摘要：本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了水利工程施工的新技術(shù)新方法。
　　關(guān)鍵詞：水利工程,施工,技術(shù)
　　目前，我國(guó)水利工程建設(shè)不斷增多，水利工程施工的技術(shù)也不斷得以發(fā)展，創(chuàng)新了許許多多新技術(shù)、新工藝、新裝備，使我國(guó)水利工程施工速度和技術(shù)含量提高到一個(gè)新的水平。本文重點(diǎn)闡述水利工程施工的新技術(shù)和新方法。
　　一、土石壩施工
　　1、土質(zhì)心墻堆石壩
　　(1)防滲土料選取。通過大量研究，劣質(zhì)土料也能用于實(shí)際工程。如紅黏土、濕陷性黃土，膨脹土，各種含礫土、黏質(zhì)的礫石土，風(fēng)化料、殘積冰積，洪積的碎石土等，只要有正確的土料設(shè)計(jì)，合適的機(jī)械施工設(shè)備，科學(xué)的壓實(shí)參數(shù)，均可以作為防滲土料。
　　(2)基礎(chǔ)的防滲技術(shù)。在深厚砂礫石層的基礎(chǔ)筑壩，建造防滲墻技術(shù)非常重要。近幾年來，造墻技術(shù)采用沖擊及反循環(huán)鉆機(jī)鉆主孔，抓斗挖掘副孔成墻；200t液壓拔管機(jī)起拔接頭套管，用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進(jìn)等，完善了施工工藝，保證了成墻的施工質(zhì)量。
　　2、土石壩
　　我國(guó)水資源大部分集中于西部邊遠(yuǎn)地區(qū)，交通不便，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工條件困難。為適應(yīng)這一形勢(shì)，進(jìn)入80年代，引進(jìn)了混凝土面板堆石壩壩型。面板壩際具有一般土石壩的特點(diǎn)外，還有混凝土面板防滲效果好而水泥帶量不多，施工期堆石壩體可過水等優(yōu)點(diǎn)，在比較質(zhì)量、安全、工期和造價(jià)時(shí)常處于有利地位，因而是一種有競(jìng)爭(zhēng)力的壩型。
　　二、混凝土壩施工
　　當(dāng)前我國(guó)混凝土壩在施工技術(shù)方面的主要問題是施工工藝和溫度控制有待改進(jìn)。大壩混凝土對(duì)強(qiáng)度要求并不高，而要求水泥的水化熱低，若水泥用量偏多，則不利于溫控，因此摻用粉煤灰是合理的。50年代末期，三門峽工程摻用粉煤灰曾達(dá)40°,取得良好效果。1980年鑿取混凝土試件，各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)都符合設(shè)計(jì)要求，并截取了8節(jié)鋼筋，亦無銹蝕炭化現(xiàn)象。由于過去水泥價(jià)格偏低，建壩投資又是無償使用，不重視摻粉煤荻的專用措施，因此這一措施并未廣泛應(yīng)用。
　　大型工程混凝土溫度控制，主要采用風(fēng)冷骨料技術(shù)。三峽混凝土要求出機(jī)口溫度滿足7℃，關(guān)鍵是采用骨料二次預(yù)冷技術(shù)。二灘工程采用噴淋冷水浸泡法預(yù)冷骨料，效率高，預(yù)冷相對(duì)簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定實(shí)用。
　　減少混凝土裂縫，廣泛采用補(bǔ)償收縮混凝土。萬(wàn)家寨工程成功地應(yīng)用了低熱微膨脹混凝土筑壩技術(shù)，在不足一年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了電站壩段從基礎(chǔ)澆筑至壩頂節(jié)省了投資，簡(jiǎn)化了溫控，縮短了工期。有一些高拱壩的壩體混凝土，采用外摻氧化鎂進(jìn)行溫度變形補(bǔ)償。
　　變態(tài)混凝土是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)，其性態(tài)由硬性混凝土變成低坍落度(1～2era)常態(tài)混凝土。通過摻人適量的水泥膠漿，經(jīng)強(qiáng)力插入式振搗器振搗密實(shí)而形成，其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別，所以在壩的上游面，孔洞結(jié)構(gòu)周邊，巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土。這就使施工作業(yè)十分方便，消除了兩種混凝土接合不好的現(xiàn)象。
　　三、土石方明挖、高邊坡開挖
　　我國(guó)近期大型水利工程建設(shè)中，土石方開挖量和開挖強(qiáng)度達(dá)到世界級(jí)水平。三峽的年最高開挖強(qiáng)度4400萬(wàn)m³，月開挖強(qiáng)度153m³。工程明挖的特點(diǎn)是工程量大，工期緊，開挖深度形成高陡邊坡，工程地質(zhì)條件復(fù)雜、多變及與其他工序交叉作業(yè)，施工中需不斷調(diào)整工序。由于工程量巨大，施工強(qiáng)度高，必須選擇性能穩(wěn)定，質(zhì)量好的配套的先進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備。
　　四、大型地下工程及長(zhǎng)隧洞開挖
　　1995年以來，我國(guó)地下工程建設(shè)有了非常迅速的進(jìn)展，一批特大的地下洞室工程相繼建成。巖壁吊車梁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地下廠房，它可以取消吊車柱減少?gòu)S房開挖跨度1～2m，減少施工難度，節(jié)省投資。它是通過砂漿錨桿或預(yù)應(yīng)力錨桿使混凝土梁支撐在巖壁上。小浪底工程的吊車梁承載力已達(dá)到25ot。
　　“九五”期間，水工隧洞的開挖長(zhǎng)度大于lkm的約50條，總長(zhǎng)度近300km。利用掘進(jìn)機(jī)開挖長(zhǎng)隧洞是我國(guó)目前的主要施工方法。它可以提高掘進(jìn)速度，減少圍巖擾動(dòng)，有效利用圍巖的承載能力。引黃入晉一期工程要開鑿26條隧洞，總長(zhǎng)161．5km，為使工程盡早通水發(fā)揮效益，采用了6臺(tái)全斷面雙護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)，開挖了8條總長(zhǎng)122km的隧洞，占一期隧洞工程的3／4。掘進(jìn)速度創(chuàng)造了日最高進(jìn)尺113m的施工記錄，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
　　五、地基處理
　　伴隨著工程復(fù)雜地基的建設(shè)，地基處理取得新的成績(jī)，如引進(jìn)GIN灌漿，墻體接頭等居于先進(jìn)行列。三峽、小浪底工程的防滲墻施工達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
　　防滲帷幕灌漿提出一種新的“灌漿強(qiáng)度值”(GIN)方法。由于裂隙巖體灌漿時(shí)控制GIN為一常數(shù)，則大裂縫注入量大而壓力小，細(xì)裂隙注入量小而壓力大，自動(dòng)地適應(yīng)了巖體地質(zhì)條件的不規(guī)則性，使帷幕體總的注入漿量合理分布，效益與投資比率達(dá)到最大，取得了較好的效果。小浪底工程在此基礎(chǔ)上提出了孔口封閉法為基礎(chǔ)，嫁接GIN法，取兩者之長(zhǎng)，完成了約2.7萬(wàn)m，該項(xiàng)目獲得了水利部科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
　　混凝土防滲墻的施工，在三峽二期工程上游圍堰采用液壓銑槽機(jī)、抓斗等高效的機(jī)械設(shè)備，于1997年11月～1998年8月完成了墻厚1.0m，面積4．8萬(wàn)m²的施工任務(wù)，月最大施工強(qiáng)度6440m²,在施工技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
　　六、土工合成材料
　　土工合成材料，具有反濾、排水、隔離、防滲、防護(hù)、加筋等多種功能。它具有重量輕、施工簡(jiǎn)易、運(yùn)輸方便、價(jià)格低廉、料源豐富等優(yōu)點(diǎn)。在98大水防洪搶險(xiǎn)中發(fā)揮重要作用。
　　七、系統(tǒng)工程在施工組織設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
　　1、應(yīng)用于工程施工進(jìn)度計(jì)劃。一是有《工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)規(guī)程》可遵循，二是有軟件系統(tǒng)作技術(shù)支撐。《施工總進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃CAD系統(tǒng)》，已用于天荒坪、桃林口、十三陵等工程，效果良好。這里還須特別指出，成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院與三峽工程開發(fā)總公司聯(lián)合開發(fā)的《三峽二期工程大壩混凝土澆筑模擬與分析系統(tǒng)》，在三峽二期工程大壩混凝土澆筑施工進(jìn)度計(jì)劃編制、預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理中發(fā)揮了作用。
　　2、應(yīng)用于工程施工組織設(shè)計(jì)總平面布置。為解決最優(yōu)總平面布置問題，應(yīng)用系統(tǒng)工程中的數(shù)學(xué)規(guī)劃、圖論、專家系統(tǒng)等方法，并結(jié)合CAD技術(shù)，取得了一系列施工應(yīng)用研究成果。如二灘水電站工程砂石料場(chǎng)優(yōu)選研究中，用系統(tǒng)分析方法建立了混合整數(shù)規(guī)劃模型，并用分枝限界法求解，為合理選擇料場(chǎng)，降低砂石骨料成本提供了科學(xué)方法，又如：采用多目標(biāo)決策分析模型，對(duì)三峽工程施工場(chǎng)外運(yùn)輸?shù)?種方案，就其13項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，排出決策對(duì)比優(yōu)序數(shù)矩陣和加權(quán)優(yōu)序數(shù)矩陣，進(jìn)行決策分析計(jì)算，為決策提供了科學(xué)依據(jù)。
　　3、應(yīng)用于主體工程施工。對(duì)各壩型施工過程進(jìn)行仿真模擬，編制了相應(yīng)的施工計(jì)算機(jī)模擬軟件，并先后在三峽、龍灘等多項(xiàng)工程驗(yàn)證。又如根據(jù)二灘工程所處地區(qū)的氣溫和施工條件，用系統(tǒng)分析方法，建立了以壩塊混凝土的溫控費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，以設(shè)計(jì)規(guī)范、自然條件、水化熱、澆筑能力、壩塊尺寸、冷卻措施的效應(yīng)等因素作為約束條件的非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，可用于單塊實(shí)體混凝土澆筑塊溫控措施的設(shè)計(jì)。其后，又建立了一種對(duì)整個(gè)壩體、整個(gè)施工期溫控措施進(jìn)行優(yōu)化的混合型非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，使所采用的溫控措施組合方案的總費(fèi)用最低。