發(fā)布時間:2022-02-15 20:24:31
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的高速鐵道工程論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
論文摘要:隧道工程是鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程,因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的,加強隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是非常必要的。國內(nèi)外對隧道地震波超前預(yù)報技術(shù)已研究多年,筆者就這方面的現(xiàn)狀及進行了討論,指出了TSP儀器技術(shù)存在的不足,闡述了克服盲目性、提高科學(xué)預(yù)報的重要性,介紹了新開發(fā)的TGP隧道地震波預(yù)報系統(tǒng)與技術(shù)及應(yīng)用效果。
隨著我國基本建設(shè)規(guī)模的擴大,隧道工程已經(jīng)成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著,隧道工程的數(shù)量和長度明顯增加,規(guī)模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通,是不可回避重要任務(wù)和技術(shù)難題。危及隧道工程施工的地質(zhì)病害大致分為三類:1不良工程地質(zhì)條件,諸如巖體的裂隙發(fā)育密集帶、構(gòu)造破碎帶、巖溶發(fā)育帶、以及人工采礦造成的不良地質(zhì)條件和高地應(yīng)力造成的危害等;2不良水文地質(zhì)條件,諸如巖溶水、構(gòu)造和裂隙水等;3不良環(huán)境條件,諸如有毒有害氣體和強放射性的環(huán)境。對于以上地質(zhì)問題,在隧道工程的勘察設(shè)計階段,已經(jīng)投入大量的地質(zhì)勘察工作,但是由于地質(zhì)、地形條件的復(fù)雜性和相應(yīng)勘察技術(shù)的現(xiàn)狀水平,以及時間、經(jīng)費等條件的限制,勘察階段的地質(zhì)資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內(nèi)外因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的教訓(xùn)是不少的,例如:日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件;前蘇聯(lián)貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件;我國成昆線、大秦線、衡廣復(fù)線建設(shè)中,因地質(zhì)問題的停工時間約占到1/3;以及不久前發(fā)生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此強調(diào)加強隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是非常必要的。
我國隧道地震波超前預(yù)報技術(shù)的研究起始于上個世紀(jì)的90年代,鐵道部第一勘測設(shè)計院物探隊提出“負(fù)視速度方法”。鐵道部第一勘測設(shè)計院是較早研究隧道地震超前預(yù)報的單位。他們在1992年7月,利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預(yù)報,預(yù)報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀(jì)90年代初開始,我國物探技術(shù)人員一直沒有停止對隧道地震超前預(yù)報技術(shù)的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波進行反演的“負(fù)視速度法”,這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉(zhuǎn)換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產(chǎn)生的負(fù)視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產(chǎn)狀。北方交通大學(xué)的陳立成等人(1994)從全波震相分析理論和技術(shù)的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題,進行隧道超前預(yù)報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質(zhì)預(yù)報中應(yīng)用,取得預(yù)期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎(chǔ)。工作中他們根據(jù)嫻熟的地震反射波技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)解釋,當(dāng)時沒有開發(fā)出針對隧道地震預(yù)報的處理系統(tǒng),同時受當(dāng)時條件所限制,該項技術(shù)未能得到進一步深入研究和發(fā)展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預(yù)報的儀器,當(dāng)時曾組織系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)地質(zhì)和物探專家在隧道工點進行了試驗,未見明顯的效果,認(rèn)為其技術(shù)與“負(fù)視速度方法”基本一致,對其處理解釋系統(tǒng)爭議較大、認(rèn)識褒貶不一,試驗工作無果而終,該設(shè)備技術(shù)的消化工作也就擱置了。時隔7年后,隧道安全施工要求進行地質(zhì)預(yù)報,該儀器設(shè)備由鐵路系統(tǒng)的工程局又開始第二次引進,并直接用于隧道施工的預(yù)報工作??梢哉f由于第一次引進消化工作不深入,造成第二次引進后出現(xiàn):應(yīng)用工作中的盲目性和簡單化,以及其他一些不正?,F(xiàn)象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現(xiàn)的問題,使人們開始反思,不少論文也提出了存在的問題,鐵道部也下發(fā)文件要求科學(xué)地進行超前預(yù)報??梢哉f短短幾年的應(yīng)用實踐,人們?nèi)匀辉谔剿髦刭|(zhì)預(yù)報技術(shù)的進步。
隧道地震波超前預(yù)報屬于物探技術(shù),但比地面的地震波物探技術(shù)復(fù)雜,我國的地質(zhì)物探工作者一直沒有放松該技術(shù)的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術(shù)已經(jīng)有近20年的歷史,并且是多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)的發(fā)明單位,生產(chǎn)的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統(tǒng),已經(jīng)為400多家勘察設(shè)計、高等院所廣泛應(yīng)用,并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預(yù)報技術(shù),研究TGP12型隧道地質(zhì)超前預(yù)報儀器,以及孔中高靈敏度三分量檢波設(shè)備,方便的孔中耦合技術(shù),和Windows編程的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)。在經(jīng)過大量的預(yù)報實踐驗證后,于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內(nèi)著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統(tǒng)推向市場不到2年的時間,已經(jīng)有近20臺套投入到隧道超前地質(zhì)預(yù)報工作中應(yīng)用,反饋信息普遍受到用戶的好評。
鐵道部工程設(shè)計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書,提出隧道地質(zhì)超前預(yù)報的方法有以下部分組成:①地質(zhì)分析、②超前平行導(dǎo)坑預(yù)報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質(zhì)分析法、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報法、超前水平鉆孔法相結(jié)合,解決不同地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用原則。書中介紹了國產(chǎn)TGP隧道地震波預(yù)報系統(tǒng),聲波反射方法,地質(zhì)雷達方法,紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預(yù)報技術(shù)中的若干關(guān)鍵問題,并結(jié)合應(yīng)用中的實際問題闡述如下,目的在于引起同行們討論,促進地震波預(yù)報技術(shù)理論水平的提高,促進采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高,促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發(fā)展。
一、隧道地震波方法的預(yù)報原理
隧道地震預(yù)報工作利用地震反射波原理,在隧道內(nèi)以排列方式激發(fā)的地震波,向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面會產(chǎn)生反射波。聲阻抗是介質(zhì)傳播彈性波的速度與介質(zhì)密度的函數(shù),介質(zhì)的聲阻抗數(shù)值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等界面會產(chǎn)生地震反射波,這種反射波被布置在隧道內(nèi)的檢波器接收,輸入到儀器中進行信號的放大、數(shù)字采集和處理,實現(xiàn)地質(zhì)預(yù)報的目的。
由此可以看出,隧道地震波預(yù)報技術(shù)是通過直接探查聲阻抗變化的界面,經(jīng)過人工分析實現(xiàn)間接推斷地質(zhì)病害的方法。
圖(2)不同夾角構(gòu)造界面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)
圖(1)示意與隧道斜交的構(gòu)造面,其地震波傳播的路徑圖,構(gòu)造面上的地震波反射點在白色園內(nèi)。圖(2)示意不同夾角構(gòu)造面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài),與隧道夾角不同的構(gòu)造面其反射點位置不同,地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構(gòu)造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行,右圖為與隧道正交構(gòu)造面產(chǎn)生的地震反射波記錄,根據(jù)反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度,該速度代表隧道圍巖的性質(zhì)。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”,“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質(zhì)有關(guān),而且與界面和隧道的夾角有關(guān)。應(yīng)用地震波預(yù)報構(gòu)造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度,各構(gòu)造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”,不是隧道圍巖的真速度,應(yīng)用中結(jié)合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。
圖(2)是理想模式的三份量地震波時距曲線形態(tài)。實際工作中采集的地震波是錯綜復(fù)雜的,理想模式的地震波是不常存在的,記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波,和各種形式的干擾波,這是應(yīng)用技術(shù)中首先考慮的問題。
針對隧道地震波傳播的復(fù)雜性,TGP地震預(yù)報系統(tǒng)不僅利用地震反射波走時關(guān)系,同時采集空間地震波三分量記錄,進行地震波的極化分析與計算,該技術(shù)的突破有利于地質(zhì)構(gòu)造面產(chǎn)狀、規(guī)模和地質(zhì)體性質(zhì)的預(yù)報。
二、TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)
隧道地震波預(yù)報的早期研究,是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學(xué)特征開始的,工作中認(rèn)識到僅僅利用地震波運動學(xué)和動力學(xué)特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環(huán)境條件下傳播,這種條件比地面上的平面半無限空間條件復(fù)雜得多,而且隧道內(nèi)地震波的接收與激發(fā)測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件,因此影響在地質(zhì)構(gòu)造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況,預(yù)報工作僅僅利用單一模態(tài)的地震波難以勝任。因此,TGP系統(tǒng)強化采集地震波的多波列信息,綜合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系統(tǒng)的功能得到明顯的增強。
TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)包括儀器設(shè)備和處理軟件兩大部分。其中儀器設(shè)備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖(3)是TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報系統(tǒng)的主機。其處理軟件由地震波數(shù)據(jù)輸入與編排、空間坐標(biāo)建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發(fā)時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數(shù)計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數(shù)計算、極化波處理與構(gòu)造產(chǎn)狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
轉(zhuǎn)貼于
工程應(yīng)用中,TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)對于500多米距離的構(gòu)造面具有清楚的地震反射波信息,說明儀器系統(tǒng)具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預(yù)報距離和分辨精度兩方面要求,預(yù)報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)具有登記全部測長距離內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造信息的功能,利用逐次遞進的位置相關(guān)分析,和源生成果對比等處理功能,有利于去偽存真和排除異常,提高預(yù)報成果的質(zhì)量。該系統(tǒng)2005年8月通過由國內(nèi)知名隧道、地質(zhì)、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認(rèn)為“TGP12儀器與相關(guān)的處理系統(tǒng),性能穩(wěn)定可靠,采集的波形完整,信噪比高,與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平,可替代進口產(chǎn)品?!本唧w評審意見如下:
1、TGP12是集信號放大,模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設(shè)備;優(yōu)于利用微機裝配式結(jié)構(gòu)的儀器,TGP12適合在惡劣的隧道環(huán)境中使用。
2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度,指向性強和較寬的頻帶響應(yīng)等特點,因而拾取的地震波信號具有高的質(zhì)量品質(zhì)。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合,方便、經(jīng)濟、快捷。優(yōu)于在鉆孔中需要錨固異型鋼導(dǎo)管的方式。2米長的鋼導(dǎo)管難于攜帶、運輸,價格昂貴,一次性使用,費事費工費財。
3、TGP12的地震波采集觸發(fā)是開路觸發(fā)方式,即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷,信號線同時開路觸發(fā)儀器采集,儀器采集無延時差,保證定位的準(zhǔn)確性。超前預(yù)報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發(fā)電雷管和觸發(fā)主機采集的方案,由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致,因此會造成儀器采集的走時誤差,這種觸發(fā)方式在我國的地震波勘探規(guī)程中明確規(guī)定不宜使用,更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質(zhì)的速度高出幾倍以上,以巖體波速4500m/s~ 5500m/s為例計算,每一毫秒誤差會造成2~3m的預(yù)報距離誤差,一般瞬發(fā)電雷管的延時誤差不止一毫秒,因此由20多次激發(fā)的平均線計算隧道巖體速度,和利用存在誤差的時間計算距離,兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。
4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關(guān)軟件的長處,并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點,以及根據(jù)TGP儀器采集的數(shù)據(jù)格式編寫。功能特點如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,對地震波信號的處理過程,直觀、方便,具有友好的人機操作界面。
(2)對P波、SH波、和SV波的分離完善合理,這是超前地質(zhì)預(yù)報數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵工作之一。
(3)處理軟件具有相關(guān)部分互相檢查的功能,例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置,程序會轉(zhuǎn)到該位置界面的反射波組位置,通過分析反射波組的連續(xù)性、反射波的極性和能量,確定偏移成果的可靠性和性質(zhì)。有助于去偽存真,由此及彼,由表及里,深化認(rèn)識,使預(yù)報結(jié)論科學(xué)可靠。
(4)TGPWIN處理中有自動處理方式,也有手動處理方式,有深入分析異??煽砍潭鹊淖粉櫣δ埽@樣設(shè)計既適應(yīng)非物探專業(yè)的普通工程技術(shù)人員使用,又適應(yīng)物探專業(yè)人員分析地震波傳播特性,對復(fù)雜地質(zhì)條件進行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統(tǒng)只要增加不多的配套附件和軟件模塊,就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能,例如:對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測,檢查隧道圍巖中隱蔽的病害(巖溶)。也可以在掌子面上用錘擊的激發(fā)方式做到短距離更為精確的地質(zhì)預(yù)報,因而它是一機多能的設(shè)備。
TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優(yōu)勢。而且研發(fā)、生產(chǎn)在國內(nèi),用戶可以獲得及時周到的技術(shù)服務(wù)和技術(shù)支持,以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應(yīng)用實例
宜萬鐵路涼風(fēng)亞隧道的巖性為灰?guī)r, TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗,預(yù)報成果如下,見圖(4)、圖(5)。
交通土建工程專業(yè)群是學(xué)院的重點建設(shè)專業(yè),下設(shè)鐵道工程、智能交通、道路與橋梁、隧道與地下工程、城市軌道交通技術(shù)鐵道電氣化、鐵道通訊、工程測量、工程造價、智能建筑、工業(yè)與民用建筑、建筑設(shè)備等符合交通土建一線需要的多種學(xué)科。多年來,在校企合作模式下,交通土建專業(yè)群通過“人才質(zhì)量求高,教育模式求新,打造品牌求優(yōu),專業(yè)文化求實”的“四求”戰(zhàn)略,形成了自己鮮明的特色,打造出了交通土建專業(yè)的精品。
人才質(zhì)量――求高
專業(yè)發(fā)展走勢
自上世紀(jì)90年代后,國內(nèi)高校交通土建專業(yè)的發(fā)展有兩個走勢:一種是保持專業(yè)特色和專業(yè)優(yōu)勢;一種是走“大交通、大土建”的路子,與國際接軌。作為鐵路運輸工科高等職業(yè)院校,何去何從?通過幾年的理論探索和實踐,學(xué)校得出這樣一些結(jié)論:
一是專業(yè)定位應(yīng)審視高等教育大眾化與國際化的發(fā)展形勢。專科學(xué)校交通土建專業(yè)在地位上處于本科與中專學(xué)校相關(guān)專業(yè)之間,發(fā)展服務(wù)空間亦受到兩者的夾擠。隨著高校擴招及中國加入WTO后高等教育的國際化,交通土建專業(yè)人才市場的供求形勢及競爭格局發(fā)生了根本性的變化,原來金字塔人才結(jié)構(gòu)(塔頂為重點院校本科尖子,塔底為中等專業(yè)人才)逐步被腰鼓形人才結(jié)構(gòu)(兩頭分別為重點院校和中等學(xué)校人才)所代替;與此同時,西方發(fā)達國家憑借其品牌、師資、設(shè)備、資金等優(yōu)勢,通過“商業(yè)存在”和“境外消費”等形式,將相對過剩的交通土建工程教育力量向剛?cè)胧赖奈覈D(zhuǎn)移,與我國高等學(xué)校爭奪招生和就業(yè)市場。在這種形勢下,一般專科職業(yè)院校交通土建工程專業(yè)所面臨的教育競爭與日俱增。
二是基層單位交通土建工程應(yīng)用型、技能型人才短缺,交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及各地方的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)急需大量的交通土建工程專業(yè)應(yīng)用型和技能型人才。隨著高等教育的大眾化,原有的以培養(yǎng)尖子和骨干為主的交通土建工程精英教育,向以提高隊伍整體素質(zhì)為目的的大眾化教育轉(zhuǎn)變,原來的中等專業(yè)技術(shù)人才崗位將由接受了高等交通土建工程教育并具備相應(yīng)素質(zhì)和能力的高等交通土建工程技術(shù)人才和管理人才來承擔(dān)。
三是專業(yè)建設(shè)適應(yīng)行業(yè)和地方經(jīng)濟發(fā)展的需要。國家交通體系方面,根據(jù)交通部制定的交通三階段發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),今后30年我國的交通建設(shè)目標(biāo)是公路總里程超過300萬公里,高速公路8萬公里;國家鐵路體系方面,鐵道部提出至2020年路網(wǎng)總規(guī)模達到10萬公里,在現(xiàn)有7萬多公里的基礎(chǔ)上,新增客運專線1.2萬公里,其他新線1.6萬公里。這些目標(biāo)的實現(xiàn),都需要大量的交通土建專業(yè)人才。
四是專業(yè)建設(shè)離不開學(xué)校自身的實際,應(yīng)重視發(fā)揮自身的優(yōu)勢和特色。在專業(yè)定位過程中,石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院緊緊抓住“交通、地方、基層、應(yīng)用技能型”等要點,進一步確立了“立足河北、依托行業(yè),服務(wù)河北、服務(wù)鐵路,為基層培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用技能型高等交通土建技術(shù)人才和管理人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。
人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
人才定位
根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展要求,交通土建專業(yè)群將人才定位在基層一線??茖W(xué)的質(zhì)量觀應(yīng)該根據(jù)基層單位對應(yīng)用型人才的知識、能力和素質(zhì)的要求來定義和確定其質(zhì)量。對于培養(yǎng)面向基層的交通土建應(yīng)用技能型人才來說,應(yīng)該在具有較寬知識面(包括自然科學(xué)知識、人文和社會科學(xué)知識、基礎(chǔ)知識)的基礎(chǔ)上,有較扎實的專業(yè)知識,有突出的工程實踐能力及與基層單位和社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的英語及計算機應(yīng)用能力,有一技或幾技之長,有強烈的敬業(yè)精神、創(chuàng)業(yè)精神和吃苦耐勞精神,綜合素質(zhì)高。
培養(yǎng)計劃
對交通土建專業(yè)人才培養(yǎng)計劃應(yīng)進行動態(tài)優(yōu)化。
一是專業(yè)口徑扁平化。按交通土建大類制定專業(yè)教學(xué)計劃,統(tǒng)一基礎(chǔ)課程的教學(xué),在專業(yè)教學(xué)上設(shè)置教學(xué)模塊,實行主輔修制度,鼓勵學(xué)生選修兩個及兩個以上的專業(yè)或?qū)I(yè)模塊課程。
二是課程體系優(yōu)質(zhì)化。通過“整合、精簡、增加”,使課程體系更好地符合知識結(jié)構(gòu)的要求及能力與素質(zhì)的培養(yǎng)要求。如已將“理論力學(xué)”與“材料力學(xué)”課整合為“工程力學(xué)”;將“公路勘測設(shè)計”、“城市道路設(shè)計”、“高速公路”合并為“道路勘測設(shè)計”;將“土力學(xué)”、“基礎(chǔ)工程”和“橋梁”聚合為“橋梁工程”;將“彈性力學(xué)”和“路面力學(xué)”課由原來的必修課“精簡”為任選課;增加了工程經(jīng)濟、管理、法律等課程的教學(xué)內(nèi)容。
三是實踐能力技能化。從1998年開始,在實習(xí)內(nèi)容中增加了認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實訓(xùn);在實訓(xùn)課內(nèi)容中增加了綜合型實訓(xùn)、設(shè)計型實訓(xùn)和創(chuàng)新型實訓(xùn)。目前,基礎(chǔ)課和專業(yè)課都安排了實訓(xùn)課或計算機應(yīng)用實踐課,集中性實踐教學(xué)時間占教學(xué)總時間的40%。實踐教學(xué)考核方式也進行了改革與理論教學(xué)平等對待,單獨考核,成績單獨進檔登記,作為學(xué)生畢業(yè)評級的依據(jù)和指標(biāo)。
技能訓(xùn)練
2000年12月,由河北省勞動廳批準(zhǔn),石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立國家職業(yè)技能鑒定所。建所五年來,在河北省勞動廳及職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心的指導(dǎo)下,先后開展了工程測量工、建材實驗工、電氣設(shè)備安裝工、電腦操作工及電工、儀器儀表裝配工等工種的鑒定工作。其中,鐵道工程技術(shù)、智能建筑和現(xiàn)代測繪技術(shù)三個專業(yè)被河北省勞動和社會保障廳、教育廳批準(zhǔn)為職業(yè)技能鑒定“直通車”專業(yè),學(xué)生在校學(xué)習(xí)期滿成績合格,在獲得畢業(yè)證書的同時,可直接頒發(fā)相應(yīng)的職業(yè)資格證書。
近幾年,有5000多名學(xué)生獲得了中級或高級技能證書,畢業(yè)中高級工占60%,為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造了有利條件。
培養(yǎng)模式――求新
創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是高職高專教育的首要任務(wù),只有模式新,才能不斷適應(yīng)企業(yè)對人才的需求。幾年來,在校企合作的基礎(chǔ)上,學(xué)院進行了四種人才培養(yǎng)模式和兩種管理方式的創(chuàng)新。
人才培養(yǎng)模式
“3+2”培養(yǎng)模式
近年來,學(xué)院與中國鐵道建筑總公司聯(lián)合辦學(xué),試行“3+2”的“???技師”高技能人才培養(yǎng)模式,即學(xué)生在校三年完成預(yù)備技師培養(yǎng)要求,在企業(yè)二年綜合考評達到技師要求。五年培養(yǎng)計劃,方案整體設(shè)計,分段實施,統(tǒng)一管理。
訂單培養(yǎng)模式
訂單式人才培養(yǎng)是學(xué)院近幾年重點探索的培養(yǎng)模式。企業(yè)根據(jù)自身需要,提前到學(xué)院預(yù)選人員,提出培養(yǎng)目標(biāo);學(xué)院按照企業(yè)的要求變更課程體系,改變教學(xué)方式,對所選學(xué)生有目的、有針對性地培養(yǎng)。有些課程學(xué)生直接到企業(yè)去,邊工作邊學(xué)習(xí)。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計,可以在用人單位學(xué)習(xí)期間,根據(jù)實際從事的工作,在教師和現(xiàn)場工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下,選定題目,“真刀真槍”地做。在考核方式上,學(xué)院也改變以前一卷定終身的做法,從多方面、多層次上對學(xué)生進行考核,其中用人單位的績效考核占30的比重。目前與學(xué)院簽訂訂單式培養(yǎng)畢業(yè)生的單位已有15個之多。
聯(lián)合培養(yǎng)模式
校企合作舉辦高職教育,培養(yǎng)目標(biāo)具有很強的針對性。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院與企業(yè)在開設(shè)聯(lián)合新專業(yè)上做了積極的嘗試。如智能建筑技術(shù),是現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域的綜合應(yīng)用新技術(shù)。學(xué)院與沈陽西東控制技術(shù)有限公司在國內(nèi)高職院校中較早開設(shè)智能建筑專業(yè)。該專業(yè)于2002年被確定為全國高職高專教學(xué)改革試點專業(yè)和精品專業(yè)建設(shè)項目。由此而開展的《校企聯(lián)合開設(shè)新專業(yè)模式的探討》教改項目已被列為河北省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程省級立項項目。
“2+1”和“2.5+0.5”培養(yǎng)模式
上世紀(jì)90年代,學(xué)院就實行了“2.5+0.5”方案,即學(xué)生在基層實習(xí)半年,結(jié)合生產(chǎn)任務(wù),完成畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)答辯的教學(xué)過程,取得較好效果。2006年,學(xué)院還選擇了地下工程與隧道專業(yè)實行“2+1”模式:前2年在校完成必需專業(yè)課的學(xué)習(xí),提前預(yù)分到工程局結(jié)合現(xiàn)場和重點工程實習(xí)一年,以熟悉工程,培養(yǎng)能力,最后一年返回學(xué)校再予提高,進行針對性畢業(yè)設(shè)計。
管理模式
“三級教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控模式”
在“政府監(jiān)督、社會監(jiān)控、自我監(jiān)控”的管理體系中,政府監(jiān)督是導(dǎo)向,社會監(jiān)控是保障,自我監(jiān)控是基礎(chǔ)。自我監(jiān)督的作用表現(xiàn)為自律、自省、激勵,能夠更大限度地彌補不足,更正失誤、鼓勵創(chuàng)新,最終保證教學(xué)質(zhì)量。多年來,學(xué)院和各系都專門制定有教學(xué)督導(dǎo)條例,每年組織專家對專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教材建設(shè)、教師備課、教研室業(yè)務(wù)活動,學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及教學(xué)管理等進行檢查、指導(dǎo)和評估,對教師的教學(xué)態(tài)度及教學(xué)質(zhì)量等進行監(jiān)督;與此同時,學(xué)院還成立了專門的“就業(yè)指導(dǎo)委員會”,對學(xué)院的教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)發(fā)展方向進行檢查和指導(dǎo);在校外聘請了有名望的資深專家對辦學(xué)條件、教學(xué)投入、教師教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)情況及人才培養(yǎng)質(zhì)量等獨立地開展監(jiān)督和管理工作;每年至少一次向用人單位調(diào)查了解畢業(yè)生工作情況以及對該專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見和建議。
實施全面質(zhì)量管理
全面質(zhì)量管理是指以教學(xué)目標(biāo)管理制為基本,將全面質(zhì)量管理活動寓于教學(xué)目標(biāo)管理工作中,堅持教學(xué)目標(biāo)管理制度不動搖。通過教學(xué)目標(biāo)管理,進行動態(tài)教學(xué)管理,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)管理的PDCA循環(huán)。在開展教學(xué)目標(biāo)管理活動中,堅持“質(zhì)量出自計劃”的教學(xué)管理理念,將教學(xué)計劃工作放在教學(xué)質(zhì)量管理的首位,通過教學(xué)計劃明確教學(xué)管理目標(biāo)。在實施中及時加強教學(xué)檢查(特別是期中檢查和期末檢查)、監(jiān)控和評價。
打造品牌――求優(yōu)
任何一項教學(xué)改革,其最終目標(biāo)都是提高教學(xué)質(zhì)量;而影響教學(xué)質(zhì)量諸要素中最重要的是師資。專業(yè)建設(shè)中最應(yīng)強調(diào)的重點是師資建設(shè)、以及課程建設(shè)實訓(xùn)基地建設(shè)。
以“雙師”為師資建設(shè)理念
從“雙師”和“名師出高徒”的教育管理理念出發(fā),學(xué)院提出將師資隊伍建設(shè)作為專業(yè)建設(shè)的重點,按照“充實數(shù)量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高質(zhì)量、造就名師”的思路,采取培養(yǎng)、引進、穩(wěn)定、整合相結(jié)合的方式,師資隊伍水平大幅度提高。表現(xiàn)在四個方面:
一是采用自培、引進等多種方式增加高層次師資規(guī)模。截至2006年底,教授達到26名、學(xué)科帶頭人16名,專業(yè)帶頭人30余名。
二是學(xué)歷結(jié)構(gòu)大大改善。到目前為止,博士后2名,博士8名,博士和在讀博士后占教師總數(shù)5%,碩士占教師總數(shù)的75.6%。
三是雙師隊伍形成規(guī)模。學(xué)院鼓勵教師參加各種職業(yè)技能培訓(xùn),到2006年底,80%的教師達到“雙師”要求,60%教師持有工程師、監(jiān)理師、經(jīng)濟師、會計師、建筑師、物流師等多種證書。
四是教師的科技成果明顯增多。近兩年,獲得各種獎勵56項;教師公開發(fā)表教學(xué)、科研學(xué)術(shù)論文525篇,其中,核心刊物上發(fā)表的論文180篇(其中被SCI、EI、ISTR收錄論文20篇)。
課程建設(shè)力爭形成“重點群”
在深化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新中,基本形成“重點群”。具體措施:
一是“測量工程”、“隧道工程”“橋梁工程”等專業(yè)課,把課堂搬到施工現(xiàn)場,在理論教學(xué)中通過案例法教學(xué)和形象教學(xué)融思維能力與工程實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)于一體,在實踐教學(xué)中結(jié)合工程項目加強實驗鍛煉等來培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程實踐能力。目前,“測量工程”、“隧道工程”已成為國家級精品課。
二是對“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“土力學(xué)”等力學(xué)系列課,建立“以知識板塊為主線,加強工程應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容新體系,通過“保、刪、增、合”等措施,使教學(xué)內(nèi)容“精、新、強、寬”,改“整齊劃一的教學(xué)”為“按大類分層次教學(xué)”。在教學(xué)中探索開設(shè)創(chuàng)新性討論課,探索使用英文原版教材,開展雙語課教學(xué)試點等。另外,通過啟發(fā)式教學(xué)和運用多媒體進行案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和工程實踐能力。目前,“理論力學(xué)”和“土力學(xué)”課程被評為部級優(yōu)秀課程。
三是對“工程制圖”、“工程測量”、“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”等專業(yè)基礎(chǔ)課除通過開發(fā)(或利用)CAI課件(或制作電教片)加強形象教學(xué)外,在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方面上還采取了以下改革措施:“工程制圖”課教學(xué)中融計算機繪圖、構(gòu)形設(shè)計與傳統(tǒng)的工程制圖于一體,按知識模塊組織教學(xué);“工程測量”課教學(xué)中開展經(jīng)過勞動部認(rèn)定的測量工職業(yè)技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的實驗動手能力;“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程以新結(jié)構(gòu)、新規(guī)范為依據(jù)拓展教學(xué)內(nèi)容,增加了“鋼―混凝土組合構(gòu)件、雙預(yù)應(yīng)力混凝土、橋梁”等新結(jié)構(gòu)的教學(xué)。
四是對工程經(jīng)濟、管理及法律知識系列課,以“四新”即新理念、新理論、新方法、新法規(guī)(規(guī)范)為主線,并結(jié)合交通土建工程技術(shù)經(jīng)濟特點,對傳統(tǒng)經(jīng)濟模式下的教材和教學(xué)內(nèi)容進行更新。
五是畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中結(jié)合學(xué)校承擔(dān)的公路、橋梁勘察設(shè)計工程測量選題,采取派出去(即派學(xué)生到實力雄厚的設(shè)計單位,結(jié)合對方的設(shè)計任務(wù),由對方派經(jīng)驗豐富的專家擔(dān)任兼職指導(dǎo)教師開展畢業(yè)設(shè)計)和請進來(即聘請經(jīng)驗豐富的教授、專家來學(xué)校指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計)的方式加強畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)。在指導(dǎo)過程中,采取答辯檢查、畢業(yè)答辯、校督導(dǎo)組答辯抽查的室(系)、校三結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計檢查考核新模式,保證了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
以“一流”為實訓(xùn)基地建設(shè)目標(biāo)
建成國內(nèi)一流、具有先進水平的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的實踐教學(xué)基地,是學(xué)院實訓(xùn)基地的建設(shè)目標(biāo)。交通土建專業(yè)群的實訓(xùn)基地可以說是獨樹一幟:有亞洲第二、國內(nèi)第一的智能建筑實訓(xùn)中心,同類院校中水平最高的無線遠程道橋健康檢測中心,進口了一大批具有當(dāng)代最新國際水平的實驗儀器與設(shè)備(設(shè)備總值1000萬元),實訓(xùn)中心和建材實訓(xùn)中心也具有先進水平。
校園文化――求實
通過政策導(dǎo)向,合理配置人才
各工程局都承擔(dān)著繁重的鐵路交通建設(shè)任務(wù)――鉆山溝、住帳篷、工作流動性大、工作條件非常艱苦……因此,人才下不去、留不住的現(xiàn)象十分突出。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為培養(yǎng)鐵路基建工程技術(shù)人才的基地,畢業(yè)生基本上面向鐵路工程局鐵路施工第一線。因此,解決需求與培養(yǎng)輸送的矛盾,是學(xué)院工作重點之一。
針對這一情況,學(xué)院積極推進招生與就業(yè)制度改革,通過政策導(dǎo)向,合理地配置鐵路基建所需人才。具體措施:
一是建立學(xué)院與用人單位聯(lián)系制度,讓工程局直接參與招生就業(yè)計劃的制訂。學(xué)院成立了由20個工程局和工廠組成的校企招生就業(yè)指導(dǎo)委員會,協(xié)調(diào)招生計劃和畢業(yè)生就業(yè)事宜,從而提高了培養(yǎng)針對性和畢業(yè)生就業(yè)到位率。
二是根據(jù)鐵路發(fā)展與改革需要,根據(jù)工程部門擔(dān)負(fù)的任務(wù)情況,不斷調(diào)整各專業(yè)的招生數(shù)量。長線專業(yè)有的暫時停招,有的減少招生數(shù)量;短線專業(yè)則盡力增加招生數(shù)量。
三是為工程局單獨建立“人才市場”,每年都專門召開只有鐵道工程單位參加的“雙向選擇”會議,讓用人單位與畢業(yè)生早見面,效果非常顯著,“成交率”每年穩(wěn)定在95%。
加強思想教育,引導(dǎo)畢業(yè)生到基層建功立業(yè)
學(xué)院的畢業(yè)生能夠在鐵路施工第一線安家落戶,建功立業(yè),主要得益于嚴(yán)格的實踐教學(xué)和強有力的思想教育。學(xué)院平時對學(xué)生的管理培養(yǎng),注重和堅持了課堂教育與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合;所學(xué)專業(yè)與國家鐵路需要緊密結(jié)合;科學(xué)灌輸與自我教學(xué)緊密結(jié)合;把艱苦創(chuàng)業(yè)志在四方教育、熱愛鐵路建設(shè)事業(yè)的教育貫穿于學(xué)生的學(xué)習(xí)、社會實踐、日常生活的全過程,使其在大學(xué)階段牢固樹立為祖國鐵路建設(shè)刻苦學(xué)習(xí)、立志成材的思想。每年新生一入學(xué),學(xué)院就注意上好“三堂課”:一是鐵路行業(yè)和所學(xué)專業(yè)教育;二是嚴(yán)格的新生軍事訓(xùn)練;三是艱苦創(chuàng)業(yè),志在四方校風(fēng)教育。學(xué)院還建立了以鐵路各工程局為主體的社會實踐基地,結(jié)合課程進展、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習(xí),適時地組織學(xué)生到鐵路建設(shè)工地同工人、工程技術(shù)人員一道鉆隧道、架橋梁。
關(guān)鍵詞:路基路面檢測技術(shù);教學(xué)模式;考核方式
作者簡介:鐘燕輝(1975-),男,湖北鐘祥人,鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院,副教授;張蓓(1968-),女,河南南陽人,鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院,教授。(河南 鄭州 450001)
基金項目:本文系鄭州大學(xué)教學(xué)改革研究項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0143-02
路基路面檢測評價與維修技術(shù)是鄭州大學(xué)道路與鐵道工程學(xué)科的主要和特色研究方向。為使該專業(yè)的碩士研究生在道路質(zhì)量檢測和維修技術(shù)方面打下堅實的理論和專業(yè)基礎(chǔ),同時也使學(xué)生了解本學(xué)科的最新發(fā)展動向及研究成果,啟發(fā)和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,特開設(shè)了”路基路面檢測技術(shù)”課程,并將其作為核心專業(yè)課程納入該專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)計劃。為使該專業(yè)研究生掌握堅實的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識,了解本學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,具有較強的創(chuàng)新精神及自學(xué)能力,具備進一步深造的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)和科研潛力,具有從事科學(xué)研究和獨立擔(dān)負(fù)本專業(yè)專門技術(shù)工作的能力,結(jié)合我國對高速公路養(yǎng)護維護高層次專業(yè)技術(shù)人才的迫切需要,圍繞“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”的教育思想,教學(xué)團隊對“路基路面檢測技術(shù)”課程的教學(xué)模式和考核方式進行了探索。
一、課程教學(xué)模式探討
1.采用多媒體教學(xué)
“路基路面檢測技術(shù)”課程的教學(xué)涉及多種傳統(tǒng)及現(xiàn)代道路檢測設(shè)備及檢測方法的介紹,與工程實際聯(lián)系十分密切。傳統(tǒng)的“路基路面檢測技術(shù)”課程教學(xué)主要依靠授課教師板書式的講授模式,難以準(zhǔn)確地演示和表達路基路面檢測設(shè)備及檢測方法;而學(xué)生由于缺少實踐經(jīng)驗,對具體工程認(rèn)識較淺,學(xué)習(xí)過程完全處于被動接受狀態(tài),影響其對課堂知識的準(zhǔn)確理解,教學(xué)效果難以得到保證。相比板書式教學(xué),多媒體教學(xué)具有形象、直觀、圖文聲并茂的特點,能夠給學(xué)生帶來視覺和聽覺上的鮮明刺激,增加他們對事物的直觀和感性認(rèn)識?;诖耍撜n程教學(xué)團隊采用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)理念,充分應(yīng)用多媒體教學(xué)工具PowerPoint以及視頻編輯軟件,精心制作完成了“路基路面檢測技術(shù)” 課程多媒體教學(xué)課件,對路基路面檢測技術(shù)的工程背景、基本理論、技術(shù)手段、工程應(yīng)用及該領(lǐng)域最新發(fā)展動態(tài)和研究成果等進行了深入淺出的生動展示,并逐步在教學(xué)中結(jié)合多媒體課件進行教學(xué)。
近年來的教學(xué)實踐證明,通過在教學(xué)過程中采用多媒體課件能夠使學(xué)生更加直觀地了解多種試驗檢測方法與手段,對教學(xué)起到了良好的輔助作用。例如采用多媒體課件,用動畫的形式演示落錘式彎沉儀彎沉檢測方法和貝克曼梁彎沉檢測方法,使學(xué)生對路面彎沉的檢測過程有了較為形象的理解和直觀的認(rèn)識,兩種彎沉檢測技術(shù)的對比和優(yōu)缺點一目了然;通過視頻播放道路快速檢測與維修整套技術(shù)在具體工程中的實施過程,給學(xué)生營造一種身臨其境的效果。學(xué)生通過觀看視頻并結(jié)合老師的講解,對如何檢測道路病害、如何有針對性地對病害實施高聚物注漿快速維修等一些難以通過板書和語言講授的內(nèi)容,在較短時間內(nèi)有了詳細、深入、形象的感知和了解。采用多媒體教學(xué),選取來自實際工程的圖片和視頻,增加了學(xué)生的感性認(rèn)識,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,活躍了課堂氣氛,使原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動、立體起來??梢姡嗝襟w教學(xué)不僅大大縮減了教學(xué)時間,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,而且也為引進新的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)造了條件,[1]使學(xué)生感受到路基路面檢測技術(shù)不再是枯燥和復(fù)雜單調(diào)的文字或數(shù)據(jù),而是具有豐富實際內(nèi)涵的知識技術(shù)。另外,與傳統(tǒng)的以板書為主的教學(xué)模式相比,多媒體教學(xué)增大了課堂的信息量,收到了事半功倍的效果。[2,3]
2.注重互動式教學(xué)
在傳統(tǒng)教學(xué)模式的長期影響下,不少學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性,習(xí)慣于被動接受,課堂教學(xué)基本上是老師的“一言堂”,學(xué)生很少參與到課堂教學(xué)中去,課堂中的雙向交流很是缺乏。這不僅難以保證教學(xué)效果,而且學(xué)生的創(chuàng)造性思維和能力也得不到充分培養(yǎng)。針對這種狀況,教學(xué)團隊嘗試采用互動式教學(xué)方式。[1]課堂本身是一個動態(tài)教學(xué)過程,師生之間不僅需要知識的交流,也需要情感的溝通。教學(xué)過程應(yīng)該是師生互動交流,共同成長的過程。教師不僅是知識的傳授者,更是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者、引導(dǎo)者和參與者。因此,在課堂教學(xué)中要充分考慮學(xué)生的心理,啟發(fā)學(xué)生的思維,營造和諧的課堂氣氛。[4]例如,講解到落錘式彎沉儀和貝克曼梁彎沉檢測結(jié)果相關(guān)性這部分內(nèi)容時,筆者把二者對彎沉的檢測結(jié)果對比圖通過PPT放給學(xué)生看,但不直接告訴學(xué)生結(jié)論,而是首先給學(xué)生提出問題,比如你們從這個對比圖里發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律,是什么原因?qū)е铝诉@種規(guī)律的出現(xiàn),你們從這個圖里得到了什么結(jié)論等問題,讓學(xué)生帶著這些問題思考。思考一段時間后,讓學(xué)生回答對問題的思考結(jié)果。筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的參與意識較強,答案也是多種多樣,課堂氣氛很是活躍。當(dāng)某一個學(xué)生的回答偏離正確答案時,筆者就啟發(fā)性地點評學(xué)生的回答,最終通過這種點評式的啟發(fā),綜合多個學(xué)生的發(fā)言給出了問題的完整答案。這種互動啟發(fā)式教學(xué)方法,在實際教學(xué)中收到了很好的效果。一方面,課堂氣氛活躍了,學(xué)生的注意力集中了;另一方面,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力也潛移默化地得到了培養(yǎng)和提高。通過這種互動式教學(xué)和暢所欲言的課堂雙向交流,學(xué)生對“路基路面檢測技術(shù)”的理解和認(rèn)識提高了,學(xué)習(xí)積極性和參與意識也得到了最大程度的調(diào)動,學(xué)生在一種愉快、輕松、自由的氛圍中收獲了知識,也收獲了學(xué)習(xí)知識的樂趣。
3.將科研與教學(xué)相結(jié)合
“路基路面檢測技術(shù)”課程涉及內(nèi)容繁多,如果教師僅僅向?qū)W生講解課本上的內(nèi)容,學(xué)生通常會感到比較枯燥,學(xué)習(xí)興趣也會降低。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,路基路面檢測技術(shù)取得了巨大的發(fā)展,新的研究成果層出不窮。因此,教學(xué)團隊在講解傳統(tǒng)路基路面檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,將與之相關(guān)的新方法、新技術(shù)及該領(lǐng)域的最新研究進展和發(fā)展動向等及時引入課堂教學(xué)中,這樣不僅加深了學(xué)生對于基本理論、基本技能的掌握,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神,同時也使學(xué)生得以了解當(dāng)前路基路面檢測中存在的實際技術(shù)問題以及本學(xué)科的前沿研究,從而達到擴展學(xué)生視野,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研意識、創(chuàng)新能力的目的。[5]
4.將實踐與教學(xué)相結(jié)合
組織學(xué)生參加必要的實習(xí),完成較高水平的實習(xí)報告,是理論知識與實踐相聯(lián)系的主要途徑。近年來,多種大型先進的無損檢測設(shè)備在道路工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,如何使學(xué)生在有限的教學(xué)課時里盡量多地了解這些先進的設(shè)備,對于開闊他們的視野具有重要意義。為此,教學(xué)團隊在課程內(nèi)容設(shè)計上特意安排了“路基路面檢測技術(shù)”的實踐課,使之與“路基路面檢測技術(shù)”理論教學(xué)課程相匹配。然而這些道路檢測設(shè)備大多比較昂貴,一家單位很難同時擁有,為了解決這個問題,筆者聯(lián)系了擁有這些設(shè)備的單位,邀請他們共同參與“路基路面檢測技術(shù)”實踐課程的建設(shè)。通過這種方式,諸如落錘式彎沉儀、探地雷達、摩擦系數(shù)儀、激光斷面儀等一批具有國際先進水平的道路大型無損檢測設(shè)備來到了學(xué)校,來到了課堂和學(xué)生中間。老師和設(shè)備的使用者現(xiàn)場給學(xué)生講解這些檢測設(shè)備的檢測原理和方法,然后將學(xué)生分組,讓學(xué)生親自動手操作完成一些比較重要的試驗,比如彎沉、平整度、路面抗滑性能等的檢測。實踐課程的開設(shè)極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,豐富了學(xué)生的知識面,取得了滿意的教學(xué)效果。
二、課程考核方式探討
“路基路面檢測技術(shù)”是一門專業(yè)性和實踐性較強的課程,這就要求學(xué)生不僅能夠掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識,還要具備運用所學(xué)知識自主解決工程問題的能力。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化閉卷考試方法往往將學(xué)生局限在死背硬記的圈子里,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新意識。因此,如何尋找一種科學(xué)合理的課程考核方式對于課程教學(xué)至關(guān)重要。研究生教學(xué)具有不同于本科生教學(xué)的特點,要時時處處培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。近年來,教學(xué)團隊嘗試采用開放自選題式的課程考核方式,讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中自己發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題,然后自己解決問題,通過寫課程論文的形式將自己對某一問題的發(fā)現(xiàn)、解決過程以及得到的相關(guān)結(jié)論用規(guī)范的科技寫作的形式表達出來。在課程一開始,老師就對學(xué)生明確課程的結(jié)業(yè)方式,這樣學(xué)生就會帶著探索發(fā)現(xiàn)的心態(tài)去尋找問題,并努力通過各種方式尋找解決問題的途徑和方法。實踐證明,這種開放自選題式的課程考核方式,不僅大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)自覺性和積極性,而且也培養(yǎng)了學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,鍛煉了學(xué)生的科技寫作能力,提升了學(xué)生的綜合能力。
三、結(jié)語
隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅速發(fā)展,高速公路通車?yán)锍滩粩嘣黾樱肪W(wǎng)規(guī)模不斷擴大,道路養(yǎng)護維修任務(wù)日趨繁重,急需大量高素質(zhì)的道路檢測維護專業(yè)技術(shù)人才。為了提高“路基路面檢測技術(shù)”課程的教學(xué)效果,更好地培養(yǎng)道路與鐵道工程專業(yè)研究生的專業(yè)素質(zhì)及工程實踐和創(chuàng)新能力,教學(xué)團隊結(jié)合多年的教學(xué)實踐對課程的教學(xué)模式和考核方式進行了系統(tǒng)的探討,指出在教學(xué)過程中采用多媒體教學(xué)、將科研和實踐與教學(xué)相結(jié)合、實施互動式教學(xué)等手段是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、提高教學(xué)品質(zhì)的重要途徑,而在考核環(huán)節(jié)采用開放自選題式的課程考核方式是培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新意識和能力的有效措施。目前,“路基路面檢測技術(shù)”已成為鄭州大學(xué)道路與鐵道工程專業(yè)碩士研究生的核心和特色專業(yè)課程。當(dāng)然現(xiàn)階段還存在著一些不足,教學(xué)團隊會進一步探索更加有效的教學(xué)方法,為把該課程建設(shè)為精品課程而繼續(xù)努力。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:軟泥塑狀圍巖;淺埋;管樁;加固技術(shù);隧道施工
中圖分類號:U455 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)05-0075-04
大長隧道的淺埋暗挖掘進施工,在我國有許多一線工程技術(shù)人員以及理論研究人員進行了諸多實踐嘗試和理論探索:周書明針對軟流塑淤泥質(zhì)地層采取的臺階施工配合超前注漿加固技術(shù)在淺埋暗挖隧道中應(yīng)用;賈小輝通過再設(shè)計和綜合采用了多種注漿工藝的復(fù)合注漿工法;張國亮等闡述了雙層小導(dǎo)管技術(shù)的工藝原理并且在北京地鐵崇東區(qū)間隧道進行了施工應(yīng)用;張云介紹了洞樁和中洞法以及CRD輔助工法等修建淺埋單拱大跨車站技術(shù)方案在北京地鐵崇文門車站的應(yīng)用;楊建民等結(jié)合鄭西客專閿鄉(xiāng)隧道科研試驗,對大斷面淺埋黃土隧道、斜交長距離下穿連霍高速的方案研究,雙層初期支護配合雙層大管棚超前支護、輔以雙側(cè)壁導(dǎo)洞的下穿方案;李日東基于北京地鐵10號勁松站,介紹了信息化施工監(jiān)測技術(shù)在淺埋暗挖地鐵施工過程中的設(shè)計與組織管理方法。由于目前隧道Ⅵ級圍巖地段沒有成套工法,比較同類隧道,根據(jù)我公司豐富的隧道施工經(jīng)驗和掌握的關(guān)鍵技術(shù),在滬昆客專雪峰山2號隧道暗挖施工中采用三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法,順利通過了Ⅵ級圍巖地段。
1 工程概況
我國“中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃”四縱四橫主骨架之一的滬昆客運專線,是我國鐵路網(wǎng)的重要組成部分,開通時速350km。雪峰山2號隧道是滬昆客專的高風(fēng)險和控制性工程之一,位于湖南省溆浦縣境內(nèi),隧道為雙線隧道,進口里程為DK255+192,全長9153m,隧道線間距為5m,Ⅵ級圍巖開挖斷面為158m2。隧道東西向穿行于雪峰山脈、地形起伏較大,沖溝發(fā)育,隧道最大埋深772m,最小埋深僅11.8m,跨度設(shè)計約為14.4m(初支表面)。隧道進口段為Ⅵ級圍巖,巖性為碳質(zhì)板巖,黑色極為松散,遇水呈現(xiàn)軟泥塑狀,地下水發(fā)育,自穩(wěn)能力極差。
1.1 工程地質(zhì)特征
滬昆客專雪峰山2號隧道進口DK255+380~+460段隧道自沖溝下方淺埋通過,隧道埋深最淺處離溝心僅僅11.8m,沖溝內(nèi)常年流水,雨季有洪流,溝岸有溜塌現(xiàn)象,兩岸坍塌嚴(yán)重。該地段地質(zhì)情況為第四系全新統(tǒng)沖洪積層、上更新統(tǒng)坡殘積層;表層含有植物根莖;泥巖主要成分為黏土礦物,成巖作用差,強風(fēng)化層厚約6~20m。
1.2 水文地質(zhì)特征
隧道地段地下水主要由第四系孔隙潛水和基巖裂隙水構(gòu)成。隧道洞身區(qū)間巖體較為破碎,地下水不豐富,圍巖為強富水區(qū),隧道正常涌水量Q=43535m3/d。
2 淺埋偏壓Ⅵ級圍巖段施工技術(shù)
2.1 設(shè)計參數(shù)
根據(jù)設(shè)計方案,隧道Ⅵ級圍巖設(shè)計參數(shù)為:采用Ф89管棚中加雙層Ф42超前小導(dǎo)管的超前支護。拱部150°范圍布設(shè)管棚,環(huán)向間距均為0.4m,超前小導(dǎo)管邊墻外插角為40°,拱頂外插角10°;初支采用H175型鋼全環(huán)設(shè)置,間距為0.6m,采用Ф22縱向筋連接,環(huán)向間距1.0m;鋼架外側(cè)設(shè)置Ф10鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格20×20cm;噴混采用C30,拱墻厚30cm,仰拱厚27cm;二次襯砌采用厚度為55cm的C35鋼筋混凝土,仰拱厚為60cm,仰拱填充層為C20混凝土。Ⅵ級圍巖復(fù)合式襯砌支護設(shè)計參數(shù)如圖1所示:
2.2 開挖支護方案選擇
2.2.1 設(shè)計開挖支護方法。設(shè)計洞身采用CRD法掘進,設(shè)置超前Ф89管棚,加全環(huán)設(shè)置超前小導(dǎo)管并注單液漿。
2.2.2 方案優(yōu)化。滬昆高鐵雪峰山2號隧道Ⅵ級圍巖長120m,其中淺埋段60m,最小埋深不足12m。暗挖法中CRD法體系轉(zhuǎn)換時安全隱患大,并且要求初期支護混凝土達到設(shè)計強度的70%后才允許開挖相鄰部位。而三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法較三臺階臨時仰拱法而言,能夠快速施工、快速封閉,可有效遏制隧道變形、拱頂下沉,且工藝要求簡單,易于操作,循環(huán)時間短,成本低。所以,結(jié)合雪峰山2號隧道進口實際圍巖特點,決定采取三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法進行
施工。
2.2.3 施工方法。三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法如圖2所示。首先對掌子面前方圍巖進行超前地質(zhì)預(yù)報,掌握前方地質(zhì)與水文的情況,做到超前策劃、超前預(yù)報。施工時按照設(shè)計要求先設(shè)置全環(huán)超前小導(dǎo)管,超前小導(dǎo)管拱部外插角為10°,兩側(cè)邊墻外插角為40°,通過超前支護控制軟塑狀圍巖流塌;然后進行上導(dǎo)坑開挖,人工開挖,機械配合;待掌子面距階約5m時,進行中導(dǎo)的開挖及支護,同時施作臨時仰拱。開挖時,由于圍巖呈軟泥塑狀,封閉成環(huán)時間長,采用大拱腳法擴大拱架底部的開挖,適當(dāng)加大50cm左右,噴射混凝土回填,增大拱腳受力面積,減小圍巖變形。施工時安裝長5~6mФ42鎖腳小導(dǎo)管代替原設(shè)計的4m長鎖腳錨桿,并與鋼架焊接牢固,加大對拱架的“鎖固”作用。下導(dǎo)坑與階之間滿足5m的距離時開始進行下導(dǎo)坑的開挖與支護,每次開挖2m。最后進行仰拱襯砌施工,施工中嚴(yán)格控制安全步距:仰拱安全步距為13m,襯砌安全步距為33m。
2.3 地表管樁加固防止軟泥塑狀圍巖的溜塌
在進行軟泥塑狀圍巖段隧道施工時,綜合考慮圍巖情況、淺埋程度,為避免Ⅵ級開挖擾動引起坍塌,發(fā)生危險,保證安全掘進,首先在洞身上部地表打設(shè)管樁,分區(qū)域分步驟加固軟泥塑狀圍巖,詳情如圖3所示:
據(jù)雪峰山2號隧道地表實際地形地質(zhì)情況(DK255+422~+462)軟泥塑狀圍巖范圍大、圍巖自穩(wěn)能力較差,所以選擇該段溝底兩側(cè)各20m施作管樁。在隧道兩側(cè)開挖線外側(cè)30cm范圍內(nèi)施作3排Ф108管樁,并注漿加固,兩側(cè)的3排管樁間距50×50cm,呈梅花型布設(shè);開挖邊線內(nèi)每5m布設(shè)1排管樁,管樁橫向間距50cm;管樁打入隧底2m以下。Ф108管樁管壁散漿孔每一斷面3個,梅花形布置,間距100cm,漿液為1∶1的水泥漿,注漿終壓為2.5MPa。
3 監(jiān)控量測
根據(jù)新建的雪峰山2號隧道斷面大、地形地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖河谷淺埋段等特點,依據(jù)隧道的初支參數(shù)、開挖工法,精心設(shè)計制定監(jiān)測方案,擬定的監(jiān)控量測項目有洞內(nèi)拱頂下沉、凈空收斂量測、洞外地表沉降觀測等。
根據(jù)既有類似隧道施工經(jīng)驗,在淺埋、偏壓地段圍巖可能出現(xiàn)一側(cè)變形大、另一側(cè)較小現(xiàn)象,為了監(jiān)測準(zhǔn)確,使數(shù)據(jù)清晰便于處理分析,采用全站儀進行全部監(jiān)控量測項目,對變形觀測點進行編號,以便觀測記錄,每個測點獨立進行數(shù)據(jù)處理后再綜合考慮多個量測項目進行數(shù)據(jù)分析。圖4和圖5為雪峰山2號隧道軟弱圍巖段施工中洞內(nèi)拱頂沉降、洞內(nèi)圍巖水平收斂的變化曲線。依據(jù)最新高鐵隧道驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,隧道拱頂沉降已經(jīng)超出允許范圍,但是由于采取措施得當(dāng),支護合理,變形趨于穩(wěn)定狀態(tài)。由圖4和圖5可見,本隧道采取三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法施工,隧道拱頂沉降和水平收斂都得到了較好的控制。
4 結(jié)語
在雪峰山2號隧道淺埋段的施工中采用三臺階預(yù)留核心土輔以部分臨時仰拱法的工法,最后順利完成了掘進和支護任務(wù)。實際施工中,階采用大拱腳法,采用加長加厚小導(dǎo)管代替原設(shè)計的鎖腳錨桿;通過施作管樁分區(qū)分步驟地表大范圍注漿等一系列措施限制隧道軟巖的變形,并及時跟進仰拱和襯砌,使仰拱步距為13m、襯砌步距為33m,符合相關(guān)規(guī)范和要求。保證隧道結(jié)構(gòu)及時封閉,有效控制軟泥塑狀Ⅵ級圍巖的變形,保質(zhì)保量順利通過淺埋軟弱圍巖地段,積累大跨軟巖隧道施工以及泥塑狀軟巖變形預(yù)控的實踐經(jīng)驗。
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關(guān)鍵詞:煤炭企業(yè),電氣化鐵路,管理,維護
1. 煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護存在的問題
1.1電氣化鐵路接觸網(wǎng)應(yīng)急搶修裝備配置不完善
我國鐵路在2007年實施第六次大面積提速之后,有線部分地段鐵路的最高運行速度達到了250km/h , 要求電氣化鐵路接觸網(wǎng)的運行質(zhì)量、可靠性以及作業(yè)安全防護都要得到保證, 然而卻沒有相應(yīng)提高接觸網(wǎng)應(yīng)急搶修裝備配置的水平。落后的車梯和簡單的工具、機具仍在一些區(qū)段的接觸網(wǎng)工區(qū)使用,進行接觸網(wǎng)的檢修和搶修工作。第六次大面積提速區(qū)段線路采取了封閉措施, 但是仍然要依靠汽車和車梯等簡單的工具進行接觸網(wǎng)的搶修工作, 當(dāng)接觸網(wǎng)故障時,不能使搶修人員、工具、機具快速到達搶修現(xiàn)場, 嚴(yán)重延誤了搶修時間。免費論文。
大同煤礦集團下的電氣化鐵路,采用了接觸網(wǎng),接觸網(wǎng)的供電和接觸網(wǎng)的維護至關(guān)重要,電氣化鐵路接觸網(wǎng)應(yīng)急搶修裝備配置不完善與電氣化鐵路快速發(fā)展的需要是不相適應(yīng)的。免費論文。
1.2存在多種電能質(zhì)量問題
1.2.1牽引負(fù)荷的波動性和沖擊性強
目前,煤炭企業(yè)電氣化鐵路的牽引負(fù)荷在時間和空間上的分布非常不均勻,具有很強的沖擊性和波動性,這使得電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合治理非常困難。牽引負(fù)荷與多種因素有關(guān),比如線路情況、牽引重量、機車類型及操縱、機車速度、運行圖等。
我國電氣化鐵路牽引變電站的最大容量和高速客運專線牽引變電站遠期規(guī)劃容量分別達到80MVA和120MVA,而且由于電氣化鐵路建設(shè)時考慮到高達100%的過載容量,因此峰值負(fù)荷可以達到160-240MVA。這么大的集中負(fù)荷會在電網(wǎng)較薄弱的地區(qū)對該地區(qū)的供電系統(tǒng)造成巨大的沖擊,甚至導(dǎo)致電壓波動和閃變等問題的產(chǎn)生。
1.2.2三相嚴(yán)重不平衡
由于電力機車是單相負(fù)荷的,因此將其接入三相對稱的電網(wǎng)中將在牽引變壓器系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生負(fù)序電流。該負(fù)序電流幅值較大,它的大小取決于牽引變壓器的連接方式及牽引負(fù)荷。如果牽引變電站采用單相接線變壓器,其牽引負(fù)荷等于牽引負(fù)荷電流的0.144倍,牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序電流與正序電流是相等的;如果牽引變電站采用單相V/V接線變壓器,在兩個方向的牽引負(fù)荷相等的情況下,其牽引負(fù)荷在電力系統(tǒng)中引起的負(fù)序電流是正序電流的一半,在兩側(cè)牽引負(fù)荷不相等的情況下,兩側(cè)負(fù)荷電流之差的絕對值與負(fù)序電流成正比。
這樣嚴(yán)重的負(fù)序電流將在旋轉(zhuǎn)電機中產(chǎn)生負(fù)序磁場,造成負(fù)序同步轉(zhuǎn)矩在發(fā)電機中產(chǎn)生,并能夠?qū)е赂郊诱饎?,同時引起電動機中產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩,影響出力。電力變壓器容量利用率會由于三相不對稱負(fù)荷而下降,同時變壓器能量損耗會增加,鐵芯磁路也會發(fā)熱。此外,負(fù)序電流也會對繼電保護和自動裝置的負(fù)序參量啟動原件造成一定的干擾,導(dǎo)致它們頻繁發(fā)生失誤。免費論文。
1.2.3功率因數(shù)較低
在電力機車的不同工況下,牽引網(wǎng)電壓的變化幅度大,進而引起牽引負(fù)荷電流相位角的變化幅度較大,從而導(dǎo)致平均功率因數(shù)偏低。在機車處于再生制動工況的情況下,機車電流就會反饋牽引網(wǎng),引起電流相位角滯后120°到130°;同理,在機車處于其他工況的情況下,相位角和功率因數(shù)也會發(fā)生變化。
因此,大量的無功電流就會通過電力機車向電網(wǎng)注入,使得發(fā)電裝置的效率以及輸電設(shè)備的輸送能力降低,線損增加,導(dǎo)致牽引供電臂電壓的下降,威脅電氣化鐵路的煤炭運輸安全。
2.煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護的方法
2.1提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)應(yīng)急搶修裝備水平
2.1.1配置搶修列車
為了使大型故障的搶修更加及時有效, 在樞紐地區(qū)或大型區(qū)段站附近,應(yīng)該設(shè)置搶修基地, 做好搶修車輛的配置,配置一些搶修列車。對接觸網(wǎng)搶修列車分組,每組都包括放線車、綜合作業(yè)車、平板車和軌道吊車。其中,在80km/h以上區(qū)段, 為了和較高速度接觸網(wǎng)運行質(zhì)量的要求相適應(yīng),放線車必須具有恒張力放線功能。,為了和鄰線有貨物列車也能搶修其上部接觸網(wǎng)的需要相適應(yīng),綜合作業(yè)車必須具備全方位的作業(yè)功能。一般來說,搶修列車的搶修半徑為200km。為了保證在作業(yè)車無法及時到達故障現(xiàn)場的情況下,人員和機具能先行到達,應(yīng)該在每個接觸網(wǎng)工區(qū)配置1臺平板車、1輛電力搶險工程車、2臺接觸網(wǎng)作業(yè)車。為了方便供電線等高空設(shè)備檢修和搶修,在鐵路樞紐接觸網(wǎng)工區(qū),應(yīng)有1臺帶高空作業(yè)吊籃的高空作業(yè)車。搶修時間直接受到軌道車輛運行速度的影響, 要配置好搶修列車,提高搶修時間。
2.1.2依靠計算機技術(shù),配置好輔助搶修設(shè)備
為了和管內(nèi)接觸網(wǎng)搶修通信需要相適應(yīng),接觸網(wǎng)工區(qū)所在地不僅要配置作業(yè)用防護電話,而且應(yīng)該配置基地通信臺。搶修車輛應(yīng)該配置車載通信臺。通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用, 推廣和應(yīng)用牽引供電搶修輔助決策系統(tǒng), 該系統(tǒng)集設(shè)備運行、技術(shù)資料、檢修、運行環(huán)境、搶修資源管理及故障定位、快速查找、搶修過程視頻監(jiān)控、信息傳遞、搶修預(yù)案等功能于一體,方便故障搶修決策和故障原因分析處理,使得接觸網(wǎng)應(yīng)急搶修裝備水平和煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理維護水平不斷提高。
2.2采用動態(tài)補償方案
目前,兩類動態(tài)補償裝置靜止動態(tài)無功補償裝置(SVC)和靜止無功補償器(STATCOM)已在日本、法國、英國、澳大利亞等國的大量工程中得到實際應(yīng)用。
SVC裝置的基本原理是利用晶閘管能夠?qū)崿F(xiàn)電感的連續(xù)可調(diào),它實現(xiàn)無功補償是通過無源器件儲能的方式,可以實現(xiàn)對波動性負(fù)荷進行快速、連續(xù)地補償,并可以利用無源濾波器濾除系統(tǒng)中的高次諧波。
STATCOM裝置是由大功率自關(guān)斷電力電子器件構(gòu)成的,它實現(xiàn)動態(tài)補償?shù)哪繕?biāo)是通過將變流器經(jīng)過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上,并對其交流側(cè)輸出電壓的相位與幅值進行適當(dāng)調(diào)節(jié),或直接控制其交流側(cè)電流。相對于SVC,STATCOM具有許多優(yōu)點,包括響應(yīng)速度高、運行范圍大、工作效率高、諧波含量低、負(fù)荷適應(yīng)性好、占地面積小等。STATCOM具有雙向無功補償及相間有功轉(zhuǎn)移的能力,因此,它對負(fù)序電流和無功電流的補償效果更顯著,更適合用于電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合治理領(lǐng)域。
實踐證明,基于STATCOM的牽引變電站綜合補償技術(shù)是解決電氣化鐵路電能質(zhì)量問題的理想途徑。
3. 結(jié)束語
根據(jù)幾十年來我國電氣化鐵路的運行經(jīng)驗, 結(jié)合大同煤礦集團下的電氣化鐵路的實際情況,要做好煤炭企業(yè)電氣化鐵路管理及維護工作,為煤炭企業(yè)電氣化鐵路的發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:隧道工程巖溶富水 帷幕注漿施工技術(shù)
Abstract: in this paper based on the previous research results at home and abroad, to new appropriate (chang) all (state) JinZiShan railway tunnel to rely on, around the curtain grouting technology, introduces in detail the karst rich water curtain grouting method of design and construction process. JinZiShan tunnel karst water curtain grouting through rich and the successful experience of technology in similar projects have certain guidance and reference.
Keywords: tunnel karst rich water curtain grouting engineering construction technology
中圖分類號:U455 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
1. 工程概況
金子山隧道位于利川市西約10km,起訖里程DK264+879~DK271+714,全長6835米,為單線隧道,是宜萬鐵路十三座復(fù)雜隧道之一。隧道埋置深度以DK267+140處最大,約為420m,在向家灣一帶埋深相對較淺,約為119m。隧道在DK267+850~DK269+670穿越1820m的向斜核部富水段,此段地層位于金子山向斜核部附近,向斜為儲水構(gòu)造、富水地段,地下水很發(fā)育,地質(zhì)條件比較復(fù)雜,并且本段要通過F2斷層。該段極易形成突水、突泥和大面積塌方,圍巖級別為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級。同時,在隧道施工中在可溶巖與非可溶巖交界洞段因巖溶發(fā)育,易產(chǎn)生突水涌泥。隧道在該洞段最大埋深355m,正常涌水量7334 m3/d,最大涌水量45761m3/d。隧道穿越巖溶地層、斷層破碎帶及深埋軟巖塑性變形地段時,因地下水豐富,施工中遭遇災(zāi)害性的突泥、突水的可能性很大,極有可能引發(fā)重大安全事故。為之,需在可能出現(xiàn)大范圍涌水洞段實施洞內(nèi)帷幕注漿和徑向注漿。
2. 注漿原理及注漿工藝
2.1 注漿目的和原則
注漿的主要目的是加固圍巖,限制排水量,保證隧道穩(wěn)定。帷幕注漿主要是根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報情況,采取相應(yīng)的帷幕注漿方式,有效地將地下水、裂隙水排除在開挖范圍以外,防止涌水現(xiàn)象的發(fā)生。對可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生嚴(yán)重突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力≥3.0MPa時,采用加固圈固結(jié)范圍為正洞開挖輪廓線外8m,平導(dǎo)為開挖輪廓線外5m的超前帷幕注漿。對可溶巖與非可溶巖接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部預(yù)測水壓大、極可能產(chǎn)生較嚴(yán)重突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力<3.0MPa并≥2.0MPa時,采用預(yù)注漿加固圈固結(jié)范圍為正洞開挖輪廓線外5m,平導(dǎo)開挖輪廓線外3m的帷幕注漿方案。對不同年代巖層接觸帶、物探異常區(qū)、預(yù)測水壓大、可能產(chǎn)生突水突泥地段,預(yù)測地下水壓力<2.0MPa并≥1.0MPa時,采用正洞預(yù)加固圈固結(jié)范圍為開挖輪廓線外3m的帷幕注漿。 對巖體完整,其結(jié)構(gòu)性可保證開挖,但大面積淌水且流量大于控制排水量,其地下水壓力
2.2 帷幕注漿施工步序
2.2.1 施工準(zhǔn)備
施工平臺和施工場地準(zhǔn)備:制作鉆機平臺或搭建臨時施工鉆機平臺;并進行臨建布置,包括水泥、材料存放點,施工用風(fēng)、水、電和指示控制線路的部設(shè)。封閉工作面做止?jié){墻:為防止注漿施工過程中工作面冒漿,可利用掌子面前方一定范圍內(nèi)的巖層或灌注砼止?jié){墻。在利用巖層作為止?jié){墻時需將掌子面找平后噴厚度不小于30cm的混凝土封閉。
2.2.2 注漿漿液配制
注漿材料原材料:水泥強度等級不低R32.5,水玻璃濃度30~40玻美度,TGRM超細雙液型水泥基特種注漿材料,緩凝劑采用磷酸氫二鈉,速凝劑采用EC477-92水泥速凝劑。單液水泥漿水灰比1:0.6~1:1,先稀后濃。如果要使水泥漿凝結(jié)時間減少,可滲入速凝劑,其滲量由試驗確定,一般為水泥用量的2~3%。水泥-水玻璃雙漿液:水泥漿水灰比為1:1~1:1.5,水玻璃濃度為30~40玻美度,水泥-水玻璃體積比為1:0.3~1:1。根據(jù)需要滲入適量緩凝劑,其滲量由試驗確定,一般為水泥用量的1~3%。TGRM超細雙液型水泥基特種注漿材料:水灰比0.38~0.42:1,凝膠時間30分鐘,施工時可根據(jù)實際情況由試驗確定。
2.2.3鉆孔作業(yè)
注漿孔位標(biāo)定:在噴射混凝土止?jié){墻上按設(shè)計圖紙用紅油漆標(biāo)出孔口位置。
鉆機定位:根據(jù)極座標(biāo)法進行鉆孔布置和定位。鉆機按設(shè)計要求準(zhǔn)確牢固地安放,確保極坐標(biāo)“原點”的準(zhǔn)確。
鉆孔作業(yè):將鉆機鉆桿伸出,對準(zhǔn)所標(biāo)孔位用三翼合金鉆頭開孔,鉆穿混凝土止?jié){墻和其它堅硬地層停止鉆進。退出鉆頭,換上跟管鉆進的一次性鉆頭及套管,鉆至設(shè)計孔深。
安設(shè)注漿管:在確定套管內(nèi)無阻塞物時,即可進行注漿管(注漿管為硬質(zhì)塑料管)的安設(shè)工作。注漿管安放后,在注漿管管口安放注漿管并壓緊,以防注漿時漏漿。記錄鉆孔地質(zhì)描述及注漿管的下管情況,以備注漿施工參考。
2.2.4 注漿作業(yè)
根據(jù)不同條件采取分段前進式注漿工藝、后退式分段注漿工藝或后退式一次注漿工藝。原則上采取鉆一孔注一孔。注漿結(jié)束時,應(yīng)先打開泄?jié){管閥門,再關(guān)閉進漿管閥門并用清水將注漿管路沖洗干凈后方可停機。
2.2.5 注漿效果檢查、評定和補救措施
根據(jù)單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和全孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件,是否有漏注現(xiàn)象綜合評斷。對注漿過程中的各種記錄資料綜合分析,注漿壓力和注漿量變化是否合理,是否達到設(shè)計要求;每循環(huán)設(shè)2~3個檢查孔,檢查孔鉆取巖芯,觀察漿液充填情況,并檢查孔內(nèi)涌水量是否小于0.2L/m?min。
3.帷幕注漿施工
根據(jù)設(shè)計要求金子山I線隧道在穿越向斜核部富水區(qū)時要進行3m超前帷幕注漿預(yù)加固和8m超前帷幕注漿。金子山隧道II線在發(fā)生巖溶突泥段要按地質(zhì)條件的不通進行3m和8m的超前預(yù)注漿,注漿段長度分別采取為27m和30m兩種。同時,金子山隧道在通過向斜富水帶時,也需要進行徑向注漿止水,滿足環(huán)保和隧道防排水要求。
8米帷幕注漿段每循環(huán)鉆孔注漿段長度為30米,開挖22米,保留8米作為止?jié){巖盤;3米帷幕注漿段每循環(huán)鉆孔注漿段長度為27米,開挖24米,保留3米作為止?jié){巖盤。隧道徑向注漿在隧道初次支護完成后進行。砼止?jié){墻厚度:8米帷幕注漿時混凝土止?jié){墻厚度為2米;3米帷幕注漿時混凝土止?jié){墻厚度為1米。具體方案根據(jù)掌子面不同情況及超前預(yù)測預(yù)報結(jié)果,經(jīng)過計算報設(shè)計單位研究確定。
3.1 實施超前帷幕注漿
金子山隧道3m帷幕注漿加固范圍是隧道開挖輪廓線外3米;8m帷幕注漿加固范圍是隧道開挖輪廓線外8米。對8m帷幕注漿地段,預(yù)測地下水壓力≥3MPa,施工時取注漿壓力=3+4=7MPa;對3m帷幕注漿地段為1.0MPa≤P0<2MPa,施工時取注漿壓力=2+4=6MPa。實際施工時,要根據(jù)實測地下水壓力及時調(diào)整注漿壓力。
3.2注漿工程施工組織及設(shè)備安排
帷幕注漿量計算方法,按總注漿量計算,計算公式如下:
Q=Anα(1+β)
其中:Q為總注漿量m3 ;A為注漿范圍圍巖體積m3;nα(1+β)為填充率,按表1按總量填充率選用。
表1金子山隧道注漿施工中巖體填充率參數(shù)表
單孔注漿量可按下式計算,計算公式如下:
Q=πR2hnα(1+β)
其中:Q為單孔注漿量(m3);R為漿液擴散半徑(m)取2.0;h為注漿段長(m)取30m ;n為地層裂隙度(空隙率);α為漿液填充率;β為漿液損失率,n、α、β可由表1按單孔計算選用。具體的注漿量控制參數(shù)由現(xiàn)場注漿試驗確定。
3.3 金子山隧道徑向注漿分析
金子山隧道在穿越巖溶富水區(qū)段時需進行徑向注漿。注漿孔布置在孔底環(huán)向間距約3.0m,縱向間距2.6m,呈梅花型布置。施工時分段長20.8m為一作業(yè)段,一段布設(shè)9環(huán),共計189孔。
4. 結(jié)論
論文以在建宜昌-萬州鐵路金子山隧道為依托,討論了金子山隧道帷幕注漿止水施工工藝和注漿施工方案,詳盡介紹了帷幕注漿的施工組織、機械設(shè)備和人員的配備,并就帷幕注漿中注漿量的推算和止?jié){墻的安全厚度進行了重點探討,金子山隧道帷幕注漿的成功經(jīng)驗可為同類工程的施工提供技術(shù)資料和經(jīng)驗借鑒。
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我多次獲得各項獎學(xué)金,而且發(fā)表過多篇論文。我還擔(dān)任過班長、團支書,具有很強的組織和協(xié)調(diào)能力。很強的事業(yè)心和責(zé)任感使我能夠面隊任何困難和挑戰(zhàn)。下面是小編為大家整理的大學(xué)生個人介紹借鑒資料,提供參考,歡迎你的閱讀。
大學(xué)生個人介紹借鑒一
我叫__,是xx大學(xué)民族學(xué)與社會學(xué)學(xué)院20__屆畢業(yè)生。我懷著一顆赤誠的心和對事業(yè)的執(zhí)著追求,真誠地推薦自己。
在大學(xué)六年里,時刻按照“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”標(biāo)準(zhǔn)去鍛煉及發(fā)展自我,在不斷的學(xué)習(xí)和實踐中提高了自己的綜合素質(zhì),已把自己塑造成為一個專業(yè)功底扎實、知識結(jié)構(gòu)完善、適應(yīng)能力強、富于協(xié)作精神的時代青年。
_階段,我?guī)煆睦讓W(xué)華教授,專攻區(qū)域經(jīng)濟,從事南方經(jīng)濟研究,在研究南方經(jīng)濟發(fā)展方面著力尤多,繼承了先生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)學(xué)風(fēng),我一直努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識,嚴(yán)格要求自己,經(jīng)過三年的學(xué)習(xí),使我掌握了扎實的專業(yè)理論知識,與導(dǎo)師一起研究臺灣土著民的經(jīng)濟狀況并寫出作品,從而也有了一定的科研能力,在讀研期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文三篇,還有稿件尚在投稿中。
我性格開朗,誠實自信,做事用心。我多次獲得各項獎學(xué)金,而且發(fā)表過多篇論文。我還擔(dān)任過班長、團支書,具有很強的組織和協(xié)調(diào)能力。很強的事業(yè)心和責(zé)任感使我能夠面隊任何困難和挑戰(zhàn)。
我將貴處作為首選目標(biāo),是因為貴校擁有優(yōu)美的教學(xué)環(huán)境和積極進取的拼搏精神。我相信在貴校領(lǐng)導(dǎo)的幫助指導(dǎo)下,我一定會學(xué)得更多,做得更好。
在即將走上社會崗位的時候,我毛遂自薦,企盼著以滿腔的真誠和熱情加入貴公司,領(lǐng)略貴公司文化魅力。同時再次感謝您在百忙之中給予我的關(guān)注,愿貴公司事業(yè)蒸蒸日上,屢創(chuàng)佳績,祝您的事業(yè)百尺竿頭,更進一步!
大學(xué)生個人介紹借鑒二
我叫__,男,今年21歲,是__高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道工程系20__級的學(xué)生。現(xiàn)在我懷著一顆對鐵路事業(yè)的熱愛之心真誠向您推薦自己,真誠希望能夠加盟貴公司。大學(xué)期間,我認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識、掌握專業(yè)技能。順利通過各種考試,取得院系獎學(xué)金,并且順利考取各種證書,例如:英語a級證書、計算機一級證書、工程測量工中級證書、線路工證。
在幾年的大學(xué)生活我刻苦學(xué)習(xí),力求上進,一直憑著"沒有最好,只有更好"準(zhǔn)則為之奮斗,取得優(yōu)異的成績。在業(yè)余時間里,我除學(xué)好鐵道工程技術(shù)專業(yè)知識外,還學(xué)習(xí)了計算機專業(yè)有關(guān)的各方面知識,我不僅注重專業(yè)課的學(xué)習(xí),更注重動手能力的培養(yǎng)?,F(xiàn)已具備了測量、實驗、識圖的能力,還能用cad、電子圖板畫一些簡單的圖,對一般鐵路、橋隧以及預(yù)應(yīng)力混凝土的施工、養(yǎng)護、施工技巧,管理也有了一定的了解。
此外,我還參加了長沙理工大學(xué)的自學(xué)考試,通過不斷地學(xué)習(xí),提高自己的學(xué)歷,豐富自身的專業(yè)理論知識。在大學(xué)期間,我不僅掌握了大量的專業(yè)知識與實踐技能,還積極參加院系組織的多種活動,團結(jié)協(xié)作,積極配合。并且我還利用寒假時間參加了春運跑車社會實踐,這次實踐讓我懂得作為一個鐵路人應(yīng)該具備的精神:不怕吃苦、積極配合、服從命令、團結(jié)協(xié)作以及服務(wù)于社會、奉獻于社會的精神等。
我來自安徽界首的一個農(nóng)村,父母都是淳樸憨厚的農(nóng)民。良好的生活環(huán)境從小就培養(yǎng)了我,不怕吃苦、艱苦節(jié)儉的品質(zhì),身上散發(fā)著農(nóng)民固有的質(zhì)樸與做事認(rèn)真負(fù)責(zé)的精神。我相信這也正是一個鐵路人所需要的,認(rèn)真謹(jǐn)慎,兢兢業(yè)業(yè)。
真誠希望貴公司的輝煌能有我的參與,希望領(lǐng)導(dǎo)能夠給我一個與貴公司同呼吸、共命運的機會,期待能置身于才遇良將的工作與發(fā)展的無限空間中去,給我一片天空,我會讓它更加絢麗,這是我永遠的承諾。劍鳴厘中,期之以聲。
大學(xué)生個人介紹借鑒三
我是一名應(yīng)屆的__醫(yī)學(xué)院20__屆普外專業(yè)畢業(yè)生?;厥捉甑腳生活,不言什么轟轟烈烈,倒也學(xué)得得扎扎實實。本著人生至少要從長、寬、高三方面來建構(gòu)與發(fā)展的思想:因此,在專業(yè)方面,我刻苦地鉆研,對普外科中常見病、多發(fā)病有了較為熟練的診療方法,并對一些臨床少見病、疑難病的診療有著深刻的體會;同時經(jīng)常參閱本專業(yè)的國外文獻,熟悉本專業(yè)的發(fā)展前沿,了解本專業(yè)的國內(nèi)外治療進展。所有這些理論與實踐的融合,培養(yǎng)了我踏實、精干、務(wù)實、協(xié)作、創(chuàng)新的臨床實踐和科研作風(fēng)。
多一份耕耘,多一份收獲。在三年的研究生學(xué)習(xí)生活中,我不僅很好的掌握了本專業(yè)的相關(guān)知識,同時注重理論與實踐相結(jié)合,一心一意在臨床工作、全心全意為病人服務(wù),深受科室代教老師的好評。英語與計算機方面,順利通過了國家英語六級,具有較好的聽、說、讀、寫能力和熟練的專業(yè)英語應(yīng)用能力,熟練運用計算機辦公軟件,統(tǒng)計分析軟件和信息檢索技術(shù)。
誠實做人,踏實做事是我的人生準(zhǔn)則。在莘莘學(xué)子中,我并非最好,但我擁有不懈奮斗的意志,愈戰(zhàn)愈強的精神和踏實肯干的作風(fēng),這才是最重要的。
因此,我自信地向您呈薦,坦然地接受您的考驗,如果有幸能成為貴醫(yī)院的一員,我將充分發(fā)揮自己扎實的專業(yè)知識和熟練的臨床技能,兢兢業(yè)業(yè),刻苦轉(zhuǎn)研,并在您們的支持與幫助下,進一步提升自身的綜合素質(zhì),為貴院發(fā)展略盡綿薄之力。
大學(xué)生個人介紹借鑒四
我是一名應(yīng)屆畢業(yè)生,名叫___。20__年,我從家鄉(xiāng)長春考入北京理工大學(xué)電子工程系。并在20__年畢業(yè)之際以優(yōu)異的成績考入_。_時我多次獲得人民獎學(xué)金,在就讀_之后由于在學(xué)習(xí)和學(xué)生工作以及社會活動中的優(yōu)秀表現(xiàn),我被評為中國科學(xué)院三好學(xué)生。
學(xué)習(xí)的路在我的腳下一直十分平坦,這一方面使我有機會到我們偉大祖國的首都深造并結(jié)識來自全國各地秀的老師和同齡人,并使我的眼界大大擴展;另一方面也限制了我的思考,讓我總是在學(xué)校溫暖的懷抱里自認(rèn)為是天之驕子。以為自己學(xué)習(xí)好,并一直從事學(xué)生工作就可以滿足社會的需求,是個有能力的人。直到我的朋友開始走向社會。看著他們的變化,聽著他們的見聞,我才意識到自己還只是一個學(xué)生,距離社會的需求還有一定的距離。所以我一直找各種機會希望在畢業(yè)前完成自身的職業(yè)化轉(zhuǎn)變。20__年3月~12月,我由老師推薦在我國重大專項課題“嫦娥”探月工程項目組從事項目管理工作。
在合約到期之后,我又在朗格科技有限公司做了一個月的兼職售后服務(wù)工作。經(jīng)過那段時間的實踐和對職場的了解,我認(rèn)識到自己最適合的工作是售前技術(shù)支持。一方面,我有很強的學(xué)習(xí)能力和對技術(shù)知識的悟性;另一方面,從小到大我都在有意無意的鍛煉著自己的溝通能力和表達能力。這兩方面的能力和素質(zhì)正是技術(shù)支持工作所需要的。在售前和售后的比較中,我更喜歡售前,售前工作對技術(shù)和溝通能力的要求更高,同時由于要協(xié)助銷售人員,所以對團隊工作能力的要求也相對高一些,我的學(xué)生時代一直是很活躍的,參加社團、學(xué)生會并在黨支部擔(dān)任組織委員,以前的團隊工作經(jīng)歷給我?guī)砹撕芏嗟目鞓泛妥孕牛乙恢狈浅O矚g在團隊中工作。綜合這些考慮我把自己的工作意向定位在售前上。
關(guān)鍵詞:軟弱圍巖輔助坑道正洞綜合技術(shù)
Abstract: according to the new railway construction shanghai-kunming passenger special line for holding the ancient tunnel for guizhou 1 # horizontal hole hole into the positive in the construction of practice experience, detailed introduces the tunnel construction technology measures and pick the top construction characteristics, summarizes the weak rock tunnel tunnel into the hole is auxiliary comprehensive technology.
Keywords: weak rock tunnel is auxiliary comprehensive technical hole
中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
0概述
新建鐵路滬昆鐵路客運專線貴州段CKGZTJ-11標(biāo)段位于貴州省關(guān)嶺~普安縣區(qū)間,區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東南西向斷裂為主,同時有東西向和南北向構(gòu)造存在。該段出露地層有二疊系下統(tǒng)到三疊系中統(tǒng),和隧道相交的主要是三疊系中下統(tǒng)地層。捧古隧道起訖里程為D1K896+900~D1K906+276,全長9376m,其中1#橫洞設(shè)置于D1K901+620線路左側(cè)、長900m,橫洞與大里程交角87.28o,距隧道進口4720m,坡度為0.5%的上坡,洞身設(shè)計為無軌運輸雙車道,開挖尺寸為8.76m(寬)×6.88m(高)。本隧道主要為泥質(zhì)白云巖、灰?guī)r、泥巖、泥灰質(zhì)、粘土層等,地質(zhì)條件較差,橫洞與正洞交叉處設(shè)計圍巖為Ⅴ級,經(jīng)超前地質(zhì)預(yù)報及現(xiàn)場掌子面揭示,設(shè)計圍巖與實際圍巖相符。橫洞開挖工法采用上下臺階法開挖,正洞開挖工法采用臺階法加臨時橫撐開挖。
2施工技術(shù)方案簡介
當(dāng)橫洞施工即將完畢,進入正洞前一循環(huán)時,按設(shè)計橫洞斷面向正洞方向掘進按一般挑頂工藝施工,交叉口橫洞段提前安裝鋼拱架,距離20~25m范圍段由于圍巖軟弱需要進行加強支護,開挖鉆孔方向適當(dāng)往上挑,保證開挖不超界,當(dāng)開挖至正洞洞壁時,掉轉(zhuǎn)鉆機向正洞方向鉆孔掘進,并適當(dāng)找平巖面,開始正洞掘進施工,同時交叉口正洞段5米范圍內(nèi)安裝鋼拱架,確保洞體開挖安全與穩(wěn)定。當(dāng)正洞兩方向開挖支護一段距離時,立即進行橫洞落底施工。
具體施工步驟如下:
(1)橫洞方向掘進挑頂施工,拱圈部分鉆孔角度上仰10~30度,交叉口頂部比正洞高1.5m。
(2)橫洞方向掘進,拱頂部分找至主洞拱頂,開始測量畫線,控制進尺,保證不超欠挖,當(dāng)橫洞方向其中一側(cè)開挖至正洞邊墻時,停止橫洞方向掘進。
(3)正洞方向掘進一個循環(huán),主要是找平工作,找平后繼續(xù)掘進開挖施工。
(4)橫洞施工至正洞一側(cè)開挖邊緣時,在洞口處加強支護,采用架立I20型工字鋼拱架密排,并與橫洞支護連接成整體,形成馬頭門。
(5)馬頭門完成后,進入正洞采取橫向直接挑頂開挖至設(shè)計輪廓,以形成正洞施工工作面,其開挖寬度與輔助導(dǎo)坑和正洞相交的長度相同,并按設(shè)計要求及時施作初期支護,增加交叉口頂部支護措施,保證施工安全。
(6)橫向挑頂開挖根據(jù)隧道開挖高度采用臺階法施工,人工風(fēng)槍打眼,控制爆破,盡量做到一次開挖到位,避免超欠挖。進入正洞后在一定距離內(nèi)采用臺階法開挖,然后再按臺階法加臨時橫撐或臨時仰拱開挖。
3挑頂施工技術(shù)
3.1過渡方案
由于橫洞與正洞為非正交相接,交角為87.28°。鋼架由垂直于橫洞方向向平行于正洞線路漸變,由HDK0+025至HDK0+000段架立I20鋼架,即橫洞進洞左側(cè)鋼架間距為0.3m,右側(cè)鋼架間距為1.0m,使交叉口部最后一榀鋼架平行于正洞線路。
3.2交叉口加強支護
3.2.1交叉口部門架
交叉口部門架采用I20工字鋼架加強支護,2榀并聯(lián)焊接為一體,且鋼架用Ф22鋼筋做連接筋加強,其間距為0.5m。鋼架支立完成后,在門架橫梁上施打垂直正洞線路方向的小導(dǎo)管,小導(dǎo)管采用Ф42無縫鋼管,間距為0.4m,每根長為3.0m以便進正洞挑頂施工。因考慮到門架受力大,且跨度較大,在門架內(nèi)架一榀直墻、圓弧拱頂?shù)匿摷芄餐袚?dān)門架受力,該鋼架也為2榀并聯(lián)焊接為一體,在安裝就位后與門架焊接為一體。
3.2.2交叉口正洞頂部
交叉口部地段圍巖較弱,且圍巖處于三維受力狀態(tài),受力集中、復(fù)雜,要及時加強支護正洞頂部。在交叉口進入正洞方向上施打垂直正洞線路方向的小導(dǎo)管,小導(dǎo)管采用Ф42無縫鋼管,間距為0.4m,每根長為4.0m(以便進正洞挑頂施工)。
橫洞開挖至HDK0+025時,斷面支護形式仍按6.2*7.5的凈空支護。橫洞的起拱線位置比正洞拱頂支護的位置高1.5m,在正洞位置加強支護鋼拱架間距為0.5m一榀。當(dāng)橫洞支護到正洞最右側(cè)時,開始支護正洞,正洞按設(shè)計斷面進行支護,采用I20b型工字鋼鋼拱架,拱頂上部懸空的位置采用鋼拱架及橫撐加斜撐連接支撐,然后拱頂部位全部回填混凝土。向正洞兩邊開挖時每循環(huán)進尺不超過2榀拱架,并且及時支護。
3.3挑頂施工
橫洞口部施工完成后,為了方便挑頂施工,先施作臨時腳手架,腳手架長為17m,高為5.2m,寬度為6.5m,坡度為20%左右。腳手架頂部采用木板鋪面,兩側(cè)設(shè)臨時防護欄。腳手架施作完成后,開始挑頂施工,因考慮到交叉口開挖斷面較大,進入正洞挑頂工作分兩部進行,每個斷面寬度為4.8m左右,先進行靠昆明方向的斷面挑頂。
考慮到正洞邊墻為曲邊墻,進入正洞過程中,正洞初支鋼架與橫洞交叉口的門架不易連接,因此在進入正洞的挑頂段采取了擴大正洞拱頂?shù)拈_挖斷面,若不進行擴大斷面挑頂施工,正洞鋼架靠交叉口處沒有落腳點(即使有落腳點,受力也不理想,無法保證施工安全),綜合受力合理、措施經(jīng)濟等因素,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,本方案挑頂擴大斷面采用圓弧段,圓弧參數(shù)為:半徑R=6.65m,圓弧起點為橫洞交叉口部門架頂面,終點為正洞拱腰處,擴大斷面挑頂高度為2.86m(如圖1、2所示)。
3.4挑頂施工要點
垂直于正洞中線的開挖進尺控制在1m左右。每次開挖前垂直于正洞中線方向先施作超前小導(dǎo)管,小導(dǎo)管長4.0m,間距0.4m。
順線路方向的開挖寬度控制在1.2m左右,以便于安裝2榀鋼架(正洞I20b工字型鋼鋼架設(shè)計間距為0.6m/榀)。
3榀鋼架架立完成后,用I20型框架支撐,立柱底腳鋪25a槽鋼,槽鋼長0.5 m,垂直地面打設(shè)2根長1.0m,鎖腳錨桿固定槽鋼。
鋼架間噴射混凝土封閉,噴射混凝土前首先對掌子面進行噴混凝土封閉支護,按設(shè)計要求打設(shè)錨桿(正洞拱部設(shè)Ф25中空注漿錨桿,邊墻設(shè)Ф22砂漿錨桿,錨桿長為4m,間距為1.2*1.0m,梅花形布設(shè))。沿正洞線路方向兩側(cè)打設(shè)超前小導(dǎo)管,導(dǎo)管長4.0 m,環(huán)向間距0.4m。
挑頂開挖至正洞中線時,架立I20臨時拱架,拱架底腳設(shè)25a槽鋼鋪底,并在槽鋼兩側(cè)各設(shè)2根垂直于地面的Ф22錨桿,錨桿長為1.0m的鎖腳錨桿固定槽鋼。
完成挑頂(一)部的工作后,即可進行交叉口(二)部的挑頂工作,工藝及措施同前所述。
3.5橫洞落底
施工中當(dāng)正洞向進口方向開挖及支護20m距離時,開始把橫洞25m變坡的位置底板高程下降,降到比內(nèi)軌頂面低0.815m,由于橫洞直墻較高,因此每榀增加橫撐,橫撐在洞內(nèi)加工。在正洞左側(cè)橫洞每邊增加2根I20的立柱及橫梁進行支撐,橫梁與立柱間可采用螺栓連接也可使用電焊滿焊(加角鋼焊接),橫梁使用兩根I20工字鋼對焊,作為正洞左側(cè)拱腳托架。立柱采用I20工字鋼,在橫洞出口兩側(cè)每根立柱上打φ42,L=4.5m的注漿小導(dǎo)管,每側(cè)4根,上下間距0.8m。以加強立柱的穩(wěn)定性。
3.5.1三角撐
為加固橫梁所以增加三角撐。三角撐采用I20工字鋼,三角撐與橫撐上頂面之間成30°夾角連接。三角撐一端與橫梁間使用連接板加螺栓連接,另側(cè)緊貼橫洞拱頂,與所立鋼拱架也使用連接板加螺栓連接。已達到支撐和斜拉作用。橫梁底下所立鋼拱架與橫撐下頂面兩端也采用三角撐,每邊兩道,角度分別為30°、45°采用焊接,焊縫飽滿。
3.5.2立拱架
距離正洞左邊線0~10m范圍型鋼拱架須加強支護,具體為0~5m范圍鋼拱架采用I20a工字鋼,間距0.5m, 5~10m范圍鋼拱架采用I20,間距0.8m,鋼拱架間采用φ22螺紋鋼筋縱向拉桿焊接,拉桿環(huán)向間距0.6m。鋼拱架之間連接使用焊接240×220×16mm鋼板,與設(shè)計Ⅴb復(fù)合式襯砌連接板型號和連接方式相同,使用27×70mm加強螺栓。在鋼拱架上部焊接φ8,20×20鋼筋網(wǎng)
片加強支護。并在拱頂安裝兩根φ100注漿管,拱架頂面與橫梁緊貼并焊接,并加φ22螺紋鋼筋幫焊,焊縫飽滿牢固。鋼拱架和鋼筋網(wǎng)片在加工場加工合格后運入洞內(nèi)安裝(如圖3、4所示)。
正洞所立鋼拱架與橫梁之間可加角鋼焊接也可焊接240×220×16mm,鋼板使用27×70mm加強螺栓連接。在橫洞與正洞交叉口處降到比內(nèi)軌頂面低0.815m后續(xù)立拱架與橫洞上臺階拱架連接并在拱底 加橫撐(兩根I22工字鋼對焊)與上頂面拱架和橫撐形成閉合狀,達到穩(wěn)定狀態(tài),便于下部施工的進行。
3.5.3噴射砼
完成以上結(jié)構(gòu)后,正洞邊墻和拱部噴射C30砼,與正洞大小里程已噴砼表面相平,無凹凸現(xiàn)象。橫洞拱部,邊和墻底板噴射C30砼,厚度25cm。橫洞25m段加強支護采用C30模筑砼,砼厚度30cm。使之達到閉合狀態(tài),以便安全的進行下部施工。
4監(jiān)控量測
輔助導(dǎo)坑與正洞形成的喇叭口,開挖斷面大,作為施工通道放置時間長;圍巖在應(yīng)力重分布和應(yīng)力釋放的過程中,會引起支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移、變形,甚至支護結(jié)構(gòu)破壞,危及隧道安全。因此,在施工中建立嚴(yán)密的監(jiān)控量測是保證安全的主要手段,同時也是調(diào)整支護參數(shù)的信息來源。應(yīng)按要求布設(shè)拱頂下沉、凈空收斂點,按規(guī)范要求做好量測工作。
加強與正洞交接處的測量工作,保證高程、坐標(biāo)以及開挖支護凈空的準(zhǔn)確性,及時記錄所測數(shù)據(jù),對監(jiān)測成果進行分析,根據(jù)監(jiān)控結(jié)論指導(dǎo)施工。
5結(jié)語
(1)在V級圍巖挑頂施工需加強支護,鋼架密排;
(2)交叉口處前后20m內(nèi)襯砌緊跟是保證洞室穩(wěn)定的必要手段;
(3)加強監(jiān)控量測工作,及時分析成果,指導(dǎo)洞室支護參數(shù)及二襯的施作,有效保證洞室的安全;
(4)交叉洞涉及應(yīng)力重新分布,本文在深度、廣度均有一定的局限性,僅為類似工程提供參考。
參考文獻:
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[2]陳國亮.巖溶工程論文集.北京:中國鐵道出版社,2009年.
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