滨海地区（精选10篇）
滨海地区 篇1
《岩土工程勘察规范》规定:“岩土中易溶盐含量大于0.3%, 并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时, 应判断为盐渍土。”潍坊北部沿海地区有相当面积的盐渍土分布, 潍坊滨海开发区以氯盐渍土为主。
1 盐渍土的特性
盐渍土是一种对环境敏感的特殊土, 其工程特性随水、热环境变化。在水分和温度的影响下, 土中的盐类 (尤其是易溶性结晶盐) 会发生相态和数量的变化, 使盐渍土具有不稳定的结构工程特性。因此, 盐渍土地区的道路经常出现路面翻浆、溶陷以及路基次生盐渍化等病害。此外, 在高含盐量地区特别是在高地下水位地区, 由于路面基层材料中盐分聚集能降低路面强度, 减弱封层作用, 从而导致天然路面的不规则变形, 沥青面层起皮、脱落、网裂和坑洼等病害, 严重影响道路的稳定性和耐久性, 因此必须对填土路基进行固化处理。
2 盐渍土的初步固化方案
潍坊滨海开发区为海相沉积物与河流冲击物迭次的冲击平原, 地层由粉砂土组成。由于滨海开发区地表建有大量盐田, 卤水浸泡地表土为中度或重度盐渍土, 含盐量在8%~12%, 附近地标沟渠中水的含盐量在14%左右。围绕着能够实现提高盐渍土整体强度目标, 根据以往经验和数据, 提出石灰、水泥及固化剂的利用方案, 初步归纳为: (1) 利用原有盐渍土, 在土中掺入12%石灰; (2) 利用原有盐渍土, 在土中掺入8%水泥; (3) 利用原有盐渍土, 在土中掺入石灰、粉煤灰、级配碎石。对以上三种方案进行各种掺量的重型击实试验确定最大干密度和最佳含水量, 并进行无侧限抗压强度试验。
3 试验结果及分析
3.1 二灰盐渍土的击实特性
由于单纯的二灰土后期易裂纹, 我们加入30%的碎石改善集料的级配范围, 并对几种配比进行了击实试验 (图1中全部掺入了30%的碎石) 。
由图1可以看出, 在石灰含量不变的情况下, 随着粉煤灰含量的增大, 混合料的最大干密度不断减少, 而最优含水率不断增大, 从击实曲线看, 保持混合料中石灰含量不变, 随粉煤灰含量的增大, 击实曲线不断趋向平缓, 即在含水量变化幅度较大的情况下, 混合料的干密度都能很好地接近最大干密度, 以石灰∶粉煤灰∶土=10∶45∶45为例, 击实曲线接近水平直线, 在含水量为20%到26%区间内, 其干密度都接近最大干密度1.23g/cm。粉煤灰这种击实含水率区域较宽的特性给施工带来了极大的方便。而石灰参量对含水量的影响并不明显。
3.2 三种方案的无侧限抗压强度试验
无侧限抗压强度是无机结合料重要的力学性质指标。按击实试验得到的最佳含水率和最大干密度, 用静力压实法制备等干密度的试样, 静压时间为1min。试样在恒温恒湿箱中进行养生, 整个养生期间的温度为 (20±2) ℃, 湿度大于90%, 养护龄期分7d和28d两种, 分浸水和不浸水两组进行试验, 以研究试样强度随龄期的变化。无侧限抗压强度值为6个试样的平均值, 试验结果见下表1。
由表1发现盐渍土掺入石灰、粉煤灰、碎石在强度上大于石灰土和水泥土, 这主要是经过物理和化学作用, 二灰改良盐渍土发生一系列的离子交换和絮凝作用, 使得土粒彼此靠近, 形成骨架式结构土体, 整体强度增加;硅酸化反应形成了二灰改良盐渍土中的网状骨架结构, 随着龄期的增长以及水分的不断蒸发, 结晶凝胶体逐渐脱水干涸而形成固体板结, 提高了二灰改良盐渍土的强度;碳化作用虽不能提高改良盐渍土的固体板结, 但其生成的惰性碳酸钙粉却能在颗粒的空隙间起填充作用;同时, 盐渍土中的氯离子增加了粉煤灰的活化速度, 在一定程度上对改良盐渍土的效果有益。
二灰碎石土掺入固化剂后28天强度作用不明显, 水泥土、石灰土掺固化剂的效果比较显著, 因此在施工方案选择中二灰碎石土可以不掺入固化剂, 其中石灰∶粉煤灰∶碎石∶土=10∶30∶30∶30的7d浸水强度达到0.8达到了高速公路底基层强度要求的下线值。石灰土、水泥土掺入固化剂的7d强度也达到了二级和二级以下基层和底基层的强度要求。
4 结语
盐渍土是影响道路及其他构造物建设的一种特殊土质, 在实际工程中, 其破坏力是巨大的。解决盐渍土的问题, 应着重从试验中不断探索。以上三种盐渍土固化方法已在潍坊市滨海开发区得到了广泛的应用, 并取得了良好的效果。
滨海地区 篇2
人类活动对上海滨海地区景观环境影响对比研究
摘要：分形理论能很好地描述区域内景观类型的形状复杂性,开拓研究景观格局的新视野.基于3S技术和景观生态学理论,利用分形理论分别对奉贤区海湾镇和柘林镇2种不同的`景观类型分维数和稳定性指数进行计算分析.并利用Fragstats3.3软件计算出2个镇的多样性指数、破碎度和优势度.分析人类活动对地区景观的影响.作 者：梁帅 作者单位：上海师范大学旅游学院,上海,34期 刊：能源与环境 Journal：ENERGY AND ENVIRONMENT年，卷(期)：,“”(2)分类号：X820.3关键词：人类活动 上海滨海地区 分形
滨海地区 篇3
关健词： 甜椒； 基质配比； 椰糠
Medium Mix for Pepper Plug Seedling Production in Coastal Region of South China
XEI Wei-ping， ZHANG Wen-sheng， ZENG Yu-zheng
（Guangzhou Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong， 510308， China）
Abstract： Coconut husk is readily available in coast region of South China. The experiment was conducted to use coconut husk to substitute some of the expensive perlite and vermiculite in the medium mix for pepper plug seedling production. Treatments 7（2 coconut husk : 1 peat : 1 perlite）and treatment 5（2 coconut husk : 1 perlite）produced pepper plug seedlings with good growth and quality. The cost per tray of mix 7 and 5 is 1.96 RMB and 2.56 RMB cheaper than CK （4.16 RMB per tray），respectively. Experiment mix 7 and 5 can be used for commercial production of pepper plug seedling in coastal region of South China.
Key words： Pepper； Medium mix； Coconut husk
近年来随着我国设施农业的进步和发展，蔬菜工厂化育苗越来越受到人们的重视。育苗基质是工厂化育苗的一个重要组成部分，它为幼苗的生长发育提供所需要的水分、养分、氧气等环境条件[1]。目前工厂化穴盘育苗基质大都采用泥炭土、珍珠岩、蛭石等配制的复合基质，生产成本偏高，且泥炭土是不可再生的自然资源，大量开采会破坏生态平衡[2]。筛选低成本、高效能的穴盘育苗基质在生产上具有重要的意义[3]。为此，笔者因地制宜，根据华南滨海地区实际情况，充分利用当地椰子外壳纤维加工过程中脱落的一种可以天然降解、纯天然有机质椰糠作为蔬菜穴盘育苗基质，既廉价易取，节约成本，又可变废为宝，保护环境，在生产中具有很大的应用价值[4-6]。本研究以滨海地区来源广泛、廉价的椰糠代替部分泥炭土、蛭石进行甜椒穴盘育苗试验，旨在筛选出育苗成本低、效果好的配比基质，为广州市蔬菜工厂化育苗的普及推广提供有效可行的途径，促进广州蔬菜产业化发展。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试品种 供试甜椒品种为卡尔顿，由法国科绿思种子公司提供。试验于2010年8—12月在广州市农业科学院南沙新址华南型连栋育苗温室内进行，8月20日将甜椒种播于穴盘内，穴盘规格52 cm×28 cm×5 cm，每盘32孔，孔穴规格为6 cm×6 cm×5 cm。每孔穴播1粒预先催好芽的甜椒种子，当幼苗长出真叶后，开始淋EC值为0.2 mS·cm-1按日本山崎营养液配方配制的营养液，早晚各1次，淋液量根据天气、幼苗长势及基质含水量确定，EC值随幼苗生长逐渐增大，至移植前增至 1.2 mS·cm-1。
1.1.2 基质配比 育苗基质采用泥炭土、珍珠岩、蛭石、木屑、椰糠、河沙等，按体积比配制[7-8]。基质配比共设8个处理（表1），3次重复，每小区20个育苗盘，以常规蔬菜育苗基质配比泥炭土 ∶ 珍珠岩 ∶ 蛭石＝3 ∶ 1 ∶ 1为对照。
1.2 观测指标与方法
1.2.1 植株生长指标测定 播种后第3、第4、第5天每小区随机选5个育苗盘调查出苗率；播种后第20、第30天每小区随机选10株幼苗，测定其植株高度、茎粗度、叶片数量、最大根长度、植株鲜质量和干质量，并用目测描述叶片大小、叶色、根数量、整齐度。植株高度为从植株基部到心叶之间的长度，茎粗度在离基质面1 cm处测量，鲜质量、干质量是每小区随机取10株幼苗烘干前后的平均值。
1.2.2 孔隙度、容重测定 基质孔隙度测定采用浸泡法；基质容重采用环刀法测定[9]。
2 结果与分析
2.1 不同配比育苗基质对甜椒出苗率的影响
播种后第3、第4、第5天调查甜椒的出苗率（表2）。结果显示：播种后第3天，处理6、7出苗率在60% 以上，显著高于对照（0）和其他处理（出苗率在20% 左右或不出苗）；播种后第4天，处理6、7出苗率分别为98.96% 和95.31%，显著高于对照，处理5出苗率与对照相当，其余处理出苗率均低于对照；播种后第5天，处理5、6的出苗率高于对照，但差异不显著，处理7的出苗率与对照相当，其余处理出苗率显著低于对照。综上，处理6的出苗率最好，其次为处理 5、7。
2.2 不同配比育苗基质对甜椒幼苗地上部生长的影响
播种后第20、30天调查甜椒植株高度、茎粗度、叶片数量、叶片大小、叶色、整齐度等生物学性状。表 3 结果显示：处理7、5植株高度、茎粗度均高于对照，经单因素方差分析表明均与对照差异显著，其中第30天处理7植株高度比对照大8.1 mm，茎粗度比对照大1.6 mm；处理6 植株高度和茎粗度与对照相当，或略低于对照。处理1、2 植株高度和茎粗度均显著低于对照。处理7叶片数量最多，显著高于对照，其次为处理5，处理2的最少。目测叶片外观，处理5和7叶片厚大，叶色翠绿，整齐度好，均优于对照。综上，处理7幼苗地上部生长最好，其次是处理5，均优于对照，处理2幼苗地上部生长最差。
2.3 不同配比育苗基质对甜椒幼苗根系的影响
表4调查结果显示，处理4最大根长度与对照相当，其余处理最大根长度均低于对照，其中处理 7、5最大根长度最小，经单因素方差分析表明与对照差异显著，且目测其根系粗壮，数量多，浓密，比对照好。
2.5 不同配比育苗基质物理结构分析
表5结果表明，处理7和3容重比对照减少0.12 g·cm-3，处理5、1与对照接近；处理7、5、1、3孔隙度比对照增加了6、5.5、4、3百分点，其中处理7 增加量最多；处理1、5、7含水量比对照增加了13.9、11.1和1.9百分点。
表5 不同配比育苗基质物理性状比较
2.6 不同配比育苗基质成本测算
nlc202309031216
不同育苗基质按体积折算，按每m3泥炭土单价500元，珍珠岩300元，蛭石800元，椰糠150元，木屑80元，河沙80元，每穴盘育苗基质用量0.008 m3计算。表6结果显示，对照成本最高，其他处理成本均低于对照。其中处理2成本最少，每穴盘所需育苗基质成本比对照节省3.52元，但是其育苗效果差。处理7、5每穴盘育苗基质成本比对照分别节省1.96、2.56元。
表6 不同配比育苗基质成本测算
3 讨论与结论
穴盘育苗基质除了具有固定幼苗根系的作用外，更重要的是提供植株生长所需要的水分和养分，提供根系正常生长发育所需的环境条件。结构稳定、保肥保水能力强、透气性好的基质，能促进作物的生长发育。基质配比不同，其理化性质会有很大变化，进而影响幼苗的生长势。评价育苗基质的优劣，除了要综合考虑植株生长情况、栽培基质的物理性状以外，还要注重就地取材，控制成本。
椰糠是华南滨海地区椰子外壳纤维加工过程中脱落下的一种可以天然降解、纯天然有机质，廉价易取。赵瑞等[4]的研究证实椰糠具有较好的保水性，酸碱度适合作为穴盘育苗的基质。陈贵林等[5]对椰糠与蛭石不同配比基质对黄瓜幼苗生长的影响进行了研究，结果表明，椰壳粉与蛭石按一定比例混合后，可明显改善基质理化性状，促进黄瓜幼苗地上部的生长。狄文伟等[10]在袋培黄瓜研究中也认为基质中适量椰糠的加入有利于黄瓜植株生长，在提高产量的同时也有利于果实品质的提高。周明等[11]研究并建立的适合热带海岛极端气候条件下蔬菜高产高效栽培系统，就是以椰糠为主要栽培基质。
本研究以来源广泛、廉价的椰糠代替部分泥炭土、蛭石进行甜椒穴盘育苗试验。不同配比育苗基质试验结果显示，处理7和处理5甜椒幼苗出苗率与对照（泥炭土 ∶ 珍珠岩 ∶ 蛭石＝3 ∶ 1 ∶ 1）相当，幼苗地上部生长状况、根系生长外观均优于对照，表明采用处理 7、5配比育苗基质育苗效果优于对照及其他处理；处理7、5容重比对照小，孔隙度、含水量比对照大，物理结构优于对照；处理7、5每穴盘育苗基质成本比对照分别节省1.96、2.56元，节省成本比较明显。处理2 节约成本最多，但育苗效果差。从理化性质、育苗质量以及节约成本等指标综合考虑，椰糠 ∶ 泥炭土 ∶ 珍珠岩=2 ∶ 1 ∶ 1（处理7）以及椰糠 ∶ 珍珠岩=2 ∶ 1（处理5）的基质配比是最优选择，比较适合用于甜椒穴盘育苗，可在生产上推广应用。
参考文献
[1] 郭世荣． 栽培基质研究现状及今后的发展趋势（上）[J]． 农业实用工程技术： 温室园艺，2005（10）： 16-17.
[2] 李谦盛，郭世荣，李式军． 利用工农业有机废弃物生产优质无土栽培基质[J]． 自然资源学报，2002，17（4）： 515-519.
[3] 刘全军，杨慧玲，李胜利，等. 不同配方基质对黄瓜幼苗生长的影响[J]. 中国瓜菜，2011，24（3）： 16-18.
[4] 赵瑞，张玉龙，陈俊琴，等． 椰糠对黄瓜穴盘苗生长发育的影响[J]． 中国蔬菜，2005（12）： 22-23.
[5] 陈贵林，高秀瑞． 椰壳粉与蛭石不同配比基质对黄瓜幼苗生长的影响[J]． 中国蔬菜，2000（2）： 15-18.
[6] 许如意，孔祥义，李劲松，等. 不同基质对甜瓜育苗效果的影响[J]. 中国瓜菜，2007（3）： 1-3.
[7] 冯光恒，木万福，杨长楷，等． 黄瓜工厂化育苗基质配方试验研究[J]． 西南农业学报，2006，19（增刊）： 174-177.
[8] 孙治强，赵永英，李胜利，等． 番茄无土育苗基质配方的研究[J]． 河南农业大学学报，2003，37（1）： 54-57.
[9] 荆延德，张志国． 栽培基质常用理化性质“一条龙”测定法[J]． 北方园艺，2002（3）： 18-19.
10] 狄文伟，赵瑞，张婷，等． 基于椰糠的基质配比对袋培黄瓜生长的影响[J]． 湖北农业科学，2008，47（4）： 440-442.
[11] 周明，刘明池，姜立纲，等． 我国热带海岛地区极端环境下蔬菜椰糠基质栽培系统的建立[J]． 中国蔬菜，2010（12）： 36-40.
收稿日期： 2011-11-23
基金项目： 广州市科技局项目（2069903）
作者简介： 谢伟平，男，研究员，主要从事节瓜育种和设施栽培研究。电子信箱： pingxwp@21cn.com
滨海地区盐碱地的探讨与改良 篇4
1 盐碱土的类型
按照改良盐碱地的实际需要, 常采用不同的方法来划分盐碱土的类型。
1.1 根据土壤盐分组成划分盐碱地类型。
一般按氯根和硫酸根的当量比划分氯化物、硫酸盐—氯化物、氯化物—硫酸盐和硫酸盐等盐碱化类型;按阳离子的当量比划分钠、镁—钠、钙—钠等盐碱化类型。
1.2 根据土层含盐量划分盐化程度等级。
按一定土层深度计算的平均含盐量, 将土壤划分为非盐化、轻度盐化、重度盐化、强度盐化、轻盐土、中盐土和重盐土等等级。
1.3 按外贸形态特征划分盐碱土类型。这种方法虽然不很准确, 但容易区分, 比较实用。
疏松盐土:也叫白碱或浮碱。表层为干燥疏松的粉状盐聚层, 是以芒硝为主的硫酸盐盐土。结皮盐土:以氯化钠为主, 表层多为坚硬的盐结壳。潮湿盐土:也叫黑油碱土, 因含有吸湿较强的盐类, 如氯化钙、氯化镁等。黑碱土:也叫马尿碱, 属苏打盐碱土。由于土壤中有苏打盐类, 土壤有机质遭到破坏并被溶解, 因而雨后地面常渗出棕黄色像马尿一样的积水, 很难渗透, 仅靠蒸发消耗。1.4按碱化度和其它特征划分碱化程度类型。根据土壤碱化度、PH值, 地表特征及作物生长情况, 划分非碱化、轻度碱化、中度碱化、强度碱化和碱土等类型。碱化度是指代换性钠占土壤阳离子代换总量的百分比。实践证明, 只凭碱化度划分碱化程度, 问题很多。有必要根据土壤剖面构造、PH、总碱度、透水性能和作物生长情况等因素综合判断, 才为可靠。
2 盐碱土的主要类型及改良
2.1 盐碱土是盐土和碱土的总称。
盐土主要指含氯化物或硫酸盐C较高的盐渍化土壤, 土壤呈碱性, 但p H值不一定很高。碱土是指含碳酸盐或重磷酸盐的土壤, p H值较高, 土壤呈碱性。盐碱土的施肥原则是以施有机肥料和高效复合肥为主, 控制低浓度化肥的使用。有机肥含有大量的有机质, 对土壤中的有害阴、阳离子起缓冲作用, 有利于发根、促苗。具体分为: (1) 草甸盐碱土:主要分布在扇缘地带、河滩地、河间低地和湖滨平原; (2) 典型盐碱土:它是由草甸盐碱土和其它盐碱土进一步积盐而成; (3) 沼泽盐碱土; (4) 洪积盐碱土。
2.2
我所在地区主要的盐碱地形成是因为黄河三角州湿地土壤形成时间短, 土壤是由黄河经年累月带来大量的泥沙沉积而成, 黄河由此处注入渤海湾, 沿海湾海水不断浸渍, 及地下水位较高, 从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来, 促成了盐、碱一体化的特殊地貌。
2.3
滨海地区 篇5
关键词 耐盐土壤；绿化设计；植物选择；滨海地区
中图分类号：S731 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）15-0-02
在生存条件恶劣的盐碱地区，通过自然的选择留下了许多宝贵的耐盐植物资源。这些植物适应性强，在土地盐碱化逐渐严重的情况下对其进行保护，可形成耐盐植物园林景区。但在耐盐土壤园林中的盐生植物选择和配置方面，需要综合考虑其所处盐碱地盐的渍化程度和植物的可观赏性两个方面，解决这两个问题对保护盐生植物、设计耐盐土壤园林的进程十分关键[1]。
1 耐盐土壤园林绿化植物的选择原则
关于耐盐土壤园林的绿化设计中盐生植物的选择可由以下方面进行筛选。
1.1 耐盐能力强
作为盐碱地内的园林植被一定要有适应该地区土壤盐渍化的能力，即园林土壤的盐渍化程度要和园林内植物的耐盐能力相匹配。同时，要对植物在不同土壤盐渍化情况下适应能力的差异进行关注。
1.2 繁殖能力强、生存能力强
繁殖能力强、抗风力强有益于提高绿化植被的存活率，可以迅速达到净化土壤、降低土壤盐渍化的程度。
1.3 抗旱、涝能力强
一般情况下，土地盐渍化严重的地区气候条件都不太好，滨海地区盐碱地所处的地区就属于夏季洪涝灾害常见的区域，要保障绿化植物的存活率，就要求植物自身有强的抗旱、抗涝能力，在洪、涝、旱、碱的相互作用下对土壤环境进行改善。
1.4 观赏价值高
为了园林绿化的美观，在适宜土壤环境的条件下，最好选择具有高观赏性的植物。
1.5 突出地方特色
本地植被对当地土壤的盐渍化程度适应能力强，成活率高且成本低，有助于地方特色风景的表达。在滨海园林的绿化设计中，应当以当地植被为主，驯化新物种，充分发展特色景区。
通过分析对园区绿化植被的选择要求发现，盐碱地种植的耐盐植被主要有棕搁科、红树科、蝶形花科以及桑科等。适宜滨海地区绿化的主要有白骨壤、海漆、红海榄和海莲等红树植物；银叶树、水黄皮及玉蕊等半红树植物，这些植物不但观赏性高还有强的耐盐能力，很适合盐碱地的绿化。
2 滨海区耐盐土壤园林绿化植物配置
2.1 根据自然环境因素进行合理配置
由于自然环境不同，为了保证植物成活率和景观的形成，需要选择适应所在环境要求的植物种类并对其进行合理的配置。水、土壤、气候状况、地形地貌等规划区域所具的特性要与植物生长相匹配。随着水分的不断蒸发，地表以下的盐分逐渐转移至地表，在地表聚集成含盐量高的土层，而且市政工程应用大量的淤泥使海平面不断攀升，导致滨海地域土层盐渍化，形成了不同面积的高含盐量的“盐岛”，造成园林绿化的种种困难，导致经济方面的意外损失。设计滨海地区绿化时，要充分考虑其特殊的自然特征和气候特点。例如，滨海绿地系统的结构布局相较内陆地要更富于变化。
2.2 充分考虑生态原理因素
在过去，粗放农耕、盲目开垦、围海造陆等行为，使得原本植物资源匮乏的滨海盐碱地区原有的湿地生态系统遭到了进一步破坏，植被覆盖率低且种类稀少；植被单一，系统稳定性差，不能从整体上形成有效的生态保护系统。在耐盐土壤园林的建设中，总结出3个基本生态原理。一是遵循“生态位”原理。由于物种具有生态位特征，因此，可以利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异来配置植物，避免物种之间竞争，在充分利用资源的同时，形成优美的景观。二是落实“互惠共生”原理。“互惠共生”指两个或多个物种长期“捆绑生长”，从彼此身上汲取自身所需要的成分，互相获利的生长形式。例如，一些植物在生长过程中会释放出有利于共同生长物种的分泌物，促进共同的生长发育；而一些植物在生长过程中释放的分泌物会对其他物种的生长产生抑制作用，不适宜共同生长，因此，在对植物进行配置时应当留心。三是生物多样性理论指出，群落越复杂，稳定性越高。在优质的群落中，一定会有各种群对空间条件、资源分配等方面进行互相补充，不太可能产生竞争。因此，应当发扬种植多种林木品种的混交林，避免纯林，这有利于城市滨海区绿化系统的稳定。
2.3 按照功能分区因素进行合理配置
人工植物群落的选择受多方面影响，城市的不同功能区对人工植物群落的配置有重要参考作用，根据不同的功能区可对人工植物群落进行以下分类。第一，具有保健功效的类型，保健型的植物群落可形成一个独立的生态结构，分泌出有益于人体保健的物质，可以以此植物群落来预防疾病。配置该种类型的植物群落可以服务于滨海城市的康体中心和度假区等。第二，具有观赏价值的类型，观赏型植物群落主要配置原则是应用美学原理提高植物观赏价值，结合季节、景观、视觉效果、树冠形状等多方面因素配置相应的观赏型人工植物群落对海滨旅游景区进行美化。第三，具有科普知识的类型，对科普知识型植物群落的建立有利于植物知识的普及，在绿化城市、改善土地环境的同时，提高人们对自然的了解，加强人们的环保意识。第四，具有文化环境价值的类型，人工植物群落的配置应该配合周围的文化环境进行选择，在起绿化作用的同时，与文化氛围相呼应，辅助人类文化的传承功能。例如，在景区内对地方特色的苗木进行种植，体现当地特色。
3 结语
尽管人类在盐碱地植被、改善盐渍化土地土壤质量、保护耐盐植物资源等方面的研究已获得了一定成效，但这是一项长久而又繁杂的宏大工程，在发展的过程中，会不断地出现新问题。因此，关于耐盐植物资源的研究和盐碱地土质的改善还需进一步加强。希望通过本文的分析，能选出多种性质更好、适应性更强的耐盐植物品种，进一步促进滨海地区盐碱园林的发展。
参考文献
[1]张都海，洪昌端，沈辛作，等.浙北海涂区树种耐盐性试验研究[J].浙江林业科技，2002（4）：23-26.
[2]刘会超，孙振元，彭镇华.盐碱土绿化植物的应用与评价[J].中南林学院学报，2003，23（5）：30-33.
[3]管志勇，陈素梅，王艳艳，等.菊花近缘种属植物耐盐筛选浓度的确定及耐盐性比较[J].生态学杂志，2010（3）：67-68.
谈北方滨海盐碱地区植物景观设计 篇6
土壤是绿化建设的基础, 盐碱性土壤对园林绿化的影响主要通过影响植物生长表现出来。土壤中的盐分毒害植物的根系 (以毛根为主) , 使植物根系组织受到破坏, 失去吸收功能, 使植物生长不良或死亡。同时, 由于地下水渗透压大于细胞液渗透压, 从而使植物根系中的水分发生倒渗而脱水。树体越高, 根系下扎越深, 对树体的危害越大, 轻者出现黄叶、枯梢等现象, 严重的将导致树体死亡[1]。所以在滨海盐碱地区很难见到参天大树, 这也是滨海区域园林绿化苗木成活率较低的原因。在这种环境下, 景观设计既要保证植物成活率, 更要保持其观赏性和艺术性, 从多方面实现绿化建设的社会效益、生态效益、经济效益。
2 曹妃甸盐碱地区土壤状况
2.1 曹妃甸自然地理概况
曹妃甸位于河北省唐山南部沿海、渤海湾中心地带, 原本是一个东北、西南走向的带状沙岛, 为古滦河入海冲积而成, 至今已有5000多年的历史。曹妃甸地区属大陆性季风气候, 常年平均气温11.4℃。曹妃甸围海吹填的土壤, 被称为“人造土壤”, 它没有自然成土过程, 没有土壤生物及其演变过程, 没有植物生长必需的水、肥、气等自然条件, 并且含盐高, 水盐在“人造土壤”中运动活跃, 植物在这样的土壤上难以存活。滨海盐碱地大多地形单调, 地势平缓, 自然坡降很小 (1/10 000~1/5 000) , 地上排水和地下水径流不畅[2]。
2.2 曹妃甸土壤盐碱化程度
作者对曹妃甸部分区域土壤状况进行了抽样检查 (见表1) 。
经抽样检查, 区段1洪水水位以下土壤由于地下水位高, 返盐严重;区段2土壤由于高于现水位2 m以上, 地下水位相对较低, 盐碱上返受到抑制, 淋溶作用也促使其脱盐。考虑到现状地下水位较高, 土壤含盐量较高, 在进行植物种植之前需要进行一定的排盐碱的土壤改良设计。
3 土壤改良措施
3.1 淋洗排盐
结合雨洪管理功能, 通过雨水收集、淡水洗盐的手段冲刷土壤中的盐分。实际运用中, 通常结合局部客土, 抬高地形。
3.2 暗管排盐
主要采取的是“浅密式”暗管排盐工艺, 通过铺设盲管、淋层等解决排水排盐问题, 加快土壤脱盐速率[3]。
并有效防止土壤次生盐渍化。在铺设盲管及淋层的土层上回填种植土, 可施入适当的矿物性化肥及有机质。
4 植物景观配置原则
曹妃甸地处沿海, 通过合理的植物景观配置, 可以形成沿海独特的景观风景线。
1) 充分利用排盐碱手法, 合理营造微地形, 结合植物本身特性, 结合考虑林冠线和林缘线的丰富变化, 营造自然起伏、富有变化的植物景观。
2) 运用植物的观赏特性进行合理配植, 高大乔木在植物群落中位于骨干位置, 也是植物景观的核心, 在乔木配置时, 应发挥高大乔木在生态系统中防护效能, 进行合理配置, 使植物季相分明, 色彩丰富, 相互映衬, 营造优美的植物景观。
3) 重视灌木和草本植物的运用, 增加地表植被覆盖, 合理密植, 有利于减少蒸发, 涵养水分, 提高灌溉用淡水的利用率。灌木和草本植物的观赏价值对提高园林景观质量有重要作用。在滨海盐碱地区引进优良耐盐地被植物和开发利用野生地被植物, 有利于丰富滨海盐碱地区的植物资源, 提高滨海盐碱地区园林绿化质量。
4) 区分各类型空间的景观特质性要求, 选择与之匹配的植物种植方式。并兼顾不同区域的盐碱化程度, 合理配置植物景观。譬如滨河景观带的植物配置, 以现水平面以上2 m高度为基准, 上部栽植耐盐碱植物, 杨、柳、刺槐、香花槐、龙柏、火炬树、黑松等, 彩叶树可选择白蜡, 也可结合速生杨形成的绿色背景, 增加叶色变化丰富性;中下部采用自然状态下的柽柳、芦苇、盐地碱蓬等, 尤其在水岸边含盐碱量大, 可采用泌盐植物, 局部重点景观区域可以采用水岸线换土种植湿生花卉植物, 强化景观效果。
5 盐碱地绿化植物选择原则
抗风、耐盐碱、易成活, 以适合本地生长的盐生树种为主, 充分利用本地区丰富的植物资源。适当引进和驯化适合本地生长的盐生植物作为观赏树种。深根系植物为主、主干树种耐盐碱度不低于2‰, 常绿树比例不少于50%。大量采用耐盐碱、耐瘠薄的观赏草植物。
植物选择要求观赏效果佳, 速生树种与慢生树种相结合, 观赏性与经济性树种结合, 考虑盐生植物对盐碱地耐盐碱度的特殊生长习性, 合理确定植物种类。以大乔木种植为主, 以小乔木、花灌木、地被来丰富景观层次。
5.1 深根系植物
根据滨海区域的土壤和气候环境现状, 需要耐盐碱、抗风、易成活、耐低温的植物种类, 选择种植深根系植物。
5.2 乡土植物为主
选择当地绿化常见的适生植物, 保留现状长势好植物, 充分发挥绿地的生态、景观、防护功能, 多用适合盐碱地生存的植物, 减少管理维护费用。
5.3 观赏性和生态性相结合
以适宜本地生长的毛白杨、旱柳、国槐为基调树种, 同时在主要节点种植观赏性强的白蜡、合欢等植物, 考虑盐生植物对盐碱地耐盐碱度的特殊生长习性, 合理确定植物种类和群落结构。
5.4 速生植物和特色植物相结合
合理配置速生树种和慢生树种的比例, 结合局部的特色植物、慢生植物, 以适应性强、好成活的灌木、地被打造达到整个地区的生态群落, 满足景观性和经济性原则。
曹妃甸地区植物材料选择见表2。
6 结语
盐碱地种植难度大, 可选植物种类少, 植物成活率较低、绿化成本较高, 已经构成了滨海盐碱地区绿化发展的瓶颈。对曹妃甸地区盐碱土区种植经验的归纳和总结, 旨在为北方滨海盐碱地的科学绿化模式的探索提供参考。在未来滨海区域绿化建设中, 营造与当地环境相互结合, 具有自然生态效益、空间丰富多样、特色鲜明、生态系统稳定的植物空间环境。
摘要：以曹妃甸盐碱地区植物景观设计为例, 介绍了盐碱地的土壤改良措施, 通过探讨该地区植物景观的配置原则, 对盐碱地区绿化树种的选择及景观营造思路进行了阐述, 对城市的可持续发展有重要作用。
关键词：盐碱地,植物,景观,树种
参考文献
[1]龚洪柱.盐碱地造林学[M].北京:中国林业出版社, 1986:20-45.
[2]温静.天津滨海新区盐碱地景观生态化设计研究[D].石家庄:河北农业大学, 2008.
滨海地区公路软基处理方案设计 篇7
双高公路位于青岛市胶州湾畔, 是高新区连接主城区、机场、火车站的快速通道, 是双向六车道一级公路, 设计车速60km/h, 路基宽度32m, 路线全长7.6km。
工程所在地质属于滨海相淤泥粘土, 具有高压缩性, 高灵敏度, 欠固结 (Pc<Po) , 抗剪强度低, 厚度较大。在路面结构以及使用荷载作用下, 路基将产生较大沉降, 不能直接满足地基的变形及特定要求, 须进行加固处理。
⒉工程地质
工程所处区域, 为粉砂淤泥质海岸地貌, 地下水位埋深0.0m~4m。区内为淤泥质海滩, 地表以下自上而下为: (1) 素填土:黄褐色, 以粘性土为主, 含砂砾, 多为虾池、盐田坝体, 少数主要坝体底部筑有沙袋、碎石块。厚度0.5m~5.6m。[σ0]=110k Pa。 (2) 淤泥、淤泥质亚粘土:青灰色~灰黑色, 软塑~流塑, 局部有机质富集, 上部多为虾池底部有机腐殖质, 臭味重。厚度大于5m。[σ0]=60k Pa; (2) -1层淤泥质亚粘土, 软塑, 青灰色。[σ0]=60k Pa。 (2) -2层亚粘土, 软塑~硬塑, 黄褐色。[σ0]=120k Pa; (3) -1层亚粘土:黄褐色, 灰黄色, 湿~饱和, 可塑~硬塑。夹薄层状粉砂及细砂透镜体。其中 (1) 、 (2) 、 (2) -1、 (2) -2层工程土石分级为Ι级土; (3) 层工程土石分级为Ⅱ级土。
⒊软基处理方案设计及比选
3.1真空-堆载联合预压方案
真空预压是利用大气负压代替堆载对软基进行预压, 使软基里的孔隙水固结排出, 达到消除沉降, 提高土体强度的目的。真空与堆载预压两者区别在于加载方式不同, 真空预压方案是利用快速抽真空, 形成大气负压, 起到快速加载的效果, 可以在3~5天达到80k Pa以上的加载效果, 并且不发生加载稳定问题, 土体不发生剪切滑动破坏等工程事故, 而堆载预压达到80k Pa以上的加载效果, 需要大量搬运土石方, 由于拟加固的土体强度较小, 为了保证加载过程中土体的稳定, 堆载预压不可能一次加载, 需要分2~3级分级加载, 并且达到与真空预压相同的软基处理效果以后, 需要大面积卸载, 进而将产生大量的弃土石方, 而真空预压不存在卸载问题。
真空预压施工技术要求及工艺:
(1) 铺设砂垫层之前, 进行场地地表水疏干整平场地, 铺设一层土工布及一层双向拉伸塑料土工格栅, 其上铺设工作垫层。
(2) 密封压膜沟深度必须切断透水层, 最浅进入不透水层顶面以下0.5m, 边坡宜为2:1。
(3) 开挖密封压膜沟时, 塑料排水板不剪断, 应沿沟边向上插入到砂垫层中至少0.2m。
(4) 用素粘土回填密封沟和填筑覆水围埝。
(5) 打设塑料排水板的平面间距偏差不得大于5cm, 垂直度偏差不得大于1.5%, 拔管后露出地面的塑料排水板长度为20cm。
(6) 密封膜采用三层聚氯乙烯簿膜, 要求在工厂热合一次成形。
(7) 真空预压是指膜内真空度不低于650mm汞柱, 抽真空有效时间90天, 最终按照卸载标准确定。
(8) 每个真空预压区周围设置粘土围幕, 用素粘土浆液打设粘土围幕, 要求其渗透系数小于5X10-8cm/s。
(9) 真空预压卸载标准:按实测沉降曲线推算的固结度大于90%;连续10天实测沉降速率不大于1.5mm/天。
(10) 进行真空联合堆载预压时, 先进行抽真空, 当真空压力达到设计要求并稳定后, 进行堆载, 并继续抽气, 堆载时需在膜上及膜下各铺设一层土工布。
(11) 堆载预压在加载过程中应控制加载速率, 最大竖向变形量不应超过10mm/天, 边桩水平位移不应超过4mm。
此方案工期、造价及处理效果具体如下:
(1) 工期:施工准备 (包括整平场地, 设备进场, 铺设工作垫层及排水砂垫层, 打设塑料排水板, 然后铺设密封膜) 约1月, 真空预压约3月, 总工期约4月。
(11) 造价:每平米综合单价354元。
(11) 效果:平均固结沉降量为0.9m, 使用期残余沉降量小于0.3m, 地基回弹模量大于50MPa, 地基承载力达到100k Pa以上。
3.2水泥搅拌桩复合地基方案
原理是在软土地基中搅拌掺入一定量的水泥等固化剂, 使之固化, 利用水泥和软土之间所产生的一系列物理-化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基, 进而提高土体的强度, 该方案结构、工期、造价及处理效果具体如下:
(1) 结构:将现有场地地表水疏干, 进行场地整平, 铺设一层土工布及一层土工格栅, 铺设工作垫层及砂石褥垫层, 打设水泥搅拌桩, 水泥搅拌桩与桩间土复合受力, 形成水泥搅拌桩复合地基。进而提高地基的强度。水泥搅拌桩桩径0.5米, 正三角形布置, 间距1.2m, 面积置换率约为15%, 打设深度为7.5米。
(2) 工期:施工准备3个月, 大面积施工4个月, 大面积施工完成以后需3月的水泥土强度增长的龄期方可进行下一道工序的施工, 总工期将超过10个月。
(3) 造价:每平米综合单价551元, 本工程所处滨海地区的地下水含有硫酸盐, 采用抗硫酸盐水泥。
(4) 效果:使用期残余沉降量小于0.3m, 地基回弹模量大于50MPa, 地基承载力达到100k Pa以上。
3.3强夯块石礅复合地基方案
该方案适合于处理浅层的软土地基。大于3米的深层软基, 采用该方案无论从经济上或者处理效果上比较, 都是不太合适的。由于本工程软基的自然强度低, 软土的自然不排水抗剪强度为20k Pa左右, 对作为形成块石礅礅体的侧向约束很小, 在软土中可能形成的块石礅礅体直径很大, 将增加块石礅礅体对原有软基的置换和挤密 (礅体置换率超过50%) ;另外, 由于块石礅在软土中形成了排水通道, 土体将进一步固结, 在强夯块石礅复合地基形成以后, 仍需要进行堆载预压, 地基土的沉降才能够稳定。
综合上述各种软基处理方案的比较, 推荐采用真空堆载联合预压方案。该方案是总结了国内港口多年来软基处理的成功经验, 无论从技术, 工期和造价上分析, 都是最优的滨海深厚软基处理方案。
结语
真空堆载联合预压能改善土体物理力学性质指标, 加固效果明显。不仅能满足地基承载力和工后沉降要求, 而且能够降低造价, 缩短工期, 节约土资源, 同时也可以避免加载稳定问题、土体剪切滑动破坏等工程事故, 是一种很好的软基处理方法。
参考文献
[1]徐绍国, 顾长存.《青岛滨海公路试验段软土地基处理》.青岛出版社, 2007.
滨海地区 篇8
国内外工程实践证明,由于耐久性不足导致混凝土结构使用寿命缩短的损失巨大;资料表明,美国一年由于混凝土结构腐蚀造成的经济损失达3 000亿美元[2]。国外有学者曾用“五倍定律”来描述混凝土结构耐久性劣化所造成的损失,即设计阶段对钢筋防护节省1美元,那么就意味着发现钢筋锈蚀采取措施将追加维修费5美元,发现混凝土表面顺筋开裂采取措施将追加维修费25美元,发现严重破坏采取措施将追加维修费125美元[3]。
有别于单个大型市政工程项目,地铁工程的耐久性尤为重要。到目前为止,还没有哪个国家将已运营的地铁线路废弃,即使地铁线路已经超过了其设计使用年限。
本文以深圳地铁7号线福南站结构耐久性设计为例,对滨海地区地下混凝土结构耐久性技术进行详细论述,为同类工程耐久性结构设计提供技术参考。
1 工程概况及地质、水文情况
深圳地铁7号线福南站位于深圳市福田区皇岗口岸区内,毗邻深圳河及福田河,车站为地下三层钢筋混凝土箱型结构,顶板埋深为3.6～4.2 m,底板埋深为24.3～26.5 m。
车站站址原始地貌为海积平原,地形起伏不大,地面高程为3.89～4.31 m,从上至下土层分别为:素填土、淤泥质黏土、粉质黏土、粗砂、砾质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩,车站底板主要位于全、强风化花岗岩中。图1为车站标准横断面图。
本场地地下水按赋存条件主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。孔隙水主要赋存于表层人工填土层和第四系上更新统砂层中,略具承压性,此外在黏性土、全风化岩中也有赋存,基岩裂隙水赋存于强风化及中风化花岗岩的裂隙中,均略具承压性,地下水位埋深为0.70～5.30 m。
2 影响结构耐久性因素分析
钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土的复合体,地下水对其的腐蚀可分为两类:第一类为混凝土材料本身耐久性不足而导致整个结构的破坏;第二类是混凝土本身并未严重破坏,但由于外部介质的作用,使钢筋表面的钝化膜破坏,引起钢筋锈蚀而导致混凝土结构的破坏[4]。第一类侵蚀大致可分为化学侵蚀(混凝土的碳化、硫酸盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等)、碱骨料反应、冻融循环破坏,第二类侵蚀主要为氯离子侵蚀。对本工程场地的地下水进行水质分析可知,影响本车站结构耐久性的环境劣化因素主要有:混凝土的碳化、硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀及盐类结晶侵蚀。
2.1 混凝土的碳化
混凝土的碳化是水泥石中水化产物与环境中二氧化碳相互作用的物理化学连续过程,是一个由表及里、缓慢向混凝土内部扩散的过程。另外,凡是能与Ca(OH)2进行中和反应的一切酸性气体均能发生中和反应,使混凝土碱度降低,故混凝土碳化广义称为“中性化”。混凝土碳化实质上就是混凝土碱性降低的过程,未碳化区混凝土孔隙溶液的pH值达12.5左右,完全碳化区混凝土孔隙溶液的pH值一般为8.0～9.0之间,当pH值降至11.5以下时,钢筋周围的致密钝化膜就受到破坏,在水和氧气得到满足的条件下,钢筋就开始锈蚀,进而导致整个结构体系的破坏[5]。
2.2 硫酸盐侵蚀
环境水中的SO42-进入混凝土内部,与水泥的固相发生化学反应,生成难溶的盐矿物类———钙矾石和二水石膏,然后吸收大量的水而体积膨胀,造成混凝土的破坏。当溶液中SO42-浓度较低时,其反应式为:
反应产物钙矾石含有较多的结晶体,体积比水化铝酸钙增加2.5倍以上,加之其为针状结晶,在原始含铝固相表面呈刺状析出,因而在水泥石内部能产生很大的内应力。钙矾石结晶侵蚀表面的特征是出现少数几条较粗大的裂隙[6]。
当溶液中的SO42-浓度较高时,其反应式为:
在水泥石内部形成的二水石膏体积增大1.24倍,使水泥石内应力过大而破坏。石膏结晶侵蚀的特点是没有粗大裂纹但遍体溃散[7]。
2.3 氯离子侵蚀
氯离子对混凝土中钢筋的侵蚀作用可以概括为:破坏钝化膜、形成腐蚀电池、去极化作用以及导电作用[8]。
阳极:Fe→Fe2++2e
阴极:O2+2H2O+4e→4OH-
Cl-腐蚀:Fe2++2Cl-+4H2O→FeCl·4H2O(绿锈)
由上面的反应可以看出,Cl-不仅会破坏钢筋的钝化膜,而且作为腐蚀的中间产物,能给腐蚀起催化作用,加速钢筋的锈蚀。而钢筋的锈蚀会产生膨胀,导致混凝土裂缝的产生和结构的破坏[9,10]。
2.4 盐类结晶侵蚀
混凝土是多孔材料,所有易溶盐吸湿后都能渗入不密实的混凝土孔隙。混凝土一端与含盐溶液接触,通过毛细作用,溶液沿毛细管上升至混凝土迎空面,水分开始蒸发,一方面溶液浓度加大,达到过饱和,加速化学侵蚀反应;另一方面,在一定的湿度和温度下盐类转化为体积膨胀的结晶水化物,产生晶间推力。盐类结晶侵蚀以Na2SO4最为严重,32.3℃以下析出的晶体为Na2SO4·10H2O,膨胀率高达311%[4]。
3 国内地铁工程耐久性设计现状
地铁建设于上世纪中期在国内开始兴起。首先是1965年北京地铁1号线开始建设,并于1969年建成通车;上海于1964年、1978年分别开始试验工程,1号线于1994年建成通车。之后广州、南京、深圳等城市陆续开始了地铁修建工作,此时设计中对混凝土结构耐久性考虑不多,也没有相关技术规范及标准作为依据,往往参考地面混凝土结构、海港及水工结构等方面的耐久性研究成果,仅依靠适当提高混凝土标号或适当加厚混凝土钢筋保护层,对严重腐蚀工点混凝土中掺加阻锈剂等简单方式进行防腐处理。
直到本世纪,全国地铁大规模建设以来,人们才逐渐认识到作为100年使用寿命的国家重点建设项目其混凝土耐久性的重要性[11],随后国家开展了关于混凝土耐久性的相关标准、规范的编制工作。2004年,中国工程院土木水利与建筑学部主编了CCES—01—2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》;2008年,住建部颁布了GB/T 50476—2008《混凝土结构耐久性设计规范》(后文简称《耐规1》);2010年,铁道部出台了TB 10005—2010《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(后文简称《耐规2》)。相比于《耐规1》,《耐规2》将盐类结晶破坏环境单独列为一类环境,并增加了腐蚀破坏环境。2010年8月,住建部颁布了GB50010—2010《混凝土结构设计规范》(后文简称《新规》),该规范于2011年7月正式实施,其中也对结构所处的环境类别划分、混凝土材料耐久性的基本要求及相关构造措施作了要求。
随着这些规范的正式出台,现阶段地铁工程的混凝土耐久性设计已有据可依、有章可循。另外,笔者认为虽然《耐规2》比《耐规1》晚出台,并增加或单列了一些侵蚀环境以及采取的措施,但《耐规2》总则中明确表明:“为规范铁路混凝土结构耐久性设计,保证铁路混凝土结构在设计使用年限内满足使用要求,制定本规范”,“本规范适用于采用普通混凝土施工的铁路混凝土结构在碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、盐类结晶环境、冻融破坏环境和磨蚀环境等常见环境作用下的耐久性设计”。故该规范是在《耐规1》的基础上,通过总结铁路混凝土耐久性已有相关经验及工程实施情况下编制出来的。对于诸如本工程的地铁项目,《耐规2》仅能作为混凝土耐久性设计的参考规范,而《耐规1》、《新规》及GB 50021—2009《岩土工程勘察规范》(后文简称《勘规》)应作为混凝土耐久性设计的依据。
4 环境类别、作用等级及腐蚀性判别
本工程的环境类别、作用等级及腐蚀性情况判别,首先应从《勘规》、《耐规1》及《耐规2》分别判别,然后以《勘规》、《耐规1》为主要依据确定,《耐规2》仅作为参考。
4.1 水质腐蚀判别
根据《勘规》,按场地环境类型为Ⅰ类、地层渗透性为A类进行综合判定:本工程主要场地地下水对混凝土结构具有微至中等腐蚀性,但是水样2～4段(里程DK20+207～20+250)场地地下水对混凝土结构具有强腐蚀性;长期浸水的环境对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性,干湿交替的环境对钢筋混凝土结构中钢筋具有微至强腐蚀性,其中里程段DK20+207～20+250地下水对混凝土结构中钢筋具有强腐蚀性,DK20+420～20+470地下水对混凝土结构中钢筋具有中等腐蚀性。表1为本工程场地地下水腐蚀性判别表。
4.2 环境类别和作用等级划分
根据《耐规1》,福南站里程段DK20+207～20+250环境类别和作用等级为Ⅳ-E/Ⅴ-E,DK20+420～20+470环境类别和作用等级为Ⅳ-D/Ⅴ-C,其余段环境类别和作用等级为Ⅳ-C/Ⅴ-C。
根据《耐规2》,依据场地地下水腐蚀性离子的性质和浓度,按干湿交替环境判断本车站环境类别为:T1/T3(碳化环境)、L1～L3(氯盐环境)及Y1～Y2(盐类结晶环境)。
4.3 分析
从以上分析可以看出,各规范对于环境作用等级的划分及命名并不统一,但如果深入研究这些规范,会发现其间是有一定对应关系的。这就需要设计人员综合各方面的资料,再进行有技术含量的综合判别。
本工程以《耐规1》及《勘规》作为环境类别和作用等级的判别依据,综合判定结果为:里程段DK20+207～20+250环境类别和作用等级为Ⅳ-E/Ⅴ-E,场地地下水对混凝土结构具有强腐蚀性,长期浸水的环境对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性,干湿交替的环境对钢筋混凝土结构中钢筋具有强腐蚀性;里程段DK20+420～20+470环境类别和作用等级为Ⅳ-D/Ⅴ-C,场地地下水对混凝土结构中钢筋具有中等腐蚀性;其余地段环境类别和作用等级为Ⅳ-C/Ⅴ-C,场地地下水对混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。
5 本车站结构耐久性设计方案
为了能确保车站混凝土结构的耐久性能,满足车站结构100年使用寿命的要求,在初步设计阶段主要从结构设计(车站结构形式、计算模式、裂缝控制等)和材料选择两方面着手,考虑车站结构的耐久性设计方案。
5.1 车站结构采用全外包防水的结构形式
我国现行的地铁车站的结构形式主要有两种体系:叠合墙体系和复合墙体系。所谓叠合墙体系,就是围护结构作为主体结构侧墙的一部分,与内衬墙组成叠合结构,通过结构措施和施工措施,保证叠合面的剪力传递,叠合后将两者视为整体;所谓复合墙体系,就是围护结构与主体结构侧墙分离设置,一般中间设置防水隔离层,墙面之间不传递剪力和弯矩,只能传递法向压力。据已有工程的应用经验来看,叠合墙体系在工程造价上较复合墙体系低,但叠合墙体系由于老混凝土对新浇筑混凝土的限制,侧墙裂缝较多,渗漏水情况较复合墙体系多,复合墙体系的防水效果整体性较好(理论上如此,实际上由于各种原因,渗漏情况均不容乐观)。
经综合比较,本车站采用整体防水较好的复合墙结构体系,并采用全外包防水的方式,即在车站主体结构外侧设防水卷材,使腐蚀性的地下水与主体结构混凝土隔绝开来,延长车站结构混凝土的使用寿命。
目前地铁工程使用的外包防水材料较多,主要有:合成树脂类高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、天然钠基膨润土防水毯、喷涂聚脲防水涂料等。
地下结构外防水层材料选择的制约因素很多。地下水位、具体项目的施工方法、围护结构形式等,均是选取合适的外防水层的重要考虑因素。随着材料技术的发展,目前出现了直接和现浇混凝土粘结的防水材料,与之相匹配的材料标准(GB/T 23457—2009《预铺/湿铺防水卷材》)也正式实施了。直接和现浇混凝土粘结的防水卷材,其优势在于防水层不会由于施工原因引起的破损而窜水。
本工程大部分地下工程均根据深圳地铁一、二期的防水经验和教训,选用合成高分子防水卷材作为外包防水材料,同时按GB/T 23457—2009《预铺/湿铺防水卷材》要求卷材和内衬结构混凝土粘结。
5.2 结构计算模式探讨
目前业内常规复合墙体系计算模式为:施工阶段地下连续墙作为基坑开挖时的挡土、挡水结构,使用阶段与主体结构共同承担水土压力,即地下连续墙承受侧向土压力等,主体结构侧墙承受侧向水压力。图2为复合墙体系车站主体结构使用阶段计算模型。
复合墙体系计算模型在无腐蚀性的地层中是合理的,考虑了地下连续墙参与主体结构的永久受力,能减小主体结构侧墙的厚度,节省工程的投资。但在腐蚀性地层中,若仍按照该模型进行计算,则地下连续墙需按照永久结构(即使用寿命100年)考虑,而地下连续墙直接与腐蚀性水或土接触,其耐久性设计仍是困扰业界的一大难题;若不考虑地下连续墙参与主体结构受力,仅作为临时结构,则比较浪费,工程投资也会因此而大大增加。
本工程由于使用了1 m厚的地下连续墙围护结构,本着降低工程投资的原则,在主体结构计算时仍采用了图2所示的常规复合墙体系计算模型,但地下连续墙的混凝土采用了高性能防水、防腐混凝土(其具体要求详见表2),且车站主体结构侧墙适当加厚,使车站结构有一定的安全富余。
另外,笔者认为,对于腐蚀性地层中埋深较浅的地下结构,如地铁车站的地下一层附属结构,以及周边较空旷、可以顶部放坡的地下二层地铁车站,围护结构可以采用SMW工法桩的形式。SMW工法桩仅仅在施工阶段挡土、挡水,使用阶段由主体结构承担水土压力,这样通过全外包防水的结构形式既不用考虑围护结构的耐久性问题,且SMW工法桩的型钢可以拔出后重复利用,能大大降低工程的造价,同时还避免了地下连续墙插入深度造成地下空间的污染。
5.3 严格控制主体结构受力状态下的裂缝宽度
混凝土结构的裂缝宽度与结构的耐久性息息相关,尤其是当结构处于腐蚀性介质中,过宽的结构裂缝会加速钢筋的锈蚀而缩短结构的使用寿命,故控制结构在受力状态下的裂缝宽度对结构的耐久性显得尤为重要。
本工程结合目前地铁行业对结构受力状态下裂缝宽度的控制标准、耐久性规范的要求以及场地的腐蚀性情况,混凝土结构受力状态下迎水面裂缝宽度限值定为0.15 mm;对于背水面,考虑到在确保结构受力的情况下适当减小结构的含钢量,降低工程的投资,并结合以往地铁工程背水面裂缝宽度限值的经验,综合评定后背水面裂缝宽度限值定为0.3 mm。
5.4 减少干湿交替处的结构构件
福南站为地下三层车站,车站顶板覆土3.5～4.0m,根据勘察报告抗浮设计水位取至地面。经抗浮验算,在不采取抗浮措施的情况下,车站主体结构抗浮不能满足规范要求。目前比较常用的解决主体结构抗浮的措施,主要有设置压顶梁、设置抗拔桩或两者同时使用。由于本车站顶板位置基本处于干湿交替区域,若通过设置压顶梁解决车站的抗浮问题,在该车站地层的腐蚀性等级下很难保证压顶梁的耐久性,故本车站在初步设计时考虑在底板下设置抗拔桩解决车站的抗浮问题,取消顶板上位于干湿交替处的压顶梁,以确保在车站使用寿命内主体结构的抗浮满足要求。
5.5 适当加大混凝土保护层厚度
目前研究认为,适当加大混凝土保护层厚度是提高混凝土结构耐久性、延长混凝土结构使用寿命的重要措施。根据国内外的研究文献介绍,混凝土保护层厚度与混凝土结构耐久性的关系,归纳起来有如下几点。
1)钢筋脱钝开始锈蚀所需时间与保护层厚度的平方成正比[12]。
2)一般环境下,混凝土保护层厚度每减少25%,混凝土碳化到钢筋表面所需的时间就缩短50%[13]。
3)混凝土保护层厚度每加厚10 mm,钢筋失重率可降低20%左右[14]。
4)混凝土保护层厚度每减少10 mm,混凝土的透氧量增加10%左右[15]。
根据本工程所处的环境作用等级,将车站顶板、底板及侧墙最外侧钢筋的最小保护层厚度定为:迎水面60 mm,背水面40 mm。考虑到迎水面混凝土直接与强腐蚀性的地下水接触,为尽量延缓混凝土的碳化及迎水面钢筋腐蚀的时间,迎水面钢筋的保护层厚度适当比《耐规1》中的要厚;而背水面为了在确保结构受力情况下适当加大钢筋作用点与中心轴的距离,充分发挥钢筋的作用,减小结构用钢量,降低工程投资,钢筋的保护层厚度小于等于《耐规1》中的厚度。另外,顶板、底板及侧墙的分布钢筋置于主筋的内侧,确保保护层厚度满足标准的情况下充分发挥主筋的作用。
5.6 采用高性能防水、防腐混凝土
本工程采用的高性能防水、防腐混凝土主要从水泥的选用、混凝土的强度等级、水胶比、胶凝材料用量、掺合料的比例、外加剂的种类、混凝土原材料的控制以及氯离子扩散系数等方面进行控制,具体设计参数详见表2。
有的设计人员认为混凝土的高强度就代表了高性能、高耐久性,其实不然,混凝土强度等级的提高势必会要求水泥等胶凝材料用量的增加,导致混凝土凝结过程中水化热的增加,从而导致混凝土早期的收缩裂缝较多,对混凝土的耐久性不利。本车站所处的环境作用等级为Ⅳ-C～Ⅳ-E、Ⅴ-C～Ⅴ-E,根据《耐规1》的规定,环境等级为Ⅳ-C、Ⅳ-D、Ⅴ-C时,混凝土的最低强度等级为C45;环境等级为Ⅳ-E、Ⅴ-D时,混凝土的最低强度等级为C50;环境等级为Ⅴ-E时,混凝土的最低强度等级为C55;同时明确当采用引气混凝土时,混凝土的强度可降低一个等级。故本工程在设计时考虑采用引气混凝土,同时控制混凝土入模温度、加强混凝土浇筑时的振捣、提高其密实度,施工完成后加强保温保湿措施,控制混凝土的内外温差,减少混凝土的先期裂缝。在这些措施的实施下,车站主体结构混凝土的最低强度等级在环境等级Ⅳ-C、Ⅳ-D、Ⅴ-C、Ⅴ-D时为C40,在环境等级Ⅳ-E、Ⅴ-E时为C45。
另外,由于《新规》的实施,车站主体结构构件的主筋均采用三级钢筋,降低了构件的含钢量,使混凝土的浇捣及振捣更方便、容易,确保混凝土浇捣的密实度,提高混凝土的自防水性能及耐久性能。
6 分析总结
滨海地区 篇9
海南岛位于中国最南端,是我国的第二大岛。2010年1月4日,国务院发布《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》。至此,海南国际旅游岛建设正式步入正轨。到2020年,旅游服务设施、经营管理和服务水平与国际通行的旅游服务标准全面接轨,初步建成世界一流的海岛休闲度假旅游胜地。
海南岛处在雷琼断陷,自6500万年新生代以来,火山喷发活动频繁,4 000多平方千米内全是火山岩分布,火山口三五成群,熔岩隧道纵横交错,形成了奇特的火山地貌景观。海南岛有1 500多千米的海岸线,滨海地区众多沙白水平的海湾、沙滩、珊瑚礁石和海蚀地貌,由于其独特的海洋资源和美丽的旅游景观而成为了各项重大型工程建设的首选场地。
但滨海滩涂地区地质条件和气象条件复杂,且临近大海,受海洋潮汐影响严重,其基坑支护工程复杂。虽然土钉支护目前在设计和施工方面已经发展的较为完善,并有了大量的实践经验,但海南岛在关于滨海地区深基坑支护和基坑监测分析上的资料很少,本文就海南岛滨海滩涂地区某深基坑土钉支护和其监测数据进行了分析,对今后在类似滨海地区的基坑工程具有一定的借鉴意义。
1 土钉支护在海南滨海滩涂地区的应用分析
1.1 土钉支护的基本概念和特点[1]
土钉技术是一项原位岩土加筋技术,一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,通过与岩土界面抗剪强度向岩土体提供抗拉强度,而土钉之间的岩土变形通过钢筋网喷射混凝土面板进行约束。可分为钻孔注浆型土钉、打入型土钉、射入型土钉三类。其中钻孔注浆型土钉最为常见。
土钉技术结合了锚杆和加筋土的优点,用于挖方工程时有施工及时、结构轻巧、有柔性、可靠度高、施工机具轻便灵活、工人劳动强度低、材料用量少和成本费用低等特点。
1.2 土钉支护在海南滨海地区某深基坑的应用
1.2.1 场地概况及场地地质条件
该工程地块位于海口市滨海大道东侧,地块呈梯形,长约400 m,宽约320 m,用地面积335 935 m2,无地下室,拟采用钢架及钢筋混凝土屋面结构,桩基础,其基坑深4.90 m～7.20 m。
场地地层条件见表1。
地下水主要有3层,第1层赋存于②层细砂、③层中砂、④层淤泥质粉细砂层中,第2层赋存于⑦层玄武岩中,第3层赋存于⑨层粉砂中。本次勘察期间测得地下水稳定水位0.10 m～5.80 m(标高为3.56 m～5.30 m),由于拟建场地临近大海,浅层地下水与海水涨退潮联系十分密切。
1.2.2 支护方案
我们只取基坑最深段为例,坑底标高:本工程±0.000绝对标高相当于绝对标高7.200 m(海南岛秀英高程),本段坑外地面平均标高为-0.700 m,绝对标高6.500 m(秀英高程),地板底部标高为-7.900 m,绝对标高-0.700 m(秀英高程)。基坑周围地势平坦开阔。
本工程采用土钉支护,支护结构详图见图1。
1.2.3 基坑监测数据分析
由基坑监测数据我们可知:该基坑最大日水平位移为1.6 mm,最大日竖向位移为2.1 mm,最大累计水平位移为8.5 mm,最大累积沉降位移为8.8 mm;均小于设计要求的报警值(该基坑监测等级为二级:日水平位移报警值为5.0 mm,日竖向位移报警值为5.0 mm,最终累计水平位移不得超过55 mm,最终累积竖向位移不得超过50 mm),基坑变形符合设计要求。
1.2.4 基坑开挖中出现的一些问题
1)在基坑开挖过程中ABCD区域抗拔锚杆施工时底部有积水,给人员和机械的运作带来了不小的麻烦。
问题出现原因分析及解决办法:a.降水点布置稀疏,建议加密,或在基坑底布置排水井;b.轻型井点降水在该基坑较深部位效果不是很理想,可改其他降水方式。
2)现有监测方法不是很好,监测数据不连续,受仪器本身精度、监测人员的技术和天气影响太大,当监测等级较高时,一般仪器不能精确显示出监测点的变形。
问题出现原因分析及解决办法:a.现有监测仪器精度都达不到要求,可通过多次测量来提高精度;b.可将现有监测仪器改进,如将现有游标卡尺改装,将其用钢绞线或其他伸长率较小的铁丝、绳索等连接在基准点和监测点之间,钢绞线或绳索等用PVC管套住埋在地面下一定深度处,在游标卡尺处设观测井,和沉降观测联合测量监测点的水平位移。
3)在基坑监测时,发现1月12日时所有的监测点都有回弹现象,而且在基坑周围地势较低处的回弹量比地势较高处的回弹量要大。
问题出现原因分析及解决办法:在当天监测前有降雨,可能是降雨导致的基坑周围土体孔隙水压力增大而引起的土体回弹,建议做好基坑周围土体的排水工作,不要让降雨引起的基坑周围土体的回弹给基坑支护造成不良影响。
2 结语
该方案使得该基坑提前完成了土方的开挖,节省了工期,施工成本也较少,事实证明该方案在滨海地区的应运是成功的,说明土钉支护在该地层条件下是一种经济合理的基坑支护方案。但土钉支护在该地区的应用有自己的特点,如施工场地比较开阔,周围其他构筑物对基坑开挖的影响很小,开挖期间正值海口市干旱少雨季节等等,在其他条件不同的滨海滩涂场地应用时要认真考虑这些因素,严格控制基坑的变形,确保支护结构的安全。
参考文献
[1]李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]深圳市勘察测绘院海南分院.海口市某基坑勘察报告[R].2009.
[3]深圳市勘察测绘院海南分院.海口市某基坑支护设计方案[R].2009.
[4]GB 50497-2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].
[5]刘建航.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
滨海地区 篇10
南通市临海高等级公路蒿枝港大桥主桥采用变截面预应力混凝土连续箱梁结构,跨径组合为(51+85+51)m,主桥7号、8号主墩采用钢筋混凝土圆端形实体式桥墩,钻孔灌注桩基础,主墩承台厚度为3.0 m、平面尺寸为13.7 m×7.6 m,两端部为圆弧形,底标高为-0.6m,桩基直径1.8 m,每个承台6根桩。主墩位于蒿枝港闸外东侧的港道内、9号过渡墩位于滩涂上,距闸口约390 m,7号和8号主墩施工受潮汐影响,最大潮差达4 m,施工难度较大。
主墩平面布置图见图1。
2 水文地质资料
蒿枝港港道内主桥桥墩处的地表水主要为黄海潮汐水,港道水面宽度和水深随潮汐大小而变化,港道内主要为渔船通行。黄海每天潮汐2次,每天潮汛时间顺次延迟40 min至1 h,根据历史水文资料和现场潮汛观测,最大潮水位在农历每月的月头和月中(即农历初一～初三和十五～十八),涨潮时最大水位高程一般为2.8～3.0 m,落潮时最低水位高程一般为-1.5～-0.8 m,平均潮差3.38 m,大潮平均潮差4m。7号墩围堰最大水深为3.5～4.5 m、8号墩围堰最大水深为2.5～3.2 m,淤泥深度1.0 m左右,蒿枝港河床下的土质主要为淤泥质粉质黏土夹薄层粉土、粉砂和粉质黏土与粉土互层。
3 围堰设计
7号和8号主墩位于出海口的港道内,主墩承台厚度为3 m,承台顶标高+2.4 m,承台底标高-0.6 m,基坑底开挖至-0.9 m,。根据水深、承台的埋深和潮水的影响及桩基施工平台的需要,拟采用钢板桩围堰施工方案。
3.1 总体设计
钢板桩采用拉森Ⅳ型、材质为SY295,钢板桩打设时距离承台外侧1.5 m,围堰的平面尺寸为35.2 m×10.6 m,内支撑采用H400型钢、材质为Q345b。围堰顶高程为+4.5 m,围堰底高程为-7.5 m和-10.5 m,封底混凝土厚0.3 m。围堰内设置两道围檩,第1道设置在标高+3.0 m处、第2道设置在标高+1.0 m处。
主墩围堰设计图见图2。
3.2 设计桩长
1)7号主墩。7号主墩地势平坦,拟采用12 m钢板桩,底标高-7.5 m,入土深度控制在6 m以上。
2)8号主墩。8号主墩地处桃花洪闸聚阳河河道和蒿枝港主港道交汇处,其中左幅承台位于河道边坡上、右幅承台位于聚阳河河道内,地势高差较大,拟采用12 m和15 m 2种长度钢板桩。右幅承台位于河道内的外围选用15 m长钢板桩,底标高-10.5m、入土深度控制在8 m以上;其余部位选用12 m长钢板桩,底标高-7.5 m、入土深度控制在6 m以上。
3.3 施工平台
钢板桩打设和内支撑安装完成后,在顶面顺桥向铺设H400型钢作为桩基施工平台,型钢铺设时预留出桩基的位置(间距2.5 m)。桩基施工平台平面图见图3。
4 钢板桩围堰施工
4.1 施工准备
7号、8号主墩需要先修筑施工便道及工作平台至主墩位置才能施打钢板桩,便道和工作平台利用海水退潮时段填土修筑,坡脚木桩围护,坡面土袋防护。便道和工作平台修筑完成后即可打钢板桩,按围堰设计平面尺寸进行放样,利用挖机清除围堰范围内杂物及可能存在的原驳岸、基础块石。便道和施工平台平面图见图4。
4.2 变形检查
钢板桩在插打前要对其变形进行检查,对变形严重的钢板桩进行校正并做销口通过检查,对于检查通过的可投入使用。对不合格的需再校正或淘汰,同时清除钢板桩表面以前使用留下的焊渣、焊瘤。
4.3 打桩设备检查
采用50 t履带式起重机和DZ60型振拔锤进行钢板桩插打施工,在打拔前进行专门检查,确保线路畅通,功能正常,且振拔锤夹板牙口不能有太多磨损。
4.4 涂抹混合物油膏
为减少插打时钢板桩锁口间的摩阻和减少钢板桩围堰的渗漏,宜在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏(沥青:黄油:滑石粉:锯末质量比=4:6:10:1)。
4.5 插打钢板桩
1)导向架。在钢板桩插打之前,在围堰外侧先插打定位桩,并在定位桩上焊接牛腿,安装钢板桩内支撑,作为导向架,以控制钢板桩在插打时的平面尺寸和垂直度。
2)插打第一片钢板桩。为确保每一片钢板桩插打位置准确,第一片钢板桩插打是关键,其位置宜选择在上游或下游中心位置,插打前在导向架上设置限位装置,宽度大小比钢板桩每边放大1 cm。插打时,钢板桩桩背应紧贴导向架,边插边将吊钩缓慢下放,在相互垂直的两个方向实时对钢板桩用锤球进行观测,以确保钢板桩插正、插直。
3)插打钢板桩的关键点。
(1)通过检测,确定第一片钢板桩插打合格后,然后以第一根钢板桩为基准,再向两边对称插打每一根钢板桩至设计位置。整个施工过程中,要用锤球始终控制每片桩的垂直度,并及时调整。
(2)每一片钢板桩应先利用自重下沉,当自重不能下沉时,进行动力加压。
(3)钢板桩插打至设计标高后,立即与导向架进行焊接,以抵抗潮水的冲击力。
(4)插打过程中,遵守“插桩直正,分散即纠,调整合龙”的施工要点。
4.6 围檩及内支撑
1)由于潮差大,主墩围堰钢板桩完成合龙后,应尽快安装内围檩和内支撑。
2)围堰分别在标高3.0 m和1.0 m处设一道围檩和支撑,安装时必须严格按照设计要求预留出钻孔灌注桩、承台和墩身施工位置。第一道围檩和支撑安装前先抽掉围堰内的积水至标高2.0 m左右,安装完第一道后再抽掉围堰内的积水至标高0.0 m左右。
3)内支撑安装前,先在钢板桩围堰内壁按设计的标高位置焊接安放围檩的三角形托架,三角形托架采用10号槽钢制作,间距4 m,托架顶面标高应严格控制一致。起吊、水平安放由H400型钢焊接而成的围檩,并与板桩焊接固定,围檩与板桩之间的空隙用硬木予以垫塞。
4)吊车配合人工安装H400型钢水平支撑,将水平支撑与围檩焊接固定,形成平面桁架结构。安装横向支撑时应注意对称安装,转角支撑应从一头向另一头安装,各型钢支架焊接要紧密牢固。
4.7 钻机施工平台
围堰两道围檩及支撑全部安装完成后,在钢板桩顶面顺桥向桩基两侧铺设H400型钢作为钻机施工平台。
5 结语