水泥稳定级配碎石透水基层主要利用级配碎石的渗透性与水泥稳定性，使路面基层结构具有渗透性能好、强度高、易施工、适应性广等特点。结合某高速公路隧道工程实例，介绍水泥稳定级配碎石的透水性能、原材料组成设计与选择。前言一座位于黄土与不同石质相间、多变的地质地段的隧道，为顺利排除洞内水，将路面基层设计成排水结构，确保路面排水基层工程质量，是保证工后运营安全的重要因素之一。隧道衬砌采用弹性防排水设计，在初期支护与二衬之间设防水板、土工布及环向、纵向软式透水管；路面基层采用15cm水泥稳定开级配碎石作为透水层，使隧道内渗透水通过竖向渗流进入水泥稳定级配碎石基层，进而渗流进入纵向碎石层，再进入纵向混凝土排水管排出。水泥混凝土面层排水基层 （水泥稳定开级配碎石）仰拱填充C10片石混凝土凝土管和覆盖洁净1-2cm碎石层组成排水沟仰拱C25混凝土隧道排水系统示意图1水泥稳定开级配碎石透水基层的技术原理及特点水泥稳定开级配碎石采用不含或少含以下粒径的级配碎石，掺入一定比率的水泥组合而成。选用合理组分配比，提高透水基层承载力，并满足排水功能。其施工方法、工艺流程、机械设备等方面与一般路面基层相同。路面透水基层应具有承载能力强、排水效果好、适应性广的特点，在隧道工程中有很好的推广价值。水泥稳定开级配碎石透水基层的优点（1）未经水泥处治的碎石集料，在施工摊铺时易出现离析，在碾压时不易压实，尚且在施工机械作用下易出现推移变形；（2）稳定连续级配碎石，比较密实，经水泥处治后渗透系数K<300m/d，不能满足排水设计规范；（3）水泥稳定开级配碎石即能满足排水要求，又能满足强度要求。水泥稳定开级配碎石的排水和强度（1）水泥稳定开级配碎石的渗透系数控制在1000m/d～6000m/d之间，排水效果要满足排水设计要求；（2）掺入一定比例水泥使集料混合均匀并在机械压实下，达到密实，无侧限强度要满足强度和承载能力要求。2、水泥稳定开级配碎石配合比设计水泥稳定开级配碎石与大孔碎石混凝土的基本区别在于组分配合比和成型试件不同。大孔碎石混凝土配合比以混凝土强度要求进行配合比设计，成型试件采用150×150×150mm试模，取28天强度作强度验证标准。而水泥稳定开级配碎石配合比以设计强度为依据，同时达到排水要求，采用Ф150×150mm试模，成型试件取7天无侧限抗压强度和透水性试验作验证标准。如何选择碎石级配，掺入多少水泥，才能满足基层承载、排水双重功能要求，至关重要。材料的选择（1）水泥：应优选普通硅酸盐水泥，初凝时间大于3h，终凝时间小于6h，其它指标符合国家现行水泥标准；（2）碎石：应选用洁净、坚硬的碎石，压碎值不应大于30%，最大粒径为20cm，且不得超过层厚的2/3， 以下粒径含量不应大于10%，集料级配应满足透水性要求（渗透系数不得小于300m/d）（3）水：饮用水或经检验合格的其它水源组分配合比的选择进行组分配合比设计时，应考虑下列影响因素：根据设计透水系数（k=1200m/d），选择相应的级配碎石，碎石的技术指标应符合现行国标。水泥、碎石按设计试配比例掺配后，按无机结合料稳定土击实方法分别进行重型击型，求出ρ干max及最佳含水量W值。根据规范对基层压实度的要求（98%），确定试件的干容重ρ干=ρmax×.已知最佳含水量W，求出湿容重。已知试模体积得，计算试件质量。制取试件9或13个试件为一组。以7天无侧限抗压强度作为评选最优配合比指标。（5）计算材料配合比及每m3混合料的水泥用量，已知：W值，n值； 计算水泥：碎石：水组合比例，再根据ρ干max计算每方用量。3、水泥稳定开级配碎石质量控制试验路段情况隧道路面基层厚15cm，水泥稳定碎石透水层透水系数要求≥300m/d，碎石最大粒径小于25mm，设计强度为4Mpa.⑴主要施工机械及施工方法：YZ18JC压路机和750L强制拌和机、6台1m3运输车，气夯一台，人工摊平。⑵施工工艺：YZ18JC压路机静压一遍，微振四遍，最后静压一遍，要求碾压后无轮迹。水泥稳定开级配碎石透水基层的质量控制施工准备工作质量控制⑴原材料及机械准备严格按试验室设计配比进行施工，现场控制好砂﹑碎石及水泥等原材料应符合规范要求。采用强制式混凝土拌和机，拌和能力不能低于750L.⑵施工放样及标高控制在准确测量出基准线后，在两侧的电缆沟上用墨线标出基层顶面标高及水泥混凝土路面标高线，做为施工人员高程和松铺系数控制依据。⑶清扫杂物，安装排水管道在铺筑混合料前一定要清除原地面杂物、用清水把浮浊物清洗干净，将污水排出洞外，防止污水浸入中心排水沟。中心排水沟必须按设计把打好排水孔的预制混凝土圆管安装就位，管上用洁净的1-2cm的碎石覆盖。施工质量控制水泥实际用量应高于设计用量的～左右，含水量应大于最佳含水量1～2%.为防止混合料离析，漏斗口应加串筒。运输车辆将拌和好的混合料运到现场后，根据松铺厚度标线进行摊铺、整平，用三米直尺横向刮平，多推少补，挂线调整横坡。摊铺路段长度采用时间控制，一般控制在2h以内，根据拌和与运输能力，该项工程铺筑长度约15m左右。摊铺好一段碾压一段，碾压按着从两侧向中间的顺序，两轮相错1/3，用18T压路机稳压1-2遍，再微振3～4遍；在一段施工压实后，将横向施工缝切成平直缝，以便与后序路段施工衔接。施工过程中选有代表性的点，采用灌砂法检测压实度，满足规范要求后停止碾压。碾压终止检测的压实度见表4.施工时要记录碾压遍数、松铺系数﹑碾压时间等，以便总结、提高。工后质量检测⑴透水性对比试验在透水试验条件不具备的情况下，参考沥青路面渗水试验实测渗透系数K，配合比相同，集料的级配不同对渗水系数及强度影响较大，特别是一下含量最为突出。⑵选100m作试验路段，按试验室式配选择最佳配合比，混合料经搅拌、运输、摊铺整平、碾压后，用三米直尺检测平整度指标，符合设计要求。⑶在透水基层试验路段钻取4个Ф10×10cm圆柱体芯样，芯样完整性好，强度满足设计要求。4、结论试验路段证明，水泥稳定开级配碎石透水层，采用常规试验检测方法，施工机械设备投入不多，可降低工程造价，各项指标满足基层强度及透水性要求。在高速公路的隧道基层及其他有排水要求的基层中值得推广应用。参考文献：1、《公路排水设计规范》JTJ018-972、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
水泥稳定碎石基层材料性能参数的研究具体包括哪些内容呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。1、原材料及混合料组成 试验材料水泥采用安徽芜湖海螺集团生产的普硅325#（海螺牌）；集料采用芜宣高速公路实际使用的由芜湖荆山石料厂生产的石灰岩碎石，共分0～、～、～19、19～（方孔筛）四档规格。 混合料配合比试验级配如表1所示。对模量、强度试验采用配合比设计中3种级配进行比较；对于收缩性能试验，为了解水泥碎石在水泥小剂量范围变化的情况下收缩特性，采用推荐的级配2并分别取用3个不同水泥掺量（4%、5%、6%）进行分析比较。 试件制作与养护试件采用静压法成型，试件尺寸分为2种规格[1]，一种为Φ15×15cm圆柱体试件，进行抗压模量和劈裂模量、抗压强度和劈裂强度试验；另一种为10cm×10cm×40cm中梁试件，进行干缩和温缩试验，试件成型参数如表2所示。试件成型后用塑料袋密封，放置于标准养护室（温度为20±3℃，相对湿度90%以上）保湿养护。2、回弹模量（静态、动态）试验半刚性基层模量是路面设计和分析中的一个重要参数，它反映了半刚性材料在荷载作用下的变形特性。国内路面材料模量的测定多以静态实验为主，这种方法中试件受力状态与路面结构真实应力状态差异较大，不能真正反映路面材料实际的力学性质。本次实验采用MTS810材料实验系统，进行了半刚性基层抗压回弹模量（静态、动态）、劈裂模量（静态、动态）试验。MTS试验系统具有比较完善的动态试验功能，可根据试验需要自行设定动载程式（波形、频率、加载序列、荷载间歇时间等）。系统加载由液压伺服系统控制，荷载频率不宜超过30Hz.国外研究表明路面材料的实际受力频率一般在10Hz左右，适合MTS试验系统的要求。试验的最大荷载为试件抗压强度的30%并在试验中作适当调整，保证实验过程产生足够的弹性变形同时也可以与同类实验的研究成果相比较。按照《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97），水泥稳定碎石3个月后逐步趋于稳定，设计参数测定以3个月龄期为准。本次试验测定3个月龄期的模量值，试验结果如表3所示。同一级配不同的水泥用量对模量的影响并不是很大，另外可知压缩试验的动态模量为静载条件下的回弹模量的～6倍；劈裂试验的动态模量为静态模量的3倍左右，显然动态模量和静态模量之间存在明显不同，采用何种模量参数进行路面结构分析，对疲劳寿命影响很大[2]，因此在路面设计中应对拟建道路实际所用材料的性能参数进行系统试验，以反映符合实际情况的参数值。3、强度试验及增长规律本次试验测试了3种级配的抗压强度和劈裂强度，以资比较。对于推荐级配2，分别测试了6个龄期（7d、14d、28d、60d、90d、180d）的无侧限抗压强度和劈裂强度，平行试件3个，以分析强度随龄期的增长规律。对于级配2，从各个不同龄期看，在本试验水泥用量4～6%的范围内，抗压强度和劈裂强度均随着水泥掺量增加而增加；抗压强度和劈裂强度之间存在着良好的关系，抗压强度与劈裂强度的比值均在～之间范围内变化。4、室内收缩试验 干缩试验芜宣高速公路线路区内属长江水系，地表水系较发达，年降雨量较大，年平均湿度为80%，因而研究水泥稳定碎石基层的干缩试验尤为重要。关于半刚性基层材料的干缩特性目前还没有统一的测定标准，本次试验主要利用手持应变仪（精度）测量小梁在一定失水率下的收缩变形。将级配2的三个不同水泥用量（4%、5%、6%）在室内制备试件，试件成型压力为500——550KN，试件经过7d保温保湿养护后取出，以20cm为标距，在试件的顶面安装测头，放在天然湿度下风干，本次试验室内温度始终保持在20℃左右。观测不同时间试件的重量和变形，直至含水量不再减小，试件体积基本维持不变为止。本次干缩试验共测试了14d的变形，根据累积干缩应变计算干缩系数αd：αd = ∑Δεdi/∑Δεωi （公式1）式中：∑Δεdi累计干缩应变（10-6）； ∑ΔεωI失水量。 温缩试验1）本次试验采用同济大学道路与交通工程教育部重点实验室研制的JNZS-2001A路面材料胀缩试验仪测定。将养护14d的试件取出后，安装20cm的测头，然后放置于路面材料温缩试验仪中。2）温度范围根据芜宣高速公路所经过地段的气候、水文资料，区内多年平均气温℃，多年平均最冷月气温℃～℃，极限最低温度为℃，多年平均最高月气温为27℃～℃，因此将温度控制范围划为25℃～-5℃，每5℃为一级，每级温度至少静置6h，可以认为试件内外温度达到一致。3）温缩试验的起始温度为25℃。在设定温度下放置6h后将试件取出，用手持应变仪快速测定试件变形。然后将试件放回温缩仪中，使温缩试验仪密封，调至下一温度设定值，进行下一级试验。4）根据公式（2）计算温度收缩系数αT，其中∑ΔεT为温度间隔Ti 1-TO条件下的试验变形，相同试件的温缩系数取平行试验的平均值。αT =ΔεT/（Ti 1-T0） 公式（2）式中：ΔεT 累计温缩应变（×10-6）；Ti 1 当前温度（℃）；T0起始温度（℃）。从表7和图3中可以看到，水泥稳定级配碎石的温缩应变随温度的降低而逐渐增大，在25℃～-5℃温区之间，水泥掺量的变化对水泥碎石的温缩特性的影响并不明显。从总体看，半刚性基层材料的干缩应变与温缩应变相比，在正温度范围内由温度引起的应变相对要小得多。5、结论通过对芜宣高速公路水泥稳定碎石基层混合料的模量、强度、收缩性能的试验，建立了抗压强度、劈裂强度随龄期的增长规律方程，具有良好的相关性，可为今后工程施工质量的控制提供参考依据；半刚性基层材料通过不同的试验方法测得的弹性模量相差较大，静态模量和动态模量之间也存在着明显差别；强度指标也存在一定的差异，而路面结构的实际工作状态（力学模型、材料的性质）都与现行的静态力学体系有着较大的差距，因此研究动态荷载作用下的路面结构的动力特性和动力参数显得尤为重要。半刚性基层材料在温度或湿度的变化时会发生收缩，易产生开裂，当沥青路面面层较薄时，易形成反射裂缝，通过干缩和温缩特性的测试，为今后的施工提供重要的指导作用，也为路面开裂的进一步分析提供依据。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
浅谈水泥稳定碎石基层的要求和控制
导语：水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。下面为大家带来了浅谈水泥稳定碎石基层的要求和控制，欢迎大家阅读参考！
摘要： 本文主要简绍了水泥稳定碎石的技术指标、原材料要求、施工顺序及注意事项，可供从事市政、公路设计、施工的相关人员作为参考。
关键词： 水泥稳定碎石；无侧限强度；水泥用量；摊铺；碾压。
交通及城市道路的基层通常采用水泥稳定碎石、二灰碎石等，其中水泥稳定碎石近几年来普遍为江苏省的交通道路基层所采用，在城市道路中也逐步被采用，打破了原来以二灰碎石为主的格局。
水泥稳定碎石基层：在有一定级配的碎石或砂砾集料中加入一定剂量的水泥而形成的混合料，经摊铺碾压后形成的路面基层。这种基层具有施工工艺较简单，材料来源方便，强度高，水稳定性较好、板体性好等优点，在缺乏粉煤灰或其它工业废渣的地区尤为适合采用。其与二灰碎石的性能主要的.区别就在于其强度高、强度发展快、强度易调整及施工周期短。
水泥稳定碎石作为道路基层的主要采用形式之一，其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量，必需从各相关环节进行严格要求和控制。
一、水泥稳定碎石的技术指标
水泥稳定碎石集料级配采用抗裂型级配。承受重交通时，水泥用量宜为，中等和轻交通时宜为，实际施工时需经试验确定，但不宜超过6%。其7d无侧限抗压强度规定如下：
水泥稳定碎石的压实度应不低于96%。
二、水泥稳定碎石的原材料要求
1、水泥应采用初凝时间3h以上和终凝时间较长（宜在6h以上）的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其标号宜为级。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。
2、碎石的压碎值不大于35%，针片状含量不大于20%，液限小于28%，塑性指数小于6，有机质含量不大于2%，硫酸盐含量不大于。其集料级配要求可见下表。
三、水泥稳定碎石的施工顺序
水泥稳定碎石的主要施工顺序为：拌和、运输、摊铺、碾压、养生。
四、水泥稳定碎石的施工注意事项
1、拌和
水泥稳定碎石宜采用集中厂拌法，厂拌法可采用强制混凝土拌合机拌和；拌和时应严格控制水泥用量，在考虑各种施工因素及设备计量控制的影响下，水泥用量宜大于试验室配比％～％，但总量不得大于6％；同时应根据气温及水分散失等现场施工情况，混合料含水量宜高于配比试验值％～％。
2、运输
运输中应加盖蓬布，以减少水分散失；混合料从出料到摊铺不应大于2h，若超时则不得使用。
3、摊铺
摊铺前应对下承层进行适当洒水保湿；宜采用专用摊铺机械摊铺，有条件时应采用全幅同时摊铺；压实系数应通过试验段确定，一般机械摊铺宜为，人工摊铺适当放大至；摊铺时每层应按虚厚一次铺齐，颗粒分布应均匀，厚度一致，不得多次找补。
4、碾压
碾压应按先轻后重、由低到高，先稳定后振动的原则进行。宜先用轻型两轮压路机紧随摊铺机稳压，后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机碾压密实；碾压时，错轮应重叠二分之一，相邻两作业段的接头处应按45度的阶梯形错轮碾压。静压速度应控制在25m／min，振动碾压速度应控制在30m／min，严禁压路机在已完成或正在碾压的水泥稳定碎石上急刹车或调头；稳压时，若发现有混合料离析或表面不平，应由人工更换离析混合料或进行找补处理。
碾压时，应注意摊铺结合处的保湿及接缝处理；当不能避免纵向接缝，纵缝必须垂直相接，严禁斜缝，纵缝具体设置要求可参见《公路路面基层施工技术规范》；摊铺时应设专人消除粗细集料离析现象，对摊铺中局部出现的粗集料"窝"应及时铲除，并用新拌混合料填补；摊铺过程中不宜中断，如因故中断时间超过2h，应按《公路路面基层施工技术规范》要求设置横缝。
碾压效果应达到缝隙嵌挤密实，稳定坚实，表面平整，压路机轮迹小于5mm，压实度满足设计要求。
5、养生
混合料碾压完成后，应及时进行洒水养生，洒水养生宜用麻袋或渗水土工布覆盖。当采用无覆盖洒水养生时，其洒水频率不小于1次／小时，养生期不得少于7d；养生期内，除洒水车外，应封闭交通，控制施工车辆的通行，养生期结束后，可以逐步开放交通，但必须严格控制行车速度，严禁施工车辆急刹车、调头。
结束语：
水泥稳定碎石作为道路基层主要采用形式之一，其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量。实际操作中必需对设计技术指标、原材料及具体施工作业严格要求、控制，方可保证水泥稳定碎石基层质量，对确保道路整体质量起到有力的支持。
水泥稳定级配碎石透水基层主要利用级配碎石的渗透性与水泥稳定性，使路面基层结构具有渗透性能好、强度高、易施工、适应性广等特点。结合某高速公路隧道工程实例，介绍水泥稳定级配碎石的透水性能、原材料组成设计与选择。前言一座位于黄土与不同石质相间、多变的地质地段的隧道，为顺利排除洞内水，将路面基层设计成排水结构，确保路面排水基层工程质量，是保证工后运营安全的重要因素之一。隧道衬砌采用弹性防排水设计，在初期支护与二衬之间设防水板、土工布及环向、纵向软式透水管；路面基层采用15cm水泥稳定开级配碎石作为透水层，使隧道内渗透水通过竖向渗流进入水泥稳定级配碎石基层，进而渗流进入纵向碎石层，再进入纵向混凝土排水管排出。水泥混凝土面层排水基层 （水泥稳定开级配碎石）仰拱填充C10片石混凝土凝土管和覆盖洁净1-2cm碎石层组成排水沟仰拱C25混凝土隧道排水系统示意图1水泥稳定开级配碎石透水基层的技术原理及特点水泥稳定开级配碎石采用不含或少含以下粒径的级配碎石，掺入一定比率的水泥组合而成。选用合理组分配比，提高透水基层承载力，并满足排水功能。其施工方法、工艺流程、机械设备等方面与一般路面基层相同。路面透水基层应具有承载能力强、排水效果好、适应性广的特点，在隧道工程中有很好的推广价值。水泥稳定开级配碎石透水基层的优点（1）未经水泥处治的碎石集料，在施工摊铺时易出现离析，在碾压时不易压实，尚且在施工机械作用下易出现推移变形；（2）稳定连续级配碎石，比较密实，经水泥处治后渗透系数K<300m/d，不能满足排水设计规范；（3）水泥稳定开级配碎石即能满足排水要求，又能满足强度要求。水泥稳定开级配碎石的排水和强度（1）水泥稳定开级配碎石的渗透系数控制在1000m/d～6000m/d之间，排水效果要满足排水设计要求；（2）掺入一定比例水泥使集料混合均匀并在机械压实下，达到密实，无侧限强度要满足强度和承载能力要求。2、水泥稳定开级配碎石配合比设计水泥稳定开级配碎石与大孔碎石混凝土的基本区别在于组分配合比和成型试件不同。大孔碎石混凝土配合比以混凝土强度要求进行配合比设计，成型试件采用150×150×150mm试模，取28天强度作强度验证标准。而水泥稳定开级配碎石配合比以设计强度为依据，同时达到排水要求，采用Ф150×150mm试模，成型试件取7天无侧限抗压强度和透水性试验作验证标准。如何选择碎石级配，掺入多少水泥，才能满足基层承载、排水双重功能要求，至关重要。材料的选择（1）水泥：应优选普通硅酸盐水泥，初凝时间大于3h，终凝时间小于6h，其它指标符合国家现行水泥标准；（2）碎石：应选用洁净、坚硬的碎石，压碎值不应大于30%，最大粒径为20cm，且不得超过层厚的2/3， 以下粒径含量不应大于10%，集料级配应满足透水性要求（渗透系数不得小于300m/d）（3）水：饮用水或经检验合格的其它水源组分配合比的选择进行组分配合比设计时，应考虑下列影响因素：根据设计透水系数（k=1200m/d），选择相应的级配碎石，碎石的技术指标应符合现行国标。水泥、碎石按设计试配比例掺配后，按无机结合料稳定土击实方法分别进行重型击型，求出ρ干max及最佳含水量W值。根据规范对基层压实度的要求（98%），确定试件的干容重ρ干=ρmax×.已知最佳含水量W，求出湿容重。已知试模体积得，计算试件质量。制取试件9或13个试件为一组。以7天无侧限抗压强度作为评选最优配合比指标。（5）计算材料配合比及每m3混合料的水泥用量，已知：W值，n值； 计算水泥：碎石：水组合比例，再根据ρ干max计算每方用量。3、水泥稳定开级配碎石质量控制试验路段情况隧道路面基层厚15cm，水泥稳定碎石透水层透水系数要求≥300m/d，碎石最大粒径小于25mm，设计强度为4Mpa.⑴主要施工机械及施工方法：YZ18JC压路机和750L强制拌和机、6台1m3运输车，气夯一台，人工摊平。⑵施工工艺：YZ18JC压路机静压一遍，微振四遍，最后静压一遍，要求碾压后无轮迹。水泥稳定开级配碎石透水基层的质量控制施工准备工作质量控制⑴原材料及机械准备严格按试验室设计配比进行施工，现场控制好砂﹑碎石及水泥等原材料应符合规范要求。采用强制式混凝土拌和机，拌和能力不能低于750L.⑵施工放样及标高控制在准确测量出基准线后，在两侧的电缆沟上用墨线标出基层顶面标高及水泥混凝土路面标高线，做为施工人员高程和松铺系数控制依据。⑶清扫杂物，安装排水管道在铺筑混合料前一定要清除原地面杂物、用清水把浮浊物清洗干净，将污水排出洞外，防止污水浸入中心排水沟。中心排水沟必须按设计把打好排水孔的预制混凝土圆管安装就位，管上用洁净的1-2cm的碎石覆盖。施工质量控制水泥实际用量应高于设计用量的～左右，含水量应大于最佳含水量1～2%.为防止混合料离析，漏斗口应加串筒。运输车辆将拌和好的混合料运到现场后，根据松铺厚度标线进行摊铺、整平，用三米直尺横向刮平，多推少补，挂线调整横坡。摊铺路段长度采用时间控制，一般控制在2h以内，根据拌和与运输能力，该项工程铺筑长度约15m左右。摊铺好一段碾压一段，碾压按着从两侧向中间的顺序，两轮相错1/3，用18T压路机稳压1-2遍，再微振3～4遍；在一段施工压实后，将横向施工缝切成平直缝，以便与后序路段施工衔接。施工过程中选有代表性的点，采用灌砂法检测压实度，满足规范要求后停止碾压。碾压终止检测的压实度见表4.施工时要记录碾压遍数、松铺系数﹑碾压时间等，以便总结、提高。工后质量检测⑴透水性对比试验在透水试验条件不具备的情况下，参考沥青路面渗水试验实测渗透系数K，配合比相同，集料的级配不同对渗水系数及强度影响较大，特别是一下含量最为突出。⑵选100m作试验路段，按试验室式配选择最佳配合比，混合料经搅拌、运输、摊铺整平、碾压后，用三米直尺检测平整度指标，符合设计要求。⑶在透水基层试验路段钻取4个Ф10×10cm圆柱体芯样，芯样完整性好，强度满足设计要求。4、结论试验路段证明，水泥稳定开级配碎石透水层，采用常规试验检测方法，施工机械设备投入不多，可降低工程造价，各项指标满足基层强度及透水性要求。在高速公路的隧道基层及其他有排水要求的基层中值得推广应用。参考文献：1、《公路排水设计规范》JTJ018-972、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
火山灰水泥和矿渣水泥在用途上没有太大的区别！目前而言市面上的水泥多数都是火山灰水泥
水泥稳定碎石基层沥青路面容易产生裂缝,特别在重载交通条件下,路面结构更容易过早破坏｡提出通过调整级配来改善水泥稳定碎石基层的路用性能的思路｡对掺粉煤灰水泥稳定碎石进行配合比设计;通过级配对水泥稳定碎石路用性能影响研究,得出最佳级配类型｡ 1 混合料组成及配合比设计 混合料组成 在研究掺粉煤灰水泥稳定碎石时,应根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中水泥稳定碎石的级配范围,考虑了规范范围内典型的五种级配,即级配范围的上限､中限､下限和上顶下底及下顶上底,见表1｡本文只采用中限和上顶下底及下顶上底三种级配,中限级配采用根据现场材料情况调整趋向规范中值级配(GD)｡混合料配合比中,水泥剂量定为5%,粉煤灰剂量定为10%,即配合比是水泥:粉煤灰:碎石为5:10:85｡ 采用重型击实试验方法确定水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度｡具体试验方法参照《公路工程无机结合料稳定材料实验规程》(JTJ057-94),养生温度20±2℃,养生湿度90%,养生期的最后一天浸水24小时｡最佳含水量和最大干密度试验结果如表2所示: 设计思想 选择良好的集料级配,适当的水泥粉煤灰比例,确定混合料合理的集料､结合料含量,从而设计出具有良好路用性能的混合料｡以最大干密度的结合料来填充集料间的空隙,提高了混合料的最大干密度,从而改善混合料的力学性质,提高了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层各方面的路用性能指标｡ 设计方法步骤 (1)级配选择｡各种不同粒径的集料,按照一定比例搭配起来,才能达到较高的密实度和较大的摩擦力｡因此,要求碎石集料有一定的级配｡但施工时所用碎石集料颗粒不均匀,原材料级配基本不符合工程使用要求｡所以,原材料选定后,要对集料进行级配设计和级配调整,使其合成级配尽量满足设计级配的要求｡ (2)水泥粉煤灰结合料比例的确定｡结合料的具体比例,由结合料的强度试验确定｡ (3)其他路用性能检验｡初步拟定配合比后,综合考虑混合料的抗拉性､刚度､耐久性､抗疲劳性､抗裂性等路用性能,得出最佳粉煤灰含量,从而确定最佳配合比｡ (4)最佳级配确定｡在确定最佳粉煤灰剂量后,变化集料级配,通过混合料路用性能验证,分析规范中三种典型级配对混合料路用性能的影响,得出最佳级配｡ 2 贝雷法在水泥稳定碎石级配设计中的应用 根据贝雷法对混合料嵌挤状况的评价方法,对以上所选的5种不同级配对应的CA值､FAc值和FA f值进行计算,计算结果见表3: 由表3可以看出,级配XS和下限的CA值均在～之间,集料级配所形成的骨架结构较好,混合料比较容易压实｡ 级配GD､上限和SX级配的CA值分别为､和,大于或接近,表明细集料较多,粗颗粒较少,互相之间不能完全嵌挤,处于一种悬浮状态｡但同时,FAc和FAf都在建议范围之内,说明其细集料均符合嵌挤结构｡ 3 性能研究 强度特性研究 水泥稳定碎石基层的力学性能主要包括无侧限抗压强度和劈裂强度｡笔者通过不同龄期混合料的力学性能指标,来研究随着级配的变化混合料的力学性能变化｡ (1)无侧限抗压强度｡ 三种混合料强度随着龄期的增长而增大,但是强度随龄期的增长的幅度不同｡ 混合料要形成较好的强度,既要有足够的结合料粘结集料,又要有合理级配的集料形成坚实的骨架｡水泥稳定碎石7天抗压强度顺序大小依次为XS-10>GD-10>SX-10｡其中XS级配骨架结构较好,说明骨架结构对早期强度起主要作用｡180天抗压强度由大到小依次为GD-10>SX-10>XS-10｡其中,级配GD和SX密实型较好｡由此可见,结构密实性对混合料的后期强度影响较大｡ 骨架结构对混合料早期强度其主要原因是,在抗压试验中,初期的破坏主要现象是石料与石料之间的分离,破坏的原因是硬化后的水泥､细集料部分强度不是很高,不能给粗集料骨架提供必要的约束｡初期时粗集料骨架的约束作用在逐渐增强,粗集料骨架作用得以发挥｡所以混合料粗集料形成良好的骨架结构,在龄期较短时混合料的抗压强度比悬浮密实混合料的抗压强度高一些｡ (2)劈裂强度｡ 三种水泥稳定碎石混合料强度随着龄期的增长而增大,但是强度随龄期的增长的幅度不同｡不同级配的水泥稳定碎石劈裂强度的顺序大小依次为GD-10>SX-10>XS-10｡其一般规律是级配越粗,劈裂强度就越低｡ 产生这样规律的原因是,与抗压强度试验不同,混合料中粗集料是否相互嵌挤形成骨架,以及集料之间内磨阻力对劈裂强度影响不大｡对无机结合料稳定粒料土劈裂强度影响更多的是混合料中的粘结力以及水泥石与集料交界面过渡区的抗拉强度｡ 刚度特性研究 水泥稳定碎石刚度特性主要研究其抗压回弹模量值｡ 随着龄期的增长,水泥稳定碎石混合料的抗压回弹模量总体上呈上升的趋势｡龄期为90天的抗压回弹模量其大小顺序为:GD-10>XS-10>SX-10｡掺10%粉煤灰水泥稳定碎石的抗压回弹模量值1500MPa附近波动,即随着级配的变化抗压回弹模量值变化不大｡ 产生这样规律的原因是,集料的弹性模量及它在整个混合料中的所占的体积,对无机结合料稳定粒料土的模量有很大的影响｡集料的刚度影响集料约束水泥石应变的能力,坚硬致密的集料弹性模量大,用它们配制的水泥稳定碎石模量较高,通常集料弹性模量比水泥水化后形成的水泥石弹性模量大｡因此,集料在混合料中所占的体积不变时,混合料的抗压回弹模量变化不大｡ 温缩特性研究 (1)温缩系数随温度的变化关系｡ 试验结果可以得出: 龄期为28天,水泥粉煤灰剂量相同条件下,根据掺粉煤灰水泥稳定碎石基层在低温段､高温段和总体上的平均温度收缩系数变化情况,可以得出平均温度收缩系数大小排序为:XS-10>GD-10>SX-10｡ 影响水泥稳定材料热胀缩性的主要因素包括各组成矿物的含量和热胀缩性质以及结构的强度｡将水泥稳定类的各组成部分的热胀缩系数汇总如下: 各种胶结物､粘土矿物及次生矿物具有较大的热胀缩系数,而集料中的原生矿物一般有较小的热胀缩系数｡ 级配的及以下填料含量的排列顺序是:XS-10> GD-10>SX-10｡可见,温缩系数与填料含量有非常明显的相关性,填料含量多,则温缩系数大;填料含量少,则温缩系数小｡这其中的主要原因可能与填料中的次生矿物有关,因为次生矿物的温缩系数较大｡还有,随着填料含量的增加,集料总体比表面积增加,从而水泥稳定材料中新生胶结物质的分散度增加,导致胶结物质对温缩性的贡献增加,宏观表现为温缩系数增大｡ 4 混合料路用性能综合分析 我国《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)规定:以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标,计算路面结构层厚度｡对高速公路､一级公路､二级公路的沥青混凝土面层和半刚性材料的基层､底基层应进行层底拉应力的验算｡ 《公路工程基层施工技术规范》(JTJ034-2000)对于半刚性基层材料仅仅规定了7天的饱水抗压强度这一个指标,其他指标没有作具体的明文规定,因此有必要对各种指标进行综合分析,以确定各种指标间的关系,使得在设计施工时,对各种指标都有所考虑｡另外,综合考虑了抗压强度､劈裂强度､抗压回弹模量､温缩开裂系数､干缩开裂系数､抗冲刷性能等一系列的指标后,能否找到一种满足上面各种性能的一种配合比｡ 水泥稳定碎石各种路用性能在要求往往是互相矛盾或互相制约的,照顾了某一种性能,很可能降低另一方面的性能｡因此,为了使水泥稳定碎石基层在使用过程中各种性能找到一个最佳结合点,使用简单加权的方法对多指标进行综合分析｡ 该种方法就是在考虑水泥稳定碎石的各种性能同等重要的前提下(权值相同),以不同试验方案在试验过程中所得的各性能优劣简单排序,然后数值相加,根据总积分值来讨论不同方案的综合使用性能,总积分值越小,则该方案的综合路用性能越好｡
水泥混凝土结构裂缝的影响、成因及防治策略论文
在平时的学习、工作中，大家都不可避免地会接触到论文吧，论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。写起论文来就毫无头绪？以下是我精心整理的水泥混凝土结构裂缝的影响、成因及防治策略论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
摘要： 水泥混凝土，也称水泥砼，由水、水泥以及多种的混合材料组成，广泛地运用于工程施工。由于水泥混凝土结构施工会受到温度、水分、技术条件等多种因素的影响，所以在使用过程中非常容易出现裂缝。结合工程实际，简要分析了水泥混凝土结构工程施工中出现裂缝的原因，并提出了相关防治措施。
关键词： 工程施工；水泥混凝土结构；裂缝；结构病害；
水泥混凝土结构裂缝，是水泥混凝土施工过程中常见的结构病害。如果处理不及时，会使水泥混凝土出现严重结构性损坏，不仅增加了水泥混凝土结构的施工造价成本，同时也缩短了水泥混凝土结构的使用年限。由于部分水泥混凝土结构施工工期较紧，对水泥混凝土结构裂缝处理不够及时，导致水泥混凝土结构建筑物在使用过程中达不到预定要求。在实际施工过程中，应在分析水泥混凝土结构产生裂缝原因的基础上，及时制订施工防治技术方案，保证水泥混凝土结构施工的持续、有效开展。
1、工程施工中常见裂缝类型
由水泥混凝土集配问题引起的裂缝
现场施工人员经验主义作祟，未能及时掌握和调整施工现场水泥混凝土配比，一味地使用实验室配比，没有根据施工现场条件及时调整水泥混凝土结构配合比例，或者使用的原材料不合格，都极易造成水泥混凝土结构的裂缝。例如在水泥混凝土结构配比中，对各类原材料、水、外加剂等因素控制不当，结构物的强度达不到设计要求，就会产生裂缝[1]。
由环境原因引起的裂缝
水泥混凝土结构环境原因引起的裂缝，主要指的是由于水泥混凝土结构施工过程中温度、湿度等环境因素的变化对结构物引起的裂缝。施工过程中出现了较大的温、湿度等环境因素变化时，会导致水泥混凝土结构物理性能发生变化，进而出现裂缝。
由基础原因引起的裂缝
水泥混凝土结构基础原因引起的裂缝，主要是指在施工过程中没有对回填土进行挤密夯实而进行水泥混凝土结构施工所产生的裂缝；如果地基土质过于松软，在水泥混凝土结构施工前未进行夯实处理，同样也会出现水泥混凝土结构裂缝。如果水泥混凝土结构物长期被基础中的渗水浸泡，也会出现不均匀裂缝[2]。
由后期养护不当引起的裂缝
水泥混凝土施工过程中，应及时进行水泥混凝土养护。如果养护不及时，水泥混凝土面层将会出现干缩性裂缝，出现水泥混凝土表面“起皮”现象；或因温度不够达不到水泥混凝土终凝条件，水泥混凝土整体出现“断板”现象。
2、水泥混凝土结构裂缝带来的影响
容易埋下安全隐患，由于水泥混凝土结构裂缝的出现会影响到水泥混凝土建筑物原有的承载能力，进而缩短了水泥混凝土结构物的正常使用时间。在建筑施工过程中，裂缝的存在可能会造成大量的返修，浪费材料，延误工期，最终造成巨大的`经济和名誉损失。水泥混凝土结构裂缝会对建筑的外观质量造成极大的影响，影响工程的质量验收和后续款项的结算。
3、工程施工过程中，水泥混凝土结构裂缝产生的原因
在水泥混凝土结构施工过程中，受到温度、湿度、原材料本身以及施工技术等多方面因素的影响，会导致水泥混凝土结构出现裂缝。
原材料的影响
水泥混凝土中的原材料对水泥混凝土结构的质量起着至关重要的作用，一旦在施工过程中采用了不合格的原材料，就容易引起水泥混凝土裂缝现象：粗细集料含泥量过大会导致与水泥的黏合度不足；粗集料针片状比例过大、粗细集料配比不均会导致水泥混凝土密实度不足；水泥的最佳用水量及初、终凝时间等会对水泥混凝土结构的整体强度和水泥混凝土结构后期养护产生影响。
施工技术的影响
在水泥混凝土结构施工过程中，要采用科学的施工技术，加强对工程管理制度、施工组织设计的时间节点等关键要素的管理。在对水泥混凝土地面施工时，要对原地面进行找平、填土、分层夯实施工，不然会使水泥混凝土路面因受力不均而产生裂缝和“断板”现象。在水泥混凝土路面施工中，要将水泥混凝土路面振捣密实，切勿出现空洞而影响水泥混凝土路面的使用年限。在水泥混凝土施工养护的过程中，要及时观察和监测水分和温度变化情况，及时掌握水泥混凝土的初、终凝时间，实施喷水、覆盖保温设施。要保证水泥混凝土结构终凝后，才可以拆除模具，以免因水泥混凝土结构未达到强度而产生裂缝，影响水泥混凝土结构的正常使用。
物理性能的影响
由于水泥混凝土属于脆性材料，环境中温度、湿度对其影响较大。在温度、湿度数值出现较大变动时，水泥混凝土结构的应力也会出现相应的变化，导致水泥混凝土结构裂缝的产生。
4、工程施工中水泥混凝土结构裂缝的预防措施
水泥混凝土结构裂缝会对建筑物整体结构埋下隐患，有可能影响到人民群众的生命财产安全。通过对水泥混凝土结构裂缝产生原因的分析，需要对其做出积极的事前、事中、事后预防。
设计过程中的预防措施
科学制订水泥混凝土的配置比例。在水泥混凝土结构配比方案制订时，要合理控制水灰比，各类外加剂的添加要符合施工现场的实际情况。在实验室水泥混凝土配比符合施工要求的情况下，要在现场及时调整配比，不能一贯地依赖于实验室的配比结果。要根据水泥混凝土结构的高度、宽度、长度及时调整钢筋分布，使水泥混凝土结构应力分布均匀。加大对水泥混凝土原材料的质量监测力度，杜绝使用不合格的原材料。要根据实际情况，适时对水泥混凝土配比进行合理调整。
施工过程中的预防措施
水泥混凝土结构的施工过程是影响工程质量的关键步骤，科学的施工工序是决定水泥混凝土结构是否产生裂缝的重要因素。在施工前要注意水泥混凝土结构原基层的平整度；施工中要严格根据设计和工艺进行施工，保证水泥混凝土结构合理的施工配合比例，满足水泥混凝土结构设计强度与材料和易性的质量要求；在水泥混凝土运输过程中时，要对水泥混凝土采取保水、保温等相关的防护措施；在水泥混凝土浇筑过程中，要适时控制水泥混凝土的出料速度，并保证水泥混凝土结构浇筑过程中要振捣密实、均匀。要注重二次抹压在水泥混凝土施工工程中的重要作用，二次抹压能够减少水泥混凝土结构裂缝的出现。二次抹压时，要适时掌握水泥混凝土结构的初、终凝时间，如果抹压时间过晚，水泥混凝土结构已经逐渐凝固，即使抹压也不能使水泥混凝土结构物理外观形态变化；如果抹压时间过早，二次抹压后水泥混凝土结构才会产生裂缝，不会对水泥混凝土结构物理外观产生影响。所以，工程施工人员需对抹压的时机进行控制，介于水泥混凝土结构初凝和终凝之间的时间段进行抹压，方能减少裂缝的产生，提高水泥混凝土结构的质量[3]。
养护过程中的预防措施
水泥混凝土结构的养护要严格按照水泥混凝土结构养护国家标准来实施，使水泥混凝土结构的裂缝降到最低。要加强温、湿度监控，严格按照水泥混凝土结构设计要求，对水泥混凝土养护的温度、湿度和技术条件进行把控；要采取措施，合理控制温度、湿度数值的变化范围，在施工中可采用水泥混凝土结构表面覆盖塑料薄膜、草席的方法，保证水泥混凝土结构物的温度，适时人工洒水来保证水泥混凝土所需的湿度。另外，在工程施工过程中，要保证水泥混凝土结构养护工作周期满足规范要求，通常情况下水泥混凝土结构养护周期为7～15d，工程施工过程中的具体养护时间应根据施工现场的实际风力、温湿度等情况而决定[4]。
5、结束语
目前，水泥混凝土结构施工已经普遍使用到了各类工程中，水泥混凝土结构的质量直接影响着工程质量。本文简要分析了水泥混凝土结构工程施工中出现裂缝的原因，并提出了防治水泥混凝土结构裂缝的措施。但是，水泥混凝土结构裂缝牵扯的因素较多，在实际工程施工中很难避免。要在水泥混凝土结构工程项目施工过程中，从施工的各个环节进行水泥混凝土结构裂缝的预防控制，使工程施工的质量和效率得到有效的保障，使建设物的使用年限得到有力的保证。
6、参考文献
[1]冯树合.工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].江西建材,2014(3):74.
[2]吴巍.基于工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防措施的分析[J].中华民居(下旬刊),2014(6):333-334.
[3]赵晓春.工程施工中水泥混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].科技致富向导,2014(29):262.
[4]沈亚萍.房建施工中混凝土结构出现裂缝的原因及预防[J].四川水泥,2015(6):225.
水泥喷粉深层搅拌桩沉桩问题分析及处理论文
摘要：深层搅拌桩进行地基加固有喷粉和喷浆两种施工方法，设计人员在地基天然含水量大于60％的情况下，从降低地基含水量考虑，常常选用喷粉法。而在天然地基含水量大的情况下采用喷粉法施工，由于流塑状淤泥在喷粉施工时风压气流的作用下，在搅拌过程中因受扰动发生液化，强度来不及形成，造成沉桩。通过施工现场试验，证明改用喷浆法施工的搅拌桩解决沉桩问题是有效的，工程造价变化不大，是可行的。
关键词：路基工程 深层搅拌桩 沉桩 喷浆法
一、前言：
深层搅拌桩经过近二十年的发展，由于施工技术和施工机械的成熟已经被广泛地用于软土地基加固、边坡支护、基坑及堤坝防渗等方面。深层搅拌桩可以增加软土地基的承载力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，以及具有快速、经济、有效等特点，而被应用在公路桥头软土地基上，以加快公路的施工进度，消除或缓解桥头跳车等问题。其施工方法分为喷粉和喷浆两种方法。设计人员在地基天然含水量大于60％的情况下，从降低地基含水量考虑，常常选用喷粉法。由于地质条件千变万化，其中若存在淤泥含水量过大，采用喷粉法则可能出现沉桩问题。以下通过对采用喷粉法出现沉桩工程问题分析及提出处理方法与同行探讨。
二、工程实例
1、工程简况
某高等级公路在K9+753~K10+836桥头186m采用水泥喷粉桩处理，水泥喷粉桩按正三角形布置，桩径采用50cm，桩距，平均桩长10m，水泥掺入比15%，即每延米50kg水泥，标号425#。施工单位在施工配套设备进行标定、试桩方案经过监理单位和业主单位同意的情况下采用喷粉法进行试桩试验，共试59根，其中的21根桩发生沉桩，沉桩深度一般为不等。
2、沉桩原因分析
水泥深层搅拌桩加固机理是通过水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体。因此，可从地质、施工工艺两方面来分析沉桩原因。
地质方面，由于各地质层土质的差异而产生水泥加固土的效果不同，一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度（PH值）较低的粘性土加固效果较差。各地质层的含水量的不同，也是引起水泥和土一系列化学反应而形成强度的速度不同的原因。
施工工艺方面，水泥与土搅拌不均匀，甚至水泥与土无法混合。这与施工机械的各施工参数有关，如钻进速度、钻头转速、提升速度、喷粉压、水泥用量等有关。必须通过试验桩根据不同地质层、不同土质、不同土压力找到合适的施工参数，加以严格控制，使桩体均匀，防止缩颈、断颈等现象。
1）地质方面
在第一次试桩的一排7根桩中，靠路线前进方向右侧有4根桩沉桩。在试桩后第七天对其中两根进行抽芯检测，发现桩体上均有两段水泥明显不凝固。在试桩后第十天对发生沉桩的地质进行补勘，具体地层由上至下为：
①填砂：河砂，层厚为.
②粉质粘土：灰黄、灰褐色，可塑，稍湿～湿，随深度增加渐变为软塑状，层厚为。
③淤泥：深灰、灰黑色，软塑～流塑，饱和，粘性强，滑腻，岩性均一，底部含腐殖物，层厚为。
④淤泥质粘土：灰、青灰色，软塑，饱和，粘性较强，均匀，层厚为。
⑤淤泥夹砂：灰、青灰色，软塑，含较多中粗砂，含量在30%～50%，松散状，层厚为。
⑥砂层：浅灰色，稍密～中密，饱和，以粗砂为主，含粘性土，级配良好，层厚为。
⑦粉质粘土夹砂：灰黄、棕黄色，软塑，湿，含量在20%～50%，岩性不均，层厚为。
⑧砂层：以中粗砂为主，灰白、灰黄色，中密，饱和，含粘性土，级配良好，层厚为。
软土物理力学指标很差，淤泥平均含水量为90%，天然孔隙比，直快剪C=，φ=。
从以上地质补勘分析，主要有以下原因：
（1）由于该段淤泥含水量为90%，而喷粉（50～60kg/m）后水泥在桩体内吸水是有限的，参照相近项目试验结果可知，短期内水泥加固土含水量减少量低于水泥掺入比，也就是该段淤泥经水泥加固土的含水量仍为75%以上，搅拌时的土和水泥还是处于流塑～软塑状，压缩模量小，抗剪强度低；喷50～60kg/m水泥9m后增加4500~5400KN自重力。处于流塑～软塑状水泥加固土压缩模量小，自身自重引起桩压缩量就大；水泥加固土抗剪强度低自身自重引起侧向挤出量大；
（2）桩身周围土受扰动土体下沉后，土对桩侧表面产生向下的负摩阻力。当土和水泥还是处于流塑～软塑状、压缩模量小、抗剪强度低时，在负摩阻力的作用下发生沉桩。
（3）该段淤泥的灵敏度大，灵敏度是原状试样的无侧限抗压强度与相同含水量重塑试样的无侧限抗压强度之比。从试桩现场，试桩桩位砂垫层表面挤压出来的`淤泥很稀，表明其重塑后强度很低，灵敏性高。
（4）喷粉在桩体内吸水，引起桩体周围土体孔隙压力消散、产生下沉，短时间增加对桩体的负摩阻力，而此时水泥加固土的强度很低且增长慢。
总的来说，是在喷粉初期，水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩。
2）施工工艺方面
在施工工艺方面，针对沉桩问题，结合地质情况较差的实际，在施工工艺上找沉桩的原因。试桩时各施工参数（钻进速度、钻头转速、提升速度、喷粉压、水泥用量等）作了有效控制。在第二次试桩52根桩中，采用不同钻进速度、不同钻头转速、不同提升速度、不同喷粉压、不同水泥用量进行严格控制。试桩中虽然采用加大喷粉量至75kg/m,仍未解决沉桩问题。
察看试桩现场，试桩桩位砂垫层表面存在大量淤泥，据分析软塑～流塑状淤泥是在喷粉施工时风压气流的作用下，搅拌过程中因受扰动发生液化，液化的淤泥上涌至地表面，造成桩体范围内淤泥质的减少而沉桩。
增加喷粉量解决不了沉桩问题的原因在于：
（1）增加喷粉量即增加桩体自重力；
（2）增加喷粉量导致喷粉在桩体内吸水量增加，引起桩体周围土体孔隙压力消散加快、产生下沉，短时间对桩体的负摩阻力增大，因增加喷粉量水泥加固土的强度提高不显著，在喷粉初期，水泥加固土的强度仍承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩。
3、处理方法
通过以上分析，沉桩是由于在喷粉初期，土体受扰动，水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩。改用在水泥浆液中加入适量的早强剂喷浆法施工可以解决喷粉法施工成桩初期水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力发生沉桩问题。主要原因：
（1）早强剂可以使水泥加固土的强度迅速提高，而早强剂在水泥浆中搅拌可以较均匀；
（2）水泥浆液注入土体发生水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体时，浆液本身存在足够水，不需吸收天然地基的水，并未引起桩体周围土体孔隙压力消散、产生对桩体的负摩阻力。
因此，改用喷浆法施工并在水泥浆液中加入适量的早强剂，以解决喷粉法施工成桩初期水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩的问题。
喷浆施工参数：
成桩直径： 50㎝
钻进速度： 控制在2～3档（30～50cm/min）
电流表读数： 进入持力层I≥60A
桩底持续喷浆搅拌时间： ≥30s
提升喷浆速度： ≤30cm/min
喷浆压力： ～
水泥浆水灰比：
早强剂掺量（水泥掺比）：
水泥浆搅拌时间： ≥30min（每拌）
喷浆搅拌桩施工工艺按中华人民共和国交通部发布《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96关于加固土桩技术规范进行。全部穿过淤泥进入持力层50㎝。
以上施工参数进行现场试桩，试桩七天后进行桩体抽芯检测，从桩体抽芯结果来看，成桩连续性与完整性均较好，无沉桩问题。由业主组织设计单位、监理单位和施工单位召开软基处理技术专题会议，决定K9+753~K10+836桥头186m原采用喷粉法施工搅拌桩改为喷浆法施工，原合同单价不变。该段在改用喷浆法施工后，无出现沉桩问题，证明采用喷浆法施工的搅拌桩解决沉桩问题是有效的。工程造价变化不大，经济上是可行的。
三、结语
在高含水量软基中采用深层搅拌桩处理，从降低地基含水量考虑，常常选用喷粉法施工。而当采用喷粉法出现沉桩问题时，改用在水泥浆液中加入适量的早强剂喷浆法施工来解决沉桩问题。经实践证明采用喷浆法施工的搅拌桩解决沉桩问题是有效的、经济上是可行的。
旧水泥混凝土路面碎石化技术应用的探讨工学论文
摘 要：旧水泥混凝土路面碎石化技术应用，碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。
关键词：碎石化技术；施工质量标准；结构组合；使用条件
1 概述
碎石化的定义
水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2~40cm，力学模式趋向于级配碎石。
碎石化技术的主要特点
通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度，防止反射裂缝的发生，同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点：碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀；碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度；碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。
碎石化技术的主要优势
旧水泥混凝土路面碎石化后，可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层，新加铺面层可以是沥青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面。
碎石化技术专用设备及特点
实施碎石化的主要设备为MHB（Multipe-Hed Breaker）多锤头破碎机和Z型压路机。
多锤头破碎机(MHB)由两部分组成，前半部分为柴油发动机动力系统，后半部分为破碎系统，中间备有2排各3对650kg的锤头，两侧各有1对865kg翼锤。每对锤头的'提升高度可以根据需要随意调节，其最大提升高度110cm。
MHB的破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用，其具有以下特点：整幅车道宽度单次多点破碎；锤击功可以方便调节；破碎效率很高；破碎后颗粒组成特性较好；破碎后的表面平整度较高；方便调节，作业灵活。
Z型压路机是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机，自重不小于10吨，其作用是进一步碾压碎石化后的路面，为加铺提供一个平整的表面。
石化技术的强度形成机理
水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。
（1）碎石化后表层约2~5cm，在压实过程中，颗粒被压密，形成嵌挤薄层，通过洒布透层油，具有较高的黏结力，并具有一定的强度和稳定性；
（2）碎石化层上部厚度约10cm，强度主要有：一是来源于内摩阻角，粒径越大则内摩阻角越大；二是来源于预应力，水泥混凝土面板在破碎时，混凝土产生侧向体积膨胀，混凝土颗粒的粒径越小，膨胀趋势越大，产生的预应力越大；
（3）碎石化层下部厚度约10cm，是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构，该结构静定且自稳，具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构，在外力作用下产生咬合嵌挤作用，比普通嵌锁作用更大，提供的强度更高，具有更好的结构稳定特性。
2 MHB碎石化施工质量标准
路面碎石化后的粒径范围要求
水泥混凝土板块一般在20~26cm之间，破碎后顶面粒径较小，下部粒径较大。路面碎石化后的粒径是控制基层强度及新加铺路面不出现早期反射裂缝的关键参数，作为控制碎石化工艺的关键指标，参照国外资料及国内研究成果，碎石化粒径应满足表要求。
路面碎石化后顶面的当量回弹模量和回弹弯沉要求
水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是新加铺结构设计的基本参数之一，一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值宜控制在150~500MPa之间。碎石化后的回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系，在将碎石化后的板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下，可以参照路面补强公式得到：
Ez=（1000pD/l0）m1m2
式中：p-弯沉测定车的轮胎压力；
D-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载直径；
l0-原路面计算弯沉；
m1-用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比，即轮板比，一般取；
m2-原路面当量回弹模量扩大系数。
MHB碎石化施工质量标准及检测频率
为满足直接加铺面层的技术要求，保障加铺层施工质量，根据课题研究和实验路的测试，结合路面设计的规范要求，提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率。
碎石化层作为基层直接加铺沥青路面，目前我国技术规范中没有相应规定，本技术指标要求是在参考我国现行技术标准《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）和原技术标准（JTJ034-93）的基础上，结合实验路的实际情况提出的，具体实施中可以灵活掌握。如果碎石化层的表面平整度与上述要求差异较大，在铺筑沥青路面前，必须进行处理。处理措施主要有：
（1）据平整度情况合理合理选择沥青混合撩的型号；
（2）填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青，再进行压实；
（3）采用其他合适的技术措施进行找平。如果不进行找平，可能会影响沥青路面的平整度，影响路面的使用效果。
3 碎石化后沥青加铺层结构组合
结构组合的原则
研究表明，工程中可能出现的碎石化后颗粒粒径或回弹模量的不同情况，可采用的结构组合原则有：
（1）碎石化施工中应尽量参照推荐的颗粒粒径和回弹模量推荐范围进行破碎，在此范围内时，沥青加铺层要求采用密级配沥青混凝土，并可考虑加铺防水封层；
（2）当碎石化后颗粒粒径稍偏大、回弹模量偏高时，可考虑采用开级配大粒径透水性沥青碎石（简称为LSPM）加防水封层的结构组合方式，其上沥青混凝土仍需采用密级配；
（3）当碎石化后颗粒粒径稍偏小、回弹模量偏低时，要保证加铺层总厚度，可考虑设置FDAC抗疲劳层，以防止疲劳开裂，其他沥青层仍需采用密级配；
（4）回弹模量小于120MPa时需要考虑增设补强层，按照新建路面结构设计。 沥青加铺层四种机构组合方式
（1）作透层、封层后，直接加铺上、中、下面层的密级配沥青混凝土；
（2）加铺LSPM，然后采用两层两面的形式；
（3）加铺抗疲劳层后，再加铺沥青混凝土；
（4）加铺无机结合料稳定类基层，然后加铺沥青面层。
根据研究成果，碎石化后的回弹模量大致可分为5个级别，相应的加铺结构组合形式可按表3标准选取。
4 碎石化技术适用条件和注意问题
碎石化技术的使用条件
碎石化的技术条件
碎石化技术是旧水泥混凝土路面重建技术的主要方案之一，国内外研究和工程实践证明，只要旧水泥混凝土路面满足表4所列条件，就可以应用碎石化的技术进行重建改造。其他因素如板块断裂程度、坑洞、接缝损坏、表面裂缝与层状剥落等不是决定应用碎石化技术的必要条件。
碎石化的经济条件
碎石化工艺应用与原路面补修存在经济平衡点，这个平衡点可用修补比率来反映，国外算例中修补比率为13%左右，山东的经济平衡点是修补面积为20%~25%时，进行破碎改造更为经济。
直接加铺面层时的技术要求
水泥混凝土路面碎石化后直接加铺沥青面层时，应遵循如下原则：
（1）回弹模量平均值一般在150~500MPa左右，部分原路面水泥混凝土材料较好时，回弹模量会更大，现场测试中出现个别值在600MPa、700MPa的情况，进行上部结构设计时，必须将弯拉指标作为主要设计指标；
（2）等级较高的公路上，碎石化层上的沥青混凝土结构一般不宜小于12cm；
（3）实验段已用于80%（整幅路面）断板的水泥混凝土路面，80%以下断板时使用不会有问题；
（4）上面层必须密级配防水型沥青混合料；
（5）必须完善排水设施；
（6）在碎石化程度较高，测试回弹模量数据较小时，应注意下面层的抗疲劳特性。
碎石化技术应用的注意问题
在满足技术、经济条件要求的前提下，应用MHB进行碎石化前还需要综合考虑以下因素：
（1）水泥混凝土路面基层的破坏程度决定了其碎石化施工的颗粒控制和工艺要求。对于损害严重的水泥混凝土路面，必须判断其基层状态。一般情况下，基层破坏程度越高。破碎后粒径越小。
（2）水泥混凝土路面基层的破坏程度是判断严重病害路面是否可用碎石化工艺的重要标准；当基层严重破坏时，碎石化后板块容易丧失颗粒间的嵌挤作用，导致模量下降，容易导致沥青路面层出现疲劳破坏。此时应用碎石化，应注意提高上部路面结构设计安全性。
（3）排水设施是碎石化的必须辅助工程。完善排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。
这里所有要求，共同构成碎石化技术的应用条件和决策依据，是确定旧水泥混凝土路面能否实施碎石化技术以及能否直接加铺沥青混凝土面层的必要条件。
结语：重点就碎石化使用条件、强度机理、加铺层组合、施工质量标准及检测频率的关键技术进行介绍，为旧水泥混凝土路面改造提供参考依据。
参考文献
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李宝键教授在“展望21世纪的生命科学”一文中谈到基因组研究计划研究重要性时，引用《Scinence》上“第三次技术命革”中的一句话：“下一个传大时代将是基因组革命时代，它正处于初期阶段。”在当前的研究水平上，只要涉及生命体重要现象的课题，几乎离不开对基因及其作用的分析。2000年6月26日，英美两国首脑会同公私两大人基因组测序集团向世人正式宣告，人基因组的工作草图已绘制完成。科学家把这作为生命科学进入新时代的标志，即后基因组时代(post-genome era)。因此有必要对基因组及其研究内容和进展作一个了解。1基因组学及其研究内容基因组(GENOME)一词是1920年Winkles从GENes和chromosOMEs组成的，用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1953年Watson和Crick发现DNA双螺旋结构，标志分子生物学的诞生，随着各学科的发展，当前生物学研究进入新的进代，在生物大分子水平上将不同的研究技术和手段有机的结合以攻克生物学难题。基因组研究可以理解为：(1)基因表达概况研究，即比较不同组织和不同发育阶段、正常状态与疾病状态，以及体外培养的细胞中基因表达模式的差异，技术包括传统的RTPCR，RNase保护试验，RNA印迹杂交，但是其不足是一次只能做一个。新的高通量表达分析方法包括微点阵(microarrary)，基因表达序列分析(serial analysis of gene expression，SAGE)，DNA芯片(DNA chip)等；(2)基因产物-蛋白质功能研究，包括单个基因的蛋白质体外表达方法，以及蛋白质组研究；(3)蛋白质与蛋白质相互作用的研究，利用酵母双杂交系统，单杂交系统(one-hybrid system)，三杂交系统(thrdee-hybrid system)以及反向杂交系统(reverse hybrid system)等。1986年美国科学家Thomas Roderick提出了基因组学(Genomics)，指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱)，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学。因此，基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段，以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能，它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。随着1990年人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)的实施并取得巨大成就，同时模式生物(model organisms)基因组计划也在进行，并先后完成了几个物种的序列分析，研究重心从开始揭示生命的所有遗传信息转移到从分子整体水平对功能的研究上。第一个标志是功能基因组学的产生，第二个标志是蛋白质组学(proteome)的兴起。2 结构基因组学研究内容结构基因组学(structural genomics)是基因组学的一个重要组成部分和研究领域，它是一门通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。遗传信息在染色体上，但染色体不能直接用来测序，必须将基因组这一巨大的研究对象进行分解，使之成为较易操作的小的结构区域，这个过程就是基因作图。根据使用的标志和手段不同，作图有三种类型，即构建生物体基因组高分辨率的遗传图谱、物理图谱、转录图谱。遗传图谱通过遗传重组所得到的基因在具体染色体上线性排列图称为遗传连锁图。它是通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率，确定他们的相对距离，一般用厘摩(cM，即每次减数分裂的重组频率为1%)来表示。绘制遗传连锁图的方法有很多，但是在DNA多态性技术未开发时，鉴定的连锁图很少，随着DNA多态性的开发，使得可利用的遗传标志数目迅速扩增。早期使用的多态性标志有RFLP(限制性酶切片段长度多态性)、RAPD(随机引物扩增多态性DNA)、AFLP(扩增片段长度多态性)；80年代后出现的有STR(短串联重复序列，又称微卫星)DNA遗传多态性分析和90年代发展的SNP(单个核苷酸的多态性)分析。物理图谱物理图谱是利用限制性内切酶将染色体切成片段，再根据重叠序列确定片段间连接顺序，以及遗传标志之间物理距离［碱基对(bp)或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)的图谱。以人类基因组物理图谱为例，它包括两层含义，一是获得分布于整个基因组30 000个序列标志位点(STS，其定义是染色体定位明确且可用PCR扩增的单拷贝序列)。将获得的目的基因的cDNA克隆，进行测序，确定两端的cDNA序列，约200bp，设计合成引物，并分别利用cDNA和基因组DNA作模板扩增；比较并纯化特异带；利用STS制备放射性探针与基因组进行原位杂交，使每隔100kb就有一个标志；二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段：首先是构建数百kb的YAC(酵母人工染色体)，对YAC进行作图，得到重叠的YAC连续克隆系，被称为低精度物理作图，然后在几十个kb的DNA片段水平上进行，将YAC随机切割后装入粘粒的作图称为高精度物理作图.转录图谱利用EST作为标记所构建的分子遗传图谱被称为转录图谱。通过从cDNA文库中随机条区的克隆进行测序所获得的部分 cDNA的5＇或3＇端序列称为表达序列标签(EST)，一般长300～500bp左右。一般说，mRNA的3＇ 端非翻译区(3＇-UTR)是代表每个基因的比较特异的序列，将对应于3＇-UTR的EST序列进行RH定位，即可构成由基因组成的STS图。截止到1998年12月底，在美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中分布的植物EST的数目总和已达几万条，所测定的人基因组的EST达180万条以上。这些EST不仅为基因组遗传图谱的构建提供了大量的分子标记，而且来自不同组织和器官的EST也为基因的功能研究提供了有价值的信息。此外，EST计划还为基因的鉴定提供了候选基因(candidantes)。其不足之处在于通过随机测序有时难以获得那些低丰度表达的基因和那些在特殊环境条件下(如生物胁迫和非生物胁迫)诱导表达的基因。因此，为了弥补EST计划的不足，必须开展基因组测序。通过分析基因组序列能够获得基因组结构的完整信息，如基因在染色体上的排列顺序，基因间的间隔区结构，启动子的结构以及内含子的分布等。3功能基因组学研究功能基因组学(functional genomics)又往往被称为后基因组学(postgenomics)，它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括：生物学功能，如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能，如参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育上功能，如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交，差示筛选，cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等，但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生，包括基因表达的系统分析，cDNA微阵列，DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异，因此需要建立模式生物体。比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制，阐明物种进化关系，及基因组的内在结构。目前从模式生物基因组研究中得出一些规律：模式生物基因组一般比较小，但编码基因的比例较高，重复顺序和非编码顺序较少；其G+C%比较高；内含子和外显子的结构组织比较保守，剪切位点在多种生物中一致；DNA 冗余，即重复；绝大多数的核心生物功能由相当数量的orthologous蛋白承担；Synteny连锁的同源基因在不同的基因组中有相同的连锁关系等。模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能，利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因，利用模式生物实验系统上的优越性，在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状，加深对基因组结构的认识。 此外，可利用诱变技术测定未知基因，基因组多样性以及生物信息学（Bioinformatics）的应用。4蛋白质组学研究基因是遗传信息的携带者，而全部生物功能的执行者却是蛋白质，它有自身的活动规律，因而仅仅从基因的角度来研究是远远不够的，必须研究由基因转录和翻译出蛋白质的过程，才能真正揭示生命的活动规律，由此产生了研究细胞内蛋白质组成及其活动规律的新兴学科——蛋白质组学（proteomics）。蛋白质组（proteome）是由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams于1994首先提出，并见于1995年7月的“Electrophonesis”上，指全部基因表达的全部蛋白质及其存在方式，是一个基因、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分，蛋白质组学是对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体的研究。它从蛋白质水平上探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制以及蛋白质群体内相互作用，为临床诊断、病理研究、药物筛选、药物开发、新陈代谢途径等提供理论依据和基础。 蛋白质组学旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式，内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式（修饰形式）、结构、功能和相互作用方式等。它不同于传统的蛋白质学科，是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律。但由于蛋白质具有多样性和可变性，复杂性，低表达蛋白质难以检测等，应该明确其研究的艰难性。总体上研究可以分为两个方面：对蛋白质表达模式（或蛋白质组成）研究，对蛋白质功能模式（目前集中在蛋白质相互作用网络关系）研究。对蛋白质组研究可以提供如下信息：从基因序列预测的基因产物是否以及何时被翻译；基因产物的相对浓度；翻译后被修饰的程度等。由于蛋白质数目小于基因组中开放阅读框（ORF, open reading frame）数目，因此提出功能蛋白质组学（functional proteomics），功能蛋白质指在特定时间、特定环境和试验条件下基因组活跃表达的蛋白质，只是总蛋白质组的一部分。功能蛋白质组学研究是位于对个别蛋白质的传统蛋白质研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质研究之间的层次，是细胞内与某个功能有关或某种条件下的一群蛋白质。对蛋白质组成分析鉴定，要求对蛋白质进行表征化，即分离、鉴定图谱化，包括两个步骤：蛋白质分离和鉴定。双向凝胶电泳（2-DGE）和质谱（MS）是主要的技术。近年来，有关技术和生物信息学在不断并迅速开发和发展中。蛋白质组研究技术体系包括：样品制备；双向聚丙烯酰胺凝胶电泳（two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis,2-D PAGE）；蛋白质的染色；凝胶图像分析；蛋白质分析；蛋白质组数据库。其中三大关键是：双向凝胶电泳技术、质谱鉴定、计算机图像数据处理与蛋白质数据库。5与基因组学相关学科诞生随着基因组学研究的不断深入，人类有望揭示生命物质世界的各种前所未知的规律，完全揭开生命之谜，进而驾驶生命，使之为人类的社会经济服务。基因组研究和其它学科研究交叉，促进一些学科诞生，如营养基因组学（nutritional genomics），环境基因组学（environmental genomics），药物基因组学（phamarcogenomics），病理基因组学（pathogenomics），生殖基因组学(reproductive genomics)，群体基因组学(population genomics)等。其中，生物信息学正成为备受关注的新型产业的支撑点。生物信息学是以生物大分子为研究，以计算机为工具，运用数学和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈指数级增长的生物信息数据的一门科学。研究重点体现在基因组学和蛋白质两个方面。首先是研究遗传物质的载体DNA及其编码的大分子量物质，以计算机为工具，研究各种学科交叉的生物信息学的方法，找出其规律性，进而发展出适合它的各种软件，对逐步增长的DNA 和蛋白质的序列和结构进行收集、整理、发布、提取、加工、分析和发现。由数据库、计算机网络和应用软件三大部分组成。其关注的研究热点包括：序列对比，基因识别和DNA序列分析，蛋白质结构预测，分子进化，数据库中知识发现（Knowledge Discovery in Database, KDD）。这一领域的重大科学问题有：继续进行数据库的建立和优化；研究数据库的新理论、新技术、新软件；进行若干重要算法的比较分析；进行人类基因组的信息结构分析；从生物信息数据出发开展遗传密码起源和生物进化研究；培养生物信息专业人员，建立国家生物医学数据库和服务系统［5］。20世纪末生物学数据的大量积累将导致新的理论发现或重大科学发现。生物信息学是基于数据库与知识发现的研究，对生命科学带来革命性的变化，对医药、卫生、食品、农业等产业产生巨大的影响。邹承鲁教授在谈论21世纪的生命科学时讲到，生物学在20世纪已取得巨大的发展，数理科学广泛而又深刻地深入生物学的结果在新的高度上揭示了生命的奥妙，全面改变了生物学的面貌。生物学不仅是当前自然科学发展的热点，进入21世纪后将仍然如此。科学家称21世纪是信息时代。生物科学和信息科学结合，无疑是多个学科发展的必然结果。
细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文，仅供参考!
细胞因子的生物学活性
关键字： 细胞因子
细胞因子具有非常广泛的生物学活性，包括促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤效应，促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达，促进炎症过程，影响细胞代谢等。
一、免疫细胞的调节剂
免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系，细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在T-B细胞之间，T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13，干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间，前者产生IL-1、6、8、10，干扰素α，TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10，干扰素γ，GM-CSF，巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌，TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫 网络调节，可以更好地理解完整的免疫系统调节机制，并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)
二、免疫效应分子
在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时，细胞因子是其中重要效应分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制，从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞，使其分化为单核细胞，丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能，如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比，细胞因子的免疫效应功能，因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。
三、造血细胞刺激剂
从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中，几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的，在这种培养基中，造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇，称之为集落，而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名，如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明，CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞，M-CSF作用于单核系造血细胞，此外Epo作用于红系造血细胞，IL-7作用于淋巴系造血细胞，IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷，如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致，正因如此，应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病，有非常好的 发展前景。
四、炎症反应的促进剂
炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程，症状表现为局部的红肿热痛，病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死，在这一过程中，一些细胞因子起到重要的促进作用，如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等，已收到初步疗效。
五、其它
许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外，还参与非免疫系统的一些功能。例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。
细胞衰老的分子生物学机制
摘要：细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后，随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。细胞衰老是基因与环境共同作用的结果，是细胞生命活动过程的客观规律。为研究细胞衰老分子生物学机制，本文就此展开研究。
关键词：细胞衰老;分子生物学;机制研究
细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念，个体的衰老并不等于所有细胞的衰老，但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。细胞衰老是个体衰老的基础，个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。
细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律，细胞作为生物有机体的基本单位，也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞，都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们知道，生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡，同时又有新增殖的细胞来代替它们。
衰老是一个过程，这一过程的长短即细胞的寿命，它随组织种类而不同，同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数，细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大裂次数各不相同，人体细胞为50～60次。一般说来，细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律，对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题，而且是一个重大的社会问题。随着科学发展而不断阐明衰老过程，人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。
1 细胞衰老的特征
科学研究表明，衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化：①细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，颜色加深。线粒体数量减少，体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。
衰老细胞的形态变化表现有：①核：增大、染色深、核内有包含物;②染色质：凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜：粘度增加、流动性降低;④细胞质：色素积聚、空泡形成;⑤线粒体：数目减少、体积增大;⑥高尔基体：碎裂;⑦尼氏体：消失;⑧包含物：糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜：内陷。
2 分子水平的变化
①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制，但也有个别基因会异常激活，端粒DNA丢失，线粒体DNA特异性缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降，细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应，导致蛋白质稳定性、抗原性，可消化性下降，自由基使蛋白质肽断裂，交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化，金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联，膜的流动性降低。
3 细胞衰老原因
迄今为止，细胞衰老的本质尚未完全阐明，难以给明确的定义，只能根据现有的认识，从不同的角度概括细胞衰老的内涵。细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使“差错”积累，导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同，可分为不同的学说，这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。
差错学派 有以下七种学说，有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。其中最主要的自由基学说和端粒学说。
自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。其种类多、数量大，是活性极高的过渡态中间产物。正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统。前者如：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，非酶系统有维生素E，醌类物质等电子受体。机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量，同时在此过程中也会产生大量活性自由基。自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质，造成损伤，如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性，不仅OH8dG被错读，与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。大量实验证明实，超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。Sohal等(1994、1995)，将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇，使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝，结果转基因株中酶活性显著升高，平均年龄和最高寿限有所延长。
英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤，是引起机体衰老的根本原因，也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。自由基就是一些具有不配对电子的氧分子，它们在机体内漫游，损伤任何于其接触的细胞和组织，直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织，干扰重要的生理过程，引起细胞的DNA突变。此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。例如神经元细胞数量的明显减少，是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递，导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些的积累，造成了器官组织细胞的老化与死亡。
生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应，氧化作用对衰老有重要的影响，自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统，或作用于淋巴细胞使其受损，引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱，并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。
端粒学说 染色体两端有端粒，细胞分裂次数多，端粒向内延伸，正常DNA受损。
遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异，而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。
参考文献：
[1]郭齐，李玉森，陈强，等.脱氧核苷酸钠抗人肾脏细胞衰老的分子机制[J].中国老年学杂志，2013，33(15)：3688-3690.
[2]胡玉萍，吴建平.细胞衰老与相关基因的关系[J].中外健康文摘，2012，09(14)：35-37.
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市政污泥是处理生活污水时所产生的沉淀、悬浮及颗粒物。下面中达咨询就带来市政污泥处理处理原则、市政污泥的处置方式以及市政污泥的处置技术进行了探讨分析，以供借鉴。当前如何妥善处理污泥，实现其稳定化、无害化、减量化和资源化，已成为社会广泛关注的课题。以下就市政污泥处理和处置技术进行探讨分析。一、市政污泥处理处理原则市政污泥处理处理原则：（1）污泥处理处置应统一规划，合理布局。污泥处理处置设施宜相对集中设置，鼓励将若干城镇污水处理厂的污泥集中处理处置。（2）应根据城镇污水处理厂的规划污泥产生量，合理确定污泥处理处置设施的规模；近期建设规模，应根据近期污水量和进水水质确定，充分发挥设施的投资和运行效益。（3）城镇污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理处置设施应与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。污泥处理必须满足污泥处置的要求，达不到规定要求的项目不能通过验收；目前污泥处理设施尚未满足处置要求的，应加快整改、建设，确保污泥安全处置。（4）严格控制污泥中的重金属和有毒有害物质。工业废水必须按规定在企业内进行预处理，去除重金属和其他有毒有害物质，达到国家、地方或者行业规定的排放标准。二、市政污泥的处置方式污泥处置是处理后污泥的最终消纳方式，主要包括卫生填埋、土地及农田利用、焚烧和综合利用四个方面。据统计，目前75%的污泥采用土地填埋，其次为土地利用，而最有发展潜力的焚烧仅占3%。填埋操作简单，经济可行，是我国采用最多的污泥处置方式，因不能满足资源化利用要求，在国外填埋污泥比例逐年下降。污泥可单独填满，也可与生活垃圾混合后填埋，考虑到占用土地及对环境污染等因素，已逐渐被淘汰。污泥中含有丰富的氮、磷等营养物质及各种微量元素，可改善土壤特性，进行稳定无害化处理并满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》标准要求后，依据当地土壤特性及植物习性，确定试用范围、施用量及期限后方可被用于土地及农田。在利用过程中应严格控制重金属含量，防止重金属通过食物链影响身体健康。焚烧是污泥处置技术中对污泥稳定化、无害化、减量化处理最为彻底的方式。在高温、有氧条件下，通过蒸发、挥发、分解、烧结、熔融以及氧化还原反应，将污泥中的有机成分分解为CO2、H2O、N2等气相成分。该方法可杀死一切病原体，彻底解决污泥恶臭问题。污泥可独立焚烧，也可与生活垃圾、水泥原料、煤以及生物质掺混燃烧。屈会格等研究煤与污泥掺混燃烧特性时发现，掺混燃烧使煤的着火与燃尽时间提前，综合燃烧特性降低。尹龙晓等发现，秸秆中挥发分的大量析出及燃烧提高了掺混燃烧的稳定性及燃尽能力，当秸秆掺混比例为20%时可满足热值指标要求。污泥的综合利用主要包括制砖、生产水泥、制陶粒和制熔融材料等。污泥制砖可采用干化污泥和污泥灰渣两种原料，其中灰渣成分与黏土砖更为接近，在制造过程中仅需添加适量黏土与硅砂即可。污泥作为粘结剂可将无烟粉煤加工为型煤，不仅改善了常规型煤的内部孔结构，而且还提高了型煤的气化反应性。三、市政污泥的处置技术污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒和胶体等组成的复杂非均质体。污泥含水率高（>98%），有机物含量高，容易腐化发臭。典型的污泥处理工艺流程包括浓缩、稳定化处理、干化和污泥处理四个阶段。浓缩工艺污泥水分主要包含表面粘附水、间隙水、毛细结合水和内部水四类。污泥浓缩的目的是去除其中的自由水和间隙水，方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种，此外还有带式重力浓缩、微孔浓缩、隔膜浓缩和生物浮选浓缩等。重力浓缩是最节能的污泥浓缩方法，不需外加能量，利用污泥自身重力自然沉降分离；气浮浓缩是依靠附着在污泥颗粒周围的微气泡减轻比重，使其强制上浮，达到浓缩目的；离心浓缩与带式重力浓缩均属于机械浓缩。经浓缩后污泥含水率可降至95%左右。稳定化处理工艺稳定化处理旨在降解污泥中易腐败发臭的有机营养物，进一步减少污泥含水量，降低病原菌、细菌含量，消除臭味。稳定化处理方法主要有厌氧、好氧和好氧堆肥三种。厌氧消化是我国普遍采用的污泥处理工艺，占污泥稳定化处理技术的。在无氧条件下，兼性菌与厌氧菌共同作用，将污泥中的有机物通过水解酸化、乙酸化和甲烷化三个阶段分解为甲烷（占60%～70%）、二氧化碳及少量的氮硫化物和硫化氢（占25%～40%）等气体的过程。分解乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占量的1/3。好氧消化技术占污泥稳定化处理技术的，在微生物的内源代谢过程中，细胞组织在好氧条件下将自身原生质分解为二氧化碳、水、氨氮和硝基氮等小分子物质。好氧堆肥是在有氧条件下，由好氧菌对部分有机物进行分解以合成新细胞质的稳定过程，其工艺流程分为前处理、主发酵、后发酵、后处理及贮存五个阶段。干化工艺污泥干化是利用热能去除脱水污泥水分的过程。根据热源不同，可分为自然干化与热干化两类。自然干化利用太阳能进行脱水。热干化采用的热源按成本由低到高依次为烟气、燃煤、热干气、沼气、蒸汽、燃油和天然气。按热媒与污泥的接触方式可将热干化法分为直接接触加热、间接传导加热及联合加热三种，采用的设备主要有转鼓式、转盘式、带式、螺旋式和离心式干化机。污泥干化过程中要注意污泥粘结问题、尾气处理问题，粘结问题采用干料返混措施可得到减轻。尾气循环回用不仅可降低系统的氧气含量，提高运行安全性能，还可回收热量，降低能耗。尾气需经过除尘、冷凝、水洗、热氧化后排放。污泥处理新工艺除上述常规技术外，国内外还研发出多种新型高效污泥处理工艺，如熔化、两相消化、制油、超声波处理等，可对污泥进行深加工，以实现污泥的资源化利用。（1）熔化。污泥处理厂的脱水滤饼经干燥粉碎后，送入1300℃～1500℃的熔化炉中进行燃烧，燃后烟气用于加热新空气和循环蒸汽，熔融炉渣用于建筑材料。（2）两相消化。传统厌氧消化工艺需依次经过发酵、产氢产乙酸和产甲烷三类菌群。后两者属共生互营菌，划为一相称产甲烷菌，发酵菌称为产酸菌。两类菌种特性差异较大，对环境要求迥异，无法同时处于最佳生态环境中。两相消化即将两类菌分别置于串联的两个反应器中单独进行消化，大大提高处理效率。（3）制油。利用污泥中大量有机物及营养元素可取油产品。污泥制油有低温热解油化和直接热化学液化两种技术。（4）超声波处理。超声波处理即利用超声波能量在液体污泥中形成气泡，依靠气泡破灭形成高温高压环境并产生剪切力，从而破坏菌胶团结构，提高污泥的脱水性能，为后续工艺提供有利条件。超声波处理的主要影响因素有声波频率、声强或声密度及作用时间等。四、结束语合理有效地对污泥进行资源化利用，在消除二次污染问题的同时，减少一次能源的消耗，已成为各国关注的焦点。作为高速发展的发展中国家，应寻求适合当下国情的污泥处理办法，并不断探索污泥处理新工艺。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
污泥是城市污水处理后的产物，本身对环境有危害，若能正确的利用污泥，不仅能化危害为资源，又保护了环境和自然资源。本文简述了城市污泥的处理现状，分析了传统的处理方法，重点探讨了污泥资源化利用的途径，希望能为未来城市污泥处理提供参考。随着城市人口的增加，城市污水处理量也日益增加。大量污水处理厂投入运行，必将产生大量污泥，污泥是污水处理过程产生的沉淀物质以及污水表面的漂浮物，属于一种固体废弃物。污泥中含有大量无机及有机固体污染物和病原微生物及寄生虫卵重金属和有毒有害物质，因此，污泥的处理显得尤为重要。传统的处理方法有填埋、填海、焚烧、土地利用等，但随着其有害面的凸显，这些方法在应用上受到了限制。1、当前城市污泥处理现状污泥的处置与利用是当前环境科学中的重要课题。国际上，西方发达国家经济雄厚，技术先进，处理程度较高。各个国家和地区根据自己的实际情况来选择较为合适的处理方法。例如，西欧主要以间接热干化为主，美、英以填埋、农用为主，而日本主要采用焚烧。欧洲如德国、荷兰等国建有大型污泥预干化厂，预干化的污泥含水量达60％后，进入电厂焚烧或堆肥农用，实现能源再利用。在我国，由于经费和技术上的问题，目前污泥尚无稳定而合理的出路，总的状况还是以填埋、堆放为主。有资料表明，建成的污水处理厂中90％以上没有污泥处理的配套设施。在一些地方，由于滥用污泥，使致重金属、有机物以及病虫害等直接危及人体健康，造成对环境的二次污染。2、污泥资源化利用的途径 污泥的土地利用（1）农田利用与堆肥污泥中含有大量农作物所需的营养成分，如N、P、K和微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等，所以相对于传统的污泥填埋或焚烧处理工艺，污泥农田利用是一种更合适的处置方法。污泥可以作为土壤调节剂，改善土壤的通气性和对酸碱的缓冲能力，提供养分交换和吸附的活性位点。然而，由于污泥中含有重金属和病原菌等有害物质，大量施用会对地下水和土壤造成严重污染，尤其是在秋冬季节，所以污泥直接农用受到了一定程度的限制。污泥农用的另一种方式就是堆肥，是克服污泥直接农用中种种弊端的最佳预处理方法。污泥在堆肥过程中，温度可达50℃～70℃时，几乎可以杀死所有病原菌，大量细菌被降解成可以利用的有机质，重金属元素也得到了稳定处理，所以较之污泥直接农田利用不但肥效甚增、挥发分减少，而且污泥中的有机污染物和重金属也有所降低，减少了对土壤和农作物的污染，是一种有效的资源化方法。（2）林地利用与绿化利用污泥除了农用之外，还可以用在森林土壤的改良中。污泥中含有丰富的营养成分和微量元素，可以补充森林土壤由于长期使用而带来的营养成分不足，增强土壤肥力，改善树木的生长状况。自1973年，Murray等研究发现，施用污泥堆肥可使草坪土壤的吸热、吸水与保水、保温能力增大，草的发芽率增高，至今，已有很多学者投身污泥绿化利用的研究行列。薛澄泽等的研究证明，在不利于植物生长的高速公路绿化带施用污泥堆肥以后，可给绿化带土壤引入植物生长所需要的养分和有机质，改善植物的生长状况。随着这些研究的不断进展和社会的发展，污泥将越来越多地应用于长沙的园林绿化，包括林地、草地、高速公路的隔离带、市政绿化、育苗基地、高尔夫球场、草坪等的绿化，给人们营造更好的生活环境。 污泥能源化（1）污泥消化制沼气厌氧消化是利用无氧环境下生长于污水和污泥中的厌氧菌菌群的作用，使有机物经过液化、气化而分解成为稳定物质，病菌寄生虫卵被杀死，固体达到减量和无害化的方法。这些菌群可分为以下两类：兼性厌氧菌和转型厌氧菌。污泥消化过程分为两个阶段：一是酸性消化阶段，即高分子有机物首先在胞外的作用下水解与酸化；二是碱性消化阶段，即专性厌氧菌将第一阶段由兼性厌氧菌产生的中间产物和代谢产物分解成甲烷、二氧化碳和氨。有机污泥经消化后不仅使有机污染物得到进一步的降解、稳定和利用，而且污泥数量迅减（在厌氧消化中，按体积计约减少1/2，污泥的生物稳定性和脱水性大大改善。污泥厌氧消化过程中产生的能量（甲烷）有时超过废水处理过程所需的能量，可以为厂区及附近居民提供能源。污泥消化在废水生物处理厂中是必不可少的，它同废水处理结合在一起，构成一个完整的处理系统，才能达到有机物无害化处理的目的。（2）污泥制合成燃料城市污泥中含有大量的有机物，约占70％～80％左右，脱水污泥的发热量也很高，因此可以将污泥制成合成燃料。苏铭华介绍了一种可以替代矿石燃料的技术，污泥质废弃物衍生燃料技术。将污泥废弃物衍生燃料以25％～30％的比例掺入矿石燃料中，已经在多家印染厂导热油锅炉试用，燃烧情况稳定。Otero采用热接种量分析法评估了污泥的掺入对煤燃烧的影响，结果表明在污泥掺入量≤10％时，煤的重量损失和热量损失都是可忽略不计的。（3）污泥热解制油污泥热分解是在无氧或低于理论氧气量的条件下，加热到一定的温度（高温500℃～1000℃，低温﹤500℃），在催化剂的作用下把污泥中有机物转化为碳氢化合物，由于干馏和热分解作用使污泥转化为反应水以及油、不凝性气体和炭3种可燃产物。该技术首先由Bayer等人提出，各国科研人员在污泥热解方面做了大量的工作，如Dominguez等采用微波热解污泥得到的气体比传统的热解方法要高。该方法不仅克服了传统污泥制油可能带来的环境影响和毒效应，还能保留原污泥中的养分如脂肪酸和氧化有机物。 污泥的建材利用（1）污泥制生态砖污泥制生态砖的方法有以下两种：一种是用干污泥直接制作生态砖；另一种是用污泥焚烧灰渣制作生态砖。用干污泥直接制砖时，应该在成分上做适当的调整，使其成分与制砖黏土的化学成分相类似。当污泥与黏土按质量比1：10配料时，污泥砖可达到普通红砖的强度。将污泥干燥后，粉碎成制砖的粒度要求，在其中掺入黏土与水，混合搅拌均匀，制坯成型焙烧。一般情况下，污泥焚烧灰的成分与制砖黏土成分接近，制坯时只需添加适量黏土与硅砂，比较适宜的配料质量比为：m（焚烧灰：黏土：硅砂）＝100：50：（15～20）。研究发现在污泥质量分数达到20％时，制成的砖仍可符合国家标准；此外，通过毒物浸出测试表明金属的浸出浓度很低；并得出了880℃～960℃下，掺入10％含水量为24％的污泥所制的砖质量是最好的。（2）生产生态水泥污泥中含有硅、钙、铝等化学组分与水泥原料大致相同，因此污泥可以作为水泥生产的替代原料。生态水泥的制作工艺与传统水泥基本相当。一般生产1t生态水泥需要垃圾灰、脱水污泥、石灰石及黏土等原料。上述原料经过粉磨、均化、成粒，在1350℃温度下煅烧成熟料，再加入石膏，粉磨制成生态水泥。生态水泥的性能与普通水泥相近，只是凝结时间短，在配制混凝土时需要加入缓凝剂，另外，该水泥含Cl较高，只能配制素混凝土。利用污泥做生产水泥原料有以下3种方式：一是直接脱水污泥：二是干燥污泥；三是污泥焚烧灰。不管是哪种方式，关键是污泥中所含无机成分的组成必须符合生产水泥的要求。（3）生产陶粒污泥扣除烧失量后其化学成分与黏土相近，理论上可以代替黏土参与陶粒的配料。污泥陶粒最早是由等提出，以城市污水处理厂污泥为主要原料，掺加适量黏结材料和助熔材料，经过加工成球、焙烧而成的。污泥轻质陶粒的方法按原料的不同可分为以下两种：一是用生污泥或厌氧发酵污泥的焚烧灰制粒后烧结，但是此方法需要单独建焚烧炉，污泥中的有机成分没有得到有效的利用；二是直接从脱水污泥制陶粒，含水率50％的污泥与主材料及添加剂混合，在回转窑焙烧生成陶粒。 污泥活化制吸附剂剩余污泥中大约含有60％～70％的粗蛋白质，25％左右的碳水化合物，无机成分占5％左右。在一定的高温下以污泥为原料通过改性可以制得含碳吸附剂。制得的吸附剂有较高的COD去除率，是一种性能优良的有机废水处理剂，吸附饱和后如果不能再生，可以用作燃料在控制尾气条件下进行燃烧，使污泥中的有害因子被彻底的分解。赵毅等在最佳工艺条件下，即活化温度为500℃，活化剂为40％的氯化锌，活化时间20min，污泥与活化剂固液比为1：3，制备的活性炭附碘值达580mg/g；方平等人采用ZnCl2活化法制备的污泥含碳吸附剂去除水中Cu2＋，取得了较好的效果；也有研究实现了对SO2、H2S等的有效吸附。3、污泥资源化利用的注意事项污泥处理是污水处理的重要组成部分，只有污水处理的后继部分得到妥善处理，也就是污泥的处理与资源化利用相结合，才能避免污泥造成的二次污染，所以在污泥资源化利用的同时应该充分考虑其环境效益、社会效益及经济效益，从而应该注意以下几点：(1)不是所有的污泥都可以通过堆肥化去除其有害成分，来成为土壤改良剂和植物营养源的，很多工业废水中含有许多重金属和有机物不能作为肥料和土壤改良剂。此外，剩余污泥中含有重金属离子、呋喃等有害物质，若长期将剩余污泥用于土地，会因为有害物质的积累而影响人体健康。(2)当处理厂规模较小、污泥数量少时，采用污泥厌氧消化制沼气综合利用价值就不会大，这时可考虑采用污泥好氧消化处理。(3)污泥制轻质陶粒要得到广泛的应用，还必须先解决成本和流通上的问题；利用污泥生产水泥时，要解决好污泥的储存、生料的调配及恶臭的防治等，确保生产出符合国家标准的水泥熟料；生态水泥含氯盐较高，会使钢筋锈蚀，然而水泥原料的脱氯技术已经开发成功，生态水泥的质量有望得到提高，其应用范围必将不断扩大。4、结束语总之，污泥的产量未来几年还会大量增长，污泥的处理将成为了环境治理工作的新难点、新挑战。因此，污泥的处理应从长远考虑，化废为宝，变废为宝，加强污泥资源化和能源化的开发利用，积极寻求新的利用途径，将大量的污泥变为有利于保护环境的可用物质，追求更高的经济效益和环保效益。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
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