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關(guān)鍵詞:A/O生物處理;接觸氧化池;BAF曝氣生物濾池
根據(jù)本污水處理場的來水水質(zhì)種類多,水量不穩(wěn)定的實際情況,采用分質(zhì)分量處理。對于除油部分本污水處理場選用定型設(shè)備斜板除油器+高效斜板溶氣氣浮機(jī)組合,處理規(guī)模為120m3/h。利用斜板除油器進(jìn)行粗隔油,采用高效斜板溶氣氣浮機(jī)去除分散油、乳化油等油類。生物處理部分選用A/O工藝,采用水解酸化提高BOD5/COD的比值,提高污水的可生化性,再進(jìn)入接觸氧化去除大部分有機(jī)物。深度部分選用曝氣生物濾池(BAF)+生物活性炭進(jìn)一步去除剩余的有機(jī)物及SS等污染物,使出水達(dá)到回用及排放指標(biāo)。
1建設(shè)規(guī)模及總工藝流程
1.1建設(shè)規(guī)模
本次研究的污水處理場總處理規(guī)模為200m3/h,其中含油污水除油部分處理規(guī)模為120m3/h,生化及深度處理回用部分處理規(guī)模為200m3/h,連續(xù)運(yùn)行,年運(yùn)行8000h。
1.2總工藝流程
來自園區(qū)內(nèi)各排污單位的含油污水經(jīng)格柵去除大顆粒固體沉降物,提升至斜板除油器和氣浮裝置去除水中大部分的油類,除油后的污水進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池,與生活污水在此均質(zhì)混合?;旌虾蟮奈鬯M(jìn)行A/O生物處理,首先進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)段-水解酸化池(A池),在水解酸化池內(nèi)將大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物,從而提高污水的可生化性。出水進(jìn)入好氧處理段-接觸氧化池(O池),使有機(jī)物進(jìn)一步降解,大量的COD及氨氮在這里去除。去除大部分污染物后的水進(jìn)入深度處理段,首先經(jīng)BAF曝氣生物濾池,對剩余的有機(jī)物進(jìn)一步去除,再經(jīng)臭氧活性炭過濾器,進(jìn)行殺菌、吸附、過濾,一部分排放至千金河,另一部分出水送至離子交換器,去除污水中的鈣鎂離子后,回用到循環(huán)水場作為補(bǔ)充水或綠化等雜用水。
2工藝技術(shù)
2.1原水水質(zhì)指標(biāo)
本污水處理場處理的原水包括頁巖油化工廠和危險廢物處理中心產(chǎn)生的生產(chǎn)、生活污水,以及千金小區(qū)居民生活污水,各部分污水排放量及水質(zhì)指標(biāo)見表1。
2.2進(jìn)口控制指標(biāo)
本設(shè)計污水處理場的進(jìn)口水質(zhì)控制指標(biāo)要求見表2。
2.3工藝技術(shù)選擇
2.3.1除油工藝選擇本次研究選用斜板除油器。而斜板除油器與其他除油器的區(qū)別在于該設(shè)備利用波紋斜板可大大縮短固體顆粒的沉淀時間達(dá)到快速分離的效果。其油水分離采用聚集理論,即微小的油滴在斜板區(qū)由于浮力附著在波紋板內(nèi)表面弧頂,聚集成較大油滴,然后順斜板上浮至水面,可進(jìn)一步提高油去除效率。[1]本次研究選用斜板溶氣氣浮機(jī)。斜板溶氣氣浮是在溶氣氣浮的基礎(chǔ)加設(shè)斜板除油設(shè)施,除油效果較好。2.3.2生物處理工藝的選擇。本次設(shè)研究采用曝氣生物濾池。曝氣生物濾池處理廢水時,濾料表面形成生物膜,根據(jù)接觸溶氧程度的不同,從生物膜外層至內(nèi)層逐漸形成好氧層、缺氧層、厭氧層,從而實現(xiàn)對廢水中COD及NH3-N的生物降解和轉(zhuǎn)化。[2]曝氣生物濾池是活性污泥法與生物膜法相結(jié)合的一種處理技術(shù),一是利用微生物對廢水中的污染物質(zhì)進(jìn)行降解,以去除BOD5/COD;其次是硝化菌對廢水中的剩余NH3-N進(jìn)行硝化反應(yīng),以降低廢水中的NH3-N含量。[3]
3工藝流程及消耗定額
3.1工藝流程說明
3.1.1污水處理部分(1)除油部分。園區(qū)內(nèi)各排污單位的含油污水經(jīng)預(yù)處理,達(dá)到污水處理場進(jìn)水指標(biāo)后,送污水處理場處理。含油污水首先經(jīng)流量計計量后,進(jìn)入機(jī)械格柵,以去除大顆粒固體沉降物。然后自流進(jìn)入含油污水調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量調(diào)節(jié),由提升泵提升至斜板除油器,去除水中的浮油和分散油,污油送至污油池,污水進(jìn)入集水箱,由氣浮泵提升至斜板溶氣氣浮機(jī),去除水中的乳化油,其加藥系統(tǒng)通過管式加藥反應(yīng)器分別加入混凝劑及絮凝劑,產(chǎn)生的污油送至污油池、污泥送至污泥池,出水自流進(jìn)入均質(zhì)調(diào)節(jié)池。[4](2)生物處理部分。園區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的生活污水首先經(jīng)流量計計量后,進(jìn)入機(jī)械格柵,去除大顆粒沉降物后與除油后的含油污水在均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié),由生化提升泵提升至水解酸化池,在水解酸化池內(nèi)將大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物,從而提高廢水的可生化性;出水自流進(jìn)入接觸氧化池,降解有機(jī)物,大量的COD及氨氮在這里去除;出水自流進(jìn)入沉淀池,用以沉淀以無機(jī)物為主體的相對密度大的固體懸浮物,污泥采用機(jī)械排泥送至污泥池,出水自流送至BAF提升水池。(3)回用部分。利用BAF提升泵將BAF提升水池的污水提升至BAF曝氣生物濾池,通過鼓風(fēng)機(jī)向濾池內(nèi)部曝氣,利用濾料上的高濃度生物膜的強(qiáng)氧化降解能力對剩余的有機(jī)物進(jìn)行去除,產(chǎn)生的污泥送至污泥池,出水自流進(jìn)入活性炭提升水池,經(jīng)活性炭提升泵提升至臭氧活性炭過濾器,利用過濾器對污水進(jìn)行殺菌、吸附后進(jìn)入監(jiān)控池,經(jīng)監(jiān)測合格后,一部分出水達(dá)到《遼寧省污水綜(DB21/1627-2008)中“直接排放的水污染物最高允許排放濃度”要求后由排水泵排放至千金河,另一部分出水經(jīng)提升泵提升至離子交換器,用以去除污水中的鈣、鎂離子,出水自流進(jìn)入清水池,經(jīng)監(jiān)測出水水質(zhì)指標(biāo)滿足循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)要求后,通過清水泵回用至頁巖油化工廠作為循環(huán)水場補(bǔ)充水或園區(qū)綠化用水。3.1.2除臭工藝流程污水處理場各處所產(chǎn)生的臭氣加蓋密閉經(jīng)引風(fēng)機(jī)收集,首先進(jìn)入預(yù)處理段進(jìn)行隔油、除塵、增濕及除霧后,進(jìn)入改良式土壤除臭主體設(shè)備。改良式土壤除臭主體設(shè)備由生物段、土壤過濾段組成。廢氣中的污染物與改良式土壤除臭主體設(shè)備中的微生物接觸,被微生物捕獲降解、氧化,使臭氣分解為CO2和H2O后經(jīng)排氣筒排入大氣。3.1.3三泥處理工藝流程來自污泥池的污泥經(jīng)污泥泵提升至污泥濃縮罐,自然沉降后由自動加藥裝置在管道混合器中加入絮凝劑,絮凝沉淀后經(jīng)污泥給料泵提升送至離心機(jī)脫水,脫水后泥由螺旋輸送器送出,泥餅運(yùn)往危險廢物臨時貯存場存放,定期外運(yùn)。
3.2消耗定額
本污水處理處理場的消耗主要有電及藥劑等,見表3。
4結(jié)論
本污水處理場的污水是石油化工污水與生活污水的混合污水,其主要污染物為COD、BOD5、SS、NH3-N、油、部分離子和各類菌體。目前,這類污水處理達(dá)到回用要求比較成熟可靠的工藝技術(shù)路線為除油、生物處理及深度處理等。本污水處理場處理后的污水部分回用至化工廠重復(fù)利用,可減少新鮮水的用量,因此,本污水處理場的建設(shè)即節(jié)約了水資源,又減少了排污,具有較好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑工程;設(shè)計方案;優(yōu)化分析;途徑
經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶來了科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的春風(fēng),同時也使得建筑行業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展期,這就更加促進(jìn)了建筑工程領(lǐng)域進(jìn)行改革的必要性。隨著日益激烈的國際競爭的影響,勢必會加強(qiáng)建筑工程領(lǐng)域的設(shè)計管理力度,使其變得更加具有合理性與科學(xué)性,加強(qiáng)在建筑工程設(shè)計主體上的抗震化和多元化,更加合理的利用財力、物理與人力資源,從而大大提高房屋的抗震性、穩(wěn)定性和安全性。對于一個建筑工程來說,它是將經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理融合為一個整體的綜合性的工程,這就規(guī)范了建筑工程的設(shè)計人員本身擁有著相對獨(dú)到的見解和扎實的專業(yè)技術(shù)知識。
一、建筑工程設(shè)計方案優(yōu)化的重要性
提升建筑工程設(shè)計方案的整體質(zhì)量正逐漸成為現(xiàn)代建筑企業(yè)投資與建設(shè)工作的實施重點(diǎn)。建筑設(shè)計方案的根本意義在于關(guān)注企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展,通過提升建筑施工的質(zhì)量和整體效率來達(dá)到功能與效用共存的目的。此外,建筑設(shè)計一定程度上也為消費(fèi)者帶去了本質(zhì)的利益提升。因此,處于當(dāng)前的建筑市場發(fā)展需求下,無論是建筑設(shè)計的目標(biāo)體制、銷售體制、材料選購還是設(shè)備要素都必須與工程施工的實際要求相適應(yīng),提高建筑產(chǎn)品的使用周期,進(jìn)而形成最好的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu),有效避免資源浪費(fèi)的同時也最大程度地縮減了企業(yè)的成本投入。
二、建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化分析
鑒于建筑工程投資中設(shè)計方案的重要意義,強(qiáng)化對建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化已成為工程建設(shè)中的一項重要任務(wù),是影響施工質(zhì)量、投資收益、成本控制的重要工程。建筑工程設(shè)計方案優(yōu)化水平的提高。單純靠提高投資方對設(shè)計方案的認(rèn)識還不夠,還應(yīng)通過國家相關(guān)主管部門來完善有關(guān)法規(guī)、提高設(shè)計監(jiān)理推廣、提高監(jiān)管力度、加強(qiáng)綜合性方案優(yōu)化等多方面工作,來共同提高建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化水平。建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化,并不是一味強(qiáng)調(diào)對投資的節(jié)約,應(yīng)綜合性地進(jìn)行考慮,注重技術(shù)的先進(jìn)性、設(shè)計的科學(xué)性,以總體效益為基點(diǎn),以提高價值目標(biāo)為基礎(chǔ),來達(dá)到設(shè)計方案優(yōu)化的效果。
三、當(dāng)前建筑工程設(shè)計方案優(yōu)化的重點(diǎn)
1、建筑工程設(shè)計方案的綜合優(yōu)化
建筑設(shè)計應(yīng)從建筑工程的基本功能出發(fā),體現(xiàn)出施工設(shè)計的規(guī)范性、工程造價的合理性以及財務(wù)管理的有效性,從科學(xué)實施的角度不斷優(yōu)化建筑工程的設(shè)計方案。充分利用現(xiàn)代施工技術(shù)的優(yōu)越性,在保障施工質(zhì)量的前提下縮短施工周期、控制施工成本、實現(xiàn)投資效益。此外,設(shè)計方案還應(yīng)對建筑材料的進(jìn)場與堆放進(jìn)行合理安排。
2、建筑工程設(shè)計方案的質(zhì)量優(yōu)化
建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化以工程功能需求出發(fā),以技術(shù)先進(jìn)性、工程造價嚴(yán)謹(jǐn)性、財務(wù)審核規(guī)范性為重點(diǎn),科學(xué)的進(jìn)行設(shè)計方案優(yōu)化。通過對施工技術(shù)的先進(jìn)性的設(shè)計,科學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)代建筑施工技術(shù),提高工程施工效率,達(dá)到降低施工成本、降低投資的目的。通過工程造價嚴(yán)謹(jǐn)性控制,達(dá)到工程造價對施工的指導(dǎo)目的,為施工成本控制奠定基礎(chǔ)。通過財務(wù)審核規(guī)范性對工程造價、施工資金使用等進(jìn)行控制,達(dá)到工程投資的科學(xué)使用,避免職務(wù)侵占、偷工減料等情況的發(fā)生。同時科學(xué)的建筑工程設(shè)計方案優(yōu)化還需要對施工過程材料進(jìn)場數(shù)量、進(jìn)場時間、堆放場地與堆放方法的進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。通過科學(xué)的進(jìn)場數(shù)量設(shè)計減少材料進(jìn)場過多造成的場地占用、資金占用以及材料管理費(fèi)用。通過科學(xué)的堆放場地設(shè)計能夠有效減少施工過程二次運(yùn)輸費(fèi)用,提高施工效率。通過科學(xué)的堆放方法設(shè)計優(yōu)化能夠有效的避免材料堆放不當(dāng)造成的材料損失。
3、提高設(shè)計方案的優(yōu)化水平
建筑工程設(shè)計方案嚴(yán)重影響工程的施工質(zhì)量、成本控制以及投資收益等,因此,必須對建筑工程的設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。提高建筑工程設(shè)計方案的優(yōu)化水平,不僅要使投資方對設(shè)計方案的認(rèn)識程度有效提高,還應(yīng)該聯(lián)合國家相關(guān)主管部門進(jìn)行多方面的工作,如對相關(guān)法規(guī)進(jìn)行完善、加大監(jiān)管力度、加強(qiáng)設(shè)計監(jiān)理推廣、優(yōu)化綜合性方案等,從而達(dá)到有效提高設(shè)計方案優(yōu)化水平的目的。節(jié)約投資只是優(yōu)化的一個方面,還應(yīng)該綜合考慮,重視設(shè)計的科學(xué)性以及技術(shù)的先進(jìn)性,以提高價值目標(biāo)為基礎(chǔ),總體效益作為出發(fā)點(diǎn),來進(jìn)行設(shè)計方案的優(yōu)化。
四、建筑工程設(shè)計方案優(yōu)化途徑
1、方案競選
就擬建工程的設(shè)計任務(wù),建設(shè)單位通過信息網(wǎng)絡(luò)、報刊或其他媒介的形式公告,來吸引設(shè)計單位參與到設(shè)計方案競選或設(shè)計招投標(biāo)中來,以獲取全面的設(shè)計方案。之后,由評標(biāo)專家組成小組,按照適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則,采取科學(xué)的方法,以功能全面、技術(shù)先進(jìn)、安全適用、結(jié)構(gòu)合理、滿足環(huán)境及建筑節(jié)能等要求,對設(shè)計方案優(yōu)劣進(jìn)行綜合性的評價,來選取最優(yōu)設(shè)計方案或?qū)⒏鞣桨钢械目扇≈幱袡C(jī)組合,形成新的最佳方案。
2、價值工程
價值工程,又被稱作價值分析,是一門經(jīng)濟(jì)和技術(shù)相機(jī)和的現(xiàn)代化管理科學(xué)。在建筑工程的方案設(shè)計中,運(yùn)用價值工程來對設(shè)計方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較,就不合理之處提出相關(guān)意見,利用價值工程原理,作出科學(xué)的決策來對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化,以使得在建筑工程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益中,項目的產(chǎn)品最終價值能夠得到體現(xiàn)。建筑工程設(shè)計中價值工程的應(yīng)用,對合理配置資源,增加設(shè)計產(chǎn)品的價值和科技含量都有著重要的意義。
3、限額設(shè)計
限額設(shè)計的概念指的是設(shè)計單位以設(shè)計任務(wù)書、總概算控制施工圖設(shè)計以及投資估算控制初步設(shè)計為基礎(chǔ),在確保不影響各專業(yè)正常使用的前提下,利用投資限額分配方法,嚴(yán)格地控制技術(shù)設(shè)計,對施工圖設(shè)計中的不合理性進(jìn)行修正,保證將設(shè)計工程的投資控制在限額范圍內(nèi)。實行限額設(shè)計的有效途徑和重要方法是投資分解和工程量控制。限額設(shè)計是采用分解工程量得到的:上階段審定的投資限額和工程量分解到各專業(yè)之后,再分配到各分部工程中,通過逐級限額設(shè)計,可以實現(xiàn)對投資限額的有效控制和管理,同時也實現(xiàn)了對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)算指標(biāo)、工程數(shù)量等各方面的控制。在優(yōu)化工程設(shè)計方案的方法中,限額設(shè)計尤為重要,它可以有效克服和控制 “三超”現(xiàn)象,使設(shè)計單位能夠統(tǒng)一對其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)進(jìn)行管理,改進(jìn)因設(shè)計概算超標(biāo)對工程產(chǎn)生的消極影響。
4、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計推廣標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計又稱通用設(shè)計、定型設(shè)計,是工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的重要組成。建筑工程建設(shè)的配件、構(gòu)件、零部件、通用的建筑物、公用設(shè)施、構(gòu)筑物,只要條件允許,均應(yīng)道執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。實施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的優(yōu)勢在于:相比于一般工程,其設(shè)計質(zhì)量要高;促進(jìn)勞動生產(chǎn)率提高,保證工程建設(shè)進(jìn)度的順利進(jìn)行;節(jié)約建筑材料,使工程造價得到有效控制。
五、結(jié)語
現(xiàn)代建筑工程設(shè)計方案要求的提高對建筑工程施工企業(yè)有關(guān)部門的工作人員提出了更高的要求,要求施工企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員不斷提高專業(yè)技術(shù)與管理水平,以全過程、全面性施工管理理念對就建筑工程設(shè)計方案進(jìn)行審核與優(yōu)化,積極與設(shè)計單位進(jìn)行溝通,為提高投資效率、提高施工質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:化工企業(yè) 電氣設(shè)計 安全措施
在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中,由于使用大量揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì),使工廠內(nèi)的在其生產(chǎn)、加工和儲運(yùn)過程中不可避免的會出現(xiàn)爆炸性混合物或火災(zāi)危險物質(zhì),而電氣設(shè)備和線路在運(yùn)行過程中因過載、短路漏電、電火花或電弧等產(chǎn)生的火源常常是引起爆炸事故的原因之一。因此廠房的電氣設(shè)計必須把防爆安全作為設(shè)計方案的首要因素來慎重對待,電氣設(shè)計人員應(yīng)充分研究和考慮各種影響安全的因素,提高化工企業(yè)防爆廠房的設(shè)計水平, 從而有效降低由于電氣原因發(fā)生爆炸危險的概率。
一、爆炸危險環(huán)境的基本概念和誘發(fā)因素
1.爆炸危險環(huán)境的基本概念
爆炸危險環(huán)境指含有爆炸性混合物的環(huán)境,分為爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境。按爆炸性混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間,將爆炸性氣體環(huán)境劃分為0、1、2區(qū),爆炸性粉塵環(huán)境劃分為10和11區(qū)。在化工企業(yè)中多為爆炸性氣體環(huán)境,其中2區(qū)較為常見。
2.化工企業(yè)誘發(fā)爆炸的主要因素
2.1釋放源
可釋放出能形成爆炸性混合物的物質(zhì)所在的位置或地點(diǎn)稱為釋放源。密閉容器和通道本身不視作釋放源,當(dāng)事故情況或在正常操作過程中產(chǎn)生易爆可燃物質(zhì)外溢時,則被看作釋放源。釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時間的長短進(jìn)行分級。
2.2點(diǎn)燃源
煙頭、撞擊火花、明火、化學(xué)反應(yīng)熱、熱物體表面等都可以起到點(diǎn)燃作用,成為點(diǎn)燃源。而電氣控制設(shè)備,如燈開關(guān)、磁力起動器等在分合過程中產(chǎn)生的電弧以及電氣設(shè)備表面的熱積累都是可能的點(diǎn)燃源。在電氣設(shè)計中最重要的是要防止因電氣設(shè)備導(dǎo)致點(diǎn)燃的問題。
2.3爆炸濃度
爆炸性氣體、蒸氣、粉塵等要與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物,這種比例稱作爆炸濃度。當(dāng)混合物濃度超過爆炸濃度上限或低于爆炸濃度下限時,都不能被點(diǎn)燃。釋放源、點(diǎn)燃源和爆炸濃度構(gòu)成了爆炸的三個基本條件,缺少其中任何一個條件時,均不能形成爆炸。因此,電氣設(shè)計中的防爆措施應(yīng)當(dāng)從這三個方面來考慮。
二、電氣防爆設(shè)計提高廠房安全的基本措施
1.把好電氣設(shè)備選型關(guān),使其不成為點(diǎn)燃源
為了防止電弧和電火花的外泄,降低電氣設(shè)備表面溫度,化工企業(yè)防爆廠房常選用隔爆型、增安型和正壓型。如油表面充氮的變壓器,冷卻介質(zhì)為非燃燒液體阿斯加拉(ASKarel)的變壓器,使用氣體絕緣氣體的六氟化硫開關(guān)裝置等。
另外設(shè)備選型選型前通常先要正確分析爆炸性氣體混合物的分級分組及爆炸危險區(qū)域的分區(qū)。由工藝等專業(yè)設(shè)計人員提供各種可燃性危險物質(zhì)明細(xì)表及其特性,如:可燃性物質(zhì)的名稱、化學(xué)成分、閃點(diǎn)、爆炸下限、氣體或蒸氣與空氣的相對密度、點(diǎn)燃溫度、級別與溫度組別等,并提供各區(qū)域的釋放源明細(xì)表,如釋放源位置、釋放源等級等,電氣設(shè)計人員可根據(jù)上述條件及《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058―92中相關(guān)要求劃分爆炸危險區(qū)域并選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備。選用的防爆電氣設(shè)備級別和組別,不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。當(dāng)存在有2種以上爆炸性氣體混合物時,應(yīng)按危險程度高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備
2.防爆場所的有效通風(fēng)降低有燃燒爆炸危險的物質(zhì)的濃度,有效防止爆炸。
防爆場所的通風(fēng)有三種方式:自然通風(fēng)、一般人工通風(fēng)和局部人工通風(fēng)。自然通風(fēng)由建筑專業(yè)設(shè)計考慮,而一般人工通風(fēng)和局部人工通風(fēng)則由通風(fēng)專業(yè)考慮。
3.注重防爆廠房配線質(zhì)量
防爆廠房內(nèi)電氣配線是很重要的一環(huán),由于配線施工較為隱蔽,不容易檢查,往往又成為最薄弱的環(huán)節(jié),防爆設(shè)備如果沒有正確的配線將會失去防爆的意義。化工企業(yè)防爆廠房內(nèi)配電線路所用電纜或?qū)Ь€一般采用銅芯材質(zhì)。當(dāng)易燃物質(zhì)比空氣重時,電氣線路應(yīng)在較高處敷設(shè)或直接埋地,架空敷設(shè)采用電纜橋架。電纜溝敷設(shè)時溝內(nèi)應(yīng)填砂,并有排水措施。當(dāng)易燃物質(zhì)比空氣輕時,電氣線路在較低處敷設(shè)或采用電纜溝敷設(shè)。在爆炸危險場所中使用的電纜不能有中間接頭。
按照我國《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50028-92)規(guī)定,與設(shè)備相聯(lián)的長導(dǎo)管要隔一定距離密封一次,其目的是:①防止設(shè)備產(chǎn)生電火花并發(fā)生燃燒時,燃燒氣體通過電氣管道連通到另一個有爆炸性混合物的聯(lián)接系統(tǒng)中。②防止爆炸混合物通過電氣管道從危險區(qū)擴(kuò)散到非危險區(qū)。此外在化工企業(yè)防爆廠房內(nèi),所有的電氣管路應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。當(dāng)采用管箍連接時,對直徑25mm及以下的鋼管,螺紋旋合不應(yīng)少于5扣,對直徑32mm鎖緊螺母),鋼管與電氣設(shè)備的連接處宜采用撓性連接管。
4.靜電接地對廠房內(nèi)化工設(shè)備防爆、防電擊作用明顯。
在化工企業(yè)防爆廠房中,金屬容器、管道、構(gòu)架及操作平臺很多。由于防爆的需要,電氣管路大多為明設(shè)。這么多的管線長短不一,很容易形成不同的感應(yīng)電位和靜電電位。為了預(yù)防不同電位金屬件之間的電荷釋放而產(chǎn)生電火花,并防止用電設(shè)備對操作人員安全的危害,化工企業(yè)防爆廠房內(nèi)一定要采取靜電接地措施。防爆廠房內(nèi)各工藝設(shè)備、管道(水管除外)、各種金屬構(gòu)件、電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼、工藝管道在建筑物的進(jìn)出口處均應(yīng)直接與靜電接地干線做可靠的電氣連接。
三、結(jié)語
化工企業(yè)因其工藝的特殊性,往往處于危險生產(chǎn)環(huán)境,因此電氣設(shè)計人員應(yīng)引起重視,熟悉有關(guān)的設(shè)計規(guī)范,掌握所選電氣產(chǎn)品的性能。針對構(gòu)成爆炸的基本條件,采取完整的防范措施,做到既經(jīng)濟(jì)又有效?;て髽I(yè)防爆廠房的電氣施工,必須按規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格認(rèn)真地進(jìn)行,這也是保證工程達(dá)到設(shè)計防爆要求的重要環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:三水荷花公園;景觀設(shè)計
三水荷花公園是我國植物主題公園的典型代表,體現(xiàn)了我國公園設(shè)計的綠化比較豐富,通過荷花景觀的點(diǎn)綴,整體公園景觀效果比較統(tǒng)一,但是又不會給人重復(fù)的感覺。此外,三水荷花公園有幾處特別的景觀設(shè)計,都體現(xiàn)了整個公園的主體風(fēng)格,明鏡,是一個景觀汀步設(shè)計,也體現(xiàn)了整體公園的水體景觀的主體性。另外。還有蓮飄,參觀廉政文化展覽,體現(xiàn)了整個公園的文化底蘊(yùn)。此外,還有聆美樂,是一個主題音樂噴泉,設(shè)置在公園的主景旁邊。除此之外,還有品高竹,適合青蓮茶榭休憩。在荷塘旁邊,既體現(xiàn)了襯托主景的作用,還能讓游人眼前一亮,色彩比較有對比性。
1 三水荷花公園的主要景觀設(shè)計
1.1 名稱由來
三水荷花公園是典型的景點(diǎn)公園,以欣賞特殊景觀而設(shè)計的公園,所謂三水是指整個公園的景點(diǎn)場地有三個,荷花池將整體分為三個重要場地,所以叫做三水。荷花,是指整個公園的主要景觀,在游園的過程中,能夠欣賞到480余種的荷花品種,荷花公園,主要以荷花為主要的觀賞景觀,利用荷花進(jìn)行水景設(shè)計,利用整個場地的分割,形成3處景觀,而且,每一處景觀在設(shè)計的過程中有不一樣的景觀節(jié)點(diǎn),比如說雕像公園,并蒂蓮欣賞水池等。這些都是三水荷花公園的特色,也是增加整個公園景觀特色的重要節(jié)點(diǎn),有一定的美學(xué)效果。除此之外,整個荷花公園呈現(xiàn)的不僅僅是一個游憩公園,三水荷花公園的另一個名稱由來是公園的不同功能分區(qū)分別在三個場地內(nèi),比如說美食天地,在荷花池旁邊有農(nóng)家樂別墅,有豐盛的荷花宴供游人享用,還有當(dāng)?shù)氐奶禺a(chǎn)蓮子糕等,吸引了廣大的游人。飲食娛樂區(qū)主要在文化廣場附近,另外再另兩個區(qū)域內(nèi)有生產(chǎn)活動區(qū),品種研制觀賞區(qū)等等,按照具體的名稱和種類整個三個區(qū)域內(nèi)含八個小區(qū)域,不僅僅能夠在三個互通的區(qū)域享受到荷花池中的小荷才露尖尖角,還能在美食廣場等文化區(qū)域內(nèi)感受接天蓮葉無窮碧的喜悅,當(dāng)然,對于品種研制來說,不一樣的品種其形態(tài)色彩樣式都不一樣,讓更多的游客對荷花的種植培育有很大的興趣。因此,近年來,不僅僅是很多的科研團(tuán)隊到三水荷花公園進(jìn)行參觀,而且,更有廣大的游人抱有荷花觀賞的興趣。
1.2 游園特色
當(dāng)然,對于整個游園來說,特色景點(diǎn)非常多,都體現(xiàn)了整個三水荷花公園的游園主題。并且整個游園呈現(xiàn)多樣化的布局,在文化廣場中心,有并蒂蓮雕塑廣場,該廣場是一個寬大的入口廣場,左邊是一個可容納400輛汽車,300輛摩托車的大型停車場。整個并蒂蓮的造型是三片巨大的粉紅色半球體建筑物,在綠色立柱與曲線弧梁的支撐下,宛如一朵怒放的荷花,花蕊部分用金黃色進(jìn)行鋪裝,顏色非常有視覺沖擊力,體現(xiàn)了整個游園在設(shè)計的過程中中心部分的重要性。雕塑在廣場的中心,是在一個噴水池內(nèi)建造的雕塑,雕塑采用懸空的天然底座,從底座到雕塑的最高點(diǎn)有7米,雕塑是一個巨大的并蒂蓮造型,因為在噴水池的中央,在夜晚,噴水池有燈光照射到雕塑中,并且有噴泉噴灑在雕塑上,其美感不言而喻。提現(xiàn)了整個并蒂蓮造型雕塑的線條美和生命美,在文化廣場中心非常有朝氣。另外一個景點(diǎn),是中華鱘錦鯉觀賞池,在主入口的兩側(cè)為兩個各具特色的游覽池,兩個水池并沒有互通,一個水池內(nèi)有顏色各樣數(shù)量眾多的錦鯉,另一側(cè)的水池中有國家二級保護(hù)動物中華鱘,該景點(diǎn)的設(shè)置非常吸引游人的注意力,因為這是在進(jìn)入園中的第一個觀賞點(diǎn)。設(shè)置不同樣式的水池也體現(xiàn)了該景點(diǎn)的別具特色。此外,不僅僅是觀賞景點(diǎn),三水荷花世界籽蓮區(qū)也是吸引廣大游人群眾的一個景區(qū),該區(qū)域占地面積110畝,是一個長方形的水域,整個采蓮區(qū)內(nèi)部有不同種類,不同樣式的荷花,顏色,形態(tài)等都不一樣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,水面上盛開了不計其數(shù)的荷花,美不勝收。在七八九月,是采蓮的最佳時期,期間蓮蓬的形態(tài)非常好,而且非常大,果實飽滿,游人在荷花池內(nèi)泛舟的時候也可以到該區(qū)域進(jìn)行采蓮,非常有鄉(xiāng)間野趣。
2 三水荷花公園的設(shè)計原理
三水荷花公園的設(shè)計過程中,主要是為了宣傳我國的文化,荷花是體現(xiàn)了我國古典文化的一種植物。首先,進(jìn)行分區(qū)處理設(shè)計主要是為了突出主題,將整個荷花池放在經(jīng)典中心區(qū),在游園過程中,人們能夠欣賞到整個園區(qū)的景色。其次,將游覽區(qū)和科研區(qū)分開,也突出了游園的重要性。另外,荷花代表清廉,在我國古代很多的家族為了表示清廉,經(jīng)常在自家院內(nèi)建造荷花池,明鏡如水是園內(nèi)的一個廊道,感悟廉正清明,蓮荷映水,比喻水與蓮、官與民的和諧基礎(chǔ)。還有清風(fēng)廊等,也是呼應(yīng)了荷花的主題,園林中的游廊臨水,具有引風(fēng)納涼的功能。放在文化中心,體現(xiàn)了荷花公園的中心主題,其次,在景點(diǎn)設(shè)置過程中,第一個景點(diǎn)就是中華鱘觀賞區(qū),兩側(cè)的水池中一側(cè)是錦鯉,一側(cè)是中華鱘,在水景觀賞中,魚兒游動體現(xiàn)了水清澈透底,代表了廉明清正的主題。還有賞花的地方,一般欣賞荷花池的景色設(shè)計了親水平臺,而且在觀賞路線中沿途可以欣賞到很多的景點(diǎn),分別有荷花池的各種各樣的荷花,還有科研觀賞室的不同種類荷花的培養(yǎng)種植,以及科研室中顏色不同,盛開正好的荷花都代表著清正廉明之風(fēng)永存。
3 三水荷花公園的設(shè)計與功能分區(qū)
如同文上簡述,整個公園分為八個功能分區(qū),分別在三個區(qū)域內(nèi)部,并且以文化廣場為主要的設(shè)計廣場,在公園最大的區(qū)域中,也是荷花池正對著的中心廣場,八個功能分區(qū),分別有科技實驗區(qū),荷花瀏覽區(qū),采蓮區(qū)等等,8個功能分區(qū)的設(shè)計各有不同,而且,要在不同的地方設(shè)置不同的休息區(qū)域,而且要有一定的特色,以體現(xiàn)整個荷花公園的主題為主。另外,因為游人的種類也不一樣,有老人,孩子,情侶,科研人員等等,每一個人欣賞的角度不一樣,所以在設(shè)置區(qū)域節(jié)點(diǎn)的時候,可以設(shè)置觀景平臺,沙坑,游樂場等等,設(shè)計的多樣性可想而知。觀景平臺在沙坑上設(shè)計,設(shè)置多個別具特色的蓮花水池,顏色豐富,形態(tài)各異,觀景平臺有木質(zhì)的有特殊鋪裝,整體顏色以荷花的顏色為主,突出了主題。
4 三水荷花公園的景觀特色和方案綠化設(shè)計
三水荷花公園的整體設(shè)計效果體現(xiàn)了荷花的象征含義,廉潔清明,在每一個景觀節(jié)點(diǎn)都設(shè)計獨(dú)特的名字,代表不一樣的景觀特色,比如說聆美樂,喜蓮等。在整體的綠化設(shè)計可以看出來,三水荷花公園的綠化面積比較大,一般在廣場旁邊都種植一定面積的草坪,上面可以種植少量的花灌木,在鋪裝廣場中設(shè)置幾個種植池,種植不同類型的灌木或者小喬木,觀賞價值比較高,荷花池設(shè)置了小型的瀑布,或者是音樂噴泉,雕塑廣場中的音樂噴泉在夜晚綻放的美麗讓人心曠神怡。除此之外,在三水荷花公園中,每一個景觀節(jié)點(diǎn)都結(jié)合了很多的綠色樹種,有賞心悅目的作用,在草坪或者灌木叢中種植色彩斑斕的花或者灌木,有點(diǎn)綴的作用。
5 結(jié)語
三水荷花公園是一個以荷花為主題的公園,突出的主題是荷花的清正廉明,三水荷花公園有獨(dú)特的景觀設(shè)計,通過三個景觀區(qū)域的互通,形成了整個公園的特色,荷花公園不僅僅有景觀設(shè)計,對于游玩,欣賞,娛樂等都包含在內(nèi),是一個綜合性公園,比較符合游人的游覽標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù);方案優(yōu)化
Abstract: deep foundation pit supporting engineering which involves many factors, support type is various, also the whole supporting system is a multi-factor, there is the necessity of optimizing design. Deep foundation pit supporting was introduced in this paper the basic principles of optimization and scheme optimization was studied with practical example.
Key words: deep foundation pit; Support; Scheme optimization.
中圖分類號:TQ639.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
前言
基坑支護(hù)方法眾多,諸如人工挖孔樁、預(yù)制樁、深層攪拌樁、鋼板樁、地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐、各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯(lián)合支護(hù),此外還有錨釘墻等。深基坑開挖與支護(hù)工程方案種類繁多,各方案的相互匹配可演變出多種整體支護(hù)方案和細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。基坑支護(hù)方案選擇應(yīng)當(dāng)以工程要求、地質(zhì)水文條件和現(xiàn)場環(huán)境為依據(jù),選出最合理和經(jīng)濟(jì)的方案。
一、深基坑工程及其特點(diǎn)
深基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計與施工和土方開挖,是一項綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。深基坑支護(hù)是指為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全,對深基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護(hù)的措施?;又ёo(hù)體系是臨時結(jié)構(gòu),在地下工程施工完成后就不再需要。
1、基坑支護(hù)體系是臨時結(jié)構(gòu),安全儲備較小,具有較大的風(fēng)險性?;庸こ淌┕み^程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測,并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過程中一旦出現(xiàn)險情,需要及時搶救。 在開挖深基坑時候注意加強(qiáng)排水防灌措施,風(fēng)險較大應(yīng)該提前做好應(yīng)急預(yù)案。
2、基坑工程具有很強(qiáng)的個性?;庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān),還與基坑相鄰建(構(gòu))筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性,以及周圍場地條件等有關(guān)。有時保護(hù)相鄰建(構(gòu))筑物和市政設(shè)施的安全是基坑工程設(shè)計與施工的關(guān)鍵。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個性。因此,對基坑工程進(jìn)行分類、對支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)都是比較困難的。
3、基坑工程具有較強(qiáng)的時空效應(yīng)。基坑的深度和平面形狀對基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護(hù)體系設(shè)計中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。土體,特別是軟粘土,具有較強(qiáng)的蠕變性,作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時間變化。蠕變將使土體強(qiáng)度降低,土坡穩(wěn)定性變小。所以對基坑工程的時間效應(yīng)也必須給予充分的重視。
4、基坑工程是系統(tǒng)工程?;庸こ讨饕ㄖёo(hù)體系設(shè)計和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對支護(hù)體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)過大的變形,甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。同時在施工過程中,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測,力求實行信息化施工。
二、基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍
1、放坡開挖
適用于周圍場地開闊,周圍無重要建筑物,只要求穩(wěn)定,位移控制五嚴(yán)格要求,價錢最便宜,回填土方較大。
2、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻
深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn):由于一般坑內(nèi)無支撐,便于機(jī)械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟(jì);施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn):首先是位移相對較大,尤其在基坑長度大時,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。
3、高壓旋噴樁
高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動性強(qiáng)、占地少,并且施工機(jī)具的振動很小,噪音也較低,不會對周圍 建筑物帶來振動的影響和產(chǎn)生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對于地下水流速過大的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì),由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。
4、槽鋼鋼板樁
這是一種簡易的鋼板樁圍護(hù)墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6~8m ,型號由計算確定。其特點(diǎn)為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能擋水和土中的細(xì)小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設(shè)置一道支撐或拉錨;支護(hù)剛度小,開挖后變形較大。
5、鋼筋混凝土板樁
鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現(xiàn)場作業(yè)周期短等特點(diǎn),曾在基坑中廣泛應(yīng)用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動與噪音大,同時沉樁過程中擠土也較為嚴(yán)重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預(yù)制,再運(yùn)至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設(shè)計,目前已可制作厚度較大(如厚度達(dá)500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設(shè)備,故在基坑工程中仍是支護(hù)板墻的一種使用形式。
6、鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有8~9m 的臂樁圍護(hù)墻。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有:施工時無振動、無噪音等環(huán)境公害,無擠土現(xiàn)象,對周圍環(huán)境影響小;墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小;當(dāng) 工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用;樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時需要特別慎重
7、地下連續(xù)墻
通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm,也有厚達(dá)1200mm的,但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大,止水效果好,是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式,適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜,基坑深度大,周邊環(huán)境要求較高的基坑,但是造價較高,施工要求專用設(shè)備。
8、土釘墻
土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù),其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。
9、SMW工法
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼等(多數(shù)為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。
支護(hù)工程系統(tǒng)設(shè)計中的問題
(一)支護(hù)工程系統(tǒng)設(shè)計中的原則問題
(1) 根據(jù)各種條件計算基坑邊坡土體作用力。計算理論應(yīng)用庫侖理論和朗金理論(2)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系的設(shè)計是以能否平衡土體作用力為依據(jù)。(3)僅以用料的多少或所用材料的造價作為選優(yōu)的依據(jù)。各種施工方案僅僅作為定性選優(yōu)的參考。(4)選擇工程資料庫中列出的施工方案(5)開挖方式、降水效果均包含在土體作用力的計算結(jié)果之中。(6)定性規(guī)則與量化計算選優(yōu)相結(jié)合。(7)支護(hù)方式的篩選:任意給定一個支護(hù)方式,篩選去不能平衡土體作用力的支護(hù)方式,逐步篩直至找到能平衡土體作用力的各種支護(hù)方式(8)按三級選優(yōu)的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
(二)地下水控制設(shè)計問題
地下水控制是基坑工程中的一個難點(diǎn),因土質(zhì)與地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。有時在沒有地下水的條件下,可輕易開挖到6m或更深;但在地下水位較高,又是砂土或粉土?xí)r,開挖3m也可能產(chǎn)生塌方。所以,對于沿海、沿江等高水位地區(qū)或表層滯水豐富的地區(qū)來說,深基坑工程的地下水控制的成敗是基坑工程成敗的關(guān)鍵問題之一。
在基坑開挖中,降水排水及止水對工程的安全與經(jīng)濟(jì)有重大的影響,多數(shù)基坑工程事故與水都有直接或間接的關(guān)系。一般情況下軟土地區(qū)地下水位較高,深基坑工程開挖時, 為改善挖土操作條件,提高土體的抗剪強(qiáng)度,增加土體抗管涌、抗承壓水、抗流砂的能力, 減少對圍護(hù)體的側(cè)壓力,從而提高基坑施工的安全度,往往對坑內(nèi)、坑外采取降水。目前,降水主要有輕型井點(diǎn)及多層輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)等。但降水過程中,由于含水層內(nèi)的地下水位降低,土層內(nèi)液壓降低,使土體粒間應(yīng)力,即有效應(yīng)力增加,從而導(dǎo)致地面沉降,嚴(yán)重時地面沉降會造成相鄰建筑物的傾斜與破壞,地下管線的破壞。另外,在坑內(nèi)降水時,如果降水深度過深,由于水位差增加, 易出現(xiàn)管涌造成工程事故。為此,施工決策前,需要了解施工中可能發(fā)生的各種情況及其危害程度,以便提出最佳決策方案,獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益及保障施工安全。為了防止由于降水引起的各類意外事故,可采取以下措施:
1) 基坑四周設(shè)置的如果是不滲水擋土墻,可取消坑外降水;
2) 在坑外降水同時,在其外側(cè)(受保護(hù)對象之間)同時進(jìn)行回灌;
3) 盡量減少初期的抽水速度,使降水漏斗線的坡度放緩;
4) 控制坑內(nèi)降水深度,一般降水深度在基坑開挖面以下0.5m~1.0m;
5) 合理確定擋土墻的入土深度,防止管涌。
(三)建筑用地影響設(shè)計問題
由于高層建筑多處于市中心,建筑場地周圍建筑物秘籍,地下管線多,限制了基坑的放坡,往往需要垂直開挖,而在開挖中應(yīng)注意到辯駁側(cè)移和地面沉降對周圍建筑物的影響。在城市,環(huán)保要求高,選擇支護(hù)方案時,應(yīng)考慮到支護(hù)工程施工產(chǎn)生的噪音、泥漿、化學(xué)泥漿等對城市功能的影響。
四、支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化與確定
(一)支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化
支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案優(yōu)化是根據(jù)某一深基坑工程所要達(dá)到的目標(biāo),從眾多可行方案中選出一個最佳方案。由于深基坑工程是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,其支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選受許多確定和不確定因素,亦即模糊因素的制約,很難用費(fèi)用最低的單目標(biāo)優(yōu)化準(zhǔn)則做出最佳決策。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案包括可靠性、造價、施工難度、工期、環(huán)境影響等諸多屬性,這些屬性中有些是模糊的。運(yùn)用多目標(biāo)決策模糊集理論,能夠較好地用于這樣一個具有多種屬J性和模糊特性的深基坑支護(hù)方案的優(yōu)選。
支護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部優(yōu)化。在支護(hù)方案優(yōu)選后,需更進(jìn)一步對所選方案的細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在滿足支護(hù)功能前提下使支護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價最低。完成一個實際問題的優(yōu)化設(shè)計,大致包括4部分內(nèi)容:決策(設(shè)計)變量、目標(biāo)函數(shù)、約束條件和優(yōu)化算法。
在依據(jù)基坑安全等級和變形控制等級初步選擇方案基礎(chǔ)上,利用優(yōu)化設(shè)計綜合評判法進(jìn)行方案的進(jìn)一步優(yōu)選,在深基坑支護(hù)工程中是一個比較科學(xué)的方法。根據(jù)深基坑支護(hù)設(shè)計的基本參數(shù),進(jìn)行一級優(yōu)化設(shè)計:根據(jù)深基坑支護(hù)體系設(shè)計應(yīng)滿足強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性驗算等基本原則,以及深基坑支護(hù)體系施工費(fèi)用、土方開挖費(fèi)用、施工監(jiān)測及檢測費(fèi)用、環(huán)保費(fèi)用等基本原則確定影響經(jīng)濟(jì)性的因素,進(jìn)行二級優(yōu)化設(shè)計;根據(jù)施工對周圍居民生活的影響、施工對周圍建筑物和地下管線的影響、施工產(chǎn)生的次生災(zāi)害影響等基本原則確定影響環(huán)境保護(hù)的因素,進(jìn)行三級優(yōu)化設(shè)計:按“安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)、施工便捷”的原則對基坑支護(hù)方案進(jìn)行確定。
(二)基坑支護(hù)方案的確定
1、弄懂圖紙:弄清楚基礎(chǔ)埋深、長寬、地基持力層、地耐力要求,確定持力層為勘察報告中的哪一層,是否會加深,確定出自然地坪至基底的深度。 2、根據(jù)勘察報告取得各土層厚度、重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角、地下水等計算數(shù)據(jù)。 3、現(xiàn)場放線,丈量周圍建(構(gòu))筑物、地下管線等距基礎(chǔ)外邊沿的距離,基坑開挖對周圍環(huán)境影響程度,確定開挖坡度、基坑支護(hù)安全級別(安全系數(shù))。 4、確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面荷載大小及作用形式為靜載還是活載。5、根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件,初步確定支護(hù)類型。
五、深基坑支護(hù)設(shè)計與施工方案優(yōu)化實例
工程實例一
(一)工程概況
某地鐵車站是1號線與5號線的換乘站,同時又是中心公園停車場的接軌站。車站中心里程CK10+368.000,全長635.27m,有效站臺長度118m,標(biāo)準(zhǔn)段寬32.7m、高14.2m;換乘節(jié)點(diǎn)段最寬34.3 m、高23.2 m,采用明挖順筑法、交通疏解道路下方采用鋪蓋法施工。本站與5號線換乘關(guān)系為一島一側(cè)站臺對島式站臺的十字節(jié)點(diǎn)換乘。除換乘節(jié)點(diǎn)段采用多跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)外,車站其余地段采用雙層三跨、雙層四跨及雙層雙跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)。3號線車站基坑開挖深度約17.9m~23.5m,換乘段基坑開挖深度26.8m,支護(hù)工程安全等級為一級。
(1)工程地質(zhì)
素填土:由礫質(zhì)、砂質(zhì)粘土組成,另夾漂石及塊碎石,局部含砂。
中粗砂:級配良好,呈透鏡狀分布。
礫(砂)質(zhì)粘性土:可塑狀,成份以粘粒為主,含少量角礫土質(zhì)不均。
礫(砂)質(zhì)粘性土:硬塑狀,局部可塑狀,土質(zhì)較均勻,含少量石英質(zhì)粗砂礫。
全風(fēng)化花崗巖:巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,遇水軟化。分布于殘積土及沖洪積砂層之下。
強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,遇水軟化崩解。
中等風(fēng)化花崗巖:粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,硅質(zhì)膠結(jié)。巖石節(jié)理裂隙發(fā)育。天然極限抗壓強(qiáng)度為25.9~60.1Mpa。
微風(fēng)化花崗巖:粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,硅質(zhì)膠結(jié)。節(jié)理裂隙不發(fā)育。巖石致密、堅硬,屬極硬巖。天然極限抗壓強(qiáng)度為46.7~145.1Mpa。
(2)水文地質(zhì)
區(qū)間范圍地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層及沿線砂(礫)質(zhì)粘土層中。地下水埋深0.7~8.8m,以孔隙潛水為主,局部地段微承壓。主要由大氣降水補(bǔ)給。水量較豐富。
(3)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)評價
未發(fā)現(xiàn)對本工程有影響的不良地質(zhì),特殊巖土主要表現(xiàn)為人工素填土和花崗巖殘積土、風(fēng)化層。其中華強(qiáng)北站二層結(jié)構(gòu)的基底主要位于;本車站三層結(jié)構(gòu)的基底深入。、和層具遇水軟化、崩解,強(qiáng)度急劇降低特點(diǎn),基坑開挖應(yīng)及時封底、支護(hù);
水文地質(zhì)方面反映本工程地下水位較高,以孔隙潛水為主,水量豐富。本車站基坑挖深17.8m,換乘節(jié)點(diǎn)挖深26.8m,故基坑內(nèi)采取明溝排水結(jié)合管井降水措施。
(4)工程范圍內(nèi)的管線較多,交通疏解次數(shù)多,依據(jù)各自與工程結(jié)構(gòu)的關(guān)系,在施工過程中分別涉及到管線的遷改、支吊和保護(hù)共三個方面的管線處理問題。需懸吊的管線主要有電力2根、雨水管1根、污水管2根、給水管3根、通訊管線3根等。主要有外徑1500mm的污水管、外徑800mm的雨水管和一條外徑600mm的給水管。
(二)基坑支護(hù)方案比較分析
(1)土釘墻方案
本工程場地比較小,不具備放坡條件和卸土條件,基坑開挖深度范圍內(nèi)全部為淤泥土層,土釘抗拔力低,效果很差。且本場地周邊環(huán)境比較復(fù)雜,周邊道路管線及建筑對地面沉降非常敏感。本方案可靠性差。
(2)地下連續(xù)墻方案
該方案施工技術(shù)要求較高,造價也高,為確保地下室外墻不滲水,常設(shè)襯墻,這樣即增加了費(fèi)用,同時也減小了地下室的空間。本方案經(jīng)濟(jì)性差。
(3)邊挖邊被復(fù)方案
由于工程環(huán)境復(fù)雜,邊墻距周圍建筑物距離小,開挖深度大,開挖時放坡,勢必對周圍建筑物產(chǎn)生較大影響。另外,邊挖邊對地下水位以下施工有一定困難,故不宜采用邊挖邊被復(fù)方案。
(三)方案優(yōu)化
基坑支護(hù)設(shè)計方案該工程的支護(hù)設(shè)計,考慮了造價、適用性、對道路管線的影響及后續(xù)施工影響等諸多因素,分析比較了采用鋼板樁、預(yù)制樁、雙排沉管樁和鉆孔灌注樁等方案的利弊,最終選取了鉆孔灌注樁加單道鋼筋混凝土聯(lián)合支撐的形式,圍護(hù)樁采用φ700@850鉆孔灌注樁,樁頂為600mm×1200mm截面的環(huán)梁,鋼筋混凝土支撐為600mm×600mm。
基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算
該工程支護(hù)設(shè)計計算參照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行,由于坑外部荷載影響較多,故按30kN/m2考慮地面荷載。土壓力按郎肯土壓力理論分層計算,并采用水土合算,即土壓力計算中不考慮水的浮重,此計算中亦不考慮工程樁對被動土壓力的影響。支護(hù)結(jié)構(gòu)則按單錨深埋樁模式進(jìn)行計算。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算,經(jīng)天漢軟件計算的各項結(jié)果如下所示:樁身最大彎矩:608.45kN/m2?m;水平支撐力:170.7kN;樁長19.5m,實際取樁長19m;樁身配筋不均勻,依靠主要受力的兩個方面,配16Φ25,箍筋φ8@200,另加設(shè)φ14@2000加強(qiáng)箍。樁頂環(huán)梁按連續(xù)梁計算,各項計算結(jié)果如下所示:環(huán)梁最大彎矩:1019.7kN?m;環(huán)梁截面為:600m×1200mm,每邊配6Φ25+2Φ22,箍筋為φ8@200?;又虚g對撐采用φ609×11鋼管,四周角采用600mm×600mm截面的鋼筋混凝土;鋼管對撐承受的壓力為1638.72kN,鋼筋混凝土角撐承受力為1738.13kN,彎矩值為370.47kN?m。角撐的中部設(shè)支承樁,以便增強(qiáng)角撐和支承樁的穩(wěn)定性,角撐中點(diǎn)之間設(shè)連梁,連梁與環(huán)梁轉(zhuǎn)角處相連。
工程實例二
(一)工程概況
山東某跨河大橋工程主墩基坑深度約9米,基坑側(cè)壁安全等級較高。建設(shè)場地原始地貌為淤泥河灘,基坑支護(hù)主要土層有建筑垃圾回填土、淤泥、礫砂、殘積土及風(fēng)化巖石等,其中回填土主要由建筑垃圾、碎石塊組成,細(xì)骨料為砂粘土,均勻性差;淤泥層厚度大,承載性能很差,地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,基坑支護(hù)條件十分困難。擬建場地地下水主要附存于垃圾填填 土、河砂的孔隙中以及下部風(fēng)化巖石 的裂隙中,地下水位最淺為0.5米,該項目為跨河橋梁,基坑周圍為營業(yè)碼頭,施工空間非常狹小有限。無法進(jìn)行放坡開挖,施工要求必須進(jìn)行深基坑支護(hù)。本場地基坑支護(hù)主要土層為雜填土和淤泥,地下水位較高,淤泥量大,塑狀嚴(yán)重,透水性差,固結(jié)時間不長,所以抗剪強(qiáng)度采用天然快剪指標(biāo)進(jìn)行計算 。
(二)設(shè)計優(yōu)化方案
1、該基坑因場地限制,無法放坡大面積開挖,加上場地地質(zhì)條件差,所以宜采用排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿的支護(hù)方式。根據(jù)以往同地區(qū)的錨桿抗拉經(jīng)驗值 ,在該種淤泥土層,采用普通的錨桿設(shè)計抗拉力不足9 K N / m, 無法達(dá)到本基坑設(shè)計的要求,且在淤泥層中制作長錨桿,施工難度大。根據(jù)本工程方型基坑四邊近似相等的特點(diǎn)。內(nèi)部錨桿支撐設(shè)置成一個圓形鋼筋砼圈梁外加小支撐的支撐系統(tǒng),充分 發(fā)揮圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu)受力均勻等特性,減少結(jié)構(gòu)集中受力受彎,達(dá)到圈梁砼均布卸荷的極佳效果。圓形圈梁支護(hù)結(jié)構(gòu)截面設(shè)定為1200x 8 800mm2,后經(jīng)力學(xué)計算,最大的彎距與剪力只要求圈梁構(gòu)造配筋即能滿足受力要求,達(dá)到較為理想的經(jīng)濟(jì)和受力效果。
2、圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)通過幾種成樁方案的探討和比較,確定該排樁采用人工挖孔樁,同時配合集水井進(jìn)行場地降水,降水井在基坑四周均
布,打設(shè)深度為人中風(fēng)化巖石1.5米,防止地,下水位過高給人工成孔增加難度。該種成樁方法雖然成孔難度大,但施工工期短,造價低, 樁身質(zhì)量能有較大保證,故易采用。
3、排樁結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐受力設(shè)計:在基坑底板相同高程處,對應(yīng)每根圍護(hù)樁設(shè)置一根 3 0 0 * 3 0 0mm 的臨時支撐,支撐在基坑底板上,待臨時支撐砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后,拆除圓形內(nèi)撐圈梁,圍護(hù)體系形成以臨時支撐為結(jié)點(diǎn)的懸臂結(jié)構(gòu)。
4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)最終設(shè)計:圍護(hù)樁選用Φ800間距1500 ~1800的人工挖孔樁,為減小基坑土方開挖時淤泥層產(chǎn)生側(cè)向位移增加面沉降量,我們選擇在圍護(hù)樁間設(shè)置一道200 mm厚的磚砌反拱.以確保結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。
結(jié)束語
近年來深基坑工程得到了極大地發(fā)展應(yīng)用,但國內(nèi)對其支護(hù)方案的選擇仍具有片面性和主觀性。因此,遵循安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工便捷、環(huán)境保護(hù)等原則,找出一套科學(xué)合理且可操作性解決方法十分必要。
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