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水电论文样例十一篇

时间:2023-03-27 16:48:36

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水电论文

篇1

2.价值链思维导向的维修策略

因为资产管理活动是水电企业居于核心地位的生产经营活动,所以企业资产管理(以下简称EAM)是水电企业ERP建设的重要组成部分。设备管理是EAM的一个局部,站在EAM的高度,更关心的是设备管理活动给资产价值和盈利能力带来的变化———如果不能准确及时反映到资产会计,就会造成价值的虚增虚减;如果不能准确及时反映到成本会计,就不能衡量设备管理活动的效益———理解这一点,是实现从设备管理思维向资产管理思维转变的前提。价值链思维导向的“维修策略”是EAM设备管理的灵魂。对处于不同功能位置的设备采取不同的维修策略,体现了该设备在价值链中的地位。可靠性是衡量主设备和对主设备有直接影响的辅助设备的设备管理活动有效性的关键指标。对于停机损失巨大的设备,需要加强“预防性维护”、推行“预测性检修”,实施“基于风险的维修策略”,做到勤检查、多维护、少检修。预防性维护按照预先设定的触发条件自动激活EAM系统中的维护通知单或维修订单,这些触发条件可以是基于工作周期或工作绩效的,也可以是基于状态参数变化的。利用EAM设备管理模块中的“计量点”和“计量凭证”功能,对人工和传感器系统采集到的设备数据进行记录和分析,有利于制定出科学合理的检修计划,延长检修间隔时间,逐步实现主设备向“预测性检修”的转变。相应的,发电主机及关键辅机设备的采购策略也应该考虑增加与采购对象的可靠性相关的权重分值。对于冗余配置的辅助设备,零部件到了一定的使用周期,不是换,而是进行状态评估:看看是否还能使用,如果还没有到更换的极限值,就继续使用,以节约维修成本,同时对其继续跟踪,实施“基于状态的维修策略”。对设备上易损的非标零部件,则依据EAM中不断积累的功能位置主数据和设备主数据,通过比较和试验,试图寻找出使用寿命更长、运行效率更高和运营成本更低的代用品。该类设备管理工作的重点是降低设备全生命周期的总体费用。对于不会因为损坏而引起连锁反应的设备,从企业成本的角度考虑,在一个费用结算期内,当企业投入的维修费用总和(包括维修的人工费、备品备件费用和维修材料费之和)大于该设备维修后的价值时,就不值得去修,有意识地让它用坏了再换。在这种情形之下的“事后检修”,也是主动的有计划的维修策略。为了确保检修工作在质量、工期和成本方面的可预测性和可控性,采用项目管理的理论和方法组织设备检修工作是必然的趋势。这就从业务角度提出了对在EAM中采用项目管理模块和维修订单的需求。

3.作为ERP基石的订单

会计制度“订单”制度,究其本质,是一种使用信息流、成本分类以及统计控制方法的成本会计制度。整座ERP大厦就是建立在订单会计制度这个“基石”之上的。水电企业在项目管理、设备管理和运行管理中可能涉及需要实际过账的诸如电力生产订单、维修订单、在建工程投资订单以及仅作内部统计需要的成本订单等。首先,ERP中的“订单”系统具有完善的对自身业务的支持功能。订单系统是一套标准化的生产管理体系,目的是用解析的、技术的、可预测的和可控的工程化过程来规范所有的生产作业流程;订单系统集成的工艺路线(任务清单)配置功能,使得用户可以方便地用运维作业的最佳实践来持续改进企业的运行维护标准,将存在于企业成员头脑中的“隐性”知识对象化为企业的管理标准。维修订单的任务清单规范了某一特定维护任务(包括检查、维护和计划维修)所需重复执行的工序序列。预先维护任务清单可以标准化企业的维护作业,避免在每次发出维修订单时都录入工序指令,提高效率并减少失误。电力生产订单规范的工艺路线,根据不同的负荷组合和主设备的具体特性,可能存在着许多并行序列、标准序列和替换序列:根据水位、流量及水轮发电机组相互间的协调、制约关系,维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行;负荷变动时,按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度;定期检查设备状态、运行工况,以便及时采取预控措施减少发电能力损失。更重要的,无论是维修订单还是电力生产订单,作为业务流程中收入和成本信息的主要载体,还具有预算、计划、分析和期末处理等财务会计功能。订单具有预算功能。ERP中的订单具有监控支出、预算、结算等投资活动的功能。内部订单可触发采购流程,生成采购订单并对其进行预算控制,按照采购订单、入库单(进度确认单)、发票信息“三单匹配”的原则对采购进行监控和结算。订单具有计划功能。内部订单的费用成本计划功能可和物料管理与生产计划集成,用于监视实际成本并和计划成本对比分析,从而为管理决策者提供依据。对于水电站的发电用水,在传统上几乎不涉及生产成本,作为生产计划和经济运行分析的基础数据,应当经合适的公式折算为“虚拟成本”记录到电力生产订单中;对于水电站弃水,是空耗的生产能力和生产资源,同样也需要以适当的方式记录到电力生产订单中。订单具有分析功能。可以随时进行内部订单的计划和实际发生额对比,各不同期间的预算和实际对比,或按月、季指标分析内部订单发生的行项目,对订单的未清项等进行分析。在项目管理的实务中,通过内部统计订单中的记录来比较“计划工作量的预算费用”、“已完成工作量的实际费用”和“已完成工作量的预算成本(挣值)”等三个独立的变量,进行“挣值分析”,可以适时进行项目的绩效测量,以判断项目成本和进度是否符合原定计划。这样,就为项目的成本管理和工期管理提供了“事中决策”的依据。需要说明的是,对于小项目,由于预算成本和完成费用在时间轴上均呈现出较强的离散性,所以不便采用“挣值分析”;但对于大项目来说,由于预算成本和完成费用在时间轴上均呈现出较强连续性,“挣值分析”就成了很好的工具。订单具有期末处理功能。可将日常内部订单归集的投资或成本在期末进行分摊、分配或重过账到目标会计分录。根据会计准则,涉及到固定资产价值变化的维修订单或在建工程投资订单,在订单执行前,所涉会计科目必须先从“固定资产”转为“在建工程”,在订单完成以后,再由“在建工程”转为“固定资产”,系统将自动地记载在订单上对应设备的价值变化进行结算,产生对应的记账凭证,过账到固定资产台账。

篇2

论文正文:

水电厂丰水期清污效益探究

1、拦污栅前垃圾堆积对电厂丰水期运行造成的危害

电厂自1号机投产发电以来,几年的生产发电运行情况充分说明丰水期机组运行没有及时清除拦污栅前垃圾会导致水头损失,并影响水轮发电机组的安全及出力。半沉浮的树枝、木头流过拦污栅后流入水轮机流道,撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成剪断销、连杆断损等事故,对机组安全运行危害较大。竹尾、水草、稻草等工农业生产、生活垃圾在拦污栅前逐日堆积而造成水头损失,使水轮发电机组不能在额定的水头正常运行,危及了水轮发电机组的安全和出力,直接影响了生产发电和发电经济收入。

1.1 2002年丰水期机组运行状况及经济效益

2002年丰水期,1、2、3、4号机组均投入生产发电运行,日平均流量达1050m3/s,4台机组全开满发,运行流量充沛(单机流量263m3/s)。4月2-6日,上下游水位差达7.8m(机组额定水头7.8m),但由于竹尾、水草等垃圾逐日在电厂进水口拦污栅前堆积,堆积厚度高达1~1.2m,造成水头损失达80cm,机组仅能带14.5MW出力运行,是额定出力的80%;4月7日水头损失达100多cm,机组仅能带10MW运行,不得不将机组全停,利用泄水闸弃水排除拦污栅前垃圾,机组全停时间达1.5h。4月10日由于树枝、木头流过拦污栅,流入水轮机流道撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成1号机剪断销断损5根,被迫停机抢修达12h;6月14、15日,1、2号机组接连故障,剪断销、连杆断损10多根,停机抢修达50h。2002年4-9月累计损失发电量250万kWh,直接经济损失100万元(出售电价按综合电价0.40元/kWh计算,下同)。

1.2 2003年丰水期机组运行状况及经济效益

2003年5月4-10日,4台机组全开满发,入库流量达1000m3/s,上下游水位差7.8m。与2002年丰水期情况相仿,由于拦污栅前垃圾没有清除造成水头损失达80cm,机组仅带14.5MW出力运行,是额定出力的80%。5月11日水头损失达130cm,机组仅带10MW运行,不得不再次将机组全停,利用泄水闸弃水排除拦污栅前垃圾,全停时间达2h;8月15、16日,由于树枝、木头流过拦污栅,流入水轮机流道撞击导叶、桨叶使机组振动或摆动过大而造成1、2号机组接连发生剪断销、连杆断损等事故,被迫停机抢修30h。2003年4-9月累计损失发电量达300万kWh,直接经济损失120多万元。

2、电厂采取清污措施后的发电经济效益比较

2003年年终总结时,电厂领导、职工一致意识到,电厂丰水期运行的工作重点应是加大力度及时清除拦污栅前垃圾。吸取2002、2003年的教训,电厂在进水口平台拦污栅顶部增设了PW20/4耙斗式清污机,同时组建清污班,负责及时清除拦污栅前垃圾,以减少水头损失,提高机组出力,确保机组安全多发电。2004年丰水期间,清污班员工及时有效的清污工作对提高发电量、增产增收的效果是显著的。

与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2004年增加发电量350万kWh,增加发电经济收入140万元。2005年电厂总结上年度的工作,提出要进一步搞好拦污栅前垃圾清除工作,激发清污班员工工作的积极性和主动性。电厂对清污班员工增加2项福利:其一,电厂出资为清污班员工注射预防传染病毒疫苗;其二,电厂给清污班员工每人每天2元的清污补贴。在2005年丰水期间(4-9月),清污班员工克服各种不利的外界因素,放弃节假日休息,认真及时地清除拦污栅前垃圾。2005年4-9月份水头损失从80cm减至30cm,出力从14.5MW增加到17.8MW,机组安全得以保障。

与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2005年增加发电量450万kWh,增加发电收入180多万元,与2004年比较,增加发电量150万kWh,增加发电经济收入60多万元。2006年电厂的年度工作计划明确提出全年的生产发电任务为2.98亿kWh。为确保完成全年的生产发电任务,电厂和运行车间领导都意识到及时清除拦污栅前垃圾是确保机组安全、增加发电潜力的有力保证。

为了使PW20/4耙斗式清污机的运行完好率达到100%,2006年1月23日,电厂组织相关技术人员对清污机进行了一次系统全面的检查,对耙斗机构进行了技术改造,并对清污机的行走机构和提升机构进行了维修维护,确保清污机在丰水期的安全高效运行。2006年4-9月,水头损失从60cm减至20cm,出力从15.5MW增加到17.8MW。与2002、2003年(同等自然条件因素)比较,2006年增加发电量550万kWh,增加发电收入220多万元,与2004、2005年比较,增加发电量160万kWh,增加发电收入64万元。

3、确保丰水期机组安全高效运行的建议和措施

a)为减少拦污栅前垃圾对机组的危害,确保丰水期机组正常运行,提高经济效益,在电厂进水口拦污栅前1~2km处,增设浮动式拦污排,把大部分垃圾堵拦在进水口拦污栅前,减少拦污栅前的垃圾清除工作,有利发电。

b)在泄洪闸增设排漂孔用作排除垃圾,即在丰水期电厂机组全开时流量仍多的情况,需要通过泄洪闸弃水,在调节水库水位的时候,就可以利用排漂孔调节水位,也可用排漂孔排除部分垃圾,以减少清污工作,有利发电。

c)增装清污机械设备,可在进水口平台拦污栅的顶部安装清污机,以确保清污工作基本能达到机械化作业,提高清污效率和效果。

篇3

在斜井施工之前,施工单位必须组织专家对工程当地的地质水文等条件进行可行性研究,当前许多工程质量出现问题都是因为地质水平方面的影响。其中,研究内容大体包括本地区的地质构造条件、水文条件、地质岩层、地温水平、有无毒害性气体或者是元素、易溶岩区、应力水平、斜井井口的稳定度、含量及其分布范围等等。在专家对当地的地质条件和水文条件进行验证以后可以组织施工挖掘斜井,挖掘过程中要严格按照专家验证过的开挖支护方案,一旦发现地质条件与前期勘探不符,或者是在开挖过程中出现了塌方、出水、岩爆等情况时,施工单位必须立刻停止施工,并且将情况报告给相关部门,再次进行验证,提出相应的解决方案。

2斜井开挖的方法

(1)小断面斜井开挖方法

对于断面比较小的斜井在开挖的时候需要按照从上到下的施工顺序,使用全断面的开挖方式,坡度不能超过25度,利用机械设备进行人员的运输,这时候使用的是斗车将废渣运出,如果坡度超过了25度,则需要使用簸箕进行运输废渣。一般情况下,施工顺序是:完成洞口支护-安装提升设备、出渣道-自上向下开挖。如果斜井坡度超过了42度,一般会使用全断面爬罐法进行施工,此时斜井并没有挖出通道,所以需要将爬罐作为主要工具,进行相关的运输和爆破。此类施工的一般顺序是:下部通道开挖-安装轨道及爬罐-向上逐段开挖。

(2)斜井扩大开挖的方法

斜井扩大开挖的方法采用的是自上到下的挖掘方法,一般是在斜井的斜角超过45度时使用此方法。通过自上到下的开挖将斜井分为多个层面,对每一层进行单独的钻孔和爆破,然后将废渣从最下层逐渐转移出来。此类方法在施工过程中需要临时进行支护,在开挖的通过平行的地方要挖掘供人行走的道路,如果斜井的长度属于中长范围的话就需要运用相关的机械设备进行运输。如果斜井的斜度大约在35度,并且斜井的长度相对较小,斜度相对较大,这时候也可以使用自下而上斜井扩大开挖的方法,在具体的施工过程中要参考工程实际情况,视具体情况而定。

3加固斜井井口的问题

斜井的井口一般分为露天式和埋藏式。在对井口进行加固时需要根据实际情况而定,对于露天式的井口而言,井口的坡度一般很低,可以利用围岩的稳定边坡原理实施加固。通常情况下,井口的边旁大多数具有3m-5m的宽台池,从施工条件和施工需求来看,在井口的边角开挖排水沟,将地表水引入他处,确保围岩的稳定性,避免出现塌方事故或者是其他危险。对于隐藏式的井口而言,要对井口上方的建筑物进行研究,搭建相应的模板,方便施工的开展和安全的保证,营造安全的施工环境。在对高压管道斜井进行施工时,必须注意到它的上部和调井是连着的,下部和厂房相连,所以在施工过程中为了工程的质量安全,施工之前最好对斜井的井口进行相应的加固处理,这样可以有效的提高斜井的质量和安全,保证工程的整体水平。

4斜井衬砌技术

在斜井开挖前期工作已经完善的基础上,下一步的工作是对斜井进行衬砌,这可以进一步提高斜井的质量水平。在实际的施工过程中,衬砌方式要从工程的实际情况出发,选择最适合的施工方式。当前最常用的方法主要有:第一种衬砌方法是采用滑模施工技术。此方法使用的斜井角度要超过45度,陡倾斜角类型的斜井效果更好。滑模施工技术施工过程中采用爬轨器和卷扬机以及连续伸拉式的液压千斤顶对钢丝进行抽拔,使用模体系统和轨道系统对于斜井的滑膜装置进行引导。施工过程中要根据工程的实际情况选择适当的滑膜衬砌技术,通过对斜井的实际测定设计行之有效的施工方案,对地下水进行排除,如果出现停滑现象就必须组织人员进行查证验收,确定衬砌质量合格再进行滑膜的拆除。第二种方法是使用钢管作为砼模板进行衬砌,通过自下到上的方式将钢管和砼交替的操作,这样还可以降低砼的浇筑难度。另外,在被施工方法中,安装的钢管长度有着限制,为了提高钢管的稳定性,一般选择短钢管,长度大约在20到30米。在对节砼强度进行定位时,如果达到了设计强度的3/4,就可以进行相邻管节的操作,在砼强度超过5兆帕时,钢管可以继续进行安装。

二、有效控制斜井施工的工艺措施

在斜井施工的工艺选择上,一般通过下面几个指标进行:首先,施工设备的标准,包括卷扬机的牵引力问题、运输车的结构、导向轮的直径、安全绳的系数等方面标准要符合相关规定;其次,在方案的制定上要根据施工的实际情况,切实有效的指导施工的进行;再次,施工现场的各个系统,包括照明、信号、通风系统等等都要进行严格控制;最后,水管管道和抽水系统在布置时要进行严格管控,提高斜井施工的安全可靠性。

三、斜井施工安全注意事项

为了更好的确保斜井开挖过程中的安全,我们必须从以下方面做起:首先,斜井开挖之前施工单位要组织相关的专家对斜井地区的地质水文条件进行验证,根据验证制定行之有效的方案指导斜井开挖,方案中必须对钻爆参数进行明确规定,统计爆破产生的石头数量,以便更好的进行清理;其次,在施工过程中要注意支护工作的开展,全程保护施工人员的安全,所有进入斜井工作的人员必须系上安全带,一些需要专业操作的机械设备必须要由专门的人员进行管理,杜绝无证操作;再次,施工过程中产生的废渣要及时清理,保证环境的清洁;最后,卷扬机操作人员必须经过专门的培训且已经获得资格证书,在操作过程中配备双制动闸小车,对于卷扬机设备的相关指标要及时检查,以满足施工的需求。

篇4

水文因素对导流施工的影响非常大,例如水流量、洪水、流冰、结冰等众多因素,如果在水利水电工程施工的过程中没有考虑这些水文因素的影响,很可能对水利水电工程的整个导流方案造成极大的影响。通常状况下,河流的流量相对较大,并且河道足够宽敞,可以采用分段围堰的方式进行处理;对于水文变化相对较大的河流,此时应该采用基坑淹没法,或者利用分段围堰和基坑淹没法两种方式结合的措施进行处理,这样能够有效的控制河水的流量;如果河流存在枯水期时,则应该尽可能的在枯水期进行施工,并尽可能的加快施工速度,尽量在枯水期结束之前完成施工。

(2)施工方法和进度因素

导流方案对施工进度具有一定的影响,同样施工进度也直接关系到导流方案的选择,特别是对于水位蓄水发电、截断河床、坝体拦截、临时泄水等时间点方面的协调工作。此外,施工方法对导流方案的选择也具有直接的关系,因此,导流方案、施工进度、施工方法三者之间存在紧密的联系。

2解决水利水电施工中导流问题的技术对策分析

(1)缺口导流技术

缺口导流技术通常在混凝土坝施工中,在导流设计规定的高程与部位上,根据水利水电工程的实际状况确定适当大小的缺口,在河流洪水期时能够起到临时辅助导流的效果。当缺口完成辅助任务之后,通常会根据工程设计建设成永久性建筑物,其作用在于当在分段围堰法与全段围堰法,当洪水完全从导流底孔或者导流隧道灯导流建筑物通过时,通常会因为增加导流建筑物而增加水利水电工程的投资。因此,在建筑导流隧洞等导流建筑时,通常按照河流枯水期的标准设计相应的流量,在河流的洪水期,则停止部分坝体的施工,并预留一些缺口,然后配合其他导流建筑宣泄洪峰流量,当枯水期时再将缺口上升至和其他坝体相近的高程,缺口导流技术能够显著的降低导流底孔或者导流隧洞等导流建筑物的尺寸,有效的降低工程投资。

(2)底孔导流技术

该种导流方式是在混凝土施工的过程中,在坝体内设置永久性或者临时的泄水孔洞,让河水通过孔洞导向下游的导流措施。该种底孔导流方式通常在分期建筑的混凝土闸坝工程,例如在拦断导流法在混凝土后期施工中,通常采用底孔导流,如果导流流量相对较大,可以采用坝体预留缺口和底孔联合泄流的方式。

(3)涵洞导流技术

涵洞导流技术是在水利水电工程基坑上下游修筑围堰挡水,让河流的水通过涵洞导向下游的一种导流措施。涵洞导流技术通常适用于中型或者小型水闸、土坝等水利工程,分期导流的后期导流也可以采用涵洞导流措施。

(4)围堰导流技术

水利水电工程中的围堰导流技术主要包括以下几种:其一,钢板桩格型围堰,钢板桩格型围堰是由主格体和联弧段组成,采用锁扣相连,格体内填充良好的材料,例如砂卵石、石渣等,其施工工序为:定位、设置模架支柱、模架九尾、安插钢板桩、填充料碴、取出支柱和模架;其二,混凝土围堰,利用混凝土建造的围堰具有良好的抗冲击能力和防渗性能、工程量小、挡水水头高,便于和混凝土建筑连接时允许水过围堰顶,通常状况下,水利水电工程的混凝土围堰通常采用横向围堰形式;其三,不过水土石围堰,该种围堰结构和土石大坝类似,通常进行就地取材,充分的利用当地的土石材料,这样能够显著的降低水利水电工程造价,但是该种围堰技术的工程量相对较大,并且在施工的过程中会存在沉陷问题,不允许水超过围堰顶,该种围堰工程在遇到洪水期或者汛期时必须加强防护;其四,过水土石围堰,当水利水电工程选择的导流方案必须淹没围堰时,必须保证围堰过水安全,通常状况下过水土石围堰采用两种方式:一种为混凝土板围堰,在下游大坝坡面覆盖现浇或者预制的混凝土面板,混凝土制成的面板具有非常好的防水性能;另一种为加筋过水围堰,在围堰下游堰体内设置横向钢筋,避免下游坡面和围堰顶一起滑动,在围堰下游的大坝坡面内设置钢筋网格,防止坡面上的石块被水流冲走。

(5)隧洞导流技术

隧洞导流技术是在水利水电工程坑基施工的过程中,修筑围堰挡水,通过隧洞将河水导流到下游的导流措施。隧洞导流技术通常应用在山高谷窄、山区河流以及两岸险峻的地区,这些地区不利于开挖明渠,所以采用隧洞导流的方式,但是该种导流方法的工程造价相对较高,并且通常将隧洞与永久性建筑结合使用,这样能够达到高利用的效果。

(6)明渠导流技术

该种导流方法适合用于两岸相对平缓,并且具有较宽滩地的河流、河道、溪沟等,在进行施工的过程中导流流量相对较大,地质以及地质条件便于进行明渠工程的设置。此外,该种导流技术的施工相对方便,并且导流能力比传统的涵洞导流量大。

篇5

2相关建议

随着人们生活质量的提升,环境不断受到破坏,该问题越来越受到人们的关注。在水利水电工程方面,环境评级已经逐渐成为一种制度,水利水电工程的兴建,改变了自然生态环境,因此,很容易发生一些环境破环现象,水库地震就是一种十分普遍的情况。并且修建水利水电工程,在很大的程度上会导致自然资源无法得到恢复,水资源会受到很大的破坏,生态环境也会受到很大的影响。简单地说,水利水电工程对环境的影响是多方面的,所以,必须要全面地思考,利用综合分析的方式,对环境的各种影响因素进行分析。并且随着社会的不断发展,环境资源在不断地受到破坏,必须要不断加强环境评价工作,只有这样,才能够保证水利水电工程的发展。首先,要严格做好对水利水电工程的环境评级工作,对于一些没有达到标准的工程项目,必须严格禁止,不能批准立项。而且在环境评级方式上,应对施工前的设计阶段、施工过程以及竣工后的运行进行全面的评价,重点分析其对环境以及经济的影响。其次,在环境的评级方面,必须要能够采取相关的定量方式,要能够利用合理的计算方式来进行分析,从而确定出环境影响参数,可以着手研究模糊数学分析的方法在环境影响评级中的应用。对于环境成果的表达,必须要能够针对相应的工程以及其对环境的影响进行分析,对于一些对环境影响比较小的工程可以采用一览表的方式进行评价。最后,在环境评级中,对于一些不利影响必须要进行改善,针对不同的影响,制定出治理的措施,从而降低对环境的破坏程度。

篇6

由于我院钻探生产以小口径金刚石钻进工艺为主,对绳索取心钻进工艺技术尚未实践应用过,因此,为了能更好地投入到生产,先开展绳索取心技术的试验性研究工作。本次试验选用XY-2型液压立轴式钻机、BW-250型卧式三缸往复单作用活塞泵,循环液采用SM植物胶冲洗液,钻杆、钻头、钻具及附属设备选用中地装备无锡钻探工具厂的S型标准系列。其中,S95、S75绳索取心钻具各3套,钻杆各200m,绳索取心钻头各10个,打捞器和木马夹持器各2套,其它附属材料若干。本次试验孔深100m,首次对绳索取心钻进工艺技术进行了深层次的分析研究和探索应用,紧紧围绕孔内、护壁、取心及钻进质量、效率等技术难题,重点探索研究了绳索取心钻进的关键技术环节及与之配套的循环液,初期成果明显,为实践性生产应用奠定了基础。

1.2实践性应用

在试验性应用取得成果的基础上,在滇中引水工程可行性研究阶段万家—新庄段ZK2108孔进行了实践性应用,对绳索取心钻进工艺作进一步研究。

1.2.1项目概况滇中引水工程规划区含迪庆、丽江、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、红河等8个州(市)所辖的52个县,国土面积约9.49万km2(占全省总面积的1/4),根据《滇中引水工程规划报告》、《滇中引水工程项目建议书研究报告》,滇中引水工程一次建成,工程总干渠奔子栏—蒙自全长848.2km,多年平均引水量34.17亿m3,渠首设计流量145m3/s。万家—新庄段处于云南高原中部之滇东高原盆地区,沿线经过楚雄红岩高原亚区和昆明岩溶高原湖盆亚区两个地貌单元,区内山脉和主干河流受构造控制明显,线路通过地区地层发育齐全,沉积类型复杂、多样,从元古界到第四系均有出露。可行性研究阶段计划(含预留)钻探工作总量38250m,要求全孔岩心采取率≮95%,压水试验执行《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31—2003)。由于部分地层以破碎玄武岩、灰岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩等岩溶地层为主,岩层破碎程度高、孔壁稳定性差、孔内事故率高、钻进难度大、钻进效率低。ZK2108孔设计孔深220m,位于昆明市盘龙区两面寺附近的昆明—呈贡隧洞出口处,覆盖层主要为碎块石和粘土,基岩主要是灰质白云岩、石英砂岩,节理裂隙较发育,裂隙间多充填泥质、岩屑等物质,面起伏粗糙,以缓倾节理为主,受构造影响,岩体较为破碎、松散,钻进难度较大。

1.2.2钻进器具及附属设备的配置由于处于实践性应用阶段,并受到目前人员、设备、材料等资源的限制,ZK2108孔的钻进主要用试验性阶段的设备和器具材料。

1.2.3钻进参数绳索取心钻进效率取决于钻进规程参数的选择,必须根据地层条件和绳索取心钻具特点,合理选择钻压、转速和冲洗液量。

1.2.3.1钻压钻进过程中,当钻压高于所钻岩石的压力硬度时,岩石就由表面破碎转为体积破碎,但当压力接近或超过金刚石本身抗压强度时,金刚石开始破损,同时,随着钻压的增加,金刚石的磨损量也增加。由于绳索取心钻头胎体壁要比标准钻头厚2mm,因此绳索取心钻进环状克取面积比常规取心钻进增大了10%以上,钻进时所用钻压亦相应增大10%左右。实际选择钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸等,通过实践合理确定。该孔选用孕镶金刚石钻头,结合地层实际情况,75mm口径钻压选择为11~14kN,95mm口径钻压选择为12~17kN。

1.2.3.2转速转速是影响绳索取心金刚石钻进速度的重要因素,转速过快或过慢,对绳索取心钻进都不利。通常情况下,孕镶金刚石钻头的圆周线速度在1.5~3m/s范围内较合适,表镶金刚石钻头则在1~2m/s较为合适。根据实际钻进情况,该孔75mm转速选择为500~800r/min,95mm转速选择为400~700r/min。

1.2.3.3冲洗液量冲洗液除冷却钻头和悬排岩粉外,还有调节金第42卷第2期张正雄:绳索取心钻进工艺在刚石钻头胎体正常磨损的作用。由于绳索取心钻杆与孔壁间隙很小,冲洗液上升速度得到了提高,因此,流量比普通双管略低。通常情况下,保持环状间隙上返流速在0.45~1.5m/s范围内,钻头唇面单位面积(cm2)冲洗液量在3~5L/min(中硬—硬岩)或2.4~4L/min(硬—坚硬岩)较为合适,宜根据具体施工条件合理确定。该孔钻进75mm口径冲洗液量选择为60~70L/min,95mm冲洗液量选择为80~90L/min。

1.2.4冲洗液冲洗液的选用种类很多,一般可选用聚丙烯酰胺、不分散低固相冲洗液、低粘增效粉(LBM)泥浆、天然植物胶溶液、生物聚合物溶液等。绳索取心钻进应根据地层特点、钻孔设计深度来合理选择冲洗液,冲洗液应有良好的流动性,对孔壁的侧压力小,防塌排粉效果好,能迅速堵塞岩石的自然空隙。该孔钻进选用聚丙烯酰胺低固相冲洗液,按照膨润土的加量为3%~5%,纯碱的加量为0.2%~0.3%,聚丙烯酰胺的加量为0.1%来配制,将水解的聚丙烯酰胺和纯碱溶液加入到泥浆中,混合搅拌均匀后即可使用。

1.2.5取心操作技术当钻进到岩心快装满内管或发生岩心堵塞时,立即停泵起钻。内管捞出孔口后,卸开捞钩,检查岩心采取情况,若有岩心,则拧开内管任意一端后,轻轻敲击内管倒出岩心;若发现内管中无岩心或岩心欠缺时,应当判断原因,采取相应措施及时处理。任何情况下,回次进尺长度不应超过岩心管有效容纳长度。

1.2.6关键技术环节的探索与应用

1.2.6.1套管护壁钻孔必须下孔口管保护孔口、防止偏斜,必要时,还应下表层套管,以防止表层漏失和坍塌。下好表层套管是保证绳索取心正常钻进的基础,一般情况下,应根据所采用绳索取心钻具规格和孔径要求来选择套管直径,套管直径应与钻具口径相匹配,直径过大会造成钻具工作不稳定,容易折断钻杆,不利于提高钻具回转速度;直径过小,容易造成起下钻困难,不利于悬排岩粉。同时,还应根据所遇地层岩性完整程度来确定所下套管的深度,套管应下入完整基岩,并应尽量一次下入到需要的最大深度,以减少换径次数,简化钻孔结构。该孔根据地层情况下入了孔口管和表层套管,并在钻进至171m遇到破碎层出现坍塌、掉块时,采取将表层套管拨出,扩孔到完整基岩下部3m左右下套管的方法解决护壁问题。

1.2.6.2岩心打捞在岩心打捞过程中,往往会存在内管卡死在外管总成内打捞不成功,或打捞器打捞不住内管总成,亦或是打捞途中遇阻提拉不上来等情况。对于这些情况的出现,应认真分析原因,采取钻进前认真检查、钻进中起大钻检查、设置循环液沉淀池等有效措施进行防范和处理。该孔钻进过程中,出现了打捞途中遇阻提拉不上来的情况,取出钻具后检查分析发现,阻碍内管起下的原因是钻杆内有泥皮,通过调整泥浆性能,采用循环沉淀系统,增设除砂和除泥装置后,该问题得以顺利解决。

1.2.6.3孔内事故预防由于绳索钻杆与孔壁间隙小、摩擦大,钻杆接头容易磨损变薄,容易发生钻杆折断事故,应选用优质的冲洗液进行,并选用材质良好的钻杆及钻具,在起下大钻时多检查钻杆接头处,以免发生事故。在地质条件复杂或地质情况不明的情况下,也可以考虑终孔孔径比所要求的孔径增大一级,以预防可能出现的意外情况,或者在不改变终孔孔径的情况下,在开孔时预留一级口径,以备在遇到意外情况时采取相应的处理措施。

1.2.6.4与普通钻进工艺的结合使用对于破碎复杂地层,一般较为松散,孔壁易垮塌、掉块,需要下套管隔离或采用水泥封孔,亦或是选用合适泥浆进行护壁。由于绳索取心钻进技术本身的缺陷,采用绳索取心钻进反而局限性较大,会出现无法钻进的情况,这种地层往往需要采用与常规钻进工艺相结合使用。该孔的钻进过程中,先采用普通钻进工艺钻穿覆盖层进入完整基岩,下入套管护壁,然后采用95mm口径的绳索取心钻进工艺钻进。由于缺乏对地层的全面认识和了解,在钻穿完整基岩遇到破碎、复杂的地层后,绳索取心钻进工艺无法实施正常钻进。起大钻后采用110mm口径的普通钻进工艺扩孔穿过破碎层并下入套管护壁后,继续采用绳索取心工艺钻进。

1.2.7应用效果对比分析ZK2108孔与相距1.1km的ZK2109孔地层情况相似,ZK2109孔采用普通钻进工艺。2个孔采用不同钻进工艺的效果对比分析详

2技术总结及推广应用

2.1技术总结

(1)采用绳索取心钻进工艺,大大节省了起下钻的时间,也减少了起下钻扫孔等辅助时间,还可以减小孔壁扰动和掉块,从而提高了钻进效率,降低了工人劳动强度和勘探成本,钻进安全系数更高。

(2)由于绳索取心钻进工艺岩心即堵即起,减小了岩心对磨或扰动,避免了重复破碎,对提高岩心质量有着重要的作用。

(3)在钻进过程中,要根据岩层性质,尽量采用小口径钻进,并合理选择钻进规程参数,合理控制钻进时效,遇到岩心堵塞时及时提钻取心,不能盲目靠加大钻压来追求进尺速度。

(4)绳索取心钻进外环间隙小、循环压力高,容易造成循环漏失、压塌孔壁,而频繁提钻产生的抽吸对地层的稳定性也造成一定程度的破坏,对非完整性地层需要使用优质的泥浆钻进。尤其在钻进复杂地层时,应放慢起下钻速度,提升钻具及打捞内管总成时,均须向孔内回灌一定量的冲洗液。

(5)绳索取心钻进工艺的初次实践应用效果较好,为我院在水利水电工程地质勘探中推广该项工艺积累了经验。

2.2推广及应用

鉴于绳索取心在ZK2108孔应用取得的初期成果,结合本期实践应用中积累的经验,新购买了JS系列钻杆JS95A、JS75C各700m,Q系列HQ、NQ绳索钻具各4套,并成功应用于广东某地质勘察项目650m的深孔和滇中引水工程可行性研究阶段万家—新庄段ZK1094(480m)、ZK1095(550m)的深孔钻进,标志着我院绳索取心钻进技术在水利水电工程钻探中的应用取得了重大突破,并初步具备了推广使用该项技术的条件。

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水利水电工程的建设基地需要占用一部分土地,在施工过程中还需要部分土地进行废料处理,此外,还需要一些土地搭建临时设施。工程在建设施工过程中,经常出现废料随地堆放与土地随意挖掘的现象,这些行为都可能会造成附近土地的地理结构发生改变,四周的植被生长也会受到严重影响,很多植被被直接破坏。而水利水电工程施工人员的临时生活设施,不但会影响到周围植物的生长发育,没有经过处理的污水也会直接渗入土地表层,对周围的土壤条件造成影响。水利水电工程在施工中会用到大量的重型机械。重型机械在使用过程中会对土地进行碾压,导致土壤密度加大,土壤中的微生物、昆虫以及一些植物会受到严重的影响。此外,水利水电工程还可能会引起地质灾害发生。水利水电工程在建设施工中不但需要改变河流的水位,还要改变河流的结构,洪峰指标也会随之发生改变,河流抗灾防洪的能力很可能被降低。并且,水利水电工程对山体的改造很可能会发生泥石流。

1.2水文结构

水利水电工程建设在一定程度上改变了河流的水位结构和水文特征。修筑的大坝坝体对河流上游而言,会造成水的深度增加,河水流动的速度减小,水位线提高等等问题。河流上游水位线的提高代表着上游的水体总量与原来相比有了明显增加,而河水的流动速度减慢,则会对水体的自动净化能力造成严重影响,同时还会致使河水的平均温度上升,水体的溶氧量下降,不利于水中的水生生物和微生物的生存与生长。水利水电工程对于河流下游而言,会导致部分支流发生干枯与缺水情况,对下游的取水与灌溉造成不利影响。此外,水利水电工作在建设施工过程中,需要对河道结构进行改变,进而造成河床的原始水平发生变化,引起河床变形与水土流失。

1.3陆生生物

水利水电工程在建设施工过程中还会对一些农田、草丛、林地等造成严重破坏。水利水电工程会占用很大部分土地。工程所占用的土地可以分为两类,一类是临时性占用的土地,还有一类是永久性占用的土地。临时性占用的土地一般包括施工人员的生活区、弃渣场以及土石料场等。临时性占用土地对周围植被造成的影响一般都是临时性的,当不再占用土地后,土地的土质条件与周围的植被会慢慢的自我恢复,如果情况稍严重,可以采取一些措施对植被进行重建与恢复。永久性占用土地主要包括公路建设、移民安置区、淹没区以及枢纽建筑物等等。永久性占用土地对植被造成的影响要比临时性占用土地所造成的影响更为严重,对周围植被的破坏是不可恢复的,具有毁灭性。因此,在实际施工过程中,要做好调查研究工作,充分了解与掌握永久性占地与临时性占地的具体范围以及存在的植物种类与动物种类,采取相应措施避免造成珍稀物种灭绝。

2应对措施

2.1做好废料废水的处理工作

水利水电施工过程中产生的各种废料废水是土地与河流的主要污染源之一。废料随地堆放,对施工周围的环境与土壤造成不可逆的严重影响,即使在施工后将废料移除,植被也很难继续存活,土壤条件也不能恢复如初。废水的随意排放会造成下游水体污染,而下游水体一般作为下游城市的生活用水与灌溉,需要花费大量的人力、财力来进行污水去污处理。对于废水与废料的正确处理方法是:第一,在水利水电工程前期的设计阶段,就要确定好废料的安放处,结合可持续发展理念,废料可用来填埋垃圾场,也可以用来作为沟地填料。需要注意的是要对废料进行低害化处理或是无害化处理。第二,在施工环节,要全面考虑废水与废料的运输排放会对周围环境所造成的影响,尽可能安排合理的运输与排放通道,避免大型机械对土地进行反复碾压。第三,对于污水,要先对其进行处理,如果处理后的污水对水体的影响较小,并不影响水体的自我净化能力,则可将少量的污水排入下游。如果污水的污染度较高,则需要将污水运到专门处理处进行处理。

2.2建立环保监督部门

水利水电工程的施工单位应将环境破坏问题与环境保护问题提到工作日程上来,重视对环境的保护,在施工过程中尽量避免破坏环境。在施工过程中,有很多问题是难以预料和控制的,这些问题所造成的影响有大有小,但都会产生不利影响,施工单位应及时有效的处理好这些问题,将其影响降到最低。特别是环境保护问题,施工单位应建立一个专门的环保监督部门。对施工的各个环节和各种技术进行长远分析,监督正在进行的施工对环境所造成的影响,分析其影响达到何种程度,做好记录工作,然后采取相应的措施进行处理。分析以后的施工工作是否会对环境造成影响,对整个施工过程进行全过程动态监督。

2.3对陆生生物的保护

陆生生物包括陆生植物与陆生动物,水利水电工程对陆生生物的影响非常严重,因此,在施工过程中要做好陆生生物的保护工作,进而保持陆地的生态平衡。对陆生植物的保护:水利水电工程对陆生植物的影响主要是由施工活动、移民以及水库淹没所引起的。在施工过程中,为了保护陆生植物,可以用特殊的标志将需要保护的植物围起来,避免对其生长环境造成影响。对于一些比较珍贵的树木,可以使用离体保存的方法进行保护。优先选择可能会被淹没的植物,储存其组织、茎、根以及种子。对陆生动物的影响一方面是由于建设中淹没了动物栖息地,致使动物资源发生变化,另一方面是因为移民搬迁,土地的开垦范围增加,导致动物栖息地变小,栖息环境遭到破坏。

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之前农村主要农作物就是小麦、玉米等粮食作物,这些作物主要要求其增产,因此水利设施只需要能够满足粮食作物的生长就可以了。但是伴随着农业产业结构的调整,除了种植粮食作物之外,还要种植蔬菜、瓜果、花卉等经济作物,这种产业结构的调整对于农村水利工程提出了更高的需求,原先那种只满足作物生长的水利工程已经不能适应当前农村新型经济的发展了。还有就是,市场化在农村经济中的作用越来越明显,农民为了取得更好的市场效益,各自调整自家的产业结构,使得农村地区产业的发展缺乏统一规划、统一调整、统一调度,这样以来水利设施的配套建设就会面临着诸多问题。

2.农村水产养殖业的发展对于水质有了更加严格的要求。

当前,我国许多农村地区利用之前的水利配套设施开展水产养殖业,水产业对于水源水质的标准要求更高了。水质如果不好,水源被污染,水产养殖业的发展将会遭受严重打击,农民的利益就会受损。目前的农村地区的水质条件还不能为水产养殖业的发展提供有力保障。

二、加强农村水利水电工作,把握好重点,掌握好方向

农村水利工作要围绕“一个目标”,即农业增效、农民增收、农村稳定目标,利用“两大优势”,即水资源优势和水务一体化优势,确立“三个协调”,即安全、资源、环境协调发展,不断完善“四个体系”,即防洪保安、水环境保护、水资源配置和农业灌溉安全体系,发挥“五个方面作用”,即提高产业层次、提高安全可靠性、提高景观水平、提高水资源科学利用程度、提高人民生活质量。今后,农村水利建设的重点是防洪除涝、节水灌溉、河道清淤、圩区治理以及农村水污染防治、水资源保护,推广有效益的技术项目,搞好技术示范工作。

1.增强水资源保护意识,加强对水资源的保护。

由于我国粗放农业发展历史悠久,不少地区还在沿用之前的农业发展模式,没有水资源的保护节约意识。要在农村地区普及水资源知识,加大水资源保护节约的宣传力度,使得保护水资源、节约用水的思想深入人心,使得农村每家每户都具有保护水资源的意识,大力倡导建立节约型社会。政府在制定农业发展的各项政策与规定时,要充分考虑到农村水资源的制约因素,逐渐转变粗放农业时的管理思路,由之前的供给管理转向需求管理与供给管理的有机结合,进而逐步实现需求管理。

2.积极推广农业节水灌溉技术。

由于我国农业发展方式的转型升级,农业产业结构的调整,必须大力积极推广节水灌溉技术。推广使用节水灌溉能够促进我国农业的良好可持续发展,控制农业生产成本,减少农民支出,有利于保护节约农村地区的水资源,提高农业生产力,进而能促进农村经济发展方式的转变,经济结构的优化升级。因此必须把推广节水灌溉放在农村水利工作的突出位置,加大节水灌溉知识的普及,大力建设节水灌溉配套设施,积极推广滴灌、喷灌技术。

3.加大农村水环境治理力度。

近年来,由于农村地区化肥、农药的大量使用,生活垃圾的乱推乱放,以及生活污水的任意排放,农村的水环境遭受了严重的污染,河流水质污染严重,严重影响了农民生产生活质量。再加上农村植被破坏严重,水土流失恶化了农村生态环境。因此必须加强水资源保护,加大水环境治理力度,倡导建立中国“美丽乡村”,提高农民生产生活质量。

4.要加强农村水利服务队伍的建设。

要加强农村水利站的管理工作,增强水利工作者的服务观念,提高水利工作人员的服务质量与水平。乡站人员事业经费应纳入县级财政预算计划,并通过县级水行政主管部门再下拨到乡站。要实现事企分开,精简乡站事业编制人员。乡镇水利站要向制定规划、监督建设、经营管理转变,加大水利技术示范和推广力度,依靠科技进步提高农田水利建设和管理水平,尽快实现公益与经营相分离、综合和专业相结合、科技和指导相协调,努力提高服务水平和服务质量。

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随着科学技术的发展和进步,水利水电工程在施工过程中引进了很多先进技术,以此提高工程的施工效率,如检测、勘探仪器等。传统的测量技术仅仅只是测量,所需的人力物力资源较大,且其不确定性较大。而新技术的应用很好地解决了测量数据的不准确问题。由此可见,高科技仪器的应用为水利水电工程的发展带来了很多发展的可能。

1.2计算CAD技术的应用

计算机CAD技术从应用之初就将其定义为应用型的软件,与此同时,在计算机不断的发展过程中,CAD技术也得到了广泛的应用。多年实践证明施工单位将计算机与其他技术相结合,使得数据的获得更加方便,也保证了工程设计的科学性和合理性,提高了工程施工的实效性。

1.3GIS技术与数据库技术

通过应用地理信息系统以及数据库技术构建工程信息系统,GIS技术和数据库技术的相结合有效提高了工程设计以及施工的灵活性以及准确性。传统的工程信息系统通常只是对工程相关的数据进行收集、整理和检索等等。但是地理信息系统具有三维全景成像模拟功能,全面地展现了施工过程的时间以及空间关系,在近乎真实的情况下展现地质构成,为工程的后期实施提供了依据。

1.4钻探技术

上述工程中白云岩为一种沉积碳酸岩,主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物,呈灰白色,白云岩岩层易于破碎的特性,加之岩石风化较深,故白云岩普遍存在岩石胶结性差、结构酥松、破碎,强度值波动幅度大等特点。该类地层在钻探过程中,存在岩芯采取率低、岩芯采取质量差、岩芯品质不好等问题,利用常规钻探工艺技术,很难达到岩芯采取规范标准,钻探现场布置全面图如图3所示。为了满足可研阶段对工程地质条件查明的深度要求,确保工程勘察质量,必须依据白云岩地层的特点,结合现有常规钻探工艺技术,寻求满足勘察成果质量要求的特殊钻探工艺技术方法。白云岩作为沉积碳酸岩,在钻进过程中,磨擦容易生热,膨胀系数较大,尤其在强风化、中等风化程度的白云岩地层中进行工程地质勘探,岩石可钻级别小于V级,岩层结构更加酥松、破碎,岩芯呈粉状、偶见块状,用常规的硬质合金钻具干法钻进工艺技术施工,钻进效率非常低,且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故,处理事故辅助时间较长,成本加大,钻进经济效益较差。微风化、弱风化的白云岩,仍具有胶结性差、结构酥松、破碎等特点,造成孔壁不稳定的现状,只得采取有效的护壁措施,改善孔壁的稳定性,才能获得正常的钻进进尺。进行压水试验时,又需要保证孔壁的原状,只有对已形成有效的护壁泥皮进行破坏和清除才能有效进行试验,压水试验在高压水头作用下,原状孔壁的不稳定性进一步加剧,护壁难度加大。若继续钻进,又需要重新进行护壁,工序重复较多,直到钻到设计孔深。微风化、弱风化的白云岩地层,可钻性级别V~Ⅷ,属坚硬岩石地层,钻探采取的湿作业法作业,更加剧了破坏孔壁的稳定性,容易发生“埋钻”和“卡钻”事故,给钻探工程质量、钻进效率、进度控制带来异常难度,虽通过合理选用钻具方法确保岩芯采取质量,但若采用常规钻进参数,钻进效率很难提高。

2钻探施工技术的应用

钻进工艺技术,单动单管硬质合金钻具,辅以无泵反循环的钻进工艺技术强风化、中等风化程度的白云岩,因岩石强度较低,岩石级别在V级以内,采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵反循环及扩孔钻进相结合的硬质合金钻进工艺方法。为了有效解决常规硬质合金钻具干法钻进工艺技术所带来的钻进效率低,易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故的问题,结合常规硬质合金钻进工艺技术,对钻具钻头稍加改动,并配以孔底局部返循环的钻进工艺对强风化、中等风化程度的白云岩地层进行钻进。因岩层较软,主要靠通过轴心加在合金上的压力来克取岩石,宦选用稍高钻压;为了提高成孔质量,获得较好钻进效率,降低磨擦升温.宜选用低转速。为了实现孔底局部反循环的功能,同时因短时间脱离对岩石的克取磨擦,起到散热、冷却效果,应勤提动钻具。这在很大程度上预防和减少了孔内事故的发生,提高了钻进效率。这种工艺技术应注意以下3个要点:

1)常规硬质合金钻头内外出刃为1.0~1.5mm,则岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙为1.0~1.5mm。白云岩为沉积碳酸盐,高温环境下,生成用作膨胀剂的氧化镁和氧化钙的混合物,这种混合物的膨胀率大。在钻头克取岩石及钻具在岩层中回转,会因摩擦而产生热量,使岩芯膨胀,使岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙不足1mm,使得岩芯进入岩芯管的阻力加大,阻力大于钻机带动钻具获得进尺所克服的阻力时,造成因“堵钻”而无法获得正常进尺,被迫起钻,取出岩芯管内岩芯后重新下钻,增加钻进的辅助时间。虽然岩芯采取率高,但岩芯扰动大、品质差,仍然影响岩芯采取质量。采取的措施是:将硬质合金钻头内外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分区破碎方式排列,给岩芯因磨擦生热产生膨胀留有空隙,岩芯管与岩芯环状保持一定的间隙。

2)通过钻具提起一定高度(一般为0.3~0.5m),使孔底产生负压,钻具与岩层环状的泥浆沿间隙流入孔底,再下压钻具,孔底泥浆在压力作用下,会沿着岩芯与钻具内环间隙向上流动,形成无泵反循环,钻头在较大压力,慢速回转状态下,克取岩层获得进尺。钻进过程中岩芯一般是连续不断的,岩芯扰动小、品质好,岩芯采取质量满足规范要求,回次进尺可达0.8~1.5m,钻进效率高。

3)若改变硬质合金钻头的内外刃及底刃,运用无泵反循环及调整钻进参数措施后,仍不能有效避免“抱钻”、“烧钻”事故,还可采用钻扩结合的钻进方法。正常钻进的粗径钻具在大一级IZl径内回转长度控制在2/3左右,增加正常钻进粗径钻具的环状空间,有效避免事故发生。但扩孔过程中,值得注意的是一定要加大提动钻具的频率,否则会造成“抱钻、“烧钻”附加事故。当发生微“抱钻”、烧钻事故时,不要急于处理,停机10min后,待岩层及钻具冷却后,再开动钻机,事故就可能得到解决。通过上述工艺技术,有效预防和减少了孔内事故,较大地提高了岩芯采取质量和钻进效率,大大降低了钻探成本,并在单位规定时间内顺利完成了贵阳市下坝水电站现场地质勘探工作,为钻探施工奠定坚实的基础,为施工单位创造了良好的经济效益和社会效益。

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在经济建设中,能源供应是影响其建设水平和建设质量的关键因素,水、电资源作为清洁可再生资源,被广泛应用到发电和其他能源开发工作中。水利水电工程就是指通过勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面工作实现水利水电工程项目建设目标,将理论知识与实际工程相结合,解决工程中遇到难题,实现为社会提供水电能源供应的目标。目前,我国水利水电建设工程正进入改革发展的崭新阶段,建设工程的数量不断增多,而且逐步实现与国际先进水平的接轨。与此同时,在水利水电施工中,施工技术水平亟待提高、技术提升难度大等问题困扰了该行业的发展。为保证经济社会的繁荣发展,做好基础建设工作,我们必须着力提升水利水电工程施工技术改善工作的质量和水平。

1.2水利水电施工项目流程介绍及施工技术应用概况

在水利水电施工项目中,施工流程和施工环节复杂多样,但我们可以将其概括为前期准备阶段、施工管理阶段和验收维护阶段这三大部分。在前期准备阶段,要完成对施工地段自然环境、水文状况等影响工程开展因素的勘测,在基于施工地实际情况基础上进行施工规划和流程规划,并编制施工方案和相关规章制度。而在施工管理阶段,要做的工作复杂多样,例如水利工程中,要按照施工流程进行围堰、桩基建设、主体施工等工作,不同施工环节的衔接难度大。与此同时,施工技术的应用及施工方法的调整也是该阶段的工作重点。最后是对工程进行验收,对潜在危险和部分问题进行调整。综合以上分析,我们认识到在不同环节所用的工艺和施工方法不同,因此施工技术的提高应该是针对具体问题展开讨论的。在后续,我们将从水利水电工程影响重大的六个方面展开深度讨论。

2水利水电建设工程施工技术的问题

总结目前水利水电建设工程的实践,我们发现施工单位施工技术水平还相对落后,与国际化先进水平还有很大差距。施工过程中的问题主要体现在以下几个方面:

(1)施工工艺承袭传统,创新性缺乏

在我们日常水利水电施工工作中,已经积累了较为丰富的施工经验,多数工程项目承袭传统,照搬传统工艺和施工技巧,难免存在与实际情况脱节,或是工艺成效不显著的情况。例如在水利工程施工中,导流技术的应用灵活性相对较高,选择什么样的围堰方法十分重要,不仅要考虑从各地环境、地形的影响,而且要保证工序的衔接和周围其他工作的协调统一,但往往施工队伍选择较为保守的方法,缺乏创新性。

(2)辅助施工技术手段应用不足

在水利水电工程中,各项目情况不一,遇到的问题也存在独立性。这就需要施工单位和技术人员面对问题时,发动思维,基于经验的基础上进行大胆尝试,甚至借助辅助工艺来完成。但是,实践中,辅助工艺和方法应用十分不足,有的施工工作可以通过多种方法结合、使用外加剂提升性能或是通过工序间的协调和相互作用来实现,但是实际施工中可能很少去应用这些方法。

(3)施工工作缺乏总体部署,随意性强

在水利水电施工工作中,需要考虑的因素很多,施工过程中的变动因素也很多,这就需要施工前期规划细致合理,过程中及时进行调整,才能充分实现最终成效。但在实践中,由于缺乏系统领导,出现了很多随意性问题。例如,在施工中没有充分考虑复杂的地质条件,造成地基破坏,工程返工。再如,水利工程施工多为露天工程,如果没有充分考虑季节变化对材料和水利建设结构的影响而模式化复制施工方案,也会产生不良后果。此外,各种随意性因素都会影响工作的顺利开展。

(4)水利水电施工安全性缺乏

安全施工是一切施工项目的重点和要点。施工的安全性不仅影响工程进度和工程质量,最主要关乎施工人员生民财产安全,一旦忽视,就会造成危害事故的发生。因此,水利水电施工要注重安全施工技术的应用,以安全为重,充分考虑施工中难题,进行方案调整和跟进。在实践中,例如库区水利建设,如果没有充分考虑库区居民的安全,没有进行合理规划和有序的库区移民,有可能会造成施工过程或项目应用后发生水利灾害,威胁人民群众的利益。此外,安全施工也是施工管理单位和施工参与人员利益的保障。

3水利水电建设工程施工技术提升

(1)准备阶段工作要做好

准备阶段工作内容较多,施工单位应该立足工程整体需求,进行规划设计。做好施工地地质和水文勘探,科学进行施工规划。针对施工工作,制定详细方案,对施工工艺和施工方法选择进行分析选择。在整个项目开展过程中,也要十分注意先进技术手段和设备仪器的应用,调动一切积极因素,进行技术革新和施工优化。

(2)从施工方法和工艺入手提升技术水平

施工技术的提升重点就在于施工方法和工艺的改善上。此部分也是我们讨论的重点。预应力锚固技术的应用。所谓预应力锚固就是预应力混凝土基础上发展起来的锚固技术。根据水利水电建设要求,从深度、大小和方向入手,对建筑物和基岩进行加固和改善,以加强其预压应力。通过这个技术能够实现稳固建筑物与基岩的功效。在该技术施工中主要由造孔、编束、放束、锚固、张拉和防护五个步骤完成。我们可以通过该技术的广泛应用,更好地锁定预应力,从而保证施工质量。施工导流技术的改善。施工导流技术是一项防护技术,通过该技术能够更好地降低控制河床,提升水利建设项目的质量。因此,在围堰时,充分使用该技术,并结合其他方法进行技术改善和提升,配合周边环境、地形等因素,做好协调控制,不仅能够降低工程造价成本,而且能够极大提升施工的技术水平。土坝防渗加固技术的革新,在水利水电施工中,土坝很容易发生渗水、跌窝等复杂问题,从而对水库造成影响,处理不当,还会造成安全事故发生,因此,在施工中注重土坝防渗加固技术的应用,对渗透与变形部分进行加固,在坝体内形成防渗体,避免出现渗漏现象,更好提升坝体的坚固性和稳固性,通过科学参数选定和施工优化,更好地提升水利工程土坝防渗能力,。外加剂的合理应用,在水利水电工程施工中,有些环节需要使用辅助材料以提升建筑性能,例如,通过在混凝土中使用添加剂,防止裂缝发生,通过修补外加剂的使用,改善建筑外观和瑕疵,提升抗变形能力等,不同外加剂功效不同,但应用恰当会大大提升施工的技术水平。

(3)施工现场安全技术工作做到位

在施工中,由于工序复杂多样,且容易受到外部因素的影响,因此必要的安全管理制度要提前做好规划和制定,在施工前期、,要对生产过程中关乎施工安全问题的要求进行汇总,制定安全生产管理制度,要求工程项目人员严格按照安全生产管理条例和规章执行,违者严厉追求其责任,,在施工前要做好安全培训工作,根据施工环节和工艺选择,对施工人员进行培训,特殊岗位要具备从业资格和专业技能,、从思想上加大对安全生产的宣传和教育,让施工人员充分认识到安全的重要性,此外,安全工作要做到位,最根本的是加强管理和监督,技术人员要实现施工方案的最优化,尽最大可能避免不安全因素的产生,而管理人员要把工作做细,对现场施工做好监管,把安全隐患控制住,安全问题落实到实处。

(4)利用现代化信息手段,提升技术水平

当前社会是信息化社会,也是知识社会,水利水电施工在国家、地区间存在差异,特别是经济发达的西方国家,在这方面积累了丰富的经验,未来建设任务仍然很重,水利水电建设单位要充分利用现代化信息手段,充分利用全球范围内共享的资源,引进外国先进手段和设备,为项目开展服务,逐步缩小国内与国际技术水平差距,实现技术水平的跨越式发展。

篇11

土石坝施工技术的应用加快了水利水电筑坝工程的施工进度,提升了筑坝工程的施工质量和使用寿命。

1.1.1开挖与运输土石料土石坝工程施工的前期,要进行土石料的开挖与运输,这是确保上坝强度的关键因素之一,应该结合坝体结构特点、填筑强度、料场特性及距离远近等因素,制定切实可行的土石料开挖运输方案。首先,应该限定土料开挖的范围,及时处理开挖范围内的杂物;其次,要构筑排水沟,确保土料的含水量符合工程施工需要,当含水量接近施工规划中的下限要求时,需采取全面的开挖技术来对土料进行开挖。在冬季施工时,要采用立面开挖技术,确保土石坝坝体稳定。再次,是分层将其进行回填压实,碾压整个土质坝基填筑,达到足够的夯实程度。

1.1.2加工与压实土石料由于粘土颗粒小,表面积大,亲水性强,在施工前要对坝体所需的土石料含水率进行检测,并合理控制其含水量。当含水量较高时,应采用自然蒸发、翻晒、掺料等处理方法,使土料含水量符合施工标准。土石坝施工质量的关键是土石料的压实。土料压实得越好,物理力学性能指标就越高,坝体填筑质量就越有保证。土料压实特性与土石料本身的性质、颗粒级配、组成情况、含水量大小以及压实功能等有关。

1.1.3选择模板,优化施工在土石坝施工时选择和应用不同的模板,会出现不同的效果和质量,必须慎重选择坝体模型。我国水利水电工程施工中较常用的是全悬臂模板,其优点在于施工时能分离坝体的上层板与下层板,加快施工的速度。优化土石坝施工技术的效果是提升工程质量的关键,因此要仔细勘察施工中使用的石料与土料,保证所贮存的石料和土料量大于当天所需用量的两倍左右,保证施工中天然水和土质成分含量符合要求。

1.2碾压混凝土坝技术工艺

在辗压混凝土筑坝技术中,由于配比中水泥的含量少,粉煤灰及碎石屑含量增多,碾压过程中使用的碾压方法是强力振动加碾压的方法,通过薄层碾压连续上升的方法实现坝体结构强度高、坚固耐用。随着我国水利水电工程施工实践的不断发展,碾压混凝土的施工工艺也必将随之而不断提高并不断发展。

1.2.1摊铺碾压摊铺碾压是碾压混凝土施工技术中最重要的环节,是指运用专业的推土机或平仓机,把调配好的混凝土平整的铺在路面上实施碾压作业。通常运用叠压类卸载物料的方式和串联式摊铺的方式来避免混凝土中骨料分开问题的产生。在作业过程中,如果发觉产生了骨料分开的问题,就一定要立刻采用相应的处理手段,保证作业取得理想成效,避免给项目质量埋下隐忧。

1.2.2连续薄层碾压上升作业因为碾压混凝土中添加了适当比例的粉煤灰和碎石屑,采用薄层碾压的方法逐步增大碾压重力。此种技术能够保证坝体的牢固水平、强度、防渗漏性;较好的提高浇灌层高度,达成高效、高质量作业。伴随模板项目、控温工艺、混凝土入仓技术等保障技艺的持续发展与提升,运用薄层接连碾压作业,能够大幅减少费用、缩短工期,提升项目质量。

1.2.3模板在碾压混凝土作业中,一定要选取科学的模板来解决碾压混凝土接连上升的作业要求,通常使用的是带有轮换起落性能的全悬臂钢模板型式。伴随项目作业要求的持续提升,很多项目在全悬臂钢模板型式的前提上持续加以改良革新,比如采取接连上升型台阶模板,让溢流消能台阶一气呵成。对于水利水电项目的坝体造型繁杂、坡度变动多等问题,研发了收缝型双向能够调整的接连上升模板,很大程度上缩短了坝体的建造工期。

1.2.4革新成缝方法,提升作业效率革新成缝方法,运用诱导板两个一起铺设的形式成缝,较大程度地提高了作业速度,节约了工期,满足大类型机器碾压作业要求。但也存有挖槽的填埋与牢固难度较大等问题。为了较好的解决此些不足,一般考虑沙牌碾压混凝土拱坝的成缝方法,运用带有多次浇灌体系的重力型的混凝土预制件类型实施诱导成缝。此种新的成缝类型架构牢固,安全系数更高,操作更为简便,适合人工装设。

1.2.5温度控制与养护碾压混凝土坝体通常没有冷却水管,因此温控要求更为严格。由于松散状态的碾压混凝土颗粒间充满了流动的空气,加快了与外界的热交换,因此要尽可能缩短运输路程,减少混凝土层面的暴露时间,加快速度及时碾压。在高温季节施工时,在满足混凝土强度及其他性能的前提下,尽可能减少水泥用量,高掺粉煤灰,以降低混凝土水化热及绝热升温。施工后要加强混凝土表面养护,防止外温倒灌。在寒冷地区或寒冷季节施工时,除使用抗冻剂外,还可采取坝面搭帐篷、覆盖保温物等方式防止混凝土表面温度骤降。