時間:2022-11-28 17:55:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鐵道建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
臺灣鐵道歷史經歷百余年,而臺灣鐵路的各干、支線興建都有其最主要的運輸目的,以西部干線-海線的大肚車站為例,以往為臺灣中部稻米、紅磚和水泥材料的供輸集散地,但因為市場對材料的需求改變,造成當地制磚產業的沒落,原本承擔為貨物運送的大肚車站,也逐漸轉演變成居民日常生活的通勤系統。
本文將以探討臺灣西部干線-「海線的鐵道發展與臺中市大肚地區的地方文化資產為目的,研究如何將原本為大眾或旅客視為旅運工具的鐵道,提升至文化層面的旅游資源,藉以提升鐵道沿線的觀光附加價值來創造經濟利益。
關鍵詞: 鐵道、產業、旅游資源
前言
隨著來臺觀光的大陸游客日漸增多,臺灣的觀光產業也隨之上漲,加上2006年底「臺灣高鐵的通車,使得臺灣南北的交流更趨便利,此外2011年3月臺灣預計開放大陸觀光客來臺自由行的簽證,如此龐大的觀光效益對于目前臺灣鄉村地方的產業特色和人口外流,無疑不是一大幫助。
臺灣的鐵道觀光
鐵道觀光的形成的主因來自于鐵道的存廢議題。早自1983年,由民間及政府各方提出阿里山森林鐵路的存廢爭議開始,臺灣鐵路的觀光化經營策略就已發軔。直到1988年臺鐵支線的營運走向及存廢議題再一度的被提起,可能讓所有支線的客運步入歷史。當時集集線、平溪線沿線居民自發性進行的鐵路保存運動,使其知名度大開產生觀光人潮,成為推動支線經營轉型的關鍵扭轉因素。
臺灣鐵道發展歷程
臺灣主要的鐵道路網建設在日治時期已大致建設完備,1908年10月殖民政府鐵道部在臺發行第一本簡易的旅游指南「臺灣鐵道名所案內,爾后鐵道經營部門即透過鐵路系統連接起沿線各城市的觀光資源,規劃出多種觀光政策。后,鐵道經歷了各個時期的經濟結構等社會因素影響,導致旅運工具的地位走下坡,營運成本年年赤字,迫使廢除多條鐵路支線,但仍舊無法改變經營不善的基本問題,鐵路支線的裁撤仍持續進行。
鐵道與地方發展
臺灣鐵路的支線過去遍布全臺深入各地,所經之處帶動各地不同的自然、經濟、社會與人文面貌的發展。其中以糖業鐵道為日治時期臺灣最普遍的支線類型(目前支線多已廢除),北部及東北部的鐵道類型則以礦業運輸居多(目前支線多已廢除),中部則以農林業運輸為主。
目前臺灣的阿里山的森林鐵路則是世界著名的登山鐵路之一,而有百年歷史的西部干線舊山線為目前臺灣爭取申請世界文化遺產潛力點之一,另外臺中后里的后豐鐵道也轉型為臺灣著名的觀光自行車道,這些轉型過后的鐵道,也帶順勢帶動了當地的旅游產業。
西部干線[注1]海線文化資產
本文研究區位位于臺灣中部的臺中市西南側,『大肚臺地下的環狀鐵路干線;西側為海線[注2],東側為山線[注3]。
西側海線不同于東側的山線有著豐富的歷史及人文資源,因此海線地區在每一波的鐵道旅游熱潮中,一直處于默視狀態。海線雖然有幾處獨特的火車站名,例如:追分成功(祝愿考試)、大肚成功(祝愿生產)的祈福車票推出,但每每總是幾分鐘熱度,對沿線地區的旅游產業并無幫助。
大肚地區地方文化與產業發展
大肚鄉遠自史前(新石器時代中期)即已孕育出營埔文化、頂街文化等多類史前文化遺跡,境內能保存著清朝光緒年間的三級古跡「磺溪書院及百年古廟。農耕而開筑的大肚圳、王田圳、知高圳等,都是當地百年來主要的產業脈絡。
地方文化的發掘
地方文化的發掘
營埔文化
「營埔文化是1943年日本考古學家「國分直一在大肚區營埔村的發現的,是中部地區新石器時代重要的史前文化類型,其分布范圍大致分布在臺灣中部濁水溪、大肚溪、大甲溪中下游地區的河邊階地和丘陵上。
磺溪書院及書院文化祭
磺溪書院是清末典型的合院建筑,二進、雙護龍、三殿、立面廣達七開間,為臺灣中部現存最古老的建筑之一。結構介于孔廟與民宅之間,其著名的磚工雕琢更為清代臺灣地區最佳作品。而磺溪書院則于每年三月至四月,以重現古代高中狀元的熱鬧場面遵循古禮舉辦各種慶祝活動。
迎媽祖
臺灣西部沿海地區的各地廟宇都在每年農歷三、四月份,發起盛大的「迎媽祖的繞境活動,最廣為人知的就是「大甲媽祖, 類似的地方習俗皆起源于清代。而大肚地區的「迎媽祖規模則較小,主要以大肚區為中心,繞行烏日與龍井區內的20多個鄰里街區。游行的起點為船仔頭(在今營埔村,昔為大肚溪渡船頭),并于最后一天到達大渡區頂街的萬興宮。
產業轉型與閑置空間再利用
磚窯廠遺址
早期的大肚臺地上,『磚產業因地理和地質的關系,在大肚地區的交易非常活絡,無論是原物料的運輸以及成品的輸送都仰賴大肚地區作為貨物集散地,但因資源有限。但大肚山經過一百多年來的開采,土質幾已采掘殆盡。
目前大肚區境內保有兩處磚窯,一處為『華山窯廠;另一處為大肚火車站前,日據時期所遺留下來的磚窯煙囪。
老舊的磚造廠房
臺灣中部農作物物產豐饒、交通便捷,許多需仰賴交通及農作物為原料的工廠,皆于大肚鄰近的地區,而大肚地區內就有兩家歷史悠久的原料加工廠,但因為時代變遷,大肚火車站周邊包含火車維修廠在內的許多老式廠房皆迫于淘汰。
大肚地區的旅游體驗與空間營造
1997年開始,臺灣鐵路管理局展開「臺灣鐵道藝術網絡計劃,先后于臺中火車站、嘉義火車站、屏東枋寮火車站等多縣市設立鐵道藝術村,而目前僅存的臺鐵四大支線鐵路(平溪線、內灣線、集集線、沙侖線)也是經由民間的號召下得以保存,因此近幾年鐵道旅游成為游客選擇體驗當地文化特色的管道之一。
歷史美學與場所故事
對于推動大肚地區的鐵道觀光而言,其文化資源是否具有獨特性是主要關鍵因素,因此將大肚地區沒落的產業作為觀光資源,并提供游客不同的文化體驗,因此藉由地方文化活動及古跡,包括引人注目的歷史建筑物或地標,能提供給游客旅行途中的歷史感,如結合磚造煙囪的磚文化館、廢棄廠房的產業風貌館等。
學習與教育體驗
從「體驗經濟的角度來看,游客參與任何具有教育意義的活動其主要動機在于「想學習,而體驗往往可以創造難忘的經驗,教育體驗的概念在于寓教于樂。地方產業的推廣可以藉由提供各種學習機會和體驗活動的規劃,提升人們積極參與的態度,如磚文化館的陶藝教室,產業風貌館的烘焙教室等小區才藝教室。
娛樂與其它文化活動
就鐵道旅游來說,在其環境周圍或某一個地點營造具有娛樂效果的活動,不僅可以愉悅旅客并放松心情,更可滿足游客參與感。透過異業結盟的方式安排各式的娛樂活動,并善用當地的文化資源,舉辦各式的節慶活動,增加居民與游客的互動體驗,如迎媽祖、書院文化季等活動。
結論
經營營銷是鐵道發展轉型后首要面對的問題,如何在兼顧鐵道觀光的同時又能夠關注當地的文化及產業發展,因此不論是針對一般旅運客群或是特定的觀光旅游客群的營銷策略來說,一旦供給與需求間失衡,再多的營銷策略都無法讓這些文化資產真正的融入這些客群的消費領域當中。
西部干線:臺鐵的四條干線:西部干線、東部干線、北回鐵路以及南回鐵路構成了臺灣環島鐵路網。西部干線是其中最重要的一條鐵路干線,串聯起臺灣幾個主要的大城市―臺北、臺中和高雄,西部干線也被稱為縱貫線。
西部干線海線:海線的興建是為解決縱貫線勝興段(山線)的陡坡使列車爬坡吃力,造成不少運送貨物的堆積,才于1919擬建,并于1922年陸續完工通車,形成臺灣中部存在有兩條平行鐵路線的情況。
西部干線山線:又稱臺中線。由于臺中線的路線較靠近臺灣中央的內陸山區地帶,因此一般亦俗稱為山線。但因坡度大彎道急,不利于長程列車行駛。其部分路段于1998年因而廢止,俗稱舊山線。
參考文獻:
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臺灣鐵路管理局,2011/3,service.tra.gov.tw/tw/CP/14792/index.aspx。
作者介紹:
【關鍵字】地鐵建設樁基托換技術應用研究
中圖分類號:U231+.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一、基處理基本原則
根據施工經驗并結合本工程的具體情況,樁基處理應遵循如下幾項基本原則:
(1)新托換結構體系的承載力有足夠的保證和儲備。
(2)托換體系的總變形應控制在原建筑物允許的局部附加變形范圍以內。
(3)托換施工過程中必須保證把上部荷載從原來的樁基上可靠的轉換到新的托換結構體上,并有效地控制被托換結椅在施工中的有害變形。
(4)樁基托換后應保證區間隧道的施工安全,并嚴格控制隧道施工對新托換結構的影響壞。
(5)樁基托換施工不得改變原建筑物的使用功能。
(6)樁基托換前后對影響范圍內地表下沉、建筑傾斜、變形及下沉等進行嚴格的監測,并用于指導施工。
二、地鐵施工中的樁基托換技術
樁基托換技術涉及專業類別多、技術含量高,樁基托換把已建成建筑物中的柱與托換梁連接起來,將建筑物上部的荷載傳遞到托換梁上,再傳遞到托換樁上。樁基托換技術的核心是已建成建筑物中的柱和新建樁基間的荷載傳遞,在托換施工過程中,結構變形限制在設計允許的范圍。中國樁基托換技術主要有主動和被動托換技術兩種類型:
1、主動托換技術。
主動托換的結構變形控制更主動。主動托換技術是施工前,運用頂升裝置動態調整上部荷載及變形,對新建樁和托換體系施加荷載,部分消除已建成建筑物結構長期變形的效應。托換建筑物的托換荷載大、變形控制要求嚴格,被托換樁隨托換梁一起上升,使上部建筑物荷載全部轉移到托換梁上,通過頂加載,部分消除新樁和托換結構的變形,使結構變形控制在較小范圍。
2、被動托換技術。
被動托換技術一般用于托換結構荷載較小的建筑物,在施工安全上可靠性較低。被動托換技術的原樁上部結構荷載在施工過程中,隨托換結構的變形被動地轉換到新樁,托換后無法調控上部結構的變形。當托換建筑物荷載小、變形要求不高時,在托換結構的托換樁切除后,可不采取其它調節變形,直接將上部荷載通過托換梁傳遞到新樁。不調節托換后樁和結構變形,由托換結構承受變形的能力控制上部建筑物的沉降。基礎托換技術難度高、造價較高、工期長,必須精心設計、安全施工,施工前要詳細勘察建筑物的地基情況,詳細了解已建成建筑物的樁基的類型和結構受力情況,以便確定合適的托換樁和技術。為保障工程順利實施,需要特別重視以下幾個問題:
(1)對整體結構性能的充分了解。結構現狀的調查與分析十分重要,特別是對結構目前受力性能和主材性能分析。
(2)根據已建成建筑結構和周圍建筑物的環境,確定托換結構類型及托換施工方法。
(3)保障已建成建筑物和新施工建筑物結構的托換點處連接。在基礎托換中,有可能因為應力集中而導致結構出現損壞。
(4)托換方案的選擇受到場地的限制、降水、基礎開挖等多種因素的制約。由于地基條件的復雜性、基礎型式的不同、地基與基礎相互作用等多種原因,需要采取嚴密的監測反饋措施,全面監控施工過程。
三、樁基托換的主要施工工藝。
1、樁基托換鉆孔樁施工。
托換鉆孔樁依據其直徑的不同可分為兩種類型,因為有的托換樁之間的間距過小,所以普通的鉆機不能滿足施工的需求,于是對鉆機鉆桿以及鉆頭都進行餓改造,在遇到無法鉆進的情況時,改用小型的沖孔鉆機鉆進,從而加快了鉆孔樁的施工效率,保護了周邊的建筑物。鉆孔樁施工是一種比較成熟的施工工藝,但由于施工時受到施工環境的影響,因此,必須進行施工工藝和設備的改善。
2、基坑支護以及開挖。
基坑開挖的深度較深,以及受施工環境的限制,選擇進行放坡分段分層開挖,采用人工開挖加上小型挖掘機開挖;安排足夠的施工人員,盡快完成基坑的開挖工作。鋼板樁和旋噴樁共同進行支護的支護方式。
3、臨時性鋼支架以及吊扣軌施工。
在樁基托換過程之中,為確保廣深鐵路橋的正常運營,在樁基施工之前,需設置臨時性的鋼支架。這種臨時鋼支架選用的是微型嵌巖鋼管群樁。微型嵌巖鋼管群樁的施工方法是:先使用地質鉆機進行鉆孔,然后放入鋼管,再將孔內以及樁基沉渣清除干凈,灌入碎石子,注入水泥漿,就形成了鋼管樁。為確保施工的絕對安全,還要進行吊扣軌加固的施工。于工字鋼梁頂部擺放不同型號的H 型工字鋼分別作為吊扣的縱梁和橫梁。
4、樁帽以及托換梁施工。
樁帽之間的鋼筋密度較大,并且要灌入混凝土,在樁帽頂面要預留錨固鋼墊板。樁帽是托換梁受力轉移到新樁的主要結構,它可以承托千斤頂與臨時可調支座。樁基托換施工中最關鍵的結構就是托換梁施工。托換梁施工采用縱向其后張預應的體系。托換梁和承臺之間是通過梁托承臺進行聯系的。托換梁的施工的工藝流程主要為:澆注硂墊層、新舊硂界面處理、鋼筋綁扎、澆注結構硂以及硂養護。托換梁混凝土用商品防水混凝土,混凝土的澆注過程要連續,澆注完畢后,要進行灑水養護,從而保持混凝土表面的濕潤,避免出現混凝土開裂的現象。
5、加載托換施工。
在樁頂和托換梁之間要預留一定的距離升頂加載空間,在升頂的過程中,支座隨千斤頂的升高而升高。若千斤頂突然出現故障,則支座能夠起到臨時支撐的作用。托換梁能否荷載轉移的關鍵在于加載升頂與張拉預應力的協調,為避免因荷載的突變而導致的事故,需要嚴格控制頂力。托換完畢后,澆注托換梁與樁頂間的混凝土。
6、圍堰施工。
進行圍堰施工的主要目的在于:將橋梁下的水抽取干凈。首先在鋼板樁的頂部做圍堰,并在圍堰與鋼板樁上鉆出合適的洞,用螺紋鋼使圍堰和鋼板樁貫穿起來,再把螺紋鋼焊在型鋼上,清除圍堰的表層淤泥以及雜土,排放出圍堰內的積水,及時修整圍堰的內坡,補土夯實,并且在圍堰的中間用袋裝土以及黏土填實,從而防止滲漏問題的出現。
四、施工注意事項
1、植筋鉆孔若碰到鋼筋應立即移位再鉆。以免傷害原鋼筋;
2、植筋前必須將鉆孔沖干凈,保證膠結質量;
3、托換梁施工前。新舊混凝土表面必須鑿毛,深度宜為10em~20em,然后將鑿毛面用水沖洗干凈,并充分濕潤;
4、托換梁混凝土澆筑前4h內,必須在鑿毛面上涂刷環氧乳液水泥漿界面處理劑;
5、托換梁預頂施工分級進行,要求在施工中要做到準備充分,操作細微,監控嚴密,措施安全可靠。
6、對建筑物及基礎沉降量、裂縫變化等的監測貫穿整個基礎托換施工過程,直至拆除臨時托換梁和監測結果穩定后。
【參考文獻】
[1]宋偉.孫明偉地鐵基坑工程中開挖方案對施工成本及工期的影響[期刊論文]-科技信息2011(4)
[2]王俊.Wang Jun 地鐵敞開式TBM過站施工技術[期刊論文]-現代城市軌道交通2011(3)
(上海工程技術大學城市軌道交通學院,中國 上海 201620)
【摘 要】本實用新型的地鐵隧道結構形式,包括隧道承壓部分、填充材料部分和外部保護層,這種隧道結構通過在隧道管壁之間進行填充新型材料,可以延續使用目前的盾構法,只需改變管片的形式,按照新的結構生產管片,繼而以管片的形式進行拼裝,不用改變施工工法。新型隧道同時可以根據不同地區的不同地質條件和周邊環境要求選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料,通過中間的材料吸收列車經過時產生的震動與噪音,從而達到減振減噪的效果。
關鍵詞 新型隧道結構;減振減噪;填充材料
0 引言
自地鐵開始運行以來,地鐵對周邊環境的振動影響已經引起人們的關注。①由于機車運行產生的振動通過鋼軌、道床結構源源不斷的傳遞到地面建筑物,造成地面建筑物振動,危及建筑物自身安全;一輛列車通過后能夠造成地面建筑物振動10s左右,而每小時通過的列車高達30對,因此建筑物振動時間占地鐵運營時間的15%左右,長時間的振動嚴重影響到人們生活、工作及休息;②列車形式產生的振動被多輛列車不斷放大后,使隧道內整體道床負荷增加,在振動加速度的作用下,將大部分作用力傳遞給鋼軌扣件,極易使扣件斷裂,造成行車安全;產生的振動在傳遞到隧道結構的同時也在源源不斷的傳遞到車輛本身,影響機車使用壽命,振動也給乘客帶來不舒適。因此對于大部分運營里程都在地下的鐵路來說,研究地鐵振動規律及其控制方法就具有非常重要的意義。
據調查研究顯示,鐵道部勞動衛生所通過對我國幾個典型城市的鐵路環境振動的現場實測,考察了鐵路沿線居民區受列車運行引起的環境振動污染現狀,測試結果表明,離軌道中心線30m之內的振級大部分接近80dB。這超出了《城市區域環境振動標準》(GB 10070-88)規定的城市“混合區”晝間75dB及夜間72dB的要求。這樣高的振級將極大地影響地鐵沿線居民的日常生活及身心健康。[1]1977年, Rucker對柏林地鐵雙線區間隧道列車振動進行過試驗研究,1979年Dawn和Stan worth研究了鐵路運行所產生的地面振動,1982年英國倫敦運輸科學顧問室進行了地鐵區間隧道振動試驗。瑞士聯邦鐵路和國際鐵路聯盟(UIC)實驗研究所(ORE)從改善線路結構的角度提出了降低地鐵列車振動對附近地下及地面結構振動影響的途徑。[2]美國G.P.Wills on等提出了通過改善道床結構形式(采用浮置板道床)和改革車輛轉向架構造以減少輪軌接觸力的方法,降低地鐵車輛引起的噪聲和振動的建議。[3]因此分析地鐵產生振動的原因、研究振動機理、提出減振措施顯得十分重要。
本文研究的一種新型的地鐵隧道結構形式,這種隧道結構通過在隧道管壁之間進行填充新型材料,選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料,通過中間的填充材料吸收列車經過時產生的震動與噪音,從而達到減振減噪的效果。
1 創新原理
目前,地鐵振動帶來的危害不容小覷,解決方案主要分為主動減振和被動減振兩種,主動減振主要是通過科技發展,減少制作誤差,定期保養維修線路,但這些只能降低振動能量,而不能避免振動,被動減震地鐵施工中主要運用的減振方法是采用減振道床,其中包括:一般減振整體道床、橡膠減振墊浮置板整體道床、鋼彈簧浮置板道床。地鐵的減振措施主要集中在通過道床和扣件來進行,能起到一定的減振效果,但不能達到大范圍的減振和減噪作用。因為目前的六種主要隧道結構形式(半襯砌結構,厚拱薄墻襯砌結構,直墻拱形襯砌結構,曲墻襯砌結構,復合襯砌結構,連拱隧道結構)主要都只從受力的角度考慮,沒有把受力和減振減噪結合起來考慮的。并且城市土地資源緊缺,由于震動緣故,在兩條隧道之間或者隧道與建筑之間需要一定的安全距離,加大了土地用量。居民區旁的隧道還會因為噪音問題給居民帶來不便。
本文研究了一種新型的地鐵隧道結構形式,其包括隧道承壓部分、填充材料部分和外部保護層,這種隧道結構可以延續使用目前的盾構法,只需改變管片的形式,按照新的結構生產管片,繼而以管片的形式進行拼裝,不用改變施工工法。此新型隧道在原隧道結構上進行改進,使隧道結構在承受各種外力的基礎上,能夠通過中間的材料吸收列車經過時產生的振動與噪音,從而達到減振減噪的效果。同時,在填充材料的選擇上有多種形式,可以根據不同地區的不同地質條件和周邊環境要求選擇減振為主、減噪為主或防漏水為主的材料,來達到不同的目的。
2 工作原理
本文所研究的新型隧道結構采用的技術方案如下:
在原隧道管片基礎上,多加一層填充材料和保護層,可以按照原來管片形式分為3塊標準塊、2塊鄰接塊、和1塊封頂塊,也稱K塊,用原來的施工工法(盾構法)進行隧道開挖和管片的拼裝。同時中間填充材料的選擇上有多種形式,新型隧道結構的承重部分主要起承受列車重量、隧道管壁自重、各種設備重量及列車經過時的各種力;中間的填充部分可以按不同的功能要求起到減震、降噪、防水等作用;最外面的保護層起保護填充材料和承受周圍水土壓力的作用。三部分的結合可以使隧道在起承壓作用的同時,還可以起到減震、降噪、防水等輔助作用。
3 結束語
在當今地下空間、地下隧道發展技術日新月異的時代,地鐵軌道的減振問題已是一種不可避免且不可回避的問題,地鐵減振已成為各國地鐵建設的主要研究課題。目前我國主要解決的方法是在道床結構與基礎結構之間填充具有一定剛度和彈性的物質,如橡膠、彈簧等,各種減振材料的研發。[4]本論文從隧道結構的方面出發,致力于通過隧道自身來降低隧道的振動。本文采取了一種全新的減振形勢,超脫于現有的改變軌道形式或扣件形式的技術,從隧道結構的角度出發來達到減振的目的,與現有技術相比,本新型隧道結構具有如下有益效果:
(1)本隧道形式通過隧道管壁來起到減振降噪的作用,而不僅僅是依靠扣減或者道床,會有更加明顯的效果。
(2)本隧道形式采用本實用新型隧道結構形式不用改變施工工法,仍就可以使用盾構法,具有顯著性應用價值。
(3)本隧道形式可以根據不同地區的不同地質條件來選用以不同功能為主的填充材料,具有較高的靈活性。
參考文獻
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關鍵詞: 地下結構, 研究現狀, 展望
Abstract: In recent decades, underground structures in urban construction, transportation, defense engineering, hydraulic engineering and other fields has been more widely used. In this paper, underground seismic studies surveyed in detail, and its future development were discussed.
Keywords: underground structure, status, prospects
中圖分類號:TU93文獻標識碼:A
1.引言
在我國,隨著城市化水平的快速提高,城市人口、城市規模和生態環境面臨著巨大的壓力,而地下空間的開發和利用正是緩解地上空間各種壓力的直接而有效的途徑。目前全世界高烈度地震區內的城市地鐵等地下結構大規模建設是在近20多年內才出現的,大多數還沒有經過強地震的檢驗,因此災難性的震害記錄不多。1995年日本阪神大地震中,神戶市地鐵車站及區間隧道遭到嚴重破壞,世界各國學者對地下鐵道遭受震害問題給予了極大的重視,使地下結構抗震研究出現前所未有的熱潮,成為地震工程界重要的研究方向。
2. 應對地震的兩種途徑
縱觀人類的建筑歷史,人類應對地震對建筑物破壞的措施主要通過兩種途徑來解決,即: (1)通過減小地震動的輸入來控制地震動對建筑物的影響,使這種影響被控制在建筑物能夠承受的范圍之內;(2)通過改變建筑物本身的性能來適應或應對地震動,來減小地震動對建筑物的影響,使建筑物能夠承受這種影響。該分類是從施力體和受力體的角度來闡述,如果從建筑物采用剛性應對和延性適應的角度定義,這兩種途徑也可以這樣表述: (1)通過加強建筑物本身的強度來抵抗地震對建筑物的影響,從而使這種影響被控制在建筑物能夠承受的范圍之內; (2)通過采取適當的措施來提高建筑物對地震動所產生影響的適應能力,使建筑物能夠承受該影響。這兩種途徑是通常所說的抗震和減震。無論是采取哪種措施,其最終目的是使地震動對建筑物使用功能的影響達到最小。
3.地下結構減震措施
在結構動力學的范疇里,“隔振”是指隔離振動,而“隔震”是指隔離地震。從以上定義可知,“隔震”是“隔振”的一個特定內容。“減振”控制是指對振動進行抑制,盡量減少有害的振動;“減震”控制是指對地震的振動進行抑制,盡量減少振動對建筑物的有害影響。這樣就可以很容易地理解減震實際上屬于隔振的范疇。隔振可以分成兩類:一類是用隔振器將振動著的振源與地基隔開,以減少動力的傳遞;另一類是用隔振器將需要保護的設備與振動著的地基隔離開。前者稱為主動隔振,后者稱為被動隔振。在這里所指的地下結構減震主要是指被動隔振。在實際工程中,主要采用三種措施進行減震。
1加固圍巖,通過對圍巖進行注漿,使圍巖剛度相對于襯砌剛度發生變化,從而使襯砌在地震中的響應減小,這是減震的主要途徑之一。
2改變地下結構本身性能。該方法主要是通過改變地下結構剛度、質量、強度、阻尼等動力特性來減輕地震對地下結構的影響。這種方法主要有以下幾種措施可以采納。(1) 減輕地下結構的整體質量。(2) 利用柔性管片接頭和采用鋼筋混凝土材料等措施,增加地下結構的延性和阻尼。(3) 改善結構的形狀,盡量使結構形狀圓順,避免尖角,或采用抗震縫、仰拱等構造措施。
3設置減震系統。從廣義上講,這種減震技術屬于結構控制技術的范疇。所謂的結構控制,即減震系統,就是對結構本體施加控制機構,由控制機構與結構共同承受地震作用,以協調和減輕結構的地震反應。結構控制可分為主動控制、被動控制、半主動控制和混合控制等幾種。對于地面的高聳結構,結構控制已經得到了應用,尤其在多震的日本應用較多,并且取得了實際的效果。而在目前的地下結構工程中,結構控制幾乎沒有得到大范圍的應用。單純設置減震層的情況,只是在考慮爆炸沖擊荷載的軍事工程項目中得到了實際應用。
4 。目前國內外抗震、減震研究方法
地下結構的抗震理論是隨著地上結構抗震理論的發展而發展的。20世紀50代以前,地下結構的抗震設計是以靜力理論為基礎計算地下結構的地震作用。20世紀60年代初,前蘇聯學者將彈性力學理論用于地下結構,以此求解均勻介質中地下結構的應力應變狀態。60年代末,美國舊金山海灣地區在建設速地鐵運輸系統(BART)時,對地鐵地下結構的抗震進行了深入的研究,提出了地下結構并不抵御慣性力而是具有吸收強加變形的延性,同時不喪失其承受靜荷載能力的設計思想,并以此為基礎提出了抗震設計標準。70年代,日本學者基于地震觀測資料,提出了反應位移法、應變傳遞法、地基抗力法等實用計算方法,使地下隧道和成層地基的抗震研究獲得重大進展。此后眾多學者又進行了詳細研究,并提出了一系列實用的抗震分析方法。
研究地下結構抗震性能的主要途徑有:原型觀測、模型試驗和數值模擬。目前還無法采用單一手段完全實現對地下結構動力反應全面而真實的解釋和模擬,一般通過原型觀測和模型試驗來部分地或定性地再現實際現象、解釋物理機制、推斷變化過程、總結特性規律和分析災變后果;在此基礎上建立合理地能夠反映實際動力相互作用規律的數理分析模型,發展相應的數值分析方法;再通過模型試驗和原型觀測結果加以驗證。然后對不同抗震設計方案進行計算分析,盡可能地再現和模擬結構的實際動力反應,研究其抗震性能,提出相應的抗震對策。這是研究和評價地下結構抗震性能的較為合理有效的途徑 。
美國、日本等國家都曾經對地鐵等地下結構的抗震設計理論進行研究,提出了一些實用的抗震設計方法與抗震設計規范,但我國在這一領域的研究相對滯后。迄今為止,我國還沒有獨立的地下結構抗震設計規范,《地下鐵道設計規范》(GB50157—92)和《地鐵設計規范》(GB50157—2003)對地鐵的抗震設計都只給出了極為籠統的規定,其原因主要是研究工作開展不夠,基礎資料積累不足,對地下結構災害性動力反應和抗震設計方法缺乏系統研究。長期以來,地鐵結構的抗震設計基本是參照《鐵路工程抗震設計規范》(GBJ111—87)中有關隧道部分的條文和《建筑抗震設計規范》(GBJ11—89,GB50011—2001),采用地震系數法進行的,但地震系數法用于地下結構抗震計算時具有明顯的缺陷 。因此,對地鐵等地下結構抗震性能與破壞機理進行系統深入的研究對我國來說是一個現實而又迫切的問題 。劉晶波曾指出我國地鐵等地下結構抗震分析與設計中存在的5個迫切需要解決的關鍵問題,在過去的幾年中,我國學者對地鐵等地下結構的抗震問題進行了一系列研究,提到的部分關鍵問題方面已取得了一定的研究成果 ,但仍然需要在理論分析、數值模擬和模型試驗等方面開展更為深入細致的研究工作,系統地研究地鐵車站等地下結構的地震反應與破壞災變機理,以求在地下結構抗震研究方法與基礎理論方面有更多實質性的突破。
5. 需要解決的問題及展望
目前我國在地下結構抗震分析與破壞災變機理研究中仍然存在諸多問題需要解決,其中需要進一步深入研究的關鍵問題主要體現在以下幾個方面。
(1) 通過對地下結構破壞特征的分析可知,地下結構在地震過程中的破壞主要受地震位移場的控制,而與加速度場的關系不明顯。所以應盡快修訂《鐵路抗震設計規范》中有關隧道抗震部分的條文。該規范采用地震系數法來進行設計,對隧道采取抗震措施,但該分析方法并不符合隧道等地下結構的實際受力機理,需要從圍巖變形和位移的角度去分析地下結構,才更加符合實際情況。考慮到目前設計單位現狀,在修改規范時可以使兩種方法暫時并存一段時間。
(2) 結構模型實驗是分析地下結構對地震反應的一種很好的研究方法,但需要對實驗模型動力相似率,以及模擬半無限地基輻射阻尼等問題加強研究,才能更好地發揮模型實驗的作用。另外,還需要加強地震觀測技術的研究和資金投入,并建立詳細的數據庫,才能使這一直觀的測量數據發揮其最大的作用。
(3) 理論研究是對工程實踐經驗的抽象和提升。目前的地下結構抗震減震措施僅僅停留在工程經驗階段,需要加大力度進行理論研究工作。尤其需要對以下的研究工作重點展開:
①高烈度地震區隧道抗震與減震措施的耦合技術研究。
②高烈度地震區隧道洞口結構抗減震技術,以及不同地震烈度下的設防長度、基礎處理技術和減震層參數等方面的研究。
③減震機理與隨機響應分析及動力可靠度相互關系的研究。
(4) 注意隔震機構在大變形和后屈曲條件下的潛力、性態和必要的保護措施,進一步提高已有的橡膠支座等的各項性能指標,完善質量保證體系;
(5) 利用現代化的通訊技術、計算機技術和智能材料等,開發具有自適應能力的智能型隔震系統
參考文獻
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關鍵詞:巖土工程論文;勘察論文;分析評價論文
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著社會經濟的發展,巖土工程的規模也在逐漸壯大,不管是工程管理還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等方面都有了很大的進步,而科技的進步更使得這些發展狀況不斷完善。巖土工程勘察的目的是為設計、施工提供地質勘察成果及各項巖土工程參數,是建設工程中不可或缺的重要環節。按基本建設程序要求,各項工程建設在設計和施工之前必須進行巖土工程勘察,勘察成果的質量將直接影響建設項目的工程安全和工程造價。一份高質量的巖土工程勘察報告在滿足相應規范的基礎上,不僅要真實客觀地反映勘察場地的地形、地貌、地層構造、地下水、巖土性質和不良地質現象等問題,更重要的是應該進行正確合理的巖土工程分析評價,提供合理可信的巖土工程參數和建議。《巖土工程勘察規范》和《建筑地基基礎設計規范》已實施4年多,將巖土工程勘察中常見問題加以歸納、分析,并對其產生的原因進行探討,便于提高勘察技術水平,保證勘察成果質量。我們在對設計意圖和設計要求、建筑物的荷載情況進行充分了解的情況下,以及在巖土工程的實施過程中,應根據工程項目的具體要求,對于可以遇到的問題,給以充分的論證和分析,尤其是勘察工作中的若干問題。下面,就對這些問題進行探討。
一、巖土工程勘察中的常見問題論文
1.1勘察依據不充分、目的不明確
實踐證明,只有設計意圖明確,才能科學合理的布置工程量,解決工程設計和施工中的巖土工程問題。但在工程實際中,有不少勘察工作不完善、不具體,例如,擬建工程的結構形式、規劃地坪標高、勘探點坐標等情況不清,這些都是因為勘察單位的技術不足引起的,加上勘察單位對工程所涉及的公眾利益安全不夠重視,忽視了工程施工中可能會遇到的各種地質危險和地貌問題,例如,某項工程勘察報告中提到該施工工地上有多個鉆孔遇到防空洞,防空洞與地下室的地板之間僅3m的距離,可是在勘察平面圖上卻沒有標識,相關人員也沒有對勘察報告進行核實。又如某一住宅小區原有的地貌為山地丘陵,人工漁塘較多,是建設單位在堆填后進行開發的,在勘察過程中,某勘察單位沒有對原有地貌進行詳細的勘察,也不向附近居民訪問,在后來施工中發現的其地理情況與勘察報告中大相徑庭,原來建筑物的所有鉆孔均布置在塘堤上,導致業務不得不對工程項目進行變更。
1.2勘探點深度
各建筑基礎結構和形式都有所不同,其勘察的深度也不同,如5-6層磚混結構住宅,通常的勘探孔深為15m,而在地質較好的密實碎石土及基巖區可以減少勘察的深度。而對于多層結構的商場,高度較大的地下室,其建筑的柱網荷載較大,基礎面積大,甚至可能采用樁基,尤其在細土平原區地區,由于可能存在軟土層,僅15m是無法滿足要求的。相反,如果在碎石區,對2-3層的建筑物,有點勘察隊伍也采用15m的勘察深度,最后造成不必要的浪費。
1.3勘察測試手段、方法的不適宜
由于技術、素質等方面的限制,一些勘察單位對勘探裝備、勘探手段、取樣方法的適宜性沒有引起重視。例如,在碎石土層中進行標準貫入試驗,圓錐動力觸探試驗不連續、不提供綜合修正結果,勘察人員還沒有清楚孔內的廢土就開始貫入,這導致原位測試結果和現場測試會出現差異。在巖層中鉆進時,無巖芯采取率,導致勘察人員無法了解其鉆探效果。
1.4勘察綱要編制不完整
一些勘察單位的勘察剛要不完整,有的甚至沒有審查過就開始施工,也沒有勘察平面圖,有的單位甚至沒有勘察剛要,或者責任人簽名或儀器編號填寫不全。一些單位的勘察原始資料沒有真正落實審核,少數單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失,這些問題都將導致勘察問題的發生,影響巖土施工。
1.5忽視生態環境的論證
由于勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,導致巖土施工的質量受到極大影響。例如,一建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,而勘察隊伍在對這塊場地勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規定的一般要求進行外,還要重點對施工中可能對周圍的環境造成的影響進行論證,可是很多勘察單位卻忽視了這方面的工作,導致整個勘察結果無法適應施工要求,嚴重時還會導致工程變更,反而造成很大的經濟損失。
1.6地下水位觀測論文
地下水位量測應該和各勘探點同時進行,而測量時間也應該在最后一個鉆孔施工完成的24h后進行,測量內容主要包括地下水的開采情況,水位量測應與鉆孔坐標、標高回測相結合。但在工程實踐中,對鉆孔(探井)中水位的量測,沒有全面考慮到附近有無抽水井及地下水溢出的陡壁,這樣測量出來的結果無法真實的體現地下水位情況,嚴重的話,還會給巖土工程帶來很大的麻煩。
1.7試樣采取
在試樣采集中,對其工作要求沒有進行嚴格規范,原狀樣高度不夠,數量和質量也不到位,導致土質中的大量水分流失,有時用于顆分或土鹽化學分析的碎石土試樣,造成多為大顆粒,影響對實際級配的定性或土鹽化學分析的準確性。采取地下水試樣時,鉆孔才終孔即采取,這種水樣成分無法代表地下水的真實成分。
二、結束語
總之,地質勘察對于巖土施工來說是十分重要的,因此,勘察單位應采取一切有效措施,加強勘察管理,提高勘察質量。文章主要論述了巖土工程勘察應注意的問題,希望能為工程勘察提供一些意見。
參考文獻:
【關鍵詞】火車站公共區;照明設計方法;照明設計軟件DIALux
1 引言
由于客站的內部結構復雜,在照明設計過程中,需要根據不同區域、不同位置的功能劃分,有效合理地設計布燈方案,讓車站的整體照明效果不失靈活性。經驗表明,一個好的照明設計方案可以很大程度上提升鐵路站房的整體效果。本次照明設計先利用傳統計算方法,根據《鐵路電力設計規范》中對普通候車廳的照度要求,對站房候車廳進行照度計算,得到照明設計方案;然后使用德國的照明計算軟件DIALux 4.7 版本,對本次設計進行核對,核對后進而總結出一套照明設計方案。
2 軟件介紹
DIALux是目前國內外業內人士所熱衷使用的專業的照明計算軟件,廣泛應用于住宅、公共建筑、體育館、博物館、道路等室內外照明設計。它支持世界上所有的燈具廠家如Philips,BJB,BEGA,ERCO,THORN,OSRAM,雷士等的照明插件,得到業內專業設計人員的一致認可。
3 鐵路站房照明設計建模
本次研究設計以某火車站站房照明設計圖紙為依據,建立電氣照明設計仿真模型。該火車站長120m,寬33.6m,建筑高度18.1m,總建筑面積9,993mm2。共分二層,其中一層為候車廳、旅服、出站廳、變電所、快速進站廳、空調機房和車站辦公室。本次照明節能設計主要研究候車廳等大空間,其他功能性部分未考慮在內,在建立三維模型時只建了候車廳部分。
1)候車廳整體建模圖
圖3-1 候車廳建模圖
2)候車廳照明燈具設計
燈具選擇飛利浦燈具,光源選擇金屬鹵化物燈,根據傳統計算,得到候車廳的燈具布置如下。一層候車廳建筑面積約為1292 m2,空間高度約7.5米,采用的是金屬鹵化物燈,吸頂式安裝,安裝高度7.5 m,燈具平面圖參考圖3-2。
圖3-2 一層燈具布置圖
如圖,一層普通候車廳,共有14 個照明支路,每條支路由4 個燈具構成,一個燈具里有1 盞70W的金屬鹵化物燈。總功率為
14470=3920W
照明功率密度為3.08W/m2。
二層候車廳建筑面積約2118m2,進站大廳面積為912m2,空間高度為8.0 米,采用的是金屬鹵化物燈,吸頂式安裝,安裝高度8.0 m,燈具平面圖參考圖3-3。
圖3-3 二層燈具布置圖
如圖,二層普通候車廳,共有20 個照明支路,其中4條支路由8個燈具構成,14條支路由5個燈具構成,2條支路由4個燈具構成,每個燈具里有1 盞70W的金屬鹵化物燈。其中,與一層候車廳共用部分為進站大廳,共14 個照明支路,每條支路由3個燈具構成,每個燈具里有1 盞150W的金屬鹵化物燈。進站大廳的總功率為
14 3150=6300W 照明功率密度為6.9W/m2。
3)校驗照明功率密度值LPD 前面將照明方案進行了闡述,為驗證設計結果的正確性,現用DIALux照明設計軟件進行照度仿真計算。檢驗結果的標準是以《鐵路電力設計規范》中對普通候車廳的照度值要求為150lx,對進站大廳的照度值要求為200lx。候車大廳一層建模及計算面積示意圖。
圖3-4 一/二層候車廳及進站大廳燈具布置圖各個區域計算結果(見圖3-5)綜上
一層和二層的候車大廳及其進站大廳三個場所的照度標準值為表4-1。通過表4-1上面的數據,也可以確定DIALux 的照度仿真計算結果是準確的。
4 候車大廳的控制策略
候車廳等公共區設置智能控制單元,對燈具進行合理分組,在技術經濟合理時,盡可能細分供電支線及控制區域、控制單元。利用智能照明控制系統預先設置好多個燈光場景,到時根據實際情況調用不同的燈光場景就能實現同一個區域的各種照明控制策略。
5 結論
本文某鐵路站房為例,首先用照度計算方法提出照明設計方案,然后選用設計軟件DIALux,建立鐵路某車站的三維仿真模型,對站房候車大廳進行照明設計方案的仿真分析,尋求最優的鐵路公共區的照明設計方法。
參考文獻
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關鍵詞:淺埋,軟弱圍巖,監控量測,超前地質預報,施工技術
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A
隨著我國高速鐵路發展規模日益擴大,地質條件日趨復雜,標準化的要求不斷提高,鐵路隧道施工技術要求也就越來越高。且地質情況較差,主要不良地質表現為順層偏壓、覆蓋層薄、土質松散、邊坡失穩,圍巖體結構承載力差,若處理不當易發生塌方、冒頂、邊仰坡塌滑風險事件。因此本論文探討淺埋、大斷面鐵路隧道的施工方法,以期能夠為類似工程提供參考和借鑒。
1.淺埋隧道判定
深埋隧道圍巖松動壓力值是以施工坍方高度(等效荷載高度值)為根據,為了能形成此高度值,隧道上覆巖體就應有一定的厚度,否則坍方會擴展到地面。為此,深、淺埋隧道分界深度至少應大于坍方的平均高度且有一定余量。根據鐵路隧道的做法,這個深度通常為2~2.5倍的坍方平均高度值,即:
Hq=(2~2.5)hq=(2~2.5)×0.45×2S-1×ω (1-1)
式中:Hq――深淺埋隧道分界的深度,m;
S――隧道圍巖級別,如Ⅴ級圍巖s=5;
ω―跨度影響系數,ω=1+i(Bt-5);Bt―坑道寬度,以m計;i―以Bt=5.0m的垂直均布壓力為準,Bt增減1m時的荷載增減率。當Bt<5m時,取i=0.2;Bt>5m時,取i=0.1。
根據式1-1,分別取i=0.1、Bt=14.86m、s=5,計算Ⅴ級圍巖深淺埋隧道分界Hq為35.75m,本隧道進出洞段共102.23m,拱頂覆蓋層最大為26m,為淺埋隧道。
總之,本隧道可以稱為淺埋隧道。
2.隧道施工現場監控量測技術
2.1隧道監控量測流程
為了實現信息化施工,以保證施工安全及施工質量, 施工期間需對其進行監控量測,監測控制根據隧道的規模、地形地質條件、周圍環境條件、支護類型和參數、施工方式等制定。通過量測收集必要的變形、受力數據,繪制各種時態關系圖,進行數據處理或回歸分析,對施工支護的質量和施工安全做出綜合判斷,并及時反饋于施工中,調整支護措施,使施工安全進入信息化控制中。信息化施工流程如下圖2.1。
圖2.1 信息化施工流程
2.2 量測數據反饋方法
隧道作為地下工程,水文和工程地質情況等未知因素比較多,及圍巖性質的復雜性,導致設計支護參數不能適應掌子面圍巖情況。通過施工現場的監控量測,將收集到的圍巖和支護變形信息進行數據反饋,判斷圍巖和支護結構的穩定性,很好的成為變更設計的依據。施工現場量測數據的反饋一般通過量測數據與這些準則的比較而反饋于設計施工。常用的三個判斷標準如下。
(1)根據位移(或凈空變化)量值或預計最終位移值來判斷
在隧道開挖過程中,若發現量測到的位移總量超過某一臨界值或者根據已測位移預計最終位移將超過某一臨界值時,則意味著圍巖不穩定,支護系統須采取補強措施,并改變施工程序或設計參數,必要時應立即停止開挖,進行施工處理。我國在參照國外有關資料并對我國一些工程的實測數據進行統計分析的基礎上,GB50086-2001《錨桿噴射混凝土技術規范》提出了隧洞周邊允許相對收斂值的參考數據見表2.1。
表2.1隧洞周邊允許位移相對值
注:1、周邊位移相對值系指兩測點間實測位移累計值與兩測點間距離之比,兩測點間位移值也稱收斂值。
2、脆性圍巖取表中較小值,塑性圍巖取表中較大值。
3、本表適用于高跨比0.8~1.2的下列地下工程:Ⅲ級圍巖跨度不大于20m;Ⅳ級圍巖跨度不大于15m;Ⅴ級圍巖跨度不大于10m。
(2)根據位移速率來判斷
位移速率也可以作為判斷圍巖穩定性的標志,新奧法施工的一條原則是二次襯砌要在圍巖變形基本穩定的情況下施作,以保證支護系統具有足夠的安全度和耐久性。圍巖變形基本穩定時間主要是根據位移速率來確定的。隧道二次襯砌的施作應在滿足下列要求時進行:①各測試項目的位移速率明顯收斂,圍巖基本穩定;②已產生的各項位移預計總位移量的80%~90%;③周邊位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱頂下沉速率小于0.07~0.15mm/d。
二次襯砌施工時間的選擇對于淺埋大斷面隧道,圍巖喪失穩定時的臨界位移速率很小,盡快地施作二次襯砌對隧道的穩定是有利的。
(3)時間――位移曲線
對于隧道開挖后在洞內測得的位移曲線,如果始終保持,則圍巖穩定。
如果位移曲線出現情況,即變形速度不再繼續下降,說明圍巖進入“二次蠕變”狀態,必須發出警告,及時加強支護系統。
如位移出現的形狀,表示圍巖已經進入危險狀態,必須立即停止施工,進行圍巖加固。
圖5.2 某斷面拱頂下沉位移曲線
3.超前地質預報
3.1 超前地質預報的主要內容
表3.1 超前地質預報主要項目、內容
3.2超前地質預報方法和手段
為了搞好超前地質預測預報和快速查明隧道巖情況,采用科學的方法和手段;主要用地質分析法、地質物探法和超前水平鉆孔法。三種方法有機結合,綜合應用,相互印證,從不同方面發現異常、揭示異常情況,組成地質超前預報完整的技術體系,達到判釋準確。
3.2.1地質分析方法
地質分析法有地質調查和隧道開挖面地質素描兩種方法。
地質調查:對地貌、地質進行調查與地質推理相結合的方法有針對性的補充地質資料。補充地質資料的主要內容包括:不同巖性、地層在隧道地表的出露及接觸關系,巖層產狀及變化情況;構造在隧道地表的出露、分布、性質、變化規律及產狀變化;地表巖溶發育情況和分布規律。
地質調查方法:地質預報組人員根據建立的標準地層剖面,結合沉積規律,確定各巖層層序、厚度、位置。對地質構造進行跟蹤調查后,展開有針對性的地質調會,詳盡地核對細化勘察設計資料,為地質預報做好基礎工作。
隧道開挖面地質素描:地質預報人員對隧道開挖面的地質狀況作如實的調查和編錄,采集必要的數據,具體包括:開挖面地層、巖性、節理發育程度、受構造影響程度、圍巖穩定狀態等進行編錄。地質素描方法和預報成果見表3-2。
表3.2地質素描方法和預報成果
3.2.2 物探法
(1) TSP203超前地質預報系統
圖3.1 TSP203超前地質預報系統原理圖
TSP203超前地質預報系統:TSP203超前地質預報系統利用地震波反射原理,方便快速地預報開挖面前方100~200m范圍內的巖溶、斷層破碎帶、暗河、軟弱地層等不良地質情況。
圖3.2 TSP203工作布置圖
工作方法:TSP203地質超前地質預報系統測線布置在開挖面附近的邊墻上,它由兩個接收器和24個炮孔組成。兩個接收孔對稱分布在兩邊墻,接收器孔與第一個炮孔間距15~20m,孔深2.0m,孔徑42~45mm,孔口距隧道開挖底面約1.0m,與炮孔等高。當用環氧樹脂固定接收器套管時,為了使孔內的水能夠流出,接收器孔向上傾斜5°~10°;當用水泥砂漿固定接收器套管時,為了利于水漿的凝固,接收器孔向下傾斜5°~10°。
24個炮孔等間距分布在兩側邊墻,炮孔間距1.5m,深1.5~2.0m,孔徑42~45mm,炮孔向下傾斜15°~20°,根據圍巖軟硬和完整破碎程度以及距接收器位置的遠近,每個炮孔裝藥20~50g,炸藥最好為高爆速炸藥,雷管采用零延期電雷管。
圖6.2 接收器及炮孔平面布置圖
當正式爆破采集數據時,洞內一切施工必須停止,以確保采集到的數據準確。
深度偏移圖 速度分析圖
2D顯示圖
圖3.3某斷面TSP203預報結果圖像
(2)地質雷達預報
地質雷達預報是用電磁波反射原理進行探測,通過測定與巖溶含水性有關的介電常數的變化來探測充水的地質體,含水的斷層、巖性界面和溶洞等。
圖3.4 地質雷達探測示意圖
采用地質雷達進行短距離(10~40m )的精細巖性結構變化情況的預報。作為TSP203超前地質預報的補充,在高水壓地段對TSP203預報的異常點,比如確定異常體的規模、性質、危害有困難時采用地質雷達作為補充。同時地質雷達用于隧道底部、邊墻、隧頂外或其它出水部位可能隱伏巖洞穴的探測,效果較好。地質雷達預報方法和預報成果表見表3.1。
表3.1地質雷達預報方法和預報成果表
(3)超前水平鉆探
采用超前水平鉆探法,對開挖面前方15~30m范圍的含水構造、水量及水壓進行預測,在長期長距和其它長期短距預報的基礎上,用超前水平鉆探法進一步對特別差的地質段取得可靠的資料。
鉆探孔時,根據鉆進速度的變化,鉆孔中出水的清濁及顏色,對開挖面前方
含水構造進行判斷(在開挖鉆孔作業時,可將部分眼孔加深8~10m,作為輔助超前探測,輔助超前探孔數量在施工中可根據實際地質情況酌情增減)。超前地質探孔布置見圖3.5。
圖3.5 超前地質探孔布置圖
4.小結
隧道為大跨度隧道,淺埋顯著,圍巖自穩能力差,隧道暗挖施工極易引起塌頂。針對上述不利條件,采取以科學技術為指導,理論分析結合試驗測試技術,科學合理的確定施工方案,取得了一系列成功的施工經驗。隧道洞口采用大管棚超前預支護,隧道進洞及洞身采用三臺階臨時仰拱法及四步CD法,并嚴格遵循“短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測、及時襯砌”的施工原則,充分利用監控量測技術、超前地質預報系統全程監控指導隧道施工,安全、快速施工。在不良地質條件下的淺埋、軟弱圍巖隧道中得到了較好的應用。
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關鍵詞:高速鐵路;車站;檢票閘機;客流測算
中圖分類號: U293 文獻標識碼: A 文章編號:
1 引言
2009年12月26日上午8時間56分,武廣高鐵廣州北至武漢首發列車緩緩啟動,世界上一次性開通里程最長、速度最快的高速鐵路在中國建成開通,2010年1月30日,廣州南站武廣場開通運營,中國已經進入了高速鐵路時代。隨著高速鐵路建設發展,舊的檢票方式已不適應新的形勢,普速鐵路既有的人工檢票方式旅客進站效率低,乘車信息得不到及時、準確的反饋等問題,阻礙著鐵路的高效運輸和人性化發展。自動售檢票系統簡稱AFC(Automatic Fare Collection ),可實現客流導向、信息支持、規范管理、提高效率和正點率、提升形象等綜合效益,在國內高鐵建設中全面推行運用。
本文緣起于廣州南站開通試運營期間,高峰時段進出站口出現旅客排隊擁堵,以及我在廣州南站站房方案和客服系統設計審查過程中,所遇到的檢票機布置的一些問題。
高速鐵路建設、運營初期,國內對高鐵檢票閘機布置方面的研究較少,缺乏相應的理論和規范支持。雖然《鐵路旅客車站建筑設計規范》(GB50226-2007)對車站最高聚集人數及旅客進、出站檢票口的最少數量有相關的配置規定,但《規范》中對于最高聚集人數的計算方法從20世紀60年代一直沿用至今,存在一定的局限性,在個體設計過程中,尚需針對站房的流線、旅客出行規律具體分析,靈活掌握。另一方面,雖然國內地鐵站都具有AFC系統,但由于旅客所攜帶的行李與高鐵不盡相同,旅客候乘模式也有所不同,因此在組織旅客乘降方面與高鐵存在差異。
高速鐵路售檢票系統配置是車站客運服務的核心,合理規劃高速鐵路車站檢票機布局,對提高旅客出行效率、車站運營管理水平、服務水平和充分發揮設備能力、節約建設投資等方面具有十分重要的意義。科學合理地配置鐵路車站的檢票設備,實現有效的客流組織和人性化服務,在鐵道部科技研究開發計劃重點課題“鐵路大型客站后評價體系研究”中,也作為一個重要的評價因素加以研究。
2 研究背景
廣州南站共設有15座站臺28條到發線,其中客專車場10臺19線、城際車場5臺9線。
站房建筑分為四層:地下一層為地鐵站廳層,提供地鐵與國鐵的銜接換乘;地面層為長途旅客列車到達和城際列車旅客出發和到達層,設置各條線路的出站廳、城際旅客進站付費區、旅客入境聯檢廳、出站大廳及機場聯運辦理廳;站臺層為車站運營的核心,站臺區域依次布置了武廣下行場、廣深港車場、武廣上行場、廣珠城際車場;高架層為長途旅客列車的進站和候車區域,設置有普通旅客候車室、貴賓候車室、各線路之間的換乘廳以及預留的旅客出境聯檢廳。鐵路客運用房建筑面積214651平方米。
站房設計最高聚集人數7000人,預測近期高峰小時發送量30000人。根據《鐵路旅客車站建筑設計規范》規定,最高聚集人數為4000~7000人的大型旅客車站,旅客進站檢票口數量不應小于14、出站檢票口不應少于10個。
初步設計階段廣州南站設進站自動檢票機112套,出站自動檢票機60套。
2010年1月30日廣州南站開通1-7股道,運營期間實際測算高峰小時旅客進、出站檢票用時15-20分鐘,高峰期進站口、出站口出現旅客擁堵。
為盡快疏導旅客通過進、出站口,保證高峰期客運組織快速、有序,經過研究和深化設計,提出了進出站檢票機設置的優化方案。
3 自動檢票機計算的參考條件
3.1 進、出站自動檢票機通過能力按照車站實際測算20人次/分鐘計算。
3.2 進、出站檢票時間:按列車追蹤時間3分鐘計算,高峰期間部分站臺每60分鐘需到發列車3列,列車停站時間20分鐘;開行立折列車情況下,列車停站時間18-20分鐘;另外需考慮開車前3分鐘關閉進站檢票機的情況。故此,按進站7分鐘檢完、出站10分鐘檢完計算。
3.3 廣深港、廣珠城際鐵路按最大客流的80%從地面層進站,最大客流的60%從高架層進站考慮。
3.4 武廣、貴廣、南廣客流全部通過高架層進站。
3.5 單列車次按照單向進站考慮(即同車次旅客只能按照南或北單方向進站)、重聯列車車次按照雙向進站考慮。
3.6 考慮開行CRHI型車的情況,單列車定員按670人,重連列車定員1299人計算,始發滿員率按75%計算,到達滿員率100%。
3.7 廣深港客流按照2臺4線接發車考慮;廣珠城際客流按照5臺9線接發車考慮;武廣、貴廣、南廣鐵路客流按照13臺24線考慮。
3.8 廣深港、廣珠地面層(出站層)候車按照先檢后候設計,站臺層、高架層全部按照先候后檢設計。
4 進站自動檢票機設置
4.1 高架層
4.1.1 中間站臺每側需設自動檢票機1組4套,13個站臺合計104套。
670人×75%÷20人/分鐘÷7分鐘=4套。
4.1.1 基本站臺考慮開行重連列車,需設自動檢票機1組6套及1個人工檢票口。
1299人×75%÷20人/分鐘÷7分鐘=7套。
4.2地面層(即出站層)
4.2.1 廣深港2臺4線,分南北兩側進站,先檢后候,設計每側2個站臺合用2組(4套)自動檢票機,共4套。
建議將每側2組自動檢票機合并為一組設計,數量不變,保留2個人工檢票口。
4.2.2 廣珠城際5臺9線,分南北兩側進站,先檢后候,需每側設自動檢票機4組共12套。
4.3站臺層
站臺層東北商務貴賓廳、西北商務貴賓廳各設進站自動檢票機1套。
5 出站自動檢票機設置
5.1 武廣場基本站臺分南北兩側出站,計算需每側設出站檢票機1組3套,共6套。
670人÷20人/分鐘÷10分鐘=3套。
5.2廣珠場基本站臺分南北兩側出站,計算需每側設出站檢票機1組3套,共6套。
670人÷20人/分鐘÷10分鐘=3.35套。考慮經濟性及合理布局,取值3套(下同)。
5.3 出站1區武廣場2-3、4-5、6-7站臺合用出站廳,考慮2列車同時出站,計算需每側設出站檢票機2組7套。
670人×2÷20人/分鐘÷10分鐘=7套。
5.4 出站2區廣深港8-9、10-11站臺合用出站廳,考慮2列車同時出站,計算需每側設出站檢票機2組5套。
670人×2÷20人/分鐘÷10分鐘=5套。
5.5 出站3區武廣場12-13、14-15、16-17、18-19站臺合用出站廳,考慮3列車同時出站,計算需每側設出站檢票機10套。
670人×3÷20人/分鐘÷10分鐘=10套。
5.6出站4區廣珠場20-21、22-23、24-25、26-26站臺合用出站廳,考慮3列車同時出站,計算需每側設出站檢票機10套。
670人×3÷20人/分鐘÷10分鐘=10套。
6 結語
經研究和深化設計后,提出了廣州南站共需設置進站自動檢票機150套,出站自動檢票機76套的優化方案,并在工程實際中得到采納實施。自廣州南站正式開通運營至今,從客運組織情況來看,高峰期旅客進出站檢票排隊有序、可控,滿足旅客進出站及列車正點運行要求,反映良好。
參考文獻
[1]葉年發.孫峰.鐵路客運專線車站自動售檢票終端配置算法.中國鐵道科學.2008.29(1):102-106
蘇州科技學院地處古城蘇州的西部——高新技術開發區,由原蘇州城建環保學院(建設部屬)與蘇州鐵道師范學院(原鐵道部屬)于2001年9月合并組建而成,是一所中央與地方共建、以江蘇省管理為主的普通高等院校。學校以工為主,涵蓋工學、理學、文學、歷史學、哲學、法學、管理學、教育學、藝術學、經濟學等10個學科門類。
學校美術學科師資力量雄厚、專業發展齊全,已經發展成為綜合性藝術人才培養搖籃。
學校已成功地舉辦了兩屆全國粉畫展、一屆全國大學生粉畫展和首屆中國(蘇州)國際粉畫作品雙年展。中國粉畫藝術泰斗、我校杭鳴時教授致力于推廣普及粉畫藝術,中央電視臺專門為他拍攝了22集粉畫教學專題片。
近年,我校有3位老師的美術作品先后獲中國“百家金陵畫展”金獎。2014年8月全國第十二屆美術作品展中,我校6位畫家作品入圍全國美展。王嫩教授油畫作品入選“中國夢—塑造中國新形象”美術作品展。
非物質文化遺產蘇州刺繡傳承人工藝大師姚惠芬、桃花塢木刻傳承人工藝大師顧志軍為我校兼職教授。
教學單位介紹
【建筑與城市規劃學院】
建筑與城市規劃學院(原蘇州城建環保學院建筑系)始建于1985年7月,現有建筑學、城鄉規劃、風景園林、環境設計、建筑學(建筑幕墻設計方向)等5個本科專業和方向;建筑學、城鄉規劃學、風景園林學3個一級學科碩士點,“建筑與土木工程領域”工程碩士點,城市規劃專業學位碩士點。
學院城鄉規劃學、建筑學學科為江蘇高校優勢學科,風景園林學是“十二五”省重點(培育)學科。教育部學位與研究生教育發展中心組織的2012年學科評估中,學院建筑學學科排名第18名,城鄉規劃學學科排名第17名,風景園林學學科排名第23名。
建筑類專業(含建筑學、城鄉規劃、風景園林)和環境設計專業是江蘇省高等學校“十二五”重點專業,城鄉規劃專業是國家教育部特色專業、江蘇省高校首批特色專業。建筑學、城鄉規劃專業均通過了國家專業評估,其中城鄉規劃專業為優秀級通過,建筑學專業具有建筑學學士學位授予權。同時建筑學專業已被教育部批準加入“卓越工程師教育培養計劃”,城鄉規劃專業入選“本科教學工程”地方高校第一批本科專業綜合改革試點。
學院現有教職員工140人,其中教授、副教授58人,同時還聘請了22位兼職教授參與教學。教師隊伍中有“有突出貢獻的中青年專家”、享受國務院“政府特殊津貼”、全國五一勞動獎章獲得者、全國工程設計大師1人;住建部專家委員會專家2人;全國高等學校城鄉規劃專業指導委員會委員1人。
建筑實驗中心是江蘇省實驗教學示范中心,各類主要實驗儀器設備900余臺套、價值2200余萬元。
學院已培養畢業生5000多人,近三年來,在全國各級各類學科專業設計競賽中,共獲包括“挑戰杯”在內的各類獎項120余項,在同類院校中名列前茅。
近三年,學院獲省級以上優秀教學成果獎或優秀課程等8項、完成或在研省級以上教改課題10項;完成或在研包括國家自然科學基金項目、國家重大科技專項在內的省部級級以上科研課題20余項,獲得包括優秀規劃設計銀質獎在內的市廳級以上各項科研獎勵20余項,出版教材、專著24部、公開數百篇。
學院與美國、英國、日本、韓國、臺灣、意大利、澳大利亞等國或地區有關院校建立了合作關系,聘請國內外知名學者擔任學院客座教授或來院講學。
【傳媒與視覺藝術學院】
傳媒與視覺藝術學院由原美術系和傳媒科學與技術系于2007年組建,兩系分別于1993年和2000年建系招生,經過近20年的不懈努力與奮斗,學院已發展成為師資力量雄厚、專業發展齊全的綜合性藝術人才培養搖籃,現開設美術學(師范)、視覺傳達設計、數字媒體藝術、動畫四個本科專業,2013年起全部招收藝術生(部分專業原為理科生),2014年開始招收專業碩士研究生。
近5年,學院教師科研獲得各種獎項15項,省級27項,發表、入選參展200余幅藝術作品。出版畫冊、專著、教材17部,學術論文近二百篇。
學院堅持“重基礎、寬口徑、多樣化、創新性”的人才培養目標,依托文化底蘊深厚的蘇州,加強學院內涵建設和影響力提升,將“學院藝術”與地方民間藝術相結合;將新媒體技術與藝術創作相結合;將服務地方經濟文化發展與人才培養相結合。開放辦學、廣泛合作,注重師資隊伍建設和人才培養質量提高,以“大藝術、全媒體”貫穿藝術學科建設,逐步形成了鮮明的辦學特色。
招生專業介紹
環境設計 [建筑與城市規劃學院]
本專業培養適應社會主義建設需要,具有扎實的理論基礎、較高藝術修養、人文素質、設計組織和協調能力,并全方位掌握環境設計專業知識與技能,有較強的創新意識和創新能力,以及對時尚的敏銳感,了解有關經濟、文化、藝術事業的方針、政策、法規,能勝任環境設計、施工管理及理論研究的復合型、高素質、創新型的高級專門人才。
主要課程:素描、色彩、設計基礎、室內設計、外部環境設計、家具設計、裝飾材料與構造、建筑設計等。
學生畢業后可應聘室內建筑設計院、室內設計公司、景觀設計公司、藝術品公司等,從事室內外環境設計、室內設計、家具設計、展示設計、室內藝術品配套等工作;也可應聘到建筑工程公司、裝飾公司等施工企業從事施工管理工作;還可從事相關的教學、科研和管理等工作。
備注:本專業是江蘇省“十二五”高等學校重點專業;要求學生具有相當的繪畫基礎,需先通過藝術類專業考試。本專業要求無色盲、色弱。
視覺傳達設計 [傳媒與視覺藝術學院]
視覺傳達設計專業于1994年開始招生,是江蘇省重點本科專業建設點,具有專業學位(MFA)碩士研究生招生資格。本專業以“厚基礎,寬方向”為教學宗旨,構建開放式的教學與研究平臺,進行跨學科的交叉和融合。經過幾年來的建設與發展,形成了師資隊伍結構合理,教學科研能力強的教師團隊;師生屢次在全國設計藝術大賽中獲獎,師生參展和獲獎率位于江蘇同類高校前列。本專業開設了品牌形象與廣告設計、新媒體傳播設計、裝飾藝術設計三個特色專業培養方向。
本專業為適應現代社會發展需要,服務城市經濟與文化建設,培養學生具有良好藝術素養,掌握系統設計理論、設計策劃方法,具備市場研究和創新設計的基本素質,具有平面、廣告、展示等視覺傳播設計領域的專業知識和技能,能在設計、策劃、研究、生產、服務和管理單位從事平面、廣告、展示UI設計等視覺傳播設計、研究、管理諸方面工作的高級專門人才。主要課程:造型基礎、色彩基礎、形式構成基礎、裝飾基礎、圖形圖像處理、三維數字造型、視覺傳播設計史、版式與書籍設計、圖形與海報設計、文字設計、標志設計、廣告設計、廣告策劃與文案、包裝設計、動態圖形設計、空間軟裝設計等。
備注:具有藝術碩士一級學科授權點。
美術學 [傳媒與視覺藝術學院]
美術學專業自1994年開始面向全國招生,1997年開始招收四年制本科生,為教育部美術學(教師教育)專業課程指導綱要試點專業。
美術學專業師資隊伍結構合理,具備較強的專業學術水平,教師作品不斷在全國美展、百家金陵等全國性大展和專業單項展覽獲獎,教師科研論文在各類高等級專業刊物發表,在專業創作和理論研究等方面成果顯著。美術學專業在歷屆江蘇省大學生藝術展演、江蘇省新人新作展、江蘇省高校美術作品展、江蘇省師范生技能大賽等各類展覽和競賽中獲獎,在人才培養方面成績突出。
本專業為師范類,培養掌握美術學的學科基本理論、專業基礎知識和基本技能,能夠在德、智、體、美得到全面發展,能夠在中高等學校進行美術教學和教學研究的教師、教學研究人員和其它教育工作者,同時又能勝任社會多種類型的美術專業的高級專門人才。
主要課程:造型基礎、色彩基礎、形式構成基礎、中國美術簡史、外國美術史、素材收集與創作、畢業創作等。
學生畢業后可應聘中小學校、各種文化創意領域相關企事業等單位,從事美術教育、藝術創作、藝術設計等工作。
備注:本專業具有藝術碩士一級學科授權點。
動畫 [傳媒與視覺藝術學院]
本專業培養具有較強社會適應能力,掌握動畫策劃、創作、傳播,德、智、體、美全面發展的高級專門人才。
主要課程:動漫造型設計、場景設計、動畫劇作、分鏡頭故事設計、動畫運動規律、影視美學、動畫視聽語言、三維動畫、二維動畫、影視音樂音響等。
學生畢業后可應聘文化創意、游戲軟件開發、產品設計、建筑、教育等單位,從事動畫策劃、創作、傳播、應用及理論研究等工作。
數字媒體藝術 [傳媒與視覺藝術學院]
本專業主要培養熟練掌握各種數字媒體技術和藝術設計理論,可獨立運用專業知識從事數字影視創作、虛擬現實、新媒體交互設計以及游戲設計等相關行業工作,并具有較高藝術文化素養和創作能力的復合型應用人才,以新媒體交互設計和數字影視創作為專業特色。學生多次獲得國家、省市等不同級別的學科競賽獎項。
主干課程包括:造型基礎、色彩基礎、形式構成基礎、思維訓練、圖形圖像處理、數字色彩與版式設計、影視攝影與攝像、數字媒體設計與創意、數字視頻制作、三維造型與動畫技術、影視畫面造型、交互設計、游戲設計方法等課程。
學生畢業后可在移動媒體、IT企業、網絡出版、數字游戲、影視音像出版、影視后期特效、視頻剪輯合成、虛擬現實等相關行業從事數字產品的開發、策劃、藝術設計、交互設計、編創與制作等方面工作。
備注:具有藝術碩士一級學科授權點。
招生省份和專業考試方式
2015年我校在浙江、河南、山西和廣西4省(市、自治區,下同)設置專業校考,考生報考我校除參加所在省美術類專業統考外,還須參加我校在該省單獨組織的專業考試;
關鍵性:CFG樁 加固 黃土 適用性
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
水泥粉煤灰碎石樁(Cement Flyash Gravel pile)簡稱CFG樁。它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一種具有一定強度的樁體。其骨料仍是碎石,用摻入石屑來改善顆粒級配,摻入粉煤灰來改善混合料的和易性,并利用其活性減少水泥用量,摻入少量水泥使其具有一定的粘結強度,具有某些柔性樁特點的高粘結強度樁,其強度等級在C15~C25之間變化,是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。
CFG樁復合地基由樁、樁間土及褥墊層3部分構成。其加固機理:當基礎承受垂直荷載時,樁和樁間土都要發生沉降變形。樁的變形模量遠比土的變形模量大,所以樁比土的變形小,由于基礎下面設置了一定厚度的褥墊層,樁可以向上刺入,伴隨這一變化過程,褥墊層將上部基礎傳來的基底壓力通過適當的變形以一定的比例分配給樁及樁間土,使二者共同受力。同時土由于樁的擠密作用(沉管方法成樁時)而提高了承載力,而樁又由于其周圍土側應力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一個復合地基的受力整體,共同承擔上部基礎傳來的荷載。如不設置褥墊層,在樁體沉降很小的情況下,上部荷載主要由樁體承擔,與樁基作用機理相近,樁間土不能充分發揮作用;當不設褥墊層或褥墊層較薄時,樁對基礎的應力明顯集中,需考慮樁對基礎的沖切破壞,當褥墊層厚度達到一定程度,基礎反力接近天然地基的反力分布,已不存在基底面的應力集中,無需考慮樁體對基礎的沖切破壞。另外不設褥墊層時,水平荷載主要由樁基來分擔,隨著褥墊層的設置和增厚,樁頂承受的水平荷載逐漸變小,當褥墊層厚度達到一定程度時,水平荷載主要由樁問土承擔,這樣大大減少樁體發生水平折斷的可能性,以免樁體在復合地基中失去工作能力。對于水泥粉煤灰碎石樁宜設置擴大樁頭(或樁帽)和加筋墊層,墊層厚度宜取300~600mm,墊層材料宜用砂礫石、碎石等,最大粒徑不宜大于30mm。
1 工程概況
1.1 地質條件
蘭新第二雙線某工點地層主要為第四系全新統沖積黏質黃土、粗圓礫土、卵石土及白堊系下統泥巖。巖性如下:黏質黃土(Q4al3),分布于地表,厚3.0~6m,黏性強,具孔隙,底部多分布有薄層粉土和砂土。軟塑-流塑,表層多為硬塑,σ0=80~100kPa。粗圓礫土(Q4al6):下伏于黏質黃土,厚度1.8~5.4m,飽和,中密,σ0=500kPa。卵石土(Q4al7):下伏于黏質黃土,厚度6.0~8.0m,潮濕-飽和,中密,Ⅲ級硬土。泥巖(K1Ms):下伏于卵石土, Ⅳ級軟石。據鉆探揭示,工點范圍內地下水主要為第四系孔隙潛水,地下水位埋深1.5~4.0m,地下水位受大氣降水和農田灌溉影響隨季節變化。水質為硫酸鹽侵蝕,環境等級為H2。對鋼筋具氯鹽侵蝕性,環境作用等級為L1。
1.2 參數確定
復合地基承載力計算參數主要有地基參數、設計參數兩種,以某工點一斷面為例,地基參數根據施工現場實際勘探資料確定,見表1
表1 地基參數
設計參數根據地區地基處理經驗及具體工程確定,本工程取值如下:列車換算荷載為61.6kN/m,填土寬度B=13.6m,填土高度H=6.96 m,填土容重γ=19kN/m3,路基本體預留沉降量為1‰;樁的直徑D=0.40m,樁身強度P=15MPa,樁身強度折減系數=0.333,樁間土承載力折減系數=0.75。
2 復合地基計算
2.1復合地基承載力
按照CFG樁復合地基承載力宜通過現場復合地基載荷試驗確定,設計時按式(1)估算:
式中――單樁豎向容許承載力(kN);
σsp――復合地基承載力 (kPa);
m――面積置換率;
Ap――樁身截面積(m2);
β――樁間土承載力折減系數,宜按地區經驗取值,如無經驗時可取0.75~0.95,天然地基承載力較高時取大值;
σs――處理后樁間土容許承載力(kPa),宜按當地經驗取值,如無經驗時,可取天然地基容許承載力;
單樁豎向容許承載力的取值,根據土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定單樁容許承載力時,可按式(2)估算(、取值應考慮施工方法的影響):
式中 U――樁身截面周長(m);
――樁周第i層地層的容許側阻力(kPa);
――樁周第i層土的厚度(m);
――樁尖地層容許端阻力(kPa)。
2.2 CFG樁復合地基沉降
高速鐵路地基壓縮層的計算深度應滿足下式要求:
復合地基沉降量可按下式計算:
式中――加固區沉降量;
――下臥層沉降量。
ms――沉降經驗修正系數,與地基條件、荷載強度等因素有關,根據地區沉降觀測資料及經驗確定,其值可取1.0~1.4。
2.3 計算結論
根據以上計算參數及計算公式,復合地基計算結果如下表2:
表2復合地基沉降計算結果
對上表進行計算分析,對于軟弱土層相對較薄的地基采用CFG樁進行加固時,樁尖進入軟弱層下部較硬地層可有效提高復合地基承載力。綜合考慮復合地基沉降值及復合地基承載力要求,樁間距采用1.5m,樁長采用6.3m。CFG樁橫斷面及平面布置圖見下圖1、圖2:
由于本段黃土飽和度較高,成樁方式設計采用長螺旋成孔,建議現場進行振動沉管成孔與長螺旋成孔工藝試驗對照。
2.4 工程實施情況
現場按照設計樁長、樁間距、樁體強度進行工藝性試驗,檢測情況如下:
(1)振動沉管施工CFG樁完整性檢測發現,存在以下樁身斷樁缺陷及樁身質量不滿足設計要求,易斷樁等嚴重問題。經對樁芯取樣驗證發現,振動沉管在地下1.5m、3m左右極易產生斷樁,且樁體總長達不到設計要求。
(2)長螺旋成孔施工CFG樁完整性檢測,樁身完整性及樁體強度、復合地基承載力特征值均滿足設計要求。
3 結論及分析
對于西北黃土地基采用CFG樁進行加固時,以下幾個方面必需重點考慮:
(1)地基參數需結合工程經驗加以判斷,相對常規偏差較大的數值要分清產生原因,加強地質核查,盡量避免對設計文件質量造成影響。
(2)對于地下水位較淺且地下水位線易隨季節變化的黃土地層,不宜采用振動沉管法成孔。當確需采用振動沉管成孔時,需經先導性試驗確定各項控制參數,避免縮徑及斷樁現象的產生。鉆至預定深度后應盡量少提鉆,且應在混凝土淹沒鉆頭一定高度后再提鉆,提鉆速度也不宜過快,一定要注意提鉆速度和泵送速度的匹配。
(3)對于較薄層松軟土地基,下伏有持力層時,設計樁長宜進入持力層0.5~1.0m,以滿足地基承載力的要求,同時通過樁的施工可對地層進行進一步驗證,以保證工程安全。
(4)廢樁處理:對于出現個別的Ⅲ類樁,可采用接樁處理,但對于斷樁部位較深且受場地及地下水的影響,開挖通常比較因難,宜采用補樁的方法解決。補樁時要注意不能破壞其它的樁。對于大面積Ⅲ類樁或Ⅳ類樁需查明原因,從根本上進行解決。
參考文獻:
[1]鐵道部. 鐵路工程地基處理技術規程(TB10106-2010).北京:中國鐵道出版社.2010.
[2]薛會青.長螺旋CFG樁在武廣客運專線的應用及造價分析.鐵道標準設計. 2009.
【關鍵詞】橋梁工程;結合梁;剪力鍵
結合梁結構指采用剪力鍵將下部的鋼板梁、U型鋼梁、鋼箱梁和鋼桁梁等構件和上部的鋼筋混凝土板結合在一起共同作用的一種復合結構,這種結構充分利用鋼材良好的抗拉性能和鋼筋混凝土較好的抗壓性能[1]。
結合梁結構具有高度小、自重輕、承載力高、剛度大、節省支模工序和模板、減少現場作業量、施工速度快、綜合效益好等優點。作為重要的承重結構形式已廣泛應用于工業廠房、大跨結構、地下結構、高層建筑和橋梁結構等[2]。
多年來,結合梁結構的應用實踐表明,它不僅可以很好地滿足結構的功能要求,而且具有良好的技術經濟效益,在建筑及橋梁結構等領域體現出廣闊的應用前景。在我國,結合梁結構已部分應用與橋梁工程中[3]。本文就這一技術做總結分析。
1 結合梁結構在梁橋中的應用
1.1 在簡支梁橋中的應用
與鋼橋相比,結合梁橋具有節省鋼材、建筑高度低、噪聲小、耐疲勞等優點;與混凝土橋相比,結合梁橋具有重量輕、剛度大、制造簡單、施工速度快等優點。城市軌道鋼桁梁橋多有梁高限制,并要求較高剛度且避免明橋面,多采用結合梁結構,如:武漢軌道交通跨越京廣線的40m簡支梁橋,通過采用結合梁結構實現了滿足既有鐵路凈空限制,且施工期間不中斷鐵路[4]。我國新建的各種高速鐵路鋼桁梁橋,為避免明橋面,亦多采用結合梁橋面。
1.2 在連續梁橋中的應用
1993年建成的北京國貿橋,3個主跨采用連續結合梁結構,在國內城市立交橋中首創。綜合效益有:(1)比現澆橋面板節省近4000m2高空支模工序和模板,減小濕作業量,縮短工期近一半,未中斷下部交通;(2)比鋼筋混凝土梁橋自重減輕約50%;(3)比鋼橋節省鋼材30%左右。實現“輕型大跨、預制裝配、快速施工”的目的[3]。臺北城市立交中亦有類似應用。江蘇省常州市武進區,跨越京杭運河的平陵大橋,長252m(71+110+71),寬33.5m,主橋采用三跨連續結合梁結構,降低梁高,實現互通設計的平面化。
2 結合梁結構在拱橋中的應用
2006年通車的廣州丫髻沙大橋,橋面采用結合梁結構,有效降低橋梁自重。廣州新光大橋,三跨連續剛架鋼桁拱橋,主、邊跨相差懸殊,為使傳給拱腳三角剛架的豎向力平衡,主拱橋面采用結合梁,邊拱采用混凝土梁。北京市玉淵潭公園入口的蝴蝶拱人行橋也采用了結合梁結構。
3 結合梁結構在斜拉橋中的應用
1991年建成的上海南浦大橋,三跨主梁均為工字型鋼梁與鋼筋混凝土橋面板相結合的結合梁結構。1993年建成的上海楊浦大橋,雙塔三跨斜拉橋,主跨602m,主梁采用雙側鋼箱梁與混凝土橋面板結合的結合梁結構。兩橋均先架設鋼縱梁和鋼橫梁,形成施工拼裝單元,再將預制鋼筋混凝土橋面板鋪裝就位,澆筑接縫混凝土,通過上翼緣栓釘形成結合梁結構,節省支模工序,方便施工,保證質量。
20世紀末修建的最大規模公鐵兩用橋,蕪湖長江大橋,跨徑180+312+180m,上層公路部分采用結合梁結構橋面[5]。2011年通車的湖北省武漢市二七長江大橋,為三塔斜拉橋,雙主跨均616m,橋面采用結合梁結構。
4 結合梁結構在懸索橋中的應用
2003年建成的江蘇省蘇州市蘇州新區的索山橋,跨徑33+90+33m,橋面總寬37m,是當時國內最大跨度的自錨式懸索橋。主梁除邊跨端錨段采用混凝土外,均采用結合梁結構[6]。2006年建成的廣東省東莞市東江大橋,跨徑112+208+112m,是國內第一座雙層公路橋,采用三片鋼桁的剛性懸索加勁,雙層橋面均采用結合梁結構,保證了橋面鋪裝質量。
5 結合梁結構的主要技術問題
5.1 剪力鍵標準化
對于剪力鍵的承載力及影響因素,尚處于經驗階段,針對特定工程實,通過實驗得出經驗公式[7]。多采用推出試驗方法,但試件形式和尺寸無統一標準。設計人員并不是依靠受力或荷載要求去選用剪力鍵,而是先取用結合梁結構,再通過實驗得出其許用值,反過來再去修正設計,使設計過程繁瑣,給工程設計人員造成麻煩。
5.2 剛度合理匹配
橋梁結構梁高多有變化,在梁高變化段,下部鋼結構與上部混凝土結構剛度需要調整,以使受力合理;在鋼結構板厚度變化的區域如何調整兩部分剛度,減小剛度突變是需要著重關心的問題。
5.3 負彎矩區混凝土板的處理
為防止混凝土板受拉開裂,常用做法是施加預應力,目前有兩種方法:(1)在鋼箱內施加預應力,使得全段混凝土板與鋼結構均處于受壓狀態;(2)在混凝土板中施加預應力,又分為先張法和后張法兩類。但所施加預應力的大小,多依托工程經驗。
5.4 溫度影響
混凝土與鋼的線膨脹系數有差異,即使是均勻的溫度變化,仍會使結合梁橫截面上產生溫度應力,其影響有時會較大,甚至與荷載作用下的應力為同一量級[8]。更突出的是兩種材料的熱傳導性差異大,在日溫度變化較大地區,溫度梯度對結合梁結構造成的影響尚無公認合理的研究方法。
5.5 混凝土收縮徐變
收縮、徐變使得結合梁形成次應力,影響結合梁結構的受力[9],多采用有限元法分析,文獻[9]采用了解析法,鋼筋混凝土結構中,收縮、徐變已是難點問題,在結合梁結構中更需慎重處理。
6 結語
結合梁結構作為繼鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構、鋼結構以及磚石混凝土結構之后的第五類結構,有高于鋼結構和混凝土結構的優點,廣泛應用于土木結構中。在我國,已在梁橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋等各式橋梁結構中得到應用,實現了可觀的技術經濟效益。國內對結合梁結構的研究還不夠深入,停留在經驗階段,諸如剪力鍵標準化、剛度合理匹配、負彎矩區混凝土板處理、溫度影響、混凝土收縮徐變等問題需工程技術人員進行深入研究,審慎處理。
【參考文獻】
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[6]郭憶,鄭本輝.蘇州索山大橋主橋設計[C]//中國公路學會橋梁和結構工程分會2004年全國橋梁學術會議論文集.2004.
[7]胡建華,侯文崎,葉梅新.PBL剪力鍵承載力影響因素和計算公式研究[J].鐵道科學與工程學報,2007,4(6).
關鍵詞:建筑工程質量,管理
建筑工程是建筑施工企業以建筑原材料為勞動對象, 以完成建筑工程設計文件內容為 目的,以國家強制性施工規范 , 驗收標準為依據, 在科學的施工組織設計指導下 , 綜合調動企業管理、 技術、勞動力、 機械設備等資源, 于特定的施工環境, 通過科學的施
工管理、 嚴密的工序活動把建筑材料轉化為建筑產品的物質生產
化過程和終結。建筑工程是一項多專業、 多工種的 復雜的系統工程, 要使工程施工全過程順利進行 , 以達到預期的質量目標, 就必須運用科學的方法進行管理。施工過程中質量控制是施工管理的重要組成部分, 它對統籌建設施工全過程、 促進施工企業技術進步及優化建筑施工管理起到極其重要的作用。隨著我國國民經濟持續高速增長, 基建投資項 目的不斷增加 ,建筑施工隊伍和建材生產企業也隨之大量發展。論文參考網。但由于對施工質量未能進行有效地控制,重大工程質量事故時有發生 ,給國家和人民的生命財產造成重大的損失和危害, 也給社會帶來消極影響。建筑工程質量對國民經濟發展,維護用戶利益,提高企業信譽和經濟效益,避免對國家和人民財產帶來損失都具有重大的意義 。
建筑施工項目有其自身的質量體系,在多數項目上建筑施工項目質量體系仍未能得到真正有效運行,程序文件得不到有效貫徹執行。具體表現是: 施工組織設計及施工方案編制缺乏針對性, 施工作業指導書不能緊貼作業面。材料進場檢驗及試驗不到位, 致使有不符合要求的材料被使用; 工程技術交底籠統、 形式化; 過程檢驗不規范, 作業人員以完工為 目的, 不注重質量, 而項 目質檢員又未能盡責 ; 質量控制點的設置與管理不合理、 不規范,關鍵 、 重點部位有失控現象; 工程質量檢驗評定不客觀、不及時。工程質量問題帶來了一系列的社會問題,造成了不可估量的損失,作為為施工者必須高度重視,確立解決工程質量問題。
一、注重提高人員素質 。高素質的建設管理人才 , 不僅要具備一定的專業基礎知識和實際管理經驗 ,而且還要具備良好的應變能力, 掌握高科技知識和現代化管理手段。因此,要高度重視抓好人員的培訓教育工作,不斷提高隊伍的整體素質。必須注重加強對人員素質的培養,提高政治素質和政策觀念,加強職業道德建設,認真執行黨和國家的方針、 政策 , 遵守國家法律和地方法規 , 堅持原則 ,公正廉潔。 要加強人員的理論學習和業務培訓, 使其不斷在建筑工程建設實踐中得到鍛煉 , 以提高人員的決策能力 、組織能力、 指揮能力、 判斷能力和應變能力。有了高素質的工程管理人員, 加上實施工程全程管理和加大工程質量監督與執法力度 , 就可以保證工程的質量。
二、建立健全法律體系。我國的《建筑法》用法律的形式構筑了我國建設法律體系的基本框架。從建筑的總體上講師十分可用的,但還沒有對建筑工程做詳細的規定,由于建筑工程質量管理的特殊性,制定與建筑工程相配套的法規細則, 從根本上為建筑工程質量的監督管理奠定一個更加堅實的法律基礎。而建筑業走向市場經濟必然要求將建筑工程管理納入法制的軌道,對建筑工程管理要經濟、法律、行政手段并舉 , 從而形成新型的建筑工程監管機制。因此, 各級執法部門要加大對建筑部門的監管力度, 這樣才能促進建筑工程質量管理。
三、加強技術管理。要針對易出現的質量通病拿出預防方案。對在小區建設初期, 框架結構易出現梁柱部位與砌體之間的抹灰開裂問題 ,采用砌體二次砌筑并加鋼絲網的技術措施。根據工程特點, 經專家研究, 統一制訂并編制小區住宅工程做法。在屋面的節點做法上,施工單位因地域上的差異, 做法不統一,而產生了問題, 通過小區統一做法這 一有針對性的技術措施 ,有效地控制質量通病 。堅持以施工組織設計為指導 , 對施工組織設計應進行兩個方面的管理和控制: 一是在選定施工方案后 ,認真考慮施工工序、 施工方法和技術措施, 再制定進度計劃 , 使施工單位上報計劃與實際施工計劃相符合。二是既要考慮單項施工, 又要結合分部、 單體工程, 合理安排施工工序, 真正讓流水作業達到流水的目的。支持加強技術攻關 , 在工程建設過程中, 監理單位、 建設單位及施工單位根據住宅樓的特點 , 對疑難、 易出現的問題多次組織專題進行研究, 分析影響質量的主、 次原因,總結出一整套辦法, 有效地防止問題再一次出現。樓地面空鼓 ,由原來的砂漿找平改為細石混凝土拉毛, 后期就能杜絕空鼓問題。
四、注重施工過程的質量管理 。加強施工過程的質量管理工程項 目的質量是在施工過程中形成的, 加強對施工過程的質量管理, 是達到質量 目標的重要保證。因此, 在每道工序開工前, 應對各工序的具體準備工作、 施工方案和施工措施進行檢查落實; 嚴格工序交接檢查和隱蔽工程檢查驗收, 堅持上道工序不經檢查驗收不準進行下道工序的原則 ;督促施工人員嚴格按計劃要求或施工規范操作, 對不符合要求的行為, 堅決行使質量否決權。
五、強化配合與協調。 在推進工程建設速度, 確保實現工程 目標 的同時,全面加強質量管理, 嚴格按照施工工種工藝控制標準, 組織好建筑工程的施工 , 形成全員參與質量管理, 各部門同時要形成嚴格把關、 密切配合與協調的工作格局。要確保前面施工為后續施工提供條件 ,土建施工為安裝工程施工提供前提, 后續工種施工做到不損壞主體結構, 保護已經施工完成的成品和半成品, 做到既省工, 省料又 能確保各專業工種的施工質量 , 達到提高施工工程的經濟效益的目的。論文參考網。同時從提高行業標準、施工和管理水平上講, 做好各專業的協調工作也是十分必要的。
六、優化施工環境。環境因素對工程質量的影響, 具有復雜多變的特點 , 前一工序就是后一工序的環境。論文參考網。所以我們應根據工程特點和具體條件,對影響質量的環境因素, 采取有效的措施嚴加控制。對環境因素的控制 ,又與施工方案和技術措施緊密相關, 必須綜合分析,全面考慮,才能達到有效控制的目的,以保證工程質量第一。
結束語
建筑工程的質量管理是一個系統工程 , 同工程建設的各方面緊密相關, 建設方必須清楚地認識到質量管理的重要性, 把質量管理放在首位,運用合理的工程管理手段 ,建立工程控制程序, 各專業密切配合, 為工程質量打下良好的基礎。
參考文獻:
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[2]黃志偉.長沙鐵道學院學報2004(1)
[3]李旭偉、經濟師,2003(9)