水利水電工程中土石方施工技術的分析

陳宇

（貴州省鳳岡縣水務局 貴州遵義 563000）

水利水電工程中土石方施工技術的分析

陳宇

（貴州省鳳岡縣水務局 貴州遵義 563000）

本文主要論述的是我國水利工程中土石方施工技術的相關事宜，為了更好地保證我國的水利建設工程能夠有更廣闊的發展前景，應該利用現有的技術對我國目前的水利工程進行進一步的開發和提升。只有加強施工技術的發展，才能有效的促進工程質量的提升。

水利水電工程；土石方施工；技術要點

1 引言

建設水利工程的目的不僅僅局限于保證我國人民的正常生活水平，同時其還可以有效防御自然災害。利用現代化技術對我國的地下水和地表水資源進行合理的調節和利用，確保我國各地區的供水充足。同時，建設好的水利工程還能夠提升一個國家的綜合實力，能夠在國際舞臺中占據一席之地。本文就水利水電工程中的土石方施工技術為例進行探析。

2 土石方施工技術

2.1 控制爆破技術

控制爆破是施工技術的要點之一，要想對基層保護層進行有效挖掘，首先應該選對施工工藝，如果對施工技術的選擇是正確的，那么就能夠起到事半功倍的效果。再以往的爆破施工中，主要采取的步驟是分層開挖，但耗時長，工作效率低，隨著施工技術的不斷推廣，在進行工程的施工時，廣泛采用了現有的控制爆破技術，這一技術的運用，能夠促進工程質量的提升，還能提高工程的施工效率。

2.2 邊坡開挖

土石方開挖過程中如果出現局部或者大面積塌方，會使地基受到影響，土方的承載力降低，嚴重影響到建筑物的安全。遇到邊坡塌方必須先清理工區域內的障礙物，并做好邊坡排水，建設排水溝。[1]施工中測設標準線樁、定位樁、水準點、開挖白灰線等，對開挖的基礎進行測量和定位并確定開挖寬度。土方開挖應保持每層600mm深度，每層應清底和出土，進而逐步挖掘。挖方上側棄土應保證邊坡直立壁和邊坡的穩定性。雨季開挖需逐段分期開挖，并且還要加固邊坡，對邊坡周圍的圍堰、支撐等進行檢查；冬季開挖則應防止地基受凍，機械開挖的深度在2m以內則應進行大面積開挖；面積較大且基礎比較深，可采用多層開挖，操作面比較狹窄且地下水水位較高可采用反鏟挖掘機。土方地基開挖應分層開挖，開挖的溝道可以選擇下坑分層開挖，但是大面積開挖則不能夠進行多層接力開挖，使用翻斗車運土方。一般而言在進行土方開挖的時候，若遇到永久性邊坡，開挖應按照設計進行放坡，比例在1∶1～1：5左右。對于使用時間較長的臨時性挖方邊坡，土質較好則可以放寬邊坡比例。基層開挖或者管溝開挖，如果地質較好且地下水位低于底面標高，則土方開挖的時候深度在5m以下可以不加支撐，邊坡比例在1∶0.33～1∶1.5之間。土方開挖施工工期較長，挖方的深度大于2m則應加直立壁支撐。

2.3 土石方調配

水利水電工程中，會出現土石方不符合施工要求的情況，或者回填、澆筑工程中用料剩余的情況，處理這些剩余和不達標的土石方的原則是就近中轉處理，也就是說，最近的中轉站沒有飽和的情況下，可以將這些土石方暫存于這些中轉站。如果所涉及的中轉站已經飽和，那么這些剩余的土石方就得當做棄渣處理。

對于土石方計算，常見的方法如下。方格網法土石方計算，方格網法把場地分為許多個固定行間距的正方形方格。取格網點為測定點，測定點位高程，測量周圍每一格網面的四角高程，取四角高程的平均值來計算土方大小。挖方為“+”，填方為“-”，分別計算每個方格上的土方填挖數值。場地的挖方和填方的總土方量即為所有方格的挖填方的總和。[2]首先需要繪制方格網，如果計算土方量的場地邊界為不規則形狀，則要在進行面積計算時判斷方格網中心點位置，如果方格網中心點位置在多邊形內，則這個格網面積要計算在內，反之，就不用計算這個格網的面積。這種方法計算的土方量簡單易行，適用于平緩地形或者具有較寬臺階的地段。根據待計算場地的地形圖，將場地劃分為數個方格網，一般劃分成20m×20m或40m×40m的方格，每個方格網的方向盡量與橫、縱坐標網對應，將設計標高標注在方格點的右上角，將自然地面標高標注在方點的右下角。每個角點的施工高度即為設計標高與自然地面標高的差值，在方格網的左上角標注施工高度（挖或填），同樣，挖方時用挖方用（-）表示，填方時用（+）表示，如果挖方和填方同時存在在同一個方格網中，則需要先計算出在此方格網邊上零點的位置，然后再方格網中標出，挖方區與填方區的分界線（零線）就可以用零點的連接線表示出來，每個方格中的挖方和填方量可以通過方格中底面積圖形與體積公式得出。挖方區內所有方格的土方量總和即為該場所的挖方總土方量，同理，填方區內所有方格的土方量總和即為該場所的填方總土方量。

斷面法土石方計算，斷面法土方計算的原理是將場地按一定的距離間隔劃分為若干個相互平行的橫斷面并測量各個斷面的地面線。一般選取垂直于等高線或主要構筑物長軸線為斷面，根據設計地面及地面的復雜程度與設計精度來確定斷面面積。在地形變化不大的地段，可少取斷面。相反，在地形變化復雜，設計計算精度要求較高的地段要多取斷面。[3]兩斷面的間距一般小于100m，通常控制在20～50m左右。然后分別計算每個斷面的填、挖方面積。計算兩相鄰斷面之間的填、挖方量，并將計算結果進行統計，把這種土方量計算方法稱之為斷面法。

2.4 土石壩施工

土石壩施工就是指利用一定的碾壓技術對需要用到的土和石料進行混合，保證能夠將土和石料集合起來共同筑造成壩體。建設土石壩的時候是非常節省材料的，同時，由于這種土石壩的結構十分簡單。由于我國沒有對土石壩施工建設設有明確的規定和要求，所以土石壩已經被各個地方廣泛使用。根據不同的材料可以將土石壩筑壩材料分為石渣、爆破石料和卵石的堆石壩。土石壩施工技術優點體現在以下多個方面：①土石壩不需要進行遠距離輸送材料，能夠節省運輸的費用；②土石壩對于一般的變形有很好的適應性，這是由于土石壩是由砂礫組成的，因此能夠適應各種各樣的地基形態；③土石壩的建設結構十分簡單，所以在進行維修工作的時候，能夠很好地掌控土石壩的狀況；④建設土石壩的時候施工環節不多，操作簡單。但是建設土石壩還是存在一定的缺陷，土石壩很容易受到天氣的影響，主要是影響土質的粘性從而影響整個土石壩質量，還有就是土石壩的導流不夠便捷，需要進一步改進。

3 水利水電工程土方施工質量控制措施

3.1 回填土密度不達標

回填土密度達不到要求，其主要是回填土經過夯實和碾壓之后，密度達不到設計的要求，在載荷作用下變形增大，強度和穩定性均有所下降。取土之前應對草料場雜草、樹木、樹根、純沙等清理干凈，對于整個工作面平整度壓實，地面整平之前應鏟除雜物，如果遇到地面有洞穴或者裂縫則應回填土夯實以及水泥砂漿灌縫，嚴禁砂類土料上壩。針對工作面基礎處理之后，隨后進行分階段澆筑、碾壓以及夯實，土塊的最大粒徑約8cm，基底鋪設完成之后每側超出設計寬度30～50cm，施工中必須做到鋪土統一、均衡、夯實，嚴禁施工中出現界溝，每填土一層均要進行質量檢查，合格之后方可進行下一個工序。施工中對于不合格的上壩土料或者未達到指標的設計者，質檢部門應該及時發布停工整頓指令，整改合格之后方可再次進行施工。

3.2 基坑泡水

基坑開挖的時候必須在基坑周圍設置排水溝和擋水堤，以防止水流入基坑內。基坑開挖過程中由于降水原因，引起了基坑泡水坑出現大面積的積水，需立即采取措施將水引走排凈，可設置截水溝，防止水刷邊坡，已經被水浸泡擾動的土，采取排水晾曬后夯實，或拋填碎石、小塊石夯實；或換土夯實（3：7灰土）；或挖出淤泥加深基礎。挖土放坡時必須保持坡頂和坡腳和排水溝一定的距離，一般開挖時為0.5～1m，對于永久性挖方邊坡到山坡截水應保持5m左右距離?；娱_挖應開始逐層開挖，并加深排水溝和集水井挖掘，挖掘過程中應及時檢查邊坡的坡度，不允許出現偏陡?；舆吘壣隙淹粱蛘叨逊挪牧蠎３忠欢ǖ木嚯x，確保材料堆放安全。

4 結束語

我國在土石方施工技術中的探索已有了較長的時間，并且取得了相應的進展，在這一發展過程中，不斷完善與創新新的施工技術，應用在土石方工程的施工中，隨著時代的發展以及科學技術的進步，相信一定能夠加快我國土石方工程的發展規模，促進水利工程整體質量的進一步發展，當前的重點任務就是解決其中存在的問題，推動水利工程事業的進步。

[1]伊力夏提·艾則孜，賽買提·阿克江.新疆水利水電工程土石方平衡和物料調配中存在的問題分析[J].中國農村水利水電，2012（4）：139～141.

[2]陽鵬軍.水利工程施工中常見土石方施工技術闡述及其發展探討[J].低碳世界，2015（30）：148～149.

[3]宋鳳蓮，劉全，鄔志.水利水電工程施工土石方調配方法及其應用[J].南水北調與水利科技，2012，10（1）：145～149.

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2016-8-20