水利工程土石方施工技术的应用及管理

张丽丽 张光宝 云南省水利水电工程有限公司

水利工程项目在生产活动中发挥着重要作用，其建设关乎国计民生，虽然在多年发展中我国施工技术水平大大提高，但当前其中仍存在一些问题。其中在水利工程建设中，土石方施工技术的应用意义重大，该技术的应用保障了施工中众多工程项目得以顺利完成。因此当前对其应用和发展相当重视，并且积极探究其与现代科学技术的融合，以提升工程建设水平，使水利工程建设能够持续发展。

1.土石方施工技术特点

1.1 系统性、综合性

水利工程项目建设中，土石方项目是必然存在的项目，主要施工内容就是该区域土石方施工，且其施工与水利工程其它项目之间存在一定联系，具有较强的系统性、综合性特点。水利工程自身涉及的范围广泛，如果其中土石方施工存在问题，实际产生的影响也会相当大，比如造成地区经济损失等。因此要科学制定土石方施工计划，综合考量施工区域的水文条件等地理因素，渗入现场详细勘测，合理编制施工方案。

1.2 工程量大、条件复杂

水利工程施工中土石方开挖量巨大，因此在施工期限内工作量相当大。除了工程量大之外，土石方施工还面临着施工条件复杂的难题。土石方施工多是在露天环境下进行，地质、地形条件的复杂，都进一步加大了工程施工难度。同时施工现场还需注意气候因素影响，比如降雨可能引发的灾害等。这些问题会延长施工周期，且可能引发意外情况，要保证工程施工质量绝不可忽视这一特点。

1.3 环境影响较大

水利工程土石方施工多是在自然水域周边作业，因此施工中不可避免会影响到自然环境，特别是对该流域的水域影响较大。土石方施工中需要应用到施工机械设备，不可避免会产生生产生活污水，如果未经有效处理即排放，会严重污染周边水体。同时还会破坏周边植被和景观，甚至引发水土流失等灾害。此外施工中废弃物也会污染周边环境，噪音和粉尘污染则会影响到周边居民生活。由此可见，土石方施工中环境问题也需要引起重视。

2.水利工程土石方施工程序分析

2.1 测量放线

施工中要使用全站仪、钢卷尺等工具测量放样开挖边线，之后打桩、标识，施工中注意对桩点的保护，如果其位置发生偏移，则需进行复测。

2.2 土石方开挖

首先是基础土方挖掘，一般采取石方槽形式，由上而下分层挖掘。挖掘边坡的过程中，要依据要求适当拓宽两侧工作面，并对坡度做合理改动，开挖面需保证平整度、坡度合理，以方便排水。

其次是坝肩土石方开挖，要结合坡面平整度确定相关爆破参数，完成爆破后将哑炮清除。爆破后坡面存在危石，对此要采用机械方式等清除干净。

最后是边坡修整，挖掘完主体土方之后，基础土方如果主要是基础层可不进行处理，只需将边坡修整到符合设计要求即可。如果基础土方为建筑物基础层，则需人工修整边坡，并使用设备做好压实处理，以保证基础面平整度和密实度符合设计标准。

2.3 回填土施工

首先要进行碾压试验，结果与设计标准相符即可确定为碾压操作参数。然后进行土料挖掘，如果周边沉降的河滩土等满足使用要求则可采用，利于降低施工成本。挖掘中需注意土料含水量，超出标准的情况下要晾晒处理，低于标准则需洒水处理。最后就是摊铺、碾压土料，完成碾压后需要抽样检测，不合格的地方需重新作业。堤防填筑到一定高度时测量放线并执行削破作业，使用专业仪器测量坡比，其坡度、平整度要符合要求，保证工程施工质量。

3.水利工程土石方施工技术应用要点

3.1 土石方明挖技术

水利工程一般是在露天环境下作业的，因此适合采用明挖施工方式。第一要合理选择使用的施工机械，避免引发工程细节问题。当前在科学技术发展下，一些明挖半自动化设备的应用有效保证了施工效率，运输机械、挖桩机械大量应用，明挖技术发展为机械化施工。

第二需科学掌握土石方挖填平衡技术，施工中只是进行明挖存在不合理之处，一方面会浪费资源，另一方面则会对环境造成不良影响。因此在明挖施工后可以充分利用挖出材料，将其有效应用在挖填平衡环节。填方作业中可以使用挖出料，注意按照一定顺序完成这一环节，节省工程成本。

第三，高陡边坡开挖技术。近年来，我国水利工程不断增多下，对高陡坡的开挖需要增多。需要使用大型施工机械辅助开挖，以建设好高土石坝。

一些施工单位为了加快进度，会选择在明挖施工的同时进行水利工程建设，导致现场人员众多、设备混乱，此情况下要确保先开展明挖施工，避免相互影响产生质量问题。

3.2 土石方爆破技术

在当前炸药与器材发展下，有效促进了爆破技术的发展。炸药爆破过程中产生的冲击力巨大，利用这一冲击力可破坏某一方位物体，因此在爆破作业中要合理确定炸药包位置、引燃方法和起爆器等。以往是采用分层开挖方式开挖基层保护层，科技发展下多采用光面预裂等方法爆破，控制爆破就是要控制好爆破过程，避免出现失误等，并按照一定原理爆破，避免影响其它岩体。过去施工中常采用手风钻，现在则主要使用潜孔钻，其原理就是转化原有风压，高风压作用下使高风力速度加大满足钻孔需要。近年来随着开发混装炸药车的引进，现场可实施连续式自动化合成炸药，同时实现装药机械化使生产条件得意改善、提升了爆破效果。

3.3 土石方高边坡加固技术

（1）混凝土抗滑结构。应用抗滑桩可以有效治理滑坡，特别是滑动倾角较缓的情况下。在滑坡工程中，沉井可以发挥抗滑桩和挡土墙的作用。混凝土挡土墙则可改善局部滑坡体受力平衡，避免其进一步变形发展。混凝土框架则可保护滑坡体表层，强化其整体性，阻止地表水的渗入、减少风化。框架护坡由于结构较轻，施工中用料比较少，且操作和排水便利，可以多项措施结合应用，并采取耕植草本植物的方式，实现对边坡的有效治理。

（2）锚固技术。预应力锚索具有多方面施工优点，首先施工中不会破坏岩体结构，其次施工效率高、灵活，且受力和承载可靠，因此实际应用广泛，可以用来加固坝体和岩体边坡等。

（3）边坡和土方填筑中接茬搭接处理，边坡填筑作业中，要保证其密实度合理，且边线达到准确度要求，铺筑土层搭接处每层错开一定距离，避免在同一坐标线上搭接，标段间搭茬搭接同样如此，对接茬处还需冲击碾压处理。

4.水利工程土石方施工管理

4.1 合理组织施工设计

要详细掌握工程建设要求，以技术经济为依据，合理编制施工方案。选择的施工技术方法和方案需满足工程防洪等要求，充分考虑季节变化、水文特征等施工条件进行施工组织设计，安排好具体施工工序。同时依据施工要求选择使用的机械设备，提前规划好运输路线。注意施工中采挖结合，避免反复倒运。

4.2 施工质量检查控制

在水利工程施工中，要切实保证土石方施工质量。对此要详细记录检查中发现的问题，及时解决处理。对施工人员则应开展培训工作，提升其技术水平、质量意识。施工前期就应加强预控，规避可能出现的质量问题，完善施工监督体系，加大对工程施工的监管力度。

4.3 注重环境保护

水利工程可以发挥抗洪、航运和养殖等作用，但不可为达到效益而牺牲环境。施工人员要树立起环保理念，施工中避免明挖操作不当等浪费资源、污染环境。同时需逐步建立起生态环境保护和补偿机制，惩治工程建设中破坏环境行为，加强对生态的保护。

5.结束语

科学技术发展下，水利工程土石方施工技术也有很大进步，其中具体应用的技术较多。对此要掌握其技术要点，并加强对土石方技术的全面管理，保证施工人员综合素质，有效提高工程施工质量，同时注重环境保护，实现水利工程建设健康发展。