地下实习报告[5篇模版]

第一篇：地下实习报告

前 言

实习是大学教学中的一个不可分割的有机组成部分，是大学学习中的一个非常重要的环节，也是加强专业知识认识和完善拓展知识的一个重要途径。

土木工程专业作为一门实践性很强的专业，建立正确的专业思想，树立正确的专业知识学习态度有极其重要的影响作用，这些凸现了实习的必要性。鉴于此，我们于2009年4月18日来到北京轨道交通大兴线01号标段黄村火车站义和庄站进行第一次土木工程专业认识实习。

作为一名接触专业知识不久的大二学生来说，这次认识实习对我很有启发意义。来到大学两年了，我没能对专业产生一种感性认识，更准确地说缺乏一种专业归属感，只是盲目的学习，不知道我们将来会干什么，或许以前知道，但是都是道听途说的，缺乏实践性。我时常问自己的现在学的东西有用吗，如果有用，会在实际工程建设中怎么应用，带着一系列这样的疑问的我是迷茫的，虽然学习成绩还好，但是总是感觉缺少些什么，没有学习的动力与方向。这次土木工程专业认识实习让我第一次近距离感受工程建设，这次实习让我找到了专业归属感，找到了努力的方向，同时我也更加了解我们应该怎样的进行专业学习，去学习一门课的知识，而不是去拿一门课的分数。

（实习工地）

正 文

【工程简介】

1.1 北京地铁大兴线概况

大兴线起点在4号线马家楼站南侧，线路沿途经过丰台区南苑地区、大兴区西红门地区、大兴新城主城区、生物医药产业基地，终点位于大兴新城南部建设区边缘的南兆路；线路全长约22.51km，总投资80亿元。1.2 线路概况

地下线 11.78km，高架线8.47km，地面线1.29km，路堑段0.97km。1.3 经过车站

沿线共设11座车站，其中高架站一座，是西红门站(后来调整规划，改为地下站）；地下站十座，分别是新宫站、高米店北站、高米店南站、枣园站、清源路站、黄村西大街站、黄村火车站、义和庄站、韩园子站、天宫院站。

1.4 开工时间和通车时间

开工时间：2007年12月15日 通车时间：2010年12月28日 【施工分析】

盘上的刀具布置为：9把单刃滚刀、8把双刃滚刀、4把三刃中心滚刀、68把齿刀、8把周边刮刀。盾构机的刀盘上还安装了一个仿形刀，当盾构机需要调整姿态或较大转弯时可以进行局部超挖。此外，盾尾和中前体的连接为铰接方式，能够适应最小为400m的转弯半径。这样就增加了盾构机挖掘的灵活性。刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘表面焊接有耐磨层，圆周区域焊接有三道耐磨条。通过刀盘旋转，挖出的碴土从布置在刀盘上的8个开口导入土仓。焊接的搅拌臂可以使碴土改良添加剂和挖出的碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。另外，所有的刀具都可以在刀盘背后进行换装。

在后来询问当班工作人员时了解到本区段地层结构相对简单，没有出现大型砾石层，当然这种担心也是多余的，因为盾构机的刀盘的硬度完全可以破岩，这是基于前期的工程探测，根据探测结果决定刀盘的选取。后来我查了一下盾构机刀具的破岩机理，即：盾构机采用滚刀进行破岩，其破岩开工属于滚压破碎岩石。滚压破碎岩石是和一种破碎量大、速度快的机械破岩方法，其特点是靠工具滚动产生冲击压碎和剪切碾碎的作用达到破碎岩石的目的。

2.2 出碴系统

有了刀盘上刀具的强大破岩能力，所产出的碴土显然是巨大的，这就需要盾构机有强有力的出碴系统给予支持。

螺旋输送机：从上斜伸到盾构机前体底部的是螺旋输送机，它从隔板到拖车沿中心线的上仰角约23°。在掘进时，开挖的碴土在底部，螺旋输送机伸往渣

舱的一段为可更换的耐磨片。螺旋输送机内部为一个带轴的螺杆，螺旋输送机的螺旋片能够在碴土中伸缩。螺旋输送机的螺旋片分为两段，中间部分有一段没有螺旋片，这样可以在软土中形成土塞，以有效防止喷涌现象的发生。螺旋输送机通过一个液压马达和一个减速机驱动，其转速范围可以在一定范围内无级调速，从而也可以很好的控制出土量。同时，调节螺旋输送机的出土速度也是控制土仓压力的重要方法之一。

皮带机：皮带机用于将螺旋输送机输出的碴土传送到盾构后配套的碴车上，布置在后配套拖车的上面。皮带输送机主要由以下部件组成：皮带、卸料部件、张紧装置。

除此之外，还有保压泵碴装置、防喷涌装置、碴土称量装置。各装置相互协调配合共同完成碴土的顺利出仓。

2.3 铰接系统

为了减少盾构的长径比，使盾构在掘进时能够灵活地调整姿态，尤其是为了能够顺利通过较小的线路弯道，盾尾通过铰接系统和中体相连接。在直线段掘进时铰接油缸一般处于锁定位置，盾尾在主机的拖动下被动前进。当盾构需要转弯时，将油缸处于浮动位置，盾尾可以根据掘进方向的需要自动调整位置。2.4 管片安装机构

安装在盾尾，由一对举重油缸、大回转机构、抓取机构和平移机构等组成。管片安装机的控制方式有遥控和线控两种方式，均可对每个动作进行单独灵活的操作控制。管片安装机通过这些机构的协同工作把管片安装到准确的位置。施工人员跟我们讲述了，安装管片的过程“安装管片应该从底部开始，定位好，装上螺栓，对称拼装上面部分，最后湿封顶部分，接着就是装上螺栓，从横纵方向。另外每一品之间的缝是错开的，也就是说，相邻两品盾构片的摆放顺序是不同的，这样保证了整体的牢固性。盾构片装好之后，为了防止片与外围土体出现裂缝，会在之间充入混凝土，以填充空隙。

2.5 碴土改良系统

盾构机配有两套碴土改良系统：泡沫系统和膨润土系统。2.6 注脂系统

注脂系统包括三大部分：主轴承密封系统，盾尾密封系统和主机润滑系统。三部分都以压缩空气为动力源，靠油脂泵油缸的往复运动将油脂输送到各个部位。

2.7 注浆系统

注浆系统分为同步注浆和二次注浆两种：

1、同步注浆

盾构机采用同步注浆系统，这样可以使管片后面的间隙及时得到充填，有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉。

2、二次注浆

当盾构机掘进遇地下水较多，易造成喷涌进，就必须采取二次注浆措施，以阻挡盾尾后方来水。（下图为注浆孔）

2.8 液压系统

盾构的液压系统包括主驱动、推进系统（包括铰接系统）、螺旋输送机、管片安装机及辅助液压系统。2.9 SLS-T激光导向系统

盾构机安装了一套VMT公司的SLS-T APD导向系统。该系统能够对盾构在掘进中的各种姿态、以及盾构的线路和位置关系进行精确的测量和显示。操作人员可以及时地根据导向系统提供的信息，快速、实时地对盾构的掘进方向及姿态进行调整，保证盾构掘进方向的正确性。

干态状，所以出土效率高。适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）3.1.1 手掘式盾构机

手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。3.1.2 半机械式盾构机

半机械式盾构机是在人工式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置，以代替人工作业。掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。B.铲斗装在掘削面的上半部，掘削头在下半部。C.掘削头装在掘削面的中心。D.铲斗装在掘削面的中心。3.1.3 机械式盾构机

盾构机的前部装有旋转刀盘，故掘削能力大增。掘削下来的砂土由装在掘削刀盘上的旋转铲斗，经过斜槽送到输送机。由于掘削和排土连续进行，故工期缩短，作业人员减少。

3.2 部分开放式盾构机（即挤压式盾构机，其构造简单、造价低。挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层）3.2.1 半挤压式盾构机（局部挤压式盾构机）

在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体，使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。盾构向前推进时，胸板挤压土层，土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内，因此可不必开挖，使掘进效率提高，劳动条件改善。这种盾构称为半挤压式盾构，或局部挤压式盾构。3.2.2 全挤压式盾构机

在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土，构成全挤压式盾构。3.2.3 网格式盾构机

在挤压式盾构的基础上加以改进，可形成一种胸板为网格的网格式盾构, 其构造是在盾构切口环的前端设置网格梁，与隔板组成许多小格子的

这样可以保证混凝土的质量，减少施工浪费和降低生产成本。

【实习小结】

半天的时间转眼即逝，在这半天的认识实习过程中我的体会很多。现代城市轨道交通的迅速发展，地铁作为其中的一种交通工具，在高速发展的现代化大都市中日前所具有的不可替代的积极作用，作为一名土木工程的学生去了解工程建设是十分必要的，通过这次实习以及后期的查阅资料熟悉了盾构施工方法及盾构机的主要组成部件及其主要设备的工作原理。其实实习给我们提供了一个人开阔视野的平台，给我们起一定的引导作用，实习本身不一定有很多有价值的东西，但是可以启发去我们思考问题，激发我们学习热情，对于我而言，实习给我提供一个机会去寻找专业归属感，在这样的一个平台上我去约束自己了解更多东西。本次是我们学校组织的第一次学生去外边认识实习，而且还有老师有多经验和非常高的专业知识讲解，帮助我们现场解答疑惑，感谢老师不管困难而非常热情地给我们讲解，同时我也十分期待其他几个方向的认识实习。

第二篇：地下施工实习报告

地下施工实习报告

学院：交通土建工程学院

班级：城市地下空间工程151

学生姓名：杨前冬学号

150719128

指导教师：张建国、葛彦慧and贾雪娜

时间：2017年 10 月 30 日到2017年 11月 2日

实习报告

开元隧道实习

实习地点：济南开元隧道（位于旅游路和二环东路交叉路口西侧太平山下）实习时间：2017年10月30日 天气：晴，8~19℃

开元隧道位于济南市旅游路和二环东路交叉口西侧的平顶山下，全长1470米，是济南市的第一座市政隧道，有全国市政第一隧之称，2004年5月份开工建设，2006年6月正式建成通车。由于隧道长度长、施工难度大，曾被称为“全国市政第一隧”。开元隧道设计为双洞双向四车道曲墙S形隧道，轴线间距50米，长1500米，净宽13.08米，净高7.8米，除了四个机动车道外，还有两个慢车道以及两个人行道。开元隧道不仅是旅游路全线三座隧道中最长的一座，在山东省的市政道路工程中也是最长的一座隧道。

图1开元隧道

10月30日早上8点30分，全体同学吃完早饭，收拾好“装备”到了一号餐西南角指定地点集合，两个班共64人，在清点人数过后，学校派两辆校车把全体同学安全送达开元隧道，由于是这学期的第一次实习，同学们都显得十分兴

奋、十分期待。到了隧道之后，大家在开元隧道洞口前集合，看到了有第一市政隧道之称的开元隧道（见图2），右车道长1470m，左车道长1450m，是一个s型隧道，跨度13.08m，高7.8m，双向四车道曲墙s形隧道，隧道为小径距隧道，洞门为端墙式洞门。

图2 随后，老师给我们简单介绍了一下开元隧道的情况并告知我们应注意的事项，提醒全体同学一定要注意安全。然后和同学们一起进入隧道内进行观察实习。洞内的照明设备十分完善，有点光源，线光源和面光源，老师告诉我们一个隧道的照明常识，刚进入隧道时的灯光要强一些尽量与外界太阳光类似（见图3），以免驾驶员眼睛产生黑框效应而暂时性失明，导致交通事故，从隧道洞口到中间灯光（见图4）逐渐变弱，以达到节约用电的效果。洞内还有人行横道（见图5），可以使人在紧急情况发生时自救，以降低伤亡率。再往前走我们看到了一个通车用的横道（见图6）。此外隧道里还有通风机（见图7），通风机一般都是成对出现。在隧道里我们还看到地下有一些埋放管道的沟，大概 40公分左右。隧道里每2米贴有一个红胶带，主要是起到标距的作用。在隧道内，每隔固定的长度都有消防火栓（见图8），里面安全设施很齐全可以在洞内发生火灾时及时进行救援。在路上听老师说如果隧道过长的话应该采用竖井通风，这对测量要求较严格，施工时更应该万分小心。

图3隧道洞口灯关布置

图4 隧道中部灯关布置

图5 人行横道

图6 车行横道

图7 洞内通风机

图8 洞内消防栓

刚开始我发现隧道面部有些粗糙不平的东西，我一开始认为是隧道的瑕疵，后来听老师讲才明白这是防火和消音的，因为开元隧道是等级要求较高的隧道所以弄的隔音材料。其实隔音材料下面才是喷浆，隔音材料下面是很光滑的。大概走了30分钟左右我们出来了隧道，出来隧道后大家都说隧道里的空气质量太差劲，并且排风扇转的很慢。哈哈，估计没多少人长时间在隧道生活，这也无关紧要了。老师还向我们介绍隧道都是有倾角的，即使在明洞和短于50米的隧道内也不能使用平坡，从运营经济方面说，长或特长隧道坡度控制在百分之一一下比较好，中长隧道控制在百分之二之下比较好，短隧道才用百分之三的标准。

老师也一直在跟我们讲一些工作以后的事情，他教会我们步入社会之后要学习的东西很多很多，社会是一个复杂的环境，做好我们的本质工作，精通一门技术，在现代社会中是非常重要的，刚刚实习，要本着吃苦在前，享乐在后的精神和作风，年轻的时候多做一点，多学习一点，等年纪大了总有好处的，但也不能像老牛一样只顾着做事情，还要用我们的大脑去思考，学会抓住问题的重点和本质，才能加快解决问题和完成任务的效率。工作中应当学会：①敢于吃苦，不怕吃苦；②多做实事；③敢于承担责任；④学会思考、善于抓取问题的核心和重点；⑤要活到老，学到老，有长远计划，就算大学毕业后也不能放下理论的学习，大学毕业仅仅是一个开始，很多理论的东西还需要现场经验的积累和总结才能得到更好的完善和发展；⑥要有人生安全和责任意识、自我保护意识。

在建隧道R1线实习

实习地点：中铁十四局在建R1线始发地 实习时间：2017年10月31日

天气：晴，9 ~18℃

10月31日早上8点30分，与前一天一样全体同学到了一号餐西南角指定地点集合，两个班共64人，在清点人数过后，学校派两辆校车把全体同学安全送达中铁十四局在建R1线始发地。到了之后，中铁十四局得几个领导给我们介绍了一下济南城市轨道交通建设规划和他们现在正在建的R1线的一些情况。经过他们的介绍，我得知：

一、济南城市轨道交通建设规划

轻轨线路说明

R1线

详细站点:非遗园、赵家村、演马庄西、济南西站、大杨庄、王府庄、玉符河、赵营、紫薇路、长清大学城、园博园、前大彦、池东 走向：起点非遗园，终点池东，经槐荫区、长清区

路由：齐鲁大道、党杨路、刘长山路、海棠路；长度：全长29km，其中非遗园到王府庄为地下线，约11.9km，玉符河到池东为高架线，约17.1km 设站：13座，其中换乘车站3座

R1线连接了济南西站，是重点支持非遗园地区的发展建设，提升片区可达性的必要条件

R2线

详细站点:王府庄、任家庄、腊山、西二环、闫千户、八里桥、万盛北街、宝华街、长途汽车站、生产路、历黄路、历山北路、二环东路、辛祝路、西周家庄、开源路、烈士陵园、济钢新村、彭家庄

走向：起点王府庄，终点彭家庄，经槐荫区、天桥区、历城区

路由：刘长山路延长线、腊山北路、胶济铁路北侧走廊、天桥东街、北园大街、七里堡路、祝舜路、西周南路、飞跃大道；长度：约36.5km，均为地下线 设站：19座，其中换乘站10座

R2线闫千户（含闫千户）以东段线路为轮建设规划项目，在本轮中将与M1线拆解，并进行了调整

R3线

详细站点:龙洞庄、孟家庄、龙奥、奥体中心西、礼耕路、丁家东、盛福庄、西周家庄、工业北路、王舍人、裴家营、济南东客站、滩头、川流、向阳、临港、遥墙机场

走向：起点龙洞庄，终点遥墙机场，经历下区、历城区

路由：机场路；长度：约12.2km，其中高架线6km，地下线6.2km 设站：17座，其中换乘站5座 R3线一期工程南起龙洞庄，北至滩头。中间设站13座，平均站间距1.778公里，线路全长约20公里，将分为6个标段进行施工。此外，还将在南端建设龙洞停车场，北端设置济南东车辆段

M1线

详细站点:孟王庄、于家庄、济南西站、文化中心、中央公园、会展中心、闫千户、商埠区西、经一纬

六、天桥南、济安街、大明湖、县西巷、东仓、山东大学、山大南路、茂岭山路、华阳路、绸带公园、礼耕路、天泺路、软件园、工业园、世纪大道、徐家庄、烈士陵园、凤凰路、王舍人北、济南东客站、梁王、梁王东 走向：起点孟王庄，终点梁王东，经槐荫区、市中区、历下区、历城区 路由：经一路、明湖西路、大明湖路、山大南路、CBD绸带公园中轴线、礼耕路、凤凰路、济南新东站前街；长度(新增)：约29.9km，全部为地下线 设站：31座，其中换乘站10座；场段：温梁停车场

M1线呈“L”型，是沿城市重要的东西向发展轴而规划的。M1线闫千户以西段线路(含位里庄车辆基地)为轮建设规划项目，在本轮中将与R2线一期拆解，独立运营

M2线

详细站点:老屯、药山、黄河北、汽修厂、服装城、工人新村、长途汽车站、济南站、天桥南、大观园、经七纬二、八一立交桥、英雄山、六里山、七里山、玉函小区、十六里河、分水岭、南康

走向：起点南康，终点老屯，经市中区、天桥区

路由：S103省道、英雄山路、纬二路、济洛路、G309；长度：约26.6km，全部为地下线

设站：19座，其中换乘站5座

M2线为南北向骨干线，支撑了主城区内重要的南北发展轴

M3线

详细站点:小高庄、青岛路、济南西站、大杨庄、腊山、段店、市立五院、经七路西、纬十二路、八一立交桥、省体育中心、泉城公园、千佛山、山大路南、燕山立交桥西、浆水泉路、洪山路、历下广场、奥体中心西、奥体中心东、舜华路、港沟路、林家庄、凤岐路、田家庄、邢村、唐冶南、唐冶、程家庄、彭家庄、郭店、董家镇

走向：起点小高庄，终点董家镇，经槐荫区、市中区、历下区和历城区

路由：青岛路、顺安路、经十路、唐冶中路；长度：约43.2km，原规划为全部地下线，环评提前介入后，为保护济南市地下水及泉水，建议将部分线路改为地上线，规划单位采纳了该建议，敷设方式调整后，地下线38.9km，高架线4.3km 设站：32座，其中高架站3座，地下站29座（换乘站9座）M3线为东西向骨干线，支撑了主城区重要的东西发展轴

M4线

详细站点:泉子山、二环南路、龟山、八里洼、金鸡岭、舜耕路、山东大厦、千佛山、文化路、和平路、东仓、花园路西，历山北路、水屯北路、清河北路、翻译学院、二环北路、姬家、黄河大桥东、东河、华山、华山东路、荷花路、小清河东、开源路、王舍人北、裴家营、路家、毛庄

走向：起点泉子山，终点毛庄，经市中区、历下区、历城区 路由：舜耕路、经十一路、历山路、华山北路、响泉路、钢化路；长度：约33.4km，均为地下线

设站：30座，其中换乘站6座

M4线的建设运营能够加速主城区功能的提升，起到强化中心地位的作用

环线

详细站点:无影山北路、工人新村、段家圈、水屯、历山北路、山大路、洪家楼、花园东路、华能路、工业南路、历下广场、牧牛山公园、洪山、荆山、燕子山、千佛山东路、舜耕路、玉函路、六里山、卧龙路、阳光新路、纬十二路、经七路、商埠区西、八里桥、交通学院、黄岗、无影山西路

走向：银座中心--历山路--银座中心，经天桥区、市中区、历下区 路由：沿线经过纬十二路、卧龙路、旅游路、CBD南北中轴线、花园路、历山路、标山南路、黄岗路；长度：约36.5km，均为地下线

设站：29座，其中换乘车站9座；场段：西周家庄车辆段，崔家庙停车场

环线串联西部商埠区、南部居住区、中央商务区、洪楼片区、北湖新区等主要客流集散点，解决沿线交通问题

发展历程

2006年  年初

早在2006年初，山东省“十一五”规划中提到“未来五年内，济南要做好地铁、轻轨的前期论证工作，力争早日开工建设。” 2013年  5月

在《济南市城市轨道交通近期建设规划环境影响评价次公示》中提到，前期轻轨由R1、R2、R3组成，总长约98千米。其中，R1、R3线路属于现拆现建，而R2线用了闲置铁路专用线和既有铁路走廊。 6月

《济南市轨道交通近期建设规划（2014-2018）环境影响评价第二次公示》出炉，对次公示中的某些细节做出了更具体的规划，其中R1、R2、R3线总规划95.6公里，共设车站37座；新建停车场、车辆段及综合维修基地共计6处，设运营控制中心一处。2014年  8月

在《调研济南轨道交通工作时的讲话》中提到了三条R线和四条M线的规划建设时间，以及轨道交通对城市的影响。 11月

制定了轨道交通近期建设规划，其中包括R1线、R2线一期工程（小高庄至郭店段）和R3线一期工程（龙洞至新东站段）。据了解，这三条线路的总长为80.6公里，总投资约437亿元，其中R1线长26.4公里，R2线一期工程（小高庄至郭店段）长35.2公里，R3线一期工程（龙洞至新东站段）长19公里。2015年  3月

《济南轨道交通第二轮建设规划招标》中提到，规划年限为2016-2020年，包含R1线延长线、R2线优化调整、R3线延长线、轨道交通M1、M2、M3、M4线，这是M线（即常说的市区轨道交通线）首次启动规划编制工作。 8月

在征地拆迁工作中要求，加快征地拆迁工作步伐，为9月底R1线全面开工奠定基础。

 12月

市轨道交通建设指挥部公布了未来几年的规划：2016年将开工建设R3线一期、R2线一期以及环线CBD段等三条轨交线，其中R3线一期确保6月底前开工。此

外，济南轨道交通建设第二轮规划也已基本确定，规划自2016年至2022年，将建设环线、M1-M4线以及R1线北延、R2线西段调整，力争16年6月30日前获得国家批复，尽快开工建设。

在《济南市轨道交通第二轮建设规划及线网规划修编环境影响评价次信息公告》中提到：环线，M1-M4线，R1线北延，R2线西延，全长约175.7km。2016年  2月

在《济南市轨道交通第二轮建设规划社会稳定风险分析报告》中对环线，M1-M4线，R1线北延，R2线西延做出了更具体的说明。 4月

在《济南市城市轨道交通建设规划（2016-2023）及线网规划修编环境影响评价公众参与第二次公示》中，除结合轮建设规划对R2线一期进行调整外，新增项目由环线、M1线、M2线、M3线、M4线、R1线北延、R2线西延、R3线北延等8个项目组成，新增规模约194.1km，共设车站143座；新建停车场、车辆段及综合维修基地共计10处，预留2处；设运营控制中心一处。新增总投资1733.72亿元。 6月 6月1日，济南轨交R1线U型梁在R1线试验段北端完成吊装，标志着试验段由桥梁下施工转向上部施工，开始空中“铺路”；R2线西延段完成了初勘；从6月17日起，R3线龙洞庄站、孟家庄站、龙奥站、奥体中心西站、礼耕路站、丁家东站、盛福庄站、西周家庄站、工业北路站和王舍人站进行围挡施工；6月20日，R3线正式开工建设，计划2019年9月30日土建完工，2020年9月30日试运行，2020年12月31日开通试运营，总工期四年半。 7月

7月14日，轻轨R2线一期工程环评首次信息公示；7月20日，轻轨R2线一期工程即将启动市政管线迁改；7月23日，轻轨R1线首台盾构机“开拓一号”在王府庄站开挖；7月31日，轻轨R1线第二台盾构机“前进一号”在演马庄西站开挖，实现了地下段的南北同挖。 8月

8月3日，在腊山分洪道的腊山北路桥下打出多个40多米深的勘探孔；8月26日，济南启动轨交R1线车辆、牵引、信号等机电系统设备招标，通俗点说就是济南轨道要开始选购地铁车身；8月31日报，王府庄附近R1线入地点首台盾构机开拓一号已经在地下前进了184米的距离，内径5.8米，外径6.4米，已经可以看出地铁隧道的模样，开拓二号也已经组装完毕，预计一周左右始发掘进。 9月

9月4日，第二台轨交R1线入地盾构机“开拓二号”正式开挖，它是R1线“开拓一号”同向对侧的一辆盾构机，它将和“开拓一号”并列作战。 10月 10月12日，济南轻轨R1线及R3线一期工程补充环境影响报告书首次信息公示，其中R1线拟在大学城站至赵营站区间增设紫薇路站，赵营站至王府庄站区间增设玉符河站，R3线路终点站由济南新东站延伸至滩头站，相应增加部分正线长度，此外，个别站位进行了微调。

二、在建的R1线的情况

R1线线路简介：

济南轨道交通R1号线南起池东，北至演马庄西，全长26.27km，其中高架线长16.2km，过渡段长0.2km，地下线长约9.87km。共设车站11座，高架车站7座，地下车站4座。设范村车辆基地1处，控制中心1座，在池东站、演马庄西站预留延伸条件。本次实施的内容包括池东站、前大彦站、园博园站以及三站之间的两个区间(含站后折返线)。

R1线站点设置：

济南轨道交通R1线共设车站11座，其中高架站7座，地下站4座。R1站点施工线从南到北的站点依次为：池东、前大彦、园博园、长清大学城、紫薇路、赵营、玉符河、王府庄、大杨庄、济南西站、演马庄西。在R1线的11座车站中，由南向北前7座站点为高架站;而剩下的王府庄、大杨庄、济南西站、演马庄西4座站点为地下站。

其中，在R1线的7处高架车站中，园博园站、大学城站、紫薇路站、赵营站、玉符河站这5处车站都是三层高架岛式车站。

池东站位于丹桂路的南侧，前大彦站位于海棠路、芙蓉路南侧，园博园站位于海棠路、丁香路路口的北侧，大学城站位于海棠路、大学路路口南侧，紫薇路站位于海棠路、紫薇路路口南侧，赵营站位于刘长山路、平安北路路口北侧，玉符河站位于玉符河北侧。另外，地下站点的王府庄站位于刘长山路、物流大道路口，大杨庄站位于齐鲁大道、经十路路口，济南西站位于济南西站东广场，演马庄西站位于青岛路和聊城路中间。

了解盾构机实习

实习地点：济南重工

实习时间：2017年11月1日 天气：晴，7~17℃

11月1日，同学们怀着对盾构机这个大家伙的好奇来到了济南重工，到济南重工后，济南重工的一个领导给我们详细的介绍一下他们公司生产的盾构机的具体情况。经过济南重工领导的介绍我对盾构机有了更深一步的了解。

盾构机，全称全断面隧道掘进机，是一种具有金属外壳，壳内装有整机及辅助设备，在盾壳的掩护下进行隧道土体开挖、土渣排运、整机推进和管片安装等作业，从而构筑隧道的特种施工装备。

济南重工生产的盾构机，利用的是土压平衡原理，其开挖直径达6.68米，总长85米，总重515吨，身价约5000万元。由刀盘、盾体（见图9）、主驱动、管片拼装机（见图10）、螺旋机、皮带机等10余个部分组成。盾构机刀盘配备41刃高强材料滚刀，以及撕裂刀、刮刀。三种刀片有不同的高度差，分工协作。“滚刀碎石、撕裂刀把砂土划成小块，刮刀将这些碎石和泥土刮下来。

图9 刀盘、盾体

图10 管片拼装机

轨道交通地下段使用盾构机时，一般先在规划的两个车站位置各挖出一个类似“豁口”的基坑，然后把盾构机吊下去。盾构机在地下10米至20米的位置开挖隧道，像个虫子一样往前拱；能上能下，能左能右，最小转弯半径250米，100米上下坡不超过5米。盾构机始发后，在液压的推动下，只能前进不能后退。刀盘将砂卵石、灰岩等打碎后，渣土通过传送带运送到出渣口，然后通过编组列车运到“基坑”。许京伟说，编组列车共65米，有四节渣土车、两节管片车，还有沙浆罐车。“管片运送到指定位置后，再通过摆渡车运到管片拼装机，拼装隧道管片。”他介绍，管片宽1.5米，每一圈需要6块。一般管片和外壁有大约14厘米的空隙，通过浇筑泥浆弥合缝隙。而盾构机经过后，就可以直接铺铁轨了。一个小时的时间内，盾构机约有40分钟在开挖隧道，20分钟在拼装隧道管片。

盾构机接入10万伏电压，经机器上的变压器转换为400伏电压开始作业；该机器设计功率1800KW，驱动功率945KW，工作起来每小时耗电量为900多度电。

遇到岩石，盾构机每分钟可转3.5转，推进7毫米；遇到软土每分钟转1转，推进40毫米至80毫米。许京伟说，在济南的地质结构中，盾构机每月可推进200米左右，砂石层2公里就需要换一次滚刀。

现在一台盾构机的使用寿命是挖10公里隧道，因为该设备的关键部件主轴承、电机、液压马达等是从国外引进的，有寿命年限。各个零部件接近了使用寿命，考虑到隧道施工安全和可靠性，一般就不用了。现在也在研究盾构机再制造。

盾构机需要一个机长，负责开挖控制和工序组织；有人负责拼装管片，运送管片、拧螺丝；还有人负责清运渣土。整个班组大约8个人。当然，所有的工作基本都是自动化，操作相对简单。

操作室（见图11）是盾构机大脑，控制盾构机推力、速度、方向等掘进参数的操作室，里面有一些屏幕将分别监控着隧道掘进时同步注浆的情况，盾构机刀头的位置和方向、管片运入和渣土输出的实时状况。操作室里配备了空调，盾构机上还有卫生间。

图11 操作室及其内部

“渣土口附近有监控，机长在操作室里可以随时通过屏幕查看。”许京伟说，一般开挖一环会产生大约55方渣土，每辆渣土车可以装18方，3辆车基本可以装完，如果渣土远超出这个数量，就说明机器在施工过程中有地方出现了塌方。

每一个机长都要对这些情况熟练掌握，如果开挖的是砂卵石，渣土增加约0.4倍，如果是黏土增加0.2倍左右。“如果出土量出现异常，必须要停机检测。”许京伟说，一般情况下，使用盾构机产生的地面沉降不超过5毫米

盾构机刀盘设计了36.8%的开口率，“直径500毫米的岩石可以穿过刀盘，经过螺旋排土机运走。”盾构机最怕遇到平行水和孤立的大石块。

“遇到直径较大的孤石或飘石，需要人工在石头上钻孔；如果石头很大，只能采取人工爆破的方式，将石块炸碎再开掘隧道。”许京伟说，最麻烦的还是水。如果仅是一些没有压力的渗水，不会影响施工。如果有带有压力的水，不超过10公斤，也就是水深不超过100米的压力，基本不会影响施工。

遇到突水情况，盾构机停止工作，人工浇灌泥浆、锯末或者黄豆等，把水吸成果冻状，然后再倒出来。但是如果遇到水压很大的情况，就麻烦了，“水压可能将盾构机密封破坏，损害机器，影响施工。”不过因为之前经过多次勘探，一般不会出现这种极端情况。

济南CBD实习

实习地点：济南城建CBD施工现场 实习时间：2017年11月2日 天气：晴，9~18℃

11月2日，我们还是在一号餐厅西南角集合，坐上了去济南城建CBD施工现场的校车，这是我们这次实习的最后一站，我们64位同学都十分兴奋的踏上了征程，到了工地时，带领我们参观的是一位济南城建的魏工，对待我们十分的热情，他先是在会议室给我们讲了一下济南CBD的部分情况，然后带领我们到施工现场参观同时给我们介绍了一下施工。经过魏工的介绍我了解到：

济南CBD部分情况

济南CBD，全称济南中央商务区，位于济南市东部燕山新区经十路两侧，毗邻山东省博物馆、奥体中心，规划占地面积3.2平方公里。规划的近期目标为：地区级专业型CBD；远期目标为：国家CBD格局中动脉节点，国家级特色商务中心区。济南中央商务区，为省政府“十二五”规划中定位为依托政务中心、奥体中心、文博片区，着力打造的集区域金融中心、总部聚集中心、区域创新中心为一体的城市新中心。

中央商务区，规划范围北起工业南路，南至经十路，东起奥体西路，西至华阳路。总面积约3.2平方公里。泛中央商务区，规划范围向东扩至奥体中路，向西扩至浆水泉路，总面积约6.7平方公里。对总体规划的要求为，最大限度显山露水，核心区域建筑要错落有致，高低起伏，“五小”：小地块、小马路、小广场、小转角、小绿地；标志性建筑群体现济南特色内涵。

济南东部新城CBD规划结构为：“一轴、一心、四区”。

“一轴”为贯穿片区南北的中央轴线，是整个CBD景观、功能与活动主轴； “一心”即中央绿心，位于CBD中央区域的大型绿色开放空间、休闲娱乐购物中心，占地约为460亩；

“四区”包括功能混合的中央活力区；轴线北端的总部科技商务区；经十路北、经十路南的金融商务区。

济南CBD的交通情况（图12）

一、济南遥墙国际机场至济南(奥体)中央商务区交通路线

从济南遥墙国际机场经G2001转G2至济南东/章丘出口下沿G309到达济南（奥体）中央商务区。全程约30公里。

二、济南西客站至济南（奥体）中央商务区

从济南西客站驶入G220经G309沿经十路直达济南（奥体）中央商务区。全程约20公里。

三、济南火车站至济南（奥体）中央商务区

从济南火车站经纬二路至G309沿经十路到达济南（奥体）中央商务区。全程约14公里。

四、济南东站至济南（奥体）中央商务区

从济南东站驶入山大南路经解放东路到达济南（奥体）中央商务区。全程约10公里。

五、高速公路至济南（奥体）中央商务区

1、济南东至济南（奥体）中央商务区，可由济南东出口下经G309到达济南（奥体）中央商务区，全程约12公里。

2、济南西至济南（奥体）中央商务区，可由济南西出口下经G220驶入G309可直达济南（奥体）中央商务区，全程约22公里。

3、济南南至济南（奥体）中央商务区，可由济南南出口下经S103、二环南路、二环东路到达，全程约22公里。

4、济南北至济南（奥体）中央商务区，可由济南北出口下经将军路、二环东路、解放东路到达，全程约13公里。

六、长途汽车站至济南（奥体）中央商务区

由北园高架驶入二环东路高架，沿经十路到达济南（奥体）中央商务区，全程约17公里。

图12 济南CBD交通图

“CBD主要分为四区,分别是中央活力区、总部商务区以及经十路北、经十路南的金融商务区。”历下区东区工程建设指挥部相关负责人表示,按照规划,轴线北端的总部商务区将聚集国内外大型企业地区总部、研发设计销售中心,形成全省集中度最高的企业总部中心。

在纽约曼哈顿CBD的核心区,从百老汇路延伸到东河的一条街道,全长不足一英里,宽仅11米,却以“美国的金融中心”闻名于世,这就是“华尔街”。“济南CBD10平方公里的辐射区内,经十路燕山立交桥至奥体东路段,5.5公里汇集了30多家省级金融保险机构和大型企业总部。”该负责人表示,在不久的将来,CBD将成为济南的“华尔街”。

除总部商务区,分布在经十路北和经十路南的金融商务区也将汇集银行、保险、证券等传统金融机构,吸引创业投资、基金管理、大型企业财务公司等新兴金融机构,建设立足山东、辐射周边、在全国有较大影响力的资本运营中心。

作为项目策划之初就与国家开发银行山东省分行、邮政储蓄银行山东省分行

和山东省鲁信投资控股集团、山东省农村信用社联合社签订入驻协议,被形象地称为“101”大厦的4座高档写字楼已完成2座,其余2座正在加紧建设,建成后将成为济南市税收贡献水平最高的商务楼宇。

“CBD全面建成后,10平方公里辐射范围内将有近百座高层和超高层建筑、2000万平方米高档载体投入使用,累计投资超过2000亿元,年实现地区生产总值1000亿元,区域税收200亿元,建成全省金融机构数量最多、总部企业密度最大、商务服务能力最强的现代服务业聚集区,成为国家CBD格局中的重要节点。”

CBD基坑施工现场

地下环路和综合管廊（见图13），就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。综合管廊宜分为干线综合管廊、支线综合管廊及缆线管廊。干线综合管廊：用于容纳城市主干工程管线采用独立分舱方式建设的综合管廊。支线综合管廊：用于容纳城市配给工程管线采用单舱或双舱方式建设的综合管廊。缆线管廊：采用浅埋沟道方式建设，设有可开启盖板但其内部空间不能满足人员正常通行要求，用于容纳电力电缆和通信线缆的管廊。地下环路设计为单向三车道，逆时针行进，配有地下停车场，综合管廊分为电力，水，综合仓。该设施分开浇筑，先浇筑下半部分，待下半部分达到强度要求后再浇筑上半部分，钢筋采用螺纹套筒连接，两层中间铺设防水，最外层铺设防水布料，该布料遇水放热，便可以吸附到混凝土上。

图14 地铁与CBD共建交汇处

图13地下环路和综合管廊

地铁与CBD共建交汇处（见图14），浇筑完成后，盾构机推进到此处时可以快速通过，无需挖土。在眼前的是满堂支架，满堂脚手架又称作满堂红脚手架，是一种在水平方向满铺搭设脚手架的施工工艺，多用于竖向支撑，例如建筑楼板

的支撑体系。满堂脚手架为高密度脚手架，相邻杆件的距离固定，压力传导均匀，因此也更加稳固。满堂支架法施工是一种长期被采用的方法,施工时需要大量的模板支架。支架法施工是在桥位处搭设支架,在支架上浇筑桥体混凝土,待混凝土达到强度后拆除模板及支架。支架法施工最大的优点是不需要大型吊装设备,其缺点是施工用的支架模板消耗量大、工期长,对山区桥梁及高墩有很大的局限性。茂岭三号路解放东路暗挖工程，茂岭三号路总长2162米，拟建雨水沟位于道路东侧雨水沟自K1+634.70-K1+684.04横穿解放东路，全长49.34米。根据工程指挥建设部要求，解放东路交通不能中断，雨水沟横穿解放东路部分采用暗挖法施工，南北两端顺接明挖矩形雨水沟4.0*2.6米，明暗挖雨水沟设置转换井连接。根据雨水专业总体过水断面要求，暗挖断面采用双舱矩形结构形式。奥体西路管线分布秘密级，沿道路横断面分布有雨水、电力、热力、燃气等13种管线，暗挖覆土5.0-5.15米，暗挖风险较大，对地表沉降和管线变形要求较高，根据2017年3月28日建设方主持召开的【济南市中央商务区雨水沟横穿市政道路浅埋暗挖施工方案】专家评审会意见，本工程延隧道纵向通长打设超前大管棚支护，以有效控制地表沉降和管线变形。初期支护采用18工字钢拱架挂网喷射混凝土，二次衬砌采用C30现浇混凝土。本设计包括暗挖雨水沟初期支护、二次衬砌结构、转换井结构设计内容。

实习总结

短短的实习，让我大开眼界，也学会了不少东西，也让我对自己今后要从事的行业有所思考。原来的那种心高气傲没有了，取而代之的是脚踏实地的努力学习的决心和信心。当我摆正自己的心态，从初涉社会工作的被动状态转变到开始适应社会的主动状态，以放松的心情，充沛的精力重新回到紧张的学习当中时，我忽然有种这样的感受：短短一周，仿佛思想又得到了一次升华，心中又多了一份人生感悟。

此次走出学校，来到了工地实习是一次很好的启蒙活动。希望我的经验和体会能够在以后的道路上指导我走向成功，外面的世界很精彩，但是，没有实力就变成别人是你的精彩，而不是你是别人的精彩。

我的实习虽然结束了，但是，我的学习却仍在继续!

第三篇：城市地下空间工程专业认识实习报告

河 南 城 建 学 院

实习系 专 班 级 学 生 指 导 完 成

实习报告

类 别： 别： 业： 0734121 学 号： 073412153 姓 名： 赵文超 教 师： 时 间：

指导教师评语

综合成绩 指导教师签字

一 实习目的与要求

1、实习目的

认识实习是本专业教学计划中的重要组成部分，也是完成专业培养和训练中最主要的实践教学环节。

通过到相关企业施工现场的实习，学生以技术人员助手的身份进入现场，深入实际，获取直接知识，完成实习指导人（现场工程师或技术人员）所布置的各项工作任务，达到进一步巩固所学理论，扩大专业知识面，培养和锻炼独立分析问题和解决问题的能力目的。

2、实习要求

（1）了解建筑构造、结构体系及特点；了解某些新建筑、新结构、新施工工艺、新材料和现代化管理方法等，巩固和扩大学生的专业知识领域；

（2）对地铁、地下通道、高层于地下建筑、地下结构的单位或分部工程的结构构造、施工技术与施工组织管理等内容，进一步加深理解，巩固课堂所学内容；

（3）通过现场实习了解建筑业企业的组织机构及企业经营管理方式；（4）将实习中的收获与体会等及时写入实习日记中，为写实习报告累计素材；

（5）学习现场技术人员和工人师傅的优良职业道德和敬业精神。

二、实习的基本内容

结合城市地下空间工程专业的实际，要求在实习中分别对地铁工程、基础和基坑工程、地下综合体的设计和施工分别了解和掌握以下内容：

1，地铁工程（郑州地铁）

郑州地铁，是郑州市第一个轨道运输系统。根据规划，由八条线路组成，总投资1000亿元。地铁建设分为起步、发展、成熟完善3个建设阶段。2009年06月06日，郑州地铁1号线一期工程动工；2010年12月28日，郑州地铁2号线一期工程动工。2013年09月16日郑州地铁1号线一期工程空载试运行，2013年12月28日郑州地铁1号线一期工程通车运营，郑州成为中原地区第一个拥有轨道交通的城市，中部六省第二个拥有轨道交通的城市。郑州地铁线路最新规划如

下

图

1.1背景简介

郑州市发展迅速，道路交通面临的巨大压力，已经影响到了城市发展。由于京广铁路、陇海铁路对城区的分割，严重影响了城市各功能区的联系。同时在城市主干道的重要公交走廊上，公交车辆满载率均已超过100%。单靠城市公交调整，已经无法满足市民出行需求，建设地铁分流市民出行势在必行。2001年郑州市规划局提出了建设地铁。2003年10月下旬，郑州轻轨1号线一期工程“预可行性研究方案”，通过国内城市轨道交通专家论证。2006年初，郑州将原计划“轻轨线”调整为“地铁线”，规划了郑州地铁“三横两纵一环”的框架性方案。随后的两年，经过几十次技术专家论证会，郑州市城市快速轨道交通建设规（2008年和2015年）通过了国家发改委、国家文物局、国家环保部等部委的审批。2008年12月31日，郑州地铁规划经国家发改委、住房和城乡建设部联合会审后，呈报至国务院。2009年02月06日，郑州市地铁规划获得国务院批准。

1.2建设阶段

第一阶段：起步阶段，至2015年，建设郑州地铁1号线、郑州地铁2号线一期工程。

线网构成及规模：1号线一期、2号线一期，地铁线网规模44.47公里。配套说明：结合中心城区的发展，向东辐射中牟、开封市，利用中原城市群城际轨道交通中的郑州——开封线，承担中心城区与中牟、开封的轨道交通联系。

第二阶段：发展阶段，至2020年，形成“井”字形骨架线网。

线网构成及规模：1号线、2号线一期、3号线一期、5号线，地铁线网总规模约95.61公里。

配套说明：辐射带动荥阳市、上街区组团和航空港组团的发展。利用中原城市群城际轨道交通中的郑州——机场线、郑州——洛阳线，承担中心城区与上街荥阳组团、航空港组团的轨道交通联系。

第三阶段：成熟完善阶段，2020年以后，形成“三横两纵一环”全部地铁线网。

线网构成及规模：建设4号线、6号线以及2、3、4号线二期，地铁线网总规模达到202.35公里。

配套说明：修建两条中心城区至中牟、上街的市域轨道线，分别连接中牟近郊组团和荥阳——上街组团。同时与郑州——开封线、郑州——机场线、郑州——洛阳线一起，构成城镇密集区的轨道交通线网。

轨道交通线路规划已基本稳定。远期年，都市区轨道交通线网由9条线路组成，分中心城区线网与都市区线网二个层次。

远景年，都市区轨道线网共规划17条线路，覆盖郑州新区、航空港区、荥阳-上街组团、新密、新郑等地区。在17条线路中轨道交通7至17号线为新增线路。此外，轨道交通线网规划修编成果正在结合都市区规划进一步修订完善。

郑州地铁由6条线路组成，为“三横两纵一环”的网状结构。6条线路，共设置有18处换乘车站。

1.3建设模式

首次采用施工总承包模式，节约成本

与轨道交通1号线建设方式有所不同，轨道交通2号线采用施工总承包管理模式。中国中铁股份公司经过激烈竞争，在国内众多大型建筑企业中胜出。在2号线建设中，不仅承担施工任务，同时还承担了部分建设管理任务，可以有效减少建设方的人力、技术和管理压力，减少建设管理层次和环节，节约项目成本。

1.4施工方法

郑州地铁采用盾构法施工。盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

盾构法：

郑州地铁采用盾构法施工（如图一）。盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

盾构法适用于

1.在松软含水地层，相对均质的地质条件。

2.盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度宜不小于6m。隧道覆土太浅，盾构法施工难度较大；在水下修建隧道时，覆土太浅盾构施工安全风险较大。

3.地面上必须有修建用于盾构进出洞和出土进料的工作井位置。

4.隧道之间或隧道与其他建(构)筑物之间所夹土(岩)体加固处理的最小厚度为水平方向1.0m，竖直方向1.5m。

5.从经济角度讲，连续的盾构施工长度不宜小于300m。

2，地铁车站（以西流湖站为例如下图）：

2.1车站工程的性质、规模

车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，它是供旅客乘降，换乘和候车的场所，应保证旅客使用方便，安全，迅速地进出车站，并有良好的通风，照明，卫生，防火设备等，给旅客提供舒适，清洁的环境。车站应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市轨道交通的安全运行。地铁车站里的辅助设备包括：自动扶梯、直升电梯、卷帘门、防洪门、旅客引导、照明、售检票系统、车站设备自控系统等

地铁车站按照线路布线情况分，可分为：地面站、地下站、高架站。西流湖站为地下站，为地下二层。

2.2地铁车站建筑布置与结构体系：

西流湖站附近新建有3000平方米的凯旋路公交场站，距B、D出入口不到50米，建设西路南北两侧各新建了一座双岛式公交港湾，各有两条专用公交通道。作为郑州地铁1号线六个公交接驳站之一，西流湖站对郑州市郊区交通运输起着十分重要的枢纽作用。

该入口采用的是钢结构顶棚（如图1）车站地下一层为售票处，二层为乘车处。售票处（如图2）

2.3地铁车站基坑特点、维护机构、支撑体系类型等：

之后我们参观了中铁七局郑州地铁二号线车站施工现场（如下图）。地铁车站施工为深基坑施工。

基坑的支撑体系主要有钢支撑体系、钢筋混凝土支撑体系、钢筋混凝土和钢支撑的混合体系等类型，其布置形式主要有双向井格型、斜撑加直撑型、斜撑型、封闭式框架支撑型、圆弧型等。由于地铁车站端头井的平面尺寸一般宽度为20多米，因此，主要采用钢支撑，地铁一号线漕宝路站北端头井、新闸路站端头井主要采用双向井格型，汉中路站端头井开始使用斜撑加直撑型布置形式，因斜撑体系具有形式简洁、安全可靠、便于施工、节约成本等优点，目前 地铁车站端头井主要采用斜撑型支撑布置形式。

2.4车站施工方法

通常地铁地下车站的施工方法有: 明挖法，盖挖法，浅埋暗挖法。而明挖法由于施工技术简单，快速，经济，故通常是各国地下铁道施工的首选技术。

明挖法对地铁车站的施工方法比较常用的是明挖法，因为明挖法有着一定的优势，在质量上较其他施工方法有所保证，而且工期比较短，施工速度快，这是大多数的地铁车站施工常用方法。但是这种施工方法还存在着一定的不足，它一定的条件限制，因为施工时需要的场地面积比较大，周围的交通和生活会受到一定程度的影响，所以当施工的不具备合适的条件时，就得采用其他的施工方法。

盖挖法盖挖法主要是针对城市的交通情况比较发达，不适合在地上作业，而利用一些结构板等材料进行临时的结构设施来保证交通的顺利进行。按结构施工顺序分盖挖逆作法和盖挖顺作法两种.暗挖法暗挖法主要包括新奥法、浅埋暗挖法、暗挖与盖挖相结合的施工方法。

2.5车站防排水措施、监测方法

该施工现场采用的排水措施：由于降雨而造成的基坑积水，以及地下渗出水采用排水泵坑集中排除

在基坑四周设置排水沟，基坑的四角设置排水井，基槽内的水由排水沟内流入排水井内，通过水泵将排水井内的水抽入基础上面的排水沟内流入市政排水系统内。施工排水可采用明排水，明排水是采用截、疏的方法。截，是截住水流；疏，是疏干积水。工程排水设计时应根据工程所处的处置位置、埋设浅度等选择排水方式。根据工程防水要求不同。

明沟排水：所谓明沟排水就是把流入沟槽内或基坑内地下水汇集到集水井内，然后用水泵抽走。当开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑时，通常采用明沟排水的方法。从坑壁、坑底渗出的地下水，经排水沟汇集到排水井内，并由水泵排出坑外。

渗排水：所谓渗排水是将水层渗出的水，通过散水管集中至集水井内，而后采用水泵等机械排水。渗排水的集水管依据排水大小、价格等可选用有砂混凝土管或硬塑管。渗排水的散水管设计坡度一般不大于1%，间距为5~10m.盲沟排水：盲沟一般设在建筑物或构筑物四周，由砂和卵石组成。盲沟与基坑开挖时就施工的排水明沟应尽量联合。盲沟的间距应根据工程地质条件确定。

3，高层建筑的基础和基坑工程

我们所参观的为本校文管校区研究生教工住宿公寓施工现场。该工程为三栋26层的高

层

建

筑。

如

下

图

3.1基坑按安全等级划分：

一级：破坏后果很严重或开挖深度大于等于10米； 二级：坏后果严重或开挖深度介于7-10米； 三级：坏后果很严重或开挖深度小于10米；

基坑按周边环境等级划分：

特级：离基坑1倍开挖深度范围内有重要的地下设施、大直径管线，重要建（构）筑物；

一级：离基坑1-2倍开挖深度范围内有重要的地下设施、大直径管线，重要建（构）筑物；

二级：离基坑1倍开挖深度范围内有重要的支线地下管线，大型建（构）筑物； 三级：离基坑2倍开挖深度范围内没有需要保护的管线或建（构）筑物及设施； 基坑按地基复杂程度划分：

1、地质复杂；

2、地质中等复杂；

3、地质简单； 3.2基坑的降水措施

3.3常见的基坑支护型式主要有：

⒈排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂； ⒉地下连续墙支护，地连墙+支撑； ⒊水泥档土墙；

4.钢板桩：型钢桩横挡板支护，钢板桩支护； ⒌土钉墙（喷锚支护）； ⒍逆作拱墙； ⒎原状土放坡； ⒏基坑内支撑； ⒐桩、墙加支撑系统； 10.简单水平支撑； 11.钢筋混凝土排桩；

12.上述两种或者两种以上方式的合理组合等。这次所参观基坑的支护为土钉墙（喷锚支护）如下图

3.4基坑变形和应力监测技术和设备：

3.4.1、每个基坑工程均要做的变形监测项目：变形监测（水准仪）、变形监测（倾斜仪）、应力应变监测、变形监测（测斜仪）、锚索拉力、地下水位监测、地基原位监测）。

3.4.2、建筑物沉降观测应测定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度并计算基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜。沉降就是竖向位移了，一般使用水准仪，全站仪也可以。

3.5基础分类：

1、按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。

2、按埋置深度可分为：浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。

3、按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。

4、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。满堂基础又分为筏形基础和箱形基础。

1)条形基础：当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础

2)刚性基础：是指抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。

3)柔性基础：用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。一般用钢筋混凝土制作。这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。

4)独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时，常采用独立基础；若柱子为预制时，则采用杯形基础形式。

5)满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时，常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础，成为满堂基础。按构造又分为筏形基础和箱形基础两种。

6)筏形基础：筏形基础形象于水中漂流的木筏。井格式基础下又用钢筋混凝土板连成一片，大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积，换句话说，单位面积地基土层承受的荷载减少了，适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。

7)箱形基础：当筏形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，多用于高层建筑。

8)桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。补充知识会详细介绍桩基础。

9）灰土基础：是由石灰、土和水按比例配合，经分层夯实而成的基础。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后，灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水，增加了消石灰的塑性。

10）砖基础：以砖为砌筑材料，形成的建筑物基础。是我国传统的砖木结构砌筑方法，现代常与混凝土结构配合修建住宅、校舍、办公等低层建筑。

11）毛石基础：是用强度等级不低于MU30的毛石，不低于M5的砂浆砌筑而形成。为保证砌筑质量，毛石基础每台阶高度和基础的宽度不宜小于400mm，每阶两边各伸出宽度不宜大于200mm。石块应错缝搭砌，缝内砂浆应饱满，且每步台阶不应少于两批毛石。毛石基础的抗冻性较好，在寒冷潮湿地区可用于6层以下建筑物基础。

12）混凝土基础：是以混凝土为主要承载体的基础形式，分无筋的混凝土基础和有筋的钢筋混凝土基础2种。3.6基础的施工方法和机具设备。1.土石方开挖。2.基坑支护。3.基坑降水工程 4.模板工程及支撑体系

1）、工具式模板工程，包括滑模、爬模、飞模、大模板等； 2）、混凝土模板支架

（1）搭设高度5m及以上的；（2）搭设跨度10m及以上的；（3）施工总荷载10kN/m2及以上的；（4）集中线荷载15kN/m及以上的；

（5）高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无结构可连接的。

5.起重吊装

1、采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10kN及以上的起重吊装工程；

2、采用起重机械设备进行安装的工程。6.起重机械设备拆装工程

1、塔式起重机的安装、拆卸、顶升；

2、施工升降机的安装、拆卸；

3、物料提升机的安装、拆卸。

3.7施工方案主要包括：

1.工程概况：危险性较大的分部分项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。2.编制依据：所依据的法律、法规、规范性文件、标准、规范的目录或条文，以及施工组织（总）设计、勘察设计、图纸等技术文件名称。3.施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划。4.施工工艺：技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。5.施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。6.劳动力组织：专职安全生产管理人员、特种作业人员等。7.计算书及相关图纸、图示。

4，道路桥梁、停车场

了解道路桥梁的基本组成及相关的施工工艺和施工组织；了解停车场的停车方式、结构及构造。

道路桥梁，一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成

1、路基工程：路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。它承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造的重要组成部分。公路路基主要包括路基体、边坡、边沟及其它附属设施等几个部分。

2、路面工程：路面是用各种筑路材料或混合料分层铺筑在公路路基上供汽车行驶的层状构造物。其作用是保证汽车在道路上能全天候、稳定、高速、舒适、安全和经济地运行。

路面通常由路面体、路肩、路缘石及中央分隔带等组成。其中路面体在横向又可分为行车道、人行道及路缘带。路面体按结构层次自上而下可分为面层、基层、垫层或联结层等。

3、桥隧工程：桥隧工程是高等级公路中的重要组成部分，它包括桥梁、涵洞、通道和隧道等。

4、高速公路：公路隧道工程是山地高速公路的明智选择。经过不断改进的隧道施工设施，使隧道工程的施工进度快，克服不良地质现象能力强，若与明挖路堑工程或绕线傍山的切方工程比较，隧道工程有利于景观开发，环境污染少，绝对工程数量少，施工进度受自然气候干扰少，建成通车后养护工程费用少等，可取得工程费省和社会效益好的效果。据华南某高速公路工程与明挖路堑工程的比选资料，隧道工程可节省工程费40%，工期提前半年，没有废方。而路堑工程的施工场地狭窄，施工操作与运输操作相互干扰，再加上自然气候影响，工期没有保证，最明显的缺点是两百多万立方废方将堆满一处山谷，掩埋农田、果园、树林地共一百多亩，必然造成水土流失和环境污染，隧道工程以绝对优势获选。,4.1关于桥梁工程施工

（一）施工工艺

1、施工要点（1）材料要求

水泥,细集料,粗集料,水和外加剂,砼拌和,输送,养护符合《结构砼工程规范》的规定.(3)测量定位:

首先要平整场地,清除杂物,换除地表层软土,夯压密实.然后采用全站仪,根据桩位坐标放出钻孔桩的中心位置,并设立护桩,对护桩采取水泥砂浆加固,设立明显标志.(4)埋设钢护筒:

(5)钻机就位

钻机下部铺垫枕木,钻锥中心轴线对正桩位中心,对操作人员进行开钻前教育.机械移位由汽车吊配合.(6)泥浆制备

(7)钻孔

(8)终孔

钻孔达到设计标高,对孔位,孔深,孔径,孔形倾斜度等情况,进行检查,满足要求后通知监理工程师进行成孔检验.(9)清孔

(10)钢筋笼制作及安装:

钢筋及钢筋搭接,对接焊试件经力学检验合格后使用.钢筋除锈后,按图纸尺寸兼顾弯曲伸长量下料制作.制作钢筋笼时,确保其顺直,焊接牢固.为了使其在运输及吊运时,不散架,不弯形,在起吊位置设加强箍筋和吊环.钢筋笼分节制作,采用汽车吊安装就位,接头采用搭接焊或钢筋对头加帮条焊,接头按规范要求交错布置,为防止钢筋笼在砼浇筑过程中发生浮笼现象,设置地面框架固定钢筋笼.并在箍筋上每2m设不少于4对穿心圆式混凝土垫块.(11)安设导管

导管使用无缝钢筋,板厚8mm,直径250mm,中间节长2m,底节长4m,接头用法兰盘连接,底节导管下端没有法兰盘.导管使用前进行试拼,试压,不得漏水,并编号及自下而上标示尺度.(二)墩柱,系梁,盖梁台身施工

1,施工方法

该桥墩设计桩顶系梁相接,柱顶设计盖梁,系梁及桥台施工采用挖掘机配合人工挖基,系梁,台基础采用砼型组合钢模,墩柱,台身采用砼型钢型一次性浇筑达到标高.2,施工工艺

系梁,墩柱,盖梁台身施工采取分部进行,流水作业施工,即:挖基础→破桩头→立模→系梁钢筋→灌注砼→墩柱钢筋定位→墩柱放样定位→绑扎立柱钢筋→立墩柱模板→脚手架→盖梁模板→盖梁钢筋→墩柱,盖梁砼灌注→养生.(五)桥面铺装

1,施工注意事项:

(1)空心板梁如下图

与桥铺装砼的砼龄期施工间隔尽量缩短,以避免两者之间产生过大的收缩差.(2)桥面铺装在全桥宽上同时进行,为保证其与下面的砼构件紧密结合,对桥面铺装下面的砼进行,并用高压水冲洗干净.(3)砼铺装层预留好伸缩缝工作槽,沥青铺装层可不预留伸缩缝工作槽,但在安装伸缩缝前必须先行切割沥青砼铺装所占的伸缩缝的位置.2,砼铺装层

3,防水层

铺设时,桥面板的表面要平整,干燥,干净,沿缘石或中间分隔带的边缘要封闭,以免桥面水渗入主体结构内.4,泄水管

铺设时要避免堵塞泄水管,泄水管顶面与桥面铺装层底面齐平,下端按图纸施工.5,沥青砼铺装层

(六)桥面系工程

梁体架设完毕后,即可进行桥面系施工.施工前按规范将梁体顶面进行凿毛处理.首先吊模并用水泥砂浆将缝填塞密实,待砂浆强度达到要求后,浇筑企口缝细粒砼,而后现场绑扎桥面系钢筋,浇筑桥面砼.浇筑桥面砼时,伸缩缝位置按设计预留施工槽.6.1护栏施工

桥面现浇砼施工完毕达到一定强度后,进行防撞栏施工,防撞墙在桥墩中心处断开,中间填充沥青麻絮.6.1.4 混凝土浇筑及养护

采用斜层法全断面一次完成.使用插入式振动棒振捣,先振捣墙体腰线以下部位,振捣密实后再振捣腰线以上部位,如此反复向前推进.当防撞墙顶部砼接近终凝时进行墙体顶面压光.混凝土浇筑3天后拆模,拆模后覆盖洒水养护7天.4.2关于停车场：

停车方式划分。根据车辆进出停放的运行状态，停车方式基本可划分为自行式停车方式和机械式停车方式两大类。

1、自行式停车方式。指驾驶员将车辆通过平面车道或多层停车空间之间衔接通道直接驶人（出）停车泊位，从而实现车辆停放目的的方式。自行式停车方式具有停车方便的优点，但行驶通道占用了一定的空间。

2、机械式停车方式。指利用机械设备将车辆运送且停放到指定泊位或从指定泊位取出车辆，从而实现车辆停放目的的方式。机械式停车方式具有减少车道空间、提高土地利用率和人员管理方便等优点。（2）停车场的分类。

1、按停车车辆性质分为机动车停车场和非机动车停车场。

2、按建筑类型分为地面停车场、地下停车库和地上停车楼。

我们参观的是建业桂圆地下停车场，该停车场为地下一层自行式停车场。结构I为混凝土框架结构。（如下图）

三、实习总结与体会

通过本次实习，我对本专业以后所从事的工作有了个深一步的了解。并对所学知识与实际相结合有了更深的体会。

在郭金敏院长、宋帅奇、杨国州、尤培波等老师的带领下完成了此次实习任务。实习过程中通过对地铁站、地铁施工现场的参观以及现场技术人员的介绍，我们学习到有关地铁施工的方法、施工过程所遇到的问题与解决办法、盾构机的组成及工作原理等。

通过对立交桥，沿途道路的观察，我们学习到桥的种类、桥梁的类型以及道路的布置与规划原理等。

通过对深基坑施工现场以及桂园小区地下停车场的参观，从根本上对基坑开挖、降水、支护以及基础类型、施工方法得到了认识。另外对地下停车场的相关知识有了更深一步的了解

这次实习是一次成功而且有着重大意义的一次实习。

第四篇：油气田地下地质实习教学大纲

油气田地下地质实习教学大纲

一、目的通过在油气田勘探与开发生产实践中的动手操作技能和分析问题、解决问题、综合问题的能力，同时，使学生对生产各个环节的管理有一定的感性认识。特别是使学生掌握和加深该门课程的理论知识，为学生将来从事油气田的勘探与开发工作打下坚实的基础，以适应石油企业和过油田地质实习，使学生巩固提高“油气田地下地质学”的基本理论知识，做到理论联系实际；培养学生科技进步对人才的需求。

二、基本要求

1、要求了解所在油田地层、岩石、构造特征、产油气层的地质时代、油气水分布情况，各油层组所属沉积微相类型。

2、要求了解所在油田勘探与开发的全过程，目前的现状及今后勘探开发的方向。

3、熟悉单井地质设计的内容、依据，掌握钻时录井、岩心录井、岩屑录井、钻井液录并、气测录井等录井方法。

4、掌握岩心描述和岩心归位的基本内容和方法。

5、了解地层测试、油气井测试仪器、测井仪器的基本工作原理和方法及测井、测试资料的解释与应用。

6、掌握该油田开发层系的划分及其依据，开发方式的选择与井网布置情况。

7、掌握该油田各油层组的物性、流体性质等特征，会进行微相划分及油层组之间对比，掌握油层对比成果图的编制与应用。

8、要求了解采油队应建立哪些原始资料、图表资料及生产工作制度。

9、要求了解油井、水井、井钻设备及附件，学会油井、水井动态分析的方法、程序。

10、要求了解提高油气采收率的基本原理和方法。

三、实习内容

1、钻井地质

（1）单井地质设计内容、井别的划分及井号编排。

（2）地质录井方法——钻时录井、岩心录井、岩屑录井、钻井液录井、气测录井。

（3）岩心描述及油气水观察及岩心录井报告的编写。

2、测井与地层

（1）测井仪器及设备、测井解释、生产测井、射孔作业

（2）测试的目的、任务、测试工具及原理，测试压力卡片的解释和应用。

3、开发与采油

（1）该油田开发层系的计划依据，开发方式的选择及井网布置情况。

（2）油水井地面和井下设备的主要组成及油气集输管线。

（3）油水井日常生产管理办法，包括巡井、产量与注水量的计量、水质分析化验、报表填写等。

（4）本油区油气藏驱动类型，注水方式及注水效果分析。

（5）油井出砂、出水、结蜡的原因及应采取的措施。

4、综合研究

（1）根据钻井地质中的岩心描述、电测曲线特征、岩石特征、相标志特征划分沉积微相

（2）对工区内所选的油组进行油组对比，绘制油层对比的几种基础图件。

（3）油井动态分析的基础数据项目，资料的录取方法，并对一口井或一个井组或一个区块进行动态分析；并对本油区目前的开发现状，面临的主要矛盾及提高采收率的基本方法与措施。

四、实习安排

油田地质实习总计时间为4周26天。

具体分配如下：

1、钻井地质5天

2、地层测试及油气井测试2天

3、开发与采油10天

4、采油厂地质室综合研究4天

5、参观测井研究所仪器设备与油气水层判断1天

6、编写油田地质实习报告2天

7、路途2天每15～20名学生配备指导教师1名，实习队设队长、副队长（兼管理员）各1人，实习队一切事务听从队长（副队长）安排。

五、成绩考核和评定

1、出勤情况10％

2、遵纪守法10％

3、实习笔记25％

4、完成作业、油田实习报告55％

综合以上四项成绩，最后采用优（＞90分）、良（80～89分），中（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（＜60分）五级记分制给出实习成绩。

六、说明

实习内容可根据实习现场的具体情况进行适当调整。

第五篇：地下水污染与防治报告

地下水污染与防治的研究进展

摘要：地下水是人类宝贵的淡水资源，由于受到人类活动的影响，目前却在遭受着日益严重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。本文通过介绍地下水资源现状、地下水污染状况、污染的途径和污染防治的研究进展，提出了几种治理地下水污染的技术方法，例如，微生物修复技术，原位修复技术，地下水原位治理的渗透性反应墙技术。

关键词：地下水污染；防治；研究进展；

Abstract：Groundwater is a kind of precious fresh water resource．However，groundwater is becoming seriously polluted due to human activities so that the measure of preventing groundwater pollution must be taken.Through introducing groundwater resource situation,groundwater pollution situation，pollution ways and progress in pollution prevention to propose several management in technology of groundwater pollution.Such as microbial remediation,situ repair technology and permeable reactive barrier technology of groundwater in situ treatment.Key words：groundwater pollution；prevention；research progress；

第一章 前言

1.1日益严峻的地下水环境问题

地下水是水资源的重要组成部分，已经成为城市和工农业用水的主要水源。在干旱、半干旱地区，地下水则是主要的，甚至是唯一的可用水源。在全国660多个城市中，利用地下水作为饮用水的城市有400多个，全国有近1/3人口饮用地下水。由于地下水自净能力较弱，一旦受到污染，将难以更新和恢复，会对生态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危害。大量未经处理或未达到一定排放标准的生活和工业污水的无序排放、工业废水和城市垃圾填埋场渗滤液的泄漏、农药化肥的生产及超量施用、生活和工业有害固体废弃物的随降雨入渗，致使中国地下水污染的问题日益突出。因此，了解地下水的污染现状，加强对地下水污染的防治，开发相应的一些高新技术来挽救我们日益恶化的地下水环境，是我们当前所面临的一项迫切的任务。

随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大的农村，地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用，导致地下水位下降，水源枯竭，有些地区还形成了严重的地下水漏斗。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005)》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38%，面积扩大了6 736平方公里，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2 089平方公里，最大水位埋深达到101米。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。地表环境污染加剧引发地下水污染，构成对人体健康和生命财产安全的严重威胁。根据中国地质环境监测院公布的信息，目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染，附近一个村因长期饮用受污染的地下水，多数人患上当地未曾有过的特殊病症，造成160人因饮用受污染的地下水而亡；淮河安徽段近5 000平方公里范围内，符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%；由于地下水的严重污染，淄博日供水量51万立方米的大型水源地面临报废，国家大型重点工程—齐鲁石化公司水源告急，在首都北京，浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。这些“三致”有机物在我国东部其他城市和地区很可能同样存在。

地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环。水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。

1.2地下水污染源成因分析

按照污染物产生的行业类型，可以将地下水污染源分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和自然污染源。(1)工业污染源

工业污染源主要指未经处理的工业“三废”，即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染，而这些污染物又会随降雨落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染，未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中，造成地下水污染；工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格，经风吹、雨水淋滤，其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水，或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中，形成地下水污染。(2)农业污染源

农业用水占全部用水量的70%以上，污染的影响面广泛。一是过量施用农药、化肥，残留在土壤中的农药、化肥随雨水淋滤渗入地下，引起地下水污染；二是由于地表水污染严重，农业灌溉使用被污染的地表水，造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤，并下渗到地下水中，造成污染。(3)生活污染源

随着我国城镇化步伐的加快，生活垃圾与生活污水量激增，由于无害化处理率低，造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨，占地约5.4亿平方米，并以每年占地约3000万平方米的速度发展，全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中。

1.3地下水资源现状

全国地下淡水的天然补给资源约为每年8840亿m3，占水资源总量的三分之一，其中山区6 560亿m3，平原区2 280亿m3；地下淡水可开采资源为每年3 530亿m3，其中山区为1 970亿m3，平原区为1 560亿m3。按赋存介质划分，地下水主要有孔隙水、岩溶水和裂隙水三种类型，孔隙水天然淡水资源量每年2 500亿m3，可开采资源量每年l 686亿m3，岩溶水天然淡水资源量每年2 080亿m3，可开采资源量每年870亿m3，裂隙水天然淡水资源量每私260亿m3，可开采资源量每年971亿m3。总体上，中国地下水资源地域分布差异明显，南方地下水资源丰富，北方相对缺乏，南、北方地下淡水天然资源分别约占全国地下淡水总量的70%和30%。北方地区70%生活用水、60%工业用水和45%农业灌溉用水来自地下水。据统计，全国181个大中城市，有61个城市主要以地下水作为供水水源，40个城市以地表水、地下水共同作为供水水源，全国城市总供水量中，地下水的供水量占30%。

1.4地下水污染状况

中国90%城市地下水不同程度遭受有机和无机有毒有害污染物的污染，已呈现由点向面、由浅到深、由城市到农村不断扩展和污染程度日益严重的趋势。由中国118个大中城市近年来的地下水监测结果得出，较重污染的城市占64%，较轻污染的城市占33%。在区域上，中国地下水“三氮”污染突出，主要分布在华北、东北、西北和西南地区，淮河以北10多个省份约有3000万人饮用高硝酸盐水，海河流域受污染的地下水资源量占地下水总资源量的62%，农村约有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。

1.5地下水污染的途径

1.5.1间歇入渗型

污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带深入含水层。这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式．此种污染，无论在其范围或浓度上，均可能有季节性的变化。主要污染对象是潜水。1.5.2连续入渗型

污染物随污水或污水溶液连续不断地渗入含水层。最常见的是污水聚积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等)的渗漏，以及被污染地表水体和污水渠的渗漏。其主要污染对象也多半是潜水。1.5.3越流型

污染物通过层间弱透水层以越流的形式转移到其他含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗)，或者通过人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等)，或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了水流方向，是污染水流通过大面积的弱透水层越流转移到其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水也可能污染潜水。研究这一类型污染的困难之处是难于查清越流具体地点及地质部位。1.5.4径流型

污染物通过地下径流的形式进入含水层，即通过废水处理井，或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂进入其他含水层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种形式的污染。其污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染潜水也可能污染承压水。其污染范围可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。

1.6地下水污染防治的研究进展

国外，尤其是欧美，自20世纪70年代以来在地下水污染点源污染治理方面取得了较大的进展，涌现出了许多地下水污染的预防及治理方法。中国在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面已做了一些基础性工作，但地下水污染治理技术刚刚起步，工程应用实例不多。1980年初首先由山东省地质局等单位在济宁市郊区进行了现场试验研究工作，并建立了中国第一个为预测地下水污染发展趋势的地下水水质模型。1982年武汉水利电力学院应用伽辽金有限元法求解了在渗流区有抽水井条件下的二维溶质迁移及在自由表面上有人渗补给时二维渗流中的溶质迁移问题。此后，许多学者开始进行这方面的理论和工程应用研究。其中对流弥散模型是使用最多的数学模型，许多研究者将该模型加以修正以使模型适用于不同的工程情况。国家环保局与清华大学于1991年-1995年以山东淄博大武水源地石油类污染为研究对象，深人开展了一系列室内和现场试验研究，在lOkm2范围内布置了213口抽水井和观测井。监测资料表明，该地区地下水中石油类污染物浓度平均达到1.0mg/L,最高达到30mg/L。

2004年3月，中国地质调查局编制《中国首轮地下水污染调查评价》立项建议书。2004年4月，国家自然基金委地学部主持召开“地下水污染控制与修复战略研讨会”。2004年开始，国家环保局与国土资源部等决定编制《中国地下水污染防治规划》，并在修改《水污染防治法》时补充了大量有关地下水污染内容。2005年2月25日，国家发改委在重庆主持召开了“城市饮用水有机污染问题调研座谈会”，拟编制《主要城市饮用水有机污染深度处理规划>。2005年6月1日，《城市供水水质标准》>正式实施，与现行的国标《生活饮用水卫生标准》(1985年颁布)相比，检测指标由35项增加至93项，包括一些分量检测，总项目达101项，其中常规检测项目42项，非常规检测项目59项。

胡国臣、张清敏等口1采用室内土柱实验法．研究了向土壤中掺入活性炭纤维对地下水硝酸盐氮污染的防治效果。结果表明，将活性炭纤维掺人土壤中，可以强化土壤反硝化作用，防止硝酸盐氮对地下水的污染。这种防治技术简单、有效，并且能增加土壤的肥力和保墒能力。环境效益和经济效益皆佳。吕春玲、李烨等通过对乌鲁木齐市地下水污染现状、污染源及污染途径分析，认为工业废水、生活污水、固体废弃物、农药和化肥等是造成地下水污染的主要原因，并针对乌鲁木齐市具体情况提出了相应的水环境污染防治、水资源保护利用对策。姬亚东、张黎等通过对银川地区1991年-2000年的地下水水质动态监测数据分析发现地下水氮污染严重，其中尤以氨氮污染最为严重，对氮污染的成因作进一步分析得出：引起潜水氮污染的主要因子是农田大量施用化肥和地面污水下渗。引起承压水氮污染的主要因子是大量开采承压水造成的潜水对其越流补给，最后提出了相应的防治措施。马荣欣、张玉珍等根据福建省东山县地下水水质监测结果，结合《地下水质量标准》(GBl4818—93)中的地下水质量分类指标，确定东山县地下水水质评价指标，在单项组分评价的基础上，运用内梅罗指数法对东山县的地下水水源地的水质进行评价分级，针对污染现状，提出科学合理的污染防治措施。张力、宗岩等以黑龙江省地下水为研究对象，揭示了地下水环境存在的天然水质不良、土壤盐渍化导致的原生盐渍化水环境问题及地下水污染、区域性地下水位持续下降等导致的次生地下水环境问题，并分别从开发和推广节约用水的新技术及新工艺、对企业进行清洁生产评估和技术改造，减少工业污染排放、建立地下水水源保护工程及预警监测工程、完善地下水开采法律及法规等方面，提出了地下水保护的主要对策。梁靖、郑王琼采用了单要素污染指数法和多要素综合污染指数法评价了湛江冯村垃圾场对周边浅层地下水的污染，提出了设立地下水污染防治分区，建立地下水动态监测网络系统，建立地下水管理模型的防治对策，贯彻以防为主、防治结合的原则。陈咏芳、周小龙等通过分析天水市麦积区老虎沟垃圾填埋处理场地质环境，结合挥发酚弥散试验资料，对垃圾处理场渗滤液中挥发酚的运移特征、污染地下水机理进行了探讨，为垃圾填埋处理场有效防渗提供了设计依据。毕桂超、孙红继通过对锦州地区地下水饮用水源水质监测数据分析，评价地下水饮用水源水质现状。针对部分水源水质超标现象，分析其成因，并在实地考察的基础上从工矿企业污染源、生活污染源、养殖业污染源、农业污染源和不合理开采等几方面进一步阐述水源地潜在污染因素，在此基础上从预防、治理、生态修复及加强监管等方面提出地下水饮用水源污染防治对策。

第二章 微生物修复

微生物修复技术是20世纪80年代以来出现和发展的治理环境污染的微生物工程技术。它以微生物的代谢活动为基础，通过对有毒有害物质进行降解和转化，修复受破坏的生态平衡以达到治理环境的目的。微生物修复的关键是能针对处理体系中的污染物找到相应的高效降解菌株。在水污染治理中，高效菌株既可以从长期污染的水体或废水生物装置中筛选、分离、富集培养得到，也可以通过诱变、原生质体融合、基因工程等技术来构建。因其可以施行原位治理，并以其技术可行和成本相对低廉而己被人们普遍接受强，具有广泛的发展前景。

2.1微生物修复技术治理污染问题的特点

科技的发展也充分证明微生物修复技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程。微生物修技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。目前微生物修复技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用微生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用微生物方法处理污染物避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代微生物技术的发展，使微生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为微生物修复技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

2.2微生物修复技术

生物修复技术可分为原位生物修复和异位生物修复两种。原位生物修复是指对受污染的介质(土壤、水体)不作搬运或输送，在原位污染地进行的生物修复处理，修复过程主要依赖于被污染地自身微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件；异位生物修复是指将被污染介质(土壤、水体)搬动和输送到它处进行生物修复处理。但这里的搬动和输送是低限度的，而且更强调人为调控和创造更加优化的降解环境。我们主要介绍原位生物修复技术。(1)生物通气法

这是一种强迫氧化生物降解法，用于修复地下水上部受挥发性有机物污染的透气层土壤。它是在污染的土壤上打至少两口井，安装鼓风机和抽真空机，将空气强排入土壤中，然后抽出，土壤中的挥发性有机物也随之去除。这种处理系统要求污染土壤具有多孔结构以利于微生物的快速生长。另外，污染物是挥发性的，这才适于通过真空抽提加以去除。(2)生物注射法

将空气加压后注射到污染地下水的下部，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解，它和生物通气法都是在广泛应用的土壤气提法的基础上发展起来的。

(3)生物培养法

定期地向污染环境中投加H202和营养，以满足污染环境中已经存在的降解菌的需要，使微生物把污染环境中的污染物彻底矿化成C02和H2O。(4)投菌法

直接向污染的环境中接入外源的污染降解菌，同时提供这些细菌生长所需的营养。(5)农耕法

对污染土壤进行耕耙处理，在处理进程中施入肥料，进行灌溉，加入石灰，使其有充足的营养、水分和适宜的PH值，从而尽可能地为微生物降解提供一个良好的环境，保证污染物降解在土壤的各个层次上都能发生归。

2.3生物修复技术在污染治理中的应用

近年来研究人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合，即把煤粉碎成微粒与水混合，并将微生物加入溶液中，让微生物附着在黄铁矿表面，使其表面变成亲水性，能溶于水。在浮选中其难以附着在气泡上，下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开。由于它仅处理黄铁矿的表面，因此脱硫时间只需数分钟即可，从而大幅度缩短了处理时间，可脱除无机硫约70%。另外，该法在把煤中的黄铁矿脱硫时，灰分也可同时沉底，所以也具有脱去灰分的优点。我国造纸行业年排放废水量达40亿吨，其中有机污染物(以BOD计)达170万吨，约占全国工业废水中有机污染物总量的1/4。在用植物材料进行化学制浆与化学漂白过程中，含有大量木质素、半纤维素和有害物质的废液被倾倒入江河湖泊中，造成严重的环境污染和生态破坏。造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。磨木浆的能量消耗很大，而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆，因而限制了这项技术的发展。利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白具有很大的优势和潜力，因为微生物极易生长繁殖，酶催化反应具有高度专一性，反应条件温和，并且高效无污染。把过氧化氢作为氧源注入到受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致，从而缩短处理时间。最近，台湾学者C.11.Kao和S.E.Lei又提出了一种叫泥炭生物屏障的原位生物修复技术，该技术能有效地降解地下水污染物中广泛存在的氯化污染物如三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)等。其原理是利用微生物的共代谢作用。因为TCE和PCE均不能作为微生物的生长基质，所以需要为微生物提供另外的碳源，微生物利用提供的碳源生长，然后去降解TCE和PCE等污染物。

第三章 地下水污染原位修复技术的研究

地下水污染修复技术包括异位修复、原位修复和监测自然衰减技术。异位修复技术是将受污染的地下水抽出至地表再进行处理的技术。该技术在短期内处理量大、处理效率较高，但长期应用普遍存在着拖尾、反弹等现象，最终降低了处理效率，增加处理成本。监测自然衰减技术是充分依靠自然净化能力的修复技术，需要的修复时间很长。加之地下水中污染物的种类日益增多，除有机物外，还包括重金属、无机盐和放射性元素等，于是地下水污染原位修复技术便以其修复彻底、处理污染物种类多、时间相对较短、成本相对低廉等优势在地下水污染修复领域崭露头角，到今天得到了广泛应用。

3.1地下水污染原位修复技术

地下水污染原位修复技术是在人为干预的条件下省去抽出过程在原位将受污染地下水修复的技术。根据修复机理不同，可分为物理修复、化学修复、生物修复和可渗透反应格栅修复技术。3.1.1物理修复技术

常用的物理修复技术有地下水曝气技术和电动修复技术。（1）地下水曝气技术

地下水曝气技术(Air sparging,AS)是从土壤抽气技术(Soil vapor extraction，SVE)发展而来的。SVE技术是利用真空泵产生负压使空气流过受污染的土壤层进入空气井，挥发性有机污染物会随着流动的空气被抽提出来嗍。AS技术正是在此基础上，将空气井深入含水层饱水带中把负压抽气改为正压曝气，使空气扰动水体而促进有机物的挥发嘲。AS是去除土壤和地下水中挥发性和半挥发性有机物的最有效方法之一。（2）电动修复技术

电动修复技术是利用电动效应将污染物从土壤和地下水中去除的原位修复技术。电动效应包括电渗析、电迁移和电泳。电渗析是在外加电场作用下土壤孔隙水的运动，主要去除非离子态污染物；电迁移是离子或络合离子向相反电极的移动，主要去除地F水中的带电离子；电泳是带电粒子或胶体在直流电场作用下的迁移，主要去除吸附在可移动颗粒上的污染物。时文歆等利用电动修复技术修复重金属污染的土壤和地下水，试验证明，该技术对低渗透性含水层中砷、镉、铬、汞和铅等重金属的去除率高达85%～95%，而对多孔、高渗透性的含水层中重金属的去除率低于65%。尹晋等通过电动修复不同形态铬污染含水层时发现，电动修复技术对六价铬的去除效率明显高于三价铬。电动修复技术在应用过程中常出现活化极化、电阻极化和浓差极化等现象从而导致处理效率降低。后来，为了增强该技术的修复能力，有许多学者又开始寻找一些化学强化剂。Pazos等对RB5染料污染的高岭土进行电动修复试验研究，以电解质K2S04来提高修复体的导电性和促进染料的解吸，用H2SO4。和NaOH作为pH调节剂，试验结果表明，RB5染料的去除率高达94%。

3.2化学修复技术

化学修复技术主要是利用氧化还原试剂与土壤及地下水中污染物发生反应从而达到净化效果的一种地F水污染原位修复技术。常见的有原位化学氧化技术。原位化学氧化是将化学氧化剂引入到地下，通过氧化还原来去除土壤和地下水中的污染物。ISCO技术所采用的氧化和种类很多，如过氧化氢、Featon试剂、高锰酸钾和臭氧等

（1）过氧化氢和fenton试剂

通过研究表明，由于过氧化氢的氧化能力还不够强，所以处理效果常不明显。为了提高过氧化氢的氧化能力，人们加入亚铁离子，形成fenton试剂，使其在酸性条件下反应生成HO.自由基：

Fe+H2O2═Fe+HO.+HO

2+3+-HO.自由基是一种很强的氧化剂，具有很高的电负性或亲电子性，可通过脱氢反应、不饱和烃加成反应、芳香环加成反应及与杂原子氮磷硫的反应等方式与烷烃、烯烃和芳香烃等有机物进行氧化反应。其结果是自由基无选择性地分裂和氧化有机物形成小链碳氢化合物，形成的中间产物可以是一个或两个羧基酸。这些物质随后又可容易地被氧化成C02。（2）高锰酸钾氧

高锰酸钾是一种固体氧化剂，具有较大的水溶性，可通过水溶液的形式导入受污染的土壤和地下水中。高锰酸钾适用的pH范围较广，它不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂有很好的氧化效果，且对烯烃、酚类、硫化物和MTBE等其他污染物也很有效。（3）臭氧氧化

臭氧以气体的形式通过注射井进入污染区。臭氧的强氧化性不仅可以氧化大分子及多环类有机污染物，也可氧化分解柴油、汽油、含氯溶剂等。臭氧在水中的溶解度是氧气的12倍，因此它可迅速溶于水并与污染物反应。臭氧自身分解产生的氧气可被土壤中的微生物利用。

3．3生物修复技术

生物修复技术是一种通过微生物的吸收、吸附、降解等作用净化土壤及地下水中污染物的原位修复技术。常用的技术有原位生物处理技术。地下水原位生物处理技术是一种在饱水带利用土著或人工驯化的微生物降解污染物的原位修复方法。该方法实际上是监测自然衰减技术的拓展与改进，它增加了许多人为干预手段，如将空气、营养、能量物质注入水层中促进微生物的降解等。早在1984年，美国就应用原位生物处理技术修复了密苏里州西部的石油泄漏场地。该技术在应用初期主要是进行有机污染修复，后来随着反硝化菌的发现，又逐渐被应用于地下水硝态氮污染的修复中。

3.4 可渗透反应格橱修复技术

可渗透反应格栅(Permeable reactive barriers，PRB)是一个填充有活性反应介质的被动反应区，污染物通过与反应介质发生吸附、沉淀、过滤、降解等作用而从地下水中去除。其中填充的活性反应介质可根据污染物的种类进行调整，但都应具有抗腐蚀性好、活性持续久、粒径均匀等特点。该技术综合有物理、化学、生物3种修复机理。目前对PRB系统的研究与应用已经屡见不鲜。

3.5地下水污染原位修复技术的性能比较及适用性分析

综上所述，本文介绍了5种地下水污染原位修复技术，它们的特点各不相同。表l为地下水污染原位修复技术性能比较表，从处理对象、处理时间、是否破坏生态环境、安装操作过程、能耗和处理成本6个方面进行了比较。从表1中分析得出，地下水曝气技术适合处理挥发性和半挥发性有机物污染的土壤及地下水，且其处理时间短、安装操作简便，但能耗较高；电动修复技术最常应用于土壤及地下水的重金属污染修复，其具有不破坏生态环境、处理成本较低等特点；针对难生物降解的有机物污染，应优先考虑原位化学氧化技术，其不仅处理时间短，且安装操作简便、能耗低，但在应用时要注意控制化学药剂的使用量，以免过量投加而导致破坏生态环境、增加处理成本；针对可生物降解的有机物污染，应优先考虑原位生物处理技术，其能耗低、处理成本低，但需较长的处理时间：可渗透反应格栅技术，由于所填充的活性介质种类多样，则可用于修复多种污染物污染的地下水，该技术具有处理时间短、不破坏生态环境、安装操作简便、能耗低、处理成本低等特点。

表1.地下水污染原位修复技术性能比较

修复技术 地下水曝气技术 电动修复技术 原位化学氧化技术 原位生物处理技术 可渗透反应格栅技术 处理对象 挥发性和半挥发性有机

物 重金属、有机物 难生物降解的有机物

处理时间 较短 较短 短

是否破坏安装操作生态环境 过程 否 否 可能 否

较简便 较简便 较简便 较简便

能耗 较高 较低 较低 低

处理

成本 较低 较低 高 低 可生物降解的有机物、硝

较长

态氮

有机物、重金属、硝态氮、氟化物、砷、放射性元素较短

等

否 较简便 低 低

3.6地下水污染原位修复技术前景展望

目前，地下水污染问题在一定程度上得到了缓解，但离最终的解决还存在着较远的差距。再加之，地下水资源日益短缺且社会发展对水资源需求量不断扩大，修复被污染的地下水使其成为可用资源则成了当前最重要的课题之一。地下水污染原位修复技术以其独特的优势从上个世纪末迅猛发展至今，对其未来的发展方向可以总结为以下3个方面：

(1)针对每项技术自身的改进和完善。如可渗透反应格栅技术，虽然现有的研究成果和应用实例很多，但一些反应机理至今尚不清晰，而且PRB的应用受水文地质条件的限制较大，在修复裂隙水污染中仍存在较大的难度。

(2)多项地下水污染原位修复技术的复合应用研究。地下水污染原位修复的每项技术都具有各自的特点和优势，应结合污染现场情况，取长补短、综合利用，选择恰当的技术组合形式。如原位化学氧化技术，为了避免应用过程中对生态环境可能造成的二次污染，可以组合原位生物处理技术或PRB技术协同应用。(3)地下水污染原位修复技术与异位修复和监测自然衰减技术的复合应用研究。地下水污染异位修复和监测自然衰减技术发展至今已经成为了一类相对成熟的技术类型，但其在应用过程中出现的一些缺陷至今没得到很好的完善，原位修复技术的优势恰好弥补了这一点。如果能够合理组合不同技术类型进行应用，必将事半功倍。总之，地下水污染原位修复技术是一种有效可行的地下水污染修复技术，具有广阔的发展前景。

第四章 地下水原位治理的渗透性反应墙技术

渗透性反应墙(permeable reactive barrier)是20世纪90年代在欧美等发达国家新兴起来的用于原位去除污染水中污染组分的方法⋯。它是一种被动处理系统，具有时效长，运行、维护费用低等优点，主要用于地下水污染的治理。其主要机理是把合适的反应材料填充于墙内，然后把墙体设置在垂直污染水的流向上。当污染水流经反应墙时，水中的污染组分与墙内的填充物发生反应，或被降解，或被去除，以此达到治理污染的目的。

4.1 渗透性反应墙的结构、类型与反应介质

4.1.1渗透性反应墙的结构

渗透性反应墙由反应单元和隔水漏斗两部分组成，其中反应单元用来放置反应介质(如铁屑)，当污染的地下水流经反应单元时，有机氯化物与反应介质接触，被降解为无毒的去卤化有机化合物和无机氯化物(见图1)。最简单渗透反应墙就是一个放置在有机污染物羽状体运移路径上的反应材料带(如铁屑)。研究和实际应用表明，该方法的最大优点在于不需要用泵抽到地上处理，反应墙在安装后自动运行，不需要安装地面以上的处理设施，因此只要运行得当，便可以取得很好的处理效果，同时，由于反应介质消耗得很慢，故渗透反应墙对于羽状体的处理可持续几年，甚至几十年，除了定点监测和反应介质更换外，每年几乎不需要任何的运行费用。

图1.渗透性反应墙剖面图

4.1.2渗透性反应墙的类型 渗透性反应墙主要有连续墙式反应墙系统、隔水漏斗一导水门系统和多沉箱隔水漏斗一导水门系统。其中，连续墙式反应墙系统由含有渗透性反应介质的反应单元组成(见图2a)；隔水漏斗一导水门系统有一个不透水部分(或隔水漏斗)将截获的地下水导向渗透部分(或导水门)(见图2b)这种结构有时能更好地控制反应单元的安装和羽状体的截获。当地下水流过的场地是菲均质时，隔水漏斗一导水门系统允许反应单元被安置在含水层中渗透性较好的地方。在污染物分布不均的条件下，隔水漏斗一导水门系统能更好地将进人反应单元的污染物浓度均匀化。在有较宽的羽状体和较大地下水流速的地方(尤其是当每个反应单元或导水门尺寸的安装受到限制时)，采有多沉箱隔水漏斗一导水门系统能够保证有足够的停留时间(见图2c)。

图2 几种实用有效的隔水漏斗-导水门结构

4.1.3反应介质

反应介质是渗透性反应墙最主要的构成要素。反应介质的种类很多，主要包括零价铁、双金属和新型反应介质(如陶瓷状铁泡沫、胶状铁等)。在研究地区的背景资料基础上，包括地下水渗流特征、地下水中有机物的组成与浓度、含水层类型、地质结构等，选择合适的反应介质，同时受下列因素控制：①反应性最好选择使污染物反应速率快的介质，以在经济可行的渗流厚度(停留时间)内还原污染物；②稳定性反应介质或混合介质所能保持反应时间的长短是需要考虑的一个重要因素，可保证在场地特有的地球化学条件下，在较长时间内(几年或几十年)维持其反应性；③介质存在和价格较便宜的与较贵的介质相比，当两者的性能差别不大时，应优先考虑较便宜的介质，因此要求反应介质价格合理，容易获得；④水力性能反应介质的粒径应该确保反应墙有足够的能力截获污染羽状体，且在特定的地球化学条件下，通过限制沉淀的生成，能够长时间的维持其孔隙度(渗透性)水平；⑤环境兼容性反应产物(如Fe2+、Fe3+、氧化物、氢氧化物和碳酸盐)要与环境兼容，不能向下游环境产生有害的副产物；在实际应用过程中应综合考虑这些因素，并综合特定场地各种特定因素来确定反应介质的类型。

4.2渗透性反应墙的反应机理

渗透性反应墙去除污染物的机理分为生物的和非生物的两种，主要包括吸附、沉淀、氧化一还原和生物降解，但人们对去除水中有机物最感兴趣的还是还原性脱氯，即应用氧化一还原反应使有机物降解为无毒害的物质。目前，零价的颗粒金属(特别是铁)是在实验室批量试验、中试和现场应用最广泛的反应介质，最常用的是零价铁屑。零价铁发生氧化一还原反应，产生电子活性将氯化物转化为潜在的无毒物质。虽然其它的反应介质也能产生类似的反应，但是反应速率不同，以下以铁为例介绍其反应的机理。4.2.1化学反应

Sweey等研究表明，尽管存在其它降解机理，但主要是卤素原子被氢原子取代:

Fe+H2O+RCL→RH+Fe+OH+CL(1)

卤素原子被氢氧基取代：

2+--Fe+2H2O+2RCL→2ROH+Fe+H2+2CL(2)

铁被水消耗，这个反应进行很慢：

2+-

Fe+2H2O→2OH+Fe+H2(3)

如果地下水进入反应单元过程中有氧存在，铁会被氧化并产生氢氧根离子式，即：

-2+

Fe+O2+2H2O→2Fe+4OH(4)

铁会以Fe(OH)：或Fe(OH)，形式沉淀，阻碍反应的进一步进行。因此，在地下水进入反应单元之前，应采取措施降低或消除水中的溶解氧。一旦去掉溶解氧，像TCE这样的有机氯化物由于卤素的存在而处于氧化状态，铁可以通过电子转移与有机氯化物反应，主要产物是乙烯和氯化物，如下式所示：

2+-

3Fe→3Fe+6e

+

2+-C2HCL3+3H+6e→C2H4+3CL

+

(5)3Fe+C2HCL3+3H→C2H4+3CL+3Fe

2+

上述几个反应都产生OH-，所以会使反应单元中水的pH值升高，pH值升高会导致TCE降解速率的降低。其间接影响是易形成氢氧化物沉淀而将铁的表面包围起来，从而降低了铁的活性和反应单元的导水性。在天然地下水中，溶解的碳酸及重碳酸盐起了缓冲体系的作用，限制了pH值的升高和沉淀的生成。在碱性条件下，大量CO32-形成FeCO3，沉淀，反应到一定程度时，CO32达到平衡，则不能限制pH值的升高。

H2CO3 +2OH→CO3+2H2O(6)HCO3 +OH→CO3+H2O(7)

4.2.2生物反应

Gillham和0'Iannesin分别用加入和不加入生物杀虫剂对受TCE污染的水进行土柱实验。在这两种情况下，得到了相近的降解速率，这说明TCE的降解是非生物的过程，能够在没有生物参与的情况下进行。在加利福尼亚Sunnyvale一个工厂里进行的一个中试研究中，对地下水进行了微生物分析，结果表明在含水层

--2-

-2-的反应介质中并不存在微生物。但是，在一定的条件下，反应单元中有可能发生生物反应。到目前为止，在实地装置中的反应单元中没有发现明显的生物活动。

4.3 渗透性反应墙的安装

4.3.1反应单元的安装

反应单元就是污染羽状体流过的、装填有反应介质的部分含水层，其常用安装技术有：传统沟槽式开挖(Conventional trench excavation)、沉箱式安装、芯轴式安装(mandrel-based emplacement)、连续挖掘填埋(confinous trenching)。这4种安装技术都曾用于现场反应单元的安装，其中沟槽式安装应用最广。尽管不同场地有所不同，但考虑到地下水位波动和反应介质的固结，反应单元应的上缘一般位于地下水位以上60cm左右，而下部要嵌人隔水层至少30cm。在隔水漏斗一渗透门系统中，漏斗壁部分一般要嵌入隔水层1．5 m。如果隔水层是不连续的，土工织物和水泥板需要铺设在建反应单元底部，防止任何污染物通过地下流绕过反应单元。在单元建设期间，监测井群可以安装在反应介质中或者上游和下游的细砾石中。

(1)传统沟槽开挖(Conventional trench excava—don)根据渗透性反应墙的设计，安装反应单元需要挖一条装填反应介质的沟槽。传统开挖沟中最常用的设备是反铲挖土机(深度小于24 m)和蚌壳式挖泥机(深度大于24 m)。开挖前先沿着拟建反应单元的周围打入临时性的钢板桩，并用支撑加固。板桩也可以用于暂时隔离细砾石部分和反应介质。如果高水位使板桩不能阻止地下水进入反应单元，将需要对沟排水。为保持反应单元安装期间沟壁的整体性，要在生物高聚物泥浆压力下进行开挖，这种生物高聚物泥浆由粉末状瓜耳木胶构成。反应墙安装完之后，大部分瓜耳木胶将降解成为水，对传统沟槽式反应墙的渗透性影响很小。(2)沉箱式安装

沉箱是一种空的、承受荷载的围栏，其形状和大小可根据需要而变化。为了安装反应单元，一个预制开口的钢制沉箱可用于暂时帮助开挖。通常，直径为2.4 m或更小的沉箱可以推入或夯入地下，其直径越小，越易驱入，并且能保持竖直状态。直径大于2.4 m对反应单元的安装来说是不经济的，这对反应单元内渗透厚度和停留时间都将受到限制，所以在污染羽状体较宽、浓度较高、水流速度较大的地方，用多沉箱的隔水漏斗一导水门系统提供适当的停留时间。(3)芯轴式安装

该方法是用一个中空钢轴或芯轴来开辟一个垂直的空间，然后将反应介质填进去。在被打入地下以前，芯轴的下部放上一个有利于驱动的金属套头。一旦空间形成，使用一个漏斗管直接将介质倒入孔中，到达要求的深度后．把芯轴取出来，留下反应介质和金属套头。其缺点是，反应单元的尺寸受到芯轴尺寸的限制，芯轴一般是5cm×13 cm，因此安装一个反应单元不可能一次成功；在用振动锤向下安装芯轴时，可能由于地下的障碍物芯轴偏离方向，而且土壤被压实后渗透性将降低。优点是费用低，不产生泥和石头，减小了有害废物的暴露和处置，而且可安放直到粒径2.5 cm的反应材料。(4)连续式开挖安装

该方法受开挖深度限制，不如其它挖土机使用那样普遍，但连续式开挖机对深度为10 m-12 m的墙是一个很好的选择。它能连续开挖一个40 cm-60 cm的窄槽，同时立即用反应介质回填或放人防渗的高密度聚氯乙烯(HDPE)连续隔膜。这种挖掘机开挖时，不需要对含水的沟槽排水，也不需要安装钢板桩暂时支护沟槽墙壁。因为开挖时吊杆几乎是垂直而没有坡度，可以最大限度地减小开挖时产生的泥土和岩石，而且开挖的效率也很高。4.3.2隔水墙的安装

反应单元的设计也包括引导或汇聚地下水向渗流门的侧面隔水墙，最常用的是钢板桩隔水墙和泥浆隔水墙，一般都将其嵌人隔水层中防止地下水向下游迁移，有时用悬挂式隔水墙的来阻止悬浮的污染物。如果含水层缺乏连续性或部分缺失，灌浆防渗底板可达到36m深。(1)钢板桩

钢板桩在岩土工程建设中是一种常用的地下工程。它通常在开挖过程中用做固定墙来防止沟槽的崩塌和阻止地下水的流入。它以其强度和完整性而闻名，并且可以防止水力压裂。根据土壤中的氧含量和污染物的腐蚀性，钢板墙的有效使用期在7到40年之间。一般板桩的长度为12 m，但如果需要更大的深度可将其焊接在一块。在放入地下之前，将他们在边缘的嵌连处连接起来。虽然在过去曾放到过24 m的深度，可在18m左右就偏离了垂直方向。在多岩石的土壤中安装时可能被损坏或放不下去，且板桩嵌连处会发生渗漏，使应用受到限制。滑铁卢大学开发了一种渗透性低、安装速度决、扰动小的无缝板桩，并已经在几个污染区用作隔离墙。像一般的钢板桩一样，为了保证板桩的完整性，新型板桩的安装深度也应该限制在18 m以内，而由于多岩石的土壤或高度固结的沉积物在安装过程中会损坏板桩，所以施工受到地质条件的限制。同时，受密封性、形状和使用要求影响。沉箱式隔水漏斗一渗透门系统很难应用板桩。目前。这种无缝板桩只在加拿大的一个地区生产．其推广和使用也受到限制。(2)泥浆墙 泥浆墙是改变污染水流方向最常用的地下墙。首先在膨润土和水混合的泥浆压力下开挖一道壕沟，通过在沟壁上形成泥饼来保持沟的稳定性。壕沟被开挖后，迅速用选择的回填材料与膨润土混合物回填。最常见的泥浆墙是土壤一膨润土泥浆墙、水泥一膨润土泥浆墙、塑料一膨润土泥浆墙和复合泥浆墙。由于泥浆墙和反应单元的密封容易解决，因此特别适合于沉箱式隔水漏斗一导水门系统。其中，土壤一膨润土泥浆墙应用最普遍。它安装费用较少，渗透性很低，能承受各种溶解性的污染物的化学侵蚀，墙的建造也非常简单。开挖一开始就引入膨润土泥浆。挖出的土壤可与水和膨润土混合，当沟槽达到需要的深度和一定的长度时，混合的充填物就可进行回填。水泥一膨润土泥浆墙主要应用于没有足够空地混合回填物的情况，在水、膨润土和水泥组成的泥浆压力下挖一条沟槽，不回填土壤，泥浆慢慢凝固，和土壤一起形成粘土墙。填沟时需要大量的水泥，故其造价高，同时，因挖出的土壤不回填，需要额外的处置费用；墙体中大部分都是水，而固体少，故渗透性较高，易被污染物渗透，因此，水泥一膨润土泥浆墙在环境中的应用受到限制。其优点是强度大、可在特殊地形条件下进行安装。塑料混凝土泥浆墙是由水、膨润土、水泥和聚集体的混合物组成，具有很大的剪切强度和韧性。塑料混凝土泥浆墙是在膨润土泥浆的压力下分段建造的，当一端挖好后，就用导管灌入水泥浆替换膨润土泥浆，然后留下凝固。塑料混凝土泥浆墙用在需要对强度和变形有要求的地方。它有相对低的渗透性，能抵抗污染物的渗透。复合泥浆墙由三层组成，每一层都增加对化学侵蚀的抵抗力，降低渗透性。最外一层是厚度为3cm的膨润土过滤层，中间层是30 cm-60 cm厚的土壤一膨润土、水泥一膨润土或塑料一混凝土填充物，最里面是10cm的高密度聚氯乙烯膜(HDPE)。HDPE的渗透性为l×10-12 cm/s。复合泥浆墙的安装需要在膨润土或水泥浆的压力下开挖沟槽，可挖至30 m深。但很难将HDPE衬垫放到这么深，并且安装费用很高使得HDPE的利用限制在15 m以上。当放好HDPE后，就可在膜的两侧回填。在膜的里面放入排水系统，并设取样点来监测系统的运行。其优点是渗透系数非常小，不用除去地质膜就可以密封和修理墙体部分。

4.4展望

(1)渗透性反应墙在处理污染方面的现场应用较少，目前仍处于技术开发及其推广阶段；

(2)渗透性反应墙降解机理还有待于进一步深入和完善；

(3)实际应用和数值模拟的结果都表明，渗透性反应墙具有很好的综合去除污染物的作用；(4)渗透性反应墙的安装对现场条件和开挖技术的要求很高，应加大研究力度；

(5)渗透性反应墙具备良好的长时间运行的特性，在高效去除污染物的同时能节约运行成本，是一项值得推广的污染物治理与控制技术。

第五章 地下水污染预防及措施

地下水污染与地表水污染、空气污染、固体废物污染等各种环境污染都有密切关系，交织在一起，因此，地下水污染和防护除其特殊性外，应与各种污染防治相联系，综合考虑。然而，由于地下水污染的复杂性表现在污染物种类繁多、污染途径隐蔽、污染机理复杂、污染防治系统庞大、地下水流缓慢等，一旦污染很难治理，即使花费很大的代价，耗时较长，也难奏效，故应以预防为主，应充分考虑地下水污染特征、污染源、污染途径、污染机理及地下水污染引起的主要 问题，用多种手段，采用系统分析的方法，全面控制地下水的污染。

5.1 预防措施

5.1.1加大宣传力度，提高公众环境意识

要努力贯彻有关法规政策，坚决贯彻执行《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》。完善地方法规，实行谁污染谁治理，谁开发谁保护的原则。有步骤、有重点地解决水环境污染问题。小而散、多的污水厂建设不仅给国家和企业造成巨大的投资浪费。还由于企业负担过重、管理水平较低等原因，使预想的环境治理目标大打折扣。为此，笔者认为集中建设规模化污水厂，变“谁污染谁治理”为“谁污染谁掏钱”的政策时机已成熟。加快建设污水处理厂，处理工业废水及生活污水，是保护水环境的一个重要途径。在经济技术许可的情况下，在污染较为严重的城市，如榆次、介休、灵石、和顺，有计划地兴建一些污水处理厂，加快建设速度、提高处理能力加强水质监测、发现问题及时解决。

5.1.2统筹规划，合理开发地下水资源

增强全民环保意识，强化节约用水，推广节水新技术，加强对用户尤其是大户的用水量控制，扶持企业搞环保，推广洁净新能源外，应把能源基地作为一个生态系统予以全面规划。把单个污染源的孤立治理，变以水系或地区为单位进行防治，以全面改善生态环境。此外，还要加强环境地质科学研究，尽快摸清各地区的水环境容量，并以其指导规划和建设。如工业布局要考虑环境承载能力，在水环境容量超负荷地区，要严格控制高耗能、重污染工业的发展。限制重污染工业发展，对县属中小企业及乡镇企业要严格管理，不能只考虑地方利益而弃环保于不顾。建立排污许可证制度，同时提高排污收费标准，新、扩建企业，必须执行“三同时”，使环保与建设同步或超前进行，对污染严重而又不能治理的企业，要限期转产或搬迁。

5.1.3建立水质监测网，加强水质监测，发现问题及时解决

建立水质监测站网，逐步建立和完善水环境监测体系，对重点污染地区(段)进行重点监测，系统掌握城市(区域)地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征，为保护水环境提供科学依据。

5.2 治理措施

治理已污染的地下水是比较困难的。水污染后的治理措施，要根据污染状况、范围、性质、水文地质条件和使用要求，通过经济技术比较确定。发现地下水污染后，首先应当切断污染源，然后立即采取防止污染物进一步扩散的补救措施。治理措施大致有以下几种。

（1)人工补给被污染的地下水，使其稀释和净化发现地下水有污染物质后，采取强排方法，使已被污染的水直接排出，促进净化。改变地下水径流条件，加速水的交替循环，以达到改善水质之目的。对污染的地下水应采用防渗墙或防渗帷幕进行堵塞或截流，通常应穿透含水层直达隔水层。

（2）防止工业“三废”对地下水污染要切实贯彻执行“预防为主、防治结合”的方针，采用先进技术、改进生产工艺、采取闭路循环、把工业“三废”的污染消化在生产过程中。防止地下水污染的继续扩大。工业“三废”达标排放、合理布局，强化水资源的保护和管理，严禁渗坑渗井排放，所有排污沟、渠应全部硬化和密封，严禁下渗污染。特别应注重对化工、造纸、制革、制药等用水量较大企业的排污治理，实行达标排放。对缺乏有效治理措施的，视其情况予以关、停、并、转、迁。尤其是在新建和改建城市中，应按“先地下、后地上，先基础、后主体”的原则；通过规划布局调整结构来控制污染，和对控制新污染源的产生有重要的作用。

（3）对污染的地下水进行水处理，采用物理、化学和生物方法进行处理。建立“闭路循环”式的生产和消费系统，可以大大减少工厂和城市送进垃圾填埋场、下水道和垃圾站的废物，从而保护地下蓄水层免受渗漏的污染物的危害。一家企业生产过程中产生的工业废水和固体废弃物，也许正是另一家企业生产所需要的原料，这样既可以“变废为宝”，又大大减少污染物质的排放。在一些发达国家，废物的分类、收集、回收、再利用已形成一个专门行业。而我国在这方面虽然也做了一些工作，但在废物的交换种类、规模及市场容量等方面还有待于迸一步完善。综上所述，地下水污染是一个全球性的问题，污染防治需要全世界每个人的关心和参与。虽然一些地下蓄水层的破坏已无法挽回，但大部分地区的蓄水层目前相对纯洁。为了挽救地下水质，从根本上来说要对全球经济进行根本的结构调整，鼓励利用再生资源，城市小型化，人类活动环保化，减轻地球的负担。如果人人都行动起来，则最终人类不会因干渴而焦虑了。

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