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地下工程施工特点精选(九篇)

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地下工程施工特点

第1篇:地下工程施工特点范文

关键词:地下工程;施工技术;实践性教学

中图分类号:G642.3;TU94 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0105-04

地下工程是指深入地面以下,为开发利用地下空间资源所建造的建筑、构筑物。按照其用途和功能可分为:工业和民用建筑中的地下车间、电站、库房、地下商业街、人防与市政地下工程;交通运输中的地下铁道、公路隧道、水下隧道和过街地下通道等;军事上的指挥所、通信枢纽、掩蔽所、军火库等[1]。

地下工程的营造涉及可行性研究、初步设计、施工图设计、施工等全过程。其中,地下工程施工是地下工程从图纸到实物的成型过程,具有很大的复杂性、不确定性、危险性,因此其成为地下工程建造中最重要的阶段。

一、地下工程施工技术课程的特点

地下工程施工技术是理工大学建筑工程管理(人防)专业必修课,土木工程(人防)专业选修的一门专业课[2],其以“明挖法”和“暗挖法”两项地下工程基本作业为主线。通过课程学习,可使学员掌握目前地下工程施工中成熟的技术、方法,培养学员的工程意识和分析实际问题的能力,为后续课程学习和岗位任职奠定必要的理论基础。从教学内容上看,该课程的主要特点有以下几个方面。

(一)学科交叉性强

地下工程施工技术课最大的特点就是先修课多,学科交叉性强。在“暗挖法”施工教学中,钻爆法施工涉及到爆破、通风、给排水方面的知识,支护施工涉及到岩石力学和工程地质方面的知识,TBM施工、盾构法施工、顶管法施工技术则更多的是施工技术与施工机械知识的结合。在“明挖法”施工教学中,土方工程、基础工程、基坑工程和土力学联系紧密,而要学好混凝土结构施工技术则必须要学习好土木工程材料、混凝土结构设计原理等课程。通常,地下工程施工技术课程安排在第三学年的下半学期,学生在学习本课程之前,至少应系统学

习三大力学、工程测量、工程地质、工程材料等专业基础课,以及钢筋混凝土结构、钢结构、地下结构设计等专业课,才能比较顺利地学完整个课程。

(二)课程实践性强

地下工程施工技术课是研究地下工程相关专业施工工艺、操作过程、施工设备机械的性能和操作等规律的一门课程[3]。某些基础课程如数学、英语等,知识的传授大部分都是依靠老师课堂上的讲解,授课水平的好坏很大程度上依赖于老师对课程知识掌握的熟悉程度。但是,地下工程施工技术这一类专业性很强的课程,其中关于施工工艺、施工过程、施工机械的性能及操作过程等内容很难单纯用语言来讲述[4],光靠课堂的解说远远达不到教学效果。

(三)知识点更新快

随着地下空间开发如火如荼地开展,地下工程施工技术领域的新技术与新工艺不断涌现,而大学教材很难及时介绍这一方面的成果,使得教材的更新速度低于技术、工艺的更新速度。因此,在教学上应该结合实际情况,在讲授基本知识的基础上介绍一些最新的施工技术和做法,以跟上地下工程领域新技术、新工艺发展的步伐[5]。这些内容若只从概念上介绍,学生很难理解,因此需要教师结合工程实践进行说明,才能做到有的放矢。

二、施工课程实践性教学模式的现状

土木工程专业课程实践性非常强,其中尤其以施工课最为突出。我国高校教育一贯注重实践性教学环节的设置。1963年9月,“教育部直属高等工业学校教学工作座谈会”中就明确指出,在各门课程的教学中,贯彻“少而精”的原则,加强实践性教学环节[6]。改革开放初期的土木工程施工教材中,也明确了对有关实践教学环节如现场教学、习题和课程作业、教学参观、生产实习等给予足够的重视[7]。同时,土建各个专业也在实践性教学的方法、手段上不断进行尝试。凌田全认为,组织好施工实习,提高施工实习的效果,需要加强横向联合,建立长期稳定的施工生产实习基地,周密安排,加强考核[8]。株洲工学院在实践性教学实施过程中,精心挑选施工队伍正规、施工技术先进、结构类型和施工进度符合教学要求的施工现场[9]。华南理工大学和湖南科技大学在实践教学环节上,都采用了分散与集中相结合的办法[10-11]。目前工科类高级施工课也主要采取集中实习和分散实习两种方法。

从我国工科教学现状看,实践教学体系由实验、课程设计、实习、毕业设计等组成。实践性教学是培养、提高学生综合能力与素质的一个重要环节,是对理论教学的验证、补充和拓展[12]。

三、地下工程施工技术的“四维实践教学模式”

针对课程实践性强的特点,地下工程施工技术课程紧跟施工技术发展前沿,积极将地下工程施工中的新技术、新方法、新工艺、新设备知识引入课堂,同时在课程中加强了实践性教学环节。本课程实践内容的设置,其形式有“认识实践”、“操作实践”、“虚拟实践”、“生产实践”等4个方面,目的是使学生掌握基本的地下工程施工技能,学会实际操作规程和操作方法,熟悉工程现场施工组织与管理,具有能够综合运用专业知识解决地下工程施工管理问题的能力。

(一) 地下工程施工的认识实践

认识实践是地下工程施工技术课必设的一个环节。通过认识实践,可以对地下工程施工技术的流程建立感性认识,为本课程的后续实践环节打下基础。通过认识实践,可以使学生巩固和加深理解课堂所学,让他们的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际。具体来说分为以下几个方面。

1.地下工程施工视频认识实践

视频认识实践是地下工程施工认识实践的第一个方面。施工视频有着直观生动的情境,且不受时间的限制,可以对同一施工过程进行多次观察。随着多媒体技术的发展,各类视频资源十分丰富,为了更好地让视频服务于教学,课程组精选了钻爆法、初期支护、二次衬砌、辅助工法、盾构掘进、顶管施工、TBM施工、基坑开挖支护、钢筋混凝土施工等各类操作视频数百条,在课堂上结合相应的知识点给学员进行讲解。学生更好地介入课堂教学的内容,直接观察所展示的视频事件,并可以对视频事件进行多次的重复播放、解读与讨论,每次可集中于某个特殊的维度或侧重于教学组织、教学方法等[13]。该方法使学生认识施工、了解施工、熟悉施工,并在头脑里构建地下工程施工的场景,从而使学生对课本上的文字不再陌生和排斥,静下心来进行下一阶段的学习。

2.地下工程施工案例库认识实践

案例库教学能够培养学生的创新思维和分析问题、解决问题的能力,调动学生学习的积极性。通过案例进行教学,使学生能够在课堂上进行情景代入式学习,间接感受现场,使他们由被动听课变为积极思考,从而寻找解决问题的办法。兴趣是最好的老师,学生的积极性一旦被激发,教学效果就容易得到保证[14]。

按照地下工程不同施工方法构建案例库,课程组现已收集综合案例7个、专项案例10个。综合性案例包括城市浅埋大跨度坑道工程案例(南京九华山坑道工程)、大直径盾构过江坑道案例(南京纬七路过江坑道、南京纬三路过江通道)、盾构坑道突涌事故及恢复案例(常熟电厂取水坑道)、特大异性深基坑施工技术案例(南京青奥轴线地下交通工程、武汉王家墩地下工程)、地下工程施工事故案例等。

3.地下工程施工模型认识实践

我校国防工程学院为配合地下工程施工技术教学,花费百万余元建设了模拟坑道,内存放有各类地下工程施工所需要的设备、器材。同时,用剖面的形式向学生展现地下工程施工各分部分项工程成品、半成品的内外部结构;一些特殊的地下工程施工器具器材,实物无法展示的,则制作了仿真模型供教学使用。对于“暗挖法”施工技术,主要有:洞门、掘进爆破、初期支护、内部衬砌、新奥法监控量测、辅助工法展示等方面的仿真模型;对于“明挖法”施工技术,主要有深基坑开挖及支护沙盘、土方机械化施工沙盘、地下连续墙施工工艺流程(剖面)、SJB深层搅拌机施工工艺流程(剖面)等仿真模型;对于现在使用较多的TBM、盾构法、顶管法施工技术,制作了硬岩TBM仿真演示模型、土压(泥水)平衡盾构机仿真演示模型、泥水顶管机仿真演示模型。这些模型不仅仅给学员提供直观的认识,可供学员任意拆卸和组装,有的还能够进行声光电一体化演示,使学员更进一步了解地下工程施工的细节。

(二)地下工程施工的操作实践

操作实践是通过在地下工程施工现场操作技能训练等,来巩固学生理论知识和提高实际操作技能。实践操作法,更能体现理论联系实际这一基本原则[15]。这种现场操作可以在生产第一线,但由于地下工程施工现场较为分散,不利于集中教学,因此也可以采用模拟现场操作实践的方式进行。

为配合地下工程施工技术的教学,学院在模拟坑道场地周围建设了钢筋加工棚及混凝土拌合点,可以进行钢筋的现场加工、模板试拼、混凝土拌制、支护构件制作等施工操作。为了更加逼真地模拟出现场施工的效果,加工棚选用了可拆装的钢管及彩钢板搭设的形式。

通过现场实习和课堂授课,学生可以较全面、具体、灵活地学习和掌握地下工程的施工工艺和施工技术,学会理论结合实际解决问题的方法。同时,在操作场上学生和教师从书本到工程进行全方位的交流,拓宽了学生的知识面,也丰富了教学内容[16]。

(三) 地下工程施工的虚拟实践

虚拟实践是人类基本实践方式之一。虚拟实践本质上是各种可能性的实践,事物的可能性在虚拟实践中能同时平行地获得实现[17]。目前,建筑信息模型已经成为建筑领域信息技术研究和应用的热点,BIM的应用价值已经得到行业的普遍认可。为了能进一步给学生带来新鲜的学习体验,课程组还将BIM虚拟实践教学进入了课堂。

基于BIM的虚拟实践教学是将一个具体工程项目的一系列立项计划、勘察设计报告、建筑图(结构图、水暖图、电器图、施工流程图等)、重要事件、动态三维模型、成本计算等彻底融合,用一个“虚拟的实际工程”串联起来,全方位阐述建筑工程施工这一复杂的施工流程[18]。

同时,课程组还将BIM的施工实践教学从地下工程课程延伸到学生的毕业设计。通过协同式毕业设计,不仅使土建专业学生更加直观地了解地下工程的结构构造、施工流程,更加深了学生对其他相关知识的理解。

(四)地下工程施工的生产实践

土木工程是具有很强实践性的学科,为了让学生更好的掌握知识,对于地下工程施工技术的学习,不仅要让其注意知识的积累,更应该强调生产实践能力的培养,以达到学以致用的目的。

生产实践是人类最基本的实践活动[19]。地下工程施工技术课程注重教学实践环节的落实,努力增加实验室的投入,保证了基础教学和专业教学中学生应有的教学试验和实习;坚持理论与实践、课堂与工程相结合的教学模式,重视教学科研实习基地的建设,与人防单位、军队建设单位、项目管理公司、工程监理公司、地下矿业公司等不同类型的单位共建实习基地,以满足课程实践教学多样化需要,不断加强课程实习等实践环节的过程控制和动态管理。

四、结语

基于认识实践、操作实践、虚拟实践、生产实践的地下工程施工技术的“四维实践性教学模式”,是激发学生学习积极性、提高课程教学效率的有效方法,是多媒体时代工科专业课教学的典型范式。课程组经过多年的努力,已经具备了四维实践性教学的基本软硬件条件。在授课过程中如何有机融合课堂教学和实践教学,从而对四维实践性教学模式的教学效果进行评价,以及对地下工程施工技术考核模式的更新,则是下一步需要研究的问题。

参考文献:

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第2篇:地下工程施工特点范文

【关键词】建筑工程;地下工程;施工;展望

0.引言

在地下工程的过程中,我国就已经发生了多起非人为制造的工程事故,对国家经济造成巨大影响的同时也造成了人员的伤亡情况,并造成了不良的社会影响。而我们需要去研究的就是为什么这些事故会发生呢?有没有可能去提前预知这些事故或者事故有没有前兆性?采取什么措施可以规避这些事故所熬成的潜在风险?

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:

[1]冯卫星.浅谈隧道及地下工程施工安全[J].河北交通科技,2013(6).

第3篇:地下工程施工特点范文

关键词:城市地下工程;环境的影响;对策

中图分类号:B82文献标识码: A

引言

地下工程施工经常会引起地面的沉降、地下水的污染以及土层刚度的下降。为此,做好地下施工中的优化设计、控制地下水位以及防止水污染等相关工作,对于提高施工质量,降低环境污染具有重要的意义。

一、城市地下施工条件的概述

1、土质的不同

城市的分布范围比较广,河流和植被的分布在一定程度上使土质存在着很大的差异性,对于一些含水量较高的土质,就会为排水工作带来难度;对于土质较为松垮的土质,其安全性就会令人担忧。因此,在进行地下工程施工之前,需要对施工的具体环境进行考查。

2、限制性因素较多

由于地下环境的不确定性,对工程施工提出了很大的挑战。这类工程大多受环境的影响,施工速度较为缓慢,建成时间较长;建筑物、管道、电缆等地下设施层出不穷,对施工单位的沟通和调度能力是一个考验。

二、城市地下工程施工对环境的影响

1、地下水影响

建筑地下结构施工操作极易对岩土体之中的水质――地下水形成破坏与影响。由于地下结构的工程施工操作极易因对地下土层的触动、破坏而改变岩土体原有的地应力,直接、间接地破坏岩土体中的地下水,破坏了岩土体与地下水之间的物理作用及相互之间的化学作用,阻碍了岩土体正常情况下对地下水质的化学组成成分及物理性质的影响与约束。在对岩土体的破坏过程中,岩土体正常环境下对地下水质的渗流介质作用逐渐遭到破坏,施工操作破坏了原有的空隙结构分布,间接改变了地下水产生、运动的环境,最终阻碍了地下水正常径流、产生及循环;同时,由于地下岩土体结构的改变,岩土体的渗透压、渗流边界特点也随之转移,其中温度场的变化也同时加重了上述特性的变化,最终严重破坏岩土体结构及地下水活动,引发地质灾害、加大地质灾害发生几率。工程施工对地下水的影响也间接影响了周边地区土体、岩石、道路及建筑物的稳定。

2、地表移动变形影响

地层在长久的自然作用下已经形成了比较固定的力的走向,在进行地下工程建设施工中,如果贸然将某块岩体脱离,就容易造成局部范围力的失调,这种情况不仅对土层的原有状况造成了改变,而且也为地下工程的施工留下了安全隐患。这种岩层的变形在较为空旷的地域影响比较小,如果在建筑物较为密集、人口较多的地段,土层可能会因承载力不够,造成塌陷。但是,土层变形是伴随着地下施工全程的,也就是说,只要地下施工还在进行,那么土层变形的情况就难以避免,施工单位只能对施工技术进行优化,将土层影响的范围降低到最小的限度。

3、对临近管线及建筑影响

此类问题在建筑工程较多的城区较为多见。城市建筑地下施工的同时,往往有其他的建设工程也在进行,或建设施工区域涉及周边多个建筑及地下管线、道路影响,此外,施工过程还极易出现周边植被负面影响。施工规划不当、勘探失误或操作不当都会引起对周边道路、建筑物的影响,还会触及地下管线,影响城市正常水电供应或处理。很大程度上,施工对建筑物的影响因地表变形、移动而起,同一工程不同区域因地表建筑、道路及植被分布不同、地质情况不尽相同、施工操作不同而产生不同程度的沉降、形变,此种情况下的建筑物极易遭受严重损害。施工对地下管线的影响与施工性质、地表情况、管线类型等有直接关联,刚性管线有较好韧性,一般可正常运行,也会承受不了过大影响而断裂;柔性管线同刚性管线一样有一定的应力变化承受范围,超出承受范围的应力变化会引起管线的泄露或断裂,最终都增加了管线不必要的维护、更换成本。

4、地下工程施工对城市环境的影响

城市经济的发展推动了城市基础设施的建设。特别是近几年来,管道、电缆等基础设施已经占据了很大的地下空间。在进行地下工程施工时,就会受到管线铺设的影响,如果不能做好合理有效的沟通,就会出现挖坏电缆或者管道的情况。城市地下工程的施工,会产生很强的噪音,对人们的日常生活带来了很大的困扰。

5、地下工程对空气的污染

地下工程在施工时会产生大量的工程废渣,大量的废渣积攒在地表不仅占用大量的地表空间,而且一遇大风天气就容易造成小规模的沙尘暴,无论是对行人呼吸还是晾晒衣服都会有一定的影响。由于废渣量过大,而施工单位又不想占用过大的土地空间,就会使废渣被叠的越来越高、越来越陡,一旦遭遇暴雨天气,就很容易出现滑坡、泥石流等灾害,如果没有相关的防护措施,就会导致回填,延缓了生产进度的同时,也为员工的安全生产留下了很大的安全隐患。

三、城市地下工程施工对环境影响的对策研究

1、制定完善的施工计划

在施工之前,需要对现场的实际情况进行大致的巡查,根据现场条件,例如地表建筑物的位置、周围有无水塘等,找出施工中比较容易出现的难点和重点问题,做到大致的掌握。派遣相关的技术人员对现场进行细致的勘察,勘察的主要内容包括土质、水位、受力、污染情况等等,根据测定而来的数据制定一个大致的设计图,初步定完设计图纸后就需要与其他部门进行联系,看看工程建设范围之内是否有管道、电缆设施,并及时地做好沟通工作。对现场的条件进行复查,找出不足的地方,对设计图进行优化。

2、材料的选择

施工材料伴随着地下施工的全程,如果从施工材料出发,就能够很好地避免环境污染情况的发生。用绿色环保的施工材料代替传统的有毒化合物,用先进的技术工艺取代传统的施工技术,从而防止因材料问题对环境造成污染。

3、施工进程中的控制

根据周围的水文状况测算出施工过程的涌水量,技术人员需要时刻关注涌水的实时状况,如果发现大面积的漏水,应及时对涌口做封堵处理。为了避免地下水位下降引起的地面下沉,需要施工单位将基坑内部抽取的地下水及时地返还到土层之中,以保证地下水平衡。在施工过程中,尽量进行封闭式施工,保证施工之后的污染物能够及时地排到地面。

4、施工进程后的维护工作

施工完成之后,需要将施工中产生的杂物、垃圾、废料收集起来,将地面土层铺设完整,针对水位下降的问题,可以通过基坑降水技术中回灌井的使用,将地下水位控制在合理的范围之内。在废渣、杂物周围围上一层防护网,防止大风天气下造成的空气污染。对施工环境周围进行细致的检查,包括居民用电、用水状况是否受到影响,周围建筑物是否出现裂缝。如果发现有地表沉降的状况,就需要施工单位及时对其进行填补、压实。

结束语

总之,随着国民经济的发展及建筑工程规模的不断扩大、工程种类的增多,工程施工对环境影响也越来越复杂、严重。建筑物的地下结构施工主要会引起环境中的地下水循环变化、地表移动、建筑及管线破坏及一般的噪音、空气污染。新时期的地下结构施工应从施工前期、实际施工两个方面全面改善施工规划与操作,还应积极引入逆作法等新型施工技术,降低施工操作对环境的影响。

参考文献

[1]李冰,李建琦.地下结构施工对环境的影响[J].建材发展导向(下),2012,08(1):23,78.

第4篇:地下工程施工特点范文

摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词:地下工程;工程地质问题;预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

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

工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

第5篇:地下工程施工特点范文

[关键词]地下工程教学;与工程实践相结合;教学模式

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)07-0138-02

一、引言

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。它包括地下房屋和地下构筑物,如地下室、地下铁道、公路隧道、越江隧道、地下市政设施等。

以往的地下工程类教学与教材,更多地聚焦于各类地下工程荷载和衬砌、支护结构的计算理论讲授,忽略了该课程实践性强的特点,造成课程实践性不足。笔者在教学过程中,对这一问题的认识不断深入,在教学中有意识地结合工程实际,强调与工程实践相结合的教学模式。

二、地下工程课程实践性分析

地下工程是一门横向跨度很大的课程,需要扎实的工程地质、土力学与岩土力学、材料力学、结构力学以及结构设计等方面的基础知识,综合性强、实践性强,这对学生学习能力和教师的知识体系都提出了很高的要求。

21世纪地下工程的蓬勃发展,例如城市地铁、大型地下交通枢纽、地下管廊、地下商业甚至是大规模地下综合体的建设,为地下工程的教学提供了丰富的实践案例,也对原有的教学模式和教材提出了更高的要求。

深入分析,可以看出地下工程的实践性主要体现在以下三个方面。

(一)区域性地质条件差异很大

地下工程的建设总是建立在特定的地质条件之上,山区、沿海软土、黄土高原等,不同的地质条件所选用的地下工程的形式、施工工法、设计计算要点差异很大,因此正确地认识和评价区域地质条件是学生们学好地下工程的基础,能培养学生走上工作岗位后正确处理工程实际问题。

(二)区域环境条件与经济特点

地下工程施工形式多种多样,不同施工方法的选用除了取决于工程规模、使用用途外,更多地与工程周边的环境条件和当地的经济条件有关。在人口众多、建筑物密集的城区和在空旷的郊外,在经济发达地区和在一般性的中小城镇,施工工法选用的出发点会完全不同。

(三)设计施工技术水平的发展

近年来,新的施工工法、施工机械不断涌现,如SMW工法、TRD工法、旋挖机、铣槽机等。新施工工法的集中出现,表明施工机械的迅猛发展。这些新工法与新设备在已有的教材中往往都没有体现,而学生工作后却可能马上面对。这些都要求我们的教学工作和教师本身及时调整,以适应工程建设发展的要求。

三、加强地下工程实践性教学的措施

地下工程教学的准备与安排,必须立足于这些实际工程特点,这样才可能让学生对工程实践有正确的思考与判断,而不仅仅局限于书本理论知识。对这样一门实践性很强的课程教学,书本内容仅仅只是教学内容的一部分,而远不是全部。

(一)教师观念的变革

在所有的与教学相关的变革中,观念的变革是第一位的。所谓与实践相结合的课程教学,并不仅仅指增加实践课程、增加实践环节等。它应当是教育者去明了这门课程在实际工程中所承担的作用、需要解决的问题、具体实施的步骤,甚至还包括它在实际中的局限与不足,学科的历史以及目前实践的发展。学校所能给予学生的始终只是一种暂时的引领,更多的内容有赖于学生今后的不断学习。有鉴于此,在一开始给学生一种正确的、全面的工程判断的概念更重于具体公式和理论的计算。在地下工程这样一门实践性很强而理论并不完备的学科中,正确的判断比精细的计算更为重要。

(二)结合工程实践发展进行课程体系建设

我们在原有课程基础上增设了工程地质专业选修课,增设了地铁车站课程设计。以往工程地质基础知识是在土力学、地下工程等课程中简略介绍,但限于时间,往往讲不深、讲不透,学生感觉似懂非懂。通过增加工程地质,系统讲解与工程建设紧密相关的地质构造、第四纪土层、地下水、地震、不良地质现象等,为学生打下良好的工程地质基础。地铁车站课程设计通过地铁车站设计的全过程,让学生掌握设计步骤、荷载计算、常用软件使用、图纸绘制、设计方案编写的基本知识,加深对理论知识的理解。

(三)面向工程实践要求,确定课程目标

笔者所教授的对象是交通工程系三年级或四年级的学生,他们毕业后所从事的职业主要是与交通工程(尤其是轨道交通)、土木工程等有关的设计、施工、监测、管理、监理等工作。

因此,结合学生的就业方向和知识需求,笔者将本课程的教学的目标设定为以下五个方面。[1]

1.学生应掌握地下工程的特点、与水土体以及周围环境复杂的相互制约、相互影响的原理,树立地下工程的环境影响是与工程安全同等重要的理念。

2.学生应学会结合不同地质条件、环境条件进行不同类型地下工程的比较,进行正确的方案选型。

3.学生应掌握基坑工程(包括土方开挖和降水)、盾构隧道、钻爆法隧道这三类主要地下工程的设计计算和施工要点。

4.学生应定性了解其他地下工程施工形式(顶管、沉井、沉管等)的施工流程和设计要点。

5.学生应了解地下工程监测和地下工程防水的主要原则、施工方法和要点。

(四)围绕工程实践要求确定课程内容

在我校,本课程作为交通工程重要的专业课之一,重点讲述地下工程的特点、地下工程各种施工工法(如盾构隧道、沉管隧道、基坑工程、顶管、钻爆法隧道、沉井等)的主要设计施工要点以及它们在实际工程应用中的优势与局限性、地下工程对环境的影响与控制措施、地下工程的防水。最后将结合实际工程介绍地下工程在交通工程中的大量应用实例。课程知识框架简图如图1所示。

(五)安排工程参观,了解工程实际

目前,地下工程工程实践比较多,地铁隧道、越江隧道、地铁车站等,依托教师横向课题和相关企业的积极支持,可以为学生进入工地现场参观实际施工创造条件(图2)。

(六)运用多种手段,加强实践教学

在地下工程教学中,除了采用PPT课件、工程视频、室内试验等教学形式以外,还采用三维打印机打印基坑支护结构的模型,激发学生的好奇心理。今后,还拟采用BIM技术进行施工模拟教学软件开发,将一个工程项目的全过程融合起来,全方位地展示施工流程[2],让学生能像网络游戏一样置身于地下工程的施工现场,既有趣又生动,让学生深入了解各种施工机械、施工工艺。

四、结语

地下工程具有专业跨度大、实践性强、发展迅速等特点。结合实践性强的特点,笔者及所在教学团队对于课程体系、教学目标、教学内容、教学模式等全面进行了调整和完善,希望课程的设置更面向工程实际,为卓越工程师培养奠定基础。

[ 参 考 文 献 ]

第6篇:地下工程施工特点范文

关键词:建筑工程 地下 防水

中图分类号:TU198 文献标识码:A

正文:

1导致建筑地下工程漏水的原因

1)混凝土厚度不能满足设计规范的要求,所以,在施工过程中,常会产生大量的裂缝,进而出现渗漏现象。(2)在地下工程中,混凝土围护结构没有使用地下堵漏混凝土,只是对柔性地下堵漏层进行处理。(3)在地下工程施工中,其混凝土大部分都是在施工现成进行配置的,但是,在配制过程中,往往由于配制比不合理,造成水灰比偏大,而且会增大混凝土收缩值,进而在混凝表面产生大量的裂缝,出现渗漏现象。(4)对地下工程的细部结构处理未引起高度重视,例如:变形缝、预留接口、后浇带等结构处,所选用的堵漏对策不够科学、合理。

2地下防水施工技术的主要特点

(1)在地下工程中,其基础桩桩头防水施工,通常使用几种防水材料,已经完全打破常规图集标准做法,因此,可以结合具体地下工程特点予以创新。(2)在地下工程的基础桩桩头中,使用的防水材料有多种,例如:水泥基渗透结晶型防水材料、聚硫嵌缝膏等。(3)在完成基础桩桩头设计任务工作之后,其出现大量浇带,尤其是控制点在底板与外墙后浇带防水,通常来说,都是利用几种材料,实现复合防水的目的。(4)在某些地区,其地下工程施工,由于地下水位偏高,因此,导致施工周期偏长。因此,针对底板结构后浇带通常做法是利用超前止水法,这样一来,能够确保底板防水层质量。(5)一般来说,基础桩桩头的底板和外墙都是使用的4mm+4mmⅡ型聚酯胎SBS卷材,因此,其防水可靠性大大被提高。(6)底板防水卷材和基础垫层以及外墙防水卷材和外墙基础垫层间都利用的是满粘法;然而,导墙卷材和基层都利用的是点粘,上述两种不能做好,能够确保卷材随着结构变形能力得以提高。(7)利用科学、合理的对策提高对细部构造防水施工质量,大大减少了各种地下工程施工质量通病的产生。

3施工前的各种准备工作

(1)相关技术人员,必须要事先对施工图纸进行审核,主要是对地下工程中细部防水构造设计要求予以详细了解,同时还要认真编制关于下地防水工程施工计划与技术对策。(2)对每一道施工工序都必须进行验收,待验收合格之后才能继续进行下一道工序的施工。(3)材料购买人员,在购买材料时,必须向生产商索要合格证书与质量检验证书,并且在材料进入到施工场地后,还要严格按照规定要求进行抽样检查,检查合格后才能投入使用。(4)由于地下工程的防水施工相对比较复杂,因此,施工队伍必须要选用高资质的专业防水施工队伍,而且定期组织防水施工人员参加专业知识与技能培训,参加技能考核,在取得合格证后,要求施工人员必须上岗持证。

4桩头防水施工

4.1施工流程

对基础桩头剔凿部位的垫层施工,首先要在剔凿部位基层涂刷一层水泥渗透结晶型防水材料,继而再使用缓膨型遇水膨胀橡胶条进行施工,最后再涂抹一层水泥防水砂浆。当剔凿到设计标高之后,还需要将桩侧剔凿到密实混凝土周围300mm范围内,对垫层进行麻面处理,同时还需要将其下剔15mm。在桩侧,需要剔凿处-30mm×20mm的凹槽,其主要是为放置膨胀橡胶条,与此同时,在凹槽的外侧,需要借助无齿锯进行进一步的切割。最后把表面的灰渣等杂物清理干净,再利用清水进行冲刷,必须确保基面非常湿润,但是却不能有明水出现。

4.2水泥基渗透结晶型防水涂料施工

①严格按照比例要求,将涂料和纯水进行调和,待调和为稠糊状态即可,但是每次调和量不能过多,而且要求必须在1h之内完成,如果混合物有变稠的驱使,那么要连续不断的进行搅拌,但是不能向其中加入水分。②涂料至少涂抹 2 层,而且厚度应该在 0.8~1.0mm 范围内。③一般来说,在进行涂刷时,要选用半硬尼龙刷,要求涂刷用力要十分的均匀,同时要来回纵向涂刷,确保凹凸不平整的地方都能涂抹材料。④第二次涂刷要在第一层涂刷材料初凝且湿润状态进行,若前一层表面十分干燥,那么必须要洒水,再进行涂刷。⑤在高温季节,最好在早晚间完成,这样一来,能够有效避免涂层过于干燥而导致在表面产生裂缝等现象。⑥当涂层在进入半干状态后,要洒水开始养护,而且在养护过程中,要尽量使用纯净水,同时要求水流不能偏大,不然会直接破坏涂层。另外,每天要至少进行四次喷水,而且要结合具体湿润程度来洒水。此种喷水养护要持续2~3d。⑦在完成施工的48h之内,根据天气状况,在其表层铺设一层塑料布,避免雨淋或者是被污染。

5卷材防水层与地下防水构造

施工基层底板和歪曲卷材都利用满粘法,而细部构造防水施工大多数都是采用多道设防的方法,从而大大增强细部结构防水能力,有效预防和减少各种质量通病的出现。

5.1底板基础导墙防水

对基础底板之外的防水施工技术,通常是选用外防内贮法,在完成卷材甩茬之后,要在护墙要使用一皮砖进行压实。确保墙体卷材点粘十分牢固,与此同时,还需要在接近结构的一侧涂抹一层水泥砂浆,其厚度为20mm,而且水泥砂浆的配制比按照1:3。

5.2外墙防水

对于地下工程外墙防水施工来说,常常使用外防外贴的方法。一般来说,防水保护层都是使用厚度为100mm的聚苯板。此外,还需要在基础导墙水平施工缝加铺一层卷材,提高防水性能。

5.3后浇带防水

一般来说,在基础底板处,有两种后浇带,即温度后浇带与结构后浇带。但是,由于地下水位偏高,对结构后浇带常使用超前止水方法。然而,在外墙后浇带进行防水施工之前,要利用长、宽、高分别为 1200mm、1200mm、60mm的钢筋混凝土盖板进行封闭处理,后浇带随竖向施工缝,借助止水钢板达到防水的目的。

5.4卷材热熔封边

对卷材搭接缝处理必须借助高温喷枪进行加热,再将其压实到边缘且挤出部分沥青再将其粘牢。而且要求在接缝处,有沥青热溶胶溢出,同时形匀质沥青条。

5.5外墙水平施工缝防水

一般来说,对地下外墙水平缝隙的处理,通常是采用缓膨型橡胶止水条加以处理。

5.6变形缝

防水对于变形缝处的防水施工来说,一般选用的方法为中埋式止水带、外贴式止水带等,实现多道设防,提高防水性能。

6.结语

总体来说,和建筑屋面、室内等部位相比较来说,地下防水工程施工的要求偏多。由于地下防水施工属于隐蔽工程,因此,施工单位必须认真做好地下防水施工作业,不能只强调使用高质量的防水材料是远不够的,很容易度忽略地下结构问题,给地下工程防水结构与质量埋下诸多安全隐患,因此,施工企业要全面进行考虑,将传统被动防水施工变为现代主动防水施工,根据施工中的具体问题,采取相对应的措施予以解决。

参考文献

第7篇:地下工程施工特点范文

关键词:软土地基;地下空间;施工风险

中图分类号:TU471 文献标识码: A

前言:

地下空间的开发和利用是城市建设过程中的重要工程,它的工程规模大、施工要求严格、施工条件复杂、不可预见的风险性因素多,因而地下工程的安全建设关系到城市规划与其长远发展,关系到施工者和使用者的人身安全,关系着众多方面的经济利益和经济发展。探究了如何在地下施工的过程把风险降到最低,以保证工程的安全建设是主要探讨的问题。

一.软弱地基地下施工风险的成因

软弱地基地下工程主要是由地质或工程条件造成的,常见的原因有软岩、软土、黄土以及工程地质灾害等。

1)软岩主要指在地下工程力作用下能产生显著变形的工程岩体,具有软、弱、松、散等低强度的特点。软岩可分为四大类,包括膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。

2)软土主要指天然空隙比较大且含水量较大的细粒土,具有抗剪强度小、渗透系数低、压缩性高的特点。软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。

3)黄土其颗粒大小介于粘土与细砂之间,主要是指晚更新世Q3马兰黄土和全新世早期Q4黄土,具有疏松、多孔、湿陷性等特点。

4)当地下空间修建于溶洞、滑坡体或采空区上时,由于工程或地质灾害的影响,也会造成地下空间下伏围岩承载力的不足。

二.软弱地基沉降的处理原则

软弱地基的处理,应按以下原则进行:

1)先分析后处理:先根据地勘资料及现场情况查找地下空间地基承载力不足的原因,确定软弱地基的类型和特征,分析软弱地基对地下空间的影响,针对主要影响因素进行处理。

2) 早发现早处理:无论是在地质勘察阶段还是在地下空间施工阶段,应在最早发现软弱地基和最早具备处理条件时进行地下空间软弱地基的处理。对于浅埋地下工程,宜在开挖掘进前进行处理;对于主洞施工前无法处理的,应边开挖边处理。

3)多管齐下,综合处理:防止软弱地基地下工程的沉降变形,可从提高支护刚度、扩大拱脚、加固地基等方面着手。实际处理时,应从造价、安全、施工难度等因素综合比选处理方案,并兼顾工程的耐久性等。

4)严防地下水:地下水是降低地下工程地基承载力的主要因素之一,因此,防治软弱地基应选择行之有效的措施,严防地下水渗漏。

5)早封闭早成环:地下工程圆形封闭断面所需的承载力明显低于不封闭断面,因此,应尽早做地下工程仰拱,使初期支护封闭成环。不具备做仰拱的地下工程应加设临时仰拱,控制围岩变形。

三.进行软弱地基处理的基本方法

执行软弱地基施工处理的过程中,所涉及到的处理措施较多,以下对部分软弱地基处理措施进行探讨:

3.1换填垫层法

换填垫层法,顾名思义就是把地基中局部位置或整体性软弱土直接换用更好性能的土质并且针对宕土采取相应的夯实处理措施使得宕土层经过夯实处理之后,能够直接转变成为低紧实性的宕土直接使得持力层的力学性能符合要求。在针对地基中的持力层得以紧实之后不仅可以防止冻胀影响还能够极大的提升地基承载力更便于建筑工程进行施工。如笔者参与设计的中信荔港南湾项目技计算群楼独立基础采用的地基为全风化粉砂宕而现场个别裙楼独立基础下局部出现厚度小于3米的回填建筑垃圾放采用换填垫层法处理。

3.2预压法

预压法本身可以划分为砂并预压法、堆载预压法两种形式。通过预压法来针对软弱地基加以处理之后能够使得软弱土排水得以固结极大的提升土层本身所表现出的抗剪强度。堆载预压法实际上就是利用在软弱土层上堆置大量重物来使得土层表现出的排水固结速度大幅度提高极大的提升土层承载力,同时使得地基的沉降量大幅度下滑。而砂并预压措施就是通过一定的间隔距离来软弱土层之中设置上相应的砂并捉使软弱土层表现出的排水环境得以强化加快软弱土层的固结速度减少土层压实所需时间。在实际使用预压法的过程中,要依据施工现场所表现出的多方面不同情况来有针对性的进行选择。

3.3挤密法

挤密法主要是针对土层中含有较多砂粒、瓦屑的杂填土以及粘性过大的饱和软土层所采取的处理方法其具体处理方法就是在望土中打入桩管形成孔洞并在这些孔洞中注入砾石加以捣实,以此来提高软弱土层的承在能力。

3.4深层搅拌法

对软弱地基进行深层搅拌处理就是在软弱土中加入水泥、石料等建筑资料固化剂并用深层搅拌机械对软土和固化剂进行成分搅拌捉进软土和固化剂产生化学或物理反应,以此增强软土的自然强度降低软体的紧缩性和渗水性。深层搅拌法主要是应用于土层厚度大、饱和度高的粘性软土。

3.5高压放射注浆法

高压放射注浆处理就是将水泥灰浆利用强大的压力从喷射管道喷射出来对软弱土层进行毁坏切割捉进水泥灰浆和软土的搅拌。软土和水泥灰浆在强大的喷射压强的搅拌下会产生局部置换的效果,经过自然凝固后软土和水泥灰浆的混合物会形成拌和桩体,以此构成复合地基增大软弱土层的稳定性提高其承载能力。

四.我国城市地下工程建设过程中风险管理现状与问题

4.1地下工程风险管理发展水平不均衡

在实际的施工项目中,对该领域的地下工程建设的相关实践和管理经验较多。特别是地下工程风险的管理,其应用目前主要集中在地铁等地下轨道交通领域,而在其他领域中,风险管理的应用则较少,有也只是集中在个别重大的项目或是大型建设项目中。

4.2对安全风险管理的各环节的重视程度不同

工程风险管理的环节主要包括:规划阶段风险管理、可行性研究风险管理、勘察与设计风险管理等。在任何一个环节都不能掉以轻心,只有这样才能保证施工过程中的危险因素降到最低。然而,在地下工程风险管理的实际操作过程中,对可行性研究风险管理即,风险的分析和评估环节能够给予足够的重视,而对其他环节的风险控制却并不完善,也不够全面,大多都仅仅局限于定性分析和半定量分析。

4.3缺乏一些相关的数据信息资源

导致地下工程风险管理不够精确由于一些城市中相关设备或资源的缺乏,导致在地下工程风险评估过程中,缺乏一些精确的信息数据资源。如:缺乏坚实的地质地理信息数据系统、符合实际工程地质、水文地质和环境条件的风险阀值数据,这导致地下工程风险评估不够精确。

五.实施风险管理,保证地下工程建设安全的策略

5.1工前制定全备的风险管理计划

制定全备的风险管理计划,将在施工过程中可能出现的问题基于充分的考虑和预测,能够增强对施工风险的应对能力,能够保证决策及时制定和解决办法的快速落实,能够达到控制风险、降低损失的目的。在制定风险管理计划时,不能忽视每一环节在风险预防与控制中的重要作用,对每一个可能发生的问题都要进行完备的规划,并提出科学合理的应对策略,并保证在施工环节中得到有效的落实。

5.2建立基于信息技术的风险管理和预警系统

信息技术应用于风险管理不仅可以能够建立起风险控制数据库,还能加强对施工过程中的动态监测和风险评估过程中的定量分析。比如,加强对地下工程的物探和预报技术,建立地质、水文数据系统等。利用现代信息化手段建立工程远程安全检测系统能够及时沟通地上指挥和地下施工,加强双方的信息沟通和反馈,时时把握工程进展和施工状态。

5.3加强地下工程安全风险管理的预测和防止技术研究

加强对地下工程安全风险管理的预测和防止技术研究,才能够增强对工程环节的预测能力,防微杜渐、防患于未然。通过对风险问题发生机制的分析研究、对安全预测和监控技术的研究、对各种灾害的预报和预警机制的研究,才能够较为准确地评估风险发生的概率和可能性,为提出科学合理的解决策略提供翔实的依据。

5.4地下施工中地表沉降问题

地表沉降控制值是城市地下地下工程系统施工的主要技术指标,控制地表沉降置的关键是减少施工对地层的扰动。位于车水马龙、交通繁忙下的地下工程,复杂地下工程群,地表下各种管网电缆线交错、地表面高楼林立的地下地下工程施工,由于地下工程上部设施对土层沉降敏感,所以其施工难度和风险更大。

结束语:

总之,地下工程建设过程中的风险管理是一项重要而复杂的工程,它对于控制工程风险,保证工程安全进行具有重要的作用。

参考文献:

[1]姚元涛.地下工程施工风险解析与防控对策[J].建材与装饰,2014(20).

第8篇:地下工程施工特点范文

【关键词】德尔菲法;深基坑;风险分析;风险评估

0 引言

地下工程是一项高风险建设工程,对其进行正确的风险评估,进而实现恰当的风险控制十分必要[1]。实际工程证明风险分析能够有效的解决地下工程的风险问题[2],而风险分析的核心即为风险评估方法的确定。目前广发使用的层次分析法虽然可以通过MATLAB较为方便的实现[3],但仍然存在不足。在建立风险分析模型的过程中不可避免的要对影响要素进行简化,忽略其中一些被认作次要的因素。随着工程的开展,这些被忽略的次要因素很可能成为主要因素,这就使得相应的评估准则可靠度下降。为提高评判的可靠度,不得不针对不同情况提出不同的评判准则,对于较大的工程(如北京市城市地下道路系统的风险评估准则[4])的评判准则应适时做出调整。相比上述方法而言,风险分析方法中的专家打分法则考虑了更为全面的风险影响因素,这一点在重庆两江隧道的建设中得以证明[5]。同时,专家打分法也比风险分析中的属性集和属性测度理论[6]更容易实现。

本文以某高层深基坑为研究对象,采用更为完善的专家打分系统―德尔菲法,对深基坑工程的风险进行分析,得到了较为满意的效果。

1 德尔菲法

德尔菲法,又称专家意见法,是指评估专家采用匿名发表意见的方式,并通过多轮次交换调查专家对问题的看法,最后汇总成专家看法,作为预测的结果。在交换意见过程中,每位专家只能得到其他专家的意见,而并不知道意见归属。这种策划方法的优点是能够充分利用专家的经验和学识,发觉潜在风险;而且专家彼此间不发生横向联系,在没有权威压力影响的状态下对风险做出较为合理、准确的判断。

2 工程实例

依据深基坑工程的地质水文、勘察、设计等资料咨询专家,确定了该工程的风险主要可以分为勘察风险、设计风险、施工风险、监测风险、自然风险、环境风险等,并将每个风险划分为10个等级。然后根据工程的进展程度以及遇到的困难组织熟悉深基坑、有丰富经验的专家,组成专家小组,共5人。向所有专家提供所有背景材料,由专家对风险等级进行多轮次评判,直到不再修改意见为止。

专家权威与否对评价的可靠性有相当大的影响,为消除专家个人因素的偏差,提高了评分精度。在对评价结果进行处理时,要考虑专家对某一指标要素的权威程度。专家权威程度用Cr表示,其值越大,表明专家权威程度越高。计算公式为:

式中:Ca为专家对指标要素作出判断的依据,文中所用依据相同,其值取为0;Cs为专家对指标要素的熟悉程度。

加权算术平均值Ci指标要素的加权平均值Ci越大,指标要素的相对重要性越高。加权平均值体现了专家评分的集中程度。计算公式为:

式中:Ci为指标要素i的加权平均值;C为专家j对指标要素i的评分值;m为专家人数。

标准差Si是指标要素得分的标准差:

变异系数Vi是代表评价波动大小的重要指标。Vi表明了专家对指标要素i相对重要性认识上的差异程度,也就是协调程度。Vi越小,专家们的协调程度越高。计算公式为:

归一化处理得到权重值:

根据专家的最终评判结果,由公式(2)、(3)、(4)、(5)确定加权算术平均值、标准差Si、变异系数Vi和权重值w。

经专家评判后,权重值小于0.1,可认为风险较小。风险发生的可能性很小,风险发生后造成的损失很小,或者风险发生的可能性较小,发生后造成的损失较小。当权重值大于0.1小于0.2时,可认为风险发生的可能性不大,发生后造成的损失也不大。当权重值大于0.2时可认为风险发生的可能性较大,发生后造成的损失也较大,必须采取必要的控制措施和确保一定数量的风险投入。

3 结论

德尔菲法是系统分析方法在意见和价值判断方面的一种有益延伸,它提供了多方案选择的可能性,在国内外许多领域都有广泛的应用,具有较高可信性和科学性。本文结合地下工程施工投入大,安全风险高,风险评估理论匮乏等特点,采用德尔菲法对城市地下工程安全风险评估,设计评估准则和风险对策。通过匿名投票的方式,广泛征集专家的意见,利用德尔菲法对地下空间安全风险评估,继而对数据进行分析使用。但是由于地下工程安全性涉及的因素很多,问题比较复杂,可借鉴的工程实际经验不多,本文的研究显然还不完善,仍需要在今后的工程实践和研究中进一步改进和完善。

【参考文献】

[1]钱七虎,戎晓力.中国地下工程安全风险管理的现状、问题及相关建议[J].岩石力学与工程学报,2008,27(04):649-656.

[2]李景龙,李术才,李树忱.地下工程的风险分析研究[J].地下空间与工程学报,2008,04(05):835-841.

[3]宋飞,赵法锁.地下工程风险分析的层次分析法及Matlab应用[J].地球科学与环境学报,2008,30(03):292-297.

[4]姚宣德,王梦恕.地下工程风险评估准则分析与研究[J].中国工程科学,2009,11(07):86-93.

第9篇:地下工程施工特点范文

[关键词] 绿色施工;节水措施;可持续发展;基坑降水

中图分类号: TU46+3 文献标识码: A 文章编号:

1、引言

绿色施工是指在工程建设过程中,在保证安全、健康、质量的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地减少对环境有负面影响的施工活动,从而实现节材、节水、节能、节地和环境保护,提高施工效率。

绿色施工作为建筑全寿命周期中的一个重要阶段,是实现建筑领域资源节约和节能减排的关键环节。绿色施工的总体框架由施工管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护这6个方面组成。然而,节水作为绿色施工中实现“四节一环保”重要环节之一,对实现保护环境和绿色施工具有非常重要的现实意义。特别是在长三角地区,地下水位较高,地下水资源非常丰富,如何充分利用好在大型地下工程施工中确保工程施工正常进行而需降低施工部位的地下水,已成为当前建筑工程、市政工程地下工程施工阶段绿色施工执行“四节一环保”中实现节水与水资源利用的关键。

2、在地下工程施工中节水存在的主要问题及措施

提及绿色施工,从事建筑行业的人都不会陌生。这是一个老生常谈的话题。当前,绿色施工的推广,建筑企业口号响亮,却在实际执行中有许多不尽如人意的地方。很多工程施工现场的绿色施工,只停留在表面功夫。在地下水资源丰富长三角地区的地下工程施工中,很多工程施工现场根本没有把所降的地下水进行利用,而是任其流入到工程施工现场的原有雨、污水井和管道中,变成雨、污水进行排放,大部分工程现场没有将基坑施工中的所降地下水进行回收和利用,造成了水资源的二次污染和浪费,不利于资源节约型、环境友好型社会的构建,也不利于绿色施工的实施。当前推行绿色施工的障碍,主要是人们的认识存在较大差距,法制规范、激励机制不够完善,行政监管存在薄弱环节,绿色施工的关键技术和设备也需要创新。

2.1、绿色施工需提高从业者的意识

绿色施工是可持续发展思想在工程施工中的体现,是各种绿色施工技术与管理方法的综合运用。建筑业是一个门槛较低的行业。目前,国内的很多建筑企业还是粗放型运作,依靠相对廉价的劳动力,片面追求进度和短期成本,对工程现场施工带来的环境严重影响关注的很少,造成当前人们将建筑工程现场与灰尘、噪音、泥泞等联系在一起。

施工企业是绿色施工的实施主体。绿色施工并不是一种很新的思维,施工企业为了满足人们对文明施工、环境保护及减少噪音的要求,为了提高企业自身形象,一般均会采取一定的技术来降低施工噪音、减少施工扰民、减少环境污染等,尤其在政府要求严格、大众环保意识较强的城市进行施工时,这些措施一般会比较有效。 但是,大多数建筑施工企业在采取绿色施工技术时是比较被动、消极的,对绿色施工的理解也是比较单一的,未能积极主动地运用适当的技术、科学的管理方法以系统的思维模式、规范的操作方式从事绿色施工。

当前,有相当一部分建筑企业没有运用现有的成熟技术和高新技术充分考虑施工的可持续发展,绿色施工技术并未随着新技术、新管理方法的运用而得到充分的应用。施工企业更没有把绿色施工能力作为企业的竞争力,未能充分运用科学的管理方法采取切实可行的行动做到保护环境、节约能源。当企业一直把工程项目组织管理、施工现场管理的重心放在工程建设速度及经济效益上,现场污染和浪费现象就会比较严重。

建筑企业开展绿色施工积极性不高的一个原因是成本问题。一些绿色施工技术的运用需要增加一定的设施或人员投入,或需要调整施工作业时间,从而导致建筑成本的增加。常见的有无声振捣、现代化隔离防护、节水、节电等新型设备的增加。但是,绿色施工如果能与现代的科学管理方法、新技术相关结合,就可以节约工程施工成本,如在规划管理阶段编制绿色施工方案,方案包括环境保护、节能、节地、节水、节材的措施,这些措施都将直接为工程建设节约成本。伴随着一些新技术的使用,工程项目管理更加科学合理,成本也会相应地下降。

当前,人们对于绿色施工的理解也比较狭隘,不够全面。绿色施工并不仅仅是指在工程施工中实施封闭施工,没有尘土飞扬,没有噪声扰民,在工地四周栽花、种草,实施定时洒水这些措施和方法,还应包括其它的内容。它同绿色设计一样,涉及可持续发展的各个方面,如生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济发展等,包括减少场地干扰、尊重基地环境,结合气候施工,节约水、电、材料等资源或能源,采用环保健康的施工工艺,减少填埋废弃物的数量,以及实施科学管理、保证施工质量等。真正的绿色施工应当是将“绿色方式”作为一个整体运用到施工过程中去,将整个施工过程作为一个微观系统进行科学的组织设计。 绿色施工的推广,离不开建筑业从业者意识的提高。这是推广绿色施工最根本、最直接的问题。

2.2 绿色施工需要科学的项目管理

实施绿色施工,必须实施科学管理,提高企业的工程管理管理水平,使企业从被动地适应转变为主动的响应,使企业实施绿色施工制度化、规范化。这将充分发挥绿色施工对促进可持续发展的作用,增加绿色施工的经济性效果,增加企业采用绿色施工的积极性。

绿色施工管理主要包括组织管理、规划管理、实施管理、评价管理和人员安全与健康管理五个方面,在工程项目开工之前编制详细可行的绿色施工方案。

组织管理建立绿色施工管理体系,并制定相应的管理制度与目标。工程项目经理为绿色施工第一责任人,负责绿色施工的组织实施及目标实现,并指定绿色施工管理人员和监督人员。规划管理编制绿色施工方案,该方案应在施工组织设计中独立成章,并按有关规定进行审批。绿色施工方案应包括以下内容:

(1)环境保护措施:制定环境管理计划及应急救援预案,采取有效措施,降低环境负荷,保护地下设施和文物等资源;

(2)节材措施:在保证工程安全与质量的前提下,制定节材措施。如进行施工方案的节材优化,建筑垃圾减量化,尽量利用可循环材料等;

(3)节水措施:根据工程所在地的水资源状况,制定节水措施;

(4)节能措施:进行施工节能策划,确定目标,制定节能措施;