發(fā)布時(shí)間:2024-01-17 14:47:46
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的土木鐵道工程樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
我國(guó)地隧專業(yè)介紹如下:
1、地隧就是地下工程與隧道工程,它是土木工程系的一個(gè)分支專業(yè),就業(yè)前景較好,就業(yè)范圍主要面向大、中城市地下工程項(xiàng)目。
2、地隧專業(yè)主要是為城市地鐵培養(yǎng)工程技術(shù)人員。我國(guó)地隧專業(yè)技術(shù)人員主要在鐵道、隧道、地下管網(wǎng)、水利工程等領(lǐng)域從事現(xiàn)場(chǎng)施工、技術(shù)管理等工作。
3、地隧專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)掌握地下工程與隧道工程的基本理論和知識(shí),具備崗位職業(yè)能力,從事地下工程與隧道工程生產(chǎn)一線技術(shù)與管理工作的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。
(來源:文章屋網(wǎng) )
[關(guān)鍵詞]:CDIO-CMM 土木工程 測(cè)量 實(shí)踐教學(xué)
1 前言
2.2 土木工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)與實(shí)踐創(chuàng)新模式
為了適應(yīng)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求,土木工程測(cè)量的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐的目的是使學(xué)生具備基本實(shí)踐能力、綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力三個(gè)層次的能力。為了實(shí)現(xiàn)該目的,開展了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革、
教學(xué)內(nèi)容改革分為三個(gè)層級(jí)開展。首先,進(jìn)行新線初測(cè)、新線定測(cè)和施工控制測(cè)量等基本實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐,使學(xué)生具備運(yùn)用測(cè)量基本理論和知識(shí)完成測(cè)量任務(wù)的基本實(shí)踐能力。然后,進(jìn)一步開展線路測(cè)量和施工控制測(cè)量等綜合型實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐,及時(shí)更新測(cè)量在工程中應(yīng)用的新思想、新概念、新發(fā)展,使學(xué)生具備廣闊的工程視野,具備結(jié)合工程實(shí)踐提出問題、解決問題的綜合實(shí)踐能力。最后,結(jié)合高鐵建設(shè)所帶來的新問題,開展自主選題、自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新型工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,喚醒學(xué)生自身的主體意識(shí),使學(xué)生具備自主設(shè)計(jì)(Design)、自主評(píng)估(Assess)、自主總結(jié)(Summary)和自主調(diào)整(Adjust)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
教學(xué)方法改革的目的是培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。關(guān)鍵是改革傳統(tǒng)的以教師為主的布置任務(wù)、督導(dǎo)檢查、解決問題和綜合評(píng)定的實(shí)踐教學(xué)方法,實(shí)施以能力培養(yǎng)為目的,以學(xué)生為主體的自主設(shè)計(jì)(Design)、自主評(píng)估(Assess)、自主總結(jié)(Summary)和自主調(diào)整(Adjust)的綜合性、研究性實(shí)踐教學(xué)方法[2]。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段、虛擬教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)方法改革,促進(jìn)教師在所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)點(diǎn)上,通過確定實(shí)踐的對(duì)象、確定目標(biāo)、選擇實(shí)踐方案等方法使學(xué)生充分發(fā)揮他們自身的潛力。
2.3 土木工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)綜合考核評(píng)價(jià)體系
3 結(jié)語
本文基于工程能力成熟度模型CDIO-CMM,探索了土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中測(cè)量實(shí)踐與測(cè)量理論相結(jié)合、知識(shí)學(xué)習(xí)與能力訓(xùn)練相結(jié)合、競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)與開拓創(chuàng)新相結(jié)合的測(cè)量實(shí)踐教學(xué)模式,進(jìn)行基于能力成熟度等級(jí)的土木工程測(cè)量實(shí)踐層次體系設(shè)計(jì),建立以實(shí)踐創(chuàng)新能力為核心的土木工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)綜合考核評(píng)價(jià)體系,對(duì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的大學(xué)生的教育目的具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 孫曉.土木工程測(cè)量教學(xué)改革的實(shí)踐與探索[J].長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2009,10(1):31―32.
[2] 馬昆林,徐林榮,李軍.工程測(cè)量課程在非測(cè)繪專業(yè)中教學(xué)方法的改革與思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011,21:186.
[3] 陳偉清.現(xiàn)代土木工程測(cè)量課程教學(xué)改革新思路[J].高等建筑教育,2003,12(2):55―58.
作者簡(jiǎn)介:
Abstract: Higher vocational curriculum system construction is the key element to determine the quality of the training, and also is the core of vocational education reform. The curriculum development and research of railway engineering technology major based on work process systematization takes the students' career adaptability as the goal to enable students to quickly adapt to their occupation and get strong follow-up development ability.
關(guān)鍵詞: 高職;鐵道工程技術(shù);課程體系;職業(yè)能力
Key words: higher vocational college;railway engineering technology;curriculum;professional competence
中圖分類號(hào):G718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)30-0215-02
0 引言
高職課程體系建設(shè)既是專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的切入點(diǎn),也是內(nèi)涵建設(shè)的落腳點(diǎn),在高等職業(yè)教育教學(xué)改革中占有重要地位。為此,鐵道工程技術(shù)專業(yè)結(jié)合鐵路行業(yè)的發(fā)展變化及其對(duì)高端技能型人才需求,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、畢業(yè)生訪談、企業(yè)專家研討等信息反饋基礎(chǔ)上,歷經(jīng)多次校內(nèi)外專家論證,按照“教學(xué)內(nèi)容與工作任務(wù)相融合、課程標(biāo)準(zhǔn)與鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合、課程考核與技能鑒定相融合”的設(shè)計(jì)思路,構(gòu)建了基于工作過程系統(tǒng)化的新課程體系,保障了該課程體系設(shè)計(jì)與開發(fā)的系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性、先進(jìn)性和實(shí)用性。
1 基于工作過程導(dǎo)向的課程體系特征
職業(yè)教育課程的本質(zhì)特征:學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作、通過工作實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)。鐵道工程技術(shù)專業(yè)是以工作過程分析為切入點(diǎn),以培養(yǎng)鐵路施工與維護(hù)崗位核心能力為主線構(gòu)建系統(tǒng)化課程體系。
1.1 開發(fā)主體多元化:開發(fā)主體由過去的院系專業(yè)帶頭人負(fù)責(zé)、專業(yè)教師參與轉(zhuǎn)變?yōu)橛善髽I(yè)專家、學(xué)校骨干教師、課程專家組成的課程體系開發(fā)團(tuán)隊(duì),避免了課程構(gòu)成與目標(biāo)崗位的要求脫節(jié),實(shí)現(xiàn)了課程體系設(shè)置與社會(huì)、企業(yè)要求相適應(yīng)、相對(duì)接。
1.2 課程結(jié)構(gòu)職業(yè)化:其一,課程開發(fā)以工作任務(wù)分析為基礎(chǔ),課程結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)情境均來自典型工作任務(wù)的轉(zhuǎn)換;其二,課程內(nèi)容以工作項(xiàng)目或任務(wù)為載體,為學(xué)生提供完整真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)以提高學(xué)生的職業(yè)能力為核心,并兼顧學(xué)生個(gè)性的發(fā)展。
1.3 課程內(nèi)容綜合化:主要體現(xiàn)在理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的綜合,職業(yè)技能與職業(yè)態(tài)度、情感的綜合。即理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互滲透,將專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐技能、應(yīng)用環(huán)境三者結(jié)合起來,并強(qiáng)調(diào)各環(huán)節(jié)間的相互聯(lián)系和銜接,突出課程內(nèi)容的針對(duì)性和應(yīng)用性。
1.4 課程實(shí)施一體化:主要體現(xiàn)在實(shí)施主體、教學(xué)過程、教學(xué)場(chǎng)所三方面的變化。就實(shí)施主體而言,融學(xué)校、企業(yè)為一體,融教師、工程師為一體;就場(chǎng)所而言,必須做到專業(yè)教室、實(shí)踐教學(xué)基地的結(jié)合;就教學(xué)過程而言,是教學(xué)過程與工作過程的結(jié)合、學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)成果相統(tǒng)一。
2 構(gòu)建符合高職鐵路特色的專業(yè)課課程體系
2.1 課程結(jié)構(gòu) 按照鐵道工程技術(shù)專業(yè)人才的知識(shí)、技能、素質(zhì)要求,遵循知識(shí)和技能的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律,由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地構(gòu)建專業(yè)課程體系,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。
2.1.1 開設(shè)高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用文寫作、大學(xué)英語等公共學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,培養(yǎng)學(xué)生的基本文化素質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀,形成良好的道德素質(zhì)和職業(yè)素質(zhì)。
2.1.2 開設(shè)工程識(shí)圖與CAD、工程力學(xué)應(yīng)用、測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用、土木工程材料試驗(yàn)與檢測(cè)、工程地質(zhì)鑒別與分析、混凝土(鋼)結(jié)構(gòu)檢算等專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,為學(xué)專業(yè)課提供必需、夠用的理論基礎(chǔ)。
2.1.3 開設(shè)地基基礎(chǔ)施工與試驗(yàn)檢測(cè)、鐵路軌道施工與維護(hù)、鐵路隧道施工與維護(hù)、鐵路橋梁施工與維護(hù)、鐵路工程施工組織與預(yù)算等專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,培養(yǎng)學(xué)生從事鐵路施工及工務(wù)技術(shù)領(lǐng)域最典型工作的能力,包括設(shè)備的選擇和操作、工作方法的選擇和運(yùn)用、勞動(dòng)的組織和管理等,以強(qiáng)化學(xué)生核心崗位能力和專業(yè)技能。
2.1.4 開設(shè)鐵路線橋隧檢測(cè)、專業(yè)英語、以及施工與工務(wù)模塊等專業(yè)拓展領(lǐng)域課程,幫助學(xué)生了解相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域,拓展專業(yè)口徑,為職業(yè)能力的遷移和可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ);開設(shè)專業(yè)選修學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,幫助學(xué)生了解和認(rèn)知專業(yè)前沿技術(shù)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展創(chuàng)造條件。
2.1.5 開設(shè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)(畢業(yè)設(shè)計(jì))、新技術(shù)新工藝講座等綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用基本技能解決具體問題的能力,以綜合技能實(shí)訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)為主要形式,以突出職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練為中心,重點(diǎn)強(qiáng)化培訓(xùn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與職業(yè)技能的綜合運(yùn)用能力,幫助學(xué)生形成崗位能力。
2.2 課程排序 按照專業(yè)知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系和學(xué)生的能力形成規(guī)律、職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律以及崗位任務(wù)的難易程度,安排課程教學(xué)的先后順序,確保實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。(表1)
3 新課程體系運(yùn)行效果
新課程體系通過3年的實(shí)踐運(yùn)行表明,學(xué)生的職業(yè)能力、專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)顯著提高:職業(yè)技能鑒定通過率達(dá)到100%,專業(yè)課程考核及格率為100%、優(yōu)秀率接近48%,實(shí)踐教學(xué)成績(jī)普遍提高30%以上;1名同學(xué)獲國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、27名同學(xué)獲國(guó)家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金;獲特等獎(jiǎng)學(xué)金1人、一等獎(jiǎng)學(xué)金26人、二等獎(jiǎng)學(xué)金53人、三等獎(jiǎng)學(xué)金103人,獲獎(jiǎng)率達(dá)52%;被學(xué)院評(píng)為優(yōu)秀學(xué)生干部34人、優(yōu)秀團(tuán)干13人、優(yōu)秀團(tuán)員26人、優(yōu)秀學(xué)生53人、先進(jìn)個(gè)人31人;有4名同學(xué)參加2012年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、并榮獲??平M陜西省二等獎(jiǎng),有6名同學(xué)在全國(guó)鐵路職業(yè)院校鐵工類專業(yè)測(cè)量技能大賽榮獲特等獎(jiǎng),8名同學(xué)在全國(guó)職業(yè)院校技能大賽學(xué)生技能作品展榮獲三等獎(jiǎng)。
實(shí)踐表明,基于工作過程系統(tǒng)化的課程體系激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,使學(xué)生在工學(xué)交替的實(shí)踐中,職業(yè)能力得到良好鍛煉,縮短了畢業(yè)到工作崗位后的適應(yīng)期,提高了就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率連續(xù)五年穩(wěn)定在99%以上,2013年學(xué)生就業(yè)質(zhì)量邁上新臺(tái)階:2013屆就業(yè)率為99.7%、2014屆簽約率為95.5%。
4 結(jié)語
高職鐵道工程技術(shù)專業(yè)的課程體系打破了傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域課程體系模式,只有以工作過程為主線、以職業(yè)生涯為目標(biāo)、以鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)、以職業(yè)能力為基礎(chǔ)、以工作任務(wù)為引領(lǐng)構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)和優(yōu)化課程內(nèi)容,高職課程體系改革才能卓有成效。
參考文獻(xiàn):
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1.1課程結(jié)構(gòu)按照鐵道工程技術(shù)專業(yè)人才的知識(shí)、技能、素質(zhì)要求,遵循知識(shí)和技能的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律,由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地構(gòu)建專業(yè)課程體系,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。
1.1.1開設(shè)高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用文寫作、大學(xué)英語等公共學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,培養(yǎng)學(xué)生的基本文化素質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀,形成良好的道德素質(zhì)和職業(yè)素質(zhì)。
1.1.2開設(shè)工程識(shí)圖與CAD、工程力學(xué)應(yīng)用、測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用、土木工程材料試驗(yàn)與檢測(cè)、工程地質(zhì)鑒別與分析、混凝土(鋼)結(jié)構(gòu)檢算等專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,為學(xué)專業(yè)課提供必需、夠用的理論基礎(chǔ)。
1.1.3開設(shè)地基基礎(chǔ)施工與試驗(yàn)檢測(cè)、鐵路軌道施工與維護(hù)、鐵路隧道施工與維護(hù)、鐵路橋梁施工與維護(hù)、鐵路工程施工組織與預(yù)算等專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,培養(yǎng)學(xué)生從事鐵路施工及工務(wù)技術(shù)領(lǐng)域最典型工作的能力,包括設(shè)備的選擇和操作、工作方法的選擇和運(yùn)用、勞動(dòng)的組織和管理等,以強(qiáng)化學(xué)生核心崗位能力和專業(yè)技能。
1.1.4開設(shè)鐵路線橋隧檢測(cè)、專業(yè)英語、以及施工與工務(wù)模塊等專業(yè)拓展領(lǐng)域課程,幫助學(xué)生了解相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域,拓展專業(yè)口徑,為職業(yè)能力的遷移和可持續(xù)發(fā)展奠定
基礎(chǔ);開設(shè)專業(yè)選修學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,幫助學(xué)生了解和認(rèn)知專業(yè)前沿技術(shù)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,為學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展創(chuàng)造條件。2.1.5開設(shè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)(畢業(yè)設(shè)計(jì))、新技術(shù)新工藝講座等綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用基本技能解決具體問題的能力,以綜合技能實(shí)訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)為主要形式,以突出職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練為中心,重點(diǎn)強(qiáng)化培訓(xùn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與職業(yè)技能的綜合運(yùn)用能力,幫助學(xué)生形成崗位能力。
1.2課程排序按照專業(yè)知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系和學(xué)生的能力形成規(guī)律、職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律以及崗位任務(wù)的難易程度,安排課程教學(xué)的先后順序,確保實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。
2新課程體系運(yùn)行效果
新課程體系通過3年的實(shí)踐運(yùn)行表明,學(xué)生的職業(yè)能力、專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)顯著提高:職業(yè)技能鑒定通過率達(dá)到100%,專業(yè)課程考核及格率為100%、優(yōu)秀率接近48%,實(shí)踐教學(xué)成績(jī)普遍提高30%以上;1名同學(xué)獲國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、27名同學(xué)獲國(guó)家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金;獲特等獎(jiǎng)學(xué)金1人、一等獎(jiǎng)學(xué)金26人、二等獎(jiǎng)學(xué)金53人、三等獎(jiǎng)學(xué)金103人,獲獎(jiǎng)率達(dá)52%;被學(xué)院評(píng)為優(yōu)秀學(xué)生干部34人、優(yōu)秀團(tuán)干13人、優(yōu)秀團(tuán)員26人、優(yōu)秀學(xué)生53人、先進(jìn)個(gè)人31人;有4名同學(xué)參加2012年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、并榮獲??平M陜西省二等獎(jiǎng),有6名同學(xué)在全國(guó)鐵路職業(yè)校鐵工類專業(yè)測(cè)量技能大賽榮獲特等獎(jiǎng),8名同學(xué)在全國(guó)職業(yè)院校技能大賽學(xué)生技能作品展榮獲三等獎(jiǎng)。實(shí)踐表明,基于工作過程系統(tǒng)化的課程體系激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,使學(xué)生在工學(xué)交替的實(shí)踐中,職業(yè)能力得到良好鍛煉,縮短了畢業(yè)到工作崗位后的適應(yīng)期,提高了就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率連續(xù)五年穩(wěn)定在99%以上,2013年學(xué)生就業(yè)質(zhì)量邁上新臺(tái)階:2013屆就業(yè)率為99.7%、2014屆簽約率為95.5%。
3結(jié)語
長(zhǎng)株潭城市群具備獨(dú)特的發(fā)展條件以及優(yōu)勢(shì)和潛力。一是自然生態(tài)和資源條件良好;二是城際和對(duì)外交通日益便捷,高速公路、鐵路、航運(yùn)等立體交通網(wǎng)絡(luò)不斷完善;三是科研實(shí)力雄厚,擁有袁隆平、盧光等多名國(guó)家兩院院士,雜交水稻、人類干細(xì)胞、復(fù)合材料等技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先;四是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)良好,是國(guó)家老工業(yè)基地,是六大國(guó)家綜合性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地之一,工程機(jī)械、軌道交通、有色金屬等先進(jìn)制造業(yè)以及廣播影視、出版、動(dòng)漫等服務(wù)業(yè)在全國(guó)具有較大影響。
作為古代四大書院之一――岳麓書院的所在地,該區(qū)域的高等教育水平在全國(guó)名列前茅。在數(shù)量上看有本科院校14所,涵蓋綜合、財(cái)經(jīng)、師范、醫(yī)藥、理工、農(nóng)林等多個(gè)類型;從質(zhì)量上看,有中南大學(xué)、湖南大學(xué)、湖南師范大學(xué)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等四所“985”或“211”院校,而湘潭大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、湖南工程學(xué)院也各具特色。這些大學(xué)每年都為國(guó)家輸送大量專業(yè)人才,是湖南乃至中部地區(qū)崛起的“引擎”。
說到大學(xué),岳麓書院現(xiàn)在的繼承者――湖南大學(xué)自然不能不提。在經(jīng)歷了湖南高等學(xué)堂、省立湖南大學(xué)、國(guó)立湖南大學(xué)、湖南大學(xué)、中南土木建筑學(xué)院等時(shí)期之后,如今的湖南大學(xué)是一所理科基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)、工科實(shí)力雄厚、人文學(xué)科獨(dú)具濃厚文化背景、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科富有特色的綜合性全國(guó)重點(diǎn)大學(xué),作為國(guó)家“211工程”和“985工程”立項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)大學(xué),湖南大學(xué)在機(jī)械工程和土木工程方面的有著傲人的成績(jī),汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、車輛與交通安全先進(jìn)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究創(chuàng)新引智基地、建筑安全與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)的建立,使得湖大有著機(jī)械四小龍的美稱。被譽(yù)為“千年學(xué)府,百年名?!薄?/p>
長(zhǎng)株潭城市群作為中部地區(qū)的交通樞紐,京九線、京廣線、湘黔線、武廣線經(jīng)此而過,319、320、107、106國(guó)道也在此交匯,湘江更是把三市串成一體。在如此發(fā)達(dá)的交通線上,讓中南大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)兩所交通方面享有很高贊譽(yù)的明星院校格外耀眼。繼承前身長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院的中南大學(xué)在不僅在高速鐵路建造技術(shù)、重載鐵路工程結(jié)構(gòu)、軌道交通安全等方面有很深造詣,還與鐵道部共建高速列車研究中心,是我國(guó)軌道交通方面的一塊瑰寶。長(zhǎng)沙理工大學(xué)作為原國(guó)家交通部所屬的長(zhǎng)沙交通學(xué)院的“今身”,名聲雖然不及中南大學(xué)響亮,但也沿襲了“前世”在交通運(yùn)輸工程、道路與鐵道工程方面的優(yōu)勢(shì)。
而得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì)使得長(zhǎng)株潭的大學(xué)在資源方面的研究一直處在全國(guó)領(lǐng)先水平。湖南科技大學(xué)作為原煤炭部在南方的唯一一所本科院校,在采礦、煤炭等方面的優(yōu)勢(shì)明顯;長(zhǎng)沙理工大學(xué)合并前的另一半――長(zhǎng)沙電力學(xué)院,在水力發(fā)電方面的研究技高一籌;中南大學(xué)在礦業(yè)工程、有色金屬冶金則擁有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的公路事業(yè)得到了前所未有的高速發(fā)展。尤其是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,為了在山區(qū)縮短道路里程,隧道大規(guī)模的建設(shè)成了必然的趨勢(shì)。我國(guó)已經(jīng)在隧道建設(shè)上取得了矚目的成就。然而城市隧道中環(huán)境復(fù)雜,涉及到地下復(fù)雜的管網(wǎng),其修建過程中既不能破壞地下管線,又不能影響城市居民的正常生活,這個(gè)難題一直有待與進(jìn)一步研究。渝中連接隧道即連接嘉陵江與長(zhǎng)江的兩江隧道。要在密集的建筑物下進(jìn)行隧道爆破施工,只有采用微震控制爆破技術(shù)才能使地表建筑物免受爆破震動(dòng)的損壞。
隧道爆破采用微震控制爆破,通過控制炸藥單耗實(shí)現(xiàn)降低爆破震動(dòng)強(qiáng)度,減少對(duì)爆破施工區(qū)段建筑物的影響,拱部采用光面爆破,墻部采用預(yù)裂爆破,核心掏槽采用拋擲爆破的綜合控制爆破技術(shù),以盡可能減輕對(duì)圍巖擾動(dòng),充分利用圍巖自有強(qiáng)度維持隧道的穩(wěn)定性,有效地控制地表沉降,控制隧道圍巖的超欠挖,達(dá)到良好的輪廓成型。
關(guān)鍵字:隧道開挖光面爆破預(yù)裂爆破
中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1工程概況
重慶千廝門大橋工程渝中連接隧道全段均位于渝中半島內(nèi),南接?xùn)|水門大橋,向西下穿陜西路、重慶輪船總公司、重慶市第一人民醫(yī)院、道門口農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行重慶市分行、新華路,拐向北西下穿筷子街、市消防一支隊(duì)、民族路、重慶市中醫(yī)院、嘉陵江索道樓、滄白路,終點(diǎn)與擬建千廝門大橋連接。
隧道洞身結(jié)構(gòu)分明挖段和暗挖段,東水門端左線ZK13+780.506到ZK13+882.259、右線YK13+782到Y(jié)K13+882.363段、千廝門段左線ZK14+367.78到ZK14+501.343、右線YK14+360.435到Y(jié)K14+493.618段共468.862米為明挖段,其余段落為暗挖段,共963.593米,其中左線485.521米、右線478.072米。
根據(jù)市政工程建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范,本隧道設(shè)置1處行車橫洞,2處人行橫洞。按給排水設(shè)計(jì)規(guī)范隧道中部最低處設(shè)置1處廢水泵房,進(jìn)出口各設(shè)置1處雨水集水房。
2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)
隧址區(qū)位于長(zhǎng)江與嘉陵江兩江交匯的狹長(zhǎng)半島,場(chǎng)區(qū)距兩江交匯處約1km,兩江交匯處百年一遇洪水位192.63m,隧道沿線最低地面高程208m,兩江洪水對(duì)場(chǎng)區(qū)無影響。場(chǎng)區(qū)為重慶市主城區(qū),無地面溪溝等常年地表水流。擬建隧道工程穿越長(zhǎng)江與嘉陵江之間的河間坪狀丘陵分水嶺,長(zhǎng)江和嘉陵江切割深度較大,場(chǎng)區(qū)與兩側(cè)河流高差50~80m,總體上不利于地下水的賦存,屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的區(qū)域。且勘察區(qū)屬主城區(qū),地表密閉,街道市政排水設(shè)施完備,因此,僅少量地表水沿著破裂的地下管道滲透于覆蓋層中形成第四系松散層孔隙水,滲入的基巖中形成基巖裂隙水。根據(jù)場(chǎng)區(qū)地下水的分布和擬建隧道的工程特性,與擬建工程相關(guān)的主要是K13+785~K13+875明挖段覆蓋層中的松散層孔隙水,K13+875~K14+501.52段基巖脈狀裂隙水。
3 爆破實(shí)施
3.1最大段允許裝藥量計(jì)算
為減少爆破對(duì)附近建筑物的震動(dòng)與空氣沖擊波的影響,通過控制最大一段裝藥量,降低爆破震動(dòng)速度值和空氣沖擊波的峰壓值達(dá)到基準(zhǔn)值要求。同時(shí)通過爆破震動(dòng)監(jiān)測(cè),不斷優(yōu)化爆破設(shè)計(jì),將爆破震動(dòng)影響降至最低,以確保地面建筑物的安全。
最大分段裝藥量可以按薩道夫斯基公式進(jìn)行計(jì)算:
式中:Q: 最大一段裝藥量, ;
R: 爆心距,m;
V: 爆破安全震動(dòng)速度值,cm/s
K、a: 與巖石性質(zhì)、地質(zhì)條件、爆破規(guī)模等綜合因素有關(guān)的系數(shù)。
3.2爆破器材
考慮地下水影響及實(shí)際地質(zhì)條件和地理環(huán)境,采用標(biāo)準(zhǔn)化乳化油炸藥中32 ,300 mm長(zhǎng),每卷200g,周邊眼爆破采用專用光爆炸藥,雷管采用非電毫秒雷管。
3.3裝藥裝置
周邊眼采用不禍合裝藥結(jié)構(gòu),輔助眼采用耦合裝藥結(jié)構(gòu)。
3.4起爆方式
采用非電起爆方式,高段位分段微差控制爆破技術(shù)(12段一3段,分段)。點(diǎn)燃導(dǎo)火索,引爆火雷管,傳至導(dǎo)爆管,再引爆毫秒雷管,最后起爆炸藥,共分3次起爆。
4本次施工采用的降低爆破振動(dòng)的技術(shù)措施
4.1孔內(nèi)分段微差減展爆破技術(shù)
裝藥孔可以采用間隔裝藥,分為兩層,中間用砂土或炮泥隔開,孔內(nèi)分段微差爆破,炮孔裝藥結(jié)構(gòu)和分段起爆。
4.2預(yù)切割(或預(yù)裂)減展爆破技術(shù)
在隧洞周邊,采用密集鉆孔間隔裝藥(兩個(gè)裝藥孔中間的孔不裝藥,為空孔,主要起切縫導(dǎo)向的作用)預(yù)先爆破形成切割縫的控制爆破技術(shù)。由于導(dǎo)向空孔的存在,切割爆破時(shí)可以單孔起爆。該方法可以將縫內(nèi)爆破振動(dòng)速度降低30%左右。
4.3降低循環(huán)進(jìn)尺減展爆破技術(shù)
通過降低循環(huán)進(jìn)尺來降低最大一段裝藥量,同時(shí)減小洞內(nèi)圍巖的夾制作用。從而降低爆破震動(dòng)速度。
5震動(dòng)監(jiān)測(cè)及整理總結(jié)
通過監(jiān)測(cè),掌握爆破對(duì)已施工支護(hù)結(jié)構(gòu)及地表建筑物的影響程度。測(cè)點(diǎn)分別設(shè)在拱頂及拱腳以下1 m處,洞內(nèi)監(jiān)測(cè)時(shí),測(cè)點(diǎn)距掌子面的距離一般以爆破后飛石不損壞測(cè)點(diǎn)為原則。洞外監(jiān)測(cè)時(shí),所測(cè)均為隧道附近建筑物上通過監(jiān)測(cè)能真實(shí)反映其震動(dòng)情況的地方。本站附近較重要和需保護(hù)的建筑物,每處布置八個(gè)測(cè)點(diǎn)。
通過分析城市隧道施工對(duì)環(huán)境的影響,我認(rèn)為城市隧道開挖除了控制圍巖變形等指標(biāo)外,對(duì)地表建筑物變形和傾斜控制和爆破震動(dòng),噪音控制也應(yīng)該慎重考慮。對(duì)到埋深超過15米時(shí),雖然地表沉降在控制范圍內(nèi),不影響地表房屋的安全性及使用功能,但考慮到施工安全和結(jié)構(gòu)安全,可以采用導(dǎo)坑超前和控制爆破的方法進(jìn)行開挖,其中導(dǎo)坑采用巖心鉆開挖是一種值得借鑒的方法,當(dāng)隧道埋深超過15米時(shí),可根據(jù)工期與經(jīng)濟(jì)等實(shí)際指標(biāo),分別采用液壓沖擊錘法,靜態(tài)爆破法,單臂掘進(jìn)機(jī)法等非爆破施工法。為進(jìn)一步加強(qiáng)施工的安全性,可采用超前支護(hù)和地表注漿加固處理等輔助技術(shù)措施。
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作者簡(jiǎn)介:王能 現(xiàn)在讀研,研究方向是橋梁與隧道。
關(guān)鍵詞:隧道工程;研討式教學(xué);學(xué)生主體原則;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)15-0106-02
引言:
《隧道工程》是高校土木工程專業(yè)的專業(yè)核心課程,該課程內(nèi)容設(shè)置豐富,包括隧道的勘測(cè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工方法的相關(guān)知識(shí)。通過《隧道工程》的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握隧道設(shè)計(jì)和施工的基本知識(shí)和理論,熟悉與隧道設(shè)計(jì)和施工有關(guān)的技術(shù)政策和國(guó)內(nèi)外在隧道技術(shù)方面的最新動(dòng)態(tài),了解隧道的施工組織與管理,掌握編制隧道施工圖的基本能力和組織隧道施工的技能。因此,對(duì)于土木工程專業(yè)的本科生來說,《隧道工程》課程無論對(duì)他們的考試、畢業(yè)設(shè)計(jì)和其他專業(yè)課學(xué)習(xí),還是以后走上工作崗位、進(jìn)行隧道工程設(shè)計(jì)與施工,都具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
為了提高《隧道工程》課程的教學(xué)質(zhì)量,國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者針對(duì)《隧道工程》課程的教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式開展了深入研究,取得了許多有價(jià)值的研究成果。通過為該課程引入新的教學(xué)方法和教學(xué)理念,如互動(dòng)式教學(xué)法[1]、項(xiàng)目教學(xué)法[2]等,提出了許多新的教學(xué)模式[3-4],大大推動(dòng)了其教學(xué)改革的步伐。但是仍存在很多問題,如學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高、課堂氣氛不夠活躍、教學(xué)效果差等。因此,結(jié)合《隧道工程》的特點(diǎn),探討新的更為適用的教學(xué)方法和教學(xué)模式是非常必要的。
一、研討式教學(xué)法的概念與實(shí)施原則
(一)概念
所謂研討式教學(xué),就是根據(jù)《隧道工程》課程的教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn),以具體工程問題為背景,在教師的教學(xué)指引下,讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考與研究,借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資料、計(jì)算機(jī)模擬軟件及必要的室內(nèi)試驗(yàn),自己探究知識(shí)的發(fā)生過程,提出問題的解決方案。其中學(xué)生是主導(dǎo),教師只起到一個(gè)向?qū)д吆皖I(lǐng)路人的作用,從問題的分析、方案設(shè)計(jì)到實(shí)施,以及結(jié)論的得出,主要由學(xué)生自己考慮來做,從而培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新思維,提升他們的動(dòng)手技能和解決工程實(shí)踐問題的能力。
(二)實(shí)施原則
研討式教學(xué)法的主要教學(xué)原則包括四個(gè)方面,即學(xué)生主體性原則、循序漸進(jìn)原則、啟發(fā)性原則及和諧性原則[5]。
1.學(xué)生主體性原則。以學(xué)生為中心,教師不再是過去的教學(xué)中心,而是起到輔助、引領(lǐng)作用。學(xué)生通過對(duì)問題的獨(dú)立思考,多動(dòng)手、多分析、多總結(jié),積極探索,發(fā)揮自身的潛能,尋找問題的解決辦法,從而逐漸成為學(xué)習(xí)行為的主人,而不再僅僅是一個(gè)“聆聽者”。
2.循序漸進(jìn)原則。由于一個(gè)班上學(xué)生的水平參差不齊,基礎(chǔ)也存在較大差異,分析問題的能力各有不同,因此,在設(shè)置研討的問題時(shí),應(yīng)遵循由易到難、由簡(jiǎn)到繁循序漸進(jìn)的原則。一開始設(shè)置的問題不要過難,這樣容易造成學(xué)生的畏難情緒,使研討式教學(xué)模式的課堂教學(xué)效果大打折扣。
3.啟發(fā)性原則。在實(shí)施研討式教學(xué)時(shí),教師要注意采取合理的方式給學(xué)生適當(dāng)?shù)膯⑹荆诰蛩麄兊膭?chuàng)新潛力。當(dāng)然,這就要求教師在課前必須要有充分的準(zhǔn)備,對(duì)設(shè)置的問題有深刻的認(rèn)識(shí)和獨(dú)到的見解。
4.和諧性原則。研討式教學(xué)過程中,教師就像導(dǎo)演,而學(xué)生就是真正的演員,要想把研討式教學(xué)這場(chǎng)戲演好,必須教師和學(xué)生通力合作。因?yàn)閹熒g、學(xué)生之間是相互影響的,故必須創(chuàng)設(shè)一個(gè)平等和諧的課堂教學(xué)氛圍,這樣老師和學(xué)生才能共同進(jìn)步。
二、課程特點(diǎn)及存在問題
(一)《隧道工程》課程特點(diǎn)
1.教學(xué)內(nèi)容繁雜。根據(jù)課程教學(xué)大綱,《隧道工程》的教學(xué)內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)眾多,在學(xué)習(xí)該課程前,必須具有扎實(shí)的工程地質(zhì)、土力學(xué)和巖石力學(xué)的功底,而且要理解隧道的設(shè)計(jì)與施工理念。
2.行業(yè)性差異大、規(guī)范性要求高。該課程與國(guó)家或省級(jí)部門制定的各種行業(yè)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)緊密聯(lián)系,不同行業(yè)有不同的規(guī)范,比如,同樣進(jìn)行隧道設(shè)計(jì),高速公路隧道設(shè)計(jì)依據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70-2004),鐵路隧道設(shè)計(jì)則依據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2005),城市交通隧道設(shè)計(jì)則依據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-2003)。因此,在講授該課程時(shí),必須了解甚至理解各種工程規(guī)范的內(nèi)涵。
3.與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密。隧道工程作為一門工程實(shí)踐學(xué)科,與工程是分不開的。課程中講授的許多施工方法和理念都是從工程經(jīng)驗(yàn)中逐步發(fā)展而來的。因此,在授課時(shí),必須將書本上的理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合,方能取得良好的教學(xué)效果。
(二)存在的主要問題
現(xiàn)階段《隧道工程》課程教學(xué)中存在一些共性問題,主要表現(xiàn)為四個(gè)方面:
1.內(nèi)容多,課時(shí)少。目前高?!端淼拦こ獭氛n程只有32學(xué)時(shí),而隨著科學(xué)研究的不斷深入,該課程的教學(xué)內(nèi)容越來越多,因此要滿足該課程的基本教學(xué)內(nèi)容要求非常緊張,導(dǎo)致“滿堂灌”現(xiàn)象普遍,學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容的掌握和應(yīng)用難度較大。
2.教材的更新跟不上學(xué)科的發(fā)展。現(xiàn)在的隧道工程方面的教材缺乏規(guī)范的編寫思路,更新過慢、照搬照抄、涵蓋內(nèi)容不全,大多是泛泛而談,介紹最新研究成果或重大工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)的內(nèi)容不多。
3.教學(xué)模式單一,課堂氣氛沉悶?!端淼拦こ獭纺壳安捎玫倪€是填鴨式教育方式,啟發(fā)式、討論式模式較少,學(xué)生學(xué)習(xí)處于被動(dòng)接受狀態(tài),缺乏主動(dòng)性和積極性,課堂教學(xué)效果差。學(xué)生大多在應(yīng)付考試,沒有深入探究隧道奧秘的熱情,這大大影響了對(duì)他們的專業(yè)能力培養(yǎng)。
4.與工程實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重。“隧道工程”,顧名思義只有與工程緊密聯(lián)系才能講好這門課,但由于資金、場(chǎng)地等條件的限制,學(xué)生無法到隧道現(xiàn)場(chǎng)去親身感受,因此只能靠課堂上的想象,無法深入理解隧道的設(shè)計(jì)方法與施工工藝,難以形成全面的、系統(tǒng)的知識(shí)體系。
三、研討式教學(xué)法在隧道課程中的實(shí)施思路
1.《隧道工程》教案的優(yōu)化。要想使研討式教學(xué)法在《隧道工程》課程中取得良好效果,必須首先對(duì)現(xiàn)有的教案和講稿進(jìn)行加工、完善,因?yàn)檠杏懯浇虒W(xué)法的教學(xué)理念和思路與以往相比有顯著的變化,不再遵循“傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生被動(dòng)聽”的教學(xué)模式。因此,以往的教案和講稿已不能適應(yīng)研討式教學(xué)法的要求,必須結(jié)合工程實(shí)踐問題,編寫新的教案,利用多媒體技術(shù)制作新的教學(xué)課件。
2.研討式教學(xué)模塊的設(shè)計(jì)。針對(duì)當(dāng)前深部地下工程中的典型重大災(zāi)害,如塌方、巖爆、瓦斯突出、沖擊地壓、突水突泥等進(jìn)行研討式教學(xué)模塊設(shè)計(jì),根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),選取合適的工程背景,設(shè)置合理的思考題,增設(shè)課堂討論、課后模擬分析、撰寫學(xué)術(shù)論文等教學(xué)模塊,創(chuàng)造條件讓學(xué)生自己參與工程問題的分析、討論、試驗(yàn)等,提高《隧道工程》的教學(xué)水平和質(zhì)量,幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)基本理論知識(shí),深入了解隧道工程問題。
3.教師督導(dǎo)與點(diǎn)評(píng)。在進(jìn)行課堂研討前,教師必須提前給班里學(xué)生下達(dá)任務(wù),并注意時(shí)刻咨詢他們的進(jìn)度,讓他們定期來匯報(bào),給出具體的意見與修改建議,指導(dǎo)學(xué)生如何做好前期工作。在課堂研討結(jié)束,教師要對(duì)研討中存在的共性問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng),指出學(xué)生的成功與不足之處,提出具體的改進(jìn)措施。下課后,教師應(yīng)認(rèn)真做好教學(xué)總結(jié),撰寫教學(xué)筆記,以便后續(xù)逐步改進(jìn)與完善研討式教學(xué)模式。
四、結(jié)語
研討式教學(xué)法是一種新的教學(xué)方法,它能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能,活躍課堂氛圍。該方法在《隧道工程》中的應(yīng)用,對(duì)提高課堂授課質(zhì)量以及實(shí)施素質(zhì)教育等都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。但需要指出的是,該方法應(yīng)用于《隧道工程》還存在一些問題和不足,如學(xué)生前期文獻(xiàn)調(diào)研能力不足,無法掌握問題的研究現(xiàn)狀;學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,有些無法真正參與研討式討論;研討式教學(xué)花費(fèi)時(shí)間比較多,課程教學(xué)學(xué)時(shí)不夠等。雖然研討式教學(xué)目前在《隧道工程》中的應(yīng)用還處于初步階段,但相信隨著教學(xué)改革的不斷深入,這些問題在以后的課堂實(shí)踐教學(xué)中將逐步得到解決。
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關(guān)鍵詞:客運(yùn)專線;隧道工程;監(jiān)控量測(cè);回歸分析;穩(wěn)定性;動(dòng)態(tài)控制 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U455 文章編號(hào):1009-2374(2016)12-0092-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.043
1 工程概況
滬昆客專苞谷壟隧道位于湘潭市九華區(qū),全長(zhǎng)420m,下穿湘望公路,屬Ⅴ級(jí)圍巖淺埋隧道。其圍巖主要表現(xiàn)為:(1)黏土:含少量高嶺土及少量細(xì)圓礫,表層含植物根,具膨脹性;(2)粉質(zhì)黏土:軟~硬塑,含少量礫石,表層含植物根,具膨脹性;(3)細(xì)圓礫土:灰黃色,中密,飽和,圓礫成分主要由砂巖組成,充填細(xì)砂及黏性土;(4)泥質(zhì)粉砂巖:風(fēng)化層都從全風(fēng)化~弱風(fēng)化不等,節(jié)理裂隙發(fā)育。全隧道最大埋深為29.86m,最小埋深為2.38m,在隧道施工過程中圍巖極易失穩(wěn)、坍塌。
2 隧道監(jiān)控量測(cè)的目的及內(nèi)容
2.1 監(jiān)控量測(cè)的目的
苞谷壟隧道監(jiān)控量測(cè)的目的主要為:(1)通過對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)在施工中即將發(fā)生的危害進(jìn)行預(yù)警提示,可確保施工安全;(2)根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,指導(dǎo)施工內(nèi)容,如支護(hù)參數(shù)選擇、開挖預(yù)留變形量及二襯施工等;(3)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,可以優(yōu)化設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù),同時(shí)也可驗(yàn)證設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)的可靠性;(4)隧道施工過程中對(duì)周邊環(huán)境會(huì)產(chǎn)生相關(guān)影響,而通過監(jiān)控量測(cè)可對(duì)其影響程度做出相應(yīng)判斷。
2.2 監(jiān)控量測(cè)的主要內(nèi)容
苞谷壟隧道監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目如表1所示:
3 隧道監(jiān)控量測(cè)方案設(shè)計(jì)
3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置
3.1.1 洞內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)。苞谷壟隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行開挖施工,其觀測(cè)點(diǎn)布置如圖1所示:
3.1.2 地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。苞谷壟隧道地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)于隧道開挖影響范圍內(nèi),每個(gè)橫斷面設(shè)置17個(gè)觀測(cè)點(diǎn),間距為2.0m,以隧道中線對(duì)稱布置,且與洞內(nèi)拱頂下沉和凈空變化量測(cè)在同一斷面內(nèi)。
3.1.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)要點(diǎn)。
第一,測(cè)點(diǎn)一般在距開挖工作面2m范圍內(nèi)設(shè)置,測(cè)點(diǎn)埋設(shè)應(yīng)牢固可靠,埋設(shè)完畢盡快測(cè)量。
第二,位移監(jiān)控測(cè)量采用收斂計(jì)量測(cè)時(shí),每次測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)固定,掛鉤應(yīng)采用三角形掛鉤。目前隧道施工中常用的收斂計(jì)為機(jī)械式的收斂計(jì)和數(shù)顯式收斂計(jì)。測(cè)試原理:測(cè)試中讀得初始數(shù)值X0;間隔時(shí)間t后,用同樣的方法可讀得t時(shí)刻的值Xt,則t時(shí)刻的周邊收斂值Ut為兩次讀數(shù)差。即:
3.2 隧道施工監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察
3.2.1 洞內(nèi)觀察。
第一,在每次開挖后進(jìn)行開挖工作面觀察。觀察中若發(fā)現(xiàn)圍巖情況異常,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行記錄,并確定后序施工方案,若圍巖惡化,則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理;觀察中可繪制掌子面地質(zhì)素描簡(jiǎn)圖,觀察完畢后及時(shí)進(jìn)行完善,并判定圍巖等級(jí),填寫相關(guān)記錄表等。
第二,在節(jié)理、裂隙發(fā)育的鑲嵌狀、塊狀脆性硬巖地段應(yīng)重視觀察圍巖的節(jié)理、裂隙走向及發(fā)育程度,對(duì)易引起坍塌的巖塊及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)措施。
第三,每天至少應(yīng)進(jìn)行一次對(duì)已施工地段的觀察,重點(diǎn)觀察噴射混凝土是否存在裂紋或脫落,鋼架是否變形、傾斜,錨桿是否松動(dòng),二襯是否存在滲水等,以判斷其工作狀態(tài)是否良好。
3.2.2 洞外觀察。洞外觀察的重點(diǎn)部位為洞口段和洞身淺埋段。洞口段觀察主要為洞口處邊坡、仰坡位移情況,是否存在裂紋等。洞身淺埋段觀察主要為地表是否存在下陷、開裂及地表水滲透情況等。
3.3 觀測(cè)數(shù)據(jù)采集及注意事項(xiàng)
3.3.1 凈空變化、拱頂下沉和地表下沉(淺埋地段)等量測(cè)項(xiàng)目應(yīng)設(shè)置在同一斷面,苞谷壟隧道量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量如表2所示:
3.3.2 因隧道開挖后最初時(shí)間的變形及應(yīng)力變化較快,因此宜在開挖支護(hù)完成后2h內(nèi)完成收斂量測(cè)及拱頂下沉起始讀數(shù)的量測(cè)工作,其他量測(cè)必須在開挖之后12h內(nèi)取得起始讀數(shù),在噴射砼后、下次爆破前測(cè)取初讀數(shù)。洞內(nèi)、外水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)與拱頂下沉和地表下沉量測(cè)基點(diǎn)建立聯(lián)系,應(yīng)加強(qiáng)測(cè)點(diǎn)保護(hù),防止損壞。
3.3.3 地表下沉量測(cè)必須至二襯結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時(shí)方可結(jié)束。量測(cè)位置于開挖工作面前方,隧道開挖與埋深高度之和處開始,其量測(cè)頻率與拱頂下沉和凈空變化頻率一致。
3.3.4 每15d應(yīng)進(jìn)行一次隧道二襯沉降縫兩側(cè)不均勻沉降量測(cè)以及洞口段與洞口過渡段不均勻沉降觀測(cè)。洞內(nèi)沉降縫處每側(cè)宜布設(shè)四個(gè)以上觀測(cè)點(diǎn);洞口觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)根據(jù)過渡段的情況而定,通過沉降曲線明確道床板施作時(shí)間。
3.3.5 各量測(cè)項(xiàng)目量測(cè)頻率按兩種方法進(jìn)行確定,如表3所示。施工過程中,取量測(cè)頻率較高的作為實(shí)施的量測(cè)頻率。
3.3.6 變形基本穩(wěn)定后,各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)仍應(yīng)繼續(xù)觀測(cè)2~3周時(shí)間。對(duì)于部分特殊圍巖,若位移長(zhǎng)期沒有減緩趨勢(shì),則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)量測(cè)時(shí)間。
3.3.7 量測(cè)數(shù)據(jù)整理、分析與反饋必須符合下列
要求:
第一,數(shù)據(jù)量測(cè)結(jié)束后,必須由專人負(fù)責(zé)及時(shí)進(jìn)行整理歸檔,同時(shí)繪制量測(cè)數(shù)據(jù)的位移與時(shí)間的時(shí)態(tài)曲線。
第二,量測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)態(tài)曲線一般采用Excel進(jìn)行繪制,但因量測(cè)誤差所造成的離散性,所繪制出的散點(diǎn)圖很不規(guī)則,分析較為困難。因此,必須對(duì)其進(jìn)行回歸分析,以預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的位移最大值和變化速度?;貧w分析使用的函數(shù)有:
苞谷壟隧道回歸分析中基本采用的是指數(shù)函數(shù),因指數(shù)函數(shù)為非線性函數(shù),因此對(duì)其兩邊取自然對(duì)數(shù)的方法轉(zhuǎn)化為直線函數(shù)lnu=lnA+(-B)/t,然后使用Excel數(shù)據(jù)分析工具庫(kù)中的回歸分析,計(jì)算出A、B值,代入指數(shù)函數(shù)中當(dāng)t∞時(shí),求出位移u的終值。
第三,數(shù)據(jù)異常時(shí),應(yīng)視具體情況進(jìn)行支護(hù)加固或及時(shí)與設(shè)計(jì)聯(lián)系,確定加固方案,預(yù)防危險(xiǎn)發(fā)生。
3.4 圍巖穩(wěn)定性判別
圍巖穩(wěn)定性的綜合判別,應(yīng)根據(jù)量測(cè)結(jié)果按下列指標(biāo)進(jìn)行:
3.4.1 根據(jù)位移變化速度判定。(1)凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí),圍巖處于急劇變形狀態(tài),應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng);(2)水平收斂(拱腳附近)速度小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d,圍巖基本達(dá)到穩(wěn)定。
在苞谷壟隧道淺埋地段主要采用監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析來判別圍巖穩(wěn)定性。
3.4.2 根據(jù)位移時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)來判別(如圖2所示)。(1)如曲線a中位移速率很快變小,時(shí)態(tài)曲線很快平緩,表明圍巖穩(wěn)定性好,可適當(dāng)減弱支護(hù);(2)如曲線b中位移速率逐漸變小,即d2u/dt20,時(shí)態(tài)曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn),表明圍巖失穩(wěn),必須停止施工,分析原因,上報(bào)設(shè)計(jì)單位采取支護(hù)加強(qiáng)措施,以確保后續(xù)施工安全。
4 結(jié)語
結(jié)合滬昆客專苞谷壟隧道的設(shè)計(jì)資料、勘探資料和相關(guān)規(guī)范,較為科學(xué)合理地制定了適合現(xiàn)場(chǎng)施工的監(jiān)控量測(cè)實(shí)施方案,保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。通過實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,判斷圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、穩(wěn)定性能及發(fā)展趨勢(shì),合理確定隧道二次襯砌施作時(shí)間,有效地指導(dǎo)了隧道施工,既保證了隧道安全、有序作業(yè),又確保了上方公路的行車安全。
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