水電論文:淺談水電工程安全監測設計人性化理念分析

2021年3月21日
評論
6

摘要:傳統水電工程安全監測設計工作中,在注重提升設計技術方案水平的時候,往往對參建的現場人員尤其是一線施工方人員人性化重視不足,造成設計方案在貫徹執行時存在諸多障礙,最終導致觀測設施設備不完善,觀測時存在許多不便,觀測數據出現誤差,以及成本浪費、監測系統功能的不足甚至是一線人員的安全問題。引入人性化的設計理念,意在冷冰冰的設計方案中引入對一線人員的關懷與尊重,形成可靠、實用、經濟、有效、先進的人性化設計方案,最終達到雙贏的目的。

關鍵詞:水電工程;安全監測;人性化設計;設計理念

水電工程的安全監測設計工作,應按照國家相關的法律法規以及《土石壩安全監測技術規范》《混凝土壩安全監測技術規范》等行業規范開展,可靠、實用、經濟、有效、先進等設計理念貫穿始終。設計人員秉持以上設計理念,根據每個工程的結構特點與地質條件,開展針對性的設計,應當能夠達到監控大壩安全,掌握大壩運行規律,指導大壩施工及運行,反饋設計[1]等目的。目前,在注重提升設計技術方案水平的時候,有些設計方案中對參建的現場人員尤其是一線施工方人員人性化重視不夠,造成設計方案在貫徹執行時存在著現場難以施工、不便于數據采集、不利于人員安全、無助于節約成本的諸多弊病,最終導致觀測設施設備的不完善、觀測數據的較大誤差、較多的成本浪費、監測系統功能的部分不足甚至是一線人員的安全問題。歸根結底,從設計角度來講,以上問題的根源就在于忽視人性化理念,單方面強調設計方案的合理性,卻忽略了施工方人員在施工與維護、數據采集與巡視的話語權,缺失了設計與施工之間的合理交流和互動,從而造成以上種種弊病。因此,很有必要總結以往水電工程安全監測設計方面的人性化設計經驗,注意工程設計時安全監測工程現場施工、觀測、資料整理的人性化考慮,有助于提高監測工程質量。

1、人性化設計理念

人性化設計理念是指在設計過程當中,在原有安全監測工程基本功能和性能的基礎上,根據人的行為習慣、人體的生理結構、人的心理情況、人的思維方式等,對工程設計方案進行優化,使施工人員、觀測人員、運行人員在理解設計意圖、采購儀器設備、安裝埋設、觀測以及整理相關資料時更加安全、方便、高效、舒適,是在設計中對人的心理生理需求和精神要求的尊重和滿足,是設計中的人文關懷,是對人性的尊重。一個具有人性化設計考量的設計方案不僅具有技術的合理性,而且在其施工、運行、維護各階段都充分考慮了其執行主體—人的主觀因素,這樣的設計有更佳的現實落腳點,最大限度實現設計者的初衷。概括來講,包括以下4個方面。

1.1安全保障

在工程施工過程中,安全問題是工程質量、建設進度、工程投資的根本前提和保障,應作為頭等大事加以考量。在水電工程監測設計工作中,對可能影響到施工人員人身安全的各種潛在危險源應盡可能全面考慮、全面覆蓋,并提出有效的保障措施,確保萬無一失,最大程度保護人員的工程安全[2]。簡述幾例加以說明:1)加強高處作業時安全護欄及其他安保措施。在墜落高度基準面2m以上(含2m)有可能墜落的高處進行的作業,均稱為高處作業[3]。在水電工程當中,經常需要對工程邊坡和重要的天然邊坡、各種水工建筑物進行安全監測,因此高處作業的安全隱患較為突出。例如在監測點處及觀測通道處應加裝安全護欄等問題,否則觀測人員長時間測讀數據,尤其在夏季高溫季節,極其容易發生失足墜落等事故。2)安全監測工程設備設施引發的交通事故。每個水電工程的建設都要依靠安全高效的交通作為支撐,但是由于安全監測設計考慮不周所引發的交通安全問題常被忽略。對于一些常用的觀測設備設施,例如一些表面變形測墩、地下水位長期觀測孔等由于條件限制,有可能建造于交通道路上,其自身高度超出地表0.5~1.2m,該監測設施的顏色與周圍環境非常相近,夜間行駛的車輛極其容易碰撞,造成車禍。因此,應注意可能引發的交通安全問題,在設計時就應參照交通道路設計規范,優化設施布設位置,并采取樹立或張貼大面積反光條帶,刷制亮色油漆等措施以示提醒。3)通風不良或有害環境引發的人員窒息問題。測站及觀測房設計應綜合考慮交通、接地和照明電源,保證觀測作業簡單方便[4],盡量避免將觀測站布置在通風不良甚至有毒環境下,例如處于較大進深的長隧洞、長期無人進入的封閉洞室,觀測站必須布置在隧洞進出口或通風口等處,并結合工業衛生安全方面的規范,必要時在觀測站布置通風設施,并定期實施工業衛生安全的監測。

1.2易于施工

安全監測工程的現場施工受制于土建工程的施工進度、場地以及地質環境等主客觀因素。水電工程安全監測設計要在充分考慮以上因素后,應對施工的可行性及難易程度加以考量,才有助于更好地開展工作。簡述幾例加以說明:1)對于邊坡變形監測中常用的活動測斜儀鉆孔,應在滿足監測需求的前提下,盡量結合現有的道路、緩坡布設。在邊坡表面鉆孔,需要將笨重的鉆機拆卸后輾轉運至作業處,并需要接入水、電、氣等資源,還要考慮生活設施,施工作業難度很大,而且在高陡邊坡上可能存在較大的安全隱患。所以盡量靠近已有的道路布設觀測孔,減輕搬運鉆機的難度,而不是簡單地僅僅考慮實現觀測的目的。若沒有現成的道路,也應盡量布設在緩坡處,便于鉆機的架設,起到保障人員安全和加快工程進度的雙重作用。2)安全監測設施設備應盡量輕巧實用。在滿足監測目的的前提下,應盡量采用輕量化、小型化監測設施設備,這樣可以達到易于施工、節約成本、方便實用等多種目的。例如,曾經發現有1m×1m×10cm的混凝土保護蓋板,粗略估算重量達到300kg以上,每次觀測都需要2~3人合力才能挪開,給觀測工作帶來極大不便,因此應盡量使用鋼蓋板并縮減尺寸。高陡邊坡表面變形觀測經常采用表面變形測點墩,其基礎為1m×1m的寬大底座,需要在邊坡表面挖出至少大于1m×1m的深坑,施工難度較大,可以適當減小測墩基礎尺寸并增大埋深,用鋼管回填混凝土的辦法快速成型測墩,省去了內部配筋,也不需要綁扎模板,能夠有效降低施工難度。3)在邊坡安全監測項目中,如果布設的測斜孔與地下水位長期觀測孔位置鄰近,應將兩種觀測設施進行合并,只需一個鉆孔既作測斜孔又可觀測地下水位。這樣既節約了投資又加快了施工進度。

1.3便于觀測

觀測設備設施安裝埋設完成后,進入運行維護與數據采集階段。觀測設備在實現自動化觀測之前,需要長期進行人工觀測,數據采集方法的便捷性對于觀測工作具有重要意義。其中,外部光學測量的人為因素影響更大,采集方法的便捷性、重要性更為突出。因此,從設計角度出發應盡可能地提供便利,有助于提高觀測精度與觀測數據的質量,有效降低數據粗差、漏測、斷測現象。簡述幾例加以說明:1)外部光學測量時,強光暴曬對于全站儀本身以及觀測精度有一定的影響[5]。在夏季的炎熱氣候下,測量人員長時間連續觀測對身體有不良影響。但是受到野外條件限制,這些困難只能由測量人員自身去承受。在觀測設計中,可在工作基點附近設置遮陽傘插孔(見圖1),永久配置測量用遮陽傘,適度改善測量人員的工作條件。2)混凝土重力壩基礎揚壓力觀測通常在基礎廊道內布設測壓管,采用壓力表人工測讀基礎揚壓力。有些工程壓力表高度僅超出廊道地板幾公分,加之壓力表刻度細小,使得觀測人員在測讀時需盡量貼近地面甚至趴到地面上才能看清準確數字,工作效率較低,數據準確度也得不到保證。在觀測設計中,考慮到觀測的人性化和合理的人機工程環境,應使測壓管觀測高度高出廊道地板高程1m,保證觀測人員下蹲平視即可清晰地進行觀測。3)水尺對于水電站工程的意義極為重要,快速準確的測讀是對觀測工作的基本要求,在觀測設計中,應將高程數字尺寸放大到1m左右才便于測讀。

1.4以人為本

安全監測設計要充分考慮以人為本,及時對實際施工現場進行人性化的設計微調,避免工程流域形式,增加工程的實際操作性和實用性[6]。在項目實施階段強化設計技術方案對比,加強技術交底,及時根據現場情況調整設計,從而更好地實現設計意圖。如果施工方在混凝土重力壩監測施工方面積累了豐富經驗,遇到面板堆石壩時,由于經驗的缺乏,可能存在誤解設計意圖、施工速度緩慢、監測數據無法及時取得,無法滿足設計要求等現象。因此,從設計角度出發應強化、細化監測設計、技術交底及設計調整等工作。

2、結語

綜上所述,水電工程安全監測設計中的人性化理念,就是在監測設計方案中,充分考慮方案執行人—施工人員的尊重和需求,在冷冰冰的設計方案中引入對一線人員的關懷與尊重,形成可靠、實用、經濟、有效、先進的人性化設計方案,最終達到雙贏的目的。

參考文獻:

[1]DL/T5178-2016混凝土壩安全監測技術規范[S].

[2]張嵐,韓世棟,蔣裕豐,等.水利水電工程高邊坡的危險源辨識和風險評價[J].西北水電,2011,(z1):181-185.

[3]DL/T5370-2017水利水電施工通用安全技術規程[S].

[4]DL/T5259-2010土石壩安全監測技術規范[S].

[5]朱眾,李宏亮,周曉璽,等.淺談高海拔地區大氣壓強與溫度對全站儀測量誤差的影響[J].城市道橋與防洪,2015,(6):237-238.

[6]許冬,馮帆.有效提高水利水電工程設計水平的途徑探討[J].中國科技期刊數據庫工業C,2015,(11):159.

作者:菅強 崔劍武 張云廣 齊道懷 周期頤 單位:中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司

  • 加群專用
  • 加入專屬土木工程群
  • weinxin
  • 微信公眾號
  • 關注每天分享工程資料
  • weinxin
  • 1、愛上土木網為資源共享網站,大部分資源均可在線免費獲取,少數資源可通過VIP會員方式獲取權限。
    2、所有均資源來自于網絡及網友供稿,僅作為學習研究之用,禁止用于任何商業用途。
    3、如本頁侵犯到任何第三方權益,請聯系QQ/微信:95703296提交相關證明后我們將及時刪除。
    4、百度網盤分享內容難免有被取消情況發生,注冊會員后由專人拉入百度網盤共享群文件分享整站資料。
  • 5、轉載請務必保留本文鏈接:水電論文:淺談水電工程安全監測設計人性化理念分析
匿名

發表評論

匿名網友 填寫信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: