水利水电工程土石方施工技术探讨

田凯翔

［贵州省水利投资（集团） 有限责任公司，贵州 贵阳 550000］

水利水电工程的大力建设对适应当前社会经济发展对电能的需求有重要作用，同时还能有效保证流域下游安全，是一项关乎民生的重要工程。在实际的水利水电工程建设过程中，土石方施工是一项基本工作，其目的在于为后续各类建筑物的施工建设奠定良好基础。要想保证土石方施工质量，有必要在明确土石方施工原则和一般规定的基础上，对相关施工技术进行深入分析与探讨，从而明确具体的作业方法及要点所在。

1 土石方开挖基本原则与一般规定

土石方开挖施工中应严格遵循下列基本原则：做好分期、分区与分层，并按照从上到下的顺序实施；现场开挖施工与总进度计划和相关要求完全相符；现场的开挖施工顺序与方法应和现有作业面良好协调，同时确保现场临时道路布置科学合理，保持交通通畅；充分利用截流之前的时间对左右岸坝肩进行开挖，以缩短基坑开挖施工的总工期。

土石方开挖中应满足下列各项一般规定：

（1）除了监理人员提出的特殊指示，需清理场地内的既有植被，应延伸到与施工图标出的最大开挖边线相距5m以外的位置。

（2）在开挖施工过程中，应采取必要措施尽量保护周围天然植被。

（3）表层土开挖施工严格按照设计要求的深度进行，开挖产生的土方运输到指定地点集中堆放，堆放高度不能太高，以免造成冲刷流失。

（4）对爆破材料进行运输和临时贮存时都要充分参考安全操作规程，所选爆破材料应与国家相关标准完全相符，用于施工前做好性能检查。

（5）从施工开始到工程验收，若开挖边坡产生坍塌或滑坡，应立即处理因此产生的堆碴，同时注意边坡处理，使其始终保持在稳定状态。

（6）爆破不能在灌浆刚结束的区域及其附近实施，若有特殊情况必须爆破，则要经过严格的试验加以论证，得到监理人员的批准后才能开始爆破。

（7）爆破严格按照设计要求的参数进行，当有必要时还应做好试验和调整，确保爆破达到理想效果。

（8）开挖过程中对于坝基开挖完成后露出的破碎带与软岩层，需按照施工详图提出的要求采取必要措施进行处理。

2 土方开挖施工

坝肩边坡挖高按照130m控制，开挖借助挖掘机进行，开挖产生的土方由自卸车尽快运输到指定弃碴场。对于坝基与消力池顶部覆盖层，主要借助液压反铲挖机进行开挖和装车，开挖产生的土方由自卸车尽快运输到指定场地，必要时可配备推土机进行集碴，所有废碴都应运输到弃料场中。对于永久上坝公路，其土方开挖施工按照纵向全宽进行，借助液压挖掘机进行开挖和装车，再由自卸车将开挖产生的土方运输到指定弃碴场，在地势较为开阔的地方可采用推土机进行集料，当存在大块孤石时，需要由人工使用手风钻进行造孔和爆破处理。

3 石方开挖施工

3.1 控制爆破

（1）对于永久工程，其石方开挖施工以控制爆破为主。项目承包方需要在钻爆计划中制定控制爆破实施方案，确定爆破作业的各项设计参数。

（2）为了使石方开挖面与图纸标出的开挖线完全相符，确保开挖完成后基岩保持完整以及整个开挖面的平整度，建议进行预裂爆破或光爆，在无法进行预裂爆破的位置，应留设适当的保护层。

（3）在石方开挖施工开始前，应先在指定场地内实施控爆试验，以此确定各项设计参数，包括现场钻爆布置及装药密度，最终的试验成果需要上交给监理人员。

（4）当在开挖施工中预留保护层时要注意上部炮孔不能从保护层中穿过，在对保护层进行开挖时，无论所用开挖方法如何，都要防止钻孔从建基面中穿过。

3.2 边坡开挖

在边坡开挖施工中应注意以下各项要点：

（1）在边坡开挖开始前，项目承包方应对边坡岩石进行调查，确定其是否保持稳定，明确设计开挖线可能对施工造成的影响，当发现不安全因素时，应采取有效措施进行处理与防护。当山坡上存在危石与不稳定岩石时，需及时排除，若有部分岩块无法撬挖，可以在得到监理人员的允许后进行浅孔松动爆破。

（2）开挖按照从上到下的顺序进行，当边坡高度相对较大时，应进行分段开挖；当开挖深度相对较大时，则需要分层开挖。具体的分段高度与分层深度以所用爆破方法及现有机械设备性能为依据确定。对于垂直边坡，其梯段高度通常不能超过10m，注意不可按照从下到上的顺序开挖。

（3）伴随开挖高程不断下降，及时检测边坡表面，以免和设计要求的开挖线产生明显偏离，不可在高边坡形成之后再予以处理。

（4）如果在开挖完成后出现破碎带或软岩层，则需要按照图纸与监理工程师的要求及时处理，采取必要的排水及堵水方法。

（5）边坡支护需要在分层开挖时逐层实施，上层支护不能对下层开挖造成影响，如果上层支护没有完成，则不允许开挖下层。

3.3 基础开挖

在基础开挖施工中应注意以下各项要点：

（1）除了特殊位置的开挖，对于永久建筑物，其基础开挖施工需要在旱地中进行。项目的承包方应采取恰当的措施防止基础岩面产生爆破裂隙，并防止原构造裂隙或岩体产生恶化。

（2）在与水平基面距离较近的部位应留好保护层，其厚度通过现场试验明确，同时进行小炮分层爆破，如果使用其他方法进行开挖，则要经过试验验证是否可行。

（3）基础开挖完成后，对于爆破松动的岩石，应及时进行清理，若单块岩石体积过大，可使用火雷管进行爆破处理。

（4）开挖完成后的岩面应保持洁净与粗糙，若岩石中存在软弱夹层或断层裂隙，则需要将其清除至要求的深度。岩面上不能存在积水，并及时清除松散的碎石。开挖完成后的建基面，其岩石力学强度及完整性都要与图纸规定相符。

（5）建基面不能存在陡坎尖角与反坡，对于结构面上存在的泥土或锈斑，以及与质量要求不符的岩体，都要由人工及时清理。

（6）对于坝基防渗处与岸坡岩面，其开挖施工时开挖面应保持平顺，在开挖过程中优先考虑预裂爆破的方法。开挖到与建基面临近的位置后注意不可进行爆破，而是要借助人力将其挖除，必要时可进行浅孔爆破。

3.4 爆破作业安全

爆破是一项安全风险很大的施工作业，为保证施工安全，在实际的爆破作业过程中应切实做好安全控制工作，具体包含以下几方面要点：

（1）项目承包方应切实加强安全管理，编制完善的检查制度，尤其要重视装药量检查，设立专门的检查人员，所有爆破作业都要在得到安全员的检查并确认合格后才能开始爆破。

（2）所有参与爆破施工的作业人员都要严格按照行业相关标准进行考核，经考核确认合格后才能正式上岗。

（3）项目承包方要进一步加强材料监管，包括材料采购、检验入库与提领发放等各个环节，以免爆破材料发生丢失。

4 土石方开挖施工质量控制

为保证工程土石方开挖施工质量，在实际的土石方施工过程中应注意以下各项质量控制要点：

（1）对开挖轮廓与断面尺寸进行严格控制，确保开挖面与设计要求完全相符。以合同段中的控制桩为依据，设置必要的水准点，并对建筑物轴线及水准点进行控制，开工前将其埋设到位，确保施工中可以正常使用。

（2）在开挖施工区应做好排水，于开挖线之内利用挖掘机开挖临时排水沟，确保场地的地面始终干燥，防止开挖产生的土石方被积水浸泡，为其他部位的填筑施工提供良好的回填材料，在有截水沟存在的路段，需要在施工开始前开挖临时截水沟。

（3）施工过程中要对钻孔方向、深度与装药量进行严格控制，保证开挖产生的土石方得以充分利用。在边坡开挖中应优先考虑预裂爆破方法或光爆方法，以确保边坡稳定，尽可能减少超欠挖。

（4）弃碴的堆置应达到整齐和稳定，确保排水畅通。

（5）当需要设置上坝公路时，应做好其路基中线的控制，确保路线路基达到相关设计要求。为加强路基保护，对路堑进行开挖施工时，对于和路基设计标高相距1.2m之内的部位应进行浅孔松动爆破。当存在软弱破碎基础时，其表面预留的撬挖层需借助人力进行开挖，在开挖过程中做好标高控制，避免出现超欠挖，当检查发现承载力无法达到要求时，应采用换填的方法处理。

5 结语

综上所述，土石方施工是水利水电工程建设的主要环节，其施工质量直接决定整个水利水电工程的质量，以上对水利水电工程的土石方施工技术进行了初步分析与总结，提出了具体的施工方法和要点，旨在为其他水利水电工程土石方施工提供技术参考。