時(shí)間:2023-09-26 10:39:12
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]十篇水利水電工程勘察設(shè)計(jì)規(guī)范范例,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。
在河流(河段)水電規(guī)劃的基礎(chǔ)上,水電工程,特別是大中型水電工程通常要經(jīng)過(guò)預(yù)可行性研究階段、可行性研究階段之后,才能進(jìn)入招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段。預(yù)可行性研究和可行性研究通稱為水電工程前期工作??偨Y(jié)以往特別是最近的經(jīng)驗(yàn),大中型水電前期工作的周期,一般為3~4年,長(zhǎng)則6~7年。從水電工程投資大、工期長(zhǎng)、涉及面廣、技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn)而言,必要的前期工作時(shí)間和前期工作的投入是確??睖y(cè)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的基本要求,是決策準(zhǔn)確和提高效率的基本保證。
按照《建筑法》、《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》和《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》以及水利水電工程強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,水電工程必須分階段開展設(shè)計(jì),循序漸進(jìn),充分研究,科學(xué)論證,依法決策。預(yù)可行性研究階段的任務(wù)是,根據(jù)水電工程開發(fā)任務(wù)的要求,初步查明、分析和評(píng)價(jià)工程建設(shè)的基本條件,對(duì)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境影響等因素進(jìn)行初步研究和論證,從市場(chǎng)需求和建設(shè)條件角度對(duì)工程規(guī)模和選址提出初步意見,編制工程預(yù)可行性研究報(bào)告,供項(xiàng)目法人確立投資項(xiàng)目和政府投資主管部門立項(xiàng)決策使用??尚行匝芯侩A段的任務(wù)是結(jié)合電力市場(chǎng)形勢(shì)和發(fā)展規(guī)劃,具體分析工程建設(shè)必要性,工程建設(shè)條件,對(duì)重大技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境等問(wèn)題進(jìn)行專題研究,提出解決方案、具體措施和實(shí)施計(jì)劃,計(jì)算工程投資和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo),提出工程可行性研究報(bào)告,供項(xiàng)目法人投資決策和政府主管部門核準(zhǔn)項(xiàng)目開工建設(shè)使用。
我認(rèn)為,大中型水電工程前期工作的兩個(gè)階段是必不可少的。貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于投資體制改革的決定》是在貫徹執(zhí)行《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》和《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的基礎(chǔ)上,更應(yīng)該加強(qiáng)水電工程前期勘察設(shè)計(jì)工作的管理,執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),才能確保水電工程建設(shè)質(zhì)量和安全,規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),提高投資效益,實(shí)行科學(xué)決策。為簡(jiǎn)化審批程序,縮短前期工作時(shí)間,條件較為簡(jiǎn)單的中小型水電站的預(yù)可行性研究和可行性研究可以考慮合并,但需要在前期工作過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響和其他社會(huì)問(wèn)題的研究和決策。
水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)階段性研究報(bào)告的審查是政府主管部門、行業(yè)主管部門履行部門職責(zé),實(shí)行水電工程勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量管理的基本途徑,是檢查落實(shí)工程建設(shè)法律法規(guī)、方針政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本手段,是項(xiàng)目法人決策項(xiàng)目進(jìn)程和啟動(dòng)下一個(gè)設(shè)計(jì)階段的前提和基礎(chǔ),是項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)和核準(zhǔn)的技術(shù)基本條件之一。水電工程前期工作設(shè)置預(yù)可行性研究報(bào)告和可行性研究階段性綜合審查是必要的和適當(dāng)?shù)?。綜合性審查會(huì)議有助于與水電工程建設(shè)有關(guān)的各方,包括政府有關(guān)部門,互通信息,交流觀點(diǎn),統(tǒng)一認(rèn)識(shí),協(xié)調(diào)關(guān)系和解決問(wèn)題,有助于明確進(jìn)一步工作的重點(diǎn)和方向,部署和落實(shí)有關(guān)任務(wù),共同促進(jìn)和推動(dòng)水電工程建設(shè)有關(guān)工作的進(jìn)展。
除綜合性審查之外,水電工程還有不少的專項(xiàng)審查審批環(huán)節(jié)。這些專項(xiàng)審查審批環(huán)節(jié)過(guò)多,是造成水電工程立項(xiàng)程序復(fù)雜,手續(xù)繁瑣、周期過(guò)長(zhǎng)、建設(shè)成本增大的主要原因。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)瞬息萬(wàn)變,審批程序繁瑣的確與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的形勢(shì)不協(xié)調(diào),容易延誤工程決策,造成工程建設(shè)的被動(dòng)局面,增大投資風(fēng)險(xiǎn),特別是大中型水電工程,其開工時(shí)間、機(jī)組發(fā)電投產(chǎn)時(shí)間,受到枯期、汛期的制約,耽誤一、二月時(shí)間,可能就會(huì)影響發(fā)電工期一年。因此,對(duì)于水電工程而言簡(jiǎn)化行政審批,簡(jiǎn)化立項(xiàng)程序,有關(guān)部門轉(zhuǎn)變政府職能,樹立服務(wù)意識(shí),主動(dòng)服務(wù)市場(chǎng)、服務(wù)項(xiàng)目、服務(wù)項(xiàng)目法人就顯得尤為重要。
目前,水電工程的專項(xiàng)審查包括環(huán)境影響和環(huán)境保護(hù)、水資源利用論證、水土保持方案、勞動(dòng)安全衛(wèi)生、場(chǎng)地地震安全性、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估等,每一項(xiàng)專題審查,還區(qū)分若干階段,如大綱的評(píng)審,報(bào)告書的評(píng)審、設(shè)計(jì)報(bào)告的評(píng)審,評(píng)審后提出意見修改補(bǔ)充,然后復(fù)審,再報(bào)批和批復(fù),有時(shí)還需要等待很長(zhǎng)的報(bào)批和批復(fù)時(shí)間,實(shí)在是程序復(fù)雜,不厭其煩。本人并非一味反對(duì)專項(xiàng)審查,但希望合理設(shè)置設(shè)計(jì)審查批復(fù)程序,突出重點(diǎn),提高效率,確保效果,真正起到專項(xiàng)審查的作用,特別是大中型水電工程的專項(xiàng)審查中,切忌本末倒置,喧賓奪主,而應(yīng)以促進(jìn)項(xiàng)目的進(jìn)展,滿足建設(shè)要求為出發(fā)點(diǎn)。
近些年,河流水電開發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中,通常要求從流域和區(qū)域的角度,對(duì)水電工程的環(huán)境影響、環(huán)境保護(hù)、水土保持、水資源利用、地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題進(jìn)行充分論證,闡述,并且在規(guī)劃報(bào)告的審查或批復(fù)意見中對(duì)此有專門的結(jié)論和意見。水電前期工作中的環(huán)境影響應(yīng)該以規(guī)劃審查意見為基礎(chǔ),著重于減免不利影響和對(duì)策措施的研究,盡量避免重復(fù)的評(píng)價(jià)和審批。我以為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)審批程序,可取消環(huán)保、水保、勞動(dòng)安全工業(yè)衛(wèi)生等的專項(xiàng)大綱評(píng)審,通過(guò)頒布標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,規(guī)定專項(xiàng)設(shè)計(jì)研究要求,并將專項(xiàng)評(píng)審納入階段性綜合審查之中,統(tǒng)一協(xié)調(diào),統(tǒng)籌考慮,綜合處理。
建議有關(guān)部門按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和法制社會(huì)建設(shè)的要求,從國(guó)家利益出發(fā),重新審視和修訂專業(yè)部門在水電工程建設(shè)上的管理體制和管理程序,按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于投資體制改革的決定》的要求,統(tǒng)一到國(guó)家綜合管理部門的管理體制和程序上。
2.立項(xiàng)核準(zhǔn)和工程建設(shè)
按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于投資體制改革的決定》,對(duì)于企業(yè)不使用政府投資建設(shè)的項(xiàng)目,一律不再實(shí)行審批,區(qū)別不同情況實(shí)行核準(zhǔn)和備案制。企業(yè)投資建設(shè)實(shí)行核準(zhǔn)制的項(xiàng)目,僅需向政府提交項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告,不再經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告和開工報(bào)告的程序。應(yīng)該申請(qǐng)核準(zhǔn)而為未經(jīng)核準(zhǔn)的項(xiàng)目,不得開工建設(shè),項(xiàng)目核準(zhǔn)文件的有效期為2年。項(xiàng)目在核準(zhǔn)文件有效期內(nèi)未開工建設(shè),也未事先申請(qǐng)延期的,原項(xiàng)目核準(zhǔn)文件自動(dòng)失效。既要規(guī)范操作,又要加快建設(shè),這些規(guī)定,給水電工程的前期工作、立項(xiàng)申請(qǐng)、施工籌建和施工準(zhǔn)備提出了新的要求。
大中型水電工程的建設(shè)周期很長(zhǎng),除前期工作外,施工期少則5~6年,長(zhǎng)則7~8年,有的長(zhǎng)達(dá)10年以上。水電工程的施工分為籌建期、準(zhǔn)備期、主體工程施工期和完建期四個(gè)階段。從準(zhǔn)備期開始至第一臺(tái)(批)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電稱為發(fā)電工期,至全部機(jī)組投產(chǎn)稱為總工期。工程籌建期一般不包含在總工期之內(nèi)。
根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和國(guó)內(nèi)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn),水電工程籌建期一般應(yīng)完成的項(xiàng)目包括對(duì)外交通、施工用水、用電、場(chǎng)內(nèi)主干道路(含橋梁)、部分生產(chǎn)生活設(shè)施、場(chǎng)地平整和溝水處理工程、通訊和征地移民等工作,水電工程籌建期一般為1年,有的長(zhǎng)達(dá)2年,且需要投入較大的人力、物力、財(cái)力和設(shè)備;施工準(zhǔn)備期工程項(xiàng)目主要有:施工通道、導(dǎo)流泄水建筑物、導(dǎo)流擋水建筑物、主體建筑物岸坡開挖和支護(hù)、截流施工準(zhǔn)備,生產(chǎn)生活設(shè)施建設(shè)等,水電工程施工準(zhǔn)備期一般為2年,長(zhǎng)的要3年。施工籌建和準(zhǔn)備工作不僅項(xiàng)目多、工期長(zhǎng)、投資大,而且矛盾集中、問(wèn)題突出,協(xié)調(diào)解決難度較大,程序較復(fù)雜。
按照水電工程建設(shè)慣例,水電工程的開工,是指工程截流,開始進(jìn)入主體工程施工階段。水電工程項(xiàng)目獲得核準(zhǔn)批復(fù)之前,必須完成大量的現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備工作,才能確保進(jìn)入主體工程施工階段后,各項(xiàng)工程施工順利展開,項(xiàng)目之間、工序之間計(jì)劃進(jìn)度合理銜接,從而保證發(fā)電工期的實(shí)現(xiàn)和按照計(jì)劃完成工程建設(shè)。
面對(duì)水電前期項(xiàng)目?jī)?chǔ)備不足,而各地要求加快水電開發(fā)的這一矛盾,必須正確處理勘察設(shè)計(jì)、立項(xiàng)核準(zhǔn)和工程施工之間的關(guān)系,在保證必要的設(shè)計(jì)周期和前期投入的前提下,合理搭接勘察設(shè)計(jì)、立項(xiàng)核準(zhǔn)和施工準(zhǔn)備三者間的時(shí)間,從而保證水電工程建設(shè)計(jì)劃的科學(xué)性和可行性。
為了合理銜接項(xiàng)目核準(zhǔn)和工程開工建設(shè)之間的法律手續(xù),有必要在項(xiàng)目核準(zhǔn)之前,設(shè)立預(yù)核準(zhǔn),類似項(xiàng)目建議書的審批,使獲得預(yù)核準(zhǔn)后的水電項(xiàng)目,能夠啟動(dòng)施工籌建和施工準(zhǔn)備工作,而不違背基本建設(shè)程序。
我認(rèn)為,項(xiàng)目預(yù)核準(zhǔn)的基本要求,包括
1)水電站預(yù)可行性研究報(bào)告通過(guò)審查;
2)水電站輸電方案研究報(bào)告通過(guò)評(píng)審;
3)水電站建設(shè)征地通過(guò)預(yù)評(píng)審;
4)移民安置去向獲得地方政府同意;
5)環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書通過(guò)評(píng)審;
6)水土保持方案報(bào)告書通過(guò)評(píng)審。
水電工程預(yù)可行性研究報(bào)告及其審查意見具有技術(shù)法規(guī)性質(zhì),可以作為可行性研究工作的基礎(chǔ)和啟動(dòng)其他相關(guān)工作的依據(jù)。例如,項(xiàng)目法人可依據(jù)預(yù)可行性研究報(bào)告及其審查意見,當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃和工程建設(shè)計(jì)劃進(jìn)度安排,及時(shí)向當(dāng)?shù)厝嗣裾暾?qǐng)下達(dá)封庫(kù)令;項(xiàng)目法人也可根據(jù)預(yù)可行性研究報(bào)告及其審查意見、水電站輸電方案評(píng)審意見,委托接入系統(tǒng)設(shè)計(jì),從而為可行性研究的機(jī)電設(shè)備選型、布置以及電氣主接線設(shè)計(jì)提供依據(jù);此外,以預(yù)可行性研究報(bào)告及其審查意見為基礎(chǔ),可以委托建設(shè)征地預(yù)審;委托編制環(huán)境影響報(bào)告書;委托編制水土保持方案報(bào)告書;委托編制勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告等等。
水電項(xiàng)目預(yù)核準(zhǔn)通過(guò)后,準(zhǔn)許開展施工籌建和施工準(zhǔn)備。其間,繼續(xù)深入設(shè)計(jì)研究,完成可行性研究報(bào)告以及項(xiàng)目核準(zhǔn)手續(xù),待項(xiàng)目核準(zhǔn)申請(qǐng)報(bào)告書獲得批準(zhǔn),主體工程施工便可開始并順利實(shí)施。這種“合理搭接”需要以周密計(jì)劃和高效管理為保障,從而有助于保證勘察設(shè)計(jì)周期,加快工程建設(shè)進(jìn)度,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3.意見和建議
1)水電是可再生的清潔能源,落實(shí)優(yōu)先開發(fā)水電的基本戰(zhàn)略,需要制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策和簡(jiǎn)化行政審批手續(xù),鼓勵(lì)和保護(hù)投資人水電開發(fā)的積極性。
2)政府有關(guān)部門在水電開發(fā)權(quán)管理中,要根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,特別是電力發(fā)展計(jì)劃,充分考慮前期工作周期、投入、立項(xiàng)核準(zhǔn)和投資風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題,合理確定工程建設(shè)進(jìn)度表。
3)條件比較簡(jiǎn)單的中小型水電工程,預(yù)可行性研究和可行性研究?jī)蓚€(gè)階段可合并為一個(gè)階段,或適當(dāng)簡(jiǎn)化,相應(yīng)有關(guān)專業(yè)評(píng)審、審查和批復(fù)以及立項(xiàng)核準(zhǔn)等管理程序也要考慮做適當(dāng)調(diào)整。
4)為合理搭接勘察設(shè)計(jì)、立項(xiàng)核準(zhǔn)和施工準(zhǔn)備三者間的時(shí)間,滿足加快水電開發(fā),降低工程投資的要求,建議大中型水電工程實(shí)施預(yù)核準(zhǔn)制度,通過(guò)預(yù)核準(zhǔn)申請(qǐng)的項(xiàng)目,允許開展施工籌建和施工準(zhǔn)備。
中圖分類號(hào):TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2014)06-0138-03
1 工程概況
三古水庫(kù)位于廣寧縣江屯鎮(zhèn)大崗村委會(huì),距縣城38.0km,水庫(kù)于1968年建成和投入使用。水庫(kù)現(xiàn)最大壩高為4.0m,壩頂長(zhǎng)58.0m,壩頂寬2.0m,壩頂高程300.0m,總庫(kù)容10.5萬(wàn)m3,屬?。ǘ┬退畮?kù)。大壩為均質(zhì)土壩,壩坡平均坡率:迎水坡1:1.3,背水坡1:1.6。加固后壩頂高程302.0m,校核洪水位300.84m,相應(yīng)總庫(kù)容14.3萬(wàn)m3;設(shè)計(jì)洪水位300.38m,相應(yīng)設(shè)計(jì)庫(kù)容13.3萬(wàn)m3;正常蓄水位299.0m,相應(yīng)正常蓄水庫(kù)容7.6萬(wàn)m3;死水位296.50m,相應(yīng)死水庫(kù)容1.4萬(wàn)m3。廣寧縣江屯鎮(zhèn)三古水庫(kù)工程的主要施工項(xiàng)目有進(jìn)庫(kù)公路開挖、壩體土方填筑、溢洪道工程、反濾體、管理室等。下面我談下以下幾個(gè)工序的施工方法:
工序1:進(jìn)庫(kù)公路土石方開挖
施工順序:清除草木測(cè)量放線挖掘機(jī)挖土自卸汽車棄土。
施工方法:清除雜草、竹木,測(cè)量放線,填筑施工道路,機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng),請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)線審核。經(jīng)審核符合要求后才進(jìn)行施工。
施工過(guò)程:該進(jìn)庫(kù)公路主要是土方開挖,但是遇一堅(jiān)硬大巖石不能用挖掘機(jī)開挖。經(jīng)研究,決定用爆破的手段實(shí)現(xiàn)。具體施工方法分析計(jì)算如下:
本爆破適合加強(qiáng)拋擲爆破,故爆破作用指數(shù)n=r/w>1。設(shè)計(jì)進(jìn)庫(kù)公路寬度為6米(上圖標(biāo)注R),所以如擬定漏斗半徑r為5米,藥包埋置深度為4米,那么滿足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手冊(cè)K表值K=1.5kg/m3,那么根據(jù)公式:
Q=(0.4+0.6n3)KW3(2-1)
=(0.4+0.6×1.253)×1.5×43
=150.72(kg)
所以解得所需埋設(shè)炸藥150.72kg,爆破達(dá)預(yù)期效果,R為6.2米。
技術(shù)措施:
(1)機(jī)械開挖時(shí),基底預(yù)留15CM用人工修整,其高程、尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙要求。
(2)開挖過(guò)程中,先由中軸線分層開挖到底,再挖邊坡。同時(shí)測(cè)量人員隨時(shí)控制開挖深度和邊線,防止超挖或欠挖。
(3)在開挖區(qū)內(nèi)設(shè)置足夠的排水設(shè)備,排除施工區(qū)內(nèi)積水以保證施工。
(4)主體工程基坑開挖完成后,按水利水電工程技術(shù)規(guī)范及驗(yàn)收規(guī)程進(jìn)行檢驗(yàn),并請(qǐng)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查。
(5)施工排水:在臨時(shí)道路旁開挖排水溝,防止地表水流入基坑;土方開挖過(guò)程中,為防止基坑積水,擬在坡腳外4米處(左、右)各挖一條排水溝,沿線每隔50米設(shè)一個(gè)集水井,使水匯流于集水井內(nèi),用水泵排出基坑外引入原河道。
(6)質(zhì)量要求:邊坡符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);基礎(chǔ)尺寸和高程符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。開挖測(cè)量剖面圖成果自檢后,報(bào)監(jiān)理檢查,簽字認(rèn)可。
工序2:壩體土方填筑計(jì)算
由土料場(chǎng)取樣檢驗(yàn)得知,土料為中等密實(shí)粘土,屬III級(jí)土。根據(jù)本工程的實(shí)際情況,要求開挖填筑強(qiáng)度4500m3/d,每天兩班施工。而施工隊(duì)擁有2m3正鏟挖掘機(jī),8噸的自卸車。正鏟每分鐘循環(huán)次數(shù)為2次(轉(zhuǎn)角為90?),汽車生產(chǎn)率為65m3/h。
由以上已知條件可以計(jì)算得:
(1)經(jīng)開挖后的土料松散體積:
V=KsV1(式中Ks'為土料的松散系數(shù))
=1.3×4500=5850(Ks'取1.30,根據(jù)水利工程施工表6-1查得)
(2)挖掘機(jī)生產(chǎn)率,及確定挖掘機(jī)的數(shù)量:
生產(chǎn)率:2×2×60=240m3/h;
5850÷16(兩臺(tái)班)=366m3/h,366÷240=1.52,故取2臺(tái)2m3挖掘機(jī)施工。
(3)配合一臺(tái)挖掘機(jī)所需汽車數(shù)量n,其總生產(chǎn)率應(yīng)略大于一臺(tái)挖掘機(jī)的生產(chǎn)率,即:
Pa≥Pc/n
式中:
Pa——一部汽車的生產(chǎn)率,m3/h
Pc——一部挖掘機(jī)的生產(chǎn)率,m3/h
故n=Pc/Pa=240÷65=3.7,取n=4臺(tái),即1臺(tái)挖掘機(jī)配套4臺(tái)汽車。
技術(shù)措施:
(1)現(xiàn)場(chǎng)開挖的土料經(jīng)檢驗(yàn)合格和向監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可作回填土料。
(2)施工工藝,表面清理驗(yàn)基(合格)土料運(yùn)輸碾壓驗(yàn)收。
(3)施工方法,采用5T自卸車運(yùn)到填筑部位,卸土鋪平。
填筑前進(jìn)行碾壓試驗(yàn),壓實(shí)質(zhì)量符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,土料鋪筑時(shí),分為若干直填區(qū)或條帶區(qū),按刨毛、鋪料、碾壓次序進(jìn)行。采用59KW推土機(jī)鋪土,鋪土寬度超出設(shè)計(jì)邊線兩側(cè)30CM,厚度為30CM,分層統(tǒng)一鋪蓋,統(tǒng)一碾壓,連續(xù)進(jìn)行,每段作業(yè)長(zhǎng)150M。
壓路機(jī)碾壓時(shí),行走方向與壩堤軸線平行,碾跡搭接寬度:平行軸線為0.5M,垂直軸線為3M,碾壓不到的部位采用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)。雨后,對(duì)壓實(shí)土面積水排除干凈,鏟除表面,使土料風(fēng)干,含水率合要求即進(jìn)行土料填筑施工。
壓實(shí)土體不出現(xiàn)松土、彈簧土,光面應(yīng)一致。
斜坡結(jié)合面,坡面經(jīng)刨毛處理,壓實(shí)時(shí)跨縫搭接不小于3M。
每填一層土應(yīng)進(jìn)行自檢,自檢合格再請(qǐng)監(jiān)理檢查,合格后方能鋪填新土,以使層間結(jié)合緊密。
質(zhì)量要求:
(1)檢測(cè)基土、回填土壓實(shí)指標(biāo),保證工作面無(wú)積木。
(2)按技術(shù)規(guī)范對(duì)土料力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行抽料檢查,并定期檢查土料的含水量。
(3)對(duì)填土厚度,壓實(shí)度指標(biāo),上下層結(jié)合連接質(zhì)量進(jìn)行檢查。碾壓參數(shù)和碾壓成果經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可。
(4)用烘干法測(cè)定土料含水量,環(huán)刀法測(cè)定回填土的密實(shí)度。每2000M壩堤長(zhǎng)抽一個(gè)斷面,每個(gè)斷面抽二層,每層不少于3個(gè)點(diǎn)。
工序3:混凝土施工配合比計(jì)算
在混凝土澆筑前14天,將擬采用的混凝土配合比資料提交給監(jiān)理人審核,資料內(nèi)容包括材料來(lái)源、強(qiáng)度、骨料級(jí)配、混合料級(jí)配、水灰比、骨料與水泥的比例、坍落度,未經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn),不得改變經(jīng)批準(zhǔn)的混凝土配合比。
已知設(shè)計(jì)提供的混凝土配合比為C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5,水泥用量為300kg/m3。而該水庫(kù)施工現(xiàn)場(chǎng)所用的砂和碎石的含水量分別為3%和2%。工地用的出料容量為500升的攪拌機(jī)攪拌。試計(jì)算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。
計(jì)算:設(shè)計(jì)配合比:C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5
=300:135:750:1350
由于砂和碎石的含水量分別為3%和2%,所以:
S=750÷(1-3%)=773.2kg
G=1350÷(1-2%)=1377.6kg
W=135-(773.2-750)-(1377.6-1350)=84.2kg
由此可得施工配合比為:
C:W:S:G=300:84.2:773.2:1377.6
即是,
C:W:S:G=1.0:0.28:2.58:4.95
而現(xiàn)在是出料容量為500升的攪拌機(jī)攪拌,所以攪拌機(jī)完成一次攪拌所需的材料為:
水泥:300×(500升/1000)=150kg
水:84.2×(500升/1000)=42.1kg
砂:773.2×(500升/1000)=386.6kg
碎石:1377.6×(500升/1000)=688.8kg
所以,該工程混凝土施工配合比為1.0:0.28:2.58:4.95,攪拌機(jī)攪拌一次所要投入的材料水泥為150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。
混凝土澆筑要求:(1)混凝土澆筑前,應(yīng)通知監(jiān)理單位檢查地基處理、模板、鋼筋、預(yù)埋件等是否按施工詳圖規(guī)定執(zhí)行。并做好記錄。征得監(jiān)理單位同意后方可開始澆筑作業(yè)。(2)澆筑前,應(yīng)清除留在模板表面和預(yù)埋材料表面結(jié)殼的砂漿或液漿。(3)已澆混凝土表面的清理:
新澆混凝土與老混凝土結(jié)合表面,必須人工打毛。施工縫的表面在覆蓋新混凝土或砂漿前,應(yīng)是干凈潮濕的,并清理干凈所有的乳漿皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂層、養(yǎng)護(hù)劑及其它雜質(zhì)。所有施工縫表面,包括老混凝土表面應(yīng)用氣、水混合射流清洗;混凝土澆筑前要清除干凈表面上的積水。
澆筑:
(1)澆筑混凝土:不合格的混凝土嚴(yán)禁入倉(cāng),拌好的混凝土不得重新拌和。凡已變硬而不能保證澆筑作業(yè)的混凝土必須清除,澆筑混凝土每層厚度不超過(guò)50cm。
(2)混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性,如因故中止且超過(guò)允許間歇時(shí)間,則應(yīng)按工作縫處理。
(3)混凝土澆筑期間如表面泌水較多,應(yīng)及時(shí)清除,并研究減少泌水的措施,嚴(yán)禁在模板上開孔趕水,以免帶走灰漿。結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)的頂面混凝土澆筑完畢后,應(yīng)使其平整,高程應(yīng)符合施工詳圖規(guī)定。
(4)澆入倉(cāng)面的混凝土應(yīng)隨澆隨平倉(cāng),不得堆積。倉(cāng)內(nèi)若有粗骨料堆疊時(shí),應(yīng)均勻地分布于砂漿較多處,不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內(nèi)部蜂窩。
(5)混凝土工作縫的處理:已澆好的混凝土強(qiáng)度未達(dá)到25Kg/cm2前,不得進(jìn)行上一層混凝土澆筑?;炷帘砻鎽?yīng)用壓力水、風(fēng)砂槍和刷毛機(jī)等加工成毛面,并清洗干凈,排除積水,方可澆筑新混凝土。
搗實(shí):
(1)每一位置的振搗時(shí)間以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時(shí)為準(zhǔn),應(yīng)避免振搗過(guò)度。
(2)振搗器距模板的垂直距離不應(yīng)小于振搗器有效半徑的1/2,不得觸動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件。澆筑的第一層混凝土以及在兩罐混凝土卸料后的接觸處應(yīng)加強(qiáng)平倉(cāng)振搗;凡無(wú)法使用振搗器的部位,應(yīng)輔以人工搗固。
養(yǎng)護(hù):混凝土的養(yǎng)護(hù)在澆筑完畢后12~18小時(shí)內(nèi)開始進(jìn)行,用水養(yǎng)護(hù)14天,在干燥、炎熱的氣候條件下,延長(zhǎng)至28天。養(yǎng)護(hù)用水及材料不能使混凝土產(chǎn)生不良外觀,提供的覆蓋材料應(yīng)事先得到監(jiān)理人的同意,不論采取何種養(yǎng)護(hù)措施,在拆模前應(yīng)連續(xù)保持濕潤(rùn)。
工序4:鋼筋代換計(jì)算
在溢洪道交通橋鋼筋制安施工中,交通橋主梁受拉鋼筋設(shè)計(jì)是3?22,但水庫(kù)工地缺少這種鋼筋,庫(kù)存有足夠的?16鋼筋。設(shè)計(jì)部門已同意代換,下列計(jì)算鋼筋的代換:
(1)設(shè)計(jì)鋼筋面積:As=(22/2)2×3.14×3根=1140mm2
(2)計(jì)劃用6根?16鋼筋代換:
As'=(16/2)2×3.14×6根=1206mm2
代換后鋼筋的面積As'>As,滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,但考慮到代換還應(yīng)滿足構(gòu)造方面的要求,如鋼筋的間距等,鋼筋的安放與設(shè)計(jì)也作如下改變:
2 結(jié)語(yǔ)
近年全縣的小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程建設(shè),通過(guò)加固工程全縣的水庫(kù)的防洪能力和經(jīng)濟(jì)效益得到大大提高。水庫(kù)工程的施工工序比較繁多,在施工過(guò)程中我們著重抓住重點(diǎn)和關(guān)鍵工序,以點(diǎn)帶面。在質(zhì)量、進(jìn)度、投資控制三者之間找其平衡點(diǎn),使整個(gè)水庫(kù)的施工達(dá)到最佳效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 水利水電工程爆破施工技術(shù)規(guī)范.2001.
1工程概況
大寨河一級(jí)水電站位于云南省臨滄市大寨鎮(zhèn),壩段左岸岸坡地形上緩上陡,坡度平均約為34°,上覆第四系崩坡積粉土夾大量孤碎石、塊石,厚5m~8m;下伏地層為印支期全、強(qiáng)風(fēng)化黑云母二長(zhǎng)花崗巖,中粒結(jié)構(gòu),巖石成分較為復(fù)雜,動(dòng)力作用明顯,溶蝕、包裹及各種變余結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和殘留體發(fā)育。風(fēng)化深度較深,全風(fēng)化土層發(fā)育深度在20m以上。
電站左壩肩和沉砂池邊坡高約35米,由于邊坡土具高壓縮性且有地下水出露,邊坡穩(wěn)定性較差。邊坡在開挖時(shí)由于堆積土體應(yīng)力釋放,臨空面產(chǎn)生多級(jí)裂縫并產(chǎn)生了滑動(dòng)。初步分析其失穩(wěn)成因機(jī)制:(1)、原邊坡設(shè)計(jì)的開挖坡比為下1:0.5上1:0.75,偏陡,遠(yuǎn)小于邊坡土體自穩(wěn)休止角,不能滿足工程實(shí)際;(2)邊坡在未開挖擾動(dòng)時(shí)處于極限平衡狀態(tài),開挖時(shí)臨空面加大,受壓土體收縮,甚至在水與土壓作用下產(chǎn)生流變,邊坡沿該層土體剪出,前緣局部塌滑,并形成上部發(fā)生裂縫,土體產(chǎn)生牽引式變形、蠕滑和傾覆。
邊坡的穩(wěn)定性及其施工加固處理方案對(duì)工程而言至關(guān)重要,本文運(yùn)用專業(yè)軟件就施工期、運(yùn)行期及地震作用等多種復(fù)雜工況對(duì)沉砂池邊坡二維典型剖面的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)邊坡靜力工況下的穩(wěn)定安全度及建議支護(hù)方案的效果。
2計(jì)算基本原理
計(jì)算分析方法采用剛體極限平衡法對(duì)電站沉砂池邊坡進(jìn)行數(shù)值仿真分析,評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性及加固方案的合理性。剛體極限平衡分析法是巖土工程中分析邊坡穩(wěn)定所用到的最廣泛的一種方法,其基本思路是:假定巖土體的破壞是由于滑體內(nèi)滑面上發(fā)生滑動(dòng)而造成的,滑動(dòng)體被看成是剛體,不考慮其變形,滑面上巖土體處于極限平衡狀態(tài),并滿足摩爾―庫(kù)倫準(zhǔn)則。滑面的形狀可以為平面、圓弧面、對(duì)數(shù)螺旋面或其它不規(guī)則面,然后通過(guò)由滑裂面形成的隔離體的經(jīng)歷平衡方程,確定沿滑裂面滑動(dòng)的可能性大小,即該滑裂面上安全系數(shù)Fs的大小。假定不同的滑裂面就可以得到不同的安全系數(shù)值,其中安全系數(shù)Fs值最小的滑面就是最危險(xiǎn)滑動(dòng)面,其對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)值即為該邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)值。畢肖普法為邊坡穩(wěn)定分析常用的方法之一。
根據(jù)摩爾-庫(kù)倫條件應(yīng)有
(2-1)
由每一土條豎向力的平衡得
(2-2)
聯(lián)合兩式:得出
(2-3)
按滑動(dòng)體對(duì)圓心的力矩平衡
可有
(2-4)
上式右端的Ni需要按式(2-3)進(jìn)行計(jì)算。由于公式兩端均含有Kc,故需要迭代求解。
3計(jì)算參數(shù)及計(jì)算工況確定
3.1計(jì)算參數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)
在靜動(dòng)力計(jì)算中,邊坡巖(土)體均采用彈塑性模型,巖土體物理力學(xué)參數(shù)為在地質(zhì)專業(yè)提出的基礎(chǔ)上進(jìn)行反演所得,見表1。
表1巖土體物理力學(xué)計(jì)算參數(shù)
巖(土)體 變形模量 泊松比 滲透系數(shù)
(cm/s) 容重(g/cm3) 粘聚力(KPa) 內(nèi)摩擦角(°)
天然 飽和 天然 飽和 天然 飽和
崩坡積層 20MPa 0.375 2×10-3 1.75 1.85 15 11 25 24
沖洪積層 40MPa 0.345 3×10-2 2 2 0 0 25 25
全風(fēng)化花崗巖 20MPa 0.36 1.6×10-3 1.75 1.90 20 13 26.5 25
強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 0.5-2GPa 0.28 7×10-4 2.50 2.60 250 150 35.0 33.5
弱風(fēng)化花崗巖 2-5GPa 0.24 8×10-5 2.60 2.65 550 350 42.0 40.0
碾壓回填碎石土
(93%以上壓實(shí)度) 2.1 2.2 65 50 30 28
大寨河一級(jí)水電站工程等別為Ⅳ等?、判凸こ?,根據(jù)《水利水電工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T 5353-2006)規(guī)定邊坡穩(wěn)定分析應(yīng)區(qū)分不同的荷載效應(yīng)組合或運(yùn)用狀況,其設(shè)計(jì)安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。根據(jù)規(guī)范,本工程邊坡屬于A類樞紐工程區(qū)邊坡,其級(jí)別為Ⅲ級(jí),因此,持久工況下設(shè)計(jì)安全系數(shù)應(yīng)不低于1.15~1.05,計(jì)算時(shí)采用1.08,短暫工況下安全系數(shù)不低于1.10~1.05,計(jì)算時(shí)采用1.05,偶然工況下安全系數(shù)應(yīng)不低于1.00。
3.2計(jì)算荷載及計(jì)算工況
邊坡設(shè)計(jì)需考慮的荷載包括自重、岸邊外水壓力、地下水壓力、加固力、地震作用等。
(1)巖(土)體的自重作用:①在地下水位以上時(shí),巖土體的自重采用天然重度;在地下水位以下時(shí),則應(yīng)根據(jù)計(jì)算方法正確選擇。②坡體上的建筑物,包括加固治理結(jié)構(gòu)物,應(yīng)作為坡體自重計(jì)。根據(jù)典型剖面的地質(zhì)剖面圖,在這種地形和構(gòu)造條件下,構(gòu)造應(yīng)力是很難集中的,而且根據(jù)初始地應(yīng)力場(chǎng)反演的回歸分析可以知道該區(qū)域內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力的量值較低。鑒于此,模型計(jì)算時(shí)只考慮了自重應(yīng)力。(2)地下水作用:邊坡各部位孔隙水、裂隙水或?qū)娱g承壓水的壓力應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料和地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)資料確定。采用地下水最高水位作為持久狀態(tài)水位。(3)加固力:加固力指采用加固結(jié)構(gòu)將不穩(wěn)定巖體(或潛在不穩(wěn)定巖體,下同)固定到滑動(dòng)面以下穩(wěn)定巖體的力。(4)地震作用:電站擋水建筑物為四級(jí),50年超越概率10%的場(chǎng)地地表峰值加速度為0.15g,相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度。
4計(jì)算模型建立
結(jié)合邊坡地質(zhì)條件,選取典型剖面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定研究。根據(jù)邊坡地質(zhì)特征及巖土體分層情況,選取沖坡積層、崩坡積層、下伏基巖的全、強(qiáng)、弱風(fēng)化程度作為分區(qū)邊界建立軟件二維剛體極限平衡法計(jì)算模型,Slide提供模型的基本框架并將模型的左右邊界和底邊界設(shè)置為約束邊界。針對(duì)選取典型剖面采用軟件Slide進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。
5基于當(dāng)前開挖狀態(tài)下邊坡穩(wěn)定性分析
基于表1的巖(土)體物理力學(xué)參數(shù),運(yùn)用專業(yè)巖土分析軟件Rocscience Slide校核當(dāng)前開挖狀態(tài)下邊坡典型剖面的穩(wěn)定性。圖1給出了Bishop法的計(jì)算結(jié)果。
從圖1在當(dāng)前開挖狀態(tài)下典型剖面穩(wěn)定性分析示意圖可以看出,邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為0.985,根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006》規(guī)定,安全系數(shù)介于0.95~1.00之間,邊坡處于整體變形~滑動(dòng)的區(qū)間內(nèi),此時(shí)的邊坡出現(xiàn)裂縫到滑動(dòng)的臨界狀態(tài)下,并且滑弧的位置與實(shí)際邊坡滑動(dòng)的位置相似,因此,反演的結(jié)果和實(shí)際較為相符。
圖1當(dāng)前開挖狀態(tài)下典型邊坡剖面穩(wěn)定計(jì)算圖
6重新開挖后邊坡在無(wú)支護(hù)工況下穩(wěn)定性分析
在提出建議支護(hù)方案之前,需要對(duì)重新開挖后邊坡(未施加支護(hù)措施)的穩(wěn)定性有一個(gè)大概了解,求解典型剖面開挖后(無(wú)支護(hù))的安全系數(shù),以便于支護(hù)方案的設(shè)計(jì)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件,邊坡在1391m~1401m間擬按1:1開挖,1401m~1411m之間的開挖坡比為1:1.25,1411m高程以上邊坡的開挖坡比也為1:1.25,開挖無(wú)支護(hù)計(jì)算成果見圖2。
開挖后未采取支護(hù)措施的邊坡安全系數(shù)為0.923,小于施工期安全系數(shù)允許值1.05。邊坡的剪出面較低,和沉砂池底板開挖高程基本一致,滑弧基本穿過(guò)坡積層和全風(fēng)化層。在施工過(guò)程中極易發(fā)生滑坡現(xiàn)象,開挖過(guò)程中必須采取合理的支護(hù)措施。
7建議支護(hù)方案下邊坡穩(wěn)定性分析
基于提出的巖土體物理力學(xué)參數(shù),針對(duì)典型剖面進(jìn)行建議支護(hù)方案下的邊坡穩(wěn)定性分析。重點(diǎn)研究施工期以及運(yùn)行期下的邊坡穩(wěn)定性,驗(yàn)算是否符合邊坡穩(wěn)定要求,同時(shí)對(duì)典型剖面提出最優(yōu)建議支護(hù)方案。
建議支護(hù)方案:邊坡掛網(wǎng)噴護(hù)C20砼厚15cm;在1411m~1421m邊坡上布設(shè)兩排100噸級(jí)預(yù)應(yīng)力錨索(錨索間距4米,排距4米),在1401m~1411m間布設(shè)5排長(zhǎng)錨桿,長(zhǎng)度為9m,樁距2.0m,排距2.0m,采用φ25鋼筋。在實(shí)際邊坡治理中,錨筋樁端頭設(shè)置錨拉板,預(yù)應(yīng)力錨索端頭設(shè)置網(wǎng)格梁,這些措施均作為安全裕度考慮,計(jì)算模型中不予以考慮。計(jì)算結(jié)果見圖3,推測(cè)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面位置在河邊剪出。
從圖3建議支護(hù)方案下典型剖面穩(wěn)定性分析示意圖可以看出,邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.058,符合短暫工況下安全系數(shù)不低于1.10~1.05的要求,能滿足施工期的穩(wěn)定。
圖2施工期無(wú)支護(hù)邊坡穩(wěn)定計(jì)算圖
圖3建議支護(hù)方案工況下邊坡穩(wěn)定計(jì)算圖
8正常運(yùn)行期邊坡穩(wěn)定性分析
8.1正常運(yùn)行期穩(wěn)定性分析
邊坡按建議支護(hù)方案完成邊坡治理后下挖至沉砂池建基面且待沉砂池建筑物澆筑完成后,在沉砂池的混凝土邊墻與坡腳間回填石渣(93%壓實(shí)度)至上壩公路。計(jì)算結(jié)果見圖4,從圖4穩(wěn)定性分析示意圖看出,邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.211,符合持久工況下設(shè)計(jì)安全系數(shù)應(yīng)不低于1.15~1.05的要求。
圖4 運(yùn)行期邊坡穩(wěn)定計(jì)算圖
8.2地震工況下穩(wěn)定性分析
電站擋水建筑物為四級(jí),50年超越概率10%的場(chǎng)地地表峰值加速度為0.15g,相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度。運(yùn)行期如遇地震,其計(jì)算結(jié)果見圖5,從圖5穩(wěn)定性分析示意圖看出,邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)為1.123,符合地震工況下的安全的要求。
圖5 地震工況下邊坡穩(wěn)定計(jì)算圖
9結(jié)論
在建議采取建議用錨索、錨筋樁、網(wǎng)格梁支護(hù)方案下,電站沉砂池邊坡典型剖面在不同工況下基于Bishop法得到的安全系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的允許值,能滿足邊坡穩(wěn)定要求,故建議支護(hù)方案是合理可行的。
參考文獻(xiàn)
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[3]《水電水利工程邊坡工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程》DZ/T5337-2006
[4]《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》DZ/T5353-2006
作者簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)工程計(jì)算;結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件;計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);工程計(jì)算機(jī)制圖
從20世紀(jì)八十年代開始,在水利、水電、建筑、公路等各種工程建設(shè)的勘察設(shè)計(jì)工程中,就開始引入了計(jì)算機(jī)替代人工進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用,但是現(xiàn)在很多剛離校就業(yè)的大學(xué)生們,完全依賴著計(jì)算機(jī),以計(jì)算機(jī)的計(jì)算數(shù)據(jù)為準(zhǔn),進(jìn)行工程設(shè)計(jì),這對(duì)工程建設(shè)的安全是極大的威脅。對(duì)工程勘察設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行正確應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行工程勘察設(shè)計(jì)工作的教育和提醒,是當(dāng)前應(yīng)該注意的比較突出的一個(gè)問(wèn)題。
1結(jié)構(gòu)工程中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、軟件技術(shù)的高速發(fā)展。各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的開發(fā)形成了這一批結(jié)構(gòu)工程師從走出校門,就在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程計(jì)算、設(shè)計(jì)。他們不再經(jīng)歷老一代結(jié)構(gòu)工程師們通過(guò)手工計(jì)算的過(guò)程。甚至迷信計(jì)算機(jī),以為計(jì)算機(jī)是解決工程問(wèn)題的源泉,簡(jiǎn)單地信賴計(jì)算機(jī)。隨著大量的計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā),但又缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量的保證,包括對(duì)軟件開發(fā)者和其技術(shù)支持的技術(shù)資質(zhì)證明;軟件開發(fā)商的質(zhì)量保證、質(zhì)量控制過(guò)程的嚴(yán)格評(píng)價(jià),軟件中所用技術(shù)的理論依據(jù)的嚴(yán)格評(píng)價(jià);簡(jiǎn)單和復(fù)雜例題測(cè)試結(jié)果的嚴(yán)格評(píng)價(jià)及其與其他獨(dú)立求解結(jié)果的比較;等等很多威脅到工程結(jié)構(gòu)安全的問(wèn)題,被計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的發(fā)展所掩蓋了。
在當(dāng)今世界,計(jì)算機(jī)的濫用開始日益威脅著公眾的安全,計(jì)算機(jī)被抬高到了是知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、思維的替代品。人們?cè)絹?lái)越愿意相信計(jì)算機(jī)使他們能對(duì)工程作出正確的判斷,而很少有人在想,特別是年輕的結(jié)構(gòu)工程們更很少去想,如果沒(méi)有計(jì)算機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程中需要哪些必要的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。大家都相信,解決工程問(wèn)題的專業(yè)知識(shí)就是怎樣使用計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)本身的專業(yè)知識(shí)。甚至把使用計(jì)算機(jī)的能力當(dāng)成能勝任工作的能力。大量的結(jié)構(gòu)工程師們相信,他們僅僅依靠計(jì)算機(jī)就可以“解決”工程問(wèn)題。沒(méi)有人認(rèn)識(shí)到高質(zhì)量的工程只能是淵博的工程理論知識(shí)、豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、以及艱辛的腦力勞動(dòng)、高質(zhì)量的設(shè)計(jì)思想相結(jié)合的產(chǎn)物。
在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)已有了很嚴(yán)重的負(fù)面影響,它使年輕的一代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們相信計(jì)算機(jī)的安全性、知識(shí)性和能力。他們變得如此依賴計(jì)算機(jī),以至于喪失了不依賴計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算工作的能力。他們不懂得,計(jì)算機(jī)不可能記錄有關(guān)模型、分析和設(shè)計(jì)的一些技巧。在現(xiàn)實(shí)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中,工程結(jié)構(gòu),特別是水利水電工程結(jié)構(gòu)的模型是千差萬(wàn)別的,計(jì)算機(jī)不可能識(shí)別上千萬(wàn)種工程設(shè)計(jì)思想,除了具有快捷的計(jì)算速度以外,計(jì)算機(jī)程序只是一些離散的知識(shí)。而真正的工程知識(shí)是經(jīng)驗(yàn)、直覺(jué)、靈感、領(lǐng)悟力、創(chuàng)造力、想象力和“認(rèn)知”的巨大綜合體,它超越了任何計(jì)算機(jī)程序和程序員對(duì)結(jié)構(gòu)工程的“理解”。
現(xiàn)代工程具有復(fù)雜的理論依據(jù)、集體的設(shè)計(jì)思想,依靠計(jì)算機(jī)是不可能讓人們學(xué)習(xí)有意義的經(jīng)驗(yàn)的。越來(lái)越多的工程師們都期盼計(jì)算機(jī)軟件能將結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)程序完全自動(dòng)化。希望在解決工程問(wèn)題時(shí)他們只需要區(qū)化類型和條件,讓程序自動(dòng)生成必要的數(shù)學(xué)模型,完成復(fù)雜而重復(fù)的分析和設(shè)計(jì)過(guò)程。最后由制圖工具完成設(shè)計(jì)圖紙。這樣,結(jié)構(gòu)工程唯一的責(zé)任就是明確所要解決的問(wèn)題,然后評(píng)價(jià)最后的設(shè)計(jì)“成果”。而對(duì)于是否能可靠的檢測(cè)特征值,在進(jìn)行分析時(shí)是否用了足夠的模型、狀態(tài),或計(jì)算機(jī)建立數(shù)學(xué)模型的理論是否正確,是否符合工程實(shí)際的特征,分析結(jié)果對(duì)工程結(jié)構(gòu)敏感部位是否敏感,計(jì)算結(jié)果是否在條件允許范圍之內(nèi),是否能根據(jù)實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)模型對(duì)某些邊界條件進(jìn)行調(diào)整。這些在年輕一代的結(jié)構(gòu)工程師們心中,都變得模糊不清。
很多軟件開發(fā)商,在對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的精通之外,畢竟不是結(jié)構(gòu)工程師,專業(yè)技術(shù)知識(shí)肯定有著各種方面的欠缺。計(jì)算機(jī)是一種工具,不可能替代人的腦力勞動(dòng)、人的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的積累,計(jì)算機(jī)能處理大量的信息,但計(jì)算機(jī)程序是沒(méi)有多少工程實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的程序員編制的,程序?qū)こ探⒌臄?shù)學(xué)模型也不會(huì)很完善,在計(jì)算中,即使是錯(cuò)誤的信息,計(jì)算機(jī)也不可能識(shí)別,同樣的都在計(jì)算機(jī)上顯示給專業(yè)技術(shù)工程師們。這就要求專業(yè)技術(shù)工程師們自己能通過(guò)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的掌握,來(lái)控制設(shè)計(jì)計(jì)算中的偏差。
在軟件的實(shí)際應(yīng)用方面,那些只有極少經(jīng)驗(yàn)、極少學(xué)識(shí)、年輕的結(jié)構(gòu)工程師依靠計(jì)算機(jī)軟件來(lái)解決極度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)問(wèn)題。他們對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理和設(shè)計(jì)規(guī)范的背景知識(shí)了解很少。無(wú)法判斷程序算法所蘊(yùn)含的假設(shè)和步驟,也無(wú)法判斷計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的質(zhì)量。寧愿相信計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生的任何結(jié)果都是正確的,無(wú)法懷疑計(jì)算機(jī)作出的所有結(jié)果,以及用獨(dú)立的例題校驗(yàn)結(jié)果。
2在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中正確合理的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)
首先,在年輕一代的結(jié)構(gòu)工程師中,應(yīng)讓他們對(duì)工程設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)性、對(duì)公眾安全的威脅、對(duì)工程建筑設(shè)計(jì)的責(zé)任感有一定的認(rèn)識(shí),結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該知道,工程結(jié)構(gòu)特性是由結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定的。真正的結(jié)構(gòu)工程師,應(yīng)該不用計(jì)算機(jī)就能工作,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)本身并不是壞事,問(wèn)題的核心是在結(jié)構(gòu)工程計(jì)算中計(jì)算機(jī)的使用方法,不能濫用計(jì)算機(jī)。要強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐中知識(shí)、專業(yè)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)的重要性,了解“為什么”這樣設(shè)計(jì)才是關(guān)鍵。專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)在參加工作的最初一段時(shí)間內(nèi),對(duì)結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行手工求解,了解手工求解的原理、基本原則和提煉模型、識(shí)別計(jì)算結(jié)果中的錯(cuò)誤,解決問(wèn)題的其他方法,判斷計(jì)算結(jié)果的有效性。對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果應(yīng)持批評(píng)態(tài)度,尊重工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過(guò)工程實(shí)踐學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)從那些資深的或有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師那里學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)。不依賴計(jì)算機(jī)解決工程問(wèn)題,經(jīng)常懷疑計(jì)算機(jī),在沒(méi)有深入的誰(shuí)以前不使用計(jì)算機(jī)的結(jié)果。在被工程師證實(shí)正確之前,假設(shè)計(jì)算機(jī)提供的結(jié)果是錯(cuò)誤的。在用計(jì)算機(jī)求解之前,必須先知道答案。不崇拜計(jì)算機(jī),而崇尚知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),提倡全面了解工程理論和實(shí)踐中的所有經(jīng)驗(yàn)。
中圖分類號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,社會(huì)對(duì)住宅商品的需求日趨高漲。這幾年住宅小區(qū)項(xiàng)目的開發(fā)紅紅火火,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。然而,隨著競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈,市場(chǎng)逐漸走向成熟,客戶購(gòu)房理念也日趨理性,房地產(chǎn)開發(fā)商對(duì)住宅小區(qū)項(xiàng)目開發(fā)策化和設(shè)計(jì)階段越來(lái)越重視。以往開發(fā)商搞到地皮,找?guī)讉€(gè)人炒炒更繪出圖紙,建樓賣樓的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。
一、房地產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段管理的概念
所謂房地產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段管理,是對(duì)房地產(chǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)整體過(guò)程項(xiàng)目管理的重要組成部分,主要由項(xiàng)目管理公司以建設(shè)單位或者開發(fā)商的身份對(duì)房地產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段所進(jìn)行的監(jiān)督和管理工作,能夠有效地保證房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)質(zhì)量、工程進(jìn)度以及控制造價(jià)。加強(qiáng)房地產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段管理,能夠及時(shí)、快速地發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題,防止在施工過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量、成本造價(jià)以及工程進(jìn)度等方面產(chǎn)生不利的影響,進(jìn)而有效地避免投資成本資源的浪費(fèi)。
二、房地產(chǎn)住宅項(xiàng)目工程勘察設(shè)計(jì)各階段的工作內(nèi)容及控制要點(diǎn)
1、編制設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)任務(wù)書的編制工作相當(dāng)于項(xiàng)目的輸入,所設(shè)計(jì)好的建筑產(chǎn)品相當(dāng)于設(shè)計(jì)的輸出工作,要設(shè)計(jì)一個(gè)好的作品,必須以做好設(shè)計(jì)輸入為前提條件。對(duì)于不同的設(shè)計(jì)階段,均有不同的所需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容。在方案的設(shè)計(jì)階段,任務(wù)書的設(shè)計(jì)主要包括建設(shè)單位最高層領(lǐng)導(dǎo)所制定的規(guī)劃意見、營(yíng)銷部門對(duì)產(chǎn)品的定位、物業(yè)單位與客服部門所提出的客戶建議、開發(fā)部門所提供的相關(guān)政府意見、預(yù)算管理部門制定的成本以及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理部門所提供的地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告等內(nèi)容。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)的階段,所編制的設(shè)計(jì)任務(wù)書主要包括以往的設(shè)計(jì)成果、報(bào)批階段獲得的反饋建議、預(yù)算部門提出的細(xì)化成本要求以及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理部門所提出的相關(guān)配套設(shè)備的設(shè)計(jì)要求等內(nèi)容。設(shè)計(jì)過(guò)程的階段不同,所編制的設(shè)計(jì)任務(wù)書側(cè)重點(diǎn)也就不同,因此,要掌握好所編制的任務(wù)書的重心。
2、工程勘察階段
(1)工程測(cè)量。工程測(cè)量的內(nèi)容包括平面控制測(cè)量、高程測(cè)量、地形測(cè)量等,其中注意平面控制測(cè)量的宗地面積數(shù)據(jù)是否與土地部門提供紅線圖宗地面積數(shù)據(jù)一致。因此建設(shè)單位應(yīng)在領(lǐng)取土地證之前會(huì)同國(guó)土及規(guī)劃部門核實(shí)宗地面積。
(2)工程地質(zhì)勘察。工程地質(zhì)測(cè)量是為了查明建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)條件,提出建設(shè)場(chǎng)地穩(wěn)定性和地基承載能力的正確評(píng)價(jià)而進(jìn)行的工作。
3、設(shè)計(jì)過(guò)程的控制
設(shè)計(jì)過(guò)程的控制是設(shè)計(jì)意圖得以實(shí)現(xiàn)圖紙化的有效措施。大多數(shù)工程在設(shè)計(jì)中缺乏對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的控制,缺乏必要的追蹤,導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果出現(xiàn)不應(yīng)有的偏差。我認(rèn)為,做好此環(huán)節(jié)的工作需要從以下幾點(diǎn)考慮:
(1)過(guò)程記錄。在與設(shè)計(jì)單位的交流過(guò)程中,做好每一次設(shè)計(jì)交底記錄,往來(lái)郵件信函的整理記錄,避免同一問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn),也為可能存在的糾紛做好證據(jù)材料。
(2)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段開始之前,設(shè)計(jì)部門及公司領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)擬定該設(shè)計(jì)項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)計(jì)劃;在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),由設(shè)計(jì)部門組織檢查工作,如有必要可組織相關(guān)部門人員開會(huì)參與討論,遇到不確定的問(wèn)題,應(yīng)盡快征求規(guī)劃部門意見,及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題。
(3)日常跟蹤。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)管理部門應(yīng)指定專門人員負(fù)責(zé)項(xiàng)目的追蹤工作,盡量避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)方向的偏差,返工重做的現(xiàn)象。
4、設(shè)計(jì)成果的評(píng)審
設(shè)計(jì)成果的評(píng)審是設(shè)計(jì)意圖得以實(shí)現(xiàn)圖紙化的一項(xiàng)重要手段,是建設(shè)單位或開發(fā)商對(duì)設(shè)計(jì)成果所進(jìn)行的最后一次檢驗(yàn),此項(xiàng)工作的好壞決定了日后在施工階段出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更及洽商的多少,很多房地產(chǎn)開發(fā)單位忽視此項(xiàng)工作或僅僅走過(guò)場(chǎng)了之,導(dǎo)致大量的后續(xù)工作出現(xiàn),我認(rèn)為做好設(shè)計(jì)成果評(píng)審,需要做好以下幾項(xiàng)工作:
(1)評(píng)審會(huì)的合理組織。合理的組織需要有合理的時(shí)間安排,房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的專業(yè)人才時(shí)間都非常寶貴,應(yīng)在評(píng)審會(huì)前根據(jù)圖紙量的大小提前數(shù)日下發(fā)圖紙,使從業(yè)務(wù)部門抽選的評(píng)審會(huì)成員提前熟悉圖紙,評(píng)審時(shí)能立即作出判斷。另外應(yīng)采用有資歷的人員作為評(píng)審會(huì)主持人,以使大家對(duì)評(píng)審會(huì)給予足夠的重視,在遇到模棱兩可的問(wèn)題時(shí)也可由其當(dāng)即拍板,避免問(wèn)題一拖再拖。
(2)參與部門要充分。一般而言,提供設(shè)計(jì)輸入資料的部門及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)均應(yīng)該參加,以確認(rèn)輸入時(shí)所提供的設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)圖紙中的體現(xiàn)情況。如有必要,還應(yīng)邀請(qǐng)外部相關(guān)專家參與評(píng)審會(huì)。
(3)評(píng)審紀(jì)要詳細(xì)。只有對(duì)評(píng)審紀(jì)要認(rèn)真對(duì)待方可提高各部門對(duì)評(píng)審會(huì)的重視程度,還可為日后的分析總結(jié)做好足夠的資料積累,每次的評(píng)審紀(jì)要都應(yīng)詳細(xì),并要求相關(guān)人員簽字確認(rèn)。
(4)參與部門的充分重視。只有參與部門足夠重視才可能出現(xiàn)良好的評(píng)審預(yù)期,但參與的部門一般都是比較繁忙的業(yè)務(wù)部門,這就需要采取措施,避免到會(huì)充數(shù)的狀態(tài)。
四、設(shè)計(jì)管理的方法
1、推行限行(限量)設(shè)計(jì)以節(jié)約成本
在項(xiàng)目招投標(biāo)或合同簽署階段,設(shè)計(jì)尚處于初步設(shè)計(jì)階段,很多工程量和報(bào)價(jià)是根據(jù)估算和經(jīng)驗(yàn)估算而得,因此推行限額設(shè)計(jì)或限量設(shè)計(jì),對(duì)于建設(shè)單位的投資控制尤為重要,甚至直接決定了項(xiàng)目的贏了指標(biāo)。
2、推行方案優(yōu)化以節(jié)約成本
在滿足使用功能和設(shè)計(jì)規(guī)范的條件下,推行優(yōu)化環(huán)節(jié)是節(jié)約成本的重要途徑之一。
3、做好技術(shù)基礎(chǔ)工作,保證設(shè)計(jì)范圍和設(shè)計(jì)質(zhì)量
不能陷入“設(shè)計(jì)管理工作就是設(shè)計(jì)人員的事情”的誤區(qū),而應(yīng)該是項(xiàng)目各責(zé)任主管單位,部門工作協(xié)作的關(guān)系。建設(shè)單位應(yīng)該結(jié)合大量的工程實(shí)踐,做好包括勘察,設(shè)計(jì),建設(shè),監(jiān)理等各單位意見的匯總工作,為設(shè)計(jì)管理工作創(chuàng)造條件。
4、設(shè)計(jì)變更的控制
設(shè)計(jì)變更既可能帶來(lái)對(duì)建設(shè)單位或開發(fā)商有利的結(jié)果,如減少了建設(shè)成本,也有可能帶來(lái)對(duì)業(yè)主不利的結(jié)果,如成本的超支。在實(shí)際工程中發(fā)生設(shè)計(jì)變更的原因很多,概括起來(lái),主要有以下幾種:
(1)公司領(lǐng)導(dǎo)要求的變更:領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于設(shè)計(jì)有了新的要求,想法,這是可能性之一,還有一種情形是領(lǐng)導(dǎo)換屆后新領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于原有領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)要求并不贊成,要求改變。
(2)營(yíng)銷部門要求的變更:產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)不符合業(yè)主的要求或給業(yè)主帶來(lái)不便等情況,營(yíng)銷部門因此提出進(jìn)行變更。
(3)設(shè)計(jì)院要求的變更:此類情況多數(shù)發(fā)生于多邊工程(邊勘察、邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊圖審、邊報(bào)批),這是由于工程設(shè)計(jì)倉(cāng)促、圖審報(bào)建滯后等原因,所導(dǎo)致的施工圖錯(cuò)、漏、碰、缺、等問(wèn)題。
(4)施工單位要求的變更:施工單位因材料設(shè)備的使用問(wèn)題而提出的設(shè)計(jì)變更,如原有材料設(shè)備缺貨要使用替代產(chǎn)品,施工單位發(fā)現(xiàn)圖紙有缺項(xiàng),漏項(xiàng)而提出的變更等。
結(jié)束語(yǔ)
房地產(chǎn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理工作決定了項(xiàng)目執(zhí)行的成敗,是項(xiàng)目管理中最為核心的部分。特別需要強(qiáng)調(diào)的是,要做好設(shè)計(jì)管理工作,必須引起公司領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,從滿足設(shè)計(jì)管理的規(guī)章制度,考核制度等方面給予充分的完善,為項(xiàng)目管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),創(chuàng)造最為有利的條件。要做好設(shè)計(jì)管理工作,還需要一線的設(shè)計(jì)管理尤其是施工單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人,總工程師們提供大量的工作實(shí)踐資料和他們的切身體會(huì),經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)管理工作進(jìn)行質(zhì)的改變,使設(shè)計(jì)管理工作更上一個(gè)臺(tái)階,提高企業(yè)的管理水平和社會(huì)聲譽(yù),使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
參考文獻(xiàn)
0 前言
波速測(cè)試技術(shù)是地震勘探方法之一,也是地球物理勘探技術(shù)的一個(gè)重要分支,目前已廣泛應(yīng)用于水利水電工程、石油工程、鐵路工程、冶金工程、工業(yè)與民用建筑等眾多巖土工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域,取得了良好的應(yīng)用效果。
一般來(lái)說(shuō),波速測(cè)試可原位測(cè)定壓縮波(P波)、剪切波(S波)和瑞雷面波(R波)在巖(土)體中的傳播速度,從而避免了室內(nèi)測(cè)試所帶來(lái)的誤差,它能有效地解決許多地質(zhì)問(wèn)題,諸如確定場(chǎng)地土類型、建筑場(chǎng)地類別;提供斷層破碎帶、地層厚度、固結(jié)特性和軟硬程度、評(píng)價(jià)巖(土)體質(zhì)量等;并可計(jì)算工程動(dòng)力學(xué)參數(shù),如動(dòng)剪切模量、動(dòng)彈性模量等。本文介紹了波速測(cè)試技術(shù)的工作原理和野外測(cè)試方法,并結(jié)合工程實(shí)例,說(shuō)明其應(yīng)用效果。不妥之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正。
1 工程概況
北大港水庫(kù)位于天津市東南部大港區(qū)境內(nèi),東臨渤海灣,地貌上屬于海積平原的濱海洼地,隸屬華北平原一部分。該庫(kù)地處海河流域的大清河、南運(yùn)河、子牙河水系,獨(dú)流減河下游右岸。水庫(kù)自1954年開始建設(shè),1974年對(duì)圍堤進(jìn)行培厚加高加固處理,1976年初步建成,并陸續(xù)修建蓄、引、輸、排水配套工程,至1980年建成。水庫(kù)蓄水面積150km2,占地面積164km2,設(shè)計(jì)堤頂高程9.5m(大沽高程,下同),設(shè)計(jì)最高蓄水位7.0m,相應(yīng)總庫(kù)容5.0×108m3(興利庫(kù)容4.41×108m3)。是一座以蓄供水為主,兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合效益的大(2)型平原水庫(kù),工程等級(jí)為Ⅱ類,圍堤及主要穿堤建筑物級(jí)別為2級(jí),其余次要建筑物級(jí)別為3級(jí)。
水庫(kù)樞紐工程主要由圍堤、穿堤建筑物(水閘、供水口門等)以及蓄水建筑物(揚(yáng)水站、尾閘等)組成。其中水庫(kù)圍堤為均質(zhì)土堤,總長(zhǎng)54.511km,堤頂設(shè)計(jì)高程為9.5m,堤頂寬度10m,迎水坡1:3,背水坡上部1:3,馬道以下1:4。主堤前緊接防浪林臺(tái),其邊坡1:8,林臺(tái)臺(tái)頂寬度28~35m不等,臺(tái)頂高程7.5m。在庫(kù)內(nèi)距圍堤堤軸線200~1000m處,筑有防浪堤一道,總長(zhǎng)36.048km。
勘探深度20.0m范圍內(nèi)堤基地層為第四系全新統(tǒng)第一陸相沉積物(alQ43)和第一海相沉積物(mQ42)。其中第一陸相層巖性主要為壤土、粘土、局部夾砂壤土透鏡體,第一海相層巖性主要為粘土、壤土、砂壤土及少量淤泥質(zhì)壤土。該區(qū)地層結(jié)構(gòu)多呈層狀發(fā)育,局部呈透鏡體狀分布。地下水位埋深一般為2.1~3.5m,水質(zhì)多為半咸水~咸水。根據(jù)1/400萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306—2001,工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40s,按照地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表,本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。
受水庫(kù)管理單位委托,中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司勘察院承擔(dān)了該工程除險(xiǎn)加固地質(zhì)勘察工作,物探總隊(duì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)波速測(cè)試,其主要目的是對(duì)水庫(kù)圍堤及穿堤建筑場(chǎng)地類別及砂性土液化勢(shì)做出判別。
使用儀器為:美國(guó)產(chǎn)R24數(shù)字化工程地震儀。面波法采用4Hz低頻檢波器接收,單孔法下孔探頭采用三分量檢波器接收。測(cè)試所用儀器設(shè)備均在計(jì)量認(rèn)證有效期內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施期間性能穩(wěn)定、工作正常。
2 測(cè)試方法與技術(shù)
2.1 面波法(1)(2)(3)
面波勘探,也稱彈性波頻率測(cè)深,是國(guó)內(nèi)外近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新的淺層地震勘探方法。面波分為瑞利波(R波)和拉夫波(L波),而R波在振動(dòng)波組中能量最強(qiáng)、振幅最大、頻率最低,容易識(shí)別也易于測(cè)量,所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。
人們根據(jù)激振震源的不同,又把面波勘探分為①穩(wěn)態(tài)法、②瞬態(tài)法、③無(wú)源法。它們的測(cè)試原理是相同的,只是產(chǎn)生面波的震源不同罷了。目前常使用瞬態(tài)面波法進(jìn)行勘探。
2.1.1 工作原理
面波是一種特殊的地震波,它與地震勘探中常用的P波和S波不同,它是一種地滾波。彈性波理論分析表明,在層狀介質(zhì)中,拉夫波是由SH波(水平方向S波)與P波干涉而形成,而瑞利波是由SV波(垂直方向S波)與P波干涉而形成,且R波的能量主要集中在介質(zhì)自由表面附近,其能量的衰減與r-1/2成正比,因此比體波(P、S波∝r-1)的衰減要慢得多。在傳播過(guò)程中,介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)一橢圓極化,長(zhǎng)軸垂直于地面,旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,傳播時(shí)以波前面約為一個(gè)高度為λR(R波長(zhǎng))的圓柱體向外擴(kuò)散。
在各向均勻半無(wú)限空間彈性介質(zhì)表面上,當(dāng)一個(gè)圓形基礎(chǔ)上下運(yùn)動(dòng)時(shí),由它產(chǎn)生的彈性波入射能量的分配率已由Miller(1955年)計(jì)算出來(lái),即P波占7%、S波占26%、R波占67%,亦就是說(shuō),R波的能量占全部激振能量的2/3,因此利用R波作為勘探方法,其信噪比會(huì)大大提高。
綜合分析表明R波具有如下特點(diǎn):
⑴ 在地震波形記錄中振幅和波組周期最大,頻率最小,能量最強(qiáng);
⑵ 在不均勻介質(zhì)中R波相速度(VR)具有頻散特性,此點(diǎn)是面波勘探的理論基礎(chǔ);
⑶ 由P波初至到R波初至之間的1/3處為S波組初至,且VR與VS具有很好的相關(guān)性,其相關(guān)式為:
式中:μ為泊松比;
由于第四系地層的泊松比一般為0.37~0.49,故VR=(0.938~0.954)VS,可以認(rèn)為對(duì)土體而言,VR與VS基本相等,其誤差只有5%左右。該關(guān)系奠定了R波在測(cè)定巖土體物理力學(xué)參數(shù)中的應(yīng)用;
⑷ R波在多道接受中具有很好的直線性,即一致的波震同相軸;
⑸ 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為逆轉(zhuǎn)橢圓,且在垂直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng);
⑹ R波是沿地表傳播的,且其能量主要集中在距地表一個(gè)波長(zhǎng)(λR)尺度范圍內(nèi)。
依據(jù)上述特性,通過(guò)測(cè)定不同頻率的面波速度VR,即可了解地下地質(zhì)構(gòu)造的有關(guān)性質(zhì)并計(jì)算相應(yīng)地層的動(dòng)力學(xué)特征參數(shù),達(dá)到巖土工程勘察之目的。
2.1.2 測(cè)試方法
應(yīng)用瞬態(tài)面波法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)一般采用多道檢波器接收,以利于面波的對(duì)比和分析。當(dāng)錘子或落重在地表產(chǎn)生一瞬態(tài)激振力時(shí),就可以產(chǎn)生一個(gè)寬頻帶的R波,這些不同頻率的R波相互迭加,以脈沖信號(hào)的形式向外傳播。當(dāng)多道低頻檢波器接收到脈沖形振動(dòng)信號(hào)后,經(jīng)數(shù)據(jù)采集,頻譜分析后,把各個(gè)頻率的R波分離出來(lái),并求得相應(yīng)的VR值,進(jìn)而繪制面波頻散曲線。
當(dāng)選取兩道檢波數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理時(shí),應(yīng)使兩檢波器接收到的信號(hào)具有足夠的相位差,其間距x應(yīng)滿足(λR/3)~λR,即在一個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)要小于在間距x內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)的3倍,而大于在間距x內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)的1倍,該采集濾波原則對(duì)于不同的勘探深度及儀器分辨率和場(chǎng)地地層特性可作適當(dāng)調(diào)整。
當(dāng)采用多道檢波數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理時(shí),雖然不受道間距公式的約束,但野外數(shù)據(jù)采集時(shí)也應(yīng)考慮勘探深度和場(chǎng)地條件的影響。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)探測(cè)較淺部的地層介質(zhì)特性時(shí),易采用小的x值并用小錘作震源以產(chǎn)生較強(qiáng)的高頻信號(hào),即可獲得較好的結(jié)果;當(dāng)探測(cè)較深部的地層介質(zhì)特性時(shí),易采用較大的x值,并用重錘沖擊地面,以產(chǎn)生較低頻率的信號(hào),使其能反映地下更深處的介質(zhì)信息,達(dá)到巖土工程勘察之目的。
震源點(diǎn)的偏移距從理論上講越大越好,且易采用兩端對(duì)稱激發(fā),有利于R波的對(duì)比、分辨和識(shí)別,但偏移距增大就要求震源能量加大和儀器性能的改善。一般來(lái)說(shuō),偏移距應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選取。就目前的儀器設(shè)備條件和反演技術(shù)水平,選用偏移距20~40m即可獲得較好的測(cè)試結(jié)果。
由多道檢波數(shù)據(jù)反演處理后可得一條頻散曲線,一般把它作為接收段中點(diǎn)的解釋結(jié)果。實(shí)際上該曲線所反映的地層特性為接收段內(nèi)地層性質(zhì)的平均結(jié)果,故當(dāng)探測(cè)場(chǎng)地地下介質(zhì)水平方向變化較大時(shí),只要能滿足勘探深度的要求,盡量使反演所用的接收段減小,以使解釋結(jié)果更具客觀實(shí)際。
本次工作共布置5條測(cè)試斷面,分別位于水庫(kù)圍堤樁號(hào)2+500、14+000、21+250、28+200及45+970處,同時(shí)在相應(yīng)部位布置了單孔剪切波測(cè)試(相應(yīng)孔號(hào)為G01~G05)。因進(jìn)入第一海相層后縮孔嚴(yán)重,除G03、G04孔做了部分鉆孔剪切波測(cè)試外(孔深小于12m、11m測(cè)段),在全部測(cè)試斷面均布置了瑞雷面波測(cè)試剖面以代替鉆孔剪切波測(cè)試。瑞雷面波測(cè)試剖面單一排列長(zhǎng)度62m。
面波法采用瞬態(tài)瑞雷波探測(cè)技術(shù),兩端激發(fā)多道接收的完整對(duì)比觀測(cè)系統(tǒng),12道接收、道間距2m,經(jīng)展開排列試驗(yàn)選擇偏移距20m。錘擊震源。
2.2 單孔法(4)(5)(6)
單孔檢層法,也稱彈性波速度測(cè)井,是在一個(gè)垂直鉆孔中進(jìn)行波速測(cè)試的一種方法。按照震源和檢波器在鉆孔中所處的位置,可分為①地表激發(fā)孔中接收法、②孔中激發(fā)地表接收法、③孔中激發(fā)孔中接收法、④孔底法等四種測(cè)試方法,常用地表激發(fā)孔中接收法。
2.2.1 工作原理
以巖(土)體的彈性特征為基礎(chǔ),通過(guò)測(cè)定不同巖(土)層的S波、P波的傳播速度,計(jì)算巖(土)體的動(dòng)彈性參數(shù),據(jù)此判定巖(土)體的工程性質(zhì),為工程設(shè)計(jì)提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
實(shí)測(cè)一般采用單孔檢層的地表激發(fā)孔中接收法,即地面激發(fā)以產(chǎn)生彈性波,孔內(nèi)由檢波器接收彈性波。當(dāng)?shù)孛嬲鹪床捎眠蛋鍟r(shí)可正反向激發(fā),并產(chǎn)生S波,利用剪切波震相差1800的特性來(lái)識(shí)別S波的初至?xí)r間。
2.2.2 測(cè)試方法
實(shí)測(cè)通常由震源和記錄儀器組成,叩板震源設(shè)置一般距孔口2~7m,平放一塊壓重物的木板,測(cè)試孔應(yīng)位于木板長(zhǎng)軸的中垂線上,使木板與地面緊密接觸。木板長(zhǎng)2.5~3.0m,寬0.3~0.4m,厚0.06~0.10m,上壓約500~1000kg的重物。當(dāng)分別水平敲擊木板兩端時(shí),產(chǎn)生彈性波(此時(shí)以S波為主)。記錄儀器由井中三分量檢波器和工程地震儀構(gòu)成,三分量檢波器放置井中某一深度,接收由震源產(chǎn)生的彈性波信號(hào),并通過(guò)連接電纜輸送給地震儀,再由地震儀記錄并存儲(chǔ)以備后期數(shù)據(jù)處理之用,圖1為單孔檢層法測(cè)試示意圖。
單孔檢層法測(cè)試彈性波時(shí),由于震源板離孔口尚有一定距離,所以計(jì)算測(cè)段內(nèi)地層波速時(shí)需將彈性波的非縱測(cè)線旅行時(shí)校正為縱測(cè)線旅行時(shí),計(jì)算公式如下:
式中:t’—縱測(cè)線旅行時(shí)(s);
t—非縱測(cè)線旅行時(shí)(s);
h—測(cè)點(diǎn)孔深(m);
x—震源板距孔口的距離(m)。
由校正后的縱測(cè)線旅行時(shí)即可求得各測(cè)試地層的彈性波速度。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)注意以下特征:
(1) P波傳播速度較S波速度快,P波為初至波;
(2) 震源板兩端分別作水平激發(fā)時(shí),S波相位反向,而P波相位不變;
(3) 檢波器下孔一定深度后,P波波幅變小,頻率變高,而S波幅度相對(duì)較大,頻率相對(duì)較低。
(4) 最小測(cè)試深度應(yīng)大于震源板至孔口之間的距離,以避免淺部高速地層界面可能造成的折射波影響。
本次鉆孔剪切波測(cè)試采用單孔檢層地表激發(fā)孔中接收法,使用叩板震源,震源距孔口分別為2.8m、6.5m,孔內(nèi)測(cè)點(diǎn)間距為1.0m,自下而上逐點(diǎn)施測(cè)。各點(diǎn)采用正、反向兩次激發(fā)。由于第一海相層縮孔嚴(yán)重,僅在G03(21+250)、G04(28+200)兩孔實(shí)施了部分孔段的剪切波測(cè)試(孔深分別為0~12m、0~11m測(cè)段)。
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3.1 面波法
R波在非均勻介質(zhì)中傳播具有頻散特性,所以不同頻率(波長(zhǎng))的R波具有不同的傳播速度。模型試驗(yàn)和實(shí)測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)探測(cè)的巖土層介質(zhì)較為均一時(shí),R波的相速度隨深度的加大而按線性增加,只有出現(xiàn)不同介質(zhì)的分界面時(shí),頻散曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)所謂“Z”字型變化,該變化特征是由于地表接收到的波從上一層漏能型波轉(zhuǎn)入下一層漏能型面波,且此轉(zhuǎn)折點(diǎn)與兩介質(zhì)間的界面埋深有密切的關(guān)系(一般為相應(yīng)頻率R波的半個(gè)波長(zhǎng)),由此可依據(jù)實(shí)測(cè)頻散曲線的“Z”字型變化點(diǎn)來(lái)劃分地下巖性變化的分界面。
由野外獲得的面波時(shí)程曲線原始記錄,使用SFKSWS軟件進(jìn)行分析解釋,劃分地層層位求解厚度并計(jì)算各層R波速度(如圖2、圖3為實(shí)測(cè)面波反演解釋結(jié)果,圖中標(biāo)出分層厚度及對(duì)應(yīng)地層面波速度),然后由求得R波速度(VR)后,按公式(1)計(jì)算相應(yīng)地層的S波速度。具體流程為:輸入面波記錄文件顯示和檢查實(shí)測(cè)曲線數(shù)據(jù)圈定面波數(shù)據(jù)窗口在F—K域搜索確定基階面波頻譜峰脊并拾取頻散數(shù)據(jù)按搜索確定的基階面波頻譜峰脊圈定出基階面波頻譜范圍生成面波頻散曲線地質(zhì)分層(人工或自動(dòng))繪制反演擬合曲線打印輸出面波解釋結(jié)果利用式(1)計(jì)算對(duì)應(yīng)地層S波速度繪制S波測(cè)試成果圖。
3.2 單孔法
在野外實(shí)測(cè)單孔剪切波測(cè)試波形記錄上可直接讀取各測(cè)點(diǎn)正、反向激發(fā)所獲得的剪切波初至旅行時(shí),由此取得非縱測(cè)線各測(cè)點(diǎn)的旅行時(shí),按式(2)校正后得到縱測(cè)線對(duì)應(yīng)深度旅行時(shí),繪制時(shí)距曲線并求取各測(cè)試地層的彈性波速度,最后繪制彈性波測(cè)試成果圖(見圖4、圖5中的實(shí)線為單孔法測(cè)試S波速)。
圖4
圖5
3.3 兩種方法測(cè)試結(jié)果對(duì)比
分別在G03、G04鉆孔孔深0~12m、0~11m做了單孔剪切波與地面面波測(cè)試的對(duì)比試驗(yàn)(見圖4、圖5,圖中虛線是由R波速換算而得的S波速),測(cè)試結(jié)果表明:使用兩種不同方法所測(cè)剪切波速度值及其變化規(guī)律基本一致。在以下的計(jì)算、分析中,所使用的剪切波速度值均由瑞雷面波測(cè)試結(jié)果換算而得。
3.4 利用波速計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù)
根據(jù)實(shí)測(cè)獲得的彈性波速(剪切波速Vs和壓縮波速Vp)即可計(jì)算巖(土)體的動(dòng)彈性力學(xué)參數(shù)。計(jì)算公式如下:
式中:ρ—介質(zhì)密度(g/cm3);
Vp—壓縮波速度(m/s);
Vs—剪切波速度(m/s);
μ—泊松比
Ed—?jiǎng)訌椥阅A?GPa);
Gd—?jiǎng)蛹羟心A?GPa);
轉(zhuǎn)貼于 4 成果分析
4.1 剪切波速度統(tǒng)計(jì)
統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括各測(cè)試斷面剪切波速度范圍值和等效剪切波速度,其中等效剪切波速度按式(7)計(jì)算,結(jié)果見表1。
表1
鉆孔剪切波速度統(tǒng)計(jì)成果表
測(cè)試孔號(hào)
(樁號(hào))
測(cè)試深度
(m)
剪切波速度Vs(m/s)
范圍值
等效值
G01( 2+500)
20.0
139~197
169
G02(14+000)
20.0
100~189
151
G03(21+250)
20.0
114~200
154
G04(28+200)
20.0
129~199
168
G05(45+970)
20.0
91~193
142
式中:Vse—土層等效剪切波速度(m/s);
H0—計(jì)算深度(m)
t—剪切波在地面至計(jì)算深度之間的傳播時(shí)間(s)。
由表1可知:各測(cè)試部位埋深20m范圍內(nèi)剪切波速度范圍值為91~200m/s,等效值為142~169m/s。
4.2 場(chǎng)地類別判定
按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)(7),建筑場(chǎng)地類別應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速度和場(chǎng)地覆蓋層厚度按表2標(biāo)準(zhǔn)判定。等效剪切波速場(chǎng)地類別表中黑體部分為覆蓋層厚度(m)
(m/s)