要相关的开挖工作以及土石的填筑工作，通常情况下，土石方的施工则是整个水利水电工程的关键项目。并且随着近十几年来我国的社会经济不断地发展，我国的水利水电行业取得了良好的成果，并且土石方施工技术水平也得到了很大程度的进步，并且在水利水电工程的规模大小、施工的技术水平、施工的强度、施工工期以及相关的机械化水平、爆破技术等都和国际先进水平同步，针对那些险峻的地形或者是复杂的地质等具有很大施工难度的工程取得了瞩目的成绩。

一、土石方工程爆破技术的发展

近年来，对于土石方施工中的爆破技术则是从手风钻发展至潜孔钻，并且是从低风压往高风压的方向进行不断的发展，在很大程度上能够为加大钻孔的直径和速度提供一个很好的条件。并且这些新引进的液压钻机能够进一步的提升钻孔精度和工作效率。后来，随着反井钻机以及多臂钻机的广泛运用，使得钻孔爆破技术的水平重新上升到了一个更高的台阶。除此之外，这些年来，水利水电工程项目中还不断的引进发开出混装炸药车，进而也使得生产的条件得到了很好的改善，而且还稳定了产品的质量，与此同时，也使得装药的技术水平和爆率的效果得到了进一步的提高。比如在对三峡的永久船闸高边坡进行开挖工作的过程中，船闸的直立坡最高达到了68.5米，而使用全新的爆破技术能够满足爆破对岩体产生一定程度的影响并且还满足了开挖精度的要求。

二、土石方明挖

由于凿岩机械以及相关的爆破器材设备不断的改进创新，因此，在很大程度上能够进一步的提高梯段爆破的水平以及对爆破进行有效控制的技术，从而能够让之前的光面爆破、预裂爆破以及微差爆破等相关技术得到了进一步的改进和完善。除此之外，水利水电工程在施工过程中所使用的相关施工设备的自动化、系统化以及大型化等特点都对施工方法及施工工艺得到了很好的变革。

（一）爆破技术的控制

对于基岩保护层的研究，之前在土石方施工的过程中都是进行分层开挖，但是后来经过长期的深入研究以及不断的推广应用，已经逐渐的发展到现在的小梯段爆破法，和水平预裂爆破法一次爆除，这种爆破方法不仅能够进一步的加快睡了水电工程的施工进度，而且还能够有效的保证了水利水电工程的开挖质量。针对一些比较特殊的地方，使用爆破控制技术也可以有效的解决锚喷支护地点附近地区、基岩灌浆区以及混凝土结构等开挖爆破难题。

（二）施工设备

由于在我国对于土石方明挖工程的施工过程中，使用的机械化相对比较晚，在解放初期才开始对大型水库以及水电站进行修建工作的展开，在很大程度上都是经历了从半机械化施工到机械化施工过程的转变，而且后来到了上世纪六十年代的末期，水利水电工程项目中的土石方明挖才慢慢的形成了一定的低水平机械化施工的能力。当时对水利水电工程进行施工的过程中，所使用的主要设备有：5～12T自卸汽车、1～3立方米斗容挖掘机、手风钻等。针对这些相关的机械设备，大多数都是依靠进口，并且能够选择的机械设备种类也相对比较少。而到了七十年代的后期，水利水电工程的机械化水平得到了进一步的发展，尤其是到了八十年代的中期，具有很快的发展速度，其中主要使用的机械设备包括辅助设备、钻孔设备、运输设备以及挖装设备等不同的四种类型，从而在实际施工的过程中可以对机械设备进行合理有效的配搭。

（三）土石方的平衡

一般情况下，在规模比较大的水利水电工程施工的过程中，对开挖材料的运用给予了高度的重视，并且争取做到挖填保持均衡。对于开挖出来的料通常情况下都会被用作堰体、坝的填筑料、或者是把这些料再次加工成混凝土的骨料等。比如被用作在三峡工程中的截流料以及人工骨料等。葛洲坝工程用作工程填筑以及滩地填筑等，这些水利水电工程项目对开挖料的利用率都能够达到93%。

三、地下工程

在上个世纪六十年代之前，对于地下工程的施工开挖大多数情况下使用的都是手风钻进行钻孔爆破，但是使用手风钻进行开挖工作的施工速度很慢、机械化程度水平也相对比较低。但在1963年的陆浑水库增建工程的施工过程中，首次使用了锚杆支护施工技术，并且取得了较为显著的效果。后来，这项技术在广州抽水蓄电站等水利水电工程项目中得到了较为广泛的应用。并且在地下工程施工的过程中，全断面的掘进机也得到了较为广泛的应用，并且达到了很大的规模。位于我国的西南地区具有极其丰富的水利资源，但是这些地区又属于岩溶发育不良的地质，在天生桥以及洪家渡等水利水电站工程项目的实际施工过程中，则进一步的发展出了针对这些不良地质洞段的施工技术。之后人们在长期的工程施工中积累了较为丰富的地下施工经验。

四、土石坝工程施工技术

目前在我国已经修建好的坝高30m上坝型中，大部分都是属于土石坝，并且占有80%。在90年代之后，随着高土石坝建造的数量越来越多，其中有很多水利水电工程都是属于规模较大型的工程项目，而这些都在一定程度上显示了高土石坝修建的良好的发展趋势，同时，水利水电工程项目中的土石坝工程施工技术也得到了很大的进步和发展。并且在90年代，使用了这项施工技术重新建了数十座土石坝。但是由于这些水利水电工程项目的建造时间相对比较短，很多施工技术都依然处于初步发展的阶段，而且有些坝的相关设计以及施工都存在一些问题，因此这一技术还需进一步完善。并且随着很多大坝工程的相继建设开工，我国的水利水电工程土石方施工技术也会不断的得到长足发展。

结语

土石方技术虽在我国取得快速进步，可面对我国水利事业的更大发展与西部建设的重要任务，我们将在更加复杂的地形、地质条件下进行施工，这样施工的难度会越来越大，必然会在更加不利的条件下修建更大的地下工程。因此，便要通过建设者们的努力，进一步研究和实践。使我国水利水电土石方施工技术跃居世界领先水平。

参考文献：

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[2]李美玉.浅谈水利水电工程土石方施工技术的发展[J].科技致富向导.2011（17）

[3]王锐天.系统工程在某水电站工程土石方施工中的应用[J].四川水利.2011（01）