电子海图显示与信息系统培训教材

1、第1章电子海图显示与信息系统概念11引 言 电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。对于SOLAS船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。(2) Ve

2、ctor Charts 矢量海图，是电子海图数据库的另一种形式，数字化的海图信息分类存储，因此可查询任意图标的细节(如灯标位置、颜色、周期等)，海图要素分层显示，使用者可根据需要选择不同层次的信息量(如只显示小于10m的水深)，并能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询其他航海信息(如港口、潮汐、海流等)，有人称矢量海图为“智能化电子海图”。 (4) SENC 系统电子导航海图，英文为System Electronic Navigational Chart，它是ECDIS内部的一个数据库。这个数据库是为了恰当使用ENC而由ECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正ENC，并且由航海人员

3、注入其他航线信息，包括航线设计使用的点、线和区域以及ECDIS图库中的任何符号和文本注记信息。SENC供ECDIS显示存取以及完成其他航海功能，且是ECDIS的一个组成部分，它还包含来自其他信息源的信息。SENC是ECDIS中直接读取和显示的数据库，它是由ECDIS对ENC进行格式转换而得到的，目的是为了快速显示ENC。SENC中包括ENC的所有信息，还可包括ENC的改正信息。 ENC、SENC和ECDIS三者的关系如图所示，SENC中只包括经常使用航线上的ENC，SENC是ECDIS从ENC中选取的，转换成本身的格式而产生的，与ENC有不同的数据组织格式。SENC包括不属于ENC中的信息，如

4、开发人员添加的数据域、航海人员的改正信息和其他信息。ECDIS根据SENC来显示。(8 ) DX - 90 电子海图数据提供和交换1990 (S-57早期版本中使用格式)，英文为Format for Supply and Interchangeof Digital Cartographic Data (1990)。 (9 )S - 52 IHO关于ECDIS的电子海图内容和显示标准，英文为IHO Specification for Chart Contentand Display of ECDIS。它详细规定了海图内容、显示信息、色彩、符号及海图改正应遵循的规则。(10 ) S - 57 IH

5、O关于数字化水道测量数据即电子海图数据的传输标准，英文为IHO Transfer Standard for DigitalHydrographic Data。它包括目标分类、DX -90 格式、ENC产品规格、ENC更新图表，1996年11月发布第3版。 (13) ECDB 电子海图数据库，英文为Electronic Chart Data Base。包括由国家航道测量部门提供的电子导航海图ENC以及如航路指南、潮汐表、灯塔表等一些航海出版物的信息，包括海图信息和航道测量信息，使用时从中选用所需部分，并可以适当地处理以满足不同使用者、不同场合对显示海图信息的需求。(14) RNC 光栅导航海图，

6、英文为Raster Navigational Chart。光栅格式海图是一个数字信息文件的数据库。它是由直接数字化纸海图而得到的，是纸海图的复制品。 (2)具有同纸海图一样的精度和可靠性，能完成标准导航任务，而且信息更多。(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件，形成过程简单、可行。这些信息未经分门别类，因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本船周围某一个距离内的危险物情况，本船周围水深情况等)。 (4)RCDS系统对计算机软、硬件性能的要求不高，开发这种系统从技术上来说比较简单，因而它的开发费用也较低，产品的价格相应较低。 (5)当加入其他信息时，图像变得杂乱无章。 (6)不能任意旋转海

7、图方向，不能提供自动深度报警。 (7)一般比矢量海图占用空间大。 (4)全世界大洋中的矢量海图不可能在几年内得到。 (5)海图可以旋转。 (6)使用者可以裁剪、粘贴图像，图像可放大和缩小，为安全使用ENC需培训。 (7)显示数据完整，并且更容易用于其他导航设备，如与Radar进行数据交换。 矢量海图比光栅海图有许多优点，相信最终会取代光栅海图。但是，只有各国官方航道测量部门提供的电子导航海图ENC或数据(符合S -57标准)才能被IMO和IHO承认与纸海有相同的法律效果，因为国家航道机构提供的资料或数据，赋有对产品的质量、安全等方面的法律责任。 ECDIS(配以ENC)已经成为合法的纸海图的替

8、代品，使用光栅海图的船舶必须要同时配备纸海图。在过渡期内即合法的ENC不能覆盖全部海域时，在有ENC的水域使用ENC而无ENC的水域使用RNC。在使用RNC水域必须配备相应的纸海图，也就是说RNC不能取代纸海图，最终在航运市场上最代表纸海图的是矢量格式数据而不是光栅格式数据。 14ECS与ECDIS141电子海图系统ECS一般来说，完整的电子海图系统ECS由三部分组成，如图所示。(1)硬件设备：包括显示器、处理器、电源、控制台和接口单元。 (2)海图显示系统(ECS、ECDIS、RCDS)：是对电子海图操纵和控制的软件系统。 (3)电子海图数据库：按某一种格式(如Raster或Vector)制

9、成的海图文件，由海图显示系统打开和显示。 142电子海图显示与信息系统ECDIS 电子海图显示与信息系统ECDIS，是指以数字形式储存的海图及包括有关上述海图的数据、设备、系统、计算机软件和硬件等各种 ECDIS之所以在航海界引起高度重视，是因为它具有纸海图无法比拟的优点。ECDIS系统分别从陀螺罗经、计程仪、GPSDGPS、气象传真机等传感器接收航向、航速、船位及气象信息，按一定的算法解出本船的最佳船位，将计算结果实时地显示在显示器上，并对航向航迹监测、航行自动警报(如偏航、误入危险区等)。根据用户的需要，显示器还可快速查询船舶航行区域的海图及其他航海出版物所提供的信息，与其他航海仪器进行数

10、据和信息交流，将RadarARPA捕获到的目标船动态叠显在海图上。可在海图背景上显示船位、注释船位，进行自动标绘。电子海图目前发展可完全脱离普通纸海图，还可以进行航线辅助设计、航向监视、航次记录与回放、多种报警设置、海图自动改正(数千幅海图改正只需几分钟)等自动化作业方式。15RCDS与ECDIS的功能151光栅海图显示系统RCDS的功能 (1)将大量的海图以数字化形式存储在计算机的硬盘或CD-ROM中，便于保管、传递，极大地减少了航海保证部门在制作、保存、管理和开发过程中的人员和资金的开支。 (2)查询与提取海图方便、快捷，只要将各种海图的图号、名称、比例尺、海区、基准等信息收集存入它的数据

11、库，就可以查询到任一张所需的海图，并将它显示在荧光屏上，整个过程所需时间可以达到秒级。 (3)更新海图快捷、方便，画面及时更新、滚动、拷贝，光栅数据进入RCDS时不需要进行转换，可以快速显示在屏幕上。海区情况会不断发生变化，比如说某个地方沉了船，某个地方灯标移了位置等，发生这些情况后航海保证部门都会以航海通告的形式通知航海人员。有了电子海图系统后，就可以将改正过的海图制成光盘或拷人软盘发给或出售给使用者，由使用者利用RCDS提供的海图改正模块将对应的海图替换为经过改正后的海图。另外，也可以通过无线电或卫星通信的方式(比如使用INMARSAT船站)来改正海图。152电子海图显示与信息系统ECDI

12、S的功能 它具有光栅海图所有的功能，同时还具有许多光栅海图所没有的功能： (1)可以对海图上任意一个点进行查询操作，比如可以用光标单击某灯标符号就可以查询它的有关灯质、设计的年份、可靠程度等信息。用光标点击引航站位置，可显示该引航站的通信频率、呼号等，特别是ECDIS能显示出一些在纸海图上不能反映出来而需要查找其他航海资料才能获得的信息。 16ECDIS的国际标准161IMO的ECDIS使用性能标准1995年11月召开的IMO第19次大会通过，该标准对ECDIS的各种使用性能做出明确的规定，为未来电子海图的发展奠定了基础。该标准还规定，ECDIS可以作为“1974年海上人命安全公约(SOLAS

13、)中V20条”所要求的纸海图的等价物，换句话说，ECDIS(配以ENC)可以取代传统的纸海图。IMO明确地要求国际水道测量组织成员国生产电子海图(ENC)并尽可能早地进行联合更新服务，在设计和生产ECDIS时要保证产品质量符合性能标准。1996年11月，IMO又增补了ECDIS备用设备的条款。 163IEC的ECDIS测试标准 与此同时，国际电工委员会IEC提出了对ECDIS硬件设备的检验和测试结果的标准。1998年7月，这个标准(即IEC61174)被IEC确定为ECDIS系统的测试认可标准。任何厂家生产的ECDIS系统必须按该标准经严格测试并达到标准要求的结果，才能被官方认可投入市场。IE

14、C还有一个对船用导航设备的“环境测试标准”，成为IEC60945，用来检测ECDIS系统在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。 IMO ECDIS性能标准给出了ECDIS的定义：电子海图显示与信息系统ECDID是一种航海信息系统，该系统有足够的备用装置，可以认为符合1974 SOLAS公约的V20条规则要求的现实性海图的规定，通过从系统电子导航海图SENC中选择的信息与从导航传感器获得的位置信息的显示来帮助航海人员进行航线设计和航路监视。若需要可显示与航行有关的其他信息。规定了信息的显示、海图改正、航线设计、航路监视和航行记录等性能要求。 IHO S-52，规定了电子海图的内容和显示、数据结

15、构、改正方法和信息传输途径，以及屏幕上电子海图的颜色和符号等使用细节。IHO S-57(Edition 30)描述了用于各国航道测量部门之间的数字化航道测量数据的交换以及向航海人员、ECDIS的生产商发布这类数据的标准，是具有法律效力的矢量式电子导航海图和数据交换和传输标准。 IEC 61174描述了ECDIS的性能测试方法和要求的测试结果。通过该标准的测试是ECDIS合法地成为船用设备的前提 。 ECDIS的功能要满足IMO ECDIS性能标准的要求，所使用的海图信息应是由官方航道测量部门提供的符合IHO S-57标准的最新(经过改正后的)信息，ECDIS中电子海图的具体内容、显示方式以及颜

16、色和符号的使用等要符合IHO S-52规范，ECDIS作为船用设备要通过IEC的性能测试。上述标准的制定，使厂家生产ECDIS有了明确的依据，也使ECDIS用户更加放心，并会激起船东购买该系统的更高热情，为ECDIS系统早日进入市场，促进海上安全，减轻驾驶员负担做出贡献。 第2章 电子海图的设计 21电子导航海图ENC的设计 211电子海图的内容和显示 (1)ENC的内容 ENC最少应包含现有纸海图上所描述的与航海有关的全部信息。目前包含在各种出版物(如灯标表等)中的某些文本类HO信息也可编入ENC。 标准显示包括：显示基础；干出礁范围线；固定和浮动的助航标志；航路、水道的边界；视觉和雷达可测

17、的显著物标；禁航区和限航区；海图比例尺边界；警告事项的指示。 其他信息包括：水深点；海底电缆及管线；渡船航线；所有孤立危险物的详细信息；助航设备的细节；警告事项的内容；ENC版本日期；测量基准面；磁差资料；经纬线图网；地名。 HO提供的，经用户请求时才显示的数据；雷达信息；用户数据：点、线和面(用户在电子海图上所做的标注)；ECDIS制造商的数据：点、线和面；用户的颜色填充区域的数据； ECDIS制造商的填充区域数据。 上述各级是按照优先顺序排列的，每一级都不能遮盖其上面的各级。雷达信息应具有显示关闭控制开关。应当指出，上述优先级顺序并不是指绘图时的先后顺序，例如颜色填充要在点线之前绘出。 2

18、2系统电子导航海图设计的总体要求221SENC的总体要求 ECDIS的信息基础是SENC。ECDIS功能的强弱、运行速度和工作效率取决于SENC的内容、结构和数据文件格式。SENC的设计是ECDIS研制的关键技术，它的建立是ECDIS的研制者所面临的首要任务。(1)符合IHO S-57标准 IMO ECDIS性能标准要求，ECDIS中使用的海图信息应是由海道测量权威部门提供的符合IHO标准的最新的信息；ECDIS应能够接受符合IHO标准的正式的ENC改正数据。这就规定了ECDIS的研制者在设计SENC时，必须考虑IHO S-57标准的要求，使其从内容上能够完整体现和表示S-57格式的ENC所描

19、述的信息。(3)支持IHOS-52标准符合IHOS-52标准是对电子海图显示的基本要求。在设计SENC时必须考虑使数据的组织支持该标准。例如，为了使ECDIS屏幕上的信息能够按照预期的叠盖次序(点状物标和线状物标可以叠盖在区域状物标上，重要物标可以叠盖在次要物标上)显示，必须为每类信息规定显示优先级，也就是说，必须将SENC中的每类信息按照这个优先级顺序排序，以便于电子海图的显示。IHO S-52标准所推荐的显示库(Presentation Library，简称PL)中将上述显示优先级分为9级，在设计SENC时可以参考。 (1)非标准电子海图转换为标准电子海图的过程船舶航行世界各地，可能取得各

20、国的电子海图，而不同国家采用的纲要及其制作的ENC均有所不同，不能要求应用系统设计出针对每一种ENC的数据接口，各国电子海图要能互相交换，数据模型与数据结构需要一致，或至少让应用系统得知其数据结构。这就要求有一个国际标准ENC，“IHOS-57数字海道测量数据转换标准”正是为此而制定的，它要求各国能将非标准ENC转换为S-57标准ENC(同一产品规范)，这个过程如图所示，可用程序自动完成。(3)S-57标准ENC与SENC数据的转换S-57标准ENC与SENC数据的转换依赖以下3点：S-57定义了标准ENC数据结构，每个ECDIS都应能够接受ENC并将其转换为内部存储格式，ENC中的数据不容许

21、ECDIS制造商和用户擦除、重写或修改。在ECDIS中必须存储ENC的拷贝，再加上自动航海通告(ENC改正信息，同样采用S-57格式)，将它们由ECDIS转换成SENC，如图所示。数据字典记录或S-57标准定义了对象、属性和属性值。用ISOIEC8211信息交换的数据描述文件规范”包装S-57标准数据库，使得每个文件的数据组织形式相当明确，应用系统可进行数据处理。以上3点使得不同的ECDIS迅速对标准ENC解码，将S-57标准ENC转换为基于不同计算机系统的SENC。223电子海图数据库 ECDB(Electronic Chart Data Base)，即电子海图数据库，是指提供电子海图数据(

22、ENCD)的基础数据库。由国家航道测量组织采用数字形式建立，包括海图信息以及其他航海信息和航道测量信息。应当指出，国家航道测量组织应当有权对自己所负责的海域独立制作和发布ENC并进行通告改正服务。实用意义下的电子海图系统应当具备相当大的全球海图数据库(例如数千幅)，具有相当数量的专业制图人员来维持和扩展海图数据库，具有完善的电子海图自动改正系统，具有庞大而有效的全球分销网点，具有与各国官方航道测量局签署的版权协议，能够兼容其他国家航道测量局制作的光栅海图(如ARCS、NOAA)和矢量海图(如ENC)数据库，具有国际组织和各国海运部门的认证证书。第3章 ECDIS的使用及发展31ECDIS主要使

23、用特性(1)海图显示在给定的投影方式下合成的显示海图(在使用墨卡托投影方式时，可适当选取海图的基准纬度，以减小海图投影变形)；以“正北向上”或“船首向上”方式显示海图；随机改变电子海图的比例尺(缩放显示及漫游)；分层显示海图信息(隐去本船在特定条件下不需要的信息)。 (3)海图改正ECDIS有许多优点，更主要的优点是与纸海图相比，电子海图的改正更容易、迅速和准确，大大地减轻了航海人员的工作量并降低了误差出现的机会。ECDIS能够接受由官方ENC制作部门提供的正式改正数据以及由航海人员从纸海图航海通告或无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENC的自动、半自动和手工改正。 多种导航传感器实时连续地

24、接收各种信息，ECDIS能够同计程仪、陀螺罗经、GPS、Loran-C、测深仪和气象仪等设备连接，接收来自这些传感器的信息，并进行综合处理，求得最佳船位、航迹、航向和航速等；能够进行各种陆标定位计算。在航行中，来自GPS或DGPS的本船船位可连续自动地显示在电子海图上，并连续地显示出航迹，以便与计划航线比较。根据IMO的性能标准：雷达信息或其他导航信息可以叠加到ECDIS显示中，但不得减少SENC信息并且明显地与SENC信息加以区别。(5)航海信息咨询获取电子海图上物标的详细描述信息以及整个航线上的航行条件信息，如潮汐、海流和气象等。在航行期间，可以用鼠标捕获目标，该目标属性及文字说明可显示在

25、屏幕上，例如将鼠标置于引航站位置，该引航站的通信频率、呼号等可以得到显示。还可以查询本地的潮汐数据，也可计算到达位置的潮汐数据。通过复杂烦琐的绘算才能求得某一特定时间、特定地点的潮汐潮流计算问题，简化为在屏幕上的轻轻一击。 (7)航线设计根据IMO性能标准的规定：应包括直线和曲线两者在内的航线设计；能通过下述方法去修改航线：在航线上增加转向点；从航线上删除转向点；改变转向点的位置；改变航线中转向点的次序。除选定的航线外，应能准备一条备用航线。选定的航线应与其他航线明显区别；如果航海人员拟定穿越本船的安全等深线，应给出一个指示；如果航海人员拟定的航线会穿越禁航区的边界或存在特殊区域的边界，应给出

26、指示；航海人员应规定一个偏离计划航线的限度，根据此限度，接通自动偏航报警装置。 (9)航行记录根据IMO性能标准的规定：ECDIS应存储并能重现12h的航行过程和使用官方数据库所要求的最少量要素。ECDIS应能以1min的时间间隔记录如下数据：本船航迹的记录：时间、位置、航向和航速。使用官方数据的记录：ENC来源、版本、日期、单元和改正情况。另外，ECDIS应记录时间标记间隔不超过4h的整个航程的完整航迹；ECDIS不能对记录的信息进行处理或变更；ECDIS应能保留前12h的航海记录和航迹记录。也就是说，ECDIS应具备类似“黑匣子”的功能。 321ECDIS与AISAIS系统能够与其他传感器

27、相连，以便自动地从这些传感器中输入数据。AlS系统的外部终端是电子海图与信息系统（ECDIS），如图所示。自动识别系统（AIS）的符号已经包括在电子导航海图符号丛书中。 322 ECDIS与VTS ECDIS在船舶交通管制(VTS)方面也将得到广泛的应用。在狭水道和港口运作的VTS通过数字化通信网络(数字广播)把在其作用范围内的各种船舶的识别码、通信设备情况、航速、航向等通报给所有有关船舶。进入VTS作用范围的每艘船舶上的ECDIS能够自动显示所接收到的其他船舶的位置和运动情况，并能查询这些船舶的其他静、动态信息。在需要避让时，本船可根据识别码同其他船舶建立通信联系，将拟采取的避让措施及时通知

28、对方，从而达到协调行动的目的。这种方式克服了在狭水道中通信目标容易混淆的缺点。331ECDIS避礁石、防搁浅和航迹保持ECDIS在保证船舶航行安全方面最根本的一点在于，它包含最新的或经过改正后最新的海图信息(存储在SENC中)，即系统总是“知道”船舶所处的静态地理环境，从而能够自动判断船舶与其周围的陆地、岛屿、暗礁、浅水域、禁航区等之间的相对位置关系，因此，ECDIS可以检测航海人员制定的计划航线(船舶的预定运动轨迹)是否合理，船舶在航行过程中同各种静态目标之间的相对位置是否安全。这在一定程度上可减轻航海人员的疏忽等人为因素对航行安全所造成的不利影响。在进行航路监视时，航海人员可预先设置一个船

29、舶偏离计划航线的限度，达到这个限度时，ECDIS将自动发出偏离航线报警。这就要求ECDIS当收到来自导航系统，如GPS的船位时，计算船位距相应的计划航线段的距离，并比较此距离与预设限度的大小以及实现航迹保持的功能。(2)在ECDIS发生故障的情况下，提供备用设备保证剩余航程的安全航行。ECDIS备份系统的进一步定义是：航行安全不会因为ECDIS系统的瘫痪受到影响，这包括在出现紧急情况时能及时切换到备份系统上，并保证船舶安全完成余下的航程。ECDIS备份系统的基本功能应包括航线设计，航线监控，显示官方电子海图信息，更新记录航行信息。按照如下几条都可以达到备份系统的功能要求：另备一套独立的ECDI

30、S，它应该符合IMO性能标准的要求或部分符合IMO性能标准的要求(比如：显示器尺寸略小等)。使用官方航道数据的光栅电子海图系统(RCDS)。使用官方航道局的光栅数据或官方航道局的矢量数据的一般电子海图系统(ECS)。各国航道局发行的最新纸海图，并可用来做航线设计和定位 。附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁

31、，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性

32、的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外

33、加剂的选择和配方需经试验确定，制备泥浆用水应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机

34、，弯曲机，切断机，交、直流电焊机，大、小平锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训

35、计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允

36、许偏差为10mm，内外导墙间距允许偏盖5mm，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥

37、浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易

38、坍地层，密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底

39、以上200mm处。失水量和pH值，应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件

40、和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时，应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢

41、固可靠，道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌

42、握槽孔的垂直精度，应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把

43、槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫

44、块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm，当采用接头管时，水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内，利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸，应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确，钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊，其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝，宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度，除结构受力要求外，尚应考虑增设斜拉补强钢筋，将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与

45、设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时，为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重，部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；钢筋笼厚度和宽目l0mm；钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架，采用双索或四索起吊，以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼，以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上溜绳，用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时，应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上，再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时，吊点中心必须对准槽段中

46、心，竖直缓慢放至设计标高，再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内，应重新吊出，查明原因，采取相应措施加以解决，不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等，应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求：混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级；水泥用量不宜少于370kgm3；水灰比不应大于0.6；坍落度宜为1820cm，并应有一定的流动度保持率；坍落度降低至15cm的时间，一般不宜小于lh；扩散度宜为3438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝时间，应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求，一般不宜低于34h。

47、3.7.2接头管和钢筋就位后，应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管，其内径一般选用250mm，每节长度一般为2.02.5m。导管要求连接牢靠，接头用橡胶圈密封，防止漏水。导管接头若用法兰连接，应设锥形法兰罩，以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理，使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除干净。3.7.3在单元槽段较长时，应使用多根导管浇灌，导管内径与导管间距的关系一般是：导管内径为150mm，200mm，250mm时，其间距分别为2m、3m、34m，且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内，导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度，一般应控制在24m为

48、宜。在任何情况下，不得小于1.5m或大于6m。，3.7.4导管下口与槽底的间距，以能放出隔水栓和混凝土为度，一般比栓长100200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓，在浇注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住，待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑，导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时，才能剪断铁丝，继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行，槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得间歇。当混凝土不能畅通时，应将导管上下提动，慢提快放，但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导

49、管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m，并不小于1m，严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时，其间距不应大于3.0m，导管距槽段端头不宜大于1.5m，混凝土应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土浇筑完毕，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.5m，此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量，应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点，用平均值确定混凝土上升状况，以决定导管的提拔长度。3.8接头施工3.8.1连续墙各单元槽段间的接头型式，一般常用的为半圆形接头型

50、式。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管，后放入钢筋笼，浇灌混凝土，根据混凝土的凝结硬化速度，徐徐将接头管拔出，最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面，在浇筑下段混凝土前，应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次，刷去接头处的残留泥浆，以利新旧混凝土的结合。3.8.2接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时，做成分节拼装式组合管，各单节长度为6m、4m、2m不等，便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小1020mm，直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑，连接紧密可靠，一般采用承插式销接。各单节组装好后，要求上下垂直。3.8.3接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段

51、的端部和对准槽段中心，保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底，上端固定在导墙或顶升架上。3.8.4提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车)，顶升架上安装有大行程(12m)、起重量较大(50100t)的液压千斤顶两台，配有专用高压油泵。3.8.5提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不失时机地提动和拔出，不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快，则会造成混凝土壁塌落；过迟、过缓，则由于混凝土强度增长，摩阻力增大，造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后23h即开始提动接头管，然后使管子回落。以后每隔1520min提动一次，每次提起100200mm，使

52、管子在自重下回落，说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落，管内又没有涌浆等异常现象，宜每隔2030mm拔出0.51.0m，如此重复。在混凝土浇灌结束后58h内将接头管全部拔出。4、质量标准4.1地下连续墙均应设置导墙，导墙形式有预制及现浇两种，现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型，可根据不同土质选用。4.2地下墙施工前宜先试成槽，以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。4.3作为永久结构的地下连续墙，其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。4.4地下墙槽段间的连接接头形式，应根据地下墙的使用要求选用，且应考虑施工单位的经验，无论选用何种接头，在浇注混

53、凝土前，接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或污物。4.5地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹)，对接驳器也应按原材料检验要求，抽样复验。数量每500套为一个检验批，每批应抽查3件，复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。4.6施工前应检验进场的钢材、电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸，墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。4.7施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。4.8成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检