时间:2023-10-25 10:29:37
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关键词:公路建设工程;勘察设计;研究
中图分类号:X734文献标识码: A
1 由于受投资规模,地质条件,设计单位等因素的影响,勘测设计存在以下问题
公路工程地质勘察是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。勘察设计在公路建设中因受到投资控制,设计单位资质能力,政府干预的影响,在勘察设计中存在不少的问题。严重影响公路工程建设过程中的资金控制,工程质量和工程进度。
1.1 设计不能与工程所处的地形,地质等自然条件相适应。例如涵洞不在主要的汇水面上。挡墙基础悬空于地表之上等。
1.2 对地质构造了解不足。造成现有设计满足不了施工要求。施工过程才发现问题,不得不修改设计以使之与场地条件相适应。并符合使用功能要求。例如施工后才发现路基范围存在古滑动面。往往这些滑动面都高挖高填的地段,施工过程使原有的平衡被打破。出现大的滑坡。这种滑坡影响对工期和后期的投资影响巨大。
1.3 设计标准满足不了现场施工的需要。例如本路段挖方边坡多采用1:0.5和1:0.3的形式。而地质条件大部分属于薄层泥灰岩,泥岩互层,粉砂岩夹煤层,强风化,岩体破碎。而又没有足够的防护措施。致使经常出现塌方。有些填方边坡没有防护,致使水毁严重。
1.4 地质勘探不够详细。大部分挡土墙,涵洞,桥梁等构造物地基承载力满足不了设计要求。增加设计变更,加大管理难度。影响工期。
1.5 设计图粗糙,不完善。例如桥梁设计有漏项。构造物断面尺寸有错误。
1.6 变更设计不及时,施工过程产生的设计变更由于各方面的影响,图纸不能及时出来。有时是边施工边出图。从而影响工期和施工管理难度。特别是有些设计变更受投资,工期,当地政府的要求的影响,方案迟迟不能确定或方案反反复复。影响施工。
2 影响勘测设计方案优劣的因素及对工程的影响
2.1 影响勘测设计方案优劣的因素主要有以下几个方面:1.前期总体投资控制的影响。现在的二级公路大部分由各地方政府自筹资金修建。资金不够充足。受资金的控制,勘测设计就会有拿设计套资金的思想。设计就无法满足二级公路工程的标准。为后来的施工管理带来困难。2.设计单位的资质能力对勘测设计的影响。由于资金有限,可能业主会选择比较小的设计单位来做勘测设计,其设计经验和人员组成都不够理想,也会造成施工图粗糙,不完善等情况。3.前期整备工作不足的影响。设计时间紧,工作不仔细,设计基础资料不齐全,或不准确。导致与实际情况不相符,造成不合理设计或设计错漏。4.政府行为的影响。很多二级公路都是当地政府指导的工程,工程还没开始就已经确定大致方案。如果改动太大。就无法实施。5.沿线各地的民族风俗习惯和历史文物也对勘测设计造成影响。
2.2 勘测设计的优劣对工程的影响:1勘测设计的好坏对整个工程建设过程影响巨大。首先对工程总体投资控制的影响。如果勘测设计不充分,就会使投资估算、初步设计概算与施工图预算差别很大,造成估算包不住概算,概算包不住预算的局面。使投资规模增大。第二,对工期的影响。勘测设计不好,就会产生过多的设计变更。大的设计变更容易使施工单位的人员,机械设备等整备不足。工程量增大。现有工期满足不了施工的需要。第三,由于设计对困难估计不足,施工过程才发现问题不得不修改设计以使之与场地想相适应。才能满足功能的需要。红威公路就有两处挖方,因路基开挖后,原有的古滑动面失衡滑动。产生裂缝。而山上住户很多。不得不修改设计改为抗滑桩。使得这两处既增加投资又影响工期。第四,变更设计多,管理难度加大。变更设计有个过程,需要由业主,设计,监理,施工或当地政府其中一方提出。通过审批程序进行审批。通过之后才能实施。会影响工期。为了有效地控制投资规模,加快审批速度,提高工程质量,不影响工程进度,杜绝弄虚作假。需要有一个比较好的管理模式。必须做到:“明确责权、分类负责、分级管理、逐级控制、场内监督、场外核算,审批自下而上,执行自上而下,杜绝浪费、共同把关”。这需要一批有技术。懂管理,懂经济的人员进行管理。
2.3 公路工程建设主要涉及进度、质量、投资三大控制。从理论上讲,一项工程的投入产出比,其工期、质量、投资三者之间有一个最佳组合,即投入较少的钱,利用合理的时间,获得最好的工程质量和良好的早期经济效益。但是,由于政府行为或某种需要,一项工程的工期在开工之初就已经确定,有的在建设过程中还会提前,合理的工期得不到保证。因此,管理上造成设计超常规,办事程序超常规,所谓“急事急办、特事特办”,加上其他因素的影响,使得在工期偏紧的情况下,为确保工程质量而加大投入,导致工程竣工后造价比预期增加很多。要想使工期、投资、进度三者有一个最佳组合。勘测设计的好坏起着主导性作用。
3 从以上情况看,对勘测设计中存在的问题提出以下解决方案:
勘测设计的好坏将直接影响公路工程建设的投资控制,工程进度,工程质量和环境等。在二级公路的建设中。业主往往轻设计而重施工。从而造成工程质量和工程进度得不到保证,而且工程投资难以控制。因此,做好勘测设计工作是目前二级公路 建设的重要环节,是所有工作环节的基础。二级公路要开工建设必须做好公路工程的勘测设计工作。 转贴于 中国
3.1 加强勘测设计调查,抓好前期可行性研究及初步设计审查、提高施工图设计质量,是减少设计变更的重要因素。建议对投资较大的项目必须委托设计监理,对施工图进行审查,以保证施工图的质量。
3.2 保证设计周期,杜绝边设计边施工或边施工边设计边修改的“三边“工程,设计不到位坚决不能施工。
3.3 业主或建设单位与设计单位经常沟通,尤其在设计的指导思想、使用功能、技术标准等方面与设计单位详细交底,并在设计阶段进行跟踪。
3.4 设计标准的确定要视经济发展而定,切莫拍脑袋,标准一旦确定,切莫因个人行为而任意改动。要科学决策,领导决策要与专家决策、群众决策相结合。
3.5 做好设计变更阶段的勘测设计工作。除了一些比较小的设计要及时准确到位之外,大的变更设计要做好各方面的调研工作。包括经济,技术,环境等都要综合考虑。避免出现新的问题出现。象重要结构方案的调整、新增工程项目、提高标准的项目必须认真论证和严格筛选,以优化设计,避免浪费,节省投资。
4 结束语
本文简单总结了公路工程勘察中存在的问题,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对其设计都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。
参考文献:
[1] 王大纯,张人权,史毅虹,等.水文地质基础[M].北京:地质出版社,2008.
[2] 田建立.浅谈公路建设中勘测设计中常见问题及解决方案[J].山西建筑,2011,(27).
关键词:防雷;工程;勘测;设计
中图分类号:TU895 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-06-0164-2
0 前言
防雷设计的目的是避免或减少雷电对生命和财产的危害,为人们提供安全的活动空间。防雷设计是一个系统工程,一个完整的雷电防护系统设计包括外部防雷装置设计、内部防雷装置设计和过电压保护装置设计。因此,我们就应针对每一个防雷工程,经过勘查、分析、评价,确定不同的防雷类别和防雷分区,为不同建(构)筑物、电子信息系统量身订制出不同的但却是多道防线、多个界面、综合性、全方位的雷电防护方案。
1 防雷工程的勘测
防雷设计应按照现代防雷技术标准和规范进行,设计前要进行详实的实地勘测,勘测情况要有准确、完整的记录。
勘测内容:
建筑物的地理位置、地形、地貌、地物、地质(如土壤电阻率)状况、气象条件(如雷暴日、雷闪强度、频度)。
建筑物(或建筑物群体)的长、宽、高及位置分布、结构、使用性质,易接闪部位、易燃易爆介质空间燃爆边际、相邻建筑物的情况(如高度、间距、防雷装置状况等)。
供、配电情况及其配电系统接地形式。
机房、设备、线路屏蔽、隔离、滤波装置类型、材料、性能参数(电磁屏蔽效率、场强;电压波动率、频率偏移率)。
楼顶和各楼层及电气竖井的电气、电子设备设施的分布状况、网络的结构、布线情况,馈线与防雷引下线的间距,室内线缆布线是否符合规定、由室外进入室内的线缆的情况、综合布线系统与干扰源的距离、各设备之间的电气连接关系。
各电气、电子设备的用途、类型、功能及性能参数(如耐冲击电压、工作频率、功率、工作电平、传输速率、特性阻抗、传输介质、传输方式及接口类型等)。
已有防雷装置情况:(1)接闪器的类型(避雷针、带、网、线)、高度、位置、保护对象、保护范围等情况,高层建筑物防侧击雷的措施、引下线位置、数量、间距、敷设、引下线与电气、电子设备及其接地线的距离、防反击措施。(2)总等电位连接、各局部(屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井、内有易燃易爆介质的设施)等电位连接情况(结构、布线、端子板位置)、零-地电位差。(3)电源、电子信息系统浪涌保护器情况(防雷区、保护对象、级别、型号、类型、参数、接口、安装)接地情况(直流工作地、交流工作地、安全保护地、屏蔽接地、防雷接地),各接地体的类型、结构、位置、敷设情况、连接方式、地网分布情况、接地干线、接地电阻值、防反击措施。(4)防雷隐蔽工程情况、地下管线分布情况。(5)已有防雷装置状况(材质、规格、参数、布设、连接、性能、损伤),法定部门检测情况。
《防雷工程设计勘测报告》的编制。对勘测内容、细节核实确认后,编制《防雷工程设计勘测报告》。《防雷工程设计勘测报告》应对勘测情况要有准确、完整的记录,应对雷电环境、风险进行必要的分析、评估,应提示防雷设计中要注意的特殊问题和重要事项。
2 防雷工程设计
2.1 防雷工程技术方案
根据《防雷工程设计勘测报告》,结合被保护对象的共性和特殊性,按照现代防雷技术的6个方面(直击雷防护、等电位连接、屏蔽、规范的综合布线、匹配合理的SPD、完善合理的接地系统)和相应防雷技术规范的标准,认真编制《防雷工程技术方案》。《防雷工程技术方案》应包括雷电环境和风险分析评估结论、应用需求、设计依据、防雷类别和防雷区划分和电子信息系统防雷级别、防雷方法和措施、可行性说明并酌情加入草图、备选方案、待定事项及建议等内容。
2.2 防雷工程技术方案协商
雷电防护是建(构)筑物及其设备、设施的保护措施。防雷设计首先要立足于防雷装置不能影响建(构)筑物及其设备、设施自身的安全功能和使用功能;尽量不影响建(构)筑物及其设备、设施的装饰功能;此外,防雷工程实施中,还有赖于有关各方的密切配合,因此以《防雷工程技术方案》为基础,与有关各方(建设方、设计方、施工方、供、配电部门、电子信息系统部门、消防安全部门等)进行充分协商是必须的。协商的主要内容如下:
(1)需求目的和保护对象确认。(2)防雷装置对被保护物结构、安全、造型、装饰和其他性能(防水、防火、通行等)可能产生的影响和解决办法及相关措施的确认。(3)利用建筑物及其附近的导体作为防雷装置,或建筑物及其附近必须与防雷装置相连接的导体的名称、位置、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。(4)建筑物及其附近必须与防雷装置保持安全距离的导体及其位置、安全距离、防护措施的确认。(2、3、4项主要包括屋面、侧面、底层、地下、内部机房、设备间、竖井等的钢筋、金属塔架、放散口、楼梯、门窗、栏杆、空调、风机、管道、线槽、地网等设施)(5)建筑物及其附近与防雷装置相关的设备、设施(报警系统、保安系统、内部通信系统、信号及数据处理系统、无线电通讯及音视频系统)的电磁环境标准、接地、等电位和屏蔽的结构、敷设方法、连接方式、安全距离、防护措施的确认。(6)防雷装置各部件及耗材的材质、规格、数量、采购、加工和安装方法、电气连接方式的确认。(7)防雷施工必备条件、时序、实效、质量监督的确认。(8)各方职责范围及责任的确认。(9)其他事项的确认。
综合了以上细节并绘制相关导体及主要部件位置的图纸,再进行多次协商、认真的可行性分析,不断补充完善《防雷工程技术方案》后,编制《防雷工程设计协商意见》及其附件,并将《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及其附件以共同签署的文件形式由各方确认备案,以利各方共同实现各自职责。
2.3 防雷工程施工设计
根据《防雷工程设计勘测报告》补充完善后的《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件,认真具体地分析被保护对象的具体情况,严格依照防雷技术标准及规范的具体要求,从理论和实践的结合上进行实事求是的设计编制。防雷施工设计要有详细的计算过程和结论,要有必要的图表和说明,要保证防雷系统的整体性能,要体现技术先进、经济合理施工、维护方便,要与有关各方再行协商并共同确认。
2.3.1 施工设计的严肃性 《防雷工程设计勘测报告》《防雷工程技术方案》《防雷工程设计协商意见》及附件《防雷工程施工设计》等设计文件应当符合有关法律、法规的规定和工程质量、安全标准、工程勘察、设计技术规范以及合同的约定。设计文件选用的材料、配件和设备,应当注明其规格、型号、性能等技术指标,其质量要求必须符合国家规定的标准。
施工设计是防雷装置安装施工的主要依据,对项目完成后的质量及系统性能,负有相应的技术与法律责任。因此,未经原设计单位的同意,任何个人和部门不得擅自修改施工图纸。经协商或要求后,同意修改的,必须由原设计单位编制补充设计文件,补充设计文件(变更通知单、变更图、修改图等)要与原施工设计一起形成完整的施工设计文件,归档备查。
此外,防雷工程竣工投入使用后,施工设计也是对该防雷系统进行检测、维护、改造、扩建的基础资料。而一旦发生雷击事故,施工设计则是判断技术与法律责任的主要根据。
2.3.2 施工设计的承前性 防雷工程设计分为技术方案设计和施工图设计两个阶段。其实质可以认为是从宏观到微观,从定性到定量,从决策到实施逐步深化的过程。前者是后者的依据,后者是前者的深化。就施工设计论,它必须以技术设计方案为依据,忠实于既定的基本构思和设计原则。如有重大修改变时,应对施工草图进行审定确认或者调整设计方案,甚至重做再审。需要指出的是:为了保证施工设计的顺利进行,开始前除充分准备所需的技术资料外,还应要求相关各方协助落实并提供必要的设计基础资料。
由此可见,在进行防雷工程施工设计中,通过本专业和其他专业间反复推敲、协调的量化过程,才能深化、修正、完善最初的技术设计构思,确保施工设计不变形、工程不走样。
2.3.3 施工设计的复杂性 就一般建筑物防雷而言,防雷工程施工的设计,往往是在建筑设计完成后才开始进行,防雷工程的所有外部的防雷装置直接影响到建筑物的美观,同时也对建筑造型的设计、修改起到一定的作用。因此,防雷设计不仅仅是防雷工程本身的技术问题,在进行工程设计时应处理好建筑各专业之间的技术支持问题,以便各专业之间的配合协作。
在建筑工程设计中,建筑专业施工设计的总体布局、平面构成、空间处理、立面造型、色彩用料、内部构造以及功能、防火、节能等关键设计内容是其他专业设计的基础资料。
但是,建筑师也要根据其他工种的情况,修正、完善自己的施工图纸。同理,其他专业之间也存在着彼此的技术配合问题。因为本专业认为最合理的设计措施,对其他专业,都可能造成技术上的不合理甚至不可行。所以必须通过各专业之间反复磋商以形成一个在总平面、建筑、结构、设备、安全等诸多技术上都比较科学先进、合理、可靠、经济,而且施工、维护方便的施工设计,以保证建筑物的各方面功能得到均衡有效实现。
2.3.4 施工设计的精确性 作为防雷工程设计最后阶段的施工设计,是相对微观、定量和实施性的设计。如果说方案和技术设计的重心在于确定想做什么,那么施工图设计的重心则在于如何做。因此,施工设计必须处处有依据、件件有交待。除了图纸之外,还要用设计说明、工艺做法等文字和表格,系统交代有关配件、用料和注意事项。而以上最终目的在于:指导施工和方便施工。由此可以断言:逻辑不清、交代不详、错漏百出的施工图,可导致施工费时费力,频繁返工,造成无法合理使用或留下隐患,经济上造成浪费或损失,也无法达到所期望的指标。
2.3.5 施工设计的逻辑性 施工设计的内容庞杂,而且要求交代详细,图纸数量必然较多。因此,图纸的编排需要有较强的逻辑性。其目的不仅是便于设计者就本工种和其他工种之间的技术问题进行按部就班系统地思考和绘图,更重要的是便于施工图的服务对象——施工者看图与实施,以避免施工错漏,确保工程质量。
2.4 防雷工程设计要点
2.4.1 用户需求 本次工程具体、明确内容,相关后续工程情况。
2.4.2 现场勘测情况 与本次工程相关的现场情况,若利用原防雷装置,须明示原防雷装置性能经法定部门检测合格及参数符合现行规范要求。
2.4.3 雷电风险评估结论 雷电风险评估结论、危害及防雷工程的必要性。(依规范非必须的,可简述雷电风险状况而不作正规的雷电风险评估)
2.4.4 设计依据 《用户需求确认书》《防雷工程设计勘测报告》《雷电风险评估报告》(依规范非必须的除外),《防雷工程设计协商意见》及其附件相关规范(国标、行标、地标、标准图集)及其他参考技术资料。
2.4.5 保护对象 外部;内部。应明示建筑物名称或其某部分名称、明示设备、设施名称或型号。防雷类别(外部)、防护等级(内部)。
2.4.6 防雷装置 材质、规格、技术参数(符合规范标准),产品应附备案认证证书、材质单,必要时附参数说明及检测报告。说明结构、施工做法、工艺要求、特殊或重要情况提示等,保证防雷装置的防雷性能、机械性能、安全性能。
2.4.7 施工图表 依需求(原理、结构、安装)绘制平面、立面、剖面及大样图并配以简要、明确的表格或说明。
2.4.8 其他说明 依工程情况需要的其他说明。
3 结束语
防雷工程是一项非常复杂的系统工程,必须在认真调查地理、地质、地貌、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等基础上,针对雷害入侵途径,对各类可能产生雷击的因素(直击雷、侧击雷、雷电感应、雷电波侵入、雷电电磁脉冲等)进行分析,采用综合防治——均压、屏蔽、分流、接地、保护,在防雷结构方案的优化、技术参数的确定、防雷产品选型、施工材料的选取、施工工艺考究、防雷器安装技巧等方面深入研究和探讨,结合实际情况,细致、周密、因地制宜地采取防雷措施,力争做到防雷工程投资少、防护全面、配置合理、性能优良、维护方便, 防雷装置运行稳定可靠,有效地抑制雷电危害,将雷害减少到最低限度。
作者简介:孙攀(1975-),女,海城市气象局助理工程师,从事防雷专业工作。
关键词:实习基地;设计;建设
Design and construction of the measure practical training base of civil engineering
Huang Liuyun, Wu Huiqin, Tang Xianyuan, Wang Jiaquan
Guangxi university of technology, Liuzhou, 545006, China
Abstract: From the training objectives of the road engineering, according to the measurement and survey and design of road course situation, introduced the establishment idea, goal and construction plan of practice training base, to further deepen the civil engineering specialty in local universities to practice teaching reform.
Key words: practical training base; design; construction
道路工程技术人才应具备扎实的工程基本理论和基本知识,合理的工程知识结构, 具备较强的创新意识和实践能力,具备良好的工作适应能力和解决道路工程实际问题的能力。创设良好的工程实践环境,完善合理的实践教学体系对完成这一培养目标具有重大意义。
道路勘测设计和测量学是土木工程专业交通土建方向理论与技术相结合、实践性很强的课程,在实践教学设置上安排有两周的测量实习和一周的道路勘测课程设计。将测量实习和课程设计整合成综合的勘测实习,可全面培养学生综合运用本专业理论知识,提高实践动手能力,培养学生独立判断并处理工程问题的设计能力,为将来从事道路设计施工奠定基础。
1 勘测实习的基本内容及建设基地的必要性
勘测实习是测量实习和道路勘测课程设计的整合,测量实习的要求是了解和掌握各种测绘仪器(水准仪、经纬仪和全站仪等)的性能和操作方法,进行地形图的测绘。地形测量的意义是为道路设计提供依据,因此勘测实习的要求基于测量实习又高于测量实习,勘测实习要求学生在实习场地上首先完成地形图的测绘,然后根据地形图通过纸上定线完成一条三级公路的平、纵、横设计,设计图完成后再根据计算的中桩坐标完成路中线的放样。
由于勘测实习已综合了道路设计内容,故对地形测量的要求要高于测量实习。原有的校内测量实习基地由于地形地貌较为简单、地势平坦,仅能满足测绘地形图的需要,在道路设计中因过于浅显而无法提高难度培养学生综合运用路线平纵横(特别是纵断面拉坡)的设计能力。因此在校外寻找一块地形地貌相对复杂的场地建立适当规模和满足不同需要的勘测实习基地,具有十分重要的意义。
2 校外勘测实习基地的设计
2.1 基本设想
(1)基地要做到标准化。实习基地的建设不仅要满足教学要求,同时也要符合国家测绘工程规范的要求,场地测量控制点的选择、标志的埋设都应按行业标准进行。基地建成后,相关数据要根据测量规范所规定的等级进行精确测定,使数据统一标准化,以便考查学生的仪器操作水平及应用能力。
(2)基地要因地制宜,注重实际。柳州地处岩溶区,峰峦叠嶂,选址要充分利用学校周边地区地形地貌条件,尽量满足道路测设的设计难度及要求,使基地的布局科学合理、交通便利,节省经费,以便学生就近获得良好的实习效果。
2.2 目标要求
(1)要求完成野外地形图的测绘。学生6~8人为一组,每组绘制比例尺为1:500的地形图一幅。通过对地形图的绘制,学生可较全面、系统地掌握测量学的理论知识,并能更好地将有关知识应用于实践。
地形图的测绘是为道路设计提供依据,地形测量得准确与否,将直接影响到道路设计的合理性[1],因此要求学生对影响道路设计的地形地物进行详细测量。
(2)要求直接在自己测绘的地形图上进行路线方案设计。将已测定的地形图作为道路设计的基础,直接进行纸上定线,确定出不同的设计方案。学生在设计过程中学会从图上采集高程,绘制纵断面及横断面地面线,进而进行纵断和横断面设计。这项工作主要是让学生加深对地形图作用的认识,学会利用地形图进行路线方案设计的方法。
(3)要求完成现场放线。学生利用全站仪根据逐桩坐标表进行现场放线,并同时进行路线的中平和横断面测量,对于必要的地形、地物、平交及不良地段进行地面加桩,完成其高程测量。
(4)要求完成现场对图。学生对自己设计完成的地形图、纵断及横断面地面线进行现场核实,对需要加设的桥涵、交叉口及其他资料进行实地调查,并对全部资料进行整理完善。
3 校外勘测实习基地的建设
3.1 校外勘测实习基地的选址及布设
经多方考察、反复论证,最终选址在学校附近的马鹿山一带,此地保存了较完好的原始地形地貌,自然地物和人工地物丰富多样,如鞍部、地坎、道路、交叉口、路灯、电杆等,完全满足测绘和道路设计的需要。此外,由于距离学校不到1 km,交通便利,节省了实习经费。
实习基地占地2 km2,在测区范围内建立了具有一定密度,相互联系的首级控制网。控制点按照城市测量规范一、二级导线点的布设要求埋设并做好测点标记。水准点采用三、四等水准测量技术要求施测高差并求出各点的高程,精度符合要求。
3.2 测量设备的投入与管理
测量设备是制约实习基地建设与发展的重要因素。设备不足将无法发挥实习基地的功能,设备投入的充足与否将会决定人才培养质量[2]。为此,学院购买了8台全站仪以满足学生实习要求。
测量仪器(如全站仪)属于精密贵重设备,一旦损坏,会给教学工作及学生自身带来较大的不良影响[3]。为配合基地建设,相关部门制定了一系列实习设备管理制度,编制实习设备使用表,编制实习设备维修及保养记录表,要求学生在完成学习任务的同时爱护设备,注意遵守实验室的有关规定,做好仪器工具的维护保养工作,防止仪器损坏现象的发生。
3.3 强化实习指导教师队伍的建设
建立一支高素质的实习指导教师队伍是保证实习基地正常运行、发挥效能的关键。实习指导教师不仅要具备扎实的专业理论基础,更需具有较强的动手能力和工程实践能力。在教师配置上对勘测实习指导教师应该提出更高的要求,讲授道勘的教师一定要懂测量,并有施工现场的经验。同样,讲授测量的教师也要熟悉道路桥梁的基本知识。目前很多年轻教师是刚从学校毕业就直接走上讲台,没有现场工作经验,很难进行理论和实践教学的统一。因此应鼓励年轻教师经常到施工一线和工地技术人员进行技术交流,提高自身的实践能力。
3.4 完善教学实习规范及实习考核标准
实习指导教师应认真编制《勘测实习指导书》,编制各类外业记录表和内业计算表,实习结束时对学生进行综合考评。内业部分主要为设计成果,此部分能综合反映学生对整个实习的理解和消化吸收程度。外业则是选取部分实习工作进行现场测试,要求学生熟练掌握仪器操作,根据完成的时间、准确性给出该项成绩。学生在实习中是否能自觉锻炼、效果如何,通过这一考核可得到真实反映。
4 结束语
校外勘测实习基地是按照规范和行业标准、结合地形地貌实际建立的,在此场地上进行实践教学,不仅使学生巩固理论基础知识、拓宽视野、锻炼应用测绘技术,提高解决工程实际问题的能力,而且有效提高实践教学的质量,并能为学生今后的专业发展打下坚实基础。
参考文献
[1] 张志清,金江.道路勘测设计现场教学改革[J].高等建筑教育,2007(S1):90―93.
[2] 张晓东.工程测量技术专业实习实训基地建设问题的探讨[J].矿山测量,2007(3):78―81.
[3] 贾军.工程测量实践环节的教学体会与思考[J].山西建筑,2005(2):139―140.
工程勘测是水利水电工程建设中一项必不可少的工作,可以为施工图纸的设计以及施工方案的制定提供可靠依据。基于水利水电工程建设发展需求,传统的平面勘测设计方式已经变得不适用,所以必须应用三维技术,实现水利水电工程立体勘测设计,更加全面、详细的将整体工程情况展现出来,对工程施工起到更好的指导作用。文章分析了水利水电工程中三维勘测设计技术的特点及优势,结合具体的技术要点,对三维勘测设计技术的实践应有进行了分析,具有一定的参考价值。
关键词:
水利水电工程;三维勘测设计;技术要点;实践应用
1水利水电工程中三维勘测设计技术的应用优势及重要意义
水利水电工程中的三维勘测设计技术,与传统的二维设计技术相比,有着众多的应用优势。首先,可以将工程的平面勘测设计图转化为立体模型,使工程构建组成以及构建关系更加明确、清晰,能够展示出水利水电工程的全貌情况。其次,工程的三维模型具有较强的灵活性,能够根据结果反馈对模型进行调整,模拟工程实际情况,进而做出正确的工程决策,确保工程方案变更的科学性及可行性。并且,在三维勘测设计技术中,还能够对模型进行上色和渲染,能够通过色彩的不同,快速、准确的辨别工程构件,使工程设计图更加直观化、形象化。三维勘测设计技术提高了水利水电工程设计图的精准度,有助于提升工程的整体设计水平,促进我国水利水电事业的良好发展。其次,利用三维软件和计算机技术,可以减轻设计人员的工作任务量,并避免出现人为设计失误现象,有助于提升水利水电工程设计质量和设计效率。另外,在应用三维勘测设计技术的时候,需要不同设计人员的相互合作,可以结合计算机技术实现工程信息及资料共享,可以提高水利水电工程设计队伍的综合素质。这些都是水利水电工程中三维勘测设计技术的应用的重要意义。
2水利水电工程中三维勘测设计技术要点
要想充分发挥三维勘测设计技术在水利水电工程中的应用优势,首先就需要明确其技术要点,并加以科学应用。
2.1模型参数化设计
在对水利水电工程进行二维勘测设计时,工程构件都是用固定尺寸的集合来表示的,当完成一个工程构件设计之后,需要将这些尺寸几何进行删除,然后再重新组合用来表示不同工程构件,这种工程构件表示方法缺乏灵活性,并且还会耗费大量的时间和精力。在三维勘测设计技术中融入交互式软件,可以根据工程构件的实际情况,在零部件设计环境及拓扑图不发生变化的基础上,根据工程构件尺寸参数变化以及所对应的关系式,三维软件可以对原有模型尺寸大小进行修改,并生成新的工程构件模型。
2.2模板化设计
在进行水利水电三维勘测设计时,可以使用CATIA软件,以工程构件的特点及用途为分类标准,创建多种类型的设计模板。在绘制工程模型及图纸的时候,只需要输入相应的几何参数,模板便会根据预先设定的运行程序,以标准参数为参考进行自主计算,进而完成对几何参数的修改。所创建的设计模板不仅包括三维模型,还包括二维平面图,能够在短时间完成重复设计,提高了工程设计效率[2]。
2.3骨架设计
骨架设计又叫做主元线框设计,其概念是将总工程划分为多个项目,绘制出整体施工流程和工程框架结构,然后对不同施工阶段中影响施工项目的主要因素进行分别控制,进而实现对整个工程的全面控制。在设计水利水电工程骨架结构时,首先应该从最高层面开始,向下逐级延伸出多个子骨架,形成树干状设计结构,对工程中的各个关键点和基准点进行准确定位和布置,并定义工程构建的重要尺寸[3]。通过对水利水电工程进行骨架设计,能够更加清晰、直观、准确的将工程项目之间的逻辑关系表示出来,整体工程框架结构就会变得更加明了,可以为设计人员提供更加可靠的设计资料,调整设计方案也会变得更加方便。
2.4协同设计
水利水电工程属于大型工程项目,需要不同设计人员的协同配合下才能完成整体项目的勘测设计。传统勘测设计方式很难实现信息共享,需要设计人员进行面对面的交流,设计效率较低。三维勘测设计技术中的协同设计,能够利用网络平台构件数据库,并借助通信技术实现信息的有效传递和共享,不同设计者即便是不进行面对面的交流,也可以获取相同的水利水电工程数据,可以有效避免出现数据孤岛现象,实现了不同技术领域和不同工程项目设计之间的有效连接,设计流程变得更加规范、清晰,工程设计效率得到了显著提升。
3水利水电工程中三维勘测设计技术的实践分析
3.1水利水电工程介绍
某地为缓解地区用水及用电紧张现象,打算新建水利水电工程。该水利水电工程等级为Ⅰ等大(1)工程,预期投入使用后水库容量为22.53亿m3。经过对工程地点的环境因素进行综合分析,决定采用碾压混凝土重力坝形式,水坝总长度为1157m,最高处为188m,经计算后,得到所需混凝土总量以及开挖总量大约为980万m3和2250万m3。
3.2水利水电工程模型的构建
在利用三维三维勘测设计技术构建水利水电工程模型的时候,需要从地质模型、水工结构模型两方面进行考虑。本工程中地质建模所用软件主要有GOCAD和CATIA,通过将地形数据、地质平面图数据、钻孔和平洞数据等导入到软件中,可以根据数据之间的关联性,自动绘制出工程地质平面图以及剖面图,并得到较为准确的开挖工程量。在构建水工结构模型时,主要使用CATIA软件,利用骨架设计技术将总工程分解为不同项目,比如重力坝可以分解成为连接坝段、溢流坝段、非溢流坝段等,利用结构草图和关键性的参数及公式,通过逐个项目实现对整个工程的控制,进而完成水工结构模型的构建。
3.3水利水电工程模型的计算和仿真
在完成水利水电工程三维模型的构建之后,可以以三维模型为重要依据,借助专业测量工具对工程所需混凝土总量、开挖量及填方量进行计算并进行核对,得出较为准确的工程量数据。同时,还可以将ABAQUS软件与CATIA软件进行有效连接,对水利水电工程结构的载荷能力及抗震能力进行计算分析,评估工程结构的稳定性及抗震性能。并且,在计算工程模型的时候,还要结合二维设计图纸进行全面分析,确保图纸的企业标准化。除此之外,该水利水电工程中还应用了3D-Max软件,对工程模型进行渲染,并采用三维动画仿真技术对实际工程情况进行了模拟,验证了工程方案的科学性及可行性。
4结语
将三维勘测设计技术应用与水利水电工程中,可以得到更加全面、准确的工程数据,能够使用三维模型将工程构件及工程项目之间的逻辑关系更加清晰的呈现出来,已经成为水利水电工程设计的必然发展趋势。通过了解并掌握三维勘测设计技术中的关键技术,将其科学应用于水利水电工程中,可以有效提高工程设计水平及设计质量。
参考文献:
[1]万云辉,李小帅,钱富运.三维勘测设计技术在水利水电工程中的应用研究[J].长江科学院院报,2015(07):137-142.
[2]韦光林.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].水利规划与设计,2015(09):102-104.
【关键词】农村;饮水安全;勘测设计;探讨
前言
工程勘测设计直接影响到农村饮水安全工程的建设成败,各级人民政府和相关领域工作人员对于农村饮水安全问题的重视程度越来越高,好的设计是做好农村饮水安全工程的关键环节,同时直接影响到工程的后期管理。目前,农村饮水工程还缺乏统一的规划管理,工程开展较为落后,农村饮水问题面临着很多挑战。因此,深入探讨和研究农村饮水安全工程勘测设计中的常见问题,对于工程的顺利开展有着重要意义。
1 水源的合理选择
1.1 农村水源的特殊性
农村饮水安全工程建设在选择水源时必然受到地理特性的限制,一般农村饮水安全工程的规模不大,无法实现建立一个水源就能够供应一个区域用户使用的目的。主要是由于农村地形变化多端,不同住户之间相距一般较远,虽然比较容易寻找较大的水源,但是由于工程设计存在复杂多变性,难以实现一个较大水源满足诸多用户的需求。又由于农村居民居住较为分散,这也给集中供水带来了很大的困难,并且目前农村水源大多为小井泉水和溪沟,规模较小,农村水源的特殊性应当引起相关人员的关注,在饮水安全工程勘测设计中应全面把握农村用水现状和水源的特殊性,选择合适的水源,以确保饮水安全工程顺利开展。
1.2 选择水源过程中需要注意的相关问题
农村饮水安全工程的开展,其核心问题是选择水源,这是制约工程顺利开展的关键性环节。因此在饮水安全工程勘测设计阶段,一定要合理选择水源,重视水源质量和水量,由于山区的饮水工程一般较小,研究人员缺乏足够的水源勘测资料和相关研究经验,在确定水源的安全性和高质量性时受到阻碍,特别是地下暗河水质量和水量的确定。在选择水源的过程中,除了要考虑水源的质量和水量问题之外,还应当重视后期的运行管理,水源后期管理作为一项长期性的工作,直接关系到工程是否能够正常运行。很多饮水安全工程最终难以开展,大多是以下几方面因素造成的:水源的枯竭导致顺利供水受到阻碍,进而影响到供水的范围,最终使得饮水工程无法开展下去;水源管理存在问题,管理方法相对比较落后,无法进行正常的收费,导致工程后续运行受到阻碍;在施工过程中缺乏严格的管理,使得管道损坏现象出现,施工不达标导致管道的埋深不够,并且没有及时进行维修,导致工程无法正常运行。这些常见问题说明在农村饮水安全工程勘测设计过程中,不仅要合理选择水源,还要全面开展工程的管理工作,做好严格的施工管理,确保管理的低成本化和合理化。
2 水处理工程设计方案的选择
农村饮水安全工程勘测设计过程中不仅要考虑经济成本、技术成本,也要考虑管理成本,在后期管理过程中要做到便于维护、低成本,以实现工程后期的持续运作。在饮水安全工程水处理环节,根据水源特点,要认真比对多个净水工艺,明确净水工艺流程和净水设施形式,掌握主要的设计参数,合理选择水处理工艺。
2.1 选择净水工艺应注意的问题
在水处理工艺选择之前,应当注意全面掌握相关资料,根据农村饮水安全工程勘测设计的相关条例,以工程具体情况为主,全面掌握原水水质的历史资料,对当地类似水源净水处理的案例进行了解和分析;选择具有经验的水处理专业人员,净水工艺应当符合当地使用要求和习惯;对污染水源的原因进行分析,了解污染物的形成过程,并寻找污染源,科学判断污染源的形成条件,对潜在的污染影响做出有效判断和分析;充分考虑工程建设的具体条件,不同处理工艺对地基承载和占地面积等的要求有所不同;充分考虑工程建设的具体经济条件,合理选择水处理工艺,有些水处理工艺的效果很好,但是其运行费用比较高,因此要结合工程的经济条件来选择水处理方法。
2.2 地下水水源净水工艺
在处理地下水时,如果原水水质符合相关水质量标准要求,则可以只进行消毒处理;对于铁、锰含量超标的地下水,要注意进行氧化、过滤、消毒,采用这种净水工艺来进行水源的处理;对于氟含量超标的地下水,要注意采用反渗透法、混凝沉淀法或者吸附过滤法等净水工艺,以确保地下水的饮用质量;对于砷超标的地下水,要采用复合多介质过滤法或者混凝沉淀法等净水工艺;对于苦咸水淡化的水源,可以采用反渗透或电渗析等处理工艺。以上处理工艺的选择应根据水源的具体情况进行合理选择,以确保地下水水源净水工艺达到较好的净水效果。此外,对于地表水水源的净水工艺选择,应当注意对于微污染的地表水,要采用强化常规净水工艺,也可以在常规净水工艺处理前加入生物预处理或化学氧化处理,或者采用过滤后深度处理。含藻水要注意在常规净水工艺中加入气浮工艺,在相关规范要求下合理进行水源的处理。
3 工程构筑物与工程设计
农村饮水工程勘测设计阶段主要以《村镇供水工程技术规范》为标准规范来设计工程的具体环节,在进行饮水安全工程的构筑物测算和具体标准设计时,还要充分考虑工程本身的具体情况,根据工程的实际情况作出相应的调整。由于农村饮水安全工程具有分散性强、规模较小的特点,这就提升了建设投资成本,供水管道作为主要的投资项目,直接由农村地形来决定的,农村地形无法进行相应的改变或调整,但是可以通过控制管道管径的具体大小来达到节约成本的目的。管径的具体大小直接影响到管道的输水量,因此进行饮水安全工程的勘测投资设计时,一定要对水量进行科学正确的计算,以免浪费不必要的管道投资。在工程建设阶段,由于经济发展情况不断发生变化,因此要根据区域的具体发展状况来进行科学设计,工程构筑物要按照相关工程技术规范中V型供水工程对构筑物的调节进行相应计算,以最高日用水量的一半左右进行具体的计算,对于供水较大的情况,应当对其构筑物进行相应的变通和调整。农村饮水安全工程的设计直接影响到群众的身体健康,在工程施工设计方案的选择时,首先要考虑水质安全,其次确保水量充足,再次考虑工程的方便程度,在工程设计中配备必要的消毒设备和水质净化设备,确保农村饮水安全。
4 结语
总而言之,农村饮水安全工程勘测设计对于农村饮水工程的长期顺利运行有着重要的作用,针对农村饮水工程规模小、水源条件多变等特点,相关人员应当全面考虑饮水安全工程的常见问题,综合分析农村饮水安全项目的特点,以确保设计方案的合理性和科学性。在确保水质水量的前提下优化设计方案,确保农村饮水安全工程顺利开展,以促进社会主义新农村更好的发展。
参考文献:
[1]孟树臣,邓淑珍.饮水解困成效显著饮水安全亟待加强[J].中国水利,2004 (21).
[2]胡以高,刘学文,张永爱.实现农村人畜饮水工程持续稳定运行的思考[J].中国农村水利水电,2003 (01).
关键词:地基设计;岩土工程;勘察
地基基础设计是建筑工程项目正式开工前的首要工作,地基设计的合理与否关系到建筑的整体稳定性。为了保证地基设计的合理性,需要通过岩土工程勘察来了解工程所在地的岩土体特性,从而为地基设计提供详实可靠的依据,换言之,岩土工程勘察的质量优劣对地基设计质量有着直接影响。然而,由于各种因素的影响,使得地基设计与岩土工程勘察中经常会出现一些问题,这在一定程度上影响了勘察和设计质量。借此,本文就地基设计和岩土工程勘察过程中常见的问题及应对策略进行浅谈。
1. 地基基础设计中的岩土分类及特性
地基岩土种类多样,具体包括砂土、岩石、碎石土、粘性土、粉土等。
1.1 岩石
在地基基础设计中,不仅要确定岩石的地质名称,而且还要根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值来区分岩石坚硬程度,以及根据岩体的完整性指数来确定岩石的风化程度,具体如表1和表2所示。
1.4 粘性土
土体本身的塑性指数超过10即为粘性土,此类土体有以下两类,一类是粘土,它的塑性指数>17;另一类是粉质粘土,它的塑性指数>10但≤17。
1.5 粉土
这是一种介乎于砂土和粘性土之间的土体,它的塑性指数一般≤10,粒径>0.075mm,颗粒含量不超过全部重量的50%。
在地基基础设计中,了解并掌握岩土体的类别及特性,能够使设计方案更加合理可行。通过岩土勘察可以获悉工程所在地的岩土体性质,勘察结果能够为地基基础设计提供依据。为此,必须保证岩土工程勘察质量,从而使勘察在地基设计中的作用能够得以充分发挥。
2. 地基设计与岩土工程勘察中的常见问题及对策
2.1 常见问题分析
在建筑工程地基基础设计和岩土工程勘察中主要存在以下问题:
2.1.1 对准备工作的重视程度不足。地基设计与岩土工程勘察都是比较复杂且系统的工作,想要在提高工作效率的同时,确保设计与勘察质量,就必须做好前期准备工作。然而,在实际工程中,由于相关人员对准备工作的重要性认识不足,致使准备工作不到位,从而对后续工作的开展造成了一定程度的影响,具体体现在相关资料收集不充分、对工程所在地的了解不深入等方面。
2.1.2 设计与勘察结合性不强。在地基设计过程中,岩土工程勘察人员没有参与其中,使得地基设计难以全面掌握岩土勘察情况,导致地基设计与岩土工程勘察缺乏有效协调和信息沟通,难以将勘察资料服务于地基设计工作,不仅导致勘察资源严重浪费,而且还会影响地基方案设计质量,使方案与实际地质情况相脱节。在地基设计中,一些设计人员根据自己的主观判断和以往经验分析勘察资料,缺乏有效的科学理论支撑,导致地基设计功能结构缺乏多元性。此外,在勘察工作中,勘察人员未全面采集、正确识别、有效描述有关岩土工程的各方面信息,使得地基设计缺乏可靠决策支持。
2.1.3 工作人员素质不高。部分岩土勘察人员存在技术水平不高、专业知识不全面以及对地基设计方面不甚了解的情况,导致勘察人员在勘察工作中不能做到对原有资料的科学分析与判断,只能出具固有资料结果,难以满足地基设计工作的实际需求。同时,勘察人员在工作中没有制定工作目标和工作方案,使得勘察工作存在盲目性,难以获取全面的勘察结果,不仅延误了勘察进度,而且还会浪费勘察资源,无法为基地设计提供全面的岩土工程资料。
2.2 应对策略
2.2.1 重视并做好相关的准备工作。为了确保地基基础设计与岩土工程勘察工作的顺利开展,相关人员必须对前期准备工作予以足够的重视,并从以下方面着手做好准备工作:应当对岩土勘察中所需使用的设备、工程项目的结构形式、施工材料的选择等内容进行合理的规划,尤其是要针对地基设计和岩土勘察中因准备工作不充分而引起的各种问题制定合理可行的应对措施,防止设计图纸不完善、勘察结果不准确影响工程质量的情况发生。
2.2.2 建章立制、加强沟通。针对地基设计与岩土工程勘察工作建立起完善的文件体系,落实监督审查制度,对设计与勘察工作进行监督,重点解决准备工作不到位、操作习惯违规、制度执行力度不足、调研报告质量不高以及设计文本单一化的问题。在设计与勘察工作开展之前,组织两部门人员进行沟通交流,确定相互协作方案,确保勘察资料信息能够准确传输到地基设计部门,既要组织设计人员参与勘察工作,也要让勘察人员参与到地基设计中,确保地基设计与岩土工程勘察工作紧密结合,促使勘察资料成为地基设计的可靠依据。派专家深入到实际工作中,审查两项工作的开展情况,并对报告进行审阅,提出相应的修改建议。
2.2.3 建设高素质工作队伍。在岩土工程实施中,要建立起高素质的岩土工程勘察队伍和地基设计队伍,确保岩土工程建设质量。在岩土工程勘察之前,对勘察人员进行技术培训,不仅要求勘察人员掌握全面的专业知识和勘察技能,而且还要熟知地基设计对勘察工作的要求,使勘察工作具备针对性、目的性。根据岩土工程实际情况制定勘察方案,规划好勘察时间,避免因盲目开展勘察工作而影响勘察资料的完整性。同时,还可以外聘一些专业能力强的勘察人员和设计人员参与此项工作,要求工作人员必须持证上岗,提高工作队伍整体素质。
3. 结论
综上所述,地基设计和岩土工程勘察都是建筑项目建设中不可或缺的重要组成部分,它们的质量优劣直接关系到建筑项目能否顺利开展。为了进一步提高地基设计和岩土勘察质量,应当采取有效的策略对实际工作中存在的各种问题加以解决处理,从而确保建筑项目的施工建设有序进行。
参考文献:
[1] 江贤锋.关于岩土工程勘察与地基设计问题的探究[J].江西建 材,2016(2):65-66.
[2] 郭升鸿.岩土工程勘察对建筑地基基础工程项目造价的影响[J]. 低碳世界,2014(3):121-122.
岩溶又名喀斯特,是可溶性岩层(石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等)以被水溶解为主要的化学溶蚀作用,并伴随以机械作用而形成沟槽、裂隙、洞穴等一系列现象和作用的总称。我国的岩溶地区分布十分广泛,以广西、四川、云南、贵州最为发育,其余如湖南、广东、浙江、江苏、山东、山西等地均存在规模大小不同的岩溶地区。由于地表水和地下水的溶蚀作用,发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态,破坏了岩石的完整性,大幅度地降低了岩石的强度和稳定性,从而影响着建筑物的安全。另外,岩溶的发育给工程建设带来了一定的复杂性。而岩溶问题与许多工程有关,诸如水利水电工程、公路和铁路工程、桥梁工程、工业与民用建筑工程、地质灾害的防治与环境保护工程、旅游资源的综合开发工程等等。例如,在水利水电建设中,因库坝位址选择不当,岩溶洞穴导致水库渗漏,影响水库的效益和正常使用;在岩溶区修建隧道、地下洞库和开采矿产,一旦揭穿高压岩溶管道水时,就会造成大量突水,有时挟有泥沙喷射,给施工带来严重困难,甚至淹没坑道,造成机毁人亡等事故;在地下洞室施工中遇到巨大溶洞时,洞中高填或桥跨施工困难,造价昂贵,有时不得不另辟新道,因而延误工期;在覆盖型岩溶区,土洞的发育及地表塌陷对农田和各种建筑物造成严重破坏。由此可见岩溶与工程建设的关系十分密切。在岩溶地区首先掌握岩溶的形态特征、发育规律及分布状况,认识不同岩溶作用的特点,以便充分利用有利条件,对不利因素采取相应的措施,确保建筑物的基础可靠地建立在岩溶体上,这是一项非常有意义的工作。
1 研究的现状
由于岩溶发育的不均一性和复杂性,随着桩基础在岩溶地区的普遍应用,使勘察、设计、施工都面临着许多新问题。有不少工作者已经在这些方面总结出很多工程建设实践经验,一些学者也做了不少的研究工作。例如,对溶洞顶板稳定性的研究,有学者提出了视溶洞顶板为梁板(悬臂梁、简支梁、两端固定梁)、塌落拱、压力拱等的溶洞顶板稳定厚度计算方法;有学者根据弹性体内存在孔洞,在双向均匀应力场的作用下孔洞边界上的应力集中现象,按椭圆形水平坑道的计算公式求解溶洞周边的切向应力,以此来判断溶洞顶板的稳定性,有学者用平面问题的有限单元法对溶洞进行应力分析。有学者采用有限元—— 无界元耦合分析的方法,对岩溶临空面稳定性进行了研究。有学者对覆盖型岩溶区的桩基础稳定性进行评价。本文通过调查收集资料,并对这些资料进行整理、分析和研究,总结出岩溶地区工程地质勘察的合理方法。
从空间问题角度,在理论上为溶洞顶板稳定性的分析以及桩基嵌岩临界深度问题提供一条研究途径。
2 岩溶工程地质合理的勘察方法
不同地质时代的可溶性岩层,在漫长的地质作用下形成的岩溶形态千差万别,错综复杂,如溶洞、溶沟、溶槽、地下暗河等。由于岩溶在空间上发育的不均一性,造成岩溶地区的地质情况非常复杂,因此在进行岩溶勘察时,仅靠传统的地质方法(如槽探、坑探)难以得到满意结果。因为对岩溶认识不足勘察方法不对路,工程处理不当,在一些城市(如济南、广州、南海等)发生了工程失误现象,造成极大的损失,因而了解岩溶地区的地质,查清地下岩溶的分布情况,为工程提供可靠的地质资料是至关重要的。由此可见,岩溶地区工程地质勘察有着十分重要的作用,而合理的勘察方法也就成为人们所关注的问题。本文通过广泛地收集工程资料和前人的研究资料,对这些资料进行整理、分析和研究,总结出适用于岩溶地区工程地质勘察的方法,如钻探、遥感技术、地球物理勘探、静力触探等。现分述如图1。
2.1 钻探
钻探是广泛应用于工程地质勘察的勘探手段。除地形条件对机具安置有影响外,几乎任何条件下均可使用钻探方法。钻探工作的目的是要了解一定深度范围内的岩溶发育情况,尤其当地表无岩溶现象或有覆盖层时,要在地质调查和物探成果的基础上,结合工程要求去指导钻孔布置。工程地质勘察中使用的钻探方法较多,因而要根据具体情况选用适宜的钻探方法,此外,为了利用钻孔更好地了解地下地质情况,配合钻探,往往要进行钻孔压水试验或抽水试验等水文地质工作。条件允许时,还可采用物探测井、钻孔摄影、井下电视等技术手段,以配合了解钻孔周围的地质情况。
2.2 遥感技术的应用
遥感技术是根据电磁辐射的理论,应用现代技术中的各种探测器,对远距离目标辐射来的电磁波信息进行接受,传送到地面接收站加工处理成遥感资料(图象或数据)用来探测识别目标物的整个过程。它是建立在现代物理学、数学、电子计算机技术和地学规律基础之上的。具有调查面积大,重复性好等特点,遥感图像能宏观而真实地反映地表特征和各种地质现象的空间关系,遥感影像视域广阔、信息量大,在识别岩溶地貌形态、岩溶层组划分及地质构造特征等方面,具有其它勘测方法所不及的优点,尤其更适用于我国南方裸露型岩溶地区。
地球资源卫星遥感(MSS.TM,SPOT)、
航空遥感、热红外遥感、侧视雷达遥感等,在20世纪70年代引进我国以后,被广泛应用于岩溶地区工程地质勘察。遥感在新建铁路选线、水利水电工程区域稳定性评价、岩溶水库渗漏分析等方面都发挥了重要作用,在红水河、清江流域规划和大瑶山铁路隧道选线中获得了较好的效果。
2.3 地球物理勘探
地球物理勘探(简称物探)理场的各种参数进行地质解译,是通过获得天然的或人工的物具有一定的“透视性”。它不仅可以在地面测量,而且可以在地下测量(例如在钻孔中、中或其间)以及地下(钻孔勘察所研究空间的岩溶分布、隧道等)与地面之间的测量隧道以洞穴进行探测。由于信息技术特别适用于对岩体中复杂的岩溶、电子计算机技术的引进,使物探方法得到了很大的发展。目前,适用于岩溶勘察的物探方法主要有电阻率法、微重力法、钻孔电磁波透视法、五极纵轴电测深法、地震层析成像技术、瞬变电磁法、地质雷达等。本文在总结资料的基础上,对各种方法的优缺点、勘察效果和适用条件如表1所示。
由表1可以看出,每一种方法的应用都有其应 用的前提,只有在满足前提条件下的勘察效果才会是好的。因此,在确定使用何种方法之前,正确地分析判断建筑场地的地质情况是非常重要的。同时,根据大量实践的经验认为,在不同的地质条件下,进行不同的勘察,采用综合物探,可以取得更好的效果。从上述的总结可以看出,将物探应用到工程地质勘察中,能降低勘察成本,缩短勘察工期,提高勘察工作质量。尽管如此,我们还是不能忽略钻探作为最基本的工程地质勘察的勘探手段所发挥的重要作用。如柳州市银都大厦所处的位置是典型的岩溶发育区,因为存在一种错误的观念,认为钻探是“一孔之见”,所以不相信钻探,于是出现了用物探替代设计要求的孔底作超前钻孔检测基岩情况的决策失误,结果导致做补充勘察和补强基础,造成工期延长,投资增大。每种方法都有各自的优缺点及适用条件,应取长补短,互为补充。大量的工程实践表明,物探定性配合钻探定量,能更好地了解工程地质情况,为设计提供准确的依据。
2.4 静力触探
静力触探手段在工程地质勘察中主要是用来确定软土、粘性土和砂类土的承载力。把静力触探用于覆盖型岩溶工程地质勘察,在长(春)大(连)铁路瓦房店路基塌陷病害整治工程提供了实践经验。在一定的地层条件下,静力触探手段解决了其他勘探手段未能解决的问题,取得了良好的效果。在覆盖型岩溶工程地质勘察中,静力触探手段主要是查明第四系覆盖层中有无隐蔽土洞存在;土洞的规模及埋藏位置;疏松裂隙带的分布及其范围等。其方法是:在依据钻探物探资料进行了初步稳定性分区的基础上有针对性的布置静力触探孔,结合具体情况,解释静力触探PS-h(PS:贯入阻力,h:探测深度),有是否出现异常值来推测有无土洞或裂隙带。静力触探方法得到的成果分析资料的准确性和可靠性,在勘探期间和紧接着的设计与施工中,都得到充分的证实。
覆盖型岩溶工程地质勘察,在钻探、物探手段受到技术上和经济上的限制以及场地的限制,无法满足要求时,为了探明覆盖层中潜蚀作用的分布范围和强度,可以采用静力触探方法。根据不同勘察设计阶段、不同工程性质及地层条件,在综合勘探中合理使用静力触探手段可以提高勘测质量、缩短勘测周期。通过静力触探与地质雷达相结合来探明土层中隐伏土洞与扰动土层的效果显著。
参考文献
有的设计单位一味追求高额利润,为了争取更多的设计项目,进而导致了无序竞争,出现弄虚作假的情况,尤其是使用资质挂靠以及虚报业绩的情况比较明显;在市场经济作用下,很多设计单位故意压低勘测设计费用,故意压缩水利项目勘测设计周期,而且还拖欠设计费用;很多民营和国外投资的水利工程业务为了实现更多的利润,要求设计单位为了减少工程故意在公益方面进行压缩投资,而且在扩大盈利方面不断放大,使得包皮的方案和实际的施工设计不一样;水利工程从一开始的设计阶段到后期的工程建设阶段,中间需要经历非常多的复杂环节和实践,并且由于受到水质以及水文,还有气象等因素的影响非常大。
二、加强勘测设计质量管理的建议
(一)政府监管
1.前期项目设计审查
经过多年的发展,我国在水利工程建设的勘测设计方面取得了不错的效果,另外,还需要通过政府制度的审查,政府在水利工程建设的勘测设计方面的制度审查,主要包含了项目规划、可行性研究报告以及大概预算,还有初步的设计报告。必须事先经过审查,并且要严格对水利工程建设的勘测设计质量经济以及技术把好关,政府水利工程建设的勘测设计质量审查具有权威性。
2.施工图审查
施工图审查作为政府监管最重要的职能,但是在其具体的实施方式还是需要经过认定并且具备施工图审查,需要有能力的中介机构配合完成。对施工图进行审查有利发现施工设计质量问题,并且能够及时得到解决,能够有效提高总体的勘测设计质量。
(二)企业自律
通常情况下水利行业设计单位应该建立起一套完整的有关文件把好质量控制关,而且还应该在自身资质允许的范围内开展业务,应该对分包出去的各项业务做好管理,时刻明确设计最终的目的是为了服务制度,应该针对设计合同当中的任何一项指标都要履行,充分建立起企业内部的健全的监管机制还有质量奖惩机制,并且不断推进和实行质量责任终身负责制。
(三)中介服务
对于很多中介服务来说,监测设计单位可以将自己的一部分业务承担出去,但是监测单位必须做到对所承包出去的业务进行实时监控,要对每一个过程以及每一个细小的环节都做到把握质量关。尤其是对于设计过程还有成果质量方面,另外,对于设计以及施工进度都需要做好控制。这都属于在政府管辖和领导范围之内的市场行为,不应该强制执行。
另外,在行业协会方面,尤其要注意质量管理,应该在质量管理方面充分发挥出纽带和桥梁的作用,并且制定出切实可行的行业自律公约,以此约束行业单位以及监督单位要严格把好质量关,这样才能够促进整个行业行为更加规范和合规。另外,政府相关管理部门将以行业协会作为基础,整合并且推动行业的质量监管,推进整个行业自律。
三、结语
勘测设计主要是针对工程项目建设过程中实行全面规划以及描述的整体过程,勘测设计也被称之为是工程建设的灵魂。勘测设计文件作为工程施工建设的重要依据。如果勘测设计存在重大安全隐患,其后果将难以想象。所以,应该高度重视设计质量对于建设工程项目质量的影响,并且还应该在水利行业不断加强推行质量管理检查工作。
关键词:基本建设项目 勘测设计 水利水电工程 设计监理 咨询
1 概述
我国的基本建设项目,从20世纪80年代开始实行改革,从计划经济逐步向市场经济体制过渡。基本建设项目推行了项目法人(业主)负责制、招标投标制、建设项目监理制和合同管理制。发展到现在,我国的水利、能源、交通、建工、铁路等基本建设行业的建筑安装工程、设备制造采购工程的合同实施均采用了“四制”。实践证明,采用“四制”可以在市场体制条件下更好地保证工程质量、工程进度、控制工程项目投资。
然而,基本建设工程的勘察设计项目实行上述“四制”比起工程建设项目工程来还滞后很多。特别是勘察设计项目的招标投标制和项目监理制在许多行业还未真正实行。究其原因,我认为有以下几点:
(1)我国勘测设计单位原来是按行业分属各部门,条块分割管理的。计划经济时期,其勘测设计任务由上级主管部门下达。目前,勘测设计单位正在由事业单位向企业单位转化,但还没有真正脱离部门领导,推向社会。近年来,各个行业的勘测设计企业化的改革力度很大,但发展很不均衡。
(2)我国基本建设项目大多是由国家投资兴建的公共工程项目,许多项目是项目的可行性研究完成报国家批准后才组建项目业主,由项目业主代表国家管理该项目。许多大型工程项目,勘测设计单位比业主先介入项目,仅由设计单位与业主签订“勘测设计合同”,谈不上业主对设计项目进行招标。
(3)我国规范勘测设计市场的法律、法规和相应的勘测设计市场管理制度还不健全。尽管我国在1983年颁布了《勘察设计合同管理条例》,但我国勘测设计市场发育不完善,相应的设计规程规范、勘察设计收费办法、勘测设计资质管理等文件和条例等有很多部分不适宜市场管理体制的需要。所以我国基本建设项目,特别是大型工程项目的勘测设计招标还有很长的一段路要走。
2 我国水利水电工程设计市场概况
2.1 水利水电工程的特点
水利水电工程属关系国计民生的公共工程项目,多由国家投资。一般工程规模大,工期较长,投资大。工程的设计方案受诸如水文、地质、气象、地貌自然条件,移民等社会条件影响比较大。
2.2 历史背景
我国水利水电工程的勘测设计、工程建设及运行管理都隶属于水利部和原能源部。我国水利水电项目的勘测设计由六大流域管理机构(水利委员会)和水电工程勘测设计院分区域和条块分割进行。同时,各省区有省属水利水电勘测设计院,从事本省的水利水电工程的规划、勘测、设计工作。这样从历史上就形成了我国水利、水电工程勘测设计条块分割的格局。
水电工程要从事长时期的水文、水能资料的收集,并由所在区域的勘测设计院进行规划,而这些资料长期由该流域管理机构或勘测设计院掌握,造成了勘测设计单位对该工程项目的勘测设计垄断地位。
我国水电工程的业主有流域滚动开发的,也有单个水电工程的开发公司。他们一般都是滞后于勘测设计单位介入工程,由于勘测设计单位预先掌握了工程的基础资料,因而也不可能能进行勘测设计招标,仅能依靠原规划设计单位进行设计工程,只补充签订勘测设计合同并进行合同管理。 3 水利水电工程需要进行设计监理
设计是工程建设的灵魂,设计方案的优劣,直接关系到工程的功能、投资效益以及安全运行,对勘测设计加强管理,是完善工程项目法人负责制的一项有效措施,因而对设计进行有效的管理和监督是必要的。
3.1 什么是设计监理
在计划经济时期,勘测设计院设计的的水利水电工程设计方案(可行性研究报告、初步设计报告)要经过水利水电规划设计总院进行审查。这就是行业主管部门对下属设计单位的设计进行管理和监督,而且其设计费计划有时也由规划设计总院下达。现在推行水电项目项目法人(业主)负责制,由项目法人全权负责水利水电工程项目的资金筹措,征地移民,工程建设管理,协调社会各方关系等方面的工作。因而项目法人也理所当然要管理勘测设计工作,保证前期勘测设计工作按时提供优质勘测设计成果,以满足工程建设的招标投标和工程施工的需要。目前多数水利水电工程的开发公司人员较少,有些公司内部有一些水利水电设计方面的行家,但远不能满足对勘测设计成果进行审查、管理的需求。因而项目法人须借助外界的力量对工程的设计进行监督、控制和管理,以使工程的设计方案满足功能要求,安全、可靠,技术经济指标优化。设计监理就是监理单位受项目法人单位委托对设计单位进行的勘测设计工作过程及勘测设计成果进行质量、进度以及工作费用实行控制和管理,以使设计单位提交满足勘测设计合同需要的、技术经济指标较优的勘测设计成果,并提供满意的技术服务。
在工程项目批准立项的前提下,设计监理有以下几项工作内容:
(1)根据工程立项的预可行性研究报告和有关批文,审查勘测设计单位的“设计大纲”;
(2)组织工程设计方案投标和评定设计方案;
(3)协助项目法人选择勘测设计单位,委托勘测设计任务,帮助签订(下一阶段)勘测设计合同;
(4)督促、检查勘测设计合同的执行,进行设计质量、进度和费用控制;
(5)进行勘测设计预可研阶段以后各阶段的设计成果审查,使勘测设计单位提交可行性研究成果,招标设计成果和施工详图;
(6)过程中进行必要的设计方案的研究、核算。在现阶段,我国的水电工程设计监理可作(3)、(4)、(5)、(6)项工作。
3.2 我国现阶段对勘测设计控制的几种模式
近几年来,我国的水利水电项目的项目法人也是借助外界的专家或单位对设计单位的勘测工作进行控制,主要有以下模式:
(1)业主白行管理型:有些工程初步设计已经国家审查批准,其后的勘测设计管理工作由业主自行与设计单位签订合同,进行质量、进度和费用管理。并从社会聘请专家对设计成果进行审查,保证勘测设计成果的质量。三峡工程等都采用厂这种模式。设计审查的责任由业主承担。
(2)前期设计监理型:在设计之初,就聘请有资质的咨询机构对设计合同进行管理,控制设计质量、进度和费用。咨询机构有大量的技术专家,也负有设计成果的审查责任,监理从一开始介入了设计方案,对方案有较深的理解。清江水布垭、雅砻江二滩等工程就是这种模式。
3.3 设计监理和施工监理
设计监理是业主依据监理合同和勘测设计合同委托的设计监理对设计单位的勘测设计进行监督、控制管理,协调业主与设计单位的关系与并与双方一起把勘测设计成果做好。
施工监理则是业主依据监理合同和工程施工承包合同委托施工监理单位对工程建设质量、进度和合同费进行控制。
后者主要代表业主管理工程建设,协调业主与承包商之间的关系,一般不与设计单位发生直接的关系。对业主转发的施工图进行审核以检查施工图与施工合同的偏差及施工图的正确性。
两者的工作对象,依据的合同和工作内容、工作方式等均不相同,相同方面是都对业主负责。对业主而言如果监理单位有合格的设计咨询和工程监理资质,设计监理和工程监理选一个监理单位,从勘测设计到工程建设进行全工程监理则最好;它对工程特点比较熟悉,能更好把握设计、施工质量和进度,也可减少业主的协调工作量。
4 结论
(1)在水电工程界开展设计监理是必要的,它能帮助业主更好地控制工程勘测设计质量、设计进度和设计费用。从而更好地贯彻项目法人(业主)负责制,对设计质量进行评估和把关。
(2)推行设计监理象推行工程建设监理一样,有许多管理方面的工作要做。
①国家主管部门要出台相应的设计市场管理文件,健全设计监理行业指导文件,规范设计监理的工作内容和行为,规范设计监理行业的收费标准。以方便勘测设计工作的管理。主要要搞好设计资质管理和咨询资质管理,建立设计和监理单位的资质认证和信誉管理制度,资质认证和市场准人和清出、处罚等要结合起来,以便在设计、咨询领域扶优扶强,优胜汰劣。要求设计监理具备高水平的专家,并且有独立、公正的立场。