第一篇:工程设计中的可施工性案例研究论文
[摘要]为改善设计企业的成品质量,提高设计企业的核心竞争力,汇总了某实际工程案例在设计施工中遇到的可施工性问题,并从产生原因、影响范围及工程建设参与方等角度进行了分析,论证了可施工性问题会在项目的任何阶段出现,设计阶段的可施工性问题影响整个项目全生命周期,并可以通过沟通协调等方法避免,因此设计企业利用自身优势联合业主进行可施工性审查十分必要,进而提出了设计企业应从知识管理、生产人员组织、主动获取和反馈机制等角度加强成品的可施工性。
[关键词]工程设计;可施工性;工程案例;工程施工
0引言
在新常态下,中国经济增速放缓,建筑工程行业遇冷,工程设计行业竞争日趋激烈,如何提高企业核心竞争力、增加效率甚至战略转型成为设计企业的着眼点。笔者认为,从可施工性角度提高设计品质,加强设计服务,可以作为增强企业竞争力的基石。可施工性是指将施工知识和经验最有效的应用到项目策划、设计、采购和现场施工中,以达成项目的总体目标;它需要将施工知识和经验整合运用到项目的全生命周期中,各方人员不断进行沟通交流,以期使项目总体目标最优[1]。Russell通过分析工程实例,将可施工性要求整合在设计早期,可以节省10.2%的工程进度以及7.2%的工程费用[2]。G.Jergeas[3]分析认为,在设计阶段合理且深入的利用可施工性知识,可以节省30~40%的安装费用。虽然早在20世纪90年代美国CII和英国CIRIA已经提出设计阶段可施工性审查的实施路径,但是由于我国的建设工程法规的限制,传统承发包模式,设计施工分离,以及早几年的行业过热等原因[4-5],可施工性要求一直没有正式进入设计企业的设计实践中。因此为提供更优质的服务,并提高核心竞争力,设计企业应积极主动的对自己的产品进行可施工性要求的评判,并利用人才优势,积极了解建筑市场,率先提供可施工性审查服务。不同于以往的研究者们通过问卷调查取得可施工性问题数据[1,6-8],笔者结合自己在某在建工厂的设计和驻场经历,总结经验教训,分析可施工性问题发生的原因和影响范围,提出了提高成品可施工性的措施。
1可施工性措施
现阶段设计企业对可施工性要求的理解大多局限在施工便利性角度,其相关知识多来自于以往的设计项目,但由于施工企业、地点等的不同,其知识零散而不具有共性。因此,设计师知识的多寡,更多的来自于项目的积累;而设计成品的好坏,也被参与人的经验所局限。同时设计企业对可施工要求的实践也是不全面的。一是在设计前期,对影响工程建设和后期使用的问题,如建筑材料选择、施工方案可行性和设计方案等,进行讨论,并报请业主斟酌;然而对于设计企业,建筑市场信息难以准确获取,而施工做法也非专业内知识,难以统筹全局,技术方案的确定也往往顾此失彼。二是在施工图设计中,针对施工图表达,及一些局部设计方案上从识图便利和施工便利的角度进行;可施工性要求覆盖不全面,和参与人的经验、态度以及施工周期有莫大关系,难以通过制度进行保障。本次工程设计除采用常规程序(如加强校审,配备专业丰富的工程师参与设计,及配合工程建设进行交底及会审)外,设计方结合业主对工期和投资的要求,又采取了以下措施加强设计方案和施工图的可施工性,以期减少问题的发生,促进工程施工顺利实施。(1)在设计前期,邀请具有丰富设计及施工经验的专家,组织评审会评比设计方案。(2)施工阶段,安排驻场设计人员配合施工,加强沟通。(3)结合驻场工程师反馈,进行后续设计及变更。
2可施工性问题
尽管采取了诸多措施,还是出现了很多可施工性问题。典型问题介绍如下:(1)基础选型某车间持力层位于标高-7~-5m,施工方建议采用旋挖桩方案,地勘部门建议使用干振冲碎石桩处理地基,而设计部门考虑到业主对地基处理效果的担忧,建议采用独立基础。技术经济比较时,业主和施工方完全忽略了此处地质的特殊性,强烈要求采用旋挖桩方案。在实际施工时,因此处为古河道,卵石多且大,上层粉砂过厚;钻孔困难,并引起很大震动,造成塌孔;加之施工方案不合理,仅安排一台桩机施工,工程进度严重受挫;同时地勘部门也表示难以确认桩端是否到达持力层。协调后,改为独立基础方案。本问题的出现在于业主对地质条件不了解,施工方对施工难度预估不足,干预技术方案选择;没有在设计前期避免问题发生,造成工程进度和投资的损失,且因塌孔严重,一度影响到桩基施工区域的安全。(2)屋架选择某车间屋架因跨度较大采用主次桁架形式,设计方采用以往的成熟案例,将次桁架设置为梯形屋架(a))。业主在招标过程中发现,因车间跨度较长,很多次桁架超高超宽,造成加工和运输困难。后经协调,将次桁架一律改为平行弦桁架(图1(b)),降低了屋架高度,减少了屋架类别,提高了加工速度,降低了运输困难.本问题的出现在于设计方没有透彻掌握业主对工程进度和投资的要求;也在于平时没有对不同的技术方案进行对比,知识储备匮乏;造成设计方案推翻,延误招标。(3)设备基础侧壁设备基础水平转折太多,虽表面上节省了混凝土,但此方案不仅增加了模板量和钢筋量,还消耗了过多的劳动力,于工期也不利。如图2(b)所示,设备基础竖向拐角太大,且需要设置埋件,引起混凝土浇筑困难,无法振捣的情况。本问题的出现在于具体设计人在施工图绘制时,只参照工艺资料,不思考施工方案,不结合施工实际,缺失技术经济概念,造成施工困难。此边模只采用钢筋加强,忽视了边模悬挑长度,引起整体刚度不足。施工时,施工单位不慎将混凝土泵管设置在附近,其引起的振动,造成边模塌陷,本问题的出现在于设计人没有具体问题具体分析,一律采用相同的节点。同时施工单位也没有注意到该处的特殊性,造成质量和安全问题。(5)道路雨水管网设计团队按照以往成熟经验,采用单侧排水方案,即主干管置于路单侧,对侧雨水口穿路基进入主干管。由于业主需要在较短的时间内完成路网,以达到迎检要求,同时也需要在较短的时间内完成排水管网,以满足雨季施工中的排水泄洪要求。而原方案要么会引起前期预埋太多,延误施工;要么造成后期破路太多,增加投资,降低道路质量。后经协调,采用双侧排水方案,减少过路穿管。本问题的出现在于设计方没有及时了解业主对管网的具体要求,没有进行个性化定制。出现设计返工现象。虽然此方案增加了投资,但是对工程进度以及后期施工质量都有保障。(6)地基处理材料原设计图中针对地基处理采用级配碎石和三七灰土,施工调研发现,当地地材稀缺,价格很高,而现场土方施工中,挖出大量的天然级配砂砾石和红泥岩。后经试验确认后,地坪及肥槽回填采用此材料。本问题的出现在于工程参与方没有及时了解当地施工情况和常用做法,对工程进度造成了影响。(7)图集问题在施工中发现,施工图中引用图集造成三类困难:其一,没有结合具体实际,引起施工困难,勉强安装则引起后期使用不便;其二,引用不常用图集,造成技术员和工人交流困难;其三,相同构件引用不同图集造成做法不同。(8)构件冲突外墙设计时,忽略了贴建辅助用房,造成龙骨不能施工的问题,见图4(a);忽略了电气专业插座的要求,造成难以施工问题,见图4(b)。本问题的出现在于各专业设计人在施工图设计时缺乏沟通,不但引起了施工不便的问题,还造成了后期使用不便。(a)贴建辅助用房位置,(b)楼板上部檩条干外墙龙骨难以施工涉电气插座预留(9)标注混乱土建设备基础施工图中,标注混乱,总尺寸和分尺寸不协调,选择定位点和定位线不合理,图面比例不合适等导致表达不明确。本问题的出现在于施工图设计师不了解施工放样、预算及审计细节,没有站在施工角度绘制施工图。造成施工困难,影响施工进度、质量,也对预算和审计工作的推进造成困难。(10)管道干涉公用管道安装与工艺设备平台安装同步进行,屡屡发现公用管道干涉工艺设备问题。后经协调,暂时停止公用管道施工,令工艺方将所有图纸资料提报给设计方,并要求工艺方仔细会签,出新图再行施工。本问题的出现在于设计前期工艺和公用没有进行深入而细致的交流,缺乏沟通;造成工期和投资损失。
3可施工性问题评价
将上一节的可施工性问题按照产生原因及影响进行分类可施工性问题产生的原因涉及工程建设参与各方;而可施工性问题的影响设计工程的全生命周期。其中,业主对总体目标宣贯不明,引起的损失最大,且影响面极广;设计方轻视探求业主目标、忽视设计方案的审视、降低图纸细节的管理及缺乏专业沟通对后期施工的影响最大;而施工方在施工前没有设计施工方案,没有照顾施工细节,忽视可施工性审查,引起不必要的损失,不过其影响范围小,容易补救。由上述分析可知,设计方在整个建设阶段起承上启下的作用,应深入分析设计方。多数研究者将可施工性问题简单的分为第一类可施工性问题和第二类可施工性问题。第一类可施工性问题是指由于设计质量问题引起的难以施工或不便施工的问题;第二类可施工性问题是指由于项目总进度计划、总平布置或总体施工方案等引起的难以施工问题[2,9-10]。严玲[11]和F.Wong[1]将可施工性问题按照设计阶段进行划分。笔者按此思路将可施工性问题列于表2,结合表1可知,方案阶段容易产生第二类施工性问题,业主的工程目标、咨询方的能力以及设计部门的沟通和方案能力对此影响较大。施工图设计阶段,设计师在绘制图纸时不注意图面质量、细节则容易产生第一类可施工性问题,对工程影响最小;但是如果专业间不注意沟通,也能产生第二类可施工性问题,引起很大的损失。而在初设阶段,两类问题都会产生;如果不注意技术方案细节,则容易产生第一类可施工性问题;如果不注意建设当地信息收集,不注意与业主之间的沟通交流则容易产生第二类施工问题。
4加强可施工性措施
针对以上可施工性问题的分析,现有传统承发包模式下,设计方可以通过以下几点增强设计成品可施工性要求:(1)知识管理。以部门为单位,针对以往项目的全寿命周期,分析可施工性问题;并按照设计阶段和问题性质,对可施工性问题进行分类;形成部门文件库,部门成员随时学习。(2)组织生产人员。对生产人员普及可施工性审查内容及意义,并开展可施工性审查。安排有丰富施工经验的人员参与整个设计周期,并担任可施工性审查主要负责人,进而培养复合型人才。(3)主动获取。要求工程师主动搜集建设当地的工程建设经验,了解建设环境;要求工程师加强与业主的沟通,了解业主目标。(4)反馈机制。施工时,各专业应设置联络专员,对施工配合全权负责,了解施工进度,配合解决施工问题,并搜集可施工性问题丰富部门文件库。
5结论
本文通过实际工程案例,对设计施工过程中的可施工性问题进行了汇总,从产生原因、影响范围及工程建设参与方等角度进行了分析,论证了设计成品的可施工性要求,是未来提升设计品质的重要方面:(1)可施工性问题的产生原因涉及工程参与各方,可施工性问题的影响范围涉及整个建设周期以及运维,需要各方在各个阶段积极沟通、协调配合才能有效的减少可施工性问题。(2)可施工性问题大部分可以在设计阶段避免,所以设计企业应结合自己的优势,联合业主着力注重成品的可施工审查。(3)针对本次发生的可施工性问题,提出了设计企业利用自己的人才优势,从知识管理、生产人员组织、主动获取及反馈机制等方面提高成品的可施工性要求。
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第二篇:园林景观工程设计与施工研究论文
摘要:指出了园林景观在提升房地产价值上具有重要作用,目前已成为房地产企业参与市场竞争的重要营销手段之一。以广东地区为例,浅析房地产类园林景观工程的设计与施工,以期为开发更为优质的园林景观工程参考。
关键词:房地产类;园林景观工程;设计与施工
1引言
广东地区的房地产市场竞争非常激励,那么如何提升房地产的价值,使之在日渐激烈的市场竞争中获胜成了开发商们的共同心愿。为此,景观房产应运而生。景观房产是一种房与景混搭的房产开发模式,其具有分组团开发、景观占地超过30%及具有特色的自然环境等特点。为了实现景观房产的价值最大化,笔者结合广东地区的实际情况,浅析地产类园林景观的设计与施工,以供参考。
2地产园林景观的设计
目前,我国房地产景观建设尚存在诸多不合理之处,而这一系列问题的根源在于工程设计不当。据此,笔者主要从工程设计方案的制定角度浅析房地产类园林景观工程的设计。2.1优化整体布局房地产公司应组织专业的技术人员评审由设计单位提交的园林景观工程深化方案,注意突出评审的侧重点:①园林景观的整体布局,比如功能分区、项目布局规划等;②综合考虑建筑造型和地形地貌等情况;③景观路线的分级处理与布局;④软景植物与硬景的比例;⑤景点分布的主次之分;⑥景观的均好性,即:楼宇的方位、朝向及环境易受客观因素的影响,因此在布局上保证景观的均好性可优化景观的整体布局。2.2从经济性角度优化设计方案房地产园林景观建设的目的是通过满足业主的需求来提升房产的价值,其中房地产公司更看重的是景观所能产生的经济效益。因此,应从经济性角度权衡园林景观工程的设计方案,具体内容如下:①最大限度地选用本土材料,以降低材料成本和突出地域特征;②坚持整体设计的原则,适度选用高档材料,以保证材料的合理使用;③坚持控制使用的原则,控制天然石材与木材的使用,以免造成生态破坏及降低房产的性价比,对此,可选用塑木等材料来实现同等的功能与视觉效果,以实现降低维护成本和遵守生态规律的目的。2.3提高设计与概念的结合度针对房产类园林景观工程,设计与概念不得相互脱节,同时房地产公司在评审工程设计方案时,应重视植物配置与园林景观等方面的设计:①生态概念是居住区植物景观设计的重要概念,一般称之为生态设计。在植物配置设计时,应根据场地的自然特征,坚持生态优先的原则。值得注意的是,按美学原则配置的植物群落虽然满足大众对自然的普遍认知,但其并非真正意义上的生态,因为在自然界中,植物群落的更迭具有一定的规律,而按美学原则选择和配置植物时,一些植物难免会慢慢衰落,亦或为了维护这一造景效果,需投入更大的养护成本。总之,地产类园林景观工程对生态主义的应用不得浮于概念或表面上,而应通过协调自然过程与人为过程之间的关系,使之起到保护生态环境的作用。②在设计园林建筑等硬质景观要素时,应注重美观与功能的紧密结合,以突出城市居住景观环境的人性化特征。但在实际工作中,一些设计师却过度追求表面的美观,而未将园林建筑的使用功能考虑其中。需要强调的是,地产景观的服务对象为小区人群,则景观设计在满足观赏功能的同时,还应满足小区居民对其空间的参观要求,具体做到人与景观的互动。另外,在地产景观设计时,应尽量满足小区居民对景观的使用要求,而不应过度承担文化宣传的责任。
3地产园林景观的施工管理
针对设计单位提交的施工图,房地产公司的技术部门应按要求组织专业的工程师对其进行审查,注意在这一审查过程中,首先应从成本角度对施工图的合理性进行审查。以往经验表明,地产景观施工图一般存在一系列问题,比如小区人行道的基层设计用厚300的C30标号混凝土,这一设计无疑会造成资源浪费。另外,园林景观会用到给水、排污、雨水、消防、暖气及强弱电等管线,因此在对这一类工事进行审查时,应重点检查交叉部位的布置及建筑与管线的找坡情况,同时注意检查管线设置是否会对周边功能区的正常使用产生不利影响等。总之,审查施工图是房产景观施工之前的必要步骤,理应加以重视。房产景观的品质是设计与施工的综合体现,因此加强对房产景观的施工管理非常重要。据此,笔者分别从以下几个方面浅析房产景观的施工管理。3.1施工准备工作在正式施工前,首先要熟悉施工图,并对其中存在的问题加以处理,然后再据此选择景观施工单位,并组织技术人员对其施工组织设计进行审查。3.2健全材料验收制度房产园林景观在材料上一般具有如下特征:①材料的种类较多,②苗木的成活率难以保证,因此应严控材料质量的验收,这是保证房产园林景观工程施工质量的前提条件。同时,房地产公司应针对不同种类的景观材料建立一套完善的材料验收制度,以解决与之相关的一系列问题。3.3执行园林景观建设监理制度房产园林景观建设监理制度是对工程施工质量进行有效管控的保证。目前,园林景观工程的建设制度逐渐走向完善,受此影响,园林景观建设监理制度也在房产园林景观工程施工中得以广泛应用,继而推动了工程施工向制度化、规范化方向发展,并最终提高了房产的价值。3.4加强管理人员培训房产园林景观工程的施工是一项复杂的工事,其中管理人员的培训是保证这一工事顺利推进的重要条件,因此应从以下方面加以把握:①组织开展专业知识的培训,比如在管理人员中开展经验交流活动,以提高每一位管理人员的专业素质;②组织开展园林养护技术培训,以提高园林植物的成活率及使用价值与观赏价值;③密切施工管理人员与设计人员之间的联系,以便管理人员准确把握设计人员的设计意图,从而为建设优质的园林景观提供保障条件。3.5采用新技术、新工艺、新材料2013年8月,笔者有幸担任了《三亚海棠湾国际购物中心(一期)项目园林景观及小市政工程》项目总工,该项目建设单位为国旅(三亚)投资发展有限公司。作为全球最大单体免税店,对工程质量要求极其严格。其施工难点主要有景区内建筑物密度大、景观区域分散、河道穿插、多家施工单位同时交叉施工等。为了顺利成功的做好本工程,进行合理的施工统筹安排部署,制定切合实际的施工进度计划,使用大量大型机械辅助施工,将施工范围划分六个区域施工,采用分区、多点同时施工的办法展开流水性作业。该工程在施工实践中,努力探索新的施工技术,总结新的施工工艺,应用新的施工材料,包括以下几点。(1)应用树根伤口处理和防腐促根技术,土球挖好以后,对切断的根系伤口施用杀菌防腐的药剂防止伤口感染腐烂,同时在栽植前施用促进根系再生的促根激素,促进不定根的发生和生长,尽快使根系恢复正常的生理功能;(2)应用土壤透气技术,用特制的透气渗灌管,在土球放入树穴之后盘在土球周围,管头露出地面,这样既可透气,还可接上供水管,直接地供给根系水分;(3)应用营养液滴注技术,在大树移植初期,用类似给人打吊针的方式向树干的韧皮部缓慢地滴注营养液,利用非根系吸收的方式向大树补充一定的营养和刺激生长的其他物质,对大树的恢复和成活有一定的促进作用;(4)应用生物有机肥作为有机肥料,该有机肥具有改良土壤、增加有益微生物数量、促进植物光合作用、促进根系生长、保水保肥等特殊功效。通过以上措施的实施,顺利完成了本项目施工,其完成效果充分体现了设计意图,实现了高品位、高要求及精致的项目定位,达到了园林景观与建筑风格的统一协调及完美融合。
4结语
近年来,人们生活水平不断提高,对居住的要求也越来越高。这些年开发商也不断追求园林的品质,来满足人们对住房需求的改变。在这样的背景之下,景观房产的市场前景十分广阔,许多楼盘通过打造优质园林景观来提升档次。换而言之,园林景观的建设在很大程度上提高了房地产的价值,使之在价格上和市场需求度上明显占有优势。比如,深圳优质的园林景观楼盘比一个普通的园林景观楼盘售价普遍高出1000~2000元/m2,可见,园林景观建设对房地产市场的重要意义。但从目前的情况来看,我国景观房产行业尚未发展成熟,因此在园林景观的设计与施工上尚存在一系列问题亟待解决。因此,在实际工程中,应结合客观因素,优化工程设计方案和加强工程施工管理,从而从根本上提高房地产的品质和价值。
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第三篇:水利工程设计中水土保持理念研究论文
摘要:我国地质复杂,水土流失现象时有发生,对我国社会经济和可持续发展产生了巨大的影响。因此,需要我们对其给予高度重视,在水利工程建设过程中,施工技术人员要充分考虑水土流失问题,从而落实科学合理的施工方案,以改善我国当前水土流失的现状,从而为人们提供更为舒适的生活环境。所以,本文基于水利工程设计中的水土保持理念,对水土保持在水利工程中的作用进行了分析,并提出了相应的改进水土保持方案的具体措施,希望能够为我国水土保持工程的实施提供一定的借鉴与启示。
关键词:水利工程;水土保持;措施
水利工程施工是按照具体的设计要求,对工程结构、数量、质量和进度等进行实施的重要过程。但是,近年由于经济发展对环境的破坏,使得我国很多地方出现水土流失等问题,对人们的生活质量造成了较大的影响,为此,在水利工程建设当中,施工人员需要全面的考虑水土流失问题,抓好各个施工场地的水土保持工作,将更为科学环保的施工技术应用于施工过程中,在保证经济发展的前提下,为人们提供更为舒适的生活环境。
1水土保持概述
为了防止自然因素和人类活动造成的水土流失,合理开发和利用水土资源,做好国土整治,改善生态环境,促进经济、农林牧的发展,针对不同的水土流失程度、地理环境,经济状况等,利用水土保持的原理生态学和经济规律,综合治理开发。水土保持是经济可持续发展的重要途径,是国土整治、治理江河的根本,也是山区发展的生命线。水土保持对国家经济活动和人类的活动的可持续发展都有着重要的作用,近年来随着人类活动的频繁,许多植被遭到严重侵害,植被覆盖率急剧下降,水土流失严重,许多耕田都变成了沙漠,人类可用的土地越来越少,雾霾、沙尘暴、山体滑坡、泥石流等等若干问题威胁着人类的生命安全。为此国家格外重视水土流失,甚至出台了一些政治措施。水土保持是一项复杂的、系统的、大面积的、长时间的工作,具体的水土保持措施主要有三种:(1)工程措施:是为了防止水土流失和保护、合理利用水资源而修筑的一系列的工程措施,比如梯田、水坝、排水系统、灌溉系统等等。(2)生物措施:为了防止水土流失而增加植被覆盖率、种草护林、提高土地生产力等等,具体的措施有:植树、造林、退耕还林还草、封山育林等等。(3)蓄水保土措施:改变土地的地形、增加植被覆盖率或者增强土地的抗侵蚀力,保土蓄水,改善土壤。例如等高耕作。
2水土保持在水利工程中的作用
2.1减少灾害发生
水土保持不仅可以维持土壤含水量,而且可以增加土壤水分渗透,还具有拦蓄径流,稳定地质地貌的功能。因此在水利工程实施的过程中水土保持应引起高度重视。采取有效的水土保持措施不仅可以提高防洪能力,还可以减少汛期特别是山区山体滑坡及泥石流等自然灾害的发生,从而提高水利工程的质量,水利工程的社会效益得以充分的体现。
2.2提高工程效益
在水利工程中,水土保持的加强有利于减少水土流失量,进而减少湖泊河水的拥堵,维持生态系统的平衡。此外水土保持设施还有一个重要作用,就是促进水利工程的效益。其理论依据是水土保持可以起到拦泥挡沙的作用,降低泥沙在水库的淤积量,进而增加塘库蓄水,延长了水利工程的使用寿命,最大程度地保持水利工程发挥最大的工程效益。
2.3改善生态环境
水土保持要根据实际情况进行设施建设,做到因地制宜,尤其对小流域治理工作,要按照水土保持的新思路进行建设,其中新思路包含三个方面,也可以说三道防线。该三道防线包括生态保护、修复及治理,通过这三道防线的运用,可以起到节节拦蓄、层层设防的作用,进而保证地表植被数量的增加,保证地表含蓄水源,这样不仅起到调节气候的作用,同时又可以改善生态环境,提高水环境的质量。
3基于水利工程设计中的水土保持工作优化
3.1水利工程水土保持设计规范
最近几年,在国家的大力支持下水土保持方案编制工作取得了很大的进展,然而与发达国家相比在水土保持规划、水土保持设计与施工标准以及后期标准化管理仍然有较大的差距。在社会认可方面,水土流失防范设计也远远不如其他行业设计。对于这一问题,水土保持行业需要进行针对性改革,否则将会面临被其他设计行业吸收和归并的风险。因此,未来需要对水土保持方案的编制以及水土保持设计的资质管理进行强化,从资质等级和从事业务范围等方面对缺乏勘察、设计资质以及专业技术人员的编制单位,要进行整改,从政策上给予支持和优惠,鼓励他们吸纳数量众多的岩土、架构等水土保持专业之外的其他设计工作者,学习参考其他设计行业的高水平管控模式,进而提高整个水土流失防范领域的竟争力,最后让其在勘察设计领域中取得胜利。
3.2水利工程水土保持设计措施
3.2.1料场选址
对于料场场址的选择要选择尽量减少占用施工以外的区域,在料场施工期间,一定要按照规定进行施工作业,确保施工质量安全及有效降低对水土保持的影响。可以设置砌石墙来巩固其排水作业,对于边坡开挖等地段的施工要采取合理的分台作业方式,这样才能使得边坡巩固。完成料场施工作业。可以通过不同方式加强料场防治区的检验工作,待一切符合规定后,方可进行使用。与此同时,要注意料场周边的植被,减少其破坏。
3.2.2增加植被覆盖率
在水利工程的实施过程中无法避免的会损害一部分林田草地,为了做好水土保持工作,在水利工程管理中加入植树造林,或者采取一些办法种草护林,培养生物种类的多样性,保持生态平衡,利用增加植被覆盖率的办法保持水土循环。应该将保护水土作为水利工程建设的重要依据,将工程施工所在地的自然特点充分地发挥出来,因地制宜,选择与当地气候相适应的植被,用植被保护水土。除此之外,施工人员还应该将植被的类型以及特性作为依据,选择具备良好的绿化效果以及良好香化效果的植被,缓解水土流失状况,使得生态环境得到一定程度的改善,确保实现水土保护的作用。
3.2.3蓄水保田、保土
发展农业是水土保持的一项重要举措,农业将水土保持与水土利用集为一体,是水利工程与水土保持的统一,在水土流失较严重的地区可以建设梯田、储水蓄水、建筑水坝,以及建设完整的灌溉系统,做到水资源的循环利用。同时在山区或者丘陵地区利用当地的地形进行等高耕作,增大对水资源的拦蓄和土壤的入渗能力,保持水资源的合理利用,提高土壤的抗侵蚀能力和储水的能力,充分利用增加植被覆盖率实现土壤优化。
3.3完善生态环境影响评价体系
水利工程的设计前提工作,是要调查好施工位置,对当地的地质地貌与人文环境做好监测,这样才有利于水利工程的顺利进行。做好工程设计工作,以不破坏自然环境为前提,做好各种突发问题的分析与预防措施,尽量减少工程建设对生态环境的改变与破坏,建立健全生态环境影响评估体系。该体系主要分析了工程建设给社会发展以及周围环境带来的影响力度,为实现社会经济与自然环境共同发展的目的。在工程设计中,重点分析工程对环境的影响,通过分析其中的经济利益与环境影响的程度,从而明确该水利建设的利弊关系以及是否可行。
4结束语
当前我国水土流失现象十分严重,在这种严峻局势下开展水土保持工作无疑是十分有必要的。因此,必须要强化水土保持设计、加强施工企业水土保持工作的管理以及强化水土保持环境生态评价落实,以为我国水土保持工作的开展提供帮助。
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第四篇:基坑工程设计研究论文
摘要:本文概述了基坑工程的设计要点,针对基坑支护结构设计,地下水处理,土的抗剪强度取值,土压力计算等问题进行阐述,结合某建筑基坑工程设计作出分析,对基坑工程设计进行探讨。
关键词:基坑工程;设计要点;探讨
1工程概况及设计具备资料
某大跨度体育建筑工程,采用钢网架结构,地下1层为设备层,地上2层为比赛训练馆及观众席。建筑面积约15000m2,建筑高度约30m,抗震设防烈度为7度,结构抗震等级为二级。地基基础设计等级为乙级,桩基础采用预应力混凝土管桩。基本风压值取0.7KN/m2。基坑工程设计包括内容多,地下存在不确定因素,设计时需要的资料:岩土工程勘察报告;建筑物总平面图及用地红线图;建筑物地下结构设计资料及桩基础或地基处理设计资料;基坑周边建(构)筑物,地下管线,地下设施及地下交通工程等的相关资料;基坑开挖深度(局部有加深部位须明确)等,上述设计用资料要求完整准确。本工程地下1层设备层,大面积基坑开挖,且基坑开挖深度较深,因设备要求局部须加深,设计时应进行支护结构的承载力,稳定和变形计算,基坑周围支护结构设计必须保证地下结构施工及基坑周边环境的安全。以下是针对设计过程中的几个要点进行探讨性的简述。
2基坑支护结构设计
基坑支护结构是在建筑物地下工程建造时为确保土方开挖,控制周边环境影响在允许范围内的一种施工措施。基坑支护结构的形式很多,主要有桩,墙式支护结构,如水泥搅拌桩,钢板桩,钻孔灌注桩,地下连续墙等,这些支护结构设计计算较为成熟,且有施工经验,适应性强,安全较为可靠;还有其他支护结构,如水泥土墙,土钉墙等以及其他复合使用的支护结构,还要根据当地经验设计施工。基坑支护结构的功能是为地下结构的施工创造条件,保证施工安全,并保证基坑周围环境得到应有的保护。在进行基坑支护结构设计时,应从稳定,强度和变形三个方面满足设计要求。首先基坑周围土体的稳定问题,不要因渗流的影响,而造成流砂,流土,管涌以及支护结构,支撑体系等的失稳,要有防止失稳的措施;其次强度问题,支护结构本身是主要受力构件,构件要能够满足强度和稳定设计的要求;再次变形问题,在基坑开挖时,地层移动及地下水位变化,会引起地面的变形,其变形值不大于基坑周边建筑物,地下设施的变形允许值,并且不能影响基坑工程基桩的安全及地下结构施工。本工程采用基坑周围连续打钢板桩和外围打水泥搅拌桩复合使用的支护结构,根据基坑开挖深度,工程地质情况,周边建筑物分布,土压力大小等,进行支护结构设计,确定可行的支护结构,从安全,经济,便于施工等方面来考虑,并且设计能够满足稳定,强度和变形三个方面要求。基坑支护结构设计是设计过程重要环节,涉及到工程经济及安全问题,至关重要,应在各方面有所考虑,做好工程设计,创出优质高效工程。
3地下水处理
地下水控制是很重要的,尤其在高地下水位地区,对地下水控制,是基坑工程设计的关键问题,如果地下水控制失效,就会引发基坑工程事故。在地下水控制设计时,地下水位要控制在基坑面以下0.5m-1.5m处;坑底突涌验算及坑底,侧壁抗渗流稳定要满足要求;要控制坑外地面沉降量及沉降差。基坑地下水位控制设计还要与支护结构同时考虑,由降水,排水和支护结构水平位移引起的地层变形和地表沉陷要小于变形允许值。对于处在高水位地区,水文地质条件复杂,基坑周边环境保护要求高,特别对设计等级甲级的基坑工程,地下水控制需要专项设计。从基坑降水设计来说,单井降深计算通常采用解析法所用的公式,使用须注意其适用条件,不能盲目使用,常见的基坑降水计算资料,是一种较粗略的计算,解析法不是精确的;还有是数值法,其计算技术有了发展,应用在重大实际工程中;设计等级甲级的基坑降水设计,采用有限元数值方法。目前较多基坑工程采用井点降水法优点是:可用于不同几何形状的基坑,它有防止流砂,稳定边坡的作用,促使土层固结,土层强度增大,边坡稳定性提高,在含水透水位土层实施的一种行之有效的方法。本工程采用排水法的井点降水,根据基坑开挖深度,工程地质情况,周边建筑物分布等来选择,一方面考虑减少对周边环境的不利影响,另方面尽量减少工程造价,以达到安全,经济,适用效果。基坑施工要采取排水降水措施,采用行之有效的方法对地下水进行处理,特别应注重地下水控制。
4土的抗剪强度取值
土的抗剪强度包括内摩擦角标准值和黏聚力标准值,不同种土,采用不同的试验方法来测定,同种土在不同排水,固结条件下进行试验,抗剪强度也是不同的,试验条件的选取要能反映土的实际工作状态,根据现场土体的排水条件及固结条件来确定。对灵敏度高的土,如软黏土,它受到扰动后强度下降很快,强度降低的现象不能忽视,强度取值时应有所考虑。在室内试验确定土的抗剪强度,会受到很多因素影响,包括土的分层合理性,土样均匀性,操作水平等,如出现变异系数较大时,要分析其原因,增加试验组数,合理取值。土的抗剪强度是计算土压力的重要参数,如果岩土勘察报告中,抗剪强度取值过低,就会导致基坑支护结构造价较高,造成浪费,取值过高支护体就会不安全,要根据基坑内各土层情况采用不同的试验方法,确定土的抗剪强度,使工程设计既安全,又经济。本工程设计等级乙级,结合试验成果进行综合分析,抗剪强度取值较为合理,使土压力值与实际值接近。
5土压力计算
土压力有主动土压力,被动土压力,静止土压力三种,其中主动土压力,被动土压力采用库仑或朗肯土压力理论计算,支护结构水平位移有严格限制,采用静止土压力计算。工程中常用两种土压理论计算,即库仑土压理论和朗肯土压理论计算,这两种计算方法只是近似方法,与实测数存在着差异。作用在支护结构的土压力和水压力,砂性土和黏性土的计算方法是不同的,砂性土采用水土分算计算,黏性土采用水土合算计算,变形控制设计支护结构,采用支护结构与土体的相互作用原理确定。刚性支护结构与相对柔性支护结构的土压力分布情况是不同的,计算土压力值应有区分,刚性支护结构土压力分布,采用库仑和朗肯土压力理论计算土压力值,而相对柔性支护结构土压力分布及位移较为复杂,土压力值一般采用现场实测,反演分析方法得出,所以说支护结构上的土压力分布与支护体的刚度及侧向位移有关。本工程根据勘察报告中土的抗剪强度,支护体刚度及位移,土压力分布,进行土压力的计算,得出土压力值能够符合实际情况,计算值与实际值接近,确保支护结构的安全,同时又不会造成浪费。
6结语
随着现代城市建设加快和经济发展,科学技术的进步,有更多的基坑工程设计面临更高的要求,既要安全可靠,又要造价经济,同时还要满足周边环境影响控制要求,因此基坑工程设计应精心设计,挖掘潜力,力求最大限度地降低工程造价,以达到较好的经济和社会效益。
参考文献:
[1]建筑地基基础设计规范GB50007-2011.
[2]建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012.
第五篇:矿区大口井工程设计研究论文
摘要:结合工程实例,介绍了大口井工程的结构要求,论述了大口井工程的施工工艺及技术要点。
关键词:矿区;生态环境治理;大口井;沉井
我国地大物博,矿产资源丰富,各种矿区众多,但由于缺乏整体规划,乱挖乱弃的废弃土随处可见,致使大量的土地资源被占用和破坏,不仅使所占土地无法利用,也使得周围土地资源的合理开发受到了限制。因此,进行矿山地质环境综合治理势在必行。在进行矿区生态环境治理时,应根据治理区的实际情况,因地制宜,合理规划,分步实施。设计目的主要是场地平整后恢复土地使用功能,并进行相应的辅助措施。主要治理工程包括:大口井工程、固体废弃物整平工程、设置泄洪明渠、覆土、平整、植树、种草及设置标志牌等。本文结合某大口井工程案例进行探讨。
1结构要求
本案例中设计的大口井为圆形水井(见图1),外径6m、内径4m,深度为水位以下5m,井壁为钢筋混凝土结构,厚度为1.0m;井底封底采用砂石料填塞形成反滤层,先填塞砂卵石,填塞厚度为0.5m,然后填塞碎石,填塞厚度为0.5m,为了保证井壁的透水性,混凝土使用无砂混凝土。从安全的角度考虑,大口井井壁上顶高出平整后地表0.5m。要求混凝土强度等级为C20无砂混凝土,采用沉井法施工,人工挖土排水下沉,井壁分段浇筑。
2施工工艺
2.1施工工艺流程
大口井工程的施工工艺流程为:施工预备→基坑开挖→垫层制造→沉井刃脚施工→立井壁内膜和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣混凝土→混图1大口井示意图凝土养护及拆模下沉→施工缝处置→进行其他井壁施工→下沉到位、观测→沉井封底。
2.2基坑开挖
采用人工挖、装,卷扬机调运的方式开挖基槽,边挖边沉井,随时校正。利用离心水泵采用排水法人工施工,井内的水位随井筒下沉而下降,基坑底面的浮泥应铲除干净并保持平整和干燥,避免因积水而影响刃脚垫层的施工,水位控制在开挖面以下0.5~1.0m。人工挖土每次开挖深度为0.3m。基坑坑壁与井筒外壁的间距为0.75m,设计大口井为圆形,内径为4m,井壁厚度为1.0m,基坑开挖直径为7.5m,每1m深度开挖工程量为44.17m3。设计大口井井底回填滤料厚度为1.0m。
2.3推运整平
大口井基槽开挖产生的废石土,待沉井完成后利用推土机将其推运回填至井壁与基槽的空隙,剩余的平整于井口周边,使其与周围地形地貌相吻合。
2.4封底
采用砂石料填塞,包括漏斗和套管的安装、拆除、封底填塞。将砂卵石填塞于底部,厚度为0.5m,然后填塞碎石,厚度为0.5m。
2.5沉井
沉井的工作内容主要包括刃脚制作、安装,模板制作、安装、拆除,钢筋绑扎,C20无砂混凝土拌制、浇筑、养护,最终形成井壁厚度为1.0m,边挖边沉井,井筒下沉时应保持平稳,当发现位移或倾斜时及时纠正,并在下沉过程中填写记录。沉井分两次浇筑,第一节从沉井至刃脚上皮,沉井高度为5m,第二段沉井高度为4/5m,沉井接高的各节竖向内壁应与前一节的内壁笔直;分节制造的沉井在第一节混凝土达到设计强度的70%后,方可浇筑其上一节混凝土;在沉井接高浇筑混凝土过程中,要加强对沉井的沉降观测,并做好较详细的记录。在沉井下沉过程中,采用挖土下沉的方法,沉井内设一台水泵进行不间断地排水,使水位控制在开挖面以下0.5~1.0m。
(1)刃脚垫层施工。砂垫层选用颗粒级配较好的粗砂或中砂,粒径为1~3cm。为了提高砂垫层的密实度,采用逐层振捣法进行振实,层数为两层,每层厚度为0.25m,宽1.6m。每层摊铺振实时,逐层洒水并控制砂的最佳含水量,并及时扫除集水井中的积水。支撑稳固后,即可浇捣垫层混凝土,垫层采用C20素混凝土,外表应平整压光,标高误差<8mm。振捣应密实,以确保质量。
(2)刃脚制作。刃脚上端宽度为1.4m,下端宽度为0.8m,高度为1.0m,刃脚斜面与水平面夹角为60°,刃脚模板采用钢模板。刃脚应浇筑在坚实的土层上,刃脚混凝土强度达到设计强度的70%时,方可在刃脚上浇砌井筒,待刃脚混凝土达到设计强度的100%、井壁混凝土达到设计强度的70%时,方可开始下沉。在浇筑上部混凝土前,将施工缝用清水冲刷干净,并先均匀地铺一层厚2cm左右、与混凝土强度等级相同的水泥砂浆,使接缝紧密结合。
(3)井壁施工。井壁厚度为1m,井壁模板采用竹胶板、组合钢模板、卡扣件及联杆组装而成。井壁制作分为两段,第一节从沉井至刃脚上皮,沉井高度为5m,第二段沉井高度为4/5m,各接缝中心处均设一道钢板止水带(宽300mm、厚3mm),钢板接头满焊,防止各段交接处的水平施工缝渗水。
(4)混凝土养护。结构混凝土浇筑完毕,在混凝土表面及时包裹塑料布及土工布,并进行洒水养护。高温养护时要注意养护的水温,避免由于温差过大而引起混凝土开裂。养护方案可根据实际情况适时调整。在混凝土带模养护期间,应采取带模包裹、喷淋洒水、保持潮湿,保证模板接缝处不至于失水干燥。为了保证顺利拆模,可在混凝土浇筑48h后略微松开模板螺栓,混凝土强度超过设计强度的75%时可进行拆模。沉井混凝土拆模后,应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护,保证混凝土表面湿润。在冬季和炎热季节拆模后,应采取适当的保温或隔热措施,防止混凝土产生过大的温差应力而使其表面产生裂缝。
3结语
通过本技术的应用及项目的实施,有利于改善生态环境和局部小气候,减少风力,提高土壤贮水保土能力,增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构,遏制土地沙化、水土流失,改善生态环境和人居环境。但大口井工程的投资较大,施工周期长,其间存在很多不稳定因素,需要严格的施工管理及后期维护。
作者:刘双英 单位:山西建筑职业技术学院
参考文献:
[1]武中刚.沉井施工技术在某工程中的应用[J].山西建筑,2005,31(3):86-87.
[2]杨燕红.淤泥土质沉井及纠偏施工技术[J].建筑,2015(13):71-72.
[3]胡文青.治理深圳河第四期工程截污管沉井施工技术[J].水利水电技术,2015,46(2):79-82,86.