发布时间:2023-10-05 10:22:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇海绵城市基本原理,期待它们能激发您的灵感。
1.景观规划设计课程现状分析
(1)过于强调软件操作
高职教育需培育高学术,高技能人才;高职教育固然要重视技能,但技能不单单是软件的操作,因为软件只是一种工具而已。设计能力、施工能力本身就是一种技能,是不同于单纯理论的实际操作。就目前高职景观规划课程来看,大多偏重于CAD,PS,SU等软件的实际操作,忽略了学生的设计能力,动手能力,创造能力,解决实际问题的能力,生态意识及社会意识。学生们往往软件操作能力很强,但是设计的实际项目缺乏分析,不够合理。
(2)课程体系及课程内容不够系统
景观规划设计是一门综合性的课程,交叉性很强,涉及内容广泛,需要植物学,生态学,社会学,城市规划等相关学科辅助。首先,就课程体系而言,学生除了基本的景观规划设计课程及CAD,PS,SU等基础软件课程之外,还应了解RS,GIS等信息技术及参数化设计软件课程,景观技术课程,植物搭配课程,景观生态课程等。其次,就课程内容而言,涵盖范围较小,内容不够系统。目前的课程内容除了讲解基本原理之外,主要包含公园规划设计、居住区景观规划、道路广场景观规划和园林植物4个知识模块,这些内容之间的关系是什么?除此之外,还应包含哪些内容?这些都是值得探究和改进的。比如,将知识模块设置为广场规划设计,带状空间场所规划设计,滨水带规划设计,面状景观规划设计,居住区景观环境规划设计等内容的话,学生掌握起来会更直接,更系统。
2.发展方向
(1)以就业为导向的教学内容改革
目前的教学内容基本分为公园规划设计、居住区景观规划、道路广场景观规划和园林植物4个知识模块。而目前景观规划设计岗位多分布在建筑设计公司,园林设计公司,以及小型的设计工作室,涉及到的实际项目主要是以以上4个模块为主,分方案设计、扩大初步设计、植物景观设计、施工图设计等具体岗位。因此新的课程教学目标和内容,除了讲解以上4个模块的基本原理及相应案例外,还应掌握景观项目方案设计、扩大初步设计、植物景观设计等专业技能,能完成各阶段全套图纸设计与文本制作并熟悉相关设计规范。具体体现为①景观设计原理部分,学生应掌握4大模块的设计原理;对气候影响,地形改造,土地利用,植物配置,水资源的了解与掌握。②设计前期工作阶段,学生应了解任务书;会实地测量;能够对实地资料与相关资料的收集与整理,并作出综合分析与评价。③方案设计阶段,学生应会分析并绘制总体平面图及各类分析图,透视效果图等。④扩初设计阶段,学生应会使用CAD表达相关图纸:总平图,道路设计、植物配置、景观节点的平、立(剖)面图等。
(2)高职院校的学生必须经过基础理论,专业理论,顶岗实习,最后到职场的过程,每个环节都是必不可少的。首先,必须加强基础理论课程教学。虽然高职教育与本科教育不同,高职教育更加重视实践,但基础课程是提高职业技能的奠基石,是学生的职业道德及行业规范的重要体现。其次,专业理论应实行项目化教学。教师必须是有实际项目操作的经验和能力,带领学生共同参与到实际项目中来,在做项目的同时,帮助学生掌握解决实际问题的能力,创意创新的能力,软件操作能力。再次,顶岗实习环节是强化专业技能的重要手段。顶岗实习要鼓励学生走出去,到国外,到长三角,珠三角等经济发达地区进行实习锻炼,了解新锐的设计理念及先进的设计技术,开阔设计视野。
(3)积极推进师资建设
培养高技能学生的前提是教师必须专业,推进师资建设包含两方面含义:首先,在校教师需走出去,一是到企业中,接受锻炼,了解最现实的行业需求;二是参加相关培训,接触新观点,新理念。比如,自去年起,景观行业兴起了一股“海绵城市”的建设,“海绵城市”的设计理念被应用到很多景观设计中。可是什么叫“海绵城市”?它是如何应用到景观规划设计中的?应该用到什么样的环境中?具体实施过程中的流程及技术是什么?对于教师来讲,如果没在企业中接触实际项目或参加相关专题培训,很难将“海绵城市”的设计理念带给学生。其次,尽可能聘请企业员工到学校进行专题讲座,企业员工来自生产,实践一线,熟悉各种类型的景观规划设计的设计规范及设计方法,他们会用实际工作的角度给学生讲解现实而直观的实际案例。
(4)采用灵活的教学方法
目前教学方式主要有讲授法、案例讨论法、参观考察、点评作业等方法。这几种教学方法在应用时要协调统一,灵活运用。比如,对于高职学生来讲,可能对单一的讲授法不敢兴趣,因此可以将案例讨论法作为知识传达的重要方式,对某个案例进行深入、细致的讲解、讨论,会比讲授法的效果更好。除此之外,应以教师工作室为教学平台,形成师傅带徒弟的教学模式。学生跟着老师做项目,讨论方案,学习软件的灵活运用等;与此同时,老师也可以将某些设计理念及原理告知学生,并让其学会使用。
结语
图11.该湖泊主要补给源为( )A积雪消融B地下水C大气降水D冰川融水2.在下垫面水分充足情况下,潜热通量值通常( )A夜大于昼B晨大于昏C夏大于冬D阴大于晴3.对该湖泊12-2月潜热通量值的表现,合理的解释是( )A下渗强烈B湖面结冰C云量增大D风速减小分值: 12分 查看题目解析 >2六盘水市位于贵州省西南部,为山地季风湿润气候,市区海拔1 800m左右,水网密布,植被良好。夏季上空经常有厚达1 000m以上的高湿度层,天气“凉爽舒适,滋润清新,紫外线辐射适中”,被称为“中国凉都”。据此回答4~5题。4.六盘水市夏季气候凉爽的最主要原因是( )A水网密布B太阳高度小,光照弱C森林覆盖率高D海拔较高5.六盘水市夏季紫外线辐射较弱的原因是( )A纬度低,昼长短B臭氧层厚,对紫外线吸收作用强C大气对太阳辐射削弱作用强D植被的遮挡作用强分值: 8分 查看题目解析 >3图2左图为我图某小学附近等高线图,右图为左图中AB线的剖面图。读图回答6~8题。
图26.该小学最有可能在( )A华北平原B黄土高原C云贵高原D东南丘陵7.最近该地利用GPS对土层进行定位,其目的是为了监测( )A滑坡B泥石流C洪涝D台风8.该地为了稳固岩层土层而采取的措施中短期内效果最不明显的是( )A排水B建抗滑挡墙C植树种草D清除土方减载分值: 12分 查看题目解析 >4抽水蓄能电站是利用电网负荷低谷时的电力,由下水库抽水到上水库蓄能,待电网高峰负荷时,放水回到下水库发电的水电站。我国规划建设了数量众多的抽水蓄能电站。图3为抽水蓄能电站组成示意图。据此回答9~11题。
图39.华北地区抽水蓄能电站建设的最主要目的是( )A增加水资源的储存量B循环利用水能资源C提高电网运行的稳定性D增加能源供给10.一天中,把下水库的水回抽到上水库的时间段主要是( )A0:00~6:00B8:00~11:00C14:00~18:00D19:00~23:0011.近几年,我国在西北地区规划建设多座抽水蓄能电站,主要因为西北地区( )A经济发展较快,常规能源短缺B太阳能、风能等新能源发展快C全球变暖,降水增多D水资源短缺分值: 12分 查看题目解析 >5阅读图文材料,回答下列问题。向日葵对温度的适应性较强,在花盘盛开时段(夏季)其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西。在纬度相同的情况下,高海拔的向日葵种植区的种子含油率比低海拔种植区高。乌克兰是世界上的葵花籽油出口国,其葵花籽油产量占全球总产量的25%。二十世纪二、三十年代,乌克兰南部因开垦土地,多次发生“黑风暴”现象。图7为乌克兰向日葵种植区分布图。
图712.在向日葵花盘盛开时段,比较乌克兰较低纬度地区和较高纬度地区花盘随太阳转动角度的大小,并说明原因。(6分)13.简要分析同纬度地区向日葵高海拔种植区种子含油率高的原因。(6分)14.指出乌克兰成为世界上的葵花籽油出口国的条件。(6分)15.你是否赞同乌克兰继续扩大向日葵种植面积?请说明理由。(6分)分值: 24分 查看题目解析 >6阅读图文资料,完成下列各题。材料一 R河为西班牙的第三长河,全长657千米,是西班牙境内可以通航的大河(现在的通航段只到塞维利亚S地)。图8为伊比利亚半岛示意图。
图8材料二 塞维利亚(S地)是安达卢西亚自治区首府,人口约200万,是南部第一大城市和商业中心,也是西班牙拥有内河港口的城市。附近谷地农牧业较发达,盛产谷物、葡萄、油橄榄、棉花、烟草和羊。塞维利亚的主要工业有造船、飞机和机械制造、棉毛纺织、卷烟与食品加工等。地理大发现时期,西班牙的船队从新大陆运来大批黄金、白银,经过塞维利亚(古称巴罗斯港)转运往欧洲各地。16.简述安达卢西亚自治区地理位置的特殊性。(6分)17.分析塞维利亚作为商业中心的有利条件。(8分)18.西班牙是全球清洁能源使用的典范。列举其广泛使用的三种清洁能源并说明理由。(8分)分值: 22分 查看题目解析 >719.博斯腾湖是我国的内陆淡水湖,由大小两个湖区组成,总面积接近1100平方千米,是西北地区重要的旅游資源。博斯腾湖水体在博湖县境内,但湖滨的岸地则由博湖县与和硕县管理,其中和硕县境内的金沙滩、银沙滩以水上娱乐、特产美食为主;博湖县境内的大河口、莲花湖、阿洪口、扬水站、白鹭洲等景点以观光游览为主。图9示意博斯腾湖主要旅游景点分市。
图9推测目前博斯腾湖景区旅游业发展过程中可能存在的问题。分值: 10分 查看题目解析 >820.“海绵城市”就是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,在需要时将蓄存水“释放”并加以利用,图是某城市局部区域模型图。读图文资料回答问题。
结合所学地理知识描述该区域推进海绵城市建设的做法。(10分)8 正确答案及相关解析正确答案
修建湖泊、湿地公园,增加地表水面积,提高调蓄洪水的能力;种植树木、草坪,扩大绿地面积,增加雨水下渗,提高吸水能力;修建污水处理厂,净化水源;建河流拦水坝,拦蓄洪水;改造地面铺设状况,增加雨水下渗;改造城市小区,增加蓄水、渗水能力。(答对5点即可,10分。其他答案言之有理,也可酌情给分。)解析
读图,根据图中的注记分析,该地为建设海绵城市,主要措施:修建湖泊、湿地公园,增加地表水面积,提高调蓄洪水的能力;种植树木、草坪,扩大绿地面积,增加雨水下渗;修建污水处理厂,净化水源;修建拦水坝,拦蓄洪水;改造地面铺设状况,增加雨水下渗等。考查方向
本题考查海绵城市,考查获取和解读地理信息,调动和运用地理知识、基本技能的能力。考查描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律。解题思路
关键词 汽车美容;漆面;封釉;
中图分类号U472 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)90-0109-02
0 前言
如果将汽车漆面比作人的皮肤,那么酸雨、氧化物、空气中的灰尘等就如同是真菌、螨虫一样对会汽车漆面进行破坏。现在,越来越多的人注重汽车外表的美容,汽车封釉就是汽车美容的一种,但是封釉的真正作用是什么呢?其正确的操作工艺又是什么?本文针对以上问题,对汽车封釉技术展开了讨论。
1 汽车封釉的作用
一般通俗的说,一般车的漆面的外表有一层非常薄的保护层,通常较为亮油或清漆,它可以增加漆面的亮度,并隔绝空气、保持车漆。在一些风沙天气较多的城市,如北京、西安,车速较快的时候,风沙对汽车漆面的摩擦也比较剧烈,如同使用一张沙皮纸在轻轻摩擦车身漆面,时间长了难免使汽车漆面暗淡无光。如果使用了比较不好的车蜡,这一磨损将被加剧,时间已久亮油或清漆脱落并露出底层漆,这样的汽车看起来就比较破旧。
新车的颜色鲜艳亮眼,可是在使用过一段时间后,车的外表开始变暗。那么自然而然产生这样一个想法,是否可以当新车的时候,使用“釉”将新车包起来与外界隔绝,平时保养时用水冲洗干净就能显现出汽车靓丽的外表。其实以上就是汽车封釉的原理。
封釉是从车蜡中衍生出的新型漆面护理方式,但是封釉中使用的“釉”是什么呢?许多汽车美容保养店的老板都不能给出准确的解释。业内人士的普遍共识是:所使用的“釉”是一种从石油中提炼出来的石油制品,是继蜡、高分子合成品后的最新一代的亚纳米级汽车漆面光亮保护剂,主体材料是二氧化硅与有机硅分子,具有密封、增亮、抗高温、耐盐碱性等特点。
而汽车封釉是值通过先进工艺和专用的工具是釉经过加热,并挤压进入汽车漆面的细小毛孔中,即用柔软的羊毛或海绵通过振抛机的高速振动与摩擦,把釉分子强力地渗透到汽车漆面的微小缝隙中。最后在车漆表面形成一层具有隔离紫外线、防氧化、抵御高温与酸雨腐蚀的功能。
通常对新车进行一次漆面封釉可以延长汽车漆面的使用寿命,并减缓其褪色,但可能对新漆面造成损伤;如果对旧车漆面进行封釉处理后效果则更为出色,因为封釉的其中一道工序就是将氧化褪色的漆面增加艳丽的色彩,封釉后的旧车就如同做了一次翻新的处理,漆面晶莹剔透,看起来非常靓丽,而且经过封釉后的漆面的持久性要比普通的汽车美容强过许多,即使封釉后不做任何其他漆面护理也能够维持一年左右,如果每隔3-4个月做一次相关的护理的话,则可以使爱车常年如新。
2 汽车封釉的操作工艺
根据以上所述可以知道,封釉美容在汽车漆面添加了一层无色、透明的保护亮层,普通的车主不能像补漆、贴膜那样直观的观察到自己的爱车的漆面变化,封釉的有无与好坏不能立刻就能辨别。车主职能通过监督相关技术人员的工作过程,从其操作的步骤、使用的产品和处理的时间等方面来间接识别、从而保证自己白白花钱。
一般而言,汽车封釉的整个工艺需要五道工序,其中作业时间大约为4到5个小时。
1)对车进行中性清理工序,为了保证清洗剂不会腐蚀车漆,所以不能使用普通的清洗剂,如果碱性的清洁剂残留在车体缝隙中则其腐蚀性会更大;
2)进行粘土打磨工序。由于汽车漆面存在长期积存的尘土、胶质等污渍很难仅仅通过清洗就能去除,所以当进行完清洗后,汽车漆面依然是不光滑,不平整的。这时候就需要一种从细腻火山灰中提取的“去污粘土”,对整个车体进行全面的打磨处理;
3)对车进行深度清洗工序。为什么要对车进行深度清洗呢?如同人的皮肤的毛孔中存在污渍一样,汽车漆面也存在脏物,在进行深度清洗的过程中,汽车清洗人员使用静电抛光轮,并与添加汽车光亮度的增艳剂相配合,静电抛光轮进行快速的旋转,从而产生静电将漆面微小缝隙中的脏污洗出来。而增艳剂在这一过程中,会渗透到漆面层的内部,与漆发生还原反应,从而使汽车漆面亮丽如新。以上所说的旧的汽车封釉后如同翻新一样,也正是由这一步起重要的作用。而抛磨的另外一个显著的作用就是江汽车漆面上微小的划痕磨平整;
4)对车进行振抛封釉工序。这一步骤是封釉美容的关键步骤。在专门的振抛机的挤压下,与釉相似的保护剂分子强力地渗透到汽车漆面的微小缝隙,形成非常坚固的网状保护层,附着在漆面表面。由于保护剂中由于了防紫外线的物质,可以大幅度减少日晒辐射造成的影响,并有效抵御酸碱等化学成份的腐蚀;
5)最后对车进行无尘打磨。封釉的最后一步工序是使用无尘纸把汽车仔细打磨一遍,最终汽车漆面就会非常光洁,如同镜面一般。
以上只是一个常见的封釉工序,在不同的汽车美容店封釉工序可能各有不同,如在其他汽车美容店中封釉工序可能为:冲洗,去污,补漆,抛光,封釉,烘干。
在大致地了解封釉的原理与步骤后,可以知道封釉工序中包括抛光,这一工序会减少原来汽车漆面的厚度,所以,对新车立即封釉并不是很好的选择。虽然封釉之后汽车表面看起来光洁靓丽,但实际上破坏了汽车的漆面,具有一定的损害。在我国南方的梅雨季节中,由于空气湿度是非常高的,所以也不适宜对车做封釉。
在封釉后的八个小时内,由于釉层还没有完全凝固,如果在这一时间对车子进行清洗,则水流与清洗剂会将未凝结的釉给冲洗掉,从而影响封釉的效果。其实在封釉后也应该避免洗车,由于釉层可以防静电,因此针对一般的灰尘车主只要用柔软的棉布等擦拭就可以了。在封釉结束后不应该打蜡,因为打蜡后的蜡层可能粘附在釉层的表面,在下一次封釉美容的时候,会因为蜡层的隔离而影响封釉。
3 结论
封釉作为一种重要的汽车漆面美容方式,越来越多的车主选择其作为保证汽车漆面光洁靓丽的必要工作。本文详细阐述封釉的基本原理以及作用,并介绍了汽车封釉的操作工艺与封釉后应该注意的事情,本文对汽车的保养与维护有一定帮助。
参考文献
[1]杨变英.新型汽车漆膜保护剂[J].世界产品与技术,1997(3).
[2]张守敏.汽车的封釉与打蜡[J].汽车运用,2008(10).
关键词:生物膜技术 除臭 恶臭 污染治理
随着社会经济的发展,城市化进程不断加速,其规模也日益扩大,就造成了可利用土地不断减少,并导致城市污水处理厂的位置越来越靠近居民生活区。近年来,各种除臭技术也都相继在研发、应用、进展当中,而生物除臭作为一种新型绿色环保技术以其经济,实效,操作性强的优点而得到大力推广。文章简要介绍利用生物膜技术脱除污水处理厂等臭气的研究进展。
一、污水处理厂气味的特征与危害
恶臭物质是指能引起嗅觉器官多种多样臭感的物质。在污水处理工艺过程中产生的气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味物质是无机化合物,例如:氨、膦和硫化氢;大多数气味物质是有机物,比如低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物。值得注意的是,这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,特别是被氧化。当活性基团被氧化后,气味就消失,生物除臭工艺就是基于这一原理。
城市污水中产生的恶臭分布广,影响大,对人体主要有呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统、神经系统、精神状态等几个方面危害。
二、生物除臭的基本原理
生物处理臭气的基本原理是利用微生物把溶解于水中的恶臭物质吸收于微生物自身体内,通过微生物的代谢活动使其降解的一种过程。被作用物最终被微生物分解为无机酸,形成不利于腐败微生物生活的酸性环境,并从根本上降解分解时产生恶臭气体的物质。
微生物除臭可分为三个过程:
1.恶臭气体的溶解过程,即由气相转移到液相;
2.水溶液中恶臭成分被微生物吸附吸收,即溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收,而不溶于水的臭气先附着在微生物体外,由微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,再渗入细胞;
3.进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用,使污染物得以去除。
三、生物除臭的主要方法
根据微生物在除臭作用中的存在形式,处理方法主要分为生物过滤法和生物吸收法,生物膜除臭技术正是结合了这两种方法,可以有效的去除污水处理厂等恶臭物质。
1.生物过滤法
生物过滤法除臭是目前研究最多、工艺最成熟、应用最广泛的生物除臭方法。该除臭法是在适宜条件下,使收集到的废气在通过长满微生物的填料,臭源物质先被填料吸收,然后被其上的微生物氧化分解为二氧化碳和水,由此臭味除去。
除臭过程中,固体载体上生长的微生物承担着物质转换的重要任务,微生物生长需要足够的有机养分,所以固体载体中应含
有一定浓度的有机物质。同时,为保持微生物的活性,必须为其创造良好的生存环境,在操作过程中,应注意控制温度、湿度、pH、养份等指标。
2.生物吸收法
生物吸收法(也可称为生物洗涤法)多采用活性污泥的方法,先将恶臭成分转移到水中,然后,再将受污染的水进行微生物处理。按气液接触方式分为两种形式:曝气式和洗涤式。
曝气式与污水处理厂的生物曝气类似,只是用臭气代替空气注入活性污泥中,所用的设备通常是曝气罐,风量为0.1~1 mm/s。该方法适用各种不同的恶臭气体,效果较好,其去除率与污泥的浓度、pH、溶解氧(DO)、曝气强度有关。
洗涤法是利用微生物、营养物和水组成的微生物吸收液来处理废气,此法适合吸收可溶性气态物。吸收废气的微生物混合液再进行好氧处理,去除液体中吸收的污染物,经处理后的吸收液可以重复利用。在生物洗涤法中,微生物及其营养物配料存在于液体中,气体中的污染物通过与悬浮液接触后转移到液体中被微生物降解。
四、生物膜除臭技术的在污水处理厂等方面的应用
利用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)能有效的去除蛋氨酸合成时甲硫基丙醇的恶臭,经两级串联的UASB处理后,其去除率达100%,而且使废水的恶臭消失。
利用改进型生物脱臭滴滤塔对硫化氢和氨气进行处理,考察了污水处理厂小试规模的改进型生物滴滤塔对NH3和H2S的脱臭效能及两者的相互影响,试验结果表明,该装置对H2S 和NH3去除效果较好,在循环液喷淋量为10L/s,气体流量为400L/s 的情况下,H2S容积负荷为68.2g/(m·h)时,去除率为99.2%;NH3容积负荷为10.53 g/(m·h)时,去除率达到99.5%。而H2S和NH3之间的相互作用对两者的去除效果没有明显的影响。同样,高质量浓度NH3对H2S 去除无影响,甚至高质量浓度H2S对NH3去除也无影响。
利用生物膜法处理恶臭气体H2S,他们采用PVC弹性立体填料进行了好氧生物法脱硫的研究,结果表明:生物挂膜速度快,驯化时问短,抗冲击自荷能力较强,在空速为100~200h-1,喷淋水量为1000~1500 L/(m·h),H2S质量浓度
针对污水处理场废气进行的生物滤池工艺开发、生物脱臭填料开发、H2S和NH3的处理效率以及工业化应用等。监测结果表明:开发的生物脱臭技术具有工艺简单、操作方便、成本低廉、无二次污染、处理效率高等特点,其中H2S处理效率最高可达到99%以上,NH3的处理效率可达到86%以上。
利用生物滴滤池中生物膜净化低浓度大 风量恶臭气体,他们采用内装塑料片、塑料丝、海绵块的中空鱼网状塑料球为填料的生物滴滤池,对某垃圾压缩站产生的低浓度大风量的含氨臭气进行了近1年的连续脱臭试验。研究了有关的净化效果与生物膜特性,在进口氨气浓度0.8~1.5mg/m3,风量8000m3/h,停留时间2.5s,氨气去除率为90%以上,达到国家一级排放水平。系统添加营养液时净化效果从75%提高到90%。
利用生物滴滤器处理味精厂挥发性恶臭的废气,报道了采用以沸石为填料的生物滴滤器净化处理味精厂内挥发性恶臭废气的试验结果。在一定的试验条件下,当高强度恶臭废气的进气量
采用生物滴滤塔进行了恶臭气体恶臭成分脱除试验,探讨了填料层高度、营养液喷淋量和停留时间对恶臭成分的脱除影响。结果表明,优化工艺条件为:填料层高度500mm,喷淋量为20L/h,停留时间40s。并在此条件下进行了连续运行试验,取得了良好效果。
五、生物除臭新技术
1.研制新的填充材料
生物除臭法装置中的充填材料最初都是采用一些天然材料或经适当加工处理后的天然材料如土壤、泥炭土、沸石、锯末等。
尽管这些材料具有价格便宜、材料易得等优点,但是大都存在着占地面积大、保水性不强、pH缓冲性能小、不适于微生物大量着生和不宜商品化等缺点。为了克服上述缺点,许多研究人员努力开发那些适宜微生物大量着生、吸附性强、保水性强、自身不易分解等兼具各种优点的特殊材料。至目前为止已相继开发出了多种新材料,如利用天然沸石与活性炭进行特殊加工合成的材料、多孔质金属氧化物、泥炭纤维与塑料进行特殊加工合成的材料、PVA颗粒等特殊材料,这些新材料的开发成功,大大促进了除臭装置的商品化,同时也促使人们去开发更加新型的材料。
2.筛选高效除臭菌
微生物除臭法中最主要的作用是除臭微生物,筛选高效除臭菌不仅可以达到使恶臭物质分解速率提高的目的,同时也可使难生化降解的物质得到有效地去除。目前这方面的研究大多采用驯化的城市污水处理厂活性污泥进行处理。由于大多情况下由臭气源排放的臭气往往是一种复合臭气,即多种臭气的混合物,单一微生物很难将臭气全部除去,因此将这些微生物进行分离、培养后进行研究具有较大的科学意义。
3.微生物菌群除臭剂的研制
制备固定化微生物,如海藻酸钠包埋的固定化微生物对甲硫醇的去除率高达90 %;筛选出对生化性较差的恶臭物质具有特殊降解性能的高效广谱菌;寻找菌株的最佳组合,或存活容易、适应性强及遗传性稳定的优势菌株,如分解H2S的黄单胞菌DY44等;通过基因工程改造菌株,把许多降解特性组合在一起,培育超级除臭菌种。
六、结束语
治理污水厂等方面恶臭的工艺多种多样,由于地域环境不同,在设计过程中,应根据自身的实际情况选择合适的除臭工艺系统。由于微生物除臭技术具有其他方法无法相比的优越性,如工艺简单、操作方便、去除效果好等,有着广阔的应用前景。但是,受时间和技术方面的影响,因此还有许多需要解决的问题,如高效率除臭菌株的分离与筛选;高浓度的恶臭气体、复杂的混合气体的处理研究;设备的除臭率与工艺参数之间的关系等等,以上这些将是今后科研人员的研究重点,这些研究将为我国的微生物除臭技术实现更大的突破。
参考文献
[1]王珏,黄天天.生物除臭技术在处理城市污水中的应用[J].中国矿业大学科技信息,2008(6):213-226.
[2]张皓,严红.微生物除臭技术的研究现状[J].大连大学学报,2008,29(3): 28-31.
国外绿色技术创新制度新趋势
绿色技术创新是对技术创新的拓展和提升,是生态文明视域下技术创新的崭新形态,是推动绿色发展的重要动力和迫切需求。
绿色技术创新需要制度的保障,它是指在全社会制定或形成的一切有利于鼓励、推动和保障绿色技术创新的各种引导性、规范性和约束性规定及准则的总和。
官产学研合作创新制度更加完善。官产学研合作创新是实现科学技术转化为生产力的重要途径,是优化配置创新资源的有力措施,是实现优势互补、分散风险和提高研发效率的必然趋势。
世界上许多国家和地区积极推动官产学研合作,如美国的新一代汽车合作计划、环境技术出口技术,英国的法拉第合作伙伴计划等。
日本以搞活经济为目标,服务于企业技术合作战略,通过以技术突破为目标的官产学研合作来发现和确定研发课题,促进研究成果的社会转化,采用公开招聘制和任期制选拔和吸引人才。
美国颁布的《国家制造业创新网络:一个初步设计方案》,意味着美国的官产学研结合进入了新阶段,加快了绿色技术创新的步伐。
绿色技术创新管理制度更加健全。为适应全球绿色新趋势,各国纷纷加强绿色技术创新管理制度建设。绿色管理制度更加强调人性化和柔性化管理,实现组织结构扁平化,减少管理层级,把内耗降到最低,把效率提到最高。
军民两用技术推广制度更加系统。部分军用技术绿化为民用技术,不断加强统筹协调机制和政策法规体系建设,打造军民融合开放共享的格局,实现军民领域技术、信息、人才、产品、标准等要素的全方位融合,提高军民融合公共服务水平,为绿色技术创新注入新的能量和活力,推动军民融合向更广范围、更高层次、更深程度发展。
认清初级阶段基本经济制度
初级阶段基本经济制度的内涵彰显了中国特色社会主义政治经济学的的特质。概括起来,社会主义初级阶段的基本经济制度的内涵体现了四个坚持。
第一,坚持社会主义方向。第二,坚持我国社会主义社会处于并将长期处于社会主义初级阶段。第三,坚持社会主义市场经济发展模式。第四,坚持国有经济的主导作用。
初级阶段基本经济制度是政治经济学中国化的重要体现。首先,初级阶段基本经济制度是政治经济学关于生产关系一定要适应生产力发展水平基本原理应用于实践的结果。
我国是社会主义国家,必须坚持公有制经济的主体地位;我国处于并将长期处于社会主义初级阶段,生产力发展水平还不高,必须坚持多种所有制经济共同发展。其次,初级阶段基本经济制度又是政治经济学方法论指导下人们认识演化的结果。
马克思说,社会生产关系,是随着物质生产资料、生产力的变化和发展而变化和改变的。改革开放以来,初级阶段基本经济制度是中国改革开放的核心内容,它源于改革开放实践,又推动了改革开放实践。
从本质上说,改革开放的历程就是不断地探索公有制为主体、多种所有制经济共同发展的基本经济制度的历程,也是社会主义市场经济体制不断深化的历程。
初级阶段基本经济制度是社会主义市场经济有效运行的基石。社会主义市场经济有效运行,不仅需要宏观层面的基本经济制度,还需要充满活力并具有竞争力的微观基础。
必须根据社会主义市场经济运行的要求,通过改革并进行有效的制度安排、选择适当的实现形式,形成自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束的经济实体。
第一,坚持公有制主体地位,通过分类改革发挥国有经济主导作用,不断增强国有经济活力、控制力、影响力。
第二,毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展,激发非公有制经济活力和创造力。非公有制经济和公有制经济的共赢发展,为社会主义市场经济创造了多元市场主体互相竞争、充满活力的体制环境。
第三,在两个毫不动摇的基础上发展混合所有制经济。发展混合所有制经济,就是要强调公有经济、非公有经济两条腿走路,这样才能走远、走好。
四川要求21个市州政府驻地建立水源储备制度
通过骨干水利工程和重点水源地建设,十三五期间,全省21个市州政府驻地要全部建立起应对特大干旱和突发水安全事件的水源储备制度。这是1月20日记者从在成都举行的全省水务局长工作会议上获悉的。
十三五期间,各地要强化项目储备、做好工程前期准备工作、落实工程质量监管,开工建设包括成都市李家岩水库等在内的50座大中型水库,加快武都引水工程二期灌区等68处在建大中型项目建设进度,进一步解决部分地区资源性、水质性和工程性缺水难题。
关键词:沸石;水处理;应用前景
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
沸石是水处理工艺中最为常用的吸附剂,它是一种天然矿物,由于其具有多孔性含水铝硅酸盐晶体,而具有较强的吸附水里面的异物,还具有其他的功能,如可以作为干燥剂、离子交换剂、过滤剂、催化剂或水质软化剂来应用于水处理工艺中。与其它种类的吸附剂相比,沸石在水处理中的净化工艺中表现为更强大的吸附能力和净化能力。国内外对于沸石的内部结构及其物化指标进行了较多的研究。本文主要介绍沸石在水处理中发挥各种作用的原理,并分析其发展前景。
1沸石的物化特性
沸石的化学式一般表示如下:(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba)y(Alx+2ySin-(x+2y)O2n)·mH2O。由沸石的化学式可以表明,SiO2、A12O3、碱土金属离子、H2O和碱四部分共同组成沸石。沸石的晶体结构是铝氧四面体(AlO4)和硅氧(SiO4)四面体两种。在这种四面体中,中心是硅(或铝)原子,每个硅(或铝)原子的周围有四个氧原子。
2沸石应用于水处理工艺中存在的问题及前景
将沸石应用于水处理工艺在近年来得到了大力推广,关于其应用机理的研究也越来越广泛,沸石促进了水处理工艺的生产效率,提高了水净化工艺的效果,但沸石在水处理工艺中应用依然存在一定的问题需要人们加以重视。如在废水处理中作为吸附剂的饱和沸石在应用后处置不当容易造成对环境的二次污染。通常处置吸附饱和的沸石应在废水处理方案确定的同时予以考虑,因为吸附饱和沸石在环境中收到雨水和空气的作用下容易将所吸附的污染物重新发散到土壤和大气中,对当地土壤及水文造成污染。一般考虑将吸附饱和沸石废物利用,如将其用于制作化肥、水泥、砌块或混凝土原料等。
在水处理工艺中的沸石研究,多集中于废水处理工艺,沸石对于废水中污染物质的净化能力,研究人员通常对其吸附指标和脱除指标感兴趣,而忽视了沸石净化污水的机理研究以及根据该机理如何提高沸石净化能力的研究。今后沸石的生产与研究,应多加重视沸石在污水、废水处理中的原理分析与研究,根据所得基本理论研究如何提高沸石的活性和净化能力,并大力促成我国的废水处理工业。我国具有丰富的沸石贮藏量,所以沸石在我国的废水处理工艺中具有广阔的应用空间,研究沸石在水处理工艺中的应用价值对于我国的水处理工业的发展具有重大的现实意义。
3沸石在水处理工艺中的多种作用
3.1沸石用作过滤剂
沸石是一种天然矿物,其表面粗糙,空隙率大,比表面积较大,质轻,天然具有较好的吸附能力。多用来净化废水中的悬浮物或藻类等,可以大大降低水的污浊度。我国许多城市都在使用沸石滤池来净化城市生活污水,这样处理的水大多达到回收用于工业生产或生活用水的标准。天然沸石由于质轻、强度较低,将其用于过滤剂时容易磨损破裂,所以一般在使用前需要进行一定的加工以加强其强度。
3.2沸石用于去除水中有机污染物
有机污染物是污染水源中的一类主要污染物。沸石对有机污染物的吸附能力主要取决于有机物分子的极性和大小,极性分子较非极性分子易被吸附,随着分子直径的增大,被吸附进人孔穴的机会就逐渐减小。一些常见的有机污染物如酚类、苯胺、苯醒、氨基酸等,多有极性,分子直径适中,可被沸石吸附。
我国一些研究人员考察了天然沸石对自来水中致色有机物以及水中优先控制污染物苯酚和苯胺的去除效果,发现将沸石与活性炭配合使用,可弥补活性炭对极性较大的有机小分子吸附能力差的缺点,将自来水中致色有机物基本去除,且对苯酚、苯胺的去除效果均较好。目前正在研制使用的分子筛膜(或沸石膜)处理饮用水中的污染物时,不但可以去除水中的消毒副产物的前驱物,还可以去除三卤甲烷类的消毒副产物,且分子筛膜的通留和截留特性优于纳滤聚脂膜。
3.3沸石用于高氟水降氟
高氟水指的是一种含氟量较大的水,其对人体健康具有重大的危害性,且随着我国工业生产规模的快速增加,高氟水在我国各地都有广阔的分布,需要人们加以重视。沸石由于对水中的氟具有较强的去除性能,且对于水中的其他化学组分不具破坏性,所以将沸石用于降氟改水使之含氟量达到我国的卫生标准要求,且使用该方法成本低廉,操作简便,适于大力推广。
3.4沸石用于硬水软化
沸石本身结构特征和配位键的不平衡决定了沸石能作为阳离子交换剂使用。王志贤等利用独石口天然沸石软化水的试验表明,经沸石处理后的软化水的质量已完全符合工业锅炉和一般生产部门使用软水标准,技术经济指标已达到或超过磺化煤离子交换剂的水平。
3.5沸石用于处理放射性废水及重金属离子
放射性废水的危害主要是由于其中所含的放射性核素引起的,它们对生物和人会产生多种损伤和致病效应。沸石能去除多种不同价态的放射性离子,不受辐射影响而失效。交换饱和后的沸石便于储存,比较安全,也可作为放射源使用。沸石几乎对水中所有的重金属离子都有去除作用,用于去除污染水源水中重金属将是一种很理想的过滤材料。
4 沸石处理废水的机理
沸石的内部结构主要晶体结构,其晶格中具有大小均匀的孔隙,孔隙率一般都超过50%,天然沸石中各个孔隙是彼此相通的,形成大量的孔道,这些孔道内部一般都存在较大的水分,这些水分在沸石受热后蒸发,使得沸石的空隙更大,其内部结构更接近海绵体而具有更大的比表面积,从而具有强大的吸附能力。天然沸石由于其表面具有巨大的活性而形成了较为强大的色散场,内部空洞中分布有众多的阳离子和氧离子而形成电场平衡,所以天然沸石具有较强的静电力。天然沸石由于具有强大的静电力和色散力所以其吸附能力特别强大,尤其是对于具有极性、易极化和不饱和的分子具有优先的吸附性能。也就是说天然沸石本身是一种极性的矿物,其内部的阳离子形成一个较强的正电场,具有吸收极性分子的负极性能,也可以通过其静电力将易极化分子极化从而吸附之,所以沸石在废水处理工艺中具有物理吸附和化学吸附两种吸附方式。
沸石独特的晶体结构使其具有大量的微孔,微孔径大多在10nm以下,与一般物质的分子大小相当,由此形成了分子筛的选择特性。因此沸石的孔径大小决定可以进入其晶穴内部的分子大小,只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入由此可见,沸石去除水中溶解状分子物质时,吸附起主要作用,而去除水中离子状污染物是离子交换和吸附两种行为共同作用的结果,以离子交换为主。
5结语
天然沸石在我国具有广泛的分布,由于其在废水处理工艺中作用明显,沸石在水处理中的应用研究也收到广大的研究人员的重视。天然沸石对于人体而言是无毒无害,无特殊气味且对环境没有影响的吸附剂,在水处理中应用相对其它无机处理剂来说耐酸、碱、热稳定性更好,且成本低廉,使用方便,更适宜于在我国城市综合污水、废水处理工厂中应用。
参考文献
关键词:高层建筑;钢结构性能化;防火设计特点;方法
中图分类号:TU97 文献标识码:A
引言
随着我国城市化进程的加快,大量建筑尤其是高层建筑快速增多,建筑防火安全问题也日益突出。如何提高大型建筑结构的防火安全能力是摆在建筑结构设计人员面前亟待解决的问题。
1.高层建筑钢结构构件性能化防火设计的特点
对于一些建筑功能多、空间大、防火分区难满足要求的高层建筑,对其钢结构构件进行性能化防火设计,相比于常规防火设计方法,有以下几个方面的特点。
1.1根据建筑物的各种不同空间条件、功能和其他方面的要求,结合防火目标,自由地选择各种防火措施并将它们有机地结合起来,形成高层建筑的总体防火设计方案。
1.2过对建筑物的火灾危险性和危害性进行分析和评估,有利于得到经济合理的防火设计方案,切实保障建筑的防火安全。
1.3在保证建筑物需要满足的防火安全水平的基础上,更加经济合理地配置各个防火子系统。
1.4充分考虑各防火子系统在整个设计方案中的作用,并对其相互作用进行综合的分析,避免了将各个子系统单纯地叠加。
在高层建筑中钢结构越来越多地被采用,在防火设计方面,性能化设计方法因其科学性、安全性和经济性而越来越被认同。下面简要结合实例来介绍高层建筑钢结构性能化防火的方法。
2.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性
2.1耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。
2.2建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱),梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。
现代建筑的发展趋势的特点:外观体量的庞大化、摩天化,显示了现代建筑的雄伟和神奇,各类功能场所在一起,共同组成一个建筑群,甚至一个超大规模的建筑物,建筑高度不断增高,这给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等都带来了不少困难。结构外壳的轻灵化、通透化,创新了现代建筑的风格与形象;新颖的钢结构使建筑的跨度增大,荷载减少;玻璃或金属的幕墙的运用使建筑外形日趋明快。但这些却都造成建筑的耐火等级的降低,建筑构件的耐火极限的缩短,也造成竖向防火分隔难以实施。内部环境的互融化,智能化,丰富了现代建筑的情趣和内涵,花园式室内庭院;集中控制的楼宇设施,将整个建筑融为一体,相映生辉,产生充满韵味的空间组合,给人以舒适和贯通的感觉。但是传统的建筑防火分区的措施难以落实,火灾的排烟更加困难。
3.提高耐火极限的措施
为了保证建筑的安全使用,在设计防火设施时,必须要尽可能的提高结构构件耐火极限。 主要的方法可以分为两大类:设计构造和防护层。
3.1在建筑结构耐火设计时,适当增加构件的截面尺寸,是提高构件耐火极限的有效方法。而,在处理混凝土构件时,合理的增加保护层厚度,也是一种非常简便、有效的措施。因为钢筋的强度变化,是决定混凝土构件的耐火性能的标准。基本原理是:通过增加保护层厚度,能够有效的延缓热量向内部钢筋的传递速度,这样可以很好的防止钢筋强度下降的速度,这样就教好的提高了构件的耐火能力。有效的改善结构的细部构造,也可以很好的提高耐火性能。如增加构件的约束可以减少挠曲;加强易受高温影响的部位,或者尽量避免;增加钢筋的锚固长度和改变锚固方式,比如将直线锚固改为吊钩、弯钩或机械锚固;处理好构件之间的接缝,避免穿透性缝隙。通常情况下,构件的防护层有三类:耐火保护层、耐火吊顶和防火涂料。实践表明,钢构件的耐火性能很低,如果不加其他保护措施,钢构件的耐火极限一般仅为0.25h,这无疑是不能满足防火设计要求的,所以钢结构往往需要做防护层。
3.2使用防火涂料,可以利用其在火焰高温作用下能迅速膨胀发泡,形成较为结实和致密的海绵状隔热泡沫层或空心泡沫层的特点,将火焰与基材相隔离,可以有效的阻止火焰在基材上的传播和蔓延,进而可以阻止火灾的扩大。从种类上看,防火涂料的种类多种多样,从涂层厚度的角度上看,可以分为薄涂型和厚涂型。薄涂型厚度在2—7mm,用于钢构件时,耐火极限可以达到0.5-1.5h;厚涂型厚度在8—50mm,耐火极限可以达到0.5—3.0h。
4.高层建筑钢结构构件性能化防火设计方法及实例
4.1 火灾下钢结构的温度分析
通常在火灾高温情况下,钢结构内部温度随之升高,钢结构的强度和刚度都会大幅下降,其承载能力也将下降,降到不足以承受其上的荷载作用时,便会发生破坏,可见,钢材虽为非燃烧材料,却不耐火。
根据BS5950《英国钢结构规范》第一部分进行设计的钢结构若未作防火保护,由于其自身只有15分钟左右的耐火极限,强度和刚度在环境温度为200℃以下时变化较小,但当温度超过300℃时,其强度开始显著降低,达到500℃时,强度降低了约50%-60%,其弹性模量、抗压强度、屈服点和承载能力等力学特性都有所降低,以至于低于建筑结构的承载许用应力。通常普通钢材在350℃时便会明显地出现承载力下降的趋势,故选择200℃作为临界安全温度指标是较为安全的。
4.2 高层建筑钢结构构件的性能化防火保护思想实例
某高层建筑的中部为一大型中庭,它直接连通上部的各层,庭上部为钢结构坡形采光屋顶,中庭各层周边为5m宽的回廊,屋顶的最高处和最低处分别距离地面为50m和40m。
4.2.1 最不利火灾场景的选择。高层建筑钢结构性能化设计的思想是:针对建筑物的具体情况和相关统计资料,对发生火灾时的火灾规模、火灾性质、最危险的位置、消防设施的状态等进行分析和评估,再参考不同可燃物的热释放速率,最不利火灾场景便可确定。
该建筑中庭内的主要火源为底层大厅的各商铺的衣物,以及各层回廊上垃圾桶着火。再分析该建筑的结构图,在各种回廊火灾情况中,顶层回廊垃圾桶的着火点离钢结构屋顶距离最小,该处发生火灾会直接对钢结构造成威胁,所以根据美国全国设计指南NFPA92B提供的资料,选择该处的火灾释放速率为1.25MW。
4.2.2 钢结构构件温度分析。先计算选择的最不利火灾场景下产生的烟羽流抵达钢结构构件处的温度,再判断其是否高于临界温度,以分析火灾对钢结构的影响。根据公式可计算出烟羽流的平均温度为58℃,中心温度为87℃,均低于200℃。
4.3 根据构件温升结果采取最佳防火措施
前面实例中的高层建筑钢结构屋顶,对于选择的最不利火灾场景,根据计算结果可知,距离钢结构较近的顶层火灾烟羽流的中心温度为87℃,比钢材的临界温度200℃小得多,故此钢结构屋顶不作额外防火保护措施也是安全的。
由例子分析可见,在最危险火灾场景下,钢结构构件的温升未达到火灾临界温度,其整体性能在无防火保护的情况下可满足结构要求,则可对该钢结构构件不采取额外的防火措施;但如果计算结果超出钢材的临界温度,则应根据性能化保护思想,采取经济、合理、有效的保护措施,对钢结构进行防火保护。
5.结束语
在高层建筑防火领域,钢结构防火是一个重要课题。尤其是当前高层建筑技术不断发展,若仍采用统一的防火要求和传统的防火保护措施,必将大幅增加相关的费用,但如果采用性能化的分析方法,对高层建筑的钢结构防火问题作出具体的分析,提出安全且经济的钢结构防火保护方案。
参考文献:
关键词:机场跑道;基层加固;浆液配比;压力灌浆;手持式落锤弯沉仪
中图分类号:TU755 文献标识码:A
引言:
目前我国已经建成近183个民航机场,场道铺筑面积达到了5000多万平方米,其中既有长期使用的老机场,也有新建、改扩建不久的新机场,这些机场绝大部分是水泥混凝土道面,而且大多数机场只有一条跑道。随着城市经济发展水平的提高和旅游业规模的扩大,机场的吞吐量在不断增长,同时随着机型的不断增大,跑道原水泥混凝土道面随着所承受的各种荷载的不断增加其破损程度也越来越严重,甚至出现跑道基层存在一定程度的脱空现象。为了改善机场的飞行条件,提高安全保障性能,在满足机场不停航安全运行要求的前提下,采取不破坏道面结构的注浆加固方法先对跑道基层进行加固,将粒料类基础的刚度提高,稳定性、板体性得到改善,以减少道面不均匀沉降,为跑道沥青混凝土加盖工程提供条件。
一、工程概况
云南丽江机场是云南省第二大支线机场,是云南省重要的支线机场,机场跑道长2500m。丽江机场跑道道面结构为:27cm水泥混凝土道面+3cm石屑找平层+30cm水泥稳定碎石土基层,跑道500~2200m范围内道面板边部厚度变为22cm。随着丽江机场客货吞吐量和飞机起降架次的迅速增长以及运行机型的逐渐增大,机场道面出现了掉边、掉角、断板等病害,并且病害区域比较集中,发展迅速。为了了解病害出现的原因,云南机场集团有限责任公司于2006年2月委托中国民航机场建设集团公司科研基地对丽江机场跑道进行了全面检测。通过详细的道面检测发现:丽江机场跑道存在严重的道面基础脱空,相对于目前运行的机型来看道面的承载能力略显不足。根据检测结果,建议应及时对丽江机场跑道道面基础进行灌浆加固,以减缓道面的破坏,提高道面的综合承载能力。
依据科研基地的道面检测结果及建议,云南机场集团有限责任公司及时组织了丽江机场跑道的灌浆试验段工程,灌浆试验段范围:跑道约18000平方米,分别位于自跑道南端(即跑道标牌距离)50~100m、1100~1400m、2400~2450m。并于2007年1月对灌浆试验段进行了道面弯沉检测。试验及检测结果表明:科研基地在第一次检测过程中对丽江机场跑道存在严重脱空的判定是正确的,灌浆试验段取得了良好的灌浆效果。通过灌浆基本消除了道面基础中存在的脱空现象,提高了道面的综合承载能力。灌浆后道面的破损速度明显减缓。在灌浆试验段完成,并取得较好的灌浆的效果后,不停航跑道基层施工的管理制度和措施,保证了机场的正常营运和飞行安全。
二、灌浆施工技术
机场水泥混凝土灌浆加固的重要意义:在基层与面层之间灌注泥浆,为道面沥青盖被提供条件,即提前解决水泥混凝土道面板下的脱空、断板、基层碎裂等问题,在提高基层刚度、稳定性的同时,提高水泥混凝土道面的承载力。
(一)设备选用
水泥混凝土道面面板的灌浆设备,主要是由压浆泵、灰浆搅拌机、胀卡头、水箱和发电机组等组成。
1、压浆泵的选择
(1)泵的压力:压浆泵的压力应根据灌浆材料的不同,管路的长短等因素来确定。水泥粉煤灰作为灌浆材料,压浆泵的出始压力为1.0Mpa。
(2)输送管的管径:由于输送距离较短,一般输送半径不大于30米,压浆管管径为64mm,排浆管管径为51mm。
(3)输送量:每台压浆机组额定工程量,单幅100m即20块,每班工作有效施压时间按4h计,则压浆机每小时机材料输送量应大于1.5m3,采用3m3/h输送量的压浆泵。
2、灰浆搅拌机的选择
灰浆搅拌机有两种功能,一是灰浆搅拌,二是灰浆储存,且灰浆储存内设有搅拌轴以防止灰浆沉淀离析。该设备主要参数:工作效率6m3/h,搅拌轴转速70转/min。
(1)胀卡头:胀卡头是压浆工作的重要部件,它是压浆管与水泥混凝土板衔接的媒介。胀卡头选用最大外径107mm,内径为38mm。为使压降顺利进行,胀卡头的最小旋紧力矩不得小于120m。
(2)预埋法兰螺帽:用环氧树脂涂在螺帽外侧,埋入已钻好混凝土板孔内,一般可用普通镀锌钢管加工。螺帽长要小于板块厚度,钻孔的孔径要与螺帽外径相匹配,一般为4~5cm。施工时,可将压浆头插入预埋螺帽,旋紧不漏浆即可。
(二)工艺流程
跑道基层大面积灌浆加固的主要工序:施工准备孔位放样钻孔灌浆封孔落锤弯沉测试钻孔取芯。
(三)灌浆前准备
检查压浆泵、发电机组各连接部件是否紧固,供电线路、电器是否工作正常,部位液面是否足够。压浆管路及胀卡头是否完整有效。
彻底排清砂浆搅拌机的积水及残留物。机组水箱、钻孔机水箱是否加满水。
根据各版块的弯沉值和损坏的具体情况,确定需灌浆加固的水泥混凝土板及范围。
(四)放样和钻孔
板间孔位与相邻板孔位均匀布设,每块板5孔,布孔偏差不大于5cm。使用Φ50毫米的钻头钻孔,深度偏差不大于3cm。
施工时派技术人员根据不同板块尺寸在道面板上用粉笔划好点位,再由钻孔人员钻孔,钻孔中对于钻孔钻杆的固定,用自制的脚踏板铁鞋固定,钻孔到一定深度后与钻杆脱离,固定效果良好,操作安全方便,提高了效率。
在不停航的条件下,不能影响第二天的飞机起降正常运行。
钻机自身具备吹孔功能,吹孔时间30秒~60秒,吹净孔底灰渣后,清扫孔口及道面灰渣。
在保证处理效果及其均匀性的前提下,注浆孔的布置应着重考虑以下两个重要因素:一是浆液的有效扩散半径;二是混凝土道面板块的形状和尺寸,应尽可能保证每块道面板各部位受力均匀。
浆钻孔机放置在确定的钻孔位置,开动钻机开关,观察钻头转向无误,并有水流出,方能开始钻孔。
钻孔前确保孔位避开预埋电线或地下管线。为提高灌浆加固效果,钻孔及吹孔均超前1~2d进行。这不仅大大提高钻进工效,利于通孔,同时可避免湿钻造成冲洗液对上基层的湿化。
孔的直径应略大于灌浆的喷咀直径,孔的深度应穿过混凝土板,钻入稳定的基层1~3cm。
用海绵块将钻孔的积水吸出,并用空压机清除板下杂物,形成空脱,以利浆体的分布和粘结。
将胀卡头牢固的安装在钻孔上。
(五)砂浆制备
跑道基层大面积灌浆加固工程解决的主要技术问题是浆液原材料的选择和浆液的配比,它关系到基层的可灌性和灌浆后强度的提高程度和经济性。
1、原材料的选择
(1)水泥:为了提高浆体的早期强度,选用42.5级硅酸盐水泥。
(2)粉煤灰:选用干排Ⅱ级粉煤灰。
(3)砂:砂的加入不仅可以提高浆体强度,减少其收缩,同时可降低水泥用量;选用细度模数为1.21特细砂,最大粒径小于0.6mm,含泥量小于1%。
(4)早强剂:添加适量的早强剂(主要成分为无水Na2SO4)。
(5)减水剂:采用XP-Ⅱ型高效减水剂。
(6)膨胀剂:采用UEA型膨胀剂。
(7)水:采用饮用水。
2、灌浆材料的配制
灌浆材料参考配合比(见下表)
组成材料 水泥 粉煤灰 砂 早强剂 减水剂 膨胀剂 水
配合比 组成比例 100 50 60 1.5 1 10 60
单位体积用量(kg/m3) 707 354 424 10.61 7.07 71 424
(1)根据所需灌注的体积、浆体配合比及施工速度、称取各种材料。
(2)开动砂浆搅拌机,早水中加入减水剂和早强剂,并将水泥、粉煤灰、砂、膨胀剂倒入灌浆机的搅拌桶中,先干拌均匀,然后再加入已溶有减水剂、早强剂的水,并不断搅拌5~10min形成均匀浆体。
(3)配置好的浆体,应在30min内使用,并且施工过程中应不停搅拌,中途不得停机。
(4)浆液运至现场以后,通过运浆车内泥浆泵抽至灌浆车储浆罐内,通过储浆罐内的搅拌功能进行搅拌,以防止浆液分层离析,减缓灌浆前的初凝速度,确保施工顺利和工程质量。
(六)灌浆作业
(1)灌浆方式。采用孔内填压,孔口循环灌浆法(其孔口装置包括:进、回浆管及装在回浆管路上的压力表、专用灌浆橡塞)等。使浆液在孔段中始终保持流动状态,减少浆液沉淀,便于排气、排水,以提高灌浆质量。
深层注浆法:灌浆深度分为两层,下层深度60cm(即基层以下),上层深度随道面板厚度的变化而变化,即跑道中心线两侧各3块板上层深度27cm;中心线两侧第四块板上层深度22~27cm;跑道最外侧板上层深度22cm。灌浆顺序先灌下层,然后提升至上层。
浅层注浆法:直接在上层深度27cm(边部减薄部分22cm)即道面板以下注浆。
(2)灌浆顺序。为了提高灌浆效果,减少灌浆过量流失,先灌周边孔;再灌中间孔,即用围、挤、压的灌浆方式,周边板块均超前灌注2~3块。如初始灌浆时发现挤出地下水,应从跑道或平滑的中心线开始灌浆,以利于排出基层中的积水。
(3)按规范要求的位置放置标尺,通过水准仪将标尺标高测定到同一高度,开始灌浆,同时用水准仪观察标尺读数变化,对道面抬升量进行监测。
(4)启动灌浆机,将压力泵的压力均匀增加到1.0Mpa进行灌浆。待浆体由其他孔中或边板挤出时,表明板下空隙已被灌满。
(5)当灌浆压力或抬升量达到设计要求后停止灌浆,关闭灌浆泵,为防止浆液回流,同时关闭灌浆枪上截门。待浆液压力消散后拔出灌浆枪,并迅速用特制封浆塞进行封浆,以防止浆液由于灌注其他板块而外溢并,保持与原道面表面齐平,确保飞行安全。
(6)拆除灌浆管时,为防止残余浆液污染道面,灌浆枪下放置一小桶,待管内残余浆量流尽后,接至下一注浆板块灌浆。
(七)灌浆控制
灌浆时严格控制灌浆压力和流量,并进行不间断跟踪监测。道面抬升量是灌浆加固重要的控制指标,直接影响灌浆质量。施工时必须严格执行技术要求中的控制指标,利用水准仪和自制专用的标尺对道面的抬高量按设计要求进行控制,真实记录数据,保证灌浆质量。
为保证道面的平整度及道面板企口不至于损坏,应对灌浆压力进行控制,施工时灌浆压力不大于1.0MPa。灌浆过程中,道面板允许抬高量要求不大于5mm。最终回落后道面板允许抬高量要求不大于3mm。
灌浆压力维持的时间应从三方面控制:灌浆压力保持在一定的数值时灌浆量不再增加,可以停止灌浆;灌浆时道面板出现大量的溢浆,应停止灌浆;道面板抬升大于5mm,应停止灌浆。
单孔注浆次数原则上分两次注浆,第一次注浆后应提起注浆管10~15厘米,待道面板注浆压力消散后进行二次注浆,两次注浆间隔时间不少于5分钟。
当板块突发异常抬升,板块之间的错台量已影响到飞行的安全,必须采取紧急措施,在该板块上实施开孔、压重的方式释放注入的浆液,尽可能使板块复道面清理。
灌浆的结束标准。当压力达到0.6MPa时则以道面板高程上抬≤3mm作为控制指标。只有当二者均在标准以下,才以灌浆量(单孔平均应≥0.5m3)及灌浆时间来控制。
(八)道面清理
在施工过程中实行边施工边清扫,即减轻工后清扫工作量,又有利于处理紧急情况。每日施工结束后,再次对现场进行全面认真彻底清理,在灌浆区域和通道上采用消防水车冲洗,不留任何残余浆液或杂物,保障飞行安全。
三、加固效果测试
(1)基层综合反应模量K和地基回弹模量E的测定。本次对基层手摆片石大面积灌浆,目的是提高基础承载力。如何进行定量的评价,按设计要求,主要是基层综合反应模量K≥8kg/cm3和地基回弹模量E≥250MPa。为此应用落锤弯沉仪对加固效果进行了综合测定。其基本原理是:分别采用K地基模量和E地基回弹模量,用有限元法计算道面在荷载作用下的应力与挠度,并编程;再用反算程序,即先假定一个模量值,然后计算最大挠度值,再通过连续迭代过程,比较计算挠度与实测挠度,使两者误差达到允许范围。连续迭代公式为:
这种迭代办法可以根据每次计算的误差调整迭代步长,当误差大时,迭代步长也大,当误差小时迭代步长也小。由此可加快迭代速度。落锤弯沉仪需进行室内标定,用室内模型板使承载板测定与落锤弯沉仪测定反算结果基本一致,两者误差在4%~8%之间,这样的误差完全能满足工程要求。
通过7d后用落锤弯沉仪对395块板进行测算(占全部加固道面板15%)结果为:K值为17.5~26.1kg/cm3,均值为24.318kg/cm3;E值为453.1~609.8MPa,均值为607.4MPa。以保证率85%计,则K85=16.63kg/cm3,E85=451.6MPa;以保证率90%计,则K90=14.78kg/cm3,E90=414.2MPa。并对其中43个点28d龄期后进行了测算,结果K值提高了22%~30%,E值提高了19%。
(2)静力触探是一种精度较高的定量检测方法,它是通过注浆前后的静探比贯入阻力的变化,来判断注浆效果,它具有连续、快速、精确的特点。特别适用于检验人工填土的密度及地基加固效果。机场跑道静探检测按注浆前每块道面板布设静探检测孔2个,注浆后静探检测,在注浆施工孔结束14d后进行。预留的检测孔布设在注浆孔有效影响半径范围以内,按相关经验取0.8~1.0米,并与施工前的静探测试孔位基本一致。
对机场的跑道基础可以采用灌浆的方法进行加固以提高其承载能力。同时通过适当调配浆液的配比及合理安排施工顺序,可以在保证飞机不停飞的情况下完成施工。注浆施工后用425#水泥封堵注浆孔,并在次日用乳化沥青加5~15mm粒径的碎石封孔,证明是有效的,不会对飞机起降形成威胁。
四、结束语
水泥灌浆技术在机场水泥混凝土跑道道面不停航条件下大面积加固的应用是成功的。对我国现存大中型机场水泥混凝土道面或道路干线的级配碎(砾)石或手摆片石等粒料型基层,通过水泥灌浆加固,提高地基各种模量,减小道(路)面上进行沥青混凝土柔性加盖结构厚度,或通过灌浆恢复面板与基层顶面的局部脱空,改善了板底原有受力状态,提高了基层的水稳定性,避免或解决出现脱空,唧泥等疵病具有参考意义。
参考文献:
[1]詹光富. 水泥灌浆在机场跑道及道路基层加固中的应用[J]. 福建建材,2013,02:31-33.
[2]苏镜华,詹光富. 厦门国际机场不停航跑道基层灌浆加固技术[A]. 中国水利学会地基与基础工程专业委员会.'98水利水电地基与基础工程学术交流会论文集[C].中国水利学会地基与基础工程专业委员会:,1998:5.