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        水利水電工程水工設(shè)計(jì)方案對比研究

        2014-04-02 16:42:47廖聲海楊正猛
        黑龍江水利科技 2014年6期
        關(guān)鍵詞:土料水工設(shè)計(jì)方案

        廖聲海,楊正猛

        (黔東南州水利電力勘察設(shè)計(jì)院,貴州凱里556000)

        水利水電工程水工設(shè)計(jì)方案對比研究

        廖聲海,楊正猛

        (黔東南州水利電力勘察設(shè)計(jì)院,貴州凱里556000)

        隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,水利水電工程數(shù)量不斷增加,質(zhì)量要求也越來越高。作為水利水電工程的重要組成部分,水工設(shè)計(jì)的技術(shù)性要求非常高,除了要充分考慮水工設(shè)計(jì)的合理性外,還需要滿足整個(gè)工程的要求。為了提高整個(gè)工程投入的收益,需要在多種備選的方案中選擇收益比最高的方案。文章介紹了水工設(shè)計(jì)的重要性意義,重點(diǎn)分析了水工設(shè)計(jì)方案對比的原則和水工方案設(shè)計(jì)對比時(shí)應(yīng)該考慮的因素。

        水利水電工程;水工設(shè)計(jì);方案對比;原則;研究

        1 進(jìn)行方案對比工作的重要性

        1.1 水工設(shè)計(jì)方案的步驟

        水利水電的水工設(shè)計(jì)方案是一個(gè)綜合性和系統(tǒng)性都非常強(qiáng)的工作,其中包括4個(gè)步驟,分別是水工設(shè)計(jì)方案的計(jì)劃、水工設(shè)計(jì)方案的制定、水工設(shè)計(jì)方案的對比以及水工設(shè)計(jì)方案的確定[1]。任何一個(gè)步驟出現(xiàn)問題都會影響最終設(shè)計(jì)方案的呈現(xiàn),進(jìn)而對整個(gè)工程的施工進(jìn)步、質(zhì)量、資金投入造成重要的影響。

        1.2 水工設(shè)計(jì)方案的對比研究

        在水工設(shè)計(jì)方案的確定過程中,水工設(shè)計(jì)方案的對比向來受到設(shè)計(jì)工作人員的重視。這是因?yàn)椋姽こ痰脑O(shè)計(jì)和施工難度都非常大,安全性要求非常高,因此其成本投入比較大,一旦在方案對比研究的時(shí)候疏忽了一些細(xì)節(jié)信息,那就可能對整個(gè)工程的造價(jià)產(chǎn)生重要的影響。因此,必須要遵循一定的原則,充分考慮施工方案的各種因素,只有這樣才能夠在最短的時(shí)間內(nèi)選出最佳的方案,使水利水電工程能夠高效順利的進(jìn)行[2]。

        2 設(shè)計(jì)方案對比的原則

        2.1 實(shí)事求是的對比原則

        水利水電工程是一個(gè)安全性和技術(shù)性要求都非常高的工作,越來越受到國家相關(guān)部門的重視,此外,巨大的工程規(guī)模使得工程的成本非常高,任何一個(gè)企業(yè)都非常重視。面對實(shí)實(shí)在在的水工設(shè)計(jì)對比研究,遵循實(shí)事求是的原則是必要的。該原則是建立在對既有設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)認(rèn)識的基礎(chǔ)上的,對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的對比研究[3]。該原則強(qiáng)調(diào)的是,不能因?yàn)槿魏蝹€(gè)人的意見而放棄合理的設(shè)計(jì)方案,也不能為了特別挑選某個(gè)方案而對其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行無限地?cái)U(kuò)大,對其它方案進(jìn)行無限制的貶低、擴(kuò)大其缺點(diǎn)。

        2.2 全面兼顧的原則

        為了提高水利水電的整體施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)、社會效益,國家相關(guān)部門近年來非常重視設(shè)計(jì)、施工方案以及工程驗(yàn)收的整體考核與評價(jià),對于設(shè)計(jì)方案中關(guān)于施工計(jì)劃、工期長短、施工要求、造價(jià)預(yù)算、安全因素等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析和研究,因此,對水工設(shè)計(jì)方案對比研究必須要注重全面統(tǒng)籌兼顧。在具體的操作中,首先要收集整個(gè)施工方案的所有影響因素,分析這些因素在整個(gè)工程中的主次區(qū)分,對這些因素進(jìn)行全面、針對性地分析。在充分分析了各個(gè)方面和相關(guān)的因素之后,根據(jù)工程的整個(gè)實(shí)際情況選擇最終的最有的方案。

        2.3 平等性對比原則

        在選擇方案之前需要制定一定的選擇標(biāo)準(zhǔn)和特別需要注明的要求,在此基礎(chǔ)上對備選方案進(jìn)行針對性的在所制定的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行充分的分析,而不能夠以不同的標(biāo)準(zhǔn)來衡量不同的方案。為了實(shí)現(xiàn)平等性的設(shè)計(jì)對比要求,需要做到,所有的備選方案必須在同等的指標(biāo)和任務(wù)之下進(jìn)行考核,各個(gè)方案的對比研究前提必須一致;對制定出的方案進(jìn)行初選的時(shí)候,如果發(fā)現(xiàn)其不能夠滿足工程的規(guī)范要求或者安全要求的話,就應(yīng)該及時(shí)將其刪除;注重設(shè)計(jì)方案必須要在同一個(gè)水平位置上,即使不能夠達(dá)到這一要求的話,也要滿足某些方面在一個(gè)水平線上,如此才不會錯(cuò)過優(yōu)質(zhì)的方案。

        3 設(shè)計(jì)方案對比時(shí)需要考慮的因素

        3.1 方案的設(shè)計(jì)

        方案設(shè)計(jì)階段的方案選擇非常重要,在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮其設(shè)計(jì)的目標(biāo)和可以滿足的安全狀況、考慮工程施工的各個(gè)要求、整個(gè)工程的施工量,既要滿足安全的需要也要滿足技術(shù)的可行性。

        3.2 工程建設(shè)投資

        工程投資是水利水電工程水工設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,對設(shè)計(jì)和施工的整個(gè)環(huán)節(jié)都具有重要的影響。優(yōu)質(zhì)的水工設(shè)計(jì)能夠增加投資收益、控制工程的整個(gè)規(guī)模、充分節(jié)約工程成本。

        3.3 工程環(huán)境影響

        工程環(huán)境的影響主要包括施工地區(qū)的環(huán)境情況;施工對于地面建筑物的影響;對水體、空氣等的影響;制定合理的保護(hù)施工環(huán)境的方法和措施。

        4 水利水電工程水工設(shè)計(jì)實(shí)例

        4.1 工程概況

        某水庫樞紐工程由大壩及泄水閘等組成。該工程采用明渠導(dǎo)流,立堵法截流進(jìn)行施工。該大壩施工承包商首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求就近選擇一料場,該料場土料黏粒含量較高,含水量適中。在施工過程中,料場土料含水量因天氣等各種原因發(fā)生變化,比施工最優(yōu)含水量偏高,承包商及時(shí)采取了一些措施,使其滿足上壩要求。

        4.2 工程設(shè)計(jì)分析

        4.2.1 采用的器械

        適合于該大壩填筑作業(yè)的壓實(shí)機(jī)械有羊腳碾、氣胎碾和夯板。

        4.2.2 壓實(shí)設(shè)計(jì)

        該大壩的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用干容重控制。土料填筑壓實(shí)參數(shù)主要包括碾壓機(jī)具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等。壓實(shí)參數(shù)可以按照這些步驟進(jìn)行:在確定土料壓實(shí)參數(shù)前必須對土料進(jìn)行充分調(diào)查,全面掌握各料場土料的物理力學(xué)指標(biāo),在此基礎(chǔ)上選擇具有代表性的料場進(jìn)行碾壓試驗(yàn),作為施工進(jìn)程的控制參數(shù)。

        因試驗(yàn)不能完全與施工條件吻合,在確定壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的合格率時(shí),應(yīng)略高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);首先選擇具有代表性的料場,通過理論計(jì)算并參照已建類似工程的經(jīng)驗(yàn),初選幾種碾壓機(jī)械和擬定幾組碾壓參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn);黏性土料壓實(shí)含水量可取w1=wp+2%;w2=wp;w3=wp-2% 這3種進(jìn)行試驗(yàn),wp為土料塑限;選取試驗(yàn)鋪土厚度和碾壓遍數(shù),并測定相應(yīng)的含水量和干密度,作出對應(yīng)的關(guān)系曲線。再按鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)和最優(yōu)含水量、最大干密度進(jìn)行整理并繪制相應(yīng)的曲線,根據(jù)設(shè)計(jì)干容重rd,在曲線上分別查出不同鋪土厚度所對應(yīng)的壓實(shí)遍數(shù)和對應(yīng)的最優(yōu)含水量。

        最后再分別計(jì)算單位壓實(shí)遍數(shù)的壓實(shí)厚度進(jìn)行比較,以單位壓實(shí)遍數(shù)的壓實(shí)厚度最大者為最經(jīng)濟(jì)、合理。

        4.2.3 含水量偏高問題的解決方法

        應(yīng)改善料場的排水條件和采取防雨措施;此外,需將含水量偏高的土料進(jìn)行翻曬處理,或采取輪換掌子面的辦法,使土料含水量降低到規(guī)定范圍再開挖。倘以上方法仍難滿足要求,可以采用機(jī)械烘干。

        5 結(jié)語

        水利水電工程是一個(gè)綜合性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的工程,其水工設(shè)計(jì)對比研究非常重要。只有根據(jù)具體的施工條件,遵循一定的設(shè)計(jì)方案對比原則,充分考慮設(shè)計(jì)方案的各種因素,才能夠最終選出科學(xué)合理的方案,使整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)最高的經(jīng)濟(jì)效益。

        [1]徐德輝.水利水電工程水工設(shè)計(jì)方案對比研究[J].湖南水利水電,2011(03):27 -28,30.

        [2]陳慶紅.水利水電工程水工設(shè)計(jì)方案對比研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(13):66.

        [3]陳剛.水利水電建筑工程施工技術(shù)問題研究——以公莊河道工程為例[J].中國水運(yùn):下半月刊,2010(09):149-150.

        TV222

        B

        1007-7596(2014)06-0159-02

        2013-12-07

        廖聲海(1979-),男,貴州黎平人,工程師,從事水利水電建筑設(shè)計(jì)工作;楊正猛(1979-),男,貴州黎平人,工程師,從事水利水電建筑設(shè)計(jì)工作。

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