冬季高寒氣候環(huán)境下的壩基開挖施工探析

王鑫宇

摘? 要：隨著社會經(jīng)濟的飛速增長，我國的水利工程也在隨之不斷進步著，壩基開挖施工作為水利工程的重要施工環(huán)節(jié)之一，需要我們加大重視力度。在我國的西北區(qū)域進行壩基的開挖施工時，因為該區(qū)域因地理位置產(chǎn)生的寒冷天氣會對施工產(chǎn)生很大的影響，需要我們對這個情況進行了解研究。本文就已有理論知識基礎結(jié)合實際情況對冬季高寒氣候環(huán)境下的壩基開挖施工進行研究探析，提出合理的意見及建議，希望可以為水利工程今后發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：冬季;高寒氣候;壩基開挖施工

水利工程隨著我國城鎮(zhèn)化建設的推進不斷發(fā)展進步，已經(jīng)成為了我國重要的經(jīng)濟支柱之一，它不但可以對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展起到很大促進調(diào)節(jié)作用，還可以提高人們的生活水平。我國的水利工程項目不斷增多，水利施工的范圍也在不斷變大，出現(xiàn)了很多施工難度比較大的區(qū)域。本文主要針對冬季寒冷的西北區(qū)域進行研究，因為該區(qū)域的冬季溫度較低，施工會遇到凍土層，還會因為施工環(huán)境寒冷的原因影響施工操作，下面進行具體的研究分析。

1 氣候條件

我國的西北區(qū)域因為地理位置的原因，四季氣候變化比較大，具有春秋季節(jié)時間較短，冬季時間較長的氣候特點。西北地區(qū)的夏天也不會出現(xiàn)比較炎熱的情況，一年之中只有冬季的時間較長，較全國大部分區(qū)域來比，冬季溫度較低，經(jīng)常出現(xiàn)降雪，且降雪量較大，容易出現(xiàn)積雪的情況。因為冬季時間長溫度低且容易出現(xiàn)積雪的情況，容易出現(xiàn)凍土層。我們在西北地區(qū)的冬季進行水利工程的壩基開挖施工時，需要在天氣環(huán)境比較惡劣的情況下進行施工，增加了施工難度，需要制定合理的施工規(guī)劃，才能保證整個施工的質(zhì)量。

2 開挖施工

我們在進行開挖施工過程的研究時，以某一個西北水利工程為實際研究例子，進行壩基開挖施工的具體研究，該工程具有150萬m3的實際開挖量因為開挖施工量較大且施工環(huán)境比較惡劣，需要提前進行籌備工作，該工程的預計籌備實際為一個月。該工程的施工時間為冬季，因為工期較長，整個冬季都在進行施工運行。因為西北地區(qū)的地理位置，導致該區(qū)域的冬季溫度較低，大概在20度上下浮動，最低氣溫可能達到35度作用，這對實際的施工產(chǎn)生很大的影響，可能會出現(xiàn)設備低溫無法運轉(zhuǎn)或者人員的凍傷情況，大大增加了施工的難度。在壩基開挖的施工進行中，需要我們對施工方案進行嚴格的制定，根據(jù)已有的施工經(jīng)驗進行完善，保證施工的順利進行。該施工項目在實際運行中，沒有出現(xiàn)意外事故，在規(guī)定時間內(nèi)完成了相應的施工任務，不但保證了壩基開挖施工的質(zhì)量，還為后續(xù)的施工打下了良好的基礎，為以后的高寒地區(qū)壩基開挖施工提供了很好的參考。該工程在施工結(jié)束的質(zhì)量評定過程中，還拿到優(yōu)良單位工程的獎項。

3 防寒保護措施

3.1 提高對嚴寒的認識，做好保溫措施

在嚴寒地區(qū)進行壩基開挖的施工時，天氣情況是施工的最大阻力，需要進行合理的防寒工作，才能保證施工的順利進行。首先加強工作人員的工作信念，保證施工人員可以在高寒的情況下進行相應的施工工作，接下來就是具體的防寒措施。工程首先需要準備專業(yè)的防寒工作服保證施工人員工作的安全性，接下來對準備高熱量的食物，保證施工人員可以具備足夠的體力進行施工，最后需要配備適合的藥物，可以保證在出現(xiàn)問題的時候進行及時治療。還要注意的是對工作時間的合理安排，不能使施工人員長時間在室外工作，容易出現(xiàn)凍傷的情況，施工場地一般比較偏僻，如果凍傷嚴重無法及時就醫(yī)可能會出現(xiàn)生命安全問題，所以合理的安排施工作息也是一項重要的工作。只有對以上幾點進行認真安排，才能保證施工人員的工作安全，使施工可以順利進行。

3.2 機械設備的維護

3.2.1 在施工現(xiàn)場設置保暖棚

施工設備是保證施工質(zhì)量和施工效率的重要工具，但是在溫度極低的情況，很容易對設備的運行產(chǎn)生影響，使設備無法正常運行，影響施工的進行。這就需要我們建設相應的保暖棚，在設備使用完畢后，及時將設備搬運到保暖棚進行保存，這樣對就能夠?qū)C械設備進行升溫處理，尤其是在維修和保養(yǎng)的時候，對機械設備進行維修和保養(yǎng)，能夠保證機械設備內(nèi)各個電器元件、液壓系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的正常運行，使得設備處于正常的狀態(tài)。還要對機械設備進行定期都要保養(yǎng)和檢修，這樣機械設備的壽命才能夠延長。

3.2.2 使用適合負溫作業(yè)的油類和防凍液

機動車必須要使用-40℃以下的防凍，潤滑機油使用的是10W-30的機油，其凝點≤-25℃，柴油使用的是-35℃的柴油，齒輪油使用的是85W-90的重負荷齒輪油，這一齒輪油的凝點是≤20℃的，潤滑脂使用的二硫化鋁鋰基脂的凝點是≤-20℃的。

3.3 極端負溫要停止施工

負溫對于設備的運行有著一定的影響，設備在運行的過程中，各個系統(tǒng)的內(nèi)部會受到負溫的影響，在負溫的環(huán)境下，設備的液壓系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的有效輸出率會在一定程度上下降，這一范圍在5%～10%之間，如果輸輸出的功率下降的程度超過了15%的時候，這時設備系統(tǒng)在運行的過程中，各個系統(tǒng)就會有著嚴重的損傷，維修的概率增加。相應的檢測試驗顯示如果溫度下降到了-23℃的時候，那么設備的動力系統(tǒng)的輸出功率就會下降，這時壩基的施工必須要停止，將機械設備放置在保暖棚中。

4 基坑排水

主壩基坑的上游和下游的巖體會出現(xiàn)比較嚴重的滲水情況，在這樣的情況下，最大的時段甚至達到了560m3/h，要根據(jù)上游和下游摻水量的大小來對壩基的開挖線進行設置，還要在集水坑進行集中的排水，保證基坑排水的順利進行。集水坑的深度不低于3m，其中底部0.6m為泥沙淤，中部為1.7m的匯水容積層，上部為0.7m的封凍結(jié)冰層。排水系統(tǒng)的水泵操作值班室為保溫暖棚，內(nèi)置電暖器，室內(nèi)溫度在10℃以上。防止排水管道內(nèi)結(jié)冰阻塞管道內(nèi)水的流動，甚至損壞管道。對圓管內(nèi)流動的水是否發(fā)生結(jié)冰進行了相關(guān)試驗。試驗表明，圓管內(nèi)流動的水是否結(jié)冰與圓管內(nèi)表面的最負溫度、管內(nèi)流量、流速有關(guān)。水在管內(nèi)流動的過程中與管壁進行熱傳導，管壁與大氣環(huán)境溫度進行著熱傳導，在穩(wěn)定工況下，管內(nèi)的水與管壁要向負溫大氣環(huán)境散失熱量。

5 結(jié)束語

高寒地區(qū)的壩基開挖施工主要施工難點就是自然環(huán)境因素，低溫對施工運行產(chǎn)生了很大的阻礙，而低溫產(chǎn)生凍土層也增加了施工難度。為了保證高寒地區(qū)壩基開挖施工質(zhì)量，需要我們根據(jù)各個施工環(huán)節(jié)和實際情況進行具體施工方案的制定工作，將施工難題一一克服，才能保證工程的順利進行。本文首先介紹了高寒地區(qū)的氣候條件和開挖施工中實際情況，下面對施工的抗寒提出了具體的方法，最后對基坑排水工作進行具體分析，希望可以提供幫助。

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