（董浩，沈阳鼎泰水利工程建设有限公司，邮编110180）
【摘要】水利水电土石方工程施工分为水利水电工程施工技术、水利水电工程施工机械化和水利水电施工组织与管理三个方面，对于水利水电工程快速经济施工来说，三者相辅相成、缺一不可地应对地形险峻、地质复杂、施工难度大的工程中也取得了令人瞩目的成就，其中在工程爆破技术、土石方开挖工程机械化等方面已处于国际先进水平。
【关键词】土石方;施工技术;工程爆破;边坡加固;地下工程
近10余年来，我国在水利水电科技领域取得了巨大的进步，土石方工程施工技术也得到了快速发展，在施工规模、施工机械化水平、施工强度、施工工期、爆破技术等诸方面都与当前国际水平基本同步，在应对地形险峻、地质复杂、施工难度大的工程中也取得了令人瞩目的成就，其中在工程爆破技术、土石方开挖工程机械化等方面已处于国际先进水平。
一、工程爆破技术
炸药与起爆器材的日益更新，施工机械化水平的不断提高，为爆破技术的发展创造了重要条件。多年来，爆破施工从手风钻为主发展到潜孔钻，并由低风压向中高风压发展，为加大钻孔直径和速度创造了条件；引进的液压钻机，进一步提高了钻孔效率和精度。
二、土石方明挖
凿岩机具和爆破器材的不断创新，极大地促进了梯段爆破及控制爆破技术的进步，使原有的微差爆破、预裂爆破、光面爆破等技术更趋完善；施工机具的大型化、系统化、自动化使得施工工艺、施工方法取得重大变革。
1、控制爆破技术
基岩保护层原为分层开挖，经多个工程试验研究和推广应用，发展到水平预裂（或光面）爆破法和孔底设柔性垫层的小梯段爆破法一次爆除，确保了开挖质量，加快了施工进度。特殊部位的控制爆破技术解决了在新浇混凝土结构、基岩灌浆区、锚喷支护区附近进行开挖爆破的难题。
2、施工机械
我国土石方明挖施工机械化起步较晚，解放初期兴建的一些大型水电站和水库除黄河三门峡工程外，都经历了从半机械化逐步向机械化施工发展的过程。直到60年代末，土石方开挖才形成低水平的机械化施工能力。70年代后期，施工机械化得到迅速的发展，在80年代中期以后发展尤为迅速。常用的机械设备有：钻孔机械、挖装机械、运输机械和辅助机械等四大类，形成配套的开挖设备。
3、高陡边坡开挖
近年来开工兴建的大型水电站开挖的高陡边坡较多，100m 以上的高边坡有10多座，最大边坡高度已达380m。尤为突出的是长江三峡工程双线永久船闸闸室直立墙高68.5m，中间保留有岩石隔墩，既要保证开挖精度，又要确保边坡稳定，对开挖技术提出了极高的要求。 4、土石方平衡问题
大型水电工程施工中，十分重视开挖料利用，力求挖填平衡。开挖料用作坝或堰体填筑料、截流用料和加工制作混凝土砂石骨料等。
三、地下工程
近几年大型水电站及抽水蓄能电站的建设发展迅速，地下洞室的规模也随之不断增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二滩水电站、广州抽水蓄能电站、小浪底水利枢纽等，其地下工程规模、施工难度、施工技术水平及施工速度已达到世界先进水平。
目前，洞室开挖已向全断面（特大断面除外）开挖方向发展。各种不同断面、不同形式（平洞、竖井、斜井、大洞室等）的洞室，均有配套的机械化施工设备。
我国西南地区具有丰富的水力资源而又属岩溶发育的不良地质地区，在天生桥二级、洪家渡、二滩水电站等工程的施工中发展了不良地质洞段施工技术。积累了在软弱、松散破碎带、岩溶地段、岩爆地段、膨胀性围岩地段、瓦斯地段的地下工程施工经验。
四、土石坝工程施工技术
在我国已建的坝高30m以上各种坝型中，土石坝约占80%。90年代以来，在建的高土石坝日益增多，待建工程更多，其中不少是大型工程，显示出我国修建高土石坝的良好势头，同时我国土石坝工程施工技术也得到了很大的发展。尤其是70年代后期至80年代，随着大型、新型施工机械的出现，推动了高土石坝建设的迅速发展，心墙土石坝、混凝土面板堆石坝及沥青混凝土面板堆石坝造价低、工期短的特点也得到了肯定。目前高154m的小浪底斜心墙堆石坝是我国最高的土石坝。三峡茅坪溪沥青混凝土心墙土石坝坝高104m，坝轴线全长1840m，土石方填筑1180万m3，沥青混凝土4.8万m3，于1997年7月开始铺筑沥青混凝土心墙,其规模在我国的沥青混凝土心墙坝中名列前茅。
20世纪80年代我国用复合土工膜修补加固了百余座病险坝，90年代用土工膜修补和新建了数十座土石坝，由于这种新坝型建造历史较短，技术尚有发展之中，一些坝的设计和施工还有不足之处，还有待各界共同努力，以求得这一技术的不断进步和完善。
定向爆破坝是20世纪30年代出现的一种坝型，中国在50年代末期开始陆续兴建定向爆破坝，至今大于30m的定向爆破坝已逾20余座，其中较高的有巳衣坝（高90m）、石砭峪坝（高85m）、南水坝（高82m）、塘仙坝（高100m）等。定向爆破坝已经积累了一些建设经验，但也存在不少教训。由于多方面的原因，80年代以后定向爆破筑坝推广比较缓慢，但在科技攻关方面还取得了一定的成果。总之，定向爆破坝施工简单迅速，在一定条件下，造价比较经济，在适宜的地质、地形条件下和交通不便的地区，对于中小型工程仍不失为一种可供选择的坝型。
我国高土石坝的规模与国外相比还有一定距离，施工技术、管理水平和施工机械的高效发挥上也有相当差距。随着小浪底、天生桥一级等大坝的建成和水布垭、苗家坝、糯扎渡坝等200m以上级高坝的开工建设，我国的土石坝的建设水平必将得到进一步提高。
综上所述，土石方施工技术在我国虽然取得了长足的进步，但是面对水利水电事业的更大发展，面对我国西部地区建设的重大任务，我们将面临更加复杂的地形和特殊的地质条件（包括高地震烈度、高地应力、喀斯特岩爆等），施工难度会愈来愈大，将在更不利的环境条件中修建各类更高的坝和规模更大的地下工程，处理更高的边坡和更深厚的河床覆盖层。土石方工程技术有些环节还处于新的发展时期，有些问题亟待进一步深入解决。此外还将面临建设区域人力资源短缺、交通不便和恶劣的自然环境。
总之，水利水电工程技术尤其是土石方工程技术将面临许多挑战，研究和实践的任务仍很艰巨，管理水平还有待进一步提高，很多难题不会在短时期内得到解决。我们相信，通过广大建设者的共同努力，我国水利水电工程土石方工程施工技术一定能够在不长时间内跃居国际领先水平。
论文作者:董浩
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/11/20
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