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關(guān)鍵詞:道路改造;軟土路基;處理方法
一、軟土路基成因
路基強度及穩(wěn)定性與路基干濕狀態(tài)密切相關(guān)。路基干濕狀態(tài)是由土中含水量的高低決定的,而含水量的高低取決于各種濕源的作用和延續(xù)時間。由于路面寬、路基低、排水設(shè)施不全或失效,使得雨水和生活污水向路基內(nèi)滲透、地下水位升高,路基長期處于潮濕狀態(tài),加上土的水穩(wěn)定性差等原因,導(dǎo)致路基軟化。
二、軟土路基判別
(一)測定方法
所謂軟土,比規(guī)范[1]中的定義廣泛,包括強度達不到設(shè)計要求的濕粘土。對軟土路基的測定可以采用彎沉測定:
將相對完好的砼板塊逐一編號。采用兩臺5.4m貝克曼梁及一臺BZZ-100標準車,按每車道雙向往返檢測。選取位于橫縫、斷縫附近的板角等荷載最不利位置作為檢測點,測點分主點(受荷板)、副點(未受荷板),主點位于板橫縫前10cm,副點在橫縫后10cm,分別測定主點彎沉和副點彎沉。[2]
在非不利季節(jié)檢測時,彎沉值根據(jù)經(jīng)驗進行季節(jié)影響修正。實際取其系數(shù)=1.1~1.2。
(二)判別方法
平均彎沉值反映了原結(jié)構(gòu)的承載能力,而彎沉差則反映了加鋪后瀝青路面反射裂縫出現(xiàn)的機率和嚴重程度。造成原結(jié)構(gòu)承載力不足的原因有板底脫空、基層強度低和軟土路基。采用排除法通過值來判別軟土路基。當(dāng)45≥≥20時,進行壓漿處理;>45時,先將砼板打裂壓實,使其與基層緊密結(jié)合;再次檢測,仍然有>45,表明基層強度嚴重不足或有軟土路基;挖除路面結(jié)構(gòu)后,通過路基頂面彎沉的檢測,或者通過路基土的干密度、天然含水量綜合判定。
三、軟土路基處理方法的比選和優(yōu)化
(一)做一個模擬軟土路基方案其具體條件和基本要求
1.公路自然區(qū)劃為Ⅳ3,路基干濕類型為潮濕,但不加高路基,不增設(shè)地下排水設(shè)施,只對地面排水設(shè)施進行修復(fù);
2.軟土路基處理最小面積=4.2×5.0m,即一塊砼板的面積,屬于局部軟土路基;
3.大部分軟土路基為稠度=0.5~0.9的濕粘土,不易破碎晾干;
4.軟土路基深度<2m,其中上部為路基工作區(qū),對強度和穩(wěn)定性的要求高;
5.軟土路基處理不能對原路基的強度和穩(wěn)定性帶來不利影響,處理后應(yīng)達到強度與原路基基本一致、工后沉降為零、水穩(wěn)定性好的要求;
6.雨季施工,行車干擾大,工期三個月。
(二)比選
軟土路基處理方法按處理深度分為淺層處理和深層處理。淺層處理的深度≤3m,因此擬處理的軟土路基屬于淺層處理的范圍。
淺層處理施工工藝簡單,投資少,是施工中經(jīng)常采用的方法。淺層處理一般有換填法、晾曬法、墊層法、動力固結(jié)法、加筋法、灌漿法、排石擠淤法和爆炸排淤法。
分析后認為,晾曬法等七種方法不符合上述條件或要求。換填法通常用于軟土路基分布范圍較小,深度≤2m的情況,換填料可視具體情況用砂、砂礫、改良土或其他適宜材料,因此初步?jīng)Q定采用開挖換填法處理。
(三)優(yōu)化
原路基為粘土填筑,若采用砂、砂礫等材料換填,雖然保證了自身的強度和穩(wěn)定性,但此類材料具有透水性,其內(nèi)部的干濕變化,會引起四周路基土的軟化或二次固結(jié),導(dǎo)致路面的不均勻沉降等病害。若采用風(fēng)化石換填,存在著風(fēng)化石粒徑、強度、土石比例的問題,粒徑大、強度低、石含量多,施工時不易壓碎壓實,除存在與透水性材料相同的問題以外,其自身的強度和穩(wěn)定性也難以保證。若采用粘土換填,由于施工面小、地下管線多,填土難以壓實,浸水后自身的強度和穩(wěn)定性同樣無法保證。
土經(jīng)改良后不但強度提高,還能呈現(xiàn)出板體性和一定的水穩(wěn)定性,彌補了上述材料的不足。為使換填部分的物理力學(xué)性質(zhì)與原路基基本一致,選用了與原路基土質(zhì)相近,<40%,<18,含水量適宜的低液限粘土(CL)進行改良。
改良土常用的改良劑有石灰和水泥,由于水泥改良土工序少、早期強度高,適用于春融期、多雨季節(jié)、地下水位高、工期緊迫地段。最后確定采用水泥改良土換填的處理方法。
四、軟土路基施工工藝
(一)換填深度
開挖過程中可以觀測到,隨著深度的增加,坑壁四周路基土的密實度逐漸降低,含水量逐漸增大,上部1.0~1.2m范圍內(nèi)的密實度高含水量小,并且有明顯的分界線。表明路基工作區(qū)深度為1.0~1.2m。
當(dāng)軟土路基較薄,有硬底時,清除后直接換填。當(dāng)軟土路基較厚,應(yīng)挖到坑底土與四周路基相同土層的密實度一致時的深度,一般為1.0~1.2m;當(dāng)坑底土過濕時,下挖到保證上部回填壓實時不出現(xiàn)“彈簧”的深度,一般為0.4~0.5m,總的換填深度=1.4~1.7m。
(二)水泥摻量
換填土的強度過高或過低,都會使其內(nèi)部及四周結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形,造成路面病害,因此應(yīng)與原路基保持基本一致。
由于難以準確檢測原路基土的無側(cè)限抗壓強度,水泥摻量無法按常規(guī)試驗確定。路基的回彈模量不但是路面設(shè)計的基本參數(shù),更是衡量路基質(zhì)量的基本指標,并且設(shè)計值已知,因此水泥摻量通過回彈模量室內(nèi)試驗確定。由路基設(shè)計彎沉值=200,計算出路基回彈模量設(shè)計值=47MPa,再根據(jù)公式[3]反算得到室內(nèi)試驗回彈模量標準值=135MPa。水泥摻量不宜小于3%,實際控制在3~4%,否則難以拌和均勻。為提高下部改良土的早期強度,使上部工作區(qū)能盡早換填,上下部采用相同的水泥摻量。
(三)壓實
壓實功愈大、分層愈多愈容易出現(xiàn)彈簧。由于對工作區(qū)以下密實度的要求相對較低,故采用挖掘機鏟斗擊打配合雙向振動平板夯(工作重量123kg)壓實。待具有一定強度后再進行工作區(qū)范圍內(nèi)的換填,盡可能采用膠輪壓路機碾壓,邊角用雙向振動平板夯壓實,壓實度≥95%。
五、結(jié)語
1.與瀝青路面的承載能力檢測不同,水泥砼路面的檢測有主、副點之分,必須配備兩臺貝克曼梁。用一臺貝克曼梁只能檢測出、,混淆與、與兩者的概念會造成誤判。采用雙向往返法檢測,貝克曼梁的支點和主測點不在同一塊砼板上,消除了支點變形對測點彎沉值的影響;測完后檢測車駛離受荷板,消除了后軸落點對主點彎沉值的影響。貝克曼梁法檢測的是回彈彎沉,自動彎沉儀法檢測的是總彎沉,落錘式彎沉儀檢測的是動態(tài)總彎沉。貝克曼梁法是規(guī)范規(guī)定的標準方法,采用其它方法必須進行標定換算。同樣,現(xiàn)場承載板法是路基回彈模量的標準檢測方法,采用其它方法也必須進行標定換算。測定彎沉和模量時,都應(yīng)將季節(jié)因素考慮在內(nèi)。
2.與公路不同,道路由于兩側(cè)人行道和建筑物地基高于行車道,加上排水設(shè)施不完善等因素的影響,路基長期處于潮濕狀態(tài),容易產(chǎn)生病害。
3.與新建道路不同,改建工程是對道路功能的恢復(fù)和提高,應(yīng)遵循一切服從于老路,一切有利于老路的原則,達到新舊一體,路基穩(wěn)定、密實、均質(zhì),為路面提供均勻的支承。經(jīng)過幾十年地運營,絕大部分路基已經(jīng)穩(wěn)定,已適應(yīng)了所處的水文地質(zhì)環(huán)境,應(yīng)充分利用。
4.與地基中的大面積軟土路基不同,路基中的軟土路基一般都屬于局部淺層軟土路基,處理后要求工后沉降為零,并具有較高地強度和良好地穩(wěn)定性。尤其是路基工作區(qū),對保證路面強度與穩(wěn)定性、滿足行車要求極為重要。
每一種軟土路基處理方法均有其針對性、適用范圍以及局限性,必須根據(jù)具體條件選擇符合設(shè)計要求的軟土路基處理方法,才能取得理想的處治效果。對能達到處理效果的方法進行使用階段技術(shù)可靠性、施工難易程度、工程造價、工期、對周圍環(huán)境影響等方面的綜合評比,確定最合理的軟土路基處理方案,并不在于技術(shù)的先進與否。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國行業(yè)標準.JTGD30-2004公路路基設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.
關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ)軟弱地基
一.軟弱地基的種類及常見的處理方法
軟弱地基的種類很多,按成因一般可分為人工填土類地基;海相、河流相和湖相沉積而成的含淤質(zhì)粘土類地基;各種山前沖積、洪積相所形成的夾卵石、漂石的粘土類地基。復(fù)雜的成因造成了它們在物理力學(xué)性能上的復(fù)雜性,它們的共同特點是承載力低、壓縮性高。目前對厚度較大的軟弱地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進行處理,對含水量和孔隙比較大的軟弱地基一般采用砂樁、石灰樁,化學(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。各種處理方法都有較強的針對性,處理方法選擇是否合理,直接影響到建筑物的設(shè)計是否安全和節(jié)約。在實際工程中,松木樁處理軟弱地基的問題較少提及,筆者認為在條件許可的情況下采用短木樁處理某些軟弱地基不僅施工較為便捷,而且費用也較為經(jīng)濟合理。
二.用松木樁處理地基的實例
在實際工程中軟弱地基普遍存在,對于一些層數(shù)較低、荷載較輕的建筑物地基或遇局部暗塘的情況,大多是采用松木樁處理地基的。下面就110KV鹿山變電所主控樓的地基處理作一簡要介紹。
(1)工程的地質(zhì)概況
該工程位于鹿山附近,建筑面積650m2,兩層全框架結(jié)構(gòu)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構(gòu)成。淤質(zhì)粘土呈軟塑狀,下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀,是較為理想的持力層。持力層的實際埋深約4米。當(dāng)時曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定了松木樁的處理方案。
(2)松木樁的設(shè)計計算
在設(shè)計中短木樁用作擠密樁時可按下式設(shè)計:
S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)
n=A/AP
S――樁的間距(m)
d――樁徑(m)
e0――擠密前土的天然孔隙比
e1――擠密后作要求達到的孔隙比,可按地基所需的承載力設(shè)計值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》附錄五附表5-3或5-4確定
n――每m2樁的根數(shù)
A――每m2地基所需擠密樁面積,A=(e0-e1)/(1+e0)
AP――單樁橫截面積(m2)
在設(shè)計中,當(dāng)樁端有硬殼層存在時,可作為端承樁,按下式計算:
Pa=Ψα[σ]A-----------------(a)
Pa――單樁承載力
Ψ―――縱向彎曲系數(shù),與樁間土質(zhì)有關(guān),一般可取1
α―――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù),木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力,kPa
本實例中柱下獨立基礎(chǔ)附加應(yīng)力及自重總值為950KN。選③層為樁端持力層,地基土的容許承載力經(jīng)綜合分析后取值130kPa,基礎(chǔ)埋深1.5米,經(jīng)計算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9m2。持力層埋藏較淺,因而采用端承樁設(shè)計。根據(jù)(a)式,當(dāng)以松木為材料,樁直徑為15cm時,[σ]為2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需樁數(shù)為
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2
實取5根/m2
該工程的樁基底面積為210m2,所需樁數(shù):
210*5=1050根
樁的布置按梅花形:
全部打樁完畢后,在樁頂面鋪設(shè)20cm厚片石灌石子,加以夯實,然后再做基礎(chǔ)。
(3)經(jīng)濟效果分析
根據(jù)建筑預(yù)算定額,φ15cm的松木樁2.5m長每根樁工料費為15元/根,總費用1050*15=1.575萬元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬元;若用換土墊層則需2.4萬元,并且因地下水位較高,換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工兩年多來,通過使用和觀測證明,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。
三.松木樁處理軟弱地基的適應(yīng)條件
關(guān)鍵詞:地基處理水泥穩(wěn)定層預(yù)壓沉降
1工程概況
安慶長江公路大橋起始于北岸合安高速公路安慶連接線處,穿越安慶市區(qū),在安慶市東門汽車輪渡處跨越長江天塹及南北岸部分區(qū)域,終點與318國道新改建路線相交,全長5.9km。其中,引橋長4.86km。
2水文地質(zhì)概況
安慶長江公路大橋引橋地質(zhì)條件較差,具體自上而下依次為:0.8m~1.0m的雜土層、1.0m~1.2m呈可塑狀的粉質(zhì)重亞粘土、1.0m~1.3m呈可塑狀的粉質(zhì)輕亞粘土、2.0m~2.2m呈軟~塑狀的粉質(zhì)重亞粘土及1.5m~1.7m淤泥質(zhì)粘土,地基承載力相對較差。橋址位于長江中下游地區(qū),受降雨的影響,該地段地勢低洼,地下水位較高,幾乎長期受雨水浸泡,給地基處理增加了難度。
3地基處理
上部結(jié)構(gòu)為單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板等截面連續(xù)箱梁,梁高1.5m,箱梁頂板寬12.75m,底板寬6.216m,箱梁頂、底板厚均為0.2m,腹板厚均為0.45m,兩側(cè)懸臂長均為2.85m,按照設(shè)計要求采用滿堂支架逐孔現(xiàn)澆。
為保證箱梁澆筑的穩(wěn)定性、安全性和質(zhì)量,必須對地基進行特殊處理。具體步驟為:①在翼緣水平投影的外側(cè)挖一排水溝,降低該地段地下水位;②由于土壤含水率較大,進行翻曬,翻曬深度大約0.6m~0.8m,接著進行分層回填、碾壓,對出現(xiàn)彈簧土地段還要進行換填處理;③布設(shè)一層毛石或其他等代品,然后鋪填一層嵌縫材料(石屑),接著進行碾壓,該層厚度30cm左右;④鋪筑一層15cm厚的水泥穩(wěn)定層(做橫向流水坡,坡度1%~2%),水泥用量為石屑重量的3%~5%,施工完畢要灑水養(yǎng)護7d以上。
4試驗?zāi)康募胺椒?/p>
由于工期比較緊張,如按照原設(shè)計的要求進行逐孔預(yù)壓,總工期很難保證,而且對相同或相似的地質(zhì)條件,進行地基處理時采用的方法基本相同,所以進行逐孔預(yù)壓意義不大,可通過設(shè)置預(yù)拱度的方法加以解決。為了掌握箱梁施工過程中地基沉降量的大小,為支架搭設(shè)時預(yù)拱度的準確設(shè)置提供可靠的數(shù)據(jù)支持,選擇了荷載較大的一段進行地基承載力的試驗,試壓面積38.88m2,具體為橫橋向選擇了底板及斜腹板的水平投影范圍7.2m,立桿分9排布置,每排間距90cm;縱橋向從墩身壁開始5.4m范圍,立桿分6排布置,每排間距90cm,橫桿步距皆為120cm。
支架采用碗扣式支架(Φ48×3.5mm),荷載分布完全按照箱梁的實際結(jié)構(gòu)特點,并取壓重系數(shù)為1.1。通過計算總壓重106.56t,采用砂袋進行壓重,砂袋重量取10個砂袋重量的平均值,通過,平均每個砂袋的重量為180kg,總共需砂袋592個。
5沉降觀測
預(yù)壓從5月23日開始,由于市場麻袋數(shù)量有限,當(dāng)天只預(yù)壓了234袋約42t,在5月29日將剩余的荷載全部壓完(至晚8:00荷載布完),滿布荷載后接著觀測了8d,通過對觀測結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)從6月5日~6月7日沉降很小,累計只有2mm左右,認為至6月4日上午7:00,沉降基本趨于平穩(wěn)。
6理論沉降計算
根據(jù)《安慶長江公路大橋工程地質(zhì)勘察鉆孔樁柱狀圖》中提供的相關(guān)資料,有必要從理論上計算箱梁施工過程中地基的沉降量,可按結(jié)構(gòu)重力、施工荷載及土重采用(單向)分層總和法計算。
通過計算,理論沉降量為25mm左右,與預(yù)壓結(jié)果基本吻合。
7數(shù)據(jù)分析
從沉降觀測的結(jié)果來看,其中最大沉降30mm,最小沉降10mm,平均沉降19.4mm,去掉回彈量,實際平均沉降只有13mm,按照現(xiàn)在的地基處理方法,是完全能滿足施工要求的。
8預(yù)拱度設(shè)置
根據(jù)地基沉降和支架變形之和確定預(yù)拱度的最高值,此最高值應(yīng)設(shè)在梁的跨中,其他各點的預(yù)拱度,應(yīng)以中間點為最高值,以梁的兩端為零,按二次拋物線進行分配,取跨端為坐標原點,跨長為L,主梁跨中矢高為f拱,具體預(yù)拱度曲線方程為:y=4f拱×(L-x)/L2M。
9經(jīng)濟分析
目前只是局部預(yù)壓,通過預(yù)壓,積累該地段通過地面硬化處理后的相關(guān)可行性資料,并為優(yōu)化施工技術(shù)方案提供可靠的數(shù)據(jù)支持。由于開始擬定的施工技術(shù)方案中,地面硬化處理中包括有一層10cm厚的混凝土面層,現(xiàn)在通過預(yù)壓的結(jié)果來分析,完全可以取消該面層,而適當(dāng)加厚水泥穩(wěn)定層,為防止后期混凝土養(yǎng)護期間養(yǎng)護水的侵蝕,在支架搭設(shè)前在水泥穩(wěn)定層上鋪設(shè)一層防水薄膜。
通過現(xiàn)在的地基處理方案與原方案的比較,每平方米的費用要節(jié)省12.35元。
1.1處理的主要方法分析
置換和填壓地質(zhì)材料主要是指置換和填壓材料層。所謂的材料層主要是指建筑地基原本自然形成的地面材料。置換和填壓地質(zhì)材料就是要將這種自然形成的地面材料換成砂石或是鵝卵石、土等。這些材料本身硬度比較大,并且收縮性低、透水性比較好,以及不容易被其它的材料腐蝕。特別是鵝卵石,堅固無比。這樣就能夠達到一個加固地基的作用,一般來說,地質(zhì)比較軟的地基不適合建造樓房的,比較軟的地基容易變形,會引起樓房的地基下陷,樓層傾斜,甚至是樓層轟塌。這樣就給我們的建筑埋下了安全隱患。因而,對于比較松軟的地基一般都要進行加固處理。將地面自然形成的材料置換之后,最重要的還是對地基進行強力的打壓,夯實整個地基。
1.2特點分析
置換和填壓地質(zhì)材料是最常見的一種方式,被廣泛用于建筑行業(yè)。這是因為這種方法具有自身的一些優(yōu)點,這些優(yōu)點是無可替代的。首先是這種置換和填壓地質(zhì)材料之后,能夠改變地基自然形成土壤的一些諸如腐蝕性強,容易變形,土質(zhì)疏松而柔軟,硬度較小等的一些缺點。其次是,置換和填壓地質(zhì)材料這種方法基本是無污染的?,F(xiàn)代社會污染日益嚴重,水污染、噪音污染、空氣污染、光污染等不斷蔓延,這就要求我們在生產(chǎn)生活中盡量采用節(jié)能環(huán)保無污染的綠色資源。置換和填壓地基原料,基本不會產(chǎn)生什么空氣和水質(zhì)污染等。
2向土壤注堿
2.1處理的主要方法分析
向土壤里注入堿這種方式又被叫做堿液法。它是指將堿液注入土壤中,使表面的顆粒活化。連接處相膠化。因為堿液自身并不含有固體雜質(zhì),這樣就能夠使地基加固,加強土質(zhì)的硬度。向土壤里注入堿的比填壓原料這種方法要稍顯復(fù)雜。一般要分為幾個步驟。首先是測量工作要做好。將灌注孔的平面距離量清楚。獨立的基礎(chǔ)部分需要在四周都設(shè)孔。對于條形的基礎(chǔ)則應(yīng)當(dāng)在兩側(cè)個各布置一排??拙嗟脑O(shè)置則要根據(jù)實際的加固情況而定。一般來說,灌孔的直徑在六十多左右。鉆好孔之后,在進行埋管工作埋入砂石之后,將開了口的鋼管插入,接下來,就是在管子周圍埋些砂石,最上方用灰土加壓。值得注意的是,注入的堿需要加熱至高溫。
2.2特點分析
總的來說,向材料中加入堿這種方法是非常簡單的,且非常的實用,加固之后的地基硬度很強。但是,也應(yīng)該看到,用于加固的材料價格偏高,整個生產(chǎn)成本增加,這一點就不如第一種方法廉價。并且,在加固的時候,所能夠到達的深度不大,因而常常只在比較淺的地方進行加固。加堿這種方法還是有其自身的缺陷,還只得更多的研究,希望能夠找到一個兩者兼顧的辦法。
3煤灰加碎石家水泥打樁法
3.1主要處理方法
這種打樁的方法一般來說在復(fù)合地基中運用得比較多。這種樁主要主要是將碎石、煤灰、水泥等材料進行均勻的攪拌之后,制造出強度較大的樁。在打樁的同時,為了使樁子與地基一起荷載重力,要在樁與地基之間設(shè)置厚度合格的墊層。這種方法一般是在粘性土質(zhì)中運用,這樣不僅可以避免地基的軟化,也能夠使地基更加的堅固,承載的力量更大。
3.2特點分析
這種混合打樁方法也是一種比較常見的方法。多種材料混合,多種材料受力,與混泥土的原理極為的相似,它的承載力非常的強大。它不光承載力大,而且比較穩(wěn)定,不容易發(fā)生形變。在具體的施工中,它是的工程比較簡單,容易實現(xiàn)。最重要的一點是它比較廉價。在實際的施工中,投資者為了盡量降低生產(chǎn)成本,大多會青睞與這種樁。特別是在復(fù)合地基中被廣泛的運用??梢哉f是一種物美價廉的技術(shù),它具有很廣闊的市場前景,在實際的工程中為社會創(chuàng)造巨大的價值。
4粉粒加固攪拌
4.1粉粒加固攪拌概述
其主要是指的將一些粉粒狀態(tài)的物體和著石灰、水泥等材料攪拌到地質(zhì)比較柔軟的地基中。經(jīng)過攪拌的混合土料會發(fā)生一些化學(xué)上的反應(yīng),這樣還做不但能夠增加土質(zhì)的硬度,還能夠改變土質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種方法比較簡單,不用置換填壓材料,只是將一些原料攪拌到原有的土質(zhì)中。這樣就減少了工人的工作程序,也減輕了工作成本。所以在建筑工程中被廣泛的利用,但是在實際的運用中,主要是軟土土質(zhì)的地基運用得較多。
4.2特點分析
這種攪拌方法是最常見的,因為其簡單的工序被廣泛利用于軟土地基工程建設(shè)中。目前為止,利用得最多的便是水泥攪拌,石灰等攪拌利用得較少,因為水泥遇水凝固之后硬度較大。這種攪拌方法的利用越來越廣泛,大大的改善了土質(zhì),還增強了土質(zhì)的硬度,防止了地基下陷,甚至是房屋倒塌的情況發(fā)生。因為,地基是整個房屋的關(guān)鍵,特別是高層建筑對地基的要求更加的高,然而,現(xiàn)實生活中的地基大多土質(zhì)較為松軟,這就不得不尋求加硬土質(zhì)的方法,水泥攪拌這種方法,簡單可行而又價格實惠,自然受到廣大建筑商的青睞。
5擠壓法
5.1處理方法分析
擠壓法也是建筑地基中采用最普遍的一種方法,它的工作程序很簡單,簡而言之就是對地基的一種碾壓。利用大型的機械對地基進行碾壓,夯實,將土質(zhì)中的空氣和液體排出,增加土質(zhì)的相對密度。這種方法對技術(shù)的要求較低,成本較低,一直受到建筑商的喜歡。但是,這種方法產(chǎn)生的噪音比較大。
5.2特點分析
雖然誰這種方法對技術(shù)的要求較低,也可以說是比較簡單的一種方法,但實際的操作卻不是這樣的,由于建筑物占地一般較大,需要的機械也很大,機械也需要人來操作。實際的工作就顯得比較繁瑣。加之,它產(chǎn)生的噪音較大,對周圍人群影響很大,不適合在人群密集的地方使用。一般來說,它比較適用于工廠、機場、車站等的建設(shè),因為這些建筑的周圍都比較空曠,人員較少。
6結(jié)語
1.1水泥粉煤灰碎石樁的應(yīng)用
在水利工程地基改造中使用最多的就是水泥粉煤灰碎石樁,主要材料是水泥、粉煤灰及其碎石,它的特點就是具有很強的粘結(jié)度。是用水泥煤粉灰碎石樁、褥墊層和樁間組合而成的復(fù)合地基。地基上面的建筑物壓力很大,會使地基變形,將壓力分給水泥粉煤灰碎石樁和樁間土,使地基受力均勻些,與此同時,水泥粉煤灰碎石樁的承受能力由于擠密作用而提升,并強化了受力能力。由于水泥煤粉碎石樁的成本低,所以在應(yīng)用中很廣泛。以下是水泥煤粉灰碎石樁、樁周土和褥墊層的原理進行細致的分析,具體如下。1.1.1對地基上有一定的擠密作用針對散填土、松散粉細砂和粉土,因為振動沉管水泥粉煤灰碎石樁的振動原因和側(cè)向的壓力致使樁間的土孔隙變小,其中的水量也有大幅度地減少,增大了土的干密度和內(nèi)摩擦角,同時也改善了土的物理學(xué)性能,直接的提高了樁間土的承受壓力的能力。1.1.2樁體的排水作用水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基在成樁前期,由于樁孔內(nèi)和周邊填充了過濾性很好的粗顆粒,形成了滲透性比較好的通道,對于防止振沖產(chǎn)生的超孔隙水壓力升高的問題,還能提高地基排水速度,它不僅不會降低樁體強度,還能使土體強度增強。1.1.3樁的預(yù)震效應(yīng)水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基成樁時,振沖器加速激振土體,不僅能提高相對密實度,而且還能有很強的預(yù)震作用,有效的增強了砂土的抗液化能力。1.1.4樁的置換作用水泥粉煤灰碎石樁是水泥經(jīng)過水解和水化反應(yīng)及其與粉煤灰的凝硬反應(yīng),生成了一種不能溶于水的結(jié)晶化合物,它不僅增強了樁體的抗剪強度,而且還提高了變形模量,因此,在載荷的作用之下,水泥粉煤灰碎石樁的壓縮性要小于樁間土的壓縮性。地基的附加應(yīng)力,跟隨地層的變形將其壓力集中到了樁體上,而大部分的壓力是由樁周和樁端來承載,樁間的應(yīng)力就減少了,所以,符合地基的承載力有顯著的增加。
1.2預(yù)應(yīng)力管樁
預(yù)應(yīng)力混凝土管樁主要分為先張法、后張法預(yù)應(yīng)力管樁。其中,先張法預(yù)應(yīng)管樁是應(yīng)用的先張法預(yù)應(yīng)力的工藝和離心成型法制作而成的空心筒體細長混凝土預(yù)制構(gòu)件,先張法預(yù)應(yīng)管樁是由圓筒形的樁身、端頭板及其鋼套箍三個部分。我國目前常用的管樁沉樁的方式主要是:錘擊法、靜壓、震動、預(yù)鉆孔法等,其中,靜壓法是被工程上最常采用的方法之一。打樁的時候震動很大、噪音也很大,影響了居民生活,所以目前我國啟用了大噸位的靜力壓裝機,靜力壓樁機分為頂壓式和抱壓式兩種,其中,抱壓式是依靠摩擦力大于阻力的原理工作的,一般情況下,靜力壓樁機的最大壓樁力為5000~6000KN,甚至可以將直徑50~600mm的預(yù)應(yīng)力管樁壓到持力層,推動了預(yù)應(yīng)力管樁在工程上的使用。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常用的使用方法是分為捶擊法和靜壓法兩種。捶擊法沉樁是優(yōu)點是速度快、質(zhì)量高,靜壓管樁施工法是通過壓裝機的自身重量及配重的重量,經(jīng)過科學(xué)的壓梁,用管樁側(cè)面夾子夾住管樁,然后將其壓入土中。預(yù)應(yīng)力管樁施工結(jié)束之后,要檢查管樁,工程上常用樁基高應(yīng)變法和低應(yīng)變法兩種方式對單樁的承載力進行監(jiān)測,影響預(yù)熱力管樁承載力的因素有樁端極限阻力和極限側(cè)摩擦力。目前,水利工程中基礎(chǔ)處理方法就是預(yù)應(yīng)力管樁,尤其沿海地帶應(yīng)用廣泛,保障了水利工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量,還為整體工程的安全性提供可很大的保障。
2結(jié)束語
1.1特性分析由于我國的國土面積較大并且地形地貌較為復(fù)雜,因此在許多水利工程的施工過程中往往會遇到軟土區(qū)域,在這一區(qū)域施工給水利工程建設(shè)帶來了很大的難度。眾所周知軟土地基通常是由淤泥、沙質(zhì)土、亞粘土、亞砂土層、淤泥質(zhì)粘土等物質(zhì)組成,這種地基通常具有含水量大、抗剪能力差、可壓縮性強、強度不穩(wěn)定等等特點。因此這意味著在水利工程施工過程中如果遇到軟土地基,則由于其自身的承載力和抗剪性能無法達到我國水利工程的設(shè)計要求,往往會導(dǎo)致水利工程上部建筑物的承載能力不足,這會進步一產(chǎn)生很大的工程危害,甚至有可能導(dǎo)致工程出現(xiàn)空洞、坍塌等嚴重的工程事故。
1.2軟土地基存在的危害由于上述特點的存在,軟土地基自身存在的危害也往往受到水利工程的重視。通常來說在水利工程的施工過程中如果軟土地基沒有得到有效處理,則會嚴重的影響水利工程正常功能的發(fā)揮和使用,與此同時往往還會縮短水利工程的使用壽命。除此之外,在水利工程施工過程中由于一些工程施工單位沒有能夠嚴格的執(zhí)行工程施工質(zhì)量和檢測標準,從而導(dǎo)致了在對軟土地基進行簡單的處理之后就立刻進入到下一工序的施工中,這一現(xiàn)象會導(dǎo)致在水利工程施工過程和建設(shè)初期軟土地基的各項指標符合設(shè)計要求,但是當(dāng)水利工程施工完成并且在后期正式投入使用的過程中就會發(fā)現(xiàn)由于軟土地基本身的原因?qū)е铝说鼗Х€(wěn)和建筑物發(fā)生沉降或者是不均勻裂縫等問題,這些問題的存在將會直接影響到水利工程的整體質(zhì)量和正常使用。
2水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用
水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用是一項系統(tǒng)性的工作,其主要內(nèi)容包括了砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)、置換填土軟土地基處理方法、拋石擠淤進行軟土地基處理方法、加固土樁軟土地基處理方法、高壓旋噴樁軟土地基處理方法等處理方法,以下從幾個方面出發(fā),對水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用進行了分析。
2.1砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)是目前我國許多水龍工程施工時常用的軟土地基處理方法。例如在水利工程施工遇到軟土區(qū)域時施工單位通過使用砂礫土墊層來進行軟土地基的處理時可以在軟土層的上部進行排水砂層的鋪設(shè),這一鋪設(shè)的有效進行可以增加水利工程的排水量并且能夠使軟土地基在砂礫土填入同時也就增加了其自身整體的荷載能力。除此之外,砂礫土墊層軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用還能夠加速其內(nèi)部的排水過程,從而能夠進一步提升其自身的強度和硬度,并且還能有效提高其穩(wěn)定性能。
2.2置換填土軟土地基處理方法置換填土軟土地基處理方法的應(yīng)用主要是在水利工程遇到一些如沼澤地帶的比較難以施工的軟土地域時采用的軟土地基處理方法。通常來說在泥沼地帶以及當(dāng)軟土地基的軟土厚度小于一點四米并且路堤的高度較低時,置換填土軟土地基處理方法的應(yīng)用優(yōu)先度是較高的。在置換填土軟土地基處理方法的處理過程中,水龍工程施工單位應(yīng)當(dāng)首先將地基中的淤泥和亞粘土以及軟土根據(jù)情況進行全部的挖出或是是部分的挖出,并且在挖出后采用滲水性好的材料。例如可以加入一些粉煤灰和水泥或者是石灰等材料并且進行分層填筑。除此之外,在每一層的填筑工作完成之后水利工程施工人員應(yīng)當(dāng)進行夯實碾壓,從而能好的確保工程質(zhì)量符合要求。
2.3拋石擠淤進行軟土地基處理方法拋石擠淤進行軟土地基處理方法是在水利工程施工建設(shè)中由于一些軟土區(qū)域很難使用常見的處理技術(shù)而選擇的軟土地基處理方法。通常來說在軟土地基的淤泥厚度小于四米并且軟土區(qū)域沒有硬殼與此同時呈現(xiàn)流動狀態(tài)并且排水較為困難時則會優(yōu)先選擇拋石擠淤進行軟土地基處理方法進行軟土施工處理。在這一軟土地基處理方法的應(yīng)用過程中首先應(yīng)當(dāng)保證用料的高質(zhì)量,并且采用一些不容易被風(fēng)化和侵蝕的石料,與此同時對于片石的大小應(yīng)當(dāng)視淤泥的粘稠程度來決定,從而能夠在此基礎(chǔ)上優(yōu)先保證片石的直徑不大于三十五公分,并且淤泥含量不超過百分之二十五。
2.4加固土樁軟土地基處理方法加固土樁軟土地基處理方法通常是在一些軟土地基施工的改良施工中得到有效應(yīng)用。一般而言加固土樁軟土地基處理方法的應(yīng)用需要使用專門的施工機械設(shè)備來將軟土地質(zhì)局部范圍內(nèi)的軟土加入加固材料進行改良,在這之后形成樁體并且使得樁體和樁之間軟土形成復(fù)合地基。除此之外,加固土樁軟土地基處理方法的應(yīng)用還需要使用水泥、生石灰、粉煤灰等作為其樁身的填充加固材料,因此較為適用于含沙量較大的軟土層中,。就樁身的用料比例來說,其水泥用量和軟土的天然重量之間的比例不應(yīng)當(dāng)過大,一般控制在百分之八到百分之十六之間是較為理想的情況,因此最好使用普通水泥或是礦渣等來進行加固土樁軟土地基處理。
2.5高壓旋噴樁軟土地基處理方法高壓旋噴樁軟土地基處理方法通常分為單管和雙管的處理方法,這一軟土地基的處理方法主要是利用旋噴鉆機,將旋噴注漿裝置放入預(yù)定的軟土層深處,并通過旋轉(zhuǎn)鉆桿的轉(zhuǎn)動和徐徐上升,把事先配置好的漿液,從噴嘴噴出,并且能夠形成具有一定強度和硬度的人工地基,在這一過程中需要注意的是在使用高壓旋噴技術(shù)時,最大有效深度不超過二十米。在片石高出原有的軟土地基表層高度之后,就要使用較小的片石進行填筑,并且,使用重型碾壓設(shè)備進行反復(fù)碾壓,使得填石密實,然后再之后,鋪上反濾層,進行填土,進行下一工序的施工。
3結(jié)束語
地基處理技術(shù)近幾年發(fā)展迅速,其主要方向為在既有的地基處理方法基礎(chǔ)上,不斷發(fā)展新的地基處理方法,特別是將多種地基處理方法進行綜合使用,形成了極富特色的復(fù)合加固技術(shù)。即由單一化的處理方法向多元化綜合應(yīng)用處理方法轉(zhuǎn)變,如單一加固發(fā)展為復(fù)合加固,單一材料加固體發(fā)展為復(fù)合加固體,單一靜力加固或動力加固發(fā)展為二者的結(jié)合等。
2水利工程施工中的地基處理技術(shù)
我國水力資源豐富,幾條較大的河流都是由西向東流動且具有較大的落差,這種特點決定了它們包含了豐富的水力資源,因此,水利工程的建設(shè)是我國一項重要的工程。地基作為任何工程施工的基礎(chǔ),它的穩(wěn)固直接決定著工程質(zhì)量的優(yōu)劣,在水利工程施工建設(shè)過程中也不例外。由于我國國土面積較大,因此地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,在不同的地方建設(shè)水利工程也會面臨各種復(fù)雜的問題。如有些地區(qū)的地質(zhì)條件會使得某些抗滑結(jié)構(gòu)面的強度變低,無法承受巨大的壓力,從而無法滿足水利工程設(shè)計的相關(guān)要求;有些地區(qū)地基土層較軟,強度不夠,即對上部建筑物的承載力不足;還有些地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較強的滲水性,即由松散的礫石層或構(gòu)造碎帶等構(gòu)成的的地質(zhì)環(huán)境。這些地質(zhì)狀況都對水利工程設(shè)計及施工人員提出了很嚴的要求,尤其是決定性的地基處理技術(shù)。水利工程地基處理技術(shù)主要包括以下幾種:首先是應(yīng)用廣泛的水泥粉煤灰碎石樁。它具有廉價易得的特點,在地基處理技術(shù)中可以解決地基松散、排水不暢、預(yù)震不佳及樁體抗剪強度不夠等復(fù)雜問題;其次是預(yù)應(yīng)力管樁,它包括后張法預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力管樁。如今的水利工程施工建設(shè)中,預(yù)應(yīng)力管樁是一種的基礎(chǔ)的處理方法,建筑基樁檢測規(guī)則保證了水利工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量,從而保障了今后水利工程主體工程建設(shè)的安全。第三,灌漿處理技術(shù)。該技術(shù)的作用不僅僅局限于對水利工程地基的處理,它還可以修補由于水工混凝土結(jié)構(gòu)存在的裂縫。我國在這項技術(shù)的發(fā)展中取得了巨大的進步,目前已經(jīng)擁有可以處理200米深度的灌漿口。第四,振沖技術(shù)。振沖技術(shù)主要應(yīng)用于對劣質(zhì)地基進行加固或防土體發(fā)生震動液化施工時,目前振沖作用長度在30米以上。且隨著其主體使用部件振沖器振動能力的不斷提高,振沖技術(shù)越來越多的應(yīng)用于當(dāng)下的水利施工建設(shè)中來,比如三峽二期填筑料工程及小浪底圍堰填料加密處理工程等都采用了振沖施工技術(shù)。第五。防滲墻技術(shù)。該技術(shù)主要解決挖除處理堆積層難度較大的施工環(huán)境。將防滲墻設(shè)置于水利工程施工現(xiàn)場,不僅可以減小土體間的孔隙率,還可以降低土地滲透性,從而提高土體的抗滑穩(wěn)定性。第六,高噴灌漿技術(shù)。作為一種加固地基的方法,如今高噴灌漿技術(shù)還經(jīng)常應(yīng)用于作圍堰的防滲工程及壩基覆蓋層的施工過程中。該技術(shù)的使用目的是為了使土體分離,進行防滲墻的施工,而通過壓縮空氣或使用高壓水及高壓漿等方式很容易完成對土體的切割,進而達到施工要求。第七,預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)。水利工程施工過程中,有關(guān)邊坡加固是很重要的一環(huán)。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這一問題。三峽、小浪底、二灘及石泉水電站等工程施工過程中,都使用了該技術(shù)。
3水利工程施工過程中常見不良地基處理
我國復(fù)雜的地況使得施工人員在水利工程施工過程中會遇到很多惡劣的地質(zhì)條件,因此有必要探究不良地基處理技術(shù),以保證工程施工的質(zhì)量。第一種情況,地基土質(zhì)為厚度較大的飽和軟粘土,這種條件下我們采用排水固結(jié)法。目前排水固結(jié)法發(fā)展較快,常見加固方法包括堆載預(yù)壓法、井點降水法、真空預(yù)壓法、靜動力排水固結(jié)法等。注意該方法使用前要進行預(yù)壓。第二種情況,地基土質(zhì)由軟弱粘土構(gòu)成。這種條件下我們采用置換法,即通過挖除不良地基,回填較好的土質(zhì)使得地基上出現(xiàn)良好的持力層,進而加強地基的承載力、抗變形力和穩(wěn)定性。常見的加固方法有振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法等。該方法需要注意的是對排水抗剪強度小于20KPa的軟土地基采用碎石樁時需慎重。第三種情況,地基土質(zhì)為砂性土、粉土和部分粘性土。這種條件下的地基孔隙率較大,強度較弱,因此需要通過振動加密或擠壓加密等方法減弱不良影響。主要方法有表層壓實法、振動擠密法、砂樁法等。第四種情況,對于由淺層軟土或濕陷性黃土構(gòu)成的地基,我們需要通過施加外力荷載加固地基,從而實現(xiàn)地基受力均勻、不易變形等目的。主要的施工方法有砂墊層法、拌合土墊層法等。第五種情況,當(dāng)面對深覆蓋層地基時,我們加入化學(xué)漿液,通過化學(xué)反應(yīng)或機械攪拌的作用,加大土體的承載能力,穩(wěn)固地基,這就是化學(xué)加固法。該方法包括注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法等。對由砂性土、粘性土或濕陷性黃土等構(gòu)成的地基環(huán)境也適用。第六種情況,水利工程橋梁建設(shè)中主要采用增大接觸面法。該方法通過在軟土地基上鉆孔然后澆筑混凝土樁來加強地基的承載力。
4水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)簡介
關(guān)鍵詞國家空間基礎(chǔ)設(shè)施(NSDI)、"數(shù)字廣西"、地理空間基礎(chǔ)框架
1.前言
1.1背景
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,人類已進入以信息化為主要特征的新經(jīng)濟時代,信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的趨勢。發(fā)達國家在加快信息基礎(chǔ)設(shè)施和空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時,1998年1月,當(dāng)時的美國副總統(tǒng)戈爾提出"數(shù)字地球"的概念。引發(fā)了繼"信息高速公路"、"知識經(jīng)濟"以后的第三次信息浪潮。1998年6月,總書記在兩院院士會上提出了關(guān)于中國發(fā)展"數(shù)字地球"的思路,指明了發(fā)展信息技術(shù),加快建設(shè)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施,早日實現(xiàn)中國的"數(shù)字地球",是我國爭先搶占世界科技、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟制高點,走向21世紀的知識經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)略。十五期間,許多地區(qū)和部門相繼制定了數(shù)字省區(qū)和覆蓋本領(lǐng)域的數(shù)字工程項目發(fā)展規(guī)劃,如北京市已擬?quot;數(shù)字北京"總體框架和發(fā)展規(guī)劃,"數(shù)字海南"、"數(shù)字山西"、"數(shù)字福建"、"數(shù)字浙江"、"數(shù)字陜西"等規(guī)劃也在制定之中;國土資源部計劃用12年時間實施"數(shù)字國土工程",交通部提出實施"智能交通",國家海洋局提出"數(shù)字海洋",國家測繪局提出建立"數(shù)字中國"地理空間基礎(chǔ)框架。2001年10月,繼53號文后,國家計委、國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會召開了"國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研討會",指出"必須將國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用作為國民經(jīng)濟和社會信息化的重要內(nèi)容,應(yīng)加快發(fā)展,以帶動地理空間信息技術(shù)的應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并進一步推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整"。更引發(fā)全國十幾個省、直轄市拉開建設(shè)"數(shù)字省區(qū)"地理空間基礎(chǔ)框架的序幕。
1.2目的和意義:
聯(lián)合國的一份報告表明,人類社會經(jīng)濟生活中80%以上的信息與地理信息有關(guān),地理信息技術(shù)大大改變?nèi)祟愑^測和認識地球的方式,已廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、災(zāi)害、環(huán)境檢測、規(guī)劃、電力、商業(yè)等領(lǐng)域,取得了顯著的經(jīng)濟社會效益。成為21世紀國際競爭的制高點之一,其發(fā)展水平直接關(guān)系到國家的綜合國力和國防安全。"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè),將為廣西政府部門和各市縣的社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供規(guī)劃、設(shè)計和決策支持的基礎(chǔ)地理框架信息,為電子政務(wù)的實施提供統(tǒng)一標準的基礎(chǔ)地理信息支撐平臺和環(huán)境。
1.3主要內(nèi)容:
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)就是通稱國家空間基礎(chǔ)設(shè)施(NSDI)在廣西的具體表述。也是以3S(GIS-地理信息系統(tǒng)、GPS-全球定位系統(tǒng)、RS-遙感)技術(shù)為基礎(chǔ),基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和成果存檔、管理、分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)在信息時代的具體表現(xiàn)形式和發(fā)展。
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的主要任務(wù)包括:大地測量基準建設(shè)、廣西省級地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、基礎(chǔ)地理信息采集體系的建設(shè)、政策法規(guī)與標準體系的建設(shè)、技術(shù)支持體系的建設(shè)、地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)、組織機構(gòu)的建設(shè)等,實現(xiàn)覆蓋整個廣西的多尺度、多分辨率、現(xiàn)勢性好的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
1.4"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架在各行業(yè)中的應(yīng)用:
2.廣西實施該項工程已具備的條件
2.1區(qū)內(nèi)環(huán)境:
以"信息化帶動工業(yè)化"是我國的戰(zhàn)略目標,作為經(jīng)濟欠發(fā)達的廣西,其信息化建設(shè)起步并不晚,20世紀90年代,南寧、柳州、桂林、北海等城市的土地、規(guī)劃、環(huán)保等部門相繼完成了本行業(yè)的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。21世紀的今天,南寧、柳州、桂林列入國家級信息化試點城市,在這三個試點城市的帶動下,全區(qū)社會信息化建設(shè)全面展開,圍繞政府網(wǎng)的建設(shè),各地根據(jù)實際情況懈骶嚀厴男畔⒒ㄉ琛H綾焙J械?quot;數(shù)字北海"項目,百色地區(qū)的"農(nóng)業(yè)信息化示范項目"、防城港市的"港口信息化項目"、玉林市的"有線電視寬帶網(wǎng)工程"等,以及全國第一套應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)――南寧市社嵊繃低常?11)的初步建成,都為廣西的社會、經(jīng)濟發(fā)展起到了不可估量的作用。預(yù)計到2005年,全廣西將鋪設(shè)光纖約4.8萬公里,每千人擁有計算機50臺,互聯(lián)網(wǎng)普及率達8%以上,信息產(chǎn)業(yè)增加值將達到250億元,占廣西國民生產(chǎn)總值的8%以上.
2.2廣西測繪局內(nèi)環(huán)境:
國家測繪部門投資2.56億啟動"國家基礎(chǔ)測繪設(shè)施項目"建設(shè),簡稱"大專項"建設(shè)。
廣西測繪局在國家測繪局和區(qū)政府的支持下,于2000年8月正式立項(總投資2700萬元),目前已完成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)體系、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)體系的建設(shè),基礎(chǔ)地理信息管理服務(wù)體系、空間定位綜合服務(wù)體系、廣西數(shù)字化基地大樓的建設(shè)正在如火如荼的進行中。廣西測繪局已建成主干千兆,百兆交換到桌面的局域網(wǎng),裝備了若干臺企業(yè)級服務(wù)器、海量的磁盤陣列、磁帶庫、圖形工作站、高檔微機、大型彩色掃描儀、大幅面繪圖儀等硬件設(shè)備,以及數(shù)據(jù)庫軟件ORACLE,GIS軟件ARCGIS、Geostar、MapInfo、ERDAS、數(shù)字攝影測量系統(tǒng)、掃描矢量化系統(tǒng)等軟件。通過大專項的建設(shè),還鍛煉出一批精通3S技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、測繪技術(shù)的綜合型人才。
1.基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)技術(shù)體系已初步建成:
目前,廣西測繪局已具備的1:1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)年生產(chǎn)規(guī)模如下表所示:
數(shù)據(jù)類型
年生產(chǎn)能力(幅)
數(shù)據(jù)庫存儲(GB)
1:1萬DOM(數(shù)字正射影像圖)
1600
1600幅×45MB/幅=72
1:1萬DEM(數(shù)字高程模型)
1600
1600幅×5MB/幅=8
1:1萬DLG(數(shù)字線劃地圖)
880
880幅×4.5MB/幅=4
1:1萬DRG(數(shù)字柵格地圖)
1000
1000幅×5MB/幅=5
遙感影像數(shù)據(jù)
按1米分辨率計算,500幅×100MB/幅=50GB
注:按廣西"十五"計劃,需8~10年才能更新測繪完成全廣西1:1萬地圖。
3.建設(shè)原則和關(guān)鍵技術(shù)
3.1建設(shè)原則
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)要貫徹"需求牽引、統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、階段發(fā)展、面向應(yīng)用、共建共享"的方針,堅持市場引導(dǎo)與政府調(diào)控相結(jié)合,引進和自主創(chuàng)新相結(jié)合,重點開發(fā)和普及應(yīng)用相結(jié)合,調(diào)動各方面的積極因素,以應(yīng)用促進發(fā)展。
3.2關(guān)鍵技術(shù)
海量數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù):目前,單是按覆蓋廣西的4D(DLG、DEM、DOM、DRG)測繪產(chǎn)品的數(shù)據(jù)量計算,就達到了TB級,如何采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(如ORACLE)管理海量空間數(shù)據(jù),將是今后幾年內(nèi)的研究熱點。
菘燜倩袢∈侄危喝綰緯浞擲?S技術(shù)及其集成,快速獲取信息也是一個值得研究的課題。
寬帶網(wǎng)絡(luò):利用高速網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息共享和互操作。
虛擬現(xiàn)實技術(shù):虛擬現(xiàn)實和三維模型是數(shù)字城市表現(xiàn)的主要形式。
知識產(chǎn)權(quán)問題:模擬測繪產(chǎn)品版權(quán)問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的版權(quán)問題亟待解決,因為數(shù)字化產(chǎn)品一經(jīng)提供,可以輕而易舉地進行復(fù)制。要解決這個問題,除了法律、制度外,還需在技術(shù)上研究加密手段。
空間數(shù)據(jù)庫更新與版本管理:為滿足國民經(jīng)濟建設(shè)的需要,必須定期更新數(shù)據(jù),保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。數(shù)據(jù)更新后,歷史數(shù)據(jù)仍須保存。因此必須建立一套有效的數(shù)據(jù)版本管理機制,確保有效數(shù)據(jù)能長期保存,又避免不必要的數(shù)據(jù)冗余。
4.現(xiàn)階段的主要任務(wù)
4.1數(shù)據(jù)標準和規(guī)范的制定。
數(shù)據(jù)標準是急待解決的問題。很多標準國家尚未出臺,必須加快基礎(chǔ)地理信息各類標準的制定,完善各種數(shù)據(jù)庫的建設(shè)標準、質(zhì)量控制標準和安全保密標準,加快制定基礎(chǔ)地理信息的產(chǎn)品標準、信息交換標準和應(yīng)用標準等。
4.2廣西省級基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫的建設(shè)
按基礎(chǔ)測繪分級管理的原則,國家負責(zé)1:100萬、1:25萬和1:5萬尺度的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)、管理、服務(wù)和更新。省級政府部門負責(zé)1:1萬、1:5000比例尺甚至更大尺度的基礎(chǔ)地理信息生產(chǎn)、管理、服務(wù)和更新工作。其中1:1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)將是"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的核心和基礎(chǔ)。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的組成如圖所示:
4.3實施一批地理空間信息重點應(yīng)用示范工程的建設(shè)
當(dāng)前,人口、資源、環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展是國家和地方政府最為關(guān)注的領(lǐng)域,為共享"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架資源,應(yīng)當(dāng)把應(yīng)用開發(fā)的重點放在人口地理信息系統(tǒng)、資源(國土、海洋、地礦等)地理信息系統(tǒng)、環(huán)境地理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究中。同時作為廣西測繪局與區(qū)政府部門的合作項目――廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)(9202工程)建設(shè)的延伸擴展,更要充分利用"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架資源,結(jié)合西部大開發(fā)政府急于掌握的信息,急政府之所急,想政府之所想,積極與政府部門聯(lián)系、溝通,進一步完善綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng),注重反映廣西自然資源、經(jīng)濟兩方面的信息。
4.4積極創(chuàng)造條件推進地理空間信息共建共享機制的建立
測繪部門多年來生產(chǎn)了大量的地理信息資料,它們在廣西的經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中發(fā)揮了公益性、基礎(chǔ)性的作用,但要在更深層次和更廣的領(lǐng)域應(yīng)用,需要政府及各行業(yè)的通力合作。共建共享是避免重復(fù)建設(shè)、維護國家利益的必要措施,是"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)中必須堅持的原則。這方面的教訓(xùn)是屢見不鮮的,如廣西各地方土地部門有獨立的一套地籍圖,規(guī)劃部門有地形圖,房產(chǎn)部門有房產(chǎn)圖,每個部門都是投入巨資測繪、數(shù)字化,標準都不統(tǒng)一。實際上只要政府牽頭協(xié)調(diào),各地測繪一套基礎(chǔ)地形圖,每個部門在其基礎(chǔ)上再采集各行業(yè)關(guān)注的要素(稱之為三圖合一)。這樣的結(jié)果是大大節(jié)約了經(jīng)費,卻實現(xiàn)了各取所需,同時由于數(shù)據(jù)標準的統(tǒng)一,各行業(yè)能共享、交換成果。
要實現(xiàn)共建共享,一方面要積極推動地理空間信息政府協(xié)調(diào)機制的建立,充分發(fā)揮測繪部門的作用,加強與政府相關(guān)部門的合作,按照互惠互利的原則交換數(shù)據(jù);二要研究制定共建共享的法規(guī)政策,明確規(guī)定知識產(chǎn)權(quán)的保護、用戶的權(quán)利和義務(wù)、有償使用等問題;三是測繪部門要在信息共建共享中發(fā)揮帶頭作用,進一步強化"四個主動服務(wù)"意識:主動為領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策服務(wù),主動為國家重大戰(zhàn)略、方針提供服務(wù),主動為廣西重大基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù),主動為提高人民生活質(zhì)量提供服務(wù)。為推進共建共享機制的建立作出應(yīng)有的貢獻。
4.5建設(shè)基于WEBGIS的地理空間信息交換網(wǎng)絡(luò)體系。
"數(shù)字廣西"網(wǎng)站()作為廣西測繪局的宣傳陣地及元數(shù)據(jù)窗口,應(yīng)加強地理空間信息網(wǎng)站建設(shè)和網(wǎng)上地圖的開發(fā),探索地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展和廣大人民群眾對網(wǎng)上地圖的迫切需求。
5.極待解決的問題:
5.1政策方面的問題
去年廣西制定的《廣西廣西國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃信息化重點專項規(guī)劃》中并沒有完整地將"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架列入其中。廣西的信息產(chǎn)業(yè)在2000年全年的總產(chǎn)值為28.6億元,僅占全區(qū)GDP的千分之二,在全國排22位,在西部地區(qū)排第5位。可以看出,廣西的信息化總量還較低?;?數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的重要性和其能推動國民經(jīng)濟和社會信息化跨越式發(fā)展。建議由區(qū)計委統(tǒng)一協(xié)調(diào),廣西測繪局負責(zé)具體實施,各部門共同組成廣西地理空間信息協(xié)調(diào)委員會,加快制定"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)規(guī)劃工作。
5.2人才缺乏、財力支撐不足的問題:
測繪滯后于國民經(jīng)濟建設(shè)的步伐,這是目前的尷尬現(xiàn)狀。主要的原因是財力投入的不足。
"數(shù)據(jù)是血液",沒有了數(shù)據(jù)的"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架,就是個空架子,其他行業(yè)的信息化也就沒有了與地理空間相對應(yīng)的承載體。
"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架的建設(shè)是多種高新技術(shù)的集成,需要一大批高素質(zhì)的人才。目前,人才缺乏的問題還是比較突出。
6.結(jié)束語
廣西壯族自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心作為廣西測繪局向社會提供基礎(chǔ)地理信息分發(fā)服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)的窗口和國家空間信息交換網(wǎng)絡(luò)的省級主節(jié)點,基本具備?quot;數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的理論和實踐基礎(chǔ)。應(yīng)發(fā)揮"數(shù)字廣西"地理空間基礎(chǔ)框架建設(shè)的主力軍作用,為我區(qū)信息化建設(shè)作出自己應(yīng)有的貢獻。
【參考文獻】
1、羅滿建《國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研討會情況報告》
2、廣西區(qū)測繪局《國家基礎(chǔ)測繪設(shè)施項目廣西單位工程方案設(shè)計》
3、劉金長《建設(shè)廣西省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)》
4、廣西區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心《廣西省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)可行性研究報告》