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公路、鐵路、水利等工程建設與自然環境密切相關。其工程規模大、項目多、涉及面廣,土石填挖工程形成的大量土石邊坡,破壞了既有植被,對當地生態環境影響較大,以往通常采用單純的工程防護,如漿(干)砌片石、噴錨防護等,這些工程措施都導致原有植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩等一系列生態環境和工程問題。國家已經十分重視工程建設中的生態建設和環境保護,國務院下達了[2000]31號文件“關于進一步推進綠色通道建設的通知”,工程建設中的生態建設、環境保護已提上議程,這對整個工程建設的可持續發展戰略的實施起到了推動作用。
2.邊坡生態防護現狀
近十多年來人們開發出了多種既能起到良好邊坡防護作用,又能改善工程環境、體現自然環境美的邊坡植物防護新技術,與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系。
根據不同的邊坡土質條件,采用不同的施工方法和施工工藝可將邊坡植物防護技術分為:①人工種草護坡;②平鋪草皮護坡;③液壓噴播植草護坡;④土工網植草護坡;⑤OH液植草護坡;⑥行栽香根草護坡;⑦蜂巢式網格植草護坡;⑧客土植生植物護坡;⑨噴混植生植物護坡。各類邊坡植物防護技術的主要作用及應用條件各不相同。
2.1人工種草護坡
人工種草護坡,是通過人工在邊坡坡面簡單播撒草種的一種傳統邊坡植物防護措施。多用于邊坡高度不高、坡度較緩且適宜草類生長的土質路塹和路堤邊坡防護工程。具有施工簡單、造價低兼等特點。但由于草籽播撒不均勻,草籽易被雨水沖走,種草成活率低等原因,往往達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程,使得該技術近年應用較少。
2.2平鋪草皮護坡
平鋪草皮護坡,是通過人工在邊坡面鋪設天然草皮的一種傳統邊坡植物防護措施。具有施工簡單、工程造價較低等特點。適用于附近草皮來源較易、邊坡高度不高且坡度較緩的各種土質及嚴重風化的巖層和成巖作用差的軟巖層邊坡防護工程,是設計應用最多的傳統坡面植物防護措施之一,但由于施工后期養護管理困難,平鋪草皮易被沖走,且成活率低,工程質量往往難以保證,達不到滿意的邊坡防護效果,而造成坡面沖溝,表土流失、坍滑等邊坡病害,導致大量的邊坡病害整治、修復工程。近年來,由于草皮來源緊張,使得平鋪草皮護坡的作用逐漸受到了限制。
2.3液壓噴播植草護坡
液壓噴播植草護坡,是國外近十多年新開發的一項邊坡植物防護措施,是交草籽、肥料、粘著劑、紙漿、土壤改良劑上、色素等按一定比例在混合箱內配水攪勻,通過機械加壓噴射到邊坡坡面而完成植草施工的。其特點是:①施工簡單、速度快;②施工質量高,草籽噴播均勻發芽快、整齊一致;③防護效果好,正常情況下,噴播一個月后坡面植物覆蓋率可達70%以上,二個月后形成防護、綠化功能;④適用性廣;⑤工程造價低。目前,國內液壓噴播植草護坡在公路、鐵路、城市建設等部門邊坡防護與綠化工程中使用較多。
2.4土工網植草護坡
土工網植草護坡,是國外近十多年新開發的一項集坡面加固和植物防護于一體的復合型邊坡植物防護措施。該技術所用土工網是一種邊坡防護新材料,是通過特殊工藝生產的三維立體網,不僅具有加固邊坡的功能,在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤以利草籽發芽、生長的作用隨著植物生長、成熟,坡面逐漸被植物覆蓋,這樣植物與土工網就共同對邊坡起到了長期防護,綠化作用,土工網植草護坡能承受4m/s以上流速的水流沖刷,在一定條件下可替代漿(干)砌片石護坡。目前,國內土工網植草護坡在公路、堤壩邊坡防護工程中使用較多,鐵路部門相對較少。
2.5OH液植草護坡
該項技術是國外近十多年新開發的一項邊坡化學植草防護措施。它是通過專用機械,將新型化工產品HYCEL_OH液用水按一定比例稀釋后和草籽一起噴灑于坡面,使之在極短時間內硬化,而將邊坡表土固結成彈性固體薄膜,達到植草初期邊坡防護目的,3~6個月后其彈性固體薄膜開始逐漸分解,此時草種已發芽、生長成熟,根深葉茂的植物已能獨立起到邊坡防護、綠化雙重效果,具有施工簡單、迅速,不需后期養護,邊坡防護、綠化效果好等特點。盡管OH液植草護坡具有理想的邊坡防護、綠化效果,但由于該技術所用的這種HYCEL_OH液還末能實現國產化,使得其工程造價較高綜合造價達40元/m2左右,故目前還無法推廣應用。只是在京九鐵路等個別工點進行了嘗試性試驗。
2.6行栽香根草護坡
香根草是近十多年才被人們“重新發現”的一種禾本科植物,具有長勢挺立,在3~4月內可長成茂密的活籬笆;根系發達、粗壯,一年內一般可深入地下2~3m;根系抗拉強度大,達75MPa,耐旱、耐澇、耐火、耐貧瘠、抗病蟲、適應能力極強等特點。行栽香根草護坡就是在土質邊坡上行栽香根草進行邊坡防護的一種工程措施,該技術充分利用了香根草的優良特征,具有顯著增強邊坡穩定性和理想的固土護坡功能,大有取代傳統片石護坡之趨勢。目前國內應用較少,還有待于在公路、鐵路、堤壩、城市建設等邊坡防護工程中進一步試驗推廣。
2.7蜂巢式網格植草護坡
蜂巢式網格植草護坡,是一項類似于干砌片石護坡的邊坡防護技術。是在修整好的邊坡坡面上拼鋪正六邊形混凝土框磚形成蜂巢式網格后,在網格內鋪填種植土,再在磚框內栽草或種草的一項邊坡防護措施。該技術所用框磚可在預制場批量生產,其受力結構合理,拼鋪在邊坡上能有效地分散坡面雨水徑流,減緩水流速度,防止坡面沖刷,保護草皮生長。這種護坡施工簡單,外觀齊整,造型美觀大方,具有邊坡防護、綠化雙重效果,工程造價適中,略高于漿砌片石骨架護坡,該技術多用于填方邊坡的防護。
2.8客土植生植物護坡
客土植生植物護坡,是在邊坡坡面上掛網機械噴填(或人工鋪設)一定厚度適宜植物生長的土壤或基質(客土)和種子的邊坡植物防護措施。該技術的特點是可根據地質和氣候條件進行基質和種子配方,從而具有廣泛的適應性,多用于普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡。由于客土可以由機械拌和,掛網實施容易,因此施工的機械化程度高,速度快,無論從效率和成本上都比漿砌片石和掛網噴砼防護要優越,而且植被防護效果良好,基本不需要養護即可維持植物的正常生長。該技術在公路邊坡防護中已被大量應用,在日本等國家已經被作為邊坡綠化的常規方法加以應用。
2.9噴混植生植物護坡
噴混植生植物護坡,是在穩定巖質邊坡上施工短錨桿、鋪掛鍍鋅鐵絲網后,采用專用噴射機,將拌和均勻的種植基材噴射到坡面上,植物依靠“基材”生長發育,形成植物護坡的施工技術,具有防護邊坡、恢復植被雙重作用,可以取代傳統的噴錨防護、片石護坡等圬工措施。該技術使用的種植基材由種植土、混合草灌種子、有機質、肥料、團粒劑、保水劑、穩定劑、PH緩解劑和水等組成,其種植基材的配方是成功的關鍵,良好的配方能夠達到在陡于1∶0.75的巖質邊坡上既具備一定的強度保護坡面和抵抗雨水沖刷,又具有足夠的空隙率和肥力以保證植物生長。該技術已廣泛應用于鐵路、公路、水利等各類巖石邊坡綠化防護工程。
3.邊坡綠化工程中的難點問題
隨著邊坡植物防護技術的推廣應用,各類邊坡植物防護技術已發展成為公路、鐵路綠色通道建設中的重要組成部分,但也存在一些難點問題。
3.1邊坡植草的退化
在公路、鐵路等工程建設中,其邊坡綠化防護上投入的資金比例較低,在低投入、低養護或無養護情況下,邊坡草坪處于自生自養狀態,極易退化、死亡。因為人工種植草種生長較弱、品種單一,隨著時間的增長,在養分水分供應較差的邊坡上都會呈現不同程度的草坡退化現象,這是一個十分突出和嚴重的問題,若草被退化得不到解決,不僅造成重復建設、資金浪費,而且起不到邊坡綠化防護效果,最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等許多不良后果。
3.2噴播時的植物種子配比與最終植物狀態
在較短的時間內把開挖的邊坡恢復到自然狀態,施工者將面臨:①植物種子的配比如何確定;②如何考慮當地自生優勢群落的結構特點進行種子配比;③如何確定噴播時的植物配比與最終形成的植物群落之間的動態關系。只有對這些問題作詳盡的調查研究分析,才能正確指導施工,否則邊坡的植物生長將無法實現人工強制綠化向原始植物群落的順利演替。
3.3干旱對土體很薄的坡面植物構成威脅
開挖后的巖石邊坡,巖石層厚、整體性好,坡體高陡,對邊坡進行植物綠化后,隨著時間的增長,秋冬季干旱、夏伏季炎熱,土體養分逐漸流失,土壤肥力降低,如何解決邊坡呈現的無土、缺水、缺肥的狀態及邊坡植被面臨的干、熱威脅,這將直接影響到邊坡最終的綠化效果和生態效益。
4.邊坡綠化工程可持續發展的著眼點
可持續發展,是指在人類與自然和諧的前提下,不斷提高人類的生活質量和環境承載能力,滿足當代人的需求又不損害對子孫后代的需求;滿足一個區域或一個國家的需求面又不損害其他區域或國家的需求。根據可持續發展內涵的要求,邊坡綠化工程中應著眼于與自然環境(生態系統)的協調性和環保生態功能,結合目前國內邊坡綠化防護工程現狀及問題,提出以下對策與建議。
4.1注重邊坡生態防護的設計與資金投入
在公路、鐵路設計與建設中,人們常將設計重點和大量資金放在它的工程功能及安全功能上,而生態功能的設計與投資力度不足,生態防護工程往往采取低價中標的方式,這種低投入、低質量的惡性循環,使邊坡生態環境發展不夠好,抗災能力不強等。應建立和加大公路、鐵路邊坡建設、養護和生態環境保護的專項資金,在設計上要深入細化,根據不同氣候條件、不同環境、不同區域結合具體情況單獨設計,注重落實邊坡的生態環境保護方案。
4.2邊坡植草退化的防治技術
防治邊坡草被退化的重要措施就是喬灌草相結合,盡量模擬出當地的植物群落結構,走向本地化。實際上國外已經開始流行以喬灌木為主的綠化方式。天然植被一般都是草木混生的,在較高的貧瘠土質或石質邊坡上,采用草灌結合的客土噴播或噴混植生技術施工,可以將草種和灌木樹種進行混播,早期以草坪防護為主,后期以灌木防護為主,構建喬灌草立體防護生態體系,達到恢復自然植被的目的。植物種子的選擇及配置應走本地化的道路,以地帶性植被、鄉土植物為基調,適當引進適于本地生長條件的野生植物和外地植物。同時也應考慮淺根植物和深根植物的結合、豆科植物與非豆科植物的結合,還要盡可能配置抗逆性強的植物和水、肥、光、熱利用率高的植物,這樣才能使植物更能適應當地氣候與自然植被融為一體,建設一個具有生物多樣性的穩定的、生命力強的立體生態群落。
4.3積極引進開發邊坡生態防護新技術
邊坡綠化工程中的難點問題,是對邊坡生態防護可持續發展和環境科學技術的挑戰,邊坡生態防護技術涉及到工程力學、生物學、土壤學、肥料學、園藝學、環境生態學等學科,必須不斷在這些理論領域有所突破,積極引進開發新材料、新工藝及配套施工機械設備,充分吸收新的科研成果、先進技術和工程施工經驗,注重國際和行業間的技術交流與合作??傊?,提高邊坡生態防護技術的科技含量,是邊坡綠化防護工程成敗的重要環節。
目前在邊坡綠化防護工程中,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術;在邊坡綠化養護工程中,滴灌、滲灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有節約水資源、提高成活率、促進草灌木植物生長的灌溉技術;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、農菌及各種微生物肥料的應用,具有促進植物生根、生長和發育,提高植物的生理機能和抗逆性。在這些新技術的應用過程中,還有許多問題和工藝需要探討、改進,使其成本更低、操作更為簡單、效果更好。隨著邊坡生態防護各項科研技術的不斷深入,其各項新技術新工藝的應用將日趨完善和成熟。
5.結論
①在邊坡植物綠化防護施工措施中,根據目前的國情、機械化施工程度、適用性、經濟性和質量效果比較,液壓噴播、客土噴播、噴混植生是具有典型生態防護施工技術,符合邊坡綠化工程可持續發展的理念,值得普遍推廣應用。
密碼技術是安全防護中較為常用的一種防護技術,對數據庫進行備份也是一種較為實用的安全防護方法。例如,在中國石油在大港油田的一個測試公司中有專門的信息管理部門,測試公司主要是對企業的信息進行管理以及安全方面的維護,為了保證大港油田的信息安全,就需要進行有效的安全防護,這時需要選用多種安全防護技術對大港油田的信息進行管理與分類,然后對信息進行加密處理,尤其是對大港油田的重要信息以及測試公司的重要商業信息可以采取雙重或者多重的加密技術進行有效的防護,因為重要信息關乎企業的切身利益。由于測試公司的數據較多,數據的種類也很頻繁,因此信息管理人員在進行加密處理后還可以對數據進行備份,這樣可以防患于未然,提高信息的安全度,防止意外發生后沒有補救的辦法,數據備份可以起到雙重防護的目的,也可以有效要管理與維護大港油田的數據信息安全。
1.2常用殺毒軟件
網絡用戶在使用計算機進行上網過程中應該常用殺毒軟件進行殺毒,或者是使用有效的防護墻軟件進行安全防護,間隔一段時間或者常用安全監控對計算機進行掃描與檢測,這樣可以及時發現計算機中的病毒或者是有害信息,進行及時的刪除或者技術處理,提高自身信息的安全性。例如,很多的用戶會下載360殺毒軟件或者是安全管家等軟件對用戶的計算機進行有效的防護,發現不安全的網站或者病毒軟件會及時提醒并且自動防護,所以用戶為了提高網絡的安全性,需要經常使用殺毒軟件或者是安全監控進行掃描。
1.3重視網絡管理
網絡工程的安全防護技術的提高,很重要的是需要對網絡進行有效的管理與規范。因為我國的網絡建設時間較短發展很快,但是在網絡工程發展過程中往往重視網絡工程的建設,提高網絡工程的覆蓋范圍,提高網絡用戶的數量。但是在網絡安全管理上卻不夠重視,在管理制度上也不夠規范與完善,甚至對很多的網絡安全問題沒有實用可行的管理措施。例如,我國的網絡安全管理上,首先需要國家重視網絡工程建設與安全防護技術的研究,加大國家資金的投入力度。如在我國的計算機用戶不一定要用微軟的視窗系統,尤其是國家的重要部門以及各個機關與企事業組織也不一定要要微軟的視窗系統,最好用本國的視窗系統。近年來我國進行了多項自主研究,如超級計算的研究,也研究開發了具有自主知識產權的視窗系統。我們國家重要的信息部門以及國家機關需要慎重選擇視窗系統,因為使用微軟公司的視窗系統會給美國政府提供一個潛在的控制世界的后門,微軟公司通過核心技術可以用一個簡單的指令來摧毀全世界使用微軟視窗系統的計算機,這是一個災難性的嚴重后果。接著是我國的各級政府部門對于當地的網絡工程建設以及地區安全防護要嚴格管理,制定完善的管理制度。例如,對于我國的政府部門在安全管理制度上可以明文規定政府部門只可以使用我國的國產視窗系統,如開放源碼的視窗系統。在這個系統使用過程中由我們國家的專業人員進行代碼的檢查與管理,尤其是安全方面的檢查與防護,然后由專業人員進行有關的編譯工作。
繼國家頒布實施《安全生產法》后,又相繼頒布實施了《建設工程安全生產管理條例》、《建筑工程安全生產監督管理工作導則》等一系列建設工程安全法律法規及安全技術標準,促使我國建設工程安全工作取得了較為顯著的成效。但建筑業點多面廣,勞動密集,交叉作業、高空作業多,屬于高危行業,建筑安全事故仍頻繁發生,建筑安全形勢不容樂觀。
二、存在的問題與原因分析
(一)我國現有的建筑安全管理體系存在管理職能分散、管理部門職能轉變落后、技術裝備落后等問題。我國的建筑安全監督檢查機構只有安全生產管理局及各級安全監督站,而這些機構只能實施宏觀監督、重點監督與抽查。安全監督站為受建設行政主管部門委托的安全管理機構,屬于授權執法,多數安全監督站工作建設行政主管部門委托質量監督站擔任,大部分基層安全監督站專業安全監督人員嚴重不足。質量監督站擔任安全監督工作,無安全監督經費來源。工作經費得不到財政保障,人員得不到及時的培訓,素質不能適應發展的需要,沒有能力購置較為先進的安全監測設施,缺乏科學有效的監管手段,監督管理工作難于有效深入的開展。目前,我國有效的建筑安全生產監督管理機制還未完全形成,安全監督管理方式和管理手段還無法適應日益發展壯大的建筑業的需求。
(二)建筑市場不規范。雖然國家頒布實施了《建筑法》、《建設工程質量管理條例》等法律、法規,規范了建設各方責任主體的行為,但是,當前仍有一些責任主體單位在工程建設中違反法律法規規定,如建設單位壓低工程造價,致使施工單位無安全經費;部分施工企業隨意讓施工隊伍掛靠,造成“二級企業投標,三級企業進場,民工隊伍施工”的現象,形成了施工企業只收管理費,不對施工過程進行指導和管理,加上有些項目經理不懂專業知識,致使施工過程中安全管理混亂等。
(三)施工企業安全管理體系不健全,安全管理人員不到位,安全責任制不能落實到位。施工企業的安全管理體系是保證建設工程安全的重要保證,但是,部分施工隊伍安全管理意識淡薄,僥幸心理嚴重,安全管理體系不健全,各項安全管理制度不能認真落實到位,不按要求配備安全管理人員,或安全管理人員身兼多職,致使施工現場違章作業行為不能及時制止和糾正,安全隱患不能及時發現和整改。
(四)施工人員安全培訓不到位,安全素質低。隨著我國經濟發展和城鎮化進程的加快,農村大量的剩余的勞動力向城市轉移,農民工大量流入建筑業。統計資料顯示,我國建筑業的農民工已達萬人,占建筑行業從業人數的%以上。據調查,經過培訓的農民工不到總人數的%?,F場一線作業的工人大多數都是農民工。國家安全生產法律法規雖然明確規定了施工作業人員須經安全教育及安全培訓,但由于建筑工程工種多,人員流動性大,安全教育、安全培訓制度往往流于形式,安全法律法規及規范、技術規程的培訓僅停留在安全管理層,落實不到一線的操作工人上,一線操作工人對技術堆積的不熟悉,是違章操作的根源,是發生安全事故的主要原因之一。
(五)安全投入不足,現場安全防護不到位。部分施工企業由于中標價格低、追求高額利潤等原因,在安全投入上明顯不足,安全生產設施不能及時到位,施工作業安全防護不到位或使用不能滿足安全要求的防護材料,造成安全隱患居高不下,安全事故時有發生。
(六)監理人員不能認真履行安全監管責任。監理市場現在還未完全步入正規,監理人員的各種管理職責還未能完全履行到位,目前還存在一個總監理工程師擔任十余個工程的總監,一個監理員監理多個工地的現象,使得監理在安全監管工作中,不能認真履行規定的監管職責,對施工單位編制的專項方案不能認真審查,不能提出建設性意見,部分監理人員對安全法律法規、技術規程不熟悉,對施工現場的安全隱患不能及時發現或發現隱患不采取有效的措施責令施工單位及時整改到位,對違章作業現象不能及時制止和糾正,對施工單位不及時整改,野蠻施工的現象不及時向建設行政主管部門報告等。
三、對策與建議
(一)落實監管責任,轉變監督模式。監督機構要認真貫徹落實《建設工程安全生產管理條例》、《建筑工程安全生產監督管理工作導則》等法律、法規,加大執法力度,堅持“以人為本”的理念,貫徹“安全第一,預防為主,綜合治理”的方針,遵循屬地管理和層級監督相結合、監督安全保證體系運行與監督工程實體防護相結合、全面要求與重點監管相結合、監督執法與服務指導相結合的監督原則,從實物監督向行為監督轉變,由施工現場的應急管理轉向事故預防和隱患排查,加強對施工單位安全保證體系、安全防護措施、安全評價的審核,建立高效的監督管理隊伍,尋求有效的監督管理方式、方法,使安全監督管理工作轉向標本兼治,努力尋求治本之策,不斷提高安全監督管理的超前性、有效性和及時性。
(二)規范施工單位安全管理行為,增強對施工單位安全行為的監督檢查。加強宣傳,不斷增強施工單位的安全管理意識,促使施工單位不斷建立健全安全管理體系,認真落實各項安全主產責任制度,特別是安全教育、培訓制度,加強安全技術交底,逐步普及安全生產法律法規、安全操作規程,不斷提高整體安全素質,使安全管理工作由“要我安全”向“我要安全”不斷轉變,以規章制度為基礎,以科技進步為動力,全面提高施工單位安全生產能力和安全管理水平。超級秘書網
(三)規范施工現場安全防護,加強現場實體檢查。施工現場安全防護是建筑工程施工作業人員最基本的安全保障,是“安全第一,預防為主”基本方針的物質體現。要通過加強安全文明施工措施費使用的監督管理等有效方式,規范安全責任主體單位的行為,促使施工單位不斷加大安全投入,創造安全文明的施工環境。監督管理機構要加強對腳手架、提升機械、施工用電、特殊工種持證上崗作業等重點項目的監督檢查,加強對現場安全防護實體的檢查,確保安全防護體系有效使用。
(四)加強隱患排查治理工作。安全隱患排查是降低安全事故發生率,防范于未然行之有效的方法。今年全國各地開展了各種形式的安全隱患排查活動,對遏制安全事故發生效果顯著。把安全隱患排查制度化,形成長效機制,是提高安全管理水平行之有效的措施。(五)規范監理行為,充分發揮監理安全管理職能。進一步規范監理市場,規范監理行為,強化對監理單位的監督管理,規范監理人員的質量安全行為。監理人員要認真履行法律法規規定的安全責任,不斷提高安全素質,加強對安全施工專項施工方案的審查及對施工現場安全檢查,及時發現安全隱患,及時下達整改通知,加強對隱患整改的復查,充分發揮監理的現場管理職能,有效預防安全事故的發生。
四、結語
建筑工程安全監督管理任務艱巨,責任重大。我們要樹立正確的科學發展觀,以史為鑒,警鐘長鳴,居安思危,常抓不懈,全面落實法律法規及各項防范措施,不斷提高全生產管理水平,有效遏制特重大事故的發生,實現建筑安全生產局面的根本好轉。
參考文獻
1、公路交通工程安全設施的作用
1.1引導車輛行駛
交通信號與標志以及實現誘導標志等交通設施能夠很好的指導車輛的行駛位置,為車輛在誅仙與匝道以及交叉口如何行駛提供有效的指引。只有不斷的向使用者提供道路的相關信息,車輛才能咋道路上安全與正確的行駛。
1.2提高行車速度
要想在高速公路上發揮車輛的性能,快速且安全行駛,需要完善交通管理,讓道路指示標志提供道路信息。確保公路有良好的幾何線性,合理設置點、線、面控制中心。通過對國內數據進行對比分析可以發現,交通設施如果管理到位,道路使用者的車輛在高速公路行駛時,速度提高30%是完全可能的,同時也將節約20%~25%的行車時間。
1.3保障行車安全
高速公路上的行車速度是非??欤皇且晃兜闹匾暤缆繁旧淼男螤钆c線路的完整度是遠遠不夠的,就必須要建立健全且完善的安全設施。只有建立健全的交通控制系統與完善的交通設施以及較好的交通環境,這樣才能從根本上來保護行車與行人的安全。
2、公路交通工程安全設施的特點及發展歷程
2.1公路交通工程安全設施的特點
公路交通工程安全設施是公路交通工程設施的重要組成部分,其主要作用是,使車輛充分發揮自身性能,并將效益最大化。從這方面來說,公路交通工程安全設施也是公路智能化與現代化的重要標志。路面標示、公路護欄、交通標志等構成了公路交通工程的安全設施,整個交通工程質量取決于交通安全設施的完善與否。為了提前給駕駛員提供公路的路況信息,人們建立了交通安全設施,以此來提升車輛行駛的舒適性,降低事故的發生概率。交通工程管理制度能否順利執行的關鍵因素在于公路交通工程安全設施是否得到科學合理地建設。
2.2公路交通工程安全設施的發展歷程
公路交通工程安全設施是國家重點研究的科技項目之一,從二十世紀八十年代開始,我國就已經開始了系統的研究,經過多年的研究與開發,公路交通工程安全設施建設日漸完善。機電交通設施和安全交通設施迅速發展,同時,快速提升設施設計和施工技術是當前大多數公路安全設施的發展方向。例如,加強車輛檢測與修理等。此外,公路交通工程安全設施的覆蓋面廣,涉及到電子工程、道路工程以及光學、電學等知識。這就意味著從業人員不僅僅要熟練掌握各學科知識,還要有一定的動手能力和專業技能,為公路交通工程安全設施的發展奠定基礎。
3、公路交通工程安全設施建設的內容
3.1護欄
根據護欄在公路中擺放的位置,可以將其分為路側護欄和中央分隔帶護欄,其主要作用是防止車輛失控,避免碰撞道路兩側構造物。根據護欄的結構分類,可以分為混凝土護欄、波形梁護欄和纜索護欄。波形梁護欄主要用于路側護欄和中央分隔帶護欄,其防撞性能良好,養護成本較低,并且比較美觀,可以用作道路裝飾。
3.2交通標線
施工單位在建設交通標線時,為保持其流暢度,應該盡可能地讓標志線貼合道路線性。同時還要使用較為鮮明的顏色,保持其醒目度,以此來保證標志線在任何情況下都可以引導車輛行駛。
3.3路側發光標志
在雨雪、清晨以及黃昏等光線昏暗不足的條件下,可視度較低,利用熒光材料和反光膜結合的發光標志可以解決這一問題。我國交通工程中也廣泛應用發光標志,車輛及行人很容易看到發光標志,能夠對接下來道路的方向準確地進行辨認,有利于提高行車的安全性。
4、公路交通工程安全設施建設的質量控制對策
4.1原材料的質量控制
原材料質量好壞對安全設施的影響非常大。因此,需要對原材料進行嚴格的質量檢測與監督,提高安全設施的有效性。要對材料供應商的生產資質及原材料檢測報告等進行檢查與監督,防止生產廠家提供的原材料質量不合格,避免安全設施不達標的情況發生。還要對生產材料進行抽樣檢測,隨機不定期檢測,保證原材料達到工程施工的技術標準。
4.2對專業人員加強管理
需要提升公路交通工程安全設施施工人員的專業素質。在個人資質和技術水平方面。對施工專業人員進行考核,并開展相應的培訓工作。只有當施工人員對建設目標和質量要求有足夠的了解,對施工進行嚴格操作,才能在一定程度上提升工程建設質量。
4.3建立科學的質量管理體系
防洪工程中的堤防、河道護坡是一項量大面廣的基礎設施,通過技術創新來選擇和確立兼顧防洪、生態和節約的工程護坡方式,是水利工程設計和防洪建設一大課題。下面以可持續發展的視野認識現代生態護坡工程,以創新發展的觀點,就防洪工程生態護坡談幾點認識。
一、防洪工程生態護坡的發展方向
人類在與江河長期斗爭的實踐中,探索出一些適應當地自然條件的河工建筑物模式。堤防、河道防洪護坡工程也一樣,同—河流的上游與下游、同一國家的北方與南方、發達國家與發展中國家都有所不同。在不同的時代,人們對堤防河道護坡的認識和要求也不相同,生態護坡就是現階段人們在對水環境要求越來越高、追求人與自然和諧相處的歷史條件下而日益受到重視。
我國20世紀90年代初出現了生態護坡的概念。1991年河道堤防管理部門開始注意到生態護坡。進入21世紀,隨著我國經濟快速發展,生態與環境惡化日益加重,特別是嚴重的水污染引發了新的治水理念變革,一些能減少水污染、與自然環境和景觀相適應的新型護坡不斷出現,對生態護坡的研究也不斷深入。
目前,我國開始試驗推廣的幾種生態護坡主要有:植被護坡、土工材料復合種植基護坡、植被型生態混凝土護坡和水泥生態種植基護坡。我國生態護坡建設主要是模仿學習國外經驗后自主開發產品,另外也部分引進國外先進產品。正確地把握生態護坡生長習性,并選擇適合本地自然條件的類型,需要明確生態護坡的本質和特點。
(一)生態護坡并非與傳統護坡完全對立
一部分生態護坡是在傳統護坡基礎上發展而來,盡管國內外還沒有統一的定義,但與傳統護坡的區別還是明顯的:
生態護坡較傳統護坡更具有自然生機,與周圍景觀相協調。生態擴坡具有一定的開放性,能保護生物的多樣性,較少改變河道生物棲息環境。生態護坡材料以環保材料為主,多數為天然材料,對環境污染小。
傳統護坡主要指砌石護坡和目前大量使用的預制混凝土塊。這些護坡中的干砌塊石護坡隨著時間久遠和大自然的自我修復,與自然界達成新的平衡,與天然土坡一樣,它上面也生長植被,也具備生態護坡的特征。隨著時間的流逝,新的平衡在新的條件下重新建立,這是自然規律。只要我們認識到這—點,就不會把傳統護坡與生態護坡完全對立。
(二)生態護坡不等于景觀護坡,景觀護坡受水位線限制
一般認為生態護坡就是植被護坡,這一觀點不準確。觀察水庫或湖泊,可以發現其水面線與岸坡植被之間有一條明顯的水平分隔帶,它是由水面線漲落造成的,植被一般在水面線之上。河道邊坡同樣如此,植被生長受水位、季節、溫度和雨量的影響,在河道邊坡上呈水平分布,與護坡材料相關。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也無法布置植被護坡,尤其是在大江大河。可以說景觀護坡(植被護坡)只是生態護坡之中的一種,修建景觀護坡必須首先考慮水位影響。
(三)生態護坡不是解決河道污染的有效手段,其自然凈化河道的能力有限
人們最初設計生態護坡的目的之一是凈化河道,但這一構想幾乎無法實現。河流水體污染主要來自城市排污、農田化肥農藥、大氣酸雨,自20世紀50年代以來,發達國家都面臨過水環境污染,沒有哪一個國家主要依靠生態措施宋減緩或消除水污染。建沒生態護坡不能夸大其白凈能力,更不能寄希望它來治理污水。
(四)生態護坡建設應適應我國自然條件和經濟社會發展
生態護坡是實現生態水利的一部分,因此發展生態護坡必須適應我國自然條件和經濟社會發展的需要。
1、護坡首先要滿足防洪功能,就是說護坡主要作用是防御洪水,其他功能都服務于防洪,護坡滿足生態需求同樣不能因此而削弱其主導功能。
2、生態護坡最重要的特征是恢復河流天然屬性。應盡量選擇天然材料,如天然石材、草皮等,盡量少用水泥和人工合成材料。天然材料產生于自然耐久性好,與河流不相排斥,即使發生化學反應也很漫長,而人工合成材料卻難以做到這一點。天然材料的另一特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,較快恢復河道天然景觀。
3、發達國家修建生態護坡的一些做法值得借鑒,但要進一步消化吸收,不能照搬。
二、建設資源節約型護坡
隨著我國經濟的發展,受資源約束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地紛紛告缺,資源的利用和保護成為人們關注的焦點。護坡工程在水利建設中量大面廣,如何做到資源節約合理的投入取得最佳的收益值得探尋。
(一)重視護坡工程的可行性研究,盡量減少硬化河道護坡
盡量避免河道混凝土護坡建后再拆,不如盡量少建或用非工程措施解決。在我國—些地方的河段完全可以這樣做。比如:河岸凹凸不平、邊坡土質抗沖刷能力強、數十年未發生崩岸的河段;河流岸灘較寬、邊坡平緩、植被生長良好的河段;土堤迎水面邊坡在特大洪水年份也未發生浪坎、跌窩等險情的河段。
當然,河道岸坡硬化混凝土護對于防洪來說是有利的。近年來我國水利工程的生態與環境評估越來越受到重視,采用工程措施還是非工程措施必須綜合分析,權衡利弊。總之,對河道堤防護坡工程進行嚴謹科學的可行性研究,是實現資源節約的前提。
(二)工程技術措施的思路要創新
采用任何種形式的護坡來實現資源節約,僅從傳統設計思路上進行優化創新這種可能性不大,必須開拓新的思路。首先要盡量減少不可再生資源的使用量,其次是從護坡的造價與使用年限。
1、盡量減少混凝土用量,優先采用天然石材
其目的首先考慮到營造“多自然河流”,而且在資源節約上也有其合理性?;炷令A制塊護坡與砌塊護坡進行的比較如下:
(1)耐久性。河道堤防護坡破壞主要有脫落、塌陷、滑動、鼓脹、崩塌和剝蝕。除剝蝕外,其他破壞類型預制混凝土護坡與砌石護坡無明顯差別,都可以通過日常維修解決。但通過多年的觀察,兩類護坡材料的耐久性不同:
天然塊石:護坡工程常用的巖石有石英砂巖、片麻巖、正長巖等,抗壓強度在80~500mpa,其表面致密,水與石料之間的分解、溶蝕和沖刷作用極其漫長,可見天然塊石耐久性優異。
預制混凝土塊:我國現階段大量使用的預制混凝土六角塊一般采用c15或c20標號,抗壓強度15~20mpa,相當于1:3.5的水泥砂漿包裹碎石。在生產預制混凝土過程中,水泥硬化后的水泥石在正常情況下有較好的耐久性。但在與流動的河水、含硫酸鹽、鎂鹽或碳酸的污水長期接觸時,混凝土就會發生軟水腐蝕、硫酸鹽或溶解性化學腐蝕,強度下降。低于c20標號的混凝土水泥含量較少,混凝土漿中多余水分蒸發而留下的氣孔、水泥漿泌水形成的毛細管子及骨料下部的水囊,容易造成混凝土內部形成孔隙,混凝土腐蝕作用加快。因此,預制混凝土護坡的耐久性不高。
(2)經濟性。目前采用的預制c15混凝土六角塊護坡,其鋪砌定額直接費約45元/m3(不含墊層費用,包括預制12cm厚混凝土六角塊、成品運輸、鋪砌)、實際上以45元/m3的價格是無法買到塊石,如果把塊石單價提高到120元/m3,其成本與混凝土六角塊護坡相同。
干砌塊石護坡厚度為25cm,其使用年限遠大于12cm厚的混凝土塊護坡,從長遠來看,其經濟性比混凝土護坡好。
(3)節能性。比較護坡塊石(粗料石)與預制混凝土塊的生產過程,可以明顯看出前者耗費能源少。
預制混凝土塊:塊石破碎—碎石—加水泥拌合—混凝土預制塊,其中水泥生產中大量耗能。塊石:人工或機械加工塊石(粗料石),天然塊石可循環使用。而人工預制混凝土塊不易做到,在重視循環經濟的今天,采用天然石材更具優勢。
2、提高預制混凝土構件的強度
在一些平原地區由于天然石材匱乏,運輸成本過高,或城市景觀建設需要,只能采用混凝土預制件來鋪砌護坡。在這種情況下,可以將混凝土預制塊標號提高到c25.混凝土標號的提高,可以增強混凝土密實性,使得其表面和內部具有更多封閉孔隙來阻止環境水侵入,從而保證混凝土塊具有更好的抗侵蝕性,雖然增加了修建時的成本,但是使用年限的加長使護坡的年分攤成本小。
三、防洪護坡創新中應重視的幾個問題
(一)從政策上支持
長期的防洪護坡工程建設,人們已習慣于建設傳統護坡。對于新技術和創新成果的推廣,必然會遇到這樣那樣的阻力。因此,必須要有一定的政策支持,才能確保新一代護坡技術的廣泛使用。
(二)既重視具體設計,又重視宏觀視野
護坡設計看似簡單,但要做出符合中國經濟社會發展和時代要求的優秀方案,必須要將工程師、藝術家、經濟師和環境保護部門的思維溶于一體。在具體設計中應對我國發展中應遵循的模式、能源消耗、礦產總量和污染排放處置等都要有一定的了解。
(三)重視科技創新
護坡是一種相對低技術含量的水利工程,如果大量引進采用國外產品,經濟上極不合算。我國是一個治水歷史悠久的國家,都江堰、靈渠、大運河等一批古代杰出水利工程都證明中國人具有無比的智慧。因此,我們要重視科技創新,充分調動水利科技工作者的積極性,開發出具有自主知識產權的新一代護坡產品。
(四)材料的創新是關鍵
【前言】:近年來,公路機電工程建設處于高峰期,大部分公路機電工程還在缺陷責任期內,由專業的施工單位承擔著維護工作,當然也有相當一部分公路機電工程已經移交給公路運營單位自行維護。但是,不管是施工單位維護還是運營單位維護,基本上只做到排除故障這一步,遠遠沒有達到真正意義上的維護,這其中一個重要原因就是高速公路機電工程維護缺乏標準化。
一、現狀及存在的問題
1.由于公路機電工程維護涉及面廣,包括日常護理、定期檢查、故障排除、專項升級、系統擴容等,維護難度較大。由于缺乏覆蓋所有內容的科學、合理、指導性強的《公路機電工程維護規范》,造成當前公路機電工程維護標準、內容不統一,現行維護過于簡單,系統維護效果不明顯。
2.公路機電工程維護專業性強,涵蓋了IT設備、網絡設備、自動控制設備、電力設備、通信設備等,需要由專業的人員進行維護。目前,公路機電工程維護較為混亂,維護人員資格和數量往往不能滿足實際維護需求。因此,需要有專業的規范要求,明確維護人員資格和數量。
3.對現有機電工程系統擴容、專項升級沒有有效的標準可遵循。一方面,由于機電設備、系統升級較快;另一方面,公路交通流量增長速度往往超出預期。因此,往往在幾年時間內公路機電工程原有設計能力和水平已經不能滿足使用要求,需要對原有昔日進行擴容和專項升級。如果沒有相應規范要求,會造成系統擴容和升級不合實際,產生現象如下:1系統擴容和升級滯后,造成重復浪費;2系統擴容和升級超前,造成接口不匹配,無法順利銜接。這就迫切需要利用系統論方法,通過大量調研、試驗及工程實踐對系統擴容和升級進行有效的規范和推廣。
綜上所述,由于目前我國公路機電工程維護缺乏標準化,一方面,使公路機電工程得不到切實有效的維護,降低了機電設備的使用壽命和系統的穩定性;另一方面,造成維護市場混亂,維護效果不佳。
二、標準化的主要內容
2.1維護人員配備和要求
根據該段高速公路機電工程規模、維護難易程度、維護及升級工作量來確定維護人員的數量和質量,建議由專業機電工程人員和維護人員來承擔維護工作。按百公里高速公路機電工程規模為例,如果沒有隧道,則每個分中心每班次應配備一名機電工程師和二名技術工人;如果有長大隧道,則每個隧道管理所每班次再另行配備一名機電工程師和一名技術工人。
2.2設備日常護理
高速公路機電工程設備日常護理工作包括:設備外部除塵(主要是攝像機、車牌識別、燈具、監視器、計算機、光纖接頭及各種探測設備等受灰塵影響較大的設備)、設備內部除塵(主要是計算機、服務器、攝像機及機箱內部等)、緊固件檢查和加固。原則上,每月進行一次設備外部除塵;每季度進行一次設備內部除塵;每半年進行一次緊固件檢查和加固。
2.3系統定期檢查
高速公路機電工程系統定期檢查包括:供電線路檢查、信號及控制線路檢查、控制線路檢查、設備運行參數檢查、系統數據穩定性檢查。原則上,每月進行一次供電線路檢查,檢查供電線路是否破損,特別是電纜接頭檢查及接地檢查,檢查是否存在漏電情況及接地值是否超標;每月進行一次信號和控制線路檢查,檢查視頻線路、網絡數據線路及控制信號線路是否有破損,工作接地電阻是否超標;每季度進行一次設備運行參數和系統數據穩定性檢查,檢查設備工作狀態是否正常,是否存在故障隱患。
2.4故防排除和修復
高速公路機電工程故障分為:一般故障、中等故障、緊急故障、特急故障。一般故障是指個別圖像產生輕微干擾、個別數據或控制信號不穩定、個別非關鍵設備出現供電不正常等不影響系統正常運行和使用的故障;中等故障是指個別排除圖像產生嚴重干擾、個別數據或控制信號中斷、部分非關鍵設備出現斷電等對系統運行和使用產生輕微影響的故障;緊急故障是指部分圖像出現嚴重干擾或中斷、部分數據中斷、個別關鍵設備供電中斷等對系統運行和使用產生一定影響的故障;特急故障是指通信故障、網絡故障、關鍵設備故障等嚴重影響系統運行和使用的故障。原則上,一般故障的故障點隱蔽陜較強,應對線路、接地及接頭進行排查,可在一周內處理完畢;中等故障的故障點隱蔽險也較強,應對線路、接地及接頭進行排查,可在3日內處理完畢;緊急故障的故障點較為明顯,應對接地、接頭及設備進行排查,應在1日內處理完畢;特急故障的故障點很明顯,多為關鍵設備故障,應對關鍵線路及關鍵設備進行排查,應在6小時內處理完畢,關鍵設備損壞應采用備品備件更換。
2.5系統擴容和專項升級
高速公路機電工程系統擴容和專項升級包括:硬件系統擴容、軟件系統擴容、硬件系統升級和軟件系統升級。系統擴容和專項升級應由專業的設計單位進行設計和咨詢單位進行設計和咨詢,應考慮擴容或升級后系統整體協調、兼容性及軟硬件配合程度。在系統擴容或升級前要做好詳盡的實施方案及充分的準備工作,保證系統在擴容或升級時能平滑過渡,避免造成系統混亂或數據丟失,特別要防范收費數據的丟失。
2.6維護安全作業規程
高速公路機電工程維護工作存在眾多人身不安全因素,其中最主要的不安全因素有:電擊危害、高空危害、交通危害。確認設備和線路在斷電后再進行維護;高空危害主要存在于對雨棚信號燈、可變限速標志、遙控攝像機、路燈、隧道燈具、風機等安裝高度超過S米的設備進行維護時,維護時要佩戴好安全帶、頭盔等防護設施,并安排專人進行監護;交通危害主要存在于對高速公路外場、隧道及收費站設備進行維護時,維護工作基本是在通車路段,由于高速公路行車速度都比較高,因此交通危害尤為突出,維護時應做好安全標志,做好限速標志,擺放反光安全桶,穿反光背心,戴安全帽,在安全范圍內活動,并安排專人指揮交通。
2.7維護資料文檔整理
高速公路機電工程維護資料文檔管理是維護工作的一個容易被忽視的重要環節,維護資料文件保存的完整性、查閱的便捷性直接影響后續維護工作的效率,對減少維護工作量和降低維護成本有重要的意義。維護資料文檔包括:
1)設備日常護理記錄,記錄每次護理的時間、設備、護理內容、護理效果及護理人員;
2)系統定期檢查記錄,記錄每次檢查的時間、檢查內容、發現的問題、問題處理措施、處理后的效果及檢查人員;
3)故障排除和修復記錄,記錄每次故障發生的時間、故障內容、故障排除辦法、故障排除后的效果及故障處理人員;
4)備品備件記錄,記錄現有備品備件情倪、使用情況、購置情況及使用人員。
【結語】:綜上所述高速公路機電工程的維護工作是非常重要的,正確的、合理的維護工作可以延長設備的使用壽命,保障設備工作精度,減少系統故障。因此,公路機電工程的維護工作相當重要,正確的、恰當的維護工作可以延長設備壽命,保障設備工作精度,減少系統故障。
【參考文獻】:
人防工程建設最重要的是用科學發展觀統領人防工程建設全局,堅持把發展作為第一要務,努力轉變發展觀念,增強發展意識,創新發展思路,夯實發展基礎,加快發展步伐,搶抓機遇,在新的起點上謀求人防工程建設的科學發展。
一是解放思想,多渠道吸收外部投資,加快公共區域人防 工程建設
由于每年收取的易地建設費用于人防基礎工程建設都明顯不足(如人防指揮中心、疏散地域建設等),結合民用建設修建的防空地下室比較分散,且都位于住宅小區或單位內部,對公共區域市民的疏散掩蔽作用較弱,造成公共區域人員疏散掩蔽面積不足,群眾對人防工程平時了解不夠,因此,如何加大公共區域人防工程建設是擺在我們面前的一大難題,僅靠人防辦自身財力是解決不了這一問題的,只有多渠道吸收外部投資,才能加快公共區域的人防工程建設速度。
二是積極探索,為“結建”防空地下室產權問題探索路子
目前,國家對“結建”人防工程的產權歸屬沒有明確的法律規定,可以說在法律上存在空白。隨著 “結建”工作的不斷開展,防空地下室產權明確問題也將凸現。目前,我們逐步推行的人防工程使用證制度,也是為了這一問題在作一些探索。論文參考。在經濟發達地區,已將法律義務范圍內開發商或單位修建的防空地下室產權收歸國有,我個人認為,在適當時期,也應報政府審議,開展該項工作。在前期可只認定產權國有,收益、管理由原建設單位負責,可適當收取一定金額的維護費,再隨著工作的不斷開展,考慮收取使用費問題。免費論文參考網。只有這樣,才能保證防空地下室在平時能夠得到妥善維護,確保戰時功能發揮。
三是加強地下空間有序開發,與城市地下空間開發利用相結合,加快人防工程建設速度
目前,城市建設不斷發展,土地利用資源越來越少,城市建筑不但向高空發展,而且向地下延伸。雖然制定出臺了地下空間開發利用相應法律、法規,但在城市地下空間開發利用管理上,還存在嚴重的各自為政、條塊分割、多頭管理現象,缺乏專門的機構來統一協調地下空間建設管理,管理體制不科學。因此,應與政府加強溝通,加強地下空間開發利用兼顧人防工程建設需要的管理工作,將地下空間開發利用納入法制軌道。論文參考。要抓住城市總體規劃修編機遇,將地下空間開發利用兼顧人防工程要求納入相關章節,規定規劃項目審批時,應同時進行地下空間開發利用的審批,確保在規劃實施中,將人防工程建設落到實處。
四是加強早期人防工事維護管理,充分利用現有早期人防工程進行加固改造
隨著時間的推移,早期人防工程都出現了各種問題,因此,加強早期人防工程防護效能評估,通過加固改造增強防護能力,是當前人防工程建設的一個重要課題。免費論文參考網。免費論文參考網。
河道的堤防工程,在水流、風吹等自然力和人類活動諸多因素作用下,常被侵蝕,造成水溝浪窩水土流失,影響了工程的完整,更降低了工程的強度,對防洪極為不利。因此,對河道堤壩侵蝕因素進行探討和研究,采取有效的防護措施,維護工程完整,是工程管理工作一項重要工作。
1、河道堤壩的侵蝕因素
河道:大堤的設計邊坡大都為1:2.5或1:3。土的侵蝕大都發生在堤頂和坡上,據分析研究,工程表層土質不好和裸露面積大,是土壤遭受侵蝕的重要因素,雨滴沖擊和地表徑流以及風吹、凍融等是工程表土不穩固的誘發因素。引起工程坡面侵蝕和土壤流失,這常是多種因素互相作用的結果。
1.1坡度:河壩的邊坡穩定與否,在于土體內部所受的剪切力是否超過了它的抗剪強度,如大于抗剪強度,則引起土體滑落。其原因:一是剪切力的增加,二是土體本身抗剪切強度的降低。在內部因素不變的條件下,如果坡面越陡,雨水的徑流速度越大,坡面越長,聚積的徑流就越大,土壤越易被侵蝕。
1.2土壤:湖西河道大堤多為沙壤土,表面沒有用粘結力較大的粘土包邊蓋頂,因而容易遭受侵蝕;草皮生長較差、表土裸露大,另外,隨著時間的推移,風化及植物生長腐植質增多的情況下,土的性質也會發生變化,團粒間的粘聚力就衰減,耐蝕性能就越發降低。
1.3氣候:湖西地區地處北溫帶,屬季風氣候,冬天寒冷,土壤在冬季凍脹,春季融化,周期凍融條件下,極易引起重力侵蝕和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蝕量也有差異,朝陽面冬季土壤結冰層薄、化凍早、草皮返青快,生長季節光照充足,長勢旺盛,覆蓋坡面密集,土壤侵蝕量少。相反,背陽坡面冬季土壤結冰厚、春季化凍晚、草皮返青慢,生長季節光照不夠充足,長勢不如朝陽面,覆蓋率低,春季風蝕、夏季降雨侵蝕均較嚴重。
1.4降雨與植被:當雨水直接降到表層土時,雨滴的力量起著打壓、填充及飛濺的作用,而打壓是把表層土攪亂,徑流則把土壤帶走,成為表土流失的主要方式。草皮具有覆蓋、緩沖水滴沖擊,根據酸質土壤團粒的功能,草皮覆蓋率較高的坡面,具有較大的保水能力,起著涵養水源、阻滯地表徑流、防止水土流失的主要作用。有關實驗證實,在雨水打壓受到阻礙的區域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200 。
1.5風:河道大堤高于周圍地面,表土遭風蝕嚴重。風是僅次于降雨導致土壤流失的誘發因素,特別是冬春季節,土壤干旱,含水量較低,加上草類枯萎,據觀測,在3m/s的風速,散離的表土會全部被吹離。表土的運動方式:一是沿表面滑動,二是跳躍運動,三是浮游運動。若堤肩兩側各有0.5-1.0m的寬帶草皮,每年可滯留約5-10Lm厚的或更多的表土,可見生物防護對穩定土壤不被侵蝕起著良好的作用。
1.6防蝕措施:保護表土的辦法,概括起來可分為工程處理法和生物保護法。生物保護法中植草防護工程是最廣泛的一種,草皮在工程表面覆蓋率高的,土壤遭受侵蝕的可能性就大大減少。
2、河道堤防工程的生物防護
河道堤防應用生物防護,有著悠久的歷史,從宋朝開始就有在堤外植樹,防浪固堤的記載,到了明代劉天和總結堤岸植柳經驗,制訂了植柳方法,即:臥柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。根據臨河防浪“背河取材”的原則,植樹植草、綠化堤防,取得了很大的成績。特別是黃河大堤在這方面,更是提供了成功的經驗。科技論文。
多年來,就黃河的情況看堤防以種植葛巴草為主、鐵板芽等其它草類配合,固土防沖作用顯著。但是,由于不能適時復新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破壞等致使草皮覆蓋率大大降低。有些地段,高桿雜草叢生,生物防護作用減小,加之排水設施不夠完善,每年的雨季出現水溝浪窩較多,工程遭受破壞嚴重,嚴重影響工程的完整和抗洪能力,增加了工程維修費用。有無草皮防護工程,其土方流失量差異很大。從實際情況來看,凡草皮覆蓋率較高、生長旺盛的堤段,較少出現水土流失。而一些無草皮覆蓋或覆蓋率低、草皮生長差的地段,集中降雨時往往會有大量水土流失,形成較大的水溝浪窩??萍颊撐摹?/p>
生物防護不僅有較好的經濟效益、生態效益和社會效益,而且大大改變了工程面積,綠化、美化了工程,改善了環境,改善了小氣候,為當地城鄉居民提供了游覽休息的良好的活動場所??萍颊撐摹H鐤|明的黃河公園就是這樣。
我們清醒地認識到,中國石油大學(北京)材料工程專業型碩士的培養剛剛起步,比起國外著名高校材料工程專業碩士研究生的培養存在較大差距。我們就材料工程專業的教學、實踐、企業工作站科研與生活、畢業論文等方面存在的問題調查了已經畢業和在站的材料工程專業碩士研究生。學生普遍反映,與同一工作站其他高校的材料工程專業碩士生相比,中國石油大學(北京)學生在站時間為1年半至2年,其他高校學生大多為1年,中國石油大學(北京)學生在進入工作站之前已經開展了10周的工程實踐訓練,學生進入企業工作站所安排的研究課題相對較快,他們在進站工作中和工作站的員工接觸非常融洽,都能夠很快地適應工作環境,增長了社會見識,增強了溝通能力,而且企業工作站導師與校方導師之間有良好的溝通,學生能夠很快地融入企業工作站的科研工作中。學生可以經常到油氣田現場工作,對現場工作的認識更加深刻,現場工作經驗非常豐富。學生也反映,盡管已有10周的工程實踐經驗,但是由于缺乏科研經驗,導致進入課題研究的時間比較長,而工作站還很少對學生的課題研究進度進行考核和監督,致使課題的進展緩慢,最終影響論文的完成進度。工作站地點離學校較遠,學生很少能回到學校和導師進行深入的面對面交流,致使導師對學生的研究情況不了解,而學生在研究過程中遇到的問題也不能得到徹底的解決,導致學生不能對課題進行深度的研究。在實際的課題研究過程中,由于現場工作條件測試手段的局限性,學生只能學會一些簡單的檢測技術,導致學生的學術深度不夠。學生對目前的情況提出了自己的解決辦法,包括:(1)研究生應帶著項目進工作站,且在進入工作站之前,應該進行一些有關項目的培訓工作;(2)要求進站研究生定期回學校匯報工作情況;(3)加強和工作站的溝通,由工作站抽查學生的出勤情況;(4)根據情況,實行專業型碩士研究生與不同的企業工作站實行雙向選擇;(5)在派遣學生進入工作站之前,應考察工作站的食宿醫療狀況。通過分析,我們總結出專業型研究生培養過程中所存在的一系列問題:(1)由于專業型碩士研究生沒有科研經驗,不知道如何開展課題研究;(2)學校導師不知道每個研究生的具體研究內容、研究過程中存在的困難、課題進展情況、現場導師的指導情況等;(3)作為專業型碩士研究生應該掌握現代化的檢測手段,并能夠利用這些手段分析研究材料的性能、結構,但由于現場實驗室的實驗手段、儀器設備相對比較落后,導致現場的學生只是從事比較簡單的金相分析、硬度分析、尺寸測量等沒有科技含量的工作,這對于提高研究生的創新能力極為不利;(4)學生到現場后,認為自己不屬于單位的工作人員,上班時間不去單位,甚至長期不到試驗現場,缺乏自律性的學生沒有把自己看做是一名研究生,工作積極性和主動性不夠高,而現場導師也不能及時把他們的狀況反饋到學校,導致學校、企業工作站和研究生之間缺乏相互溝通。由此可見,真正培養出市場緊缺的應用型人才,僅靠企業工作站明顯不能滿足要求。
(二)授課與學術交流的現狀
專業型研究生區別于學術型研究生最主要的特征就是實踐和應用能力。教育部指導意見明確指出專業學位研究生在校期間,必須保證不少于半年的實踐教學,但受傳統教學模式的影響,對在校研究生的培養大多仍然采用“教師授課—學生聽課—考試”的本科化模式,即以教師為授課主體,將課本知識灌輸給學生,或者教師布置要討論學習的內容,讓學生自己準備某一專題的內容,然后由該生講授。這種傳統的授課方式會導致學生專業知識面狹窄、綜合能力低和學生充分利用學校和教師資源來提升自己的學習水平較低。從學術交流角度來看,研究生本是學科前沿的代表,應主動參與學術交流活動,但從實際情況來看,參與學術交流活動的研究生比例偏小,尤其是到工作站后參與學術交流的機會更少,大多以課題研究代替社會實踐居多,不少學生沒有安排實踐,參與科研課題級別分布明顯,牽頭主持過課題的學生數量不多??梢姡怀鰧嵺`能力培養是全日制專業型研究生教育與學術型研究生教育區別之所在。因此,我們應對學生的學術交流、工程實踐訓練、企業站實習等問題制訂切實可行的方案,提高學生創新能力。
(三)畢業論文現狀
學位論文是研究生科學研究的重要成果,也是衡量研究生能否獲得學位的重要依據之一。為了實現全日制專業學位研究生的培養目標,在評價學位論文質量時要摒棄以學術需求為導向的傳統思維。專業學位論文不像學術學位論文那樣注重原創性,而是側重實踐探索的創新,體現綜合運用相關專業知識分析和解決實際問題,以及獨立承擔專業領域實際工作和管理工作的能力。此外,專業學位論文要突出社會性、經濟性和實用性。專業學位論文必須立足于實踐,在調查研究的基礎上針對實踐工作中需要研究的問題,或者制約某個部門、行業或企業發展所亟須解決的問題進行研究。再次,學位論文形式可以多種多樣,可采用調研報告、應用基礎研究、規劃設計、產品開發、案例分析、項目管理、文學藝術作品等多種形式,主要體現專業型研究生運用知識解決實際問題的能力。專業碩士的培養目標是培養更多應用型、復合型的高層次專門人才,但并不是不要求了解最先進的分析手段,只是解決具體的問題即可。而已經畢業的2009級材料工程專業碩士學位論文遠沒有達到上述目標,其存在一定缺陷。譬如,一名學生開展二氧化碳驅輸送系統腐蝕控制研究,主要針對近年來國內幾大油田均進行二氧化碳驅先導試驗后發現,二氧化碳驅過程中存在不同程度的腐蝕問題,導致某些工藝設施使用壽命僅為1~2年,為此必須開展緩蝕劑、防腐涂料等技術攻關以解決二氧化碳驅油注采輸系統中金屬設施的腐蝕問題。該生研究了二氧化碳驅采出水的腐蝕規律,針對二氧化碳驅的腐蝕條件,選擇了多種材料進行篩選試驗,確定了兩種可行的金屬材料,并篩選了緩蝕劑和防腐涂層。文中采用的實驗手段包括壓腐蝕掛片試驗、高壓腐蝕試驗、腐蝕速率的測定、緩蝕劑合成及篩選試驗、涂層優選試驗。在論文中,只是開展了腐蝕試驗,測定了腐蝕速率,沒有提出較為創新性的試驗。大多專業型碩士研究生論文都存在類似的問題,即創新能力不強、所從事的工作大多是企業工作站工作人員就可以開展的工作、所使用的儀器設備大多是比較普通的儀器設備,這表明專業碩士的培養環節仍缺乏創新能力的培養。
二、提高材料工程專業研究生培養質量的對策
(一)授課方式
要求在完善研究生專業基礎知識結構的基礎上以啟發討論式為主,輔之以其他多種形式的教學形式。在講授基礎知識后,以小組討論的方式開展啟發式教學。研究生在探討問題的過程中,可以發表各自見解,同時將點滴的靈感融入集體配合協作之中。在授課內容上,授課教師根據學生在實際中需要掌握的知識去組織內容,提供若干參考教材、課程相關論文以及在相關學科中具有影響力或者有爭論的論文給學生,擴大學生閱讀面,跟蹤最新的與課程相關的熱門理論和實際應用情況,從而提高學生的創新能力。同時,授課教師可講授學科前沿領域所面臨的技術難題以及所對應的措施,使研究生少走些彎路,研究生學位論文也能夠站在更高的起點,引導研究生進行深入思考。
(二)招生與錄取對策
我們對報考材料科學與工程系的研究生大力宣傳國家關于發展全日制專業學位研究生教育的各項政策,大力宣傳經濟社會發展對于應用型、高素質人才的迫切需要,大力宣傳發揮好全日制專業學位碩士研究生作用對于促進我國經濟社會又好又快發展的重要意義,營造良好的輿論環境,形成優秀人才踴躍報考專業碩士的氛圍。同時增加全日制專業學位推薦免試的人數并給予相關的政策支持。報考專業型碩士研究生的學生優先錄取,報考學術型研究生若不能被錄取,沒有機會轉為專業型碩士研究生。錄取為專業型研究生的,給予全日制專業學位更高的待遇,獎學金的評選也采取傾斜政策,全日制專業學位研究生所享受的待遇高于學術型碩士研究生。與此同時,由于專業型碩士研究生都要到工作站開展畢業論文或畢業設計工作,學校導師也希望招學術型研究生而不希望招專業型研究生,為此,應制定政策要求帶學術型研究生的導師每年繳納不同數額的配套經費,帶的人數越多繳納的數額越高,而指導專業型研究生不需繳納任何費用,并且給予一定補助。
(三)制訂合理的培養方案
材料工程以材料科學、機械和力學等自然科學學科為基礎,主要研究材料的組織結構、合成與加工、性質和使用性能之間的關系,解決實際生產中出現的材料問題。隨著我國油氣資源勘探開發不斷向高原、沙漠、山地和海域等地質條件比較惡劣的地區擴展,惡劣地質條件對油氣裝備用材料性能提出了更高要求,材料工程專業研究生需解決復雜油氣田開采及儲運過程中所面臨的復雜難題,因此提出材料工程專業研究生應能夠運用現代信息技術獲取信息并進行調研分析的能力,應具有較強的綜合運用材料工程專業理論和技術手段提出、分析并解決材料工程實際問題的能力,確定了幾個培養方向。(1)腐蝕與防護工程:開展油氣裝備金屬材料的H2S/CO2腐蝕機制與壽命預測研究,研究鋼和耐蝕合金在高溫高壓H2S/CO2條件下的腐蝕失效機理及防護措施,解決油氣安全生產所面臨的關鍵問題。(2)高分子材料工程:基于高分子材料的微觀結構與性能關系,通過分子結構設計、修飾新方法新技術,以高分子材料在高溫高壓高H2S/CO2介質中的老化機理為指導,開展高強、耐磨、耐腐蝕橡膠、涂層及工程塑料的研究與應用。(3)石油工程材料:基于材料科學理論,開發石油新型裝備材料以及材料性能表征,滿足日益苛刻的油氣田環境對材料的要求。(4)先進功能材料:以材料的多功能化與智能化為目標,研發先進的功能材料及智能材料,滿足現代高技術發展對先進功能材料的需求。要求專業碩士研究生入學后在學校導師和現場導師的指導下,明確研究方向、學習相關課程及進行資料和文獻調查研究。每位碩士研究生在論文開題之前,必須閱讀至少40篇與所從事的研究工作相關的文獻,其中外文文獻的數量不得少于15篇,并寫出文獻綜述報告。工程碩士專業學位論文形式可以是工程設計、技術研究或技術改造、工程管理類型。論文工作應有明確的工程應用背景或來源于工程實際,有一定的技術難度,論文成果具有一定的先進性和實用性。對不同形式的論文有不同的要求,對于工程設計類論文,應以解決生產或工程實際問題為重點,要求設計方案正確、布局及設計結構合理、數據準確、設計符合行業標準;對于技術研究或技術改造類項目論文,要求分析過程正確、實驗方法科學、實驗結果可信;對于工程管理的論文,要求應有明確的工程應用背景,研究成果應具有一定經濟或社會效益,統計或收集的數據可靠、充分,理論建模和分析方法科學正確。在入學后的第四學期開展中期考核,包括考核學生的選題與工程實際、工程技術和產業背景的關聯度,對工程實際產生作用或價值,以及是否有利于解決當前工程實際、工程技術面臨的難題,是否對產業有重要技術創新??己藢W生課題的進展情況,如與開題報告時相比,完成課題研究工作的比例,是否在中期考核前取得相應科研成果;考核學生是否完成實踐活動并提交實踐報告;考核學生參加課題組內報告和參加國內外教授的學術報告情況,以及下一階段工作安排的合理性和可行性,是否能按期完成課題研究,是否能按期完成學位論文等相關工作。
(四)工程實踐課程的制訂
中國石油大學(北京)材料工程研究生工程實踐課程,安排在入學一年課程學習之后。以腐蝕與防護工程方向為例,我們開展10周的涉及腐蝕與防護相關的專業實習,是全日制碩士專業學位研究生了解油氣田生產開發過程中石油裝備材料與腐蝕防護技術專業知識的重要實踐教學環節。通過現場材料與腐蝕工況、防腐措施的調研實習,輔以現場工程技術人員和教師的講授等實踐環節,熟悉油氣田生產開發的主要設備和工藝流程,了解我國油氣田生產開發過程中使用材料以及材料腐蝕與防護技術應用現狀,增強學生對油田現場所使用的金屬材料、非金屬材料以及材料腐蝕與防護專業的感性認識,培養學生綜合應用專業理論知識解決現場腐蝕與防腐問題的工程實踐能力。通過專業實習,學生應達到以下基本要求:(1)了解井下管柱系統、井口裝置與閥門、集輸站場等關鍵部件的材質、腐蝕工況條件及腐蝕失效現象;(2)了解油田現場主要采取的控制或預防腐蝕的各種措施及其效果;(3)了解油田現場采取的腐蝕速度監測檢測技術、腐蝕評定方法和標準;(4)總結油田現場腐蝕失效規律,分析油田現場發生腐蝕失效的可能原因和腐蝕機理,評價防腐措施的有效性。
(五)試驗平臺建設
重點是籌措經費建立研究生專用實驗平臺,大力開展實驗教學,著力培養研究生的創新思維、實踐能力和動手能力。在實驗室環境、硬件設置、軟件安裝方面,按照研究生的教學和科研要求進行規劃。如腐蝕與防護工程方向的實驗室,設有制樣室、常溫常壓室、高溫高壓室、電化學室、環境力學室等。近年來,學校加大投入,先后買入了多臺電化學測量儀器、高溫高壓釜、慢拉伸試驗機、拉扭疲勞試驗機等,完全可以滿足學生在腐蝕與防護工程方面的教學和科研需求,所提供的優質科研條件在研究生實踐教學環節中得到了充分利用,使研究生科研能力及實踐能力的培養更加系統和全面,極大地提升了材料工程專業研究生的科研創新能力和實踐能力。
(六)企業工作站與學校優勢資源共享,合作申報科研課題
重點是拓寬企業工作站與學校的溝通渠道,大幅增加前沿實踐性、創新應用性課程,打通學校和企業工作站的溝通渠道,讓三大石油公司相關機構參與大學課程體系建設。為此,學校組織導師深入三大石油公司相關機構實踐基地考察調研實踐課題,根據企業工作站對專業型研究生培養的目標要求完善課程設置體系,強化課程的實踐創新性。與此同時,我們聘請了大量企業工作站的導師,讓有豐富實踐經驗的專家教授走進課堂,講授實踐性質較強的課程,導師和學生共同探討實踐性課題中的設計、研究和問題等,依托各企業工作站實踐基地或以實踐基地為主組織研究生課程教學,讓學生身臨其境地學習、感受。學術型研究生主要從事自然基金項目的基礎研究工作,專業型研究生的創新能力的提高,需要從具有高技術難度的技術難題入手,其中作為技術骨干參與國家863項目、國家科技部中小企業創新基金、科技部星火計劃和國家科技部科技支撐計劃等項目,對于提高研究生的創新能力具有巨大推動作用。我們與部分企業工作站已經開展了這方面的合作,取得了良好的效果。譬如,我們與一家企業共同申報國家科技部科技支撐計劃,主要開展采輸系統二氧化碳腐蝕控制關鍵技術研究,進入該企業工作站的學生主要圍繞該計劃開展如下工作。(1)開展二氧化碳驅產出井及集輸管線腐蝕影響因素及影響程度研究:針對二氧化碳驅高含二氧化碳采出液性質,找出影響二氧化碳驅產出井及集輸管線腐蝕的主要因素。(2)產出井及集輸系統耐二氧化碳腐蝕涂、襯層以及耐蝕材料的優選研究:針對二氧化碳驅體系的特點,研究玻璃鋼環氧樹脂內襯層、煤焦油環氧樹脂防腐涂層、納米陶瓷涂層、超高分子量PE內襯復合管、玻璃鋼管、合金管等在該腐蝕體系中的耐蝕性能并優化耐二氧化碳腐蝕涂、襯層。(3)產出井及集輸管線二氧化碳腐蝕體系緩蝕技術研究:在確定二氧化碳驅產出井及集輸管線腐蝕的主要影響因素的基礎上,利用篩選、復配、優化等技術手段研究適合二氧化碳驅腐蝕體系的緩蝕劑,并研究緩蝕劑可行的現場加注工藝技術。(4)產出井及集輸系統阻垢技術研究:利用篩選、復配、優化等技術手段研究適合不同部位的阻垢劑并研究阻垢劑的加注工藝技術。通過共同攻關,許多技術難題得到克服,研究生的創新能力得到極大提高。實踐證明,共同合作申報科技攻關項目,讓學生參與其中是切實可行的培養途徑。
隨著我國國民經濟建設和公路交通事業的快速發展,公路等級越來越高,其通車里程越來越長。隨之出現的是公路施工中的高大邊坡的數量增多、規模擴大。但往往由于自然因素和人為因素的作用,路基邊坡的崩塌、滑坡和剝落等損壞現象時有發生。因此,高等級公路路基邊坡的施工及養護質量——防治與加固越來越多地引起公路施工、養護單位和管理部門的重視。 公路路基邊坡的質量和狀態能否持久而穩定、能否經得住各種因素的影響而不損壞,通常用邊坡穩定性來評價。邊坡的地質條件、水文條件、地形地貌和新構造運動等自然因素是對邊坡穩定性起決定作用的關鍵因素,而地下采掘、開挖坡腳、人工削坡等人類的工程活動對邊坡穩定性負有重大影響,路基邊坡穩定性(或狀態改變及損壞)是上述因素綜合作用的反映,邊坡穩定性和各種因素構成一個相互聯系、相互影響的整體、其中任何一個因素的改變往往會誘導其它因素改變,進而引起邊坡原有穩定狀態發生改變。
1路基邊坡損壞形式及特點
路基邊坡在自然條件下的損壞,有多種形式和各自的特點。
1.1滑坡
部分巖(土)體在重力作用下沿著一定的軟弱面(帶)緩慢地、整體地向下移動,一般分蠕動變形、滑動破壞和漸趨穩定等三個階段。
因下伏巖層壓縮,邊坡沿巖(土)體內較陡的結構面發生整體下坐(錨)位移,稱為坐(錯)落。組成邊坡的巖(土)體常不發展為連續的滑動面,而順著邊坡方向發生塑性變形,則稱為傾倒。
1.2崩塌
整體巖(土)塊脫離母體、突然從較陡的邊坡上崩落下來,并順著邊坡猛烈翻轉、跳躍,最后堆積在坡底.稱為崩塌。懸崖陡坡上的個別巖塊突然下落,稱為墜落的巖塊或危石。,
1.3剝落
邊坡表層巖(土)體長期遭受風化,在沖刷和重力作用下巖(土)屑(塊)不斷地沿著邊坡滾落、堆積在坡底,即為剝落。
2、影響路基邊坡穩定性的主要因素
影響路基邊坡穩定性的因素包括地質條件、水文條件、新構造運動、地形地貌、自然氣候和人類的工程活動等。
2.1地質條件
2.1.1巖(土)體的地質性質
巖(土)體的力學性質決定了邊坡定性的喪失方式.如堅硬巖石邊坡失穩以崩塌和結構面控制型失穩為主.而軟弱巖石則以應力控制型失穩為主。巖(土)體的工程地質性能越好,邊坡穩定性越高。
2.1.2地質構造
因地質構造關系到巖(土)體結構面的發育程度、規模、連通性、充填程度和充填物成分、以及結構面的產出狀態對邊坡穩定性的影響,因此在分析巖(土)體結構面對邊坡穩定性的影響時,要充分注意巖(土)體結構面的產出狀態與邊坡面的相互關系,亦即結構面與邊坡面的組合不同,邊坡穩定性分為反傾穩定、順傾穩定等不同形式。
2.2水文條件
“十個邊坡九個水”形象地說明了邊坡穩定性與地下水的活動關系。由于巖(土)體的力學性質受水的影響很大.地下水富集程度的提高不僅增大邊體下滑力,而且降低軟弱夾層和結構面的抗剪強度.導致滑動面的抗滑力減小。因此,治理邊坡也往往是由于改善了水文(地質)條件而獲得成功。論文參考網。
2.3新構造運動
新構造運動(地震)最容易引起邊坡形態、產出狀態及水文(地質)條件發生改變而導致邊坡失穩,其原因是地震產生的水平地震附加力促使邊坡的下滑力增大、滑動面的抗滑力減小。論文參考網。
2.4地形地貌
邊坡的形態和規模等地貌因素對邊坡穩定性的影響較為明顯,即不利形態和規模的邊坡往往在坡頂產生張應力,并引起坡頂出現裂縫;在坡底產生剪切應力而促成剪切破壞帶,這些作用均極大地降低邊坡的穩定性。此外,邊坡面與地質結構面的不利組合還會導致邊坡結構控制型失穩。
2.5自然氣候
大氣降雨是地下水的主要補給源.氣候類型不同時大氣降雨量也不同。因此在不同的地區.由于大氣降雨量不同.即使其它條件相同,邊坡穩定性也不相同。例如,暴雨或長期降雨以及融雪一方面降低巖(土)體的強度、增大孔隙水的壓力,使邊坡滑動面的抗滑能力降低,另一方面增大邊坡下滑力,兩者結合起來極大地降低了邊坡的穩定性。
風化作用使巖(土)體的抗剪強度減弱.裂縫增加、擴大,影響邊坡的形狀和坡度。此外,沿裂縫風化時可以使巖(土)體脫落或沿邊坡崩塌、堆積和滑移等。
2.6人類的工程活動
隨著人類工程活動的次數頻繁和規模擴大,對公路邊坡穩定性的影響越來越顯著,特別是不當的人類工程活動引起的邊坡失穩事故經常發生。對邊坡穩定性產生明顯影響的人類工程活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等。
3、路基邊坡的防護與加固
3.1邊坡防護與加固的基本要求
1)根據當地氣候環境、工程地質和施工材料等情況.因地制宜、就地取材,選用適當的工程類型或采取綜合措施,以保證公路路基的穩定,并不要隨意取消或減少必要的邊坡防護工程措施。
2)在不良的氣候和水文條件下,對粉砂、細砂與易于風化的巖(土)石邊坡以及黃土類邊坡,均宜在土石方施工后及時防護。
3)對于沖刷防護,一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段.在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和水泥混凝土預制板等,以抵抗水流的沖刷和淘刷。,
4)坡面防護一般不考慮邊坡地層的側壓力.故要求防護的邊坡有足夠的穩定性。
5)對高而陡的防護構造物, 設計和施工時要設置便于檢查、維修的安全設施。
3.2坡面防護
3.2.1 種草及鋪草皮
種草和鋪草皮防護適用于邊坡穩定,坡面沖刷輕微.且宜于草類生長的土質路堤和路塹邊坡,用以防止表面水土流失、固結表土、增強路基的穩定性。鋪草皮的方法常用的有平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四種形式。
選用草籽應注意當地的土壤和氣候條件,通常以容易生長、根部發達、葉莖低矮、枝葉茂密的多年生草種為宜,最好采用幾種草籽混合種植,使之生成良好
的覆蓋層。
3.2.2植樹
在路基邊坡上合理地植樹,對于加固路基有良好的效果。也可和種草、鋪草皮配合采用,使坡面形成良好的防護層。植樹適用于土質邊坡及嚴重風化的巖石邊坡和裂隙粘土邊坡,有利于及早成林,起到良好的防護作用。
植樹的形式可以是帶狀或條形,也可以栽成連續式。植樹防護除選用適合當地土壤和氣候的樹種外,還應注意保持樹間合適的距離。
3.2.3抹面與捶面
易于風化的巖石(頁巖、泥巖、泥灰巖和千枚巖等)軟質巖層的路塹邊坡防護,可用混合材料抹面。對易于沖刷的邊坡和易風化巖石坡防護可用混合材料捶面。
抹面或捶面的邊坡坡度不受限制,但不能承受荷載和土壓力,故要求邊坡必須是穩定的、坡面應該平整干煤。抹面用混合料有石灰爐渣混合灰漿、石灰爐渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂漿等。捶面用混合料有水泥爐渣混合土、石灰爐渣三合土或四合土等。
為了防止抹面表面開裂、增強抗沖蝕能力,可在表面涂以軟化點稍高于當地氣溫的瀝青保護層。抹面和捶面防護工程應經常檢查,發現裂縫、開裂或脫落應及時灌漿修補。
3.3沖刷防護
公路路基和邊坡的沖刷防護技術設施包括護面墻、干砌片石、漿砌片石、水泥混凝土預制塊和土工織物等。
3.3.1護面墻防護
為了覆蓋各種軟質巖層和較破碎巖石的挖方邊坡,免受大氣因素影響而修建的墻,稱為護面墻。護面墻多用于風化的云母片巖、綠泥片巖、泥質頁巖、千枚巖及其它風化嚴重的軟質巖石,以防止繼續風化。
護面墻有實體式、孔窗式、拱式和助式等。實體式護面墻用于一般土質及破碎巖石邊坡:孔窗式護面墻用于坡度小于1:0.75的邊坡,孔窗內可采用捶面(坡面干燥時)或干砌片石;拱式護面墻用于邊坡下部巖石較完整而需要防護上部邊坡或通過局部軟弱地段;邊坡巖層較完整且坡度較陡時可采用肋式護面墻。
護面墻除自重外,不承受其它荷載和墻后的壓力。因此,護面墻所防護的挖方邊坡陡度應符合極限穩定邊坡的要求。
3.3.2干砌片石防護
較軟的土質路基邊坡因雨水沖刷會發生泥流、拉溝與小型溜坍,或有嚴重剝落的較質巖層邊坡,周期性浸水的河灘等均可采用干砌片石防護。
單層干砌片石護坡的厚度一般為0.15m.雙層鋪砌護坡的上層為0.25~0.35m、下層為0.15-0.25m。鋪砌層的底面應設墊層.其材料通常用碎、礫石或砂礫混合物等。
3.3.3漿砌片石防護
路基邊坡小于1:1的土質或巖石邊坡的坡面防護采用干砌片石不適宜或效果不好時,可采用漿砌片石護坡。若與浸水擋墻綜合使用,以防護不同巖石和不同位置的邊坡,可收到較好的效果。
漿砌片石護坡的厚度一般為0.2~0.5m,用于沖刷防護時根據水流速度大小或波浪大小確定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用漿砌片石護坡時應在路堤沉實或壓實后施工,以免因路堤的沉降而引起護坡的損壞。
3.3.4水泥混凝土預制塊防護
在選擇設計路基邊坡沖刷防護類型時.有些地區缺乏片石、塊石材料,此時可選擇水泥混凝土預制塊防護。它比漿砌片石防護能抵抗較大的水流速度和波浪的沖擊(其容許水流速度在4~8m/S以上、容許波浪高度可在2m以上),還能抵抗較強的冰壓力。
水泥混凝土預制塊可制成邊長不小于1m、厚度大于6cm的方塊,并配置一定的鋼筋。為了減小水流或波浪對預制塊的沖擊與上浮力,在預制板塊時可留出整排的孔眼。
3.3.5土工織物防護
土工織物是由高分子合成纖維制成的一種新型建筑材料.廣泛應用于公路工程中的排水、過濾、分隔、加固和防護等。論文參考網。就防護而言,土工織物能減輕或分散傳遞到被保護材料上的應力和應變,或用于表面防護—設置在巖土上的土工織物,防止土體表面受到諸如氣候、輕交通荷載等作用的損害,或用于界面防護一 設置在兩層材料之間的土工織物,防止其中一種材料受到另一種材料的集中應力作用或承受更大應變而帶來的損害。
用土工織物加固公路路基邊坡時,應修建在承載能力較高的路基邊坡上:首先在清理好的原地面上攤鋪織物,靠著臨時擋土橫板傾倒填筑材料.并振動壓實到層厚的一半。在此階段,前面上半層鋪放鋪筑材料并把后面織物折疊過來.然后填完整層材料并壓實。最后將臨時活動模板安放在修筑層之上的前末端.開始修筑另一層。
使用土工織物加固公路路基邊坡,施工方便、少占土地、節約投資.是一種具有發展前途的公路路基邊坡技術。
參考文獻
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中圖分類號:U213.1 文獻標識碼:A
1前 言
路基在公路工程施工中是一個十分重要的方面,其對公路工程的質量具有十分重要的影響。實踐證明,通過加強對公路路基邊坡防護的研究,可以有效地提高公路路基的施工質量,確保公路路基的安全性和可靠性。在對公路路基邊坡的研究過程中,一定要考慮到影響邊坡失穩的因素,從而對癥下藥,解決邊坡的治理問題。因此,根據自己的多年施工經驗的總結和研究,從公路路基邊坡失穩的因素出發,研究邊坡防護的原則以及具體的措施,希望對相關的領域的研究提供借鑒。
分析公路路基邊坡防護的原則
2.1在公路路基邊坡防護過程中,要堅持從工程地段的地質地貌條件出發,加強對滑坡做出科學合理的定性評價,在此過程中,再輔之以定量評價。
2.2要堅持技術原則和經濟原則的統一性。在進行邊坡防護過程中,要從本地的地形地貌地質條件族從科學的分析,并對各種地質地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以讓工程治理更為穩定,且一定程度上降低了工程的成本。
2.3在進行邊坡防護過程中,要確保工程的安全性,實施安全作業管理。要在綜合考慮地震條件,做出科學合理的設計,并嚴格計算整個工程的安全系數。
分析公路路基邊坡失穩的因素
3.1公路建設的土石方工程階段是破壞原地貌植被、棄土、棄石的集中時期,工程用土范圍內原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或喪失,并為水土流失發生、發展提供了大量易沖蝕的松散堆積物。路基邊坡開挖、填筑是原有地表植被被破壞,形成大面積坡面,表土層抗蝕能力減弱,水土流失加劇,從而導致邊坡失穩的機率增大。
3.2設計中對滑坡路段巖土性質認識不足,設計邊坡率過陡。施工中未根據實際情況采取相應措施,塹坡仍按原設計破率開挖,邊坡過高過陡,難以保證自身穩定。邊坡開挖后,未及時進行防護,長時間暴露在大氣中,致使風化、沖刷嚴重。
分析公路路基邊坡防護技術
4.1混凝土擋墻:在高邊坡加固中,混凝土擋墻是一種比較常見的施工方式,這種方法能夠很好的改善滑坡體的受力失衡問題,進而使得滑坡體變形得到很好的控制。通常這種施工方式具有結構簡單易于操作且迅速起到相應的穩定高邊坡結構的優點。在進行混凝土當強的設計時,應該充分考慮滑面的形狀以及位置,從而選擇適合的擋墻基礎砌筑深度,此外,擋墻后面應該設計必要的泄水孔,從而有效地減少靜水壓力以及水的浸泡腐蝕。如圖1
4.2錨固洞:在加固高邊坡時,錨固洞加固技術是一種較為常見而且有效的方法,在施工時應該按照由內而外、自上而下、逐層加固的方式進行。處于同一結構面的錨固洞應該采取跳洞開挖的施工方式,從而降低由于抗滑力的減少而影響高邊坡的穩定性。此外,錨固洞自身具備一定的傾斜度,從而有效地避免了混凝土與洞壁之間結合不實的現象。
4.3植物防護措施:植物防護以成活的植物作為路基防護的材料,通過植物的葉、莖和根系與被保護土體的共同作用,在擬保護的路基部位,形成有生命的保護層;是一種積極、有生命的防護措施。采用鋪草皮、種草形式,利用植被對邊坡的覆蓋作用、植物根系對邊坡的加固作用,保護路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護應根據當地土質、含水量等因素,選用易于成活、便于養護、經濟的植物類種。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植物根系能與土層密切結合,盤根錯節,使地表層土壤形成不同深度牢固的穩定層,從而有效地穩定土層,阻擋沖刷和坍塌。
4.3.1鋪草皮:草皮要選根系發達、莖矮葉茂、生長繁殖迅速、易成活、便于種植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,嚴禁用泥沼地區的草皮。如邊坡土不宜草皮生長,應先鋪一層厚10~20cm的黏性土,當邊坡坡度陡于1:2時,鋪黏土前應將邊坡先挖成臺階或溝槽。
鋪草皮可與其他防護措施結合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在邊坡上形成骨架,中間鋪草皮,可防止邊坡表面滑塌、草皮脫落。草皮還可以鋪于窗孔式護面墻、框格防護等開孔或格內,形成綜合防護。如圖2
圖1 圖2
4.3.2植樹:植樹防護的邊坡應較緩,最好是1:1.5或是更緩的邊坡。種樹宜選用與沈陽當地土壤、氣候條件相適應、根系發達、枝葉茂密、生長速度快的品種。對常浸水的農村公路,應選用喜水、耐水的喬木和灌木,適合沈陽地區優先選用楊樹、柳樹、紫穗槐;路塹路面及路肩邊緣外0.8~1.0m范圍內的路堤邊坡上下不一般種植喬木。
植樹防護可與種草、栽花等防護措施綜合應用,以獲得更好的防護效果。
4.3.3種草:選用的草籽必須適應沈陽地區的土壤和氣候條件。通常應選擇生長快、根系發達、葉莖低矮、枝葉茂密或有葡萄莖的多年生草種(三葉草、抓哏草)。當邊坡土質不宜草類生長時,可以在坡面培腐植土促進草類生長。同時在路肩上也可以栽植部分花卉,對路面起到美化的作用。
4.4 地下排水
4.4.1大孔徑排水管(溝):該種情況多用于泉眼式滲水,在多雨地區,部分泉眼雨季水量較大,采用傾斜式排水孔很難及時排出水流,往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管(溝)具有較為明顯效果。
4.4.2支撐式滲溝:支撐式深溝主要設計在路基邊坡體裂縫水發育明顯,且出現多個滲出點,往以帶狀、面狀發育的坡面,由于其水豐富、分布分散,通過設置“Y”型支撐式滲溝,可有效收集邊坡一定范圍的滲水,并及時排出,對保證邊坡穩定、保持邊坡體強度具有一定作用,從而保證邊坡穩定。
4.4.3傾斜式排水管:在多雨地區,往往邊坡水在一定的深度內大范圍分布,若不及時排水,長期儲存在路基邊坡體內,影響邊坡體的巖土強度,不利于邊坡穩定,該情況下,可通過設置深層的帶孔排水管,必要式可采用上下交錯布設,可有克服支撐滲溝深度不足的缺點,將深層水排水。
4.4.4滲溝:滲溝對排水路基邊坡下滲水、裂縫水具有顯著效果,也可降低路基兩側的地下水位。
結束語
對于公路路基的邊坡,一定要采取有效的處理措施,不斷采用先進技術和機械設備,預防邊坡的出現,加強對邊坡穩定性的定量定性分析,強化對邊坡的預防治理工作,已經是整個公路建設施工,養護中的重要環節,在整個交通網絡建設中已得到了更多的關注。提高邊坡的防護水平,既保證了整個公路建設的質量,也促進了我國公路建設健康快速的發展。
參考文獻:
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