發(fā)布時(shí)間：2022-07-16 05:50:07
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水利水電工程論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
水利水電工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的建設(shè)項(xiàng)目。在施工的過程中受到很多因素的影響，既有人為因素，又有自然因素。自然因素主要是指水利水電工程多建在湖泊、沿海、河道等地及周邊區(qū)域，這些地方的地質(zhì)條件復(fù)雜，工程建設(shè)有很大的難度。人為因素主要是指任何工程都是由人來具體操作完成的，在工程的組織、決策、操作等方面，人都直接參與其中。水利水電工程在蓄水、泄水、擋水方面發(fā)揮著巨大的作用，自然對(duì)工程的質(zhì)量提出更高的要求，特別要加強(qiáng)在防滲、承壓、抗裂方面的施工管理。工作人員要按照水利水電工程的技術(shù)規(guī)范，采取專門的措施以保證工程的質(zhì)量。此外，水利水電工程對(duì)地基的要求也比較嚴(yán)格，既需要有足夠的強(qiáng)度，又要有足夠的抗?jié)B性、耐久性。這也給工程施工帶來了一定的難度。因此，在工程施工中，既要對(duì)自然因素進(jìn)行全面分析，又要發(fā)揮人的積極性和主觀能動(dòng)性，把水利水電工程建設(shè)好、利用好。
2水利水電管理的內(nèi)涵
2.1重視安全管理
對(duì)水利水電工程而言，建設(shè)是基礎(chǔ)，管理是關(guān)鍵。安全是一切工作的生命線，必須要時(shí)刻牢記。水利水電工程數(shù)量多，對(duì)國家經(jīng)濟(jì)影響大，必須要做好安全管理。首先要加強(qiáng)對(duì)員工的安全教育，提高他們的安全意識(shí)。通過開設(shè)安全教育課程、印發(fā)安全教材、現(xiàn)場(chǎng)講解、懸掛條幅等方式，強(qiáng)化施工人員及管理人員的安全教育與培訓(xùn)，提高工作人員的安全意識(shí)。這樣的培訓(xùn)應(yīng)該是有計(jì)劃、長久的工作，要把措施真正落到實(shí)處，而不應(yīng)該只是走形式。其次要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理，加大安全監(jiān)管的力度。通過增加巡查的次數(shù)、查看制度落實(shí)情況、檢查施工安全技術(shù)措施落實(shí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，提高企業(yè)的安全管理水平。
2.2強(qiáng)化質(zhì)量管理
質(zhì)量是企業(yè)的生命線，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本保證。提高工程質(zhì)量，運(yùn)用質(zhì)量管理體系、手段和方法所進(jìn)行的系統(tǒng)管理。水利水電工程投資大、使用周期長，必須強(qiáng)化工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能投入交付使用，發(fā)揮最大效益，滿足國家、社會(huì)的需求。工程的測(cè)量管理是質(zhì)量管理的重要一環(huán)，它為建設(shè)項(xiàng)目提供了數(shù)據(jù)和圖紙，沒有它，任何工程都無法順利開展與完成。因此要從提高測(cè)量放線人員的素質(zhì)抓起，強(qiáng)化工作人員的質(zhì)量意識(shí)。并通過增加測(cè)量儀器成本投入、引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)量工具等方式，全面加強(qiáng)工程測(cè)量管理，確保測(cè)量的精確度。只有這樣，才能保證工程的質(zhì)量，并對(duì)工程的質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)化的管理。
2.3實(shí)施控制管理
對(duì)項(xiàng)目成本的管理控制能夠降低工程成本，實(shí)現(xiàn)工程利益的最大化。這就需要決策管理者運(yùn)用一定的科學(xué)方法，對(duì)水利水電工程作出科學(xué)的評(píng)估。這樣能夠減少?zèng)Q策的盲目性，幫助管理者提高決策的科學(xué)性，便于管理者選擇最佳方案，作出正確決策。成本預(yù)測(cè)是企業(yè)全面成本管理的首要環(huán)節(jié)，事后的計(jì)算分析存在嚴(yán)重的滯后性，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需要。應(yīng)將成本工作的重心轉(zhuǎn)移到事前控制上。這樣能夠?yàn)楣こ唐髽I(yè)有效地降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.4優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)管理
風(fēng)險(xiǎn)是無處不在的，它總是伴隨著企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)的始終。如何將風(fēng)險(xiǎn)降到最低或消除，這是水利水電工程管理中必須要考慮到的問題。首先，要降低風(fēng)險(xiǎn)，就必須能夠識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)。作為風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)，風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別要綜合各種可能發(fā)生的情況，以便更好的進(jìn)行控制。其次，風(fēng)險(xiǎn)管理要著眼于風(fēng)險(xiǎn)控制，水利水電工程管理部門要采用積極的措施來控制風(fēng)險(xiǎn)。要通過制定切實(shí)可行的應(yīng)急方案，編制多個(gè)備選的方案等方法來進(jìn)行，如果風(fēng)險(xiǎn)真的來臨，要按照預(yù)先的方案實(shí)施，將損失控制在最低限度。最后，風(fēng)險(xiǎn)管理要學(xué)會(huì)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。通過設(shè)立現(xiàn)代激勵(lì)機(jī)制、做好人才備份工作等，降低員工流失的風(fēng)險(xiǎn)，從根本上消除風(fēng)險(xiǎn)因素。
3水利水電工程的現(xiàn)代化管理技術(shù)
3.1GPS定位技術(shù)
GPS是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)距、測(cè)速和定時(shí)，為用戶提供高精度位置和時(shí)間信息的空間無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。它具有實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、全能性。傳統(tǒng)的測(cè)量方法很難保證在特殊地區(qū)獲得的數(shù)據(jù)的精度，尤其是在地形條件復(fù)雜的山區(qū)，而且傳統(tǒng)的測(cè)量方法效率低下，不能及時(shí)了解水利工程的變化情況。GPS的出現(xiàn)和應(yīng)用使這些問題迎刃而解。如在截流施工中，水下地形測(cè)量就是一個(gè)很大的難題。水下地形資料的準(zhǔn)確性對(duì)水利工程建設(shè)十分重要，然而水下地形條件復(fù)雜，傳統(tǒng)測(cè)量不僅工作量大，測(cè)量的范圍有限，而且精度不高，不能滿足工程建設(shè)要求。GPS技術(shù)卻能準(zhǔn)確測(cè)量出水下地形的數(shù)據(jù)，保證工程的順利進(jìn)行。其工作原理就是利用靜態(tài)GPS測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行施工控制測(cè)量。在精度問題上，盡量構(gòu)成等邊三角形，不用考慮點(diǎn)和點(diǎn)之間的通視問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，GPS在測(cè)量精度、速度、效率等方面都獲得了長足的發(fā)展，不僅能夠滿足工程測(cè)量的需求，也給測(cè)繪技術(shù)帶來了全方位的變革。GPS技術(shù)能夠提高測(cè)量的可靠性，降低作業(yè)強(qiáng)度，適應(yīng)現(xiàn)代水利水電工程的要求。
3.2AutoCAD設(shè)計(jì)技術(shù)
AutoCAD是一種通過交互菜單或命令行方式便可以進(jìn)行各種操作的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，它可以用于繪制二維制圖和基本三維設(shè)計(jì)，在具體的水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。尤其是在工程資料中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加明顯。手工繪圖需要準(zhǔn)備三角板、丁字尺、曲線板等會(huì)圖工具，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且經(jīng)常出錯(cuò)。用CAD繪圖只要?jiǎng)右粍?dòng)鼠標(biāo)就可以完成，且畫面整潔統(tǒng)一，既方便又美觀。而對(duì)于難度較高的工程圖，工作人員可利用已有的圖庫進(jìn)行簡單的改造就可以得到，制圖的效率大大提高。不僅如此，用CAD繪制的圖象文件可以直接儲(chǔ)存在軟件、硬盤上，并能夠根據(jù)不同的用途進(jìn)行分門別類的整理保存，保存時(shí)間長，保管起來極其方便。CAD設(shè)計(jì)技術(shù)在水電工程制圖中的廣泛應(yīng)用，極大地節(jié)省了工作人員的時(shí)間，提高了工作效率。
3.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)
對(duì)工程建設(shè)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行更好的測(cè)算和利用，最為有效的方式就是通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。所謂的數(shù)據(jù)庫技術(shù)就是從大量的、原始的數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出有價(jià)值的信息，為以后的行動(dòng)和決策提供必要的依據(jù)，并將大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)保存起來，為人們提供更寶貴的信息資源。水利水電工程建設(shè)管理中存在大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)信息量大，識(shí)記起來較難，這就要發(fā)揮信息技術(shù)的作用，特別是GIS技術(shù)在水利水電工程中發(fā)揮著越來越重要的作用。它不僅能夠減少工作人員的工作量、提高工作效率，更能促進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為社會(huì)帶來更多的綜合效益。但也應(yīng)看到GIS系統(tǒng)存在的一些不足之處，要通過加快發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)，為水利水電工程更好的發(fā)展提供技術(shù)保障。
4結(jié)語
湘江長沙綜合樞紐工程為梯級(jí)水庫，是湘江干流航道發(fā)展規(guī)劃之一，正常蓄水位為29.7m，庫容為6.75億m3，船閘設(shè)計(jì)通航船舶噸級(jí)為2000t，電站裝機(jī)為57MW。湘江水量較為充沛，徑流年際變化較大，而且年內(nèi)分布不均，在樞紐工程河段年內(nèi)水位變化幅度達(dá)14m。樞紐河段屬于平原河流，河面較為寬廣，河道略微彎曲，河流比降相對(duì)較小。
2樞紐布置方案
2.1樞紐平面布置方案
此工程樞紐布置，主要包括船閘（2000t級(jí)）、泄洪閘、水電站、魚道等，為Ⅰ級(jí)工程，水工建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100a一遇、校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500a一遇。工程樞紐正常蓄水位與死水位為29.70m，對(duì)于船閘設(shè)計(jì)，按照20a一遇洪水位，來設(shè)計(jì)高水位，流量為21900m3/s，低水位按照P=98%水位來設(shè)計(jì)。船閘設(shè)置在蔡家洲左汊左側(cè)岸邊，電站設(shè)置在左汊右側(cè)洲邊，按照從左到右的順序，來布設(shè)建筑物工程，包括雙線船閘、排污槽、主泄水閘等，具體如圖1所示。
2.2樞紐平面布置特點(diǎn)
2.2.1樞紐泄流能力強(qiáng)
水利水電工程樞紐泄流能力和工程壩址有直接關(guān)系，尤其是壩址河勢(shì)與地形地貌等。此布置方案中，船閘上游引航道與導(dǎo)流堤設(shè)置位置為原左汊河道區(qū)域內(nèi)的回流區(qū)，設(shè)置導(dǎo)流堤，能夠有效的調(diào)順?biāo)?，確保樞紐工程的泄流能力。按照100a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水工模擬試驗(yàn)，獲得的壅高值為0.1m，泄洪能力較好[1]。
2.2.2通航條件較好
此樞紐工程壩址下游2km區(qū)域左岸存在支流溈水河，與湘江相匯，河寬為180m，2a一遇洪水流量為1580m3/s，10a一遇洪水流量為2750m3/s，20a一遇洪水流量為3350m3/s，出流和船閘連接段的航道交角為30°。此布置方案船閘通航條件試驗(yàn)結(jié)果表明，因?yàn)榇l上游引航道口門區(qū)和連接段緩流區(qū)，通航水流條件可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，干流流量Q干為19700m3/s時(shí)，縱向最大流速值為1.76m/s，橫向最大流速值為0.28m/s，回流最大流速值為0.2m/s。干流流量為21900m3/s時(shí)，縱向最大流速值為1.79m/s，橫向最大流速值為0.3m/s，回流最大流速值為0.25m/s。就下游引航道口門區(qū)和連接段航道來說，當(dāng)湘江干流和支流溈水為正常遭遇時(shí)，若Q干＜13500m3/s，可以滿足船舶航行要求。若13500m3/s≤Q干≤21900m3/s，受到導(dǎo)流堤的影響，口門區(qū)域右側(cè)航道內(nèi)部橫流較大，可以在左側(cè)航線單線行駛。原方案存在導(dǎo)流堤堤頭挑流明顯與斜流大等問題，進(jìn)行布置方案優(yōu)化，改變船閘挑流堤平面型式，設(shè)置立式導(dǎo)流堤等，使得航道通航能力得以全面提升[2]。
2.3樞紐布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)
結(jié)合長沙綜合樞紐設(shè)置的位置，結(jié)合自然條件，在左汊主河道區(qū)域內(nèi)來布置電站與船閘，從樞紐泄流能力與船閘通航條件等方面綜合分析，將船閘設(shè)置在此側(cè)，能夠起到不錯(cuò)的效果。此梯級(jí)綜合樞紐工程建設(shè)后，主要功能為發(fā)電、航運(yùn)等，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要堅(jiān)持確保船閘通航條件的原則，以及泄水閘泄洪能力的原則。當(dāng)樞紐壩址所處的位置左右兩汊道分流比相差較大，而且河底高程相差較大，為了能夠確保樞紐工程的通航效果與發(fā)電效益，將船閘與電站等建筑物，給布置在主汊河道。為了保證樞紐工程下游河床的穩(wěn)定性，在布置泄水閘孔時(shí)，最好能保證工程建設(shè)前后的分流比變化不大。若河流的含沙量較小，在主河道內(nèi)順河，來設(shè)置船閘引航道時(shí)，盡量把船閘設(shè)置在流速相對(duì)較小的河岸側(cè)，以便發(fā)揮樞紐工程的泄流作用，確保船閘通航效果[3]。
3水利水電工程樞紐總體布置三維設(shè)計(jì)
3.1三維地形建模
基于布爾運(yùn)算，進(jìn)行后期三維模型設(shè)計(jì)，需要構(gòu)建三維模型。借助三維設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠?yàn)樗姽こ虡屑~總體布置，提供極大的便利。三維地形模型構(gòu)建是基礎(chǔ)，需要確保精度的準(zhǔn)確性。通常水利水電樞紐工程布置區(qū)域較大，覆蓋面較廣，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，會(huì)影響到三維地形模型構(gòu)建的效果?；诖?，在構(gòu)建時(shí)，需要確保等高線精度，以確保建模的效果。
3.2樞紐布置模型設(shè)計(jì)
在進(jìn)行水利水電工程樞紐布置設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于大壩與電站廠房等，可以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，來設(shè)計(jì)三維模型，采取參數(shù)化或者模板化方法來建模。利用CATIA軟件，融合骨架設(shè)計(jì)思想，構(gòu)建樞紐工程建筑物模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，將數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入到3D軟件中，進(jìn)行樞紐布置，也可以和施工總布置相互聯(lián)合。利用3D設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠?yàn)樗姽こ虡屑~布置設(shè)計(jì)，提供新的設(shè)計(jì)方法，能夠極大程度上提升工作效率，降低設(shè)計(jì)誤差。利用大數(shù)據(jù)信息與信息技術(shù)，來進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)，可以及時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)缺陷，確保水利水電工程樞紐布置的合理性與科學(xué)性。
4結(jié)束語
水利水電工程樞紐布置設(shè)計(jì)，要從樞紐使用的功能分析，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，把握布置設(shè)計(jì)原則，結(jié)合工程實(shí)際，做好充分的調(diào)查工作，制定不同的布置方案，做好對(duì)比分析，選擇最為合適的布置方案，以確保工程建設(shè)的質(zhì)量。
作者:喻尚偉 單位:長沙市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院
參考文獻(xiàn)
[1]陳雷，賓洪祥，別大鵬，李文峰，姚曉敏.碾盤山水利水電工程樞紐布置設(shè)計(jì)[J].水利水電技術(shù)，2016（08）：1~4.
關(guān)鍵詞:水利水電;防排水;施工技術(shù)；主體建筑物
水利水電工程防排水施工受到氣候和地貌的影響較大，如地形、地質(zhì)、水文和氣象條件等因素對(duì)工作人員以及技術(shù)干擾，所以只有在圍堰的保護(hù)下才能對(duì)主建筑進(jìn)行分期的施工，而在施工的過程中防排水對(duì)施工的安全具有很大的影響。
1工程中防排水簡介
水利水電工程一般都是由攔河壩和電站廠房以及船聞構(gòu)成。其中引水式廠房和河水需要有一定的距離，其他形式的廠房都會(huì)直接建設(shè)在河床或河道上。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用的材料不同，攔河壩可分為土石壩、混凝土壩、橡膠壩及銅聞門壩等。本文討論的水利水電工程一般使用的是混凝土壩，為水利水電工程防排技術(shù)的發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)。
2防排水系統(tǒng)的重要性
如果水利水電工程沒有建立防排水系統(tǒng)，那么很容易出現(xiàn)較大事故，對(duì)工程企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)水利水電工程的質(zhì)量制造隱患，最重要的是對(duì)人民和工作人員的生命構(gòu)成威脅。在水利水電工程中防排水做的不合格，那么在雨季，由于上游大量的水洶涌而下，使得大量積水無法排放，造成洪災(zāi)，所以設(shè)立防排水工作是十分必要的。只有防排水工作做好，才能保證農(nóng)業(yè)的正常發(fā)展。
3圍堰防排水系統(tǒng)的建造
圍堰就是臨時(shí)修建在建筑物旁起到維護(hù)作用的結(jié)構(gòu)，，它的作用就是預(yù)防河水中的泥沙被沖到修建建筑物的位置，方便于挖基坑和圍堰內(nèi)的積水排除等工作。除了特殊的建筑物外，一般水利工程中的圍堰在建筑物竣工后都會(huì)拆除，圍堰的高度一定要高于最高的水位。在水利工程中圍堰的作用非常之大，它不但有利于建筑物的修筑，還能對(duì)防排水體系產(chǎn)生巨大的影響。對(duì)于圍堰的修建我要做到因地適宜，在一些黏土比較少的地段，圍堰的外坡修建我們就要用混凝土，這樣不僅能夠做到防水防泥沙的作用，還能夠避免降雨的沖刷。對(duì)于那些黏土含量較多的地段，我們可以用黏土來修筑心墻，對(duì)于外坡的建筑使用堆石棱體修筑就可以，這樣不但能夠節(jié)省成本，還能夠發(fā)揮出非常好的效果，還有一些更特殊的地方，如森林等，我們也可以建筑草木圍堰等。我們可以通過觀察建筑水利水電工程所在區(qū)域的地質(zhì)地貌和建筑物的需求進(jìn)行確定圍堰的材料以及所需要的品質(zhì)。一般的圍基都會(huì)采用混凝土墻和噴射灌漿以及用黏土來進(jìn)行鋪蓋對(duì)防排水處理。對(duì)于那些黏土含量少的地域，我們可以采用挖掘機(jī)進(jìn)行協(xié)助作業(yè)，挖出的黏土進(jìn)行回填來建筑墻體。
4壩基建造對(duì)防排水系統(tǒng)的重要性
水壩修建過程中，由于大量河水的集聚，導(dǎo)致水壓對(duì)壩基的壓力非常之大，這樣就會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成巨大的影響，所以防排水系統(tǒng)在這個(gè)時(shí)候就顯得異常重要。我們可以在臨水區(qū)域使用帷幕灌漿來進(jìn)行處理，防滲帷幕對(duì)水利水電工程施工過程所產(chǎn)生的壩基滲水現(xiàn)象具有良好的治理效果。同時(shí)防滲帷幕和壩基護(hù)坦的地方一起組成了水利水電工程中的防排水體系。
5主體建筑物防排水體系的設(shè)計(jì)
我們主要研究一下最常見的混凝土壩。在設(shè)計(jì)主建筑物的防排水體系時(shí)，我們一定要結(jié)合建筑工程的主建筑物功能和目的的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。施工中的擋水建筑作用主要是防水，而用作排水的是擋土建筑物的設(shè)計(jì)。擋水建筑物在施工的時(shí)候?qū)ζ溆绊懽畲蟮木褪撬徊钜鹁薮蟮乃畨?，還有就是在施工時(shí)混凝土的凝固時(shí)間對(duì)其造成影響。因?yàn)榛炷翂蔚奶攸c(diǎn)，護(hù)坡的排水方法我們可以使用土工布和排水管。將土工布和水管鋪在護(hù)坡的表面或埋在護(hù)坡上，設(shè)置科學(xué)的排水系統(tǒng)可以讓過程事半功倍;由于大多數(shù)的水利水電工程都具有較大的規(guī)模，在一定程度上可以滿足排水的要求。但因?yàn)槎诠こ炭拷勯T處混凝土的斷面較小，無法承受河水的沖擊力，會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問題，我們?cè)谑┕r(shí)要一邊澆筑一邊封模來確保毛面和縫面的質(zhì)量，這個(gè)辦法可以保證縫面干凈振搗有效，完美解決漏水現(xiàn)象的發(fā)生。因?yàn)榉轿坏牟煌?，在施工是我們所用的防水物質(zhì)就要隨時(shí)調(diào)換。如果我們用止水片，那么就要根據(jù)結(jié)合面的寬度等來確定使用的種類。壩肩的地質(zhì)要求可以確定防水系統(tǒng)中的防水技術(shù)。
通過以上的研究，我們可以清楚的了解水利水電工程的建設(shè)會(huì)受到諸多方面的影響，因?yàn)榻ㄖ镏黧w的規(guī)模都不小，施工的過程較長要分期完成，在這段時(shí)間內(nèi)防排水關(guān)系到施工人員的安全，以及竣工后建筑物的質(zhì)量問題。同時(shí)它還會(huì)對(duì)河流的水位差造成影響，大壩的臨水面要及時(shí)的采用相應(yīng)的措施，不然就會(huì)對(duì)整個(gè)過程的質(zhì)量造成影響。
作者:程雪 單位:大慶市水務(wù)集團(tuán)
參考文獻(xiàn)
[1]楊康寧.水利水電工程施工技術(shù)(第二版)[M].北京:中國水利水電出版社，2009.
1水利水電工程施工安全質(zhì)量的管理
在水利水電工程建設(shè)施工過程中，施工隊(duì)伍建設(shè)對(duì)其起到了極其重要的影響和作用。所以在水利水電工程建設(shè)初期，就將水利水電施工隊(duì)伍管理建設(shè)作為重中之重。針對(duì)施工隊(duì)伍人員素質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)地管理與培訓(xùn)，從根本上提升施工隊(duì)伍人員的安全意識(shí)，建立完善的組織管理機(jī)制，從源頭上加以保證施工質(zhì)量。針對(duì)水利水電工程建設(shè)施工特點(diǎn)，制定完善的安全管理制度，不僅僅可以確保工程建設(shè)施工質(zhì)量，更能有效的保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。將安全管理制度落實(shí)到每個(gè)建設(shè)施工環(huán)節(jié)中，從業(yè)主到施工單位、項(xiàng)目管理部及基層班組等都要統(tǒng)一安全意識(shí)，根據(jù)各部門建設(shè)發(fā)展特點(diǎn)制定合理的安全管理制度，采用各種形式貫徹、灌輸、落實(shí)、執(zhí)行。在施工建設(shè)過程中制定各種安全管理制度是極其必要的，但與此同時(shí)，做好水利水電工程建設(shè)施工人員的思想教育也是尤為重要的。主要可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行管理：第一，在水利水電工程建設(shè)施工中，最高負(fù)責(zé)人及相關(guān)管理層人員必須樹立安全意識(shí)，將安全第一放在水利水電工程建設(shè)施工中的整個(gè)過程，各項(xiàng)工作的開展必須以此作為基礎(chǔ)。第二，做到以人為本，在水利水電工程建設(shè)施工中，必須將人的生命財(cái)產(chǎn)安全放在第一位，將安全管理制度及施工安全貫穿于管理人員及施工建設(shè)的整個(gè)過程，進(jìn)而提供了強(qiáng)有力的思想保證。
2在水利水電工程施工過程中加強(qiáng)安全管理的監(jiān)控
在水利水電工程的施工安全管理工作中，施工過程的管理和監(jiān)控是過程性的。其管理的跨度大、涉及面廣，時(shí)間長，同時(shí)也是管理是否有效直接接受檢驗(yàn)的階段，在施工過程的安全管理中，既要統(tǒng)籌兼顧，不留死角，又要集中力量抓好重點(diǎn)；既要重視施工高峰期的施工安全，又必須注意其他施工期間各個(gè)安全環(huán)節(jié)；既要嚴(yán)格控制關(guān)鍵工序安全操作規(guī)程，又要全面抓好一般工序施工的安全要求；既要抓好關(guān)鍵部位施工對(duì)象的施工安全，又要保證全部施工對(duì)象的安全生產(chǎn)。綜上所述，針對(duì)水利水電工程施工管理建設(shè)主要體現(xiàn)在以下等幾個(gè)方面：（1）抓住施工作業(yè)流程中的重點(diǎn)施工對(duì)象及關(guān)鍵施工，確保其質(zhì)量符合安全生產(chǎn)。（2）針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)情況進(jìn)行安全管理分析。（3）對(duì)整個(gè)水利水電工程建設(shè)施工人員要灌輸其安全生產(chǎn)的重要意義。（4）加強(qiáng)建立完善的安全管理機(jī)制，確保水利水電工程的安全管理落實(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)中。水利水電工程的施工十分復(fù)雜，主要包括了土建、給排水和電氣安裝等諸多工種。在施工的過程中，一旦某一工種只顧及自身工作，肯定會(huì)影響其他工種所進(jìn)行的施工，且本工種之工作也很難落實(shí)好，所以在工作中需要技術(shù)人員的協(xié)調(diào)配合以及全方位的安全管理，所以在積極探索標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化安全文明施工管理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)本施工企業(yè)的水利水電工程的建設(shè)是非常必要且行之有效的。加強(qiáng)水利施工的管理，建立完善的管理機(jī)制。
3加強(qiáng)水利水電工程施工管理機(jī)制的有效建立
一是，建立健全的現(xiàn)代化水利水電工程施工管理模式搞好成本的預(yù)測(cè)，確定施工成本控制目標(biāo)，對(duì)于成本預(yù)測(cè)的內(nèi)容主要是使用科學(xué)的方法，結(jié)合中標(biāo)價(jià)，根據(jù)各項(xiàng)目的施工條件、機(jī)械設(shè)備、人員專業(yè)素質(zhì)的要求等對(duì)項(xiàng)目的成本目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)。二是，注重水利水電工程施工成本的核算，實(shí)現(xiàn)成本控制目標(biāo)在施工企業(yè)成本控制中，只有抓住了成本控制，加強(qiáng)工程項(xiàng)目成本管理，施工企業(yè)才能獲取最大利潤，實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的健康、良性循環(huán)，才能使企業(yè)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭中立于不敗之地。三是，在水利水電工程的現(xiàn)場(chǎng)施工管理方面注意加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的專項(xiàng)檢查、及時(shí)解決問題。在水利水電工程的施工管理方面要全面整合水利水電工程管理各部門的職責(zé)既要在各部門分離其職責(zé)的同時(shí)，統(tǒng)一整合各部門的職能，做到對(duì)水水電工程施工的統(tǒng)一管理。
本工程為水閘樞紐工程，具體由3個(gè)部分組成，即淺孔閘、深孔閘和船閘，工程的主要施工任務(wù)為對(duì)淺孔閘進(jìn)行加固，新建深孔閘和船閘。該工程的特點(diǎn)是分部分項(xiàng)工程較多，施工程序比較復(fù)雜。按照項(xiàng)目法人對(duì)工程竣工時(shí)間的要求，工程共分為兩期進(jìn)行施工建設(shè)，第一期的主要施工任務(wù)為基于原有的淺孔閘導(dǎo)流，對(duì)深孔閘和船閘進(jìn)行施工;第二期則是利用建好的深孔閘進(jìn)行導(dǎo)流，在此基礎(chǔ)上對(duì)原有的淺孔閘進(jìn)行加固處理。為了滿足施工導(dǎo)流的要求，第一期施工以深孔閘作為重點(diǎn)，而第二期施工則以淺孔閘加固作為重點(diǎn)，船閘則隨深孔閘和淺孔閘施工同時(shí)進(jìn)行。本工程的總進(jìn)度計(jì)劃為21個(gè)月，深孔閘和船閘均為獨(dú)立工程，兩者之間的施工作業(yè)互不影響。本工程的工期總體表現(xiàn)為:2009年10月底前和2010年汛期前的工期比較緊張，2010年汛期過后的工期安排相對(duì)比較寬松。主體工程的施工階段經(jīng)歷1個(gè)冬天和2個(gè)汛期，工期要求在2009年10底之前完成深孔閘水下工程建設(shè)。深孔閘是淺孔閘加固的導(dǎo)流通道，其為保證淺孔閘在2010年5月20日之前具備運(yùn)行條件創(chuàng)造了有利的施工條件。
2施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
由于影響本工程施工進(jìn)度的風(fēng)險(xiǎn)因素較多，所以必須對(duì)各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素的影響程度大小進(jìn)行比較分析，以便為制定本工程施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施提供有力依據(jù)。根據(jù)帕累托法則，工程項(xiàng)目所有風(fēng)險(xiǎn)中只有少部分風(fēng)險(xiǎn)對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)度構(gòu)成較大威脅，為此，應(yīng)當(dāng)著重于對(duì)威脅較大的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行排序。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)排序結(jié)果可知，影響本工程施工進(jìn)度較大的風(fēng)險(xiǎn)因素為征地拆遷和異常降雨風(fēng)險(xiǎn)，這兩種風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于工程管理而言，其可控性較低。所以，必須重點(diǎn)制定第一類風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略指導(dǎo)下的各種風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施，時(shí)刻關(guān)注主材市場(chǎng)的變化情況。同時(shí)，由于風(fēng)險(xiǎn)排序中相對(duì)靠后的風(fēng)險(xiǎn)具備較好的可控性，如電力供應(yīng)中斷、主材供給不足、圖紙疏漏、施工設(shè)備故障、勞動(dòng)力資源不足等風(fēng)險(xiǎn)，因此必須充分發(fā)揮工程主體的能動(dòng)性，將這些可控風(fēng)險(xiǎn)對(duì)本工程施工進(jìn)度造成的不利影響降至最低。
3施工進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施
大量的工程實(shí)踐表明，通過采取有效的工程措施能夠達(dá)到壓縮工期的效果。同時(shí)，采取一些工程措施作為應(yīng)急準(zhǔn)備可以在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，減輕其對(duì)施工進(jìn)度的影響，進(jìn)而降低延誤工期的程度。
3．1合理應(yīng)用新技術(shù)
高壓噴灌防滲。本工程混凝土地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)厚度為0．4m，成墻面積相對(duì)較大，約為2137㎡，原計(jì)劃采用鋸槽法施工，預(yù)計(jì)工期為31d?；炷吝B續(xù)墻最為顯著的特點(diǎn)是安全、可靠，唯一的不足是施工速度比較緩慢。而高噴防滲墻對(duì)施工作業(yè)場(chǎng)地的要求較低，施工進(jìn)度快，為了進(jìn)一步加快施工進(jìn)度，可以采用高噴防滲墻替代混凝土地下連續(xù)墻。本工程采用高噴防滲墻后，僅用14d便完成防滲墻施工，比原定計(jì)劃節(jié)省了17d，該風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施的采用取得了顯著效果。新型防水涂料。在本工程中，淺孔閘閘墩的表面處理工作量較大，原計(jì)劃施工方案為表面打毛、水泥砂漿粉面，預(yù)計(jì)工期為47d。為了加快施工進(jìn)度，可采取新型的防水涂料對(duì)閘墩表面進(jìn)行處理。本工程采用了賽柏斯防水涂料，這種涂料不但性能較高，而且施工簡單，它的應(yīng)用使閘墩表面處理工作只用了35d便完成，節(jié)省了12d，為淺孔閘的水下部分在2010年4月30日前完工創(chuàng)造了條件。
3．2改進(jìn)施工方案
船閘閘身段出水支管。在本工程中，船閘閘身段出水管采用的是變截面形式，長度為26m，最大直徑為500mm，由于支管本身既細(xì)且長，模板支立后拆除非常困難，并且數(shù)量較多。為進(jìn)一步加快施工進(jìn)度，決定采用直徑為450mm的預(yù)制水泥涵管代替變截面出水支管，通過該技術(shù)方案的改進(jìn)，降低了支管施工難度，有效加快了施工進(jìn)度。設(shè)備材料。為降低設(shè)備供應(yīng)不及時(shí)對(duì)本工程施工進(jìn)度造成的不利影響，應(yīng)根據(jù)具體情況靈活變更設(shè)備參數(shù)，以確保在不降低設(shè)備質(zhì)量及其主要功能的前提下，使設(shè)備按時(shí)完成生產(chǎn)工作量。
3．3應(yīng)急措施
我國一直以來對(duì)重工業(yè)發(fā)展給予重視，機(jī)械工程科技也呈現(xiàn)了上升趨勢(shì)，改變了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備安裝、使用、維護(hù)等方面的不足。面對(duì)不斷優(yōu)化的機(jī)械制造技術(shù)，“特種機(jī)械設(shè)備”成為了一種專用、新型的現(xiàn)代化設(shè)施，為各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)與控制提供了幫助。
1.1特種設(shè)備
特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶，下同)、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施和場(chǎng)(廠)內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛。其中鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道為承壓類特種設(shè)備;電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施為機(jī)電類特種設(shè)備。機(jī)械科技改革趨勢(shì)下，特種機(jī)械產(chǎn)品區(qū)域多樣化，功能結(jié)構(gòu)多元化，標(biāo)志著機(jī)械行業(yè)科技的快速發(fā)展。
1.2設(shè)備使用現(xiàn)狀
特種機(jī)械設(shè)備在功能方面實(shí)現(xiàn)了突破，改變了中小型機(jī)械調(diào)度作業(yè)的規(guī)模，擴(kuò)大了機(jī)械設(shè)備應(yīng)用功能范圍。現(xiàn)有特種機(jī)械設(shè)備基本滿足了水利水電施工作業(yè)要求，為機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等一體化控制提供了設(shè)備保障。同時(shí)，特種機(jī)械設(shè)備用于現(xiàn)場(chǎng)施工也面臨著一系列的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備故障頻發(fā)、人為操作失誤、管理難度大等，這些都是施工單位調(diào)配設(shè)備資源的主要問題，未來水利水電改擴(kuò)建工程中，不僅要利用機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，還要考慮設(shè)備調(diào)度管理工作標(biāo)準(zhǔn)。
2水利水電工程機(jī)械化優(yōu)點(diǎn)
為了避免早期水電項(xiàng)目施工的不足，工程單位開始結(jié)合機(jī)械設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，改變了早期現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的相關(guān)問題。特種機(jī)械設(shè)備是水利水電施工常用的輔助裝置，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員創(chuàng)造了優(yōu)越的施工環(huán)境，擴(kuò)大了水利設(shè)施改造的應(yīng)用范圍。水利水電機(jī)械化特點(diǎn)包括:
2.1便捷性
機(jī)械設(shè)備本質(zhì)上是取代人工勞動(dòng)的操作設(shè)備，能夠替代人工完成各項(xiàng)施工任務(wù)。從水利水電工程建設(shè)情況分析，特種機(jī)械設(shè)備具有很大的生產(chǎn)能力，從而能大量節(jié)省人力，免除或減輕繁重的體力勞動(dòng)。例如，水利工程現(xiàn)場(chǎng)開挖與施工中，安排專用機(jī)械設(shè)備參與作業(yè)，節(jié)約了一部分勞動(dòng)力資源，也提升了現(xiàn)場(chǎng)施工的作業(yè)效率。
2.2效率性
機(jī)械的生產(chǎn)率高，操作管理人員少，提高了生產(chǎn)人員的勞動(dòng)生產(chǎn)率。按照機(jī)械設(shè)備型號(hào)、規(guī)模等參數(shù)，可分為大型、中型、小型等三種機(jī)械，每一種級(jí)別用于現(xiàn)場(chǎng)施工均提升了作業(yè)效率。根據(jù)施工測(cè)試，每種起重機(jī)的荷載狀態(tài)不同，大型機(jī)械設(shè)備可最高提升50%的作業(yè)效率，小型機(jī)械設(shè)備則至少提升20%，說明了水利水電機(jī)械化改造的必要性。
2.3安全性
機(jī)械化施工最大的優(yōu)點(diǎn)是能達(dá)到很高的施工強(qiáng)度，施工速度快，能保證按期完成任務(wù)。建造大型水利水電是我國改造投資主要項(xiàng)目之一，這類工程往往要消耗大量的人力、物力、財(cái)力，施工人員面臨的作業(yè)環(huán)境也十分險(xiǎn)峻。特種機(jī)械設(shè)備用于工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)作業(yè)的安全性，尤其是特種荷載、超大強(qiáng)度等作業(yè)，均由機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化完成。
3特種機(jī)械設(shè)備檢查要點(diǎn)管理
根據(jù)水利水電工程應(yīng)用情況，特種機(jī)械設(shè)備發(fā)揮出來的作用更加顯著，不僅是事故人員操控作業(yè)的工具平臺(tái)，更是施工單位作業(yè)走向機(jī)械自動(dòng)化模式的必備條件。按照不同使用功能，特種機(jī)械設(shè)備類別形式多樣，但主要設(shè)備集中在起重機(jī)械、壓力容器、場(chǎng)內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛等三個(gè)方面，這些都是設(shè)備管理的重點(diǎn)對(duì)象。綜合評(píng)比特種機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，以及設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀中存在的問題，日常管理做好設(shè)備檢查與管理是很有必要的。
3.1起重機(jī)械
起重機(jī)械是用于垂直提升、水平搬運(yùn)等操作的設(shè)備，很多工程建設(shè)都配備起重機(jī)作為運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)施。由于起重機(jī)搬運(yùn)重物時(shí)承受的荷載較大，面臨的風(fēng)險(xiǎn)故障更高，設(shè)備檢查需注意的幾個(gè)要點(diǎn):吊鉤、鋼絲繩是否有異常(例如:裂紋、斷絲等);防脫鉤裝置是否完好可靠;緊急制動(dòng)、行程限位、起重量限制器等是否完好可靠;戶外起重機(jī)的防風(fēng)裝置是否有效(錨定裝置、夾軌器等)。
3.2壓力容器
壓力系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備不可缺少的一部分，任何機(jī)械設(shè)備都要借助壓力系統(tǒng)完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并且保持機(jī)械設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)。作為一種承載壓力的密封設(shè)備，水利水電施工現(xiàn)場(chǎng)壓力容器設(shè)備檢查管理包括:壓力管道安全閥是否在校驗(yàn)有效期內(nèi)(安全閥校驗(yàn)周期為1年);壓力表是否在檢定有效期內(nèi)(壓力表檢定周期為半年);液位、壓力、溫度是否在允許范圍內(nèi);是否存在介質(zhì)泄漏現(xiàn)象。
3.3場(chǎng)內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛
水利水電工程建設(shè)要運(yùn)輸大量的物資，施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)車輛也是特種機(jī)械設(shè)備管理對(duì)象之一，嚴(yán)格檢查車輛工作狀態(tài)及運(yùn)行情況，也是構(gòu)建安全施工環(huán)境的基本保障。施工單位要安排專業(yè)人員進(jìn)行車輛檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的設(shè)備隱患，主要包括:車輛是否張貼安全檢驗(yàn)合格證，是否在檢驗(yàn)有效期內(nèi)，是否取得有效牌照;車輛的燈光、喇叭、反光鏡等是否正常;車輛轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)是否靈活可靠。
4現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試安全技術(shù)管理
設(shè)備管理要進(jìn)一步加強(qiáng)起重機(jī)械頂升加節(jié)過程監(jiān)管和檢查驗(yàn)收，履行驗(yàn)收簽字確認(rèn)手續(xù);對(duì)起重機(jī)械安拆、頂升加節(jié)、維保等過程要實(shí)行影像記錄并上傳監(jiān)督管理系統(tǒng)。特種機(jī)械設(shè)備安裝完畢，要對(duì)組裝設(shè)備進(jìn)行模擬調(diào)試，確保設(shè)備安裝無誤后才能投入施工應(yīng)用。
4.1模擬調(diào)試
當(dāng)前，水利水電信息化建設(shè)方案逐漸形成，信息科技融入工程施工調(diào)度作業(yè)，完成了特種機(jī)械設(shè)備的信息化改造，為水利部門調(diào)度搭建了虛擬化平臺(tái)。模擬調(diào)試是根據(jù)特種機(jī)械設(shè)備指定的安裝參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬驗(yàn)收，判斷設(shè)備是否存在結(jié)構(gòu)性問題，這種虛擬化模擬可降低現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，避免直接調(diào)試失誤造成的安全事故。
4.2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試
虛擬調(diào)試成功之后，技術(shù)人員可至施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是設(shè)備投入應(yīng)用前的最后流程。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試主要是對(duì)特種機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組合、性能參數(shù)、工作狀態(tài)等情況做出綜合性的評(píng)價(jià)，從機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)電操控系統(tǒng)等方面，驗(yàn)收機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，為設(shè)備管理提出切實(shí)可行的方案。
5設(shè)備安裝施工管理要點(diǎn)
考慮到水利水電工程建設(shè)的特殊要求，施工現(xiàn)場(chǎng)要顧及周邊環(huán)境動(dòng)態(tài)，避免施工作業(yè)對(duì)周邊產(chǎn)生不利影響。特種機(jī)械設(shè)備管理方案中，對(duì)機(jī)械設(shè)備安裝施工需強(qiáng)化管理，及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)安裝遇到的操作性問題，維持機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
5.1設(shè)備檢測(cè)
認(rèn)真對(duì)正在使用的起重機(jī)械進(jìn)行一次全面的安全檢查和維護(hù)保養(yǎng)，進(jìn)一步消除安全隱患。檢測(cè)到期或使用年限較長的起重機(jī)械，要重新委托檢測(cè)。臨近道路、學(xué)校、居民區(qū)和商業(yè)區(qū)等人員密集區(qū)的工地且塔吊回轉(zhuǎn)吊臂回伸到圍墻外的，要通過調(diào)整力矩限制器和回轉(zhuǎn)限位器予以限制，盡量不超出圍墻。
5.2技術(shù)交底
特種設(shè)備安裝作業(yè)之前，組織學(xué)習(xí)安裝/拆卸安全技術(shù)方案，對(duì)班組作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)方案交底，每天對(duì)分項(xiàng)工作內(nèi)容、技術(shù)要求、安全措施以及注意事項(xiàng)等進(jìn)行單獨(dú)交底。在安裝套架、回轉(zhuǎn)支承座、平衡臂、起重臂等大件吊裝作業(yè)前，安裝單位技術(shù)負(fù)責(zé)人必須進(jìn)行專項(xiàng)安全技術(shù)交底，每次起吊離地面20cm左右時(shí)必須停機(jī)，檢查安全平穩(wěn)性，確認(rèn)安全可靠方能繼續(xù)起吊。
5.3人員考察
針對(duì)從事起重機(jī)械的安裝拆卸工、司機(jī)、信號(hào)司索工等特種作業(yè)人員，再次組織安全技術(shù)教訓(xùn)和教育培訓(xùn)，切實(shí)按照相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，不得違章指揮和作業(yè)。同時(shí)，要認(rèn)真核對(duì)人證一致性，對(duì)無證上崗作業(yè)行為要堅(jiān)決予以制止，對(duì)無證作業(yè)人員要立即更換。作業(yè)人員必須經(jīng)過培訓(xùn)考核合格，司機(jī)、吊裝指揮、電工及檢驗(yàn)人員要持證上崗;進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)必須戴好安全帽，高空作業(yè)時(shí)要系好安全帶，冬季、雨季應(yīng)采取防護(hù)措施。
6結(jié)論
人類社會(huì)發(fā)展到今天，資源變得如此的稀缺性。從發(fā)現(xiàn)資源到開發(fā)資源到資源的枯竭。我們不得不反思“為什么是這樣子？”，答案很明確資源是有限的，而人類的需求是無限的。我們要尋找循環(huán)的、清潔的、環(huán)保的資源是社會(huì)發(fā)展的永恒的指南針。
水，作為萬物之源是如此的珍貴。從原始社會(huì)到現(xiàn)代社會(huì)，事實(shí)證明，人類的力量是弱小的，但人類的智慧是強(qiáng)大的。中國作為一個(gè)古老而文明的國家，從古到今在水利水電世界上都作出了突出的貢獻(xiàn)。例如：京杭大運(yùn)河、都江堰水利工程、引灤入津及正在建設(shè)的南水北調(diào)等；水電有葛洲壩、劉家峽、小浪底、二灘、三峽等。
中國，作為一個(gè)地形地質(zhì)復(fù)雜（幾乎包括世界所有種類的地形地質(zhì)）。同樣中國也是一個(gè)災(zāi)難重重的國度——自然災(zāi)害頻頻發(fā)生，如旱、澇、泥石流、地震等。人類發(fā)展的歷史也是人類改造自然的歷史。
實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置是我們共同的愿望。此時(shí)同時(shí)，神州大地將崛起體現(xiàn)人類意志的標(biāo)志性上午建筑。隨著人類對(duì)資源的無限需求，作為屬水電工程建設(shè)的每一個(gè)人都是一種挑戰(zhàn)（自然、地形、地質(zhì)、氣候更加的復(fù)雜，交通不便，將付出更大的代價(jià)）。然而，我們有信心有進(jìn)步才有發(fā)展，有發(fā)展才可以讓我們騰飛在蔚藍(lán)色的天空之上。
作為普通人接觸的水電工程是看得見摸的著的東西，實(shí)際上它是表面的、膚淺的。而本質(zhì)的靈魂的東西才是它本身最偉大的世界。
萌芽篇
我是一點(diǎn)，小小的一點(diǎn)。何為“?！?，海納百川，分開則為水與每。也就是我要每天與水接觸；“長”則表示為時(shí)間的概念。我出生于一個(gè)交通不發(fā)達(dá)，電力緊張的地方。人們對(duì)水的需求變得怨天尤人。大自然是無情的是隨機(jī)的不會(huì)依照人類的意志來執(zhí)行每一次命令。
我只相信一點(diǎn)，聚點(diǎn)成線，聚線成面，聚面成體。
理論篇
我是于2000年進(jìn)入四川電力學(xué)院的，當(dāng)時(shí)我的選擇是水工。從小我對(duì)水利水電方面就產(chǎn)生很大的興趣，我有時(shí)感覺我應(yīng)該屬于這個(gè)世界的一樣。我愿用一生來在這個(gè)世界行走飛翔。
在這里，我真正的尋找到了自己的天堂，這里條件很好。有很多實(shí)驗(yàn)室，里面有許多的儀器、模型，了解到水工歷史的具體體驗(yàn)。
那時(shí)，老師給了我很多關(guān)心和機(jī)會(huì)，我非常的感謝我的父親及所有關(guān)心我的人，他們?cè)谖易钚枰臅r(shí)候幫了我，給我勇氣面對(duì)任何困難，并戰(zhàn)勝它。
本人以施工放來對(duì)水電工程的一點(diǎn)理解。
第一章土石壩施工
土石壩包括各種碾壓式土壩、堆石壩和土石混合壩。土石壩具有就地取材，對(duì)壩基地質(zhì)條件要求不高，結(jié)構(gòu)簡單節(jié)約三材和易于施工等優(yōu)點(diǎn)。隨著大型高效機(jī)具的采用，壩體防滲結(jié)構(gòu)和材料的改進(jìn)，施工人數(shù)的大量減少，施工工期的進(jìn)一步縮短以及施工費(fèi)用的顯著降低等，為土石壩的發(fā)展開辟了廣闊前景。當(dāng)今國內(nèi)外不僅中低壩廣泛采用土石壩，而且興建的高土石壩也也來也多。砼面板堆石壩的經(jīng)濟(jì)性和快速施工，已成為壩工建設(shè)中具有很強(qiáng)競(jìng)爭力的一種新壩性，更是使土石壩“錦上添花”。
第一節(jié)料場(chǎng)規(guī)劃
土石壩施工中，料場(chǎng)的合理規(guī)劃和使用，是土石壩施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它不僅關(guān)系到壩體的施工質(zhì)量、工期和工程造價(jià)，甚至還會(huì)影響到周圍的農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)。
施工前，應(yīng)配合施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)各類料場(chǎng)作進(jìn)一步的勘探和總體規(guī)劃、分期開采計(jì)劃。使各種壩料有計(jì)劃、有次序地開采出來，以滿足壩體施工的要求。
選用料場(chǎng)材料的物理力學(xué)性質(zhì)，應(yīng)滿足壩體設(shè)計(jì)施工質(zhì)量要求，勘探中的可供開采量不少于設(shè)計(jì)需要量的2倍。在儲(chǔ)量集中繁榮主要料區(qū)，布置大型開采設(shè)備，避免經(jīng)常性的轉(zhuǎn)移；保留一定的備用料場(chǎng)（為主要料場(chǎng)總儲(chǔ)量的20%～30%）和近料場(chǎng)，作為壩體合龍以及搶筑攔洪高程用。
在料場(chǎng)的使用時(shí)間及程序上，應(yīng)考慮施工期河水位的變化及施工導(dǎo)流使上游水位抬高的影響。供料規(guī)劃上要近料、上游易淹料先用；遠(yuǎn)料，下游不淹料后用。含水量高料場(chǎng)夏季用；含水量低料場(chǎng)雨季用。施工強(qiáng)度高時(shí)利用近料，強(qiáng)度低時(shí)利用遠(yuǎn)料，平衡運(yùn)輸強(qiáng)度，避免窩工。對(duì)料場(chǎng)高程與相應(yīng)的填筑部位，應(yīng)選擇恰當(dāng)，布置合理，有利于重車下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料過壩的交叉運(yùn)輸，減少干擾。
充分合理地利用開挖棄渣料，對(duì)降低工程造價(jià)和保證施工質(zhì)量具有重要的意義。作到棄渣無隱患，不影響環(huán)保。在料場(chǎng)規(guī)劃中應(yīng)考慮到挖、填各種壩料的綜合平衡，作好土石方的調(diào)度規(guī)劃，合理用料。料場(chǎng)的覆蓋剝離層薄，有效料層厚，便于開采，獲得率高。減少料物堆存、倒運(yùn)，作好料場(chǎng)的防洪、排水、防止料物污染和分離。不占或少占農(nóng)業(yè)耕地，作到占地還地、占田還田。
總之，在；料場(chǎng)的規(guī)劃和開采，考慮的因素很多而且又很靈活。對(duì)擬定的規(guī)劃、供料方案，在施工中不合適的即使進(jìn)行調(diào)整，以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
第二節(jié)土石料開挖運(yùn)輸
土石壩施工中，從料場(chǎng)的開挖、運(yùn)輸，到壩面的平料和壓實(shí)等各項(xiàng)工序，都可由互相配套的工程機(jī)械來完成，構(gòu)成“一條龍”式的施工工藝流程，即綜合機(jī)械化施工。在大中型土石壩，尤其在高土石壩中，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化施工，對(duì)提高施工技術(shù)水平，加快土石壩工程建設(shè)速度，既有十分重要的意義。
一、開挖運(yùn)輸方案
壩料的開挖與運(yùn)輸，是保證上壩強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)之一。開挖運(yùn)輸方案，主要具壩體結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)、壩料性質(zhì)、填筑強(qiáng)度、料場(chǎng)特性、運(yùn)距遠(yuǎn)近、可供選擇的機(jī)械型號(hào)等多種因素，綜合分析比較確定。土石壩施工中開挖運(yùn)輸方案主要有以下幾種。
1.正向鏟開挖，自卸汽車運(yùn)輸上壩
正向鏟開挖、裝載，自卸汽車運(yùn)輸直接上壩，通常運(yùn)距小于10km。自卸汽車可運(yùn)各種壩料，運(yùn)輸能力高，設(shè)備通用，能直接鋪料，機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力較強(qiáng)，管理方便，設(shè)備易于獲得，在國內(nèi)外的高土石壩施工中，獲得了廣泛的應(yīng)用，且挖運(yùn)機(jī)械朝著大斗容量、大噸位方向發(fā)展。在施工布置上，正向鏟一般都采用立面開挖，汽車運(yùn)輸?shù)缆房刹贾贸裳h(huán)路，裝料時(shí)停在挖掘機(jī)一側(cè)的同一平面上，既汽車魚貫式地裝料與行駛。這種布置形式，可避免或減少汽車的倒車時(shí)間，正向鏟采用60°～90°的轉(zhuǎn)角側(cè)向卸料，回轉(zhuǎn)角度小，生產(chǎn)率高，能充分發(fā)揮正向鏟與汽車的效率。
2.正向鏟開挖、膠帶機(jī)運(yùn)輸
國內(nèi)外很多水利水電工程施工中，廣泛采用了膠帶機(jī)運(yùn)輸土、砂石料。國內(nèi)的大伙房、岳城、石頭河等土石壩施工，膠帶機(jī)成為主要的運(yùn)輸工具。膠帶機(jī)的爬坡能力大，架設(shè)簡易，運(yùn)輸費(fèi)用較低，比自卸汽車可降低運(yùn)輸費(fèi)用1/3～1/2，運(yùn)輸能力也較高，膠帶機(jī)合理運(yùn)距小于10km，膠帶機(jī)可直接從料場(chǎng)運(yùn)輸上壩；也可與自卸汽車配合，作長距離運(yùn)輸，在壩前經(jīng)漏斗由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)上壩；與有軌機(jī)車配合，用膠帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)上壩做短距離運(yùn)輸。目前，國外已發(fā)展到可用膠帶機(jī)運(yùn)輸塊徑為400～500mm的石料，甚至向運(yùn)輸塊徑達(dá)700～1000mm的更大堆石料發(fā)展。
3.斗輪式挖掘機(jī)開挖，膠帶機(jī)運(yùn)輸，轉(zhuǎn)自卸汽車上壩
當(dāng)填筑方量大，上壩強(qiáng)度高的土石壩，料場(chǎng)儲(chǔ)量大而集中，可采用斗輪式挖掘機(jī)開挖，它的生產(chǎn)率高，具有連續(xù)挖掘、裝載的特點(diǎn)，斗輪式挖掘?qū)⒘限D(zhuǎn)入移動(dòng)式膠帶機(jī)，其后接長距離的固定式膠帶機(jī)至壩面或壩面附近經(jīng)自卸汽車運(yùn)至填筑面。這種布置方案，可使挖、裝、運(yùn)連續(xù)進(jìn)行，簡化了施工工藝，提高了機(jī)械化水平和生產(chǎn)率。石頭河土石壩采用DW-200型斗輪式挖掘機(jī)開采土料，用寬1000mm、長1200余m、帶速150m/min膠帶上壩，經(jīng)雙翼卸料機(jī)于壩面用12t自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn)卸料，日強(qiáng)度平均達(dá)4000～5000m＾3，最高達(dá)10000m＾3（壓實(shí)方）。美國圣路易土石壩施工中，采用特大型斗輪式挖掘機(jī)，開采的土料經(jīng)兩個(gè)卸料口輪流直接裝入100t的底卸汽車運(yùn)輸，21個(gè)工作小時(shí)裝車1000車，取土高度12m，前沿開挖寬度18.3m。
4.采砂船開挖，有軌機(jī)車運(yùn)輸，轉(zhuǎn)膠帶機(jī)（或自卸汽車）上壩
國內(nèi)一些大中型水電工程施工中，廣泛采用采砂船開采水下的砂礫料，配合有軌機(jī)車運(yùn)輸。在我國大型載重汽車尚不能充分滿足需要的情況下，有軌機(jī)車仍是一種效率較高的運(yùn)輸工具，它具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單修配容易的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)料場(chǎng)集中，運(yùn)輸量大，運(yùn)距較遠(yuǎn)（大于10km），可用有軌機(jī)車進(jìn)行水平運(yùn)輸。有軌機(jī)車運(yùn)輸?shù)呐R建工程量大，設(shè)備投資較高，對(duì)線路坡度和轉(zhuǎn)彎半徑的要求也較高。有軌機(jī)車不能直接上壩，在壩腳經(jīng)卸料裝置至膠帶機(jī)或自卸汽車轉(zhuǎn)運(yùn)上壩。
壩料的開挖運(yùn)輸方案很多，但無論采用何種方案，都應(yīng)結(jié)合工程施工的具體條件。組織好挖、裝、運(yùn)、卸的機(jī)械化聯(lián)合作業(yè)，提高機(jī)械利用率；減少壩料的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)；各種壩料鋪填方法及設(shè)備應(yīng)盡量一致，減少輔助設(shè)施；充分利用地形條件，統(tǒng)籌規(guī)劃和布置；運(yùn)輸?shù)缆返馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高工效，降低車輛設(shè)備損耗，具有重要作用。
二.開挖運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備容量確定
分期施工的土石壩，應(yīng)根據(jù)壩體分期施工的填筑強(qiáng)度和開挖強(qiáng)度來確定相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備容量，可按qd=K*K1*Vd/T*N
式中qd——壩體分期填筑強(qiáng)度，m^3/h;Vd——壩體分期填筑方量，m^3；K——施工不均勻系數(shù)，可取1.2~1.3；K1——考慮沉降，削坡、損失等影響系數(shù)，可取1.15～1.2；T——分期時(shí)段的有效工作日數(shù)，d;按分期時(shí)段的總?cè)諗?shù)，扣除節(jié)假日、降雨及氣溫影響可能的停工日數(shù)，即為有效工作日數(shù)；N——每日的工作小時(shí)數(shù)，以20h計(jì)。壩體分期施工的開挖強(qiáng)度qc(m^3/h)為qc=K2*qd*rd/rn式中K2——開挖及運(yùn)輸中的損失系數(shù)，可取1.05～1.10；rd——土料的設(shè)計(jì)干表觀密度，t/m^3;rn——土料的天然干表觀密度，t/m^3。
滿足上壩填筑強(qiáng)度要求的挖掘機(jī)數(shù)量Nc為Nc=qc/Pc式中Pc——一臺(tái)挖掘機(jī)的生產(chǎn)率，m^3/h。
滿足上壩填筑強(qiáng)度要求的汽車總數(shù)量Na為Na=qc/Pa式中Pa——一輛汽車的生產(chǎn)率，m^3/h。配合一臺(tái)挖掘機(jī)所需的汽車數(shù)量n，其總的生產(chǎn)率應(yīng)略大于一臺(tái)挖掘機(jī)的生產(chǎn)率，因此應(yīng)滿足nPa>Pc。
為了充分發(fā)揮自卸汽車的運(yùn)輸效能，應(yīng)根據(jù)挖掘機(jī)械的斗容選擇具有適當(dāng)斗容量（或載重量）的汽車。挖掘機(jī)裝滿一車斗數(shù)的合理范圍應(yīng)為3～5斗，通常要求裝滿一車時(shí)間不超過3.5～4min，卸車是不超過2min。
第三節(jié)土料壓實(shí)
土石料的壓實(shí)，是土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵。維持土石壩自身穩(wěn)定的土料內(nèi)部主力（粘結(jié)力和摩擦力）、土料的防滲性能等，都是隨土料密實(shí)度的增加而提高。例如，干表觀密度為1.4t/m^3的砂壤土，壓實(shí)后若提高到1.7t/m^3，其抗壓強(qiáng)度可提高4倍，滲透系數(shù)將降低至1/2000。由于土料壓實(shí)結(jié)果，可使壩坡加陡，加快施工進(jìn)度，降低工程投資。
一.土料壓實(shí)特性
土料壓實(shí)特性，與土料自身的性質(zhì)，顆粒組成情況、級(jí)配特點(diǎn)、含水量大小以及壓實(shí)功能等有關(guān)。
對(duì)于粘性土和非粘性土的壓實(shí)有顯著的差別。一般粘性土的粘結(jié)力較大，摩擦力較小，具有較大的壓縮性，但由于它的透水性小，排水困難，壓縮過程慢，所以很難達(dá)到固結(jié)壓實(shí)。而非粘性土料則相反，它的粘結(jié)力小，摩擦力大，具有較小的壓縮性，但由于它的透水性大，排水容易，壓縮過程快，能很快達(dá)到壓實(shí)。
土料顆粒粗細(xì)作成也影響壓實(shí)效果。顆粒愈細(xì)，空隙比就愈大，所以含礦物分散度愈大，就愈不容易壓實(shí)。所以粘性土的壓實(shí)干表觀密度低于非粘性土的壓實(shí)干表觀密度。顆粒不均勻的砂礫料，比顆粒均勻的細(xì)砂可能達(dá)到的干表觀密度要大一些。土料的含水量是影響壓實(shí)效果的重要因素之一。用原南京水利實(shí)驗(yàn)處擊實(shí)儀（南實(shí)儀）對(duì)粘性土的擊實(shí)試驗(yàn)，得到一組擊實(shí)次數(shù)、干表觀密度與含水量的關(guān)系曲線。
非粘性土料的透水性大，排水容易，壓實(shí)過程快，能夠很快達(dá)到壓實(shí)，不存在最優(yōu)含水量，含水量不做專門控制。這是非粘性土料與粘性土料壓實(shí)特性的根本區(qū)別。壓實(shí)功能大小，也影響著土料干表觀密度的大小，擊實(shí)次數(shù)增加，干表觀密度也隨之增大而最優(yōu)含水量則隨之減小。說明同一種土料的最優(yōu)含水量和最大干表觀密度并不是一個(gè)恒定值，而是隨壓實(shí)功能的不同而異。
一般說來，增加壓實(shí)功能可增加干表觀密度，這種特性，對(duì)于含水量較低（小于最優(yōu)含水量）的土料比對(duì)于含水量較高（大于最優(yōu)含水量）的土料更為顯著。
二.土石料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
土料壓實(shí)得越好，物理力學(xué)性能指標(biāo)就越高，壩體填筑質(zhì)量就越有保證。但土料的過分壓實(shí)，不僅提高了壓實(shí)費(fèi)用，而且會(huì)產(chǎn)生剪力破壞，反而達(dá)不到應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?？梢妼?duì)壩料的壓實(shí)應(yīng)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，由于壩料性質(zhì)不同，因而壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)也各異。
（一）粘性土料（防滲體）
粘性土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，主要以壓實(shí)干表觀密度和施工含水量這兩指標(biāo)來控制。1.用擊實(shí)試驗(yàn)來確定壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；2.用最優(yōu)飽和度于塑限的關(guān)系；計(jì)算最大干表觀密度；3.施工含水量確定。
（二）砂土及砂礫石
砂土及砂礫石是填筑壩體或壩殼的主要材料之一，對(duì)其填筑密度也應(yīng)有嚴(yán)格要求。它的壓實(shí)程度與粒徑級(jí)配和壓實(shí)功能有密切的關(guān)系，一般用相對(duì)密度Dr來表示:Dr=(emax-e)/(emax-emin)式中emax——砂石料的最大空隙比；emin——砂石料的最小空隙比；e——設(shè)計(jì)空隙比。
在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)相對(duì)密度進(jìn)行控制仍不方便，通常將相對(duì)密度換算成相應(yīng)的干表觀密度rp(t/m^3),作為控制的依據(jù).rp=rmax*rmin/[rmax-Dr(rmax-rmin)]式中rmax——砂石料最大干表觀密度，t/m^3；rmin——砂石料最小干表觀密度，t/m^3，設(shè)計(jì)的相對(duì)密度，于地震等級(jí)、壩高等有關(guān)。一般土石壩，或地震烈度在5讀以下的地區(qū)，Dr不宜低于0.67；對(duì)高壩，或地震烈度為8～9度時(shí)，Dr應(yīng)不小于0.75。對(duì)砂性土，還要求顆粒不能大小和過于均勻，級(jí)配要適當(dāng)，并有較高的密實(shí)度，防止產(chǎn)生液化。
（三）石渣及堆石體（壩殼料）
石渣或堆石體作為壩殼材料，可用空隙率作為壓實(shí)指標(biāo)。根據(jù)國內(nèi)外的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，碾壓式堆石體空隙率應(yīng)小于30%，控制空隙率在適當(dāng)范圍內(nèi)，有利于防止過大的沉陷和濕陷裂縫。一般規(guī)定其壓實(shí)空隙率為22%～28%左右（壓實(shí)平均干表觀密度為2.04～2.24t/m^3）以及相應(yīng)的碾壓參數(shù)。
三.壓實(shí)機(jī)械及壓實(shí)參變數(shù)
壓實(shí)機(jī)械對(duì)工程進(jìn)度，工程質(zhì)量和造價(jià)有很大的影響。壓實(shí)機(jī)械的選擇原則：應(yīng)根據(jù)筑壩材料的性質(zhì)、原狀土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、填筑方法、施工強(qiáng)度及作業(yè)面積的大小等，選擇性能能達(dá)到設(shè)計(jì)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的碾壓設(shè)備類型。如按不同材料分別配置不同的壓實(shí)機(jī)械，就會(huì)出現(xiàn)機(jī)械閑置的情況。所以確定機(jī)械種類和臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)從填筑整體出發(fā)，考慮互相配合使用的可能。
1.羊腳碾
羊腳碾的羊腳插入土中，不僅使羊腳底部的土料受到壓實(shí)，而且使側(cè)向上午土料也受到擠壓，從而達(dá)到均勻的壓實(shí)效果。羊腳碾僅適用于壓實(shí)粘性土料和粘土，不適合壓非粘性土。土料壓實(shí)層在一定深度的范圍內(nèi)，可以獲得較高的壓實(shí)干表觀密度，但土體的干表觀密度沿深度方向的分布不均勻。羊腳碾的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是能夠翻松表面土層，可省去刨毛工序，保證了上下土層的結(jié)合質(zhì)量。此外，羊腳碾還能起到混合土料的作用，可以使土料級(jí)配和含水量比較均勻。羊腳頂端接觸應(yīng)力的過大或過小，都會(huì)降低碾壓效果。
2.氣胎碾
氣胎碾適用于壓實(shí)粘土料，也適合于壓實(shí)非粘性土料，如粘性土、粘土、砂質(zhì)土和沙礫料等，都可以獲得較好的壓實(shí)效果。氣胎碾的充氣輪胎，在壓實(shí)過程中具有一定的彈性，可以和壓實(shí)的土料同時(shí)發(fā)生變形，輪胎與土料的接觸應(yīng)力，主要取決于輪胎的充氣壓力，與輪胎的荷載大小無關(guān)。
3.振動(dòng)碾
振動(dòng)碾是一種以碾重靜壓和振動(dòng)力共同作用的壓實(shí)機(jī)械，較之沒有振動(dòng)的壓實(shí)機(jī)械，土中應(yīng)力可提高4～5倍，因而它能有效地壓實(shí)堆石體、砂礫料和礫質(zhì)土；也可用與壓實(shí)粘性土和粘土。
4.夯實(shí)機(jī)械（重錘）
夯板使用于壓實(shí)沙礫料、礫質(zhì)土和粘性土，也可用于壓實(shí)粘土。
第四節(jié)壩體填筑
土石壩的壩基開挖、基礎(chǔ)處理及隱蔽工程等驗(yàn)收合格后，就可以全面展開壩體填筑。壩體填筑包括基本作業(yè)（卸料、平料、壓實(shí)及質(zhì)檢）和輔助作業(yè)（灑水、刨毛]清理壩面和接觸縫處理）。
一.壩面流水作業(yè)
土石壩填筑必須嚴(yán)密組織，保證各工序的銜接，通常采用分段流水作業(yè)。分段流水作業(yè)，是根據(jù)施工工序數(shù)目，將壩面分段，組織各工種的專業(yè)隊(duì)伍，依次進(jìn)入各工段施工。對(duì)同一工段來講，各專業(yè)隊(duì)按工序依次連續(xù)施工；對(duì)各專業(yè)隊(duì)來講，依次連續(xù)地在各工段完成固定的專業(yè)工作。進(jìn)行流水作業(yè)，有利于施工隊(duì)伍技術(shù)水平的提高，保證施工過程中人、地和機(jī)具的充分利用，避免施工干擾，有利于壩面連續(xù)有序的施工。
1.組織流水作業(yè)原則
1）流水作業(yè)方向和工作段大小的劃分，要與相應(yīng)高程的壩面面積相適應(yīng)，并滿足施工機(jī)械正常作業(yè)要求。寬度應(yīng)大于碾壓機(jī)械能錯(cuò)車與壓實(shí)的最小寬度，或卸料汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑的2倍，一般為10～20m；長度主要考慮碾壓機(jī)械的作業(yè)要求，一般為40～100m。其布置形式（A.垂直壩軸線流水；B.平行壩軸線流水；C.交叉流水）。
2）壩體填筑工序，按基本作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行劃分（輔助作業(yè)可穿行，不過多占用基本作業(yè)時(shí)間），其數(shù)目與填筑面積大小，鋪料方式、施工強(qiáng)度和季節(jié)等有關(guān)。一般多劃分為鋪料和壓實(shí)2個(gè)工序；也有劃分為鋪料、壓實(shí)、質(zhì)檢3個(gè)工序或鋪料、平料、壓實(shí)、質(zhì)檢4個(gè)工序。為保證個(gè)工序能同時(shí)施工，壩面劃分的工作段數(shù)目至少應(yīng)等于相應(yīng)的工序數(shù)目；在壩面較大或強(qiáng)度較低的情況下，工作段數(shù)可大于工序數(shù)。
3）完成填筑土料的作業(yè)時(shí)間，應(yīng)控制在一個(gè)班以內(nèi)，最多不超過一個(gè)半班，冬夏季施工為防止熱量和水分散失，應(yīng)盡量縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間。
4）應(yīng)將反濾料和防滲料的施工緊密配合，統(tǒng)一安排。
2.擬定流水作業(yè)程序
1）擬定工序數(shù)目n.
2）擬定流水作業(yè)單位時(shí)間t(h):t=a*T/n式中T--一個(gè)班內(nèi)有效工作時(shí)間,h/班;n--工序數(shù)目；a--同一段各工序循環(huán)一次所用的班數(shù)，一般取1～1.5.
3）計(jì)算工作段面積w(m^2):w=q/h*t/T式中q--壩體填筑相應(yīng)高程的松土上壩強(qiáng)度，m^3/班;h--每層鋪松土厚度，m;T--一個(gè)班內(nèi)有效時(shí)間，h/班;t--單位時(shí)間(h).
4）計(jì)算工作段數(shù)目m，即：m=S/w式中S--壩體相應(yīng)高程的填筑面積，m^2；w--工作段面積，m^2。
若m<n時(shí)，流水作業(yè)不能正常進(jìn)行，需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使兩者相等。調(diào)整途徑為合并某些工序以減少n；縮短流水單位時(shí)間t以增加m。
二.卸料及平料
通常采用自卸汽車、膠帶機(jī)直接進(jìn)入壩面卸料，由推土機(jī)平鋪成要求的厚度。自卸汽車倒土的間距應(yīng)使后面的平料工作減少，而且便于鋪成要求的厚度。在壩面各料區(qū)的邊界處，鋪料會(huì)有出入，通常規(guī)定其它材料不準(zhǔn)進(jìn)入防滲區(qū)邊界線的內(nèi)側(cè)，邊界外側(cè)鋪土距邊界線的距離不能超過5cm。
為配合碾壓施工，防滲體土料鋪筑應(yīng)平行于壩軸線方向進(jìn)行。
1.自卸汽車卸料
自卸汽車可分為后卸、底卸和側(cè)卸三種。底卸式汽車可邊行駛邊卸料，但不能運(yùn)輸大粒徑的塊石或漂石；側(cè)卸式汽車適用運(yùn)輸反濾料及有固定卸料點(diǎn)的運(yùn)輸。自卸汽車上壩的運(yùn)輸線路布置，取決于壩址兩岸地形條件，樞紐布置，壩的高低，上壩強(qiáng)度等因素。主要有兩種布置方式：一種為汽車自兩岸（或一岸）岸坡上壩公路上壩，因此采用由兩岸向中央（或一岸想另一岸）進(jìn)占方式；另一種為汽車沿壩坡“之”字形公路上壩。
（1）土料當(dāng)用自卸汽車防滲土料時(shí)，為了避免重型汽車多次反復(fù)在已壓實(shí)的填筑土層上行駛，會(huì)使土層產(chǎn)生彈簧土、光面與剪力破壞，嚴(yán)重影響結(jié)合層的質(zhì)量，應(yīng)采取進(jìn)占法卸料與平料。即汽車卸料方向向前進(jìn)展，一邊卸料，推土機(jī)也隨即平料，交替作業(yè)，汽車在剛平好的松土上行駛，重車行駛壩面路線應(yīng)盡量不重復(fù)。
（2）砂礫料，一般粒徑較小，推土機(jī)很容易在料堆上平土，因此，可采用常規(guī)的后退法卸料，即汽車卸料方向后退擴(kuò)展。
（3）堆石料堆石料往往含大量的大塊徑石料，不僅影響推土機(jī)、汽車在卸料上行駛，還容易損壞推土機(jī)履帶和汽車的輪胎；而且也難以將堆石料散開。可采用進(jìn)占法卸料，推土機(jī)隨即平料，這樣大粒徑塊石易推至鋪料前沿的下部，細(xì)部粒料填入堆石體上部的空隙，使表面平整，便于車輛通行。
2.膠帶機(jī)上壩布置及卸料
（1）上壩布置上壩膠帶機(jī)應(yīng)根據(jù)地形、壩長、施工場(chǎng)地具體條件、運(yùn)輸強(qiáng)度以及施工分期等因素進(jìn)行布置。布置方式主要有：①岸坡式布置；②壩坡式布置。
（2）膠帶機(jī)壩面卸料與鋪土厚度或壓實(shí)工具有關(guān)，可適用于粘性土、砂礫料、砂質(zhì)土。其優(yōu)點(diǎn)是可利用壩坡直接上壩，不需專門道路，但要配合專門機(jī)械或人工散料，隨著壩體升高，將經(jīng)常移動(dòng)膠帶機(jī)，一般有以下幾種卸、散料方式：①搖臂膠帶機(jī)卸料、推土機(jī)散料；②搖臂膠帶機(jī)卸料，人工——手推車散料。
三.碾壓方法
壩面的填筑壓實(shí)，應(yīng)按一定的次序進(jìn)行，避免發(fā)生漏壓與超壓。防滲體土料的碾壓方向，應(yīng)平行壩軸線方向進(jìn)行，不得垂直于壩軸線方向碾壓，避免局部漏壓形成橫穿壩體的集中滲流帶。碾壓機(jī)械行駛的行與行之間必須重疊20～30cm左右，以免產(chǎn)生漏壓。此外，壩料分區(qū)之間的邊界也容易成為漏壓的薄弱帶，必須特別注意要互相重疊碾壓。
根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，碾壓機(jī)械行駛速度大小，對(duì)壩料（如粘性土）壓實(shí)效果有一定的影響，各種碾壓機(jī)械的行駛速度，一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定。自行式碾壓機(jī)械的行駛速度以1～2檔為宜。羊腳碾、氣胎碾可采用進(jìn)退錯(cuò)距法或轉(zhuǎn)圈套壓法兩種。
四.結(jié)合部位施工
土石壩施工中，壩體的防滲土料不可避免地與地基、岸坡、周圍其他建筑的邊界相結(jié)合；由于施工導(dǎo)流、施工方法、分期分段分層填筑等的要求，還必須設(shè)置縱橫向的接坡、接縫。所以這些結(jié)合部位，都是影響壩體整體性和質(zhì)量的關(guān)鍵部位，也是施工中的薄弱環(huán)節(jié)，處理工序復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，且多系手工操作，質(zhì)量不易控制。接坡、接縫過多，還會(huì)影響到壩體填筑速度，特別是影響機(jī)械化施工。對(duì)結(jié)合部位的施工，必須采取可靠的技術(shù)措施，加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理，確保壩體的填筑質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。1.壩基結(jié)合面；2.與岸坡及砼建筑物結(jié)合；3.壩體縱橫向接坡及接縫。
五.反濾層施工
反濾層的填筑方法，大體可分為削坡體、檔板法及土、砂松坡接觸平起法三類。土、砂松坡接觸平起法能適應(yīng)機(jī)械化施工，填筑強(qiáng)度高，可做到防滲體、反濾料與壩殼料平起填筑，均衡施工，被廣泛采用。根據(jù)防滲體土料和反濾層填筑的次序，搭接形式的不同，可分為先土后砂法和先砂后土法。
無論是先砂后土法或先土后砂法，土砂之間必然出現(xiàn)犬牙交錯(cuò)的現(xiàn)象。反濾料的設(shè)計(jì)厚度，不應(yīng)將犬牙厚度計(jì)算在內(nèi)，不允許過多削弱防滲體的有效斷面，反濾料一般不應(yīng)伸入心墻內(nèi)，犬牙大小由各種材料的休止角所決定，且犬牙交錯(cuò)帶不得大于其每層鋪土厚度的1.5～2倍。
第五節(jié)砼面板堆石壩墊層與面板的施工
一.墊層施工
墊層為堆石體坡面上最上游部分，可用人工碎料或級(jí)配良好的砂礫料填筑。墊層須與其他堆石體平起施工，要求墊層坡面必須平整密實(shí)，坡面偏離設(shè)計(jì)坡面線最大不應(yīng)超過3～5cm，以避免面板厚薄不均，有利于面板應(yīng)力分布。施工程序：①先沿坡面上下無振碾壓數(shù)遍，隨即將突出及凹陷處加以平整；②然后用振動(dòng)碾沿坡面自下而上用振動(dòng)碾壓數(shù)遍，再次對(duì)凹突處進(jìn)行平整；③在坡面上涂抹三次陽離子瀝青乳膠，每涂抹一次用手或機(jī)械噴撒一些粒徑小于3mm的砂子，并再在坡面上自下向上用振動(dòng)碾碾壓。涂抹瀝青乳膠的目的是：用以粘結(jié)墊層坡面的松散材料不被振動(dòng)滾落，可防止雨水對(duì)墊層坡面的沖刷，提高墊層的阻水性和使面板易于沿墊層坡面滑移，避免開裂。
二.砼面板的分縫止水及施工
砼防滲面板包括主面板及砼底座。面板砼應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工強(qiáng)度、抗?jié)B、抗侵蝕、抗凍及溫度控制的要求。1.面板的分縫止水；2.砼面板施工，底座的基坑開挖、處理、錨筋及灌漿等項(xiàng)目，應(yīng)按設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，并在壩體填筑前施工。砼面板，是面板堆石壩擋水防滲的主要部位，同時(shí)也是影響進(jìn)度與工程造價(jià)的關(guān)鍵。在確保質(zhì)量的前提下，還必須進(jìn)一步研究快速經(jīng)濟(jì)的施工技術(shù)，如施工機(jī)具的研制、砼輸送和澆筑方案的選擇、施工工藝及技術(shù)措施等方面的問題。
第六節(jié)質(zhì)量檢查控制及事故處理
土石壩施工的整個(gè)過程中，加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢查與控制，是保證施工質(zhì)量的重要措施；同時(shí)，對(duì)施工中出現(xiàn)的質(zhì)量事故，必須及時(shí)地認(rèn)真處理，確保壩體的安全運(yùn)用。
一.質(zhì)量檢查控制
施工質(zhì)量是直接影響壩體土料物理力學(xué)性質(zhì)，從而影響到大壩安全的重要因素。我國在已查明滑坡原因的107座土壩中，因施工質(zhì)量差而滑坡潰壩的有73座，占68%。土石壩施工中，質(zhì)量檢查控制的項(xiàng)目較多，從壩基的開挖及處理、直到壩體的填筑，都應(yīng)按國家和部頒發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工程的設(shè)計(jì)和施工圖、技術(shù)要求以及工地制定的施工規(guī)定進(jìn)行。
二.事故處理
最常見的事故是土石壩的防滲土體發(fā)生裂縫、滑坡、壩體及壩基漏水等。
1.干縮、凍融裂縫
干縮裂縫多發(fā)生在施工期上下游壩坡或壩頂?shù)奶钪嫔?，其特征是?guī)律性差，呈龜裂狀。如不及時(shí)處理，將加速水力劈裂或不均勻沉陷裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，造成嚴(yán)重的危害。其防止方法是及時(shí)做好護(hù)坡和保護(hù)層。對(duì)已出現(xiàn)的裂縫，可視深淺的不同，采用開挖回填或?qū)⒘芽p全部鏟除重新回填處理。
2.沉陷裂縫
由于岸坡過陡或坡率變差大，地基不均勻沉降，黃土濕陷變形，壩體施工期填筑高度過大及壩體壓實(shí)不夠等原因而產(chǎn)生沉陷裂縫。這種裂縫有橫向和縱向兩種，而以橫向裂縫危害更大。對(duì)橫向裂縫，不論其大小，都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的處理，防止貫穿壩體漏水失事。如裂縫深度在1.5m以內(nèi)，可沿縫開挖成梯形斷面，應(yīng)挖至裂縫尖滅后再加深0.2～0.5m。以防止遺漏“多”字形成或“紡錘形”裂縫的存在；在裂縫水平方向的開挖寬度，應(yīng)延伸裂縫尖滅后再加長1～2m。裂縫開挖后應(yīng)避免日曬雨淋，防止雨水滲入縫內(nèi)，回填時(shí)要注意新老土料的結(jié)合。
3.滑坡裂縫
土壩的滑坡多出現(xiàn)在均質(zhì)土壩的施工期或初期運(yùn)行中，據(jù)裂縫的不同特點(diǎn)，可分成滑弧形式和塑流滑動(dòng)兩大類。
第七節(jié)雨季和冬季施工
受外界氣象環(huán)境的影響，尤其是對(duì)防滲土料影響更大。雨季會(huì)給土料增大含水量；而冬季土料又會(huì)凍結(jié)成塊，都會(huì)影響壓實(shí)效果和施工質(zhì)量。此外，為了保證壩體的施工速度，降低工程造價(jià)，也需要解決好雨季和冬季中的施工措施問題。
一.雨季施工
土石壩防滲體土料，在雨季施工總的原則是“避開、適應(yīng)和保護(hù)”。一般情況下應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行土料施工；選擇對(duì)含水量不敏感的非粘性土料適應(yīng)雨季施工，爭取小雨日施工，以增加施工天數(shù)；在雨日不太多，降低強(qiáng)度大，花費(fèi)不大的情況下，采取一般性的防護(hù)措施也常能奏效。
運(yùn)輸?shù)缆芬彩怯昙臼┕さ年P(guān)鍵之一。一般的泥結(jié)碎石路面，當(dāng)遇雨水侵泡時(shí)，路面容易破壞，即使天晴壩面可復(fù)工，但因道路影響了運(yùn)輸而不能即時(shí)復(fù)工，不少工程有過此教訓(xùn)。所以應(yīng)加強(qiáng)雨季路面維護(hù)和排水措施，在多雨地區(qū)的主要運(yùn)輸?shù)缆罚煽紤]采用砼路面。
二.冬季施工
寒冷地區(qū)，當(dāng)日平均氣溫低于0°C時(shí)，粘性土料按低溫季節(jié)施工。日平均氣溫低于-10°C時(shí)，一般不宜填筑土料，否則應(yīng)進(jìn)行技術(shù)論證。冬季施工的主要問題在于；土的凍結(jié)使土體強(qiáng)度增高，不易壓實(shí)；而凍土的融化卻使土體的強(qiáng)度和土坡的強(qiáng)度和土坡的穩(wěn)定性降低；處理不好，將使土體產(chǎn)生滲漏或塑流滑動(dòng)。外界氣溫降低時(shí)，土料中水份開始結(jié)冰的溫度低于0°C，即所謂過冷現(xiàn)象。1.負(fù)溫下的土料填筑；2.負(fù)溫下的沙礫料填筑；3.架設(shè)暖棚。
第二章水工隧洞施工
水工隧洞施工的主要內(nèi)容是開挖、出渣、襯砌或支護(hù)、灌漿工作等。常用的開挖掘進(jìn)方法為鉆孔爆破法，也有采用掘進(jìn)機(jī)直接開挖的。襯砌和支護(hù)的型式，常用現(xiàn)澆鋼筋砼以及噴錨支護(hù)。隧洞灌漿的目的是為了加固圍巖或充填襯砌與圍巖之間的空隙。
鉆爆法開挖掘進(jìn)的施工過程為測(cè)量放線、鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)散煙、安全檢查與處理、裝渣運(yùn)輸、洞室臨時(shí)支護(hù)、洞室襯砌或支護(hù)、灌漿及質(zhì)量檢查等。同時(shí)還需要進(jìn)行排水、照明、通風(fēng)、供水、動(dòng)力供電等輔助作業(yè)，以保證隧洞施工的順利進(jìn)行。
上述各項(xiàng)工作，絕大部分是在地面以下，施工場(chǎng)地狹窄的情況下進(jìn)行的，施工干擾大，勞動(dòng)條件差，施工組織復(fù)雜，安全問題突出。如果遇到不良的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，如大的斷層和破碎帶、大的溶洞和地下暗河、高壓含水層等，將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和安全。正確處理安全、質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，采用有效的機(jī)械設(shè)備與新的施工技術(shù)，加強(qiáng)安全措施，嚴(yán)密組織施工。
第一節(jié)隧洞開挖
一.開挖方式
隧洞開挖方式有全斷面開挖法和導(dǎo)洞開挖法兩種。開挖方式的選擇主要取決于隧洞圍巖的類別、斷面尺寸、施工機(jī)械化程度和施工水平、合理選擇開挖方式對(duì)于加快施工進(jìn)度，節(jié)約投資，保證施工安全和施工質(zhì)量均有重要的意義。
（一）全斷面開挖法
是在整個(gè)斷面上一次鉆爆開挖成型。在隧洞斷面不大，圍巖穩(wěn)定性好，不需要臨時(shí)支護(hù)或局部支護(hù)，又有完善的機(jī)械設(shè)備時(shí)，可采用這種開挖方式。全斷面開挖上午凈空面積大，個(gè)工序相互干擾小，有利于機(jī)械化作業(yè)，施工組織較簡單、掘進(jìn)速度快。但這種方式受到機(jī)械設(shè)備、地質(zhì)條件和斷面尺寸的限制。全斷面開挖又分為垂直掌子面掘進(jìn)和臺(tái)階掌子面掘進(jìn)兩種。
（二）導(dǎo)洞開挖法
導(dǎo)洞開挖法就是先開挖斷面的一部分，稱為導(dǎo)洞，然后開挖至整個(gè)設(shè)計(jì)斷面。這種開挖方式，可利用導(dǎo)洞進(jìn)一步了解和掌握地質(zhì)情況，并在擴(kuò)大開挖時(shí)增大爆破臨空面，提高爆破效果。根據(jù)導(dǎo)洞與擴(kuò)大部分的開挖次序，有導(dǎo)洞專進(jìn)法和并進(jìn)法兩種。
根據(jù)導(dǎo)洞在橫斷面位置的不同有下導(dǎo)洞、上導(dǎo)洞、中導(dǎo)洞、雙導(dǎo)洞等；1.下導(dǎo)洞開挖法，導(dǎo)洞布置在斷面的下部，又稱漏斗棚架法；2.上導(dǎo)洞開挖法，對(duì)稱頂拱掘進(jìn)法，常用的“上導(dǎo)洞邊挖邊襯，先拱后墻襯砌法”。
二.導(dǎo)洞的形狀和尺寸
導(dǎo)洞一般采用上窄下寬的梯形斷面，這樣的斷面受力條件較好，也便于利用斷面底角，布置風(fēng)、水、電等管線。
三.炮孔布置和裝藥量計(jì)算
（一）炮孔布置布置在開挖面上的炮孔，按其作用不同為掏槽孔、崩落孔和周邊孔等三種。
1.掏槽孔布置在開挖面中心部位，首先炮出一個(gè)小的槽穴，其作用是增加爆破臨空面，提高周圍炮孔的爆破效果。
2.崩落孔均勻布置在掏槽孔與周邊孔之間，爆破順序次于掏槽孔，其作用是爆落巖體。崩落孔通常與開挖面垂直，要求孔底落在同一平面上，以保證掘進(jìn)后的開挖面平整。
3.周邊孔布置在開挖面的四周，一般最后起爆（采用預(yù)裂爆破例外），其作用是控制開挖輪廓線。
（二）炮孔數(shù)目和深度隧洞開挖斷面上的炮孔總數(shù)N，常用下面經(jīng)驗(yàn)公式估算，即N=k1*(f*S)^1/2式中k1--系數(shù)，一個(gè)臨空面用2.0；f--巖石的堅(jiān)固系數(shù)；S--開挖斷面面積，m^2.
（三）裝藥量隧洞爆破中，炸藥用量多少直接影響開挖斷面的輪廓、掘進(jìn)速度、圍巖穩(wěn)定和爆破安全。此外，爆落石塊的大小還影響裝渣運(yùn)輸。由于巖性質(zhì)和巖層的構(gòu)造差別甚大，斷面大小、爆落塊度及炸藥性質(zhì)也不完全相同，因此裝藥輛必須經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。開工前，可按下式估算Q=K*S*L式中Q--一次掘進(jìn)中的炸藥用量，kg；K--單位炸藥消耗量，kg/m^3；S--開挖斷面面積；L--崩落孔炮孔深度，m。
四.鉆孔作業(yè)
鉆孔作用在掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間中占有很大的比重。鉆孔的機(jī)具有風(fēng)鉆和鉆孔臺(tái)車。
五.裝渣運(yùn)輸作業(yè)
隧洞裝渣和出渣是一項(xiàng)很繁重的工作，約占循環(huán)時(shí)間的50～60%，也是影響掘進(jìn)速度的關(guān)鍵。包括裝渣和運(yùn)輸兩項(xiàng)工作。
六.隧洞臨時(shí)支護(hù)
隧洞在開挖過程中，穩(wěn)定性差的圍巖容易發(fā)生坍塌和個(gè)別石塊跌落，為了確保施工安全，必須對(duì)開挖出來的空間進(jìn)行有效的支護(hù)。只有在圍巖穩(wěn)定的情況下，才可以不加臨時(shí)支護(hù)。（分噴錨支護(hù)和構(gòu)架支撐）
七.隧洞開挖的輔助作業(yè)
隧洞開挖的輔助作業(yè)有通風(fēng)、防塵、防有害氣體、供水、排水、供電、照明等。很明顯，這些輔助工作是改善洞內(nèi)勞動(dòng)條件和工程順利進(jìn)行的必要保證。
八.隧洞開挖循環(huán)作業(yè)
指在一定時(shí)間內(nèi)，使開挖面掘進(jìn)一定的深度（即循環(huán)進(jìn)尺）所完成的各項(xiàng)工作。
第二節(jié)隧洞襯砌與灌漿
在現(xiàn)澆砼或鋼筋砼襯砌、砼預(yù)制塊或拱石襯砌、噴錨支護(hù)等。
一.隧洞襯砌
現(xiàn)澆襯砌的施工程序與一般水工基本相同，也需要分縫（段）、分塊、立模、扎筋、砼運(yùn)輸入倉、振搗密實(shí)。
二.隧洞灌漿
隧洞灌漿有回填灌漿和固結(jié)灌漿兩種。
第三節(jié)隧洞噴錨支護(hù)
是采用噴射砼、鋼筋錨桿、鋼筋網(wǎng)對(duì)洞室圍巖進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合支護(hù)的統(tǒng)稱。
鋼筋砂漿錨桿，可在鉆孔內(nèi)先注入砂漿后插入錨桿，或先插錨桿后注入砂漿，待砂漿凝結(jié)硬化后即形成鋼筋砂漿錨桿。
噴射砼水泥用量較大，而且又摻有速凝劑，所以凝結(jié)硬化快，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。一般在噴射砼后1～2小時(shí)即開始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)一保持砼有足夠的濕潤狀態(tài)為宜，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7～14天。
實(shí)踐篇
云鵬電站引水隧洞開挖及支護(hù)。
云鵬電站引水隧洞巖性為長石石英砂巖與灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖互層，進(jìn)口段巖體完整性較差~很差，其余較好。在地下水位以下，統(tǒng)籌安排化整為零，以新奧法為依據(jù)，噴錨支護(hù)按期完成任務(wù)。
就云鵬電站引水隧洞最樂觀的安排是采用隧洞掘進(jìn)機(jī)。其原因?yàn)椋孩僭跅l件適合情況下，掘進(jìn)速度快，本電站引水隧洞沿線地表自然坡度30～40°，有零星基巖出露，大部分坡表被第四系覆蓋，厚度約5m，被5#沖溝口切割，但深度不大，除進(jìn)、出口段外，隧洞埋深多在15～45m間。
引水隧洞沿線穿過三疊系上統(tǒng)鳥格組上段T3地層，巖性為長石石英砂巖與灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖互層，薄~中厚層狀結(jié)構(gòu)巖層產(chǎn)狀N60°～70°W，SW∠70～80°，以弱、微風(fēng)化巖石為主。沿線穿過1條Ⅱ級(jí)結(jié)構(gòu)面（F13），3條Ⅲ級(jí)結(jié)構(gòu)面（F14、F15、F16），此外層間擠壓面較為發(fā)育。
隧洞進(jìn)水口段，地形相對(duì)較為平緩，表面坡積層2～4m，全風(fēng)化底界埋深34.24m，強(qiáng)風(fēng)化底界埋深60.4m，弱風(fēng)化底界埋深80.14m，全、強(qiáng)風(fēng)化層較厚。進(jìn)水口最大開挖深度約40m，基礎(chǔ)地基為強(qiáng)風(fēng)化巖體，該地段巖層陡傾角向坡外，且強(qiáng)風(fēng)化巖體結(jié)構(gòu)面松弛，節(jié)理連通性好，抗剪強(qiáng)度較底，洞臉邊坡穩(wěn)定條件差，需加強(qiáng)支護(hù)處理，除引水隧洞進(jìn)、出口段巖體完整性較差～很差，其余洞段巖體完整性一般較好。所有洞段均在地下水位以下。
采用掘進(jìn)機(jī)開挖隧洞的速度可比鉆爆法快50%以上。
②開挖洞壁光滑，糙率低，其曼寧糙率系數(shù)約在0.0154～0.016之間，更相當(dāng)于鉆爆法不加襯砌洞室糙率系數(shù)的一半左右。因此水頭損失也比鉆爆法所需斷面的70%左右。
③減少支護(hù)及襯砌工程量。洞型多為光滑圓形，有利于圍巖穩(wěn)定，對(duì)圍巖的破壞遠(yuǎn)小于鉆爆法。
④掘進(jìn)機(jī)采用電力驅(qū)動(dòng)，無爆破后的煙塵廢氣，而且多數(shù)可用電瓶車牽引出渣，無內(nèi)燃機(jī)廢氣。一般單頭掘進(jìn)可達(dá)10～12km，節(jié)省施工支洞及進(jìn)路，縮短了工期。
⑤對(duì)圍巖及地面建筑物施工影響較小，不產(chǎn)生爆破需動(dòng)，對(duì)多洞近距離開挖有利。本電站三條隧洞間距僅11m左右。
此起彼伏，盡管掘進(jìn)機(jī)是代表最先進(jìn)的生產(chǎn)力，但對(duì)于現(xiàn)實(shí)社會(huì)及特殊地區(qū)、經(jīng)濟(jì)將出現(xiàn)如下缺點(diǎn)：①設(shè)備比較復(fù)雜，價(jià)格較貴，安裝費(fèi)時(shí)，對(duì)于洞長較短時(shí)，采用掘進(jìn)機(jī)并不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)洞徑為3～4m時(shí)，使用掘進(jìn)機(jī)的洞長不宜短于2～3km；洞徑若為4～7m，則不宜短于4～5km。而本電站最長引水隨洞為272.332m，開挖洞徑6～7m；②采用掘進(jìn)機(jī)要求較大的曲率半徑，因?yàn)檎拙蜻M(jìn)機(jī)機(jī)身長度較大，一般達(dá)16～20m，加之機(jī)后聯(lián)接的輔助設(shè)備限制了轉(zhuǎn)彎半徑不能小于150～450m；③采用掘進(jìn)機(jī)施工，洞徑變化不能太大，掘進(jìn)機(jī)直徑目前可由1.2m到12m，對(duì)于一定的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備，其洞徑變化不能大于+-10%；④巖石條件合適時(shí)才能發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)的效能。實(shí)踐證明，堅(jiān)硬多節(jié)理的巖體對(duì)掘進(jìn)機(jī)工作不利，速度減慢，刀具磨損嚴(yán)重。在這方面，本工程滿足要求；⑤運(yùn)輸及維修工作較復(fù)雜，其設(shè)備大、長、重，對(duì)運(yùn)輸及維修有特殊要求；⑥初期設(shè)備投資大，國外開挖洞徑為2.4m隧洞，掘進(jìn)機(jī)施工費(fèi)用為鉆爆法的88%，但設(shè)備費(fèi)為鉆爆法的3～4倍左右。
據(jù)本工程地形、交通不能滿足要求。因此，本工程放棄了掘進(jìn)機(jī)，而采用鉆爆法。
第一章鉆爆開挖
通過鉆孔、裝藥、引爆炸藥而破碎巖土介質(zhì)的地下隧洞的開挖方法，稱鉆爆法。
地下隧洞鉆爆開挖施工前一般須作好以下工作：1.詳細(xì)了解、分析地質(zhì)情況，作出洞線方向巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及等級(jí)劃分，掌握洞線方向巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀，如斷層節(jié)理、破碎帶等地質(zhì)缺陷的性質(zhì)；2.據(jù)鑿巖機(jī)械、爆破器材性能條件選擇開挖方法；3.開挖斷面上（工程界稱掌子面）的鉆孔布置，包括孔數(shù)、深度、方位，不同類型鉆孔參數(shù)的設(shè)計(jì)；4.裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
本電站引水隧洞分上平段、下平段、中間斜井段，其鉆爆開挖方法亦有不同。
一.平洞段開挖
其開挖方法的選定，主要是依據(jù)地質(zhì)條件，斷面大小，施工機(jī)械的作業(yè)高度和范圍。據(jù)本工程實(shí)際情況采用全斷面開挖法，就是在整個(gè)設(shè)計(jì)斷面上一次鉆爆實(shí)現(xiàn)一個(gè)進(jìn)尺的開挖方法。特點(diǎn)是施工凈空大，可布置大型高效施工機(jī)械，便于機(jī)械化施工，施工組織比較簡單。對(duì)于一個(gè)進(jìn)尺深度的巖體爆破而言，炸藥用量多于分部開挖的用量，因此爆破震動(dòng)的相對(duì)也較大，但完成一個(gè)進(jìn)尺深度的開挖需要多次鉆爆，對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)增多。
全斷面開挖之后，如支護(hù)不及時(shí)，則圍巖變位往往較大，因此對(duì)中軟質(zhì)且裂隙發(fā)育的巖體的圍巖穩(wěn)定不利；若能采取科學(xué)合理的技術(shù)措施，嚴(yán)格遵循開挖與支護(hù)協(xié)調(diào)進(jìn)行，在中軟質(zhì)巖體中進(jìn)行較大斷面的全斷面開挖，也是可行的。
全斷面開挖對(duì)洞軸線方向巖體性狀的預(yù)見性較差，這就要求事先做好地質(zhì)勘測(cè)工作。
二.斜井開挖
斜井的開挖一般分為兩類：正挖法（即自上而下開挖法）和反挖法（即自下而上開挖法）
第二章支護(hù)
我們進(jìn)行開挖破壞了巖體，使圍巖的應(yīng)力集中。唯一的辦法用更強(qiáng)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度的材料去抗消這種應(yīng)力，使它達(dá)到新的平衡。
事實(shí)證明，除了圍巖的表層支護(hù)，還需要深入巖體（內(nèi)部）如：錨桿、灌漿等。
隧洞在開挖過程中，穩(wěn)定性較差的圍巖容易發(fā)生坍塌和個(gè)別石塊跌落，為了確保施工安全，必須對(duì)開挖出來的空間進(jìn)行有效的臨時(shí)支護(hù)。只有在圍巖穩(wěn)定的情況下，才可以不加臨時(shí)支護(hù)。
臨時(shí)支護(hù)可分為噴錨支護(hù)和構(gòu)架支撐兩類。出特殊情況外，應(yīng)優(yōu)先選用噴錨支護(hù)。本工程用的是鋼支撐，鋼支撐適用于破碎而不穩(wěn)定的巖層，它能承受很大的山巖壓力、耐久性好、所占空間小。鋼支撐可以多次，也可以留住永久性襯砌中不再撤除。（本工程采用后者）
第三章總結(jié)
物質(zhì)世界是靈活多變的東西，隧洞的開挖與支護(hù)同樣如此。不斷的探索和尋找新的、安全、經(jīng)濟(jì)、快捷的施工方案是我們共同的希望。
立志篇
昨天，我也許在理論世界取得了一點(diǎn)薄績，但從今天開始一切從零開始。時(shí)間在前進(jìn)，思維方式也應(yīng)該前進(jìn)。我們每個(gè)人就是一個(gè)局域網(wǎng)，我們共同的目標(biāo)是Internet。
忘記昨天，把握今天，開創(chuàng)未來。努力實(shí)現(xiàn)理論邏輯向?qū)嵺`邏輯過渡，不斷的提升自己的經(jīng)驗(yàn)值。
成功是我唯一追求的目標(biāo)，在沒有成功之前我決不退縮。盡管前面有許多黑色，但我相信黎明就在前面。
欲于意志作為指南針，以務(wù)實(shí)的鐵器時(shí)代為信念，明天一定是黎明（意志——生命的永恒動(dòng)力）。
（四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑環(huán)保工程系水工001班）
（中國水利水電第五工程局六分局云鵬施工局）
參考資料
1.武漢水利電力大學(xué)楊康寧主編.水利水電工程施工技術(shù)第二版.北京：中國水利水電出版社，1997.6
2.成都水力發(fā)電學(xué)校廖德全主編.水利工程施工第三版.北京：中國水利水電出版社，1996.5
1．1巖石力學(xué)試驗(yàn)法
(1)室內(nèi)試驗(yàn)。
通過鉆孔巖芯取樣，利用室內(nèi)巖塊的單軸壓縮試驗(yàn)確定巖石單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量和泊松比。通過巖體的三軸壓縮試驗(yàn)確定巖體的抗剪強(qiáng)度－凝聚力和摩擦角。通過巖體卸圍壓試驗(yàn)研究巖體卸荷過程中的變形和能量變化特點(diǎn)，確定卸載時(shí)巖體的參數(shù)，如彈模、泊松比、凝聚力、摩擦角。
(2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
現(xiàn)場(chǎng)抗剪試驗(yàn)獲得巖體、軟弱夾層、混凝土與巖石接觸面抗剪(斷)強(qiáng)度;現(xiàn)場(chǎng)變形試驗(yàn)(剛性承壓板法、狹縫法)獲得巖體變形模量、彈性模量及泊松比。還有現(xiàn)場(chǎng)聲波測(cè)試評(píng)價(jià)巖體完整性等?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是確定巖體強(qiáng)度參數(shù)最準(zhǔn)確的方法，但由于通常不具備施作原位試驗(yàn)的條件，而且試驗(yàn)周期長、費(fèi)用高，所以這種方法應(yīng)用較少。試驗(yàn)法是一種直接又可靠的方法，可以較好反映巖石特性。室內(nèi)試驗(yàn)得到的是完整巖塊的特性參數(shù)，但存在“尺寸效應(yīng)”?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)受條件限制，試件制備難免受到擾動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果分散，不能直接采用。
1．2工程巖體分級(jí)法
工程巖體分級(jí)法主要有:國標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、水利水電工程勘察規(guī)范的壩基和圍巖工程地質(zhì)分類法、巴頓的Q系統(tǒng)分類法及比尼威斯基的RMR分類法。這些分類方法往往是定性描述與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合，采用多參數(shù)綜合指標(biāo)分級(jí)法給巖體進(jìn)行評(píng)分和劃分巖體級(jí)別，根據(jù)巖體級(jí)別并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式，給出巖體參數(shù)的范圍值。國標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》選取巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度這兩個(gè)因素確定巖體基本質(zhì)量，將影響巖體工程特性的因素如地下水、初始應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面走向與工程軸線方位等作為修正因素，實(shí)現(xiàn)工程巖體的分級(jí)，并提供了各級(jí)別巖體物理力學(xué)參數(shù)表和結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強(qiáng)度表?！端姽こ痰刭|(zhì)勘察規(guī)范》的附錄V提供了壩基巖體工程地質(zhì)分類表，主要分類因素也是巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度，此外還有巖體縱波速度和鉆孔R(shí)QD值，并在附錄E中提供了壩基巖體抗剪斷(抗剪)強(qiáng)度參數(shù)及變形參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值表和結(jié)構(gòu)面抗剪斷(抗剪)強(qiáng)度參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值表，用于規(guī)劃和可研階段。應(yīng)注意該表的注明是參數(shù)僅限于硬質(zhì)巖，軟質(zhì)巖應(yīng)根據(jù)軟化系數(shù)進(jìn)行折減。
1．3工程地質(zhì)類比法
工程地質(zhì)類比法是利用大量已建工程的成功經(jīng)驗(yàn)確定擬建工程的設(shè)計(jì)參數(shù)，是工程地質(zhì)研究的傳統(tǒng)方法之一。類比法是應(yīng)用相似原理，要求主要的工程地質(zhì)條件基本相同或相似，這其中最主要的是巖性和地層時(shí)代(或?qū)游?，其余還有地質(zhì)構(gòu)造(巖體完整性)、風(fēng)化狀態(tài)、應(yīng)力條件、地下水等等。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)結(jié)合具體工程的地質(zhì)條件，在類比、分析、判斷的基礎(chǔ)上提出合理參數(shù)。同時(shí)，在施工過程中，根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)展情況和出現(xiàn)的問題，特別是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整和修改。類比的資料可以參考《巖石力學(xué)參數(shù)手冊(cè)》、《巖基抗剪強(qiáng)度參數(shù)》、《工程地質(zhì)手冊(cè)》、《水利水電工程地質(zhì)手冊(cè)》，以及地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)(資料庫、數(shù)據(jù)庫)等等。類比法完全依靠地質(zhì)師所掌握的工程實(shí)例資料和他對(duì)工程巖體的經(jīng)驗(yàn)判斷，人為因素比較大，有時(shí)僅僅通過少量個(gè)別因素相比較而得到的參數(shù)，其結(jié)果可靠性較差。然而該方法簡單、方便、快捷，在中、小型水利水電工程中應(yīng)用較多。
1．4反演分析法
反演分析法是利用現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)得的位移等數(shù)值反求巖體力學(xué)參數(shù)，包括位移反分析、應(yīng)力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的位移值，采用解析法、有限元等方法以及彈性、彈塑性等本構(gòu)模型進(jìn)行求解。位移反分析的方法主要分為兩類:直接逼近法和逆過程法。由于圍巖本構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性，目前的逆過程方法的位移反分析研究計(jì)算大都采用了線彈性等假設(shè)，設(shè)巖體為均值各向同性，而天然巖體地質(zhì)條件復(fù)雜，這樣與工程實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)。反分析方法在邊坡穩(wěn)定分析中應(yīng)用較多。反分析時(shí)穩(wěn)定系數(shù)取值為:蠕動(dòng)擠壓階段宜采用1．00～1．05，初滑階段宜采用0．95～1．00?；瑤量辜魪?qiáng)度(c，φ)參數(shù)反演分析的方法分為單參數(shù)反演和雙參數(shù)反演兩種。前者假定一個(gè)參數(shù)已知的前提下，反算另外一個(gè)參數(shù)，通常選擇對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較敏感的作為未知參數(shù)。后者在反演中有兩個(gè)未知的參數(shù)，通常選擇兩個(gè)距主滑動(dòng)面等距的剖面建立極限平衡方程求解，此外，還可以做參數(shù)的敏感性分析。
1．5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法及模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是通過完成輸入與輸出問題的映射，自動(dòng)建立復(fù)雜現(xiàn)象(系統(tǒng))的模型并指出其控制規(guī)律。該方法考慮了影響巖石力學(xué)參數(shù)的各種定性因素，應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，隨著數(shù)據(jù)的積累不斷地對(duì)樣本集進(jìn)行補(bǔ)充和完善，使參數(shù)取值結(jié)果不斷趨于合理。缺點(diǎn)是學(xué)習(xí)樣本的選取具有很大的主觀性。模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法是考慮到影響巖體變形強(qiáng)度參數(shù)的相關(guān)因素模糊不確定性，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定權(quán)重集及隸屬度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行巖體力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)。該方法實(shí)質(zhì)就是把巖石與巖體力學(xué)指標(biāo)之間的比例系數(shù)當(dāng)作模糊子集，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判確定一個(gè)最佳模糊折減系數(shù)的問題，從定量上考慮影響力學(xué)參數(shù)的各種模糊因素，但在運(yùn)用上不是很成熟，仍借助于經(jīng)驗(yàn)。
1．6其他方法
除上述方法外，還有一些其他方法可以用來確定巖體強(qiáng)度參數(shù)，如:計(jì)算機(jī)模擬、聲波測(cè)試技術(shù)、巖體分形分維理論、斷裂損傷力學(xué)、統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)等方法。
2巖體力學(xué)參數(shù)綜合取值
巖體力學(xué)參數(shù)取值方法有很多，由于巖體的不連續(xù)性、各向異性和非均勻性等特有屬性以及巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使各種取值方法存在局限性，至今還沒有一種令人滿意的取值方法。實(shí)際工作中應(yīng)該綜合應(yīng)用這些方法，互相驗(yàn)證，取長補(bǔ)短。筆者基于上述巖體力學(xué)參數(shù)的取值方法，并結(jié)合工程的規(guī)模和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，在滿足規(guī)程規(guī)范的前提下提出了巖體力學(xué)參數(shù)綜合取值方法。該方法針對(duì)地質(zhì)條件簡單的小型工程、地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程、重要的大型工程和參數(shù)敏感的工程分為以下3個(gè)層次。
(1)第一層次。
對(duì)于地質(zhì)條件簡單的小型工程，或項(xiàng)目規(guī)劃、可研階段，可采用野外地質(zhì)調(diào)查和鉆孔取樣室內(nèi)抗壓試驗(yàn)→進(jìn)行巖體分級(jí)、查表→獲得抗剪強(qiáng)度和變形模量范圍值，通過相似工程類比，調(diào)整、修正取得地質(zhì)建議值;或者采用RMR分類和Hoek－Brown經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則公式計(jì)算，參考類似工程修正后得到地質(zhì)建議值。
(2)第二層次。
對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程，如重力壩、拱壩，結(jié)構(gòu)面影響壩基、壩肩穩(wěn)定，初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)布置原位抗剪和變形試驗(yàn)，參考類似工程，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)由地質(zhì)、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)三方共同研究確定設(shè)計(jì)采用值。
(3)第三層次。
對(duì)于重要的大型工程和參數(shù)敏感的工程，應(yīng)做專門研究，除運(yùn)用上述方法外，還應(yīng)開展計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法等，慎重確定地質(zhì)建議值。在施工階段可以利用監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行反演分析，復(fù)核巖體穩(wěn)定性，及時(shí)修改設(shè)計(jì)和施工方法，確保工程安全。總之，地質(zhì)調(diào)查和巖石力學(xué)試驗(yàn)是基礎(chǔ)，是巖體分級(jí)、經(jīng)驗(yàn)估算及數(shù)值模擬的前提，因此應(yīng)重視野外第一手資料的收集，并注意取樣、試驗(yàn)成果代表性問題，使地質(zhì)建議值符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。
3應(yīng)注意的問題
反思多年來我們所做的中小型水利水電工程勘察設(shè)計(jì)，在巖石力學(xué)參數(shù)取值方面應(yīng)注意以下問題:
(1)在前期勘察時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)意圖不甚了解
設(shè)計(jì)方案不十分明確，加之勘察周期短，對(duì)地質(zhì)條件的調(diào)查和分析不夠深入，對(duì)試驗(yàn)只是要求做常規(guī)的內(nèi)容，以室內(nèi)試驗(yàn)為主，取樣數(shù)量不足，成果代表性差，使得方案比選時(shí)難以取舍。按照有關(guān)規(guī)范，“小型水電工程巖土參數(shù)(取值)可在現(xiàn)場(chǎng)簡易測(cè)試和必要的室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上以類比為主。”“中型水電工程巖土測(cè)試以室內(nèi)試驗(yàn)為主，必要時(shí)可采用大型野外原位試驗(yàn)。”對(duì)于拱壩和重力壩要特別注意，對(duì)影響壩基、壩肩穩(wěn)定的巖土體及軟弱結(jié)構(gòu)面可視需要開展原位試驗(yàn)工作。尤其是軟巖和完整性差的巖石，軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育，且結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體穩(wěn)定性不利，巖體穩(wěn)定性的判別對(duì)工程影響很關(guān)鍵，這需要慎重研究，應(yīng)在地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，布置適當(dāng)?shù)脑辉囼?yàn)，并采取多種方法合理確定巖體力學(xué)參數(shù)。
(2)勘察報(bào)告中抗剪強(qiáng)度和變形參數(shù)僅僅根據(jù)室內(nèi)巖石試驗(yàn)查規(guī)范，與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查結(jié)合不緊密。
抗剪強(qiáng)度和變形參數(shù)是混凝土壩穩(wěn)定計(jì)算最重要的參數(shù)，對(duì)工程安全和造價(jià)影響很大。然而規(guī)范給出的值范圍較大，勘察報(bào)告僅僅依據(jù)規(guī)范提供的參數(shù)表取值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。中等規(guī)模以上和地質(zhì)條件復(fù)雜的工程應(yīng)進(jìn)一步開展分析論證工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件調(diào)查，在巖體分級(jí)基礎(chǔ)上，運(yùn)用有關(guān)理論和經(jīng)驗(yàn)公式，例如霍克－布朗(Hoek－Brown)經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則公式等，并參考已建工程經(jīng)驗(yàn)取值，必要時(shí)與地質(zhì)、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)專業(yè)共同會(huì)商，合理確定參數(shù)。
(3)在軟巖地區(qū)建混凝土壩要特別注意
如頁巖、千枚巖及白堊－第三系泥巖等，由于巖性軟弱，構(gòu)造發(fā)育，巖體強(qiáng)度較低，工程安全裕度小，巖體力學(xué)參數(shù)取值對(duì)工程安全和經(jīng)濟(jì)性影響大，甚至影響方案的成立。軟巖地區(qū)一般不適合建中、高混凝土壩，萬一要建，就應(yīng)該投入一定的勘探和試驗(yàn)工作量，慎重研究和分析論證，并留有一定安全裕度。
(4)應(yīng)考慮定值計(jì)算與可靠度問題。
實(shí)際勘察設(shè)計(jì)工作中，是由地質(zhì)專業(yè)提供參數(shù)，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行計(jì)算。地質(zhì)部門依據(jù)試驗(yàn)成果，結(jié)合地質(zhì)條件和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)判斷，提出地質(zhì)建議值。設(shè)計(jì)一般直接采用地質(zhì)建議值進(jìn)行計(jì)算。問題是設(shè)計(jì)計(jì)算方法與地質(zhì)模型是否一致，地質(zhì)參數(shù)的可靠性或安全閾值是多少，即有多少安全儲(chǔ)備。近十幾年來國內(nèi)外廣泛開展了重力壩可靠度研究。結(jié)構(gòu)可靠性分析是以概率理論為基礎(chǔ)，采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)或工程的可靠性，比定值法不考慮參數(shù)的偏差有明顯的優(yōu)越之處。可靠度計(jì)算需要提供與大壩有關(guān)的各類荷載、材料和地基強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)特征值(均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等)及分布類型，對(duì)地質(zhì)參數(shù)的離散性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(5)試驗(yàn)是基礎(chǔ)。
如何看待試驗(yàn)成果，地質(zhì)專業(yè)人員常常抱怨試驗(yàn)參數(shù)不準(zhǔn)，造成的原因有幾個(gè)方面，一是取樣的代表性問題，或者原位試驗(yàn)選點(diǎn)問題，要考慮巖性、風(fēng)化程度、構(gòu)造等影響，對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)做專門設(shè)計(jì)和布置;又譬如有的砂巖與頁巖互層，頁巖巖芯破碎取樣困難，取樣只能做砂巖的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，成果偏大;傾斜巖層抗壓首先沿層面剪切破壞，成果偏小。二是試驗(yàn)中的誤差，應(yīng)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法整理試驗(yàn)成果，在充分論證的基礎(chǔ)上舍去不合理的離散值。對(duì)于原位抗剪試驗(yàn)，要了解試驗(yàn)點(diǎn)的巖性、構(gòu)造、風(fēng)化及地下水等因素對(duì)成果的影響。另外，試件制備時(shí)難免受到擾動(dòng)，一般要求安排2組以上試驗(yàn)，以便對(duì)比和分析。
(6)確定參數(shù)時(shí)要處理好主觀判斷與客觀評(píng)價(jià)的關(guān)系。
前述的巖體分級(jí)法、工程類比法及經(jīng)驗(yàn)判據(jù)法(強(qiáng)度準(zhǔn)則公式)都屬于經(jīng)驗(yàn)法，其取值時(shí)的人為因素和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)果影響很大，實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免人為因素干擾，從地質(zhì)條件的客觀出發(fā)，分別按不同因素對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正，減少取值的隨意性。
(7)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，利用監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”。
由于工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性，地質(zhì)勘探、試驗(yàn)、計(jì)算分析方法的局限性，我們對(duì)工程巖體性狀變化的認(rèn)識(shí)有一定程度的不確定性。在施工中要加強(qiáng)巖體性狀的監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析和判斷，調(diào)整、修改設(shè)計(jì)和施工方法，以保證施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支護(hù)，要根據(jù)發(fā)現(xiàn)的新情況及時(shí)修改設(shè)計(jì)，即采取“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”，既要確保工程安全，又不能造成浪費(fèi)。
(8)利用已建工程進(jìn)行類比確定巖體力學(xué)參數(shù)是我們常用的方法。
但是沒有一個(gè)工程的地質(zhì)條件是完全相同的，而我們個(gè)人掌握的資料有限，每個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)千差萬別，往往僅通過少量個(gè)別因素相比較而獲得參數(shù)，人為因素的干擾較大，其結(jié)果可靠性較差。應(yīng)多參考類似工程，并不斷積累工程經(jīng)驗(yàn)。多年來筆者所在單位在湖北省水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中做了大量的巖體物理力學(xué)室內(nèi)外試驗(yàn)和原位測(cè)試，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
4結(jié)論
(1)巖體力學(xué)參數(shù)的合理確定是水利水電工程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作
直接關(guān)系到壩基、邊坡、地下洞室工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。由于巖體具有不均勻性、不連續(xù)性和隨時(shí)間變化的特性，準(zhǔn)確確定巖體力學(xué)參數(shù)是非常困難的。在研究了有關(guān)規(guī)程規(guī)范和各種取值方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)工程的重要性程度和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度提出了巖體力學(xué)參數(shù)的綜合取值方法，分為地質(zhì)條件簡單的小型工程、地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程、重要的大型工程三個(gè)層次。針對(duì)具體的工程應(yīng)當(dāng)選擇合理的方法來確定巖體力學(xué)參數(shù)。水利水電工程巖體力學(xué)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合取值研究對(duì)水利水電工程壩基、邊坡、地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究和計(jì)算具有重要理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
(2)中小型水利水電工程具有規(guī)模小、設(shè)計(jì)周期短、勘察試驗(yàn)工作量有限的特點(diǎn)
