首页 优秀范文 水利水电工程安全导则

水利水电工程安全导则赏析八篇

发布时间:2023-07-07 16:26:37

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的水利水电工程安全导则样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

水利水电工程安全导则

第1篇

关键词:水利水电;质量管理

中图分类号: TV 文献标识码: A

前言

水利水电工程作为一项对国家经济发展和人民财产生命安全的一项重大工程,有着很重要的作用。在整个水利水电工程施工过程中,只有对施工的质量管理力度不断进行提高,才能确保水利水电工程的优质高效。

一、水利水电工程质量管理的特征

1、管理对象的动态性

水利水电工程有中央投资、中央和地方合资、地方投资以及其他投资等多种投资形式,分防洪、除涝、灌溉、水力发电、供水、围垦等各种不同工程类型,建设工程受时空和自然

环境影响较大,加上具体工程的质量要求不同和国家法律、法规、行业技术标准的不断完善,都决定了质量管理工作极强的动态性。

2、管理目标的综合性

水利水电工程量大,技术工种多,施工强度高,环境干扰严重,工程质量涉及安全、适用、经济、美观等综合要求,必须根据实际情况不断地调整施工组织设计才能保证施工质量。

3、管理行为的专业性

水利水电是国民经济的基础设施和基础产业,水利水电工程建设项目受制于水利水电行业的规程规范和技术标准,专业技术性强,质量管理则更是一种高层次的组织行为,要求项目管理人员把国家和行业的法律、法规、规程规范和专业技术工作有机结合,才能顺利完成工程施工任务,实现项目管理各项目标。

二、当前水利水电工程质量管理存在的问题

(一)质量管理目标不明

主要表现在战略上重视不够,虽然大多数工程都提出了“优质工程”、“一流工程”、“精品工程”等口号,但这些目标口号概念在一定层面上是模糊的,而且在一定程度上存在“重

速度”而“轻质量”的倾向,因此很难完全、准确把握工程质量要求,保证建设工程质量。

(二)建设管理关系不顺

一方面,大规模水利水电建设动态的质量管理工作中,人员队伍和工作精力受到限制,难以保证监督检查的深度和及时;另一方面,工程的建设单位和设计、施工、监理单位以及质量监督部门有时隶属于同一个地方或部门,容易导致地方和行业保护,不利于质量管理工作的到位。

(三)建设程序执行不严

水利水电工程大多数为公益性项目,一般没有直接的经济效益回报,投资形式以国家投资为主。一些地方和建设单位往往把主要工作精力放在争取国家投资上,前期工作不够充分。

争取到建设资金后,不执行基本建设程序,匆匆开工建设,甚至不办理立项审批手续,以致完工后无法验收,对整体工程质量无法评价。同时,一部分项目法人不具备实质条件,责、权、利分离,难以承担起应有的责任。

(四)施工过程控制不严

一是精细化管理不足,施工过程工艺作风比较粗糙,缺乏精耕细作,质量缺陷较多。二是措施落实缺位,虽然制定了作业指导书、施工措施等,但未能严格执行并落到实处。三是基础管理薄弱,质量记录及时性、准确性、完整性、闭合性较差;生产性试验结果整理、分析、总结、改进的资料不全。

(五)人员队伍素质偏低

近几年,水利水电行业加大了人员培训和队伍建设力度,施工、监理、质监等队伍和机构建设大大加强。但质量管理专职人员力量仍较薄弱,专业素质难以满足工程要求。少数现场质量控制人员责任心不强,不按施工规程和监理有关规定操作;工人素质不高,存在偷工减料现象等。

三、加强水利水电工程质量管理的对策

(一)提高质量观念意识

水电工程建设投资大、工期长、涉及面广,工程质量是直接关系到人民群众生命财产安全的重大社会问题,是水电事业赖以生存和发展的基础,也直接关系设计、施工、业主的效益和形象,水利水电工程建设过程就是质量的实现过程,质量管理“没有最好,只有更好”。因此,应树立“大质量”观念,即工程质量既包括内在质量(讲求“内实”),也包括外在的质量(讲求“外光”);既包括工程的实体质量,也包括形成实体质量的工作质量。[1]

同时,广泛开展“质量教育”,提高全员质量意识,使每个岗位真正地认识到“质量是建设工程永恒的主题”、“质量是企业的生命线”、“今日的质量是明日的市场”,企业良好质量信誉、合理的质量成本是依赖于各岗位的优质工作,使员工明确岗位质量工作特点、范围,使员工具有团结合作的精神,维护企业质量信誉,通过常抓不懈的教育、培训,使企业员工对施工质量必须达标、创优形成共识。

(二)严格质量控制过程

严格质量控制过程,就是要严格抓好事前、事中和事后控制。从第一道工序起抓质量,做到质量不留后患,工程不留遗憾。

1、细化事前控制,做到预警防范、准备到位

包括建立预警制度,并结合工程特征对重点复杂部位及重点工序制定相应的施工导则;严格控制检查施工用原材料,从采购、进货、贮存等环节进行层层抽样检查,严格把关;建立“明白卡制度”,结合各自的专业特点及实际情况,将主要的工艺要求及相关解决措施进行编写,保证现场施工人员人手一卡,以提高操作人员发现问题及解决问题的能力;[2]召开技术交底会,工程开工前对作业人员进行技术交底。

2、强化事中控制,做到规范纠偏、责任到位

包括严格实行“三检”制度,即施工队技术员进行“初检”,专业施工队质检员负责“复检”,质量办专职质检工程师负责“终检”,并向监理工程师提交质量检查记录;推行“无缝交接”制度,坚持工序传递卡及节点工序会签,保证施工工序间传递时不留质量问题;推行“样板单元”工程制度,通过“典型引路”,带动其他员工、其他部位的进步和提高;实行重点工序质检员旁站监督制度、施工过程奖罚制度等。

3、重视事后控制,做到督促检查,落实到位

包括严格执行检查制度,及时检查处理已发现或怀疑可能出现的质量问题,减少后期处理难度;坚持分析制度,定期召开质量月例会,分析施工中存在的问题,提出预防措施或限期整改,并在其后的施工中督促检查、落实;坚持考核制度,实施质量“季考核、年评比”,施工质量与经济利益挂钩,并对重点质量工程实施质量特别奖,保证施工质量管理优质。

(三)材料的质量控制

工程施工离不开施工材料,材料的质量是工程质量的基础和保障,材料质量不符合要求,相应的工程质量也不可能符合标准。所以加强施工现场材料的质量控制是提高工程质量的重要前提条件。材料质量控制包括原材料、成品、半成品、构配件等控制,主要是进行严格检查和验收、正确合理地使用,建立管理台帐、进行收、发、储、运等各环节的管理,避免混料和将不合格的材料使用到工程上。控制材料的质量应做到:一要掌握材料信息,优选供应厂家,选择质量好的材料从而保证工程质量;二要合理组织材料供应,确保施工正常进行,建立严密的计划、调度体系,加快材料的周转,减少材料库存和占用,确保施工的关键环节;

三要合理组织材料的使用,减少材料的损失,加强材料的保管工作避免材料损失、变质;四要加强材料的检查和验收,严把材料质量关,进厂材料应有出厂合格证材质化验单厂家批号等;五要重视材料使用认证,以防错用或使用不合格的材料。[2

(四)做好人员的质量控制

在水利水电工程施工过程中,由于人是施工的组织者和操作者,对于施工质量的影响较大,所以在施工过程中需要充分的调动人员的积极性,发挥其主导作用,不仅需要施工人员在具有较强的质量意识,同时还要对劳动纪律及职业道德进行必要的培训,从而提高其专业技能,胜任施工岗位的工作。

四、结语

总之,为了提高水利水电工程的施工质量,我们还需要做很多努力,小到每一个环节都要重视起来。我们在质量管理的过程中,既要注意对工作人员的管理,也要注重对施工的材料的管理,在管理方式上要不断创新,确保工程质量的提高。为了国家经济可以平稳高速的发展,人民的生命安全可以得以保全,就必须保证国家的基础性建设水利水电工程的高质量。

参考文献:

第2篇

关键词:水利水电;质量管理;探讨;分析

1 水利水电工程质量管理的内涵及特征

水利水电工程质量足指国家和行业的有关法律法规、技术标准、设计文件和合同中,对水利水电工程的安全、适用、经济、美观等特性的综合要求。水利水电工程质量管理则是指为了提高和保证工程质量, 由政策法律规定的组织或其委托机构实施的计划、决策、指挥、控制、协调、监督等系列活动。一般来说,水利水电工程质量管理具有以下几个特征。

1.1 管理对象的动态性

水利水电工程有中央投资、中央和地方合资、地方投资以及其他投资等多种投资形式,分防洪、除涝、灌溉、水力发电、供水、围垦等各种不同工程类型,建设工程受时空和自然环境影响较大,加上具体工程的质量要求不同和国家法律、法规、行业技术标准的不断元善,都决定了质量管理工作极强的动态性。

1.2 管理目标的综合性

水利水电工程量大,技术工种多,施工强度高,环境干扰严重,工程质量涉及安全、适用、经济、美观等综合要求,必须根据实际情况不断地调整施工组织设计才能保证施工质量。

1.3 管理行为的专业性

水利水电是国民经济的基础设施和基础产、 水利水电工程建设项目受制于水利水电行业的规程规范和技术标准,专业技术性强,质量管理则更是一种高层次的组织行为,要求项目管理人员把国家和行业的法律、法规、规程规范和专业技术工作有机结合,才能更好的进行管理,完成工程施工任务,实现项目管理各项目标。

2 当前工程质量管理存在的主要问题

2.1 质量管理目标不明

主要表现存战略上重视不够,虽然大多数工程都提出了“优质工程”、“一流工程”、“精品工程”等口号,但这些目标口号概念在一定层面上是模糊的,而且在一定程度上存在“重速度”而“轻质量”的倾向,因此很难完全、准确把握工程质量要求,保证建设工程质量。

2.2 建设管理关系不顺

一方面,大规模水利水电建设动态的质量管理工作中,人员队伍和工作精力受到限制,难以保证监督检查的深度和及时;另一方面,工程的建设单位和设计、施工、监理单位以及质量监督部门有时隶属于同一个地方或部门,容易导致地方和行业保护,不利于质量管理工作的到位。

2.3 建设程序执行不严

水利水电工程大多数为公益性项目,一股没有直接的经济效益回报,投资形式以国家投资为主。一些地方和建设单位往往把主要工作精力放存争取国家投资上,前期工作不够充分,争取到建设资金后,不执行基本建设程序,匆匆开工建设,甚至不办理立项审批手续,以致完工后无法验收,对整体工程质量无法评价。同时,一部分项目法人不具备实质条件,责、权、利分离,难以承担起应有的责任

2.4 施工过程控制不严

①精细化管理不足,施工过程工艺作风比较粗糙,缺乏精耕细作,质量缺陷较多。②措施落实缺位,虽然制定了作业指导书、施工措施等,但未能严格执行并落到实处。③基础管理薄弱,质量记录及时性、准确性、完整性、闭合性较差;生产性试验结果整理、分析、总结、改进的资料不全。

2.5 人员队伍素质偏低

近几年,水利水电行业加大了人员培训和队伍建设力度,施工、监理、质监等队伍和机构建设大大加强.但质量管理专职人员力量仍较薄弱,专业素质难以满足工程要求。少数现场质量控制人员责任心不强,不按施工规程和监理有关规定操作:工人素质不高,存在偷工减料现象等

3提高水利水电工程质量管理的对策措施

3.1 提高质量观念意识

水电工程建设投资大、工期长、涉及面广,工程质量是直接关系到人民群众生命财产安全的重大社会问题,是水电事业赖以生存和发展的基础,也直接关系设计、施工、业主的效益和形象,水利水电工程建设过程就是质量的实现过程,质量管理“没有最好,只有更好”。因此,应树立“大质量”观念,即工程质量既包括内在质量(讲求‘内实”),也包括外在的质晕(讲求“外光”);既包括工程的实体质量,也包括形成实体质量的工作质量。同时,广泛开展“质量教育”,提高全员质量意识,使每个岗位真正地认识剑“质量是建设工程永恒的丰题”、“质量是企业的生命线”、“今日的质量是明日的市场”,企业良好质量信誉、合理的质量成本是依赖于各岗位的优质工作,使员工明确岗位质量工作特点、范围,使员工具有团结合作的精神,维护企业质量信誉,通过常抓不懈的教育、培训,使企业员工对施工质量必须达标、创优形成共识。

3.2 完善质量管理体系

要做好质量管理与控制,管理体系是基础。有了体系,就有了程序,有了管理的措施、内容,有了管理的部门和管理的责任人。是要健全质量管理组织机构。①业主单位要设置管理工程质量的分管领导和具体管理工程质量的部门,分别给予他们管理工程质量、处理质量事故的权利和职责。监理单位应设立专职质量副总监和质量技术保证部,分别确定相应的职责和要求。施工单位从班组到施工队到项目部要形成“三检”组织机构,约定各自的职责,形成施工单位的质保体系。三方并举,相互制约,相互监督。② 要完善质量管理制度体系。a。要制定质量管理办法,从总体上约定参建各方在质量管理与控制方面的职责、权限和义务。b.要制定工程质晕管理实施细则,对施工单位的施工工艺、工序、环节,以及抽检结果、外观质量等各个细节作出奖罚的规定,通过奖惩激励措施确保工程质量,营造良好的施工质量管理氛围。同时,还应制定设计考核管理办法、监理考核办法或细则、验收管理办法和达标投产考核办法,并在一个单元工程完成后,及时进行评定,及时整改,为后续单元工程质量的提高指明方向。③要有各建设阶段的质量控制大纲。即抓住相应阶段的质量控制点,制定出工程建设各阶段的质量控制重点和关键点,明确工程质量管理的重点和方向。

3.3 严格质量控制过程

严格质量控制过程,就是要严格抓好事前、事中和事后控制。从第一道工序起抓质量,做到质量不留后患,工程不留遗憾。① 要细化事前控制,做到预警防范、准备到位。包括建立预警制度,并结合工程特征对重点复杂部位及重点工序制定相应的施工导则;严格控制检查施工用原材料,从采购、进货、贮存等环节进行层层抽样检查,严格把关;建立“明白卡制度”,结合各自的专业特点及实际情况,将主要的工艺要求及相关解决措施进行编写,保证现场施工人员人手一卡,以提高操作人员发现问题及解决问题的能力;召开技术交底会,工程开工前对作业人员进行技术交底。② 要强化事中控制,做到规范纠偏、责任到位。包括严格实行“三检”制度,即施工队技术贝进行“初检”,专业施工队顾检员负责“复检”,质量办专职质检工程师负责“终榆”,并向监理工程师提交质量检查记录;推行“无缝交接”制度,坚持工序传递卡及节点工序会签,保证施工工序问传递时不留质量问题;推行“样板单元”工程制度,通过“典型引路”,带动其他员工、其他部位的进步和提高;实行重点工序质检员旁站监督制度、施工过程奖罚制度等。③ 要重视事后控制,做到督促检查,落实到位。包括严格执行检查制度,及时检查处理已发现或怀疑可能出现的质量问题,减少后期处理难度;坚持分析制度,定期召开质量月例会,分析施工中存在的问题,提出预防措施或限期整改,并在其后的施工中督促检查、落实;坚持考核制度,实施质量“季考核、年评比”,施工质量与经济利益挂钩,并对重点工程实施质量特别奖,保证施工质量管理优质。

3.4 提高队伍整体素质

为适应目前施工特点和新技术、新工艺的要求,在施工过程中要以共同的价值取向为引导,以全员培训为目标、骨干培训为重点,进一步提高职工队伍的思想素质和业务技术素质。① 编制质量手册,做到质量手册人手一册,对所有进入本工程工地的职工进行进场培训,使其了解工程总体概况和质量总体要求,工程的质量目标、质量体系和质量制度,全面加强作业人员的质量意识。②在新工程开工前,对新开工工程进行全面技术交底,使作业人员熟知作业内容及质量要求。③特殊作业人员上岗前,在现场进行培训,考核合格后方能上岗作业。④不定期地组织一线施工人员进行施工工艺专业技术培训,并组织互相观摩、学习和交流,通过“请进来”和“送出去”培训方式,努力提高员工服务技能。此外,对从事工程质量管理的工作人员、质量监督机构的工作人贝进行政策法规、质量管理知识、技能、手段的培训,培养和造就一支专业化的质量管理队伍,并以此推动施工质量管理,提升工程整体建设水平。

第3篇

【关键词】小型病险水库;除险加固;管理体制;总结探究。

中图分类号: P343 文献标识码: A

1、青州市小型水库存在的问题

自建国以来,青州市共修建小型水库工程21座。其中,小(1)型水库7座,小(2)型水库14座。这些水库工程为青州的经济发展特别是农业生产作出了较大的贡献。但是这些水库工程的安全状况十分令人担忧。目前小型水库主要存在以下问题:

1.1建设质量差

青州的小型水库大部分是在“”时期及“”时期建成。在这种特定的历史条件下,所有的小型水库的建设质量都存在严重的先天不足。

1.1.1设计标准低、质量差

根据中华人民共和国行业标准―《水利水电工程等级及洪水标准》(SL252-2000)第2.1.1条、第2.2.3条、第3.2.1条规定,小(1)型水库正常运用(设计)洪水标准为五十年一遇(P=3.33%),非常运用(校核)洪水标准为三百年一遇(P=0.33%)(重点小(一)型水库,如七一水库,正常运用(设计)洪水标准为五十年一遇(P=2%),非常运用(校核)洪水标准为五百年一遇(P=0.2%);小(2)型水库正常运用(设计)洪水标准为20年一遇(P=5%),非常运用(校核)洪水标准为二百年一遇(P=0.5%)进行安全复核,结果是所有小型水库均未达到防洪标准。

经认真查阅青州市的小型水库档案资料,并拜访大量的水利行业的老专家,发现所有的小(2)型水库和大部分小(1)型水库均为无设计建设。有设计的小(一)型水库的其内容也都非常简单,无法满足现行的规范的设计要求。而且没有资料可查,没有哪一座水库在设计前做过地质勘测及土工实验等前期工作。其坝体设计亦非常简单,没有作必要的稳定分析。如总库容540万m3,最大坝高22m,坝型为均质土坝的七一水库,目前仅存零星的一些图纸。该水库建设前未对坝址和库区进行地质勘察,主坝清基未清至相对不透水层,座落于卵石上,造成了库区和大坝的严重渗漏,经工程技术人员测算最高水位时水库的日渗漏量达2千立方米,2004年对库底铺设防渗膜防渗,铺设面积达30万平方米,虽有所改善,但无法解决大坝渗漏通道,在高水位时,仍有较大渗漏。

1.1.2施工质量差

受特殊的历史条件影响当时的小型水库施工全部是由党和政府组织民工大搞群众运动完成,属于“三边”工程:边勘察、边设计、边施工,不按规范的基本建设程序实施,没有任何一个工程是由有施工资质的正规施工企业承建。大部分工程集中在1960年前后建设,在当时那种施工条件下谈何质量控制。以七一水库为例,该水库于1960年2月建成,大坝除坝基未清至相对不透水层外,坝体填筑质量差,曾于1970年发生管涌,造成炸闸泄洪的事件。2005年经潍坊市水利建筑设计研究院勘察,大坝填土实际干密度小,最大干密度为1.50g/cm3, 最小干密度为1.35g/cm3。依据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》的相关规定,控制干密度为1.68g/cm3,坝体填筑密实达不到规范要求。

1.2工程管理水平不到位

工程离不开管理,管理是确保水库工程安全运行和促进其更好地发挥效益的重要保证和手段。但目前的管理实在是太落后。

目前,我市的小型水库中,只有七一水库设置管理所负责管理。管理所现有管理人员7人,管理房4间,建筑面积约60m2。

其他的小型水库在管理上基本上属于“三无”状态:无固定管理地点,无固定管理人员,无管理通讯及供电设施等。水库安全运行无组织保障。目前小型水库的管理完全停留在上世纪七八十年代的水平上,管理的硬件设施尚未能得到改善。工程老化退化和严重安全隐患情况无法被管理者及时掌握。如青州市21座小型水库均无浸润线和位移观察等观测设施,更没有预警预报系统。近些年,当大汛到来之前都要对所有工程进行一次拉网式的检查,并且实行行政首长责任制。这样的检查只能检查出外观上一些问题,如果坝体内部结构发生了变化,如浸润线发生了变化,扬压力发生了变化,大坝发生了位移,坝体内应力发生了变化可能看得出吗?能看得出的也只能是大坝明显开裂,滑坡或已发生管涌等,但等到这时已是晚期,就无可救药了。

针对上述问题,我市在省及潍坊市水利主管部门的统一布署下,于2007年对全市21座小型水库进行了一次安全排查,从防洪标准、枢纽建筑物安全鉴定及水库管理设施等各方面达标情况进行排查,安全排查结果均为三类坝,存在安全隐患,殛待除险加固。

2.工程加固措施

根据山东省水利厅的部署,三年内完成小型水库病险水库的除险加固任务。我市计划在三年内,对21座病险水库全部进行除险加固,2008年计划加固赵庄、钓鱼台2座小(1)型水库及庄庙、程官、南王孔、兴旺、坝沟子3座小(2)型水库;2009年计划加固龙虎、琵琶2座小(1)型水库及黄鹿井、月山、宫家、高墓、西牟3座小(2)型水库;2010年计划加固七一、夏庄、邵庄3座小(1)型水库及平安寨、石门、小官庄、鸳鸯4座小(2)型水库。使其全部达到设计标准。

2.1 精心做好勘察设计工作

工程的勘察设计工作至关重要,一定要认真细致地做好。

首先要吸取过去搞工程的经验教训,搞好工程的地质地形勘察,每座小型水库初步设计前,我市都委托潍坊市水利建设计研究院对大坝、库区、溢洪道等各枢纽建筑物的地质情况进行全面细致地调查勘察,绘制出库区地质平面图及大坝地质剖面图,并对大坝取土样进行土力学试验,确定抗剪力学指标,为下一步设计提供基础资料。

其次是通过兴利防洪计算确定水库加固工程的规模。根据《水利水电工程等级及洪水标准》(SL252-2000)规定,结合我市情况,确定小(1)型水库正常运用(设计)洪水标准为30年一遇(P=3.33%),非常运用(校核)洪水标准为三百年一遇(P=0.33%);小(2)型水库正常运用(设计)洪水标准为20年一遇(P=5%),非常运用(校核)洪水标准为二百年一遇(P=0.5%),并依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252―2000)的规定,确定水库工程等别、工程规模、主要建筑物级别及次要建筑物和临时建筑物级别等。

第三是按照《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)要求对大坝、溢洪道及其他水库枢纽工程的建筑物进行工程安全复核,确定工程加固设计任务。

最后是对电气与金属结构、工程消防、施工组织、工程建设征地、环境保护及水土保持进行细致地设计。

初步设计方案的评审,小(一)型水库由潍坊市水利局组织专家组评审,小(二)型水库由青州市水利局组织专家组评审。

2.2 认真组织好工程施工工作

小型水库除险加固工程建设,严格实行三制:项目法人负责制、招投标制、工程监理制。按照有关规定,小(一)型水库的除险加固工程的项目法人是青州市政府成立的青州市小型病险水库加固工程局,由潍坊市统一组织招投标,要求具有总承包二级以上资质的水利施工企业承建,要求施工监理单位具备水利乙级以上资质;小(二)型水库的除险加固工程的项目法人是水库所在镇(办事处)成立的小型病险水库加固工程局,由水库所在镇(办事处)组织招投标,要求具有总承包三级以上资质的水利施工企业承建,要求施工监理单位具备水利丙级以上资质。

在具体建设实施中,项目法人、设计单位、施工单位和工程监理单位各司其职。项目法人负总责,根据国家水利水电工程建设法律法规,在项目实施阶段的全过程中,重点抓好工程投资、工程进度和工程质量的控制,领导、组织和协调好各方,努力实现工程项目管理的各项目标。其他各方在项目法人的领导协调下,做好各自的项目管理,落实好各项措施,实现好项目管理目标。

小型水库加固工程的验收严格按照山东省水利厅颁发的《山东省小型病险水库除险加固工程验收办法》(暂行)要求由项目法人统一组织,小(1)、小(2)型水库分别成立验收委员会,严格按照国家和水利部相关施工质量验收规程分阶段进行,做好分部工程和竣工验收。

七一水库除险加固工程2010年还获得了省水利厅颁发的除险加固经典工程荣誉证书。

3.加固后小型水库工程的管理

3.1全面改革小型水库工程的管理体制

近年来,虽然对小型水库管理体制进行了一些改革,也取得了一些成效,但仍未能从根本上得到改善。水管所仍是上世纪七八十年代的管理模式。存在人员老化,素质低下,不能适应现代水利的时代要求等问题,难以胜任水库大坝的安全管理。主要症结在于没有理顺各方关系,没有切实落实好小型水库分级管理体制。除险加固工程竣工验收后交接管理工作及时跟进,青州市及时制定了小型水库管理办法,小(一)型水库由市政府统一管理,小(二)型水库由所在镇(办事处)人民政府管理,分清责权利。

3.2组建大坝安全监测中心

如前所述,目前小型水库大坝基本处于无监测设施运行状态。虽然每次强降雨到来之前都要求对工程进行全面检查,但这种检查无法掌握内部情况,其结果收益甚微。笔者认为,在目前国家财力有限,无力对所有小型水库在短时间内全面配备监测设施和监测物力的情况下,可在小型水库比较多的县组建小型水库安全监测中心,中心配备相应的工程技术人员和相应的设备,负责对本县的小型水库大坝溢洪道等工程进行定期和不定期的安全监测,使水库管理单位和各级政府对各小型水库枢纽工程工况心中有数,这样才能做到“知己知彼”,防患于未然。青州市水利局已在山区全面安装了降水自动测报与山洪预警预测系统,取得了良好的效果。该技术值得在小型水库安全管理中推广应用。随着水库除险加固工程的进展,各小型水库将全部配套安装降水自动测报系统,为水库的防汛安全提供最有力的技术保障。

主要参考文献:

第4篇

【关键词】危险源;安全控制;评价指标;层次分析法;南水北调

【Abstract】According to the first phase of the south-to-north water transfer project Yin Jiang Ji han engineering channel 3 standard safety hazard control and management of the status quo, as well as the " hydro power engineering construction major hazards identification and evaluation guideline "(DL/T 5274-5274) of evaluation content. Using AHP method, the establishment of a water conservancy construction enterprise safety control and management of the hazard evaluation index system and evaluation threshold, analyzed the hazard identification and risk analysis, and the management of the hazards, the control of sensitive indicators, and carries on the appraisal. The conclusion is: the hazard value G= 0.92, safety control and management in a controllable state, in accordance with the actual situation.

【Key words】Hazards;Security control;evaluation index;Analytic hierarchy process; South-to-north water diversion project

1. 概述

南水北{中线一期引江济汉工程从长江荆江河段引水到汉江兴隆河段,工程区域地跨荆州、荆门、潜江等市。渠道全长67.23Km,设计引水流量350m3/s,最大引水流量500m3/s。其中渠道3标段长5.19Km,渠道穿越纵多的河流、湖泊、公路及铁路等,沿线经济比较发达,其施工具有建筑物分布较多、线路长、地质条件复杂、地下水丰富、施工难度大等特点,因而危险源的安全控制与管理工作非常重要。

2. 危险源的控制与管理

2.1 危险源辨识与风险分析。

(1)危险源辨识。采用系统安全分析及对照有关标准、法规、检查表等方法对危险源辨识。主要是从设备设施的不安全状态、人的不安全行为、作业环境和条件、管理上的缺陷等分析识别危险源。

(2)危险源分类。按照我国危险源分类[1],引江济汉工程渠道3标施工中主要有:坍塌,高空坠落,机械伤害,易燃、易爆、有毒物质的贮罐区(贮罐)等危险源。具有人员伤害、财产损失、火灾、爆炸、中毒等风险。

(3)危险源辨识范围。依据工程建设的实际,危险源辨识范围主要有:施工区域平面布局总图、建(构)筑物、生产工艺过程、生产设备与装置、有害作业现场、劳动保护、应急抢救设施、办公生活区域、危险物质储存区域等。

(4)危险源风险分析。对办公生活区域、施工过程、脚手架、高空作业、临时用电、机械设备、起重吊装、建筑物基础、穿湖泊段施工围堰等存在的危险源逐一进行统计,分析潜在的危险因素,可能导致的事故类型(死亡、伤害、职业病、财产损失、其他等),风险级别,危险程度以及预防控制措施[2]。

(5)危险源教育培训。所有进场人员都要接受危险源、安全教育培训,并经过考试合格后才能上岗作业。

2.2 危险源的控制。

2.2.1 危险源控制体系。在危险源安全控制与管理的专职机构设置、人员配备与分工、职责落实、制度建设、责任制等方面均有较为详细的规定,符合规范要求。

2.2.2 危险源控制目标。无重大高处坠落、物体打击事故;施工现场无重大火灾、爆炸事故;无坍塌事故;无触电伤亡事故;无重大机械事故;杜绝发生损坏地下管线事故;杜绝损坏机电设备事故等。

2.2.3 危险源控制步骤。(1)已辨识的危险源向有关方面申报。(2)划分作业活动区域,内容主要包括机械设备、建筑物、人员和施工工序等,并收集有关信息。(3)辨识危险源的主要危害,受伤害的范围以及受到伤害的程度。(4)在现有控制措施的情况下,对各项危害有关的风险做出主观评价,同时还要考虑控制的有效性以及一旦失败所造成的后果[3]。(5)确定现有预防措施是否足以把危害控制并符合法律的要求。(6)制定风险控制措施计划,并组织专家对措施计划进行评审。(7)针对已修正的控制措施,重新评价风险,并检查风险是否可承受[4]。(8)按规范与制度要求做好危险源的控制与管理。

2.2.4 危险源存贮控制。仓库与生产区贮存的危险源临界量(见表1)。

2.3 危险源的管理。

(1)管理机构与人员。设置了安全部具体负责危险源的控制与管理,项目负责任人为第一责任人,配备的专职人员安全生产合格证书符合国家规定。

(2)危险源管理制度。编制了专项安全施工组织设计,专项危险源安全控制管理方案,危险源管理制度,安全管理制度等,并定期检查、落实。

(3)制定应急计划。根据预计可能发生的重大事故,编制事故紧急处理方法和措施。应急计划由两部分组成,即现场应急计划和场外应急计划[5],并报有关部门审查批准。

(4)危险源安全管理。主要是做好机械设备的管理。严格按程序操作,不带“病”作业,加强维修保养,作业与保养资料齐全;做好施工管理。安全标志醒目,上岗前接受安全教育和安全技术交底,班前开展安全活动,防护设施佩戴规范[6];做好材料管理。材料采购、运输、检验、仓储、保管等按严格执行相关制度。做好人员管理。施工作业时,其人员的身体状况、心理状况、劳动技能、安全意识等始终处于较好的状态,并持证上岗。做好危险源控制与管理资料的收集、整理、报送、存档等工作。

(5)施工环境。在危险源附近施工作业时,安全专职人员在场监督;平时施工时,有专人负责周边施工环境、天气、地质、安全防护等变化情况,确保作业条件符合安全要求。

(6)危险源选址。危险源与居民区、工作场所、其他危险源和公共设施的距离及存贮条件符合安全要求。

(7)危险源监察。积极配合由政府主管部门派出的技术人员定期对重大危险源的监察、调查、评估和咨询[7]。对检查意见立即整改。

(8)危险源管理投入。按投标书承诺,安全生产管理与危险源控制费用到位率100%。从工程开始到结束,没有出现任何等级的安全事故,也无人员伤亡。

3. 控制与管理效果评价

3.1 评价方法。

依据《水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则》(DL/T 5274-2012) 规定的评价评价方法, 以及南水北调中线一期引江济汉工程渠道3标段危险源安全控制与管理的实际情况,采用层次分析方法进行评价。

3.2 建立层次结构。

建立目标层、准则层和指标层等3个层次[8]。目标层 A为危险源安全控制综合评价;准则层中 B1为危险源辨识与风险分析、 B2为危险源的控制、 B3为危险源的管理;指标层 Cij (i,j=1,2,…,n)根据实际情况确定,见图1。

3.3 指标系数。

指标系数采用《水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则》(DL/T 5274-2012)的规定,以及招、投标文件,监理质量、危险源安全控制过程中的实际情况,采用等间距分级法确定,见表2。

3.4 权重分析。

(1)建立矩阵。对列举的每个评价因素进行比较分析,以得到一个评价矩阵 A

权重一致性检验结果为:CRB1-C1i 0.001, CRB2-C2i 0.002,CRB3-C3i 0.0001,总 CRBi-Cji =0,各CR 值均小于0.1,说明权重计算结果符合一致性,判断矩阵成功。

3.5 评价。

(1)综合评价模型。

重大危险源安全控制综合评价模型计算公式为[9]:

式中: G为危险源安全控制综合评价指数;Wi 为各项指标权重(见表5); Ki 为各指标相应的评定分值(见表2)。

按式(7)计算:危险源安全控制综合评价指数 G=0.92,下一层次的评价指数分别为:

危险源辨识与风险分析 G1=0.91、危险源的控制 G2=0.92、危险源的管理 G3=0.92。

(2)评价指标。

将评价指标分为5级,不同级别的阈值见表6。

(3)评价与分析。

危险源安全控制综合评价指数 G=0.92,处于稍有危险可以接受的状况。准则层中的危险源辨识与风险分析 G1=0.91、危险源的控制 G2=0.92、危险源的管理 G3=0.92,均处于稍有危险可以接受的状态。与实际情况基本吻合。

4. 结语

对危险源安全的评价,主要是依据目前的控制与管理现状而评价的,不是对后续工程建设进程中危险源安全控制与管理的评价。因而,不论评价结果再好,也不能掉以轻心。做好危险源安全的控制c管理工作,必须严格遵循危险源安全控制与管理程序,加强安全生产过程中的监督,确保危险源安全控制与管理符合国家有关法律、法规、技术规范标准、设计文件及合同规定的要求[10],确保各项安全监控措施真正落到实处。

参考文献

[1] DL/T 5274-2012.水电水利工程施工重大危险源辨识及评价导则[S].2012.

[2] 李芬花.水利水电工程系统的风险评估方法研究[D].北京:华北电力大学,2011:95-97.

[3] 李东民.水利水电工程项目风险管理[D].成都:电子科技大学,2013:26-30.

[4] JGJ/T 77-2010.施工企业安全生产评价标准[S].2010.

[5] 肖玲.基于+FAHP+的水电工程施工安全评价研究[D].宜昌:三峡大学,2011:7~10.

[6] 刘伟.火电企业危险源管理研究[D].北京:华北电力大学,2011:95~97.2~4.

[7] 姚爱生.高层建筑施工危险源管理问题的探讨[J].浙江建筑,2013,30(8):48~51.

[8] 张笑天,陈崇德.漳河水库灌区水资源脆弱性评价研究[J].华北水利水电学院学报,2010,31(2):12~15.

第5篇

关键词:蜀河水电站;一期枯水围堰;结构设计;稳定计算;防渗设计

中图分类号:TV223 文献标识码:A

1 施工条件

1.1 水文气象条件

蜀河水电站位于汉江上游陕西省旬阳县境内,坝址以上集水面积49400km2,坝址多年平均流量732m3/s,多年平均径流量231亿m3,年最大洪水出现在3月~10月,主汛期为7月~10月上旬。

1.2 地质条件

坝址区汉江河谷为斜向谷,谷底宽140m~160m,横向呈较开阔的不对称“V”字型,两岸山势总体是右陡左缓,两岸冲沟较为发育。

一期枯水围堰覆盖层厚度9m~22m,下伏基岩岩性为白云母片岩、绢云母千枚岩、炭泥质板岩,发育F32、F33、F4断层,两处岩体破碎,透水性较强,属中等透水。基岩面总体向下游平缓抬升。强风化带厚一般6m~10m,弱风化带厚10m~14m。河床覆盖层基本满足建基要求,需进行防渗处理。

2 一期枯水围堰的设计

2.1 设计标准

一期枯水围堰设计标准取4月份五年一遇洪水流量,对应流量Q20%=2730m3/s。包括上、下游横向枯水围堰和纵向枯水围堰。

2.2 一期枯水围堰选型原则

一期枯水围堰的选型主要考虑以下因素∶

(1)枯水围堰填筑料取材方便、合理。

(2)水文、地质条件及特点。

(3)围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求和结构简单实用,易于施工。

(4)本标施工总进度安排。

(5)类似工程围堰施工经验。

2.3 一期枯水围堰轴线选择

一期枯水围堰轴线的选择原则:

(1)尽可能靠近纵向导墙,尽量减少束窄河道。

(2)工程量尽可能小。

(3)轴线尽量平顺,保障水流顺畅。

(4)便于围堰施工。

(5)满足一定的交通要求。

2.4 一期枯水围堰结构设计

一期枯水围堰设计为土石围堰形式,具体方案详述如下∶

一期枯水围堰采用土石围堰,高程197.00m以上采用粘土心墙防渗,粘土心墙顶宽3.0m,两侧坡比1:0.2。高程196.50m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗,高喷板墙顶面高程197.00m,底部入岩0.50m。根据设计洪水Q20%=2730m3/s时,查坝址区水位~流量关系得上游水位高程199.27m,下游水位高程197.90m,加上土石围堰安全超高等最后确定一期枯水围堰顶高程为200.8m~199.4m,堰顶宽度4.0m,堰顶长度910m。最大堰高10.8m。迎水面边坡高程197.0m以下1:1.5,高程197.0m以上1:1.2,块石护坡后边坡1:1.5,背水面边坡高程197.0m以下1:1.5,高程197.0m以上1:1.2。

为防止水流对围堰的冲刷,迎水面采用块石护坡,块石护坡厚度1.2m~2.3m;考虑到河床束窄后流速加大,在纵向围堰中部流速较均匀部位和上下游堰头附近流速较低部位采用铅丝网防护,坡脚抛投大块石护脚。对一枯土石围堰局部易淘刷部位,进行块石铅丝笼防护。

2.5 一期枯水围堰稳定计算

2.5.1 稳定计算条件说明

(1)根据《水利水电工程施工组织设计规范》及《水电水利工程围堰设计导则》中相应条文规定,可以确定蜀河水电站纵向段围堰的工程级别为五级建筑物,同时考虑到围堰高度仅有10m,为简化计算,一期围堰按照均质料考虑,计算如下。

(2)选取围堰典型断面建立计算模型,

一期枯水最高堰顶高程为200.8m,水位为199.27m,围堰平均高度约10.8m,河床冲积层平均厚度约为10m。围堰边坡稳定计算采用瑞典条分法,即圆弧滑裂面计算,堰体填筑料计算参数由工程地质手册查出。

(3)稳定计算时因考虑到纵向围堰属于临时性工程,由于堰体填筑过程中,随着堰体填筑高度的增加,围堰的高度及形状也会相应改变。所以只对围堰4月份进行稳定分析计算(流量为2730m3/s),计算中也不考虑地震的影响。

2.5.2 计算数据结果分析

根据《水利水电工程施工组织设计规范》中的要求,在正常运用条件下,临时建筑物的坝坡抗滑稳定最小安全系数不小于1.20。由上述计算结果可以看出,一期枯水围堰纵向段土石围堰满足稳定要求。

3 基础覆盖层的防渗设计

高程197.00m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗,高喷板墙顶面高程197.00m,底部入岩0.50m。

3.1 堰基防渗设计

3.1.1 防渗方案选择

针对本工程一期枯水土石围堰基础为砂砾石覆盖层透水性较强、水头差不大和工期紧等特点,围堰防渗处理采用高压喷射灌浆防渗墙技术。它具有施工速度快、适应性强等特点,而且围堰系临时性工程,高喷防渗墙防渗效果能满足一期枯水土石围堰防渗要求。参照有关规范和国内类似工程的经验,综合考虑,一期枯水土石围堰防渗工程采用高压喷射灌浆防渗技术,既能很好的解决围堰的防渗问题,又能解决工期紧的矛盾。

鉴于本工程防渗处理深度9m~22m,河床为卵砾石覆盖层,围堰最大承受水头30m,围堰使用期仅5个月,为保证墙体具有一定的厚度,有较好的防渗性能,高喷防渗墙拟采用旋摆结合的喷射形式。

因本次围堰防渗墙施工难度大,强度高,需投入的设备数量多,根据设备的性能情况,本次施工采用双管法、三管法两种喷射方法施工。

3.1.2 高喷防渗墙设计

高喷防渗墙分二序孔施工,一序孔采用旋喷形式,二序孔采用摆喷搭接,高喷防渗墙设计技术参数如下:

(1)防渗墙结构型式:旋摆结合

(2)施工参数:钻孔孔位单排,孔距为1.00m,分二序施工。钻孔采用锚杆钻机跟管钻进,孔径100~146mm,入岩0.5~1.0m,强风清孔,清孔验收合格后下入特制PVC管护壁,拔管机起拔套管。钻孔孔位偏差不得大于50mm。钻孔偏斜不应超过1.0%。

3.1.3 堰体防渗设计

(1)堰体形式

堰体防渗可采用粘土心墙和复合土工膜心墙等形式。复合土工膜虽具有抗老化耐久性好、适应环境温度范围大、耐穿刺强度高、摩擦系数大、抗渗性好等特点,但相对粘土心墙,存在施工工艺复杂、专业技术要求高、施工速度相对较慢等缺点。根据现场条件,粘土心墙具有取材方便、技术熟练、便于组织、施工速度快等优点。根据现场实际条件,一期枯水围堰堰体防渗采用粘土防渗心墙方式。粘土采用黏粒含量15%~50%、塑性指数在7~20、压实后渗透系数小于1×10-5cm/s。考虑到围堰的使用期仅5个月,填筑的千枚岩石碴本身具有一定的防渗能力,可适当降低粘土料的渗透系数。一期枯水围堰粘土防渗心墙顶宽3m,两侧坡比1:0.2,心墙顶部采用1m厚石碴保护。考虑到强风化千枚岩碾压后石粉含量大,具有吸水膨胀和一定的防渗特点,在粘土防渗心墙两侧填筑石碴,由内向外采用强风化—弱风化—块石的填筑次序。

(2)高喷防渗墙搭接

高喷防渗墙与上部粘土心墙搭接,采用高喷防渗墙伸入粘土心墙方式,为延长渗径,高喷防渗墙顶延伸至粘土心墙内0.5m,两侧粘土填筑宽度为2.06m。

上、下游围堰高喷防渗墙与右岸坡的搭接段,采用加密孔方式。

(3)粘土心墙与右岸坡的搭接

根据现场实际地形条件,一期枯水上下游围堰堰头粘土心墙填筑,不宜与岸坡搭接密实。为增加渗径,先将岸坡沿围堰轴线开挖至基岩,将基岩修整成平顺边坡,在岩体开挖1m深、3m宽的齿槽,分层回填粘土,碾压密实。

3.1.4 围堰防护设计

按照一期枯水围堰设计标准对应流量Q20%=2730m3/s和左岸开挖后的过水断面,可估算出平均流速在v=5m/s左右。结合一期导流模型试验报告的结果可知,受上游收缩水流和下游扩散水流的影响,易对一期枯水围堰上游迎水面和下游扩散段基础进行冲刷,需进行重点防护。

考虑到水流进入束窄河床后,流速加大,增加了对围堰基础的冲刷,因此,一期枯水围堰外侧采取抛大块石护脚和铅丝网防护,局部易冲刷段采取块石铅丝笼防护。

根据一期枯水围堰平面布置和左岸实际条件可知,原河床从荆竹沟桥至蜀河大桥左侧河床均高于195m高程,使主流从左侧收缩转弯顺右侧河床下泄。一期枯水围堰修筑后,进一步束窄河床过水断面,加大了流速,增加了围堰防冲的难度。为保证围堰的安全,减少水流对围堰的冲刷,增加过水断面,将一期枯水围堰外侧束窄后的河床在汛前进行疏浚。将左岸岸边河滩地高程降低,改主流从左河床过流,改善水流状态,使水流平顺,增加过水断面,以减少对下游围堰的冲刷,保障围堰的运行期的安全。

结语

在蜀河水电站一期枯水围堰施工中,根据水文、地质条件及特点就地取材,在围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求,既做到了结构简单实用,又追求了效益的最大化。在水工建筑物围堰施工中,如何在满足施工要求的前提下做到经济适用是一个摆在投资者和施工方面前的重要课题,相信本文对土石围堰设计的探讨可为今后类似工程的理论研究及实践应用提供借鉴。

参考文献

[1]水利水电工程围堰设计规范[S].

第6篇

关键词:水利工程;工程质量;检测

“质量兴国”是我国社会主义建设的长期战略方针,提高产品质量和工程质量是我国经济工作的长期战略目标。建设工程是大型的综合性产品,价格昂贵且使用期长,涉及人民生活环境和工作条件的改善,其质量的优劣在整个社会主义经济建设中占有十分重要的地位。工程质量检测工作是工程质量监督管理的重要内容,也是做好工程质量工作的技术保证。

1必须明确水利工程质量检测的内涵及主要内容

水利工程质量检测是指对工程实体的一个或多个特性进行的诸如测量、检查、试验或度量,并将结果与规定要求进行比较,以确定每项特性的合格情况而进行的活动。工程质量检测就是经过“测、比、判”活动,从而对不符合质量要求的情况作出处理,对符合质量要求的情况作出安排。水利工程质量检测主要包括以下内容:

(1)施工图纸和施工组织设计,施工计划的会审,是否保证了工程的质量。

(2)原材料、外购材料、半成品及工程实体的质量检验,提供正确的检测数据,做出评价结论,并参与工程质量事件的分析处理。

(3)工程所用新结构、新材料、新工艺、新设备进行检测。技术审定和推广工作。

(4)通过科学检测判断工程质量是否符合技术规范和设计要求,并提出改进意见。

2必须明确水利工程质量检测的必要性和重要性

水利工程质量检测是质量管理工作科学化的基本要素,是提高监督水平必不可少的条件,尤其在市场经济迅猛发展的今天,必须首要完善检测手段,保证其科学性、公正性、准确性。科学性是检测工作的基础,离开它就谈不上对工程质量评价和负责,也难以保证所建设的水利工程的正常运用与运行安全。若以检测工作赖以生存的地位来估价,公正性是检测工作的准绳和法规,否则就会失去法律效力。准确性则是科学性与公正性的先决条件,是检测工作客观评价与社会信誉的前提。促进水利工程质量不断提高,多创优质工程,采用科学而可靠的检测数据来说话,防止单纯凭主观经验来判断的做法,检测工作也就成为质量管理必不可少的基础工作。只有搞好检测工作才可能及时掌握质量的动态和规律,以便控制质量的波动范围来保证质量的稳定。

在水利建设中强调事物发展的客观规律,在市场经济发展的今天更应强化质量管理,其中质量检测工作又占有重要位置,担负着重要职责,它借助于测试手段对材料,构件及单元工程,按规范标准与要求进行检测,并做出合格与否的判断。因此,检测是保证工程质量的重要手段,在质量形成中具有重要的地位。它通过对原材料、半成品、单元工程检验和竣工检验活动严把质量关,具有预防把关和签别双重性质的职能。

3必须着力提高水利工程质量检测的水平

水利工程施工质量极为重视关系国计民生。提高水利工程质量检测的水平对保证水利工程施工质量显得尤关重要。提高水利工程质量检测水平,应着眼于当前经济社会发展的形势,重点考虑三个因素。

3.1检测机构合法是水利工程质量检测的前提

水利工程施工质量检测机构必须受控于国家的法律法规,在国家法定机构授权下行使职能,这类检测机构才具备合法性。目前,中国统一开放的检测市场已开始形成。有必要对检测机构的认可活动加以规范,使其在为社会提供质量检测时必须具有公正性、科学性、权威性。于1994年10月正式成立的中国实验室国家认可委员会——CNACL,是唯一的权威和法定的实验室认可机构,也是国际实验室认可合作组织——ILAC的正式成员。它制定的《实验室认可准则》即CNACL201-99,等同于国际公认的ISO/IEC导则25——《校准和检测实验室资格的通用要求》,今天已成为检证实验室技术能力,指导实验室规范运行的准则。

3.2检测方法科学有效是水利工程质量检测的关键

质量检测使用的技术规程规范必须是现行有效的,按过期的规程规范进行检测的结果是无效的,这一点也应引起足够的注意。例如,从2000年起,各实验室进行土工检测时应依据新的标准,即《土工试验规程》SL237-1999,或《土工试验方法标准》GB/T50123-1999,相应的旧规程已失效。

3.3仪器设备符合标准是水利工程质量检测的基础

质量检测使用的仪器设备必须经国家法定计量机构校准和检定,并在其划定的有效期内使用,保证检测结果的有效性。依据《计量法》而建立的中国量值传递体系,体现了量值的统一和量值的溯源,它是实验室规范的基础,也是导则25的实质所在。其突出特点是,从计量溯源性的角度,保证测试领域的测量结果基本上与计量溯源体系得以衔接。以导则25为准则构成的我国量值传递体系,基本保证了全国量值的统一,满足了质量检测和科学研究的基本要求。

4必须科学实施水利工程质量检测工作

水利工程质量检测是一项科学、严密、重要的工作,必须要有规范的程序和严谨的态度。在质量检测的实践中,应重点注重以下几个方面:

(1)建立健全工作制度。严密的规章制度、科学认真的态度是搞好工程质量检测工作的保证。工程质量检测项目,需要专业试验室组织优秀检测人员并设专门的质量负责人,才能使质量检测工作的权威性得到有力的保证。

(2)严格执行国家规范。国家标准和部颁规程规范、技术质量标准、批准的设计文件是检测工作的依据。有了这些规范、规程、标准和文件,才能使检测工作的实施、数据分析和结论有据可依。另外,在检测前或检测过程中,收集被检工程的相关资料对检测的数据分析和结论是有用的和必要的。

(3)提高检测人员的专业水平。高素质的检测人员和先进的检测设备是保证检测成果质量的重要因素。检测人员应具有丰富的水利水电工程建设经验,最好还直接参加过工程的设计、施工、监理、检测等方面的工作,才能保证检测过程中的质量。在检测设备上,所有仪器设备都必须经过有关部门的计量认证,这些先进的仪器才能够保证检测数据的准确性和可靠性。

(4)确保检测费用。检测费用的专项列支是检测结果真实性和公正性的有力支持。在实际工作中,批复概算并没有该项费用开列,有的不得不挤占其他费用,使这项工作很难开展,即使开展了,检测结果的真实性和公正性也很难保证。

(5)认真做好抽检工作。工程竣工验收前的抽检工作十分必要。目前只有堤防工程有明确的要求,而混凝土、土方、石方、金属结构制造、启闭机及机电产品安装等工程并没有抽检的方法、数量、种类的具体要求。

参考文献

第7篇

我国现行的水利技术标准体系已不能很好地适应新形势的发展要求,存在着诸如体系框架内部交叉重复、标准之间交叉重复、有些标准偏小偏细、存在个别缺项漏项等问题;体系中的标准,也存在着特征名混用、错用和国际化力度不足的问题,对体系表进行修订已势在必行。本文在论述水利技术标准体系发展历程及现状的基础上,分析了现有水利技术标准体系存在的问题以及相应的解决对策,以期能够为水利技术标准体系表的修订提供参考。

2水利技术标准体系发展历程及现状

我国水利标准化工作起步于建国初期,随着不同时期社会经济发展中心任务的需要不断发展壮大。水利技术标准体系作为国家工程建设技术标准体系的重要组成部分,在国家工程建设技术标准化发展进程引领下,先后了四版技术标准体系表。

2.11988年版《水利水电勘测设计技术标准体系》

改革开放以来,我国水利标准化工作得到了长足的发展。1988年,原能源部、水利部联合了由水利水电规划设计总院制定的《水利水电勘测设计技术标准体系》。该体系表采用了一维多层框架结构,共规划标准项目127项。这是我国正式的第一个水利水电技术标准体系表。从此,水利技术标准体系建设迈开了整体化、系统化的步伐。

2.21994年版《水利水电技术标准体系表》

1994年,水利部刊印了第一个覆盖整个领域的水利水电技术标准体系表。该表仍然采用一维多层框架结构,按工程建设标准和产品标准两大类,共规划标准项目473项。它标志着我国水利技术标准的基本分类和管理体制初步形成。

2.32001年版《水利技术标准体系表》

“1998年大洪水”促使人们对自然规律、治水理念等人与自然关系问题进行重新思考与探索,建设现代化水利、实现水资源可持续利用逐渐成为水利发展的目标。随着标准化工作的深入开展,标准涉及的专业领域也越来越广、越来越深入,不同专业领域以及专业领域内部不同标准之间的重复、交叉和矛盾现象日益突出。为了解决这些问题,2001年5月,水利部正式了2001年版《水利技术标准体系表》,提出了由专业序列、专业门类和层次构成的三维框架结构,共规划标准项目615项。2003年4月,根据水利信息化工作的突出需要,水利部又补充了《水利信息化标准指南(一)》,进一步完善了水利技术标准体系。之后,根据工作需要,又先后补充了多项应急标准,水利技术标准体系稳步充实。

2.42008年版《水利技术标准体系表》

可持续治水思路的不断发展和水利科技创新水平的不断提高,对水利技术标准提出了更高的要求。为了适应新时期水利工作的需求,在总结多项标准体系研究新成果的基础上,经反复论证、多方案比选,水利部修订了2008年版《水利技术标准体系表》(以下简称2008年版《体系表》)。2008年版《体系表》沿袭了2001年版《体系表》的框架结构,采用专业门类、功能序列和层次构成的三维坐标(见图1),共规划标准项目942项(含已颁、在编和拟编的标准)。截至2012年12月,实施的现行有效水利技术标准共713项,其中国家标准138项,行业标准575项,与2002年相比,现行有效标准数量提高了69%,标准覆盖率由44%提高到74%[2],基本满足了水利改革发展对技术标准的需求。

32008年版《体系表》存在的问题及解决对策

3.1体系框架中层次维作用问题及对策

三维结构是一个空间的思维概念,对标准的定位科学准确,逻辑层次分明。体系框架中层次维反映了各项标准所属的技术领域拥有的共性特征和适用范围。但是,在2008年版《体系表》执行过程中,层次维没有发挥显著作用。2008年版《体系表》的层次维是指一定范围内一定数量的共性标准的集合,反映了各项标准之间的内在联系,包括基础、通用、专用三个层次。层次的划分,是按“共性提升”的原则,把下一层标准中的共性内容,提到上一层。层次之间体现的是标准间的主从关系,上一层标准制约着下一层标准,下一层标准应遵守上一层标准的规定。层次的高低表明了标准在一定范围内共性的内容及覆盖面的广度。因此,层次维能够很好的控制标准的级别,从而调节体系中标准颗粒度。随着标准从基础标准到专用标准的提升,标准化对象也就越精确,颗粒度越小。而目前,层次维没有得到很好的利用,也就导致了体系内的标准存在着交叉重复、偏小偏细等问题。层次维作用的利用,应从分析水利部各项主体业务工作中入手,梳理为支撑业务工作所需要的一整套标准。通过研究标准之间的共性和个性,明确标准主从关系,更好的发挥层次维的作用,进而能够剔除或优化部分交叉重复的标准。

3.2交叉重复问题及对策

水利技术标准体系的交叉重复含两个层面的问题,一是体系框架内部的交叉重复问题,二是标准之间的交叉重复问题。

3.2.1体系框架内部的交叉重复问题及解决对策

体系框架中最突出的交叉重复问题体现在“专业门类”中。“专业门类”是从水利行业的特色和管理角度出发,反映了水利事业的主要对象、作用和目标。2008年版《体系表》的“专业门类”中的“大中型水利水电工程”是工程等别,而“水资源”、“水文水环境”、“防洪抗旱”等是按照专业分类的,分类的尺度不同,也就导致了框架的交叉重复。然而,标准体系表最主要的功能之一是便于管理。目前,水利技术标准实行的是分级管理,即主管机构、主持机构和主编单位三级管理。“专业门类”综合反映了水利各专业领域对技术标准的需求,对应的是各主持机构的管理范围。因此,应在便于管理的基础上,通过框架研究,尽可能减少框架内部的交叉重复。

3.2.2标准之间的交叉重复问题及解决对策

现行的水利技术标准,一般是根据当时的需要独立确定的,在历经一段时间的发展之后,标准之间不同程度的存在着不协调、不配套、相互重复或矛盾等问题。尤其是人为因素造成的标准之间的交叉重复问题更为突出,主要体现在:(1)部门之间(主持机构)业务交叉造成的标准重复,如大部分水工标准内均包含安全监测章节,对监测项目、监测设施的布置等都有规定,但篇幅不大,而《混凝土大坝安全监测技术规范(试行)》(SDJ336-89)、《土石坝安全监测技术规范》(SL551-2012)等又详细的对安全监测工作做了全面的规定;(2)相近内容的标准重复立项,如《建设项目水资源论证导则》(SL/Z322-2005)和《水利水电建设项目水资源论证导则》(SL525-2011);(3)行标上升为国标或拆分为多项标准,而原有标准未进行及时清理等。这些人为因素导致了标准之间未经协调或协调不足,体系越来越庞大。目前,应通过体系框架中层次维作用的研究,全面清理整合现行水利技术标准,尽可能避免人为因素造成的标准之间的交叉重复。然而,由于体系中的标准之间应是紧密联系的,几乎每项标准的制定都会或多或少的引用与其关系密切标准中的相关内容,这也就造成了在实际中适度的交叉重复是不可避免的。并且有时交叉并非致命缺陷,只能是尽可能提高标准之间的衔接程度,尽量保持交叉部分的一致,从而保持水利技术标准体系的整体协调性。

3.3标准偏小偏细问题及对策

目前,由于同一标准化对象或同一用途的标准被拆分为多项标准,造成体系中有些标准存在偏小偏细的问题。一般情况下,应针对每个标准化对象编制一项单独的技术标准。但是,当标准的适用范围过小时,总体思想是将标准化对象范围适当扩大,运用系列化的标准化形式,对同一类标准化对象进行通盘规划后,再将一项技术标准划分为若干个单独的部分。划分部分时可使用两种方式:一是每个部分涉及标准化对象的一个特定方面,并且能够单独使用;二是标准化对象具有通用和特殊两个方面,通用方面作为第一部分,特殊方面作为其他部分。例如,使用第一种划分部分的方法可将同一类标准化对象的不同类型仪器的校验方法整合在一起。针对2008版《体系表》中110~118号:《切土环刀校验方法》(SL110-95)、《透水板校验方法》(SL111-95)等9个校验方法标准,可以考虑合并,建议总名称为《土工试验常用仪器校验方法》,包括9部分内容,以后还可以增加。总之,对仪器设备校验方法标准,很多标准都可进行类似处理,如混凝土试验常用仪器校验方法、沥青试验常用仪器校验方法、岩石试验常用仪器校验方法、土工合成材料测试常用仪器校验方法、水利水电工程施工专用计量仪器校(检)验方法等。经过整合,减少了体系中标准的数量,标准的颗粒度也就趋于均衡,标准的整体结构较为合理,也更利于标准用户的使用。而对于目前体系中标准名称含有“项目建议书编制规程”的5个标准,可使用第二种划分部分的方法,将《水利水电工程项目建议书编制规程》(拟编)作为通用的规定,并将《小型水电站建设项目建议书编制规程》(SL356-2006)、《水利信息系统项目建议书编制规定》(SL/Z346-2006)、《水土保持工程项目建议书编制规程》(SL447-2009)和《水文设施工程项目建议书编制规程》(SL504-2011)的特殊要求附在其后,合并为一本标准。同样,可行性研究报告编制标准、初步设计报告编制标准等也可用此方法进行整合。

3.4标准缺失问题及对策

标准具有政策导向、战略定位、行业发展和技术进步等方面的引导作用。近几年来,水利部虽然加大了标准编制工作的力度,但现代水利事业的快速发展对水利技术标准体系提出了更新的要求,例如最严格的水资源管理制度和生态文明等,特别是一些民生问题,这些内容在2008年版《体系表》制定时还是不够完善的,造成了体系目前的缺项漏项问题。针对关键技术标准缺少的问题,应加强技术标准对水利部中心工作的响应和服务,把安全、环保、节约资源和民生等作为强制性规定放在更加突出的位置,加大对水资源节约与利用、水电可持续利用、先进的试验方法等标准制定力度,解决标准滞后于发展、覆盖面不全的问题。例如针对水利工程建设的生态环境保护,需要从水利工程设计、施工到运行管理各环节,制定环境、社会、经济和安全的综合评价规范,进一步促进水电行业的健康发展;加强洪水管理、降低洪涝灾害风险,需要制定与我国社会经济发展相适宜的预报预警等规避性技术标准,重点加强防汛抗旱指挥系统成果的标准转化工作;针对最严格的水资源管理制度,需要从水资源配置、取水、供水和用水等多个环节制定规范化评价体系等等,如绿色小水电评价标准、藻类评价标准、饮水健康风险评价标准、湖泊生态系统完整性评价标准和水大流量计检定规程等。

3.5标准特征名使用不规范问题及对策

2008年版《体系表》中,水利技术标准的特征名除了规范、规程、导则、标准,还运用了通则、准则、条件、规约、方法、指南和模式等形式,与水利行业使用到的六个大类标准编写体例格式标准中对标准特征名的规定不符。根据《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》(GB/T1.1-2009)的规定,标准名称无须描述文件的类型,不应使用“……标准”、“……国家标准”、“……国家标准化指导性技术文件”等表述形式。《工程建设标准编写规定》(建标〔2008〕182号)规定,标准名称宜由标准的对象、用途和特征名三部分组成,标准应根据其特点和性质,采用“标准”、“规范”或“规程”作为特征名。《工程项目建设标准编写规定》(建标〔2007〕144号)规定,建设标准的名称,宜由建设标准的对象和建设标准的类别属名(特征名)两部分组成;建设标准的类别属名,应根据标准的特征和性质确定,可采用“建设标准”、“面积定额”。《国家计量检定规程编写规则》(JJF1002-2010)和《国家计量校准规范编写规则》(JJF1071-2010)明确提出了计量检定类标准的特征名为“规程”,计量校准类标准的特征名为“规范”。《水利技术标准编写规定(SL1-2002)宣贯指南》中指出,按标准的形式(或特征名),标准分为规范、规程、规定、导则等。由此可见,在上述标准的规定中,标准的特征名除“检定规程”、“校准规范”、“建设标准”和“面积定额”已经明确外,其他特征名的使用方式不明确,甚至在《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》(GB/T1.1-2009)和《工程建设标准编写规定》(建标〔2008〕182号)中对“标准”二字的使用规定是矛盾的。综合考虑水利行业使用到的六大类标准编写体例格式标准中对标准特征名的规定,水利技术标准特征名宜采用“规范”、“规程”、“规定”、“导则”、“通则”、“指南”和“建设标准”等表述形式。特征名定义及适用范围见表1。

3.6标准国际接轨问题及对策

我国的水利技术标准与国际标准、美国和欧盟等发达国家和地区的技术标准相比,在水利工程设计、施工、泥沙问题处理、小水电等领域的多项技术标准具有国际领先水平,而在2008年版《体系表》中,仅有5项国际标准,标准国际化力度明显不足。标准是畅通国际贸易和科技关系的纽带。随着与国外先进技术交流空间的拓展,应逐步通过水利技术标准权威外文版、利用现有国际学术组织平台进行推广、加强与国际标准化组织相关技术委员会秘书处的联系等途径,加快筑坝技术、小水电、灌溉排水和泥沙等水利优势技术标准的输出,加快水文、机电技术等领域标准与国际标准和国外先进标准的融合,加快我国水利技术标准体系国际化的形成。

4结论与建议

第8篇

【关键词】防洪墙; 安全系数

防洪墙一般指在水边修筑防止洪水(潮水)漫溢的墙式结构物…。通常有两种形式,一类为完全用混凝土或浆砌石体建造的墙体,建于与基础面有较高结合强度的岩基;另一类为同样用混凝土或浆砌石体建造的墙体,但建于与基础面结合强度很低、粘结力很小的土基上,往往需在背水侧设填土以增强其抗渗流破坏能力。土基上防洪墙的受力状态在某种程度上类似于挡土墙。

1、两种不同的安全系教

国家标准《堤防工程设计规范》(GB 50286―98)(以下简称《堤防设计规范》)第2.2.5条规定,防洪墙抗滑和抗倾安全系数不应小于下表1和表2之值。

上述安全系数的取值规定已收录入2000年颁发的《中华人民共和国工程建设标准强制性条文水利工程部分》;一些地方性堤防工程的设计规范或设计导则和大量堤防工程设计文件,均以此作为衡量建筑物的主要指标。《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)sDJ 12-78》(试行)(以下简称《78基本规范》)表2的注说明,挡土墙是水工建筑物,故有的《海堤设计导则》直接把表1称为“挡土墙抗滑稳定安全系数”Ⅲ。在另一国家标准的《建筑地基基础设计规范》(GB 50007―2002)(以下简称《建筑地基基础设计规范》)规定:

“挡土墙的抗滑安全系数应不小于1.3”(与《建筑地基基础设计规范》与此前执行的(GBJ 7--89相同);

“挡土墙的抗倾安全系数应不小于1.6”(比此前执行的(GBJ 7--89)提高了0.1)。

从上可见,同样是国家标准,结构形式相似且功能类近,但作为水利水电工程的防洪墙,其失事后造成的损失远大于普通挡土墙,而无论是它的抗滑还是抗倾的安全系数都明显低于后者,显然不合理。

2、计算方法和合理性分析

2.1 抗滑安全系数计算方法

众所周知,结构安全系数的取值是和它所用的计算方法以及参数取值方法是密切相关的,三者不可分割地组成一个完整的工程安全评价系统。对不同的计算方法和参数取值方法,应相应有不同的安全系数。有些堤防设计的地方性法规或导则在套用表1和表2时,连应采用什么计算方法和指标选择方法也未作准确的说明和规定,这样盲目套用,难避免导致的设计失误甚至造成工程事故。

《堤防设计规范》的编制说明规定,表1“所列安全系数适用于抗剪强度公式计算”。然而,同一规范第8.2.8条规定:防洪墙的抗滑安全系数“应符合本规范附录F的有关规定”,即抗滑稳定安全系数按

进行计算;式中∑及∑P分别为作用在墙体上的全部垂直力及全部水平力之总和,f为底板与堤基之间的摩擦系数。(1)式是只使用了地基与基础间抗剪强度的部分而不是全部、没有计及基础与地基之间粘结力的”纯摩(或摩擦)”公式。很多规范包括《堤防工程设计规范》编制说明第2.2.5条均称(1)式为抗剪强度公式。实际它所考虑的抗剪强度是不完整的,没考虑基础破坏面上的粘结力(或凝聚力)c,容易产生误解。为区别于真正的抗剪强度公式,本文称(1)为纯摩公式。

建议明确,抗滑稳定安全系数应使用只考虑基础破坏面上的摩擦作用、不计及粘结力(或凝聚力)c的抗剪强度公式即纯摩公式进行计算;若采用包含c值在内的抗剪强度进行抗滑稳定计算时,必须采用另外的、与之相应的安全系数。

2.2 岩基上的防洪墙的抗滑安全系数

岩基上的防洪墙的结构和功能类似于较矮的重力坝,《堤防设计规范》颁布时所执行的《重力坝设计规范(试行)》(sDJ21--78)用纯摩公式计算的安全系数要求如下表3。

用抗剪断强度方法计算时,规定安全系数“不分级别,基本组合采用3.0;特殊组合(1)采用2.5:特殊组合(2)不小于2.3”(上述条文已含其后的补充规定)。

由二者比较可见:

第一、防洪墙和重力坝的抗滑安全系数,对1、2级建筑物,前者比后者大0.05;3级建筑物则完全相同。但防洪墙若按《堤防设计规范》规定、用“抗剪强度”之一的抗剪断强度方法计算出的抗滑安全系数,比同一等级重力坝按“抗剪强度”公式计算的抗滑稳定安全系数小得多,后者约为前者的2.4~2.6倍。

第二、重力坝与岩基接触面的结合,无论在设计还是施工的要求,比一般防洪墙要严格得多。现阶段的防洪墙设计,很少(亦无明确规定)按《水利水电工程地质勘察规程》,对“岩基”与防洪墙基础接触面的风化程度进行严格的划定;处理亦缺乏严格的、具体的技术标准,据笔者多年所见,大多数防洪墙是参照《建筑地基基础设计规范》对普通挡土墙的要求设计和提出施工技术要求。因而无论是已建还是在建的防洪墙,其基础与“岩基”的结合强度远比重力坝低。

第三、重力坝基础与地基间,用纯摩公式计算的摩擦系数是用光面试件进行的,当计算得抗滑稳定安全系数为1.0时,实际安全系数已约为2:而防洪墙目前往往受客观条件限制,例如数量很大,难以完成所需的、有代表性的原位或室内试验,多采用经验值(如《建筑地基基础设计规范》列举的参考值等),其计算的安全系数潜在富裕值远低于重力坝。

若按《堤防设计规范》的要求设计防洪墙,尽管用表1规定岩基上防洪墙的抗滑安全系数,对1、2级建筑物已略大于重力坝,但低于用几乎是同样方法设计和施工的挡土墙,防洪墙失事后果却远较普通挡土墙严重。因而采用表1设计防洪墙,是明显地不安全和不合理的。

2.3 土基上的防洪墙的抗滑安全系数

2.3.1 对滑裂面发生在基础底面下方的深层滑动

《堤防设计规范》附录规定,防洪墙的抗滑稳定分析采用瑞典圆弧法或改良圆弧法进行计算。但是:

(1)《堤防设计规范》颁布时,土坝坝坡稳定分析用《碾压式土石坝设计规范》(SDJ 218--84)(以下简称《土坝设计规范》)规定瑞典圆弧法进行计算,其安全系数不得小于表4(见《土坝设计规范》表2.2.3)。

比较表1和表4可见:

(1)虽然在正常运用条件下,1~4级防洪墙的抗滑最小安全系数比相同级别土坝坝坡抗滑安全系数大0.05,5级防洪墙与5级土坝坝坡抗滑安全系数相同;在非常运用条件下,相同级别的防洪墙和土坝坝坡抗滑安全系数基本相同;但对5级防洪墙在正常运用条件和2级以下防洪墙在非常运用条件下的深层滑动的安全系数,均小于《建筑地基基础设计规范》规定的、当挡土墙基础发生深层滑动时的安全系数1.2。

(2)表面上看,似乎土基上防洪墙的抗滑安全

系数己略大于坝坡的抗滑安全系数。但是,土坝发生滑动失稳时,破裂面的形状一般是近似于球面的曲面或是包含若干个平面的三维空间曲面。据有关研究证明,按三维空间滑动面计算出的边坡稳定安全系数,在无软弱夹层时比按平面原始条分法的计算值约大8~11%;有软弱夹层时比按平面原始条分法的计算值约大20~23%;仅当滑坡纵向长度大于5~6倍坡高时才接近于二维计算的结果。对大多数土石坝而言,因适宜建坝的坝址多为不宽的河谷且坝高相对较大,当坡面出现滑动时,滑坡纵向长度往往小于5~6倍坡高,实际安全系数比通常假设为二维平面问题计算出的安全系数大。而一般的防洪墙高度并不大,绝大部分在发生滑动失稳时基本可归属于二维的平面问题。对同一级建筑物,如要求其安全度要基本相同时,防洪墙按平面问题计算的安全系数,理应比同一级别土坝实际发生三维的滑动面而按平面假设计算得到的安全系数大,其差值至少应反映按平面计算假设造成偏小的误差。与三维的分析成果比较,虽然表1的“土基上防洪墙抗滑安全系数”已略大于表4《土坝设计规范》规定的“土坝抗滑稳定安全系数”,但实际上仍然偏小。

(3)《土坝设计规范》规定,其坝坡稳定分析中采用各土层的强度指标,是采用各土层不少于11组试样的、按规定试验方法得出参数的小值平均值。但对大多数堤防工程的防洪墙,若要在每一可能滑动的堤段或地质单元段内,按规定取足够的土样试验去统计小值平均值的抗剪强度,其取样和试验的总工作量比普通的土坝要大得多。据笔者了解,在目前条件下不仅是3、4级堤防工程,即使是需进行加高培厚的1、2级堤防工程,按此规定操作的可能性也很小。因而实际上在防洪墙的稳定分析中,有些是用组数很小的统计值,很难准确地反映与使用安全系数相匹配的、滑动面自身的抗剪强度;有些则用算统计参考值(见《水利水电工程地质勘察规范GB 50287-99》附录D.0.2)乘以0.85~0.9的折减系数或由地质专家提供的经验值(接近统计的算术平均值),据笔者的初步分析,用算术平均值计算出的稳定安全系数比用小值平均值计算出结果,往往大10~20%以上。即使采用的安全系数增加了0.05仍不能补偿参数取值不当的误差。如果分析结果是安全的也可能是假象,实际安全度是不足的。

2.3.2 滑裂面发生在地基与基础的接触面

根据《堤防工程设计规范》的第8,2,8条规定,抗滑稳定应用纯摩公式(1)计算。尽管对于重要的堤防工程,理论上其基础与地基间的摩擦系数f可以通过原位或室内试验来确定,但《堤防规范》没有明确规定与安全系数匹配的试验组数和取值方法。从《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)SDJ 217-87》(试行)的编制条文可知,防洪墙的安全系数取值,是与1984年颁布的《水闸设计规范》中水闸的稳定安全系数基本相同(见附录)。由于通常防洪墙的高度较矮而堤线较长,每组试验代表的工程数量远小于水闸和其它工程量较集中的枢纽工程;要取得同等代表性的防洪墙基础摩擦系数f的试验值,其试验工作量和耗费资金远远大于水闸的抗剪强度试验,往往超过目前大多数工程按当前有关规定的承受能力。若试验数量不足则很难反映整个防洪墙工程基础与地基接触的强度条件;若只做少量组数的试验,则代表性不足,实际上的参考意义不大。目前较普遍的亦是没有做试验,仅采用地质专家推荐的经验值或参考《水利水电工程地质勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》或其它规范提供“可以选用”的建议值,后者的变化幅度往往达20~30%甚至更大。表1列举的安全系数未能完全涵盖基础摩擦系数的取值误差;特别是对于2级及其以下等级的堤防工程,安全系数明显低于同几乎是同样方法设计和施工的、失事后果严重性却可能较低的挡土墙,显然是不安全和不合理的。

2.4 抗倾安全系数

《堤防工程设计规范》除规定了表2的安全系数外,还在第8.2.9条中规定“防洪墙在各种荷载组合的情况下,基底最大压应力应小于地基的允许承载力。土基上的防洪墙基底的压应力最大值与最小值之比的允许值,粘土宜取1.5~2.5;砂土宜取2.5~3.0”。实际上,抗倾安全系数与防洪墙基底的应力状态是密切相关的。设有如图1所示的防洪墙基础横剖面,e为垂直力合力W至转动中心A的水平距离;0为W与水平力合力wO作用线与基底的交点;b为基础水平宽度。由材料力学方法可求得不同e/b和最大和最小应力比时,相应的抗倾安全系数k值,详见表5。通常e/b大于0.5(两边对称布置的防洪墙)和小于O.75(有很长的前趾板),多在0.6~0.65之间。由表5可见,若为满足《堤防规范》第8.2.8条有关基础最大和最小应力比的要求,必须有远大于表2规定的抗倾安全系数。

表6为当要求基础后趾(图1的B点)不出现拉应力时的抗倾安全系数;表7为不同e/b值和不同抗倾安全系数k时,基础最大应力与按基础总宽b计算的平均应力的比值。由表6和表7可见:按常规抗倾安全系数设计防洪墙时,其后趾有可能出现拉应力,使基础与地基局部脱离接触。若水压力在这一侧,基础的渗透压力会随之增大,倾覆力矩亦会加大,可能会出现不利于抗倾覆稳定的恶性循环。当抗倾安全系数过低例如接近1.3时,则基础后趾和地基脱离接触后,位于前趾的基础最大应力达到以基础宽度b计算的平均应力的4~5倍。如果墙体较高,地基较软,基础前趾下的地基可能因受过大的挤压应力产生塑性变形,从而使地基出现较大的不均匀沉降,导致墙向前倾,e/b继续减小,继续增大,亦形成恶性循环,最终可能导致墙体发生倾倒破坏。这次可能是《建筑规范》在编制说明中认为“现实工程中倾覆稳定破坏的可能性又大于滑动破坏”的主要原因之一。

因《堤防规范》第8.2.9条是用“宜”来要求基础两侧的应力比,是允许稍有选择而不是严格的要求。实际上控制基础最大和最小应力比的目的,在于防止基础两侧产生过大的不均匀沉陷,影响防洪墙的正常功能。《建筑地基基础设计规范》无论是1989版还是2002版除了有较大的抗倾安全系数、要求基础最大应力不大于1.2倍“修正后的基础承载力特征值”外,只要求“承重结构的局部倾斜”不大于0.002(中、低压缩性土)或0.003(高压缩性土),即以变形控制为准;对没有明确物理意义的最大和最小应力比没有提出要求,是概念此较清晰和比较合理的。

3、结论和建议

安全系数是和一定的计算方法和参数选择方法相适应,三者组成一个缺一不可的、完整的建筑安全评价系统,不同的计算方法和参数取值方法,应相应有不同的安全系数。因现《堤防工程规范》的抗滑和抗倾安全系数明显偏小,在明确规定防洪墙合理计算方法和参数选择方法后,应尽快对其中相互矛盾的条文及其安全系数作合理的调整。因挡土

墙量大面广、实践经验较多;《建筑地基基础设计规范》对挡土墙的安全评价系统,已在1978版的基础上,又经历了1989版和2002版两次修编,相对较接近实际。在《堤防工程设计规范》的安全评价系统未经充分论证和修改完善之前,建议暂以《建筑地基基础设计规范》对挡土墙的安全评价系统为基础进行修正。即:

(1)当滑动面为基础与地基的接触面时,5级堤防的防洪墙的抗滑安全系数,应不小于用同样计算方法和同样参数选择方法的挡土墙的安全系数1.3;对级别较高堤防的防洪墙,抗滑安全系数应以1.3为基础,逐级适当加大。

(2)当滑动面在基础与地基的接触面以下、发生深层滑动时,对5级堤防的防洪墙的深层滑动的安全系数,在正常运用及可能出现机率较高的异常运用条件下,其抗滑安全系数应不小于用同样计算方法和同样参数选择方法的挡土墙的安全系数1.2;对级别较高堤防的防洪墙,抗滑安全系数应以1.2为基础,逐级适当加大。

(3)《堤防工程设计规范》列举的抗倾安全系数不合理地偏小。在未系统修偏之前,建议5级堤防的防洪墙的抗倾安全系数,暂乏为不小于《建筑地基基础设计规范》规定的挡土墙抗倾安全系数1.6;级利较高者逐级适当加大。今后应尽快与有关行业和部门共同研究。分岩基和土基提出不再互相矛盾的各种类型挡土墙和防洪墙的抗倾安全系。

(4)《堤防工程设计规范》第8.2.9条对“土基上的防洪墙基底的压应力最大值和最小值之比的允许值”,提出的虽然是“允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做”的“宜”要求,但这基底的压应力最大值和最小值之比的指标,并不能完整地反映防洪墙基础不均匀沉降的程度;由上表5可见,有时为满足这条要求,不得不加大结构断面,增加抗倾安全系数,而这不一定是保证防洪墙正常工作所必须,必然造成浪费。.根据现代土力学已将基础以应力控制为主改为以变形控制为主的总发展趋势,建议《堤防工程设计规范》取消“土基上的防洪墙基底的压应力最大值和最小值之比的允许值”的要求,改为: