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對整個(gè)價(jià)值工程而言,功能分析是其中的核心部分,有著至關(guān)重要的作用。功能分析主要包括三個(gè)部分,分別是:功能定義,功能整理與功能評價(jià)。功能分析對整個(gè)價(jià)值工程的效用高低有著直接的影響,功能分析為設(shè)計(jì)與施工提供了必要的科學(xué)依據(jù)。功能分析具體表現(xiàn)在,定性分析工程勘察,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),以及基坑支護(hù)體系的功能與成本,確定它們之間所存在相互關(guān)系,掌握它們的必要功能,在此基礎(chǔ)上,科學(xué)地分配各項(xiàng)成本,合理地創(chuàng)造或者進(jìn)一步完善建筑工程的方案。事實(shí)上,地基基礎(chǔ)工程的各個(gè)功能之間的聯(lián)系是十分復(fù)雜的。利用功能分析,能夠?qū)ζ涔δ芘c互相關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
1.1工程勘察功能分析工程勘察分析的最終目的是為今后的設(shè)計(jì)與施工提供必要的科學(xué)的依據(jù)。具體表現(xiàn)在:第一,要有充分的依據(jù)。一方面,不能與工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文相沖突。另一方面,要進(jìn)行充分的調(diào)查研究,不僅要掌握該地區(qū)的工程地質(zhì)特點(diǎn),還要掌握相鄰建筑地的地基基礎(chǔ)情況。第二,要有可靠的技術(shù)。具體體現(xiàn)為:運(yùn)用科學(xué)的勘察方法和手段,勘察工作細(xì)致到位,有足夠的勘察工作量與清晰度,準(zhǔn)確分析巖土技術(shù)參數(shù),準(zhǔn)確描述場地穩(wěn)定性與適宜性。第三,要切實(shí)可行。具體體現(xiàn)為:地基條件評價(jià)高,方便進(jìn)行施工,而且對環(huán)境影響小。第四,要有合理的經(jīng)濟(jì)效益。具體體現(xiàn)為:勘察費(fèi)用合理,基礎(chǔ)直接費(fèi)用合理,而且工期效應(yīng)良好。
1.2地基基礎(chǔ)功能分析第一,要有合理的技術(shù)。具體表現(xiàn)為:選擇合理的持力層;滿足地基強(qiáng)度的要求,具體包括持力層強(qiáng)度和軟弱下臥層強(qiáng)度兩個(gè)方面;符合地基變形的要求,要熟練掌握地基變形計(jì)算的方法,并達(dá)到符合規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn);符合穩(wěn)定性的要求,例如位于坡地岸邊,要有合理的基礎(chǔ)選型,滿足基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度與剛度等各項(xiàng)要求。第二,要切實(shí)可行。具體表現(xiàn)為:滿足當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件的要求,施工技術(shù)力量十分雄厚,施工經(jīng)驗(yàn)十分豐富。第三,要對環(huán)境影響小。具體表現(xiàn)為:場地規(guī)劃合理,施工噪音小,不影響臨近建筑內(nèi)人們的正常生活,污水、排漿等方面不存在問題,不影響其他建筑的地下溝管。第四,要有合理的工期。具體表現(xiàn)為:工期效應(yīng)良好,占據(jù)總工期的時(shí)間合理。第五,要有合理的經(jīng)濟(jì)效益。具體表現(xiàn)為:基礎(chǔ)直接費(fèi)與工程直接費(fèi)合理。
2地基基礎(chǔ)價(jià)值工程實(shí)際應(yīng)用
2.1功能指數(shù)的表達(dá)由價(jià)值工程的基本原理,我們可以得出其相應(yīng)的價(jià)值功能評價(jià)公式,即為:V=F/C。其中V代表著功能價(jià)值,C代表著功能的成本,F(xiàn)代表著功能的指數(shù)。
2.2功能指數(shù)的定量化根據(jù)上面的功能分析的結(jié)果,通過層次分析的理論來確定權(quán)向量。其具體的步驟是:首先,建立遞階層次結(jié)構(gòu)的功能系統(tǒng)圖。其次,建立矩陣,計(jì)算各層次中因素的相對權(quán)重。第三,進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。第四,計(jì)算各個(gè)次級的功能對總功能的合成權(quán)重。
2.3功能指標(biāo)的評分在整個(gè)的功能系統(tǒng)中,不僅有定量的指標(biāo),同時(shí)也有定性的描述,因此要統(tǒng)一處理所有指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn),對比其評價(jià)結(jié)果。
2.4功能指數(shù)的計(jì)算對層次分析所得到的各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)評分的結(jié)果進(jìn)行列表計(jì)算,所得到的結(jié)果就是可完成的功能指數(shù)的量化形式。如果功能指數(shù)F和功能成本C是已知的,那么所得到的功能價(jià)值V(V=F/C)越大則建筑工程的方案越優(yōu)。利用加權(quán)評價(jià)判據(jù)的形式優(yōu)化目標(biāo),能夠得到所期望的主體或主體間的最大價(jià)值。實(shí)際整體總價(jià)值V越接近V的最大價(jià)值,那么整體的總價(jià)值越高,方案越成功。價(jià)值分量結(jié)構(gòu)圖能夠全面反映出整體總價(jià)值的構(gòu)成,方便我們直觀地看出地基基礎(chǔ)方案的優(yōu)劣,有利于我們準(zhǔn)確并且快速地進(jìn)行決策工作。
3結(jié)語
環(huán)境巖土工程的研究內(nèi)容主要是用巖土工程的方法解決這幾類問題:對于洪水、地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害的抵御;城市中由于人類生產(chǎn)生活活動(dòng)引發(fā)的環(huán)境污染問題,例如廢棄物的隨意排放;施工建設(shè)過程中的噪聲、棘突、基坑深挖造成的地下水滲流、地下工程對地上建筑的威脅等環(huán)境問題。總地來說,環(huán)境巖土工程雖然發(fā)展還處在初步階段,但是其內(nèi)容的廣泛性和綜合性已經(jīng)決定了它的發(fā)展前景,是值得進(jìn)一步研究的。對環(huán)境巖土工程的研究需要新的理論和方法的指導(dǎo)。對于目前基礎(chǔ)工程施工中多變復(fù)雜的巖土體環(huán)境,需要更加可靠而科學(xué)的信息和參數(shù)提供符合實(shí)際的評估,從而設(shè)計(jì)出合理的施工方案。環(huán)境巖土工程的研究和探索要求能夠解釋生態(tài)環(huán)境與人類生產(chǎn)生活之間的關(guān)系。尤其是對基礎(chǔ)工程施工對環(huán)境的影響作出評估,從而指導(dǎo)人類與自然和諧相處,在避免自然環(huán)境惡化的前提下進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。另外,對環(huán)境巖土工程的研究要求能夠?yàn)榻鉀Q目前人類面臨的環(huán)境惡化等問題提供新的思路,為人類采取措施提供科學(xué)依據(jù)。
2環(huán)境巖土工程面臨的問題
2.1環(huán)境巖土工程的基本問題
2.1.1巖土體力學(xué)的形變、穩(wěn)定和滲流的問題。巖土體力學(xué)的形變、穩(wěn)定和滲流的問題是環(huán)境巖土工程的基本問題。在基礎(chǔ)工程的施工中,會(huì)面臨基坑穩(wěn)定、開采地下水造成的地表沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、衛(wèi)生填埋中巖土體的防滲及地下水流場的變化等問題。2.1.2地震和其他環(huán)境振動(dòng)的問題。地震和地震引起的振動(dòng)對地面建筑物的影響和破壞是巨大的,在環(huán)境巖土工程中會(huì)對區(qū)域性的地震效應(yīng)做一定的研究。另外,周邊環(huán)境的施工、交通等引起的環(huán)境振動(dòng)會(huì)對自身基礎(chǔ)工程施工過程中的巖土體造成一定的影響。2.1.3巖土體在化學(xué)方面的問題。巖土體在化學(xué)方面的問題主要是指巖土體本身的化學(xué)組成,地下水巖土體的化學(xué)作用,包括地下水對巖土體的侵蝕、置換、結(jié)晶沉淀、離子吸附等化學(xué)作用。在基礎(chǔ)工程施工中,還會(huì)出現(xiàn)巖土體污染、地下水污染、固體廢料淋溶等影響。2.1.4能量場變化方面的問題。在基礎(chǔ)工程施工過程中面臨的環(huán)境巖土工程能量場問題主要由溫度變化引起,例如凍土問題、固體廢料填埋對巖土體的熱應(yīng)力,由此會(huì)影響巖土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.1.5巖土體的組成物質(zhì)的物理遷移的問題。一些特定的基礎(chǔ)工程的施工地區(qū)的巖土體在流水、風(fēng)力的侵蝕作用下發(fā)生形變、遷移等引起的環(huán)境問題,例如沙塵暴、水土流失、土壤沙漠化、海岸侵蝕淤積、河流沖刷、石漠化河流下游的淤積等。在這種情況下的環(huán)境巖土工程需要研究物質(zhì)遷移和堆積產(chǎn)生的原理以及引發(fā)的環(huán)境問題的預(yù)防。2.1.6放射性方面的問題。目前在基礎(chǔ)工程施工中尤其是在地下建筑和空間,放射性元素氡的危害是極大的,因此在環(huán)境巖土工程中對氡的貯存、運(yùn)輸和防護(hù)都是需要考慮的問題。2.1.7特殊的巖土體的問題。特殊的巖土體的形成原因可能是自然原因,也可能是人類活動(dòng)原因。自然原因包括火土、泥潭、鹽漬土、膨脹土、海底淤泥等。人類活動(dòng)原因可能是生產(chǎn)生活排放的廢棄物、垃圾、廢料等污染物。2.1.8生態(tài)環(huán)境的問題。在荒漠、高原、極地等地的生態(tài)環(huán)境十分脆弱,輕微的活動(dòng)都有可能對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,甚至由于蝴蝶效應(yīng)引發(fā)更大范圍的破壞。因此,在基礎(chǔ)工程施工中,對生態(tài)敏感地區(qū)的施工建設(shè)和開發(fā)需提高技術(shù)含量,以維護(hù)生態(tài)環(huán)境的安全。
2.2基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程面臨的新問題
2.2.1巖土體是基礎(chǔ)工程施工中的直接環(huán)境,隨著生產(chǎn)的加劇,可選擇的施工場地越來越少,因此導(dǎo)致很多曾經(jīng)不適宜施工建設(shè)的場地也被用來開發(fā),從而會(huì)引發(fā)很多施工難題,面臨的巖土體環(huán)境也更加復(fù)雜。2.2.2隨著基礎(chǔ)工程的施工,環(huán)境巖土工程的性質(zhì)也在不斷變化,因此,需要研究在人類的作用下不斷變化的巖土體對工程的影響。2.2.3基礎(chǔ)工程的施工會(huì)破壞原本生態(tài)環(huán)境的平衡,對環(huán)境或多或少地造成不良影響。因此在對環(huán)境巖土工程進(jìn)行研究時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境污染問題。2.2.4隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類探索認(rèn)知能力的提升,人類對環(huán)境巖土工程的問題研究已經(jīng)轉(zhuǎn)移到巖石圈表層,而這一領(lǐng)域是傳統(tǒng)巖土工程很難攻克的一面。
3基礎(chǔ)工程施工中的環(huán)境巖土工程問題的預(yù)防措施
關(guān)鍵詞:水利水電;工程;基礎(chǔ)施工;技術(shù)
1探究并剖析水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)
在我國水利水電工程建設(shè)中,基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用情況直接關(guān)系到整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量,這是因?yàn)榛A(chǔ)工程承擔(dān)著重要的荷載作用,再加上水電工程施工建設(shè)結(jié)構(gòu)和地理位置的特殊性等,這些都會(huì)對建設(shè)產(chǎn)生不同程度的影響,因此,工程在建設(shè)中,一旦出現(xiàn)技術(shù)不達(dá)標(biāo)或者是不按照相關(guān)建設(shè)要求進(jìn)行,極易導(dǎo)致整個(gè)水利水電工程出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷和不安全事故等。這種情況下,必須要通過加強(qiáng)基礎(chǔ)施工技術(shù)來確保整個(gè)水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量,重視施工技術(shù)和工藝,才能避免該項(xiàng)工程在建設(shè)過程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)事故,確保建設(shè)質(zhì)量。水利水電工程作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)之一,為經(jīng)濟(jì)和儲備能源資源發(fā)揮著非常重要的作用,在很大程度上彌補(bǔ)了我國能源分布不均勻、地區(qū)性能源缺陷等局限性,所以確保該項(xiàng)工程施工技術(shù)并做好施工建設(shè)的質(zhì)量控制十分關(guān)鍵。就基礎(chǔ)施工技術(shù)而言,通過提升自身施工質(zhì)量來保證整個(gè)水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐及水利水電工程施工資料,總結(jié)并歸納出幾點(diǎn)有關(guān)基礎(chǔ)施工技術(shù),具體表現(xiàn)在:①錨固技術(shù)。錨固技術(shù)作為基礎(chǔ)施工建設(shè)的常用技術(shù)之一,該技術(shù)的作用是:提高水利水電工程結(jié)構(gòu)的整體性能。由于我國大部分水利水電工程建設(shè)在復(fù)雜的地理環(huán)境下,如山區(qū)等,錨固技術(shù)的應(yīng)用能夠減少施工過程中的人力、物力和材料等,保證施工工程穩(wěn)定性、可靠性的前提下,進(jìn)一步提高工程的建設(shè)效率,此外,這種技術(shù)還能夠在一定程度上避免對周圍自然環(huán)境對工程建設(shè)帶來的不利影響。②水泥土加固技術(shù)。該技術(shù)是一種非常常見的地基處理技術(shù),在應(yīng)用過程,通過控制拌合來保證施工質(zhì)量。但要注意在拌合過程中要確保水和水泥的強(qiáng)度,只有重視這兩大因素,才能幫助施工單位來提升工程建設(shè)的質(zhì)量。工程界將水泥土加固技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程的建設(shè)中,其目的是:保證整個(gè)工程的地基承載能力,提高其穩(wěn)定性。所以施工技術(shù)人員要控制好水泥灌漿的深度(50cm左右)、土壤質(zhì)量等因素,確保施工質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷及其他不良影響。③預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)。該技術(shù)主要采用錘擊灌入或者是靜力壓入等方法,將樁送入地基持力層的一種常用地基處理方式,將其應(yīng)用于水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,能夠幫助施工單位進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí),則需要及時(shí)制定解決策略,確保預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的整體質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,基礎(chǔ)施工還包含軟土處理技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用時(shí),一般采用重錘夯實(shí)法、排水固結(jié)法、挖出置換法等方法,對水利水電工程建設(shè)中的軟土地基進(jìn)行處理,最終確保基礎(chǔ)工程的整體性能滿足其承載力的要求。
2控制水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)的對策
針對上述基礎(chǔ)施工技術(shù)及其在水利水電工程施工中的應(yīng)用情況,為了進(jìn)一步規(guī)范基礎(chǔ)施工技術(shù),保證基礎(chǔ)施工技術(shù)在水利水電工程中的建設(shè)質(zhì)量,發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)定性、牢固性等作用,筆者闡述了上述錨固技術(shù)、預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)、水泥土技術(shù)等,并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從實(shí)際情況出發(fā),提出幾點(diǎn)有關(guān)控制水利水電基礎(chǔ)施工技術(shù)的對策和建議,希望這些建議能夠進(jìn)一步提高施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量,更好的滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的要求,具體包括以下幾點(diǎn):
2.1完善機(jī)制,加強(qiáng)施工管理
水利水電工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中,必須嚴(yán)格按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定科學(xué)的管理制度,以此來加強(qiáng)基礎(chǔ)施工的管理。另外,在施工建設(shè)中,還需要結(jié)合施工現(xiàn)狀,及相關(guān)數(shù)據(jù),及時(shí)排查工程項(xiàng)目建設(shè)過程中存在的質(zhì)量問題及安全隱患,制定有效的解決對策,進(jìn)一步提高水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。
2.2創(chuàng)新技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,為各行各業(yè)提供了諸多技術(shù)保障。在水利水電工程的基礎(chǔ)施工建設(shè)過程中,使用的設(shè)備要以先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行定期檢修,并且要不斷改進(jìn)設(shè)備的使用性能,這就提出了創(chuàng)新技術(shù)的理念。所以施工建設(shè)單位要定期對施工人員和技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),不斷提升他們的專業(yè)理論水平和技術(shù)操作水平,同時(shí)要求他們要熟練掌握各個(gè)設(shè)備的使用方法和新材料的使用情況,從而進(jìn)一步提升基礎(chǔ)施工的建設(shè)效率。
2.3提倡使用GPS定位系統(tǒng)
GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用于水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,能夠大大提高該項(xiàng)目的建設(shè)效率和質(zhì)量,并且在一定程度上減少了工程投資。GPS定位系統(tǒng)主要利用衛(wèi)星的連接,對水利水電工程的基礎(chǔ)施工進(jìn)行信息搜集,并與地面定位技術(shù)進(jìn)行對比,以此來為施工提供技術(shù)保障,精確相關(guān)測量等。總之,將GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用到水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,對于促進(jìn)整個(gè)工程項(xiàng)目的技術(shù)發(fā)展有著積極的影響。
3結(jié)語
綜上,水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量直接影響該項(xiàng)工程的使用情況及使用年限,同樣也是關(guān)系著人們生產(chǎn)生活,所以,要通過加強(qiáng)基礎(chǔ)施工技術(shù)來保障整個(gè)水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。文中在研究基礎(chǔ)施工技術(shù)過程中,分別從:錨固技術(shù)、水泥土加固技術(shù)、軟土地基基礎(chǔ)及預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)方面進(jìn)行探究并剖析,促使其為水利水電工程項(xiàng)目創(chuàng)造了良好的條件,保證整個(gè)工程順利進(jìn)行。盡管如此,但該技術(shù)在應(yīng)用過程中,還存在一些質(zhì)量缺陷、技術(shù)不到位等問題,諸多因素限制了施工進(jìn)度,所以,在后期施工應(yīng)用中,需要技術(shù)人員注意施工質(zhì)量控制要點(diǎn),不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),從實(shí)踐工作情況出發(fā),更好的把握基礎(chǔ)施工的各個(gè)環(huán)節(jié),從而推動(dòng)我國水利水電工程的建設(shè)步伐。
作者:李莎 單位:廣東省水利水電建設(shè)有限公司
參考文獻(xiàn):
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1.1含水量高
一般而言,軟土的含水量往往在34%~72%之間,淤泥和淤泥質(zhì)土的含水量多為50%~70%,而泥炭的含水量則可達(dá)到200%以上,均大于液限指數(shù)。軟土的含水量與土的抗剪強(qiáng)度和壓縮性有著直接的關(guān)系,軟土的天然含水量越高,就意味著其地基承載力越低。
1.2松軟
軟土的孔隙比通常在1.0~2.0之間,泥炭土和個(gè)別淤泥的孔隙比甚至可以達(dá)到6.0以上。此外,軟土在天然狀態(tài)下的孔隙比一般會(huì)比同樣狀態(tài)下的的重塑土高出大概0.2~0.4。
1.3壓縮性高
天然軟土的壓縮系數(shù)與土的液限系數(shù)和天然含水量呈正相關(guān),土的液限和天然含水量越大,其壓縮性越高。一般而言,天然軟土的壓縮系數(shù)在0.7~1之間,最高時(shí)可以達(dá)到4.5。對于沿海灘徐等新近沉積的欠固結(jié)軟土,在重力作用下還會(huì)發(fā)生持續(xù)的固結(jié)沉降。
1.4抗剪強(qiáng)度低
軟土的抗剪強(qiáng)度跟荷載的施加速度以及排水固結(jié)條件有著緊密的關(guān)聯(lián)。根據(jù)三軸不排水試驗(yàn),可知軟土的抗剪強(qiáng)度非常小,并且和側(cè)壓力的大小值沒有關(guān)聯(lián),也就是說其內(nèi)摩擦角趨近于零,粘聚力往往小于20KPa。直剪快剪內(nèi)摩擦角通常小于50度,粘聚力在10Kpa左右。在排水條件下的抗剪強(qiáng)度與其固結(jié)度成線性正相關(guān)關(guān)系,固結(jié)快剪的內(nèi)摩擦角最低可達(dá)到80度,最高不大于120度,其粘聚力通常為20KPa左右。
1.5滲透性小
軟土的滲透系數(shù)一般比較小,其滲透系數(shù)值一般在十的負(fù)七次方至十的負(fù)八次方之間。在荷載作用下,軟土固結(jié)的很慢,難以有效的提高其強(qiáng)度。此外,如果軟土中含有較多的有機(jī)物質(zhì),可能產(chǎn)生氣泡,占據(jù)土中的孔隙空間,降低其滲透性能。對于夾有數(shù)量不等的薄層粉砂、細(xì)砂、粉土荷軟土,其水平滲透系數(shù)要相對高一些,遠(yuǎn)強(qiáng)于豎直方向的滲透能力。
1.6具有觸變性
觸變性也是軟土的一個(gè)比較顯著的特征。所謂觸變性是指軟土的總體強(qiáng)度在接觸荷載的作用下降低,然后在長時(shí)期靜置后又有所恢復(fù)的特征。尤其是對于海相軟土來說,一旦受到振動(dòng)攪拌等作用,其絮狀結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)程度的破壞,導(dǎo)致土的強(qiáng)度急劇下降,甚至出現(xiàn)流動(dòng)現(xiàn)象。2.7具有流變性軟土的抗剪強(qiáng)度與其塑性指數(shù)呈相性相關(guān),塑性指數(shù)越大,其抗剪強(qiáng)度越小。通常而言,軟土的長期抗剪強(qiáng)度只有一般抗剪強(qiáng)度的40%-80%。即使是在孔隙水壓力完全消除以后,軟土還會(huì)持續(xù)發(fā)生著沉降量可觀的次固結(jié)沉降。
2公路工程中軟土地基的處理方法
2.1換填法
換填法也被稱作墊層法。即挖去地基上部無法滿足建設(shè)要求的軟土層,換填灰土、素土或者砂、碎石、礦渣等具有高強(qiáng)度高、低壓縮性的材料,并將其夯實(shí)做成墊層的一種軟基處理方法。采取這種方法可以有效的提升地基土層承受荷載的能力,解決地基沉降量過大的問題。與其他處理軟土地基的方法相比,換填法最大的優(yōu)勢在于簡便易行,然而其適用范圍也是有限的。當(dāng)軟土地基的深度不超過3m時(shí),換填法是一種非常使用的軟基處理方法,但是一旦原軟土地基的深度超過了3m,再使用換填法就違背了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則,會(huì)消耗大量的工程費(fèi)用。
2.2夯實(shí)法
當(dāng)軟土地基主要是由碎石土、粉土、砂土、或者低飽和度的粘土、雜填土等組成時(shí),可以考慮采用夯實(shí)法進(jìn)行軟基處理。夯實(shí)法的作用原理是利用機(jī)械物理碾壓的方法把表層地基土壓密,或利用強(qiáng)夯產(chǎn)生的夯擊沖能在地基中產(chǎn)生劇烈的動(dòng)應(yīng)力,促使土基固結(jié)壓實(shí)。利用夯實(shí)法進(jìn)行軟基處理時(shí),需要將重錘起重至一定的高度,然后在自重作用下自由下落,對地基進(jìn)行反復(fù)夯打,以達(dá)到提高軟土地基強(qiáng)度、降低其壓縮性能的目的。一般而言,夯實(shí)法的夯實(shí)深度最深可以達(dá)到1.2m。當(dāng)使用重錘進(jìn)行夯擊時(shí),尤其要注意土基的含水量。只有在土的最優(yōu)含水量條件下,使用夯實(shí)法才能得到最佳的夯實(shí)效果。
2.3固化法
所謂固化法處理軟基,就是利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑的化學(xué)性質(zhì),采取灌入或拌合加固的方法使其與軟土地基充分融合,通過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)加固軟基目的的一種處理方法。固化法的主要工作原理是通過將水泥、水玻璃、紙漿液或丙烯酸氨紙漿液等膠結(jié)材料充填于孔隙體中,以增加軟土顆粒間的粘結(jié)力,進(jìn)而提高軟土的強(qiáng)度和坑壓能力。經(jīng)過固化法處理的地基一般都具有很高的強(qiáng)度和較低的滲水性能。根據(jù)所使用的方法不同,可以將固化法具體劃分為壓力灌漿法、旋噴法及深層攪拌法等幾種。在實(shí)際的軟基處理工程案例中,粉體噴射攪拌樁(即粉噴樁)法取得了普遍的應(yīng)用,它是以水泥粉或者生石灰粉等粉體材料作為材料,通過空壓機(jī)制造風(fēng)源,把水泥粉或者是石灰粉等加固材料呈霧狀的噴入軟土地基中,在鉆頭的攪拌作用下使其與軟土地基土產(chǎn)生充分的接觸,通過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)使地基硬結(jié)固化,形成具有一定強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的地基。
2.4振實(shí)擠密法
在處理粉土、松砂、雜填土與濕陷黃土等類型的軟土地基時(shí),可以采用振實(shí)擠密法。振實(shí)擠密法的工作原理是通過振密或擠密,減少土體的孔隙,以達(dá)到提高其強(qiáng)度的目的。有時(shí)還可以在振動(dòng)過程中回填灰土、素土或者砂、礫石等,使其與地基土構(gòu)成復(fù)合地基,進(jìn)一步增強(qiáng)地基承受荷載的能力。在具體操作過程中,需要先在軟土地基中打入樁管,在樁管孔內(nèi)填入相應(yīng)的填充材料進(jìn)行搗實(shí)。一般而言,使用振實(shí)擠密法處理軟土地基時(shí),其可處理地基的深度往往在5-20m之間。
3結(jié)語
各類水利水電項(xiàng)目在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問題。如移民安置問題,土地利用問題,施工中亂堆棄渣,擠占耕地;水流控制問題,截流蓄水影響下游用水,施工廢水、生活污水污染水質(zhì);爆破與噪聲對人群及周邊動(dòng)植物棲息的影響;水質(zhì)、水溫等水體參數(shù)變化問題,對水生動(dòng)植物及下游需要灌溉的農(nóng)作物影響等。水利工程對環(huán)境的影響是十分顯著的,具有不可逆性和長期性,因此應(yīng)高度重視水利水電工程的施工期環(huán)境保護(hù)工作。針對水利水電工程建設(shè)過程中各個(gè)環(huán)境要素的不同,其環(huán)境監(jiān)理主要控制要點(diǎn)如下:重點(diǎn)監(jiān)理施工廢水處理措施的設(shè)計(jì)、施工、使用及運(yùn)行情況和廢水排放情況;關(guān)注砂石料生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)膿P(yáng)塵采取的除塵措施及效果;關(guān)注施工場地及設(shè)備的選址是否避開環(huán)境敏感點(diǎn),是否采取低噪聲設(shè)備和降噪措施,有無發(fā)生噪聲擾民事件;監(jiān)理垃圾收集點(diǎn)布置是否合理;要注意跟蹤是否存在地表植被破壞和占壓面積增大的情況,是否對珍稀動(dòng)植物采取必要的保護(hù)措施;關(guān)注工程擾動(dòng)面積是否超出本項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍,棄渣是否運(yùn)至棄渣場,并按照“先擋后棄”的原則采取防護(hù)措施,土石料、棄渣場的選址是否符合要求;監(jiān)理是否落實(shí)了水生生態(tài)保護(hù)措施,是否采取魚類產(chǎn)卵場、索餌場、洄游通道等魚類棲息生境保護(hù)措施;等等。而針對某項(xiàng)工程的不同階段,也可以制定和落實(shí)不同的監(jiān)理要點(diǎn):
1.1設(shè)計(jì)階段環(huán)境監(jiān)理要點(diǎn)審查施工設(shè)計(jì)在施工文件中是否采用了國家明令禁止的施工方法、施工工藝、施工設(shè)備,對于不符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求、對生態(tài)環(huán)境影響較大的的施工方法予以及時(shí)糾正;對樞紐工程的主壩、副壩的壩址、溢洪道、輸水洞的選址,輸水工程的選線情況進(jìn)行核定;對項(xiàng)目的料場、渣場的選址進(jìn)行核定。對照環(huán)評審查項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)有哪些防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞的措施未落實(shí),環(huán)保設(shè)施的投資概算是否滿足工程環(huán)保措施的建設(shè)要求,施工圖設(shè)計(jì)中有無遺漏和疏忽的環(huán)保問題;審查樞紐工程的施工設(shè)計(jì),對主體工程的設(shè)計(jì)提出環(huán)保專項(xiàng)意見,對生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程的設(shè)計(jì)提供技術(shù)咨詢服務(wù)。審查輸水工程設(shè)計(jì)管線穿越的河流、公路、自然保護(hù)區(qū)是否采取確實(shí)可行的保護(hù)措施、水土流失防護(hù)措施。審查項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)防范措施的設(shè)計(jì)是否落實(shí)環(huán)評及批復(fù)要求,審查項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案的制定情況。審查施工期對含油廢水、生活污水采取的處理措施,處理效率是否符合環(huán)評及批復(fù)要求。參與設(shè)計(jì)單位向施工單位的技術(shù)交底,提出環(huán)保合理化建議和意見,等等。
1.2施工期間環(huán)境監(jiān)理控制要點(diǎn)監(jiān)理主壩及副壩的建設(shè)地理坐標(biāo)與環(huán)評要求是否一致,主壩防滲體施工是否采用合理施工方式,另外是否按環(huán)評要求設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)措施。監(jiān)理溢洪道、進(jìn)水塔和導(dǎo)流洞的施工是否采用設(shè)計(jì)要求,相關(guān)設(shè)置是否符合環(huán)評及批復(fù)要求,對主壩兩側(cè)山脊的施工是否采取確實(shí)可行的生態(tài)保護(hù)措施。監(jiān)理輸水工程施工管線穿越的河流、公路、自然保護(hù)區(qū)是否采取確實(shí)可行的保護(hù)措施、水土流失防護(hù)措施。重點(diǎn)監(jiān)理開挖場地的工程施工是否落實(shí)環(huán)評在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的要求,等等。對水利水電項(xiàng)目涉及的動(dòng)遷移民,要監(jiān)理在造地過程中,是否采取有效的水土流失臨時(shí)防護(hù)措施;監(jiān)理是否按環(huán)評要求在新建住宅區(qū)建設(shè)污水處理設(shè)施,建立固體廢棄物集中處理制度;是否按環(huán)評及批復(fù)要求設(shè)置后靠安置點(diǎn)、異地集中安置點(diǎn)、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)安置點(diǎn)。在文物保護(hù)方面,監(jiān)理項(xiàng)目施工期間對發(fā)現(xiàn)的文物是否按照國家或省級文物考古研究所制定的措施執(zhí)行,對不同遺跡遺物,分別采取不同的發(fā)掘勘探措施等。施工期生態(tài)環(huán)境監(jiān)理保護(hù)是整個(gè)環(huán)境監(jiān)理工作的重中之重。在整個(gè)工程區(qū)域內(nèi)設(shè)置環(huán)保警示標(biāo)牌,加強(qiáng)施工人員環(huán)保宣傳教育等生態(tài)保護(hù)的避免、減緩及恢復(fù)措施;嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件確定征占土地范圍,嚴(yán)格控制開挖施工作業(yè)面,并按設(shè)計(jì)規(guī)定的取土場、棄渣場進(jìn)行取棄土作業(yè);監(jiān)理最小生態(tài)流量下泄保障措施的落實(shí)情況;監(jiān)理野生動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施落實(shí)情況;監(jiān)理各級自然保護(hù)區(qū)、資源保護(hù)區(qū)等減緩環(huán)境影響的生態(tài)保護(hù)措施。
2水利水電工程環(huán)境監(jiān)理管理模式
一些大中型水利水電工程具有與其它工程不同的特點(diǎn),它對生態(tài)環(huán)境的影響范圍和影響程度是一般工程所無法比擬的,如我國先前建設(shè)的三峽工程、小浪底工程、龍灘水電站工程等對長江流域、黃河流域和紅水河流域都有巨大的環(huán)境影響,因此針對其他在建或擬建的水利水電項(xiàng)目,必須高度重視施工期和運(yùn)營期的環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)理工作。
2.1施工期環(huán)境監(jiān)理管理模式施工區(qū)環(huán)境監(jiān)理主要負(fù)責(zé)監(jiān)督施工區(qū)各承包商和業(yè)主的環(huán)境保護(hù)工作,移民環(huán)境監(jiān)理則主要負(fù)責(zé)移民工程所涉及的所有環(huán)境保護(hù)工作.同時(shí),這兩部分監(jiān)理工作又統(tǒng)一受工程主管部門委托和監(jiān)督并對其負(fù)責(zé)。施工區(qū)環(huán)境監(jiān)理的工作性質(zhì)要求監(jiān)理工程師必須定期到施工區(qū)現(xiàn)場對承包商的環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行巡視監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染問題要通知承包商環(huán)境管理員限期處理。同時(shí),對要求限期處理的環(huán)境問題,按期進(jìn)行檢查驗(yàn)收。結(jié)合施工區(qū)工程實(shí)施特點(diǎn),水利水電項(xiàng)目施工區(qū)環(huán)境監(jiān)理采用了以下幾種工作方法:①進(jìn)行日常的旁站式或巡視監(jiān)理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境隱患,必要時(shí)請相關(guān)部門進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測;②現(xiàn)場環(huán)境問題查詢訪問,發(fā)現(xiàn)有環(huán)境污染問題及時(shí)糾正;③每月召開環(huán)境例會(huì),與甲方、施工方以及各標(biāo)承包商進(jìn)行交流協(xié)商,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正施工過程中發(fā)生的環(huán)境問題,上報(bào)環(huán)保主管部門和業(yè)主。
2.2解決好環(huán)境監(jiān)理和工程監(jiān)理的關(guān)系在水利水電項(xiàng)目實(shí)際監(jiān)理過程中,工程監(jiān)理和環(huán)境監(jiān)理關(guān)注的問題存在不少交叉點(diǎn)和共同關(guān)注點(diǎn),因此我們還要解決好環(huán)境監(jiān)理和工程監(jiān)理的關(guān)系。因?yàn)橄鄬τ谒婍?xiàng)目非常專業(yè)的工程監(jiān)理來說,環(huán)境監(jiān)理是工程監(jiān)理的組成部分,但又具有相對的獨(dú)立性。尤其在當(dāng)前建設(shè)生態(tài)文明的大環(huán)境下,環(huán)境監(jiān)理獨(dú)立負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查工程是否按照環(huán)境保護(hù)的規(guī)定實(shí)施,在有違反環(huán)境保護(hù)情況或出現(xiàn)環(huán)境重大問題時(shí)要報(bào)告給建設(shè)單位和環(huán)保主管部門,并提出環(huán)保可行的解決方案。另外,工程監(jiān)理工程師若發(fā)現(xiàn)環(huán)境方面的問題,也可責(zé)令環(huán)境監(jiān)理進(jìn)行檢查監(jiān)督。
3水利水電項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)理的基本原則
3.1早期介入原則鑒于水利水電工程項(xiàng)目的生態(tài)環(huán)保要求的嚴(yán)肅性和重要性,監(jiān)理機(jī)構(gòu)必應(yīng)盡早進(jìn)入并參與環(huán)保設(shè)計(jì)審查,不僅審核環(huán)境影響報(bào)告書中環(huán)境保護(hù)措施是否全面落實(shí),確保工程嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度,還可根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)結(jié)合工程的特性提出相應(yīng)的實(shí)踐性建議,大大提高環(huán)境監(jiān)理的作用和有效性。只要能及早的開展環(huán)境監(jiān)理工作,環(huán)境監(jiān)理公司就可以盡快參與到建設(shè)單位的設(shè)計(jì)審查中。在涉及到環(huán)境保護(hù)的部分,環(huán)境監(jiān)理將幫助建設(shè)單位檢查工程設(shè)計(jì)中涉及到環(huán)境保護(hù)的部分,并有效的避免有可能出現(xiàn)的問題。與此同時(shí),環(huán)境監(jiān)理單位可以采取更加專業(yè)的方式協(xié)助建設(shè)單位工作,與涉及到的各單位及部門進(jìn)行有效的溝通,這樣就進(jìn)一步增強(qiáng)了工程設(shè)計(jì)在環(huán)境保護(hù)方面的可靠性,為將來環(huán)境保護(hù)措施的落實(shí)奠定了良好的基礎(chǔ)。有少數(shù)建設(shè)項(xiàng)目,由于未引入環(huán)境監(jiān)理,致使項(xiàng)目本身設(shè)計(jì)和前期施工就存在嚴(yán)重的環(huán)境保護(hù)缺陷,最后導(dǎo)致建設(shè)項(xiàng)目沒能滿足環(huán)境影響評價(jià)及其批復(fù)中的要求,導(dǎo)致驗(yàn)收無法進(jìn)行,繼而不得不花費(fèi)大量的時(shí)間來彌補(bǔ)以前的不足之處,有的進(jìn)行補(bǔ)充環(huán)境影響評價(jià),有的甚至重新進(jìn)行環(huán)評,也有的甚至造成了相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。
3.2全過程監(jiān)理環(huán)境監(jiān)理一般貫穿于工程設(shè)計(jì)、施工期、試運(yùn)營期,尤其鑒于水利水電項(xiàng)目工程組成和建設(shè)的特殊性,真正實(shí)現(xiàn)全過程監(jiān)理意義重大。如設(shè)計(jì)期,首先要確定水利水電項(xiàng)目的環(huán)保主要目的,明確項(xiàng)目環(huán)保工作總需求、確定要達(dá)到的環(huán)境目標(biāo)和管理原則。環(huán)境監(jiān)理部門可以協(xié)助業(yè)主及設(shè)計(jì)單位開展環(huán)保設(shè)計(jì)需求調(diào)研、完成調(diào)研報(bào)告;根據(jù)調(diào)研報(bào)告,協(xié)助編制或評審項(xiàng)目建議書;組織潛在的承包商開展環(huán)保技術(shù)交流;可以參與評審“項(xiàng)目可研報(bào)告”,為項(xiàng)目的環(huán)保理念從設(shè)計(jì)階段就做到預(yù)防為主,避免后期對生態(tài)環(huán)保措施作不必要的調(diào)整,甚至是返工。在施工階段,正是環(huán)境監(jiān)理工作全面鋪開的階段,根據(jù)環(huán)境監(jiān)理招投標(biāo)文件、監(jiān)理合同等編制項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)理計(jì)劃和工作細(xì)則,明確本項(xiàng)目控制的環(huán)保目標(biāo)、進(jìn)度和費(fèi)用的目標(biāo);針對項(xiàng)目可能涉及的生態(tài)和環(huán)保問題確定環(huán)境監(jiān)理控制重點(diǎn),在不同建設(shè)階段有針對性的開展環(huán)境監(jiān)理檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)督促糾正或采取其他的補(bǔ)救措施,為項(xiàng)目驗(yàn)收打好基礎(chǔ)。在水電項(xiàng)目的試運(yùn)營,也就是開始蓄水期,生態(tài)環(huán)保問題逐漸呈現(xiàn)出來,如涉及生態(tài)恢復(fù)補(bǔ)償、上游污染物源清理、水質(zhì)監(jiān)測、淹沒區(qū)環(huán)保問題等等,這個(gè)階段更需要監(jiān)理單位從實(shí)際出發(fā),按照環(huán)評和環(huán)評批復(fù)要求逐項(xiàng)落實(shí)各項(xiàng)污染防治措施和生態(tài)保護(hù)措施落到實(shí)處,并要求善于發(fā)現(xiàn)新問題,解決新問題,為工程最終順利通過環(huán)保驗(yàn)收奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.3全范圍監(jiān)理水利水電項(xiàng)目涉及地域空間范圍較大,工程流域范圍廣、淹沒占地面積大,陸域上游涉及匯水區(qū)居民、農(nóng)田、山地、礦山、水域等各類環(huán)境現(xiàn)狀,下游涉及泄洪河道、兩岸流域等自然環(huán)境,整個(gè)區(qū)域環(huán)境影響較大,范圍較廣,涉及動(dòng)植物棲息、人類生存、地質(zhì)土壤變化等一系列環(huán)境污染預(yù)防及生態(tài)恢復(fù)問題。在以上環(huán)境監(jiān)理范圍內(nèi),主要環(huán)境問題如下:水生、陸生生態(tài)保護(hù)及生態(tài)恢復(fù)問題;導(dǎo)流洞的最小下泄流量問題;地質(zhì)和土壤保護(hù)問題;取棄土場的選址及對周圍環(huán)境影響問題;庫區(qū)清理、受污染土壤和河道低泥清理問題;上游污染企業(yè)的環(huán)保治理問題;水庫下游影響河段的生態(tài)保護(hù)問題;移民安置、人群健康問題;文物及景觀的保護(hù)和挖掘問題;輸水管線穿越自然保護(hù)區(qū)問題;對項(xiàng)目建設(shè)存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響的問題,等等。因此該類工程建設(shè)應(yīng)該本著環(huán)保先行、預(yù)防為主的思想,全范圍進(jìn)行環(huán)境監(jiān)理。
4當(dāng)前水利水電工程環(huán)境監(jiān)理尚存的主要問題