当前位置: 首页 精选范文 海绵城市研究方向

海绵城市研究方向范文

发布时间:2023-09-24 15:39:08

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇海绵城市研究方向范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

海绵城市研究方向

篇1

城市化在改变了城市道路、交通、住房等基础设施的同时,也引发了天气、水文、植被以及环境质量的转变。城市化进程不仅破坏了大面积的植被覆盖,而且也改变了水环境的自然循环过程。主要产生的问题主要体现在以下两方面:其一,大量的自然土地被城市用地所占用,导致城市雨洪问题的出现,雨水径流把污染物带人城市排水系统,影响城市河流水体的质量;其二,城市人口的增加使城市的需水量和用水量急剧增加,水资源供需矛盾增加,城市水环境压力增大。除此之外,城市雨洪问题对现有的公共基础设施造成了威胁,不断增加的雨水流量和雨水的流速侵蚀河道、河岸;强降雨时,降水量超出了城市排水系统的负荷,对现有的城市排水设施造成巨大冲击。

雨水收集及雨水花园设计

1.雨水收集

雨水收集是雨洪资源化利用的前提,海绵城市的建设可通过天然的水体及影响开发设施实现雨水储蓄。2014年我国中央提出住房城乡建设部关于印发海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建的通知,指出我国城市基础设施建设和城市发展过程中面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺、用地紧张等突出问题的复杂性需要靠低影响开发技术(LlD)来控制。其中具有储存功能第影响开发设施主要有湿塘、雨水花园、蓄水池及雨水灌。

2.雨水花园

雨水花园可以暂时滞留雨水,并通过植被吸收和吸附对雨水进行净化,在建筑与小区、绿地与广场、城市道路及水系统均可布置,适用性最为广泛。雨水花园只是在雨季用来蓄滞、储存、利用和净化雨水的花园,不是水景园。平时较少甚至是没有积水的,从形态来看更类似于一个随机出现的雨水渗透盆地。

雨水花园分为两类,一种以控制雨洪为目的,一般用在环境较好和雨水污染较轻的地域,如居住区等,主要起到滞留与渗透雨水的目的,结构相对简单。另一种以降低径流污染为目的,这种雨水花园不仅滞留与渗透雨水,同时也起到净化水质的作用,结构上需要进行严密的设计,适用于环境污染相对严重的地域。如城市中心和停车场等。

湿地设计

湿地是强调水文、土壤以及湿地植物三个要素同时存在的一种关系,水深一般不超过2m,湿生和水生植物占大多数,土壤为水成土,具有明显生物积累和潜育化特征,有利于水生动植物的生长和繁育。

1.湿地设计原则:①保护优先、科学修复、合理利用;②因地制宜、按需建设;③生态效益与景观效益同时兼顾;

2.湿地设计的目标:充分尊重自然,恢复自然,以水动力为基础,以水质为目标。以最完美的科学设计和工程,构建科学完善的水陆空间格局、丰富多样的植被系统及健全的水质净化系统,打造自然湿地,实现可持续发展,并可降低运营成本。

海绵城市水系空间格局设计

城市化地区应该减少不透水铺装,尽量恢复自然地貌和植被,增加水域,提高水系连通性,恢复丰富的河网、滞留塘、雨水湿地和湖泊等水体类型。海绵城市的水系设计既能将雨洪资源转化为水资源对地表和地下水进行补给,提高了水资源总量,缓解了生活和生产用水压力;又能增加水景观,提供更多亲水区域,提高周边土地价值;同时,也提供了更多的动植物栖息地,丰富生物多样性,真正意义上实现区域的良性水循环,实现区域城市水系统空间格局价值的最大化。

雨水就地下渗设计

降雨时会有以下三种情况:一部分蒸发变成水蒸气返回大气(大约占降雨量的40%),一部分下渗到土壤补充地下水(在自然植被区,大约占降雨量的50%),其余的降雨随着地形、地势形成地表径流(在自然植被区,大约占降雨量的10%),注入河流,汇人海洋。但是在城市发展的进程中,随着城市地表的硬质化,地表径流可以从10%增加到60%,下渗补充的地下水可能急剧减少,甚至是零。通过海绵城市的定义我们可以知道,一个具有良好雨水收集利用能力的城市,应该在降雨时就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水,调节水循环。

低影响开发中,人工土壤渗滤主要用作蓄水池等雨水储存设施的配套雨水设施,使雨水达到回用水水质指标。每座城市和每一片区域都会存在区别于其他省市的独特的地理属性,下渗能力强的砂土地区,不需要对土壤性质做过多改变,以渗透功能为主。若该地区降雨量较大且时间集中,则可以考虑以储存及调节功能为主。下渗能力弱的黏土地区则首先考虑是否对土壤性质进行人工改良,壤土地区则要综合考虑当地情况。

小结

城市水资源的最大来源是降雨,海绵城市设施通过滞蓄、下渗,把城市降雨量最大限度地留在城市当中,将城市雨洪转化为宝贵的水资源。想要利用雨洪资源,就需要城市打造更多的湿地、湖泊、绿地、公园,城市的宜居程度和生态安全将得以提高,也成为城市增加活动空间和生态空间。而这些空间的大小、形态、分布格局,都应该考虑历史最大连续降雨量、地形地势、城市发展格局。当然雨洪是资源,如何存储这些资源,也就成为海绵城市建设的关键。

篇2

中图分类号:S60 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230057

1 风景园林生态学研究进展

关于风景园林生态学的研究,著名科学家钱学森教授在1958年3月曾经发表文章“不到园林怎知春色如许――谈园林学”。直到1999年末钱学森教授已发表各类论述有关园林、城市学的书稿、书信百余封,这意味着老一辈科学家们对于中国的城市、建筑、园林景观建设的高度重视,同时为中国城市的建设指出了方向。在最近20a,虽然中国发展迅速,但也从侧面带来一系列污染、破坏问题。以人文景观为例,开发公园增加旅游资源,取得经济效益,但这使得其他城市纷纷仿效,大力打造各种城市公园,以致于公园建成后的经营难以为继;目前,全国城市中开发的人造景观公园,成功率大概占总数的20%,其余的均为开发不当。

随着科技的不断进步,城市化建设不断加快,风景园林生态学也在不断的完善。生态自然观点的提出为城市化建设与自然之间的处理关系提供了新的解决思路和解决方法。在中央城镇会议上发表了讲话:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”。社会经济的高速发展和生态环境的严重污染产生的不对等结构使得风景园林规划中越来越重视生态环境的弹性和自我调节能力,在整个生态环境中的建设中多方向的环境质量改善的措施在不断的颁布和实施。其中2015年国家颁布了“海绵城市”的试点项目,并通过评审选出了海绵城市的试点城市他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。经过专家组的仔细审评确定的海绵城市试点城市目的是通过建设试点城市来观察海绵城市在生态环境改善中所起的作用,完善海绵城市并使它更大作用的发挥生态建设在环境治理中的作用,使海绵城市理论在风景园林规划中更为广泛的推广,海绵城市的技术的完善提供相关的技术数据和实践经验,使海绵城市理论在风景园林规划中的应用更为科学、合理、经济,通过最直接、简单有效的方法,得到最大的生态效益。作为园林规划设计的服务对象扩展到大地综合体,是多个生态系统的镶嵌体由人类文化圈和生物圈相互作用而形成的 [1]。

城市化之前,因为土壤的涵水和缓冲作用,大量的雨水在短时间内并不会迅速的汇入地表水系,河流的水位也不会在短时间内大起大落。城市的建设开发之后,的土壤面积在不断地减少,由于雨水无法渗入土壤,进入地下水系而形成的只能在城市地表水流径流,被人们称为“雨水径流”。众所周知在森林、湿地、丘陵、农田等自然环境中,并不会因为正常的降水形成积水灾,这是因为雨水通过地表的土壤可以直接渗入地下土壤中,进入地下的水系循环系统内,在城市化不断发展的进程中,因为城市的道路、硬质铺装景观、建筑面积的大量非渗透性的表面积在不断的扩大,以及对城市中河流、湖泊等自然水体的侵占、围湖造田,河道建设过程中大量采取硬质铺装的处理等,城市原本的生态系统遭受到了极大的破坏。面对正在不断恶化的城市生态环境,雾霾等恶劣天气的影响,在2014年2月《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防涝水平,大力推行低影响开发建设模式.加快研究建设海绵型城市的政策措施”。2014年11月. 《海绵城市建设技术指南》:2014年底~2015年初,海绵城市建设试点工作全面铺开,并产生第1批16个试点城市。“海绵城市”的产生源于业内和学术界,他们常用“海绵”的吸附特性来比喻园林内对水和污染物的吸附能力。例如澳大利亚人口研究学者布吉(Budge)应用海绵来比喻城市对人ISI的吸附现[2]。“海绵城市”的提出在某种程度上是借鉴国外的经验,同时结合本国的发展特点,进行试点城市的建设。通过不断的研究和实践,现在的“海绵城市”理论和技术正不断的完善和进步,早在2003年俞孔坚曾提出“河流两侧的自然湿地如同海绵.调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害[3]。但是提出这个理论仅仅是针对河道的调洪和蓄水而提出的,现在“海绵城市”的概念转移到城市甚至是整个地带区域的宏观理论。

2 海绵城市与生态系统的关系

在生态系统的循环中主要的循环包括大气循环、水循环、碳循环等。其中最为重要的就是水系统的循环,水循环是推动整个生态系统循环的根本动力,只有在水循环的前提条件下才能实现动植物的生长,物质能量的流动,从而使生态系统能够正常的运转。

在生水系统循环的过程中,解决地表水径流是解决城市中一下雨就看海的窘况的关键。现代工业的不断发展,使得新材料在社会建设中发挥着重要的作用,使得楼房的高度在不断提高,建筑的结构也在不断的提升,城市的路网不断的向外延展,城市的面积不断的扩大,整个城市形成一个有机的整体,这种有机体被视作是一个整体的生态环境,这种生态的环境在某种程度上对自然造成了一定的破坏,在更大的层面破坏了自然本身的生态系统。如果我们利用自然过程,收获其提供的免费服务,而不是去剥夺它的能力,那么另一种城市形态,乃至另一种城市文明的生活方式将赫然在目:人们会在街道旁或者公园种植蔬菜和粮食;洪水也会被城市所利用而非被拒于高墙之外;废物和废水会被自然过程吸收和净化;鸟类和其他本地物种会和人类共同栖息在我们的后院;人们会欣赏真实的自然之美而非训话或高强度人工维护下的自然[4]。面对这越来越严重的问题,海绵城市的理论提出成为了解决这个问题的关键。

3 海绵城市与风景园林规划的关系

风景园林规划在城市规划后期的建设作用越来越被人们所重视,绿地规划为人们提供城市生活所必须的绿色活动场地,降低城市的烟尘,噪音,温室气体等,还能为城市提供充足的氧气、水分和适合人类居住的环境。

海绵城市的建设过程中,最为主要的就是景观规划的合理性。在合理规划的前提下才能充分的发挥城市景观生态对城市空气质量、城市水土保持等生态环境建设中的作用。通过风景园林的规划设计,使得城市作为一个生态的整体,抵抗外界的干扰,形成更稳定的生态系统。城市园林不能墨守陈规地采用原来的建设方式,被动地实施养护、管理,应该以生态学的理论重新认识和建设园林并了解风景园林生态学对风景园林的影响和作用,认识园林植物在风景园林规划中所起到的重要作用,特别是要处理好生态植物与园林植物的群落关系,人与生态群落之间的关系,进一步加强园林绿化与经济效益的认识。只有这样才能充分发挥生态在风景园林规划中的作用。

4 海绵城市在城市建设中的应用

我国城市的大部分河道中依然是传统模式的建设方式,当面临城市遭遇雨水冲击时,城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、净水、供水的海绵体能,也不能减少城市内涝和季节性干旱对城市日常生活中水循环的干扰。这并不是中国自己的专利,比中国还要早的提出相类似的理论的还有很多国家,例如美国提出来的低影响开发(LID)、澳大利亚所提出的水敏感城市设计(WSUD)、还有英国提出的可持续排水系统(SuDS)、法国提出的替代性技术(ATs)等。这些理论所阐述的共同点就是减轻雨水循环对城市自然水文特征的影响,同时改善雨水的水体质量。

对于雨水进入河道的相关治理技术不断的发展和提出的过程中,产生了很多专门进行河道水体质量检测的相关技术标准,随着技术的不断提高,人工智能的不断开发和完善,使得现代技术对水体质量检测的标准也不断的升级。表1,是通过雨洪管理规划软件的基本设计指标,这个指标就是目前比较优秀的雨洪管理软件,由于开发较晚、设计理念相对成熟、商业化运作等,IWM Toolkit 的指标总体较突出[5]。

通过表1的监控测算数据,能够清晰的反应出lWM Toolkit 的直观性,所以能够在市场占有率更为广泛。

4.1 LID思维模式的引入

专家们在不断探索着人与自然和谐共处的自然理水方式。20世纪的美国就曾提出的一种较为先进的雨水管理模式,指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等[6]。LID的核心就是雨水调蓄方式,其中它主要包括雨水的入渗、蒸发、滞留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滞留带、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、储水池、透水路面等。借着这一思潮,政府职能部门提出了建设“海绵城市”这个理念。

4.2 绿色屋顶和雨水花园相结合

按照各物种自身的生物学特性,充分利用空间资源,让各种生物有机地组合成一个和谐、有序、稳定的群落[7]。绿地空间设计的最主要的方式是垂直绿化,而屋顶花园的雨水收集是生态学在风景园林规划中的重要应用。屋顶雨水污染程度轻,在绿色屋顶的过滤之后,雨水的净化标准完全可以满足灌溉要求。可以通过收集系统的收集直接进行存储,为以后在枯水期的时候供给社区绿化灌溉、浇洒道路、冲洗厕所以及车辆清洗等使用。这种模式的优点在于竖向的绿化和横向的绿化有机的结合起来了,形成一个整体,在雨水的净化处理时,收集储存形成一个行之有效的雨水收集系统。雨水花园的结构由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层。同时设有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超过设计蓄水量的积水,这样既能够满足对雨水的收集和利用同时也不会因为雨水的过量而造成植物的生长环境改变对植物的影响,同时能够避免对生态系统的破坏。

4.3 铺设透水装置

在人行广场、停车场等地区,大量采用具有渗水性能的面层铺装,渗水地面不仅可以减少地面的热量反射,还能保持土壤的生态功效。雨时能较快消除道路、广场的积水现象;当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担,防止河流泛滥和水体污染[8]。

以上这些设施可构成一个雨水循环系统,自然降雨通过绿色屋顶和雨水收集装置,利用管道导入地下过滤器,城市广场水渗入蓄水池中城市道路水进入到附近的植被草沟,最终水分通过地下的雨水管网都汇集到生态置留塘中,置留塘水面蒸发,形成降雨,近而形成水循环。这样可以有效地控制雨水径流,减轻雨水径流污染,并且收集储存的雨水还可以用于景观灌溉等用途,相应地减少了对可饮用水的消耗。

以北京奥林匹克公园为例,整个公园是一个很好的“海绵体”,有效利用了之前提到的设施,园区包含雨洪收集、再生水利用、循环过滤净化、湿地净化等各种工程设施,总水系面积84.2hm2,总蓄水量130万m3,这些工程设施的外在形式表现为公园内的景观路面、休闲绿地、下沉花园、龙形水系、森林公园等,既做到了节水养水,同时还营造了一道亮丽的景观带。

据了解,整个园区的透水铺装地面约17hm2,下凹式地形17hm2,滞蓄雨水,减少灌溉量,水系滞蓄16.5hm2,雨洪集水池9个,容积7200m3 ,下沉花园蓄洪沟调蓄8000m3,渗滤、收集管网长60多km。整个奥林匹克公园每年的用水量超过1700万m3,其中利用再生水就有800万m3,将近全年总用水量的1/2。

5 风景园林规划在园林景观中的结合

景观生态学和风景园林学结合的范围随着社会和科学技术的不断发展而不断的扩大。近些年来,随着风景园林规划设计范畴的扩大,更多的生态学技术以及生态系统服务手段被引入了风景园林规划设计中。如废旧工厂改造中废物处理[9]。随着风景园林规划设计的对象和范围的扩大,除现有的主要以生物种群、群落生态学以外,生态系统和生态学等理论将逐渐应用在风景园林景观规划设计当中;随着风景园林景观规划设计中尺度的扩大,在陆生生态学、淡水生态学、湿地生态学、海洋生态学等生态学科中,将在滨水生态设计、湿地保护设计、海岛景观设计中也同样起到十分重要的作用;随着风景园林景观规划设计工作的不断发展,在大地生态学、景观生态学、城市规划生态学、经济生态学、数学生态学、污染生态学等学科中的交叉学科,生态学和风景园林景观规划设计关系更加密切;随着风景园林景观规划设计成果的不断创新和科学性要求的提高,在生态学技术手段和风景园林景观规划设计的前期勘察和数据整理收集过程中的应用,也会大大地提高,更多的生态学的技术手段将会出现在风景园林景观规划设计的整个设计、施工过程中。

6 小结

生态规划与设计已经成为国内外风景园林学科发展的重点和研究的热点之一[10]。实践所证明,风景园林景观规划和生态设计是一体的、协调的,在人类的需求与自然生态关系中,是将人类和自然资源的开发、利用及转化的影响降低到最低程度的重要途径之一。建议国家和地方政府给予更多的支持和投入,特别是需要提高基金项目资助的范围和力度,同时加强与国际上先进的技术进行交流与合作,从而达到园林景观规划与生态设计层面推动我国园林景观生态学科的研究和应用,使得我国的园林景观生态学能够达到世界顶级的水平。

参考文献

[1]王祥荣.生态园林与城市环境保护[J].中国园林,1998,14(2):14-16.

[2]Budge T.Sponge Cities and Small Towns:a NewEconomic Partnership[M]∥Rogers M F,Jones D R.TheChanging Nature of Australia’s Country Towns.Ballarat,Australia:Victorian Universities Eegional ff,esearch Network Press,2006.

[3]俞孔坚,李迪华.城市蓄观之路――与市长们交流[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:149-155.

[4]俞孔坚.景观作为新城市形态和生活的生态基础设施[J].南方建筑,2011(3).

[5]鞠茂森.海绵城市建设水资源综合规划技术lWM Toolkit介绍[J].城市建设理论研究, 2015(8).

[6]邢薇, 赵冬泉, 陈吉宁,等. 基于低影响开发(LID)的可持续城市雨水系统[J].中国给水排水,2012,27(20):13-16.

[7]王祥荣.生态园林与城市环境保护[J].中国园林,1998,14(2):14-16

[8]侯立柱, 冯绍元, 韩志文,等. 透水砖铺装地面垫层结构对城市雨水入渗过程的影响[J]. 中国农业大学学报, 2006, 11(4):83-88.

篇3

Abstract: Discussing about the property of fluidal plastic clay and the actual state of the building, analysis the main influential factor for the building in shield tunneling, the determination of monitoring site, to optimize the technical project for penetrating under the building (before, medium, after) in this solid and how to ensure it’s go through the building smoothly on the basis of controlling the ground lower effectively.

Key words:Shield ; fluidal plastic clay; Propulsive parameter; Building

中图分类号:U455.43文献标识码: A 文章编号:

天津地铁3号线第14B标段的铁东路站~张兴庄站盾构区间采用小松(ф6340)土压平衡盾构机先后穿越两栋四层住宅楼、北环铁路线路等特殊地段。分别推进至45环(右)和50环(左)后进入流塑状淤泥质粉质粘土层。右线(90~180)环、左线(95环~185)环范围内下穿两栋四层建筑物(隧道埋深仅10m)。

①该土层为④5淤泥质粉质粘土,褐灰色呈流塑状,夹粉土薄层和贝壳碎屑,平均重力密度为18.64Kn/m3,承载力(仅为80kpa)和自立性均非常小。

②区间右线先行施工,当左线盾构二次穿越时使土体再次扰动。

③该建筑基础为条形基础,砖混结构,年代久远、抗变形能力极小。。

1.目标确定

①住宅楼保护等级:一级

②建筑物沉降控制要求:累计沉降+5mm~-15mm,单次沉降≤-2mm/d

③监测值超过总变形量1/2时报警,并采取应急措施。

2.现状分析

2.1主要原因

流塑状淤泥土层盾构施工对地面两栋四层住宅楼影响因素排查表:

2.2对策制定

推进控制包括推进速度、出土量及土压力等主要施工参数的设定。三者相互影响:若推进速度而出土量,则土仓土压力,其结果将导致地面隆起。反之推进速度,出土量将令土压力,引起地面下沉。为此盾构推进过程中应做到:降低推进速度,严格控制盾构方向、姿态变化,减少纠偏,杜绝大量值纠偏。

对策一:推进速度控制

穿越前盾构掘进速度拟定在2.0~2.5cm/min,施工中根据监测信息反馈情况再做调整,尽量保持推速稳定,减少土体扰动,避免对建筑物结构产生不利影响。

对策二:出土量控制

出土量控制在理论值的95%左右,即V=37.8×95%=35.91m3/环,保证盾构切口上方土体能微量隆起0~+1mm,以减小土体的后期沉降量。

对策三:土压力设定

(1)盾构掘进正面土压力设定的一般情况

根据土压平衡盾构的原理(图2-1),土仓中的压力须与开挖面的正面水土压力平衡,以维持开挖面土体的稳定,减少对土层的扰动。

图 2-1土压平衡盾构原理图

(2)盾构近距离穿越过程中工作面土压力计算

根据理论及施工经验,穿越区域拟定土压力设置如下:

(实际土压力设定值根据沉降数据值进行微调)

2.3拟定方案

(1)控制段Ⅰ区特点及控制措施

推进速度为2.5~3.5cm/min,并保持0.19Mpa压力。重点控制注浆工序,根据监测反馈的情况实时调整注浆量、注浆压力及其它施工参数。

(2)穿越段Ⅱ区特点及控制措施

盾构左、右线进入建筑物结构正下方。推进速度在2.5cm/min以内。考虑建筑物自身重量及建筑物基础对土压力的分散作用,将土压力设定为0.21Mpa左右。

(3)穿越后控制段III区特点及控制措施

推进速度为3.0~3.5cm/min,并保持0.20Mpa左右压力,重点控制注浆工序。

3.实施情况

3.1收集相关资料

通过走访、调查,并与建筑物产权单位联系,积极收集建筑物的相关资料。

3.2精确设定土压力

(1)理论计算

依据土体静压力公式P= k0×γ×z,(k0为穿越区域土层的侧向土压力系数)结合穿越区域盾构覆盖深度和地面建筑物自重来计算土压力P,从而确定盾构切口刚进入建筑物时的土压力值。

(2)动态调整

根据监测反馈的数据,及时调整土压力。每次以0.01 MPa为原则进行上下调整。

3.3合理控制同步注浆量

(1)结合同步注浆试验

依据相似工程同步注浆经验确定正常掘进同步注浆量设定为理论建筑空隙的250%左右,浆液稠度为9~10。并根据测点反馈数据以0.5 m3 /次(环)为单位进行增、减同步注浆量。

(2)均匀施工

在确保盾构正面变形控制良好的情况下,使盾构均衡匀速施工。

(3)同步注浆浆液质量控制

根据实际土层情况确定适合盾构穿越建筑物时浆液的自立性和抗压性。

(4)防止盾尾漏浆

穿越前检验盾尾密封装置,使用高质量的盾尾油脂,每环不少于30Kg,严防盾尾漏浆,如发现盾尾漏浆,须及时加海绵板,牢固粘贴在管片外弧面上,情况严重时采用聚氨脂密封盾尾。

图3-1 同步注浆示意图

3.4提高二次注浆效果

(1)后期补压浆控制

二次压浆采用单液或双液浆,浆液通过管片的注浆孔注入地层,适时适量补压浆,注意控制注浆压力,压力不应超过0.8Mp,为了降低影响,一般采用少量、多点、多次的方法进行二次注浆。

图3-2二次注浆示意图

(2)风险预防

确定二次注浆环号、孔位、注浆量并通知专业队伍进行补压浆,做好压浆记录。

3.5采用多种监测方法

(1)模拟段设置

在穿越前50m左右设置模拟段,用于模拟穿越施工,优化掌握并量化施工参数。

(2)隧道测量

①隧道轴线测量

在正常段盾构推进中,每环对盾构及管片姿态进行测量,出具盾构报表。

②隧道沉降监测

自隧道推进试验段开始,取隧道落底管片上最低点为隧道沉降观测点,监测频率为从拼装工作面后5环开始,每天监测一次,直至隧道稳定。

③建筑物变形监测

合理布置建筑物变形监测点和制定监测频率。在正常区段,隧道轴线上监测点间距为每5环一点。为提高检测精度,在推进试验段及穿越后区域加密监测点及各布置4个横向沉降监测断面,横向沉降监测断面以隧道中心为轴线,距离轴线1m、3m、5m、9m各设置一点。

3.6加强设备管理

自盾构进入试验段后,加强对盾构设备、同步及二次补压浆设备、行车、电瓶车等的检修和保养。

3.7管片拼装控制

在管片拼装过程中,缩短盾构停顿时间,采取各种措施防止盾构机后退。

3.8防止漏水漏砂

施工中加大盾尾油脂的压注量,在拼装管片时在管片外垫海绵,以减少和阻止漏水漏砂。若出现漏水漏砂情况严重,在拼装中的管片外加垫多道海绵,且漏浆通道一旦堵住,及时进行二次补压浆。

4结论

随着我国城市化进程的加快以及城市轨道交通建设规模的扩大,类似土层中采用盾构法施工的情况将不断出现,鉴于地质情况的特殊性,在盾构施工时,如何优化施工参数、完善各项技术措施、保证机械设备运转质量、加强掘进拼装施工管理等是值得进一步探讨的一个新的课题。

【参考文献】

[1]《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)2003年版

[2]《城市地铁工程质量检验标准》(DB29-54-2003)天津市工程建设标准

[3]周文波《盾构法隧道施工技术及应用》中国建筑工业出版社.2004年11月.第一版

[4]鲁桂琴,张斌,刘国庆,盾构推进引起周围土体附加应力的力学分析[J].西部探矿工程.2008,20(8):162-165。

篇4

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.166

1 引言

“海绵型”电厂的提法根源于“海绵城市”概念,是为解决中国城市内涝问题于2015年被提出的。其整个体系的主要构架是来自美国的LID(低影响开发),其目的是为了控制水质,净化水源。针对目前热火朝天的海绵城市建设,笔者认为在“海绵型”电厂的讨论中存在几个误区:

2 “误区”分析

2.1 “误区一”,仅强调设计概念,忽略实际指标的落实:

“海绵型”电厂设计首先是要符合规划设计条件中的指标,在不超越“控规”要求的总量的前提下适当调整指标。绝不再仅仅是提出基于LID的设计想法或设计理念。强制性指标:多年平均径流总量控制率与SS(悬浮物)总量去除率;指引性指标:下沉式绿地率、透水铺装率、绿色屋顶率、下凹绿地率与单位面积控制容积。

(1)对于电厂,笔者认为应采取以“净”为主的低影响开发措施,根据项目所在地的气象水文条件,合理制定年径流总量控制率,建议应低于公园、居住区及城市广场的年径流总量控制率指标。

电厂厂区内的地面雨水,一般或多或少可能会掺杂着主要为含煤污水与含油污水,含煤污水悬浮物浓度一般小于10mg/l;含油污水悬浮物浓度一般小于5mg/l。针对上述污染物应采取相应的过滤与沉淀的处理措施。

(2)关于电厂道路、停车场的硬化,笔者不建议采用透水铺装,必定电厂内交通运输量大,车辆以重载车辆居多,不适宜采用透水铺装进行路面硬化;但是,电厂内人行道可以采用透水铺装,与绿地结合,增强自然渗透。在保证电厂运行安全的前提下,下渗减排以达到资源化利用的效果。

(3)建议采用绿色屋顶,结合雨落管断接或设置集水井等方式将屋面雨水断接并引入周边绿地内小型、分散的低影响开发设施,或通过植草沟、雨水管渠将雨水引入场地内的集中调蓄设施。

2.2 “误区二”,假借设计概念,没有实际数据,忽略“实事求是”:

“海绵型”电厂设计应以数据说话,而不仅仅是强调概念,只会说,没有分析计算和数据反馈的情况。这就要求通过对本地化参数(暴雨强度、设计雨型、土壤渗透系数等)进行计算,得出电厂所在区域的实际降雨量,通过年径流总量控制率、径流峰值流量、年径流污染物(SS)控制率来反映设计效果、投资效益与设施利用效率。

(1)径流总量控制途径包括:雨水的下渗减排和直接集蓄利用。

根据《室外排水设计规范》(2014年版)规定,“综合径流系数高于0.7的地区应采用渗透、调蓄等措施。”对电厂而言,主厂房区,包括汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉区、送风机与一次风机区、除尘器区、引风机区、烟道与烟囱区,及脱硫区域的地面是要求进行水泥混凝土硬化以满足电厂运行检修的要求。该区域综合径流系数约0.85,高于0.7,需要采取渗透、调蓄等措施。建议采用推理公式法计算本区域的雨水设计流量,根据下沉式绿地面积计算下渗容积,根据场地条件选择允许的储存容积、调节容积,推导出年径流总量控制率。

(2)径流峰值流量控制是低影响开发的控制目标之一。低影响开发设施受降雨频率与雨型、低影响开发设施建设与维护管理条件等因素的影响,一般对中、小降雨事件的峰值削减效果较好,对特大暴雨事件,虽仍可起到一定的错峰、延峰作用,但其峰值削减幅度往往较低。因此,为保障城市安全,在低影响开发设施的建设区域,城市雨水管渠和泵站的设计重现期、径流系数等设计参数仍然应当按照《室外排水设计规范》(GB50014)中的相关标准执行。

(3)径流污染控制是低影响开发雨水系统的控制目标之一。考虑到径流污染物变化的随机性和复杂性,径流污染控制目标一般也通过径流总量控制来实现,并结合径流雨水中污染物的平均浓度和低影响开发设施的污染物去除率确定。年SS总量去除率,可通过不同区域、地块的年SS总量去除率经年径流总量(年均降雨量×综合雨量径流系数×汇水面积)加权平均计算得出。

① 年SS总量去除率可用下述方法进行计算: 年SS总量去除率=年径流总量控制率×低影响开发设施对SS的平均去除率。

② 低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%-60%。

2.3 “误区三”,走马观花,忽略“因地制宜”,缺乏基础数据分析

“海绵型”电厂设计中的设计方法应切实可行,因地制宜,而不是走马观花、照抄照办“海绵城市”的做法。这是因为各个电厂所在区域不同,土壤渗透性,区域大环境能否承载大量雨水的下渗,下渗时间是不一样的,所以应根据该地的暴雨强度、土基、土壤渗透系数、地下水位高程等条件综合考虑。

(1) 透水铺装的选用:首先路面下的土基要有一定的透水性能,土壤透水系数不应小于1.0×10-3mm/s,且土基顶面距离地下水位宜大于1.0m。当土基、土壤透水系数及地下水位高程等条件不满足本要求时,宜增加路面排水设计内容。

对于电厂而言,建议:①人行道可以采用透水铺装。②升压站区域与水塔区域的地面建议采用一定级配的碎砾石硬化或高度不影响进风塔冷却效果的草皮或地被植物进行覆盖。③煤场区域不建议刻意减少地面径流量,应统一收集、经絮凝、过滤、沉淀后达标排放。

(2)下凹式绿地:根据地区土基、土壤透水系数及地下水位高程等条件,考虑下凹式绿地允许的雨水下渗量,应结合调蓄设施,对于不能消纳的雨水应考虑及时外排,以保证电厂安全为第一。同时根据水分条件、径流雨水水质等进行选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

3 结语

“海绵型”电厂设计是适应国家政策要求,保持生态开发的一个趋势,如何更好的运用该设计手段是今后设计所要不断追求的。因此,“海绵型”电厂设计应因地制宜,且必须用数据说话。

参考文献:

[1]住房建设部.海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建[S].2015.

篇5

中图分类号:TU984 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)19-0101-02

近年来,城市的快速发展给社会带来繁荣经济的同时,也给城市带来一系列的环境问题,人们的居住环境遭到过度的开发、土地遭到破坏、绿地的效用越来越不明显。这些现象都使得整个城市禁受自然生态的能力下降,只要出现下雨天,整个城市就像进入了海景景观内,土地的硬化带来了城市的瘫痪。为了转变这种情况,发展和改善城市的生态环境,实现雨水的重复利用和积存,促进城市的生态文明建设,就必须发展合理的绿地规划设计,将城市可持续发展战略落到实处。

1 海绵城市内涵

海绵城市是指城市可以像一块海绵一样,能够将水资源良好的收集和释放。即下雨天时将雨水吸收、渗透、蓄存、净化,以此实现水资源的保存和重复利用,又不会对城市生态环境造成威胁,可以良好地适应自然天气和自然灾害,在需要水资源的时候释放,在不需要的时候蓄存,具有良好的弹性。

这一理念是以整合水资源的整体调度、源头分散供给为重点的,使得整个城市的地下水循环系统实现合理分配,既保证了自然环境的协调,又保障了人工环境的优化。建设海绵城市,就是建立一个合理的水资源调配系统,实现合理的水资源循环,为城市的绿地建设提供水资源的供给,例如道路两旁绿地、公园绿地等,保障其水循环的自然顺畅,地表径流持良性发展,城市绿地环境更加优质。

2 国内海绵城市发展

我国针对城市雨水循环系统的研究最早开始于20世纪末21世纪初,首先将北京、上海、深圳等大型城市作为雨水循环系统技术的试点,2001年颁布的《雨水集蓄利用工程技术规范》,更标志着我国雨水系统控制技术的初步成熟。

深圳市于2004年从美国引进低影响的开发理念,与美国土木工程师协会等方面进行技术交流合作,编制了城市绿地等雨水利用工程的地方技术规范,将此规范应用于城市的城市雨水系统建设中,并取得了新的建设理念,即“渗、滞、蓄、用、排”,这为以后城市绿地规划建设可持续发展提供了理念保证。

3 城市空间中绿地景观设计策略

(1)下沉式绿地。城市的公园绿地能够改善城市的局部气候环境,为城市提供氧气、温湿环境、优良景观,为城市居民日常生活增添一抹优质的绿色环境,利于居民的身体健康。储存、回用、入渗、排水、管路等五个主要部分构成了城市公园绿地中的雨水系统。下沉式绿地这一工程技术设施的应用,能够增强雨水的利用,将雨水进行蓄存和净化。下沉式绿地的优点就在于它的土质疏松、土壤透气性稳定,比一般的植被草地渗透率高15~20个百分点,能够将雨水的蓄存提升到一定高度。城市绿地的植被覆盖率高,这利于雨水渗透到地下补给为地下水,设计的优化应将净化入渗系统引入,将很大程度上提高雨水的利用率。绿地设计上应该加入路面高于绿地高度、雨水口高于绿地高度的规划,其中雨水口连接管道,形成一个雨水优良流动的下沉式绿地系统。假如下雨,雨水就会将抵达绿地,将绿地浇灌,绿地会吸收、渗透、储存一部分,而绿地吸收储存不了的多余的雨水就会流入雨水口内,雨水口连接的管道会将多余的雨水汇入城市河流或其他地方,这样保证了雨水在绿地上的使用和储存,更使得河流和地下水实现补给,减少了城市中雨水过多造成水泄不通的现象,也不会对绿地植被造成破坏。

(2)下沉式道路。城市道路的存在是为了城市的交通、市民行走,是城市空间建设的重要组成部分,但也是雨水最爱汇聚的地方,几乎所有的雨水在道路上汇聚,就逃不过在道路表面的径流,如果道路上的雨水汇聚不为重视的设计,就会造成“海景”景观的现象。在城市道路上的设计也采用下沉的模式,即在道路两边的人行横道铺设透水设施,道路行车中间的中分带和道路两侧的绿化带应该低于道路路面的高度,假如雨水较多的情况下,长时间的雨水浸泡会对路面的路基造成安全威胁,影响交通安全,所以要在靠近路基的一侧用混凝土或其他设施挡住雨水的浸泡,防止雨水渗透的影响,保证路基及交通安全。在绿地的空间设施允许的情况下,可以将绿地中间设置一个给雨水缓冲的空间,利用这个缓冲空间将其与下沉式绿地联为一个整体,将雨水通过缓冲空间流入周边的其他绿地环境,实现雨水的吸收、渗透,也将道路上多余的雨水进行了储存。要在此设计中引起重视的是,在城市道路上的初期地表径流的雨水中,含有大量的污染物,例如城市废弃物、重金属尘埃、路面垃圾材料等,这些污染物一旦渗入雨水,而初级雨水再汇入城市绿地植被中,将会危害绿地植被的生长,更严重地会污染地下水,对地下水造成二次污染,破坏整个水循环的系统。所以,雨水的初级处理在设计中是必不可少的,需要用雨水初级净化设施对雨水中的污染物进行过滤,才能够流入绿地植被。

(3)下沉式广场。城市的广场为城市居民提供日常娱乐、休闲的活动空间,同时也在城市雨水汇聚的场所中占有重要位置,因此广场上的雨水处理也是一大重点。在设计广场时,应将广场周围的绿地高度适当降低,高度低于广场的整体高度,以此将雨水汇聚状况减少,全部汇入周围的绿地中,保证绿地对雨水的吸收和储存。在这一部分中,绿地植被的设计应加入灌木、乔木、花卉等,在为广场的整体景观提分的同时,可以更加充分地改善地表雨水的渗透能力,加强雨水的吸收,营造良好的广场生态环境。广场的透水层应在先进生态技术允许范围内使用低碳环保的材料,加强雨水下渗程度,保证雨水的充分汇集和收集储存。在利用先进透水材料的同时,适当设置有坡度的排水路面,或者用与景观相符的管道将多余的雨水汇入管道排出去,以防止雨水被绿地植被的过度吸收。对于初级雨水可能有污染的状况,在广场上设置两种不同的水质汇聚区域,将初级雨水和其他雨水进行分离,利用初级雨水净化设施对初级雨水进行净化,同时可以保证处理后的雨水和正常雨水都可以进入绿地被吸收储存。广场的范围有些会有限制,于是有些雨水的渗透和流失并不能保证立马见效,此时就需要在绿地范围内种植耐干旱同时耐水湿的植被,这种植被生命力强,对多水多旱状况都能够适应,符合现代城市的气候特点,也能够保证广场范围内整体植被的景观视觉效果。在广场周边范围内设置检测水量装备也是有必要的,装置能够对雨水分配进行调制,减少没有及时通过下沉式绿地装置的雨水对植被的过度浸泡状况发生,将浸泡时间尽量缩短,提高植被的生长环境质量,保证广场景观效果。

(4)下沉式立交桥区。有些城市的立交桥下也有着绿化带,而一般的路面两侧高度都随着立交虻恼体高度而有些纵坡弧度。这种状况一旦下雨,就会造成路面范围内的雨水长时间汇聚没办法及时排出,造成道路交通的不安全。在这一部分绿地设计中,可以将路面高度适当提高,使绿化带的高度降低,下雨时使雨水汇入绿化带,而不是积在路面。绿化带内可以种植一些草木花卉、灌木丛等,或者设置一些山石景观,使得城市立交桥在繁忙的道路交通外可以有一份城市外的惬意。

(5)下沉式居住区。居住区是整座城市建设的中心部分,大量城市居民在此地居住,给居住区的重要性加上重要的一笔。居住区的绿地建设是整个城市绿地环境中的重要组成部分,它的设计关系到大量居民们的日常生活、身心健康,所以设计要求会更加严格。居住区的整体设计应以更加及时的排水为主。在主次道路、人行道、休息娱乐区的地下铺设透水装置,并且要在大范围的绿地面积上使得绿地高度低于这些道路高度,使居住区内的积水较少到最小值。设计中建议在绿地中种植耐干旱耐水湿的树木,保证雨水的及时吸收排出。另外在绿地范围内设置排水口,若雨水量过大,排水口就会起到及时排散多余雨水的作用。可以在居住区内设置一些自然山石、小湖等,便于积水的分散排出的同时增加居住区的景观视觉效果,既实用又美观。

4 结束语

随着众多城市化问题的日益涌现,人们也意识到生态环境保护与自身生存生活之间的紧密联系,向往高品质、高优化、人与自然和谐统一关系的生活,追求对城市雨水资源的合理利用。在这种情况下,使下沉式绿地设施参与到海绵城市绿地设计规划中,就显得尤为重要了。这种生态基础设施能够实现城市绿地的多功能化,明显改善城市小气候环境,提升城市整体绿地布局的合理化,在海绵城市建设中发挥着不可替代的作用。只有充分利用好这一生态基础设施,才能够真正使海绵城市发挥其应有的作用,保护好地下水循环系统,实现水资源的可持续利用,建立生态文明的城市社会。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华,袁弘,等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(6):26-36.

[2]宋晓猛,张建云,占车生,等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报,2013,44(7):779-790.

友情链接