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本文簡要介紹了國內外目前在巖爆的數學描述、發生條件以及預測方面進行的工作,旨在為相關的研究工作提供借鑒。
2.巖爆的數學描述
在分析巖爆發生機制時,人們注意到,地下洞室巖爆是巖體由于幾何及力的邊界條件發生變化導致巖石材料力學性質發生改變,從而導致巖體突然失穩。這種失穩是一種突變現象,它具有多個平衡位置、突跳、滯后、發散和不可達等特點。應用現代數學中的突變理論可以對此過程進行較好的描述,例如初等突變理論中的尖點突變模型[10,11]。
尖點突變模型的標準勢函數為[12]:
(1)
式中,為勢函數,為狀態變量,為控制變量。
令,可以確定其平衡位置,如下式。
(2)
方程實根的數目由判別式決定。
根據突變理論,為穩定的平衡,為不穩定平衡,為兩者間的轉折點。同時,在狀態-控制變量空間中,曲面M:稱為平衡曲面,參數空間曲面B:稱為分叉集,如圖1所示。在平衡曲面的上、中、下三葉分別代表可能的三個平衡位置,其中上下葉為穩定平衡,中葉為不穩定平衡。
圖1尖點突變模型[12]
用尖點突變模型可以對巖爆現象進行解釋。設為表征洞室穩定狀態的變量,為影響洞室穩定性的變量,在圖1中可以觀察到不同的路徑上洞室的穩定狀態發生的變化。
路徑始終處于上葉,在該路徑上洞室一直處于穩定的平衡狀態。雖然該路徑上洞室也有可能進入破壞狀態,但這種破壞是一個連續的過程,如圍巖較軟,其單軸抗壓強度較低,高地應力區的應力值超過了巖石的長期強度,洞室出現加速蠕變直至破壞的一種流變過程,而不是突然失穩。路徑開始處于穩定平衡的上葉,當到達上葉與中葉的皺折時,系統由穩定向非穩定過渡。此時若圍巖受到輕微的擾動,如爆破振動導致控制變量發生微小變化,路徑繼續往前時,洞室的狀態不可能進入中葉,因為中葉是不穩定的亦即不可能達到的狀態,洞室控制變量經過調整,其狀態直接跳躍到下葉,發生巖爆,洞室失穩。該路徑下洞室的狀態的不連續變化稱之為突變。
由于巖爆與圍巖的儲存和釋放的能量有關,因此一般從能量角度對洞室和圍巖組成的系統進行定量分析。
文獻[10]根據最小位能原理建立圓形洞室的尖點突變模型并定量地研究了巖爆的發生過程,得出了巖爆發生時系統必須滿足的條件。
假設外力作用在圓形洞室外的無限遠處,在圍巖應力作用下,圍巖分為彈性區和軟化區,相應的應變能分別為e和s。
(3)
(4)
總應變能:
(5)
系統的勢能由應變能和外力功組成,外力作用點在無限遠處,該處位移為零,故外力勢能為零,。
當勢能取極值時,系統處于平衡位置即,或
(6)
將(6)式變換成(2)相同的形式:(7)
(8)
(9)
各符號的意義見文獻[10]。
為圍巖彈性區廣義剛度與軟化區廣義剛度絕對值之比。
發生巖爆時,系統處于非穩定平衡狀態,此時,得。
由(8)可知,若,則。根據的定義,發生巖爆時彈性區廣義剛度小于軟化區廣義剛度。廣義剛度不僅與巖石參數,,而且與外荷載有關。由于該條件是在發生巖爆的前提下得出的,故稱為圍巖發生巖爆的必要條件。
3.與巖爆事件相關的幾個因素
巖爆的發生與很多因素有關,一般分為以巖性為主的內因條件和以圍巖應力、結構及施工荷載為主的外因條件。
3.1巖性因素
巖爆是由于圍巖儲存的彈性應變能大于巖石破碎所消耗的能量,引發巖石碎片從巖壁突然飛崩出來。因此,發生巖爆的圍巖必然有較高的儲存彈性應變能的能力。一般來講,堅硬、完整的巖體,其儲存應變能的能力高,發生巖爆的傾向性也高。
判斷巖石發生巖爆的傾向性大小可以通過多種指標測試,目前較常用的指標有巖石的脆性系數,彈性變形能指數,巖石沖擊能指標。
人們很早就注意到巖爆與巖石脆性有很大的關系,巖石的脆性越大,巖爆的傾向越高。現代細觀力學通過室內試驗及現場采樣的斷口掃描電鏡分析[1,2],也證明了這種關系。文獻[2]研究發現,巖爆是一漸進破壞過程:劈裂成板剪斷成塊片、塊彈射,在這個過程中,最基本的現象就是巖體脆性斷裂破壞。從這個意義上講,可以認為巖爆與巖石的脆性破裂有關。
巖石的破裂是巖石內部微裂紋產生、發展的宏觀結果。脆性破裂是指巖石破裂之前末出現任何明顯永久變形的破裂形態。由于巖石結構的復雜性(非均質、不連續),因此宏觀破裂之前的巖石形態決不是純彈性的,故脆性破裂概念指的是那種在很小(與彈性應變相比)的非彈性應變之后發生的破壞。巖石的單軸和三軸壓縮試驗均可以看出,脆性大的巖石峰值后很快發生宏觀破壞,相對來講破壞消耗的能量較少。
由巖爆的破壞過程可知,巖石的脆性破壞是巖爆發生的必不可少的先決條件之一,因此巖爆傾向性指數在很大程度上取決于巖石的脆性。
巖石的脆性系數用下式表示:
文獻[14]建議根據下式計算巖石的脆性系數,并劃分巖石的巖爆傾向:
式中為調節參數,一般取0.1,、分別為巖石單軸抗壓、抗拉強度(),、分別為單軸壓縮條件下峰值前后的應變。
無巖爆;輕微巖爆;嚴重巖爆。
彈性變形能系數是通過巖石單軸壓縮試驗得出的結果。當軸向荷載時,卸載,求出卸載過程中試樣所釋放的彈性變形能及巖石發生塑性變形和微破壞所消耗的能量,如圖2。兩者的比值稱為彈性變形能指數。根據KwasnieskiM1994年研究結果[15],越大,發生巖爆的強度越高。以下是根據煤巖試驗得出的指標:
當時,無巖爆;
當時,弱到中等程度巖爆;
當時,強巖爆。
圖2巖石的加載卸載曲線[15]
巖石的沖擊能指標是指巖石在單軸壓縮的應力應變全過程曲線中,以應力峰值為界的左右部分曲線與應變坐標所圍成的面積,亦即巖石加載過程中所吸收的能量與破壞過程中所消耗的能量,,如圖3
圖3應力應變全過程曲線
沖擊能指標旨在建立巖石在破裂過程中釋放的能量與消耗能量的關系,當時,認為該巖石有發生巖爆的傾向。實際上,該指標僅對堅硬的巖石才有意義,如前所述,中包含巖石發生塑性變形和微破壞所消耗的能量,而不是峰值后區巖石破裂所釋放的能量。對堅硬巖石才幾乎等于巖石中儲存的彈性應變能。因此,該指標在預測巖石的巖爆傾向時較彈性變形能系數方法偏保守。文獻[9]建議在中減去巖石加載過程中所消耗的能量,即取卸載曲線下的面積代替加載曲線下的面積,見圖3,用該方法確定的沖擊能指標的更能反應巖石的巖爆傾向。
除了上述三種關系外,有些學者還提出其它方法確定巖石的巖爆傾向,如松弛試驗法,能量比及動態法等等,并建立了相應的判別準則,這些方法在一定程度上預測巖石巖爆的傾向。
3.2巖爆發生的應力條件
在有巖爆傾向的巖體中進行地下工程施工時,高的地應力使巖體聚集較高的應變能,在滿足一定的條件時導致巖爆的發生。根據國內一些工程統計,地應力場中最大主應力與單軸抗壓強度滿足以下關系時有可能發生巖爆[14]:
地下工程施工過程中,開挖卸載使圍巖應力重新分布,和按一定的比例同步上升,洞壁上,巖爆在和上升的過程中發生[6]。此時控制洞室穩定的主導因素為洞室的切向應力,據文獻[4]的研究結果,切向應力與巖石單軸抗壓強度間滿足以下關系時有可能發生巖爆:
3.3工程地質與水文地質因素
由于圍巖是一個復雜的結構體,其結構面對地下工程的穩定性將產生嚴重的影響。就巖爆而言,巖體的結構及結構上的各相異性對巖爆起控制作用,表現為不同結構面的巖體其儲能和釋放能量的差異很大,文獻[3]稱之為巖體的“巖爆的結構效應”。當主節理與最大主應力夾角為時,儲存與釋放的能量較小,常產生剪切破壞,而不產生巖爆;時,儲能能力越強,產生劇烈巖爆;或大于時,由于能量被結構面本身的永久變形所消耗,儲存下來的彈性能量較少,即使產生巖爆,強度不高。
巖爆的發生與圍巖的水文地質情況也有關。相同巖性及構造的圍巖,干燥的圍巖較存在裂隙水的圍巖更容易發生巖爆。這是因為結構面中的裂隙水使巖石的破裂強度降低,其儲存與釋放能量的能力比圍巖處于干燥環境下的能力低。
另外,巖爆還與地下空間的剖面形狀,施工順序,支護方式及爆破、地震有關,這些因素表現為影響圍巖的應力分布,或是當圍巖處于臨界平衡時,動力擾動使圍巖失穩。
4.巖爆的預測預報
以上分析可知,巖爆的影響因素很多。雖然各判別準則都是建立在室內試驗或現場調查的基礎上,但僅憑一兩個巖石指標就對巖體巖爆進行準確預測很不現實。因此,在預測巖爆時有必要全面綜合考慮這些因素。
眾所周知,巖體是一種多相不連續介質,其工程力學行為及變形和破壞機制在主客觀兩方面的相當程度上都是隨機的,模糊的,也就是不確定的,且更由于獲取信息與數據等方面限制和不完全,不充分,它又是不確知的,因此通過經典的力學方法對其描述往往不完備[17],對于巖爆尤其如此。馮夏庭教授開創的智能巖石力學在巖爆預測方面獨樹一幟,它撇開數學力學對巖體的精確描述,通過專家經驗及工程實例,建立輸出模式到輸出模式的非線性映射,再通過網絡推理待識別巖爆發生的可能性及烈度。該方法綜合考慮了各方面的因素,如巖石的性質、巖體結構、洞室結構、開挖和支護方式等等,是其它方法無法比擬的。采用智能巖石力學方法開發的綜合智能系統成功地預測了南非金礦中的一些巖爆事件[16,17]。
根據對一些巖爆事件的統計,巖爆一般發生在洞室開挖后幾小時到幾十小時,因此洞室開挖過程中的巖爆監測預報對保證施工安全有重要的意義。
從巖爆發生的機制可知,巖爆發生的過程實際上是圍巖應變能釋放、應力重新分布的過程,可以通過對洞室的微地震事件(或聲發射)的監測來反映能量釋放過程[18,19]。然而現場監測表明,微地震事件的頻度與巖爆事件并不存在對應的關系。文獻[20]發現,地下洞室開挖過程中的微地震事件的位置分布具有分形特征,其分形維數與能量釋放率間存在某種關系。用分形幾何對巖爆描述為:巖爆實際上等效于巖體內破裂的一個分形集聚,這個破裂的分形集聚所需能量耗散隨分形維數的減少而按指數率增加,即:
如果將其監測結果采用分形幾何進行處理,可以較準確地預報巖爆事件。
5.結語
現有的研究結果表明,巖爆的產生過程是一個突變過程,可以通過尖點突變模型進行解釋;巖爆產生的最主要因素包括巖石性質,圍巖應力狀態,水文與工程地質條件等;地下工程巖爆預測必須綜合考慮各種相關因素。
隨著能源地下儲存、核廢料深埋處理、深部礦產資源開采及高地應力地區的隧道建設等大量地下工程建設的發展,巖爆問題成為人們成為目前巖石力學研究的焦點問題之一。深入分析巖爆發生機理、條件、提出巖爆的預測和控制方法對于確保工程安全具有非常重要的意義。
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溝槽開挖前的工作。在開挖地下管線的溝槽之前,應該詳細的對地下情況進行檢查,弄清楚障礙物在地下的分布情況,利用業主給出的現場資料,對地下管線的詳細情況做出一個深入的了解和掌握,然后根據掌握的全部資料做出一個科學合理的統籌規劃,采取周密的保護措施,在具體的施工過程中最大限度的保護好地下管線,避免其被意外破壞[2]。②挖管溝。挖管溝時要根據不同的情況,采用不同的方式對管溝開挖,目前挖管溝主要是通過人工或者機械的形式進行管溝挖掘。要控制機械挖掘的高度,在機械挖掘超過管溝底部標準高度29cm時及時停止挖掘,然后撤掉機械挖掘,利用人工的方式進行余下來的挖掘工作。挖掘溝槽時,要先深挖,之后再淺挖,遵從先深后淺的原則,只有這樣才能保證水可以順利的排出。要妥善的處理好挖掘出來的大量土體,或者安放在專門的場所,或者用來回填。開槽完畢,接下來應該嚴格的驗槽,合格之后,才能繼續施工,否則,不能繼續施工[3]。③管道基礎。鋼材質或者鑄鐵材質的管道允許在原狀的土層上直接的鋪設,要是需要把管道穿過池塘或者河道的底下時,應該要把上層的土體清理干凈,直到清理到原狀土層,然后要用一定比例的泥土砂石將每一層都填滿砸實,一直到達到標準的設計高度[4]。④管道鋪設。在具體進行管道鋪設的過程中,最關鍵的就是準確地將需要用到的構件放到正確的位置,保證構件數量的充足,對構件進行放線時要嚴格執行設計標準,根據每根管道的長度做出相應的標注,便于在安裝時選擇管道。可以通過利用中心線的方法進行控制管道的鋪設,這樣可以使管道準確的安裝。應該利用吊機,從低到高的進行起吊安裝,隨時利用經緯儀等專業測量儀器保證管道鋪設位置的準確。⑤管道安裝。
在安裝管道之前,應該做好事前的檢查工作,不僅要檢查管溝的質量是否合格,還要確保管溝底部沒有其他雜物,確定管溝底部的高程以及溝底的寬度是不是符合標準的要求,溝底部分以及管溝的周邊的土壤的穩定性是否良好,是否出現松動,一旦發現問題馬上采取有效措施進行及時解決。在將管道下到溝底之前,一定要對相關的材料和構件進行全面的檢測,保證其在質量方面不存在任何問題。無論是在運輸或者吊裝的時候,都要秉著穩扎穩打、安全第一的原則,保證管件和鋼材不受到損壞。不僅如此,還要保證在安裝管道的施工過程中,從清理承插口到套膠圈,再從初步對口到頂裝,最后到膠圈就位檢查的整個過程中的每一個環節,都要按照標準進行規范的操作。⑥井室砌筑。在開始砌筑井室之前,一定要將砌筑的部位清理干凈,并且要灑上水將其潤濕。在井室的中心位置掛上線作為中線進行控制,在砌筑井室的同時還要注意井室大小尺寸,保證砌筑符合標準的要求。在具體的井室砌筑過程中采取丁磚的砌法,在完成一層磚的砌筑后,鋪上一層漿,然后繼續砌筑下一層,兩層磚之間要錯開縱向的縫,然后反復用這種方式砌筑,保證橫向縱向磚縫中灰漿的飽滿程度,不能用水沖刷磚縫,保證灰縫的整潔程度,避免毛刺的出現。⑦管道支墩、承臺。在放水的管道部分一定要建造起相適應的支墩或者承臺,這樣做可以保證承插口的穩定性,不會在水壓過大的時候造成脫節。在設立支墩的時候要根據實際情況,考慮到它的具體受力結構,讓后再決定是采用水平形式的支墩,還是采用垂直彎曲形式的支管支墩[5]。
閉水試驗。如果管道是無壓力管道,那么則需要對管道進行閉水性的測驗,放水的管道也包括在內,只有在測驗達到標準要求的情況下,才可以進行接下來的施工工序,開始回填溝槽。在實驗的過程中,管道需要承受的壓力是正常水壓的兩倍。⑨溝槽回填。在對管道進行的測試達到標準要求之后,就可以開始溝槽回填的具體施工了。首先應該回填溝槽的胸腔部位,在正式的回填開始之前,應該將管溝完全徹底地清理干凈,不僅要將雜物徹底清除,同時還要排出管溝中的積水,管溝中如果存在積水,則不能開始回填施工。進行回填施工時,對回填所使用的材料有著嚴格的要求,無論是使用糞土回填,還是使用砂土回填,材料中堅決不能存在雜質。回天工作要秉著對稱的原則,分層次分階段的進行,所有的層面都應該按照標準的厚度用夯實的方式進行處理。夯實可以通過人工或機械夯實兩種方式進行,在回填管溝四壁時,應該以天然砂石為材料,利用蛙式電動打夯機對每層進行夯實。在完成回填土的夯實工作后,檢查每層夯實土的堅實程度及密度,要確定其完全達標,不僅如此,對管溝頂部及兩側的回填土要執行更加嚴格的密度檢測標準。
從地下管線在人們生活中的作用來看,如果城市發生意外,地下管線受到損壞,那么勢必會影響到人們的日常生活,不僅如此,人們的正常生產工作也會受到阻礙。所以,保證地下管線工程的質量,提高具體施工過程中的技術水平,對整個城市的生產生活發揮著重要的作用。
作者:楊金勇 單位:南通市騰龍市政建設工程有限公司
有些采用“制藥工程原理與設備”,“制藥工程原理與設備”存在同名,主題內容不同,各科交叉重復的現象。目前針對制藥工程專業的教材有劉落憲主編的《中藥制藥工程原理與設備》,王志祥主編的《制藥工程原理與設備》,袁其朋主編的《制藥工程原理與設備》,姚日升主編的《制藥工程原理與設備》。這些具有“藥”味,但劉落憲主編的《中藥制藥工程原理與設備》的重點是中藥制藥,對于制藥工程專業缺乏通用性,王志祥主編的《制藥工程原理與設備》在化工單元操作的基礎上增加了制藥化工領域的新技術和新設備。姚日升主編的《制藥工程原理與設備》以《化工原理》為基礎,內容涵蓋“三藥合一”的知識點,涉及到制藥工程類課程化工原理,藥物制劑,化學制藥工藝學,藥廠車間設施規劃及藥事管理和GMP規范。王志祥主編的《制藥工程原理與設備》以化工原理為基礎,但袁其朋主編的《制藥工程原理與設備》,介紹的是制藥工程的原理與制藥設備。內容涉及制藥工業的各個環節,包括化學制藥、生物制藥、中藥和天然藥、制藥分離、制劑工程、藥品包裝、藥品質量控制等。同為《制藥工程原理與設備》內容卻大相徑庭,出現在短學時《化工原理》后又開設王志祥主編以化工單元操作為主要內容的《制藥工程原理與設備》的現象。教學實踐還發現《制藥工程原理與設備》的一些章節內容如制劑、質量控制等都與制藥工程專業其他課程有重復現象。
1.2整體設置教學內容,加強教師之間的協作
課程之間內容重復影響學生學習的效率和積極性,CDIO工程教育注重整個專業的系統改革。CDIO的標準3:集成化課程設置,強調突出課程之間的關聯性,圍繞專業目標進行系統設計,從而避免不必要的重復,使關聯的課程共同支持專業目標,使學生掌握各門課程知識之間的聯系,并用于解決綜合的問題。不同性質高校制藥工程專業課程設置側重點不同,培養從事藥品制造,新工藝、新設備、新品種的開發、放大和設計人才為目標時相同的。所以制藥工程原理不能獨立,需要教師之間的協作,在制定培養方案時整體考慮設置本專業課程及課程內容、課時。對于制藥工程不同專業方向(化學制藥、生物制藥、中藥制藥)的側重點不同,但基本包括制藥反應工程、制藥分離工程和制劑工程技術,在理論教學中采取寬口徑的方式,通過項目實踐來體現側重點的不同。制藥工程原理與設備包括制藥反應(發酵、提取工程)、制藥分離、制劑三部分,制藥分離包含制藥過程涉及的典型單元操作,貫穿其中的流體流動、傳質、傳熱是固體制劑單元操作如粉碎、混合、制粒、壓片等的理論基礎。負責不同課程的教師應相互協作,探討,整體考慮各部分的內容,明晰知識之間的銜接與延伸,避免內容重復,在缺乏合適的教材情況下宜結合教材《化工原理》、《制藥分離工程》、《制藥化工原理》和《藥物制劑及設備》等合理安排內容及課時。
2知識與能力的關聯
CDIO工程教育標準1強調理論與實踐、知識與能力的結合。CDIO工程教育要求獲得專業知識的同時培養個人自身的能力、團隊協作能力。知識必須與工程項目掛鉤,制藥工程原理的基本理論必須和實際制藥過程結合起來。知識與能力的關聯要求項目具有實踐性,考核方式多樣性。
2.1項目的選擇
傳統的化工原理課程設計主要是針對精餾和換熱器的設計,畢業設計題目相似程度高,缺乏創新性。制藥工程原理作為二級項目,項目的選擇要以教學內容與企業實際為依據,適合制藥工程專業特點。項目來源可以是企業合作項目,教師科研項目,學生參加的創新、競賽項目,如制藥工程設計大賽,創新創業等。學生主動提出或參與的項目更能激發學生的積極性和創造性。有助于實現讓學生以主動的、實踐的的方式學習工程。項目采取嵌套法,大項目包含小項目,二級項目和三級項目具有延續性。有助于實現讓學生以課程之間有機聯系的方式學習工程。大小項目體現不同要求,包括關鍵設備的設計,其他設備的選型。
2.2以提高能力為目標的評價
CDIO強調的不是內容而是能力,CDIO能力本位的教學觀貫穿課程設置和教學實踐的全過程,如何確保能力評價過程的合理性和有效性?CDIO培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,大綱要求以綜合的培養方式使學生在這四個層面達到預定目標。這四個層面的能力不是相互獨立的。工程基礎知識重在應用,體現在構思、設計、實現和運作每個過程,工程系統能力作為一種工程素養貫穿于構思、設計、實現和運作整個過程,個人能力和人際團隊能力體現在個人和團隊的表達和表現,包括完成項目的材料(包括設計說明書、圖紙和產品等)呈現和口頭、肢體表達。合理而有效的評價方式應是綜合的、多樣性的、有針對性的。評價應該貫穿項目的全過程,而不是最終的答辯。具體考核中包含的環節有階段性的匯報,小組間互評,改進后專家審核,申請答辯。答辯環節包含團隊展示,整體展示和負責項目中不同內容部分的個人展示,指導老師提問,旁觀的學生提問,項目組學生向答辯專家提出自己在完成項目過程中的問題。一個寬松的環境有利于學生表達自己的思想和意見,實現提高能力的目標,而不是任務式的完成項目。
3師生關聯,環境關聯,加強教師的CDIO能力
改變項目組織形式,重視團隊建設,一般的課程設計按學號分組,或學生自由組合,一個好的團隊要使團隊中每個成員發揮個性特長,使團隊最優化。改變原來課程設計一成不變教師出題的套路,有利于教學相長,增強教師CDIO能力。高校青年教師普遍存在工程經驗缺乏的問題,因此參與企業項目,邀請企業工程師參與指導有利于提高師生的工程素養。宣傳CDIO工程教育模式,使作為主體的學生了解CDIO教育理念,通過明確學生學習目標營造學習環境。同時提供教學實踐環境,即方便實施項目的教師和學生們查閱資料,討論,制作等的場所和方便使用設備的的機制。
工地中心試驗室是通過招標的獨立的第三方檢測個體,檢測單位必須是綜合乙級或者綜合甲級試驗室才能參加招標,試驗室的建設和儀器設備的要求都是按招標的要求設立,有充足的財力支持和高標準的要求,管的面廣試驗頻率高,儀器設備的利用率高,對工程試驗數據和工程質量的管理更加有效。
1.1人員配備中心試驗室在人員配備上應滿足工程施工需要,結合施工現場情況,分內業和現場檢測。
1.2試驗檢測設備及管理(1)工地中心試驗室根據授權試驗檢測項目需要建設試驗檢測用房,主要包括力學室、水泥室、混凝土室、集料室、土工室、化學室現場檢測室、樣品室等,各室面積均不得小于20平方米。試驗室的用房滿足通風、采光條件良好,供電、排水必須到位,基礎穩固、操作空間充足。化學室置通風裝置,注意用電安全,規范危險品管理、廢渣廢液處理,以保證試驗人員的身體健康。(2)試驗檢測設備是試驗室的硬件,是開展試驗工作的物質基礎。設備的使用狀況及準確度、精度直接影響試驗工作的質量,所以應重視設備運轉的可信度。設備管理必須完成以下幾點工作:①建立設備臺帳;卡記錄設備性能、隨機配件、精度等;②建立崗位責任制。各分室設備分別由專人管理和使用,對設備的保養、維修、使用及試驗室的安全負責,正常使用后必須進行簡單養護并定期進行保養;③建立設備檢定/校準制度,確保試驗數據準確無誤。使用中的試驗設備必須進行定期或不定期的計量檢定/校準,設備檢定/校準必須委托具有相應檢定、校準參數資格的計量檢定機構承擔。確保試驗檢測設備滿足要求;④建立使用維修登記臺賬。每個人員使用的設備必須登記使用日期、試驗內容、設備狀況、故障情況等。只有執行嚴謹的制度才能將工作開展得井井有條。
1.3試驗資料(1)試驗檢測數據與實際不相符,有限的試驗人員來完成那么多現場工作,每天現場壓實度以及含水率試驗,人員太少是難以完成的,這樣與實際相差很大,嚴重不相符。(2)試驗檢測臺賬,部分原始記錄不完善。檢測報告信息不完整,結論不完善。
2公路工程工地中心試驗室與工地試驗比較
(1)現有工地試驗人員配備比較少,中心試驗室工程檢測模式下,檢測工作由獨立的工地中心試驗室來完成,試驗室中心人員配備齊全,可以同時開展與多個施工單位的試驗檢測工作,管理面廣且分工合作便于精細化管理,對試驗檢測工作更有利。(2)試驗質量檢測不同于工程的管理,它具有一定的標準要求和數據的精度要求,是認定工程質量合格與否的主要依據,中心試驗室檢測制度的實施可以提高工程的質量,使工程質量的管理更加科學化、標準化和專業化其優越性主要表現在:①一個工地中心試驗室可以替代原來的兩個至四個駐地試驗室,工地中心試驗室的試驗工作量大面廣,有利于統一標準和精度,對工程質量的試驗檢測管理更有利,可以很好地發揮試驗人員的能力,同時使社會試驗室的資源能夠得到有效的利用;②工地中心試驗室對試驗的數據處理更加專業和精細,受其他因素干擾小,而駐地試驗工作從人員和工作環境受干擾的因素較多,試驗中心只對試驗結果負責并且對質量檢測的結果、質量的趨勢提出結論性的報告。供監理工程師對工程進行抉擇。
3試驗室工作職責
(1)公路工程工地中心試驗室的定位:作為業主獨立招標的第三方試驗檢測機構,屬工地試驗室范疇,負責工地試驗檢測工作,其工作內容為按業主或監理提出的試驗要求(即試驗檢測通知單)現場取樣、試驗檢測直至出具試驗報告并根據試驗報告并提出建議的全過程。試驗檢測的項目、內容、頻率由監理單位的試驗檢測通知單確定,監理試驗人員可對試驗全過程進行旁站,并對試驗結果進行確認。中心試驗室受業主委托負責本項目試驗檢測工作。(2)工地中心試驗室臨時資質報批市級交通質監站備案,備案審批合格后方可開展檢測工作。(3)母體試驗室對中心試驗室進行監督管理、中心試驗室各項規章制度和管理辦法以及檢測周期時效表等內容須以《試驗檢測實施細則》形式完整實施。(4)試驗監理工程師可對中心試驗室試驗檢測全過程進行旁站,對中心試驗室所做其試驗結果簽字確認。(5)施工現場抽檢頻率由試驗監理工程師按照招標文件的有關規定進行嚴格控制,對于超出常規試驗的檢測項目和頻率,須經業主同意委托第三方具有資質檢測單位進行檢測試驗。(6)中心試驗室經業主授權進行以下工作:①按頻率對施工單位所有試驗進行檢測;②完成業主對承包人進行檢測的項目;③參與復核交工驗收質量評定資料;④提出滿足施工質量控制需要的試驗檢測方案;
2有效降低海洋石油工程項目成本的措施
2.1創建科學制度,加大設計單位對成本負責的辦法
依據石油建造項目中標的合同要求,公司可以對投標報價加以調整,制作出項目的合理預算。在這個預算執行的過程中,項目經理對其執行情況負主要責任,項目經理進行成本控制的基礎是設計單位。設計單位必須對成本預算中的材料費用負責,在確保建造質量的基礎上,充分發揮設計單位的龍頭作用,采用費用限額制度,靈活進行費用的管理。
2.2合理控制項目消耗費用,有效降低成本
海洋石油建造項目的各種費用不包括鋼材,其它材料大約占據制造成本的25%左右,合理的掌控各項費用支出情況可以有效降低成本。可以制定不同費用的指標,科學對建造項目進行預算,為降低費用打下牢固的基礎。此外也可以通過如下措施控制、降低成本
(1)加強對設備類的采購管理
在采購方式上首選招標,引入競爭機制,合理控制或減少單一來源采辦,通過招標,拓寬選擇范圍,充分發揮競爭性在效益效率方面的優勢,實現規模化、集中化采購,進而降低成本。
(2)嚴格執行批復的采購策略與采購計劃
從采購的源頭對質量、性能、價格進行把關,確保質優價廉。但有時由于計劃性不強,單個采辦包規模不夠大,對市場吸引力不強,導致不能提高競爭議價能力,因此要杜絕臨時性采購和無計劃采購行為。
(3)在產量目標的驅動下
海洋石油工程建設項目的數量呈逐年增長態勢,建設速度也越來越快,這樣就對資源整合,挖潛增效提出了新的要求。對于共性采辦項目,如易耗料服務類合同,可以采用招標方式進行等質比價,以最低價作為談判標準與其它價高各投標單位一并簽訂等價年度協議,獲得統一的價格體系,這樣不但可以滿足相繼開工或同期開工的各項目在各階段對于易耗服務的建造需求,同時也能降低成本提高議價能力,又能減少不必要的重復性工作,進一步的提高工作效率,可謂一舉三得。3.3提升勞動生產效率,降低生產成本人工成本在建造項目成本之中占據重要的比例。隨著科學技術的不斷進步,勞動生產效率也得到了有效提升。一個建造項目的施工方案在很大程度上左右著生產效率能否得到提高。一個優秀的施工方案可以確保生產流程穩步有序,從而科學配置人力、物力,確保投入的資源達到最大的利用狀態。海洋石油工程項目組要對施工方案進行優化,對施工的工序進行合理安排,確保達到最佳狀態。可以制定激勵機制,提升工程技術人員和工人的主動性,提升勞動效率。勞動效率的提升,不僅可以有效減少電力、水等一系列消耗品的支出,而且也降低了人工費、折舊費等固定成本的支出。
2.4做好會計核算,降低返修幾率
質量和成本是相互協調的因素,只有確保技術和經濟相互結合,才能很好的降低生產成本的支出。質量成本的增多會導致生產成本不斷加大,如果質量成本投入不足,質量降低又會出現返工的情況,在一定程度上也增加了生產成本,造成不必要的損失。相關部門必須做好質量成本的核算工作,確保質量控制和成本管理達到最佳的狀態。在合理的范圍內加大質量投入,可以提升質量、降低成本損耗。質量的提升,可以有效的提高生產效率,也在一定程度上減少因返工造成成本增加的情況。在進行工程項目施工的時候,必須嚴格按照有關的質量控制體系進行生產,把好質量關。
高層建筑地下室防水工程中關于防水混凝土配合比的設計,會在很大程度上影響地下室防水工程的整體性能,如果設計人員沒有結合施工現場實際情況做好混凝土配合比設計,則會導致整個高層建筑地下室防水工程的施工質量難以得到保障,所以施工企業在施工準備階段要基于設計要求與實驗室來確定防水混凝土最佳配合比。如果施工企業在高層建筑地下室工程施工階段采用商品防水混凝土產品,則要求施工企業要對商品混凝土的配合比進行審查,通過復核試驗來確定商品防水混凝土是否可以滿足設計要求,并要專門選派技術人員對商品混凝土生產中的砂石、水泥以及添加劑等原料進行質檢,確保商品防水混凝土的生產完全可以滿足設計要求。施工企業如果采用自制防水混凝土則要將原材料質量控制作為重點,將對水泥、砂石以及外加劑的質量控制作為重點,以質量合格、性能穩定的水泥產品作為主要選擇,在碎石材料選擇過程中應以強度高、干凈以及級配良好的材料為主,碎石材料中的含泥量需要控制在1%以下,并要將砂的含泥量控制在2%以下,并要求混凝土生產人員在其拌制過程中不能采用含有毒物質和氯離子超標的水。防水混凝土在生產中應避免其因為水化熱而在澆筑后出現裂縫等質量通病,所以生產人員要適當的添加優質粉煤灰或高效外加劑,并且要確定防水混凝土的坍落度要控制在140mm~160mm左右,這樣才能確定其可以滿足高層建筑地下室防水工程施工要求。
1.2防水混凝土澆筑的控制要點
高層建筑地下室防水工程施工階段的防水混凝土澆筑施工是其質量控制要點,施工人員要對施工機械、施工人員、振搗設備以及澆筑順序等進行合理化控制,如果施工企業確定使用商品防水混凝土則要對運輸進行控制,確保整個防水混凝土澆筑施工的合理性、連續性。高層建筑地下室底板的澆筑施工過程中要確保地基的整平壓實,施工人員在施工準備階段要合理鋪設防水砂漿墊層,防水砂漿墊層在鋪設過程中要將其頂面標高與底板底面標高控制一致,墊層在鋪設過程中要堅持平整、干凈等原則,地下室底板混凝土澆筑過程中要采用斜向自然分層、薄層連續澆筑的施工方法,分層厚度一般可以控制在50cm左右,混凝土澆筑施工過程中要堅持均勻、充分、密實等原則。施工人員在高層建筑地下室防水工程施工階段,混凝土振搗施工中要將振搗棒插搗的間距控制在振搗棒作用半徑范圍內,這樣可以有效避免地下室底板澆筑施工階段出現漏振等問題,為了確保防水混凝土在澆筑施工中不會出現裂縫等質量問題,所以施工人員可以采用二次振搗工藝,在振搗施工結束后施工人員要對底板表面進行找平處理和壓實處理,最后使用塑料薄膜及時將其覆蓋來提升養護質量,對于地下室底板來說其需要將養護周期控制在14d左右。
2高層建筑地下室防水工程施工質量控制
2.1施工縫處理的控制要點
本文認為高層建筑地下室防水工程施工中施工縫是最為關鍵的細部工序,其主要體現在施工縫處理質量往往會對防水工程整體性能產生影響,再加上防水工程施工階段無法避免施工縫的設置,所以在施工縫設置過程中要將結構受力較小且便利施工的部位作為施工縫。為了確保高層建筑地下室防水工程施工縫不會產生滲漏,施工企業一般會采用平直縫節點的構造形式,側壁中一般要合理設置止水鋼板,并且在施工縫的兩邊設置深度為20mm、寬20mm左右的槽口,槽口在施工過程中主要是采用聚合物防水砂漿填嵌。高層建筑地下室防水工程中的底板與墻體結合處需要合理設置施工縫,一般需要將該部位的施工縫預設在墻體距底板高度30cm~50cm左右,并且要根據設計要求來合理設置止水鋼帶,止水鋼帶在制作過程中要按照設計標準對其厚度、寬度進行控制。高層建筑地下室防水工程施工階段要對施工縫接觸面進行鑿毛處理,并且要及時將接觸面上的松散混凝土與浮漿清除,然后使用水泥砂漿或專用混凝土界面處理劑鋪筑3cm~5cm,最后才能完成防水混凝土的澆筑施工。
2.2穿墻螺栓止水處理的控制要點
高層建筑地下室防水工程施工中針對混凝土擋板結構的施工來說,需要采用對拉螺栓來對模板進行固定處理,對于地下室來說其采用該種施工工藝容易降低其防水性能,并且會導致整個地下室墻板因滲水而影響其使用性能,這也是部分地下室防水工程中導致混凝土結構自防水性能下降的主要原因,所以施工企業可以采用止水板片螺栓的方式來消除這一弊病。地下室墻板澆筑施工結束后在模板拆除后,施工人員要在對拉螺栓根本剔鑿20mm左右的缺口,并要使用氣焊將螺栓的端桿燒斷,利用防水砂漿將缺口徹底抹平,這樣才能幫助施工企業進一步提高穿墻螺栓部位的防水性能,對防治地下室墻板在運行階段發生滲漏等問題有著重要作用。
2.3穿墻管處理的控制要點
現階段高層建筑地下室的功能開始呈現出多樣化的特征,施工企業為了滿足業主對于地下室使用功能的需求,使工程地下一層施工中需要安裝大量的穿墻管道,并且部分管道一般都處于地下水位以下,所以施工企業要針對這些穿墻管道部位進行防水處理,施工人員在防水混凝土結構澆筑施工階段要按照設計要求預設套管,在穿墻管安裝施工過程中需要焊接止水環,并要求施工人員要確保套管周圍防水混凝土澆筑施工質量,這樣才能確保這些穿墻管的設置不會對地下室防水功能產生影響。
2.4采用高性能的新型防水材料
本文認為在高層建筑地下室防水工程施工中采用新型防水材料,可以進一步提高地下室防水工程的整體質量,施工企業在施工準備階段要廣泛收集各種防水材料的相關資料,充分考慮各種新型防水材料的總體性能、施工難度以及經濟性等因素,在確定其可以滿足高層建筑地下室防水工程設計要求的基礎上才能進行使用。工程技術人員在新型防水材料進場后要對其進行質量檢驗,并要通過技術交底來指導施工人員如何施工正確的施工工藝,在某一工序施工結束后技術人員要對其進行質量檢驗,確定其達到設計標準后才能允許施工人員進行下一工序的施工,當施工企業面對埋藏較深、地下水位較高的地下室防水工程施工中,可以考慮使用多層復合防水結構來進行防水工程施工,這對進一步提高整個地下室防水工程在運行中的防水抗滲性能有著重要作用。
低碳經濟是新時期適應發展和穩定兩大目標的新型經濟模式和體系,是指以可持續、科學發展理念為基礎,通過技術創新、能源開發、產業重構、制度革新等過程,減少在經濟和建設活動中對煤炭、石油、木材等含碳量高的資源的消耗量,增加可再生能源、高效率能源、低污染能源的使用,從社會發展、生態保護和經濟建設等環節入手,取得發展、建設、保護的共贏效果,促進社會、生態、環境的協調發展的經濟模式。
(2)低碳經濟的行業價值。
一方面,低碳經濟在市政工程建設領域中可以緩解工程建設和環境之間的矛盾,在低碳經濟為指導的市政工程施工中,可以有效降低能耗,避免過多的污染和公害對城市與市民的影響,方面市政工程建設找到一條與城市發展相符合的道路。另一方面,低碳經濟在成本上有著獨特的優勢,低碳經濟強調對高能耗、高浪費的控制,在資源緊張、資源價格高企的今天,低碳經濟有利于控制市政工程的成本,方便工程施工和建設單位取得最佳的經濟與綜合效益。此外,低碳經濟在系統上有整合的作用,低碳經濟是對各類技術、各類方法、各類管那的有效整合,這對于提高市政工程的建設質量,提高市政工程的施工效率有著提升的價值,使市政工程更加符合現代化的建筑、市政、城市等領域的發展需要。
2市政工程施工中不符合低碳經濟的主要表現
(1)低碳經濟理念的落實問題。
當前低碳經濟在市政工程施工中存在認同度不高的問題,很多工程施工人員和管理單位仍沿用施工的創痛理念,難以將低碳經濟理念付諸于市政工程的施工實際。此外,監理和主管單位對低碳經濟也沒有足夠的重視,不能對市政工程做到實時、全面指導,不能發揮低碳經濟模式、技術方面的優勢,難以適應城市發展中低碳經濟的理念。
(2)市政工程施工能耗依然巨大。
在市政工程施工的實際過程中電力能源、水資源、材料的消耗仍然巨大,沒有具體的水電節約措施,也沒有有效的能耗控制體系,導致在市政工程施工的各階段和各環節能源和物資消耗十分嚴重,形成了過度的浪費,給市政工程踐行低碳經濟帶來的負面的影響和制約。
(3)市政工程材料應用不合理。
低碳經濟前提下需要市政工程采用節能、綠色的材料作為基礎,而當前很多市政工程受到技術、工藝、工具等方面的限制,尚不能采用低碳材料和環保材料,失去了對低碳經濟模式的適應。此外,在資金出現困難的時候一些市政工程施工單位采用不符合低碳標準的材料進行施工,影響了節能、環保目標的實現。
3低碳經濟視域下提高市政工程施工質量的要點
(1)堅持低碳的設計理念。
在設計市政工程項目時要將低碳理念作為重點強調,對企業員工的環境保護意識和節約意識進行提高樹立良好的低碳建設目標將低碳文化在企業的每一個方面都體現出來撇到了在保護環境前提下進行發展建設在發展建設的過程中對環境進行保護捉進了環境保護和經濟建設協調發展。
(2)使用低碳化的施工技術。
在市政工程施工過程中想要達到低碳經濟消耗使用低碳化的施工技術是不可或缺的,毫不夸張的說,低碳技術是低碳工程建設的重點只有對低碳技術進行合理的應用,才可以根本意義的降低企業發展和企業環境污染對自然環境造成的影響。
(3)樹立材料和成本的控制觀念。
在項目施工的過程中安排財務部門進行項目各個階段的成本管理和核算工作對所有開銷進行造冊保存對施工的消耗情況進行了及時的跟進和了解。此外施工單位還專門建立了負責工具、材料采購工作的部門所有材料的特點、型號、使用都要進行登記記錄,并向財務申報。安排專門的后勤部門進行施工階段材料和資源的管理,為了對成本控制,避免出現材料浪費的情況,需要得到材料取用的批準后,才可以使用材料。
2電力負荷特性分析
地下通信工程平時少數人員維護,戰時首長機關進駐。其備戰工程的性質,決定了工程內部的設備平時動用少,戰時任務重。根據設備性能參數及維護使用的實際情況,地下通信工程內部電力負荷有以下特性。
(1)通信與指揮自動化負荷。通信與指揮自動化設備所需的-48V直流電,由380V交流電整流變換而來。由于通信類電子設備基本屬于電感(容)性,經過高頻整流開關整流器,反映到供電端的電壓與電流成非線性關系,電流相位滯后或提前于電壓相位,會釋放或吸收無功能量。同時由于各類通信電源的變頻特性,會對供配電系統產生一定的諧波污染。
(2)動力負荷。電動門、風機和水泵等動力設備均由電機驅動,由于交流電機的性能穩定可靠性更高,因此國防工程內部多為交流籠型電機,直接由380V/220V的工頻電驅動。交流籠型電機最大的特性就是電壓與電流成非線性關系,且電流相位滯后電壓相位,需要從電源吸收感性無功功率,屬于電感流負荷。
(3)照明負荷。照明系統中的白熾燈屬于電阻流負荷,功率因素為1,電壓與電流成線性關系,且同相位,不會對供電端的電壓和電流相位造成影響。熒光燈、管形氙燈、高壓鈉燈等屬于電感(容)流負荷,電壓與電流成非線性關系,且不同相位,會釋放或吸收無功能量,影響供電端的電壓和電流。
(4)其它電力負荷。主要有內部人員的生活用電,包括熱水器、電磁爐等;還有部分醫療設備的用電。由于用電容量小,對供電端的電壓和電流影響不大。
3電力負荷計算方法
電力負荷的變化受多種因素影響,工程中沒有普遍適用的公式,而是根據不同的場所和設備,采用符合要求的計算方法。地下通信工程電力負荷屬于建筑用電的一種,通常采用的計算方法有利用系數法、二項式法、需用系數[2]。(1)利用系數法是以平均負荷為基礎,利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系。其方法是通過利用系數Kl求出最大負荷的平均功率,再根據設備實際運行中的功率情況,乘以與有效臺數有關的最大系數Km得出計算負荷。利用系數法是以數理統計為依據,要確定的系數多,計算步驟復雜[3]。在以往的地下通信工程建設使用中,沒有相關的數據積累,難以確定利用系數Kl與最大系數Km,因此當前的負荷計算多不采用。
(2)二項式法是考慮用電設備數量和大容量設備對計算負荷影響的經驗公式,二項式法中計算負荷由兩個分量組成,一個分量是設備組平均負荷,另一個分量是x臺大容量設備工作造成的附加負荷。二項式法過分突出了大型設備對電力負荷的影響,使得計算結果往往偏大,僅適用于機械加工業,局限性大,與地下通信工程內部負荷情況相差較大,使用起來比較困難。
(3)需用系數法不考慮大容量用電設備最大負荷造成的負荷波動,是在對用電設備測量與統計的基礎上,給出各類負荷的需用系數和同時系數,然后把設備功率乘以需用系數和同時系數,直接求出計算負荷。地下通信工程供電系統設計的基本依據是用電設備的安裝容量,由于運行的設備不可能都滿負荷,因此在計算地下通信工程負荷時普遍采用需用系數法。采用需用系數法計算負荷時,由于工程內很多設備都是主備用配套,且主用與備用只有一套運轉,因此具體計算時以主用設備容量為依據,同時系數為1。步驟是先將性質不同的用電設備分組,在分組的基礎上進行多組的總負荷計算。計算公式如下。
4電力負荷計算實例
下面以某地下通信工程的用電設備數據為依據,采取需用系數法進行電力負荷計算。將工程內的用電設備按性質相同、需用系數相近的原則分類,然后依照公式進行各類用電設備的負荷計算。具體數據如表1所示。在用電設備負荷計算的基礎上,對各類負荷進行分類匯總,結果如表2所示。
一、創設情感氛圍,促進師生關系的和諧
師生關系是教育過程中最基本、最重要的人與人的關系,良好的師生關系是和諧地理課堂教學的基礎。當教師把對事業和學生的感情融進教學時,就會讓知識因為插上感情的翅膀而變得更有趣味和魅力;當教師注重提高自身修養,豐富自己的精神世界時,就會增加對學生的吸引力。首先,教師要真情對待學生,關心愛護學生,做學生的知心朋友。其次要公平對待學生,不能厚此薄彼,尤其對學業成績不夠理想的學生,教師要多鼓勵、多關懷,帶著愛心幫助他們,使學習好的看到自己的不足之處,學習差的學生鼓起信心,揚起前進的風帆。另外,教師還要加強自身修養,完善個性,展現個人魅力,使自己擁有熱情、真誠、寬容、幽默等優良品質及豐富的知識面,高超的教育藝術,從而吸引學生,得到學生的愛戴。
二、學會鼓勵、贊賞學生
教師的鼓勵是學生學習的催化劑,一句鼓勵的話能使學生學習信心倍增。在地理教學中教師應多一些鼓勵性的語言,學會鼓勵學生。對學生的回答,教師要給予積極的評價,而不是簡單的肯定或否定。教師不但在學會贊賞,而且要學會傾聽,讓學生充分表達自己的觀點。對學生有創意的回答,教師一定要給予積極的贊賞,讓回答問題的學生充分享受到成功的喜悅,使其他學生受到鼓勵;即使學生回答不正確,教師也不應該隨便打斷學生的思路,而應積極地引導,讓學生從失敗中總結經驗教訓,以致最終獲得成功。例如,在學習“海洋和陸地的變遷”,講到科學工作者在喜馬拉雅地區進行考察,發現大部分地區覆蓋了層層疊疊的頁巖和石灰巖。在地層里還找到了許多古海洋動植物的化石,從而證明喜馬拉雅地山區曾經是一片大海。班上幾名學生就提出質疑:古海洋動植物化石也有可能是當時發生了臺風、龍卷風吹到山上的?對此,我并沒有肯定也沒否定,而是先表揚他們會動腦筋,然后讓他們在世界地形圖中找喜馬拉雅山是否林海?并鼓勵學生課后上網查詢,用更多的事實來證明海陸在變遷。
三、使用生動、幽默的語言
2鋼筋混凝土的結構組成。目前,我國大部分的地下人防工程的結構設計往往采用鋼筋混凝土的結構構件,這也是地下人防工程的結構設計特點之一。一般來說,地下人防工程的結構構件在塑性階段的吸收能力要高于彈性階段的吸收能力,因此在地下人防工程的結構設計過程中,我們要以結構構件彈性階段的吸收能力作為主要的參考依據,這樣才能夠在最大程度上保證鋼筋混凝土的結構構件的安全與穩定,促進地下人防工程的結構設計質量的提高。
二、地下人防工程的結構設計策略
地下人防工程是復雜的系統性工程,如何提高地下人防工程的設計質量是建筑行業的發展面臨的重大問題,為此我們要加強技術創新,找出地下人防工程結構設計的有效策略,促進地下人防工程的結構設計質量的不斷提高。筆者認為地下人防工程的結構設計策略主要有以下幾個方面。
1科學布置地下人防工程的平面結構構件。地下人防工程的平面結構構件的布置是地下人防工程的結構設計的重要內容,因此必須要采取積極措施,科學布置地下人防工程的平面結構構件。地下人防工程的平面結構構件布置的本質是用結構方式來表現建筑平面人防信息,為此我們要根據科學的標準對人防區和非人防區進行合理的劃分,在此基礎上劃分出人防外墻、人防隔墻、人防門框墻和人防臨空墻等。其次,我們要對劃分以后的墻體按照科學的順序進行編號,并確定其具體的荷載類型,為接下來的計算過程以及配筋表的編制奠定基礎。最后,我們在結束了上述工作的基礎上要科學確定墻體的具體厚度以及門框墻的具體的尺寸。綜上所述,只有科學布置地下人防工程的平面結構構件,才能使地下人防工程的結構設計質量得到有效保證。
2加強地下人防工程的荷載設計。地下人防工程結構設計的核心內容是根據相關的規定來確定地下人防工程的具體荷載數值。一般情況下,地下人防工程的具體荷載可以分為靜態荷載和動態荷載兩種類型。具體來說,平時地下人防工程的荷載以靜態荷載為主,戰爭時期,地下人防工程會受到一定的沖擊,此時的荷載主要以動態荷載為主。其中的難點問題在于動態荷載的設計,筆者認為地下人防工程的動態荷載設計的思路是把爆炸沖擊所產生的動態荷載轉化為等效的靜態荷載,然后在此基礎上根據荷載的總體組合狀況,按照一般結構力學的具體方法來計算地下人防工程結構的設計內力。地下人防工程的動態荷載之所以能夠轉化為等效的靜態荷載,是由于地下人防工程的動態荷載對于不同結構構件的沖擊不一定在同一時間達到荷載的最大值,所以我們可以將地下人防工程的整個結構分割開來獨立地計算各個構件的荷載最大值。總體來說,加強地下人防工程的荷載設計是提高地下人防工程結構設計質量的必要措施。
3保證地下人防工程結構構件的質量。地下人防工程結構構件的質量至關重要,它直接決定著地下人防工程結構的安全與穩定,因此我們必須采取積極的措施保證地下人防工程結構構件的質量完全符合相關規范和技術標準的要求。首先,地下人防工程結構構件要采用符合等級要求的混凝土,并保證所采用的混凝土的抗滲等級符合相關要求。其次,要特別注意保證地下人防工程結構構件的厚度符合要求,比如,地下人防工程的密閉通道的隔墻的厚度必須在200mm以上,地下人防工程的連通口處的防護密閉門門框墻厚度必須在500mm以上。因此,我們必須嚴格按照相關的要求,保證地下人防工程結構構件的質量,只有這樣才能真正提高地下人防工程結構設計質量。
4努力提高地下人防工程地下室孔口的設計質量。一般情況下,地下人防工程地下室孔口是整個人防工程的關鍵部位,是地下人防工程結構設計的重要內容,因此我們必須努力提高地下人防工程地下室孔口的設計質量。地下人防工程地下室孔口的主要設計內容包括防護密閉門的設計、消波系統的設計、出入口通道內臨空墻的設計以及出入口通道門框墻的設計等等。具體來說,門框墻的設計一般情況下是按照懸臂梁來計算的,但是要注意平時使用和戰時使用的區別。地下人防工程地下室出入口通道的平時寬度比較大,而對于戰時來說,又相對比較窄,在這種情況下,門框墻的懸臂梁長度就會過長,從而引起水平筋過大。此時我們可以通過加設一定的支柱和懸梁來改變門框墻的受力效果,但是這一操作必須要在不影響門框墻的具體使用功能的前提下進行。另外,在地下人防工程地下室孔口的設計過程中,要深入貫徹平戰轉換的思想方針,使地下人防工程能夠在戰時迅速投入使用,為廣大人民群眾提供一個安全的避難場地。