加固工程技术论文汇总十篇

时间:2023-03-02 14:54:31

加固工程技术论文

加固工程技术论文篇(1)

水利工程堤坝出现险情包括滑坡、渗漏、裂开等类型,由于渗透引起的破坏主要体现在渗透引发的大面积的渗漏、管涌、部分泥土被冲走、严重冲刷、接触流土等。堤防渗透出现的险情主要有三种情况:第一,由于堤坝本身在施工过程中,混凝土等填充物密实度不够、不结实、不均匀;第二,由于堤坝在水利工程施工过程中没有很好地清理坝基,坝基和大坝相接处的砂石或者一些混合物质非常杂乱;第三,坝基出现险情,这主要是坝基本身的结构造成的,有些堤坝的土质里面有大量透水性很强的砂层和砂壤土层,这是造成堤坝险情的最重要的原因。

1.2对水利工程施工过程中防渗施工方案的选取

第一,要对堤坝的坝身进行防止渗漏处理,通过设置防渗墙、钻孔灌浆、扩大裂缝灌浆等方式,建立防渗体。在一定条件下还要进行加厚帮堤,对坝身的填充材料进行重新填充构筑等。第二,设立堤坝截渗墙,主要通过使用薄墙以及低廉的材料,从而使工程造价显著降低。当前经常使用开槽的方法、挤压法、深沉法建造墙体都能达到一定的标准,这里面使用深沉法打造墙体,是有较低的造价,在墙里的深度不大于20厘米,效果最好。如果使用高喷的方法打造墙体,成本造价相对较高,但是有些地方由于受到施工场地的限制,尤其在一些不宽敞的地方,而且施工场地有很多障碍物时,使用此方法效果最好。第三,一些地层中砂砾含量大、砾石块径也很大的情况下,使用冲击钻并结合开槽的其他形式进行,这样也会使成本有很大提高。

2堤坝工程防渗加固技术

2.1堤坝防渗处理

我国对防渗的原则和措施经常使用防渗墙和灌浆的方法对渗漏进行处理,有时使用减低浸润线的方法或者使用加大重量和采用防滑桩等方法,进一步提高堤坝抗滑动的能力,加大抗滑动的安全系数。当然,进行堤坝滑坡的处理方法非常复杂,要认真观察和分析产生滑坡的原因,并采取相应的办法对症下药地解决问题。如加大坝体的稳定性和牢固性,采用复合土工膜或者土工膜进行防渗漏处理,在施工材料中加进去加筋材料,进一步提高混凝土的稳定性。通常采用的方法是上游一般用帷幕灌、铺设防渗墙堵住、拦截等方法,下游经常使用疏导、减压、排出的办法,建造减压井、修建排水沟等进行坝体压力减小,从而起到防渗的处理方法。

2.2堤坝灌浆防渗的方法

2.2.1劈裂式帷幕灌浆法。

为了对堤坝坝身进行稳定加固,可以使用劈裂式帷幕灌浆的方法,使堤坝渗漏清除。具体做法是:依照堤坝的直和弯曲情况,使用轻捷简便的钻机进行钻孔,钻孔时可使用直线或梅花形状,沿着堤坝的某一中心线,由坝堤的顶部到堤坝外侧1.5米的位置实施钻孔,各空中间的距离大约3米,钻孔的深度要根据坝身的具体情况而定,可以把坝身钻透后再进行填土或者钻入1~2米较为合适。进行帷幕灌浆时,要从下到上,少灌多次进行,水泥浆液要由稀薄到黏稠,逐渐进行,并且逐渐加大压力,灵活应对。

2.2.2低压速凝式灌浆法。

在一些高危水位的抗洪抢险中,尤其是由于堵塞而发生管涌,可以使用低压速凝式灌浆法。依据堤坝管涌出现的位置以及堤坝是否是黏土层还是砂砾层的具体情况,可采用相应型号的钻机进行钻孔,并向孔内放入浸水后容易发生膨胀的大米、豆子之类的东西,从而增大产生管涌的阻力,使出现管涌时的速度变慢,不至于水泥浆液随着水流流出。再用不大于50kPa的压力慢慢对着钻孔注入混有速凝剂和水玻璃的水泥浆液,以使水泥加快凝固,尽快阻塞管涌。

2.2.3高压填充式灌浆法。

这种方法只是用在堤坝坝基的基础灌浆,也可用于因为蚂蚁巢穴溶洞的灌入。在进行基础灌浆时,可以使用50米工程钻机从坝堤顶部需要灌注的位置进行钻孔,各钻孔之间的距离可以在1~2米,钻孔的深度可以通过基础坝基然后进入砂石层大约2米的位置最好。然后用128.60~167.50kPa进行高压灌浆,套管一定要保持干燥,并要放置到填土层,基础部分的砂砾层要用水泥浆灌注,再逐渐向土层提高,再用黄泥浆把钻孔封住。这种高压填充式的灌浆方法,对治理由于坝基不牢固引发管涌,对蚁穴、溶洞的灌浆都起到很大的作用。

2.2.4建造防渗体。

对于使用水泥浆液砌石的重力坝,在堤坝的上游表面进行加固灌浆,从而使渗漏涵洞或缝隙进行填堵,使堤坝坝体得到更好的加固,也使防渗能力得到进一步加强,保证堤坝坝体的完整性和防渗能力增强。在坝体下游表面进行加固灌浆,尤其是堤坝的坝体表面出现漏水或者有混浊物流出,以至于出现水平小孔或者倾斜孔,可以使用埋设水泥浆管进行灌浆,使坝体的涵洞和裂缝产生堵塞,从而影响坝体的稳定性和抗冲刷能力。这种施工工艺对拱坝及支墩坝体工程非常适合,使用这种方法时要求坝体前面没有水,要重新在坝体表面剔除缝隙,再用高标号的水泥浆液或者防水材料和高标号的水泥砂浆配制的浆液进行嵌缝,从而提高坝体的稳定性和牢固性。

2.3混凝土防渗墙技术

2.3.1高压喷射防渗墙。

通过高压喷射对坝基的覆盖层进行冲击,然后把水泥浆液充分灌注到坝基的下面的土层里面,使其与土层颗粒充分融合,从而构筑成防渗墙。

2.3.2自凝灰浆防渗墙。

使用膨润土、水泥、缓凝剂等制造成自凝灰浆,在凝固的时候可以当作凝固时凿孔壁的水泥泥浆,在完成后自然凝固,从而起到防止渗漏,强化孔壁的作用。这项技术在国外得到广泛应用,在我国只是刚刚开始运作。

2.3.3垂直铺塑。

通过使用链斗式的挖槽机,把挖出的槽渣通过链斗运出,这样槽孔的连续性就形成了,再用水泥浆液加固槽孔壁,待水泥槽成型后再在上面把防渗薄膜铺设上,然后再进行黏土回填。槽的深度不能超过15厘米,宽度大约在15~30厘米之间。这种方法对沙化土层较为适宜,施工效率也很高。

加固工程技术论文篇(2)

1 引言

锚固技术是岩土工程建设中极其重要的一个技术,近年来随着社会经济高的发展,科学技术的进步,该技术也有了进一步的发展,其运用前景十分可观。锚固技术能够迅速发展的原因就在于它可以全面地实现岩土材料本身的功效,尽可能地发挥岩土介质的硬度,同时有效强化岩土体的承重和稳定作用,将结构物与岩土体二者牢牢地固定在一块,从而保证了岩土工程的质量和施工者安全。自上世纪20年代第一次使用钢筋加固岩层以后,该技术就呈现快速发展之态势,尤其是上世纪802年代以来,在计算机诞生以后,运用计算机进行模拟计算,有效地促进了岩体锚杆加固机理的相关探究。不过因为岩土介质自身额特点,其复杂多样性造成目前研究还面临种种不足,其设计理论、计算方法还有待改进。所以实际上其理论研究已经更不上工程实践的脚步了。

2 岩土锚固技术的研究现状及其应用方向

2.1 国外锚固技术的发展情况

从18世纪90年代,在北威尔士的煤矿中,率先使用了钢筋来加固岩层开始,到上世纪80年代为止,随着技术的革新,使得锚杆的承载力最大达到了16500KN,再到近些年来,国外的岩土锚固技术各方面都有了长远的进步。

当前学界和工程业中对于岩土锚固技术理论相关研究可分成两个部分:一是将锚固体当成研究对象,探讨锚固体和岩土体的力的相互作用;其次是将岩土体当作研究对象,探讨锚固体对加固体所起的的力学效果。国外学者长期以来都专注于对锚杆试验的探究,概述如下:

鲁特邹和贾居里在1967年时进行了关于钢筋在混凝土中的滑移性质的相关探讨[1]。

法玛尔在他的1975年论文中着重研究了腊八荷载作用下锚杆的粘结力,他通过相关试验的探究得出结论,认为粘结力从荷载作用点到锚杆里端是按照指数形式不断减少的,从而为近代的锚杆的受力特性研究确立了学术技术。

司邦等人在1990年发表的论文中,展示了他根据相关试验结果,得出额结果是,锚杆倾角与其所加固节理面的抗剪强度有关。

籍里柯等人在2002年发表的论文中对全长粘结式锚杆的锚固力受锚杆长度、直径等其他因素的影响关系实施了相关试验,得到的结论是改变以上相关因素的数值的确会加大锚固力,但存在一个峰值,也就是不能大于锚杆材料自身的抗拉强度[2]。

2.2 我国岩土锚固技术的情况

因为民国政府的腐败,我国直到1949年新中国成立后才开始运用岩石锚杆技术,那是主要应用的方向是矿山支护。到了60年代开始,才进一步发展该项技术,开始使用普通砂浆锚杆和喷射混凝土支护。同一时期,在梅山水库中的加固工程里还使用了预应力锚索。到了70年代开始,技术的进步已经使施工队能够在深基坑的支护工程里使用土层锚杆,作用是维护基坑工程的稳定性。随着社会经济的发展以及科学水平的提高,到了1996年时,在全国大中小煤矿中,锚杆支护的使用率占到总体的百分之30左右。进入新世纪以来,国内的岩土锚固工程规模扩大的很快,相应额技术发展也得到了提高,预应力锚索的荷载力足够达到3000KN,从而实现工程的系统加固以及局部加固。

2.3 岩土锚固技术的应用方向

岩土锚固在几十年来的发展以后,该项技术已经能够熟练地应用于岩土工程的各个方向,主要表现在下列主要工程:

一是边坡稳定工程。像是高山岩石或者是岩土加固、挡土墙加固、斜边稳定等工程。

二是隧道以及地下的支护工程。像是铁路、公路、地下管道以及隧道加固等工程。

三是深基坑的支护工程。像是基坑开挖时的护壁工程、地下室的护壁工程等。

四是阻止倾覆的结构工程。像是避免高塔以及高架桥的倒塌等工程。

此外锚固技术还运用在像是加压装置、冲击区的抵抗浮力和防护等工程[3]。

3 锚固技术当前研究中面临的问题

根据前人学者的研究我们可以得知:首先对锚固结构的荷载力其作用的方面有锚杆形态、锚杆直径、锚杆长度以及锚杆杆体强度以及岩石强度等。其次锚杆的剪应力是从随着锚杆的长度不均匀的分布在上面,该力是垂直纵向数值先加大后变小,最后直到零单峰形式。第三锚杆对于含有裂缝的岩体加固作用明显,在锚固角数值变大后,其弹性模量与抗拉强度先上升接着下降[4]。

从锚固技术的诞生直到现在,国内外关于这项技术已经有了许多的相关著作和论文研究,不过其中大多数的研究都是从锚固结构的静力分析这个角度出发,目前来看,还没有研究对边坡锚固结构的地震动力作用机制进行探讨。不过还是有些许学者注意到了锚杆在爆破方面的相关应用,并做了论文研究,例如单仁亮在2011年发表的论文中,通过实验表明,爆炸会造成锚杆大约五秒的震动,之后锚杆存在变形,这是关于锚杆在短时间、单项作用方面的相关探讨。笔者在对各大数据库进行搜索后,暂时没有找到有相关文章对锚固结构在地震动力相互作用机制进行研究,所以可以推断目前关于这个问题,还属于理论研究的学术空白部分。

4 关于目前锚固技术发展的意见

我国属于山区地震频发的国家,因为地缘广阔,地形多变,所以许多的道路、水利工程都得被迫建立在山区,将出现许多关于高烈度地区的高坡边坡的工程,因此为了确保这些工程的顺利完工,提高工程质量,保证施工人员的安全,学界对于锚固结构在地震等动力方面的研究应该投入更多的精力,从而为中国甚至是世界上的高陡边坡加固工程提供相关的设计理论和技术革新,从而促进当地经济的发展,降低地震对于人类的危害。

【参考文献】

[1]周健茹;陈亚楠;李林子;郭方方.岩土锚固工程技术的发展和存在的问题[J].现代装饰(电子版),2011(08):47.

加固工程技术论文篇(3)

Abstract: this article expounds the bank and effective engineering a foundation pit supporting technology, that is, rock and earth anchoring technology, and according to the applied in engineering because of shallow do.

Keywords: foundation pit supporting; Rock-soil anchoring technology; Anchorage technology; application

中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:

一、 基坑支护的概念及种类

在建筑工程施工最初阶段,开挖地下基坑是项目工程的初期,同时,为了迎合目前基础建设的发展和需要,如楼房地下室的设计和建造、埋设必要的地下设施等。在城市市内对基坑进行深开挖,常常需要建设在既有的建筑物、构筑物、桥梁地铁、以及隧道等下方,这类设施的地下结构地形以及周边环境复杂,如不做好适当的防护措施,很容易造成地上建构物、桥梁、隧道等设施的破坏而造成巨大的经济损失。因此,为保证结构及周边环境安全施工单位有必要对基坑侧壁和周边环境采取必要措施,基坑支护就是为保证其安全而采取的必要如加固、支挡和保护的措施。

随着我国建筑行业的发展和不断的进行经验总结,目前使用的支护形式根据计算受力性质的不同大致分为三种:即重力式、悬臂式、支撑式。细分下来又可以分成大致十三种,而目前建筑工程中常见的支护形式有水泥土搅拌桩或者钢筋混凝土桩等桩、墙式支撑系统、土钉墙(喷锚支护)、逆作拱墙、基坑内支撑、地下连排墙等支护方式。

二、 岩土锚固技术的概念和理论

基坑支护工程中的岩土工程加固,其拥有多种技术手段,其中新兴且行之有效的技术手段之一就是锚固技术,国内又称为锚杆支护技术。该技术从英国首先应用发展,后因锚固技术效应独特、工艺简便、用途广且造价经济低廉而开始受到广泛关注和应用,迄今已有一百多年的历史。目前已经应用于多种工程建设,如矿山、冶金、水利水电、道路铁路、土木建设等等多种工程领域范围内。

1.工作机制。最初对锚杆技术工作机制的理论解释停留在悬吊理论和组合梁拱理论上,随着锚杆支护技术在国内的认可和发展,以及地下岩体结构的复杂性、周边应力环境的多变性,原来的理论基础已经不能继续解释应用,因此不少业内专家也对锚固技术的工作机制展开了进一步深层次的研究。通过分析测试和数据模拟模型实验,加入了更多实践性理论,如在设计锚杆支护参数时运用工程力学理论;工程实践的现场检测时采用经验法、工程类比法等。

2.基本观点。关于岩土锚固技术的基本观点其总的要求是要有可靠的技术支撑和合理的经济支配。所以在设计和施工时要考虑诸多因素,工程选址时要确保岩体不松动;要合理有效的控制和利用岩体变形,便于岩体自撑能力和锚杆承载力的最大限度发挥;充分把锚杆和岩体视为统一整体以有效发挥其共同作用;通过检测设备测得的岩体力学参数来指导设计施工,对于不同的地质构造和岩体类别采取不同的计算方式和设计方法;在施工过程中不断的根据现场的勘察数据和检测信息调整设计参数,确保结构形式更加符合工程的实际情况。

3.设计理论。从锚固支护发展初期至今,已经成型的有四种代表理论,即支撑理论(代表Louis A.Panek等)、加固理论(代表美国P.P.Oreste)、能量学理论(代表南非M.D.Salazmon)、突破点理论(代表中科院地质研究所王思敬)。

支撑理论涵盖锚杆的悬吊、减跨、组合梁、组合拱的作用以及围岩松动圈的锚杆支护作用。

加固理论是以工程地质力学为基础,根据岩体的硬度、强度等调整,分别进行适当和重点加固。加固理论的实质是改变围岩的受力情况,增加岩体周围的压力,提高岩体的力学参数。

4.锚固方式。将锚杆与岩体进行有效的结合可以使锚杆的拉力传入岩层深处,通过不同的锚固方式发挥其作用。施工中通常使用三种锚固方式:机械式,针对岩体中的临时短锚杆采用机械法,利用空心钢管和岩层间的摩擦力来固定;胶结料式,用水泥、合成树脂等胶结材料把锚杆同岩体固定在一起,依靠他们之间的粘结强度来固定;扩张基底,通过一定的方式在锚杆的底端或者根部形成扩体,依靠底层对于锚杆拔出的抗力来固定锚杆。

三、 岩土锚固技术的应用分析

现代基坑防护工程中,岩土锚固技术以其良好的效果、合理的成本支出等得到越来越广泛的应用,下面究其在应用中的几点做浅析。

1.锚杆施工要求的应用

首先,锚杆的成孔是施工最初也最关键的一步,其成孔应当满足设计孔径、长度和倾斜度的要求。成孔过程的费用关系到整个锚固工程的费用,其造价最高,因此是影响锚固效益的主要因素。在锚固成孔时,要采用适当的方式来确保成孔的精度,以保证插入杆体和注浆等后续工作的顺利进行。

其次,在锚固成孔的施工过程中的注意事项如下,钻孔时,要先根据不同的岩土层厚度采取适当措施调整,如注浆加固使过分松软的底层硬度加大;再根据不同岩土条件选择合适的钻孔方法,保持后续插杆和注浆过程不塌陷;

2.锚杆孔的成孔工艺的应用

锚杆成孔主要依靠专业的成孔设备,按照不同的分类方法可以分为多种不同类型,如综合、单体式;回转、冲击式;液压、电动式等等。实际施工需根据不同的需求选择不同参数的专业成孔设备。

有了设备,需要依靠专业的成孔方法依据设计图纸需求进行加工。一般锚杆空可以分成两种,一种是短锚杆钻孔,其特征是载荷短小;一种是长锚杆钻孔,其特征是传递拉力大。有时候为了增大锚杆的承载力,可以用机械、爆炸、水力、压浆等方式对钻孔的端部做扩孔处理。

3.锚杆制作与安放应用

根据锚固工程对象,锚杆的承载力,锚杆的长度和数量以及现场提供的施加应力及锁定的设备来选取不同的锚杆材料,可以选择的材料有普通钢筋、高强度钢丝、精轧螺纹钢筋和钢绞线。其中长锚杆的制作最好选用钢丝或者多股钢绞线,此材料柔韧性好易于运输,便于长锚杆的安放久违和施加应力。

通常情况下,安放锚杆杆体与灌浆管要同时插入钻孔底部,尤其是土层锚杆。若钻孔时用的是套管方式,在插入杆体灌浆结束后把套管拔出;若钻孔时成孔是小口径锚杆孔,则在灌浆后再插入杆体。安放锚杆杆体时应注意:锚杆插入过程要顺直;锚杆安装前要对钻孔进行检查,及时处理损坏现象;锚杆推送时要注意用力均匀同时稳定杆体不转动,一是为了保护推送时锚杆配件和防护层,二是为了推送时排灌和注浆管的畅通。

4.锚杆防护应用

利用锚杆进行的岩土锚固技术,也需要对其进行一定保护,才能够使得已经安装的锚杆有效工作,延长其使用寿命。通常采取的方法有:

锚杆拉杆的自撑力要强,本身质量高,充分考虑到造价、工程强度的需求合理选择杆材;可以利用碱性环境保护预应力筋不受腐蚀,高碱环境有利于预应力筋的钝化;在预应力筋的表面或外层区域,用高分子材料建立非金属覆盖层,利用非金属的良好抗腐蚀能力保护杆材。

四、 结束语

本文通过对基坑支护的概念理解,引出岩土锚固技术的概念以及原理,通过其简介和其在一般工程中的运用,对岩土锚固技术做了应用分析。

参考文献:

加固工程技术论文篇(4)

中图分类号:U45文献标识码: A 文章编号:

由于隧道洞口在施工的过程中,会因为所处位置不同而出现不同的问题,山岭地区峰谷起伏比较大,地面横坡比较陡,因此就会导致隧道洞口的岩性较差,从而会在很大程度上影响到隧道洞口的质量。因此,在隧道洞口的施工过程中,施工人员要在符合施工原则的基础上,对隧道洞口进行隧道洞口预加固技术,保证洞口的质量。

一、隧道洞口的施工原则及特点

(一)隧道洞口的施工原则

在隧道工程还未进行施工的时候,山坡相对来说是稳定的,在这种情况下,遵循“早进洞,晚出洞”的施工原则无疑成为了最有利于稳定的施工方法。但在此原则的基础上,还有些理论提出了“自然进洞”的施工原则,所谓的自然进洞,就是在保持洞口原有坡面的情况下,借助以下施工措施采取提前进洞的方法。

1、在隧道洞口施工的过程中,为了能够保护土体的稳定性,尽量不要对原地表植被进行破坏。

2、少开挖,特别应该尽量较少对山体清方大开挖。

3、在隧道洞口施工的过程中,应该采用由上而下的施工方法,为了减少高边坡所造成的威胁,应该先支护,然后在进行挖掘够工作。

4、如果在对隧道洞口施工的过程中,发现洞口存在地层滑坡、崩塌以及泥石流等自然灾害的情况时,应该采取一定的措施将这些灾害处理过后在进洞,保证施工人员的人身安全。对于隧道洞口自身所具有的浅埋、地质条件复杂、围岩不稳定、雨季施工等不利条件,在施工的过程中,应该采取“自然进洞”的方法。

(二)隧道洞口的施工特点

在隧道洞口的施工中,应该对洞口的设计进行合理选择,无论是洞口位置还是进洞的方案,都应该根据具体的情况来进行针对性的选择,由于线路走向、地形、地物对隧道洞口的限制, 隧道洞口的特点通常表现在以下几个方面:

1、由于隧道的洞口部位要穿过山体表层,其岩石风化较重, 稳定性差.所以就会导致在洞口开挖的施工过程中,会对原山体坡面的平衡产生破坏,容易出现滑坡的情况; 除此之外,由于洞口所处的位置在山体陡坡或者是悬崖处, 即使围岩的条件比较好,也很容易出现崩塌的现象, 因此,在对隧道洞口施工的时候,在进洞前,一般都要采用加固技术的辅助。

2、 由于隧道的轴线与山体的走向呈现出斜交的情况, 山体对洞口形成偏压.

传统洞口段工程施工方法的主要弊端是在开挖边仰坡土石方时, 难免会对原有山体的平衡状态造成破坏, 如果洞口地质及水文条差, 山体不稳定, 一经施工就会不断出现边仰坡坍塌, 顺层滑动, 古滑动体复活等工程病害, 给施工带来很大的困难.

二、隧道洞口地表预加固技术

对于隧道洞口地表预加固技术,主要是借助地表注浆加固等方法来实现提前进洞,这样能够有效的防止由于多种因素而引起的工程病害,对洞口的边坡和仰坡起到了良好的稳定作用,其主要优点是成本低,防护能达到理想的效果。一般情况下,加固的方法主要包括深孔注浆、地面锚杆以及高压喷射注浆三种。

(一)深孔注浆加固方法

深孔坚固方法主要应用在隧道地址处在水文条件比较复杂,节理发育,地下水丰富且存在偏压的地址情况下,为了能够将成洞条件有效的改善,根据隧道洞口具体的设计要求来进行地表注浆。深孔注浆主要是利用压力将能够固化的液体通过钻孔的方法注入到岩土的缝隙中,使其形成一个整体,以此来加固洞口周围的岩石,来维护土地在施工过程中的稳定性,从而改善隧道洞口的形成条件。

(二)地面锚杆加固方法

通常情况下,隧道洞口在开挖之后,会出现上方岩体会因为失去平衡而产生向洞内滑坍的情况,这种情况,如果仅仅依靠洞室内的支护是远远不够的。针对这种现象,采用地面锚杆加固方法能够在很大程度上减少地表的沉陷值和沉陷槽的宽度,同时还能够减少地表的纵向滑移,形成一定的抗滑功能,使隧道洞口的施工质量得到保证。

(三)高压喷射注浆加固方法

高压旋喷注浆是加固地层的一种重要方法,为了能够使隧道地层的稳定以及工程的顺利施工,采用高压旋喷注浆技术队地层进行加固是一种常用的措施。这种加固方法主要适用于含水软弱地层,主要是将浆液材料压入地层中,通过搅拌的方式,对一些相对来说松散的流沙体进行充填、挤密和固结,以此来改善含水软弱地层的物理性能,提高地层围岩承载力及整体性,为隧道洞口的施工创造良好的条件。

三、地表预加固技术的应用和发展

地表预加固技术是隧道洞口的施工中得到了广泛的应用,该技术所起到的效果也相当明显。因此,已经有越来越多的隧道洞口技术采用地表预加固技术作为工程的辅助技术。例如:巴西圣保罗城的污水截流隧道采用了盾构法来进行施工,针对不同位置采取不同的加固方法,有效的解决了该工程在掘进中发生的压气漏而引起的坍塌情况。此外,位于浙江省西北部的昱岭关隧道,由于其隧道处于偏低状态,土地的稳定性相对来说要差上很多,在隧道洞口的施工过程中,采用深孔注浆加固的方法对其进行加固,注浆的长度为158m。注浆宽度覆盖隧道开挖的轮廓线,有效的解决了昱岭关隧道工程中出现的问题。保证了工程的质量。

随着我国公路迅速的发展,地表预加固技术将凭借着它自身的诸多优势在隧道洞口施工中得到越来越多的应用,当洞口浅埋、地面荷载不对称而产生偏压这些问题出现的时候,地表预加固技术就显得格外重要,随着其广泛的被应用,对于地表预加固技术的要求也会越来越高,从而能够更加充分的发挥其对隧道洞口的作用。

结语:

综上所述,隧道洞口的施工质量与整个工程的质量有着密切的关系,在隧道洞口的施工过程中,施工人员应该从工程具体的施工情况,以及工程所处环境的综合因素来全面考虑,从而选择科学合理的方法对隧道洞口进行加固,常用的方法就是文中所提到了深孔注浆、地面锚杆以及高压喷射注浆等技术,在未来的工作中,技术人员应该根据地表预加固技术的现状,来明确掌握其发展前景,从而更好的将地表预加固技术的作用发挥出来。

参考文献:

[1]刘卫红,张海涛.隧道洞口施工原则和地表预加固技术与使用范围分析[J].城市建设理论研究.2011(34)

[2]董彦明.浅谈隧道洞口地表施工原则和预加固技术[J].价值工程.2010(15)

[3]安刘生.隧道洞口施工地表预加固技术及应用[J].北京工业大学学报.2007(3)

加固工程技术论文篇(5)

1 建筑结构加固应遵循的基本原则

1.1 结构体系总体效应原则

通常情况下,加固都是对于危险构件而言的,即有针对性的加固。但是为了考虑加固后不影响建筑的整体结构,因此,必须考虑总体效果。如,在对建筑墙体或某根柱子进行加固时,经常会出现改变整个建筑结构的动力特性的情况发生,从而造成薄弱层,影响建筑结构的整体抗震性;对楼顶或屋面进行维修或改造时,容易使基础结构所承受的荷载增加。因此,在对加固方案进行制定时,必须考虑建筑结构的总体情况,绝对不可以简单地采取哪里有问题加固哪里的方法。

1.2 先鉴定后加固

在确定具体的加固方案之前,应对建筑进行全面检查及可靠性鉴定,详细了解结构的实际情况,如材料性能、结构体系、基本构造、结构缺陷以及损坏程度等,并对结构的持力水平和受力现状加以分析,借此为方案的制定打下坚实的基础。因此,必须遵循先鉴定后加固的原则,防止在加固过程中发生安全事故,或为工程埋下安全隐患。

1.3 材料的选用和取值原则

进行结构加固设计时,应按规定取用原有结构的材料强度,若原有材料种类及其性能都与原设计相一致,那么则可根据原设计值的范围进行取用。如果无法获得原有结构材料强度时,需采取实测法对当前要加固结构的材料强度等级进行评定,然后按照现行的规范标准进行取值。加固材料中,钢材通常选用Ⅱ级或是Ⅲ钢;水泥多为普通硅酸盐水泥,且标号 425#;如需要使用混凝土则应较之原有结构混凝土强度高出至少一级,用于建筑上部结构加固的混凝土等级不得低于C20级。

1.4 加固方案的优化原则

由于建筑结构加固方案具有多样性的特点,即并非仅有一种加固方案,如构件承载力不足时,可以采取的加固方法有:增大截面积法、体外配筋法以及增加支点法等等,此时则应按照优化原则加以确定。优化的主要因素包括以下几个方面:其一,加固方案技术的可靠性;其二,施工便捷性;其三,经济合理性;其四,原有结构现状及加固后的受力特点。此外,还需充分考虑施工过程中对周边环境及居民的影响。

2 建筑结构的主要加固技术

2.1 粘钢加固法

该方法的主要作用是体改建筑结构被加固构件的承载力,采用外部粘贴加固钢板的方式对受弯构件进行加固,借此提高其承载能力,适用于正常环境下受弯、受拉的构件,具有施工便捷、工期短,成本低、不影响原结构外观等特点。

2.2 增加截面加固法

该方法主要是通过在钢混结构受弯构件的受压区增设一层混凝土浇筑层,从而增大该区域的截面积,使原有构件的刚度、抗弯及抗剪性有所提高,进而起到加固作用。通常那个情况下,混凝土结构中的受弯构件的承载力会随着钢筋面积及强度的增加而增大。该方法具有以下优点:适应性强、施工便捷;缺点是:施工时间较长,且需要进行湿作业,所以容易对生产、生活造成影响。

2.3 预应力加固法

这种方法可以使被加固构件的整体应力水平降低,进而达到加固效果,并且还可以提高结构的整体承载能力,但对建筑结构外观会有一定的影响,较为适合在跨度较大以及重型结构的加固工程中使用,需注意的是,如果在没有防护措施的前提下,严禁在唯独高于600摄氏度的条件下使用,同时,也不可以在收缩徐变较大的混凝土结构中使用,因此,该方法具有一定的局限性。

2.4 砌体结构加固法

砌体结构加同法分为直接加固与间接加固两类。设计时可根据实际条件和使用要求选择。

2.4.1 直接加固方法。钢筋混凝土外加层加固法,该方法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固。

2.4.2 间接加固方法

无粘结外包型钢加固法。该方法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸。却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固。

2.5 强化塑料与纤维加固法

强化塑料与纤维材料在我国逐渐兴起,其作为一种新型的混凝土加网材料在各种建筑加固上被广泛应用。其主要是利用强化塑料和纤维类胶结材料粘帖在需进行加固的混凝土表面,对建筑构件进行加固,改善其受力的作用。与传统的混凝土加固技术比起来具有相当明显的优越性能。可以利用其强度高的特性束提高建筑混凝土构件的承重和延伸性,改善受力作用,比较高效地修补并加固混凝土结构,且对柱体加固有明显的作用,可以提高其抗震性能。其没有湿作业,并且不需要大型机具、不需要现场的固定设施、占用场地少,因此非常便捷,也使施工效率得以提高。强化塑料与纤维还具有非常高的抗腐蚀性能、防潮、耐用,并且材料本身重量很轻也很簿,因此加固施工后,基本不会增加原构件结构的自身重量和尺寸,使加固施工的质量得到了很大的提高,维护费用也很低。适用于各种受力的混凝土建筑构件,但需要注意的是其需要进行防火处理。

2.6 托换和植筋技术

2.6.1 托换技术。该技术是托梁、拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术其实属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。

2.6.2 植筋技术。该技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋、也可植入螺栓式锚筋,当前已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程当中,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救、构件加大截面积加固的补筋、上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长、房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3 结论:

总而言之,建筑结构加固是一项较为复杂且系统的工程,影响因素较多,各种因素造成的工程加固措施不尽相同,致使建筑结构工程加固难度大。但建筑施工企业如果认真分析加固技术,并始终坚持把建筑加固的有效方法贯穿于整个建筑过程中,这才能为工程加固措施的实施寻求一个有效的载体、搭建一个良好的平台,从而真正开展好建筑加固工作。

参考文献:

[1]尚建辉.历史建筑结构加固的适宜性技术研究[A].第四届中国建筑史学国际研讨会论文集[C].2007(06).

[2]潘振华.关于火灾后建筑结构鉴定加固技术及理论的探讨[A].第七届全国混凝土结构基本理论及工程应用学术会议论文集[C].2010(02).

加固工程技术论文篇(6)

中图分类号: U457+.3 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

对既有建筑物进行加固是未来建筑行业的热点,搞好加固技术的研究开发及应用,确保加固质量可靠显得尤为重要。近几年来随着科技发展,出现了新的加固材料和加固方法,并且这些技术具有明显的优势,得到了广泛的应用,但并不能说明,新方法新技术就可以取代传统的方法。在发展新技术的同时,应做好各种加固方法的优势互补,各种加固材料的取长补短,做好加固技术的开发,为建筑物加固提供切实可靠的技术支持。因此,加强对建筑结构的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二、建筑结构常见的加固方法探讨

为了使建筑结构更加稳固,建筑结构的使用更加安全可靠,对存在问题的老化建筑结构采用适当的加固技术进行加固是非常必要的。混凝土建筑是当今社会建筑领域最为普遍的建筑类型,在施工过程中受多种因素的制约与影响,很容易产生各种质量问题。在进行施工或者是使用过程中,很多情况下,由于施工不规范,建筑老化,自然灾害的侵蚀等多种因素,使得建筑出现开裂松弛的现象,不仅缩短了建筑物的使用寿命,更严重威胁着建筑物的使用安全,因此,必须加强对建筑物的加固。目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。

1、嵌入式加固法。是一种通过粘结材料将加固材料嵌入加固构件表面预先凿好的槽中,使之与加固构件形成整体,从而改善结构性能的加固方法。与传统的加固方法相比,嵌入式加固法除具有粘贴FRP材料加固法具有的优点外,还具有FRP材料与原结构粘结性能较好、可以防止火灾对FRP材料的破坏、可以有效地进行负弯矩加固、可以充分利用FRP材料得到强度、能有效提高结构构件的极限承载力等优点。可见纤维筋嵌入式加固法是一种非常好的加固方法,此加固法在国外已成为纤维材料加固技术研究的热点,已经运用于桥梁、混凝土结构、砌体结构、木结构的加固中,且加固效果良好,但在国内较少运用于实际工程,且研究也较少。

2、置换混凝土加固法。当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。

3、预应力加固法。预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。

4、外包钢加固法。在对一些老化或者还是既有建筑进行加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法。在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

三、建筑结构加固技术的发展趋势展望

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构, 虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。

四、结束语

近些年来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,对一些老化的建筑结构进行加固也逐渐成为了建筑整体施工过程中的一个重要环节,为保障居民是切身利益,维护社会稳定注入了强大的动力,因此,加强对建筑结构加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措。

参考文献:

[1] 范文亮,李杰,- 改造加固后建筑结构的可靠度分析方法研究[会议论文] 2009 - 既有建筑综合改造关键技术研究与示范项目交流会

[2] 张鑫,李安起,赵考重- 建筑结构鉴定与加固改造技术的进展[会议论文] 2010 - 第全国结构工程学术会议

[3] 朱怀亮,梁思辉,罗仁安,多重连接加固建筑结构的动力特性检测与识别[会议论文] 2010 - 第全国结构工程学术会议

加固工程技术论文篇(7)

中图分类号:TD265.1 文献标识码:A

1 井身结构优化设计技术

1.1 套管、钻头系列

1.1.1 套管、钻头系列

针对常规井身结构存在的问题,结合目前的钻井工艺技术水平,对与套管、钻头尺寸的选择密切相关的几个方面问题进行了研究和探讨。在借鉴国内外一些成功经验的基础上,提出以下适应不同钻井条件的套管、钻头尺寸组合方案。表1列出了改进的套管、钻头系列,表2是强化的套管、钻头系列。

1.1.2 改进的钻头、套管系列应用情况

在滨南采油厂、东胜油公司等300余口井实施,钻井施工安全并取得了显著的经济效益。

自2001年已在车西、浅海4000m以深的潜山地层中得到广泛的应用,据渤海钻井公司统计,2001年7月以来在该地区共完成该类井19口,平均井深4336m,平均机械钻速7.11m/h,平均建井周期91天,平均钻井周期78天,钻井施工安全,钻井速度和质量比2000年均有大幅度提高,见表3。

改进的钻头、套管系列经实施,可满足油田部分井的施工要求,同时为强化的套管、钻头尺寸系列及现代井身结构的实施,提供了技术依据。

2 钻井液、油气层保护设计技术

2.1 钻井液设计技术

随着油田勘探、开发的不断深入深井、复杂井、特殊工艺井越来越多,对钻井液的性能提出了新的要求。因此针对不同的地区、不同的地层首先要分清楚存在的主要问题,在设计中有针对性地开展相关钻井液技术的研究,在满足解决主要问题的前提下,再研究制定解决其它问题的措施,只有细致地分析可能存在的各种问题,才能设计出合理的钻井液方案。

对于特殊工艺井的钻井液设计,还应通过水平井偏心环空中钻井液螺旋流流场的研究、水平井钻井液携岩机理和流变参数研究、水平井钻井液完井液配方及性能研究,分析总结水平井钻井液的特殊性和不利因素,确定不同条件下钻井液的密度、钻井液流变参数及排量,解决水平井钻井中的岩屑携带、井眼稳定、性能和油层污染问题。

2.2 油气层保护设计技术

研究发现,在钻井液、完井液中加入纤维状油层保护剂可以形成较浅的污染带,从而有利于反排,形成最大的从油层到井眼的渗流通道。使用海水低固相不分散钻井液的保护油层钻井液完井液方案,在应用中见到了良好的油气显示,测试获得了上百吨的工业油流和数万方气,获得了良好的应用效果。

3 固井及完井设计技术

3.1 完井方式

完井方式可以概括为固井射孔完井、裸眼完井、衬管完井、砾石充填完井、水泥浆充填封隔器衬管完井等五大类。目前国内常用的是固井射孔完井方式,其次是筛管完井和裸眼完井方式。

3.2 固井设计

3.2.1 影响固井质量的因素分析

(1)油、气、水窜:由于部分油层孔渗好,产层连通性强,加之油气层保护工作的加强,使固井时井眼中油气非常活跃,此时固井后因水泥浆凝固产生的失重作用,将使油气极易进入套管环空,造成封固不好。(2)漏失:压力系数低于1.0的异常压力系统,如果地层的渗透性强,则固井时极易发生漏失。(3)异常高压地层:由于泥浆密度高、粘切高、流动性差,水泥浆密度只能接近泥浆密度,造成循环压耗高,注替泵压高,顶替效率低,使固井质量难以保证。(4)井眼质量差:钻井中使用钻井液密度都是尽可能低,钻井时井壁掉块严重,固井时井径非常不规则。在这种井眼条件下固井,顶替效率低,固井质量难以保证。(5)封固段长:为了提高勘探、开发效益,一口探井的勘探目的层近年来是越来越多。这使固井时封固段长越来越长,造成固井难度增加。

3.2.2 技术对策

(1)推广应用双级注水泥固井技术,双级注水泥技术可以减少一次注水泥封固段长,从而有利于提高固井质量。(2)流变学注水泥固井:应用流体水力学理论,进行注水泥顶替机理的研究。利用固井仿真系统软件进行注水泥模拟,优化现场流变学注水泥施工参数,提高注水泥顶替效率,达到提高固井质量的目的。(3)低密度水泥浆固井技术:低密度水泥浆固井的关键技术是实现浆体不分层离析,析水小或无析水,水泥石体积收缩小或不收缩,赋予浆体强的触变性,保证水泥浆不漏失,水泥返高达到设计要求。选择性能优良的外掺料和外加剂,配制出浆体固相颗粒分布合理,水泥石早期强度高,达到材料间的良好匹配,实现工程对水泥浆综合性能的要求。

4 特殊工艺井设计技术

4.1 水平井、侧钻水平井设计技术

主要内容:(1)井身轨迹和井身结构设计。具体作法是:在满足油藏特性和地质条件的前提下,根据工具造斜能力,提高造斜井段造斜率,大幅度缩短靶前位移和造斜井段长度,改善井眼摩阻、扭矩及清洗效果,简化套管程序。依据这一原则,建立了二维、三维、多段增斜轨道的设计方法。(2)钻具组合及钻井参数的设计。根据井身轨迹控制技术和井下专用工具研究取得的最新成果,规范了增斜井段和水平段钻具组合选择的方法,以最大限度减少更换钻具组合的次数、求得最佳钻井参数和水力参数为原则进行设计。(3)采用了井口磁场计算、子午线收敛角校正理论和钻柱摩擦阻力、扭矩、正压力计算理论,从理论上保证了设计精度和合理性,并尽量降低摩阻及扭矩。(4)侧钻水平井除满足一般水平井的设计内容,还应增加开窗方式的设计。

4.2 大位移井设计技术

4.2.1 大位移水平井轨道优化设计的原则及方法

(1)大位移井轨道优化设计的两项基本原则:一,具有工程可操作性,即有利于钻井施工、轨迹控制、井下安全和轨道的实现。二,摩阻和扭矩最小。(2)用计算机模拟技术,进行了多种轨道设计和摩阻、扭矩模拟计算及对比分析。进而优选造斜点、造斜率、稳斜角等轨道参数。

4.2.2 设计技术应用

在位移较大的定向井或水平井设计中,按照优化设计的两项原则对井身结构和井身轨道进行优化设计,采用悬链线轨道和优选的轨道参数有效地减少了摩阻和扭矩。在钻井实践中,不论是钻井施工过程还是下套管过程中,摩阻和扭矩都跟预计的相接近,效果十分明显,证明了工程设计的技术方法和优化设计原则是正确的。

5 结论及建议

随着钻井技术的进步,中原油田的钻井工程设计水平有了一定的提高。钻井工程设计是一项系统工程,需多方面的协同配合,要求决策者及设计人员具有较高的知识水平,因此在今后的工作中要加大理论研究成果的应用,不断完善钻井工程设计手段。钻井工程设计在推广应用成熟的工艺技术的同时,肩负着“超前研究、提前储备,使科技先导作用始终贯穿生产发展全过程”的任务。因此,我们必须加大科技攻关力度,扩大与国内外的技术合作。

参考文献

加固工程技术论文篇(8)

关键词:

病险水库;除险加固;技术管理;宁夏

新中国成立以来,宁夏陆续修建水库311座,其中大型水库1座,中型水库32座,小(1)型水库136座,小(2)型水库142座。自1998年国家实施病险水库除险加固项目以来,宁夏累计完成中小型病险水库除险加固86座,还有许多小型病险水库未进行除险加固。这些水库存在不同程度的病险,且分布在城市、乡镇和村庄上游,一旦突发险情,将会严重威胁水库下游和周边群众的生命财产安全和防洪安全。病险水库始终是全区防洪体系中最为薄弱的环节和防洪安全的最大隐患,全面彻底地对其进行除险加固是全区群众十分关注的生命工程、安全工程和民心工程。2009年,国家启动新一轮小(1)型病险水库除险加固规划,宁夏紧紧抓住这次良机,全面调查摸清小型水库“家底”,严格筛选病险水库,坚持“求真、求实、求细、求新”的技术管理工作原则,认真抓好项目立项、安全鉴定、鉴定核查、初步设计、技术审查、建设管理和工程验收等关键环节的技术管理工作,圆满完成了此项工作。

一、水库病险特点分析

根据宁夏重点小(1)型病险水库除险加固项目安全评价、鉴定及核查意见资料,从工程质量评价、运行管理评价、防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全评价和金属结构安全评价等7个方面,对61座病险水库的主要病险原因进行统计分析,发现水库病害特点和基本规律,针对主要病险对应采取有效措施,把握关键工作环节技术管理的重点和要点。

1.工程质量评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库工程质量评价全部为“不合格”,直观反映出总体水库工程质量较差。突出表现在原始资料缺失、工程外观质量差、坝体干密度合格率低、坝基处理不彻底、建筑物结构老化破损、控制设施功能丧失等,甚至在运行中发生过险情,暴露出严重的质量问题,影响工程安全。

2.运行管理评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库运行管理评价全部为“差”,整体反映出水库运行、监测、维护工作差。突出表现在水库运行管理责任不落实,运行管理制度和调度规程不完善,水文测报、通信和监测设施不完备,水库日常检查和维护不到位等。

3.防洪标准评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库防洪标准评价结果为:47座水库评价结论为“C”,占总数的77.1%;3座评价结论为“B”,占总数的4.9%;11座评价结论为“A”,占总数的18.0%。“C”类水库大多数分布在宁南山区,区域输沙模数大,汛期洪水携带大量泥沙入库,加之水库仅有简易的输水设施,无泄洪排沙功能,大多数水库没有设置溢洪道,泄洪排沙能力差,造成水库淤积严重,结论符合区域和工程特点。

4.结构安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库结构安全评价结果为:57座水库评价结论为“C”,占总数的93.4%;4座评价结论为“B”,占总数的6.6%。突出表现在土坝沉降、变形明显,坝体有裂缝甚至滑坡;土坝上下游坝坡稳定不满足规范规定;建筑物基地应力、稳定系数和结构强度不满足规范规定等。

5.渗流安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库渗流安全评价结果为:14座水库评价结论为“C”,占总数的22.9%;43座评价结论为“B”,占总数的70.5%;4座评价结论为“A”,占总数的6.6%。“B”类水库大多数分部在宁南山区,水库淤积严重,在坝前和库区形成了深厚的淤积层,减小了坝基和坝体的渗流;同时,水库经过多年运行,坝下涵洞洞身周围土体流失、接触冲刷、固结完成,沉降、变形稳定,渗流通道自愈、闭合,渗流评价得到改善、提高,符合水库实际情况和客观规律。“C”类水库分布在贺兰山东麓,筑坝材料多为洪积形成的角砾、细沙、砾石土,坝体渗透系数大,坝基也难以深入相对不透水层,坝基渗透系数大,结论符合工程和区域特点。

6.抗震安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库抗震安全评价结果为:9座水库评价结论为“C”,占总数的14.8%;43座评价结论为“B”,占总数的70.5%;9座评价结论为“A”,占总数的14.7%,总体结论同渗流安全评价具有较为明显的一致性。坝前和库区淤积形成铺盖,增加坝体压重,改善了抗震性能;建筑物沉降变形趋于稳定,提升了建筑物抗震安全评价。

7.金属结构安全评价

据统计,宁夏重点小(1)型病险水库金属结构安全评价结果为:2座评价结论为“A”,占总数的3.3%;4座评价结论为“B”,占总数的6.6%;55座水库评价结论为“C”,占总数的90.1%,其中44座水库设计时就没有考虑金属结构,甚至仅设置了简易的叠梁、人工启闭的“浮塞”、小闸门等控制设施,也反映出当年设计标准低、配套设施不完善的先天不足。综合以上评价,可以总结出本次61座水库的主要病险特点是工程质量不合格,运行管理差,防洪能力不足,结构不安全,金属结构不完善。

二、技术管理的重点和亮点

1.项目立项

抓好项目立项是技术管理工作的坚实基础和重要前提。宁夏小(1)型水库前期工作差,水库原始设计、施工资料严重缺失,给项目筛选、立项工作造成了严重困难。在具体技术管理工作中突出“两个严格”。一是严格项目立项标准,明确项目立项对象是1998年以前未进行过除险加固的小(1)型水库,对在册小(1)型水库全面摸底、认真梳理、严格筛查,提出建议名录,现场进行核实,确保项目立项全覆盖,从规划源头消除病险水库潜在危害。二是严格工作程序,分级负责把关,实行“自下而上(县级初选、市级复核、区级审定),分级负责,层层把关”的工作程序,确保规划内项目符合条件,确有必要,能落地,能实施。宁夏重点小(1)型病险水库规划是近年基础工作最为扎实、执行效果最好的水利专项规划之一,充分体现了项目立项工作的重要性和技术管理工作的有效性。

2.安全鉴定

安全鉴定是技术管理工作的重要基础,抓好安全鉴定是技术管理工作的难点。在具体技术管理工作中把握好“三个要点”。一要严把安全鉴定资质关口,明确要求区内2家具备安全评价资质的设计单位承担本次病险水库的安全鉴定工作,确保安全鉴定工作质量。二要明确安全鉴定工作职责,明确要求严格按照《水库大坝安全鉴定办法》(水建管〔2003〕271号),由大坝主管部门或单位负责委托承担单位进行大坝安全鉴定工作,鉴定承担单位按职责编制现场安全检查报告,提出大坝安全评价报告,起草大坝安全鉴定报告书。三要明确安全鉴定要求,明确由安全鉴定承担单位牵头,会同水库运行单位、水文、地质和专家,按照《水库大坝安全评价导则》(SL258—2000)规定,在现场检查和相关技术资料的基础上,坚持用事实说话、用数据说话,据实、保质、按期完成水库安全鉴定工作。

3.鉴定核查

安全鉴定核查是技术管理工作的关键技术关口,起着承上启下的作用。在具体技术管理工作中要掌握好“两个关键点”。一是掌握好书面核查的“重”和现场核查的“轻”,“轻”“重”均衡,相互促进。书面核查要重点突出对水库大坝《安全评价报告》和《安全鉴定报告书》的内容、计算和复核过程及结果、评价结论的核查,并结合现场核查工作成果,有针对性地提出具体的专业意见;相比而言,现场核查要侧重水库实际运行状况的检查,将现场核查的疑问和问题反馈在书面核查中,加深、完善书面核查。二是掌握好核查意见的“实”和除险加固意见与建议的“虚”。核查意见要形成水库主要病险的确切结论,明确水库安全类别的综合评定意见;相对而言,在明确核查结论后,除险加固意见与建议要宏观,可以针对水库明显存在的主要病险情提出适当、合理的经验性、指导性建议,指导设计单位盯准主要问题,拓展设计思路。

4.初步设计

初步设计是技术管理工作的核心,是落实《安全评价报告》和安全鉴定及核查意见的最终体现,也是保障工程实施和项目建设管理的坚实基础。在具体技术管理工作中,应确保“四个突出”。第一,突出除险保安。病险水库除险加固的最终目的是彻底消除水库病险情,确保工程安全。在具体设计中采取了4项重要技术措施。一是培厚加固大坝,确保大坝安全。通过培厚加固坝体,重点解决大坝施工质量差、压实度不满足要求的通病,兼顾解决大坝防洪标准低、渗流不安全和抗震安全性差的问题。二是拆除坝下涵洞,消除隐患。坝下涵洞是造成水库病险的主要原因之一。首先提倡报废处理年代久远的坝下涵洞;若利用涵洞则必须进行安全评价并加强运行期观测;新(改)建涵洞,统一采用现浇混凝土箱涵结构,净空高度满足后期检查、维修需要。三是新(改)建溢洪道,确保行洪安全。积极提倡在有条件的情况下,新(改)建溢洪道,完善“大坝+输水+泄水”三大建筑物的工程布局,确保泄洪安全,本次新(改)建溢洪道共37座。四是配置安全监测设施,强化安全保障。大坝安全监测设施是水库安全运行的重要技术手段和保障,本次病险水库纳入《宁夏水库安全监测与信息化整合建设方案》,按照“顶层设计、资源整合、信息共享、拼盘资金、集中建设、统一管理”的建设原则,以“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”为建设目标,对53座水库安装了水情监测设施,实现了水库日常监测和汛期预警预报的信息共享及水库防汛联合调度,提高水库的信息化管理水平,保障水库安全运行。第二,突出设计原则。在初步设计中,严格遵循依据大坝安全鉴定和核查意见,重点解决直接关系水库安全运行的挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物、基础,两岸坝肩的除险加固任务以及与安全运行有关的闸门、启闭机等设施改造,超出安全鉴定和核查意见的建设任务原则上不得列入初步设计。第三,突出方案比选。多方案比选、优化设计是技术管理工作的最大亮点。针对水库的具体病险情,设计单位充分开展多种设计方案的论证、比选、完善、优化工作,从水文、地质、工程布局、技术措施、施工条件、加固效果、工程占地、环境影响、投资等各方面,全面、客观、公正地进行方案比选,推荐最优方案,达到技术可靠、经济合理、效果显著、投资优化的多目标最优效果。第四,突出据实设计。一是本次工作中由于极个别水库建设年代久远,原始资料缺失,技术参数不详,在规划阶段将其纳入规划,但随着工作的不断深入,复核后发现其为小(2)型水库。在具体设计和技术审查阶段据实按照小(2)型水库对待,确定其工程等别和建筑物级别及设计洪水标准。二是银川市辖区内的6座水库是贺兰山东麓和银川市防洪体系的重要组成部分,这6座水库的设计防洪标准据实按照国务院国函〔2008〕63号批复的银川市城市等级对应的防洪标准执行,不设校核标准。以上两种情况充分体现了技术管理工作既注重坚持原则,又能实事求是、因地制宜,据实处理具体技术问题。

5.技术审查

技术审查是技术管理工作的关键环节。在具体技术管理工作中采取4项重要措施。一是建立健全技术工作管理体系,分工负责。自治区水利厅总工程师任技术总负责,主管部门负责技术审查,技术咨询单位、水文局和地质单位作为技术支撑单位,项目建设单位负责前期工作,设计单位负责初步设计工作,各负其责,严格落实。二是创新技术管理工作机制,提高效率。技术审查由水利厅会同财政厅联合审查,创新采取部门联席会议、集中封闭办公、打捆集中审查、专题技术研究、专家咨询论证等多种多样并且灵活有效的技术工作方式,强化事前指导、事中控制、事后监管的管理手段,及时解决问题,提高工作效率。三是编制设计大纲,提高设计质量。参照水利部《重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见》,结合宁夏实际,出台《宁夏小型病险水库除险加固项目初步设计报告编制大纲》,进一步规范设计工作,明确技术要求,突出设计重点,提高设计质量,一次审查通过率大幅度提高。四是突出审点,确保审查质量。技术审查突出对水文、地质和初步设计文件的全面审查;突出对直接关系坝体安全运行的主要设计方案和除险加固技术措施的审查;突出对工程投资的合理性审查,据统计61座水库主体工程批复投资23.85亿元,占批复总投资28.11亿元的84.85%;把好技术审查技术关口,避免重大设计缺陷,减少设计变更,保障工程建设顺利实施。

6.项目建设管理

项目建设管理工作是技术管理工作的重要内容。在具体技术管理工作中,强化“三大管理”。一是强化管理机制。针对本次工作点多、面广、量大、任务重、时间紧、管理难度大等特点,强化落实“四制”,集中人才、技术和管理的优势力量,以机制促管理。二是强化管理程序。规范管理行为,严把建设关口,减少无效环节,降低过程风险,确保全过程阳光、规范操作,有序有效有力推进工作进展。三是强化管理力度。为确保本次工作的施工质量和安全生产,大力倾斜、合理调配质量监督力量,实行自治区级水利质量监督对本次工作的全覆盖,确保质量监督及时到位,不留死角;全面推行“第三方”检测对本次工作的全过程检测,为工程质量再上一道保险;全面推行安全生产准入制度,在本次工作中率先启动安全文明施工管理和安全文明工地评审工作;全面推行病险水库督查工作,成立病险水库除险加固项目专项督查检查组,开展定期检查、联合检查、重点督查,加大社会监督力度,多管齐下,从严从细从实抓好工程质量和施工安全,实现了本次工作零事故、零伤亡的管理目标。

7.工程验收

工程验收是技术管理工作的重要环节。在具体技术管理工作中,重点抓好“四项工作”。一是科学制定验收工作计划。根据工作总体进度要求,结合工程实施进展情况和各阶段验收具体要求,科学制定工程验收工作计划,与项目进度计划同安排、同检查、同落实。二是严格执行验收规程。病险水库除险加固项目具有其特殊性,严格执行《水利工程建设项目验收管理规定》(水利部令第30号)、《水利水电建设工程验收规程》(SL223—2008)及《水利部关于印发加强小型病险水库除险加固项目验收管理指导意见的通知》(水建管〔2013〕178号)等验收规定和办法,严格执行工程验收规程,未经验收合格不得进行下阶段施工或交付使用。三是规范验收行为。强化项目法人验收,对涉及坝体与坝基防渗、关键部位的分部工程验收,必须由项目法人主持验收;抓好蓄水验收,重点对关系水库安全蓄水的工程实体和运行调度规程(方案)及应急预案等进行验收,确保水库初期蓄水安全和后期运行安全。四是创造良好的验收工作环境。加强与项目审批部门的协调,及时受理完成重大设计变更的审批;加强与竣工财务决算审计部门的沟通,实行“集中审计、整县推进”的工作方式,加快项目财务竣工决算审计,为工程验收创造良好的工作环境。

三、结论与建议

本次工作的顺利圆满完成,得益于各关键工作环节的技术管理工作扎实有效,除险加固后,消除了水库的病险情,保障了水库安全运行;新增和恢复库容0.81亿m3,提高了水库的防洪能力,有效保护了水库下游290万人、119万亩(1亩=1/15hm2,下同)农田的防洪安全;新增兴利库容0.14亿m3,新增年供水量0.19亿m3,新增和恢复灌溉面积4.2万亩,提高了灌溉保证程度和抗旱应急能力;彻底改变了水库“空库迎汛”的调度运行方式,增强了水资源利用和调控能力,取得了预期的效果。几点建议:①病险水库除险加固不能一劳永逸。随着水库运行、泥沙淤积、库容减少、设备老化,将来会不断出现新的病险水库,水库除险加固任重道远。建议将病险水库除险加固项目列为长期性项目,根据实际需要适时实施。②病险水库除险加固工作总体进度要求不宜“一刀切”。我国地域广阔,南北气候差异巨大,宁夏冬季漫长,天气寒冷,有效施工期短。建议根据不同地区病险水库除险加固建设任务的轻重缓急充分考虑各地气候、有效施工期的不同,合理地提出差别化的总体进度要求。③病险水库除险加固项目应提高工程建设标准。病险水库除险加固项目投资除主要用于关系水库安全运行的主体工程及必要的设备改造外,建议适当提高工程建设标准,放宽工程管理房、监测设施、调度通信、防汛抢险道路和交通工具的投资限制,甚至可以考虑必要的取水配套设施和水库下游行洪河道的治理工程投资,完善水库基础设施条件,提高水库信息化管理水平和防汛抢险保障能力,充分发挥水库的综合效益。

作者:申明平 单位:宁夏回族自治区水利水电建设工程质量监督站

参考文献:

[1]孙继昌.中国的水库大坝安全管理[J].中国水利,2008(20).

[2]杨启贵,等.我国病险水库加固技术现状及展望[J].人民长江,2011(6).

加固工程技术论文篇(9)

一、概述

岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆( 索)( 以下统称锚杆) ,将结构物与地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力或使地层自身得到加固,从而增强被加固岩土体的强度,改善岩土体的应力状态,以保持结构物和岩土体的稳定性,以达到预防和治理此类地质灾害的目的。

二、岩土锚固工程技术的发展历史

1.岩土锚固工程技术在国外的发展历史概况

岩土锚固技术在与岩土有关的工程中的应用可以追溯到19世纪末。1872年,英国在北威尔士露天页岩矿首次使用了锚杆支护。此后,美国从1910年开始在阿伯施莱辛的弗里登斯煤矿使用,20世纪40-50年代以后,锚杆在美国矿井下的成功应用引起了世界各国的重视和广泛推广,90年代煤矿锚杆支护几乎达到百分之百。德国在1912年开始在谢列兹矿的井下巷道采用锚杆支护,20世纪80年代以后,逐步改变了崇尚自己发明的U型钢支护,而转向推广应用锚杆支护技术,且锚杆技术在千米深井中得到应用。法国在20世纪60年代末锚杆使用量占2/3,80年代后,煤巷锚杆比例大幅提高。日本于1950年引进锚杆支护技术,20世纪70年代煤矿和隧道中使用锚杆的比例已经达到4.5 :3。澳大利亚从英国、法国等引进锚杆技术后,于20世纪80年代后期对锚杆支护技术的改进使锚杆支护技术提高了一个档次,并引起英国等国家的再学习,重新推动了锚杆支护技术的发展。目前在澳大利亚的煤矿巷道中基本上采用了锚杆支护技术。

2.岩土锚固工程技术在国内的发展历史概况

我国于20世纪50年代开始使用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直至1978年才开始重点推广,至80年代向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习和引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术和经济效益。

三、锚固工程技术存在的问题和发展趋势

1.锚固机理的认识亟待提高

锚固技术的关键首先是对锚固机理的认识。它包括两部分,即锚固对岩土体的加固作用和单根锚杆本身的受力问题。尽管现在有许多对锚固作用的解释 ,但这些解释多半是表面的和牵强的,或者只适用于一些特殊条件。因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性;应该说,这是妨碍锚固技术向科学化发展的主要原因,也是锚固技术需要解决的重要问题。

2.锚固理论的研究应充分强调与实践相结合

锚固技术和其他岩土工程技术一样,不仅施工设计,而且施工过程对施工效果也有重要影响。因此,这些方面的研究也显得特别重要。但是,有关这一领域的研究几乎空白。这也是一项要求通过对锚固理论的深入认识去解决的关键问题。

3.应充分保证施工质量

锚固工程是一项隐蔽工程。在施工质量上一方面设计工程事故问题,另一方面当出现问题时甚至还难以分清是质量问题还是设计问题。因此,保证施工质量是发挥锚杆支护功能、提高锚固技术整体水平的重要因素。除人为因素之外,保证施工质量主要有两条途径,即配套性能良好的机械设备和机械化施工手段,以及科学的验收规程和相应的试验方法和要求。但目前对施工质量的重要意义认识不够。

4.加强监测反馈技术的发挥

岩土工程一方面在施工前有许多未知因素;另一方面,岩土材料破坏过程具有渐进性特点。因此,监测一方面可以确定这种“黑箱”或“灰箱”的内在状况;另一方面,即使岩土工程发展到较先进的水平,要预测后续情况仍不可缺少必要的检测手段。目前,尽管监测工作已有所进展,但其所起的反馈作用和指导作用却较难发挥。主要原因是由于施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法,这是使今后的锚固技术更加科学而需要解决的重要问题。

参考文献:

加固工程技术论文篇(10)

1. 引言

改变结构受力体系加固技术是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载力的一种加固方法。这是一种“变被动加固为主动加固”的方法,该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查,对其承载潜能进行正确评价,用周密、细致、可靠的计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固、修复病桥的目的。改变结构受力体系加固技术的发展已经日趋成熟并且开始广泛的应用与工程实际,但对于改变结构受力体系加固技术质量检验评定,还未有行业标准,也缺乏深入的研究。对于旧桥加固市场极为广阔的今天,旧桥加固质量检验评定及验收的研究更为迫切。只有更为科学、合理、有效地对加固质量进行检验评定和验收,才能促进旧桥加固事业健康、快速地发展,解决桥梁安全这一全社会关注的重大问题,解除交通主管部门的安全隐忧,紧跟上交通大建设的客观需要[1~4]。本文针对改变结构受力体系加固技术,在层次分析法的基础上构建了与之相应的质量检验评定体系,总结出了体系的应用实施流程,最后用实际工程对质量检验评定体系进行了验证,结果表明,此体系合理、切实可用;它对桥梁加固质量检验评定体系的系统化、规范化、理论化的发展起到一定的促进作用。

2. 质量检验评定体系构建

2.1 评定体系主要指标。

(1)材料性能。材料是工程质量的基础,在进行工程质量检验评定时,材料的重要性不言而喻。要求使用高性能的材料,施工时,要求对原材料进行相关的检测试验,并完成相应的质量检测报告。

(2)施工方案。施工是形成工程项目实体的过程,也是决定最终产品质量的关键阶段。主要从施工组织管理、施工工艺流程以及安全、文明施工及环保几个方面对施工方案进行检验评定。

(3)施工质量。对改变结构受力体系加固技术的桥梁加固工程,施工质量主要是对结合面处理是否满足设计要求、是否符合规范、效果是否满足相关技术标准以及锚固构件是否符合标准的检验与评定。

(4)外观质量。改变结构受力体系加固技术在加固施工完成后,也需要从外观尺寸和面层外观两方面对加固施工外观质量进行检验评定。

2.2 评定体系。根据层次分析法的基本原理和层次分析结构的建立原则[5],以及改变结构受力体系加固技术加固质量检验评定指标体系组成,建立如图1的质量验评定体系层次分析结构模型。

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