半預制式界樁在白鶴灘水電站建設征地界樁測設中的應用

劉振中，黎細波，張 婷

（浙江華東測繪有限公司，浙江杭州310030）

1 工程概況

白鶴灘水電站地處云貴高原西北，位于金沙江下游河段。庫區干流全長182.77 km，不通公路的地段長度約占整個庫區長度的一半。電站正常蓄水位為825 m。庫區基本地貌類型多為侵蝕褶斷高山與中山，其中水庫區壩前段及庫尾段主要為高山峽谷區，中間段地形較為開闊，地勢相對平緩。庫區內有四條大的支流，左岸為黑水河，右岸為以禮河、小江和普渡河。

白鶴灘水電站建設征地影響（包括水庫淹沒區和樞紐工程建設區）涉及四川、云南2省的4個市（州）7個縣（區）。左岸為涼山彝族自治州的寧南縣和會東縣；右岸為昭通市巧家縣、曲靖市會澤縣、昆明市東川區和倘甸產業園區、祿勸縣。

2 工程目的和內容

水電工程移民是水電工程的一個重要組成部分。在水電站建設用地范圍確定后，為滿足現場移民安置規劃工作開展的需要，需按所在省人民政府“封庫令”要求，對明確的范圍按技術要求進行打樁定界，設置明顯、當地群眾家喻戶曉的長久性標志。

白鶴灘水電站建設征地界樁布置范圍包括水庫淹沒影響范圍和樞紐工程建設區范圍兩部分。其中水庫淹沒影響范圍需埋設界樁4 016個，樞紐工程建設區范圍需埋設界樁382個。

3 界樁類型

根據布置位置的重要程度，界樁可分為主樁和加密樁兩類。主樁為控制性界樁，在建設征地范圍的控制點埋設主樁。在主樁之間布置加密樁。主樁露出地面高度為150 mm，加密樁露出地面高度為100 mm。兩主樁間距為500～1 000 m，加密樁間距為50～200 m。

4 界樁制作

4.1 傳統界樁制作方法

根據DL/T5376-2007《水電工程建設征地處理范圍界定規范》的要求，鋼筋混凝土永久界樁為菱柱體。永久界樁主樁規格為頂部100 mm×100 mm～150 mm×150 mm，下部200 mm×200 mm～250 mm×250mm，高度700～1 000mm。永久界樁加密樁規格為頂部100mm×50mm～150mm×100 mm，下部120 mm×50 mm～200 mm×100 mm，高度500～700 mm。具體規格見圖1。

圖1 永久界樁規格Fig.1 Size of the permanent boundary markers

4.2 半預制式界樁制作方法

在進行白鶴灘界樁埋設時，考慮到白鶴灘地質地貌、界樁加固、界樁美觀等幾方面問題與界樁在運輸、埋設中存在的客觀困難，提出了一種新的界樁制作方法即半預制式界樁制作法。具體做法如下：

保加利亞地處“一帶一路”沿線國，幾年來，中保兩國政府有關部門對保加利亞公司的發展給予了高度重視和極大支持。2015年中國與保加利亞簽署了“一帶一路”合作備忘錄，雙方“16+1”及直線的合作進展順利，保加利亞牽頭成立了“16+1”農業合作促進聯合會。2017年5月在兩國農業部共同努力下，啟動了“16+1”農業合作示范區。

（1）主樁制作：預制120 mm（長）×120 mm（寬）×200 mm（高）的主樁，制作時在每個界樁都鑲嵌上四根直徑8 mm、長度500 mm的鋼筋，同時裝上不銹鋼標芯，樁面刷上白色涂料，樁頂印上界樁編號，編號涂上紅漆。具體規格見圖2。

圖2 預制主樁規格Fig.2 Size of the half-prefabricated main boundary markers

（2）加密樁制作：預制100 mm（長）×100 mm（寬）×150 mm（高）的加密樁，制作時在每個界樁都鑲嵌上四根直徑8 mm、長度500 mm的鋼筋，同時裝上不銹鋼標芯，樁面刷上白色涂料，樁頂印上界樁編號，編號涂上紅漆。具體規格見圖3。

埋設主樁與加密樁時需露出地面的高度分別為150 mm和100 mm，而制作的界樁均比露出地面的高度長50 mm。因此保證了埋設界樁時除了四根鋼筋外，主樁和加密樁都有50 mm的部分埋設在水泥平臺里，保證了界樁埋設的穩固。

界樁制作過程見圖4。

圖3 預制加密樁規格Fig.3 Size of the half-prefabricated infill boundary markers

圖4 界樁制作過程Fig.4 Making process of the boundary markers

5 界樁測設

界樁測設步驟：

（1）界樁測設基于基本高程控制點，采用GPS-RTK實施。GPS-RTK系統建立時基本平面、高程控制點均不少于3個（以下稱3個GPS控制點構成的三角形為控制三角形，3個GPS控制點構成的圓內范圍為控制范圍）。控制三角形內角不小于30°；測點在控制范圍以外時，其距控制點距離不大于控制三角形最長邊的1/3；系統建立后首先施測另外基本控制點以檢查系統的可靠性。

（2）根據《金沙江白鶴灘水電站可行性研究報告階段建設征地界樁規劃報告》中影響區和樞紐區界樁的設計坐標和淹沒區各斷面間的界樁種類與個數并結合庫區1∶2000地形圖確定界樁埋設的概略位置，并將其坐標存儲于測量儀器中。

（3）界樁測量采用GPS-RTK的模式進行測量放樣。架設基準站過程中執行以下要求：基準架設在有水準高程的GPS控制點上，精確對中、整平衛星接收機天線，電臺頻率分區設置，各區之間無線電通信頻率不相沖突。

（4）作業前對已知點進行檢測，確保所建立的坐標系的適用性和儀器輸入的準確性。

（5）通過儀器放樣找到界樁埋設的概略位置，并根據實際情況調整埋設地點。

（6）在埋設地點處挖深500 mm、長寬約為300 mm×300 mm的坑洞。

（7）將預制好的界樁放入坑洞中并通過儀器調整界樁高度、位置，確保淹沒區界樁實測高程與設計高程之差不超過0.05 m，樞紐區界樁和影響區界樁平面實測坐標與設計坐標之差不超過0.05 m，同時主樁露出地面0.15 m、加密樁露出地面0.1 m。

（8）界樁位置調整好后往坑洞中灌入水泥、石塊夯實并澆注水泥平臺。

（9）標石埋設完成后重新架設RTK，測量界樁樁頂標芯坐標并檢查埋設的界樁高度或位置與設計是否一致。標芯坐標測量兩次取平均作為該界樁成果，整理提交。

（10）用數碼相機拍攝界樁近景和遠景相片兩張。近景相片拍攝清楚整個界樁的標面，點號等文字在相片中字頭向上；遠景相片拍攝清楚界樁與周圍建筑物和地物的位置關系。

埋設好的界樁見圖5。

圖5 埋設好的界樁Fig.5 Embedded boundary markers

6 兩種界樁的比較

6.1 界樁制作成本的比較

傳統界樁的制作其模板木材需求量大且制作周期長，從澆筑、拆模、養護到陰干、刷漆需5 d時間。半預制式界樁模板制作的木材需求量小于傳統界樁，因體積小，其制作周期大大縮短，一般48 h內就能完成全部工序，投入使用。由于制作效率的提高，即便加上界樁埋設時使用的水泥費用，半預制式界樁在制作成本上也要明顯優于傳統界樁。

6.2 界樁測設效率與安全的比較

電站界樁測設過程中，影響其效率的主要因素在于界樁的運輸。界樁的運輸主要分為兩個部分，一是機動車輛運輸，二是人（畜）力運輸。一般西部的水電站庫區交通情況較差，公路多為土石路面，很多不通公路的地方，其運輸基本靠牲畜。

機動車輛運輸界樁時，車輛的顛簸會使界樁與界樁或者界樁與車輛發生碰撞。傳統界樁由于體積大、質量重，需皮卡、拖拉機等車輛運輸，界樁在碰撞過程中容易破損，影響界樁美觀甚至使用；而半預制式界樁因為體積小、質量輕，可以放到越野車、面包車后背箱，且車輛顛簸也不易使界樁破損。

白鶴灘水電站庫區環境復雜多樣，其中不通公路的地段長度約占整個庫區長度的一半，地理環境惡劣，交通極為不便，界樁只能靠人（畜）運輸。埋設界樁時，體積大、質量重的傳統界樁運輸起來極為不方便，并且在山高、坡陡、路滑的地方靠人力搬運整個界樁存在很大的安全隱患。

采用半預制式界樁能將埋設界樁時所需的材料分散運輸，即參與界樁測設的人員可以每人只拿部分埋設材料，與一個人運輸一個完整的界樁相比，大大節省了體力，有效提高了工作效率，更能保障人員安全。

6.3 界樁埋設牢固度的比較

傳統界樁的埋設一般采用素土夯實而半預制式界樁采用混凝土澆注，因此埋設更加牢固。

7 結語

通過白鶴灘水電站建設征地界樁測設的生產實踐，證明半預制式界樁在制作成本、測設的安全與效率以及埋設牢固度上都要優于傳統界樁，其制作與埋設方法確實是一種安全高效的好方法。隨著西南地區水電市場開發的不斷推進，其必將創造良好的社會效益與豐厚的經濟效益。