巖石高邊坡國際工程咨詢思路探討

龍 海 濤

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司， 四川 成都 610072)

0 前 言

中國的大型水電設(shè)計院通常是智力密集型的機(jī)構(gòu)，高精尖人才眾多，專家團(tuán)隊實力雄厚，包含地質(zhì)、水工、施工、環(huán)保等多個專業(yè)，業(yè)務(wù)范圍廣泛，覆蓋能源、水利、市政、交通、環(huán)保等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。在過去十多年水電行業(yè)的高速發(fā)展中，這些大型設(shè)計院積累了豐富的工程經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)勢，隨著國家“新常態(tài)”下對電力需求的減少，國內(nèi)大型水電工程也日益減少，中國政府希望國內(nèi)大型水電設(shè)計院能夠在國家“走出去”及“一帶一路”的戰(zhàn)略中充分發(fā)揮工程技術(shù)優(yōu)勢，向大型國際工程咨詢公司轉(zhuǎn)型。

國際工程咨詢業(yè)務(wù)通常都是建設(shè)項目全過程咨詢或一些專業(yè)性很強(qiáng)、技術(shù)壁壘很高的技術(shù)咨詢[1]，比如大型機(jī)電設(shè)備成套采購或巖石高邊坡等。本文主要探討巖石高邊坡在國際工程的市場潛力以及咨詢的工作流程。

1 巖石高邊坡咨詢的國際市場分析

近年來，非洲、亞洲及南美一些發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)正在蓬勃發(fā)展，電力需求也以每年5%～15%的速度在增長，有很大的水電開發(fā)潛力。其中不少國家地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有大面積的高山峽谷地貌，在水電開發(fā)中也會遇到很多復(fù)雜的巖石工程高邊坡，例如：東非大裂谷沿線國家的埃塞俄比亞、坦桑尼亞；喜馬拉雅山脈附近的巴基斯坦、尼泊爾、哈薩克斯坦；南美安第斯山脈附近的秘魯、智利。

我國西部地區(qū)是天然的深切割高山峽谷地貌，在過去的水電開發(fā)建設(shè)中出現(xiàn)了很多世界級的巖石高邊坡，例如：溪洛渡水電站左右岸300 m高邊坡、向家壩水電站600 m高邊坡、大崗山水電站300 m高邊坡等。國內(nèi)西部地區(qū)在建和擬建的大型水電工程高邊坡情況見表1。參建的國內(nèi)大型設(shè)計院通過這些項目逐步建立和完善了高邊坡工程勘察設(shè)計技術(shù)體系，包括：工程地質(zhì)穩(wěn)定性分析評價、定量計算分析和評價以及開挖支護(hù)設(shè)計等，形成了巖石高邊坡的技術(shù)優(yōu)勢。參建的國內(nèi)設(shè)計院(如成都院、昆明院、華東院)現(xiàn)大多隸屬于中國電力建設(shè)集團(tuán)，隨著中國電力建設(shè)集團(tuán)在全球國際承包商中的知名度提升(位列2016年全球225家國際工程承包商前15名)，一些業(yè)主在國際工程建設(shè)中也開始委托他們，對一些工程難度較大以及對工期和投資有影響的巖石高邊坡進(jìn)行技術(shù)咨詢。因此，國際工程巖石高邊坡技術(shù)咨詢對于國內(nèi)大型水電設(shè)計院存在著一定的市場拓展空間，這些設(shè)計院在向國際型工程咨詢公司轉(zhuǎn)型的過程中，可以拓展此類高工程技術(shù)水平的咨詢業(yè)務(wù)，宣傳單位工程技術(shù)實力，助力國際工程營銷。

表1 西部地區(qū)在建和擬建的大型水電工程高邊坡情況[2]

2 國際工程巖石高邊坡技術(shù)咨詢特點

2.1 巖石高邊坡自身的復(fù)雜特性

巖石高邊坡規(guī)模大，具有一定的高度，且縱向也很寬，整個區(qū)域中的穩(wěn)定性往往存在分區(qū)特點。邊坡自身的穩(wěn)定性是一個動態(tài)變化的過程，巖體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，準(zhǔn)確判定失穩(wěn)機(jī)制就存在一定的難度。因此，對其進(jìn)行常規(guī)的治理設(shè)計也就具有一定的難度。

2.2 投資優(yōu)化要求高

國內(nèi)復(fù)雜巖石高邊坡工程投資較大，一般后期可進(jìn)行工程變更和概預(yù)算調(diào)整，而國際合同一經(jīng)簽訂，價格通常不予調(diào)整。因此，業(yè)主希望通過咨詢將投資控制在一定范圍內(nèi)。但是國外的人工、材料、機(jī)械成本往往高于國內(nèi)，這就對咨詢工作提出了更高的技術(shù)要求。在保證邊坡長期穩(wěn)定的前提下，不斷優(yōu)化開挖坡比和支護(hù)措施，減少工程量，從而優(yōu)化整個治理投資。

2.3 施工組織設(shè)計優(yōu)化難度大

國際工程對于工期延誤通常按天或按合同價款的一定比例對承包商進(jìn)行扣罰。而巖石高邊坡施工周期往往也較長，通常1～2年，尤其是支護(hù)穩(wěn)定一段時間后出現(xiàn)變形的邊坡，還會影響整個工程工期，因此業(yè)主通常非常重視施工組織設(shè)計的優(yōu)化。但是國外項目大多處于基礎(chǔ)設(shè)施相對落后的地區(qū)，道路交通運輸不便，工人工作效率低，現(xiàn)場能夠租賃的機(jī)械較少，施工組織優(yōu)化有一定的難度。

2.4 完成咨詢報告時間緊張

復(fù)雜的巖石高邊坡按原設(shè)計方案開挖支護(hù)后，如果不發(fā)生變形垮塌，業(yè)主一般不會委托咨詢。在邊坡出現(xiàn)變形、治理難度偏大的情況下，業(yè)主才會主動委托有經(jīng)驗的大型設(shè)計院進(jìn)行咨詢，而此時出于工期的考慮，業(yè)主也往往要求他們能夠在較短的時間內(nèi)提出優(yōu)化方案供施工單位使用。

3 國際工程巖石高邊坡技術(shù)咨詢思路

鑒于以上特點，大型設(shè)計院等咨詢單位在進(jìn)行此類技術(shù)咨詢時通常要與原設(shè)計單位分工合作，優(yōu)勢互補(bǔ)，才能在較短時間內(nèi)保證咨詢的質(zhì)量。在整個咨詢過程中，咨詢單位要抓大放小[3]，把工作重心放到諸如機(jī)制分析、穩(wěn)定性計算原則、坡比、支護(hù)及施工組織優(yōu)化上，充分發(fā)揮他們這方面的經(jīng)驗和技術(shù)水平；原設(shè)計單位由于對邊坡的基礎(chǔ)認(rèn)識更到位，要承擔(dān)更多的繪圖計算等基礎(chǔ)性工作，保證中間成果高效產(chǎn)出，提高整體咨詢工作的效率。具體的工作流程如圖1所示。

4 案例分析

成都院技術(shù)經(jīng)濟(jì)委員會是一個水電勘察設(shè)計經(jīng)驗豐富的專家團(tuán)隊。在南塔河1號電站溢洪道邊坡滑塌咨詢的項目中，技術(shù)經(jīng)濟(jì)委員會的咨詢團(tuán)隊與原設(shè)計單位廣西院分工合作，按照上述流程開展工作，進(jìn)行了一次成功的工程咨詢。

4.1 背 景

南塔河1號電站溢洪道邊坡坡高約200 m，地形下緩上陡，在工程邊坡區(qū)域還存在大范圍的傾倒變形體及懸崖體，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。該邊坡在開挖支護(hù)后于2017年3月22日發(fā)生了較大范圍滑塌，工程邊坡現(xiàn)狀見圖2。由于堆石壩、廠房等主要建筑物已基本施工完畢，該邊坡施工成為電站2017年能否順利投產(chǎn)的總工期控制節(jié)點。南方電網(wǎng)國際公司于2017年5月委托成都院開展咨詢工作，要求2017年6月中旬提供咨詢報告供施工單位使用。

4.2 咨詢流程

成都院技術(shù)經(jīng)濟(jì)委員會接到咨詢合同任務(wù)后，通過業(yè)主與廣西院取得了聯(lián)系，雙方單位通力合作，明確分工，按照上述章節(jié)流程開展了咨詢，具體過程如圖3所示。

4.3 咨詢內(nèi)容及成效

(1)高效完成咨詢報告，滿足施工開工要求。成都院把握失穩(wěn)機(jī)制及治理總體思路，優(yōu)化開挖、支護(hù)、施工組織設(shè)計，廣西院高效輸出圖紙、文字說明等中間成果。雙方單位分工協(xié)作，有效銜接，在1個多月時間內(nèi)完成了咨詢報告，供施工單位使用，滿足了南方電網(wǎng)國際公司對施工單位開工時間的要求。

(2)節(jié)約工程投資，縮短工程工期。成都院充分發(fā)揮了豐富的水電工程設(shè)計經(jīng)驗，通過提高綜合坡比、外移開挖線等，相對原設(shè)計方案減少了12萬方石方開挖量，節(jié)省工程投資約300萬元；錨固系統(tǒng)減少了一定數(shù)量的錨桿錨索，使得支護(hù)系統(tǒng)更加合理，效果更加經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定；另外，通過增設(shè)出渣道路及平臺、調(diào)整開挖方式等，優(yōu)化了施工組織設(shè)計，大大縮短了施工工期，滿足了在2017年7月前邊坡治理完工的要求。原方案與優(yōu)化方案開挖支護(hù)對比見圖4。

圖1 巖石高邊坡工程咨詢流程

圖2 工程邊坡現(xiàn)狀示意

圖3 老撾南塔河電站邊坡咨詢流程

圖4 原方案與優(yōu)化方案開挖支護(hù)對比(剖面0+180 m)

(3)與業(yè)主建立了市場關(guān)系。南方電網(wǎng)在老撾深耕電力市場十余年，此次咨詢項目是他們與成都院的首次合作。成都院咨詢專家通過高質(zhì)量的咨詢服務(wù)向其展示了專業(yè)技術(shù)實力，同時還向他們介紹了成都院在輸變電工程、設(shè)備成套采購等方面的技術(shù)實力，贏得了南方電網(wǎng)的充分肯定，建立了良好的市場合作關(guān)系，為雙方后續(xù)更大范圍合作奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié) 論

(1)非洲的東非大裂谷、亞洲的喜馬拉雅山脈以及南美的安第斯山脈是世界上三條大的構(gòu)造帶，他們附近的多數(shù)國家水電開發(fā)市場潛力較大。這些地區(qū)開發(fā)水電會遇到很多復(fù)雜的巖石高邊坡，由于復(fù)雜巖石高邊坡本身要求技術(shù)治理水平高，業(yè)主通常會委托有經(jīng)驗的設(shè)計院作技術(shù)咨詢，所以國際工程巖石高邊坡技術(shù)咨詢對于國內(nèi)一些大型水電設(shè)計院具有一定的市場。

(2)中國電建集團(tuán)下屬的大型水電設(shè)計院多屬于智力密集型機(jī)構(gòu)，而且勘察設(shè)計過很多復(fù)雜巖石高邊坡，他們在向國際工程咨詢公司轉(zhuǎn)型的過程中可拓寬咨詢業(yè)務(wù)，包括巖石高邊坡咨詢業(yè)務(wù)，通過提供高技術(shù)水平的咨詢服務(wù)與業(yè)主建立良好的市場關(guān)系，借此宣傳其工程技術(shù)和咨詢水平，助力國際市場項目營銷。

(3)在進(jìn)行巖石高邊坡技術(shù)咨詢服務(wù)時，咨詢機(jī)構(gòu)要做好總體技術(shù)思路把關(guān)，原設(shè)計單位做好計算繪圖等基礎(chǔ)性工作，按照“準(zhǔn)備策劃—現(xiàn)場調(diào)查—方案優(yōu)化—后期服務(wù)”的清晰工作流程開展工作，這樣才能在合作中發(fā)揮雙方的優(yōu)勢，提高國際工程巖石高邊坡咨詢服務(wù)質(zhì)量，在有效的工作時間內(nèi)交出一份既能保證邊坡長期安全，又能優(yōu)化投資和工期的高質(zhì)量咨詢報告。