摘要：抽水蓄能电站能够发挥较好的电网调峰作用，近些年有抽水蓄能电站工程开工建设。抽水蓄能电站建设过程中土石方工程是施工的重点，为此研究抽水蓄能该工程土石方施工技术极为重要。本文将对土石方施工技术中的爆破施工技术、明挖施工技术、暗挖施工技术及土石坝施工技术等进行分析和研究，并对这些施工技术的具体应用进行相应的分析论证，同时总结这些施工技术的关键点，希望能够为其他类似工程提供参考和借鉴。
关键词：抽水蓄能工程；土石方；施工；技术
1.抽水蓄能工程常见的土石方施工技术
1.1爆破施工技术
根据目前施工机械设备的功率型号，爆破土石方开挖在石方开挖方面仍然具有较大的优势。当前阶段，抽水蓄能电站选址多数会避开人口密集区，这即是出于避免因为征地移民带来的工程总投资增加，同时也便于工程的施工建设。土石方工程施工过程中，遇到较为坚硬的石方开挖时就为了综合施工效率和工程造价，通常情况下会采用爆破施工。采用爆破施工技术进行石方开挖，相比机械进行石方开挖施工效率更高。原有爆破石方开挖过程中爆破火工品的管理和爆破钻孔等都会给施工人员带来一定的危险或职业病伤害，为此近些年爆破施工技术也发生了较大的进步和改变。通常情况下石方爆破施工技术中采用手风钻和潜孔钻进行钻孔，但是随着新的工艺技术的出现，当前阶段的石方开挖过程中多臂钻和反井钻以及混装炸药车等先进的机械设备也逐步在爆破施工应用中取得了更多的进展。这些新型机械设备的应用，为抽水蓄能工程土石方开挖爆破施工带来了更大的便利，使得施工的效率更高，爆破施工的精确度也越来越好。
1.2明挖施工技术
抽水蓄能电站建设过程中不可避免的要对地表土进行开挖和回填，例如抽水蓄能电站工程实体对于工程土质要求很高这时候就需要对不达标的土石方进行挖除，有的原始地面线高于设计断面，这时也需要对土方进行开挖。抽水蓄能电站工程土石方明挖施工通常情况下不需要进行支护结构设置，因为其开挖总的体量很大，放坡就足以满足开挖稳定要求。部分零星的抽水能电站结构在进行基础开挖时，明挖土石方也需要对其进行悬臂支护，以保障开挖区域土体的整体稳定性。土石方明挖施工技术在抽水蓄能电站建设过程中根据实施的位置及地质条件不同存在有悬臂支护和明挖放坡两种支护方式，但是这两种支护方式都是为了稳定开挖土石方周边地质条件。
1.3地下施工技术
抽水蓄能电站工程地下厂房工程开挖堪称水电站工程地下厂房工程的“明珠”，多层洞室及高压引水和输水隧洞及电缆洞、机房等都需要在地下进行开挖。抽水蓄能电站工程地下土石方工程开挖涉及到小断面洞室、斜洞、竖井、大断面地下厂房开挖等，属于土石方工程地下施工技术中较为全面的。抽水蓄能电站地下施工技术源于水利工程地下施工技术，抽水蓄能电站原有地下施工采用手风钻人工打爆破孔装药进行爆破，施工机械化水平相对较低，施工效率不高，地下工程的质量及开挖的偏差度有一定的问题。随着科学技术水平的提升，抽水蓄能电站施工机械化水平也在不断的提升，抽水蓄能电站地下施工技术基本也在不断的进行提升，这种提升较为直观的表现在多臂钻和反井钻的使用上。原地下土石方开挖施工需要有多人进行手风钻钻孔打钻，钻孔和装药及最终的爆破质量很大程度上依赖于钻工和炮工的经验和技术，为施工的总体质量埋下了隐患。当前地下洞室土石方开挖技术水平不断的提升，已经可以采用多臂钻进行地下土石方爆破开挖前的打钻工作，可以较好的避免人为因素带来的质量偏差。
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1.4土石坝施工技术
土石坝基本可以算是出现最早的水利工程，可以就地取材利用土石方开挖工程中堆积的有用的土石方料，将开挖过程中的土方和石方进行挑选，选择适合作为土石坝的有用料，将这些有用料进行“推平碾”，最后就能够将具有挡水功能的土石坝修建起来。通常土石坝按照坝高进行分类，可以将其细分为高、中、低三个不同的级别，分别以100米和30米为界限。在土石坝具有很多其他坝型所不具有的优点，例如其工程材料多数能够就地取材，可以节约很多的施工建设成本。土石坝本身结构较为简单，能够以较为简单的施工工艺进行施工，同时建设完成的土石坝也可以进行二次修建从而实现扩建。但是同时土石坝工程也面临着工程使用后期维护成本较高的问题，工程后期运行费用相对较高。
2.工程案例分析
A抽水蓄能电站上库结构为面板土石坝，坝高78m，总长430m，坝顶宽8m。该抽水蓄能电站施工一工区土石方开挖工程量为80万立方米，占上库开挖总量的73%，同时这些开挖的石料中的有用料需要用于土石坝的填筑施工。综合考虑该抽水蓄能电站施工的工期和施工综合成本，决定采用爆破的方式进行石方开挖施工。
2.1施工准备
土石方开挖工程爆破施工前需要根据施工所在地民爆管理规定进行相关申请，项目申请道爆破物使用许可证后还需要向当地公安机关进行报备，在公安机关批准后才能够购买相关的爆破用品。由于项目施工工期紧张，项目向当地进行备案申请时效性较差，因此委托第三方爆破公司进行爆破施工，第三方爆破公司派驻技术人员和项目技术人员一起进行爆破施工准备。爆破施工准备过程中，双方爆破技术人员对施工现场地质条件进行了再次详细的查看，经过与地勘报告进行对比，未发现大的偏差，爆破施工技术方案参照地质勘测报告进行编制。同时现场施工作业人员对施工区域的地表植被及部分裸土进行了清理，使得爆破施工不会被影响。
2.2明挖石方爆破施工阶段
A抽水蓄能工程上库明挖石方爆破施工阶段，主要参照爆破施工技术人员根据地勘资料和现场实际情况编制的爆破施工方案，根据爆破施工方案进行施工的布孔、钻孔、装药、爆破。结合现场实际情况和爆破施工方案，A抽水蓄能电站上库石方开挖爆破施工采用阶段台阶爆破法进行。爆破施工过程中的具体参数设计非常重要，以炮孔的布置为例，A抽水蓄能电站工程石方爆破施工过程中对于炮孔的深度和炮孔的间距极为重视，现场根据岩石的坚硬程度和岩石开挖的厚度进行炮孔深度的确定，炮孔间距的确定则根据延时类别和岩石节理发育的情况进行确定。
2.3石方爆破开挖施工注意事项
A抽水蓄能电站石方爆破开挖施工中首要注意的事情就是爆破施工的安全问题。为确保石方开挖爆破施工过程中不出现安全生产责任事故，施工过程中成立了指挥小组，其中专门设立了爆破安全员。爆破过程中对爆破区域周围的现有构筑物、地下管线等进行了全面摸排，施工时设置警示标志和警戒带，确定爆破区，安全员专人值守施工现场通道，最后审理的完成了爆破施工，未发生安全事故。
3.结语
抽水蓄能电站工程所能发挥的社会效益和电网调峰的作用越发显著，因此其本身的重要性也越发的突出。当前阶段，抽水蓄能电站工程土石方施工技术已经比传统水利项目土石方施工技术的技术含量和机械化应用水平及施工效率等方面有了较大的提升，但是在今后随着科学技术的发展，抽水蓄能工程土石方施工技术仍将有较大的提升。
参考文献
[1]黄可臻.水利水电工程土石方施工技术及其发展探讨[J].大科技，2016，43（22）：46.
[2]李俊成.水利工程施工中的土石方施工技术探析[J].科技创新与应用，2015，30（20）：217-217.
论文作者:刘烨鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：土石方论文; 施工技术论文; 工程论文; 电站论文; 土石论文; 地下论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第32期论文;