蔡 忠
(遵義水利水電勘測設計研究院,貴州遵義 563002)
貴州習水縣某中型水庫的工程投資控制研究
蔡 忠
(遵義水利水電勘測設計研究院,貴州遵義 563002)
銅灌口水庫壩址位于習水縣同民鎮藺江村的同民河中游,距縣城53km,水庫總庫容1140萬m3,樞紐由混凝土石板堆石壩、岸邊溢洪道取水兼放空隧道等組成,于2011年開始建設,結合工程概況及工程管理中出現的實際問題,闡述了水利工程的投資控制問題。
中型水庫;投資控制;筑壩材料;方案優化;施工組織
水利工程是帶動國家經濟發展的一項重要的基礎工程。近幾年,中國對水利工程的建設規劃逐年增加,如何在保證工程質量與進度的同時加強對工程投資的工程,降低工程造價,也是現階段我國工程建設中的一個重要問題。工程建設前期的投資控制與施工階段的投資控制是工程投資控制的兩個主要途徑,另外,工程結算階段的審查也是工程投資控制的一個途徑。文章以貴州省習水縣銅灌口水庫為實例,分析了其在工程建設中投資控制的實際實施情況,重點研究了水利工程中通過優化設計進行投資控制的方法,并結合實際為其它水利工程的投資控制提出一些建設性的意見。
銅灌口水庫灌區工程位于習水縣西南面,地理位置 E105°49′~106°03′、N28°07′~28°19′。壩址位于習水縣同民鎮藺江村的同民河中游,距遵義市區253km,距習水縣城53km,距同民鎮15.2km,壩址處有簡易鄉村公路通過。
銅灌口水庫灌區工程建設任務為農田灌溉、鄉鎮及農村人畜飲水,灌溉面積3502.7hm2(田2056.8hm2、旱地979.2hm2、果園466.7hm2),解決灌區內集鎮及農村5.372萬人、3.3萬頭牲畜的人畜飲水問題。水庫正常蓄水位749.00m,死水位710.00m,正常蓄水位庫容886萬m3,興利庫容823萬m3,死 庫 容 63萬m3,水 庫 總 庫 容1140萬m3。多年平均灌溉用水量2186萬m3/a,人畜供水量423萬 m3/a,總供水量2609萬 m3/a,水資源開發利用率62.0%。
2.1 壩體結構設計
水庫樞紐工程建筑物由混凝土面板堆石壩、岸邊溢洪道、取水兼放空隧洞等組成。大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高86.0m,壩頂高程756.00m,壩頂長202.0m,壩頂寬7.5m,大壩上游壩坡1∶1.5065,下游平均壩坡1∶1.57(壩坡上設有6.5m寬的“之”字形上壩公路,公路之間壩坡1∶1.30),見圖1。堰頂高程749.00m,溢流凈寬35m,側槽首端底寬6.0m,末端底寬12.0m;側槽段后接泄洪無壓隧洞,總長465m,其中調整段長40m、收縮段長50m;泄洪隧洞出口接消力池,長80m,采用底流消能;出水渠段長20.0m。

圖1 前期設計方案大壩剖面圖
2.2 筑壩材料設計
墊層區水平寬3.0m,其上游側采用混凝土擠壓機擠壓成型C5混凝土墻,高0.4m。過渡層水平寬4.0m,鋪筑層厚0.4m,最大粒徑300mm。主堆石區采用弱風化砂巖堆石料,鋪筑層厚0.8m,最大粒徑800mm。下游堆石區采用堆石料主要為砂巖和泥巖,可以使用與主堆石區相同材料或采用較低的壓實標準和質量相對較差的軟巖料、風化石料(開挖石渣),鋪筑層厚1.0m,最大粒徑800mm。周邊縫下游側特殊墊層料,采用最大粒徑<40mm,且內部穩定的反濾料,鋪筑層厚0.2m。上游鋪蓋區采用粉煤灰填筑,下游壩面為干砌塊石護面,護坡厚500mm,材料分區特性表見表1。
2.3 大壩分縫和止水
混凝土面板采用C25混凝土,混凝土抗滲等級為W8,抗凍等級F100。根據面板的受力情況,兩壩肩附近左右岸面板分別設5條和4條張性垂直縫,間距7.5~9.96m不等;其余河床段面板共設7條壓性垂直縫,間距均為15.00m。垂直縫底部設一道W型銅止水,縫面涂刷瀝青乳液,其中張性垂直縫縫頂部需采用GB弧凸狀塑性填料,外加三元乙丙復合板并用不銹鋼固定封閉保護。防浪墻與面板頂部水平接縫止水結構與周邊縫相同,防浪墻伸縮縫分縫位置與面板垂直縫在同平面位置,中部設置銅止水一道。

表1 材料分區特性表
2.4 基礎處理設計
1)壩基開挖:本工程最大壩高86.0m,趾板基礎應開挖至堅硬、不沖蝕和可灌漿的基巖,將趾板、墊層和過渡層設于弱風化層上部,開挖面應力求平順,避免陡坎和反坡。
2)固結灌漿:在趾板基礎開挖過程中,對趾板基礎進行固結灌漿并對斷層破碎帶進行深挖回填,固結灌漿按兩排、孔深5m、排距2.0m布置。固結灌漿工程量2220m。
3)帷幕灌漿:根據地形地質條件及巖體的透水率確定帷幕邊界,具體布置為帷幕線主要沿趾板軸線布置,平面上接弱透水巖體,原則接地下水位,垂向上以巖體透水率≤3Lu,帷幕長約444m,帷幕面積13600m2,總進尺4500m。
3.1 工程方案優化
在前期設計方案的基礎上,根據實際的勘探測量工作的結果,設計方案隨著現場查明地質情況進行優化,以達到控制工程造價的目的[1]。
1)大壩結構優化設計:墊層、過渡層材料料場由原初步設計灰巖料場(運輸距離46km)改為弱風化砂巖料場(運輸距離1km);主堆石料材料料場由原初步設計開采砂巖料場填筑改為部分利用開挖洞碴填筑;次堆石料材料料場由原初步設計開采砂巖料場填筑改為部分利用開明挖石碴填筑。
2)壩基覆蓋層開挖:優化設計壩基河床僅挖除趾板區及50m低壓縮區范圍的覆蓋層,其余壩基覆蓋層保留利用,減少開挖量0.34萬m3、減少填筑量7.84萬m3。優化后的大壩剖面圖見圖2。

圖2 優化設計大壩剖面圖
3.2 施工組織
3.2.1 大壩工程
大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高86.0m,壩頂高程756.00m,壩頂長202m,壩頂寬7.5m,頂部上游側設置5.7m高的防浪墻,大壩上游壩坡1∶1.5065,下游壩坡平均為1∶1.57,混凝土面板厚0.3~0.6m,面板后設水平寬3.0m的墊層、4.0m的過渡層,過渡層后為主堆石區,下游為次堆石區,下游壩面為干砌塊石護面。面板與河床和兩岸基礎相接處設趾板。大壩填筑的墊層和過渡料均采用灰巖料(運距約46km)、主、次堆石區均采用弱風化砂巖料[2]。
3.2.2 料場規劃與開采
銅灌口水庫灌區工程大壩填筑石料場仍采用初步設計選擇的石料場(Ⅰ號),料場位于壩址左岸下游,料場距壩址直線距離0.5~0.8km。料場為峽谷地形,單面斜坡,地形邊坡較陡,另外坡體前緣右岸為進壩的唯一通道,料場開采及運輸存在一定的施工干擾[3]。料場覆蓋層為第四系覆蓋層,植被生長較茂盛。經開挖揭露,覆蓋層厚度1~5m,覆蓋層以下為3m左右厚的強風化軟巖層(無用層)。料場頂部與河床相對高差約200m,料場頂部可開采面積約為8800m2,順河床方向開采長度約220m,頂部開采平臺高程為800m,規劃底部開采高程為650m,其開采高度150m。經初步測量,料場平均開采寬度為30m左右,料場頂部開采面積約為8800m2,可開采儲量約132萬m3,大壩回填總方量為140萬m3左右,結合巖層產狀,初擬開挖邊坡坡比設為1∶0.3,每20m設一2m寬的馬道[4]。
3.3 優化效益
除了建筑工程方面的優化,在大壩觀測設備及安裝、設計工作費用都進行了不同程度的優化,優化設計總概算表見表2。

表2 優化設計總概算比較表
從表2可以看出,大壩優化節省投資1625.92萬元,監測工程調整減少投資33.90萬元,優化設計工作費用497.21萬元,本次優化可節省投資1162.61萬元。
[1]張世才.水利工程施工階段質量、投資、進度的監理控制探討[J].科協論壇:下半月,2013(03):154-155.
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[3]嚴亞麗,萬海龍,奚鵬.淺議柬埔寨甘再水電站BOT項目管理的投資控制[J].西北水電,2011(S2):71-73.
[4]楊開云,朱峰,王亮,等.灰色關聯度模型在水利工程投資決策中的應用[J].人民長江,2008,39(15):90-91.
Study on Engineering InvestmentControl of a Medium-sized Reservoir in Guizhou Xishui County
CAI Zhong
(Guizhou Province Zunyi Water Conservancy & Hydropower Investigation,Design and Research Institute,Zunyi 563002,China)
Tongguankou reservoir dam is located at the middle reaches of the Min River in Lin Jiang village,Tongming Town,53km from the County town,with total capacity 1.114 ×108m3. The hydro-junction is consisted of concrete slab dams,spillway,tunnel intake and vent,starting to build in 2011. Combined with the engineering conditions and real problems existing in engineering management,the investment control for hydraulic engineering is discussed.
medium sized reservoir;investment control;construction materials;optimization;construction organization
TV512
B
1007-7596(2014)08-0077-03
2014-02-12
蔡忠(1968-),男,上海人,工程師。