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降水技术论文

时间:2023-03-24 15:28:12

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降水技术论文

第1篇

关键词:基坑降水技术,施工

 

1.建筑工程基坑降水理论综述

1.1 建筑工程基坑降水

高层建筑和地下工程的构筑物中,几乎每年都有因流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等引起的工程事故,造成周围地下管线和建筑物不同程度的损坏。因此在基坑工程中中通常须降低地下水水位,以保证工程施工的顺利进行。

在基坑开挖施工中,为了避免上述的地下水对基坑产生的不良影响、防止坑壁土体坍塌、确保干作业下的施工环境、保证施工的安全和工程质量,必需降低地下水水位。基坑降水的作用,主要有截住基坑坡面及基底的渗水;增加边坡的稳定性,并防止基坑边坡或基底的土粒流失;减少板桩和支撑的压力,减少隧道内的空气压力;改善基坑和填土的特性;防止基底的隆起与破坏。

1.2 基坑降水的方法

降水方法是指采用各类井点降低地下水位的方法。目前常见的有明沟加集水井排降法、轻型井点法、喷射井点法、管井井点法、深井井点法和综合井点法等。

2.建筑工程基坑降水应用分析

2.1 工程基本资料

某综合办公大楼是该地区的重点工程,本工程的二期办公大楼,长约125m,宽约87m,基坑开挖深度为9m。该工程地下水类型主要为潜水,水位埋深为1.5m。基坑采用坑内-轻型井点沿周边环形布置,场地中间布置少量管井进行降水。场地土层从地面向下依次为粉土、粉砂、粉土、粉质粘土。

2.2 基坑降水方案

降水工程要以基坑内最大坑深作为降水设计目标。由于地基土可能存在局部软弱层,地基处理时经常遇到需加大开挖深度的情况,这样水头降低深度在降水设计中要能适时控制并留有余地。另外基坑开挖工期紧迫,要在尽可能短的时间内疏干基坑内地下水,并将地下水位降低在基坑底以下。

基坑工程降水改变了基坑周边土体的应力状态,一方面水位的下降使土体的自重应力增加;另一方面地下水由静止状态逐渐发展至稳定运动状态,渗流作用使土层的附加应力增加。显然,基坑工程中渗流应按平面二维渗流考虑,在本基坑的设计中为简化计算,现假设坑外土体只在重力方向发生一维渗流。现考虑总应力变化和一维渗流条件下距离基坑边缘4m、8m、12m、30m的有效应力变化情况,计算深度分别为3.4m、5.6m、9.0m、13.5m(从天然水位位置算起)。

针对工程地质的主要结构等问题,工程降水的方案设计及方案实施中,主要技术概括为:轻型井点和管井降水相结合,有效地解决滞留水渗出问题。管井要有足够的有效深度,并能按实际需要,留有泵头加深的深度和及时调整水泵流量下入更大水泵的管井内径余地。基坑内要布置一定数量的疏干井点,加速开挖土体内的地下水疏干。科技论文。住宅楼与裙房降水工程连成一体,统一布设轻型井点和管井,一次施工全面降水。

2.3 基坑降水主要施工技术

2.3.1主要施工工艺流程

工艺流程:开挖沟槽→冲孔→插井点管→填粗砂→粘土封口→主、支管连接→接真空射流泵→试验与检查→不间断抽水→检查水位。

2.3.2施工前期准备工作

根据井点系统的设计计算,轻型井点降水设备采用4台型号为2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井点立管为直径38的钢管,长度为7.9m。科技论文。井点管的底段1.2m位置是滤管,连接管用直径38的橡皮管,部分连接管用塑料透明管作观察管;集水管用100mm的钢管分节连接,每节为4m,每根立管间距为1.2m-1.6m。

2.3.3井点管安装施工

因工程上部有约2m厚的杂填土,不便冲孔,为防止在冲孔过程中冲孔用水四溢,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右处开挖沟槽,沟槽深1.0 m(至粉煤灰层);根据现场土质情况,井点管埋设采用水冲法。其具体的施工工艺方法是用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设井点管(6.0m和4.5m井点管间隔布置)。在冲击过程中不断摇动冲水管,使成孔直径达到300mm~350mm,保证管臂与井点管之间有一定空隙,以便于填充砂石。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑内部,井点管应埋设至粉质粘土或淤泥质粉质粘土上部,结合地质勘察报告与冲击的难易程度确保达到要求深度。

总管设在井点管外侧50cm处,铺前先挖沟槽,并将槽底整平,将配好的管子逐根放入沟内,在端头法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈,然后拧紧法兰螺栓,总管端部,用法兰封牢。井点管埋设完毕后,应连接总管与抽水设备,接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、淤塞、出水是否正常等异常情况。同时,现场需内存少量的粗砂,以防有死井而再次冲孔安装井点管。冲洗井点管实验,将直径15mm-30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。

2.3.4管路安装

井点总管铺好后,用吸水胶管将井点管与总管连接,并用8号铁丝绑牢,然后与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,主管路的流水坡度应尽可能地坡向射流真空泵。检查管路:检查集水管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象。科技论文。如有异常情况,应检修后方可使用。如压力表读数在0.15Mpa-0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。

2.3.5井点降水施工

一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水,井点使用时,应保持连续不断抽水,当试抽运转一切正常后,可以投入正常抽水作业。开机一周后形成地下降水漏斗,并趋向稳定。

抽水开始后,每天观测3次水位、水量,当水位达到设计降水深度并趋于稳定时,可每天观测1次,及时整理监测记录,绘制水量与时间、水位降深与时间过程曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间,如有不正常状况,根据观测记录,查明原因,调整措施,确保达到降水深度。

降水期间应对抽水设备和运行状况进行检查,发现问题及时处理,定期保养抽水设备,使抽水设备始终处在正常运行状况,避免抽水期间无准备的停抽。井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测,发现沉陷或水平位移过大时,应及时采取防护技术措施。

3.结语

人工降低地下水位常用井点降水方法,沿基坑四周或两侧埋入深于基坑的井点滤水管或管井,以总管连接抽水,使地下水位低于坑底,便于施工。但在实际工作中需要对具体工程的土工进行分析,通过基坑涌水量的计算,合理布置井点管,精心组织施工,方可确保安全、优质的完成工程施工任务,成功地解决施工中遇到的技术难题。

参考文献

[1]吴志华,杨强,丁伟翠.某基坑降水的设计与施工.山西建筑,2009,(7).

[2]张小刚.浅析基坑降水.中国集体经济,2009,(1).

[3]安康.深井井点在深基坑降水的应用.科技信息,2009,(3).

[4]孙国辉.深基坑降水施工技术.黑龙江科技信息,2009,(12).

第2篇

【关键词】超大深基坑工程关键施工技术研究

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

一、关键施工技术

1、施工顺序

本基坑工程总体施工顺序为:测放基坑线开挖地槽、桩机就位复测桩位施工支护桩、旋喷桩钻进钻孔、喷射水泥浆二次挖地槽凿钻孔桩桩头降水井施工、降水施工圈梁开挖土方、施工土钉基坑监测。

2、桩间土钉施工技术

采用中800@1200mm钻孔灌注桩+桩间中140x3.smm@:1200mm钢管土钉复合结构作为支护方案,如图3所示。钻孔灌注桩支护桩间采用中800@1200mm二重管高压旋喷桩止水,坑内采用管井降低地下水位,坑外布设一定数量观测井(回灌井)。为了增强基坑支护桩的刚度,提高整体支护体系的稳定性,要在支护桩上的顶圈梁混凝土强度达到设计要求后,才能进行下一步支护桩的钢管±钉施工。钢管土钉与桩间的连接节点构造如图4所示。土钉的施工方案采用项管工艺法,顶进的长度根据设计要求确定。待施工结束后进行抗拉试验,测承载力,并评估设计方案。如果此方案切实可行,再进行后续推广使用。

3、旋喷桩施工技术

这里以二重管喷射为例。它是一种浆、气喷射,浆液灌注搅拌混合的方法,即用二重喷射管使高压水泥浆和空气同时横向喷射,并切割地基土体,借助空气的上升力把破碎的土由地表排除:与此同时,使水泥与土达到止水及加固目的。本次设计桩径≥800mm,桩间lEEl200、1300和1500mm。旋喷桩机在施工中的提升速度按设计要求严格控制在0.1m/min,钻机垂直度偏差不得超过0.3%,枕木应垫实,以保证钻机的平稳与垂直。旋喷桩选用普通硅酸盐32.5级水泥,旋喷桩主要是止水作用,水泥进场后要注意防潮和防雨。设计要求水泥用量不少于40%,其水灰比为l:1。确保单桩喷浆量是桩体质量的基本保证。根据喷射工

艺,设计要求喷浆压力20MPa,提升速度8~10crn/min。浆液的可喷性与其稠度有较大关系,浆液稠度过大,可喷性差,往往会使喷嘴及输浆管堵塞,同时易磨损高压泵,使喷射难以进行。本工程水泥浆的水灰比为1.0。施工前3根桩必须在监理监管下进行,以确定实

际水泥投放量、浆液水灰比、浆液输送时间、桩长及垂直度控制要求,确保旋喷桩止水效果,保证桩体质量。

4、挂网喷浆放坡支护技术

(1)施工流程

放边坡线修整坡面钢筋土钉、分布筋施工喷射混凝土。根据设计要求,边坡为两级放坡,中间设2m宽的马道(见图5)。

(2)施工工艺、材料、技术参数

锤击土钉采用中1 8@l 000mn饵l 000mm,L=l000mm,钢筋(平面梅花形布置)网片为中6@200ram×200mm;土钉墙面层厚80mm,分两次喷射;细石混凝土强度等级为C20,3天强度不低于10MPa,碎石最大粒径应小于l0mm,喷射压力为0.3~0.5MPa;喷射作业分段进行,同一段顺序自下而上。

5、高压线杆处支护桩顶圈梁施工技术

一期工程的基坑支护桩施工,在南侧围墙内约1.8m及围墙外侧2.3m有两根高压线杆,~根为铁塔式,另一根为水泥杆,上挂l0kV的6根高压线,且高压线距钻井架最高处约lm。根据基坑支护的设计要求,通过南侧圈梁的施工,将高压线杆的固定转换至圈梁上,用圈梁来固定高压线杆,并加强电线杆和变电箱的稳定性。详见图6、图7。

为了确保南侧支护桩施工过程中的安全,采取了以下措施:

(1)将支护桩施工场地约7m宽的土取走1.5m深,使钻井机架整体下降1.5m,以保证钻井机架与高压线有足够的安全距离。

(2)在围墙外侧,沿高压线杆靠近施工面这一侧,分别搭设两座毛竹防护架,毛竹防护架的平面形状为2.3m×1.7m的矩形,四角设立杆,并设横杆扫地杆,间距为1.8m。四面均设置斜撑,靠近围墙一侧用12号铅丝将毛竹防护架与围墙拉结绑扎,确保毛竹防护架

的整体刚度和稳定性,搭设高度略比机架高l00mm,靠近机架增设小横杆,从而确保支护桩在电线杆一侧施工时的安全可靠。

6、土方开挖施工技术

基坑开挖中充分考虑时空效应规则,遵循分区、分块、分层、对称、平衡、合理卸载的原则。本工程将基坑开挖平面分成4个区域,如图8所示。先进行I区范围内的土方开挖,沿整个西侧支护桩的位置整体由西往东进行,水平方向开挖宽度约30m左右,含放坡尺寸。垂直方向从自然地坪开挖至各层土钉墙位置往下lm左右,最后挖至比设计基坑底面标高高出lm左右,以防止扰动基层。在开挖的同时,南侧预留放坡,按照设计要求配合在东侧、北侧做

好二级放坡的开挖施工。一级坡比1:1;马道宽2m,位于一5.3m处;二级坡比1:1.2。开挖深度较深时,采用阶梯式的开挖方法进行开挖。II区土方开挖时,按照设计要求配合在北侧、东侧做好二级放坡的开挖施工,II区地下室负2层项板施工完成后才能进行III区的土方开挖;III区的地下室负2层顶板施工完成后,才能进行Ⅳ区的土方开挖。

7、降水施工技术

(1)降水井设计

根据基坑开挖深度,设计井深为20m,井口高于自然地面0.5m;井管采用钢筋混凝土预制管,外径360mm,内径300mm,端部预埋钢圈,井管之间焊接连接。滤管,即在井管预留滤水孔的基础上外包两层60目滤网,并绑扎牢固。滤料含泥量小于5%,且粒径1~3nun,从孔口投入井管周边。

(2)降水运行

施工完一口井即投入试运行一口,试运行抽水时间控制在3天,并做好出水质量和出水量检查。正式降水运行14天后进行土方开挖。

(3)降水井封井

随着工程的进展,土方开挖前施工的降水井逐步退出使用。为了确保降水井在封堵后不渗漏,降水井的封堵工作尤为重要。降水井的封堵必须在后浇带施工完毕,根据设计及规范要求,征得设计同意后,逐一进行。

二、深基坑工程监测

1、基坑工程除进行安全可靠的围护体系设计、施工外,尚应进行现场监测,做到信息化施工,基坑围护体系随着开挖深度增加必然会产生侧向变位,关键是侧向变位的发展趋势与控制。通常围护体系的破坏是有预兆的,因此进行严密的基坑监测是非常重要的,通过专业基坑监测单位的监测情况可及时了解围护体系的受力状况,可以达到及时校正、修正施工方案和指导现场施工的目的,使基坑处于安全可控状态。

2、该工程基坑的监测,由专业人员对深层土移、地下水位、围护桩、立柱桩的竖向位移、支撑杆件的轴力进行严密监测,土方开挖至基础施工阶段以每天1 至2 次的监测频率测试,除对以上基坑本身监测外还应对周围建筑物(基坑深度的2 倍范围)及地下管线进行监测并及时将观测资料反馈给建设、施工、监理、设计等单位以便及时分析处理。通过日常观测及专业单位的监测来确保基坑施工及周边环境的安全。以免给人民群众的生命、财产造成损失。

总结

我国的深基坑工程施工难度在不断的增加,这对深基坑的施工技术提出更高的要求,一个安全合理的施工技术是既要确保基础安全,顺利地施工,又要考虑方便施工,经济合理。在具体分析工程地质水文,工程特点状况下,对施工技术提出合理方案,针对不同土质的工程性质及具体工程实践,这样才可以做好建筑深基坑施工。

【参考文献】

[1]王玉芹,高秀丽. 论述建筑工程中基坑开挖与支护施工技术[J].科技与企业, 2012,(02)

[2]邹腾辉 超大深基坑单边采用六级放坡挖土的施工实践[期刊论文]-建筑施工2010,32(3)

[3]王文光 广州地铁三号线客村站深基坑施工技术[期刊论文]-广州建筑2004(z1)

[4]李万玉.吴立基坑放坡安全开挖的设计与施工[期刊论文]-安全与环境工程2004,11(4)

第3篇

【关键词】富水流砂;地面降水;帷幕注浆;隧道开挖

一、特点

在小导管超前支护的基础上增加了隧道帷幕注浆,注浆增强了隧道围岩的稳定性,隧道地面降水有效地控制了隧道内的水压及水量,改善了围岩,防止失稳,减少土地占用,原设计在地表打设旋喷止水帷幕,因为地表建筑物较多,采用洞内帷幕注浆可有效减少地表土地使用面积。本工法用于埋深20m以内隧道及地下工程富水流砂层,且穿越既有建筑物的隧道施工。

二、工艺原理

隧道整条线处于粗砂~砾砂层且水量大,隧道地面降水减少隧道掌子面的水量,并起到了改善围岩的作用;隧道周圈帷幕注浆超前支护起到了稳定掌子面围岩的作用,防止隧道开挖掌子面失稳同时兼具一定固结及止水效果。

三、工艺流程及操作要点

(一)地面降水施工

结合本地段工程地质,水文水质情况以及现场钻井设备,降水采用地表700mm管井降水,降水井管选用内径350mm,每延米长度为1.5米的无砂井管,井壁采用60-80目的尼龙网包裹,井壁管与孔间距采用粒径1-3cm填充。降水井应穿透含水层,同时井底标高应低于隧道仰拱不小于2米,降水井布置在线路左右两侧及两隧道的中间,布置在距离隧道边线2.5m左右,在施工过程中降水井间距及井管材料等根据降水效果调整。

1.降水计算参数

根据地勘单位提供的隧道涌水量、渗透系数、地层岩性,确定降水井的类型,降水井滤水管所伸入的土层。确定井径,依据经验计算公式计算单根管井的出水量。由隧道涌水量计算管井根数,换算出管井间距。

2.降水井施工流程

降水井施工流程(见下图):

3.降水井试验成果

针对降水井的降水效果,我单位做了降水试验,打设降水井3口,沿隧道及垂直隧道方向打设水位观测孔9个,降水15天后,根据水位观测孔的每天监测数据绘制降水曲线,通过曲线观察降水效果,降水效果良好。

(二)隧道帷幕注浆

全断面及帷幕注浆方式采用后退式分段注浆,分段长度为3.0m左右,注浆每循环长度10.0m,全断面注浆孔在每一循环开始部位的掌子面上按扇形布置,帷幕注浆孔沿开挖轮廓线布置,注浆孔的间距0.8m左右,同时应保证孔的末端间距控制在1.0m的范围内,实际间距需要现场试验后最终确定。注浆后应保证每一断面2.5m范围内土体被加固,注浆浆液为水泥-水玻璃双液浆(CS浆液),注浆时先外圈,后内圈,间隔钻孔注浆。注浆压力控制在1.0-1.5Mpa,并注意浆液不能溢出地表。注浆工作面封堵初始注浆段采用80mm后喷射混凝土止浆墙,后续注浆段均预留3.0m已注浆段作为止浆岩盘。

1.施工流程:

钻孔注浆安设注浆管喷砼封闭掌子面设备就位制浆、连接管路注浆饱满结束

2.注意事项

(1) CS具有腐蚀性,施工中注意防护和安全;

(2) 备有发电机和水源,注浆过程保证不能停水、停电;

(3) 压力表必须标定,并保证完好,损坏后立即更换;

(4) 注浆时如遇到窜浆或跑浆,采用间隔一孔或几孔注浆方式;

(三)隧道开挖、支护

根据现场实际情况,隧道标准断面采用上下台阶法进行开挖,人防段采用CRD法开挖,每次循环进尺0.75m,开挖后素喷掌子面,每支护一榀格栅立即喷射C25混凝土,监测数据显示隧道拱顶或地表异常段,格栅密排支护,及时封闭掌子面,进行全断面注浆。

1.掌子面素喷砼:隧道开挖后为了提高掌子面稳定性,认真检查围岩情况处理欠挖后及时素喷拱部砼,将其封闭。

2.安装格栅钢架:开挖断面经检查合格后,及时安装格栅钢架。格栅钢架安装由于不能及时成环,需在两端拱脚处打设锁脚锚管并进行注浆,并与格栅钢架焊接牢固。连接板位置螺栓必须锁紧。

3.喷射混凝土:喷射混凝土采用湿喷法施工。

4.施工注意事项

1) 该区间为富水流砂层,降水、开挖及初期支护各道工序必须衔接紧密,防止围岩暴露时间过长;

2) 上下台阶法施工,两个台阶距离不得超过5~6m,需尽早封闭成环。

(四)监控量测

1.地下水位监测

1)采用的仪器和测点的布置:采用水位计进行测试。水位观测孔按勘察专业水位观测孔埋设要求制作。

2)测试方法:将电测水位计的探头沿井管缓慢放下,当测头接触水面时,蜂鸣器就会响,此时读取读数,该读数与管口标高差即水位标高。

2.周边收敛

1)监测目的

通过周边收敛观测,了解洞身收敛情况,为支护参数调整及衬砌时间提供依据。

2)监测仪器:收敛仪、钢尺。

3)监测实施

沿隧道中线每10m布置一组,在确定量测的隧道断面开挖或初喷后24小时内,在隧道左边墙和右边墙部位分别埋设测桩(测桩埋设深度约15cm,钻孔直径约20cm,用早强锚固剂固定,测桩设置保护罩),并进行初始读数。量测仪器采用隧道收敛计。量测方法采用精度较高的水平基线量测方法,并进行温度修正。

3.拱顶下沉

1)监测目的

通过拱顶沉降观测,了解拱顶下沉情况,为支护参数调整及衬砌时间提供依据。

2)监测仪器:水准仪、精密水准尺。

3)监测实施

沿隧道中线每10m布置一组,量测方法采用水准抄平方法,必要时采用冗余观测方法来提高精度。

四、安全保证措施

(一)隧道降水及桥墩加固安全保证措施

1.降水井根据现场实际位置做调整,施工完成后钢板覆盖;

2.该地段降水施工时,加强桥墩及地面监测,信息化指导施工,防止因降水导致桥墩及建筑物侧向位移及地面沉降;

(二)隧道开挖、初支安全保证措施

1.严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十进行隧道施工;

2.认真做好隧道爆破后的排烟、排险等工作;

3.制定紧急抢险预案,并按预案内容配置抢险物资。

五、工程实例

青岛市地铁一期工程(3号线)河西站~河东站暗挖区间自2010年6月开始施工,该区间地质为粗砂~砾砂层,且富水,开挖过程中容易造成隧道塌方、地标建筑物损坏,为了使隧道正常掘进,地表建筑物的安全,在开挖过程中研究并应用地表降水加洞内帷幕注浆技术,保证隧道顺利掘进以及地表建筑物的安全。到目前为止通过监测,地表、隧道拱顶及水平收敛、及侧向位移值极小。采用此方法是切实可行的。

参考文献:

[1]《地下工程浅埋暗挖技术通论》 安徽教育出版社,2004

[2]《浅埋暗挖法修建地下工程几个问题的讨论》 铁道部隧道工程局科技大会论文集,1999

[3]黄旭升.甬台温客运专线黄毛山隧道帷幕注浆施工技术[J].混凝土与水泥制品,2010,03(6):20~22;

第4篇

失,减少流失,做到经济高效供水,达到节水的目的。

关键词:黄河水;引黄;来水;引水;灌溉

一、黄河水资源概况

黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔4500m的约古宗列盆地,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省(区),注入渤海,干流河道全长5464km,流域面积79.5万km2。黄河是西北、华北地区重要水源,天然年径流量580亿m3,其中花园口断面559亿m3,兰州断面323亿m3。兰州以上和龙门到三门峡区间两区所产径流量占全河的75%。

黄河流域位于干旱半干旱地区,雨量相对稀少,多年平均降水量为478mm,由于气候影响,年降水量在时间分配上变化很大,六~十月份降水量占全年降水量的65%~80%,七、八月份为降水的全盛时期。黄河径流量60%集中在汛期七、八、九三个月。为减缓黄河下游河道的泥沙淤积,每年还需要200~240亿m3水量输沙入海,这样,黄河可利用的水量只有340~380亿m3。(黄委会对沿黄各省区分配耗用的黄河河川径流量为370亿m3。)

黄河水资源有三大特点:

1.水少沙多:黄河作为世界第一高含沙河流,多年平均输沙量为16亿t,平均含沙量35kg/m3,最大年输沙量39.1亿t,最高含沙量920kg/m3,七~九三个月集中了80%的沙量。

2.时空分布不均匀:黄河径流地区分布不均,径流年内年际变化大。黄河径流量多集中在每年汛期七~十月份,占全年的60%以上。冬、春季降水和河川径流量相对较小,三~六月份仅占10%~20%,上中游宁蒙平原消耗量大,中下游加水量很少,所以流入下游的水量难以满足冬、春引水的需要。

3.水沙异源:黄河水沙来源地区不同,黄河水量主要来自上游,兰州以上控制面积占花园口以上的30%,水量占58%,沙量仅占9%,是黄河的主要清水来源区。黄河的沙量90%以上来自中游,需要上游的清水输送入海。所以上游水资源的利用要兼顾中下游供水及输沙的需要。

二、山东水资源及引黄情况

1.山东省水资源概况:山东位于黄河下游,属于温带大陆性季风气候,降水集中,雨热同季,由于降水量60%以上集中于夏季,故易形成涝灾,冬春又常发生旱灾,对农业生产影响很大。每年全省水资源总量306亿m3,而供水能力为280亿m3左右,长期以来,缺水压力巨大。水资源总量不足,人均、亩均占有量少,水资源地区分布不均匀,年际年内变化剧烈,地表水和地下水联系密切等是山东省水资源的主要特点。全省水资源总量仅占全国水资源总量的1.09%,人均水资源占有量344 m3,仅为全国人均占有量的14.7%。

2.山东省引黄概况:黄河从山东西南进入,横贯全省八个市后,在东北部入海。从地理上看,黄河在山东可分为上中下三段,其中上为菏泽、聊城、济宁三市,这一段黄河地处山东省最重要的农业区,河槽表现为宽浅型,黄河水资源是三市的主要灌溉用水来源;济南、德州和淄博位于中部,工农业都比较发达,黄河水是三市用水的重要补充;再往下就是滨州、东营两市所在的黄河口地区,由于地处渤海之滨,自然条件较差,水资源贫乏、单一,由于区域土地盐碱化,地表径流水质差,无法利用,黄河成为本地区能够饮用的唯一客水来源。

三、黄河山东河段的来水与引水变化

高村水文站是黄河进入山东的把口站,其近年的整编资料代表了黄河进入山东的水量。

利津站是黄河入海的控制站,其整编资料代表了黄河入海水量。二者的差在不考虑损耗的情况下可以看作是山东省此期间的引黄水量(见表一)。

从上表可以清楚地知道,山东省大规模引用黄河水是从1979年以后。在1989年达到高峰。但在进入二十世纪九十年代后,由于黄河流域进入系列干旱年,全流域降水偏少,同时黄河流域的经济发展对黄河水资源的需要却越来越大,加上当时没有对黄河水资源进行统一的管理和调度,流域各省区各自为政,最终导致引水过度,造成黄河下游连年断流。山东省作为黄河最下游的省,也是黄河断流受害最重的省。1992-1993年黄河在河口地区发生跨年度断流,造成农业减产,油田限产,居民生活用水也得不到保障,国家不得不花大气力从龙羊峡调水,以解燃眉之急。

利津水文站是黄河入海把口站,其实测资料代表了黄河河口地区的水资源状况。表二是近年来的年径流量:

从上表可以看出,除2003年黄河流域发生了百年不遇的秋季来水,从而入海水量比较显著外,其余各年水量都比较小。这也代表了黄河的真实情况。自从黄河水利委员会自1999年授权对黄河进行全河统一调度以来,利津断面就没有断流过。但每年通过利津断面的流量却是十分有限。而且时空分布差距也比较大。所以从长远来看,黄河水资源的短缺将持续一个相当长的历史时期。

四、应采取的对策及建议

1.调整引水方案,丰蓄枯补、冬蓄春用、多蓄备用。目前黄河中游的小浪底水库调蓄能力尚不能满足黄河下游引水的需要,不经过特别措施调水仍难以保证河口地区冬、春季引水。因此作为地处黄河下游的山东省,必须从长期抗旱准备的打算考虑,在现有基础上,继续完善蓄水工程,增加蓄水能力,对黄河水资源实行“丰蓄枯用,冬蓄春用”,在丰水期水质好,水位高含沙量适宜的情况下实现引优质水、高效引水的目的。

2.计划引水和节约用水。节约用水是我国经济建设中一项长期工作,加强科学化节水工作是调解水资源供需矛盾的一条重要途径。搞好节水工作就等于开辟了第二水源,因此应建立和完善各级节水网络,用经济手段推行计划用水,对引水量大的农业用水,要调整其产业结构,发展耐旱高效农业作物,因地制宜推广节水灌溉技术,进一步优化水利布局和管网布局,做到统筹供水,降低漏失,减少流失,做到经济高效供水,达到节水的目的。

作者介绍:马光清,男,1968年3月出生,汉族,山东东营利津县人,水文勘测技师,,主要从事陆地水文水资源研究。

参考文献:

(1)马水庆.《黄河水政水资源论文集》.黄河水利出版社,1999

(2)《胜利油田平原水库资料汇编》.胜利石油管理局平原水库资料汇编委员会编著,2000年

(3)刘广生《黄河水资源管理研究论文集》 黄河水利出版社,2002

第5篇

【论文摘要】关于深基坑发生流砂的补救,本文介绍了一系列技术措施,在保质、保量下如期完成了该基坑最大漏水的处理和施工。

【Abstract】Redress about that quicksand happened in the deep base pit, a series of technology measure the main body of a book has been introduced, has accomplished treatment and construction being the base pit maximum’s turn to pour water leaking from as scheduled under quality and quantity guaranteed.

【Key words】Deep base pit; Quicksand; Remedial measure

1 工程概况

安徽省宿州市浍水河二期调水集水廊道工程,该工程三面环水,主体工程为242m长地下廊道,该廊道位于地下7.75~10.5m,廊道东端的吸水室基坑位于地下11.90m,是宿州市基坑深度较大的工程之一。

工程基坑底的标高为-11.80m,而河中水位高水位标高为-2.30m,即高水位时管涌点水压约9.50m。

基坑所处地层自上而下,依次为耕殖土0.7m、轻严粘土1.3m、细砂3.2m、中砂2.8m、粗砂约3.5m、强风化岩层等。

为充分利用浍水河水,在距基坑下游1000m处同时开工建设一临时挡土坝用以蓄水,将水引至一期调水泵站进行不间断抽水。

2 施工方案先择

本工程基坑开挖较深,原设计采用12m深的深井降水井位布置不合理、深度浅、施工工艺不科学,致使深井降水措施失败,当挖至4.5m深时,基坑东南侧、北侧、西侧涌水量相当大,出现流砂达22处之多。

经会同多位水利专家商讨对策,主要考虑以下三步施工:

2.1 先沿远离施工区的河西岸边开挖导流明渠,然后在距廊道中心上、下游各300m处筑两道围堰,利用铺塑明渠减弱河中明水渗水量,减小水头差。

2.2 采用护、排、引等措施,综合治水,满足工程施工的安全性和工期要求。

护:重点抢修东南侧、西侧土体,在流砂严重的地段按1∶0.33坡度向砂中打入钢筋骨架钢丝网护坡,然后贴着钢丝网打入竹杆,间距500mm,随挖土深度的增加和水位的降低加深钢丝网,在不影响施工进度的前提下,为进一步采取措施赢得了宝贵的时间。

排:由于工程基坑的涌水量比较大,而且每天24h不间断地进水,为有效地进行基坑排水,在吸水室基坑外东南侧、西北侧各建一集水井,同时随着基坑向西延伸,当挖方挖至基坑底部时,每隔30m设一个集水井于基坑范围外,井底应低于引水沟底1m左右,采用钢筋骨架钢丝网进行固护,井内各布置2~3台大功率污水泵,根据涌水量的大小来决定工作水泵的开关数量,来保证基坑进出水的平衡。

引:当挖至吸水室设计坑底标高时,在砂层区域铺设100~200mm的道渣,道渣内铺设4根φ75的塑料滤水管作引水管,一端接至坑内的进水口,一端接至蓄水池,同时在道渣上干砌一行块石,再浆砌一行块石,在底板外侧砌筑砖挡水墙,在墙外挑几条排水沟,将坑外的水引进蓄水池。

在底板施工的同时,4根φ75塑料管一直处于排水状态,以保障底板安全。

2.3 降低地下水位,减小水头差。降水有3种成熟的措施。①在坑外重新打深井,用深井降水。②在坑内外侧砖砌圆筒沉井。③在坑内外侧用大钢锥钻1000mm的井孔。但这三种措施都有一个共同的缺点:成井时间长,无法保证工程按期完成。

经过公司科技人员的反复论证,最终决定采用可重复利用的钢管排水井降水。在第二步采用“护”法施工过程中采用可重复使用的钢管排水井降水,同时,配合“排”、“引”等措施综合治水。

沿廊道基坑底部两侧,自东向西每隔30m设一排水井。先打入钢管滤水井,利用抽砂筒抽砂,挖至井底后用20~40mm碎石铺设井底反滤层,然后用污水泵排水(在机械向西推进过程中,挖土至一段距离后,拨出钢管,按选定位置重新打入砂中)。

第6篇

[关键字]深大基坑 PLAXIS 地铁隧道

[中图分类号] U45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-259-3

1 工程概况

该基坑工程位于杭州下沙经济技术开发区,分为86-1和86-2二个地块。其中86-1地块为住宅用地,总用地面积为41109m2,设有连通的二层地下室,地下室建筑面积为50338m2。86-2号地块为商业用地,南侧紧邻地铁隧道,总用地面积为28734m2,设有三-四层地下室,地下室建筑面积为125950m2。本工程±0.000相当于绝对标高6.300m,基坑周边自然地坪相对标高为-0.150m(即绝对标高6.150m)。

综合考虑承台、电梯井和地梁的间距和密度,取基坑底标高为-8.850m、-10.050m和-15.800m,设计基坑开挖深度为8.70~15.65m。设计基坑安全等级为一级。

1.1 基坑环境条件

用地红线以南为九沙大道,九沙大道下有杭州地铁下沙中心站的主体结构及隧道。下沙地铁中心站主体结构顶面标高为绝对标高3.500m,板底标高为绝对标高-9.39m~-11.39m,采用钢筋混凝土框架结构,地下连续墙“二墙合一”围护(墙底绝对标高为-24.00m),距基坑边的距离约为27.10m。地铁隧道中心点绝对标高-6.090m,直径6.2m,壁厚350mm,轨顶绝对标高-7.950m,隧道与基坑边的距离约为7.70m。九沙大道市政管线,埋深在0.6m~2.80m之间,距基坑的距离在1.1m~47.8m之间(图1.1)。

1.2 工程地质条件

根据场地岩土工程勘察报告,场地土体可分为七个大层,十八个亚层。基坑开挖影响范围内各土层主要物理力学性质指标见表1.1所示。

2基坑围护结构设计

2.1基坑的围护结构型式选择

86-2地块基坑采用内撑式围护结构,围护墙分别采用地下连续墙和钻孔灌注桩排桩墙;本基坑基坑东侧南段、南侧和西侧南段临近地铁车站及隧道,采用地下连续墙围护结构。对于临近地铁隧道的1A-1A剖面,在地连墙外侧增设一排钢筋混凝土排桩墙。86-1地块采用拉锚式围护结构,围护墙采用钻孔灌注桩。

2.2支撑体系设计

86-2地块周围环境条件比较复杂,临近有地铁轨道及车站需保护,因此考虑采用三层内支撑的围护方案。在支撑的竖向布置上,共设置三道钢筋混凝土内支撑。支撑顶标高分别确定为-1.50m、-7.20m和-12.20m。

3基坑开挖对邻近地铁隧道影响分析

3.1计算模型与参数

基坑长度约250m,且与地铁隧道基本呈平行布置,属于比较典型平面应变问题。分析软件采用岩土工程专用有限元软件Plaxis。Plaxis软件分析时,地基土为两相连续介质材料,无须将桩土等简化为弹性地基。本次分析桩体材料采用线弹性模型,土体材料与桩土界面采用Mohr-Coulomb理想弹塑性模型,桩土单元均采用高精度的15节点三角形等参单元,桩土界面采用Goodman单元。

3.2分析模型与参数

基坑开挖、降水施工对隧道影响的分析模型为平面应变分析模型,如下图3.1所示。坑外土体计算范围50m>3h,h为开挖深度;模型两侧水平向约束,底部竖向约束;考虑降水引起的渗流场及其对土体应力场的影响,模量两侧为侧向水源补给,坑外水头分别降至地表下4m与8m,坑内采用深井降至开挖面以下0.5m,粘土层为不透水层;分析方法采用有效应力法,土体材料与桩土界面强度和变形参数均为有效应力指标。地连墙、支撑结构砼强度C30,弹性模量Ec=30GPa。

基坑开挖对地铁隧道影响的分析模型如图3.1所示,分析软件为岩土工程专业有限元软件Plaxis 7.2。地铁隧道外径6.2m、壁厚350mm、6片拼装,拼接处按铰接考虑。地连墙与灌注桩外侧有一道?850@600三轴水泥搅拌桩,水泥土的割线模量E50取260MPa。水平支撑刚度取主支撑与板带截面抗压刚度。

3.3基坑开挖对地铁隧道影响分析

开挖与降水计算工况根据施工步骤共分为7个工况(包括4次开挖和3次换撑),见表3.2。

各个施工工况的位移场、地连墙的侧向变形分析结果(最大值)如图3.2~图3.4所示,隧道变形与隧道管片压力如图3.5~图3.9所示。

由前述分析可见:

(1)受基坑开挖、降水等因素的影响,南侧地连墙最大变形为27.5mm,小于0.18%H(28.2mm),满足环境保护要求为一级的基坑变形控制要求。

(2)在基坑开挖及地下室施工期间,隧道1最大水平位移为7.0mm、最大沉降为3.6mm;隧道2最大水平位移为13.3mm、最大沉降为4.8mm。

(3)地下结构施工完毕停止降水后,隧道1残余水平位移为6.2mm、残余沉降为0.5mm;隧道2残余水平位移为11.5mm、残余沉降为3.0mm。

(4)基坑施工对隧道管片压力的影响很小。

4结论

本文以杭州下沙某深大基坑工程为背景,通过及基坑开挖对地铁环境效应的数值分析,研究得出以下主要结论:

2.采用PLAXIS分析了基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,分析表明基坑开挖对地铁隧道结构的内力影响较小;地铁隧道的变形均小于15mm。

基坑施工工序较多,现场工况与模拟分析时的工况可能存在不一致,导致结合工况来分析基坑围护结构的受力及变形相当困难。本文分析时,适当做了一些简化,很难做到预测分析和实际施工完全吻合。考虑真实工况可以获得与实际更为接近的结果。

数值计算时岩土参数的选取对计算结果的影响很大,然而由于岩土材料和工程地质的复杂性,极难选取精确的、合适的参数来反映现场实际。进一步考虑岩土材料在不同应力路径和不同应变水平下参数取值,可以更为准确地预测基坑开挖对周围环境的影响。

参考文献

[1]范益群等.软土深基坑考虑时空效应的空间计算分析[J].地下工程与隧道,1999,(02).

[2]俞建霖,龚晓南. 深基坑空间效应的有限元分析[J]. 岩土工程学报,1999,21(1):21-25.

[3]芦森. 分步开挖和逐级加撑的地铁车站深基坑围护结构性状研究[D].浙江大学硕士学位论文,2005.

[4]王涛.紧邻地铁区间隧道的深基坑施工变形研究[D].广州大学硕士学位论文,2007.

[5]马威. 深基坑开挖对地层及临近建筑物影响的数值分析[D]. 华中科技大学硕士学位论文,2007.5.

[6] 刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[7]谢李钊.深基坑现场实测分析及数值模拟[D].中南大学,2009.

[8]汪乃权等.复杂环境条件下基坑围护结构变形与稳定控制[J].浙江建筑,2009.

[9]石钰锋.紧邻铁路地铁车站基坑围护结构稳定性研究 [D]. 中南大学,2010.

第7篇

关键词:基坑工程 ;地下水控制;策略

Abstract: Groundwater control engineering foundation pit should meet the requirements of retaining structure design, it should according to the site and the surrounding conditions of engineering geology, hydrogeology and environmental conditions and combined with excavation and foundation construction schemes of comprehensive to determine. But it can be either alone or in combination with catchment, well point precipitation, water interception and recharge method in the specific construction.

Key words: foundation pit; groundwater control; strategy

中图分类号:TV551

伴随着中国城市化进程的加快和各类超大规模工程的开工建设, 深大基坑和人工切坡的边坡工程越来越多。由于我国地形复杂,各地地质条件差异较大以及边(滑)坡与基坑工程问题本身的复杂性,边(滑)坡及基坑工程仍然是当今国内外岩土工程领域的热点和难点课题。城建、铁路、公路、水电建设和露天矿产资源开采等相关领域工程建设中都急需进行边坡稳定性和基坑支护工程研究与治理。

在土方开挖过程中,地下水渗入坑内,不但会使施工条件恶化,而更严重的是会造成边坡塌方和地基承载能力下降。所以基坑工程中必须严格控制地下水,通过控制地下水获得基坑开挖的干作业空间,保证基坑边坡和底板的稳定性以及基坑周边环境的安全及正常使用。基坑工程的地下水控制方法我们通常采用集水明排、井点降水、截水和回灌的方法,而采用的原理则是截水、防渗或排水、降水。截水、防渗主要是使基坑周围或底部形成止水帷幕。而排水、降水则是要防控降水诱发不均匀沉降。

地下水控制工程应满足支护结构设计要求,应根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件和环境条件并结合基坑支护和基础施工方案综合分析、确定。而在具体施工时则可以单独或组合采用集水明排、井点降水、截水和回灌等方法。

而具体采用的方法可参考下表[1]:

一、采用集水明排控制地下水

集水明排主要是在基坑开挖及基础施工、养护期间,基坑四周开挖集水沟,汇集坑壁及坑底渗水,并引向集水井。集水明排作业施工设备简单,施工成本低,可单独采用也可与其它地下水控制方法组合使用。集水明排作业方法适用于涌水量不大,坑壁土体稳定或k<

采用集水明排策略控制地下水时,集水坑应设置在基础范围以外,地下水走向的上游。根据地下水量大小、 基坑平面形状及水泵能力,集水坑每隔20~40m设置一个。集水坑的直径或宽度,一般为0.6~0.8m。其深度,随着挖土的加深而加深,要经常低于挖土面0.7~1.0m。井壁可用竹、木或钢筋笼等简易加固。当基坑挖至设计标高后,井底应低于坑底1~2m,并铺设碎石滤水层,以免在抽 水时将泥砂抽出,并防止井底的土被搅动。

二、采用降水法控制地下水

井点降水法就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管 (井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,同时在基坑开挖和地下主体结构施工过程中仍不断抽水。地下水控制工程采用降水策略时,我们可以根据具体情况选择不同的降水方法,主要包括轻型井点、电渗井点、喷射井点降水、管井(深井)井点降水或深井泵井点降水。

(1)轻型井点

轻型井点系统由井点管、连接管、集水总管及抽水设备等组成。轻型井点法通常适用于渗透系数为0.1~20m/d的土层,对土层中含有大量的细砂和粉砂层特别有效。具有可以防止流砂现象和增加土坡稳定,且便于施工的特点。在粉土中,由于毛细力作用,孔隙水单靠重力不易排出,需要采用真空井点方式。即在滤管上下适当范围填充粘土,并在滤料段之上至孔口用粘土球密封,造成良好的真空度,利于排水。对于渗透系数极小的粘土和粉土中[2],采用电渗法达到排水降低水位的目的。

(2)喷射井点降水

当基坑开挖要求降水深度大于6m时,如用轻型井点就必须用多级井点。这会增加井点设备数量和基坑挖土量,延长工期等,往往是不经济的。因此,当降水深度超过6m,土层的渗透系数为0.1~20m/d的弱透水层时,以采用喷射井点为宜,其降水深度可达20m。喷射井点一般有喷水和喷气两种,井点系统由喷射器、高压水泵和管路组成。

喷射井点降水具有降水深度大、管网复杂、效率低、成本高等特点。适用于粘土、粉土、砂土、填土等渗透系数较小,k=0.1~20m/d的地层以及降水深度较大(8~20m)的降水工程。粗砂等大粒径土层中,循环水流大,经济性差,不宜采用喷射井点降水,可改用深井泵降水。

喷射井点降水施工时要严格按照施工程序进行,首先安装水泵设备及泵的进出水管路,铺设进水总管和回水总管。然后再沉设井点管,包括灌填砂滤料,接通进水总管后及时进行单根试抽、检验。全部井点管沉设完毕后,接通回水总管,全面试抽,检查整个降水系统的运转状况和降水效果。

施工作业中,进水总管和回水总管与每根井点管连接时要安装阀门,以便调节使用和防止不抽水时发生回水倒灌。井点管路接头应安装严密。喷射井点的平面和高程布置与轻型井点基本相同,当坑基宽度小于10m时,采用单排井点布置;大于10m时,则用双排井点布置;当基坑面积较大时,则采用环状井点布置。喷射井点间距一般为2~3.5m,采用环状布置时车辆进出口或道路处的井点间距可扩大为5~7 m。埋设时冲孔直径约为400~600mm,深度应比滤管底深1m以上。

(3)管井(深井)井点降水

管井(深井)井点降水又称大井抽水。利用钻孔成井,在基坑外侧或内部每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽取井内的水来降低地下水位,当降水深度较大时可采用深井泵。管井深井井点降水的壁管直径一般大于200mm,该方法具有排水量大、排水效果好、施工设备简单、易维护特点[3]。 主要适用于渗透系数为1~200m/d的土层,降水深度为>5m。管井可用钢管管井和混凝土管管井等。钢管管井的管身采用直径150~250mm的钢管,其过滤部分采用钢筋焊接骨架外包孔眼为1~2mm的滤网,长度2~3m。混凝土管管井的内径为400mm,分实管与过滤管两种,过滤管的孔隙率为20~25%,吸水管可采用直径为50~100mm的钢管或胶皮管,其下端应沉入管井抽吸时的最低水位以下。水泵可采用2~4英寸潜水泵或单级离心泵。管井的沉设,可采用泥浆护壁钻孔法。

管井井点布置主要包括坑外和坑内布置。坑外布置时要根据基坑的平面形状或沟槽的宽度,沿四周呈环形或单排、双排布置[4]。井中心距坑边的距离应根据管井成孔所用钻机的钻孔方法而定,当用冲击式钻机并用泥浆护壁时,井中心距坑边的距离0.5~1.5m,用套管法时应不小于3m。管井的埋设深度和间距,应根据需降水的范围和深度以及土层的渗透系数而定,埋设深度为5~10m,间距为10~50m。则坑内布置主要是在坑内面积较大或出于防止降水对周围环境的不利影响时采用,可根据坑内降水深度、单井涌水量以及抽水影响半径R等确定管井井点间距,再以此间距在坑内呈棋盘状点状布置,如下图2-2所示。井点间距D一般为10~15m,同时应不小于根号2R,以确保在基坑全范围内降低地下水位。

2-2坑井管井井点布置示意图

注:R为抽水影响半径,D为井点间距

(4)深井泵井点降水

深井泵井点降水排水量大,降水深度可达50m,不受吸程限制,排水效果好,井距大,对平面布置干扰小。其主要利用钻孔成井,多采用单井单泵(潜水泵或深井泵)抽取地下水。通常适用于砂砾、砂卵石等中、强透水含水层,渗透系数为10~250m/d,降水深度大于15m的降水工程。

三、截水法控制地下水

截水方法通常采钢筋混凝土地下连续墙、SMW(水泥土桩内插入H 型钢等)、旋喷桩、搅拌桩、注浆帷幕等防渗墙形式使基坑周围或底部形成止水帷幕。

四、回灌法

为减轻降水沉降漏斗范围内,土体变形对周边环境的不良影响,除采用防渗墙等隔水措施外,还可采用回灌法控制周边环境中的地下水位。其技术要点为常采用回灌井点、回灌砂井、回灌砂沟等措施,回灌井距降水井不小于6m,回灌井的间距应根据降水井的间距和被保护物的平面位置确定,回灌水位不高于原地下水位,通过水位观测孔调控回灌水量,回灌水箱高度可根据灌入水量配置。回灌井宜进入稳定水面下1m,且位于渗透性较好的土层中,过滤器的长度应大于降水井过滤器的长度。回灌砂井的灌砂量应取井孔体积的95%,填料宜采用含泥量不大于3%[5]、不均匀系数在3~5之间的纯净中粗砂。回灌水宜采用清水,且回灌井与降水井应协调控制。

参考文献

[1]孙加永.多种技术手段在基坑地下水控制中的应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2010,37(5):67-69.

[2]陆建生,崔永高,缪俊发等.基坑工程环境水文地质评价[J].地下空间与工程学报,2011,07(z1):1506-1513.

[3]范士凯,杨育文.长江一级阶地基坑地下水控制方法和实践[C].//第六届全国基坑工程研讨会论文集.2010:63-68.

[4]李杰.基坑工程地下水控制方法探讨[J].福建建设科技,2007,(3):15-16.

第8篇

关键词:造林成活率,树种选择,蓄水保墒

 

全球干旱、半干旱地区约占陆地总面积的34%,涉及50多个国家和地区;我国干旱、半干旱地区更多,占国土总面积的52%;而深居我国内陆的西北地区,干旱、半干旱地区面积则高达69%,该地区的显著特点是降水量较小,蒸发量较大,气候异常干燥,水资源极度匮乏。作为林业建设中的一个重要环节,抗旱造林技术对于提高这些地区的造林成活率、促进树木生长发育以及提高水分利用效率等方面都具有不可替代的作用。论文大全。尤其是对以天然降水为主要来源的西北地区来说,能否将有限的天然降水最大限度地积蓄在林木根系分布层,并加以高效利用,就成为人工林植被建设和可持续发展的关键所在[1]。

1 影响造林成活率的因素

影响造林成活率的因素有三个方面,即生物因素、自然因素、人为因素。这三个因素既有区别,又可互相转化,相互影响。

1.1 年降雨量少

西北地区年降雨量少,气候干燥,水分条件是制约造林成活率的首要因素。根据相关气象部门的资料显示,部分县市年降雨量有时不足500mm,有些年份头年深秋干旱,一直持续到第2年春季造林季节干旱无雨。因此水分因子成为造林成活率的致命因素。

1.2 苗木保护工作不足

如果对苗木根系保护不好,过多失水难以维持水分平衡调运苗木,一般根系保护措施普遍跟不上,加之假植不浇水,未与土壤密接,露置在阳光下暴晒时间长,使苗木体内水分失去太多,栽植后又无法灌溉补充水分,因此造林成活率明显降低[2]。

1.3 整地质量不高

整地质量不高主要表现在活土层太浅,坑穴太小,栽植过浅,根系不舒展,东倒西歪,栽植时达不到造林技术规程要求,特别是防护用材林苗木更是如此。

1.4 造林技术不协调统一

不同的树种造林成活率的高低各有差异,在相同的立地条件下,有的树种造林易成活,而另一些树种,则难以成活,如山杏、梨以及针叶树种等[3]。对难以成活树种的生物学特性还缺乏规律性、科学性的了解,没有掌握其最佳的栽植时间,以致其栽植过晚,成活率低。

1.5 施工规模不合理

重点项目工程规模大,造林时间拖的长,有时达60多天,致使有些树种错过造林的最佳期。而且在防护用材林树种结构的配置上,纯林多、混交林少,达不到生物群落结构的调控。随着造林时间的不断延长,造林质量有所下降,因而造林成活率也逐渐降低。

2 提高造林成活率的对策

2.1 树种的选择和处理

2.1.1 树种的选择

在造林前要根据造林地的环境条件和造林目的选择好合适的树种,做到既“适地适树”,又满足培育目的。一般来说,选择树种的原则主要是:对于一般的水土保持林来说要求根系发达、树冠浓密、生长迅速、耐旱、耐脊薄、能进行多种利用等,对水土保持用材林来说要求速生、丰产、品质优良;对薪炭林则要具备生长快、生物量高、萌蘖力强等特点[4]。在土壤、环境、经济条件都具备时应尽量选择价值较高的树种。水分作为干旱地区的关键限制因素,在树种选择时应给予特别的重视,一般要尽量选择深根系、根系发达、蒸发量比较小的耐旱性强的树种。

2.1.2 树种的保持与处理

在确定了造林树种、密度和完成集水整地后,即可准备造林种苗。在土壤水分缺乏的情况下,播种造林、扦插造林受到一定的限制,一般选择植苗造林。选择壮苗是植苗造林的基础,应当选择一级苗,并尽量选择大规格的移植苗,在条件许可时可以选择容器苗。要坚决舍弃不合格的苗木和弱苗,不要因为可惜让不合格的苗木影响到林木整个世代的生长发育,造成更大的浪费[5]。在栽植前一定要保护好苗木并对苗木作必要的处理。在起苗、分级、包装、运输、储藏、假植、栽植等一系列环节中要特别保护好根系,防止风吹日晒造成根系失水过多而使苗木或活性降低,运输是要对苗木进行包装以保持根系的湿度,可以事先给根系使用一些保水剂,在假植时要浇足水。最好是就近调苗。

2.1.3 密度与林分结构确定

造林密度是林分形成合理空间结构的基础,也是林木个体生长发育与营养空间大小的决定因素。黑龙江省水分有限,造林密度一般就是成林密度,不经过中间间伐,有时至多有一次间伐利用,否则中间的间伐太小没有什么经济价值,而且会影响到林分群体的生长发育。因此,一般的原则是宜稀不宜密[6]。为了能使我国西北地区的特点充分发挥出来,要通过树种、密度、水分和立体配置形成合力高效的空间结构,以达到提高林分抗性、改善环境的目的,可以选择对林分需求不同的树种进行针阔混交或乔灌或交,可以调节株行距、降低集水稀植所带来的不良影响,也使光照、土壤等因子得到较充分的利用。

2.2 蓄水保墒配套技术措施

2.2.1 集水整地技术

在西北地区,为了有效地聚集降水,经常采用反坡梯田、水平沟、鱼鳞坑、V型等不同形式的林地整理。反坡梯田是集水整地最常采用的方式,具有径流拦蓄量大,表土利用率高和不易崩溃等特点。一般来说,田面愈宽,拦截地表径流的能力愈强;田面宽度相同时,树木当年生长量与行距成正相关。论文大全。由此可以看出,反坡梯田整地带间距离和利用面宽度对造林地土壤水分和林木生长均具有明显影响[7]。论文大全。对水平沟整地的研究表明,造林后两年内山杏的树高、地径、单株鲜重和土壤贮水量均随株行距的增大而增加,而单位面积生物量随株行距的增加而减少。

2.2.2 蓄水保墒技术

蓄水保墒从两个方面提高土壤水分含量,一是加大水分输入,二是防止水分无效散失,生产中经常将两种措施结合起来使用。如“座水栽植”就是典型的例子,即在栽植之前适量灌水、然后栽植、最后覆盖,这种方法的优点是用水量小、水分利用效率高。另一种方法是栽植以后灌水,等水分完全渗透以后再进行覆盖。覆盖材料可以就地取材,塑料薄膜、作物秸秆等都可以采用。于覆盖可以防止水分无效散失、提高地温以及改善茼木周围的小环境,因此不仅可以提高造林成活率,而且能够促进幼苗幼树生长[8]。

3 小结

针对我国西北地区地区的实际情况,科技工作者经过长期不懈的努力,在节水抗旱造林技术研究方面取得了许多成果,但其中还有一些问题需要继续探讨。目前,存在的主要问题是点上研究多而面上研究少、单项研究多而综合研究少。因此,今后应该通过大范围的协作研究,提出同一自然地理区域相同立地类型不同树种以及不同立地类型相同树种的节水抗旱造林技术规程,促进节水抗旱造林技术的规范化,以便提高造林效果。其次,将集水整地、蓄水保墒以及抗旱栽植等技术有机结合起来,全面提高集水效率和水分利用效率。

【参考文献】

[1] 刘延江,郝云峰,贺百宏。干旱半干旱地区抗旱造林技术[J]。陕西林业,2009,(05)[2]高圭,杨志让,常磊。宁南山区沙棘截干抗旱造林技术[J]。中国水土保持,2001,(04)[3]赵,刘艳辉。春季抗旱造林技术要点[J]。林业实用技术,2004,(03)[4]孟桂珍。密云县积极推广抗旱造林技术[J]。绿化与生活,2004,(02)[5]孙丽昕。秋季造林应推广根苗抗旱造林技术[J]。内蒙古农业科技,2005,(S2)

[6]李夏刚。陕北地区抗旱造林技术探讨[J]。陕西林业科技,2009,(01)[7]代亚丽。黄土高原地区提高水土保持造林成活率措施探讨[J]。现代化农业,2000,(11)[8]赵跃。移植筒造林技术[J]。内蒙古林业,2001,(07)

第9篇

论文摘要介绍了光皮桦引种栽培地的情况,同时从采种及种子处理、播种及管理、整地栽植、抚育、病虫害防治等方面介绍了光皮桦的引种栽培技术,以期为光皮桦的引种栽培提供参考。

光皮桦(Betulaluminifera),又称亮叶桦,为优良速生乡土阔叶树种,具有适应性强、生长快、材质优良、用途广、栽培容易、病虫害少等一系列优良性状,可单独造林,也可与杉木、马尾松等树种营造混交林。主要分布在安徽黄山、浙江天目山、河南西峡、蒿县及江西、福建、湖南、湖北、甘肃、四川等地。喜温暖湿润气候及酸性、微酸性土壤,耐干旱瘠薄,深根性,根系发达,具固氮作用,在其自然分布区主要生长在低山丘陵的向阳山坡上。滁州市地处江淮之间,宜林地多为缓坡丘陵及岗地,但造林树种比较单一,丘陵低山多为松类、平原圩区多为杨树。单一树种的造林不利于营造良性的森林生态系统,容易导致病虫害的发生,不仅耗费了大量的人力、物力,而且给我市的林业工作带来了不可估量的负面影响和损失。因此,开展光皮桦引种栽培试验工作,对于改变我市“一棵松”、“一棵杨”的单一造林模式、调整我市林分结构、开展多树种造林有着重要意义。

1引种栽培地情况

2004年4月,从安徽黄山地区引种进行育苗试验,育苗地选在滁州市林科所试验苗圃,并分别在滁州市林科所试验苗圃、凤阳县白云山林场、沙河集林业总场白米山林场等地选择不同立地条件的地块作为造林地。几处造林地的共同特点是冬季多风,降水偏少,夏季降水较多,气候、植被、物种有明显的北亚热带向暖温带过渡的特色。选择地块类型有岗地、山坡地、平地;土壤为黄棕壤,包括普通黄棕壤、黏盘黄棕壤、黄棕壤性土3种,厚度一般为20~100cm,合计栽植试验林面积4hm2。

2栽培技术

2.1采种及种子处理

选二十年生以上的健壮母树,于4月底及时观察种子的成熟度,光皮桦种子成熟期早,且不一致,当果序由绿转为黄褐色时,为最佳采种时间。种子不耐贮藏,采后随即用1%福尔马林溶液浸种30min,取出后密闭2h,然后阴干,处理后应及时播种。因光皮桦播种季节较迟,当年苗木生长期较短,幼苗期大多处在晴热高温天气中,所以应选择土壤肥沃、疏松、排水条件好的阴湿圃地作为育苗地。育苗地于前一年冬季或当年早春提前整地,并根据土壤情况施足基肥和进行土壤消毒,育苗地施磷肥500kg/hm2、尿素500kg/hm2、复合肥1000kg/hm2,撒硫酸亚铁250kg/hm2,呋喃丹50kg/hm2。

2.2播种及管理

采用条播法,播种后覆上细沙土,覆土厚度以刚好盖住种子为宜,然后覆盖稻草,盖上遮荫网并浇透水。播后6~7d出苗,13~15d基本出齐,出苗后,分2~3次揭除稻草。幼苗期间根据需要,喷50%多菌灵可湿性粉剂800倍液,以后每月1次。在阴天、晴天夜晚揭开遮荫网,让苗木滋润露水,早上8~9时盖上遮荫网。6月下旬揭去遮荫网炼苗,雨季应及时清沟排水。幼苗长出3~5片真叶时进行追肥,每15d追肥1次,以氮肥为主,磷肥为辅,8月底施复合肥。当幼苗长出7~8片真叶时,进行间苗、移苗。8月中下旬定苗,定苗密度为30万株/hm2。

2.3整地栽植

采用全垦整地,大穴栽植的方法。穴的规格为0.6m×0.6m×0.4m,株行距为2m×3m,栽植密度1650株/hm2。栽植前施有机肥和复合肥作为基肥,并用呋喃丹进行土壤消毒。选择二年生壮苗于立春至雨水期间进行栽植,做到“深栽,根舒,栽直,压实”,栽后浇透水。

2.4抚育

第1年要加强对幼林的抚育管理。苗木成活后,追肥3次,分别为5月、6月底各追尿素1次,8月上旬追复合肥1次;块状松土并培土1次,每月锄草1次,干旱时需灌溉,雨季要及时排水,冬季要进行1次修枝;第2年和第3年各锄草3~5次,松土1次;第4年以后造林地基本郁蔽,采用劈草抚育,并进行1次间伐,保留密度为500~600株/hm2。

2.5病虫害防治

光皮桦病害发生较少,虫害主要为疖蝙蝠蛾,以卵在土表落叶层或以幼虫在树干髓部越冬,4月中旬至8月下旬为幼虫期,9月上旬至10月上旬为成虫期。幼虫钻蛀枝干,在韧皮部和髓部形成坑道,致使树势衰弱、断干、甚至枯死。人工防治主要是清理造林地,消灭幼虫于栖息场地;化学防治可用氧化乐果3000倍液注入虫孔内,或于幼虫刚蛀入树干基部出现粪屑时,立即于土中施3%呋喃丹颗粒剂。

参考文献

[1]冯建民,何贵平,骆文坚,等.光皮桦采种育苗技术[J].浙江林业科技,2006,26(1):59-61.

[2]章迎春.光皮桦播种育苗及造林技术[J].安徽林业,2004(5):10.

第10篇

论文关键词:地下水数值模拟,GMS,基坑降水,沉降预测,方案优化

1 模拟方法与程序

目前,基坑降水方案的设计计算主要采用解析法,但利用解析法很难全面而准确的得出降水区域及周边范围内的水流流态随时间的变化与发展。而现代数值方法可以灵活的建立符合天然流场实际条件的计算机模拟模型,极大的提高了基坑降水方案设计和周围建筑物沉降观测与控制工作的效率和准确性。

GMS(Groundwater Modeling System)是目前国际上最先进的综合性地下水模拟软件包,可进行地下水流模拟、溶质运移模拟、反应运移模拟等,辅以统一的模型构建、参数赋值、地质统计、结果分析等前、后处理功能,利于方便快捷的进行数值模拟计算。本次数值模拟是利用GMS中的Modflow模块对基坑降水过程进行模拟预测,从而进行降水方案的优化及沉降预测。

2 案例说明及计算模型

2.1基坑基本情况

城区某处欲建一栋办公楼,建筑区域地形平坦,面积70*30m,潜水含水层水位高度为地表以下2m左右,潜水层底板在地表以下10m左右;渗透系数为k=0.0002m/s,给水度µ =0.12。地下水初始流场已在图2.1,地下水从西南流向东北,水力梯度变化平缓。根据施工要求,须将建筑区地下水位降至地面以下4m,即水位须降至距潜水层底板6m以下。现欲布置工程降水井进行降水,确定合理的降水方案。

2.2计算模型

为了避免抽水井对持力层的扰动和保证基坑边坡的稳定,在实际施工中通常将井点布置在沿基础轮廓线的外侧。因此本基坑采用坑外井点降水方法,根据经验沿长方形建筑场地四周布置6口完整井,每口井暂定抽水流量25m3/h。如图2.1中所示,建筑区地下水水力坡度平缓,可近似认为区域内水头无变化。

图2.1 建筑区平面位置及流场图

2.3模拟结果及分析

对本案例,采用非稳定流进行降水的工程模拟,得到各个抽水时间的地下水等水位线图和相应的水位降深图。图2.2图2.4为抽水66h的地下水等水位线图和相应的水位降深图。

图2.2 抽水66h基坑流场 图2.3抽水66h基坑纵向中心剖面水位降深 2.4抽水66h基坑横向中心剖面水位降深

由图2.2图2.4可以看出,随着抽水时间的增加,降落漏斗不断外扩。抽水66h时降落漏斗外扩到施工区域以外,地下水位与地表距离大于4m,满足施工的降深要求。

3 基坑降水引起的地表沉降预测

在基坑周围没有设置止水帷幕的情况下,随着地下水位的不断降低,基坑降水对周围已有建筑物将产生附加的不均匀沉降,严重时甚至影响其安全。一般情况下要对降水引起的地表沉降量进行预测,必须通过地下水动力学的相关知识计算出相应时间相应地点的地下水水位的降深,这一过程往往繁琐而复杂,特别是在抽水量根据降水情况增减时,水位降深更是难以较为准确的得到。而数值模拟使得这一问题大大简化,可以根据需要随时得到不同抽水量时的水位降深,进而计算出地表最终沉降量,为施工方案的制定及建筑物的保护提供依据。

3.1 地表最终沉降量

3.1.1 黏性土类

黏性土层每一地下水位差值的沉降量计算式为

其中,为某一水位差作用下引起的地表最终沉降量,为第i层土平均附加自重应力增量,Ύw为水的重度,n为水位降深范围内黏性土的土层数,αvi为第i层土的压缩系数,Δhi为水位下降范围内第i层黏性土的厚度,eoi为第i层土的初始孔隙比。

3.1.2 某时刻某一水位差作用下的沉降量

某时刻的沉降量计算方法为 ,其中,为某时间段内黏性土层降水引起的地表的固结沉降量,ut为固结度,是时间t的函数。

3.1.3 碎石土、砂土类

一般认为,砂土类、碎石土类不存在孔隙水压力消散滞后问题,水位降深达到稳定状态,土层固结即完成,计算式为

其中,为水位降深范围内第j砂层厚度,为地下水位变化值。

3.1.4 地表某时刻总沉降量

地表某时刻总沉降量为

4.结论

1)利用GMS对基坑降水引起的地下水位变化进行模拟,使得处理基坑降水中的若干问题得到简化,为布井方案的优化设计与沉降预测提供了一种新思路和工作方法。通过GMS模拟得出的结果图形简单明了,形象逼真,特别是遇到规模较大的降水工程,相对于传统的计算,GMS更能体现它的优势,更加快速、准确。

2)在降水过程的数值模拟中可以根据时间和情况的变化,对抽水量和抽水井做出动态的改变,使得布井方案得以优化,并降低施工成本。

3)对基坑降水的数值模拟可以直观得出基坑及其周围在抽水过程中的地下水位变化情况,据此可以更加合理的布置沉降观测点以及得到地表沉降量,对安全施工及临近建筑物的保护具有积极的效果。

参考文献:

[1] 王庆永,贾忠华,刘晓峰,等. VisualModflow及其在地下水模拟中的应用[J].水资源与水工程学报, 2007,18(5): 90-92.

[2] 李林,陆建勇,张涛,等.基坑降水对周边建筑物和地面沉降影响的鉴定分析[J].建筑科学,2010, 26(5):83-85.

[3] 张瑛颖,龚晓南,等.基坑降水过程中回灌的数值模拟[J].水利水电技术,2007,38(4):48-50.

[4] 骆祖江,,李朗,等.第四纪松散沉积层地下水疏降与地面沉降三维全耦合数值模拟[J].岩土工程学报,2008,30(2):193-198.

[5] 张彬,王安华,韩圣钱,等.三维基坑降水开挖的应力变化模拟分析[J].探讨与分析,2007,11(3):46-50.

第11篇

[关键词]铁矿 成矿条件 鞍山式磁铁矿

[中图分类号] P57 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-110-1

1地质概况

矿区地处地壳早期深部层次的变质变形韧性剪切较为发育的构造活动区,常见到片麻岩和条带状磁铁矿(石英岩)的小韧性剪切褶皱(曲),区域也见有较大的韧性剪切推覆的背向斜褶皱存在,并伴有韧性剪切推覆断裂,对表壳岩内的铁矿层也具有一定的破坏作用。

矿区(床)的变质岩是区域(鞍―本地区)变质岩的一个组成小部分,岩石主要为片岩类在深部钻孔中见有绿泥片岩,地表主要为角闪斜长片麻岩(原混合岩和混合花岗岩)、斜长角闪岩、磁铁石英岩等,根据岩石的产状、岩性组合、变质矿物组合、结构及化学成份等的基本特征,该区的原岩及原岩建造应是深成侵入的角闪斜长片麻岩(原混合岩和混合花岗岩)的颜色指数

2 矿体地质特征

2.1矿体特征

矿区(床)铁矿体赋存于太古界鞍山群茨沟岩组表壳岩系内,经实地圈定本采矿界内地表出露主要铁矿体共有三条,分别为mFe1、

2.5矿床开采技术条件

北大山铁矿矿区地处北大山铁矿矿区地处本溪市北部,太子河支流的上游。属辽东山地丘陵区内,为起伏低山丘陵地带,是辽东山地长白山脉的东南延续部分。矿区内北大山海拔标高386.9米,北尖山海拔标高391.1米。矿界内矿体赋存标高在233米,年平均降水量850~900毫米。位于侵蚀基准面之上。大气降水可自然排泄。水文地质条件简单。工程地质:根据矿体赋存在角闪黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩中,岩石硬度一般较大,属工程地质条件中等矿床,顶底板的角闪黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩,均属于坚硬半坚硬岩层为主的非层状岩石;局部存在挤压破碎,在开采矿石过程中应注意加强防护的安全措施。环境地质:矿区内及附近尚未发现过地震活动,也未见发生过滑坡及泥石流的地质灾害环境,但在开采和选矿过程中应注意环境地质的污染现象及环境生态的保护。

3 结论

经分析认为区域上的变质变形复杂的地质构造环境中对含硅铁质的沉积岩变成磁铁矿呈条带状或块状富集的变质磁铁石英岩矿层(体)(即鞍山式磁铁矿)起到了至关重要的作用。根据矿床的产出、矿体特征、矿石类型及围岩,确定铅锌矿床类型为中温热液脉状铅锌矿床。该矿易选,开采技术条件有利。这一鞍山式磁铁新矿体的发现为矿山增加继续开发利用的资源储量。

参考文献

[1]翟裕生,姚书振,蔡克勤.矿床学.[M].地质出版社.2008 .

第12篇

关键词:建筑物,倾斜,原因,预防措施,纠偏方法

 

一、引言

一般建筑物的建设需要经历建筑地基勘察,地基土持力层的选择、基础形式的设计、工程的施工、后期使用观测几个阶段。理论上分析,只要建筑物的建设过程严格按照国家的各种规范并且结合本地的实际情况进行承载力计算与地基变形计算[1],所建成的建筑物就是安全可行,符合预期设计要求的。然而由于众多因素,在建造过程中或使用期间发生事故的建筑物为数不少,其中以建筑物的倾斜为最多。

二、建筑物倾斜的表现形式

建筑物倾斜是指建筑物在外力或地基土不均匀沉降时发生歪斜的现象,一般有局部倾斜与整体倾斜两种表现形式。局部倾斜是指建筑物局部沉降量较大发生倾斜,此时会在建筑物的主体结构中产生拉张应力,一般会使建筑物中产生裂缝,根据裂缝的形式与方向可以判断建筑物的内部的应力轨迹。如下图所示[2]。

整体倾斜的表现一般比较明显,通过肉眼一般会比较清晰的观察到。论文大全。比如加拿大特朗斯康谷仓的整体倾倒事故、意大利的比萨斜塔、中国的虎丘塔的倾斜等,其外在表现为向某一个方向的倾斜。另外,倾斜不明显的,通过测量仪器进行精确测量或粗略的通过室内的放置在原本水平物体表面上的圆形物体的滚动进行定性判断。

建筑物在倾斜时有时会发生转动,此时在建筑物主体结构中会产生剪应力,墙体出现羽状的裂缝。

三、建筑物倾斜的原因探讨

1、地基土的特性

1.1、地基非均质。按照我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),岩土勘察孔的设置为每隔30m布置一个,当每两个勘察孔之间区段有不明地质情况时应当设置补勘孔进行补勘。然而,现实中一些尺度小于30m的坚硬与软弱结构面、塘、沟谷有时不能被勘察到,从而使基础坐落在其上,当建筑物建成投入使用时,很容易使结构产生较大的内力,导致建筑物发生倾斜或破坏。

1.2、黄土地基局部湿陷、软土地基地基土不均匀、冻土地基有热源、地基土局部有可液化土层以及膨胀土地基局部膨胀或收缩等特殊地基土由于其特殊的工程地质性质,当勘察不全面或地基处理不当的时候,也会造成建筑物的倾斜。

2、结构设计不合理

2.1、荷载偏心。荷载偏心是造成建筑物倾斜的一个重要原因。对于一些大型厂房内部有吊车,或荷载分布不均匀,如果没有按照偏心荷载进行计算,或者计算不当,亦或后期使用时给予结构太大的偏心荷载情况下,建筑物可能发生倾斜。

2.2、结构不对称。在现在的结构设计中,人们往往为了美学要求而将建筑物设计成非对称结构,从而导致地基中荷载分布极度不均匀,在基础形式设计不当,或后期使用不当的情况下很容易使基础发生不均匀沉降,导致建筑物倾斜。另外对于装有电梯、设有大型烟囱的建筑物也属于结构不对称之列。论文大全。

2.3、结构有外在偏心作用。对于一些季风性比较强的地区,较高层建筑物或长度比较长的建筑物都容易受到偏心风荷载的作用,可能导致基础发生倾斜。另外,如果相邻建筑物的对地基的作用过大,也会使已建的建筑物发生倾斜。

3、基础与地基土以及结构的不匹配。

基础是将上部结构荷载传递到地基土中的结构,它是上部结构与地基的联系部分。如果基础的形式未能与上层结构及地基土的性质相适应,就会导致建筑物建成后不能满足预期要求,可能发生倾斜等事故。

4、工程施工的错误或偷工减料。

工程的施工由施工方完成,工程中遇到问题需要向设计方、勘察方进行沟通,并接受监理方的监督与审查。如果施工方在遇到问题时不及时与设计方或勘察方进行沟通,独自解决,就容易形成错误的方案,导致工程事故。如果监理方与施工方串通,为了谋取利益,对工程建设进行偷工减料,更给工程的安全埋下了一颗定时炸弹。

四、建筑物倾斜的预防措施

想要预防建筑物发生倾斜,使建筑物能够按照预期设计进行工作,就需从导致其倾斜的原因入手,设计合理的结构形式,使结构尽量美学对称,使荷载分布尽可能均匀,并给结构设计沉降缝、圈梁等防止不均匀沉降对结构造成破坏的结构。

勘察方严格按照国家规范进行建筑地基勘察,认真查阅工程地区资料,对一些有疑议地段进行补勘,为建筑物的设计提供科学、准确、详实的地质资料。

设计方根据勘察方提交的资料并结合本地工程地质与水文地质条件设计合理的基础形式。论文大全。设计应充分考虑地下水的影响,特殊土的影响以及相邻荷载,偏心荷载等的影响。

施工方应严格按照设计施工,当施工工程中遇到问题时,施工方应该及时与设计方或勘察方取得联系,进行商议,确定科学合理的解决方案。

监理方应恪尽职守,对施工过程进行监督。

如此,可保证工程在非偶然情况下出现工程问题。严防建筑物发生倾斜事故。然而,在诸多其他因素的作用下,建筑物发生倾斜的事故时而有之。一般当建筑物的沉降量过大而未进行纠偏、加固措施时往往会酿成事故,所以当观测到建筑物发生微小的倾斜量时就应对其进行纠偏、加固措施,此时不仅经济而且工程量小,且安全性较大。

五、建筑物倾斜的常用纠偏方法

1、迫降法:

迫降法就是采取某种措施迫使沉降量较小的一侧下降,消除或减少与另一侧的沉降差,从而达到纠偏的目的。

1.1、浸水纠偏法:该法适用于低含水量而湿陷性有较强的黄土地基,是利用湿陷性黄土遇水湿陷的特性,针对建造在湿陷性黄土地基上的建筑物发生倾斜的情况,给沉降量较小的一侧按计算水量浸水,使浸水侧下沉,达到纠偏的目的[3]。

1.2、掏土纠偏法:该法适用于软土或砂土地基,是在沉降量小的一侧挖土,使该侧沉降量加大,从而达到与沉降量大的一层保持平衡的一种方法[4],著名的比萨斜塔的加固就是应用了此法。

1.3、降水纠偏法:降水纠偏法是适用于地下水位距离基础底部较近的建筑物纠偏。是在沉降量较小的一侧挖抽水井进行降水。降水纠偏法是根据太沙基的一维固结理论,降低了地基中的孔隙水压力,加速了抽水一侧地基的固结沉降所致。

2、顶升、抬升法:

顶升纠偏是在沉降量大的一侧用千斤顶等器具顶升墙体或基础,使其升高,再采取地基加固措施使顶升部分稳定,从而达到纠偏的目的。加拿大特朗斯康谷仓的纠偏就是采用此法,在其基础下设置了70多个支承于深16m基岩上的混凝土墩,使用了388只500KN的千斤顶,逐渐将倾斜的筒仓纠正;抬升法是在沉降量较大的一侧具有膨胀作用或挤密作用的浆液,对沉降量较大的一侧起到抬升的作用[5]。

3、综合纠偏:

综合纠偏其实是迫降法与顶升、抬升法的组合。主要方法有浸水加压法与顶桩陶土法[5]。

值得注意的是,建筑物的纠偏并不是一件简单的事。建筑物的纠偏首先因该明确建筑物区域的具体的工程地质与水文地质条件,然后采取合适的纠偏措施。纠偏时要先进行纠偏量的计算,确定浸水量、降水量、掏土量、加压量等,然后要对纠偏的安全性进行反复论证,在纠偏过程中一定要谨慎工作,防止发生工程事故或安全事故,最后对纠偏的建筑物一定要进行加固处理和后期的使用的沉降观测,看是否达到纠偏目的。

六、结语

建筑物的倾斜的原因归根结底是由于地基的不均匀沉降引起的,而导致地基发生不均匀沉降的原因是多方面的。

建筑物结构的设计没有艺术上的特殊要求时,应该以实用为主要目的,尽量使结构简单,荷载均匀。

建筑物的建设期间内需要勘察、设计、施工、监理四大部门分工协作,共同完成。严防建筑物的倾斜,当建筑物有倾斜的趋势时,及时进行纠偏与地基加固,

参考文献:

[1]《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)。

[2]任文杰,等。基础工程。北京:中国建材工业出版社。2007(31)。

[3] 王珊。地基处理新技术及其工程实倒实用手册。哈尔滨:黑龙江人民出版社,2007。

[4] 刘亚连,梁志松。建筑物倾斜原因分析和纠偏措施探讨。四川建筑科学研究。2002(3)。

[5] 林彤。地基处理。武汉:中国地质大学出版社。2007(222)。

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