论低碳环保优质地下工程的建设.doc

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1、2 017 年 8 月 Development and lnnovation 论低碳环保优质地下工程的建设 李亚琴 （中铁隧道股份有限公司，河南 郑州 475001） | 发展与创新 | 24 1 摘 要： 随 着我国城 镇化进 程规模 的不断扩 大，城 市基本设 施尤其 是交通 道路设计 已经无 法满足城 市经济 发展的 需求。 这表 现在城 市地面运 输经常 性堵车， 或者无交 通工具 的现状。 这对城市 居民的日 常出行 造成了极 大的困 扰，阻碍 城市经 济的 发展。因 此建设地下 交通体系 成为各大 城市发展 的重要举措 。 80 年 代，我国已 经开始了 地下空间 的利用，但 是如

2、何 利用 地下空间，如 何保证地下 工程的安全性 是必须要解 决的问题。文 章就如何建设 低碳环保优 质地下工程进 行了分析。 关键词： 低碳 ；环保；地下 工程建设 中图分类号： TV554 文献标志码： A 文章编号： 2096-2789（ 2017） 08-0241-02 在日益发 展的经 济体系下 ，我国地下 建筑工程 的修建 也 算 是有 一 个质 的 飞跃 。从 我 国地 下 工程 的 兴起 到 国外 高 新 技术 的 应用 再 到国 内 优质 工 程的 层 出不 穷， 标 志着 中 国 的地 下修 建 工程 已 经步 入 高速 发 展阶 段 与世 界 接轨 与世 界同步 。随着近

3、年 来我国首 次以正 式文件提 出的关 于加 快推动 我国绿色 建筑发展 的实施 意见形式提 出未来 绿色 建筑发 展，标志着中 国绿色 建筑从起 步阶段迈 向高速 发展 阶段，也 意味着万 亿产业将 呼之欲 出。随着这 些政策 的出 台和绿 色、低碳环保 的优质 工程设计 标志着绿 色环保 的优 质工程 推广是必 然的，但从 另一方面 来说绿色 建筑不 管从 技术、标 准还是市 场认知 度，都还处 于薄弱 阶段。这 就需 要我们 优质的设 计技术让 人家认 可，优质的新 工艺、 新技 术得到 应用和推 广，快捷实 用的控制 方法得到 应用， 尽职 尽责的 管理和质 量控制能 深入人 心。 1

4、 低碳 环保的 优质工程 首先在于 工程的 设计 设计工作是工程建设的重要环节，后期工程样式、 工 程 所采 用 的材 料、 工 程 周期 ，工 程 造价 、工 程 安 全性 等无 一不和 设计工作 相关。设计 工作是工 程建设的 依据， 需要 制定出 相应的图 纸和文案 ，让后期工 程的建设 有据可 依。因此 设计人员 应该树 立低碳环 保意识，明确 设计目标 ， 结合 工程具 体情况，将 工程安 全性、工程 施工可 行性、工 程造 价等一 一纳入设 计范畴，明 确设 计方 案的造价 成本， 安 全 系数 ，综 合 考虑 确 定最 后 方案 ，确 保 设 计环 节 的低 碳安 全环保 。 2

5、 加强 工程的 施工和管 理 要想 在 好的 理 念下 把 优 质的 工 程建 设 好必 须 做好 管 理， 学 习 先进 的 技术 、引 进 新 型的 材 料、 使用 高 新 方法 来保 证我们 所要求的 低碳环保 优质的 工程，正所 谓“工欲 善其 事必先 利其器”。最终工程 的质量 是由施工 来决定的 ， 因此 必须做 好施工管 理工作，确 保施工 质量。这就 要求在 施 工 中 要 采 用先 进 的施 工 流程 和 技术 ，如 合 理的 流 水施 工 节 约施 工 时间， 借 助 先进 的 信息 技 术提 高 施工 机 械的 工 作 效率 。与 此 同时 ，还 应 该 加强 施 工材

6、料 的 管理 ，确 保施 工材料 的安全性 ，经 济性，坚决不 允许存在 以次充好 ， 偷工 减料等 现象的发 生。另外， 必须加强 施工现场 管理， 确 保 施工 有 序进 行， 减 少安 全 事故 的 发 生， 争取 按 照规 定工 期完成 施工任务 ，从而达到 低碳、高 效施工的 目的。 3 地 下 工程节 能减排排 污除尘技 术的实 施 我们所讨 论到的 节能减排 、排污除尘 主要是对 地下工 程 的 控制。 所 谓地 下 工 程能 低 碳环 保 的实 施 首先 要 保证 所在 的环境 ，这就是我 们所谈到 的节能 减排、排污 除尘。 谈 到 这两 项 技术 基 本上 都 有 实施，

7、可 实 施的 效 果不 佳， 首 先 在设 计 理念 上 有缺 陷。 一 个出 风 口、 进 风口 位 置设 计 不 到位 就 会使 整 个通 风 系 统受 到 阻碍 ；其 次， 技 术的 实 施 靠的 是 不间 断 维修 、风 险 排查 ，多 数 因 为疏 忽 和误 万方数据 区导 致技术的 实施起不 到效果 ，与实际 脱轨。 4 工程 机械设备 、电力设 备节能 技术措施 地 下工程 的实施经 济造价比 较高，在使 用到设 备方面 就 无可 厚 非的 谈 到节 能 这一 说 法。 这是 根 据隧 道 用电 的 实 际需 求 划 分的， 主 要 包括 一 级照 明 报警 用 电、 二级 检

8、修发 电用电、 三级隧道 空调用 电。 照 明 系 统正 如 中国 土 木工 程 学会 隧 道 及地 下 工程 分 会 隧道 及 地下 空 间运 营 安全 与 节能 环 保专 业 委员 会第 一 届学 术研讨会 论文集面 向低碳经 济的隧道 及地下 工程技 术 论文 集 中 所 说：“ 实 际 生活 中， 人 眼视 网 膜 上神 经 结感 光细胞对 短波长的 光辐射 更为敏感 ，富 含短波 长的光 有 利于 瞳 孔 收缩， 更 有 利于 提 高可 见 度。 故隧 道 的节 能 照明 设计应综 合考虑隧 道的长 度、线 形、内 饰、路面种类 、 设计时速、交通量、汽车种类、有无人行道、连接道路

9、的结 构和线形 ，同时还 要考虑光 源、灯具 、光色、 排列、 照 射水 平、 洞 外亮 度 和 人眼 的 适应 状 态。 在隧 道 里使 用 发光涂料照明的目的是使隧道拱墙自身具有一定的亮度， 在 降低 照 明 功率 的 情况 下， 拱 墙亮 度 不减 ，拱 墙 轮廓 清 晰 可见 ，不 影 响驾 驶 员 的视 觉， 从 而达 到 节能 降 耗的 目 的。发光涂 料的主要 成分包 括聚合物 乳液、填料、阻燃剂 、 长余 辉光致发 光材料，其 发光增光 原理是光 源体中 的不可 见光 通过激发 光致发光 材料而 转变成可 见光。同 时，光致 发光 材料在接 收光的照 射后把 光能储存 起来，在

10、停 止光照 射后 ，再缓慢地 以荧光 的方式释 放出来，所 以在夜 间或者 黑暗 处，仍能看到 发光，持续时 间长达几 小时至 十几小时 ， 从而 可保证在 意外情况 下提供 安全逃生 的照明。 ” 5 新材 料、新工 艺的应用 和质量 的控制 在 地下工 程中各种 新型机械 设备层 出不穷，新 型盾构 机、 TBM 的 出台 给施 工 带来 便利、 提 高了 施工 的进 度， 为 优质 的 工程 创 造条 件。 新 型材 料 的出 台 保证 了 工程 的 质 量， 保证 了 低碳 环 保 的理 念。 如 隧道 与 地下 工 程应 用 充 填技 术： 隧 道 与地 下 工程 也 需 要安 全、

11、 高 效、 经济 的 充填 技术，如支 撑背后 充填、处理 坍方及充 填坍体 空洞、 充 填溶 洞 及 辅助 坑 道、 处理 严 重超 挖 引起 的 超填 、注 浆 治 水、 注浆 加 固地 层 和 控制 地 层下 沉 等， 在这 些 工序 的 实 施就 需 要高 水 速凝 充 填材 料 来保 证 施工 安 全。 质量 的 控制 是整个施 工环节的 控制， 是工程最 后成型的 保证。 6 结束 语 随 着地下 工程的推 广化，修建 绿色环保 的优质 工程需 要的 是多方面 的控制。 通过最近 国家下发 的关于 绿色建 筑发 展的文件 展示国 家在重视 优质工程 的修建 ，在重视 环保 理念的宣

12、 传。修建优 质的工程 需要的是 以人为 本的理 念能 深入人心 ，尽 职尽责 的管理和 质量控制 能深入 人心， 保 障绿 色 环保 宣 传绿 色 环保 的 思想 能 深入 人 心。 在当 今 社会 ，新工艺、新技术、新 型材料及 机械 （下 转第 248 页 ） 248 | 发展与创新 | Development and lnnovat ion 201 7 年 8 月 表 1 鲁 西及邻区上 古生界不 同演化阶 段煤气发 生率取值 表 在上 古生界 和古近系 发育的石 灰岩、膏 盐等岩层 ；复合 型储 层，即两个或 两个以 上储集空 间类型的 储层，即孔隙 、 溶 蚀 空间 发 育，或 既

13、 发 育孔 隙 又发 育 裂隙 等 均可 形 成复 岩性 煤阶 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤 杂 型 储层 ； 吸 附型 储 层， 主要 是 以煤 层 为 典型 的 自生 自 储型储层 ，即非 常规天 然气 - 煤层 气储层 ；不 整合面 型储 层，实际上 也属于一 种特殊 的溶蚀型 或复杂型 储层， 在不 整合面 的上下一 定岩层范 围内， 溶蚀、裂 隙发育。 3.3 生储 盖组合 特征 煤 泥岩 Ro% 产气率， m3/tToc 0.8 0.8 1.2 1.2 1.5 1.5 1.9 1.9 2.5 2.5 10 45 65 135 220 250 11 35 155 210 25

14、0 300 该区 煤 成气 源 岩 和储 集 层 发育 较 好， 如果 发 育 好的 区 域 盖层 ，或 在 一个 盆 地或 块 区内 发 育 有好 的 盖层 ，则 可形 成好的 生 储 盖组合，在 其他条件 有利的情 况下， 可形 成好的 气藏。目前生 储盖组 合大致可 分为三种 类型， 即自 生自储 式、近储式 和跨越 式。综合分 析，煤成 气藏最 主 要 的生 、储 、盖 组 合类 型 是 自生 自 储式 。鲁 西 地 区由 于经 历了多 次地质构 造运动，其断 裂系统较 为复杂 ，因此 ， 重要 的成藏 类型还有 其他两种 。 在鲁西地 区，石炭 二叠系 有发育 较好的生 、储、盖 组

15、 合， 其 中的 煤 层与 石 灰 岩， 既是 良 好的 生 烃 源岩 ，还 可 以 作为 良 好的 油 气储 层。 山 西组 、太 原 组 中的 砂 岩比 较 密实 ，胶 结坚 固， 其孔 隙度 一般 为 2% 3%，孔 隙不 发 育， 因 此这 类 砂岩 很 难成 为 油气 的 有 效储 层。 石 盒子 组砂 岩的孔 隙度通常 为 4% 7%，平 均值在 5.0% 左右， 有作 为油气 储集层的 可能。 4 煤成 气资源 量估算 本区上古 生界的 主要烃源 岩为煤、暗 色泥岩和 炭质泥 岩。 估算方 法采用热 模拟产烃 率法。 4.1 估算 公式 采用热模 拟产烃 率法估算 ，公式为 ：

16、Q=10 S（ H 煤 煤 TOC 煤 +H 炭质泥岩 炭质泥岩 TOC 炭质泥岩 +H 泥岩 泥岩 TOC 泥岩 ） Ra A （ 1） 式 中： Q 为 石 炭 二 叠 系 油 气 资 源 量（ 10 m 或 10 t） ； S 为 烃 源岩 各生 烃 率阶 段的 面 积（ km ）； 在 Ro 等 值 线图 由 计 算机 直 接 求取 ； H 煤 、 H 泥 、 H 炭质泥岩 分别 为 煤、 暗色 泥岩和 炭质泥 岩的厚 度（ m） ，根据 钻孔 和区域 地质 资料进 行综合选 取； 煤 、 泥 、 炭质泥岩 分别 为煤、 暗 色泥岩 和炭 质泥岩 密度（ t/m ） ，煤和 暗色 泥岩

17、分 别取 1.42 和 2.46t/m ； TOC 煤 、 TOC 泥 、 TOC 炭质 泥岩 ： 分 别 为 煤、 暗色泥 岩和炭 质泥岩 有机碳 含量（ %） ；依据 区域地 质资 料以及 实测资料 选取； Ra 为烃源岩 的产烃 率（ m /t， TOC）， 依据邻 区东濮 凹陷 数据（ 见表 1） ； A 为排 聚系 数。 参照相 似盆地 的排聚 系数，本 区石炭 - 二 叠系二 次生 烃排 聚系数取 1.0%。 4.2 估算 结果 经 过估 算， 矿区内 有约 236.91 108m ，为 上古 生界 二次 生烃煤 成气资 源，其中 139.69 108 为 喜山期二 次生 烃资 源

18、量。 5 煤成 气资源成 矿预测 成武凹陷在印支期、燕山期和喜山期中，成武凹陷 二 次生 烃 煤 成气 资 源量 总 量为 229.5 108m ， 印 支期 中 巨野 凹陷 二次 生烃煤 成气 资源量 为 7.41 108m 。由 此可 以 看出 ，成 武 凹陷 和 巨野 凹 陷是 菏 泽地 区 煤成 气 资源 成 矿 预测 有 利 区块。 研 究 表明 ，菏 泽 地区 良 好的 煤 成气 储 层为 石盒子组 砂岩，烃源 岩为太原 组和山西 组含煤 地 层， 盖 层较 好 的地 方 主要 分 布在 菏 泽南 部 成武 凹 陷和 菏泽 的 西 部地 区， 煤 系地 层 埋 藏深 度 较深 ，因

19、 此 具有 较 好的 煤 成气 成矿前景 参考文献： 1 王怀 洪 , 李增 学 , 刘松良， 等 . 山东 省菏泽 地区煤 成气资 源与 勘探战略研究 Z. 山东省煤田地质局第三勘探队 ,2011. 2 王明山 . 巨 野煤田 3 煤层岩浆 岩侵入规律研究 J. 中 国煤田地 质 ,2005,17(4):9-11. 3 苗 云 霞 . 巨野 煤 田煤 质 分析 及 科 学 利 用评 价 J. 河 北化 工 , 2009,32(3):12-14. 4 王明山 . 菏泽地区巨野煤 田开发和环境地质探讨 J. 山东煤炭 科技 ,2010,(2):132-133. 5 于岚 . 临清坳陷东部石炭 -

20、 二叠系煤系烃源岩特征及生烃史 J. 新疆石油天然气 ,2006,2(3):16-35. 作者简介：王红梅（ 1968-），女，高级工程师，研究方向：煤田 地质。 （上 接第 241 页） 设备 日新月 异，我们的 地下工程 建设正 在 趋 向高 速 发展 化。 社 会 在发 展、 理 念在 更 新， 我 们需 要 宣 传新 理 念、 开发 新 技 术、 保持 优 良质 量， 挑 战 今天 为明 天创优 。 参考文献： 1 孙桂娟 . 低碳经济概论 M. 济南 : 山东人民出版社 ,2010. 2 刘卫 东 . 我国低碳经济发 展框架与科学 基础 M. 北京 : 商务印 书馆 ,2008. 3

21、 朱合华 . 面向低碳经济的隧道及地下工程技术论文集 M. 北京 : 人民交通出版社 ,2010. 4 王 宇寰 . 节能 减排 低碳 的 必由 之路 M. 济 南 : 山 东教 育 出版 社 ,2010. 5 李佐军 . 推进我国低碳 发展的思路和对策 J. 企业文明 ,2013, (7):40-41. 6 王 敏 .“ 低碳” 将 成国 际 贸易 新 壁垒 N. 深 圳 特区 报 ,2010- 11-02(B02). 7 郭万 达 , 郑宇 劼 . 低碳经 济 : 未来四 十年我 国面临 的机遇 与挑 战 J. 开放导报 ,2009,(4):5-9. 作者简介：李亚琴 （ 1981-） ，女，工程师 ，研究方向： 招投标 预算。 万方数据 -4 8 3 4 2 3 3 3 3 3 3