分析中国煤层气钻完井技术的发展现状及趋势付伟辰
摘要：文章结合经验对煤层气钻完井技术现状进行阐述分析，并对当下煤层气钻完井技术存在的问题进行研究，最后就其未来发展趋势进行了说明，旨在为今后相关研究提供参考。
关键词：煤层气钻完井技术；发展趋势；现状
我国是煤层气资源最为丰富的国家之一。煤层气开发利用在一定意义上比页岩气更具现实意义。它不仅对我国能源保障和煤矿安全具有重要意义，而且对改善能源结构，促进清洁能源发展也具有重大意义。但从产业发展现状来看，煤层气产量和利用量没有出现预期的增长。煤层气产业属于技术密集型产业，其形成和发展依赖于科技进步。本文从中国煤层气勘探开发历程的角度，简述了技术进步对产业发展的作用；全面剖析了我国煤层气勘探开发技术现状及存在的问题，并据此提出了技术的发展方向和具体的合理化建议。
一、目前煤层气钻完井技术现状
煤层气钻完井技术不同于油气井的钻完井，它有自己独有的特点：①目前煤层气井深度多数不超过1000m，而中国现在的油气井深大部分在2000m以上。
②煤层气井的目标层是煤层，且部分井的目标是多个煤层，煤层具有低弹性模量高泊松比的特征，而油气井目标层主要是砂岩等强度较高的地层。煤储层孔隙压力低，且不论在时间和空间上都相对稳定。③煤储层孔隙压力低，且不论在时间和空都相对稳定。而油气井的储油气井的储层压力非常高，而且变化大。④煤层气开采需要大量的成本投入，但开采产量却不高，经济效益低，因煤层气钻井技术复杂，钻井过程需要耗费至少一半以上的开采成本。⑤煤层气钻井过程中事故频发。由于煤岩是割面纹理，相互胶结程度低，煤层井壁容易滑落。为了使煤层气资源最大程度上免于受损，结构复杂的煤层气钻井施工现场多使用清水作为钻井液来进行钻井作业。然而由于清水本身具有黏度不强、流失量大、携岩效果不好的天然弱点，加上力学耦合作用，使得煤层气井壁进一步弱化了强度。以上的因素导致了复杂的煤层气钻井施工现场时有事故发生。
二、当前我国煤层气钻井技术发展面临的难题
（一）煤储层伤害
与常规天然气储层不同，煤既是生气层又是储集层。煤层中的甲烷气体以三种状态赋存，即：直接吸附在煤孔隙的内表面上；以游离态分布在煤的孔隙和裂缝内；溶解在煤的地层水中。当钻进煤层后，甲烷气从煤的内表面解吸、扩散并通过裂缝流到井内。如果煤层的孔隙和裂缝一旦受到损害，其损害程度比常规油气层严重得多，不仅使气体的渗流通道受损，而且还会影响甲烷气的解吸过程。当钻开煤层后，工作液和高分子聚合物都会吸附在煤层上。它一方面诱发煤基质膨胀而使有效裂缝受到挤压变窄；另一方面，聚合物在煤表面的多点吸附形成胶凝层堵塞煤层的裂缝和割理系统。而且在钻井、固井过程中，钻井液和水泥浆的密度控制不好或施工不当，易发生井漏而造成煤层大面积污染。
（二）煤层气产能低，完井效益不高
为了使煤层气资源最大程度上免于受损，结构复杂的煤层气钻井施工现场多使用清水作为钻井液来进行钻井作业。然而清水钻井存在诸多的弊端，如对于结构复杂的煤层气井，不利于稳定井壁；再如对于井口直径不规则、井壁严重掉块的煤层气井，因已钻的井眼不能重入而多数采用裸眼完井。在国外，煤层气井的开采寿命可长达20~30年，而在我国，由于使用无套管或者筛管支撑井壁，导致
工程概况 1、成都市成华区建设局在成都市建设北路拟建“成华公园配套设施用房建设工程”。该工程由成都美夏建筑设计有限公司担任设计。 该工程位于成都市建设北路，拟建5F建筑，框架结构，独立基础，以稍密卵石作为基础持力层，设1层地下室。场地±0.00=503.245m，地坪标高比 ±0.00标高低约2.2m（按501.00m计），基坑周长约为223m，本工程拟建建筑物设计基底标高494.8m~496.685m，结合基坑四周地层分布情况，考虑到局部地段基底标高附近软弱地基土需进行超挖换填等因素影响，确定本次基坑支护设计深度如下：基坑南侧最大开挖深度为5.9m，基坑东侧最大开挖深度为6.3m，基坑北侧和西侧最大开挖深度为5.0m。 2、支护结构形式为排桩+桩间挂网锚喷支护及放坡+网喷支护二种方式进行支护 3、本基坑为二级基坑，基坑允许暴露时间为8个月. 4、本施工图应根据建筑物设计施工图的调整进行相应的调整。二、工程地质及水文地质条件 1.地形地貌该工程位于成都市建设北路，交通方便。场地为拆迁后弃置场地局部为堆填近期建渣且分布有直径约1.0m的供水管，地势起伏较小。本次勘察范围内地面标高（以钻孔孔口标高为准）为500.58~502.24 m，相对高差1.66m。场地所处地貌单元为成都平原岷江水系一级阶地。 2、地层结构钻孔揭露深度范围内，场地地层从上至下依次为第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲积层。地层特征分述如下: (1)、第四系全新统人工填土层杂填土：色杂。主要由新近回填卵石、砖瓦块碎片混少量粘性土等组成。成分杂乱，结构松散。湿。局部地段下部分布有0.20~0.30m厚度不等的细砂。素填土：
一我国基坑工程发展现状 随着城市建设的发展，高层建筑和市政工程大量涌现。有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的工作和生活的需要，于是人们开始向高空和地下寻求发展空间。目前，各类地下工程诸如越江、隧道、地下商场、地下民防等已随处可见。国外著名的地下工程有法国巴黎的中央广场，日本东京的八重洲地下街等。这些工程的共同特点是都要进行大规模地下开挖，必然导致大量的基坑工程产生。基坑工程是一个古老而具有划时代特点的综合性的岩土工程课题，既涉及土力学中典型的强度和变形问题，又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。对于这些问题的认识及其对策的研究，将随着土力学理论、计算技术、测试技术以及施工机械、施工技术的发展而逐步完善。 1、基坑工程发展现状 早在20世纪40年代，Terzaghi和Peck等人就已经开始研究基坑工程中的岩土工程问题并提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法，这一理论一直沿用至今，只不过有了许多改进与修正；50年代Bjeruum和Eide给出了分析深基坑底板隆起的方法；60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用仪器进行监测，此后大量的实测资料提高了预测的准确性，并从7O年代起产生了相应的指导开挖的法规。在以后的时间里，世界各国的许多学着都投人研究，并不断地在这一领域取得丰硕成果。90年代以来，随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时密集的建筑物、复杂的深坑形式，使得基坑开挖的条件越来越复杂。因此，对基坑开挖与支护的计算与设计理论、施工技术等的要求也越来越高。 基坑工程在我国出现较晚，2O世纪70年代，国内只在少数大工程项目中有开挖深度达10 m以上的基坑工程，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构物的地区。8O年代以来，我国首先在北京、上海、广州、深圳等大型城市大量兴建高层建筑，而高层建筑多数带有地下室，基坑支护工程随之剧增，基坑支护设计、施工与监测成为基础工程中的新热点。90年代以后，大多数城市都进入了大规模的旧城改造阶段，在繁华的市区内进行深基坑开挖给这一古老的课题提出了新的内容，那就是如何提高深基坑开挖的环境效应问题，从而进一步促进了深基坑开挖技术的研究与发展，产生了许多先进的设计计算方法，众多新的施工工艺也不断付诸实施，出现了许多技术先进的成功的工程实例。但由于基坑工程的复杂性以及设计、施工的不当，工程事故的概率仍然很高。 基坑支护技术在我国相对较年轻，无论是设计计算，还是施工、监控等方面都处在不断进步和发展的过程中。我国基坑工程的特点可以概括为“深、差、密、多、低”5个字，亦即我国的基坑越挖越深，工程地质条件越来越差，四周已建或在建建筑物密集或紧靠市政公路，基坑支护方法多，但是支护的成功率低。因此对于基坑工程还应进行精心设计与施工，提高对支护结构的要求，而且在建筑物稠密地区更应注意对于环境的保护，这样一来，虽然工期和施工费用均要提升，但是工程质量与安全性却可以得到相当的保证。 基坑工程分类较多，按照施工工艺大体分为放坡开挖及支护开挖两大类。放坡开挖既简单又经济，一般在条件具备时优先选用，但目前深基坑工程大多是在市内修建，基坑较深而场地往往又比较狭小，不具备放坡开挖条件，通常均采用有支护开挖。迄今为止，支护开挖型式已经发展至数十种，主要包括悬臂支护、内支撑或拉锚支护、组合型支护等。支护结构最早用木桩，现在常用钢筋混凝土桩、地下连续墙、钢板桩以及通过加固改良基坑周围土体的方法形成水泥土挡墙和土钉墙等。 2、基坑支护类型 基坑开挖的一个重要内容就是要保护其周边构筑物的安全使用。如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。基坑支护类型有很多种，常见的有水泥土墙、土钉墙、锚杆、排桩与地下连续墙等l6]，以下简
我国水利建设现状、问题及对策 我国是一个水旱灾害频繁发生的国家，从一定意义上说，中华民族五千年的文明史也是一部治水史，兴水利、除水害历来是治国安邦的大事。新中国成立后，党和国家高度重视水利工作，领导全国各族人民开展了波澜壮阔的水利建设，取得了举世瞩目的巨大成就。今年，党中央、国务院以中央一号文件作出关于加快水利改革发展的决定，进一步明确了新形势下水利的战略地位、水利改革发展的指导思想、目标任务、工作重点和政策举措，必将推动水利实现跨越式发展。下面，我从我国的基本水情及水利建设现状、存在的主要问题和对策措施等方面，作一简要汇报。 一、我国的基本水情及水利建设现状 (一)我国的基本水情 我国南北跨度大、地势西高东低，大多地处季风气候区，加之人口众多，与其他国家相比，我国的水情具有特殊性，主要表现在以下四个方面： 一是水资源时空分布不均，人均占有量少。根据最新的水资源调查评价成果，我国水资源总量2.84万亿立方米，居世界第6位。但人均水资源占有量约2100立方米，仅为世界平均水平的28％；耕地亩均水资源占有量1400立方米，约为世界平均水平的一半。从水资源时间分布来看，降水年内和年际变化大，60%～80%主要集中在汛期，地表径流年际间丰枯变化一般相差2～6倍，最大达10倍以上；而欧洲的一些国家降水年内分布比较均匀，比如英国秋季降水最多，占全年的30％，春季降水最少，也占全年的20％，丰枯变化不大。从水资源空间分布来看，北方地区国土面积、耕地、人口分别占全国的64%、60%和46%，而水资源量仅占全国的19%，其中黄河、淮河、海河流域GDP约占全国的1/3，而水资源量仅占全国的7%，是我国水资源供需矛盾最为尖锐的地区。由于气候变化和人类活动的影响，自上世纪80年代以来，我国水资源情势发生明显变化，北方黄河、淮河、海河、辽河流域水资源总量减少13%，其中海河流域减少25%。从总体看，我国水资源禀赋条件并不优越，尤其是水资源时空分布不均，导致我国水资源开发利用难度大、任务重。 二是河流水系复杂，南北差异大。我国地势从西到东呈三级阶梯分布，山丘高原占国土面积的69%，地形复杂。我国江河众多、水系复杂，流域面积在100平方公里以上的河流有5万多条，按照河流水系划分，分为长江、黄河、淮河、海河、松花江、辽河、珠江等七大江河干流及其支流，以及主要分布在西北地区的内陆河流、东南沿海地区的独流入海河流和分布在边境地区的跨国界河流，构成了我国河流水系的基本框架。河流水系南北方差异大，南方地区河网密度较大，水量相对丰沛，一般常年有水；北方地区河流水量较少，许多为季节性河流，含沙量高。河流上游地区河道较窄、比降大，冲刷严重；中下游地区河道较为平缓，一些河段淤积严重，有的甚至成为地上河，比如黄河中下游河床高出两岸地面，最高达13米。这些特点,加之人口众多、人水关系复杂，决定了我国江河治理难度大。 三是地处季风气候区，暴雨洪水频发。受季风气候影响，我国大部分地区夏季湿热多雨、雨热同期，不仅短历时、高强度的局地暴雨频繁发生，而且长历时、大范围的全流域降雨也时有发生，几乎每年都会发生不同程度的洪涝灾害。比如，1954年和1998年，长江流域梅雨期内连续出现9次和11次大面积暴雨，形成全流域大洪水；1975年8月，受台风影响，河南驻马店林庄6小时降雨量高达830毫米，超过当时的世界纪录，造成特大洪水，导致板桥、石漫滩两座大型水库垮坝。我国的重要城市、重要基础设施和粮食主产区主要分布在江河沿岸，仅七大江河防洪保护区内就居住着全国1/3的人口，拥有22%的耕地，约一半的经济总量。随着
第28卷第1期农业工程学报V ol.28No.1 1842012年1月Transactions of the CSAE Jan.2012 中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析 王飞1，蔡亚庆2，仇焕广2※ （1.农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京100125； 2.中国科学院农业政策研究中心北京100101） 摘要：能源需求的急剧增加以及生态环境的日益恶化促使国家大力发展沼气事业。该文在总结中国沼气发展利用现状、技术以及相关政策的基础上，深入探讨了中国沼气发展的驱动及制约因素，并为未来中国沼气的健康持续发展提出了政策建议。研究表明：过去10a中国沼气投资和建设快速发展、沼气综合和可持续发展利用模式不断创新、国家相关支持政策为中国沼气持续发展发挥了重要作用；在未来较长一段时期，中国沼气行业既面临能源需求增加、规模化养殖发展以及环境治理压力加大等因素的驱动，也面临适宜农户减少、融资渠道单一以及市场不健全、法规不完善等因素的制约。 根据研究结果，该文提出了通过健全后续服务体系，完善相关政策法规等，促进中国沼气健康发展的政策建议。 关键词：沼气，投资，能源利用，发展现状，驱动因素，制约因素，政策建议 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.01.033 中图分类号：S216文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-01-0184-06 王飞，蔡亚庆，仇焕广.中国沼气发展的现状、驱动及制约因素分析[J].农业工程学报，2012，28(1)：184－189. Wang Fei,Cai Yaqing,Qiu Huangguang.Current status,incentives and constraints for future development of biogas industry in China[J].Transactions of the CSAE,2012,28(1):184－189.(in Chinese with English abstract) 0引言 随着经济的快速发展，中国的能源需求急剧增长。2009年中国能源消费达到306647万t标准煤，能源缺口高达32029万t标准煤[1]。经济的发展也促使中国农村对优质商品能源的需求持续增加[2]，农村地区能源供需矛盾更加突出。能源消耗的持续增加不仅导致石化能源的枯竭，也带来了严重的环境问题。一方面，石化能源的使用产生了大量温室气体，导致日益严峻的全球气候变化[3]；另一方面，中国农村仍以柴草等为主要燃料[1,4]，过度砍伐山林柴草，严重地破坏了生态环境[5]。在能源严重匮乏的同时，中国每年产生7.28×108t秸秆、39.26×108t畜禽粪便以及482.4×108t有机废水[6]，由于无法得到有效利用而对环境产生巨大污染。沼气作为一种方便、清洁、高品位的能源，是秸秆、粪便、生活污水等有机物质在一定水分、温度和厌氧条件下，经微生物发酵产生的可燃气体。由于其原料丰富、技术简单、造价低廉、环境友好的特点而受到国家的高度重视。沼气的推广应用不仅可以缓解能源压力，而且对增加农民收入、改善人居环境、保护林草植被、维持生态平衡具有重要意义[7]。 新中国成立以来，在国家政策的大力推动下，中国沼气事业取得了巨大的成就。截至2009年底，中国农村户用沼气池年累计3507万户；沼气工程年累计56856处； 收稿日期：2011-06-07修订日期：2011-11-16 基金项目：国家自然科学基金国际合作与交流项目（40921140410）；国家自然科学基金面上项目（71073154） 作者简介：王飞（1976－），男，山东栖霞人，高级工程师，主要从事农村可再生能源政策研究。北京农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，100125。Email：cafwfei@https://www.doczj.com/doc/1e17609441.html, ※通信作者：仇焕广，男，山东莱西人，副研究员。北京中国科学院农业政策研究中心，100101。Email：https://www.doczj.com/doc/1e17609441.html,ap@https://www.doczj.com/doc/1e17609441.html, 生活污水净化沼气池年累计186945处，中国已成为世界上最大的农村户用沼气池保有国[8-9]。尽管在政策鼓励和财政支持的双重作用下，中国沼气事业取得了举世瞩目的成就，但是必须认识到目前中国沼气事业还存在沼气池（工程）废弃、闲置率较高[10]；管理服务不到位[11-12]；建设资金来源渠道单一[13]；沼气市场机制不健全[14-15]等诸多问题。本文的目的在于通过对中国沼气事业发展的历程、经验和不足等问题进行系统的总结，进一步分析中国未来沼气发展面临的机遇和挑战，提出促进中国沼气产业健康发展的政策建议。 1中国沼气发展现状及技术模式 1.1中国沼气发展现状 1.1.1中国农村户用沼气发展状况 中国农村户用沼气的大规模建设开始于20世纪50年代末期，但是由于技术落后等因素限制，沼气建设很快回落。1979年国务院批转农业部等《关于当前农村沼气建设中几个问题的报告》，中国沼气工作开始回升，并在20世纪80年代初期出现了农村户用沼气建设的小高峰。从20世纪50年代末到80年代初，中国沼气建设经历了“两起两落”的曲折发展历程。20世纪80年代到2000年，中国农村户用沼气发展较为平稳，1983中国农村户用沼气发展触底后开始反弹，1983年到2000年农村户用沼气年均增长率为4.6%，2000年底，农村户用沼气池达到848万户[4]。 2000年以来，中国沼气事业进入快速发展的新阶段。2003年，国家颁布了《农村沼气建设国债项目管理办法（试行）》，指出中央用国债对农村沼气建设项目进行补贴，大大刺激了中国农村户用沼气的建设。2007年以来，中央有关部委密集出台了一系列鼓励、规范沼气发展的
2012年10月上第41卷第374期施工技术 CONSTRUCTION TECHNOLOGY 1 我国基坑工程技术发展二十年 应惠清 （同济大学土木工程学院，上海 200092） ［摘要］阐述了二十年来我国基坑工程设计理念和方法的演进，指出了有关水土压力的两个值得研究的课题。结合实际介绍了土钉墙、重力式水泥土墙、板式支护结构等支护结构和逆作法施工技术的发展和现状。［关键词］地下工程；基坑；水土压力；设计；施工技术；逆作法［中图分类号］TU753 ［文献标识码］A ［文章编号］1002-8498（2012）19-0001-05 Technology Development of Excavation Engineering of Our Country in Twenty Years Ying Huiqing （College of Civil Engineering ，Tongji University ，Shanghai 200092，China ） Abstract ：This paper introduced concept and method evolution of excavation engineering of our country in twenty years and pointed out two problems about lateral earth pressure worthy of study．It also described development and present situation of soil nailing wall ，gravity cement-soil wall ，plate retaining structure and top-down method combined with the actual situation． Key words ：underground ；foundation excavation ；lateral earth pressure ；design ；construction ；top-down method ［收稿日期］2012-09-20 ［作者简介］应惠清，教授，博士生导师，E-mail ：136********@163．com 自20世纪80年代末至今，我国经济和建设事业飞速发展，城市化建设促进了地下空间的开发，地下工程日益增多。二十多年来我国在基坑工程的分析理论、 设计方法、施工技术、监测手段等方面都取得了长足的进步。基坑工程的规模由中小型基坑发展到大型、超深基坑；运用范围则从建筑、市政工程拓展到桥梁、 铁路、地铁等工程；发展区域也从大城市向中、小城市发展。著名建筑施工专家赵志缙教授曾说：“如果把历史推前20 30年，那时还没有‘基坑工程’这个组合名词”。我国20世纪中有关地下工程专著或教材还很少见，这些年的发展已使基坑工程成为建筑和岩土工程的一个重要分支。住房和城乡建设部颁布的建筑业十项新技术的几个版本中都把基坑工程置于首位，也显见基坑工程在我国建筑业发展中的地位和作用。1 我国基坑工程发展的两个阶段 近二十多年来，我国社会、经济和建设事业高速发展是基坑工程发展的前提。与此同时，结构工程和岩土工程理论的发展，结构、岩土、材料、施工、 信息等多学科的结合，计算技术的发展和应用以及新材料、新工艺、新设备、新技术的开发为基坑工程发展奠定了坚实的基础。 我国在基坑工程技术近二十年的发展历程大略可分为两个阶段。第一阶段是20世纪80年代末到90年代末， 这是一个研究、探索阶段。这一时期我国开始了一个城市建设高潮，大城市的土地日趋紧张，开始地下空间的开发和利用，涌现了大量地下工程。而之前的基坑一般规模较小，多为房屋建筑的基础、地下室或城市市政管沟基槽，工程界尚缺乏大型深基坑的设计与施工经验。于是北京、上海、深圳、广州等大城市的工程技术人员率先开始进行研究、探索和大量工程实践。第二阶段是21世纪初的十年，这是基坑工程技术的发展阶段。这十年中，基坑工程的设计理论和施工技术得到了进一步的发展和提升，并开始进行实时的施工监测，以信息化指导设计和施工，并研究开发了基坑设计施工的反分析、环境控制及风险防范系统和应用软件。 我国基坑工程两个发展阶段的重要标志是：①第一阶段，在2000年前后颁布了一批有关基坑工程的国家行业标准和地方标准，这些规范（规程）总结了我国基坑工程前十年的研究成果和实践经验，
基坑支护国内外研究现状 基坑工程是个特殊的而且复杂的岩土工程问题，涉及的面很广，对其研究现状不能面面俱到地介绍，下面简单阐述本文涉及的几个方面的研究现状。 在土压力计算方面，目前常用的还是郎肯土压力理论和库伦土压力理论。这两个经典理论的计算结果虽然与实际有一定出入，但是因为其简单实用，操作性强，所以在工程中得到普遍应用。土层位于地下水位以下时，土压力有水土分算和水土合算的方法，对于碎石土，砂性土等强透水性土，进行水土分算是没有异议的，但是对于粘性土等不透水（弱透水）土层的水土合算还有较大争议，上海地区的《基坑规范》规定应进行水土分算，韩红霞认为基坑支护的土压力计算可以采用水土分算也可以采用水土合算的方法，关键在于采用合适的强度指标[5]。金永涛等通过工程实例，证明了在渗透性很小的土层采用水土合算，计算结果与实际较为接近[6]。王洪新针对水土分算和合算结果存在跳跃性，提出了一个水土压力分算与合算的的统一算法。在实际使用中，由于粘性土的孔隙水压力难以确定，往往采用水土合算的方法。 在支护结构计算方面，计算方法大致可以归纳为三类：静力平衡法，弹性地基梁法和有限元法。静力平衡法包括等值梁法、二分之一分担法、连续梁法等，计算较为简单，但只能计算结构内力弯矩，难以计算出结构的变形。弹性地基梁法也叫弹性抗力法，是基于基坑内侧土体没有完全达到被动状态提出的改进方法，把支护桩（墙）看做弹性地基上的梁来处理，内支撑和锚杆用弹簧来代替，根据基床系数分为m法，K法，C法三种，最常用的是m法。有限元法是最可靠最有前景计算方法，借助专门的计算机辅助软件，通过有限元模型，可以对复杂基坑进行整体三维分析。 在支护方案优选方面，由于支护形式不唯一，计算理论不唯一，基坑支护方案的选择属于多目标决策问题，由于评价指标的模糊性，往往很难确定哪个是最优方案，咨询专家意见是最常用的办法，但是专家们本身就没有统一的看法，加之存在个人偏好，也无法保证所选方案为最优。对此，很多学者和工程人员通过研究提出了很多优选决策方法，比如模糊综合评判法，层次分析法，奖罚函数法等，力图将定性评价“量化”，减少个人主观因素的影响，根据计算结果选出最优方案。 在细部设计方面，目前还缺少具体的计算设计方法，主要是依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）（以下简称《规范》）、地方规范以及工程经验来设计，比如对于桩径，桩间距的选取，规范只是按经验给了一定的范围，而没有具体的计算方法，这方面的研究也较少。 在设计软件方面，由于基坑支护设计的计算量、验算量大，手算费时费力，并且不一定准确，在此情况下，许多基坑设计软件应运而生，目前国内的基坑设计软件主要有北京理正、武汉天汉、同济启明星、PKPM等，它们都是依据相关规范设计的，对于某些计算，还增加了调整系数，以满足不同地区不同设计人员的需要。
我国水利工程施工现状分析 发表时间：2017-10-17T12:27:45.653Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：彭庆超 [导读] 可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程。水利工程是我国实施的一项为人民服务、造福子孙后代的工程。水利水电工程在国民经济发展中的地位现阶段水利水电项目已经是我国社会发展、国民经济发展的基础产业与基础设施，发展水利水电项目不仅可以提高经济效益 黑龙江华睿智慧国土科技开发股份有限公司黑龙江哈尔滨 150000 摘要：在我国的众多工程中水利工程的现状是正处于越来越快的发展趋势，我国实施水利工程的主要目的是为了消除水害和开发利用水资源。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程。水利工程是我国实施的一项为人民服务、造福子孙后代的工程。水利水电工程在国民经济发展中的地位现阶段水利水电项目已经是我国社会发展、国民经济发展的基础产业与基础设施，发展水利水电项目不仅可以提高经济效益，而且可以进一步提升社会效益与生态效益。增强对管理人员的专业培训，认真学习专业水利工程的管理知识足，做到水利工程管理的科学化、规范化，促进水利工程事业的发展。本文主要从水利工程的复杂程序中选取我国现阶段的水利工程施工管理体系现状进行阐述。 前言：我国水利工程施工项目管理现状分析我国水利工程施工企业虽然经过改革开放20多年的风风雨雨，市场化程度和工程项目管理水平都取得了长足发展，但国家的长期行业保护在促进行业发展的同时，也使整个行业开放程度低。随着社会发展和人口增长，水利事业的地位越来越重要，近些年，我国对水利设施基础建设加大了投入，水利工程进入空前的发展阶段。我国水利工程的分类及特点我国的水利工程按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。 关键词：水利工程；施工与管理；施工的现状分析 1我国水利工程建设的特点 水利工程是国民经济和社会发展的重要基础设施。水利水电工程与其它基础建设工程相比，具有影响面广，工程规模大，投资多，技术复杂，工期较长等特点。我国的水利工程因为需要工程征地，改线和维护等，所以在水利工程建设前期，中期，后期都会对附近的居民产生影响。水利水电工程项目是我国基础设与工业建设中的一项重要内容，水利水电项目的功能不仅仅是发电，还可以起到防洪、航运、养殖以及灌溉等作用。水利工程管理体制不顺，水利工程管理单位机制不活。我国的水利工程的很多配套的设施都存在着不完备问题，并且随着科技的小断进步，其在进行技术改造的过程中，其水利设施的改造也不彻底，依然存在着很多问题。目前，水管单位缺乏科学定性，既不像事业单位，又不像企业。水利工程的施工一般都是在野外露天的环境下进行，容易受到天气的影响，而且很多的施工都是受到天气影响的；而且水利工程的施工很容易受到工地周边建筑物和田地的限制。工期短且进度要求高。水利工程作为国家拨款或者当地政府筹资的工程，常常要求减少工程建设周期，加快建设进程。有些时候水利工程的建造会影响到民众和企业的切身利益，甚至会对城市的经济发展带来影响。 2 我国的水利工程建设现状 现今我国的水利工程监理工作仍处于一个初级发展的阶段，目前我国的水利工程建设监理工作主要是针对施工阶段进行质量监理。设计周期尽可能压缩，导致项目前期勘察不到位，设计粗糙，从而使得工程在施工过程中变更较多，有的变得面目全非。工程招投标不规范，不能选择与工程建设任务、技术要求相匹配的高水平施工队伍。我国目前虽然实行了招投标制度，但在招标过程中的违规违纪现象严重，从而严重违背了招标活动的公开、公平、公正、择优选择施工队伍的宗旨。即有灌无排、没有田间工程等等，同时，对水利工程的管理制度的建立也没有得到足够的重视，缺乏相应的管理的监督，最终导致农田水利工程的监督管理工作没有得到落实，使工程的效益得不到提高。致使工程项目不能选择到技术实力强、管理水平高，经验丰富、信誉良好的施工队伍，影响施工质量。随着国家综合实力增强，基础设施投入空前，加之市场经济的冲击，施工单位以追求利润最大化为目的。当前有很多施工企业虽是正规的施工队伍，投入到工程上的人员、设备严重不足，施工单位质量保证体系不健全，施工技术方案及措施不合理。由于施工单位质量保证体系不健全，内部质量职责不清，三检制执行不到位，施工技术方案及措施不合理，施工管理失控，施工过程中出现不必要的施工质量缺陷，甚至是质量事故。导致农田水资源灌溉缺乏，农业的生产效率低下，致使—程施工的难度也在不断加大。并且对工程的人力、物力的投入也不够，使水利工程的产量得不到提高，忽略了其在国民经济发展中的基础性作用。 3.我国水利工程改善的措施 3.1把握原则，明确权责，规范水利工程管理 建立职能清晰、权责明确的水利工程管理体制，充分发挥水管单位的积极性和创造性；建立管理科学、经营规范的水管单位运行机制，生产管理人员岗位职责分工不清，出了问题互相推诿扯皮，这在某些中小项目和地方性集资兴建的建设项目中是屡见不鲜的。由于经济高速前进，水利项目获取了非常显著地成就，在其发展时期监理体现出了很多积极的意义，建立规范的资金投入、使用、管理和监督机制，本着国家扶持、谁管理谁使用、谁受益谁投入的原则，要利用建设统筹城乡综合配套改革试验区的平台进一步争取中央支持。进入21世纪以来，全国各地的水利工程都在加强建设，同时也加快了水利工程施工技术的全面发展。要进一步整合部门投入，各行业、各部门可用资金投入到水利工程建设上来。设计单位必须提高责任心，加强培训学习，提高技术人员的业务水平，高度重视项目的设计质量，有待于提高承包商对监理工作的理解、支持和配合。 3.2深化水管单位内部改革 水利工程是指为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。按其服务对象划分可分为水力发电工程、民生水利工程（包括防洪工程、农田水利工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等）及其他工程。目前，在我国的水利工程施工企业中，国有施工企业仍占主导地位。把水利管理体制理顺，使水利管理机制可以正常运行。要深化单位内部的机制改革，实行全面高效的行业管理，使水利工程的管理走向正规化。要按照精简高效的原则，在编制确定、按需设岗的基础上，按岗聘人，竞争上岗。水利工程的维持和发展是一个复杂的多变的过程，这其中既有管理层次的关系、又有质量方面的因素还有安全方面的因素。提高设计人员对工程监理工作的支持和尊重。工程设计是水利工程建设的灵魂，设计质量对整个水利工程项目总体质量的影响是决定性的。水利工程管理工作是保证
我国沼气发电项目现状分析 2014年甘肃天水沼气发电项目并网 中投顾问发布的《2016-2020年中国沼气产业投资分析及前景预测报告》指出，2014年1月10日17 时09分，天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂1号发电机组成功并入电网，线路“T”接入110千伏七里墩变10千伏124线路。作为天水电网投运的第一座新能源发电厂，其成功投运使得天水电网呈现火电、水电、清洁电能等多元化的供应结构，减少了垃圾填埋场的安全隐患，实现了温室气体排放，节约了煤炭消耗，对于城市节能减排有着重要意义。 天水市城市生活垃圾卫生填埋气发电厂位于秦州区水家沟垃圾填埋厂旁，该厂采用两台国产500千瓦燃气机组，采用世界最先进的燃气控电技术，充分适应燃气特点，可适应浓度不断变化的沼气发电。燃气中甲烷浓度按50%计算，则每立方米燃气发电量不少于1.6千瓦时。为降低项目能耗，在设计中对主要耗能设施和用水设备进行了技术优化，例如采用低耗损的变压器，增加垃圾填埋覆土厚度以提高填埋气收集率，发电机组采取用水量少、蒸发损失小的闭式循环系统等。 在正常生产状态下，该项目一年保守估计将耗用340.58×104立方米填埋气，其中CH4含量为170.28×104立方米。按国际公认的每公斤CH4相当于21倍CO2所产生的温室效应计算，直接燃烧的甲烷量相当于减排CO2约2.56×104吨，年发电量将达到490万千瓦时，可减少煤炭燃烧量1564.5吨。 2014年湖南常德沼气发电项目建成 2014年3月17日，湖南省最大沼气发电机组成功在常德并网发电，该项目年发电量超过500万度，环保方面相当于新增了10个湖南植物园的净化吸收功能。 2014年3月17日，位于常德市白鹤山乡的桃树岗垃圾填埋沼气发电厂，随着技术人员合上并网微断开关，湖南最大沼气发电工程完成并网发电。 在桃树岗垃圾填埋场，已经堆了半年的垃圾山上分布着30眼集气井，这些井深入垃圾山15米，每口井每小时能产生60立方米沼气，在垃圾逐步增加的情况下，它们在2到5年内都能搜集到沼气。 此前，这些垃圾都被白白烧掉，现在派上了用场。沼气发电的原理主要是沼气预处理设备植入集气井中，不间断地将沼气抽出，并通过管网收集发送到发电机组。对沼气进行预处理后，再利用产生的纯沼气进行发电。 桃树岗垃圾填埋发电厂是湖南省目前真正实现并网输电的沼气发电项目。根据设计规划，桃树岗垃圾填埋沼气发电厂年发电量超过500万度，按照每户居民平均每天用电6度算，可供近3000户居民使用。 相比经济效益，沼气发电的环保意义更大。桃树岗垃圾填埋发电项目，保守估算每天可减少二氧化碳排放130万立方米，相当于新增了10个湖南省植物园的净化吸收功能。 2015年江西上饶沼气发电项目并网 中投顾问·让投资更安全经营更稳健
中国沼气发电技术发展现状与前景展望摘要：本文通过对中国沼气利用现状和沼气发电工程市场前景的调查与分析，描述了沼气发电技术发展现状及其能源利用市场潜力，对影响沼气发电商品化和市场化的社会经济因素和主要障碍进行了分析评价，并提出了一些对策和措施。 关键词：沼气工程发电 1、引言 生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的C02，因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径。 随着对环境的日益重视，人们开始利用各种方式来减少工农业生产对环境的破坏。近十几年来，在各级政府有关部门和企业的帮助协调下，用于处理畜禽粪便及各种生产、生活污水的大中型沼气工程纷纷上马，至1998年底，我国已建成大中型沼气工程742处，年产沼气量为16393.94万立方米；垃圾填埋法产生沼气是处理城市垃圾的主要方式之一，具有简单易行和费用较低的特点，同时还可回收能源，正受到世界各国的普遍欢迎。目前，全世界共建成4817座垃圾填埋场，每年可回收沼气51.42亿立方米。 沼气是一种具有较高热值的可燃气体，与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料，传统上大多利用沼气进行取暖、炊事和照明，随着沼气产量的不断增加，如何更高效地利用沼气，成为摆在我们面前的一项课题。 2、沼气发电技术进展状况 沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。目前用于沼气发电的设备主要有内燃机和汽轮机。 国外用于沼气发电的内燃机主要使用Otto发动机和Diesel发动机，其单位重量的功率约为27 kW／T。汽轮机中燃气发动机和蒸汽发动机均有使用，燃气发动机的优点是单位重量的功率大，一般为70～140kW ／T；蒸汽发动机一般为10kW／T。国外沼气发电机组主要用于垃圾填埋场的沼气处理工艺中。目前，美国在沼气发电领域有许多成熟的技术和工程，处于世界领先水平。现有61个填埋场使用内燃机发电，加上使用汽轮机发电的装机，总容量已达340兆瓦；欧洲用于沼气发电的内燃机，较大的单机容量在0.4～2兆瓦，
深基坑支护技术现状及发展趋势 李钟 （中建一局西诺公司，北京） 1 基坑工程发展概况 基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题。放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。人类土木工程活动促进了基坑工程的发展。特别是到了本世纪，随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现，对基坑工程的要求越来越高，出现的问题也越来越多，促使工程技术人员以新的眼光去审视基坑工程这一古老课题，使许多新的经验和理论的研究方法得以出现与成熟。 在本世纪30年代，Terzaghi等人已开始研究基坑工程中的岩土工程问题。在以后的时间里，世界各国的许多学者都投入研究，并不断地在这一领域取得丰硕的成果。基坑工程在我国进行广泛的研究是始于80年代初，那时我国的改革开放方兴未艾，基本建设如火如荼，高层建筑不断涌现，相应地基础埋深不断增加，开挖深度也就不断发展，特别是到了90年代，大多数城市都进入了大规模的旧城改造阶段，在繁华的市区内进行深基坑开挖给这一古老课题提出了的新的内容，那就是如何控制深基坑开挖的环境效应问题，从而进一步促进了深基坑开挖技术的研究与发展，产生了许多先进的设计计算方法，众多新的施工工艺也不断付诸实施，出现了许多技术先进的成功的工程实例。但由于基坑工程的复杂件以及设计、施工的不当，工程事故发生的概率仍然很高。 任何一个工程方面的课题的发展都是理论与实践密切结合并不断相互促进的成果。基坑工程的发展往往是一种新的围护型式的出现带动新的分析方法的产生，并遵循实践、认识、再实践、再认识的规律，而走向成熟。早期的开挖常采用放坡的形式，后来随着开挖深度的增加，放坡面空间受到限制，产生了围护开挖。迄今为止，围护型式已经发展至数十种。从基坑围护机理来讲，基坑围护方法的发展最早有放坡开挖，然后有悬臂围护、内撑（或拉锚）围护、组合型围护等。放坡开挖需要有较大的工作面，且开挖土方量较大。在条件允许的情况下，至今仍然不失是基坑围护的好方法。悬臂围护是指不带内撑和拉锚的围护结构，可以通过设置钢板桩或钢筋混凝土桩形成围护结构。它也可以通过对基坑周围土体进行南改良形成，如水泥土重力式挡墙结构。为了改善悬臂式围护结构的受力性能和变形特性，满足较深基坑的支档土体要求，发展了内撑式围护和拉锚式围护结构。为了挖掘围护结构材料的潜在能力，使围护结构形式更加合理，并能适合各种基坑形式，综合利用“空间效应”，发展了组
水利工程设计的现状及发展趋势 汪小军 （上饶市科信水利水电勘察设计咨询有限公司，江西上饶334000） 摘要：随着经济的不断发展和设计施工技术的不断完善，人们对水利工程的要求不再满足于防洪，蓄水，发电等功能，更加追求多功能化的水利工程。笔者跟据工作经验对我国水利工程设计的现在及未来发展趋势给出了自己的心得，以供参考 关键词：水利工程设计现状发展 水利工程建设同时也是我国的基础性设施，在我国的经济建设中占有非常重要的地位，水利工程的功能在过去来说主要是防洪抗旱，但是在现阶段，我国不断的加强生态系统建设的时候，对于水利工程的建设加入了对于水域的生态工程建设，在对水利工程建设的时候，不仅要考虑到它的经济利用价值，还要充分考虑到它可以带来的生态价值，那么在对水利工程进行建设之前，需要对水利工程进行整体上的设计，设计一项工程的开始，关乎整个工程的每一个具体的细节，对工程所产生的功能，后期可以带来的效益以及整个的施工流程等都有着比较全面的概括分析，施工中的每一个步骤都是按照前期的设计来实施的，设计掌握着整体工程的脉络格局，对整个工程的质量和工期都有着比较重要的影响，所以水利工程的设计是非常重要的，本文将对这方面进行详细的阐述。 在我国当前的水利工程设计中，存在着一定的机遇，但是同时也存在着很大的挑战，在对水利工程的设计上，以我国目前的现状来讲，从业设计的人员众多，但是在设计水平上良莠不齐，有些人是专业理论知识非常的丰富，但是没有足够的实践经验，只能是对于空洞的理论进行分析，而有些设计人员是从基础的岗位上来的，实践经验是有了，但是专业的理论知识又比较欠缺，水利工程行业对于设计人员在管理上没有一个统一的标准，且没有形成从业标准以及行为规范，造成了对进入设计行业的人员无法进行统一的管理我国当前的水利工程设计行业比较缺乏全面的复合型的人才，而且现有的大多数设计人员在思想理念上跟不上节奏，大多还沿用着过去的设计风格和标准，而没有对当前流行的设计理念有所研究，现在已经不仅是发挥水利工程经济价值的时候，而是更加的注重水利工程的生态价值，所以要在设计观念上有所更新，通过以上种种情况的分析，我国现有的设计水平已经严重的影响到了我国的水利工程建设的发展，因此，针对以上这些情况，我国以后的设计趋势将会有所改变，具体反映在如下几个方向： 1健全法制建设，加大审查力度 我国水力设计单位的生产管理已经发生了很大变化，正由以专业化和综合化为主，向以项目管理为中心，专业管理为基础转变，向矩阵式管理模式发展，向创建工程咨询公司，实行项目管理总承包以及与采购，施工向衔接的模式转变，按国际惯例，建议工程项目多采用招标方式选择工程咨询公司，由咨询公司编织项目建议书，评价选择，合同谈判和签约等。2从业人员过多 结构不合理的现象也将进一步得到解决国家会继续调整人才结构，改善用人环境，加强培训和合理使用人才，在人事劳动管理，工资收入分配，生产的组织和生产要素流动等方面建立有效的激励机制和严格的约束机制，提高设计人员的待遇和工作积极性。 3实行水利注册师制度 我国目前对于水利工程设计师还没有实行注册制，这就为设计市场的管理增加了难度，相对于其他行业来讲，比如说注册会计师，注册律师等，都有着比较严格的准入制度，没有相关的资格证，是不允许进行这个市场的，这样就为设计市场提供一个比较清晰的管理条例，所以说我国应该建立一套完善的水利工程设计师制度，将登记注册制度实施起来，由国家的主管部门进行牵头，行业协会进行辅助，建立相关的设计人员准入标准，设计人员行为规范，职业道德标准，执业水平相关的一系列制度措施，建立一个人才库，将这个行业的优秀设计人才进行收录，在专业知识水平和个人素质上对其进行相关的培训，提升他们在水利工程设计行业的整体水平，将其培养成全面的复合型人才，为我国的水利工程设计行业贡献更大的量。 4走设计院承包工程的路子 4．1能使设计，采购，施工等部门紧密配合 设计工程师，采购工程师，施工工程师可以随时相互沟通信息，充分交流技术，有效地克服设计，采购，施工分立的现象，能够有效避免设备采购和施工环节由于没有完全理解设计意图而造成的错误和问题，设计工程师可以充分与采购，施工管理人员沟通，做到总体布局科学合理，克服设备制造和施工工艺上的不合理性，优选最佳方案，还可以从细节上随时听取制造和施工方面的建议，及时进行细部的优化设计，更加体现出三位一体技术的科学性，合理性，设计，采购，施工可以科学合理的深度交叉，综合考虑设计，采购，施工流程的一般要求和特殊要求，还可以在不改变设计意图的情况下，由采购，施工人员根据现场实际情况合理优化设计，这样，设计，采购，施工密切配合，相互协调，形成最优化的网络计划，从而显著缩短工程建设周期，提高工程建设质量 4．2可以有效的节约建设资金 设计院掌握着很多专业技术，可以通过技术方案的优化，降低投资，节约成本，设计院搞工程总承包，可以使设计工程师 · 531 · 2012第5期（总第122期）江西建材水利工程
基坑工程和现场监测的现状和发展 1 基坑工程现状 随着城市建设的发展，各类用途的地下空间已在世界各大中城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。近 20年是我国城市基坑工程发展最为迅猛的时期，针对城市地区用地紧张和地价昂贵的状况，开发商总是设法提高土地的空间利用效益。由于向上伸展受到容积率的限制，因而加大对地下空间的利用则成为有效的选择。深基坑开挖与支护技术得到了前所未有的发展和推进。 目前常见的深基坑支护类型： 1）钢板桩支护 钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。 2）深层搅拌支护 深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂，采用机械搅拌，将固化剂和软土剂强制拌和，使固化剂和软土剂之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙，作为支护结构。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层，基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土，宜通过试验确定。
3）排桩支护 排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。 4）地下连续墙 地下连续墙具有整体刚度大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。 5）土钉支护 土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用。 土钉支护的使用要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间施工土钉墙，因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。 另外还有锚杆或喷锚支护、拱圈支护逆作法支护、悬臂桩支护方式、门式悬臂支护方式、内支撑支护工程和排桩+预应力锚索等。 深基坑支护技术虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了