时间:2024-02-05 15:31:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇流水施工的基本原理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:流水施工,施工层,流水工期,异步距异节拍,逆流水步距
中图号:TU721.2文献标识码:A
1概述
在建设工程领域中,随着现代施工组织与管理相应理论的快速发展,特别是其中的横道图能够直观形象地表达工程进度计划,且易于被理解和执行,因而推动了流水施工原理被广泛地应用于工程进度管理的全过程。与传统的施工组织方法相比,流水施工组织可以实现资源供应均衡和工期有效缩短以及专业化施工,并有效提高施工的综合生产效率。另一方面,在全球性能源与环境日益严峻的现实问题中,传统的粗放型施工组织是导致这一问题继续恶化的三大主因之一,因此,如何合理采用流水施工技术已成为绿色施工领域的热点。
在流水施工原理中,根据施工过程、施工段、流水节拍、流水步距等流水参数间的相关性,可以将流水施工的基本组织方式分为等步距流水(包括等步距等节拍流水与等步距异节拍流水)和异步距流水(包括异步距异节拍流水与无节奏流水)两大类,工程中可根据施工特点和流水参数模型选用某基本组织方式或组合方式。由于等步距流水参数模型考虑了较多的约束条件,其工程应用受到较大的限制,而异步距流水的参数模型能具体反应实际工程的施工特点,因而被广泛应用。
绝大多数建筑都存在层间关系,但对分层施工采用流水组织及其应用研究的成果并不多,以异步距异节拍流水的施工组织为研究对象则更少,要建立基于异步距异节拍流水组织分层施工的工期模型,需要对分层时异步距异节拍流水的组织条件、主要流水参数、计划工期的时间参数构成关系等方面进行深入的研究。目前工程界和学界针对间歇时间在计划工期中的构成性质、流水步距在分层时的求和以及施工队伍作业的总持续时间表达形式等提出了相应观点[1]~[3],但难以被工程施工人员直接采用。本文针对异步距异节拍流水,拟首先识别流水施工组织的关键条件,确定关键参数并分析其流水特性,建立一种相对直观简洁的分层的工期模型。
2异步距异节拍流水的施工基本原理
2.1 基本概念
流水施工是工程管理中较为有效的科学组织方法之一。首先将拟建工程的全部建造过程,在工艺上分解为若干个施工过程,在平面上划分为若干个施工段,在竖向上划分为若干个施工层。然后按照施工过程组建专业工作队(或组),专业工作队完成第一施工段上施工任务后,依次地、连续地投入到第二、第三、……第m个施工段,完成相同的施工任务,并使相邻的两个专业工作队,在开工时间上最大限度地、合理地搭接起来。当第一施工层各施工段的相应施工过程全部完成之后,专业工作队又依次地、连续地投入到第二、第三、……第j个施工层,保证工程施工全过程在时间和空间上,有节奏、均衡、连续地进行下去,直到完成全部工程任务。这种组织施工的方法称为流水施工[4]。流水施工原理有几个主要的基本参数,其中根据各施工过程在各施工段上流水节拍的相互关系,可以划分为前文所述的四种基本流水组织方式,其中异步距异节拍流水即表现为任意施工过程之间的流水节拍不完全相等。
因此,对多层或高层建筑工程组织分层下的流水施工需要五个基本条件,即对工程对象从工艺角度划分施工过程,对每个施工过程安排独立的专业队伍,对工程对象从平面和空间上分别划分施工段和施工层,相邻施工过程尽可能平行搭接,主导施工过程必须连续作业。其中,第五个条件是组织分层时异步距异节拍流水的关键条件。按照异步距异节拍流水组织分层时的施工,还需要满足流水施工的根本性要求,即尽可能实现作业连续性和工作面连续利用,以及资源供应的均衡性和节奏性。
2.2 关键参数
在编制流水施工进度计划过程中,施工过程数(n)、施工段(m)、施工层(j)流水节拍(ti)、间歇(zi、zi,i+1)[5]均可以直接确定,而流水步距(Ki,i+1)则需要根据基本组织方式的特点通过其他参数间接确定,然后才能进行进度计划编制的关键环节,即依次确定每支施工队伍的入场时间。因此,无论分层与否,流水步距均是异步距异节拍流水施工组织中绘制进度计划并确定工期的关键参数。流水步距是指在组织流水施工时,相邻两支施工队伍先后入场的最小且合理的时间间隔(不包含间歇时间)[5]。
在组织流水施工时,流水步距的作用是保证施工队伍在层内作业连续的前提下,实现相邻施工过程最大限度的平行搭接。即施工队伍一旦进入某施工层,便开始连续作业。由于不同施工过程之间的流水节拍不完全相等,同一施工过程在不同施工段上的流水节拍也不完全相等,导致各相邻施工队伍之间的流水步距也不完全相等,其计算方法可根据潘特考夫斯基取大值法[5] [6]确定。根据潘特考夫斯基取大值法的基本原理,为保证施工队伍连续作业及工作面尽可能连续利用,异步距异节拍流水中流水步距的连续性表现有两种形式:当,且施工过程i的流水节拍分别为2、2、2、2,施工过程i+1的流水节拍分别为3、3、3、3,绘制横道图简例如图1所示;当,且施工过程i的流水节拍分别为3、3、3、3,施工过程i+1的流水节拍分别为2、2、2、2,绘制横道图简例如图2所示。
图1横道图图2横道图
从图1可知,除第一个施工段能实现两个相邻施工过程的连续施工,其他施工段均出现闲置。即施工过程i的第一施工段完成后,施工过程i+1的开始时间由此确定(如有间歇或搭接,在第一个施工段考虑)。
从图2可知,除最后施工段能实现两相邻施工过程的连续施工,其他施工段均存在闲置状态。即施工过程i的最后一个施工段完成后,可连续进行施工过程i+1的最后施工段,再根据作业连续性逆回得到该施工过程的开始时间。于是得到两个相邻施工队伍的入场时间间隔即流水步距(如有间歇或搭接,在最后施工段考虑)。
根据以上分析,还可以从退场的角度进一步的定义异步距异节拍流水施工的逆流水步距[7],即指在组织异步距异节拍流水施工时,相邻两支施工队伍先后退场的最小且合理的时间间隔(不包含间歇时间)。
3异步距异节拍流水在分层时的施工组织案例
某5栋装配整体式框架结构的公租房项目,采用住宅工业化方式建造,其中柱预制、梁板采用半预制叠合形式,梁柱节点后浇,墙板采用轻质预制条板,每栋楼建筑面积相同,且楼层工程量完全相等,框架主体分部工程的各工序经综合考虑后,划分为预制梁柱吊装、预制楼板吊装、后浇混凝土三个施工过程,竖向上划分5个施工层(为简化考虑,本例以其中相邻两层为对象进行分析)。后浇砼在浇捣前有1天的组织间歇,第一层砼浇筑完毕后至少需1天的养护才可以上人进行上一层的梁柱吊装作业。流水节拍(单位:天)分别为预制梁柱吊装:3、3、3、3、4,预制楼板吊装:4、4、4、4、4,后浇混凝土:2、2、2、2、2。
分析:提取直接流水参数(m、n、j、tAi、tBi、tCi、Z1、Z12),确定间接流水参数(Ki,i+1)。
按照如下步骤绘制横道图,见图3所示。
Ⅰ.绘制第一层所有施工过程各施工段的横道图;
Ⅱ.由于预制楼板吊装为主导施工过程,必须连续,因此,首先绘制第二层中预制楼板吊装的所有施工段,再根据流水步距确定第二层预制梁柱吊装和后浇混凝土开始时间,最后根据层内的连续作业完成第二层预制梁柱吊装和后浇混凝土的全部施工段任务;
Ⅲ.检查完成的横道图可知,实际的层间工作面可利用时间满足工程的层间间歇要求。
图3施工进度横道图
4流水工期计算公式
根据流水工期的定义公式:
(1)
TN——最后一支施工队伍的作业总时间;
Z1——第一层层内所有间歇和搭接时间之和。
分析图3可得出如下结论:
只有主导施工过程的施工队伍在两层中实现完全连续作业;
由于第一层和第二层各施工过程的工程量完全相等,因此,第二层的横道图可看作是以主导施工过程在第一层的开始时间为基点整体复制偏移而形成,则流水步距也随之复制偏移;
流水步距求和可分解为两部分考虑。其一,第一层中第一支队伍至主导施工队伍的顺向求和(即流水步距的求和),其二,第二层中最后一支队伍逆回至主导施工队伍在结束时间上的反向求和(即逆流水步距的求和)。
注意到,因为是整体偏移,第二层逆流水步距求和的组成与第一层具有一致性。
因此,异步距异节拍流水施工的工期可表示为:
(2)
max——主导施工过程代号;
Tmax——主导施工过程的施工队伍作业总时间;
其他符号见上文。
5结论
本文从流水施工组织的原则性要求及连续和均衡特性角度出发,尝试从根本上解决异步距异节拍流水施工的组织过程,以演绎的方式提炼出流水工期的简明计算公式,将层间间歇消化在主导施工队伍作业的总持续时间里。并且,工期的计算公式还可以延用到无节奏流水当中。一定程度上,本文建立的基于异步距异节拍流水组织分层施工的进度计划模型和工期表达式可以解决现有理论上的一些匮乏或繁琐问题。工期计算公式的关键在于逆流水步距的定义,通过这一途径,建立了异步距流水与等步距流水的联系,有助于形成流水施工原理的整体性认识和理解。
[参考文献]
[1]鲁雷,崔秀琴.流水步距定义问题的分析[J],焦作大学学报,2007,(1):92-93.
[2]续宪宏,向健.关于流水步距和流水工期计算方法的讨论[J],甘肃科技,2007,[23(6)]:155-156,66.
[3]何夕平.搭接与间歇对流水施工工期影响分析[J],四川建筑科学研究,2004,[30(2)]:107-108.
[4]穆静波.多施工层无节奏流水的组织方法[J],施工技术,2006,(12):150-152.
[5]于立君,孙宝庆.建筑工程施工组织[M],北京:高等教育出版社,2005.
关键词:早拆模技术 原理工程应用
中图分类号:TU761文献标识码: A
近几年早拆模技术得到推广应用,其主要的原因就是比较经济,实用性强,周转性比较高,节省模板。在国内许多大中城市已经率先采用早拆模技术,在北京、广东、河北、内蒙古、山西等地区大量应用,取得了良好的效果。
一、早拆模技术的基本原理
(一)基本原理
早拆模技术是现浇楼板、梁模板施工的先近施工工艺。传统的现浇混凝土楼板模板施工中,现浇混凝土养护10―14d,才能全部拆除模板和支撑。因此一般现浇楼板施工中,需配备三层模板和三层支撑。
早拆模板的基本原理是根据国家标准《混凝土结构工程施工质量质量验收规范》中第4.3.1条规定,现浇结构跨度不大于2米时,在楼板混凝土强度达到设计强度的50%以上,即可拆模。早拆模技术的是利用早拆柱头、立柱、横梁等组成的竖向支撑,布置早拆立柱时,使原设计的楼板强度处于立柱间距小于2米的受力状态,在常温下,楼板混凝土浇筑2―4d后,混凝土强度达到设计强度的50%以上即可拆模。此时保留部分早拆模柱头和立柱支撑不动,拆除全部模板、横梁和部分立柱。当混凝土强度达到足以在全跨条件下承受自重和施工荷载时,方可拆除保留的早拆立柱。
附表:
底模拆除时的混凝土强度要求表
构件类型 构建跨度(M) 达到设计的混凝土抗压强度标准值得百分率(%)
板 =50
>2,=75
>8 >=100
梁、拱、壳 =75
>8 >=100
悬臂构件 >=100
(二)早拆模技术的特点
1、结构合理,施工安全可靠。早拆模板体系采用碗扣式支撑、承插式支架和钢支柱等为支撑,其杆件构造节点连接方式规范,减少了搭接时的随意性,避免出现不稳定状态,并能确保上下层支撑杆件的受力传递准确,形成了可靠的刚度和强度,确保施工安全。使早拆柱头在拆除模板时,还能两次控制模板和横梁的降落高度,从而避免拆除模板时发生整体坍落的现象,确保施工过程中的安全,并可延长模板的使用寿命。
2、构造简单,提高装拆功效。早拆模板体系的构造简单,操作灵活方便,施工工艺容易掌握,装拆速度快,与传统装拆施工工艺相比,一般可以提高施工工效1―2倍,并可加快施工进度,缩短施工工期。
3、操作简单,降低施工费用。早拆模板体系操作简单,使用方便,对工人技术素质要求不高,工人只需带一个钢尺和锤子即可完成作业。施工过程,完全避免了螺栓的作业,由于部件的规格小、重量轻、模板和支撑用量小,倒运量小,降低了工人劳动强度。
4、减少用量,降低施工费用。施工企业在现有模板和支撑的条件下,只需购置早拆模柱头,在配置一层模板和1.6―1.7层支撑,与传统支模配置三之三模相比,不仅可降低模板和支撑费用,而且可以减少人工费。另外,模板和支撑的运输费用、丢失及损坏费用、维修费用等即也相应减少,经济效益显著。
5、减少运距,节约起吊费用。早拆模板体系只配备了一层模板和1.6―1.7层支撑剂早拆柱头,垂直运输时,模板、横梁及部分支撑只需往上一层倒运,无需支设出料平台,可以从窗口、通风道、外架上直接传到上一层,减少对塔吊的依赖,而且还减少了对楼梯间施工
和现场管理,对狭窄的施工现场更为适宜。
6、施工文明,利于现场管理。早拆模版体系在施工过程中,避免了周转材料的中间堆放环节,模板支撑整齐、规范化、立柱、横梁用量少,施工人员通行方便,有利于文明施工和现场管理,对狭窄的施工现场更为适宜。
三、适用范围及应用前景
(一)适用范围
早拆模板技术可适用于各类的公用建筑、住宅建筑的楼板和梁,剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架结构等建筑的楼板和梁,以及桥涵等市政工程的结构顶板模板施工。
(二)应用前景
1、早拆模板技术的支撑系统构造简单,施工效率高,节省劳动力,可用人工搬运,节省机械费,不易丢失,减少损耗,可提前拆模,加速模板周转,使用效率及经济效果明显。
2、早拆模技术可在施工企业原有模板和支撑基础上,仅购置早拆柱头、便可改革现有的模板体系,并提高原有模板的使用效果和速度,如果单层面积大,虽然不是高层建筑,但采用平面分段流水施工,早拆模板技术同样能取得很好的技术经济效益。因此,该项技术具有广泛的应用和发展前景。
四、技术指标和技术措施
(一)技术指标
1、竹胶板应该采用覆膜酚醛胶合板,表面平整光洁,能周转使用10―20次以上,模数化、定型化的胶合板,厚度宜为18mm,单块模板尺寸宜选用900mm*1800mm、600mm*1800mm/、
600mm*1200mm。
2、刚模板采用模数化、规格化、重量轻的模板,要求模板刚度好,装拆灵活,表面平整,面板刚度好,拆卸灵活,表面平整,面板能周转使用30―50次以上。
3、独立式钢支撑、门式支撑、插接式支撑和盘销式支撑的允许荷载必须满足设计要求。
4、主次梁应具有足够的刚度和强度,以及表面平整度,主次梁间距按模板长度规格和模板材料二定。
小结:由此可见,采用早拆模技术体系大都采用钢支柱和铝合金支柱,装拆方便,施工速度快,施工空间大,比采用扣件支架既方便,又安全,材料也节省,施工速度快,经济效益显著,得到很大的程度推广。
参考文献:
关键词:市政公路;工程质量;管理
Abstract: In this paper, aiming at the main for municipal highway engineering quality problems, combined with quality management theory, research a scientific municipal highway project quality management methods.Key words: municipal road; quality of the project; management
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:
1.工程质量管理及市政公路工程质量管理
质量管理是指导和控制某组织与质量有关的彼此协调的活动,是组织围绕使产品质量满足不断更新的质量要求而开展的策划、组织、计划、实施、检查和监督审核等所有管理活动的总和。具体来讲,这些活动包括质量方针和质量目标的建立、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。质量方针是组织的最高管理者正式颁布的有关该组织总的质量宗旨和方向,它是组织的质量政策,反映了企业领导的质量意识和决策。质量目标是与质量有关的、所追求或作为目的的事物,与质量方针,包括与持续改进的承诺相一致。建立质量目标应该以用户需要为宗旨,质量目标制定后,应进行目标分解,分配到各级有关部门及个人,使他们有各自具体的目标,因此总体质量目标的实现依赖于各级子目标的实现。质量目标确定后,应据此进行质量策划,质量策划是质量管理中致力于设定质量目标并规定必要的作业过程和相关资源以实现其质量目标的部分,是质量管理中的筹划活动。质量策划的输出需文件化,称为质量计划。有了质量计划后,应保证计划的实施,即质量保证。质量保证是质量管理中致力于对达到质量要求提供信任的部分,它不是一般意义上的保证质量,是通过开展有计划的、系统的活动证实组织有能力满足相应的质量要求,并能提供充分的证据包括质量测定证据和管理证据。除了质量保证证实计划能够实施,质量控制是保证计划实施的根本措施。质量控制是质量管理中致力于达到质量要求的部分。为了确保质量能满足用户的要求,需要对产品质量的产生、形成的全过程中所有环节实施监控,及时发现并排除这些环节中有关技术活动偏离规定要求的现象,使影响产品质量的技术因素、管理因素及人的因素始终处于受控状态。由于质量要求随着时间的进展而在不断变化,应对质量进行持续改进,以满足动态变化的质量要求。质量改进是质量管理中致力于提高有效性和效率的部分,是通过整个组织范围内的活动和过程的效果以及效率的提高来实现的,是一种基于过程的持续改进。综合以上,组织可以通过建立质量管理体系来实施质量管理,落实质量管理所有的具体活动,对质量形成的全过程实施控制。
2.市政公路工程质量管理的特点
由于市政公路工程本身的复杂性和特殊性,因此增大了质量管理的难度,主要体现在以下几个方面:
(1)影响质量的因素多。包括设计、施工、竣工等全过程中影响因素,也包括劳动力、材料、机械设备、施工工序及环境各种作业要素的影响,此外还有工程工期、成本对质量的影响等。
(2)容易产生质量变异。市政公路工程施工不像工业产品生产,有固定的生产流水线和规范的生产工艺及完善的检测技术、稳定的生产环境。相反,市政公路工程项目实施的战线长,并与各种城市基础设施施工同时进行,受到的偶然性因素大,很容易影响施工质量,产生质量变异
(3)市政公路工程质量检查不能解体、拆卸,并且公路工程施工工序多,隐蔽工程若不及时检查,事后看表面,会将质量不合格的工程产品视为合格产品,为工程质量留下隐患。
3.市政公路工程质量管理的原则
(1)质量第一。市政公路工程质量不仅反映了建设项目的投资效果及工程的适用性,而且关系着广大人民的生命财产安全和切身利益,代表着一个城市的形象、生活质量和管理水平。所以市政公路工程质量管理应始终坚持着“百年大计,质量第一”的基本原则,提高全体人员的质量意识,从思想上保证质量目标的实现。
(2)以人为核心。上述介绍的市政公路工程质量的影响因素中明确阐明了人为因素是决定工程质量的关键因素。工程建设中各单位、各部门及各岗位人员的工作质量水平和完善程度,都直接或间接地影响工程质量。因此在质量管理中,以坚持以人为核心,重点控制人的因素和行为,充分发挥人的积极创造性,以人的工作质量保证工程质量。
(3)预防为主。从质量管理发展的三个主要阶段来看,最早的质量检验阶段属于被动的发现质量问题,是对已经造成的损失进行弥补,其很快就被基于预防为主的统计质量管理阶段及后来发展起来的全面质量管理阶段所替代。把质量问题控制在萌芽阶段,避免造成了不必要的损失,对质量控制管理有至关重要的意义。
(4)坚持质量标准。质量标准是衡量和评价质量的尺度。科学的质量控制应通过质量检验并和质量标准对照,符合质量标准要求才是合格,否则必须返工处理。现代质量管理坚持以数据说话,通过具体的严格的标准来保证质量达到相应的水平。
4.市政公路工程质量管理的基本原理
4.1PDCA 循环原理
PDCA 循环是计划、实施、检查、处置,是质量管理的基本原理之一。PDCA以计划和目标控制为基础,通过不断循环,质量得到持续改进,质量水平得到不断提高。同时在 PDCA 任一个小循环内又可套用 PDCA 循环,形成循环套循环。
4.2三阶段控制原理
三阶段控制原理即事前、事中和事后控制原理。如在市政公路工程施工阶段的质量控制可划分为施工准备阶段的质量控制、施工过程的质量过程和竣工验收阶段的质量控制。事前控制包括质量目标的计划预控和按质量计划进行质量活动前的准备工作状态的控制。尤其是在市政公路工程施工阶段,制定周密的质量计划或编制施工组织设计或施工项目管理实施规划是企业进行系统的质量管理的前提。事中控制包括自控和监控两大部分,其中自控是关键,首先增强质量意识,在质量产生过程中各项技术作业活动操作者在相关制度的管理下进行自我行为约束的基础上,充分发挥技术能力去完成预定质量目标的作业任务,发挥操作者自我约束和自我控制,坚持质量标准是根本原则。监控是对质量活动过程和结果来自他人包括企业内部管理者的检查检验和企业外部的工程监理和政府质量监督等部门的监控。监控是自控的必要补充,企业在进行质量管理活动中应通过监督机制和激励机制相结合的管理方法,通过建立和实施质量管理体系来达到质量控制的目标。事后控制是对质量活动结果的评价认定和对质量偏差的纠正。由于工程在客观上必然要受到各种影响因素的干扰,导致各项作业活动“一次成功”难以实现,因此当出现质量实际值与目标值之间超出允许偏差时,必须分析原因,采取纠正偏差,保持质量处于受控状态。
4.3全面质量管理
全面质量管理简单地说就是全面、全过程和全员参与的质量管理。全面具体指对工程产品和各参与方工作质量的全面控制和管理。工作质量是产品质量的保证,直接影响产品质量的形成,工作质量又受到各种工作要素的影响,包括劳动力、原材料、机械设备、施工工序和环境,因此进行全面的质量控制应把握形成质量的全要素以及使用这些要素的工作。全过程即对质量控制从源头抓起,在全过程中推进。掌握识别过程和应用“过程方法”进行全过程质量控制。全员参与的质量管理,即形成质量责任制,将质量总目标分解成更为具体的子目标由各部门和个人承担。组织和动员全体员工参与到实施质量方针的系统活动中去,每个人都充分发挥自己的角色作用,这其中不可或缺的重要手段就是目标管理。
5.市政公路工程质量管理过程
基于以上关于市政公路工程质量管理的基本原理,本文将市政公路工程质量管理过程概括如图1所示。
图1 市政公路工程质量管理过程
参考文献:
[1]钟强.论市政工程建设混凝土道路施工质量的控制.科技创新导报,2010(2).
关键词:隧道工程 超前地质预报 综合预报技术
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 05-001-02
1前言
随着我国公路建设规模日益扩大,公路隧道建设也取得了迅猛发展,但由于技术手段、经济状况等方面的原因,在隧道设计阶段所获得的地质资料有限,导致预设计阶段做出的隧道设计图常会遗漏一些只能在隧道掘进过程中才能发现的不良地质体;由此而导致在隧道工程施工过程中,由于前方地质情况不明,常常出现塌方、涌水、岩爆、泥石流等各种地质灾害,这些问题的发生严重影响了工程的进展,增加了工程造价,有时甚至会产生重大的事故。因此在隧道施工时,对隧道掘进方向的地质情况通过技术手段进行超前预报、预测,以便提早、及时地采取有效的施工方法,就显得尤为重要。近几年各级工程管理部门,已经认识到隧道施工过程中超前地质预报的重要性,开始在国内隧道施工中逐渐采用地质超前预报工作 。本文以肇兴隧道为依托,通过采用地质超前预报技术,较好的避免了地质灾害的发生,为隧道安全施工和提高施工进度起到了不可估量的作用。
2肇兴隧道工程概况
肇兴隧道是厦蓉高速公路(贵州境)水格段的一项控制性工程,目前是贵州第一公路长隧;左幅全长4752米,右幅全长4755米,最大埋深357m。隧道穿越云贵高原东部斜坡地带,受侵蚀-剥蚀影响,地形条件复杂;隧道场区属一级构造单元华南褶皱带,场地构造有断层及褶皱,岩性为变余砂岩、变余砂状、层状结构 。
3超前地质预报所用仪器及基本原理
肇兴隧道超前地质预报 主要采用地质雷达法、陆地声纳法、瞬变电磁法相结合探测方法,并结合水平钻孔进行探测,几种技术手段相辅相成,相互验证并与地面地质调查成果紧密结合,提高预报精度。
地质雷达法是探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)方法,一种用于确定地下介质分布的广谱电磁波技术,采用仪器为拉脱维亚地质Zond-12e型地质雷达及配套分析软件对掌子面前方围岩破碎情况进行探测。基本原理是在检测范围无大量铁磁性物体干扰的情况下,利用探地雷达天线向地下发射电磁脉冲,并接收由地下不同介质界面的反射波,根据电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质(如介电常数 r)及几何形态的变化而变化。根据接收到的回波时间、幅度和波形等信息,可判定地下介质的结构与埋藏体的位置与形态。其测试原理如图1所示。
陆地声纳法所用仪器为铁道部科学研究院铁建所研发生产的LDS-1陆地声纳仪及配套分析软件对掌子面前方围岩破碎情况进行探测;其原理(图2)为在被测对象表面用锤击产生震动弹性波,弹性波在岩体中传播,遇到波速和密度不同的界面可产生反射,用在锤击点近旁设置的检波仪接收这一系列反射波。沿一测线上许多测点逐一测取后,将各测点的记录(时间曲线) 绘成一张图――时间剖面(其纵坐标为反射时t,以毫秒(ms)表示;横坐标为测点,或水平距离、长度),从图中可以连成一条线的同一反射面的反射波,就可判断出各反射界面。以其反射时t,以及在岩体表面测的弹性波速度V,就可以算出反射面深度h。
h=Vt/2
本方法用锤激震源以及检波器和仪器结合,可激发和接收从10Hz~4000Hz的波,然后可通过分窗口带通滤波提取不同频段的反射波,高频段的反射波可反映薄层和大节理等和小溶洞,低频段的反射波可反映较大的断层、较厚的岩脉、岩层和大溶洞,通过不同频段反射的图像对比,可以分辨不同的不良地质体。
瞬变电磁法采用设备为IGGETEM-20瞬变电磁仪,该法原理(图3)是利用不接地线向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间(断电),观测二次涡流场的方法。当发射回线中的电流突然断开时,在介质中激励出二次涡流场(激发极化场),在二次涡流场的衰减过程中,早期反映浅层信息,晚期反映深层信息,研究瞬变电磁场随时间的变化规律,通过对二次场接收回线观测,对所观测的数据进行分析和处理,据此,解释地下介质及相关物理参数。
在隧道(洞)中探测时,一般采用3m的方形线框,探测距离80m左右,如图,在掌子面上挂一个方形电缆发射接收天线,采用中心装置,接收用探头,发射机线圈给一个脉冲电流,由瞬变电磁仪接收,测量脉冲电流断去后,不同时刻的感应电动势值,以e(t)/I表示,式中I为脉冲电流强度(以安为单位),e(t)表示脉冲电流断去(t)秒的场强,以微伏表示。经数值处理,绘制成瞬变电磁多测道图、视电阻率断面等值线图、视纵向电导断面图、视纵向电导微分成像图。
4工程实例
现以肇兴隧道出口端右幅YK21+524~YK21+424段所采用三种方法探测的结果与隧道开挖的地质情况进行对比分析。 (图4-1、图4-2、图4-3为陆地声纳测试成果图)
对采集陆地声纳时间剖面计算分析认为:掌子面前方100米范围内(YK21+524~YK21+424),围岩为变余砂岩,炭化较严重,岩体较破碎、围岩渗水。其中: 掌子面前方0~43m段为炭质岩及其影响带,该段围岩破碎,且遇水软化;60~74m、94~100m两区段围岩节理裂隙发育,局部可能出现软弱夹层,围岩破碎。
采用瞬变电磁进行探测位置为YK21+524,图5为瞬变电磁测试成果图
图5瞬变电磁探测视电阻率等值线图
对视电阻率等值线图分析认为:掌子面(YK21+524)前方5~45米范围内围岩整体视电阻不低,推测前方45米内渗水。其中掌子面前方30~45m范围内低电阻相对较低,推测该段围岩裂隙发育,岩体较破碎,且含水较多,局部水量较大。
通过陆地声纳法和瞬变电磁法所测得数据,并结合地质情况综合分析得出肇兴隧道出口右洞YK21+524前方100范围裂隙发育,围岩较破碎,特别提出YK21+524前方0~45米为炭质岩及其影响带,且围岩渗水。
根据两种方法所测结果,采用地质雷达法进行短距离探测印证(图6),从电磁波的反射振幅变化来看,掌子面前方0~20m,电磁波信号衰减总体较快,且局部反射信号强烈,推测前方围岩破碎,节理裂隙发育。该段围岩破碎,裂隙很发育,围岩自稳能力差。
根据超前地质预报结果,业主、监理、设计及施工方相当重视,制定了应急预案,要求隧道在开挖施工时密切注意掌子面地质变化情况,并及时汇报。当肇兴隧道掘进至YK21+524时,掌子面岩体破碎,节理裂隙发育,自稳能力较差,3/4断面发现炭质带,并有延伸扩大的趋势,且掌子面整体渗水,伴有小股流水,岩体遇水即软化分裂,开挖时极易发生坍塌。针对开挖地质情况,业主立即召集设计、监理、施工等部门召开专题会议,按照事先准备的预案落实了各项处理应对措施,及时调整了施工参数,避免了地质灾害的发生,保证了隧道正常施工及人员安全。在肇兴隧道施工过程中, 超前地质预报曾多次成功探明岩体破碎带等不良地质体,使施工人员做到心中有数,提前采取施工措施,修正支护参数,确保了隧道的施工安全,进一步提高了隧道施工的工作效率。
5结论及建议
(1)隧道及洞室地下工程地质情况具有复杂性和不可见性,通过采用超前地质预报,可以减少隧道施工过程中的盲目性,能较好的避受地质灾害的发生;并根据现场预报结果,及时调整或修正设计参数及施工方法,正确指导施工,使施工快速、安全、经济、合理。因此,在地质条件复杂的情况下,以地质分析为主线,采用多种预报方法进行综合地质预报是解决隧道的超前预报问题重要方法,只有通过综合分析预报才能获得更加科学的超前预报成果。精确的地质预报成果不但可以提前采取相应的措施来预防地质灾害的发生,而且可以提高隧道施工的工作效率,更进一步确保隧道施工和人员安全,提高经济效益和社会效益。
(2)根据我国隧道施工现状,地质预报工作起步较晚,目前的超前预报尚处于技术的发展阶段,由于当前技术水平和其它因素的影响,超前地质预报的准确率还有待进一步提高。同时,地质预报工作也应在工程施工得到重视,在施工过程中应将超前地质预报工作纳入施工管理程序,真正做到先预报后施工,以达到安全施工和优化设计的目的。
(3)隧道的超前地质预报是避免施工灾害事故、保证隧道施工顺利进行、提高隧道科学化、信息化施工水平的有效手段,但任何一种物探手段都不是万能的,应充分利用各自的特点,发展综合超前地质预报技术,使得超前地质预报水平越来越高;同时进行新技术新方法的研究和现有设备软件处理水平的提高,不断提高我国的超前地质预报水平,使超前地质预报逐渐成为工程地质学的一个重要组成部分。
注释:
李志厚 云南山岭公路隧道修筑技术研究[D].长安大学博士学位论文,2009,2.
关键词:土石坝 渗流原理及其控制 工程质量
0 引言
土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
因土石坝的施工所用材料一般采用就地开采,同时在施工中充分利用各种开挖料,包括当地土料、石料或混合料,土石坝的施工即是将这些材料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝,故土石坝又称作当地材料坝,对于坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。
土石坝按施工方法的不同,土石坝可分为:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等。其中应用最为广泛的是碾压式土石坝,其主要特点是对基础要求低、适应基础变形强。
土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。而高坝筑坝技术是近代才发展起来的。
碾压式土石坝按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,又可分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等。
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括:就地取材,节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,减少了建坝过程中的远途运输;结构简单,便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。
土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
所谓渗流,即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构,颗粒间存在大量的孔隙,因此具有一定的透水性。当水库蓄水后,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下,大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏,则为正常渗流,此时渗流量一般较小,水质清澈透明,不含土壤颗粒,对坝体和坝基不致造成渗透破坏;反之对能引起土体渗透破坏,或渗流员过大且集中,水质浑浊,透明度低,使坝体或坝基产生管涌,流土和接触冲刷等渗透破坏,这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。
根据我国早期的土石坝工程的资料统计,由渗流而引起的破坏事故率约占31.7%。其中大型水库占11座,而对于中小型水库而言,漫坝冲垮者最多,占51.5%,其次就是渗漏导致垮坝,占29.1%,由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。
渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的,是实践反馈的结果,其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分,是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施,它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。
总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面:①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确,层间系数过大,或施工时有错断混层现象,或填土不够密实,过大的渗流使填土向排水体流失,都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节,即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道,只要反滤层工作正常,排水降压,渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层,在开挖截水槽时,因施工困难,半途而废,从而留下隐患。③土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度,为减少开挖可以变坡,在上下两坡度转折处,两坡角之差不应大于15°~20°,若有平台,则平台处填土高度与平台的两端的填土高度,高差悬殊沉陷量突变,容易产生裂缝,导致渗透破坏。
如何组织科学有序的施工,提高工程质量,控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制:
①做好基础处理,必须万无一失。很多大型土石坝,必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下,完成基础处理的稳固后,方可进行填筑施工,特别是在深覆盖层上修建工程,基础处理工程量大、不可预见因素多,需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。
②掌握当地地质、水文气象资料,控制好施工工期的季节性 土石坝对水文气象的因素极为敏感,在雨季,土料的含水量影响极大,直接制约着大坝填筑,施工强度将受到影响;冬季,土料上冻,如不采取积极措施,也无法进行填筑,且冬雨季填筑施工,存在着高投入、低产出的窘境。对于度汛期的施工,应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程,一般不允许漫顶过流,故土石坝工程“施工高峰期”应控制在工程实施截流后第一个汛前达到拦洪度汛断面挡水这一阶段,截流后均需加快施工进度,以确保在汛前将坝体全断面或度汛小断面填筑至拦洪度汛高程。因此给坝体填筑的施工工期有限,在北方地区采用冬季施工时,当月平均气温在0℃以下,有些地区河流结冰、土层冻结,对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响,因此必须要提高月填筑强度,方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。
③确保工程所用料场开采土、石料的材料质量 料场对土石坝的重要性不言而喻,却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践,一般而言,料场的地质勘探工作深度远不如坝址,特别是填筑量最大的堆石料,往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述,进场后,与招标文件发生变化的可能性很大,无法形成大规模开采(或台阶开采)条件,直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面,含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键,因此,完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要,搞好料场复查和储量计算,做到心中有数。
此外材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言,碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作,也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏,直接影响坝体的填筑。
碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节,同时还应确定好对堆石料洒水量。此外,为确保土石坝填筑质量,土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样,只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。
④确定合理的坝面分区,是填筑工作施工的关键 由于土石坝体型较大,为坝面分区流水作业提供了必要的场面,土石坝工程一般在填筑工序上分为铺料、摊铺、洒水、压实、质检等工作。在坝面分区流水作业中,防渗土料的施工应根据填筑的需要,应根据实际情况合理划分填筑区域和进行流水作业,以及采用的机械设备及填筑情况进行调整。对采用平起填筑与临时断面填筑的土石坝工程,不可为一味减少临时断面填筑量而影响大型机械的正常施工,必须要确保填筑质量。
水电水利工程对我国和谐社会的构建有很大的影响,同时水电水利工程在我国国民经济中有很高的地位,近年来,为满足社会经济发展需求,我国水电水利工程的建设规模越来越大,在进行水电水利工程施工时,施工单位经常会用到预应力混凝土施工技术,这种技术能极大的提高水电水利工程的施工质量和施工安全,下面就水电水利工程中预应力混凝土施工进行分析。
2预应力混凝土的特点
预应力混凝土施工是指将预应力施加在普通的混凝土上面,这样就能有效地防止普通混凝土出现裂缝的现象,就能充分发挥出钢筋的作用,达到夯实基础,提高水电水利工程施工质量的目的。预应力混凝土施工的基本原理是:在混凝土结构的受拉区域,或者在构件的受拉区域,张拉钢筋,然后将钢筋张拉的回弹力施加到混凝土上面,这样混凝土会在预压应力的作用下,产生一定的压缩变形,当受拉结构的受拉区混凝土发生拉伸变形时,其拉伸变形会与之前受到的压缩变形相互抵消,混凝土结构只有受到持续不断的外界作用力,才可能发生拉伸现象,这样就能有效地防止混凝土裂缝的发生。预应力混凝土施工技术能有效地提高钢筋混凝土的使用寿命,提高钢筋混凝土的抗裂性和强度,因此,在水电水利工程中有十分广泛的应用。
3水电水利工程中预应力混凝土施工技术
3.1先张法施工技术
3.1.1先张法施工
先张法施工技术是在混凝土浇筑前,先张拉预应力筋,然后将张拉好的预应力筋临时固定好,进行混凝土浇筑,当混凝土的强度达到设计强度的75%后,即混凝土和预应力筋的黏结力满足相关要求,将预应力筋端部放松,这样就能对混凝土产生一个预压应力。一般情况下,先张法施工主要以机组流水法、台座法为主,在施工过程中,施工单位采用机组流水法时,会在钢模中生产构件,由钢模承受预应力筋拉力,构件会以流水的方式连接钢模,然后通过固定机组完成张拉、混凝土浇筑、混凝土养护等施工环节。采用机组流水方式施工时,需要利用大量的钢模,同时施工过程对机械化程度要求比较高,施工结束后,还需要进行蒸汽养护,因此,在实际施工过程中,施工单位要根据工程的具体情况,确定是否采用该施工方式。施工单位采用台座法进行施工时,先在固定的台座上,将构件生产好,然后向台座施加预应力筋的张拉力,在施工过程中,预应力筋的张拉、锚固、混凝土浇筑、混凝土养护、预应力筋放张等都是在台座上完成的。采用台座法进行施工时,施工单位不需要采用过多的施工机械设备,在进行混凝土养护时,可以自然养护,也可以湿热养护,因此,台座法在预应力混凝土施工过程中有比较广泛的应用。
3.1.2混凝土浇筑及养护
在进行混凝土浇筑前,必须要对混凝土的坍落度进行检查,确保其符合设计要求,在混凝土浇筑过程中,施工人员需要一次性完成浇筑,不能在浇筑过程中发生中断,也不能留下施工缝,一般情况下,施工单位要保证混凝土的强度等级不低于C30,在施工过程中,为有效地降低混凝土收缩引起的预应力损失,施工单位要在配置混凝土混合物之前,通过试验确定混凝土的最佳配合比,并最大限度的降低水灰比,从而为混凝土浇筑质量提供保障。在制作混凝土构件时,施工人员要将其振捣密实,确保混凝土的黏结力和强度符合设计要求。混凝土浇筑、振捣结束后,施工人员要做好混凝土养护工作,混凝土的养护时间要根据实际情况确定,一般情况下,混凝土养护时间不能低于7d。
3.2后张法施工技术
3.2.1孔道留设
采用后张法进行施工时,不需要利用台座,施工人员可以直接构件上张拉预应力钢筋,后张法的灵活性很高,在预应力混凝土施工过程中有十分广泛的应用。在后张法施工过程中,孔道留设是十分重要的一道施工环节,常用的孔道留设方法有抽芯法和预埋管法,其中抽芯法的使用时间比较长,技术相对比较成熟,同时造价也比较低,但这种施工方法的局限性比较强,例如在大型结构、多跨连续结构、特种结构中抽芯法无法实现密集的孔。一般情况下,抽芯法可以分为钢管抽芯法和胶管抽芯法两种情况,其中钢管抽芯法的应用比较广泛,在施工过程中,首先将钢管埋设在模板孔道位置,并保持钢管表面光滑、平顺,钢管的长度要控制在15cm,如果构件的过长,可以根据实际情况,采用两根钢管,两根钢管用套管连接在一起。在进行混凝土浇筑时,施工人员要注意转动钢管,同时要在混凝土终凝前,将钢管抽出来。胶管抽芯法可以应用在曲线孔道留设,也可以应用在直线孔道留设,胶管的弹性比较好,在拉力作用下,能有效地缩短断面,在施工过程中,施工人员可以在混凝土初凝后,将胶管抽出来。
3.2.2预应力钢筋张拉
对于后张法预应力张拉,其控制应力值要小于先张法,采用后张法进行钢筋张拉时,由于混凝土在此之前已经受到弹性压缩,张拉力能得到一定的弥补。后张法预应力张拉有一端张拉和两端张拉两种情况,对于比较短的直线预应力钢筋,要尽量选择一端张拉法,在张拉过程中,要保证孔道中心线与钢筋张拉力作用下重合;对于曲线预应力钢筋,要尽量选择两端张拉法,在张拉过程中,要保证孔道中心线末端与钢筋张拉力作用线重合。
4预应力混凝土施工质量控制措施
4.1加强施工材料管理
在施工过程中,为确保预应力混凝土施工质量,施工单位要加强施工材料管理,在正式施工前,施工单位要对配制混凝土拌合物的水泥、集料等进行认真的检查,保证水泥没有出现受潮、变质等现象,保证集料的粒径符合相关规定。在配制混凝土拌合物时,施工人员要对水泥的用量进行严格的管控,确保混凝土拌合物的综合性能符合设计要求。
4.2加强施工过程管理
在水电水利工程施工中,施工任务比较重,施工质量要求比较高,因此,施工单位必须加强施工过程管理,注重机械化施工管理,合理的划分施工区域,科学的组织施工,并协调好预应力混凝土施工与其他工序的关系,从而为预应力混凝土施工质量提供保障,确保水电水利工程的顺利进行。
5结语
土石坝是目前世界坝工建设工程中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%.
因土石坝的施工所用材料一般采用就地开采,同时在施工中充分利用各种开挖料,包括当地土料、石料或混合料,土石坝的施工即是将这些材料经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝,故土石坝又称作当地材料坝,对于坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝;以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。
土石坝按施工方法的不同,土石坝可分为:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等。其中应用最为广泛的是碾压式土石坝,其主要特点是对基础要求低、适应基础变形强。
土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。而高坝筑坝技术是近代才发展起来的。
碾压式土石坝按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,又可分为均质坝、土质心墙坝、土质斜墙坝、多种土质坝、人工材料心墙坝、人工材料面板坝等。
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。其优点包括:就地取材,节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,减少了建坝过程中的远途运输;结构简单,便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,因此对地基的要求低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。其缺点是坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。
土石坝建设最大的病害即是渗流。如何控制和预防渗流是土石坝工程建设中最主要的工作之一。
所谓渗流,即是指由于填筑土石坝的土料和坝基的砂砾是散粒体结构,颗粒间存在大量的孔隙,因此具有一定的透水性。当水库蓄水后,在水压力的作用下,水流必然会沿着坝身土料、坝基土体和坝端两岸地基中的孔隙渗向下游,造成坝身、坝基和绕坝的渗漏。假如这种渗流是在设计控制之下,大坝任何部位的土体就不会产生渗透破坏,则为正常渗流,此时渗流量一般较小,水质清澈透明,不含土壤颗粒,对坝体和坝基不致造成渗透破坏;反之对能引起土体渗透破坏,或渗流员过大且集中,水质浑浊,透明度低,使坝体或坝基产生管涌,流土和接触冲刷等渗透破坏,这种影响蓄水兴利的渗流则为异常渗流。
根据我国早期的土石坝工程的资料统计,由渗流而引起的破坏事故对于中小型水库而言,漫坝冲垮者最多,其次就是渗漏导致垮坝,由此可见渗漏造成的溃坝问题是相当严重的。因此确保对坝体和坝基的渗流控制是保证土石坝安全的一项重要措施。
渗流控制的控制理论是在工程实践中的发展和运用起来的,是实践反馈的结果,其中渗流的基本原理、渗流场的分析方法、土体渗透稳定性三大部分,是渗流控制理论的基础。而渗流控制技术是渗流基础理论的实施措施,它主要包括灌浆技术、反滤坝技术、土石坝坝坡滑动破坏加固技术、土石坝坝体灌注粘土浆加固技术、坝体和坝基的密度加固技术、土工合成材料加固技术以及防渗墙及其坝体坝基加固技术等。
总结起来产生异常渗流的原因有以下几个方面:①坝体填土与排水体之间的反滤层设计不正确,层间系数过大,或施工时有错断混层现象,或填土不够密实,过大的渗流使填土向排水体流失,都会造成反滤层破坏失效。反滤层在整个防渗体系中是尤为关键的环节,即使前面的防渗体裂缝或出现渗漏通道,只要反滤层工作正常,排水降压,渗漏破坏就不会扩大。②防渗体没有直达基岩或底部连续可靠的粘土层,在开挖截水槽时,因施工困难,半途而废,从而留下隐患。③土石坝两岸岸坡产生台阶状。应该开抢成较平顺的坡度,为减少开挖可以变坡,在上下两坡度转折处,两坡角之差不应大于15°~20°,若有平台,则平台处填土高度与平台的两端的填土高度,高差悬殊沉陷量突变,容易产生裂缝,导致渗透破坏。
如何组织科学有序的施工,提高工程质量,控制渗流是整个过程成败的关键。我认为土石坝过程在施工中应从以下几个方面进行控制:
①做好基础处理,必须万无一失。很多大型土石坝,必须要满足坝基承载力及基础防渗的情况下,完成基础处理的稳固后,方可进行填筑施工,特别是在深覆盖层上修建工程,基础处理工程量大、不可预见因素多,需要经常采用防渗墙、振冲、帷幕灌浆、固结灌浆等对地基进行综合处理。
②掌握当地地质、水文气象资料,控制好施工工期的季节性 土石坝对水文气象的因素极为敏感,在雨季,土料的含水量影响极大,直接制约着大坝填筑,施工强度将受到影响;对于度汛期的施工,应编制具有针对性的施工方案。土石坝工程,一般不允许漫顶过流,对开挖工程、混凝土工程、灌浆工程以及填筑工程均有不利的影响,因此必须要提高月填筑强度,方能按安全渡汛的要求按期达到拦河高程。
③确保工程所用料场开采土、石料的材料质量 料场对土石坝的重要性不言而喻,却也是最容易影响大坝顺利填筑的软肋。根据工程实践,一般而言,料场的地质勘探工作深度远不如坝址,特别是填筑量最大的堆石料,往往仅靠几个探洞或地形勘查进行地质描述,进场后,与招标文件发生变化的可能性很大,无法形成大规模开采条件,直接影响大坝填筑级配是否得到保证。在防渗土料方面,含水量的高低也成为大坝能否快速填筑的关键,因此,完善而慎重地进行料场复查及复勘工作显得尤为重要,搞好料场复查和储量计算,做到心中有数。
此外材料的碾压试验也是非常重要的一项工作。对土石坝而言,碾压试验是填筑前最为重要的技术参数论证工作,也是确定大坝能否顺利填筑及确保大坝安全的重要环节。碾压试验工作的好坏,直接影响坝体的填筑。
碾压试验中还需对防渗土料的含水量进行确定及调节,同时还应确定好对堆石料洒水量。此外,为确保土石坝填筑质量,土石坝工程的施工必须要求进行试坑取样,只有在填筑面碾压合格并能过验收后方可进行上一层填筑。
作者:何长春 单位:徐州消防支队
随着我国现代化城市建设的快速发展,建筑施工工地成为当前城市中最常见的作业场所。建筑工地是一个多工种,立体交叉作业的施工场地。施工现场存在火灾隐患多、出入人员杂乱人为潜在火险因素多的特点。极易发生建筑工地火灾,给国家财产和人民生产安全造成巨大损失。2004年3月16日库尔勒市唐明房产综合楼施工工地发生特大火灾,过火面积1799m,直接财产损失400余万元。因此,认真研究火灾发生机理,最大限度地减小伤亡事故,是每位消防工作者和安全工作者面临的课题。事故树分析方法是安全系统工程中进行系统安全分析的核心,是安全评价的基础。它应用数理逻辑方法,从一个可能的事故开始,一层一层逐步寻找引起事故发生的触发事件、直接原因和间接原因,并分析种种事故原因之间的相互逻辑关系,是一种演绎分析方法。其目的是识别导致事故的基本事件与人为失误的组合,为人们提供避免或减少导致事故基本原因的线索,从而降低事故发生的可能性,对导致事故灾害事故的各种因素间的逻辑关系作出全面、简洁和形象的描述,便于逻辑运算,进行定性、定量分析和系统评价。其优点是以系统、综合的观点,运用系统安全工程的方法对各类事故进行系统安全的分析,着眼于事故的整个过程来找出事故的本质原因。本文用事故树分析法来分析当前建筑施工现场火灾事故。通过分析对施工现场火灾事故的各种因素及逻辑关系做出全面阐述,并根据施工现场火灾事故的发生,发展过程,找出行之有效的防治措施,防止该类事故的发生。为施工现场的消防管理和监督提供理论依据,并且为该类事故的安全评价提供科学、可靠的参考依据。
1建筑施工现场火灾危险源的识别
根据经典的着火三角形原理,燃烧的发生必需具备可燃物,助燃物,和点火源三要素,在施工现场火灾中助燃物即为空气可以不考虑。由此可以看出,施工现场火灾事故的发生必须具备可燃物和点火源两个条件。同时燃烧的产生并不意味着一定发生火灾,只有在燃烧失去控制的情况下,火灾才发生。因此火势的蔓延也是施工现场火灾事故所考虑的一个重要方面。(1)引发起火的易燃、易爆,可燃物。建筑工地存放着大量的屋面墙面保温材料、建筑装修材料、油毡纸、草垫子、油漆等可燃材料及汽油、柴油、油漆等易燃、可燃液体。同时建筑工地中的作业棚、仓库、宿舍、办公室,厨房等设施,绝大多数都是用可燃材料搭设而成的临时建筑,耐火等级低。另外,施工时遗留的废刨花、锯末、油毡纸头也都是易燃、可燃物。(2)触发起火的点火源。施工现场明火作业特别多,在工程施工高峰期间,电焊、气焊、熬制沥青、喷灯、煤炉,以及在冬季施工中,水、砂子、河石等均要用火加热,还有工人宿舍、休息室内的取暖、食堂的用火用电等。施工现场临时电气线路多,缺乏系统正规的设计,电气线路纵横交错。同时由于管理不力,电气线路老化现象较多,容易发生漏电短路,超负荷用电等火灾隐患。施工现场人为起火因素多。由于建筑施工的工艺特点,各工序之间都相互交叉、流水作业,建筑工人常处于分散、流动状态,乱动机械,乱扔烟头现象时有发生。(3)火势蔓延因素。建筑工地内低耐火等级的临时建筑多,而且往往相互连接,缺乏应有的防火距离,所以一旦起火,尤其遇到风天,蔓延非常迅速。一般工地往往只有临时消防水源,在某些重要临时设施附近放置几个手提式灭火器,不可能设置比较完善的施工现场消防设施,并且施工人员的消防常识大多比较匮乏,所以很难及时地将发生的火灾遏制在初起阶段。
2建筑施工现场火灾事故树的建立与分析
2.1事故树的建立从火灾事故的机理来看,起火和火势蔓延是建筑施工现场火灾造成损失和伤亡的主要影响因素。而起火和火势蔓延又是由多个因素综合影响制约的结果。根据上述事故树分析的原理,结合施工现场的实际情况,充分考虑施工现场火灾发生的各项因素,可以作出施工现场火灾事故树(图略)由事故树可知,造成促使该事件发生的初始原因有16个,分别用X1,X2,,来表示,这些原因即为事故隐患。在众多情况下,并不是所有的初始原因都同时发生。只有当部分的初始原因发生时,就可以使顶上事件发生,这些集合称为割集,即导致顶上事件发生的集合。如果割集中任意去掉一个基本事件后就不是割集,那么这样的割集就是最小割集。最小割集是顶上事件发生的充分必要条件。应用布尔代数简化,共得到81组最小割集,整理结果列于表1中。在事故树中,某些基本事件不发生,顶上事件就不会发生,这些不发生的基本事件的集合称为径集。在同一事故树中,不包含其他径集的径集称为最小径集。即如果径集中任意去掉一个基本事件后就不再是径集,那么该径集就是最小径集。所以,最小径集是保证顶上事件不发生的充分必要条件。同样利用布尔代数法,得到该事故树的最小径集列于表1中。共得3组。结构重要度分析,是从事故树结构上分析各基本事件的重要程度。即在不考虑各基本事件的发生概率的情况下,分析各基本事件对顶上事件发生所产生的影响程度。基本事件结构重度可以由下式得到:公式略式中:k为事故树包含的最小割集合数目;m为包含第i个基本事件的最小割集合数目;R为包含第i个基本事件的第j个最小割集合中基本事件的数目。各基本事件的结构重要度计算结果见表1。(1)在逻辑门结构中,或门表示至少一个输入事件发生时,输出事件就发生,或门相当于一个通道不能起到控制作用;而与门表示仅当所有输入事件都发生时,输出事件才发生,因此它能起到控制作用。可见事故树中或门越多,危险性也就越大。从施工现场的事故树图来看,事故树中或门较多,而与门较少。所以从与门与或门的数量比例来看,可知该系统的危险性是比较大的。这与施工现场火灾事故的多发,频发特征是相吻合的。(2)任一割集就是造成系统分流短路的分支集合。事故树中有几个最小割集,顶上事件发生就有几种可能;最小割集越多,系统就越危险,最小割集反映了系统的危险性。最小割集中基本事件数越多,事故就越难发生;反之,基本事件数越少,事故发生就较容易。从分析计算可以看出,由于该实例的最小割集有81组,表明导致事故发生共有81种途径。事故树分析中,最小割集有如下两种用途:①在进行施工现场火灾事故的分析时,人们可以从k1开始,依据k1提示的{X1,X14,X6}三个基本事件逐一检查、核实和分析,就可以确定事故是不是由k1所造成的,这样就可以检查出基本原因。②可以利用最小割集来制定预防事故发生的措施。由最小割集定义可知,当每一割集中的全部基本事件同时发生时,则顶上事件就发生。因此若对第ki个割集中的基本事件发生条件破坏一个,则该割集失去了造成事故的危险。所以可以通过对以上事故树的分析,为施工现场的火灾事故调查和事故的预防提供理论依据。(3)从最小径集来看,它是使顶上事件不发生的各基本事件不发生的基本组合。在事故树中,如果最小割集比较多而最小径集比较少,则用最小径集来分析更方便。在本事故树中,其中最小割集81个,最小径集3个,因而用最小径集来分析则比较方便。只要采取3个径集方案中的任何一个,施工现场火灾事故即可避免。由该事故树的3个最小径集可以看出,第一个方案并不容易实现,因为施工现场的可燃源大多都是施工中的必要材料;第二方案虽然基本因素较多但是应用于施工实际中最可能实现,只要注意施工过程中的用火,电气焊作业,加强线路和个人行为的管理,加强可燃存储的管理,即可以有效的预防;第三方案表明只要是阻止了火势的蔓延,即使是起火,也能有效地防止施工现场的火灾,但由于施工布局的必要性和局限性,这种控制火势的方法并不可取。所以通过对比分析笔者认为第二种方案为最佳方案。(4)基本事件结构重要度越大,它对顶上事件的影响就越大,反之亦然。从上表结构重要度一栏中,可以看到不同的基本事件在系统中结构重要度是不同的。在该事故树中,基本事件X14,X15,X16结构重要度最大。表明控制火势的扩展在施工现场火灾事故的控制中也是相当重要的。
3施工现场火灾事故防治策略
通过对上图事故树的定性分析,为理论上防止施工现场的火灾提供了依据。但是由于施工现场的诱发火灾事故因素的复杂性,单一的采用某个方案控制火灾的发生并不现实,只有通过对各基本因素的综合考虑,多方控制才能有效地减少和防止火灾事故的发生。结合施工现场的具体实际情况。可以从以下几个方面着手,建立防治措施。
4结论
(1)加强施工现场易燃、易爆、可燃材料的管理,及时清理作业遗留的可燃废渣,并远离火源,电源。在含有易燃物品作业场地严禁吸烟和动用明火。(2)加强对明火作业、电气焊割等过程的管理。(3)加强对电气线路和电气设备的规范安装和日常检查管理。(4)配备完善的消防设施和消防器材。(5)加强对施工队伍管理和消防安全培训,提高员工的消防安全意识和消防技能。(1)本文在充分认识施工现场火灾特点的前提下,根据着火和火灾发生的基本原理,从可燃物、点火源、火势蔓延三个方面分析了作为事故树基本事件的施工现场火灾危险源。(2)编制出了施工现场火灾事故树,并从最小割集,最小径集,结构重要度三个方面分析了施工现场火灾事故。对各种因素及逻辑关系做出全面的描述,对事故的发生进行全面的、系统的分析。为确定施工现场火灾的预防措施提供了依据。(3)通过对事故树的分析,从理论和现实的角度综合考虑,提出了施工现场火灾事故防治的策略。为施工现场火灾事故的防治提出了切实可行的措施。
随着高层建筑的迅速发展,现浇钢筋混凝土结构日益增多,由此带动模板工程在材料、形式、构造和施工工艺上的全面发展。模板工程已经成为与工程成本、工程质量、施工进度和施工安全息息相关的重要因素。模板工程的结构体系化、材料多样化和使用多能化是当前发展趋势,由此出现了专业的模板公司。高层建筑的许多模板工程都是由这些专业的模板公司来完成,以保证模板的科学型、安全性和合理性。过去,模板设计停留在图板上,主要依靠人工完成,计算量多,绘制量大,重复环节多,费时费力,效率很低;现在,有了模板工程的计算机设计软件,可简化许多繁琐的工作。特别是配板设计,取决于流水段的划分、构件的几何特征、模扳的规格标准、施工方式和工程造价等许多因素,组配上需要多次进行尝试和分析,不仅繁琐复杂,而且难以精确评估,手工几乎无法完成,必须依靠计算机技术。
2模板工程设计软件的模型
目前,现浇钢筋混凝土结构所采用的模板技术已经从散支散拆的木模板向工业化、多样化和体系化的模板发展,形成了组合式、工具式和永久式三大系列。通过分析,我们选择目前被广泛使用的组合式钢模板,把它作为计算机模板工程设计软件的研究对象,模拟组合式钢模板的整个设计过程,这叫做构造计算机设计模型。内容包括:研究人机关系,建立逻辑联系,最后推出有文字、有数据、有二维图形和三维图形等所需的信息。
2.1人机关系
模板设计一般包括方案选择、技术设计、图形绘制和材料统计等主要环节,整个设计过程可归结为重复性工作和创造性工作两个部分。计算机存储量大、运算速度快和精确度高,可进行各种复杂的、枯燥的计算和画图等重复性工作;而人类具有创造性的思维,能根据已有的知识和经验,按照实际情况和具体目标,作出判断和选择对策,是创造性的工作。因此要充分考虑了人机配合的方式和效率,把人机的特点有机地结合起来,实现了简便和直观的图形设计,具体方式:
(1)人工干预方式;
(2)人机交互方式;
(3)计算机自动方式。
系统可通过用户的界面图形、操作程序和控制手段,将各个设计环节和不同的工作方式有机地结合起来,模拟模板人工设计的工作进程,使设计者按照熟悉的工作方式进行设计和决策,有利于提高工作效率和设计质量。
2.2逻辑联系
把数字通过一定的关系转化为文字、表格和图形,然后进一步深化,在屏幕上建立可以作和被控制的基本单元。它具有基本内容,包括知识更深的文字、表格和图形,图形可为二维平面和三维实体。如:墙、梁、板、柱等钢筋混凝土构件,平模、填充板和角模等各种规格和类型的模板,支撑、螺栓和吊钩等配件。基本图形用几何数据和属性信息来描述。几何数据有形状、尺寸和几何特征;属性信息有名称、编号、材料和其他相关对象。对象和对象可以通过这种逻辑关系相互转换,以得到所需的不同信息,可操作控制和自动控制。整体模型的构造是将每个设计环节的主要过程抽象成系统的操作对象。在模板设计中,可以调用墙、梁、板、柱,可以是平模、填充板和角模,也可以是支撑、螺栓和吊钩,通过数据交流转变成控制程序,各操作对象可调用和控制相关的基本图形,以得到所需的信息。
3模板工程设计软件的模型实现
3.1基本原理
系统研制要按照软件工程的设计思想,经过研究、分析、系统设计、程序编制和软件测试等阶段,在一定的计算机语言和图形环境下,采用模块化设计方法,将整个系统按设计进程划分为平面设计、方案设计、技术设计、材料统计和标准组合钢模板数据库这五个模块,各模对以相应的操作程序以便使用。系统综合地应用了交互式图形学、数据库和人工智能技术,将图形实体与数据对象链接起来,建立了图数一体化的管理机制,通过交互技术和智能处理的有机结合,实现了图形交互设计过程中的智能化和自动化。
3.2图形交互设计
图形交互设计是由用户和计算机通过传递一定的信息所进行的圈形操作过程,主要具有以下技术特点:
(1)有用户界面图形
采用Windows图形界面,主要以窗口、按钮、菜单三要素组成,与AutoCAD界面融为—体。屏幕布局和操作手段不仅遵循人的认知规律,也符合设计者的操作习惯。
(2)人机通讯方式
系统采用交互式的图形操作方式,综合了菜单、问答和命令语言三种用户与系统的通讯模式。
(3)图形交互技术
实现人机之间的信息传递,主要包括语言交互和图形交互。
(4)容错处理
在设计中,用于处理用户在操作过程中出现错误。
3.3图数一体化管理
模板设计需要存储和处理大量数据,各种对象的定义、操作、程序和模块之间的连接,实际都关系到数据和数据流的管理。问题在于如何在数据管理中实现几何图形和属性数据的相互转换,将图形对象和设计参数集成—体,这是实现图形交互设计的关键所在。利用AutoCAD图块实体可包含属性特征的功能:
(1)对不规则的图形对象和各种设计图,可将这类数据存储在信息实体中,相当于把一个包含不可见属性的块而放在一个冻结的图层上。由于该图层不能生成其他实体,也不能被修改,所以不会出现数据丢失的问题,这样信息实体与图形实体一一对应,可形成图形和数据之间的双向链接。
(2)对于形状规则的图形对象可定义为块的实体并用块的属性来描述相应的设计参数。修改图形对象,相应的参数和属性会随之改变,而其中某些参数的改变还会自动修改相关的对象。例如:修改摸板设计时,若通过交互作图修改角模,其边长和夹角等数据会被自动修改,这时只要拾取相邻的模板,系统就会根据新的角模数据自动修改该模板的长和高等并改变图形。
关键词:项目施工 技术 经济分析
1.施工组织设计中的技术经济分析
施工组织设计,是指对施工组织的筹划。根据作用、性质、编制对象和阶段的不同,一般又分为施工组织总设计、单位工程施工组织设计和分部工程施工组织设计。
进行施工组织设计应遵循的原则是确保重点、分期分批施工,科学安排施工顺序,在保证工程质量的前提下,缩短工期、加快进度;采用流水施工作业、保证施工的连续性和均衡性、节奏性;贯彻建筑生产专业化方针,不断提高施工机械化水平;恰当安排冬雨季施工项目,提高施工的连续性和均衡性;坚持质量第一的思想,确保工程质量;尽量利用永久设计的目的,就是通过合理的施工组织,保证工程质量、缩短工期、节省工程费用。
1.1施工组织总设计的技术经济分析
1.1.1施工组织总设计的技术经济指标
评价施工组织总设计中施工方案和施工进度计划的经济指标如下所示。
1.1.2施工组织总设计中技术经济分析
1.1.2.1施工组织方案的技术经济分析指标
施工组织主要解决在施工中空间布置与时间安排问题,以确保工程质量、缩短工期、降低成本。在施工组织中又分为“施工技术与组织方式”、“施工进度计划的编制”和“施工总平面图的布置”三部分内容,其技术经济分析的指标体系如下。
①施工技术与组织方式编制阶段
它解决的主要问题是确定施工高峰期时所投入的劳动力,确定总控制工期,选择大型施工机械,确定保证质量、安全、节约、连续、均衡施工的措施,采用新技术的技术组织措施;安排主要施工项目的施工顺序和方案,设计质量保证体系。
②施工进度计划编制阶段
施工进度计划编制阶段产生出经过优化的施工进度计划,并在此基础上对劳动力作细致安排。
劳动力不均衡系数K= >1.5 符合要求!
③工方案评价的指标体系
A技术性指标:占地,技术工作、工程质量的保证体系,施工的均衡性等。主要有:主要工种工程施工不均衡系数,主要材料、资源消耗不均衡系数,劳动力不均衡系数。
B经济性指标:
a施工单位固定资产与流动资金占有量;
b工程成本:包括人工费、机械设备使用量、施工现场管理费等;
c主要专用设备需要量;
d主要材料,资源耗用量;
e钢材、木材、水泥的节约量;
f劳动生产率。
C、效果指标:主要有工程总工期、各分部、分项工程工期。
工程总工期
路基工程
涵洞与排水工程
防护工程
路面工程
D、其他指标:反映施工组织方案特点的其他指标有:
机械化施工程度=×100%
工厂化施工程度=×100%
临时工程投资比例=×100%
1.1.2.2施工方案的技术经济分析
施工方案的优选,可以用很多方法。在评价施工方案的经济效果时,一般不考虑使用过程中的经济效果,但是,如果由于施工方案的不同而对工程项目今后的使用有较大影响时就要考虑对使用的影响而带来的节约或损失。
对施工方案的分析,既要定性分析,又要定量分析。定性分析主要是根据经验对施工方案的优缺点进行分析,例如工期控制是否恰当,分段流水作业是否合理,总平面布置是否充分利用场地,时候能体现文明施工,方案是否先进等。定量分析要对各项主要指标进行科学计算,然后进行分析比较,最后结合定性分析与定量分析计算确定施工方案。
通过定量和定性分析,该工程大部分采用机械施工,其中在路基工程中挖方采用挖掘机挖装土石方;填方采用推土机、平地机配合人工进行填方;爆破采用机械打眼,推土机清运,装载机加自卸汽车运土石方。涵洞工程组织流水作业,盖板集中预制后安装。路面工程采用机拌机铺基层,集中厂拌汽车运输摊铺,真空吸水流水作业水泥混凝土面层。
1.2单位工程施工组织设计中的技术经济分析
1.2.1单位工程施工组织设计中的技术经济分析
单位工程施工组织设计包含的内容有施工方案的确定(施工方案的确定、施工方法的选择、施工机械的选择、流水作业的组织),施工进度计划的制定,施工平面位置的布置等,其评价用的技术经济指标同前。通常选择工期指标、劳动力消耗均衡性指标及劳动生产率指标作为分析评价的主要指标。
1.2.2单位工程施工方案的技术经济分析
施工方案涉及到确定施工方法,选择施工机械,组织流水作业等内容。根据所提出的施工方案的技术经济特征,就可以根据技术经济评价的基本原理和方法,对其进行技术经济分析评价。如本工程在路基工程中挖方采用挖掘机挖装土石方;填方采用推土机、平地机配合人工进行填方;爆破采用机械打眼,推土机清运,装载机加自卸汽车运土石方。涵洞工程组织流水作业,盖板集中预制后安装。路面工程采用机拌机铺基层,集中厂拌汽车运输摊铺,真空吸水流水作业水泥混凝土面层。
1.3施工工艺方案的技术经济分析
施工工艺方案,主要是指分部(分项)工程的施工方案,如主体结构工程、路基工程、路面工程等以及构件安装、水平或垂直运输、大体积混凝土浇注和运输以及模板安装等。施工工艺方案的内容主要包括施工技术的选择和相应的施工机械设备的选择及工艺流程的确定等。
1.3.1施工工艺方案技术经济评价的指标
施工工艺方案技术经济评价采用的指标有:
A技术性指标。
B经济性指标。主要有:
a工程施工成本:主要用施工直接费成本表示;
b主要专用机械设备需要量;
c施工中的主要资源消耗量。
C效果指标
效果指标主要反映采用该工艺方案后所能达到的效果,主要有:
a工程效果指标:它包括工程工期、工程效率等指标。
b经济效果指标:可用成本降低额或降低率、材料(资源)节约额或节约率来表示。
1.3.2施工工艺方案的技术经济评价
施工工艺方案,由于采用的工艺流程不同,选择的施工设备不同,涉及的施工技术和方法不同,必然产生不同的技术经济效果。在工程施工中,应根据工程特点和拥有的技术力量、机械设备及施工能力,以及客观环境条件,在保证工程质量和工期的前提下,优先采用经济适用的施工工艺。
2.工程项目施工生产中的技术经济分析
2.1工程质量的技术经济分析
工程质量,不仅仅指工程产品的性能、寿命和可靠性,还包括它的适用性。从某种意义上讲,质量就是使用价值。只有具有价值和使用价值的产品,才能获得良好的经济效益。
2.1.1质量经济效益的衡量
质量经济效益可表示为质量经济效益与改善产品质量的费用的比值或差值,用公式表示为
质量经济效益=质量效益/质量成本
质量济效益=质量效益―质量成本
2.1.2质量成本
质量成本是指在产品质量上发生的一切费用。包括内部故障成本、外部故障成本、鉴定成本和预防成本。
2.1.3质量成本分析
质量成本分析,就是对质量成本进行分析。采用的方法有质量成本/直接生产的工日(工时)分析法、质量成本/利润分析法、质量成本/工程总成本分析法等。
2.1.4质量效益 即工程质量取得的效益。
2.2工程成本的技术经济分析
工程成本分析是对成本构成和影响成本的因素所作的技术经济分析。
2.2.1成本分析对象和内容
成本分析对象包括全部工程、单位工程和竣工工程,分析内容包括人工费、材料费、施工机械使用费、其他直接费、施工管理费等各成本项目。
2.2.2分析方法
成本分析的方法主要有:相对数分析法、比较法、因素法等。
2.2.3全寿命成本与质量优化
除了分析工程成本以外,还应分析工程的全寿命成本。全寿命成本是指在寿命周期内所发生的费用,通常由投资费用、经常性费用和残值三部分组成。
通过全寿命成本分析,来研究最佳质量标准,确定质量目标和项目使用年限,在理想的质量目标与全寿命成本费用之间进行权衡,确定最佳方案。
【关键词】房地产开发项目;施工阶段;环境影响评价
中图分类号:F293.3 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
文章就房地产开发项目施工阶段环境影响的研究背景、意义及相关作用做了详细的介绍,如何采取合理的环境影响评估方式和程序是文章的重点。同时重点提出了在施工阶段需要注意的相关环境问题。
二、房地产开发项目施工阶段环境影响评价的研究背景
我国1979年确立的环境影响评价制度为各地区的社会经济建设的发展指明了方向,成为了合理确定地区发展的产业结构、产业规模和产业布局、强化环境管理的有效手段。多年的实践表明我国的环境影响评价从理论探索发展到较健全的法律法规体系,成为了具有中国特色的环境保护法律制度,已形成了较完整的技术导则、评价标准和管理体系.随着社会的不断进步,房地产建设项目环评中出现了很多新的环境污染堕待考虑,增加了该类项目的环境影响评价的范围和内容。
三、房地产开发项目施工阶段环境影响评价的研究意义
环境影响是指人类活动(经济活动和社会活动〕对环境的作用和导致的环境变化以及由此引起的对人类社会和经济的效应。环境影响评价就是要对上述作用、变化以及效应进行评估,并制定避免或减轻不利影响的对策措施。作为预防环境污染的一项重要的环境政策,环评的实施对于我国的环境治理和污染防治起到了很重要的作用,为了保障人们对环境质量的最低要求,从环保角度进行房地产环境影响评价,论证房产开发项目环境影响评价的技术要点,突出房地产建设项目环评特点,体现房地产与外部环境之间影响的相互性具有重要意义。
四、环境影响评价的概念及作用
1.环境影响评价的定义
环境影响评价是指对拟议中的开发建设活动可能对环境产生的物理性、化学性或生物性的作用、可能造成的环度变化、对人类健康福利的可能影响,进行系统的分析和评估。并提出减少这些影晌的对策措施。
2.环境影响评价的作用
环境影响评价的作用包括①使决策者明确无误地了解开发活动对环境的影响、风险和后果,通过综合考虑环境因素来做出正确决策。②维护有价值的生态过程和历史遗产领地。避免自然资产的不可逆损失和破坏。确保开发活动不超出自然资源的潜力和容量。3.保护人们的身体健康和公众利益,保护生活质量和生活方式不遭破坏。此外,环境影晌评价还可以协调开发活动参与者及有关人员的意见,使拟议建设项目更环保、更经济;通过公众参与提高全社会的环保意识.通过污染者付费措施使环境破坏的代价内部化等等。
五、环境影响评价的方法及程序
1.环境影响评价的方法
环境影响评价的方法很多,其中主要包括:
指数评价法。其基本原理是:假设评价苑围内有多种污染物,并且这些污染物之间没有明显的激发或抑制行为,那么,各污染指数之和就等于环境质量指数。环境质量指数越高,环境受污染程度越高;反之,越低。
专家评价法,其基本原理是:将专家作为索取信息的对象,组织环境领域或多个领域的专家,运用专业方面的知识和经验对环晓质履进行评价。其最大特点是对于某些难以量化的因素,如社会政治因素、美学因素等,做出定性评价,有时可以在缺乏足够原始资料的情况下进行。(三)公众评价法,是公众参与建设项目环境影响评价的一种评价方式,这在我国(环境影响评价法)第五条中有明确规定:“国家鼓励有关单位、专家和公众以适当方式参与环境影响评价。”此外,环境评价中有时还会用到类比法、模糊综合评价法、经济学评价法及运筹学评价法等。
2.环境影响评价的程序
环境评价的主要程序为:
评价方案的制定(确立评价对象、范围、重点、标准及方法)。
实施预侧评价(广泛调查和基础信息资料收集)。
给出评价结论。
报告编制。
注意:不同分类的环境评价往往具有不同的评价程序。
六、房地产开发项目施工阶段应注意的问题
1.大气污染防治
扬尘控制扬尘是施工期最重要污染因素,施工单位应做好下述工作:
拆除平房,应当保留水源,对旧房浇水后再拆除,防止粉尘飞扬。
拆除楼房,应当组织力量集中拆除,尽量缩短拆房时限。
拆除旧房的建筑渣土应当在拆除后三日内清运。
施工工地边界设置高度2米以上的困挡。
遇到干燥、易起坐的土方工程作业时,应辅以洒水压尘,尽量缩短起尘操作时间。四级或四级以上大风天气,应停止土方作业,同时作业处覆以防坐网。
易产生扬尘的建筑材料。应采取密封存储、设置围档或堆砌围墙、用防尘布苫盖等措施。
设置洗车平台,完善排水设施。防止泥土粘带。
(八)运输车辆尾气控制做好施工现场的交通组织工作,避免因施工造成交通阻塞,导致运输车辆滞留,从而排放更多的车辆尾气。
2.水污染防治
(一)施工废水施工单位需设置沉淀池,施工废水经沉淀处理后,循环使用。同时,应做好建筑材料和建筑废料的管理,避免地面水体二次污染;在施工工地周界应设置排水明沟。在施工过程中应加强对机械设备的检修,以防止设备漏油现象的发生;施工机械设备的维修应在专业厂家进行,防止施工现场地表油类污染,以减小初期雨水的油类污染物负荷。
(二)施工人员生活污水建设单位应建设标准化临时宿舍,使生活污水接入到市政污水管网排放,防止污染附近河流水质和项目区地下水水质。
(三)固体废物污染防
建设单位必须按照市容环卫、环保和建筑业管理部门的有关规定对建筑垃圾进行处置。将混凝土块连同弃土、砖瓦、弃沽等外运至指定的垃圾堆放场所或用于回填低洼地带,建筑垃圾中钢筋等回收利用,其它用封闭式废土运输车及时清运,不能随意抛弃、转移和扩散。防止出现将垃级随意倒入附近河道的现象。
七、房地产开发项目施工阶段环境影响评价中需要注意的问题
在房地产设计、施工、运行等阶段中,对于房地产开发项目的环境影响评价是一种过程,其重点在房地产开发项目决策和开发建设活动开始一前,体现出环境影响评价的预防功能。决策后开始开发建设活动,通过实施环境.监测计划和持续性研究,环境影响评价还在延续,不断验证其评价结论,并反馈给房地产开发项目决策者和开发者,进一步修改和完善其决策和开发建设活动。房地产开发项目环境影响评价的主要内容主要有地理位置;地貌、地质和上壤情况,水系分步和水文情况,气候与气象;矿藏、植被、水产、野生动植物、农产品、动物产品等情况;大气、水、声、上壤等环境质量现状;环境功能情况(特别注意环境敏感区)及重要的政治文化设施;社会经济情况;人群健康状况及地方病储况;其他环境污染和破坏的现状。
房地产开发项目环境影响评价的主要原则一般按环境要素(大气环境、水环境、声环境、生态环境等)分别进行。预测的范围、时段、内容及方法应根据其评价工作等级、工程与环境的特性、当地的环境要求而定。同时应考虑在预测范围内,规划的房地产建设项目可能产生的环境影响。
结束语
房地产开发项目施工阶段环境影响评价研究的核心内容还是处理好在开发过程中人与自然环境的关系,即在满足开发条件的前提下让人与自然和谐相处,这是一个复杂且艰巨的任务,需要大家共同的努力。
参考文献:
[1]刘永祺,赵雁冰.房地产开发建设项目环境影响评价的特点与方法[J].四川环境.2002, 41-47.
[2]王俊英.房地产项目环境影响评价初探[J],山东环境,20122(6): 23-24.
[3]梁宁,王敦球,游少鸿,林华.环境影响评价工作中存在的问题及对策探析[J],资源环境与发展.
关键词:龙泉山一号隧道;监控量测;量测数据分析
1 工程概况
龙泉山一号隧道是成(都)简(阳)快速路(成都段)一标控制性工程,隧道进口位于成都市龙泉驿区柏合镇新光村牌坊湾缓坡地带,出口位于柏合镇石碑子村,芦溪河西岸,龙泉驿至元宝公路上部斜坡地带,毗邻宝狮湖。左线最大埋深194m,右线最大埋深195m。隧道进口、中部、出口线间距分别为15.567m、27.5m、18.631m。
隧道区域属构造剥蚀低山地貌,地形起伏较大,坡面多为坡残积层或坡崩积层覆盖,覆盖层厚0~3m,局部3~6m,地表植被多为桃树、枇杷果园,局部为旱地,陡坡荒山地带多为灌木及杂草,植被发育。隧道进口端位于牌坊湾乡村公路附近坡麓缓坡,坡麓地带多发育东西向冲沟,系季节性流水沟谷,隧道进口地表均被覆土掩盖,未见基岩,隧道出口附近地表基岩多,坡面零星分布坡残积粘土。
路线区主要地质构造类型为卧龙寺向斜和龙泉驿断层,卧龙寺向斜轴线走向为N5~15°W,与路线交于ZK3+008(YK3+006)m,交角为78°,隧道横穿卧龙向斜。龙泉驿断层于路线交于ZK1+870m附近,交角为75°,断层破碎带由断层角砾及断层破碎岩组成。
该区内地层岩性简单,上覆盖层主要为人工填筑土和坡残积粘土,下伏基岩为泥岩夹泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、砂岩、泥岩和断层压碎岩。
隧道进口段ZK(YK)1+730~ZK(YK)+810m地表
为素填土,洞内围岩主要为碎块状强风化泥岩夹砂岩,
属Ⅲ级硬土~Ⅳ级软石,为V级围岩。洞内ZK(YK)1+810m~ ZK(YK)2+010m段围岩为断层压碎岩,为紫红、褐黄、灰白、棕红等杂色,由泥岩、泥质砂岩等受挤压形成,其中泥岩多呈土状,岩体破碎,属Ⅲ级硬土~Ⅳ级软石。洞内ZK(YK)2+010m~ ZK(YK)2+900m段围岩为中风化泥质夹泥质砂岩,厚、巨厚层状,局部夹薄层砂岩,偶夹石膏,岩体相对完整,构造节理发育,属Ⅳ围岩。隧道出口洞内ZK(YK)2+900m~ ZK(YK)3+580m段地表坡残积粘土覆盖较溥,下伏基岩为碎块状强风化泥岩,洞内岩层主要为中风化泥岩,属V级围岩。
本区位于四川盆地的西缘,属于川西褶皱带与川中,川北褶皱带的交接部位,新华夏系第三沉带―四川沉盆地之龙泉山褶皱带中,构造迹线主要呈北北东向,路线沿线主要地质构造类型有褶皱和断层。
2 量测的价值和意义
隧道施工现场监控量测是新奥法的重要组成部分,它不仅可以指导隧道安全施工,也是认识和理解隧道围岩动态的基本途径。本文利用数学上的回归分析方法来处理量测的数据结果,从而提高监测结果的可靠性和实用性。
3 非线性回归分析基本原理
在现场监控量测中,由于量测条件、外界环境影响,加之操作时的人为因素,给测试数据不可避免地带来了偶然误差,实测值需经过一定的数学处理才能加以应用,因此必须进行数学上的回归分析,找出时间(t)和位移(u)两个变量之间相关关系的函数关系式,从而获得能较准确反映实际情况的典型曲线,修正位移――时间(u~t)曲线中按实测数据所描述的散点分布,找出位移随时间变化的规律,并推算出位移的极限值,为监控设计提供重要信息。在一般的现场测试中,所测数据大多数是反映两个变量间的关系,这类问题的分析包括一元线性回归和一元非线性回归两种情况。在现场测试与工程试验中,两个变量之间多数不是线性关系,而是某种曲线关系。如何选择恰当的曲线,可进行一元非线性回归分析,其方法步骤如下:
⑴ 选择能代表两变量x与y之间内在关系的函数类型。 表1 YK1+765m周边收敛位移实测值
⑵ 求出两变量x与y相关函数中的未知参数。欲求非线性函数关系中的未知数,首先是把非线性的函数关系变换成为线性函数关系,然后按线性函数求未知参数的方法求出未知参数,再由参数变换式求得选定的曲线函数的未知参数,而得到曲线函数回归方程。
4 数据的分析
洞内周边收敛位移与拱顶下沉一元非线性回归分析,现取YK1+765m断面的周边收敛位移实测值,列于表1中:
选择指数函数u=a(1-e-bt)作为该组数据的回归曲线。
下面求未知参数a、b: 若已知两个函数u1=a(1-e-bt1),u2=a(1-e-bt2),当量测时间t2=2t1时,则可采用两倍时差法求解回归系数a、b。
由u1/u2= a(1-e-bt1) /a(1-e-bt2)
= (1-e-bt1) / (1-e-bt2)
=1/(1+e-bt1)
解得a= u12/(2 u1- u2)
b=ln〔u1/(u2- u1)〕/t1
取t1 =17,t2 =34,
u1 =19.34,u2 =28.72
则得a=37.554
b=0.043
图1YK1+765m断面周边水平位移实测值散点曲线及回归曲线图
故回归函数为u=37.554(1-e-0.043t),对此函数进行求导结果为:0.043*37.554*e-0.043t=1.615* e-0.043t。
现将该回归曲线与实测位移值散点曲线画在同一图上,如图1所示。
从上面的时态曲线及对求导结果进行分析,可以看出该断面洞周收敛值较大,最大值约为30mm。曲线开始段变化速率较大,一般在2.00mm/d~4.00mm/d
之间,最大收敛速率为4.45mm/d,尤其是暴雨过后,收敛速率更大,持续变形时间约一个月;接着围岩变形量处于缓慢增长阶段,速率明显降低,持续时间10天左右,最后,围岩变形基本趋于稳定。
现把YK1+765m断面拱顶下沉位移实测值列于表2中。
选择指数函数v=a(1-e-bt)作为该组数据的回归曲线。同理,求出未知参数a、b。
取 t1 =20,t2 =40,v1 =54.83,v2 =63.02
则得 a=64.458b=0.095
故回归函数为v=64.458(1-e-0.095t) 对此函数进行求导结果为:=0.095*64.458* e-0.095t=6.124* e-0.095t
现将该回归曲线与实测位移值散点曲线画在同一图上,如图2所示。
图2YK1+765断面拱顶下沉实测值散点曲线及回归曲线图
从上面的时态曲线及对求导结果进行分析,回归曲线开始段与位移实测值拟合有一定的误差。同时还可看出该断面拱顶累计沉降量较大,数值约为65mm。曲线开始时拱顶下沉速率较大,几乎成直线式增长,持续时间约为一个月;接着围岩变形量进入缓慢增长阶段,持续变形时间为一周;最后围岩趋于稳定。
(2)结果分析
该断面量测中周边位移变化与拱顶下沉变化相似,在经过大约25天后,周边收敛值变得比较稳定,收敛位移变化值较小。该断面围岩在32天后已经基本稳定。
按《公路隧道施工技术规范》规定,当隧道周边位移及拱顶下沉速率有明显的减缓趋势及周边位移速率小于0.1~0.2mm/d或拱顶下沉速率小于0.07~0.15mm/d时,可以进行二次衬砌的施作,鉴于该断面满足上述要求,围岩已基本稳定,故应尽快进行二次衬砌的施作。
5 结语
(1)根据曲线图回归分析,YK1+765m里程断面拱顶下沉和周边收敛变化趋于稳定,能真实综合反应围岩动态和初期支护状态.本工程在进口浅埋偏压段根据量测数据处理结果,及时调整和优化施工方案和工艺,未发生大的安全事故,取得了良好的经济效益。
(2)由于岩体生成条件与地质作用的复杂性,施工条件的复杂性,以及对工程设计参数的精确要求,通过量测数据和数学上的回归分析,可以在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态态进行监测,并用监测结果修改初步设计,指导施工。
6 参考文献:
[1] 《公路隧道施工技术施工规范》(JTG F60-2009);
[2]陈建华.超前地质预报与监控量测在隧道施工中的应用(J).山西建筑,2009;