周卫兵
海南第二建设工程有限公司 570208
摘要：我国水能丰富，是大自然的馈赠，因此长久以来依托这一独特资源进行了大量的水利建设。水利水电工程建设的目的是调整地表水与地下水，抗洪减灾以及满足人们日常生活需要。近几年，我国各地区陆续建设了大小不一的水利工程，对调节水量产生了很大的影响作用。本文根据笔者实际工作经历，分析了几种在水利工程施工中经常见到的土石方施工技术。
关键词：水利水电；土石方；施工技术
引言：土石方工程根据被挖土石方坚硬程度和难易程度可以分为：普通土、坚土和砂砾坚土；按照不同的开挖方法可以分为人工挖掘和机挖掘；按照施工过程可以分为：平整场地，开挖土方，开挖石方，回填土方，运输土石方，打夯及碾压。 土石方工程在一定程度上存在着很大的施工困难，如施工的高强度作业、施工材料的储存和管理等，但是无论在何种情况下都要把安全放在第一位，并确保施工进度和质量。此外，在建设施工前要确保土石方施工的具体步骤和细节，准确掌握土石方工程控制措施和施工安全技术，从而使安全事故发生率降至最低，最大程度保证施工人员人身安全和建筑施工质量，也避免了不必要的经济损失。
一、土石方工程施工爆破技术
土石方施工效率提高很大程度上是受到快速发展的炸药和起爆器材影响。当前施工中潜孔钻爆破手段已经完全取代了之前的手风钻爆破，且较为先进的高风压技术已逐渐占领市场，越来越广泛的被应用且得到世人的认可，在一定程度上提高了爆破技术的快速发展。与此同时，我国引进了更为先进的技术和设备，例如反井钻机、液压钻机和多臂钻机及其应用方法，在某种程度上为我国的钻孔爆破技术、高钻孔精准度要求及整体工作效率等做出了突出的贡献，也带动经济发展的步伐；另外引进的混装炸药车，结合我国现有的机械化装药技术和炸药自动化合成生产技术进行全面探讨分析之后有了更高层次的使用和应用范围。在引进技术和设备的同时，我国也需要培养先进爆破技术人员、研发爆破设备，完善爆破方面的不足之处，提高我国的综合爆破实力。
二、土石方明挖技术
由于我国技术人员自主研发了凿岩机和爆破设备，使得我国的施工爆破技术有了飞快发展。如我国发展趋于成熟的预裂爆破技术和微差爆破技术。我国阶梯爆破技术的不断发展及其创新主要是受爆破器材和凿岩机具的研制与进步的影响。此外，我国很多种爆破技术也日渐成熟，例如：新型静态爆破技术、光面爆破技术、气体爆破技术、微差爆破技术等。经过努力不懈的研制新工程施工机械，工程施工工艺和方法也在不断改进和完善。据调查报告结果显示，我国已有多座城市的水利水电工程是依据新研发的技术进行施工作业的，且质量有保证、资源利用率高，等到了更多市场的认可。
1、土石方明挖施工机械
由于我国机械化土石方明挖施工起步比较晚，因此在改革开放初期动工的部分水电站工程，由起初传统的半机械化方法转变为先进的土石方明挖机械化的施工技术。在60年代末，主要施工设备是手风钻、自卸汽车和斗容挖掘机，此时期较低水平的土石方开挖机械化施工技术才刚刚起步。这些设备无法完成较为大型的土石方工程，只有从国外引入大量先进设备。70年代末至80年代，我国机械化土石方施工水平飞速发展，经常用的机械设备有挖装机械、钻孔机械、辅助机械和运输机械等，且已有系统的全套挖掘设备。
2、高陡边坡开挖技术
目前我国多项大型水利水电工程是在高陡边坡处进行施工作业的，据相关统计得知，有二十来座水电工程高达百米，且边坡的高度都大于380米。例如有座船闸的闸工作室在建造施工时，其墙面的直立高度为70米左右。为了确保开挖精度，可以保留中间位置的岩石来达到安全稳定的效果。
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3、控制爆破技术
我国现在的光面预裂或者水平预裂爆破方法正在取代之前的分层开挖，在部分工程中的拆除工作将用孔底铺设柔性垫层爆破方法，此法是目前较为先进的，且此技术能够提高工程质量，也使工作效率事半功倍。此外，在爆破基岩层时能够将一直困扰的灌浆区难题解决。控制爆破的基本原理是等能原理，若因某些介质进入产生裂缝或者破碎等，也不会有多余的能量造成危害。
4、 土石方平衡
水利水电工程在建设时，充分使用开挖料对改善挖填保持平衡有比较显著的成效。例如，有项工程在挖掘700万立方米的土石方时，开挖料的使用率达到90%以上，使土石方利用与平衡比较完美。此外开挖料已应用到大江截流以及工作面的填筑工作中。土石方平衡的计算方法有断面法和方格网法两种。
三、地下工程施工
近年来，大批蓄能电站建设项目及水电站建设项目的涌现，使得地下洞室迅速扩大，数量也在不断上涨。在20世纪中期，开挖工程的常见办法是手风钻爆破，那时技术和设备都相对传统落后，使得施工速度缓慢、工期很长、投入人力过多等问题的存在。直到后来锚杆支护技术在电站建设过程中得到了应用，改变了以往的难题，在很大程度上得到了改善，使得我国在洞室开发领域更进一步，在不同断面及形式的洞室里将会安放全套的机械化设备。在我国的西南地区，雨量较大，有着丰富的水资源，由于其岩溶没有发育好，在对当地水电站建设施工时，对不良地区的施工技术进行探究，这使得洞室施工技术得到了飞速发展。由此可以看出我国在解决土石方施工中遇到的各个困扰难题已迎刃而解且达到了很高的技术水平。
四、土石坝施工技术
土石坝是当前我国水利水电工程重要坝型。目前我国已建设完成的坝高不低于30m的多种坝型当中，80%以上是土石类的大坝，我国从20世纪90年代开始在建中的高土石坝数量急剧增多，产生了更多的待建工程。由于不断增多的高土石坝坝型修建工程出现，使得土石坝工程施工技术飞速发展。在20世纪70～80年代中期伴随着我国大型的施工机械被自主研发出来，高土石坝也得到了更快速的发展。比如在我国混凝土堆石坝及心墙土石坝因其投入低，效率高，施工日期段等优势使技术在不段应用中进步很大。随着这些先进技术和设备的应用，使得高土石坝建设更为顺利和方便。除此之外，由于成本低，工期短，土石坝工程、混凝土面板堆石坝和沥青混凝土面板堆石坝等这些先进技术越来越被市场看好且得到了认可与支持。不过，我国土石坝在施工技术和规模以及管理、应用方面依然存在这较大的差异，但是我们相信相关技术工作人员会不懈的研究、探索，在此方面取得重大突破，使我们的土石坝施工技术快速发展与提升。
结束语
土石方工程施工在我国有较长的发展历史，在不断发展中技术手段不断进步，变得更为成熟也更为多样化。由于土石方施工量大、涉及环节多、难度相对较高且是重要的施工内容，所以在施工中要选择合适的施工技术，加强技术落实与安全管理监督，在保证质量的同时关注安全与进度问题，使土石方施工顺利开展。作为从业者，必须熟知技术手段与执行标准，并要不断提高理论知识水平，有远见，不断学习、改进技术，跟上时代发展。
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论文作者:周卫兵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/23
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