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篇1
城市地下工程施工常用施工方法有明(盖)挖法、浅埋暗挖法、盾构法。
(一)明挖法。明挖法也称基坑法是从地表面向下开挖,在预定位置修筑结构物方法的总称。明挖法成本低但拆迁量大对城市交通、环境影响极大,若在市区一般不采用明挖法,在人少、交通不繁忙、埋深浅的地方首选明挖法。本文不予详细讨论。
(二)盖挖法。盖挖法是一种先施作围护桩或连续墙作为围护结构和支撑结构(如钢横撑、长锚索等组成支撑结构),在该结构保护下再做桩顶纵梁、盖顶板,恢复路面,然后在桩及盖板的支护下再从上往下或从下往上施工主体结构的方法。
根据开挖及结构施工顺序的不同,盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法和盖挖半逆作法。盖挖法的优缺点及适用条件
1.优缺点:优点和缺点与明挖法类似,不同就是盖挖法能最大程度上减少施工对地面交通和附近居民的干扰。
2.适用条件:盖挖顺作法:路面交通不能长期中断的道路下方修建地下车站,可采用盖挖顺作法;盖挖逆作法:地下构筑物顶板覆土较浅、沿线建筑物过于靠近的情况下,为防止因基坑长期开挖引起地表明显沉陷危及临近建筑物的安全,或者是为了避免盖挖顺作法两次占用道路的弊病,可以采用盖挖逆作法施工。
(三)浅埋暗挖法
浅埋暗挖法以新奥法为基础,采用复合式衬砌,初期支护刚度大承担全部荷载;采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩;采用不同的开挖方法及时支护封闭成环,与围岩共同形成支护体系;采用信息化设计与施工。我国总结了一套浅埋暗挖法的施工要求,即“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤测量”的总原则。
1.浅埋暗挖法施工方法
由于工程实际情况不同,浅埋暗挖法的施工方法各有不同。区间多采用台阶法施工。渡线等大断面段多采用隔墙台阶法、单侧壁导坑法、CD法(中隔墙法)、CRD法(交叉中隔墙法)或双侧壁导坑法(眼镜法)施工。地铁车站可采用柱洞法、侧洞法、中洞法、PRB法施工。
2.浅埋暗挖法的优缺点及适用条件
(1)优点:与明挖法比,浅埋暗挖法最大的优点就是避免了大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响,对城市交通的干扰小。缺点:施工速度慢,施工工艺受施工队伍的技术水平限制;浅埋暗挖法不允许带水作业并且要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。(2)适用条件:浅埋暗挖法适用于不宜采用明、盖挖法施工,含水量较小的各种地下地层特别是软弱砂土地层,尤其是当城市城区地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,且对地面沉降有严格要求,修建埋置深度较浅的地下结构工程。
(四)盾构法
盾构法是使用所谓的“盾构”机械,在围岩中推进,既能作为临时支撑结构防止土砂的崩坍,同时又能在其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。盾构基本由盾构壳体和开挖系统、推进系统、衬砌拼装系统等三大部分组成。
1.盾构分类:盾构按其构造和开挖方法可分为:手掘式盾构、半机械式盾构、机械式盾构、挤压式盾构、泥水加压式盾构、泥土压式盾构。
2.盾构法的优缺点:优点:能适用于任何水文地质条件;施工安全;暗挖方式施工时与地面工程及交通互不影响,振动和噪声小,可控制地表沉陷,对施工区域环境影响小。缺点:隧道曲线半径过小时,施工难度较大;施工时,沉降量难以控制.
(五)TBM(隧道掘进机)法
TBM法通常是指岩石隧道全断面掘进机,它是集掘进、出渣、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械。
1.TBM类型及特点
根据对围岩的支护方式,可以将其分为有护盾式和无护盾式两类。护盾
掘进机又可以作开胸式掘进,也可以作闭胸式掘进。TBM不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。其依靠支撑在岩壁上的撑靴撑在隧道侧面上提供反力,通过安装在预制仰拱块上的轨道行走,采用管棚、超前导管、锚杆、喷砼为初支,常规方法施作二衬。
2.TBM(隧道掘进机)的优缺点及适用条件
(1)优点:作业连续,施工效率高,速度快;开挖轮廓多为圆形,超挖量少,减少支护工作量;对围岩扰动小,避免爆破引起的围岩松动坍塌,施工安全性好;使用劳动力少,劳动强度低,作业环境好。缺点:对岩层最为敏感适用用范围不广;体积庞大,设备购置和施工费用较高。对于短隧道和中长隧道难发挥其优越性;不适用于小断面隧道;当遇到大断层、溶洞和涌水地层时将出现难以克服的困难。(2)适用条件:护盾式掘进机主要适用于含水的中硬岩层,抗压强度小于20MPa~30MPa较合适。无护盾式掘进机主要适用于均匀的硬质岩层,抗压强度大于30MPa。
二、小结
从上文可以看出,对于地下铁道车站,条件允许下明挖法仍是首选方法,盖挖法是修建车站的主要方法。暗挖法将会有很大的发展。对于城市隧道而言,浅埋暗挖法、盾构法、TBM法各有优缺点,应根据工程实际情况选择合适的、经济的施工方法。从施工技术上来看,只有不断提高机械化水平,才能提高施工效率。
篇2
一、地下工程施工现状分析
我国城市地下工程施工已经开展有一定的时间,这期间形成了我国地下工程施工的特点,但也存在一些缺点,主要是对于施工安全的控制能力欠缺。可以说,我国城市地下工程施工中事故的发生是较为频繁的,死亡人数也居高不下,这个情况必须引起相关部门的重视。总结起来,我国目前城市地下工程施工中的安全问题产生原因主要有:
(一)施工企业盲目缩短工期
缩短工期,虽然可以减少施工企业的施工成本,但同时也给施工工作带来了非常大的安全隐患。盲目缩短工期会违背地下工程施工的客观规律,导致施工人员一味赶工期的同时忽视了安全防护措施,形成安全隐患进而导致安全事故的发生。施工企业盲目缩短工期的行为是非常不可取的,因为工期缩短的同时就意味着应当具有的施工工序被忽视和撤销,其中安全防护措施使最容易被撤销的,因为安全防护措施对于施工的进度提升没有帮助,仅仅是对安全起到防护作用。而且赶工期还会造成施工设计方案不够完善,施工方案完善与否也是施工安全的一个重要决定因素,在施工方案不够完善的情况下就进行施工,尤其是面对地下工程施工时的复杂条件,自然会大大增加安全事故发生的几率。
(二)安全防护资金投入不足
城市地下工程施工中,安全防护工作必然离不开资金的支持。一些建筑企业为了追逐利益,盲目节省工程成本,减少安全防护的投入,导致安全设施不能满足防护需要,导致安全事故频发。安全防护资金投入不足的问题,在我国城市地下工程的施工中较为普遍,这种现象虽然节省了建筑企业一时的资金开支,却很容易给施工人员的生命造成威胁,并且会降低施工的质量。当然,安全防护资金的不足还可能是由于城市地下工程施工投入不足造成的,在这样的情况下,施工企业更不可盲目开工,应当等资金完全到位,可以确保安全防护资金足够时,再进行地下工程施工工作。在资金不足的条件下施工,必然使安全防护能力降低,很容易造成安全事故的发生。
(三)施工人员安全防护技能差、安全意识低
施工人员素质不足,是当前建筑施工领域普遍存在的情况,在城市地下工程施工过程中,同样存在人员素质问题。一些施工人员无证上岗、安全意识差、安全防护技能不足,很容易造成安全事故的发生。而且城市地下工程施工人员多为农村来到城市打工的农民工,文化水平低,对于安全问题重视程度不够,更没有经过安全技能培训,导致施工过程中形成了严重的安全隐患。对于施工人员导致的安全问题和安全隐患,必须重视起来。国家已经通过《安全生产法》等对城市地下工程施工人员的安全防护技能进行了规定,严格按照规定的标准执行,将会减少安全事故发生的几率。
(四)施工单位安全防护能力不足
一些城市地下工程在招标过程中违反规定,走人情关系甚至收受贿赂,把工程包给不具备足够的地下工程施工能力的建筑企业,导致在施工过程中不能对安全防护工作进行严格的把关,造成安全事故的发生。这种施工单位能力不足的情况在实际施工过程中确实存在,针对这个问题应当引起相关部门的重视,通过合理的招标程序和严格的监管,保证具备足够施工资质的施工单位进入施工流程,提升施工的安全性。
二、针对城市地下工程施工现状的提升对策
我国目前城市地下工程施工过程中存在的安全问题,其形成原因主要是人的原因,而不是施工能力不足的原因。因而,采取相应的对策来控制人的行为,可以有效地提升城市地下工程施工的安全性。具体可以应用以下一些具有足够可行性的对策:
(一)城市地下工程施工安全监管权交给第三方
监管应当具备足够的客观性才能发挥其实际效果,把城市地下工程施工的安全监管工作交给和施工单位没有利益瓜葛的第三方,可以大大提升施工安全监管的客观性,保证施工过程中的安全隐患能够及时被发现,安全问题能够及时得到解决,从而大大提升城市地下工程施工过程中的安全性提升。对于第三方的安全监管行为,应当制定完善的监管制度,并严格执行。对于存在安全隐患的城市地下工程施工企业要及时上报,严肃处理,从而达到对所有施工企业的警示作用,形成安全性足够的城市地下工程施工氛围。
(二)应用现代化、高效化、信息化的安全监测手段
信息化社会的到来,让各种信息化的安全监测技术应运而生,在城市地下工程施工过程中,将这些技术结合实际情况充分应用起来,具有重要的现实意义,可以达到提升监管效率和准确性的效果。应用现代化的监测手段进行城市地下工程施工安全性的监管工作,已经在世界范围内形成共识,我国在这方面也应当积极吸取国外的先进监管经验,把信息化、现代化的检测手段应用到实处,帮助实现城市地下工程施工安全性的实质性提升。
(三)提升对于施工企业的安全防护能力要求
城市地下工程施工条件的复杂性和危险性,决定了对于施工企业的安全防护能力要求是较高的。对于施工企业的施工能力,有必要在施工前进行审核,审核的内容涵盖施工企业的施工经验、施工设备、施工人员、施工技术等。对于施工企业制定的城市地下工程施工方案,也应当有专门的技术人员进行审核,保证其足够的安全性和可行性后,才能应用到施工中。城市地下工程施工企业应当建立完善的风险管理体系,实现风险评估能力的提升,及时针对施工过程中的各种风险制定合理的对策,从而实现施工过程安全性的提升。
三、总结
城市地下工程的施工过程中,设计复杂的安全影响因素,并且安全影响因素会随着施工的进行发生改变。面对地下工程施工的严苛条件,必须重视安全保护工作。我国目前城市地下工程施工过程中,最明显的问题就是安全防护能力不足、安全事故频发。相关部门必须根据我国城市地下工程施工现状,积极寻求解决方案和提升措施,应用科学合理的方式方法实现我国城市地下工程施工过程中的安全性提升。在这其中,需要国家和企业的共同努力。国家需要制定完善的安全监管法律法规来对企业的安全防护行为进行约束,企业应当正确认识安全管理的重要性,以人为本,重视施工人员的生命安全,通过科学的安全管理手段保证施工过程中的安全性,最大限度地减少安全事故的发生几率。
【参考文献】
[1]梁波,洪开荣,梁庆国.城市地下工程施工技术在我国的现状、分类和发展[J].现代隧道技术,2008,S1:20-26.
篇3
Abstract: along with the accelerating urbanization, large cities include some medium-sized city have varying degrees of difficult employment, housing appeared, the difficult to travel the difficulty in the city "disease", so, the construction of underground engineering to ease this phenomenon is indispensable, this article first analyzes the underground engineering construction technology of several, and then discusses the underground engineering construction method of the future development trend.
Keywords: underground; Engineering; The construction; looking
在我国,几乎各大城市都不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞、基础设施落后、生态失衡、环境恶化等城市病,这给市民的居住和生活都带来很大不便,也阻碍着城市发展的进程,在这样的背景下,建设地下工程显得尤为重要,适当缓解建筑用地紧张、交通阻塞等问题,作为设计工作者,地下工程的特点和施工方法是我们设计人员研究的重点,本文在分析了地下工程的特点和主要施工方法的基础上,研究探寻了地下工程的发展前景及趋势。
1地下工程施工的特点
地下工程作为一种较为特殊的工程,有其自身的施工特点,主要表现在以下几个方面:
(1)受工程地质和水文地质条件的影响较大;
(2)工作条件差、工作面少而狭窄;
(3)暗挖法施工时对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷;
(4)防水、防渗漏显得异常重要。
地下工程无论是施工难度、施工技术、施工环境都与地上工程结构有很大不同,其风险性和危险性均高于地上工程,对于设计人员,我们一定要吸取国内杭州地铁一号线施工大面积塌陷事故的深刻教训,设计好地下工程,督促施工好地下工程,精益求精,不要存有半点侥幸心理,对人民的生命和财产的安全高度负责。
2地下工程的主要施工方法
2.1基坑开挖技术
基坑开挖技术又称明挖法,该方法主要应用于深基坑工程,涵盖了多种基坑围护开挖技术。
从支撑技术上来分,主要有重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术;从基坑围护上来分,主要有简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法等多种施工方法。随着基坑规模的加大,深度加深,城市用地紧张使得基坑离已有建筑物的距离越来越近,促进了基坑工程设计、施工技术向前发展,尤其是近10年来,表现尤为突出,在这期间,时空效应基坑开挖法是时代的产物,在我国得到了广泛的应用和发展,并达到了世界领先水平。
2.2沉井法
沉井法又称沉箱凿井法,适合于地下深基础施工,沉井施工时,先在地面上铺设砂垫层,设置支承垫木,制作钢板或角钢刃脚后浇筑第一节沉井,等待其达到一定重量和强度后,再抽去支承垫木,在井筒内边挖土边下沉,然后再加高沉井,分次浇筑,多次下沉,下沉到设计标高后,用混凝土封底,浇筑钢筋混凝土底板便构成地下结构。
2.3沉管法
沉管法也称预制管段沉放法,它适用于水底建筑隧道的施工,施工时,先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段,并在两端用临时隔墙封闭,然后进行拖运、定位、沉放等工序,将其拖运至隧址位置,沉放到江河中预先挖好的沟槽中,并连接起来,最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。
2.4顶管法
主要适用于特殊地质条件下的管道工程施工,包括穿越江河、湖泊、港湾水体下的供水、输气、输油管道工程;穿越城市建筑群、繁华街道地下的上下水、煤气管道工程;穿越重要公路、铁路路基下的通讯、电力电缆管道工程;水库坝体涵管重建工程等。
2地下工程施工技术发展趋势和展望
2.1信息化方向
信息化是当今社会发展趋势,地下工程施工也不例外,地下施工技术与原有的计算模型、计算方法相结合,充分发挥各自的长处,构成以施工监测和信息为显著特征的地下工程信息化施工,是地下工程施工的发展趋势之一,相信在以后的地下基础施工中会担当大任。
2.2加强勘探工作
勘探工作是地下工程施工的必备环节,尤其是地下隧道的设计和施工,地质勘察工作对制定方案尤为重要,目前,大多施工单位只是对隧址地质情况概括性的描述,还不能形成有效的指导价值,就要求我们在以后的施工中,必务打开地层后进一步对地质进行勘探。为此,加强施工中的地质超前预报技术的开发、研究,发展和利用多种勘探手段,准确而及时获得大量多而有用的地质信息资料,对地下基础施工非常重要。
2.3加强应用施工新技术的开发研究
加强新技术的开发研究,是我们推进地下工程高效施工的长效办法和措施,主要需要做好几个方面的工作:
一是研究优化爆破设计,经编程后由计算机控制钻孔,提高爆破能力。
二是加强对湿喷混凝土及喷射钢纤维混凝土的应用研究,完善施工工艺。
三是加强对预制拼装式衬砌的研究应用,使预制混凝土向尺寸误差小、拼装密封条件好的方向发展。
综上所述,地下工程建筑在城市化进程中扮演着重要的角色,是解决城市建筑面积狭小、交通阻塞等城市通病的较好的建筑形式,优点突出、特色鲜明,但是因其施工难度、施工条件等因素的影响,目前仍然有一定的局限性,作为建筑结构设计人员,我们有责任,有义务搞好地下工程施工技术的研究和开发工作,为我国地下工程的高效科学施工做贡献,希望通过本文的研究,能为结构设计人员尤其是地下工程结构设计人员提供一些理论依据和参考,也希望为研究本课题的同行起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]冯卫星.浅谈隧道及地下工程施工安全[J].河北交通科技,2009(6)
篇4
Key words: city rail transit; underground engineering; construction technology; development analysis
中图分类号:D669.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
城市轨道交通地下工程施工方法包括了盾构法、新奥法、非开挖施工办法、浅埋暗挖法、顶管法、明挖法以及盖挖法,地下工程施工技术发展迅速。城市经济科学技术的发展迅速,地下空间的开发前景广阔,在新技术和新材料的支撑下,我国城市轨道交通地下工程也将会面向科学化、国际化和现代化的方向发展,地下空间形态将会呈现多元化和立体化。
城市轨道交通地下工程施工技术现状
我国不同城市的地层特性存在着不同,就全国范围来讲,我国城市地层性质包括了以上海为代表的软弱土层、以广州和南京为代表的岩层与软弱地层交变的地层、以青岛和重庆为代表的岩层为主的地层以及以成都和北京为代表的以砂卵石为主的地层,不同地层的地下工程施工技术是不同的。
1、盾构法施工技术。盾构法具有起步较晚却发展迅速的特点,我国盾构法施工研究起于上世纪的60年代,上海隧道公司对上海的淤泥质土和粉土进行了试验,获得了地铁盾构隧道设计和施工的经验,先后使用了敞胸手掘式盾构施工技术、干出土网格式盾构施工技术、水力出土网格式盾构施工技术以及土压平衡式盾构施工技术。上海地铁一号是盾构施工技术的首次采用,为软土地区地铁施工提供了经验。盾构施工技术还包括了方向定位和纠偏的控制系统,网络技术、测量技术以及多媒体技术。盾构法施工还包括了工程的防水,包括管片结构和管片接缝的防水,目前我国盾构隧道多是采用的橡胶密封垫止水带。
2、浅埋暗挖法。我国首次应用钱买暗挖技术的是北京地铁复兴门折返线,浅埋暗挖法包括了大跨度浅埋暗挖技术、小间距浅埋暗挖技术以及非开挖技术。大跨度浅埋暗挖施工断面复杂多变,很难利用盾构掘进机进行施工,技术人员通过对注浆和管棚辅助工法的调整,减轻了隧道施工对周围建筑物的影响。小间距隧道浅埋暗挖施工会形成连跨式或者小间距隧道,施工的过程中要避免对小间隔土产生影响,该技术的施工难点在于控制管棚地施工精度,对间隔土进行加固和保留以及避免后挖隧道对先挖隧道造成影响。非开挖技术通过管棚的修建可以避免管棚成孔产生沉降,可以在软弱土层中进行应用。
3、明挖法。随着地下空间的发展,地下工程建设的规模和数量大幅度增加,深基坑开挖技术在地下工程施工中得到了重要的应用,重力式、土钉式、土锚式以及支撑式等多种技术得到了迅速的发展,木板桩法、地下连续墙、围护墙法也相继得到了应用。随着地下工程基坑工程规模的不断扩大,深基坑设计和施工水平都有了一定的进步和发展,基坑工法已经率先得到了国际先进水平。明挖法可以充分的利用土体自身能力,对地层位移潜力进行充分的挖掘,在考虑时空效应的基础上解决深基坑变形和稳定问题,实现工程设计和施工的密切结合。设计人员要根据工程施工现场反应来确定设计参数,按照分块、分步、分层、平衡和对称的原则来确定工程开挖和支撑的顺序,控制基坑变形。
4、城市轨道交通地下工程施工辅助技术。首先,岩土加固技术。该技术是在特殊建筑环境和地质条件下采取的,可以加固地基和围岩,该技术又包括了人工冻结技术、管棚支护技术、旋喷桩技术以及地下连续墙施工技术。其次,防水技术。地下工程防水关系到工程施工质量、使用功能、使用寿命和运营状况,目前我国防水规范和防水行业标准规范,地下防水要做到不渗不漏,保证排水的通畅,加强对防水混凝土的开发和利用。再次,信息技术。地下工程施工需要掌握地形结构特征、地下水和温度效应,通过理论分析和实验来对不同的施工方法进行试验。此外,在地下施工的过程中,还需要做好工程环保,避免地下工程对周围环境造成不良影响。
二、城市轨道交通地下工程施工技术的发展分析
随着经济的发展和城市化进程的加快,地下空间开发的力度越来越大,地下工程施工技术发展出现新的趋势。首先,技术的综合开发利用。城市地下空间开发需要满足多种使用功能,在立足城市整体建设的基础上发展交通和商业,地下空间不再是孤立的,空间组合形式将更加的灵活,空间整体将有机化和丰富化。其次,设计理论将得到进一步的发展。随着地下工程施工技术的发展,地下工程规划和设计理论也会得到不断的完善和发展,地下空间将会作为三维发展空间进行设计,技术人员将会在设计理论的基础上对城市地下空间进行更加合理和科学的设计。再次,开发技术将不断发展。目前我国地下空间土木开发技术较为先进,地下施工自动化技术和电气控制技术还和国外有一定的差距。城市轨道交通地下施工新工艺和新材料也会不断涌现,地下环保控制将会得到重视,地下空间设施会更加的高效、安全、舒适、美观。
结语:
随着城市化建设进程的加快和城市人口的增多,很多大城市都出现了住房难、就业难和出行难的问题,城市地下工程建设发展起来。目前我国很多城市相继建立了轨道交通地下工程,城市出行问题得到了很大程度的缓解。城市经济科学技术的发展迅速,地下空间的开发前景广阔,在新技术和新材料的支撑下,我国城市轨道交通地下工程也将会面向科学化、国际化和现代化的方向发展。
参考文献:
[1]周顺华,庄丽,杨永平,张栋梁.城市轨道交通防(反)恐措施探讨[J]. 城市轨道交通研究. 2010(06)
篇5
一、低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点
低碳城市环境下的智能建筑是时代和技术的产物,是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果。通常意义上说的智能建筑是指综合了很多高科技技术的建筑,这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等,现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化,尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的,特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能,只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。
现阶段提倡的低碳经济最突出的特点就是能耗低、污染少,不仅有利于降低经济发展的成本,还有利于为人们提供非常舒适的生活生产环境。从目前的发展状况上来看,智能建筑的主要优势包括使用效率高,节能特点突出,居住环境舒适等,在世界范围内得到了迅速的发展,虽然在我国的发展时间不长,但是发展的速度却是非常地快,近些年来国内的很多省份市区的建筑智能化程度已经达到了相当高的水平,特别是在北京、天津、上海、广州等大都市,智能建筑得到了快速的发展,且取得了显著的成果,电气工程的自动化水平也达到了一定的高度。很多智能建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进,例如随着经济文化的发展,世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切,再加上政府和社会各界对智能建筑的支持,相信我国在智能建筑的研究方面还会取得新的突破。电气工程是智能建筑中的核心部分,在电气工程的设计上,要遵循低碳经济的发展原则,同时要利用高新技术,完善电气工程的网络化建设,这样才能使智能建筑得到长远的发展。
二、低碳城市环境下智能建筑电气工程的发展前景
智能建筑中的电气工程主要是朝着网络融合与办公自动化方向发展,通过高科技信息技术方式的应用,可以实现各种资源的优化配置,同时也降低了智能建筑在日常生活中的电气成本的消耗。
首先电气工程的可持续发展离不开信息通信技术的应用。信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中,信息通信技术的出现,实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的,并且也已经得到了广泛的应用。
其次电气工程中的互联网技术的应用水平对实际的效果有着很大的影响。智能建筑中互联网技术的应用范围非常广泛,并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作,还可以对数据库的信息进行适时监控,查看相关的访问记录,以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高智能建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议,就可以极大地提高控制系统的各项功能,而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。
再次办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则,办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等,办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务,促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动,现阶段,通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息,包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等,实现远程控制,节约了很多管理方面的成本支出。
另外智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的,具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小,方便携带,具有非常大的内存空间,在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能,同时还可以脱机使用,并具有一卡多用的性质,极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天,智能卡可以帮助人们节省很多时间,在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来,可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控,保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受,不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境,还有效保障了人们的生活的安全性。家庭智能化技术的应用范围主要包括禁止非法入户、家庭设备的安全使用预警功能,对家庭中的电器实施遥控,还可以使用智能微波炉、智能吸尘器、智能空调等,为人们的生活提供了更加便捷的空间。
最后无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间,并打破了传统的有线局域网的布线限制,降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路,在布线的过程中还容易造成线路的损坏等,无形中增加了网络使用的成本。移动通信技术和卫星通讯技术不断发展,这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介,提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置,为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中,很多领域都实现了无线局域网的连接,可以随时随地进行信号的传输、交互接入服务等功能,为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务,满足了人们的各种需求。
三、结束语:
综上所述,在低碳经济发展的过程中,城市建筑也需要将低碳理念应用到实际的设计中来,智能建筑更不例外,应用低碳经济理念指导智能建筑中的电气工程的设计,不仅是建筑行业发展的需要,也是电气技术发展的必然途径。在这一过程中一定要秉持一种科学的精神,将低碳技术落实到电气工程应用的各个环节,从整体上促进城市环境质量的提高。
参考文献:
[1]关宇飞,沙婷婷.浅议低碳城市与智能建筑电气[J].科学与财富,2011(4)
[2]俞海江,陈文心.浅谈综合布线系统应用于智能建筑中的节能性[J].教育教学论坛,2010(3)
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在城市空间极度拥挤的今天地下工程显得尤为重要,地下工程能缓解建筑用地紧张、交通阻塞等问题。而作为建筑工作者,地下工程的安全和特点及施工方法是我们研究的重点。
1.地下工程施工的特点
地下工程作为一种较为特殊的工程,有其自身的施工特点,主要表现在以下几个方面:(1)受工程地质和水文地质条件的影响较大;(2)工作条件差、工作面少而狭窄;(3)暗挖法施工时对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷;(4)防水、防渗漏显得异常重要。
地下工程无论是施工难度、施工技术、施工环境都与地上工程结构有很大不同,风险性和危险性均高于地上工程,对于建筑人员,我们一定要吸取国内杭州地铁一号线施工大面积塌陷事故的深刻教训,建筑好地下工程,督促施工好地下工程,精益求精,不要存有半点侥幸心理,对人民的生命和财产的安全高度负责。
2.地下工程所存在的主要问题
城市地下工程的安全性控制是城市轨道交通建设和地下空间开发所面临的核心技术难题,不仅要解决地层与结构变形控制的理论问题和关键技术,而且形成系统控制体系也非常重要。因为地下工程的复杂性,使得我们必须在工程的前期对施工区位进行严格的地质勘查,首先从地质环境上规避可能的风险,然后从理论技术上来说需要针对一些地质工程的意外中吸取教训,以经验作为载体去更新自己的施工技术,完善科技施工。而从现在看来我们的地下施工的主要问题有一下几点:
2.1缺乏系统理论支撑
这一点需要我们理论结合实际,不管是从前的经验还是理论的实际都无法单一的为我们解决地下工程的问题,我们更多的需要借鉴发达国家的经验,引进发达技术,结合我们在地下工程中的经验来结合理论,全面性的去建立起新的理论,从而为地下工程建立系统的学说。
2.2核心技术过于死板
我们现在的地下工程很多都是为了工程而工程,缺乏变通,一味的追求速度而忽略了效率在施工中的重要位置,因此我们的地下工程存在着一定程度的局限性使得我们的核心技术基本处于原地踏步的水平。俗话说磨刀不误砍柴工,我们在地下工程的过程中需要在前期的准备中做出更明确的计划,争取用科学的方式与角度去解决可能面对的疑难问题。
2.3缺乏细化处理
我们现在的地下工程通常只会对检测数据进行检测化处理,而对环境风险以及地质风险等都没有细化处理,合适的我们在工程中经常会面对一些不同领域的自然问题而无从下手解决,从而不能有针对性的解决自然环境给我们带来的问题甚至造成地质性的自然灾害,对风险的准备缺乏全面性与针对性。
2.4缺乏完整的工程体系
工程体系的却是使得工程中难以对各个部门形成有效的支配欲保护,大家以各自为战居多,也难以对工程形成有效的指导作用,也无法再工程之中形成各部门的协作关系,使得工程效率大大降低。
2.5自然环境的影响
这一点是我们宏观可见的,地下工程通常对地上的交通也会带来影响,而地上交通的压力本来就很大,在加上地下的工程就使得地质更加脆弱从而容易受到侵害而导致地质灾害。而地下的环境更是有很多不可预测性。这对我们的勘探特别是工程中的勘探以及数据的更新提成了更高的要求。
3.地下工程的主要施工方法
3.1基坑开挖技术
基坑开挖技术又称明挖法,该方法主要应用于深基坑工程,涵盖了多种基坑围护开挖技术。从支撑技术上来分,主要有重力式、支撑式、土锚式、土钉式等多种技术;从基坑围护上来分,主要有简易围护墙法、木板桩法、钢板桩法、钢管桩法、灌注桩法、地下连续墙法等多种施工方法。随着基坑规模的加大,深度加深,城市用地紧张使得基坑离已有建筑物的距离越来越近,促进了基坑工程建筑、施工技术向前发展,尤其是近10年来,表现尤为突出,在这期间,时空效应基坑开挖法是时代的产物,在我国得到了广泛的应用和发展,并达到了世界领先水平。
3.2沉井法
沉井法又称沉箱凿井法,适合于地下深基础施工,沉井施工时,先在地面上铺设砂垫层,设置支承垫木,制作钢板或角钢刃脚后浇筑第一节沉井,等待其达到一定重量和强度后,再抽去支承垫木,在井筒内边挖土边下沉,然后再加高沉井,分次浇筑,多次下沉,下沉到建筑标高后,用混凝土封底,浇筑钢筋混凝土底板便构成地下结构。
3.3沉管法
沉管法也称预制管段沉放法,它适用于水底建筑隧道的施工,施工时,先在隧址以外的干坞中或船台上预制隧道管段,并在两端用临时隔墙封闭,然后进行拖运、定位、沉放等工序,将其拖运至隧址位置,沉放到江河中预先挖好的沟槽中,并连接起来,最后充填基础和回填砂石将管段埋入原河床中。
3.4顶管法
主要适用于特殊地质条件下的管道工程施工,包括穿越江河、湖泊、港湾水体下的供水、输气、输油管道工程;穿越城市建筑群、繁华街道地下的上下水、煤气管道工程;穿越重要公路、铁路路基下的通讯、电力电缆管道工程;水库坝体涵管重建工程等。
4.地下工程施工技术发展趋势和展望
4.1信息化方向
信息化是当今社会发展趋势,地下工程施工也不例外,地下施工技术与原有的计算模型、计算方法相结合,充分发挥各自的长处,构成以施工监测和信息为显著特征的地下工程信息化施工,是地下工程施工的发展趋势之一,相信在以后的地下基础施工中会担当大任。
4.2加强勘探工作
勘探工作是地下工程施工的必备环节,尤其是地下隧道的建筑和施工,地质勘察工作对制定方案尤为重要,目前,大多施工单位只是对隧址地质情况概括性的描述,还不能形成有效的指导价值,就要求我们在以后的施工中,必务打开地层后进一步对地质进行勘探。为此,加强施工中的地质超前预报技术的开发、研究,发展和利用多种勘探手段,准确而及时获得大量多而有用的地质信息资料,对地下基础施工非常重要。
4.3加强应用施工新技术的开发研究
加强新技术的开发研究,是我们推进地下工程高效施工的长效办法和措施,主要需要做好几个方面的工作:一是研究优化爆破建筑,经编程后由计算机控制钻孔,提高爆破能力。二是加强对湿喷混凝土及喷射钢纤维混凝土的应用研究,完善施工工艺。三是加强对预制拼装式衬砌的研究应用,使预制混凝土向尺寸误差小、拼装密封条件好的方向发展。
5.结语
综上所述,地下工程建筑在城市化进程中扮演着重要的角色,是解决城市建筑面积狭小、交通阻塞等城市通病的较好的建筑形式,优点突出、特色鲜明,但是因其施工难度、施工条件等因素的影响,目前仍然有一定的局限性,作为建筑人员,我们有责任,有义务搞好地下工程施工技术的研究和开发工作,为我国地下工程的高效科学施工做贡献,希望通过本文的研究,能为结构建筑人员尤其是地下工程结构建筑人员提供一些理论依据和参考,也希望为研究本课题的同行起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
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1、使用人工冻结法进行地下工程施工的基本原理和特点
人工冻结法施工是利用人工制冷技术,使地层中的水变成冰,然后把岩土变成冻土,使其增加强度还有稳定性,隔绝地下水与地下工程之间的联系,从而方便在冻结壁的保护下进行地下工程的施工的技术。冻结壁是一种临时支护的结构,永久支护形成后,停止冻结,冻结壁就会融化。岩土工程的冻结还有制冷技术通常情况下,都是利用物质由液态变为气态,就是液体气化过程中吸收热的现象来完成的。
使用冻结法进行地下工程施工适用于各类地层,特别是在,城市地下管线密布施工条件困难地段的施工,经过多年来国内外施工的实践经验证明使用冻结法进行地下工程施工有以下特点:
1.1、冻结法进行地下工程施工可有效隔绝地下水,其抗渗透性能是其他任何方法不能相比的,对于含水量大于10%的任何含水松散,不稳定地层均可采用冻结法施工技术。
1.2、冻结法进行地下工程施工时,冻土帷幕的形状和强度,可视施工现场条件,地质条件灵活布置和调整,冻土强度一般可达五到十兆帕,能够有效的提高工效。
1.3、使用冻结法进行地下工程施工比较环保对周围环境无污染,没有异物进入土壤中,噪音比较小,冻结结束之后,冻土墙会融化掉,不会影响建筑物周围地下的结构。
1.4、使用冻结法进行地下工程施工由于其便捷性,能够有效地缩短施工的工期,从而可以降低建筑成本。
2、使用人工冻结法进行施工的原则和方案
2.1冻结法施工的设计原则。要保障冻结壁的厚度、强度还有密封性满足人工冻结法的要求;在能够保障冻结壁的强度的前提下,需要尽量减小冻结壁的体积来减少施工量。
2.2冻结法施工方案。为解决大流速下的地层冻结的施工难度,需要采取一定的措施:a.缩小冻结孔之间的间距,这样可以提高冻结胶圈的能力;b.加强制冷的能力,积极降温;c.增大冻结管的直径;d.防止冻结孔偏斜。
3、使用人工冻结法地下施工的技术措施
3.1严格控制冻结孔成孔的质量。在冻结过程中, 冻结壁的厚度和温度取决于冻结孔的实际成孔情况, 因此冻结孔的成孔质量决定着冻结法凿井的顺利与否。施工中对冻结孔的成孔质量要进行严格的控制。
3.2尽量减小地下水的抽排。
3.3要通过控制冻结盐水流量和温度, 来严格控制冻结速度和冻结壁厚。
3.4运用信息化的施工技术。对测温孔数据进行分析计算是确定冻结壁强度及其稳定性的前提, 对合理设计施工参数、 正确解决冻结与掘砌关系等具有十分重要的意义。另外, 进行冻结温度场信息化分析也是冻结法凿井安全、 快速、 经济的重要技术保障。
4、运用人工冻结法在地下施工中应注意的问题
4.1冻结后的冻胀和解冻后的下沉问题。在维护冻结壁阶段,采用周期性维持制冷(间歇冻结)的方法,可有效地稳定冻结壁的边界,减少冻胀量和下沉量。采用注浆法充填冻结-解冻周期形成的空洞,可将解冻引起的地表下沉量减至最小。
4.2混凝土的灌注问题。灌注混凝土与冻结壁的影响是相互的。一方面,冻结壁的低温降低了混凝土的物理化学反应速度,但延长了其凝结时间,通过加热骨料、热水搅拌、添加速凝剂及减少混凝土灌注量等方法来解决;另一方面,混凝土凝结时释放的水化热导致冻结壁融解,影响了冻结壁的整体性,可采用在的冻结壁上铺一层隔热层等方法来解决。
4.3冻土蠕变问题。每一种土的蠕变与温度和时间有关。多数情况下,未支护的暴露期相当短,而且温度低于冰点很多,蠕变的松驰量不显著。
4.4施工计划力求严谨。采用冻结法施工需要连续进行,除积极冻结期形成冻土壁以外。在开挖和基础施工过程中还需坚持冻结,若施工安排不当或中途变更施工方案,都将大大延长冻结时间,增加施工费用。此外,若能安排冬季施工,则更有利降低造价。
5、 应用人工冻结法在地下施工中会受到的影响因素
5.1冻结范围内的管线防止冻裂的影响。应查清地下管线的种类、数量和位置,对易冻结的水管和重要管线(如煤气管道),为防止冻结造成停水或管材破裂,应预先在管外包裹绝热材料。
5.2地层含水率与地下水流速对冻结的影响。一般情况下,只要地层含水率>10%、地下水流速<6m/d时,冻结壁就可形成。地下水流速>6m/d时,可采用较低的制冷温度,加密被保护区上流侧冻结管的布置,或采取措施降低地下水流速。降低地下水流速的最实用办法是注水泥浆或化学浆液来部分充填空洞,从而减小地下水的通过系数。
5.3水质对冻结时的影响。水中含有一定盐份时,水溶液的结冰温度会降低。当地层含盐或受到盐水侵害时,都会降低到结冰点,其程度与溶解物质的数量成正比例关系。采用冻结法时,首先要测量出地层中水溶液的低融冰盐共晶点。
6、冻结法进行地下施工的展望
使用冻结法进行地下施工,对于深厚冲积层和含水层地层立井、斜井井筒施工、以及松软地层的隧道、地铁和地铁车站、排水泵房、地铁主干道间的联系通道、盾构施工的端头井施工,有着非常广阔的应用前景。特别是这些年来我国北京、上海等大型城市的地铁建设,高层建筑地下施工建设,为人工冻结法地下施工开辟了广阔的前景。系统化的总结和发展取得的理论研究成果和施工实践经验,对推动人工冻结法地下施工建设更加经济安全可靠的应用,拓宽人工冻结法在地下工程施工中应用的领域具有长远的意义。人工冻结法地下施工,在应用于地下隧道和,地铁施工时,可以实现不影响地面的建筑,甚至可以在原有一条地铁的下面,在修建一条新的地铁快车。可以预测,在二十一世纪里,人工冻结法地下施工技术将在我国的地下工程建设领域中发挥更大的作用,为我国的现代化建设作出更大的贡献
参考文献
[1] 陈湘生, 徐兵壮. 我国人工冻土物理力学性质试验研究的现状与展望. 见: 中国地层冻结工程 40 周年论文集. 1995
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1 既有房屋安全跟踪鉴定技术的主要内容
所谓既有房屋,是指已建成且已交付使用的房屋。所谓跟踪鉴定,属于房屋安全鉴定技术中的一种鉴定方法,特指在地下工程施工周期内,对施工区域周边受影响的房屋建筑进行连续性的安全监控并按照不同的施工阶段依据现行国家规范对受控房屋作出客观的评价和结论,及时反馈给相关单位或部门,作为处理事件的技术依据。跟踪鉴定与一般的安全鉴定有所不同,它侧重于检查房屋结构的变形与开裂情况,因此,这种鉴定主要通过现场实地查勘检测和建筑变形观测获取的数据进行综合分析,最后得出客观正确的鉴定结论。
1.1 现场实地查勘检测
根据工程进度情况,查勘分为三个阶段:初期(事前)、中期(事中)、最终(事后)。目的是为了随时了解建筑物的安全现状,发现问题及时处理,达到安全预控的目的,同时也是为今后处理事故提供可靠的技术依据。查勘的重点内容,主要包括:
(1)房屋基本情况
周边地下工程施工的相关情况、房屋平面外形尺寸、高度及层数、结构体系布置及形式、地基基础结构形式及埋深、结构节点连接构造及设防情况、房屋用途及使用情况、图纸资料情况等。
(2)房屋结构损坏情况
结构构件开裂变形情况、渗漏酥碱、脱落锈蚀、结构拆改、构件节点连接工作情况等等。
(3)开裂情况检查
重点检查裂缝的长度、宽度、位置、形态、走向、分布等,可采用读数放大镜、裂缝测宽仪或尺量检查,对于不稳定裂缝还可通过设置标志点(如打石膏锔子等)进行周期性观测,以确定跟踪期内结构构件开裂破损的具体变化情况;并查明开裂范围、区域、程度及损伤构件所处环境情况等。必要时,对构件材料性能尚应委托具备检测试验资质的单位进行试验性检测(如取样法)。以上查勘均应作好详细的调查记录,并留取相应的实物照片。
1.2 建筑变形观测
按照工程的施工进度情况,进行周期性的跟踪监测。可分为建筑沉降观测和主体倾斜观测。测量仪器可采用自动安平水准仪、电子全站仪、铟钢尺等精密测量仪器。监测周期、精度均应符合国家规范要求。沉降观测采用二等水准闭合法进行观测,并按照国家现行规范的要求布点施测,其观测成果各项技术指标均符合国家规范的要求,即:变形点的高程中误差±0.5;相邻变形点高差中误差±0.3;环线闭合差≤±0.3 。观测报警值可根据规范要求或设计要求制定,当观测数据达到报警值或建筑物已出现安全问题时,应加密观测次数,以及时了解建筑物现状,一旦出现险情,应及时采取应急措施(结构加固、人员疏散撤离等)进行处理。当工程完工后,建筑物在一段时期内(或百日内)所观测的沉降速率小于0.01-0.04mm/d时,可认为建筑物已进入相对稳定的状态,不再进行观测。
1.3 鉴定结论
依据上述查勘、变形观测整理分析后的数据成果、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999及其它相关规范、标准的规定、并结合建筑物现状,给出客观的评定结论,并提出方向性的处理建议。
2 既有房屋安全跟踪鉴定技术在实际工作中的运用
因某地下工程项目深基坑施工,造成周边部分房屋出现不同程度的损坏,需对其进行跟踪安全鉴定,跟踪监控的周期约为1年,建筑类别主要为商场、住宅等民用建筑,现将其主要鉴定情况简介如下:
2.1 鉴定项目基本情况调查
受理委托后,即开始对该工程项目施工情况和受影响的房屋进行基本情况调查,以为下一步鉴定工作打好基础,调查项目主要有:基坑基本情况调查、受影响的房屋建筑基本情况调查、图纸资料情况等几方面内容。
2.2 现场实地查勘情况
(1)从房屋结构类型的受损程度上来看,砖混结构受损较重,框架结构较轻;从开裂部位的整体分布来看,主要分布在建筑的顶层或首层的端单元,且临近施工区域的一侧较重,其他部位相对较轻。
(2)从房屋损坏的部位来看,可分为结构构件的开裂损坏(如承重墙体)、非结构构件的损坏(如阳台栏板)、装饰装修面层的损坏(如瓷砖、抹灰面层等)。其具体表现为:门窗洞口周围墙体45°斜裂缝和水平裂缝;承重墙体中部竖直裂缝;圈梁与墙体及预制板交接处构造开裂;预制板间构造裂缝;填充墙与承重构件间的构造开裂;阳台栏板间的构造开裂;装饰装修面层的空鼓开裂破损、顶棚渗漏、门窗变形开启不灵活、室外散水台阶开裂等。
(3)从裂缝的宽度来看,大部分裂缝均为小于0.5mm的微细裂缝,并不影响结构安全使用;从初始查勘到最终查勘,整个跟踪期内(约1年),随着沉降的趋于稳定,裂缝并无显著扩展趋势。
2.3 建筑物变形观测情况
通过对监测数据成果进行分析,其结果显示,从初始观测至最终观测,整个观测周期内(约1年),建筑物的最大沉降速率均已降至极低(小于0.01mm/d)或零,而建筑物的整体倾斜量未发生明显变化,表明受影响的建筑物目前均已趋于稳定或已进入相对稳定的状态。
2.4 鉴定结论及建议
根据上述现场查勘情况、变形观测数据及依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999及相关规范进行综合分析后的评定结果,该建筑可继续安全使用。对破损部位应结合具体情况采取适当措施进行封护、补强、修复处理。
3 地下工程施工导致周边房屋损坏主要原因鉴定分析
3.1 基坑的开挖及降水对周边建筑物的影响
根据相关规范规定,开挖深度超过5米基坑工程,均属于深基坑施工。基坑开挖前后,对基坑内外进行降水,导致地下水位下降、土壤含水率降低,在土自重及上部荷载综合作用下,土层受到压缩,使土体内的有效应力增加,产生固结沉降现象;同时,在降水过程中,由于地下水的渗流作用,易发生管涌及流沙现象,引起周围地面及建筑物的沉降变形;再有,在基坑开挖时的卸荷、基坑周边的堆载、周边建筑物的荷重、土体自重及周边动荷载等综合因素作用下,(下转第141页)(上接第102页)易使基坑产生水平位移变形,也会造成地面及建筑物的沉降。上述鉴定实例中的部分房屋位于基坑旁,而且距离基坑边缘较近,均受到不同程度的影响。
3.2 建筑物受损内在原因
地基基础。建筑地基基础的形式对于抵抗周边地下工程施工的影响至关重要。上述鉴定实例中的部分房屋基础属于建在天然地基上的浅基础,由于地基持力层受力性能相对较弱,基础刚度较小,抵抗周边地下工程施工扰动的能力较差,因此容易引发建筑物不均匀沉降等不良影响。
主体结构。从建筑主体结构的形式上可以反映出结构性能的优劣。上述鉴定实例中的部分房屋为砖混结构房屋。砖混结构房屋相对于框架结构而言,其延性和抗剪性能较差,因此,在周边地下工程施工扰动作用下,容易造成开裂现象。
通过以上鉴定分析可以看出房屋受损原因的具有一定的复杂性。总之,地下工程施工是造成房屋受损的外因,房屋自身存在的问题是房屋受损的内因。从技术角度而言,地基在短时间内产生较大的不均匀沉降、变形滑移则是造成房屋受损的主因之一,也最具危险性,是监控的重点。对一般建筑而言,只要保证沉降变形缓慢且均匀,大多建筑均可承受较大的沉降变形而不致发生破坏。因此,地下工程施工,应尽可能避免由于施工原因引起较大的不均匀沉降导致房屋受损,同时,应加强对周边既有房屋的监控和保护。
4 结束语
既有房屋的安全使用,关系到群众的生命财产安全和社会的和谐稳定。因此,加强对地下工程施工及其周边既有房屋的安全监控、实施跟踪安全鉴定,以避免对房屋造成安全隐患,为相关各部门分析处理事件、保障房屋安全使用提供可靠的技术依据。
【参考文献】
[1]GB50292-1999.民用建筑可靠性鉴定标准[S].
[2]GB500026-2007.工程测量规范[S].
[3]JGJ8-2007.建筑变形测量规程[S].
篇9
在社会发展迅速、人口数量持续上升、城市规模不断扩大、土地利用率增大、土地资源愈显紧张的现在,生态失衡、环境恶化等一系列问题严重影响了人们的正常生活,制约着社会经济效益的提升和国家的整体发展,地下空间的开发和利用仿佛一根救命稻草掌握在人们的手中,地下空间作为近年来被各地政府及学者研究和关注的重点,其施工技术备受瞩目。目前,地下工程施工技术在我国得到广泛运用,也在一定范围内取得了不错的效果,其对于我国地下空间的开发和利用有着很大的积极意义。
一、地下空间关键施工技术
社会发展推动着城市建筑以及城市效益的整体提升,近年来,由于我国土地资源日益紧张,地上空间的开采转移到地下空间的开发。地下空间常年恒温恒湿,以车站为枢纽,通过地下步行街将它们串联起来,在功能互相兼容的情况下组成娱乐、休闲的综合体,从整体上改变了城市的空间结构,有一定的成效。地下施工技术经过不断的创新和探索,已经逐渐成熟和规范。目前,主要有以下几种施工技术:
(一)基挖技术
在地下工程数量和规模不断扩大的情况下,深基工程日益增多,各种各样的基坑围护和开挖技术也随之逐步完善。基挖技术又称明挖技术,从技术方面来看,主要有重力式、土钉式、土锚式、支撑式等多种技术;从维护方法看,有简易维护墙法,钢板桩法、木板桩法、钢管桩法、地下连续发、逆作法等多种方法。随着基挖技术发展规模的扩大,基坑工程的施工方法、设计、计算等方法在近年来也逐步得到完善。
(二)盾构法
盾构法属于暗挖技术,是一种全机械化的施工方法,它的起步相对而言比较晚,但是发展较为迅速。它主要依靠盾构的头部保护下掘土或者是用大刀盘切削土体,通过机械将其运出洞外,以水工隧道和车行隧道为主,盾构机的选型主要依据土质和地下水。其投资大、造价高,但是具有快速、安全的优点。
(三)顶管法
作为一种暗挖式施工方法,顶管法适用于在隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物的情况,其在施工时把顶压工作坑作为出发点,将管卸入坑内,然后通过传力顶铁和导向轨道,将管正面的泥土进行挖除并运走。顶管法中管既是支护,又是建筑构件,施工过程中无需挖槽,在一定程度上降低了造价。
(四)新奥法
新奥法在矿山法的基础上有所转变,与传统的隧道设计施工方法有着本质的上的区别。我国硬岩的控制重点已经从岩体疏散压力的控制转移到岩体变形压力的控制,通过计算机数值法的应用,岩体的受力形变机理分析也变得越来越准确; TMB机施工法代替了最初的钻孔爆破法,硬岩开挖的施工机械化程度越来越高。新奥法把岩体视为连续介质作为出发点,利用岩体在开挖隧道后产生的一系列的形态,采用薄壁柔性支付结构与围岩紧密贴合,对围岩进行加固和保护,同时,结合围岩和支付,使围岩成为支付的主要成分,调动围岩的承载能力。
(五)托换技术
托换技术指的是为提高既有的建筑物地基的承载能力或纠正基础由于严重不均匀沉降所导致的建筑物倾斜、开裂而采取的地基基础处理、加固、改造、补强技术的总称,适用于勘察、设计、施工或使用不当,因周围环境改变或者改变原建筑物使用要求和使用功能的情况下,需要进行地基基础托换加固。托换技术的产生,有效解决了原有建筑设施与新施工的地下工程之间的矛盾,还实现了其他需要处理部分的修缮和加固,对具有历史厚重文化的老式原有建筑设施起到了良好的保护作用。
(六)盖挖法
盖挖法适用于当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍的情况,是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部进行封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种新型工程施工方法,根据不同的情况又分为顺作和逆作以及半逆作三种方法。盖挖法施工技术的围护结构变形小,有利于保护邻近建筑物;基坑底部土体稳定,施工安全;盖挖逆作法施工过程中一般不设内部支撑,空间很大;基坑暴露时间短,能够尽快恢复路面,有利于交通道路的正常运行。
(七)沉井法
沉井法又称沉箱凿井法,是地下工程和深埋基础的一种施工技术方法,分为淹水沉井和震动沉井。它将地面预制好的井筒下沉到一定的深度内,进行封底,最新红形成地下结构物。沉井施工法占地面积比较小,对邻近建筑影响也比较小,施工过程中不需要支护,不需要特殊的专业设备,操作十分简便,相对而言,应用比较普遍。
(八)冷冻法
冷冻法是通过在埋入的钢管中加入盐水,使其周围冻结,形成一个保护层,保证地层稳定的同时也起到了隔水的效果,在我国地下工程施工过程中,很多煤矿井筒的建设以及地铁施工中大多采用这种方法。
二、地下空间开发施工技术的展望
地下空间作为城市空间系统的有机组成部分,其规划与开发的水平与人们的生活质量、城市的建设水平息息相关、不可分割。目前,我国已根据具体国情结合地下工程施工技术应用到低下建筑工程中,鉴于人口多、劳动力廉价等特点,地下工程施工技术将会在我国有非常大的用武之地。
在未来的地下空间施工技术的研究和发展中,仍会存在许多问题需要改进、完善和解决,我们要紧跟时代和国际步伐,平衡好经济效益和安全之间的关系,女里研究出适合我国社会具体情况的施工技术,同时吸收和借鉴别国先进的经验,取精去拙,为我国的现代化城市建设添上浓墨重彩的一笔。
随着时代的前进和发展,地下空间的开发利用已经不再单纯地满足某一项内容,而是逐渐由传统的单一化转变为多元化,进行综合开发和利用,满足城市建设的而整体需求。地下工程施工技术的不断完善,在一定程度上促进了设计理论的发展,而理论同时又促进了施工技术水平的提高,二者相互作用相互补充。
由于地下工程规模的扩大,施工质量要求就会越来越严格,陈旧的设备和工艺恐怕难以跟上时代的需求,因此,要引进先进的设备,通过研究和采用新技术、新工艺等方法,做到地下工程发展更倾向于经济化、高效化。
环保作为维护社会鏖战环境的一个重要方式,是社会发展永恒不变的课题,地下工程施工更不能忽视这一点。城市建设的发展与地下空间的开发利用紧密联系,同时也与城市环境不可分割。
三、结束语
随着我国社会经济的发展以及人们生活水平的提高,城市化发展已经势不可挡,地下空间的开发利用也在城市建设的发展中表现出巨大的社会效益和发展潜力。我们要通过各种科学的先进方法,研究出适合我国城市发展的地下工程施工技术,在科技的辅助下,我国城市地下空间开发利用必将向现代化、科学化、国际化的方向发展,并走出一条符合我国社会实际情况的明媚道路。
【参考文献】:
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随着我国经济的发展,土建交通事业发展迅速,地下工程与隧道工程技术专业迎来了前所未有的发展机遇,为给社会输送高端技能型专门人才,专业建设显得尤为重要。
一.专业建设背景与定位
1.专业建设背景
重庆市多山,人口密集、城市建设用地较少,城市轨道交通发展有效缓解了核心地区地面交通拥堵的迫切需要,面临新的战略任务。地下工程与隧道工程的施工企业急需施工技术及施工管理人才,这就促使各专业院校积极培养这一方面的人才。
2.专业定位
本专业主要培养适应社会主义现代化建设,具有良好的职业道德和吃苦耐劳精神,掌握地下工程与隧道工程技术基本理论和专业知识,具备地下工程与隧道工程的相关的基本技能,能胜任地下工程与隧道工程一线工作的高端技能型专门人才。
二.专业建设与改革
1.人才培养模式
(1)建设思路
根据地下工程与隧道工程施工项目实施过程特点,以专业建设指导委员会为保障,密切与企业的合作,以“服务为宗旨,就业为导向,产学研结合”的专业办学思想,及时调整专业人才培养模式。
(2)建设内容
坚持育人为本,德育为先把社会主义核心价值体系融入到人才培养的全过程,在培养方案中融入成功心理、团队建设、沟通技巧等关键能力课程,培养学生的社会适应性、交流沟通能力和团队协作精神。
探索任务驱动、项目导向等教学模式,保证在校生到用人单位顶岗实习时间不少于半年。改革教学组织和教学管理,为学生提供更多的生产实践机会,促进学生专业能力的提高。
进一步深化产学合作机制,注重培养学生的实践能力、创新能力和创业能力,突出职业综合能力培养,实现专业内涵和企业需求相一致。技能训练与岗位要求相一致。注重“创业”培养,结合行业的特点,注重加强学生的创业意识教育和创业能力培养,使学生毕业后能够很快适应市场需求,抓住机遇,主动创业。
2.课程体系与教学内容
(1)建设思路
以提高学生的职业实践能力和职业素养为中心,建立多样性与专业个性培养相统一的教学机制,突出职业能力培养,以工学结合的专业核心课程建设为重点,构建与高素质技能型专门人才培养目标相适应的工学结合的课程体系。
(2)建设内容
地下工程与隧道工程技术专业根据职业岗位能力的需求,确定《地下工程施工》、《地下工程施工组织与管理》、《基础工程施工》等三门课程作为专业优质课程进行重点建设。
由专业带头人和教学业务骨干积极发动,集思广益,带领本专业教师,大力开展精品课程建设,集体备课,制作多媒体课件,做到优质教学资源共享,共同提高教学水平努力将优质专业课程建成为市级、院级精品课程。
实验实训中心开展钢筋工、砌筑工、抹灰工以及质检员、施工员、造价员等职业工种和上岗证书的技能鉴定和培训工作,将地下工程与隧道工程施工实训环节与职业技能训练结合起来,通过职业技能鉴定来提高和考核学生学习效果,更加注重学生的“双证书”培养,毕业生在完成学业获取毕业证的同时,还能通过考核获取本专业相关的技能或从业资格证书,为就业奠定良好的基础,提高就业率。
大力开展启发式教学,强化理论-实践一体化教学、案例教学、现场教学等方法的应用;强化计算机教学软件和多媒体教学课件、模型、实物、虚拟、仿真等现代化教学手段的综合运用,培养学生创新思维能力和分析问题、解决问题的能力。
3.实验实训条件建设
实训基地的建设要遵循职业能力的形成规律,力求具有真实的职业氛围,按专业群对教学资源进行重组、整合、配套、扩大规模,提高教学资源的共享率。实训中心建设土工、力学、材料实验室;地下工程与隧道工程(典型工法)施工工艺、构造展示中心;钢筋、模板、抹灰、砌筑工种实训区;聘请企业技术骨干和学院专业教师共同组成实验实训管理机构,建立健全实验实训运行、管理制度,根据生产实际进行实验实训改革,并依据岗位要求确定实训实习标准,开发实训实习指导书。
4.师资队伍建设
重点培养地下工程与隧道工程技术及所在专业群专业带头人。根据师资梯队建设发展的需要,加大专业骨干教师和双师素质教师的培养力度。聘请一定数量的行业技术专家,建设一支在年龄结构、学历结构、职称结构等方面更加合理,基础理论扎实、实际操作能力强、教学水平高、师德高尚、具有一定科研能力的专兼结合的“双师型”专业教学团队,为专业持续快速发展提供保证。
5.专业群建设
以培养具有高等职业教育特色的地下工程与隧道工程行业紧缺的高技能人才为目标,以专业技术应用能力和基本素质培养为主线,突出理论、实践教学体系和素质教育体系改革,强化职业技能、职业素质能力的训练和培养,搞好课程建设、师资队伍建设、实验室建设和教材建设。
6.多元化教学质量评价体系建立
建立校内教学质量评价制度;建立毕业生评价制度;建立用人单位评价制度,这样初步构成了多元化的教学质量评价体系,可以实现对专业的教学质量评价。
三.结束语
现今,高职院校专业建设还需按职业教育的特点和规律,通过专业建设与改革,将全面提升学院地下工程与隧道工程技术专业的办学实力和社会服务能力,成为集教学、人才培训、社会服务于一体的地下工程与隧道工程企业的技术人员输出基地。
在实践能力培养、教学方法、教学手段改进等方面形成办学特色,达到“工学结合、交替渐进”的地下工程与隧道工程专业人才培养模式,一切以一线服务为目标,以培养实用人才为宗旨,建设特色更加鲜明的专业。
参考文献:
[1]朱雪梅.高职师资队伍建设研究的现状与特点分析[J].职业技术教育.2006.(4):58-60.
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我国幅员辽阔,地质结构复杂多样,隧道与地下工程建设关键技术及地下工程环境保障技术就成了解决复杂地质环境条件下的重中之重。团队针对山区城镇工程建设中爆破施工扰动的突出问题,提出了“岩质地层悬臂掘进机施工技术”,从而有效拓宽了“铣挖法”施工领域,改变了我国岩质隧道与地下工程施工的固有模式。针对复杂环境和复杂断面条件下的隧道和地下工程施工快速支护施工的关键问题,研发并实施的“单层衬砌结构设计方法及施工技术”,成功应用于亚洲第一长大公路通风斜井,解决了长陡坡斜井大体积混凝土施工困难,风险高、质量难以控制的等一系列技术难题。
“要致富,先修路”,我国西部地区一直是经济“重灾区”,道路就是其中的软肋。结合我国西部铁路、公路等基础建设,宋战平首次提出了“西部隧道地貌控水成灾”的指导思想;结合工程实践,提出并实施的“以地质地貌分析为基础,随施工进度分阶段进行地质雷达配合红外探水及掌子面素描分析为手段的多阶段、多层次、多方法的综合立体式超前地质预测预报技术”,降低了复杂富水地质条件下长大隧道施工的风险,实现了西部环境敏感区隧道地下水“零排放”的目标。针对西部地质复杂条件下的大断面隧道软岩的大变形问题等.提出并实施的“大断面隧道扩挖让压释放变形,其后注浆补强提高刚度增强抗力;变形平稳施作外圈加强支护形成封闭,其后进行二次衬砌确保安全”的大变形整体整治原则和技术,直接指导了兰渝铁路天池坪隧道、化马隧道等工程的设计修正与施工,并广泛应用在我国西北乃至全国同类隧道建设中。
针对我国西部新疆及中亚地区地质复杂、环境脆弱的特点,宋战平及其带领的隧道与地下结构工程研究所研发的“大断面隧道旋喷加固全断面施工技术”,成功推广应用于我国“丝路”沿线的将军沟隧道、新玉希莫勒盖隧道等10余座隧道以及中亚的塔吉克斯坦乔尔马扎克、吉尔吉斯斯塔的南北第二通道隧道等工程建设中,取得了良好的应用效果。在塔吉克斯坦乔尔马扎克隧道建设中,塔吉克斯坦总统和总理先后多次视察隧道工程现场,塔吉克斯坦国家电视台、电台、报纸多次对隧道的安全、快速施工进行报道。
复杂环境条件下地下工程施工领域的开拓队
近年来,宋战平带领下的西安建筑科技大学隧道与地下结构工程研究所先后参与了北京地铁,天津地铁、武汉地铁,哈尔滨地铁、西安地铁等十余座城市地铁的建设咨询工作,科研成果丰硕。这一系列成果的取得,其背后不仅仅是辛劳和汗水,更多的是一份对工作的责任心在支撑着他们;成绩对他们而言,不仅仅是荣誉,更多的是责任和激励。
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1 地下工程开挖引起的工程地质问题
1.1地面沉降
1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有:
(1)地下工程开挖引起的附加应力;
(2)地下工程施工对地层的扰动和地层损;
(3)地下水渗流引起的地下水位的变化。
1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有:
(1)地下水位下降引起的固结沉降;
(2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降;
(3)土体扰动后,重新固结后产生沉降;
(4)土体的次固结和流变。
1.2洞室围岩失稳
地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。
均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。
1.3斜坡破坏
斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。
斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。
1.4地下水污染
在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。
2 防治措施
2.1开展详尽的工程地质勘察
工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。
2.2做好开挖方案的优化选择
地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。
2.3实行科学的降水设计
水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。
2.4做好现场监测,开展信息化施工技术
地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。
2.5积极采用新技术、新方法
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1 分析地下工程中的风险因素
影响社会范围较大、较多的不可预见风险因素、较多的施工项目、较长的施工周期以及投资规模较大是地下工程建设的特点。风险的发生包括外在和内在因素两个方面,主要包括有:人为因素、复杂的工程建设周边环境,以及工艺水平和工程施工技术、水文地质和工程地质条件的复杂性等。
1.1 水文地质和工程地质条件的复杂性
水文地质和工程地质条件主要指:水的腐蚀性、岩土的渗水性、地下水的发育和分布情况,以及岩土体的力学性质、岩性和地层分布等。地质勘探由于所固有的局限性,分析水文地质和工程地质条件的工作,只能以个别测试点对场地情况进行测试分析,且由于室内和现场试验设备条件的限制,误差对岩土体力学参数的影响往往很大。通过实践可知,较大的空间变异性和不连续性,是场地的水文地质和工程地质条件的特性,地下工程由于这些复杂因素,从而在定性上具备了极大的风险。
1.2 工艺水平和工程施工技术
施工队伍的业务水平和施工机械设备的精度,都直接影响到地下工程的工程建设风险。由于较为复杂的地下工程工艺水平和工程施工技术,因此最为重要的一点即是如何把握好工艺和理解透施工方案,不同的施工方法应对不同的地质条件,工程建设的风险系数会因为任何一点的失误或不足操作大大增加。此外,工程建设风险系统也收到施工人员的安全情况,以及较差的施工条件和较长的工程周期影响。
1.3 施工周边环境的影响
施工现场周围的建筑物和周边环境,无论在地下工程施工建设时采取何种工艺和手段,都会不可避免地收到一定程度的影响。周边环境包括:周边社会群体和环境、周围道路和管线状况、具有文物价值的建筑物、地下工程与建筑物的距离以及地面建筑物的类型等,工程建设的风险系数会因各种因素而上升。
1.4 施工组织、项目管理和工程建设决策的复杂性
在地下工程运营期、施工、设计和规划的全寿命周期内,施工组织安排、工程项目管理以及工程建设的决策是最为重要的环节。比之于其他项目,地下工程具有较大的风险投资和极强的隐蔽性等特点,任何一个阶段都会在组织、管理和决策上遇到困难。因此从立项开始,如何合理选择施工工艺、设计方案、工程场地;如何使环境所受到的工程影响降至最低限度;如何使工程建设的社会效益和经济效益得到提高,以及如何使“可持续性”和“和谐”因素贯穿整个工程建设,每一个步骤的执行和决策都影响着工程建设的风险系数。由此可见,种类繁杂和多样性,是地下工程项目风险因素的特点。较大的风险始终存在于工程运营、实施和决策等各个阶段,同时整个工程项目的寿命周期也都有风险贯穿其中,为了保证顺利实现工程建设项目,引入风险管理理论指导实际施工过程的做法迫在眉睫。
2 地下工程的风险管理办法
作为一种上世纪50年代起,从德、美等国诞生出的管理办法,是组成项目管理的重要部分。风险机理在隧道等地下工程中对于风险环境的孕育,以城市软土地区盾构隧道工程施工为例,其承险体有生态环境、地下管线、地面建筑物和盾构隧道等等,不同的环境情况又会造成不同的损失模式。其中直接损失包括施工人员和盾构隧道构成的承险体;间接损失则包括破坏生态环境以及造成的对社会和环境的影响等。为避免因风险机理造成的直接或间接的损失而进行的风险管理,其过程主要分为风险监控、风险应对、风险评价和风向分析4步骤,其中又包括风险辨识、风险估计、风险评价、风险应对、风险追踪和风险控制6部分。第一是风险辨识。对潜在于地下工程中所有的风险因素进行整理归类和筛选,当部分风险因素严重影响到目标时,应给予重点考虑。风险辨识的方法包括流程图分析法、事故树分析法、现场调查法和风险清单分析法等。第二是风险估计。估计和分析风险因素发生的后果和概率。第三是风险评价。评价的基础为风险分析,以相应的风险标准为根据,对可否接受地下工程中的风险进行判断,以及安全措施是否需要更进一步。第四是风险应对。将实际情况和风险大小相结合,使处理风险的对策的提出更具有针对性和合理性。常用的手段包括:风险修正、风险合并、风险分散、风险自担、风险转移、损失控制和风险回避等。第五是风险追踪。对风险采取应对措施后,跟踪观察风险的变化发展情况,督促实施风险应对措施。第六是风险控制。以风险追踪为基础,以风险的变化情况为根据,使风险应对措施能够及时进行调整。
3 地下工程风险管理研究现状及问题
我国的地下工程风险管理比之于发达国家,仍然处于起步阶段。相对比较短的工程实践和研究时间,较晚起步的地下工程安全风险管理研究应用,而且研究在管理方面的进展也是初步的。不过我国已经在上世纪末陆续开展了相关学科的研究工作。上世纪90年代,丁士昭教授对我国的上海、广州地铁隧道工程中的保险模式及建设风险进行了研究;黄宏伟等人所开展的风险管理研究,其研究重点在地铁运营和建设阶段,在整体上给出如何控制、分析地铁不同阶段中风险因素的思路;分析基坑工程风险方面,毛金萍、仲景冰和李惠强等人在分析深基坑支护结构方案风险时采用了事故树的模式;以同济大学为主,对沪崇通道的财务分析、运营事故控制以及施工风险管理等各个方面所进行的风险评估研究,是国内第一个大型项目中应用到风险分析技术。近些年,实际工程领域中,安全风险管理的发展较为迅速,尤其是在地下工程项目中,风险评估与分析得到了大量的应用。地下工程在实际应用安全风险管理时,其实施负责的主体是各个岩土工程咨询公司和科研单位。一些工程科技公司自主研发的管理系统软件已经在建筑工程、越江隧道和地铁工程等多个领域得到了广泛应用。目前地下工程的安全风险管理实践与研究在我国的发展已经取得了实质性的突破,但风险评估与分析扔是目前侧重的主要方向,监测系统是布置和开展较多的方面,未能深入研究控制方法和风险预警,安全风险管理系统的整合尚不统一,已经开发的安全风险管理系统,其功能较为简单,对基础数据和地理信息系统的支持不够,且较低的信息化水平,使信息化风险管理平台的建设不足,适合地下工程建设实际和符合安全风险管理体系的系统平台极度缺乏。目前我国地下工程风险管理依然存在着如下问题:风险管理体系仍然较为被动;缺乏有效规范的风险管理及风险接受等级和准则;相对分散的风险管理系统以及错误认识风险评估标准和对风险的定义等。
4 结束语
较差的施工条件、较多条件对施工的制约、复杂的周边与地质环境以及难度较高的施工技术都是地下工程施工过程中的不确定因素,地下工程建设施工所面临的技术核心难题即是地下工程的风险管理。对该系统和管理办法的不断研究和完善,对于规避地下工程施工时所面临的风险具有非常重要的作用。
参考文献