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公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广,土石填挖工程形成的大量土石边坡,破坏了既有植被,对当地生态环境影响较大,以往通常采用单纯的工程防护,如浆(干)砌片石、喷锚防护等,这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护,国务院下达了[2000]31号文件“关于进一步推进绿色通道建设的通知”,工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程,这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。
2.边坡生态防护现状
近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用,又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术,与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。
根据不同的边坡土质条件,采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为:①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。
2.1人工种草护坡
人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
2.2平铺草皮护坡
平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一,但由于施工后期养护管理困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低,工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
2.3液压喷播植草护坡
液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是:①施工简单、速度快;②施工质量高,草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好,正常情况下,喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上,二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前,国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。
2.4土工网植草护坡
土工网植草护坡,是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料,是通过特殊工艺生产的三维立体网,不仅具有加固边坡的功能,在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟,坡面逐渐被植物覆盖,这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护,绿化作用,土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷,在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前,国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多,铁路部门相对较少。
2.5OH液植草护坡
该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械,将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面,使之在极短时间内硬化,而将边坡表土固结成弹性固体薄膜,达到植草初期边坡防护目的,3~6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解,此时草种已发芽、生长成熟,根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果,具有施工简单、迅速,不需后期养护,边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果,但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化,使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右,故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。
2.6行栽香根草护坡
香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物,具有长势挺立,在3~4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮,一年内一般可深入地下2~3m;根系抗拉强度大,达75MPa,耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施,该技术充分利用了香根草的优良特征,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能,大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少,还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。
2.7蜂巢式网格植草护坡
蜂巢式网格植草护坡,是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后,在网格内铺填种植土,再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产,其受力结构合理,拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流,减缓水流速度,防止坡面冲刷,保护草皮生长。这种护坡施工简单,外观齐整,造型美观大方,具有边坡防护、绿化双重效果,工程造价适中,略高于浆砌片石骨架护坡,该技术多用于填方边坡的防护。
2.8客土植生植物护坡
客土植生植物护坡,是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土)和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方,从而具有广泛的适应性,多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和,挂网实施容易,因此施工的机械化程度高,速度快,无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越,而且植被防护效果良好,基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用,在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。
2.9喷混植生植物护坡
喷混植生植物护坡,是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后,采用专用喷射机,将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上,植物依靠“基材”生长发育,形成植物护坡的施工技术,具有防护边坡、恢复植被双重作用,可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成,其种植基材的配方是成功的关键,良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷,又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。
3.边坡绿化工程中的难点问题
随着边坡植物防护技术的推广应用,各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分,但也存在一些难点问题。
3.1边坡植草的退化
在公路、铁路等工程建设中,其边坡绿化防护上投入的资金比例较低,在低投入、低养护或无养护情况下,边坡草坪处于自生自养状态,极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一,随着时间的增长,在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象,这是一个十分突出和严重的问题,若草被退化得不到解决,不仅造成重复建设、资金浪费,而且起不到边坡绿化防护效果,最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。
3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态
在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态,施工者将面临:①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析,才能正确指导施工,否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。
3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁
开挖后的岩石边坡,岩石层厚、整体性好,坡体高陡,对边坡进行植物绿化后,随着时间的增长,秋冬季干旱、夏伏季炎热,土体养分逐渐流失,土壤肥力降低,如何解决边坡呈现的无土、缺水、缺肥的状态及边坡植被面临的干、热威胁,这将直接影响到边坡最终的绿化效果和生态效益。
4.边坡绿化工程可持续发展的着眼点
可持续发展,是指在人类与自然和谐的前提下,不断提高人类的生活质量和环境承载能力,满足当代人的需求又不损害对子孙后代的需求;满足一个区域或一个国家的需求面又不损害其他区域或国家的需求。根据可持续发展内涵的要求,边坡绿化工程中应着眼于与自然环境(生态系统)的协调性和环保生态功能,结合目前国内边坡绿化防护工程现状及问题,提出以下对策与建议。
4.1注重边坡生态防护的设计与资金投入
在公路、铁路设计与建设中,人们常将设计重点和大量资金放在它的工程功能及安全功能上,而生态功能的设计与投资力度不足,生态防护工程往往采取低价中标的方式,这种低投入、低质量的恶性循环,使边坡生态环境发展不够好,抗灾能力不强等。应建立和加大公路、铁路边坡建设、养护和生态环境保护的专项资金,在设计上要深入细化,根据不同气候条件、不同环境、不同区域结合具体情况单独设计,注重落实边坡的生态环境保护方案。
4.2边坡植草退化的防治技术
防治边坡草被退化的重要措施就是乔灌草相结合,尽量模拟出当地的植物群落结构,走向本地化。实际上国外已经开始流行以乔灌木为主的绿化方式。天然植被一般都是草木混生的,在较高的贫瘠土质或石质边坡上,采用草灌结合的客土喷播或喷混植生技术施工,可以将草种和灌木树种进行混播,早期以草坪防护为主,后期以灌木防护为主,构建乔灌草立体防护生态体系,达到恢复自然植被的目的。植物种子的选择及配置应走本地化的道路,以地带性植被、乡土植物为基调,适当引进适于本地生长条件的野生植物和外地植物。同时也应考虑浅根植物和深根植物的结合、豆科植物与非豆科植物的结合,还要尽可能配置抗逆性强的植物和水、肥、光、热利用率高的植物,这样才能使植物更能适应当地气候与自然植被融为一体,建设一个具有生物多样性的稳定的、生命力强的立体生态群落。
4.3积极引进开发边坡生态防护新技术
边坡绿化工程中的难点问题,是对边坡生态防护可持续发展和环境科学技术的挑战,边坡生态防护技术涉及到工程力学、生物学、土壤学、肥料学、园艺学、环境生态学等学科,必须不断在这些理论领域有所突破,积极引进开发新材料、新工艺及配套施工机械设备,充分吸收新的科研成果、先进技术和工程施工经验,注重国际和行业间的技术交流与合作。总之,提高边坡生态防护技术的科技含量,是边坡绿化防护工程成败的重要环节。
目前在边坡绿化防护工程中,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术;在边坡绿化养护工程中,滴灌、渗灌、注水根灌、插管根灌、膜孔灌等是具有节约水资源、提高成活率、促进草灌木植物生长的灌溉技术;在土壤肥力方面,ABT生根粉、菌根菌、农菌及各种微生物肥料的应用,具有促进植物生根、生长和发育,提高植物的生理机能和抗逆性。在这些新技术的应用过程中,还有许多问题和工艺需要探讨、改进,使其成本更低、操作更为简单、效果更好。随着边坡生态防护各项科研技术的不断深入,其各项新技术新工艺的应用将日趋完善和成熟。
5.结论
①在边坡植物绿化防护施工措施中,根据目前的国情、机械化施工程度、适用性、经济性和质量效果比较,液压喷播、客土喷播、喷混植生是具有典型生态防护施工技术,符合边坡绿化工程可持续发展的理念,值得普遍推广应用。
密码技术是安全防护中较为常用的一种防护技术,对数据库进行备份也是一种较为实用的安全防护方法。例如,在中国石油在大港油田的一个测试公司中有专门的信息管理部门,测试公司主要是对企业的信息进行管理以及安全方面的维护,为了保证大港油田的信息安全,就需要进行有效的安全防护,这时需要选用多种安全防护技术对大港油田的信息进行管理与分类,然后对信息进行加密处理,尤其是对大港油田的重要信息以及测试公司的重要商业信息可以采取双重或者多重的加密技术进行有效的防护,因为重要信息关乎企业的切身利益。由于测试公司的数据较多,数据的种类也很频繁,因此信息管理人员在进行加密处理后还可以对数据进行备份,这样可以防患于未然,提高信息的安全度,防止意外发生后没有补救的办法,数据备份可以起到双重防护的目的,也可以有效要管理与维护大港油田的数据信息安全。
1.2常用杀毒软件
网络用户在使用计算机进行上网过程中应该常用杀毒软件进行杀毒,或者是使用有效的防护墙软件进行安全防护,间隔一段时间或者常用安全监控对计算机进行扫描与检测,这样可以及时发现计算机中的病毒或者是有害信息,进行及时的删除或者技术处理,提高自身信息的安全性。例如,很多的用户会下载360杀毒软件或者是安全管家等软件对用户的计算机进行有效的防护,发现不安全的网站或者病毒软件会及时提醒并且自动防护,所以用户为了提高网络的安全性,需要经常使用杀毒软件或者是安全监控进行扫描。
1.3重视网络管理
网络工程的安全防护技术的提高,很重要的是需要对网络进行有效的管理与规范。因为我国的网络建设时间较短发展很快,但是在网络工程发展过程中往往重视网络工程的建设,提高网络工程的覆盖范围,提高网络用户的数量。但是在网络安全管理上却不够重视,在管理制度上也不够规范与完善,甚至对很多的网络安全问题没有实用可行的管理措施。例如,我国的网络安全管理上,首先需要国家重视网络工程建设与安全防护技术的研究,加大国家资金的投入力度。如在我国的计算机用户不一定要用微软的视窗系统,尤其是国家的重要部门以及各个机关与企事业组织也不一定要要微软的视窗系统,最好用本国的视窗系统。近年来我国进行了多项自主研究,如超级计算的研究,也研究开发了具有自主知识产权的视窗系统。我们国家重要的信息部门以及国家机关需要慎重选择视窗系统,因为使用微软公司的视窗系统会给美国政府提供一个潜在的控制世界的后门,微软公司通过核心技术可以用一个简单的指令来摧毁全世界使用微软视窗系统的计算机,这是一个灾难性的严重后果。接着是我国的各级政府部门对于当地的网络工程建设以及地区安全防护要严格管理,制定完善的管理制度。例如,对于我国的政府部门在安全管理制度上可以明文规定政府部门只可以使用我国的国产视窗系统,如开放源码的视窗系统。在这个系统使用过程中由我们国家的专业人员进行代码的检查与管理,尤其是安全方面的检查与防护,然后由专业人员进行有关的编译工作。
继国家颁布实施《安全生产法》后,又相继颁布实施了《建设工程安全生产管理条例》、《建筑工程安全生产监督管理工作导则》等一系列建设工程安全法律法规及安全技术标准,促使我国建设工程安全工作取得了较为显著的成效。但建筑业点多面广,劳动密集,交叉作业、高空作业多,属于高危行业,建筑安全事故仍频繁发生,建筑安全形势不容乐观。
二、存在的问题与原因分析
(一)我国现有的建筑安全管理体系存在管理职能分散、管理部门职能转变落后、技术装备落后等问题。我国的建筑安全监督检查机构只有安全生产管理局及各级安全监督站,而这些机构只能实施宏观监督、重点监督与抽查。安全监督站为受建设行政主管部门委托的安全管理机构,属于授权执法,多数安全监督站工作建设行政主管部门委托质量监督站担任,大部分基层安全监督站专业安全监督人员严重不足。质量监督站担任安全监督工作,无安全监督经费来源。工作经费得不到财政保障,人员得不到及时的培训,素质不能适应发展的需要,没有能力购置较为先进的安全监测设施,缺乏科学有效的监管手段,监督管理工作难于有效深入的开展。目前,我国有效的建筑安全生产监督管理机制还未完全形成,安全监督管理方式和管理手段还无法适应日益发展壮大的建筑业的需求。
(二)建筑市场不规范。虽然国家颁布实施了《建筑法》、《建设工程质量管理条例》等法律、法规,规范了建设各方责任主体的行为,但是,当前仍有一些责任主体单位在工程建设中违反法律法规规定,如建设单位压低工程造价,致使施工单位无安全经费;部分施工企业随意让施工队伍挂靠,造成“二级企业投标,三级企业进场,民工队伍施工”的现象,形成了施工企业只收管理费,不对施工过程进行指导和管理,加上有些项目经理不懂专业知识,致使施工过程中安全管理混乱等。
(三)施工企业安全管理体系不健全,安全管理人员不到位,安全责任制不能落实到位。施工企业的安全管理体系是保证建设工程安全的重要保证,但是,部分施工队伍安全管理意识淡薄,侥幸心理严重,安全管理体系不健全,各项安全管理制度不能认真落实到位,不按要求配备安全管理人员,或安全管理人员身兼多职,致使施工现场违章作业行为不能及时制止和纠正,安全隐患不能及时发现和整改。
(四)施工人员安全培训不到位,安全素质低。随着我国经济发展和城镇化进程的加快,农村大量的剩余的劳动力向城市转移,农民工大量流入建筑业。统计资料显示,我国建筑业的农民工已达万人,占建筑行业从业人数的%以上。据调查,经过培训的农民工不到总人数的%。现场一线作业的工人大多数都是农民工。国家安全生产法律法规虽然明确规定了施工作业人员须经安全教育及安全培训,但由于建筑工程工种多,人员流动性大,安全教育、安全培训制度往往流于形式,安全法律法规及规范、技术规程的培训仅停留在安全管理层,落实不到一线的操作工人上,一线操作工人对技术堆积的不熟悉,是违章操作的根源,是发生安全事故的主要原因之一。
(五)安全投入不足,现场安全防护不到位。部分施工企业由于中标价格低、追求高额利润等原因,在安全投入上明显不足,安全生产设施不能及时到位,施工作业安全防护不到位或使用不能满足安全要求的防护材料,造成安全隐患居高不下,安全事故时有发生。
(六)监理人员不能认真履行安全监管责任。监理市场现在还未完全步入正规,监理人员的各种管理职责还未能完全履行到位,目前还存在一个总监理工程师担任十余个工程的总监,一个监理员监理多个工地的现象,使得监理在安全监管工作中,不能认真履行规定的监管职责,对施工单位编制的专项方案不能认真审查,不能提出建设性意见,部分监理人员对安全法律法规、技术规程不熟悉,对施工现场的安全隐患不能及时发现或发现隐患不采取有效的措施责令施工单位及时整改到位,对违章作业现象不能及时制止和纠正,对施工单位不及时整改,野蛮施工的现象不及时向建设行政主管部门报告等。
三、对策与建议
(一)落实监管责任,转变监督模式。监督机构要认真贯彻落实《建设工程安全生产管理条例》、《建筑工程安全生产监督管理工作导则》等法律、法规,加大执法力度,坚持“以人为本”的理念,贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,遵循属地管理和层级监督相结合、监督安全保证体系运行与监督工程实体防护相结合、全面要求与重点监管相结合、监督执法与服务指导相结合的监督原则,从实物监督向行为监督转变,由施工现场的应急管理转向事故预防和隐患排查,加强对施工单位安全保证体系、安全防护措施、安全评价的审核,建立高效的监督管理队伍,寻求有效的监督管理方式、方法,使安全监督管理工作转向标本兼治,努力寻求治本之策,不断提高安全监督管理的超前性、有效性和及时性。
(二)规范施工单位安全管理行为,增强对施工单位安全行为的监督检查。加强宣传,不断增强施工单位的安全管理意识,促使施工单位不断建立健全安全管理体系,认真落实各项安全主产责任制度,特别是安全教育、培训制度,加强安全技术交底,逐步普及安全生产法律法规、安全操作规程,不断提高整体安全素质,使安全管理工作由“要我安全”向“我要安全”不断转变,以规章制度为基础,以科技进步为动力,全面提高施工单位安全生产能力和安全管理水平。超级秘书网
(三)规范施工现场安全防护,加强现场实体检查。施工现场安全防护是建筑工程施工作业人员最基本的安全保障,是“安全第一,预防为主”基本方针的物质体现。要通过加强安全文明施工措施费使用的监督管理等有效方式,规范安全责任主体单位的行为,促使施工单位不断加大安全投入,创造安全文明的施工环境。监督管理机构要加强对脚手架、提升机械、施工用电、特殊工种持证上岗作业等重点项目的监督检查,加强对现场安全防护实体的检查,确保安全防护体系有效使用。
(四)加强隐患排查治理工作。安全隐患排查是降低安全事故发生率,防范于未然行之有效的方法。今年全国各地开展了各种形式的安全隐患排查活动,对遏制安全事故发生效果显著。把安全隐患排查制度化,形成长效机制,是提高安全管理水平行之有效的措施。(五)规范监理行为,充分发挥监理安全管理职能。进一步规范监理市场,规范监理行为,强化对监理单位的监督管理,规范监理人员的质量安全行为。监理人员要认真履行法律法规规定的安全责任,不断提高安全素质,加强对安全施工专项施工方案的审查及对施工现场安全检查,及时发现安全隐患,及时下达整改通知,加强对隐患整改的复查,充分发挥监理的现场管理职能,有效预防安全事故的发生。
四、结语
建筑工程安全监督管理任务艰巨,责任重大。我们要树立正确的科学发展观,以史为鉴,警钟长鸣,居安思危,常抓不懈,全面落实法律法规及各项防范措施,不断提高全生产管理水平,有效遏制特重大事故的发生,实现建筑安全生产局面的根本好转。
参考文献
1、公路交通工程安全设施的作用
1.1引导车辆行驶
交通信号与标志以及实现诱导标志等交通设施能够很好的指导车辆的行驶位置,为车辆在诛仙与匝道以及交叉口如何行驶提供有效的指引。只有不断的向使用者提供道路的相关信息,车辆才能咋道路上安全与正确的行驶。
1.2提高行车速度
要想在高速公路上发挥车辆的性能,快速且安全行驶,需要完善交通管理,让道路指示标志提供道路信息。确保公路有良好的几何线性,合理设置点、线、面控制中心。通过对国内数据进行对比分析可以发现,交通设施如果管理到位,道路使用者的车辆在高速公路行驶时,速度提高30%是完全可能的,同时也将节约20%~25%的行车时间。
1.3保障行车安全
高速公路上的行车速度是非常快,只是一味的重视道路本身的形状与线路的完整度是远远不够的,就必须要建立健全且完善的安全设施。只有建立健全的交通控制系统与完善的交通设施以及较好的交通环境,这样才能从根本上来保护行车与行人的安全。
2、公路交通工程安全设施的特点及发展历程
2.1公路交通工程安全设施的特点
公路交通工程安全设施是公路交通工程设施的重要组成部分,其主要作用是,使车辆充分发挥自身性能,并将效益最大化。从这方面来说,公路交通工程安全设施也是公路智能化与现代化的重要标志。路面标示、公路护栏、交通标志等构成了公路交通工程的安全设施,整个交通工程质量取决于交通安全设施的完善与否。为了提前给驾驶员提供公路的路况信息,人们建立了交通安全设施,以此来提升车辆行驶的舒适性,降低事故的发生概率。交通工程管理制度能否顺利执行的关键因素在于公路交通工程安全设施是否得到科学合理地建设。
2.2公路交通工程安全设施的发展历程
公路交通工程安全设施是国家重点研究的科技项目之一,从二十世纪八十年代开始,我国就已经开始了系统的研究,经过多年的研究与开发,公路交通工程安全设施建设日渐完善。机电交通设施和安全交通设施迅速发展,同时,快速提升设施设计和施工技术是当前大多数公路安全设施的发展方向。例如,加强车辆检测与修理等。此外,公路交通工程安全设施的覆盖面广,涉及到电子工程、道路工程以及光学、电学等知识。这就意味着从业人员不仅仅要熟练掌握各学科知识,还要有一定的动手能力和专业技能,为公路交通工程安全设施的发展奠定基础。
3、公路交通工程安全设施建设的内容
3.1护栏
根据护栏在公路中摆放的位置,可以将其分为路侧护栏和中央分隔带护栏,其主要作用是防止车辆失控,避免碰撞道路两侧构造物。根据护栏的结构分类,可以分為混凝土护栏、波形梁护栏和缆索护栏。波形梁护栏主要用于路侧护栏和中央分隔带护栏,其防撞性能良好,养护成本较低,并且比较美观,可以用作道路装饰。
3.2交通标线
施工单位在建设交通标线时,为保持其流畅度,应该尽可能地让标志线贴合道路线性。同时还要使用较为鲜明的颜色,保持其醒目度,以此来保证标志线在任何情况下都可以引导车辆行驶。
3.3路侧发光标志
在雨雪、清晨以及黄昏等光线昏暗不足的条件下,可视度较低,利用荧光材料和反光膜结合的发光标志可以解决这一问题。我国交通工程中也广泛应用发光标志,车辆及行人很容易看到发光标志,能够对接下来道路的方向准确地进行辨认,有利于提高行车的安全性。
4、公路交通工程安全设施建设的质量控制对策
4.1原材料的质量控制
原材料质量好坏对安全设施的影响非常大。因此,需要对原材料进行严格的质量检测与监督,提高安全设施的有效性。要对材料供应商的生产资质及原材料检测报告等进行检查与监督,防止生产厂家提供的原材料质量不合格,避免安全设施不达标的情况发生。还要对生产材料进行抽样检测,随机不定期检测,保证原材料达到工程施工的技术标准。
4.2对专业人员加强管理
需要提升公路交通工程安全设施施工人员的专业素质。在个人资质和技术水平方面。对施工专业人员进行考核,并开展相应的培训工作。只有当施工人员对建设目标和质量要求有足够的了解,对施工进行严格操作,才能在一定程度上提升工程建设质量。
4.3建立科学的质量管理体系
防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡方式,是水利工程设计和防洪建设一大课题。下面以可持续发展的视野认识现代生态护坡工程,以创新发展的观点,就防洪工程生态护坡谈几点认识。
一、防洪工程生态护坡的发展方向
人类在与江河长期斗争的实践中,探索出一些适应当地自然条件的河工建筑物模式。堤防、河道防洪护坡工程也一样,同—河流的上游与下游、同一国家的北方与南方、发达国家与发展中国家都有所不同。在不同的时代,人们对堤防河道护坡的认识和要求也不相同,生态护坡就是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下而日益受到重视。
我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年河道堤防管理部门开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现,对生态护坡的研究也不断深入。
目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要是模仿学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品。正确地把握生态护坡生长习性,并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。
(一)生态护坡并非与传统护坡完全对立
一部分生态护坡是在传统护坡基础上发展而来,尽管国内外还没有统一的定义,但与传统护坡的区别还是明显的:
生态护坡较传统护坡更具有自然生机,与周围景观相协调。生态扩坡具有一定的开放性,能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。生态护坡材料以环保材料为主,多数为天然材料,对环境污染小。
传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这—点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。
(二)生态护坡不等于景观护坡,景观护坡受水位线限制
一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡,尤其是在大江大河。可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种,修建景观护坡必须首先考虑水位影响。
(三)生态护坡不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限
人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道,但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨,自20世纪50年代以来,发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施宋减缓或消除水污染。建没生态护坡不能夸大其白净能力,更不能寄希望它来治理污水。
(四)生态护坡建设应适应我国自然条件和经济社会发展
生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。
1、护坡首先要满足防洪功能,就是说护坡主要作用是防御洪水,其他功能都服务于防洪,护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。
2、生态护坡最重要的特征是恢复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人工合成材料却难以做到这一点。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,较快恢复河道天然景观。
3、发达国家修建生态护坡的一些做法值得借鉴,但要进一步消化吸收,不能照搬。
二、建设资源节约型护坡
随着我国经济的发展,受资源约束的矛盾日益突出,一些主要原材料、能源、水、土地纷纷告缺,资源的利用和保护成为人们关注的焦点。护坡工程在水利建设中量大面广,如何做到资源节约合理的投入取得最佳的收益值得探寻。
(一)重视护坡工程的可行性研究,尽量减少硬化河道护坡
尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,不如尽量少建或用非工程措施解决。在我国—些地方的河段完全可以这样做。比如:河岸凹凸不平、边坡土质抗冲刷能力强、数十年未发生崩岸的河段;河流岸滩较宽、边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水面边坡在特大洪水年份也未发生浪坎、跌窝等险情的河段。
当然,河道岸坡硬化混凝土护对于防洪来说是有利的。近年来我国水利工程的生态与环境评估越来越受到重视,采用工程措施还是非工程措施必须综合分析,权衡利弊。总之,对河道堤防护坡工程进行严谨科学的可行性研究,是实现资源节约的前提。
(二)工程技术措施的思路要创新
采用任何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统设计思路上进行优化创新这种可能性不大,必须开拓新的思路。首先要尽量减少不可再生资源的使用量,其次是从护坡的造价与使用年限。
1、尽量减少混凝土用量,优先采用天然石材
其目的首先考虑到营造“多自然河流”,而且在资源节约上也有其合理性。混凝土预制块护坡与砌块护坡进行的比较如下:
(1)耐久性。河道堤防护坡破坏主要有脱落、塌陷、滑动、鼓胀、崩塌和剥蚀。除剥蚀外,其他破坏类型预制混凝土护坡与砌石护坡无明显差别,都可以通过日常维修解决。但通过多年的观察,两类护坡材料的耐久性不同:
天然块石:护坡工程常用的岩石有石英砂岩、片麻岩、正长岩等,抗压强度在80~500mpa,其表面致密,水与石料之间的分解、溶蚀和冲刷作用极其漫长,可见天然块石耐久性优异。
预制混凝土块:我国现阶段大量使用的预制混凝土六角块一般采用c15或c20标号,抗压强度15~20mpa,相当于1:3.5的水泥砂浆包裹碎石。在生产预制混凝土过程中,水泥硬化后的水泥石在正常情况下有较好的耐久性。但在与流动的河水、含硫酸盐、镁盐或碳酸的污水长期接触时,混凝土就会发生软水腐蚀、硫酸盐或溶解性化学腐蚀,强度下降。低于c20标号的混凝土水泥含量较少,混凝土浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水形成的毛细管子及骨料下部的水囊,容易造成混凝土内部形成孔隙,混凝土腐蚀作用加快。因此,预制混凝土护坡的耐久性不高。
(2)经济性。目前采用的预制c15混凝土六角块护坡,其铺砌定额直接费约45元/m3(不含垫层费用,包括预制12cm厚混凝土六角块、成品运输、铺砌)、实际上以45元/m3的价格是无法买到块石,如果把块石单价提高到120元/m3,其成本与混凝土六角块护坡相同。
干砌块石护坡厚度为25cm,其使用年限远大于12cm厚的混凝土块护坡,从长远来看,其经济性比混凝土护坡好。
(3)节能性。比较护坡块石(粗料石)与预制混凝土块的生产过程,可以明显看出前者耗费能源少。
预制混凝土块:块石破碎—碎石—加水泥拌合—混凝土预制块,其中水泥生产中大量耗能。块石:人工或机械加工块石(粗料石),天然块石可循环使用。而人工预制混凝土块不易做到,在重视循环经济的今天,采用天然石材更具优势。
2、提高预制混凝土构件的强度
在一些平原地区由于天然石材匮乏,运输成本过高,或城市景观建设需要,只能采用混凝土预制件来铺砌护坡。在这种情况下,可以将混凝土预制块标号提高到c25.混凝土标号的提高,可以增强混凝土密实性,使得其表面和内部具有更多封闭孔隙来阻止环境水侵入,从而保证混凝土块具有更好的抗侵蚀性,虽然增加了修建时的成本,但是使用年限的加长使护坡的年分摊成本小。
三、防洪护坡创新中应重视的几个问题
(一)从政策上支持
长期的防洪护坡工程建设,人们已习惯于建设传统护坡。对于新技术和创新成果的推广,必然会遇到这样那样的阻力。因此,必须要有一定的政策支持,才能确保新一代护坡技术的广泛使用。
(二)既重视具体设计,又重视宏观视野
护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、艺术家、经济师和环境保护部门的思维溶于一体。在具体设计中应对我国发展中应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等都要有一定的了解。
(三)重视科技创新
护坡是一种相对低技术含量的水利工程,如果大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,我们要重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
(四)材料的创新是关键
【前言】:近年来,公路机电工程建设处于高峰期,大部分公路机电工程还在缺陷责任期内,由专业的施工单位承担着维护工作,当然也有相当一部分公路机电工程已经移交给公路运营单位自行维护。但是,不管是施工单位维护还是运营单位维护,基本上只做到排除故障这一步,远远没有达到真正意义上的维护,这其中一个重要原因就是高速公路机电工程维护缺乏标准化。
一、现状及存在的问题
1.由于公路机电工程维护涉及面广,包括日常护理、定期检查、故障排除、专项升级、系统扩容等,维护难度较大。由于缺乏覆盖所有内容的科学、合理、指导性强的《公路机电工程维护规范》,造成当前公路机电工程维护标准、内容不统一,现行维护过于简单,系统维护效果不明显。
2.公路机电工程维护专业性强,涵盖了IT设备、网络设备、自动控制设备、电力设备、通信设备等,需要由专业的人员进行维护。目前,公路机电工程维护较为混乱,维护人员资格和数量往往不能满足实际维护需求。因此,需要有专业的规范要求,明确维护人员资格和数量。
3.对现有机电工程系统扩容、专项升级没有有效的标准可遵循。一方面,由于机电设备、系统升级较快;另一方面,公路交通流量增长速度往往超出预期。因此,往往在几年时间内公路机电工程原有设计能力和水平已经不能满足使用要求,需要对原有昔日进行扩容和专项升级。如果没有相应规范要求,会造成系统扩容和升级不合实际,产生现象如下:1系统扩容和升级滞后,造成重复浪费;2系统扩容和升级超前,造成接口不匹配,无法顺利衔接。这就迫切需要利用系统论方法,通过大量调研、试验及工程实践对系统扩容和升级进行有效的规范和推广。
综上所述,由于目前我国公路机电工程维护缺乏标准化,一方面,使公路机电工程得不到切实有效的维护,降低了机电设备的使用寿命和系统的稳定性;另一方面,造成维护市场混乱,维护效果不佳。
二、标准化的主要内容
2.1维护人员配备和要求
根据该段高速公路机电工程规模、维护难易程度、维护及升级工作量来确定维护人员的数量和质量,建议由专业机电工程人员和维护人员来承担维护工作。按百公里高速公路机电工程规模为例,如果没有隧道,则每个分中心每班次应配备一名机电工程师和二名技术工人;如果有长大隧道,则每个隧道管理所每班次再另行配备一名机电工程师和一名技术工人。
2.2设备日常护理
高速公路机电工程设备日常护理工作包括:设备外部除尘(主要是摄像机、车牌识别、灯具、监视器、计算机、光纤接头及各种探测设备等受灰尘影响较大的设备)、设备内部除尘(主要是计算机、服务器、摄像机及机箱内部等)、紧固件检查和加固。原则上,每月进行一次设备外部除尘;每季度进行一次设备内部除尘;每半年进行一次紧固件检查和加固。
2.3系统定期检查
高速公路机电工程系统定期检查包括:供电线路检查、信号及控制线路检查、控制线路检查、设备运行参数检查、系统数据稳定性检查。原则上,每月进行一次供电线路检查,检查供电线路是否破损,特别是电缆接头检查及接地检查,检查是否存在漏电情况及接地值是否超标;每月进行一次信号和控制线路检查,检查视频线路、网络数据线路及控制信号线路是否有破损,工作接地电阻是否超标;每季度进行一次设备运行参数和系统数据稳定性检查,检查设备工作状态是否正常,是否存在故障隐患。
2.4故防排除和修复
高速公路机电工程故障分为:一般故障、中等故障、紧急故障、特急故障。一般故障是指个别图像产生轻微干扰、个别数据或控制信号不稳定、个别非关键设备出现供电不正常等不影响系统正常运行和使用的故障;中等故障是指个别排除图像产生严重干扰、个别数据或控制信号中断、部分非关键设备出现断电等对系统运行和使用产生轻微影响的故障;紧急故障是指部分图像出现严重干扰或中断、部分数据中断、个别关键设备供电中断等对系统运行和使用产生一定影响的故障;特急故障是指通信故障、网络故障、关键设备故障等严重影响系统运行和使用的故障。原则上,一般故障的故障点隐蔽陕较强,应对线路、接地及接头进行排查,可在一周内处理完毕;中等故障的故障点隐蔽险也较强,应对线路、接地及接头进行排查,可在3日内处理完毕;紧急故障的故障点较为明显,应对接地、接头及设备进行排查,应在1日内处理完毕;特急故障的故障点很明显,多为关键设备故障,应对关键线路及关键设备进行排查,应在6小时内处理完毕,关键设备损坏应采用备品备件更换。
2.5系统扩容和专项升级
高速公路机电工程系统扩容和专项升级包括:硬件系统扩容、软件系统扩容、硬件系统升级和软件系统升级。系统扩容和专项升级应由专业的设计单位进行设计和咨询单位进行设计和咨询,应考虑扩容或升级后系统整体协调、兼容性及软硬件配合程度。在系统扩容或升级前要做好详尽的实施方案及充分的准备工作,保证系统在扩容或升级时能平滑过渡,避免造成系统混乱或数据丢失,特别要防范收费数据的丢失。
2.6维护安全作业规程
高速公路机电工程维护工作存在众多人身不安全因素,其中最主要的不安全因素有:电击危害、高空危害、交通危害。确认设备和线路在断电后再进行维护;高空危害主要存在于对雨棚信号灯、可变限速标志、遥控摄像机、路灯、隧道灯具、风机等安装高度超过S米的设备进行维护时,维护时要佩戴好安全带、头盔等防护设施,并安排专人进行监护;交通危害主要存在于对高速公路外场、隧道及收费站设备进行维护时,维护工作基本是在通车路段,由于高速公路行车速度都比较高,因此交通危害尤为突出,维护时应做好安全标志,做好限速标志,摆放反光安全桶,穿反光背心,戴安全帽,在安全范围内活动,并安排专人指挥交通。
2.7维护资料文档整理
高速公路机电工程维护资料文档管理是维护工作的一个容易被忽视的重要环节,维护资料文件保存的完整性、查阅的便捷性直接影响后续维护工作的效率,对减少维护工作量和降低维护成本有重要的意义。维护资料文档包括:
1)设备日常护理记录,记录每次护理的时间、设备、护理内容、护理效果及护理人员;
2)系统定期检查记录,记录每次检查的时间、检查内容、发现的问题、问题处理措施、处理后的效果及检查人员;
3)故障排除和修复记录,记录每次故障发生的时间、故障内容、故障排除办法、故障排除后的效果及故障处理人员;
4)备品备件记录,记录现有备品备件情倪、使用情况、购置情况及使用人员。
【结语】:综上所述高速公路机电工程的维护工作是非常重要的,正确的、合理的维护工作可以延长设备的使用寿命,保障设备工作精度,减少系统故障。因此,公路机电工程的维护工作相当重要,正确的、恰当的维护工作可以延长设备寿命,保障设备工作精度,减少系统故障。
【参考文献】:
人防工程建设最重要的是用科学发展观统领人防工程建设全局,坚持把发展作为第一要务,努力转变发展观念,增强发展意识,创新发展思路,夯实发展基础,加快发展步伐,抢抓机遇,在新的起点上谋求人防工程建设的科学发展。
一是解放思想,多渠道吸收外部投资,加快公共区域人防 工程建设
由于每年收取的易地建设费用于人防基础工程建设都明显不足(如人防指挥中心、疏散地域建设等),结合民用建设修建的防空地下室比较分散,且都位于住宅小区或单位内部,对公共区域市民的疏散掩蔽作用较弱,造成公共区域人员疏散掩蔽面积不足,群众对人防工程平时了解不够,因此,如何加大公共区域人防工程建设是摆在我们面前的一大难题,仅靠人防办自身财力是解决不了这一问题的,只有多渠道吸收外部投资,才能加快公共区域的人防工程建设速度。
二是积极探索,为“结建”防空地下室产权问题探索路子
目前,国家对“结建”人防工程的产权归属没有明确的法律规定,可以说在法律上存在空白。随着 “结建”工作的不断开展,防空地下室产权明确问题也将凸现。目前,我们逐步推行的人防工程使用证制度,也是为了这一问题在作一些探索。论文参考。在经济发达地区,已将法律义务范围内开发商或单位修建的防空地下室产权收归国有,我个人认为,在适当时期,也应报政府审议,开展该项工作。在前期可只认定产权国有,收益、管理由原建设单位负责,可适当收取一定金额的维护费,再随着工作的不断开展,考虑收取使用费问题。免费论文参考网。只有这样,才能保证防空地下室在平时能够得到妥善维护,确保战时功能发挥。
三是加强地下空间有序开发,与城市地下空间开发利用相结合,加快人防工程建设速度
目前,城市建设不断发展,土地利用资源越来越少,城市建筑不但向高空发展,而且向地下延伸。虽然制定出台了地下空间开发利用相应法律、法规,但在城市地下空间开发利用管理上,还存在严重的各自为政、条块分割、多头管理现象,缺乏专门的机构来统一协调地下空间建设管理,管理体制不科学。因此,应与政府加强沟通,加强地下空间开发利用兼顾人防工程建设需要的管理工作,将地下空间开发利用纳入法制轨道。论文参考。要抓住城市总体规划修编机遇,将地下空间开发利用兼顾人防工程要求纳入相关章节,规定规划项目审批时,应同时进行地下空间开发利用的审批,确保在规划实施中,将人防工程建设落到实处。
四是加强早期人防工事维护管理,充分利用现有早期人防工程进行加固改造
随着时间的推移,早期人防工程都出现了各种问题,因此,加强早期人防工程防护效能评估,通过加固改造增强防护能力,是当前人防工程建设的一个重要课题。免费论文参考网。免费论文参考网。
河道的堤防工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下,常被侵蚀,造成水沟浪窝水土流失,影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对河道堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。
1、河道堤坝的侵蚀因素
河道:大堤的设计边坡大都为1:2.5或1:3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上,据分析研究,工程表层土质不好和裸露面积大,是土壤遭受侵蚀的重要因素,雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。
1.1坡度:河坝的边坡稳定与否,在于土体内部所受的剪切力是否超过了它的抗剪强度,如大于抗剪强度,则引起土体滑落。其原因:一是剪切力的增加,二是土体本身抗剪切强度的降低。在内部因素不变的条件下,如果坡面越陡,雨水的径流速度越大,坡面越长,聚积的径流就越大,土壤越易被侵蚀。
1.2土壤:湖西河道大堤多为沙壤土,表面没有用粘结力较大的粘土包边盖顶,因而容易遭受侵蚀;草皮生长较差、表土裸露大,另外,随着时间的推移,风化及植物生长腐植质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减,耐蚀性能就越发降低。
1.3气候:湖西地区地处北温带,属季风气候,冬天寒冷,土壤在冬季冻胀,春季融化,周期冻融条件下,极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蚀量也有差异,朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快,生长季节光照充足,长势旺盛,覆盖坡面密集,土壤侵蚀量少。相反,背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢,生长季节光照不够充足,长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。
1.4降雨与植被:当雨水直接降到表层土时,雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用,而打压是把表层土搅乱,径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮具有覆盖、缓冲水滴冲击,根据酸质土壤团粒的功能,草皮覆盖率较高的坡面,具有较大的保水能力,起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实,在雨水打压受到阻碍的区域,其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200 。
1.5风:河道大堤高于周围地面,表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素,特别是冬春季节,土壤干旱,含水量较低,加上草类枯萎,据观测,在3m/s的风速,散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式:一是沿表面滑动,二是跳跃运动,三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.5-1.0m的宽带草皮,每年可滞留约5-10Lm厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。
1.6防蚀措施:保护表土的办法,概括起来可分为工程处理法和生物保护法。生物保护法中植草防护工程是最广泛的一种,草皮在工程表面覆盖率高的,土壤遭受侵蚀的可能性就大大减少。
2、河道堤防工程的生物防护
河道堤防应用生物防护,有着悠久的历史,从宋朝开始就有在堤外植树,防浪固堤的记载,到了明代刘天和总结堤岸植柳经验,制订了植柳方法,即:卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。根据临河防浪“背河取材”的原则,植树植草、绿化堤防,取得了很大的成绩。特别是黄河大堤在这方面,更是提供了成功的经验。科技论文。
多年来,就黄河的情况看堤防以种植葛巴草为主、铁板芽等其它草类配合,固土防冲作用显著。但是,由于不能适时复新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破坏等致使草皮覆盖率大大降低。有些地段,高杆杂草丛生,生物防护作用减小,加之排水设施不够完善,每年的雨季出现水沟浪窝较多,工程遭受破坏严重,严重影响工程的完整和抗洪能力,增加了工程维修费用。有无草皮防护工程,其土方流失量差异很大。从实际情况来看,凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段,较少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段,集中降雨时往往会有大量水土流失,形成较大的水沟浪窝。科技论文。
生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益,而且大大改变了工程面积,绿化、美化了工程,改善了环境,改善了小气候,为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。科技论文。如东明的黄河公园就是这样。
我们清醒地认识到,中国石油大学(北京)材料工程专业型硕士的培养刚刚起步,比起国外著名高校材料工程专业硕士研究生的培养存在较大差距。我们就材料工程专业的教学、实践、企业工作站科研与生活、毕业论文等方面存在的问题调查了已经毕业和在站的材料工程专业硕士研究生。学生普遍反映,与同一工作站其他高校的材料工程专业硕士生相比,中国石油大学(北京)学生在站时间为1年半至2年,其他高校学生大多为1年,中国石油大学(北京)学生在进入工作站之前已经开展了10周的工程实践训练,学生进入企业工作站所安排的研究课题相对较快,他们在进站工作中和工作站的员工接触非常融洽,都能够很快地适应工作环境,增长了社会见识,增强了沟通能力,而且企业工作站导师与校方导师之间有良好的沟通,学生能够很快地融入企业工作站的科研工作中。学生可以经常到油气田现场工作,对现场工作的认识更加深刻,现场工作经验非常丰富。学生也反映,尽管已有10周的工程实践经验,但是由于缺乏科研经验,导致进入课题研究的时间比较长,而工作站还很少对学生的课题研究进度进行考核和监督,致使课题的进展缓慢,最终影响论文的完成进度。工作站地点离学校较远,学生很少能回到学校和导师进行深入的面对面交流,致使导师对学生的研究情况不了解,而学生在研究过程中遇到的问题也不能得到彻底的解决,导致学生不能对课题进行深度的研究。在实际的课题研究过程中,由于现场工作条件测试手段的局限性,学生只能学会一些简单的检测技术,导致学生的学术深度不够。学生对目前的情况提出了自己的解决办法,包括:(1)研究生应带着项目进工作站,且在进入工作站之前,应该进行一些有关项目的培训工作;(2)要求进站研究生定期回学校汇报工作情况;(3)加强和工作站的沟通,由工作站抽查学生的出勤情况;(4)根据情况,实行专业型硕士研究生与不同的企业工作站实行双向选择;(5)在派遣学生进入工作站之前,应考察工作站的食宿医疗状况。通过分析,我们总结出专业型研究生培养过程中所存在的一系列问题:(1)由于专业型硕士研究生没有科研经验,不知道如何开展课题研究;(2)学校导师不知道每个研究生的具体研究内容、研究过程中存在的困难、课题进展情况、现场导师的指导情况等;(3)作为专业型硕士研究生应该掌握现代化的检测手段,并能够利用这些手段分析研究材料的性能、结构,但由于现场实验室的实验手段、仪器设备相对比较落后,导致现场的学生只是从事比较简单的金相分析、硬度分析、尺寸测量等没有科技含量的工作,这对于提高研究生的创新能力极为不利;(4)学生到现场后,认为自己不属于单位的工作人员,上班时间不去单位,甚至长期不到试验现场,缺乏自律性的学生没有把自己看做是一名研究生,工作积极性和主动性不够高,而现场导师也不能及时把他们的状况反馈到学校,导致学校、企业工作站和研究生之间缺乏相互沟通。由此可见,真正培养出市场紧缺的应用型人才,仅靠企业工作站明显不能满足要求。
(二)授课与学术交流的现状
专业型研究生区别于学术型研究生最主要的特征就是实践和应用能力。教育部指导意见明确指出专业学位研究生在校期间,必须保证不少于半年的实践教学,但受传统教学模式的影响,对在校研究生的培养大多仍然采用“教师授课—学生听课—考试”的本科化模式,即以教师为授课主体,将课本知识灌输给学生,或者教师布置要讨论学习的内容,让学生自己准备某一专题的内容,然后由该生讲授。这种传统的授课方式会导致学生专业知识面狭窄、综合能力低和学生充分利用学校和教师资源来提升自己的学习水平较低。从学术交流角度来看,研究生本是学科前沿的代表,应主动参与学术交流活动,但从实际情况来看,参与学术交流活动的研究生比例偏小,尤其是到工作站后参与学术交流的机会更少,大多以课题研究代替社会实践居多,不少学生没有安排实践,参与科研课题级别分布明显,牵头主持过课题的学生数量不多。可见,突出实践能力培养是全日制专业型研究生教育与学术型研究生教育区别之所在。因此,我们应对学生的学术交流、工程实践训练、企业站实习等问题制订切实可行的方案,提高学生创新能力。
(三)毕业论文现状
学位论文是研究生科学研究的重要成果,也是衡量研究生能否获得学位的重要依据之一。为了实现全日制专业学位研究生的培养目标,在评价学位论文质量时要摒弃以学术需求为导向的传统思维。专业学位论文不像学术学位论文那样注重原创性,而是侧重实践探索的创新,体现综合运用相关专业知识分析和解决实际问题,以及独立承担专业领域实际工作和管理工作的能力。此外,专业学位论文要突出社会性、经济性和实用性。专业学位论文必须立足于实践,在调查研究的基础上针对实践工作中需要研究的问题,或者制约某个部门、行业或企业发展所亟须解决的问题进行研究。再次,学位论文形式可以多种多样,可采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理、文学艺术作品等多种形式,主要体现专业型研究生运用知识解决实际问题的能力。专业硕士的培养目标是培养更多应用型、复合型的高层次专门人才,但并不是不要求了解最先进的分析手段,只是解决具体的问题即可。而已经毕业的2009级材料工程专业硕士学位论文远没有达到上述目标,其存在一定缺陷。譬如,一名学生开展二氧化碳驱输送系统腐蚀控制研究,主要针对近年来国内几大油田均进行二氧化碳驱先导试验后发现,二氧化碳驱过程中存在不同程度的腐蚀问题,导致某些工艺设施使用寿命仅为1~2年,为此必须开展缓蚀剂、防腐涂料等技术攻关以解决二氧化碳驱油注采输系统中金属设施的腐蚀问题。该生研究了二氧化碳驱采出水的腐蚀规律,针对二氧化碳驱的腐蚀条件,选择了多种材料进行筛选试验,确定了两种可行的金属材料,并筛选了缓蚀剂和防腐涂层。文中采用的实验手段包括压腐蚀挂片试验、高压腐蚀试验、腐蚀速率的测定、缓蚀剂合成及筛选试验、涂层优选试验。在论文中,只是开展了腐蚀试验,测定了腐蚀速率,没有提出较为创新性的试验。大多专业型硕士研究生论文都存在类似的问题,即创新能力不强、所从事的工作大多是企业工作站工作人员就可以开展的工作、所使用的仪器设备大多是比较普通的仪器设备,这表明专业硕士的培养环节仍缺乏创新能力的培养。
二、提高材料工程专业研究生培养质量的对策
(一)授课方式
要求在完善研究生专业基础知识结构的基础上以启发讨论式为主,辅之以其他多种形式的教学形式。在讲授基础知识后,以小组讨论的方式开展启发式教学。研究生在探讨问题的过程中,可以发表各自见解,同时将点滴的灵感融入集体配合协作之中。在授课内容上,授课教师根据学生在实际中需要掌握的知识去组织内容,提供若干参考教材、课程相关论文以及在相关学科中具有影响力或者有争论的论文给学生,扩大学生阅读面,跟踪最新的与课程相关的热门理论和实际应用情况,从而提高学生的创新能力。同时,授课教师可讲授学科前沿领域所面临的技术难题以及所对应的措施,使研究生少走些弯路,研究生学位论文也能够站在更高的起点,引导研究生进行深入思考。
(二)招生与录取对策
我们对报考材料科学与工程系的研究生大力宣传国家关于发展全日制专业学位研究生教育的各项政策,大力宣传经济社会发展对于应用型、高素质人才的迫切需要,大力宣传发挥好全日制专业学位硕士研究生作用对于促进我国经济社会又好又快发展的重要意义,营造良好的舆论环境,形成优秀人才踊跃报考专业硕士的氛围。同时增加全日制专业学位推荐免试的人数并给予相关的政策支持。报考专业型硕士研究生的学生优先录取,报考学术型研究生若不能被录取,没有机会转为专业型硕士研究生。录取为专业型研究生的,给予全日制专业学位更高的待遇,奖学金的评选也采取倾斜政策,全日制专业学位研究生所享受的待遇高于学术型硕士研究生。与此同时,由于专业型硕士研究生都要到工作站开展毕业论文或毕业设计工作,学校导师也希望招学术型研究生而不希望招专业型研究生,为此,应制定政策要求带学术型研究生的导师每年缴纳不同数额的配套经费,带的人数越多缴纳的数额越高,而指导专业型研究生不需缴纳任何费用,并且给予一定补助。
(三)制订合理的培养方案
材料工程以材料科学、机械和力学等自然科学学科为基础,主要研究材料的组织结构、合成与加工、性质和使用性能之间的关系,解决实际生产中出现的材料问题。随着我国油气资源勘探开发不断向高原、沙漠、山地和海域等地质条件比较恶劣的地区扩展,恶劣地质条件对油气装备用材料性能提出了更高要求,材料工程专业研究生需解决复杂油气田开采及储运过程中所面临的复杂难题,因此提出材料工程专业研究生应能够运用现代信息技术获取信息并进行调研分析的能力,应具有较强的综合运用材料工程专业理论和技术手段提出、分析并解决材料工程实际问题的能力,确定了几个培养方向。(1)腐蚀与防护工程:开展油气装备金属材料的H2S/CO2腐蚀机制与寿命预测研究,研究钢和耐蚀合金在高温高压H2S/CO2条件下的腐蚀失效机理及防护措施,解决油气安全生产所面临的关键问题。(2)高分子材料工程:基于高分子材料的微观结构与性能关系,通过分子结构设计、修饰新方法新技术,以高分子材料在高温高压高H2S/CO2介质中的老化机理为指导,开展高强、耐磨、耐腐蚀橡胶、涂层及工程塑料的研究与应用。(3)石油工程材料:基于材料科学理论,开发石油新型装备材料以及材料性能表征,满足日益苛刻的油气田环境对材料的要求。(4)先进功能材料:以材料的多功能化与智能化为目标,研发先进的功能材料及智能材料,满足现代高技术发展对先进功能材料的需求。要求专业硕士研究生入学后在学校导师和现场导师的指导下,明确研究方向、学习相关课程及进行资料和文献调查研究。每位硕士研究生在论文开题之前,必须阅读至少40篇与所从事的研究工作相关的文献,其中外文文献的数量不得少于15篇,并写出文献综述报告。工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计、技术研究或技术改造、工程管理类型。论文工作应有明确的工程应用背景或来源于工程实际,有一定的技术难度,论文成果具有一定的先进性和实用性。对不同形式的论文有不同的要求,对于工程设计类论文,应以解决生产或工程实际问题为重点,要求设计方案正确、布局及设计结构合理、数据准确、设计符合行业标准;对于技术研究或技术改造类项目论文,要求分析过程正确、实验方法科学、实验结果可信;对于工程管理的论文,要求应有明确的工程应用背景,研究成果应具有一定经济或社会效益,统计或收集的数据可靠、充分,理论建模和分析方法科学正确。在入学后的第四学期开展中期考核,包括考核学生的选题与工程实际、工程技术和产业背景的关联度,对工程实际产生作用或价值,以及是否有利于解决当前工程实际、工程技术面临的难题,是否对产业有重要技术创新。考核学生课题的进展情况,如与开题报告时相比,完成课题研究工作的比例,是否在中期考核前取得相应科研成果;考核学生是否完成实践活动并提交实践报告;考核学生参加课题组内报告和参加国内外教授的学术报告情况,以及下一阶段工作安排的合理性和可行性,是否能按期完成课题研究,是否能按期完成学位论文等相关工作。
(四)工程实践课程的制订
中国石油大学(北京)材料工程研究生工程实践课程,安排在入学一年课程学习之后。以腐蚀与防护工程方向为例,我们开展10周的涉及腐蚀与防护相关的专业实习,是全日制硕士专业学位研究生了解油气田生产开发过程中石油装备材料与腐蚀防护技术专业知识的重要实践教学环节。通过现场材料与腐蚀工况、防腐措施的调研实习,辅以现场工程技术人员和教师的讲授等实践环节,熟悉油气田生产开发的主要设备和工艺流程,了解我国油气田生产开发过程中使用材料以及材料腐蚀与防护技术应用现状,增强学生对油田现场所使用的金属材料、非金属材料以及材料腐蚀与防护专业的感性认识,培养学生综合应用专业理论知识解决现场腐蚀与防腐问题的工程实践能力。通过专业实习,学生应达到以下基本要求:(1)了解井下管柱系统、井口装置与阀门、集输站场等关键部件的材质、腐蚀工况条件及腐蚀失效现象;(2)了解油田现场主要采取的控制或预防腐蚀的各种措施及其效果;(3)了解油田现场采取的腐蚀速度监测检测技术、腐蚀评定方法和标准;(4)总结油田现场腐蚀失效规律,分析油田现场发生腐蚀失效的可能原因和腐蚀机理,评价防腐措施的有效性。
(五)试验平台建设
重点是筹措经费建立研究生专用实验平台,大力开展实验教学,着力培养研究生的创新思维、实践能力和动手能力。在实验室环境、硬件设置、软件安装方面,按照研究生的教学和科研要求进行规划。如腐蚀与防护工程方向的实验室,设有制样室、常温常压室、高温高压室、电化学室、环境力学室等。近年来,学校加大投入,先后买入了多台电化学测量仪器、高温高压釜、慢拉伸试验机、拉扭疲劳试验机等,完全可以满足学生在腐蚀与防护工程方面的教学和科研需求,所提供的优质科研条件在研究生实践教学环节中得到了充分利用,使研究生科研能力及实践能力的培养更加系统和全面,极大地提升了材料工程专业研究生的科研创新能力和实践能力。
(六)企业工作站与学校优势资源共享,合作申报科研课题
重点是拓宽企业工作站与学校的沟通渠道,大幅增加前沿实践性、创新应用性课程,打通学校和企业工作站的沟通渠道,让三大石油公司相关机构参与大学课程体系建设。为此,学校组织导师深入三大石油公司相关机构实践基地考察调研实践课题,根据企业工作站对专业型研究生培养的目标要求完善课程设置体系,强化课程的实践创新性。与此同时,我们聘请了大量企业工作站的导师,让有丰富实践经验的专家教授走进课堂,讲授实践性质较强的课程,导师和学生共同探讨实践性课题中的设计、研究和问题等,依托各企业工作站实践基地或以实践基地为主组织研究生课程教学,让学生身临其境地学习、感受。学术型研究生主要从事自然基金项目的基础研究工作,专业型研究生的创新能力的提高,需要从具有高技术难度的技术难题入手,其中作为技术骨干参与国家863项目、国家科技部中小企业创新基金、科技部星火计划和国家科技部科技支撑计划等项目,对于提高研究生的创新能力具有巨大推动作用。我们与部分企业工作站已经开展了这方面的合作,取得了良好的效果。譬如,我们与一家企业共同申报国家科技部科技支撑计划,主要开展采输系统二氧化碳腐蚀控制关键技术研究,进入该企业工作站的学生主要围绕该计划开展如下工作。(1)开展二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀影响因素及影响程度研究:针对二氧化碳驱高含二氧化碳采出液性质,找出影响二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要因素。(2)产出井及集输系统耐二氧化碳腐蚀涂、衬层以及耐蚀材料的优选研究:针对二氧化碳驱体系的特点,研究玻璃钢环氧树脂内衬层、煤焦油环氧树脂防腐涂层、纳米陶瓷涂层、超高分子量PE内衬复合管、玻璃钢管、合金管等在该腐蚀体系中的耐蚀性能并优化耐二氧化碳腐蚀涂、衬层。(3)产出井及集输管线二氧化碳腐蚀体系缓蚀技术研究:在确定二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要影响因素的基础上,利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合二氧化碳驱腐蚀体系的缓蚀剂,并研究缓蚀剂可行的现场加注工艺技术。(4)产出井及集输系统阻垢技术研究:利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合不同部位的阻垢剂并研究阻垢剂的加注工艺技术。通过共同攻关,许多技术难题得到克服,研究生的创新能力得到极大提高。实践证明,共同合作申报科技攻关项目,让学生参与其中是切实可行的培养途径。
随着我国国民经济建设和公路交通事业的快速发展,公路等级越来越高,其通车里程越来越长。随之出现的是公路施工中的高大边坡的数量增多、规模扩大。但往往由于自然因素和人为因素的作用,路基边坡的崩塌、滑坡和剥落等损坏现象时有发生。因此,高等级公路路基边坡的施工及养护质量——防治与加固越来越多地引起公路施工、养护单位和管理部门的重视。 公路路基边坡的质量和状态能否持久而稳定、能否经得住各种因素的影响而不损坏,通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素,而地下采掘、开挖坡脚、人工削坡等人类的工程活动对边坡稳定性负有重大影响,路基边坡稳定性(或状态改变及损坏)是上述因素综合作用的反映,边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系、相互影响的整体、其中任何一个因素的改变往往会诱导其它因素改变,进而引起边坡原有稳定状态发生改变。
1路基边坡损坏形式及特点
路基边坡在自然条件下的损坏,有多种形式和各自的特点。
1.1滑坡
部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动,一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。
因下伏岩层压缩,边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐(锚)位移,称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续的滑动面,而顺着边坡方向发生塑性变形,则称为倾倒。
1.2崩塌
整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来,并顺着边坡猛烈翻转、跳跃,最后堆积在坡底.称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落,称为坠落的岩块或危石。,
1.3剥落
边坡表层岩(土)体长期遭受风化,在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底,即为剥落。
2、影响路基边坡稳定性的主要因素
影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。
2.1地质条件
2.1.1岩(土)体的地质性质
岩(土)体的力学性质决定了边坡定性的丧失方式.如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主.而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。
2.1.2地质构造
因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响,因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。
2.2水文条件
“十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大.地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度.导致滑动面的抗滑力减小。因此,治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。论文参考网。
2.3新构造运动
新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳,其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。论文参考网。
2.4地形地貌
边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外,边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。
2.5自然气候
大气降雨是地下水的主要补给源.气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区.由于大气降雨量不同.即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同。例如,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。
风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱.裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。
2.6人类的工程活动
随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。
3、路基边坡的防护与加固
3.1边坡防护与加固的基本要求
1)根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况.因地制宜、就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证公路路基的稳定,并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。
2)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡,均宜在土石方施工后及时防护。
3)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段.在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。,
4)坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力.故要求防护的边坡有足够的稳定性。
5)对高而陡的防护构造物, 设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。
3.2坡面防护
3.2.1 种草及铺草皮
种草和铺草皮防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微.且宜于草类生长的土质路堤和路堑边坡,用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。铺草皮的方法常用的有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮和卵(片)石方格草皮等四种形式。
选用草籽应注意当地的土壤和气候条件,通常以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜,最好采用几种草籽混合种植,使之生成良好
的覆盖层。
3.2.2植树
在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡,有利于及早成林,起到良好的防护作用。
植树的形式可以是带状或条形,也可以栽成连续式。植树防护除选用适合当地土壤和气候的树种外,还应注意保持树间合适的距离。
3.2.3抹面与捶面
易于风化的岩石(页岩、泥岩、泥灰岩和千枚岩等)软质岩层的路堑边坡防护,可用混合材料抹面。对易于冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。
抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受荷载和土压力,故要求边坡必须是稳定的、坡面应该平整干煤。抹面用混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合土或四合土.以及水泥石灰砂浆等。捶面用混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土或四合土等。
为了防止抹面表面开裂、增强抗冲蚀能力,可在表面涂以软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面和捶面防护工程应经常检查,发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。
3.3冲刷防护
公路路基和边坡的冲刷防护技术设施包括护面墙、干砌片石、浆砌片石、水泥混凝土预制块和土工织物等。
3.3.1护面墙防护
为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡,免受大气因素影响而修建的墙,称为护面墙。护面墙多用于风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩石,以防止继续风化。
护面墙有实体式、孔窗式、拱式和助式等。实体式护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡:孔窗式护面墙用于坡度小于1:0.75的边坡,孔窗内可采用捶面(坡面干燥时)或干砌片石;拱式护面墙用于边坡下部岩石较完整而需要防护上部边坡或通过局部软弱地段;边坡岩层较完整且坡度较陡时可采用肋式护面墙。
护面墙除自重外,不承受其它荷载和墙后的压力。因此,护面墙所防护的挖方边坡陡度应符合极限稳定边坡的要求。
3.3.2干砌片石防护
较软的土质路基边坡因雨水冲刷会发生泥流、拉沟与小型溜坍,或有严重剥落的较质岩层边坡,周期性浸水的河滩等均可采用干砌片石防护。
单层干砌片石护坡的厚度一般为0.15m.双层铺砌护坡的上层为0.25~0.35m、下层为0.15-0.25m。铺砌层的底面应设垫层.其材料通常用碎、砾石或砂砾混合物等。
3.3.3浆砌片石防护
路基边坡小于1:1的土质或岩石边坡的坡面防护采用干砌片石不适宜或效果不好时,可采用浆砌片石护坡。若与浸水挡墙综合使用,以防护不同岩石和不同位置的边坡,可收到较好的效果。
浆砌片石护坡的厚度一般为0.2~0.5m,用于冲刷防护时根据水流速度大小或波浪大小确定,最小、厚度一般不小于0.35m。采用浆砌片石护坡时应在路堤沉实或压实后施工,以免因路堤的沉降而引起护坡的损坏。
3.3.4水泥混凝土预制块防护
在选择设计路基边坡冲刷防护类型时.有些地区缺乏片石、块石材料,此时可选择水泥混凝土预制块防护。它比浆砌片石防护能抵抗较大的水流速度和波浪的冲击(其容许水流速度在4~8m/S以上、容许波浪高度可在2m以上),还能抵抗较强的冰压力。
水泥混凝土预制块可制成边长不小于1m、厚度大于6cm的方块,并配置一定的钢筋。为了减小水流或波浪对预制块的冲击与上浮力,在预制板块时可留出整排的孔眼。
3.3.5土工织物防护
土工织物是由高分子合成纤维制成的一种新型建筑材料.广泛应用于公路工程中的排水、过滤、分隔、加固和防护等。论文参考网。就防护而言,土工织物能减轻或分散传递到被保护材料上的应力和应变,或用于表面防护—设置在岩土上的土工织物,防止土体表面受到诸如气候、轻交通荷载等作用的损害,或用于界面防护一 设置在两层材料之间的土工织物,防止其中一种材料受到另一种材料的集中应力作用或承受更大应变而带来的损害。
用土工织物加固公路路基边坡时,应修建在承载能力较高的路基边坡上:首先在清理好的原地面上摊铺织物,靠着临时挡土横板倾倒填筑材料.并振动压实到层厚的一半。在此阶段,前面上半层铺放铺筑材料并把后面织物折叠过来.然后填完整层材料并压实。最后将临时活动模板安放在修筑层之上的前末端.开始修筑另一层。
使用土工织物加固公路路基边坡,施工方便、少占土地、节约投资.是一种具有发展前途的公路路基边坡技术。
参考文献
[1]程良奎.岩土加固实用技术地震出版社,1994.
[2]林宗元.岩土工程治理手册.辽宁科学技术出版社,1993.
[3]罗缵锦.路基边坡风化与防护.中南公路工程,1997,(4).
中图分类号:U213.1 文献标识码:A
1前 言
路基在公路工程施工中是一个十分重要的方面,其对公路工程的质量具有十分重要的影响。实践证明,通过加强对公路路基边坡防护的研究,可以有效地提高公路路基的施工质量,确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡的研究过程中,一定要考虑到影响边坡失稳的因素,从而对症下药,解决边坡的治理问题。因此,根据自己的多年施工经验的总结和研究,从公路路基边坡失稳的因素出发,研究边坡防护的原则以及具体的措施,希望对相关的领域的研究提供借鉴。
分析公路路基边坡防护的原则
2.1在公路路基边坡防护过程中,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过程中,再辅之以定量评价。
2.2要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中,要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上降低了工程的成本。
2.3在进行边坡防护过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。
分析公路路基边坡失稳的因素
3.1公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑是原有地表植被被破坏,形成大面积坡面,表土层抗蚀能力减弱,水土流失加剧,从而导致边坡失稳的机率增大。
3.2设计中对滑坡路段岩土性质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计破率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。
分析公路路基边坡防护技术
4.1混凝土挡墙:在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土当强的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效地减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。如图1
4.2锚固洞:在加固高边坡时,锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法,在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式,从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外,锚固洞自身具备一定的倾斜度,从而有效地避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。
4.3植物防护措施:植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植物根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。
4.3.1铺草皮:草皮要选根系发达、茎矮叶茂、生长繁殖迅速、易成活、便于种植的草皮;干枯腐朽及喜水的草皮不宜使用,严禁用泥沼地区的草皮。如边坡土不宜草皮生长,应先铺一层厚10~20cm的黏性土,当边坡坡度陡于1:2时,铺黏土前应将边坡先挖成台阶或沟槽。
铺草皮可与其他防护措施结合使用。如片(卵)石方格草皮,由片石在边坡上形成骨架,中间铺草皮,可防止边坡表面滑塌、草皮脱落。草皮还可以铺于窗孔式护面墙、框格防护等开孔或格内,形成综合防护。如图2
图1 图2
4.3.2植树:植树防护的边坡应较缓,最好是1:1.5或是更缓的边坡。种树宜选用与沈阳当地土壤、气候条件相适应、根系发达、枝叶茂密、生长速度快的品种。对常浸水的农村公路,应选用喜水、耐水的乔木和灌木,适合沈阳地区优先选用杨树、柳树、紫穗槐;路堑路面及路肩边缘外0.8~1.0m范围内的路堤边坡上下不一般种植乔木。
植树防护可与种草、栽花等防护措施综合应用,以获得更好的防护效果。
4.3.3种草:选用的草籽必须适应沈阳地区的土壤和气候条件。通常应选择生长快、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡萄茎的多年生草种(三叶草、抓哏草)。当边坡土质不宜草类生长时,可以在坡面培腐植土促进草类生长。同时在路肩上也可以栽植部分花卉,对路面起到美化的作用。
4.4 地下排水
4.4.1大孔径排水管(沟):该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排出水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管(沟)具有较为明显效果。
4.4.2支撑式渗沟:支撑式深沟主要设计在路基边坡体裂缝水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水丰富、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。
4.4.3倾斜式排水管:在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。
4.4.4渗沟:渗沟对排水路基边坡下渗水、裂缝水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。
结束语
对于公路路基的边坡,一定要采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡的出现,加强对边坡稳定性的定量定性分析,强化对边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中已得到了更多的关注。提高边坡的防护水平,既保证了整个公路建设的质量,也促进了我国公路建设健康快速的发展。
参考文献:
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雷蕾,谢新生,竹寿水库泄洪隧洞进口高边坡加固方案研究「J,陕西水利,2011(06)