水利项目施工布局及优化 水利项目施工布局及优化 水利项目施工布局及优化 文章来源www.3edu.net
中国水利资源十分丰富,水利水电施工布置是施工组织设计中重要部分,为整个工程建设的顺利完成服务。施工布置是一个动态变化过程,施工布置特点具有布置的复杂性、布置的不确定性、布置的动态性、布置的经济合理性和滞后性,其宗旨是为水利枢纽工程的建设服务,其布置方案的优劣,直接关系到施工进度、质量控制及工程造价,利用水能资源对社会发展具有十分重要的战略意义。
一、水利工程施工布置三维设计
水利工程大多处于高山峡谷地段,施工场地狭窄,因此水电站施工总布置设计工作具有系统性及复杂性,合理选择和布置施工场地及方案,建立施工布置的三维模型,三维施工总布置设计过程则更为复杂,快速准确地给出施工总布置直接关系到工程的顺利实施和经济效益的发挥。三维施工涉及到科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多个学科和技术领域,得到最优施工总布置。数字地面模型的建立。数字地而模型主要有矩形网格数模、三角网格数模,数字地面模型是地表(地物和地貌)的数字化特征,数字地面模型由用离散的形式将某一区域内一系列采样点的信息,给定某种数学方法来拟合地表形态组成。其中矩形网格数模是将设计区域用一定间距的网格划分,通过插值算法得到各格网顶点高程值;三角网模型按优化组合原则把离散数据点作为三角形顶点,相互互连成连续的三角形面,从而在空间形成各边互不相交与包含的三角网系。实现三角形构网的基本顺序为:通过程序将地面等高线上的点写入文本文件,文件一行存储的数据为点的横坐标、纵坐标及点的高程,然后依次循环读出文本文件中各点的数据,并将其绘在AUTOCAD模型空间,选取所要处理的区域内的点进行构网。渣场的设计。这要根据弃渣量来确定工程所需堆渣场的大小。
场地平整设计。首先根据施工场地地形情况及占地面积定出场地边界,根据工程施工区地形,计算得出场地挖、填方工程量及土石方平衡情况。根据在土地平整中涉及的主要指标值,不断调整场地设计高程,应用适当的工程量计算方法,将施工场地内各点的高程改为设计高程,最终得到得施工场地平整后的三维数字模型。施工道路三维布置。它必须建立在数字地面模型基础之上,将设计好的公路路面模型和数字地面模型进行拼接计算,即横断面边坡角点的计算,进行路面的三维显示,并用直纹曲面表示道路曲面。
二、水利工程施工设施厂址优选
水利工程施工设施厂址优选的选择是施工企业布置的基本内容,在施工过程中,砂石混凝土系统占整个工程比重很大,对于以混凝土为主体的水利水电工程,其主要特点是规模大、生产不均衡,是施工设施厂址选择及布置的关键,因其工作环节多、作业线长,所以对制品的质量要求严格。混凝土生产系统选址的原则:砂石料场规划原则。砂石料综合规划设计应严格按规范或己经多个工程验证的成熟经验作为设计依据,必须以相应深度的勘探资料为琴础,有序进行;料源规划应与施工承包商的施工设备和施工管理水平一致,分期施工必须统筹考虑料源所使用和加工系统的延续性;在进行料场选择时,要根据工程混凝土工程量、级配资料,通过了解工程的需要以及近期发展规划、料源状况,结合料源实际情况,通过综合的经济技术比较确定,以便确定建立梯级共用或分区性的砂石生产基地,并考虑工程开挖料利用的可能性。防止水土流失,保护环境。
砂石骨料加工厂的选址原则。在选址过程中,要将砂石混凝上系统总体规划与料场、运输方案进行综合考虑,多料场供应的天然砂石料加工厂应尽量在主料场附近集中设厂,人工骨料加工厂厂址应尽量在其附近设置加工厂,砂石加工厂应尽量靠近运输干线,以利于供水和供电。厂址要满足建厂所需要的地华条件,砂石加工厂位置应尽可能远离职工居民生活区,并有足够和合适的场地布置各项设施和堆料。混凝土工厂选址原则。对于混凝土坝为主体的大中型水利水电枢纽工程,位置选择一般要满足混凝土工厂的建设和生产,要避免和其它施工活动互相干扰;厂址应便于拌和楼(站)的物料进出,厂址一般设在大坝下游,选择在地质良好、地形比较平缓处;厂区主要建筑物应高出当地20年一遇的洪水位,混凝土工厂的选址必须考虑其施工方法,使其综合效益最大,并结合混凝土施工方法进行方案比较和优选。混凝土生产系统厂址优选的内容。根据砂石混凝土系统优选内容,根据工程勘探资料、设施厂址可行性研究,和工程决策者的知识经验以及设施选址原则,综合分析选址过程中涉及的各项费用,通过经济技术比较确定建设厂址。
三、水利工程施工总方案布置优选
为了将混凝土系统设施布置在突出位置,为了避免施工设施间的布置冲突,使其受到其它设施的干扰尽量小,在分析施工设施邻接关系时,不同的设施要具有明确的重点功能,考虑施工设施的相互关系及关系强度,考虑如下场地关系控制指标:施工设施的布置规模、施工设施的地基承载能力,水文地质的要求和施工导截流的情况,物流运输的高差限制以及位置的限制,施工设施间的距离限制,施工场区的对内对外交通情况。水利工程施工布置方案影响因素。其大体有定性因素和定量因素,由于施工布置属于施工规划内容,要进行详细规划、论证、评价决策、设计,并考虑其随机性和模糊性,为运行管理提供科学依据和方法。对于定量指标,主要是有关工程量和费用的问题,可以根据专家的工程经验,参阅工程资料和设计文件,通过专家打分法、集值统计法来确定。
水利工程施工布置方案优选步骤。进行指标值的标准归一化,又归一化的模糊指标矩阵加权,在方案集中选出理论上最优的解。因此,决策过程必然存在模糊性,很难给出精确值,要结合当前模糊多属性决策理论,建立最优的施工布置方案。