第1篇：大直径管道下穿地质复杂铁路路基施工关键技术研究
1工程概况
麻章污水处理厂厂外配套管网一期工程在B段穿过黎湛铁路，截污管道外径为2900mm，内径为2400mm，长约50m，采用泥水平衡顶管机掘进施工。顶管与铁路夹角近90°，顶管下穿既有黎湛铁路位置为电气化双线铁路路基，采用无缝钢轨及有砟轨道，路基顶宽约15m，底宽约26m，路基高度约2.0m。管道埋深为6.0～10.0m，管道坡度为2‰。穿越的土层主要为第⑤层软塑～可塑粉质黏土，容许承载力为110kPa，该层土天然容重r=19.1kN/m3，直接快剪凝聚力C=18.3kPa，内摩擦角p=9.7°。
2泥水平衡顶管掘进机顶进施工方法
一进场即先进行地基注浆加固，然后同时施工工作井和接收井，为下阶段顶管作好准备。
2.1泥水平衡頂管工作原理
泥水平衡顶管法的工作原理是采用机械掘进技术，其特征如下：刀盘将切削的土壤先送入泥水仓，然后送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，通过刀盘充分搅拌后，由排泥泵经排泥管道将泥水送至地面泥浆池，经沉淀或分离后泥水可重复利用，残渣外运；掘进过程中，通过刀盘及顶速平衡正面压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力；采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程不间断，施工速度快；无需土质改良或降水处理，施工后地表沉降小。通常，泥水平衡顶管的主要设备有掘进机、主顶设备、测量设备、井内旁通控制系统等；辅助设备包括泥水埋处理、注浆设备、中继间等。由于本次开挖使用的掘进机具有以上这些特殊的构造，因此它的破碎能力较强，破碎的最大粒径可达到掘进机口径的40%～45%，破碎的卵石强度可达200MPa（如图1所示）。
2.2工作井和接收井施工参数
（1）工作井的净宽度B≥D1+2×1.2（管道两侧各留1.2m操作空间）。
（2）工作坑的净长度L≥l2+l3+l4+k。
式中：D1为管道的外径；l2为顶管机长度，D2900长4.5m；l3为千斤顶长度，为1.8m；l4为环形顶铁厚度，为1.5m；k为后座和顶铁的厚度，为0.5m。
（3）接收坑内最小净宽度B≥D2+2×1.0（管道两侧各留1m操作空间）。式中：B为接收井内净宽度（m），D2为顶管外径。计算得：D2400顶管工作井，L≥4.5+1.8+1.5+0.5=8.3m，B≥2.9+2×1.2=5.3m，按圆形井设计，R≥[（4.5+1.8+1.5）2+2.92]0.5=8.32m，因此圆形工作井内直径取8.4m。
D2400顶管接收井，L≥4.5，B≥2.9+2×1=4.9，按圆形井设计，R≥[4.52+2.92]0.5=5.35m，因此圆形接收井内直径取6.0m。
为了满足工作井、接收井井底地基承载力要求，必须对井底进行止水幕处理。工作井：止水幕两端加固宽度为4.2m，两侧加固宽度为10.8m，加固深度均为17.9m；管底加固长度为24.1m，井底直径为8.4m，深度均为9.6m。接收井：止水幕两端加固宽度为4.2m，两侧加固宽度为9m，加固深度均为12.85m；井底直径为6.0m，深度均为7.2m。经加固后，地基承载达到120kPa，可满足井底地基承载力要求。特殊情况下，如遇井上浮现象，可利用井底集水井（砂底），采取临时降、排水措施。顶管工作井井内布置如图2所示。
如果发生流砂管涌和隆起的现象，随即向井内灌水压重，不让地下水自由流动带动砂土涌流，消除流砂管涌和隆起的现象，然后进行水下封底，稳定井壁。水下砼达到设计强度后抽干井内水，在井内进行清淤，浇素砼垫层或做过滤层后绑扎底板钢筋，浇灌底板砼。
2.3顶推力计算与后靠背设计
本工程顶管外径为2.9m的钢筋混凝土圆管，管壁厚0.25m，混凝土强度等级为C50，设计抗渗标号为W8，预制管节每段长2.5m，采用承插式“F”形管接口。采用泥水平衡顶管施工，泥水平衡顶管的顶力包括泥水平衡压力和管壁摩阻力。
2.3.1顶推力计算
在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理，若压力较小，大量的泥砂会涌入，造成路面被破坏，地表设施受损；若压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。顶进阻力主要由迎面阻力、顶进阻力2个部分组成，即
F=F1+F2=π×2D×P/4+π×D×f×L
式中，F为总推力；F1为迎面阻力；F2为顶进阻力。
2.3.2泥水平衡迎面阻力计算
F1=π×2D×P/4
F1=π/4×2D×P（D为管外径2.9m；P为控制土压力）
P=K0×γ×H0
式中：K0为静止土压力系数，一般取0.55；H0为地面至掘进机中心的厚度，取最大值10m；γ为土的湿重量，取1.9t/m3。
P=0.55×1.9×10=10.45t/m2
F1=3.14/4×2.9×2×10.45=47.58t
2.3.3顶进阻力计算
F2=π×D×f×L
式中：F2为顶进阻力（kN）；D为顶管外径（m）；L为顶管长度（m）；f为管壁与土的平均摩擦阻力（kN/m2），采用触变泥浆减阻；一般淤泥、淤泥质细砂取f=1kN/m2。
F2=3.14×2.9×1×50=455.3t。
2.3.4千斤顶选择
根据以上计算方式，结合顶管的长度、地质、管径等因素，同时考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取2.0倍能力储备。由前面顶力计算可知，本工程最长管段的顶力为502.88t，配备200t×4台液压千斤顶能完全满足顶力的需要，活塞行程为3000mm，主油泵最大供油壓为40MPa，供油量为10L/min。
2.3.5后靠背设计
为了保证顶进质量和施工安全，本工程采用钢筋混凝土沉井后背，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀，需要承受的最大顶力按照3000kN计算，在工作井底部设置厚50cm的钢筋砼后靠背，后靠背结构和沉井结构整体受力，经过验算校核，该工作井的后靠背能满足顶管的顶力要求，满足在8120kN的顶力作用下抗裂，竖向、横向的抗倾覆要求。泥水平衡法顶管施工示意图如图3所示。
2.3.6顶进
顶进工作流程如下：安放机头→安装承接口钢环→安装连接电缆、油管、进出泥水管路、注浆管路→伸出顶镐活塞杆→顶进→缩回顶镐活塞杆→拆出承接口钢环→拆除机头管内电缆、油管、进出泥水管路、注浆管路→安放钢筋砼管继续再顶。
2.4顶力测量和纠偏的方法
2.4.1平面控制测量
严格控制好导线点和洞门复测、轨道定位、高程控制测量及顶管机和管节的跟踪测量。顶管机进洞前开始对机头进行跟踪测量，在顶管机背面仪表盘处及后靠背上安装激光经纬仪，随着机头的顶进，随时跟踪测量，根据测量的成果，对顶管机的左、右、上、下位移进行随偏随纠。测量时每天做好测量原始记录，并观察已顶进完成的管节沉降情况。
2.4.2纠偏措施
（1）穿墙和纠偏阶段要求每顶进10～30cm测量1次。正常顶进阶段为50～100cm测量1次。
（2）工具管纠偏要在顶进过程中进行，绘制工具管侧点行进轨迹曲线图来指导纠偏，管轴线偏差不允许大起大落。
（3）纠偏控制由纠偏千斤顶进行，掘进机共有纠偏千斤顶4个，纠偏角度2.5°，能上、下、左、右4个方向进行全方位纠偏。一般情况，每次纠偏角度不大于0.5°，以适当的曲率半径逐步地返回到轴线上来，做到精心施工。
（4）纠偏由激光经纬仪进行测量，激光经纬仪发出的激光束照射在位于钻掘系统内的光靶上。根据测得的偏斜数据，操纵液动纠偏系统，使掘进系统前部铰接的机头产生偏摆，从而实现铺管方向的调节。纠偏过程分4个步骤进行，具体方法如图4所示。
为减小顶管对地面沉降变形的影响，根据工程地质资料选用大刀盘泥水平衡式顶管掘进机进行施工。顶管机装备顶力为8000kN，施工时主顶最大顶力不超过4000kN，在穿越铁路时控制主顶最大顶力不超过3000kN，避免引起铁路路基隆起。
顶进时，通过管节上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥桨，在管道四周外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。根据工程施工总进度计划安排，采用1只顶管机头投入本工程可满足工期要求。
3地层变形分析
3.1Peck法
在顶管穿越铁路段的低沉变形计算中，参照盾构隧道引起地面沉降量及沉陷槽的计算原理，采用Peck法进行计算分析，其沉陷槽横向分布如图5所示，具体公式如上：
式中，Smax为管顶中心最大沉降量（m）；S（x）为横向距顶管中心x距离处的地面沉降量（m）；i为沉降槽曲线反弯点距离（m）；φ为顶管上部土层内摩擦角（°）；Z为顶管中心距地面高度（m）；V1为地层损失率（%）。
Peck法计算公式中，地层损失率与顶管顶进过程中引起的超挖量相关。根据规范要求，当在超挖空间进行注浆支护时，超挖量允许值应小于10mm；当不进行注浆作业时，超挖量允许值应小于5mm。在顶管穿越铁路的沉降计算中，超挖量取值为10mm，地层损失率为0.86%。经计算，管道顶部最大沉降量为5.48mm，本工程管道中心间距为10m，在顶管沉降槽交汇处沉降量相互叠加为9.77mm；沉陷槽宽度一般取5倍的沉降槽曲线反弯点距离，即54m，因此本工程顶管穿越铁路的影响范围为81m。
3.2管道压浆加固
管道顶进完成及检查井施工完成后，对所有管线压浆进行地基处理，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降。水泥浆填充可以有效地补偿顶管管外侧超挖部分，从而达到管体外侧土体密实。填充完毕后，做好施工记录，并保存有关资料。注浆材料以低标号水泥为主，注浆材料的配比按水泥∶粉煤灰=1∶1（重量比），加水量以目测稠度适当，能够具备注浆泵使用为宜。压浆时必须遵循“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则。
3.3变形监测
在顶管施工沿线特殊位置设置控制点，用于监测顶管顶进施工期间的地面沉降量，根据监测情况及时采取相应的措施。对地基处理范围内各道钢轨顶及轨枕每隔10m用红油漆布置观侧点，在两侧路肩、坡脚及坡脚外10m处，各设置1排观测桩，纵向间距为10m，监测轨道及路基的沉降变形和水平位移。路基24h水平或竖直位移超过5mm，数据出现异常时，应立即停止施工，分析原因，调整施工参数并采取处理措施。经现场施工经验得知掘进机掘进的过程即是地层损失发生并对周围环境产生影响的过程，这一过程中引起土层变形主要有以下因素：一是机头的类型，即开挖面的稳定措施；二是泥浆套的形成质量；三是顶进纠偏的偏心度；四是管道的密封状况。其中，前2项为最主要因素，要弄清楚扰动原因并进行相应的分析是非常困难的。在分析中，可将掘进对地层的扰动用一个综合的地层损失来描述，得出最后沉降因素的评估值。
4注浆加固防护措施
根据本工程地质条件，为保证工程建设顺利实施及既有黎湛铁路运营安全，采用帷幕加袖阀管注浆施工进行地基处理。注浆分主加固区及次加固区。对路基下部主要受力面土层进行处理设为注浆主加固区，对铁路路基路肩两侧7.5m范围内设注浆次加固区。注浆孔纵向间距为1.50m，注浆加固至涵管顶以上约7m，涵管底以下约1m，注浆范围沿铁路两侧各35m。当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：①注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于5L/min，维持30min。②冒浆点已超出注浆范围外3～5m时。③单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。当达不到上述标准时，应清孔再次注浆。
5结语
通过采用泥水平衡顶管和管道压浆加固技术及从沉降量和轨道短弦矢度值进行评估，成功解决湛江麻章污水处理厂大口径顶管穿越黎湛铁路路基的技术难题。施工实践证明，采用泥水平衡顶管施工技术，施工后地表沉降小，累计下沉量为30mm，通过及时整修，未对列车运行造成影响；精度高，中线误差均在50mm以内；效率高、环境污染小、进度快，24h平均进度在20m左右。同时，克服淤泥、高含水的恶劣地质等特殊条件下成功穿越铁路，积累了宝贵的施工经验，可为类似工程的施工起到一定的借鉴作用。
作者：梁玉亮
第2篇：GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用探析
一、GPS技术的概念与基本信息
GPS技术也就是全球卫星的定位技术，其凭借其自身所拥有的高自动化、高精确度等技术特点，在全球都有着广泛的运用空间。GPS定位系统其主要的应用形式就是在全球范围内进行定位。运用无线电导航技术对全球范围内的空间区域三维位置与速度信息做出全天的展现。GPS技术，是二十世纪七十年代最早建立的全新定位技术，是由美国的军事科技人员研制的。它的最基本的原理，就是根据已知的测量某一个空间的卫星，其与对象信号的接收系统间的距离，来对空间进行定位。借助高效率与高精准度的技术优势。GPS在空中与海洋上的测绘导航与车辆导航定位及地质勘察测绘各个方面都进行了有效的应用。下面对静态相对定位系统技术实现路径做出简单分析：它是凭借设置于很多个独立空间内的定位系统的分散安装来实现的，运用这种创建成组的很多个独立的卫星进行同步的观测，然后再凭借处理数据的系统，处理观测过程中收获的数据。随着研究的不断深入，静态的快速定位系统技术已发展为短基线测量技术。应用于这种技术，对测量活动的整体效果做出了有效的提高。
二、在地质工程的勘察测绘工作中运用GPS技术，所具有的重要意义
伴随我国社会发展与转型的日益加快，不论是在城市还是在农村的建设领域，地质勘察测绘工作的整体水平都有了比较高的发展与改善。其中，应用于地质勘察测绘中的GPS技术，使得我们国家地质勘察测绘工作的精准水平也有了很大程度的提高，对我国整体的地质勘察工作效率进行了改良与优化。在这一应用的过程中，GPS技术的总体应用价值得到了充分的体现，下面就对GPS技术在地质勘察的测绘工作中所产生的重要意义进行简要的分析：
技术在地质勘察测绘中的应用，改良与优化了地质工程的勘察测绘活动的工作流程，把整体的工作效率进行了提高，把GPS应用于地质工程勘察测绘工作中，并且让它的技术价值得到充分的发挥，可以对地质勘察测绘技术工作的方式做出改善。用GPS手持仪对地质勘察测绘的数据进行获取采集，把地质工程勘察的测绘工作操作流程做出了有效的简化，让其更具有简便性。使地质测绘工作的开展效率得到更大的提高。而且，在地质勘察的过程中，对于山地或者高原等一些具有高难度的地质区域，高效应用GPS技术，可以帮助地质测绘的相关技术操作者对地质填图与其它工程建设工作的顺利完成提供了有效保障。从这个角度分析，是否应用GPS技术正在渐渐成为我们国家地质工程勘察的测试技术的重要影响因素。
的应用对地质勘察的测绘工作的质量水平提高有很好的促进作用，减少了工作人员在野外进行地质测绘的工作量。目前，在我们国家社会发展之下，对地质勘察测绘的要求大幅增加的情况下，为了更好地提高我们国家地质测绘工作的整体发展水平，应该做到对地质勘察测绘的工作的质量重点关注的同时，更要进一步探索出怎样应用的最小人员与物资成本下，进行高质量的地质勘察的测绘工作。在我们国家地质测绘活动中应用GPS技术，不但对我国地质勘察的测绘工作者的工作强度与工作量，做出了有效的降低，更提升与改善了我国地质勘察测绘工作的整体水平。进而把GPS运用于我国地质勘察测绘工作中的不可忽视的重要价值体现出来。
技术的应用对于我们国家的地质勘察测绘工作，其现代化的发展进度具有很大的促进作用。在我国，现代的地质勘察的测绘技术起步发展得不是很早，所以对于开展地质勘察测绘工作的方式与对基本的测绘技术配备设备方面，都无法与西方的发达国家相媲美，他们之间有着特别明显的差距。但GPS技术应用在我们国家的地质工程的勘察测绘工作中后，增加了地质勘察测绘技术中的现代化份额。有效地对我国的地质勘察测绘工作，其现代化的发展起到了良好的促进作用。
三、地质勘察测绘的活动当中GPS技术的实际运用
1.在野外进行地质勘察测绘
（1）测绘的选点
采用GPS技术进行野外的地质测绘，应该对测绘点的选取进行技术控制，并且务必要遵守下面的技术要点：
首先，要对测绘点的周围地形情况进行观察，一般会要求在测绘点的周边不要有障碍物的存在，而且在选取测绘点的周围，其高度角应该是大于十五度，由此避免实际的测量结果的精确度受到障碍物的影响。
其次，在测绘的过程中，如果测绘的作业范围内有大面积的水面分布的情况下，应该把水面的位置与测绘点选取的位置进行分离，避免测量结果的精准度受到水面的影响。
另外，在选取测绘点的时候，要让其与高压线等设备之间存在一定的距离，避免测量工作因为电磁场的原因而影响工作的开展效果。
（2）实际测绘工作的开展
在開展测绘工作时，GPS的接收设备会处于一种持续的静止状态，可是在不同时间的测量工作开展阶段，每一个独立的接收机器本身的开启时间是不一样的，所以在测量时应该对测量现场的天气与经纬度等进行动态的测量与关注，采取精准系统记录方式。
2.对于测绘数据的处理
（1）预处理
在进行GPS地质测绘预处理的过程当中，应该首先对测量时所收获的原始数据时行简单的处理，给后来对数据的分析计算做出先期的技术准备，这样能对实际测绘数据形成处理结果的准确性做出更有效的保证。
（2）数据的处理
预处理的环节完成后，应该在此基础之上，对具体数据进行处理。一般情况下，是以预处理时的数据做为基准，进行测绘数据的平差计算，并且在计算的过程当中，一定要对测绘计算处理工作的规范程序进行遵守，才可以对最终数据处理结果的准确性、科学性与有效性做出有效的保障。
作者：刘聪
第3篇：怎样为提高铁矿石质量作好矿山地质工作
现代化工业是我国经济社会发展的基石之一。近年来，国家一直倡导和推动中国制造2025。在国家的努力下，我国的工业化进程也在不断的加快。而作为工业化发展过程中必不可少的钢铁产业，也随着国家工业化的进程得到快速发展，钢铁的冶炼技术也在不断的改进，这就意味着能够冶炼出越来越好的钢铁材料。可是俗话说得好，一个人的外貌由其基因决定，基因不好，长相也会很普通。同理，对于钢铁制造也是一样，因为钢铁是通过铁矿石冶炼而来的，如果铁矿石的质量不好，那么技术再怎么先进，也冶炼不出来高质量的钢材，也就不能满足更多特殊领域的钢材的需要。所以，作为原材料的铁矿石的质量就显得尤其重要。但是如何能够开采出更高质量的铁矿石呢？这就需要在开采之前作好矿山地质工作。
一、矿床的特点
众所周知，铁矿石是从矿山中开采出来的。那么，在开采之前，我们有必要对矿山的矿床进行详细了解，认识到什么是矿床？结构究竟怎么样？所谓的矿床就是，在地球的地表表面，能够由人工进行开采的矿石集合，而这些矿石是天然形成的，并且开采出来能够为人类所利用。这些矿石集合中什么含量最高，且远远高于其他矿石的含量，那么就叫做什么矿床。对于铁矿床来说，就是意味着，铁矿在矿床中的含量远远高于其他的物质，所以叫做鐵矿床。但是要注意的一点是，并不是说，在铁矿床中，就只含有铁元素，只能够提炼出铁矿，其实，里面还富含很多其他的元素，只是相比较铁元素的含量而言是偏低的，甚至可以忽略不计。同时在铁矿石中，还分为不同的矿，有富矿、中质矿和贫矿等，在一个矿床，也就是一个矿山里面会含有不同种类的铁矿石。本钢南芬露天铁矿就是一座以磁铁贫矿为主，兼有少量赤铁贫矿、磁铁富矿、赤铁富矿的大型铁矿，做好矿山地质工作，就是要摸清矿体走向、分布等具体情况，做到不同品级、不同类型矿石兼采，保证矿山的可持续发展。
二、在矿山开采时影响矿石品位的因素
对于矿山的铁矿石的品质，一般而言都已经固定了。因为铁矿石是经过长年累月的地质变化而形成的，不可能会在一个很短的时间内改变矿山里面铁矿石的含量以及品质。虽然地下含有的铁矿石不会改变，但是人们在进行挖掘的过程中，由于会受到一些因素的影响，而不能完全将地下的铁矿石挖掘出来，这就造成挖掘出来的铁矿石的品位可能有所不同。影响的因素一般可以分为两个方面，一个是铁矿石矿山本身地质方面的原因，还有一个就是采矿技术方面的原因。在地质方面的表现为：很多矿山的矿带本来就富含很多品种，而且还存在几层不同的矿带相互垂直叠加，在进行爆破开采的时候，很多铁矿石会发生混合以及移位，有一些铁矿石会进入到非铁矿石的矿带，也有可能使得属于高品质的矿石混入到低品质的矿石中，这些原因都会使得接下来的开采不易，不能很好的进行开采。而采矿技术方面就更好理解了，很多矿山不能完全的将铁矿全部开采完毕，很大的一个原因就是开采技术的落后，很多复杂的矿山都需要高超的开采技术才能够进行开采。要更好的解决这些问题，就需要工作人员在进行开采的时候，也随时进行采样，跟踪矿山矿石品质的变化，发现开采过程中所遇到的问题，随时进行跟进解决。
三、利用多种取样方法，提供开采品位
我们前面说过，在铁矿床中，不仅仅只有铁元素一种，里面还含有其他的元素，同时在一个矿床里面也含有不同品质的铁矿石。所以，我们在进行开采之前，需要对矿床进行抽样，并且抽样的方法要不同，因为单纯的通过一个方法抽取的样本，可能会存在不准确的可能性。通过这些不同的抽样方法，来汇总结果，进而了解所开采的矿床的铁矿石的品种，以及判断这个矿山中所含有铁元素的含量。
1.探槽取样
所谓的探槽取样，就是在铁矿床的勘探线上开挖很多探槽，这些探槽的距离相等，进而能够得到整个矿山中所富含的铁矿的品种。此项工作开展的基础是得知整个矿山铁矿储量，一般而言所挖的探槽的深度为挖到基岩为止，每个探槽之间的水平距离为50m-200m。使用这个方法进行抽样的好处就是比较精确，能够很好的测量出铁矿石的品质及分布情况。
2.穿孔取样
穿孔取样是相较于探槽取样更加精确的一种取样方法，这种方法一般是使用穿孔设备，南芬露天铁矿穿孔深度一般为12m，但是它穿出来的孔的水平间距比探槽小，一般而言是5m至7m。所以，穿孔取样的结果更加准确。有的时候，穿孔只会穿的更加深，这样的话，有可能会经过几个矿带，这样进行取样的话，有可能出现混合取样的情况。
3.爆堆取样
所谓的爆堆取样，就是将矿山进行爆破之后在爆堆的垂直方向进行取样。这样方法的取样结果一般会受到爆破结果的影响，爆破得好，可能会更加精准的获得矿山的矿质，爆破的不好，那么就可能不能准确获得矿山的矿质。
随着科技的进步，对矿山进行取样来探究矿山的品质的技术水平越来越先进，我们不探究那些非常先进的技术，单纯从上面三个来看，穿孔取样得来的结果可能会最为精准，其他两个也可以用来作为参考使用。
四、结语
综述所述，随着工业化进程的加速，特别是一些特殊行业的需要，对于钢铁品质的要求越来越高，而这不仅仅需要更高的钢铁技术，也需要更好的铁矿石质量，这就需要作好矿山地质工作。但是由于矿山地质情况的复杂性，对于如何更好的作好矿山地质工作是一项不断需要与时俱进的工作，相关工作人员，需要不断改进探索方法，尽可能摸清矿床的地质分布情况，以更小的开采成本创造更大的经济价值。
作者：李虎
第4篇：地质钻造孔灌注混凝土桩概算单价的编制
1工程概况[1]
广西右江区澄碧河电站厂房、拉达段整治工程位于百色市区北侧澄碧河水库发电厂房～拉达电站河岸。河道两岸地形以低山丘陵为主，河道由北向南呈蛇形分布，局部岸坡水下地形深陡；河道宽度为30～90m，河岸水上边坡高度一般为5～30m，局部见砂洲，两岸阶地零星发育；岸坡以土质边坡为主，岩性以砂质黏土、粉质黏土、含泥砂卵砾石、含碎石黏土为主；岸坡植被茂密，局部河段水流冲刷强烈稳定性较差。澄碧河水库为广西著名水利风景区，项目区河道已被当地旅游部门打造成竹筏漂流区，河道两岸已配套兴建有东真园与澄碧河民族庄园两处生态旅游休闲度假区。根据百色市有关规划成果，本河段将逐步打造成一系列民族生态旅游休闲度假长廊。因此，对于现状稳定性较差的岸坡有必要新建护岸进行防护，以减少塌岸冲刷，维持河道稳定，为项目区旅游规划休闲度假长廊的实现创造条件。
2工程原设计及变更调整情况[1]
本工程在某些水下河床深陡、水上岸坡高陡天然植被茂密的河岸，原设计护岸采用机械打混凝土预制桩固定石笼挡墙亲水平台结构形式（如图1所示）；混凝土预制桩桩径为250mm，采用常规柴油打桩机进行冲击打入施工。在施工实施过程中，由于河段土质地层岩性含碎石与砾石成分较高，导致机械打混凝土预制桩试打桩未能成功打入基础，所以设计变更调整为地质钻造孔灌注混凝土桩栈桥护岸（如图2所示）；地质钻造孔灌注混凝土桩桩径为250mm，施工工序如下：确认、固定地质钻孔孔位→钻孔、下套管→拔出钻杆→放置钢筋笼→灌注筑水下混凝土；钻孔时，见出料为粉砂泥岩时停止钻孔；灌注完一段混凝凝土后拔出一段套管直至砼浇筑完毕。由于《广西壮族自治区水利水电建筑工程概算定额》中无小桩径（<0.6m）灌注混凝土桩定额，所以本工程的地质钻造孔灌注混凝土桩单价需结合现场实际对定额进行相应的补充、调整后另行编制。
3地质钻造孔灌注混凝土桩单价的编制[2-3]
本工程变更调整后的地质钻造孔灌注混凝土桩单价的编制方法与步骤如下。
3.1熟悉施工工序
根据工程的施工组织描述，本工程地质钻造孔灌注混凝土桩的施工工序可简化归结为搭脚手架→钻孔→水下灌注混凝土桩。
3.2定额依据
（1）本工程依据广西水利厅、发改委、财政厅“桂水基〔2007〕38号文”颁布的《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》《广西水利水电工程建筑工程概算定额》计算。
（2）针对以上情况，考虑采用以下思路计算单价：全部施工工序内容分3个子单价计算，分别是满堂脚手架单价、地质钻机钻孔单价、水下灌注混凝土单价。
3.3单价计算
3.3.1满堂脚手架单价
脚手架费用通常包含在单价的临时设施费，不单独计列，因此《广西水利水电工程建筑工程概算定额》中无脚手架定额字目，但对于单项工程用到大量的脚手架时，通常需将脚手架费用单独计算，本工程即属于该种情况。《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》的总说明中提到：概算定额中没有的定额子目优先参考本系列定额的预算定额，因此参考《广西水利水电工程建筑工程预算定额》中脚手架定额子目，计算得单价见表1。
3.3.2地质钻机钻孔单价
依据《广西水利水电工程建筑工程概算定额》，灌注桩钻孔定额中有“回旋钻机造灌注桩孔”和“冲击钻造灌注桩孔”2种施工情况，并无“地质钻机造灌注桩孔”定额，针对这种情况，优先考虑参考相似定额，经过分析，“钻机钻土坝（堤）灌浆孔”定额子目，其施工条件采用套管固壁钻进，符合本工程实际情况，但因本定额为钻孔孔径≤91mm，孔深40m，而工程实际为孔径250mm，孔深7～8m，所以需对该定额耗量进行系数调整。根据本章定额说明（见表2、表3），孔径为250mm，需乘以2.12系数（根据表2系数外延），孔深7～8m，需乘以0.94系数，合计系数为2.12×0.94=1.99，同时将150型钻机调整为300型。计算单价见表4。
3.3.3水下灌注混凝土桩单价
（1）分析定额。依据《广西水利水电工程建筑工程概算定额》，灌注混凝土桩定额见表5，该定额的灌注桩的最小桩径为0.6m，而本工程的桩径仅0.25m，远远小于该定额的最小桩径，因此需编制补充定额。
（2）确定水下混凝土定额用量。桩径不一样，每米灌注桩所耗用的水下混凝土用量必定不一样，而该灌注桩定额的混凝土用量不单单是桩体混凝土量，还考虑了桩底和桩顶超长浇筑量及各种损耗量，因此要想确定补充定额中水下混凝土用量，就必须分析出定额中水下混凝土定额量和桩体混凝土理论量之比的系数P1，计算过程见表6，得出水下混凝土定额量比桩体混凝土量的平均系数为1.316。本工程250mm桩径的桩体混凝土用量为π×0.25×0.25/4×100=4.91m3，补充定额的水下混凝土用量为4.91m3×1.316=6.46m3。
（3）确定人工、机械用量。经过计算分析，定额中人工和各机械的用量分别与水下混凝土用量之比值较为固定，具体见表7，据此，本工程的灌注混凝土桩人工、机械用量可采用其水下混凝土用量×各自系数，水下混凝土用量已计算得出6.46m3，各自系数见表7的平均系数值P2，计算结果如下：人工量=6.46m3×5.61=36.24工时；混凝土搅拌机量=6.46m3×0.19=1.23台时；卷扬机量=6.46m3×0.3=1.94台时；载重汽车量=6.46m3×0.02=0.13台时；胶轮车量=6.46m3×0.86=5.56台时。
（4）依据以上计算结果，编制补充定额见表8。
（5）编制灌注混凝土桩单价。根据表8中的补充定额，灌注混凝土桩单价计算见表9。
4结论与建议
水利工程单价的编制是水利工程投资编制的重点内容，水利工程的特点决定了其水工建筑物结构千差万别，施工工艺各不相同，因此水利工程的单价不能采用整齐划一的方法进行编制。在水利工程单价的编制过程中，作为一名优秀的投资编制人员，首先，要非常熟悉水利系列定额，了解定额及费用的划分，熟悉各定额子目的施工内容；其次，要熟悉工程的结构、尺寸、施工环境、施工方法等各种因素，并分析施工工序；最后，要结合施工工序及内容，正确合理地套用定额，必要时要针对实际工程情况对定额进行补充、调整，做到施工工序与定额施工内容一致，补充或调整定额的依据充分、合理。保证单价的准确性，能真实地反映工程的实际情况，提高水利工程投资的编制水平。
作者：漆锐
第5篇：浅议矿山地质环境治理规划的重要性
前言
大规模的矿山开采为人类经济发展做出了重要贡献，但同时也破坏着人类赖以生存的自然环境，引发一系列地质环境问题。这些问题从一定程度上制约着社会经济的发展，因此制定适宜的矿山地质环境治理规划显得尤为重要。下面以吴忠市太阳山开发区舍尔山北麓矿山地质环境治理项目为例谈谈规划的重要性。
1、项目区概况
太阳山开发区地处宁夏中部干旱带，干旱少雨，植被稀疏，生态环境脆弱。舍尔山北麓先后有30多个采石矿点和近70家石料加工企业在此进行采石和加工。但由于多年无序开采和利用，造成了资源、植被、环境的极大破坏。开采活动形成的采石坑集中连片，其采石坑大小、深浅不一，最大的采石坑深近50m。在采石坑周边堆积有大量的废石堆，对地形地貌及地质环境造成严重破坏。采坑边缘的岩体存在有地裂缝和崩塌地质灾害，存在安全隐患。石料加工形成的大量废石和废渣连片堆积，也加重了该区的土地沙化，每遇刮风，该地区便风卷灰渣漫天飞，严重影响了地方居民的生存环境和地区生态环境，同时也严重影响着太阳山开发区的投资环境和人们的生存空间。
2、矿山地质环境治理规划
为了改善居民生活环境、改善太阳山开发区投资环境，促进区域经济快速发展，该地区被列入寧夏矿山环境治理规划。
2.1治理规划的目的
通过合理的规划采取一定的治理及保护措施，最大程度的减少矿山地质灾害和地质环境问题的发生，避免和减轻地质灾害造成的损失，有效遏制水土资源和地质地貌景观的破坏，实现矿产资源开发利用和环境保护协调发展。
2.2治理规划的目标及任务
（1）经过环境治理，降低崩塌地质灾害发生的可能性，使矿区内地质灾害得到有效治理；种草植树，提高项目内植被覆盖率，恢复自然生态；改变舍尔山北麓满目疮痍的景象。（2）选择适当地段，利用地形建设文化休闲设施，美化居住环境。（3）通过治理新增大片工业建设用地，吸引更多的企业入驻开发区，带动经济发展。
3、治理措施的规划与设计
（1）崩塌地质灾害治理
崩塌地质灾害，治理的方法就是将松散的岩土体进行清理，降低崩塌发生的可能性。由于各采坑都比较深，岩土体稳定性极差，采用机械清理的方法存在安全隐患。故采取爆破清除的方法，将这部分松散的岩土体爆破炸碎至采坑内即可。
（2）采坑及废石、废料占地治理
舍尔山北麓存在的大小不一的采坑，开采面近乎直立，如果采取山体放坡措施治理，恢复地形地貌，其工程量大，对整个地区的地形地貌也会产生更大改变。考虑到北麓山坡堆积大量的采矿废石，石料加工厂内堆积有大量的废料、灰渣，将废石、废料、废渣一起回填采坑。这样治理方法简单，运距小、成本少、操作性强，既治理了采坑又治理了废石、废料，一举两得。同时在废石、废料回填时结合机械放坡，将直立的开采面放坡到较平缓的坡度，消除由于开采形成的陡坎。回填后覆土，方法简单易行，施工中的安全隐患少。
（3）绿化工程
项目区内气候干旱，年降雨量小，平均日照时间长，山体上土层较薄，土壤质量一般，存在不同程度的水土流失现象。
分析项目区地形、坡向及周边环境，考虑到地区天气及降水，结合项目区及周边地区生存植物的种类，该地区的绿化树种最终选择一些比较耐旱的植物，乔木选择国槐、油松等，灌木选择柠条。生态恢复区内由于土层较薄，不适宜种树，可以适当播散草籽，自然恢复。山前平原地区采取灌草混交种植。
项目区内需要绿化用水采用管道滴灌技术。灌溉区域总体上西南较高，可以利用项目区西侧已经完成的太阳山水库工业供水管网。
（4）景观工程
为了提高居民生活和城市整体环境，提高城市文化品位和内涵，改善地区投资环境，在项目区内建造部分景观工程，在供居民生活、休闲、娱乐的同时，让人们亲近自然，营造出浓厚的人文情怀。
（1）在工业园南侧靠近公路的一边建设一面文化墙，墙高3m，长50m。文化墙展示项目区治理概况、历史文化、城市发展变迁、企业文化展示及个人画作书法作品等，提升文化品位。
（2）将改造后的道路作为登山观景道路，在登高望远的同时欣赏治理后绿草青青的舍尔山。在山前较平缓地带修建休闲长廊、三处凉亭，供居民休闲之用。
4、矿山地质环境治理的效益分析
4.1环境效益
通过大面积的种草、植树，提高地区绿化率，使地质环境条件得到大幅改善。恢复舍尔山北麓地区的地形地貌，改善生态环境，避免水土流失和土地沙化。通过建设观景道路、休闲长廊等设施，改善生活环境，提升地区文化内涵，营造出人与自然和谐共存的美好景象。
4.2社会效益
通过地质环境的治理可以有效减少地质灾害的发生，保护在项目区内活动的人员的安全。对废石、废料的清理能够改善土地资源浪费的情况，同时新增大量工业建设用地，提高土地资源利用率，实现土地节约利用。吸引更多企业入驻太阳山开发区，带来更多的就业机会，社会效益显著。
4.3经济效益
舍尔山矿山地质环境问题的治理，不仅可以美化环境，大大提升开发区的投资环境，更能够新增近3.79km2（约合5685亩）工业建设用地。按照太阳山地区工业用地最低出让价40000元/亩计算，5685亩用地的出让价款就达2.27亿元。这部分建设用地可以吸引更多的企业入驻开发区，进一步带动地区发展。
舍尔山北麓矿山地质环境治理项目的实施，可以对突出、明显的地质环境问题进行有效治理，对宁夏区内其他类似矿山的地质环境治理起到示范作用。
5、矿山地质环境治理规划的解析
矿山地质环境治理，是一个多门学科紧密结合的系统工程。不同地质、水文环境条件，不同矿种，不同规模，产生的地质环境问题不同，治理保护的措施和方案也不同。
5.1该规划做了大量的调查研究，将综合性与针对性相结合。矿山地质环境治理缺少可指导的技术规范，且设计内容复杂。解决地质环境问题必需以大量的分析研究工作为基础，需通过对矿区地质环境、土地适宜性、植物适应性、环境变化进行调查研究方能制定治理技术方案。
5.2该规划将经济性和实用性相结合。治理工程的效益很大部分受控于治理工程的经济性，在选择规划方案时应尽量选择经济、科学、因地制宜的设计方案，治理工程应与周边环境和谐，并且发挥矿区土地的经济效益。
5.3该规划最大限度地发挥了治理工程的效果。矿山地质环境治理规划要本着因地制宜的原则，制定投入少、效果好、收益高的规划方案，除了消除各类矿山地质环境问题，还应使矿区的土地发挥最大的社会、环境和经济效益。
5.4该规划坚持了以人为本、安全第一的原则。露采矿山中常伴有崩塌、滑坡等地质灾害，这些地质灾害存在重大安全隐患，规划方案灵活考虑了措施的可操作性和安全性。
6、结语
综上所述，合理适宜的地质环境治理规划，从发展大局上看，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益，对恢复生态环境、改善投资环境、美化生活环境具有重要的意义。只有强化矿山地质环境治理规划的重要性，才能对矿山能源的开采走持续发展的道路，有利于我国社会经济的快速发展。
作者：何长宁
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