一、技術特點
1、大壩開挖往往需要大規模改造地形,因此土石方工程量通常極大。特別 是拱壩對兩岸岸坡承載力要求極高的壩型,工程量可能達到數百萬甚至數千萬立 方米。工程量在空間上相對集中,主要圍繞壩體、基坑等核心區域,需在短期內 高強度施工,對施工組織和設備調配要求極高。
2、大壩多建于山區、河谷或地質復雜區域,地形起伏大、巖層分布不均(如斷層、溶洞、軟弱夾層等),會直接影響土石方開挖的難度和方式。堅硬巖層需采用爆破法開挖,而軟土或砂層則需考慮邊坡穩定和防滲處理。例如,后家河水庫壩基開挖后遇到夾泥破碎帶,為保證壩基穩定和滲漏穩定需將破碎帶全部挖除。地質條件還會影響填筑材料的選擇,若工程區域缺乏合格的土料或石料,可能需要從遠處運輸,增加成本和施工難度。
3、大壩多位于河流、湖泊等水域周邊,施工受水文條件(如水位變化、汛期、徑流)影響極大。例如,壩基開挖需避開汛期,或采取圍堰擋水、隧洞或明渠導流;填筑作業若遇暴雨,可能導致土料含水量超標,影響壓實質量。氣象因(如暴雨、嚴寒、高溫)也會制約施工效率。例如,冬季凍土區開挖難度增加,夏季高溫可能影響爆破安全或工人作業效率。
二、技術難點
1、土石方平衡
大壩開挖土石方量雖然比較大,但回填需求量一般也比較大,如何做到土石方平衡利用是一個十分重要的施工組織和經濟效益相結合的另一大特點,水利工 程因其不可復制性,每個工程的差別都很大,怎樣有效利用挖填方是對施工組織者的一大考驗。
2、安全管理難度大
大壩壩肩開挖都是高邊坡開挖施工,例如錦屏一級水電站,壩肩邊坡高度達到 325m。土石方工程又是水利工程的首開工程,各工程因環境變化差異性很大,且工作面為動態管理,因此安全管理難度很大,需要投入很多的措施,例如動態臨邊防護、交叉作業防護、爆破范圍防護、開挖邊坡臨時支護、邊坡截排水措施等。
3、邊坡穩定性控制
壩肩邊坡都是高邊坡施工。高邊坡開挖會改變原巖應力平衡,易引發滑坡、崩塌。例如,順層邊坡(巖層傾向與坡向一致)可能因開挖切斷巖層,導致順層 滑動;直立邊坡則可能因爆破震動產生裂隙,引發局部垮塌。所以需要分層開挖,分層支護。邊坡暴露后受雨水滲透、風化作用影響,巖體強度降低。需結合“開挖、支護”同步施工(如噴射混凝土、錨索加固),并通過排水系統(坡面截水溝、深層排水孔)減少滲透水壓力。
4、開挖精度與巖體保護的平衡難題
爆破是巖基開挖的主要手段,但炸藥爆炸產生的沖擊波和振動可能導致保留巖體產生裂隙,降低其抗剪強度和防滲性能。因此需采用“預裂爆破”“光面爆破”等控制爆破技術,但參數(如孔徑、裝藥量、起爆時差)需根據巖體性質動態調整,實際操作中易因地質不均導致爆破效果不佳(如半孔率不足、輪廓線不平整)。對于混凝土壩型,壩基需形成平整的“建基面”,誤差通常要求控制在±20cm 內;壩肩邊坡需按設計坡比開挖(如 1:0.3~1:1.5),避免超挖(增加回填量)或欠挖(影響壩體與巖體的結合)。但山區巖體起伏大,機械開挖(如液壓錘)難以精準控制,需依賴精準爆破。
![]()
![]()
5、施工環境與空間的多重限制
峽谷區壩肩開挖時,兩岸山體陡峭,施工平臺僅能沿邊坡邊緣布置,大型設備(如挖掘機、鉆機)難以展開,材料運輸(炸藥、鋼材)需通過臨時便道或索道,效率低下;若壩基位于河床,需先進行導流(如明渠、隧洞導流),但導流期間的施工空間被壓縮,與截流、基坑排水等工序交叉干擾。壩肩開挖常與壩頂公路、隧洞進出口(如引水隧洞、導流洞)施工同步進行,開挖棄渣可能堵塞隧洞洞口;壩基開挖需與后續的帷幕灌漿(防滲)、固結灌漿(巖體加固)銜接,若開挖輪廓不達標,會導致灌漿孔位偏差,影響防滲效果。
三、技術適用范圍
大壩土石方施工技術適用于水利工程中的各種閘、壩等壩肩、壩基的開挖和填筑施工。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.