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第1篇

發(fā)達(dá)國家的土地整治技術(shù)比較成熟，土地整治中所涉及到的技術(shù)主要包括生態(tài)工程技術(shù)、環(huán)境影響評(píng)估技術(shù)、信息技術(shù)、規(guī)劃技術(shù)、鄉(xiāng)村景觀保護(hù)與重建技術(shù)等。德國的土地工程始于13世紀(jì)，在土地整治技術(shù)方面一直處于世界領(lǐng)先地位，德國的巴伐利亞州現(xiàn)已普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，建立了土地整治信息系統(tǒng)(LE－GIS)，將土地整治的各種數(shù)據(jù)、圖件和權(quán)屬狀況等資料儲(chǔ)存于該系統(tǒng)中。俄羅斯的土地工程技術(shù)可追溯到15世紀(jì)，1996年12月，在莫斯科通過成立“俄羅斯及獨(dú)聯(lián)體國家土地關(guān)系與土地整理問題國際研究會(huì)”，提出了統(tǒng)一進(jìn)行研究和判定土地利用與土地整理的理論與標(biāo)準(zhǔn)，研究景觀的、生態(tài)的土地整理設(shè)計(jì)理論和技術(shù)方法。澳大利亞的土地工程技術(shù)研究重點(diǎn)是因礦產(chǎn)資源開發(fā)引起的土地復(fù)墾問題，在土地復(fù)墾整治的計(jì)算機(jī)模擬方面取得了大量處于世界先進(jìn)水平的科研成果，重視土地生態(tài)系統(tǒng)重建研究。Caya等將模糊專家系統(tǒng)模型(FuzzyEx-pertSystem)應(yīng)用于土地整治后的土地重新安排中，使土地權(quán)屬分配得到更多農(nóng)戶滿意。使整治前后的所有地塊總價(jià)值相等，是成功的土地整治工程，因而必須要對地塊的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，GIS技術(shù)在價(jià)值評(píng)估中有著很大的優(yōu)越性。國外土地整治的上述技術(shù)已經(jīng)比較科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范，適應(yīng)了土地整治實(shí)踐的要求。我國土地整治起步較晚，有關(guān)土地整治技術(shù)的研究甚少，土地整治實(shí)踐中非常缺乏技術(shù)支撐。我國急需從土地整治技術(shù)的工程化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化和系統(tǒng)化等方面構(gòu)建土地綜合整治技術(shù)支撐體系，我國土地整治技術(shù)的核心是景觀設(shè)計(jì)與生態(tài)化整治技術(shù)。胡靜等為實(shí)現(xiàn)運(yùn)用信息化手段對土地整治項(xiàng)目建設(shè)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)警，對提高項(xiàng)目管理效率提供了技術(shù)支撐，對土地整治工程項(xiàng)目建設(shè)監(jiān)測管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，從建設(shè)一體化監(jiān)管信息平臺(tái)出發(fā)，構(gòu)建了“中央—省級(jí)—縣(區(qū))級(jí)”三級(jí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng);王金滿等應(yīng)用數(shù)字高程模型(DEM)原理，借助GIS軟件的統(tǒng)計(jì)功能，研究了山地丘陵區(qū)坡式梯田土地整治工程量測算方法和流程，并為測算土地整治量提供了方法借鑒;葉艷妹等設(shè)計(jì)了農(nóng)地整治中急需解決的路溝渠生態(tài)化技術(shù)和灌排溝渠生態(tài)化設(shè)計(jì)技術(shù)。2008年“十一五”國家科技支撐計(jì)劃立項(xiàng)了首個(gè)土地工程研究項(xiàng)目“土地整理關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用”，對“土地整理規(guī)劃、設(shè)計(jì)技術(shù)、土地整理工程施工關(guān)鍵技術(shù)、土地整理質(zhì)量與生態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)、土地整理實(shí)施信息化管理技術(shù)、東部基本農(nóng)田優(yōu)質(zhì)精細(xì)型土地整理技術(shù)、中部糧食主產(chǎn)區(qū)增量經(jīng)濟(jì)型土地整理技術(shù)以及西部生態(tài)脆弱區(qū)保質(zhì)生態(tài)型土地整理技術(shù)”等進(jìn)行了研究，這也充分說明土地工程技術(shù)研究適應(yīng)了時(shí)展的需要和趨勢。

2不同類型土地整治工程技術(shù)

目前，土地綜合整治包括:

①對未利用地的開發(fā)利用，如根據(jù)需求和現(xiàn)狀將未利用地改良為農(nóng)地或建設(shè)用地;

②對已利用地的綜合整治，提高土地利用效率和土地產(chǎn)值，如對農(nóng)地的改良、配套，進(jìn)行集約化利用，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田;

③對現(xiàn)狀土地進(jìn)行土地市場一級(jí)開發(fā)支持經(jīng)濟(jì)建設(shè)，對污染、災(zāi)毀及破損土地的整治利用等。筆者基于長期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際提出了以下不同類型土地整治工程技術(shù)。

2．1非農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)用地工程

非農(nóng)用地是指農(nóng)業(yè)用地和暫時(shí)難于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸巖、裸土等)以外的土地，通常包括農(nóng)村聚落，大、中、小城鎮(zhèn)，工礦區(qū)，交通運(yùn)輸、名勝古跡、旅游、療養(yǎng)區(qū)，自然保護(hù)區(qū)等占用的土地。我國非農(nóng)業(yè)用地約占國土中面積的22．9%。農(nóng)業(yè)用地又稱農(nóng)用地，指直接或間接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所利用的土地，包括耕地、園地、林地、牧草地、養(yǎng)捕水面、農(nóng)田水利設(shè)施用地(如水庫、閘壩、堤埝、排灌溝渠等)，以及田間道路和其他一切農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性建筑物占用的土地等。非農(nóng)用地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)用地具有提高土地利用率和產(chǎn)出率的功能，有利于推進(jìn)節(jié)約集約利用土地，促進(jìn)土地資源的可持續(xù)利用。在土地利用總體規(guī)劃和土地工程專項(xiàng)規(guī)劃的指導(dǎo)下，根據(jù)土地的適宜性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對田、水、路、林、村采取必要的措施進(jìn)行整治，對土地資源重新配置，可以實(shí)現(xiàn)資源的積極整合、有效利用以及資源集中集約化發(fā)展，有效地改善土地生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。非農(nóng)用地轉(zhuǎn)化為農(nóng)用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是對低效利用、不合理利用、未利用以及生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)和自然災(zāi)害損毀的土地進(jìn)行整治，提高土地利用效率的活動(dòng)。在工程中應(yīng)遵循因地制宜、系統(tǒng)性、整體性和經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與社會(huì)效益相結(jié)合的原則，主要內(nèi)容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、電力、林業(yè)、道路等內(nèi)容。在土地開發(fā)工程中應(yīng)兼顧國家惠農(nóng)政策，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活條件，因地制宜建設(shè)新農(nóng)村，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，如設(shè)施農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)等。

2．2建設(shè)用地整備工程

建設(shè)用地，是指付出一定投資(土地開發(fā)建設(shè)費(fèi)用)、通過工程手段為城鎮(zhèn)村及工礦等各項(xiàng)建設(shè)提供的土地。它是利用土地的承載能力或建筑空間，不以取得生物產(chǎn)品為主要目的的用地。據(jù)土地所用權(quán)特點(diǎn)，建設(shè)用地整備工程，是指由政府或其授權(quán)委托企業(yè)，對一定范圍內(nèi)的現(xiàn)狀土地(包括農(nóng)用地、建設(shè)用地及未利用地)進(jìn)行統(tǒng)一的征地、清表、整治、平整并進(jìn)行適度市政配套設(shè)施建設(shè)，使之達(dá)到“三通一平”(通路、通水、通電和土地平整)、“五通一平”(通水、通電、通路、通訊、通氣和土地平整)或“七通一平”(給水、排水、通電、通路、通訊、熱力、燃?xì)夂屯恋仄秸?，從而符合建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)的過程。建設(shè)用地整備工程中的整治工程，主要指通過一定工程、生物或技術(shù)手段，使海域、沼澤或土質(zhì)難以為建設(shè)用地所利用的土地達(dá)到建設(shè)用地的標(biāo)準(zhǔn)。例如，荷蘭、日本、中國香港等地的填海造地工程，將原有的海域、湖區(qū)或河岸轉(zhuǎn)變?yōu)殛懙刈鳛榻ㄔO(shè)用地，需要圍堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼澤地區(qū)的地基承載力較低，當(dāng)作為建設(shè)用地開發(fā)時(shí)，要注意采取降低地下水位、排除積水等措施，以提高地基承載力和改善環(huán)境衛(wèi)生狀況。

2．3污損土地改良改造工程

污損土地是指由人類活動(dòng)或自然因素造成的土地污染和損毀，使土地完全或部分失去原來的使用價(jià)值和建設(shè)功能，包括污染土地和損毀土地。對污損土地進(jìn)行改良改造區(qū)別于其他廢棄地的改良改造，需要根據(jù)“因地制宜”原則，采取不同的技術(shù)措施去除污染物、恢復(fù)損毀土地，并通過污損土地利用評(píng)價(jià)，使其達(dá)到農(nóng)用地或建設(shè)用地的使用標(biāo)準(zhǔn)。

2．3．1污染土地改良改造技術(shù)。污染土地是指人類活動(dòng)或自然因素產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，對空氣、生物、水體或人體健康產(chǎn)生危害，使其社會(huì)屬性和自然屬性受到影響的土地。污染土地改良改造技術(shù)是利用一定的技術(shù)措施，對污染土地進(jìn)行改造使其恢復(fù)到未污染的水平。污染土地改良改造技術(shù)按地點(diǎn)可分為原位改良改造技術(shù)和異位改良改造技術(shù)。原位改良改造技術(shù)即對未挖掘的土壤進(jìn)行改良改造;異位改良改造技術(shù)指對挖掘后的土壤進(jìn)行處理的過程。土地污染改良改造按操作原理主要分為物理改良改造技術(shù)、化學(xué)改良改造技術(shù)和生物改良改造技術(shù)［。污染土地的物理改良改造是指通過物理過程的調(diào)節(jié)或控制，改變土壤的物理性狀，使污染物得到有效控制，將污染物與土壤分離或轉(zhuǎn)化為低毒或無毒物的改良改造過程。主要的物理改良改造技術(shù)有客土和換土技術(shù)、蒸汽浸提技術(shù)、玻璃化技術(shù)、固化/穩(wěn)定化技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)技術(shù)、熱處理等。污染土地的化學(xué)改良改造技術(shù)是指在污染土壤中加入化學(xué)試劑，使其與土壤中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如氧化、還原、酸堿、中和、聚合、沉淀等反應(yīng)，從而使污染物從土壤中分離、轉(zhuǎn)化、降解成無毒或低毒性物質(zhì)。典型的化學(xué)改良改造技術(shù)有化學(xué)淋洗技術(shù)、氧化/還原技術(shù)、溶劑浸提技術(shù)、施入改良劑或抑制劑等。污染土地的生物改良改造技術(shù)是20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展起來的，主要是指依靠某些生物的活動(dòng)和具有某些特的微生物，使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解，使其轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)的過程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物，從而實(shí)現(xiàn)污染土壤改良改造的目的。狹義的生物改良改造僅指微生物改良改造，廣義的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造，有時(shí)也包括動(dòng)物改良改造。

2．3．2損毀土地改良改造技術(shù)。損毀土地是指由于自然或人為因素導(dǎo)致土地表土喪失或整個(gè)土地毀壞而造成土地第一生產(chǎn)力的喪失。損毀土地改良改造工程是通過工程技術(shù)手段對損毀土地進(jìn)行改良改造使其恢復(fù)成可利用的有效土地，包括生境建設(shè)和群落建設(shè)兩大內(nèi)容。生境建設(shè)是對地貌的重塑和土壤改良培肥，其核心在于“造地”，為生物群落建造一個(gè)良好的生境。群落建設(shè)則包括植被重建和引入土壤微生物及動(dòng)物，其核心內(nèi)容是植被。對于凹型地貌的重塑，通常采用填充和客土的方式。對于凸型地貌重塑則采用土地平整、建梯田的方式。目前礦山開采造成的土地?fù)p毀較為嚴(yán)重，對于礦山損毀土地的地貌重塑一般采用“剝離—采礦—復(fù)墾”一體化工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“邊開采，邊復(fù)墾”的良性循環(huán)。

2．4低標(biāo)準(zhǔn)用地提升工程

2．4．1低標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用地提升為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用地工程。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用地可定義為:一定時(shí)期內(nèi)通過農(nóng)村土地整治形成的設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、旱澇保收、節(jié)水高效、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)、與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的耕地，包括高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田和其他高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)用地。低標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用地變?yōu)楦邩?biāo)準(zhǔn)農(nóng)業(yè)用地工程是通過對山、水、田、林、路的綜合治理，使項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施得到全面的改善和提高，達(dá)到發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本要求，使其能達(dá)到或基本達(dá)到:水源覆蓋實(shí)現(xiàn)方田化，灌溉實(shí)現(xiàn)節(jié)水化，秸稈實(shí)現(xiàn)還田化，耕作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，施肥實(shí)現(xiàn)配方化，種子實(shí)現(xiàn)良種化，田間道路實(shí)現(xiàn)沙石化，農(nóng)田林網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化，田間種植實(shí)現(xiàn)規(guī)范化，農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無公害化。

2．4．2低標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)用地提升為高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)用地工程。高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)用地可概括為:以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，遵循現(xiàn)有土地利用規(guī)劃及相關(guān)法律法規(guī)與政策，合理布局各業(yè)用地，調(diào)整優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)監(jiān)管，通過科學(xué)技術(shù)增加對存量土地的各種投入，實(shí)現(xiàn)邊際投入等于邊際收入時(shí)土地使用價(jià)值最大化的利用狀態(tài)，提高土地使用效率，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對土地的需求，促使土地經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益得到明顯提高。高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)用地建設(shè)最終是為實(shí)現(xiàn)土地的節(jié)約、集約利用，而土地集約利用的前提是用地的合理布局和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善。高標(biāo)準(zhǔn)城市建設(shè)要按照城市建設(shè)規(guī)劃，合理調(diào)整城市各業(yè)占地布局，嚴(yán)格控制大面積囤地現(xiàn)象，提高城市土地利用效率。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)村建設(shè)可按照新農(nóng)村建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對原有農(nóng)村建設(shè)用地進(jìn)行合理規(guī)劃布局，減少或消除農(nóng)村大片閑置地，消除空心村，做好土地復(fù)墾工作。對舊工礦用地進(jìn)行考證，對廢棄區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，拆并不合理采礦區(qū)，做好原礦用地生態(tài)修復(fù)工作。

3未來土地整治工程技術(shù)的發(fā)展趨勢

21世紀(jì)土地整治工程技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)是使規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新材料、新產(chǎn)品、新工藝、信息、監(jiān)測及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等不同領(lǐng)域進(jìn)行有效交叉和融合，通過系統(tǒng)集成與自主創(chuàng)新，使土地整治工程技術(shù)得到全面提升。未來的土地整治工程技術(shù)將以提高土地質(zhì)量和改善生態(tài)環(huán)境為主要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)從注重?cái)?shù)量向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)管護(hù)并重的方向轉(zhuǎn)變。具體發(fā)展方向主要包括:土地整治技術(shù)將向的綜合化和集成化發(fā)展;土地整治工程技術(shù)將全面和深入的應(yīng)用信息化;利用計(jì)算機(jī)仿真和模擬土地整治生態(tài)變遷;土地整治多源異構(gòu)數(shù)據(jù)整合與互操作技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和工程化研究;土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)向生態(tài)化、智能化、節(jié)水節(jié)地型和可視化發(fā)展;質(zhì)量型和生態(tài)型土地整治技術(shù)將實(shí)現(xiàn)針對性、高效性和最優(yōu)化;土地整治的景觀重塑和恢復(fù)工程技術(shù);土地整治監(jiān)測將從注重?cái)?shù)量監(jiān)測向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)和效益監(jiān)測發(fā)展;土地整治的施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和利用。

3．1農(nóng)田建設(shè)工程技術(shù)發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)的土地整治因缺少先進(jìn)的工程技術(shù)支撐，導(dǎo)致農(nóng)田路溝渠使用壽命短，土地平整質(zhì)量難以滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，部分耕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化。再加上因不同地區(qū)、不同土地類型和不同利用方式對于諸如溝渠、道路設(shè)計(jì)強(qiáng)度、建設(shè)材料、成分配比、施工工藝、使用周期等要求均有明顯差異，對一些關(guān)鍵景觀斷裂點(diǎn)的修復(fù)也缺少精細(xì)化的工程技術(shù)支撐，這些均影響土地整治的可持續(xù)性和工程效益的發(fā)揮。因此，研發(fā)新的適應(yīng)農(nóng)田建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)技術(shù)，提出專門的精細(xì)化土地平整工程技術(shù)，應(yīng)用激光技術(shù)進(jìn)行土地精細(xì)平整作業(yè)，自主研發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)新材料、新產(chǎn)品與施工工藝，增強(qiáng)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田保育工程能力等領(lǐng)域?qū)⑹俏磥磙r(nóng)田建設(shè)工程技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

3．2礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)發(fā)展趨勢

發(fā)達(dá)國家把復(fù)墾工程作為礦區(qū)開采的一部分，十分重視礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)、景觀重塑、生物多樣性保護(hù)、可持續(xù)土地復(fù)墾、復(fù)墾工程與周邊景觀協(xié)調(diào)以及復(fù)墾土地的跟蹤監(jiān)測與評(píng)價(jià)。因此，礦區(qū)復(fù)墾土壤的地表穩(wěn)定與侵蝕控制技術(shù)、土壤結(jié)構(gòu)破壞與污染的重構(gòu)與修復(fù)技術(shù)、防治礦山生態(tài)災(zāi)害技術(shù)、植被重建與生態(tài)恢復(fù)技術(shù)及土地復(fù)墾與生態(tài)重建的集成技術(shù)等是未來礦區(qū)土地復(fù)墾工程技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

3．3污染土地修復(fù)工程技術(shù)發(fā)展趨勢

發(fā)達(dá)國家污染土地修復(fù)工程主要采用實(shí)驗(yàn)室研究—中試或現(xiàn)場試驗(yàn)研究—大規(guī)模工程應(yīng)用的基本模式，修復(fù)基質(zhì)由單一的土壤修復(fù)過渡為土壤和地下水綜合治理，修復(fù)技術(shù)涵蓋了物理、化學(xué)及其生物修復(fù)類型。因此，研發(fā)綠色可持續(xù)單一修復(fù)工程技術(shù)、多種修復(fù)方法耦合聯(lián)用技術(shù)、研制專用修復(fù)設(shè)備和藥劑產(chǎn)品是污染土地修復(fù)未來發(fā)展的趨勢。

3．4土地整治工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢

第2篇

第一類為帶有成套性的技術(shù)這包括石質(zhì)急流灘、石質(zhì)漢流灘、沙卵石灘、支流河口和日調(diào)節(jié)電站下游航道整治技術(shù).這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是從灘性分析方法入手到整治原則確定、整治措施選擇等，較為全面具有一定的系統(tǒng)性;

第二類為計(jì)算方法和分析方法，這包括消灘水力指標(biāo)的確定方法、泡高計(jì)算公式、泥沙矢里輸移公式、乘峰通航計(jì)算公式、塊石穩(wěn)定結(jié)構(gòu)計(jì)算公式、水面線計(jì)算的改進(jìn)方法等等

第三類為專項(xiàng)技術(shù).包括散拋石壩防沖毀措施、土工織物在山區(qū)河流航道整治中的應(yīng)用和山區(qū)河流水面線計(jì)算軟件等。

成果應(yīng)用于西南水運(yùn)出海通道中線起步工程廣西段貴州段、赤水河航運(yùn)建設(shè)工程、漢江漩渦至安康航運(yùn)建設(shè)工程為這些重大工程建設(shè)提供了技術(shù)保障。成果的應(yīng)用對于規(guī)避西部航道整治工程建設(shè)失敗風(fēng)險(xiǎn)起到關(guān)鍵作用、對于保證航道整治建筑物的安全起到關(guān)鍵作用、對于延長航道整治建筑物的使用壽命起到關(guān)鍵作用。

技術(shù)創(chuàng)新程度

就山區(qū)河流中各種類別的灘險(xiǎn)以及支流河口、日調(diào)節(jié)電站下游河段的航道整治技術(shù)進(jìn)行了全面研究.形成了具有成套性的創(chuàng)新技術(shù)，特別在支流河口整治技術(shù)、日調(diào)節(jié)電站下游灘險(xiǎn)整治技術(shù)、石質(zhì)漢流灘整治技術(shù)、整治水位確定方法、整治線寬度二維計(jì)算、一壩整治短過渡段淺灘壩位確定方法、壩頭局部沖刷坑預(yù)測方法、通航漢道需加大分流量和鎖壩高度的確定方法散拋石壩的水毀機(jī)理和防毀措施、沙卵石位置函數(shù)、泡水成因和泡高計(jì)算、水面線計(jì)算改進(jìn)方法和計(jì)算軟件、消灘水力指標(biāo)針?biāo)恪⒎从炒采澄涣刻匦缘哪嗌称饎?dòng)流速公式及泥沙推移質(zhì)輸沙率公式、泥沙矢量輸移公式、三維河流泥沙數(shù)學(xué)模型、電站下游不滿足設(shè)計(jì)航深延續(xù)距離的估算公式、乘峰通航的調(diào)度計(jì)算公式、流速安全系數(shù)的概念、丁壩壩頭塊石穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的計(jì)算公式、壩體滲流條件下丁壩回流長度計(jì)算公式等實(shí)現(xiàn)全面創(chuàng)新。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)程度

項(xiàng)目的研究成果同國內(nèi)外最先進(jìn)的技術(shù)相比總體為國際先進(jìn)水平其中漢流灘整治的流量負(fù)反饋原理、支流河口段航道整治技術(shù)、日調(diào)節(jié)電站下游的追峰通航計(jì)算方法和整治技術(shù)、整治線寬度二維計(jì)算、散拋石壩水毀機(jī)理、沙卵石位t函數(shù)概念等都處于國際的前列。項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)也位于國際先進(jìn)水平.特別是土工織物應(yīng)用、散拋石壩防毀措施、支流河口整治技術(shù)實(shí)現(xiàn)干支直達(dá)等經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益突出.投入產(chǎn)出比超過10.而且對保護(hù)環(huán)境不受大的人為破壞十分有益。

技術(shù)創(chuàng)新對提高市場競爭能力的作用

項(xiàng)目所研究的技術(shù)可以明顯降低工程建設(shè)的成本、提高工程建設(shè)的成功率及至消餌失敗風(fēng)險(xiǎn)延長工程的使用壽命和減少工程的維護(hù)費(fèi)用這對于提高水運(yùn)工程的投入產(chǎn)出比、增強(qiáng)水路運(yùn)輸在交通行業(yè)的地位非常有益。已獲經(jīng)濟(jì)效益直接經(jīng)濟(jì)效益及對未來交通持續(xù)發(fā)展所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益:

項(xiàng)目研究成果投入工程建設(shè)后到目前為止所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益約為3650萬元、間接經(jīng)濟(jì)效益約為5.6億元。技術(shù)的使用對于節(jié)約工程建設(shè)成本、減少工程維護(hù)費(fèi)用、延長工程使用壽命、保護(hù)環(huán)境等效益十分顯著.同時(shí)對改善貧困山區(qū)的交通、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

對促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用:

研究項(xiàng)目所依托的工程均位于我國西部欠發(fā)達(dá)山區(qū).區(qū)內(nèi)多民族共居.資源豐富.經(jīng)濟(jì)落后.交通不便.而交通基礎(chǔ)設(shè)施落后則是制約西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的”瓶頸“。因此利用西部地區(qū)豐富的水資源條件發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)打通溝通東部地區(qū)通江達(dá)海的水運(yùn)通道.充分發(fā)揮內(nèi)河航運(yùn)在西部大開發(fā)中的作用和優(yōu)勢，對加快西部地區(qū)資源開發(fā)完善綜合運(yùn)輸體系.推進(jìn)西部地區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

對環(huán)境、自然和資派方面可持續(xù)發(fā)展的形晌:

由于水路運(yùn)輸依靠的是天然河流.不占用耕地.特別是航道建設(shè)屬于弱環(huán)境影響建設(shè)工程，項(xiàng)目研究成果中利用河道內(nèi)的沙卵石充坡土工織物用作壩體材料可改變目前的石料開采.更是對自然環(huán)境的保護(hù)有益;同時(shí)項(xiàng)目的研究成果著眼于河流航道條件資源的最大化利用.以采用最少的工程獲得最優(yōu)的航道條件.由此對環(huán)境、自然和資源的可持續(xù)發(fā)展十分有利。

科技進(jìn)步的推動(dòng)作用

利用河流發(fā)展航運(yùn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最為有效的途徑之一符合環(huán)境對人類活動(dòng)的要求.而項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新成果極大提高了水運(yùn)行業(yè)在綜合運(yùn)輸體系中的競爭力。項(xiàng)目大幅度提高了山區(qū)河流航道整治技術(shù)的諸多方面.解決了諸如列入規(guī)范的漢流灘整治技術(shù)、散拋石壩的水毀問題、泡水的治理問題、整治線寬度的二維計(jì)算問題等等.這些技術(shù)的進(jìn)步對于學(xué)科的發(fā)展進(jìn)而對工程建設(shè)的技術(shù)推動(dòng)都已經(jīng)產(chǎn)生非常積極的效果。

第3篇

關(guān)鍵詞：高速公路隧道病害整治技術(shù)

1前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，對交通運(yùn)輸?shù)男枨罅亢偷燃?jí)要求越來越高，高等級(jí)公路、鐵路的建設(shè)蓬勃發(fā)展，修建的隧道數(shù)量越來越多。但是由于設(shè)計(jì)、施工、地質(zhì)等各方面的原因，導(dǎo)致一些隧道產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形、開裂、錯(cuò)臺(tái)、滲漏水等病害，大大降低了線路的級(jí)別，并威脅到安全運(yùn)營，情況嚴(yán)重的使隧道失去使用價(jià)值，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。

重慶高速公路建設(shè)步伐很快，到2010年建成“二環(huán)八射”2000km高速公路。僅2005年將完成投資100億元，其中新開工項(xiàng)目總里程為478km，通車項(xiàng)目34km，續(xù)建項(xiàng)目計(jì)682kme到2020年，重慶將建成總投資1990億元的“三環(huán)十射三連線”共計(jì)3600km高速公路。重慶是丘陵山區(qū)，高速公路建設(shè)中橋隧的比重較大，減少新建隧道發(fā)生病害和及時(shí)對現(xiàn)有病害隧道進(jìn)行有效整治，對重慶的高速公路建設(shè)有著非常重要的意義。

2我國高速公路隧道病害種類和成因分析

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前高速公路隧道病害主要表現(xiàn)在：嚴(yán)重滲漏水、結(jié)構(gòu)襯砌的腐蝕裂損、仰拱或鋪底的變形損壞導(dǎo)致路面的破壞。幾乎所有的隧道病害都與滲漏水有著直接或間接的關(guān)系，隧道結(jié)構(gòu)的缺陷給隧道滲漏水提供了通道，隧道滲漏水的長期作用又會(huì)加劇隧道侵蝕破壞，特別是在圍巖有地下水并具有侵蝕性的情況下，對襯砌和隧道設(shè)備的腐蝕更加嚴(yán)重。在運(yùn)營期間，地下水常通過混凝土襯砌變形縫、施工縫、裂縫甚至混凝土孔隙等通道滲漏進(jìn)隧道中，造成洞內(nèi)通信、供電、照明等設(shè)備處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕、霉?fàn)€、變質(zhì)、失效，若使路面積水，就會(huì)改變路面反光條件，引起眩光，造成車輛打滑，危及行車安全。

2．1隧道滲漏水成因分析

a．隧道開挖對地下水的影響

①隧道開挖引起圍巖應(yīng)力的釋放和重分布，改變圍巖的力學(xué)特性和水的涇流路線，使周圍的水向隧道內(nèi)匯集和積聚，隧道處于地下水的包圍中，給隧道滲漏水創(chuàng)造了條件；

②隧道周圍地下水滲流場的改變，進(jìn)一步引起應(yīng)力場的不斷調(diào)整，可能引起的局部應(yīng)力集中、地層不均勻沉降或滑移面活動(dòng)都將對隧道結(jié)構(gòu)造成破壞，使得襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等，形成滲漏水通道，使隧道產(chǎn)生滲漏水；

③隧道開挖可能引起的古滑坡復(fù)活或新滑坡、或礦產(chǎn)采空區(qū)失穩(wěn)、或大的塌方、或大量失水后的地面沉陷以及地震或人為誘發(fā)地震等都會(huì)破壞隧道襯砌結(jié)構(gòu)，引起隧道滲漏水病害。

b．混凝土施工中產(chǎn)生的滲漏水通道

①混凝土澆筑時(shí)水灰比過大，形成開放性毛細(xì)泌水管路；

②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土質(zhì)地不夠均勻、水泥漿未能與骨料表面很好粘結(jié)、未能很好灌滿搗實(shí)產(chǎn)生疏松層或留下各種形狀的縫隙與孔洞，形成透水縫隙；

③襯砌混凝土材料中有雜物，腐爛后形成縫隙或孔洞。特別是在兩環(huán)混凝土接縫部位，由于擋頭板未拆除干凈，腐爛后形成縫隙而漏水；

④“三縫”處理不當(dāng)，產(chǎn)生的漏水縫隙；

⑤防水板安裝不規(guī)范，未處理好防水板的接縫和破損部位，導(dǎo)致滲水，排水管路堵塞，等等。

2．2隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損成因分析

隧道襯砌結(jié)構(gòu)破損是指隧道襯砌開裂變形、片塊剝離以及大塊坍落。其原因概括起來有地質(zhì)原因(如軟弱圍巖、地層偏壓及山體滑坡等)、設(shè)計(jì)不完善、施工原因和其他人為因素(如在隧道附近取土、采礦等)。其中反映在施工方面的問題比較普遍，如強(qiáng)度不足、厚度不夠、模板變形、拆模過早及澆筑時(shí)機(jī)不合適等。但地質(zhì)原因在襯砌結(jié)構(gòu)破損成因方面起主要作用，尤其是地基不均勻沉陷和山體滑移錯(cuò)動(dòng)。

3隧道病害整治技術(shù)

人們早已認(rèn)識(shí)到隧道病害對運(yùn)營的嚴(yán)重威脅，只

是限于條件，目前對高速公路病害隧道的治理，由于受行車條件的限制，大都處于治表為主的狀況，修修補(bǔ)補(bǔ)，一段時(shí)間后舊病復(fù)發(fā)的很多。除非病害嚴(yán)重到危及結(jié)構(gòu)安全才加以徹底整治，治理技術(shù)主要有以下幾種。

a．注漿加固堵水技術(shù)

注漿作為加固圍巖的一種手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表現(xiàn)在加固地層以提高圍巖的承載力和充填襯砌背后空洞使襯砌均勻受力，從而達(dá)到阻止襯砌結(jié)構(gòu)繼續(xù)變形或破壞。同時(shí)，漿液能充填巖體裂(孔)隙(洞)，降低地層透水系數(shù)，同時(shí)能夠修補(bǔ)襯砌混凝土結(jié)構(gòu)裂縫達(dá)到加固和阻水的雙重目的。通常采用的漿液有普通硅酸鹽水泥(或特殊)單液漿、水泥水玻璃雙組份漿液及化學(xué)漿液等。

b．錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿具有懸吊作用、組合梁作用、緊固作用及均勻壓縮拱作用(如圖1所示)，在隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害部位安設(shè)錨桿，可有效提高圍巖的整體承載能力，將已產(chǎn)生裂紋的襯砌混凝土與已加固的圍巖結(jié)合在一起，阻止襯砌結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步破壞。

c．套襯技術(shù)

病害治理中如襯砌產(chǎn)生的裂縫不密集，尚不足以危及隧道結(jié)構(gòu)安全，經(jīng)加固后仍有較強(qiáng)的承載能力，而且存在凈空斷面縮小的余地，在安設(shè)錨桿、注漿加固的基礎(chǔ)上，可以考慮施作套襯。套襯就是在既有襯砌內(nèi)表面再灌注一定厚度的混凝土，與既有襯砌共同承擔(dān)圍巖壓力。套襯可以有效地阻止既有襯砌進(jìn)一步裂損變形，同時(shí)可起到防水的作用。

d．結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)

隧道襯砌結(jié)構(gòu)如果裂縫交錯(cuò)分布，密度較大，并伴有片塊剝落，嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)，侵入凈空限界，使原襯砌失去使用功能，則應(yīng)考慮拆除舊的襯砌結(jié)構(gòu)，重新施作新的襯砌。結(jié)構(gòu)抽換過程中，必須采取如下措施，保證施工和隧道結(jié)構(gòu)安全。

①架設(shè)鋼架支撐，抑制結(jié)構(gòu)變形發(fā)展；

②注漿加固圍巖，并利用注漿管懸吊既有裂損襯砌；

③運(yùn)用靜態(tài)破碎及控制爆破技術(shù)拆除1日有裂損混凝土，并嚴(yán)格控制開挖進(jìn)尺；

④及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)并加強(qiáng)監(jiān)控量測。

e．滲漏水引排技術(shù)

地下水在高速公路隧道病害成因中，是最活躍、最具破壞力的因素，隧道滲漏水病害治理難度最大，其治理效果能夠綜合反映隧道整治質(zhì)量。對于從襯砌表面(主要在“三縫”部位)滲漏出來的地下水，必須配合采用引排技術(shù)治理。

4工程實(shí)例

重慶萬梁高速公路亭子埡隧道和金竹林隧道由于建成后山體滑移，引起隧道拱頂、拱墻、拱底產(chǎn)生較大的縱、橫、斜向裂縫，最大裂縫寬度為50mm。金竹林隧道和三正隧道為雙連拱隧道，與國內(nèi)所有雙連拱隧道一樣特別是中隔墻和拱腳處的防水問題都或多或少的存在設(shè)計(jì)不夠完善、施工工藝達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等現(xiàn)象，從而造成該處嚴(yán)重滲漏水。建設(shè)單位及早認(rèn)識(shí)到隧道的病害將對隧道結(jié)構(gòu)和以后的運(yùn)營直接構(gòu)成威脅，分析了病害的原因主要是地質(zhì)原因和目前國內(nèi)雙連拱隧道修建技術(shù)水平問題，認(rèn)為這幾座隧道的病害治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須由一支在隧道方面具有先進(jìn)施工技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)和治理。在此共識(shí)下，經(jīng)多方選擇，中鐵隧道集團(tuán)設(shè)計(jì)院和科研所承擔(dān)了本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和治理任務(wù)。經(jīng)過三個(gè)多月的緊張施工，基本達(dá)到了一次根治、不留后患的整治目的，整治后隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不滲不漏。2003年12月26日通車至今一年多采，運(yùn)營狀況良好，尤其是對雙連拱隧道中隔墻滲漏水的治理效果非常顯著。

在隧道病害整治過程中，綜合采用了注漿加固堵水技術(shù)、結(jié)構(gòu)抽換技術(shù)、中空錨桿加固技術(shù)、引排技術(shù)和軟基袖閥式注漿加固技術(shù)等。尤其是對雙連拱隧道進(jìn)行注漿堵水過程中，采取普通水泥漿液和超細(xì)水泥漿液的配合使用，采用了注漿堵水結(jié)合引排水和單獨(dú)引排水治理兩種方案，目前來看，兩種方案都達(dá)到了預(yù)期的效果。

5結(jié)論

①隧道病害是國內(nèi)外非常普遍的現(xiàn)象，其原因是多方面的，高速公路隧道病害一方面大大降低了“高速”，一方面直接威脅到隧道的結(jié)構(gòu)和運(yùn)營安全。高速公路近年來的快速發(fā)展要求不斷提高隧道修建技術(shù)水平，避免或減少隧道病害的發(fā)生；②高速公路隧道病害的形式主要有滲漏水和結(jié)構(gòu)破損，其中滲漏水病害比較普遍；