第一篇:地下實(shí)習(xí)報(bào)告
前 言
實(shí)習(xí)是大學(xué)教學(xué)中的一個(gè)不可分割的有機(jī)組成部分,是大學(xué)學(xué)習(xí)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),也是加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)認(rèn)識(shí)和完善拓展知識(shí)的一個(gè)重要途徑。
土木工程專業(yè)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),建立正確的專業(yè)思想,樹立正確的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度有極其重要的影響作用,這些凸現(xiàn)了實(shí)習(xí)的必要性。鑒于此,我們于2009年4月18日來(lái)到北京軌道交通大興線01號(hào)標(biāo)段黃村火車站義和莊站進(jìn)行第一次土木工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
作為一名接觸專業(yè)知識(shí)不久的大二學(xué)生來(lái)說(shuō),這次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)對(duì)我很有啟發(fā)意義。來(lái)到大學(xué)兩年了,我沒能對(duì)專業(yè)產(chǎn)生一種感性認(rèn)識(shí),更準(zhǔn)確地說(shuō)缺乏一種專業(yè)歸屬感,只是盲目的學(xué)習(xí),不知道我們將來(lái)會(huì)干什么,或許以前知道,但是都是道聽途說(shuō)的,缺乏實(shí)踐性。我時(shí)常問(wèn)自己的現(xiàn)在學(xué)的東西有用嗎,如果有用,會(huì)在實(shí)際工程建設(shè)中怎么應(yīng)用,帶著一系列這樣的疑問(wèn)的我是迷茫的,雖然學(xué)習(xí)成績(jī)還好,但是總是感覺缺少些什么,沒有學(xué)習(xí)的動(dòng)力與方向。這次土木工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)讓我第一次近距離感受工程建設(shè),這次實(shí)習(xí)讓我找到了專業(yè)歸屬感,找到了努力的方向,同時(shí)我也更加了解我們應(yīng)該怎樣的進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí),去學(xué)習(xí)一門課的知識(shí),而不是去拿一門課的分?jǐn)?shù)。
(實(shí)習(xí)工地)
正 文
【工程簡(jiǎn)介】
1.1 北京地鐵大興線概況
大興線起點(diǎn)在4號(hào)線馬家樓站南側(cè),線路沿途經(jīng)過(guò)豐臺(tái)區(qū)南苑地區(qū)、大興區(qū)西紅門地區(qū)、大興新城主城區(qū)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地,終點(diǎn)位于大興新城南部建設(shè)區(qū)邊緣的南兆路;線路全長(zhǎng)約22.51km,總投資80億元。1.2 線路概況
地下線 11.78km,高架線8.47km,地面線1.29km,路塹段0.97km。1.3 經(jīng)過(guò)車站
沿線共設(shè)11座車站,其中高架站一座,是西紅門站(后來(lái)調(diào)整規(guī)劃,改為地下站);地下站十座,分別是新宮站、高米店北站、高米店南站、棗園站、清源路站、黃村西大街站、黃村火車站、義和莊站、韓園子站、天宮院站。
1.4 開工時(shí)間和通車時(shí)間
開工時(shí)間:2007年12月15日 通車時(shí)間:2010年12月28日 【施工分析】
盤上的刀具布置為:9把單刃滾刀、8把雙刃滾刀、4把三刃中心滾刀、68把齒刀、8把周邊刮刀。盾構(gòu)機(jī)的刀盤上還安裝了一個(gè)仿形刀,當(dāng)盾構(gòu)機(jī)需要調(diào)整姿態(tài)或較大轉(zhuǎn)彎時(shí)可以進(jìn)行局部超挖。此外,盾尾和中前體的連接為鉸接方式,能夠適應(yīng)最小為400m的轉(zhuǎn)彎半徑。這樣就增加了盾構(gòu)機(jī)挖掘的靈活性。刀盤包括焊接結(jié)構(gòu)件和刀架。刀盤表面焊接有耐磨層,圓周區(qū)域焊接有三道耐磨條。通過(guò)刀盤旋轉(zhuǎn),挖出的碴土從布置在刀盤上的8個(gè)開口導(dǎo)入土倉(cāng)。焊接的攪拌臂可以使碴土改良添加劑和挖出的碴土在刀盤后面進(jìn)行充分的攪拌。另外,所有的刀具都可以在刀盤背后進(jìn)行換裝。
在后來(lái)詢問(wèn)當(dāng)班工作人員時(shí)了解到本區(qū)段地層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,沒有出現(xiàn)大型礫石層,當(dāng)然這種擔(dān)心也是多余的,因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)的刀盤的硬度完全可以破巖,這是基于前期的工程探測(cè),根據(jù)探測(cè)結(jié)果決定刀盤的選取。后來(lái)我查了一下盾構(gòu)機(jī)刀具的破巖機(jī)理,即:盾構(gòu)機(jī)采用滾刀進(jìn)行破巖,其破巖開工屬于滾壓破碎巖石。滾壓破碎巖石是和一種破碎量大、速度快的機(jī)械破巖方法,其特點(diǎn)是靠工具滾動(dòng)產(chǎn)生沖擊壓碎和剪切碾碎的作用達(dá)到破碎巖石的目的。
2.2 出碴系統(tǒng)
有了刀盤上刀具的強(qiáng)大破巖能力,所產(chǎn)出的碴土顯然是巨大的,這就需要盾構(gòu)機(jī)有強(qiáng)有力的出碴系統(tǒng)給予支持。
螺旋輸送機(jī):從上斜伸到盾構(gòu)機(jī)前體底部的是螺旋輸送機(jī),它從隔板到拖車沿中心線的上仰角約23°。在掘進(jìn)時(shí),開挖的碴土在底部,螺旋輸送機(jī)伸往渣
艙的一段為可更換的耐磨片。螺旋輸送機(jī)內(nèi)部為一個(gè)帶軸的螺桿,螺旋輸送機(jī)的螺旋片能夠在碴土中伸縮。螺旋輸送機(jī)的螺旋片分為兩段,中間部分有一段沒有螺旋片,這樣可以在軟土中形成土塞,以有效防止噴涌現(xiàn)象的發(fā)生。螺旋輸送機(jī)通過(guò)一個(gè)液壓馬達(dá)和一個(gè)減速機(jī)驅(qū)動(dòng),其轉(zhuǎn)速范圍可以在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速,從而也可以很好的控制出土量。同時(shí),調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的出土速度也是控制土倉(cāng)壓力的重要方法之一。
皮帶機(jī):皮帶機(jī)用于將螺旋輸送機(jī)輸出的碴土傳送到盾構(gòu)后配套的碴車上,布置在后配套拖車的上面。皮帶輸送機(jī)主要由以下部件組成:皮帶、卸料部件、張緊裝置。
除此之外,還有保壓泵碴裝置、防噴涌裝置、碴土稱量裝置。各裝置相互協(xié)調(diào)配合共同完成碴土的順利出倉(cāng)。
2.3 鉸接系統(tǒng)
為了減少盾構(gòu)的長(zhǎng)徑比,使盾構(gòu)在掘進(jìn)時(shí)能夠靈活地調(diào)整姿態(tài),尤其是為了能夠順利通過(guò)較小的線路彎道,盾尾通過(guò)鉸接系統(tǒng)和中體相連接。在直線段掘進(jìn)時(shí)鉸接油缸一般處于鎖定位置,盾尾在主機(jī)的拖動(dòng)下被動(dòng)前進(jìn)。當(dāng)盾構(gòu)需要轉(zhuǎn)彎時(shí),將油缸處于浮動(dòng)位置,盾尾可以根據(jù)掘進(jìn)方向的需要自動(dòng)調(diào)整位置。2.4 管片安裝機(jī)構(gòu)
安裝在盾尾,由一對(duì)舉重油缸、大回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、抓取機(jī)構(gòu)和平移機(jī)構(gòu)等組成。管片安裝機(jī)的控制方式有遙控和線控兩種方式,均可對(duì)每個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)靈活的操作控制。管片安裝機(jī)通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的協(xié)同工作把管片安裝到準(zhǔn)確的位置。施工人員跟我們講述了,安裝管片的過(guò)程“安裝管片應(yīng)該從底部開始,定位好,裝上螺栓,對(duì)稱拼裝上面部分,最后濕封頂部分,接著就是裝上螺栓,從橫縱方向。另外每一品之間的縫是錯(cuò)開的,也就是說(shuō),相鄰兩品盾構(gòu)片的擺放順序是不同的,這樣保證了整體的牢固性。盾構(gòu)片裝好之后,為了防止片與外圍土體出現(xiàn)裂縫,會(huì)在之間充入混凝土,以填充空隙。
2.5 碴土改良系統(tǒng)
盾構(gòu)機(jī)配有兩套碴土改良系統(tǒng):泡沫系統(tǒng)和膨潤(rùn)土系統(tǒng)。2.6 注脂系統(tǒng)
注脂系統(tǒng)包括三大部分:主軸承密封系統(tǒng),盾尾密封系統(tǒng)和主機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)。三部分都以壓縮空氣為動(dòng)力源,靠油脂泵油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)將油脂輸送到各個(gè)部位。
2.7 注漿系統(tǒng)
注漿系統(tǒng)分為同步注漿和二次注漿兩種:
1、同步注漿
盾構(gòu)機(jī)采用同步注漿系統(tǒng),這樣可以使管片后面的間隙及時(shí)得到充填,有效的保證隧道的施工質(zhì)量及防止地面下沉。
2、二次注漿
當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)遇地下水較多,易造成噴涌進(jìn),就必須采取二次注漿措施,以阻擋盾尾后方來(lái)水。(下圖為注漿孔)
2.8 液壓系統(tǒng)
盾構(gòu)的液壓系統(tǒng)包括主驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)系統(tǒng)(包括鉸接系統(tǒng))、螺旋輸送機(jī)、管片安裝機(jī)及輔助液壓系統(tǒng)。2.9 SLS-T激光導(dǎo)向系統(tǒng)
盾構(gòu)機(jī)安裝了一套VMT公司的SLS-T APD導(dǎo)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)Χ軜?gòu)在掘進(jìn)中的各種姿態(tài)、以及盾構(gòu)的線路和位置關(guān)系進(jìn)行精確的測(cè)量和顯示。操作人員可以及時(shí)地根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)提供的信息,快速、實(shí)時(shí)地對(duì)盾構(gòu)的掘進(jìn)方向及姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整,保證盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確性。
干態(tài)狀,所以出土效率高。適用于掘削面穩(wěn)定的性好的地層,對(duì)于自穩(wěn)定性差的沖積地層應(yīng)輔以壓氣、降水、注漿加固等措施)3.1.1 手掘式盾構(gòu)機(jī)
手工掘削盾構(gòu)機(jī)的前面是敞開的,所以盾構(gòu)的頂部裝有防止掘削面頂端坍塌的活動(dòng)前檐和使其伸縮的千斤頂。掘削面上每隔2-3m設(shè)有一道工作平臺(tái),即分割間隔為2-3m。另外,在支撐環(huán)柱上安裝有正面支撐千斤頂。掘削面從上往下,掘削時(shí)按順序調(diào)換正面支撐千斤頂,掘削下來(lái)的沙土從下部通過(guò)皮帶傳輸機(jī)輸給出土臺(tái)車。掘削工具多為鶴嘴鋤、風(fēng)鎬、鐵鍬等。3.1.2 半機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)
半機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)是在人工式盾構(gòu)機(jī)的基礎(chǔ)上安裝掘土機(jī)械和出土裝置,以代替人工作業(yè)。掘土裝置有鏟斗、掘削頭及兩者兼?zhèn)淙N形式。具體裝備形式為A.鏟斗、掘削頭等裝置設(shè)在掘削面的下部。B.鏟斗裝在掘削面的上半部,掘削頭在下半部。C.掘削頭裝在掘削面的中心。D.鏟斗裝在掘削面的中心。3.1.3 機(jī)械式盾構(gòu)機(jī)
盾構(gòu)機(jī)的前部裝有旋轉(zhuǎn)刀盤,故掘削能力大增。掘削下來(lái)的砂土由裝在掘削刀盤上的旋轉(zhuǎn)鏟斗,經(jīng)過(guò)斜槽送到輸送機(jī)。由于掘削和排土連續(xù)進(jìn)行,故工期縮短,作業(yè)人員減少。
3.2 部分開放式盾構(gòu)機(jī)(即擠壓式盾構(gòu)機(jī),其構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低。擠壓盾構(gòu)適用于流塑性高、無(wú)自立性的軟粘土層和粉砂層)3.2.1 半擠壓式盾構(gòu)機(jī)(局部擠壓式盾構(gòu)機(jī))
在盾構(gòu)的前端用胸板封閉以擋住土體,使不致發(fā)生地層坍塌和水土涌入盾構(gòu)內(nèi)部的危險(xiǎn)。盾構(gòu)向前推進(jìn)時(shí),胸板擠壓土層,土體從胸板上的局部開口處擠入盾構(gòu)內(nèi),因此可不必開挖,使掘進(jìn)效率提高,勞動(dòng)條件改善。這種盾構(gòu)稱為半擠壓式盾構(gòu),或局部擠壓式盾構(gòu)。3.2.2 全擠壓式盾構(gòu)機(jī)
在特殊條件下,可將胸板全部封閉而不開口放土,構(gòu)成全擠壓式盾構(gòu)。3.2.3 網(wǎng)格式盾構(gòu)機(jī)
在擠壓式盾構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),可形成一種胸板為網(wǎng)格的網(wǎng)格式盾構(gòu), 其構(gòu)造是在盾構(gòu)切口環(huán)的前端設(shè)置網(wǎng)格梁,與隔板組成許多小格子的
這樣可以保證混凝土的質(zhì)量,減少施工浪費(fèi)和降低生產(chǎn)成本。
【實(shí)習(xí)小結(jié)】
半天的時(shí)間轉(zhuǎn)眼即逝,在這半天的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)過(guò)程中我的體會(huì)很多?,F(xiàn)代城市軌道交通的迅速發(fā)展,地鐵作為其中的一種交通工具,在高速發(fā)展的現(xiàn)代化大都市中日前所具有的不可替代的積極作用,作為一名土木工程的學(xué)生去了解工程建設(shè)是十分必要的,通過(guò)這次實(shí)習(xí)以及后期的查閱資料熟悉了盾構(gòu)施工方法及盾構(gòu)機(jī)的主要組成部件及其主要設(shè)備的工作原理。其實(shí)實(shí)習(xí)給我們提供了一個(gè)人開闊視野的平臺(tái),給我們起一定的引導(dǎo)作用,實(shí)習(xí)本身不一定有很多有價(jià)值的東西,但是可以啟發(fā)去我們思考問(wèn)題,激發(fā)我們學(xué)習(xí)熱情,對(duì)于我而言,實(shí)習(xí)給我提供一個(gè)機(jī)會(huì)去尋找專業(yè)歸屬感,在這樣的一個(gè)平臺(tái)上我去約束自己了解更多東西。本次是我們學(xué)校組織的第一次學(xué)生去外邊認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),而且還有老師有多經(jīng)驗(yàn)和非常高的專業(yè)知識(shí)講解,幫助我們現(xiàn)場(chǎng)解答疑惑,感謝老師不管困難而非常熱情地給我們講解,同時(shí)我也十分期待其他幾個(gè)方向的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
第二篇:地下施工實(shí)習(xí)報(bào)告
地下施工實(shí)習(xí)報(bào)告
學(xué)院:交通土建工程學(xué)院
班級(jí):城市地下空間工程151
學(xué)生姓名:楊前冬學(xué)號(hào)
150719128
指導(dǎo)教師:張建國(guó)、葛彥慧and賈雪娜
時(shí)間:2017年 10 月 30 日到2017年 11月 2日
實(shí)習(xí)報(bào)告
開元隧道實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)地點(diǎn):濟(jì)南開元隧道(位于旅游路和二環(huán)東路交叉路口西側(cè)太平山下)實(shí)習(xí)時(shí)間:2017年10月30日 天氣:晴,8~19℃
開元隧道位于濟(jì)南市旅游路和二環(huán)東路交叉口西側(cè)的平頂山下,全長(zhǎng)1470米,是濟(jì)南市的第一座市政隧道,有全國(guó)市政第一隧之稱,2004年5月份開工建設(shè),2006年6月正式建成通車。由于隧道長(zhǎng)度長(zhǎng)、施工難度大,曾被稱為“全國(guó)市政第一隧”。開元隧道設(shè)計(jì)為雙洞雙向四車道曲墻S形隧道,軸線間距50米,長(zhǎng)1500米,凈寬13.08米,凈高7.8米,除了四個(gè)機(jī)動(dòng)車道外,還有兩個(gè)慢車道以及兩個(gè)人行道。開元隧道不僅是旅游路全線三座隧道中最長(zhǎng)的一座,在山東省的市政道路工程中也是最長(zhǎng)的一座隧道。
圖1開元隧道
10月30日早上8點(diǎn)30分,全體同學(xué)吃完早飯,收拾好“裝備”到了一號(hào)餐西南角指定地點(diǎn)集合,兩個(gè)班共64人,在清點(diǎn)人數(shù)過(guò)后,學(xué)校派兩輛校車把全體同學(xué)安全送達(dá)開元隧道,由于是這學(xué)期的第一次實(shí)習(xí),同學(xué)們都顯得十分興
奮、十分期待。到了隧道之后,大家在開元隧道洞口前集合,看到了有第一市政隧道之稱的開元隧道(見圖2),右車道長(zhǎng)1470m,左車道長(zhǎng)1450m,是一個(gè)s型隧道,跨度13.08m,高7.8m,雙向四車道曲墻s形隧道,隧道為小徑距隧道,洞門為端墻式洞門。
圖2 隨后,老師給我們簡(jiǎn)單介紹了一下開元隧道的情況并告知我們應(yīng)注意的事項(xiàng),提醒全體同學(xué)一定要注意安全。然后和同學(xué)們一起進(jìn)入隧道內(nèi)進(jìn)行觀察實(shí)習(xí)。洞內(nèi)的照明設(shè)備十分完善,有點(diǎn)光源,線光源和面光源,老師告訴我們一個(gè)隧道的照明常識(shí),剛進(jìn)入隧道時(shí)的燈光要強(qiáng)一些盡量與外界太陽(yáng)光類似(見圖3),以免駕駛員眼睛產(chǎn)生黑框效應(yīng)而暫時(shí)性失明,導(dǎo)致交通事故,從隧道洞口到中間燈光(見圖4)逐漸變?nèi)酰赃_(dá)到節(jié)約用電的效果。洞內(nèi)還有人行橫道(見圖5),可以使人在緊急情況發(fā)生時(shí)自救,以降低傷亡率。再往前走我們看到了一個(gè)通車用的橫道(見圖6)。此外隧道里還有通風(fēng)機(jī)(見圖7),通風(fēng)機(jī)一般都是成對(duì)出現(xiàn)。在隧道里我們還看到地下有一些埋放管道的溝,大概 40公分左右。隧道里每2米貼有一個(gè)紅膠帶,主要是起到標(biāo)距的作用。在隧道內(nèi),每隔固定的長(zhǎng)度都有消防火栓(見圖8),里面安全設(shè)施很齊全可以在洞內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)進(jìn)行救援。在路上聽老師說(shuō)如果隧道過(guò)長(zhǎng)的話應(yīng)該采用豎井通風(fēng),這對(duì)測(cè)量要求較嚴(yán)格,施工時(shí)更應(yīng)該萬(wàn)分小心。
圖3隧道洞口燈關(guān)布置
圖4 隧道中部燈關(guān)布置
圖5 人行橫道
圖6 車行橫道
圖7 洞內(nèi)通風(fēng)機(jī)
圖8 洞內(nèi)消防栓
剛開始我發(fā)現(xiàn)隧道面部有些粗糙不平的東西,我一開始認(rèn)為是隧道的瑕疵,后來(lái)聽老師講才明白這是防火和消音的,因?yàn)殚_元隧道是等級(jí)要求較高的隧道所以弄的隔音材料。其實(shí)隔音材料下面才是噴漿,隔音材料下面是很光滑的。大概走了30分鐘左右我們出來(lái)了隧道,出來(lái)隧道后大家都說(shuō)隧道里的空氣質(zhì)量太差勁,并且排風(fēng)扇轉(zhuǎn)的很慢。哈哈,估計(jì)沒多少人長(zhǎng)時(shí)間在隧道生活,這也無(wú)關(guān)緊要了。老師還向我們介紹隧道都是有傾角的,即使在明洞和短于50米的隧道內(nèi)也不能使用平坡,從運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)方面說(shuō),長(zhǎng)或特長(zhǎng)隧道坡度控制在百分之一一下比較好,中長(zhǎng)隧道控制在百分之二之下比較好,短隧道才用百分之三的標(biāo)準(zhǔn)。
老師也一直在跟我們講一些工作以后的事情,他教會(huì)我們步入社會(huì)之后要學(xué)習(xí)的東西很多很多,社會(huì)是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境,做好我們的本質(zhì)工作,精通一門技術(shù),在現(xiàn)代社會(huì)中是非常重要的,剛剛實(shí)習(xí),要本著吃苦在前,享樂在后的精神和作風(fēng),年輕的時(shí)候多做一點(diǎn),多學(xué)習(xí)一點(diǎn),等年紀(jì)大了總有好處的,但也不能像老牛一樣只顧著做事情,還要用我們的大腦去思考,學(xué)會(huì)抓住問(wèn)題的重點(diǎn)和本質(zhì),才能加快解決問(wèn)題和完成任務(wù)的效率。工作中應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì):①敢于吃苦,不怕吃苦;②多做實(shí)事;③敢于承擔(dān)責(zé)任;④學(xué)會(huì)思考、善于抓取問(wèn)題的核心和重點(diǎn);⑤要活到老,學(xué)到老,有長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃,就算大學(xué)畢業(yè)后也不能放下理論的學(xué)習(xí),大學(xué)畢業(yè)僅僅是一個(gè)開始,很多理論的東西還需要現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)才能得到更好的完善和發(fā)展;⑥要有人生安全和責(zé)任意識(shí)、自我保護(hù)意識(shí)。
在建隧道R1線實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)地點(diǎn):中鐵十四局在建R1線始發(fā)地 實(shí)習(xí)時(shí)間:2017年10月31日
天氣:晴,9 ~18℃
10月31日早上8點(diǎn)30分,與前一天一樣全體同學(xué)到了一號(hào)餐西南角指定地點(diǎn)集合,兩個(gè)班共64人,在清點(diǎn)人數(shù)過(guò)后,學(xué)校派兩輛校車把全體同學(xué)安全送達(dá)中鐵十四局在建R1線始發(fā)地。到了之后,中鐵十四局得幾個(gè)領(lǐng)導(dǎo)給我們介紹了一下濟(jì)南城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃和他們現(xiàn)在正在建的R1線的一些情況。經(jīng)過(guò)他們的介紹,我得知:
一、濟(jì)南城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃
輕軌線路說(shuō)明
R1線
詳細(xì)站點(diǎn):非遺園、趙家村、演馬莊西、濟(jì)南西站、大楊莊、王府莊、玉符河、趙營(yíng)、紫薇路、長(zhǎng)清大學(xué)城、園博園、前大彥、池東 走向:起點(diǎn)非遺園,終點(diǎn)池東,經(jīng)槐蔭區(qū)、長(zhǎng)清區(qū)
路由:齊魯大道、黨楊路、劉長(zhǎng)山路、海棠路;長(zhǎng)度:全長(zhǎng)29km,其中非遺園到王府莊為地下線,約11.9km,玉符河到池東為高架線,約17.1km 設(shè)站:13座,其中換乘車站3座
R1線連接了濟(jì)南西站,是重點(diǎn)支持非遺園地區(qū)的發(fā)展建設(shè),提升片區(qū)可達(dá)性的必要條件
R2線
詳細(xì)站點(diǎn):王府莊、任家莊、臘山、西二環(huán)、閆千戶、八里橋、萬(wàn)盛北街、寶華街、長(zhǎng)途汽車站、生產(chǎn)路、歷黃路、歷山北路、二環(huán)東路、辛祝路、西周家莊、開源路、烈士陵園、濟(jì)鋼新村、彭家莊
走向:起點(diǎn)王府莊,終點(diǎn)彭家莊,經(jīng)槐蔭區(qū)、天橋區(qū)、歷城區(qū)
路由:劉長(zhǎng)山路延長(zhǎng)線、臘山北路、膠濟(jì)鐵路北側(cè)走廊、天橋東街、北園大街、七里堡路、祝舜路、西周南路、飛躍大道;長(zhǎng)度:約36.5km,均為地下線 設(shè)站:19座,其中換乘站10座
R2線閆千戶(含閆千戶)以東段線路為輪建設(shè)規(guī)劃項(xiàng)目,在本輪中將與M1線拆解,并進(jìn)行了調(diào)整
R3線
詳細(xì)站點(diǎn):龍洞莊、孟家莊、龍奧、奧體中心西、禮耕路、丁家東、盛福莊、西周家莊、工業(yè)北路、王舍人、裴家營(yíng)、濟(jì)南東客站、灘頭、川流、向陽(yáng)、臨港、遙墻機(jī)場(chǎng)
走向:起點(diǎn)龍洞莊,終點(diǎn)遙墻機(jī)場(chǎng),經(jīng)歷下區(qū)、歷城區(qū)
路由:機(jī)場(chǎng)路;長(zhǎng)度:約12.2km,其中高架線6km,地下線6.2km 設(shè)站:17座,其中換乘站5座 R3線一期工程南起龍洞莊,北至灘頭。中間設(shè)站13座,平均站間距1.778公里,線路全長(zhǎng)約20公里,將分為6個(gè)標(biāo)段進(jìn)行施工。此外,還將在南端建設(shè)龍洞停車場(chǎng),北端設(shè)置濟(jì)南東車輛段
M1線
詳細(xì)站點(diǎn):孟王莊、于家莊、濟(jì)南西站、文化中心、中央公園、會(huì)展中心、閆千戶、商埠區(qū)西、經(jīng)一緯
六、天橋南、濟(jì)安街、大明湖、縣西巷、東倉(cāng)、山東大學(xué)、山大南路、茂嶺山路、華陽(yáng)路、綢帶公園、禮耕路、天濼路、軟件園、工業(yè)園、世紀(jì)大道、徐家莊、烈士陵園、鳳凰路、王舍人北、濟(jì)南東客站、梁王、梁王東 走向:起點(diǎn)孟王莊,終點(diǎn)梁王東,經(jīng)槐蔭區(qū)、市中區(qū)、歷下區(qū)、歷城區(qū) 路由:經(jīng)一路、明湖西路、大明湖路、山大南路、CBD綢帶公園中軸線、禮耕路、鳳凰路、濟(jì)南新東站前街;長(zhǎng)度(新增):約29.9km,全部為地下線 設(shè)站:31座,其中換乘站10座;場(chǎng)段:溫梁停車場(chǎng)
M1線呈“L”型,是沿城市重要的東西向發(fā)展軸而規(guī)劃的。M1線閆千戶以西段線路(含位里莊車輛基地)為輪建設(shè)規(guī)劃項(xiàng)目,在本輪中將與R2線一期拆解,獨(dú)立運(yùn)營(yíng)
M2線
詳細(xì)站點(diǎn):老屯、藥山、黃河北、汽修廠、服裝城、工人新村、長(zhǎng)途汽車站、濟(jì)南站、天橋南、大觀園、經(jīng)七緯二、八一立交橋、英雄山、六里山、七里山、玉函小區(qū)、十六里河、分水嶺、南康
走向:起點(diǎn)南康,終點(diǎn)老屯,經(jīng)市中區(qū)、天橋區(qū)
路由:S103省道、英雄山路、緯二路、濟(jì)洛路、G309;長(zhǎng)度:約26.6km,全部為地下線
設(shè)站:19座,其中換乘站5座
M2線為南北向骨干線,支撐了主城區(qū)內(nèi)重要的南北發(fā)展軸
M3線
詳細(xì)站點(diǎn):小高莊、青島路、濟(jì)南西站、大楊莊、臘山、段店、市立五院、經(jīng)七路西、緯十二路、八一立交橋、省體育中心、泉城公園、千佛山、山大路南、燕山立交橋西、漿水泉路、洪山路、歷下廣場(chǎng)、奧體中心西、奧體中心東、舜華路、港溝路、林家莊、鳳岐路、田家莊、邢村、唐冶南、唐冶、程家莊、彭家莊、郭店、董家鎮(zhèn)
走向:起點(diǎn)小高莊,終點(diǎn)董家鎮(zhèn),經(jīng)槐蔭區(qū)、市中區(qū)、歷下區(qū)和歷城區(qū)
路由:青島路、順安路、經(jīng)十路、唐冶中路;長(zhǎng)度:約43.2km,原規(guī)劃為全部地下線,環(huán)評(píng)提前介入后,為保護(hù)濟(jì)南市地下水及泉水,建議將部分線路改為地上線,規(guī)劃單位采納了該建議,敷設(shè)方式調(diào)整后,地下線38.9km,高架線4.3km 設(shè)站:32座,其中高架站3座,地下站29座(換乘站9座)M3線為東西向骨干線,支撐了主城區(qū)重要的東西發(fā)展軸
M4線
詳細(xì)站點(diǎn):泉子山、二環(huán)南路、龜山、八里洼、金雞嶺、舜耕路、山東大廈、千佛山、文化路、和平路、東倉(cāng)、花園路西,歷山北路、水屯北路、清河北路、翻譯學(xué)院、二環(huán)北路、姬家、黃河大橋東、東河、華山、華山東路、荷花路、小清河?xùn)|、開源路、王舍人北、裴家營(yíng)、路家、毛莊
走向:起點(diǎn)泉子山,終點(diǎn)毛莊,經(jīng)市中區(qū)、歷下區(qū)、歷城區(qū) 路由:舜耕路、經(jīng)十一路、歷山路、華山北路、響泉路、鋼化路;長(zhǎng)度:約33.4km,均為地下線
設(shè)站:30座,其中換乘站6座
M4線的建設(shè)運(yùn)營(yíng)能夠加速主城區(qū)功能的提升,起到強(qiáng)化中心地位的作用
環(huán)線
詳細(xì)站點(diǎn):無(wú)影山北路、工人新村、段家圈、水屯、歷山北路、山大路、洪家樓、花園東路、華能路、工業(yè)南路、歷下廣場(chǎng)、牧牛山公園、洪山、荊山、燕子山、千佛山東路、舜耕路、玉函路、六里山、臥龍路、陽(yáng)光新路、緯十二路、經(jīng)七路、商埠區(qū)西、八里橋、交通學(xué)院、黃崗、無(wú)影山西路
走向:銀座中心--歷山路--銀座中心,經(jīng)天橋區(qū)、市中區(qū)、歷下區(qū) 路由:沿線經(jīng)過(guò)緯十二路、臥龍路、旅游路、CBD南北中軸線、花園路、歷山路、標(biāo)山南路、黃崗路;長(zhǎng)度:約36.5km,均為地下線
設(shè)站:29座,其中換乘車站9座;場(chǎng)段:西周家莊車輛段,崔家廟停車場(chǎng)
環(huán)線串聯(lián)西部商埠區(qū)、南部居住區(qū)、中央商務(wù)區(qū)、洪樓片區(qū)、北湖新區(qū)等主要客流集散點(diǎn),解決沿線交通問(wèn)題
發(fā)展歷程
2006年 ? 年初
早在2006年初,山東省“十一五”規(guī)劃中提到“未來(lái)五年內(nèi),濟(jì)南要做好地鐵、輕軌的前期論證工作,力爭(zhēng)早日開工建設(shè)?!?2013年 ? 5月
在《濟(jì)南市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)次公示》中提到,前期輕軌由R1、R2、R3組成,總長(zhǎng)約98千米。其中,R1、R3線路屬于現(xiàn)拆現(xiàn)建,而R2線用了閑置鐵路專用線和既有鐵路走廊。? 6月
《濟(jì)南市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2014-2018)環(huán)境影響評(píng)價(jià)第二次公示》出爐,對(duì)次公示中的某些細(xì)節(jié)做出了更具體的規(guī)劃,其中R1、R2、R3線總規(guī)劃95.6公里,共設(shè)車站37座;新建停車場(chǎng)、車輛段及綜合維修基地共計(jì)6處,設(shè)運(yùn)營(yíng)控制中心一處。2014年 ? 8月
在《調(diào)研濟(jì)南軌道交通工作時(shí)的講話》中提到了三條R線和四條M線的規(guī)劃建設(shè)時(shí)間,以及軌道交通對(duì)城市的影響。? 11月
制定了軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃,其中包括R1線、R2線一期工程(小高莊至郭店段)和R3線一期工程(龍洞至新東站段)。據(jù)了解,這三條線路的總長(zhǎng)為80.6公里,總投資約437億元,其中R1線長(zhǎng)26.4公里,R2線一期工程(小高莊至郭店段)長(zhǎng)35.2公里,R3線一期工程(龍洞至新東站段)長(zhǎng)19公里。2015年 ? 3月
《濟(jì)南軌道交通第二輪建設(shè)規(guī)劃招標(biāo)》中提到,規(guī)劃年限為2016-2020年,包含R1線延長(zhǎng)線、R2線優(yōu)化調(diào)整、R3線延長(zhǎng)線、軌道交通M1、M2、M3、M4線,這是M線(即常說(shuō)的市區(qū)軌道交通線)首次啟動(dòng)規(guī)劃編制工作。? 8月
在征地拆遷工作中要求,加快征地拆遷工作步伐,為9月底R(shí)1線全面開工奠定基礎(chǔ)。
? 12月
市軌道交通建設(shè)指揮部公布了未來(lái)幾年的規(guī)劃:2016年將開工建設(shè)R3線一期、R2線一期以及環(huán)線CBD段等三條軌交線,其中R3線一期確保6月底前開工。此
外,濟(jì)南軌道交通建設(shè)第二輪規(guī)劃也已基本確定,規(guī)劃自2016年至2022年,將建設(shè)環(huán)線、M1-M4線以及R1線北延、R2線西段調(diào)整,力爭(zhēng)16年6月30日前獲得國(guó)家批復(fù),盡快開工建設(shè)。
在《濟(jì)南市軌道交通第二輪建設(shè)規(guī)劃及線網(wǎng)規(guī)劃修編環(huán)境影響評(píng)價(jià)次信息公告》中提到:環(huán)線,M1-M4線,R1線北延,R2線西延,全長(zhǎng)約175.7km。2016年 ? 2月
在《濟(jì)南市軌道交通第二輪建設(shè)規(guī)劃社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告》中對(duì)環(huán)線,M1-M4線,R1線北延,R2線西延做出了更具體的說(shuō)明。? 4月
在《濟(jì)南市城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃(2016-2023)及線網(wǎng)規(guī)劃修編環(huán)境影響評(píng)價(jià)公眾參與第二次公示》中,除結(jié)合輪建設(shè)規(guī)劃對(duì)R2線一期進(jìn)行調(diào)整外,新增項(xiàng)目由環(huán)線、M1線、M2線、M3線、M4線、R1線北延、R2線西延、R3線北延等8個(gè)項(xiàng)目組成,新增規(guī)模約194.1km,共設(shè)車站143座;新建停車場(chǎng)、車輛段及綜合維修基地共計(jì)10處,預(yù)留2處;設(shè)運(yùn)營(yíng)控制中心一處。新增總投資1733.72億元。? 6月 6月1日,濟(jì)南軌交R1線U型梁在R1線試驗(yàn)段北端完成吊裝,標(biāo)志著試驗(yàn)段由橋梁下施工轉(zhuǎn)向上部施工,開始空中“鋪路”;R2線西延段完成了初勘;從6月17日起,R3線龍洞莊站、孟家莊站、龍奧站、奧體中心西站、禮耕路站、丁家東站、盛福莊站、西周家莊站、工業(yè)北路站和王舍人站進(jìn)行圍擋施工;6月20日,R3線正式開工建設(shè),計(jì)劃2019年9月30日土建完工,2020年9月30日試運(yùn)行,2020年12月31日開通試運(yùn)營(yíng),總工期四年半。? 7月
7月14日,輕軌R2線一期工程環(huán)評(píng)首次信息公示;7月20日,輕軌R2線一期工程即將啟動(dòng)市政管線遷改;7月23日,輕軌R1線首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“開拓一號(hào)”在王府莊站開挖;7月31日,輕軌R1線第二臺(tái)盾構(gòu)機(jī)“前進(jìn)一號(hào)”在演馬莊西站開挖,實(shí)現(xiàn)了地下段的南北同挖。? 8月
8月3日,在臘山分洪道的臘山北路橋下打出多個(gè)40多米深的勘探孔;8月26日,濟(jì)南啟動(dòng)軌交R1線車輛、牽引、信號(hào)等機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備招標(biāo),通俗點(diǎn)說(shuō)就是濟(jì)南軌道要開始選購(gòu)地鐵車身;8月31日?qǐng)?bào),王府莊附近R1線入地點(diǎn)首臺(tái)盾構(gòu)機(jī)開拓一號(hào)已經(jīng)在地下前進(jìn)了184米的距離,內(nèi)徑5.8米,外徑6.4米,已經(jīng)可以看出地鐵隧道的模樣,開拓二號(hào)也已經(jīng)組裝完畢,預(yù)計(jì)一周左右始發(fā)掘進(jìn)。? 9月
9月4日,第二臺(tái)軌交R1線入地盾構(gòu)機(jī)“開拓二號(hào)”正式開挖,它是R1線“開拓一號(hào)”同向?qū)?cè)的一輛盾構(gòu)機(jī),它將和“開拓一號(hào)”并列作戰(zhàn)。? 10月 10月12日,濟(jì)南輕軌R1線及R3線一期工程補(bǔ)充環(huán)境影響報(bào)告書首次信息公示,其中R1線擬在大學(xué)城站至趙營(yíng)站區(qū)間增設(shè)紫薇路站,趙營(yíng)站至王府莊站區(qū)間增設(shè)玉符河站,R3線路終點(diǎn)站由濟(jì)南新東站延伸至灘頭站,相應(yīng)增加部分正線長(zhǎng)度,此外,個(gè)別站位進(jìn)行了微調(diào)。
二、在建的R1線的情況
R1線線路簡(jiǎn)介:
濟(jì)南軌道交通R1號(hào)線南起池東,北至演馬莊西,全長(zhǎng)26.27km,其中高架線長(zhǎng)16.2km,過(guò)渡段長(zhǎng)0.2km,地下線長(zhǎng)約9.87km。共設(shè)車站11座,高架車站7座,地下車站4座。設(shè)范村車輛基地1處,控制中心1座,在池東站、演馬莊西站預(yù)留延伸條件。本次實(shí)施的內(nèi)容包括池東站、前大彥站、園博園站以及三站之間的兩個(gè)區(qū)間(含站后折返線)。
R1線站點(diǎn)設(shè)置:
濟(jì)南軌道交通R1線共設(shè)車站11座,其中高架站7座,地下站4座。R1站點(diǎn)施工線從南到北的站點(diǎn)依次為:池東、前大彥、園博園、長(zhǎng)清大學(xué)城、紫薇路、趙營(yíng)、玉符河、王府莊、大楊莊、濟(jì)南西站、演馬莊西。在R1線的11座車站中,由南向北前7座站點(diǎn)為高架站;而剩下的王府莊、大楊莊、濟(jì)南西站、演馬莊西4座站點(diǎn)為地下站。
其中,在R1線的7處高架車站中,園博園站、大學(xué)城站、紫薇路站、趙營(yíng)站、玉符河站這5處車站都是三層高架島式車站。
池東站位于丹桂路的南側(cè),前大彥站位于海棠路、芙蓉路南側(cè),園博園站位于海棠路、丁香路路口的北側(cè),大學(xué)城站位于海棠路、大學(xué)路路口南側(cè),紫薇路站位于海棠路、紫薇路路口南側(cè),趙營(yíng)站位于劉長(zhǎng)山路、平安北路路口北側(cè),玉符河站位于玉符河北側(cè)。另外,地下站點(diǎn)的王府莊站位于劉長(zhǎng)山路、物流大道路口,大楊莊站位于齊魯大道、經(jīng)十路路口,濟(jì)南西站位于濟(jì)南西站東廣場(chǎng),演馬莊西站位于青島路和聊城路中間。
了解盾構(gòu)機(jī)實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)地點(diǎn):濟(jì)南重工
實(shí)習(xí)時(shí)間:2017年11月1日 天氣:晴,7~17℃
11月1日,同學(xué)們懷著對(duì)盾構(gòu)機(jī)這個(gè)大家伙的好奇來(lái)到了濟(jì)南重工,到濟(jì)南重工后,濟(jì)南重工的一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)給我們?cè)敿?xì)的介紹一下他們公司生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)的具體情況。經(jīng)過(guò)濟(jì)南重工領(lǐng)導(dǎo)的介紹我對(duì)盾構(gòu)機(jī)有了更深一步的了解。
盾構(gòu)機(jī),全稱全斷面隧道掘進(jìn)機(jī),是一種具有金屬外殼,殼內(nèi)裝有整機(jī)及輔助設(shè)備,在盾殼的掩護(hù)下進(jìn)行隧道土體開挖、土渣排運(yùn)、整機(jī)推進(jìn)和管片安裝等作業(yè),從而構(gòu)筑隧道的特種施工裝備。
濟(jì)南重工生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī),利用的是土壓平衡原理,其開挖直徑達(dá)6.68米,總長(zhǎng)85米,總重515噸,身價(jià)約5000萬(wàn)元。由刀盤、盾體(見圖9)、主驅(qū)動(dòng)、管片拼裝機(jī)(見圖10)、螺旋機(jī)、皮帶機(jī)等10余個(gè)部分組成。盾構(gòu)機(jī)刀盤配備41刃高強(qiáng)材料滾刀,以及撕裂刀、刮刀。三種刀片有不同的高度差,分工協(xié)作。“滾刀碎石、撕裂刀把砂土劃成小塊,刮刀將這些碎石和泥土刮下來(lái)。
圖9 刀盤、盾體
圖10 管片拼裝機(jī)
軌道交通地下段使用盾構(gòu)機(jī)時(shí),一般先在規(guī)劃的兩個(gè)車站位置各挖出一個(gè)類似“豁口”的基坑,然后把盾構(gòu)機(jī)吊下去。盾構(gòu)機(jī)在地下10米至20米的位置開挖隧道,像個(gè)蟲子一樣往前拱;能上能下,能左能右,最小轉(zhuǎn)彎半徑250米,100米上下坡不超過(guò)5米。盾構(gòu)機(jī)始發(fā)后,在液壓的推動(dòng)下,只能前進(jìn)不能后退。刀盤將砂卵石、灰?guī)r等打碎后,渣土通過(guò)傳送帶運(yùn)送到出渣口,然后通過(guò)編組列車運(yùn)到“基坑”。許京偉說(shuō),編組列車共65米,有四節(jié)渣土車、兩節(jié)管片車,還有沙漿罐車。“管片運(yùn)送到指定位置后,再通過(guò)擺渡車運(yùn)到管片拼裝機(jī),拼裝隧道管片?!彼榻B,管片寬1.5米,每一圈需要6塊。一般管片和外壁有大約14厘米的空隙,通過(guò)澆筑泥漿彌合縫隙。而盾構(gòu)機(jī)經(jīng)過(guò)后,就可以直接鋪鐵軌了。一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi),盾構(gòu)機(jī)約有40分鐘在開挖隧道,20分鐘在拼裝隧道管片。
盾構(gòu)機(jī)接入10萬(wàn)伏電壓,經(jīng)機(jī)器上的變壓器轉(zhuǎn)換為400伏電壓開始作業(yè);該機(jī)器設(shè)計(jì)功率1800KW,驅(qū)動(dòng)功率945KW,工作起來(lái)每小時(shí)耗電量為900多度電。
遇到巖石,盾構(gòu)機(jī)每分鐘可轉(zhuǎn)3.5轉(zhuǎn),推進(jìn)7毫米;遇到軟土每分鐘轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),推進(jìn)40毫米至80毫米。許京偉說(shuō),在濟(jì)南的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中,盾構(gòu)機(jī)每月可推進(jìn)200米左右,砂石層2公里就需要換一次滾刀。
現(xiàn)在一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的使用壽命是挖10公里隧道,因?yàn)樵撛O(shè)備的關(guān)鍵部件主軸承、電機(jī)、液壓馬達(dá)等是從國(guó)外引進(jìn)的,有壽命年限。各個(gè)零部件接近了使用壽命,考慮到隧道施工安全和可靠性,一般就不用了。現(xiàn)在也在研究盾構(gòu)機(jī)再制造。
盾構(gòu)機(jī)需要一個(gè)機(jī)長(zhǎng),負(fù)責(zé)開挖控制和工序組織;有人負(fù)責(zé)拼裝管片,運(yùn)送管片、擰螺絲;還有人負(fù)責(zé)清運(yùn)渣土。整個(gè)班組大約8個(gè)人。當(dāng)然,所有的工作基本都是自動(dòng)化,操作相對(duì)簡(jiǎn)單。
操作室(見圖11)是盾構(gòu)機(jī)大腦,控制盾構(gòu)機(jī)推力、速度、方向等掘進(jìn)參數(shù)的操作室,里面有一些屏幕將分別監(jiān)控著隧道掘進(jìn)時(shí)同步注漿的情況,盾構(gòu)機(jī)刀頭的位置和方向、管片運(yùn)入和渣土輸出的實(shí)時(shí)狀況。操作室里配備了空調(diào),盾構(gòu)機(jī)上還有衛(wèi)生間。
圖11 操作室及其內(nèi)部
“渣土口附近有監(jiān)控,機(jī)長(zhǎng)在操作室里可以隨時(shí)通過(guò)屏幕查看?!痹S京偉說(shuō),一般開挖一環(huán)會(huì)產(chǎn)生大約55方渣土,每輛渣土車可以裝18方,3輛車基本可以裝完,如果渣土遠(yuǎn)超出這個(gè)數(shù)量,就說(shuō)明機(jī)器在施工過(guò)程中有地方出現(xiàn)了塌方。
每一個(gè)機(jī)長(zhǎng)都要對(duì)這些情況熟練掌握,如果開挖的是砂卵石,渣土增加約0.4倍,如果是黏土增加0.2倍左右?!叭绻鐾亮砍霈F(xiàn)異常,必須要停機(jī)檢測(cè)?!痹S京偉說(shuō),一般情況下,使用盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生的地面沉降不超過(guò)5毫米
盾構(gòu)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)了36.8%的開口率,“直徑500毫米的巖石可以穿過(guò)刀盤,經(jīng)過(guò)螺旋排土機(jī)運(yùn)走?!倍軜?gòu)機(jī)最怕遇到平行水和孤立的大石塊。
“遇到直徑較大的孤石或飄石,需要人工在石頭上鉆孔;如果石頭很大,只能采取人工爆破的方式,將石塊炸碎再開掘隧道。”許京偉說(shuō),最麻煩的還是水。如果僅是一些沒有壓力的滲水,不會(huì)影響施工。如果有帶有壓力的水,不超過(guò)10公斤,也就是水深不超過(guò)100米的壓力,基本不會(huì)影響施工。
遇到突水情況,盾構(gòu)機(jī)停止工作,人工澆灌泥漿、鋸末或者黃豆等,把水吸成果凍狀,然后再倒出來(lái)。但是如果遇到水壓很大的情況,就麻煩了,“水壓可能將盾構(gòu)機(jī)密封破壞,損害機(jī)器,影響施工?!辈贿^(guò)因?yàn)橹敖?jīng)過(guò)多次勘探,一般不會(huì)出現(xiàn)這種極端情況。
濟(jì)南CBD實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)地點(diǎn):濟(jì)南城建CBD施工現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)習(xí)時(shí)間:2017年11月2日 天氣:晴,9~18℃
11月2日,我們還是在一號(hào)餐廳西南角集合,坐上了去濟(jì)南城建CBD施工現(xiàn)場(chǎng)的校車,這是我們這次實(shí)習(xí)的最后一站,我們64位同學(xué)都十分興奮的踏上了征程,到了工地時(shí),帶領(lǐng)我們參觀的是一位濟(jì)南城建的魏工,對(duì)待我們十分的熱情,他先是在會(huì)議室給我們講了一下濟(jì)南CBD的部分情況,然后帶領(lǐng)我們到施工現(xiàn)場(chǎng)參觀同時(shí)給我們介紹了一下施工。經(jīng)過(guò)魏工的介紹我了解到:
濟(jì)南CBD部分情況
濟(jì)南CBD,全稱濟(jì)南中央商務(wù)區(qū),位于濟(jì)南市東部燕山新區(qū)經(jīng)十路兩側(cè),毗鄰山東省博物館、奧體中心,規(guī)劃占地面積3.2平方公里。規(guī)劃的近期目標(biāo)為:地區(qū)級(jí)專業(yè)型CBD;遠(yuǎn)期目標(biāo)為:國(guó)家CBD格局中動(dòng)脈節(jié)點(diǎn),國(guó)家級(jí)特色商務(wù)中心區(qū)。濟(jì)南中央商務(wù)區(qū),為省政府“十二五”規(guī)劃中定位為依托政務(wù)中心、奧體中心、文博片區(qū),著力打造的集區(qū)域金融中心、總部聚集中心、區(qū)域創(chuàng)新中心為一體的城市新中心。
中央商務(wù)區(qū),規(guī)劃范圍北起工業(yè)南路,南至經(jīng)十路,東起奧體西路,西至華陽(yáng)路。總面積約3.2平方公里。泛中央商務(wù)區(qū),規(guī)劃范圍向東擴(kuò)至奧體中路,向西擴(kuò)至漿水泉路,總面積約6.7平方公里。對(duì)總體規(guī)劃的要求為,最大限度顯山露水,核心區(qū)域建筑要錯(cuò)落有致,高低起伏,“五小”:小地塊、小馬路、小廣場(chǎng)、小轉(zhuǎn)角、小綠地;標(biāo)志性建筑群體現(xiàn)濟(jì)南特色內(nèi)涵。
濟(jì)南東部新城CBD規(guī)劃結(jié)構(gòu)為:“一軸、一心、四區(qū)”。
“一軸”為貫穿片區(qū)南北的中央軸線,是整個(gè)CBD景觀、功能與活動(dòng)主軸; “一心”即中央綠心,位于CBD中央?yún)^(qū)域的大型綠色開放空間、休閑娛樂購(gòu)物中心,占地約為460畝;
“四區(qū)”包括功能混合的中央活力區(qū);軸線北端的總部科技商務(wù)區(qū);經(jīng)十路北、經(jīng)十路南的金融商務(wù)區(qū)。
濟(jì)南CBD的交通情況(圖12)
一、濟(jì)南遙墻國(guó)際機(jī)場(chǎng)至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)交通路線
從濟(jì)南遙墻國(guó)際機(jī)場(chǎng)經(jīng)G2001轉(zhuǎn)G2至濟(jì)南東/章丘出口下沿G309到達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)。全程約30公里。
二、濟(jì)南西客站至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)
從濟(jì)南西客站駛?cè)隚220經(jīng)G309沿經(jīng)十路直達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)。全程約20公里。
三、濟(jì)南火車站至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)
從濟(jì)南火車站經(jīng)緯二路至G309沿經(jīng)十路到達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)。全程約14公里。
四、濟(jì)南東站至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)
從濟(jì)南東站駛?cè)肷酱竽下方?jīng)解放東路到達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)。全程約10公里。
五、高速公路至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)
1、濟(jì)南東至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),可由濟(jì)南東出口下經(jīng)G309到達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),全程約12公里。
2、濟(jì)南西至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),可由濟(jì)南西出口下經(jīng)G220駛?cè)隚309可直達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),全程約22公里。
3、濟(jì)南南至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),可由濟(jì)南南出口下經(jīng)S103、二環(huán)南路、二環(huán)東路到達(dá),全程約22公里。
4、濟(jì)南北至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),可由濟(jì)南北出口下經(jīng)將軍路、二環(huán)東路、解放東路到達(dá),全程約13公里。
六、長(zhǎng)途汽車站至濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū)
由北園高架駛?cè)攵h(huán)東路高架,沿經(jīng)十路到達(dá)濟(jì)南(奧體)中央商務(wù)區(qū),全程約17公里。
圖12 濟(jì)南CBD交通圖
“CBD主要分為四區(qū),分別是中央活力區(qū)、總部商務(wù)區(qū)以及經(jīng)十路北、經(jīng)十路南的金融商務(wù)區(qū)。”歷下區(qū)東區(qū)工程建設(shè)指揮部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,按照規(guī)劃,軸線北端的總部商務(wù)區(qū)將聚集國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)地區(qū)總部、研發(fā)設(shè)計(jì)銷售中心,形成全省集中度最高的企業(yè)總部中心。
在紐約曼哈頓CBD的核心區(qū),從百老匯路延伸到東河的一條街道,全長(zhǎng)不足一英里,寬僅11米,卻以“美國(guó)的金融中心”聞名于世,這就是“華爾街”。“濟(jì)南CBD10平方公里的輻射區(qū)內(nèi),經(jīng)十路燕山立交橋至奧體東路段,5.5公里匯集了30多家省級(jí)金融保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)總部。”該負(fù)責(zé)人表示,在不久的將來(lái),CBD將成為濟(jì)南的“華爾街”。
除總部商務(wù)區(qū),分布在經(jīng)十路北和經(jīng)十路南的金融商務(wù)區(qū)也將匯集銀行、保險(xiǎn)、證券等傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu),吸引創(chuàng)業(yè)投資、基金管理、大型企業(yè)財(cái)務(wù)公司等新興金融機(jī)構(gòu),建設(shè)立足山東、輻射周邊、在全國(guó)有較大影響力的資本運(yùn)營(yíng)中心。
作為項(xiàng)目策劃之初就與國(guó)家開發(fā)銀行山東省分行、郵政儲(chǔ)蓄銀行山東省分行
和山東省魯信投資控股集團(tuán)、山東省農(nóng)村信用社聯(lián)合社簽訂入駐協(xié)議,被形象地稱為“101”大廈的4座高檔寫字樓已完成2座,其余2座正在加緊建設(shè),建成后將成為濟(jì)南市稅收貢獻(xiàn)水平最高的商務(wù)樓宇。
“CBD全面建成后,10平方公里輻射范圍內(nèi)將有近百座高層和超高層建筑、2000萬(wàn)平方米高檔載體投入使用,累計(jì)投資超過(guò)2000億元,年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1000億元,區(qū)域稅收200億元,建成全省金融機(jī)構(gòu)數(shù)量最多、總部企業(yè)密度最大、商務(wù)服務(wù)能力最強(qiáng)的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)聚集區(qū),成為國(guó)家CBD格局中的重要節(jié)點(diǎn)。”
CBD基坑施工現(xiàn)場(chǎng)
地下環(huán)路和綜合管廊(見圖13),就是地下城市管道綜合走廊。即在城市地下建造一個(gè)隧道空間,將電力、通信,燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體,設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理,是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。綜合管廊宜分為干線綜合管廊、支線綜合管廊及纜線管廊。干線綜合管廊:用于容納城市主干工程管線采用獨(dú)立分艙方式建設(shè)的綜合管廊。支線綜合管廊:用于容納城市配給工程管線采用單艙或雙艙方式建設(shè)的綜合管廊。纜線管廊:采用淺埋溝道方式建設(shè),設(shè)有可開啟蓋板但其內(nèi)部空間不能滿足人員正常通行要求,用于容納電力電纜和通信線纜的管廊。地下環(huán)路設(shè)計(jì)為單向三車道,逆時(shí)針行進(jìn),配有地下停車場(chǎng),綜合管廊分為電力,水,綜合倉(cāng)。該設(shè)施分開澆筑,先澆筑下半部分,待下半部分達(dá)到強(qiáng)度要求后再澆筑上半部分,鋼筋采用螺紋套筒連接,兩層中間鋪設(shè)防水,最外層鋪設(shè)防水布料,該布料遇水放熱,便可以吸附到混凝土上。
圖14 地鐵與CBD共建交匯處
圖13地下環(huán)路和綜合管廊
地鐵與CBD共建交匯處(見圖14),澆筑完成后,盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)到此處時(shí)可以快速通過(guò),無(wú)需挖土。在眼前的是滿堂支架,滿堂腳手架又稱作滿堂紅腳手架,是一種在水平方向滿鋪搭設(shè)腳手架的施工工藝,多用于豎向支撐,例如建筑樓板
的支撐體系。滿堂腳手架為高密度腳手架,相鄰桿件的距離固定,壓力傳導(dǎo)均勻,因此也更加穩(wěn)固。滿堂支架法施工是一種長(zhǎng)期被采用的方法,施工時(shí)需要大量的模板支架。支架法施工是在橋位處搭設(shè)支架,在支架上澆筑橋體混凝土,待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板及支架。支架法施工最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要大型吊裝設(shè)備,其缺點(diǎn)是施工用的支架模板消耗量大、工期長(zhǎng),對(duì)山區(qū)橋梁及高墩有很大的局限性。茂嶺三號(hào)路解放東路暗挖工程,茂嶺三號(hào)路總長(zhǎng)2162米,擬建雨水溝位于道路東側(cè)雨水溝自K1+634.70-K1+684.04橫穿解放東路,全長(zhǎng)49.34米。根據(jù)工程指揮建設(shè)部要求,解放東路交通不能中斷,雨水溝橫穿解放東路部分采用暗挖法施工,南北兩端順接明挖矩形雨水溝4.0*2.6米,明暗挖雨水溝設(shè)置轉(zhuǎn)換井連接。根據(jù)雨水專業(yè)總體過(guò)水?dāng)嗝嬉?,暗挖斷面采用雙艙矩形結(jié)構(gòu)形式。奧體西路管線分布秘密級(jí),沿道路橫斷面分布有雨水、電力、熱力、燃?xì)獾?3種管線,暗挖覆土5.0-5.15米,暗挖風(fēng)險(xiǎn)較大,對(duì)地表沉降和管線變形要求較高,根據(jù)2017年3月28日建設(shè)方主持召開的【濟(jì)南市中央商務(wù)區(qū)雨水溝橫穿市政道路淺埋暗挖施工方案】專家評(píng)審會(huì)意見,本工程延隧道縱向通長(zhǎng)打設(shè)超前大管棚支護(hù),以有效控制地表沉降和管線變形。初期支護(hù)采用18工字鋼拱架掛網(wǎng)噴射混凝土,二次襯砌采用C30現(xiàn)澆混凝土。本設(shè)計(jì)包括暗挖雨水溝初期支護(hù)、二次襯砌結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容。
實(shí)習(xí)總結(jié)
短短的實(shí)習(xí),讓我大開眼界,也學(xué)會(huì)了不少東西,也讓我對(duì)自己今后要從事的行業(yè)有所思考。原來(lái)的那種心高氣傲沒有了,取而代之的是腳踏實(shí)地的努力學(xué)習(xí)的決心和信心。當(dāng)我擺正自己的心態(tài),從初涉社會(huì)工作的被動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到開始適應(yīng)社會(huì)的主動(dòng)狀態(tài),以放松的心情,充沛的精力重新回到緊張的學(xué)習(xí)當(dāng)中時(shí),我忽然有種這樣的感受:短短一周,仿佛思想又得到了一次升華,心中又多了一份人生感悟。
此次走出學(xué)校,來(lái)到了工地實(shí)習(xí)是一次很好的啟蒙活動(dòng)。希望我的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)能夠在以后的道路上指導(dǎo)我走向成功,外面的世界很精彩,但是,沒有實(shí)力就變成別人是你的精彩,而不是你是別人的精彩。
我的實(shí)習(xí)雖然結(jié)束了,但是,我的學(xué)習(xí)卻仍在繼續(xù)!
第三篇:城市地下空間工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
河 南 城 建 學(xué) 院
實(shí)習(xí)系 專 班 級(jí) 學(xué) 生 指 導(dǎo) 完 成
實(shí)習(xí)報(bào)告
類 別: 別: 業(yè): 0734121 學(xué) 號(hào): 073412153 姓 名: 趙文超 教 師: 時(shí) 間:
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
綜合成績(jī) 指導(dǎo)教師簽字
一 實(shí)習(xí)目的與要求
1、實(shí)習(xí)目的
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要組成部分,也是完成專業(yè)培養(yǎng)和訓(xùn)練中最主要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
通過(guò)到相關(guān)企業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí),學(xué)生以技術(shù)人員助手的身份進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),深入實(shí)際,獲取直接知識(shí),完成實(shí)習(xí)指導(dǎo)人(現(xiàn)場(chǎng)工程師或技術(shù)人員)所布置的各項(xiàng)工作任務(wù),達(dá)到進(jìn)一步鞏固所學(xué)理論,擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)面,培養(yǎng)和鍛煉獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力目的。
2、實(shí)習(xí)要求
(1)了解建筑構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn);了解某些新建筑、新結(jié)構(gòu)、新施工工藝、新材料和現(xiàn)代化管理方法等,鞏固和擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域;
(2)對(duì)地鐵、地下通道、高層于地下建筑、地下結(jié)構(gòu)的單位或分部工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工技術(shù)與施工組織管理等內(nèi)容,進(jìn)一步加深理解,鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容;
(3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)了解建筑業(yè)企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)及企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式;(4)將實(shí)習(xí)中的收獲與體會(huì)等及時(shí)寫入實(shí)習(xí)日記中,為寫實(shí)習(xí)報(bào)告累計(jì)素材;
(5)學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和工人師傅的優(yōu)良職業(yè)道德和敬業(yè)精神。
二、實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容
結(jié)合城市地下空間工程專業(yè)的實(shí)際,要求在實(shí)習(xí)中分別對(duì)地鐵工程、基礎(chǔ)和基坑工程、地下綜合體的設(shè)計(jì)和施工分別了解和掌握以下內(nèi)容:
1,地鐵工程(鄭州地鐵)
鄭州地鐵,是鄭州市第一個(gè)軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)劃,由八條線路組成,總投資1000億元。地鐵建設(shè)分為起步、發(fā)展、成熟完善3個(gè)建設(shè)階段。2009年06月06日,鄭州地鐵1號(hào)線一期工程動(dòng)工;2010年12月28日,鄭州地鐵2號(hào)線一期工程動(dòng)工。2013年09月16日鄭州地鐵1號(hào)線一期工程空載試運(yùn)行,2013年12月28日鄭州地鐵1號(hào)線一期工程通車運(yùn)營(yíng),鄭州成為中原地區(qū)第一個(gè)擁有軌道交通的城市,中部六省第二個(gè)擁有軌道交通的城市。鄭州地鐵線路最新規(guī)劃如
下
圖
1.1背景簡(jiǎn)介
鄭州市發(fā)展迅速,道路交通面臨的巨大壓力,已經(jīng)影響到了城市發(fā)展。由于京廣鐵路、隴海鐵路對(duì)城區(qū)的分割,嚴(yán)重影響了城市各功能區(qū)的聯(lián)系。同時(shí)在城市主干道的重要公交走廊上,公交車輛滿載率均已超過(guò)100%。單靠城市公交調(diào)整,已經(jīng)無(wú)法滿足市民出行需求,建設(shè)地鐵分流市民出行勢(shì)在必行。2001年鄭州市規(guī)劃局提出了建設(shè)地鐵。2003年10月下旬,鄭州輕軌1號(hào)線一期工程“預(yù)可行性研究方案”,通過(guò)國(guó)內(nèi)城市軌道交通專家論證。2006年初,鄭州將原計(jì)劃“輕軌線”調(diào)整為“地鐵線”,規(guī)劃了鄭州地鐵“三橫兩縱一環(huán)”的框架性方案。隨后的兩年,經(jīng)過(guò)幾十次技術(shù)專家論證會(huì),鄭州市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)(2008年和2015年)通過(guò)了國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家文物局、國(guó)家環(huán)保部等部委的審批。2008年12月31日,鄭州地鐵規(guī)劃經(jīng)國(guó)家發(fā)改委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合會(huì)審后,呈報(bào)至國(guó)務(wù)院。2009年02月06日,鄭州市地鐵規(guī)劃獲得國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)。
1.2建設(shè)階段
第一階段:起步階段,至2015年,建設(shè)鄭州地鐵1號(hào)線、鄭州地鐵2號(hào)線一期工程。
線網(wǎng)構(gòu)成及規(guī)模:1號(hào)線一期、2號(hào)線一期,地鐵線網(wǎng)規(guī)模44.47公里。配套說(shuō)明:結(jié)合中心城區(qū)的發(fā)展,向東輻射中牟、開封市,利用中原城市群城際軌道交通中的鄭州——開封線,承擔(dān)中心城區(qū)與中牟、開封的軌道交通聯(lián)系。
第二階段:發(fā)展階段,至2020年,形成“井”字形骨架線網(wǎng)。
線網(wǎng)構(gòu)成及規(guī)模:1號(hào)線、2號(hào)線一期、3號(hào)線一期、5號(hào)線,地鐵線網(wǎng)總規(guī)模約95.61公里。
配套說(shuō)明:輻射帶動(dòng)滎陽(yáng)市、上街區(qū)組團(tuán)和航空港組團(tuán)的發(fā)展。利用中原城市群城際軌道交通中的鄭州——機(jī)場(chǎng)線、鄭州——洛陽(yáng)線,承擔(dān)中心城區(qū)與上街滎陽(yáng)組團(tuán)、航空港組團(tuán)的軌道交通聯(lián)系。
第三階段:成熟完善階段,2020年以后,形成“三橫兩縱一環(huán)”全部地鐵線網(wǎng)。
線網(wǎng)構(gòu)成及規(guī)模:建設(shè)4號(hào)線、6號(hào)線以及2、3、4號(hào)線二期,地鐵線網(wǎng)總規(guī)模達(dá)到202.35公里。
配套說(shuō)明:修建兩條中心城區(qū)至中牟、上街的市域軌道線,分別連接中牟近郊組團(tuán)和滎陽(yáng)——上街組團(tuán)。同時(shí)與鄭州——開封線、鄭州——機(jī)場(chǎng)線、鄭州——洛陽(yáng)線一起,構(gòu)成城鎮(zhèn)密集區(qū)的軌道交通線網(wǎng)。
軌道交通線路規(guī)劃已基本穩(wěn)定。遠(yuǎn)期年,都市區(qū)軌道交通線網(wǎng)由9條線路組成,分中心城區(qū)線網(wǎng)與都市區(qū)線網(wǎng)二個(gè)層次。
遠(yuǎn)景年,都市區(qū)軌道線網(wǎng)共規(guī)劃17條線路,覆蓋鄭州新區(qū)、航空港區(qū)、滎陽(yáng)-上街組團(tuán)、新密、新鄭等地區(qū)。在17條線路中軌道交通7至17號(hào)線為新增線路。此外,軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃修編成果正在結(jié)合都市區(qū)規(guī)劃進(jìn)一步修訂完善。
鄭州地鐵由6條線路組成,為“三橫兩縱一環(huán)”的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。6條線路,共設(shè)置有18處換乘車站。
1.3建設(shè)模式
首次采用施工總承包模式,節(jié)約成本
與軌道交通1號(hào)線建設(shè)方式有所不同,軌道交通2號(hào)線采用施工總承包管理模式。中國(guó)中鐵股份公司經(jīng)過(guò)激烈競(jìng)爭(zhēng),在國(guó)內(nèi)眾多大型建筑企業(yè)中勝出。在2號(hào)線建設(shè)中,不僅承擔(dān)施工任務(wù),同時(shí)還承擔(dān)了部分建設(shè)管理任務(wù),可以有效減少建設(shè)方的人力、技術(shù)和管理壓力,減少建設(shè)管理層次和環(huán)節(jié),節(jié)約項(xiàng)目成本。
1.4施工方法
鄭州地鐵采用盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)法(Shield Method)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法,它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn),通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌,同時(shí)在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖,通過(guò)出土機(jī)械運(yùn)出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。
盾構(gòu)法:
鄭州地鐵采用盾構(gòu)法施工(如圖一)。盾構(gòu)法(Shield Method)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法,它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn),通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌,同時(shí)在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖,通過(guò)出土機(jī)械運(yùn)出洞外,靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn),并拼裝預(yù)制混凝土管片,形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。
盾構(gòu)法適用于
1.在松軟含水地層,相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件。
2.盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深,覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太淺,盾構(gòu)法施工難度較大;在水下修建隧道時(shí),覆土太淺盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大。
3.地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置。
4.隧道之間或隧道與其他建(構(gòu))筑物之間所夾土(巖)體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m,豎直方向1.5m。
5.從經(jīng)濟(jì)角度講,連續(xù)的盾構(gòu)施工長(zhǎng)度不宜小于300m。
2,地鐵車站(以西流湖站為例如下圖):
2.1車站工程的性質(zhì)、規(guī)模
車站是城市軌道交通路網(wǎng)中一種重要的建筑物,它是供旅客乘降,換乘和候車的場(chǎng)所,應(yīng)保證旅客使用方便,安全,迅速地進(jìn)出車站,并有良好的通風(fēng),照明,衛(wèi)生,防火設(shè)備等,給旅客提供舒適,清潔的環(huán)境。車站應(yīng)容納主要的技術(shù)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),從而保證城市軌道交通的安全運(yùn)行。地鐵車站里的輔助設(shè)備包括:自動(dòng)扶梯、直升電梯、卷簾門、防洪門、旅客引導(dǎo)、照明、售檢票系統(tǒng)、車站設(shè)備自控系統(tǒng)等
地鐵車站按照線路布線情況分,可分為:地面站、地下站、高架站。西流湖站為地下站,為地下二層。
2.2地鐵車站建筑布置與結(jié)構(gòu)體系:
西流湖站附近新建有3000平方米的凱旋路公交場(chǎng)站,距B、D出入口不到50米,建設(shè)西路南北兩側(cè)各新建了一座雙島式公交港灣,各有兩條專用公交通道。作為鄭州地鐵1號(hào)線六個(gè)公交接駁站之一,西流湖站對(duì)鄭州市郊區(qū)交通運(yùn)輸起著十分重要的樞紐作用。
該入口采用的是鋼結(jié)構(gòu)頂棚(如圖1)車站地下一層為售票處,二層為乘車處。售票處(如圖2)
2.3地鐵車站基坑特點(diǎn)、維護(hù)機(jī)構(gòu)、支撐體系類型等:
之后我們參觀了中鐵七局鄭州地鐵二號(hào)線車站施工現(xiàn)場(chǎng)(如下圖)。地鐵車站施工為深基坑施工。
基坑的支撐體系主要有鋼支撐體系、鋼筋混凝土支撐體系、鋼筋混凝土和鋼支撐的混合體系等類型,其布置形式主要有雙向井格型、斜撐加直撐型、斜撐型、封閉式框架支撐型、圓弧型等。由于地鐵車站端頭井的平面尺寸一般寬度為20多米,因此,主要采用鋼支撐,地鐵一號(hào)線漕寶路站北端頭井、新閘路站端頭井主要采用雙向井格型,漢中路站端頭井開始使用斜撐加直撐型布置形式,因斜撐體系具有形式簡(jiǎn)潔、安全可靠、便于施工、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn),目前 地鐵車站端頭井主要采用斜撐型支撐布置形式。
2.4車站施工方法
通常地鐵地下車站的施工方法有: 明挖法,蓋挖法,淺埋暗挖法。而明挖法由于施工技術(shù)簡(jiǎn)單,快速,經(jīng)濟(jì),故通常是各國(guó)地下鐵道施工的首選技術(shù)。
明挖法對(duì)地鐵車站的施工方法比較常用的是明挖法,因?yàn)槊魍诜ㄓ兄欢ǖ膬?yōu)勢(shì),在質(zhì)量上較其他施工方法有所保證,而且工期比較短,施工速度快,這是大多數(shù)的地鐵車站施工常用方法。但是這種施工方法還存在著一定的不足,它一定的條件限制,因?yàn)槭┕r(shí)需要的場(chǎng)地面積比較大,周圍的交通和生活會(huì)受到一定程度的影響,所以當(dāng)施工的不具備合適的條件時(shí),就得采用其他的施工方法。
蓋挖法蓋挖法主要是針對(duì)城市的交通情況比較發(fā)達(dá),不適合在地上作業(yè),而利用一些結(jié)構(gòu)板等材料進(jìn)行臨時(shí)的結(jié)構(gòu)設(shè)施來(lái)保證交通的順利進(jìn)行。按結(jié)構(gòu)施工順序分蓋挖逆作法和蓋挖順作法兩種.暗挖法暗挖法主要包括新奧法、淺埋暗挖法、暗挖與蓋挖相結(jié)合的施工方法。
2.5車站防排水措施、監(jiān)測(cè)方法
該施工現(xiàn)場(chǎng)采用的排水措施:由于降雨而造成的基坑積水,以及地下滲出水采用排水泵坑集中排除
在基坑四周設(shè)置排水溝,基坑的四角設(shè)置排水井,基槽內(nèi)的水由排水溝內(nèi)流入排水井內(nèi),通過(guò)水泵將排水井內(nèi)的水抽入基礎(chǔ)上面的排水溝內(nèi)流入市政排水系統(tǒng)內(nèi)。施工排水可采用明排水,明排水是采用截、疏的方法。截,是截住水流;疏,是疏干積水。工程排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程所處的處置位置、埋設(shè)淺度等選擇排水方式。根據(jù)工程防水要求不同。
明溝排水:所謂明溝排水就是把流入溝槽內(nèi)或基坑內(nèi)地下水匯集到集水井內(nèi),然后用水泵抽走。當(dāng)開挖基礎(chǔ)不深或水量不大的溝槽或基坑時(shí),通常采用明溝排水的方法。從坑壁、坑底滲出的地下水,經(jīng)排水溝匯集到排水井內(nèi),并由水泵排出坑外。
滲排水:所謂滲排水是將水層滲出的水,通過(guò)散水管集中至集水井內(nèi),而后采用水泵等機(jī)械排水。滲排水的集水管依據(jù)排水大小、價(jià)格等可選用有砂混凝土管或硬塑管。滲排水的散水管設(shè)計(jì)坡度一般不大于1%,間距為5~10m.盲溝排水:盲溝一般設(shè)在建筑物或構(gòu)筑物四周,由砂和卵石組成。盲溝與基坑開挖時(shí)就施工的排水明溝應(yīng)盡量聯(lián)合。盲溝的間距應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件確定。
3,高層建筑的基礎(chǔ)和基坑工程
我們所參觀的為本校文管校區(qū)研究生教工住宿公寓施工現(xiàn)場(chǎng)。該工程為三棟26層的高
層
建
筑。
如
下
圖
3.1基坑按安全等級(jí)劃分:
一級(jí):破壞后果很嚴(yán)重或開挖深度大于等于10米; 二級(jí):壞后果嚴(yán)重或開挖深度介于7-10米; 三級(jí):壞后果很嚴(yán)重或開挖深度小于10米;
基坑按周邊環(huán)境等級(jí)劃分:
特級(jí):離基坑1倍開挖深度范圍內(nèi)有重要的地下設(shè)施、大直徑管線,重要建(構(gòu))筑物;
一級(jí):離基坑1-2倍開挖深度范圍內(nèi)有重要的地下設(shè)施、大直徑管線,重要建(構(gòu))筑物;
二級(jí):離基坑1倍開挖深度范圍內(nèi)有重要的支線地下管線,大型建(構(gòu))筑物; 三級(jí):離基坑2倍開挖深度范圍內(nèi)沒有需要保護(hù)的管線或建(構(gòu))筑物及設(shè)施; 基坑按地基復(fù)雜程度劃分:
1、地質(zhì)復(fù)雜;
2、地質(zhì)中等復(fù)雜;
3、地質(zhì)簡(jiǎn)單; 3.2基坑的降水措施
3.3常見的基坑支護(hù)型式主要有:
⒈排樁支護(hù),樁撐、樁錨、排樁懸臂; ⒉地下連續(xù)墻支護(hù),地連墻+支撐; ⒊水泥檔土墻;
4.鋼板樁:型鋼樁橫擋板支護(hù),鋼板樁支護(hù); ⒌土釘墻(噴錨支護(hù)); ⒍逆作拱墻; ⒎原狀土放坡; ⒏基坑內(nèi)支撐; ⒐樁、墻加支撐系統(tǒng); 10.簡(jiǎn)單水平支撐; 11.鋼筋混凝土排樁;
12.上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。這次所參觀基坑的支護(hù)為土釘墻(噴錨支護(hù))如下圖
3.4基坑變形和應(yīng)力監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備:
3.4.1、每個(gè)基坑工程均要做的變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:變形監(jiān)測(cè)(水準(zhǔn)儀)、變形監(jiān)測(cè)(傾斜儀)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)(測(cè)斜儀)、錨索拉力、地下水位監(jiān)測(cè)、地基原位監(jiān)測(cè))。
3.4.2、建筑物沉降觀測(cè)應(yīng)測(cè)定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并計(jì)算基礎(chǔ)傾斜、局部?jī)A斜、相對(duì)彎曲及構(gòu)件傾斜。沉降就是豎向位移了,一般使用水準(zhǔn)儀,全站儀也可以。
3.5基礎(chǔ)分類:
1、按使用的材料分為:灰土基礎(chǔ)、磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)。
2、按埋置深度可分為:淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)。埋置深度不超過(guò)5M者稱為淺基礎(chǔ),大于5M者稱為深基礎(chǔ)。
3、按受力性能可分為:剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。
4、按構(gòu)造形式可分為條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、滿堂基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)。滿堂基礎(chǔ)又分為筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)。
1)條形基礎(chǔ):當(dāng)建筑物采用磚墻承重時(shí),墻下基礎(chǔ)常連續(xù)設(shè)置,形成通長(zhǎng)的條形基礎(chǔ)
2)剛性基礎(chǔ):是指抗壓強(qiáng)度較高,而抗彎和抗拉強(qiáng)度較低的材料建造的基礎(chǔ)。所用材料有混凝土、磚、毛石、灰土、三合土等,一般可用于六層及其以下的民用建筑和墻承重的輕型廠房。
3)柔性基礎(chǔ):用抗拉和抗彎強(qiáng)度都很高的材料建造的基礎(chǔ)稱為柔性基礎(chǔ)。一般用鋼筋混凝土制作。這種基礎(chǔ)適用于上部結(jié)構(gòu)荷載比較大、地基比較柔軟、用剛性基礎(chǔ)不能滿足要求的情況。
4)獨(dú)立基礎(chǔ):當(dāng)建筑物上部為框架結(jié)構(gòu)或單獨(dú)柱子時(shí),常采用獨(dú)立基礎(chǔ);若柱子為預(yù)制時(shí),則采用杯形基礎(chǔ)形式。
5)滿堂基礎(chǔ):當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載很大、地基承載力很低、獨(dú)立基礎(chǔ)不能滿足地基要求時(shí),常將這個(gè)建筑物的下部做成整塊鋼筋混凝土基礎(chǔ),成為滿堂基礎(chǔ)。按構(gòu)造又分為筏形基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)兩種。
6)筏形基礎(chǔ):筏形基礎(chǔ)形象于水中漂流的木筏。井格式基礎(chǔ)下又用鋼筋混凝土板連成一片,大大地增加了建筑物基礎(chǔ)與地基的接觸面積,換句話說(shuō),單位面積地基土層承受的荷載減少了,適合于軟弱地基和上部荷載比較大的建筑物。
7)箱形基礎(chǔ):當(dāng)筏形基礎(chǔ)埋深較大,并設(shè)有地下室時(shí),為了增加基礎(chǔ)的剛度,將地下室的底板、頂板和墻澆制成整體箱形基礎(chǔ)。箱形的內(nèi)部空間構(gòu)成地下室,具有較大的強(qiáng)度和剛度,多用于高層建筑。
8)樁基礎(chǔ):當(dāng)建造比較大的工業(yè)與民用建筑時(shí),若地基的軟弱土層較厚,采用淺埋基礎(chǔ)不能滿足地基強(qiáng)度和變形要求,常采用樁基。樁基的作用是將荷載通過(guò)樁傳給埋藏較深的堅(jiān)硬土層,或通過(guò)樁周圍的摩擦力傳給地基。按照施工方法可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁和灌注樁。補(bǔ)充知識(shí)會(huì)詳細(xì)介紹樁基礎(chǔ)。
9)灰土基礎(chǔ):是由石灰、土和水按比例配合,經(jīng)分層夯實(shí)而成的基礎(chǔ)?;彝翉?qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨含灰量的增加而增加。但超過(guò)限度后,灰土的強(qiáng)度反而會(huì)降低。這是因?yàn)橄以阝}化過(guò)程中會(huì)析水,增加了消石灰的塑性。
10)磚基礎(chǔ):以磚為砌筑材料,形成的建筑物基礎(chǔ)。是我國(guó)傳統(tǒng)的磚木結(jié)構(gòu)砌筑方法,現(xiàn)代常與混凝土結(jié)構(gòu)配合修建住宅、校舍、辦公等低層建筑。
11)毛石基礎(chǔ):是用強(qiáng)度等級(jí)不低于MU30的毛石,不低于M5的砂漿砌筑而形成。為保證砌筑質(zhì)量,毛石基礎(chǔ)每臺(tái)階高度和基礎(chǔ)的寬度不宜小于400mm,每階兩邊各伸出寬度不宜大于200mm。石塊應(yīng)錯(cuò)縫搭砌,縫內(nèi)砂漿應(yīng)飽滿,且每步臺(tái)階不應(yīng)少于兩批毛石。毛石基礎(chǔ)的抗凍性較好,在寒冷潮濕地區(qū)可用于6層以下建筑物基礎(chǔ)。
12)混凝土基礎(chǔ):是以混凝土為主要承載體的基礎(chǔ)形式,分無(wú)筋的混凝土基礎(chǔ)和有筋的鋼筋混凝土基礎(chǔ)2種。3.6基礎(chǔ)的施工方法和機(jī)具設(shè)備。1.土石方開挖。2.基坑支護(hù)。3.基坑降水工程 4.模板工程及支撐體系
1)、工具式模板工程,包括滑模、爬模、飛模、大模板等; 2)、混凝土模板支架
(1)搭設(shè)高度5m及以上的;(2)搭設(shè)跨度10m及以上的;(3)施工總荷載10kN/m2及以上的;(4)集中線荷載15kN/m及以上的;
(5)高度大于支撐水平投影寬度且相對(duì)獨(dú)立無(wú)結(jié)構(gòu)可連接的。
5.起重吊裝
1、采用非常規(guī)起重設(shè)備、方法,且單件起吊重量在10kN及以上的起重吊裝工程;
2、采用起重機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝的工程。6.起重機(jī)械設(shè)備拆裝工程
1、塔式起重機(jī)的安裝、拆卸、頂升;
2、施工升降機(jī)的安裝、拆卸;
3、物料提升機(jī)的安裝、拆卸。
3.7施工方案主要包括:
1.工程概況:危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程概況、施工平面布置、施工要求和技術(shù)保證條件。2.編制依據(jù):所依據(jù)的法律、法規(guī)、規(guī)范性文件、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的目錄或條文,以及施工組織(總)設(shè)計(jì)、勘察設(shè)計(jì)、圖紙等技術(shù)文件名稱。3.施工計(jì)劃:包括施工進(jìn)度計(jì)劃、材料與設(shè)備計(jì)劃。4.施工工藝:技術(shù)參數(shù)、工藝流程、施工方法、檢查驗(yàn)收等。5.施工安全保證措施:組織保障、技術(shù)措施、應(yīng)急預(yù)案、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等。6.勞動(dòng)力組織:專職安全生產(chǎn)管理人員、特種作業(yè)人員等。7.計(jì)算書及相關(guān)圖紙、圖示。
4,道路橋梁、停車場(chǎng)
了解道路橋梁的基本組成及相關(guān)的施工工藝和施工組織;了解停車場(chǎng)的停車方式、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造。
道路橋梁,一般由路基、路面、橋梁、隧道工程和交通工程設(shè)施等幾大部分組成
1、路基工程:路基是用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。它承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面?zhèn)鬟f而來(lái)的行車荷載,是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成部分。公路路基主要包括路基體、邊坡、邊溝及其它附屬設(shè)施等幾個(gè)部分。
2、路面工程:路面是用各種筑路材料或混合料分層鋪筑在公路路基上供汽車行駛的層狀構(gòu)造物。其作用是保證汽車在道路上能全天候、穩(wěn)定、高速、舒適、安全和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
路面通常由路面體、路肩、路緣石及中央分隔帶等組成。其中路面體在橫向又可分為行車道、人行道及路緣帶。路面體按結(jié)構(gòu)層次自上而下可分為面層、基層、墊層或聯(lián)結(jié)層等。
3、橋隧工程:橋隧工程是高等級(jí)公路中的重要組成部分,它包括橋梁、涵洞、通道和隧道等。
4、高速公路:公路隧道工程是山地高速公路的明智選擇。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)的隧道施工設(shè)施,使隧道工程的施工進(jìn)度快,克服不良地質(zhì)現(xiàn)象能力強(qiáng),若與明挖路塹工程或繞線傍山的切方工程比較,隧道工程有利于景觀開發(fā),環(huán)境污染少,絕對(duì)工程數(shù)量少,施工進(jìn)度受自然氣候干擾少,建成通車后養(yǎng)護(hù)工程費(fèi)用少等,可取得工程費(fèi)省和社會(huì)效益好的效果。據(jù)華南某高速公路工程與明挖路塹工程的比選資料,隧道工程可節(jié)省工程費(fèi)40%,工期提前半年,沒有廢方。而路塹工程的施工場(chǎng)地狹窄,施工操作與運(yùn)輸操作相互干擾,再加上自然氣候影響,工期沒有保證,最明顯的缺點(diǎn)是兩百多萬(wàn)立方廢方將堆滿一處山谷,掩埋農(nóng)田、果園、樹林地共一百多畝,必然造成水土流失和環(huán)境污染,隧道工程以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)獲選。,4.1關(guān)于橋梁工程施工
(一)施工工藝
1、施工要點(diǎn)(1)材料要求
水泥,細(xì)集料,粗集料,水和外加劑,砼拌和,輸送,養(yǎng)護(hù)符合《結(jié)構(gòu)砼工程規(guī)范》的規(guī)定.(3)測(cè)量定位:
首先要平整場(chǎng)地,清除雜物,換除地表層軟土,夯壓密實(shí).然后采用全站儀,根據(jù)樁位坐標(biāo)放出鉆孔樁的中心位置,并設(shè)立護(hù)樁,對(duì)護(hù)樁采取水泥砂漿加固,設(shè)立明顯標(biāo)志.(4)埋設(shè)鋼護(hù)筒:
(5)鉆機(jī)就位
鉆機(jī)下部鋪墊枕木,鉆錐中心軸線對(duì)正樁位中心,對(duì)操作人員進(jìn)行開鉆前教育.機(jī)械移位由汽車吊配合.(6)泥漿制備
(7)鉆孔
(8)終孔
鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,對(duì)孔位,孔深,孔徑,孔形傾斜度等情況,進(jìn)行檢查,滿足要求后通知監(jiān)理工程師進(jìn)行成孔檢驗(yàn).(9)清孔
(10)鋼筋籠制作及安裝:
鋼筋及鋼筋搭接,對(duì)接焊試件經(jīng)力學(xué)檢驗(yàn)合格后使用.鋼筋除銹后,按圖紙尺寸兼顧彎曲伸長(zhǎng)量下料制作.制作鋼筋籠時(shí),確保其順直,焊接牢固.為了使其在運(yùn)輸及吊運(yùn)時(shí),不散架,不彎形,在起吊位置設(shè)加強(qiáng)箍筋和吊環(huán).鋼筋籠分節(jié)制作,采用汽車吊安裝就位,接頭采用搭接焊或鋼筋對(duì)頭加幫條焊,接頭按規(guī)范要求交錯(cuò)布置,為防止鋼筋籠在砼澆筑過(guò)程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象,設(shè)置地面框架固定鋼筋籠.并在箍筋上每2m設(shè)不少于4對(duì)穿心圓式混凝土墊塊.(11)安設(shè)導(dǎo)管
導(dǎo)管使用無(wú)縫鋼筋,板厚8mm,直徑250mm,中間節(jié)長(zhǎng)2m,底節(jié)長(zhǎng)4m,接頭用法蘭盤連接,底節(jié)導(dǎo)管下端沒有法蘭盤.導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼,試壓,不得漏水,并編號(hào)及自下而上標(biāo)示尺度.(二)墩柱,系梁,蓋梁臺(tái)身施工
1,施工方法
該橋墩設(shè)計(jì)樁頂系梁相接,柱頂設(shè)計(jì)蓋梁,系梁及橋臺(tái)施工采用挖掘機(jī)配合人工挖基,系梁,臺(tái)基礎(chǔ)采用砼型組合鋼模,墩柱,臺(tái)身采用砼型鋼型一次性澆筑達(dá)到標(biāo)高.2,施工工藝
系梁,墩柱,蓋梁臺(tái)身施工采取分部進(jìn)行,流水作業(yè)施工,即:挖基礎(chǔ)→破樁頭→立模→系梁鋼筋→灌注砼→墩柱鋼筋定位→墩柱放樣定位→綁扎立柱鋼筋→立墩柱模板→腳手架→蓋梁模板→蓋梁鋼筋→墩柱,蓋梁砼灌注→養(yǎng)生.(五)橋面鋪裝
1,施工注意事項(xiàng):
(1)空心板梁如下圖
與橋鋪裝砼的砼齡期施工間隔盡量縮短,以避免兩者之間產(chǎn)生過(guò)大的收縮差.(2)橋面鋪裝在全橋?qū)捝贤瑫r(shí)進(jìn)行,為保證其與下面的砼構(gòu)件緊密結(jié)合,對(duì)橋面鋪裝下面的砼進(jìn)行,并用高壓水沖洗干凈.(3)砼鋪裝層預(yù)留好伸縮縫工作槽,瀝青鋪裝層可不預(yù)留伸縮縫工作槽,但在安裝伸縮縫前必須先行切割瀝青砼鋪裝所占的伸縮縫的位置.2,砼鋪裝層
3,防水層
鋪設(shè)時(shí),橋面板的表面要平整,干燥,干凈,沿緣石或中間分隔帶的邊緣要封閉,以免橋面水滲入主體結(jié)構(gòu)內(nèi).4,泄水管
鋪設(shè)時(shí)要避免堵塞泄水管,泄水管頂面與橋面鋪裝層底面齊平,下端按圖紙施工.5,瀝青砼鋪裝層
(六)橋面系工程
梁體架設(shè)完畢后,即可進(jìn)行橋面系施工.施工前按規(guī)范將梁體頂面進(jìn)行鑿毛處理.首先吊模并用水泥砂漿將縫填塞密實(shí),待砂漿強(qiáng)度達(dá)到要求后,澆筑企口縫細(xì)粒砼,而后現(xiàn)場(chǎng)綁扎橋面系鋼筋,澆筑橋面砼.澆筑橋面砼時(shí),伸縮縫位置按設(shè)計(jì)預(yù)留施工槽.6.1護(hù)欄施工
橋面現(xiàn)澆砼施工完畢達(dá)到一定強(qiáng)度后,進(jìn)行防撞欄施工,防撞墻在橋墩中心處斷開,中間填充瀝青麻絮.6.1.4 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)
采用斜層法全斷面一次完成.使用插入式振動(dòng)棒振搗,先振搗墻體腰線以下部位,振搗密實(shí)后再振搗腰線以上部位,如此反復(fù)向前推進(jìn).當(dāng)防撞墻頂部砼接近終凝時(shí)進(jìn)行墻體頂面壓光.混凝土澆筑3天后拆模,拆模后覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)7天.4.2關(guān)于停車場(chǎng):
停車方式劃分。根據(jù)車輛進(jìn)出停放的運(yùn)行狀態(tài),停車方式基本可劃分為自行式停車方式和機(jī)械式停車方式兩大類。
1、自行式停車方式。指駕駛員將車輛通過(guò)平面車道或多層停車空間之間銜接通道直接駛?cè)耍ǔ觯┩\嚥次唬瑥亩鴮?shí)現(xiàn)車輛停放目的的方式。自行式停車方式具有停車方便的優(yōu)點(diǎn),但行駛通道占用了一定的空間。
2、機(jī)械式停車方式。指利用機(jī)械設(shè)備將車輛運(yùn)送且停放到指定泊位或從指定泊位取出車輛,從而實(shí)現(xiàn)車輛停放目的的方式。機(jī)械式停車方式具有減少車道空間、提高土地利用率和人員管理方便等優(yōu)點(diǎn)。(2)停車場(chǎng)的分類。
1、按停車車輛性質(zhì)分為機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)和非機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)。
2、按建筑類型分為地面停車場(chǎng)、地下停車庫(kù)和地上停車樓。
我們參觀的是建業(yè)桂圓地下停車場(chǎng),該停車場(chǎng)為地下一層自行式停車場(chǎng)。結(jié)構(gòu)I為混凝土框架結(jié)構(gòu)。(如下圖)
三、實(shí)習(xí)總結(jié)與體會(huì)
通過(guò)本次實(shí)習(xí),我對(duì)本專業(yè)以后所從事的工作有了個(gè)深一步的了解。并對(duì)所學(xué)知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合有了更深的體會(huì)。
在郭金敏院長(zhǎng)、宋帥奇、楊國(guó)州、尤培波等老師的帶領(lǐng)下完成了此次實(shí)習(xí)任務(wù)。實(shí)習(xí)過(guò)程中通過(guò)對(duì)地鐵站、地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)的參觀以及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的介紹,我們學(xué)習(xí)到有關(guān)地鐵施工的方法、施工過(guò)程所遇到的問(wèn)題與解決辦法、盾構(gòu)機(jī)的組成及工作原理等。
通過(guò)對(duì)立交橋,沿途道路的觀察,我們學(xué)習(xí)到橋的種類、橋梁的類型以及道路的布置與規(guī)劃原理等。
通過(guò)對(duì)深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)以及桂園小區(qū)地下停車場(chǎng)的參觀,從根本上對(duì)基坑開挖、降水、支護(hù)以及基礎(chǔ)類型、施工方法得到了認(rèn)識(shí)。另外對(duì)地下停車場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)有了更深一步的了解
這次實(shí)習(xí)是一次成功而且有著重大意義的一次實(shí)習(xí)。
第四篇:油氣田地下地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱
油氣田地下地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱
一、目的通過(guò)在油氣田勘探與開發(fā)生產(chǎn)實(shí)踐中的動(dòng)手操作技能和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、綜合問(wèn)題的能力,同時(shí),使學(xué)生對(duì)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理有一定的感性認(rèn)識(shí)。特別是使學(xué)生掌握和加深該門課程的理論知識(shí),為學(xué)生將來(lái)從事油氣田的勘探與開發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),以適應(yīng)石油企業(yè)和過(guò)油田地質(zhì)實(shí)習(xí),使學(xué)生鞏固提高“油氣田地下地質(zhì)學(xué)”的基本理論知識(shí),做到理論聯(lián)系實(shí)際;培養(yǎng)學(xué)生科技進(jìn)步對(duì)人才的需求。
二、基本要求
1、要求了解所在油田地層、巖石、構(gòu)造特征、產(chǎn)油氣層的地質(zhì)時(shí)代、油氣水分布情況,各油層組所屬沉積微相類型。
2、要求了解所在油田勘探與開發(fā)的全過(guò)程,目前的現(xiàn)狀及今后勘探開發(fā)的方向。
3、熟悉單井地質(zhì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、依據(jù),掌握鉆時(shí)錄井、巖心錄井、巖屑錄井、鉆井液錄并、氣測(cè)錄井等錄井方法。
4、掌握巖心描述和巖心歸位的基本內(nèi)容和方法。
5、了解地層測(cè)試、油氣井測(cè)試儀器、測(cè)井儀器的基本工作原理和方法及測(cè)井、測(cè)試資料的解釋與應(yīng)用。
6、掌握該油田開發(fā)層系的劃分及其依據(jù),開發(fā)方式的選擇與井網(wǎng)布置情況。
7、掌握該油田各油層組的物性、流體性質(zhì)等特征,會(huì)進(jìn)行微相劃分及油層組之間對(duì)比,掌握油層對(duì)比成果圖的編制與應(yīng)用。
8、要求了解采油隊(duì)?wèi)?yīng)建立哪些原始資料、圖表資料及生產(chǎn)工作制度。
9、要求了解油井、水井、井鉆設(shè)備及附件,學(xué)會(huì)油井、水井動(dòng)態(tài)分析的方法、程序。
10、要求了解提高油氣采收率的基本原理和方法。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1、鉆井地質(zhì)
(1)單井地質(zhì)設(shè)計(jì)內(nèi)容、井別的劃分及井號(hào)編排。
(2)地質(zhì)錄井方法——鉆時(shí)錄井、巖心錄井、巖屑錄井、鉆井液錄井、氣測(cè)錄井。
(3)巖心描述及油氣水觀察及巖心錄井報(bào)告的編寫。
2、測(cè)井與地層
(1)測(cè)井儀器及設(shè)備、測(cè)井解釋、生產(chǎn)測(cè)井、射孔作業(yè)
(2)測(cè)試的目的、任務(wù)、測(cè)試工具及原理,測(cè)試壓力卡片的解釋和應(yīng)用。
3、開發(fā)與采油
(1)該油田開發(fā)層系的計(jì)劃依據(jù),開發(fā)方式的選擇及井網(wǎng)布置情況。
(2)油水井地面和井下設(shè)備的主要組成及油氣集輸管線。
(3)油水井日常生產(chǎn)管理辦法,包括巡井、產(chǎn)量與注水量的計(jì)量、水質(zhì)分析化驗(yàn)、報(bào)表填寫等。
(4)本油區(qū)油氣藏驅(qū)動(dòng)類型,注水方式及注水效果分析。
(5)油井出砂、出水、結(jié)蠟的原因及應(yīng)采取的措施。
4、綜合研究
(1)根據(jù)鉆井地質(zhì)中的巖心描述、電測(cè)曲線特征、巖石特征、相標(biāo)志特征劃分沉積微相
(2)對(duì)工區(qū)內(nèi)所選的油組進(jìn)行油組對(duì)比,繪制油層對(duì)比的幾種基礎(chǔ)圖件。
(3)油井動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目,資料的錄取方法,并對(duì)一口井或一個(gè)井組或一個(gè)區(qū)塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析;并對(duì)本油區(qū)目前的開發(fā)現(xiàn)狀,面臨的主要矛盾及提高采收率的基本方法與措施。
四、實(shí)習(xí)安排
油田地質(zhì)實(shí)習(xí)總計(jì)時(shí)間為4周26天。
具體分配如下:
1、鉆井地質(zhì)5天
2、地層測(cè)試及油氣井測(cè)試2天
3、開發(fā)與采油10天
4、采油廠地質(zhì)室綜合研究4天
5、參觀測(cè)井研究所儀器設(shè)備與油氣水層判斷1天
6、編寫油田地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告2天
7、路途2天每15~20名學(xué)生配備指導(dǎo)教師1名,實(shí)習(xí)隊(duì)設(shè)隊(duì)長(zhǎng)、副隊(duì)長(zhǎng)(兼管理員)各1人,實(shí)習(xí)隊(duì)一切事務(wù)聽從隊(duì)長(zhǎng)(副隊(duì)長(zhǎng))安排。
五、成績(jī)考核和評(píng)定
1、出勤情況10%
2、遵紀(jì)守法10%
3、實(shí)習(xí)筆記25%
4、完成作業(yè)、油田實(shí)習(xí)報(bào)告55%
綜合以上四項(xiàng)成績(jī),最后采用優(yōu)(>90分)、良(80~89分),中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(<60分)五級(jí)記分制給出實(shí)習(xí)成績(jī)。
六、說(shuō)明
實(shí)習(xí)內(nèi)容可根據(jù)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
第五篇:地下水污染與防治報(bào)告
地下水污染與防治的研究進(jìn)展
摘要:地下水是人類寶貴的淡水資源,由于受到人類活動(dòng)的影響,目前卻在遭受著日益嚴(yán)重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。本文通過(guò)介紹地下水資源現(xiàn)狀、地下水污染狀況、污染的途徑和污染防治的研究進(jìn)展,提出了幾種治理地下水污染的技術(shù)方法,例如,微生物修復(fù)技術(shù),原位修復(fù)技術(shù),地下水原位治理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)。
關(guān)鍵詞:地下水污染;防治;研究進(jìn)展;
Abstract:Groundwater is a kind of precious fresh water resource.However,groundwater is becoming seriously polluted due to human activities so that the measure of preventing groundwater pollution must be taken.Through introducing groundwater resource situation,groundwater pollution situation,pollution ways and progress in pollution prevention to propose several management in technology of groundwater pollution.Such as microbial remediation,situ repair technology and permeable reactive barrier technology of groundwater in situ treatment.Key words:groundwater pollution;prevention;research progress;
第一章 前言
1.1日益嚴(yán)峻的地下水環(huán)境問(wèn)題
地下水是水資源的重要組成部分,已經(jīng)成為城市和工農(nóng)業(yè)用水的主要水源。在干旱、半干旱地區(qū),地下水則是主要的,甚至是唯一的可用水源。在全國(guó)660多個(gè)城市中,利用地下水作為飲用水的城市有400多個(gè),全國(guó)有近1/3人口飲用地下水。由于地下水自凈能力較弱,一旦受到污染,將難以更新和恢復(fù),會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,直接對(duì)人類及其活動(dòng)造成危害。大量未經(jīng)處理或未達(dá)到一定排放標(biāo)準(zhǔn)的生活和工業(yè)污水的無(wú)序排放、工業(yè)廢水和城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的泄漏、農(nóng)藥化肥的生產(chǎn)及超量施用、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨降雨入滲,致使中國(guó)地下水污染的問(wèn)題日益突出。因此,了解地下水的污染現(xiàn)狀,加強(qiáng)對(duì)地下水污染的防治,開發(fā)相應(yīng)的一些高新技術(shù)來(lái)挽救我們?nèi)找鎼夯牡叵滤h(huán)境,是我們當(dāng)前所面臨的一項(xiàng)迫切的任務(wù)。
隨著人口的增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)水資源的需求量也大幅度增長(zhǎng)。近30年來(lái),我國(guó)地下水的開采量以每年25億立方米的速度遞增,全國(guó)有400個(gè)城市開采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水進(jìn)行灌溉,地下水的供給量已經(jīng)占到了全國(guó)總供水量的20%,北方缺水地區(qū)占到了52%,在華北和西北城市供水中占到了72%和66%,有些城市基本上是依靠地下水來(lái)滿足對(duì)水資源的需求。而在廣大的農(nóng)村,地下水更成為主要的飲用水源。對(duì)地下水資源的過(guò)度開發(fā)利用,導(dǎo)致地下水位下降,水源枯竭,有些地區(qū)還形成了嚴(yán)重的地下水漏斗。根據(jù)國(guó)土資源部發(fā)布的《我國(guó)主要城市和地區(qū)地下水水情通報(bào)(2005)》,2005年在具備系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的171個(gè)地下水漏斗中,漏斗面積擴(kuò)大的就有65個(gè),占到了統(tǒng)計(jì)數(shù)的38%,面積擴(kuò)大了6 736平方公里,僅河北滄州第Ⅲ承壓含水層漏斗面積就擴(kuò)大了2 089平方公里,最大水位埋深達(dá)到101米。由此導(dǎo)致了濕地消失、植被死亡和土地沙漠化等嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難,以及地面沉降、巖溶塌陷、海水入侵等自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生。地表環(huán)境污染加劇引發(fā)地下水污染,構(gòu)成對(duì)人體健康和生命財(cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重威脅。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院公布的信息,目前,我國(guó)地下水污染呈現(xiàn)由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村的擴(kuò)展趨勢(shì),污染程度日益嚴(yán)重。全國(guó)195個(gè)城市監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趨勢(shì)加重;北方17個(gè)省會(huì)城市中16個(gè)污染趨勢(shì)加重,南方14個(gè)省會(huì)城市中3個(gè)污染趨勢(shì)加重。在一些地區(qū),地下水污染已經(jīng)造成了嚴(yán)重危害,危及到供水安全。遼寧省海城市污水排放造成大面積地下水污染,附近一個(gè)村因長(zhǎng)期飲用受污染的地下水,多數(shù)人患上當(dāng)?shù)匚丛羞^(guò)的特殊病癥,造成160人因飲用受污染的地下水而亡;淮河安徽段近5 000平方公里范圍內(nèi),符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的淺層地下水面積僅占11%;由于地下水的嚴(yán)重污染,淄博日供水量51萬(wàn)立方米的大型水源地面臨報(bào)廢,國(guó)家大型重點(diǎn)工程—齊魯石化公司水源告急,在首都北京,淺層地下水中也普遍檢測(cè)出了具有巨大潛在危害的DDT、六六六等有機(jī)農(nóng)藥殘留和尚沒有列入我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)的單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴等“三致”(致癌、致畸、致突變)有機(jī)物。這些“三致”有機(jī)物在我國(guó)東部其他城市和地區(qū)很可能同樣存在。
地下水超采與污染互相影響,形成惡性循環(huán)。水污染造成的水質(zhì)性缺水,進(jìn)一步加劇了對(duì)地下水的超采,使地下水漏斗面積不斷擴(kuò)大,地下水水位大幅度下降;地下水位的下降又改變了原有的地下水動(dòng)力條件,引起地面污水向地下水的倒灌,淺層污水不斷向深層流動(dòng),地下水水污染向更深層發(fā)展,地下水污染的程度不斷加重。日益嚴(yán)峻的地下水環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。
1.2地下水污染源成因分析
按照污染物產(chǎn)生的行業(yè)類型,可以將地下水污染源分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源和自然污染源。(1)工業(yè)污染源
工業(yè)污染源主要指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢”,即廢氣、廢水和廢渣。工業(yè)廢氣如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的一次污染,而這些污染物又會(huì)隨降雨落到地面,隨地表徑流下滲對(duì)地下水造成二次污染,未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如電鍍工業(yè)廢水、工業(yè)酸洗污水、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中,造成地下水污染;工業(yè)廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場(chǎng)尾礦及污水處理廠的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水處理不合格,經(jīng)風(fēng)吹、雨水淋濾,其中的有毒有害物質(zhì)隨降水直接滲入地下水,或隨地表徑流往下游遷移過(guò)程下滲至地下水中,形成地下水污染。(2)農(nóng)業(yè)污染源
農(nóng)業(yè)用水占全部用水量的70%以上,污染的影響面廣泛。一是過(guò)量施用農(nóng)藥、化肥,殘留在土壤中的農(nóng)藥、化肥隨雨水淋濾滲入地下,引起地下水污染;二是由于地表水污染嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)灌溉使用被污染的地表水,造成污水中的有毒有害物質(zhì)侵蝕土壤,并下滲到地下水中,造成污染。(3)生活污染源
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐的加快,生活垃圾與生活污水量激增,由于無(wú)害化處理率低,造成對(duì)陸地生態(tài)環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國(guó)每年累計(jì)產(chǎn)生垃圾達(dá)720億噸,占地約5.4億平方米,并以每年占地約3000萬(wàn)平方米的速度發(fā)展,全國(guó)已有200多個(gè)城市陷入垃圾重圍之中。
1.3地下水資源現(xiàn)狀
全國(guó)地下淡水的天然補(bǔ)給資源約為每年8840億m3,占水資源總量的三分之一,其中山區(qū)6 560億m3,平原區(qū)2 280億m3;地下淡水可開采資源為每年3 530億m3,其中山區(qū)為1 970億m3,平原區(qū)為1 560億m3。按賦存介質(zhì)劃分,地下水主要有孔隙水、巖溶水和裂隙水三種類型,孔隙水天然淡水資源量每年2 500億m3,可開采資源量每年l 686億m3,巖溶水天然淡水資源量每年2 080億m3,可開采資源量每年870億m3,裂隙水天然淡水資源量每私260億m3,可開采資源量每年971億m3。總體上,中國(guó)地下水資源地域分布差異明顯,南方地下水資源豐富,北方相對(duì)缺乏,南、北方地下淡水天然資源分別約占全國(guó)地下淡水總量的70%和30%。北方地區(qū)70%生活用水、60%工業(yè)用水和45%農(nóng)業(yè)灌溉用水來(lái)自地下水。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)181個(gè)大中城市,有61個(gè)城市主要以地下水作為供水水源,40個(gè)城市以地表水、地下水共同作為供水水源,全國(guó)城市總供水量中,地下水的供水量占30%。
1.4地下水污染狀況
中國(guó)90%城市地下水不同程度遭受有機(jī)和無(wú)機(jī)有毒有害污染物的污染,已呈現(xiàn)由點(diǎn)向面、由淺到深、由城市到農(nóng)村不斷擴(kuò)展和污染程度日益嚴(yán)重的趨勢(shì)。由中國(guó)118個(gè)大中城市近年來(lái)的地下水監(jiān)測(cè)結(jié)果得出,較重污染的城市占64%,較輕污染的城市占33%。在區(qū)域上,中國(guó)地下水“三氮”污染突出,主要分布在華北、東北、西北和西南地區(qū),淮河以北10多個(gè)省份約有3000萬(wàn)人飲用高硝酸鹽水,海河流域受污染的地下水資源量占地下水總資源量的62%,農(nóng)村約有3.6億人喝不上符合標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。
1.5地下水污染的途徑
1.5.1間歇入滲型
污染物通過(guò)大氣降水或灌溉水的淋濾,使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分,周期性地從污染源通過(guò)包氣帶深入含水層。這種滲入多半是呈非飽和狀態(tài)的淋雨?duì)顫B流形式,或者呈短時(shí)間的飽水狀態(tài)連續(xù)滲流形式.此種污染,無(wú)論在其范圍或濃度上,均可能有季節(jié)性的變化。主要污染對(duì)象是潛水。1.5.2連續(xù)入滲型
污染物隨污水或污水溶液連續(xù)不斷地滲入含水層。最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場(chǎng)、污水管道等)的滲漏,以及被污染地表水體和污水渠的滲漏。其主要污染對(duì)象也多半是潛水。1.5.3越流型
污染物通過(guò)層間弱透水層以越流的形式轉(zhuǎn)移到其他含水層。這種轉(zhuǎn)移或者是通過(guò)天然途徑(水文地質(zhì)天窗),或者通過(guò)人為途徑(結(jié)構(gòu)不合理的井管、破損的老井管等),或者人為開采引起的地下水動(dòng)力條件的變化而改變了水流方向,是污染水流通過(guò)大面積的弱透水層越流轉(zhuǎn)移到其他含水層。其污染來(lái)源可能是地下水環(huán)境本身的,也可能是外來(lái)的,它可能污染承壓水也可能污染潛水。研究這一類型污染的困難之處是難于查清越流具體地點(diǎn)及地質(zhì)部位。1.5.4徑流型
污染物通過(guò)地下徑流的形式進(jìn)入含水層,即通過(guò)廢水處理井,或者通過(guò)巖溶發(fā)育的巨大巖溶通道,或者通過(guò)廢液地下儲(chǔ)存層的隔離層的破裂進(jìn)入其他含水層。海水入侵是海岸地區(qū)地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動(dòng)的地下徑流。此種形式的污染。其污染物可能是人為來(lái)源也可能是天然來(lái)源,可能污染潛水也可能污染承壓水。其污染范圍可能不很大,但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重。
1.6地下水污染防治的研究進(jìn)展
國(guó)外,尤其是歐美,自20世紀(jì)70年代以來(lái)在地下水污染點(diǎn)源污染治理方面取得了較大的進(jìn)展,涌現(xiàn)出了許多地下水污染的預(yù)防及治理方法。中國(guó)在地下水污染調(diào)查及地下水污染物遷移轉(zhuǎn)化模式方面已做了一些基礎(chǔ)性工作,但地下水污染治理技術(shù)剛剛起步,工程應(yīng)用實(shí)例不多。1980年初首先由山東省地質(zhì)局等單位在濟(jì)寧市郊區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究工作,并建立了中國(guó)第一個(gè)為預(yù)測(cè)地下水污染發(fā)展趨勢(shì)的地下水水質(zhì)模型。1982年武漢水利電力學(xué)院應(yīng)用伽遼金有限元法求解了在滲流區(qū)有抽水井條件下的二維溶質(zhì)遷移及在自由表面上有人滲補(bǔ)給時(shí)二維滲流中的溶質(zhì)遷移問(wèn)題。此后,許多學(xué)者開始進(jìn)行這方面的理論和工程應(yīng)用研究。其中對(duì)流彌散模型是使用最多的數(shù)學(xué)模型,許多研究者將該模型加以修正以使模型適用于不同的工程情況。國(guó)家環(huán)保局與清華大學(xué)于1991年-1995年以山東淄博大武水源地石油類污染為研究對(duì)象,深人開展了一系列室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究,在lOkm2范圍內(nèi)布置了213口抽水井和觀測(cè)井。監(jiān)測(cè)資料表明,該地區(qū)地下水中石油類污染物濃度平均達(dá)到1.0mg/L,最高達(dá)到30mg/L。
2004年3月,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局編制《中國(guó)首輪地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)》立項(xiàng)建議書。2004年4月,國(guó)家自然基金委地學(xué)部主持召開“地下水污染控制與修復(fù)戰(zhàn)略研討會(huì)”。2004年開始,國(guó)家環(huán)保局與國(guó)土資源部等決定編制《中國(guó)地下水污染防治規(guī)劃》,并在修改《水污染防治法》時(shí)補(bǔ)充了大量有關(guān)地下水污染內(nèi)容。2005年2月25日,國(guó)家發(fā)改委在重慶主持召開了“城市飲用水有機(jī)污染問(wèn)題調(diào)研座談會(huì)”,擬編制《主要城市飲用水有機(jī)污染深度處理規(guī)劃>。2005年6月1日,《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》>正式實(shí)施,與現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(1985年頒布)相比,檢測(cè)指標(biāo)由35項(xiàng)增加至93項(xiàng),包括一些分量檢測(cè),總項(xiàng)目達(dá)101項(xiàng),其中常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目42項(xiàng),非常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目59項(xiàng)。
胡國(guó)臣、張清敏等口1采用室內(nèi)土柱實(shí)驗(yàn)法.研究了向土壤中摻入活性炭纖維對(duì)地下水硝酸鹽氮污染的防治效果。結(jié)果表明,將活性炭纖維摻人土壤中,可以強(qiáng)化土壤反硝化作用,防止硝酸鹽氮對(duì)地下水的污染。這種防治技術(shù)簡(jiǎn)單、有效,并且能增加土壤的肥力和保墑能力。環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益皆佳。呂春玲、李燁等通過(guò)對(duì)烏魯木齊市地下水污染現(xiàn)狀、污染源及污染途徑分析,認(rèn)為工業(yè)廢水、生活污水、固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥等是造成地下水污染的主要原因,并針對(duì)烏魯木齊市具體情況提出了相應(yīng)的水環(huán)境污染防治、水資源保護(hù)利用對(duì)策。姬亞?wèn)|、張黎等通過(guò)對(duì)銀川地區(qū)1991年-2000年的地下水水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)地下水氮污染嚴(yán)重,其中尤以氨氮污染最為嚴(yán)重,對(duì)氮污染的成因作進(jìn)一步分析得出:引起潛水氮污染的主要因子是農(nóng)田大量施用化肥和地面污水下滲。引起承壓水氮污染的主要因子是大量開采承壓水造成的潛水對(duì)其越流補(bǔ)給,最后提出了相應(yīng)的防治措施。馬榮欣、張玉珍等根據(jù)福建省東山縣地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果,結(jié)合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GBl4818—93)中的地下水質(zhì)量分類指標(biāo),確定東山縣地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo),在單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用內(nèi)梅羅指數(shù)法對(duì)東山縣的地下水水源地的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分級(jí),針對(duì)污染現(xiàn)狀,提出科學(xué)合理的污染防治措施。張力、宗巖等以黑龍江省地下水為研究對(duì)象,揭示了地下水環(huán)境存在的天然水質(zhì)不良、土壤鹽漬化導(dǎo)致的原生鹽漬化水環(huán)境問(wèn)題及地下水污染、區(qū)域性地下水位持續(xù)下降等導(dǎo)致的次生地下水環(huán)境問(wèn)題,并分別從開發(fā)和推廣節(jié)約用水的新技術(shù)及新工藝、對(duì)企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)評(píng)估和技術(shù)改造,減少工業(yè)污染排放、建立地下水水源保護(hù)工程及預(yù)警監(jiān)測(cè)工程、完善地下水開采法律及法規(guī)等方面,提出了地下水保護(hù)的主要對(duì)策。梁靖、鄭王瓊采用了單要素污染指數(shù)法和多要素綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)了湛江馮村垃圾場(chǎng)對(duì)周邊淺層地下水的污染,提出了設(shè)立地下水污染防治分區(qū),建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),建立地下水管理模型的防治對(duì)策,貫徹以防為主、防治結(jié)合的原則。陳詠芳、周小龍等通過(guò)分析天水市麥積區(qū)老虎溝垃圾填埋處理場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境,結(jié)合揮發(fā)酚彌散試驗(yàn)資料,對(duì)垃圾處理場(chǎng)滲濾液中揮發(fā)酚的運(yùn)移特征、污染地下水機(jī)理進(jìn)行了探討,為垃圾填埋處理場(chǎng)有效防滲提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。畢桂超、孫紅繼通過(guò)對(duì)錦州地區(qū)地下水飲用水源水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,評(píng)價(jià)地下水飲用水源水質(zhì)現(xiàn)狀。針對(duì)部分水源水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象,分析其成因,并在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上從工礦企業(yè)污染源、生活污染源、養(yǎng)殖業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和不合理開采等幾方面進(jìn)一步闡述水源地潛在污染因素,在此基礎(chǔ)上從預(yù)防、治理、生態(tài)修復(fù)及加強(qiáng)監(jiān)管等方面提出地下水飲用水源污染防治對(duì)策。
第二章 微生物修復(fù)
微生物修復(fù)技術(shù)是20世紀(jì)80年代以來(lái)出現(xiàn)和發(fā)展的治理環(huán)境污染的微生物工程技術(shù)。它以微生物的代謝活動(dòng)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化,修復(fù)受破壞的生態(tài)平衡以達(dá)到治理環(huán)境的目的。微生物修復(fù)的關(guān)鍵是能針對(duì)處理體系中的污染物找到相應(yīng)的高效降解菌株。在水污染治理中,高效菌株既可以從長(zhǎng)期污染的水體或廢水生物裝置中篩選、分離、富集培養(yǎng)得到,也可以通過(guò)誘變、原生質(zhì)體融合、基因工程等技術(shù)來(lái)構(gòu)建。因其可以施行原位治理,并以其技術(shù)可行和成本相對(duì)低廉而己被人們普遍接受強(qiáng),具有廣泛的發(fā)展前景。
2.1微生物修復(fù)技術(shù)治理污染問(wèn)題的特點(diǎn)
科技的發(fā)展也充分證明微生物修復(fù)技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過(guò)程。微生物修技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和等顯著優(yōu)點(diǎn)。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問(wèn)題提供了無(wú)限的希望。目前微生物修復(fù)技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用微生物技術(shù)處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)狻@梦⑸锓椒ㄌ幚砦廴疚锉苊饬宋廴疚锏亩啻无D(zhuǎn)移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)展,使微生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性,為微生物修復(fù)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。
2.2微生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)可分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)兩種。原位生物修復(fù)是指對(duì)受污染的介質(zhì)(土壤、水體)不作搬運(yùn)或輸送,在原位污染地進(jìn)行的生物修復(fù)處理,修復(fù)過(guò)程主要依賴于被污染地自身微生物的自然降解能力和人為創(chuàng)造的合適降解條件;異位生物修復(fù)是指將被污染介質(zhì)(土壤、水體)搬動(dòng)和輸送到它處進(jìn)行生物修復(fù)處理。但這里的搬動(dòng)和輸送是低限度的,而且更強(qiáng)調(diào)人為調(diào)控和創(chuàng)造更加優(yōu)化的降解環(huán)境。我們主要介紹原位生物修復(fù)技術(shù)。(1)生物通氣法
這是一種強(qiáng)迫氧化生物降解法,用于修復(fù)地下水上部受揮發(fā)性有機(jī)物污染的透氣層土壤。它是在污染的土壤上打至少兩口井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。這種處理系統(tǒng)要求污染土壤具有多孔結(jié)構(gòu)以利于微生物的快速生長(zhǎng)。另外,污染物是揮發(fā)性的,這才適于通過(guò)真空抽提加以去除。(2)生物注射法
將空氣加壓后注射到污染地下水的下部,氣流加速地下水和土壤中有機(jī)物的揮發(fā)和降解,它和生物通氣法都是在廣泛應(yīng)用的土壤氣提法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
(3)生物培養(yǎng)法
定期地向污染環(huán)境中投加H202和營(yíng)養(yǎng),以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的需要,使微生物把污染環(huán)境中的污染物徹底礦化成C02和H2O。(4)投菌法
直接向污染的環(huán)境中接入外源的污染降解菌,同時(shí)提供這些細(xì)菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)。(5)農(nóng)耕法
對(duì)污染土壤進(jìn)行耕耙處理,在處理進(jìn)程中施入肥料,進(jìn)行灌溉,加入石灰,使其有充足的營(yíng)養(yǎng)、水分和適宜的PH值,從而盡可能地為微生物降解提供一個(gè)良好的環(huán)境,保證污染物降解在土壤的各個(gè)層次上都能發(fā)生歸。
2.3生物修復(fù)技術(shù)在污染治理中的應(yīng)用
近年來(lái)研究人員把煤的物理選煤技術(shù)之一的浮選法和微生物處理相結(jié)合,即把煤粉碎成微粒與水混合,并將微生物加入溶液中,讓微生物附著在黃鐵礦表面,使其表面變成親水性,能溶于水。在浮選中其難以附著在氣泡上,下沉至底部,從而把煤和黃鐵礦分開。由于它僅處理黃鐵礦的表面,因此脫硫時(shí)間只需數(shù)分鐘即可,從而大幅度縮短了處理時(shí)間,可脫除無(wú)機(jī)硫約70%。另外,該法在把煤中的黃鐵礦脫硫時(shí),灰分也可同時(shí)沉底,所以也具有脫去灰分的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)造紙行業(yè)年排放廢水量達(dá)40億噸,其中有機(jī)污染物(以BOD計(jì))達(dá)170萬(wàn)噸,約占全國(guó)工業(yè)廢水中有機(jī)污染物總量的1/4。在用植物材料進(jìn)行化學(xué)制漿與化學(xué)漂白過(guò)程中,含有大量木質(zhì)素、半纖維素和有害物質(zhì)的廢液被傾倒入江河湖泊中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。造紙工業(yè)中的制漿和漂白工序是污染物產(chǎn)生的主要工序。磨木漿的能量消耗很大,而且成品紙的強(qiáng)度等質(zhì)量性能不如硫酸鹽漿,因而限制了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。利用微生物與微生物酶類進(jìn)行微生物制漿與微生物漂白具有很大的優(yōu)勢(shì)和潛力,因?yàn)槲⑸飿O易生長(zhǎng)繁殖,酶催化反應(yīng)具有高度專一性,反應(yīng)條件溫和,并且高效無(wú)污染。把過(guò)氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中,過(guò)氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長(zhǎng)。過(guò)氧化氫常常要與催化劑一起注入,催化劑用以控制過(guò)氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致,從而縮短處理時(shí)間。最近,臺(tái)灣學(xué)者C.11.Kao和S.E.Lei又提出了一種叫泥炭生物屏障的原位生物修復(fù)技術(shù),該技術(shù)能有效地降解地下水污染物中廣泛存在的氯化污染物如三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)等。其原理是利用微生物的共代謝作用。因?yàn)門CE和PCE均不能作為微生物的生長(zhǎng)基質(zhì),所以需要為微生物提供另外的碳源,微生物利用提供的碳源生長(zhǎng),然后去降解TCE和PCE等污染物。
第三章 地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的研究
地下水污染修復(fù)技術(shù)包括異位修復(fù)、原位修復(fù)和監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)。異位修復(fù)技術(shù)是將受污染的地下水抽出至地表再進(jìn)行處理的技術(shù)。該技術(shù)在短期內(nèi)處理量大、處理效率較高,但長(zhǎng)期應(yīng)用普遍存在著拖尾、反彈等現(xiàn)象,最終降低了處理效率,增加處理成本。監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)是充分依靠自然凈化能力的修復(fù)技術(shù),需要的修復(fù)時(shí)間很長(zhǎng)。加之地下水中污染物的種類日益增多,除有機(jī)物外,還包括重金屬、無(wú)機(jī)鹽和放射性元素等,于是地下水污染原位修復(fù)技術(shù)便以其修復(fù)徹底、處理污染物種類多、時(shí)間相對(duì)較短、成本相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)在地下水污染修復(fù)領(lǐng)域嶄露頭角,到今天得到了廣泛應(yīng)用。
3.1地下水污染原位修復(fù)技術(shù)
地下水污染原位修復(fù)技術(shù)是在人為干預(yù)的條件下省去抽出過(guò)程在原位將受污染地下水修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)修復(fù)機(jī)理不同,可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和可滲透反應(yīng)格柵修復(fù)技術(shù)。3.1.1物理修復(fù)技術(shù)
常用的物理修復(fù)技術(shù)有地下水曝氣技術(shù)和電動(dòng)修復(fù)技術(shù)。(1)地下水曝氣技術(shù)
地下水曝氣技術(shù)(Air sparging,AS)是從土壤抽氣技術(shù)(Soil vapor extraction,SVE)發(fā)展而來(lái)的。SVE技術(shù)是利用真空泵產(chǎn)生負(fù)壓使空氣流過(guò)受污染的土壤層進(jìn)入空氣井,揮發(fā)性有機(jī)污染物會(huì)隨著流動(dòng)的空氣被抽提出來(lái)嗍。AS技術(shù)正是在此基礎(chǔ)上,將空氣井深入含水層飽水帶中把負(fù)壓抽氣改為正壓曝氣,使空氣擾動(dòng)水體而促進(jìn)有機(jī)物的揮發(fā)嘲。AS是去除土壤和地下水中揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物的最有效方法之一。(2)電動(dòng)修復(fù)技術(shù)
電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是利用電動(dòng)效應(yīng)將污染物從土壤和地下水中去除的原位修復(fù)技術(shù)。電動(dòng)效應(yīng)包括電滲析、電遷移和電泳。電滲析是在外加電場(chǎng)作用下土壤孔隙水的運(yùn)動(dòng),主要去除非離子態(tài)污染物;電遷移是離子或絡(luò)合離子向相反電極的移動(dòng),主要去除地F水中的帶電離子;電泳是帶電粒子或膠體在直流電場(chǎng)作用下的遷移,主要去除吸附在可移動(dòng)顆粒上的污染物。時(shí)文歆等利用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染的土壤和地下水,試驗(yàn)證明,該技術(shù)對(duì)低滲透性含水層中砷、鎘、鉻、汞和鉛等重金屬的去除率高達(dá)85%~95%,而對(duì)多孔、高滲透性的含水層中重金屬的去除率低于65%。尹晉等通過(guò)電動(dòng)修復(fù)不同形態(tài)鉻污染含水層時(shí)發(fā)現(xiàn),電動(dòng)修復(fù)技術(shù)對(duì)六價(jià)鉻的去除效率明顯高于三價(jià)鉻。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中常出現(xiàn)活化極化、電阻極化和濃差極化等現(xiàn)象從而導(dǎo)致處理效率降低。后來(lái),為了增強(qiáng)該技術(shù)的修復(fù)能力,有許多學(xué)者又開始尋找一些化學(xué)強(qiáng)化劑。Pazos等對(duì)RB5染料污染的高嶺土進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)試驗(yàn)研究,以電解質(zhì)K2S04來(lái)提高修復(fù)體的導(dǎo)電性和促進(jìn)染料的解吸,用H2SO4。和NaOH作為pH調(diào)節(jié)劑,試驗(yàn)結(jié)果表明,RB5染料的去除率高達(dá)94%。
3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)
化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要是利用氧化還原試劑與土壤及地下水中污染物發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)到凈化效果的一種地F水污染原位修復(fù)技術(shù)。常見的有原位化學(xué)氧化技術(shù)。原位化學(xué)氧化是將化學(xué)氧化劑引入到地下,通過(guò)氧化還原來(lái)去除土壤和地下水中的污染物。ISCO技術(shù)所采用的氧化和種類很多,如過(guò)氧化氫、Featon試劑、高錳酸鉀和臭氧等
(1)過(guò)氧化氫和fenton試劑
通過(guò)研究表明,由于過(guò)氧化氫的氧化能力還不夠強(qiáng),所以處理效果常不明顯。為了提高過(guò)氧化氫的氧化能力,人們加入亞鐵離子,形成fenton試劑,使其在酸性條件下反應(yīng)生成HO.自由基:
Fe+H2O2═Fe+HO.+HO
2+3+-HO.自由基是一種很強(qiáng)的氧化劑,具有很高的電負(fù)性或親電子性,可通過(guò)脫氫反應(yīng)、不飽和烴加成反應(yīng)、芳香環(huán)加成反應(yīng)及與雜原子氮磷硫的反應(yīng)等方式與烷烴、烯烴和芳香烴等有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)。其結(jié)果是自由基無(wú)選擇性地分裂和氧化有機(jī)物形成小鏈碳?xì)浠衔?,形成的中間產(chǎn)物可以是一個(gè)或兩個(gè)羧基酸。這些物質(zhì)隨后又可容易地被氧化成C02。(2)高錳酸鉀氧
高錳酸鉀是一種固體氧化劑,具有較大的水溶性,可通過(guò)水溶液的形式導(dǎo)入受污染的土壤和地下水中。高錳酸鉀適用的pH范圍較廣,它不僅對(duì)三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶劑有很好的氧化效果,且對(duì)烯烴、酚類、硫化物和MTBE等其他污染物也很有效。(3)臭氧氧化
臭氧以氣體的形式通過(guò)注射井進(jìn)入污染區(qū)。臭氧的強(qiáng)氧化性不僅可以氧化大分子及多環(huán)類有機(jī)污染物,也可氧化分解柴油、汽油、含氯溶劑等。臭氧在水中的溶解度是氧氣的12倍,因此它可迅速溶于水并與污染物反應(yīng)。臭氧自身分解產(chǎn)生的氧氣可被土壤中的微生物利用。
3.3生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是一種通過(guò)微生物的吸收、吸附、降解等作用凈化土壤及地下水中污染物的原位修復(fù)技術(shù)。常用的技術(shù)有原位生物處理技術(shù)。地下水原位生物處理技術(shù)是一種在飽水帶利用土著或人工馴化的微生物降解污染物的原位修復(fù)方法。該方法實(shí)際上是監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)的拓展與改進(jìn),它增加了許多人為干預(yù)手段,如將空氣、營(yíng)養(yǎng)、能量物質(zhì)注入水層中促進(jìn)微生物的降解等。早在1984年,美國(guó)就應(yīng)用原位生物處理技術(shù)修復(fù)了密蘇里州西部的石油泄漏場(chǎng)地。該技術(shù)在應(yīng)用初期主要是進(jìn)行有機(jī)污染修復(fù),后來(lái)隨著反硝化菌的發(fā)現(xiàn),又逐漸被應(yīng)用于地下水硝態(tài)氮污染的修復(fù)中。
3.4 可滲透反應(yīng)格櫥修復(fù)技術(shù)
可滲透反應(yīng)格柵(Permeable reactive barriers,PRB)是一個(gè)填充有活性反應(yīng)介質(zhì)的被動(dòng)反應(yīng)區(qū),污染物通過(guò)與反應(yīng)介質(zhì)發(fā)生吸附、沉淀、過(guò)濾、降解等作用而從地下水中去除。其中填充的活性反應(yīng)介質(zhì)可根據(jù)污染物的種類進(jìn)行調(diào)整,但都應(yīng)具有抗腐蝕性好、活性持續(xù)久、粒徑均勻等特點(diǎn)。該技術(shù)綜合有物理、化學(xué)、生物3種修復(fù)機(jī)理。目前對(duì)PRB系統(tǒng)的研究與應(yīng)用已經(jīng)屢見不鮮。
3.5地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的性能比較及適用性分析
綜上所述,本文介紹了5種地下水污染原位修復(fù)技術(shù),它們的特點(diǎn)各不相同。表l為地下水污染原位修復(fù)技術(shù)性能比較表,從處理對(duì)象、處理時(shí)間、是否破壞生態(tài)環(huán)境、安裝操作過(guò)程、能耗和處理成本6個(gè)方面進(jìn)行了比較。從表1中分析得出,地下水曝氣技術(shù)適合處理?yè)]發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物污染的土壤及地下水,且其處理時(shí)間短、安裝操作簡(jiǎn)便,但能耗較高;電動(dòng)修復(fù)技術(shù)最常應(yīng)用于土壤及地下水的重金屬污染修復(fù),其具有不破壞生態(tài)環(huán)境、處理成本較低等特點(diǎn);針對(duì)難生物降解的有機(jī)物污染,應(yīng)優(yōu)先考慮原位化學(xué)氧化技術(shù),其不僅處理時(shí)間短,且安裝操作簡(jiǎn)便、能耗低,但在應(yīng)用時(shí)要注意控制化學(xué)藥劑的使用量,以免過(guò)量投加而導(dǎo)致破壞生態(tài)環(huán)境、增加處理成本;針對(duì)可生物降解的有機(jī)物污染,應(yīng)優(yōu)先考慮原位生物處理技術(shù),其能耗低、處理成本低,但需較長(zhǎng)的處理時(shí)間:可滲透反應(yīng)格柵技術(shù),由于所填充的活性介質(zhì)種類多樣,則可用于修復(fù)多種污染物污染的地下水,該技術(shù)具有處理時(shí)間短、不破壞生態(tài)環(huán)境、安裝操作簡(jiǎn)便、能耗低、處理成本低等特點(diǎn)。
表1.地下水污染原位修復(fù)技術(shù)性能比較
修復(fù)技術(shù) 地下水曝氣技術(shù) 電動(dòng)修復(fù)技術(shù) 原位化學(xué)氧化技術(shù) 原位生物處理技術(shù) 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù) 處理對(duì)象 揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)
物 重金屬、有機(jī)物 難生物降解的有機(jī)物
處理時(shí)間 較短 較短 短
是否破壞安裝操作生態(tài)環(huán)境 過(guò)程 否 否 可能 否
較簡(jiǎn)便 較簡(jiǎn)便 較簡(jiǎn)便 較簡(jiǎn)便
能耗 較高 較低 較低 低
處理
成本 較低 較低 高 低 可生物降解的有機(jī)物、硝
較長(zhǎng)
態(tài)氮
有機(jī)物、重金屬、硝態(tài)氮、氟化物、砷、放射性元素較短
等
否 較簡(jiǎn)便 低 低
3.6地下水污染原位修復(fù)技術(shù)前景展望
目前,地下水污染問(wèn)題在一定程度上得到了緩解,但離最終的解決還存在著較遠(yuǎn)的差距。再加之,地下水資源日益短缺且社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源需求量不斷擴(kuò)大,修復(fù)被污染的地下水使其成為可用資源則成了當(dāng)前最重要的課題之一。地下水污染原位修復(fù)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)從上個(gè)世紀(jì)末迅猛發(fā)展至今,對(duì)其未來(lái)的發(fā)展方向可以總結(jié)為以下3個(gè)方面:
(1)針對(duì)每項(xiàng)技術(shù)自身的改進(jìn)和完善。如可滲透反應(yīng)格柵技術(shù),雖然現(xiàn)有的研究成果和應(yīng)用實(shí)例很多,但一些反應(yīng)機(jī)理至今尚不清晰,而且PRB的應(yīng)用受水文地質(zhì)條件的限制較大,在修復(fù)裂隙水污染中仍存在較大的難度。
(2)多項(xiàng)地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用研究。地下水污染原位修復(fù)的每項(xiàng)技術(shù)都具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),應(yīng)結(jié)合污染現(xiàn)場(chǎng)情況,取長(zhǎng)補(bǔ)短、綜合利用,選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)組合形式。如原位化學(xué)氧化技術(shù),為了避免應(yīng)用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境可能造成的二次污染,可以組合原位生物處理技術(shù)或PRB技術(shù)協(xié)同應(yīng)用。(3)地下水污染原位修復(fù)技術(shù)與異位修復(fù)和監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用研究。地下水污染異位修復(fù)和監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)成為了一類相對(duì)成熟的技術(shù)類型,但其在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的一些缺陷至今沒得到很好的完善,原位修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)恰好彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。如果能夠合理組合不同技術(shù)類型進(jìn)行應(yīng)用,必將事半功倍??傊叵滤廴驹恍迯?fù)技術(shù)是一種有效可行的地下水污染修復(fù)技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。
第四章 地下水原位治理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)
滲透性反應(yīng)墻(permeable reactive barrier)是20世紀(jì)90年代在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家新興起來(lái)的用于原位去除污染水中污染組分的方法?。它是一種被動(dòng)處理系統(tǒng),具有時(shí)效長(zhǎng),運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),主要用于地下水污染的治理。其主要機(jī)理是把合適的反應(yīng)材料填充于墻內(nèi),然后把墻體設(shè)置在垂直污染水的流向上。當(dāng)污染水流經(jīng)反應(yīng)墻時(shí),水中的污染組分與墻內(nèi)的填充物發(fā)生反應(yīng),或被降解,或被去除,以此達(dá)到治理污染的目的。
4.1 滲透性反應(yīng)墻的結(jié)構(gòu)、類型與反應(yīng)介質(zhì)
4.1.1滲透性反應(yīng)墻的結(jié)構(gòu)
滲透性反應(yīng)墻由反應(yīng)單元和隔水漏斗兩部分組成,其中反應(yīng)單元用來(lái)放置反應(yīng)介質(zhì)(如鐵屑),當(dāng)污染的地下水流經(jīng)反應(yīng)單元時(shí),有機(jī)氯化物與反應(yīng)介質(zhì)接觸,被降解為無(wú)毒的去鹵化有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)氯化物(見圖1)。最簡(jiǎn)單滲透反應(yīng)墻就是一個(gè)放置在有機(jī)污染物羽狀體運(yùn)移路徑上的反應(yīng)材料帶(如鐵屑)。研究和實(shí)際應(yīng)用表明,該方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于不需要用泵抽到地上處理,反應(yīng)墻在安裝后自動(dòng)運(yùn)行,不需要安裝地面以上的處理設(shè)施,因此只要運(yùn)行得當(dāng),便可以取得很好的處理效果,同時(shí),由于反應(yīng)介質(zhì)消耗得很慢,故滲透反應(yīng)墻對(duì)于羽狀體的處理可持續(xù)幾年,甚至幾十年,除了定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和反應(yīng)介質(zhì)更換外,每年幾乎不需要任何的運(yùn)行費(fèi)用。
圖1.滲透性反應(yīng)墻剖面圖
4.1.2滲透性反應(yīng)墻的類型 滲透性反應(yīng)墻主要有連續(xù)墻式反應(yīng)墻系統(tǒng)、隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)和多沉箱隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)。其中,連續(xù)墻式反應(yīng)墻系統(tǒng)由含有滲透性反應(yīng)介質(zhì)的反應(yīng)單元組成(見圖2a);隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)有一個(gè)不透水部分(或隔水漏斗)將截獲的地下水導(dǎo)向滲透部分(或?qū)T)(見圖2b)這種結(jié)構(gòu)有時(shí)能更好地控制反應(yīng)單元的安裝和羽狀體的截獲。當(dāng)?shù)叵滤鬟^(guò)的場(chǎng)地是菲均質(zhì)時(shí),隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)允許反應(yīng)單元被安置在含水層中滲透性較好的地方。在污染物分布不均的條件下,隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)能更好地將進(jìn)人反應(yīng)單元的污染物濃度均勻化。在有較寬的羽狀體和較大地下水流速的地方(尤其是當(dāng)每個(gè)反應(yīng)單元或?qū)T尺寸的安裝受到限制時(shí)),采有多沉箱隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)能夠保證有足夠的停留時(shí)間(見圖2c)。
圖2 幾種實(shí)用有效的隔水漏斗-導(dǎo)水門結(jié)構(gòu)
4.1.3反應(yīng)介質(zhì)
反應(yīng)介質(zhì)是滲透性反應(yīng)墻最主要的構(gòu)成要素。反應(yīng)介質(zhì)的種類很多,主要包括零價(jià)鐵、雙金屬和新型反應(yīng)介質(zhì)(如陶瓷狀鐵泡沫、膠狀鐵等)。在研究地區(qū)的背景資料基礎(chǔ)上,包括地下水滲流特征、地下水中有機(jī)物的組成與濃度、含水層類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等,選擇合適的反應(yīng)介質(zhì),同時(shí)受下列因素控制:①反應(yīng)性最好選擇使污染物反應(yīng)速率快的介質(zhì),以在經(jīng)濟(jì)可行的滲流厚度(停留時(shí)間)內(nèi)還原污染物;②穩(wěn)定性反應(yīng)介質(zhì)或混合介質(zhì)所能保持反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短是需要考慮的一個(gè)重要因素,可保證在場(chǎng)地特有的地球化學(xué)條件下,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(幾年或幾十年)維持其反應(yīng)性;③介質(zhì)存在和價(jià)格較便宜的與較貴的介質(zhì)相比,當(dāng)兩者的性能差別不大時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮較便宜的介質(zhì),因此要求反應(yīng)介質(zhì)價(jià)格合理,容易獲得;④水力性能反應(yīng)介質(zhì)的粒徑應(yīng)該確保反應(yīng)墻有足夠的能力截獲污染羽狀體,且在特定的地球化學(xué)條件下,通過(guò)限制沉淀的生成,能夠長(zhǎng)時(shí)間的維持其孔隙度(滲透性)水平;⑤環(huán)境兼容性反應(yīng)產(chǎn)物(如Fe2+、Fe3+、氧化物、氫氧化物和碳酸鹽)要與環(huán)境兼容,不能向下游環(huán)境產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物;在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)綜合考慮這些因素,并綜合特定場(chǎng)地各種特定因素來(lái)確定反應(yīng)介質(zhì)的類型。
4.2滲透性反應(yīng)墻的反應(yīng)機(jī)理
滲透性反應(yīng)墻去除污染物的機(jī)理分為生物的和非生物的兩種,主要包括吸附、沉淀、氧化一還原和生物降解,但人們對(duì)去除水中有機(jī)物最感興趣的還是還原性脫氯,即應(yīng)用氧化一還原反應(yīng)使有機(jī)物降解為無(wú)毒害的物質(zhì)。目前,零價(jià)的顆粒金屬(特別是鐵)是在實(shí)驗(yàn)室批量試驗(yàn)、中試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的反應(yīng)介質(zhì),最常用的是零價(jià)鐵屑。零價(jià)鐵發(fā)生氧化一還原反應(yīng),產(chǎn)生電子活性將氯化物轉(zhuǎn)化為潛在的無(wú)毒物質(zhì)。雖然其它的反應(yīng)介質(zhì)也能產(chǎn)生類似的反應(yīng),但是反應(yīng)速率不同,以下以鐵為例介紹其反應(yīng)的機(jī)理。4.2.1化學(xué)反應(yīng)
Sweey等研究表明,盡管存在其它降解機(jī)理,但主要是鹵素原子被氫原子取代:
Fe+H2O+RCL→RH+Fe+OH+CL(1)
鹵素原子被氫氧基取代:
2+--Fe+2H2O+2RCL→2ROH+Fe+H2+2CL(2)
鐵被水消耗,這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行很慢:
2+-
Fe+2H2O→2OH+Fe+H2(3)
如果地下水進(jìn)入反應(yīng)單元過(guò)程中有氧存在,鐵會(huì)被氧化并產(chǎn)生氫氧根離子式,即:
-2+
Fe+O2+2H2O→2Fe+4OH(4)
鐵會(huì)以Fe(OH):或Fe(OH),形式沉淀,阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。因此,在地下水進(jìn)入反應(yīng)單元之前,應(yīng)采取措施降低或消除水中的溶解氧。一旦去掉溶解氧,像TCE這樣的有機(jī)氯化物由于鹵素的存在而處于氧化狀態(tài),鐵可以通過(guò)電子轉(zhuǎn)移與有機(jī)氯化物反應(yīng),主要產(chǎn)物是乙烯和氯化物,如下式所示:
2+-
3Fe→3Fe+6e
+
2+-C2HCL3+3H+6e→C2H4+3CL
+
(5)3Fe+C2HCL3+3H→C2H4+3CL+3Fe
2+
上述幾個(gè)反應(yīng)都產(chǎn)生OH-,所以會(huì)使反應(yīng)單元中水的pH值升高,pH值升高會(huì)導(dǎo)致TCE降解速率的降低。其間接影響是易形成氫氧化物沉淀而將鐵的表面包圍起來(lái),從而降低了鐵的活性和反應(yīng)單元的導(dǎo)水性。在天然地下水中,溶解的碳酸及重碳酸鹽起了緩沖體系的作用,限制了pH值的升高和沉淀的生成。在堿性條件下,大量CO32-形成FeCO3,沉淀,反應(yīng)到一定程度時(shí),CO32達(dá)到平衡,則不能限制pH值的升高。
H2CO3 +2OH→CO3+2H2O(6)HCO3 +OH→CO3+H2O(7)
4.2.2生物反應(yīng)
Gillham和0'Iannesin分別用加入和不加入生物殺蟲劑對(duì)受TCE污染的水進(jìn)行土柱實(shí)驗(yàn)。在這兩種情況下,得到了相近的降解速率,這說(shuō)明TCE的降解是非生物的過(guò)程,能夠在沒有生物參與的情況下進(jìn)行。在加利福尼亞Sunnyvale一個(gè)工廠里進(jìn)行的一個(gè)中試研究中,對(duì)地下水進(jìn)行了微生物分析,結(jié)果表明在含水層
--2-
-2-的反應(yīng)介質(zhì)中并不存在微生物。但是,在一定的條件下,反應(yīng)單元中有可能發(fā)生生物反應(yīng)。到目前為止,在實(shí)地裝置中的反應(yīng)單元中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的生物活動(dòng)。
4.3 滲透性反應(yīng)墻的安裝
4.3.1反應(yīng)單元的安裝
反應(yīng)單元就是污染羽狀體流過(guò)的、裝填有反應(yīng)介質(zhì)的部分含水層,其常用安裝技術(shù)有:傳統(tǒng)溝槽式開挖(Conventional trench excavation)、沉箱式安裝、芯軸式安裝(mandrel-based emplacement)、連續(xù)挖掘填埋(confinous trenching)。這4種安裝技術(shù)都曾用于現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)單元的安裝,其中溝槽式安裝應(yīng)用最廣。盡管不同場(chǎng)地有所不同,但考慮到地下水位波動(dòng)和反應(yīng)介質(zhì)的固結(jié),反應(yīng)單元應(yīng)的上緣一般位于地下水位以上60cm左右,而下部要嵌人隔水層至少30cm。在隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)中,漏斗壁部分一般要嵌入隔水層1.5 m。如果隔水層是不連續(xù)的,土工織物和水泥板需要鋪設(shè)在建反應(yīng)單元底部,防止任何污染物通過(guò)地下流繞過(guò)反應(yīng)單元。在單元建設(shè)期間,監(jiān)測(cè)井群可以安裝在反應(yīng)介質(zhì)中或者上游和下游的細(xì)礫石中。
(1)傳統(tǒng)溝槽開挖(Conventional trench excava—don)根據(jù)滲透性反應(yīng)墻的設(shè)計(jì),安裝反應(yīng)單元需要挖一條裝填反應(yīng)介質(zhì)的溝槽。傳統(tǒng)開挖溝中最常用的設(shè)備是反鏟挖土機(jī)(深度小于24 m)和蚌殼式挖泥機(jī)(深度大于24 m)。開挖前先沿著擬建反應(yīng)單元的周圍打入臨時(shí)性的鋼板樁,并用支撐加固。板樁也可以用于暫時(shí)隔離細(xì)礫石部分和反應(yīng)介質(zhì)。如果高水位使板樁不能阻止地下水進(jìn)入反應(yīng)單元,將需要對(duì)溝排水。為保持反應(yīng)單元安裝期間溝壁的整體性,要在生物高聚物泥漿壓力下進(jìn)行開挖,這種生物高聚物泥漿由粉末狀瓜耳木膠構(gòu)成。反應(yīng)墻安裝完之后,大部分瓜耳木膠將降解成為水,對(duì)傳統(tǒng)溝槽式反應(yīng)墻的滲透性影響很小。(2)沉箱式安裝
沉箱是一種空的、承受荷載的圍欄,其形狀和大小可根據(jù)需要而變化。為了安裝反應(yīng)單元,一個(gè)預(yù)制開口的鋼制沉箱可用于暫時(shí)幫助開挖。通常,直徑為2.4 m或更小的沉箱可以推入或夯入地下,其直徑越小,越易驅(qū)入,并且能保持豎直狀態(tài)。直徑大于2.4 m對(duì)反應(yīng)單元的安裝來(lái)說(shuō)是不經(jīng)濟(jì)的,這對(duì)反應(yīng)單元內(nèi)滲透厚度和停留時(shí)間都將受到限制,所以在污染羽狀體較寬、濃度較高、水流速度較大的地方,用多沉箱的隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)耐A魰r(shí)間。(3)芯軸式安裝
該方法是用一個(gè)中空鋼軸或芯軸來(lái)開辟一個(gè)垂直的空間,然后將反應(yīng)介質(zhì)填進(jìn)去。在被打入地下以前,芯軸的下部放上一個(gè)有利于驅(qū)動(dòng)的金屬套頭。一旦空間形成,使用一個(gè)漏斗管直接將介質(zhì)倒入孔中,到達(dá)要求的深度后.把芯軸取出來(lái),留下反應(yīng)介質(zhì)和金屬套頭。其缺點(diǎn)是,反應(yīng)單元的尺寸受到芯軸尺寸的限制,芯軸一般是5cm×13 cm,因此安裝一個(gè)反應(yīng)單元不可能一次成功;在用振動(dòng)錘向下安裝芯軸時(shí),可能由于地下的障礙物芯軸偏離方向,而且土壤被壓實(shí)后滲透性將降低。優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低,不產(chǎn)生泥和石頭,減小了有害廢物的暴露和處置,而且可安放直到粒徑2.5 cm的反應(yīng)材料。(4)連續(xù)式開挖安裝
該方法受開挖深度限制,不如其它挖土機(jī)使用那樣普遍,但連續(xù)式開挖機(jī)對(duì)深度為10 m-12 m的墻是一個(gè)很好的選擇。它能連續(xù)開挖一個(gè)40 cm-60 cm的窄槽,同時(shí)立即用反應(yīng)介質(zhì)回填或放人防滲的高密度聚氯乙烯(HDPE)連續(xù)隔膜。這種挖掘機(jī)開挖時(shí),不需要對(duì)含水的溝槽排水,也不需要安裝鋼板樁暫時(shí)支護(hù)溝槽墻壁。因?yàn)殚_挖時(shí)吊桿幾乎是垂直而沒有坡度,可以最大限度地減小開挖時(shí)產(chǎn)生的泥土和巖石,而且開挖的效率也很高。4.3.2隔水墻的安裝
反應(yīng)單元的設(shè)計(jì)也包括引導(dǎo)或匯聚地下水向滲流門的側(cè)面隔水墻,最常用的是鋼板樁隔水墻和泥漿隔水墻,一般都將其嵌人隔水層中防止地下水向下游遷移,有時(shí)用懸掛式隔水墻的來(lái)阻止懸浮的污染物。如果含水層缺乏連續(xù)性或部分缺失,灌漿防滲底板可達(dá)到36m深。(1)鋼板樁
鋼板樁在巖土工程建設(shè)中是一種常用的地下工程。它通常在開挖過(guò)程中用做固定墻來(lái)防止溝槽的崩塌和阻止地下水的流入。它以其強(qiáng)度和完整性而聞名,并且可以防止水力壓裂。根據(jù)土壤中的氧含量和污染物的腐蝕性,鋼板墻的有效使用期在7到40年之間。一般板樁的長(zhǎng)度為12 m,但如果需要更大的深度可將其焊接在一塊。在放入地下之前,將他們?cè)谶吘壍那哆B處連接起來(lái)。雖然在過(guò)去曾放到過(guò)24 m的深度,可在18m左右就偏離了垂直方向。在多巖石的土壤中安裝時(shí)可能被損壞或放不下去,且板樁嵌連處會(huì)發(fā)生滲漏,使應(yīng)用受到限制。滑鐵盧大學(xué)開發(fā)了一種滲透性低、安裝速度決、擾動(dòng)小的無(wú)縫板樁,并已經(jīng)在幾個(gè)污染區(qū)用作隔離墻。像一般的鋼板樁一樣,為了保證板樁的完整性,新型板樁的安裝深度也應(yīng)該限制在18 m以內(nèi),而由于多巖石的土壤或高度固結(jié)的沉積物在安裝過(guò)程中會(huì)損壞板樁,所以施工受到地質(zhì)條件的限制。同時(shí),受密封性、形狀和使用要求影響。沉箱式隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)很難應(yīng)用板樁。目前。這種無(wú)縫板樁只在加拿大的一個(gè)地區(qū)生產(chǎn).其推廣和使用也受到限制。(2)泥漿墻 泥漿墻是改變污染水流方向最常用的地下墻。首先在膨潤(rùn)土和水混合的泥漿壓力下開挖一道壕溝,通過(guò)在溝壁上形成泥餅來(lái)保持溝的穩(wěn)定性。壕溝被開挖后,迅速用選擇的回填材料與膨潤(rùn)土混合物回填。最常見的泥漿墻是土壤一膨潤(rùn)土泥漿墻、水泥一膨潤(rùn)土泥漿墻、塑料一膨潤(rùn)土泥漿墻和復(fù)合泥漿墻。由于泥漿墻和反應(yīng)單元的密封容易解決,因此特別適合于沉箱式隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)。其中,土壤一膨潤(rùn)土泥漿墻應(yīng)用最普遍。它安裝費(fèi)用較少,滲透性很低,能承受各種溶解性的污染物的化學(xué)侵蝕,墻的建造也非常簡(jiǎn)單。開挖一開始就引入膨潤(rùn)土泥漿。挖出的土壤可與水和膨潤(rùn)土混合,當(dāng)溝槽達(dá)到需要的深度和一定的長(zhǎng)度時(shí),混合的充填物就可進(jìn)行回填。水泥一膨潤(rùn)土泥漿墻主要應(yīng)用于沒有足夠空地混合回填物的情況,在水、膨潤(rùn)土和水泥組成的泥漿壓力下挖一條溝槽,不回填土壤,泥漿慢慢凝固,和土壤一起形成粘土墻。填溝時(shí)需要大量的水泥,故其造價(jià)高,同時(shí),因挖出的土壤不回填,需要額外的處置費(fèi)用;墻體中大部分都是水,而固體少,故滲透性較高,易被污染物滲透,因此,水泥一膨潤(rùn)土泥漿墻在環(huán)境中的應(yīng)用受到限制。其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大、可在特殊地形條件下進(jìn)行安裝。塑料混凝土泥漿墻是由水、膨潤(rùn)土、水泥和聚集體的混合物組成,具有很大的剪切強(qiáng)度和韌性。塑料混凝土泥漿墻是在膨潤(rùn)土泥漿的壓力下分段建造的,當(dāng)一端挖好后,就用導(dǎo)管灌入水泥漿替換膨潤(rùn)土泥漿,然后留下凝固。塑料混凝土泥漿墻用在需要對(duì)強(qiáng)度和變形有要求的地方。它有相對(duì)低的滲透性,能抵抗污染物的滲透。復(fù)合泥漿墻由三層組成,每一層都增加對(duì)化學(xué)侵蝕的抵抗力,降低滲透性。最外一層是厚度為3cm的膨潤(rùn)土過(guò)濾層,中間層是30 cm-60 cm厚的土壤一膨潤(rùn)土、水泥一膨潤(rùn)土或塑料一混凝土填充物,最里面是10cm的高密度聚氯乙烯膜(HDPE)。HDPE的滲透性為l×10-12 cm/s。復(fù)合泥漿墻的安裝需要在膨潤(rùn)土或水泥漿的壓力下開挖溝槽,可挖至30 m深。但很難將HDPE襯墊放到這么深,并且安裝費(fèi)用很高使得HDPE的利用限制在15 m以上。當(dāng)放好HDPE后,就可在膜的兩側(cè)回填。在膜的里面放入排水系統(tǒng),并設(shè)取樣點(diǎn)來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是滲透系數(shù)非常小,不用除去地質(zhì)膜就可以密封和修理墻體部分。
4.4展望
(1)滲透性反應(yīng)墻在處理污染方面的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少,目前仍處于技術(shù)開發(fā)及其推廣階段;
(2)滲透性反應(yīng)墻降解機(jī)理還有待于進(jìn)一步深入和完善;
(3)實(shí)際應(yīng)用和數(shù)值模擬的結(jié)果都表明,滲透性反應(yīng)墻具有很好的綜合去除污染物的作用;(4)滲透性反應(yīng)墻的安裝對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件和開挖技術(shù)的要求很高,應(yīng)加大研究力度;
(5)滲透性反應(yīng)墻具備良好的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的特性,在高效去除污染物的同時(shí)能節(jié)約運(yùn)行成本,是一項(xiàng)值得推廣的污染物治理與控制技術(shù)。
第五章 地下水污染預(yù)防及措施
地下水污染與地表水污染、空氣污染、固體廢物污染等各種環(huán)境污染都有密切關(guān)系,交織在一起,因此,地下水污染和防護(hù)除其特殊性外,應(yīng)與各種污染防治相聯(lián)系,綜合考慮。然而,由于地下水污染的復(fù)雜性表現(xiàn)在污染物種類繁多、污染途徑隱蔽、污染機(jī)理復(fù)雜、污染防治系統(tǒng)龐大、地下水流緩慢等,一旦污染很難治理,即使花費(fèi)很大的代價(jià),耗時(shí)較長(zhǎng),也難奏效,故應(yīng)以預(yù)防為主,應(yīng)充分考慮地下水污染特征、污染源、污染途徑、污染機(jī)理及地下水污染引起的主要 問(wèn)題,用多種手段,采用系統(tǒng)分析的方法,全面控制地下水的污染。
5.1 預(yù)防措施
5.1.1加大宣傳力度,提高公眾環(huán)境意識(shí)
要努力貫徹有關(guān)法規(guī)政策,堅(jiān)決貫徹執(zhí)行《中華人民共和國(guó)水法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治法》。完善地方法規(guī),實(shí)行誰(shuí)污染誰(shuí)治理,誰(shuí)開發(fā)誰(shuí)保護(hù)的原則。有步驟、有重點(diǎn)地解決水環(huán)境污染問(wèn)題。小而散、多的污水廠建設(shè)不僅給國(guó)家和企業(yè)造成巨大的投資浪費(fèi)。還由于企業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重、管理水平較低等原因,使預(yù)想的環(huán)境治理目標(biāo)大打折扣。為此,筆者認(rèn)為集中建設(shè)規(guī)?;鬯畯S,變“誰(shuí)污染誰(shuí)治理”為“誰(shuí)污染誰(shuí)掏錢”的政策時(shí)機(jī)已成熟。加快建設(shè)污水處理廠,處理工業(yè)廢水及生活污水,是保護(hù)水環(huán)境的一個(gè)重要途徑。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)許可的情況下,在污染較為嚴(yán)重的城市,如榆次、介休、靈石、和順,有計(jì)劃地興建一些污水處理廠,加快建設(shè)速度、提高處理能力加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。
5.1.2統(tǒng)籌規(guī)劃,合理開發(fā)地下水資源
增強(qiáng)全民環(huán)保意識(shí),強(qiáng)化節(jié)約用水,推廣節(jié)水新技術(shù),加強(qiáng)對(duì)用戶尤其是大戶的用水量控制,扶持企業(yè)搞環(huán)保,推廣潔凈新能源外,應(yīng)把能源基地作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)予以全面規(guī)劃。把單個(gè)污染源的孤立治理,變以水系或地區(qū)為單位進(jìn)行防治,以全面改善生態(tài)環(huán)境。此外,還要加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)科學(xué)研究,盡快摸清各地區(qū)的水環(huán)境容量,并以其指導(dǎo)規(guī)劃和建設(shè)。如工業(yè)布局要考慮環(huán)境承載能力,在水環(huán)境容量超負(fù)荷地區(qū),要嚴(yán)格控制高耗能、重污染工業(yè)的發(fā)展。限制重污染工業(yè)發(fā)展,對(duì)縣屬中小企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)要嚴(yán)格管理,不能只考慮地方利益而棄環(huán)保于不顧。建立排污許可證制度,同時(shí)提高排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),新、擴(kuò)建企業(yè),必須執(zhí)行“三同時(shí)”,使環(huán)保與建設(shè)同步或超前進(jìn)行,對(duì)污染嚴(yán)重而又不能治理的企業(yè),要限期轉(zhuǎn)產(chǎn)或搬遷。
5.1.3建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng),加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決
建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng),逐步建立和完善水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,對(duì)重點(diǎn)污染地區(qū)(段)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè),系統(tǒng)掌握城市(區(qū)域)地表水、地下水水質(zhì)的污染發(fā)展變化及動(dòng)態(tài)特征,為保護(hù)水環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。
5.2 治理措施
治理已污染的地下水是比較困難的。水污染后的治理措施,要根據(jù)污染狀況、范圍、性質(zhì)、水文地質(zhì)條件和使用要求,通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。發(fā)現(xiàn)地下水污染后,首先應(yīng)當(dāng)切斷污染源,然后立即采取防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散的補(bǔ)救措施。治理措施大致有以下幾種。
(1)人工補(bǔ)給被污染的地下水,使其稀釋和凈化發(fā)現(xiàn)地下水有污染物質(zhì)后,采取強(qiáng)排方法,使已被污染的水直接排出,促進(jìn)凈化。改變地下水徑流條件,加速水的交替循環(huán),以達(dá)到改善水質(zhì)之目的。對(duì)污染的地下水應(yīng)采用防滲墻或防滲帷幕進(jìn)行堵塞或截流,通常應(yīng)穿透含水層直達(dá)隔水層。
(2)防止工業(yè)“三廢”對(duì)地下水污染要切實(shí)貫徹執(zhí)行“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針,采用先進(jìn)技術(shù)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、采取閉路循環(huán)、把工業(yè)“三廢”的污染消化在生產(chǎn)過(guò)程中。防止地下水污染的繼續(xù)擴(kuò)大。工業(yè)“三廢”達(dá)標(biāo)排放、合理布局,強(qiáng)化水資源的保護(hù)和管理,嚴(yán)禁滲坑滲井排放,所有排污溝、渠應(yīng)全部硬化和密封,嚴(yán)禁下滲污染。特別應(yīng)注重對(duì)化工、造紙、制革、制藥等用水量較大企業(yè)的排污治理,實(shí)行達(dá)標(biāo)排放。對(duì)缺乏有效治理措施的,視其情況予以關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、遷。尤其是在新建和改建城市中,應(yīng)按“先地下、后地上,先基礎(chǔ)、后主體”的原則;通過(guò)規(guī)劃布局調(diào)整結(jié)構(gòu)來(lái)控制污染,和對(duì)控制新污染源的產(chǎn)生有重要的作用。
(3)對(duì)污染的地下水進(jìn)行水處理,采用物理、化學(xué)和生物方法進(jìn)行處理。建立“閉路循環(huán)”式的生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng),可以大大減少工廠和城市送進(jìn)垃圾填埋場(chǎng)、下水道和垃圾站的廢物,從而保護(hù)地下蓄水層免受滲漏的污染物的危害。一家企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水和固體廢棄物,也許正是另一家企業(yè)生產(chǎn)所需要的原料,這樣既可以“變廢為寶”,又大大減少污染物質(zhì)的排放。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,廢物的分類、收集、回收、再利用已形成一個(gè)專門行業(yè)。而我國(guó)在這方面雖然也做了一些工作,但在廢物的交換種類、規(guī)模及市場(chǎng)容量等方面還有待于迸一步完善。綜上所述,地下水污染是一個(gè)全球性的問(wèn)題,污染防治需要全世界每個(gè)人的關(guān)心和參與。雖然一些地下蓄水層的破壞已無(wú)法挽回,但大部分地區(qū)的蓄水層目前相對(duì)純潔。為了挽救地下水質(zhì),從根本上來(lái)說(shuō)要對(duì)全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)行根本的結(jié)構(gòu)調(diào)整,鼓勵(lì)利用再生資源,城市小型化,人類活動(dòng)環(huán)?;瑴p輕地球的負(fù)擔(dān)。如果人人都行動(dòng)起來(lái),則最終人類不會(huì)因干渴而焦慮了。
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