加固工程技术论文范例6篇

加固工程技术论文

加固工程技术论文范文1

【关键词】锚固技术;锚杆;研究;问题

1 引言

锚固技术是岩土工程建设中极其重要的一个技术,近年来随着社会经济高的发展,科学技术的进步,该技术也有了进一步的发展,其运用前景十分可观。锚固技术能够迅速发展的原因就在于它可以全面地实现岩土材料本身的功效,尽可能地发挥岩土介质的硬度,同时有效强化岩土体的承重和稳定作用,将结构物与岩土体二者牢牢地固定在一块,从而保证了岩土工程的质量和施工者安全。自上世纪20年代第一次使用钢筋加固岩层以后,该技术就呈现快速发展之态势,尤其是上世纪802年代以来,在计算机诞生以后,运用计算机进行模拟计算,有效地促进了岩体锚杆加固机理的相关探究。不过因为岩土介质自身额特点,其复杂多样性造成目前研究还面临种种不足,其设计理论、计算方法还有待改进。所以实际上其理论研究已经更不上工程实践的脚步了。

2 岩土锚固技术的研究现状及其应用方向

2.1 国外锚固技术的发展情况

从18世纪90年代,在北威尔士的煤矿中,率先使用了钢筋来加固岩层开始,到上世纪80年代为止,随着技术的革新,使得锚杆的承载力最大达到了16500KN,再到近些年来,国外的岩土锚固技术各方面都有了长远的进步。

当前学界和工程业中对于岩土锚固技术理论相关研究可分成两个部分:一是将锚固体当成研究对象,探讨锚固体和岩土体的力的相互作用;其次是将岩土体当作研究对象,探讨锚固体对加固体所起的的力学效果。国外学者长期以来都专注于对锚杆试验的探究,概述如下:

鲁特邹和贾居里在1967年时进行了关于钢筋在混凝土中的滑移性质的相关探讨[1]。

法玛尔在他的1975年论文中着重研究了腊八荷载作用下锚杆的粘结力,他通过相关试验的探究得出结论,认为粘结力从荷载作用点到锚杆里端是按照指数形式不断减少的,从而为近代的锚杆的受力特性研究确立了学术技术。

司邦等人在1990年发表的论文中,展示了他根据相关试验结果,得出额结果是,锚杆倾角与其所加固节理面的抗剪强度有关。

籍里柯等人在2002年发表的论文中对全长粘结式锚杆的锚固力受锚杆长度、直径等其他因素的影响关系实施了相关试验,得到的结论是改变以上相关因素的数值的确会加大锚固力,但存在一个峰值,也就是不能大于锚杆材料自身的抗拉强度[2]。

2.2 我国岩土锚固技术的情况

因为民国政府的腐败,我国直到1949年新中国成立后才开始运用岩石锚杆技术,那是主要应用的方向是矿山支护。到了60年代开始,才进一步发展该项技术,开始使用普通砂浆锚杆和喷射混凝土支护。同一时期,在梅山水库中的加固工程里还使用了预应力锚索。到了70年代开始,技术的进步已经使施工队能够在深基坑的支护工程里使用土层锚杆,作用是维护基坑工程的稳定性。随着社会经济的发展以及科学水平的提高,到了1996年时,在全国大中小煤矿中,锚杆支护的使用率占到总体的百分之30左右。进入新世纪以来,国内的岩土锚固工程规模扩大的很快,相应额技术发展也得到了提高,预应力锚索的荷载力足够达到3000KN,从而实现工程的系统加固以及局部加固。

2.3 岩土锚固技术的应用方向

岩土锚固在几十年来的发展以后,该项技术已经能够熟练地应用于岩土工程的各个方向,主要表现在下列主要工程:

一是边坡稳定工程。像是高山岩石或者是岩土加固、挡土墙加固、斜边稳定等工程。

二是隧道以及地下的支护工程。像是铁路、公路、地下管道以及隧道加固等工程。

三是深基坑的支护工程。像是基坑开挖时的护壁工程、地下室的护壁工程等。

四是阻止倾覆的结构工程。像是避免高塔以及高架桥的倒塌等工程。

此外锚固技术还运用在像是加压装置、冲击区的抵抗浮力和防护等工程[3]。

3 锚固技术当前研究中面临的问题

根据前人学者的研究我们可以得知:首先对锚固结构的荷载力其作用的方面有锚杆形态、锚杆直径、锚杆长度以及锚杆杆体强度以及岩石强度等。其次锚杆的剪应力是从随着锚杆的长度不均匀的分布在上面,该力是垂直纵向数值先加大后变小,最后直到零单峰形式。第三锚杆对于含有裂缝的岩体加固作用明显,在锚固角数值变大后,其弹性模量与抗拉强度先上升接着下降[4]。

从锚固技术的诞生直到现在,国内外关于这项技术已经有了许多的相关著作和论文研究,不过其中大多数的研究都是从锚固结构的静力分析这个角度出发,目前来看,还没有研究对边坡锚固结构的地震动力作用机制进行探讨。不过还是有些许学者注意到了锚杆在爆破方面的相关应用,并做了论文研究,例如单仁亮在2011年发表的论文中,通过实验表明,爆炸会造成锚杆大约五秒的震动,之后锚杆存在变形,这是关于锚杆在短时间、单项作用方面的相关探讨。笔者在对各大数据库进行搜索后,暂时没有找到有相关文章对锚固结构在地震动力相互作用机制进行研究,所以可以推断目前关于这个问题,还属于理论研究的学术空白部分。

4 关于目前锚固技术发展的意见

我国属于山区地震频发的国家,因为地缘广阔,地形多变,所以许多的道路、水利工程都得被迫建立在山区,将出现许多关于高烈度地区的高坡边坡的工程,因此为了确保这些工程的顺利完工,提高工程质量,保证施工人员的安全,学界对于锚固结构在地震等动力方面的研究应该投入更多的精力,从而为中国甚至是世界上的高陡边坡加固工程提供相关的设计理论和技术革新,从而促进当地经济的发展,降低地震对于人类的危害。

【参考文献】

[1]周健茹;陈亚楠;李林子;郭方方.岩土锚固工程技术的发展和存在的问题[J].现代装饰(电子版),2011(08):47.

[2] 冯小平;陈兰萍;潘建红.现阶段岩土锚固工程技术的发展与常见问题探讨[J].经营管理者,2011:142.

加固工程技术论文范文2

【关键词】建筑结构;加固技术;原则

1 建筑结构加固应遵循的基本原则

1.1 结构体系总体效应原则

通常情况下,加固都是对于危险构件而言的,即有针对性的加固。但是为了考虑加固后不影响建筑的整体结构,因此,必须考虑总体效果。如,在对建筑墙体或某根柱子进行加固时,经常会出现改变整个建筑结构的动力特性的情况发生,从而造成薄弱层,影响建筑结构的整体抗震性;对楼顶或屋面进行维修或改造时,容易使基础结构所承受的荷载增加。因此,在对加固方案进行制定时,必须考虑建筑结构的总体情况,绝对不可以简单地采取哪里有问题加固哪里的方法。

1.2 先鉴定后加固

在确定具体的加固方案之前,应对建筑进行全面检查及可靠性鉴定,详细了解结构的实际情况,如材料性能、结构体系、基本构造、结构缺陷以及损坏程度等,并对结构的持力水平和受力现状加以分析,借此为方案的制定打下坚实的基础。因此,必须遵循先鉴定后加固的原则,防止在加固过程中发生安全事故,或为工程埋下安全隐患。

1.3 材料的选用和取值原则

进行结构加固设计时,应按规定取用原有结构的材料强度,若原有材料种类及其性能都与原设计相一致,那么则可根据原设计值的范围进行取用。如果无法获得原有结构材料强度时,需采取实测法对当前要加固结构的材料强度等级进行评定,然后按照现行的规范标准进行取值。加固材料中,钢材通常选用Ⅱ级或是Ⅲ钢;水泥多为普通硅酸盐水泥,且标号 425#;如需要使用混凝土则应较之原有结构混凝土强度高出至少一级,用于建筑上部结构加固的混凝土等级不得低于C20级。

1.4 加固方案的优化原则

由于建筑结构加固方案具有多样性的特点,即并非仅有一种加固方案,如构件承载力不足时,可以采取的加固方法有:增大截面积法、体外配筋法以及增加支点法等等,此时则应按照优化原则加以确定。优化的主要因素包括以下几个方面:其一,加固方案技术的可靠性;其二,施工便捷性;其三,经济合理性;其四,原有结构现状及加固后的受力特点。此外,还需充分考虑施工过程中对周边环境及居民的影响。

2 建筑结构的主要加固技术

2.1 粘钢加固法

该方法的主要作用是体改建筑结构被加固构件的承载力,采用外部粘贴加固钢板的方式对受弯构件进行加固,借此提高其承载能力,适用于正常环境下受弯、受拉的构件,具有施工便捷、工期短,成本低、不影响原结构外观等特点。

2.2 增加截面加固法

该方法主要是通过在钢混结构受弯构件的受压区增设一层混凝土浇筑层,从而增大该区域的截面积,使原有构件的刚度、抗弯及抗剪性有所提高,进而起到加固作用。通常那个情况下,混凝土结构中的受弯构件的承载力会随着钢筋面积及强度的增加而增大。该方法具有以下优点:适应性强、施工便捷;缺点是:施工时间较长,且需要进行湿作业,所以容易对生产、生活造成影响。

2.3 预应力加固法

这种方法可以使被加固构件的整体应力水平降低,进而达到加固效果,并且还可以提高结构的整体承载能力,但对建筑结构外观会有一定的影响,较为适合在跨度较大以及重型结构的加固工程中使用,需注意的是,如果在没有防护措施的前提下,严禁在唯独高于600摄氏度的条件下使用,同时,也不可以在收缩徐变较大的混凝土结构中使用,因此,该方法具有一定的局限性。

2.4 砌体结构加固法

砌体结构加同法分为直接加固与间接加固两类。设计时可根据实际条件和使用要求选择。

2.4.1 直接加固方法。钢筋混凝土外加层加固法,该方法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固。

2.4.2 间接加固方法

无粘结外包型钢加固法。该方法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸。却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固。

2.5 强化塑料与纤维加固法

强化塑料与纤维材料在我国逐渐兴起,其作为一种新型的混凝土加网材料在各种建筑加固上被广泛应用。其主要是利用强化塑料和纤维类胶结材料粘帖在需进行加固的混凝土表面,对建筑构件进行加固,改善其受力的作用。与传统的混凝土加固技术比起来具有相当明显的优越性能。可以利用其强度高的特性束提高建筑混凝土构件的承重和延伸性,改善受力作用,比较高效地修补并加固混凝土结构,且对柱体加固有明显的作用,可以提高其抗震性能。其没有湿作业,并且不需要大型机具、不需要现场的固定设施、占用场地少,因此非常便捷,也使施工效率得以提高。强化塑料与纤维还具有非常高的抗腐蚀性能、防潮、耐用,并且材料本身重量很轻也很簿,因此加固施工后,基本不会增加原构件结构的自身重量和尺寸,使加固施工的质量得到了很大的提高,维护费用也很低。适用于各种受力的混凝土建筑构件,但需要注意的是其需要进行防火处理。

2.6 托换和植筋技术

2.6.1 托换技术。该技术是托梁、拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术其实属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。

2.6.2 植筋技术。该技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋、也可植入螺栓式锚筋,当前已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程当中,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救、构件加大截面积加固的补筋、上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长、房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3 结论:

总而言之,建筑结构加固是一项较为复杂且系统的工程,影响因素较多,各种因素造成的工程加固措施不尽相同,致使建筑结构工程加固难度大。但建筑施工企业如果认真分析加固技术,并始终坚持把建筑加固的有效方法贯穿于整个建筑过程中,这才能为工程加固措施的实施寻求一个有效的载体、搭建一个良好的平台,从而真正开展好建筑加固工作。

参考文献:

[1]尚建辉.历史建筑结构加固的适宜性技术研究[A].第四届中国建筑史学国际研讨会论文集[C].2007(06).

[2]潘振华.关于火灾后建筑结构鉴定加固技术及理论的探讨[A].第七届全国混凝土结构基本理论及工程应用学术会议论文集[C].2010(02).

[3]秦晓芳.赵艳敏.建筑结构加固技术的发展趋势[J].建筑技术开发.2007(09).

加固工程技术论文范文3

病险水库除险加固是一项技术要求高、专业性强、责任重大、项目管理复杂的工作,科学规范、扎实有效的技术管理是确保工作按期保质完成的重要手段。以宁夏重点小(1)型病险水库除险加固项目为例,梳理此项工作中的技术管理重点,总结项目顺利完成的做法、经验和亮点,并针对病险水库除险加固工作提出建议,对类似工程提供有益借鉴。

关键词:

病险水库;除险加固;技术管理;宁夏

新中国成立以来,宁夏陆续修建水库311座,其中大型水库1座,中型水库32座,小(1)型水库136座,小(2)型水库142座。自1998年国家实施病险水库除险加固项目以来,宁夏累计完成中小型病险水库除险加固86座,还有许多小型病险水库未进行除险加固。这些水库存在不同程度的病险,且分布在城市、乡镇和村庄上游,一旦突发险情,将会严重威胁水库下游和周边群众的生命财产安全和防洪安全。病险水库始终是全区防洪体系中最为薄弱的环节和防洪安全的最大隐患,全面彻底地对其进行除险加固是全区群众十分关注的生命工程、安全工程和民心工程。2009年,国家启动新一轮小(1)型病险水库除险加固规划,宁夏紧紧抓住这次良机,全面调查摸清小型水库“家底”,严格筛选病险水库,坚持“求真、求实、求细、求新”的技术管理工作原则,认真抓好项目立项、安全鉴定、鉴定核查、初步设计、技术审查、建设管理和工程验收等关键环节的技术管理工作,圆满完成了此项工作。

一、水库病险特点分析

根据宁夏重点小(1)型病险水库除险加固项目安全评价、鉴定及核查意见资料,从工程质量评价、运行管理评价、防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全评价和金属结构安全评价等7个方面,对61座病险水库的主要病险原因进行统计分析,发现水库病害特点和基本规律,针对主要病险对应采取有效措施,把握关键工作环节技术管理的重点和要点。

1.工程质量评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库工程质量评价全部为“不合格”,直观反映出总体水库工程质量较差。突出表现在原始资料缺失、工程外观质量差、坝体干密度合格率低、坝基处理不彻底、建筑物结构老化破损、控制设施功能丧失等,甚至在运行中发生过险情,暴露出严重的质量问题,影响工程安全。

2.运行管理评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库运行管理评价全部为“差”,整体反映出水库运行、监测、维护工作差。突出表现在水库运行管理责任不落实,运行管理制度和调度规程不完善,水文测报、通信和监测设施不完备,水库日常检查和维护不到位等。

3.防洪标准评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库防洪标准评价结果为:47座水库评价结论为“C”,占总数的77.1%;3座评价结论为“B”,占总数的4.9%;11座评价结论为“A”,占总数的18.0%。“C”类水库大多数分布在宁南山区,区域输沙模数大,汛期洪水携带大量泥沙入库,加之水库仅有简易的输水设施,无泄洪排沙功能,大多数水库没有设置溢洪道,泄洪排沙能力差,造成水库淤积严重,结论符合区域和工程特点。

4.结构安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库结构安全评价结果为:57座水库评价结论为“C”,占总数的93.4%;4座评价结论为“B”,占总数的6.6%。突出表现在土坝沉降、变形明显,坝体有裂缝甚至滑坡;土坝上下游坝坡稳定不满足规范规定;建筑物基地应力、稳定系数和结构强度不满足规范规定等。

5.渗流安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库渗流安全评价结果为:14座水库评价结论为“C”,占总数的22.9%;43座评价结论为“B”,占总数的70.5%;4座评价结论为“A”,占总数的6.6%。“B”类水库大多数分部在宁南山区,水库淤积严重,在坝前和库区形成了深厚的淤积层,减小了坝基和坝体的渗流;同时,水库经过多年运行,坝下涵洞洞身周围土体流失、接触冲刷、固结完成,沉降、变形稳定,渗流通道自愈、闭合,渗流评价得到改善、提高,符合水库实际情况和客观规律。“C”类水库分布在贺兰山东麓,筑坝材料多为洪积形成的角砾、细沙、砾石土,坝体渗透系数大,坝基也难以深入相对不透水层,坝基渗透系数大,结论符合工程和区域特点。

6.抗震安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库抗震安全评价结果为:9座水库评价结论为“C”,占总数的14.8%;43座评价结论为“B”,占总数的70.5%;9座评价结论为“A”,占总数的14.7%,总体结论同渗流安全评价具有较为明显的一致性。坝前和库区淤积形成铺盖,增加坝体压重,改善了抗震性能;建筑物沉降变形趋于稳定,提升了建筑物抗震安全评价。

7.金属结构安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库金属结构安全评价结果为:2座评价结论为“A”,占总数的3.3%;4座评价结论为“B”,占总数的6.6%;55座水库评价结论为“C”,占总数的90.1%,其中44座水库设计时就没有考虑金属结构,甚至仅设置了简易的叠梁、人工启闭的“浮塞”、小闸门等控制设施,也反映出当年设计标准低、配套设施不完善的先天不足。综合以上评价,可以总结出本次61座水库的主要病险特点是工程质量不合格,运行管理差,防洪能力不足,结构不安全,金属结构不完善。

二、技术管理的重点和亮点

1.项目立项

抓好项目立项是技术管理工作的坚实基础和重要前提。宁夏小(1)型水库前期工作差,水库原始设计、施工资料严重缺失,给项目筛选、立项工作造成了严重困难。在具体技术管理工作中突出“两个严格”。一是严格项目立项标准,明确项目立项对象是1998年以前未进行过除险加固的小(1)型水库,对在册小(1)型水库全面摸底、认真梳理、严格筛查,提出建议名录,现场进行核实,确保项目立项全覆盖,从规划源头消除病险水库潜在危害。二是严格工作程序,分级负责把关,实行“自下而上(县级初选、市级复核、区级审定),分级负责,层层把关”的工作程序,确保规划内项目符合条件,确有必要,能落地,能实施。宁夏重点小(1)型病险水库规划是近年基础工作最为扎实、执行效果最好的水利专项规划之一,充分体现了项目立项工作的重要性和技术管理工作的有效性。

2.安全鉴定

安全鉴定是技术管理工作的重要基础,抓好安全鉴定是技术管理工作的难点。在具体技术管理工作中把握好“三个要点”。一要严把安全鉴定资质关口,明确要求区内2家具备安全评价资质的设计单位承担本次病险水库的安全鉴定工作,确保安全鉴定工作质量。二要明确安全鉴定工作职责,明确要求严格按照《水库大坝安全鉴定办法》(水建管〔2003〕271号),由大坝主管部门或单位负责委托承担单位进行大坝安全鉴定工作,鉴定承担单位按职责编制现场安全检查报告,提出大坝安全评价报告,起草大坝安全鉴定报告书。三要明确安全鉴定要求,明确由安全鉴定承担单位牵头,会同水库运行单位、水文、地质和专家,按照《水库大坝安全评价导则》(SL258—2000)规定,在现场检查和相关技术资料的基础上,坚持用事实说话、用数据说话,据实、保质、按期完成水库安全鉴定工作。

3.鉴定核查

安全鉴定核查是技术管理工作的关键技术关口,起着承上启下的作用。在具体技术管理工作中要掌握好“两个关键点”。一是掌握好书面核查的“重”和现场核查的“轻”,“轻”“重”均衡,相互促进。书面核查要重点突出对水库大坝《安全评价报告》和《安全鉴定报告书》的内容、计算和复核过程及结果、评价结论的核查,并结合现场核查工作成果,有针对性地提出具体的专业意见;相比而言,现场核查要侧重水库实际运行状况的检查,将现场核查的疑问和问题反馈在书面核查中,加深、完善书面核查。二是掌握好核查意见的“实”和除险加固意见与建议的“虚”。核查意见要形成水库主要病险的确切结论,明确水库安全类别的综合评定意见;相对而言,在明确核查结论后,除险加固意见与建议要宏观,可以针对水库明显存在的主要病险情提出适当、合理的经验性、指导性建议,指导设计单位盯准主要问题,拓展设计思路。

4.初步设计

初步设计是技术管理工作的核心,是落实《安全评价报告》和安全鉴定及核查意见的最终体现,也是保障工程实施和项目建设管理的坚实基础。在具体技术管理工作中,应确保“四个突出”。第一,突出除险保安。病险水库除险加固的最终目的是彻底消除水库病险情,确保工程安全。在具体设计中采取了4项重要技术措施。一是培厚加固大坝,确保大坝安全。通过培厚加固坝体,重点解决大坝施工质量差、压实度不满足要求的通病,兼顾解决大坝防洪标准低、渗流不安全和抗震安全性差的问题。二是拆除坝下涵洞,消除隐患。坝下涵洞是造成水库病险的主要原因之一。首先提倡报废处理年代久远的坝下涵洞;若利用涵洞则必须进行安全评价并加强运行期观测;新(改)建涵洞,统一采用现浇混凝土箱涵结构,净空高度满足后期检查、维修需要。三是新(改)建溢洪道,确保行洪安全。积极提倡在有条件的情况下,新(改)建溢洪道,完善“大坝+输水+泄水”三大建筑物的工程布局,确保泄洪安全,本次新(改)建溢洪道共37座。四是配置安全监测设施,强化安全保障。大坝安全监测设施是水库安全运行的重要技术手段和保障,本次病险水库纳入《宁夏水库安全监测与信息化整合建设方案》,按照“顶层设计、资源整合、信息共享、拼盘资金、集中建设、统一管理”的建设原则,以“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”为建设目标,对53座水库安装了水情监测设施,实现了水库日常监测和汛期预警预报的信息共享及水库防汛联合调度,提高水库的信息化管理水平,保障水库安全运行。第二,突出设计原则。在初步设计中,严格遵循依据大坝安全鉴定和核查意见,重点解决直接关系水库安全运行的挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物、基础,两岸坝肩的除险加固任务以及与安全运行有关的闸门、启闭机等设施改造,超出安全鉴定和核查意见的建设任务原则上不得列入初步设计。第三,突出方案比选。多方案比选、优化设计是技术管理工作的最大亮点。针对水库的具体病险情,设计单位充分开展多种设计方案的论证、比选、完善、优化工作,从水文、地质、工程布局、技术措施、施工条件、加固效果、工程占地、环境影响、投资等各方面,全面、客观、公正地进行方案比选,推荐最优方案,达到技术可靠、经济合理、效果显著、投资优化的多目标最优效果。第四,突出据实设计。一是本次工作中由于极个别水库建设年代久远,原始资料缺失,技术参数不详,在规划阶段将其纳入规划,但随着工作的不断深入,复核后发现其为小(2)型水库。在具体设计和技术审查阶段据实按照小(2)型水库对待,确定其工程等别和建筑物级别及设计洪水标准。二是银川市辖区内的6座水库是贺兰山东麓和银川市防洪体系的重要组成部分,这6座水库的设计防洪标准据实按照国务院国函〔2008〕63号批复的银川市城市等级对应的防洪标准执行,不设校核标准。以上两种情况充分体现了技术管理工作既注重坚持原则,又能实事求是、因地制宜,据实处理具体技术问题。

5.技术审查

技术审查是技术管理工作的关键环节。在具体技术管理工作中采取4项重要措施。一是建立健全技术工作管理体系,分工负责。自治区水利厅总工程师任技术总负责,主管部门负责技术审查,技术咨询单位、水文局和地质单位作为技术支撑单位,项目建设单位负责前期工作,设计单位负责初步设计工作,各负其责,严格落实。二是创新技术管理工作机制,提高效率。技术审查由水利厅会同财政厅联合审查,创新采取部门联席会议、集中封闭办公、打捆集中审查、专题技术研究、专家咨询论证等多种多样并且灵活有效的技术工作方式,强化事前指导、事中控制、事后监管的管理手段,及时解决问题,提高工作效率。三是编制设计大纲,提高设计质量。参照水利部《重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见》,结合宁夏实际,出台《宁夏小型病险水库除险加固项目初步设计报告编制大纲》,进一步规范设计工作,明确技术要求,突出设计重点,提高设计质量,一次审查通过率大幅度提高。四是突出审点,确保审查质量。技术审查突出对水文、地质和初步设计文件的全面审查;突出对直接关系坝体安全运行的主要设计方案和除险加固技术措施的审查;突出对工程投资的合理性审查,据统计61座水库主体工程批复投资23.85亿元,占批复总投资28.11亿元的84.85%;把好技术审查技术关口,避免重大设计缺陷,减少设计变更,保障工程建设顺利实施。

6.项目建设管理

项目建设管理工作是技术管理工作的重要内容。在具体技术管理工作中,强化“三大管理”。一是强化管理机制。针对本次工作点多、面广、量大、任务重、时间紧、管理难度大等特点,强化落实“四制”,集中人才、技术和管理的优势力量,以机制促管理。二是强化管理程序。规范管理行为,严把建设关口,减少无效环节,降低过程风险,确保全过程阳光、规范操作,有序有效有力推进工作进展。三是强化管理力度。为确保本次工作的施工质量和安全生产,大力倾斜、合理调配质量监督力量,实行自治区级水利质量监督对本次工作的全覆盖,确保质量监督及时到位,不留死角;全面推行“第三方”检测对本次工作的全过程检测,为工程质量再上一道保险;全面推行安全生产准入制度,在本次工作中率先启动安全文明施工管理和安全文明工地评审工作;全面推行病险水库督查工作,成立病险水库除险加固项目专项督查检查组,开展定期检查、联合检查、重点督查,加大社会监督力度,多管齐下,从严从细从实抓好工程质量和施工安全,实现了本次工作零事故、零伤亡的管理目标。

7.工程验收

工程验收是技术管理工作的重要环节。在具体技术管理工作中,重点抓好“四项工作”。一是科学制定验收工作计划。根据工作总体进度要求,结合工程实施进展情况和各阶段验收具体要求,科学制定工程验收工作计划,与项目进度计划同安排、同检查、同落实。二是严格执行验收规程。病险水库除险加固项目具有其特殊性,严格执行《水利工程建设项目验收管理规定》(水利部令第30号)、《水利水电建设工程验收规程》(SL223—2008)及《水利部关于印发加强小型病险水库除险加固项目验收管理指导意见的通知》(水建管〔2013〕178号)等验收规定和办法,严格执行工程验收规程,未经验收合格不得进行下阶段施工或交付使用。三是规范验收行为。强化项目法人验收,对涉及坝体与坝基防渗、关键部位的分部工程验收,必须由项目法人主持验收;抓好蓄水验收,重点对关系水库安全蓄水的工程实体和运行调度规程(方案)及应急预案等进行验收,确保水库初期蓄水安全和后期运行安全。四是创造良好的验收工作环境。加强与项目审批部门的协调,及时受理完成重大设计变更的审批;加强与竣工财务决算审计部门的沟通,实行“集中审计、整县推进”的工作方式,加快项目财务竣工决算审计,为工程验收创造良好的工作环境。

三、结论与建议

本次工作的顺利圆满完成,得益于各关键工作环节的技术管理工作扎实有效,除险加固后,消除了水库的病险情,保障了水库安全运行;新增和恢复库容0.81亿m3,提高了水库的防洪能力,有效保护了水库下游290万人、119万亩(1亩=1/15hm2,下同)农田的防洪安全;新增兴利库容0.14亿m3,新增年供水量0.19亿m3,新增和恢复灌溉面积4.2万亩,提高了灌溉保证程度和抗旱应急能力;彻底改变了水库“空库迎汛”的调度运行方式,增强了水资源利用和调控能力,取得了预期的效果。几点建议:①病险水库除险加固不能一劳永逸。随着水库运行、泥沙淤积、库容减少、设备老化,将来会不断出现新的病险水库,水库除险加固任重道远。建议将病险水库除险加固项目列为长期性项目,根据实际需要适时实施。②病险水库除险加固工作总体进度要求不宜“一刀切”。我国地域广阔,南北气候差异巨大,宁夏冬季漫长,天气寒冷,有效施工期短。建议根据不同地区病险水库除险加固建设任务的轻重缓急充分考虑各地气候、有效施工期的不同,合理地提出差别化的总体进度要求。③病险水库除险加固项目应提高工程建设标准。病险水库除险加固项目投资除主要用于关系水库安全运行的主体工程及必要的设备改造外,建议适当提高工程建设标准,放宽工程管理房、监测设施、调度通信、防汛抢险道路和交通工具的投资限制,甚至可以考虑必要的取水配套设施和水库下游行洪河道的治理工程投资,完善水库基础设施条件,提高水库信息化管理水平和防汛抢险保障能力,充分发挥水库的综合效益。

作者:申明平 单位:宁夏回族自治区水利水电建设工程质量监督站

参考文献:

[1]孙继昌.中国的水库大坝安全管理[J].中国水利,2008(20).

[2]杨启贵,等.我国病险水库加固技术现状及展望[J].人民长江,2011(6).

[3]谭界雄,位敏.我国水库大坝病害特点及除险加固技术概述[J].中国水利,2010(18).

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关键词:岩土锚固 发展 问题

一、概述

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆( 索)( 以下统称锚杆) ,将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。

二、岩土锚固工程技术的发展历史

1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况

岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的U型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5 :3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。

2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况

我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。

三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势

1.锚固机理的认识亟待提高

锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分,即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆本身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释 ,但这些解释多半是表面的和牵强的,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。

2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合

锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。因此,这些方面的研究也显得特别重要。但是,有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。

3.应充分保证施工质量

锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。

4.加强监测反馈技术的发挥

岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。

参考文献:

[1]韩立军等.岩土加固技术. 徐州:中国矿业大学出版社.

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关键词:长江堤防 深层搅拌 水泥土防渗墙 设计指标

1 前言

深搅水泥土防渗墙技术是在深层搅拌桩原理基础上发展起来的一种江堤截渗新技术。最初的水泥土搅拌桩技术仅用于加固软基。在我国,水泥土深层搅拌桩技术用于软基加固始于二十世纪七十年代,迄今已有三十年的历史,其技术和应用也较为成熟,国内已颁布了相应的技术规范。将用于软基加固的深层搅拌桩技术移植到水利工程中进行地下防渗墙(本文简称深搅水泥土防渗墙)的构筑是近几年才起步的工作,目前还没有相应的技术规范。因此,在深搅水泥土防渗墙应用中还存在一些有待研究的技术问题。

在长江重要堤防隐蔽工程的垂直防渗施工工法中,深搅水泥土防渗墙工法占多数。由于隐蔽工程建设时间紧、任务重,在深搅水泥土防渗墙设计、施工和验收过程中也存在一些需要深入研究解决的问题。例如,防渗墙设计指标的选取依据和范围问题就是长江重要堤防隐蔽工程的建设者及同行专家们所共同关心和重视的问题[1]。

本文从堤防防渗墙防渗功能和受力角度,探讨了深搅水泥土防渗墙技术指标的合理范围,这些指标包括:防渗墙厚度,渗透系数、抗压强度和允许比降。在此基础上,针对深搅水泥土防渗墙的施工工法和材料特点,综合讨论了深搅水泥土防渗墙设计指标的合理范围,研究结果可供堤防加固设计和质量监督等部门参考。

2 深搅水泥土防渗墙功能和材料特点分析

2.1深搅水泥土防渗墙结构特点和功能

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关 键 词:重载铁路 路基加固处理 技术应用

一前言

近年来随着我国高速铁路建设进入飞速发展的时代,以及我国自然资源分布不均的特点,特别是煤炭运输等资源,通过铁路运输是相对较经济合理的,为此国家开工建设了我国首条重载铁路以及拟建设的蒙西至华中北煤南运大通道,这些铁路建设大部分建于我国经济发展较快的东部地区,并辐射至内蒙及山西等黄土高坡、冲击平原及丘陵地带,以上地区的工程地质,有很多为淤泥粉土、淤泥粉质粘土和淤泥砂类土,属于饱和压实的软粘土。沿线裂隙水量较丰富,水位埋深较大;沿线部分地段断裂构造较发育,且规模大,延伸远,断裂构造带水文地质条件复杂,补给源远、水量大等特点,在这种地形、地貌及地质和水文等自然特征条件上修建重载铁路,必须对路基进行加固处理。

目前我国软土地基处理技术逐渐成熟,较长使用的地基处理方法有高压旋喷桩、碎石桩、灰土挤密桩、浆体喷射搅拌桩、碎石垫层、土工合成材料加筋垫层等。从发展趋势及理论研究来看,地基处理在应用上从解决一般工程地基加固向解决各类较软、深厚、重载等大型工程地基加固方向发展;从提高地基承载力与稳定性为目的向以解决基础过大沉降和不均匀沉降为目的方向发展;在加固技术发面,各类施工方法不断以现代新技术、新材料充实和改进施工工艺,向实用有效、随土质和加固要求而定,做到可控、可靠、保证质量、效益有效方向发展;在设计理论和施工方法方面,在大量工程实践基础上,修正了地基处理的设计规范和地基处理的验收标准,推动了地基处理技术的应用。根据工程的施工技术要求,已不限于单一方法处理,如液化土路基采用的抗液化措施加固处理技术(碎石桩与碎石垫层夹土工格栅综合运用)等。为便于推广应用,本文着重对重载铁路工程中软土地基加固技术做简单介绍。

二液化土路基地基抗液化加固处理技术

液化土路基地基抗液化加固处理技术是近年来我国自主开发的新技术、新设备和新工艺。此项地基处理技术吸收碎石桩、碎石垫层、土工合成材料加筋垫层等加固技术的优点。该项加固技术,桩直径0.5m,强度高,有效加固最深达14m,施工工艺简单,可操作性强,便于质量控制、监管,单桩承载力达156KN,造价相对较低。该方法采用振冲置换间断填料法施工,间断填料法即成孔后将冲振器提出孔口,直接往孔内倒入碎石填料,然后再下降振冲器使填料振密,每次都这样反复进行。具体方法是制桩采用“间隔跳打”的施工顺序以减少对地基土的扰动,并做好每根桩的详细记录,包括时间、高程、填料量、密实电流值和留振时间,特别是需要做好填料量、密实电流值和留振时间三个指标的控制。填料量、密实电流和留振时间三者是相互联系和相互制约的。只有在一定的填料量情况下,才可能保证达到一定的密实电流,而这时也必须要有一定的留振时间,才能使填料挤紧振密。进而使得单桩复合承载力达到设计要求。为保证桩与原状同承担荷载,在桩顶铺设碎石垫层夹土工格栅,使桩与桩间土和碎石桩联合处理以满足重载铁路设计复合地基承载力。

抗液化加固处理技术在重载铁路、客运专线、高铁等铁路工程软基加固中的使用,将有助于解决铁路工程中遇到的不良地质,相对节约工程成本,提高工程质量,提供更好的前景。这里仅介绍碎石桩、碎石垫层、土工合成材料加筋垫层在软基工程加固中的综合运用施工技术特点。

1)施工适用性。此抗液化加固处理技术适用于粉质黏土、粉土且原状土的承载力小于120kpa,处理深度可达4~15m左右,桩身强度较大,现场工艺成桩试验并确定参数后,可进行大面积施工。相对于粉喷桩等其他加固技术的施工质量来说,碎石桩质量高,且固结性好,满足重载铁路复合地基承载力。

2)施工质量控制。此项技术施工工艺较简单,现场进行成桩试验确定参数后,即可大面积展开施工。过程清晰,便于质量监督管理,随时根据施工过程中原地面下沉或隆起情况核减碎石填筑数量。可操作性强,随时检查成桩记录及碎石垫层的厚度,现场质量得到有效控制。

3)桩基检测。对粉土、沙土等工程地质,一般间隔7天后,即可进行地基加固效果检验和施工质量检验。加固效果检验采取单桩复合地基承载力检验,检验方法为平板荷载试验。施工质量检验,采取单桩载荷试验,对桩身密度检验采取圆锥动力触探方法检测(N63.5);对桩间土的检验,采取标准贯入静力触探检验。此类检测方法为普通铁路软基处理时较常用的检测方法。对重载铁路来讲,只是相对应的检测技术标准有了提高。可操作性强,容易掌握,达到工点设计要求的承载力。

4)加固效果。采用过梅花等边三角形布置方式,系群桩基础,沉降、位移得到有效控制,大大提高了路基的承载力。同时土工格栅垫层具有一定的抵抗水平拉力能力,并提供较大的抵抗滑动之拉力,从而抗滑稳定性。有效地限制和减小地基的侧向位移,也使得竖向沉降随之减小。

5)经济比较。以中南铁路通道15标作为选择参考对象,本标段沿线所处地貌单元为黄河冲积平原,工程地质主要为第四系冲洪积层,主要为粉土、粉质粘土和砂类土,局部地段下伏为第三系泥质砂岩、页岩等,水文地质沿线部分地段断裂构造较发育,且规模大,延伸远,断裂构造带水文地质条件复杂,补给源远、水量大。鉴于以上工程地质特点,若采取大面积挖除换填或以桥代路的施工方法,造价会很大,也不符合设计理念及投资要求。因此对部分地段采用碎石桩、土工格栅垫层等综合地基处理技术,无论从安全性、经济性、效益性进行对比,更符合设计要求,也符合投资要求,且更利于施工过程中的质量控制。

三水泥搅拌桩与土工格栅碎石垫层综合运用施工技术

深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高软土地基的复合承载力。施工方法简单,可不需降地下水措施,对地基土无较大的振动,机械噪音较小。该方法在普通铁路软基处理加固方面有比较成熟的经验,在我国重载铁路的软基加固处理中也必将会更加成熟且效果会更显著。其加固软基作用有:适用性和成熟性,桩体整体性,挤密固化性。其工程技术特征有:

1)适用性和成熟性。适用于加固深度小于15m的软土地基。试桩工艺性在普通铁路(设计时速)中已比较成熟,试桩合格后可大规模施工,在重载铁路中可操作性强,监管有力,质量有效可控。

2)桩体整体性。桩体呈梅花等边三角形形布置,水泥搅拌桩与桩间土形成整体大大提高了单桩承载力,达到设计的单桩荷载。与土工格栅碎石垫层综合处理更有效提高了复合承载力。更能发挥桩的侧阻力,有效减小侧向位移并增加抗滑稳定性。进而减小工后沉降。

3)挤密固化性。深层水泥搅拌桩是通过深层搅拌机械配置自动计量装置均匀、连续搅拌用水泥作为固化剂,使桩间土得到挤密固化,且水稳定快,经固化后原状土的含水量、空隙比、压缩系数均有所减小,与土工格栅垫层共同使重载铁路软土路基的复合地基承载力和单桩承载力有所提高,并满足每个工点设计要求承载力。

四塑料排水板与土工格栅砂垫层综合运用施工技术

塑料排水板与土工格栅砂垫层是软土地基处理的综合施工技术,是通过IJB-16型插板机或打桩机改装的简便插板机,在软土地基中插打塑料排水板形成竖向排水通道,并通过土工格栅砂垫层形成水平排水通道。通过路基荷载作用,使软土地基中的孔隙水,通过排水板及土工格栅砂垫层排出,致使地基固结,地基沉降,进而增加地基承载力的地基处理技术。在重载铁路地基处理中再进一步得到应用,施工技术标准将会再提高。这里仅介绍其主要特性及技术要求:

1)土工格栅砂垫层有效地限制和减少了因路基荷载对地基的侧向位移,其水平约束力增强了地基的抗滑稳定性。

2)地基承受到不均匀压力或地基产生不均匀沉降时,对所承受的压力进行调整。

3)具有隔离作用,使软土、砂垫层及路堤隔离,保证垫层的连续性,施工工艺简单,质量可控,监管有力,插打时对原状土破坏性小。

4)塑料排水板插打入土深度以穿透淤泥层为准,实际打入深度不得小于设计深度。其顶部插入砂垫层为0.3m,并严格控制填土速率,做好水平位移的观测。

5)通过路基荷载作用,大大减少了重载铁路运营后的工后沉降,提高了地基复合承载力及工后稳定性。

结束语

当前地基处理发展正处于新的水平,关键反映在机械、材料、设计计算理论、施工工艺、施工现场监测技术人员的整体水平和多种地基处理方法的综合应用。如碎石桩与土工格栅碎石垫层的综合处理技术,既加速了地下水的排出及软弱底层的固结,也极大提高了地基复合承载力;深层水泥搅拌桩与土工格栅碎石垫层的综合处理技术,通过水泥的固结作用加速了软弱地层的固结,同时大大提高了地基复合承载力;塑料排水板与土工格栅砂垫层既加速了地下孔隙水的排出,又极大提高了地基复合承载力。以上几种综合地基处理技术大大减小了重载铁路的工后沉降问题。实际上任何一种地基处理施工方法都有其适用范围和局限性,只有根据所加固工程的特性、地质条件、环境情况和施工条件等因素,因地制宜选择一种或综合运用几种地基处理方法,才可能取得较好的技术经济效益。

参考文献:

铁道部《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)

《铁路路基工程施工安全技术规程》(TB10302-2009)

《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TZ202-2008)

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)

《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218-99)

《铁路路基土工合成材料应用技术规范》(TB10118-99)

作者姓名:张乐华所在单位:中铁十局中南铁路通道ZNTJ-15标项目经理部