上津湖泵站工程地质与施工研究

2022-04-28严后山韦富瀛

大科技 2022年15期

严后山，韦富瀛

（荆州市水利水电勘测设计院，湖北荆州 434020）

0 引言

泵站作为水利工程中的重要组成部分，有着施工周期短、成本低、对环境破坏小等优点，现阶段，为进一步提升上津湖水资源的利用效率，对上津湖地区的地质情况进行细致调查，并依据工程设计情况进行施工管理，以便保证上津湖泵站工程施工质量能够满足预期工程施工需要。

1 上津湖泵站相关概述

上津湖泵站位于下排区部分，这一泵站在1998 年间完成工程建设工作，受泵站使用时间过长的影响，该泵站存在着厂房屋面、墙体局部渗水，墙壁表层局部脱落，设备老化等问题，不仅使得泵站存在着重大安全隐患，还降低了泵站对洪涝灾害的处理能力，严重威胁了排区人民的生命财产安全。现阶段，为切实解决上述问题，上津湖泵站工作人员决定开展泵站的更新改造工作，以便保证泵站的作用能够得到有效的发挥[1]。

1.1 地理条件

上津湖泵站位于石首市南部东升镇蒋家冲村，该地区处于亚热带季风气候区，四季分明，气温西南部偏高，东北部较低，年雨量自西北向东南逐渐增多，为1099～1230mm，其最大3 天降雨变化情况如图1 所示。为避免暴雨对当地群众生命财产安全造成威胁，在上津湖区域设置了排区，具体来说，上津湖排区位于调弦河右堤10+850 处，地势呈现西高东低的状态，在排区规划过程中，为了在满足等高截流要求的同时，使整个排区可以做到相互贯通，上津湖排区整体被分成了上、中、下三部分。

图1 最大3 天降雨频率曲线

1.2 工程地质

在进行上津湖泵站工程更新设计施工前，为保证设计施工活动的科学性与合理性，需要对工程施工区域的地质条件进行细致地调查。在经过资料查询与实地考察后，可以发现，首先，上津湖泵站所处区域为长江南岸一级阶地，属于冲积平原地貌单元，场地的地势较为平坦；其次，上津湖泵站所处区域并不存在不良地质作用；最后，上津湖泵站所处区域的地震震动峰值加速度为0.065g，震动加速度反应谱特征周期值为0.45s，在进行上津湖泵站更新设计时，工程所处区域的抗震设防烈度为Ⅵ。

2 施工组织设计

上津湖泵站工程主要是通过对原有建筑工程进行更新改造的方式，实现泵站排区排水能力，保证排区人民安全的目的。该工程建设的主要内容包括建筑维修加固、改扩建，设备更新维护，加设新的信息化系统等。

2.1 材料的选择与开采

在上津湖泵站工程施工过程中，为保证建筑工程施工的质量能够满足工程预期建筑设计的要求，在工程施工材料选择时，就可以尽量选用天然的石料、砂料以及建筑用的混凝土骨料、垫料、反滤料，以便切实提升建筑工程的使用寿命。需要注意的是，由于上津湖泵站所在区域砂石料相对较少，为满足该工程施工建设的需要，需要从石首城区采购砂石料，并且为保证采购的材料能够满足工程建设的需要，应保证采购的材料砂量充足，粒度均匀，泥质含量低[2]。

2.2 主体工程的施工

上津湖泵站工程的主体工程施工内容包括水渠道、拦污栅、主泵房（含设备及安装间）、出水流道、穿堤箱涵和防洪闸等部分的更新改造，以及机电设备、金属结构的安装。并且为降低工程的施工难度，避免工程施工对当地防洪减排工作产生不利影响，工程主体的水工建筑物施工时间应集中在枯水季。同时，对水工建筑工程进行分析后，可以将工程施工内容划分成土方开挖与回填、混凝土浇筑、粉喷桩等部分的内容；将安装工程划分成水机及电气设备安装、金属结构制作安装等部分内容，在实际工程施工过程中，通过将这些工程施工内容具体划分到具体施工管理人员身上的方式，切实保证工程施工的质量安全。

2.3 施工交通运输

在上津湖工程施工过程中，交通运输工作主要可以分成对外交通运输与对内交通运输两部分内容。具体来说，在上津湖工程施工过程中，不仅需要从外运输砂石骨料、土料、水泥、钢筋、钢材等建筑材料，还需要运输施工物资与施工机械，这些物资的运输都需要用公路进行输运，对施工区域附近交通环境进行调查后可以了解到，施工区域附近有公路通过，能够满足工程对外交通运输的需要。同时，在工程施工过程中，还需要进行建材、物资的内部运输，这些物资的运输工具主要包括自卸汽车、机动翻斗车、胶轮车等设备[3]。

2.4 施工规划布置

在上津湖泵站施工布置规划的过程中，为降低工程施工管理工作的难度，在进行总体布置规划时，不仅要遵循因时制宜、因地制宜的原则，便于工程施工现场的管理，还需要在进行建材管理时，采用集中与分散相结合的布置方式，为工程施工活动的顺利开展提供助力。同时，在进行工程施工现场管理时，应当尽量保证施工区域布置的紧凑型与合理性，尽量缩小施工区域占用耕地的面积。此外，为降低工程施工对周边环境所造成的破坏，在工程施工过程中应尽量加强环境保护，并且通过加强废弃物管理的方式，降低工程施工污染对环境造成的危害。

3 施工现场分析

3.1 建设征地与移民安置

在上津湖泵站更新施工过程中，需要对施工场地周边部分耕地、道路、建筑所处区域进行占用。具体来说，首先，在本次更新建设施工过程中，临时占地共有46.5 亩，占地主要被用作取土场（弃渣场）、施工道路、施工布置区、临时堆料场。其次，本次更新施工会对周边的部分树木造成破坏，经调查统计后可以了解到，本次工程施工共伤害了146 株树木，其中包括106 株成林，40 株幼林。最后，本次施工活动会占据周边的一些房屋与附属建筑的所处区域，经调查统计可知，本次更新施工会临时征用砖混房建筑面积为1105m2，砖木房建筑面积为26m2，围墙建筑面积共506m2。由于本次水泵工程施工会对周边居民的正常生活工作产生一定影响，此时可以通过对当地居民进行适当补偿，对部分村民进行移民安置的方式，保证后续工程建设活动的顺利进行，农村部分的具体补偿方案如表1 所示。

表1 农村部分征地拆迁补偿投资估算

3.2 环境影响评价

为保证上津湖泵站更新改造工程施工对周边环境所造成的影响，不会违背《中华人民共和国环境保护法》及其相关法律、法规的要求，在工程正式建设施工前，应提出相应的环境影响评价体系，制定合适的防治对策和具体的环境保护措施，为工程建设的环境保护工作指出方向、提供技术依据，最大限度地降低工程施工对自然及社会环境的破坏。在评价体系制定过程中，环境影响评价范围不仅包括上津湖水泵工程施工所涉及的区域，还包括工程保护区及附近的对外交通线。同时，评价工作的主要内容包括工程施工对周边水质、空气质量、土地资源、人群健康以及其他方面所产生的影响。

3.3 水土保持

在上津湖水泵更新改建工程施工过程中，不仅会消耗大量的人力物力资源，还会产生较多的废土废渣，若在工程施工过程中，随意堆放、丢弃这部分施工废弃物，那么不仅会导致施工区域及其附近的水土大量流失，甚至堵塞河道，还会使堆放废土废渣的土地资源被浪费。现阶段，为实现施工区域及其附近场所的水土有效保持，以水利部发布的《水利工程各阶段水土保持技术文件编制指导意见》为基础，编制该工程施工的专项水土保持方案，成为一项极为必要的工作。在水土保持方案编制过程中，要保证编制的水土保持方案能够满足《中华人民共和国水土保持法》及其他相关法律、法规的要求，明确方案对项目建设单位防治水土流失的责任、义务和范围。同时，在方案制定过程中，应调查工程建设对工程区及周边区域水土保持设施的破坏情况，然后对工程建设可能造成的水土流失及其危害加以预测，并以此为基础，提出相应的防治对策和具体的水土保持措施。通过这种方式，在为工程建设过程中水土保持工作的开展指明方向的同时，对施工区域原有流失的水土加以治理，从而达到优化上津湖泵站所在区域及其周边区域生态环境的目的[4]。

3.4 劳动安全与工业卫生

为保证上津湖泵站更新工程施工的安全性，在工程正式施工前，应当在明确本工程施工的具体情况的基础上，以《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB 50706—2011）为基础，制定科学合理的劳动安全与工业卫生管控方案，为后续工程施工过程中，水利工程的建设、管理、运行、检修人员在劳动过程中的安全和健康进行有效的管理，认真落实防机械伤害、防电气伤害、防坠落伤害、防洪防淹、防强风和防雷击、交通安全（防交通事故）、防火灾防爆炸伤害等问题的措施，保证本次工程建设真正能做到安全可靠、经济合理、符合相应文件规范的要求。

3.5 工程管理

为保证上津湖泵站施工活动的可靠性，由石首市水利和湖泊局及其下属的电力排灌总站、堤防管理总段、乡镇水利管理站等负责对辖区的水利设施进行管理，在保证本次工程施工管理工作可靠性的同时，降低后续泵站运行管理工作的难度。在工程建设阶段，管理工作主要采用“四制”模式，通过项目建设法人、项目招标投标、项目建设监理以及政府质量监督等方式，对工程各个环节进行监管，保证工程建设活动的顺利进行。