水利水电工程土石方施工技术的发展

水利水电工程建设中的土石方施工是技术性要求最高、危险系数系数最高的一个项目，作为基础性工程，它的施工质量直接决定了工程项目的整体质量和性能结构。土石方工程主要分为爆破工程、土石方挖掘工程、基岩支护工程、土石坝建设工程以及地下工程几个部分，每项工程几乎都需要使用到大型机械或高危材料。文章对水利水电工程土石方施工技术发展进行分析的目的就在于降低施工危险性，提高工程综合效益。

一、爆破技术发展与应用

传统的土石方爆破采用的是土制的炸药，需要人工进行爆破，爆破时，清理现场人员和设备，专业爆破人员躲在足够安全的位置，进行拉线爆破，爆破位置则主要是依据火药的药量爆破范围来确定，爆破精度低，危险系数高，也因此传统的水利水电工程土石方施工作业总是会出现人员伤亡;进入新世纪之后，人们研发了更多先进的爆破仪器，包括定位仪、电子爆破器、远程爆破设备等等，这些爆破设备拥有了更高的精度，根据需要爆破的面积和火药爆炸力，选择合适爆破点，技术人员可在远处进行远程爆破控制，安全系数更高，电子爆破器则是一种不需要火药的爆破设备，这种爆破设备的安全性更上一层。传统的爆破施工也从传统的手风钻转变为现在的潜孔钻技术，不仅如此，传统的手工火药配比和装药也转变为了现代的全自动化机械装药技术，该技术的使用可以对火药容量实现更加精确和安全的控制。

爆破技术实施的的第一步是根据爆破面积设置爆破点，准备实施爆破前，清理现场人员，避免造成人员误伤;爆破完成之后需等待片刻才能够进入现场进行其它作业，避免松动的土石滚落，造成人员受伤。

二、土石方施工技术的发现简介

按照施工步骤，可将土石方施工技术分为土石方挖掘技术、基岩支护技术、土石坝建设技术以及地下工程施工技术，随着近几年来国家水利水电工程施工项目的增加，传统的一些施工技术都进行了发展和创新，它们同时也为水利水电工程的建设作出了重要的贡献。下面，笔者就将对土石方施工技术进行分析。

(一)基岩开挖支护技术

基岩开挖前一定要对地层解剖结构有一个详细的了解，逐层对岩石进行挖掘，挖掘时注意做好开挖支护工作，可用防护网将周围已爆破但未进行挖掘的土方覆盖起来，避免石头坠落砸伤施工人员，挖到一定深度时，则需要进行桩支护和排水工作。根据挖掘面积和机械使用情况，估算作业是地层受到的振动力大小，科学排布支护桩，均匀分散作业压力。使用大型机械进行挖掘作业时，地层受到的压力很大，而且非常集中，一旦发生坍塌，作业人员和机械将一并被掩埋的土方当中，救援难度非常大，因此，务必要做好土石方挖掘的支护技术，对于地层较为松软的地层，应当适当的进行硬化处理，避免发生塌陷。

(二)土石方施工机械设备的发展

在我国，由于应用土石方施工技术并不发达，起步较晚，在与一些西方国家相比较会存在一定的差距由于我国在上个世纪末，在建设一些大型的项目当中一般都是使用半机械化应用，而转变为全机械化的速度非常慢，在我国60年代末，施工过程当中使用机械化的能力水平是非常低下的，主要还是应用手风钻设备，挖掘机以及自卸汽车等，效率比较低下，在建设大型的土石方工程时，就必须大量的引进国外的先进技术设备但发展到上个世纪末，施工技术机械水平便开始大力发展，并且速度很快，从一开始的缓慢期逐渐的发展为飞速期，在这个阶段我国在建设施工时所常用的机械设备包括了几种，有运输、挖装机、钻孔以及辅助机械等，它们可以配套使用，并且成为最重要的机械设备。

(三)土石坝施工平衡技术

土石坝施工中难度较大的是如何保持作业机械的平衡，凸显其作业质量和作业优势。由于水利水电工程的建设地区地质环境通常比较复杂，现场地面平整度差，机械在进行作业时，很难保持其平衡度，这就需要使用到平衡技术;榆次同时，超高形土石坝的建设同样需要平衡技术的支持。平衡技术的研发有力的推动的推动了土石坝建设施工的发展，并在其中起到了关键性的作用。大型的水利水电工程建设数目较多，很多的土石坝高度都超过了30m，对于这一类型的土石坝工程，必须要使用上平衡技术才能保障建设施工的安全性和土石坝结构的稳定。传统的土石坝建设一般是通过利用物理学原理人工计算并设计平衡结构，现代的虚拟现实技术和计算机技术可以实现对土石坝建筑的预施工，以此确定土石坝的建设结构。

(四)地下工程施工技术

水利水电工程由很多的地下洞室，而且其规模和数量还在随着工程的增加而增加。传统的爆破和施工技术施工效率低、机械化程度低、安全系数低，可控性也比较差，现代支护技术、新型施工机械和其它技术的研发和创新革新了传统地下施工的局面，如今，人们已经可以利用大型的机械进行洞室挖掘，先进的支护技术，例如锚杆支护技术也为施工提供了可靠的安全保障。针对一些地下环境较为复杂、地下水资源丰富、岩溶发育不规律的地区，可通过技术勘察、模拟施工、大型的施工机械和先进的施工技术为工程质量提供基础，不需要再像传统的地下施工那样遭遇问题、解决问题，现代的地下工程施工已经转变为了发现问题、预处理、遭遇问题、处理问题的作业步骤，大大的提高了施工进度。

(五)混凝土施工技术

土石坝施工中作业周期最长、工程量最大的就是混凝土施工技，一般来说，30m的土石坝，混凝土施工量就占据了80%。现代的混凝土施工技术主要分为预制混凝土和现浇筑混凝土两种，预制混凝土是根据施工现场需要的混凝土尺寸和形状在别处浇筑完成之后，运输到现场进行对接，形成需要的混凝土整体;现浇筑混凝土则是在施工现场直接拌合混凝土进行浇筑，前者具有性能好、成本低、操作性强的特点，后者则多用于建筑物施工。在土石坝施工中，可根据实际情况进行选择，笔者认为，工程量比价小的土石坝可优先选择预浇筑混凝土施工方式，注意控制模板的安全和拆卸工作，现场需预留足够的运输通道，加强混凝土的后期养护管理;对于工程量较大的土石坝，则可选取现浇混凝土方式，注意事项与预制混凝土相同。

结束语：

科学技术的发现给水利水电工程建设提供了良好的技术支持，推动了国家水利水电系统的完善，其中发展较快的便是关于土石方施工的技术，虽然目前看来我国的水利水电工程土石方施工技术已经处于一个较为先进的状态，但是未来国家水利水电工程的发展要求还需进一步的发展土石方施工技术，以提高工程质量。