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篇1
市政給排水管道工程關系到人們的正常生活,其不僅有利于城市防洪、排澇和水污染治理,還有利于城市水循環,實現水資源再利用。因此,對于給排水工程施工必須進行嚴格的控制,加強管理,提高施工技術,以保證市政給排水工程的施工質量。
1、給排水管道有利于城市防洪和水污染治理。給排水管道的施工可以及時、有效的把工業生產廢水、居民日常生活污水以及大氣降水等收集到指定的污水處理中心,可以有效防止水污染的進一步蔓延,還可以避免城市在暴雨中出現內澇。對于一個發展中的城市而言,市政給排水管道工程施工程度,代表著這個城市的城市化發展水平,尤其是對于工業發達、年降雨量多的南方城市而言具有十分重要的作用。為了更好的促進我國城市化進程的良性發展,就務必要對市政給排水管道工程施工給予高度重視,從而不斷的提升城市的防洪、抗澇和污水治理水平。
2、市政給排水管道工程有利于實現水資源再利用。給排水管道工程是城市水循環系統的一種有機整體,同時,水循環又是水資源再利用的一個重要的前提條件,伴隨著社會不斷發展和人民生活水平的日益提高,廣大人民群眾的環保意識也得到了進一步加強,資源再利用和可持續發展的思想觀念已經深入人心,因此,解決水資源再利用問題也成為了我國城市化發展進程中的關鍵所在。給排水管道工程可以有效的改善城市水資源再利用情況,解決水資源的可持續再利用問題,凈化城市的公共水資源,有效保護城市水域,進而保證城市生態系統的物質循環與能量循環的正常運行,為城市居民提供一個和諧、優美的城市生存環境。
二、市政給排水管道工程結構設計前的準備工作
1、排水體制的選擇.排水體制主要有合流制和分流制兩種。排水體制的選擇,應根據城鎮的總體規劃,結合當地的地形特點、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮后確定。同一城鎮的不同地區可采用不同的排水體制。除降雨量少的干旱地區外,新建地區的排水系統應采用分流制。現有合流制排水系統,有條件的應按照城鎮排水規劃的要求,實施雨污分流改造;暫時不具備雨污分流條件的,應采取截流、調蓄和處理相結合的措施。
2、現場勘探.市政給排水管道工程距離相對較長,或穿越城鎮密集區,或敷設在農田,或跨越山丘和河流,還有可能橫跨鐵路、公路及橋涵。一項管道工程同時會遇到上述幾種或所有的地形和地貌,其復雜的地形和地貌若不現場查看,則很難全面完成設計。結構設計人員應會同給排水、概預算等專業設計人員共同進行現場勘探和選線,了解管道線路擬通過的沿線地帶地形地貌、地質概況,必要時應在施工圖階段對個別疑難地段重新勘探 。
3、測量和地勘要求.要準確地反應管道沿線的地形地貌和水文地質情況,必須有測量和勘探部門提供的準確的地形和水文地質資料。(1)勘探點間距和鉆孔深度。勘探點應布置在管道的中線上,并不得偏離中線3m,間距應根據地形復雜程度確定的30~100m,較復雜和地質變化較大的地段應適當加密,深度應達到管道埋設深度以下1m以上,遇河流應鉆至河床最大沖刷深度以下2~3m。(2)提供勘探成果要求。劃分沿線地質單元;查明管道埋設深度范圍內的地層成因、巖性特征和厚度;調查巖層產狀和分化破碎程度及對管道有影響的全部活動斷裂帶的性質和分布特點;調查沿線滑坡、崩塌、泥石流、沖溝等不良地質現象的范圍、性質、發展趨勢及其對管道的影響;查明沿線井、泉的分布和水位等影響;查明擬穿、跨河流的岸坡穩定性,河床及兩岸的地層巖性和洪水淹沒范圍。
三、市政給排水管道工程的結構設計分析
1、結構形式。管道的結構形式主要由給排水專業確定,結構專業應根據管道的用途(給水還是排水,污水還是雨水)、工作環境(承壓還是非承壓)、口徑、流量、埋置深度、水文地質情況、敷設方式和經濟指標等從專業角度提出參考意見。一般情況下,承壓管道常采用預應力鋼筋混凝土管、鋼管、鑄鐵管、玻璃鋼管、UPVC管、PE管、現澆鋼筋混凝士箱涵。非承壓管常采用混凝土管、鋼筋混凝土管、砌體蓋板涵、現澆鋼筋混凝土箱涵等。當污水管道口徑較大時應采用現澆鋼筋混凝土箱涵,特殊情況、特殊地段(過河渠、公路、鐵路等)、局部地段非承壓管也采用鋼管等形式。大型市政給排水管道工程也有采用盾構結構形式的。
2、結構設計。根據管道規格、埋置深度、地面荷載、地下水位、工作和試驗壓力對管道的剛度和強度進行計算及復核,提供管道壁厚、管道等級、或結構配筋圖。對于一些必須采取加固方法才能滿足剛度和強度要求的管道,應根據計算采用具體的加強加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或鋼筋混凝土包管等,當鋼管計算出的壁厚不經濟時,應采用加肋的方法處理。加固的具體方式和方法應根據實際情況和經濟指標來確定。
3、敷設方式。敷設方式的選擇應根據埋置深度、地面地下障礙物等因素確定,一般有溝埋式、上埋式、頂管及架空,較為常用敷設方式采用溝埋式,當溝埋式有一定的難度時,可選擇頂管和架空等敷設方式。不同的敷設方式,其結構設計亦不同。
4、抗震設計。(1)場地和管材的選擇。確定管線走向時應盡量避開對抗震不利的場地、地基,如不可避免而必須通過地震斷裂帶或可液化土地基時,應根據工程的重要性、使用條件綜合考慮。給水管道應選擇抗拉、抗折強度高且具有較好延性的鋼管,并要求做好防腐措施。(2)構造措施。承插管設置柔性連接;磚石砌體的矩形、拱形無壓管道,除砌體材料應滿足磚石結構抗震要求外,一般可加強整體剛度(頂底板采用整體式)、減少在地震影響下產生的變形,提高管道的抗震性能;圓形排水管應設置不小于l20度的混凝土管基,管道接口采用鋼絲網水泥帶,液化地段采用柔性接口的鋼筋混凝土管;管道附屬構筑物應采用符合抗震要求的材料和整體剛度好的結構型式。
結束語
給排水管道工程質量的優劣,不僅直接影響到廣大人民群眾的切身利益,而且還關系到政府在人民心目中的形象。因此提升市政給排水管道工程施工的質量,是我國進行城市化基礎設施建設的一項十分重要的任務。
參考文獻:
[1]陳方杰.淺談建筑工程市政給排水管道工程的施工技術.四川建材,2009
[2]利定鋒.給排水工程管道的滲漏原因及防止措施.中國高新技術企業,2008
篇2
1.城市給排水規劃設計理念及開發意義
1.1給排水規劃設計的科學理念
城市市政給排水設施是城市主要基礎設施之一,對城市社會和經濟發展具有全局性的重要影響。城市給排水系統是轉輸和排除城市污水和雨水,為居民區、工業區、文教區、商業區等城市區劃提供服務的工程設施系統,是城市公用基礎設施的組成部分。城市排水系統規劃是城市總體規劃的組成部分。建設市政排水管網系統的目的是解決目前生產、生活中產生的城市環境問題。在社會工業化不斷向前邁步、中國經濟不斷發展進步、城市道路的大量修建,排水管網獲得大面積普及應用,市政給排水系統作為現代城市必不可少的基礎設施的關鍵一環,給排水系統建設意義重大。不僅涉及水資源保護、防治水污染、提高水的資源利用率,還涉及改造城市環境、提高城市面貌、打造一流現代化城市的最終目的,而且有利于確保經濟、政治、人文環境的可持續發展,保障人民生命健康,可以說市政給排水工程作為城市基礎設施的重要組成部分,是影響國計民生的重要影響因素,對于中國城鎮化建設將具有深刻的現實意義及深遠的發展影響。打造良好城市給排水系統,新建區域新建給排水管網,同時對已有老舊管網進行提升改造,是中國面臨新形勢下所必要采取的方式手段。有效利用給排水資源,減少因盲目引發的浪費的浪費與污染,迎合現代化城市快速發展的基礎建設要求,是社會進步一大保障與支撐。
1.2給排水系統提高水資源的利用率
自上世紀以來,我國城市化發展伊始,水資源缺乏,水資源利用率一直相對較低,導致最直接的后果是嚴重影響居民生產生活,阻礙社會繁榮與進步,妨礙了生產力發展與提升。這其中包括形形的問題,比如水質差、可直接利用水量少、難以直接利用水量大。然而,情況的惡化不止于此。隨著發展,這些問題不但沒有緩解或消失,它們還是像牛皮癬似得依然存在,并且伴隨著觸目驚心、不減反增的環境污染問題。在當前的市政排水設計中,我們往往天真地過分依賴城市雨水管網系統的排水能力,而忽略了大的城市水循環系統的形成,并且缺乏相應的配套設施,極大的增加了市政給排水管網系統的負荷,甚至可能出現超負荷而形成的內澇現象。如此種種,不但嚴重降低水資源利用率,還造成許多相應城市環境問題。新舊問題的“同聚一堂”直接導致21世紀中國水資源問題更加的嚴峻,中國社會對水的需求和水資源利用率間的矛盾更加突出,嚴重影響社會經濟的繁榮發展。基于此種不良態勢,筆者認為需要喚醒社會意識,深刻認識到全面提高水資源的使用效率、科學合理規范水資源使用的緊迫性與必要性。因此,優化市政給排水系統建設、提高給排水系統水資源利用率與社會進步的方向趨勢相吻合,適應全社會發展。
1.3給排水系統加強對水資源的保護
我國是一個缺水大國,水資源的保護尤其重要。目前隨著城市開發的不斷進行,城市基礎設施建設還不完善,生活污水工業污水胡亂排放現象嚴重,造成水體污染嚴重,可利用水資源銳減。嚴格加強水資源的保護是堅持可持續發展的必要準則和檢驗標準。給水管網的建設將水廠出水集中輸送,不但可以從供給上按需分配,節約用水,而且可以給用戶提供更好的水質,提升了水資源的利用效率;而排水管網的建設,可將日常生活中產生的污水收集處理后排放,避免污水雜亂無序亂排亂放,而且污水經過處理后排放減輕了環境壓力,有利于環境保o,還可以對收集的污水進行深度處理后回收利用,有利于水資源的循環利用,提高水資源利用效率。
2.給排水管網的規劃設計
2.1給排水的管材設計
由于給水是有壓水,污水是臭味腐蝕性等特點,對管道管材要求較高,主要有:(1)材料強度高:抗沖擊性和耐磨蝕性高是管材必要屬性,尤其給排水管材更要達到抗拉強度150MPa以上,以適應強大的水流沖擊力和水質腐蝕性;(2)需要耐久性:采用先進高速離心澆鑄成型技術的柔性鑄鐵排水管,因其組織致密、強度高,所以經久耐用;(3)好的管材評價標準之一是靜音效果強:柔性鑄鐵排水管由于其灰鑄鐵內在的片狀石墨組織結構具有良好的隔聲效果,并且管與管之間采用柔性橡膠密封圈連接,能減少噪聲傳遞,因此柔性鑄鐵排水管具有良好的隔聲靜音效果;四、給排水系統需經常維護檢查的特點要求管材安拆方便。
2.2給排水管的接口設計
經久耐用的優質給排水管道在很大程度上取決于敷設管道時接口的質量,及管道接口的強度、耐腐性、易施用性。而筆者認為其中的給排水管接口設計是整個給排水工程良好運行的關節與靈魂。經過多年實踐與研究,市政給排水管建設最適宜使用接口方式按照特性劃分可分為:柔性(接口彈性較大,如:石棉瀝青卷材接口、橡膠圈接口)、剛性(接口彈性較小,如:水泥砂漿抹帶接口、鋼絲網水泥砂漿抹帶接口)以及半柔半剛(接口彈性適中,如:預制套環石棉水泥或瀝青砂漿接口)。
2.3給排水管網的抗震設計
篇3
Key words: building water supply and drainage; pipeline; structure design
中圖分類號:TU99
引言:建筑給排水設施, 是保證城市地面水及時排除, 防治城市水污染, 并使城市水資源保護得以良性循環的必不可少的基礎設施, 我國排水工程建設初創于50年代, 到80年代以后, 隨著城市化進程的加快和城市水污染日益得到重視,建筑給排水設施建設得到較快發展, 但建筑給排水設施普遍存在各種問題, 如防洪排水能力不足; 平坦地區的排水管渠的坡度偏小, 易淤積; 部分地區的排水設施不成系統, 易形成內澇等。造成這些問題的原因, 有設計不合理, 日常管理不到位, 自然條件變化等。通過對許多工程設計的總結, 我們認為, 建筑給排水工程設計能否更好地避免這些問題的發生, 做到經濟合理, 運行安全,受市政給排水工程規劃的影響較大。
一、現場踏勘
給排水管道距離相對較長,或穿越城鎮密集區,或敷設在農田,或跨越山丘和河流,還有可能橫跨鐵路、公路及橋涵。一項管道工程同時會遇到上述幾種或所有的地形和地貌,其復雜的地形和地貌若不現場查看,則很難全面完成設計。結構設計人員應會同給排水、概預算等專業設計人員共同進行現場踏勘和選線,了解管道線路擬通過的沿線地帶地形地貌、地質概況,必要時應在施工圖階段對個別疑難地段重新踏勘。
二、測量和地勘要求
要準確地反應管道沿線的地形地貌和水文地質情況,必須有測量和勘探部門提供的準確的地形和水文地質資料。
1.勘探點間距和鉆孔深度
勘探點應布置在管道的中線上,并不得偏離中線3m,間距應根據地形復雜程度確定的30~100m,較復雜和地質變化較大的地段應適當加密,深度應達到管道埋設深度以下1m以上,遇河流應鉆至河床最大沖刷深度以下2~3m。
2.提供勘探成果要求
劃分沿線地質單元;查明管道埋設深度范圍內的地層成因、巖性特征和厚度;調查巖層產狀和分化破碎程度及對管道有影響的全部活動斷裂帶的性質和分布特點;調查沿線滑坡、崩塌、泥石流、沖溝等不良地質現象的范圍、性質、發展趨勢及其對管道的影響;查明沿線井、泉的分布和水位等影響;查明擬穿、跨河流的岸坡穩定性,河床及兩岸的地層巖性和洪水淹沒范圍。
三、結構設計內容
1.結構形式
管道的結構形式主要由給排水專業確定,結構專業應根據管道的用途(給水還是排水,污水還是雨水)、工作環境(承壓還是非承壓)、口徑、流量、埋置深度、水文地質情況、敷設方式和經濟指標等從專業角度提出參考意見。
一般情況下,承壓管道常采用預應力鋼筋混凝土管、鋼管、鑄鐵管、玻璃鋼管、UPVC管、PE管、現澆鋼筋混凝土箱涵。非承壓管常采用混凝土管、鋼筋混凝土管、砌體蓋板涵、現澆鋼筋混凝土箱涵等。當污水管道口徑較大時應采用現澆鋼筋混凝土箱涵,特殊情況、特殊地段(過河渠、公路、鐵路等)、局部地段非承壓管也采用鋼管等形式。大型給排水管道工程也有采用盾構結構形式的。
2.結構設計
根據管道規格、埋置深度、地面荷載、地下水位、工作和試驗壓力對管道的剛度和強度進行計算及復核,提供管道壁厚、管道等級、或結構配筋圖。
對于一些必須采取加固方法才能滿足剛度和強度要求的管道,應根據計算采用具體的加強加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或鋼筋混凝土包管等,當鋼管計算出的壁厚不經濟時,應采用加肋的方法處理。加固的具體方式和方法應根據實際情況和經濟指標來確定。
3.敷設方式
敷設方式的選擇應根據埋置深度、地面地下障礙物等因素確定,一般有溝埋式、上埋式、頂管及架空,較為常用敷設方式采用溝埋式,當溝埋式有一定的難度時,可選擇頂管和架空等敷設方式。不同的敷設方式,其結構設計亦不同。
4.抗浮穩定
有些管道敷設的地段地下水位較高或者施工期間多雨,因而管道的抗浮穩定應引起結構設計人員的重視。設計時應根據計算采取相應的抗浮措施,避免浮管現象的出現。
5.抗震設計
(1)場地和管材的選擇
確定管線走向時應盡量避開對抗震不利的場地、地基,如不可避免而必須通過地震斷裂帶或可液化土地基時,應根據工程的重要性、使用條件綜合考慮。給水管道應選擇抗拉、抗折強度高且具有較好延性的鋼管,并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道應采用鋼筋混凝土結構,并有相應的構造措施,盡量避免嚴重破壞。
(2)構造措施
承插管設置柔性連接;磚石砌體的矩形、拱形無壓管道,除砌體材料應滿足磚石結構抗震要求外,一般可加強整體剛度(頂底板采用整體式)、減少在地震影響下產生的變形,提高管道的抗震性能;圓形排水管應設置不小于120 度的混凝土管基,管道接口采用鋼絲網水泥帶,液化地段采用柔性接口的鋼筋混凝土管;管道穿越構筑物時應在管道與套管的縫隙內填充柔性填料,若管道必須與墻體嵌固時,應在墻外就近設置柔性連接;管道附屬構筑物應采用符合抗震要求的材料和整體剛度好的結構型式。
1)地基處理。出圖時應包含地基處理的平、縱斷面圖。掃描矢量化需要處理的地段的地勘資料縱斷面,選擇參考點并根據給排水專業的平、縱斷面將管道基底輪廓線放在地質縱斷面上,劃分地質單元并注明樁號和基底高程,標明溝槽范圍內和基底以下土層構造以及地下水位。根據縱斷面地質單元的劃分(樁號劃分),確定需處理的范圍,針對不同的地質情況和厚度分別采取相應的處理方法。具體的處理方法有:換填、拋石擠淤、砂石擠密、水泥攪拌樁、灰砂樁、木麻黃樁等方法。具體設計按地基處理規范規程執行。
2)管道支墩及鎮墩。對承插接口的壓力管道,應設置水平和垂直支墩。設計時應根據管道轉角、土的參數、工作壓力和試驗壓力計算所需支墩的大小。埋地鋼管可不設管道支墩。
四、給排水管道設計中的其他問題
1.在用戶管線出口建立格柵
中纖維、塑料等沉積物、懸浮物和漂浮物的大量存在,給管道的清掏和疏通維護作業帶來了很大困難。特別是抽升泵站的格柵間,每天都會攔截到大量的漂浮物。有的漂浮物通過格柵進入泵房后,常導致水泵葉輪堵塞、磨損損壞現象的發生。盡管格柵柵條的間距一再減小,但仍有大量的漂浮物進入泵站造成堵塞。為了解決上述問題,建議在庭院或住宅小區的管道出口處設置簡易人工攔污格柵,定期進行清理、清掏,從源頭上控制漂浮物進入市政管網,以減輕市政管網維護管理的工作量。
2.在檢查井井底設置沉淀池
中的沉積物在管道內水流量小、流速慢時會發生沉淀,造成管道淤積堵塞、通水不暢,而管道的疏通工作又費時費力。因此,針對傳統的檢查井做法,建議將其井底改為沉淀式的,井底下沉30~50cm。這樣中的沉積物多數會沉積在檢查井中,不至于流入下游管段,只要定期清掏檢查井內的沉積物即可,減少了管道維護作業的工作量。這種做法也可用于雨水檢查井。
3.在檢查井內設置閘槽
干管中的流量和流速均較大,有的檢查井內的水位較高,管道維護作業或戶線管接頭時,需將管道內的水位降低或斷流。為了方便維護作業,建議在干管的管道交匯處檢查井、轉彎處檢查井或直線段的每隔一定距離的檢查井內根據需要設置閘槽,通過閘槽的開閉控制水流,便于維護作業。同時為方便戶線支管接頭時的施工,建議能研制一種較輕便、實用的管道阻水設備。
五、結束語
總之,建筑給排水管道工程與人民生產生活息息相關,其使用功能的好壞,涉及到千家萬戶的切身利益,關系著城市防澇及地下水和土壤被污染的生態問題。因此加強建筑給排水管道工程的設計工作具有重要的意義。
參考文獻:
篇4
1 設計監督要點以及抗震分析
由于地震的不可抗力因素,一旦發生時便會造成嚴重的破壞,根據多次地震災害來看,對于結構突變能力弱,剛度扭變能力弱的高層建筑物,其工程質量差,平面不規則,使得遭受地震時,便會發生較大的破壞。因此,對高層建筑進行結構設計時,要將抗震設計融入其中,這是目前建筑設中重點內容之一。對高層建筑進行抗震設計后,會使施工材料、施工圖紙以及施工工藝等受到影響,對工程的成本投入,施工安全等都會一定的影響。對高層建筑物進行勘察時,要嚴格進行巖土勘察工作,勘察工作要做到全面,一個勘察失誤將會造成不可彌補的損失。根據建筑物的整體設計理念,巖土勘察的資料,地基的穩定情況,施工現場環境等,再與持力層與地層結構相結合,對地基的承載力進行確定,對變形情況進行預測。對結構方案進行確定時,要對水文條件以及地質條件的利弊進行分析,在這基礎上再進行結構方案的確定。對于平面形狀較為復雜的施工環境,進行抗震設計時,對其進行防震縫的設計,然后劃分成幾個簡單的結構,再對其進行防震設計。對抗震縫的寬度進行確定時,應該以低側的高度進行計算,還要加強對縫隙處的連接,若抗震的防護烈度在六度或者是以上時,則要對施工現場進行地震效應的評價。
2 給排水施工環節的監督要點
對高層建筑進行施工時,對達到的標準要求高,由于高層建筑中住戶多,人口密集程度大,對水的需求量也大,若在高層建筑中出現給排水管道堵塞的現象,將會造成嚴重的影響,居民的生活將不能正常進行,影響建筑物的使用功能。因此,在對給排水環節進行施工時,必須采取有效的技術措施,提高給排水施工的質量,確保水的應用與排放,提供供水安全。只有給排水工程施工質量高,不僅會給居民的生活帶去方便,還會減少水資源的浪費,使其合理使用。在進行給排水施工時,要重視對材料與設備的選擇,更要重視施工的環節,將主要的施工環節結合起來,構建質量管理體系,并對其進行嚴格地監督,將管理落實到施工環節中。
首先,消防系統在高層建筑中對水壓有較高的要求,因為此系統在高層建筑中,靜水壓力大,不能進行一個區域的供水方式,這樣不僅會影響到供水功能的正常實施,而且還會對管道等設備造成損壞。為此,要對供水形式進行合理的分布,采用豎向分區處理,降低靜水壓力,確保消防系統的安裝順利進行。但是,消防設備還有很大的提高空間,還不夠先進,所以對于高層建筑來講,消防系統的目標要以自救為標準。
其次,高層建筑物的管道會比多層的長很多,且排水量大,因此管道中的波動情況明顯。因此,要對管道施工采用的有效措施,進行新型材料的使用或者是在管道中設置通氣管,只有對管內的壓力進行穩定,才能夠保護水封。對排水管道的材料進行選擇時,應該選擇機械強度高的,并加強管道接口位置的銜接問題。
第三,在進行土建施工時,要事先對給排水管道進行預埋,進行孔洞的預留,并確保孔洞的預留位置,井管的預留位置,都要準確無誤,且符合設計標準,這是給排水施工保證質量的基礎。對管道進行預埋工作以及孔洞的預留工作時,必須要按照施工圖紙的要求進行,避免出現遺漏現象,否則將會對后期工程造成影響。
最后,由于高層建筑物的高度大,對施工帶來一定的難度,在一個垂直高度上,需要有多個施工人員,給安全與質量管理造成困難。因此,對于這一部分施工時,最好是采用分區施工的方式,對排水以及給水管道的施工加強管理,做到保質保量,安全施工,減少不必要的耗損,提高建筑工程的經濟效益。可以按照層數進行施工區域的劃分,將高層建筑物分為上中下三層進行分別施工,也可以分為上下兩層進行分別施工。也可以按照施工密集程度進行,將洗手間、浴室進行分區施工等。對高層建筑進行分區施工,可以避免因垂直高度大而造成的施工困難與管理困難,這樣有利施工的有效進行,利于工程質量的監督與管理,對提高工程質量有很大的幫助。
3 安裝工程的控制要點
首先,要重視防火問題。對給排水管道進行明敷安裝時,要對其進行防火措施的處理,使用防火套管等方式來提高防火能力,還需要在防火套管周圍進行阻水圈的設置;暗設立管與橫支管連接時,在穿過墻體的部分,應該進行防火套管或者是防火圈的設置;橫干管進行防火區的穿越時,應該進行防火套管以及防火圈的設置。根據施工圖紙要求,將防火設備進行準確位置的安裝,如報警器、消防栓等。
其次,防雷設置。高層建筑物受到雷電危害較多,因此要重視對防雷的設置,對接閃器、引線以及防雷網格進行嚴格地設置。另外,還要對均壓環進行嚴格設計;對于電梯的軌道、金屬管道與門窗等金屬物質,進行等電位聯結。對于地下室中的金屬設備以及用電設備進行可靠的接地,避免因雷擊造成安全事故。
4 對砼施工的監督要點
對于高層建筑施工來講,砼裂縫現象一直是較為常見的質量問題,砼產生裂縫的原因很多,砼表面與里面的溫差、初凝階段、收縮現象等,有的裂縫產生很小,像發絲一樣,而有的裂縫則較為嚴重。當砼裂縫在零點二到零點三毫米之間時,便會對建筑物的安全問題造成影響。因此,要加強對砼施工過程的質量監管工作,提高其施工質量,減少裂縫發生。
首先,對于組成砼的材料進行選擇時,要嚴格進行,尤其是水泥的選擇與使用,在滿足砼強度的基礎上,減少水泥的使用,從而降低砼出現水化熱現象。也可以在砼中加入適量的粉煤灰,這樣可以是其縮性降低,提高其密度。這是減少裂縫產生的有效措施之一,同時還對砼的抗裂能力有所提高。
其次,對砼進行澆筑過程中,要嚴格按照澆筑工藝進行。施工時,工作人員不要在鋼筋板上走動,要在施工現場進行臨時腳手架的鋪設,施工人員應該在此上完成澆筑環節的施工。施工后,要做好養護工作,對其進行保溫以及保濕處理,避免內外溫差大而造成裂縫出現。
5 結束語
綜上所述,對于建筑工程來講,提高工程的整體質量是非常重要的,影響到工程質量的環節很多,因此要加強對其的監督力度,保障人民群眾的人身安全與財產安全。提高工程質量同時促進著建筑企業的穩定發展,提高市場競爭力,因此,建筑企業要對建筑工程質量加以重視。
參考文獻
篇5
前言
一個質量良好的工程建筑不僅會給施工方帶來非常直觀的經濟效益,還會極大程度上促進社會經濟和國民經濟的發展。因此相關管理部門應該重視對建筑工程質量管理監督的重視,減少甚至杜絕因為質量問題引發的工程安全事故,提高我國建筑行業的整體發展水平。
1.建筑工程質量監督的管理現狀
我國目前的建筑工程質量管理法律法規體系不完善,質量監督管理機構在進行管理的過程中只是根據我國政策性的或者地方性的法律法規進行質量管理監督工作,這些法律法規的變化周期短,變化過程中的范圍和幅度都比較大,給質量監督管理的執行工作帶來了很大的不便,導致了質量監督管理的不能持之以恒,甚至有些法規執行起來朝令夕改,無法真正落實。工程質量監督管理機構本身也存在著定位不清的問題,工程質量管理的工作性質、監督形式和內容以及很多質量監督管理的細則都需要進行進一步的明確。建設工程的監督工作有的時候會和施工單位和施工單位本身的監理單位產生業務和職責沖突。施工單位沒有弄清楚監管單位和權力單位的關系,這就造成了兩方面工作的權責不統一,因此無法實行及時有效的質量監督管理。
2.建筑工程質量監督的要點分析
2.1設計監督要點以及抗震分析
由于地震的不可抗力因素,一旦發生時便會造成嚴重的破壞,根據多次地震災害來看,對于結構突變能力弱,剛度扭變能力弱的建筑物,其工程質量差,平面不規則,使得遭受地震時,便會發生較大的破壞。因此,對建筑進行結構設計時,要將抗震設計融入其中,這是目前建筑設中重點內容之一。對建筑進行抗震設計后,會使施工材料、施工圖紙以及施工工藝等受到影響,對工程的成本投入,施工安全等都會一定的影響。對建筑物進行勘察時,要嚴格進行巖土勘察工作,勘察工作要做到全面,一個勘察失誤將會造成不可彌補的損失。根據建筑物的整體設計理念,巖土勘察的資料,地基的穩定情況,施工現場環境等,再與持力層與地層結構相結合,對地基的承載力進行確定,對變形情況進行預測。對結構方案進行確定時,要對水文條件以及地質條件的利弊進行分析,在這基礎上再進行結構方案的確定。對于平面形狀較為復雜的施工環境,進行抗震設計時,對其進行防震縫的設計,然后劃分成幾個簡單的結構,再對其進行防震設計。對抗震縫的寬度進行確定時,應該以低側的高度進行計算,還要加強對縫隙處的連接,若抗震的防護烈度在六度或者是以上時,則要對施工現場進行地震效應的評價。
2.2 給排水施工環節的監督要點
對建筑進行施工時,對達到的標準要求高,由于建筑中住戶多,人口密集程度大,對水的需求量也大,若在建筑中出現給排水管道堵塞的現象,將會造成嚴重的影響,居民的生活將不能正常進行,影響建筑物的使用功能。因此,在對給排水環節進行施工時,必須采取有效的技術措施,提高給排水施工的質量,確保水的應用與排放,提供供水安全。只有給排水工程施工質量高,不僅會給居民的生活帶去方便,還會減少水資源的浪費,使其合理使用。在進行給排水施工時,要重視對材料與設備的選擇,更要重視施工的環節,將主要的施工環節結合起來,構建質量管理體系,并對其進行嚴格地監督,將管理落實到施工環節中。
首先,消防系統在建筑中對水壓有較高的要求,因為此系統在建筑中,靜水壓力大,不能進行一個區域的供水方式,這樣不僅會影響到供水功能的正常實施,而且還會對管道等設備造成損壞。為此,要對供水形式進行合理的分布,采用豎向分區處理,降低靜水壓力,確保消防系統的安裝順利進行。但是,消防設備還有很大的提高空間,還不夠先進,所以對于建筑來講,消防系統的目標要以自救為標準。
其次,建筑物的管道會比多層的長很多,且排水量大,因此管道中的波動情況明顯。因此,要對管道施工采用的有效措施,進行新型材料的使用或者是在管道中設置通氣管,只有對管內的壓力進行穩定,才能夠保護水封。對排水管道的材料進行選擇時,應該選擇機械強度高的,并加強管道接口位置的銜接問題。
第三,在進行土建施工時,要事先對給排水管道進行預埋,進行孔洞的預留,并確保孔洞的預留位置,井管的預留位置,都要準確無誤,且符合設計標準,這是給排水施工保證質量的基礎。對管道進行預埋工作以及孔洞的預留工作時,必須要按照施工圖紙的要求進行,避免出現遺漏現象,否則將會對后期工程造成影響。最后,由于建筑物的高度大,對施工帶來一定的難度,在一個垂直高度上,需要有多個施工人員,給安全與質量管理造成困難。因此,對于這一部分施工時,最好是采用分區施工的方式,對排水以及給水管道的施工加強管理,做到保質保量,安全施工,減少不必要的耗損,提高建筑工程的經濟效益。可以按照層數進行施工區域的劃分,將建筑物分為上中下三層進行分別施工,也可以分為上下兩層進行分別施工。也可以按照施工密集程度進行,將洗手間、浴室進行分區施工等。對建筑進行分區施工,可以避免因垂直高度大而造成的施工困難與管理困難,這樣有利施工的有效進行,利于工程質量的監督與管理,對提高工程質量有很大的幫助。
2.3 安裝工程的控制要點
首先,要重視防火問題。對給排水管道進行明敷安裝時,要對其進行防火措施的處理,使用防火套管等方式來提高防火能力,還需要在防火套管周圍進行阻水圈的設置;暗設立管與橫支管連接時,在穿過墻體的部分,應該進行防火套管或者是防火圈的設置;橫干管進行防火區的穿越時,應該進行防火套管以及防火圈的設置。根據施工圖紙要求,將防火設備進行準確位置的安裝,如報警器、消防栓等。
其次,防雷設置。建筑物受到雷電危害較多,因此要重視對防雷的設置,對接閃器、引線以及防雷網格進行嚴格地設置。
另外,還要對均壓環進行嚴格設計;對于電梯的軌道、金屬管道與門窗等金屬物質,進行等電位聯結。對于地下室中的金屬設備以及用電設備進行可靠的接地,避免因雷擊造成安全事故。
2.4 對砼施工的監督要點
對于建筑施工來講,砼裂縫現象一直是較為常見的質量問題,砼產生裂縫的原因很多,砼表面與里面的溫差、初凝階段、收縮現象等,有的裂縫產生很小,像發絲一樣,而有的裂縫則較為嚴重。當砼裂縫在零點二到零點三毫米之間時,便會對建筑物的安全問題造成影響。因此,要加強對砼施工過程的質量監管工作,提高其施工質量,減少裂縫發生。
首先,對于組成砼的材料進行選擇時,要嚴格進行,尤其是水泥的選擇與使用,在滿足砼強度的基礎上,減少水泥的使用,從而降低砼出現水化熱現象。也可以在砼中加入適量的粉煤灰,這樣可以是其縮性降低,提高其密度。這是減少裂縫產生的有效措施之一,同時還對砼的抗裂能力有所提高。
其次,對砼進行澆筑過程中,要嚴格按照澆筑工藝進行。施工時,工作人員不要在鋼筋板上走動,要在施工現場進行臨時腳手架的鋪設,施工人員應該在此上完成澆筑環節的施工。施工后,要做好養護工作,對其進行保溫以及保濕處理,避免內外溫差大而造成裂縫出現。
3 結束語
綜上所述,對于建筑工程來講,提高工程的整體質量是非常重要的,影響到工程質量的環節很多,因此要加強對其的監督力度,保障人民群眾的人身安全與財產安全。提高工程質量同時促進著建筑企業的穩定發展,提高市場競爭力,因此,建筑企業要對建筑工程質量加以重視。
篇6
隨著我國城市化建設進程不斷發展,這就使得城市給排水工程得到了越來越的關注。眾所周知,城市給排水工程是城市基礎設施的重要組成部分,而城市發展的快慢直接會受到城市建筑給排水的約束。但就我國目前現階段來看,我國城市建筑排水系統設計中還存在一些問題。相關部門應該加強對給排水設計方面的重視,從而能夠更好的提高居民的居住條件以及城市的整體水平。
一、高層建筑排水系統的主要特點
高層建筑排水具有如下特點:a、排水主管長,配件多、接口多,排水管道發生滲漏堵塞幾率高;b、衛生器具多,使用人員多排水秒流量大;c、有各類排水系統復雜;d、布管困難,防水防噪要求高。e、維護管理麻煩;f、超高層建筑需抗震設計。
二、高層建筑給水排水設計方案分析
(1)、排水管道敷設
高層排水管道的布置敷設除遵循多層排水管道布置敷設的一般要求外,還具有其自身的特點:a、排水流量瞬時值很大、由此引起管道內壓力波動較大、流速高、水流形態復雜,因此,高層排水管道較多層應考慮噪音、震動、穩定性。b、排水立管承接的排水高度較高,底層管道及排除管承壓大,壓力變化高。因此,底層污廢水的排除方式顯得尤為重要。c、排出管應采取防沉降措施:排出管在穿墻處設置鋼筋混凝土套管或簡易管溝,其管頂至溝(或套管)內頂的空間不應小于建筑物的沉降量,并不小于0.2m,溝(或套管)內填輕軟質材料。
(2)排水管道水流特點及應對措施
1)排水支管水流運動特點為:排水橫支管是接納各衛生器具排水管的來水, 衛生器具排水的特點是間歇性排水, 歷時短, 流率高, 水流迅猛具有沖擊性。尤其是虹吸式大便器的排水更為明顯。當水流突然排放,在器具排水管與橫支管
的連接處 (端部彎頭或三通),水流首先是沖擊對面的管壁,然后沖向下游,水流紊亂并與管道中的空氣劇烈混合,形成波動的氣水混合流,并產生水躍使水面壅起。如波頂達到管頂而產生一段長度的滿流,就形成水塞流動。在水塞的下游,產生正壓,水塞的上游側形成負壓(這負壓可能造成水封被破壞)。水流經過一段時間和距離的流動之后,能量損失,水面逐漸下降,流速減小,趨向平穩流動。因此,各橫支管內的水流不應超過最大充滿度的要求,使空氣能在水面上自由流動,并容納一定的高峰負荷。但超負荷的情況仍有可能發生,特別是在橫支管上連接的衛生器具較多時,為保持管內氣壓穩定,則應在負壓區補入空氣,在正壓區排泄空氣,這就需要設置通氣支管。《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003第4.6節中,為對高層建筑排水支管設置通氣管做強制性規定,因此高層建筑排水支管可按照常規的排水支管進行設計計算。
《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003第4.3.8條規定:住宅的污水排水橫管應設置同層排水。同層排水設置后,可解決日常生活中,上下層住戶因為排水管道漏水,經常出現各種紛爭,促進鄰里的和睦關系。同時,同層排水后,排水支管、器具支管等設施不再穿越本層樓板,由此引發的漏水現象大大減輕;配件多、接口等均位于戶內,管道的清通管理更加方便快捷。衛生間同層排水常見的做法如下:
一是衛生間統一做成下沉式衛生間,按照過去的老做法把下水道管統一布置在地坑內;二是衛生間地面不下沉,使用掛壁式坐便器等衛生器具及沿墻敷設的排水支管等設施,實現同層排水。
2)排水立管水流運動特點為:生活糞便污水在立管中的水流運動,不僅是氣水兩相流,實際上水流中還摻有糞便、紙團等固態物,因而是一個固、液、氣三相流。隨著流量的增加,可能比試驗的條件更容易提早出現隔膜流和水塞流,形成一種固、 液、 氣三相混合的“水團”在管道中流動。當 “水團” 從排水橫支管流入立管后,即有水沿管壁呈膜流流動,也有固體的垂直下落。在“水團”的上側形成負壓區, 在其下側的一定距離處形成正壓區。因此,高層排水立管中壓力平衡程度決定了排水流暢度及排水管材的壽命。
高層排水立管中壓力平衡程度主要通過增設通氣立管的方法解決。《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003第4.6.2 2條規定10層及10層以上高層建筑衛生間的生活污水立管設置通氣立管。通氣立管安裝應遵循如下原則:通氣立管的上端應在最高層衛生器具上邊緣或檢查口以上,與排水立管的通氣部分以斜三通連接或伸出屋面,下端應在最低排水橫支管以下以斜三通與排水立管或排水橫主管連接。專用通氣立管宜每層或隔層、主通氣立管不宜多于8 層設結合通氣管與排水立管連接。結合通氣管下端宜在排水橫支管以下與排水立管以斜三通連接;上端可在衛生器具上邊緣以上不小于0.15m處與通氣立管以斜三通連接。
除此之外,現在有一種有特殊配件的單立管排水系統,可以起到擴容、分流等作用,有利于改善立管的多效果,國內外的很多專家都非常重視這一系統的研究,并取得了一定的研究成果,目前采用較多的系統有蘇維脫單立管排水系統,旋流士丹利管排水系統,螺旋管安立管排水系統等,而且系統雖然有很多的優點,但由于技術還不成熟,沒有達到大規模使用的條件,還需要加大研究力度,爭取早日大規模的使用。
3)排出管中的水流運動特點: 當立管內水流下落距離較長時,水流以很高的速度進入排出管。在水流方向由垂直下落轉入水平流動時,水流的一部分動能轉變為位能,形成水躍。如果水量小,排出管的坡度大,水躍就不易形成。水流從水躍發生處向下流動,受到摩擦阻力的影響,流速逐漸減小, 漸漸的變成穩定的明渠漸變流。當水量較大、 水流方向急劇轉變時,就會發生滿流水躍而成為水塞,嚴重時甚至造成回壓,使距離排出管高度較小的底層衛生器具存水彎的水封破壞,發生噴濺。為了排除這種回壓,可在立管排出管中的水流底部接出通氣管。 從排水管內水流運動的情況可以看出,夾氣水流的大小決定了排水管道系統工作狀態的優劣。為避免水流在下降過程中產生過大的壓力波動而破壞衛生器具的水封,必須使立管中的流量控制在一定的范圍之內, 即對各種管徑的立管,確定一個最大允許流量值(立管的排水能力)。立管最適當的流量是控制立管內水流呈環膜流狀態的范圍內,這時水流充滿立管斷面的1/4~1/3。污水立管的最大排水能力就是根據這一原則并考慮通氣方式而確定的。
(3)排水管道管材選擇。基于高層建筑排水特點,對管材及配件接口做相應的要求。
1)、高層建筑排水支管中水流特點與多層建筑排水支管中水流特點類似,管材選擇時可與多層建筑類似,選擇常用的排水塑料管材。
2)、排水立管可采用建筑排水塑料管或柔性接口機制排水鑄鐵管及相應管件,當采用塑料排水管時,還應執行《建筑排水塑料管道工程技術規程》CJJ/T29-2010中的要求。高層排水塑料管材主要有生活排水用硬聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯、聚烯烴及共混管,排水塑料管的選擇,應結合建筑類別、建筑高度、排水溫度及供貨條件等經技術經濟比較后確定。高層建筑排水管材選擇以50米為準,選擇不同的管材。
篇7
0 引言
隨著我國對地下空間的開發力度的加大,地下結構工程的數量迅速增加,作為生命線工程的埋地管道在輸送水、油、氣、煤以及在通信交通和排水等方面得到了越來越廣泛的應用,堪稱現代工業和城鎮生活的大動脈,其破壞可導致城市乃至區域社會經濟功能的癱瘓[1] [2],如1971 年美國圣費爾南多地震,使加里福尼亞州圣費爾南多山谷的地下輸氣管道和給排水管道遭受重大破壞,給排水和天然氣管道有2400處遭到破壞,震中附近有25.6km管道破壞 [3] [6];1976年中國唐山地震,7.8級地震使全市給水系統癱瘓,搶修了一個多月才基本恢復供水,秦京輸油管線有4處破壞,流失原油1萬余噸,造成了資源的嚴重浪費,且污染了大片農田、河流,次生災害嚴重[4];2008年“5.12”汶川地震使震區供水管網受到嚴重破壞,供氣系統設施也出現不同程度的破壞,據不完全統計,供水系統共有677個水廠受損,11萬處管線破壞,受損長度高達1.38萬km;排水管網管道受損長度約3300km, 供氣系統設施受損5.1萬處,供氣系統設施受損5.1萬處,供氣管道受損長度達到992km[5]。這些震害經驗表明,現代城市對生命線工程系統具有高度的依賴性,其抗震問題也引發了各國學者的關注,地下工程結構的抗震安全和抗震設計已經成為工程界普遍關心的問題。
筆者通過對大量埋地管道震害的分析研究, 總結了埋地管道的地震反應特征和破壞類型,并對其破壞機理進行分析,以期為埋地管道的抗震設計提供科學的依據和有益的參考。
1 埋地管道的振動反應特征
根據國內外學者對原型觀測(震害調查和現場試驗)資料的研究分析以及近年來的研究成果,總結了埋地管道在地震波作用下反應特征的一般規律,其是進行埋地管道地震反應分析的依據[6]- [12]。
(1)破壞荷載:理論分析和實際震害均表明,埋地管道的破壞主要由地震行波的傳播、場地失效(斷層相對運動、土體液化等因素)引起,受地震波傳播影響而引起的土體變位造成的震害較輕,但影響面廣,是埋地管道破壞的最基本形式;場地失效所造成的管道破壞都相當嚴重,且難以避免,選址時應盡量避免此類地段。
(2)地面位移:對埋地管道地震破壞的研究發現,埋地管道振動中的主要應變與地震加速度大小的聯系不很明顯,而對周圍巖土體應變十分敏感,周圍巖土體應變越大管道破壞越嚴重。埋地管道的自振頻率遠大于土體的振動頻率,管道受到周圍土的阻尼影響很大,管道運動產生的慣性力,對結構自身的反應僅有非常小的影響,管道的反應性態主要取決于沿線土體的位移特征,而對土體的運動位移特征幾乎無影響。
(3)地震波傳播方向及頻譜特性:埋地管道的振動形態受地震波傳播方向的影響很大,地震波的入射方向發生不大的變化,管道各點的變形和應力可發生較大變化。埋地管道走向與地震作用方向吻合時,管道動應變最大,損壞最大;當地震作用方向垂直于管軸方向入射時,管道動應變最小。埋地管道的動應變不僅和地面應變的峰值有關,還與地震動的頻率含量有關,尤其是對低頻含量十分敏感。低頻含量愈豐富的地震波,激起的管道動應變越大。
(4)場地條件:埋地管道的破壞程度基本隨地震烈度的增大而加重,埋地管道從一種類型土壤過渡到另一類型土壤的過渡區震害較嚴重;軟土中的管線較硬土中的管線震害嚴重,同一地震烈度下,復雜地基和軟弱地基比基巖地基中的管道震害嚴重得多。
(5)管土間相互作用:現場震害資料證明,地震時埋地管道受周圍土體的約束與周圍巖土體一起運動,受管道本身的剛度的影響,管道的變形比未敷設管道的土體變形小,只要管土界面的剪應力未達到臨界剪應力,管道就隨同周圍巖土體一起運動。當管土界面的剪切應力達到臨界剪應力或管土間的極限摩擦力時,管土之間將發生滑移。
(6)管道變形:震害資料及理論分析均表明,直埋管道的軸向應變遠較彎曲應變凸顯,以軸向應變為主,而彎管、大直徑管道則需要考慮彎曲變形。
(7)管道的材質及構造:埋地管道的材質、口徑、壁厚、接口型式均有不同程度的影響。埋地管道的破壞大多是由于管道強度不足以抵抗周圍土體傳來的振動變形而引起的;震害資料表明:柔性接口的震害率明顯低于剛性接口,這是由于柔性接口具有較好的延性,可以吸收較多的變形;管道橫截面的剛度與管徑和壁厚有關,小口徑管道在土中的約束程度比大口徑的約束作用大。日本、美國以及我國海城,唐山兩次強震中的震害均表明,管道的破壞隨管徑增大而減小,這說明管道剛度的影響不可忽視,但是各國學者對管徑的影響看法不一。
(8)管道埋深:埋地管道一般總是埋在地表下有限的深度處,1923年東京地震調查資料顯示,埋深的增加破壞增加,而埋深增加到2.4m后管道的破壞率減小。淺埋管道破壞較輕是由于作用在管道上的土壓力和縱向摩擦力較小,土體對管道的約束作用小,傳遞到管道上的地震作用就小,埋深增加約束作用增大,破壞率高;埋深增加到2.4m管道事故率降低可以解釋為隨深度的增加地震作用下土體的位移下降的幅度大于約束作用增大的幅度。然而在許多情況下埋地管道破壞與其埋深之間并不存在固定的關系。造成完全不同的結論是因為管道的破壞不僅取決于土移的大小,而且還取決于管道在土體中的約束程度,因而較難確定管道埋深多大時震害較輕。
2 埋地管道破壞的主要類型
地震作用下埋地管道的破壞類型主要有三種[22]- [24]:
(1)接口破壞:連續式鋼管焊縫連接處的開裂,法蘭螺栓松動;承插式管道接口填料松動、剪裂、插頭拔出和承插口破裂等;
(2)管體破壞:管體出現縱向或斜向裂縫;地面大變形造成的管體折斷,銹蝕嚴重鋼管和鑄鐵管管體發生的折斷等;
(3)連接破壞:管道的三通彎頭、閘閥及其與其它構筑物聯接處,易受應變集中,運動相位不一致而發生破壞。
三種形式的破壞中管體破壞一般是由于地面斷裂、滑坡等嚴重地面大變形或由于管體本身缺陷和腐蝕嚴重而引起的破壞;接頭和連接破壞是地震作用下最為普遍的破壞見圖。
3 埋地管道破壞的機理分析
埋地管道的地震破壞主要由構造性地運動-斷層錯動、地震場地失效-土壤液化、地震波傳播效應引起,下面簡要分析埋地管道的破壞機理。
(1)斷層滑移作用[13]- [14]
在一次強破壞性地震中,斷層位錯越大,震害越嚴重。斷層滑移的主要作用是使管道產生平錯運動,也可能伴隨有較小的垂直移動。斷層滑移區土體發生相對較大的錯動滑移,埋地管道受周圍土體的約束,隨著土體的變形而變形,當管道與活動斷層相交時,地震中產生的地表斷裂運動使管道產生縱向和橫向變形,縱向變形會使管道產生拉伸或縮短,管道受拉伸超過極限時就會發生破壞,管道受壓縮時則會由于薄殼失穩而造成屈曲破壞;橫向變形則會使管道產生折斷等剪切破壞,管道發生的剪切位移、拉伸或縮短的程度取決于斷層的類型、管道和斷層的方位、斷層錯動的大小和斷層平面的傾角等因素,大量的震害調查認為,具有高強度和韌性的鋼管(油、氣管道)一般能抗拒強烈地震的地面運動,卻不能抵御斷層作用和地面破壞所產生的永久地面變形。
(2)土壤液化[15]- [16]
地下水位以下的飽和松砂和粉土在地震作用下,土顆粒之間因振動而密實,但由于顆粒之間的空隙水來不及排出,使土顆粒處于懸浮狀態,即由固態轉化為液態,土在液化及液化后的反應極為復雜, 其中牽涉到從固相到液相及從液相到固相的轉變、土骨架與水相互作用的問題、大位移與大變形以及非連續介質等。液化往往造成管道上浮或下沉,目前研究液化砂土中管的動力特性,主要集中在管道在液化和不液化的邊界區域和管的上浮力,對由液化引起的大的永久性位移卻沒有進行足夠的研究。
(3)地震波傳播效應[17]- [20]
地震引發地面振動或搖晃,振動以一定速度的波的形式在地面傳播,既然運動是波,不同部位的管道的位移是不同步的,引發不同類別的應變。縱波沿管道方向的傳播使得土體受壓或受拉,管道被周圍土體夾裹著作波動變形,則土體的這種張拉和壓縮力將作用于管道產生軸向應變,橫波沿管道方向傳播使得土體垂直管道方向發生橫向變形,管道受土體約束影響而隨土體一起運動,促使管道產生彎曲應變。軸向應變可能是受壓或受拉,且會同時出現在一次地震中,受拉時管道接頭處產生拉拔力;受壓時管道產生擠壓或屈曲;彎曲變形則使連接開裂、破損,剪切引起折斷。
除此之外,埋地管道的變形還受周圍土體的地質條件的影響。震害資料和理論研究均表明非均勻場地對埋地管道的動力特性有較大的影響,管道在穿過非均勻場地時,土體出現明顯的豎向和橫向位移,使管道由于變形不同而破壞。土體類型變化以及其它因素如地震波類型、地形地貌條件、斷層等共同作用對管道破壞的影響很大,結合起來考慮其破壞機理十分重要。一般來說,前二種作用對埋地管道的破壞是災難性的,均屬于難以抗拒因素,實際工程中多采用避開這類地段鋪設管道的措施或專門研究特殊的抗震措施。而地震波傳播效應則是埋地管道破壞的最普遍原因,最早引起了人們的關注,是埋地管道抗震研究的主要對象,其在理論和試驗上的研究也較深入。
4 結語
埋地管道的抗震,是生命線地震工程的重要組成部分。只有認清埋地管道在地震波作用下反應特征的一般規律、破壞機理,并將其作為埋地管道地震反應分析的依據,才能建立適合實際工程的埋地管道地震災害防御技術,提高埋地管道的抗震能力,完善地震災害應急預案和工程技術措施,從地震防御
到抗震理論分析,做到有的放矢,才能盡可能的減輕
埋地管道的破壞,埋地管道和地鐵、隧道、共同溝、地下管廊同屬于地下線形結構,其震害分析在理論上應對后者震害原因分析有一定的借鑒價值。
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篇8
2.1結構不合理。
一是結構喪失整體性,在地震作用下,構件間連接薄弱,支撐數量不足的建筑物,雖然各部位構件和主要承重結構未遭破壞,但往往由于局部結構點強度不夠、延性不好或錨固連接太差而出現破壞,導致房屋倒塌;二是承重結構強度不足,在多向性的地震力作用下,對沒有考慮抗震設防或設防不足的結構,不僅構件承受的內力突然倍增,而且往往其受力方式會發生改變,致使構件因強度不足而遭破壞。
2.2平面布局不合理。
房屋在縱橫墻不同程度的出現水平、斜向等貫通裂縫,門窗洞口墻體出現“八字”及水平裂縫。單元式住宅大小形狀面積不一,縱橫墻布置不拉通,受地震力的作用后,房屋墻體的突凸部位拉裂較多,是地震受損薄弱環節。對生產房屋,端角處布置會議室、庫房等大開間房屋。端角部位受地震作用后,抵抗地震能力差;而密集的小開間房屋則具有良好的抗震性能。
2.3不同結構形式震害原因
2.3.1 磚砌體結構
由于磚砌體結構房屋其所用材料的脆性性質,抗拉、抗剪、抗彎的能力很低,因而,在地震中抵抗地震的災害能力較差,特別是未經抗震設計的多層砌體房屋在地震中的破壞更為嚴重。在反復地震作用下,裂縫將不斷發展、增多、加寬,最后導致墻體崩塌,樓蓋塌落,房屋破壞。當房屋上部自重大、剛度差或砌體強度差時,則易造成底部倒塌,導致房屋整體破壞。
2.2.2其他抗震薄弱環節。構造柱與圈梁、墻體聯結處構成抗震薄弱環節,房屋的給排水管道在穿墻處形成薄弱點,女兒墻、檐口施工缺陷形成抗震薄弱部位。
2.4建筑材料質量低劣
使用質量低劣的磚、水泥等材料的建筑物,地震時,由于砌體強度不足,造成屋檐外閃,強體鼓包或開裂、倒塌。
2.5施工質量不符合要求
砂漿標號不夠,不潤磚,縱橫墻直槎砌筑施工通道堵砌不認真,鋼筋用量不足,搭接少或根本沒有搭接,少焊、漏焊或以點焊代替焊縫等施工質量差的建筑物,會出現支撐系統脫落,屋蓋下摔,房屋倒塌。
2.6地基失效
在地震作用下,可能引起地基承載力下降,以至喪失。地震造成的斷層錯開、開裂,造成建筑物的毀壞。另外,由于地基含飽和水和砂層,地震時還會造成地基開裂、砂土液化、噴水冒砂、滑坡、塌方不均勻沉降等地質災害,使房屋傾斜破壞。
3.對房建設備防震、減災技術的思考及建議
3.1建筑物抗震應提到公共服務的高度。
建筑物的抗震性能,是地震減災的關鍵。唐山大地震后,我國政府對建筑物抗震給予了重視,特別是在《中華人民共和國防震減災法》頒布后,建設部及各地建設主管部門,出臺了一系列相關法規,尤其是在汶川大地震后,國家建設部修訂了《建筑抗震設計規范》(GB50011—2010),對災區設防烈度進行了調整,增加了有關山區場地、框架結構填充墻設置、砌體結構樓梯間、抗震結構施工要求的強制性條文,提高了裝配式樓板構造和鋼筋伸長率的要求等。但上述法規不少還沒有落到實處,約束效力不強;再加上貫徹中程度不同的不得力、不平衡等外在原因,因此“抗震建筑”從觀念、實踐到效果,和當前的抗震形勢及建筑設計規范要求還有一定差距。折射出我國建筑物抗震能力的巨大欠缺。亟須在現有基礎上,將建筑物抗震納入公共服務領域,以“關口前移”的主動態勢,應對抗震防災等公共危機。
3.2提高新建建筑物的抗震性能。
根據當前的震害經驗和理論認識,良好的抗震設計應盡可能地考慮下述原則:
3.2.1場地選擇。應根據工程地質及地震地址等對抗震有利、不利及危險地段做出綜合判斷,對場地選擇的原則是避開地震時可能發生地基失效的危險松軟場地,盡量選擇堅硬場地,對不利地段要提出避開要求,當無法避開時要采取有效地措施。
3.2.2體形均勻規整。無論是在平面或立面上,結構的布置都要力求使幾何尺寸、質量、剛度、延性等均勻、對稱、規整,避免突然變化。
3.2.3提高結構和構件的強度和延性。結構物的振動破壞來自地震引起的結構振動,因此抗震設計要力圖使從地基傳入結構的振動能量為最小,并使結構物具有適當的強度、剛度和延性,以防止不能容忍的破壞。
3.3根據房建設備要求,選擇合理結構形式。
3.3.1砌體結構在地震中抵抗地震的災害能力較差,由于其所用材料的脆性性質,抗拉、抗剪、抗彎的能力很低,它不但承受垂直方向的荷載,也承受水平和垂直方向的地震作用,受力復雜,所以砌體結構的抗震性能需要嚴格的構造措施和施工質量給予保證,包括合理設置鋼筋混凝土構造柱和圈梁、預制樓板的有效拉結和擱置長度或增加現澆層等,最好采用現澆樓蓋,特別是應加強構造柱和承重墻的安全儲備,否則這種結構形式極易在地震中發生嚴重破壞。
3.3.2框架結構的平面布置靈活,其抗震性能表現基本較好,但地震中框架結構的內外裝飾飾面、圍護結構、填充墻的破壞嚴重,造成了較大的生命和財產損失。
3.4對達不到現建筑抗震設計規范要求的既有房建設備應制定規劃逐年予以加固。八十年代中期以前建成的建筑,有相當一部分沒有進行抗震設計,特別是使用多年的磚混結構房屋和超過了設計使用年限的老建筑,可能存在安全隱患,應該盡快安排資金對以上兩種建筑進行加固。
4.結束語
地震是自然災害,人們無法抵御它的發生。但是我們可以從歷次地震災害各類不同受損的房屋中,發現和掌握房屋建筑物的抗震薄弱環節以及震后病害發生的主要原因,在今后進行的建筑結構設計與施工時,除嚴格按照抗震規范進行強度、剛度和穩定性計算外,還要定性地分析結構的薄弱環節及易在震后發生病害部位進行加強,以期達到有效抵御地震災害的目的。
參考文獻:
[1] GB50011—2010《建筑抗震設計規范》 [S]. 北京:中國建筑工業出版社, 2010
篇9
1.1工程量大
由于高層建筑規模較大,而且存在著眾多的分項工程,通常情況下都會由多個承包商共同協作完成,施工人員和涉及到的工種較多。因此在高層建筑工程施工過程中,需要做好組織管理、施工計劃等項工作。壓塌中由于涉及到許多工種,而且涉及的施工面較大,因此需要做好協調配合工作。
1.2施工難度大
高層建筑不僅垂直高度較大,而且結構復雜,因此在具體施工過程中,需要協調好各方面的力量,確保整體建筑物的穩固性。不僅需要先進的施工工藝和專業的施工人員,還需要確保施工材料的優良性。在具體施工過程中,高層建筑由于樓層高,而要保證其整體的穩定性則需要協調各方面的力量,包括較高的施工工藝、強有力的施工隊伍及管理人員、優良的建筑材料等。在具體施工過程中,還要保證地基的基礎埋深要與施工的要求相符,合理選擇埋置的樁基。在具體施工中需要掌握好施工工藝,應用先進的施工技術,施工難度較大。
1.3施工周期長
由于高層建筑施工量較大,施工難度較大,這也使高層建筑施工周期較長,通常情況下,高層建筑工程的施工周期都需要二年左右的時間,部分高層建筑工程所需要的工期甚至還要更長一些。
2高層建筑工程質量監督工作存在的問題
高層建筑施工過程中的質量直接關系到建筑物的性能和使用的安全。因此在高層建筑工程施工過程中,需要加強施工監管工作。只有強化施工過程中任何一個環節的質量監督,才能確保整體工程質量的全面提升。但在當前高層建筑質量監督工作中還存在許多不足之處,從而導致存在著監管不到位的問題,對整體施工質量帶來了較大的影響。
2.1沒有把好材料質量監督關
高層建筑工程施工過程中,一旦施工材料質量上存在問題,則會直接影響整體工程的質量,因此需要質量監督人員在把好材料質量關。但在具體施工過程中,由于監督人員監督不到位,自身責任心較差,不僅一些不合格的材料混入到施工現場,還存在部分施工人員偷工減料的行為,從而對整體工程帶來較大的影響。
2.2工程防滲施工質量監督不到位
高層建筑防滲施工對于施工質量具有較高的要求,在具體施工過程中,不僅需制定嚴格的施工方案,而且還要對施工各個環節進行有效監管,從而保證工程的質量。但在實際施工過程中,由于沒有嚴格的質量監督,從而導致不按施工方案及簡化施工工序的問題時間發生,從而導致在建筑投入使用后出現滲漏問題。
2.3安全監督工作缺失
高層建筑施工人員多為外雇的農民工,這部分人員不僅安全意識缺乏,而且缺乏專業的施工技術,這就導致施工過程中存在許多違規行為。作為質量監督人員,不僅在施工開始之前沒有組織施工人員進行必要的安全教育和安全知識培訓,而且在具體工作中也無法及時發現存在的安全隱患,不僅對施工質量帶來較大的影響,而且還會影響施工的安全。
3高層建筑工程質量監督的要點分析
3.1建筑結構抗震分析與設計方面的監督要點
近年來地質活動頻繁,這也導致地震時間發生,對于高層建筑需要做好抗震設計工作。努力提高高層建筑工程結構的剛性和抗扭轉剛度,提高建筑的抗震水平。由于高層建筑工程結構抗震設計過程中會對施工材料選擇、施工圖紙設計及工藝流程等帶來一定的影響,因此需要通過勘察工作,質量監督人員要深入到施工現場進行實地考察,對施工區域的地質參數進行掌握,并對實際情況進行核實,從而客觀評價設計的質量水平。同時在結構抗震設計時,還需要考慮到地下水和不良地質的影響,從而對設計方案的科學性進行考察。
3.2建筑給排水施工技術方面的監督要點
高層建筑消防系統由于靜水壓力較大,如何使用一個區進行供水,會對管道和配件帶來較大的損壞,因此在施工監督方面,需要將監督的放在分區供水形式,從而確保消防系統能夠安全、穩定的運行。高層建筑面管道相對較長,而且排水量較大,這也使管道中存在較大的壓力波動,通常會將通氣管道安裝在排水系統,不能夠有效的穩定管道的壓力,而且還能夠有效的保護水封避免其受到破壞。作為現場監督人員,需要將監督的重點放在管道材料的質量,同時還要注意管道的銜接問題,確保排水管道具有較高強度。由于在具體施工過程中預留的孔洞、套管、管井的準確度都是會對施工質量帶來不同程度的影響,因此在質量監督工作中,需要仔細對排水預埋工作的質量進行重點檢查,對于漏埋、漏留、預埋及預留過程中不規范的行為要堅決查處,確保施工方嚴格按照施工的圖紙進行施工。
3.3建筑安裝工程方面的監督要點
3.3.1防火
防火設施是保證建筑安全的必備設施。監督人員應監督安裝人員嚴格按照規范要求進行消防系統的施工,并將重點放在監督防火套管的安裝上。檢查墻體貫穿的位置是否設置有防火套管以及是否在周圍筑起阻火圈;另外,檢查在管道穿墻體兩側部位的防火套管和阻火圈的設置情況。
3.3.2防雷
由于建筑樓層較高,受到雷擊的可能性也較高,因此,應嚴格監督施工方安裝防雷設施的相關情況。包括檢查是否安裝防雷網格、防雷引下線、接閃器等。另外,檢查所有金屬類的門窗、管道、軌道、電纜橋架等屬于導電性質的物體是否進行電位聯結。除此之外,監督人員應認真檢查地下室中有金屬外殼的用電設備是否均設計為可靠接地。
3.4砼施工裂縫控制方面的監督要點
在具體施工過程中,監督人員需要對混凝土施工質量嚴格把關,有效的對混凝土施工裂縫進行控制。需要對混凝土原材料的質量進行嚴格檢查,有效的提高混凝土的密實度和抗裂性,施工方需要在施工過程中嚴格控制水化熱現象,減少收縮裂縫的發生,可以選擇硅酸鹽水泥,適量添加粉煤灰等,降低水泥水化熱,提高混凝土的抗裂性能。在具體施工過程中,監督人員需要嚴格監督施工人員的施工工藝、澆筑細節、保濕保溫等措施,從各個細節上來嚴格控制混凝土的施工質量。
4結束語
高層建筑具有工程量大、施工難度大、周期長等特點,而在實際的施工過程中,對施工各方面的質量監督又存在諸多問題,影響了工程的質量。為此,明確高層建筑施工各方面質量監督的要點至關重要。通過以上對施工要點的分析,以期能引起監督人員的高度重視。
參考文獻
[1]李勇.試論高層建筑施工的技術管理及策略[J].科技與企業,2013(16):93.
篇10
Keywords: with; Multistory buildings; Structure design; Indoor combination
中圖分類號: TU318文獻標識碼:A文章編號:
一、多層住宅單元組合
1.1 單元設計的組合層次
單元設計的組合層次一般有三類:即“單元―幢”、“套型―單元―幢”。 “基本間―套型―單元―幢”。“單元―幢”的組合層次簡單明了,但可能作出的組合體類型受單元尺寸制約,組合變化的靈活性不如其他兩種。“套型一單元―幢”的組合方法是以套型為最小組合單位。同一個套型可以在不同的組合單元中重復出現,因而設計幾種套型就可能作出多種組合單元。由于這些單元都是在統一的套型基礎上形成的,相互組合的靈活性較多,能形成比較多樣的組合體的成套設計。以套為基本單位定型的做法使套與套的界限明確,適于在工業化住宅中采用。“基本間―套型―單元―幢”的組合方法是對戶的組成進行再分析,提煉出幾種重復的單位即“基本間”。這種方法可以使套型的組成更具規律性,適合在小開間橫墻承重的成套住宅設計中采用。這對簡化平面參數,減少構件規格十分有利。
1.2 單元組合方式
將若干個單元組合拼接起來就形成一幢住宅。其組合方式可分單向組合和多向組合兩
類。單向組合一般可采用平接、錯接、轉角接等不同的組合方式,在單向組合體中一般設計有盡端單元、中間單元、轉角單元。中間單元是標準單元,盡端單元則由于山墻提供了直接采光的外墻而不同于中間單元。就是采取盡端單元與中間單元組合的設計。轉角單元是供組臺體轉變方向組合使用的。它局限性大,而且要增加構配件類型,目前多采用中間單元作轉角組合的方法代替復雜的轉角單元。沿街布置的住宅,建筑朝向常受到街道走向的限制。為了獲得良好的建筑朝向,常進行鋸齒形鍺接組合,這樣不僅滿足了朝向要求,而且又變化了建筑體形。這種組合可以用鋸齒形單元錯接,也可以用平直單元作鋸齒形鍺落組。多向組合單元的設計要使單元具有幾個方向組合的可能性,必須使每個方向可能拼接的部位的尺寸相互協調以適應多向組合的單元平面一般是多肢的。
二、多層住宅結構設計
2.1 多層住宅的戶內組合
(1)戶內各部分的功能關系。多層住宅戶內各部分的組合必須符合功能關系要求,要為家庭提供盡可能好的使用條件,如廚房應盡量靠近戶門入口,使帶進家里的蔬菜和副食品直接送入廚房,餐室應靠近廚房,便于聯系;臥室與分戶門之間應有一個過渡空間,避免開門就把臥室一覽無余,尤其北方要防止冬季冷風直接吹入臥室;衛生間從使用上看應靠近臥室,但衛生間易使墻面受潮,且水箱噪聲和氣味也會影響臥室,所以應適當隔離等等。戶內組合應滿足日照、通風、采光、隔聲等基本要求。良好的朝向可以提供良好的日照和通風條件,因此選擇合理的朝向是保證住宅能有舒適衛生的居住環境的重要因素。戶內氣流可以分為清、濁兩種,廚房、衛生間的污濁氣流應盡量不通過居室,以保證居室微小氣候的衛生質量。當氣流由南向北時,濁氣流對居室無影響;氣流由北向南時,則濁氣流影響一個居室。組織好穿堂風是炎熱地區戶內設計的重要內容,為有利于形成穿堂風,應盡量使進風口與出風口相對,使氣流通暢。在具體設計中,常常不可能面面俱到,而應綜合考慮各種因素,以次要矛盾服從主要矛盾。
(2)戶內組合特點。戶內組合可分為居室的非套間組合和居室之間相套的套間組合兩類,非套間組合能使各房間獨立,使用上不會相互干擾。非套間組合一般用走道來組織戶內交通。但走道所占交通面積比例較大,不太經濟。如將走道適當放寬形成過廳 (一般除滿通外還能放下一組餐桌椅),不但可以組織戶內交通,還兼有進餐等起居功能,面積利用率可大大提高,如果過廳內能放下一張單人床,則交通空間將變成兼有交通和居住功能的綜合空間―――居住過廳。由于居住過廳除組織交通外,可以進餐,可以會客,還可在必要時設床解決臨時留宿問題,等于增加了一個居住空間。因此在近階段,有無居住過廳成了戶型的一種標志。常見的“二室一廳”戶型是目前在不可能大幅度提高三室戶比例的住宅建設中很受歡迎的一種戶型。由于住戶的經濟地位、人員構成以及生活習慣各不相同,因而對戶內的平面布局要求各異;即便是同一住戶,不同時期對戶內布局的要求也會有所改變。為了滿足住戶的不同需求,住宅設計中應充分考慮戶內組合即空間分限的靈活性和可變性。
2.2 動態型住宅建設方式的設計
近年來,住宅設計中靈活可變性的問題越來越受到人們的重視。各地都在探索一些行之有效的方法。大開間住宅要求板跨較大,在一定程度上受到施工條件的限制,對有些地區不一定適合。有的方案是在小開間結構體系的基礎上加以探索。它通過變動戶間某一道墻的位置可變化出多種套型,可改變相鄰兩套的面積和戶型,具有一定的適應性,尤其適合商品住宅的需要。根據近年來對商品住宅的調查,絕大多數的買主都是在住宅建設過程中或基本建成后前來商購,他們對面積和戶型的需求各異。這個方案設在戶間的某一道墻,可以在施工過程中或基本建成后,根據買主的需求確定其位置,由此可變換出 8 種戶型。還有一種被稱為“支撐體住宅”的設計方法。其特點是由建設單位建成住宅骨架支撐體部分,即設計和建造住宅的“外殼”,其內部讓住戶根據自己的經濟條件和要求進行房間分廂和裝修,將半成品住宅變成成品。目的是最大限度地滿足居住者的意愿。但這必須要有專門的室內設計和裝修單位為之服務,要有性能良好的隔培配件、廚衛設備、門窗系列和住宅內各種配件與之配套,以滿足住戶的需求。
2.3 多層住宅建筑給排水設計
(1)立管管道敷設。立管管道敷設在管道井內,使廚、衛整潔美觀,缺點是占用了廚、衛的面積,但比例不大。在中高檔商品房建筑方案設計時應優先考慮這種方式,即可以提高廚、衛的使用質量,又可以降低排水管的水流噪聲,提高住房的環境質量;對于廚、衛面積較小的經濟適用房和解困房,在南方天氣較暖和地區可考慮明裝在建筑物外墻陰角處,使空間得到最大利用;在其它地區可考慮明裝在廚、衛的墻角處,但應以不影響住戶廚、衛的使用為前提。
(2)地漏設置問題。地漏是排水管道系統中的一個重要附件,其作用就是及時排除地
面的積水。在住宅建筑中,一般只在衛生間地面設置地漏,而在廚房中則不設置。因為在實際使用中,廚房地面不會形成積水,如有少量濺水,用拖布即可解決。同時,由于長時間不用,使水分蒸發,破壞水封,管道中臭氣進入室內,污染空氣。故廚房不設置地漏,避免排水橫管進入下層用戶。
(3)家用熱水器設置問題。住宅設計時應預留安裝熱水供應設施的條件,或設置熱水供應設施。所以在沒有集中熱水供應的住宅,應考慮家用熱水器的安裝位置及冷熱水管道布置。家用熱水器一般有燃氣、電、太陽能等三種。燃氣熱水器和電熱水器一般安裝在廚房或衛生間內,在建筑給排水設計時應預留出熱水器的安裝位置和冷熱水管道的接口,便于用戶裝修時安裝。太陽能熱水器使用簡便安全,無需燃料,運行費用低,使用壽命長,無污染,故已被作為一種節能措施,太陽能熱水器一般安裝在屋頂,這樣就需要在衛生間與屋面熱水器之間設置冷熱水管道,所以在建筑設計時需預留太陽能熱水器及冷熱水管道的安裝位置。
三、結語
住宅設計必須遵循自然辯證法,掌握和運用科學的思維工具去探索建筑與環境的內在自然規律。在建筑設計中要把握系統觀,體現科技觀,富有創新觀,只有這樣才能創作出優秀的設計方案。
參考文獻
篇11
地下室施工本身難度就很大,加上需要建造多層地下結構無疑使難度系數得到提高,很多問題更容易出現,而一旦出現問題就會對整個建筑地基結構產生影響,因此在設計過程中應該對各種影響因素進行綜合考慮
1.設計地下室結構過程中存在的問題
地下室的施工并不是由某一個施工工種組成,許多的施工專業都摻雜其中,不同的施工專業必須開展密切的配合和緊密的協作,只有這樣才能保證地下室工程的施工和設計質量。防火設施等建設是地下室施工之前需要充分考慮的因素,但是考慮這些要素的時候不能把其他的要素孤立起來,要將其和給排水管道、通風系統等緊密的結合,發揮整個地下室的正常功能。每個高層建筑都有大底盤地下室,很多人在使用大底盤地下室的時候會發現塔樓沒有抗浮,抗浮設計遠遠達不到相關要求和規定,沒有充分、全面的考慮到特殊情況對地下室結構的影響,例如一旦發生洪水,抗浮設計就會暴露出自身的弊端,由此造成的損失是無法通過一個具體的數字來說明的,因為它會影響到其他的方面,實際的施工、施工材料和機械設備等都會受到不同程度的破壞。
2.優化地下室的建筑結構設計
2.1 設計平面結構的問題
在建筑工程的施工過程中,設計地下室的平面結構時需要注意的要點有很多,例如:給排水、防火、通風、管道等。設計地下室結構的時候,發生設計與實際施工不相符合的現象屢見不鮮,為了解決這個問題,要引入變形縫。一般來說,變形縫的使用只是應急措施,它的設置一般情況下是不會使用的,因為設置變形縫的難度超出一般人的想象,同時會對其他工序的施工產生不良的影響,嚴重者更是會延誤施工進度、增加施工的成本投入。平面結構的設計工作必須交由專業的設計人員,在開展設計工作的時候力求做到不設置變形縫,這個要求可以通過使用混凝外加劑來實現,但是混凝外加劑的用量一定要得到合理的控制,用量過多或過少都會起到負面的作用,一旦出現地下室長度超出要求的現象,這個時候進行后澆
帶的設置已經無濟于事,所以只能隨機應變,采取分離較大地下室的措施,將一個過大的地下室分隔成幾個長度適中的地下室,這樣以來,地下室的設計不僅美觀,而且科學、合理。這個時候,通道處就是變形縫設置的最佳位置,可謂是有百利而無一害。
2.2 設計地下室的抗震
開展地下室設計與施工的時候,需要高度注意的是地下室的抗震性能,因為地下室是整個建筑物最基礎的部分,一旦沒有考慮抗震設計或者考慮的時候出現一丁點的偏差,都會使整個建筑物的抗震功能大幅縮水,進而使得建筑物存在較大的安全隱患,居民的生命健康和財產安全受到極大的影響,所以,審查地下室抗震設計的時候要詳細、全面,嚴禁草草了事。一般來說,地下室的外地面高度不得高于半地下室的深埋度,這樣做的主要目的就是使室外地面的高度得到精確的計算。地下室樓層的上部結構是頂樓,樓蓋必須使用梁板結構。此外,剪力墻的加強區的計算要得到高度的重視,通常計算的開始部分是地面向上,但是也要包括地下部分。
2.3 抗滲設計
地下室在設計過程中,受力設計是一個方面,對抗滲設計也極其重要。由于鋼筋混凝土在施工工程中是帶裂縫的,要實現抗滲,一般采取的措施有以下幾個方面:(1)混凝土的補償收縮。在混凝土中摻入UEA,HEA等微膨脹劑,以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時,即可控制裂縫。(2)膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全補償混凝土的早期收縮變形,而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝土連續澆注無縫施工。筆者查閱了相關的書面資料之后發現,膨脹加強帶通常在超過60m后進行設置。(3)后澆帶的設置。何為后澆帶呢?簡單來說,后澆帶是一種技術措施,自產生以來已經有了長足的進步和改善,并且被廣泛的應用于混凝土建筑施工之中。(4)鋼筋混凝土的抗拉能力要達到相關規定和標準。抗變形鋼筋對混凝土發揮著強化的作用,可以將更多的水平溫度筋設置在側壁。
2.4 外墻結構設計的方法
地下室結構設計過程中,重點是外墻結構設計,計算方法是根據水壓力和土壓力。在外墻結構設計時,主要考慮以下幾個方面:(1)土的靜止壓力系數的計算。靜止壓力在確定時,是依據試驗來確定,如果無法滿足試驗條件的情況下,選取的粘性土范圍可以在0.5~0.7之間,選取的砂土可以是在0.34~0.45之間。(2)荷載力承載設計。總體而言,可以將地下室的外墻荷載力分為豎向與橫向荷載力,其中豎向荷載能夠承載整體結構性樓蓋的自身重力和傳遞重量,而橫向荷載則包括來自側向壓力、人工防護以及地面的荷載,在設計考慮過程中,合理計算各荷載對墻體內部配筋彎曲的程度,一般只考慮橫向荷載配筋彎曲力的大小,而對豎向的彎曲力則不予考慮,只對墻體彎曲處進行彎曲配筋曲力的計算。(3)地下室的外墻體配筋計算。由于整體電算計算法只考慮到了墻體與墻柱的配合與協調,并沒有充分考慮到墻柱截面以及內墻鋼筋混凝土連接處的承載力。該方法計算出的結果,會導致在設計過程中對地下室的外墻水平配筋較多、力量富余。因此,在設計配筋計算過程中,要合理考慮墻柱的截面面積與豎向配筋連接處的承載力,只有通過雙向板形式的計算,才能使有扶壁柱的墻體的配筋計算更為合理。但對于沒有扶壁柱的墻體豎向配筋承載力的計算則可以直接使用單向板計算法。
3.地下室整體設計中應注意的問題
3.1 地下室的防水
防水是地下工程施工的難點之一,在做好建筑防水做法的同時,結構設計應考慮構件本身的自防水。與水土直接或間接接觸地下室頂板、外墻、底板、基礎等構件應采用抗滲混凝土,同時結構構件計算時應驗算裂縫寬度,以滿足規范要求,且采取抗裂措施如在混凝土中加入聚丙烯纖維等,鋼筋保護層適當加厚。
3.2 超長超大地下室的設計
地下室工程不宜設置變形縫。對于一些超大型地下車庫工程,為避免施工期間溫度伸縮變形的影響,可每隔 30m~40m 設置貫通頂板、底板及墻板的施工后澆帶,后澆帶宜設置在柱距三等分的中間范圍內以及剪力墻附近,后澆帶宜滯后60 天澆注,并采用高一級強度等級的不收縮混凝土。上部塔樓范圍超長時,還應設置膨脹加強帶。
結語
通過上面的詳細敘述我們不難發現,建筑工程地下室的設計與施工是極其復雜和繁瑣的,這項工作具有極強的綜合性、系統性,所以對地下室結構的設計人員提出了較高的要求,他們的綜合素質必須足夠高,一方面要具備較強的思想道德素質,具備強烈的社會責任感,另一方面要具備充分的科學文化素質,專業知識和實踐經驗都要豐富。設計好地下室工程結構不僅極其有必要,而且是相當重要的,因為如果地下室的結構設計不科學、不合理,就會阻礙整個建筑物正常功能的實現,可謂是“千里之堤毀于蟻穴”,所以,我們沒有理由不高度重視地下室的結構設計工作.
參考文獻
篇12
引言
雅長鄉2013年初統計人口為3365人,其中A生活區為2000人,B生活區為1165人。
根據國家環境保護總局以環審[2007]395號《關于紅水河龍灘水電站移民安置專題環境影響報告書的批復》[1]的要求,需在紅水河龍灘水電站各遷建集鎮設1個污水處理工程,并作為龍灘水電站環境保護竣工驗收的重要內容之一。
1 工程節能意義
“節能降耗”是我國的基本國策之一,隨著科技的迅速發展,節能技術、設備也在不斷提高和發展。通過深入調查研究,把握成熟的新技術、新設備信息,在既采用高科技的、聯動控制的節能技術,也重視行之有效的傳統的、分立的節能方案的基礎上,做到大范圍、大容量的節能大戶和局部、點滴的節能功效相結合,實現節能和經濟性的高度協調。
2 工程節能要求及規范
節約能源是一項長期、艱巨的戰略任務,因此設計中認真貫徹國務院《節約能源管理暫行條例》的有關規定,設計中注意采用節能措施,注意采用新技術、新工藝、新材料是本次設計的宗旨。確保安全可靠、經濟合理、靈活適用、高效節能。
2.1 建筑節能
根據當地自然條件、地理位置、傳統做法、因地制宜,采用合理技術,保證建筑物使用功能和改善建筑室內熱環境質量。
2.1.1建筑熱工設計應與地區氣候相適應。
2.1.2符合總體布局的要求。建筑總平面的布置和設計,宜充分利用冬季日照并避開冬季主導風向,利用夏季涼爽時段的自然通風。建筑的主要朝向宜選擇本地區最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,主要房間避免夏季受東、西向日曬。
2.1.3符合選址的要求。建筑的選址要綜合考慮整體的生態環境因素,充分利用現有城市資源,符合可持續發展的原則。
2.1.4充分利用外部環境。在建筑設計中,應對建筑自身的具體的環境加以充分利用和改善,以創造能充分滿足人們舒適條件的室內外環境。
2.2 結構節能
進行結構設計時,應考慮建筑節能,積極配合建筑專業優先選用新型墻體材料并采取合理的構造措施,使建筑的圍護結構在滿足節能標準的同時,保證自身的構造合理,與主體結構的連接安全。
2.2.1依據工程的柱網、層高及立體要求具體確定混泥土墻板的規格,做好外墻的優化設計,將標準化與異型配套的板有機結合,達到理想的技術經濟效果。
2.2.2應綜合考慮圍護墻體材料從開采、加工、制作成型、制成塊材的整個生產過程中的節能效果,注重建筑物建成后在長期使用過程中的節能性能。
2.2.3混凝土結構的維護墻體要滿足保溫、隔熱、防火、防水抗滲、安全防范和裝飾的要求,既有自承重、抗震、抗風、抗沖擊等結構性能的要求,又有穩定和平面外變形的要求。
2.3 給水排水節能
給排水節能是指在保證建筑物使用功能和質量的前提下,降低建筑物的能源消耗,合理有效地利用能源。在技術合理、經濟可行的條件下,積極采用節能技術,處理好節能與經濟性之間的關系。
2.3.1根據相關規范合理選取給水用水定額。
2.3.2減少損失、節約能源、降低收費標準。
2.3.3降低給水排水系統的日常運行能耗,充分利用可再生能源。
2.3.4合理設置給水排水管道,保證循環效果。
2.4 電氣節能
供配電系統設計時認真考慮并采取節能措施是實現電氣節能的有效途徑,也是供配電系統設計正確合理的具體體現。照明節能設計應是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求最大限度地減少照明系統中的光能損失,最大限度地采取措施利用好電能、太陽能。
2.4.1提高供電系統的功率因數、治理諧波可提高供電質量,是節省能源的途徑之一。
2.4.2變配電系統應選擇節能設備,并應正確選定裝機容量,減少設備本身的能源消耗,提高系統的整體節能效果。
2.4.3應正確選擇變配電所位置,正確選擇導線截面、線路的敷設方案,以便于降低配電線路的損耗。
2.4.4并應通過選擇合理的照度標準,選用合適的光源及高效節能燈具,采用合理的燈具安裝方式及照明配電系統,采用合理有效的照明控制裝置來實施。
3 能耗指標
本項目屬市政基礎設施,由于耗能環節或工序少,相對于一般工業項目而言,它的能耗指標是很低的。
4 節能技術及措施
本工程設計中,在滿足工藝設計要求的前提下,采取了如下節能措施。
4.1 建筑
4.1.1滿足現行節能設計標準,改善室內熱環境和居住舒適度。
4.1.2考慮保溫、防潮、隔熱的功能。
4.2 結構
4.2.1所有連接用鋼筋、金屬配件、鐵件、預埋鐵件等均做防腐防銹處理,提高連接點的耐久性。
4.2.2進行墻體設計時,兼顧技術先進性和經濟合理性的協調統一,制作墻板的材料要因地制宜,就地取材,充分利用工業廢料,采用各種天然或人工的輕質材料。
4.2.3建筑圍護墻體材料中單塊板是面積和重量滿足工廠生產和現場施工的要求,采用具有耐候性的面層裝飾材料,便于在使用過程中的清潔和維護。
4.2.4連接節點設計時對連接點進行強度和剛度的驗算,確定承載能力,非承重墻板與主體結構的連接構造采用柔性連接,滿足外墻板適應層面位移角的抗震設計要求。
4.3 給水排水
4.3.1應按現行新規范選取給水用水定額,缺水地區應選低值。
4.3.2采用合理的供水系統。通過調查收集和掌握準確的供水水壓、水量及供水可靠性的資料,為合理設計供水系統、水壓提供依據。
4.3.3結合建筑物提供的條件、用水特點等綜合考慮選用合理的供水方式及供水設備。
4.3.4采用的節水器材、器具要既節水又節能,并合理配置水表等計量裝置。
4.4 電氣
4.4.1在滿足燈具最低允許安裝高度及美觀要求的前提下,盡可能降低燈具的安裝高度,對于高大空間區域,在高處采取一般照明方式,對有高照度要求的地方,設置局部照明,節約電能。
4.4.2充分合理利用自然光、太陽能源等,設置具有光效、時控、人體感應等功能的智能照明控制裝置,做到需要和不需要照明時,燈有自控功能,節省電力。
4.5 暖通空調、動力
利用自然能源改善環境的通風,消除建筑物余熱、余濕,做好室內氣流組織,提高自然通風效率,節省能源的消耗。
5 建議
5.1盡快規范污水收費,為今后污水處理工程運行積累必要的資金。
5.2加強人員培訓和設備維護管理,提高人員素質,充分發揮工程的社會效益和環境。
5.3本工程對地方經濟發展和生態環境保護十分重要,需政府在人力、物力上的大力支持。需要技術熟練人員和有經驗的管理人員,請政府予以充分的重視,配備相應的人才,運行資金及時到位,發揮其應有的作用。
6 結論
為解決農村生活污水問題,實現農村生活污水處理的生態保護與污染防治措施目標,需要在農村建設生活污水處理設施。目前農村生活污水分散,成分復雜,雨污不分開,收集困難,國內尚難找到通用的解決方案,需要更進一步的考察、論證和研究。另外更需要當地政府加大重視,落實配套資金,加大宣傳力度,培養專業人才,加強生活污水的管理,制定相關制度。
篇13
1 引言
隨著國家西部大開發戰略的深入實施和發展,西部地區公共交通建設的投入不斷增強和加快。由于西部地區多為山區、高原等復雜地形地貌,隨之而來的是山嶺隧道的建設數量不斷增多。同時,近幾年中國西部地區強震頻發,破壞劇烈,給人民的生命財產安全帶來極大威脅。而地震時位于震區內的隧道工程如果發生破壞就會成為阻礙抗震救災生命通道的巨大隱患。如在2008年汶川地震時,位于震區都汶公路上的11座隧道均出現不同程度的損毀;2013年蘆山地震時,位于震區名雅快速通道上的清泉寺隧道發生損毀。因此山嶺隧道的抗震設計及其地震響應研究日益受到重視。根據作者對相關資料的大量調研和分析發現:在隧道結構的震害中洞口段受破壞的情況往往較洞身段更為嚴重。因此研究山嶺隧道洞口段的抗震響應機理及其相關減震措施成為具有重要現實意義且需迫切解決的難題。
2 隧道洞口段震害影響因素及表現形式
2.1 隧道洞口段震害影響因素
影響隧道洞口段震害形態差異的因素有很多,包括地震強度、震中距、地震波的傳播特性、埋深情況、隧道與周邊圍巖的剛度比、隧道所處的地形情況、地質條件、斷面形狀、地下水狀況等因素。根據對既有隧道震害資料的調查和分析總結出以下五個對隧道震害影響最為重要的因素:
(1)隧道埋深。由于隧道變形受到圍巖的約束,根據資料顯示在許多情況下,隧道的破壞程度隨埋深增加而減弱。根據統計可知:當埋深小于50m 時,隧道結構遭到破壞的幾率很大,且多數發生嚴重破壞;當埋深大于50m后,隧道結構破壞數量明顯減少、破壞程度明顯降低;當埋深大于100m后,隧道結構破壞數量和程度進一步降低;當埋深大于300m后,隧道結構基本無嚴重破壞情況[[[]王秀英,劉維寧,張彌.地下結構震害類型及機理研究[J].中國安全科學學報. 2003,Vol.13(11):55-58]-[[] 潘昌實.隧道及地下結構物抗震問題的研究概況[J].世界隧道.1996,Vol.(5):7-16]]。
(2)隧道結構所處巖層類型和地質構造。圍巖的性質關系到地震波的傳播和衰減,隧道所處的巖層類型和地質構造直接影響地震作用時圍巖對隧道作用力的大小和方式,而作用于隧道結構上力的方式對隧道的破壞形式有決定性的作用[[[] 高峰.地下結構動力分析若干問題研究.巖石力學與工程學報.2003,22(11):1802]]。
(3)地震等級和烈度。地震的震級和地震烈度(震中距)對隧道結構的震害有顯著影響。在相同的地質條件下平均震害率和嚴重程度隨地震烈度的增加而增加。震級代表地震的大小,代表地震本身的強弱,同震源發出的地震波能量有關,震級越大,所釋放出的能量越大,對隧道結構的破壞越嚴重。地震烈度表示同一次地震在地震波及的各個地點所造成的影響程度,與震級、震源深度、震中距、方位角、地質構造等多種因素有關。震級相同情況下,震中距越小,震源深度越淺,則地震烈度越大,對隧道結構的破壞越嚴重[[[] 林皋.地下結構抗震分析綜述(上)(下).世界地震工程.1990.02]]。
(4)隧道結構及襯砌厚度。圍巖土介質與支護結構剛度失配,容易在兩者間產生較大的相互地震作用力,結構產生過度變形而破壞。隧道結構內力隨襯砌厚度的增加而增大。因此一味增加襯砌厚度對結構抗震并不利,反而會增加成本,浪費材料。因此在進行隧道設計時,襯砌厚度的選擇應該綜合考慮[[[] 孫鈞,候學淵.地下結構(上)、(下)[M].北京:科學出版社.1987]]。
(5)地應力。隧道開挖是地應力釋放的過程,但由于施工方法和采取支護措施的影響會引起地應力的重新分配和某些地段的應力集中。地震會觸發這些區域的地應力瞬間釋放,造成隧道結構的破損,如仰拱的強烈隆起、邊墻某些部位的突出等。
2.2 隧道洞口段震害表現形式
(1)隧道洞口處邊仰坡滑落、崩塌造成洞口段掩埋和隧道結構的壓損。汶川地震中都汶公路高速段的龍洞子隧道出現仰坡滑塌和龍溪隧道出口處發生高陡邊坡崩落堵塞洞口。
(2)隧道洞門端墻、翼墻、擋墻等結構的開裂、傾斜破損。汶川地震中都汶公路二級路段的桃關隧道就出現圓弧形端墻開裂達50cm進而引起端墻與隧道主體松脫的現象。
(3)洞口段襯砌發生剪切破壞或壓潰。1995年日本兵庫縣南部地震中越木巖供水隧道在與橫尾山斷層交叉的部位,隧道洞口段襯砌產生了8cm的向右位移、5cm的向上位移[[[] 馬險峰,望月秋利,楊林德.日本兵庫縣南部地震給排水管道震害研究.現代隧道技術.
2000,4]]。汶川地震中,龍溪隧道位于映秀、龍溪兩斷裂帶之間,因地層的錯動造成隧道洞口段多處發生剪切破壞。
3 計算模型
應用ABAQUS有限元軟件對V級圍巖條件下的山嶺隧道洞口段進行三維模型數值模擬計算,對比研究了不同襯砌剛度下的地震響應情況,從而得到襯砌剛度對其地震響應的影響規律。
3.1 模型概況
本計算模型隧道斷面選用兩車道公路隧道標準斷面[[[] 《公路隧道設計規范_JTG_D70-2004》]](見圖3-1)。土層選用單一土層,將初支和二襯綜合考慮,洞口仰坡坡度為35º,橫向長度取121m(約等于11倍洞徑),并在兩側各增加50m無限元邊界條件以避免地震波在模型邊界處的反彈;沿隧道縱向長度取55m;下覆土層厚度取50m(略大于5倍洞高);上覆土層厚度最大為30m,每15m厚設置一處平臺,平臺寬3m(見圖3-2)。襯砌剛度分別取用20GPa、30GPa、40GPa、50GPa。
圖3-1兩車道公路隧道標準斷面圖 圖3-2計算模型圖
3.2材料參數
根據《公路隧道設計規范_JTG_D70-2004》中的要求,土體選用V級圍巖物理力學指標標準值,襯砌材料選用C30混凝土物理力學指標標準值。具體參數見表3-1
表3-1 模型材料參數表
容重γ(kN/m3) 彈性模量E(GPa) 泊松比υ 粘聚力C(MPa) 內摩擦角(º) 厚度(cm)
圍巖 20 2 0.35 0.2 27 ――
襯砌 25 31 0.2 ―― ―― 60
3.3 邊界約束
在地應力平衡步和圍巖開挖施加襯砌步,模型底部邊界約束X、Y、Z三個方向的位移,模型前后邊界約束X方向的位移,模型左右兩側約束住Z方向的位移(見圖3-2,其中X、Y、Z方向的規定與圖中方向羅盤一致)。在施加地震荷載步,解除模型底部邊界Z方向的約束,且由于無限元的存在,解除模型左右兩側Z方向的約束。
3.4 地震波選用
選用汶川地震時在臥龍潭地震監測點采集到的臥龍潭波,并根據需要選取整個地震過程中能量釋放最為強烈的8~24s時間段內的地震波,經過頻譜分析和基線校正處理后施加。
表3-2 地震波參數表
序號 地震波類型 輸入方向 地震波持時(s) 頻率范圍(HZ) 峰值加速度(m/s2)
1 臥龍潭地震波 Z向,左為正 16 0~20 9.85
4 計算結果比較
選取距洞口距離10m、20m、30m、40m、50m的5個隧道斷面關鍵部位進行比較:關鍵部位的選取包括拱頂、左拱腰、左拱腳、右拱腰、右拱腳、仰拱;比較的數據為最大主應力值、峰值加速度值、橫向位移值。
4.1關鍵部位最大主應力值比較
現比較不同襯砌剛度工況下各斷面關鍵部位所選單元在地震荷載作用后的最大主應力情況,具體數值見表5-6。
表4-1不同襯砌剛度時關鍵部位最大主應力值(MPa)
截面位置
(距洞口) 工況 拱頂 左拱腰 左拱腳 右拱腰 右拱腳 仰拱
10m 20GPa ―― 3.430 2.161 2.749 2.368 1.075
30GPa ―― 4.378 2.635 3.635 2.953 1.108
40GPa ―― 5.169 2.891 4.468 3.459 1.231
50GPa ―― 6.109 3.230 5.475 3.856 1.294
20m 20GPa 1.168 3.219 1.166 2.563 1.209 0.925
30GPa 1.238 4.138 1.560 3.406 1.575 1.042
40GPa 1.293 4.933 1.741 4.272 2.090 1.194
50GPa 1.357 5.691 2.060 5.172 2.277 1.247
30m 20GPa 0.660 2.828 0.998 2.371 1.147 0.725
30GPa 0.644 3.562 1.193 3.153 1.307 0.902
40GPa 0.639 4.195 1.306 3.933 1.583 1.113
50GPa 0.684 4.979 1.573 4.834 1.692 1.190
40m 20GPa 0.347 2.171 0.946 1.958 1.010 0.651
30GPa 0.292 2.705 1.149 2.783 1.217 0.828
40GPa 0.291 3.342 1.224 3.582 1.374 1.014
50GPa 0.301 3.967 1.375 4.489 1.467 1.106
50m 20GPa 0.223 1.747 0.898 1.645 0.905 0.571
30GPa 0.194 2.263 1.066 2.598 1.060 0.783
40GPa 0.219 2.996 1.185 3.488 1.199 0.962
50GPa 0.241 3.610 1.259 4.4062 1.396 1.032
為了便于分析數據,我們將數據以散點圖的形式進行比較。
a)拱頂部位 b)仰拱部位
c)左拱腰部位 d)右拱腰部位
e)左拱腳部位 f)右拱腳部位
圖4-1 不同剛度時各關鍵部位最大主應力比較圖
由表4-1和圖4-1可以看出:①在同一斷面位置處,拱腰、拱腳、仰拱部位的最大主應力值隨著襯砌剛度的增大而增大,其中拱腰、拱腳部位表現最為明顯,且呈線性增加,當襯砌剛度增大1倍,最大主應力值增加約50~60%;拱頂部位的最大主應力值隨著襯砌剛度的增大產生的變化不大。這說明襯砌結構的剛度越大,其所承受的地震荷載作用越強。②當斷面距洞口的距離小于30m時,各關鍵部位主應力值隨著襯砌剛度的增大而增加的規律更為明顯,說明越靠近洞口段,襯砌剛度的提高對結構的受力越不利。
4.2 關鍵部位峰值加速度值比較
現比較不同襯砌剛度工況下各斷面關鍵部位所選結點在地震荷載作用過程中峰值加速度情況,具體數值見表4-2。
表4-2不同襯砌剛度時關鍵部位峰值加速度值(m/s2)
截面位置
(距洞口) 工況 拱頂 左拱腰 左拱腳 右拱腰 右拱腳 仰拱
10m 20GPa ―― 6.455 6.199 5.638 5.998 6.062
30GPa ―― 6.499 6.278 5.714 6.110 6.236
40GPa ―― 6.699 6.523 5.859 6.144 6.388
50GPa ―― 7.074 6.660 6.279 6.237 6.572
20m 20GPa 5.801 6.191 5.853 5.488 5.596 5.638
30GPa 5.834 6.242 5.905 5.582 5.651 5.769
40GPa 5.988 6.204 5.937 5.673 5.686 5.905
50GPa 6.083 6.386 6.128 5.887 5.897 6.152
30m 20GPa 5.152 5.191 5.420 5.062 5.050 5.485
30GPa 5.180 5.386 5.597 5.111 5.182 5.677
40GPa 5.236 5.342 5.653 5.145 5.304 5.730
50GPa 5.543 5.812 5.744 5.352 5.753 5.852
40m 20GPa 4.549 4.593 5.441 4.522 4.925 5.427
30GPa 4.559 4.656 5.521 4.636 5.068 5.589
40GPa 4.795 4.719 5.608 4.555 5.246 5.607
50GPa 4.949 4.900 5.695 4.830 5.705 5.799
50m 20GPa 4.162 4.222 5.309 4.206 4.828 5.371
30GPa 4.156 4.251 5.458 4.344 5.019 5.509
40GPa 4.309 4.451 5.532 4.219 5.190 5.634
50GPa 4.425 4.682 5.592 4.468 5.588 5.701
為了便于分析數據,我們將數據以散點圖的形式進行比較。
a)拱頂部位 b)仰拱部位
c)左拱腰部位 d)右拱腰部位
e)左拱腳部位 f)右拱腳部位
圖4-2 不同剛度時各關鍵部位峰值加速度比較圖
由表4-2和圖4-2可以看出:①隨著襯砌剛度的增加,襯砌各斷面關鍵部位峰值加速度有所增大,說明襯砌剛度越小的結構其所承受圍巖傳遞的動力響應越小。但峰值加速度的增長幅度不大,當襯砌的彈性模量由20GPa增大到50GPa時,峰值加速度的增長平均約8%~15%。②當襯砌剛度由40GPa增長為50GPa時,襯砌結構各斷面關鍵部位的峰值加速度增大較為明顯,說明對于該計算模型,襯砌的彈性模量取50GPa時已經明顯過于偏大,使襯砌結構所承受圍巖傳遞的動力響應放大。③對于各斷面關鍵部位的峰值加速度,拱腰部位拱腳部位仰拱部位拱頂部位。④左拱腰、左拱腳部位的峰值加速度明顯大于右拱腰、右拱腳部位,且這種規律在越靠近洞口附近越為明顯。這應該與地震波的加載方式(Z方向,向左為正)有關。
4.3 關鍵部位橫向位移值比較
現比較不同襯砌剛度工況下各斷面關鍵部位所選結點在施加地震荷載作用后橫向位移情況,具體數值見表4-3。
表4-3 不同襯砌剛度時關鍵部位橫向位移值(mm)
截面位置
(距洞口) 工況 拱頂 左拱腰 左拱腳 右拱腰 右拱腳 仰拱
10m 20GPa ―― 11.270 7.264 -14.880 -8.098 -1.635
30GPa ―― 9.626 5.910 -13.756 -6.868 -0.988
40GPa ―― 9.003 5.565 -13.280 -6.457 -0.792
50GPa ―― 8.363 5.094 -12.583 -6.008 -0.659
20m 20GPa -5.515 7.720 7.907 -12.117 -9.823 -2.014
30GPa -4.589 6.377 6.527 -10.834 -8.432 -1.360
40GPa -4.154 5.964 5.935 -10.451 -8.050 -1.169
50GPa -3.888 5.258 5.307 -9.916 -7.412 -0.979
30m 20GPa -5.736 6.814 8.220 -11.803 -10.819 -2.389
30GPa -4.880 5.591 6.822 -10.505 -9.374 -1.629
40GPa -4.358 5.009 6.221 -9.925 -8.643 -1.420
50GPa -4.099 4.411 5.925 -9.584 -8.234 -1.201
40m 20GPa -5.809 6.004 8.382 -11.437 -11.525 -2.568
30GPa -5.099 4.790 7.017 -10.183 -10.074 -1.815
40GPa -4.584 4.357 6.637 -9.712 -9.384 -1.668
50GPa -4.246 4.131 6.175 -9.297 -8.865 -1.357
50m 20GPa -5.922 5.050 8.921 -11.154 -11.805 -2.674
30GPa -5.195 4.046 7.359 -9.941 -10.364 -1.937
40GPa -4.744 3.922 6.850 -9.488 -9.970 -1.723
50GPa -4.311 3.817 6.257 -9.072 -9.147 -1.464
說明:本表中的位移為相對位移,即以隧道橫斷面中心線為基準,左側部分向左位移為正,右側部分向右位移為負。
為了便于分析數據,我們將數據以散點圖的形式進行比較。
a)拱頂部位 b)仰拱部位
c)左拱腰部位 d)右拱腰部位
e)左拱腳部位 f)右拱腳部位
圖4-3 不同剛度時各關鍵部位橫向位移比較圖