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1工程概況
高臺縣友聯灌區位于河西走廊中部,屬黑河流域中游沿岸大型灌區之一,高臺縣三清干渠是友聯灌區主要的引水渠道。干渠從臨澤縣蓼泉鎮塘灣村處的黑河南岸開口引水,西至高臺縣駱駝城山水河,全長67.75km,設計流量3.90m3/s,加大流量4.90m3/s,控制灌溉面積6.74萬畝。同時承擔著小海子水庫1048.1萬m3和鮑家湖水庫447萬m3的蓄水任務。三清干渠始建于1975年,原為土渠運行,2001~2004年黑河流域近期治理項目中已完成三清干渠改建襯砌40.48km,干渠CH23+066~26+674渠段3.608km,因受小海子水庫除險加固工程施工及考慮小海子水庫調節灌溉等因素影響,未進行建設。
2.存在問題及工程建設原由
三清干渠CH23+066~26+674渠段地處小海子水庫北側,緊靠小海子水庫土壩布置。由于小海子水庫除險加固工程完成后,擴大了小海子水庫庫容,新建小海子水庫壩堤位于該段干渠下游,從而使三清干渠CH23+066~26+674渠段處在水庫中。在小海子水庫除險加固工程設計中,曾考慮廢除三清干渠CH23+066~26+674渠段,讓三清干渠上游引來的水進入小海子水庫,經水庫調節后輸出到下游三清干渠,以滿足灌溉需求。但經勘測后發現,三清干渠CH26+674處渠底高程為1365.156m(也即小海子水庫三清干渠放水洞洞底高程),而小海子水庫豐稔干渠放水洞高程為1362.0m(也即水庫庫底高程),相差3.156m。經計算,要滿足三清干渠從水庫引水,水庫水位高程必須達到1366.5m,此時水庫最大水深4.5m,相應庫容為240萬m3。同時,由于5~7月份黑河基本斷流,三清干渠通常只能引1~2m3/s黑河潛流,此時正是灌溉高峰期,灌溉用水量很大,水庫水位很難滿足三清干渠引水要求。若采用廢除三清干渠CH23+066~26+674渠段,經小海子水庫調節后輸出到下游三清干渠的方案,將造成在小海子水庫低水位時,三清干渠無法正常引水,而豐稔干渠則可盡情引水的局面。同時易造成各渠系分水不均矛盾,導致誘發社會不穩定因素的發生。若保證小海子水庫水位滿足三清干渠正常引水,水庫庫容需維持在240萬m3左右,該庫容將成為死庫容不能發揮應有的效益,小海子水庫的灌溉效益將銳減。
綜上所述,為了保證三清干渠正常引水,同時使小海子水庫的灌溉效益得到充分發揮,修建三清干渠CH23+066~26+674渠段是解決問題的關鍵。
3.工程設計
3.1抗凍脹設計
經地質勘察,三清干渠CH23+066~26+674渠段大部分座落在沙壤土層上,為凍脹性土層。高臺縣氣象局實測本區多年平均凍土深度為106cm,即標準凍深106cm。經計算,設計凍深值為陽坡85.3cm,渠底98.5cm,陰坡127.84cm,凍脹量為7.57cm。依據《渠系工程抗凍脹設計規范》(SL23-19)規定,凍脹量遠大于襯砌渠道的允許位移值,需從適應凍脹、回避凍脹、消減或消除凍脹等方面采用抗凍脹結構及工程措施。
根據工程級別、日照及遮蔭程度、地下水位埋深、渠道走向等因素,工程措施采用砂礫石置換凍脹基土,置換厚度為陽坡50~70cm,渠底60cm,陰坡60~95cm。抗凍脹結構措施采用設計方案比較優選。
3.2設計方案比選
根據對小海子水庫地形地貌和三清干渠渠線的勘查,三清干渠CH23+066~26+674渠段在渠線布置上有三種方案可進行比選。
方案一:渠線沿新建小海子水庫土壩外北側繞壩布置方案。該方案渠線長約4.5km,但因該段地勢低洼,地面高程低于渠頂設計高程約3~5m,屬全填方渠道,填方工程量大,且建成后渠基為柔弱地基,渠道沉降隱患大,對渠道長期運行不安全。
方案二:渠線沿小海子水庫外以南布置方案。該方案設計渠線自三清干渠CH18+925處沿原小海子水庫回水線以南進行布置,渠線長約7km。因該段渠線經過之地全部為沙丘,且地勢較高,屬全挖方渠道,挖方工程量大。同時受地形所限,渠線須兩次穿越312國道,渠線長,施工難度大,工程造價高。
方案三:沿原渠線布置方案。該方案設計渠線沿三清干渠原渠線布置,渠線平行于原小海子水庫土壩,穿越小海子水庫,渠線長3.608km。該方案渠基挖填適中,渠線短,工程量小,施工方便。但因穿越水庫,需充分考慮凍脹、穩定等影響因素。
經綜合分析比較,方案一安全隱患大,不宜采用;方案二渠線長,施工難度大,工程造價高,不經濟;方案三渠線短,工程量小,施工方便、經濟合理,較為理想。因此,渠線布置選擇方案三。
根據選定的渠線,抗凍脹結構措施采用以下三種設計方案進行比較優選。
方案A:梯形明渠襯砌方案
設計采用已建三清干渠梯形斷面結構形式,渠底為C15細粒砼砌石襯砌,厚度40cm;渠坡為C15砼預制塊襯砌,厚度8cm;采用砂礫石墊層置換凍土,根據抗凍脹規范計算,置換厚度為:渠底60cm,渠陰坡60~95cm,渠陽坡50~70cm。方案A特性見表1。
表1設計方案比選表
方案
方案一
方案二
方案三
結構形式
梯形渠道
玻璃鋼管渠道
正反拱箱形暗涵渠道
襯砌方式
C15砼預制塊和C15細粒砼組合襯砌
玻璃鋼管承插連接襯砌
C20鋼筋砼現澆襯砌
優點
防滲、抗凍脹、抗沖刷性能好,適宜于一般、中強凍脹區;施工工序較少,工程造價低。
耐腐蝕、抗老化,抗凍性能好,自重輕,壽命長,摩擦力小,輸水性能好。
采用弧底結構抗凍性能好,適宜于強、極強凍脹區和軟土地基層;自重大,穩定性好,施工簡便。工程造價適中。
缺點
水庫高水位時干渠將被庫水淹沒,渠岸易被庫水淘蝕沖毀;渠道抗凍脹能力差,易于凍脹破壞,使用年限短。
自重輕,在水中易漂浮,施工要求嚴格,工程造價高。
施工工序多,工程質量不易控制。
使用年限
30
30~50
30~50
每km投資
148萬元
363萬元
272萬元
方案評價
差
差
最優
方案B:玻璃鋼管襯砌方案
渠床的凍脹性屬于強凍脹的中型渠道,回避凍脹的結構措施應采用暗渠或暗管輸水,設計采用玻璃鋼管承插連接襯砌,管徑2.2m,管壁厚23mm。玻璃鋼管管身由連續的玻璃纖維不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂為基料,以石英砂及碳酸鈣為無機非金屬顆粒為填料壓制而成。方案B特性見表1。
方案C:正反拱箱形暗涵渠道方案
渠床的凍脹性屬于強凍脹的中型渠道,回避凍脹的結構措施應采用暗渠或暗管輸水,暗渠的埋置深度應等于或大于工程設計凍深。設計渠底采用反拱弧底、渠頂為正拱蓋板的正反拱箱形暗涵,底部設置非凍脹性土置換層。設計暗涵凈寬3.0m,凈高2.3m,內直墻高度1.3m;設計全部斷面采用C20鋼筋砼現澆結構,拱頂厚20cm,反拱弧底厚40cm,側墻厚30cm。采用砂礫石墊層置換凍土,置換厚度為:渠底80cm。方案C特性見表1。
根據對擬選的三個設計方案進行分析比較(見表1設計方案比選表),結論為:正反拱箱形暗涵渠道方案較方案一具有抗強凍脹、抗滑坡性能強,適宜軟土地基層和使用年限長等優點;較方案二具有自重大,穩定性好,施工簡便,工程造價低等優點。
綜上所述,三清干渠CH23+066~26+674渠段采用正反拱箱形暗涵渠道方案襯砌最為適宜。
3.3抗凍脹結構及強度設計
根據優選的正反拱箱形暗涵渠道,按照上下游渠道設計渠深確定的渠深為230cm,經計算,暗涵凈寬300cm。由于拱的矢跨比越大,拱腳水平推力越小,對于減小拱腳水平位移引起的應力越有利;本次設計取1/6,即拱矢高度為50cm。
反拱底板內彎矩較小,主要承受軸向壓力,因反拱底板跨度較小,反拱底板采用等截面圓弧拱,拱底厚度為40cm,拱頂厚度為20cm。
為保證三清干渠CH23+066~26+674渠段斷面結構設計的合理性,對三清干渠正反拱箱形暗涵斷面進行結構分析計算。按照實際情況,共分為以下四種工況:
a、第一種工況:箱形暗涵有水,庫中有水
b、第二種工況:箱形暗涵有水,庫中無水
c、第三種工況:箱形暗涵無水,庫中有水
d、第四種工況:箱形暗涵無水,庫中無水
在此只計算最不利的第三種工況:箱形暗涵無水,庫內有水。
1)內力計算
由于渠外坡土壓力比庫中水壓力下的多,只計算庫中水壓力產生的內力。
Mw=P水××h=17.689××1.9=11.2KN.m
M=γ0.ψ.Mw=1×1.0×11.2=11.2KN.m
2)配筋計算
由《鋼筋砼計算手冊》查附錄表,取砼保護層C=25mm(二類環境條件),估計鋼筋直徑d=10mm,則a=C+d/2=30mm,h0=h-a=300-30=270mm,板計算寬度b=1000mm。
αs===0.01914
ζ===0.01932<ζb=0.614(截面尺寸和砼強度滿足要求)
AS=fc.ζ.b.h0/fy=10×0.01932×1000×270/210=242mm2
ρ=AS/b.h0=242/(1000×270)=0.091%<ρmin=0.15%
根據以上計算得,截面尺寸和砼強度滿足要求,只需按要求配構造筋,受力縱筋選用φ30@300;箍筋選用φ8@300(@300表示每兩根鋼筋中心的距離為300mm)。三清干渠屬嚴寒地區過水渠道,根據規定混凝土強度設計為C20,抗凍標號為D100,抗滲標號為S4。
3.4抗滑穩定性分析
為保證三清干渠的穩定性,對三清干渠CH23+066~26+674渠段斷面進行了穩定分析計算。
1)外力計算
箱形暗涵共受到四項外力,其中箱形暗涵自重和渠外坡土壓力為永久外力,而箱形暗涵中水自重和庫中水壓力為可變外力,下面分別計算。
①箱形暗涵自重:
標準值:gk渠=γv=24×(3.8×0.4+3.8×0.2+1.8×0.3×2)=80.64KN/m
設計值:g渠=γGgk=1.05×80.64=84.67KN/m
②箱形暗涵中水自重:
標準值gk水=γv=9.8×(1.02×2+3×1.3)=50.27KN/m
設計值g水=γQgk=1.2×50.27=60.32KN/m
③箱形暗涵外坡主動土壓力
標準值Pk土=0.5γKa=0.5×16××=8.7KN/m
設計值P土=γGPka土=1.05×8.7=9.14KN/m
④庫中水壓力
標準值Pk水==0.5×9.8×1.9×1.9=17.69KN/m
設計值P水=γQPk水=1.2×17.69=21.22KN/m
2)穩定計算
根據實際情況,箱形暗涵渠底與砂礫石墊層摩擦系數f取0.45,抗滑穩定安全系數ks為1.3,共分為以下四種工況:
a、第一種工況:箱形暗涵有水,庫中有水
ks===5.4>1.3
b、第二種工況:箱形暗涵有水,庫中無水
ks===6.59>1.3
c、第三種工況:箱形暗涵無水,庫中有水
ks===3.15>1.3
d、第四種工況:箱形暗涵無水,庫中無水
ks===4.16>1.3
綜合上述計算分析,在四種工況下,箱形暗涵都穩定。
3.5設計成果
三清干渠CH23+066~26+674渠段長3.608km,控制灌溉面積6.74萬畝,設計流量為3.90m3/s,設計正常水深1.5m,加大流量為4.90m3/s,設計縱坡1/3300。設計為正反拱箱形暗涵渠道,暗涵凈寬3.0m,凈高2.3m,內直墻高度1.3m,設計超高取0.8m;設計全部斷面采用C20鋼筋砼現澆結構,拱頂厚20cm,反拱弧底厚40cm,側墻厚30cm。采用砂礫石墊層置換凍土,置換厚度為:渠底80cm。伸縮縫每9米設置一道,伸縮縫材料采用預埋環型橡膠帶止水,以適應沉陷變形和防止漏水。
為考慮今后檢修方便,在樁號26+666、27+266、28+266、28+466頂部設檢修孔,檢修孔采用鋼筋砼預制蓋板加橡皮止水,以防水庫水進入渠內。
三清干渠暗涵左岸可用壤土填至與渠頂齊平,寬度2~3m;右岸岸頂寬度1.5m,用干砌塊石護岸坡,以防止水庫水淘空渠低。
1.1工程設計需要和水利管理的實際運行相結合
一方面,設計單位需要組織技術骨干對施工現場進行細致勘探,并召開專題會議,將勘探結果整理成書面報告,以便為渠道工程設計提供有力的依據;另一方面,設計單位需要認真分析建設單位提供的基本資料,聯系建設單位的技術人員,對工程和水管工作情況進行研討,確保基本資料的有效性和完整性,發揮其參考價值。
1.2注重渠道工程方案設計的細節
很多已經完工的防滲渠道建設項目中,靠山體側會出現向外傾倒的情況,其原因是沒有進行排水設計,在施工的過程中也沒有留置排水孔,使得雨季山體在飽和后,無法及時降水排出。因此,設計人員可以在山體進水渠段的渠道內側設置排水管或者排水孔,將浸入山體的水引入渠道,從而解決山體傾倒問題。在渠道工程的施工中,新渠和舊渠的連接處最容易產生安全隱患,設計單位可以在此設計修建相應的截水墻,寬度30~50cm,深度80~120cm即可,可以有效消除安全隱患。這些細節在設計時不容忽視,對于渠道工程項目的施工質量非常重要。
1.3配套設施和主體工程需要同時考慮
小型渠道工程大多工期短,施工的難度較大,施工單位在采用大型機械設備時,容易給伴渠道路帶來破壞。因此,設計單位需要將伴渠道路修復納入設計方案中,在主體工程結束后,對配套設施加以修復和完善。為了提高水資源的利用率,小型農灌渠道施工需要注重做好防滲工作。設計單位不僅需要進行混凝土與漿砌石的防滲設計,而且需要進行細石混凝土壓頂的設計,其寬度為30~40cm,厚度為5~10cm,以保證渠體外觀效果。
2小型農灌渠道工程施工質量的控制措施
2.1小型農灌渠道工程施工前的質量控制措施
建立健全質量管理體系和制度。質量管理體系是保證工程質量的基礎,需要建設單位、施工單位和監理單位的協同合作,共同參與渠道工程質量管理工作,并制定職責明確、分工細致的管理制度。明確使用的技術規范、操作流程和行業的質量標準,指導施工人員按照渠道工程設計的方案進行施工。組織相關單位與技術人員對施工圖紙及設計方案進行嚴格的審核,并依據渠道工程實際的情況對設計方案中的不足之處進行修改和完善。嚴格審核工程施工材料質量,確定其型號、數量、種類和等級等,堅決避免不合格的施工材料進入施工現場,從源頭處保障渠道工程施工的質量,消除可能存在的安全隱患。
2.2小型農灌渠道工程施工過程中的質量控制措施。
2.2.1認真貫徹落實設施的內容與要求
農灌渠道的工程設計和施工需要遵循因地制宜的原則,注重設計的科學性與合理性,盡可能滿足技術先進、管理方便、經濟合理和運行安全等要求,在實際施工的過程中需要依據設計方案進行施工,沒有特殊的情況,不能隨意對設計方案進行變更或修改。施工的過程中需要避開已經開挖或者填方的區域,在遇到膨脹性、濕陷性和凍脹性的地基,或者存在地下水位過高、裂隙、滑坡體與融通的地段時,設計單位、建設單位、施工單位和監理單位需要一起協商解決的方法,及時對設計方案進行合理的修正,以確保渠道工程的施工質量。
2.2.2合理布置施工場地
施工單位需要按照渠道工程現場施工的條件與要求,合理選擇堆料場、預制場與拌合場等各種施工場地,使渠道工程的現場施工可以順利進行,從而保證渠道工程的施工進度滿足施工工期的要求。
2.2.3確定最佳混凝土配合比例
施工單位在保證施工材料質量的前提下,還需要結合渠道工程建設地的氣候、濕度和溫度的變化,通過施工現場試驗方法,檢測出混凝土的最佳配比,并在施工過程中嚴格按照標準執行。
2.2.4注重施工細節的處理
施工單位在土方工程、土方的開挖與回填、清基與基礎處理、渠槽斷面的檢測、渠道防滲工程和混凝土養護等施工過程中,需要嚴格按照施工的要求與標準,以及相關的操作規范進行施工,確保渠道工程的每個施工環節都做到質量達標。
3小型農灌渠道工程驗收的質量控制措施
首先,工程驗收單位需要向施工單位明確灌溉渠道工程施工質量的驗收標準,并嚴格依據標準的要求對渠道工程進行驗收,如果發現工程存在質量問題,需要及時告知施工單位進行返修,等其質量達標后方可給與驗收合格證。其次,工程驗收單位需要建立和完善質量檢測制度和驗收制度,按照工程驗收的標準和流程開展工作,以提高驗收工作的質量和效率。再次,施工單位需要按照施工工序對渠道工程進行自檢,并將施工的原始資料進行整理和歸檔,以便于順利通過工程驗收。最后,工程驗收單位需要制定工程質量的驗收程序及方法。驗收單位對灌溉渠道工程質量的檢驗可以采取“看、敲、測、量”的方法,并利用先進的檢測設備,依據工程施工的技術規范和質量標準嚴格檢測,從而保障渠道工程的施工質量。小型農灌渠道工程的養護措施:小型農灌渠道在投入運行的過程中,總會遇到不同形式的破壞與損傷,例如山體滑坡、渠體裂縫、渠底淤積、渠體沖刷和渠底沉陷等。對于出現的這些破壞與損傷,管理單位需要定期對農灌渠道進行維修與加固,否則其中的破壞與損傷不但會影響農灌渠道的正常運行,而且嚴重時可能會出現渠堤決口等事故,從而給人民群眾的生命財產安全帶來危害。因此,農灌渠道的管理單位需要注重對其進行必要的養護,以消除農灌渠道中存在的安全隱患,發揮其應有的作用與功能。首先,管理單位需要加強對農灌渠道重要性的宣傳,呼吁和發動群眾去自覺地保護農灌渠道,敢于和破壞渠道的行為作斗爭,為農灌渠道的保護營造良好的社會環境。其次,管理單位需要制定詳細的農灌渠道問題檢查、質量維護與日常養護等方案,并嚴格按照方案開展日常的管理工作,對于破壞農灌渠道的行為,要給與嚴重的經濟處罰,造成嚴重后果的需要交由司法機關依法進行刑事處理。最后,管理單位需要提高農灌渠道管理人員的整體素質,調動養護人員工作的積極性和主動性,加強對其職業素養的教育和專業技能的考核,以保證其滿足農灌渠道養護工作的要求,延長農灌渠道的使用年限,避免農灌渠道因質量和養護問題而出現安全事故。
4結語
1.1電商渠道與傳統渠道的對比
電商渠道源于傳統渠道,對其家具產品設計進行研究,需先將其與傳統渠道比較。首先,消費體驗方式對比。電商中,消費者從電子商務平臺網頁就能清晰看到琳瑯滿目的家具分門別類地排列,并可快速瀏覽與選擇類目、品種及單品,并根據圖文并茂的產品詳情介紹中掌握與對比所關注的家具。在次,消費者需要將二維的信息吸取、理解并表達為大腦中所能感知的三維的信息——這也賦予了“體驗”的新概念。而傳統渠道中,消費者親臨實體店,通過人體的五官獲取家具的直觀信息,尤其是視覺與觸覺過程中獲得的家具的色彩、造型及材質質感等。甚至可“隨心所欲”地對家具進行結構、材料及工藝的分析,從而更明白意向商品的“所以然”。其次,客流量及進店量對比。客流量與進店量是電商渠道的兩個重要評價指標。在電商渠道中,一方面商家可運用計算機技術、互聯網技術,借助搜索引擎、競價排名、“直通車”等手段進行客流量的引流。另一方面,消費者可以隨時隨地地進入網絡商城,進而實現渠道的接通。而在傳統渠道中,受制于時間、地域、店面位置、店內格局等的限制,客流量的提高難有質的變化。再次,銷售服務對比。當在電商渠道與傳統渠道中考量兩者的銷售服務差別時,前者的核心環節有:消費者通過聊天工具(如qq、旺旺等)在獲取商品信息的過程中感受商家提供的售前服務,然后在付款后的商品運輸與安裝環節中感受售中服務,最后在使用家具過程中感受商家提供的家具維護或維修的售后服務。其間,實行服務的主體往往不是同一個團隊里的人,比如由于跨區域交易中難以避免地域性差距,提供商品維護(或維修)服務的一般是商家臨時雇傭的人,這就使得服務脫節的現象屢有發生,更勿論服務難以兌現之事。至于后者,鑒于該渠道下的家具消費更多地發生在同城,且商家一般擁有比較成熟、完善的服務團隊,這就使得其服務優勢表現得較突出。最后,促銷效果對比。進行產品促銷時,電商渠道可以更好地借助手機二維碼、微信營銷等技術與手段,通過“指尖上的營銷”與“眼球的營銷”,主動地、更好地實現無縫式促銷。同時,電商渠道的潛客戶明顯比較多。因而,其促銷效果優越性比較突出。根據調查獲取的信息,可將上述幾種對比的主要內容感觀地描述。
1.2電商渠道存在的問題
目前,國內的家具電商仍處于發展初期,由于家具單體體量往往較大、結構較復雜,而一直以來行業發展又未能達到如家電業般的規范——這使得運輸與安裝等問題難以即時解決。因此,家具電商存在的主要問題有以下三個方面:
(1)消費體驗做為一種大宗商品,無論是人體類家具還是準人體類家具,大部分家具與人體接觸密切。人們在做出購買決定前,一般都會有自我主要判斷——比如考量家具的耐用性、安全性、時尚感、舒適感等。這,恰好是電商渠道弱勢。雖然在O2O模式中,消費者能從容地進行體驗,但無疑地,O2O的存在仍是很少。
(2)線上和線下的價格契合度家具電商得以存在并快速發展的一個立足點便是價格優勢,無論是O2O、C2C或其它模式,當消費者進行“貨比三家”時,同質不同價的現象暴光率就難以降低。而眾所周知,價格是營銷的重要組成,消費者一旦對價格方面有了不良印象后,就不容易對商品有了好的評價。
(3)銷售服務物流與安裝向來是家具電商的大環節,而物流卻一直是瓶頸。關于“最后一公里”物流成本高于其他物流環節的報道與討論從未停止。同時,家具的安裝有一定的專業要求,特別是一些衣柜、書柜等結構復雜的家具。
2設計策略探討
基于上述分析,可從家具專業知識構成體系的角度,對電商渠道的家具設計策略進行探討。
2.1高仿真的用戶體驗正是體驗
讓消費者獲取了所接觸物的基本信息,它可以是色彩、造型、材料,也可以是真、善、美,或假、惡、丑等。電商中,用戶在借助計算機設備(或技術)對某事物基本信息的獲取,更多的是通過文字或圖形的獲得后將其進行“二次加工”整理與分析后形成的。
(1)逼真的細節演繹式展示。通過先進設備或技術,將家具的色彩及結構節點等重要細節信息合理、正確、無死角般地展示出來,從而獲取消費者第一印象的好感。例如,運用Web3D技術(web技術和3D圖形相結合)強化視覺信息,可以讓消費者通過對虛擬商品的交互體驗操作,了解商品的3D外形、結構、功能,甚至是商品的使用流程,增加了商品的真實性。
(2)不同搭配方案的模擬與獲取。設計時,往往對某一家具有不同的色彩或材料的搭配方案。因此,在產品介紹時,可創建不同的色彩或材料單元,供用戶自由選擇、搭配。
(3)使用效果場景模擬。可以借助Unity+3D技術,創建虛擬商城及虛擬場景,并導入用戶的信息(主要是使用者),實現場景模擬。消費者可以更好地判斷意向家具的使用情況。當運用云服務時,此舉措的運用效果則更是錦上添花。
2.2切實可行的技術構成與藝術構成
(1)電商家具的材料、結構選擇。材料與結構的選擇同樣應優先考慮低成本,而家具連接中若著眼于易安裝,則不妨更多地使用五金連接。
(2)模塊化設計。模塊化,即既定一個或少個主線索,提供許多個功能模塊,用戶可以按照個人的需求進行調整和重新排列組合模塊,從而得到自己滿意的造型和功能,給用戶提供了極大的自由,也增加了產品與人的互動,更實現了家具產品與用戶滿意使用的契合度。
(3)標準化。標準化可更好地加強可互換性程度,更好地解決家具產品使用中出現零部件損壞(或缺少)時的更換問題。
2.3為物流和安裝而想的設計
(1)為解決“最后一公里”(從提貨點到樓下,或從樓下到家里)存在的成本問題
設計時應著重考慮家具的體積與質量。體積小、質量輕、便攜式等三個方面是當前許多電商廠家的偏好,比如懶人沙發等。然而,大件家具難以具備上面三個特征。故進行大件家具設計時應優先將家具設計成可拆裝或易安裝,或者設計成多個包裝單體方便提攜。
(2)電商中,消費者大多數需為安裝問題費番周折
當前,極少商家能擁有自己的安裝隊伍;部分商家采取買服務的方式,即通過電商渠道尋求最適合消費者需求的安裝隊伍,為消費者提供安裝;部分商家則完全不提供安裝服務——這就需要消費者自行解決。不論是專業的安裝隊伍,還是消費者自己安裝,家具產品設計中,一個(套)合理、易讀的安裝說明圖是不可或缺的。此外,在零部件配置中,除了優先選擇標準件(尤其是五金件)外,若能配套適用的安裝工具則更好。
3結語
1縱梁受力分析
與分析橫梁方法類似,如圖2所示,取最不利位置,兩組道岔處區域,縱梁平行于線路作用在挖孔樁上,假設兩列列車同時過橋,縱梁以上荷載有:兩列車所產生的中-活載(乘以相應的折減系數)、橫梁恒載、小縱梁恒載、3-5-3型吊軌恒載、枕木以及鋼軌恒載。擬選取H428×407×20×35型鋼縱梁,縱梁與樁之間采用連續梁結構進行模擬。經計算,輸出結果為:縱梁變形形狀,最大位移1mm,縱梁梁最大彎曲應力57033.6kN/m2=57.0MPa,縱梁最大剪切應力52447kN/m2=52.4MPa,均滿足規范。縱梁采用H428×407×20×35型鋼。
2線路防護及頂進施工步驟
2.1線路防護施工步驟
新建下穿鐵路框架橋位于車站咽喉區,框架橋采用寬翼緣大剛度的H型鋼縱橫抬梁加固鐵路線路。線路防護施工可大體分以下幾個步驟[4-6]:第一步:抽換枕木(砼枕換木枕),木枕尺寸為280cm×16cm×24cm,道岔影響范圍內岔枕尺寸應根據實際調整,確保符合軌道施工要求。第二步:對各股線分別設“3-5-3”P43吊軌,道岔區設“3-3”P43吊軌;并在軌底枕木下設置小縱梁,并將一股線路下小縱梁通過橫向連接成整體。第三步:施工線間及線路兩側挖孔樁及端部鉆孔樁及蓋梁。第四步:安裝H428×407×20×35型縱梁。第五步:橫穿H428×407×20×35橫梁及H498×432×45×70橫梁。
2.2頂進施工步驟
第一步:箱體澆筑完畢,中繼間頂進至箱體前端距第一排樁邊緣1.0m處,將橫梁穩定支撐于箱體上。第二步:箱體頂進至第一排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩定支承于箱體后,拆除箱體范圍內第一排排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續頂進。第三步:箱體陸續頂進離第二至八排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩定支承于箱體后,拆除箱體范圍內第二至八排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續頂進至設計位置。第四步:箱體兩側路橋過渡段回填級配碎石并注漿,確保鐵路剛度平穩過度,最后拆除箱體范圍外縱橫梁及線路加固設施,恢復線路。
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摘要:隧道工程圍巖定級對比分析巖溶
0引言
在石灰巖地區修建高速公路時,巖溶新問題是不容忽視的。巖溶是地表水和地下水對可溶性巖層經過化學功能和機械破壞功能而形成的各種地表和地下溶蝕現象的總稱。此區域的隧道建設應考慮巖溶的危害,評價其影響程度,才能決定合適的襯砌結構形式和溶洞處理辦法。
1巖溶區域隧道圍巖分級的思索
1.1隧道圍巖分級的一般思索
圍巖分級是將隧道圍巖穩定性等級由好到壞分為Ⅰ~Ⅵ六級,采用定性、定量、定性和定量相結合的3種方法進行。由于規范沒有對巖溶影響設置專門的條文,石灰巖地區在確定隧道圍巖分級時,如何考慮巖溶功能受主觀熟悉影響較大。
通常情況下,隧道襯砌結構設計是根據圍巖級別、使用要求和施工條件來考慮的,通過工程類比和結構計算綜合分析確定。不同級別的圍巖對應的隧道初期支護參數和二次襯砌的支護參數是不同的,往往圍巖的一個級別差異對應隧道延米工程造價的差異達萬元以上,合理確定隧道圍巖級別是控制隧道工程投資的關鍵因素。
1.2巖溶地區隧道圍巖分級要考慮的因素
如何定性考慮巖溶對隧道圍巖級別的影響,筆者認為先要明確巖溶的發育的階段和巖溶目前對隧道的危害程度。
巖溶的形成必須具備四個基本條件摘要:即可溶性巖石、可溶巖能提供水滲透和運移空間、具有溶蝕能力的水流、水流必須具有流動性。巖溶的發育演化一般可劃分為如下三個階段摘要:
1)形成階段摘要:只要滿足前述洞穴發育的四個基本條件,即可開始形成洞穴。在這個洞穴形成的初期階段,洞穴空間規模一般較小,多呈孔隙狀,人們無法進入,主要表現為溶蝕現象。
2)發展階段摘要:隨著參和洞穴發育的水流流量流速的增加,洞穴空間逐漸擴大,發展成為人能進入具有一定規模的通道系統,主要表現為溶洞和地下暗河。
3)衰亡階段摘要:由于地殼抬升,洞穴逐漸脫離地下水位進入包氣帶,失去了進一步發展的動力條件,主要表現為崩塌現象顯著,鐘乳石類次生化學沉積大量發育,洞穴空間逐步壅塞減小。
巖溶對隧道的危害主要分為四種類型摘要:
1)洞穴的存在使隧道全部或部分懸空,將極大地降低隧道的使用平安可靠度;
2)巖溶水非凡是當CO3-等可溶性物質含量增高時,水的流通將給隧道結構帶來的侵蝕功能,影響隧道的使用壽命;
3)洞穴堆積物因松軟易坍塌下沉,改變洞穴周邊的應力分布形態,影響隧道的結構穩定;
4)隧道中地下水流失,使隧道頂部地面巖溶塌陷,導致環境地質被破壞,也是造成隧道結構不穩定的原因。
1.3巖溶地區圍巖分級建議
對于主要處于形成階段的巖溶,由于其對巖石的整體穩定性影響小,基本可以不考慮影響,主體圍巖是幾級就可劃定為幾級,但是應在地質文件中指出其范圍,并做適當描述。
對于發展階段的巖溶,假如隧道和其大型地下洞室相交或地下暗河相交,就不能按常規辦法確定圍巖級別,只能指出溶洞(暗河)和隧道相交長度及其大小而不能分類,因為標準的襯砌結構是無法適用于千變萬化的溶洞形態的,但是靠近溶洞、暗河區域,在圍巖分級上應考慮其影響在適當長度范圍調整圍巖級別。
對于衰亡階段的巖溶,基本原則同發展階段的巖溶,假如隧洞在洞穴堆積物中通過距離較長,性質較單一,也可定為Ⅵ級圍巖,Ⅵ級圍巖的結構襯砌設計、施工方案只能是初步設計,應通過實驗、小范圍驗證才可鋪開實施。
2巖溶地區隧道襯砌結構設計思索
2.1巖溶地區隧道一般襯砌結構特征
巖溶地區隧道一般襯砌結構宜應按巖溶處于形成階段來考慮,施工中雖然可能碰到各式各樣的小溶溝、小溶槽,但是對結構的整體穩定性不構成威脅,不需要調整隧道襯砌設計參數,只需要進行局部地段的小溝槽充填物清除、同時增加少量回填工程量及過水管道的設置。
隧道遭碰到小溶溝、小溶槽時所增加的工程數量可以在設計期間大致估算出一個基本范圍,工程量出入不會很大。
2.2巖溶地區隧道一般襯砌結構要注重的新問題
要考慮巖溶的發展性、地下水流的腐蝕性這兩個主要因素。
雖然巖溶的發展變化十分緩慢,但究竟在發展,隧道設計假如不根據已有存在的溶蝕現象預留適當的過水管道,而是強行用襯砌阻斷水源,可能使襯砌結構承受額外水壓,導致結構的平安系數降低,這點要有充分熟悉。
同時地下水含中CO2濃度較大,具有較強的腐蝕性,隧道初期支護必須考慮防腐蝕的新問題,采用防腐蝕混凝土材料,隧道防水層材料也要相應增加檢測指標,保證在CO2飽和濃度下的耐久性。隧道的二次襯砌可不采用防腐蝕混凝土,但是洞內用于排除圍巖滲水的中心水管、水溝也須有防腐蝕考慮。
2.3隧道非凡襯砌結構
有資料表明,當溶洞不具有坍塌條件的完整頂板,其厚度大于等于洞跨度的1/2時或當溶洞節理裂隙發育,且膠結不良,具有坍塌條件的不完整頂板,其厚度大于等于洞高度的5倍時且無明顯滲、漏水的情況下可以不處理而直接通過該溶洞。換個說法就是此時洞內采用路基或橋梁方案過溶洞,而不需要施作初期支護和二次襯砌,可稱為洞內無襯砌結構。
采用無襯砌結構時,發現洞內存在明顯滲、漏水情況時,應考慮棚洞或明洞結構,用以保護溶洞內道路行車平安。
3巖溶地區隧道溶洞處理
3.1溶洞處置的主要原則
隧道遭碰到發展和衰亡階段的巖溶中的大型溶洞、暗河時,應逐個溶洞逐個處理,不必要尋找標準的設計,設計中的通用原則為確保隧道的襯砌結構有足夠的平安保證、在可預見期內洞穴的穩定性有保證、原有水流通道不會被阻斷、方案比較經濟適用。
3.2溶洞處理主要方式
隧道過溶洞處置方式有內增設邊墻梁及行車梁、托梁、支墩、懸壁梁承托縱梁、拱橋、加大隧道凈空寬度跨度跨越巖溶或對隧道周邊巖體進行封閉、注漿加固、支頂加固、加強襯砌等。
3.2.1溶洞跨越處理
當溶洞規模較大、溶洞內充填物松軟,基礎處理工程修建困難、耗資巨大,或者溶洞雖小但水流較大時,可根據具體條件采用相應的梁跨、板跨等形式跨越巖溶地段。
此方式一般采用鋼筋混凝土梁跨越,梁體采用抗侵蝕混凝土。當隧道襯砌斷面需要開挖圍巖才能滿足凈空要求時,應先開挖圍巖,再施工跨越結構,以確保平安,同時應注重不同受力結構間的斷縫設置及連接辦法設置。
3.2.2封閉處理
已停止發育的干溶洞,在考慮有效的過水通道后,可采用混凝土、漿砌片石或干砌片石堵塞、充填溶洞。
3.2.3錨桿、鋼管加固處理
為防止洞穴巖壁或頂板坍塌,在清除松動巖石困難的情況下,可采用錨桿或大鋼管、鋼軌加固巖體。此時隧道襯砌應考慮抗沖擊辦法,一般是采用明洞襯砌,襯砌頂部設置回填體,其表面設置護面結構,回填體以上空間的溶洞洞壁采用錨桿、鋼筋網、噴射混凝土封閉支護;若溶洞較大,可設置橫向鋼軌橫或設人字形鋼軌柵架。
3.2.4支頂處理
當隧道穿過的溶洞由碎、塊石及淤泥土充填,充填物的松散密實程度不一時,隧道底部應考慮采用鋼筋混凝土底板,清除底板下松散體,回填碎石,并在底板下加設鋼筋混凝土樁進行支頂。
4.巖溶水處理的思索
4.1巖溶水的處理原則
對巖溶水的處理通常原則是以“排”為主,截、堵、排、防相結合的綜合處理辦法,筆者認為應該是以“通”為主,截、排、堵相結合的綜合處理辦法。“通”是指盡量保持原有過水通道,不能因為隧道的修建發生大的變化;“截”是指截斷原有地下水通道,改走其他通道;“堵”是封死相交的地下水通道;“排”是特指引入隧洞,通過排水溝排走;“防”是指防止地下水進入隧道即可。
巖溶水處理的較大工程辦法有泄水洞和涵洞兩類,采用泄水洞排水屬于“排”和“截”的范圍,采用涵洞過水屬于“通”和“截”的范圍。
4.2泄水洞排水
當猜測到隧道區域的巖溶水量大、水壓大,而隧道確實無法避開時,需考慮專門設置排水隧洞,達到排除巖溶水,降低地下水位,保持隧道干燥和施工平安的目的。
泄水洞應位于地下水來向的一側,為防止巖溶水忽然襲擊,施工中要采用超前鉆孔探測,預備足夠的抽水設備。泄水洞的設置可能對生態環境有不利影響,是否采用應從施工、環保、平安等多方面進行評價,以保證方案考慮周全,成本最低。
4.3涵洞、倒虹管吸過水
隧道斷面和巖溶水相交時,為保證巖溶水暢通,在隧道底部設鋼筋混凝土圓涵,或倒虹管,同時涵洞出入口周邊至隧道邊墻外緣采用漿砌片石回填密實。
在采用此方案時要正確考慮涵洞過水斷面,一般應按豐水季節流量考慮。
5其他要考慮的新問題
5.1洞穴堆積物及地表塌陷處置
洞穴堆積物的特征是松軟、下沉量大、強度低、穩定性差。當隧道必須穿越洞穴堆積物地段時,可采用樁基、換填、注漿等加固巖體的處理辦法。
隧道中地下水滲流排泄,導致巖溶地面塌陷,使地質環境遭到破壞,造成隧道開挖時坍方、涌水、涌砂及突泥等危害。隧道通過巖溶地段時的地面塌陷形成過程和忽然發生所參和的力是相當復雜的。施工中可采用化學注漿和管棚支撐開挖,同時從地表高壓注漿,固結塌陷松散體,避免出現突泥現象。
5.2設計階段工程量估算
要準確估算隧道遭遇大型溶溝、溶槽時的工程量是困難的,不同的溶洞形態、位置有不同的方案,各方案的工程量差異很大,這些只能在工程的預備費用中考慮。
假如在隧道勘察階段已經明確可知隧道必然遭碰到的大型溶洞數量、類型及位置,可提前進行預設計,盡可能使工程量估算有個參考范圍,作為調整預備費用費率的參考。
由于山區地形地質條件的變化,風機布置各異,道路設計規劃選線應因地制宜,總體而言,根據具體的風場條件進行道路設計規劃選線工作。在進行設計規劃選線之前,應當首先確定項目建設規模、道路采用等級、主要技術標準等。場內道路的設計規劃選線方式而言,大致有兩種,“集中式”選定一條或幾條線直接將所有風機串連;“分散式”先選定主線,再連接支線到各個風機;或兩者兼而有之。龍塘山一期工程場內道路布置采用了“集中式”與“分散式”相結合的思路,盡量減少新建場內道路的開挖,利用原有道路實施。龍塘山一期風電場共安裝33臺風機,場內道路全長20.395km。場內道路分別編號為1#~33#線;1#線串連了10#、12#、15#、19#、20#、22#風機,此為“集中式”;同時1#線為主線,其余道路均為支線,此為“分散式”,且1#線控制著所有支線的起點高程,確定了1#線即控制了所有支線的坡度,最大限度保證了道路運輸的功能要求。總之,山區風電場道路設計規劃選線遵循“控制造價又能滿足功能要求”的原則,最大程度優化道路設計,通過對場區地形的認真研究,選出最經濟合理的線路方案。同時設計規劃選線應充分利用現有公路與地物,減少征地,避開軍事、基本農田、墳墓等敏感設施和建筑物。
2道路設計標準
目前風力發電機組單機容量主要為1.5MW和2.0MW兩種,一般廠家都會給出《風力發電機組運輸技術規范》,道路設計的標準需分析此規范后選定;山區風電場道路設計標準主要參照四級公路實施。山區風電場道路設計主要采用的要素:平曲線半徑、最大縱坡、道路寬度等。(1)平曲線半徑。四級公路平曲線最小半徑采用30m,極限值15m;山區風電場道路的平曲線最小半徑一般采用35m,且道路轉彎處8~25m范圍內不得有不可移動的障礙物;道路圓曲線半徑小于或等于250m時,應根據風機葉片長度及運輸要求設置轉彎段加寬,在土石方工程量大的區域,加寬值應盡量取小值。道路加寬時,只加寬行車道,路肩寬度保持不變。道路平曲線半徑在條件允許時亦可適當放寬,運輸更加安全。(2)最大縱坡。四級公路最大縱坡采用9%,困難地段可增加1%;山區風電場場內道路最大縱坡采用12%,一般路段盡量控制在8%以內;便于運輸車輛的正常通行,同時道路縱坡變更處,應設置豎曲線,豎曲線最小半徑一般為300m,豎曲線設置還應滿足葉片運輸要求,以葉片不剮蹭地面和車底板不碰地面為基本原則。(3)道路寬度。四級公路可采用雙車道或單車道;山區風電場場內道路原則上采用雙車道,路基寬度一般取6.0m;地勢平緩路段亦可采用單車道加錯車道的形式,路基寬度可取4.5m;路基兩側設置土路肩寬0.5m。(4)路基路面。山區風電場場內道路路基路面應根據沿線地形、地質及路用材料等自然條件進行設計,保證其具有足夠的強度、穩定性和耐久性。路基斷面形式應與沿線自然環境相協調,避免深挖、高填對環境造成不良影響。一般情況下,土質路塹邊坡,當其高度不大于20m時,坡率一般為1∶0.75~1∶1.5;石質路塹邊坡,當其高度不大于30m,無外傾軟弱結構面時,坡率一般為1∶0.1~1∶1。地質條件較差的邊坡應適當放緩或輔以工程措施進行治理,作為專項進行處理。填方路基均采用土石回填,填石路基邊坡坡率一般采用1∶1.3、填土路基邊坡坡率一般采用1∶1.5。對于陡峭或高填方路段可采用衡重式擋土墻或護腳墻。路堤基底應清理和壓實,路基壓實度應符合表1的要求。山區風電場場內道路路面原則上以泥結碎石路面為主,基層采用15~30cm厚填隙碎石,面層采用12cm厚泥結碎石面層;特殊路段可采用加鋪碎石或硬化路面的方法處理,防止車輛打滑。(5)路基排水。山區風電場場內道路路基排水應充分利用地形,根據線路走向、坡度等合理設置土質排水溝、截水溝和涵洞,迅速引排,防止水土流失堵塞溝涵和誘發路基病害。(6)沿線設施。視距不良、急彎、陡坡等路段應設置必要的標志,路側有懸崖、深谷、深溝等路段應設置安全設施。
3施工注意事項
(1)高填方路基。龍塘山一期工程場內道路施工過程中,部分路段為高填方路基,需選用合適的填料,進行分層碾壓。場內道路開挖料多為軟土,石料較少,對碾壓要求較高,選用適合的填料碾壓就成為制約高填方路基的難點,最終通過對路基開挖料、風機基礎以及周邊料場開挖料的層層剝離選取,降低了填筑高度,嚴格控制碾壓遍數,才圓滿地解決了填料不足的問題。因此在規劃設計選線時應充分考慮當路基開挖料不能滿足填筑要求時需設置足夠的取料場。(2)邊坡開挖。龍塘山一期工程場內道路施工過程中,部分路段開挖邊坡較為破碎,地質情況不明。此時應盡量避免高邊坡的開挖,特別是減少在破碎段路基中開挖順層邊坡;同時在邊坡坡頂設置截水溝,路基上順勢設置邊溝與涵洞,將邊坡來水迅速引排,避免雨季道路邊坡沖刷失穩。(3)挖淤換填。龍塘山一期工程場內道路施工過程中,存在部分路段淤泥下沉的情況,需置換后方可保證路基的穩定,一般采用“拋填大塊石、擠壓淤泥”的方式進行處理,直至路基不再沉降;若繼續沉降,則路線應選擇繞避,避免不必要的處理帶來建設投資的浪費。
4道路典型設計案例
通過表2匯總了近幾年部分山區風電場道路設計方案,對道路設計主要參數進行對比。各風電場道路的差異是客觀存在的,但好的方案一般都遵循以下設計思路。(1)風場道路布線設計結合現場實際,盡量連接成片,減少道路長度和穿越村莊的幾率。(2)道路寬度確定考慮永臨結合,一般滿足大件運輸要求控制。(3)減少砌體工程,盡量以挖填平衡為主,條件允許時可適當增加開挖量。(4)山區風電場場內道路長度基本與風機數量一致,平均1臺風機需要1km支線道路連接。(5)路基開挖量大概在1~2萬m3/km。(6)道路建設投資大概在50~100萬元/km之間。
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關鍵詞:循環經濟;鄂西;特色經濟
一、循環經濟與特色經濟論文
循環經濟。本質上是一種以物質閉環流動為特征的生態經濟,是以資源的高效和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低投入、低消耗、低排放、高效益”為特征,符合可持續發展理念的經濟發展模式,屬于資源節約型和環境友好型的經濟形態。它要求運用生態學規律而不是機械論規律來指導人類社會的經濟活動,所有的物質和能源要能在這個不斷進行的經濟循環體中得到合理和持久的利用。發展循環經濟是緩解我國資源約束矛盾的根本出路,是解決從源頭上治理污染、持續提高經濟效益的重要措施,也是切實改善環境質量、建設生態城市和環境友好型社會的必然要求。
特色經濟是一個區域在發展市場經濟中利用比較優勢原則,通過競爭形成的,具有鮮明產業特色的經濟結構。特色經濟的構成要素是在國內外市場上具有競爭力的特色產業、特色企業、特色產品。市場經濟發展要求以市場為基礎配置資源,以公平競爭為生命線,而區域經濟發展又必須遵循比較優勢原則,走差異化發展道路,形成各具特色的區域經濟。因此,特色經濟是指一個國家或地區在發展市場經濟中利用比較優勢原則和市場原則,通過競爭形成的,具有鮮明的地方特色、產業特色和產品特色的經濟結構。鄂西生態文化旅游圈特色經濟是相對于特色經濟而言的,是在鄂西地區依據現有的社會經濟基礎、資源稟賦、文化狀況和生產力水平,在競爭中充分發揮區域經濟優勢、自然資源優勢、文化資源優勢和主導產業優勢,進而形成具有鮮明的地方特色、產業特色和產品特色的經濟結構。
循環經濟要求以環境友好的方式,利用自然資源和環境容量,實現經濟活動的生態化與可持續發展。因此,保持特色資源的優勢、優良的生態環境和人文環境是一個地區特色產業賴以生存和發展的根基,一個地區特色資源開發與保護必須走可持續發展道路,而發展循環經濟是實施可持續發展戰略的重要載體和最佳模式,是21世紀區域經濟發展的戰略選擇。循環經濟的理論思想非常切合鄂西生態文化旅游圈對于資源環境依賴性與主要資源的可重復利用性等固有特性和發展要求。
二、鄂西生態文化旅游圈經濟體系構建的基礎分析
根據鄂西不同市州經濟發展狀況、產業結構、生態文化旅游業發展情況及資源稟賦,我們選取了若干指標,經過對指標進行數學處理將鄂西8個州市劃分為如下三個圈域:即第一圈域為“宜昌襄樊”圈域,包括宜昌、襄樊2市;第二圈域為“荊荊十隨”圈域,包括荊門、荊州、十堰、隨州這4個市;第三圈域為“恩施神農架”圈域。包括恩施土家族苗族自治州、神農架林區。
(一)鄂西生態文化旅游圈不同圈域特色經濟優勢分析
“宜昌襄樊”圈域特色經濟發展優勢一是區位優勢明顯。宜昌地處長江中上游結合部、川鄂湘三省交匯點。襄樊位于湖北省西北部、漢江中游,地處我國地形的第二階梯向第三階梯過渡地帶,歷來為南北通商和文化交流的通道。二是旅游資源豐富。宜昌市共有景點350多處,是一座集自然風光與名勝古跡于一地、融現代化和文化歷史于一爐的旅游城市。襄樊市共有各類名勝古跡和景點70余處,國家A級旅游景區13個,是一個同時具備旅游資源豐富性與獨特性的旅游大市。三是歷史文化積淀深厚。宜昌是中國巴文化、楚文化的發祥地和交融地,歷史悠久,源遠流長。襄樊是一座有2800多年建成史的歷史文化名城,山川靈秀,文化悠久,是中原文化和楚文化的匯合地。四是產業集聚初具規模。近年來,襄樊、宜昌作為鄂西北、鄂西南區域中心城市,積極融入全省經濟發展大潮,在與武漢城市圈各城市的相互合作和競爭中較快發展,經濟和社會發展均取得了令人矚目的成績。襄樊、宜昌經濟對全省經濟增長的拉動效應穩步提升。
鄂西生態圈第二圈域包括十堰、荊門、荊州、隨州4個市。其特色經濟優勢一是文化底蘊深厚。圈域內擁有炎帝神農文化、楚文化、三國文化、武當文化等優質文化資源。二是旅游資源豐富。圈域內自然山水瑰麗秀美,人文景觀奇特壯觀,遺址遺跡保存完好,建筑設施古樸精致,種類齊全。三是旅游資源級別高,品種齊全。武當山這一世界級旅游景區位于該圈域,特別是武當山古建筑群、鐘祥明顯陵兩處世界文化遺產,江陵紀南城、隨州擂鼓墩等古文化遺址,荊州、隨州、鐘祥4座國家歷史文化名城等歷史文化品牌,優勢明顯。
“恩施神農架”作為鄂西生態文化旅游圈的第三圈域。是實現鄂西圈統籌兼顧、全面協調、可持續發展不可或缺的部分。分層指標顯示本圈域生態環境、旅游資源稟賦條件優越,未來以旅游業為帶動的產業經濟發展前景廣闊,發展潛力巨大。其特色經濟優勢一是生態環境良好。其中恩施州森林覆蓋率達62%,被稱為“鄂西林海”、“天然氧吧”、“最適合人類居住的地方之一”,并且有中國“三大后花園”之一的美譽。神農架是我國唯一以“林區”命名的行政區,素有綠色寶庫之稱,森林覆蓋率達88%。物種極為豐富,有“植物王國”、“物種基因庫”之稱。二是文化特色鮮明。圈域民族、歷史、民俗等文化特色鮮明,恩施州擁有數量眾多的自然人文景觀。神農架獨特的生態旅游資源使其具備了發掘和開展觀光攬勝、度假休閑、探險獵奇、體育健身、科學考察、科普教育等旅游項目的獨特優勢。
(二)鄂西生態文化旅游圈特色經濟發展存在的問題分析
宜昌和襄樊作為湖北省兩個省域副中心城市,旅游產業結構不合理的現象日漸明顯。其主要表現:一是旅游資源開發中保護不足。在對旅游資源的開發過程中,出現了旅游規劃與開發依據不充分,資源數量和承載能力不符,資源價值特別是潛在價值把握不準而造成旅游資源不合理開發或低水平開發等問題。二是市場運作乏力。在對外宣傳和旅游策劃上是單兵作戰、各自為政、手段落后,缺乏高水平的市場化包裝和營銷,沒有形成統一鮮明的主題形象。三是旅游經濟快速增長與粗放經營并存。反映地方特色的旅游商品缺乏,旅游商品趨同,富有特色的晚間娛樂活動嚴重不足,旅游產品結構簡單,更新緩慢。不能滿足多層次旅游市場的要求,旅游產業結構的粗放經營特征明顯。
“荊荊十隨”圈域的主要問題:一是產業環境友好程度不高,工業發展水平跟宜昌、襄樊還有較大差距,而且圈域內工業主要集中在傳統工業上,資源消耗大、環境友好程度不高,離生態文化旅游圈建設的要求有較大差距。二是旅游及相關產業體制障礙突出,圈域內產品路線各自為政,市場集中度不足。三是旅游業資源整合不夠充分,如隨州、谷城和神農架都有炎帝神農旅游資源,但缺乏一定的整合,難以形成品牌。“恩施神農架”圈層內基礎設施、工業及生態文化旅游產業底子都較為薄弱,圈域內生態保護、文化保護及生態文化旅游及相關產業發展還面臨交通等基礎設施建設滯后、旅游業帶動效應不強、文化資源開發與保護力度不足等問題。
三、構建以循環經濟為基礎的鄂西特色經濟體系的基本思路
(一)建立資源節約引導機制
為了構建鄂西生態文化旅游圈循環經濟體系,必須最大限度地節約自然資源,建立自然資源節約機制。自然資源的節約主要表現在節能降耗和污染減排上。節約資源,降低自然資源消耗,原材料的消耗是自然資源的節約:減少污染物的排放,即將工業廢棄物及生活廢棄物加以循環利用,發展循環經濟,也是自然資源的節約。因此,節能降耗,污染減排,統稱自然資源的節約。
(二)建立環境保護和環境治理的聯動機制
為了保證環境質量的“生產和再生產”,必須建立資源耗費和環境治理的聯動機制,將環境保護與治理結合起來。制定環保法規,建立法律機制,用環保法規規范環保行為,加大環保執法力度;建立稅收機制,根據污染物排放量的大小和相應稅率收取環保稅,以此收入作為治理環境的投入:建立行政審批機制,限制污染嚴重的企業的開辦;建立行政監督機制,實施污染物排放總量控制、排放許可和環境影響評價制度:建立社會多元化環保投融資機制,大力發展環保產業,運用經濟手段推薦污染治理的市場化進程。
(三)建立生產活動影響的評估機制
建立生產活動對自然和社會影響的評估機制,以便配和調節這種影響。對于每一項生產活動對自然生態所產生的近期和遠期影響,要組織相關自然科學專家進行評估,依靠專家進行決策,以使生產活動對自然生態的改變為人類目標服務:對社會生態所產生的近期和遠期影響,要組織相關社會科學家進行評估,以便采取相應措施,發揮它們對社會生態的積極影響,限制對社會生態的消極影響。
(四)建立促進循環經濟發展的利益導向機制
結合投資體制改革,調整和落實投資政策。加大對構建循環經濟體系的資金支持。把構建鄂西生態文化旅游圈循環經濟體系作為政府投資的重點領域,對一些重大項目利用國債投資或進行資金補助、貸款貼息的支持,發揮好政府投資的導向作用,鼓勵民間資本對有利于促進循環經濟發展的重點項目進行投資。同時要進一步深化價格改革,健全促進循環經濟發展的價格和收費政策,積極調整資源性產品與最終產品的比價關系。要進一步完善財稅政策,通過財稅杠桿的調節,促進循環經濟快速發展。建立生態恢復和環境保護的經濟補償機制,加大對循環經濟發展的支持力度。
四、著力構建鄂西生態文化旅游圈特色經濟模式
基于鄂西生態文化旅游圈已形成的經濟發展水平,整合其工、農業和文化資源,借助于旅游產業發展平臺,致力構建以“創新中循環,循環中增效”為主要特色的循環經濟發展模式。
(一)務實工業基礎,探索生態工業模式
以廢物“減量化、資源化、無害化”原則為主線,以科技、體制和管理創新為動力。形成從企業內部到企業之間、再到全社會的物質能量循環生態系統,構建新型經濟發展模式,發展生態工業。把廢物綜合利用與建設循環經濟型產業結合起來,把企業清潔生產、產品結構調整與技術改造、解決結構性污染結合起來,建設生態工業園區。以循環經濟理念為規劃建設主導。形成污水、固廢、廢氣資源化綜合利用三大循環系統,實現物流、能流和信息流的合理循環和配置。逐步建立鄂西循環經濟發展體系。
(二)以原有農業為依托。發展農業循環經濟
將農業結構調整與增加農民收入、防治農業污染和改善生態環境有機結合起來,大力推進農業產業化,建立生態農業產業體系。探索適合鄂西自然和經濟發展要求的生態農業模式,突出區域生態農業特色。目前,鄂西地區形成了以柑橘等為特色的水果產業、以草食動物為特色的畜牧產業、以庫區特種養殖為特色的水產業、以無公害反季節為特色的蔬菜產業、以優質綠茶為特色的茶葉產業和以烏紅天麻為特色的中藥材產業。把這些特色產業納入鄉村旅游發展規劃,大量開發參與性、體驗性的產業農莊,將達到雙向促進的效果。
橋梁設計特點
橋梁布跨橋梁基本跨徑的選擇,需綜合考慮經濟性、整體協調性、施工難度等諸多因素。過大或過小的跨徑對橋梁經濟性與美觀性均帶來一定影響。管村橋(壽昌溪)大橋采用整體式斷面,該橋全橋共1聯:5×25m。該橋4#墩處橋梁高度小于5#橋臺,結合橋位平面圖分析,雖然終點處取消1孔,可減小橋梁規模,同時也能降低橋臺填土高度,但考慮到降雨時壽昌溪水位暴漲暴落、流速急,為泄洪需要,不宜縮短。橋型布置本橋所處主要為鄉鎮村落,對景觀要求相對城市橋梁要弱,因此上部結構不考慮采用工期長、施工復雜、造價高的現澆預應力混凝土箱梁,而采用施工方便、快捷、造價省的預制拼裝結構。空心板主要適用于跨徑≤16m(20m及以上跨徑空心板梁存在的病害較多)的橋梁,20m及以上跨徑的標準橋跨主要有小箱梁和預制T梁2種。對不同跨徑小箱梁和T梁2種結構進行比選[2],從比較結果來看,各種跨徑梁呈現跨徑越大,造價越貴的趨勢;上部結構造價25m跨徑T梁較小箱梁高約12.3%,相差不大,但施工相對簡單。小箱梁由于橫向剛度不足等原因,近年來出現問題較多。T梁橫向通過橫隔板剛性連接,行車舒適、受力性能好;主梁采用現場預制,架橋機架設施工,工期短,吊裝重量小,工藝成熟。壽昌溪沒有通航要求,梁高不受限制,采用T梁。雖然橋梁跨越河道時,為減少對河道行洪能力的影響,盡可能在水中少設墩柱,但本橋橋基處于巖溶區,溶洞分布位置有較強的不確定性。本橋原設計為上部結構采用預應力砼(后張)T梁,先簡支后連續的超靜定結構;為減小橋基這種隱蔽的、隨機發生的地質問題對橋梁結構的影響,采取特殊設計,更改上部結構為結構簡支、橋面連續跨徑小的靜定結構[3]。這樣做好處是結構受力明確,能消減樁基不均勻沉降影響。經過經濟技術比較,并兼顧全線橋梁的標準化設計,綜合考慮確定上部結構采用25m跨徑預應力砼(后張)T梁。因柱式墩經濟性好,工藝成熟,施工方便,與樁基礎銜接性好,下部結構采用柱式墩、肋板臺,墩臺基礎均采用鉆孔灌注樁。雖然該橋橋墩高度不大,最大橋墩高度為6.1m,也不存在軟土層,但考慮到本橋橋址區水位隨季節變化暴漲暴落,橋梁墩臺易受水流沖刷;為能有效抵抗山區河流強力沖刷,增強橋墩整體受力性,本橋設置底系梁。預制板梁梁頂設10cm厚C50砼整體化調平層,調平層頂設置10cm瀝青混凝土鋪裝。在調平層與瀝青混凝土鋪裝之間設防水層。樁基設計該橋場地內基巖面起伏大,右幅橋樁基大多基巖埋深淺,但左幅橋樁基全~強風化層厚度大,且在中風化基巖上部有溶洞發育;若均采用端承樁,則左幅橋3#、4#墩樁長深度將超過60m,而部分樁長約15m,樁長差異很大。根據本橋地質實際,部分采用端承樁、部分采用摩擦樁。具體分3種情況:(1)按端承樁設計,遇溶洞穿過,嵌入中風化灰巖該橋左幅1#墩和右幅2#、3#、4#墩樁基穿過溶洞,防止塌孔和漏漿。溶洞區域應逐樁鉆孔,確保樁端以下8m無溶洞。此類樁基中風化層上部有巖溶發育,應穿過溶洞進入下部完整基巖。左幅1#墩樁基,ZKS43A鉆孔表明在高程95.1~99.7位置出現溶洞,洞高4.6m,洞跨較大,充填。該處溶洞上持力層不足,為全風化及強風化層條帶狀灰巖夾泥巖。該樁基穿過溶洞,嵌入中風化條帶狀灰巖夾泥巖。(2)按端承樁設計,嵌入中風化灰巖地質資料表明,本橋0#臺及右幅1#墩和左幅2#墩樁基無溶洞穿過,且下部的中風化條帶狀灰巖夾泥巖埋深較淺,物理力學性質較好,可作為樁端持力層,按端承樁設計。(3)按摩擦樁設計,樁基底端設于溶洞上方該橋左幅3#、4#墩及5#臺按摩擦樁設計,溶洞的樁基洞頂上方有足夠深度的全風化及強風化層條帶狀灰巖夾泥巖持力層,可滿足承載力要求。本橋墩臺樁基分別采用直徑為1.5m、1.2m的摩擦樁或端承樁,單樁軸向受壓承載力容許值[Ra]按文獻[4]中相關規定計算。本橋要求端承樁進入中風化條帶狀灰巖夾泥巖嵌巖深度墩臺分別不少于6m、4.8m。該橋樁基最小單樁軸向受壓承載力容許值及入巖有效深度。
樁基礎施工特點
(1)上部卵石層含漂石,鉆探時孔壁有坍塌現象,施工時應注意塌孔和漏漿問題;全~強風化層下部局部較軟,性質較差,且下部巖溶發育,應注意采取合理施工工藝,防止塌孔和漏漿問題。(2)樁基采取樁長和持力層巖樣力學指標雙控的原則,施工中應保證樁尖置于設計規定的持力層,并達到要求深度。基礎施工前應核對樁位處的地質勘察資料;施工時應加強地質監控,及時反饋巖性的變化。(3)根據管村大橋K151+740右50m地下水質分析結果,地下水在強透水性地層中對混凝土有酸型分解類弱腐蝕,在弱透水性地層對混凝土無腐蝕,在強透水性地層應采取一級防護。要求橋梁的樁基、立柱、系梁采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,水灰比0.6,控制最少水泥用量350kg/m3,C3A<8%。依橋梁耐久性設計要求,也增加了相應結構的凈保護層厚度。(4)橋址處受構造作用強烈,基巖差異風化強烈,中風化基巖面起伏變化大,應注意基巖面起伏對樁端的影響,且下部有溶洞發育,施工時應加強驗槽。(5)橋墩樁基施工時,左右幅應先行施工外側樁基至基巖面,并確定縱、橫向巖面后,滿足設計要求的最小嵌巖有效深度及嵌固厚度,才能判別各樁終孔標高。(6)鉆孔灌注樁的承載能力與施工質量、施工工藝、施工周期直接有關,孔底沉渣及孔壁的泥皮情況將直接影響到樁端阻力和樁側摩阻力的發揮,應合理控制泥漿配比,做好成孔后的清洗工作,控制泥皮厚度和孔底沉渣。
關鍵詞:混凝土,U型防滲渠,農業節水灌溉
一、混凝土U型防滲渠工程技術的主要特點
U型橫斷面從水力學角度而言是最接近最優輸水斷面,混凝土U型防滲渠具有節約用水、少占耕地、節省工時費用等特點。
節約用水:一般未經過防滲處理的普通土體農渠,經驗估計其渠道輸水利用系數為0.8左右,而采用混凝土U型防滲渠技術,因混凝土材料具有較好的防滲性能,輸水利用系數可提高到0.99,據此推算,每灌溉10 000 m3的水即可節約用水2 400 m3。
少占耕地:一般1 m寬的普通土體農渠采用開口60cm寬的混凝土U型防滲渠即可滿足要求,即每1 km長的農渠可節約土地0.6畝,據此推算每萬畝農田可節約耕地200畝左右。節省工時費用:從灌溉、管理、疏浚維護等方面分析,混凝土U型防滲渠可節省大量工時和費用;此外,混凝土U型防滲渠還具有水土保持、環保和整潔美觀等作用。
二、混凝土U型防滲渠規劃設計
混凝土U型防滲渠的規劃設計工作,首先要根據農田地形圖,圈出所要規劃的范圍,計算面積;其次依照一定的灌排原則,初步在地形圖上進行規劃,構思大體的框架和初步的配套建筑物;最后到實地進行調查研究,修正原初步規劃設計方案,確定所建防滲渠的平面布置等總體框架和相關配套建筑物。
混凝土U型防滲渠設計的重點應考慮需灌溉的農田面積、灌溉用水量及U型槽的過水能力,根據過水能力和過水流量,確定U型槽的橫斷面尺寸以及渠底的坡降系數。
三、混凝土U型防滲渠技術
(一)防滲及施工設計
1、防滲結構設計
根據上述比較及各支渠的流量大小,整個灌區的支渠以下渠全部采用U型渠道,由機修廠生產的專用機械現澆150#混凝土防滲,按輸水流量的不同采用不同規格的U型斷面。
為適應溫度變化,渠道每隔4 m留伸縮縫一條,并在渠道拐彎處或連接建筑物兩端各預留伸縮縫一條,伸縮縫為寬深各2 cm的凹槽,用1∶1∶4瀝青水泥砂漿填塞。填縫要密實,確保質量。
2、施工設計
(1)土模成形。
土模成形是U型渠道工程的基礎,質量好壞對U型渠道防滲效果至關重要,一定要把好土模質量關。
對于挖方渠道,渠槽開挖時預留0.15 m的開挖厚度,待澆筑時再削至設計斷面。對于填方渠道,過去是將2 m長鋼模做土模的內模,然后在外面進行人工填土夯實,這樣U型半徑與切線切點的下部是最薄弱地點,往往達不到設計密實標準,影響混凝土防滲效果,在灌區設計中對于填方渠道先進行清基后,基礎夯實,再分層鋪土,每層厚20 cm,鋪土要求均勻,表面平整,無大土塊,含水量一般在15%左右,機械碾壓或人工夯打遍數不少于8遍,直到符合要求。
填土寬度根據U型渠道的斷面大小定,一般每邊超過渠口寬(50~60)cm,達到設計高程后再進行開挖,并預留0.15 m的超填厚度,待現場澆筑時再削到設計斷面進行襯砌。
(2)混凝土配比及規格要求。
水泥標號不得低于325#,石子最大顆粒為襯砌厚度的一半,但也不能太小,小石子雖然便于施工,但它會使混凝土強度降低,一般應控制在(1~2)cm之間為宜,砂子必須過篩,不能有土塊出現。碩士論文,農業節水灌溉。
合理配比,充分攪拌,防止因砂子多、砂漿少、或水多造成的麻面,因砂少造成的峰窩,因攪拌不勻造成的缺料,所以要求按體積進行配料,固定料斗,攪拌次數不少于兩遍。
(3)養護要求。
由于U型渠澆筑在野外作業,戰線長,灑水養護條件差,但養護的好壞直接影響混凝土的質量,根據多年實踐經驗,要求在初凝后用塑料布覆蓋,可以保證混凝土的強度。
(二)混凝土U型防滲渠施工工藝
1、混凝土U型槽預制
混凝土U型槽預制目前有多種辦法,有采用自制鋼模,用小型振動棒插入振搗,但混凝土因需要一定的養護期,因此需要大量的鋼模,施工不經濟,不適用農田整理大批量使用的需要;也有使用振動臺振動預制和卷板式混凝土U型槽預制等辦法,但生產出的U型槽質量不佳,用的較少。通過實踐現在有兩種預制辦法使用較多,應用較廣。
(1)采用混凝土U型槽預制專用機械生產的辦法。采用機械液壓壓實成型,輔以U型內側表面振動,上下U型與槽壁厚同寬鋼模保護成型,可立即脫機,經過一周的養護,便可運輸安裝,適合農田整理中大批量使用需要,預制質量尚可,關鍵在預制時要注意所用材料質量、混凝土配合比、水灰比及壓實成型的壓力控制。碩士論文,農業節水灌溉。這種預制辦法,(30~60)cm口寬的可整塊預制,(60~100)cm口寬的一般做成兩半塊預制,這樣能減少變形,也便于運輸安裝。
(2)使用地胎膜預制的辦法。這種辦法適用于60cm口寬以上的U型槽且必須做成對稱的兩半塊預制,安裝時對接成型的。施工方法:首先平整一塊場地,連續開挖平臥的半個U型坑槽,夯實并校正好尺寸,鋪上塑料薄膜,然后用一定強度的膠合板或其他板材做成連續性的側邊模板和隔板,再澆筑拌制好的混凝土,刮平并收光,經過一定時間的養護即可搬運安裝。這種方法較經濟適用,預制的質量也較好,預制時對每塊預制塊連續編號,安裝時按號碼順序安裝,能達到非常好的效果。
2、基面開挖
基面開挖時要嚴格控制斷面、尺寸和高程,基槽表面務求平整,草根、石塊應清除干凈,基礎要用木夯夯實,并嚴格保證基面設計的坡降。
3、鋪設安裝
對于整塊U型槽和兩個半塊拼接成的U型槽,安裝時分別采用不同的辦法。碩士論文,農業節水灌溉。
(1)整塊U型槽的安裝方法。
在開挖壓實好的基槽面上,每50 m要在基槽一側的側邊設高程控制樁,兩高程控制樁之間帶控制線,控制U型渠平面和側邊。混凝土U型槽放入基槽后,按控制線校正混凝土U型渠一側的側面,并用水平尺橫向校正平面,符合要求后兩側及時回填土固定。混凝土U型槽在接頭處須留設(1.0~2.5)cm寬的縫隙,鋪設后一周左右的時間,U型槽基本沉降穩定,再進行校正。校正后用水泥砂漿或細石混凝土灌縫、壓頂,縫隙一定要灌實、抹平,壓頂一定要平滑順直。
(2)兩半塊拼接成U型槽的安裝方法。
可用板材裁剪成U型斷面,在開挖壓實好的基槽面上每50 m樹立一塊,校正好方向和高程,然后兩邊口帶線,安裝時兩邊的預制板塊分別沿線帶齊,然后回填土,鋪設后待一周左右的時間,U型槽基本沉降穩定,再進行校正。校正后用水泥砂漿或細石混凝土灌縫、壓頂,縫隙一定要灌實、抹平,壓頂一定要平滑順直。若是采用地胎膜預制辦法預制的U型槽塊,對號連號安裝,效果更佳。碩士論文,農業節水灌溉。
四、總結和建議
綜上所述,混凝土U型防滲渠道與梯形、矩形渠道相比,不僅有節省材料、節省投資的特點,而且還有節水省地,并有整體性好,施工速度快,使用壽命長等優點,相對于噴灌、滴灌等其他節水技術,更便于管理且易被群眾接受。碩士論文,農業節水灌溉。混凝土U型防滲渠道不僅適用于河灌區,而且也適用于井灌區。碩士論文,農業節水灌溉。是渠道提高輸水能力和農業節水灌溉的有效途徑。而且U120以下斷面,已在各大中型灌區的支渠以下渠道得到廣泛應用,實踐證明防滲效果是最佳的。建議設計單位在今后的設計工作中和建設單位聯合努力學習先進技術,使大中型U型斷面渠道能在灌區推廣應用。
參考文獻
1周榮.中國的節水灌溉企業應主動出擊,迎接挑戰[J].中國水利,2005,(20).
2王桂茹,楊文霞.節水灌溉技術[J].農村牧區機械化,1998,(04).