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本溪水洞地貌类型研究现状论文

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本溪水洞地貌类型研究现状论文

远在5亿7千万年时期,本溪水洞地区曾是一片汪洋大海。这时期气候温暖,大量的笋石类,腕足类,腹足类和梯虫类动物繁殖衍生,各家族群体都顺应自然规律进行自身的更新换代,它们的躯壳由于水动力的淘洗和磨浊下沉,便沉积了不同类型的生物碳酸盐和化碳酸盐。本溪水洞的石灰岩就是在这个时期的奥陶系下统亮山组和中统马家沟组时,经过岩化作用发育而成。后来由于地壳运动,海水退去,这里便缓慢地台升为陆地。石灰岩在地质运动中受到外力作用不断地对石灰岩进行溶蚀,日积月累,经过亿万年时间,便逐渐发育成今天的水洞。这种溶蚀作用,至今仍在继续进行。可以想见,再经过几百万年之后,本溪水洞的奇特景观,将更为绚丽雄伟。

本溪地处辽东半岛腹地,全境总面积8411.3平方公里,呈亚铃形分布,自然地貌为“八山一水半分田,半分道路和庄园”。本溪的山属于长白山余脉、尾脉,森林蓄积量4860万立方米,占辽宁省森林蓄积量的26%;森林覆盖率74%,居辽宁首位,被称为辽东“绿色屏障”。境内有大小河流200余条,其中流域面积100平方公里以上的河流27条,主要有太子河、浑江、草河三大水系。年水资源总量39.23亿立方米,年平均地表径流量35亿立方米,可利用水量29.76亿立方米。

本溪水洞风景名胜区,位于辽宁省本溪市,由水洞、温泉寺、汤沟、关门山、铁刹和庙后山6个景区组成,沿太子河呈带状分布。

远在5.7亿年时期,本溪水洞地区曾是一片汪洋大海,这时期气候温暖,大量的笋石类,腕足类,腹足类和梯虫类动物繁殖衍生,各家族群体都顺应自然规律进行自身的更新换代,它们的躯壳由于水动力的淘洗和磨浊下沉,便沉积了不同类型的生物碳酸盐。

本溪水洞的石灰岩就是在这个时期的奥陶系下,经过岩化作用发育而成。后来由于地壳运动,海水退去,这里便缓慢地台升为陆地。

本溪水洞

水洞恒定温度20摄氏度,专家认定这是水洞可以存活最久的温度.水洞主要生物有盲鱼,水鼠和蝙蝠,水鼠以盲鱼为食物,蝙蝠以水鼠为食物,而盲鱼吃水洞里面其他的微生物,奔袭水洞工5000米现在开发至2000米,剩余3000未开发.水洞是完全的坷斯特地貌,以钟乳石,石笋和石柱为主要景观.主要供给河流记不清楚了,以上全部是我到本溪水洞游玩时,导游介绍的,好象有台子河吧,不是十分确定.还有一个主干河流想不起来了

地域文化的现代转型研究现状论文

贵州是个多民族共居的省份,少数民族文化资源丰富,旅游业极有发展前途。在贵州,每年有类型不同大小各异的民族节日重删除次;许多民族聚居区有千姿百态、各具特色的民族建筑;文物众多的旅游景点,吸引着中外游客。特别是贵州的少数民族文化内涵丰富、异彩纷呈的民俗风情更在全国乃至世界上独具一格,它与外界有着独特的交流渠道。在贵州的重点文化旅游景点中,大多是贵州独有的,如贵州各民族独特的民族建筑、众多的风物特产、可口的美食餐饮、历史名人文化、贵州龙文化、苗侗原生态文化、沙滩文化、阳明文化、奇石文化、屯堡文化等等。这些民族文化的传承弘扬,并与独特的喀斯特风光构建起贵州旅游文化的灵魂,使贵州的山山水水充溢着浓浓的文化氛围,成为别人无法比拟的优势旅游资源。贵州少数民族文化资源丰富,以文化为特色的旅游产品发展前景广阔,市场潜力巨大。但贵州的旅游业起步较晚,过去,人们对贵州少数民族的文化了解甚少。改革开放以后,国内外各方面人士来贵州各风景名胜区观光旅游的逐年增多。从20世纪80年代开始,贵州多姿多彩的民族文化被越来越多国家的人们所认识。侗族的多声部无伴奏合唱“侗族大歌’’在法国巴黎首次亮相,便引起了震动;苗族的木鼓舞从大山深处的田间地头跳上世界舞台,便以狂放的风格被称为:“东方迪斯科”;苗族服饰以其精美的工艺和丰富的文化信息承载功能被称为“无字的史书”;六枝梭嘎苗族社区因其文化独特并保存良好,建成了中国第一个生态博物馆;被国际戏剧界称作“戏剧活化石”的地戏、傩戏等,受到国内外专家、学者的极大关注。丰富多彩的民族节日,以风情浓郁内涵丰富吸引着越来越多的人们。贵州高原山区这一特定的地理环境内,各民族承袭着自己的传统,经历了几百年甚至几千年的积累,创造了绚丽多姿的文化,它们之间有相通性,但又各自独立,每一种文化经验和智慧以及信息库藏都是其它文化无法完全替代的。这一切都为贵州民族文化旅游业发展奠定了良好的基础。二通过开发少数民族地区丰富的旅游文化资源,兴办经济实体,借助旅游业拉动地方经济增长,可以实现少数民族地区及其群众快速脱贫致富。与“信贷扶贫”、“民政扶贫”等其它扶贫方式相比,民族文化旅游开发是一种全新、高效的扶贫方式。它有其理论依据:从旅游业的产业特点来看,旅游业是典型的资源依托型产业,其发展的前提在于旅游资源;作为高度关联的经济型产业,能够带动市场需求,树立地区整体形象,带动物流、财流、信息流及新观念流,从而带动相关部门及整个地区经济的发展和繁荣;其劳动密集型的产业特点能够为少数民族地区带去更多的就业机会,从而可以解决少数民族地区的富裕劳动力问题。此外,作为窗口性行业,通过发展旅游业可加强与外界交流,增进了解,促进招商引资。由此可见,民族文化旅游开发这一命题不是人为的,而是旅游业作为经济产业的本质特征决定的。正因为如此,国家旅游局在《中国旅游业发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中,将旅游扶贫纳人重要的工作议程,明确提出“加强对资源条件和市场前景看好的中西部地区旅游资源的开发,以旅游业带动这些地区经济的发展”。在国家西部大开发的总体规划中,发展旅游业也是重中之重。因此可以相信,旅游扶贫在缩小东西部差距、帮助“老少边穷”地区的脱贫致富中将发挥更大作用。这个行吗??

摘要: 人们的物质生活往往是和文化生活紧密结合在一起的,随着时代的发展,人们的物质生活水平越来越高,人们更加重视文化生活。茶馆由于其自身独有的功能和文化性得到了消费者的青睐,因此,得到了快速的发展。茶馆的空间设计作为茶馆的重要组成部分,更应体现文化性,但现有的茶馆装修却逐渐大众化。本文中,笔者以此为着力点,探究地域文化在茶馆空间设计中的传承与体现。

关键词: 地域文化;茶馆;空间设计;传承

人们物质生活越来越高的同时也更加追求文化生活。茶文化的发展与经济水平的提高是分不开的。而茶馆作为茶文化的重要组成部分,已经在中国乃至世界的各个角落落地生根。闲暇时亦或是社交时与三五好友,同事客户一同去茶馆坐上一段时间,共品一杯香茗已经成为了许多人的生活方式。但是目前的茶馆仍然存在着一些问题,茶馆是一个文化场所,理应体现深刻的文化内涵。但有一些茶馆片面追求开发,对其文化并不重视。而将地域文化融于茶馆的空间设计中,就是一种很好的文化性体现。

1茶馆的概念和历史

茶馆是爱茶者的乐园,同时是人们休息、消遣和交际的场所,历史十分悠久,也是茶文化的重要组成部分。中国的茶馆具有悠久的历史,根据史学家考证,唐朝时期已有了茶馆。自古以来,品茗场所有多种称谓,茶馆这个称呼在长江流域流传较广。两广地区人们多称其为茶楼,京津地区则多称为茶亭,除此之外,还有茶肆、茶坊、茶寮、茶社、茶室等称谓。不过茶馆与茶摊相比,有经营大小之分和饮茶方式的不同。茶馆设有固定的场所,经营成本较高,除了提高茶品外,一般还会有各种小吃等。人们可以在这里进行品茶、休闲,社交,交谈等活动。茶摊则没有固定的场所,是季节性的、流动式的,主要是为过往行人解渴提供方便,在文化性上体现不强。中国的茶馆主要分为四种流派,即川派、粤派、京派、杭派。茶馆具有悠久的历史,根据中国古典典籍记载,最早的茶馆出现在唐朝开元年间(713年-741年),称为茗铺。茶馆作为中国历史上重要的文化场所,有许多文学作品以茶馆为背景反映社会现实,其中最著名的就是著名作家老舍的《茶馆》。

2中国茶馆的现状

所谓开门七件事:柴米油盐酱醋茶。茶经过了上千年的历史,在一定程度上已经成为了人们生活的必需品。中华民族对于茶有着独特的情感,由此形成的茶文化是中华文化的重要组成部分。改革开放以后,中国的经济迅猛发展。随着人们经济能力的提高。茶馆以其独特的文化性,满足了人们的物质文化需求,并为人们提供了一个集休闲,文化,社交等功能于一体的场所。茶馆的功能得到不断的扩展,也拥有了新的.含义。现代的茶馆除了提供茶品已及其他衍生产品外,更重要的是营造一个具有地域文化特色的空间氛围,满足人们的实际生活需求。其吸引消费者的卖点一是极具特色的环境和氛围,二是高质量的茶品。其中前者是消费者关注的重点。然而遗憾的是,中国的茶馆虽然得到了不断发展,但在其装修设计上却一直存在着一些问题。茶馆本应反映地域性的文化特征,有许多茶馆对于这种地域特征却设计得比较模糊。茶馆的装饰与饭馆,快餐点不同,在茶馆的空间设计中,切忌所有的茶馆都采用同样的装修风格和装修材料,而是应当充分利用地域的区别,地方文化的差异进行设计,适当地使用中国文化的元素,这样才能更好地体现文化性,茶馆也能充分地发挥中国传统文化载体的作用。正是由于存在这些问题,对把地域文化运用到茶馆空间设计上这个课题进行探究分析才有重要的价值。这首先可以使得设计人员能够更好地运用地域元素对茶馆空间进行设计,其次可以让茶馆的文化性大大增强,此外还能够让人们通过了解茶馆中的地域文化对中国茶文化,传统文化有更加深入的理解。

3地域文化运用于茶馆空间设计

地域文化要想充分并且适当地运用到中国茶馆的空间设计中,相关的设计人员必须根据不同的地域文化和各地的案例,使用真正适应自身的合理的方法。首先,设计人员在对茶馆进行设计之前,要确定茶馆空间的设计主题,充分了解地域文化和有关的历史等。只有这样才能真正地提高文化性,历史性,独特性和科学性。比如,从众多的地域元素中,设计人员可以选择几种最合适的茶馆空间设计元素,然后把现代的科学设计技术和文化元素有机结合起来,将各种设计进行组合,营造出一个富有神韵的茶馆内部环境。只有这样,才能避免千篇一律的茶馆环境,使得茶馆能够拥有自己的风格,吸引消费者,达到提高经济利益、传承文化的作用。

3.1充分了解文化,选择适当的切入点和设计思路

茶馆可以说是中国博大精深的茶文化的一个窗口,通过茶馆,我们可以一窥茶文化的精髓,得到独特的精神和文化享受,而为了达到这种目的,茶馆的空间设计也就显得尤为重要。试想,如果一家茶馆的内部装修得如同一家快餐店(笔者当然不是对快餐店有成见,快餐店的独特属性决定了其简易自然的设计风格),我们自然无法体会到文化的韵味。优秀的设计人员在进行设计制定方案之前,应该对地域文化进行系统的分析,仔细探究各类特征,最后确定一个适当的设计主题切入点和设计思路。要想在茶馆空间设计中传承和体现地域文化,首先自然需要全面地了解地域文化,元素和历史等,并进行系统的分析。例如,一个地区、城市的历史、地理因素、名人、民俗等等都应被当做关注的重点。笔者在此以长沙市的一家茶馆为例。白沙文化是湖湘文化的重要组成部分,因此,这家茶馆选择白沙文化作为茶馆空间设计的主题。并以此为基础,在相关的文化典故,传统文化中寻找可以运用于实际设计中的元素和材料,这家茶馆也被命名为“白沙源”。在空间布局上,这家茶馆主要是南北走向,一眼白沙井开于茶馆的正南面。茶馆共有二层,在茶馆的二楼最高处或是围栏边人们可以欣赏到源源不断的白沙源,这正好呼应了茶馆的主题。古井和茶馆形成了一条中轴线,在这条线上,设计师别具匠心地设计了一个圆池,又在圆池之中放置了一台圆桌,加上桌子的颜色,如果我们从高远处看去,这个圆池就像是一个池塘,在上面漂浮着点点荷叶。这种设计使得茶馆能够和景色相结合,体现了湖湘地区的地域文化。一方面弘扬了传统文化,另一方面又突破了传统,例如在建筑材料上,“白沙源”茶馆大量使用透明玻璃而不是传统的砖瓦墙体,营造出了独特的空间立体感,整个空间看起来更加通透,茶馆空间不再封闭,内部的所有客人都可以看到茶馆外的景色。除此之外,玻璃与茶元素的结合也能产生特殊的效果。综上所述,以及对案例的分析,我们可以得出在茶馆的空间设计中,如果细致地分析地域文化、历史等因素,可以使地域文化体现得更加深刻,文化界限更加清晰,消费者所得到的感官和心灵享受也更加丰富。

3.2优化地方性元素

任何一种文化的产生和发展都需要漫长的时间的积累,地域文化也是一样。而文化的演变和时代的发展则是分不开的,就如人们的审美标准一样,或以瘦为美,或以胖为美,追求标准都是随着时间的演进产生变化的。现代社会的节奏逐渐加快,技术更新更是可以用日新月异来形容,在这样的一个时代,茶馆的空间设计不能局限于传统形式,而是应该对地方性元素利用先进的技术和方法优中选优,此外,还要用新技术来展示地域文化。在设计时,要注重整体性,即在建筑材料,墙壁,空间布局,器物陈设等所有茶馆的组成部分与地域文化有机结合。

3.3空间布局

中国幅员辽阔,地大物博,广袤的疆域为不同的地域文化的出现提供了可能,其中也包括各地独特的地域空间布局特色。例如,北方的高屋建瓴,飞檐斗拱,这是与北方的气候因素分不开的,北京的传统四合院的建筑形式能够起到放风固沙的作用。这些建筑形式也在一定程度上体现了地域内人民的性格特点。南方的园林艺术是中华民族的艺术瑰宝,也体现了南方人精致细腻的性格。这种原理也可以应用到茶馆的空间设计中,运用空间布局体现地域文化,能够产生优质的融合效果。对于这一点,笔者以北京的“老舍茶馆”举例,这座茶馆非常有名,其设计体现了地域空间布局特色。正如笔者之前所论述的,正是运用了北京四合院的建筑特点,将整座茶馆变成了一座富有茶文化的四合院。这座茶馆使用的是传统四合院的二进房布局,将传统的地域空间布局特色和现代因素和技术相融合,使茶馆本身既充分地展示了四合院的建筑特色,又体现了独特的地域文化。而之前所提到的“白沙源”茶馆则是运用了南方园林的建筑空间布局特色。园林讲究“移步换景”,在这座茶馆的设计中,设计师完全践行了这一原则,将园林的景致引进茶馆,进行精心的布置,再运用玻璃透明的特点,在茶馆中营造出了多层次的效果。

3.4选择材质

不同的材质所呈现出的空间效果是不一样的,在茶馆的空间设计中,除了需要使用有地域特色的材料之外,还要充分利用手头上的材料,除了好中选优外,也要做到避免铺张浪费。例如,北方的茶馆多使用硬木等材料,南方则多用竹子,藤条等,这都体现了不同的地域特点和地区人民特点。3.5家具、茶具等陈设品的设计茶馆内的家具等陈设品起着重要的实用和装饰作用,家具等陈设品能够充分的体现地域性、艺术性和文化性。例如北京的茶馆多使用明清特色的家具摆设,京剧,花灯等都成为了装饰材料。南方的茶馆则使用一些具有南方特色的器物。

4结束语

地域文化在茶馆空间设计中的传承与体现一方面能给消费者提供独特的视觉观感,另一方面可以让人们更好地感受茶文化内涵。时代在进步,为了凸显文化内涵,地域文化必然会被更广泛地运用到在茶馆空间设计中。同时我们还要将传统的文化特色和现代技术相结合,地域文化也能同时得到传承和发展。在本文中笔者列举了地域文化在茶馆空间设计的方式,并分析了具体事例,希望能对茶馆的空间设计起到一定的促进作用,并为地域文化的传承与发展做出一定的贡献。

参考文献

[1]殷小彤.地域文化在茶馆空间设计中的传承与体现[J].福建茶叶,2016,(03):123-124.

[2]降波.浅析地域文化在茶楼空间设计中的应用[J].福建茶叶,2016,(09):111-112.

[3]张兴莲.传统文化元素在茶馆空间设计中的创新应用[J].福建茶叶,2016,(06):119-120.

生物多样性科学已经成为最热门的话题。贵州是生物资源极其丰富的省份,据统计,贵州省境内植物种数在国内名列第四位,动物种数在国内名列第三位,贵州还是野生食用菌生长的天然温室,此外还拥有十分丰富的极端微生物资源和生长环境。显然,贵州典型喀斯特岩溶山区生物多样性研究、保护及开发利用与贵州经济社会的发展息息相关。由于贵州省长期以来生物多样性研究存在着力量分散及创新不够等问题,已难于适应今后贵州省经济社会可持续发展的需要。为使贵州省生物多样性研究真正成为实施可持续发展及西部大开发战略的重要依托,对贵州省生物多样性研究的科技资源进行优化重组已势在必行。本文概要介绍了开展生物多样性研究的意义、贵州生物多样性研究的基本情况、贵州省生物多样性研究有待拓展的学科领域以及贵州从事生物多样性研究的科技资源概况,并提出了对贵州省科技资源进行重新组合的初步设想。

中小型水电站管理现状研究论文

一是水电站的概况,作用和重要性。二是水电站管理结构形式。三是水电站日常管理内容。四是上级给予站上的权利。五站长的的职责。六是常见问题和对策。七是工作目标。

你好,因为回复只能是1万字,还有一篇没法给你贴过来了,我把网址给你发过去,你看哪篇可以吧中国论文中心--浅谈水利水电工程质量管理: 大型水利水电工程项目管理方法研究 摘要:龙滩水电站是国家西部大开发的十大标志性工程和“西电东送”的战略项目之一,是红水河梯级开发的控制性工程。项目的管理组织在建设这样宏大的工程中起着决定性的作用。本文详细介绍了龙滩水电站建设管理的组织模式、工程招标采购的方法和合同管理方法等。 关键词:水利水电建设管理研究实践 龙滩水电站是国家西部大开发的十大标志性工程和“西电东送”的战略项目之一,是红水河梯级开发的控制性工程。工程已于2001年7月1日开工建设。 龙滩水电站位于红水河上游广西壮族自治区天峨县境内,设计总装机容量630万千瓦,概算总投资243亿元。1999年12月26日,由原国家电力公司(出资33%)、(出资32%)、广西开发投资公司(30%)、贵州省基本建设投资公司(出资5%)共同发起组建龙滩水电开发有限公司,全面负责龙滩水电站的建设和运营管理(电力体制改革后原国家电力公司和原广西电力有限公司的股份全部划给中国大唐集团公司)。为保证龙滩水电站的顺利建成,项目业主龙滩水电开发有限公司在工程建设过程中,深化改革,对在当今社会环境中大型水利水电工程项目管理的方法,进行了有益的探索、研究与实践。按照“项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同管理制”原则对工程项目进行管理。 1.工程建设管理的组织模式 项目的管理组织在建设这样宏大的工程中起着决定性的作用。按照传统的工程建设的管理组织方式,业主班子将是一个庞大而又复杂的组织机构。在设计项目管理组织时,项目业主以市场经济的思维方法构思项目管理组织的模式,形成了按投资多元化、管理社会化、经营市场化建立工程项目管理组织的总体构想。这一构想就是要充分利用改革的成果,运用市场经济的运作机制,实行龙滩水电工程建设的社会化管理。 作为电站建设的业主,龙滩水电开发有限公司负责电站的建设及运营,对水电站总体规划与设计实施强有力的管理。公司在各参建主体中积极发挥主导作用,倡导管理创新,通过贯彻对合同主线实施“静态控制、动态管理”的思路,促进各参建单位形成自觉的质量品牌意识、市场竞争意识及顾全大局的观念,使工程进展较顺利,质量、工期、投资等方面均得到有效的控制。龙滩水电开发有限公司本着精干、高效的原则和建立现代企业制度要求,为更好地发挥公司工程建设责任主体和实施主体的作用,加快工程进度、质量、投资、控制,进一步明确职责,规范运作,科学管理,提高管理水平。公司管理机构设置为“九部”,即:工程建设部、计划合同部、机电物资部、工程技术部、财务管理部、党群工作部、总经理工作部、环保移民部、人力资源部。目前,正式职工85人。除此之外,充分借用和发挥社会专业力量,将部分专业工程委托社会化的专业部门或机构对其的实施进行管理。这样,形成了水电站项目业主与社会专业机构是以经济关系建立起来的具有特色的大型项目的工程管理组织结构模式,实现了工程项目的社会化管理。在工程的具体事务管理中,水电站项目业主又是按市场化经营的方法进行运作,充分利用市场机制为水电站建设管理提供服务,使水电站建设得到有力的社会支撑。如水电站项目中某些设备的采购、货物的仓储、设备和大宗材料的运输、有关的辅助服务等均按市场原则通过经济合同来实现。社会化管理使业主的工程事务管理工作量大大减少,业主班子的人员规模可以降低至最低点,项目管理工作的效率和效果提高,降低了建设成本。水电站项目业主由此可以集中精力管理重大问题,在整个建设过程中定思路、定标准、定制度,一手抓规划设计和工程建设,一手抓工程招标和合同管理,这样在总体上就把握住了水电站建设的方向。各社会专业机构在统一的规范和规则下,各司其职,负责相应专业工程的具体实施工作。实行社会化管理,还可得到社会上最优秀的各方面的专业人才为水电站建设服务。 2.工程招标采购的方法 2.1.项目招标 龙滩水电站工程项目分标按照标界清晰,便于合同管理,优化施工布置,减少施工干扰的原则,将工程项目分标如下表: 序号合同名称备注 1.左岸导流隧洞及左岸岸坡工程葛洲坝集团公司中标承建 2.右岸导流隧洞及右岸岸坡工程江桂联营体中标承建(江南水电工程公司广西水电工程局联营体) 3.大坝工程七局八局葛洲坝联营体中标承建(水电七局水电八局葛洲坝集团有限公司联营体) 4.地下厂房工程1478联营体中标承建(水电第十四工程局水电第七工程局水电第八工程局联营体) 5.升船机工程待招标 6.大法坪砂石系统工程葛桂联营体中标承建(葛洲坝集团有限公司广西水电工程局联营体) 7.水轮发电机组及附属设备制造水轮机有东方电气集团中标制造发电机有哈尔滨电机有限责任公司中标制造 8.大坝及引水系发电系统金属结构及机电设备制造待招标 9.升船机设备制造待招标 针对招标项目规模大、技术要求高,项目业主在2001年初即制定了招标管理办法,并报原国家电力公司备案,规范了招标工作程序。对项目立项、招标组织、招标程序、招标方式及投标条件、标底编制、评标委员会、保密事项等都作了规定,明确了责任。对投资200万元以上的建筑安装项目,一般采用公开招标方式,对投资在200万元以下的建筑安装项目,一般采用邀请招标的方式,邀请对象为目前正在龙滩工地施工的六家大型施工承包人投标。对部分监理等服务项目和零星机电设备项目,采用询价后的邀请招标方式,邀请投标人不少于三家。 招标过程中,重点把握以下几点: 2.1.1.认真审查招标文件,保证招标文件的合法性和严密性。 2.1.2.认真组织开标工作,保证竞争的公平和有序性。所有的招标项目,均采用公开开标,开标时有公证员现场公证,公司监事会和广西检察院预防职务犯罪处派员过程监督,保证开标过程的公正。 2.1.3.认真组织评标工作,保证评标过程的合法、公平、公正、合理。公司在评标过程中严格按照国家计委等7部委联合发布的《评标委员会和评标方法暂行规定》来执行,外聘合格专家在评标委员会专家总人数的2/3以上,评标办法在开标前作为招标文件的组成部分发给所有投标人,评标委员会专家采用综合评分法和独立评标。按照评标委员会推荐2~3命中标候选人,公司招标领导小组定标的程序确定中标人。招标评标的整个过程有广西检察院预防职务犯罪处派员监督,监督全体评标人员都能遵守评标纪律,避免外界干扰,使整个评标工作都能按照既定合法程序进行,保证了评标工作的公正公平性。 2.2.无标底工程招标实践 无标底工程招标是在龙滩水电站建设中采用的一套完整的工程招标方法,它的核心是在工程招标时不编制招标的标底。它不是以“标底”作为工程招标的衡量准绳和评标尺度,而是通过一套严密、科学的招标操作程序和评标办法来决定工程合同的授予者。实施无标底工程招标,按市场规律组织公开、公平、公正的竞争,排除了任何人为因素的干扰,保证了评标结果的客观性和公正性。实施无标底工程招标,实质上对招标工作提出了更高的要求和挑战,在市场发育不完善的条件下,其存在着很大的风险,必须要有真正坚持“剥夺每一个人的特权”的精神和勇气,要敢于战胜自我。其次,实行无标底工程招标,需要很高的条件,它要求招标者必须具有十分丰富的工程经验、扎实的专业知识、相当高的技术水平和对工程所具有的深刻的判断能力。即在无标底招标条件下,招标者应具备的评标方法和指标参数的合理确定、招标文件的严密编制、工程招标的有序组织、以及对投标单位资质管理和选定等的综合能力。通过对大量工程招标经验的总结和思考,水电站项目业主认识到只有从管理制度上、管理方法上采取措施,才能铲除腐败的温床,彻底消除工程招标中的负面影响因素,真正地实行公开、公平、公正的工程招标与采购。由此,龙滩水电站形成并确定了工程招标采购的总体构思,其核心思想和总则是:在工程招标采购中要“剥夺每一个人的特权”;工程招标采购中的权力必须受到监督。在这样的指导思想下,水电站项目业主根据龙滩水电站的实际,进一步对工程招标采购的方式和方法进行了探索,研究如何从制度上、技术上清除各类消极因素存在的可能性,在上级有关部门的支持下设计出一系列有关工程招标采购的组织方法、管理办法和规章制度,具体包括:无标底工程招标的方法;科学公正的评标办法;承包商资质信用的预审控制方法;招标采购的组织机制;工程招标文件的编制方法;工程招标中的技术要求;以及实施闭口总价和固定单价合同的措施等。 3.合同管理 3.1.合同管理的特点 龙滩水电站建设管理完全按照现代企业管理模式进行,合同管理制是建设管理的主线,其主要特点是: 3.1.1.严格合同的预管理。所谓合同的预管理,就是合同签订前,合同项目的计划立项、招标文件的编制及审查等,这是合同签订后能否顺利实施的关键。招标文件的编制和审查要以技术要求合理,商务要求严谨、公平,整体规划可靠为原则。 3.1.2.严格合同的签订程序。每一份合同的签订之前,合同文本都经各业务职能部门会审把关,然后甲乙双方要进行平等协商,就双方关心的问题达成一致意见。这样减少合同执行难度。 3.1.3.严格按合同办事。在履行合同过程中,严格按合同约定办事,对质量、进度、安全、造价、文明施工等管理要求,都遵从合同约定。合同双方是平等的合同主体,一切事务的处理都以合同为准绳。监理工程师和设计代表,以及其他服务单位,都在合同规范的范围内履行职责。对于设计变更和自然因素造成的费用增加,依据合同条款规定,本着公平公正的原则进行处理。 3.1.4.完善合同清算工作。合同履行结束,逐一对合同进行清算,一方面,合同竣工资料要求齐备并符合国家档案管理要求,另一方面对合同费用问题要有最终决算,双方对决算结果都要签字认可。 龙滩水电站建设的合同管理只刚刚开始,随着工程的进展,必然有许多新问题新情况,还有待于项目业主去研究去解决和实践。 3.2.强化工程合同管理的核心地位 随着我国的经济由计划机制向市场机制的转轨,大型建设项目的管理也势必由国家经济体制改革的不断深入而发生变化。市场经济就是法制经济、信用经济,水电站项目业主认识到,龙滩水电站建设必须实行严格的合同管理制,必须以合同为主线、以合同为核心实施工程项目管理。 3.2.1.从组织上采取措施,实施规范化、制度化、标准化的合同管理,制定一整套合同管理的有关工作制度和规定,对合同管理的组织、合同管理的程序以及合同的起草、谈判、审查、签订、履行、检查、清理等每一个工作环节均作出明确规定。 3.2.2.树立水电站建设管理中的一切行为均以合同作为惟一依据的意识,合同运用于项目管理的各个方面,以合同、经济手段管理和实施水电站工程。 3.2.3.选择确定符合水电站建设特点的工程承发包模式和合同结构,通过合理的合同结构实现和保证水电站项目管理组织的目标结构和运作。 3.2.4.根据水电站工程的具体情况和现实的社会经济环境条件,在龙滩水电站的前期大部分主要工程项目上均实行闭口总价合同,锁定建设成本。强化合同准备工作,从技术上和经济上采取措施,创造和建立实施闭口总价合同的前提条件:坚持以施工图进行工程招标,最大限度地避免和减少工程实施过程中的不确定因素和随意性;强化工程招标中的合同意识,努力完备和详细一切技术资料和现场环境条件,使承包单位能够以最小的风险在完全公平的环境中进行投标竞争;严密制定合同文件,合理确定工程合同的界面与工程范围,事前分析可能存在的不确定事件和风险,有针对性的采取保护措施;充分考虑和保证承包单位的利益,引导承包单位注重技术方案的竞争,集中力量用于工程的实施,从而保证工程的质量和进度。 4.工程管理方法的研究与实践 通过对项目目标控制方法的不断研究和实践,龙滩水电站在工程管理和控制的具体方法方面形成了一些较有特点、较为成功的做法。 4.1.通过规划设计、科学技术、工程招标控制项目投资。在龙滩水电站的投资控制工作中,从工程的规划设计、工程技术、工程招标等方面入手,控制工程的投资,节约建设成本。水电站项目业主坚持以设计为重点进行项目的投资控制,以极大的精力投入于工程的设计工作,进行设计方案的比较和改进,由此才有左右岸导流洞洞形设计方案的改变,经过设计优化的导流洞洞形设计方案,节约了大量的投资。控制水电站项目投资的另一思路是以现代科学技术为先导,依靠科技来实现投资控制的目标。在工程的设计、施工方案、设备选型等各项工作中,均设立相应的研究课题,投入科研经费,开展了大量有关工程建设的科学研究、试验和实验,取得许多科研成果。这些研究成果的应用既解决了工程难题,又为节约投资提供了有力的支持。通过严格、严密的工程招标是控制投资的又一思路。通过重点强化工程招标工作,建立公平、公正、公开竞争的良好环境,以最合理的合同价获得最好的施工队伍和最强的工程保障能力以及可靠施工技术方案。此外,前期工程通过实行工程闭口总价合同,充分依靠和发挥监理的作用等一系列控制措施和方法,使龙滩水电站的实际投资被控制在计划的目标投资值以内。 4.2.独立平行的工程质量监理。工程质量不仅关系到建设资金的有效使用,而且关系到社会公众利益、生命和财产的安全。水电站项目业主以制度建设作为抓好工程质量的根本保证,建立层层负责的质量责任制,形成全过程、全方位的质量保证体系;以工程招标、工程监理、合同管理作为工程质量管理的基础性工作。尤其是对于工程监理工作,在具体的做法上采取了特殊的措施,即在所有的工程监理合同中规定:工程监理单位必须同时与施工单位各自独立平行地进行全部工程的质量检测,包括必须使用独立平行的检测仪器和工具;独立平行地实施质量检测;获取独立平行的检测数据和资料;提交独立平行的检测报告等。这样在每一个工程上,都能同时得到分别来自监理单位和施工单位的各自独立的两套质量检测与评估报告,可以切实掌握工程质量的真实情况,确保得到一流的施工质量。 4.3.依靠科技缩短建设工期。对于为期6.5年左右的建设工期,首先是以严谨的科学态度,分析论证进度目标实现的可能性以及存在的主要影响因素。针对关键问题,事先研究制定解决的方案,超前采取措施进行了一系列技术实验和系统研究等。在得到了解决所面临的一系列重大难题的系统方案之后,水电站项目业主紧紧抓住2007年7月1日水电站第一台机组发电的进度控制总目标不放。在工程的建设过程中,集中力量做好项目前期的各项准备工作,抓紧工程的设计工作,为后期项目实施阶段工程的顺利展开积极创造条件。在进度控制工作中,以进度大节点作为控制的关键,保证落实大节点目标;建立工程协调制度,定期或不定期地协调各参建单位之间的进度关系;实施工程进度的动态控制,及时调整进度计划。科学的进度规划和有效的进度控制,为确保了龙滩水电站发电目标的按期实现。 4.4.文档资料的制度化、规范化管理。为加强水电站项目档案管理,建立健全项目档案,龙滩水电站制定了有关工程文档资料、工程竣工资料等的管理制度和规定,实行文档资料的制度化、规范化管理。其中,采取的一个有效管理方法是赋予业主档案资料室在档案管理中的一项特殊权力:工程合同尾留款的支付签发权。水电站项目业主在工程合同中均约定,预留合同价款3%~5%的工程尾留价款,作为工程保证金和工程竣工资料、项目档案的保证金。合同规定,工程参建单位必须严格按照要求收集、整理、归档工程各环节的文件资料;工程竣工资料、项目档案经业主档案资料室认可接收,签发归档交接单之后,才能获得最终尾留款的支付。通过经济制约手段,有效、及时、规范地健全了龙滩水电站的前期工程项目档案。 运用上述这些管理思想与方法组织与实施工程项目管理,使龙滩水电站的建设取得了良好的效果和成绩: 4.4.1.水电站的设计起点高、意识超前,通过一次规划、分期实施、滚动开发的构想,圆满成功地解决了远期与近期建设的有机协调,实现了规划设计的可持续发展。 4.4.2.通过水电站总体规划的不断优化和调整、通过合理的设计来节约投资;以现代科学技术为手段,提高项目建设各阶段、工程各方面的科技含量,实现了项目的投资控制目标,节省了相当的建设资金。 4.4.3.以系统科学的思想,严格按照建设程序,通过科技的投入,分析研究建设过程中的关键问题与因素,采取措施,实现了水电站建设项目的进度目标。 4.4.4.通过实施项目的规范化管理、严密严格的合同管理、质量保证体系的建立、质量责任制的落实、独立平行的质量检测等切实和有效的方法,确保了一流的工程质量。

小型水电站技术改造问题有哪些研究方法?应该哪些地方?请看中达咨询编辑的文章。文章介绍了小型水电站技术改造工程中应注意的问题,找出了存在的问题,针对这些问题提出了解决对策。目前我国小型水电站的技术改造工作尚处在起步阶段,多数水电站的技术改造局限于机组的增容(如水轮机更换新转轮,发电机更新绝缘等)改造,目前我国小型水电站的技术改造工作不仅数量多,规模大,改造的内容不仅仅是主机设备的增容(减容)改造,而且还包括水工建筑物(含引水系统、前池、厂房等)以及金属结构和电站自动化等全方位的技术改造任务繁重。一、技术改造中应注意引起的问题(一)应要做好前期准备工作小型水电站技术改造前,除收集必要的基本资料外,还应对水工建筑物、水力机械、电气、金属结构等�O备或设施进行安全检查和分析,做出是否需要改造的评价。同时尚需对运行及水文资料(包括径流、洪水、弃水量、水轮机工作水头等参数)进行复核,从科学合理利用水能资源角度作出是否增容或减容改造进行评价。(二)应满足水工技术改造的《规范》要求。小型水电站技术改造,一定要把安全放在首位,同时还要强调节能、环保。这在《规范》中得到充分体现。例如《规范》从安全考虑提出:抗震设防区的小型水电站应按GB50223《建筑工程抗震设防分类标准》的有关规定采取设防措施;《规范》从节能、环保考虑也提出了相应要求和技术改造方面的内容。(三)积极做好技术改造工程的设计小型水电站技术改造要达到高水平、高效益,必须做好设计咨询工作。就是说,要在对电站原有设施或设备进行安全检测和分析评价基础上,还要做好电站技术改造方案的可行性研究和水轮发电机组及其附属设备(含金属结构、起重及自动化等设备)的选型、选厂的专题报告、招标文件以及相关水工建筑物的改造方案的设计图纸和计算工作。水轮发电机组是水电站经济效益的关键,因此,水电站增容(减容)改造首先应集中在水轮发电机组的技术改造上,因为机组的技术改造通常投资比较少,改造工作量也比较少,时间短而见效快。(四) 小型水电站技术改造应根据当地实际情况出发由于我国地域辽阔,小型水电站大多分布在偏远山区,各地的情况差异很大,经济发展水平也有较大差异,因此,技术改造时一定要因地制宜,根据各地水电站的具体条件,区别对待.不能照搬其他电站特别是其他地区水电站的改造经验,这一点不容忽视。(五)小水电实现自动化宜简单可靠可行小型水电站的自动化技术改造一定要从电站实际出发,不能仿照大中型水电站庞大而复杂的自动化模式,多数小型水电站尤其是低压机组水电站,宜采用结构简单、价格便宜的数字式监控、保护、励磁一体化屏,就能实现无人值班(少人职守l自动化目标。只要满足自动化的基本要求就可以了。(六)采取一管多机增容的小型水电站易考虑周全采取一管多机增容的小型水电站,在改造设计时一定要对引水系统的过流能力、水头损失、结构强度、调节保证等进行论证和校核计算.以达到增容改造的预期目标。(七)小型水电站改造应按改造规划程序实施小型水电站技术改造,通常需要编制电站总体改造规划,分步实施。例如,装有多台机组的水电站,可先改造l台,改造成功取得经验后,再改造其他机组或设备。二、认真总结经验,摸清问题所在许多小型水电站运行多年了积累了宝贵的经验,这些是做好技术改造工作的前提。(一)早期建成的小型水电站机组运行中常遇到以下问题:(一)水轮机主要性能参数(N、H、Q)与电站实际运行参数不匹配。(1)1 970年代以前建成的一些小型水电站,由于当时、当地的客观条件,存在“有窝找机“或“有机找窝”现象,致使机组参数与电站实际参数不符。(2)我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中,可供各水头段选用的转轮型号较少,不少小型水电站只能“套用”相近转轮,使机组偏离电站实际运行参数。(3)对小型水电站水轮机选型设计,有的不够重视,有的设计不够认真,使一些水电站的水轮机转轮直径或额定水头或额定转速选择不当,造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。(4)有些小型水电站建成后,实际的来水量或水头等水文数据与设计资料不符或者缺少必要的水文资料,以致选用的水轮机性能参数与电站实际运行参数不适应。(二)水轮机性能落后,技术陈旧,制造质量差我国l 964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460,ZZ587、HL365、HLl23、HL702、HL638等型号的水轮机转轮有的至今仍在服役。有些小型水电站的水轮机加工质量差,久修不愈,长期带病运行,安全可靠性差。低效率,既不安全,也不经济。(三)多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重据不完全统计,我市小型水电站中,约有l/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题,有些水轮机的大修间隔不到一年。有的导水叶和水轮机进水阀严重漏水,甚至难以正常开。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂,不能保证安全运行。(四)水轮发电机绝缘老化,推力轴承可靠性差有些小型水电站的水轮发电机因运行年代长.定子、转子的绝缘已严重老化,容易引发接地故障,威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较差,水轮发电机推力轴承可靠性低,常导致烧瓦事故。(五)水轮机与电气设备不配套有些小型水电站轮机的输出功率大于发电机或主变压器的额定容量,形成“大马拉小车”,使水电站的设计出力受到限制,发电时出现不正常的弃水现象。也有的水电站发电机容量大于水轮机出力,形成“小马拉大车”,既浪费了设备容量,也增大了运行损耗。(六) 电站运行管理(1)电站运行管理技术、方法落后,机构臃肿,许多电站的职工人数超过水利部规定标准的3~5倍.个别甚至超过l0倍以上,很多电站发电收入仅能维持电站职工的工资发放和正常生产开支,连折旧费都不能足额提取,根本没有资金投入电站技术更新改造。(2)电站运行技术人员文化素质相对较低、观念陈旧、信息相对封闭、缺乏培训,许多先进的管理经验和经济实用的新材料、新技术、新设备得不到很好的推广应用。(七)小水电由于缺少资金,很难推广信息化的管理技术。只有彻底摸清问题,才能有针对性地进行技术改造,取得实质性的工作。三、解决问题对策(一)小水电技改前系统收集与整理该地的运转相关资料。(二)找水工专家会诊,制定切实可行的方案,力争删繁就简,省钱实用为目标。(三)多方筹措技改资金,保证资金到位。(四)考查与落实设备应货比三家,谁质量好价格适应中就好。(五)小水电技改的升级应与培训专业人员同期进行。(六)小水电的技改工作力争做到实现现代化的技术与智能化管理,防止技改工作起步时就落后。随着电站设备的老化和先进技术在新电站设备上的使用,对电站进行技术改造是不可避免的,通过改造不仅增加了电站的经济效益,也给人们带来了较好的社会效益,因此,在电站的使用和运行中,要注意对电站进行及时的改造与更新尤为重要。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

深基坑地下水处理研究现状论文

深基坑施工方案 1.1. 基坑排水、降水方法 在土方开挖过程中,当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时,由于土的含水层被切断,地下水会不断渗入坑内。地下水的存在,非但土方开挖困难,费工费时,边坡易于塌方,而且会导致地基被水浸泡,扰动地基土,造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降,使建筑物开裂或破坏。因此,基坑槽开挖施工中,应根据工程地质和地下水文情况,采取有效地降低地下水位措施,使基坑开挖和施工达到无水状态,以保证工程质量和工程的顺利进行。基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多,一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法,其中以设明(暗)沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法,各种井点主要应用于大面积深基坑降水。1.1.1. 集水坑排水法一、排水方法集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟,根据工程的不同特点具体有以下几种方法:1.明沟与集水井排水2.分层明沟排水3.深层明沟排水。4.暗沟排水5.利用工程设施排水二、排水机具的选用基坑排水广泛采用动力水泵,一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时,一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。当基坑涌水量Q<20m3/h,可用隔膜式泵或潜水电泵;当Q在20-60m3/h,可用隔膜式或离心式水泵,或潜水电泵;当Q>60 m3/h,多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小,但可排除泥浆水,选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小,亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。1.1.2. 井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时,采用一般的明沟排水方法,常会遇到大量地下涌水,难以排干;当遇粉、细砂层时,还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象,不仅使基坑无法挖深,而且还会造成大量水土流失,使边坡失稳或附近地面出现塌陷,严重时还会影响邻近建筑物的安全。当遇有此种情况出现,一般应采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位,常用的为各种井点排水方法,它是在基坑开挖前,沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井,以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水,使地下水位降落到基坑底0.5—1.0m以下,以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工,不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆,而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时,采用井点法降低地下水位,可防止流砂现象的发生;同时由于土中水分排除后,动水压力减小或消除,大大提高了边坡的稳定性,边坡可放陡,可减少土方开挖量;此外由于渗流向下,动水压力加强重力,增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实,改善了土的性质;而且,井点降水可大大改善施工操作条件,提高工效加快工程进度。但井点降水设备一次性投资较高,运转费用较大,施工中应合理地布置和适当地安排工期,以减少作业时间,降低排水费用。井点降水方法的种类有:单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。可根据土的种类,透水层位置,厚度,土层的渗透系数,水的补给源,井点布置形式,要求降水深度,邻近建筑、管线情况,工程特点,场地及设备条件以及施工技术水平等情况,作出技术经济和节能比较后确定,选用一种或两种,或井点与明排综合使用。表1为各种井点适用的土层渗透系数和降水深度情况。可供选用参考。表1各种井点的适用范围项次 井点类别 土层渗透系数(m/d) 降低水位深度(m) 1 单层轻型井点 0.5—50 3-62 多层轻型井点 0.5—50 6-123 喷射井点 0.1—2 8—204 电渗井点 <0.1 根据选用的井点确定 5 管井井点 20-200 3—56 探井井点 5-25 >15注:无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数10-250m/d,降水深度5-10m。1.2. 边坡稳定开挖基坑时,如条件允许可放坡开挖,与用支护结构支挡后垂直开挖比较,在许多情况下放坡开挖比较经济。放坡开挖要正确确定土方边坡,对深度5m以内的基坑,土方边坡的数值可从有关规范和文献上查出,对深基坑的土方边坡,有时则需通过边坡稳定验算来确定,否则处理不当就会产生事故。我国在深基坑边坡开挖方面发生过一些滑坡事故,有的虽然未滑坡,但产生了过大的变形,影响施工正常进行。对于有支护结构的深基坑,在进行整体稳定验算时,亦要用到边坡稳定验算的知识。从理论上说,研究土体边坡稳定有两类方法,一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态,二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解,国内外许多人在这方面进行不少研究工作,也取得一些进展,近年来还可采用有限单元法,根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系,分析土坡的变形和稳定,一般称为极限分析法。第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析,一般称为极限平衡法。在极限平衡法中,条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力,因而成为最常用的方法。条分法有十几种,其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同,以及求安全系数方程所用的方法不同。1.3. 基坑土方开挖高层建筑基坑工程的土方开挖,在设法解决了地下水和边坡稳定问题之后,还要解决土方如何开挖的问题,即选用什么方法、什么机械、如何组织施工等一系列问题。在基坑土方开挖之前,要进行详细的施工准备工作,在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题,开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。1.3.1. 施工准备工作基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容:1.查勘现场,摸清工程实地情况。2.按设计或施工要求标高整平场地。3.做好防洪排洪工作。4.设置测量控制网。5.设置就绪基坑施工用的临时设施。1.3.2. 机械和人工开挖在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的配合问题一般要遵循以下几条原则和方法:1.对大型基坑土方,宜用机械开挖,基坑深在5m内,宜用反铲挖土机在停机面一次开挖,深5m以上宜分层开挖或开沟道用正铲挖土机下入基坑分层开挖,或设置钢栈桥,下层土方用抓斗挖土机在栈桥上开挖,基境内配以小型推土机堆集土。对面积很大、很深的设备基础基坑或高层建筑地下室深基坑,可采用多层同时开挖方法,土方用翻斗汽车运出。2.为防止超挖和保持边坡坡度正确,机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界,应预留80~50cm厚土层,用人工开挖和修坡。3.人工挖土,一般采取分层分段均衡往下开挖,较深的坑(槽),每挖1m左右应检查边线和边坡,随时纠正偏差。4.对有工艺要求,深入基岩面以下的基坑,应用边线控制爆破方法松爆后再挖,但应控制不得震坏基岩面及边坡。5.如开挖的基坑(槽)深于邻近建筑基础时,开挖应保持一定的距离和坡度,以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。如不能满足要求,应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。6.挖土时注意检查基坑底是否有古墓,洞穴,暗沟或裂隙、断层(对岩石地基)存在,如发现迹象,应及时汇报,并进行探查处理。7.弃土应及时运出,如需要临时堆土,或留作回填土,堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度,边坡坡度和土的类别确定,干燥密实土不小于3m,松软土不小于5m。8.基坑挖好后,应对坑底进行抄平,修整。如挖坑时有小部分超挖,可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。9.为防止坑底扰动,基坑挖好后应尽量减少暴露时间,及时进行下一道工序的施工,如不能立即进行下一工序时,应预留15—30cm厚覆盖土层,待基础施工时再挖去。1.3.3. 地基局部处理对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理,以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法。一、 坑(填土,淤泥,墓穴)的处理1 若松土坑在基槽中,且较小时, 将坑中软弱虚土挖除,使坑底见天然土为止,然后采用与坑底的天然土压塑性相近的土抖回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂回填,天然土为较密实的粘性土,则用3:7灰土分层夯实回填,天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积粘性土,可用1:9或2:8灰土分层夯实回填。2 若松土境较大且超过基槽边沿时,因各种条件限制,坑(槽)壁挖不到天然土层时,可将该范围内的基槽适当加宽,用砂土或砂石回填时,基槽每边均应按l1:h1=1:1坡度放宽,用l:9或2:8灰土回填时,基槽每边均应按l1:h1=0.5:1坡度放宽,用3:7灰土回填时,如坑的长度2m,基槽可不放宽,但灰土与槽壁接触处应夯实。3 若松土坑较大且长度超过5m时,将坑中软弱土挖去,如坑底土质与一般槽底土质相同,可将基础落深,做1:2踏步与两端相接,每步不高于50cm,长度不小子100cm,如深度较大,用灰土分层回填夯实至坑(槽)底一平。4 若松土坑较深,且大于槽宽或1.5m时,槽底处理完后,还应适当考虑是否需要加强上部结构的强度,常用的加强办法是;在灰土基础上l~2皮砖处(或混凝土基础内)、防潮层下1~2皮砖处及首层顶板处各配置3~4根φ8~12钢筋,跨过该松土坑两端各1m。5 对地下水位较高的松土坑,将坑(槽)中软弱的松土挖去后,再用砂土或混凝土回填二、 井或土井的处理1水井,在基础附近将水位降低到可能限度,用中,粗砂及块石,卵石或碎砖等夯填到地下水位以上50cm.如有砖砌井圈时,应将砖井圈拆除至坑(槽)底以下1m或更多些, 然后用素土或灰土分层夯实回填至基底(或地坪底)。2 桔井在距基础边沿5m以内,先用素土分层夯实,回填到地坪下1.5m处,将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去,然后用素土或灰土分层夯实回填。3 枯井在基础下,条形基础3B或柱基2B范围内先用素土分层夯实,回填到基础底下2m处,将井壁四周较软部分挖去,有砖井圈时,将砖按规定拆除,热后用素土或灰土分层夯实回4 井在房屋转角处,但基础压在井上部分不多时 除按以上办法回填处理外,还应对基础加强处理,如在上部设钢筋混凝土板跨越。当影响不大时,可采用从基础中挑梁的办法。5 井在房屋转角处,且基础压在井上部分较多用挑梁的办法较困难或不经济时,则可将基础沿墙长方向向外延长出去,使延长部分落在天然土上,并使落在天然土上的基础总面积,不小于井圈范围内原有基础的面积,同时在墙内适当配筋或用钢筋混凝土梁加。6 井巳淤填,但不密实可用大块石将下面软土挤紧,再用上述办法回填处理,若井内不能夯填密实时,则可在井砖圈上加钢筋混凝土盖封口,上部再回填处。三、 局部软硬(高差)地基的处理1若基础下局部遇基岩、旧墙基、老灰土、大块石或构筑物 尽可能挖除,以防建筑物由于局部落于较硬物上造成不均匀沉降而建筑物开裂,或将坚硬物凿去30~50cm深,再回填土砂混合物夯实。2若基础部分落于基岩或硬土层上,部分落于软弱土层上。 采取在软土层上作混凝土或砌块石支承墙(或支墩),或现场灌注桩直至基岩。基础底板配适当钢筋,或将基础以下基岩凿去30~50cm深,填以中、粗砂或土砂混合物作垫层,使能调整岩土交界部位地基的相对变形,避免应力集中出现裂缝,或采取加强基础和上部结构的刚度、来克服地基的不均匀变形。3若基础落于高差较大的倾斜岩层上,部分基础落于基岩上,部分基础悬空。 则应在较低部分基岩上作混凝土或砌块石支承墙(墩),中间用素土分层夯实回填,或将较高部分岩层凿去、使基础底板落在同一标高上,或在较低部分基岩上用低标号混凝土或毛石混凝土填充。四、 橡皮土,古河、古湖泊的处理1橡皮土处理:地基局部含水量很大趋近于饱和,夯拍后使地基土变成有颤动感觉的“橡皮土”。地基处理方法避免直接夯拍,可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低土的含水量。如已出现橡皮土,可铺填一层碎砖或碎石将土挤紧,或将颤动部分的土挖除,填以砂土或级配砂石夯实。2天然古河、古湖泊处理 根据其成因,有年代久远经过长期大气降水及自然沉实,土质较为均匀、密实,含水量20%左右,含杂质较少的古河、古湖泊。有年代近的土质结构较松散,含水量较大的、含较事碎块,有有机物的古河、古湖泊对年代久远的古何,古湖泊,土的承载力不低于相接天然土的,可不处理.对年代近的古河、古湖泊则应将松散含水量大的土挖除,视情况用素土或灰土分层夯实,或采用加固地基的措施。3人工古河,古湖泊处理分老填土和薪填土,老填土为长期生括填积而成,内含有砖瓦碎块,草木灰等杂物,土质较均匀、密实,稳定。新填土形成时间短,沉降未稳定,土中含有较多的砖瓦碎块、草木灰,炉渣譬,结构松散不均匀,含水量一般大于20%。老填土如承量力不低于同一地区天然土,可不予处理。新填土要将填土挖除,用素土或灰土分层夯实回填,或采用加固地基的措施。五、 流砂的处理 流砂现象,形成原因及处理方法基坑开挖深于地下水位0.5m以下时,在坑内抽水,有时坑底的土会成流动状态,随地下水涌起,边挖边冒,无法挖深的现象称为流沙,当坑外水位高于坑内抽水后的水位,坑外水压向境内移动的动水压力大于土颗粒的浸水浮重时,使土粒悬浮失去稳定,随水冲入坑内,从坑底涌起或两侧涌入,变成流动状态。如施工时强挖,抽水愈探,动水压力就愈大,流砂就愈严重。产生流砂的条件是,水力坡度愈大或砂土空隙度愈大,愈易形成流砂,砂土的渗透系数愈小,排水性能愈差时,愈易形成流砂,砂土中含有较多的片状矿物,如云母、绿泥石等,易形成流砂。采取措施的方法是“减小或平衡动水力”,使坑底土颗粒稳定,不受水压干扰。常用处理方糖有,a.安排在枯水期施工,使最高的地下水位不高于坑底0.5m;b. 采取水中挖土,即不抽水或少抽水,使基坑内水压与坑外水压基本平衡,缩小水头差距;c. 对于较重要或流砂严重的工程,可采用井点人工降低地下水位方法,将基坑和附近的地下水位降低至坑底以下,使坑底土面保持无水状态;d. 沿基坑周围打板桩,使深入到不透水层,以阻挡坑外水向坑内压入,减小坑内动水压力涌上。1.4. 基坑支护体系的选型作为保证基坑开挖稳定的支护体系包括挡墙和支撑两部分,其中挡墙的主要作用是挡土,而支撑的作用是保证结构体系的稳定,若挡墙结构足够强,能够满足开挖施工稳定的要求,该支护体系中可以不设支撑构件,否则应当增加支撑构件(或结构)。对于支护体系组成中任何一部分的选型不当或产生破坏,都会导致整个支护体系的失败。因此,对挡墙和支撑都应给予足够的重视。1.4.1. 挡墙的选型工程中常用的挡墙结构有下列一些型式:1 钢板桩2 钢筋棍凝土板桩3 钻孔灌注桩挡墙4 H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)、木挡板支护墙5 地下连续墙6 深层搅拌水泥土桩挡墙7 旋喷桩帷幕墙除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、预制打入钢筋混凝土桩等作为支护结构挡墙的。支护体系挡墙的选型,涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求、减少对周围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,并经过技术经济比较后方可加以确定,而且支护结构挡墙选型要与支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配套研究确定。1.4.2. 支撑结构的选型当基坑深度较大,悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时,即需增设支撑系统。支撑系统分两类:基坑内支撑和基坑外拉锚。基坑外拉锚又分为顶部拉锚与土层锚杆拉锚,前者用于不太深的基坑,多为钢板桩,在基坑顶部将钢板桩挡墙用钢筋或钢丝绳等拉结锚固在一定距离之外的锚桩上。土层锚杆锚固多用于较深的基坑,具体详见“土层锚杆”一章。以下为常用的几种支撑形式:1 锚拉支撑2 斜柱支撑3 短桩横隔支撑4 钢结构支护5 地下连续墙支护6 地下连续墙锚杆支护7 挡土护坡桩支撑8 挡土护坡桩与锚杆结合支撑9板桩中央横顶支撑10 板桩中央斜顶支撑11 分层板桩支撑1.5. 挡土支护结构体系计算由于土体结构的复杂性及土参数的离散性或不确定性,使得挡土支护结构体系承受的荷载的分布规律比较复杂,因此要想达到跟上部结构相同的计算精度是比较困的,难甚至说是不可能的。近年来各国都有不同的计算方法和规范规定,但计算方法差异很大,用不同的计算方法,对挡土结构如桩长,弯距,拉杆荷载等计算,其结果相差可达50%,因为挡土结构的计算,不但涉及到计算理论和计算方法,还涉及到土的性质,水位高低,挖土深度,地面荷载和邻近建筑物等诸多因素,设计计算是比较复杂的。在我国还没有设计计算规范,因此,一个比较安全、稳定、经济合理的挡土支护设计,必须要求设计人员研究各种客观条件,掌握一些经验资料和试验研究资料,综合运用计算理论和方法来进行设计,就能得到比较合理的结果。

现在全世界都在关注水资源的危机。1994年在芬兰召开的“地下水资源未来危机”国际学术讨论会主要围绕水质污染及超量开采两大问题。会议认为只要对水资源正确评价,合理规划,严密监测,科学管理,超量开采的问题是可以避免的。而日益严重的水质污染和恶化却成为威胁水资源持久开发的主要危机。国际水文计划(IHP-5)已把“脆弱环境下的水文学与水资源开发”列为1996~2001年的主要研究课题,其中最重要的一个专题,即“地下水资源的未来危机”的内容则包括:地下水污染的研究范畴,探测地下水质的监测策略,包气带地下水供水水质化学作用规律,滨海地区地下水水质恶化,以及城市发展与水质污染等。由此可见,地下水的质量问题是当前水文地质研究的重要内容。

长期以来,人们对地下水资源重开发利用,轻保护。而地下水资源在受到人类活动,如农业生产、垃圾填埋、废水排污等影响时极易被污染。地下水一旦受到污染,其补救和恢复是非常困难的,而且治理费用代价昂贵。因此如何保护地下水不受污染受到各国的重视。

美国于1991年开展了全国水质评价计划。英国、澳大利亚近年来也对地下水水质进行评价研究,对人类活动包括农业活动、工业活动、废物处置、填埋等造成对地下水水质的影响,地质过程与生物相互作用等问题设立了专题研究。

1)地下水的污染和治理

对于已造成地下水污染的地区,国内外许多学者致力于研究污染的物质来源、污染的途径和范围、污染机理等问题,并取得大量研究成果。这些成果为查明地下水污染情况和治理提供了科学依据和方向。

80年代以来,地下水污染研究的重点已从无机物(重金属)的污染转向微量有机物的种类、物化特征及其在环境中的迁移转化,以及污染控制治理技术等。这与整个环境污染的发展进程是一致的。西方国家在治理环境污染的进程中,大致经历了重金属污染、易降解有机物与富营养化污染以及毒害性有机污染3个阶段。目前能基本控制第一、二阶段的污染,开始重视毒害性有机污染的治理。中国无论在有机物污染的理论还是治理技术方面的研究却刚刚开始。有机化合物种类多、数量大,绝大多数难溶于水,在水中含量很低,仅为10-6~10-9级或更低,降解慢,中间产物复杂。它们进入包气带和含水层后,不仅其残留物可维持数十乃至上百年,而且其降解后的中间产物亦对环境有污染。有机污染物通常分为2类:第一类是量大易降解(包括生物降解和化学降解)的有机物;另一类是有毒有害难降解有机化合物。农业活动造成的地下水污染后果也很严重。由于硝酸盐中氮在作物-土壤-水系统中的运动,进入含水层的氮就可能增加。捷克在过去的30年内,地下水中氮含量增加了一倍。现地下水中已发现各种烃类、卤化物、醇、酚、醚、醛、酮等各类有机化合物。据报导,至1987年美国地下水中已发现175种不同的有机物,其中很大部分对人体有毒性效应。荷兰在232个地下水抽水点中检出113种有机物。中国京津唐地区地下水初步调查检出有机物种类达133种,可见地下水有机污染已到了非常严重的地步。

地下水中危害最大而又最为常见的有机污染物为非极性难溶挥发性有机物(VOC’s),主要由氯代脂肪烃(CHC)和单环芳香烃(BTEX)构成。现已查明,多数水溶相VOC’s在地质环境中不易被吸附,具有很强的迁移性,在适当条件下可生物降解。非水溶相VOC’s对微生物有毒性,不易生物降解。非水溶相CHC常在地下水中积聚,其迁移不受地下水运动的控制,因此常汇集在含水层底板;非水溶相BTEX则相反,飘浮于地下水的表面。

第30届国际地质大会就有不少论文涉及地下水污染监测、参数测试;对Pb、Cu、Zn等污染物的实验室研究;污染物运移趋势预测;地质统计方法与随机理论在地下水污染研究中的应用;某些污染物(如氮污染)的研究实例以及一些模拟理论,例如以保护含水层为目的的河流-含水层相互关系模拟;非均质含水层与裂隙岩溶水污染研究;土地利用过程中的水土污染;污水灌溉的环境生态效应等等。其中美国Yun-Sheng Yu运用地质统计法进行地下水中盐污染的研究,大大提高了计算精度,是一个成功的实例。

最近美国报道了关于在地下水生态领域里应用无脊椎动物群结构的变化作为浅层地下水/地表水环境污染的指示剂;以及用CFCs确定年轻地下水年龄(50年以内或更小)和用氚/氦-3研究地下水运移时间、水流类型和补给速度,为测试和校核模型提供了有力的工具。此外,在发展生物治理技术方面,通过微生物降解作用、吸收、转化有毒化合物,消除污染,取得显著成效。

地下水的污染治理美国在80年代就先于其它国家开始着手进行。当时以“抽汲处理法”较为普遍,即抽出已被污染的地下水,在地表进行深度处理,但含水层不能彻底净化,且处理费用高。对于大规模的污染治理还没有成功的经验。80年代后期地下生物处理工程技术迅速发展,地下水污染控制理论与技术开始形成一套体系。如“对于包气带污染,可进行原位处理或开挖处理。原位处理包括物理法(通气法、蒸汽法、热趋法……)、化学法(表面活性剂溶液冲洗、特殊化学冲洗)和生物法(驯化生物处理、强化生物处理);对含水层污染可进行原位处理或抽汲处理,前者又包括物理控制(泥墙、防渗帷幕控制法、水动力控制法、暗渠、井孔收集法),化学处理(表面活性剂溶液冲洗法、试剂法、渗床法)和生物处理。采用何种处理工艺,主要取决于处理的对象、目标、水文地质条件和经济承受能力。”在各种方法中,现场处理技术包括多种形式的好氧处理和厌氧处理,发展较快。

为了进一步发展地下水污染控制理论和技术方法,急需加强引进多种学科如地质微生物学、有机地球化学、表生地球化学的理论和方法,加强对有机污染物的来源、迁移、转化或降解机制,以及它们与腐殖酸、金属元素的相互作用的了解,加强土壤和地下水污染治理的新技术开发利用研究,突破解决目前缺乏能快速准确鉴别有机物种类和定量分析的仪器设备的局面,发展治理工程技术方法。

2)地下水资源的保护

为了防患于未然,首先要防止地下水供水水源地受到污染。一方面是保护水源补给区不受污染,另一方面是设立圈定地下水供水水源地的保护区(带),以加强对潜在污染的限制。这里涉及的主要是点源、井源区保护。而非点源整个水流域的水质监测、保护和污染治理技术要困难得多。

圈定地下水源保护区(带)的研究,由最初为确保饮用水卫生条件防止细菌污染的概念已扩大到防止非降解性有机物以及有毒化学成分的污染为目的,在欧美一些国家取得进展。德国对地下水源保护区的圈定是先将流域分为4个保护带,重点探讨第Ⅱ带随时间变化边界的概念,它采用地下水在50天内运行的距离范围。英国根据50天(一区)和400天(二区)运移时间以及整个汇水盆地(三区)确定出地下水保护区。其它如美、捷、爱尔兰、荷等国研究的主要特点是逐步向应用数学模型的方向发展,以提高成果的精度。德国提出可利用环境同位素3H、14C建立动态模型,用地下水环境同位素的滞留时间作为新的水文地质参数以反映地下水特征,并作出定量污染程度分析。中国也有人用时间滞留法来定量研究确定地下水源地保护区。

不少国家已认识到,地下水资源的保护必须提到战略、政策及管理的高度来认识和实施。捷克专家提出,地下水保护战略是政府部门进行管理、协调、投资和贯彻执行的长期任务,要得到有关法律法规的支持,正规的监督检查,甚至包括对技术负责人员的培训以及对公众教育和提供信息。地下水保护政策的制定取决于地下水资源的价值需求、土地利用规划及经济发展和人体健康等因素。地下水保护的管理目标应是确保饮用水水源的质量、安全和可持续性。

地下水保护管理可分为一般性保护和公共供水方面的综合性保护。前者需要编制地下水脆弱性图件并进行评价。评价地下水脆弱性的主要特征为非饱和带的补给、土壤性质、厚度、渗透性和稀释能力以及饱和含水层的稀释能力。受到综合性保护的地下水保护区的范围主要取决于含水层的渗透性、复杂性和脆弱性、非饱和带的特性及厚度、地下水水流方向、污染源离水井或井田的距离及污染质的特性。英国开展了对地下水资源的脆弱性的全面评价,认为其脆弱性受多种因素制约,如上覆土壤和冲积层的存在和性质,水文地质单元的特性以及非饱和带的厚度,因此需要详细的水文地质现场调查。英国现已编制了1:100万地下水脆弱性图件作为战略性土地利用规划的指导,目前正编制大比例尺图件。美国、意大利、荷兰、德国、瑞典、捷克也都编制了大比例尺的地下水脆弱性图为决策、管理层制定地下水保护的战略和方针服务。90年代美国开始倡导使用水流域的综合保护方法,共同解决水污染和生态环境恶化问题,可收到事半功倍的效果,更好地实现环境综合管理目标。

轻型井点降水国内外研究现状论文

(一)美国百年地下水开发利用史的启示

美国是开展地下水可持续利用性研究比较早的国家。早在1883年美国学者Chamber⁃lin即出版了《自流井》,首次论述了自流井的成井条件和开发理论。1897年Iowa州地质调查局Norton在《Iowa自流井》报告中首次使用“含水层”理念。Todd于1900年提出,过多的自流井将导致自流水量衰减。1923年Meinzer出版了《美国地下水形成与理论探讨》和《地下水文学概要》,系统地总结了水文地质学的研究工作和理论进展,同时首次对全国地下水资源进行了定性评估,阐述了美国地下水发生、补给、排泄、径流、数量、质量、开发利用等各个方面(陈美贞,2006;陈仁升等,2003)。1935年Theis提出非稳定流理论,使许多实际问题得到较好解决。

在地下水开发方面,人们开始意识到地下水资源是有限的。20世纪30年代Tolman及同事发现了地下水开采所引发的海水入侵和地面沉降现象。20世纪60年代中期,以州为单位先后进行了各州地下水资源调查和均衡法地下水资源评价。1963年McGuinness总结了各州及地区地下水资源评价研究成果。

1977年美国发生了特大干旱,1978年美国地质调查局(USGS)启动了“区域水系统分析项目(RASA)”,历时近20年,调查和研究了全国28个以流域为单元的水系统,采用三维有限差分地下水流数值模型,模拟地下水开发前后地下水动态变化,并于1990~2000年期间编制出版了各个水系统的地下水图集(比例尺为1:250万~1:10万)。

目前,美国的地下水开采量占总用水量的 20.7%。其中,98.3% 的家庭用水、57.4%的牲畜用水和41.5%的灌溉用水都依赖于开采地下水源供给,而且对生态环境的改善和保护意识也越来越强烈。为此,美国正在开展新一轮“地下水资源计划”(GWRP),研究重点已从过去的以州为单位转向整个水系统、水文系统和生态环境系统,从过去偏重地下水的资源供给功能转向地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能综合调查评价研究,强调地下水可持续利用性研究。

近百年来美国地下水开发利用史表明,经济社会发展对地下水开发利用理念及其生态-地质环境功能研究具有重大推动作用。在19世纪以前,地下水仅是经济社会发展中一种补充性资源,在水资源中地表水的开发利用研究占主导地位。进入20世纪60年代,地下水成为经济社会发展愈来愈依赖的基础资源,特别是在持续干旱年份,地下水的开发利用得到空前的重视,同时含水层疏干、依赖地下水维持的生态系统急剧退化、地面沉降和海咸水入侵等环境问题日趋显现。据USGS统计,在美国公共供水中,地下水的比重从1950年的26%增到2000年的37%。80年代,地下水保护问题受到重视,美国联邦政府制定了提高污水排放标准和提高用水效率的多项保护法规,到2000年亩均灌水量比1950年减少了30%。在《2000~2010年美国地质调查局地质部科学战略》和《1998~2008年水资源部发展战略》中,突出了地下水的可用性和可持续性研究,包括城市化和市郊化对地下水影响调查、海岸带土地利用和人口增长对地下水影响调查和地下水-地表水相互作用研究。

(二)国内地下水评价研究动态

从20世纪50年代以来,地质矿产部和有关部门在全国范围内开展了大量的地下水及其环境地质问题调查评价工作,包括区域水文地质、供水水文地质、环境水文地质、地下水资源评价与新技术和新方法应用。经过50多年来的水文地质工作,基本查明了我国地下水资源的区域分布规律,并且把西北和华北的地下水勘察研究作为一项主要战略任务做了大量工作,实现了各种信息的采集、处理、存储、传输和交换,并开始把地下水作为水圈、岩石圈的组成部分和重要环境因子,开展地球表层四大圈层相互关系及大陆水循环与全球变化研究,把地下水融入“全球一体化”的大环境中思考,利用大剖面、同位素等研究地下水循环方式,极大地改变着地下水评价的传统思维与方式,尤其是近几年信息技术的发展,加快了对地下水评价的速度。

50多年的地下水评价工作,具有如下特点:①体现国家意志、服从国家目标,成为地下水评价的宗旨;②发挥水文地质工作优势,体现地下水区域性、基础性评价服务于国家建设;③取得的丰富资料和经验,奠定了地下水评价方法研究的基础。自20世纪70年代以来,由于应用数学和地下水动力学的相互渗透,以及电算技术的推广和应用,丰富并突破了传统水文地质学的内容,使地下水评价从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源评价的基本理论,从稳定流发展到非稳定流,从二维流发展到三维流,从一般均衡法和比拟法,发展到解析法和有限单元或有限差分数值法及相关分析法。地下水质量评价从单项评价发展到综合评价,从一般数理统计方法发展到聚类、神经网络和灰色系统评价方法。

20世纪80年代后期,地下水资源评价工作开始把主要目标转向管理模型的研究,涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面问题。

但是,面对21世纪可持续发展的要求,地下水评价工作存在不同程度的不适应新问题。始于20世纪80年代的第一轮全国地下水资源评价,是基于以消耗资源、牺牲环境作为代价的发展过程,在评价指导思想、评价理念和评价方法诸方面,都存在历史的局限性,急需按新的要求进行完善和发展。例如由于受当时认识能力和技术水平的局限,对地下水系统的资源、环境和生态属性功能的基本认识和评价方式中,有关可持续发展思想和水循环理念体现不足,静态思维比较突出。

1.地下水资源分类与概念演变

20世纪50~60年代,我国在地下水资源评价方面普遍采用前苏联的“四大储存量”的概念,即动储存量、静储存量、调节储存量和开采储存量。在欧美一些国家也都使用过这些概念(曲焕林等,1991)。经过水文地质工作者的多年实践,普遍感到应用“四大储存量”的概念评价地下水资源存在许多缺陷(陈雨荪,1982;刘光亚,1982;王强忠等,1982),现在已基本停止使用。

在20世纪70年代提出了“三种水量”的概念,即补给量、储存量、允许开采量,并于1989年纳入国家标准(GBJ27-88)。但是随着实践和理论的发展,其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来(徐恒力等,2001)。方案中沿袭以含水层(或水源地)为评价单元的思维模式,没有体现地下水资源整体性和系统性;补给量和储存量的时空概念含糊,容易造成水量重复计算;允许开采量仅仅是一种笼统的提法,在实践中难以操作等。

20世纪80年代“资源”的概念逐渐为人们所接受,欧美、日本等国家和地区先后采用了地下水资源的概念,陆续出现了“潜在可更新资源”(Potential Renewable Resource)、“实际可更新资源”(Actual Renewable Resource)、“可用更新资源”(Available Renewable Resource)、“安全开采量”(Safe Yield)、“可持续开采量”(Sustainable Yield)和“实际可持续开采量”(Practical Sustained Yield)等。

我国学者王大纯教授(1995)等人,从地下水资源自然属性出发,将地下水资源划分为“补给资源”和“储存资源”两类。“补给资源”被定义为“含水系统可以恢复再生的水量”。将含水系统的多年平均补给量作为补给资源量,单位为m3/a。“储存资源”被定义为“含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量”。将含水系统多年平均低水位以下的重力水体积作为储存资源量,单位为m3。

陈梦熊院士等1983年提出的、后经过不断调整和补充(2002)的地下水资源分类,也具有广泛代表性。在该分类中,将地下水资源分为“天然资源”和“可采资源”。“天然资源”被定义为“在一个完整的水文地质单元(地下水系统)内,地下水在天然条件下通过各种途径,直接或间接地接受大气降水或地表水入渗补给而形成的具有一定水化学特征、可资利用并按水文周期呈现规律变化的多年平均补给量”,一般可用区域内各项补给量的总和或排泄量的总和来表征。“可采资源”被定义为“在经济技术条件合理、开采过程中不发生水质恶化或其他不良地质现象(如地面沉降、地面塌陷等),并对生态平衡不致造成不利影响的情况下,有保证的可供开采的地下水资源”。

2.地下水资源评价方法研究现状

达西(Darcy)定律和水量均衡是地下水资源数量评价的理论基础,由此产生了两种评价方法,即“地下水系统水量均衡法”和“地下水系统水动力学法”。

“地下水系统水量均衡法”是直接利用质量均衡原理,通过建立地下水系统的补给量、排泄量和储变量之间水量关系,确定地下水资源数量。“地下水系统水量均衡法”既可用于区域地下水资源的水量计算,又可用于局域地下水资源的水量计算;既可估算地下水系统的补给和排泄的总量,又可计算地下水系统的各单项量,是地下水资源评价中最常用的一种基本方法,也是一种比较可靠的方法。

“地下水系统水动力学法”是根据达西定律和水量均衡原理,建立描述地下水运动规律的微分方程,通过求解微分方程,实现对地下水系统水量状态评价。

按照微分方程的解法,划分为“解析法”和“数值法”。解析法是根据地下水井流理论进行地下水量评价,主要适用于均衡区范围较小、水文地质条件简单的均质含水系统。在20世纪50年代之前,解析法在地下水资源评价中发挥了重要作用,迄今仍然是地下水资源评价中确定水文地质参数的主要方法。但是当把解析法应用于大范围水系统时,由于实际的水文地质条件远较解析法所假设的条件要复杂得多,其局限性就暴露了出来(薛禹群等,1986)。

为了解决随地下水开采规模进一步扩大所出现的问题,在20世纪50~60年代,兴起物理模拟(电模拟和砂槽模拟等)技术,但是仍不能很好地解决复杂水文地质条件下区域地下水资源评价所面临的问题。计算机技术和数值计算在地下水资源评价中的应用推广,使一些复杂地下水流模拟成为可能,而且开始考虑含水介质的非均质性和各向异性,对复杂的越流系统和具有不规则形状的各类边界条件,以及多相流和双重介质等问题也开展了深入的研究,在概念模型中更多地保留了实体系统的自然特性。由于数值法既可用于大区域地下水资源评价,又可用于局部的水源地评价;既可处理复杂的水文地质问题,又具有较高的计算精度,因此,逐渐成为地下水资源评价的重要方法,并因其更易实现系统分析的目标而被广泛应用于地下水资源评价和管理工作中。

在地下水资源评价中,常用的方法还有水文分析法、相关分析法、水文地质比拟法等。“水文分析法”是仿照陆地水文学的测流分析,计算地下水补给量的一种方法,主要应用于地下水补给量全部转化为地下水泄流的地区,如岩溶管道流区、全排型岩溶大泉的岩溶水系统或基岩山区裂隙水系统等其他方法难以应用的地区,主要有地下径流模数法和基流分割法。“水文地质比拟法”,常用于实际资料缺乏的地区,主要根据水文地质条件的相似性,用区域内局部地段或相似条件的其他地区的实际资料比拟到全区或研究区进行地下水资源评价,多数用于可采资源的估计。该方法是研究区缺乏资料情况下不得已的选择,其评价结果的精确性较差。“相关分析法”是一种统计学方法,主要用于区域水文地质勘探试验资料不足,但是地下水动态资料较多的地区,应用这种方法进行外推时其可靠性很难保证。“开采试验法”,在地下水的非补给期(枯水期),按接近取水工程设计的开采条件,进行较长时间的抽水实验,然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量,并以此作为水源地的允许开采量。该方法主要用于水源地允许开采量的评价,在区域地下水资源评价中主要用该方法求取参数。

纵观国内外地下水评价成果,最常用的方法是“地下水系统水量均衡法”和“数值法”。美国1977年开展的“区域水系统分析计划”(简称RASAP,1978~1995年期间)联合运用数值法和均衡法对全国25个主要地下水系统水资源进行了评价(USGS,1998)。在2000年开始的新一轮地下水资源评价(Ground-water Resources Program)中,仍然以数值法为主(USGS,2001)。欧盟各国联合开展的区域地下水资源评价中,水量均衡法是主要方法(Fried,1982;Rees and Cole,1997)。此外,亚洲、非洲一些国家也大多采用水量均衡法和数值法进行区域地下水资源评价(Leslie B.Smith and Kadri Külm,2002;Shahin,1989;Lloyd,1990;Ulf Thorweihe and Manfred Heinl,2002)。我国在20世纪80年代开展的第一轮全国地下水资源评价中,均衡法和数值法也是主要评价方法。

随着数学地质的发展,最近在国内外地下水评价中出现了一些新的理论方法,如随机理论和神经网络(Kitanidis,1985;Bates,1992;Gelhar,1993;Brannan,1993;杨金忠等,2000),但是这些方法还处于理论探索之中,目前还难以广泛实际应用。

3.地下水质量评价研究现状

我国在早期的地下水质量评价中一般借用外国学者设计的评价模式,如内梅罗(Nemerow N.L.)指数法等。但是在应用过程中,逐渐发现这些评价模式在理论上和实践上的不足,于是我国地下水质量评价工作者,根据自己实践的经验和实际情况,提出了许多适合不同用途的水质量评价方法。如20世纪60年代开始用“环境质量综合指数”定量地表示环境质量状况,发展至今已提出许多种计算综合指数的数学模式,这些模式对环境质量的划分一度起了积极的作用。

早期全国性地下水质量评价,尚无“国家地下水水质标准”,主要依据国家建委和卫生部批准试行的“生活饮用水卫生标准”(TJ20-76),并参考世界卫生组织(WHO)1958年公布的“饮用水水质标准”,个别评价参数考虑地方“饮用水水质标准”。评价方法主要采用指数法、多项参数法和模糊数学法等。在现今的全国地下水质量评价中,虽然在评价项目选定、分类和污染等级划分等方面有所变动,但是其思路和技术方法均沿袭了这一格局。

20世纪80年代以来,随着计算机技术的高速发展和广泛应用,模糊数学、灰色聚类和神经网络等方法在地下水质量评价中广泛应用,且随着方法的改进,人们也越来越重视评价结果的合理性。但是由于影响地下水质量的因素较多,以至各评价方法都存在一些局限性。例如综合污染指标法的“硬性分级划分”,灰色和模糊系统需要设计若干不同的效用函数(灰色系统的白化函数、模糊数学的隶属函数等),以及人为地给定各评价指标的权重(或权函数)等,这些效用函数和指标权重的给定难免不带主观性,造成评价方法难以通用,增加了应用的困难和人为臆断因素对结论的影响。在地下水质量评价方法中,普遍存在“参数权重”问题,例如指数法把各个水质参数等同,模型法在参数选取和参数权重设定中存在较大的主观性。目前,迅速发展的人工神经网络评价方法,拓宽了地下水质量评价方法的视野。

4.地下水脆弱性评价研究现状

自1968年Margat首次提出“地下水脆弱性”这一术语后,虽然经过几十年的发展,但是至今国内外对“地下水脆弱性”概念仍然没有统一的定义,许多学者根据自己所考虑的因素从不同的角度给“地下水脆弱性”以不同的定义。

以1987年为限,“地下水脆弱性”概念的发展过程可划分两个阶段。在1987年以前,有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素这一角度来定义的。1970年Margat与Albiet提出的地下水脆弱性是指在自然条件下污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Olmer与Rezac则认为地下水脆弱性是地下水可能遭受危害的程度,这种危害程度由自然条件决定,而与现有污染源无关。Vrana提出地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性。1983年Villumsen等定义地下水脆弱性是指应用中或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。1987年“土壤与地下水脆弱性国际会议”揭开了“地下水脆弱性”研究新阶段的序幕。多数学者主张在定义地下水脆弱性时应考虑含水层本身的易污染性和人类活动与污染源的影响。有的学者提出地下水脆弱性是地下水质量对现在或将来有害于其使用价值的敏感性。

地下水系统脆弱性已经被广泛认同的是指这个系统对来自外部(天然与人类活动)从时间和空间上影响它的状态及性质的处理能力。1991年美国审计署应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性,而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。美国国家科学研究委员会于1993年提出地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性,并将地下水脆弱性分为两类:一类是本质脆弱性,即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性;另一类是特殊脆弱性,即地下水对某一特定污染源或污染群体或人类活动的脆弱性。欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中,已经以污染治理为重点转变为以防止污染为重点,开展了地下水环境脆弱性评价,并编制了评价图册。

至今国内尚没有明确的“地下水脆弱性”的定义,定义多引用外文资料,多是从水文地质本身内部要素角度出发,针对局部城市或水源地,包括“环境生态脆弱区地下水开发模式及系列编图”工作,研究地下水本质脆弱性,常以“地下水的易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“地下水脆弱性”这一术语。

5.存在问题

新中国成立以来,地下水评价工作为保障国家经济社会发展的需求提供了重要支撑。但是,从地下水可持续利用角度考虑,地下水评价工作尚存在如下问题:

1)以往的工作,偏重地下水赋存条件的研究,对地下含水层结构和地下水补、径、排条件研究程度有待深入。作为地下水赋存空间的地下水系统结构和地下水动态,是地下水资源评价的基础。

2)地下水与环境保护密切相关,是环境保护的重要制约因素。以往对地下水质量、环境和生态属性功能评价重视不够。

3)地下水资源可持续利用程度及趋势预测研究缺乏深度,不能适应国民经济对地下水前瞻性要求。

4)由于大量的水利工程修建,改变了地表水、地下水循环条件,出现了不少新的水环境问题,特别是地下水补给条件的改变,使得有些地区地下水补给减少,生态环境不断恶化。因此,在新的地下水评价中急需考虑这些变化的影响。

(三)地下水功能评价与区划研究现状

1998年许志荣在《水文地质工程地质》(第五期)上发表了“地下水功能区划分初探”,提出了开展地下水功能区划的必要性。1999年史瑞青等在《工程勘察》(第一期)上介绍了“灰色聚类分析在地下水区划中应用”的技巧。2001年费为进等在《地下水》(第四期)上发表了“快速灰色分级聚类法在地下水功能区划中应用”,提出灰色分级聚类法是地下水功能区划的一种简明方法。这一时期的地下水功能研究都是从地下水资源合理利用角度出发,基于传统地下水资源评价理念。

2002年中国地质调查局水环部从生态、地质环境保护角度,作为约束条件,提出开展“地下水功能评价专题研究”,由中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉研究员主持开展有关地下水功能理念、评价理论与方法探索性研究,于2003年提出了地下水功能评价基本框架和评价指标体系。2004年6月该项目组完成了“地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能评价的科学体系”构建和论证,包括基本理念、评价理论、评价指标体系和评价关键技术等,编制了“地下水功能评价与区划技术”,编入中国地质调查局《全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求系列》(二、三)中,并先后在兰州、武汉、石家庄、北京、沈阳和呼和浩特主办“地下水功能评价与区划”技术骨干培训班,在我国西北、华北和东北地区全面推广应用。2004年唐克旺等在《水资源保护》(第五期)上发表了“地下水功能区划分浅谈”,介绍了水利部门进行地下水功能区划的基本思路。2005年水利部下发了《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》。2006年张光辉等在《水文地质工程地质》(第四期)上发表了“区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法”一文,全面阐述了地下水功能评价理论和方法;黄鹏飞等在《中国环境管理》(2006年第二期)上发表了“层次分析法在民勤绿洲地下水功能评价中应用”,介绍了地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能状况。2007年罗育池等在《中国农村水利水电》(第九期)上发表了“基于MapGIS的河南省浅层地下水功能评价与区划”;吕红等在《水文》(2007年第三期)上发表了“山东省地下水功能区划初探”,指出地下水功能区划是政府行使管理职能的重要基础;闫成云等在《水文地质工程地质》(2007年第三、四期)上发表了“疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价与区划”,引用大量实例阐述了地下水功能评价与区划的实际效用。2007年范伟完成了“吉林省平原区地下水功能评价”硕士学位论文。张光辉等在《地质通报》(2008年第六期)上论证了地下水功能评价与地下水可持续开采量的关系。

(四)地下水开发利用研究现状与趋势

地下水开发利用研究总的趋势是学科内涵不断拓展、生态-地质环境保护优先、安全保障能力建设为重点、与经济社会和谐可持续发展是根本。

1)资源和环境、生态并重,已成为地下水开发利用研究的主题。地下水可持续利用既要保障社会稳定的水供给,又不能牺牲生态-地质环境效益,同时不影响未来长远的水资源利用。恢复由于人类影响而退化的地下水功能、地下水疏干区定量跟踪和调控、增强地下水含水层获得补给途径和机制、地表水与地下水联合调蓄和协调开发、地下水利用和分配的社会-经济规律及管理模式等是当前重要的研究课题。

2)地球表层系统的水文地质过程研究,已成为现代地下水科学演化的重要专题。土壤、包气带、浅层地下水、湿地与湖泊、绿洲、河流和农业用地等,与地下水可持续利用性研究密切相关。包气带是介于潜水面和地表之间的多孔介质,化学风化、有机质分解、氮素固定等其他化学物质循环过程均发生在包气带,也是地下水补给、污染物向地下水运移的必经之路。包气带中所发生的物理、化学和生物过程与水文地质学、土壤学、生态学和环境学关联性愈来愈紧密(甘肃地调院,2007)。

3)建立高效的地下水动态监测、状况调查和突发应急机制,经济社会发展的需求愈来愈迫切。1996年国际水文计划工作组将“可持续水资源利用”定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求,而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。要求在水资源规划、开发和管理中,寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调,强调未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护的完整性,使“未来遗憾可能性达到最小”。2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”上,达成一个共识:流域统一管理是防止土地退化、保护淡水资源与生物多样性、实现水资源可持续利用的必然抉择。

4)可持续性(Sustainability)是当今地下水开发利用中最为人们关注的核心。它指地下水时空上能够连续下去。Serageldin and Steer将“可持续性”概化为“可持续性弱”、“可持续性适度”、“可持续性强”和“可持续性过强”。“可持续性弱”不关心局部、只关心整体;“可持续性适度”主要以维持系统的整体性为目的,但也适当关照其组分;“可持续性强”要求保持系统组分的良好状态,同时也关照到系统整体,各组分不可互相替换,而且根据某些理解,即使是在组分内部,可替换性也是受到限制的;“可持续性过强”就是保持系统的所有要素完好无损且无任何损耗。

深基坑施工方案 1.1. 基坑排水、降水方法 在土方开挖过程中,当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时,由于土的含水层被切断,地下水会不断渗入坑内。地下水的存在,非但土方开挖困难,费工费时,边坡易于塌方,而且会导致地基被水浸泡,扰动地基土,造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降,使建筑物开裂或破坏。因此,基坑槽开挖施工中,应根据工程地质和地下水文情况,采取有效地降低地下水位措施,使基坑开挖和施工达到无水状态,以保证工程质量和工程的顺利进行。基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多,一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法,其中以设明(暗)沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法,各种井点主要应用于大面积深基坑降水。1.1.1. 集水坑排水法一、排水方法集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟,根据工程的不同特点具体有以下几种方法:1.明沟与集水井排水2.分层明沟排水3.深层明沟排水。4.暗沟排水5.利用工程设施排水二、排水机具的选用基坑排水广泛采用动力水泵,一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。选用水泵类型时,一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。当基坑涌水量Q<20m3/h,可用隔膜式泵或潜水电泵;当Q在20-60m3/h,可用隔膜式或离心式水泵,或潜水电泵;当Q>60 m3/h,多用离心式水泵。隔膜式水泵排水量小,但可排除泥浆水,选择时应按水泵的技术性能选用。当基坑涌水量很小,亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。1.1.2. 井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时,采用一般的明沟排水方法,常会遇到大量地下涌水,难以排干;当遇粉、细砂层时,还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象,不仅使基坑无法挖深,而且还会造成大量水土流失,使边坡失稳或附近地面出现塌陷,严重时还会影响邻近建筑物的安全。当遇有此种情况出现,一般应采用人工降低地下水位的方法施工。人工降低地下水位,常用的为各种井点排水方法,它是在基坑开挖前,沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井,以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水,使地下水位降落到基坑底0.5—1.0m以下,以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工,不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆,而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时,采用井点法降低地下水位,可防止流砂现象的发生;同时由于土中水分排除后,动水压力减小或消除,大大提高了边坡的稳定性,边坡可放陡,可减少土方开挖量;此外由于渗流向下,动水压力加强重力,增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实,改善了土的性质;而且,井点降水可大大改善施工操作条件,提高工效加快工程进度。但井点降水设备一次性投资较高,运转费用较大,施工中应合理地布置和适当地安排工期,以减少作业时间,降低排水费用。井点降水方法的种类有:单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。可根据土的种类,透水层位置,厚度,土层的渗透系数,水的补给源,井点布置形式,要求降水深度,邻近建筑、管线情况,工程特点,场地及设备条件以及施工技术水平等情况,作出技术经济和节能比较后确定,选用一种或两种,或井点与明排综合使用。表1为各种井点适用的土层渗透系数和降水深度情况。可供选用参考。表1各种井点的适用范围项次 井点类别 土层渗透系数(m/d) 降低水位深度(m) 1 单层轻型井点 0.5—50 3-62 多层轻型井点 0.5—50 6-123 喷射井点 0.1—2 8—204 电渗井点 <0.1 根据选用的井点确定 5 管井井点 20-200 3—56 探井井点 5-25 >15注:无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数10-250m/d,降水深度5-10m。1.2. 边坡稳定开挖基坑时,如条件允许可放坡开挖,与用支护结构支挡后垂直开挖比较,在许多情况下放坡开挖比较经济。放坡开挖要正确确定土方边坡,对深度5m以内的基坑,土方边坡的数值可从有关规范和文献上查出,对深基坑的土方边坡,有时则需通过边坡稳定验算来确定,否则处理不当就会产生事故。我国在深基坑边坡开挖方面发生过一些滑坡事故,有的虽然未滑坡,但产生了过大的变形,影响施工正常进行。对于有支护结构的深基坑,在进行整体稳定验算时,亦要用到边坡稳定验算的知识。从理论上说,研究土体边坡稳定有两类方法,一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态,二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解,国内外许多人在这方面进行不少研究工作,也取得一些进展,近年来还可采用有限单元法,根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系,分析土坡的变形和稳定,一般称为极限分析法。第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析,一般称为极限平衡法。在极限平衡法中,条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力,因而成为最常用的方法。条分法有十几种,其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同,以及求安全系数方程所用的方法不同。1.3. 基坑土方开挖高层建筑基坑工程的土方开挖,在设法解决了地下水和边坡稳定问题之后,还要解决土方如何开挖的问题,即选用什么方法、什么机械、如何组织施工等一系列问题。在基坑土方开挖之前,要进行详细的施工准备工作,在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题,开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。1.3.1. 施工准备工作基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容:1.查勘现场,摸清工程实地情况。2.按设计或施工要求标高整平场地。3.做好防洪排洪工作。4.设置测量控制网。5.设置就绪基坑施工用的临时设施。1.3.2. 机械和人工开挖在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的配合问题一般要遵循以下几条原则和方法:1.对大型基坑土方,宜用机械开挖,基坑深在5m内,宜用反铲挖土机在停机面一次开挖,深5m以上宜分层开挖或开沟道用正铲挖土机下入基坑分层开挖,或设置钢栈桥,下层土方用抓斗挖土机在栈桥上开挖,基境内配以小型推土机堆集土。对面积很大、很深的设备基础基坑或高层建筑地下室深基坑,可采用多层同时开挖方法,土方用翻斗汽车运出。2.为防止超挖和保持边坡坡度正确,机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界,应预留80~50cm厚土层,用人工开挖和修坡。3.人工挖土,一般采取分层分段均衡往下开挖,较深的坑(槽),每挖1m左右应检查边线和边坡,随时纠正偏差。4.对有工艺要求,深入基岩面以下的基坑,应用边线控制爆破方法松爆后再挖,但应控制不得震坏基岩面及边坡。5.如开挖的基坑(槽)深于邻近建筑基础时,开挖应保持一定的距离和坡度,以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。如不能满足要求,应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。6.挖土时注意检查基坑底是否有古墓,洞穴,暗沟或裂隙、断层(对岩石地基)存在,如发现迹象,应及时汇报,并进行探查处理。7.弃土应及时运出,如需要临时堆土,或留作回填土,堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度,边坡坡度和土的类别确定,干燥密实土不小于3m,松软土不小于5m。8.基坑挖好后,应对坑底进行抄平,修整。如挖坑时有小部分超挖,可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。9.为防止坑底扰动,基坑挖好后应尽量减少暴露时间,及时进行下一道工序的施工,如不能立即进行下一工序时,应预留15—30cm厚覆盖土层,待基础施工时再挖去。1.3.3. 地基局部处理对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理,以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法。一、 坑(填土,淤泥,墓穴)的处理1 若松土坑在基槽中,且较小时, 将坑中软弱虚土挖除,使坑底见天然土为止,然后采用与坑底的天然土压塑性相近的土抖回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂回填,天然土为较密实的粘性土,则用3:7灰土分层夯实回填,天然土为中密可塑的粘性土或新近沉积粘性土,可用1:9或2:8灰土分层夯实回填。2 若松土境较大且超过基槽边沿时,因各种条件限制,坑(槽)壁挖不到天然土层时,可将该范围内的基槽适当加宽,用砂土或砂石回填时,基槽每边均应按l1:h1=1:1坡度放宽,用l:9或2:8灰土回填时,基槽每边均应按l1:h1=0.5:1坡度放宽,用3:7灰土回填时,如坑的长度2m,基槽可不放宽,但灰土与槽壁接触处应夯实。3 若松土坑较大且长度超过5m时,将坑中软弱土挖去,如坑底土质与一般槽底土质相同,可将基础落深,做1:2踏步与两端相接,每步不高于50cm,长度不小子100cm,如深度较大,用灰土分层回填夯实至坑(槽)底一平。4 若松土坑较深,且大于槽宽或1.5m时,槽底处理完后,还应适当考虑是否需要加强上部结构的强度,常用的加强办法是;在灰土基础上l~2皮砖处(或混凝土基础内)、防潮层下1~2皮砖处及首层顶板处各配置3~4根φ8~12钢筋,跨过该松土坑两端各1m。5 对地下水位较高的松土坑,将坑(槽)中软弱的松土挖去后,再用砂土或混凝土回填二、 井或土井的处理1水井,在基础附近将水位降低到可能限度,用中,粗砂及块石,卵石或碎砖等夯填到地下水位以上50cm.如有砖砌井圈时,应将砖井圈拆除至坑(槽)底以下1m或更多些, 然后用素土或灰土分层夯实回填至基底(或地坪底)。2 桔井在距基础边沿5m以内,先用素土分层夯实,回填到地坪下1.5m处,将井壁四周砖圈拆除或松软部分挖去,然后用素土或灰土分层夯实回填。3 枯井在基础下,条形基础3B或柱基2B范围内先用素土分层夯实,回填到基础底下2m处,将井壁四周较软部分挖去,有砖井圈时,将砖按规定拆除,热后用素土或灰土分层夯实回4 井在房屋转角处,但基础压在井上部分不多时 除按以上办法回填处理外,还应对基础加强处理,如在上部设钢筋混凝土板跨越。当影响不大时,可采用从基础中挑梁的办法。5 井在房屋转角处,且基础压在井上部分较多用挑梁的办法较困难或不经济时,则可将基础沿墙长方向向外延长出去,使延长部分落在天然土上,并使落在天然土上的基础总面积,不小于井圈范围内原有基础的面积,同时在墙内适当配筋或用钢筋混凝土梁加。6 井巳淤填,但不密实可用大块石将下面软土挤紧,再用上述办法回填处理,若井内不能夯填密实时,则可在井砖圈上加钢筋混凝土盖封口,上部再回填处。三、 局部软硬(高差)地基的处理1若基础下局部遇基岩、旧墙基、老灰土、大块石或构筑物 尽可能挖除,以防建筑物由于局部落于较硬物上造成不均匀沉降而建筑物开裂,或将坚硬物凿去30~50cm深,再回填土砂混合物夯实。2若基础部分落于基岩或硬土层上,部分落于软弱土层上。 采取在软土层上作混凝土或砌块石支承墙(或支墩),或现场灌注桩直至基岩。基础底板配适当钢筋,或将基础以下基岩凿去30~50cm深,填以中、粗砂或土砂混合物作垫层,使能调整岩土交界部位地基的相对变形,避免应力集中出现裂缝,或采取加强基础和上部结构的刚度、来克服地基的不均匀变形。3若基础落于高差较大的倾斜岩层上,部分基础落于基岩上,部分基础悬空。 则应在较低部分基岩上作混凝土或砌块石支承墙(墩),中间用素土分层夯实回填,或将较高部分岩层凿去、使基础底板落在同一标高上,或在较低部分基岩上用低标号混凝土或毛石混凝土填充。四、 橡皮土,古河、古湖泊的处理1橡皮土处理:地基局部含水量很大趋近于饱和,夯拍后使地基土变成有颤动感觉的“橡皮土”。地基处理方法避免直接夯拍,可采用晾槽或掺石灰粉的办法降低土的含水量。如已出现橡皮土,可铺填一层碎砖或碎石将土挤紧,或将颤动部分的土挖除,填以砂土或级配砂石夯实。2天然古河、古湖泊处理 根据其成因,有年代久远经过长期大气降水及自然沉实,土质较为均匀、密实,含水量20%左右,含杂质较少的古河、古湖泊。有年代近的土质结构较松散,含水量较大的、含较事碎块,有有机物的古河、古湖泊对年代久远的古何,古湖泊,土的承载力不低于相接天然土的,可不处理.对年代近的古河、古湖泊则应将松散含水量大的土挖除,视情况用素土或灰土分层夯实,或采用加固地基的措施。3人工古河,古湖泊处理分老填土和薪填土,老填土为长期生括填积而成,内含有砖瓦碎块,草木灰等杂物,土质较均匀、密实,稳定。新填土形成时间短,沉降未稳定,土中含有较多的砖瓦碎块、草木灰,炉渣譬,结构松散不均匀,含水量一般大于20%。老填土如承量力不低于同一地区天然土,可不予处理。新填土要将填土挖除,用素土或灰土分层夯实回填,或采用加固地基的措施。五、 流砂的处理 流砂现象,形成原因及处理方法基坑开挖深于地下水位0.5m以下时,在坑内抽水,有时坑底的土会成流动状态,随地下水涌起,边挖边冒,无法挖深的现象称为流沙,当坑外水位高于坑内抽水后的水位,坑外水压向境内移动的动水压力大于土颗粒的浸水浮重时,使土粒悬浮失去稳定,随水冲入坑内,从坑底涌起或两侧涌入,变成流动状态。如施工时强挖,抽水愈探,动水压力就愈大,流砂就愈严重。产生流砂的条件是,水力坡度愈大或砂土空隙度愈大,愈易形成流砂,砂土的渗透系数愈小,排水性能愈差时,愈易形成流砂,砂土中含有较多的片状矿物,如云母、绿泥石等,易形成流砂。采取措施的方法是“减小或平衡动水力”,使坑底土颗粒稳定,不受水压干扰。常用处理方糖有,a.安排在枯水期施工,使最高的地下水位不高于坑底0.5m;b. 采取水中挖土,即不抽水或少抽水,使基坑内水压与坑外水压基本平衡,缩小水头差距;c. 对于较重要或流砂严重的工程,可采用井点人工降低地下水位方法,将基坑和附近的地下水位降低至坑底以下,使坑底土面保持无水状态;d. 沿基坑周围打板桩,使深入到不透水层,以阻挡坑外水向坑内压入,减小坑内动水压力涌上。1.4. 基坑支护体系的选型作为保证基坑开挖稳定的支护体系包括挡墙和支撑两部分,其中挡墙的主要作用是挡土,而支撑的作用是保证结构体系的稳定,若挡墙结构足够强,能够满足开挖施工稳定的要求,该支护体系中可以不设支撑构件,否则应当增加支撑构件(或结构)。对于支护体系组成中任何一部分的选型不当或产生破坏,都会导致整个支护体系的失败。因此,对挡墙和支撑都应给予足够的重视。1.4.1. 挡墙的选型工程中常用的挡墙结构有下列一些型式:1 钢板桩2 钢筋棍凝土板桩3 钻孔灌注桩挡墙4 H型钢支柱(或钢筋混凝土桩支柱)、木挡板支护墙5 地下连续墙6 深层搅拌水泥土桩挡墙7 旋喷桩帷幕墙除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、预制打入钢筋混凝土桩等作为支护结构挡墙的。支护体系挡墙的选型,涉及技术因素和经济因素,要从满足施工要求、减少对周围的不利影响、施工方便、工期短、经济效益好等几方面,并经过技术经济比较后方可加以确定,而且支护结构挡墙选型要与支撑选型、地下水位降低、挖土方案等配套研究确定。1.4.2. 支撑结构的选型当基坑深度较大,悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时,即需增设支撑系统。支撑系统分两类:基坑内支撑和基坑外拉锚。基坑外拉锚又分为顶部拉锚与土层锚杆拉锚,前者用于不太深的基坑,多为钢板桩,在基坑顶部将钢板桩挡墙用钢筋或钢丝绳等拉结锚固在一定距离之外的锚桩上。土层锚杆锚固多用于较深的基坑,具体详见“土层锚杆”一章。以下为常用的几种支撑形式:1 锚拉支撑2 斜柱支撑3 短桩横隔支撑4 钢结构支护5 地下连续墙支护6 地下连续墙锚杆支护7 挡土护坡桩支撑8 挡土护坡桩与锚杆结合支撑9板桩中央横顶支撑10 板桩中央斜顶支撑11 分层板桩支撑1.5. 挡土支护结构体系计算由于土体结构的复杂性及土参数的离散性或不确定性,使得挡土支护结构体系承受的荷载的分布规律比较复杂,因此要想达到跟上部结构相同的计算精度是比较困的,难甚至说是不可能的。近年来各国都有不同的计算方法和规范规定,但计算方法差异很大,用不同的计算方法,对挡土结构如桩长,弯距,拉杆荷载等计算,其结果相差可达50%,因为挡土结构的计算,不但涉及到计算理论和计算方法,还涉及到土的性质,水位高低,挖土深度,地面荷载和邻近建筑物等诸多因素,设计计算是比较复杂的。在我国还没有设计计算规范,因此,一个比较安全、稳定、经济合理的挡土支护设计,必须要求设计人员研究各种客观条件,掌握一些经验资料和试验研究资料,综合运用计算理论和方法来进行设计,就能得到比较合理的结果。

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