李仁品
中国铁建港航局集团有限公司 重庆400025
摘要:随着国家2060碳中和战略的提出,清洁能源的比重会越来越大。然而,我国的清洁能源分布与我国经济发展中心的不匹配,水电、太阳能及风电大部分在经济欠发达地区,尤其是水电,中国西部12省占全国总量的80%,特别是云、贵、川、渝、藏五省就占2/3。这些水电集中区域往往是崇山峻岭,电站建设及电力外输是其重难点。在建设过程中需要克服很多地形和地质难题,此外,库区公路往往设计等级比较低,公路依山旁水而建,后期因为蓄水位影响,公路往往设计在半山腰的悬崖峭壁之上,给后续工程建设带来了很多施工安全风险。本文依托大渡河金川水电站库区复建公路为案例,探讨水电开发库区公路的建设过程的安全风险及处置措施,思考后续类似工程如何降低其建设过程中的安全风险
关键词:库区公路;安全施工;安全风险;对策
中图分类号:U412
文献标识码:A
引言
水电站库区公路的设计线型往往会受到复杂地形以及蓄水后旅游观光的制约与影响,使得在工程建设过程中不得不面临低等级高难度的现实,并且许多施工人员对库区公路施工安全的认识与了解不够充分,类似工程施工经验较少,对工程难度重视不够,所有在库区复建公路的施工安全管理需要进行更加严格的管理。规范库区复建公路施工人员的施工操作,加大施工安全的宣传力度。通过一些新的形式和手段,加强对公路施工安全的宣传,不断增加对公路施工安全设施的投入。不仅如此,还要提高施工团队的整体水平,面对一些制约库区复建公路施工发展的因素,应不断总结施工的经验。
工程概况
本项目为金川水电站配套工程,金川水电站建成发电后,水库正常蓄水位为2253.0m,蓄水后G248长约30km路段将被淹没,为了保证地方交通和水电站工程建设,需对该路段公路进行改线复建。
G248连接国道G317和国道G318,库区段复建线路均为三级公路。沿线除木足渡桥的荷载为汽-20级外,其余均为小桥涵的设计荷载均为汽-15级。
拟建线路起点位于金川电站G248场区改线公路工程中金川隧道出口处喀尔乡五甲村,沿大渡河上行,经新沙尔木、杨家湾、周山、集沐乡、木须沟、李家沟、根扎村等终点为双江口水电站下游根扎大桥右岸桥头,全线采用三级公路标准,设计速度40km/h,路基宽度8.5m,全线里程约为20km,路线在与双江口对外公路根扎大桥相接时局部降低设计标准,转弯半径为45m。
1当前山区公路安全施工中存在的问题分析
1.1 勘察信息不足
当前情况下,在库区公路的建设过程中,要提前进行勘测设计,然后才可以进行施工。我国西部属于多山地区,尤其是四川“三州”地区更是高山深谷地形,然而库区复建路大多修建在半山腰上,半山腰大多是山体坡度陡峭处,坡度大多集中在60—80度。地震后“三州”地区地质存在复杂性、地质病害也较多,面对这种情况,在局部滑坡、高边坡病害实施治理以及实践的过程中,需要根据地质勘察的具体信息资料进行信息化动态设计与跟踪,然后再进行施工。在山区路堑施工中,需要根据岩层类别的变化以及地质情况实施设计调整,但是一些勘察单位的勘察技术有待更新,不能对复杂的山区地质条件进行详细的勘察,导致设计和施工方案与实际情况不符,施工过程中存在严重的安全隐患。如本项目的K12+600处涉及为二级边坡,但施工现场实际为一处长年碎石堆积体,坡度约为60°,上方山脊月400米,如下图:
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1.2道路安全理念没有深入应用到道路设计中
库区道路不仅仅影响着人们的出行还影响着当地的经济、文化、教育等行业的发展,还受到库区蓄水后湖水冲刷及对路基的浸泡影响,在这个情况下应该对道路的设计质量有更高的要求,进而保证整个道路可以集合本地通行及库区通行的安全及观光需要。
当前在进行道路设计时没有有效地进行库区道路安全问题的研究,导致道路安全隐患问题没有充分被发掘,在这个情况下进行山区的道路施工必然是困难重重的。在进行道路安全理念融入道路设计的过程中不应该是语言上的融入,更多的应该是积极了解大量的实例,根据对这些实例的相关信息的分析,实现对道路安全隐患的排除以及道路施工质量的提升。
2当前库区公路安全施工管理措施
2.1树立“安全就是效益”的观念,明确施工责任
安全是公路建设企业获得长久性经济效益的基础保障。因此公路建设企业的各级职能管理部门不能盲目追求经济效益,忽视了山区公路设计安全的重要性。在严格遵守国家相关法律管理标准的前提下,树立“安全就是效益”的理念,可以通过层层责任状、履职承诺书等方式对库区公路施工过程进行细化,落实具体的全员安全职责,从而提高库区公路在建设过程中的安全管控。
2.2大数据技术
数据挖掘技术的基础是基于数据收集、数据挑选、数据保存的现代化科学技术,是大数据技术中的一种,其在库区公路施工过程需要与现代信息技术进行融合。数据挖掘技术与过去的数据技术相比,更加高速、智能和简便,实现库区公路施工过程深入挖掘数据,及时反馈设计,将“数据化理解”最终转化为“安全化理解”。数据挖掘技术能有效提高库区公路施工中数据处理的效率,能够提高实时反馈现场设计人员,确保施工问题能够得到公路设计人员有效支援,提升公路设计的准确性,减少人为错误的出现。对于库区公路安全设计来说,数据挖掘技术能帮助设计人员提高数据处理和分析的安全性,为其库区公路设计决策和计划提供有效参考。在应用数据挖掘技术过程中,一般先针对要解决的公路安全问题进行大量、真实的数据资料准备,然后通过大数据技术对数据进行数字建模,更好地进行数据理解。最后将需要处理的库区公路安全问题与建模结果相对比,得出决策建议和评价,从而得到处理安全问题的答案。因为大数据挖掘技术不受时间、空间等条件限制,且以完整的数学理论和计算机技术为应用基础,所以能保障安全数据的运行效率和正确性。为了使得大数据挖掘技术能在实际库区公路安全设计工作中得到充分应用,在进行数据挖掘技术的应用之前,工作人员可以将安全数据进行二次处理,提高应用结果的针对性和可行性。随着 5G 技术的发展,数据挖掘技术的应用流程更为复杂和全面。
2.3强化施工环境的安全管理
强化施工环境的安全管理,应注意以下方面:
1)需要保证工作量的合理安排,在较危险的施工区域要降低施工人员的工作量,避免存在疲劳性施工的现象;2)在各大施工地点,要设置安全警示标识,便于施工人员对危险环境进行区分,提前准备安全保护措施;3)尽可能避免在一些恶劣天气中进行施工;4)保证施工场地的机械设备以及材料等进行科学合理的划分,制订合理的使用计划,减少大型设备在施工现场的转移次数;5)施工前,要进行详细全面的勘察,使施工企业了解施工场地的地形条件、地质条件以及气候条件等。
2.4特殊性岩土及不良地质
(1)危岩、崩塌:库区复建路沿线地层岩性主要为三叠系上统杂谷脑组(T3z2)的变质砂岩、板岩夹千枚岩,以及侏倭组(T3zh)变质砂岩、板岩或千枚岩中,岩层陡倾(岩层倾角一般在55°~75°),地形坡度较陡,且不论是顺向坡还是逆向坡,区内岩层的倾倒变形显著。另外,岩体受到风化卸荷等作用影响,使岩体松弛、破碎、完整性差,加之场区内岩体发育普遍发育有一组缓倾结构面NE30°~60°SE∠30°~40°,在该组结构面、层面与作用下易切割成块体,这些不利因素为崩塌作用创造了条件,致使对库区复建路产生不利影响。
(2)不稳定斜坡:复建路线性沿大渡河右岸山坡布置,公路沿线边坡普遍高陡,存在较多的岩(土)质的潜在不稳定体(块),诸如条形山脊一带的2#BXT、边坡岩体的强风化卸荷带、不稳定结构体、陡坡堆积体(如阿拉伯变电站堆积体等)等。这些不稳定斜坡地段,对公路边坡、路基及工程结构设置有一定灾害威胁。
(3)水库塌岸:库区复建路沿线要经过2处塌岸区,分别为集沐塌岸区、阿拉伯变电站堆积体塌岸区及根扎小学塌岸区,塌岸宽度较大,破坏形式为渐进式坍塌,将会对处于塌岸区内的路或其他构筑物产生不利影响。
结束语
综上所述,在库区公路工程的施工过程中,应提高对施工安全问题的重视,加大对库区公路工程安全管理的投入。在施工建设之初必须到施工现场及道路地形进行详细的勘察,分析其中风险点,尤其是其中的地质灾害风险。完成调查再结合设计等各方优势,对风险提出针对性措施,最大限度的控制施工安全风险。不仅如此,在当前水电站库区公路工程的建设过程中,可以采用一些新的形式对公路的施工安全进行宣传,尤其是其中的一些安全教育知识。除此之外,需要加强对施工人员的安全操作培训,规范施工过程,健全安全管理制度,对影响施工安全的各种因素进行分析和控制,保证施工过程的安全性。
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