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摘要:土石方施工技术在水利工程的施工过程中具有重要的地位,没有这一施工技术的发展,水利工程中的众多施工项目都无法顺利的完成,我国在建设与发展工程技术的过程中已经意识到这一问题,加大投入力度促进土石方施工技术的进步,并且与现代的科学技术相融合,创造出更加先进的工程技术,并且应用在水利工程的施工中,取得了显著的效果,希望在今后的发展过程中,这一技术能够得到更为广泛的推广,促进我国水利工程的进一步发展。
关键词:水利工程;土石方施工;施工技术
水利工程的建造,就是为了人类能够更好地控制和掌握自然界中的水资源,减少受到洪水等自然活动的伤害,并且能够确保将这些自然界中水资源的活动转化为可用资源。因此,为了能够最大限度地控制和调配自然水资源,就应该在水利工程中不断的完善各项施工技术,土石方施工技术就是水利工程技术中最为重要的组成部分。虽然我国在水利工程土石方技术中,存在一定的缺陷,但是业已形成一个较为成熟的体系,其中包括爆破技术、明挖技术、土石坝施工技术以及地下工程技术等。诸多先进的技术组成了水利工程土石方施工技术,为水利工程奠定了较为稳定的工程基础。
1水利水电工程土石方施工准备工作
为了保障水利水电工程的顺利施工,应做好施工准备工作,在土石方施工现场准备土石方爆破设备,选择复式交叉连接爆破技术,满足该水利水电工程项目现场具体需求。同时,在水利水电工程土石方施工现场,将柔性垫层设置在孔底,采用小梯段爆破法进行土石方开挖施工,并且基于现场的具体情况进行科学地规划和计算,合理调配施工现场的土石方,配备合适的机械化施工设备。
2水利水电土石方施工技术分析
2.1土石方施工工程的爆破技术
水利工程土石方施工的爆破作为一种科学技术,应用很广。对于土石方工程的爆破,它要求极高的机械化水准。爆破虽然有诸多的好处,但是也存在破碎块度不均匀,再进行第二次的破碎一定会影响机械的使用效率,因传统的手风钻的钻孔爆破方法,劳动生产率非常的低,远远满足不了挖装机械的作业和生产需要。所以,必须合理控制岩石破碎的块度大小问题,爆堆的形状问题,从而充分发挥机械的使用效能。例如,修建长江三峡大坝的时候,就需要从一座山中开挖出一条便于航行的水道,被称之为船闸。修建的这个船闸就有2公里长,需要的工程量较多,而且船闸中间还需要建一个60米宽、50米深的隔船墩,如果用一般爆破方法不可能完成,但是经过新式的爆破技术,提高了精度,爆破就很容易了。
2.2土石方明挖技术
(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,水利水电工程土石方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)土石坝施工平衡技术
在土石坝进行施工时最难控制的就是施工机械的平衡能力,水利水电工程的质量安全与施工机械的平稳工作是息息相关的。通常情况下,水利水电作业的地区地形十分复杂,有的是陡坡,有的可能是大坑,施工现场对施工机械产生了比较大的影响。机械在施工中地面应保持较高的平整度,一旦地面不平整就会使机械发生故障或安全隐患,迫切需要对机械平衡技术进行研究。经过多年的努力平衡技术得到了发展,在土石坝施工中发挥了至关重要的作用,现阶段,有些大型的水利水电项目需要建设的建筑较多,有些土石坝的整体高度已经大于了30m,这一类型的土石坝施工对施工机械提出了更高的要求,只有使用平衡技术才能保证土石坝的安全性和稳定性。计算机技术出现以前,土石坝平衡部分的设计采用的是物理原理,并由设计人员进行计算得出,这增加了误差和风险水平,现在人们使用计算机和虚拟技术实现对建筑的施工模拟,从而是实现了土石坝结构的合理性,避免了人为误差的出现。
(3)高陡边坡开挖技术
(1)混凝土抗滑结构。水利工程建设中常会出现滑坡危险,抗滑桩正好能很好解决这个问题,尤其是那些滑动面角度比较小的滑坡,使用抗滑桩效果更好。沉井,能够在滑坡工程担当起抗滑桩的作用,还能像挡土墙一样挡住滑坡。混凝土结构的挡墙,能够影响滑坡体的局部受力情况,以这种方式防止滑坡发生变形。混凝土抗滑结构因其质地和性能有一定优势,所以在防滑坡工程中经常用到。它在保护滑坡体的同时,使滑坡变成一个整体。而且由于它质硬,所以能够有效防止地表水渗进滑坡体中,同时避免坡体被风化。利用混凝土结构对坡体进行保护,能够节省材料,也为施工带来便利。所以这一技术在其他工程中同样适用。当然了,在坡体上种植生命力顽强的植被,也能起到加固边坡的效果,而且这一方法的更加环保。(2)锚固技术。预应力锚索在土石方施工中经常用到。在施工中使用它,能够灵活且快速的完成操作。而且它的受力和承载力都没有问题。最重要的是,它不会对岩体结构造成破坏。
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土石坝施工技术探究
在刚进入改革开放之初,我国的土石坝施工技术有了一定的发展,利用复合土工膜修补加固了百余座病险坝。随着土石坝施工技术的不断探究和完善,在90年代,我国利用土工膜修补和新建了数十座土石坝。虽然在近几年间,土石坝施工技术也在不断发展,但是相对于外国那些技术发达国家来说,我国对于一些新型的土石坝研究时间较短,技术也还处于发展阶段,在土石坝的施工中存在有很多的不足和缺陷。因此,就需要不断的改进土石坝的施工技术的同时,向发达国家借鉴其成熟的技术,以此来完善我国土石坝的施工技术。
综上所述,我国在土方施工中的探索已经具有了较长的时间,并且取得了相应的进展,在这一发展过程中,我们不断完善与创新新的施工技术,应用在土方工程的施工中,随着时代的发展以及科学技术的进步,相信一定能够加快我国土方工程的发展规模,促进水利工程整体质量的进一步发展,当前我们的重点任务就是解决其中存在的问题,推动水利工程事业的进步。
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