海綿城市市政工程范文
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導語:如何才能寫好一篇海綿城市市政工程,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1人行道施工前期工作
1.1科學選擇原材料
好的原材料是道路建設的基礎,不管運用多好的施工技術,如果原材料不合格就會導致整個施工質量大打折扣。因此在人行道路原材料的選擇上首先要滿足工程質量需求,其次原材料的透水性與排水性能上需具備較高標準。以往的人行道的原材料選擇多為柏油或者比水泥較軟的材料,在其透水性和排水性能上不能滿足海綿城市的建設需求。所以,人行道鋪設層次應為:第一層選擇的是透水性能較強的碎石塊;第二層進行鋪設滲水土層,目的在于進行水中雜質的過濾;第三層選擇使用20cm多的透水混凝土保障人行道路面的穩定性;第四層選擇級配碎石;第五層是防滲土布工,以保障儲水性能。
1.2挑選合適的施工隊伍
優秀的施工隊伍決定這整個工程的質量狀況,選擇技術嫻熟的施工人員、聘請經驗豐富的技術員和選用高度負責的施工負責人等要素決定著一支施工隊伍的整體素質。海綿城市建設對施工具有較高的技術要求,因此每個環節的施工都需要技術人員及施工人員的密切配合,施工負責人的嚴格把關,才能確保施工穩步推進,工程質量達到預期要求。
1.3圖紙的研究工作
工程圖紙的研究是施工初期最重要的事情,在施工之前應該講圖紙進行仔細的研究,將圖紙上的每一個部分都研究透徹,不明了的地方要及時的提出來,然后將問題逐一解決掉,保障施工的過程中不出現差錯,同時保障施工進度和施工的成本控制,因此施工前的圖紙研究工作是尤為重要的。
1.4道路人行道透水性設計
首先人行道作為荷載較低的道路,在其設計中可以采用透水道板,在其基層穩固上加入透水性較好的混凝土進行鋪砌,墊層可以考慮采用碎石。在不影響路基工作的同時在車行道與人行道之間架設生態隔離層,并在人行道范圍內加設30厘米左右的碎石溝渠,碎石溝的深度可以根據路基的工作區深度來界定,通過在人行道與路基底層的碎石滲水層能夠保障雨水很好的滲流。
2施工方案
2.1人行道路床回填
2.1.1混合料的拌和
由于混合料的拌和一般都是場外集中作業,因此在拌和的過程中要控制好石灰的含量,因為石灰含量的多少對路基層的質量和路基強度有著很大的影響,路基要采用百分之六的灰土進行處理,還要對水量進行合理的控制,保證在白天施工時含水量要高于一般含水量的一到兩個百分點,保障能夠及時的補充由于運輸等原因所造成的水分流失。
2.1.2攤鋪
攤鋪工作開展之前首先要保障人行道上層濕潤,可以通過對地基進行灑水等方法。在需要機械施工作業的時候,在施工同時要配合人工的整修。為了保障人行道的設計按照設計圖紙的安排,對于松鋪的厚度等問題要做到實時監控。
2.1.3碾壓與找平
當攤鋪長度超過一定面積,且混合料的含水量達到正常值的時候,應當即刻對結構層進行全面的碾壓。使用壓路機在保持勻速的狀態下對路面進行靜壓,然后振動壓路機先進行勻速弱震結束后進行強震碾壓,最后以光輪壓路機的靜壓收尾。
2.2人車隔離帶施工
由于隔離帶靠近車行道,因此在施工過程中車行道結構層不做改動,并進行虛填到立沿位置。施工過程中應當嚴格按照圖紙的設計,在挖掘機無法作業的情況時候可以采用先使用油錘破然后進行挖掘機工程作業。
2.3兩側人行道結構層施工
人行道兩側結構施工的首要任務就是根據道路的中心線控制樁,通過經緯儀來放出道路的邊線,路緣石的內側與道路邊線一致,在曲線部分首先要根據圖紙設計進行放樣,以路緣石接縫處作為切點,從而保證線型圓順,其次是進行路緣石的安裝,一般采用的雙線控制的手段,進行路緣石的安裝,上內口線平直度與高程進行控制。根據線型的變化點改變立沿桿安裝的位置,通常在路口分段進行安裝,以避免對路緣石的整體切割,根據施工圖紙的設計進行嚴格的安裝控制,保障在施工過程中不出現問題,保證工程的質量。
3路面透水磚的選擇及鋪裝施工
3.1路面透水磚的選擇
路面透水磚的選擇:路面鋪設透水磚務必選用透水強、又透水性鋪裝系統的透水磚(或滲水磚)鋪滿。在滿足人行道路使用與透水需求的原則上也為了能夠與降低工程的成本,透水磚應選擇300*300mm范圍的產品,過小規格的產品會造成整體鋪裝的美觀程度降低,對于透水磚的厚度應在50-60mm,透水率在5-10mm/s,這樣就能保證,人行道在中到小雨的情況下能夠達到即下即干的效果。路面透水磚選擇指標:選購鋪設公共道路的透水磚對磚本身的質量要求更加嚴格。選購透水磚的時候,可以從側面觀察磚面是否平整,是否出現粗細不均的針孔;同時,可敲擊透水磚傾聽聲音是否清脆,聲音越脆,表示透水磚的質地密度高,硬度較佳。必要情況,對透水磚進行專業建材強度及透水性進行測試,確保工程質量,延長道路整體使用年限。
3.2路面透水磚的鋪裝施工
(1)首先根據人行道設計圖紙進行定位和高程標定,然后對基層表面進行復查,對不滿足施工要求的地方進行整改;(2)根據標高以及中、邊的掛線,以掛線作為鋪砌的依據;(3)在進行人行道磚的鋪砌之前,要先鋪一層水泥砂漿進行調平,然后在進行透水磚的鋪砌;(4)試拼和試排:在鋪設前應當對每一塊透水磚,按照方位和角度進行試拼。試拼后按照兩個方向編號進行排列,然后按照編號排放。在正式的鋪裝前還要進行一次試排;(5)在砂漿的鋪筑前期應當先按照水平線定出砂漿的虛鋪厚度,并拉好十字線,在鋪好之后通過刮大杠、拍實、并用抹子將其找平,砂漿的厚度應適當的高出水平線。
4注意事項
在人行道工程結束之后,我們要對人行道進行養護,養護期間3至5天內不得踩踏、10至15天內不得重車碾壓;在施工及養護期間設置警示牌或橫幅,告知行人們市政道路施工請繞行;人行道連片進行混凝土鋪設安排在一天之內,混凝土從攪拌機中卸出到、灌畢、搗實的過程不得超過一個小時。人行道的路緣石和路磚的鋪設過程中,要注意施工的質量,保障雨水能夠排出,還要保障路面的穩定性以及安全性,滿足行人正常的使用。路磚的位置要稍高于路側石,便于雨水能夠盡快的排出,不會積水影響正常使用。
5結語
海綿城市中市政人行道施工水平對海綿城市建設成效起著標志性作用,通過對海綿城市市政人行道施工把握來對其他項目施工起到啟示與引導的作用,為海綿城市其他市政工程建設引入嶄新的概念與新興的技術,同時嚴格嚴謹的施工工藝也會在同行業中產生積極的帶頭作用,從而促進國內的海綿城市建設行業的不斷向前發展。
作者:楊梅 單位:商洛市市政園林管理處
參考文獻:
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[2]劉良青.淺談市政道路施工項目質量控制的過程管理[J].上海公路,2011(3).
篇2
關鍵詞:市政道路;工程病害;加鋪結構設計
隨著經濟建設不斷發展,交通問題也非常急劇增加,對于大中型城市市政道路問題也將會面臨很多新的挑戰,很多城市都在車輛不斷增加荷載下,經歷了很多較大衰減,路面也出現了很多不同裂縫,在平面交叉口也進行???,就使得路面出現很多損壞問題,就嚴重的影響到了道路使用功能,這就非常有必要對于道路改造進行很好結構設計規劃,同時開展針對性的研究工作,為工程提供非常好的技術支持。
一、市政道路評價方法
在對于舊的道路進行改造設計前要對于現有道路使用進行非常全面分析和研究,同時要非??陀^評價,為工程各個階段都能比較完善做好整理工作,主要有三個方面大致內容,第一交通量組成分析研究,其中主要包括對于交通荷載水平調查研究,還有就是對于不同功能道路交通荷載水平差異研究,要對于貨運公路的交通荷載進行不同區分。另外一個就是對于現有路面結構進行很好調整和評價工作,主要就是對于路面承載能力調查和對于路面結構厚度分析,對于彎曲水平測量,對于現有層次進行很好調查,同時對于無損檢測手段利用,全面客觀地對結構進行整體把握分析。最后就是要對于現有道路進行功能病害調查分析,從各個方面進行非常合理調查更好協調好工程各個方面技術手段,對于路面車轍進行層次性劃分,分析好路面水損壞原因。
二、對于舊路承載能力進行很好評價
這要采用各種方式對于路面進行承載能力檢測工作,同時進行道路檢測分析,每個檢測點都要進行縱向和橫向分析研究,采用探地雷方式對于路面主要結構層次進行劃分。另外就是采用鉆芯檢測,并在每一條主要道路上進行取樣調查工作。合理對于舊的路面進行評價,采用摩擦方法,采用人工檢測方法都是可以的,最后就是要能夠非常綜合型進行評價,調查好路面病害主要成因,確定市政道路改造方案,進行合理補強,對于功能進行合理恢復。
找出舊路病害處理原則,就是要能夠非常合理進行路面問題進行及時處理,采用不同對策和方法,對于表面功能性問題要進行及時處理,全面進行調查,對于路面破損等問題進行及時解決,如果局部有非常嚴重問題要及時進行補強措施。對于車轍和沉陷到瀝青混凝土路面問題要進行合理改造和修復工程,深入進行探究其重要原因,加強對于路面主要病害原因分析,結合相關部門對于道路管理經驗加強對于舊路問題研究工作。
三、對于舊路病害處理對策研究
一般對于淺層次處理主要就是進行抗滑和挖補處理,還有就是要采用灌縫方式進行封閉處理,采用熱瀝青材料進行很好填充工作,同時還可以進行直接恢復路面功能,加強新老路面結構,處理好車轍變形,改善好路平平整問題,還要保證新鋪瀝青混凝土質量,對于混凝土進行很好完善工作。對于深層次病害處理對策,主要就是針對舊的路面結構強度處理,方案要非常合理和快速高效,根據路面深層次處理方法主要可以進行結構置換,對于瀝青混合料和水泥混合材料進行及時配置處理。
對于市政道路舊路改造加鋪問題進行結構選擇方面,要不斷加深結構舊路評價方式和評價對策,主要就是功能性修復,就是對于舊路表面進行直接加鋪罩面處理,將舊的道路加鋪兩層;對于結構方面要進行結構補強,要根據舊的道路結構強度進行很好方案設計工作,對于內部要進行非常合理翻修工作,對于路面有非常明顯破壞問題的,要進行基層承載能力混凝土加強處理工作,還可以采用高模量瀝青混凝土補強處理,對于就道路進行合理基層補強工作,加強對于瀝青結構設計工作。
一般來說舊的道路會直接影響到道路控制方法問題,就必須要做好對于路面調平工作,針對市政道路復雜性進行非常合理設計和研究,充分考慮到道路特點,做好道路和沿街地方設計工作,適當處理好排水問題,保證接口地方排水順暢和平順,對于道路進行合理檢測,保證路面連接更好平順。
四、功能性加鋪結構設計問題研究
在舊表面進行加鋪方案設計時候要能夠滿足承載力需求,主要就是能夠很好改善路面平整和抗滑能力,對于路面處理進行及時調整和修改工作,還有就是要能夠非常合理對于路面進行修復工作,對于路面進行各種技術處理,在舊路方面對于舊路進行很好處理,很好清潔干燥,對于舊路表面功能設計進行很好瀝青鋪設。
加強對于路面結構和厚度問題計算工作,然后就是要采用高模量的瀝青進行混凝土處理工作,從而更好提高對于混凝土抗車轍能力承受力,采用細粒式方式進行合理配置工作。最重要的就是要能夠進行補強加鋪結構處理,進行徹底處理后要進行瀝青加鋪工作,根據結構計算方式進行各種發展研究,對于舊路和各個層面進行適當設計工作,采用瀝青混凝土進行加鋪同時還要進行非常合理調平工作,就是要能夠對于各個層面道路問題進行非常合理研究。特別是對于舊的道路損壞進行合理平鋪工作,及時處理好基層和底層道路問題,用置換方式進行道路基層瀝青加鋪工作。
結論:道路是經濟建設中非常重要部分,對于人們生產和生活都具有非常重要影響,隨著國家經濟建設不斷發展,就面臨很多方面問題,需要更多人力物力進行合理配置和改造工作。對于道路病害問題也一直都是市政建設重要問題,直接會影響到人們生活和經濟發展,所以在對于路面進行建造過程中,就需要注重質量,做好防止措施工作,保證人們生產和生活安全。對于城市道路改造工程中出現的舊路和道路評價病害問題,要及時進行加鋪處理,對于結構設計方案等很多問題也要進行非常嚴格開展研究,同時對于市政道路各個路況進行方法研究,合理處理好舊路改造方面問題,加鋪結構設計方案規制,更好進行相關工程技術研究,合理開展各個方面政策研究工作。
參考文獻:
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[3]楊克申. 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青路面施工技術及病害治理對策[J].中國科技博覽,2010,(23):140.
姓名:廖鵬飛
篇3
關鍵詞:市政工程;深基坑;工藝;質量控制
中圖分類號: TU201.2 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)18-84-2
0 引言
我國城市化進程加快腳步,我們應該深入研究深基坑技術,更好的利用深基坑技術進行施工。我國深基坑技術起步晚,發展較慢,相對于發達國家還有很多需要提高的地方。深基坑挖掘過程中,水位等環境的影響經常造成事故發生,所以我們應該挖掘深基坑技術的優勢,使其充分發揮出來。
1 深基坑技術概述
1.1 深基坑技術的應用范圍
市政工程深基坑技術是針對幾類特定的情況而適用的技術,它的應用范圍有三種:
①當需要挖掘的坑的深度≥5m時,可使用深基坑技術。
②如果挖掘深度沒有超過5m,但是地質、環境因素影響較大,地下管網錯綜復雜的情況也可用深基坑技術。
③當建設3層以上地下室時也可以用深基坑技術。
1.2 深基坑技術的特點
1.2.1 區域性
市政工程深基坑技術的可行性隨著地質、人文環境、市政特征等因素而變化,區域性較強,不同的環境深基坑施工方案也不同。施工前應該對當地情況進行嚴密勘測,反復試驗,最后制定可行方案,不能憑空猜想,生搬硬套。
1.2.2 臨時性
市政工程深基坑周圍圍護系統通常為臨時搭建的設備,它的安全性沒有保障,所以我們應該對維護系統進行實時監測,一旦發現有異常或者已經發生危險,應立即給予補救或者及時排除危險。
1.2.3 制約性
市政工程深基坑受到周圍建筑物、地下復雜的管道網絡、水位、施工設備等因素的影響,應該綜合這些制約因素制定計劃,盡量使計劃最優化。
1.2.4 環境性
環境對市政工程深基坑施工影響非常大。深基坑施工過程中,地下水位以及土層應力場產生變化,使得深基坑發生形變,一旦引起周圍土層平衡力發生改變,就會使得相關建筑物和地下管道等遭到破壞。建筑物傾斜、路面開裂、地下管線破裂等危險時有發生。此類安全事故不僅會造成巨大的經濟損失,還會使我們的施工進度受到嚴重打擊,另外,社會上還會掀起一番議論,影響及其惡劣。控制地下管線位移最好的方法則為基坑內被動區土體壓力加固法??觾韧馏w被動區土體加固能夠同時大面積降低地下管線豎向、水平位移量,加固效果和加固范圍的寬度、深度相關。所以,應當細致觀察,科學設計,依照順序有效施工[1]。
2 深基坑技術的工藝要點
2.1 土方開挖順序
土方開挖的順序非常重要,是規避危險的重要環節,很多事故的發生原因都是由于土方開挖順序的不合理造成的。首先,應該做好準備工作,即將需要開挖的地面打掃干凈,平整地面。然后進行分層開挖,每開挖20cm,便進行階段性的支撐施工和支撐養護,重復此步驟直到挖掘到我們預先設定的深度。最后進行墊層封底,整個開挖過程結束。
2.2 土方的運輸
深基坑施工中產生的土方必須及時處理。如果周圍有足夠大的空地放置土方,則應就地放置,以便隨時使用土方進行回填等工作。但是如果條件不允許就地放置,則應把土方運輸到指定地點放置,距離不應太遠,以方便運輸回填?;靥钔练綍r,應該清理深基坑,將所有雜物清理干凈,避免留下工具、垃圾等,影響回填。回填時應該回填一層,夯實一層,保證回填土的結實緊密。
2.3 深基坑排水措施
2.3.1 地表水流入的預防
地表水可以順著深基坑壁流入基坑,導致積水,所以,必須采取措施預防地表水回流。地表水回流的處理方法是在深基坑周圍挖掘環基坑的明溝,這樣可以使地表水流入明溝內,而保證不流到深基坑中。
2.3.2 坑壁滲水
坑壁水滲水問題無法避免。要對坑壁滲水問題采取預防可以使用堵、疏的方法,第二次支撐梁可以沿著基坑周圍設置排水溝在坑底周圍設置卵石盲溝和盲并??梢允褂煤>d和導流管保證疏導的完成[2],還要疏導滲水進入集水坑收集。
2.4 深基坑維護措施
施工前,必須了解基坑周圍一定范圍內的建筑物、橋梁等的樁基結構等并掌握好,地下管網的交錯鋪設資料也要弄清楚,地下水位、土層條件等地理因素一定要提前掌握,做到周密計劃。對于發現的問題和不良隱患,要做好記錄,采取預防措施。施工中要實時地對深基坑開挖造成的變化進行監測,一旦發現隱患問題就要采取相應補救措施。挖掘過程要加強支護體系,對安全開挖實時監測,每開挖一步都要有專人專門監測安全問題,注意地面開裂等細節問題。如果已經出現深基坑變形等嚴重問題,則應停止開挖,進行加固處理。基坑圍護結構有兩個主要功能:一是擋土,二是止水。圍護結構主要分加固型、支擋型、混合型三種。土釘墻是加固型的一種,土釘墻支護造價低廉,在經濟上具有明顯的優越性,目前在基坑工程中得到廣泛應用[3]。
3 深基坑技術的質量控制
3.1 施工工藝嚴格把關
施工前做好施工計劃是很有必要的,這是保證工程質量的最有效的方法。周密考察周圍環境和土層狀況,在了解環境基礎之上,按照施工工藝制定施工計劃。按照施工計劃進行施工,遇到緊急問題,臨時研究解決。這樣不僅不會耽誤工期,而且使得施工有條不紊的進行,也能保證施工正規化、標準化地進行,施工質量也就有了可靠保障。
3.2 完善檢查系統
施工前應該制定一套完善的檢查系統,由專人負責檢查。不管是施工前的勘測準備工作,還是施工中的挖掘工作,都應該及時受到檢查,以免由于操作不當引起的危險。檢查發現問題后,應及時處理,保證工程施工安全進行。
3.3 優選建筑材料
市政工程建設使用的建筑材料一定要嚴格進行篩選,不能應付,這將關系到整個工程的質量。選擇材料的供應商應該從正規平臺選擇,尋找資質較深的供應商,派有經驗的人員采購材料,材料運輸工作也要專人把關。采購后材料應該經過嚴格檢驗方可使用。
3.4 機械設備正常運行
土方挖掘要用到機械設備,保證機械設備零故障運行,是保證工程質量的物質基礎,工具好用,施工進程快,施工質量優。選擇運行良好的機械開展工作,施工中定時對設備進行檢查和保養,這樣就很大程度上減少了設備故障。
3.5 安全防護要做好
市政工程深基坑施工的關鍵是保證安全。在開挖前,嚴密的勘察后,對于勘察處的危險隱患應該盡早排除,并結合施工現狀制定施工計劃。要對深基坑施工人員進行培訓,培訓方向有施工技術、安全知識、緊急救援方法等方面。要使施工人員了解當前施工的安全狀況,做到心中有數。在面對突發的危險時,應該沉著面對,快速補救。另外,做好實時監測很有必要,日常檢查必不可少。
對于技術性較強的挖掘機駕駛員、焊接工人等崗位要求工人持證上崗,考核工人的操作規范性和熟練程度。進行崗前培訓,強化安全針對挖掘機駕駛員、焊工等特殊行業人員要求其持證上崗,在施工以前對其進行相應的崗前培訓并強化安全知識。
4 結語
可見,深基坑建設是城市化基礎建設的重要一環,我國深基坑技術還有待提高。在深基坑施工過程中,應該加強施工人員的培訓,在充分了解深基坑技術及其工藝的基礎上進行工作,還應協調好人員之間的交流溝通。制定切實可行的規范工藝文件,按照工藝進行施工。最后,應該保證施工質量,通過有效的監測施工中的各個環節,保證施工順利安全進行。
參 考 文 獻
[1] 馮建斌.市政道路工程深基坑施工工藝及質量安全控制[J].現代物業?新建設,2015,4:38-39.
[2] 齊小軍.市政道路工程深基坑施工工藝與質量控制[J].財經界,2014,19:141.
[3] 張萍.淺談市政工程深基坑施工工藝及質量安全控制[J].地基與基礎,2014,4:524.
篇4
Abstract: Many cities in China are facing the problem of road drainage system recently. In order to solve the city security construction of the municipal road drainage system problems, the paper puts forward the reasonable design of science, according to the specific situation from the planning management, design research, design and construction management innovation in four aspects, which will play a guiding role.
關鍵詞:排水;設計;施工;管理;創新;方案
Key words: drainage;design;construction;administration;innovate;programme
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)32-0118-02
0 引言
我國城市化建設不斷推進,隨之而來出現的問題也有很多,一些低洼城市的市政道路排水系統成為重點改善對象。市政道路排水不完善會導致生活污水積累,給城市發展帶來不利影響。目前,我國排水管道長度人均不足30m,與發達國家相比還有較大差距。
①規劃不完善。
良好的城市規劃決定了一個城市的發展前景,一般來說,市政排水系統由城市規劃局進行總體設計。道路排水方案交由管理部門進行招標施工,缺乏長期規劃意識是市政道路排水不佳的影響因素,沒有優秀的設計理念和合理的城市發展與建設,也就不可能設計建設好排水系統。
②施工管理差。
市政道路排水施工管理問題主要表現為:施工技術不過關導致管道偏移,管道銜接出現錯位,造成排水不暢;排水管道滲水嚴重,其原因可能在于所用材質不佳、管道鋪設方式有誤;市政排水工程管理部門和施工部門管理意識不科學,沒有完善的監督驗收體系,導致排水系統問題出現。
從城市實際情況出發,進行實地調研,制定科學合理規劃。在施工時要嚴控質量管理,引導科學合理施工,培養敬業的管理意識。組建一個完善的排水工程系統,提高道路正常使用性能,延長城市道路使用壽命,形成一整套可復制可擴展的方案解決模式,為我國市政道路排水建設奉獻自己的力量。
1 規劃管理
一般而言,市政道路排水規劃是由上而下進行設計,首先對區域內道路進行總體設計,制定總體方案。之后結合城市當地排水現狀,針對道路排水進行總體規劃,并落實到每一個道路排水工程中。在進行總體規劃時,要考慮現有城市排水系統、地形、地貌、氣候水文條件,然后對排水系統進行整體布局,制定科學的改造方案。
目前,我國城市的發展還沒有統一的思路,許多城市只看重地面建設,提升外觀美化程度,而忽視了地下管網的建設。科學的規劃應考慮地上建設和地下建設兩方面,實現協調發展。融入可持續發展的理念,制定整體性規劃。
洪澇災害給居民帶來巨大的威脅,且嚴重影響城市生態。因此,在進行管網規劃設計時,要考慮解決雨水和生活污水等日常排放,且具備相應排洪功能。注重排水系統的日常需求,重視防洪功能建設。只要認真做好前期準備工作,在施工過程中做好每一個細節工作,科學規劃排水體系,建立市政道路排水工程信息系統,就一定可以為城市可持續發展打下良好基礎。
2 設計研究
滿足車輛通行、提升穩定性和安全性、延長道路使用壽命及降低運行成本都與市政道路排水有很大關系。在建設過程中,其結構的穩定性和剛性標準關系到道路工程的使用壽命和結構耐久性。
2.1 行車道
隨著城市現代化建設的不斷推進,城區汽車保有量也持續增多,致使路面積水產生泵吸作用,影響路面結構穩定性。在非機動車道和降雨量較小的區域,采用單坡排水方式,施工難度小,提升了排水系統的完整性;在路面較寬的道路,采用雙坡排水方式,提升雨水徑流速度和路面排水效率。
2.2 人行道
人行道如果長期浸泡在水中就會造成路面的沉降,影響行人行走安全。在靠近檔墻的一側設置一條排水通道,與行車道兩側共用雨水口。如果路面表面有接縫,積水會進入到結構內部,不但會降低路面抗壓強度還會影響路基的使用壽命。當路面產生積水后,要盡早排出。
2.3 綠化帶
綠化帶的排水設計按照道路施工期間排水和運行期間排水兩部分來進行,如果需要及時處理排水,還要按照積水程度和相應積水量確定需要排水的體積和速度。通常,綠化帶排水管徑約為15cm,坡度為2.0%左右。充分保證水流的穩定性,降低事故發生概率,將會取得較好的排水效果。
雨水口作為雨水收集系統的重要組成部分,其設計合理性與路面是否存在積水、雨水是否能夠排放通暢有很大關系。通常,雨水口布設距取25m,雨水口選用350mm×500mm球墨鑄鐵雨水口。當雨水口連接管選用DN225管徑時,一根連接管最多可連接2個。
3 施工管理
市政道路的施工技術直接影響著工程效率和工程質量,要避免開工急、管線復雜和場地狹窄問題的出現。在施工預備階段,要識別和熟悉圖紙,然后進行實地考察,記錄可能影響工程進度的因素,做好可見故障的排除工作。在施工階段,做好管材質量驗收,保障基槽和管道安裝的施工質量和進度,并按要求完成管道功能測試和管道溝槽回填工作。
在施工材料和設備選擇上要嚴把質量關,施工人員的素質和技術要達標。在施工過程中設置臨時排水系統,保證施工過程順利進行,并做好新老路基、新老路面和兩旁標高不標準區域的銜接。
4 創新設計
4.1 瀝青路面基層冷再生
把原來的路面打破,按照合理比例添加一定量的水泥以及瀝青等相關原料,進行攤鋪及碾壓,即冷再生技術。該技術能源消耗少、環境污染小、工程造價低和施工速度快的特點,可明顯提高道路路面養護效益。
4.2 海綿城市的排水技術
目前,“逢雨必澇”幾乎成為國內城市所面臨的普遍問題。2013年12月12日,在《中央城鎮化工作會議》的講話中指出:“提升城市排水系統要優先把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。
每個城市的實際情況都不盡相同,在進行基于海綿城市的排水技術應用時,首先要進行實地考慮和合理規劃。綜合運用生態邊溝、綠地調蓄池、雨水智能板和雨水過濾凈化裝置等技術,推動海綿城市建設。
5 結論
目前,國內很多城市都面臨排水系統科學合理設計的問題。紹興市在瀝青路面基層冷再生技術和基于海綿城市的排水系統設計理念下,統一進行規劃管理、進一步優化了城區設計方案和施工管理制度。通過獎懲機制引導科學合理施工,培養員工的敬業管理意識。從城市市政排水出發,制定具有針對性的完善措施,形成科學推進機制。有利于提升市政排水工程的實效性,改善居民生活環境,為建設美麗宜居城市發揮重要作用。
參考文獻:
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篇5
熱詞:教材建設 教材規劃 人才需要
教材是學校專業教育(教師、教材、學生)的三大要素之一,是專業教育教學重要支撐,是人才培養和知識傳授的重要載體。教材出版也是專業出版社的重要版塊。教材規劃是行業部門、學校(普通高校、高職院校、中職學校)、出版社等開展教材建設的重要依據和組織形式。做好每五年一次的教材建設規劃選題、組織編寫和教材推薦工作,無論對行業人才培養,對學校教育,還是對出版單位,都具有重要意義。
一、“十二五”土建類教材規劃優勢明顯
住房城鄉建設行業從業人員近5000萬人,但整體素質偏低,具有大專以上學歷約800萬人,占16%;高中學歷約1000萬人,占20%;初中及初中以下學歷約3200萬人,約占64%。住房城鄉建設事業的快速發展,對人才的數量、結構、素質等提出了新的要求,為教材建設提供了廣闊的市場環境。今年2月6日,中央國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的意見》,對城市規劃建設和管理提出了新要求,對城市規劃、城市設計、城市管理、城市建筑評估、歷史建筑保護、工程質量管理、建筑安全管理、城市安全、裝配化施工、建筑節能、城市節能、供熱管理、地下管廊建設、街區路網改造、城市交通建設和管理、智慧城市、海綿城市、生態修復、污水大氣處理、垃圾綜合治理等方面提出了新要求。住房城鄉建設行業對知識內容的要求,客觀上為包括教材在內的圖書出版提供了出版方向和內容要求。
(一)“十二五”土建類規劃教材代表了行業最高水平
土建類專業包括本科14個專業、高職32個專業、中職13個專業。“十二五”規劃教材是土建類專業教材建設的重要組成部分,是由住房城鄉建設部組織、評選的“十二五”期間重點建設的各專業核心、急需及特色教材,也是土建類專業教學的首選教材,代表了行業教材建設的最高水平,在行業內具有很強的權威性和行業影響力。
根據2011年住房城鄉建設部《關于印發高等教育土建學科專業“十二五”規劃教材選題的通知》,高校土建類專業共有388項選題列為土建學科專業“十二五”規劃教材,其中高校本科選題216項,高職172項。到2015年底,本科專業完成出版171項,完成比例為79%;高職專業完成出版130項,完成比例為76%??傮w完成率比“十一五”規劃選題提高了9%。另外,部分選題還獲國家“十二五”本科教育和職業教育規劃教材,約占申報數量的20%40%,遠高于教育部5%選送比例。各專業層次規劃教材出版完成情況如下:
1.本科專業。完成比較好的專業為土木工程、工程管理2個大專業,完成率90%以上。完成較好的為建筑學、城鄉規劃、給水排水工程3個專業,完成率80%以上。建筑環境與能源應用工程,因該學科專業內涵變化較大,完成率偏低(53%)。風景園林專業、建筑電氣與智能化專業為新專業,教學成果積累時間相對較短,大部分教材為新編,完成情況欠佳(完成率37%―58%)。
2.高職專業。完成比較好專業為土建施工類、工程管理類2個大專業類,完成率90%以上。完成較好的專業為建筑設計類、市政工程類、房地產類和城鎮規劃與管理類4個專業類,完成率80%以上。建筑設備類完成率偏低,僅僅為46%。
5.中職專業教材。土建類專業“十二五”規劃教材中,沒有規劃中職教材,但建筑工程施工與建筑裝飾等中職專業完成國家“十二五”職業教育規劃教材15種;建筑工程施工與建筑裝飾專業完成4種。市政工程施工、給排水工程施工與運行專業完成12種,但總體數量偏少。
(二)學校選用規劃教材優勢明顯
規劃教材是各高校學科專業教學指導委員會規劃并推薦的教材,無論在內容質量還是出版質量上,都具有明顯優勢,在全國各學校的使用率一般在30%―100%之間。本科專業規模較大的土木、建筑、給排水等,其主干課教材基本做到全國設置專業學生使用率全覆蓋,有些主干課教材還被相關專業選用,使用率甚至超過100%;本科專業教材使用率普遍高于高職專業,說明本科規劃教材得到學校認可度更高;中職專業教材建設明顯偏弱,尤其在數量上,規劃教材偏少,在使用上更是多樣化,使得教學質量難以把控。
(三)規劃教材質量,具有明顯的優勢
由于規劃教材是行業管理部門組織評選、各編寫單位和出版單位重視,作者優中選優等因素,規劃教材具有明顯的優勢,主要體現在:
1.質量和傳承得到保障。土建學科專業“十二五”規劃教材,其作者和所在學校一般在我國土建行業具有很高的地位,有一定的權威性,且規劃選題以修訂版為主,約占70%以上,體現了良好的知識傳承。
2.教材內容符合人才培養規范要求。“十二五”規劃教材中,大多數屬于各專業教指委推薦教材,并嚴格按照各《專業規范》的教學要求編寫,最后由本專業的專家審定把關,教材內容得到保障。
3.注重了教材課件的開發建設。在新版系列教材中,注重了配套教學課件的建設,如按新專業規范編寫高校土木工程專業規劃教材,全部配套了教學課件。2015年出版的中職各專業教材,絕大部分都完成了課件的配備工作,受到學校和教師歡迎。
4.注重新技術領域教材建設。建筑學專業配合BIM新技術,開發了建筑數字技術系列教材,對推動建筑信息技術教學有積極意義。
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【關鍵詞】柯橋區;排水;合理性;水資源;河道;下沉式廣場
一 、引言
紹興市柯橋區位于浙江省中北部,紹興市北部,會稽山北麓,地處長江三角洲南翼??聵騾^位于浙江中北部地區,北部地處紹虞平原,南部緊靠會稽山脈。氣候溫和,四季分明,雨量充沛,降水時間分布季節性明顯。屬于東亞季風區,季風氣候顯著。年平均降雨量1469.8mm,最多年雨量為1806.2mm,出現在1975年;最少年雨量為911mm,出現在1967年。汛期主要集中在5月到10月。年平均雨日為158.6天,年最多雨日達227天;年最少雨日為134天。
防洪排澇河道整治一期工程是以防洪、排澇為主,結合改善水環境等功能的綜合性水利工程,2009年被省發改委列入省重點建設工程A類項目。截止2014年底,柯橋區已建成濱海閘樞紐工程和姚家埠至濱海排澇閘17.6公里河道治理工程,完成總投資約4.5億元。2015年以來,柯橋區水利水電局一面增強施工力量、優化施工組織,一面與相關鎮街緊密配合加大政策處理力度,深入村居及時協商解決問題,進一步加快推進防洪排澇河道整治一期工程,取得了明顯成效。
工程建成后,將基本形成紹興平原排澇快速通道,使河道防洪標準達到50年一遇,治澇標準達到20年一遇最大24小時暴雨不受淹,切實增強紹興平原的整體防洪排澇能力,優化水生態環境,促進柯橋區經濟社會的可持續發展。
二 、城市排水系統
城市排水系統是一項不可或缺的基礎設施,對城市的正常運行起到了重要的作用。城市排水系統與給水密不可分,共同組成了現代城市的水循環系統。城市排水系統的合理與否直接關系到了城市的全局發展,而城市排水工程是處理城市污染、城市排澇和防洪等的骨干工程。排水系統包括道路排水管網、泵站、具有調水蓄水功能的湖塘、河道以及污水處理廠等相關設施。
城市排水系統作為城市的使用設施,受到了氣象、地表水位差、電力中斷和排水系統規劃等因素的影響。在南方一些城市中,城市排水設計過程中存在很大的不足,如城市河道設計過于拘謹,城市治水不合理,治水機制缺乏合理性。給水缺乏節水系統的控制,造成水資源的浪費。在排水過程中,經常會由于污水造成周邊土地和環境的破壞,影響城市的可持續發展。
如今,我國很多城市一逢暴雨就“看?!钡那闆r經常出現,這種現象的產生就是由于在規劃初期未能對城市排水充分考慮。通常,在進行排水系統規劃時要考慮排水分區、排水管網設置、可持續、與周邊區域結合和加強管理體制等幾方面。
三、 排水系統新理念
2012年4月,在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中,“海綿城市”概念首次提出;2013年12月12日,在《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。而《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建(試行)》以及仇保興發表的《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》則對“海綿城市”的概念給出了明確的定義,即城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害的發生。
國務院辦公廳出臺“關于推進海綿城市建設的指導意見”指出,采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施,到2020年將80%的降雨就地消納和利用。建設海綿城市,首先要扭轉觀念。傳統城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉。根據《海綿城市建設技術指南》,城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念。
海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。建設“海綿城市”并不是推倒重來,取代傳統的排水系統,而是對傳統排水系統的一種“減負”和補充,最大程度地發揮城市本身的作用。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給水、排水等水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。
作為城市發展理念和建設方式轉型的重要標志,我國海綿城市建設“時間表”已經明確且“只能往前,不可能往后”。全國已有130多個城市制定了海綿城市建設方案。確定的目標核心是通過海綿城市建設,使80%的降雨就地消納和利用。圍繞這一目標確定的時間表是到2020年,20%的城市建成區達到這個要求。如果一個城市建成區有100平方公里的話,至少有20平方公里在2020年要達到這個要求。到2030年,80%的城市建成區要達到這個要求。
四 、設計合理性――以紹興市柯橋區為例
2015年,柯橋區實現全部工業總產值3971.83億元,其中規模以上工業總產值3478.32億元,增長2.5 %。全部工業實現主營業務收入3880.30億元,其中規模以上工業實F主營業務收入3386.79億元,增長2.9%。
實現規模以上戰略性新興產業產值939.95億元,占比為27.0%。大紡織業實現產值2263.76億元,增長5.4%;實現利潤120.75億元,增長16.9%。非紡業實現產值1214.56億元,下降2.4%;實現利潤69.90億元,下降12.6%。新產品產值1139.35億元,增長25.8 %,占規上工業產值32.8%;規上高新技術產業產值277.76億元,增長4.0%,占規上工業產值8.0%。
結合柯橋區域經濟特殊性,以合理運用城市水資源,達成現代化城市的可持續發展為目標,需要從三個不同角度去設計,在進行排水系統設計時還應充分考慮紡織產業的分布。
1. 宏觀層面。
從宏觀角度分析得出排水系統設計所面臨的問題,相鄰城市、相鄰地域已不是規劃區內的問題。一方面,給水安排需要圍繞水源及節能、合理供水及保證溯源平衡為基礎;另一方面,排水系統需要以防洪排澇及控制污染為目的。
(1)防洪排澇
防洪排澇可分為兩部分,即防外洪及排內洪,外洪重在防,內洪重在排。考慮源頭不同的水,也通常用不同的解決方案。城市的水一般是雨水降落產生,所影響范圍不會太大。
瓜渚湖位于柯橋中國輕紡城東北,南闊北狹,南北長2公里,東西長約1公里,水面面積1.5平方公里,為紹興平原第三大湖。瓜渚湖與大小坂湖是柯橋海綿城市的重要組成部分。柯橋河網密布,將河湖連通不僅將改善了周邊區域的生態環境,也為工業及農業發展提供豐富的水源保證,對柯橋經濟社會發展和水生態文明建設起到重要和不可替代的作用。從當前和未來經濟社會發展及生態恢復等方面的需求來看,實施河湖連通工程意義深遠,效益重大。
(2)水資源平衡
合理供水及保證水資源平衡可在一定程度上解決水資源短缺及分布不均的情況。在規劃城市建設時,必須考慮水資源供需是否平衡。合理供水可改善水質,節約資源,推動供水行業發展。
(3)污水處理
污水集中處理,水質水量穩定,但建管道總費用高,設備龐大,耗能大,技術和管理水平要求高。污水分散理優點與缺點共存,如何將污水集中處理和分散處理相結合,二者取長補短顯得尤為重要。
2. 中觀層面。
本層面有承上啟下的作用,其重心主要在于城鎮及片區的給排水系統(包含并不限于中心城區的給排水規劃設計和污水處理廠的規劃設計)。
(1)給水系統
在大多數居民及單位使用了變頻裝置,尤其是廣泛適應了城市給水管網智能化供水設備的前提下,供水的日變化系數增大以及高峰用水量的增加導致水廠的供水工程加大,這是中觀最值得注意的問題。
(2)雨水系統
雨水系統、防洪排澇和城市豎向規劃三者相輔相成,市區內河通常采用五年一遇水滿不外流的設計標準,洪峰相遇的概率很高,而排水管道的出流往往也是高壓性的。因此,雨水系統需要定期校對壓力流,并且及時調整豎向標高,防止溢水情況的發生。
(3)污水系統
柯橋老城區與新城區并存,在老城區應采用分流制,而在新城區宜選用合流制。根據污水處理廠廠外管網工程實驗表明,分流制需要在化糞池口開口,并選用具有專業技術的團隊實施監督及施工??聵驅儆谥行〕鞘?,因此也應考慮在進河流前設置截流干管,使早期雨水和污水通過截流干管都進入水處理廠,節省投資。另外,污水也可經過中水回用等處理,投入景觀設施,或者運用物理及化學方法,改善水質后再使其流入內河。
3. 微觀層面。
要實現可持續發展必須進行創新,運用創新思維及技術去解決問題。城市排水規劃環環相扣。在微觀層面,重擔就要落到每一個工廠、每一個居民區和每一個排水系統的設計上。
重度耗能低量負荷的這種低形式是不符合中國現代國情的,而延時曝氣的方案也會適時淘汰。而移動床、流化床、A/O工藝法均可為中國當下的發展方向。污水管道最常用材料是塑料復合管材,PE管質量好,PVC-U管使用廣泛,具有較高的抗沖擊性能和耐化學性能,PVC管通常用于排污管道。在施工時要分層夯實,盡量保證管道的回填質量,防止管道因回填質量的問題而變形超標。雨水屬于水循環中的一個環節,若對其合理攔蓄和利用,將可以節省資金,促進生態發展。
(1)疏河道?!吧钐詾?,低作堰”,這是久經歷史檢驗的治水良策。疏拓作為柯北直排錢塘江骨干河道的濱海大河,充分利用錢塘江潮位低、持續時間長的排澇優勢,暢通北排通道,有效降低柯橋地區水系水位。結合清水工程和河道總體規劃,疏浚拓寬柯橋所有骨干河道,如瓜渚湖、直江、東小江,整治河道上的違章建筑物和構筑物,經科學預測,此項措施可在暴雨期間降低城區水位12厘米,降低柯北水位10厘米。
(2)建設城市下沉式廣場,起到分流雨水的作用。
(3)控制綠化標高,顛覆原先的綠化種植設計思路,從高于路面到低于路面,至少綠化地面與路面齊平,最好能低于周邊地面標高5至25厘米,形成下凹式綠地,使綠地上的自然降水能滲入地下,減少路面徑流。四是科學制定雨水徑流控制標準,擴大可滲水地面面積。通過這些措施,既增強了城市排水防澇能力,又提高了城市的親水性、透水性,對于減輕管網排水防澇壓力也大有裨益。
五 、結語
在五水共治的大背景下,柯橋區堅持科學發展觀,貫徹節能環保理念,加大雨水公園、植草溝、雨水調蓄池、下凹式綠地和可滲透停車場建設,分類別,科學定標準;治點線,注重抓管理;強預測,提前降水位;調蓄洪,多舉措并重,在城市排水方面取得了顯著成效。
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篇7
關鍵詞:城市工程系統規劃;教學改革;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)28-0104-02
隨著我國城市化發展,城鄉規劃專業在培養專業人才方面逐漸得到重視,城鄉規劃專業人才主要分為人文地理類和工程應用類,我校城鄉規劃專業(本科、五年)培養目標是以應用型人才為主,設置的課程以建筑設計及規劃設計類課程為主?!俺鞘泄こ滔到y規劃”課程是一門知識面廣、工程應用性強,具有課程內容專業跨度大的特點,其研究的主要內容有:給水工程、排水工程、電力工程、熱力工程、燃氣工程、通信工程、防災及環衛等工程規劃。城市工程規劃應用在不同規劃層面(總體規劃、詳細規劃)中,屬于城市基礎設施建設內容,是保障城市生活、生產的基本條件,在城市發展建設中具有重要的作用。依據城鄉規劃專業應用型人才培養的需求,以我校五年制城鄉規劃專業教學大綱及培養目標為指導,在我校城鄉規劃專業2017級培養計劃重新修訂前提下,依托城鄉規劃專業課程綜合改革對城市工程系統規劃課程的教學現狀及問題進行分析,對該課程進行教學改革。
一、課程教學現狀及存在問題
“城市工程系統規劃”課程是城鄉規劃專業核心課之一,是我校城鄉規劃專業本科生的一門專業必修課,該課程內容屬于城鄉規劃專業的專項規劃部分。“城市工程系統規劃”課程開設的目的是通過學習掌握城市工程系統中的各R倒婊,為后續的城鄉規劃設計中的專項規劃奠定基礎。“城市工程系統規劃”課程教學基本內容是講述六大管線工程規劃(給水、排水、電力、通信、燃氣、供熱)及城市防災、環衛工程規劃,因此該門課程具有專業方向多、實踐應用性強的特點,在教學中要求學生對本課程有較系統的認識,通過學習掌握工程系統規劃中三大主體內容,即各專項工程規劃設計容量規模、各專項工程設施布局規劃及六大管線敷設規劃,并且能將工程規劃內容運用到不同規劃層面的規劃設計中?!俺鞘泄こ滔到y規劃”課程目前教學中存在的主要問題是理論教學與實踐教學聯系不夠緊密。我校城鄉規劃專業人才培養計劃的重點是在城市規劃設計中具有實踐應用能力,而該課程在教學中存在學生對工程規劃分析實踐應用能力缺乏的問題,在教學中存在理論與實踐脫節現象。我?!俺鞘泄こ滔到y規劃”課程在大三開設,前期學習的相關課程有城市規劃概論、城市規劃原理,后期開設的相關課程主要有城市道路與交通、城市總體規劃、控制性詳細規劃及修建性詳細規劃等課程,該課程是學生較早學習的專業方向課,學時為56課時。我校針對目前城鄉規劃專業課程體系比較分散、課程設置的學期聯系不緊密問題,進行了2017級城鄉規劃專業教學培養方案修訂工作及教學計劃調節工作。在此次教學計劃調整中,將城市工程系統規劃課時數進行調整,由原來56學時的理論教學課程,調整為理論教學40學時,實踐教學16學時,在總學時、總學分未變的前提下,壓縮理論教學學時為實踐教學學時,提出理論教學與實踐教學改革的新思路。
二、理論教學改革
1.教學內容優化。由于“城市工程系統規劃”課程的內容跨專業方向多,學生對該課程內容的掌握有一定難度。在教學改革中,城市工程系統規劃課程的理論教學內容優化應從兩方面考慮,一方面是該課程自身的內容體系建立,另一方面是該課程在城鄉規劃課程群體系建設中內容體系構建。在課程的教學內容優化中要與其他課程進行協調,注重與前導課程、后續課程的銜接,明確課程主干內容,將基礎理論的講授與規劃設計實踐培養相結合,在授課過程中增加規劃案例講解,貫穿“從理論到實踐”的教學理念,培養學生工程規劃應用能力?!俺鞘泄こ滔到y規劃”課程內容講授中需對各專項規劃內容結合城市規劃的層面進行知識點分類整理,不僅僅是進行分專業講授,即需要結合總體規劃層面和詳細規劃層面(控制性詳細規劃、修建性詳細規劃)進行工程規劃課程內容優化,有利于學生在城鄉規劃中對專業知識點的學習與掌握。同時隨著城市發展建設,在工程規劃方面出現了新的理論及應用知識內容,如針對我國城市內澇現象和排水問題,2014年11月,住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》,指導我國城鎮排水防澇系統的建設,住建部2016年3月印發了《海綿城市專項規劃編制暫行規定》,將海綿城市專項規劃納入到城市規劃體系中,且規定海綿城市專項規劃可與城市總體規劃同步編制,也可單獨編制。學生還應對工程規劃的發展趨勢及理論應用進行了解、學習和掌握,才能適應社會對人才發展的需求。因此在教學中,應結合國家工程規劃發展的新理論、新技術、新規范進行教學內容的補充、完善與更新。
2.教學案例與素材庫建設。“城市工程系統規劃”是一門工程應用性的課程,其教學目的是學生在學習后能將各種工程(如城市給水、城市排水、城市供電等專業)運用到城市規劃專業中,而不僅僅是研究不同的工程專業內容。因此在課程講授過程中需要有豐富的教學案例及素材庫進行支撐,以達到較好的教學效果。教學案例與素材庫的建設應結合工程規劃的專業及城鄉規劃特色構建為三部分:第一部分為各種專業工程量的預測;第二部分為地上可見的各種工程設施布局規劃;第三部分為地下不可見的各種工程管線規劃設計。通過案例庫和素材庫的建設,豐富教學內容,提高教學效果,并進行跨學科專業內容整合優化。
三、實踐教學改革
城鄉規劃專業“城市工程系統規劃”實踐環節的教學質量,對于學生畢業后走上工作崗位能否勝任不同規劃層面的專項規劃工作的意義重大,傳統的教學方式很難適應日益發展的城鄉規劃專業需求,因此應在教學中開展實踐教學環節。實踐教學部分完成是通過采取設計類課程、工程案例及項目驅動“三位一體”的教學方式,增加學生實踐機會與能力。以課程設計為基礎、以工程案例為手段、以項目驅動為切入口,在課程群內形成教師團隊與學生團隊相結合的模式,對學生進行實踐教學及輔導。培養學生相互溝通與協作、互相幫助、共同進步的團隊精神,提高學生的工程規劃應用實踐能力。
四、教學模式與考核方式改革
1.教學模式改革。為了提高學生工程規劃應用實踐能力,進行了研究性教學模式探索,積極開展大學生創新實踐活動,培養學生自主學習的能力,結合城鄉規劃發展現狀及問題進行專項規劃設計應用,將學生獨立學習與團體創新結合,培養學生團結協作的職業素養和精神,同時提供本學科與其他學科之間互動學習的途徑。
2.考核方式改革??己朔绞绞菣z查學生對課程學習掌握程度的重要途徑,城市工程系統規劃課程傳統的考核(期末考試)形式單一,對于工程實踐應用性強的“城市工程系統規劃”課程,學習內容的考核僅用單一的試卷形式存在缺陷。在考核方式改革過程中,探索了由傳統的終結性考核評價(期末考試)向形成性評價(50%)與終結性評價(50%)考核的轉變,其中形成性評價包括平時作業(10%)、平時考勤(10%)、課后小組實踐調研(20%)、課后小組實踐設計(10%)。通過考核方式的改革,調動了學生對該門課程主動學習的積極性,考核了學生的實踐應用能力,同時也提高了學生解決問題和團隊協作的綜合能力。
五、結語
“城市工程系統規劃”課程教學改革結合課程教學計劃及城鄉規劃專業培養方案修改,結合課程自身特點和城鄉規劃專業培養人才的需求進行探索。在教學改革中,理論教學改革應積極采用信息技術,以我校的信息化教學為突破口,利用信息技術,優化教學方法,加大教學改革的手段,實現城市工程系統規劃教學改革形式與內容的統一。實踐教學改革應積極探索新的教學模式,改變單一的課堂教授方式,增加團隊的實踐教學,創新教學模式,為城鄉規劃專業培B應用型人才奠定基礎。
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【關鍵詞】 海綿城市 雨水管理 城市建設
【中圖分類號】TU992 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.002
國外雨水管理辦法
日本。日本早在1980年就開始推行雨水貯留滲透計劃,該計劃通過補充涵養地下水、復活泉水、恢復河流,改善生態環境。日本政府規定每開發1公頃土地必須設立500立方米的雨洪調蓄區。
1992年頒布的“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置地下雨水儲存池和再利用系統。
日本還對雨水利用實行補助金制度,促進雨水利用技術的應用以及雨水資源化。例如,1995年10月,墨田區實施了給家庭和公司利用雨水提供補貼的制度,一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用(上限是4萬日元),地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元,中等規模的儲水槽可補貼30萬日元。
對于綠地,日本也制定了詳細的政策。日本的“綠地覆蓋率”為66%,東京的公園綠地就有地區公園、近鄰公園、街區公園、運動公園、廣域公園、綜合公園、特殊公園等,數量達2795處,總面積1969公頃,人均綠地面積3平方米以上。為穩固這一成果,日本出臺了一大批相關法規,形成了完整而長期的綠地保護體制。這些措施在凈化空氣的同時,也大大促進了地面涵養水分。
德國。2000年10月23日,歐盟正式通過歐洲議會與歐洲理事會的《歐盟水框架指令》,歐盟委員會有權對不按照歐盟法規要求的國家提起監督和訴訟程序。
在德國聯邦政府層面,《聯邦水法》是水資源管理的基本法。德國聯邦水法的政策導向是優化生態環境、保持生態平衡,對自然環境的保護和水的可持續利用提出明晰的要求。1995年德國頒布了《室外排水溝和排水管道標準》,提出通過雨水收集系統盡可能地降低公共地區建筑物底層發生洪水的危險性。1996年,在聯邦水法的補充條款中增加了“水的可持續利用”理念,強調“為了保證水的利用效率,要避免排水量增加”,實現“排水量零增長”。2002年,德國根據《歐盟水框架指令》的要求對《聯邦水法》進行了第七次修訂。各地州以《聯邦水法》為基礎,出臺相關的政策,如德國漢諾威市康斯伯格小區在開發時,規定小區開發前后的雨水滲透率要基本保持一致。
此外,德國對水資源實施統一的管理制度,即由水務局統一管理與水務有關的全部事項,并以市場模式運作,接受社會的監督。
對于雨水利用,德國的管理辦法也十分到位。1989年《雨水利用設施標準》是“第一代”雨水利用技術成熟的標志,1992年出現了“第二代”雨水利用技術,21世紀初形成了“第三代”雨水利用技術及相關的標準。
德國目前主要的城市雨水利用方式有3種:一是屋面雨水集蓄系統。收集的雨水經簡單處理后,達到雜用水水質標準,主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水,如街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。二是雨水截污與滲透系統。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設有截污掛籃,以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚,以減小徑流。三是生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道修建可滲透淺溝,表面植有草皮,供雨水徑流時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨洪池或人工濕地,作為水景或繼續下滲。
英國。2006年開始,英國政府通過《住房建筑管理規定》等法律規定,進一步促進家庭雨水回收系統的普及。英國政府針對新建房屋設立1到6級的評估體系,要求所有的新建房屋至少達到3級以上的可持續利用標準才能獲得開工許可,而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統。2015年之后,英國政府為更有針對性地控制水資源利用效率,要求單一住房單元的居民每天設計用水量不超過125升,這使得居民建立雨水回收系統的積極性大幅提升。
此套可持續排放體系在雨洪調節中發揮了重要作用,雨水排放在地區發展規劃中被嚴格定量,一方面作為地區規劃部門頒發規劃許可的審核條件,另一方面也為開發商的投資建設提供了法律依據。
美國。1976年,美國國家雨水管理部門設立了針對城區分流制雨水排放系統的一般許可證(Municipal Separate Storm Sewer System, MS4)。1987年美國聯邦政府通過的水質法(Water Quality Act)規定了雨水排放許可要求,確立雨水許可證制度,包括對城市、建設場地、工業場地的三種降雨帶來的污染。
國家污染物減排體系(National Pollutant Discharge Elimination System, NPDES)是按照美國《清潔水法》(CWA)規定的。CWA規定,除非有國家頒發的污染物排放削減許可證,禁止從電源向通航水域排放任何污染物。國家污染物減排體系(NPDES)規定了不同類型的排放源,即市政源和工業源。其中市政源包括國家預處理項目規定了非住宅中的廢水排入污水處理廠;市政污水廠和其他生活污水廠必須為污泥使用和處置提交許可申請;對合流制溢流污水(CSO),美國1989年了CSO控制戰略,1994年制定和了CSO控制政策;對暴雨,美國1990年了城市分流制雨水系統(M4)的雨水排放規范。工業源包括直接排放的工藝廢水或非工藝廢水,以及來自工業源的暴雨徑流,所有與工業活動相關的暴雨徑流排放,不管是通過城市分流制雨水系統排放還是直接排放到水體,均須持有NPDES許可證。
美國規定了三類雨水排放許可證:基于城市分流制的雨水排放許可證(MS4)、工業雨水排放許可證和建設活動雨水排放許可。受NPDES約束。其中MS4許可實施分為兩個階段,第一階段,MS4須在最大可行程度上減少雨水排放中的污染物,市政雨水還必須禁止非雨水排放物進入。監管對象僅限于服務人口超過10萬的城市,并設立了針對人口等于或大于25萬的大城市和人口在10萬到25萬之間的中等城市的兩種類型的許可申請。第二階段,小型城市雨水排放須獲得許可證,大多是一般許可證,小型城市指人口不足10萬的城市建成區。
美國有數以千計的水體被列為受損水體。為修復水體,美國實施了日最大允許負荷(Total Maximum Daily Loads, TMDL)計劃,根據水質要求,確定水體能夠接受某種污染物的最大日負荷,從而在各類污染源之間分配應該削減的污染負荷。TMDL是指確定某一特定污染物可以被排入水體而保證水體仍能滿足水質標準的最大可允許負荷量。TDML由點源污染物分配(WLA)、非點源污染負荷分配(LA)以及一個安全系數(MOS)和預留容量(RC)構成。TDML基于污染源和水質的響應關系,為州政府建立基于水質的管理提供科學依據,減少點源和非點源的污染負荷排放,以修復或保持州水資源的質量安全。自推行TMDL以來,美國各州已制定實施了數萬個TDML計劃,極大地改善了受污染水體的水質。
1999年美國開始實施第二階段的雨水管理,規定市政當局必須制定雨水管理計劃(Stormwater Management Plan,SWMP)。美國實行雨水管理制度,截至2009年美國共有500多個縣市在收取雨水管理費,而且近年來收取雨水費的城市越來越多。如華盛頓特區設有不透水面積費和雨水費。
法國。在法國城市規劃層面,針對不同地區的地表徑流和排水能力做出相應的強制性管控。城市雨水管理部門規定在對雨水進行初級凈化和截污后,每公頃的城市用地向市政雨水管的排水量不能超過3L/s,否則該用地的相關責任單位就要承擔相應的超額排水費。這就要求超量排水的單位要增加雨水滯納儲存設施,從而有效控制城市排水壓力。
里昂位于法國的索恩河與羅納河交匯處,雖然水資源較為豐富,但里昂的水務管理者仍不愿放棄對雨水的利用,并對此做了細致的工作。首先,各個社區收集的雨水被納入到了城市一體化的水循環體系中,由當地政府負責對水質進行統一監測與管控;其次,里昂政府將本市各處的道路規模、土壤類別與地型走勢等信息進行了統一梳理并公示,任何市區內新的建筑項目均需要考慮到這些基本信息,將雨水管理納入設計規劃中,并接受當地政府的查驗考核。憑借著這種精細化的城市水循環監管體系,里昂市近年來多次獲得國際城市水務管理領域的評比冠軍。
以源頭控制為主的雨水解決方案
地下蓄水池。地下蓄水池系統是日本的主要治水模式。地下蓄水池的存在,極大地減少了地面被淹的幾率,大大增加了雨水回用。此外,新建大樓配套、公園、學校周圍都建有雨水儲存設施。
日本最高的“東京晴空塔”設計了地下蓄水池系統,能儲存7000噸雨水,可用作消防用水,作為應急生活用水時可供應東京墨田區23萬人使用一天。
澀谷車站是東京的交通樞紐,也是購物娛樂的中心,但“水害”多年未解。之前在雨季經常使得澀谷車站附近的多條街道“水漫金山”,一條半地下的車站站臺進水,多個進口閘機被迫關閉,車站工作人員全員出動清理積水。近年澀谷車站周邊地區開始整體開發工程的同時在地下25米深處,建造一個4000噸的地下儲水池。它一池多用,當降雨量超過50毫米每小時時,將附近雨水集中儲存,解決周邊瞬間排水能力的不足,同時與東京龐大的地下排水系統相連,在大雨高峰過后再陸續把雨水排放。而且,它起到調節池的作用,平時池中儲存一定量的雨水,雨季過后隨時可供地面澆花、除塵、消防等使用,甚至可以凈化后供市民生活使用。
東京每年遭遇臺風級的大暴雨不過五六次,除這些雨水需要排洪外,一般性的雨水并不造成危害。近年來日本更多考慮的是雨水的利用問題。除新建大樓配套建設雨水儲存設施外,各公園、學校周圍都建有儲水池,所以常能看到路旁有消防蓄水池的標志。
居住小區。在居住區中,綠地或是廣場早已不是單單為了美觀或是滿足活動需求,有很多在建立初期就是以調節雨洪管理為目的,簡單的說就是將綠地設計成可蓄洪的地區。同時,越來越多的家庭也開始利用雨水收集系統。
巴黎北部的Saint Denis居住區內,一個中央綠地就以調蓄雨水為目的建立起來。它被設計成一個相對低洼的區域,緩坡草地將雨水引向下游的一條旱河和位于市政道路下面的儲水池中。在下暴雨的時候,這個區域就變成了一個被淹沒的區域,十年一遇的暴雨中所蓄積的水量可達到30cm至40cm深。
德國弗萊堡是德國綠黨總部所在,是著名的生態城市。弗萊堡的生態試驗住宅區采用單戶雨水收集利用技術,將屋頂的雨水利用定型的管道收集到專門的蓄水桶中進行過濾和凈化,溢出的雨水通過綠地等回滲入地下,儲存起來的雨水可用來洗車或澆灌各家的花園。
英國雨水再利用管理協會最新數據顯示,近年來,隨著水價不斷攀升,越來越多的家庭開始使用雨水收集系統。一般房屋雨水收集系統設置1000升至7500升的儲水罐,多用于滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家用雨水收集系統直接從屋頂收集,并通過導水管簡單過濾或者更為復雜的自凈過濾系統后導入地下儲水罐儲存。
大型公建設施。很多體育場地由于本身鋪裝的不透水性或是弱透水性也會給周邊的地表徑流控制帶來困擾,但合理的規劃設計可解決這一問題。如歐洲某社區的籃球場被設計成半地下式,兼具雨水滯留功能。雨量正常時,該場地周邊社區內匯集的雨水會儲存在籃球場邊的專用雨水收集池中,在遇到暴雨時,活動場地本身就變成了一個巨大的儲水池,有效滯留過量雨水,分擔市政管道的壓力,保障社區安全。
紐約城市大學皇后學院被《普林斯頓評論》評為2012年最佳環境綠色大學之一。該校的3個雨水花園分別設在辦公樓后面的空地、圖書館旁和草坪旁的行人道。這些花壇底層鋪墊兩種不同大小的石頭層,然后以土壤覆蓋,種植經過選擇適合于雨水過濾、凈化空氣的植物和花卉,下雨時雨水通過花園過濾之后滲入地下。
大型的公共設施通常會配備有巨大的停車場。海綿城市體系下的道路和停車設施的設計需要結合雨水收集、初級凈化、儲存等措施來降低大面積的硬質鋪裝帶來的不良后果。
曼哈頓學院的停車場是一個采用環保建筑材料攔截雨水的案例。兩個停車場以多孔混凝造而成,雨水經多孔混凝土、碎石和地基多層過濾,然后滲入到地下水系統,而不是直接流入城市下水道。
位于曼哈頓鬧市中心的高線公園全長約2.5公里,是目前世界上最長的屋頂花園。該項目能截留80%的雨水流量,通過創造綠色自然環境,凈化空氣,減少“熱島”效應,吸引昆蟲和鳥類。
此外還有遍及紐約布魯克林、昆斯區等地的商業屋頂農場,這些“綠色屋頂”農場種植著各種蔬菜水果。
海綿公園。里昂市中心的中央公園建立在一片低洼地中。在建造該公園時特意留出了一個容量為870立方米的儲水池。雨天時,公園周邊建筑的雨水會被引水渠集中引入這個儲水池內。儲水池內不僅安裝了現代化的雨水凈化系統,還種植了許多水生植被以輔助凈化。經過凈化后的水被重新引入到城市綠化區中灌溉植被。
社區公園的邊界通常也可以成為收集雨水的地方。巴黎的高邁耶公園一條2.5深的溝槽成為了公園的“圍墻”,坡地上種植茂密的植物,同時兼具雨水收集的作用。
道路。為了削弱和控制地表徑流,在很多市政道路的兩側會設計低洼的人行道和綠地,通過對地形的塑造將雨水降速逐漸引流到樹池、草坪等緩沖綠地。
日本注重地面的呼吸性能,很多馬路用大粒石子和瀝青鋪就,便道也普遍使用透水磚,大大提高了其透水性。同時盡量減少地面硬化,多留泥土地面。
以排水系統為主的雨水解決方案
德國。德國地下排水系統的大規模建造伴隨著19世紀世界工業化的發展。當時,德國城市化進程加速,城市衛生系統不堪重負,霍亂、傷寒等疾病頻繁爆發。建立完善的城市供排水系統,成為了必然的選擇。
1842年,在英國工程師William Lindley的規劃下,德國城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統和第一個污水處理廠。隨著漢堡市不斷擴大,排水系統也不斷擴展,又先后建起了十幾個污水處理廠。這個系統還包含一個沖水系統,每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當時設備簡陋,并沒有徹底解決水污染問題,但這樣的設計理念仍然具有里程碑意義,很快就被歐洲和美國的一些城市所學習。
1867年,法蘭克福建成了第一個系統性的現代化下水道系統。該系統將污水進行分類疏導,最后排入河流,并與整個城市的排水系統進行整合,極大地提高了效率。可以說,德國開啟了整個歐洲大陸排水系統建設的新起點。
為解決管道破損、溢流污染等問題,德國采取分流制排水系統改造,分別為整治修復技術、管道清洗、管道滲漏性檢查、調蓄池建設。為減少初期雨水,特別是合流制地區降雨初期超過截流能力的合流水對水體的污染,自1975年德國首先在南部建設雨水池,20世紀80年代后期開始大規模建設各種雨水池。
根據2010年德國聯邦環保局的統計數據,如今德國的公共排水管道已達540000公里,大約可以環繞地球13圈半,專門的雨水排水管道長66000公里。德國綜合性的排水系統,每年可以處理100多億立方米的污水和雨水。
在德國,大城市每年投入到下水道系統的預算都在上億歐元,維護費用在每公里年均5000歐元左右。水務部門的閉路電視系統負責對地下管道進行24小時的實時監控,一旦發現問題會及時進行維修。
以慕尼黑為例,暴雨來臨時,慕尼黑的13個總容量達70.6萬立方米的地下儲水庫可暫時貯存雨水,成為暴雨進入地下管道之前的緩沖閥門,然后將雨水緩慢釋放到地下排水管道,以確保進入地下設施的水量不會超過最大負荷,最終將雨水引入Isar河。
此外,德國的雨水排水系統還包括強制性透水路面的設計,不僅解決了積水問題,還平衡了城市生態系統。比如雨水由透水路面滲透入地,可補充地下水資源;還能通透“地氣”,可使地面冬暖夏涼,雨季透水,冬季化雪,可以增加城市居住的舒適度;透水地面的孔隙多,地表面積大,對粉塵有較強的吸附力,減少了揚塵污染,也可降低噪音。
德國城市中80%的地面都為透水地面。德國的市政根據不同區域鋪就不同的透水路面。人行道、步行街、自行車道、郊區道路等受壓不大的地方,采用透水性地磚,這種磚本身可透水,磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接;自行車存放地和停車場的地面,則選擇有孔的混凝土磚,并在磚孔中用土填充,這樣有利于雜草生長,從而使地面的40%有綠化功能;居民區、公園和街頭廣場更需要綠化和美化,因此這些地方選用實心磚鋪路,但磚與磚之間會留出空隙;居民區步行道、校園和公園等步行道路等地,由于路面使用率高,用細碎石或細鵝卵石鋪路會更合適。此外,道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。
對于村莊和小城鎮,德國也有排積水的高招――建滯留雨水的低地池塘。下雨時使雨水順地勢流入,并形成濕地生態區;讓荒地長滿灌木和樹林,能使降雨很快通過植物的根部被吸收入地;讓各種人工改建的直型河道和溪流恢復原有的自然彎曲形狀和透水狀態,恢復河岸兩邊的自然植被帶,并讓泛洪區與多條這樣彎曲的河道與溪流相連;在農田周邊,采用修建土籬和灌木帶的方法來增加農田對洪水的抵抗和吸收能力等。
從上世紀60年代起,德國就致力于開發各種雨水滲透裝置。德國一些城市在不同區域鋪設不同的透水路面。道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑、地表明溝。這不僅作為下水道之外重要的雨水傳輸途徑,還模擬天然河道,融入城市景觀,既實用又美觀。
德國近年來開始推廣的“洼地―滲渠系統”使各個就地設置的洼地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連,形成了一個分散的雨水處理系統。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水,滲渠則能長期儲存雨水,進一步減輕了排水管道的負擔。
法國巴黎。巴黎的下水道均處在巴黎市地面以下50米,水道縱橫交錯,密如蛛網,總長2347公里,規模遠超巴黎地鐵。巴黎人花了126年的時間將其完善擴充,并按溝道大小,分為小下水道、中下水道和排水渠三種。當前,每天有120億立方米的水經此凈化排出。
巴黎下水道網絡中,有2個電腦控制的污水壓力提升廠,它們能加速廢水的流動,同時負責大量垃圾和泥沙的清除;11個專門針對雨季塞納河水的“漲水站”以及安全閥,來保證經過馬路又流回到塞納河水的質量;50個專門用于下大雨時保證排水效果的路邊下水道。
同時,巴黎市民飲用水的50%是通過地下管道輸入的。巴黎的下水道除了排水溝外,它還設有兩套供水系統,一套供飲用水,一套供非飲用水,以及一條氣壓傳送管道。巴黎的地下排水系統基本是順著城市的道路修建的,每條道路下面都有一條與之平行的排水溝,整個排水系統就像是一個完整的人體。它通過四通八達的供水管道向城市的每家每戶輸送自來水;緊挨著供水管道的是同樣粗的排水管道,負責將各種生活污水運出巴黎。
在巴黎,雨水到了地面會迅速了無蹤跡,在地面之下匯成一片“”。拋掉地面成效,巴黎更有讓人驚奇的地下奇跡。一位有過下水道參觀經歷的游客描述道,“四壁整潔,管道通暢,地上沒有一點臟物,干凈程度可與巴黎街道相媲美,不會聞到一丁點兒腥臭味”。
此外,在巴黎,如果你不小心把鑰匙或是貴重的戒指掉進了下水道,是完全可以根據地漏位置,把東西找回來的。因為這里約2.6萬個下水道蓋、6000多個地下蓄水池都會標注街道和門牌號碼。
法國的下水道中還有獨立的照明系統、通風系統。只要將下水道中的照明燈打開,即使是晚間也可以進行維修工作。這樣的市政工程雖然初期投資相當巨大,但是在后期的使用過程中卻可以節省大量的人力和物力。但凡任何一條管線發生泄漏、電纜發生短路或者出現其他的故障,工人都可以直接進入地下進行維修,而不需要向其他國家一樣挖開地面、切斷交通后再進行處理。
日本東京。東京的雨水有兩種渠道疏通:第一,靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建筑的排水管,以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道,最終通過大支流排入大海;第二,其余地域的雨水,會隨著每棟建筑的排水系統進入公共排雨管,再隨下水道系統的凈水排放管道流入公共水域。
1992年至2006年之間,日本在斡襝兀Saitama)東部修建了一座暴雨排水系統――首都圈排水系統,是世界最大規模、最先進的地下排水系統,支撐著日本首都東京的安全。獲“地下神殿”之美名。目的是防止臺風季節因為暴雨而可能出現的洪災,讓日本東京地區免受水災侵襲。據悉,該系統共耗資30億美元。這座排水系統由一連串混凝土立坑組成,每個混凝土立坑有65米高(約22層樓)、32米寬,在地下50米深處,由6.3公里長的隧道串接而成。除此之外,還有一座巨型調壓水槽:25.4米高(約八層樓)、177米長、78米寬,內有59支混凝土支柱,總貯水量為67萬立方米,以14000匹馬力的渦輪機達到最大排水量每秒200立方米,排水標準是五至十年一遇。
除了硬件保障之外,東京下水道局從污水排放階段就開始介入管理,以保證排水管道的暢通。他們規定,一些不溶于水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道,而要先通過垃圾分類系統進行處理。此外,烹飪產生的油污也不允許直接導入下水道中,東京下水道局對此倡導的解決辦法是:用報紙把油污擦干凈,再把沾滿油污的報紙當作可燃垃圾來處理。更干脆的辦法是做菜少用油。下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網頁和教室,介紹少油、健康的食譜。
此外,東京還設有降雨信息系統來預測和統計各種降雨數據,并進行各地的排水調度。利用統計結果,可以在一些容易浸水的地區采取特殊的處理措施。比如,東京江東區南沙地區就建立了雨水調整池,其中最大的一個池一次可以最多存儲2.5萬立方米的雨水。
美國紐約。美國紐約的下水道位于地下9至60米的地方,總長10600公里,興建于1849年。紐約也堪稱最早建造下水道的城市之一。壯觀的地下磚結構隧道,完善的排水設施是美國其他任何一座城市都無法相比的。由于寬闊敞亮,紐約下水道是《007》系列、《碟中諜》系列電影中的常客。
但是紐約排水系統卻經常因為污染水道的問題備受詬病,甚至還發生過因污水異味導致聯合國總部會議被迫終止的事件。隨著城市化的推進,該市的污水問題給政府和公眾帶來嚴峻挑戰。美國環境保護署在1994年下發了全國性的框架文件,要求控制這種溢流現象的發生,內容包括要求下水道不能輕易被瓦礫堵塞;如果發生溢流要及時警告公民等。
為緩解資源浪費現狀,美國環保部門從2011年起在全國推出各種降低能耗的計劃,以提高污水處理過程的能源效率。
截止2012年,美國總共有16583家污水處理廠,每年總共要花費大約40億美元的電力成本,占美國整個國家電力供給的1%。同時,還向大氣中排放4500萬噸以上的溫室氣體。其中,僅有19%~20%的處理廠將厭氧消化池中產生的能量加以回收利用。
與一般污水處理廠保守的做法不同,紐約市環保局不僅僅關注于滿足環境規范,同時也開始意識到污水處理成本和長期回報問題。環保局聲稱,在不久的將來,城市排水系統將化身“能源的制造者”。為此,紐約改造了14座污水處理廠。一是從污水中繁殖的藻類中提取加熱燃料丁醇(一種可以替代汽油的燃料)。同時,出售甲烷氣體,給居民家庭提供能源。二是收集排水管道污泥,制造氣體,然后用這些氣體制造清潔能源;或者將污泥加工成一種富含養分和有機成分的、可回收再利用的生物固體,并作為肥料和土壤改良劑用于公園、田地、草坪、高爾夫球場等地方。將紐約市居民生活污水所產生的大量污泥、甲烷和其他“副產品”轉化為可再生能源。
效果與啟示
政策管理完善。國家的政策與管理在海綿城市建設過程中相當重要。在制度上,完善有關水污染防治法、城市節約用水管理辦法、建筑給水排水規范等,新建或改建城市建筑使之符合海綿城市的建設要求,探索建立針對海綿城市建設管理的規章制度。在試點城市探索雨水管理收費制度,開展雨水管理收費試點。
用水量下降。雨水回收利用大大降低了居民每天人均用水量,大大節約了水資源。大型市政建筑和商業建筑的雨水利用節省了大量的可利用水資源。最為典型的是倫敦奧林匹克公園。園內主體建筑和林地建立了完善的雨水收集系統,通過回收雨水和廢水再利用等方式,這一占地225公頃的公園灌溉用水完全來自于雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民,使周邊街區用水量較其他類似街區下降了40%。公園周邊居民的每天人均用水量也下降至105升,遠低于倫敦地區的平均水平144升。
英國政府和雨水再利用管理協會調研認為,英國利用雨水回收系統在提升水資源利用率方面仍有巨大的潛力。數據顯示,以當前倫敦地區典型住房計算,在倫敦地區年均600毫米降水量情況下,每所房屋(屋頂面積100平方米)每年可回收5.4萬升雨水。英國政府預計,如果所有新建住宅都設置雨水收集裝置,未來英格蘭地區年均回收雨水量將達到2.8億立方米;如果新建商業用地也設置類似的裝置,則回收數量能夠翻倍。
防洪排澇能力提升。海綿城市應對“雨后看?!钡拇蟪鞘胁∮幸欢ㄐЧ?。通過透水地面、下沉式綠地、蓄水池等的作用,使得降雨路面的綜合徑流系數大大降低,增強了防洪排澇的能力。
英國雨水利用管理協會數據顯示,當前建立的家庭雨水收集系統,能夠使單一家庭應對突發降雨能力提升至一年一遇的水平。與此同時,大型設施和社區建立適合自身規模的雨水收集系統后,社區應對突發降水的能力有可能提升至30年一遇的水平。在此基礎上,大倫敦區周邊建立的30個左右的大型蓄水湖,其應對能力則有可能提升至百年一遇,大倫敦區的主排水河道泰晤士河的應對能力也會相應大幅上升。
排水系統高標準改造。海綿城市對于暴雨的襲擊仍然無能為力。告別“看海”必須從硬件抓起,作別原有偏低的參數標準,向高標準國家看齊。可以從以下幾個方面借鑒國外的建設經驗:以生態為先的原則,因地制宜排污泄洪,實現人與自然和諧相處;制定排水高標準,配備相應排水系統;加大地下管道修建及養護工作投資力度;設立管理機構,引導居民有序排水;設立降雨信息系統,預測、統計各種降雨,防患于未然。同時拓寬思路,采取更經濟環保的可持續污水處理和管理方法。
篇9
目前,預制梁在在城市快速路、高架橋等市政工程中運用很廣。預制梁較現澆梁有造價低、節省資源、施工難度低,操作方便,節省工期等優點。在這里主要對后張拉預應力箱梁、T梁、I梁進行講述。
一、概述
預制梁的施工,預制場總體規劃特別重要,對預制場合理的布置、規劃有利于節省資源、生產高效。反之,則會造成高投入,低產出,資源不能充分利用,工人施工不便,更甚至于導致安全事故,延誤工期等。預制場的規劃要考慮總工程量,工期要求,日生產能力,梁吊裝條件等。
主要原則:
選址要考慮是否利于梁運輸吊裝;場地面積是否滿足日生產量,材料堆場,工人生活區,半成品加工區、存梁等的需要。地基承載能力的確定,對于預應力后張法施工的預制場,地基承載力太弱的需加固處治后方可使用。
匹配:底模數量、施工用龍門吊、吊梁用龍門吊、模板數量、施工機械、施工場地面積的匹配。管理人員、技術人員及施工人員的匹配。
布置:底??v、橫間距是否利于裝、拆模板(就遠原則);施工區與生活區的布置;施工區與半成呂加工區的布置(就近原則);施工用龍門吊與移梁用龍門吊的布置(宜錯開不同軌互不干擾);存梁區的布置(易于移梁和吊裝);鋼材的布置(靠近半成品加工區);辦公室的布置(不宜離施工區太遠);場坪及排水的布置(涉及文明施工和安全生產)。
二、施工工藝
1、底模
底模主要有三種:木地模(較少使用,這里不做介紹)、砼底模和中間為砼兩端為木模的底模形式。地膜面按設計提供的數值設置反拱度,反拱值按二次拋物線計算取值。
(1)砼底模
平整場地,做場坪排水溝,根據地基承載力和張拉時兩端受力情況,在底模兩端施工擴大基礎,然后制作砼臺座,在臺座砼上預留地腳拉桿孔和吊裝孔,砼臺座邊線用槽鋼或角鋼做護腳,為了使梁底面光結,有些單位還在底模上鋪鋼板或將臺座面做成水磨石面。
(2)半砼半木底模
因為后張拉梁在張拉時易將底模兩端壓沉,從而改變底模預設拱度,這種臺座的方法是在每條梁移走后通過重新安裝兩端木模來使底模符合設計要求,通常只要在兩端3m安裝木模即可。
2、模板
現在木模己較少使用,一般在梁施工數量極少時才允許使用。鋼模通常在專業模板加工廠制作,模板的制作除尺寸符合設計外,需保證模板的剛度,因重復使用幾十上百次,平時使用時發現變形脫焊的應立即加固整修,另應檢查大面積平整度、坡度。模板的拼裝應易于操作加固。為防止澆砼時漏漿,應在底模兩側和模板接縫粘貼止漿膠帶或海綿。
為方便脫模,對底??墒褂脟姛羯舷灒撃┖蜋C油等方法,鋼模可采用脫模劑和涂機油,通常機油摻柴油稀釋。
3、鋼筋及鋼束
波紋管坐標應符合設計并總體平順,且應固定,防止澆砼過程中上、下、左、右移位。螺旋筋應緊靠錨錠板尾,應將錨錠板的灌漿孔塞上海綿、布條等,防止砼進入灌漿孔。對于大跨徑T梁波紋接頭應滿足規范6d的要求,防止穿束時過大的沖擊力將波紋管接頭沖散。對于一孔多束和管道過長的,要求先穿鋼束,然后檢查管道定位合格后,方可封模板。錨錠板面應和鋼束軸線垂直。預制梁的箍筋應開口全部朝上。
注意伸縮縫鋼筋、連續縫鋼筋(或鋼板)、泄水孔、防撞欄鋼筋、吊裝孔(或吊環鋼筋)的預埋,對于T梁設干接縫的,連接鋼板的表面可用扎絲綁扎泡沫,拆模后輕敲泡沫就可干凈便捷的露出鋼板,方便干接縫鋼板焊接。
4、砼
(1)箱梁
一次性澆筑,即頂板,腹板的模板、鋼筋一次性完成,砼一次性澆筑。底板的模板不是全封閉的,頂板分全封閉和不封閉兩種,橫隔板不封閉。該種工藝不方便施工,這里不展開。
兩次性澆筑,即先澆底板、腹,后澆頂板。鋼筋,模板分開兩次做。因為澆底、板腹板時沒有頂板鋼板和模板,腹板內模是開口,故可從內模開口下底板砼。先從一端向另一端澆底板,這樣底板砼下料振搗都比較好操作。待底板澆筑完畢后,再倒頭從先澆底板一端再水平分層,斜向分段澆腹板砼。因為這時底板砼己基本初凝,故底板砼不用壓頂。待底腹板砼達到拆模強度后,拆除內模,再支頂板底模,綁頂板鋼板,澆頂板砼;但要在頂板上預留上人孔,以利于人鉆入腹內拆頂板底模,最后處理人孔采用吊模。
(2)T梁和I梁
模板每節為整塊,包括馬蹄,梁肋和腹板。砼采用一次性水平分層,斜向分段澆筑,可先澆梁肋,再澆頂板,也可梁肋、頂板每段一起澆,再逐段推進。梁高小于2米的可不用附著式振動器,梁高大于2米的應在側模安裝附著式振動器,梁高大于2米的一般為預應力砼梁;故附著式振搗器的位置可根據波紋管的坐標走向來定,間距2米,兩側錯開1米,有必要時在馬蹄部位也可安裝一排。
5、預應力張拉
千斤頂、油表必須校驗。根據設計出據的張拉力、管道長度、預應力束截面積,根據實驗室提供的鋼束彈性橫量平均值,根據現場施工條件在規范范圍內,選取千斤頂摩擦系數和管道摩阻系數,正確計算鋼束理論伸長值。
對于梁起拱值較小的箱梁(3cm以下)一般采用兩端對稱張拉,采用10%--100%施工程序即可。伸長值采用(100%-10%)÷9×10,計算實際伸長值與理論伸長值校驗,在理論伸長值±6%范圍為合格。
對于梁起拱值較大(3㎝以上),建議采用10%--50%--倒頂--50%--100%施工程序。橫向僅一股鋼束的可采用上述方法。
對于橫向有兩股以上鋼束的薄腹梁、較高的T梁、I梁,為防止梁體向一側傾覆或出現水平位移(即梁橫向彎曲),應一束先拉至50%,退頂,然后拉對稱一束至50%,然后將該束拉至100%。退頂后再將先拉至50%的一束拉至100%,伸長值按[(100%-50%)+(50%-10%)]÷9×10公式計算實際伸長值,與理論伸長值校核,誤差超過±6%的應停止張拉分析原因。
6、孔道壓漿
壓漿先應計算水泥用量,過漿篩篩目不宜大于2毫米,稠度按設計配合比,稠度太高壓漿困難,甚至爆管,太稀則泌水率過高,孔道不密實。注漿后,待管道另一端注漿孔有濃漿溢出方可關閉該端閥門,然后持壓2分鐘,這時可看到鋼束縫有清水溢出,壓力表讀數應在0.5-1.0MPa。
7、封頭
壓將完畢,切除多余鋼絞線頭,留出錨錠板外3-5㎝,然后綁孔錨頭鋼筋,封頭的模板定位要準,特別是斜交梁和非標準長梁,可通過拉對角線長檢查模板定位是否準確,同時應通過封頭模板來校正梁長。
三.病害分析及處治
1、底模
(1) 一般情況下后張拉預應力底模受壓力影響易發生底模沉降情況,在做后張拉預應力梁的底模前應先考慮地基基礎受力問題,受力區通常按兩端2~3米范圍計算兩端承重量,每端受力可按梁自重的一半計算,然后通過實驗獲取地基每平方承受力,通過這兩個數據來確定擴大基礎的尺寸。
(2) 若為軟土地基,通過做擴大基礎不能解決問題的,則需在兩端通打木樁或粉噴樁或碎石樁等基礎加固處理措施來解決。
(3) 對己處治過的地基若仍發生極小的沉降,可通過在沉降范圍局部加砂漿調整標高來恢復預設拱度。
(4) 沉降不均勻的可整體加厚10cm砼來處治(不僅是兩端沉降或受壓變形嚴重的)。
2、張拉拱度偏小或偏大
當梁為負拱時,梁受力效果不好,梁底易開裂,當梁拱度太大占用橋面鋪裝厚度。
產生上述情況,主要原因有以下幾點:
張拉力可能偏小或偏大
砼實際彈模與設計相差太大
張拉時砼強度是否達到設計的齡期及強度
孔道定位是否準確是否平順
底模是否沉降
處理的方法
檢查張拉機具是否工作正常,張拉技術交底是否正確,實際伸長值是否符合要求。
按設計正確定位波紋管坐標。
按設計齡期和砼強度作為是否可以張拉的標準,可按同條件試塊強度來控制。
改變砼的彈模,砼彈模大則砼變形小,導致起拱值小,可將粗骨料粒徑變小。
校正底模沉降,或適當調整預設反拱值。
3、伸長值
預應力張拉通常采用張拉力與伸長值雙控來檢驗張拉是否合格,張拉力符合設計要求但伸長值不符合要求,張拉的環節也是有問題的。
理論伸長值計算是否有誤,主要有鋼束的彈性橫量,管道長度,孔道摩擦系數和千斤頂摩阻系數K的取值,一定要根據現場實際性況和同條件規范中的界定值。
實際伸長值的計算
實際伸長值應減去千斤頂長度段鋼束的伸長值,大跨度梁有倒頂二次張拉的,第二次拉至上一次控制力時千斤頂的伸長值應減去,兩端夾片的頂進值應加上。
波紋管堵孔
通??椎廊糁挥幸惶幎驴浊叶驴组L度較短,伸長值差異較小,若有多處堵孔,則伸長值差異則很大,例5米則會有3厘米差異。
是否個別鋼束不受力或受力不均,鋼束不可纏繞。
4、 波紋管堵孔
孔道堵孔后,張拉伸長值不合要求,注漿不通,處理方法:
封模前先檢查管道接頭是否嚴密,管道有無破損,先保證管道嚴密方可封模。
個別少許漏漿導致的堵孔,可在張拉過程中繃掉,不影響伸長量和注漿。