劉振中,黎細(xì)波,張 婷
(浙江華東測(cè)繪有限公司,浙江杭州310030)
白鶴灘水電站地處云貴高原西北,位于金沙江下游河段。庫區(qū)干流全長182.77 km,不通公路的地段長度約占整個(gè)庫區(qū)長度的一半。電站正常蓄水位為825 m。庫區(qū)基本地貌類型多為侵蝕褶斷高山與中山,其中水庫區(qū)壩前段及庫尾段主要為高山峽谷區(qū),中間段地形較為開闊,地勢(shì)相對(duì)平緩。庫區(qū)內(nèi)有四條大的支流,左岸為黑水河,右岸為以禮河、小江和普渡河。
白鶴灘水電站建設(shè)征地影響(包括水庫淹沒區(qū)和樞紐工程建設(shè)區(qū))涉及四川、云南2省的4個(gè)市(州)7個(gè)縣(區(qū))。左岸為涼山彝族自治州的寧南縣和會(huì)東縣;右岸為昭通市巧家縣、曲靖市會(huì)澤縣、昆明市東川區(qū)和倘甸產(chǎn)業(yè)園區(qū)、祿勸縣。
水電工程移民是水電工程的一個(gè)重要組成部分。在水電站建設(shè)用地范圍確定后,為滿足現(xiàn)場(chǎng)移民安置規(guī)劃工作開展的需要,需按所在省人民政府“封庫令”要求,對(duì)明確的范圍按技術(shù)要求進(jìn)行打樁定界,設(shè)置明顯、當(dāng)?shù)厝罕娂矣鲬魰缘拈L久性標(biāo)志。
白鶴灘水電站建設(shè)征地界樁布置范圍包括水庫淹沒影響范圍和樞紐工程建設(shè)區(qū)范圍兩部分。其中水庫淹沒影響范圍需埋設(shè)界樁4 016個(gè),樞紐工程建設(shè)區(qū)范圍需埋設(shè)界樁382個(gè)。
根據(jù)布置位置的重要程度,界樁可分為主樁和加密樁兩類。主樁為控制性界樁,在建設(shè)征地范圍的控制點(diǎn)埋設(shè)主樁。在主樁之間布置加密樁。主樁露出地面高度為150 mm,加密樁露出地面高度為100 mm。兩主樁間距為500~1 000 m,加密樁間距為50~200 m。
根據(jù)DL/T5376-2007《水電工程建設(shè)征地處理范圍界定規(guī)范》的要求,鋼筋混凝土永久界樁為菱柱體。永久界樁主樁規(guī)格為頂部100 mm×100 mm~150 mm×150 mm,下部200 mm×200 mm~250 mm×250mm,高度700~1 000mm。永久界樁加密樁規(guī)格為頂部100mm×50mm~150mm×100 mm,下部120 mm×50 mm~200 mm×100 mm,高度500~700 mm。具體規(guī)格見圖1。
圖1 永久界樁規(guī)格Fig.1 Size of the permanent boundary markers
在進(jìn)行白鶴灘界樁埋設(shè)時(shí),考慮到白鶴灘地質(zhì)地貌、界樁加固、界樁美觀等幾方面問題與界樁在運(yùn)輸、埋設(shè)中存在的客觀困難,提出了一種新的界樁制作方法即半預(yù)制式界樁制作法。具體做法如下:
保加利亞地處“一帶一路”沿線國,幾年來,中保兩國政府有關(guān)部門對(duì)保加利亞公司的發(fā)展給予了高度重視和極大支持。2015年中國與保加利亞簽署了“一帶一路”合作備忘錄,雙方“16+1”及直線的合作進(jìn)展順利,保加利亞牽頭成立了“16+1”農(nóng)業(yè)合作促進(jìn)聯(lián)合會(huì)。2017年5月在兩國農(nóng)業(yè)部共同努力下,啟動(dòng)了“16+1”農(nóng)業(yè)合作示范區(qū)。
(1)主樁制作:預(yù)制120 mm(長)×120 mm(寬)×200 mm(高)的主樁,制作時(shí)在每個(gè)界樁都鑲嵌上四根直徑8 mm、長度500 mm的鋼筋,同時(shí)裝上不銹鋼標(biāo)芯,樁面刷上白色涂料,樁頂印上界樁編號(hào),編號(hào)涂上紅漆。具體規(guī)格見圖2。
圖2 預(yù)制主樁規(guī)格Fig.2 Size of the half-prefabricated main boundary markers
(2)加密樁制作:預(yù)制100 mm(長)×100 mm(寬)×150 mm(高)的加密樁,制作時(shí)在每個(gè)界樁都鑲嵌上四根直徑8 mm、長度500 mm的鋼筋,同時(shí)裝上不銹鋼標(biāo)芯,樁面刷上白色涂料,樁頂印上界樁編號(hào),編號(hào)涂上紅漆。具體規(guī)格見圖3。
埋設(shè)主樁與加密樁時(shí)需露出地面的高度分別為150 mm和100 mm,而制作的界樁均比露出地面的高度長50 mm。因此保證了埋設(shè)界樁時(shí)除了四根鋼筋外,主樁和加密樁都有50 mm的部分埋設(shè)在水泥平臺(tái)里,保證了界樁埋設(shè)的穩(wěn)固。
界樁制作過程見圖4。
圖3 預(yù)制加密樁規(guī)格Fig.3 Size of the half-prefabricated infill boundary markers
圖4 界樁制作過程Fig.4 Making process of the boundary markers
界樁測(cè)設(shè)步驟:
(1)界樁測(cè)設(shè)基于基本高程控制點(diǎn),采用GPS-RTK實(shí)施。GPS-RTK系統(tǒng)建立時(shí)基本平面、高程控制點(diǎn)均不少于3個(gè)(以下稱3個(gè)GPS控制點(diǎn)構(gòu)成的三角形為控制三角形,3個(gè)GPS控制點(diǎn)構(gòu)成的圓內(nèi)范圍為控制范圍)??刂迫切蝺?nèi)角不小于30°;測(cè)點(diǎn)在控制范圍以外時(shí),其距控制點(diǎn)距離不大于控制三角形最長邊的1/3;系統(tǒng)建立后首先施測(cè)另外基本控制點(diǎn)以檢查系統(tǒng)的可靠性。
(2)根據(jù)《金沙江白鶴灘水電站可行性研究報(bào)告階段建設(shè)征地界樁規(guī)劃報(bào)告》中影響區(qū)和樞紐區(qū)界樁的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和淹沒區(qū)各斷面間的界樁種類與個(gè)數(shù)并結(jié)合庫區(qū)1∶2000地形圖確定界樁埋設(shè)的概略位置,并將其坐標(biāo)存儲(chǔ)于測(cè)量?jī)x器中。
(3)界樁測(cè)量采用GPS-RTK的模式進(jìn)行測(cè)量放樣。架設(shè)基準(zhǔn)站過程中執(zhí)行以下要求:基準(zhǔn)架設(shè)在有水準(zhǔn)高程的GPS控制點(diǎn)上,精確對(duì)中、整平衛(wèi)星接收機(jī)天線,電臺(tái)頻率分區(qū)設(shè)置,各區(qū)之間無線電通信頻率不相沖突。
(4)作業(yè)前對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),確保所建立的坐標(biāo)系的適用性和儀器輸入的準(zhǔn)確性。
(5)通過儀器放樣找到界樁埋設(shè)的概略位置,并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整埋設(shè)地點(diǎn)。
(6)在埋設(shè)地點(diǎn)處挖深500 mm、長寬約為300 mm×300 mm的坑洞。
(7)將預(yù)制好的界樁放入坑洞中并通過儀器調(diào)整界樁高度、位置,確保淹沒區(qū)界樁實(shí)測(cè)高程與設(shè)計(jì)高程之差不超過0.05 m,樞紐區(qū)界樁和影響區(qū)界樁平面實(shí)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)之差不超過0.05 m,同時(shí)主樁露出地面0.15 m、加密樁露出地面0.1 m。
(8)界樁位置調(diào)整好后往坑洞中灌入水泥、石塊夯實(shí)并澆注水泥平臺(tái)。
(9)標(biāo)石埋設(shè)完成后重新架設(shè)RTK,測(cè)量界樁樁頂標(biāo)芯坐標(biāo)并檢查埋設(shè)的界樁高度或位置與設(shè)計(jì)是否一致。標(biāo)芯坐標(biāo)測(cè)量?jī)纱稳∑骄鳛樵摻鐦冻晒?,整理提交?/p>
(10)用數(shù)碼相機(jī)拍攝界樁近景和遠(yuǎn)景相片兩張。近景相片拍攝清楚整個(gè)界樁的標(biāo)面,點(diǎn)號(hào)等文字在相片中字頭向上;遠(yuǎn)景相片拍攝清楚界樁與周圍建筑物和地物的位置關(guān)系。
埋設(shè)好的界樁見圖5。
圖5 埋設(shè)好的界樁Fig.5 Embedded boundary markers
傳統(tǒng)界樁的制作其模板木材需求量大且制作周期長,從澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)到陰干、刷漆需5 d時(shí)間。半預(yù)制式界樁模板制作的木材需求量小于傳統(tǒng)界樁,因體積小,其制作周期大大縮短,一般48 h內(nèi)就能完成全部工序,投入使用。由于制作效率的提高,即便加上界樁埋設(shè)時(shí)使用的水泥費(fèi)用,半預(yù)制式界樁在制作成本上也要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)界樁。
電站界樁測(cè)設(shè)過程中,影響其效率的主要因素在于界樁的運(yùn)輸。界樁的運(yùn)輸主要分為兩個(gè)部分,一是機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)輸,二是人(畜)力運(yùn)輸。一般西部的水電站庫區(qū)交通情況較差,公路多為土石路面,很多不通公路的地方,其運(yùn)輸基本靠牲畜。
機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)輸界樁時(shí),車輛的顛簸會(huì)使界樁與界樁或者界樁與車輛發(fā)生碰撞。傳統(tǒng)界樁由于體積大、質(zhì)量重,需皮卡、拖拉機(jī)等車輛運(yùn)輸,界樁在碰撞過程中容易破損,影響界樁美觀甚至使用;而半預(yù)制式界樁因?yàn)轶w積小、質(zhì)量輕,可以放到越野車、面包車后背箱,且車輛顛簸也不易使界樁破損。
白鶴灘水電站庫區(qū)環(huán)境復(fù)雜多樣,其中不通公路的地段長度約占整個(gè)庫區(qū)長度的一半,地理環(huán)境惡劣,交通極為不便,界樁只能靠人(畜)運(yùn)輸。埋設(shè)界樁時(shí),體積大、質(zhì)量重的傳統(tǒng)界樁運(yùn)輸起來極為不方便,并且在山高、坡陡、路滑的地方靠人力搬運(yùn)整個(gè)界樁存在很大的安全隱患。
采用半預(yù)制式界樁能將埋設(shè)界樁時(shí)所需的材料分散運(yùn)輸,即參與界樁測(cè)設(shè)的人員可以每人只拿部分埋設(shè)材料,與一個(gè)人運(yùn)輸一個(gè)完整的界樁相比,大大節(jié)省了體力,有效提高了工作效率,更能保障人員安全。
傳統(tǒng)界樁的埋設(shè)一般采用素土夯實(shí)而半預(yù)制式界樁采用混凝土澆注,因此埋設(shè)更加牢固。
通過白鶴灘水電站建設(shè)征地界樁測(cè)設(shè)的生產(chǎn)實(shí)踐,證明半預(yù)制式界樁在制作成本、測(cè)設(shè)的安全與效率以及埋設(shè)牢固度上都要優(yōu)于傳統(tǒng)界樁,其制作與埋設(shè)方法確實(shí)是一種安全高效的好方法。隨著西南地區(qū)水電市場(chǎng)開發(fā)的不斷推進(jìn),其必將創(chuàng)造良好的社會(huì)效益與豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。