柴建峰 王 珏 秦晓宇 沈 滨 陈同法
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抽水蓄能电站上水库、下水库多在复杂地形地质条件下筑坝与成库,加之电站多位于电力负荷中心,人类活动频繁,对外交通专用公路的勘测、设计、施工和运维显得尤为重要[1]。据NB/T 35012—2013水电工程对外交通专用公路设计规范2.0.1对外交通专用公路的定义,抽水蓄能电站上水库与下水库之间的公路也属于对外交通专用公路。
抽水蓄能电站对外交通专用公路具有运输量大、运输强度高、荷载大、重大件超限超标准等显著特点,具有显著的水电行业特点,还体现在线路长,穿越的工程地质单元较多,受地貌和地形条件影响较大等。勘测设计时既要把握全线路地质情况,又要有重点突出,如线形、隧道进出口、髙陡边坡和桥址区等为工程地质评价的重点。
DL/T 5020—2007水电工程可行性研究报告编制规程“12.5.1对外交通运输”“12.5.2场内交通运输”分别有如下论述:“交通工程按初步设计深度要求开展工作”。即水电工程可行性研究阶段,对外交通和场内交通工程按初步设计深度开展,相对应的勘察工作也按初勘深度开展。
本文结合从事地质勘察的实践经验,首先简单对比分析公路和水电基本建设程序阶段划分的异同点;然后论述一般公路工程不同阶段地质勘察的工作深度、内容和方法;最后,结合抽水蓄能电站建设现状,探讨抽蓄电站可行性研究阶段对外交通专用公路勘察的内容和深度,希望对类似抽水蓄能电站的对外交通专用公路建设具有一定的借鉴意义。
需要说明的是,水电工程对外交通专用公路(以下称之为专用公路)和一般公路有一定区别,但就勘测设计的本质而言,仍具有一定的可借鉴性。
基本建设程序是指建设项目从投资前期到投资期,从规划立项到竣工验收的整个建设过程中各项工作的先后次序,是多年建设项目管理经验的积累,是基本建设的客观规律的总结,基本建设项目按规定的程序依序进行[2]。表1为公路、水电和抽水蓄能电站基本建设程序对比情况,不难发现有以下异同点[3-5]:1)就阶段划分而言,水电和抽水蓄能电站的招标设计阶段可类比等同于公路的初步设计阶段;2)抽水蓄能电站的阶段划分和常规水电一致。
近期抽水蓄能电站从可研阶段到招标阶段时间比较紧凑,留给招标阶段的时间和勘测设计工作量均相对偏少,且先期开工又往往是专用公路,则专用公路的勘测设计深度不仅影响工程后续工期安排,也影响工程的社会形象。从多个抽水蓄能电站资料分析来看,抽蓄项目专用公路在可研阶段投入的勘测工作相对较少,和初步设计深度要求有较明显的差距。
目前不少在建和拟建抽水蓄能电站专用公路等先期开工点的勘测深度多满足不了设计和施工需求。如某在建项目,开工后发现隧洞进口段地层为稳定性较差的土体,而设计文件却标为岩体,这样一来不仅影响工程进度,也会带来施工单位索赔等一系列后续问题,显而易见勘测工作量不足,甚至欠缺。
表1 不同行业基本建设程序
勘探工作量是确保勘察成果质量的最基本条件,足够的勘测工作,是精细化设计和施工的前提和基础。一条公路的建设从设想到建成通车需经多次论证、反复研究,才能由概略到具体,逐步形成完整的设计,进而顺利施工,建成通车。这符合认识的客观规律,也是主观意图(工程的规划与设计)与客观存在(包括工程地质条件)相互适应的需要[2]。为适应公路建设的需要,公路工程地质勘察必须按公路基本建设程序分阶段并按各阶段要求的深度开展工作,结合各阶段工程方案研究和设计对地质资料的要求进行工程地质勘察,为公路建设的各阶段提供所需的地质资料。表2为一般公路工程不同阶段对应的勘察工作深度和勘察方法。
结合表1,表2和调研分析,考虑目前抽水蓄能电站基建现状,其专用公路在可行性研究阶段的勘察工作可超过一般公路工程的“可行性研究阶段”,达到“初步设计阶段”;工作深度可超过“初步查明”,达到“基本查明”。
表2 公路工程各阶段勘察特点及要求
另据《工程勘察设计收费管理规定》(中国物价出版社,2006)水电工程不同阶段勘察工作量所占比例(见表3),结合表1和表2,不难发现表3中所指的“初步设计阶段”类似于目前“可行性研究阶段”,加之目前抽水蓄能电站建设中,由于招标设计阶段相对紧促,且不少项目勘察设计单位在招标阶段实际投入的勘测工作量也较少,所以在抽水蓄能电站建设管理中,有必要重视、加强专用公路等先期开工点在“可行性研究阶段”的勘测工作深度。
建议抽水蓄能项目可研阶段,当枢纽布置方案确定后,可尽快开展相关专用公路的勘测工作,深度达到一般公路勘察规范要求的初勘深度。通常一般公路初勘工作量占总勘察工作量的30%左右,结合表3和现状,建议可行性研究阶段,抽水蓄能电站专用公路投入的勘察工作量宜位于该部分勘察工作总量的30%~50%,工作深度达到一般公路工程初勘深度,基本查明工程地质条件[2,3,6,7]。
初勘应与路线和各类构筑物的方案设计相结合,根据现场地形地质条件,采用遥感解译、工程地质调绘、钻探、物探、原位测试等手段相结合的综合勘察方法,对路线及各类构筑物建设场地的工程地质条件进行勘察,提供满足初步设计所需的地质资料。
表3 水电工程各设计阶段勘察工作量比例表
1)鉴于“谁投资,谁决策;谁承担风险,谁收益”,抽水蓄能电站可行性研究阶段的勘测工作显得尤为重要。投资方可根据项目进度安排,优化和调整不同阶段勘察工作的深度和内容。可研阶段,当枢纽格局等大方案确定后,专用公路的勘察可按一般公路工程的初勘要求,布置和实施勘测工作,基本查明专用公路沿线的地质条件,建议可研阶段勘察工作量宜占该部分总量的30%~50%。
2)抽水蓄能电站可研阶段专用公路的勘察工作达到一般公路工程初勘深度,关键要在招、投标的商务文件中给予明确。相应的勘测工作量、费用和工期要求等,尽可能在合同中给予约定。
3)重视项目所在地区一般公路建设的经验和教训,尤其是山区公路。在建和拟建的抽水蓄能电站多位于火成岩地层,加之地形险峻,地貌条件复杂,如花岗岩地层修建山区公路,孤石叠石等地貌不仅增加道路建设难度,也制约工期和造成不必要的费用。在专用公路选线过程中,尽可能重视当地相关专业人士的意见,也可邀请水电系统之外、当地公路交通设计院地勘、测量和路线等相关专家参与方案咨询。
[1] 高苏杰.抽水蓄能的责任[J].水电与抽水蓄能,2016,1(1):1-6.
[2] 余 波,苏生瑞.公路工程各阶段工程地质勘察的深度、内容及方法[J].公路,2015(2):139-144.
[3] JTG C20—2011,公路工程地质勘察规范[S].
[4] DL/T 5020—2007,水电工程可行性研究报告编制规程[S].
[5] GB 50287—2016,水力发电工程地质勘察规范[S].
[6] 柴建峰,邓小睿.公路系统地勘现状分析[J].工程地质学报,2014,22(S1):100-103.
[7] 柴建峰,陈晓东.港珠澳大桥主体工程初勘工作介绍[J].工程地质学报,2010,18(S1):154-158.