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土木工程铁路工程论文精选(九篇)

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土木工程铁路工程论文

第1篇:土木工程铁路工程论文范文

关键词:土木工程概论 教学 工程美学教育

前言

为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求,土木工程专业在第一学期开设《土木工程(专业)概论》课,旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来,土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展,如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求,需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容,并积极改进教学方法与手段来提高教学效果,我们进行了不断地探索与实践。

1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容

土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,包涵的范围非常广泛,如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内,应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选,结合本校土木工程专业的特点,对教学内容进行了适当整合与扩展,形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有:土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深,逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况,初步具备土木工程建设的基本知识;使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排,明确教学要求与努力方向,建立理论与实践相结合的学习理念,为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。

2.注重对学生工程意识与专业素质的培养

土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。

3.适当引入工程美学教育,突出“美学育人”的功能

当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重,人们一提到土木工程,就认为是“土”和“木”的简单结合,仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中,缺少艺术气息。其实,土木工程既是物质产品也是艺术品;工程技术的实践过程也是艺术的创作过程,所以,在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵,激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬;这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐,与人文历史相结合,增加工程教育的“文化”内涵,突出“美学育人”的功能,学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵,又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。

4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键

《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。

4.1 利用多媒体教学

以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地(如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等);或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。其次,可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆(鸟巢、水立方)等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。

4.2 结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯

“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响(包括心理方面)等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。

5.结语

总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。

注:本文作者宿晓萍为在读博士。

课题项目:本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持,吉林省重点实验室建设项目支持。

参考文献:

第2篇:土木工程铁路工程论文范文

一、人才培养目标

在人才培养上,如何将传授知识和能力培养二者有机结合,相辅相成,避其对立取其统一,制定出既适合社会对工程人才的需要,又满足高校教育的道路桥梁与渡河工程专业人才培养方案,这不但具有重要的发展意义,还具有重要的现实意义[1]。道路桥梁与渡河工程专业,综合了道路工程、桥梁工程以及渡河工程相关的专业技能。其人才培养目标就是培养具有专业设计能力、施工技能并懂得现场管理的现场工程师、道路工程师、桥梁工程师,为道桥工程领域生产第一线培育卓越的当前社会需要的高级应用型人才[2]。

二、道路桥梁与渡河工程专业课程体系的设置

紧紧围绕人才培养目标的要求,道路桥梁与渡河工程专业开设专业课,专业基础课,公共课程,专业选修课程等。道路桥梁与渡河工程专业是培养能从事道路、桥梁、铁路工程及地下工程的设计、勘测、施工、科研、咨询、维护和管理等工作的工程技术人才。其专业核心课程包括路基路面工程、桥梁工程、道路勘测设计、道路建筑材料、土质土力学、桥涵水文与水力学、隧道工程、基础工程、道路施工、桥梁施工等科目。

2.1主体思想

培养方案要适应我国现代化人才发展需求,结合科学的教育理念,掌握专业人才需求规律,顺应教育的发展潮流、专业人才培养模式和标准,培养“来之能用,用之有效”的,既有扎实的实际操作能力,同时又具有不断创新精神的高级专业人才。做到及时总结在人才培养过程中好的教学内容、教学手段以及教学改革成果,并将成果应用于新的培养方案中,不断开吸取国内外本领域先进的教育理念和科研成果,注重实际工程与课程体系的衔接、整合、优化,更新课程,发展学生创新意识,从而提高毕业生的质量。

2.2道路桥梁与渡河工程专业方向设置

道路桥梁与渡河工程专业下设有道路工程、桥梁工程和地下工程与安全三个专业方向。为适应市场需求,学生可根据自己的专长和爱好,自主选择一个专业方向进行学习。

(1)道路工程专业方向,可从事道路工程的勘测、规划、设计、施工、咨询、管理等方面的技术工作,还可以从事桥梁和隧道工程相关的技术工作;(2)桥梁工程专业方向,可从事桥梁工程的勘测、规划、设计、施工、咨询、管理等方面的技术工作,还可以从事道路工程相关的技术工作;(3)地下工程与安全专业方向,可从事地下工程的勘测、规划、设计、施

工、咨询、管理等方面的技术工作,还可以从事工程安全与灾害防治及道路桥梁工程相关的技术工作。

2.3课程分类

道路桥梁与渡河工程专业学制四年,最长不超过六年,提前修满规定的学分,可申请提前毕业。三个专业方向的所有课程分为三类,即:

(1)公共基础课。公共基础课是三个专业方向都必须要修的课程。公共基础课程共65.5个学分,占总学分比例的44%。(2)专业课程群。专业课程群包括专业课程和专业基础课程,其中专业基础课是为日后专业课程学习的先导课程,为专业课程学习做铺垫。专业基础课共49.5个学分,占总学分比例的34%,专业课共33个学分,占总学分比例的22%。(3)专业拓展课。专业方向拓展课程是在结合专业课程或专业基础课程的基础上,为开扩专业领域视野,丰富专业领域知识,更好地与毕业后工作有良好的衔接而开设的课程。相当于传统课程体系中的专业选修课。专业拓展课程涵盖了与三个专业相关的专业课程,涉及工程设计、施工、监理和管理等各方面。学生可根据自己的兴趣爱好和就业需要在专业拓展课程中,选取28个学分的课程,所修学分占总学分的19%。

2.4实践课程

本专业的实践教学环节从大一至大四一直贯穿于四年的本科培养过程,除了大一年级的军事训练课以外,还包括物理实验、专业认识实习、测量实习、专业地质实习、专业生产实习、专业课程设计以及毕业设计(论文)以及创新实践等环节。其中课内实践环节为45学分,课外实践5学分,课外实践不计入总学分,但需考核合格方准毕业。

三、结语

随着我国基础设施建设的飞速发展,交通事业已经成为我国经济发展支柱性行业,随着社会对交通技术人才的需求呈现多样化,道路桥梁与渡河工程专业人才培养也越来越受到重视。相应地,对该专业课程体系的设置也应与时代需要同步,结合国家建设对交通人才的要求,不断将新标准、新知识和新方法吸纳并将其优化,不断探究新方法和途径,为道桥工程领域生产第一线培育卓越人才。

参 考 文 献

第3篇:土木工程铁路工程论文范文

关键词:地铁隧道; 防水设施; 暗挖法

Abstract: the subway tunnel waterproof underground method is one of the important factors of success or failure. The leakage of the tunnel is highlighted in tunnel construction quality problems and solve the issues to be further. Type of method with China's rapid development of urban rail traffic, underground mining method tunnel is more and more, this paper aims to analysis in underground mining method in the tunnel construction the characteristics of various auxiliary measures, suitable conditions, the use of waterproof facilities.

Keywords: the subway tunnel; Waterproof facilities; Concealed excavation method

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:

一:暗挖法定义

暗挖法,是指在软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅和锚喷砼作为初期支护手段,遵循“新奥法”理论,按照“十八字”方针(管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工。暗挖的优点:结构形式灵活多变,对地面建筑、道路和地下管线影响不大,拆迁占地少,扰民少,污染城市环境少等。缺点:施工速度慢,喷射混凝土粉尘多,劳动强度大,机械化程度不高,以及高水位地层结构防水比较困难等。

二:地铁矿山法隧道所处的环境

通过对多个矿山暗挖法隧道的调查研究,对不同文地质条件,周边环境下的注浆措施进行分析对比研究结论:在城市地铁中的矿山暗挖法隧道,需根据工程的周边环境,隧道埋置深度,工程及水文地质条件,隧道断面尺寸,结合隧道施工的基本工法,选择合理的注浆参数,对地层及围岩进行必要的加固和止水,减少对周边环境的影响至关重要。

不少地铁隧道,由于埋深浅,处于第四系各种土层,砂层或岩石全,强风化的软弱围岩中,一般地下水位较高,地下水丰富;因此,在矿山法隧道设计和施工中选择合理的辅助施工措施,围岩进行加固和止水,保证隧道的施工安全和减少对周边环境的影响。

三:在矿山暗挖法中排水放在非常重要的地位

但近些年来由于部分建设工作者对地下工程防水存在模糊认识,致使地下工程渗漏水越来越严重。为了规范地下隧道工程防水做法,除建议严格执行国家有关规范外,特提出以下方案。

1、地下防水工程选材条件

1.1地下工程防水的目的

a、防止水对地下维护结构的侵蚀,保证地下建筑物使用年限。

b、防止水对地下建筑空间的侵蚀,保证地下建筑物使用安全。

c、防止渗漏造成地下水土失衡,影响相邻建筑物使用安全。

1.2关于防水层在地下建筑物构造层次中的地位

“混凝土的裂缝是不可避免的”,是对混凝土特性的科学评价。因此,《地下工程防水技术规范》中规定混凝土允许裂缝宽度为0.2mm,这也是合乎情理的。但允许有0.2mm裂缝的混凝土仍称作“结构自防水”是没有道理的。因为从物理概念上说,水分子的直径约0.3×10-6,可以穿过任何肉眼可见的裂缝。肉眼可见的裂缝范围一般以0.005mm为界。那么0.2mm的裂缝肯定要漏水的,被允许有0.2mm裂缝的混凝土,又如何称得上“结构自防水”呢?所以,防水层在地下建筑物主体结构以外的构造层次中,其作用之重要是第一位的,而不能被视为“附加防水层”。

1.3须考虑防水材料与地下建筑物使用同步

由于地下工程是埋于地下的建筑物,将来防水层失效需要翻修的可能性几乎没有。因此,地下工程防水层材料选择尽可能采用能与建筑物设计使用期同步的材料。因为,合成树脂片材在不受大气、臭氧、紫外线、侵蚀的情况下老化非常缓慢。日本、美国等工业发达国家常采用诸如:EVA、PE、PVC防水卷材做复合衬砌防水层。目前已经有35年不失效记录。

一般地下隧道工程设计使用年限为70年,故隧道工程绝大多数采用合成树脂片材(包括均质或复合片材)做全外包防水层。

2.采用合成树脂片材的缺陷和改用埋贴式高分子防水卷材的优势。

2.1采用合成树脂片材做隧道全外包防水的缺陷

合成树脂片材(如HDPE、EVA、PVC)具有耐久、(几十年不降解)防腐,强度高(不易被戳穿),延伸大等优点。但由于采用合成树脂片材做防水层与二次衬砌间不发生任何形式的粘着,它们之间是松铺的,因此,很容易因某个局部破损或不密实而造成窜水、漏水,甚至导致整个工程防水失效。

2.2 改用埋贴式高分子防水卷材做隧道防水层的优势。

埋贴式高分子防水卷材,是在合成树脂片材上涂盖不小于0.5mm厚的自粘胶层而制造的高分子自粘防水卷材。其特点是高分子卷材表面的自粘层与混凝土有很强的粘着力。施工时,先将卷材铺在隧道支护层上,采用捆绑固定法将卷材固定,卷材搭接部位的高分子片材间热焊,使高分子片材形成一个整体。二次衬砌施工前,将卷材表面隔离层揭除,在自粘胶粘结面表面涂敷一层水溶胶,当二次衬砌模注完成,达到设计强度并干燥后,便可达到标准要求(卷材与混凝土粘结强度)的粘结强度。

四:高分子防水卷材施工

常用的埋贴式高分子防水卷材为高分子复合片材两面覆有自粘胶层(即双面卷材)。在应用时,一面与基面粘结,另一面与结构粘结。埋贴式高分子防水卷材应用于明挖法地下室工程,底板垫层和侧墙保护墙是比较平整的,采用外防内贴法;如需采用外防外贴时,可选用单面粘埋贴式高分子防水卷材。

埋贴式高分子防水卷材应用于暗挖法(或矿山法)工程,防水基面是凹凸不平的,施工时是在基面固定自粘片(每块为150㎜×150㎜,每平方米不少于3块均布),然后将卷材整体托起,就位,在一边用25宽镀锌压条固定,再将粘结块压紧压实。卷材主体搭接时可采用垫焊法(卷材可留有搭接边);也可以采用全粘法(卷材不留垫焊搭接边)。

五:埋贴式高分子防水卷材暗挖法工程施工

在暗挖法工程防水施工中,埋贴式高分子防水卷材为双面粘,当施工车托盘将卷材展开托起后,对准基准线就位,然后固定。卷材表面隔离膜(纸)在主体结构浇筑前揭除。底板垫层部位的卷材自粘层表面喷有水溶胶粉,以防粘结。埋贴式高分子防水卷材明挖法工程施工在明挖法工程防水施工中,埋贴式高分子防水卷材可以是双面自粘,也可是单面自粘。基面基本干燥的明挖法工程可采用双面自粘埋贴式高分子防水卷材;基面潮湿(无明水)的明挖法工程可采用单面埋贴式高分子防水卷材。

六:结语

随着国民经济的发展,路、铁路隧道工程也越来越多。隧道工程不可避免地要经过含水量较高的地层,以必将受到地下水的有害作用。果没有可靠的防水、堵漏措施,水就会侵人隧道,响其内部结构与附属管线,至危害到隧道的运营和降低隧道使用寿命。所以隧道工程的防排水已经成了隧道施工的关键工序。对长大隧道和穿过富水地层的隧道,防排水显得尤为重要。

[1] 铁道第二勘察设计院.铁路工程设计技术手册#隧道。订版.北京:中国铁道出版社,1999.

[2] 何川.土木工程学会地下铁道专业委员会第十五次学术交流会论文集。都:西南交通大学出版社,2003.

第4篇:土木工程铁路工程论文范文

关键词盐渍土;工程性质;工程危害;防治

Abstract: With the rapid development of China's economic construction, saline in the eastern coastal and western land area construction projects carried out widely, saline soil engineering hazard is becoming increasingly prominent, the characteristics, causes, classification of saline soil and its harm to the construction of the one were expounded, introduces the current research situation of saline soil foundation the three line of defense, the Countermeasures of saline soil engineering hazard elaborated with examples of petrochemical engineering design, in order to promote the in-depth study on this issue and engineering application

Key words saline soil engineering properties; engineering; harm; prevention

中图分类号:TU71

概况

世界上许多国家和地区均有分布,前苏联情况较为突出,在中东尤其阿拉伯海湾及红海的周边地区分布广泛的石膏土,据相关资料统计全世界盐渍土面积计约897.0万平方公里,约占世界陆地总面积的6.5%,占干旱区总面积的39%。盐渍土在我国分布十分广泛,如西北的青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等省的有大面积的内陆盐渍土分布,在华北及东部沿海地区则有滨海盐渍土分布,中国盐渍土面积约有20多万平方公里,约占国土总面积的2.1%。

图-1世界盐渍土分布图

图-2中国盐渍土分布图

盐渍土与其他特殊土如多年冻土、膨胀土和湿陷性黄土等相比,有其特殊性和复杂性,除具有溶陷性外,还具有盐胀性和腐蚀性,对工程建设危害较大。近年来,随着石油化工、公路、铁路等部门在盐渍土地区的工程建设日益增多,我国已经制定一些适合盐渍土地区的设计规定,并开展了必要的研究,确保工程建设的安全、经济、合理。目前,我国的《岩土工程勘察规范》、《石油化工钢储罐地基与基础设计规范》、《公路路基设计规范》、《铁路路基设计规范》等中都纳入了有关盐渍土的内容。《盐渍土地区建筑规定SY/T 0317-2012》总结了盐渍土地基勘察与评价、设计、地基处理、施工和质量检查与维护方面的内容,较为全面的反映了我国在盐渍土方面的实验研究水平。盐渍土工程性质和工程处理等方面,还有有待于进一步完善和发展,在实践中积累更多有益的经验。

盐渍土的工程性质

盐渍土的定义

国内外有关盐渍土含盐量的与含盐类标准的规定不同。前苏联曾用盐渍土中的易溶盐和中溶盐的界限含盐量标准分别为0.5%和5%;我国《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)中的盐渍土的界限含盐量标准是易溶盐含量为0.5%;《盐渍土地区建筑规范》(SY/T 0317-2012)规定,盐渍土是不同盐碱化土的总称,特指易溶盐含量大于或等于0.3%并具有溶陷、盐胀或腐蚀等工程特性的土;我国《岩土工程勘察规范》(GB50021-20012009年版)规定,岩土中易溶盐含量大于0.3%,并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时,应判定为盐渍岩土。

2.盐渍土的主要特点

1)盐渍土的气相、液相、固相三相组成中,液相含有盐溶液,固相含有结晶盐,其相转变堆土的大部分物理指标和力学指标均有影响,强度指标明显降低。

2)盐渍土地基浸水后产生溶陷,地下水位较深时更易溶陷。

3)某些盐渍土(如含硫酸盐的土)地基,在温度或湿度变化时,会产生体积膨胀,对建、构筑物和地下设施造成危害。

4)盐渍土中的盐溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀,包括原材料含水腐蚀和地下含盐水侵蚀。

3.盐渍土的成因

盐渍土的成因由当地的地形、气候和水文地质等自然因素决定,人类活动也会使本来不含盐的土层产生盐渍化,生成次生盐渍土。盐渍土的含盐成分主要来源于三方面:岩石中盐类的溶解,工业废水的注入和海水的深入,盐的迁移和在土中的重新分布,则是靠水流(地表水和地下水)和风力完成。

4.盐渍土的分类盐渍土的分类方法很多,但分类原则都是根据盐渍土本身的特点,如含盐量的性质、含盐量的多少、盐在水中的溶解的难易程度、盐渍土的地理条件等,在工程上一般按照其对工程的影响进行分类,常见分类表-1,表-2,表-3

表-1 盐渍土按含盐化学成分分类

注:表中c(Cl-)为氯离子在100g土中所含毫摩数,其他离子同。

表-2 盐渍土按含盐量分类

表-3 盐渍土按盐的溶解度分类

三、盐渍土的工程危害与防治

1.盐渍土的工程危害

盐渍土对工程建设的危害是多方面的,由此造成的经济损失也十分巨大。由于盐渍土具有溶陷性、盐胀性、腐蚀性,其危害一般因为此三种特性造成。由于不同地区盐渍土的成因、组成和特性不同,所以不同地区的盐渍土的工程危害表现不同,如地下水位埋深较深的干旱地区,地基溶陷性较明显,而腐蚀现象并不严重;以含硫酸盐为主的盐渍土地区其盐胀性造成的危害较大;而对地下水位较高的盐湖和滨海地区,其危害主要表现为对基础等于盐渍土接触的地下设施的腐蚀作用。

盐渍土对地基溶陷的工程危害主要表现在当盐渍土地区建、构筑物的地基遭到水的浸入时,建筑物除自身荷载产生地基沉降外,还将产生因为盐渍土的溶陷而引起的附加沉陷(图1),具有溶陷性的盐渍土地基一旦浸水,土中可溶盐溶解,结构强度丧失,地基承载力下降并产生较大沉降,工程实践和试验表明,在砂类土中尤为明显。盐渍土地基的溶陷对石油化工工程中的塔器、罐、井、池类等构筑物影响较大,工程设计中应高度重视。

图-3盐渍土地基浸水溶陷引起的建、构筑物基础的沉降曲线[4]

盐渍土盐胀与一般膨胀土的最大区别在盐渍土是因为是失水或因温度降低导致的盐类结晶膨胀,硫酸盐渍土和亚硫酸盐盐渍土地区容易发生盐胀。在温度和湿度变化比较大的土层范围内,地下水位以上的盐渍土层表现明显的盐胀性。

盐渍土的腐蚀性危害最大,在工程建设中相当普遍。盐渍土中的盐的腐蚀主要为氯盐和硫酸盐腐蚀。土中氯离子对金属有强烈的腐蚀作用,尤其钢铁;而硫酸盐对混凝土、粘土砖等的腐蚀作用很强,对金属液有一定的腐蚀作用,进行工程建设时必须把解决腐蚀问题放到重要位置,并对其腐蚀机理、主导影响因素等有明确的认识和分析,通过合理的防腐蚀措施,达到使建筑物和各种地下设施安全使用和耐久性的目的。

盐渍土的防治

对于盐渍土地区的地基基础及其他与盐渍土接触的地下建构筑物的防治措施应因地制宜、区别对待并采取相应的设计措施,构筑盐渍土地区的防水措施、地基基础措施和结构措施三道防线。防水措施包括场地排水、地面防水、地下管沟和集水井的敷设,检漏井、防(检)漏沟的设置以及地基中隔水层的设置等;盐渍土的三性都与水有关,防水是最基本的要求。地基基础措施包括:消除或减小溶陷性的各种地基处理方法和穿透盐渍土土层的各种类型深基础等措施;结构措施包括加强结构整体性、减少建筑物不均匀沉降或使其适应地基变形的各种措施。

四、工程实例

现结合新疆维吾尔自治区某化工项目的建、构筑物的工程设计为实例,论述盐渍土地区建(构)筑物应采取的防治措施。

1、工程场地概况及盐渍土地基评价

建设场地位于天山北麓,准噶尔盆地南缘,属中温带大陆性干旱与半干旱气候,深居亚欧大陆腹地,地表盐渍化现象显著。拟建场地整平前为荒地和农田为主。根据详细勘察资料,在在钻探深度范围内土层分布稳定,较有规律,自上而下依次为:第四纪全新统(Q4)陆相沉积层:①粉土、②粉土、③粉土、④粉土、⑤粉土、⑤1粉土、⑥粉土、⑦粉土、⑧粉土,各土层天然承载力特征值200kPa左右,比较稳定。拟建场地主要建构筑物为塔、炉、容器等设备基础,钢结构设备构架及变配电室等。

据岩土工程详细勘探资料及地基土壤易溶盐分析报告揭示,建设场地浅层地基土(5m深度以上)的易溶盐含量一般大于0.3%,判定为盐渍土,按含盐化学成分分类,场地土一般为氯盐渍土,局部为亚氯盐渍土;按含盐量分类,表层场地土一般为中盐渍土,表层以下场地土属弱盐渍土。场地土的含盐量变化规律为随深度增加逐渐降低。

建设场地盐渍土具有轻微溶陷性、轻微盐胀性和中~强腐蚀性;地下水稳定,上层滞水埋深为1.8~4.5m,潜水埋深8.5~12.2m。其盐渍土的特征如下:

溶陷性:根据在探井中所取的原状土试样进行的溶陷性试验结果,所有土样的

溶陷系数δ均小于0.01,所以本场地的盐渍土为非溶陷性土。因此,除采取一般排水措施和结构措施外,可不考虑地基溶陷性。

盐胀性:建设场地地基土所含盐分以氯盐为主,硫酸盐含量低,根据在探井中

所取的原状土试样进行的溶陷性试验结果,所有土样的Na2SO4含量均小于1%,可不考虑地基土的盐胀性。

建设场地内建构筑物基础埋深均大于1.5m(超过标准冻深为1.5m)。因此除采取一般排水措施和结构措施外,建(构)筑物基础可不考虑盐胀性。但地面、散水等均做卵石缓冲层。

腐蚀性:第①层深度3.0m以上的地基土对混凝土结构具中等~强腐蚀性;对钢

筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性,对钢结构具强腐蚀性。第②层深度3.0m~6.0m的地基土对混凝土结构具弱~中等腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋具中等~强腐蚀性,对钢结构具强腐蚀性。

2、本工程盐渍土防治措施

根据详勘报告揭示,本工程盐渍土主要特性及工程危害为腐蚀性危害,不考虑溶陷性及盐胀性。目前尚无的关于盐渍土的腐蚀性防护的专门技术规范,本工程设计以《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)和《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)为基础,根据建设场地建构筑物特点和场地条件,采取以腐蚀防护为重点的防止盐渍土工程危害措施,并应考虑建构筑物的腐蚀环境、地基基础设施的安全等级、设计使用年限、经济合理性、耐久性等因素提出综合防治措施。

建设场地地基基础等地下建构筑防腐蚀设计遵循以下原则:

a)立足基础和其他设施的自身建筑结构材料具有良好的抗腐蚀能力;

b)必要时考虑采取材料表面防护措施,如涂防腐层、隔离层等;

c)对重点部位和重要的构筑物应加强防护。

本工程主要建、构筑物基础等具体采取以下防腐蚀措施:

对于一般浅基础可以采用换填法,将基础底部及四周换填无腐蚀性填土(由于建设场地周围没有无腐蚀性土来源,此措施未实施,);

一般基础和基础梁可采用混凝土内掺防腐剂;

对上部荷载较小的一般建、构筑物,采用强度等级不低于C25的毛石混凝土或素混凝土基础,防止氯盐对钢材的腐蚀;

当上结构荷载较大采用钢筋混凝土基础时,强度等级不低于C40;

钢筋混凝土基础垫层采用150mm厚掺外加剂的C25混凝土或100mm厚沥青混凝土;

钢筋混凝土基础等地下构筑物增加保护层厚度;

基础外表面涂层,对于素混凝土基础侧面又加设防腐蚀涂层;对于钢筋混凝土基础采用基础表面涂刷采用环氧类或聚氨酯类沥青1mm;

钢筋混凝土基础及其他地下构筑物根据其腐蚀环境添加钢筋阻锈剂;

对于处于干湿交替位置的基础等地下构筑物加强基础防护措施;

对于高耸的塔器、烟囱等对承载力要求较高的建构筑物,采用桩基础,需采取如下措施: 预制钢筋混凝土桩的混凝土的强度等级不应低于C40,水灰比不应大于0.4,抗渗等级不应低于S10;钢筋的混凝土保护层厚度不应小于45mm;混凝土灌注桩的混凝土强度等级不应低于C35(宜为C40),水灰比不宜大于0.45(宜为0.40),抗渗等级不应低于S8(宜为S10);钢筋的混凝土保护层厚度不应小于55mm(宜为70mm)。混凝土中掺入对SO42- 、Cl- 均有足够耐蚀性的外加剂。混凝土桩身的防护应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》( GB 50046-2008)表4.9.5的规定。灌注桩成孔采用泥浆护壁,泥浆制作应采用清洁水,严禁采用现场高含盐的地下水制作。清孔过程中,应不断置换泥浆,直至浇筑水下混凝土。

施工图阶段的防水措施,如排水、地下管沟等本文从略。

此外,施工阶段防水、防腐蚀措施也应加强,使用阶段应加强管理,本文从略。

结束语

综上所述,盐渍土因其成因、组成和特性不同,在不同地区的盐渍土的工程危害也不同,在盐渍土地区进行工程建设时,应充分了解盐渍土的危害机理和特征,从勘察、设计、施工、使用管理各阶段,大力开展调查研究和实验分析,采取相应的防治措施和保障制度,综合运用多种手段,不断把科学成果运用于工程实际中,确保工程建设的安全、经济、合理。

参考文献:

盐渍土地区建筑规范,SY/T 0317-2012,中国石油天然气集团公司,石油工业出版社

岩土工程勘察规范,GB50021-2001(2009年版)

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我国盐渍土的成因及分布特征,温利强,合肥工业大学硕士学位论文,2010.03

中国西北地区盐渍土分布及危害,温利强、杨成斌、李士奎等,工程与建设,2010年05期