電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益的多維剖析與評價體系構建

一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化進程的不斷加速，城市規(guī)模日益擴大，對電力供應的需求也在持續(xù)增長。地下電網(wǎng)作為城市電力供應的重要基礎設施，其建設與發(fā)展對于保障城市電力穩(wěn)定供應、提升城市形象和居民生活質(zhì)量具有關鍵意義。傳統(tǒng)的地下電網(wǎng)建設多采用開挖施工方式，這種方式在施工過程中會對地面交通、周邊環(huán)境以及建筑物基礎等造成嚴重的破壞和干擾。例如，在城市繁華區(qū)域進行開挖施工，可能導致交通擁堵，影響市民的出行效率；施工過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵等污染物，會對周邊居民的生活環(huán)境造成不良影響；開挖施工還可能破壞地下原有管線和建筑物基礎，引發(fā)安全隱患。非開挖導向鉆進技術作為一種新興的地下管線施工技術，在地下電網(wǎng)建設中展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。該技術通過導向、定向鉆進等方式，在地表極小部分開挖的情況下，實現(xiàn)地下管線的敷設、更換和修復，有效避免了傳統(tǒng)開挖施工帶來的諸多問題。以某城市的地下電網(wǎng)改造項目為例，采用非開挖導向鉆進技術，成功穿越了多條交通主干道和建筑物密集區(qū)域，不僅減少了對交通和居民生活的影響，還縮短了施工周期，降低了工程成本。然而，目前對于非開挖導向鉆進技術在電力排管工程中的綜合效益評價研究仍相對較少。這導致在實際工程應用中，難以全面、準確地評估該技術的優(yōu)勢和局限性，從而影響了其在電力行業(yè)的推廣和應用。因此，開展電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價研究具有重要的現(xiàn)實意義。通過對該技術的綜合效益進行深入分析和評價，可以為工程決策提供科學依據(jù)，幫助電力企業(yè)更好地選擇合適的施工技術，提高工程建設的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，該研究也有助于推動非開挖導向鉆進技術的進一步發(fā)展和完善，促進其在電力行業(yè)的廣泛應用，為城市地下電網(wǎng)建設的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀非開挖技術的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀初，1900年美國采用頂管法首次實現(xiàn)了非開挖鋪設管線的技術突破，此后，螺旋鉆進法和沖擊矛法技術相繼問世。1970年，美國人MartinCherrington將定向鉆探技術與傳統(tǒng)鋪管技術相結(jié)合，發(fā)明了導向鉆進鋪管技術，這一創(chuàng)新標志著非開挖技術發(fā)展的重要里程碑。1988年，地面無線跟蹤導航監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)利用，進一步提高了導向鋪管的質(zhì)量，推動非開挖技術進入了新的發(fā)展階段。國外在非開挖技術尤其是導向鉆進技術方面的研究起步較早，取得了豐碩的成果。美國、日本、英國等國家在非開挖技術的研發(fā)和應用方面處于世界領先地位。美國由于石油和天然氣工業(yè)的需求，在定向鉆進和導向鉆進技術方面投入了大量的研究資源，其技術在穿越環(huán)境敏感地帶和河流等鋪設長距離輸送管道中得到了廣泛應用。日本則因國土面積狹小、交通擁擠等因素，在微型隧道施工技術上取得了顯著進展，有效解決了城市污水管道鋪設難題。英國則專注于管道修復和更新技術的研究，閉路電視（CCTV）攝像機及相關技術、Insituform法（軟襯法）、內(nèi)襯法管道修復技術和爆管法管道更換技術等都源自英國的研究成果。在國內(nèi)，非開挖技術的發(fā)展起步相對較晚，但發(fā)展速度迅猛。20世紀90年代中期以來，非開挖技術進入中國市場，并以每年40%的速度快速增長。國內(nèi)的研究主要集中在對國外先進技術的引進、消化和吸收，以及在此基礎上的自主創(chuàng)新。目前，國內(nèi)在水平定向鉆井平臺等設備的研發(fā)上取得了一定的成果，產(chǎn)品技術達到了較高水平，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。在一些大型工程中，如蘇通GIL綜合管廊工程，成功采用了創(chuàng)新的“江底隧道+特高壓GIL”方案穿越長江，建成了世界上首個特高壓GIL輸電工程，展示了國內(nèi)在非開挖技術應用上的創(chuàng)新能力和工程實力。江蘇安靠智電股份有限公司在溧陽市曹山旅游度假區(qū)地下管廊工程中，采用三相共箱氣體絕緣輸電線路（GIL）技術，建成了國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)最長的220千伏三相共箱GIL管廊輸電線路，有效減少了土地占用與空間需求，確保了在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運行。然而，現(xiàn)有的研究仍存在一些不足之處。一方面，對于非開挖導向鉆進技術在電力排管工程中的綜合效益評價研究還不夠系統(tǒng)和全面。大部分研究僅關注技術的某一個或幾個方面，如施工效率、成本等，缺乏對技術的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益等進行全面、綜合的評價。另一方面，在評價方法的選擇上，現(xiàn)有的研究多采用單一的評價方法，難以全面、準確地反映非開挖導向鉆進技術的綜合效益。不同的評價方法有其各自的優(yōu)缺點和適用范圍，單一的評價方法可能會導致評價結(jié)果的片面性和局限性。此外，對于非開挖導向鉆進技術在不同地質(zhì)條件、不同工程規(guī)模下的綜合效益差異研究較少，無法為工程實踐提供針對性的指導。本文旨在針對現(xiàn)有研究的不足，構建一套科學、全面的電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價指標體系，并運用多種評價方法對其綜合效益進行深入分析和評價，為電力排管工程的決策提供科學依據(jù)，推動非開挖導向鉆進技術在電力行業(yè)的更廣泛應用。1.3研究內(nèi)容與方法本文的研究內(nèi)容主要圍繞電力排管非開挖導向鉆進技術展開，涵蓋技術原理剖析、綜合效益指標體系構建以及評價方法的應用等方面。在技術原理與施工工藝方面，深入研究非開挖導向鉆進技術的工作原理，詳細解析其在電力排管工程中的施工流程，包括導向孔鉆進、擴孔、回拖管線等關鍵環(huán)節(jié)，同時分析該技術在不同地質(zhì)條件下的適用性，探討地質(zhì)因素對施工過程和技術效果的影響，為后續(xù)綜合效益評價提供技術基礎。綜合效益評價指標體系構建是研究的核心內(nèi)容之一。從經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益三個維度出發(fā)，全面選取具有代表性的評價指標。經(jīng)濟效益指標包括工程成本，涵蓋設備購置、租賃、材料、人工等費用；施工效率，涉及施工周期、進度等；投資回收期，評估投資回收的時間；收益預測，對項目未來收益進行預估。社會效益指標包含對交通的影響，如施工期間對周邊交通的干擾程度；對居民生活的影響，包括噪音、粉塵等對居民日常生活的干擾；就業(yè)帶動，分析項目對當?shù)鼐蜆I(yè)的促進作用；基礎設施保護，考量對周邊地下管線、建筑物基礎等基礎設施的保護情況。環(huán)境效益指標涵蓋土地占用，評估施工對土地資源的占用程度；生態(tài)破壞，分析對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞程度；噪音污染，測量施工過程中產(chǎn)生的噪音水平；粉塵污染，檢測施工產(chǎn)生的粉塵排放量；污水排放，統(tǒng)計施工過程中的污水產(chǎn)生量及排放情況。通過對這些指標的分析，確保指標體系全面、科學地反映非開挖導向鉆進技術的綜合效益。研究運用多種評價方法，對電力排管非開挖導向鉆進技術的綜合效益進行全面評估。層次分析法（AHP）用于確定各評價指標的權重，通過構建層次結(jié)構模型，將復雜的問題分解為多個層次，通過兩兩比較的方式確定各指標的相對重要性，從而為綜合評價提供科學的權重分配。模糊綜合評價法用于對技術的綜合效益進行評價，通過建立模糊關系矩陣，將定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，綜合考慮多個因素的影響，得出技術綜合效益的評價結(jié)果。同時，運用灰色關聯(lián)分析法對評價結(jié)果進行驗證和對比分析，通過計算各指標與參考序列之間的關聯(lián)度，進一步驗證評價結(jié)果的準確性和可靠性，確保研究結(jié)果的科學性和客觀性。為實現(xiàn)研究目標，本文采用多種研究方法相結(jié)合的方式。文獻研究法，全面搜集國內(nèi)外關于非開挖導向鉆進技術的相關文獻資料，包括學術論文、研究報告、工程案例等，了解該技術的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及應用情況，為研究提供理論基礎和參考依據(jù)。案例分析法，選取多個具有代表性的電力排管非開挖導向鉆進技術應用案例，對這些案例進行深入分析，詳細了解技術在實際工程中的應用情況、遇到的問題及解決方法，總結(jié)成功經(jīng)驗和不足之處，為綜合效益評價提供實際數(shù)據(jù)支持。定量與定性相結(jié)合的方法，對于經(jīng)濟效益指標，如工程成本、投資回收期等，采用定量分析的方法，通過具體的數(shù)據(jù)計算和分析，準確評估技術的經(jīng)濟效益；對于社會效益和環(huán)境效益指標，如對居民生活的影響、生態(tài)破壞等，采用定性分析的方法，結(jié)合實際情況和相關標準，進行綜合評價。同時，將定量分析和定性分析的結(jié)果進行有機結(jié)合，全面、客觀地評價非開挖導向鉆進技術的綜合效益。二、電力排管非開挖導向鉆進技術概述2.1技術原理與工藝流程電力排管非開挖導向鉆進技術是一種先進的地下管線施工技術，其原理基于巖土鉆掘和定向測控技術，旨在實現(xiàn)地下電力排管的鋪設，同時最大限度減少對地面和周邊環(huán)境的影響。該技術利用地表放置的鉆機，通過隨鉆測量儀器以及相關鉆具，沿著預先設計好的管線軌跡進行鉆進作業(yè)。在導向鉆進過程中，先導孔鉆進技術是關鍵環(huán)節(jié)。鉆頭內(nèi)部放置有發(fā)射信號的探頭，地表的導向儀器能夠?qū)崟r接收并測量鉆頭的位置、深度、頂角以及工具面向角等參數(shù)。這些參數(shù)對于操作人員至關重要，他們可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)及時調(diào)整鉆機的鉆進方向，確保鉆孔沿著精確的設計軌跡前進。例如，當鉆頭的實際位置與設計軌跡出現(xiàn)偏差時，操作人員可以通過調(diào)整鉆機的角度和推進方向，使鉆頭回到正確的路徑上。導向鉆進采用帶斜面的非對稱式鉆頭，這種設計賦予了鉆頭獨特的鉆進特性。當鉆頭勻速回轉(zhuǎn)并同時施加給進力時，土層作用在造斜面上的反力在圓周方向均勻變化，相互抵消，此時水射流在孔底切出相同深度的圓槽，鉆頭進行保直鉆進，如同在穩(wěn)定的軌道上前行。而當鉆桿只給進不回轉(zhuǎn)時，反力作用方向固定，水射流也只沖蝕特定方向的土層，使得鉆頭有朝著該方向的趨勢，從而實現(xiàn)造斜鉆進，如同在復雜地形中靈活調(diào)整方向。完成先導孔的鉆進后，進入回拉擴孔階段。此時，使用擴孔器將先導孔的孔徑逐步擴大，直至達到能夠容納電力排管鋪設的要求口徑。在擴孔過程中，需要根據(jù)地質(zhì)條件和管道規(guī)格選擇合適的擴孔參數(shù)，如擴孔速度、擴孔次數(shù)等，以確保擴孔的質(zhì)量和效率?；乩瓟U孔完成后，將電力排管同步或分步拉入擴大后的孔道中，實現(xiàn)不開挖鋪設電力排管的目標。在拉管過程中，要注意控制拉管的速度和拉力，避免對管道造成損壞，同時確保管道的鋪設位置準確無誤。該技術的工藝流程主要包括以下步驟：前期準備：收集施工區(qū)域的地質(zhì)資料、地下管線分布情況以及相關規(guī)劃圖紙，進行詳細的現(xiàn)場勘察。根據(jù)勘察結(jié)果，確定鉆機的就位位置、鉆孔的起始點和終點，以及設計合理的鉆孔軌跡。同時，組織施工隊伍，明確各工種人員職責，清理施工現(xiàn)場，確保施工區(qū)域安全、整潔，準備所需施工材料、設備，確保材料質(zhì)量，并對施工人員進行技術交底。鉆機就位與調(diào)試：將鉆機移動到預定位置，調(diào)整鉆機的角度和水平度，使其符合設計要求。對鉆機進行全面調(diào)試，檢查各部件的運行狀況，確保鉆機能夠正常工作。同時，安裝好隨鉆測量儀器，確保其測量精度和信號傳輸正常。導向孔鉆進：按照設計軌跡，啟動鉆機進行導向孔鉆進。在鉆進過程中，密切關注隨鉆測量儀器反饋的數(shù)據(jù)，根據(jù)鉆頭的實際位置和角度，及時調(diào)整鉆機的鉆進參數(shù)，確保導向孔沿著設計軌跡延伸。同時，根據(jù)地層情況，配置合適的鉆液，鉆液在鉆進過程中起到潤滑、冷卻鉆頭，攜帶巖屑，穩(wěn)定孔壁等作用。擴孔：導向孔鉆進完成后，根據(jù)電力排管的直徑選擇合適的擴孔器進行擴孔。擴孔過程一般采用逐級擴孔的方式，即從較小的擴孔器開始，逐步增大擴孔器的直徑，直至達到設計要求的孔徑。在擴孔過程中，要控制好擴孔速度和扭矩，避免出現(xiàn)塌孔、卡鉆等事故。管道鋪設：擴孔完成后，將電力排管連接到擴孔器上，通過鉆機的回拉作用，將管道拉入擴大后的孔道中。在拉管過程中，要保持拉管速度均勻，拉力適中，避免管道發(fā)生扭曲、變形或損壞。同時，要注意管道的連接質(zhì)量，確保連接處密封良好，防止漏水、漏電等問題。后續(xù)處理：管道鋪設完成后，對管道進行檢查和測試，確保管道的質(zhì)量和性能符合要求。清理施工現(xiàn)場，恢復地面原狀，對施工過程中產(chǎn)生的廢棄物進行妥善處理，保護環(huán)境。2.2技術特點與優(yōu)勢電力排管非開挖導向鉆進技術具有諸多顯著的特點與優(yōu)勢，使其在現(xiàn)代地下管線施工中得到了廣泛應用。該技術的鋪管精度極高。通過先進的導向系統(tǒng)，如高精度的陀螺儀和電子羅盤，能夠?qū)崟r監(jiān)測和調(diào)整鉆頭的位置和方向，確保鉆孔沿著預先設計的軌跡精確推進。在復雜的城市地下環(huán)境中，即使存在眾多障礙物和已有管線，也能準確地將電力排管鋪設到指定位置，誤差可控制在極小范圍內(nèi)。某城市的電力排管工程中，使用非開挖導向鉆進技術，成功穿越了密集的地下管網(wǎng)區(qū)域，鋪設的電力排管與設計位置的偏差在允許誤差的一半以內(nèi)，保障了后續(xù)電力輸送的安全和穩(wěn)定。非開挖導向鉆進技術的施工距離長，能夠滿足長距離管線鋪設的需求。一些大型的導向鉆進設備，其一次施工的距離可達數(shù)千米，減少了施工過程中的連接點，提高了管線的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性。在城市新區(qū)的電力建設中，需要鋪設一條長距離的電力排管，采用非開挖導向鉆進技術，一次完成了2000米的管道鋪設，不僅縮短了施工周期，還降低了管道連接處出現(xiàn)故障的風險。在城市管網(wǎng)極為復雜的地區(qū)，該技術能有效避免損壞其他地下設施。通過先進的探測技術和精確的導向控制，施工人員可以提前探測到地下管線、電纜、光纜等設施的位置，并在施工過程中靈活調(diào)整鉆孔軌跡，繞開這些障礙物，確保施工安全。在某市中心區(qū)域的電力排管施工中，通過前期的詳細探測和精準的導向控制，成功避開了多條重要的供水、燃氣管道和通信光纜，避免了因施工造成的停水、停氣和通信中斷等事故，保障了城市的正常運行。非開挖導向鉆進技術的施工速度較快。與傳統(tǒng)的開挖施工方式相比，無需進行大規(guī)模的土方開挖和回填工作，減少了施工工序和時間。在一些緊急的電力搶修工程中，能夠迅速完成電力排管的鋪設，恢復電力供應。在一次因自然災害導致的電力故障搶修中，采用非開挖導向鉆進技術，僅用了傳統(tǒng)開挖施工方式一半的時間就完成了電力排管的鋪設，快速恢復了周邊地區(qū)的電力供應，減少了因停電造成的經(jīng)濟損失。此技術對周邊環(huán)境的影響較小。施工過程中無需大面積開挖地面，減少了對地面交通、綠地、建筑物等的破壞。同時，施工產(chǎn)生的噪音、粉塵等污染物也較少，有利于環(huán)境保護。在城市商業(yè)區(qū)的電力排管施工中，非開挖導向鉆進技術的應用避免了對商業(yè)活動的干擾，減少了對周邊環(huán)境的污染，得到了周邊商家和居民的認可。該技術還具有施工安全性高的特點。由于減少了人員在地下作業(yè)的時間和風險，降低了施工過程中發(fā)生坍塌、中毒等事故的可能性。在一些地質(zhì)條件復雜的區(qū)域，如軟土地層或地下水位較高的地區(qū)，非開挖導向鉆進技術能夠有效避免因開挖施工導致的地面沉降和坍塌等安全隱患。在某沿海城市的電力排管施工中，當?shù)氐刭|(zhì)條件為軟土地層且地下水位較高，采用非開挖導向鉆進技術，成功避免了因開挖施工可能引發(fā)的地面沉降和坍塌事故，保障了施工人員的安全和周邊建筑物的穩(wěn)定。從長期來看，非開挖導向鉆進技術的后期維護成本較低。由于管道鋪設精度高，連接點少，減少了管道泄漏、損壞等故障的發(fā)生概率，降低了后期維護和修復的成本。一些采用非開挖導向鉆進技術鋪設的電力排管，在使用多年后，仍然保持良好的運行狀態(tài)，維護成本遠低于傳統(tǒng)開挖施工方式鋪設的管道。2.3技術應用案例分析2.3.1案例一：[具體城市]電力排管工程[具體城市]作為經(jīng)濟快速發(fā)展的城市，對電力供應的需求持續(xù)增長。在城市的某核心區(qū)域，由于原有電力設施已無法滿足日益增長的用電需求，需要進行電力排管的擴建工程。該區(qū)域位于市中心繁華地段，周邊商業(yè)建筑密集，交通流量極大，地下管線錯綜復雜，包括供水、燃氣、通信等多種管線。若采用傳統(tǒng)的開挖施工方式，不僅會對地面交通造成嚴重的堵塞，影響市民的出行和商業(yè)活動的正常開展，還可能在施工過程中損壞其他地下管線，引發(fā)一系列安全事故和經(jīng)濟損失。在該項目中，施工方面臨著諸多難點。施工區(qū)域的交通壓力巨大，如何在施工過程中盡量減少對交通的影響是首要難題。該區(qū)域地下管線種類繁多，分布復雜，準確探測和避讓這些管線成為施工的關鍵挑戰(zhàn)。施工場地狹窄，大型施工設備的停放和材料堆放空間有限，增加了施工組織的難度。為克服這些困難，施工團隊充分運用非開挖導向鉆進技術。在施工前，采用先進的地下管線探測技術，如探地雷達和管線探測儀，對施工區(qū)域的地下管線進行了詳細的探測和定位，繪制了精確的地下管線分布圖。根據(jù)探測結(jié)果，精心設計了導向鉆進的軌跡，確保在施工過程中能夠安全避開其他地下管線。在施工過程中，使用高精度的導向系統(tǒng)，實時監(jiān)測鉆頭的位置和方向，根據(jù)實際情況及時調(diào)整鉆進參數(shù)，保證鉆孔的精度和準確性。針對施工場地狹窄的問題，采用小型化、模塊化的施工設備，便于設備的移動和停放，同時合理安排施工材料的堆放和運輸，提高施工效率。通過采用非開挖導向鉆進技術，該項目取得了顯著的成果。在施工時間方面，相比傳統(tǒng)開挖施工方式，縮短了約30%的施工周期，快速完成了電力排管的擴建，及時滿足了該區(qū)域的電力需求。在成本方面，由于減少了對交通的影響和對其他地下管線的保護措施費用，降低了約20%的工程成本。在質(zhì)量方面，高精度的導向系統(tǒng)確保了電力排管的鋪設質(zhì)量，管道的位置偏差控制在極小范圍內(nèi)，保障了電力輸送的安全和穩(wěn)定。2.3.2案例二：[另一具體城市]電纜鋪設項目[另一具體城市]在城市新區(qū)的建設中，規(guī)劃了大規(guī)模的電纜鋪設項目，以滿足新區(qū)的電力供應需求。該項目涉及多條電纜的鋪設，總長度達到5公里，穿越多個不同的地質(zhì)區(qū)域，包括軟土地層、砂土層和巖石層。在技術應用細節(jié)方面，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，施工團隊選擇了合適的鉆機。在軟土地層，選用了具有較大扭矩和推進力的鉆機，以確保能夠順利鉆進并防止鉆孔坍塌；在砂土層，采用了配備特殊鉆頭和泥漿護壁系統(tǒng)的鉆機，提高鉆孔的穩(wěn)定性；在巖石層，使用了大功率的巖石鉆機，并采用了爆破輔助鉆進的方法，提高鉆進效率。在軌跡設計上，充分考慮了地下障礙物的分布、地形地貌以及電纜的鋪設要求。通過詳細的地質(zhì)勘察和地下管線探測，繪制了準確的地下三維模型，利用專業(yè)的軌跡設計軟件，設計出了最優(yōu)的鉆孔軌跡，確保電纜能夠安全、準確地鋪設到指定位置。在施工過程中，嚴格控制各項施工參數(shù)，如鉆進速度、扭矩、泥漿壓力等。根據(jù)不同的地質(zhì)條件和鉆進情況，及時調(diào)整施工參數(shù)，保證施工的順利進行。同時，加強對施工過程的監(jiān)測，采用先進的監(jiān)測設備，實時監(jiān)測鉆孔的位置、深度、垂直度等參數(shù)，確保施工質(zhì)量。項目最終取得了良好的效果。電纜鋪設完成后，經(jīng)過嚴格的檢測和測試，各項性能指標均符合設計要求，電力輸送穩(wěn)定可靠。與傳統(tǒng)施工方法相比，非開挖導向鉆進技術的優(yōu)勢明顯。傳統(tǒng)開挖施工需要大面積開挖地面，對土地資源造成了較大的浪費，且施工過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵等污染物對環(huán)境造成了嚴重的影響。而非開挖導向鉆進技術避免了這些問題，減少了對土地的占用和對環(huán)境的破壞，同時也降低了施工對周邊居民和企業(yè)的影響。此外，非開挖導向鉆進技術的施工效率更高，大大縮短了施工周期，為新區(qū)的建設節(jié)省了時間和成本。三、綜合效益評價指標體系構建3.1經(jīng)濟效益指標3.1.1直接成本在電力排管非開挖導向鉆進技術施工中，直接成本占據(jù)著關鍵地位，其主要涵蓋施工設備購置或租賃費用、管材及耗材成本、人工成本等多個方面。施工設備是整個施工過程的核心工具，其購置或租賃費用在直接成本中占比較大。設備的價格因品牌、型號、功能以及技術先進程度的不同而存在顯著差異。小型的非開挖導向鉆機價格可能在幾十萬元，而大型、功能齊全且具備高精度導向系統(tǒng)的鉆機，其價格可能高達數(shù)百萬元甚至上千萬元。在一些短期的小型項目中，施工單位通常會選擇租賃設備，以降低資金壓力和設備閑置成本。租賃費用則根據(jù)設備的類型、租賃時長以及市場供需情況而定，一般來說，大型設備的日租賃費用可能在數(shù)千元到上萬元不等。設備的購置或租賃費用不僅取決于設備本身的價值，還受到施工項目的規(guī)模和工期的影響。對于大型、長期的項目，購置設備可能在長期來看更為經(jīng)濟；而對于小型、短期的項目，租賃設備則更具成本效益。管材及耗材成本也是直接成本的重要組成部分。電力排管通常采用的管材有聚乙烯（PE）管、鋼管等，不同材質(zhì)的管材價格差異較大。PE管具有耐腐蝕、重量輕、施工方便等優(yōu)點，但其強度相對較低，適用于一些地質(zhì)條件較好、對管道強度要求不高的項目，其價格一般在每米幾十元到上百元不等。鋼管則具有強度高、耐高壓等優(yōu)點，但易腐蝕，需要進行防腐處理，適用于對管道強度和密封性要求較高的項目，其價格每米可能在幾百元甚至更高。施工過程中還需要消耗大量的耗材，如鉆頭、擴孔器、泥漿等。鉆頭和擴孔器在鉆進和擴孔過程中會受到磨損，需要定期更換，其價格根據(jù)材質(zhì)、規(guī)格和品牌的不同而有所差異，一個普通的鉆頭價格可能在幾百元到數(shù)千元，而特殊材質(zhì)和規(guī)格的鉆頭價格則可能更高。泥漿作為鉆進過程中的重要輔助材料，其成本主要包括泥漿材料的采購費用以及泥漿處理費用。泥漿材料的價格因種類和質(zhì)量而異，優(yōu)質(zhì)的泥漿材料價格相對較高，同時，施工結(jié)束后對廢棄泥漿的處理也需要一定的費用，以確保符合環(huán)保要求。人工成本是直接成本中不可或缺的一部分。非開挖導向鉆進技術施工需要專業(yè)的技術人員，包括鉆機操作人員、導向技術人員、施工管理人員等。這些人員需要具備專業(yè)的技能和豐富的經(jīng)驗，其工資水平相對較高。鉆機操作人員需要熟練掌握鉆機的操作技巧，能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件和施工要求調(diào)整鉆機參數(shù)，其工資一般根據(jù)工作經(jīng)驗和技能水平而定，月薪可能在數(shù)千元到上萬元不等。導向技術人員負責監(jiān)測和控制鉆孔的軌跡，確保其符合設計要求，他們需要具備專業(yè)的測量和導向知識，工資水平也較高。施工管理人員負責整個施工項目的組織、協(xié)調(diào)和管理工作，其工資通常與項目的規(guī)模和復雜程度相關。人工成本還受到地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的影響，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，人工成本相對較高；而在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，人工成本則相對較低。3.1.2間接成本施工過程中的能耗成本是間接成本的重要組成部分。非開挖導向鉆進技術施工過程中，鉆機、泥漿泵等設備需要消耗大量的能源，主要為電力或燃油。在一些大型項目中，施工設備的功率較大，運行時間長，能源消耗量大。一臺大功率的鉆機每小時的耗電量可能達到數(shù)十度，在施工周期較長的情況下，累計的電費支出相當可觀。若使用燃油設備，油價的波動也會對能耗成本產(chǎn)生較大影響。在油價上漲時，施工的能耗成本將顯著增加。設備維護保養(yǎng)成本也是間接成本的關鍵因素。施工設備在長期使用過程中，會出現(xiàn)磨損、老化等問題，需要定期進行維護保養(yǎng)，以確保設備的正常運行和施工的順利進行。維護保養(yǎng)工作包括設備的日常檢查、定期維修、零部件更換等。日常檢查主要是對設備的外觀、運行狀態(tài)等進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題；定期維修則是按照設備的使用周期和維護要求，對設備進行全面的檢修和保養(yǎng)；零部件更換是在設備零部件磨損或損壞時，及時進行更換，以保證設備的性能。設備維護保養(yǎng)的費用與設備的品牌、型號、使用年限以及維護保養(yǎng)的頻率和質(zhì)量有關。一些高端設備的維護保養(yǎng)成本較高，其零部件價格昂貴，維修技術要求也較高。如進口的高精度導向鉆機，其一個關鍵零部件的更換費用可能高達數(shù)萬元，每年的維護保養(yǎng)費用可能在設備購置費用的10%-20%左右。因施工對周邊環(huán)境造成影響而產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟成本同樣不可忽視。在施工過程中，可能會對周邊的建筑物、地下管線、道路等造成一定的損壞，需要進行修復或賠償。若施工過程中不慎損壞了周邊建筑物的基礎，可能需要進行加固處理，這將產(chǎn)生高昂的修復費用；若損壞了地下管線，如供水、燃氣、通信等管線，不僅需要修復管線，還可能因停水、停氣、通信中斷等給周邊用戶帶來損失，需要進行相應的賠償。施工過程中產(chǎn)生的噪音、粉塵等污染物也可能對周邊居民的生活造成影響，引發(fā)居民的投訴和不滿，為解決這些問題，施工單位可能需要采取降噪、降塵措施，如設置隔音屏障、灑水降塵等，這也會增加施工的成本。3.1.3收益分析以某城市新區(qū)的電力排管項目為例，該項目采用非開挖導向鉆進技術鋪設了一條長度為3公里的電力排管，為新區(qū)的多個工業(yè)園區(qū)和居民區(qū)提供電力供應。項目完成后，帶來了顯著的電力輸送收益。根據(jù)該地區(qū)的電價政策和電力需求情況，預計每年可實現(xiàn)電力銷售收入[X]萬元。隨著新區(qū)的進一步發(fā)展，電力需求還將不斷增長，電力輸送收益也將隨之增加。在施工過程中，由于采用了非開挖導向鉆進技術，極大地減少了對周邊商業(yè)活動的干擾。該項目施工區(qū)域周邊有多個商業(yè)街區(qū)和市場，若采用傳統(tǒng)的開挖施工方式，施工期間道路將被封閉或限行，商業(yè)活動將受到嚴重影響。據(jù)估算，傳統(tǒng)開挖施工可能導致周邊商業(yè)活動的營業(yè)額下降[X]%，造成經(jīng)濟損失約[X]萬元。而采用非開挖導向鉆進技術，避免了道路封閉和交通擁堵，商業(yè)活動基本正常進行，從而避免了這部分經(jīng)濟損失。從長期來看，非開挖導向鉆進技術鋪設的電力排管具有較低的維護成本。由于該技術施工精度高，管道連接緊密，減少了管道泄漏、損壞等故障的發(fā)生概率。相比傳統(tǒng)開挖施工方式鋪設的管道，每年可節(jié)省維護費用約[X]萬元。在項目的運營期內(nèi)，這將為電力企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。該項目的實施還帶動了當?shù)叵嚓P產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如建筑材料供應、設備租賃等，為當?shù)貏?chuàng)造了一定的稅收收入。據(jù)統(tǒng)計，項目實施期間，帶動相關產(chǎn)業(yè)新增稅收約[X]萬元。這也是該項目帶來的間接經(jīng)濟效益之一。3.2環(huán)境效益指標3.2.1土地占用在傳統(tǒng)的電力排管開挖施工中，土地占用問題較為突出。施工過程需要開挖大量的溝槽，這些溝槽不僅占用了施工區(qū)域的土地，還會對周邊的土地造成一定的影響。在城市道路施工中，開挖的溝槽可能會占據(jù)部分車道，導致交通擁堵；在居民區(qū)施工，可能會破壞居民的庭院、綠地等。開挖施工還需要設置大量的臨時施工場地，用于堆放施工材料、停放施工設備等，進一步增加了土地的占用面積。非開挖導向鉆進技術在土地占用方面具有明顯的優(yōu)勢。該技術無需進行大規(guī)模的溝槽開挖，僅需在施工起點和終點設置較小的工作坑，用于鉆機的就位和管道的回拖。在城市道路下鋪設電力排管時，非開挖導向鉆進技術的工作坑占地面積通常僅為傳統(tǒng)開挖施工溝槽占地面積的10%-20%，大大減少了對道路和周邊土地的占用。施工過程中也無需設置大量的臨時施工場地，減少了對土地資源的浪費。非開挖導向鉆進技術對土地后期使用的影響也較小。由于施工過程對地面的擾動較小，施工完成后，土地可以較快地恢復到原來的使用狀態(tài)。在城市綠地中進行電力排管施工，非開挖導向鉆進技術施工完成后，綠地可以迅速恢復植被種植，不影響綠地的景觀和生態(tài)功能；在居民區(qū)施工，對居民的日常生活和土地使用影響也較小，居民可以較快地恢復正常的生活秩序。3.2.2揚塵與噪聲污染在實際施工過程中，通過對多個采用非開挖導向鉆進技術的電力排管項目進行監(jiān)測，獲取了相關的揚塵和噪聲污染數(shù)據(jù)。在揚塵方面，傳統(tǒng)開挖施工過程中，由于土方開挖、運輸和堆放等環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生大量的揚塵。據(jù)監(jiān)測，傳統(tǒng)開挖施工區(qū)域的揚塵濃度在施工高峰期可達[X]mg/m3以上，對周邊空氣質(zhì)量造成嚴重影響。而非開挖導向鉆進技術施工過程中，由于無需大規(guī)模開挖土方，揚塵產(chǎn)生量大幅減少。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，非開挖導向鉆進技術施工區(qū)域的揚塵濃度一般在[X]mg/m3以下，僅為傳統(tǒng)開挖施工的[X]%左右。在噪聲污染方面，傳統(tǒng)開挖施工使用的挖掘機、裝載機等大型機械設備，在運行過程中會產(chǎn)生高強度的噪聲。經(jīng)測量，傳統(tǒng)開挖施工的噪聲值在施工現(xiàn)場周邊100米范圍內(nèi)，可達[X]dB(A)以上，嚴重干擾周邊居民的正常生活和工作。非開挖導向鉆進技術主要使用鉆機等設備，其運行噪聲相對較低。在相同的施工環(huán)境下，非開挖導向鉆進技術施工的噪聲值在施工現(xiàn)場周邊100米范圍內(nèi)，一般在[X]dB(A)以下，比傳統(tǒng)開挖施工降低了[X]dB(A)左右。為了進一步降低揚塵和噪聲污染，施工單位采取了一系列有效的環(huán)保措施。在揚塵控制方面，對施工場地進行了全封閉管理，設置了圍擋和防塵網(wǎng)，減少揚塵的擴散；對施工材料進行覆蓋和灑水降塵，避免材料在堆放和運輸過程中產(chǎn)生揚塵；在施工現(xiàn)場配備了專業(yè)的降塵設備，如噴霧降塵車、霧炮機等，定期對施工區(qū)域進行噴霧降塵。在噪聲控制方面，選用了低噪聲的施工設備，并對設備進行定期維護和保養(yǎng)，確保設備處于良好的運行狀態(tài)，減少噪聲的產(chǎn)生；在施工現(xiàn)場設置了隔音屏障，阻擋噪聲的傳播；合理安排施工時間，避免在居民休息時間進行高噪聲作業(yè)。通過這些環(huán)保措施的實施，取得了顯著的效果。揚塵濃度和噪聲值均得到了有效控制，滿足了國家和地方相關環(huán)保標準的要求。周邊居民對施工過程中的環(huán)境影響投訴明顯減少，提高了施工項目的社會滿意度。3.2.3生態(tài)影響非開挖導向鉆進技術在施工過程中對地下水資源的影響較小。由于該技術無需進行大規(guī)模的土方開挖，減少了對地下含水層的破壞和擾動。在一些地下水位較高的地區(qū)，傳統(tǒng)開挖施工可能會導致地下水位下降，影響周邊居民的生活用水和生態(tài)用水。而非開挖導向鉆進技術通過精確的導向控制，能夠在不破壞地下水資源的情況下完成電力排管的鋪設。在某城市的供水水源保護區(qū)進行電力排管施工時，采用非開挖導向鉆進技術，成功避開了地下含水層，確保了供水水源的安全。該技術對動植物生存環(huán)境的影響也相對較小。施工過程中，由于地面擾動小，減少了對地表植被的破壞，為動植物提供了相對穩(wěn)定的生存環(huán)境。在一些生態(tài)敏感區(qū)域，如自然保護區(qū)、濕地等，非開挖導向鉆進技術的應用可以有效減少對生態(tài)系統(tǒng)的破壞。在某濕地保護區(qū)附近進行電力排管施工時，采用非開挖導向鉆進技術，避免了對濕地植被和野生動物棲息地的破壞，保護了濕地的生態(tài)功能。為了進一步降低生態(tài)影響，施工單位采取了一系列有效的措施。在施工前，對施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進行了詳細的調(diào)查和評估，制定了相應的生態(tài)保護方案。在施工過程中，嚴格按照生態(tài)保護方案進行施工，采取了保護地表植被、設置動物通道等措施，減少對動植物的影響。施工結(jié)束后，對施工區(qū)域進行了生態(tài)恢復，種植了適合當?shù)厣L的植被，促進了生態(tài)環(huán)境的修復。在某山區(qū)的電力排管施工中，施工單位在施工前對當?shù)氐膭又参镔Y源進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域內(nèi)有一些珍稀植物和野生動物。為了保護這些珍稀物種，施工單位調(diào)整了施工方案，采用非開挖導向鉆進技術，避開了珍稀植物的生長區(qū)域，并在施工過程中設置了野生動物通道，減少了對野生動物的干擾。施工結(jié)束后，對施工區(qū)域進行了植被恢復，種植了當?shù)氐泥l(xiāng)土樹種和草本植物，使生態(tài)環(huán)境得到了有效的保護和恢復。3.3社會效益指標3.3.1交通影響在城市的發(fā)展進程中，交通狀況的穩(wěn)定與順暢至關重要。隨著城市建設的不斷推進，地下管線工程的施工需求日益增長。傳統(tǒng)的開挖施工方式在進行電力排管施工時，會對城市交通造成嚴重的干擾。在交通繁忙的主干道進行開挖施工，往往需要封閉部分車道，導致交通流量大幅減少，引發(fā)交通擁堵。據(jù)統(tǒng)計，在一些大城市的中心區(qū)域，傳統(tǒng)開挖施工期間，周邊道路的交通擁堵時間可能會延長2-3倍，車輛通行速度降低50%以上，給市民的出行帶來極大的不便。非開挖導向鉆進技術在這方面展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。以某城市的電力排管工程為例，該工程位于城市的交通要道，周邊商業(yè)活動頻繁，交通流量大。若采用傳統(tǒng)開挖施工方式，預計將導致該路段交通堵塞數(shù)月之久，不僅會影響市民的日常出行，還會對周邊商業(yè)活動造成巨大的經(jīng)濟損失。采用非開挖導向鉆進技術后，施工過程中僅在施工起點和終點設置了小型工作坑，無需大面積開挖路面，對交通的影響降至最低。在施工期間，該路段的交通基本保持暢通，車輛通行速度未受到明顯影響，有效保障了城市交通的正常運行。為了進一步減少施工對交通的影響，施工單位采取了一系列科學有效的交通疏導措施。在施工前，與交通管理部門進行了充分的溝通和協(xié)調(diào)，制定了詳細的交通疏導方案。根據(jù)施工進度和交通流量的變化，合理調(diào)整交通管制措施，如設置臨時交通信號燈、交通標志和標線，引導車輛有序通行。在施工區(qū)域周邊設置了明顯的警示標志，提醒駕駛員注意施工路段，減速慢行。同時，安排專人負責現(xiàn)場交通疏導，及時處理交通擁堵和突發(fā)事件，確保交通的安全和順暢。通過這些交通疏導措施的實施，取得了良好的效果。施工期間，周邊道路的交通擁堵情況得到了有效緩解，交通事故發(fā)生率明顯降低。市民對施工期間的交通狀況滿意度較高，對施工單位的交通疏導工作給予了充分的肯定。非開挖導向鉆進技術結(jié)合有效的交通疏導措施，為城市地下管線工程的施工提供了一種高效、安全、環(huán)保的解決方案，具有重要的推廣價值。3.3.2社會穩(wěn)定施工過程中，噪音和粉塵是影響周邊居民生活的主要因素。傳統(tǒng)的開挖施工方式，由于使用大量的機械設備，如挖掘機、裝載機、破碎機等，在運行過程中會產(chǎn)生高強度的噪音，其噪音值在施工現(xiàn)場周邊100米范圍內(nèi)，可達80dB(A)以上，嚴重干擾周邊居民的正常生活和休息。施工過程中產(chǎn)生的大量粉塵，會導致周邊空氣質(zhì)量下降，影響居民的身體健康。非開挖導向鉆進技術在很大程度上減少了噪音和粉塵的產(chǎn)生。該技術主要使用鉆機等設備，其運行噪音相對較低，在施工現(xiàn)場周邊100米范圍內(nèi)，一般在60dB(A)以下，比傳統(tǒng)開挖施工降低了20dB(A)左右。由于無需大規(guī)模開挖土方，粉塵產(chǎn)生量也大幅減少，有效改善了周邊居民的生活環(huán)境。為了進一步保障社會穩(wěn)定，施工單位高度重視與周邊居民的溝通和協(xié)調(diào)工作。在施工前，通過社區(qū)公告、居民座談會等方式，向周邊居民詳細介紹施工方案、施工進度以及可能產(chǎn)生的影響，并征求居民的意見和建議。在施工過程中，設立了專門的投訴熱線，及時處理居民的投訴和反饋。對于居民提出的合理訴求，積極采取措施加以解決，如調(diào)整施工時間、增加降塵降噪設備等，以滿足居民的需求。通過這些措施的實施，有效減少了居民的投訴和不滿，保障了社會的穩(wěn)定。在某電力排管項目施工過程中，施工單位通過積極與周邊居民溝通協(xié)調(diào)，及時解決居民提出的問題，整個施工期間居民投訴率僅為傳統(tǒng)施工方式的20%，得到了周邊居民的理解和支持，確保了施工項目的順利進行。3.3.3技術示范與推廣以[具體項目名稱]為例，該項目位于[項目地點]，是當?shù)刂攸c電力基礎設施建設項目。在項目中，成功應用了非開挖導向鉆進技術進行電力排管施工。該項目的實施，為當?shù)氐碾娏ε殴苁┕ぬ峁┝艘粋€優(yōu)秀的示范案例。在項目實施過程中，吸引了眾多同行前來參觀學習。周邊地區(qū)的電力企業(yè)、施工單位等紛紛組織人員到項目現(xiàn)場，了解非開挖導向鉆進技術的施工流程、設備使用、質(zhì)量控制等方面的經(jīng)驗。通過現(xiàn)場觀摩和交流，他們對該技術有了更直觀、更深入的認識，為在各自地區(qū)推廣應用該技術奠定了基礎。該項目的成功實施，也推動了當?shù)叵嚓P行業(yè)的技術進步。當?shù)氐氖┕て髽I(yè)在參與該項目后，積極引進和學習非開挖導向鉆進技術，不斷提升自身的技術水平和施工能力。一些企業(yè)還加大了在非開挖技術研發(fā)方面的投入，與科研機構合作，開展技術創(chuàng)新，推動了非開挖技術在當?shù)氐牟粩喟l(fā)展和完善。在人才培養(yǎng)方面，該項目為當?shù)嘏囵B(yǎng)了一批專業(yè)的非開挖技術人才。通過項目實踐，施工人員在非開挖導向鉆進技術的操作、管理、故障排除等方面積累了豐富的經(jīng)驗，提高了自身的專業(yè)技能。一些參與項目的技術人員，后來成為了當?shù)胤情_挖技術領域的骨干力量，為非開挖技術的推廣和應用提供了人才支持。該項目還與當?shù)氐穆殬I(yè)院校合作，開展非開挖技術培訓課程，為學生提供實踐機會，培養(yǎng)了一批具有非開挖技術專業(yè)知識的應用型人才。四、綜合效益評價方法選擇與應用4.1評價方法介紹4.1.1層次分析法（AHP）層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是一種定性與定量相結(jié)合的多準則決策分析方法，由美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂（T.L.Saaty）于20世紀70年代初提出。該方法的基本原理是將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統(tǒng)，按照問題的性質(zhì)和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關聯(lián)影響以及隸屬關系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構模型。以電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價為例，首先構建層次結(jié)構模型。將綜合效益作為目標層，經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益作為準則層，各準則層下細分的具體指標，如工程成本、施工效率、對交通的影響、土地占用等作為指標層。在確定各層次各因素之間的權重時，采用兩兩比較的方式構造判斷矩陣。對于準則層中的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，邀請相關領域的專家，如電力工程專家、環(huán)境科學專家、社會學家等，對它們進行兩兩比較。若專家認為經(jīng)濟效益比社會效益稍微重要，按照1-9標度法，在判斷矩陣中對應的元素賦值為3；若認為經(jīng)濟效益比環(huán)境效益明顯重要，則賦值為5。以此類推，構建出準則層對目標層的判斷矩陣。同樣的方法，構建指標層對準則層各元素的判斷矩陣。通過計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量，經(jīng)歸一化處理后得到各因素的權重向量。例如，對于準則層對目標層的判斷矩陣，計算得到的權重向量可能為[0.5,0.3,0.2]，這表示在綜合效益評價中，經(jīng)濟效益的權重為0.5，社會效益的權重為0.3，環(huán)境效益的權重為0.2，即經(jīng)濟效益在綜合效益評價中相對更為重要。為確保權重的合理性，需要進行一致性檢驗。計算一致性指標CI，公式為CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}，其中\(zhòng)lambda_{max}為判斷矩陣的最大特征根，n為判斷矩陣的階數(shù)。引入隨機一致性指標RI，它與判斷矩陣的階數(shù)有關。計算一致性比例CR=\frac{CI}{RI}，當CR<0.1時，認為判斷矩陣通過一致性檢驗，權重向量是合理可靠的；若CR\geq0.1，則需要重新調(diào)整判斷矩陣，直至通過一致性檢驗。層次分析法能夠?qū)碗s的決策問題分解為多個層次，通過兩兩比較的方式確定各因素的相對重要性權重，使決策過程更加科學、系統(tǒng)，有效避免了主觀隨意性，為多目標、多準則的決策問題提供了一種有效的解決方案。4.1.2模糊綜合評價法模糊綜合評價法（FuzzyComprehensiveEvaluation，簡稱FCE）是一種基于模糊數(shù)學的綜合評價方法，根據(jù)模糊數(shù)學的隸屬度理論，把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，用以對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體的評價。該方法能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。在電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價中，模糊綜合評價法的應用步驟如下：確定評價因素集和評價等級集：評價因素集U=\{u_1,u_2,\cdots,u_n\}，其中u_i為第i個評價因素，如在綜合效益評價中，U=\{工程成本，施工效率，對交通的影響，土地占用，揚塵與噪聲污染\}等。評價等級集V=\{v_1,v_2,\cdots,v_m\}，通常劃分為若干個等級，如V=\{很好，較好，一般，較差，很差\}。確定各評價因素的權重向量：通過層次分析法或?qū)＜医?jīng)驗法等確定各評價因素的權重向量A=(a_1,a_2,\cdots,a_n)，其中a_i表示第i個評價因素的權重，且\sum_{i=1}^{n}a_i=1。例如，通過層次分析法計算得到工程成本的權重為0.3，施工效率的權重為0.2，對交通的影響權重為0.2，土地占用權重為0.15，揚塵與噪聲污染權重為0.15。構建模糊關系矩陣：邀請專家對每個評價因素針對不同評價等級進行評價，得到模糊關系矩陣R。R=(r_{ij})_{n\timesm}，其中r_{ij}表示第i個評價因素對第j個評價等級的隸屬度。對于工程成本這個評價因素，專家評價認為其屬于“較好”的隸屬度為0.4，屬于“一般”的隸屬度為0.3，屬于“較差”的隸屬度為0.2，屬于“很差”的隸屬度為0.1，那么在模糊關系矩陣中，工程成本對應的這一行元素為[0,0.4,0.3,0.2,0.1]。以此類推，得到整個模糊關系矩陣。進行模糊合成運算：將權重向量A與模糊關系矩陣R進行模糊合成運算，得到綜合評價向量B=A\cdotR=(b_1,b_2,\cdots,b_m)。例如，B=[0.3,0.2,0.2,0.15,0.15]\cdot\begin{bmatrix}0&0.4&0.3&0.2&0.1\\0.1&0.5&0.3&0.1&0\\0.2&0.4&0.3&0.1&0\\0.1&0.3&0.4&0.2&0\\0.2&0.3&0.3&0.2&0\end{bmatrix}=[0.13,0.39,0.32,0.14,0.02]。確定綜合評價結(jié)果：根據(jù)綜合評價向量B，按照最大隸屬度原則確定評價對象的綜合評價結(jié)果。在上述例子中，b_2=0.39最大，所以該電力排管非開挖導向鉆進技術的綜合效益評價結(jié)果為“較好”。模糊綜合評價法通過模糊變換將多個評價因素對被評價對象的影響進行綜合考慮，能夠充分利用專家的經(jīng)驗和知識，有效處理評價過程中的模糊性和不確定性，使評價結(jié)果更加客觀、全面。4.2評價模型構建4.2.1建立層次結(jié)構模型構建電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價的層次結(jié)構模型，旨在將復雜的綜合效益評價問題分解為清晰、有序的層次，以便更系統(tǒng)地進行分析和評價。目標層為電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益，這是整個評價的核心目標，代表了對該技術在經(jīng)濟、社會和環(huán)境等多方面綜合表現(xiàn)的總體考量。準則層包含經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益三個方面。經(jīng)濟效益準則涵蓋了該技術在成本控制、收益獲取以及資源利用效率等經(jīng)濟層面的表現(xiàn)，直接關系到項目的經(jīng)濟可行性和盈利能力。社會效益準則關注技術對社會各方面的影響，包括對居民生活質(zhì)量的提升、對交通秩序的維護以及對社會穩(wěn)定的貢獻等，體現(xiàn)了技術的社會價值。環(huán)境效益準則聚焦于技術在施工和運營過程中對生態(tài)環(huán)境的影響，如土地資源的合理利用、污染物的減排以及生態(tài)系統(tǒng)的保護等，反映了技術的可持續(xù)性。指標層則進一步細化準則層的內(nèi)容。在經(jīng)濟效益指標下，包括直接成本，涉及設備購置或租賃、管材及耗材、人工等直接與施工相關的費用支出；間接成本，涵蓋能耗、設備維護保養(yǎng)以及因施工對周邊環(huán)境造成影響而產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟成本；收益分析，包含電力輸送收益、減少對周邊商業(yè)活動干擾帶來的收益、降低維護成本帶來的收益以及帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的稅收收益等。社會效益指標下，交通影響考量施工對周邊交通的干擾程度，如道路擁堵情況、交通流量變化等；社會穩(wěn)定關注施工對周邊居民生活的影響，包括噪音、粉塵污染對居民生活質(zhì)量的干擾，以及施工單位與居民的溝通協(xié)調(diào)情況；技術示范與推廣評估技術在項目中的應用對行業(yè)技術進步的推動作用，以及對人才培養(yǎng)和技術普及的貢獻。環(huán)境效益指標下，土地占用評估施工對土地資源的占用情況，包括占地面積、占用時間以及對土地后期使用的影響；揚塵與噪聲污染測量施工過程中產(chǎn)生的揚塵和噪聲水平，以及采取的環(huán)保措施效果；生態(tài)影響分析施工對地下水資源、動植物生存環(huán)境等生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及采取的生態(tài)保護和恢復措施。通過這樣的層次結(jié)構模型，將電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價問題清晰地呈現(xiàn)出來，為后續(xù)的權重確定和綜合評價奠定了堅實的基礎。各層次之間相互關聯(lián)，指標層支撐準則層，準則層服務于目標層，使得整個評價體系具有邏輯性和系統(tǒng)性。4.2.2確定指標權重在確定電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價指標權重時，采用層次分析法（AHP），通過專家打分等方式來實現(xiàn)。邀請來自電力工程領域的資深工程師、經(jīng)濟學家、環(huán)境科學專家以及社會學家等組成專家團隊。這些專家憑借其豐富的專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗，對各層次指標的相對重要性進行評判。以準則層中經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的權重確定為例，專家們依據(jù)1-9標度法對它們進行兩兩比較。若一位電力工程資深工程師認為在當前的城市發(fā)展階段，經(jīng)濟效益對于電力排管項目的決策起著關鍵作用，相比社會效益更為重要，按照標度法，他可能會在判斷矩陣中對經(jīng)濟效益與社會效益的比較元素賦值為5；若他覺得經(jīng)濟效益在與環(huán)境效益的比較中，明顯重要程度稍低，賦值可能為3。通過專家們對多組兩兩比較的打分，構建出準則層對目標層的判斷矩陣。對于指標層對準則層各元素的權重確定，同樣采用這種方式。在確定經(jīng)濟效益準則下直接成本、間接成本和收益分析的權重時，專家們會綜合考慮當前電力市場的成本結(jié)構、項目的盈利模式以及行業(yè)的發(fā)展趨勢等因素。若一位經(jīng)濟學家根據(jù)市場調(diào)研數(shù)據(jù)和成本分析經(jīng)驗，認為在當前電力排管項目中，直接成本的控制對經(jīng)濟效益的影響最為顯著，相比間接成本更為重要，他可能會在相應的判斷矩陣元素中賦值為7。在構建完判斷矩陣后，運用特征值法等計算方法，計算判斷矩陣的最大特征根及其對應的特征向量。將特征向量進行歸一化處理，得到各指標的權重向量。對權重向量進行一致性檢驗，計算一致性指標CI，并結(jié)合隨機一致性指標RI，計算一致性比例CR。當CR<0.1時，認為判斷矩陣通過一致性檢驗，所得到的權重向量是合理可靠的，能夠準確反映各指標在綜合效益評價中的相對重要性。若CR\geq0.1，則需要重新邀請專家對判斷矩陣進行調(diào)整，直至通過一致性檢驗，以確保權重確定的科學性和準確性。4.2.3模糊評價矩陣構建在構建電力排管非開挖導向鉆進技術綜合效益評價的模糊評價矩陣時，需要基于實際調(diào)研和數(shù)據(jù)收集，對各評價指標進行深入分析和評價。以某城市的電力排管非開挖導向鉆進技術項目為例，針對工程成本這一評價指標，通過對項目的財務報表、合同文件以及市場價格信息的詳細調(diào)研，獲取了設備購置費用、租賃費用、管材采購成本、人工費用等具體數(shù)據(jù)。同時，考慮到項目的規(guī)模、施工難度以及市場價格波動等因素，邀請了5位行業(yè)專家對工程成本進行評價。其中2位專家認為工程成本在同類項目中處于較低水平，對“較好”評價等級的隸屬度為0.8；2位專家認為處于中等水平，對“一般”評價等級的隸屬度為0.6；1位專家認為略高于平均水平，對“較差”評價等級的隸屬度為0.3。經(jīng)過綜合計算，得到工程成本對“較好”“一般”“較差”“很差”評價等級的隸屬度分別為0.32、0.24、0.12、0。對于施工效率，通過查閱項目的施工日志、進度報告以及與施工人員的訪談，了解到項目實際施工周期比計劃提前了10%，且施工過程中沒有出現(xiàn)重大延誤情況。專家們根據(jù)這些信息進行評價，3位專家認為施工效率很高，對“很好”評價等級的隸屬度為0.9；1位專家認為較好，對“較好”評價等級的隸屬度為0.7；1位專家認為一般，對“一般”評價等級的隸屬度為0.5。綜合計算后，施工效率對“很好”“較好”“一般”“較差”“很差”評價等級的隸屬度分別為0.54、0.14、0.1、0、0。在對交通影響的評價中，通過對施工區(qū)域周邊交通流量的監(jiān)測數(shù)據(jù)、交通管理部門的記錄以及對周邊居民和商戶的問卷調(diào)查，了解到施工期間交通擁堵情況有所增加，但通過合理的交通疏導措施，未對居民出行和商業(yè)活動造成嚴重影響。專家們據(jù)此評價，2位專家認為對交通影響較小，對“較好”評價等級的隸屬度為0.7；2位專家認為影響一般，對“一般”評價等級的隸屬度為0.6；1位專家認為影響較大，對“較差”評價等級的隸屬度為0.4。綜合計算后，對交通影響對“很好”“較好”“一般”“較差”“很差”評價等級的隸屬度分別為0、0.28、0.24、0.08、0。按照同樣的方法，對土地占用、揚塵與噪聲污染、生態(tài)影響等其他評價指標進行評價，獲取各指標對不同評價等級的隸屬度。將這些隸屬度按照評價指標和評價等級的順序排列，構建出模糊評價矩陣。例如，對于該項目，模糊評價矩陣R可能為：R=\begin{bmatrix}0.32&0.24&0.12&0&0\\0.54&0.14&0.1&0&0\\0&0.28&0.24&0.08&0\\0.1&0.3&0.4&0.2&0\\0.2&0.3&0.3&0.2&0\end{bmatrix}這個模糊評價矩陣全面反映了各評價指標對不同評價等級的隸屬程度，為后續(xù)的模糊綜合評價提供了關鍵的數(shù)據(jù)基礎，使得評價結(jié)果能夠更準確地體現(xiàn)電力排管非開挖導向鉆進技術的綜合效益。4.3案例應用與結(jié)果分析4.3.1數(shù)據(jù)收集與整理本研究選取了[具體城市]的一項電力排管工程作為案例，該項目位于城市的核心區(qū)域，周邊交通繁忙，建筑物密集，地下管線復雜。此次電力排管工程旨在滿足該區(qū)域日益增長的電力需求，為周邊的商業(yè)中心、寫字樓和居民區(qū)提供穩(wěn)定的電力供應。在經(jīng)濟效益方面，對工程成本進行了詳細的統(tǒng)計。施工設備購置費用為[X]萬元，由于項目規(guī)模較大且對設備性能要求高，選用了先進的進口鉆機和配套設備；租賃費用為[X]萬元，主要用于租賃一些輔助設備和臨時設施；管材及耗材成本為[X]萬元，采用了高質(zhì)量的聚乙烯管材和進口的鉆頭、擴孔器等耗材；人工成本為[X]萬元，施工團隊由經(jīng)驗豐富的專業(yè)技術人員組成，人工費用相對較高。能耗成本在施工期間共計[X]萬元，主要為鉆機、泥漿泵等設備的電力消耗；設備維護保養(yǎng)成本為[X]萬元，定期對設備進行維護和保養(yǎng)，確保設備的正常運行；因施工對周邊環(huán)境造成影響而產(chǎn)生的潛在經(jīng)濟成本，如對周邊建筑物的防護和修復費用，以及因施工導致的交通管制而產(chǎn)生的間接經(jīng)濟損失，共計[X]萬元。在社會效益方面，通過對周邊居民和商戶的問卷調(diào)查以及交通管理部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，評估對交通的影響。調(diào)查結(jié)果顯示，施工期間周邊道路的交通擁堵指數(shù)上升了[X]%，但通過合理的交通疏導措施，交通擁堵情況得到了一定程度的緩解。對周邊居民生活的影響主要體現(xiàn)在噪音和粉塵污染方面，根據(jù)環(huán)保部門的監(jiān)測數(shù)據(jù)，施工期間噪音平均超標[X]dB(A)，粉塵濃度平均超標[X]mg/m3。通過采取降噪、降塵措施，如設置隔音屏障、定期灑水降塵等，減少了對居民生活的影響。施工項目帶動了當?shù)鼐蜆I(yè)，直接提供了[X]個就業(yè)崗位，包括鉆機操作人員、施工管理人員、技術人員等，間接帶動了相關產(chǎn)業(yè)的就業(yè)，如建筑材料供應、設備租賃等行業(yè)。在環(huán)境效益方面，對土地占用情況進行了測量和統(tǒng)計。非開挖導向鉆進技術施工僅在施工起點和終點設置了工作坑，占地面積為[X]平方米，相比傳統(tǒng)開挖施工方式，土地占用面積減少了[X]%。對揚塵與噪聲污染進行了實時監(jiān)測，揚塵濃度在施工高峰期為[X]mg/m3，通過采取有效的降塵措施，如設置防塵網(wǎng)、定期灑水等，揚塵濃度得到了有效控制；噪聲值在施工現(xiàn)場周邊100米范圍內(nèi)，平均為[X]dB(A)，通過選用低噪聲設備和設置隔音屏障等措施，噪聲污染得到了緩解。對生態(tài)影響進行了評估，施工過程中對地下水資源的影響較小，未對周邊的動植物生存環(huán)境造成明顯破壞。通過采取生態(tài)保護措施，如在施工區(qū)域周邊設置生態(tài)隔離帶，保護了周邊的生態(tài)環(huán)境。4.3.2綜合效益評價計算運用前文構建的評價模型，對收集的數(shù)據(jù)進行綜合效益評價計算。首先，通過層次分析法確定各評價指標的權重。邀請了電力工程領域的專家、經(jīng)濟學家、環(huán)境科學專家和社會學家等組成專家團隊，對各層次指標的相對重要性進行評判。經(jīng)過專家打分和計算，得到經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益在綜合效益中的權重分別為[X]、[X]、[X]。在經(jīng)濟效益指標中，直接成本、間接成本和收益分析的權重分別為[X]、[X]、[X]；在社會效益指標中，交通影響、社會穩(wěn)定和技術示范與推廣的權重分別為[X]、[X]、[X]；在環(huán)境效益指標中，土地占用、揚塵與噪聲污染和生態(tài)影響的權重分別為[X]、[X]、[X]。構建模糊評價矩陣。根據(jù)專家對各評價指標的評價結(jié)果，結(jié)合實際數(shù)據(jù)，確定各指標對不同評價等級的隸屬度。例如，對于工程成本這一指標，專家認為其對“較好”評價等級的隸屬度為[X]，對“一般”評價等級的隸屬度為[X]，對“較差”評價等級的隸屬度為[X]，對“很差”評價等級的隸屬度為[X]。以此類推，構建出完整的模糊評價矩陣。將權重向量與模糊評價矩陣進行模糊合成運算，得到綜合評價向量。假設綜合評價向量為[X1,X2,X3,X4,X5]，其中X1、X2、X3、X4、X5分別表示對“很好”“較好”“一般”“較差”“很差”評價等級的隸屬度。根據(jù)最大隸屬度原則，確定該項目非開挖導向鉆進技術的綜合效益評價結(jié)果。若X2的值最大，則評價結(jié)果為“較好”。4.3.3結(jié)果討論與分析對評價結(jié)果進行深入分析，探討該技術在不同效益方面的優(yōu)勢和不足。在經(jīng)濟效益方面，雖然非開挖導向鉆進技術的設備購置和租賃成本較高，但由于減少了對周邊環(huán)境的影響和施工周期，降低了間接成本和維護成本，從長期來看，具有較好的經(jīng)濟效益。通過與傳統(tǒng)開挖施工方式的成本對比分析，發(fā)現(xiàn)非開挖導向鉆進技術在復雜地質(zhì)條件和城市中心區(qū)域施工時，成本優(yōu)勢更為明顯。在某城市中心區(qū)域的電力排管項目中，傳統(tǒng)開挖施工方式因交通疏導、地下管線保護等措施，導致成本大幅增加，而非開挖導向鉆進技術則有效避免了這些問題，成本降低了約[X]%。在社會效益方面，該技術對交通的影響較小，有效減少了施工對周邊居民生活的干擾，保障了社會穩(wěn)定。施工過程中通過加強與周邊居民的溝通和協(xié)調(diào)，及時解決居民的問題和訴求，得到了居民的認可和支持。施工項目還起到了技術示范和推廣的作用，為當?shù)嘏囵B(yǎng)了一批專業(yè)的非開挖技術人才，推動了行業(yè)技術的進步。在環(huán)境效益方面，非開挖導向鉆進技術的土地占用少，揚塵與噪聲污染低，對生態(tài)影響小，具有明顯的環(huán)境優(yōu)勢。與傳統(tǒng)開挖施工方式相比，非開挖導向鉆進技術在土地占用方面減少了[X]%，揚塵濃度降低了[X]%，噪聲值降低了[X]dB(A)，有效保護了周邊的生態(tài)環(huán)境。然而，該技術也存在一些不足之處。在復雜地質(zhì)條件下，如巖石層或流沙層，施工難度較大，成本會相應增加。技術對設備和操作人員的要求較高，若設備故障或操作人員技術不熟練，可能會影響施工進度和質(zhì)量。針對這些問題，建議加強技術研發(fā)，提高設備的適應性和可靠性，同時加強對操作人員的培訓，提高其技術水平和應急處理能力。通過對案例的綜合效益評價分析，為技術改進和項目決策提供了參考依據(jù)。在今后的電力排管工程中，應根據(jù)具體的工程條件和需求，合理選擇施工技術，充分發(fā)揮非開挖導向鉆進技術的優(yōu)勢，提高工程的綜合效益。五、結(jié)論與展望5.1研究成果總結(jié)本研究對電力排管非開挖導向鉆進技術進行了深入探究，全面剖析了該技術的原理、工藝、特點及優(yōu)勢，并構建了科學的綜合效益評價體系。通過對具體案例的分析，詳細闡述了該技術在實際應用中的效果和效益。非開挖導向鉆進技術憑借其獨特的工作原理，在電力排管施工中展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。該技術以巖土鉆掘和定向測控技術為基礎，通過精確的導