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導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇修復技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
我國地處世界上兩個最大地震集中發生地帶——環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,地震較多,大多是發生在大陸的淺源地震,震源深度在20km以內。位于青藏高原南緣的川滇地區,主要發育有北西向的鮮水河-安寧河-小江斷裂、金沙江-紅河斷裂、怒江-瀾滄江斷裂和北東向的龍門山-錦屏山-玉龍雪山斷裂等大型斷裂帶[1]。該區新構造活動劇烈,絕大多數屬構造地震,地震活動頻度高、強度大,是中國大陸最顯著的強震活動區域[2]。
而西南地區蘊藏了我國68%的水力資源,水利工程較多,且主要集中在川滇地區。據
2005年數據,四川省有大中小型水庫約6000余座[3]。2008年5月12日的四川省汶川大地震,初步統計,已導致803座水庫出險,受損的大型水庫有紫坪鋪電站和魯班水庫,中型水
庫36座,小一型水庫154座,小二型水庫611座[3]。此外,地震還致使湖北和重慶地區各
79座水庫出現險情[4,5]。為保證水利工程的安全運行,地震之后及時對水利工程進行檢測,并對受損工程進行監
測和修復是必要的。有關震災受損水利工程修復方面的文獻不多,散見于各種期刊或研究報告,為便于應用參考,本文搜集、篩選了一些震災受損水利工程的案例,并對一些實用技術進行了介紹。
2.地震對水利工程的危害
由于地震烈度、地震形態以及水庫本身工程質量的不同,地震對于水利工程的危害也有所區別。高建國[6]對我國因地震受損水利工程進行分類整理,認為水庫壩體險情主要可分為
3級:1級,一般性破壞,不產生滲漏;2級,嚴重性破壞,壩體開裂滲漏;3級,垮壩(崩塌),水庫水全部流走。
我國因地震引起的水庫垮壩并不多見,總結國內外地震對水利工程的危害,主要有以下幾種形式:
2.1壩體裂縫
地震作為外力荷載將會導致大壩尤其是土石壩整體性降低,防滲結構破壞,引起大量裂縫。地震會產生水平和垂直兩個方向的運動,并使周期性荷載增大,壩體和壩基中可能會形成過高的孔隙水壓力,從而導致抗剪強度與變形模量的降低,引起永久性(塑性)變形的累積,進而導致壩體沉降與壩頂裂開。
2003年10月甘肅民樂—山丹6.1級地震引起雙樹寺水庫大壩、翟寨子水庫大壩,壩頂
均出現一條縱向裂縫,長約401~560m,最大寬度2cm左右,并有多處不同長度斷續裂縫,
防浪墻局部錯動約0.5cm。大壩右側出現山體滑坡,形成長條帶及凹陷,滑坡長37m左右,凹陷坑深2.5~3m、寬7m左右,凹陷處上部山體有多條斜向裂縫,縫寬20cm左右。李橋水庫壩頂有縱向裂縫,多處縫寬在2~5mm,其中一條長約100m左右,出現橫向貫通裂縫,防浪墻出現多處豎向裂縫。這些裂縫在壩體漏水、自然降水和溫度作用下,又將產生新的凍融、凍脹破壞,影響大壩的整體性和穩定[7]。
托洪臺水庫位于新疆布爾津縣境內,1995年被列為險庫,1996年新疆阿勒泰地震(6.1級),使攔水壩出現10處橫向裂縫,3處縱向裂縫,最寬處達16cm,長17m,防浪墻垂直裂縫27處。經評估,水庫震后只能在低水位運行,致使發電系統癱瘓,同時對于下游構成潛在威脅[6]。
岷江上的紫坪鋪水利工程位于都江堰市與汶川縣交界處,2006年投產,是中國實施西部大開發首批開工建設的十大標志性工程之一。2008年5月12日的汶川地震造成紫坪鋪大壩面板發生裂縫,廠房等其他建筑物墻體發生垮塌,局部沉陷,整個電站機組全部停機。[3]。此外,地震對泄水輸水建筑物也將造成巨大危害。2003年8月16日赤峰發生里氏5.9級地震,使沙那水庫混凝土泄洪灌溉洞產生縱向裂縫,長15m,最大裂縫15mm;環向裂縫
22m,最大裂縫寬度1.8mm;洞出口消力池兩側邊墻產生豎向裂縫,總長15m,最大裂縫寬
度25mm。大冷山水庫溢洪道兩側導流墻產生裂縫,以縱向裂縫為主,最大縫寬12mm[8]。
2.2壩體失穩
地震可能引起壩基液化,從而導致大壩失穩。地震時,受到周期性或波動性荷載作用,土石壩內土體將產生遞增的孔隙水壓力和遞增的變形。粘性土體構成的土石壩在地震中相對安全。但相對密度低于75%的粉砂土和砂土,在幾個循環之后孔隙水壓力就會顯著上升,當達到危險應力水平時,土體在周期性荷載作用下顯示出極大的變形位移,壩內土體就會呈現出液化的流態,導致壩體失穩[9]。
喀什一級大壩1982年施工時,其壩體及防滲墻都未進行碾壓,致使密實度降低,1985
年地震時,由于液化和沉陷,導致該壩整體失穩破壞。
美國加州的Sheffield壩,1917年建成,壩高7.63m,壩頂寬6.1m,長219.6m,水庫庫
容17萬m3。1925年6月距壩11.2km處發生里氏6.3級地震,長約128m的壩中段突然整體滑向下游。事后,經調查研究發現,壩體潰決的主要原因是地震使飽和土內的孔隙水壓力增大,造成壩下部和壩基內的細顆料無凝聚性土發生液化。
地震還會造成土石壩體脫落或堆石體沉陷,從而引起壩體失穩。在庫水位較高的情況下,堆石體沉陷會造成壩體受力不均,更嚴重的會引起庫水漫頂,引發壩體垮塌。1961年4月
13日在距西克爾水庫庫區約30km處發生里氏6.5級地震,該水庫位于VIII度區[10],壩體出現了嚴重的堆石體沉陷現象,一段220m長的壩體沉陷值達到2~2.5m,崩塌范圍在從壩軸線上游3~10m到下游的35~50m[11]。
前面述及的沙那水庫土壩和朝陽水庫因地震致使土壩排水體砌石脫落,經抗震復核下游壩坡不穩定[8]。
2.3岸坡坍塌
若水庫兩岸有高邊坡和危巖、松散的風化物質存在,地震發生后,造成的巖體松動,可誘發產生崩塌、滑坡和泥石流,甚至形成堰塞湖等現象。
烏江渡水庫處于地震多發區,1982年6月地震中,化覺鄉東部厚層灰巖和白云巖地層
中發生大面積崩塌。同年8月,化覺、柏坪一帶又發生較大規模的地層滑動,影響面積約
18km2[12]。
5•12汶川大地震造成四川多處山體滑坡,堵塞河道,形成34處堰塞湖。其中唐家山堰塞湖蓄水過1億m3,另外水量在300萬m3以上的大型堰塞湖有8處[13],對下游地區造成嚴重威脅。
另外,地震還可能對水利工程一些其它部分造成損壞。如1995年1月日本阪神淡路7.2
級地震[14,15]中,使堤防基礎液化發生側向流動,造成堤防破壞以及護岸受損。我國歷次地震中,出現較嚴重險情的多為土石壩,且多為年代較久遠的土石壩,如果發
生強地震就更容易造成損壞[16]。
3.震災受損水利工程的修復技術
地震后受損水利工程修復措施主要包括以下幾個方面:
3.1壩體監測
地震后,對于受損水利工程,應及時降低水庫運行水位,并進行充分的壩體探測。對土石壩,可開挖土坑檢測,對混凝土壩,則可用無損探傷檢測[17]。包括使用地震波法、地質雷達、水下聲納法檢測侵蝕程度,必要時還需要采取槽探、鉆孔、孔內地球物理方法進行檢測。根據地震前后大壩監測結果的對比分析,判明是否存在普遍的結構損傷跡象。尤其需要加強對壩體變形和滲透的觀測,防止裂縫前后貫通,內部發育,產生滲漏通道。同時,加強對輸水洞漏水、溢洪道裂縫的監測,以防滲漏進一步擴大[18]。
震后壩體探測中,作為一種非破壞性的探測技術,地質雷達具有探測效率高、分辨率高、抗干擾能力強等特點,可以快捷、安全地運用于壩體現狀檢測和隱患探查[1
9]。
2003年甘肅山丹地震后,利用地質雷達對雙樹寺、瞿寨子、瓦房城等水庫的震后壩體裂縫、壩基滲透、溢洪道、高邊坡開裂和庫岸道路滑坡等進行了探測[20],效果很好。
3.2裂縫修復
對于已經出現的裂縫,要對其分布、走向、長度和開度等進行定時觀測和檢測。在大壩主裂縫部位設置標志,縫口要覆蓋塑料布,防止雨水流入加速其惡化。對受洪水威脅的建筑物,要采取臨時措施(如圍堰)進行保護。
裂縫的修補應從實際出發,在安全可靠的基礎上,同時考慮技術和施工條件的可行性,力求施工及時、簡單易行、經濟合理。常用的有以下幾種處理方法:
3.2.1表面處理法
表面處理法[21]主要適用于對結構承載能力沒有影響或者影響很小的表面裂縫及深層裂縫,同時還可以處理大面積細裂縫的防滲防漏。常用的有表面涂抹水泥砂漿、表面涂抹環氧膠泥以及表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料等,從而達到封閉裂縫和防水的作用。在防護的同時應當采取在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施,這樣可以防止混凝土在各種作用下繼續開裂。
3.2.2灌漿法
灌漿法主要應用于對結構整體有影響或有防水防滲要求的混凝土裂縫的修補。經修補
后,能恢復結構的整體性和使用功能,提高結構的耐久性。
灌漿法[22]分水泥灌漿和化學灌漿。水泥灌漿適用于裂縫寬度達到1mm以上時的情況;裂縫較窄的情況下宜采用化學灌漿。此外,工程經驗表明水泥漿適于穩定裂縫的灌漿處理,不適用于活縫或伸縮縫的處理。化學灌漿也存在類似問題,應用最廣的環氧樹脂漿固結體是脆性材料,因此對活縫應選用彈性材料。部分化學灌漿還有毒性,應加強施工人員的保護措
施。
大量實踐證明,灌漿法是目前最有效的裂縫修補處理方法。
3.2.3結構加固法
危及結構安全的混凝土裂縫都需作結構補強。結構加固法適用于對整體性、承載能力有較大影響的較深裂縫及貫穿性裂縫的加固處理。混凝土結構的加固,應在結構評定的基礎上進行,以達到結構強度加固、穩定性加固、剛度加固或抗裂性加固的目的。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。結構加固法還適用于處理對結構的承載能力、整體性、耐久性有較大影響的不均勻沉陷裂縫和較為嚴重的張拉裂縫
[23]。
3.3滑坡處理
土壩滑坡有剪切破壞、塑流破壞、液化破壞三種形式[24]。可采用“上部減載”與“下部壓重”法來處理。“上部減載”就是在滑坡體上部的裂縫上側削坡,以保持穩定;“下部壓重”就是放緩下部壩坡,在滑坡體下部做壓坡體等。當滑坡穩定后,應當及時進行滑坡處理[17]。主要處理方法介紹如下:
3.3.1放緩壩坡
若滑坡由于剪切破壞造成,則放緩壩坡為最好的處理方法。可填入土體將壩坡放緩,或是先削掉滑動面上壩頂的土體,使滑動面壩坡變緩,然后再加大未滑動面的斷面[24]。
對存在失穩危險的土石壩也可采用水上拋石法放緩上游壩坡,施工方法簡單,且不受季節和水位的變化。加固工程不破壞原壩體結構,減去拆除原有的壩體護坡石和反濾料工序,對保護原壩體非常有利。石料滲透系數大,在庫水位降落時,新筑部分的自由水面線,幾乎與庫水位重合,這樣就造成新增斷面和原有斷面共同承擔原有壩殼中庫水位降落時產生的滲透水壓力及地震產生的超隙孔壓力,起到壓重的作用,從而有利于大壩的穩定[25]。
3.3.2壓重固腳
若滑坡體底部滑出壩趾以外,則需要在滑坡段下部采取壓重固腳的措施,以增加抗滑力。壓重固腳的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地區,也可用土工織物,代替反濾,以達到排水的要求[17]。
通過在壩體上加壓蓋重,或對壩體培厚加固處理,可以進一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗滲性能,同時增加壩體穩定性。
實例:1999年山西大同堡村發生5.6級地震,對位于震中附近的冊田水庫造成VII度影響,壩體產生結構變形[26]。震后對主壩和北副壩下游壩坡采用石渣進行培厚加固處理。主壩所在956m高程以下石渣培厚體,壩坡分別為1:2.75,在956m高程設12m寬的平臺,在
949m高程、940m高程設3.0m寬的馬道,并在石渣體與原壩體設置反濾層。培厚壩體后,
即使再次遭遇地震,由于壩體在正常水位下(956m高程)寬度增加,也可避免大壩整體失
穩,從而保證大壩的安全[27]。
3.3.3庫岸巖體加固
對于地震中松動的庫岸巖體,應采取工程措施進行加固。地震后,首先需要對庫岸巖石情況進行重新評估,選擇加固方式。庫岸加固通常采取錨固、支擋、排水相結合的方式。錨固措施是利用預應力錨索和錨桿固定不穩定巖層,適用于震后加固巖體滑坡和不穩定的局部巖體。通過一端與建筑物結構相連,一端打入巖體內部,在增強巖體抗拉強度的同時,
改善庫岸巖體的完整性[28]。該方法在高切坡中被廣泛應用。支擋方法是通過支擋體來平衡滑坡體的下滑力,確保滑坡體的穩定安全。支擋結構能有
效地改善滑坡體的力學平衡條件,阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式擋墻、拉釘擋墻、加筋土擋墻、抗滑樁等[29]。
此外,由于地震過后經常伴隨暴雨,更易在松動巖石處產生滑坡、泥石流等災害,因此需及時排水,包括地表水和地下水。可設置截水溝排除地表水;排除地下水可用廊道、豎井和水泵等。在美國、加拿大和日本等國家較多采用專用鉆機打水平孔的辦法排地下水[28]。
3.4滲漏修復
應根據具體情況降低庫水位或放空水庫,徹底修復防滲體,對由于浸潤線過高而逸出坡面或者由于大面積散浸引起的滑坡,除結合下游導滲設施外,還應考慮加強防滲。
3.4.1劈裂灌漿
對于土石壩較嚴重的滲漏破壞,可以采取劈裂灌漿或加強防滲斜墻等方式解決。劈裂灌漿是指在垂直滲流的方向沿壩軸線劈開壩體,灌入稠泥或水泥砂漿,截斷滲流通道,可以在短時間內壩體內的滲流,使大壩轉危為安。
采用劈裂灌漿技術的嶺澳水庫具體做法如下:根據壩長選用適量的灌漿機,多臺灌漿機同時開灌,為使漿液盡快硬化固結,所用漿料為摻入速凝劑的水泥加粘土。在灌漿工藝上,連續的多次復漿,使混凝土或泥漿墻盡快加厚,并使貫通的漏水通道通過灌漿壓力和多次灌漿擠壓膨脹與原壩土體緊密結合,最終形成垂直連續的防滲混凝土砂漿墻,防止再次出現漏水通道的可能[30]。
3.4.2開挖置換
置換技術是土石壩震后修復中的一種重要手段,尤其對于心墻開裂的土石壩具有重要意義。首先需要通過探測技術檢測到侵蝕的區域,然后在心墻的下游側補填塑性混凝土,并用顆粒反濾層加以支持。最后使用水泥膨潤土混合物進行灌漿。置換技術可以有效阻止土石壩心墻的進一步破壞,達到防滲漏的目的[18]。
實例:新西蘭的馬拉希納壩,在經歷埃奇克姆地震后,初期表現穩定,在1987年12月后出現水位明顯下降的現象。通過詳細的監測發現,雖然大壩沒有遭受嚴重的滲漏,但左壩肩心墻和下游副心墻出現明顯的開裂和侵蝕,且侵蝕依然在繼續發展。持續不斷的侵蝕導致庫水位不斷下降,因而采取心墻置換的方式,即對左右岸壩肩進行開挖,噴上混凝土,置換開挖出來的材料。水庫再次蓄水時沒有出現新的事故[18]。
3.4.3排水設施
在阻止滲流發生的同時,需要做好排水工作,通過設置寬敞的排水帶,使滲流能順利排走,降低壩體內的浸潤線,減小孔隙水壓力。
4.典型水利工程抗震搶險及修復實例
4.1美國Hebgen壩
Hebgen土石壩[31]位于美國Montana州,1915年建成,1959年8月遭受里氏7.1級的強烈地震,壩和水庫所在地變形并整體下沉約3.1m,右岸溢洪道嚴重損壞,壩體沉陷開裂,水庫岸坡坍塌,庫水震蕩并漫溢壩壩。當時此壩并無抗震設計,承受地震對其的各種危害而未垮壩,其破壞模式和耐震經驗極有借鑒意義。
當時業主Montana電力公
司采取的緊急搶救措施包括:
(1)立即將泄水底孔進水口原用迭梁封閉的二個孔口開啟,以80m3/s的流量泄水降低庫水位。
(2)對半角沉陷區和被流沖蝕的壩下游面填土修復。檢查表明,心墻與溢洪道連接處的漏水并非通過心墻上的裂縫而是從破壞的溢洪道流出。
(3)在心墻的大裂縫處下游,打豎井檢查和修補。同時對下游河岸坍方區進行了修整。此后于1960年4月開始對溢洪道、壩體心墻和上游面進行了全面的修復和加固工作。
至今運行完好。
4.2美國LowerSanFernando壩
LowerSanFernando壩[31]位于美國加州洛杉磯市北,1912年動工,最大壩高43.2m,壩頂寬6m,長634m。1971年2月在壩東北12.9km處發生里氏6.6級地震,致使主壩發生巨大滑坡,壩的上游部分帶動壩上部9.2m高的壩體和壩頂一起坍落滑向水庫20多米遠。
事故發生后,救援人員立即采取了如下措施:一方面立即運來砂袋加固筑高壩的低陷部位;另一方面緊急撤離壩下游地區8萬居民;此外,通過2條泄水道和3條引水管排放水庫中的水。
經初步調查和后期進一步挖槽、鉆孔取樣研究得出,壩內有大范圍土區在地震后液化,但液化區被強度較高的非液化土約束住,因而直到液化區內有足夠擴張力,促使土向外和向下移動時,才出現大規模滑動。
4.3新疆西克爾水利工程
西克爾水庫[10,11]位于新疆伽師縣東北西克爾鎮,1959年建成使用,為均質土壩,設計庫容10053萬m3,屬大型攔河式平原水庫。該工程自建成以來共經歷了15次地震,其中較嚴重的有3次:1961年4月13日發生6.5級地震,震中距水庫約30km,致使220m長的壩出現沉陷崩塌,余壩產生165條裂縫;1996年3月19日發生6.4級地震,壩段出現涌沙,裂縫,局部產生沉陷;2002年3月3日,阿富汗發生里氏7.1級地震,造成水庫副壩段出現決口,并迅速擴大到50m左右,決口流量約120m3/s,損失慘重。
由于西克爾水庫運行年限長,且早年建設時沒有進行地質勘探,因此極易糟受地震破壞。多次地震后,主要采取的措施有:
(1)加高壩頂,壩后設置壓重,并鋪設無紡布反濾。
(2)大壩決口后,進行搶險封堵,修復缺口。
(3)按庫區基本烈度八度進行設計校核,對西克爾水庫主壩、副壩和其它建筑物進行加固修復。針對部分壩段壩基地震液化問題,主壩采用壓蓋重措施,以進一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗滲性能。副壩部分改線,采用粘料含量高的土進行填筑,加固填筑總方量為
58.59萬m3,其中粘土39.29萬m3,占60%。
4.4北京密云水庫
密云水庫位于北京密云縣城北13km處,庫容43.8億m3,是北京市民用、工業用水的主要來源。水庫始建于1958年9月,分白河、潮河、內湖三個庫區,主要建筑有白河主壩
(高66m,長1100m)、潮河主壩(高56m,長960m)和5道副壩等。
1976年7月28日,河北唐山發生里氏7.8級強烈地震,白河主壩發生強烈扭動,主壩水面以下6萬m2的塊石坡和砂礫保護層滑落,受損嚴重。地震后,采取的主要措施[6]有:
(1)及時探測大壩裂縫,并派潛水員進行水下探測。
(2)通過筑堰建閘,把密云水庫分隔成兩個庫區,放空庫水后,進行全面檢查加固。清除白河主壩上的砂礫保護層,加厚鋪蓋粘土斜墻,改用碴石保護層,往水下填粘土及砂石
達20萬m2。隨后,打通白河廊道、削坡清基,進行壩體加固。
(3)加固了3座副壩,并增建了3條泄水隧洞、1座溢洪道等。
白河主壩加固工程于1977年11月21日完成,達到了國家一級工程標準,至今完好。
5.小結
地震后受損水利工程修復是項復雜的工作,要因地制宜盡快采取最合適的方法進行修復。幾條主要結論如下:
(1)地震發生后,各級水行政主管部門應該對境內的水利工程,尤其是堤防、水庫大壩、水閘等工程進行排查,及時掌握工程破壞的情況及其隱患,有針對性地制定搶修方案。對地位重要、關系重大、危險性高的受損水利工程,要抓緊修復,確保度汛安全。
(2)壩和地基土料的液化,是導致垮壩或嚴重破壞的主要原因,此外,較普遍的震害有滑坡、開裂、沉陷和位移。
(3)盡可能保證水壩順利泄水,降低蓄水位,避免出現垮壩事故。
(4)目前對于水利工程一般都有相應的突發事故(如地震、洪水等)預警機制,但對于如何應對出現的險情,采取必要的工程措施,尚是一個薄弱環節,宜提高認識,加強要應的工作。
(5)對山區河流因沿岸崩山、泥石流等形成的堰塞湖,要當機力斷主動盡早清除,以避免水位升高,堰塞湖潰決形成洪災。
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2001.2
Casestudiesandrepairingtechniquesrelatedtohydraulic
engineeringprojectsdamagedbyearthquakes
MaJiming,ZhengShuangling
DepartmentofHydraulicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing(100084)
Abstract
EarthquakesfrequentlyoccurinChina,especiallyintheSichuan-Yunnanregionwheredensehydro
2千燈河道底泥修復工程試驗
2.1底泥處理試驗方法2013年,針對千燈河道樣板區底泥進行生態修復試驗,通過“消毒劑+微生物制劑”相結合的綜合修復處理方式進行了處理研究。未處理前,隨機取2份河道底泥試樣檢測污染物,之后,進行修復措施處理:按75kg/畝、50kg/畝標準,先后均勻噴灑消毒劑和微生物制劑到河道底部。分別于7天后、12天后,對處理過的區域隨機取2份樣進行檢測,檢測比較結果見表1~表3。
2.2底泥處理效果分析從表1~表3中可以看出通過處理后的底泥pH偏堿,但仍在一個合適范圍內;試劑與底泥接觸的時間越長其殺菌效果越明顯,有機質的降解率越高。處理7天后有機質降解率為70%~80%,12天后有機質的降解率達到50%;大腸菌群含量降了1~2個數量級,處理時間越長其大腸菌群數量越少。
3微生物底質改良處理技術
微生物是生態系統中的分解者,對養分的循環和污染物的降解、去除起著十分重要作用,并具有廣泛的應用價值。相關研究報道顯示,通過光合細菌、復合光合細菌作用,可降低、甚至去除富營養化水體中的NH3-N和有機質;也可以通過溶藻菌控制藍藻,去除水體富營養化,抑制“水華”現象的產生。本工程試驗主要通過先向污染底泥中投放消毒劑,減輕底泥中的毒性;然后通過投放微生物制劑,形成一個能完成自然降解的底泥環境,進而加強被污染底泥的自凈功能,實現對有機污染物的快速、高效的降解,從而達到改善底泥的污染狀況,提高水體中溶氧量。
二、水毀水利工程修復必須實行工程監理制。其中大工程(修復造價250萬元以上)需單獨簽訂監理合同,監理人員1—2人為宜;其余小工程以街道、鄉鎮為單位,打包簽訂監理合同,監理人員3—4人。
三、各街道、鄉鎮必須切實加強對修復工程招投標及施工質量的管理,成立水毀水利工程修復監督領導小組。各行政村由村黨支部書記、村委會主任牽頭,推選村民代表組成工程施工質量監督小組,加強施工質量現場管理。
四、區水利局負責全區水毀水利工程修復的技術指導、監督、檢查和質監工作。
五、修復工程的申報立項、組織實施、管理、竣工驗收、結算工作必須嚴格按照《北侖區“麥莎”臺風災后農業生產自救補助辦法》(侖委辦〔2005〕47號)中災后水利設施修復補助辦法的有關要求執行。
六、為保證水毀水利工程修復的順利實施,各街道、鄉鎮及有關單位必須嚴格貫徹《關于嚴明紀律確保當前水毀水利工程修復工作順利進行的緊急通知》(侖紀發〔2005〕15號)的精神,嚴格政治紀律、工作紀律、財經紀律,加強監督檢查,確保工程建設過程中的廉潔、公正、透明。
北侖區水毀水利工程修復施工技術要求
為規范我區水毀水利工程修復的施工技術,提高工程施工質量,根據國家、省、市有關規范、標準,結合我區水毀水利工程實際情況,特制定本要求。
一、原材料
(一)水泥:水泥品質應符合現行的國家標準,一般使用普通硅酸鹽水泥,標號不得低于32.5,水泥的標號、品種不得混雜。
(二)骨料:骨料應根據優質經濟,就地取材的原則選用,級配良好。
1、砂:應采用質地堅硬、清潔、級配良好的中粗淡化海砂,貝殼應予篩除,含泥量不得大于3%。
2、石子:應使用堅硬、新鮮的人工碎石,人工碎石應進行篩選清洗,清除石屑泥土,含泥量不得大于1%,石子級配應符合設計要求。
(三)砌筑石料:石料必須質地堅硬新鮮,無風化或裂縫,塊石厚度不小于20厘米。
(四)水:砼拌和養護用水均使用淡水,嚴禁使用海水。
二、砼(砂漿)配合比
砼(砂漿)配合比是指砼(砂漿)的組成材料砂、石子、水泥和水的用量關系。合理的配合比,應滿足砼設計強度的要求,保證砼具有良好的和易性。現場試配時,應考慮施工現場實際情況與試驗條件的差別。現提供常用砼(砂漿)的經驗配合比,供作參考。
混凝土、砂漿配合比單位:每立方米
名稱水泥用量32.5(千克)碎石用量(噸)砂用量(噸)中砂水(立方米)
C15混凝土(碎石≤20)2931.170.880.195
C15混凝土(碎石≤40)2711.230.870.18
C15細石混凝土3111.0930.7910.205
C20混凝土(碎石≤20)3511.230.750.195
C20混凝土(碎石≤40)3241.290.790.18
M7.5砂漿26101.610.157
M10砂漿30501.60.183
三、施工工藝及要求
(一)干砌石擋墻施工
1、墻體砌筑時宜分皮臥砌,塊石大面應朝下,上下層交叉錯縫互相壓疊,內外搭砌咬緊,保證砌體密實,外坡面平整順直美觀。
2、墻體砌筑時應避免通縫,不準外塞石,不準搖大面;嚴禁采用內外層砌筑中間亂石填心,面層砌筑內部亂石堆填的錯誤砌筑方法。
(二)漿砌石擋墻施工
1、塊石表面的泥垢等雜質,砌筑前應清除干凈,并保持濕潤。
2、墻體應采用鋪漿法砌筑,須分層臥砌,上下錯縫,內外搭接,石塊間不得相互接觸,不得采用面石側立中間亂石填心的砌筑方法。
3、漿砌石的縫寬,較方正的塊石不得大于3厘米,毛塊石不得大于5厘米。縫隙應塞足砂漿,用扁鐵插搗密實。
4、漿砌體應于當天及時勾縫,避免與砌縫砂漿之間形成隔層。
5、砂漿的拌制應符合設計和規范要求。一般應用機械拌和。人工拌制水泥砂漿時,每盤砂漿翻拌次數做到干3濕4,拌到顏色均勻為止。嚴格控制加水量,一般水灰比在0.5~0.6之間。
6、漿砌體在砂漿達到初凝后立即進行養護。養護期不小于7天,養護方法為在漿砌體上鋪設麻袋、草包后澆水,一天2~3次,保持麻袋、草包的濕潤。
7、漿砌體應按設計要求設置沉降縫和排水孔。排水孔可用PVC管或毛竹管,沉降縫可用油浸瀝青板或三油二氈為填縫材料,一般每隔20米設置沉降縫一道。
(三)砼施工
施工次序為:放樣立模砼拌和、運輸砼澆筑、振搗砼養護、脫模
1、模板盡量采用鋼模,也可采用成型木模板、竹膠板等。模板應達到:尺寸準確、結構堅固、有足夠的剛度;支撐牢固、不允許有變形或滑移;接縫需緊密,不漏漿;表面平整光潔,應涂抹脫模劑,禁止使用廢機油作為脫模劑。
2、砼拌和一般采用機械拌和,使用量較少的砼拌和可采用人工拌和。機械拌和時,將一盤配合料按砂、水泥、石子的順序依次加入料斗,然后將水和生料同時注入拌筒。需拌和至砼成份、色澤、稀稠均勻一致為止,最短拌和時間不得小于2分半鐘。人工拌和時先倒入砂,后倒水泥,用鐵鏟干拌3遍;然后在中間扒一個坑,倒入石子和2/3的水,翻拌1遍;再進行翻拌(至少2遍),其余1/3水隨拌隨灑,直至拌和均勻為止。
3、砼運輸應符合迅速、安全、經濟等原則,應盡量減少砼運輸距離。運輸過程中發生離析現象時,運到澆筑現場后,應在鋼板上人工拌和3~5次,嚴禁加水。
4、砼澆筑前,應對基面進行清理,做到無雜物、無松動巖石。砼應隨澆隨平倉,不得堆積,鋪設均勻,無骨料集結,砼澆搗必須連續施工。一般使用插入式振搗器,快插慢撥,插點要均勻排列,遂點移動,順序進行,不得遺漏,每個插入點延續時間以砼表面不再下沉、不出現氣泡、開始泛漿為準,一般為20~30秒。
5、砼澆筑完畢初凝后應及時灑水養護,保持模板和砼濕潤。脫模時間以不變形、不坍落為標準。脫模后及時用草袋、麻袋等覆蓋,養護時間一般最少14天。
(四)細骨料砼灌砌石施工
1、灌砌用塊石應新鮮、堅硬,面石要求基本上有兩個平整面,最小厚度大于20厘米。灌砌塊石應敲去尖角,沖洗污染,保持濕潤、干凈。
2、直立墻灌砌石施工,建基面采用先鋪10厘米細骨料砼墊層,振搗密實,然后,隨砌隨灌,砌石應錯縫,垂直縫4~5厘米,水平縫座漿4~5厘米,再砌擺上層塊石,砌筑時先砌面石,再置腹石,面石之間間距一般為4~5厘米,腹石要求大面朝下,保持間距5~8厘米,當內側為干砌石直墻時,應注意灌砌石與干砌石的交錯結合,連成整體。面石間可以用1:3水泥砂漿勾縫深5厘米或用移動式簡易模防止漏漿,待砂漿初凝后,填灌和易性較好的砼,用3厘米直徑振搗器插搗,至表面泛漿為止,然后再砌筑上一層灌砌石。
3、灌砌石設計空隙率為50%,面石與腹石之間銜接,應布設拉結石,避免面石與腹石間出現縱向通縫。灌砌石要求水平分層上升,應禁止上下砌石的豎向通縫,直立墻表面保持平直。
4、斜坡及平臺灌砌石施工:當設計厚度為35~40厘米時,應先放置塊石,大面朝下,塊石應鋸齒擺砌,留足縫隙,縫寬為8~10厘米,振搗密實后再掃清浮渣,露出石面,必要時,塊石間用高標號砂漿勾縫。當設計厚度大于40厘米時,塊石豎砌,采用小面積自下而上邊灌邊振,防止漏振,插入振搗密實,以表面泛漿為準,振后砼略低于塊石面,保證塊石出面,灌砌后即清掃場面。
5、灌砌石養護要求同砼,應及時覆蓋、灑水。
(五)埋石砼施工
1、埋石砼埋石率為20%。施工時,應先鋪一層砼放一層塊石,再振搗密實至塊石沉入砼中,不得先擺石,再灌砼。
2、埋石用塊石尺寸不得大于一次澆筑砼塊體最小尺寸的1/3。要求清洗干凈,飽和抗壓強度大于300kg/㎝2。
1.修復用紙的入庫。(1)對于采購入庫的紙張,紙庫保管人員依據采購清單對紙張的數量、名稱、檢驗合格單進行核對、清點后,方可入庫。(2)對于入庫驗收過程中所發現的有關數量、質量、規格、品種等不相符現象,紙庫保管人員有權拒絕辦理入庫手續,并視具體情況報告主管人員處理。
2.修復用紙的出庫(領用)。(1)館內修復人員領用時填寫申請單,由修復組主管審批簽字后,紙庫保管員憑單發放;貴重紙張需分管領導簽字才可憑單發放。(2)省內地、縣館的紙張配發,需有分管領導簽字,方可出庫。(3)出庫單一式兩聯,分別由領料人、紙庫保管員保存。
3.修復用紙的保管盤點。(1)修復用紙紙庫分為總庫和小庫,所有采購紙張均入總庫,小庫為修復工作室紙柜(每種紙存放100張),方便平時工作需要的領用。同時,每一種紙設置庫存警戒線,大庫為500張,小庫為20張,特殊紙張除外。當紙張數量低于警戒線時,紙庫保管員應及時提交書面報告,以便補充修復用紙,保證修復工作的正常開展。(2)紙庫保管員根據修復紙張的種類,結合紙庫條件,保證紙庫定置擺放,合理有序,保證紙張的進出和盤存方便。(3)紙庫保管員定期做好賬面和實物庫存的盤點工作,發現盤盈或盤虧必須查明原因,分清責任,及時寫出書面報告,提出處理意見,報告主管。目前業內對修復紙張的管理主要還停留在實物管理階段,尚未實現電子化、數據化、系統化管理機制。實物紙庫管理工作中的信息管理是采用人工的方式,要付出大量人力,填寫各種表格和憑證、賬冊、卡片和文件。由于信息是隨著時間不斷變化的,所以實物紙庫數據要按照不同的分類經常不斷地匯總、統計,往往要做許多重復登記和轉抄。這種手工操作的管理方式,不僅浪費人力,而且存在著處理速度慢、易出現錯誤、不便于查詢、缺乏綜合性等缺點。因此,大大降低了信息的利用價值,很難適應現代管理工作的需要。開發以電子計算機為基礎的紙張數據庫系統已十分迫切和必要。
二、建立古籍修復用紙數據庫
2013年浙江圖書館古籍修復中心在實物庫的基礎上進一步開發研制了古籍修復用紙數據庫,使實體紙庫的科學化、規范化、電子化管理得以實現。根據紙張實物庫存的管理和流程,建立古籍修復紙張數據庫,制定要求如下。
1.古籍修復紙張數據庫系統的功能及應用:在實物紙庫規范化管理的基礎上,古籍修復紙庫軟件主要功能由“倉存管理”“、報表及核算”“、系統設置”三大功能構成。功能一“:倉存管理”。主要包括紙張的“入庫”和“出庫”及盤點。通過出、入庫的標準操作,將修復用紙的購買、配送、領用、下發等日常業務記錄在案。(1)入庫管理:對采購入庫、配送入庫的紙張進行登記、審批,并對入庫的物料進行查詢與統計。(2)出庫管理:對領料紙張進行登記、審批,并對出庫的物料進行查詢和統計。(3)盤點:根據實物清單對紙庫庫存紙張進行盤點工作,盤盈入庫,盤虧出庫。功能二“:報表及核算”。主要包括“即時庫存”“、領料匯總表”等。軟件系統通過常規操作及基礎的信息設置將各類報表直觀的統計表現出來,可以對當前庫存進行查詢,查詢時可以設置多種條件組合查詢紙張記錄,并可通過EXCEL導出數據,也可以打印出歷史數據列表。同時,軟件還可顯示庫存預警(庫存預警可在系統設置里完成),即小庫紙張庫存少于20張,或者大庫庫存少于500張時,系統會有提示,并可生成預警報表。(1)即時庫存:可即時查詢紙張庫存信息。(2)庫存預警:軟件能生成庫存預警報表,紙庫保管員應及時提交書面報告,以便補充修復用紙。(3)收發存匯總表:能查詢到紙張出入庫每筆記錄總匯。(4)物料收發明細表:能查詢紙張出入庫明細記錄。(5)收發存期間報表:根據查詢需要對某一時間段內的紙張出入庫數據進行統計產生報表。功能三“:系統設置”。系統設置包括紙張信息、工作人員信息、供應商信息、倉庫布局(總庫與小庫)等內容。(1)紙張信息:根據紙張特性及在修復過程中管理的需求對軟件進行的基本設置,為每張紙做了固定編碼,方便查找、識別、統計。(2)工作人員信息:對相關工作人員進行權限分配,給予適當權限,以保證每條數據能夠按照管理需要進行流轉。相關工作人員分為:修復用紙領料人員、審核人員。(3)供應商信息:對供應商進行管理,該軟件將供應商信息全面錄入,包括供應商名稱、地址、聯系電話、紙張種類、紙張質量、紙張價格等,方便橫向比較和采購。(4)倉庫管理:實體紙庫分為總庫和小庫,小庫設在修復工作室內方便平時領料。
摘 要:目前,各項任務研究進展順利,課題目標設定基本合理,課題組各項研究按照任務書計劃安排有序實施,部分研究工作已經提前開展。 在技術示范場地選擇方面,課題組確定了北京市順義區趙全營鎮白廟村南的一處垃圾填埋場和浙江省海鹽縣西塘橋鎮海塘村一處養殖基地作為該課題的2個技術示范場地。目前已經開展了基礎信息收集、場地水文地質狀況勘查、地下水監測井建設、地下水水質監測,完成了微水試驗和滲水試驗,獲得了水文地質參數。這些信息和數據為課題組開展實驗室研究和現場技術示范工程設計提供了基礎和支撐。在試驗研究方面,以示范場地為研究背景,課題組開展了大量的實驗室研究,為開展實際場地地下水硝酸鹽污染修復技術示范奠定理論基礎。主要包括地下水氮污染修復材料和地下水氮污染修復技術開發。在地下水氮污染修復材料方面,課題組研究開發了3種修復材料,包括一種硝化細菌碳源材料、一種氧化劑緩釋材料釋放材料和一種生物-化學聯合修復材料。在地下水修復技術方面,課題組創新性提出了兩種地下水修復技術工藝,一種是基于北方埋深較深的地下水污染修復的非連續滲透反應強地下水污染原位處理技術,該技術在傳統滲透反應墻基礎上,針對北方地下水埋深較深的實際情況,提出的以注射井陣形成的地下水修復系統,該技術具有施工難度小,建設成本低的優點,特別適用于處理較深層地下水污染問題;多級準原位地下水修復系統,是該課題研發的一種新型地下水技術,該技術集濕地處理技術、滲透反應墻技術和地下水井灌技術為一體的地下水修復系統,其具有建設與運行成本低、易施工、對地下水環境的擾動小、靈活性強、適應性強的優點。在成果產出方面,目前,課題組申請專利5項,獲得授權專利兩項,提出創新技術兩項,投稿學術論文6篇,其中SCI論文3篇。
關鍵詞:地下水 硝酸鹽 修復材料 修復技術及裝備
Abstract: Currently, the progress of study goes well,the target is basic reasonable, the job of research is carried out smoothly according to the plan, parts of study have already developed in advance. Two typical demonstrate place were chosen, one is MSW landfill which is located in Shunyi County in Beijing, the other one is breeding base in Haiyan County in Zhejiang province. At the two research bases, information collecting, hydrogeological investigation, monitoring wells building, water quality monitoring, slug and infiltration testing, all of these already have been finished, and hydrogeological parameter have been achieved. These results can be used in the design of engineering demonstration. On the basis of a great deal of laboratory data, theoretical basis are built about the remediation technology of the pollution of nitrate in groundwater, which was based of the research background of engineering demonstration field. Three kinds of remediation materials developed, including activated carbon material, slow-releasing material of oxidation and biochemical integrated material. Two innovative scientific remediation technology are studied. One is unfilled PRB in situ remediation technology of groundwater pollution, which is proposed basing deeper groundwater pollution in in the north. The remediation technology has advantages of low investment, simple process flow and low cost. The multi semi-in situ remediation of groundwater system is a new groundwater remediation technology which is researched and developed through our research. The system integrated the Wetland treatment technology, Permeable reactive barriers technology and groundwater well irrigation technology as a whole. The advantages of this system are lower cost of construction and operation, easy construction, small disturbance to the groundwater environment, strong flexibility and adaptability. In terms of achievements, there have been five applied patents, two received patents. six papers, which including three SCI, and two innovative technologies in the research group.
Key Words: Groundwater; Nitrate; Remediation meterial; Remediation technology and equipment
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1、水土保持生態修復的概念
有專家認為,生態恢復是指解除生態系統所承受的超負荷壓力,按照生態系統自身規律演替,通過其休養生息的漫長過程,使生態系統向自然狀態演化。
水利部生態修復規劃給出的定義是:水土保持生態修復是指在水土流失區,通過一定的人工輔助措施,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發揮,促進植被的持續生長和演替,保護和改善受損生態系統的功能,加快水土流失防治的步伐,建立和維系與自然條件相適應、經濟社會可持續發展相協調并良性發展的生態系統。
2、水土保持生態修復的特點
傳統的小流域治理主要是修梯田、筑攔砂壩、種樹種草,合理配置林地、草地、牧場和農田,建立農林牧結合的生產體系,提高水土流失治理效益的行為。生態修復則是針對整個生態系統的,其突破了小流域綜合治理保水、保土和保肥(主要指氮、磷、鉀)的目標,把對構成生態系統的若干重要元素的治理擴大到對生態系統的全面保護、修復乃至重建。
水土保持生態修復的主要做法概括起來是:封山禁牧或輪封輪牧,實行舍飼養畜;退耕還林(草),25。以上斜坡堅決實施退耕;部分水土流失特別嚴重地區可實行生態移民,促進地方生態環境恢復;封、管、治、調相結合,即對封育區加強管理,部分地塊輔以適當的水土保持工程治理,調整產業結構使封育區人民的生活不受影響并有所提高。
二、水土保持生態修復的基本理論
1、生態系統退化的原因
生態修復是針對生態退化和生態破壞而言的。當生態系統的結構變化引起功能減弱或喪失時,生態系統是退化的。引起生態退化的原因很多,干擾是其中的主要原因之一。由于干擾打破了原有生態系統的平衡狀態,使系統的結構和功能發生變化和障礙,形成破壞性的波動或惡性循環,從而導致系統的退化。事實上,干擾不僅僅在物種多樣性的發生和維持中起著重要作用,也會對生物的進化產生重要的影響。干擾可分為兩個方面,即自然干擾和社會干擾。自然干擾包括火、冰雹、洪水、干旱、臺風、滑坡、海嘯、地震、火山、冰河作用等。社會干擾包括有毒化學物的釋放與污染、森林砍伐、植被過度利用、露天開采等。干擾的強度和頻度是生態系統退化程度的根本原因。過大的干擾強度和頻度,會使生態系統退化成為不毛之地,而嚴重退化的生態系統的恢復是非常困難的,常常需要采取一些生態工程措施和生物措施來進行恢復,從而進一步進行植被恢復。
2、干擾與演替——生態修復與重建的理論基礎
群落的自然演替機制奠定了恢復生態學的理論基礎。演替有兩種基本類型:原生演替和次生演替。發生哪一種類型,是由演替過程開始時土壤條件所決定的。一般地說,生態演替是可預見的和有秩序的變化系列。在演替過程中,一個生態系統被另一個生態系統所代替,直到建立起一個最能適應那個環境的生態系統。生態演替可看作是在外界壓力不復存在之后,生態系統所經歷的一系列恢復階段。如果給以足夠的時間,演替在任何情況下都能夠修復所有的干擾和重建原來的頂極群落嗎?事實并非總是如此,修復過程是有限度的。對受損生態系統恢復過程的關鍵性理解之一,就是擾后演替的最終結果和它們與正常演替的關系。自然干擾作用總是使生態系統返回到生態演替的早期階段。一些周期性的自然干擾使生態系統呈周期性演替現象,成為生態演替不可缺少的動因。人為活動的干擾是否僅僅是將一個生態系統位移到一個早期或更為初級演替階段,還是它從開始就是與自然干擾所發生的演替明顯不同的類型?實踐表明這兩類干擾的結果是明顯不同的。干擾如果很嚴重,使環境變化如此重大,以致演替向新的方向進行,永遠也不能重建原來的頂極群落了。當干擾持續到生態系統接近死亡階段時,恢復與重建可以使其在某些水平上恢復平衡,但與原來的正常狀態不同。天然恢復過程是要經歷很長時間的,在嚴重干擾后,需要的時間更長。生態演替在人為干預下可能加速、延緩、改變方向以致向相反的方向進行。究竟朝哪個方向進行,就取決于人類的行為。
三、水土保持生態修復的技術方法
1、廣義水土保持生態修復的技術方法
(1) 退化坡面生態系統生態修復
a.退化耕地生態系統的生態修復。少施化肥,增施農家肥料;種植綠肥植物,增加固氮作物品種;輪作、套作,間種、混種;減少化學防治,增加生物防治;植等高植物籬等。
b.退化林地、草地、荒地生態系統的生態修復。在封禁的基礎上,補種鄉土樹種、草種。封禁在我國早就得到廣泛的應用,這里需要強調的是封禁只是解除了導致坡面生態系統退化的不合理放牧、刈割、開墾、樵采、挖藥材等人為壓力(或稱人為驅動力),
還需預防、解導致坡面生態系統退化的自然驅動力,如火災、鼠害等。一般來說,自然驅動力并不是導致坡面生態系統退化的主要驅動力,但也不容忽視。封禁時間的長短因生態系統類型、受損程度、氣候等因素的不同而不同,一般來說,喬木林、灌木林、草地生態系統可分別為8年以上、5-8年、3-5年。
(2)退化河流生態系統生態修復
在土壤侵蝕地區,導致河流退化的驅動力主要有修路、開礦、樵采、河岸放牧、化肥與農藥的面源污染、工業廢水與生活污水的點源污染、過度捕魚等,對由于這些驅動力所導致的化河流生態系統進行生態修復,最重要的是要減輕或解除導致河流生態系統退化的驅動力,讓河流休養生息。此外,還可采取如下兩種方法:一是減少河流人工直線化的程度,增加河流彎曲度,以增加河流生境的多樣性,進而增加水生生物多樣性;二是在河流兩岸種植生物隔離帶(種類和寬度應因地制宜),一方面防治面源污染,另一方面為河流水生生物增加營養源。
(3)內陸河流域退化綠洲生態系統生態修復
一是合理開發利用水資源,實施生態應急補水工程,至少要滿足天然綠洲生態系統最小生態需水量;二是合理調整土地利用結構,適當減少人工綠洲面積,使人工綠洲和天然綠洲面積比例調整到1:1左右。
(4)退化水庫生態系統生態修復
對退化水庫生態系統的生態修復可采取與退化河流生態系統相同的方法。
(5)退化礦山生態系統生態修復
該生態系統的土壤、植物等組分完全受損,缺乏植物生長所需要的營養元素,對這種嚴重退化的生態進行生態修復,可采取的方法有:覆蓋土壤,對土壤進行物理處理,添加營養物質,去除有害物質,種植適應性強的先鋒樹種或草種、間種鄉土樹種或草種
2、狹義水土保持生態修復的技術方法
(1)生態自然修復的基本技術方法是封禁法。該方法適用于受損程度較輕的生態系統。
(2)自然和人工共同修復生態的基本技術方法是“封禁補種”法。該方法適用于受損程度較重的生態系統。
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二、大會將圍繞上述研討內容進行論文征集,歡迎積極投稿。征文要求:論文應具較高的科學性、先進性、實用性且未在其他刊物正式發表。全文應在3000字以內(專題報道除外),附800字以內的摘要一份,無摘要者,論文匯編中只收錄論文題目。投稿可采用寄送打印稿同時寄word文本磁盤(請在信封上注明“會議投稿”,須附軟盤)或發送電子郵件等方式,送投論文請保留底稿,一律不退還。凡論文錄用者,頒發論文錄用證書,論文摘要將刊入大會論文匯編,優秀論文將安排大會交流并向核心期刊《組織工程與重建外科雜志》推薦發表。截稿日期:2008年2月28日(以發稿地郵戳為準)。
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三、學術研討會會議注冊費為人民幣1000元/人,住宿自理。參加會議者均可取得國家級繼續教育I類學分10分。會議最后一天(4月20日)將在九院進行手術演示,手術演示費用另計,室內觀摩2000元/人(限30名), 室外觀摩500元/人。
四、學術研討會的會務工作由上海新力會展公司承擔。
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1.路面大修的設計
路面接近使用年限、已承受設計的累計標準軸載、路面破損嚴重。造成服務能力下降,不能滿足必要的服務功能。需要采取路面大修的方式使路面性能得到全面的修復或提升。
1.1在路面修復設計階段的修復方案的設計原則一般包括如下幾點:
1.1.1根據交通量及路面的使用要求、使用性質。并結合氣候、水文、地質、材料,遵循因地制宜、方便施工和養護,合理選擇路面結構類型,并以滿足路面強度、剛度、水穩性的要求進行路面修復設計。
1.1.2路面修復設計以路標彎沉為設計依據,同時根據路面實際破損情況及鉆孔資料對路面結構及處治方式進行修正。論文大全。最后根據開挖方式適當調整。
1.2由于修復工程比新建工程復雜、繁瑣、變化因素多,針對路面的修復工程特點,應充分考慮各種不定因素。提高修復設計的可操作性。主要應注意以下幾個問題:
1.2.1病害的及早調查
若路面修復在交通不中斷的情況下進行.為了保證路面修復設計可靠和保持施工期間交通順暢,必須在修復前進行路面病害調查,確定病害產生原因及影響范圍,為維修方案的確定提供支持。
在路面病害調查結束后,抓緊進行病害處理方案制定及維修,若不進行路面維修,由于路面修復工期較長,在此期間內病害進一步惡化,不利于施工期間的交通組織,且路面性能與修復設計采用的路面性能不一致,導致設計與施工出入較大,影響修復工期。
1.2.2舊路資源利用
舊瀝青路面的再生利用:重新鋪筑瀝青混凝土路面需要大量的瀝青及石料,將面臨巨大的資源壓力。采用瀝青再生技術。對舊瀝青路面進行再生利用,可以從根本上解決此問題。國內外已經在舊瀝青冷再生及熱再生方面取得一些成果資料。舊瀝青路面的再生利用作為公路可持續發展的一個組成部分。在現階段有現實意義。
1.2.3排水設計
路面結構內部排水系統的改善,路面的破損很多時候和車輪荷載下的水在瀝青混合料內部產生的動水壓力有很大關系.目前很多路面實踐應用的ATPB排水基層及碎石路肩對于滲入路面結構內部水的排除具有指導意義。如果在修復設計中。對排水考慮不徹底,容易存在較大的質量隱患。
在大修施工時,是由上至下開挖路面.再由下至上鋪筑。這樣在開挖時造成坑槽,若施工不及時,雨水容易進入路面內部,因此需要考慮施工的臨時排水設計。
最終的方案比選的指導思想應該以滿足社會需要為目的,綜合修復道路的服務壽命、工程造價、施工過程中造成的影響等進行考慮。如半剛性基層施工后養生期長,但造價低于瀝青穩定基層,但養生期間的交通管制造成的損失及影響以及使用壽命上的考慮就不如瀝青穩定基層。
2.大修施工特殊時段的組織管理
2.1雨季期:大修工程應比新建工程更注重雨季施工防護措施。特別是大量舊路面翻修挖除的工程.雨季和臺風多發季節的施工防、排水措施更顯得重要。
項目部加強對天氣預報信息的收集.使各單位及時掌握天氣動態;貫徹快速施工原則,工作面不能鋪長,且應迅速完成,這需要各方面工序緊湊,流水作業;預備防雨物資如塑料薄膜、抽水機、排水管等;堆料場的防排水整理如場地硬化,排水溝渠等以保證拌和機的生產效率。
在降雨時對已開挖的工作面覆蓋防水材料。并壓住邊角防止滲水,由路表漫流排水,盡量減少積水。
水泥穩定段落,在下雨時停止施工并加緊碾壓,完成后采用塑料薄膜覆蓋。
瀝青混合料被雨淋濕后應堅決廢棄,此時的瀝青混合料溫度降低已不適丁碾壓。
2.2高溫期:高溫季節野外作業,路面熱量反射導致公路氣溫更高。主要應注意防暑降溫、改善工作條件。對于水穩料采取措施減少溫縮裂縫。
瀝青攤鋪現場應安排現場人員的輪班作業、休息,確保施工人員的健康。
做好施工組織設計。避開高溫時段,選擇早晚氣溫較低時為主要施工時間。
在半剛性基層設計時采取增加粗集料.采用低溫縮系數的方法降低溫縮效應,養護成型后盡早鋪設上層。防止暴曬。
2.3夜間施工
在較大交通量的高等級公路上進行大修工程,為了減少交通封閉和交通管制對公眾造成的不便和財運營收入的影響,或為了工期要求.一般需要安排夜間施工。
夜間施工要取得路政交警等相關部門的同意,并辦理相關手續,做好協調工作。
夜間施工的交通管制方案應提前在報紙等媒體及人口處通告。
夜間施工一定要配備足夠的安全員24小時巡視路面.檢查安全標志牌、反光錐等安全設施.及時扶正、補充、更換至正確位置。
在施工現場的足夠的照明設施及備用裝置及燈具。
施工作業區的兩端設置明顯的路欄、施工標志燈.半幅施工區與行車道口間設置紅白相間的隔離柵。在施工作業區間有足夠的反光錐。
進入路面施工區的人員一律著反光服.經過施工區路段的車輛嚴格控制車速。
工人夜間施工容易疲勞.夜間施工安全保證措施更重要,汽車司機和機械操作員必須換班作業,禁止過度疲勞駕駛和操作。對于現場施工人員項目部要有必要的后勤保障措施及工作激勵措施,保征工作人員的積極性。
2.4節假日特殊時期:此時為交通高峰期,原則上應停止施工,個別的對交通基本影響不大的附屬工程可以經協調后繼續施工。論文大全。
在交通流量增幅不大的地段可以組織施工.但更應注重安全設施的布設,規范設置和管理交通導向標志和警示標志,并在各入口設置告示牌,現場配置安全員協助疏導交通。
施工單位在節前臨時修補好還未進行的公路的重大缺陷,確保節日期間交通暢通與安全.也可防止開放交通時路面造成更嚴重的損害。對于鋪筑完水穩的應及時鋪設封層防止開放交通損害基層,對于排水的柔性基層也應封層防止車輪荷載產生的水損害。
3.結論
路面大修施工伴隨著部分高速公路到達設計年限,或者出現早期病害而呈現增長,如何確保大修后路面的使用壽命,應不斷地積累各種路面數據,因地制宜的從角度考慮設計方案,可以充分利用舊路資源,減少開挖,降低造價。論文大全。設計時也應考慮利于施工組織、交通管理和環境保護,減少對交通和社會的影響。
大修時的施工組織應該重視雨季防水措施,改善高溫時期的施工作業條件,做全夜間施工的安全措施,不能全封閉交通條件下的交通運輸組織與疏導。
參考文獻
1.袁波.勾新平.《深汕高速公路西段路面大修工程設計方案》.《山西建筑》.2009年第35卷第12期
2. 陸鼎中,程家駒,《路基路面工程》,上海:同濟大學出版社,2002.10
近年來,牙本質粘結系統和樹脂基充填材料成為牙科材料研究的熱點。全世界每年有關牙科材料的研究論文多達600~700篇,其中有關粘結劑的論文占42%,樹脂基修復材料的論文占38%。這些論文大都側重于產品性能測試,而對其結構和性能關系的研究較少。最近一年內,人們開始對銀汞合金替代品進行認真討論對牙本質粘結系統的成分和毒性進行深入細致的研究,臨床研究所提供的信息也越來越多,本文對幾種常用牙科材料的研究動態介紹如下。
1銀汞合金
銀汞合金具有耐用、操作簡單等優點,但它對口腔環境的潛在污染也日益受到重視和研究。Mahler和Bryant[1]測試33種不同比例的銀汞合金的性能。發現在研磨其間,向銀汞合金內添加1%的汞,可大大減少高銅銀汞合金的微漏,關增加其固位性能。研究表明,汞釋放可由咀嚼食物或香糖而加重。Sallasten等[2]對長期咀嚼口香糖與汞釋放的關系進行了探討,測定18例長期、大量咀嚼口香糖者與19例對照者血清與尿中的汞濃度,發現兩者具有顯著性差別(P<0.05)。銀汞合金除釋放少量汞之外,在某些病人,口腔軟組織與銀汞合金充填體長期接觸可產生苔蘚樣反應。這類患者改用其它充填材料后,95%明顯改善。改用金冠者,病變得以治愈。
2復合樹脂
復合樹脂研究的側重點在于增加樹脂的抗磨損力,并提出幾種磨損測試方法。Winkler等應用一種簡單測貌儀,測定充填體邊緣的高度變化,認為這種方法的可重復性好,優于其它評價方法,尤其直接評價法。但由于復合樹脂的磨損機制、類型在個體間不盡相同。因而這些評價方法的可靠性均有限。Venhoven等對幾種實驗用復合樹脂的成分進行檢測,包括填料負荷和顆粒大小,發現如填料排列足夠緊密,可保護樹脂免遭食物纖維的磨損。
臨床應用復合樹脂時,主要考慮其粘結性能,有無殘余應力,聚合性能,有無空隙或邊緣缺損,治療后是否產生過敏癥狀。
3粘附劑與粘結劑
近年來,新的牙本質粘結系統不斷出現,大多數新型粘結系統的成分種類均減少,或為調理劑與預處理劑相結合。或是預處理劑與粘結劑相結合。目前的研究正致力于簡化粘合過程,并探討產品形成的混合區性質及檢查方法等。
各種粘結系統的預處理劑均能滲透至牙本質表面,但所形成的混合層形態各具特征。混合層的形態及位置對粘結性能的影響如何,尚不明了。
混合層的形成依賴于預處理劑對牙本質的濕潤,調理劑的攪拌也會影響粘結性能,用磷酸酸蝕時,濕潤牙本質比干燥牙本質的酸蝕效果好。某些窩洞消毒劑也影響粘結劑的粘合力,洗必太則無此作用。
4裂隙封閉劑
幾乎所有封閉劑都是無填料樹脂。過去幾年內,玻璃離子粘固粉曾被用作封閉劑,但因固位不佳,質地脆弱,成功率有限。Winker等比較樹脂改性玻璃離子水門汀與樹脂的固位情況,發現1年后兩者的脫落率相當,但樹脂的總保持率較高。
5水門汀
由于新的粘結材料和技術的出現,對傳統水門汀的研究趨于減少,但現行的大量修復體仍沿用傳統水門汀進行固位,Margerit等對封閉用磷酸鋅水門汀的成分進行測試,樣本取自27例修復體拆除后的病人牙面,采用X線衍射技術進行分析。結果在水門汀中測出的成分有ZnO,非晶形磷酸鋅,水和四氫磷酸鋅晶體。磷酸鋅晶體見于92%的樣本中,但在剛調制的水門汀中沒有。作者認為,用過的水門汀不同于新調制的粘固劑,但其終末相產物的遠期穩定性十分優良。
6玻璃離子水門汀過去幾年內,人們對各種玻璃離子粘固粉中氟釋放的相對作用進行了大量的研究,認為氟釋放對于減少齲患可能沒有作用或作用極小。Demoor等對幾種玻璃離子水門汀的氟釋放進行研究,發現隨著時間延長,氟釋放減少。治療后1~2d氟釋放最多,其后28d漸少,遠期氟釋放濃度甚低。Peters等以Dyract治療55例Ⅰ、Ⅱ類乳牙,隨訪一年,應用M-L磨損計分法評價磨損程度發現充填體面平均有190μm的磨損。
作為課題組的負責人,曹樹青在本領域研究較深。他先后在國內外權威和核心刊物上發表學術論文80余篇,其中在國際知名學術期刊New Phytologist、 Nature Communications、Planta、PLOS ONE、Molecular Genetics and Genomics、Pant and Soil、Plant Physiology and Biochemistry、Physiologia Plantarum等上發表SCI收錄的論文30余篇。除了這些重要論文,曹樹青還獲授權或申請國家發明專利14項,參與撰寫“973”專著1部。
土壤重金屬污染是全球面臨的重要環境問題之一,因為土壤污染的重金屬可通過農作物而進入食物,嚴重影響食品安全和人類健康。為解決這一問題,科學家采取了很多措施,植物修復基因工程便是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一。
其原理是利用綠色植物來轉移、容納或轉化污染物使其對環境無害。研究表明,通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用,可以凈化土壤或水體中的污染物,達到凈化環境的目的。而在其中,植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。因而,植物修復基因工程是一種很有潛力、正在發展的清除環境污染的綠色技術。
經過長年不懈的努力,合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任、曹樹青教授,帶領科研團隊首次揭示了植物響應重金屬鎘脅迫信號轉導的分子調控機制,為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。2014年10月20日,這一成果在線發表在國際植物學知名學術期刊《新植物學家》上,并獲得第十三屆全國農業生物化學與分子生物學學術研討會優秀論文獎。
從源頭保障農產品安全
尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累的關鍵基因并闡明其作用機理卻不容易,但這卻是植物修復基因工程獲得成功并從源頭上控制農產品食品安全的關鍵所在。
我國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標,而土壤中重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈,嚴重影響食品安全并危及人類健康。曹樹青介紹說,通過物理和化學手段治理土壤重金屬污染非常困難,也容易造成二次污染。
曹樹青課題組的此次研究正是瞄準于此,主要通過正向和反向遺傳學途徑,篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累(或降低重金屬吸收)的關鍵基因,并闡明其作用機理。該研究不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機理,而且可以為從源頭上控制農產品安全提供新的技術途徑。
在得到了轉基因重大專項以及國家自然科學基金等項目資助下,曹樹青課題組利用正向遺傳學途徑篩選和鑒定了一個擬南芥耐鎘突變體xcd1-D,并克隆了其相應的基因MAN3,該基因編碼一個1,4-糖苷水解酶。過量表達MAN3基因導致鎘的耐受和積累,而MAN3基因功能缺失則該突變體表現出對鎘敏感。鎘脅迫誘導MAN3基因表達、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平,從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關基因協調表達,進而增加植物對鎘積累和耐受。大量實驗表明,過量表達MAN3基因的擬南芥植株,在重金屬鎘污染的土壤中仍然保持正常生長狀態。
隨著研究的不斷深入,他們發現了MAN3及其介導的甘露糖的新功能,首次揭示了其在植物響應重金屬鎘脅迫過程中新的信號轉導通路,這為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。成果自從在線發表在國際植物學知名學術期刊《新植物學家》后,獲得了業界廣泛矚目。
科研活動是一個連貫的對自然、社會規律的探索過程,因而一項科研需要堅持以保證其延續性。曹樹青表示,下一步,他打算深入挖掘植物響應重金屬鎘信號轉導的分子調控機制,對植物響應其他重金屬包括砷及鉛等的分子調控機制進一步研究,爭取將已獲得的研究成果產業化。
拓展科研的廣度
創新路上,中國科技正不斷向各種高度、深度和廣度延伸。“精度”既是科技創新的目標,也是丈量科技創新質量的標尺,“廣度”則涵蓋了科學研究領域的方方面面。嚴格意義上,曹樹青的視野在生物科學,除了從事植物修復基因工程、植物抗逆分子生物學及食品生物技術等方面研究,他的科研視野也落在利用正向和反向遺傳學途徑上,他篩選鑒定多個與非生物脅迫相關的功能基因,初步闡明這些基因參與非生物脅迫響應調節的可能機理。
為什么會選擇這方面的研究?緣于他對糧食安全的擔憂。糧食安全是國家安全的物資基礎,始終是關系到國計民生和國家安危的重要問題。在他看來,如何增強作物品種的抗逆性,還依然是目前我國農業生產上亟待解決的關鍵問題之一。在解決這個問題方面,利用轉基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力無疑具有重要的理論與經濟意義。這項工作的關鍵在于對植物抗逆分子機理的認識及關鍵基因的發掘。
通過長期的鉆研,曹樹青探索出了一條比較有效的科研方法。他以模式植物擬南芥為材料,通過正向和反向遺傳學途徑,利用現代分子生物學技術和基因工程手段,篩選和克隆抗逆關鍵基因,闡明其功能,并用于作物抗逆分子遺傳改良。這一研究可獲得具有自主知識產權的新基因,不僅可以為作物抗逆遺傳改良提供新的基因資源,而且對于揭示植物抗逆分子機理具有重要的理論意義。
科研育人,并行不悖