姚勇平
中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610000
摘要：现如今我国水利水电工程得到了创新发展，并且取得了令人瞩目的成绩，其中土石方施工技术的应用能够满足基本的要求，且在近几年的不断发展下，土石方施工技术在施工规模以及机械化水平方面比较成熟，即便在遇到险峻地形的时候也能够应对自如。对此，为进一步发挥出土石方施工技术的作用与价值，本文以笔者自身经历的四川大渡河长河坝水电站泄洪放空系统及中期导流洞工程出口高边坡土石方施工实际工程案例多个角度展开了分析与讨论，为水利水电施工奠定基础与保障。
关键词：水利水电工程；土石方施工；应用
当前我国社会经济得到快速发展，且地区用电的需求量越来越大，水电站的建设不仅环保，还节能，兼有挡水、泄洪、防洪、引水发电、灌溉等综合利用功能，这在一定程度上推动了水利水电工程的有效建设，尤其是对于提供生产生活用水、调整地表水而言具有重大的现实作用，在近几年的不断发展下，我国水利水电工程已经取得了令人瞩目的成绩，土石方施工技术的应用不仅提高了工程质量，而且还加快了建设步伐，降低了工程投资，节约了成本。所以加强对土石方施工技术的研究，对进一步实现水利水电工程的创新发展与进步，取得良好的经济效益有着举足轻重的作用。
1、现阶段水利水电工程中土石方施工技术的应用
1.1土石方平衡控制
众所周知，大型水利水电工程比较大，为从根本上保障土石方施工的安全性，提高水利水电工程的质量，加快建设步伐，可以利用方格网法以及断面法保证土石方填挖的平衡性，另外还需要多角度的分析，做好数据计算，尤其是需要对回填压实度、回填区地基沉降、渣场弃料、开挖区和取料场的边坡岩石稳定等诸多因素加以分析，如此方可实现投资经济的土石方最佳平衡。
1.2保护层爆破控制
在水利水电工程施工中对需要形成结构的坡面其开挖需要采取预留保护层的开挖方式，布设预裂孔，其中需要注意的一点是爆破钻孔不可钻入到预留的保护层之中，且要由现场爆破试验确定岩体保护层的厚度，在开挖的时候要对爆破进行合理控制，如此才能真正提高工程建设的整体质量。与此同时，在岩石基础开挖的时候主要根据实际的情况采取水平预裂爆破、梯段爆破、光面爆破等等。
1.3高、陡边坡施工
从属性上分析，在水利水电工程中，库区的形成主要是靠拦河坝截流形成库容，因此上下游高程落差形成的自然边坡和开挖边坡地形坡度均比较陡，并且地质以及水文条件较为复杂，所以高、陡边坡比较常见，只有从根本上保证其稳定性才能提高其有效性和安全性，其中为从根本上保证边坡开挖的稳定性，提高开挖的质量和速度，在整个边坡开挖的时候需要采取多种措施，包括挖、排、锚、挡等多种方式。其中挖是为了挖除不稳定的堆积体和设计结构开挖区，在开挖之前需要选择地形比较平缓地位，并且还要结合设计设置公路。排主要是将山体内的潜水、涌水等及时排除，尤其在滑坡形成以及裂隙发育中，地下水是十分重要和危险的，需要加以特别重视，其中在受到地下水作用以及动态破坏的情况下，往往会出现排泄补偿的现象，所以则需要利用斜孔排水法、排水沟引水、甚至排水洞引水等将山体内的水排除掉，这样可减低地下水的水压，减少滑坡的出现。锚与挡则是可以避免边坡发生局部变形，在开挖边坡上设置锚索，锚杆、防护网的方式，且在边坡开挖的时候，其支护需要紧跟开挖一块进行。
1.4爆破技术
在土石方施工中爆破是十分常见的，尤其在近几年炸药技术的发展下，我国土石方施工机械化水平得到显著提高，如果在此发展背景下仍旧采取传统的手风钻钻爆技术无法满足实际的发展需要，工程进度及质量均无法满足。随着科学技术的进步，钻爆施工技术已经得到了显著进步与完善，利用潜孔钻、反井钻机、液压钻机以及高风压钻爆台车等先进设备不仅提升了钻爆速度，也在一定程度上增大了钻爆施工质量、提高了钻孔的精确度。
1.5土石方施工技术
在水利水电工程中土石方施工技术比较常见，各项新型施工设备的出现，我国土石方施工技术得到了快速发展。从整体角度分析，在土石方施工技术的影响因素中可以了解到，土石方施工技术不仅对岸坡处理的安全性有所影响，在整个施工过程中还需要对土石方的开挖爆破加以控制，减少爆破挠动，加强支护，确保岸坡稳定安全。有效利用边坡和洞室开挖的有用料；减少新开取料场，加强开挖区上自然边坡的支护，确保施工区域内工程安；提前规划土石平衡，合理布置弃料场；配备合理的开挖和运输设备，节约工程成本。
2、土石方施工技术案例分析
2.1案例分析
四川省甘孜藏族自治区康定市大渡河长河坝水电站泄洪放空系统由三条泄洪洞和一条放空洞组成，均布置在右岸山体内，从左至右依次为1#泄洪洞、2#泄洪洞、3#泄洪洞和放空洞，泄洪放空系统出口边坡石方开挖工程量总体约120万m3，本案例主要研究和分析出口边坡土石方开挖施工技术。泄洪放空系统2#、3#泄洪洞出口边坡开挖由EL1637m至EL1495m，总开挖高度为142m，边坡开挖坡比为1:0.25～1:0；放空洞出口边坡开挖由EL1582至EL1495m，总开挖高度为87m，边坡开挖坡比为1:0.1～1:0。出口边坡开挖采用边坡预裂、梯段分排或分层微差松动爆破。梯段爆破分层高度8~10m,预裂梯段高度10~15m。2#、3#泄洪洞出口边坡EL1620m、EL1595m、EL1570m、EL1545m、EL1520m各设有一级3m宽马道;放空洞出口边坡EL1570m、EL1545m、EL1520m各设有一级3m宽马道，马道及建基面均预留2.5m保护层，保护层采用手风钻造孔、水平光爆成型，建基面局部区域采用液压锤凿除，尾水渠内开挖按中间拉槽，两侧预裂的施工程序进行施工。
2.2土石方明挖
根据2#、3#泄洪洞及放空洞出口EL1495m以上边坡开挖设计参数，结合现场实际地形及其他施工条件，将2#、3#泄洪洞及放空洞出口EL1495m以上边坡分三部分进行开挖施工。
第一部分为EL1620m以上及开口线附近边坡。开挖时，施工机械和人员通过临时施工便道进入开挖区域上部，开口线附近及异形段预裂孔采用YT28手风钻进行造孔，其他部分预裂孔采用100B潜孔钻造孔，主爆孔采用100B潜孔钻为主，手风钻为辅进行造孔施工，为液压钻机和高风压钻机开辟工作面。爆破后，CAT330液压反铲自上部机械便道至开挖面翻渣至下部集渣平台，集渣平台采用CAT330液压反铲或装载机装渣，25t自卸汽车运渣的方式进行出渣至指定地点。
第二部分为EL1620m至EL1595m边坡。由于该部分地形陡峭，岩石开挖面较薄，大型机械设备无法直接到达工作面，故该部分开挖施工主要采用100B潜孔钻进行预裂孔施工，100B潜孔钻进行主爆孔造孔施工，开挖采用一次预裂，分段爆破的方法进行，爆破后，采用人工扒渣翻至集渣平台，集渣平台采用CAT330液压反铲或装载机装渣，25t自卸汽车运渣至指定地点。
第三部分为EL1595m以下边坡。该部分开挖施工主要采用100B潜孔钻，CM-351高风压辅助进行预裂孔施工，ROC-D7液压钻机及CM-351高风压钻机进行主爆孔造孔施工，每级马道开挖均采用一次预裂，分段爆破的方法进行，爆破后，CAT330液压反铲自下部机械便道至开挖面翻渣至集渣平台，集渣平台采用CAT330液压反铲或装载机装渣，25t自卸汽车运渣至指定地点。
2#、3#泄洪洞及放空洞出口EL1495m以上边坡开挖施工过程中根据开挖后边坡地质情况，对于局部边坡岩石裂隙较发育部位进行及时支护，布
（下转第214页）置随机安全锚杆，局部岩石较破碎区域进行挂网喷护，喷护厚度5cm～10cm或至设计厚度；对于岩石特别破碎、且稳定性较差情况下采取边开挖边进行浅层支护的施工方法，必要时候增加布置随机锚筋桩。对于以上边开挖边支护情况，受开挖施工限制排架不能及时搭设，锚杆造孔施工采用TAMROCK700-2液压钻进行。
另外，开工前期，采用液压反铲对开挖区施工场地进行清理，机械无法到达处采用人工进行清理。地表植被清理范围延伸至离施工图所示最大开挖边线外侧或建筑物边线外侧至少5m的距离；须挖除树根的范围应延伸到离施工图所示最大开挖边线；并注意保护清理区域附近的天然植被，凡属无价值的可燃物，在有消防安全措施的保护下将其焚毁，凡属无法烧尽或严重影响环境的清除物，在监理工程师指定的区域内进行掩埋，土方石开挖施工工艺图见图1.
结语：
综上所述，在水利水电工程建设中，土石方施工技术的应用在一定程度上提高了其质量，加快了工程建设的步伐，在应用中需要多角度的分析，合理使用先进生产技术和机械设备，合理配置资源，实现其创新，降低工程造价，方能真正实现我国水利水电工程的创新发展。
参考文献：
[1]杨映红.水利水电工程中土石方施工技术的相关探讨[J].科技创新与应用,2018(09):56-57.
[2]张竞明.水利水电工程土石方施工技术的发展探讨[J].才智,2013(07):277.
[3]姚俊.浅谈水利水电工程中土石方调配[J].科技与企业,2015(06):103.
[4]刘金辉.水利水电工程中土方工程施工技术探讨[J].黑龙江科学,2015,6(08):21.
[5]蔡洁,吴军华,王卫云.水利水电工程土石方施工技术探讨[J].中国高新技术企业,2015(35):101-102.
[6]王宇.水利工程中土石方施工技术研究[J].黑龙江科技信息,2016(05):206.
[7]伊力夏提·艾则孜,赛买提·阿克江.新疆水利水电工程土石方平衡和物料调配中存在的问题分析[J].中国农村水利水电,2012(04):139-141+144.