前言:我们精心挑选了数篇优质地理职称论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题
一、水利水电工程建设与环境问题
1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。
1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。
1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。
1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。
二、工程地质工作中存在的问题
2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。
2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。:
三、结语
工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]林妙月.区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M].北京:地震出版社,2008:99-100.
[2]王连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2008:13-15.
教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。
从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。
这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。
根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。
1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。
2.工程地质工作的任务
在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地质专业的尴尬
工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在:
①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性;
②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性;
③规程规范存在的问题;
④工程地质勘察技术的局限性;
⑤相关专业对工程地质专业的轻视;
⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视;
⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。
4.在工程建设中的地质教训
由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例:
①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题;
②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题;
③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题;
④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题;
⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题;
⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。
5.工程地质在工程建设中的决定性作用
任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。
①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝;
②小浪底滑坡性质界定对设计的影响;
③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响;
④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的;
⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。
6.相关学科在工程地质中的应用
①系统工程在工程地质中的应用;
②计算机技术在工程地质中的应用;
③遥感、物探、GPS等;
④水工设计施工与工程地质的关系。
清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。
7.工程地质要面对现实着眼未来
汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。
如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。
修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。
很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取
1堤防工程地质勘察的过去与现状
我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。
建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。
《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。
近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。
2堤防工程隐患与险情分类
2.1分类的意义与原则
堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。
在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义:
险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。
隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。
险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。
本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。
2.2堤防工程险情分类
按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下:
(1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。
崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。
(2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。
堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。
存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。
以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。
(3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。
2.3堤防工程隐患分类
按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。
按隐患的性质可分为:常规患和特殊患。
常规患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。
常规患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。
特殊患:进一步可分为随机患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。
特殊患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。
2.4险情和隐患与堤型之间的关系
堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。
另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。
3堤基工程地质分段
3.1堤基工程地质分段存在的问题
自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。
例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。
另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。
目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。
3.2堤基工程地质分段
我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。
本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。
根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。
(1)Ⅲ类(存在问题的堤基)
堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。
Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。
Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类:
Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。
Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。
(2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段)
此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。
(3)Ⅰ类(不存在问题堤基段)
历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。
(4)结合工程实际进一步细分亚类的原则
以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。
3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用
在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。
4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则
从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。
4.1勘测阶段
已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。
4.2勘测深度及勘探工作量
在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。
4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握
《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。
5不同行业标准之间的关系
堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。
关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。
6堤防工程地质勘察的成果资料
堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。
堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。
7结语
98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。
近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。
本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。
参考文献:
1韦港、冀建疆,关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨,《水利水电技术》,1999年第10期。
2韦港、冀建疆,堤防工程与环境地质问题,《水利规划设计》,水利部水利水电规划设计总院院刊,2000年第1期。
3《岩土工程勘察规范》,中华人民共和国国家标准,GB50021-94,中国建筑工业出版社1995年。
关键词:地铁工程;质量安全;监督管理;监督模式
伴随着城市交通的发展,地铁工程逐步在国内部分城市得到了推广和应用。它解决了城市地面交通拥堵问题,有利于城市交通的发展。地铁建设作为一项庞大的系统工程,由于其涉及到的专业和工艺较为复杂,没有形成一整套质量安全监督体系,再加上地铁事故频发使人们对施工质量的监督提出了更高的要求,因此,加强对地铁工程质量安全的监督管理十分有必要。只有不断总结现有问题,加强监督,才能促进地铁工程的发展。
1地铁工程质量安全监督管理现状
1.1没有明确的监督机构
在现有的地铁工程建设过程中,地铁质量安全监督管理的机构不是很明确。以我国某市为例,该城市属于较为发达的二线城市,在对已经建成的地铁线路进行质量安全监督管理时,一般是由省建设厅统一领导,由专业质监站成立的监督办公室对地铁质量安全进行监督。但是,通过对其他拥有地铁交通城市的调查发现,各城市在对地铁工程质量安全监督的管理上都没有一个明确的监督机构。
1.2监督模式较为混乱
就目前来看,地铁工程质量安全监督机构不同,在监督过程中所侧重的方面也不同,监督机构在监督模式上存在混乱的现象。这种现象不仅仅出现在城市中,而且也出现在城市监督站中。例如,部分城市把地铁工程质量安全监督管理工作交给房屋建筑监督站,部分城市则交给市政工程监督站,但由于这些监督站的质量安全要求不同,且其与地铁工程本身所具有的特点极为不符,所以对地铁工程的质量安全监督不能简单地使用这些监督站的管理模式来完成。
1.3质量与安全的监督不统一
我国大部分城市在对地铁工程进行质量安全监督的时候,质量监督部门和安全监督部门分散在不同的监督站,加上两个部门的工作是相互独立的,没有信息交流,导致地铁工程质量与安全监督不统一。就目前来看,地铁工程的质量监督主要侧重于施工现场的永久性结构和实体结构,对临时辅结构的重视度不高;而地铁工程的安全监督主要侧重于施工人员的安全保护工作,忽视了施工结构对地铁工程安全的影响。
1.4缺乏专业的监督人员
由于地铁工程的建造会涉及到很多专业,技术含量较高,且危险程度也比较高,因此,在地铁建造过程中,会使用到许多先进的科学技术和设备材料等。但是,在我国部分城市的地铁质量安全监督中,存在专业人才匮乏的现象,而且现有监督人员的综合素质不高,缺乏监督管理经验,甚至部分地铁工程质量安全管理监督部门仅有不到5个人员,导致该部门的监督工作无法有效进行下去,直接影响了监督管理的效果。
1.5报监手续存在滞后的现象
在地铁工程质量安全监督过程中,监督部门应当把施工单位为了保证地铁工程质量安全的施工方法、出现意外事故时的处理措施、对岩石工程的勘察审核报告和施工图纸设计的审核批准书等作为安全报监的首要前提。同时,由于监督部门的不同,报监条件也不同。一般来说,在地铁工程质量安全报监中,安全报监的手续往往很简单,报监手续也能及时上交给监管部门。然而,在质量报监过程中,由于监督部门对工程勘察和施工图纸的审核文件等有着极其严格的要求,但地铁工程建设会受到征地拆线和地下管道线路迁移等因素的影响,工程勘察和图纸设计单位会根据拆线和迁移的进度更改勘察报告和工程设计图纸。一般来说,我国很难有城市能够做到在地铁工程建设之时就向工程监督部门上交完成的工程勘察文件和施工图纸,甚至有部分城市直到工程建设完成之后,才能把质量报监的手续正式办理完成。因此,在我国的地铁工程建设中,经常存在先把安全监督手续办理完毕,质量监督手续却迟迟未办理的现象,而相关的监督机构也未能及时对出现类似现象的施工单位进行有效监督或勒令停工。这种行为既不符合工程质量安全监督的基本要求,也会对相关政府部门的公信力产生不良影响。
2质量安全一体化监督管理的优势
2.1科学配置监督资源
质量安全一体化监督管理模式改变了以往质量监督与安全监督分离和信息不通的局面,通过科学、合理地配置地铁工程监督机构,抽调经验丰富的人员组成一个专业的地铁工程质量安全管理监督站。专业监督站的成立不仅能够有效解决当前地铁建设标准滞后的问题,完善相关的建设法规,建立健全系统的地铁工程质量安全监督管理制度,同时,还能够通过已完善的监督模式,实现对地铁建设重要环节、竣工验收和较危险分项工程的监督。
2.2统一了监督模式
在对地铁工程质量安全进行一体化监督管理之时,通过借鉴现今成熟的房屋建筑工程和市政工程监督模式,根据地铁工程项目自身的状况,取其精华,逐步形成一整套与地铁工程质量安全相适应的监督模式,把铁路工程从报监开始一直到竣工验收为止这一系列流程都作统一规范,从而有效解决地铁工程长期存在的监管分散问题。
2.3统一了质量监督与安全监督
2011年,全国城市轨道交通工程质量安全联络员会议明确提出了我国各城市要逐步在轨道建设中加强对质量安全一体化监督的探究。而在地铁工程的建设过程中,要想保证地铁的施工质量和工程安全,就必须有效管理施工中所采取的方法和施工过程。工程质量与工程安全密不可分,在地铁工程建设过程中,地铁基坑的挖掘和钢支撑的架设工作等无法简单地归结到工程质量或工程安全中,而且大多数施工技术的质量和安全是密不可分的,因此,质量和安全这两者关系十分密切。例如,在地铁隧道的挖掘过程中,往往会遇到盾构机始发、掘进和旁通道挖掘等风险较高的环节。如果把控不好安全风险节点,盾构机就很难继续顺利挖掘下去,会对管片的拼装质量和防水性能造成影响,一些城市也存在因隧道推进不平稳而导致地下水倒灌,最后不得不废弃地铁工程隧道的案例。因此,在对地铁工程质量安全进行监督的时候,监督站应当实行“一岗双责”制度,使监督站工作人员既具有一定的质量监督知识,又掌握了有效的安全监督方法,并使两者融会贯通,从而更好地应用到地铁工程质量安全监督工作中去。此外,监督管理人员在施工现场监督时,既要查看地铁工程的质量,也要重视工程的安全。当勘察完施工现场后,要给施工单位签发地铁工程质量和工程安全两份监督文书。
2.4引进了专业人员参与监督工作
由于地铁工程的建设涉及到的专业和技术较为复杂,同时,由于自身性质的限制,监督站很难拥有所有与地铁工程相关的专业人才。因此,在现有人才基础上引进专业人员是十分有必要的。这样不仅能有效解决监督站工作人员数量不足的问题,也能弥补地铁工程质量安全监督中监督人员专业知识和经验上的不足。另外,地铁工程质量安全监督站要建立数据库,记录相关专业人员的特长,然后根据特长分类管理人员。通过引进专业人员,使他们参与到地铁工程质量安全监督工作中去,既能发现地铁施工现场存在的深层问题,又能通过细致的讲解,丰富其他监督人员的见识,逐步壮大质量安全监督队伍。
2.5优化了报监程序
2.5.1实现了质量与安全共同报监
地铁工程质量安全一体化监督管理体系能够实现质量与安全报监要件的有机结合,把地铁项目工程作为一个监督单元,从而实现了地铁工程施工前质量与安全报监的同时办理,最大程度地简化了报监程序,减少了施工单位的报监时间。
2.5.2实现了分段报监
地铁工程质量安全一体化监督管理体系的实施使地铁施工单位能够根据工程勘察和图纸审核阶段性的实际情况,以项目工程为一个报监整体,根据施工阶段的不同,划分成不同的报监阶段,从而实现了分阶段的报监。
2.5.3实现了提前介入
对于工程勘察和施工图纸审核文件齐全的施工单位,由于在其他手续上存在问题不能办理报监的,可以经过建筑单位向项目建设主管部门递交申请,然后监督管理部门会根据主管部门的批示意见提前介入到项目工程实施的质量安全监督中去,从而避免了因报监滞后而埋下的质量安全隐患。
3结束语
综上所述,随着我国城市化进程的不断加快,城市交通越来越拥堵,而地铁的出现减轻了地上人流量的压力。但是,由于地铁工程质量安全监督体系不健全,地铁事故时有发生。地铁工程质量安全一体化监督管理体系的建立实现了质量与安全监督管理的有机结合,优化了报监程序,完善了监督模式,从而提高了地铁工程的安全性,使其质量得到了保障,促进了地铁交通业的发展。
作者:戴锦韬 单位:中铁十六局集团地铁工程有限公司安全质量部
参考文献
[1]任新伟.地铁工程质量安全一体化监督管理[J].城市轨道交通研究,2014(10).
实现集成化,首先要了解铁路行业工程地质勘察特点和工作程序。图1比较客观地反映了铁路工程地质勘察所要经过的工作流程。它包含了外业调查和内业整理两部分工作,两者有时需要交叉进行。图1中显示,铁路工程地质勘察涉及的工序较多,过程较为复杂,服务的专业较多,满足的要求也不一样。
2工程地质勘察信息
集成化的前提应是信息化。实现系统集成化的途径就是要以信息为纽带,通过信息的传递和作用,贯穿勘察整个周期。因此,信息的组织和管理在集成化中起着关键作用。一般工程地质信息包含的内容是多方面的。就铁路工程地质勘察而言,按工序可分为前期信息、中期信息和后期信息。前期信息多为指定性和任务性信息,包括勘察大纲、各种勘探点事前指导书(任务书)、岩土水试样试验委托书等;中期信息一般为中间成果信息和过程信息,有勘探点成果图表、野外调查的观测点表、岩土水试验报告、物探报告等;后期信息以成果文件为主,含工程地质平面图、工程地质纵断面图、各种类型的汇总表、计算表单、各类工程勘察报告或说明、工程地质勘察总说明等。总之,信息十分庞杂也十分多样化。集成化的目的就是为了信息的有效利用、有效管理。为了达到集成化,就必须实现铁路工程地质勘察过程信息化,信息化的前提显然就是信息必须存储。因此,首先着重考虑了各期信息存储的方式和内容、信息传递途径以及信息作用的方式。
2.1信息存储
工程地质勘察有关信息类型无外乎有3种:文本型信息、数值型信息和图形信息。不同信息存储的格式和目的有所不同。而且实际工作中,需要将不同类型信息整合在一张表上,如勘探事前指导书,既含文本型信息,如技术要求,又有数值型信息,如孔深、里程、坐标;观测点表和岩心鉴定表中既含文本信息,如地层描述,又含图形信息,如素描图和岩心柱状图。
2.1.1文本型信息
文本型信息包括word、excel及txt格式文件,多是一些描述性和说明性的信息,它必须与其他数值型和图形信息一起使用才有意义。存储的目的主要是便于以后查询、浏览以及与其他信息合并组成一种规定的格式,以便整体输出。
2.1.2数值型信息
数值型信息主要包括数字、术语、符号和excel格式文件,这类信息用途最广。存储的目的是为了后期查询、核对、纠错、调用、汇总、统计、计算时方便调用。哪些信息需要按数值型信息存储是根据后期需要来确定的。
2.1.3图形信息
图形信息包括照片、CAD图等。存储的目的是为了后期调用、修改,同时也为了与数值型信息和文本型信息有关联性,如一张照片的里程位置,CAD图中所涉及的勘探信息、计算结果等。
2.2信息传递
各部分相互间的联系就是通过信息传递来完成的。信息传递既有单向的,又有双向的。需要信息传递的内容均设为单独字段。单向传递的多为文本信息,如描述性的内容;双向传递的多为数值型信息,如里程、坐标、试验数据等。图形信息既有单向的,如平面图中的符号、小柱状图等;也有双向的,断面图中的静探分层等。单向信息传递按工作流程设计,其目的就是为了简化人工干预、提高工作效率和准确性,为此,可以设置信息字段的继承性、递增性,避免重复输入。双向传递是根据后期信息结果反馈给前期信息库进行核对和修改,然后再返回到后期信息。如砂土的定名、黏性土的稠度、粉土的密实程度和潮湿程度等,野外定名和试验室定名有时不一致,就需要根据试验室定名来修改野外定名,即根据试验室定名自动修改前期相应字段内容。平面图勘察点的里程、坐标换算、顺号、换号等也是信息双向传递的典型例子。
2.3信息作用
信息作用和信息传递是分不开的。大部分字段都是根据信息作用设置的,如钻探事前指导书中设定孔深、是否取样等为单独字段,就是为了实际完成后进行核对是否按指导书要求的孔深进行,是否进行了取样。信息的主要作用反映在后期信息处理上,如统计、汇总、滑坡计算、沉降计算、湿陷计算、节理统计、赤平投影等。
3系统介绍
3.1系统概述
系统建设的目标是建立和铁路勘察工作业务流程相符合的工程地质信息管理与应用系统,以数据管理为核心,包含野外勘察、资料整理、资料提交等内容,实现项目内数据库管理、平面图编辑、断面图编辑、统计分析、计算评价、专业接口等功能,使系统实现集成化、信息化和智能化,提高工作效率和工作质量。
3.2系统功能架构
本系统包括了工程地质勘察所需的大部分功能,从数据录入到提交相关专业的数据接口,都在本系统内完成。为保证与项目有关的内容都能方便管理和查询利用,系统设计时就按上节讨论的信息内容依据不同的目的和用途放入数据库中进行管理。基于集成化的考虑,本系统主要包含了项目管理、数据录入、数据管理、平面图编辑、断面图编辑、计算分析、统计汇总、辅助工具、出图管理、接口管理等模块组成(图2)。其中的计算分析工具也将大部分常用的工程地质计算方法,如赤平投影图,纳入到系统中,以便充分利用数据库进行有关分析计算(图3)。
3.3系统集成特点
3.3.1勘察管理功能的集成
(1)项目管理系统实现对项目内的信息按勘察设计阶段、勘察起始时间、勘察分段、方案勘察进行分类管理,具体的应用都是在方案下进行的。同时考虑了其他项目资料、其他段落资料、其他方案资料的引用管理。也考虑了不同段落、不同人员、不同方案下资料的归并管理。通过各种项目管理方式,可以实现一条铁路线的工程地质勘察信息一体化,方便勘察信息的归档管理。该系统的项目管理方式也是类似软件中首次使用。(2)数据管理系统基本将整个勘察过程中发生的所有资料进入数据库并进行有效的管理,数据库包括了现场信息数据库、勘察点数据库、土工试验数据库、设计文件数据库、工点资料数据库、平面图和断面图数据库等。值得一提的是,系统首次将现场管理、内业资料整理、分析计算、统计汇总、出图管理、数据接口等进行了集成。实现了对野外勘察工作中有关工序文件的管理,包括钻探事前指导书、试坑事前指导书、原位测试事前指导书、物探事前指导书、土岩水试验委托书等;实现了各种图的图纸选择、自动分页、批量出图的管理。
系统中设计图形编辑的内容很多,包括岩芯鉴定表、原位测试成果表、观测点表、平面图、断面图、剖面图等。前两种在自主平台上实现图形编辑和生成,彻底避免了过去在AutoCAD下出图顺序难调、批量出图困难的缺点,也方便了资料的顺序归档。观测点因编辑量较大,主要依托AutoCAD进行编辑,然后依靠系统生成pdf图,实现批量生成和出图。平面图和断面图编辑主要是利用AutoCAD功能,充分利用勘察点数据库,实现图形的部分内容自动填绘,图上查询数据库,智能连层,并到达断面图接口数据生成的目的。总之,图形编辑的集成是信息化的基础上进行的,是靠信息的传递实现了图与数据库的有效串通。
3.3.3分析工具的集成
分析工具由计算、统计、汇总、分析四部分组成。计算包括滑坡计算、地基沉降计算、桩基计算、黄土湿陷计算、液化判定、盐渍土计算等功能,后三种能实现成批计算,并将计算结果放入相应勘探点数据库,以便后期统计、汇总。统计有工作量统计、节理统计、地基土的物理力学参数统计等。分析主要为赤平投影图。
3.3.4专业协作功能的集成
(1)与勘探和土工试验的协作勘探包括钻探、试坑、原位测试等内容。勘探作业人员可以只录入最原始的数据,后期由地质人员根据需要进行整理,这样就保证了数据的真实性,也方便了在此基础上的二次分析整理。更重要的是提供了各种勘探成果图表的生成和输出功能。地质人员可根据实际需要,调整静探分层位置,重新计算各层参数等。系统明确了土工试验数据的接口标准,依据试验结果,自动对勘探数据进行校核。依据事前指导书和试验委托书,对勘探取样数量和质量进行比对,以方便地质人员监控勘探质量。(2)与上、下游专业的协作系统提供了对其他专业提供图纸的一系列数字化处理功能,从而使地质专业在同一张图纸上进行本专业的工作,并确保空间上的统一。同时,随着上游专业图形的变动而变动,如线路方案的调整引起的各种地质内容里程的变化。地质专业产生的成果提交给其他专业时,同时提交标准格式的数据接口文件。
3.3.5行业标准的集成
铁路工程地质勘察不仅要执行铁路行业制定的规范标准,而且还要针对改移公路、房屋建筑执行公路行业和工民建地基勘察相应的规范和标准。因此,本系统在基础数据录入、图形的生成也一并进行了考虑,用户使用时根据需要选择即可,无需再用其他软件完成。最重要的是实现了数据的共用。
3.3.6系统设置的模板化
模板化也是系统集成化的一种体现。本系统秉承系统设置模板化的先进做法,把一些通用的图表、符号设置为标准模板,集成在系统中,使整个系统图表输出和符号标注保持统一,也为用户个性修改提供了条件。如岩芯鉴定表,试坑鉴定表,原位测试成果表,各种统计汇总表,地层时代符号标注、各种计算表单等,用户可以根据自己的需要设置编辑,而不用再修改程序代码。
3.3.7功能实现的灵活性
长大铁路线的工程地质勘察,会遇到各种各样的问题,即使同一类问题因条件不一样也会出现不同的情况,要求采取不同的解决方式。如果有线路的中线数据和断链数据,在图下即可完成坐标里程换算;如果没有中线数据,则可利用CAD图进行。平面图上的地质小柱状图填绘既可人机交互完成,也可利用既有勘探资料自动生成。地质产状既能人机交互标注,也能读数据库自动解决。最具特色的就是在系统的任何位置都可很方便地查询到勘察数据中的内容。
3.3.8辅助工具的集成自然界地层种类繁多,因工程目的,命名和表示方式也不尽相同,系统不可能开发出所有地层花纹、地层时代成因符号、岩性符号、地质线型、不良地质和特殊岩土符号等。本系统以集成辅助工具的方式有效地解决了系统符号、线型、花纹不足的问题。这也是同类软件中的首创。
3.3.9对BIM技术的支持随着BIM技术在各个领域的持续走红,近年来铁路行业也在大力推广BIM技术的应用。作为最重要的基础信息,铁路工程地质信息模型的建立也势在必行。本系统为实现铁路工程地质信息模型建立已经打下了坚实的基础,其庞大的数据库为模型建立提供了强有力的支撑,信息化的二维断面图为模型信息的传递提供了有力的帮助。一旦三维地质建模技术成熟,将具备快速建立地质BIM模型的能力。
4应用实例
本系统不仅已在多个铁路项目中得到应用,而且还在公路项目勘察中发挥了巨大作用,尤其是系统中的里程、坐标换算,自动顺号、统计汇总、计算等使地质人员从繁琐的数字处理中解脱出来,极大地提高了工作效率。下面以西安至铜川城际铁路可研勘察为主,介绍系统使用效果。西安至铜川城际铁路长110km左右,可研阶段的项目管理结构如图4所示。由图4中可以看出,项目管理是以设计阶段为一个完整周期考虑的。这样考虑的原因是铁路工程地质勘察涉及的数据量非常巨大,如果将各个勘察阶段放在一个库里管理,会影响计算机处理速度,甚至无法启动。可研(初测)阶段就划分为一个段落,主要有3个方案,每个方案下包括从任务下达到资料提交整个周期内的各种勘察内容。所以,勘察数据是以方案为依托进行管理的,所有勘察信息都是基于线路方案进行存储和管理的。图4项目管理结构西铜城际铁路从西安北客站引出,与郑西、大西客运专线铁路并行几公里后跨渭河北上。所以,需要大量引用郑西、大西客运专线的勘察资料。本系统导入其他线路勘察资料功能就提供了很大的方便,使我们顺利地将郑西、大西客运专线勘察资料导入到西铜城际铁路勘察数据库中。大量的钻孔、静力触探、试坑等勘探任务都是通过该系统直接生成下达,基本是一气呵成,并存入系统,后期很方便地查阅。观测点、钻探、试坑、静力触探等输入基本符合规范要求和单位工作习惯,重复内容的继承性和递增性极大地减少了操作人员的工作量,尤其是自主平台的成果图表输出更是克服了过去不能成批完成的缺点,最重要的是可以人为控制排列顺序,使输出按用户要求的顺序完成,大大降低了工作强度,提高了工作质量。此外,分离出来的一些内容,如黏性土的塑性状态、粉土的密实程度和潮湿程度、砂土及碎石类的潮湿程度和密实程度、岩石的层理产状和节理产状,以及湿陷性、液化判定结果等都为后期信息的分析、计算提供了必要条件。西安至铜川城际铁路主要走行于黄土塬上,黄土湿陷是其遇到的主要工程地质问题,所以,针对大批量的湿陷计算,该系统只一键完成铁路工程地质勘察最为繁琐的是各种勘察点和地质产状的标注。本系统充分发挥了集成化的优势,一键完成从数据库调用勘察点、地质产状,并自动按坐标标注到平图上。同时完成顺号、里程计算等回馈到数据库。仅此一项,提高工作效率达70%以上。此外,本系统在广西资兴高速公路详勘项目的应用也集中体现了标准集成的好处。资兴高速公路全长82km,详勘加上利用的初勘资料共计有1200多个钻探、500余个观测点、100多个试坑、千余张照片,涉及的工程有500多个桥、隧道、路基工点等。系统对此都进行了有效管理,实现了里程坐标换算、编号顺号、纸上布孔、平面图勘察点及产状标注、断面图勘探点标注、工作量统计等自动化。实现了各种地质符号标注、断面图地层连层及标注等的智能化。节理统计和赤平投影的功能为地质人员分析岩体稳定性提供了有力的帮助,极大地提高了工作效率和质量。在此公路上的应用也充分说明了该系统标准集成的成功。
5结语
1)没有充分地对规划与设计工作的管理进行优化。规划与设计工作的管理是否到位直接影响着房地产工程项目是否成功,在管理现如今的规划工作与设计工作时,必须对房地产行业中既定的操作流程进行严格的遵循。然而,在实际的操作过程中,由于较多的因素,导致在对项目进行规划与设计时,市场的定位、产品的策划、配套的项目设施以及目标客户群并未达到理想的精准度与深刻度,没有对设计采取有效的优化措施。比方说:在对立面进行操作时,没有给空调的安装预留足够的空间,甚至是根本没有留出相应的空间;相关消防所用的管道暴露于大堂中;对井道进行设置时,考虑方面不够周全,使得部分井道遍布于人行道中间等。随着房地产市场的逐渐饱和与空间需求特点的日益变化,功能性的质量缺陷难以赢得市场认可,因此,整体工程项目的投资效益很难得到保证。
2)缺乏对工程实施过程中质量的全面管理。在对相关工程项目的监管中,管理人员事先控制质量的意识较弱,通常都是在完工后才发现相应的问题,然后再采取补救工作。举例说明:部分土建施工企业在与园林施工企业进行合作时,交接不畅的情况时有发生,特别是在工期十分紧张的状态下,主体建筑物在外立面上的装修工作还没有完成,根本不能对外排架采取强制性的拆除,因此,对应的园林施工方不能够进行现场的施工工作,延长了工期;此外,在安装和操作过程中的不规范常常导致铝合金门窗出现渗漏的现象。在对工程项目质量进行管理的过程中,竣工验收完成后就结束了所有的监管工作,缺乏对于成品实施保护性措施的正确意识。举例说明:对铝合金门和窗采取的保护性措施方面,当相关分包单位对铝合金门和窗进行安装后,并未与后续的施工方进行工序的交接工作,导致铝合金门窗滑道以及门框被后续的施工方所破坏。然而,后续的施工方大都由业主采取直接性的委托和分包形式,造成了责任的极度混乱,使得维修的主体抵触情绪十分严重,从而增加了管理的难度与协调的成本。
3)缺乏健全的质量管理体制。房地产工程项目在质量管理方面出现问题,还与不健全的质量管理体制息息相关。房地产企业忽视了工程项目的质量管理,缺乏健全的管理体制,造成部分施工人员在施工过程中偷工减料,甚至是违规操作,影响了工程项目的质量安全。缺乏健全的质量管理体制,很有可能造成施工工期的延后,导致施工成本的增加,严重影响了房地产企业的经济效益与社会效益。
2房地产工程项目在质量管理方面的有效应对措施
1)对工程项目前期的规划与设计力度进行加强。就目前我国房地产工程的质量管理来看,缺乏工程前期的管理,对整体工程质量与安全造成了严重的影响。因此,为了进一步加强工程质量管理,在进行施工之前,房地产企业必须进行全方位的准备工作与管理工作,确保工程顺利进展。在进行施工之前,首先要科学合理地规划整个工程,对地形地貌进行严格的勘测,落实市场调查的工作,从而对工程项目的整体风险进行预测;其次,依照市场考察的情况,设计相应的图纸,对自然因素与人为因素进行综合的考虑,精确测量与计算,确保设计出的图纸是对工程项目实际情况的真实化映射,为之后的施工环节奠定夯实可靠的基础。
2)加强对施工整体环节中质量的管理。对于施工项目而言,施工过程至关重要,其最大程度上影响了工程质量。因此,相关管理人员要对整个施工过程的质量进行监督管理,保证良好的施工质量。相对而言,房地产工程较为复杂,施工环节较多,相关人员要严格监督管理中任一工程环节的质量,全方位提升工程项目的质量。在对施工整体环节中的质量进行监管时,必须确保所有的施工环节及步骤都符合规定的质量标准,在某个环节合格的基础上,才可以开展下一个环节,倘若这一环节质量不达标,则必须重新进行改进,禁止未经改进就开始下个环节的施工,从本质上对工程项目的质量进行保障。与此同时,还要加强对施工材料、施工技术以及设备质量的管理,保证质量达标,当不达标的设备和材料出现时,必须立刻停止施工,对不达标的设备与材料践行严格的质量检查,直至质量达标后方可继续开展。除此之外,还要健全监督及管理部门的建设,对施工现场进行实时监管,确保在第一时间发现问题,并且进行及时积极的解决。
3)加强对工程项目竣工后的质量管理。对工程项目竣工后的质量进行检查是工程检验的最后关卡,保证质量管理工作的顺利实施,对质量上存在的问题及时发现、及时解决,预防后续的工程质量问题。当工程结束后,必须将国家质量检验标准作为相关的依据,验收与认定整个项目的质量,一旦发现问题,立刻进行更正,确保质量的达标。此外,还要建立健全质量的评估报告,有效地整合整个工程项目有关质量的信息,便于对今后工程建设工作的指导。
4)增强施工人员的质量与安全意识。对房地产工程项目的质量管理进行加强,还要对施工人员的道德素质进行大幅度提升,帮助其树立质量与安全的意识,培养施工人员的责任感,使其能够认真负责地进行工作,确保工程项目的整体质量,及时反映并解决工程中存在的问题,对工程的质量进行有效的保障。此外,还要对施工人员的专业技能进行相应的提高,促使施工人员在进行操作时能够对所有的新技术与新设备进行充分良好的应用,落实提高房地产工程项目质量的管理。
3结语
1.1复杂地形基坑支护施工特点
(1)复杂地形中由于施工条件不同,所要求的建筑物功能不同、结构不同,其基坑的形式也不同,因此对基坑的支护施工要求也不同,施工技术也呈现多样化趋势。
(2)基坑支护施工作为一项保证基坑施工安全的措施,以一种临时设施的形式呈现,虽然是临时性的设施,却存在于基坑施工全过程,因此重要性不言而喻。
(3)基坑的施工面积是受建筑工程的形式和结构决定的,作为一项建筑基础,投入的施工费用相对很高,其面积和规模也比较大。
(4)基坑支护一般是在地面以下进行,因此施工条件相对比较差,而且施工范围内的地质条件也难以确认,这就给基坑支护技术提出了更高的要求。
1.2基坑支护的作用
对于复杂地形而言,基坑支护工程不仅能要保证基坑边坡的稳定,确保基坑不会出现坍塌和沉陷问题的一种技术措施,还保护着整个施工过程避免因为周围土质松动导致质量问题的重要防护措施。
2复杂地形的基坑支护施工控制要点
2.1基坑支护施工设计方案审查
对于复杂地形的基坑支护工程而言,保证设计方案的科学性和合理性也是保障工程顺利开展的重要因素。一般地形的基坑支护施工中,如果实际施工阶段和实际方案有部分出入,因为必须保持施工的连续性,因此可以针对实际地形条件对设计方案进行适当的调整、补充。然而对于复杂地形条件的基坑施工,如果设计方案和实际施工出现差异,受众多因素影响,更改施工方式相当困难,一旦整改工程可能会造成整个工程失败,无法保证工期,从而造成不可挽回的损失。因此,对于复杂地形的基坑支护施工,必须在设计阶段进行充分的实地勘察和科学的计算,从源头控制工程质量。
2.2施工周围的建筑和基坑的变形监测
基坑支护施工过程中,还要考虑到周边建筑和基坑的基本变形监测,该将缓解是工程监理中的关键部分。必须对其进行详细的质量控制,依照建筑观测的精确度要求,必须按照规定指标来准确反映工程周边的建筑和基坑变化情况。采用信息化的施工技术,施工的同时就要进行检测,并及时归纳、反馈监测结果,充分掌握施工范围内建筑和基坑的变形情况。对于基坑施工和地下结构施工,必须对周边对象和建筑进行全面系统的检测,通过监测得到的数据,及时了解施工周围的结构实际状态和变化,防患于未然,保证基坑边坡与周边环境的安全稳定,顺利进行各项施工。另外,通过监测数据和设计的参数进行对比,可以合理的分析出其差异,为以后的设计工作提供依据。
2.3加强选择分包队伍的审核
复杂场地的基坑支护工程是一项施工难度极大、要求技术较高的工程。因此,其施工更需要具备相应资质的专业技术队伍来承担,因此许多施工方将其分包给其他建筑公司。所以,在施工前期的队伍选择上,必须遵循择优原则,选择队伍实力强,有相关施工较多经验的分包团队,挑选施工技术水平高、信誉好且经济合理的施工团队,加强对分包公司的审核力度,提供高水准的施工技术。
3复杂地形基坑施工过程的质量控制措施
3.1加强控制工序质量
在基坑施工过程中,如果要控制施工质量就必须对施工工序进行合理的管控。因基坑支护工程的特殊性,施工工序也有自己专门的规定,绝不允许乱序和漏工现象。控制工序质量主要从工序施工的条件质量和效果两个方面进行。其中工序的活动条件质量是指,施工过程中工序活动所需要的条件和要素,主要包括施工人员和设备以及材料的质量控制。合理管控工序活动条件,不仅同时达到了对施工设计和设备、材料等的控制,还能有效地约束施工人员操作规范,从根源控制工程质量。
3.2工序质量控制点的设置
在复杂地形基坑施工中,要保障基坑施工质量和效率,就必须根据相关基坑支护工程的规范标准对工序的质量控制点进行合理设置。监理部门必须严格对其进行监控,可以在施工前就对施工现场可能会出现的问题和隐患进行逐一排查,及时发现隐患所在,并作出处理和预防,这个环节不仅关系着工程的整体质量和效率,更重要的是关系着施工人员的生命安全。
3.3严格管控工序活动条件,检查分项工程质量
监理部门不仅要控制各项施工阶段的质量,更要对工序控制过程中的工序活动条件进行主动控制。严格审查基坑支护工程的各项施工设计方案和工序方案,对工序活动条件进行实时掌控,保证设计的科学性和合理性。此外,还应不定时的对工程中各项分项工程质量进行严密的监测和检查,通过多次检查预先设置的质量控制点得到结果并进行分析,如果发现工序问题,必须及时进行通报,及时设计合理的调整和补救措施,避免隐患扩大影响整体施工。
3.4科学分析工序质量
复杂地形基坑施工中,影响其施工质量的主要因素包括人工操作、材料和施工设备以及施工工序等。基坑施工对施工人员的技能操作要求较高,如果出现操作失误问题,不但会影响工程质量很可能造成安全事故。其次,对于施工的原材料和设备的质量必须进行严格的管控,保证其达到国家标准并符合施工要求。施工中,要定期对设备进行养护,定期检查排除老化设备,检修隐患,避免安全事故发生。最后,施工顺序必须严格按照设计规范进行,加大对施工人员操作的规范和监督,进一步提升工序质量。
4结语
关键词:油气田;地面建设;质量管理;存在问题
随着我国对能源需求的不断上升和能源开发战略的深入推进,人们对目前不合理的能源结构大有诟病,煤炭利用的比重过高,气候环境与经济发展的矛盾非常尖锐,因此国家在新能源、清洁能源的开发利用方面不断加强开发扶持力度,伴随着石油、天然气开发投资力度的不断提高,石油行业上游板块的油气田地面建设也突飞猛进,由于油气田地面建设较为复杂,所涉及到的地域跨度大,气候差异大,施工环境恶劣,工程专业种类多,施工工期紧,因此对于油气田地面建设工程质量的管理工作显得尤为重要[1]。
1油气田地面建设工程质量监督管理存在问题
在油气田的开发建设工程中,其地面建设是整个工程的基础。只有良好的地面建设工程,油气田的开发与建设才能顺利进行,才能保证投运后的油气田安全平稳运行,降低后期运行维护成本,切实提高投入产出比。因此必须确保油气田的地面建设工程质量,为达到此目的,必须重视对油气田地面工程建设质量的监督和管理。严格的监管有助于提高地面建设的工程质量,为油气田的开发与整体建设奠定坚实的基础,但由于油气田地面建设较为复杂,在施工管理过程中存在较多问题。
1.1施工方案会审程序不规范
施工方案制定完成后,缺乏一套完整规范的会审程序:首先是建设单位、咨询公司、设计单位、施工单位、监理单位、使用单位参与度不够,一般就是建设单位和监理单位进行审核,其他单位参与较少,对后期施工产生各种矛盾埋下隐患;其次是参加会审的人员不够齐全,单位负责人,技术、安全、质量等部门的专业技术人员不能全部参与,会审不够全面;最后是会审要点不够明确,会审目的性不强,达不到预期目的。
1.2项目建设重进度轻质量问题突出
由于目前油气田建设工期较紧,导致多数项目建设出现重视工程进度而忽视工程质量的问题。在施工中无序的追求施工工期,不做科学的工期计算,就会在规划工期内以非正常施工速度赶工期,质量目标难以操控,产生各类工程施工质量问题,严重的还会造成返工和不能返工的问题。在施工中没有一个合理的施工工期规划,就无法保证在合理的时间内完成合格的工程产品。边施工、边估算,边采取措施是一种盲目的工作方法,是达不到工期控制目标的。
1.3施工资质以及人员的素质有待提高
由于目前石油天然气行业管理上不是很成熟,因此会在工程项目的招投标活动上出现一定的失误。有些承包油气田地面工程建设施工的企业,在相关施工资质上有所缺失,并不能够承揽这样的工程,进而导致工程项目的质量大大下降。此外在工程监理方也存在此类问题,资质达不到标准,相关技术人员专业素质不够。①一些资质不够的施工单位通过非法手段获得工程的承包权,施工人员缺乏相关的施工素质,部分临时工更是无法适应工程要求;②工程监理人员缺少必备的专业素质,并且无证上岗的情况屡见不鲜,在工程监理工作上对施工的监管作用的目的性不高,缺少相应的检测、监督的设置。工程监理发挥不了其应有的作用;③工程质量检测和验收单位和人员的相关资质不全,在工程项目无第三方参与检测的情况下,使得检测结果可信度不高,并且难以发现工程总的质量问题,为后来的建设留下隐患。
1.4监理单位人员素质与业务能力参差不齐
实行监理行业准入制度以来,监理队伍的相应专业知识和基本素质,有了很大的提高,但是,从整体素质而言,仍然还不能适应监理市场的需要:一方面现有的监理从业人员,大部分都是半路出家,是从不同的专业转换而来,从施工单位、设计单位、建设管理部门、大专院校或其他下岗单位的转行或退休的监理人员,学历相差悬殊,有研究生,也有初中毕业,且文化水平偏低的占绝大多数;另一方面,职称差别很大,有高级工程师,也有刚走出校门的毕业生,导致人员素质与能力参差不齐,不利于监理工作开展。
1.5实体质量控制不强
在油气田地面建设工程中,往往会在关键性实体结构质量上出现问题,进而影响工程主体和工程的安全性。由于对实体质量控制缺失,往往出现因为施工工艺问题、以及对地基受力测试不规范,导致出现严重的质量问题。工程监理在对相对隐蔽的工程进行检查往往忽略,做不到到实地进行认真检查。质量监管体系有欠缺,对于数据资料的统计保存存在着随意性,导致工程出现问题时,难以找到有效的数据参考[2]。
2加强油气田地面建设工程质量监督管理的措施
施工管理工作是油气田地面建设工程质量和安全性的重要保障,在监管过程中要及时发现并纠正工程建设中的错误及质量问题,对施工材料、设备的选取、施工工艺及工程验收要严格把关。
2.1工程材料设备质量管理
要保证地面建设工程质量,必须确保施工设备、材料的质量,因此需对设备材料监管采取以下措施。(1)在施工材料的采购阶段,要本着在确保材料质量的前提下,优先选取价格比较优惠的产品,在确保高质量的同时,节约工程成本。对于一些常见的材料比如水泥、钢材等,要在比较材料参数的同时对其实际质量情况进行试验测试。如果检测结果与所需材料的性能指标不符,则不能使用该材料,由此来杜绝工程施工中由于材料使用不合理而产生的工程质量问题。(2)对施工材料的质量严格把关,在选择正确的施工材料之后,要对进入工地的施工材料进行严格把关,防止存在质量问题的材料进入施工现场。此外,油气田的施工工作多会涉及到特殊的施工设备、材料等,因此对于特殊的工程环节要严格审查相关建材的各项手续,并做好工程的验收工作,发现工程质量问题,一定要及时指出并对不合要求的相关材料、设备进行更换。由于油气田这样的大型工程,材料的采购都是大批量进行的,在材料进入施工现场过程中的任何一个环节出现问题都将影响工程质量。
2.2优化工程施工工艺技术质量管理
(1)建设工程施工工艺的主要依据是施工方案的设计,由于施工工艺对于工程质量是否符合标准起着决定性作用,因此对于施工工艺技术质量要进行严格的控制。设计方应该与施工方紧密联系,及时交流设计方案中的问题,改正设计中与施工条件不符的内容,做到设计方案满足要求且利于施工。(2)油气田的地面建设不同于一般的民用建设,其中涉及的特殊工种较多,并且技术要求更为严格,这就需要一支专业素养较高的施工团队,因此,施工人员的技术素养是否达标很重要。在施工前期的人员准备工作中,要对施工人员的专业素质进行考核,从中选取考核达标的人才,以确保工程质量。
2.3完善质量管理制度
在进行油气田地面建设时,对于质量的监管要做到预见性,尽量在问题发生之前将其排除,将问题消灭在萌芽状态,做到预防为主。同时,施工的准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段中的监督管理应得到强化,做到有效预防,严格检测和及时处理。在对工程质量进行检查时,严格实施质量管理责任制,让每一个质量监管人员分别负责一部分工作内容,明确其自身职责,并对其工作负责,并实施互相监督和互相检查,进一步筛查工程质量问题,保证工程质量监管工作的有效开展。
2.4辩证的看待制度与质量的关系
单方面的追求工期会产生质量问题,会造成返工,会降低企业经济效益,影响到建设单位投资效益的尽快发挥。为了保证施工质量,片面的精做细干又会使工期延后,成本增加。只有认真的做出一个好的施工组织设计、好的施工方案,把工程进度控制和工程质量控制的任务落到实处,才能在一个合理的工期内完成一个合格的建设工程。
3结语
油气田工程的发展是以有效的地面建设为依托,地面建设质量的好坏直接影响到整个油气田工程的开发。做好油气田地面建设质量的管理工作,保证油气田地面建设的工程质量、工程的安全性具有重大意义,同时也是我们当下应当解决的首要问题。
参考文献:
关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议
1前言
坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。
坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。
悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。
2岩体工程地质力学研究建议
2.1锚碇围岩工程地质条件研究
西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。
边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。
西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。
据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。
锚碇围岩工程地质条件研究内容包括:
(1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料;
(2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性;
(3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。
2.2锚碇围岩工程力学特性研究
主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。
锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面:
(1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究;
(2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制;
(3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。
锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。
试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。
2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究
坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。
为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。
2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究
由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。
2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验
根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。
2.6锚碇锚固系统试验
试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。
2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究
坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。
1.现阶段计算机应用工作重在普及
水利水电工程地质专业的计算机应用工作整体上目前尚处于起步、初级和较高水平并存状态,与其他行业相比,我们的差距是相当大的。在专业软件的开发方面,我们一些软件的难度和水平并不比其他行业差多少,但从计算机的普及程度看,我们恐怕要有十年的差距。以火电行业为例,他们在七、八十年代就开始关注计算机在勘测行业的应用,现在他们的地质师起码能够进行计算机制图工作,他们已经朝着人均占有一台计算机的方向迈进,每年都要投入大量资金用于硬件设备的购置及软件的引进,已经培养了一批专业软件开发人员,并在行业上有组织、有系统地联合开发软件。而我们水利水电勘测行业,各单位的水平参差不齐,极少数人应用水平很高,但大多数地质师连计算机都摸不到,更谈不上熟练使用,计算机对他们来说还有很强的神秘感。由此严重制约了计算机应用的普及与提高。我们不禁要问:造成如此巨大差距的原因何在?是我们的地质师不如其他行业的地质师吗?答案显然是否定的。众所周知,水利水电行业的地质勘察工作是最复杂的,能胜任水利水电工程地质勘察工作的地质师足以胜任其他任何行业的工程地质勘察工作。计算机并不是一件神秘莫测的东西,它只是我们手中的一件工具,操作它也只是个熟练问题。可以说一学就会,不用就忘。只要有一台机器,靠一定的培训和大量的实践,达到熟练应用计算机是没有任何问题的。那么真正的原因恐怕还是思想认识及工作方法上的问题,在于我们是否真正重视这项工作。应该逐步增加设备的投入,为地质师们提供学习和实践的机会。相信我们年轻一代的地质师们是完全有能力促使本专业的计算机应用事业有一个飞速的发展。
2.转变观念,重视勘测专业的计算机应用工作
造成目前这种落后局面的原因很多,但思想意识上的问题是十分关键的。多年来,水利水电行业重设计、轻勘测恐怕是一个由来已久的思想问题,对勘测专业的计算机应用工作就更加不重视,殊不知勘测专业的计算机应用搞不上去,将来势必拖设计的后腿,这是相辅相成的关系。而勘测专业大量的基础性资料的收集,大量的成图及分析计算等繁杂的工作都急需计算机来辅助完成。落后就要挨打,在市场竞争中就必然处于劣势,我们必须转变观念,从现在起,加强科技投入,提高整体素质,将计算机应用工作摆在首位。
关键词:土地承包金制度农村农民
我国当前土地承包金制度立法欠缺。如专门调整规范土地承包经营的《农村土地承包法》,虽然首次以法律直接规定土地承包双方当事人的权利和义务,但在承包合同的条款及当事人双方的权利和义务条款中均未提及土地承包金,仅在第45条对以招标、拍卖、公开协商等方式进行的其他方式的承包中,提到承包金的确定、议定问题;现行的《物权法(草案)》虽然明确规定了土地承包经营权的物权性质,可在整个条款中也未涉及到土地承包金的问题。这不是说在我国法律上没有确立土地承包金的必要,相反地在我国现阶段,确立土地承包金制度具有多方面的意义。
有助于土地承包经营制度的有效实施
土地作为重要的生产资料,具有巨大的经济价值,尤其对于广大农民来说,其重要性自不必说。但是在各行各业急需大量用工、人员可以自由流动的今天。如果取消了土地承包金,完全采取“无偿”的方式,那么上述具有成员资格的农民也会要求自己的一份土地。近些年来,我国农村许多地方弃耕、抛荒或毁田、滥占农地建房等破坏地力、改变土地用途的现象的出现固然是农地经济效益的低下造成的,但土地承包金的约定不明,承包人责任不清显然也是一个重要原因。
规定适当的土地承包金对土地承包人起着一定的“刺激”作用,它意味着如果土地承包人不积极行使土地权利获得较大收益的话,将会无利可图甚至得不偿失,从而刺激农民要么积极有效地使用土地,要么一心一意去从事其他工作或放弃土地承包,或将土地流转出去交给有能力有条件能使土地较大增值的人使用。这样土地承包金的确立,既使得无能力或不愿意种地的人打消了白白获得土地的念头,又使得有能力、有愿望种地的人通过自愿承担相应数额的土地承包金的方式获得适合自己需要的土地,从而保证土地使用效益的最大化,使土地承包经营制度的实施既注重了公平又兼顾了效率。
有助于促进农民增收
我国政府近年来一系列的农村改革措施,其中最重要的内容就包括取消城乡统筹、农民的各种集资收费、农民的积累工和义务工,调整农业税和调整农业特产税,就是要减轻农民负担,积极促进农民增收。那么怎样做到减和增呢?
我们都知道,过去我国乡村一级的运行很大程度上依赖于与农业税相关的各种地方附加,现在这些没有了,那他们的收入从何而来,或者说会不会产生新的隐性的债务问题?他们会不会因为土地承包金法律没有作规定而在上面做文章?因此,法律明确规定土地承包金可避免在土地承包金问题上导致农民新的隐性的债务的产生。另外一方面,党和国家改革措施是要推进农业结构调整,发展农业产业化经营,转移农村富余劳动力,土地承包金的确立可以起到这样的作用,这点前文已有分析。而当不种田的农民下决心把承包地流转出去去从事其他工作时,他不仅在土地流转中获得收益,而且在从事其他工作中还能增收,当然土地经营者也可以更好地进行规模化、产业化经营,取得更多收益。
有助于促进农村的稳定
《农村土地承包法》第5条规定:“农村集体经济组织成员有权依法承包由本集体经济组织发包的农村土地。”“任何组织和个人不得剥夺和非法限制农村集体经济组织成员承包土地的权利。”因此可以说,在法律上农村集体经济组织成员都应享有土地承包经营权。但实际上,由于《农村土地承包法》实行“增人不增地、减人不减地”的原则,并明确规定,在长达30年的承包期内发包方不得收回和调整承包地,应当用于调整的承包土地或者承包给新增人口的土地只能是机动地、新垦地、退包地等。这也就是说发包方若没有机动地、新垦地、退包地,将无法调整土地,在承包期内新加入的成员(如因出生或入籍)也享受不到土地承包经营权。即使在那些切实取得土地承包经营权的成员之间,也会因为自身情况的差异及各种原因而获得数量不等的土地承包经营权。为此,近些年来我国土地承包经营权益问题纠纷时有发生,甚至演化为严重的社会后果,这是当前我国农村不稳定重要因素。向土地承包人或土地实际使用人收取一定的承包金,然后将土地承包金取之于民,用之于民,用于农民的集体福利、公益事业和土地承包保障等,使放弃、少包或无地可包土地的农民可以从中受益,使因婚姻关系变动客观上在新的承包期到来前无法再分得土地的婚姻当事人可以得到土地承包保障金。这样就可以在很大程度上缓解因土地承包经营权益问题而发生的纠纷,又增强集体在农民心目中的地位,使其个人利益与集体利益密切相关。
有助于解决农村公共事业等投入匮乏问题
2005年11月29日至12月1日在北京召开的中央经济工作会议明确提出,要加强农村基础设施和社会事业建设,加快推进农村道路、饮水、电网、通信等基础设施建设,继续增加农村教育、文化、卫生等方面的投入。我们欣喜地看到,我国财政正在逐步向公共财政转变,财政投入已经涉及到了农村的各个领域,但我们应清楚由于农村地域的广阔、人口的众多,在相当长的时期内,农村的问题主要还要靠自己,单靠国家投入是不行的。那么经费何来?有人主张采取“一事一议”,笔者认为此法其结果只能是耗时、费力、无果无钱、无事能成,从长远和农村实际考虑主要还要靠基于土地所有权而收取土地承包金,这是土地承包金作用使然。
有助于农村集体所有权的体现
我国消灭了土地私有制,我国的土地是属于国家和集体所有。我们知道,集体都是由成员构成的,那么集体的权利应怎样行使?怎样更好实现集体土地的价值?“”的失败已经表明由全体成员作为整体共同行使集体财产权利的做法是违背客观经济规律、不足取的,而农村的成功却表明以成员个体或家庭分别行使部分集体财产的权利更为积极有效,而且集体与土地越脱离、使用者与土地越紧密,越有利于生产力的提高。因此,我们要实行土地所有权和经营权更为彻底的分离,明确将土地承包经营权物权化内涵,这一点在我国《物权法(草案)》中已体现。
1.建构主义
建构主义学习理论认为,学习是学生在一定的客观情境中,结合相关学习材料和外在帮助,主动建构知识的过程。建构主义指导下的学习环境设计,包含情境、协助、会话和意义建构等要素。项目学习常以小组的形式开展研究活动。不同学生在资料搜集与分析、假设提出与验证、问题界定与解决、成果设计与评价等各环节都存在分工、协助的双重关系。此外,教师也向学生提供了包括资源获取与利用、问题发现与解决等各方面的具体指导。项目小组作为学习的群体,为学生开展各种形式、多种层次的协商与辩论、对其交流思维和智慧生成等提供了机会。由此,学生得以实现对学习成果的共享,加深对学习内容的理解,完成对知识意义的群体性建构。除知识目标外,项目学习还强调其他“学术能力”以及“创造能力”“、综合素质”等的提升。上述目标的有机结合,将极大地促进学生对事物所处的情境、事物的性质、规律和相互间联系的理解,帮助学生建立知识的图式,完成意义的建构。
2.多元智能理论
多元智能理论认为,人的智能是由彼此独立且多元共存的八种智能类型共同构成的,包括语言、数理逻辑、视觉空间、音乐节奏、身体运动、人际交往、自我控制和自然观察能力等。传统智能理论及其指导下的教学实践,往往过于偏重评价学生的语言和数理逻辑能力。多元智能理论则认为,各种智能间没有优劣之分、轻重之别,只有领域的不同、作用的不同和表现形式的不同。学生在发展的过程中,应该视其智能倾向或文化偏好的差异,建立不同的智能组合,在适合自己的领域内充分发展。项目学习作为一种“基于项目驱动的小组合作实践型课堂教学形态”,为学生提供了鲜活的真实情境、丰富的目标任务,有利于学生尽早发现和认识自己的优势智能,激励学生在适合自己的领域内进行较为深入的个性化学习与研究;有利于学生调动和连接多种智能,运用更丰富、深入的思维与技能,多方面了解、探究并最终解决问题。
3.丰富教学模式
丰富教学模式理论将学习活动分为三种类型:一般性活动、集体培训活动、个体或小组研究实际问题的活动。其中,个体或小组研究实际问题的活动是最高层次的活动,常以项目学习的形式开展。传统教学多属于集体培训活动,即就学科基础知识与技能、原理与方法等开展学习。学生往往难以主动地参与信息的加工、知识的应用和意义的建构,而只是对现成内容的套用或简单知识的机械迁移。项目学习教学模式以项目为载体,强调学生个体与情境之间的互动关联,强调对真实问题的认识与解析。情境及项目的真实性、复杂性和变化发展性,衍生出丰富的挑战性学习任务,要求学生时刻参与并保持互动,调用不同的智能组合,从而真正有效地提升自己在面对真实问题时所需的专业素养。
二、高中地理校本课程建设的基本原则
1.生成性原则
传统“目标模式”主导的课程建设造成的弊端已日益显现,如教学目标本身的不完整性、过于偏重对行为结果的评价、教师与学生成为被动的目标执行者等等,这已引起越来越多的教育工作者注意并重视。项目学习指导下的校本课程建设,师生不再机械地受制于统一的课程标准,也并不在既定的课程计划内亦步亦趋。项目课题的提出,使学习的过程成为一种主动的、创造性的课程实践;使学习的测评开放又多元,注重问题的解决,同样强调问题的提出与分析;使师生共同参与课程的编制与实施,成为课程开发的重要资源和主要建设者。
2.发展性原则
校本课程,尤其是基于真实问题研究的项目学习校本课程,无论其属于科学、人文艺术或宗教中的哪一类别,都必须要充分反映现代社会经济发展的成就,与时俱进,这便是“教学内容现代化”改革,体现了校本课程的文化属性。除此以外,校本课程还具有人本属性。项目学习指导下的地理校本课程建设,应注重联系学生的个人生活经历,并引导学生关注全球及国家的重大地理问题,培养学生的创造能力和社会责任感,促使其发展成为具备现代社会地理核心素养的拔尖创新人才。
3.民主性原则
我国基础教育自实施三级课程管理体制以来,课程管理的集权性已大为减弱。民主性增强后,地方与学校获得了一部分分权。但在长期集权带来的固化思维影响下,大多数学校的规章制度仍然采用自上而下的方式,教师和学生个体的利益诉求往往得不到体现。项目学习指导下的校本课程管理,包括课程决策、课程设计、课程实施及课程评价,都应突出体现教师和学生的主体性。此类校本课程,一般没有固定的教材,教师与学生共同开发课题,并视具体情况的发展设计和组织相应的学习和研究活动,享有充分的课程管理权。
4.多元化原则
项目学习指导下的地理校本课程建设,多为基于地理的跨学科开放性项目课题研究。除地理学科的专业素养要求外,此类校本课程建设还强调培养学生适应个人终身发展和社会发展所必备的关键知识、能力和态度,如创新思维与深入探究、独立思考与文化反省、团队合作与处理冲突、多元包容与尊重关怀、阅读理解与沟通表达、学会学习与审美能力等。它们是跨学科、跨领域的共同发展要求,是学生作为社会化个体的核心素养。不仅评价的向度是多维的,评价的主体和方式也应是多元、多样的。如此,才能更好地发挥课程评价的改进、激励、发展等功能,促进学生的个性化和多样性发展。
三、高中地理校本课程的设置
1.课程目标:以社会及人的发展需要为根本
为培养具有“卓越思维、宏观视野、积极人格、济世情怀”等人格品质的拔尖创新人才,天一中学地理组提出了“以社会及人的发展需要为根本”这一地理校本课程建设的总目标。立足于现代社会在可持续发展理念、文明生活与生产方式等方面对国民提出的素养要求,天一中学地理组充分利用学校四百余亩的校园环境,发掘名师与青年教师的专业特长,开设了丰富的以项目学习为指导的校本课程。学生在各种校本课程的项目学习中,探索和发现周围世界,进行充分的思想碰撞与思维交流,掌握知识,提升技能,完善人格,成为自由的全面发展的社会人。项目驱动开发的课程,如“无锡城市夜空光度测量”,以真实问题为出发点,直指无锡城区堪比香港闹市的严重光污染,对光污染的成因、分布、监测与城市照明系统改进展开了调查、分析与总结。一个个着眼现实、指向未知的项目课题,既弘扬了科学和人文精神,又强化了人口、资源、环境、社会相互协调的可持续发展观念,是社会发展的需要。
2.课程系统:以跨学科的研究型课程为主体
跨学科的研究型课程(个体或小组研究实际问题的活动)要求学生提出问题、分析问题、解决问题,继续寻找新的问题,以此引导学生提升自我作为社会化个体的核心素养,如创新思维与深入探究、团队合作与处理冲突等。天一中学地理组开设的各类校本课程中,科普型(一般性活动)与基础型(集体培训活动)课程仅占少数,主体则是研究型课程,如“无锡城市夜空光度测量”、“无锡城市路灯光溢出分析”、“无锡城市夜空光度监测网络”、“太阳活动与地球环境响应研究”、“空间天气暨电离层突变监测”、“微引力透镜与宇宙发现”、“月球陨石坑研究”、“校园生态环境建设”“、太湖水质监测”、“中草药种植及研究”等。其中,“无锡城市夜空光度监测网络”、“空间天气暨电离层突变监测”分别是“无锡城市夜空光度测量”、“太阳活动与地球环境响应研究”两个项目学习的后续课题,将分别与国际天文学联合会、香港大学、斯坦福大学、国际空间天气计划等单位合作开展。
3.课程实施:以教师特长及学生兴趣为主导
天一中学在全校范围内开展了“丰富教学模式”理论的实践探索,形成了教师自主申报、教务处统筹审核、学生自由选择的校本课程实施方案。将教师的特长、专业发展与学生的兴趣、智能倾向相匹配,促进了师生间紧密联系的学习共同体关系。地理组的教师发挥自己的专业特长,在校园生态建设、中草药种植、生活地理发掘、矿物矿石研究、天文项目研究等方面开发了一系列基于地理的跨学科校本课程,不仅带动了一批教师向一专多能的复合型、多元型教师转变,而且促进了不同学科教师间的学术交流与合作,推动了超越学科中心的名师工作室组建。一大批学生在强烈的兴趣导向和文化倾向驱使下,开展了“月球陨石坑研究”、“小行星搜寻”、“城市夜空光度测量”等地理校本课程的项目学习,不仅发现了自己的学科兴趣、夯实了学科基础,而且激发了自己的学术潜能、获得了学术荣誉,更重要的是,他们成功实现了那些影响个人终身发展和社会发展的核心素养的意义建构。
4.课程评价:以学生的真实行为表现为基础
项目学习指导下的地理校本课程既然不以知识目标为测评的全部,就必定不会仅将考试作为课程评价的重要部分。为将学生的真实行为表现作为评价的主体,天一中学地理组在《项目学习评价表》、《学生活动记录表》的基础上,制作了更为细化、更具操作性的《学生校本课过程性评价单》。学生在各项活动中的具体表现包括:(1)活动时间、地点和内容;(2)在组内的角色及团队合作中的表现;(3)提问、答题的次数及水平;(4)语言、图画、体态动作等媒介在表达时的运用;(5)材料运用和动手实践的程度;(6)课后的反思;(7)提交的成果得分等。《中学生学天文》系列课程每年评选的优秀学员(如年度优秀社员、社会责任奖、优秀科普学者奖、优秀科技学者奖等),即是在“过程性评价单”丰富的写实性记录的基础上,由学生自评与互评、小组间的他评和教师评价相结合来综合评定。除评选优秀学员外,地理校本课程还为有需要的学生出具学习证明及发展性评价,为学生的升学申请、自主招生等提供材料。
5.社团建设:以丰富的学生活动课程为平台
关键词:海堤工程问题治理技术措施
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
本项目位于大鹏龙岐湾,属于深圳市东部海堤的范畴。依据深圳市水务发展“十二五”规划中提出,十二五期间完成深圳市东部海堤(长2.8km)重建工作,配合东部半岛开发建设,达标加固东部海堤堤防,建成城市防潮体系。本段海堤全长367m,防潮标准按50年一遇设防。
2 海堤现状及存在的主要问题
通过现场的勘察和分析研究,本段海堤主要存在以下几个问题:
(1)设计标准偏低。本段海堤大多数是上世纪六、七十年代兴建,设计标准偏低,随着社会经济的快速发展,海堤的防潮标准已满足不了当下的要求。
(2)堤身结构问题。本段海堤主要由土堤和浆砌石挡墙构成。土堤的表层土体已经剥落,局部发生坍塌,已失去防护功能。现状直立式浆砌石挡墙高约1~2.5m,由于修建时间久远,标准低、墙身单薄,墙体表面砂浆勾缝已经脱落,历经海浪的冲击淘刷,多处墙体破损严重,局部已发生坍塌,失去了防护功能,如图1。
图1破损坍塌的墙体
3 海堤工程治理技术措施
综上分析,为提高海堤防御风暴潮的能力,满足该片区的发展需求,需对该段海堤进行整治。依据片区的防潮(洪)规划、当地经济的发展及地块开发,通过相关的工程技术措施来提高海堤防御风暴潮的能力,增强海堤结构的安全性。海堤治理的工程技术措施有很多种,一般应根据海堤的保护对象、潮位、风区长度、堤前水深等相关因素综合考虑,因地制宜地选择。对于本海堤工程主要治理技术论述如下:
3.1提高设计标准
对海堤进行彻底的治理,须按有关规范及区域规划确定海堤设计标准,包括海堤的防潮标准。 堤顶高程的设计首先应按海堤保护对象的范围和重要性确定其设计频率,然后按公式“堤顶高程=设计位H+波浪爬高R+安全超高A”确定,设计位采用设计频率潮位,风浪爬高采用莆田公式计算,安全超高根据海堤是否允许越浪予以选取。提高本海堤具体标准如下:
(1)海堤堤顶高程。根据《海堤工程设计规范(SL435-2008)》,堤顶高程应按设计位加堤顶超高再加风浪爬高确定,本海堤重现期为50年,堤防级别为2级,不允许越浪的安全加高为0.8m,允许越浪安全加高取0.4m。
式中:zp——设计频率的堤顶高程,m;
hp——设计频率的(水)位,m;
RF——按设计波浪计算累积频率为F的波浪爬高值(按不允许越浪爬高累计频率取F=2%,按允许越浪爬高累计频率取13%),
A——安全超高,不允许越浪的安全加高为0.8m,允许越浪安全加高取0.4m(本工程按允许越浪设计)。
本段海堤堤顶高程计算成果见表1。
表1
3.2消浪防冲
海浪冲击是危及海堤安全的主要因素,建立完好的消浪防冲结构是抵消波浪冲击的有效措施,消浪结构不仅能削减波浪的爬高,降低堤顶高程,而且能减轻波浪对堤身主体结构的冲击力。由于本段海堤具有景观需求,海堤设计时考虑在临水面采用镶嵌自然条石,一来通过自然条石粗糙的表面可以增加堤身的糙渗系数,降低波浪爬高,二来自然条石相对于混凝土更能与周边环境相协调,满足当地的景观需求。
3.3 堤基加固
本海堤大多建在软土地基上,软土一般为淤泥和淤泥质土,软土特性在全国沿海地区中是较差的,具有高压缩性和低强度的特性。所以在软土地区应进行堤基设计,验算其稳定性和沉降,当其不能满足设计要求时还应进行堤基处理设计。当整体稳定性不能满足设计要求而又相差不远时,采用堤脚设置反压平台可很好解决稳定问题。因为本地基为淤泥,一般尽可能挖除;当厚度较大和分布较广而难以挖除时,可采用打砂井或砂坑加速排水,使大部分沉降在施工期发生,并调整施工速度,结合堤脚镇压台,使地基土强度的增长与填土重量的增长相适应, 以保证地基的稳定。
3.4岸滩保护设计
对堤前滩涂有侵蚀性的海岸, 堤防并不能防止前滩的冲刷,应在海滩的侵蚀深度处修建保滩护岸工程,工程措施可采用丁坝群以及丁坝群与潜堤相结合的布置,使泥沙在坝(堤)格内淤积。参照深圳近几年来的海堤护岸工程建设经验,丁坝坝长30~50m,坝距2~4倍坝长,方向一般与海堤轴线正交,坝头坡度不陡于1:3.0,结构为堆石坝,坝头前沿抛石保护。
4 结束语
总之,广东海岸线较长,修建海堤较多,经常受台风、海浪的破坏,存在较多的工程问题,造成原因也是多方面,只有深入了解造成的原因,才能提出合理的加固措施。海堤治理工程首先要确定其设计标准,建设的重点是迎海面护坡(挡墙)加固。海堤治理措施有多种,往往需要经过综合分析比较,才能选定适宜、有效的措施,有时甚至需要多种措施并用,才能排除隐患,取得较好效果。
参考文献
[关键词]房地产;工程项目;质量管理
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)11-0091-01
一、房地产工程项目质量管理工作中存在的问题
1.1 没有充分地对规划与设计工作的管理进行优化
规划、设计阶段的工作十分重要,其对项目能否取得成功起到决定性作用。不过,在现阶段,一部分房地产项目早期工作比较粗浅,未作出科学规划与设计,导致施工时出现一系列预估之外的事。项目建设时,因为诸多因素影响,造成在规划和设计阶段工作过程中,市场定位不准确,配套建设不理想,产品规划不符合实际,相关工作深度远远不够,并未采用切实可行的手段对设计工作进行优化处理。项目建设前,示对项目图纸进行全面研析,设计标准不高,与工程实际脱节,绘制的项目图偏离实际,造成在项目建设过程中,出现一系列和实际不符的问题,从而制约了项目施工进度。例如,对立面建设过程中,空调安装空间不足,或者是未预留空调安装空间;起到消防作用的管理没有埋设,直接显露出来;规划井道安装时,规划与实际不符,导致一些井道安装在人行道上,等等。与此同时,对房地产企业而言,其未对项目所需的全部材料、设备等作出全面的规划,且检查工作不到位,建造商对工程不熟,完全根据要求进行建设,工程质量大打折扣。在房地产市场供过于求时,出现功能性不足的问题无法得到市场认可,所以,就项目而言,其收益保障性较差,对后续人们的日常生活等方面影响至深至远。
1.2 项目施工监管不到位
对工程施工过程质量的监督管理不到位,监管者质量意识不强,在项目建设结束后方发现质量问题,导致大量项目在建设时质量远远不达标,从而严重影响项目质量,提升施工作业风险性,为建成投入运营后居住者带来生命财产威胁。举例:一些建设商和园林施工方合作过程中,交接时常出现问题,尤其是工期不足时,在主体建筑外立面尚未竣工时,是无法撤除相应的对外排架。所以,园林施工方则无法施工作业,迟缓了建设进度。与此同时,进行安装作业时,没有根据相关基准进行操作,造成门窗渗漏。对建设项目进行质管时,工程完工检验查收结束后,就不再开展质量监督管理工作,基本上不存在对成品进行保护的思想认识。举个例子,对铝合金门窗进行保护方面,在一些承包商完成门窗安装工作时,实际上没有和接下来进行施工的单位进行交底,造成在后续施工作业时,门窗滑道出现质量破损。与此同时,后续作业基本上都是业主委托及分包其它单位来完成的,导致责任不清,致使维修主体出现非常严重的不满情绪,进一步加大管理难度,同时加大了协调成本支出。所以,项目建设时,一些作业者往往会对那些施工有难度,或出现的微小质量问题重视程度不够,通常将这些问题隐藏起来,这样的结果就是,哪怕在一段时间中没有质量问题出现,那么,在长久居住过程中,必将引发一系列安全问题。
1.3 工程完工后质量管理不到位
工程竣工后,为了确保工程质量必须对工程进行检查和验收,但是大多数房地产企业对竣工后的检查不够重视,许多房地产公司在工程完工前都没有提前进行验收,而且其他验收单位也没有根据实际的图纸和要求进行验收,使得工程不能按期投入使用,影响了公司的效益。而且没有对工程项目进行有效的评估,使得整个工程最后环节的管理工作不能有效、顺利的进行,工程质量也得不到保障。
二、解决房地产工程项目质量管理工作的有效对策
2.1 对工程项目前期的规划与设计力度进行加强
就目前我国房地产工程的质量管理来看,对工程前期都缺乏管理,对整体工程质量与安全造成了严重的影响。因此,为了提高对工程项目的质量管理,房地产企业在进行施工之前,必须进行全方位的准备工作与管理工作,保证整个工程的顺利开展。在进行施工之前,要对整个工程进行合理的规划,严格勘察地形,做好市场的调查工作,从而对工程项目的整体风险进行预测;然后依照市场考察的情况,设计相应的图纸,对自然因素与人为因素进行综合的考虑,精确测量与计算,确保设计出的图纸是对工程项目实际情况的真实化映射,为接下来的施工打下良好的基础。
2.2 加强对施工整体环节中质量的管理
工程的整个建设过程中,施工过程至关重要,其最大程度上影响了工程质量。因此,相关管理人员要对整个施工过程的质量进行监督管理,确保良好工程质量的实现。相对而言,房地产工程较为复杂,施工环节较多,所以相关人员要对工程的每一个环节都做好质量管理工作,全方位提升工程项目的质量。在对施工整体环节中的质量进行监管时,必须确保所有的施工环节及步骤都符合规定的质量标准,只有在前一道工序合格的基础上,才可以开展下一个环节,倘若这一环节质量不达标,则必须重新进行改进,禁止未经改进就开始下个环节的施工,从根本上保障工程的质量。与此同时,还要加强对施工材料、施工技术以及设备质量加强管理,确保质量达标,一旦发现不达标的设备和材料出现时,必须立刻停止施工,对不达标的设备与材料践行严格的质量检查,直至质量达标后方可继续开展施工。除此之外,还要健全监督及管理部门的建设,对施工现场进行全天候的监管,确保在第一时间发现存在的问题,并且进行及时积极的解决。
2.3 加强对工程项目竣工后的质量管理
对工程项目竣工后的质量进行检查是工程检验的最后关卡,保证质量管理工作的顺利实施,及时发现质量上存在的问题并且在第一时间解决,防止工程投入使用后出现质量问题。当工程竣工后,必须将国家质量检验标准作为相关的依据,验收与认定整个工程项目的质量,如果发现问题,要立刻进行更正,保证整个工程项目的质量合格。此外,还要建立健全质量的评估报告,对整个工程项目有关质量的信息进行有效地整合,便于对今后的工程建设起到很好的指导作用。
2.4 增强施工人员的质量与安全意识
加强对房地产工程项目的质量管理工,还要对施工人员的道德素质进行大幅度提升,帮助其树立质量与安全的意识,培养施工人员具备高度的责任感,使其能够认真负责地进行工作,确保工程项目的整体质量,对于工程中出现的问题能够及时反映并且及时解决,对工程的质量进行有效的保障。此外,还要还要提高施工人员的专业技术和能力,促使施工人员在进行操作时能够对所有的新技术与新设备进行充分良好的应用,把提高工程项目的质量问题落到实处。
三、结语
近年来,随着我国社会经济的不断加快,我国的房地产开发进程也不断加快。同时,大量的案例也表明,科学的房地产工程质量管理工作可以在很大程度上提升房地产项目的投资效益,并且保障了人民的生命财产安全,同时促进我国的经济发展。而房地产工程质量管理不力则会造成房地产工程项目投资规模的增加,并且无法有效控制施工过程中的偷工减料、操作违规等情况,不仅对房地产投资方的利益造成了严重损害,也不利于维护人民的利益,不利于国家经济建设。在这样的情况下,加强房地产工程质量管理工作,实现对房地产开发和建设的有效管理,成为了社会普遍关注的问题。
参考文献
[1] 赵强.浅谈房地产企业如何加强项目的质量管理[J].中国高新技术企业,2008(9).
【摘要】本文结合工程实例,详细阐述了高层建筑地下室基坑支护结构设计处理与施工监测措施,探讨了在场地条件限制下,采用钻孔桩和钢板桩,钢筋混凝土水平支撑和工字钢水平支撑两种不同的支护结构体系结构设计要点和科学验算,对其施工技术进行了扼要介绍,对支护结构施工效果进行了监测和评析。
【关键词】基坑支护;结构设计;支撑;监测
1.工程概况湖南住宅建筑工程东面为小区道路,距路边约20m;南面为单层临建某酒店,间距约5.5m,该临建基础采用600喷粉桩,桩长约15m,但现场观察有部分墙体有不同程度的开裂,是基础不均匀沉降引起的,如果地下室深基坑支护结构有较大变化,就会对该酒店造成较大不利影响;西面为围墙,距离约10m,北面是八层宿舍楼,间距约13m。该建筑物占地成矩形,长55.52m,宽18.5m。总建筑面积约15500m2,楼高15层,设一层地下室,地下室层高分别为4.4m和3.4m,但外露0.9m在地面上。场地自然标高约为-0.90m,地下室基础承台垫层底标高分别为-6.4m和-7.35m,即地下室挖土深度分别为5.5m及6.45m,具体布置详见图1。图1地下室围堰平面图
2.地质条件
按地质钻探资料提示,地质情况按孔深分层如下:0~3.7m为杂填土,松散;3.7~16.7m为淤泥质粘土,饱和流塑;16.7~24.1m为中细砂角砾层,饱和,中细砂松散,角砾稍密;24.1~26.6m为粉质粘土,饱和硬塑;26.6~29.3m为粉质土层,湿坚硬;29.3~55.5m为强风化花岗片麻岩。地下水位较高,地表下约0.84m。
3.基坑支护结构设计方案的选择
根据该建筑物地形及钻探资料,综合分析该地下基坑有如下几个特点:
(1)基坑开挖深度大。
(2)基坑开挖深度范围内是杂填土、淤泥,土性差;地下水位较高。
(3)地下室南面距某酒店只有5.5m,且酒店有约3.0宽洗车槽场地及海鲜水池设在此5.5m范围内。钻孔桩,喷粉桩等机械无法靠近施工。并且一定要保证酒店正常营业,地下室施工时要保证该酒店建筑物的安全。
通过对多种方案综合分析,最后确定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型钢板桩围护,其余三面采用钻孔桩800间距1100围护,钻孔桩外侧采用500、400喷粉桩联成止水帷幕。钻孔桩除基坑底为-7.35m部分采用两层水平支撑外,其余钻孔桩均采用一层水平支撑设计,钢板桩采用两层水平支撑设计。第一层支撑体系采用钢筋混凝土梁(其中钢板桩仍使用HK300C工字钢作腰梁,节点利用焊接钢筋锚入支撑混凝土中),中间设φ800钻孔支承桩。第二层支撑体系采用HK300C工字钢。由于部分基础承台阻挡节在二层支撑的支撑桩上,考虑到不能拖延加设支撑的时间,因而先加设支撑,然后支撑与承台混凝土一起浇筑
此设计方案本着“安全、经济、施工方便”的原则,一方面采用钻孔桩及钢筋混凝土支撑,经济合理,节省工程开支,又能保证基坑支护结构有足够的刚度和整体性;另一方面,钢板桩可接驳加长,使桩锤能悬空施打板桩,以解决场地限制问题;另外,钢板桩的抗渗性能较好,钢支撑安拆方便,施工速度快,且钢板及钢支撑可重复使用。
4.支护结构设计的验算取值
4.1钻孔桩的计算(按等值梁法计算)
4.1.1r、Ck、ψk按20m范围内的加权平均值计算,求得:r=15.9KN/m,ψK=120;主动土压力系数Ka=tg2(45-12/2)=0.66;被动土压力系数Kp=tg2(45+12/2)=1.52;查表得K=1.28;eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7KN/m2;eAq=qKa=2.64KN/m2;
4.1.2基坑面以下支护结构的反弯点取在土压力零的d点,视为一个等值梁的一个铰支点,计算桩上土压力强度等于零的点离基坑底面下的距离为:y=Pb/r(K·Kp-Ka)=2.94m。
4.1.3按简支梁计算等值梁的两支点反力,求得:Po=127.3KN/m,Ra=134.6KN/m。
4.1.4计算钻孔桩最小入土深度to=X+Y,X=10m,求得:to=12.94m;t=1.13×to=14.62m;Lh+t=5.5+14.62=20.12m。综合考虑桩长取L=20m。
4.1.5按剪力为零处弯矩最大,求得最大弯距:Mmax=246.8KN/m。
4.1.6采用800径钻孔桩,每隔1100mm布置,最大弯矩设计值:Mmax=246.8×1.1×1.2=325.8KN/m桩混凝土等级为C25,通过常规方法计算,钻孔桩选配1620(对称配筋,承受最大弯矩每侧配密)。
4.2水平支撑GL1的截面设计。水平支撑GL1的截面尺寸定为500×900mm,作用于GL1的竖向荷载包括GL1的结构自重g=1.25KN/m和支撑顶面的施工荷载q=9.7KN/m2,作用在支撑结构上的水平力包括由土压力和坑外地面荷载引起的围护墙对腰梁QL1的侧向力。可按围护墙沿腰梁长度方向分布的水平乘以支撑中心距确定,即支撑的轴向力为NO=7.5Ra=7.5×134.6=1009.5KN。
水平支撑GL1按偏心受压构件计算。取内力标准值综合系数为1.2,则GL1上的弯矩M=1.2×(g+q)lo2/8=219.1KN/m;轴力为N=1.2No=1211.4Kn,为了构造简便,GL1采用对称截面配筋,经按常规方法计算,GL1上下各选配625,(四肢)。
4.3腰梁QL1的截面设计。
QL1梁的截面尺寸定为500×800mm,围护墙沿QL1梁长度方向分布的水力为q=Ra=134.6KN/m,考虑八字撑的影响,QL1梁的计算跨度按规范取lo=(l+l1)/2=5.0m,QL1梁按连续梁考虑。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m,最大剪力Qmax=0.607,qlo=408.5KN。通过正截面承载力计算及斜截面抗能力计算,选配625(每侧),(四肢)。
4.4工字钢I30的强度验算。查表Wx=472.3×103mm2;(f)=215MPa,得f=Mmax/Wx=106.9MPa<(f)),所以,采用I30工字钢偏于安全。
4.5钢板桩的计算。基坑深6.5m,经验算是一层内支撑不满足要求,为此要用第二层内支支撑。采用现在拉森Ⅲ型钢板桩,其截面特性:Wx=1600×103;f=200N/mm2;最大弯矩设计值:Mmax=1.2189.2=227.04KNm/m;f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2;考虑到现有钢板桩规格等因素,经验算桩长设计为20m,保证深基坑支护结构安全。
4.6第二道腰梁QL2的截面设计。设计采用H钢HK300C,其截面特征值:A=225.1×102mm2;Ix=40948×104mm4;Iy=13734×104mm4;Wx=2559×103mm3;Wy=900×103mm3;ix=135mm;iy=78mm;沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8KN/m;M=0.107qLo2=780.7KNm;f=M/Wx=305<315N/mm2。4.7第二层水平支撑QL2截面设计。GL2梁采用HK300C钢梁,其自重q=1.77KN/m;自重产生弯矩M=22.2KN/m;轴向力No=7.5RB=2188.8KN;ε=M·A/N;W=0.089<30;λ=lo/iy=117;ψb=0.374;f=260N/mm2﹤315N/mm2。以上结构设计理论值经验算,符合设计规范要求。
5.基坑支护结构的施工处理措施要点
5.1钢板桩的施工。
为避免施工打工程桩时震动及土壤挤压对酒店的基础影响,所以靠近酒店(平行于A轴)的钢板在工程桩施工前先打,打完钢板桩后在板桩背后做排水沟。
5.2钻孔桩及喷粉桩施工。全部钻孔桩均在工程桩完成后才进行钻孔施工,钻孔桩采用“跳打”的方式施工。喷粉桩按钻孔桩的施工进度分段插入施工。
5.3挖土施工及支撑的设置和拆除
5.3.1钻孔桩完成后,降土约1.3m深(即支撑梁面标高-2.2m),制作第一层支撑,该层支撑完成后大面积回填300mm厚土,支撑面为不少于300mm厚的准石粉石渣,这样一方面保护支撑不被机械压坏,另一方面有利于运泥车在场上行走。
5.3.2地下室大面积降土时,根据加设第一层支撑后,未加设第二层支撑之前,保证钢板桩安全的验算挖土深度来开挖土方,并且通过研究核算决定,除坑底设计标高为-7.35m的部分和靠A轴至钢板桩的范围内挖土至-5.9m深,并按I-I剖面图所示在靠近钢板桩留设土台外,其余部位均大面积降土至标高-6.4m。这样,通过预留土台,增加被动土压力的土坑力,保证钢板桩的安全,充分利用机械挖土,加快施工速度。实践证明该方法是可行的,但不同的土质其留设的土台的宽度不同。
5.3.3第二层支撑应在挖土后两天内加设完成,不能拖延时间,保证整个支护结构安全。
5.3.4全部桩承台施工完毕后,用石粉、石渣将基坑回填至于-5.9m处,这样,使整个基坑底回复于一层支撑的深度,然后拆除第二层支撑,继续填土至能施工地下室底板为止。
5.3.5第一层支撑(-2.2m)待±0.00楼面施工完毕,围堰桩与地下室外壁回填土方至-3.00标高外才拆除。
5.4降排水处理措施。基坑上部采用集水井和排水沟联合排水,虽然钢板桩及粉喷桩止水帷幕抗渗性能较好,但为防止基坑开挖时的雨水、少量渗水及土层含水量的影响,基坑底四周共设8个集水井,井壁用砖砌筑,但砖缝必须疏水,井内径为1.0m,井底标高比施工面低0.8m,井内设潜水泵,集水井用排水沟纵横联接。这样,由排水沟、集水井和抽水设备组成一个简易的降排水系统将地下水位降低至6.0m以下。
5.5钢板桩的回收。完成±0.00楼面,全部支撑拆除后,采用吊车在A~B轴的楼面行车回收钢板桩。
6.施工监测为及时掌握基坑支护工程的变化动态,对该项工程采取专门监测,对所定的监测内容定时进行观测,印制标准表格,进行数据整理,绘制位移(沉降)-时间坐标图,以观察各参数随时间的变化趋势,及时反馈信息,指导土方开挖和后续工程施工。
观察项目包括:
(1)观察南面酒店及北面八层宿舍楼的轴线标高变化,在靠近基坑支护工程的墙转角及中间各设四个三角标志;
(2)观察东面小区道路及西面围墙的标高位移变化,各设两个标志;
(3)钢板桩墙及钻孔桩墙每隔15m设一点,观察水平位移和垂直度。
监测结果表明:从挖土到地下室工程完工,共进行18次监测,在整个监测过程中,围堰的位移、倾斜、支撑变化均正常,周围建筑物、道路、管线安全。主要监测结果如下:
(1)南面酒店的轴线无变化,最大沉降量为3mm。
(2)东面小区道路及西面围墙无明显变化。
(3)钢板桩最大倾斜13mm,最大移位为18mm;钻孔桩的最大位移为4mm,无明显倾斜面。监测结果也说明此基坑支护结构设计方案是十分成功的,并且说明采用钢板桩和钻孔桩,钢支撑和钢筋砼支撑所组成的基坑支护结构,刚度及整体性良好。
7.基坑支护结构技术经济分析
该基坑支护结构的总造价约为252万元,总设计基坑支护长度为156.95m,平均每延长米的费用为1.6万。基坑支护结构施工工期为52d。这对于主要土层内磨擦角仅为9°且挖土深度超过6m的地下室基坑支护工程来说是比较经济和省时的。
8.设计体会与监理结论
8.1地下室基坑支护结构的设计必须满足强度和变形两个方面的要求,特别是变形问题。
8.2针对不同的情况,采用因地制宜的围护措施,不仅能达到围护目的,而且安全经济省时。本工程基坑围护针对不同现场情况,不同开挖深度,综合采用了钻孔桩、钢板桩、卸土、挖土预留土台、钢筋混凝土内支撑和钢内支撑等方法,即达到设计的目的,而且围护费也合理。
8.3内支撑的设置不仅满足整个支护结构计算内力的合理性,同时还要为方便施工创造条件。本工程设上、下两层支撑均采用对撑及角撑,不仅满足设计内力要求,而且有利于机械挖土,且第二层支撑采用工字钢,用电焊联接,施工灵活方便,缩短工期;工字钢可回收重复使用,降低基坑支护费用。