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論文摘要:作者從深圳市山體缺口綜合整治工程的設計、施工、監理等實踐中,針對不同類型山體缺口探討綜合整治技術中的措施形式、生態恢復重要性。
山體缺口是城市化過程中產生的一種現象,它對城市生態環境、城市景觀的影響極大,是城市水土流失治理的重點、難點。以深圳市為例,據調查,全市山體缺口達669個。全市面積2020km2,其密度為0.33個/km2。類似的情況在珠江三角洲都較普遍。形成山體缺口的主要原因有2點:(1)在城市化過程中,各種基本建設項目例如修建公路、碼頭等,需要大量的石料,必須開山采石;(2)基本建設開挖山體遺留下來的邊坡。深圳市人民政府以深府[2002]55號《深圳市治理嚴重影響城市景觀的山體缺口工作實施方案》公告全市,將其列入“十五”期間的重大項目。
對山體缺口的整治,國內外尚無更多的成功經驗。特別是對陡峭石壁的綠化更是難上加難、許多技術仍需要不斷地總結和提高。發達國家采用的噴混植生法和鋼筋砼框格懸梁法已經被深圳市山體缺口整治工程所吸納。
1山體分類
1.1分類的重要性
對山體缺口的整治,必須先分類,以研究不同類型的山體缺口的特殊性,進而采取針對性的整治措施,做到有的放矢,因地制宜。
1.2分類依據
1.2.1按形成原因分按形成原因可以將山體缺口分為廢棄采石取土場和遺留邊坡兩大類。前者是因為采石、取土或棄石、棄渣(土)形成的;而后者是因為開挖山體形成的。
1.2.2按巖性分遺留邊坡按巖性分類可以分為軟質和硬質2類。所謂軟質邊坡,其巖性多為泥質巖類;而硬質邊坡的巖性多為火成巖或變質巖類。采石場的巖性均屬于硬質,大多為火成巖中的花崗巖,沉積巖中的沙巖或變質巖等。
1.2.3按工藝流程分按工藝流程可以將廢棄采石場分為開采石壁和料場跡地2部分。
1.2.4按石壁坡度分從地貌學的分類概念看,石壁坡度一般都應劃入陡坡類。為了便于對不同坡度采取不同的整治措施,故將石壁分為陡壁、極陡壁和陡峭壁3種類型。坡度在45°以下的石壁稱陡壁;45°~70°稱極陡壁;大于70°的石壁稱陡峭壁。
1.2.5按石壁表面粗糙度分石壁表面粗糙度、裂隙發育情況等,直接關系其整治措施的布設,故將其分為光滑石壁和粗糙石壁2類。前者石壁表面光滑平整;后者表面粗糙,壁面起伏不平,多凹陷石穴,裂隙發育。
1.2.6按治理難度分廢棄采石場的治理難度,要綜合分析各種情況,確定難度系數。一般從石壁巖性、石壁面積、坡度、表面粗糙度、石壁高度、施工難易程度及交通、水源、電力等多個方面因素分析,綜合評判后給出整治難度系數。難度系數為1.0~3.0。整治難度最大的為3.0,最小的為1.0。其間視各廢棄石場的具體情況而定。確定難度系數,可以為施工圖設計預算提供必要的依據。
1.2.7按對城市景觀影響度分廢棄山體缺口對城市景觀影響度分為一般、嚴重、極嚴重3個級別。缺口面積大、離交通干線或城鎮近者為極嚴重等級;遠離城區的為一般等級;介于極嚴重和一般之間者屬于嚴重等級。
2綜合整治思路
理清思路、吃透現場、因地制宜、精心設計,是山體缺口整治工程中幾個關鍵環節。綜合整治的思路是:穩定邊坡,理順水系,綠化裸巖地(跡地)。
2.1穩定邊坡
由于受土地資源緊缺的限制,城市邊緣的廢棄山體缺口部分往往已作為開發用地。因此,邊坡穩定問題關系到生命財產安全,因此,解決此類問題為最基本的要求。有許多因素影響邊坡穩定,其中最重要的是巖性(包括巖石的風化程序)和邊坡坡度2個因素。詳見表1,表2。
2.2理順水系
理順水系關系到廢棄山體缺口的邊坡穩定、工程措施布局等方面的問題,在整治方案的總體構思上應予以足夠的重視。
2.3綠化裸巖地(跡地)
廢棄山體缺口的整治最終要以恢復植被為目的,以創造生態恢復的基本條件。要從可持發展和城市景觀的戰略高度,選擇適宜的樹草種。
3石壁整治技術
3.1石壁分類
山體缺口整治的基本原則是因地制宜、分類指導。而石壁是綜合整治中的重點和難點。因此要根據不同石壁所處的位置、對城市景觀影響度、石壁坡度、石壁巖性、表面粗糙度及裂隙發育程度等情況進行分類,進而確定難度系數。
3.2整治技術
3.2.1噴混植生噴混植生是一項從國外引進治理石壁的新技術。其具體操作是先在石壁上掛鐵絲網,并用錨釘將鐵絲網牢牢地固定在石壁上,再噴一層厚度超過10cm的膠結劑,再在膠結劑上噴一層肥料、灌草種子、保水劑等相混合的材料。噴混植生適合于45°~65°的陡壁,其缺點是工程造價高、施工難度大。
3.2.2液壓直噴小于45°巖層表面較粗糙且凹凸不平的石壁,可用土壩灌漿原理直接將種子、肥料、泥漿、保水劑等混合材料噴射到巖層表面,厚度不小于10cm,而不需掛鐵絲網,大大降低了工程造價。
3.2.3植生槽(盆)利用石壁表面凹凸不平的微地形變化,因勢利導地將石壁的凹陷處加工成能夠供植物生長的槽或盆,稱植生槽(盆)。植生槽(盆)適合小于60°坡的石壁。坡度太陡的石壁,其施工難度太大。
3.2.4鋼筋砼框格懸梁70°左右的陡峭石壁,可以采用鋼筋砼框格懸梁技術。懸梁高度60cm左右,框格規格1.5m×1.5m,同時將錨桿與懸梁鋼筋焊接成整體,使懸梁的力從錨桿傳導到石壁。然后在懸梁框格內填加客土、種子、肥料及土工纖維等混合材料。
3.2.5三維網噴混植生應用可降解的土工材料制成的三維網,將其與石壁固定以后,噴射種子、肥料、保水劑、黏土等混合材料。適于40°以下的泥質邊坡。
3.2.6梯級爆破將石壁爆破成臺面寬度2m左右的梯形,再在臺面外側砌一高度80cm左右的漿砌石墻,然后加客土、肥料,栽樹種草。
4跡地整治技術
跡地是位于廢棄采石場石壁下部的坑口,由石料加工或堆料廢棄后形成寸草不長的跡地。立地條件極差,但地勢平坦,易打穴施工。跡地整治的關鍵技術:(1)理順跡地水系,使地表徑流歸順;(2)全面綠化跡地,喬、灌、草結合;(3)在其與石壁的交界處,建造一條寬度10m左右的綠色安全緩沖帶,以避免石壁碎石滾落時傷人。
5生態恢復技術
山體缺口的生態恢復問題,是綜合整治中的核心問題,要模擬自然生態系統,進行生物多樣性篩選與搭配,方可收到理想的效果。從可持續發展與城市景觀的戰略高度,充分利用一切有利地形或人工創造地形,選擇具有較強抗逆性的喬、灌、草品種,并合理搭配,使其盡快形成人工植物群落,改善山體缺口景觀和城市生態環境。
發達國家的土地整治技術比較成熟，土地整治中所涉及到的技術主要包括生態工程技術、環境影響評估技術、信息技術、規劃技術、鄉村景觀保護與重建技術等。德國的土地工程始于13世紀，在土地整治技術方面一直處于世界領先地位，德國的巴伐利亞州現已普遍應用計算機數據處理技術，建立了土地整治信息系統(LE－GIS)，將土地整治的各種數據、圖件和權屬狀況等資料儲存于該系統中。俄羅斯的土地工程技術可追溯到15世紀，1996年12月，在莫斯科通過成立“俄羅斯及獨聯體國家土地關系與土地整理問題國際研究會”，提出了統一進行研究和判定土地利用與土地整理的理論與標準，研究景觀的、生態的土地整理設計理論和技術方法。澳大利亞的土地工程技術研究重點是因礦產資源開發引起的土地復墾問題，在土地復墾整治的計算機模擬方面取得了大量處于世界先進水平的科研成果，重視土地生態系統重建研究。Caya等將模糊專家系統模型(FuzzyEx-pertSystem)應用于土地整治后的土地重新安排中，使土地權屬分配得到更多農戶滿意。使整治前后的所有地塊總價值相等，是成功的土地整治工程，因而必須要對地塊的價值進行評估，GIS技術在價值評估中有著很大的優越性。國外土地整治的上述技術已經比較科學、系統、規范，適應了土地整治實踐的要求。我國土地整治起步較晚，有關土地整治技術的研究甚少，土地整治實踐中非常缺乏技術支撐。我國急需從土地整治技術的工程化、標準化、信息化和系統化等方面構建土地綜合整治技術支撐體系，我國土地整治技術的核心是景觀設計與生態化整治技術。胡靜等為實現運用信息化手段對土地整治項目建設情況進行動態監測和預警，對提高項目管理效率提供了技術支撐，對土地整治工程項目建設監測管理系統進行了研究與設計，從建設一體化監管信息平臺出發，構建了“中央—省級—縣(區)級”三級動態監測管理系統;王金滿等應用數字高程模型(DEM)原理，借助GIS軟件的統計功能，研究了山地丘陵區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;葉艷妹等設計了農地整治中急需解決的路溝渠生態化技術和灌排溝渠生態化設計技術。2008年“十一五”國家科技支撐計劃立項了首個土地工程研究項目“土地整理關鍵技術集成與應用”，對“土地整理規劃、設計技術、土地整理工程施工關鍵技術、土地整理質量與生態監測關鍵技術、土地整理實施信息化管理技術、東部基本農田優質精細型土地整理技術、中部糧食主產區增量經濟型土地整理技術以及西部生態脆弱區保質生態型土地整理技術”等進行了研究，這也充分說明土地工程技術研究適應了時展的需要和趨勢。
2不同類型土地整治工程技術
目前，土地綜合整治包括:
①對未利用地的開發利用，如根據需求和現狀將未利用地改良為農地或建設用地;
②對已利用地的綜合整治，提高土地利用效率和土地產值，如對農地的改良、配套，進行集約化利用，建設高標準農田;
③對現狀土地進行土地市場一級開發支持經濟建設，對污染、災毀及破損土地的整治利用等。筆者基于長期的實踐經驗，結合實際提出了以下不同類型土地整治工程技術。
2．1非農用地轉化為農用地工程
非農用地是指農業用地和暫時難于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸巖、裸土等)以外的土地，通常包括農村聚落，大、中、小城鎮，工礦區，交通運輸、名勝古跡、旅游、療養區，自然保護區等占用的土地。我國非農業用地約占國土中面積的22．9%。農業用地又稱農用地，指直接或間接為農業生產所利用的土地，包括耕地、園地、林地、牧草地、養捕水面、農田水利設施用地(如水庫、閘壩、堤埝、排灌溝渠等)，以及田間道路和其他一切農業生產性建筑物占用的土地等。非農用地轉變為農用地具有提高土地利用率和產出率的功能，有利于推進節約集約利用土地，促進土地資源的可持續利用。在土地利用總體規劃和土地工程專項規劃的指導下，根據土地的適宜性和經濟發展的需要，對田、水、路、林、村采取必要的措施進行整治，對土地資源重新配置，可以實現資源的積極整合、有效利用以及資源集中集約化發展，有效地改善土地生態環境，實現土地資源的可持續利用。非農用地轉化為農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、未利用以及生產建設活動和自然災害損毀的土地進行整治，提高土地利用效率的活動。在工程中應遵循因地制宜、系統性、整體性和經濟、生態與社會效益相結合的原則，主要內容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、電力、林業、道路等內容。在土地開發工程中應兼顧國家惠農政策，結合當地生產生活條件，因地制宜建設新農村，發展現代農業，如設施農業、觀光農業和生態農業等。
2．2建設用地整備工程
建設用地，是指付出一定投資(土地開發建設費用)、通過工程手段為城鎮村及工礦等各項建設提供的土地。它是利用土地的承載能力或建筑空間，不以取得生物產品為主要目的的用地。據土地所用權特點，建設用地整備工程，是指由政府或其授權委托企業，對一定范圍內的現狀土地(包括農用地、建設用地及未利用地)進行統一的征地、清表、整治、平整并進行適度市政配套設施建設，使之達到“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、燃氣和土地平整)，從而符合建設用地標準的過程。建設用地整備工程中的整治工程，主要指通過一定工程、生物或技術手段，使海域、沼澤或土質難以為建設用地所利用的土地達到建設用地的標準。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、湖區或河岸轉變為陸地作為建設用地，需要圍堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼澤地區的地基承載力較低，當作為建設用地開發時，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境衛生狀況。
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值和建設功能，包括污染土地和損毀土地。對污損土地進行改良改造區別于其他廢棄地的改良改造，需要根據“因地制宜”原則，采取不同的技術措施去除污染物、恢復損毀土地，并通過污損土地利用評價，使其達到農用地或建設用地的使用標準。
2．3．1污染土地改良改造技術。污染土地是指人類活動或自然因素產生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤環境質量惡化，對空氣、生物、水體或人體健康產生危害，使其社會屬性和自然屬性受到影響的土地。污染土地改良改造技術是利用一定的技術措施，對污染土地進行改造使其恢復到未污染的水平。污染土地改良改造技術按地點可分為原位改良改造技術和異位改良改造技術。原位改良改造技術即對未挖掘的土壤進行改良改造;異位改良改造技術指對挖掘后的土壤進行處理的過程。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、化學改良改造技術和生物改良改造技術［。污染土地的物理改良改造是指通過物理過程的調節或控制，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有客土和換土技術、蒸汽浸提技術、玻璃化技術、固化/穩定化技術、電動力學技術、熱處理等。污染土地的化學改良改造技術是指在污染土壤中加入化學試劑，使其與土壤中的污染物發生化學反應，如氧化、還原、酸堿、中和、聚合、沉淀等反應，從而使污染物從土壤中分離、轉化、降解成無毒或低毒性物質。典型的化學改良改造技術有化學淋洗技術、氧化/還原技術、溶劑浸提技術、施入改良劑或抑制劑等。污染土地的生物改良改造技術是20世紀80年代以來出現和發展起來的，主要是指依靠某些生物的活動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，使其轉化為無毒或低毒物質的過程。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，從而實現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，有時也包括動物改良改造。
2．3．2損毀土地改良改造技術。損毀土地是指由于自然或人為因素導致土地表土喪失或整個土地毀壞而造成土地第一生產力的喪失。損毀土地改良改造工程是通過工程技術手段對損毀土地進行改良改造使其恢復成可利用的有效土地，包括生境建設和群落建設兩大內容。生境建設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良好的生境。群落建設則包括植被重建和引入土壤微生物及動物，其核心內容是植被。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損毀較為嚴重，對于礦山損毀土地的地貌重塑一般采用“剝離—采礦—復墾”一體化工程技術，實現“邊開采，邊復墾”的良性循環。
2．4低標準用地提升工程
2．4．1低標準農業用地提升為高標準農業用地工程。高標準農業用地可定義為:一定時期內通過農村土地整治形成的設施配套、高產穩產、旱澇保收、節水高效、生態良好、抗災能力強、與現代農業生產和經營方式相適應的耕地，包括高標準基本農田和其他高標準農用地。低標準農業用地變為高標準農業用地工程是通過對山、水、田、林、路的綜合治理，使項目區的農業基礎設施得到全面的改善和提高，達到發展現代農業的基本要求，使其能達到或基本達到:水源覆蓋實現方田化，灌溉實現節水化，秸稈實現還田化，耕作實現機械化，施肥實現配方化，種子實現良種化，田間道路實現沙石化，農田林網實現網格化，田間種植實現規范化，農產品實現無公害化。
2．4．2低標準建設用地提升為高標準建設用地工程。高標準建設用地可概括為:以可持續發展思想為指導，遵循現有土地利用規劃及相關法律法規與政策，合理布局各業用地，調整優化用地結構，加強監管，通過科學技術增加對存量土地的各種投入，實現邊際投入等于邊際收入時土地使用價值最大化的利用狀態，提高土地使用效率，滿足經濟社會發展對土地的需求，促使土地經濟效益、社會效益和生態效益得到明顯提高。高標準建設用地建設最終是為實現土地的節約、集約利用，而土地集約利用的前提是用地的合理布局和結構的優化完善。高標準城市建設要按照城市建設規劃，合理調整城市各業占地布局，嚴格控制大面積囤地現象，提高城市土地利用效率。高標準農村建設可按照新農村建設標準，對原有農村建設用地進行合理規劃布局，減少或消除農村大片閑置地，消除空心村，做好土地復墾工作。對舊工礦用地進行考證，對廢棄區進行生態修復，拆并不合理采礦區，做好原礦用地生態修復工作。
3未來土地整治工程技術的發展趨勢
21世紀土地整治工程技術最為顯著的特點是使規劃、設計、新材料、新產品、新工藝、信息、監測及標準規范等不同領域進行有效交叉和融合，通過系統集成與自主創新，使土地整治工程技術得到全面提升。未來的土地整治工程技術將以提高土地質量和改善生態環境為主要目標，實現從注重數量向數量、質量、生態管護并重的方向轉變。具體發展方向主要包括:土地整治技術將向的綜合化和集成化發展;土地整治工程技術將全面和深入的應用信息化;利用計算機仿真和模擬土地整治生態變遷;土地整治多源異構數據整合與互操作技術等領域的技術開發和工程化研究;土地整治項目規劃設計向生態化、智能化、節水節地型和可視化發展;質量型和生態型土地整治技術將實現針對性、高效性和最優化;土地整治的景觀重塑和恢復工程技術;土地整治監測將從注重數量監測向數量、質量、生態和效益監測發展;土地整治的施工技術實現可持續發展和利用。
3．1農田建設工程技術發展趨勢
傳統的土地整治因缺少先進的工程技術支撐，導致農田路溝渠使用壽命短，土地平整質量難以滿足現代化農業發展的需要，部分耕地生態環境質量退化。再加上因不同地區、不同土地類型和不同利用方式對于諸如溝渠、道路設計強度、建設材料、成分配比、施工工藝、使用周期等要求均有明顯差異，對一些關鍵景觀斷裂點的修復也缺少精細化的工程技術支撐，這些均影響土地整治的可持續性和工程效益的發揮。因此，研發新的適應農田建設的規劃與設計技術，提出專門的精細化土地平整工程技術，應用激光技術進行土地精細平整作業，自主研發高標準基本農田建設新材料、新產品與施工工藝，增強高標準基本農田保育工程能力等領域將是未來農田建設工程技術的主要發展趨勢。
3．2礦區土地復墾工程技術發展趨勢
發達國家把復墾工程作為礦區開采的一部分，十分重視礦區生態恢復、景觀重塑、生物多樣性保護、可持續土地復墾、復墾工程與周邊景觀協調以及復墾土地的跟蹤監測與評價。因此，礦區復墾土壤的地表穩定與侵蝕控制技術、土壤結構破壞與污染的重構與修復技術、防治礦山生態災害技術、植被重建與生態恢復技術及土地復墾與生態重建的集成技術等是未來礦區土地復墾工程技術的主要發展趨勢。
3．3污染土地修復工程技術發展趨勢
發達國家污染土地修復工程主要采用實驗室研究—中試或現場試驗研究—大規模工程應用的基本模式，修復基質由單一的土壤修復過渡為土壤和地下水綜合治理，修復技術涵蓋了物理、化學及其生物修復類型。因此，研發綠色可持續單一修復工程技術、多種修復方法耦合聯用技術、研制專用修復設備和藥劑產品是污染土地修復未來發展的趨勢。
3．4土地整治工程技術標準發展趨勢
第一類為帶有成套性的技術這包括石質急流灘、石質漢流灘、沙卵石灘、支流河口和日調節電站下游航道整治技術.這些技術的共同特點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性;
第二類為計算方法和分析方法，這包括消灘水力指標的確定方法、泡高計算公式、泥沙矢里輸移公式、乘峰通航計算公式、塊石穩定結構計算公式、水面線計算的改進方法等等
第三類為專項技術.包括散拋石壩防沖毀措施、土工織物在山區河流航道整治中的應用和山區河流水面線計算軟件等。
成果應用于西南水運出海通道中線起步工程廣西段貴州段、赤水河航運建設工程、漢江漩渦至安康航運建設工程為這些重大工程建設提供了技術保障。成果的應用對于規避西部航道整治工程建設失敗風險起到關鍵作用、對于保證航道整治建筑物的安全起到關鍵作用、對于延長航道整治建筑物的使用壽命起到關鍵作用。
技術創新程度
就山區河流中各種類別的灘險以及支流河口、日調節電站下游河段的航道整治技術進行了全面研究.形成了具有成套性的創新技術，特別在支流河口整治技術、日調節電站下游灘險整治技術、石質漢流灘整治技術、整治水位確定方法、整治線寬度二維計算、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理和防毀措施、沙卵石位置函數、泡水成因和泡高計算、水面線計算改進方法和計算軟件、消灘水力指標針算、反映床沙位量特性的泥沙起動流速公式及泥沙推移質輸沙率公式、泥沙矢量輸移公式、三維河流泥沙數學模型、電站下游不滿足設計航深延續距離的估算公式、乘峰通航的調度計算公式、流速安全系數的概念、丁壩壩頭塊石穩定結構的計算公式、壩體滲流條件下丁壩回流長度計算公式等實現全面創新。
技術經濟指標的先進程度
項目的研究成果同國內外最先進的技術相比總體為國際先進水平其中漢流灘整治的流量負反饋原理、支流河口段航道整治技術、日調節電站下游的追峰通航計算方法和整治技術、整治線寬度二維計算、散拋石壩水毀機理、沙卵石位t函數概念等都處于國際的前列。項目的經濟等指標也位于國際先進水平.特別是土工織物應用、散拋石壩防毀措施、支流河口整治技術實現干支直達等經濟社會效益突出.投入產出比超過10.而且對保護環境不受大的人為破壞十分有益。
技術創新對提高市場競爭能力的作用
項目所研究的技術可以明顯降低工程建設的成本、提高工程建設的成功率及至消餌失敗風險延長工程的使用壽命和減少工程的維護費用這對于提高水運工程的投入產出比、增強水路運輸在交通行業的地位非常有益。已獲經濟效益直接經濟效益及對未來交通持續發展所產生的經濟效益:
項目研究成果投入工程建設后到目前為止所產生的直接經濟效益約為3650萬元、間接經濟效益約為5.6億元。技術的使用對于節約工程建設成本、減少工程維護費用、延長工程使用壽命、保護環境等效益十分顯著.同時對改善貧困山區的交通、推動區域經濟的發展將產生巨大的社會效益。
對促進地區經濟發展的作用:
研究項目所依托的工程均位于我國西部欠發達山區.區內多民族共居.資源豐富.經濟落后.交通不便.而交通基礎設施落后則是制約西部地區經濟發展的”瓶頸“。因此利用西部地區豐富的水資源條件發展內河航運打通溝通東部地區通江達海的水運通道.充分發揮內河航運在西部大開發中的作用和優勢，對加快西部地區資源開發完善綜合運輸體系.推進西部地區現代化建設進程具有重要的現實意義。
對環境、自然和資派方面可持續發展的形晌:
由于水路運輸依靠的是天然河流.不占用耕地.特別是航道建設屬于弱環境影響建設工程，項目研究成果中利用河道內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.更是對自然環境的保護有益;同時項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的航道條件.由此對環境、自然和資源的可持續發展十分有利。
科技進步的推動作用
利用河流發展航運是實現可持續發展的最為有效的途徑之一符合環境對人類活動的要求.而項目的技術創新成果極大提高了水運行業在綜合運輸體系中的競爭力。項目大幅度提高了山區河流航道整治技術的諸多方面.解決了諸如列入規范的漢流灘整治技術、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算問題等等.這些技術的進步對于學科的發展進而對工程建設的技術推動都已經產生非常積極的效果。
關鍵詞：高速公路隧道病害整治技術
1前言
隨著我國國民經濟的快速穩定發展，對交通運輸的需求量和等級要求越來越高，高等級公路、鐵路的建設蓬勃發展，修建的隧道數量越來越多。但是由于設計、施工、地質等各方面的原因，導致一些隧道產生結構變形、開裂、錯臺、滲漏水等病害，大大降低了線路的級別，并威脅到安全運營，情況嚴重的使隧道失去使用價值，給國民經濟帶來巨大損失。
重慶高速公路建設步伐很快，到2010年建成“二環八射”2000km高速公路。僅2005年將完成投資100億元，其中新開工項目總里程為478km，通車項目34km，續建項目計682kme到2020年，重慶將建成總投資1990億元的“三環十射三連線”共計3600km高速公路。重慶是丘陵山區，高速公路建設中橋隧的比重較大，減少新建隧道發生病害和及時對現有病害隧道進行有效整治，對重慶的高速公路建設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
據有關資料統計，目前高速公路隧道病害主要表現在：嚴重滲漏水、結構襯砌的腐蝕裂損、仰拱或鋪底的變形損壞導致路面的破壞。幾乎所有的隧道病害都與滲漏水有著直接或間接的關系，隧道結構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，對襯砌和隧道設備的腐蝕更加嚴重。在運營期間，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隧道中，造成洞內通信、供電、照明等設備處于潮濕環境而發生銹蝕、霉爛、變質、失效，若使路面積水，就會改變路面反光條件，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力的釋放和重分布，改變圍巖的力學特性和水的涇流路線，使周圍的水向隧道內匯集和積聚，隧道處于地下水的包圍中，給隧道滲漏水創造了條件；
②隧道周圍地下水滲流場的改變，進一步引起應力場的不斷調整，可能引起的局部應力集中、地層不均勻沉降或滑移面活動都將對隧道結構造成破壞，使得襯砌結構出現裂縫等，形成滲漏水通道，使隧道產生滲漏水；
③隧道開挖可能引起的古滑坡復活或新滑坡、或礦產采空區失穩、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地震等都會破壞隧道襯砌結構，引起隧道滲漏水病害。
b．混凝土施工中產生的滲漏水通道
①混凝土澆筑時水灰比過大，形成開放性毛細泌水管路；
②混凝土拌合物和易性不佳、混凝土質地不夠均勻、水泥漿未能與骨料表面很好粘結、未能很好灌滿搗實產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，產生的漏水縫隙；
⑤防水板安裝不規范，未處理好防水板的接縫和破損部位，導致滲水，排水管路堵塞，等等。
2．2隧道襯砌結構破損成因分析
隧道襯砌結構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原因(如軟弱圍巖、地層偏壓及山體滑坡等)、設計不完善、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，如強度不足、厚度不夠、模板變形、拆模過早及澆筑時機不合適等。但地質原因在襯砌結構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動。
3隧道病害整治技術
人們早已認識到隧道病害對運營的嚴重威脅，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，修修補補，一段時間后舊病復發的很多。除非病害嚴重到危及結構安全才加以徹底整治，治理技術主要有以下幾種。
a．注漿加固堵水技術
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，從而達到阻止襯砌結構繼續變形或破壞。同時，漿液能充填巖體裂(孔)隙(洞)，降低地層透水系數，同時能夠修補襯砌混凝土結構裂縫達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漿液等。
b．錨桿支護技術
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)，在隧道結構產生病害部位安設錨桿，可有效提高圍巖的整體承載能力，將已產生裂紋的襯砌混凝土與已加固的圍巖結合在一起，阻止襯砌結構的進一步破壞。
c．套襯技術
病害治理中如襯砌產生的裂縫不密集，尚不足以危及隧道結構安全，經加固后仍有較強的承載能力，而且存在凈空斷面縮小的余地，在安設錨桿、注漿加固的基礎上，可以考慮施作套襯。套襯就是在既有襯砌內表面再灌注一定厚度的混凝土，與既有襯砌共同承擔圍巖壓力。套襯可以有效地阻止既有襯砌進一步裂損變形，同時可起到防水的作用。
d．結構抽換技術
隧道襯砌結構如果裂縫交錯分布，密度較大，并伴有片塊剝落，嚴重錯臺，侵入凈空限界，使原襯砌失去使用功能，則應考慮拆除舊的襯砌結構，重新施作新的襯砌。結構抽換過程中，必須采取如下措施，保證施工和隧道結構安全。
①架設鋼架支撐，抑制結構變形發展；
②注漿加固圍巖，并利用注漿管懸吊既有裂損襯砌；
③運用靜態破碎及控制爆破技術拆除1日有裂損混凝土，并嚴格控制開挖進尺；
④及時進行初期支護并加強監控量測。
e．滲漏水引排技術
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治理。
4工程實例
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計不夠完善、施工工藝達不到設計要求等現象，從而造成該處嚴重滲漏水。建設單位及早認識到隧道的病害將對隧道結構和以后的運營直接構成威脅，分析了病害的原因主要是地質原因和目前國內雙連拱隧道修建技術水平問題，認為這幾座隧道的病害治理是一個系統工程，必須由一支在隧道方面具有先進施工技術和豐富經驗的專業單位進行設計和治理。在此共識下，經多方選擇，中鐵隧道集團設計院和科研所承擔了本項目的設計和治理任務。經過三個多月的緊張施工，基本達到了一次根治、不留后患的整治目的，整治后隧道結構穩定，不滲不漏。2003年12月26日通車至今一年多采，運營狀況良好，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、結構抽換技術、中空錨桿加固技術、引排技術和軟基袖閥式注漿加固技術等。尤其是對雙連拱隧道進行注漿堵水過程中，采取普通水泥漿液和超細水泥漿液的配合使用，采用了注漿堵水結合引排水和單獨引排水治理兩種方案，目前來看，兩種方案都達到了預期的效果。
5結論
①隧道病害是國內外非常普遍的現象，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構和運營安全。高速公路近年來的快速發展要求不斷提高隧道修建技術水平，避免或減少隧道病害的發生；②高速公路隧道病害的形式主要有滲漏水和結構破損，其中滲漏水病害比較普遍；
并不否認在速食信息的領域里電子媒介比紙質媒介擁有無法取代的優點：如傳播速度，更新效率，節省能源。如果純粹是立足于印刷與出版的角度去否定電子媒體不但會造成資源上的浪費，而且是一種科技倒退的現象，這也是十分不必要的。但是就閱讀感受而言，作為一部嚴格意義上的文學作品或是學術資料，紙質媒體的確擁有電子媒介無法取代的感受性。電子媒介可以迅速整合知識，但它永遠不能取代紙質書籍，從“書籍五感“的角度出發，你必須看見、觸摸、執卷翻閱、甚至去感受紙質和油墨的氣味，才能算是一次完整的閱讀體驗。
二、市場取向
我們從文化傳播的角度來看，紙質書籍除了承載著人文精神的同時也不能忽視它的市場展示功能。在紙質向電子轉化的過程中，考量到了物質條件的變遷，也要涉及到設計者的思考意識。在這樣的一個媒介轉化下，關于如何適應市場并獲取市場，無疑要引發人們的對于“藝術方式”與“文化精神”的美學爭辯。如朱贏椿的隨園書坊出版的這幾本《肥肉》《蝸牛慢吞吞》《設計詩》這種，都是在設計形式上有著嘗鮮試驗，但這種嘗試也要求了商品在市場消費群體的取向上要從橫向往縱向改變。這種拋棄了大眾取向的紙質書籍，大量使用圖像和文字相揉合的方式進行調整，嘗試通過不同的形式和脈絡進行交織，賦予了書籍“再設計”一種無限性，這種有意味的設計方式值得我們為之思考。紙質書籍作為科技時代的幸存者之一，讓眾多的紙媒擁護者意識到了在藝術領域與市場邏輯相沖突的情況下，表現力相對比較單一的紙媒應如何固守自己的一席之地？更多重的嘗試對于紙媒現在處境又有著多么重要的作用？這些都值得我們深入解讀。
三、紙質書籍設計的審美價值
書籍作為擁有者雙重屬性的物質載體，除了負責傳播精神文化還是一種具備著經濟屬性的商品，其審美價值與經濟價值便是密不可分的。紙質書籍除了依靠自身的信息內容來明確劃分受眾群體外，其余的就要依靠其裝潢糊裱來爭取市場。而在紙媒為數不多的優勢中，“審美價值”作為人們高度關注的焦點也更具爭議?！皩徝馈弊鳛橐粋€隨著時間變動而隨之流變的思維模式，仿佛在紙媒中獲取了一種獨立且永恒的體系。由于審美本身具有的廣而泛的屬性，每個群體、年齡階段、職業甚至個人都有自己的審美獨特性，這就要求了紙質書籍除了在翔實的內容外，如何做“表面文章”才能更好地吸引大眾，發揮自身的商品屬性。
我們能從審美的角度出發目前把受眾群體分為大眾審美與小眾審美，其中大眾審美在受眾里占有比重較大，年齡層也偏高，他們的消費觀大多取決于書籍本身內容，而書籍的包裝設計對其的影響不大。而擁有小眾審美的受眾群體不同，這部分受眾群體普遍偏年輕化但并不絕對，他們大多對于“美”比較敏感，有著自己的審美偏好。但隨著時間變化這部分群體也在逐步擴大，文化的多元化和信息的快速流通，也隨著自身文化修養水平的提高，人們對于審美有了進一步的要求。人們開始不僅僅滿足于書籍中的圖案與色彩的運用是否契合，更加注重書籍本身的質感、糊裱、工藝是否別具一格、匠心獨運。但這種高要求也使設計師陷入了雙重膠著，一方面是欣喜于在審美上能與之引起共鳴的受眾，另一方面焦慮與高品質和高成本的現實問題上。
落小，就是要在思想政治工作中堅持大處著眼，小處落手，勿以善小而不為。廣播電視技術工作的公益性質，要求我們更加深入踐行社會主義思想道德和核心價值觀。一方面，從宣傳教育入手，積極傳播《感動中國》、《善行河北》等欄目中的典型事例，發現身邊暖人暖心的愛心行動，尤其是廣播電視技術行業中的感人事跡，將思想政治宣傳教育工作融入到身邊人的故事，讓廣大職工深切的感受到思想政治工作講的不是大道理，而是熟悉的人和事。另一方面，從具體行為入手，鼓勵黨員干部身體力行，在生活中，勤儉節約、做到盤無剩餐，節能減排、每周少開一天車，孝敬父母、?；丶铱纯?；在工作中，愛崗敬業、堅守安全播出生命線，互幫互助、開展經常性技術幫扶，無私奉獻、舍小家為大家。久而久之，積善成德的小事就會變成干部職工自然而然的良好習慣，成為推動廣播電視技術發展的道德支撐和思想保證。
2.思想政治工作要在“落實”上求突破
思想政治工作看起來虛，但做起來要腳踏實地。近兩年來，省委、省直工委開展了一系列凝心聚力、弘揚正能量的活動，如“黨員活動日”、“中國夢•趕考行”等。技術中心積極響應，到市少年兒童教育保護中心開展“金秋送溫暖”黨員志愿活動，向服刑人員子女捐贈圖書千余冊，衣服、鞋襪近百套，和孩子們談心、包餃子、演節目，用實際行動送去溫暖與關愛；到石家莊正定國際機場開展黨員志愿服務。
3.總結
1.培養學生自主性及研究性在網絡技術條件下進行教學的目的之一就是提高學生的自主性及研究性的學習能力，使一些理論性的知識變得更具有現實性、開放性。學生通過網絡來搜尋自己所需要和補充的資料，針對自己在學習中的不足和疑點進行自主學習、分析、討論、解決，在一定程度上開發了學生學習的潛能、提高學生自主性學習能力的目的。
2.有助于師生交流，活躍課堂氣氛網絡教學改變了傳統師生既有的角色、地位與師生之間的結構關系。教師變為網絡資源的設計者，學生學習的引導者，也是學習群體的協作者。網絡教學為教師和學生提供了廣闊且個性的學習空間，師生之間逐漸形成一種平等民族的合作關系，師生之間的交流更為頻繁密切，課堂的氣氛也變得和諧又活躍。
二、網絡技術條件下的中職政治教學研究
1.網絡技術與政治課題內容相結合教師可以先給學生布置預習性的作業，適當的對學生進行提問，讓學生對所要接觸的政治原理概念進行一個大致的了解，目的是為教學成功打下扎實的基礎。之后，教師便可利用網絡技術來構建情境教學模式，將學生一步步引導到之前所學理論知識上，通過生動的表述方式，由淺入深進行進一步深層次的政治教學。在教學過程中，教師可利用PPT或者視頻的形式把所看內容與已經掌握的其他政治學原理結合起來，形成自我的政治原理體系，加強學生對整個政治學科的透徹了解，進而增強學生對政治學科的探索性。
2.創新課件提高政治課的趣味性中職時期的學生往都熱衷于一些時尚流行的事物，政治學科總會讓學生產生一種無聊沉悶的感覺，更難談興趣。此時中職政治教師就應該利用豐富的網絡知識，將一些與教學有關的時事事件通過圖片和視頻制成教學課件傳授于學生，這樣在結合政治課本的前提下，學生們更樂于接受，從而提高課堂的實效性。其次可以教學利用微信、微博、QQ等網絡平臺來隨時咨詢學習中遇到的疑點難點，繼而及時的幫助學生解決問題，提升中職政治教學的效果，更加有效的開展中職政治的教學工作。
3.利用網絡技術教學真正實現“理論聯系實際”不管任何時期，政治學科都始終貫穿在我們整個學習生涯中，由此看見政治學習的重要性。其中“理論聯系實際”的觀點更是各位教師老生常談的內容。教師一遍遍的強調這一觀點，就是因為在課堂上我們更多的是學習理論輕于實踐，尤其是具有較強理論性的政治教學。這一點作為中職教師來說非常重要，而解決這一難點更是讓中職政治教師絞盡腦汁。網絡技術條件的產生就輕松的解決了這一難題，在課堂上老是通過播放一些時事政治，國內外新聞來聯系所學理論知識，不僅能進一步提高學生的學習能力和認知能力，還對學生未來就業提供了有價值的信息。
4.實現教師多渠道、多手段教學在信息技術發展迅猛的今天，網絡技術與政治教學的整合，實現了聲形并茂的現代化教學手段，進一步實現了有效性的教學目的。網絡技術條件下的政治教學，使得政治教學更加具有開放性、自主性，教師通過多渠道、多手段進行教學完成網絡知識的運用與整合，更為枯燥無味的政治課堂營造出一種和諧活躍的氛圍，使得學生快樂學習，快樂掌握，這樣更加深了對理論知識的記憶。同時，中職時期的學生自制能力較差，教師應該合理運用網絡技術將學生的思想帶動起來，進而確保政治教學工作有效合理的進行。
三、結束語
