地基樁基檢測范文

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導語:如何才能寫好一篇地基樁基檢測,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。

地基樁基檢測

篇1

關鍵詞 樁基;檢測;質量

中圖分類號TU5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0145-02

1 巖土地基樁基檢測中存在主要問題分析

通過對大量樁基檢測工程進行調查研究發現,檢測中存在的問題主要體現在以下幾個方面上:其一,有些檢測單位的檢測人員專業水平偏低,從而導致檢測工作不到位,常常會留下一些質量隱患;其二,檢測儀器和設備陳舊,無法滿足樁基檢測相關規范和標準的要求,如有些檢測單位在進行低應變完整性檢測時采用速度計,這在一定程度上影響了檢測波形的質量。此外,有些檢測儀器上沒有準用標簽,并且儀器周期檢定的執行情況也不到位;其三,檢測報告方面的問題也非常明顯,如有些單位采用非規范規定的檢測方法出具報告、檢測報告無編號、符號格式不規范、報告結論的隨意性較大等等;其四,規范之間的協調問題。目前,雖然我國樁基檢測技術標準已基本完善,但是各標準和規范之間嚴重缺乏協調性和銜接性,并且適用范圍也不明確,還存在重復、矛盾和遺漏等問題,這為實際工程應用標準和規范帶來了一定的困擾;其五,由于我國對檢測市場缺乏規范,致使常常會出現片面壓價的情況,有些檢測單位在承接工程后,為了獲取更大的經濟效益,在檢測過程中偷工減料,更有一些單位將自己的資質出賣給其他不具備檢測能力的單位從中獲利,這都嚴重影響了檢測質量。綜上所述,為了有效提高樁基檢測工程的整體質量,必須針對當前存在的問題,采取切實可行的措施加以解決。

2 提高巖土地基樁基檢測質量的有效途徑

想要進一步確保樁基檢測的整體質量,應當從技術和管理兩方面著手,下面就此展開詳細論述。

2.1檢測技術方面的提高措施

1)樁基檢測應以JGJ106-2003作為主要依據。我國現行的JGJ106-2003規范整合了設計規范、驗收規范以及各類檢測標準中的有關內容,并對檢測數量、復檢規則、評價依據等進行了統一,同時還明確給出了各類檢測方法之間的關系及其具體適用范圍,這使得樁基檢測技術更加規范化和標準化。為此,各單位在進行樁基檢測的過程中,必須以該規范作為依據;

2)樁基承載力檢測應嚴格按照JGJ106-2003中的有關規定進行。樁基承載力設計等級為下列情況時,承載力驗收應采用靜荷載試驗,具體包括復雜地質條件、成樁可靠性低、新樁型新工藝、產生擠土效應等。由于大直徑灌注樁會受到設備以及現場條件等方面的限制,因而很難實現靜載荷試驗,針對這一情況可以采取鉆芯取樣法對樁底沉渣的厚度進行測定,并通過鉆取樁端持力層的巖土芯樣來檢驗樁端持力層。此外,大直徑預制樁、摩擦樁和嵌巖樁,可以采用高應變法對樁基的豎向承載力進行檢測,需要特別注意的是,采用該方法對灌注樁進行檢測時,必須有較為可靠的對比驗證資料,而擴底樁的檢測不得采用該方法;

3)采用樁端持力層巖性報告代替靜載荷試驗必須具備嚴格的條件。目前,有些施工單位在進行人工挖孔嵌巖樁施工時,為了降低工程造價和趕工期,常常將樁端持力層中的巖芯加工成試塊,并以此為試驗對象進行強度測試,將靜載荷試驗省去。這種做法的可行性與否是一個值得商榷的問題?,F行的JGJ06-2003中并沒有這種提法,GB50202-2002中也沒有明確規定,所以這種做法必須謹慎采用或是不用,并在實際操作中,以JGJ106-2003中的相關規定為準;

4)大直徑嵌巖樁的檢測。按照JGJ106-2003和GB50007-2002中的有關規定,對端承型大直徑嵌巖樁的檢測方法有以下兩種:其一,鉆芯法檢測。采用該方法時,鉆芯取樣的樁基數量應不少于總樁基的10%且最低不得少于10根。鉆芯過程中應當鉆取樁端持力層巖土芯樣,并且應對沉渣厚度進行檢測。同時,一般工程還應另外抽取10%的樁,用小應變法對樁基的完整性進行檢測,若是重要工程則應當抽取20%的樁進行檢測,并確保每一柱下的檢測根數不少于1根;其二,聲波透射法。該方法主要是對樁基的完整性進行檢測,實際過程中抽取數量不得少于10%。

2.2管理措施

1)各級地方政府及建設行政主管部門應當進一步加強對樁基檢測的質量監督,尤其是應當加強對各單位強制性標準執行情況的檢查。同時,應當嚴格執行國家以及各省的相關規定,所有樁基工程在檢測過程中必須嚴格執行國家現行的規范標準,否則一律不予驗收。此外,對于未經驗收或是驗收不合格的樁基工程,嚴禁進行上部結構施工;

2)有關部門應加大對樁基檢測市場的管理和規范力度,加快推行樁基檢測合同審查備案制度和季度報告制。為了進一步規范樁基檢測市場,應在有切實證據的基礎上吊銷一部分嚴重擾亂市場秩序的檢測單位,并對采用不正當手段進行競爭的單位和個人進行嚴懲。同時,建議物價局應對當前樁基檢測的收費標準進行適當調整,借此來使各個檢測單位的責任與利益相一致,這有助于促進檢測質量的提升。此外,應打破壟斷經營,構建起一個公正、公平、開放的檢測市場,這有利于確保樁基檢測行業健康、穩定、持續發展;

3)提高檢測從業人員的職業素質和技術水平。應適當加大對樁基檢測人員的培訓力度,使他們了解并掌握現行的法律、法規和規范標準,并通過強化教育,提高他們的質量和責任意識,把好檢測質量關,這對于提高樁基檢測質量意義重大。

參考文獻

[1]劉益民,王學松.建筑樁基檢測作業中的危險、有害因素及其對策與措施[J].安徽地質,2010(2).

[2]李大展,鄒慶祥,陳鐘.關于樁與地基靜載試驗幾種方法的比較[J].工程質量,2008(3).

篇2

[關鍵詞]地基檢測技術 現狀 發展

中圖分類號:V448.25+1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)07-0036-01

引言

最近幾十年來,我國開始致力于地基檢測技術的研究,通過實際動手實踐,積累了大量的操作經驗。但是,我國關于此方面技術的研究還遠遠不夠,無法達到生產生活的需要,這不僅反映在地基處理與地基檢測的不協調上,還反映在其發展的落后性上。究其根源,很大程度是因為地方對此項技術的重視程度還不夠。根據數據采樣,可以得出結論,大多數土建事故時有地基問題所引起的。

鑒于此上情況,相關工作人員應該對現有的地基檢測技術進行翻新,不斷地與先進科技進行融合,使檢測方法具有科學性,先進性,標準型等特性。只有這樣,地基檢測方法才能真正的為土建工程服務,達到它本該達到的效果。

現在目前所使用的檢測方法,大部分是比較傳統的檢測方法,雖然它有著一定規范,但卻無法滿足日益翻新的地基工程技術,所以,相關工作人員應該結合一些先進的科技,提出新的能夠適應時展的地基檢測技術。

一、現有的地基檢測方法以及存在的某些問題

工程物探、原位測試、室內土工等都被包括在地基檢測范圍之內。其中十字板剪切、室內土工、動探、靜力觸探、旁壓試驗等等,不僅是巖土工程最重要的組成部分,也是最常見的勘測手段。

(一)靜力觸探

在地基檢測方法之中,靜力觸探可以算得上是一種比較廣泛而常見的測試技術。這個方法被創造于上個世紀初,發展至如今,一共有三個階段。如今這三個階段發展狀況各不相同,單橋發展良好,受到廣泛使用,雙橋漸漸走進人們視野,逐步被人們所接收,而孔壓則是發展最為緩慢的。它們主要被用來進行劃分土類,確定土的物理指標等等,近些年來,也常常被用來加強地基檢測。

靜力觸探在地基檢測板塊發展時間較長,技術也比較成熟,但也并非毫無缺陷。包括有限元法、孔穴擴張法、應變路徑法等理論雖然已經十分成熟但里面依舊存在著一些假設性設定。然而,這些假設性設定碰上地基的復雜與不確定性體質,就給觸探探究以及地基檢測帶來了很多無法輕易解決的困難。比如砂土,因為不同類型之間密度其有很大差異,所以并不能用統一的模式去對它進行參考描述。

有時相關工作人員在下鉆去,因為探桿不容易控制,測量成果可能無法十分精確,會有人為差異,所以,某些程序并不能用該種方法進行操作。這就進一步說明了,靜力觸探在實際使用中還存在一些局限性。最后,不同地方的工作人員在對觸探結果進行處理的時候,使用的方式,公式也不盡相同,這就要求處理人員必須有著非常豐富的實踐經驗。

另外,因為靜力觸探樣本有限,對同一塊地的接觸也就有限,所以在實際研究中,此種方法只能夠對場地的地基情況進行大概的反映,而不能細化反映。

(二)動力觸探法

動力觸探法是一種具有悠長歷史的地基檢測方法,它通過對地面進行敲擊來進行土地原位測試,擁有直觀、快速、實用性廣、經濟、常見等特性,是一種比較全能的檢測方法。

動力觸探法主要被用于劃分土層、確定液化密度、區分土地類別等等。這種方法雖然用法簡單直觀,但是結論通常是根據相關公式直接計算出來的,無論是可靠度、精確度都有著很大的探討空間。并且在實際測試的時候,影響因素較多,無法做到精密準確。另外,此種方法的數據統計通常是根據簡單估算配合公式計算得出的,這種方法其實比較草率,會造成結果數據粗糙、不精確、離散性大。對于場地,此種方法無法均勻得對場地進行反映,具有很大的浮動性,會造成工作人員評價的不客觀和不穩定。

在實際應用之中,如果測試土地有著較多的粘土層以及礫石層,可以對動力觸探法進行優先考慮。不僅如此,還可以將靜力觸探和動力觸探相結合,對地基進行客觀評價。

(三)平板載荷

平板載荷是一種模擬性的地基測試方式,它主要是通過向檢測地基施加荷載來進行的。這種方法最初出現于上個世紀初,通常我們在進行大型工程地基檢測時,必須要使用此種方法。這種方法主要被用于評價濕性地基、確定地基沉降等。

相關學者通過分析之后得出結論,荷載板大約有板寬兩倍左右的影響,且對于大型工程建筑,它的影響會比一般建筑更大。由此我們可以得出結論,尺寸效應會對載荷試驗產生影響,使受力具有不確定性,甚至可能引發安全隱患。且通過大量的實際操作,我們可以得知,載荷試驗與實際構筑有著非常大的差別,載荷試驗更容易對水泥土進行錯誤評估最終造成工程事故,近些年來,以載荷試驗作為評價標準的工作大部分都因為事故而停止使用。因此,我們應該吸取教訓,正視此種方法存在的問題,并且想辦法將其解決,使它能夠更好的為地基檢測工作做貢獻。

(四)地基檢測的其他檢測方法

目前社會上的地基檢測,不僅僅有上面提到的三種方法,還有其他的方法,比如旁壓測試、野外十字板剪切等等,這些方法雖然有著各自的優點,但不可避免的都存在著或多或少的問題,無法做到相對完善的地基檢測。

二、地基檢測方法的發展情況

但值得慶幸的時,隨著社會經濟與科技的不斷發展,人民對于地基檢測也是越來越重視。相關工作人員開始將各個領域加以結合,尋求新的突破點,而原有監測方法的缺點也促使著檢測方式的不斷更新,社會開始出現了一批新興的檢測方法。

(一)瑞利波法

在上個世紀五十年代,土建工程相關的工作人員開始對瑞利波法進行研究,希望能將其運用到地基檢測中去,而我國,也緊隨其后才是對此種技術進行研究。在進行了長時間的研究之后,此種技術開始逐步被運用到地基檢測中。

該種方法是利用瑞雷波的傳遞而進行工作的,不同的頻率,不同的介質,瑞雷波的傳遞速度都有所不同。

和現在社會上所使用的檢測方法相比,瑞利波不但具有經濟、簡便、可大范圍操作、快速、操作容易上手等特性,還能夠對地基的一些特性進行反應,這就在一定程度上將離散性大的傳統方法缺點進行了克服。當此種方法尚未被完全開發出來,還需要對它進行全方面的檢測和試驗,因此,我們還不能確定其實際功能的大小。為此,許多學者都在對它進行嚴謹的探討,希望能夠盡快將它投入使用。

(二)探地雷達法

這種方法是于上個世紀八十年代被提出來的,其主要原理是對高頻脈沖進行電磁波的檢測。相比于瑞利波法來說,這種方法發展速度更快,已經開始被運用到實際的地基檢測中去了。

這種方法具有準確、快速、經濟等特性,能夠較好的對地基進行評估。但此種方法并未完全在社會上普及,因此,相關工作人員進行對此進行全面推廣,讓它能夠被廣泛利用。

(三)其他測試方法

在地基檢測方法的發展之中,還有些其他不同的方法,比如說小應變測等等,它們在原有檢測方法的基礎上進行了積極創新,對原有的技術漏洞進行了克服,更為基地檢測提供了新的思路。而我們應該知道的是,不同地基地有著不同的特性,我們需要對這些特性進行認識,然后采取適合此特性的不同檢測方式。這就需要我們對地基檢測方式進行不斷地更新,利用不斷發展地科技將其包裝起來,克服原本存在的問題,達到不同的檢測目的與要求,最終得出最正確,最精準的答案,使得土建工程能夠順利安全的施工。

參考文獻

[1] 龍舉.山區回填土地基質量檢測技術研究[J].低溫建筑技術,2012,34(9):101-103.

[2] 李軍民.地基加固效果評價中面波檢測技術的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(8).

[3] 任澤龍.談強夯處理地基的檢測技術[J].山西建筑,2013,39(21):85-87.

篇3

【關鍵詞】低應變反射波法;樁基檢測;重要手段

橋梁、樓宇、水壩等大型建筑都需要有堅固的地基去承受巨大的壓力,樁基的檢測自然而然成了衡量建筑牢固性能的必要條件。針對樁基容易出現的擴徑、縮頸、離析等缺陷,低應變反射波法能夠有效檢測出此類問題。1992年,我國成立了首家專門從事高低應變樁基動測儀研制及方法研究的專業化公司-武漢巖海工程技術開發公司,該公司開發的RS系列樁檢測設備及CCWAPC波動方程擬合法分析軟件已達到國際同類產品的先進水平,經過不斷的發展完善,其現場檢測波形分析樁身完整性判斷等各方面都比較成熟[1]。

一、定義及原理

(一)低應變反射波法的定義

低應變反射波法又稱時域法,即在時間域上研究分析樁的振動曲線,通常是通過對樁的瞬態激振后,研究樁頂速度隨時間的變化曲線,從而判斷樁的質量[2]。

(二)低應變反射波法的基本原理

低應變測樁技術最早起源于應力波理論以一維彈性桿平面應力波的波動理論為基礎。其中的反射波法的最主要功能是檢測混凝土強度等級定性估計、樁身缺陷位置判斷等樁身結構的完整性[3]。

樁基的混凝土材質的堅固強度比周圍的地質強度要大的多,可以把樁身看做一個一維彈性桿,當樁身受到來自頂部的沖擊力時,由于周圍土質強度小,其端面上就會發生振動,沖擊力產生的能量會以波的形式沿著樁身傳播,一部分反射波向上傳播到達樁頂,另一部分透射波向下傳播到達樁底,反射波的幅度和相位是由樁身的波阻抗來決定的,樁頂的傳感器接收到波信號并上傳服務器,通過分析采集來的數據,我們可以知道樁身有無缺陷和缺陷程度,計算公式:

Z=ρCA

Z:樁身的波阻抗;ρ:混凝土的密度;C:波在樁身的傳播速度;A:樁身的截面積。

由此我們可以看出,樁身的波阻抗和混凝土的密度、樁身的截面積有關。

假如我們通過儀器檢測此樁身,發現存在一個變化界面,分別得出變化界面的頂部和底部的波阻抗,通過對兩個波阻抗的比較,得出樁基缺陷類型。當波阻抗相等時,不存在缺陷。

我們還可以計算缺陷的位置L,假設t是傳感器接收到反射波的時刻與重錘敲擊樁身時刻的差值,那么我們可以用以下公式計算:

L= t × C /2

二、低應變反射波法在實例中的應用和注意事項

(一)實例應用

1.實例檢測

我們通過一個例子來說明:檢測一座32層高層樓宇的一個樁基,首先根據經驗分析此樁基可能存在離析。然后用重錘敲擊樁身,測得數值顯示,在樁身1.23m處有同相反射波,在2.46m再次出現同相反射波。由此初步判斷此樁基存在離析缺陷。最后應該人工挖開樁基驗證檢測結果的正確性,并進行修復。

2.常見缺陷樁

施工中工藝和材料因素都有可能影響樁基的性能,改變樁基的承載能力。樁基的缺陷主要表現為擴徑、縮徑、離析、斷裂、空洞和夾泥,也不排除有的缺陷是其中兩種或者多種的組合。

3.數據分析

分析采用低應變反應法測得的數據通常采用三種方法:濾波技術、曲線放大法、缺陷處信號重復反射分析。濾波技術是我們在施工中用到的最常見的方法,它對于較小的、不嚴重的缺陷樁分析準確,對于大缺陷樁不適用。對于曲線放大,有兩種方法可以放大,一是線性放大,它主要針對淺層小信號的放大,可以使信號量化;二是指數放大,它有時會使曲線畸變,但是它能反應缺陷程度。如果缺陷位置超過一半樁長,則對此應該仔細區分,否則會誤判。

(二)注意事項

1.樁頭的處理

檢測有效的前提是樁頭必須處理的干凈、平整,沒有凸起和凹陷。以往的經驗表明,樁頭與混凝土之間接觸不緊密,原來沿著樁身傳遞的應力波不會沿著原來的軌道繼續傳遞,應力波傳播方向改變就會影響反射波的方向,從而造成得到的波形不正確,造成結果誤判。

2.激振錘的選擇和錘擊位置

(1)激振錘的選擇

激振能量的大小和力錘的外形、重量、錘擊力度等多個因素有關。當錘擊作用時間短時,脈沖寬度窄,所含的高頻成分多,檢測短樁和淺層缺陷比較可靠。當錘擊時間長時,脈沖寬度寬,所含低頻成分多,檢測長樁和深層缺陷比較可靠。所以,針對不同的實際情況,應該選擇不同的激振錘。

當用不同的力錘去敲擊同一個樁基時,測得的數據是不一樣的。當我們監測特別大的樁身時,假如選用小的激振錘,那產生的應力波就會很小,不足以使樁身感受到足夠的沖擊力,我們的傳感器感受到的振蕩很小或者根本檢測不到波的傳遞,此時就會造成結果的不準確。

所以檢測大型樁基時應該用重量大,產生波形比較寬的大鐵球。當然,如果檢測比較淺層的缺陷,我們可以選用頻率高,重量小的小力錘,檢測起來比較容易,檢測的結果精確。

(2)錘擊位置選擇

理論上,錘擊位置對于檢測過程也是有影響的,因為錘擊位置不同,也就改變了傳感器感應到波形的強度,所得波形不一樣。但是經過我們大量實驗證明,錘擊位置對波形的收集影響不大,但在實際檢測中應盡量符合規范要求選在樁的中心位置。樁頂面應密實、平整、自由[3]。

3.傳感器的選擇和安裝

傳感器作為檢測波形的重要部件,它的類型以及安裝方法將直接影響檢測結果。

(1)傳感器的選擇

相比于速度傳感器,加速度傳感器的低頻特性好,對淺層缺陷的反應靈敏,容易檢測出明顯的無振蕩曲線。所以,加速度傳感器以其較高的靈敏度深受檢測人員的喜愛,所以人們通常用加速度傳感器進行低應變發射波檢測樁基缺陷。

(2)傳感器的安裝

理論上,盡量選擇重量較小的傳感器,并且傳感器安裝位置距離樁面盡量近,這樣傳遞性良好,可以采集到完整精確的波形。另外,傳感器的安裝位置也很重要,研究表明,傳感器安裝在1/2R-2/3R范圍內,傳感器工作良好,波形傳遞完整,缺陷位置能很好地反應出來,不在這個范圍則樁底反射不明顯,缺陷位置表達的不清晰。

小直徑的樁身只選擇一個測試點安裝傳感器即可,對于大的樁身或者有嚴重缺陷的樁身,必須選擇多個測試點安裝傳感器,以便獲得可靠信號,避免其它信號的干擾。

傳感器的耦合劑通常根據具體情況而定。牙膏用來粘合比較輕的傳感器,干凈又環保;而價格較低的黃油到了夏天不宜用來耦合;粘性很強的口香糖也是可以用來粘合的。此外,多涂些粘合劑在傳感器和安裝面上,可以使安裝更加牢固,檢測結果更加精確。

結語:

綜上所述,樁基的檢測在工程檢測中的重要性不言而喻,而低應變反射波法就是樁基檢測的不二法寶。應用低變反射波法能夠準確找出缺陷樁的缺陷類型和缺陷位置,在樁身缺陷檢測中具有簡單、方便、高效的特點,而且不會對樁身造成損壞,為保證工程質量做出了巨大的貢獻。此外,運用此方法還要注意一些細節,提前把樁身面收拾干凈,選好傳感器和激振錘,做好準備不僅能使測量結果更加準確,還能節省檢測的時間。

參考文獻:

[1]高紅偉,姚 勇,陳代果,童 龐,鄧勇軍. 低應變反射波法在樁基檢測中的應用[J].西南科技大學學報,2013,3:41.

[2]黃晏輝,王詩東. 低應變反射波法在樁基檢測中的應用[J].中國西部科技,2015,310:57.

篇4

關鍵詞:樁基;反射波法;波阻抗

Abstract: with the pile structure is more and more widely used in foundation reinforcement, how to detect the quality of pile become pile foundation construction quality control of the key. In this low strain reflection wave method to detect the integrity of the principle, defect pile type and the location of the judgement basis, detection based on the influence factors, to suit the f guest DK365 + 676.48 ~ only DK365 + 739.50 section C20 cast-in-place pile foundation reinforcement for subgrade engineering background, the RSM-PRT low strain meter and the assorted time-domain analysis software, and with geological, construction to record information on pile measured wave back analysis, the analysis results of 3-2 pile in 3.30 m existing in segregation or clip mud. Research shows that low strain reflection method can accurately reflect the defects of the pile position and degree, for pile foundation construction quality control provides a guidance basis.

Keywords: pile foundation; The reflected wave method; Wave impedance

中圖分類號:TU4文獻標識碼:A 文章編號:

近年來,隨著工程建設的快速發展,樁基礎作為一種有效、安全、可靠的基礎形式在地基處理中得到了廣泛的應用。但是,樁基礎屬地下隱蔽工程,所以施工過程中難免會出現縮頸、擴頸、斷裂、夾泥、離析等缺陷這些缺陷都不同程度的影響了樁基質量,進而影響到工程結構物的安全。因此,如何準確的檢測出樁基存在的缺陷成為樁基礎施工質量控制的關鍵。樁身完整性檢測常用方法包括有:靜載試驗法、高應變法、聲波透射法、鉆芯法等,而低應變反射波法以其便捷經濟、檢測速度快、無損、對現場需求小等優點,已成為國內外樁基檢測中應用最廣泛、最成熟的一項檢測技術,研究表明,該檢測方法能便捷有效地檢測樁的完整性及成樁質量。

1檢測原理

低應變反射波法以一維波動方程為理論基礎,把樁簡化為一維彈性均質直桿、縱向振動模型,通過樁頂瞬態激振,給予樁身縱向應力波,應力波在沿樁身向下傳播過程中,當遇到樁身混凝土波阻抗發生變化時,如樁身幾何尺寸(縮、擴頸)、截面材料物理性質變化(離析、夾泥)等,縱向應力波在其界面就會產生入射、反射及透射。因此,根據入射、反射及透射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達時間等特征即可判定樁身混凝土的完整性、缺陷程度及位置范圍。

2成樁完整性判定

2.1判定依據

根據應力波在桿縱向傳播遇波阻抗發生變化時,在其界面將發生入射、反射和透射,其波速與波阻抗之間存在下列關系:

Vr=-FVi

{(1)

Vt=ΨTVi

式中,Ψ=(ρc1Vc1 A1)/(ρc2Vc2 A2),為2種介質的波阻抗比;F=1-Ψ1+Ψ,反射系數;T=21+Ψ,透射系數;Vc、ρ、A為2種不同波阻抗發生變化處質點運動速度、密度和截面面積;Vi、Vr、Vt分別為入射、反射和透射波波速。

2.2缺陷類型

由式(1)可知,Ψ、T恒為正,即透射波和入射波方向始終一致。下面通過討論反射系數F的變化來討論反射波的情況,并結合地質、施工資料及波形特征等因素來判定樁的缺陷類型。

2.2.1無缺陷樁

完整性良好的樁因介質、截面均勻,無波阻抗變化,不發生波的反射,即Ψ=1,F=0,則有Vr=0、Vi=Vt,說明質點以不變的波速向前傳播。

2.2.2有缺陷樁

(1)Ψ>1,即ρc1Vc1 A1>ρc2 Vc2 A2,則F<0,即反射波與入射波同相位。其中又分為以下兩種情況:

①若A1=A2,則ρc1Vc1>ρc2 Vc2,即樁身截面積不變,則應力波由密度大、傳播速度快的介質向密度小、傳播速度慢的介質傳播,樁下部發生了斷樁或離析;

②若ρc1Vc1=ρc2Vc2,則A1>A2,即樁身材料性質不變,則樁身截面發生了變化,應力波由截面積大向截面積小的方向傳播,樁發生縮頸。

(2)Ψ<1,即ρc1Vc1 A1<ρc2 Vc2 A2則F>0,即反射波與入射波反相位。其中又分為以下兩種情況:

①若A1=A2,則ρc1Vc1<ρc2 Vc2,即樁身截面積不變,則應力波由軟材料向硬材料方向傳播;

②若ρc1Vc1=ρc2Vc2,則A1<A2,即樁身材料性質不變,則樁身截面發生了變化,應力波由截面積小向截面積大的方向傳播,樁發生擴頸或樁底嵌固。

2.3缺陷位置的判定

樁身缺陷位置按下列公式計算

式中l———測點至樁身缺陷的距離,m;

Δt———時域信號第一峰與缺陷反射波峰間的時間差,ms;

Δf'———幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差,Hz;

Vc———樁身波速,m/s,無法確定時用樁身平均速度替代。

3檢測影響因素

采用低應變反射波法對樁基進行檢測,如何獲得真實的實測波形圖,成為反映樁身施工質量的關鍵。為盡量避免干擾波的影響,在檢測中應注意以下因素的影響。

3.1樁頭處理

樁頭混凝土不密實,會導致激振信號振蕩,所采集波形與淺部缺陷波形類似,以致形成誤判。因此,樁頂應鑿至堅硬、密實、新鮮混凝土面并打磨至水平。

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關鍵詞:低應變反射波;檢測;樁基;完整性;可性

隨著我國國民經濟與工程建設的快速發展,基樁檢測作為隱蔽工程驗收的重要環節,對保證整個工程建設的安全穩定起著十分重要的作用。在各種檢測方法中,反射波法目前應用最廣泛、使用最便捷,理論與實踐發展也比較成熟,有比較先進的儀器設備及應用分析軟件。但是總體而言,基樁檢測技術在我國的應用發展時間不長,許多測試方法不僅理論上不夠完善,實際應用中也存在一些問題。反射波法雖然發展較快,應用廣泛,但同樣存在問題和缺點(局限性),同時因其簡便快捷、成本低廉,目前有忽視其缺點和適用范圍而走向泛濫的趨勢。

反射波法是低應變測定混凝土樁樁身完整性的一種檢測方法,其經過多年的研究、應用及發展,該項技術已經逐漸走向成熟,事實證明它是一種準確可靠、經濟快捷的檢測手段。

近年來,隨著深層攪拌樁在軟土地區的廣泛應用,工程上迫切需要一種能夠對此攪拌樁樁身質量進行快速有效地分析與評估的檢測手段。但是長期以來,對攪拌樁樁身質量的檢測往往只能依賴于鉆孔取芯或開挖取樣等方法,這些方法盡管直接可靠,但由于其時間長、成本高,所以很難對大批量的攪拌樁進行綜合質量評估,其結果也就難免以偏概全。

因此,能否將應用于混凝土樁身質量評價的反射波法成功地應用于攪拌樁,已經成為樁基動測界中一個迫切需要研究及解決的課題。在國內,到目前為止,反射波法攪拌樁樁身質量還處于探索階段,盡管有許多學者與同行進行過相關的研究,但是由于所檢測的對象具有相當的復雜性(地質環境差異、樁身材料的非嚴格均勻性、樁周介質阻抗與樁身介質阻抗差異小、施工工藝的差異、測試現場條件的差異),其準確性與可靠性還有待進一步提高與完善。

1 反射波法的理論基礎與可行性分析

1.1基本原理

基樁低應變動力檢測反射波法的基本原理是在樁身頂部進行豎向激振,彈性波沿著樁身向下傳播,當樁身存在明顯波阻抗差異的界面(如樁底、斷樁和嚴重離析等部位)或樁身截面面積變化(如縮徑或擴徑)部位,將產生反射波。經接受放大、濾波和數據處理,可識別來自樁身不同部位的反射信息,據此計算樁身波速,以判斷樁身完整性及估計混凝土強度等級。還可根據視波速和樁底反射波到達時間對樁的實際長度加以核對。

1.2低應變反射波法檢測樁體完整性的可行性分析

反射波法是建立在一維波動理論的基礎上的。假設樁為質地均勻、各向同性的一維線彈性體(樁的長度遠大于直徑,且入射波波長λ大于樁的直徑),當用手錘在樁頂敲擊時,產生的應力波在樁身傳播滿足一維波動方程,對于水泥攪拌樁的假設設定如下:(1)水泥攪拌樁是否可視為一維桿件。(2)水泥攪拌樁樁身材料是否可視為彈性材料。(3)水泥攪拌樁樁身波阻抗是否可以被識別。

從目前工程上的應用來看,水泥攪拌樁樁徑多為50cm,樁長多為8m以上,長徑比一般在16以上,符合樁長遠大于樁徑的理論條件,樁體可視為一維桿件。

水泥攪拌樁是由水泥就地與地基土充分攪拌硬化而成,水泥土在受力初期,應力與應變關系基本上符合虎克定律??梢暈閺椥圆牧?。

與混凝土灌注樁相比,盡管水泥攪拌樁樁身波阻抗明顯要小,但目前大量的工程試驗資料證明,水泥攪拌樁樁身抗壓強度可達1.2MPa以上(425#水泥,噴灰量50kg/m,齡期90d),其抗壓強度遠大于樁周土強度,基本符合-維波動方程的理論假設。對實際工程樁的檢測也表明,一維壓縮波在水泥攪拌樁樁身以內的入射、透射、反射特征清晰。

基于以上分析,反射波法檢測水泥攪拌樁的樁身質量是可行的。

從該種方法的實際應用與可靠性分析來看:

與檢測混凝土灌注樁相比,反射波法檢測水泥攪拌樁有著其自身的特殊性。

首先是檢測時確定檢測齡期的問題。統計資料表明,到28d齡期時,水泥土的強度為設計強度的60%左右,到90d齡期時才能達到設計要求。從檢測效果的角度出發,齡期越長,強度越高,檢測效果越好。如果過早地進行檢測,水泥土尚未完全硬化,水泥土的波阻抗與樁周土的波阻抗較為接近,則不滿足一維波動方程的理論假設?;蛴捎阪R擊時,因為樁身整體強度不高,形成波形的低頻震蕩,導致無法進行有效的分析與判斷。因此建議水泥攪拌樁最佳的檢測齡期為28d以后。

其次由于水泥土無粗骨料,彈性波在水泥土內部傳遞時,介質散射引起的衰減較小,而介質吸收產生的衰減較大。為了取得良好的檢測效果,應盡可能破除樁頂松散層,打磨各測點,并選擇合適的振源,一般尼龍錘具有較好的指向性和穿透力。為減少彈性波的損失,應采用如黃油、凡士林一類的膠狀或漿狀物質作耦合劑。

最后,選擇合理的波速成為一次成功檢測的關鍵,反射波測出的實際有效樁長:

L=tc/2

式中:t-彈性波由樁頂傳至樁底、經反射后傳至樁頂的時間(由儀器測定);

c-彈性波在樁身內傳播的波速,m/s。

因此,波速的選擇直接影響到實測樁長與缺陷位置判斷的準確性。波速選擇的越合理,越具代表性,實測樁長的誤差就越小,反射波法檢測的可靠性就越高。

經過大量的實踐證明,只要選擇合理,處理得當,在滿足一定的條件下,完全可以利用反射波法檢測水泥攪拌樁的樁身完整性。

2 反射波法檢測水泥攪拌不確定因素與局限性

盡管反射波法檢測水泥攪拌性有著快速、可靠等諸多優點,但仍有其一定的局限性。

首先,經驗波速隨著齡期、強度、水泥含量、土樣含水量變化存在著明顯的不確定性,造成經驗波速范圍波動過大,直接造成檢測結果誤差增大。而為取得有代表性的經驗波速,在工程樁同期打試樁,既不太可能也不太實際。所以這還得通過今后不斷的積累和完善,建立起一套完整的經驗波速與各影響因素的相關數據庫,才能真正使反射波法檢測水泥攪拌樁走向應用。

其次,反射波法應用的對象應是一彈性的均勻體,而目前落后的施工工藝造成的樁身不均勻性,也制約著反射波法檢測水泥攪拌樁的應用。有時因攪拌不充分造成的水泥層狀、片狀分布將會令反射波法很難甚至無法分析。

3 反射波法檢測水泥攪拌的檢測步驟

在檢測中使用PIT-V型基樁動測儀,該儀器采用的加速度型傳感器,橫向靈敏度低,只有錘擊到一個有效脈沖時,傳感器才會記錄一個信號,數據傳輸到現場接收計算機進行儲存。

錘擊力量太大或太小都不產生能被記錄的脈沖。激振產生的波動模式單一,只含縱波,可以得到清晰的底部反射。具體的檢測步驟如下:(1)清理整平樁頭;(2)調試儀器,選擇適當參數;(3)將加速度傳感器垂直安放在樁頭的平整部位;(4)用小棰在樁頭選擇適當的能量激振;(5)選取較為理想的波形曲線并存儲;(6)將數據傳輸至計算機,對記錄曲線進行分析、計算,并評價樁身質量。

結束語

總之,應用基樁低應變動力檢測法檢測樁基礎的成樁質量簡變、快捷可以在較短的時間內完成大量而且復雜的的工作,是微波電子檢測技術與電子計算機技術在土建工程實際應用取得良好效果的又一典范。值得在日后工程大力推廣應用。同時,反射波法檢測水泥攪拌樁的樁身質量目前還處于探索、發展階段。反射波法在一定條件下可以對水泥攪拌樁的質量進行檢測,但還需綜合采用其它一些方法如取芯、載荷試驗等對樁身進行綜合評價。

參考文獻

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[3]劉明貴,佘詩剛,汪大國.樁基檢測技術指南[M].北京:科學出版社,1995:245-247.

[4]JGJ106-2003,基樁低應變動力檢測規程[S].北京:中國建筑工業出版社,32-35.

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關鍵詞:軟土地基 有限元法 接觸單元 沉降預測

中圖分類號:TV22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(a)-0077-04

某水壩大閘工程為一座中型水閘,總長為96 m,從結構上可分為8段,同時須在此建一個船閘以便船只的通航,船閘為500 T級,為了使來往的船只能夠順利通過,需開挖河道約830 m,江面寬約166 m。該大壩所在的區域土質較差為軟土,在對大壩施工后易出現地基不穩定的問題,因此,為保證該水壩的安全與穩定性,控制水閘工程的下部樁土以及承臺共同工作的沉降位移等問題顯得尤為重要。為了全面系統的估算結構的可靠性,保障大壩的安全穩定,該文利用數值模擬的方法,通過有限元軟件ANSYS建立模型,對樁土以及承臺共同工作的沉降位移進行了深入研究,并與工程檢測數值進行了對比。

1 樁土承臺共同作用的有限元計算

1.1 水閘工程基本參數

余姚市姚江蜀山水閘(水壩大閘實景如圖1所示)基礎采用41根直徑800 mm的鉆孔灌注樁基礎,C25鋼筋混凝土,樁長42.5 m,承臺厚度為1.6 m??紤]承臺上建筑物的自重、固定設備重和人群荷載等豎向荷載,其上部豎向荷載取值10 kN/m2,同時針對樁土相互作用的問題,模型建立時土體取為85 m的高度,從上部到下部依次為淤泥質粘土層22 m、粉質粘土3 m、粉砂1 m、粉質粘土20 m、粉砂巖,其中樁端以下土體為42.5 m,而淤泥質粘土層、粉質粘土、粉砂是與群樁相互作用的土層。

1.2 數值計算模型

在對水閘進行建模的過程中首先建立一跨的模型,樁上承臺尺寸28 m×16 m,樁周圍土體計算范圍沿承臺兩側分別擴展56 m和32 m,樁底以下取42.5 m的土體。樁、承臺和土體的單元類型經過分析對比后,采用SOLID45的等參單元,考慮到樁端與樁側附近土體受力狀況比較復雜,因此,網格劃分時進行了加密。樁和土之間通過設置TARGE170和CONTA174接觸面單元,來模擬樁土二者之間的錯動滑移。在樁端處加設了一層橫向接觸面單元,以避免接觸單元在樁端處終止。有限元模型共劃分為23 170個單元,3 599個節點,并在模型的側向、底面施加了法向約束作為邊界條件。整體網格劃分如圖2所示,樁與承臺網格劃分如圖3所示。

工程實踐中,樁和土兩種材料的彈性模量相差很大,在荷載作用下,樁一般處于彈性階段,而其周邊的土容易達到塑性狀態。因此,針對樁土相互作用的特殊性,樁采用彈性材料[1,2],土體采用Drucker-prager理想彈塑性模型,從而保證模型的準確性。

采用Drucker-prager理想彈塑性模型的屈服準則去逼近Mohr-coulomb準則,進一步實現Von-Mises屈服準則的修正[3]。該準則的屈服面不隨著材料的逐漸屈服而改變,沒有強化準則,而屈服強度隨著側壓力的增加呈現出遞增的趨勢,其塑被假定為理想彈塑性(如圖4所示)。

針對所建立的三維模型進行分析計算,對承臺施加豎向荷載后,在進行分析時,如果樁基與土體之間沒有產生明顯的相對滑動,則二者之間變形是協調的。但實際的計算過程中,由于這兩種材料性質相差較遠,在一定的受力條件下二者的接觸面上,一般都會出現錯動滑移或開裂現象。因此,需采用接觸單元[4]來對二者之間的相互作用進行模擬。

在數值模擬分析過程中,當一種軟材料和一種硬材料接觸時,可以采用剛體-柔體的面-面接觸單元進行交界處的模擬,其中,剛性面被當作“目標”面,可利用TARGE170單元來模擬,柔性體的表面被當作“接觸”面,用CONTA174來模擬[5],因此,對于樁土交界面的非線性模擬完全可以采用這種模型實現。

1.3 計算結果與分析

圖5、圖6分別給出了整體及樁與承臺的變形云圖。從圖中可以看出,模型中位于土與樁連接的承臺的中部位置達到的最大變形約為0.967 3 cm,而承臺其余部分的位移由中間向邊緣逐漸減小,但與中間部分的變形相差不大,總體看樁端部的變形很小,其對應土體的最大變形位置與樁及承臺相同,因此,在計算的過程中針對樁的變形應控制在合理的范圍內。

觀測圖5樁間土的沉降可以發現,在豎向荷載作用下,土體形成以樁為中心的沉降盆,靠近樁身附近的土體沉降較大,最大沉降發生在靠近樁頂的樁間土體,約0.966 1 cm。通過分析后發現發生這匯總情況的原因是,當樁承受^大的荷載時,在樁身的周圍會剪應力較大,出現局部剪應力達到極限的情況,進而導致樁身與周圍的土體間產生相對滑移,并且滑移量較大,從而產生樁身位移與周圍土體間的位移不協調的現象,因此,導致整體的變形較明顯,表明采用數值模擬的方法進行模擬的沉降量與實際土體的沉降量具有一致性。

2 沉降預測

2.1 龔帕茲曲線

樁基在上部荷載加載過程中的沉降可以分為4個階段。

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    【關鍵詞】低碳經濟;發展現狀;對策建議

    引言2003年2月,英國工貿部了《我們未來的能源—創建低碳經濟》的能源白皮書,時任英國首相布萊爾在序言中首次提出了“低碳經濟”的概念。所謂“低碳經濟”是指以低能耗,低污染,低二氧化碳排放為基礎的綠色經濟,目的是最大限度地減少煤炭,石油等高碳能源的消耗。其基礎是建立低碳能源系統、低碳技術體系和低碳產業結構,要求建立與低碳發展相適應的生產方式、消費模式和鼓勵低碳發展的國際國內政策、法律體系和市場機制,其核心是技術創新和制度創新。

    一、云南省低碳經濟發展現況

作為世界上僅次于美國的第二大溫室氣體排放國,我國政府明確提出要積極發展低碳經濟,國內一些省市已經積極行動起來。云南省,發展低碳經濟優勢突出,潛力巨大,因此,其發展低碳經濟的進展狀況受到了國家和省政府的高度重視。

    1.云南省支柱產業低碳經濟發展狀況低碳經濟的發展需要低碳產業的支撐。

    按照低碳產業概念,煙草產業、生物資源開發創新產業、旅游產業是低碳產業,電力產業中水電也是低碳產業,云南五大支柱產業中有三個半屬于低碳產業范疇。礦產業也在積極尋求向低碳經濟的轉型。

    (1)煙草產業

煙草業是一個環境污染相對較小的行業,但基于國家和省政府對環境保護的日益重視,煙草業自身的改良也在不斷進行之中。抽煙產生的有害物質有4000余種,其中包括二氧化碳,一氧化碳,尼古丁,焦油等,那么如何降低卷煙中一氧化碳,二氧化碳的含量就成為煙草產業發展低碳經濟的關鍵。燃燒一支香煙,最終進入空氣的一氧化碳約為90mg,二氧化碳約為135mg。05年我國銷售香煙19328億支,因此,由于吸煙進入空氣的一氧化碳約為17.4萬噸,二氧化碳約為26.1萬噸。一氧化碳進入空氣最終會轉化為二氧化碳,也就是說每年排放到空氣中的二氧化碳為43.5萬噸。新品云煙“如意”是云南紅云集團成立后回饋消費者的第一份厚禮,其在煙標上首次印有環保標志,根據國家局有關規定標注:煙氣一氧化碳量13mg。以此類推,如果我國銷售的香煙都為“如意”,那么,云南省將為全國每年減少37.2萬噸的二氧化碳排放量。

    (2)電力產業

云南省煤層氣資源約4240億立方米,抽采1億立方米用于發電,可實現節能量9.5萬噸標準煤。相當于減排21.375萬噸的二氧化碳;“十一五”期間,示范完成電機系統節能改造示范工程1600項,其中完成600臺高效節能電機替代落后低效電機,600臺套風機、水泵低壓變頻改造,50臺套高壓電機變頻調速改造。目標是年節能14萬噸標準煤,相當于減排31.5萬噸二氧化碳;燃煤工業鍋爐節能改造工程,計劃年節能22萬噸標準煤。云南省電力產業40%靠火力發電,如果采用節能改造工程,將年減少49.5萬噸二氧化碳排放。

    (3)礦產業

云南地質結構復雜,金屬礦和非金屬礦都十分豐富,是中國有色金屬重要生產基地,因此,也是治理二氧化碳排放的重點單位。礦產的冶煉過程是產生二氧化碳的主要途徑。與電力產業一樣,礦產業同樣采用了燃煤工業鍋爐節能改造工程,將減少49.5萬噸的二氧化碳排放;余熱余壓利用工程,例如:1)鋼鐵行業:完成昆鋼控股有限公司余熱發電示范項目,年新增發電量11.4億千瓦時,折合14萬噸標準煤。2)水泥行業:完成云南瑞安建材48兆瓦新型干法水泥窯純低溫余熱發電示范項目,推動昆鋼嘉華、紅塔滇西水泥利用純低溫余熱發電。全省50%新型干法水泥窯實現裝機發電,年新增發電量8.14億千瓦時,折合l0萬噸標準煤。3)焦化行業:在焦炭主要生產地曲靖示范完成兩個焦爐煤氣發電項目?;厥?0%焦爐煤氣發電9億千瓦時,折合11.061萬噸標準煤。4)黃磷行業:在有條件的黃磷生產企業示范完成兩個黃磷爐尾氣發電項目。5)推廣蒸汽冷凝水回收利用、蒸汽蓄熱器項目,實現每小時回收100噸蒸汽冷凝水,年節約能源1.44萬噸標準煤。每年共可減少至少82.125萬噸二氧化碳排放。

    2.林業的低碳經濟發展狀況,即清潔發展機制(cdm)項目的開展清潔發展機制(cdm)項目,是指發達國家間和發展中國家開展減少源的排放和增強匯的清除項目,產生的減排單位可以出讓和買賣。簡單來說就是發達國家從中國的清潔能源類項目中購買二氧化碳減排量,抵沖發達國家的減排義務?,F階段可計入cdm減排項目的林業活動限于造林與再造林,即林業cdm固碳項目。

    由國家林業局與保護國際(ci)和美國大自然保護協會(tnc)合作,按照有關國際規則設計和操作程序,正在云南和四川,結合森林植被恢復和生物多樣性保護,進行林業碳匯試點示范項目。該項目計劃發展森林多重效益,包括生物多樣性、碳匯、及社區發展。目前已開展的工作:一是篩選出了玉龍、隆陽、騰沖、雙江4個縣市區為森林多重效益項目(fccb)優先發展縣;二是召開了fccb信息系統建設項目專家咨詢會及設計報告會;三是成立了碳匯信息管理中心,通過招標的形式確定由云南師范大學地理學院及云南省林業調查規劃院共同完成信息系統的開發。

    二、促進云南低碳經濟發展的對策建議云南省擁有豐富的水能,風能,太陽能,地熱能,生物能,這些資源使得云南能源結構的轉變成為可能;秀美的自然風光及濃厚的民族風情,為低碳經濟的代表——旅游業的發展夯實了基礎;云南排碳少(工業化程度不高),吸碳多(森林資源豐富)的經濟特點,大大降低了發展低碳經濟所付出的成本。

    那么,云南應該如何利用自身優勢,幫助各個產業,很好地發展低碳經濟呢?1.煙草產業隨著人類環保及保健意識的增強,煙草業不可避免地面臨衰退,云南省的煙草業已經發展到頂峰,在未來的低碳競爭中并不占優勢,對于貯備了大量資金卻不知如何使用的云南煙草業,我認為應該在以下方面進行改革:一是拿出一部分資金投資其他具有低碳競爭力的產業,如旅游業,生物質能產業,實現共贏;二是積極研發煙草的其他用途,加快實現產業升級換代。

    煙草蛋白具有食用價值。煙葉富含蛋白質,烤煙煙葉在10%左右,曬煙和白肋煙可高達20%。一些研究結果表明,植物葉蛋白尤以煙草葉片中可溶性蛋白(fi)含量高,fi蛋白中的各種必需氨基酸含量不僅均高于世界糧農組織(fao)制定的蛋白制品中必需氨基酸含量標準,而且其中的酪氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸和亮氨酸都超過該標準1倍左右,比一些主要糧食作物如水稻、小麥、玉米、大豆蛋白質中的必需氨基酸含量都高。而且煙草再生能力強,一年可多次收獲,煙葉產量高,利用鮮煙葉提取蛋白,其畝產量可超過大豆。

    煙草具有藥用價值。煙草中所含的泛琨10是目前治療心肌梗塞等心臟病的特效藥物。從煙葉中提取的煙堿具有使精神興奮和鎮靜兩方面的溫和作用。最近的醫學研究又發現,煙堿可以緩解托瑞特綜合癥,阿爾茨海默病、帕金森氏綜合癥、潰瘍性結腸炎和注意力缺乏癥;而且煙堿制成農藥可防治農作物害蟲,剩余物質可用作飼料和肥料。

    2.以食品為重點的生物開發產業

生物產業是以再生性生物資源為主要原料,市場需求規模巨大,能源需求較少,污染性低,具備知識經濟和循環經濟的雙重特征,是創造綠色gdp的“領航產業”。

    如何利用自身優勢,借助低碳經濟的契機進一步發展壯大。一是要加大宣傳力度,爭取國際國內資金的支持。世界銀行,各大投資性銀行以及國內銀行都對低碳融資采取著非常積極地態度;二是大力發展乙醇燃料。云南省

主要采用木薯、甘薯等非糧作物生產燃料乙醇,而且現有的生產企業并未占用耕地,所以云南的發展前景看好。三是引進先進技術,發展以可再生植物資源為原料的產品。

    3.以自然風光和民族風情為特點的旅游業旅游業同樣是典型的低碳經濟產業,隨著人類物質生活的不斷豐富,競爭壓力的不斷擴大,對精神愉悅的追求將成為勢不可擋的潮流。我們要做的是,借助低碳之風,進一步壯大生態特色旅游。具體可從以下幾點入手:一是拆除景區違規建筑,恢復生態原貌,積極推進生態飯店、生態旅館的建設,提供以綠色食品為主的飲食和采用節能設備的住宿;二是積極開發新的景點,在創意上結合環保,策略上注意與其他景點的斜街,規劃時充分考慮當地經濟、人口、生物多樣性和生態系統的承載力。

    4.其他非支柱產業應如何應對低碳的挑戰除了以上支柱產業,其他產業也在經濟生活中扮演著重要角色,對減排二氧化碳同樣肩負著不可推卸的責任。為此,政府應鼓勵非支柱產業的兼并與合作,發展產業集群。這些產業由于種種原因,沒能發展壯大,很難在踐行低碳的過程中得到政府及國際社會的支持,在技術引進及結構轉型中將遇到無法逾越的難關,根本談不上發展低碳經濟。與此同時,在生產過程中推行低碳方式,培養職工低碳意識,開發企業低碳精神。

    5.直接的經濟利益

以上都是間接通過節能減排來實現經濟發展。低碳經濟能否形成一個產業,其是否能帶來直接的經濟利益至關重要。清潔發展機制(cdm)項目,使我們看到了契機,它可以直接帶來資金的收入,完全可以發展壯大為一個產業。

    三、小結

發展低碳經濟與貫徹落實科學發展觀、建設資源節約型和環境友好型社會、轉變經濟增長方式的本質是一致的,不僅能夠促進解決國內的能源和環境問題,而且有利于增強應對氣候變化的能力,有利于從整體上提升國際競爭力。

    參考文獻

[1]胡宗洋.低碳經濟與中國發展[j].科學對社會的影響,2008(1).

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關鍵詞 環境檢測;地表水;檢測

中圖分類號X8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)103-0134-02

近幾年隨著經濟的快速發展,全世界范圍內都在興建工廠,大部分工廠總產生的廢棄物都直接牌放在大氣和河流中,大自然的承受能力正在面臨極大的挑戰;除此之外,在二戰期間,人們在生活水平上的有所提高,使世界人口逐漸增長,人們開始在大自然中開采各類資源,并對其進行加工,將所產生的廢物任意排放。近些年來,環境破壞所導致的結果逐漸體現出來了,為人們敲響了警鐘,人類開始采取一系列方式對大自然進行保護,例如各項污染指標檢測、預防等等,盡管如此,環境的惡化并沒有停止腳步。在諸多環境問題中,水的環境問題是最為嚴重的,地表水檢測已經成為了我們保護水資源的重要舉措,下面,本文就針對環境檢測中地表水檢測現狀及進展進行討論。

1環境檢測中地表水檢測的重要性

在大自然眾多類型的資源中,水是與人們生活最為貼近的一種資源,人們的日常生活及工作都離不開水,可以說水是人類賴以生存的資源。人類的身體若想保持正常的新陳代謝,就必須依靠水質優良的水源。水一旦受到污染,就很可能直接影響到人類的健康,導致各種疾病的發生。據相關統計顯示,地球上每天有2000左右人受到污染水質的影響死亡,水體污染問題在全球范圍內都是一個較為嚴重的問題,尤其是在中國這種發展中國家,由于必須依靠工業來帶動國家的經濟增長,其污染物排放量巨大,每年有三分之一的死亡是由水體污染而造成的,這個數據足以引起我們對水污染的重視。

在中國水資源分布不均勻,東西部分水資源稀缺,常常面臨干旱等問題。改革開放之后,我國經濟進入快速發展階段,工業用水和農業用水量逐年攀升,我國對于水資源的需求越來越大,我國九層以上的地表水都已經受到了一定程度的污染,雖然城鎮都設有各種污水處理廠,但是由于設備和技術的局限性,很難徹底去除水中的污染物,這就導致了中國民眾處在用水不安全的狀況下。據調查顯示,在我國農村中,約有2億人飲用的水中含有程度過高的有害物質,對人類安全造成一定的威脅。除此之外,隨著工業生產用水及人民生活用水量的增長,其工業污水和生活污水的排放也越來越劇烈,導致飲用水中僅有百分之六十左右是達標的。綜上可知,我國對于地表水檢測方面的工作刻不容緩,應加大力度進行實施。

2我國環境檢測中地表水檢測中存在的問題及糾正措施

我國地表水檢測工作至今為止已經經歷了30余年的發展歷程,在30年前,我國地表水檢測工作經歷了風風雨雨,進行了多次整改,最終發展成為現有的檢測系統,但是總得來說還是缺乏相應的技術和人力,如今我國政府已經在這方面加大了投資力度,為地表水檢測工作配備了專業設備及高素質人才,致使其得到了很大的進步,但是仍然存在一些問題,有待我們去共同解決。

2.1法律不完善而導致部分檢測項目缺失

經過專業檢測機構多年來的檢測數據得知,目前地表水質中主要包含的物質有重金屬離子、微生物、礦物質等,在我國傳統的地表水檢測工作中,僅僅針對其水的濃度進行測量,這種測量方式是不全面的,它不能對水質的整體情況和污染程度進行一個有效的評估,因而也難以針對現狀尋找解決措施。除此之外,在水質中存在的部分污染物也沒有受到測評人員的重視,人們僅僅通過BOD和COD兩項指標來評估水體污染嚴重度,光靠這兩項指標來進行評估是遠遠不夠的,它并不能全面衡量水體對于人類和自然的危害程度。經過近幾年的數據表明,有機污染物已經逐漸成為我國各大河流的主要污染源,該理論已經得到多位專家的證實。因此,針對以上現象,我國應加強對于地表水有機污染物的檢測與研究,根據研究結果來確定我國水體中主要存在的有機污染物類型,并研發針對性檢測技術,實現水體綜合情況的評估。

2.2地表水質的檢測技術及設備不達標

國外在地表水質檢測工作方面較我國來說歷史更為悠久,因此無論是在檢測技術還是檢測設備方面,相對于發達的西方國家而言,我國都較為遜色,僅有30余年的歷史。目前我國在進行水質檢測工作中,最常用的檢測方式為理化監測方式,在其他檢測方式的使用上相對落后,很少使用技術含量較高的檢測技術,例如水質自動檢測技術在我國就非常罕見。一些非傳統的檢測技術可以對傳統的檢測技術進行有效地補充,彌補傳統檢測技術中存在的空缺。例如生物檢測技術能夠對衡量污染物進行準確地測量,并量化到具體的指標,并對水域中長時間存在的生物危害性進行監測與分析,很大程度上保證了人類的飲水健康,造福了人類。相比之下,遙感檢測技術可以快速為檢測機構提供更加全面的污染物檢測信息,可以指導檢測機構作出一些重要的環境決策。水質自動檢測技術相比前面幾項技術而已,具有更強的實時性和針對性,它可以對水質狀況進行實時監測,并可以針對不同的水域采取不同方式的檢測,對我國一些突發性污染事件提供更加完善的監測系統。雖然有很多種水體監測技術可供我們進行選擇,但是這項技術目前仍然處在發展階段,尚未成熟,還需要多方面的努力方可有效操作,再加上其先進的技術含量,需要投入較高的資金支持運作??偟脕碚f,我國到目前為止尚未建立一個健全、鞍山的地表水檢測系統,健全的檢測系統應該能覆蓋從微觀至宏觀、局部至整體?;谝陨蠋c分析可以得知,我國應該在水體檢測方面努力加強投資力度,為其研發出更多的先進技術,并配備高素質的專業檢測隊伍,這樣我國地表水檢測系統方可建立完善。

參考文獻

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關鍵詞:樁周土低應變法波阻抗 彈性桿

Abstract: the low strain gauge signal curve is generalized impedance function results. Combined with engineering examples, this paper expounds a pile of soil test waveform mechanism and the influence of the waveform in response, so as to improve the low strain gauge the integrity of pile body the accuracy of judgment.

Key words: a pile soil low strain gauge wave impedance elastic rod

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1前言

眾所周知,低應變法是利用樁身阻抗變化對信號曲線產生影響的原理來判斷樁身質量的。但是除了樁身阻抗變化會影響信號曲線的因素以外,樁周土同樣不可避免地會影響信號曲線。低應變法信號曲線所反映的不僅是樁身阻抗的變化情況,而且是廣義阻抗作用的結果。我們分析低應變結果時,不能筒單地只分析波形的相位因素,而應綜合各方面因素,樁周土對測試波形的影響應給以足夠重視。本文結合檢測工作中的工程實例,比較詳細地敘述了樁周土對波形產生影響的機理及其在波形上的反映。

2低應變理論

低應變就是以一維波動理論為基礎的,假定樁身為一維彈性桿件,且介質均勻連續;樁側土是均勻的,樁側士對樁的作用僅為沿樁身軸向作用的阻尼力。

基本工作原理是:在樁身頂部進行瞬態豎向激振而產生彈性應力波,該波沿樁身向下傳播,當樁身存在明顯波阻抗變化的界面(如樁底、斷樁和嚴重離析等部位)或樁身截面積變化(如縮徑或擴徑)部位,將產生反射波。然后采用速度或加速度傳感器進行響應信號接收,最后在計算機上對接收到的信號進行分析處理,識別來自樁身不同部位的反射信息。從而根據這些反射信息,結合其他工程資料,對樁身完整性做出判斷。因此,可以將樁假設為一維線彈性桿,其長度為L,橫截面積為A,彈性模量為E,質量密度為ρ,彈性波速為C( ),廣義波阻抗為Z=AρC;根據波動理論,其應力應變關系:

經推導可得樁的一維波動方程:

假設樁中某處阻抗發生變化,當應力波從介質Ⅰ(阻抗為Z1)進入介質Ⅱ(阻抗為Z2)時,將產生速度反射波Vr和速度透射波Vt。

令樁身質量完好系數 ,則有:

缺陷的程度根據缺陷反射的幅值定性確定,其位置根據反射波的時間tx由下式確定:

另外,被檢測樁是一根有限長的圓柱體,在樁頂面錘擊激震時,將產生無限球面波列向外傳播,如圖1所示,當遇到反射界面時無限的球面波產生透射波和折射波,透射波因土阻力的作用消失在巖土中,折射波最終傳到樁底后,又會反射到樁頂面。當地層越硬,折射系數越大,這時折射入地層的能量就越多,傳播到樁底的能量相對減小。所以有時樁周土阻力不大,但持力層很硬時也會出現樁底反射不明顯的情況。

圖1點振源產生的球面波傳播示意圖

3樁周土阻力影響分析

在實際分析樁的動力響應時,樁周土的影響是客觀存在的,為了研究樁周土對應力波的影響,前人曾進行了以下的算例分析,假定有一明顯缺陷基樁,見下圖2。假定樁周土阻力分別為0、2、4、6、8、10,經過數值模擬出來的波形曲線如下圖3所示:

圖2明顯缺陷基樁模型

圖3

由此可見,樁周土會削弱或完全抵消該段內樁身缺陷產生的反射信號,甚至可能在波形曲線上幾乎看不到缺陷或樁底的反射信號。所以在實際工程中,在沉樁的開始階段,樁身周邊土的阻力隨著沉樁時間的延長慢慢增大,這個時候試驗中會發現得出的波速與幅度逐漸減小,反射波的反射次數也會減少,直到土阻力增大到穩定的狀態,達到原有的阻力為止。這就是在自由的狀態下,可以看到很多次反射波,但是隨著樁沉入土中越來越深,測試中可以看到的反射波也會越來越少,直到進入持力層,樁周土阻力充分發揮后,一般就只能看到1~2次的反射波了,甚至有時很難看到樁底的反射法。

低應變試驗中一般采用的錘擊能量是很小的,如果試驗中發現看不到樁底信號或不明顯,這時應該增加錘擊的能量,盡量克服土阻力的影響,以至于能檢測到樁底的信息,準確分析樁身的完整性,特別對一些長樁要求就很明顯。另外,在一些有軟弱夾層的樁周土中,也會由于地層的突變使土阻力產生突變,測試中的信號從而在地層的交界處產生變異,如果遇到堅硬夾層,波形曲線在堅硬土層的位置有下凹的反射信號,產生類似擴徑的假缺陷;碰到軟弱夾層,波形曲線在較弱土層的位置有上凸的反射信號,產生類似縮頸的假缺陷;如果遇到上軟下硬的相鄰土層,波形曲線會在軟硬土層交界附近產生一下凹的反射信號,曲線下凹后并不立即恢復而是逐漸回升到原來的高度,這種情況在灌注樁中的體現更為明顯,為避免誤判,應采取一些驗證措施,進行有效的區分。

4 實例分析

對一些打入式的擠土樁,當樁周土是風化殘積或坡積土時,土阻力很高,樁側摩阻力很大,如圖4所示,是一根打入全風化混合花崗巖的殘積土中的預應力管樁,樁長只有7.0m,卻測試不到樁底反射波的信號,說明應力波全消耗在樁周土中。

圖4

現場澆灌的混凝土灌注樁(非擠土樁),樁側摩阻力很小,因此傳到樁側表面的應力波消耗在樁周土中的能量也小,大部分應力波在樁的側面反復折射傳到樁底,若未嵌入巖層中或樁端有少量沉渣時,如圖5所示為一根樁徑為1.0m,樁長為39.5m的沖孔灌注樁低應變法測試波形,樁尖持力層為中風化混合花崗巖,樁周土主要是全風化巖的殘積土,低應變法測試信號有明顯的樁底反射波。經鉆芯驗證,樁底有6.0cm左右厚的沉渣。

圖5

當沖(鉆)孔灌注樁嵌入巖層有一定的深度時,由于沖孔在較硬的巖層中,孔壁沖洗得很干凈,與灌注的混凝土膠結在一起,此時樁側的摩阻力很大,應力波被巖石吸收,形成明顯的負向反射波,而且是在應力波到達樁底前出現,如圖6所示。

圖6

雖然在低應變測試中施加的沖擊力較小,應力波彈性傳播主要集中在樁側表面,所激發的土阻力(包括靜阻力與動阻力)對測試結果有很大影響。大量實測資料表明,樁周土的作用會使得樁中波速變化且幅值衰減,嚴重弱化樁端及缺陷部位的反射信號。

5結論

樁基礎屬于隱蔽工程,應力波在樁身中不是簡單的直線傳播的,而是半球面波形式傳播,是球面波。應力波向下傳播的能量主要集中在基樁表面,樁周土摩阻力大小直接影響到應力波的傳播深度,對波形曲線的影響主要有以下幾個方面:

1) 導致應力波迅速衰減,檢測時有限深度減少;

2) 影響缺陷反射波的幅值,使缺陷分析時誤差加大;

3) 在軟硬土層交界處及附近產生土阻力波,干擾樁身反射波,土阻力反射波與樁身缺陷反射波易混淆,從而造成誤判。

總之,低應變法測試結果的分析判斷,要依據波形的變化特征,結合樁的類型、施工情況及地質資料進行綜合分析,才能對被檢測的基樁的樁身完整性做出準確可靠的判斷,否則可能會造成誤判。

參考文獻:

1、《基樁質量檢測技術》 陳凡、徐天平、陳久照、關立軍編著,中國建筑業出版社

2、《建筑基樁檢測技術規范》JGJ 106-2003中華人民共和國行業標準

3、《基樁動測技術》 王雪峰、吳世明2001

4、2010全國基樁檢測技術研討會論文集

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【關鍵詞】建筑工地;消防安全;現狀;對策

1 引言

近些年來,隨著我國城市化進程的快速推進,在建施工建筑、裝修施工工地的數目日益增多,這對建筑和裝修施工的防火安全管理提出了更高的要求。2009年,中央電視臺的新臺址的北配樓發生火災,2010年上海的一棟教師公寓發生火災,2012年,陜西省的一處建筑工地宿舍樓發生火災。建筑工地火災的頻繁發生,造成了大量的人員傷亡和財產損失,因此,對建筑工地施工現場進行合理的規劃,管理好建筑工地的火源、熱源是十分必要的,只有這樣才能確保建筑工地的消防安全。

2 建筑工地消防安全現狀

2.1消防安全責任制不明晰

目前,我國的絕大多數建筑施工單位并沒有訂立清楚明確的消防責任安全合同,建筑工地的消防安全的負責人的消防安全責任意識往往比較淡薄,建筑施工單位的消防安全責任制還不夠明晰,并沒有形成相應的消防組織結構,相關的消防安全管理制度也嚴重缺乏,我國建筑工地的消防安全管理工作大部分還處于癱瘓狀態。

2.2沒有按工程標準進行施工

一方面,一些建筑施工單位為了節省成本費用,會選擇使用低價位的易燃或者可燃的材料,這就使得建筑材料的燃燒性標準往往達不到國家的標準,另一方面,有的裝修工程并沒有考慮到消防設施的使用,甚至違規減少了消防安全出口的數量、緊急情況下使用的疏散通道的數量和寬度,在建筑工地施工時,沒有嚴格按照工程的標準進行施工,增加了建筑工程本身的安全隱患。

2.3施工過程用電、用火管控混亂

在用電管控方面,隨著信息技術的高速發展,我國建筑行業的機械化水平有了很大的提高,目前,在我國的建筑施工過程中,已經普遍使用了各種易攜帶的電動工具以及其他機械化設備,這就使得建筑工地的用電量一般都比較大。此外,在進行建筑工地施工時,由于大多用電都是臨時性的,臨時性的用電往往使得建筑工地現場有許多的線路,線路的拉接并不符合規范,電線混亂拉接以及分布在建筑工地十分普遍,電線移動的頻率非常高,使得電線的絕緣層破損非常嚴重。與此同時,在一些建筑工地,配電箱的安裝往往很隨意,有的將其直接安裝在木板上,有的甚至用木箱來做配電箱。在用火管控方面,在寒冷的季節,建筑施工工人有的時候會直接使用明火來進行取暖。另外,在建筑工地隨意吸煙和亂扔煙頭的現象也比較嚴重,在一些易燃易爆的施工現場以及危險作業的過程中,這種行為極易已發火災。

2.4 施工工地火災負荷比較大

在進行建筑施工過程時,會使用到大量的易燃和可燃材料,例如:木質板材、墻紙、油漆以及軟包材料等等。在一些建筑施工過程中,有的還會用到用于焊割的氧氣以及乙炔氣瓶,這些施工設備往往具有較高的安全隱患。此外,一些施工的外墻往往還設有木質材料的可燃腳手架和易燃的防護網,這也增加了施工工地現場的火災隱患。

2.5 建筑施工現場布局混亂

在一些建筑工地的現場,常常出現易燃可燃的材料以及雜物到處隨意堆放,嚴重影響著施工工地現場的交通,影響著消防通道的順暢,一旦遇到火災,消防車很難接近著火點。在建筑工地的消防設備配備方面,大多數建筑工地現場并沒有配備滅火設備。此外,對于那些正在進行施工的建筑,其并沒有啟用消防供水設備,遇到火災,其火場的供水將十分緊缺,這也增加了火災撲救的難度。

2.6 違規操作現象嚴重

通過分析近些年來建筑工地火災發生的案例,我們不難發現,由于建筑施工人員違規操作而引發火災在其中占有相當大的比例,有些甚至還造成了相關操作人員的傷亡。據相關調查,由于建筑工地的施工人員流動性比較大,施工單位對于施工人員的上崗要求往往比較寬松,特別是對于建筑工地的電氣焊作業,沒有形成完善的內部審批制度,在進行建筑工地的電氣焊作業時,施工往往比較隨意,使得操作中往往火花四濺,極易引發火災。

2.7 消防安全意識比較淡薄

通過對施工現場的實際檢查發現:許多建筑工地的施工負責人并沒有履行相應的消防安全職責,嚴重缺乏施工安全管理意識。建筑施工單位也沒有對相關施工人員進行定期的消防安全培訓,加之建筑施工工地的施工人員流動性有比較高,消防安全的培訓效果也很難保持。此外,建筑工地的施工人員的文化素質普遍比較低,大多都不太了解消防安全知識,面對消防安全問題,大多數的施工工人持僥幸的心理,并沒有認識到消防安全的重要性。而且,大多數的建筑施工工人組織紀律性都比較差,對于建筑施工單位的消防安全管理,往往是采取敷衍的態度。無論是建筑工地的管理人員,還是相關的建筑施工人員,對于建筑工地的消防安全現在還都比較淡薄。

3 加強建筑工地消防安全的對策

3.1 建立健全消防安全責任制

建筑施工單位應該嚴格落實公安部門的相關消防安全規定,進行安全施工。對于建設方、施工方以及監管方的責任應該進行明確的劃分,真正的做到“誰主管,誰負責”,防止漏管以及失控局面的出現。切實落實好相關負責人的具體防火責任,可以將負責人的防火責任與其經濟利益相掛鉤,并可將防火責任納入到年終考核當中,建立起相應的獎懲制度,這樣有助于調動相關人員的消防安全積極性,有助于提高相關人員的消防安全意識。與此同時,在建筑工地平時的施工過程中,也應該加強消防安全的監督和檢查,及時發現潛在消防隱患。施工單位還可以組織相關施工人員進行消防安全培訓,制定好處理緊急情況的預警方案,在建筑工地的禁止使用火源的地區應該設立起醒目的禁火標志,營造起濃厚的防火氛圍。

3.2 提升施工人員的消防安全意識

建筑工地的施工人員大部分來自于農村或者其他偏遠地區,他們的文化水平的認知能力往往都比較低,消防安全的意識也往往比較淡薄,針對這種現實情況,施工單位的負責人可以對施工人員進行相關的消防安全培訓,通過通俗易懂的教育培訓,再輔之以實際火災案例的講解,以此來提高建筑工地施工人員的消防安全意識。

3.3 配備齊全的滅火設施

建筑施工單位應該在建筑工地的重點防火部位配備好齊全的防火設備,例如:手提式滅火器、消防水桶以及消防沙袋等等,而且,應該將各種消防滅火器材放置在明顯的位置,以便于發生火災時拿用,并應該在消防設施旁邊做好“消防用品,不得挪用”的提醒標志。如果臨時用水不能夠很好地滿足消防用水,應該在其附近設立相應的消防水池,以便在發生火災的時候能夠提供充足的水量。

4 結論

隨著我國經濟社會的快速發展,我國的建筑工地的數量在快速增長,加強建筑工地的消防安全管理變得越來越重要,目前,我國的建筑工地的施工安全還存在一定的問題,需要相關的施工單位進一步加以完善,只有這樣,才能保證建筑工地施工的順利進行。

參考文獻:

[1]鄭雯.建筑工地消防安全現狀及思考[J].硅谷, 2009(8).