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關鍵詞:高速公路;抗滑樁;施工技術;滑坡治理 文獻標識碼:A
中圖分類號:U213 文章編號:1009-2374(2015)21-0104-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.052
抗滑樁是解決高速公路施工滑坡問題的主要方式,通過多年來的實際使用發現,抗滑樁施工不僅擾動性比較好,實際治理效果也較好,可靠性強,所以被廣泛的應用到各種高速公路施工中。但是因為我國幅員遼闊,道路情況、路基情況以及工程所在地區都有一定的差異性,所以抗滑樁施工經驗雖然可以通用,但是在細節處理上依然會存在各種問題,影響工程質量。抗滑樁作為一種治理滑坡的主要措施,現如今受到越來越多的重視。其內涵是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩定地層對樁的抗力(錨固力)平衡滑動體的推力,以增加邊坡的穩定性。
1 高速公路抗滑樁的施工準備
1.1 施工放樣
在施工之前,工作人員必須要了解圖紙,對公路產生滑坡位置的周圍情況進行了解,對滑動層面進行實地的研究。按照圖紙當中落孔樁所在位置測定橫斷面,保證斷面位置惡化孔樁的位置相互吻合。可以將抗滑樁的頂底高程投射在斷面的顯示圖上,之后對頂樁上部分土體的穩定性進行測試,驗算穩定性結果,從結果來判斷是否需要進行清表,保證減載深度以及減載的數量,并且需要保證樁孔在開挖過程中,臺上部失穩對孔的安全性。如果在檢查的過程中發現附近邊坡以及表層容易出現塌陷,則可以根據工程情況,適當對其進行清除。
1.2 設置位移觀測點
在施工前必須要對位移觀測點布設問題進行分析,方便測定滑坡位移方向以及滑坡可能產生的位移速度。整個施工過程中都需要對滑坡可能產生的位置進行監測,對資料進行全方位分析,繪制出相應的觀測點和高程升降方面的矢量圖,保證工程施工全過程都在監測范圍內,保證施工人員的人身安全,提升工程質量。從我省某高速公路的施工情況來看,該高速公路和鐵路處于并行狀態,滑坡段的公路甚至和鐵路的間隔僅有60m,公路從滑體前緣通過,而鐵路則下穿滑坡臺階。這段高速公路產生滑坡不僅影響了公路的實際使用,同時也對鐵路的安全運營產生了巨大的影響,所以相關人員在事故出現第一時間趕赴現場,通過十字交叉網法、放射網法和其他方法對該路段進行處理,效果良好。
2 高速公路中的抗滑樁施工技術
2.1 排水孔施工
如果要對有孔滑坡地帶實施施工,第一項需要處理的就是排水孔,在施工中關于排水孔位置、標高以及仰角間距等的分析可以依照出水情況分析,綜合多方面因素對這三方面的設計情況進行休整。抗滑樁驗收之前,不可以實施規模性開挖滑坡體前緣,否則容易導致出現滑坡體失穩問題。如果需要對滑坡的前緣位置進行設計,則必須
先將路堤提升到滿足工程基本要求的高度再進行開挖。
2.2 設計與施工差異性
在所有樁開挖之前,首先需要將地質樁孔柱狀圖及時填錄完畢,并對地層巖性以及滑動面位置仔細進行記錄,另外還要詳細地對擦痕、巖性變化界面以及軟弱層等情況進行描述,如果情況比較特殊,可以通過圖片資料的方式對其進行記錄。整個開挖過程都必須時刻核對滑面的進展情況。如果施工情況與設計人員的設計意圖相差甚遠,必須技術報告,保證嵌巖深度和抗滑樁自身長度可以滿足工程的最低要求標準。
2.3 施工關鍵點
施工過程中,必須要保證護壁自身厚度、硅的強度以及鋼筋的實際使用量滿足設計最低標準。在涌水量比較大的時候,可以將排水與堵截相結合,如果需要對導管排水增加的話,在實施空間填塞淘挖中可以應用錨桿或者鋼筋網等物品,最后再采用混凝土實施振搗密實,在能夠滿足其強度要求之后,才能夠把導管內部的水全部都集中堵死,以免護臂背面土地因為出現地下水流出而發生井壁塌跨等情況,甚至還會導致出現滑坡問題。在施工過程中一定要確保護臂和護身混凝土強度,可以對其設計要求滿足,澆筑樁身之前可以使用水泥砂漿來鋪墊,鋪墊的厚度需要從工程的實際情況來判斷。護壁的各節縱向鋼筋必須要通過焊接的方式來施工,保證搭接長度滿足工程的發展需求,禁止在施工過程中出現綁扎或者掛接問題,并且施工中不可以在土石分界處以及滑動位置設置搭接位置。在樁身鋼筋處理過程中,最大化的將鋼筋預制成籠形狀,在鋼筋籠制造過程中通過埋設超聲檢測管的方式提升工程質量,避免因為施工不規范而產生滑坡。確保鋼筋的連接質量能夠和我國相關規定要求相符,盡量選擇光對焊方式實施樁身的鋼筋焊接,提升焊接質量。
3 結語
對特定滑坡災害來說,能否合理的選用治理技術是提升滑坡治理效果的主要條件,結合工程實際情況,擬定科學化的施工措施,解決滑坡問題。上文從目前高速公路抗滑樁施工技術的視角出發,旨在提升高速公路工程施工質量,控制因為滑坡問題給工程帶來的負面影響,促進我國經濟發展,減少工程事故。
參考文獻
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論文摘要:潮田滑坡群抗滑樁位于亞黏土地段,亞黏土成流塑狀,地質條件復雜,成孔困難,開挖時經常坍塌,護壁四周的淤泥經常擠進工作面,壁后脫空,給施工帶來很大困難,局部護壁變形嚴重,不能按設計尺寸終孔。文章結合工程施工實際。總結出一套較為有效的施工方法,希望對類似工程有所借鑒。
前 言
潮田滑坡群位于云南保山一龍陵段高速公路9合同李子坪潮田隧道口附近,潮田村的西側。這段高速公路是國道主干線上海—瑞麗高速公路其中的一段。從地貌形態上看,滑坡群共分為潮田2#滑坡(分東西兩塊)、2#滑坡上部東西兩側牽引體、潮田1#滑坡、潮田1#和潮田2#滑坡之間的坍滑體等幾部分。該滑坡群路段設計公路以路基和橋梁方式通過,滑坡群的存在及變形嚴重威脅著該段橋梁、路基及隧道口的安全。
一、變形區工程地質概況
(一)自然地理及區域地質概況
滑坡群位于怒江一級支流戶沖河南岸,里寨村西側。從區域地質而言,本區地質處橫斷山脈南西端,高黎貢山的東坡,屬構造侵蝕、深切割高中山峽谷地貌區。區內地勢西高東低,高差巨大,受三江流域南北向構造特別是怒江大斷裂影響,溝谷縱橫深切,地質起伏較大,不良地質現象極為發育。本區屬于怒江水系,滑坡群坡腳下戶沖河為山間溝谷河流,呈西東走向,受季節性降雨制約,水量變化較大。
(二)地形地貌滑坡群位于戶沖河南岸潮田村附近,處于南坑梁子西段南坡。
自然斜坡上植被較發育,主要生長喬木、灌木,散布雜草,滑坡區內地形較為平坦,主要為耕地。
(三)地質巖性
本區基巖為寒武系柳水組絹云母片巖及時代不明花崗片麻巖,地表覆蓋坡殘積黏性土,分述如下。
1.坡殘積層
坡體表層分布有坡殘積層,為褐紅、褐黃、褐灰等雜色,可塑—硬塑狀,表層含水量較高,頂部松散。該層土體順坡傾斜分布,厚度變化較大,滑坡區內該層最大埋深23.3m,局部基巖出露。該土層力學強度指標較低,穩定性差。2.寒武系柳水組絹云母片巖滑坡區內基巖主要為寒武系柳水組絹云母片巖,灰、灰黃、褐黃、灰褐色,分布于隧道口附近,坡殘積層以下,片狀結構,巖體節理裂隙發育,巖石破碎,片理產狀65~90度
時代不明花崗片麻巖:巖性為灰、灰白塊狀黑云斜長片麻巖,鱗片變晶結構,片麻狀構造,片麻理產狀170~190度
(四)地質構造及地震
本區處于地質構造的復合部位,瀘水—瑞麗大斷裂、怒江大斷裂均系活動性發震斷裂,地震活動頻繁。
(五)水文地質條件
滑坡區內地下水以孔隙潛水和基巖裂隙水為主,孔隙潛水主要分布于滑坡體及坡體表層覆蓋層范圍內,水量豐富,基巖裂隙水主要分布于絹云母片巖的節理裂隙范圍內。
二、滑坡治理主要工程措施
由于滑坡推力較大,故在2#滑坡西塊滑體的上級滑坡布設一排預應力錨索抗滑樁,以抵抗滑坡的下滑力作用,樁中心距左線線路中線約18m。由于錨索孔與橋墩存在交叉,部分抗滑樁因錨索與橋墩無法避開而改為普通抗滑樁。共設抗滑樁15根,其中錨索抗滑樁12根,普通抗滑樁3根。
(一)錨索抗滑樁
錨索抗滑樁共設3種樁型,1#、3#、4#樁為MZH-1型錨索抗滑樁,樁身尺寸為1.8m×2.6m x21.0m,樁頭設2孔錨索,錨索長33m,錨孔向下傾角25。5#樁為MZH-2型錨索抗滑樁,樁身尺寸為2.0m×3.0m×25.0m,樁頭設2孔錨索,錨索長38m,錨孔向下傾角25。7#~9#、11#~15#樁為MZH-3型錨索抗滑樁,樁身尺寸為2.0m×3.0m×32.0m,樁頭設3孔錨索,其中上排設2孔錨索,瞄索長41m,錨孔向下傾角23度,下排設1孔錨索,錨索長38m,錨孔向下傾角28度,每束錨索均采用7φ15.2mm鋼絞線編制,錨固段長均為12m,單孔設計荷載為900KN,鎖定荷載為800KN。
(二)普通抗滑樁
根據地質及滑坡推力情況,將普通抗滑樁分為2種,2#樁為PZH-1型普通抗滑樁,樁身尺寸為2.0m×3.0m x 20.0m;6#、10#樁為PZH-2型普通抗滑樁,樁身尺寸為2.2m×3.4m×30.0m。
(三)主要施工流程
先施工抗滑樁,滑坡穩定后施工橋梁墩臺。
錨索抗滑樁施工順序為:測放樁位一清理并穩固樁孔附近坡面施工抗滑樁鎖口開挖節樁孔綁扎護壁鋼筋支模澆注護壁砼開挖下一節樁孔重復上面四道工序直到設計標高封底綁扎樁身鋼筋澆灌樁身砼至距樁頭2m處,預留錨索孔位澆注剩余砼。
錨索孔鉆孔下鋼絞線注漿張拉鎖定。
錨索與樁身工程可分別進行,先后順序可根據實際情況確定,但應注意相互的配合與銜接。
三、抗滑樁施工
(一)測量放樁
抗滑樁要按樁排方向及控制樁身的里程、坐標位置準確放線定位。
(二)普通地質情況樁身開挖
1.抗滑樁施工前應先將樁位附近邊坡或表層易滑塌部分清除,并做好樁位附近地表水的攔截工作。
2.抗滑樁跳樁分節開挖,做好鎖口盤和每節護壁。每節開挖深度不超過1m,開挖一節,做好該節護壁,當護壁砼具有一定強度后方可開挖下一節,護壁各節縱向鋼筋必須焊接,禁止簡單綁扎。
3.澆筑護壁砼時,必須保證護壁不侵入樁截面凈空以內。樁坑開挖過程中應隨時校準其垂直度和凈空尺寸。
(三)特殊地質情況樁身開挖
潮田2#滑坡西塊滑體6#~15#地質為褐黃、褐灰、褐黑色亞黏土,頂部松散。滑坡地段地表水、地下水豐富,樁身開挖過程中滲水量大,土質流動性大,呈流塑狀,樁身護壁四周坍塌嚴重,成孔困難。護壁后側的部位空洞嚴重,已完成的護壁承受土壓力極大,導致護壁變形、開裂,給工程施工安全帶來極大隱患。
1.特殊地質抗滑樁護壁施工處治方案:
(1)已完成的護壁,由于變形、開裂嚴重,用φ108*6鋼管做橫撐做臨時支撐,控制護壁變形。
(2)在已完成的護壁上開孔,由孔口處向護壁后空洞部分填充C25砼,直至護壁后空洞完全密實為止。護壁開孔由上往下,尺寸為30×30cm方孔,按2m間距梅花型布設,并在開孔處適當加設φ25Ⅱ級鋼筋,使護壁、填充砼、樁周土體形成一體。
(3)護壁砼厚度由原設計的20cm調整至40cm,護壁鋼筋由原單層鋼筋網調整為雙層鋼筋網。抗滑樁每節護壁長度控制60cm。
(4)為保證抗滑樁順利施工,在滑動面地段布置超前小導管,超前小導采用L=2mφ42*4花管,間距為50×50cm梅花型布置,外插角30度,小導管超前有效長度為1.73m,可以分二個至三個循環進行開挖。小導管采用雙液注漿機注雙液漿,雙液漿配合比為C:S=1:0.5水灰比為0.7:0.9,注漿壓力為2.5MPa。小導管不僅固結已開挖段護壁四周背后松散體,還起到超前支護的作用。
(5)護壁開挖嚴重無法進行,下步開挖時,回填透水性材料碎石土至開裂處進行二次開挖。
四、抗滑樁錨索施工
1.錨索孔位測放應準確,偏差不得超過±3口,傾角允許誤差小于錨索長度的3%;考慮沉碴的影響,為確保錨索深度,實際鉆孔深度再大于設計深度1.0m。
2.錨索鉆孔時禁止開水鉆進,以確保錨索深度施工不致于惡化滑坡工程地質條件。2#滑坡錨索施工時,錨索孔眼時常發生塌孔,不能正常施工。處治方法為注雙液漿固結松散體,鉆機二次鉆孔。 3.錨索張拉分五級進行,每級荷載分別設計拉力的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍,最后一級需要穩定10~20分鐘外,其余每級需要穩定5分鐘,分別記錄每一級鋼絞線的伸長量。在每一級穩定時間內必須測讀錨頭位移三次。錨索張拉除考慮預張拉外還要交替分級張拉,交替張拉可保證各孔錨索受力均勻,張拉后若有明顯的預應力損失,及時進行補張拉。
4.張拉到最后一級荷載且變形穩定后,卸荷至鎖定錨索。錨索鎖定后,按要求切除多余鋼絞線,錨頭及錨孔在樁身的錨孔部位補漿完成后,用C25砼及時封閉錨頭。
關鍵詞:抗滑樁;高速公路;邊坡加固;應用
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼: A
引言
滑坡常見自然災害之一,而抗滑樁就是針對滑坡而產生的一種很好的處理方法。所謂的抗滑樁就是將樁柱打入到滑坡體中,這些樁柱是用來抵擋滑坡向下滑動的動力,將起到穩定滑坡體的作用。抗滑樁的主要應用范圍是在比較淺層和中層的滑坡的區域,在這些區域的滑坡體具體施工起來比較方便,沒有太大的難度,并且治理的效果很好,對滑坡體的鞏固效果非常強等。自然災害中造成滑坡就會對人們的生活帶來極大的不便,比較嚴重的能夠造成交通堵塞不暢、河流堵塞甚至引起洪澇災害和掩埋村莊等等,這會對人們的生命財產造成重大損失。通過對抗滑樁的研究,將這些措施都相互結合起來,從不同的角度將防與治相結合,對施工設計進行優化,可以有效解決部分高速公路邊坡穩定性問題。
一、抗滑樁的作用
抗滑樁的作用就是將抗滑樁打入到滑坡體內,在滑坡體的里層里起到穩定滑坡體的作用。將抗滑樁插入到滑坡體的穩定層以后就可以對滑坡體的流動力起到阻礙作用,加強滑坡體的穩固性。當遇到自然災害的山體滑坡時,滑坡體的土質在向下滑動。在滑坡體治理過程中應該充分意識到滑坡體的抗滑樁控制的重要性。隨著改革開放的不斷深入,經濟迅速發展,有些施工單位對滑坡體抗滑樁運用還沒有足夠的認識,沒有及時準確的對滑坡體實施抗滑樁做出有效地措施,以致造成一些重大的滑坡體事故。對滑坡體進行抗滑樁措施的工作還不夠到位、監管措施不到位,使得基礎性的工程沒有起到鞏固滑坡體的作用。這樣造成的滑坡事故就會對國家和人民的生命財產造成損失,給人們的心理形成一種負面影響。在對滑坡體進行處理的過程中應該將抗滑樁的各個措施的各個環節都控制好,并且時時刻刻都要嚴格控制抗滑樁的質量,以達到減少或者避免因為抗滑樁的設計和質量問題而造成的安全事故。
二、抗滑樁的類型
抗滑樁按不同的方式和不同的角度有不同的分類情況,可以按照施工方法、材料的種類、截面的形狀、結構形式以及抗滑樁與周邊環境硬度的相對值等等條件來分類。比如按照施工的方法來分類具體可分為三種,打人樁、鉆孔樁和挖孔樁;按抗滑樁的截面形狀就可以分為圓形樁,管形樁和矩形樁等。由于抗滑樁設計能夠增加滑坡體的鞏固性,從而促進了滑坡體的抗滑樁設計水平的提高,這樣能夠提高更多的經濟價值和經濟效益。進行抗滑樁的設計要具有一定的實際意義,符合國家的相關質量規定,從而,對于居民的生活也有了更加安全的生活保障。滑坡體抗滑樁的抗滑作用就是利用插入到滑坡體的抗滑樁來實現對滑坡體的鞏固和穩定,抗滑樁的運用具有以前傳統的方法不具有的優點,其表現為抗滑能力強、適用條件廣泛、不易惡化滑坡狀態、施工安全簡便,并能進一步核實地質條件等等。
三、抗滑樁施工常見問題
1、地下水
地下水是在滑坡體進行抗滑樁施工過程中遇到的最為常見的問題。在含水層中的地方打抗滑樁這樣就會破壞將要爆破地區的受力狀態平衡。這些水流進到控制內,還會影響到施工人員的正常工作。這樣在施工過程中不僅僅難以管理對施工的質量控制也很難做到統一,質量控制的體系更是不完善,由于施工技術人員的能力有限,不能夠完全理解所要施工滑坡體的質量要求,而對滑坡體的抗滑樁施工的圖紙進行擅自更改,這樣就會影響到整個工程的設計以及整體的技術要求和質量控制,留下質量隱患。由于會遇到各種各樣的問題又在水的壓力之下,就會造成流砂和井漏現象。
2、流砂
在對滑坡體進行抗滑樁施工的過程中應該注意開卡時會遇到的各種各樣的困難,在有空口的周圍都有細沙碎石會流進洞口,比較嚴重的時候就會形成漏井,會造成比較嚴重的后果,甚至造成安全事故。在進行抗滑樁設計的時候對滑坡體的抗滑樁工程施工的應用還沒有足夠的認識,施工人員對抗滑樁的質量控制存在的問題認識不夠深。在部分區域施工中有些沒有最基本的措施控制制度,以及比較完善的控制管理方法,有的甚至連最基本的措施采用方案都沒有。因此就需要采取有效可靠的措施確保施工安全。
3、保證樁身混凝土的密實性
在抗滑樁的設計過程中,應該注意到滑坡體的澆注方法,在澆注的過程中最為關鍵的是澆筑速度,就是要在最短的時間內在一個柱身上完成澆筑任務。對滑坡體進行抗滑樁施工并不是為了短期的利益目標而建設,應該將抗滑樁的建設設計好。只是一味的進行施工,從而忽略了建筑基礎設施的安全問題,使得部分的抗滑樁工程工作中存在的問題,在施工過程中使用的設備也不是很完善,也很不安全,這就隱藏著安全隱患。。
四、抗滑樁安全施工要點
1、爆破安全
在進行安裝抗滑樁的過程中應該充分的考慮到實際情況,在實施爆破的時候應該考慮到相關的事情,在實施具體爆破時候應該使用雷管來進行爆破,控制好炸藥的用量,最好選在土質比較疏松的地方埋炸藥,最后實施對滑坡體的安全爆破。在將要爆破的附近應該處理好加固和防護措施,避免在爆破的過程中造成不必要的土方坍塌,造成人為滑坡,操作人員應該遠離具體的施工地方,保護好施工人員自身的安全,從而避免安全事故。
2、防止高空墜物
在滑坡的施工現場中存在任意的轉包工程,進行一些違法的分包,在施工一些比較隱蔽的工作,沒有充分的考慮安全質量問題,以及對外部環境污染,對市政工程施工質量控制措施出現問題。爆破的空洞開始時應該高出滑坡體實際表面的20cm以上,同時還應該防止石塊、周圍的土和雜物等滾入到孔洞中,避免造成傷人,以及地表的積水倒灌進孔內。在沒有操作的過程中還應該時刻檢查裝備,確保機械設備的安全,保證設備的安全性,同時還應該注意到設備的磨損情況,定期的清理操作平臺,保證在一定范圍內,沒有任何雜物的堆放。
五、總結
抗滑樁主要是對滑坡治理中系統性的提高其穩固性,對自然災害增強抵御性,筆者通過對抗滑樁施工情況進行分析和研究,然后將需要改進的地方進行修改,總結出一些實用性的措施方案,對所要講述的滑坡治理中的要點進行概括提煉,然后用比較的方法,傳統措施存在的缺陷,提高我國治理滑坡的能力。總之,在滑坡治理中還應該運用更多更好的措施,通過對特定的滑坡情況,分析研究出具體的措施和方案。通過對現場滑坡的情況進行詳細的了解,體現其自身真實的加固滑坡的能力,從而發現在滑坡治理中存在的問題缺陷,對以后的滑坡治理工作起到指導意義。
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關鍵詞:路基工程;膨脹土;施工技術
常見的市政道路施工中不良地質災害主要包括自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害。市政道路施工中地面沉降尤為突出,路基普遍產生下沉外擠,基床翻漿冒泥,邊坡沖蝕溜塌、塌滑與滑坡等嚴重病害,有的滑坡不僅造成路基成片破壞,甚至連同路基防護加固工程也一起毀壞,嚴重影響行車安全。在筆者的多年的工程經驗中,膨脹土對道路的施工產生了不良影響。論文重點以膨脹土道路施工為例,探討了膨脹土道路施工中病害,并提出了相應對策。
1膨脹土道路施工中病害
膨脹土對建設中的公路為消除膨脹土對公路質量的影響,對穿越膨脹土區域的公路地基常采用換填、石灰(水泥、粉煤灰、組合材料)改性等方法,路堤采用換填、改良、包邊封閉等方法,邊坡工程處治技術采用抗滑樁、護坡擋墻、拱型(棱型)骨架以及植草等方法。但由于每個實際工程受氣候條件、工程特點、地質條件、施工工藝及當地材料供應等因素的影響,工程建設的設計和施工均需綜合考慮這些因素后,提出適合于具體工程的設計與施工技術,使工程建設和維護都達到安全、實用且經濟合理。每年因整治膨脹土地區路基病害,花費的投資均在5億元以上,而且各種膨脹土路基的新生病害還在不斷發生,尤其是南方的公路與鐵路路基,膨脹土引起的工程病害更為嚴重。我國過去修建的公路一般等級較低,膨脹土災害問題不太突出,所以尚未引起廣泛關注。然而,近二十年來由于高等級公路的迅猛發展,不少地區都遇到了膨脹土帶來的麻煩。許多工程在施工過程中就開始出現各種變形病害,有的地段土基一邊開挖一邊溜塌、坍滑,有的地段土基剛施工建成,就出現整段路基吸水膨脹軟化,路基表面層象發面似地膨脹,導致無法鋪筑路面等等。
2膨脹土路基施工關鍵技術
2.1路堤施工
1)高速公路及一、二級公路路基填土高度小于路面與路床的總厚度時,基底為膨脹土時,宜挖除地表0.30m~0.60m的膨脹土,并將路床換填非膨脹土或摻灰處理。若為強膨脹土,挖除深度應達到大氣影響深度,大氣影響深度根據調查結果確定;若無相關數據時,可按強膨脹土2m,中、弱膨脹土為1~1.5m取值。
2)強膨脹土不得用于路基填筑;高速公路、一級公路、二級公路等采用中等膨脹土用作路床填料時,應作石灰改性處理,改性處理后要求脹縮總率不超過0.7為宜;弱膨脹土作為路堤填料時,若脹縮總率不超過0.7%,可直接填筑。
3)如當年不能鋪筑路面,作為封層的填筑厚度,不宜小于30cm,并做成不小于2%的橫坡。
4)膨脹土地區路床土強度及壓實標準,分別采用表1和表2的控制標準。
表1路基填方材料最小強度和最大粒徑表
注:①二級及二級以下公路作高級路面時,應按高級公路及一級公路的規定;
②強度按《公路土工試驗規程》,對試樣浸水96h的CBR試驗方法測定
表2 土質路堤壓實度標準
挖填類型 壓實度(%)
路面底面計起深度范圍 高速公路及一級公路 二級及二級以下公路
路堤 上路床 0~30cm ≥95 ≥93
下路床 30~80cm ≥95 ≥93
上路堤 80~150cm ≥93 ≥90
下路堤 150cm以上 ≥90 ≥90
零填及路塹路床(0~30cm) 0~30cm ≥95 ≥93
注:①壓實度以部頒《公路土工試驗規程》重型擊實試驗為準;
②其它等級公路,修建高級路面時,其壓實標準,應采用高速公路、一級公路的規定值;
③特殊干旱地區的壓實度標準可降低2%~3%;
④多雨潮濕地區的粘性土,其壓實度標準按相關規范執行;
⑤用灌砂法、灌水(水袋)法檢查壓實度時,取土樣的底面位置為每一壓實層底部;用環刀法試驗時,環刀中部處于壓實層厚的1/2深度。
5)壓實含水量宜比標準擊實的最佳含水量大1~3%,壓實度應不低于標準擊實標準的95%。
6)在路堤與路塹交界地段,應采用臺階方式搭接,其長度不應小于2m,并碾壓密實,壓實度的檢驗頻率為一般路基施工檢驗頻率的2倍。
7)根據路堤高度、膨脹土類別、壓實條件、基底情況、施工季節、施工延續時間等因素來確定適當的預留沉降量,沉降加寬按兩側平行加寬。
2.2路塹施工
1)挖方邊坡不要一次挖到設計線,沿邊坡預留厚度30~50cm一層,待路塹挖完時,再削去邊坡預留部分,并立即漿砌護坡封閉。
2)挖方地段當挖到路床頂面以上3Ocm時,應停止向下開挖,并挖好臨時排水溝。待作路面時,再挖至路床頂面以下60cm,用非膨脹土或中粗砂回填,并按要求壓實。
3)在路床頂面以下60cm滿鋪一層復合土工膜。作業順序是:先用挖掘機配合汽車后退開挖上方到設計高程位置,經檢查合格后換填合格填料,其長度不大于50m,繼后分段作路塹側溝。
4)高度小于3m路塹。先開挖路肩以上的土方,基床換填合格填料后再作路塹側溝,最后清刷坡面上方保護層和施工邊坡防護工程。
5)高度3~6m路塹。先開挖路肩以上土方,后清刷坡面上方保護層和作邊坡防護工程,在基床換填合格填料后,最后作路塹側溝。
6)高6~10m路塹。邊坡采用拱型帶排水溝的骨架護坡和噴播植草防護措施。施工順序分為:先開挖高度大于6m的土方,后清除邊坡保護層上方和作邊坡防護工程;開挖6m以下至路肩上方,然后清除邊坡保護層上方和作邊坡防護工程;在基床換填合格填料后,再施工路塹側溝。
7)高度大于10m的路塹。邊坡設有低于4m的坡腳擋墻,擋墻上部邊坡防護采用拱型帶排水溝的骨架護坡和噴播植草措施,施工順序分為:先開挖擋土墻頂(平臺)以上土方,后清刷保護層土方和作邊坡防護,其開挖高度大于6m,則在6m處設平臺,先施工平臺以上的土方和邊坡防護工程;開挖擋墻頂至路肩的上方,然后施工擋土墻;施工路塹側溝后,在基床換填合格填料。
3路基施工常見問題及處理方法
膨脹土路基施工常出現的工程問題有:
(1)不均勻沉降;(2)邊坡坍滑;(3)漿砌護坡開裂;(4)路堤縱向開裂;(5)路基中心復合土工膜下陷積水。以上這些工程問題的類型不同,采取的預防措施和處理方法也不相同,如表
常見質量問題處理措施
質量問題 原因 預防措施 處理方法
不均勻沉降 路基填筑較高,基底土
質不均勻,基底處于浸水或水塘 嚴格按規范施工,加強檢
測;預留足夠的沉降量和加
寬值;加強水塘及浸水基底
的處理 加強軟弱部位的壓實,采取
有效措施控制不均勻沉降,
問題較大時返工重填
邊坡坍滑 路堤邊坡壓實不夠或
壓實不均勻,邊坡土受
水浸泡,局部失穩 加強路堤壓實,作好排水設
施,及時施工支擋防護 清除失穩邊坡土,恢
復邊坡,增設擋護結構
漿砌護坡開裂 邊坡不均勻沉降,遇水軟化失穩 加強路基壓實,作好防排水
設施 較小的裂縫部位用高標號漿
砌片石恢復,嚴重的增加抗
滑樁,重做漿砌護坡
路堤縱向開裂 路基不均勻沉降,基底
未處理好,路基填筑質量差 作好基底處理,加強路基壓
實,作好防排水設施 采取翻填、壓漿措施
路堤縱向開裂 基床密實度低,路基不均勻 作好基床處理,加強路基壓
實,每層填筑作好橫向排水 根據具體情況采取壓漿、回
填石灰土或其他有效方法
4結語
論文結合己有的研究成果,從膨脹土路基的處治技術、膨脹土路基設計關鍵技術、膨脹土路基施工關鍵技術等方面形成了膨脹土路基病害防治技術。希望能對不良地質的道路施工提供了經驗。
參考文獻:
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[2]馬新,孫友宏、劉大軍等.高速公路路基膨脹性處理的實驗研究.吉林大學學報(地球科學版),第35卷第2期,2005年3月
關鍵詞:公路工程;新舊估算指標;異同;
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
我國公路建設自“八五”以來迅猛發展(特別是高速公路) ,長大隧道,跨越大江、大河、海峽的深水大跨橋梁,交通監控、通訊、收費、安全設施等項目的設計、施工技術日趨完善,新結構、新工藝、新設備、新材料得到廣泛應用,公路施工企業的機械裝備得到較大的改善,綜合機械化施工水平不斷提高。舊定額實施期間國家或部頒有關公路勘察、設計、施工、養護的標準、規范、規程多數經過多次補充或修訂,隨著時間的推移,舊定額已不能完全反映公路建設的變化和發展,造成定額部分缺項,所包含的施工技術和施工方案、施工機械配套能力、勞動生產率水平等與目前公路設計、施工的實際情況已不相適應,因此, 2012 年新定額的頒布施行勢在必行。
1 估算指標的變化
1. 1 指標取消內容
取消了舊指標中的綜合指標和其他工程費費率。新指標將舊指標中以費率體現的內容,一部分綜合到指標中,如場地清理綜合到路基土方指標中計算,一部分內容如便道、便橋、碼頭等單列項目指標計算。
1. 2 指標新增內容
1. 2. 1 路基工程
新增借土方挖裝、開炸石方、土石方運輸、片石混凝土圬工、植草護坡、骨架護坡、噴射混凝土護坡、錨桿框架梁、預應力錨索、抗滑樁、板樁式擋土墻、錨桿擋土墻等內容。
1. 2. 2 路面工程
新增水泥石屑基層、水泥石灰土基層、水泥石灰砂礫基層、水泥石灰碎石基層、水泥石灰砂礫土基層、水泥石灰碎石土基層,面層有改性瀝青、瀝青瑪蹄脂、鋼纖維混凝土路面及瀝青混凝土再生。
1. 2. 3 隧道工程
新增連拱隧道、小凈距隧道、隧道管棚、斜井、豎井等指標,分離式隧道洞身按隧道長度1 000 m 以內、3 000 m 以內、4 000 m 以內編制,當隧道長度4 000 m以上時,以隧道長度4 000 m 以內指標為基礎,與隧道長度4 000 m 以上每增加1 000 m 指標疊加使用。
1. 2. 4 涵洞工程
新增蓋板涵、鋼筋混凝土圓管涵、拱涵、箱涵指標,并將洞身和洞口分別計算。
1. 2. 5 橋梁工程
新增預制安裝預應力混凝土小箱梁、懸索橋、斜拉橋、鋼管拱及山區高速建設中出現的高墩橋梁指標。
1. 2. 6 交叉工程
新增不同匝道寬度所對應的指標、預應力混凝土T 梁匝道橋的指標。
1. 2. 7 交通工程及沿線設施
新增隧道工程機電設施和單獨立項的橋梁工程機電設施。
1. 2. 8 臨時工程
新增臨時便道、臨時便橋、臨時碼頭、其他臨時工程等指標。
2 工、料、機的變化
2. 1 人工
根據公路建設項目人工工資統計情況,結合工種組成、指標消耗、最低工資標準及公路建設勞務市場情況等因素,經綜合分析,確定新指標基價人工費標準62. 5 元/工日,舊指標基價人工費標準采用16. 02元/工日,人工費單價新指標比舊指標增加了290%。新指標實施后,各省、市、自治區等公布了當地的補充規定,確定了當地的人工費標準,此人工費標準僅作為公路建設項目編制估算的依據,不作為施工企業實發工資的依據。
2. 2 材料
舊指標的材料數目較少,只有23 種材料,其原因是將部分材料進行了綜合,如將型鋼、鋼板、圓鋼、鋼軌、鋼管等綜合為鋼材,將鋼護筒、鋼套箱、鋼殼沉井、各種鋼模板、門式鋼支架、波紋管鋼帶等綜合為加工鋼材。而現在做項目投資估算時,材料單價調查是按照市場供應的材料規格進行,材料綜合后反而加大了材料價格調查的難度,編制人員對綜合的材料的權重也難確定,這樣不利于準確計算各分項工程造價。新指標同概預算定額一樣,列出了指標子目中所有材料的名稱及消耗量,且比概預算定額材料增加3 種新材料。
2. 3 施工機械
舊指標沒有列出所用施工機械的名稱及臺班消耗量,僅列出機械使用費,按年價格上漲率進行調整。根據國家發改委計投資[1999]1340 號《國家計委關于加強對基本建設大中型項目概算中“價差預備費”管理有關問題的通知》規定,自1999 年開始,不再計取物價上漲費,而作為施工機械動力燃料的汽油、柴油、重油、電力價格變化較大,舊指標的機械使用費表現形式不能反映這種燃料隨市場的變化因素。新指標列出了指標子目中所有機械的名稱及臺班消耗量,可以反映油價的變化,更加符合項目實際情況。
3 估算編制辦法的變化
新的估算編制辦法與交通部頒布的2007 版概預算編辦相銜接,對舊的估算編制辦法從項目組成、費用構成、各項費用的確定以及計算方法等方面進行了調整。
3. 1 編辦取消內容
(1) 取消綜合費率,工程類別劃分方法及費率與交通部頒布的2007 版概預算編辦一致; (2) 取消現場經費,將其內容拆分后分別劃入直接費和間接費中;(3) 取消施工技術裝備費和計劃利潤,將二者合并統稱為利潤; (4) 取消大型專用機械設備購置費、工程質量監督費和工程定額測定費; (5) 停止征收供電貼費;(6) 暫停征收固定資產投資方向調節稅。
3. 2 編辦新增內容
(1) 在直接費中增加“風沙地區施工增加費”和“施工標準化與安全措施費”兩項內容; (2) 在間接費中增加“規費”內容,包括基本養老保險、失業保險、基本醫療保險、生育保險、住房公積金和工傷保險; (3)在工程建設其他費用中增加聯合試運轉費、生產人員培訓費和專項評價( 估) 費,專項評價( 估) 費包括環境影響評價費、水土保持評估費、地震安全性評價費、地質災害危險性評價費、壓覆重要礦床評估費、文物勘察費、通航論證費、行洪論證( 評估) 費、使用林地可行性研究報告編制費、用地預審報告編制費等依據國家法律、法規規定須進行評價( 評估) 、咨詢,按規定應支付的費用。
3. 3 編辦修訂調整內容
(1) 調整章節的劃分,項目建議書投資估算和可行性研究報告投資估算采用同一估算項目表和表格樣式。(2) 調整建設期貸款利息的計算方法,新編辦按 (3) 將原“建設單位管理費”更名為“建設項目管理費”,同時在其內容中增加“公路交( 竣) 工試驗檢測費”的子項。(4) 將原“勘察設計費”更名為“建設項目前期工作費”,其計算方法: ①項目建議書投資估算前期工作費可按編辦附錄八規定的費率,以第一部分建筑安裝工程費總額為基數計算。②工程可行性研究報告投資估算前期工作費依據委托合同計列,或按國家頒發的收費標準和有關規定進行編制; 調整以費率計算的各項費用的計算基數,根據具體工作的特點,計算基數分別采用了“人工費”、“人工費與施工機械使用費合計”、“直接工程費”或“建筑安裝工程費”,不再使用“定額基價”或“定額建筑安裝工程費”的概念; 將“工程保險費”納入預備費的范疇,從預備費開支。
結束語
公路工程新定額與舊定額在定額項目(子目) 、運輸規定、損耗規定、工效水平、土石方計算、施工機械、定額編排等方面發生了較大的變化。本文對新舊定額路基工程章節進行了較為詳細的對比,旨在新舊定額過渡時期, 提醒大家在使用新定額時應從對舊定額的理解中解脫出來。當然,新定額還有很多細節問題本文并未談到,需要造價人員在實踐中多讀章節說明。其他章節的使用也是同樣道理。
參考文獻
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隨著國家基礎設施建設的加快,公路、鐵路建設中出現了較多的山區隧道。在山區隧道的施工中,由于山區隧道的地質條件大部分都是復雜多變的,特別是洞口往往是地質條件極為復雜的地段。采取有效的施工方法實現順利進洞,對于確保隧道施工和運營安全具有至關重要的作用。
1.隧道洞口的作用及主要形式
1.1隧道洞口的作用
隧道洞口段圍巖預加固措施洞口段圍巖的自支護能力比較弱,有的甚至沒有自支護能力。因此,在洞口段施工中最重要的是提高圍巖的自支護能力,保證開挖及后續作業的進行。根據國內外的施工經驗,提高圍巖自支護能力的基本方法是控制圍巖的坍塌、松弛。洞口施工大多是在預加固的支護系統下進行的。尤其是在淺埋、破碎、滑坡、崩塌、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層等極易發生滑移、坍塌的地段,更需要采取綜合預加固措施。
1.2隧道洞口的主要表現形式及施工方法
主要的表現形式有兩類:一類是端墻式洞門。另一類是明洞式洞門。
1.2.1 端墻式洞門包括:端墻式洞門、翼墻式洞門、臺階式洞門、柱式洞門、拱翼式洞門。例如:端墻式洞門施工 1)在有偏壓地段的隧道洞門,偏壓擋護工程和洞門端墻要同時砌筑;2)端墻基礎必須按設計深度開挖,基底承載力試驗應滿足設計要求,必須經監理工程師驗收后方可進行砌筑;3)端墻式洞門洞口混凝土下沿模筑時,均應設置滴水線槽,或砌筑端墻時,對端墻仰坡微調,使混凝土拱部上沿突出端墻20~30cm左右,并在拱上沿設置寬高為10×5cm的混凝土擋水帶(和模筑混凝土同時施工5×5×5cm),以防雨水進入隧道,污染邊墻;4)端墻砌筑的同時完成明洞和墻背回填,最后完善洞口邊仰坡防護和排水工程;5)如果洞門端墻外有少量的路塹擋護工程,為使洞口處景觀協調,其擋護工程應和洞門端墻用同樣材料砌筑。
1.2.2 明洞式洞門包括:直削式洞門、削竹式洞門、倒削竹式洞門、喇叭口式洞門、棚洞式洞門、框架式洞門。例如:削竹式洞門施工 1)削竹式洞門在洞門處模筑混凝土,外圈加厚5cm。在縱向50cm范圍內,抹成向隧道方向的坡面,使洞口雨水不流向洞口路面。(或按設計圖紙施工);2)洞口完成后,按設計要求進行回填,盡可能使洞口上部填土恢復到與開挖前一致,和原自然環境保持協調一致;3)完成排水防護工程,并植樹種草綠化。
2.洞口段的預加固措施
根據國內外經驗,洞口施工大多是在預加固的支護系統下進行的,尤其是在淺埋、偏壓、破碎、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層、順層等極易發生滑移、坍塌的地段,更需要采用綜合預加固體系。水昭段隧道洞口段采用的預加固措施主要有地表錨桿加固、抗滑樁、擋土墻、錨索(樁)、減載、填土反壓、地表注漿、超前錨桿、大小管棚、預注漿、套拱、水平旋噴樁、錐形短樁加固隧底等方式。
2.1常用預加固措施
常用的預加固措施在施工中已得到廣泛應用,在此僅列出施工參數。
2.2水平高壓旋噴法
水平高壓旋噴法是針對淺埋隧道圍巖破碎段嚴格限制拱頂下沉而采用的新技術。這項新技術的主要原理是:在隧道開挖前采用特殊機械鉆孔,利用超高壓(400~600 MPa)流化劑向管體內高壓噴射水泥漿液,使其在掌子面前方沿拱部外輪廓線形成高強度的拱狀剛性圓柱體,從而減輕地表傳到掌子面和支護上的荷載,起到控制地表下沉和掌子面坍塌的作用。
3.隧道洞口的施工方法
3.1洞口土石方開挖
洞口土石方用挖掘機挖裝,采用自上而下分層分臺階進行開挖,臺階高度2~4m,石方采用弱爆破,挖掘機、裝載機裝碴,自卸汽車運碴。
3.2邊仰坡刷坡與防護
邊仰坡刷坡自上而下分層進行,每層高度2~4m,隨開挖及時進行錨桿、鋼筋網、噴砼等支護。施工中做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接,防止坡面風化,引起水土流失、導致邊仰坡防護受到損壞。
3.3暗洞進洞方法
盡可能的減少明挖土石方數量,以保持地表的原始狀態,刷坡后及時以錨網噴對地表和坡面加固。按“早進晚出”的原則,當隧道頂部有1~2m的覆蓋層時,采用在超前大管棚或超前小導管預支護下施工進洞。
3.4有明洞地段進洞方法
明洞先施做外側大邊墻,并在外側拱部設鋼架及導向管、混凝土護拱,然后進行洞頂回填;內側拱部和邊墻在超前支護后采用暗挖法施工;施工時設格柵鋼架,拱部采用超前大管棚進行加固,并加強襯砌。
3.5洞門施工安排
洞口段襯砌施工完畢后,及時施做洞門;洞門盡量在雨季之前修筑完畢。否則,避開在雨季施工,且做好防、排水設施,減少地面水對洞口段施工的影響;及早完成洞門修筑施工。
4.隧道洞口段施工
施工前,依照設計圖紙測量放線,確定邊仰坡頂線,測設截排水溝軸線,進行截排水系統施工,將地表水引離洞口。從填挖分界點起,先采用拉中槽的方法接進洞口,中槽采用縱向臺階法施工,中槽終點為明洞與暗洞的分界點。中槽開挖至明暗分界點后,進行邊坡及仰坡開挖。邊仰坡開挖時,預留整修層,由人工從上而下刷坡至設計坡面。在明暗分界面上沿暗洞開挖輪廓線挖凹槽架立型鋼鋼架,沿鋼架外緣施作進洞管棚,并注漿加固地層,施工時將管棚尾端與型鋼鋼架焊接牢固。明洞基坑在原拉槽的基礎上擴挖,采用機械開挖,人工配合整修,滿足明洞施工需要,明洞仰拱基坑采用挖掘機開挖,人工配合,人工整修。明洞襯砌分兩步進行,先進行仰拱施工,再進行邊墻及拱部施工。仰拱襯砌采用人工支立端頭模板,人工綁扎鋼筋,泵送混凝土入模,插入式振搗器振搗。為保證仰拱頂曲線符合設計要求,施工中,在兩端頭模間相應點掛設多道控制線進行曲面控制。上行線隧道出口、下行線隧道進口明洞邊墻及拱部襯砌采用襯砌臺車做內模,鋼拱架、組合鋼模板做外模;上行線隧道進口、下行線隧道出口明洞邊墻及拱部內外模均為鋼拱架及組合鋼模。明洞襯砌完成后,及時施作防水層并進行明洞內填。
5.隧道洞口段施工注意事項
(1)隧道洞門是高速公路上的重要景點,也是反映工程建設者對環境保護意識的體現。因而,對隧道洞口與洞門的施工,必須做到精心設計與精心施工。
(2)明暗洞交接處以及明洞的伸縮縫、施工縫必須認真做好防排水處理,明洞回填時要確保防水層不受損壞,防止滲漏水現象出現。
(3)洞門端墻料石砌筑必須嚴格按照規范施工,特別是必須保證丁石長度不小于規范要求。
(4)洞門銘牌邊框,以后另行通知,按要求實施。
(5)洞門開挖前必須完成環向邊溝排水工程。洞頂回填和砌筑完成后及時完成全部排水防護工程。
(6)按工期要求,合理安排隧道洞口工程,及時完成植樹種草工作。達到交工時洞口植被恢復原狀,或更加秀美。
6.結語
隧道洞口段施工對于隧道施工的重要性顯而易見,各項措施不是孤立存在的,根據圍巖情況、施工環境、工期要求進行安全性、經濟性比較,因地制宜采取綜合手段才是確保施工順利進行的關鍵所在。
參考文獻
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關鍵詞:巖石力學;高邊坡;地震;線性理論
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
近年來,巖石力學這門學科有了長足的進步和巨大的發展。人類生活的環境是地球上層的巖石圈,很多活動都離不開以巖石工程為對象的經濟建設。水電站的大壩、廠房引水隧洞、礦山巷道等的高速發展都給巖石力學提出了新的要求和課題。因此,巖石力學這門學科在我們水利建設中有著十分廣泛的應用。本文介紹巖土本構模型,并將這些模型應用到地震、高邊坡等水利工程建設的常見問題中去,來具體闡述巖石力學在水利水電工程中的應用。
一、巖土本構模型及其研究現狀
主要的巖土本構模型有線彈性模型、塑性模型、微觀結構性模型、內時模型等。主要介紹傳統的有線彈性模型和塑性模型。
1、塑性模型
塑性模型是指在應力作用下,不只有彈性應變,還有塑性應變。屈服條件為當材料的某一截面上的剪應力達到一個數值。可以寫作
(1)其中,指的材料的內摩擦角,C指的是材料的凝聚力,指的是材料的正應力,方程中的數值都要通過實驗來確定。限制條件為
(2)屈服面在為六邊形。
2、線性模型
線性模型有各向同性、各向異性彈性模型。舉各向同性線性彈性模型為例,由廣義胡克定律可得:
(3)其中設彈性模量為E,泊松比v,這兩個參數都是變量,隨條件的變化而變化。
關于巖土本構模型的研究一直十分活躍,從傳統的一廣義胡克定律、塑性勢理論為基礎的線彈性模型、塑性模型,又形成了不符合塑性勢理論的模型,如雙屈服面模型。隨著技術的進步,近期發展的新的巖土本構模型主要分為三類:
非線性理論引申至巖土本構模型的研究中。主要由分形幾何;突變論、人工神經網絡理論[1]。
傳統的巖土本構模型是基于宏觀的肉眼可查的現象,而如果從土體的損傷這些微觀的角度出發,可以把損傷力學理論與結構研究成果相聯系,這就是微觀結構性模型[2]。
由于近年來大型工程多建造在環境復雜的地質環境中,工程地質中的巖土明顯具有各向異性,施工難度加大。所以各向異性本構模型的研究更加深入,特別是迫切需要完善構造在滲流作用影響下的各向異性的本構模型[3]。
二、用巖石力學觀點分析地震原因
現在我們所談論的地震主要是構造地震。構造地震又稱斷層地震,是地震的一種,由地殼在構造運動中發生形變,當變形超出巖石的承受能力時,巖石就發生了斷裂,在構造地震中長期積累的能量得到釋放。波及范圍大,破壞性很大。世界上百分之90以上的地震、幾乎所有破壞性地震于構造地震[3]。
構造地震和巖石力學具有不可分割的聯系。構造地震的成因是地殼運動造成的巖石破壞。研究地震歸根結底是研究巖石的構造。從地震學研究角度,巖石強度理論主要是采用庫倫理論及摩爾庫倫理論。
庫倫理論:在組合應力狀態下,庫倫理論表達式為:
(1)為剪應力,為正應力,c為粘聚力,為摩擦系數 。對于不同的巖石,由于不同,不同,所以也不盡相同,因此不同的巖石的性質是地震關鍵。
地震研究中最感興趣的是巖石的脆性和延性。地震中具有延性的巖石,因其具有較好的延展性,所以變形緩慢,不易發生地震。而脆性巖石則不同,脆性巖石延展度不好,抗剪度低,極易發生破壞。由(1)得,當小時,巖石屬脆性且強度低,隨著的增加,巖石脆性降低,延展性增強,抗剪強度增強。
由此可見,巖石的發育是發生地震的重要因素。當巖石的發育均勻,且延展性良好時,巖體較穩定,不易發生強震。當巖石的發育不均勻,且多為脆性巖石時,地殼運動很容易破壞巖體,從而引發地震。當然,在實際的地質分布中,巖石的發育錯綜復雜,所以這也為預測地震增添了極大的難度[4] ,鑒于地殼上的巖性分布遠非均勻,可從周圍的地質構造和是否存在斷層來判斷是否發生地震。
總結國內外現場調查和實驗研究結果表明,中、細和粉砂是最易發生地震液化的土,因為此類土脆性強,缺乏粘聚力且排水不暢,應盡量避免在這種地質構造中建設大型工程。
巖石力學這門學科與研究地震的誘因及準確預測地震息息相關。隨著巖石力學的進步,在未來我們有望更準確的預測地震,從而減少地震帶來的危害。
三、水電地下工程的研究方法及進展
水電地下工程包括水電站地下廠房、城市排水工程、海底隧道工程等。因為我國的水能資源主要集中于西南地區,地形地質條件比較復雜,所以一定要在設計施工之前對工程地質環境、巖土發育進行充足的考察。
水電地下工程的研究方法
水電站地下工程由于洞深長,斷面大,邊墻高,洞室多,導致施工復雜。要研究設計水電站地下工程的開挖,應從以下三個方面進行:
1.巖土環境對施工方案的制約
由于水電站的地下工程多建在山高谷深,勢差很大的山區,這決定其必然穿越不同的巖土環境,巖土環境軟弱破碎、高地應力突出、大流量滲水都會使施工的安全問題突出。如錦屏二級水電站引水隧洞埋深大、高壓大流量涌突水,上流調壓井群含H2S氣體[5] 。所以應該盡量詳細的掌握地質巖土環境資料,謹慎選擇施工的方法,避免出現安全隱患,達到最優的施工效果和最安全的施工目標。
2.水電地下工程的施工對環境的影響
水電站地下工程施工量浩大,在施工時應該盡量將對自然、人文環境的影響降到最小。主要要避免開挖對地表建筑的擾動,如使地表地基凹陷、坍塌。同時還要避免對水環境的改變造成的生態失衡,影響當地環境的穩態。為了避免地下工程對環境的不良影響,應該進行全面的現場調查,對構造帶的位置、基巖面的高層、基巖和覆蓋層的水力學性質進行評價[6]。
3.施工過程中控制土體穩定性
在施工過程中,有很多控制擾動土體穩定性的方法,如改良加固土體,圍護與支護,合理選擇施工順序等。
水電地下工程的進展
我國水電地下建筑物的發展趨勢為工程規模巨大、地質條件比較復雜、施工進度快。我國水電地下工程的施工技術也取得了長足的進步。我們有先進的管理理念和組織模式;大型高效施工機械為地下工程施工提供了條件保障;打破行業局限,優勢互補的格局初步形成;取得了較為豐富的不良地質條件下施工經驗。今年來在規模方面取得了一系列的新突破如相繼完建的二灘、三峽右岸、龍灘等開挖斷面大于500m2的水電站尾水洞工程。
四、水電高邊坡的研究方法及進展
高邊坡的定義是對于土質邊坡高度大于20m、小于100m或巖質邊坡高度大于30、小于100m的邊坡,其邊坡高度將對邊坡穩定性產生重要影響,其邊坡穩定性作用分析和防護加固設計應進行個別或特別設計計算,這些邊坡稱為高邊坡[7]。由于我國水利資源豐富的地區多位于一二級階梯,這樣的地區水流落差大,但同時高山峽谷的高差也很大,所形成的地質構造十分復雜,在水電工程施工過程中高邊坡問題廣泛存在。高邊坡具有很大的安全隱患,如果不謹慎處理,極有可能帶來極大的危害。如意大利的瓦伊昂大壩,就是由于拱壩左壩肩緊靠滑坡極不穩定,又緩慢蠕動變成瞬間高速移動[8]。
1.研究水電高邊坡應分一下幾點進行
判斷基本地質條件
高邊坡的地質構造往往比較復雜,影響邊坡的因素也很多。只是由于這種地質的復雜性,我們才要在選址筑壩時詳細研究地質的成因、物質組成、工程特性的覆蓋層邊坡或滑坡體,還各種復雜結構和構造,甚至涉及高地應力、高地下水位等復雜作用。
根據地質條件評價穩定狀態
根據第一步對于基本地質條件信息的搜集,對邊坡的穩定性進行評價。要綜合考慮邊坡施工期、運行期各種作用和邊坡巖體、滑坡體物理力學特性的可能變化、邊坡失穩的可能影響,提出合理的施工措施。
一旦發生高邊坡及時治理
按照“治坡先治水”的治理原則,如控制開挖、預加固、錨噴支護、抗滑樁、混凝土回填等措施靈活且針對性強。
2、我國高邊坡的進展
巖石高邊坡在我國的分布極為廣泛,以西南和西北地區為主[9]。邊坡穩定性已成為大型水電站建設中的重點問題,而邊坡巖體變形的研究分析是評價高邊坡穩定性的關鍵性問題。我國廣大水電建設者在與滑坡災害作斗爭的過程中不斷吸取教訓,開展科技攻關,是的邊坡加固技術不斷提高。
參考文獻:
[1]楊林德 巖土本構模型的研究和討論 河北建筑科技學院學報
[2]王偉 巖土本構模型的研究現狀和發展 黑龍江水利學科
[3]茂木清夫 《巖石力學與地震講學》冶金部礦冶研究所,1978年9月
[4]羅國煜 論城市環境巖土工程研究 工程地質學報
[5]倪宏革 地下工程的環境巖土工程研究 南京大學博士論文
區域環境地質調查技術經歷了從宏觀觀察為主到利用遙感、信息技術為主的轉變過程,航空遙感、信息處理技術已成為區域環境地質調查的主要手段,調查效率、精度都有很大提高,而調查成本卻大大降低.航空遙感和信息技術的進步為區域環境地質調查帶來了更為方便的技術,其作用越來越強,隨著影像分辯率的提高,已開始應用于大、中比例尺的環境地質調查,甚至于地質環境的動態監測,如利用無人駕駛機航空照片對地質災害進行應急調查,采用遙感和信息技術對礦山開發活動和礦山地質環境進行動態監測等都取得了實質性的進展.同時,信息技術的發展和普及搭載網絡平臺,也為環境地質調查數據的處理、管理提供了越來越多的方便,全省1∶50萬、1∶20萬區域環境地質調查成果基本實現了圖形數據管理,建立了縣級地質災害調查成果數據庫,使調查成果更方便、更廣泛地應用于經濟社會各個領域.環境地質評價主要在質量評價技術方面取得了新進展,對提高我省環境地質評價技術水平起到了帶動作用.
地質環境保護與治理技術
采取以預防為主的管理模式,主要是通過監測、預測、評估,掌握或判斷地質環境的變化,制訂相關管理辦法,控制破壞地質環境的行為.在地質災害危險性評估技術方面,經過十多年的實踐總結,逐漸形成了具有我省特色的針對建設工程特點的預測評估方法;礦山地質環境保護與恢復治理方案編制技術也在逐步走向成熟.地質環境治理技術近年來以地質災害防治和礦山地質環境保護與治理為契機,得到了較快發展.自2003年以來,累計治理礦山253處,復墾土地面積8386.3ha,治理地面塌陷等災害點329處,矸石山113座,植樹72萬余株,到2008年底,全省共治理礦山地質環境1110處,恢復土地面積7513.7ha,其中耕地4392.8ha,建設用地1183.1ha,搬遷村莊151個19780戶60822人,建立礦山公園3處,在取得顯著成績的同時,礦山地質環境治理技術也得到了長足發展,其中廢渣護坡技術、采礦塌陷地整治技術、生態修復技術等都取得了一定經驗.
地質遺跡保護技術
地質遺跡保護作為地質環境保護的主要內容,近年來得到快速發展.2006—2008年開展了全省古生物化石地質遺跡資源調查評價工作,劃分了5個世界級、4個國家級、20個省級古生物化石地質遺跡產地,出版了《中國河南恐龍蛋和恐龍化石》、《河南省地層古生物研究》等專著.在推動地質公園建設的同時,實施了一批地質遺跡保護工程,通過建立護攔、原地加固、設標識牌、警示牌、導游牌等設施,保護其不受破壞.
地質災害調查、評價及防治技術
地質災害隱患點的調查是防治工作的前提,在縣(市)地質災害調查與區劃的基礎上,編制完成了易發區(縣)的地質災害防治規劃,每年通過汛前排查、汛中巡查、汛后核查等形式,建立了全省地質災害隱患點數據庫,實現了地質災害隱患點的基本掌控.2003年以來,實施了一批地質災害應急勘查治理工程,通過地面測繪、鉆探、井(槽)探、物探、現場試驗和取樣測試等綜合手段,使勘查方法更加有針對性,勘查技術水平有較大提高.地質災害評價包括區域性風險評價和災害體的穩定性評價,我省研發了基于GIS技術的風險評估系統,采用傳遞系數法和計算機軟件對滑坡、不穩定斜坡的穩定性評價技術得到了推廣.地質災害防治技術分預防和治理兩方面,預防技術包括制定規劃、防災預案、氣象預警、群測群防等,已在地質災害多發區得到了普及.治理技術主要指工程措施,防治泥石流災害的攔擋、疏導技術、防治崩塌滑坡災害的削坡減載、抗滑樁、重力式擋墻、截排水、坡面防護、淺層錨固等技術在省內都有應用,其中泥石流防治的疏排與攔蓄相結合技術,滑坡防治的抗滑樁與排水、錨固、擋墻相結合技術都取得了實踐性突破.
應用性環境地質技術
農業地質:黃淮平原經濟區農業地質調查項目初步查明了土壤環境中污染元素和有益元素的分布特征,基本查明了洛陽牡丹、信陽茶葉、四大懷藥、杞縣大蒜、許昌煙葉、靈寶蘋果等特色作物產地的土壤地質背景、地球化學特征以及黃河流域地表水、淺層地下水質量狀況,對黃淮流域農業土壤環境質量進行了評價.環境水文地質(地方病):開展了河南省農村居民飲用水調查和與飲用水環境有關的地方病研究,拓展了環境地質技術的應用領域.旅游地質:在開展省內地質遺跡保護和地質公園建設工作的同時,培養了一大批旅游地質人才,推動了省內地質旅游與山水旅游事業的大發展.地質科普:2008年落成的河南省地質博物館新館,擁有當時國內最先進的地學科普技術手段與豐富的地質科學內涵,參觀人數超過了150萬;省內各地質公園也相繼建立了獨具特色的地質博物館.2007年建成的中國西峽恐龍遺跡園為研究地球災變事件和恐龍的生活習性、生態環境與物種滅絕等提供了理想的科學研究基地.
“十一五”期間地質環境科技發展主要成果
1取得的進展與成果
基礎水文地質工程地質環境地質研究取得新成果.完善了河南平原第四系層型剖面和第四紀綜合地質表,分析預測了各種變異條件下地下水流系統演化的趨勢,預測了未來若干年氣候環境變化趨勢.完成了全省地質災害易發區縣(市)級地質災害調查與區劃,建立了地質災害隱患點數據庫及管理信息系統.礦山地質環境保護與治理技術得到了快速發展.完成了省、市、縣三級礦山地質環境調查、礦山地質環境保護與治理規劃,啟動了礦山地質環境保護與恢復治理方案的編制工作,礦山地質環境調查、保護、恢復治理技術逐步系統化、標準化.地質災害防治技術水平進一步提高.提出了基于建設項目特點的地質災害危險性評估方法,遙感、原位測試技術、計算軟件等新技術在地質災害勘查中得到了應用;工程治理措施更加多樣化、綜合化;地質災害預警預報技術有了大的發展,建立了省級汛期地質災害氣象預警系統平臺,開展了中原城市群地質災害風險評估與區劃.
地質遺跡保護與地質公園建設技術走在全國前列.目前,河南省保有4個世界級地質公園(嵩山、云臺山、伏牛山、王屋山—黛眉山),13個國家地質公園,3個國家礦山公園,一個國家級地質遺跡自然保護區(南陽恐龍蛋化石群),另有13個省級地質公園,2個省級礦山公園.實施了一大批地質遺跡保護項目,全省有60余處重要地質遺跡得到比較嚴格的保護.在推動地質遺跡保護區和地質公園申報、建設、管理過程中,規劃、建設、管理技術得到了不斷提高.地下水環境監測技術取得了新突破.引進了單孔多層地下水監測井施工技術和地下水位水溫遙測、自動記錄技術,提高了監測精度,實現了一孔四層地下水動態的自動化監測和實時傳輸.地質環境專項科研成果突出.組織了兩批13個地質環境科技攻關項目,其中部分項目已取得了預期成果,有的達到了國內領先水平,有的獲得了省、廳級科技成果獎勵,全省地質環境科技創新能力和技術支撐能力不斷提升.
2科技人員隊伍現狀與科技人才培養情況
與“十五”相比,從事環境地質科技工作專業的人才隊伍建設有了很大發展,2006—2009年四年間,全省國土資源行業新增環境地質相關專業青年科技人員300人,科技人員的平均年齡降低,中青年人員比例大幅增加,40歲以下的技術人員占到68%(圖1);學歷層次和職稱層次提高,本科以上的技術人員比例超過了三分之一,具有中級職稱以上的技術人員的比例達53.5%(圖2、圖3).各專業之間的結構比例也趨于合理.
3科技創新體系建設
“十一五”期間,經省國土資源廳批準建立的與地質環境有關的河南省國土資源重點實驗室3個,工程技術研究中心4個(表2).經國土資源部和省國土資源廳審查批準,全省具有環境地質相關專業調查、勘查資質的單位30家,具有地質災害防治工程勘查、設計、施工、監理資質的單位30家,具有地質災害危險性評估資質的單位40家.
4科技交流與合作情況
國際交流與合作:河南省環境地質工作自上世紀八十年代走出國外,主要是面向非洲、美洲和亞洲市場上的水文地質工程地質項目,以村鎮鑿井、城鎮供水項目為籠頭,帶動了場地工程地質勘察、地基處理與巖土工程施工等業務.2006年以來,先后與日本、尼日利亞等國家開展了交流合作.在地質公園建設方面,多次與國際組織合作,接受國際組織和國際知名專家的考察,受到了好評.國內交流與合作:先后與中國地質調查局、中國科學院、中國地質大學、中國礦業大學、中國石油大學、鄭州大學、西安有色冶金設計研究院等單位合作,共同開展地質環境科技項目研究,取得了良好效果.省內學術交流:2006—2009年,河南省地質學會舉辦學術交流活動,得到了廣大地質環境工作者的積極響應,共發表地質環境相關專業論文共170余篇(表3).2007年9月省地質學會水文地質與環境地質專業委員會、地質災害專業委員會組織召開了“河南省水文、環境、災害地質學術交流會”,會議交流論文40余篇.
環境地質領域科技發展趨勢與存在問題分析
1科技發展趨勢分析
地質環境安全面臨嚴峻挑戰.快速發展的河南,給地質環境保護工作帶來了前所未有的挑戰,一方面人類工程活動加劇,巨型工程(跨流域調水、高速鐵路、高速公路、地鐵工程等)的建設、采礦規模的擴大、大量“三廢”的排放對地質環境構成嚴重威脅,地質環境正在遭受前所未有的破壞或改變;另一方面城鎮規模快速膨脹、社會經濟易損性加大、人類抵御災害的能力降低,地質環境的安全風險加大.同時,地質環境問題和地質災害具有較強的隱蔽性和滯后性,一旦發現即有可能造成難以挽回的嚴重后果,而且修復治理難度大、周期長,有些甚至是不可逆的,因此在相當長一段時期,地質環境安全仍是環境地質研究的重要方向.
預防性研究引起重視.正是由于環境地質問題的隱蔽性和滯后性,需要加強預測性研究.環境地質科技面臨三大課題,一是地質環境預測、評價技術,需要更準確地預測工程建設或人類活動、氣候變化等對地質環境可能產生的影響,以及這種影響發生的時間、地點、受害對象、危害后果等;二是地質環境保護技術,需要研究地質環境開發利用過程中如何用更小的代價,換取更大的綜合效益;三是地質環境修復、治理技術,將受破壞或改變的地質環境進行修復或整治,是未來地質環境工作面臨的一項主要任務,礦山地質環境恢復治理已納入到采礦生產成本,重大工程項目的環境整治也進入項目設計,但這方面的技術還處在原始的土石方工程階段,缺乏先進有效的技術支撐.信息技術將成為地質環境管理、研究的主要工具.信息和網絡技術的廣泛應用推動各行各業在生活理念、服務方式、價值取向等方面都發生了很大變化,人類通過信息和網絡對世界的觀察更開闊,對事物的觀察更細致,對地質環境的關注度更高,信息技術已成為環境地質研究不可缺少的重要工具,也即將成為實現人類對地質環境科學、有效管理的重要工具.
環境地質學科體系亟待完善.現有理論和技術遠不能適應經濟社會發展的需要,理論與實踐存在脫接,地質環境監測僅局限于地下水和地質災害點,監測范圍需要擴大到整個國土范圍,監測和研究內容應拓展到所有的地質環境要素,監測和研究方法需要降低成本、提高質量、更好地服務于社會,地質環境保護與修復也面臨更多的技術難題.經濟社會發展對環境地質工作的需求正在發展重大變化.環境地質業務正在由傳統的水文地質工程地質環境地質勘查評價轉向以地質環境保護與治理為主的領域,為工業化、城鎮化、現代化建設保駕護航,降低人類工程活動對地質環境的影響,修復被破壞的地質環境成為未來環境地質工作者的重要任務,傳統的環境地質理論與技術面臨創新與變革.
2存在問題與原因分析
科技創新基礎薄弱.主要表現在省內大學對口專業偏少,針對河南省地質環境條件培養的專門人才偏少;從事生產實踐的人員多,科研人員少;地質環境科技創新平臺建立時間短,數量少,設備嚴重不足,缺乏項目和資金支持;地質環境監測項目少,手段落后,不能適應地質環境管理工作的需要;公益性、基礎性、區域性環境地質研究滯后.地質環境保護意識亟待加強.河南省人口多,經濟社會發展相對落后,人口、資源、環境壓力雖大,但就業、吃飯問題更重于環境保護,在一定程度上以犧牲環境、資源換取經濟發展的現象短時間內難以消除,地質環境保護任務艱巨.科技人員隊伍偏于年輕.近年來,全省國土資源科技人員隊伍發展較快,環境地質相關專業廣受重視,人員規模快速擴張,但新人多、老人少,老科技人員的傳、幫、帶作用被弱化.此外,全省在環境地質領域知名度高的國際、國家級大專家很少,具有高水平、影響力較大的地質環境類科技成果也顯不足.
“十二五”地質環境領域科技發展工作部署
1基本思路
緊緊圍繞建設中原經濟區“不以犧牲農業和糧食、生態和環境為代價的三化協調科學發展,著力建設資源節約型和環境友好型社會”的奮斗目標,集成創新,重點突破,服務急需,兼顧長遠,切實提高全省地質環境科技支撐能力和科技創新能力,推動并實現地質環境及地質災害調查、監測、評價、利用、保護、治理、恢復和管理現代化,建設一批地質環境科技創新平臺,增強地質環境科技為社會服務的能力.
2重大科技項目部署
典型區域地質環境調查、評價與監測技術研究.以環境地質調查評價與地質環境監測網絡建設為依托,選擇鄭汴洛地區、小秦嶺金礦區、欒川鉬礦區、永城煤礦區、鄭州煤鋁礦區等典型城市群、典型工礦區探索環境地質綜合調查評價方法,開展高精度、中大比例尺的環境地質調查技術研究,引入高精度的衛星影像數據和定位技術、自動化實時傳輸技術等,建立適用的區域地質環境監測預警指標體系,完善目前以地下水監測為主的地質環境監測網絡.
鄭汴新區地質環境監測及重大環境地質問題防治研究.結合鄭州市、開封市與鄭汴新區發展規劃,查明城市地下三維空間的地質環境與重大環境地質問題隱患,對城市地質環境容量進行評價,對城市建設導致的地質環境改變與地質災害開展預測;針對城市地鐵工程、垃圾處理場、新的排洪工程(包括人工湖等)、快速擴張的新城區、應急水源地等地質環境敏感區開展地質環境現狀評估、重大環境地質問題預測和預警研究,為大型城市地質環境安全提供技術保障;在鄭州市對地鐵工程沿線開展地面變形監測;在垃圾處理場周邊開展水、土質量監測;在集中供水水源地開展地下水環境監測.
國家重大工程建設對地質環境影響及防治對策研究.以南水北調中線工程、鐵路客運專線、高速公路沿線地質環境變化為研究重點,對地質環境安全進行預測評估,重點開展沿線高陡斜坡變形監測、地質環境變化調查與監測、地下水環境監測、土壤污染監測等技術體系研究,開發以保護重大工程安全、清潔運行為目的的地質環境監測預警技術.重大地質災害發生機制與防治對策研究.在對已有成果進行綜合整理的基礎上,結合即將展開的重點縣市地質災害詳細調查和人類工程活動特點,進一步研究確定重大地質災害易發區與隱患點,提出重大地質災害中長期預測和防治對策,優化重大地質災害臨災監測預警網絡,更新重大地質災害隱患點數據庫,升級全省地質災害防治信息系統.突發性地質災害應急調查技術集成研究.著重于應用航空多光譜高分辨率遙感、差分雷達、GPS高精度變形監測等多種手段相結合,形成突發性地質災害快速應急調查技術集成,為突發性地質災害災情評估、應急會商與救災工作服務.
汛期地質災害預警系統優化研究.開展大比例尺地質災害信息與高密度雨量數據的集成研究,預警模型研究,預警系統與自動化雨量站、地質災害監測系統的數據集成、對接研究;對已有預警區劃、預警判據及地質災害數據庫進行修訂和校核,更新預警預報硬件、軟件設施,探討新的預警方法及途徑;優化汛期地質災害短期預警預報,探索汛期地質災害中長期預測.河南省糧食與經濟作物主產區農業地質研究.河南糧食生產對維護國家糧食安全具有重大影響,確保2020年糧食綜合生產能力650億公斤以上的任務更加重要①.著力于在省內糧食主產區、經濟作物主產區、蔬菜生產基地、其他特色優質農產品生產基地,深入開展與農產品產量、質量相關的地質背景研究,建設全省農業地球化學數據庫,建立土壤母質與耕作層質量評價指標體系,研究土壤水與地下水資源保障能力,開展平原區地下水庫人工調蓄技術方法研究,提出促進農業高產、優質、高效、安全生產的對策建議.
河南省典型礦山地質環境保護與恢復治理技術集成與示范.選擇以煤、鋁、金、鉬為主的省內典型礦山,依托遙感、GPS、地球物理與地球化學等技術,開展礦山地質環境變化動態監測技術研究,探索礦山地質災害預測預警方法;總結完善礦山地質環境保護技術、礦山地質災害防治技術、礦山地貌景觀與生態系統恢復整治技術,形成有針對性的礦山地質環境保護與恢復治理技術體系.河南省重點地質遺跡調查、評價與保護技術研究.完善全省地質遺跡、地質景觀評價科學體系,科學評估重點地質遺跡的學術價值、科普價值與旅游價值;針對性研發各類型地質遺跡、地質景觀的實質性保護技術;開展重點古生物化石產地評價、發掘方法、地層、構造與古生態綜合研究,探索古地質環境變遷規律;提出地質遺跡保護與地質公園建設對策建議.
中心城市淺層地熱能勘查與開發利用技術研究.主要在中原城市群地區開展典型城市(區)淺層地熱能調查評價技術研究,淺層地熱能開發技術研究,探索測定巖土體熱物理參數及相關物理性質指標的方法,研究淺層地溫資源的評價方法和計算參數,開展淺層地下水源熱泵回灌及土壤源熱泵利用試驗,評價淺層地熱能的適宜利用方式,建立淺層地熱能的勘查、開發利用與保護技術體系,建成一批淺層地熱能開發技術示范工程.深部地熱資源勘查、開發技術研究.在豫西地區尋找淺埋型帶狀熱儲,在豫東平原地區尋找深部中、高溫層狀熱儲,研究地熱資源找礦技術和地熱田勘查、開采方法;研究熱儲埋藏分布規律及特征,分析地溫場變化規律,提高地熱資源儲量及可開采量評價技術水平;改進地熱井成井技術和已有地熱井的保護、井管檢測與修復技術,創新地熱資源綜合開發利用模式.
煤下鋁礦床開發水文地質工程地質條件研究.河南省煤下鋁資源豐富,但煤層下壓覆的鋁土礦床開采技術條件不明,水文地質工程地質環境復雜,亟需開展相應研究.選擇新安、澠池、滎鞏等典型礦區,開展煤下鋁礦床水文地質工程地質條件評價方法研究,煤礦開采條件下的鋁土礦礦床水文地質工程地質條件預測評價方法研究,初步形成適應河南煤下鋁礦床特點的水文地質工程地質勘查評價技術體系.
科技創新體系及人才培養計劃
1科技創新體系建設計劃
在“十一五”科技創新體系建設成果的基礎上,不斷完善環境地質專業重點實驗室和工程技術中心,提升其科研實力,增加地質環境監測重點試驗室、礦山地質環境保護與恢復治理工程、淺層地熱能資源勘查與開發研究技術中心.“十二五”期間,力爭將河南省地質災害重點實驗室、河南省地熱能開發工程技術研究中心、河南省淺層地熱能勘查與開發技術研究中心升級為省級重點實驗室或重點研究中心.
2科技人才隊伍培養計劃
加大高端人才的培養和引進,立足河南實際,通過項目帶動、合作培養、聯合推薦等方式,造就一批省內著名、國內知名、具有較強解決實際問題能力的環境地質與地質災害研究專家;引進一批具有真才實學的專業博士、博士后加入河南環境地質與地質災害研究團隊,鼓勵國際、國內知名教授、研究員以聘任、合作研究等方式參加河南環境地質與地質災害科技攻關活動.到“十二五”末,力爭環境地質專業博士不少于20人,教授級高級工程師增加到15人以上.積極推薦學術帶頭人、青年科技專家和骨干,建立省環境地質專業科技創新隊伍,培養環境地質專業學術帶頭人和青年科技專家.
科技交流與合作計劃
1地質災害防治研究合作計劃
在省內加強與氣象、水利、城建、鐵路、公路、教育、旅游、地震等部門合作,開展針對氣候變化、突發災變事件、工程建設引發地質災害的預測和防治對策研究,以推進和完善地質災害氣象預警預報、重大工程建設地質災害危險性評估和地質環境影響評價為契機,形成多部門聯合攻關防治地質災害的創新機制.支持省屬單位與國家級及部屬研究機構、大學簽屬戰略合作協議,建立長期穩定的信息交流與技術合作機制,聯合開展省內地質災害調查、監測、評價、防治項目;借助省地質學會、省礦業協會等組織,邀請國內國際著名地質災害研究專家來河南開辦講座、培訓,開展學術活動,提高全省地質災害研究的整體水平.積極參與國土資源部組織的地質災害監測和預防、環境和氣候變化監測等國際合作計劃,并將其與省內重大地質災害防治項目密切結合,切實提高全省地質災害防治能力.
2地質環境保護研究合作計劃
在省內加強與相關部門和企業合作,開展針對地質環境保護與治理技術的研究;以推進和完善地質遺跡保護、礦山地質環境保護與恢復治理、城鄉地質環境監測管理等工作為契機,聯合攻關,在廣義地質環境領域取得綜合性理論與技術進步.加強與國內外科研與教學機構的交流與合作,借助國家與省重大地質環境工程項目,建立長期穩定的信息交流與技術合作機制.積極參與國土資源部組織的地質環境保護國際合作計劃,追蹤學習國際前緣地質環境領域先進理論與技術方法.
3礦床水文地質研究國際合作計劃