简述水利水电土石方施工

摘要：本文从工程爆破、土石方明挖、土石坝施工、地下工程施工等几个方面简述了水利水电土石方施工方面的相关技术，旨在为相关行业的从业人员提高可参考的技术信息。

关键词：水利水电 土石方工程爆破 施工明挖

中图分类号：TV212文献标识码： A 文章编号：

1 工程爆破技术

随着炸药和气爆器材的不断进步，施工的机械化水平也在不断提高。爆破施工逐渐从原来的手风钻发展为如今的潜孔钻，且由低风压逐渐转为高风压，为工程爆破技术加大钻孔直径以及速度都创造了较为良好的发展条件，从国外引进的液压钻机，也为我国的高钻孔效率以及高精度做出了贡献，尤其是多臂钻机以及反井钻机的广泛应用，带领了我国的钻孔爆破进入了一个新的阶段。近几年来，我国对混装炸药车进行了引进和开发，使我国的现场连续式自 动化合成炸药生产工艺以及装药机械化得以实现，通过对产品质量 进行提高、生产条件进行改善，引进了先进的装药技术，并对爆破效果进行了提升，使我国的现场连续式自动化合成炸药生产工艺以及 装药机械化得以实现，使我国的装药水平以及爆破的效果有了明显 的提高，例如在三峡永久船闸高边坡开挖工程中，共170m 的高边坡中，船闸的直立边坡最高高度为68.5m，通过使用一些新型的爆破技 术，使爆破受岩体的影响较小，开挖的精度也有一定程度的提高。再如葛洲坝大江上游围堰混凝土防渗墙水下爆破拆除工程中，采用了 复式交叉链接的起爆网络，将3548 个炮孔分为了324 段，共延时了 8.1 秒，一共装药了47.70 吨，共进行了一次的起爆，广州的珠海炮台 山移山填海洞室爆破工程中，采用的董事爆破技术也日趋完善，既满足了炮台山坝料的级配方面的要求，也提升了坝料的开挖速度。

2 土石方明挖

随着爆破器材和凿岩机具的不断开发和进步，对我国的梯段爆 破和控制爆破技术的发展做出了巨大的贡献，我国的微差爆破技术、光面爆破技术、预裂爆破技术等也逐渐趋于成熟，且我国施工机具也在不断的发展和进步，使得工程中的施工工艺和方法取得了进一步的提高。

我国目前统计已建成和在建设的大型水电站共有 51 座，土石方的开发总面积约为4.45 亿m3，其中开挖量超过500 万 m3 的共有23 座，开挖量超过1000 万m3的共有七座，我国的长江三 峡工程土石方的开挖量超过了12145 万m3，每年的开挖强度高达 4400 万m3，在世界上位居第一。

2.1 施工机械

由于我国的土石方明挖施工的机械化起步相对较晚，在我国解 放初期建造的一些大型的水电站，都经历了土石方明挖施工技术从半机械化转为机械化的转变过程，但是我国的黄河三门峡工程例外。在六十年代末的中国，土石方的开挖才逐渐形成了低水平的机械化施工能力，那时采用的主要施工设备仅为手风钻、自卸汽车和斗容挖掘机，如果要进行大型的土石方工程，那么就要引进大量的 进口设备。在70年代后期，我国的施工机械化水平得到了较快的发展，至80年代中期后，我国的施工机械化水平进入了飞速发展阶段，较为常用的机械设备主要有钻孔机械、运输机械、辅助机械以及 挖装机械四大类，且能够形成配套的开挖设备。

2.2 高陡边坡开挖

在近几年来，我国兴建的大型水电站开挖工程中，高陡边坡的情况较多，且根据数据统计，高边坡在100m 以上的有大约10 座多， 最大的边坡高度为380m，例如在长江三峡工程双线永久船闸闸室中，直立墙高为68.5m，在中间还保留了岩石隔墩，这样一来，既能够有效的保证开挖的精度，还能够有效的确保边坡的稳定性，在工程中对开挖技术的要求也有了一定程度的提高。

2.3 控制爆破技术

我国在基岩保护层的开挖工程中，从原来的分层开挖，逐渐进步为现在的水平预裂或是光面预裂爆破法，有些工程中也应用了孔底设柔性垫层的小梯段爆破法，来进行爆除的工作，众多先进技术的应用，不仅能够有效的保证开挖的质量，还能够加快施工的进度。在特殊部位进行爆破时，也对原有的混凝土结构、基岩灌浆区和锚喷支护区的爆破开挖难题进行了解决。 在对大型的水电工程进行施工过程中，对开挖料的利用十分重要，开挖料的利用对保持挖填的平衡起着较为重要的作用，例如在我国长江三峡工程中，有效的利用开挖料来进行大江截留和围堰填筑、人工骨料等，再如在葛洲坝工程中，开发的土石方体积达7464m3，开挖料的总利用率高达95%，这些都对保持土石方挖填的平衡做出了贡献。

3 土石坝施工技术

目前我国已经建成的坝高在30m 以上的多种坝型中，土石坝约占其中的80%左右，自90 年代以来，我国在建的高土石坝逐渐增多，更不用说待建的工程了。在众多大型工程中，我国修建高土石坝的良好势头逐渐显露出来，我国的土石坝工程施工技术也得到了较大的发展和进步。 在70年代后期到80年代中，大型和新型的施工机械逐渐出现，对高土石坝的建设起到了重要的推进作用，心墙土石坝和混凝土面板堆石坝、沥青混凝土面板堆石坝由于其工程造价较低、工期较短的特点，使这些技术都得到了广泛的肯定和关注。

4 地下工程施工

近几年来，我国的大型水电站以及抽水蓄能电站的建设和发展也十分迅速，地下洞室的规模也不断增加，典型的例如我国的二滩水电站和广州的抽水蓄能电站、小浪底水利枢纽等，不论是地下工 程的施工难度、施工规模和技术水平、速度等都处于世界领先水平。 在60 年代之前，我国的地下开挖工程，一般都是以手风钻钻孔爆破为主要技术手段，总体的机械化水平较低，且施工的速度较慢。 在1963 年陆浑水库进行增减泄洪洞的工程中，首次采用了锚杆支护，且工程效果良好，在1985 年进行的鲁布革水电站引水隧洞开挖工程中，创造了平均每月进尺231m、最高月进尺373.5m 的记录，随后施工技术逐渐在全国范围内得到了推广和应用。我国目前已经建成和在建的地下厂房约有60 多座，在已建成的地下工程中，引大入 秦盘到岭隧道是我国最长的引水隧道，长度达到15728m，断面积约有490m2，最大的地下厂房是二滩水电站地下厂房，长为280.29m， 宽为25.5m，高为65.5m，地下工程的开挖量约为266 万m3，我国的龙滩水电站地下厂房的规模处于世界前列水平，龙潭水电站在不足 0.5km3 的面积内，共布置了100 多个条洞室，众多洞室以各种形式相互贯穿，形成了庞大的地下厂房洞室群。

目前，我国的洞室开发逐渐向全面断的方向进行发展，在各种不相同的断面和形式的洞室中，都有配套的机械化施工设备。我国的西南地区的岩溶发育并不好，但是却有着丰富的水力资源，因此天生桥二级和二滩水电站等 工程在施工中，进行了不良地质洞段施工技术的研发。总的来讲，我国土石方地下工程施工技术目前的发展已经趋近于完善。

5 结论

随着科学技术的进步和我国人们的勤劳智慧的督导，我国土石方施工技术走在了世界前列，其在各个领域的发展都较为良好。并且随着时间的推移和现代水利水电工程发展的需要，土石方工程施工已经演变成为水利水电工程中的一个重要组成部分。通过解决工程规模、机械化水平以及技术等各个方面的问题后，我国的土石方工程机械化施工等各个方面的水平在世界范围内已经较为先进。但是先进的生产力及生产技术需要不断的革新，才能够促使整个民族不断的前进。在科学技术日新月异的今天，我们仍然需要水利水电专家对其进行进一步的研究与开发，只有这样，才能使水利水电工程中的土石方施工技术能够保持住不断进步的步伐，才能促使我国的水利水电工程不至于裹足不前，而导致技术的落后和社会发展的淘汰，才能更加壮大我国的社会地位。

参考文献

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