岩石高边坡国际工程咨询思路探讨

龙 海 涛

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司， 四川 成都 610072)

0 前 言

中国的大型水电设计院通常是智力密集型的机构，高精尖人才众多，专家团队实力雄厚，包含地质、水工、施工、环保等多个专业，业务范围广泛，覆盖能源、水利、市政、交通、环保等基础设施领域。在过去十多年水电行业的高速发展中，这些大型设计院积累了丰富的工程经验和技术优势，随着国家“新常态”下对电力需求的减少，国内大型水电工程也日益减少，中国政府希望国内大型水电设计院能够在国家“走出去”及“一带一路”的战略中充分发挥工程技术优势，向大型国际工程咨询公司转型。

国际工程咨询业务通常都是建设项目全过程咨询或一些专业性很强、技术壁垒很高的技术咨询[1]，比如大型机电设备成套采购或岩石高边坡等。本文主要探讨岩石高边坡在国际工程的市场潜力以及咨询的工作流程。

1 岩石高边坡咨询的国际市场分析

近年来，非洲、亚洲及南美一些发展中国家的经济正在蓬勃发展，电力需求也以每年5%～15%的速度在增长，有很大的水电开发潜力。其中不少国家地质构造复杂，有大面积的高山峡谷地貌，在水电开发中也会遇到很多复杂的岩石工程高边坡，例如：东非大裂谷沿线国家的埃塞俄比亚、坦桑尼亚；喜马拉雅山脉附近的巴基斯坦、尼泊尔、哈萨克斯坦；南美安第斯山脉附近的秘鲁、智利。

我国西部地区是天然的深切割高山峡谷地貌，在过去的水电开发建设中出现了很多世界级的岩石高边坡，例如：溪洛渡水电站左右岸300 m高边坡、向家坝水电站600 m高边坡、大岗山水电站300 m高边坡等。国内西部地区在建和拟建的大型水电工程高边坡情况见表1。参建的国内大型设计院通过这些项目逐步建立和完善了高边坡工程勘察设计技术体系，包括：工程地质稳定性分析评价、定量计算分析和评价以及开挖支护设计等，形成了岩石高边坡的技术优势。参建的国内设计院(如成都院、昆明院、华东院)现大多隶属于中国电力建设集团，随着中国电力建设集团在全球国际承包商中的知名度提升(位列2016年全球225家国际工程承包商前15名)，一些业主在国际工程建设中也开始委托他们，对一些工程难度较大以及对工期和投资有影响的岩石高边坡进行技术咨询。因此，国际工程岩石高边坡技术咨询对于国内大型水电设计院存在着一定的市场拓展空间，这些设计院在向国际型工程咨询公司转型的过程中，可以拓展此类高工程技术水平的咨询业务，宣传单位工程技术实力，助力国际工程营销。

表1 西部地区在建和拟建的大型水电工程高边坡情况[2]

2 国际工程岩石高边坡技术咨询特点

2.1 岩石高边坡自身的复杂特性

岩石高边坡规模大，具有一定的高度，且纵向也很宽，整个区域中的稳定性往往存在分区特点。边坡自身的稳定性是一个动态变化的过程，岩体结构系统复杂，准确判定失稳机制就存在一定的难度。因此，对其进行常规的治理设计也就具有一定的难度。

2.2 投资优化要求高

国内复杂岩石高边坡工程投资较大，一般后期可进行工程变更和概预算调整，而国际合同一经签订，价格通常不予调整。因此，业主希望通过咨询将投资控制在一定范围内。但是国外的人工、材料、机械成本往往高于国内，这就对咨询工作提出了更高的技术要求。在保证边坡长期稳定的前提下，不断优化开挖坡比和支护措施，减少工程量，从而优化整个治理投资。

2.3 施工组织设计优化难度大

国际工程对于工期延误通常按天或按合同价款的一定比例对承包商进行扣罚。而岩石高边坡施工周期往往也较长，通常1～2年，尤其是支护稳定一段时间后出现变形的边坡，还会影响整个工程工期，因此业主通常非常重视施工组织设计的优化。但是国外项目大多处于基础设施相对落后的地区，道路交通运输不便，工人工作效率低，现场能够租赁的机械较少，施工组织优化有一定的难度。

2.4 完成咨询报告时间紧张

复杂的岩石高边坡按原设计方案开挖支护后，如果不发生变形垮塌，业主一般不会委托咨询。在边坡出现变形、治理难度偏大的情况下，业主才会主动委托有经验的大型设计院进行咨询，而此时出于工期的考虑，业主也往往要求他们能够在较短的时间内提出优化方案供施工单位使用。

3 国际工程岩石高边坡技术咨询思路

鉴于以上特点，大型设计院等咨询单位在进行此类技术咨询时通常要与原设计单位分工合作，优势互补，才能在较短时间内保证咨询的质量。在整个咨询过程中，咨询单位要抓大放小[3]，把工作重心放到诸如机制分析、稳定性计算原则、坡比、支护及施工组织优化上，充分发挥他们这方面的经验和技术水平；原设计单位由于对边坡的基础认识更到位，要承担更多的绘图计算等基础性工作，保证中间成果高效产出，提高整体咨询工作的效率。具体的工作流程如图1所示。

4 案例分析

成都院技术经济委员会是一个水电勘察设计经验丰富的专家团队。在南塔河1号电站溢洪道边坡滑塌咨询的项目中，技术经济委员会的咨询团队与原设计单位广西院分工合作，按照上述流程开展工作，进行了一次成功的工程咨询。

4.1 背 景

南塔河1号电站溢洪道边坡坡高约200 m，地形下缓上陡，在工程边坡区域还存在大范围的倾倒变形体及悬崖体，工程地质条件复杂。该边坡在开挖支护后于2017年3月22日发生了较大范围滑塌，工程边坡现状见图2。由于堆石坝、厂房等主要建筑物已基本施工完毕，该边坡施工成为电站2017年能否顺利投产的总工期控制节点。南方电网国际公司于2017年5月委托成都院开展咨询工作，要求2017年6月中旬提供咨询报告供施工单位使用。

4.2 咨询流程

成都院技术经济委员会接到咨询合同任务后，通过业主与广西院取得了联系，双方单位通力合作，明确分工，按照上述章节流程开展了咨询，具体过程如图3所示。

4.3 咨询内容及成效

(1)高效完成咨询报告，满足施工开工要求。成都院把握失稳机制及治理总体思路，优化开挖、支护、施工组织设计，广西院高效输出图纸、文字说明等中间成果。双方单位分工协作，有效衔接，在1个多月时间内完成了咨询报告，供施工单位使用，满足了南方电网国际公司对施工单位开工时间的要求。

(2)节约工程投资，缩短工程工期。成都院充分发挥了丰富的水电工程设计经验，通过提高综合坡比、外移开挖线等，相对原设计方案减少了12万方石方开挖量，节省工程投资约300万元；锚固系统减少了一定数量的锚杆锚索，使得支护系统更加合理，效果更加经济稳定；另外，通过增设出渣道路及平台、调整开挖方式等，优化了施工组织设计，大大缩短了施工工期，满足了在2017年7月前边坡治理完工的要求。原方案与优化方案开挖支护对比见图4。

图1 岩石高边坡工程咨询流程

图2 工程边坡现状示意

图3 老挝南塔河电站边坡咨询流程

图4 原方案与优化方案开挖支护对比(剖面0+180 m)

(3)与业主建立了市场关系。南方电网在老挝深耕电力市场十余年，此次咨询项目是他们与成都院的首次合作。成都院咨询专家通过高质量的咨询服务向其展示了专业技术实力，同时还向他们介绍了成都院在输变电工程、设备成套采购等方面的技术实力，赢得了南方电网的充分肯定，建立了良好的市场合作关系，为双方后续更大范围合作奠定基础。

5 结 论

(1)非洲的东非大裂谷、亚洲的喜马拉雅山脉以及南美的安第斯山脉是世界上三条大的构造带，他们附近的多数国家水电开发市场潜力较大。这些地区开发水电会遇到很多复杂的岩石高边坡，由于复杂岩石高边坡本身要求技术治理水平高，业主通常会委托有经验的设计院作技术咨询，所以国际工程岩石高边坡技术咨询对于国内一些大型水电设计院具有一定的市场。

(2)中国电建集团下属的大型水电设计院多属于智力密集型机构，而且勘察设计过很多复杂岩石高边坡，他们在向国际工程咨询公司转型的过程中可拓宽咨询业务，包括岩石高边坡咨询业务，通过提供高技术水平的咨询服务与业主建立良好的市场关系，借此宣传其工程技术和咨询水平，助力国际市场项目营销。

(3)在进行岩石高边坡技术咨询服务时，咨询机构要做好总体技术思路把关，原设计单位做好计算绘图等基础性工作，按照“准备策划—现场调查—方案优化—后期服务”的清晰工作流程开展工作，这样才能在合作中发挥双方的优势，提高国际工程岩石高边坡咨询服务质量，在有效的工作时间内交出一份既能保证边坡长期安全，又能优化投资和工期的高质量咨询报告。