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篇1

【關鍵詞】石油鉆井；自動化；應用分析

隨著與石油勘探開發(fā)鉆井相關技術的飛速發(fā)展，自動化鉆井新技術如自動垂直鉆井技術、旋轉導向鉆井技術、地質(zhì)導向鉆技術、隨鉆測井及地層評價技術等相繼出現(xiàn)，并在現(xiàn)場應用中日益成熟。在這種社會社會發(fā)展現(xiàn)狀下，由機械化和信息化構成的石油鉆井自動化技術逐步受到各企業(yè)和單位的重視，同時也能夠在工作中形成一套系統(tǒng)的工作流程和理論體系。同時伴隨著IT行業(yè)的不斷興起，這些技術的應用逐步朝著綜合化和復雜化邁進，同時也為鉆井技術的發(fā)展帶來了廣闊的市場前景。

1.石油鉆井自動化關鍵技術的應用現(xiàn)狀

石油工業(yè)的發(fā)展對石油鉆井技術發(fā)展要。為提高勘探開發(fā)的綜合效益，進行一系列的石油鉆井技術的研究，促進新油氣藏系統(tǒng)的不斷更新。以智能化、自動化、信息化為特點，進行自動化鉆井方法的發(fā)展，確保隨鉆地震環(huán)節(jié)、隨鉆測井環(huán)節(jié)、隨鉆測量環(huán)節(jié)、隨鉆地層評價環(huán)節(jié)等的穩(wěn)定發(fā)展，促進石油鉆井技術系統(tǒng)的內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進鉆井程序的不斷優(yōu)化，實現(xiàn)鉆井參數(shù)、地質(zhì)參數(shù)、流體參數(shù)等環(huán)節(jié)的不斷優(yōu)化，通過對相關石油數(shù)據(jù)信息的傳輸、測試、分析、執(zhí)行、反饋等實現(xiàn)鉆井系統(tǒng)的數(shù)字化技術發(fā)展。這是石油鉆井自動化技術的發(fā)展方向，其關鍵技術得到越來越廣泛的應用。

現(xiàn)代石油鉆井自動化技術系統(tǒng)的發(fā)展，促進了作業(yè)的集成化、智能化的實現(xiàn)，確保了石油鉆井行業(yè)的內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進了作業(yè)控制機器測試工具、導向鉆具的智能化發(fā)展。隨著經(jīng)濟技術的進步，集成鉆井作業(yè)系統(tǒng)與集成鉆井系統(tǒng)不斷得到更新，這也促進了石油鉆進自動化關鍵技術的發(fā)展，促進了其鉆井設備的作業(yè)自動化的實現(xiàn)，促進了鉆井技術的穩(wěn)定進步，滿足了市場經(jīng)濟的發(fā)展需要。它有效改善了以往的一些油藏、氣藏環(huán)節(jié)的不足，確保了勘探成功率的實現(xiàn)，有利于石油鉆井系統(tǒng)的不斷完善，讓石油鉆井自動化技術得到了更加廣泛的普及，促進了石油鉆井環(huán)境的日益健全，滿足了市場經(jīng)濟的發(fā)展需要。

2.自動化鉆井技術應用分析

2.1勘測智能化技術的應用。進行石油鉆井的前提是通過運用靈活的各項技術，從而對檢測到具有原油資源區(qū)域的有效開采。目前隨著鉆井設備的研發(fā)以及國內(nèi)外相關研究的深入，鉆井技術逐漸趨于自動化，實現(xiàn)了借助于現(xiàn)代先進設備進行油井的準確勘測及定位。其中智能化勘測技術是石油鉆井自動化的核心技術，其運用情況如下文簡述:(1)快速定位。對于勘測到的某區(qū)的原油資源，借助于快速定位技術可以在對油井的準確位置進行快速定位，從而為后期石油鉆井創(chuàng)造了極為有利的條件?？焖俣ㄎ患夹g綜合運用了GIS以及GPS等現(xiàn)代先進技術，從而最大化的節(jié)約了勘測人員所需的分析時間。(2)全面勘測。通過智能化勘測技術，石油公司可以對某一區(qū)域進行較為全面的勘查，從而準確的確定這一區(qū)域是否存在可供開發(fā)以及利用的原油資源。目前我國掌握的電子感應技術可以實現(xiàn)對于地下200m以內(nèi)的物質(zhì)的探測，從而根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及結構分析對油井進行布置。(3)數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析主要負責對所獲得的數(shù)據(jù)進行綜合化的處理，例如油井存量以及油井深度等指標。這一智能化勘查技術可以通過對數(shù)據(jù)的全面分析，同時結合前期勘查得到的數(shù)據(jù)對油井進行更為纖細而準確地判斷。例如根據(jù)地下巖層的厚度以及硬度可以得到油井的深度，從而可以推測油井開采深度。

2.2存儲虛擬化技術應用。通過運用計算機平臺可以對收集到的各項數(shù)據(jù)進行綜合分析，尤其是借助于存儲虛擬計算機技術更是極大的推進了石油鉆井自動化進程。(l)復合分層技術。復合分層技術通過將不同分層所得到的數(shù)據(jù)予以整合，從而建立起豐富的數(shù)據(jù)庫。這里的分層指的是將獲得的數(shù)據(jù)庫資源經(jīng)過合理的劃分運用到不同的方面?；谟嬎銠C平臺可以實現(xiàn)復合分層技術對油井相關資料數(shù)據(jù)的自動化處理，從而獲得提升鉆井操作的準確性。(2)容錯能力技術。當數(shù)據(jù)庫受到外部千擾時就會危及數(shù)據(jù)信息的安全性，而借助于容錯技術就可以有效地避免計算機的單點故障，實現(xiàn)對于重要數(shù)據(jù)的備份及存儲，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。(3)動態(tài)擴展技術。動態(tài)擴展技術主要針對于系統(tǒng)存儲空間而言，借助于不斷地放大空間的方式來優(yōu)化計算機資源運用控制。這一應用系統(tǒng)需要技術人員對系統(tǒng)結構進行調(diào)整及數(shù)據(jù)存儲處理，從而在需要使用時及時調(diào)控系統(tǒng)。

2.3調(diào)控自動化技術應用基于計算機技術、信息技術以及通信技術的調(diào)控自動化技術可以顯著地提升石油鉆井自動化水平，從而有效提升石油鉆井量。企業(yè)要綜合數(shù)據(jù)分析結果對人力、物力以及財力進行自動化調(diào)配，從而維持鉆井施工秩序。(1)邏輯表達技術。邏輯表達技術是存儲虛擬化的前提，在運行存儲虛擬化技術后要使用到邏輯表達，從而有力的促進數(shù)據(jù)信息的調(diào)控。借助于這一技術可以對鉆井多項數(shù)據(jù)進行自動分析、處理，從而為制定鉆井方案提供參考。(2)自動操作技術。自動操作技術主要應用于鉆井設備的自動化操作，石油企業(yè)可以基于無線通信技術、計算機系統(tǒng)以及信息技術等搭建自動化調(diào)控平臺，從而實現(xiàn)自動化操作。例如通過計算機可以對制定的鉆井工藝進行分析模擬，從而及時的發(fā)現(xiàn)其中存在的錯誤并進行及時的調(diào)整。(3)信息傳遞技術。信息傳遞主要負責將井下勘測數(shù)據(jù)技術準確的傳遞到控制中心，從而引導控制人員控制油井的深度。這一技術不僅滿足了用戶對于數(shù)據(jù)信息的共享，同時也保證了鉆井自動化操作的持續(xù)性。

3.結語

要著眼前沿，自主創(chuàng)新，堅持以專業(yè)技術領域發(fā)展前沿及中石化油氣勘探開發(fā)需求為導向，密切關注和認真把握隨鉆測控技術發(fā)展的趨勢走向和基本規(guī)律，根據(jù)油田的科研生產(chǎn)需求，著力開展以隨鉆測控技術基礎理論、儀器研發(fā)及應用研究為主的創(chuàng)新性工作，逐漸形成以隨鉆測控基礎及前瞻性技術、隨鉆測量儀器標定刻度技術、隨鉆測控儀器性能綜合評價技術為核心的專業(yè)技術體系，破解制約瓶頸，研發(fā)自主技術，實現(xiàn)關鍵技術的重大突破，大力提升核心技術實力和規(guī)?；茝V應用水平，向國際先進水平看齊，向國際領先水平?jīng)_刺，引領隨鉆測控技術沿著正確的軌道不斷發(fā)展前進。

4.參考文獻

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[關鍵詞]遙感技術；國土資源；調(diào)查

中圖分類號：P285.2+39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）11-0398-01

前言

國土資源主要指的是我國境內(nèi)的一切 資源。遙感衛(wèi)星能夠全面、及時的了解到我國的國土資源信息，并且準確的獲取其實際變化情況，在我國國土資源管理中具備非常重要的意義。通過了高分辨率的遙感數(shù)據(jù)分析，能夠全面的掌握我國國土資源的現(xiàn)狀，為有關部分的管理提供可靠的依據(jù)。隨著科學技術的發(fā)展和進步，遙感影像數(shù)據(jù)信息技術的的發(fā)展也非常快，且其運行成本非常低，所以該技術的市場前景非常大。

1 遙感技術應用的必要性

1.1 土地資源調(diào)查

通過遙感技術能夠在短時間內(nèi)獲取的大量的有效信息，且該數(shù)據(jù)實時的傳送到控制的計算機中，與其他的一些非常監(jiān)測的設施比較發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星遙感的穩(wěn)定性最強，傳送的實時畫面最為清晰和準確，土地的邊界非常的精確。對于地質(zhì)環(huán)境比較復雜的區(qū)域來講，使用該項技術能夠大大降低工作強度，可以將大量的野外工作轉換到室內(nèi)進行工作，提高了舒適度，還能夠有效的防止自然環(huán)境對數(shù)據(jù)的影響，降低是管理費用，最主要的是能夠充分的保障其勘測的質(zhì)量和效率。使用衛(wèi)星遙感技術能夠擴大測量的范圍，準確的對某區(qū)域進行定位。

1.2 地質(zhì)環(huán)境調(diào)查和地質(zhì)災害預防

使用遙感技術能夠提高自然災害的預防率，衛(wèi)星可以在地時間內(nèi)向震中發(fā)射頻率相同的電磁波，同時根據(jù)反射回來的電磁波的具體情況全面的評估地面的具體情況，針對地震發(fā)生情況及時的確定出其對于城市產(chǎn)生的破壞作用，為后期的抗震救災提供非?？煽康囊罁?jù)。

2 遙感技術的實際應用

2.1 在土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應用

遙感技術能夠?qū)崟r的檢測土地變動情況，在自己的勘察和測繪之后及時的記錄，并且將數(shù)據(jù)傳送到控制者計算機中，使得國土資源管理部門可以及時的掌握土地使用情況，全面的了解我國的土地變化的具體情況以及面積變動情況等等。對于重點關注的區(qū)域，遙感技術能夠全面的進行管理和監(jiān)測，同時將所有的數(shù)據(jù)信息進行處理和完善，充分的了解我國的土地使用情況，了解農(nóng)田和城市發(fā)展的狀況，全面的落實我國實施的各項土地管理政策，為國家和省市的土地資源管理打下堅實的基礎，保障我國資源的合理使用。

2.2 在土地調(diào)查中的應用

國土資源的調(diào)查過程中，可以將遙感影像作為主要的信息來源，并且使用先進的遙感技術作為支撐，清晰的反映出地面的運行情況和土地的變化情況。通過使用多平臺的技術手段及時的獲取全面的遙感影像，就目前來講，我國使用范圍最廣且技術最為成熟的當屬國產(chǎn)衛(wèi)星遙感正射影像圖。

可以使用遙感影像自動化以及影響的提取技術，將遙感技術所提供的影響資料作為原始的基礎圖片，同時與現(xiàn)有的信息綜合起來建立遙感影響查詢庫，同時在管理者的計算機中進行處理和分析，并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的處理結果以及土地調(diào)查使用情況進行全面的分析，進而得出最終的處理結果，可以綜合使用計算機技術，將信息進一步的篩選處理，其主要的工作過程如圖1所示。

2.3 在土地變更調(diào)查中的應用

通過使用不同時期的遙感影像可以及時的了解我國國土資源的變化情況。通過詳細的分析不同時期同一地點的影響變動情況，可以實時的發(fā)現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)發(fā)生的變化情況。同時，使用遙感技術能夠及時是掌握我國的土地變更情況，從很大程度上規(guī)避了傳統(tǒng)測量方式的弊端，大大的減少了室外作業(yè)量。但是值得一提的是，應該重視數(shù)據(jù)庫內(nèi)遙感圖的變化以及影響資料的更新，這樣才能夠充分的保證各項數(shù)據(jù)的準確性和實時性，能夠準確的確定我國的國界線，防止出現(xiàn)不合理變更的現(xiàn)象存在。

3 遙感技術應用過程中存在的問題

3.1 影像分辨率不一致

第一，測量成果的現(xiàn)實性和準確性嚴重的不平衡。分辨率越是高，所監(jiān)測的具體面積就會越小，其變動的信息設變化影響也就越明顯，造成了同比例尺下的土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫所反映出來的信息的差別就非常大，并且隨著時間的變化，這種差異性會逐漸增大。

第二，成果的應用不公平。現(xiàn)在我國的基本上實施的是一查多用、一圖多用的機制，國土資源管理的基礎工作在于其調(diào)查的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)方面的差異性比較明顯，給我國的土釘管理帶來了極大的影響，更為嚴重的是會造成地方經(jīng)濟的重大影響。

3.2 標準未建立

監(jiān)測圖的提取和處理是人機共同完成的，雖然有比較詳細的操作方法和手段，但是該過程中受到人為因素的的影響是非常大的。嚴重的話會造成監(jiān)測圖的變化以及核查認定錯誤的存在。發(fā)生監(jiān)測錯誤的影響圖資料一般出現(xiàn)在地勢比較復雜的山區(qū)中，其復核的工作量非常大，給人員、物力、財力都造成了重大的浪費。國家層面上的復核基本使用的是遙感影響，其最終的結果很多都不符合實際情況，存在大量的復核錯誤情況。出現(xiàn)在這種情況，使得工作人員的積極性會持續(xù)下降，出現(xiàn)了消極、應付的工作態(tài)度，他們認為國家的核查主要使用的是遙感影響技術，或者將遙感影響作為唯一的參考依據(jù)，達到的降低復核的工作量，甚至出現(xiàn)不復核的情況，最終大致了我國的國土資源管理質(zhì)量嚴重的下降。

4 遙感技術的改進建議

根據(jù)目前我國遙感技術的使用情況以及未來發(fā)現(xiàn)的趨勢，特提出以下幾點建議。

4.1 改進應用模式

我國使用更加科學、合理的遙感影像技術來判定國土資源的調(diào)查是否具備真實性和可靠性，不能將遙感技術作為唯一的數(shù)據(jù)信息。國家在復核的過程中，應該充分的考慮省級的核查意見，同時在以遙感影響作為輔助，這是防止出現(xiàn)核查錯誤的一個主要的方式。如此一來，可以充分的提升工作人員的工作積極性，最主要的是發(fā)揮出遙感技術的特長，而不拘泥于傳統(tǒng)的監(jiān)測方法。

4.2 建立標準

國家可以根據(jù)不同的影像資料分辨率采取必要的管理方法，保證土地數(shù)據(jù)庫準確的前提下，保證其公平性。在同一個測量的區(qū)域內(nèi)，盡量的消除因為影像分辨率、數(shù)據(jù)來源等不同因素所造成核查數(shù)據(jù)的影響。對于在同一區(qū)域內(nèi)，合理的控制分辨率的差異性，并且適當?shù)姆艑捤瞬榈臈l件。國家在獲取所有的信息過程中，應該盡量的選擇監(jiān)測準確性的區(qū)域，同時應該將人為的要因素降到最小，尤其是不易測量的邊遠區(qū)域，盡量的減少復核工作量，保證國土資源的調(diào)查質(zhì)量。

5 結語

綜上所述，伴隨著我國遙感技術的發(fā)展和進步，其分辨率也在逐漸的提高，遙感信息技術在我國國土資源領域的應用也在逐漸的擴大，及時的監(jiān)測了我國國土資源的變化情況，合理的處置違法犯罪情況，充分的利用一切土地資源，根據(jù)市場情況以及我國的土地政策進行必要的變動和處理，堅決杜絕一切非法使用土地情況的出現(xiàn)，保障國家和人民的利益不被侵犯。

篇3

【關鍵詞】　地源熱泵；節(jié)能；環(huán)境

1、前言

地源熱泵式一種利用淺層合深層的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源合夏季冷源，然后再由熱泵機組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng)，是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源，實現(xiàn)由低溫位熱能向高溫位熱能轉移。

2、地源熱泵應用概況

地源熱泵（GSHPS）是一個廣義的術語，它包括了使用土壤、地下水和地表水作為熱源和熱匯的系統(tǒng)，即地下耦合熱泵系統(tǒng)（GCHPS），也叫地下熱交換器地源熱泵系統(tǒng)；地下水熱泵系統(tǒng)（GWHPS）；地表水熱泵系統(tǒng)（SWHPS）。

2.1　國外發(fā)展情況：地源熱泵系統(tǒng)由于采用的是可再生的地熱能，因此被稱之為：一項以節(jié)能和環(huán)保為特征的21世紀的技術。這項起始于1912年的技術，美國從1946年開始對GSHP系統(tǒng)進行了十二個主要項目的研究，如地下盤管的結構形式、結構參數(shù)、管材對熱泵性能的影響等。并在俄勒岡州的波特蘭市中心區(qū)安裝了美國第一臺地源熱泵系統(tǒng)。

特別是近十年來地源熱泵在歐美工業(yè)發(fā)達國家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項成熟的應用技術。到2000年底，美國有超過40萬臺地源熱泵系統(tǒng)在家庭、學校和商業(yè)建筑中使用，每年約提供8000～11000Gwh的終端能量。

地源熱源在工程上的應用主要為地下耦合熱泵系統(tǒng)（GCHPS）和地下水熱泵系統(tǒng)（GWHPS）、地表水熱泵系統(tǒng)（SWHPS）。

2.2　國內(nèi)發(fā)展應用情況

2.2.1能源消費現(xiàn)狀：到2040年，我國一次能源的總消費量將達38.6億噸標準煤，是現(xiàn)在能源消費量的3倍。而到本世紀末，國內(nèi)每年最多可供應的一次能源生產(chǎn)量為32億噸標準煤。因此，我國今后較長期的能源消費年均增長率應控制在2.5%左右，直到2040年能源消費實現(xiàn)零增長目標。

我國已探明的能源總體儲量，煤炭儲量約占世界儲量的11%，原油占2.4%，天然氣僅占1.2%，我國人口約占世界人口的20%，人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我國是煤炭大國，但世界七大煤炭大國中其余六國的儲量比都在200年以上，只有我國的儲量不足百年。石油的儲量比為四十年，并且中國石油、天然氣的平均豐度值也僅為世界平均水平的57%和45%。

面對如此嚴峻的能源形勢，國家總的能源政策還是節(jié)能和新能源開發(fā)、再生能源利用并重，因此，地源熱泵技術的推廣應用在我國具有極大的現(xiàn)實意義和廣闊的發(fā)展前景。

2.2.2地源熱泵應用情況：地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設計，主要包括兩大部分：一是建筑物內(nèi)的水環(huán)路空調(diào)系統(tǒng)的設計；二是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的地下部分的設計，即地下耦合熱泵系統(tǒng)的地下熱交換器、地表水熱泵系統(tǒng)的地表水熱交換器、地下水熱泵系統(tǒng)的水井系統(tǒng)的設計。

地下耦合熱泵系統(tǒng)最早應用在89年10月投入運行的上海閔行開發(fā)區(qū)辦公樓（4305m2，冷負荷4532KW，熱負荷231KW），其技術和設備均由美國提供，使用情況良好。135個深35米的垂直豎管井，埋管為聚丁烯管。國內(nèi)的大專院校均進行了相關的垂直或水平埋地管的試驗研究和小型的工程應用，并建立了地埋管的傳熱模型。各地的地質(zhì)條件不同，土壤的溫度和熱物性參數(shù)都不一樣，因此，地下耦合熱泵的應用還有待進一步的實驗驗證和實驗數(shù)據(jù)的積累。

地表水熱泵系統(tǒng)：地表水溫度受氣候的影響較大，與空氣源熱泵類似，武漢東湖等淺水性湖泊夏季水溫高于濕球溫度，無利用價值，冬季水溫略高于氣溫，可用作熱源水。實測數(shù)據(jù)表明寧波奉化江水7M深31.2℃，珠江底層31.8℃，江水熱污染很厲害，利用價值不大?？衫瞄L江水作為地表水熱泵系統(tǒng)的熱源，但冬季江水水位很低，從取水的經(jīng)濟性及防洪角度考慮，實際利用還是極難的。

地下水熱泵系統(tǒng)：綜合上述情況可以看到，目前在我國來說，技術上比較成熟、利用可行性較大、實施的工程項目較多的還是地下水熱泵系統(tǒng)。目前國內(nèi)生產(chǎn)水源熱泵機組的廠家也已達到二、三十家。因為國內(nèi)還沒有頒布水源熱泵機組的生產(chǎn)技術標準，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差別較大，從有些廠家的產(chǎn)品樣本來看，技術參數(shù)不完整、不準確。因為很多生產(chǎn)廠家沒有實測手段，采用水源熱泵機組所需要的很多數(shù)據(jù)不能提供，甚至不排除某些技術力量差的廠家根本就沒有弄清楚水源熱泵機組和常規(guī)冷水機組的技術差異，直接就拿常規(guī)冷水機組來作為水源熱泵機組推銷到市場。目前就筆者所接觸到的廠家來看，只有一家國外公司能夠提供專用電腦軟件選型數(shù)據(jù)，可以根據(jù)設計工況選擇合理和可信的機組配置和各種性能數(shù)據(jù)。

3、需要注意的問題

地源熱泵從開始研究到應用的過程中，雖然它是一種環(huán)保、節(jié)能、先進的空調(diào)方式，但仍然存在一些需要注意的問題：

3.1水資源利用的問題：水資源的利用應建立在合理的基礎之上。對于地下水的使用問題，國家已經(jīng)有相關的法律、法規(guī)、標準出臺，應嚴格執(zhí)行《中華人民共和國水法》和《城市地下水開發(fā)利用保護管理規(guī)定》等法規(guī)，確保水資源不受污染，不對地質(zhì)造成災害。

3.2采取可靠的回灌手段：大量的開采地下水而不采取可靠回灌手段的話，后果將不堪設想。應加強對井水抽取后進行回灌，還要對水井進行維護，增加水井的使用壽命?；毓嗨€不應污染地下水源。

3.3設計過程中要注意水文地質(zhì)問題：利用地下水源時，要了解地源熱泵系統(tǒng)設計的基礎資料。要在當?shù)赝瓿蓪こ趟诘氐木?、水溫、水量、水質(zhì)等原始資料的采集，并保證這些資料的有效性和正確性，對這些資料進行分析研究。這是一項很重要的工作，可是經(jīng)常在工程實踐中被忽視，從而造成了系統(tǒng)的失敗。在某工業(yè)城項目中，可行性報告中列出的單井每小時出水量實際上是單井每天出水量，這使得工程最后不得不采用其他的方式進行補救。

3.4水質(zhì)處理問題：如果水質(zhì)不適合直接用于地源熱泵機組，則需要采取相應的水處理措施。比如用過濾器、水處理儀、沉淀池等裝置處理后再用于地源熱泵機組。一般情況下地下水不能直接用于供暖，因為地下水一般含有一定數(shù)量的碳酸鹽、硫酸鹽、腐蝕性氣體及泥沙等物質(zhì)?？梢越?jīng)過板式換熱器間接利用地下水，從而延長機組使用壽命，減少維修費用。

3.5地下?lián)Q熱器的設計：地下?lián)Q熱器的設計要注意對建筑負荷、回填材料、土壤地層特性等進行精確的勘測和分析。

3.6合理地配置整個系統(tǒng)：地源熱泵雖然是綠色的空調(diào)方式，但是如果沒有一套合理的系統(tǒng)，它的節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢就根本無法發(fā)揮出來。

4、結束語

地源熱泵作為一種環(huán)保節(jié)能的空調(diào)方式，應該得到研究工作者對其進行更為深入的研究，探索其關鍵性技術。目前在國內(nèi)地源熱泵機組的設計、安裝、運行、維護等各個方面還沒有成型的行業(yè)標準和規(guī)范，其推廣應用還有待時日。作為一門新技術，它為我國的可持續(xù)發(fā)展帶來了契機，在不遠的將來，隨著國富民強，經(jīng)濟實力的提高和生活水平的進步，研究和技術人員的努力，它在中國一定有廣闊的市場前景。

參考文獻

[1]徐偉等譯，地源熱泵工程技術指南[M]　.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001

[2]刁乃仁，方肇洪.地源熱泵-建筑節(jié)能新技術[J]　.建筑熱能通風空調(diào)，2004

篇4

Abstract: This article mainly expounds the construction process of soft foundation treatment CFG pile of freeway.

關鍵詞: CFG樁復合地基；機械設備選用；施工工藝； 試驗；檢測；施工注意事項；質(zhì)量問題及預防措施

Key words: CFG pile composite foundation；machinery and equipment selection；construction technology；test；detection；construction notes；quality problems and preventive measures

中圖分類號：TU73文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）04-0093-03

1工程概況

京津第二通道是國家干線（高速）公路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分，設計單位是北京市市政工程設計研究總院。根據(jù)北京高速公路建設的成功經(jīng)驗，對橋頭填土工后沉降控制指標為5厘米，依據(jù)勘測設計報告，經(jīng)沉降計算路基填方6-8米的工后沉降為24.5-41厘米，為避免工后沉降過大，緩解橋頭跳車對路面、橋面及伸縮縫的破壞，提高車輛行駛的安全性和舒適性，設計院綜合考慮技術、經(jīng)濟、施工進度，通過分析比較，對橋頭采用CFG樁復合地基處理。

2FG樁復合地基簡介

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，CFG樁復合地基，是指通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比，使復合地基承載力的提高。它具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟效益明顯等特點，廣泛應用于各類工程的地基處理和加固。一般有三種成樁施工方法：即振動沉管灌注成樁（適用于粉土、粘性土及素填土地基）、長螺旋鉆孔灌注成樁（適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土）和長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁（適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地）。

3機械設備選用

本標段橋位下的土質(zhì)組成為：輕亞粘土、中亞粘土、重亞粘土及重亞砂土，根據(jù)此土質(zhì)組成，決定選用長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁的方法進行施工。長螺旋鉆機成孔泵送混合料施工CFG樁采用先進的壓灌技術，即鉆孔與灌注混凝土合二為一，一次性完成。鉆機鉆孔至設計深度后提鉆并同時用混凝土輸送泵壓入超流態(tài)混凝土，直至設計標高處成樁，既提高了成樁速度，減少縮徑、塌孔及孔底沉渣等一系列質(zhì)量問題，又解決了廢漿外運等環(huán)保問題。

4施工工藝流程（見圖2）

4.1 測量放樣測量樁位前應對施工現(xiàn)場原始地面標高進行抄平測量，并用平地機平整碾壓后放出各樁的準確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內(nèi)后，原地面標高控制在正負5公分以內(nèi)。施工樁頂高程控制在高于設計墊層底標高30cm處。根據(jù)設計圖紙將施工區(qū)域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進行管理。

4.2 樁位放點樁位放點根據(jù)樁位平面布置圖及設計圖紙施工放樣，用鋼簽在樁位處打孔并填滿石灰做出標記。樁位偏差控制在100mm以內(nèi)。放點工作完成以后，報請現(xiàn)場監(jiān)理工程師進行檢查驗收。

4.3 鉆機就位施工前測量場地標高，埋設控制樁，確定成孔控制深度，在鉆桿上做出控制標志，并作記錄并通知監(jiān)理報驗。樁位點經(jīng)檢驗合格，鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%?，F(xiàn)場控制采用鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度。每一根樁施工前現(xiàn)場工程技術人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。

4.4 鉆孔、提鉆、壓灌、成樁鉆機就位穩(wěn)定后，開始鉆孔，當鉆具鉆至設計深度后，空轉清土，以便使孔底虛土被鉆出。

鉆孔開始時，關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達鉆進。一般應先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應放慢進尺，否則較易導致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進的深度取決于設計樁長，當鉆頭到達設計樁長預定標高時，于動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處做醒目標記，作為施工時控制樁長的依據(jù)。在正式施工時，當動力頭底面到達標記處樁長即滿足設計要求。施工時還需要考慮施工工作面的標高差異，作相應增減。

在鉆進過程中，當遇到圓礫層或卵石層時，會發(fā)現(xiàn)進尺明顯變慢、機架出現(xiàn)輕微晃動。在施工時可根據(jù)這些特征來判定鉆桿進入圓礫層或卵石層的深度。

鉆至設計深度后，用混凝土泵通過管路把坍落度為18-20cm的高流動的混凝土打入孔底，與此同時提鉆，孔底單向活門自動打開，使混凝土流出，并使鉆具在混凝土內(nèi)埋深0.3-1.0m左右。提鉆速度必須與混凝土的泵入速度相匹配，即混凝土的灌入量使孔內(nèi)混凝土面抬升高度比鉆頭的位置始終高出0.3-1.0m，以防止出現(xiàn)斷樁。

4.5 移機當上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁排出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，還應根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復核，保證樁位準確。

4.6 清理樁間土CFG樁體達到一定設計強度后，用膠輪挖掘機將樁間土挖出，清理平整并壓實。

4.7 破除樁頭樁間土清理完畢后，集中進行樁頭破除。采用切割機進行樁頭破除，能避免樁體遭到破壞。破除的樁頭及時運走。

4.8 褥墊層施工破除樁頭后進行褥墊層施工。褥墊層厚度為50厘米，采用天然二灰穩(wěn)定砂礫（最大粒徑不超過3厘米），按照路基施工標準層層碾壓。

5試驗及CFG樁檢測

5.1 樁體混凝土樁體混凝土采用C20商品混凝土，必須具備以下資料：①水泥出場合格證或試驗證明。②水泥試驗報告（復試單）。③砂試驗報告。④石子（骨料）試驗報告。⑤外加劑產(chǎn)品合格證。⑥混凝土配合比通知單。⑦混凝土試塊強度報告。

5.2 試驗取樣項目部試驗人員對進場每一車商品混凝土進行坍落度試驗，控制坍落度在18～20cm之間。每100m3做六組試塊，及時養(yǎng)生。

5.3 樁體檢測用低應變檢測方法檢驗樁身質(zhì)量，施工單位按總樁數(shù)的10%檢驗。

5.4 復合地基承載力檢測用平板荷載試驗進行復合地基承載力檢測，總樁數(shù)的8‰，且每檢驗一批不少于3根。

6施工中注意事項

6.1 操作手之間的配合CFG樁成樁過程由現(xiàn)場工程技術人員指揮，樁機操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原則，防止CFG樁因先拔管后泵料而成吊腳樁。

6.2 嚴格控制提鉆速度提鉆速度過快可能導致樁徑偏小或縮徑斷樁，而提鉆速度過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混合料離析現(xiàn)象，導致樁身強度不足。

項目部選用三一閘板混凝土輸送泵，其技術參數(shù)為：沖程1米，一次沖程為3秒，活塞直徑為15cm。一次沖程輸送量為：■■×π×1=0.0177m■，一分鐘混凝土輸送量為：■×0.0177=0.353m■，因此提鉆速度擬定為：■=2.8m/min。在實際施工中，結合地層能力，提鉆速度一般控制在2m～3m/min。

6.3 拔管的連續(xù)性拔管過程中避免反插，若出現(xiàn)反插，由于樁管垂直度的偏差，容易使土與樁體材料混合，導致樁身摻土影響樁身質(zhì)量。

6.4 樁頂標高的控制在螺旋鉆壓灌混凝土樁施工中，由于鉆孔中土體涌向地面，使場地地勢抬高，樁頂標高較難控制。如控制不當則樁頂標高不足或超高，造成樁的整體質(zhì)量差和材料的浪費、效益的降低。

樁頂標高的控制應根據(jù)施工機械采用理論和實際相結合的原則。關鍵為控制輸料量和最后一次泵送量。施工時應做好最后一次泵送量成樁高度的理論計算和實際調(diào)整，施工時應根據(jù)泵送一次輸出量、鉆桿內(nèi)混凝土量及實際孔深及時調(diào)整。

6.5 樁頭破除在破除樁頭前應準確測量樁頂標高，并在縱橫向掛線標示樁頭水平位置。鑿除樁頭時嚴禁單邊打眼鑿樁頭，防止樁頭成斜面或破損，截取后的樁頭面應是水平面。清理樁間土和截取樁頭時，應采取相應的預防措施，防止造成樁頂標高以下樁身斷裂和擾動樁間土。

7成樁時應注意的質(zhì)量問題及采取相應的措施

7.1 樁位偏差樁位偏差指樁軸心位置偏離設計樁位并超出規(guī)程、規(guī)范允許偏差值。造成樁位偏差主要原因如下：

①測量放線時，放線、設點發(fā)生偏差。②施工中樁位點模糊不清，以至螺旋鉆機對準樁位點時發(fā)生偏差。③施工時遇到障礙物時，發(fā)生偏差。④樁位偏差經(jīng)常是人為的疏忽，應加強管理引起注意。

采取相應預防措施如下：

①加強管理，技術人員須持證上崗，嚴格按照規(guī)程、規(guī)范，設計要求進行測放樁位。設置樁位點必須有明確標志。②要求施工機械安放穩(wěn)固水平，鉆桿垂直對準樁位。遇到地下障礙物時必須及時清除。③施工中，由于部分樁位被成孔時涌到地面的土掩埋，可預先用細鋼筋插入樁位點，使之不被掩埋?？商岣邔段稽c的準確度和施工效率。

7.2 堵管堵管是指鉆桿在提升過程中，砼阻塞在鉆桿或輸料管中，不能連續(xù)灌注，嚴重時造成管路爆裂，危及人身安全。

主要原因如下：①螺旋鉆排氣不暢，施工人員對機械參數(shù)不明確或調(diào)整不當，螺旋鉆提升速度與泵送量不協(xié)調(diào)。②混凝土泵送壓力偏低：混凝土中粗骨料粒徑過大過多。

采取相應預防措施如下：①施工人員應進行嚴格培訓并考核合格后，持證上崗。②每次泵送混凝土前應檢查排氣孔是否通暢。③嚴格控制螺旋鉆提升速度，并與泵送量保持良好協(xié)調(diào)。④嚴格控制混凝土的原材料質(zhì)量及混凝土攪拌時間，保證混凝土有良好的和易性及流動性。

7.3 串孔打完X號樁后，在施工樁相鄰的Y樁時，發(fā)現(xiàn)未結硬的X號樁的樁頂突然下落，當Y號樁泵入混合料時，X號樁的樁頂開始回升，此種現(xiàn)象稱為串孔。發(fā)生串孔的原因如下：①被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂。②鉆桿鉆進過程中剪切作用對土體產(chǎn)生擾動。③土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。

采取相應預防措施如下：①減少在串孔區(qū)域的打樁推進排數(shù)，減少對已打樁擾動能量的積累。②合理提高鉆頭鉆進速度

8總結

科學技術的不斷進步，隨著新材料、新工藝、新技術的不斷涌現(xiàn)，對高速公路施工的要求也越來越高，施工企業(yè)正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。CFG樁作為高速公路軟基處理中的一個新工藝，具有廣闊的市場前景。如果施工企業(yè)能盡快的去了解和適應新工藝，就能快人一步的進入市場，為公司創(chuàng)造更大的效益。由于本人水平有限，文中難免有不妥之處，歡迎批評指正。

參考文獻：

[1]黃榮，鄧躍光.CFG樁復合地基的原理與設計[J].地質(zhì)災害與環(huán)境保護.