土方開挖施工,包括松動、破碎、挖裝、運輸出渣等工序。石方開挖,除松軟巖石可用松土器以鑿裂法開挖外,一般需以爆破的方法進行松動、破碎。人工和半機械化開挖,使用鍬鎬、風(fēng)鎬、風(fēng)鉆等簡單工具,配合挑抬或者簡易小型的運輸工具進行作業(yè),適用于小型水利工程。有些灌溉排水溝渠的施工直接使用開溝機,可以一次成形。大中型水利工程的土石方開挖,多用機械施工。
明挖
除使用各類鑿巖、鉆孔機械鉆孔,進行爆破作業(yè)外,主要使用:挖掘機械,如各種單斗挖掘機(見圖)或多斗挖掘機;鏟運機械,如推土機、鏟運機和裝載機;有軌運輸機械,如機車牽引礦車;無軌運輸機械,如自卸汽車等。根據(jù)不同條件,采用各種配合方式,進行挖、裝、運、卸等各項作業(yè)。要根據(jù)工程規(guī)模、施工條件,合理選用適宜的施工機械和相應(yīng)的施工方法,特別要注意機械設(shè)備的配套協(xié)調(diào),避免存在薄弱環(huán)節(jié)。在特定條件下,可采用水力開挖的方法開挖土方;也有采用爆破開挖的方法,即用拋擲爆破或揚棄爆破技術(shù),不僅將土石破碎,并全部或部分地將其拋棄到設(shè)計邊界以外。
洞挖
一般常用鉆孔爆破法掘進,用機械進行挖裝、運卸作業(yè);也可采用全斷面隧洞掘進機開挖隧洞;在土質(zhì)松軟巖層中可用盾構(gòu)法施工(見隧洞開挖、地下廠房開挖)。
水下開挖
可以采用索鏟、抓斗等陸上開挖機械,但通常多使用各式挖泥船,配合拖輪、駁船等水上運輸設(shè)備進行聯(lián)合作業(yè)(見疏浚)。
施工方案的編制在滿足設(shè)計要求、工程質(zhì)量、施工和工期要求等條件下,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,進行施工方案的優(yōu)化選擇。編制施工方案時,一般應(yīng)考慮:①開挖方式和施工方法能滿足開挖進度要求,與施工導(dǎo)流和混凝土澆筑等前后工序相銜接,并滿足防洪和渡汛要求。②根據(jù)水文、季節(jié)和施工條件,合理安排施工順序,快速施工,均衡生產(chǎn)。③根據(jù)開挖工程規(guī)模、土石特性、工作條件、施工方法,選擇適用的施工機械設(shè)備,挖、裝、運、卸各項設(shè)備要合理配套。④因地制宜,安排好交通運輸路線和施工總平面布置,以及風(fēng)、水、電等系統(tǒng)。⑤搞好土石方平衡調(diào)配,注意安排挖采結(jié)合、棄填結(jié)合,避免重復(fù)倒運。棄渣、棄土場地盡量少占農(nóng)田,并盡可能造地還田。棄渣要避免侵占河道,避免阻礙行洪或抬高電站尾水位影響發(fā)電效益。⑥做好施工排水措施,將妨礙施工作業(yè)和工程質(zhì)量的雨水、地表水、地下水和施工廢水排至場地以外,為工程創(chuàng)造良好的施工條件。⑦按設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范的要求,保證施工質(zhì)量。對施工中可能遇到的問題,如流砂現(xiàn)象、邊坡穩(wěn)定、隧洞塌方等,要進行技術(shù)分析,提出解決的措施。⑧注意施工,按照、防火、環(huán)境保護、工業(yè)衛(wèi)生等方面規(guī)程的規(guī)定,制定施工技術(shù)措施。
發(fā)展
編輯
隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的日益發(fā)展,世界上一些大型工程的土石方開挖量常達到數(shù)千萬立方米,甚至超過億立方米,如巴基斯坦塔貝拉土石壩(壩體填筑量達1.2億立方米)和中國葛洲壩水利樞紐土石方開挖量均超過1億立方米;巴西伊泰普水電站工程,土石方開挖量達6010萬立方米。因此一些發(fā)達國家土石方施工機械化水平日益向大型、方面發(fā)展,主要特點是:①發(fā)展大容量、大功率、率的土石方施工機械,如10立方米以上的挖掘機,100t級以上的自卸汽車;②各工序所采用的機械配套成龍,容量、效率互相配合;③廣泛應(yīng)用液壓技術(shù);④采用電子技術(shù)和新材料,廣泛應(yīng)用自動控制技術(shù);⑤既注意發(fā)展一機多用的多功能機械,又注意發(fā)展專用機械;⑥注意施工機械的維修和保養(yǎng)。