第一篇:重力式救生艇释放装置的检验要点
重力式救生艇的脱钩装置
救生艇作为船舶的主要救生设备,其性能和状况一直以来都受到海事组织,船旗国,港口国以及船级社的关注。各类安全检查中,救生艇的缺陷在安检缺陷统计中所占比例相当高,特别是重力式救生艇,其释放装置机构较为复杂,其作为此系统的关键性设备,自1974SOLAS公约生效以来,对其的要求也经过多次的演变,先后多次提高了对救生艇释放脱钩装置的技术要求以及试验和维护保养的要求。为了相关人员正确理解和执行公约和海安会相关通函的的要求,提高对救生艇脱钩装置的维护及检验质量,本文将从各个时期该装置的运作机理和典型缺陷两方面进行梳理和分析总结,以期船员和相关检验人员能对此有更深的认识,明确维护重点从而提高维护质量,保障船员安全。
一,救生艇脱钩装置的演变。
(一)SOLAS公约83修正案以前的释放装置
1974年SOLAS公约的规定:应设有将救生艇与吊艇索迅速但不必同时脱开的装置(Ch.III Reg.36.12)”。故仅在吊艇索和艇钩之间设置链环,确保两者能在救生艇浮于水面时能脱开即可。此时的救生艇为开敞式救生艇,故其脱钩装置较为简单,维护要求也相对较低;
图一 典型型式图片
(二)SOLAS公约1983修正案之后的脱钩装置(适用于1986年6 月1 日后建造的船舶)
SOLAS 1983修正案开启了“全封闭式救生艇”时代,这带来的最本质的变化是艇内外空间的隔离,这就造成了海难时有可能发生如下情况:海上有油类燃烧因此艇内乘员无法钻出救生艇摘除艇钩上的卸扣;海况恶劣容易导致救生艇触水后难以摘除艇钩上的卸扣;在大船还有剩余航速时降艇容易导致救生艇触水后难以摘除艇钩上的卸扣;由于发生降艇机械故障而导致救生艇悬吊于半空,人员无法撤离.为了在以上情况下仍能够保证其脱钩能力,83修正案规定每艘使用单根或多根吊艇索降落的救生艇应设置符合下列要求的脱开机械装置:
1,该装置的布置应能同时脱开所有吊艇钩; 2,该装置应具有下列两种脱开能力:
(1)正常脱开能力,当救生艇浮在水面或吊艇钩无负荷时会把救生艇脱开;
(2)受载脱开能力,吊艇钩有负荷时它会把救生艇脱开。此脱开的布置应使救生艇在有任何负荷的情况下,从漂浮在水面上救生艇的无负荷情况到等于救生艇载足全部成员及属具后
一个在有/无负载两种状态下均起作用,即释放手柄上或艇钩处的安全销;一个仅在有负载状态下起作用。即水压连锁器,一旦救生艇完全浮于水面(负载卸除),其将自动打开,去除保护。
(四)2008年7月1日生效的新版LSA规则要求的脱钩装置(适用于2008年7 月1 日后建造的船舶)
本次修改再次对救生艇的脱钩装置进行了的改写,并对其提出了很多新增的要求,主要包括: 1,安全档(Safety latch)应布置成不仅在负载脱开时能自动松脱吊环,而且在无负载状态脱钩时也能做到这一点。
2,为了防止救生艇在回收过程中的意外脱开,除非吊钩已经完全复位,否则该吊钩不得承受任何负荷,或手柄或安全销在没有额外受力情况下也不得回至复位(关闭)位置。每个吊站内还应张贴危险标示,提醒船员注意复位的正确方法;
3,艇员在艇内能够直接判断艇钩是否完全复位,即应该有一个指示器。
4,需要在救生艇或艇钩以外,配置一个维修用的吊挂件(下图中的Maintenance Pendant attachment)。
图四 新版LSA规则要求的典型艇钩结构图
(五)即将生效的SOLAS修正案和LSA修正案的新要求
根据近年来的救生艇钩安全事故及相关调查。自从74 SOLAS 1983修正案要求救生艇应具备“有载脱钩”能力以来,救生艇发生的跌落事故较之原74 SOLAS 时代的“无载脱钩”有增多的趋势, 从前文中可以看出,海事组织在脱钩装置的可靠性和安全性方面一直做着不断研究,对其的技术要求也在持续的强化,IMO关于SOLAS公约和救生设备规则最新的修正案将于2013年1月1日生效,主要针对艇钩的技术规格提出更高的要求,2014年7月1日及以后建造船舶的救生艇必须配备符合新要求的艇钩。
新要求主要的修改包括:
(1)对艇钩及其各部件的性能标准作了细化和明确;(2)对艇钩的复位提出了保险措施,即为防止在回收救生艇时发生跌落事故,当艇钩未复位时,艇钩应不能承受载荷或手柄或安全插销不能恢复到正常位置,且任何指示器不应指示为已经正常复位。
(3)如设有静水连锁,该连锁应在救生艇被提升离开水面时自行复位。
另外,该两修正案中有三条要求对2014年7月1日之前建造的船舶上的现有艇钩是具有追溯性要求的,要求各国主管机关尽早依据专门制订的并经MSC89批准的“现有救生艇释放及回收装置评估和更换导则”进行按型号的评估。具体要求为:
图五
(三)脱开控制器:
此装置主要包括手柄(图中手柄A)和安全销,是船员直接操作的部位,最重要的就是安全销的可靠性,安全销主要分为两种,第一是安全手柄上的插销,这种结构比较简单,维护保养比较容易,一般不会出现严重的缺陷。第二种常见的就是安装在前后艇钩的艇内部分上的保险销,这种形式一般在脱开控制其上会有另一个手柄(图中手柄B),通过钢缆同时控制前后保险销。此装置的典型缺陷如同联动装置,主要是护套的破损造成钢缆锈蚀,进而造成锁闭不到位带来安全隐患或是开锁不到位,使得艇钩不能及时脱开。
(四)水压连锁器 我们已经知道,在1998年7月1日之后安放龙骨的船舶的救生艇和部分1986年7月1日以后安放龙骨的船舶的救生艇上,出了安全销外,其释放装置上是存在一套水压联锁保护装置的, 当救生艇降落至水中时,由联锁装置的液压传导线推动保护手柄解锁,这时推动释放手柄可以脱开艇钩。当救生艇在水中将艇钩复位后,救生艇升起离开水面,联锁装置的液压传导线拉动手柄重新锁死释放手柄,完成整个装置的最终复位。如果救生艇在水面上脱开,则需要手动搬动联锁装置的手柄,再推动释放手柄脱开艇钩,而后的复位和升起程序则是一样的。此装置最常见也是危险的缺陷就是保护装置的手柄因为其转动部件调试过紧或者回位弹簧失效而不能正确复位,导致丧失了负载脱钩过程中的一层保护,这类缺陷的危害性很明显,很容易在放艇时误操作而释放手柄,造成救生艇意外跌落等严重事故。
图六 释放装置典型缺陷
另外,关于水压连锁器的设计,有两个技术问题需要澄清和明确,其一是有些救生艇的说明书中对释放装置和联锁保护装置的机制作了不适当的解释。这种解释将救生艇的无负荷脱开称之为正常脱
第二篇:“重力下垂式救生艇”典型放艇故障分析与预防-杨成才
“重力下垂式救生艇”典型放艇故障分析与预防
中波轮船股份公司 杨成才 俞海轩
【内容提要】基于“生命至上”的人类价值观,SOLAS公约确定了救生艇在船舶管理中的重要性,而对于重力下垂式救生艇,作为能实现其功能的必要条件之一,救生艇绞车的良好工况就成了我们管理工作的重中之重。本文就以一起典型的绞车故障为例,来分析其工作原理、故障原因、检修技巧、以及维修保养注意事项,以确保危难时机放艇工序的顺利进行。
关键词:重力下垂式救生艇
绞车 楔块单向离合器
1.故障过程 中波“HONG XING"轮,97年建造,DWT 21963MT,救生艇采用典型的“重力下垂式”,绞车为EL.Winch,型号EW-5.5。
2013年3月18日,航行于英国New Port水域,船舶减速至4节时,借船舶弃船演习之际,对1号救生艇进行放艇,计划活络各个铰链机构,同时以确认各部件良好工况。在救生艇放下1米后,停止下放,然后用电马达上绞救生艇,当上绞约0.5米后,停止上绞,正常情况下救生艇应待持在刚才的上绞位置,但此时救生艇却依靠重力快速下落至海面,并由于船舶航速,救生艇又向船艉方向后拖了约5米,才停止与船舶的相对移动。在主机紧急停车后,我们对救生艇绞车进行了检修工作。由于时间紧迫、情况危急、起始工作原理不清等原因,致使整个检修过程很被动。约6个小时,我们在清洗了下图中的楔块单向离合器Y(Sprag Coupling---图纸注),恢复其单向功能后,才成功把救生艇回收至艇架。
2.工作原理(图1)
图1
EL.Winch EW-5.5 SECTIONAL ARRANGEMENT
A~F球形轴承,G推力轴承,H 滚针轴承,I推力滚针轴承,X内圈,Y楔块单向离合器,Z外圈,8中间 正齿轮,9小齿轮轴,11正齿轮,12小齿轮,13刹车外壳,14离合器外壳,15末端轴承外壳,16刹车支架,17锥形制动器,18刹车支架,19刹车块,20螺纹衬套,23刹车重,24马达小齿轮
2.1 上绞原理
依靠刹车重块23的自重,通过螺纹衬套20向右施加一推力,推动锥形制动器17的轴并使其锥形面上的摩擦片紧压在刹车支架16上。电马达起动后,通过键转动带动马达小齿轮24以驱动正齿轮11,11通过键驱动小齿轮轴9,而9又通过键驱动锥形制动器17,17通过摩擦力驱动刹车支架16,16通过键传动至小齿轮12,进而驱动中间正齿轮8,最后通过其他齿轮传动到钢丝绞盘。从而实现上绞功能。
由此可见,锥形制动器17与刹车支架16之间的摩擦力在上绞功能中起到了关键作用。2.2 待持原理
实现待持功能的重要部件是楔块单向离合器Y(图片2),俗称单向轴承。原理图见图3:外弧线代表外圈Z的内圆面,内弧线代表内圈X的外圆面,两弧形中间不规则类“8”型图代表Y的单个滚柱。假设Z和X的间距设计时为a,而滚柱两弧面间距最大为b,且设计为a < b,这样安装好的单个滚柱是“躺”在Z和X之间。由此,当内圈X逆时针转动时,滚柱与X的接触面将进行滑动,而使X可以转动;当X顺时针转动时,滚柱的下弧面将与内圈X产生一轻微的摩擦力Cf(此时滚柱表面无
图2 任何润滑介质),假设能使滚柱以上弧面某点为圆心而转动时的最小摩擦力为Df,当设计为Cf > Df时,滚柱将以上弧面某点为圆心而转动。同时因为a
a 当电马达停用时,艇靠自重拉紧钢丝,通过齿
b
图3 轮传动到8,12,再到16,16通过摩擦力传动到17,而17欲带动X通过C和Y转动,但由于Y的单向功能,致使16不能转动,而作用于Y的扭矩通过Z、销子,最后传递给离合器外壳14。实现其待持功能。
由此可见,楔块单向离合器Y在待持功能中起到了关键作用。2.3 下放原理
手动抬起刹车重23,螺纹衬套20外移,致使17与16锥形面摩擦力消失,此时艇及艇架重力将通过8、12,最终停止在16,从而带动16高速旋转,刹车块19在离心力作用下摩擦刹车外壳13进行减速,以减缓放艇速度。
由此可见,锥形制动器17与刹车支架16之间的摩擦力消失在下放功能中起到了关键作用。
3.故障原因
当上绞救生艇停止后,由上述原理可知,依靠16与17之间的摩擦力可以把由艇及艇架重力而产生的扭矩由16传递给17,而17依靠Y的单向作用,再把扭矩传递给外壳14,从而致使16停止转动。外观显示救生艇能待持静止。当我们拆检Y时,发现状况如图4,整个轴承被涂满了牛油,在Z和X之间无任何单向功能。
牛油的添加大大减少了滚柱与内圈X的摩擦力Cf,同时由于牛油的粘性,又增加了使滚柱以上弧面某点为圆心而开始反向转动时
图4 的最小摩擦力Df,当Cf与Df转变至Cf < Df时,滚柱将失去单向功能。当我们用煤油把所有的牛油清洗干净后,Y的单向功能恢复,安装使用后恢复了绞车的待持功能。
4.检修技巧
绞车的故障现象主要有三种:救生艇不能被绞起、不能待持,以及不能下放。
4.1 救生艇不能被绞起
典型故障原因是锥形制动器17与刹车支架16之间的摩擦力消失或太小,不足以承受整个救生艇及艇架重量。具体原因有三:
一是刹车重给螺纹衬套20的扭矩没能使20转动而产生足够向右的轴向推力。解决方法:重新调节刹车重23的角度使其扭矩增加;清洁螺纹衬套20。
二是有足够的轴向推力,但推力没能完全或大部分传递给锥形制动器17的锥形摩擦面。需拆检锥形制动器17,消除各种阻力,确保17的中心套筒在小齿轮轴9上能活动自如。
三是锥形制摩擦面有足够推力,但摩擦片失效。需清洁摩擦片,必要时换新。4.2 救生艇不能待持
典型故障原因是刹车支架16与锥形制动器17之间不能产生足够摩擦力,或楔块单向离合器Y失效。解决方法不再累述。
此种情况的重点不是怎么解决故障,而是起初怎么快速确认故障点:打开齿轮箱,在艇下落时,如果正齿轮11不跟随中间齿轮8一起转动,则故障点可能在锥形制动器17;反之,则故障点可能在楔块单向离合器Y。
4.3 救生艇不能下放
典型故障原因是手动抬起刹车重23后,螺纹衬套20阻力太大不能外移,或20外移后锥形制动器17仍紧压在刹车支架16上,使摩擦力不能减少或消失。解决方法类似4.1。
5.维修保养注意事项
维修保养的困难点在于时机的选择。由于绞车位于甲板,平常从外观看很难发现问题,所以通常把维修保养的时机重点放在了故障发生以后,而发生故障后,由于时间紧急,情况紧迫,就会给检修工作带来被动。
因此,除定期打开齿轮箱检查各齿轮和更换润滑油外,还应定期检查锥形制动器17以确保其活动阻力尽量小,和检查楔块单向离合器Y以确保其单向功能,切记在任何时候检修Y时,安装前都不要添加任何润滑介质,同时确保其水密性。
结束语
基于绞车的良好工况是救生艇能够实现其功能的必要条件,所以主管人员需掌握整个绞车各种功能的原理,以做到在故障发生前未雨绸缪、临危而不乱。同时必须提高日常保养频率以减少故障发生率,同时掌握维修要点以提高故障解决速度,满足SOLAS公约对救生艇及其绞车的各相关要求。
*作者:杨成才 中波轮船股份公司 轮机长 机务监督
俞海轩 中波轮船股份公司 轮机长
第三篇:装置气密性检验方法总结
装置气密性检验方法总结
装置气密性检验采用的一般方法是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成,水柱的形成,液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中,由于气体发生器结构不同,因此检验方法也有一定的差异。现就一些常见装置的检验方法总结如下,以供同学们参考。
1.如右图,此装置为最简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀,压强增大。把导管的一端插到水里,用手紧握(必要时可双手同时用)试管的外壁。如果水中的导管口处有气泡冒出,松开手,水在导管里形成了一段水柱,则装置的气密性良好。只有气密性良好的装置才能进行有关实验。2.对下图A所示的装置,要先向左边试管里加水封闭长颈漏斗的下口后再检查;对下图B所示的装置,要先向漏斗里加水封闭漏斗颈后再检查;对下图C所示的装置,关闭导气管活塞,向长颈漏斗中加水后使之出现液面差,通过观察液面的变化,判断装置的气密性是否良好。
A的具体方法为:通过漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与试管中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。
3.如图检查气密性方法:用止水夹夹住橡皮管,打开a,用酒精灯微热B,若导气管口有气泡产生,移开酒精灯导管内形成一段水柱,则装置气密性良好。
4.如图为启普发生器。该装置的原理与2图A的原理是一样,但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
具体方法为:关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中加入足量的水,使球形漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气。
5.如上图为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置。
具体方法是:关闭分液漏斗上的活塞,塞紧烧瓶瓶塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握烧瓶底部。如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好。6.带有刻度的注射器类
答案:关闭酸式滴定管活塞,用手捂热烧瓶,若注射器活塞外移,松手后又回到原来位置,说明气密性良好。或关闭滴定管活塞,记下注射器活塞刻度,然后轻拉(推)活塞,松开手后假如注射器活塞能回到原来位置,说明装置气密性良好。
7.可以利用右图所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率。检查气密性方法为:关闭分液漏斗的活塞,然后把注射的活栓外拉一段距离,然后松手,如果注射器的活栓能恢复原状(“0”位置处),则表明该装置的气密性良好。
8.关闭活塞m,n,把装置中右侧的量气管下移一段距离,使装置左右两管形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明装置不漏气;反之,则表明装置漏气(或往右侧量气管中加适量的水,使装置左右两管中形成一定的液面差,如果一段时间后液面差保持不变,则说明该装置的气密性良好;反之,则说明该装置漏气)
9.如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,多余的氯气可以贮存在b瓶中,其中各试剂瓶中所装试剂为:B(氢硫酸)、C(碘化钾淀粉溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。
怎样检验装置G的气密性?
方法为:关闭A中分液漏斗旋塞和G中活塞K,从c中向容器内加液体,当c的下端浸入液面且c中液面高于b瓶内液面,并保持长时间不下降,则说明气密性好。10.实验前如何检查装置的气密性?________________
答:在E中加入水,导管没入水中,在A中放入水,使水面浸没分液漏斗颈下端,打开旋塞a和分液漏斗活塞,在圆底烧瓶底部微热,若A中漏斗颈内水面上升且E中导管口有气泡逸出,则装置气密性良好。
(也可关闭a,在烧瓶底部加热和D下部加热,检查前后两部分气密性)。检查装置气密性方法小结
在中学化学实验及有关实验设计习题中,经常涉及装置的气密性检验问题。一般说来,无论采用那种装置制取气体,在成套装置组装完毕装入反应物之前,必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行。
装置气密性检验采用的一般方法是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成,水柱的形成,液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中,由于气体发生器结构不同,因此检验方法也有一定的差异。现就一些常见装置的检验方法总结如下,以供同学们参考。
1.如图1,此装置为最简易的制取气体装置,对于该装置的气密性检查,主要是通过气体受热后体积膨胀,压强增大。
具体方法为:把导管口的下端浸入水中,用双手紧握试管。如果观察到导气管口有气泡冒出,则证明装置不漏气。
注意:若外部气温较高,实验现象不明显,我们可以使用酒精灯对试管底部微微加热,但现象一定要注意撤走酒精灯后,导管中能形成一段水柱,并且一段时间不下降,才能说明气密性好。
2.如图2所示,此装置漏斗与大气相通,无法如上例那样进行检查。要进行其气密性检查,首先要考虑的问题是如何使锥形瓶不直接通过漏斗与大气相通。要解决这一问题,显而易见的用水(或液体)做液封,从而实现这一目的
具体方法为:从漏斗加入一定量的水,使漏斗的下端管口浸没在液面以下,夹紧弹簧夹,再加入少量的水,停止加水后,漏斗中与锥形瓶中液面差(即水柱高度)保持不变,说明该装置不漏气。3.图3为启普发生器。该装置的原理与上图2的原理是一样的,但主要是该装置中弹簧夹被活塞代替。
具体方法为:关闭导气管上的活塞,从球形漏斗中加入足量的水,使球形漏斗中出现水柱,水柱高度在一段时间内保持不变,则说明装置不漏气。
4.图4为利用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验室装置,利用分液漏斗等仪器。这套装置与图2或图3不同,主要的原理与图1一样。
具体方法是:关闭分液漏斗上的活塞,把导气管的一端浸入水中,用双手紧握试管底部。如果观察到导气管口有气泡冒出,而且在松开手后,导管中形成一段水柱,则证明装置气密性好,不会漏气。
一、装置气密性的检查原则:
1、检验时利用装置自身的仪器,在没有特殊需要的情况下,往往是不可以随意添加其它仪器来检验装置气密性的。
2、在检验装置的气密性时操作往往是使装置中的气体体积发生变化,但变化的程度要小,大幅度的变化是不能看出装置是否漏气的。
以上两点中以第2点最为重要,是我们容易忽视的一个方面。
二、装置气密性的检查原理:
一般说来,无论采用那种装置制取气体,在成套装置组装完毕装入反应物之前,必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行。
装置气密性的检验,原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差,并产生某种明显的现象。使气压增大的常见方法有:①对容积较大的容器加热(用手、热毛巾、或微火)容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出口(应浸没在水下)排出气泡,冷却时气体收缩,液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成一段液柱;②通过漏斗向密闭容器内加水,水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体“托住”,形成一段稳定的液柱。在叙述上要注意细节描述的严密性。如: 1.将导管末端浸入水中(或是加水或是插入)。2.要注意关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹。3.关闭分液漏斗活塞,或加水至“将长颈漏斗下口浸没”等。
三、装置气密性的检查基本方法:
1.受热法:将装置只留下1个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热(手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等),使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后,导管是否出现水柱。2.压水法:如启普发生器气密性检查
四、装置气密性检查的基本步骤: 1.只装置只剩一个气体出口。2.采用加热法、水压法等进行检查 3.观察气泡、水柱等现象得出结论。注:若连接的仪器很多,应分段检查。
三、装置气密性检查的实例
【例1】如何检查图A装置的气密性
方法:如图B将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾焐容积大的部位,看水中的管口是否有气泡逸出,过一会儿移开焐的手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若焐时有气泡溢出,移开焐的手掌或毛巾,有水柱形成,说明装置不漏气。
【例2】请检查下面装置的气密性
方法:关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热园底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止微热,有水柱形成,说明装置不漏气。
【例3】启普发生器气密性检查的方法,方法:如图所示。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处,做好水位记号 静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。
【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。
方法:同启普发生器。„若颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否则说明有漏气现象。
【例5】检查图A所示简易气体发生器的气密性。
方法:关闭K,把干燥管下端深度浸入水中(图B所示),使干燥管内液体面低于烧杯中水的液面,静置一段时间,若液面差不变小,表明气密性良好。【例6】
方法:如图所示。关闭导气管活塞,从U型管的一侧注入水,待U型管两侧出现较大的高度差为止,静置几分钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气。
【例7】如下图所示为制取氯气的实验装置:盛放药品前,怎样检验此装置的气密性?
方法:向B、D中加水使导管口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,打开活塞K,微热A中的圆底烧瓶,D中导管有气泡冒出;停止加热,关闭活塞K片刻后,D中导管倒吸入一段水柱,B中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。储气作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用
【例8】如何检查下面装置的气密性?
分析:较复杂的实验装置,一次性检查效果不好,可以分段检查气密性。如用止水夹夹住b、C装置间的导管的橡皮管,并关闭分液漏用酒精灯在a装置下微热,若b装置中的导管产生一段水柱,表明止水夹前面的装置气密性良好。再在C处的锥形瓶中用酒精灯微热,若e处出现气泡,停止微热,插在e处液面下的导管产生一段液柱,表明这部分装置的气密性良好。
第四篇:重力式码头设计总结及感想
重力式码头课程设计总结及感想
为期两周的课程设计终于在紧张的节奏中接近尾声,两周的时间,同学们都受益匪浅,它是繁忙的,但更是充实的。我学到了很多,也找到了自己身上的不足。
重力式码头课程设计,是《港口水工建筑物》课程的最后一个重要教学环节,是我们港航专业第一次也是最重要的一次较全面地运用三年来所学各方面水文学、水力学知识进行实践性训练的重要环节,它牵涉到了两年来所学的有关力学、结构类方面课程,如《工程水文学》、《土力学》、特别是《港口水工建筑物》的内容,还牵涉到了曾学习的《画法几何及工程制图》、《材料力学》等课程内容,可以说它是对两年来前面所学各课程的一个很好总结,更是一个前所未有的实践性挑战!
两周的时间,是漫长的。可以看出,一天天,同学们大都是一步步熬过来的,像对结构平面布置,施工图绘制及对结构安全的校核等部分内容我们虽学过,但都有些懵懵懂懂,这要花费我们一部分时间去一点一点儿的查找资料学习,在加上校核的反复性,说是熬过来的一点儿也不为过。但两周的时间,也是短暂的。超负荷的工作量,让我们从早上8点到晚上将近12点除了吃饭把所有的时间都泡在了专业设计中,但仍然感觉时间是那么的不够用。无论如何,没有人放弃,大家都坚强的挺了过来。
总结:两周的课程设计,要谈感受,没有人说自己认识不深刻的,它虽然花去了我们大量的劳力精力,但相应的,我们得到的也很多。通过这次课程设计,使我们真正的将理论与实际相结合,将各专业课程所学的知识串联起来,融会贯通的运用到实际设计之中,检验了我们获取知识和运用知识的能力;另外,加深了对以前学过的相关结构验算方面的知识,对今后的社会实践及就业无疑起到重要作用。同时,课程设计中,同学之间的相互帮助,师生间的指导与交流,都如这个夏日般温暖。两周的时间,大家是繁忙的,但更是充实的。
课程设计结束了,但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。因为我们赢得了挑战!
李胜辉
港航08-04200891250431
第五篇:重力式挡土墙安全问题的研究
毕 业 论 文
论文题目:重力式挡土墙安全问题的研究
学生姓名 学 号
类 型 网络教育 专 业 土木工程 层 次 指导教师 日 期
目录
摘要.................................................................1
一、研究重力式挡土墙安全问题的目的与意义.............................2
二、重力式挡土墙的分类、构造与应用...................................2(一)重力式挡土墙的分类.............................................2(二)重力式挡土墙的构造及材料.......................................3(三)应用范围及适用条件.............................................3
三、重力式挡土墙的设计与施工要求.....................................4(一)挡土墙设计.....................................................4(二)挡土墙施工应符合规定...........................................4(三)重力式挡土墙跟踪检查...........................................4
四、重力式挡土墙的常见问题及原因.....................................5(一)墙体地基问题引发的墙体失稳.....................................5(二)水引起的挡墙破坏...............................................6(三)后期养护.......................................................7
五、重力式挡土墙安全问题的防治.......................................7(一)设计的合理性...................................................7(二)填料的选择.....................................................8(三)完善设计与施工中排水的处理.....................................8(四)施工质量控制...................................................9(五)后期维护管理..................................................10
六、重建挡土墙安全评估体系..........................................11
七、结论............................................................12 参考文献............................................................14 致谢................................................................15
重力式挡土墙安全问题的研究
摘要
重力式挡土墙能够就地取材,施工方便,经济效果好,所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。本文将通过对挡土墙的安全隐患进行分析,进而对构建挡土墙安全评估体系进行阐述,对挡土墙的安全问题进行研究。
关键词:重力式;挡土墙;安全问题;防治;安全评估
一、研究重力式挡土墙安全问题的目的与意义
在国家大力发展基础建设的今天,挡土墙作为路桥、码头、矿山等工程当中的重要构造物,其安全问题直接影响到各类基础工程的顺利施工与后期使用,而其安全问题在施工过程当中因为环境、地质、设计方法、施工工艺等各种原因层出不穷,在各种安全问题上没有采取有效合理的措施进行预防和治理,给构造物的施工和使用带来了巨大的安全隐患,因挡土墙失稳造成的损失不计其数,本文着重从重力式挡土墙的常见问题、产生的原因以及具体的防治措施几个方面来探讨当下重力式挡土墙的砌筑工艺,以期对重力式挡土墙常见安全隐患的预防以及具体问题的治理起到积极的促进作用。
二、重力式挡土墙的分类、构造与应用
(一)重力式挡土墙的分类
重力式挡土墙以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是我国目前常用的一种挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑,一般都做成简单的梯形。
按照挡土墙墙背的形式,可分为四大类:第一类,仰斜式,墙背偏向右,可形象的看作钟表一点时针所指位置;第二类,直立式,墙背垂直,可形象的看作钟表十二点时针所指位置;第三类,俯斜式,墙背偏向左,可形象的看作钟表十一点时针所指位置;第四类,折背式,墙背上半部分偏向左,墙背下半部分偏向右,可看作是上半部分为俯斜式、下半部分是仰斜式的复合式挡土墙。
(二)重力式挡土墙的构造及材料
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在六米以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变,仰斜墙背坡度愈缓,土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定,墙面尽量与墙背平行。
当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力,可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶对挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比,应按圬工(砌体)的刚性角确定,墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角要满足要求,一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一,墙趾高应按刚性角定。
墙体材料:挡土墙墙身及基础,采用混凝土不低于C15,采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30,寒冷及地震区,石料的重度不小于20kN/m3,经25次冻融循环,应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5;超过6m高时宜采用M7.5,在寒冷及地震地区应选用M10。
(三)应用范围及适用条件
对于道路建设中,挡土墙主要应用于以下几种情况:填挖方路段,即路基与路外场地存在高差,且不具备放坡条件的,在这种条件下,有两种情况:一种为填方路段,一种为挖方路段。填方路段,在平原地区的公路施工中比较普遍,在城市跨河段,桥头两侧引道路段也常常遇到。挖方路段,在山区路段中非常普遍,道路沿着有一定坡度的场地修建时,考虑填挖方平衡,通常一侧挖方,另一侧为填方。沿河路段,根据具体情况,修建路基防护,即驳岸。填埋路段,对于道路跨越河道时,可根据实际情况,酌情考虑路基防护。
三、重力式挡土墙的设计与施工要求
(一)挡土墙设计
设计重力式挡土墙,一般先通过满足挡土墙的抗滑移要求确定挡土墙的总工程量,再进行细部尺寸调整,以满足挡土墙的抗倾覆要求。
根据重力式挡土墙结构类型及其特点,我们可以根据实际条件,选择不同类型的断面结构。如果地面横坡比较陡峭,若采用仰斜式挡土墙,一定会过多增加墙高,断面增大,造成浪费,而采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。只有在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下,才考虑采用仰斜式挡土墙。
重力式挡土墙是靠自身重力来抵抗土压力,在设计时,重力式挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定,可结合工程地质、填土性质、墙身材料和施工条件等方面的情况按经验初步拟定截面尺寸,然后进行验算,如不满足要求,则应修改截面尺寸或采取其它措施,直到满足为止。
(二)挡土墙施工应符合规定
当基础开挖较深或边坡稳定性较差时,应分段、跳槽开挖,并采取临时支护措施。临时弃土或堆放材料距坑边的距离不应小于两米,机械行驶不得影响施工安全。基坑应随基础施工分层回填夯实,顶面做成向外不小于百分之四的排水坡。
墙面应平顺整齐,墙顶排水及防渗设施应及时施作。泄水孔应在砌筑墙身时留置,必须保持排水通畅。墙背拆模时,应在墙背侧设置必要的临时支撑。
(三)重力式挡土墙跟踪检查
重力式挡土墙施工应进行全面检查,并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况,应签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。
四、重力式挡土墙的常见问题及原因
重力式挡土墙通过自身的质量来承受侧向土体的压力,所以一般体积和质量较大,但由于其整体结构简单、取用材料方便、适用范围广泛等优点,所以被广泛的应用于道路、桥梁、铁路等路基施工中。由于施工情况、地质条件、水文条件等因素的影响,重力式挡土墙自身的损坏可能会引发安全隐患。一般而言,重力式挡土墙的安全隐患损坏形式有以下两个大类:(一)墙体地基问题引发的墙体失稳
重力式挡土墙地基的不均匀沉降可以导致墙体的位移、倾覆以及沿着地基软弱层滑动失稳。
发生墙体地基的不均匀沉降主要是由于挡土墙的地基承载力不强,当墙体占据的地基部分所承受的墙体竖向压力大于其能够承受的承载力时,就会造成墙体地基的不均匀沉降。墙体地基的不均匀沉降存在很大的安全隐患,当不均匀沉降较小时,墙体可能只是出现细微的裂缝影响墙体美观,而当不均匀沉降不断增大时,墙体就可能出现局部的塌陷甚至整体塌陷危险,从而导致道路基的损坏,造成安全事故。
重力式挡土墙的稳定性与抗滑力和滑动力之比有关,二者之比越大,稳定性越好,而挡土墙的抗滑力涉及挡土墙自重、竖向力之和、水平分重、竖向分重和倾斜角度等多个因素。当影响挡土墙抗滑力的因素发生变化时,挡土墙的抗滑力就会减小,从而引发基础移动,一旦挡土墙的基础移动,挡土墙所保护的边坡土体就会与挡土墙之间形成缝隙,从而引起土体的下滑,进一步影响墙体的稳定性,重力式挡土墙沿地基软弱层滑动造成的损坏主要是由于墙体地基剪切强度差,有的是由于地基下存在强度不同的夹层,从而造成挡土墙墙体沿地基强度差所在的部位产生裂缝,并引发进一步的破坏,从而造成墙体损坏引发安全隐患,当这种相互之间力的作用不断加大时,墙体最终会由于重心失稳而造成倾覆。
(二)水引起的挡墙破坏
地表水、地下水的蓄渗以和水流的冲刷以及墙背土体的冻胀是引起挡土墙破坏的重要原因。众所周知,墙后填土的物理力学性质决定了挡土墙上的土压力,此外,土体中含水量的情况也在一定程度上影响着挡土墙的土压力。挡土墙后的土体在没有浸水的情况下,是靠自重来抵抗倾覆力矩及滑动力而保持稳定的,当土体浸在水中时,主动土压力和水压力逐渐增大,以致挡墙不能抵抗土压力,而发生倾覆或基底滑出破坏的现象。这是因为浸水以后,水分在土粒表面形成润滑剂,减小了内摩擦角,从而减弱了土体颗粒间的电分子力和粘聚力
由于在挡土墙设施施工中忽略了必要的排水设施或排水措施不当,墙背回填材料性能差,未夯实或回填不饱满,当雨季到来时,雨水沿山坡下流,经过蓄渗形成地下潜水,从而增加了挡土墙的压力。墙后填土的含水量剧增,使土的抗剪强度相应降低,这实际上是增加了挡土墙的土压力。此外墙背积水又增加了水压力,墙的设计和施工并未考虑这部分压力,因而造成许多挡土墙墙体滑动.倾斜、开裂甚至倒塌现象。此类挡土墙病害的预防一是要防止地面水的渗透;二是要选择透水性良好的墙背填料并保障泄水孔畅通。
有些路堑挖方或半填半挖路段含水层接近路基顶面或被路堑边坡切断,而挡土墙的设计中容易忽略地质条件的变化,多数挡土墙的基础埋深较浅,基底位于冻结线以上,墙背未做必要的引排水设施,冬季排水不畅,一是引起墙背土体冻胀加大压力;二是在基底两侧产生不等的向上冻胀力,造成墙体变形;另外到次年春天地基解冻时还会引起不均匀沉降,造成墙体裂缝,顶面鼓包等病害。此类病害的预防主要是要根据地质条件设计基础埋深,墙背回填选择冻胀危害较小的填料。
沿河挡土墙冲刷破坏。沿河挡土墙病害最大的要算水毁了,其主要原因是基础埋深不够,当挡土墙受洪水冲击时,在挡土墙处产生环流,形成较大冲刷,如果基础埋深不够,必然会造成基底掏空,挡土墙倒塌的事故。如果挡土墙能够直接放在岩基上,特别是在稳定河段上河槽狭窄,水流湍急,挡土墙直接建在岩基上是必要的,否则就应进行合理的冲刷计算,确定切实可行的基础埋置浓度。
(三)后期养护
重力式挡土墙的及时养护和维修在其生命周期当中扮演重要角色,当病害发生初期,若不认真检查,很难及时发现,也就不能及时进行养护、修补;或者发现后,未能准确找出真正病害原因,而采取不正确的处治方法,殆误时机,导致严重病害的发生。
五、重力式挡土墙安全问题的防治
针对重力式挡土墙的上述安全问题,可以从以下几个方面入手来进行预防和治理:
(一)设计的合理性
挡土墙设计是否经济合理,关键是正确地计算土压力,确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题,它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多,库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。
在重力式挡土墙设计中,传统的设计方法是安全系数法。这一方法把土看作是具有某种“平均”性质的“均质”材料,将土工参数的各种指标、各种参数定值化,并选用一定的数学模式来进行计算。由于把那些未知的、不定的因素都归到一个单一的安全系数上,其所得到的结果是明确的,因此也易于为人们所接受。然而安全系数法却忽略了土工参数的不确定性,与实际是不相符的。近几年来,人们在逐渐认识到土工参数不确定性的基础上,将可靠度分析方法引入了支挡结构工程。区别于传统的安全系数法,可靠度分析方法在对支挡结构稳定性的分析中用概率的方法定量地考虑了实际存在的种种不确定因素,因而更为客观、更为真实的反映了支挡结构的实际安全性。
在挡土墙结构设计中,应考虑其周围建筑物荷载对挡土墙的影响,尽量避免
其他建筑物基础落于墙后土体破裂角范围之内。若无法避免时,则须计入这部分荷载对挡土墙的作用。挡土墙修建在斜坡地面上时,还应注意避免墙后填土沿原地面滑动。如果原地面坡度缓于计算的填土破裂角时,则实际沿原地面滑动产生的土压力可能大于计算值。特别是当原地面有植被覆盖而回填前又未清除的情况下,随着植被的腐烂,将会形成一个软弱的交接面,墙后土体沿此面滑动时,土压力往往超过计算值。简单有效的解决办法是将表面植被清除并开挖成台阶状,然后回填,可以达到阻滑的目的。
为减少基底压应力,增加抗倾覆的稳定性,可以在墙趾处设置台阶,以拓宽基底,以增大稳定力臂。另外可以改变墙背或墙面的坡度,以减小土压力或增大力臂。改变墙身形式,如采用衡重式、拱桥式等。
重力式抗滑挡土墙的墙背坡度一般采用1:0.25,墙后常设卸荷平台,墙基一般做成倒坡或台阶形,墙高和基础的埋深必须按地基的性质,承载力的要求,地形和水文地质等条件,通过验算来确定。此外,为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地质条件的变化和墙高,墙身断面的变化而设置沉降缝和伸缩缝。
(二)填料的选择
墙后填料的选择也是一项重要的工作。由土压力理论可知,填土重度愈大,主动土压力愈大,填料的内摩擦角愈大,主动土压力愈小。所以宜选择重度小而内摩擦角大的填料,通常填料重度差别不大,主要考虑内摩擦角大的材料,如块石,砾石,粗砂等,这样的填料透水性强,抗剪强度稳定,易排水,可显著减小土压力。黏性土的压实性和透水性都较差,又常具有吸水膨胀性和冻胀性,产生侧向膨胀压力,影响挡土墙的稳定,应尽量少采用。当不得不采用黏性土时,应适当混以砾石,填土必须分层夯实,保证填筑质量。
(三)完善设计与施工中排水的处理
挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。挡土墙的排水处理是否得当,直接影响到挡土墙的安全及使用效果。挡土墙设计的关键就是处理好挡土墙的排水问题。在进行挡土墙的设计时,应注意以下几方面:
首先,在进行挡土墙设计之前,应该对挡土墙所在位置周围的环境和地形情况有一个较为全面的了解,比如地面有无排水设施,地表水的排除是否通畅等。此外,应及时排除地表水,设计中要重视地表水的排除,可采用多种办法来排除地表水,必要时还可以在墙后地面设防水层封闭,防止雨水渗入墙后。
其次,查明地下水的情况。地下水具有一定的隐蔽性并且对挡土墙的危害严重,可以软化挡土墙的地基,降低其承载能力和抗滑能力,且事后不易处理,尤其是建在遇水容易软化岩层(如泥岩,粉砂岩等)上的高挡墙,更应做好基底防护措施,确保其不被地下水侵蚀破坏。
再次,挡土墙排水设施的设置。合理设置排水设施,不仅可以减少挡墙后水分的积聚,还可以节省资源。例如,在挡土墙设置排水孔时,应考虑渗水的及时排除,保证排水孔应有一定的密度,一般两米至三米设一个。此外,当墙后填料的透水性较差时,需加速土体中水分的排除,这时可以在墙背设置连续的反滤层。
(四)施工质量控制
首先,对于基础施工阶段的要求是:第一,在施工前做好地面的排水工作,在安全、可靠、经济并满足设计要求的条件下,确定基础埋置深度及地基处理措施,同时,掌握地基的工程地质与水文地质条件,并按实际情况调整设计;第二,一般要求地基大致水平,当基础落在坡度较大且较坚硬的石质地段时,应把挡土墙的基础要做成台阶状,并与墙体连在一起,同时砌筑;第三,雨季施工,要采取有效的排水措施,同时基坑挖好后应及时封闭坑底,此外,为避免在挡土墙的砌筑过程中发生坍滑,在松软地层地段开挖基坑时,应采用跳槽间隔分段开挖的方法,不宜全段开挖,以保证施工安全。
其次,对材料的要求是:按挡土墙类别、部位及用途选用砌筑挡土墙用的砂浆,此外,应尽量选用较大的石料砌筑,一般要求石料结构密实、质地均匀、不易风化、无裂缝,并且抗压强度不宜小于30mp,同时表面要干净,不能粘有泥土或油质。
再次,墙体施工的技术要求是:砂浆饱满、密实,石头与砂浆紧密结合,不得有缝隙、空洞等,同时,采用“坐浆”、“灌浆”、“挤浆”相结合的施工方法进行砌筑,以保证挡土墙的内部符合要求。对施工的具体要求有:第一,保证伸缩缝
与沉降缝内两侧壁竖直、平齐、无搭叠;第二,采用错缝砌筑的方法浆砌挡土墙,并保证嵌填饱满密实,当墙体的砂浆强度达到设计强度的75%以上时,再回填墙后填料;第三,为了使积水能迅速排出,减少动水压力,应尽量采用透水性好的砂砾土作为填料。
(五)后期维护管理
挡土墙是否坚固、稳定、完整,对行车安全影响甚大,特别是使用年限较久的路肩墙,为此必须有相应的检查维修制度。
检查时应注意墙身有无开裂、凸出或倾斜,有无勾缝脱落风化、石块松动变形,墙顶有无积水、开裂和下沉,趾前地面有无冲刷或挤出,墙后地面排水设备和墙身泄水孔有无长草、堵塞等。一旦发现病害应及时维修处理。对于墙身裂缝应联系墙后山体、地面、地基、排水、施工质量等情况进行登记,并做明显的标志进行监视。挡土墙的日常养护除经常检查其是否有损坏外,每年应在春秋两季各进行一次定期检查,北方冰冻严重的地区尤应重视这种定期检查。主要检查挡土墙在冰冻融化后墙身及基础的变化情况,以及冰冻前所采取的防护措施的效果。另外在反常气候、地震或重型车辆通过等特殊情况后也应进行及时检查。发现了裂缝、断裂、倾斜、鼓肚、滑动、下沉或表面风化、泄水孔堵塞、墙后积水、周围地基错台、空隙等情况,应尽快查明原因,并观察其发展情况,应做好工作记录,设立技术档案备查。
每年春秋季节病害检查后,应分轻重缓急安排维修计划。除新修挡土墙需整治路基病害外,还要做好已有挡土墙的保养、观测等工作。如疏通泄水孔,除草,墙身勾缝抹面修补,基础加固及冲刷防护,挡土墙地基的填注补缺,夯实裂缝,做好地面排水以及裂缝和土压力的观测等,甚至对挡土墙进行全面的修理,拆除、重建或增建较大的挡土墙。
养护中应注意以下几点:
挡土墙的泄水孔应保持畅通。如有堵塞,应及时疏通。如无法疏通,应另行选择适当位置增设泄水孔,或在墙背后沿挡土墙增做墙后排水设施,一般可增设盲沟将水流引出路基以外,以防止墙后积水引起土压力增加或冻胀。
挡土墙表面出现风化剥落时,应将风化表层砸除,喷涂水泥砂浆保护层,防
止剥落恶化。当风化剥落严重时,应将风化部分拆除重砌。
锚杆、锚定板挡土墙及加筋挡土墙,应做顶面和墙外的防水、排水,经常注意有无变形、倾斜或肋柱、挡土板断裂、损坏。如有损坏,应及时修理、加固或更换。对暴露的锚头、螺母、垫圈应定期涂刷防锈漆,同时应经常检查锚头螺母有无松动、脱落,如有松动、脱落应及时紧固和补充。
浸水挡土墙,除平时经常检查其有无损坏时,应在洪水期前后详细观察、检查。汛前检查的目的是确定其作用、效果和是否完整稳定,能否承受洪水的袭击以及应采取的防护、加固措施;汛后检查的目的是观察其有无损坏,如有损坏,应及时修理和加固。
浸水挡土墙受洪水冲刷,出现基础被淘空,但未危及挡土墙本身时,可采取抛石加固或用块石将淘空部分塞实并灌浆。当挡土墙本身出现损坏,如松动、下沉、倒塌、开裂等,应按原样修复。
六、重建挡土墙安全评估体系
路基的重力式挡土墙由于损坏会引发多种安全问题,需要构建安全评估体系,本着“预防为主、保证安全”的原则,对引发问题的一些关键因素进行分析评估,从而对挡土墙的安全性能进行预判,采取有针对性的措施予以解决,从而保证挡土墙的稳定,保证道路桥梁的安全使用
挡土墙相对于地面道路挡土墙而言,其与地基的接触面摩擦力相对较小,对其稳定性构成的考验更大。对挡土墙的稳定性进行安全评估,主要考虑两个方面的参数:抗滑动力和抗倾覆力。进行安全评估,首先需要通过技术手段对影响这两个参数的各种因素,包括自然、地质等方面的数据进行勘探收集,将收集到的信息通过公式进行计算,将得到的数据与规范要求数据进行比较,从而对挡土墙的稳定性进行预判分析。通过得到的评估结果,确定桥梁可以继续使用,还是需要维修或停用,对挡土墙需要进行维护保养、中等程度维修、大修还是进行抢救性维修划分不同的安全等级。
路线当中桥梁挡土墙的地基位于河床之上,所以具有一定的不稳定性,其发生不均匀沉降的可能性非常大。对墙体基础不均匀沉降的安全评估,主要考虑的参数是地基基底合力的偏心距,当基底合力的偏心距过大时,就会产生不均匀沉降或者是使得挡土墙的墙体发生不均匀沉降,根据其大小可以评估挡土墙的安全等级。通过得到的结果,确定桥梁挡土墙的安全状态,进而确定对其进行相应程度的维护保养。
重力式挡土墙不仅要承受侧向边坡土体的压力,而且还要承受另一侧水流的冲击压力,所以墙体损坏的可能性较大。对墙体损坏的安全评估,不仅要考虑墙体本身损坏程度的评估,还要对墙体受力较大面承受轴向力的偏心距进行考虑,通过对前者进行分析,将后者与标准数据进行比较,从而可以得出墙体的损坏程度,进而采取一定的技术处理措施对其加以保护。
由于路线当中桥梁挡土墙多位于河床之上,而河床多处于软弱地基处,并且随着时间的推移具有一定的流动性,所以对桥梁挡土墙软弱层滑动的安全评估显得尤为重要。对软弱层滑动的安全评估,主要通过考虑边坡稳定性对其进行分析在软弱层滑动不明显的时候,挡土墙墙体并不会出现裂缝或者是产生明显变化。但是,只要挡土墙发生了移动,那么挡土墙所承受压力一侧的边坡土体肯定会发生松动,其稳定性就会遭到破坏,而通过桥梁表面直线破裂面法、圆弧破裂面法等方法,我们就可以通过计算得出挡土墙墙体是否发生位移的结论。从而对挡土软弱层滑动进行安全评估墙。
七、结论
上所述,重力式挡土墙在现代的道路、桥梁等交通干线施工中应用广泛,充分保护路基不受流水侵蚀和浸泡而遭受损坏,从而保证公路构造物的安全性和稳定性。在使用过程中,重力式挡土墙存在一些安全隐患,通过构建重力式挡土墙安全评估体系,可以对这些危害进行提前评估和预判,从而采取针对性的措施加以改进,保证结构物的安全使用。
参考文献
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致谢
我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了,在这段充满奋斗的历程中,我的职业生涯收获了无限的激情和收获。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。在查找资料的时候,老师和同学给我提供了很多方面的支持与帮助,尤其要强烈感谢我的论文指导老师,没有她对我不厌其烦的指导和帮助、无私的为我的论文进行修改和改进,就没有我这篇论文的最终完成。在此,我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢!同时,我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著,如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助,我将无法完成本篇论文的最终写作。至此,我也要感谢我的朋友和同学,他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材,也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助!金无足赤,人无完人。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和同学批评和指正!