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關鍵詞:水庫;除險加固;水庫防汛
中圖分類號:P343.3 文獻標識碼:A 文章編號:
興修水利、防治洪澇災害是我國水利事業的最基本的任務之一,水庫作為江河防洪體系的重要組成部分,發揮著巨大的作用。但我國目前大量的病險水庫成為防洪心腹之患,一旦垮壩失事,后果嚴重。因此,加大投入,堅持不懈的實施水庫除險加固計劃,加強水庫安全管理,保障工程安全是非常必要的,也是十分緊迫的。
一、水庫防洪安全及除險加固工作的經驗
我國現有水庫8.4萬多座,其中大型水庫423座,中型水庫2700多座,其余8萬多座為小型水庫。眾多的水庫包括星羅棋布的中小型水庫,在農田灌溉、城鎮供水、旅游、保障城鄉及重要交通干線防洪安全和發展小水電中發揮了重要作用。但這些水庫有不少在工程設計和建設方面都存在一些問題,造成工程標準低、質量差,隱患較多。雖然經過不斷整治加固,取得了一定的成績,但由于投人不足,水庫除險加固進展緩慢;同時每年汛期造成的水毀工程,部分未能得到及時修復,新的病險水庫不斷出現;加之一些地方工程管理不力,水庫的安全問題十分突出。
1、明確責任,落實防汛責任制
完善和落實行政首長責任制和技術人員崗位責任制,是確保水庫防汛安全的有效手段。每年汛期,各水庫都必須有地方行政領導和水利部門的技術干部對水庫防汛安全負責,要求包庫負責人對工程隱患和相應的搶險預案必須做到心中有數,認真檢查與指導水庫安全度汛的有關工作,監督各項政策、制度和措施的落實情況,確保萬無一失。在調研過程中,地方同志深有感觸地表示,多年來,一些病險水庫之所以能夠平安度汛,最重要的就是堅持了行政首長負責制這條行之有效的經驗,在今后工作中應當繼續堅持。
2、加強調度運用,確保水庫度汛安全
根據水庫工程狀況,制定水庫度汛方案,嚴格控制水庫蓄水,這是保證水庫大壩安全的重要手段。河南省高度重視水庫調度,汛前合理制定汛限水位,汛期密切關注雨情水情,加強監測和分析,及時準確地預報暴雨洪水,提前預泄,犧牲部分發電供水效益,預留防洪庫容,適時為下游削峰、錯峰,最大限度地發揮水庫防洪效益。
3、積極籌措資金,加大除險加固投入
資金投人是當前水庫除險加固的關鍵,也是水庫除險加固的難點。河南省在病險水庫除險加固資金籌措上取得了較大突破。近年來,他們結合水利工程產權制度改革,堅持自力更生,多層次、多元化籌集資金,收到了良好的效果。特別是三門峽、小浪底等地在中小型水庫除險加固資金籌措方面找到了有效的途徑。
二、水庫除險加固工作的幾個特點
近10年來,我國水庫除險加固工作呈現以下幾個特點:
1、中央和地方政府對水庫除險加固的投人逐年加大,對安排項目的資金匹配有較大的增加。地方各級投資力度表現為鄉鎮多,縣(市)一般,市(地)較少。在各級財政資金較為緊張的情況下,不少地方堅持自力更生,不等不靠,千方百計籌措資金,加大對水庫的投人力度。一是把水庫除險加固作為冬春農田水利基本建設重要內容進行考核;二是把水庫除險納入以工代販、山區開發、農業開發等范疇來抓;三是通過動員社會力量、吸納社會閑散資金、群眾集資等途徑加大投人力度。
2、防汛責任制的落實提高了地方各級領導對水庫除險加固工作重要性的認識,促進了除險加固工作的開展。一些地方制訂了水庫除險責任目標,以政府文件形式下發,要求層層落實責任制,并將責任人名單予以公布,接受社會監督,收到了良好的效果。
3、效益好的水庫管護較好,地方和群眾除險的積極性較高。灌溉、水產等效益較好的水庫,各地都比較重視,優先安排資金,及早除險加固,以使水庫早日發揮效益。
4、重視工程質量,加強技術指導。各地在水庫除險加固中,能嚴把工程質量關。對復雜的工程問題加強技術論證,選派技術人員常駐工地指導施工,確保工程質量。
三、除險加固應采取措施
我國水庫數量多,安全問題嚴重,除險加固任務十分艱巨。為了加快水庫除險加固步伐,提高管理水平,充分發揮水庫綜合效益,建議采取以下措施:
1、加大投資力度,改革投入體制。對大型水庫和重點中型水庫,中央應給予重點支持。對于西部地區和加固任務比較重的省份,中央投資比例應更多一些。對地方管水庫除險加固經費進行改革,實行“以獎代補”。今后水庫除險加固經費安排應貫徹如下原則:突出重點,主要安排防洪位置重要、效益好的病險庫;鼓勵先進,對那些領導重視,群眾積極,資金落實,除險加固力度大的地方應優先考慮并在經費上予以傾斜,以充分調動地方投資積極性,增加投入。利用股份制等多種形式吸納社會閑散資金,用于水庫除險加固和維修養護,效益共享。
2、轉變觀念,明確投資主體,限期除險。按照“分級管理,分級負責”和“誰受益,誰負擔”的原則,省、市、縣、鄉應為水庫除險加固的投入主體,各級財政應徹底轉變觀念,提高認識,克服“等、靠、要”思想,制定規劃,落實措施,切實加大投入,加快除險步伐。
3、繼續推行水庫防汛責任制,積極推行水庫除險地方行政首長負責制。各級都要擬定水庫除險加固責任目標,責任到人,并將責任人名單向社會公布,以提高各級領導對該項工作重要性和緊迫性的認識。
關鍵詞:水利工程;水庫滲漏;滲透變形;控制措施
Abstract: water conservancy project is used to control the deployment of the nature and surface water and groundwater, bringing about benefit to the project, and the safety operation of the relationship between national economy and people's lives. Reservoir is the important measures of water conservancy industry after its founding, China has built all kinds of reservoir. Because reservoir built a long time by of the technology at that time, factors that limit, now most reservoir in spite of work, the accident is more, to people's production and national economic produce certain effect. In numerous reservoir accident, because earth dam leakage accidents more proportion. In this paper, several years of engineering practice combined with the problem about specific causes and prevention measures, hoping for the reinforcement of the seepage path reservoir used for reference.
Keywords: water conservancy projects; Reservoir leakage; Seepage deformation; Control measures
中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
建國后,國家非常重視水庫建設,已建水庫10 萬多座,在戰勝水旱災害,促進工農業生產,改善人民生活方面,發揮了巨大的作用。但是,由于當時歷史條件及技術、經驗不足等原因,很多水庫工程存在著不同程度的質量和防洪標準問題,使的水庫的事故不斷增加,給國家和人民生命財產造成了重大損失。
土石壩存在問題,除防洪標準偏低外,主要是工程質量問題,具體表現在滲漏、滑坡和裂縫。概括起來,是一個防滲加固問題,一般處理防滲的原則是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲、沖抓套井回填防滲、倒掛井防滲、土工合成材料防滲、射水造孔混凝土墻防滲和巖溶帷幕灌漿防滲等。水平防滲有人工粘土鋪蓋和利用天然鋪蓋等,并結合下排的措施有:在壩體背水坡腳附近開挖導滲溝、減壓井和蓋重壓滲等。
二、土石壩滲漏表現形式
土石壩病險問題主要是各種原因引起的滲漏問題,常表現在以下方面:
1.土石壩建成蓄水后,浸潤線常高于設計的浸潤線水位,導致滲流從壩的下游坡面溢出,使下游坡失穩。
2.壩基和壩身產生危害性滲透變形,導致壩基或壩身淘空破壞。
3.地質條件差,往往認為土石壩對基礎要求不高,因而忽視工程與水文地質條件及其基礎的防滲處理,造成基礎漏水。
三、壩身滲漏分析
土石壩常因斜墻、心墻等防滲體裂縫形成滲流的集中通道,導致管涌的發生,甚至引起壩體的失事破壞。
1.心斜墻裂縫漏水
土石壩防滲體開裂較常見,尤其是發生在近年來較普遍的薄心墻土壩中。由于心、斜墻與壩體其他部分的填筑土料不同,因變形模量的差異使變形不一致,導致心、斜墻開裂。在裂縫處產生集中滲漏,滲透水以很大的水力坡降沖涮心、斜墻裂縫,因管涌作用把防滲體土料帶至下游壩體,使心、斜墻喪失防滲作用。
2.壩體因擴建加高,新老防滲體銜接處理不當漏水
壩體因多次擴建,新老防滲體的銜接處理往往不嚴,造成隱患。特別是心墻壩加高時,對原有心墻很難采取補強措施。當蓄水位抬高以后,其防滲體承受的水力梯度明顯加大,增加了被擊穿的危險,有的將心墻改做斜墻,但因庫內死水排干困難,使基礎處理不嚴,造成漏水隱患。
3.浸潤線抬高使下游壩坡失穩
已建的均質土壩中,常存在浸潤線比設計計算的有所抬高,致使壩的下游坡面長期處于濕潤狀態而影響壩坡的穩定。浸潤線的抬高多數原因是設計時沒有考慮土壩施工時是分層碾壓的,因碾壓使壩體形成許多水平層面,導致水平向滲透系數大干垂直向滲透系數,產生各向異性滲流場的結果。
4.土壩滑坡與處理。
土壩滑坡或沉陷往往是因為填筑的土料差,設計抗剪指標選用不當,壩坡設計不合理以及滲漏等原因造成的。
四、滲漏控制方法和措施
1.垂直防滲
垂直防滲常適用于地基透水層較薄或隔誰層較淺的情況,以作成封閉式防滲帷幕來根治壩基滲透破壞的險情,可以比較徹底地解決壩基和壩身滲漏問題。在工程實際中是比較常用的辦法,我們著重介紹一下混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲的原理和施工辦法。
(1)混凝土防滲墻
使用專用鉆機機具,在已建的壩體或覆蓋層透水地基中建造槽型孔,以泥漿固壁,并利用高壓泵將泥漿壓入孔底,攜帶巖渣,再從孔底回流到地面,然后采用直升導管,向槽孔內澆筑混凝土,形成連續的混凝土墻,起到防滲目的。這種防滲墻可以適應各種不同材料的壩體和復雜的地基水文和工程地質條件,墻的兩端與岸坡防滲設施或岸邊基巖相連接,墻的底部可嵌入弱風化基巖內一定深度,在施工中只要嚴格控制施工質量,是可以達到徹底截斷滲透水流的。
(2)高壓噴射灌漿防滲
按設計布孔,利用鉆機鉆孔,將噴射管置于孔內(內含水管、水泥管和風管),由噴射出高壓射流沖切破壞土體,同時隨噴射流導入水泥漿液與被沖切土體攪拌,噴嘴上提,漿液凝固,在地基中按設計的方向、深度、厚度及結構形式與地基結合成緊密的凝結體,起到防滲作用。
(3)劈裂灌漿防滲
在土壩中采取劈裂灌漿,使用一定壓力,將壩體沿壩軸線小主應力面劈開,灌注泥漿,并使漿壩互壓,最后形成10~50cm 厚的連續泥墻,可以起到防滲目的。同時泥漿使壩體濕化,增加壩體的密實度。劈裂灌漿防滲不僅起到防滲作用,也加固了壩體,可以就地取材,施工簡便,投資省、工效高。
2.水平防滲
水平鋪蓋分利用天然粘土和人工填筑粘土兩種,可以就地取材、造價低、施工工作面大、工期短、簡單易行,不需要特殊的施工設備和器材。按設計要求施工,可以滿足滲透穩定,但滲透量較大,壩基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平鋪蓋防滲時,必須結合下游排水減壓設施。
在實際應用中摘要的注意以下幾點:
(1)利用天然粘土鋪蓋要慎重,必須了解粘土的分布情況、厚度、干容重以及粘土下面覆蓋層的厚度、粒徑組成和透水性等。
(2)人工填筑粘土鋪蓋長度與壩前設計水頭比,實踐總結7~8 倍,最大有超過10 倍。
(3)鋪蓋粘土滲透系數應小于1000 倍地基的滲透系數。
(4) 粘土鋪蓋要避免與河床覆蓋層滲透系數K>10-2cm/s 透水層接觸。
(5)鋪蓋粘土要封閉大壩兩側岸坡,避免發生饒滲。
(6)在壩基表面有較薄的弱透水層或不透水層,且底下的透水層較淺時,宜采用排水溝截穿表層,用以控制滲流,也就是做導滲溝導滲。
(7)如果不透水層較厚,而其下透水層深厚或含水層層顯著,應該采用減壓井深入下部強透層導滲。
(8)做導滲溝和減壓井有困難時,可做壓滲措施。
五、施工要求
總結以上各項控制措施,在具體施工時應嚴格遵守以下的原則:
1.必須對壩基進行詳細的水文地質調查
在決定防滲措施之前,要考慮各方面的因素,其中最重要的是壩址的工程和水文地質條件,要對河床沖積層進行詳細的勘探和試驗,以了解河床覆蓋層的總厚度,有無相對不透水層,厚度及其連續性,砂礫石層平面與空間分布、級配、滲透系數、允許滲透坡降;土層的成層性,是否是不透水層與透水砂礫石層相互間層;查明鋪蓋土料的料源、級配、最大干容量、最優含水量、滲透系數、允許滲透坡降等,來確定有效而經濟的防滲措施。
2.垂直防滲處理可以比較徹底的解決土壩滲漏問題
垂直防滲加固措施,在實際工程中的應用都取得了顯著的防滲和加密效果。水平防滲結合下游排水減壓導滲,雖然可以做到壩基滲透穩定,但仍有一定的滲漏水量損失。在處理時,是采用垂直防滲,還是采用水平防滲與排水相結合,應按技術可靠、經濟合理的原則,根據防滲條件和要求,結合當地具體情況,通過方案比較,慎重研究確定。
關鍵詞:頂進法施工;既有線路加固;縱挑橫抬梁法;路基邊坡加固
引言
在對既有鐵路線路的改造過程中,經常會遇到一個棘手的問題,就是要在既有線路下增設立交橋涵。目前一般的既有鐵路線路多為電氣化鐵路,線路下地質情況復雜多變,所增設的立交橋涵往往規模較大,一般不采用大開挖的方法施工,而是采用頂進法施工。并且,為保障鐵路運營,不能采用長時間的封閉式施工,需要加固鐵路線路,在施工時保持通車。本文以道岔區頂進框架橋施工為例,簡要闡述在施工過程中需要重點注意的幾個方面:
一 、頂進作業準備
(一)頂進后背的建造
后背是承受頂進作業的水平推力的重要結構物,后背建造的質量直接關系到頂進作業的質量,尤其是施工速度,所以后背的建造一定要嚴格,絲毫不能降低要求。一般根據現場實際情況,如地質條件、地形條件等來確定頂進工作坑的位置。頂進后背通常采用重力式后背,后背采用漿砌片石墻體,場地受限制的時候可采用鋼軌樁等,并對后背填土進行逐層夯實。一般情況下,在后背和頂進滑板之間要設置鋼筋混凝土分配梁,保證頂進時,水平推力可以比較均勻的分配到后背上。
(二)頂進設備的安裝與調試
在頂進設備安裝之前需要對設備的液壓系統進行檢測,首先對每一個零部件進行個體檢查,檢查通過后方可進行組裝。安裝完成后,進行簡單調試,保證頂鎬、油泵、油箱、管路以及配套設備各部分運營狀況良好,主要檢查頂鐵、頂鎬及橫梁是否安放穩妥,輸油管及壓力表是否處于良好的工作狀態。
二、既有鐵路線路加固措施
頂進框架橋施工過程中,通常還要保證既有鐵路線路的正常運營,所以,加固既有線路是施工時的重中之重,道岔區線路尤其要保障道岔的穩定和牢固,避免因框架橋頂進施工造成道岔的移位等影響鐵路行車安全的情況。
(一)縱挑橫抬梁法加固線路
1、縱梁采用I56b工字鋼成束布置,每束縱梁的工字鋼根數應根據實際情況計算確定。線路縱向上在基本軌兩側設置P50軌吊軌梁。一般鐵路線路橫抬梁可以采用I36b工字鋼,考慮到道岔區線路情況復雜,穩定性要求更高,橫抬梁也采用I56b工字鋼。
2、縱梁采用人工挖孔樁作臨時支墩,根據地質條件確定挖孔樁深度。挖孔樁樁身材料采用C30鋼筋混凝土,護壁(15cm厚)采用C20混凝土,挖孔樁樁徑根據加固段線路荷載狀況采用1.25m或1.5m。在施工過程中,同時在鐵路路基兩側設置路基加固樁,路基加固樁的布置將在路基加固部分提及。挖孔樁平面布置要結合線路平面進行優化,要保證縱梁不能侵入鐵路限界。
3、橫抬梁從縱梁和吊軌梁下部穿越,當縱梁布置無法滿足鐵路限界要求時,可考慮將橫抬梁置于縱梁之上。橫抬梁的水平間距應根據加固段線路的數目和最不利荷載確定,跨度控制在5m左右,橫抬梁跨度較大時需檢算其撓度。橫抬梁與縱梁及吊軌梁通過U型螺栓進行可靠聯結,U型螺栓采用直徑22mm的圓鋼,必要時檢算U型螺栓的強度。
(二)確保道岔穩定的措施
與一般的單股道線路不同,由于道岔的不對稱性和曲線的影響,列車經過道岔的曲線股道時,會有較大的橫向作用力,線路加固時,需解決好道岔的穩定性問題,杜絕安全隱患。
1、在道岔枕木間的空檔橫穿I56b工字鋼橫抬梁,通過U型螺栓與縱梁及吊軌梁牢固聯結。道岔范圍內采用3-5-3扣P50軌吊軌梁加固線路,扣軌根據道岔的具體情況調整長度,盡量布設到每個角落。
2、在挖孔樁上預埋圓鋼,縱梁上相應預留圓孔,將圓鋼插入圓孔中以固定縱梁,從而阻止縱梁橫向、縱向位移的發生,進而保證道岔的幾何尺寸不變。另外,還可在橫抬梁上焊接擋板和螺栓桿,以便安裝扣板,控制道岔的軌距。
3、在縱梁與道岔外側鋼軌之間用木質橫撐撐住,以確保道岔位置不發生橫移。在縱梁兩側設置固定角鋼,并將其焊接于橫抬梁上,以固定橫抬梁位置,防止其左右擺動。
小結:采取以上加固措施,可以使線路道岔及各加固構件聯結為一個牢固的整體,保證了頂進施工過程中道岔的整體性、穩定性和道岔的幾何尺寸。
(三)線路加固質量控制措施
1、對道岔區進行加固時,應該對既有線路進行定點封閉施工,如果不能保證完全封閉時,一定要保證各施工工序的有序銜接,每一步均要滿足相應的技術標準。
2、縱梁與橫抬梁的聯結要保證牢靠,每穿完一根橫抬梁應該立即回填石碴并振搗密實。
3、鋼軌下墊絕緣膠墊和木板以防軌道短路。
(四)線路加固過程中的安全保障措施
1、所有機械必須經過安全部門的檢查,合格后方可使用,作業人員必須持證上崗。
2、在既有線路不能封閉的情況下施工,一定要安排專門人員監測既有線路的過車情況,保證作業人員在線路來車時能及時下道避讓。
3、嚴格執行列車通過時不能頂進的制度,在頂進過程中測量人員隨時對線路的狀態以及橋梁中線和標高進行測量。
4、安排專門人員檢查既有線路過車前后,線路道岔的軌距、水平橫移情況。對線路加固構件要經常進行檢查,發現問題及時處理。
5、施工現場的備用物資準備充分,一旦出現險情,應當立即組織搶險以確保行車安全及施工人員的人身安全。
(五)測量監控措施
在框架橋頂進施工過程中,在框架橋前后中軸線上和邊墻兩端分別設置觀測點,并架設經緯儀和水平儀觀測頂進過程中橋梁高程和水平位置的偏差。尤其要注意框架橋頭部的頂進質量。
每當完成一個頂程時,就應該進行一次水平測量以便及時掌握框架坡度變化情況。方向觀測以框架橋中線的觀察點為基點,頂進過程中要持續使用經緯儀觀測基點,以保證一旦出現誤差及時糾偏。
(六)頂進施工的掘進
應該盡量減少路基開挖面的高度,保證頂進時的路基穩定性。人工挖土時,可以在中間部位設置挖土平臺,分成上下兩層進行開挖,在框架橋的頂進端應當安裝刃角。頂進時挖土的進度以及坡度應該根據線路路基的地質條件和線路加固的情況確定,一般每次挖掘進度為30~40cm左右,不可超挖。當地質條件不好的時候應該按照千斤頂的實際頂程挖掘,每次挖掘一個頂程的土方量。
三、路基邊坡的加固措施。
在頂進法施工框架橋時,對既有鐵路線路的路基會產生破壞和擾動,在頂進框架橋兩側,應該對既有路基的邊坡進行加固和防護,以保證路基的穩定性和承載力。
1、挖孔樁布置
在頂進框架橋兩側、縱挑橫抬梁未加固到的鐵路線路處,布設人工挖孔樁對路基邊坡進行加固和防護。用作邊坡防護的挖孔樁與線路加固同時施工,采用1.5m樁徑,樁身材料及構造與用作縱梁臨時支墩的挖孔樁一樣。樁中心距3~3.5m左右,不宜太寬。根據路基實際地質情況,在樁后可適當加設擋土板,或調整樁間距,以避免路基土溜塌,確保路基的穩固。
2、降水處理
當頂進框架橋施工開挖深度較大時,在施工過程中應密切注意地下水狀況,做好基坑和開挖地段的降水工作,避免因滲水造成坑壁或路基坍塌的現象。
總結
根據本人多年的工作經驗,線路加固問題是一個非常復雜的施工難題,施工工藝要求高,施工管控嚴格。一般情況下在短時間內對線路進行加固和防護還是可以解決的,鐵路線路的安全運營也能得到充分的保障。通過本文以上的簡述,對道岔區頂進框架橋的施工作了簡要分析和總結,本橋所采用的線路加固方案對今后站場道岔區的橋涵施工有一定的借鑒作用。
在實際的施工過程中,不同的工程會有不同的特點和施工工藝,一定要根據現場的實際條件選取適宜的施工方案和工藝,這樣才能確保施工的質量和安全,為企業、社會帶來經濟效益。
參考文獻:
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一、概述
長堰水庫壩址位于東陽江支流梅溪上游,距義烏市區約20km,控制集水面積14km2,水庫總庫容為1112萬m3,正常蓄水位為135.45m,相應庫容940萬m3。低彈模防滲墻施工應用在東副壩防滲加固中。
東副壩于1957年10月開工,1958年5月完工,建設初期為心墻壩,壩高10m,1971年秋的水庫續建時增設粘土防滲斜墻,并加高至17.0m,壩頂高程141.35m。1988年8月24日東副壩上游面壩0+006~0+023m部位發生大面積滑坡,滑坡斜面積1800m2,滑坡土石方9000m3,處理措施為挖填滑坡面,并進行粘土套井回填。
二、設計指標
1、東副壩防滲墻設計施工范圍為東0+009.2~東0+096.8,總長87.6米,槽段劃分為8米(頭尾7.8米)。
2、低彈模防滲墻設計指標如下:
出機口坍落度 20~22cm
擴散度 34~40cm
拌和拆水率 <3%
初凝時間 ≥6h
終凝時間 ≤24h
極限水力坡降Jmax≥250
抗壓強度C28天≥8.0MPa
抗拉強度C28天≥0.7MPa
彈性模量E28≤4500~5500MPa
滲透系數K28≤1×10-7cm/s
三、施工過程
1、施工準備
a、道路交通
東副壩上壩道路在防滲墻開始施工前通車確保了防滲墻施工機械設備及施工材料順利運達施工現場。
b、施工場地
防滲墻施工臨時設施主要在布置在非常溢洪道內,利用壩頂挖出砂、石料平整。砼拌和站,砂、石料堆放,臨時房屋搭建。泥漿池布置在下游壩腳,利用壩頂挖出砂、石料堆筑泥漿池。
c、水電系統
施工用水用潛水泵直接從水庫內抽取,分送至各用水部位。施工用電由指揮部安裝315KVA變壓器一臺。考慮防滲墻施工連續性,最好配備功率大于200KW的柴油發電機組一臺,在工地遭遇停電及用電高峰時使用。
d、砼導向槽和施工平臺的制作
砼導向槽沿防滲墻軸線布置,槽寬0.9m,槽深1.3m,導向墻為0.3m厚的鋼筋現澆砼結構,兩側用粘土分層夯實填筑。導向槽完工后,進行施工平臺的修建。施工平臺總寬為12.5m,鉆機行走平臺設在防滲墻上游側,寬度6.0 m。鉆機軌道平行于防滲墻的中心線,地基無不均勻沉陷,軌枕間填充道渣碎石。下游側施工平臺要行走重型機械設備、吊機以及修補鉆頭,出渣等,其寬度不為6.5 m,并采用混凝土硬化。并在下游側修砌一條排漿溝,將廢漿通過排漿溝回收至
泥漿池。
導向槽配筋圖(圖表-1)
e、砼拌和系統:
砼攪拌站布置在非常溢洪道內,由于本工程槽段劃分為7米,經過計算僅配備一臺750行砼攪拌機也能滿足澆筑強度要求,整個系統包括:750型砼攪拌機、卸料平臺、砂、石料場,砼自動配料機、出料平臺、水泥庫和外加劑庫組成。砼運輸采用泵送,其輸送能力滿足澆筑強度需求。
2、造孔:
a、設計防滲墻施工樁號為0+009.2~0+096.8,軸線長度為87.6m,按圖紙要求劃分8米一個槽段共11個槽段。為便于施工調整為7米一個槽段。實際施工中防滲墻施工樁號0+022.8~0+085.8,總長度63米共9個槽段。樁號0+009.2~0+022.8、0+085.8~0+096.8從相鄰槽段基巖情況分析,基巖面離施工平臺高差較小(基本都小于4米),調整為澆筑C20砼岸墻。
b、鉆孔機械的選擇;
本工程采用兩臺鋼繩沖擊式鉆機寶鉆CZ-30,這種機械不僅適用于一般的軟弱地層,亦可適用于礫石、卵石和基巖,且結構簡單,技術成熟,易于維護,在防滲墻施工中仍被廣泛采用,缺點是效率較低。采用空心鉆頭,為厚壁大直徑無縫鋼管,頭部堆焊切割刃角,前端1/3處焊成翼翅。抽排沉渣采用抽砂筒。
c、孔位控制
防滲墻軸線沿壩軸線布置,分別在左右岸山坡設置半永久性軸線控制點,在與槽段對應的鋼軌上設置單孔中心點,并標明單孔的孔號和孔位,以槽段對應的第一根鋼軌的腹板(鋼軌腹板平行防滲墻軸線且距防滲墻軸線90cm)作為防滲墻軸線輔助基準,鋼軌腹板上用紅油漆標明各孔孔中心,以此控制和檢查各鉆孔的孔位和孔斜。
d、基巖鑒定
槽孔嵌入基巖的深度必須滿足設計要求,依照防滲墻中心線地質剖面圖,當孔深接近預計基巖面時,開始取樣,采用抽筒撈砂取樣。
基巖面按下列方法確定:
①根據巖樣的性質確定基巖面;
②對照鄰孔基巖面高程,并參考鉆進情況確定基巖面;
③當上述方法難以確定基巖,或對基巖面發生懷疑時,采用巖芯鉆機取巖樣,加以確定和驗證。
基巖巖樣是槽孔嵌入基巖的主要依據,必須真實可靠,并按順序、深度、位置編號,填好標簽,裝箱,妥善保管
e、造孔中,孔內泥漿面持在導墻頂面以下30cm~50cm。
f、如果發現泥漿漏失,立即堵漏補漿。
g、保證槽孔平整垂直,孔位中心允許偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%。遇有孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大導至溜坡等特殊情況時,其孔斜率應制在0.6%以內;對于一、二期槽孔接頭套接孔的兩次孔位中心任一深度的偏差值不大于施工圖紙規定墻厚的1/3,并采取措施保證設計厚度。
h、造孔結束后,對造孔質量進行全面檢查。經檢查合格,方可進行清孔換漿。
清孔換漿結束后1h,達到下列清孔標準:
①孔底淤積厚度不大于10cm;
②當使用粘土泥漿時,孔內泥漿的密度不大于1.20g/cm3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%;
i、二期槽孔清孔換漿結束前,應清除接頭砼孔壁上的泥皮。宜用鋼絲刷子鉆頭進行分段刷洗,刷洗的合格標準是:刷子鉆頭上基本不帶泥屑,孔底淤積不再增加。
清孔合格后, 4h內開澆砼。
3、泥漿下砼澆筑
a、導管
砼澆筑采用“直升導管法”,導管內徑為Φ230mm,壁厚4mm,導管布置間距根據實際情況,按規范要求進行,導管組裝后,要進行密閉承壓試驗,提升導管采用鉆機提升。
b、根據批準的配合比拌制低彈模砼,采用電子計量方法,確保稱量準確,拌制砼施工中對袋裝膨潤土的質量進行檢查,不用受潮結塊的膨潤土,不與水同時摻加,應將水泥、膨潤土和砂石等攪拌均勻后再加水攪拌,防止膨潤土結塊和粘攪拌機,使拌和質量均勻。
c、砼的運輸和澆筑強度
砼從攪拌站出料后,用1臺HBT60A拖式砼泵,直接輸送到施工平臺的儲料斗里,通過儲料斗的卸料槽流入導管漏斗,砼澆筑強度以槽段內砼面上升速度不小于2m/h為宜,砼面高差不大于50cm,砼終澆面高程控制在138.7m左右,超澆高度0.6m挖除后成型高程138.1m。
d、砼原材料質量:粗骨料采用碎石,最大粒徑不大于40mm,骨料中粘土和其他雜質含量應低于2%,超徑含量不大于5%,遜徑含量不大于10%;拌制砼的水泥,采用普通硅酸鹽水泥,各種材料的配料偏差,水泥、摻和料、水為±1%,砂、石為±2%。
砼坍落度控制在20~22cm,擴散度控制在34~40cm,每個槽段均在槽口取樣,作為抗壓、抗滲、彈模試驗,在砼澆筑過程中,有專人繪制指示圖和澆筑曲線圖,及時填寫導管拆卸記錄,測量砼面,核對導管埋入砼的深度,防止發生“拔空”現象。
澆筑過程嚴格遵守下列規定:
①導管埋入砼的深度不小于1m,不大于6m;
②砼面上升速度不小于2m/h;
③砼面均勻上升,各處高差控制在0.5m以內;
④至少每隔30min測量一次槽孔內砼面深度,至少每隔2h測量一次導管內砼面深度,并及時填繪砼澆筑指示圖,以便核對澆筑方量;
⑤槽孔口設置蓋板,避免砼散落槽孔內;
⑥不符合質量要求的砼嚴禁澆入槽孔內;
⑦防止入管的砼將空氣壓入導管內。
及時做好各槽段的砼性能指標的統計和分析工作,發現存在的問題要作出調整分析意見和改進措施。
4、墻段連接
砼接頭孔套打在一期槽段砼澆筑完畢24~36小時后進行,在其兩端主孔位置用沖擊鉆再套打一整鉆,因砼強度較低,鉆進不太困難,故操作中要勤放鋼繩,勤抽砂,并經常檢查造孔質量。
四、質量檢測
浙江省水利水電工程質量監督檢驗站到現場取樣檢測,本工程送檢的兩組防滲墻砼抗壓強度平均值10.1 MPa 、10.3 MPa滿足設計抗壓強度≥8.0Mpa;抗拉強度平均值0.89 MPa、0.92 Mpa滿足設計劈裂抗拉≥0.70 Mpa。兩組滲透系數≤0.196×10-7cm/s滿足設計要求≤1×10-7cm/s 。砼平均彈性模量5260 Mpa滿足設計要求4500~5500 Mpa。超聲波檢測防滲墻混凝土均質性、密實性較好;槽段與槽段之間無明顯泥皮。
五、經驗總結
1、施工準備不夠充分:防滲墻施工用電從業主安裝在主壩壩腳315KVA變壓器搭接。搭設架空線時沒有充分考慮防滲墻施工機械用電總功率及500m左右線損,架空鋁芯線滿足不了東副壩施工機械用電。經過再三計算,項目部又再采購電纜線一組,方能滿足施工需求。防滲墻施工一定要詳細計算施工機械總功率,選用合適的輸電線,保障安全施工,節約施工成本。以下列出本工程防滲墻施工機械電功率統計表供大家參考,具體施工時仍要根據自身工程投入機械型號、數量等因素綜合考慮。
施工機械電功率統計表(圖表-3)
施工機械 型號 功率(kw) 臺數 總功率(kw)
沖擊鉆機 CZ-30 75 2 150
拌和機 750型 10 1 10
自動配料機 12 1 12
輸送泵 HBT60A 112 1 112
電焊機 18 1 18
泥漿泵 3PN 10 3 30
水泵 4 5 20
夜間照明 小太陽 1 5 5
合計 457
【關鍵詞】 海域使用權; 收益現值法; 估價
海洋已經成為世界各國提高綜合國力和爭奪長遠戰略資源的重要領域。我國是海洋大國,擁有海岸線長達18 000多千米,管轄的海洋面積達354萬平方千米,超過我國陸地面積的三分之一,同時還分布著面積大于500平方米以上的島嶼5 000多個。海域使用權是我國豐富而重要的經濟資源,海域使用權的開發、流通與資本化對加快我國經濟的發展將越來越重要。盡快建立海域使用權的評估標準、估價體系,完善海域使用權的評估理論與方法,對于我國實施海洋開發戰略具有重要意義。
一、海域使用權估價的現狀
由于受到綜合國力和海洋開發技術能力的影響,我國海洋開發戰略近幾年才被提上議事日程,我國的海洋資源價值評估研究和實踐也還處于起步階段,海域使用權的估價更存在不少問題、面臨許多困難。從理論上看,關于資源評估的理論體系尚不完善,許多具體的理論和方法尚存在分歧。國內對于海洋資源的生態特征、社會特征、經濟特征等缺乏系統的研究,導致對海洋資源的價值特征沒有深刻的認識,也就難以確定包括海域使用權在內的海洋資源的價值屬性和估價標準,直接導致了現實工作中海域使用權的估價缺乏理論基礎和理論依據。同時,由于現有的理論基礎對于解決海域使用權價值的量化問題顯得還很膚淺,不同的海域使用權由于地理分布、自然屬性、供求狀況以及用途等方面存在明顯差異,實際工作中,在采用某一種技術路線對海域使用權估價時,相關技術參數的口徑和計算方法難以統一,不同的案例也幾乎沒有可比性。正是由于人們對于海洋資源的經濟價值缺乏正確的認識,導致我國目前仍沒有建立起海洋資源價值的評估體系,海域使用權的市場化局面尚未形成,有關海洋資源產權的保護、轉讓、資本化方面還存在著制度方面的制約,這些問題的存在也必將導致現實經濟生活中海洋生態系統的退化和海洋資源價值的損耗。
自2002年1月1日《海域使用管理法》實施以來,國家海洋局組織和開展了海域估價制度研究和試點工作,山東、江蘇、浙江、福建等省相繼涉足到了此業務領域,但在實際工作中遇到了諸多困難:一是缺乏海域使用權價值評估可依據的具體規范。房地產評估可依據《房地產估價規范》;土地評估有《土地估價規程》,而目前海域使用權的評估卻沒有針對性的規定;二是關于海域使用權估價的理論和方法體系尚不成熟、不完善;三是缺乏具備專業資質的估價機構,目前我國并沒有設立專門從事海域使用權估價的專業組織或機構,實際工作中海域使用權的估價,大多借助土地、房地產方面的估價理論和方法,這種做法與海域使用權估價是否完全吻合,值得憂慮;四是用海企業的生產經營情況的基礎資料數據索取困難,在我國,用海行業仍是一個新興行業,與用海企業生產經營相關的會計數據和行業資料比較少,現實工作中難以對這些資料進行分類搜集與索取。
二、海域使用權的經濟特性
海域使用權是單位或個人以法定方式取得的對國家所有的特定海域的排他性支配權利。這種排他性的支配權包括對特定海域的占有、使用、收益的權利和一定方式下的處分權利。它是一種自然資源使用權,是從海域所有權上派生出來的一種財產權利,使用權人可以運用這種權利對特定海域的使用價值進行開發、利用和收益。海域使用權與場地使用權具有較多的可比性,應劃歸無形資產類,具有無形資產的一般經濟特性:
(1)無形資產權屬的可分性與共享性,同一無形資產只要經過合法的程序可以同時為不同的權利主體共同享用,在其所有者繼續使用該無形資產的前提下,仍可進一步分割或轉讓。
(2)對有形資產的依附性。許多無形資產價值作用的發揮需要借助于有形資產(比如專門的設備、專門的企業等),而且,無形資產價值作用的發揮程度與其所依附的有形資產的質量、規模有密切的聯系。
(3)無形資產的取得成本與其獲利能力的弱對應性。無形資產的獲利能力與無形資產的取得成本并不一定是正比關系。對于相同取得成本的海域使用權來說,由于海域使用權的功能和效用不同,直接導致了海域使用權的獲利能力不同。
(4)無形資產價值的市場透明度低。一些知識型、技術型的無形資產往往具有很強的保密性和壟斷性,市場交易資料并不多見。現實工作中,我國海域使用權的評估和交易案例也非常少見,相關資料難以查考。
同時,海域使用權還有其自身獨有的經濟特性:
(1)資源的多樣性。特定海域范圍內往往蘊藏著多種不同性質的資源,有的可能是礦藏資源,有的可能是海洋生物資源、自然景觀資源等。因而特定海域使用權范圍內,可能存在著能為人類帶來不同效用的多種經濟資源。而對于擁有海域使用權的主體來說,其只能按照協定或法定的效用來開發這些經濟資源。
(2)海洋環境保護的復雜性。雖然我國海洋資源開發戰略起步較晚,但必將借鑒和學習其他國家的成功經驗,堅持走可持續發展、和諧發展的科學之路。因而,在開發海洋資源或者利用海域使用權獲得經濟利益時,必須要注重對海洋環境的保護。
(3)海洋資源的政治敏感性較高。由于世界上許多國家都高度重視對海洋資源的開發與利用,對于海洋資源的爭奪和海域所有權、使用權的爭議(如我國的東海海域、南海海域等)可能長期存在,這就造成了海洋資源以及海域使用權具有高度的政治敏感性,開發和利用這些海洋資源將面臨更大的風險,開發和利用這些海洋資源也需要更高的經濟回報。
正是海域使用權的以上這些特點,決定了海域使用權的有用性和稀缺性,也為采取效用價值論對海域使用權進行估價,找到了理論上的依據。
三、收益現值法在海域使用權評估中的應用
收益現值法是資產評估的三大基本方法之一。隨著收益現值法評估理論在國內的日臻完善和相關信息資料的日趨豐富,收益現值法在業界正越來越多地被應用于企業整體價值、大型生產裝置等、無形資產等資產的價值評估中。收益現值法是效用價值論的具體方法之一,其基本原理是:對投資人利用海域使用權在未來一定期間獲得的各年凈收益進行預測,然后計算海域使用權應分成的各年凈收益在評估基準日的現值之和,該現值之和即為對海域使用權的估價。該方法也可用公式進行表達:
式中:P為各年收益的現值之和;
Ri為第i年的凈收益;
K為利潤分成率;
r為折現率;
n為年限。
很顯然,采用這種方法對海域使用權進行評估時,首先必須確定四個因素(即Ri、K、r、n)的數值。
在預測各年的凈收益Ri時,往往可以根據特定主體的會計數據進行計算分析,也可以根據相關行業的會計數據進行計算分析,如果沒有相關、可靠的會計數據,也可以考慮采用投入產出法進行推算,這些方法也是估價師實際工作中經常使用的。當然,采用一定方法預測的各年凈收益,可能是一個不變的定量(即年金),也可能是以一定的規律在變化的(如等比數列、等差數列),甚至各年的收益變化沒有任何規律,這必將影響P值計算的復雜性,但并不能從理論上否定收益現值法的合理性。另外,實際工作中利用這種方法進行估價時還應注意:一是預測各年凈收益時,應是針對單位面積海域使用權進行預測,從而估計單位面積海域使用權的價值,然后計算特定面積海域使用權的總值;二是預測各年凈收益時,應充分考慮投資人的投資規模、經營方式等因素。盡管是同一海域,這些因素不同,收益能力也會有明顯差異;三是應注意不同海域在自然條件如位置、形狀、海水深度、水溫等方面存在的差異,這些因素往往會對開發和利用海洋資源有直接的影響。
在確定利潤分成率K時,可以將海域使用權的取得成本占投入資產總成本的比重作為利潤分成率K,即利用下列公式進行計算:
折現率r應該是投資者所期望的最低收益率,其應包括無風險收益率和風險收益率兩大部分構成。實際工作中,無風險收益率可依國庫券利率而定,注意結合被評估海域使用權的法定使用年限或剩余使用年限而定,遵循利率與期限相匹配的原則,即海域使用權的法定使用年限或剩余使用年限相當長的應盡可能選擇長期國債利率,而對于海域使用權的法定使用年限或剩余使用年限較短的,則應選擇短期國債利率;風險收益率應根據從事海洋資源開發和利用的類似產業或行業的經濟數據進行測算。將某一行業(如海水養殖)的平均收益率超過社會平均收益率的部分作為該行業的風險收益率。
在確定使用年限n時,應根據海域使用權的剩余使用年限或法定使用年限進行確定。根據我國相關法律法規的規定,海域使用權的用途不同,海域使用權最高使用期限的規定也不同,具體情況是:(1)養殖用海15年;(2)拆船用海20年;(3)旅游、娛樂用海25年;(4)鹽業、礦業用海30年;(5)公益事業用海40年;(6)港口、修造船廠等建設工程用海50年。
顯然,在確定四個因素(即Ri、K、r、n)的數值時,Ri的確定是重點也是難點,Ri的數值也將直接影響估價的結果。實際工作中,需要專業的估價人員充分依賴職業經驗進行合理的判斷,以提高有關數據的準確度。
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