時(shí)間:2022-05-06 19:14:55
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇航道工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
護(hù)岸地基水下穩(wěn)定等施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中。傳統(tǒng)的施工技術(shù)在進(jìn)行施工的時(shí)候首先需要對(duì)地形進(jìn)行測(cè)量,然后劃分一定的施工網(wǎng)絡(luò)。最后,還需要以測(cè)量放樣為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行定位,從而確保地基處理工作得以順利進(jìn)行。在進(jìn)行基礎(chǔ)施工的時(shí)候,根據(jù)施工的技術(shù)要點(diǎn)以及土質(zhì)、設(shè)計(jì)底標(biāo)高等極易對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)與控制。在進(jìn)行人工抬拋石施工的時(shí)候,應(yīng)該對(duì)護(hù)腳工程與護(hù)坡工程的連接處進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注與保護(hù)。此外,還要仔細(xì)記錄工程施工過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù),為今后護(hù)岸的養(yǎng)護(hù)以及質(zhì)量問(wèn)題的治理等提供可靠的資料。傳統(tǒng)航道護(hù)岸施工技術(shù)的施工工期往往較長(zhǎng),也有著很強(qiáng)的季節(jié)性,這就使得護(hù)岸工程效益發(fā)揮受到限制,投入產(chǎn)出比不高。此外,傳統(tǒng)的航道護(hù)岸工程施工對(duì)周邊環(huán)境容易產(chǎn)生不利影響。隨著人們生活質(zhì)量的提高,人們對(duì)生活環(huán)境的要求也得到了相應(yīng)的提高,這就要求我們也應(yīng)對(duì)航道護(hù)岸施工技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏铮粩喟循h(huán)境保護(hù)理念滲入到航道護(hù)岸工程的建設(shè)中,不僅使得護(hù)岸的利用率得到極大的提高,而且還能使生態(tài)環(huán)境得到有效改善。
1.2現(xiàn)代航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的發(fā)展
現(xiàn)代航道護(hù)岸施工技術(shù)有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)航道護(hù)岸施工技術(shù)中的種種不足,有效的改善了航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程的施工。新材料的應(yīng)用也為當(dāng)前河道治理以及水患預(yù)防工作的進(jìn)行提供了保障。例如:新型混凝土砌塊的應(yīng)用使得砌石施工的速度大大加快,有效的提高了施工質(zhì)量,利用混凝土砌塊材料特點(diǎn)對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行不斷的完善等一系列舉措有效的提高了護(hù)岸基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。如果在石料較為豐富的地區(qū)進(jìn)行護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工的時(shí)候,我們?cè)诶^續(xù)使用傳統(tǒng)施工方式的同時(shí),還應(yīng)該注重對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。例如,可以對(duì)石料進(jìn)行預(yù)選分類(lèi)、改進(jìn)滑道技術(shù)等,這都在一定程度上使得石料的場(chǎng)地占用面積大大減少,還有效的提高了石料的運(yùn)送效率。總之,在進(jìn)行航道護(hù)岸工程施工的過(guò)程中,我們應(yīng)該著重合航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工的具體情況,在確保航道護(hù)岸工程符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加大對(duì)施工技術(shù)的創(chuàng)新,從而使得護(hù)岸基礎(chǔ)工程質(zhì)量得到保障,最終確保通航安全。
2提高航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工技術(shù)管理的措施
2.1不斷完善施工技術(shù)管理體系
在進(jìn)行航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工的時(shí)候,相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)該從自身管理架構(gòu)的基礎(chǔ)出發(fā),結(jié)合工程施工的實(shí)際特點(diǎn)采取切實(shí)可行的措施來(lái)不斷完善施工技術(shù)管理體系,從而達(dá)到施工技術(shù)能夠得到有效的執(zhí)行的目的。具體來(lái)說(shuō)要從以下幾個(gè)方面著手:最為首要的就是基礎(chǔ)施工技術(shù)管理體系的構(gòu)建;其次,應(yīng)該根據(jù)施工過(guò)程中的具體情況,不斷完善施工技術(shù)管理體系,確保施工技術(shù)管理體系能夠合施工實(shí)際情況相互適應(yīng),從而促使管理效率的提高。在這一過(guò)程中,施工企業(yè)還應(yīng)從企業(yè)的實(shí)際情況出發(fā),不斷對(duì)技術(shù)管理制度以及崗位職責(zé)等進(jìn)行完善,確保各崗位的工作人員都能夠有明確的職責(zé),最終確保航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量。
2.2加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)控制
可以說(shuō),施工技術(shù)得到有效執(zhí)行的關(guān)鍵在于施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)控制,因此在航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工的時(shí)候,施工企業(yè)應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)控制予以高度重視。在進(jìn)行施工之前,要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行交底,并對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn),只有這樣才能夠有效的提高工程施工的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理的最終目的。
2.3注重航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工技術(shù)控制點(diǎn)的設(shè)置
施工技術(shù)控制點(diǎn)的設(shè)置對(duì)于施工技術(shù)控制有著很大的影響。在進(jìn)行航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工技術(shù)管理的過(guò)程中,施工企業(yè)應(yīng)該著重加強(qiáng)對(duì)技術(shù)控制點(diǎn)設(shè)置的控制,在進(jìn)行技術(shù)交底的過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)工程技術(shù)情況進(jìn)行詳細(xì)的了解,然后科學(xué)合理的進(jìn)行施工技術(shù)控制點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)合的設(shè)置,進(jìn)而確保航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工技術(shù)控制與管理工作能夠得到有效的開(kāi)展。此外,施工企業(yè)在進(jìn)行航道護(hù)岸基礎(chǔ)施工時(shí),還應(yīng)考慮到自身技術(shù)管理水平對(duì)施工技術(shù)以及施工質(zhì)量的影響,在工程施工的過(guò)程中不斷加強(qiáng)技術(shù)管理的經(jīng)驗(yàn)積累,從而使得施工技術(shù)管理水平得到提高。
2.4加強(qiáng)設(shè)備管理
在高度機(jī)械化的今天,現(xiàn)代化施工機(jī)械有著廣泛的使用,在航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工中更是如此。施工設(shè)備在一定程度上對(duì)工程質(zhì)量有著較大的影響,施工企業(yè)的設(shè)備管理工作也影響著工程施工技術(shù)的好壞。由此,在進(jìn)行航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程施工的時(shí)候,施工企業(yè)應(yīng)該著重注意設(shè)備管理因素對(duì)施工技術(shù)的影響,在進(jìn)行施工的過(guò)程中要不斷強(qiáng)化設(shè)備操作養(yǎng)護(hù)管理水平,加強(qiáng)設(shè)備操作的控制及管理,從而使得施工技術(shù)參數(shù)得到有效控制,達(dá)到控制施工質(zhì)量的目的。
部份礁石因其最高點(diǎn)高程約131米,如果庫(kù)區(qū)水位135米,考慮比降的因素,則其上水深剛好4米略多。鳊魚(yú)溪(宜昌上游145公里)-斑竹溝(265)段,當(dāng)水位在135米時(shí),為了確保4米的維護(hù)水深,浮標(biāo)很可能要較大距離外移而將航道縮窄。
1.2區(qū)滑坡可能影響航道。
航段受蓄水后長(zhǎng)年高洪水浸泡,一些質(zhì)地較松軟的江岸出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象,其中范圍較大、可能影響航道維護(hù)尺度的主要是雞扒子滑坡帶,現(xiàn)其山腰大范圍內(nèi)出現(xiàn)了明顯裂縫,隨著將來(lái)更高水位的浸泡和沖刷,該處山體很可能下滑。
1.3建筑等對(duì)提高航道維護(hù)尺度的影響。
蓄水成庫(kù)以來(lái),在庫(kù)區(qū)航道內(nèi)大量港口碼頭迅速興建起來(lái),碼頭和作業(yè)區(qū)域都較集中,船舶靠泊、作業(yè)密度大,這對(duì)港區(qū)標(biāo)志的設(shè)置和維護(hù)、對(duì)航道維護(hù)尺度的增加,都會(huì)客觀(guān)帶來(lái)一定程度的制約。另外,庫(kù)區(qū)眾多的錨地的規(guī)劃和陸續(xù)投入使用,因其占用航道水域較大,又大多處于航道維護(hù)范圍內(nèi),因而對(duì)航道尺度的影響也是明顯的。
2航道維護(hù)的解決辦法
1.對(duì)一些現(xiàn)已淹沒(méi)在水下、具體高程不十分確定、維護(hù)水深保證4米有一定難度的河心礁石、淺點(diǎn)可進(jìn)行掃床探測(cè),再進(jìn)行重點(diǎn)爆破或加設(shè)航標(biāo)的方法予以克服。
2高洪水位期成急流灘的河段,在條件允許的情況下,可對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)整治,增大過(guò)水?dāng)嗝嬉越档土魉?亦可考慮用設(shè)專(zhuān)門(mén)信號(hào)標(biāo)以增加其作用距離等方法,在保證其維護(hù)水深的同時(shí)又盡可能減少因浮標(biāo)占位影響船舶上行。
3在156米、175米蓄水期橋區(qū)標(biāo)志的設(shè)置,建議使用較大型的航標(biāo)專(zhuān)用器材;根據(jù)不同水位適當(dāng)調(diào)整其引航標(biāo)設(shè)置間距及位置,以盡可能放寬其上、下游航寬,增大航道曲度半徑。對(duì)有效航寬嚴(yán)重受限的橋區(qū),建議設(shè)置信號(hào)臺(tái)進(jìn)行通行控制。
4加強(qiáng)航道測(cè)量和監(jiān)測(cè)工作。當(dāng)洪水期維護(hù)水深達(dá)不到11.5米及中水期達(dá)不到11米時(shí),提前一個(gè)月發(fā)出預(yù)報(bào)通電為此,須提高測(cè)量手段,采用先進(jìn)的測(cè)繪儀器,如衛(wèi)星定位定位系統(tǒng)對(duì)各淺水道加密測(cè)次,及時(shí)為海輪供準(zhǔn)確可靠的測(cè)圖資料
疏浚作為一門(mén)古老的技術(shù),在中國(guó)其年代可追溯到公元前數(shù)千年,而作為一門(mén)新興的科學(xué)(Dredging),卻是伴隨著歐美的航運(yùn)事業(yè)發(fā)展起來(lái)的。目前在國(guó)外,美、日、德、荷蘭等國(guó)對(duì)于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船,我國(guó)在清淤固堤的長(zhǎng)期實(shí)踐中也積累了一定的經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)今的河道疏浚工程并不少見(jiàn),所采用的方法也有很多,有水下疏浚,有干河疏浚、有依靠水力疏浚,也有采用爆破等手段疏浚,但這些方法多是限于局部排障,僅限于航道和港口的整治,而對(duì)于含沙量較高的河流,如何通過(guò)疏浚減緩枯萎,增加河道行洪能力則缺乏指導(dǎo)性的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著河床枯萎現(xiàn)象的增多,枯萎疏浚的要求日益增加,這種矛盾就更加突出。
1、河道枯萎特點(diǎn)及疏浚對(duì)策
一方面挖槽不容易穩(wěn)定,另一方面,即使挖槽不回淤,如果與河道主流線(xiàn)不相一致,也起不到增大行洪能力的作用。一些河段不宜采用較大規(guī)模的疏浚,盲目投入,不僅效果甚微,還將會(huì)造成人力物力的極大浪費(fèi)。但是我們同時(shí)也應(yīng)看到,游蕩型河道存在著一些畸形的河灣,也存在“橫河、斜河”的產(chǎn)生條件,如能配合上游的調(diào)水調(diào)沙工程和河道整治工程采用局部疏浚,因勢(shì)利導(dǎo),調(diào)整河勢(shì),就能一定程度上減少險(xiǎn)情的發(fā)生。
2、疏浚工程目的
疏浚工程的主要目的是:開(kāi)挖港池、進(jìn)港航道等、吹填造陸以興建碼頭、港區(qū)和臨港工業(yè)區(qū)、沿海城市用地和娛樂(lè)休閑用地、岸灘養(yǎng)護(hù)、水利防洪和庫(kù)區(qū)清淤、江河湖海等水環(huán)境的改善和生態(tài)恢復(fù)以及各類(lèi)水下管線(xiàn)溝的施工和填埋等。疏浚工程對(duì)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步、環(huán)境改善及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用非常重大。用疏浚的方法,挖深河流或海灣的淺段以提高航道通航或排洪能力;將開(kāi)挖航道或港池的疏浚土吹填到附近的低洼地進(jìn)行造地的一種經(jīng)濟(jì)可行的主要方法。疏浚土歷來(lái)主要是采取廢棄或傾倒于工程附近水域的方式進(jìn)行處理的。吹填工程開(kāi)創(chuàng)了變廢棄為寶,綜合利用進(jìn)行處理的新方式,后又發(fā)展到利用疏浚土作建筑材料及整治建筑物的材料等用。疏浚工程還擴(kuò)展到開(kāi)挖河底或海底開(kāi)槽以埋設(shè)過(guò)河或跨海管道(水管、油管、輸電電纜、通訊電纜等);挖除水下軟土置換承載能力強(qiáng)的沙、石作水工建筑物基礎(chǔ);吹沙養(yǎng)護(hù)海灘等等。近廿余年來(lái),人類(lèi)對(duì)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求日益提高,防止和減少疏浚活動(dòng)對(duì)水域及陸域的污染已成為疏浚工程所必須考慮的一個(gè)重要問(wèn)題,用疏浚方法挖除水下污染土并進(jìn)行工程處理亦成為疏浚工程的重要內(nèi)容。由此可見(jiàn),疏浚工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是對(duì)水上交通、水利防洪、工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)、海上能源產(chǎn)業(yè)等的作用是很重大的,是必不可少的.
3、河床枯萎疏浚設(shè)計(jì)流量
枯萎疏浚必須選定某一設(shè)計(jì)流量,才能進(jìn)一步確定挖槽尺度和規(guī)模。設(shè)計(jì)流量的選取,應(yīng)能夠保證河道在設(shè)計(jì)流量下不淤或少淤,從而在一定程度上維持汛前的挖槽尺寸,以減緩枯萎現(xiàn)象。在枯萎的水文條件下,天然河道往往存在著兩種河相關(guān)系:一種是形成洪水河槽的河相關(guān)系,另一種是由于大洪水出現(xiàn)機(jī)會(huì)減少,長(zhǎng)期對(duì)河床起作用的是小水,因而出現(xiàn)的枯萎河相關(guān)系??菸酉嚓P(guān)系致使河寬變小、主槽萎縮,洪水來(lái)臨時(shí)同流量水位增高,易造成災(zāi)害。雖然接著河道可能會(huì)沖刷,但由于缺乏沖刷造床的持續(xù)洪水,枯萎的淤積是不能完全恢復(fù)的。因此,枯萎是一種不可逆過(guò)程。河道在總趨勢(shì)枯萎的過(guò)程中不斷重復(fù)“枯萎-部分恢復(fù)-再枯萎”這個(gè)循環(huán)。形成枯萎和洪水相間的河相關(guān)系,是流域水沙條件發(fā)生變化所致。為了數(shù)學(xué)描述的需要,我們必須在原有的洪水造床流量之外,再選擇一個(gè)代表流量叫作枯萎造床流量。圖1是以黃河艾山站1985-1994年實(shí)測(cè)水沙系列推求河道枯萎造床流量的計(jì)算成果。其中,Qi是分級(jí)流量,Si,Pi是根據(jù)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)的相對(duì)于Qi的含沙量和歷時(shí)權(quán)重。QSP反映著輸沙能力,選擇與QSP極大值相對(duì)應(yīng)的Q,有利于保持河槽不淤或緩淤。圖1出現(xiàn)兩個(gè)峰值,第一個(gè)在4800m3/s左右,這是我們常說(shuō)的洪水造床流量。第二個(gè)在800~1200m3/s左右,此時(shí)其對(duì)應(yīng)的平均含沙量約為25kg/m3。我們認(rèn)為這就是枯萎造床流量,正是它作為一個(gè)有代表性的動(dòng)力,塑造了艾山河段在枯萎時(shí)期的河相關(guān)系,故應(yīng)將其作為艾山段疏浚設(shè)計(jì)流量。由于黃河下游沿程大量引水,所以流量沿程減小,因而必須對(duì)每個(gè)河段進(jìn)行具體分析,得出當(dāng)?shù)氐氖杩TO(shè)計(jì)流量。
4、斷面有效疏浚部位及疏浚角
黃經(jīng)非汛期小水的長(zhǎng)期作用,貼邊淤積嚴(yán)重,而且形成一個(gè)小水河槽。汛期大水過(guò)后,斷面近似一矩形河槽。說(shuō)明汛期非汛期其水流動(dòng)力軸線(xiàn)并不一致。為充分發(fā)揮挖槽在汛期降低行洪水位的作用,斷面有效疏浚部位應(yīng)盡量與汛期水流最大動(dòng)力軸線(xiàn)一致。既然挖槽位置盡量與洪水主流位置接近,那么在枯水期必然發(fā)生變化,對(duì)于象黃河這樣一條主流擺動(dòng)頻繁顯著的河流來(lái)說(shuō),挖槽被淤?gòu)U的可能性極大。這就要求一方面挖槽必須選擇合理的疏浚時(shí)機(jī)、設(shè)計(jì)流量和挖槽尺寸,盡量減少挖槽在枯水期的淤積變形,另一方面,在必要的時(shí)候,須根據(jù)河道大、中、小水主流線(xiàn)的變化規(guī)律,配合必要的整治控導(dǎo)工程措施,以穩(wěn)定挖槽平面位置。從縱向上來(lái)看,挖槽方向應(yīng)盡量與主流特別是底流方向一致,這有利于泥沙的輸移。也有人主張挖槽方向與底流方向構(gòu)成一定的交角,在挖槽內(nèi)形成螺旋流,以利沖沙。原蘇聯(lián)學(xué)者列亞尼茲(Н.А.РЖаничын)經(jīng)過(guò)理論分析,并用某些小河及伏爾加河的實(shí)際資料分析證明,最小挖槽回淤發(fā)生在底流與挖槽軸線(xiàn)成某φ角時(shí)。B.A.培什金根據(jù)理論論證,也獲得了類(lèi)似的結(jié)果。根據(jù)原蘇聯(lián)的一些成功挖槽的經(jīng)驗(yàn),挖槽內(nèi)回淤量最小時(shí)φ=7°~13°。
6、結(jié)語(yǔ)
主管單位:交通部
主辦單位:重慶交通大學(xué)
出版周期:雙月刊
出版地址:重慶市
語(yǔ)
種:中文
開(kāi)
本:大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào):1674-0696
國(guó)內(nèi)刊號(hào):50-1190/U
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:
創(chuàng)刊時(shí)間:1982
期刊收錄:
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
2、加強(qiáng)安管隊(duì)伍建設(shè)。強(qiáng)化對(duì)安管人員的政治理論、思想作風(fēng)和技能業(yè)務(wù)培訓(xùn),不斷提高政治理論素養(yǎng)和履職、服務(wù)能力。
3、落實(shí)安全管理責(zé)任,明確安全管理目標(biāo)。抓好各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任落實(shí),明確工作目標(biāo)和重點(diǎn)。抓好源頭管理,落實(shí)崗位安全職責(zé),把好基礎(chǔ)關(guān)。
4、加強(qiáng)重點(diǎn)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理,加大安全監(jiān)管力度。加強(qiáng)焦港船閘引航道駁岸工程及其它在建的航道工程安全監(jiān)管工作。從抓安全組織管理和文明施工開(kāi)始,在行為規(guī)范管理和安全技術(shù)管理上下工夫,從而保證重點(diǎn)工程施工現(xiàn)場(chǎng)始終處于最安全狀態(tài)。
5、以人為本,有針對(duì)性開(kāi)展好全員安全教育和重點(diǎn)崗位人員安全教育,強(qiáng)化安全意識(shí)。有針對(duì)性開(kāi)展全員安全生產(chǎn)警示教育活動(dòng),警鐘長(zhǎng)鳴。舉辦安全生產(chǎn)操作規(guī)程和專(zhuān)業(yè)技術(shù)專(zhuān)題培訓(xùn),提高人員安全技術(shù)技能和管理水平,強(qiáng)化全員安全責(zé)任意識(shí),從思想上筑牢安全防線(xiàn)。
6、營(yíng)造安全文化氛圍,開(kāi)展形式多樣、寓教寓樂(lè)的安全文化活動(dòng)。定期辦好安全宣傳板報(bào)、專(zhuān)欄等,開(kāi)展好專(zhuān)項(xiàng)活動(dòng)宣傳,注重發(fā)揮先進(jìn)典型人物的作用,樹(shù)立安全工作榜樣,形成比、學(xué)、趕、幫、超的安全氛圍。開(kāi)展安全工作研究,撰寫(xiě)安全工作研究論文。
7、依法履行行業(yè)安全管理職責(zé),保證航道暢通。加強(qiáng)航道巡查,及時(shí)糾正違章,消除安全隱患;加強(qiáng)航標(biāo)管理維護(hù),使其符合規(guī)范要求;加強(qiáng)航道行政執(zhí)法管理,做好清障掃床工作,加強(qiáng)船閘安全管理,做好引航道秩序管理、危險(xiǎn)品運(yùn)輸船過(guò)閘管理、通閘管理等安全工作。
8、定期組織開(kāi)展安全檢查,及時(shí)消除隱患。針對(duì)季節(jié)特點(diǎn),定期開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)安全檢查,防微杜漸;針對(duì)行業(yè)特點(diǎn),開(kāi)展專(zhuān)業(yè)安全檢查,防患于未然;根據(jù)本系統(tǒng)的情況,組織開(kāi)展好全員崗位查隱患、抓整改、提建議活動(dòng),從源頭查找安全安全隱患。定期召開(kāi)安全會(huì)議,總結(jié)安全工作經(jīng)驗(yàn),找出存在根源,落實(shí)整改措施。
一、內(nèi)河航道生態(tài)護(hù)岸的重要性
河岸是水陸交錯(cuò)帶,是航道的重要組成部分之一,在調(diào)節(jié)氣候、保持水土、航運(yùn)、防洪等方面都具有重要功能。健康的河岸系統(tǒng)能使物質(zhì)以合理的速度、形式通過(guò)其界面區(qū),綜合功能得以順利實(shí)現(xiàn),所以護(hù)岸在航道整治中的地位至關(guān)重要[1]。它不僅能減少地面徑流對(duì)航道的沖刷,也能減少船舶的船行波對(duì)航道的影響,在船舶停靠時(shí)阻礙對(duì)岸坡的破壞,這對(duì)于減輕航道淤積,保持航道穩(wěn)定,維護(hù)航道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)意義重大,同時(shí)對(duì)于航道兩岸的抗洪與減少水土流失也有著不可忽視的作用。
我國(guó)水資源豐富,發(fā)展水路運(yùn)輸?shù)锰飒?dú)厚,但是內(nèi)河航道的開(kāi)發(fā)與養(yǎng)護(hù)卻發(fā)展緩慢,令人擔(dān)憂(yōu)。航道護(hù)岸長(zhǎng)期受到溫度、徑流、泥沙、潮汐、船行波等外界因素音響,很容易出現(xiàn)水土流失、結(jié)構(gòu)坍塌等現(xiàn)象,威脅航道自身安全以及航道兩岸人民的生產(chǎn)與生活。是以,內(nèi)河航道護(hù)岸的規(guī)劃與養(yǎng)護(hù)是我們內(nèi)河航道規(guī)劃養(yǎng)護(hù)中的重點(diǎn),必須予以足夠的重視,選擇合理的結(jié)構(gòu)與適當(dāng)?shù)男问?。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人和自然和諧發(fā)展觀(guān)念的普及,新型生態(tài)護(hù)岸模式受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。
生態(tài)護(hù)岸是指利用植物或者植物與土木工程的結(jié)合,對(duì)河道皮面進(jìn)行防護(hù)的一種新型護(hù)岸形式。此形式集防洪、生態(tài)、景觀(guān)、自?xún)粜?yīng)于一體,代表著護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展方向[2-3],在近些年來(lái)備受推崇,于歐美日韓等地區(qū)都得到了廣泛應(yīng)用和好評(píng)。生態(tài)護(hù)岸注重人與自然的和諧相處,致力于“自然型”河道的建設(shè),追求生態(tài)環(huán)保、人與水、與自然的和諧相處。而在傳統(tǒng)的治河思路里,河流的防洪與排澇問(wèn)題則是重中之重,在工程設(shè)計(jì)上也更加傾向于工程安全的考慮。近些年來(lái),內(nèi)河航道工程中,大多使用的是傳統(tǒng)護(hù)岸結(jié)構(gòu),以混凝土、砌石等硬質(zhì)材料居多,雖然抗侵蝕與耐久性作用明顯,但封閉僵硬,隔絕了土壤與水體之間的物質(zhì)交換,使得土壤、植物、生物之間的有機(jī)聯(lián)系被切斷,破壞了航道護(hù)岸周邊的生態(tài)系統(tǒng)?;炷恋扔操|(zhì)材料切斷了水、空氣、土壤、動(dòng)植物之間的有機(jī)聯(lián)系,使得土壤和水體中的生物失去了賴(lài)以生存的環(huán)境,原本生機(jī)勃勃的河道逐漸失去生命力,負(fù)面影響非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),在使用傳統(tǒng)護(hù)岸模式后,僅單一防護(hù),沿河生物種類(lèi)就減少了70%以上,水生物種類(lèi)也下降到了原本的50%,有的地區(qū)更為嚴(yán)重。同時(shí),在傳統(tǒng)的護(hù)岸結(jié)構(gòu)中,護(hù)坡及擋墻內(nèi)材料(包括堿化骨科)的水化反應(yīng),碳化反應(yīng)及各種添加劑(如早強(qiáng)劑、抗凍劑、膨脹劑等)在水中發(fā)生反應(yīng)對(duì)水質(zhì)和水環(huán)境也產(chǎn)生了惡劣影響,不僅破壞了河道的自?xún)粝到y(tǒng),更甚者,給人們的身心健康和生產(chǎn)生活也帶來(lái)了巨大的隱患。綜合以上情形,內(nèi)河航道的生態(tài)修復(fù)迫在眉睫,生態(tài)護(hù)岸工程的應(yīng)用與推廣更是意義深遠(yuǎn)。
二、生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的應(yīng)用
生態(tài)護(hù)岸有兩個(gè)核心要素:一是滿(mǎn)足防洪抗沖的標(biāo)準(zhǔn)要求,且自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能透水、透氣,是適合植物生長(zhǎng)的生態(tài)防護(hù)平臺(tái);二是滿(mǎn)足航道兩岸生態(tài)平衡的要求,即能建立良性的河坡生態(tài)系統(tǒng)。在這兩個(gè)要素的要求之下,二者才能達(dá)到真正的“人水和諧”。前一個(gè)要素是人對(duì)自然的要求,即人們?yōu)榱松a(chǎn)與生活安全改造自然,后一個(gè)要素則是人與自然和諧相處中尊重自然理念的體現(xiàn),既要改造自然,又要掌握好二者之間的平衡。只有滿(mǎn)足以上兩個(gè)要素,才是真正意義上成功的生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)。
生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展融合了現(xiàn)代水利工程學(xué),生物科學(xué),環(huán)境科學(xué),生態(tài)學(xué),美學(xué)等科學(xué),對(duì)于保護(hù)生物多樣性,改善河流水質(zhì),營(yíng)造人和自然和諧共處的美好環(huán)境影響巨大。生態(tài)護(hù)岸形式多樣,例如仿木樁生態(tài)護(hù)岸、箱式綠化擋墻生態(tài)護(hù)岸、互鎖塊生態(tài)護(hù)岸等,都在不同程度上保護(hù)了內(nèi)河航道護(hù)岸,對(duì)于維護(hù)內(nèi)河航道運(yùn)行具有重大意義。
與傳統(tǒng)護(hù)岸工程不同,生態(tài)護(hù)岸工程設(shè)計(jì)上更復(fù)雜更多元化,根據(jù)國(guó)內(nèi)外生態(tài)護(hù)岸的成功經(jīng)驗(yàn),我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中有很多地方需要注意。生態(tài)護(hù)岸自身不僅要具備傳統(tǒng)護(hù)岸的功能,同時(shí)還要兼顧自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,所以一定要注意因地制宜。我國(guó)河流眾多,內(nèi)河航道更是形態(tài)各異,護(hù)岸建設(shè)受到多方條件限制與影響,在考慮使用生態(tài)護(hù)岸技術(shù)時(shí),必須對(duì)周邊環(huán)境詳細(xì)考察,細(xì)心規(guī)劃。而且我國(guó)內(nèi)河航道在歷史上曾有過(guò)多次改道經(jīng)歷,生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計(jì)就必須遵循河床演變的規(guī)律,做到因勢(shì)利導(dǎo)。我們要在滿(mǎn)足河道功能堤防穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,盡量減少剛性結(jié)構(gòu),多使用自然材料,避免二次污染,做到不僅能增強(qiáng)護(hù)岸的美化效應(yīng),更能降低工程造價(jià),達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與人文效益的和諧統(tǒng)一。例如連云港港輸航道中生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的應(yīng)用。連云港港輸航道內(nèi)淤泥、粉質(zhì)粘土等軟土分布連續(xù),經(jīng)常引起淤積,影響航道內(nèi)的船舶航行。為了克服這個(gè)問(wèn)題,生態(tài)護(hù)岸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)水位變化采用分層防護(hù)方式,利用水生植物的生長(zhǎng)特性,在岸測(cè)構(gòu)造水下灘地,形成岸側(cè)生態(tài)帶,穩(wěn)固了河道周?chē)毒€(xiàn),岸線(xiàn)后方則采用生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。這樣不僅滿(mǎn)足了護(hù)岸要求中的耐久性,同時(shí)也美化了河岸環(huán)境,最大限度地保持了河岸原有的生態(tài)平衡,可謂是一舉多得。新型生態(tài)護(hù)岸技術(shù)在連云港港輸航道中的成功應(yīng)用對(duì)于生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的推廣具有重要意義,值得我們斟酌與借鑒。
生態(tài)護(hù)岸是現(xiàn)代河流治理的發(fā)展趨勢(shì),是水利和交通建設(shè)發(fā)展到一種相對(duì)高級(jí)形態(tài)的必然結(jié)果,發(fā)展前景廣闊,對(duì)于保護(hù)我國(guó)內(nèi)河航道意義重大,值得我們大力應(yīng)用與推廣。
三、小結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛,我國(guó)的城市化進(jìn)程也在不斷加快,如何做到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然三方和諧發(fā)展,是需要我們努力研究探索的課題。生態(tài)護(hù)岸以其“實(shí)用、美觀(guān)、安全”的特點(diǎn)受到青睞,成為內(nèi)河航道治理工程中一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)。我們要不斷追尋開(kāi)發(fā)更加先進(jìn)的河流航道治理生態(tài)護(hù)岸技術(shù),大力支持和引導(dǎo)生態(tài)保護(hù)與治理,去開(kāi)創(chuàng)新的治理模式,真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)內(nèi)河航道“河暢、水清、堤固、岸綠、景美”的建設(shè)目標(biāo)。而城市內(nèi)河航道作為城市景觀(guān)和文化的載體,也越發(fā)需要我們予以重視,做到優(yōu)化城市景觀(guān),修復(fù)河流生態(tài),保護(hù)內(nèi)河航道,改善河流水質(zhì)等方面,使人文與自然真正意義上達(dá)到和諧統(tǒng)一。
總而言之,生態(tài)護(hù)岸技術(shù)以其優(yōu)勢(shì)必將在內(nèi)河航道的治理工程中有更為廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
近年來(lái),受庫(kù)區(qū)長(zhǎng)期高水位及水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的影響,庫(kù)區(qū)內(nèi)部大量的潛伏、隱藏及發(fā)生過(guò)滑坡災(zāi)害的地質(zhì)區(qū)域的邊坡都可能被誘發(fā),最終造成較大體積和能量的邊坡滑塌及涌浪。隨著涌浪的不斷傳播,庫(kù)區(qū)港口碼頭、航道建筑物及附屬設(shè)施也會(huì)因?yàn)橛坷撕团栏叩木薮竽芰慷獾絿?yán)重的毀壞。
通過(guò)資料分析,滑坡涌浪對(duì)航道的影響主要有滑坡體附近區(qū)域?yàn)?zāi)害及傳播區(qū)域?yàn)?zāi)害?;麦w附近區(qū)域?yàn)?zāi)害包括了滑體附近區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害和附近水域的涌浪災(zāi)害。當(dāng)存在隱患或處于不穩(wěn)定狀態(tài)的滑坡體在暴雨、地震或其他外力作用下失穩(wěn)下滑,最先受到波及的就是滑坡體上和附近區(qū)域的人和建筑物。在外力的作用下,建筑物和人將會(huì)受到威脅,甚至一起滑入水中。當(dāng)滑坡入水后,激起涌浪就會(huì)造成附近水域的涌浪災(zāi)害。當(dāng)滑坡速度較大時(shí),在滑坡兩側(cè)附近水域甚至可能形成紊流區(qū)域,這對(duì)附近水域的船舶和碼頭將帶來(lái)較大威脅,嚴(yán)重時(shí),可以摧毀船舶或者碼頭等結(jié)構(gòu)建筑物。除此之外,當(dāng)滑坡體積足夠大時(shí),甚至可以切斷河流,阻礙航道,引起斷航。
長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪特征
1、地質(zhì)概況
鏈子崖危巖區(qū)位于長(zhǎng)江宜昌上游73公里兵書(shū)寶劍峽出口處的右岸,危巖體主要由巨厚及中厚層的棲霞灰?guī)r構(gòu)成,南北長(zhǎng)700余米,東西寬50―180余米,形成高百余米的陡崖,下部有1.6―4.0米厚的含煤巖層,構(gòu)成陡崖的軟弱基座。受鄰近活動(dòng)斷裂的影響,巖體中構(gòu)造裂隙發(fā)育。本地區(qū)降雨量1000毫米以上,最大日降雨量391毫米。在上述自然地理和地質(zhì)環(huán)境下,高陡岸坡產(chǎn)生塑流―拉裂變形。由于長(zhǎng)期采煤的影響、降雨滲入,使拉裂變形不斷延伸并向深部發(fā)展,形成30余條寬大的裂縫。危巖體可分南北、中三大區(qū)、北區(qū)T8-12縫段整體地持續(xù)地向長(zhǎng)江方向位移,構(gòu)成對(duì)長(zhǎng)江航道的嚴(yán)重威脅,總體積約250萬(wàn)m3。其中T11-12縫段號(hào)稱(chēng)5萬(wàn)m3,實(shí)際方量18萬(wàn)m3左右,其中約2萬(wàn)m3可能率先崩塌墜入長(zhǎng)江。T12縫南20米處,走向N60°―70°W的高8―12米的小陡壁,即所謂“七千m3危巖體”,它將以順層滑移活動(dòng)方式為主,但不可避免有較大的塊體滾入長(zhǎng)江,數(shù)量約幾百個(gè)。
從地質(zhì)資料分析,鏈子崖危巖崩滑有如下特點(diǎn):危巖下滑以崩為主或以滑促崩,運(yùn)動(dòng)方式擬以滾動(dòng),墜落或以彈跳方式為主; 危巖區(qū)存在三個(gè)不同量級(jí)的危巖體,它們的崩滑方向、位置都不完全相同;危巖體緣到江面的高差約五十余米。岸坡約40°左右的陡度與窄而深的河床底部相連。這一段的岸坡是危巖入江的崩滑面。
2、航道及水文概況
本河段位于宜昌上游68―78公里,處于葛洲壩的回水區(qū)內(nèi),枯水期本河段流速,一般在1.0米/秒以下,流態(tài)平穩(wěn)如湖,船舶航行條件較好。洪水期本河段基本不受回水的影響,加之長(zhǎng)江流量變幅較大,滑坡區(qū)地處峽谷河段,洪水期流量增量大,而過(guò)水?dāng)嗝鎱s增量小。隨著流量的增大,河道流速急劇加大,流態(tài)不良,這一河段仍屬自然情況的特性,因此洪水期峽谷河段的航行水流條件較壞,上水船經(jīng)過(guò)鏈子崖河段時(shí),航線(xiàn)必須靠近右岸,正處在危巖崩落的危險(xiǎn)區(qū)中。如鏈子崖危巖一旦崩滑入江,勢(shì)必對(duì)航道造成威脅。
3、滑坡涌浪特征
鏈子崖滑坡屬于典型的陡巖體滑坡,發(fā)生在1992年6月16號(hào),滑坡體較大,入江方量較小,由于其距江面距離大,能量較高,所引起的涌浪傳播范圍廣,破壞性大。鏈子崖滑坡長(zhǎng)約700m,寬約50m-180m,其物質(zhì)構(gòu)成主要有巨厚和中厚層的灰?guī)r,區(qū)域地質(zhì)較為發(fā)育,滑坡體后緣離江面高達(dá)50m,河寬約100m?;麦w體積約為250萬(wàn)m3,其中入江量?jī)H為75萬(wàn)m3。此時(shí)由于下滑體積大,被擠壓的水體迅猛涌向?qū)Π?,最大涌浪可達(dá)37米,對(duì)岸山坡陡峭,涌浪直沖而上,最大爬高達(dá)63米。從滑坡區(qū)定點(diǎn)觀(guān)測(cè)的涌浪變化過(guò)程線(xiàn),涌浪陡起陡落,最大涌浪在三分鐘左右就可衰減至0.5―0.6米以下。由于長(zhǎng)期降雨和當(dāng)?shù)夭擅旱挠绊?,使巖體構(gòu)造裂隙發(fā)育區(qū)形成較大裂縫,巖體結(jié)構(gòu)被破壞?;掳l(fā)生較為突然,且散列塊體較大,岸坡較高,能量較大形成了巨大的涌浪?;掳l(fā)生后,由于其傳播范圍較廣,破壞了水流條件,致使嚴(yán)重礙航或斷航。
長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪對(duì)航道影響的預(yù)測(cè)研究
1、初始涌浪的計(jì)算
選取水科院經(jīng)驗(yàn)公式法作為長(zhǎng)江鏈子崖滑坡初始涌浪高的計(jì)算公式;水利水電科學(xué)研究院參考了加拿大麥卡壩、美國(guó)利貝壩(Libby)和奧地利吉帕施壩的涌浪試驗(yàn)資料并根據(jù)碧口、拓溪和費(fèi)爾澤壩(阿)涌浪試驗(yàn)資料,結(jié)合拓溪塘巖光滑坡的原型觀(guān)測(cè)成果發(fā)現(xiàn),水庫(kù)滑坡的滑速和滑體的體積是影響涌浪高度的主要因素,并建立了三者間如下的關(guān)系。
入水點(diǎn)最大涌浪高度估算
由入江體積75萬(wàn)m3,長(zhǎng)約700m,寬約50m-180m取100m,計(jì)算出危巖體厚度為10.7m?;掳l(fā)生在洪水季節(jié),h=175m?;w以滾動(dòng)或以蹦跳的形式入水,可近似處理為垂直下落。代入公式(1),計(jì)算得到:H=39.48m。
2、波高衰減的計(jì)算
選取天科院沿程涌浪計(jì)算公式作為長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪沿程衰減計(jì)算公式。
涌浪沿程衰減的估式為:
向上游方向:
對(duì)于長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪爬高的計(jì)算,選取混泥土護(hù)面KΔ的取值為0.9,波陡H’/L取極限值0.142,斜坡坡度α取其垂直情況90°,代入公式(7),計(jì)算得到長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪對(duì)岸爬高為:R=55.56m。
結(jié)論和建議
對(duì)長(zhǎng)江鏈子崖滑坡涌浪特征及其對(duì)航道影響進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究,但由于問(wèn)題的復(fù)雜性,今后滑坡涌浪的特征及其對(duì)航道的影響可從以下方面進(jìn)一步研究:①應(yīng)進(jìn)一步研究滑坡涌浪的能量和能量衰減系數(shù),確定滑坡涌浪對(duì)航道影響的程度。②進(jìn)一步研究如滑坡的運(yùn)動(dòng)、其力場(chǎng)分布的變化、不同類(lèi)型介質(zhì)的耦合、能量的富集、傳遞和交換等諸方面因素對(duì)涌浪產(chǎn)生的影響。③山區(qū)天然河流中水流是動(dòng)態(tài)的,水流條件與涌浪特性之間是相互影響的,因此,今后可研究水流運(yùn)動(dòng)與涌浪特性之間的相互影響。④爬高對(duì)岸坡的侵蝕是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,建議實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)爬坡高度值,可作為涌浪對(duì)岸坡侵蝕作用的重要參考值。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類(lèi)號(hào): U692文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:
由于水運(yùn)工程項(xiàng)目具有建設(shè)周期長(zhǎng),資金投入大,影響因素多等特點(diǎn),其工程實(shí)施過(guò)程極易受到周?chē)挛锏挠绊?,具有高度的不確定性,不可預(yù)見(jiàn)性,投資風(fēng)險(xiǎn)大,因此為了保證投資的安全可靠性必須進(jìn)行水運(yùn)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析。以往的投資決策依據(jù)僅僅是建立在傳統(tǒng)的不確定性分析的基礎(chǔ)之上,而忽略了經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)分析,即使進(jìn)行簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)所用數(shù)據(jù)也大部分是由預(yù)測(cè)和估算得來(lái)的,加之不可預(yù)測(cè)因素的影響,這些數(shù)據(jù)具有很大的不確定性。這些因素的不確定性,導(dǎo)致項(xiàng)目的投資決策存在著較大的潛在風(fēng)險(xiǎn),因而容易造成決策上的失誤。為了對(duì)投資項(xiàng)目進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和評(píng)價(jià),盡可能地減少投融資的風(fēng)險(xiǎn),取得預(yù)期的投資收益,需要對(duì)投資項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。因此,進(jìn)行水運(yùn)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具有重要的意義。
1、水運(yùn)工程基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)特點(diǎn)
水運(yùn)工程基礎(chǔ)設(shè)施同其他交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目相同,具有前期投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)效益強(qiáng)、受益主體廣、外部效果顯著等特點(diǎn)。交通基礎(chǔ)設(shè)施有些項(xiàng)目有財(cái)務(wù)收入如鐵路、民航、公路、橋梁和港口等工程,有些項(xiàng)目無(wú)財(cái)務(wù)收入如航道等。根據(jù)《方法與參數(shù)》規(guī)定,交通基礎(chǔ)設(shè)施有財(cái)務(wù)收入項(xiàng)目,應(yīng)嚴(yán)格按該規(guī)定進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)分析,對(duì)于無(wú)財(cái)務(wù)收入的項(xiàng)目需做經(jīng)濟(jì)分析,財(cái)務(wù)分析較困難的項(xiàng)目需做財(cái)務(wù)生存能力分析,重大項(xiàng)目要做風(fēng)險(xiǎn)分析、濟(jì)影響分析和社會(huì)影響分析。經(jīng)濟(jì)分析及財(cái)務(wù)分析結(jié)果需做不確定性分析,不確定性分析包括盈虧平衡分析和敏感性分析。
2、水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的原則
水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)在參數(shù)計(jì)算和資料選用上應(yīng)注意以下原則:
2.1、綜合性。大多水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目沒(méi)有明確的、產(chǎn)品、,其產(chǎn)出效益難以定量計(jì)算,因此水運(yùn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)宜采取定性與定量相結(jié)合的方法,綜合水運(yùn)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平與程度,進(jìn)行多個(gè)方案比選。
2.2、系統(tǒng)性。既要考慮水運(yùn)建設(shè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的相互關(guān)系,也要反映水運(yùn)建設(shè)布局自身的特點(diǎn),使其組成比較完整的體系,在區(qū)域乃至全國(guó)范圍內(nèi)合理布局,既能全面支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和優(yōu)化利用當(dāng)?shù)啬茉?,又要考慮與生態(tài)環(huán)境、社會(huì)、人文等相關(guān)因素,平衡各個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2.3、可操作性。項(xiàng)目本身的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)應(yīng)具有科學(xué)性與可操作性,簡(jiǎn)單明了。能夠定量的指標(biāo)一定要定量化分析,便于實(shí)際測(cè)算和制定發(fā)展目標(biāo)。
2.4、動(dòng)態(tài)性。水運(yùn)建設(shè)項(xiàng)目一般建設(shè)周期較長(zhǎng),各年效益不確定性大,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)考慮通貨膨脹、資金時(shí)間價(jià)值、自然條件等其他外部因素,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。
2.5、規(guī)范性
項(xiàng)目評(píng)價(jià)的計(jì)算及其涵義的解釋?xiě)?yīng)規(guī)范,資料來(lái)源規(guī)范。主要指標(biāo)測(cè)算資料應(yīng)從國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒、水運(yùn)統(tǒng)計(jì)年鑒、水資源公報(bào)等正式公布和頒布的資料中選取,部分資料可采用全國(guó)性規(guī)劃的成果資料,以保證指標(biāo)的可靠真實(shí)以及口徑的統(tǒng)一。
2、水運(yùn)工程各項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析
水運(yùn)工程主要有港口和航道,港口是收費(fèi)經(jīng)營(yíng)的屬于經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目,航道是不收費(fèi)的屬于非經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目。船閘工程屬于航道范疇視各地地方管理辦法不同,有收費(fèi)船閘也有不收費(fèi)船閘,做項(xiàng)目評(píng)價(jià)要區(qū)別對(duì)待。下面就港口、航道、船閘的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分別分析。
港口是以盈利為目的的經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目,通常為企業(yè)行為。因此港口項(xiàng)目側(cè)重于財(cái)務(wù)分析。
財(cái)務(wù)分析是從企業(yè)角度考察項(xiàng)目的投資給企業(yè)帶來(lái)的財(cái)務(wù)盈利能力,判斷項(xiàng)目的財(cái)務(wù)可接受性,明確項(xiàng)目對(duì)財(cái)務(wù)主體及投資者的價(jià)值貢獻(xiàn),為項(xiàng)目決策提供依據(jù)。包括融資前和融資后。融資前分析是分析項(xiàng)目自身的盈利能力,考察項(xiàng)目是否具有投資的價(jià)值。融資后分析主要分析項(xiàng)目的生存能力,項(xiàng)目權(quán)益投資的盈利能力,項(xiàng)目的還款能力和項(xiàng)目利潤(rùn)指標(biāo)等。航道工程和低收費(fèi)的船閘工程是為社會(huì)服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施,一般為政府出資,因此要做經(jīng)濟(jì)分析、財(cái)務(wù)生存能力分析,針對(duì)大型項(xiàng)目要增加風(fēng)險(xiǎn)分析、區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響分析。經(jīng)濟(jì)分析主要是從資源合理配置的角度,分析項(xiàng)目的投資的經(jīng)濟(jì)效率和對(duì)社會(huì)所做出的貢獻(xiàn),評(píng)價(jià)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)合理性。主要是采用、有無(wú)對(duì)比、原則,分析無(wú)項(xiàng)目時(shí)替代方案(應(yīng)該要可行)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與費(fèi)用,效益與費(fèi)用的計(jì)算口徑要一致。
航道工程和船閘工程通常不做財(cái)務(wù)分析,但需要有財(cái)務(wù)生存能力分析。如果船閘工程實(shí)行BOT模式,則需要做財(cái)務(wù)分析,分析在現(xiàn)有國(guó)家政策體制下,達(dá)到什么條件讓企業(yè)既可為社會(huì)服務(wù)又有一定的盈利,給投資方提供決策參考需要。財(cái)務(wù)生存能力分析也稱(chēng)資金平衡分析,通過(guò)對(duì)擬建項(xiàng)目財(cái)務(wù)現(xiàn)金流量表進(jìn)行分析,判定項(xiàng)目資金來(lái)源與占用關(guān)系的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)趨勢(shì),從而判斷建設(shè)項(xiàng)目的財(cái)務(wù)生存能力。判斷財(cái)務(wù)生存能力的基本條件是擁有足夠的凈現(xiàn)金流量使項(xiàng)目能夠持續(xù)生、必要條件是各年累計(jì)盈余資金不出現(xiàn)負(fù)值。
風(fēng)險(xiǎn)分析首先要對(duì)該項(xiàng)目可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別,識(shí)別后分別估計(jì)各風(fēng)險(xiǎn)對(duì)項(xiàng)目影響的程度,根據(jù)各風(fēng)險(xiǎn)對(duì)項(xiàng)目影響的程度確定可能導(dǎo)致的損失大小進(jìn)行評(píng)價(jià),從而找到該項(xiàng)目的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn),確定項(xiàng)目整體風(fēng)險(xiǎn)水平。水運(yùn)工程項(xiàng)目評(píng)價(jià)從業(yè)人員需認(rèn)真學(xué)習(xí)研究,平時(shí)多注意相關(guān)資料的積累,對(duì)不同項(xiàng)目要針對(duì)其自身特征具體分析,力求客觀(guān)公正進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)。
4、水運(yùn)工程基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目各階段的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
4.1、設(shè)計(jì)階段經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
水運(yùn)工程設(shè)計(jì)必須以經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量可行性為前提,利用合理的水運(yùn)施工技術(shù),以最少的投資取得最好的質(zhì)量和最大的經(jīng)濟(jì)效益。換句話(huà)說(shuō),在同樣的勞動(dòng)強(qiáng)度下,獲得最佳的效果,重要的是,設(shè)計(jì)過(guò)程是水運(yùn)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。到現(xiàn)狀為止,設(shè)計(jì)階段影響水運(yùn)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的因子大概有三部分:其一是切斷外界關(guān)聯(lián),實(shí)行自我管理,對(duì)于設(shè)計(jì)上的漏洞問(wèn)題,實(shí)行自我修補(bǔ),工程三超現(xiàn)象嚴(yán)重;其二是在設(shè)計(jì)過(guò)程中,只是追求刻意的奢華或奇特,忽視的審美原則和經(jīng)濟(jì)原則;其三是設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員往往欠缺技術(shù)經(jīng)濟(jì)的考慮,或者是只技術(shù),未經(jīng)濟(jì)性考慮。很多建設(shè)單位往往在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮技術(shù)的可行性,而忽視了經(jīng)濟(jì)性的考慮。需要說(shuō)明的是,技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一,是水運(yùn)工程項(xiàng)目取得良好效益的有效保障。設(shè)計(jì)人員必須在保障經(jīng)濟(jì)的前提下,優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)??梢赃@么說(shuō),在水運(yùn)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須把握技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性原則,充分結(jié)合兩者間互相制約的因素,合理分析比較,得出兩者最有比例關(guān)系,才能充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性。
4.2、施工階段項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
水運(yùn)工程施工階段的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是工程項(xiàng)目的具體經(jīng)濟(jì)實(shí)施,是驗(yàn)證設(shè)計(jì)階段的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)最有利的手段。在工程施工階段,必須從相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)施工方案中選擇最為有利可行的施工方案,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面來(lái)衡量施工的效果。施工階段施工方案的合理經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),最大程度上取決于施工完成情況以及施工質(zhì)量的好壞,施工方案實(shí)施理想,能保證施工任務(wù)的順利進(jìn)行,反而言之,會(huì)給整個(gè)水運(yùn)項(xiàng)目帶來(lái)相關(guān)損失。水運(yùn)工程施工階段在進(jìn)行相關(guān)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)時(shí),必須包含兩方面的工作,一是施工方案的評(píng)價(jià),另一個(gè)是采用新結(jié)構(gòu)新材料方面的評(píng)價(jià)。
5、結(jié)語(yǔ)
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)發(fā)展過(guò)程中,水運(yùn)工程是不可替代的基礎(chǔ)支撐,與生態(tài)環(huán)境密不可分,具有很強(qiáng)的公益性、基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性。水運(yùn)項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展水平不僅關(guān)系到防洪安全、供水安全、糧食安全,而且關(guān)系到經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、國(guó)家安全。在今后一定時(shí)期,水運(yùn)建設(shè)仍是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域,是農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn),因此有必要建立水運(yùn)投資效益評(píng)價(jià)理論,選擇合適的水運(yùn)投資效益評(píng)價(jià)方法并應(yīng)用于水運(yùn)投資效益評(píng)價(jià)實(shí)踐,從而提高項(xiàng)目決策的科學(xué)化水平,引導(dǎo)和促進(jìn)各類(lèi)資源的合理有效配置,充分發(fā)揮投資效益。
中圖分類(lèi)號(hào):TU992.05文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 工程項(xiàng)目概述
港珠澳大橋是連接香港、珠海和澳門(mén)的特大型橋梁隧道結(jié)合工程,全長(zhǎng)49.968公里。其主要工程包括:海中橋隧工程(包括海中橋隧主體工程、香港口岸與大橋的連接立交橋;澳門(mén)口岸與大橋的連接橋;珠海口岸與大橋的連接橋)、香港口岸人工島填海及口岸設(shè)施、澳門(mén)口岸人工島填海及口岸設(shè)施、珠??诎度斯u填海及口岸設(shè)施、珠海側(cè)接線(xiàn)。大橋落成后,將會(huì)是世界上最長(zhǎng)的六線(xiàn)行車(chē)沉管隧道,及世界上跨海距離最長(zhǎng)的橋隧組合公路。
2 港珠澳大橋工程風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別
風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是找出影響預(yù)期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要風(fēng)險(xiǎn),在這一階段主要側(cè)重定性分析。本文運(yùn)用故障樹(shù)分析法將影響港珠澳大橋預(yù)期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要風(fēng)險(xiǎn)羅列出來(lái)。
2.1 自然風(fēng)險(xiǎn)
2.1.1 臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)
臺(tái)風(fēng)對(duì)大橋整體穩(wěn)定性的影響是非常巨大的。港珠澳大橋所處的伶仃洋海域是臺(tái)風(fēng)多發(fā)地,每年南海的臺(tái)風(fēng)都要經(jīng)過(guò)這里,而且每年超過(guò)6級(jí)以上風(fēng)速的時(shí)間接近200天,韌性強(qiáng)的鋼梁會(huì)在風(fēng)力的作用下自然擺動(dòng),一旦造成頻率相同,就會(huì)產(chǎn)生共振,后果不堪設(shè)想。因此,要想保證整個(gè)項(xiàng)目成功實(shí)施,在大橋的初步計(jì)劃中,必須把風(fēng)作為一個(gè)重要因素考慮進(jìn)去。
2.1.2 氯鹽風(fēng)險(xiǎn)
實(shí)驗(yàn)表明,鋼筋混凝土在氯鹽的作用下會(huì)發(fā)生銹蝕,最后可能導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂甚至于剝落。如何來(lái)保證大橋長(zhǎng)達(dá)120年的使用壽命?工程師們需要克服技術(shù)難關(guān),找到一個(gè)抵抗氯鹽的好辦法。
2.1.3 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)
復(fù)雜的海床結(jié)構(gòu)也對(duì)大橋的勘探工作形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。港珠澳大橋是有史以來(lái)最大規(guī)模使用鋼材建造的橋梁,它將面臨一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):地震。如何采用高新的科技材料來(lái)最大幅度的將地震能量通過(guò)分子之間的力來(lái)進(jìn)行了消弭、減弱,這是工程師們需要克服的又一大技術(shù)難題。
2.2 經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)
2.2.1 融資風(fēng)險(xiǎn)
本項(xiàng)目投資超700億元,從決策階段到大橋正式動(dòng)工,這座“世紀(jì)工程”就一直圍繞著“誰(shuí)投資、投資比例如何分配、環(huán)評(píng)問(wèn)題、技術(shù)難點(diǎn)”爭(zhēng)論不休。本項(xiàng)目主要融資風(fēng)險(xiǎn)在于項(xiàng)目各方能否及時(shí)提供項(xiàng)目的建設(shè)資金,以及巨大的項(xiàng)目的融資成本能否通過(guò)后期的運(yùn)營(yíng)來(lái)收回。
2.2.2 通貨膨脹風(fēng)險(xiǎn)
通貨膨脹會(huì)引起材料價(jià)格上漲,即使合同條款中雖然規(guī)定了價(jià)格調(diào)值公式,但也很難完全彌補(bǔ)將來(lái)工程實(shí)施時(shí)材料費(fèi)上漲所造成的損失。
2.2.3 營(yíng)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)
大橋本身的經(jīng)濟(jì)效益是吸引投資者看好的重要基礎(chǔ)。大橋建成后,由香港開(kāi)車(chē)至珠海及澳門(mén)只需要約20分鐘時(shí)間,這有助吸引香港投資者到珠江三角洲西岸投資,并可促進(jìn)港、珠、澳三地的旅游業(yè)。
2.3 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)
2.3.1 航運(yùn)交通風(fēng)險(xiǎn)
在港珠澳大橋的初步規(guī)劃中,工程師們要充分考慮大橋?qū)χ車(chē)S虻暮降酪约帮w機(jī)航線(xiàn)的影響。大橋所處的海域是全球最重要的貿(mào)易航道,航道密集。大橋的施工意味著每天要避開(kāi)4000艘海船和1800多架航班的密集通行,這將是巨大的麻煩。
另外,大橋的設(shè)計(jì)高度必須保證高噸位船只的正常通行。同時(shí),橋面以及橋塔的高度也不能過(guò)高,否則會(huì)影響周?chē)鷻C(jī)場(chǎng)飛機(jī)的正常起降。
2.3.2 沉管隧道施工風(fēng)險(xiǎn)
大橋施工要用50萬(wàn)噸鋼材建造全世界最長(zhǎng)的鋼鐵橋梁,耗費(fèi)230萬(wàn)噸鋼筋混凝土,在深水底上打造世界上最長(zhǎng)的沉管海底隧道。在沉管隧道的生產(chǎn)中,工程師們打算采用德國(guó)先進(jìn)的模板系統(tǒng),但是,購(gòu)買(mǎi)一套模版設(shè)備的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工程的預(yù)算。工程師們就不得不考慮別的方法甚至自己來(lái)完成這個(gè)高難度模版的制作。
2.3.3 人工島修建風(fēng)險(xiǎn)
大橋建設(shè)進(jìn)入施工設(shè)計(jì)階段,第一道難題擺在了工程師的面前。橋梁和海底隧道的貫通,首先需要找到一座島嶼,能將它們連接在一起,而唯一的辦法就是修建人工島,即用一組巨型圓鋼筒,直接固定在海床上,然后在中間填土形成人工島。按照設(shè)計(jì),圍島總共需要120個(gè)超級(jí)大的圓鋼筒,每個(gè)圓鋼筒的直徑達(dá)到22.5米,相當(dāng)于籃球場(chǎng)那樣大,高度45米,相當(dāng)于18層樓的高度,而重量將達(dá)到550噸,相當(dāng)于一架A380空中客車(chē)。制造這些圓鋼筒,對(duì)中國(guó)的工程師來(lái)說(shuō),還是第一次。
2.3.4 沖積泥沙風(fēng)險(xiǎn)
港珠澳大橋的項(xiàng)目中,工程師們必須時(shí)刻考慮10%阻水率的要求。伶仃洋是典型的弱洋流海域,每年從珠江口夾雜著大量的泥沙,涌入海洋,大橋的橋墩就像阻擋泥沙的籬笆一樣,超過(guò)10%的阻水率,泥沙就可能被阻擋沉積,從而阻塞航道,讓伶仃洋變成一片沖積平原。為了避免這個(gè)災(zāi)難性的后果,所有后續(xù)施工設(shè)計(jì)都必須考慮到這個(gè)問(wèn)題。
2.4 管理風(fēng)險(xiǎn)
2.4.1 進(jìn)度管理風(fēng)險(xiǎn)
項(xiàng)目研究始于2004年,2005年基本確定工程方案,主體建造工程擬于2009年12月15日開(kāi)工建設(shè),以期于2015至2016年完成,大橋投資超700億元,約需6年建成。然而受水文和氣象影響,有效工作日少,工程進(jìn)度受到極大挑戰(zhàn)。
2.4.2 成本管理風(fēng)險(xiǎn)
施工項(xiàng)目成本管理是項(xiàng)目獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益的重要保證。成本管理包括成本預(yù)測(cè)、成本計(jì)劃、成本控制和成本核算,哪一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽都可能給整個(gè)成本管理帶來(lái)嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。
由于工程量大,且軟土層厚、持力層深,給海上基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)一系列問(wèn)題;導(dǎo)致變更頻繁,成本控制風(fēng)險(xiǎn)加大。
2.4.3 質(zhì)量管理風(fēng)險(xiǎn)
因工程施工作業(yè)點(diǎn)多、戰(zhàn)線(xiàn)長(zhǎng),存在同步作業(yè)、交叉作業(yè)工序,施工組織難度大,很容易導(dǎo)致質(zhì)量管理的疏忽;伶仃洋海域氣象復(fù)雜多變,工程質(zhì)量保證難度大;
2.4.4 安全管理風(fēng)險(xiǎn)
自然環(huán)境非常惡劣,潮差大、流速急、流向亂、波浪高、沖刷深、軟弱地層厚,施工條件很差,伶仃洋海域又是臺(tái)風(fēng)多發(fā)地,危及施工安全。
2.5 建立故障樹(shù)模型
基于以上風(fēng)險(xiǎn)分析,完善故障樹(shù)模型如下:
3 港珠澳大橋工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法有綜合評(píng)價(jià)法、安全檢查表法、敏感性分析、層次分析法、R=P×C定級(jí)法等。本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估依據(jù)港珠澳大橋工程的實(shí)際情況,選用R=P×C定級(jí)方法作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。
這種分析方法的原理是:風(fēng)險(xiǎn)的大小主要跟事故發(fā)生的概率以及事故造成后果的嚴(yán)重程度有關(guān),可以簡(jiǎn)單地表達(dá)成:風(fēng)險(xiǎn)= 事故概率 × 預(yù)期后果
概率是指一定數(shù)量的標(biāo)的,在確定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生事故的次數(shù)。風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率可劃分為很可能、可能、偶爾、不可能、很不可能5個(gè)級(jí)別。
風(fēng)險(xiǎn)后果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可從經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、工期延誤等幾個(gè)方面進(jìn)行衡量。依據(jù)港珠澳大橋隧道工程的實(shí)際情況,風(fēng)險(xiǎn)后果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)具體參照國(guó)內(nèi)相類(lèi)似的隧道工程推薦的數(shù)據(jù),港珠澳大橋工程風(fēng)險(xiǎn)后果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。
表1 港珠澳大橋工程風(fēng)險(xiǎn)后果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率和后果進(jìn)行組合相乘,得到風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)矩陣詳見(jiàn)表2。
表2 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)矩陣
按照R=P×C定級(jí)方法對(duì)辨別出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行綜合分析和評(píng)估,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率及后果依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)及調(diào)查資料確定,最終確定風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)及控制級(jí)別。港珠澳大橋風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估詳見(jiàn)表3。
表3 港珠澳大橋風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估
4 工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)防范和對(duì)策
橋梁工程在施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)源眾多,風(fēng)險(xiǎn)涉及面廣,各因素交叉、層次復(fù)雜。風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策主要包括風(fēng)險(xiǎn)控制、風(fēng)險(xiǎn)自留和風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移三種常用手段。在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)估的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)源,采取不同的措施。對(duì)于自然災(zāi)害等不可抗力,我們應(yīng)采取各種措施,減少由于自然災(zāi)害引起的直接損失,盡量避免間接損失。對(duì)于人為原因引起的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)采取各種措施減少或消除這些風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]閻春寧. 風(fēng)險(xiǎn)管理學(xué),上海大學(xué)出版社,2002.7
鋼纖維混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete,簡(jiǎn)寫(xiě)為SFRC)是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復(fù)合材料。它是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種性能優(yōu)良且應(yīng)用廣泛的復(fù)合材料。其中所摻的鋼纖維是用鋼質(zhì)材料加工制成的短纖維,常用的有:切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴(kuò)展,從而使其抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度較普通混凝土有顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善,使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復(fù)合材料。
一、鋼纖維增強(qiáng)混凝土的基本理論
(一)復(fù)合力學(xué)理論
復(fù)合力學(xué)理論是以連續(xù)纖維復(fù)合材料理論為基礎(chǔ),結(jié)合鋼纖維在混凝土中的分布特點(diǎn)形成的。該理論是將復(fù)合材料視為以纖維為一相,基體為另一相的兩相復(fù)合材料。
(二)纖維間距理論。纖維間距理論又稱(chēng)纖維阻裂理論,是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出來(lái)的。該理論根據(jù)線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)理論解釋纖維對(duì)裂縫發(fā)生和發(fā)展的約束作用,認(rèn)為欲增強(qiáng)混凝土這種本身帶內(nèi)部缺陷的脆性材料的抗拉強(qiáng)度,必須盡可能地減少內(nèi)部缺陷的尺寸,提高韌性,降低裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子、減少裂縫尖端的應(yīng)力集中作用,故在裂縫處用纖維連接,受拉時(shí)跨越裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面,使裂縫處材料仍能繼續(xù)承載,這樣,因裂縫的出現(xiàn)孔邊應(yīng)力集中程度就緩和,隨著橋接裂縫纖維數(shù)目的增多,纖維間距越小,緩和裂縫尖端應(yīng)力集中程度越大,對(duì)裂縫尖端產(chǎn)生的反向應(yīng)力場(chǎng)也越大,當(dāng)纖維數(shù)量增加到密布于裂縫時(shí),應(yīng)力集中就會(huì)消失,進(jìn)一步表明纖維的阻裂效應(yīng),即在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形成和受力破壞的過(guò)程中,有效地提高了復(fù)合材料受力前后阻裂引發(fā)與擴(kuò)展的能力,達(dá)到鋼纖維對(duì)混凝土增強(qiáng)與增韌目的。
(三)界面應(yīng)力傳遞的剪滯理論。鋼纖維混凝土中鋼纖維周?chē)乃嗷w結(jié)構(gòu)與自身結(jié)構(gòu)是不相同的,即在鋼纖維與基體之間存在著界面層。鋼纖維混凝土的性能主要取決于混凝土基體性能、鋼纖維含量以及它們之間的界面特性。假定界面是一層厚度可以忽略的薄層,但具有一定的力學(xué)性能。當(dāng)荷載作用于鋼纖維混凝土?xí)r,荷載一般先施加于低彈性的基體,然后通過(guò)纖維-基體的界面,把一部分荷載傳遞給高彈模的纖維,使纖維和基體共同承擔(dān)荷載,從而起到增強(qiáng)的作用。
二、鋼纖維混凝土的應(yīng)用
鋼纖維混凝土作為一種新型復(fù)合材料,以其優(yōu)良的抗拉、抗彎、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等物理力學(xué)性能,目前已被廣泛應(yīng)用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機(jī)場(chǎng)道面工程、鐵路公程、管道工程、內(nèi)河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。(一)水利工程
鋼纖維混凝土在水利工程中的應(yīng)用比較廣泛,主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復(fù)雜的部位,如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護(hù)坡等。這些部位對(duì)混凝土材料自身的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度以及抗裂性能的要求都比較高,也正發(fā)揮了鋼纖維混凝土的自身優(yōu)勢(shì)。我國(guó)在實(shí)際工程中應(yīng)用的有:三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門(mén)峽泄水排砂底孔等工程。以上工程都獲得了較為滿(mǎn)意的效果,并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來(lái)越廣泛,一般應(yīng)用于房屋建筑工程、預(yù)制樁工程、框架節(jié)點(diǎn)、屋面防水工程、地下防水工程等工程領(lǐng)域中。如抗震框架節(jié)點(diǎn)中使用鋼纖維混凝土,能代替箍筋滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)對(duì)強(qiáng)度、延性、耗能等方面的要求,而且還能提供類(lèi)似于箍筋約束混凝土的作用,并解決節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問(wèn)題;鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性,可使構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)荷載下處于彈性階段而不裂,不出現(xiàn)應(yīng)力的重分布;用鋼纖維混凝土制成的自防水預(yù)應(yīng)力屋面板,不僅提高了自防水預(yù)應(yīng)力屋面板的抗裂性能,同時(shí)也減少了縱向預(yù)應(yīng)力筋的配筋率,提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應(yīng)用實(shí)例有:福州東方大廈、沈陽(yáng)市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽(yáng)市中醫(yī)院、遼陽(yáng)市食品公司辦公樓等工程。
(三)道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面,主要廣泛應(yīng)用于路面、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道等工程中,包括新建及修補(bǔ)工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性,抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少,伸縮縫間距加長(zhǎng),使用性能提高,維修費(fèi)用減低,壽命延長(zhǎng)。面層較普通混凝土可減少30-50%,公路伸縮縫間距可達(dá)30-100m,機(jī)場(chǎng)跑道的伸縮縫間距可達(dá)30m。用于路面及橋面修補(bǔ)時(shí),其罩面厚度僅為3-5cm。在實(shí)際工程中有:北京東西環(huán)路立交橋、滬杭高速公路成渝公路、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程中都采用了鋼纖維混凝土解決工程難題,使用效果較好,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
(四)鐵路工程。在鐵路工程方面,鋼纖維混凝土主要用于預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護(hù)層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數(shù)萬(wàn)次的振動(dòng),所以要求混凝土必須具有較高的強(qiáng)度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。這正好利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。建成的工程有:沈陽(yáng)鐵路局長(zhǎng)達(dá)線(xiàn)維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設(shè)工程、南昆鐵路隧道工程和西安安康鐵路椅子山隧道等工程土。鋼纖維混凝土的應(yīng)用,使維修工作量大為減少,并提高了線(xiàn)路的使用壽命,效果良好。
(五)港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問(wèn)題,所以有待進(jìn)一步研究,但在日本和挪威的使用經(jīng)驗(yàn)是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂(lè)部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層,在海水中浸泡10年,鋼纖維混凝土防腐完好,鋼管表面無(wú)銹蝕,仍有金屬光澤。挪威將鋼纖維混凝土用于北海海底輸氣管道的隧道襯砌、Forsmark核電站海底核廢料庫(kù)的支護(hù)、海洋平臺(tái)后張預(yù)應(yīng)力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補(bǔ)等。我國(guó)江蘇石舀港碼頭的軌道梁工程中也使用了鋼纖維混凝土。
除了上述領(lǐng)域外,還有很多鋼纖維混凝土的應(yīng)用的實(shí)例,如承受重級(jí)工作制造工業(yè)廠(chǎng)房和倉(cāng)庫(kù)地面、薄壁蓄水結(jié)構(gòu)、預(yù)制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結(jié)構(gòu)、各類(lèi)建筑物和構(gòu)筑物的修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)加固、抗震加固等。
三、結(jié)束語(yǔ)
鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點(diǎn),且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,其在民用建筑樓地面、公路路面、預(yù)制構(gòu)件水利工程、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)跑道和停機(jī)坪、橋梁隧道以及各種構(gòu)筑物等方面的應(yīng)用前景將是十分廣闊的前景。