郭军
中国水利水电第三工程局有限公司 陕西西安 710024
摘要：水利水电工程作为关系国计民生的重大建设工程，在进行水利水电工程施工土石方调配过程中要引起足够的重视。土石方调配是影响水利水电工程施工的重要因素，在水利工程中占据重要地位，因此在进行土石方调配中要做好相关的准备工作，保障水利水电工程施工建设顺利进行。本文主要对水利水电工程施工土石方调配原则、方法及其在工程中的具体应用进行论述，促进我国水利水电工程事业的平稳发展。
关键词：水利水电工程施工 土石方调配方法 应用
一、概述
在水利水电工程施工中土石方施工环节非常重要，工程量已经达到整个水利水电工程量的四分之一左右，可见土石方施工质量对水利水电工程发展的影响很大。加强水电工程中土石方调配是提高土石方施工质量关键。目前，机械化施工已经成为土石方施工中的主要施工形式，并为提高土石方施工质量作出巨大贡献。水利水电工程施工中的土石方调配往往会受到土石方自身的一些因素的限制，如土石方自身的空间、时间以及数量等因素的影响。土石方调配是影响水利水电工程施工成本的一大重要因素。土石方的调配在水利工程占有重要地位，因此在水利水电工程建设中应当做好土石方的调配工作，保障水利水电工程各项施工的正常开展。
二、土石方调配原则
（一）遵循当前和后期工程结合的调配选择。由于水利水电工程规模较大，需要细分成多个不同的批次进行施工，所以在不同批次的土石方调配时，就需要关注当前工程的需求，同样还要分析后期的利用，从而让近期工程涉及到的土石方以及后期工程涉及到的土石方能够综合应用，这样才能够制定出科学的土石方堆量以及堆位，从而为整个工程的土石方利用构建优良的环境，这对于降低施工成本非常关键。
（二）调配区的划分应与房屋或建筑物的位置相互协调，满足工程施工顺序和分期分批施工的要求，使近期施工与后期利用相结合；调配区的大小应使机械和车辆的功效得到充分的发挥；当土方运距较大或场内土方不平衡时，可根据附近地形，考虑就近借土或弃土，作为一个独立的调配区。
（三）应力求达到挖方与填方基本平衡和就近调配，使挖方量与运距的乘积之和尽可能最小，即土方运输量或费用最小；土方调配应考虑近期施工与后期调配相结合的原则，考虑分区与全场相结合的原则，还应尽可能与大型地下建筑物的施工相结合，以避免重复挖运和场地混乱。
（四）合理布置挖、填方分区线、选择恰当的调配方向、运输路线，使土方机械和运输车辆的性能得到充分发挥。
三、调配方法
（一）直接上坝法。直接上坝法是比较常用的土石方调配方法，在水利水电工程建设时，土石方的处理包括多个步骤，由于用料比较多，为了减少运输成本和时间，可以采用该方法，这是最为经济和便捷的方法。在开挖水利水电工程之前，需要考虑到开挖工程的具体情况，同时要选择质量大小适宜，容易运输的土石方，从而减少运输成本。
（二）中转上坝法。土石方调配可能受到水利水电工程的限制，导致无法直接上坝，就需要在施工地区有专门的中转站，以保障能够中转上坝，中转站的位置和大小必须确定好，而且还需要考虑到经济原则，降低中转成本。
（三）土石方的中转和弃渣处理。在水利水电工程中，由于填筑作业需要的土石方不可能和需求完全匹配，往往存在着一定的剩余，此时对于这部分土石方可以采用中转以及弃渣方式进行处理。这部分工作的处理原则主要如下：如果土石方中转容量没有达到饱和时，应该优先存放到中转站。如果中转站已经饱和难以存储，就需要以弃渣处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无论是弃渣处理还是中转都需要遵循就近原则。另外如果当某一个开挖部位的土石方不能上坝时，而且与之对应的中转场也已经饱和，此时也需要对这部分土石方按照弃渣方式进行处理。
四、具体应用
（一）工程概况：某堆石坝工程最大坝高233m,坝轴线长为600m,坝顶宽度为12m,总装机容量为1600MW,其正常蓄水位高程为400m,对应的库容为43.12m3。根据施工进度安排,大坝主要分为7个填筑区,分六期进行施工,总的填筑工程量为1563.74万m3。
（二）调配结果通过仿真建模分析,利用计算机语言进行编程,形成土石方调配系统。将该工程实例中的基本调配数据导入系统后,在目标函数和各定性定量的约束下,可以得到工程整体的土石方调配情况。由于整体工程数据庞大,故在此仅列出某开挖项目的利用量,开挖得到的IIIC料用于大坝填筑第3期。利用量(坝上方)为63.31万m3,开挖量(自然方)为57.0万m3。直接上坝率为100%。开挖得到的IIID料用于大坝填筑的2~4期。各期利用量(坝上方)分别为25.73、16.02和9.02万m3;各期开挖量(自然方)分别为28.56、16.22和10.01万m3。二期和四期的直接上坝率为100%,三期为88.98%。
五、水利水电工程施工土石方施工系统分析
本工程施工安排总体思想为：确保工程质量、确保施工安全、确保工程工期、确保环保水保达标。以人为本、安全第一，采用成熟的技术和工艺，先进的机械和设备，科学组织严格管理，优化配置，分段施工，分区布局。充分准备，精心施工。高标准控制工程、高效率完成工程。工程竣工全面满足要求。
土石方开挖是将土和岩石进行松动，破碎，挖掘并运出的工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖。按施工环境是露天，地下或水下，分为明挖。洞挖和水下开挖。在水利工程中，土石方开挖广泛应用于场地平整。水工建筑物地基开挖，开挖地下渠道。港口开挖及疏浚，填建材料。建筑石料及混凝土结构物的拆除等。
六、水利水电工程施工土石方工程意义
水能为自然界再生资源，随着水文循环，重复再生，水利发电在运行中不消耗燃料，运行管理费和发电成本远比燃煤电站低。水利发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源，它的利用是社会进步到现阶段的产物。
七、总结
综上所述，通过对水利水电工程施工进度、土石方加工、存储与处理系统和物料系统配置的系统分析,构建其系统调配的数学模型,较好地解决了施工过程中的土石方调配的初始条件和边界条件处理工作,实现小时段、高精度的分析计算土石方生产和匹配以及在给定交通道路条件下土石方施工成本和料场(堆场)储量等评价信息，为工程土石方平衡优化和施工道路布置优化提供重要的数据支持。对水利水电工程的土石方调配方案制定与施工现场管理,具有较重要的理论意义和工程实践价值。
参考文献：
[1]浅谈水利水电工程中土石方调配[J]。姚俊。科技与企业。2015(06)
[2]水利水电工程中土石方施工技术的分析[J]。 蒋顺才。低碳世界。2016(21)
[3]水利水电工程施工土石方的调配与计算方式探析[J]。林江莉。中国水运(下半月)。2016(05)
[4]水利水电工程土石方施工技术探索[J]。 冯杰。四川水泥。2015(05)
[5]吴唤群，王壮志，向和平，等.考虑施工次序与土质问题的土石方调运的网络模型算法[J]系统工程，2003，21（6）：16-18.
论文作者:郭军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：土石方论文; 工程施工论文; 工程论文; 水利水电论文; 水利水电工程论文; 中土论文; 土方论文; 《防护工程》2018年第25期论文;