水利水电工程土石方施工技术应用研究论文_邓武

水利水电工程土石方施工技术应用研究论文_邓武

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摘要:作为我国的基础建设项目,水利水电建设对人们的生活和地区经济的发展,而作为水利水电工程施工的重要组成部分,土石方施工的直接影响着整个工程的质量。加上水利水电工程建设的环境变化大、地质条件复杂等因素,使得施工的难度加大。本文介绍水利水电工程中常用的土石方施工技术。

关键词:水利水电;土石方施工;技术应用

1导言

随着我国经济的不断发展,地区用电需求量不断上升推动了我国水利水电工程的建设和发展。水利水电工程的建设,对于提供生产生活用水、调整地表水和地下水以及抗洪减灾都有深刻的意义,近年来我各地区建设水利工程取得了较好的成效,水利水电工程中土石方技术的应用极大地提高了工程的质量,促进了水利水电建设的发展,因此,对水利水电工程中土石方施工技术进行探讨,能够有效的促进土石方施工技术的发展和应用。

2土石方施工技术的内涵和基本特点

2.1土石方施工技术的内涵

要想把土石方施工技术较好的应用在水利水电工程建设中,首先必须详细计划整个工程项目,然后再同实际情况相结合来进行施工,在实际施工过程中,应该最大限度的降低可耕地面积的占用率。同时,还应当防止雨季雨水影响到整个施工过程。从而不仅有利于促使水利水电工程发挥出自身具有的实际作用,而且也可以对水资源进行有效调节。

2.2土石方施工技术的特点

(1)工程具有较强的系统性与综合性。水利水电工程中的土石方工程是由同一地域内的土石方施工内容所组成的。对于单项的土石方工程来说,其自身具有较强的综合性。然而,多项工程之间既存在着紧密的联系,又相互约束。由于水利水电工程涉及范围广,并且其土石方工程体量会影响到一个地区的经济发展,因此,对水利水电工程进行设计与规划时,必须把对地方经济造成的影响考虑进去。全面分析其综合性与系统性特征,只有通过这种方式,才可以制定出协调各方面因素的可行性方案。

(2)工程体量较大并且施工条件艰难。水利水电工程的土石方开挖量能够达到上百万方,庞大的土石方促使工程周期的工作量得到了增加。大多数的土石方工程都是在露天环境下进行的,无论是项目地质的复杂性还是施工地形的险峻程度都加大了施工难度。另外,水电工程的施工场所常常多雨并且地质灾害频发,从而较易影响到施工进度。除此之外,水利水电工程在施工方面和质量方面所提出的要求也比较高。基于此,不仅延长了工程周期,而且也带来了无法预测的复杂情况。

(3)工程对环境的影响较大。通常情况下,水利水电工程中的土石方工程都在自然水域附近进行开挖,开挖的过程中一定会影响到周围环境。其中,影响最严重的就是开发流域的水源。另外,还可能会对环境的植被与施工现场的土壤造成破坏。比如,对土石方进行开挖的过程中,废水的排放可能污染河道的水质,填埋的废渣极易破坏工程附近区域的森林等。此外,土石方工程还会影响到附近居民生活的健康,较易出现化学污染事件。由此可见,只有采取科学合理的方法来开发水利水电工程才有利于保证不对生态环境产生破坏,从而进一步促进工程建设获得可持续发展。

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3水利水电工程中常用的土石方施工技术

3.1对保护层爆破的控制

对水利水电工程施工中建(构)筑物岩石基础开挖应优先采用预留保护层的开挖方法,并布设预裂孔,爆破钻孔不应钻入预留的保护层内,并由现场爆破试验确定岩体保护层厚度,开挖时对爆破进行有效的控制,能够在保障施工进度的同时提高工程建设的质量。岩石基础开挖采用水平预裂爆破+水平孔台阶爆破法、水平预裂爆破+上部竖直浅孔台阶爆破法、岩石较软或较坚硬选用水平光面爆破+水平孔台阶爆破法、孔底加柔性或复合垫层的台阶爆破法,布置在同一控制面上的预裂孔,宜用导爆索网路同时起爆,预裂爆破孔与相邻主爆破孔或缓冲爆破孔起爆时差应不小于75ms,并控制单段爆破药量、一次爆破总装药量和起爆排数。

3.2高、陡边坡施工

水利水电工程电站大坝施工中地形坡度陡峻,地质及水文条件复杂的高、陡边坡较为常见,大坝坝址上下游高、陡边坡施工过程中边坡的安全稳定尤为重要,为确保边坡开挖稳定性及开挖的质量,开挖施工多采取“挖、排、锚、挡”等综合措施同时施工。

“挖”为挖除不稳定的堆积体(如架空的大粒径孤石等)、剪切裂隙发育岩体和卸荷岩层等。开挖前,选择地势较为平缓的部位或结合设计的马道高程设置公路,并在公路沿线形成拦渣墙与集渣平台。

“排”主要是排出山体内的潜水。在滑坡形成和发育中,地下水是重要的促进因素,由于滑坡富水、排泄不畅,在地下水的作用和动态变化的情况下,会引起山体原有的应力状态及机械性质的破坏,从而导致山体移动。因此,在坡面利用斜孔排水法或在山坡内设置排水洞来排掉山体内的水,减低地下水水压,是治理滑坡的重要技术手段之一。

“锚、挡”主要是以阻止边坡局部变形和边坡变形、截断山体滑移面,阻止边坡变形的目的。在开挖边坡上设置锚索、喷射混凝土(素喷与网喷)、锚杆、SNS柔性防护网、网格梁、混凝土锚拉板、钢筋混凝土抗滑桩和挡墙等措施,在进行边坡开挖时,支护紧跟开挖进行。

3.3土石坝施工技术

水利水电工程中的土石坝设备主要是由沥青混凝土面板和钢筋等多种复合型材料组成的石坝设备,其所起的主要作用就是用来对抗洪水产生的冲击。目前,我国各个地域的水利水电工程中建设的坝型比较复杂多样,并且仍然还有大量的不同类型的高土石坝正处在建设阶段。从某种程度上来看,我国土石坝工程技术获得了较大的提高。在水利水电工程的建设中,如果企业善于总结经验,重视分析细节,并且应用最先进的施工设施,就会大大地提高土石坝工程的施工质量。这里所说的天时、地利、人和,主要指的是合理的地质地形条件,开发新型机械化技术的平台以及国家在资金和政策方面所提供的支持,这样会促进施工技术的进一步发展。尽管我国现如今的高土石坝施工技术同国外相比仍然存在着一定的差距,但是,我国水利水电工程中的土石坝建设却一直处于不断发展的状态,力求同国外的技术水平持平。

3.4地下工程施工技术

灌溉、防洪泄洪是水利水电工程的重要任务,因此水利水电工程对水源的调节是其必备的功能。在水利水电工程中,调节水源的重要工程为地下洞室群,因此,水利水电土石方地下施工技术的发展对确保地下洞室质量具有重要意义。在不断的工程建设实践中,工程人员实现了对地下工程施工技术的改造和发展,技术的不断完善,能够很好的适应各类工程的不同要求,在技术传承和发展的同时,促进了我国水利水电工施工技术经验的积累。对地下洞室的开挖质量与施工安全的控制尤为重要,洞室开挖应根据围岩的稳定状况和工期要求研究开挖方式并选定采用开挖支护与衬砌交叉或平行作业;软岩和极软岩洞段开挖应严格控制开挖进尺软岩洞段开挖进尺不宜超过1.5m、极软岩洞段开挖进尺不宜超过1.5m、不良地质条件洞段应采用短进尺和分部开挖方式施工,每部位开挖后根据围岩条件、洞室断面型式、断面尺寸、开挖方法、围岩自稳时间等因素,确定以锚杆、喷射混凝土为主的支护方案立即进行临时支护。

结束语

综上所述,把土石方施工技术应用到水利水电工程的施工过程中,既可以提高施工质量,同时也能够确保施工进度。现阶段,随着水利水电工程建设规模的逐渐扩大,土石方开挖量也变得越来越大。基于此,在应用土石方施工技术时,需要同工程的工期要求及质量要求相结合,并且对施工方案进行合理选择,从而有利于确保施工质量。

参考文献

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[4]蒋顺才.水利水电工程中土石方施工技术的分析[J].低碳世界,2016,(21):92-93.

论文作者:邓武

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/7

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