引言

水利水电工程是关乎国计民生的重要基础设施，在能源供应、水资源调配和防洪减灾等方面发挥着关键作用。土石方施工作为水利水电工程建设的重要组成部分，其技术水平的高低直接影响着工程的质量、进度和成本。随着水利水电工程建设的不断发展，对土石方施工技术的要求也日益提高。在实际施工中，如何科学合理地运用土石方施工关键技术，确保工程的顺利进行，是摆在面前的一个重要课题。

1.土石方施工准备

1.1 工程测量

在水利水电工程中，土石方施工是一项重要的基础性工作，其施工质量和效率直接影响到整个工程的进展和质量。工程测量是土石方施工的重要环节，它为后续的施工提供了准确的基础数据。在进行工程测量时，需要根据工程的设计要求和现场实际情况，制定详细的测量方案。测量人员要使用先进的测量仪器和技术，对施工现场进行精确的测量，包括地形地貌、高程、坐标等方面的测量。通过测量，获取准确的地形数据，为土石方施工的设计和施工提供依据。在测量过程中，要严格按照测量规范和标准进行操作，确保测量数据的准确性和可靠性。

1.2 施工场地布置

施工场地布置是土石方施工的重要环节之一。在进行施工场地布置时，需要充分考虑施工现场的地形地貌、交通条件、施工设备和材料的存放等因素。根据工程的规模和施工要求，合理规划施工场地的分区，包括施工区、生活区、办公区等。需要合理安排施工道路的布置，确保施工车辆和设备能够顺利通行。还要合理设置施工设备和材料的存放场地，便于施工过程中的取用和管理。在施工场地布置过程中，要注重环境保护，采取有效的措施减少施工对周围环境的影响。

1.3 施工材料准备

施工材料准备是土石方施工的重要保障。在进行施工材料准备时，需要根据工程的设计要求和施工进度计划，合理确定施工材料的种类和数量。土石方施工中常用的材料包括土料、石料、水泥、钢筋等。在选择施工材料时，要严格按照设计要求和相关标准进行选择，确保材料的质量符合要求。要提前与材料供应商联系，确保材料的供应能够满足施工进度的要求。在材料进场后，要进行严格的检验和验收，确保材料的质量和数量符合要求。对于不合格的材料，要及时进行处理，严禁使用到工程中。

土石方施工准备工作是水利水电工程土石方施工的重要环节，它直接关系到工程的质量和进度。在进行土石方施工准备工作时，要充分考虑工程的实际情况，制定详细的施工方案和计划，做好工程测量、施工场地布置和施工材料准备等方面的工作，为后续的土石方施工奠定坚实的基础。

2.土石方开挖技术

2.1明挖技术

明挖技术是水利水电工程中常用的土石方开挖技术之一，适用于地表浅层的土石方开挖。分层开挖是明挖技术中的一种重要方法。在进行分层开挖时，需要根据工程的地质条件、开挖深度和施工设备等因素，合理确定分层的厚度和顺序。一般来说，分层厚度不宜过大，以保证开挖过程中的边坡稳定性和施工安全。在每层开挖完成后，应及时进行边坡的修整和支护，防止边坡坍塌。

边坡支护是明挖技术中的关键环节，其目的是保证边坡的稳定性和安全性。在选择边坡支护技术时，需要考虑工程的地质条件、边坡高度、开挖深度等因素。常用的边坡支护技术包括土钉支护、锚杆支护、喷射混凝土支护等。在实际施工中，应根据具体情况选择合适的支护技术，并严格按照设计要求进行施工，确保支护效果。

开挖机械设备的选型与配置直接影响到明挖技术的施工效率和质量。在选择开挖机械设备时，需要考虑工程的规模、开挖深度、地质条件等因素。常用的开挖机械设备包括挖掘机、装载机、推土机等。在配置开挖机械设备时，应根据施工进度和工程量的要求，合理确定机械设备的数量和型号，确保施工的顺利进行。

2.2洞挖技术

钻孔爆破是洞挖技术中的关键工序。在进行钻孔爆破设计时，需要根据工程的地质条件、洞室尺寸和开挖要求等因素，合理确定钻孔的布置、爆破参数和起爆顺序。在施工过程中，应严格按照设计要求进行钻孔和装药，确保爆破效果和施工安全。同时，应采取有效的措施控制爆破震动和飞石等危害，减少对周边环境的影响。

通风与排水系统是洞挖技术中的重要组成部分。在洞室开挖过程中，会产生大量的粉尘和有害气体，同时也会有地下水渗出。因此，需要设置有效的通风与排水系统，保证洞室内的空气质量和施工安全。通风系统应根据洞室的长度、断面尺寸和施工进度等因素进行设计，确保通风效果满足要求。排水系统应根据地下水的流量和水质等因素进行设计，采取有效的排水措施，防止地下水对施工造成影响。

洞室围岩稳定性是洞挖技术中的关键问题。在洞室开挖过程中，应加强对围岩稳定性的监测与分析，及时发现和处理围岩变形和破坏等问题。常用的监测方法包括位移监测、应力监测、声波监测等。通过对监测数据的分析，可以了解围岩的变形规律和稳定性状况，为施工决策提供依据。根据监测结果及时调整施工方案和支护参数，确保洞室围岩的稳定性和施工安全。

2.3水下开挖技术

水下开挖方法主要包括抓斗式挖泥、铲斗式挖泥、绞吸式挖泥等。在选择水下开挖方法时，需要考虑工程的地质条件、水域环境、开挖深度和工程量等因素。抓斗式挖泥适用于开挖较硬的土质和岩石，铲斗式挖泥适用于开挖较软的土质，绞吸式挖泥适用于开挖淤泥和砂土等。在实际施工中，应根据具体情况选择合适的开挖方法，以提高施工效率和质量。

挖泥船等设备是水下开挖技术中的主要施工设备。在使用挖泥船等设备时，应根据设备的性能和特点，合理安排施工任务和作业顺序。加强对设备的维护和管理，定期进行设备的检查和保养，确保设备的正常运行。在施工过程中，应注意设备的安全操作，防止发生安全事故。

水下开挖质量控制是水下开挖技术中的重要环节。为了保证水下开挖的质量，应采取有效的质量控制措施。首先，应在施工前进行详细的地质勘察和水文测量，了解施工区域的地质和水文情况，为施工方案的制定提供依据。其次，应在施工过程中加强对开挖深度和边坡坡度的控制，确保开挖符合设计要求。

3.土石方填筑技术

3.1 填方基底处理

在水利水电工程中，土石方填筑技术是至关重要的一环。它不仅关系到工程的质量和稳定性，还对工程的安全性和耐久性产生重要影响。填方基底处理是土石方填筑的基础工作。在进行填方之前，必须对基底进行认真的处理，以确保填方的稳定性和承载能力。首先，要对基底进行清理，清除表面的杂物、杂草、树根等，以保证基底的干净和平整。然后，要对基底进行平整和碾压，使其达到一定的密实度。对于软弱地基，需要采取相应的加固措施，如换填法、排水固结法、深层搅拌法等，以提高地基的承载能力和稳定性。在处理基底时，要注意控制基底的坡度和高程，使其符合设计要求。要对基底进行验收，确保基底的质量符合要求后，方可进行填方施工。

3.2 填方分层填筑与压实

填方分层填筑与压实是土石方填筑的核心环节。在进行填方时，要按照设计要求和施工规范，将填方材料分层填筑，并进行压实。每层填方的厚度应根据填方材料的种类、压实机械的性能和工程要求等因素确定，一般不宜超过 30cm。在填筑每层填方时，要采用水平分层的方法，从低处开始，逐层向上填筑，每层填方的表面应保持一定的坡度，以利于排水。

在填筑过程中，要注意控制填方材料的含水量，使其在最优含水量范围内。如果填方材料的含水量过高或过低，应采取相应的措施进行调整，如晾晒、洒水等。在填方材料填筑完成后，要及时进行压实。压实的方法有多种，如碾压法、夯实法、振动压实法等，应根据填方材料的种类和工程要求选择合适的压实方法。在压实过程中，要注意控制压实的遍数和压实的速度，以确保填方的压实度符合要求。

3.3 填方边坡防护

填方边坡防护是土石方填筑的重要组成部分。在进行填方时，由于填方的高度较大，容易产生边坡失稳的问题，因此需要对填方边坡进行防护。填方边坡防护的方法有多种，如植被防护、工程防护等。植被防护是一种绿色环保的防护方法，它通过在填方边坡上种植植被，利用植被的根系固土作用，来保持边坡的稳定性。工程防护是一种常用的防护方法，它通过在填方边坡上设置挡土墙、护坡等工程结构，来抵抗边坡的下滑力，保持边坡的稳定性。在选择填方边坡防护方法时，应根据填方边坡的高度、坡度、地质条件和工程要求等因素进行综合考虑，选择合适的防护方法。

同时，要注意对填方边坡进行定期的巡查和维护，及时发现和处理边坡的安全隐患，确保填方边坡的稳定性和安全性。土石方填筑技术是水利水电工程中一项重要的技术，它涉及到填方基底处理、填方分层填筑与压实以及填方边坡防护等多个方面。在进行土石方填筑施工时，要严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保填方的质量和稳定性。

4.土石方施工安全与环境保护

4.1 施工安全管理

构建完备的安全管理制度是确保施工安全的基石。施工单位需依据国家相关法规及工程实际状况，制定详尽的安全管理制度，明确各层级人员的安全职责，规范施工操作流程。并且，要依据实际施工中的情况变化，持续对制度进行优化和补充，使其更贴合实际需求。安全管理制度应涵盖安全生产责任制度、安全检查制度、安全事故报告制度等方面，确保安全管理工作有章可循。

施工人员是施工安全的核心要素，提升其安全意识和技能是保障施工安全的关键。施工单位应定期组织施工人员参与安全教育与培训，促使他们了解施工过程中的安全风险及注意事项，掌握必要的安全技能和应急处理方法。培训内容应包含安全法规、操作规程、安全防护知识等。通过多种培训方式，如集中授课、现场演示等，提高培训效果，并对培训成果进行考核，确保施工人员切实掌握安全知识与技能。

设置周全的安全防护设施是保障施工安全的重要举措。施工单位应根据施工需求，在施工现场配备必要的安全防护设施，如防护栏、安全网、安全带等，以防范施工人员发生高处坠落、物体打击等事故。还要定期对安全防护设施进行检查，确保其性能完好、有效。检查内容包括设施的安装是否符合标准、是否存在损坏等情况，对发现的问题要及时整改，确保安全防护设施能够切实发挥作用。

4.2 环境保护措施

在土石方施工中，水土流失是常见的环境问题。为有效防治水土流失，施工前应对施工区域进行细致的地质勘察和水土流失评估，依据评估结果制定相应的防治策略。施工过程中，要合理规划施工场地，尽量减少对地表植被的破坏。对于开挖区域，应采用分层开挖、分段施工的方式，缩短土壤裸露时间。

施工扬尘和噪声也是需要关注的环境问题。为控制施工扬尘，施工现场应配备洒水车，定期进行洒水降尘。对运输车辆进行封闭管理，防止物料散落产生扬尘。同时，对易产生扬尘的物料进行覆盖或密闭存放。在控制施工噪声方面，应选用低噪声的施工设备和工艺。对于噪声较大的设备，采取减震、消声等措施。合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声施工，并设置噪声监测点，定期监测施工噪声，确保符合相关标准。

固体废弃物的处理与处置是环境保护的重要环节。施工过程中产生的固体废弃物应进行分类收集，分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾等。可回收物应进行回收利用，有害垃圾按照规定进行处理，其他垃圾运至指定的填埋场进行填埋处理。施工现场应设置垃圾桶和垃圾堆放场地，定期清理和运输垃圾，保持施工现场的环境卫生。

5.结语

通过对水利水电工程土石方施工关键技术的探讨，对土石方施工的各个环节有了更深入的了解。在施工准备阶段，精确的测量、合理的场地布置和充足的材料准备为后续施工奠定了坚实基础；土石方开挖技术的合理应用，确保了工程的顺利进行和施工安全；土石方填筑技术的有效实施，保证了工程的质量和稳定性；而施工安全与环境保护的重视，使得工程建设在实现经济效益的同时，也能兼顾社会效益和环境效益。

参考文献

[1]唐伟.土石方开挖施工技术在水利水电工程中的应用分析[J].四川水泥,2023,(06):169-171.

[2]陈金.某水利工程土石方开挖稳定支护施工技术[J].河南水利与南水北调,2023,52(12):51-52.

[3]牟君之,胡卫中,肖明.水利水电工程土石方施工技术初探[J].科技风,2024,(13):79-81.

[4]马哲.水利工程土石方开挖施工技术应用分析[J].人民黄河,2024,46(S1):188-189.

[5]刘艳洲,刘彦龙,查萨.水利工程施工中的土石方施工技术探析[J].内蒙古水利,2024,(S2):59-60.

作者简介：杨鹏（1994--），男，汉，河北邯郸人，本科，助理工程师，研究方向为水利水电工程技术。