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1.构建考核评价体系的思路
探索多元化考核方式的改革,根据课程性质和类型确定不同的考核方式,采用闭卷考试与开卷考试相结合、理论考试与实践操作相结合、阶段形成性评价和终结性评价相结合的考试评价体系,根据不同课程的特点采取笔试、口试、论文答辩、以证代考、以真实的作品考核、现场操作考核、过程考核和结果考核相结合等合适的考核方式。继续加强"双证书"培养制度,在人才培养规格制定和课程方案设计中充分考虑国家职业资格标准、行业企业职业资格标准和学生个性发展的需要,对接行业企业岗位职业能力要求,开展职业资格证书认证制度。如我院龙头专业铁道工程技术专业的岗位核心课程《铁路轨道施工与维护》、《铁路桥梁施工与维护》的考核对接线路工、桥隧工岗位资格取证,道路桥梁工程技术专业的岗位核心课程《桥涵施工》、《施工组织与概预算》的考核对接施工员、预算员职业资格取证,构建统一的职业资格认证制度是今后改革的重点。根据高职高素质技术技能人才的培养目标,系统规划考核内容、考核标准、考核形式、管理评价体系,设计出一套相对完整、切实可行的能充分发挥考核的检测功能、引领功能和激励功能的考核评价制度体系。
2. 构建考核评价体系的具体措施
2.1形成性考核评价的实施
所谓形成性考核,是指对学习者学习过程的全面测评,是对学习者课程学习成果的阶段性考核,是对学习者学习目标的阶段性测试,是课程考核的重要组成部分。形成性考核有其明确的目的即有效监控教学过程管理、改善教学时空相对分离的状况、实现素质教育的要求。
形成性考核成绩的评定是对学习过程的质量控制,建立健全有效的控制系统就必须首先设立科学合理的评定原则,这些原则不仅是形成性考核成绩控制的依据,还是教学管理部门评价控制系统效能的尺度,同时也是判定形成性考核成绩真实性和权威性的标准。
(1)完整性,形成性考核是对学习者学习过程的全面测评,现阶段,高职理实一体化课程的课程设计采用模块化设置,其核心是学习情境过程考核,内容应由作业(大作业,平时作业)、课堂考勤、考核情境标志性成果、能力目标等构成一个较完整的体系,以全面反映其学习过程,它们在形成性考核成绩中的权重分别为20%,10%,20%,50%。每一项考核项目对应具体的考核登记表,做到有据可查。
注重学生创新能力等考核,增设附加分环节,如以小组为单位时团队表现、情境模拟时当场最佳角色扮演、个人创新能力等以附加分的形式计入平时总分,不超过20分。如表1所示。
(2)达标性,形成性考核是对学习者学习目标的阶段性测试,其各项内容须有一个完成达标的标准,如作业完成率为100%,自主学习计划落实率80%以上,讨论参与率90%以上,小组活动参加率90%以上等。对上述几项大指标可根据其内容进行再次细分,并定出达标率,综合而成总达标率。只有逐项分解,才能明确,具体,便于操作。
(3)时间性,形成性考核是对学习者学习成果的阶段性考核,必须强调形成性考核内容完成的时间性。班主任和课任教师对所布置的形成性考核工作依据教学进程须有一个完成时间表,学生应在限定时间内完成相应的学习过程和学习内容,对超限者应有一定的处罚。如对平时作业而言,正常时间完成者按100%计;超过1周者,只计相应成绩的70%;超限两周者,只计相应成绩的50%;超限四周者,则是次作业成绩计零分。平时作业未完成者或不及格者(及格线70分),将取消该门课的考试资格。其他形成性考核的时间性限制以此类推。
(4)创新性,形成性考核内容的设计还应体现素质教育的要求和特点,在确定考核成绩时对那些创造性解答问题,分析问题,研究解决问题的学生应有一个奖励,以鼓励学生的主动性,创造性,激发学生的学习潜能,提高学习积极性。
2.2终结性考核的实施
终结性考核主要是指知识性考核即期末考试占40%,具体内容结合职业资格取证的理论考核部分实施,实行教考分离制度。无论计算机题库还是成卷题库,都应根据教学内容和目标的变化使其处在不断更新、逐步完善的动态之中。在建库过程中,要严把质量关,对数量也要有一定的要求。考试完成后填写学生考核分析报告,对考试结果提供的材料、数据进行全面的定性、定量分析,及时反馈给学生,并提出改进措施。
3.实施效果分析
近几年岗位核心课程中加强考核评价体系的改革,通过在我院铁道工程技术专业、道路桥梁工程技术专业2010级至2012级学生中实施,取得一定的效果。
达到了以考促学、以考促教为目的考核评价体系的建立,提高学生学习的积极性,变被动学习为主动学习。重视过程考核,突出了专业核心技能的培养考核评价贯穿于教学全过程,重视具体过程环节,依据铁道工程技术专业核心能力构建了相应的能力考核目标,突出了专业核心技能的培养。促进了教师实践教学能力和教学质量的提高,考核指标的建立给教师提出了较高的要求,教师必须认真梳理实训项目中的专业核心技能及其考核目标。促进了教师业务水平和实践教学能力的提升,提高了教学质量。
4.结束语
高职理实一体化课程考核评价体系的建立是保证实践教学质量的基础,如何真实反映学生的职业素养和职业技能,是考核重点。考核评价体系改革注重过程考核即形成性评价占据的比重,现阶段考核实施过程比较繁琐,评价指标不够细化,这也是今后考核评价体系改革的方向。
参考文献:
[1]荣瑞芬,李祖明,闫文杰. 技术应用型实践课程学生考核评价体系的建立与实施[J]. 职业技术教育,2011,14:73-75.
为了贯彻落实《国务院关于大力发展职业教育的决定》的文件精神,2006年11月开始,教育部和财政部启动了“国家示范性高等职业院校建设计划”,计划在2006年至2010年期间重点支持建设100所示范性高职院校。2009年11月,教育部组织召开了国家示范性高职院校建设三周年成果展示会。2010年,根据《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》精神,教育部、财政部联合下发了《关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》,扩大国家重点建设院校数量,在原有已建设100所国家示范性高等职业院校的基础上,新增100所左右国家骨干高职院校,2015年完成全部项目验收工作。经过国家级和省级示范校以及全国骨干校建设,高职院校的人才培养工作在专业建设、课程建设、师资队伍建设、实训条件建设等方面取得了长足进步与发展,发挥了很好的导向作用。
一、相关概念的界定
(1)示范性高职。所谓示范,是指做出可以作为他人效仿学习的标准或榜样。因此,示范性高职是指能够很好地实现培养技术技能人才目标,在领导能力、专业建设、师资队伍建设、人才培养模式、课程体系与教学内容改革、实训基地建设、社会服务等方面取得突破和创新的模范院校,能够对其他高职院校建设起到引领和示范作用。示范性高职应当具备的示范作用主要体现在:①发展定位和办学方向上起到模范带动作用;②在人才培养模式、课程建设、校内外生产性实训基地建设上成为改革的先锋;③在学生职业技能和素质的全面养成、人才培养质量保障体系、就业指导与服务上树立起标杆。(2)铁道类专业。铁道类专业不能算是一个学术性的分类,只能说是一个具有较鲜明行业背景的概念。从广义上讲,它可以是与铁路交通运输有关的车、机、工、电、辆所有专业的集合;从狭义上讲,按照教育部学科、专业目录分类,铁道类专业关联工学和管理学两大门类,涉及交通运输工程、信息与通信工程、土木工程、车辆工程、电气工程、工商管理等诸多专业门类。
二、示范性高职铁道类专业内涵建设的要求
(1)示范性高职铁道类专业内涵建设的特点。示范性高职铁道类专业内涵建设的特点有三。一是不再追求发展的数量和规模,转向追求专业整体利益。二是将铁路快速发展对高职院校的考验转化为学院发展的内在动力,追求人才培养质量的提升。三是树立科学的教育质量观,创设一个持久、深入推动内涵建设的环境。(2)示范性高职铁道类专业内涵建设的要求。示范性高职铁道类专业内涵建设,应该以专业建设为核心,紧密依托铁路行业,深度融合铁路企业,推进人才培养模式改革、师资队伍建设和实训条件建设,形成办学更加开放,工学结合更加紧密的局面,从而实现社会认可度高、辐射能力强、行业特色鲜明的办学目标。具体需要把握以下几个方面:①突破传统的学科性,突出专业培养目标的职业性。②增加教学内容的实用性,突出专业教学的实践性。③依托行业企业的导向性,突出高职办学中的企业性。④加强教师培训,着力打造“双师型”的专业教学团队。⑤以综合职业能力培养为基点,构建基于工作过程的教学模式。⑥注重学院与生产岗位的融通性,建设具有生产性、开放性的实训室。
三、示范性高职铁道类专业内涵建设存在的问题
(1)专业建设方面存在的问题。一是建设方案多是粗放型的建设模式。主要表现在专业建设的重点还放在专业数量的发展上、放在实训基地的建设数量上、放在建设资金的数量投入上,而在人才培养的改革、创新和特色方面体现不足。二是专业建设重规划轻实施。高职院校缺乏详细具体的实施措施,以及已开设专业因市场变化引起招生数量和规模锐减、导致教学资源过剩情况的调整和完善策略。(2)课程建设方面存在的问题。铁道类专业的课程设置已经按照行业企业要求做过调整和改善,但是与真正融入工作过程还是有一定的距离。其次,课程内容不仅应该加强铁道类专业人才技术能力的培养,还应该突出铁路行业的服务属性,充分体现铁路行业先导性、综合性、科技性和服务性的要求。(3)师资建设方面存在的问题。主要是师资队伍结构不太合理。此外,师资队伍的教学力量还需要强化,存在多数青年教师不具有现场实际工作经验,兼职教师队伍稳定性较差等问题。
四、示范性高职铁道类专业内涵建设的途径
(1)加强铁道类重点专业及专业群建设。在专业开发、专业设置、专业建设上,紧跟铁路行业发展步伐,进行整合、优化和取舍。吉林铁道职业技术学院目前已经开设30个专业涉及13个专业门类。在2010年吉林省省属普通高等学校学科专业结构调整中,所有专业都通过专家组审核。同时,各专业均成立了有行业企业人员加入的专业建设指导委员会,在它的指导和参与下,铁道交通运营管理、铁道工程技术、铁道机车车辆、电气化铁道技术四个专业被评为吉林省特色专业群建设的龙头专业,并于2013年通过了示范专业验收,2014年铁道交通运营管理、电气化铁道技术专业群通过了吉林省品牌专业群建设立项,形成了以铁道专业为主体,以示范专业、特色专业为品牌的办学格局。(2)改革人才培养模式。依托铁路行业企业,探索符合学生岗位面向的“校企合作,工学结合”的人才培养模式。该模式2012年被吉林省教育厅命名为创新实验区。铁道工程专业群推行校企合作框架下“工学交替”、“小订单”人才培养模式,分段组织教学,满足了顶岗实习与企业施工的同步性,实现了顶岗实习实效性和普及性。铁道机车车辆专业群构建并逐步完善了动态、快速、高质高效的“3S+3X人”才培养模式。电气化专业群逐步完善以能力培养为本位,模块式一体化教学与“职业资格证书”相融通的“2+1”“工学结合”人才培养模式。(3)深化校企合作。目前,以学院牵头组建的职教集团共有98个加盟单位,通过职教集团这个平台,坚持“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”,不断丰富校企合作内涵。①加大资金投入,建设以职业岗位作业流程为导向的实训基地和实训模式。学院建有国家、省级财政支持实训室23个,校企合作新建、改扩建校内实训室95个,可开展414个专业实训项目。校外实习实训基地85个,可提供262个实训项目,接纳实训学生5574人次。满足了实践教学需要,提高了学生动手实践能力。②加强职业技能鉴定工作。学院积极推行“双证书”制度,建有全国首批示范职业技能鉴定站。校内可进行37个工种的鉴定,提供258个实操鉴定工位。③依托职教集团,充分利用企业和社会资源,面向行业企业选聘大量的优秀专业技术人才和能工巧匠,承担专业课程以及铁路特有专业的实践教学任务,建立了数量稳定的兼职教师资源库。同时,根据实践教学需要对兼职教师实行动态管理,加强对兼职教师的岗位能力培训。
总之,通过内涵建设能够提高铁道类专业的教育教学质量,能够促进铁道类高职教育健康、科学、持续发展。
参考文献:
随着我国基本建设规模的扩大,隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著,隧道工程的数量和长度明显增加,规模不断扩大。因此隧道工程的安全施工和贯通,是不可回避重要任务和技术难题。危及隧道工程施工的地质病害大致分为三类:1不良工程地质条件,诸如岩体的裂隙发育密集带、构造破碎带、岩溶发育带、以及人工采矿造成的不良地质条件和高地应力造成的危害等;2不良水文地质条件,诸如岩溶水、构造和裂隙水等;3不良环境条件,诸如有毒有害气体和强放射性的环境。对于以上地质问题,在隧道工程的勘察设计阶段,已经投入大量的地质勘察工作,但是由于地质、地形条件的复杂性和相应勘察技术的现状水平,以及时间、经费等条件的限制,勘察阶段的地质资料一般难于达到施工阶段的精度要求。国内外因地质条件不明造成隧道施工事故的教训是不少的,例如:日本越新干线中山隧道涌水淹没事件;前苏联贝加尔—阿穆尔干线上某隧道的突水事件;我国成昆线、大秦线、衡广复线建设中,因地质问题的停工时间约占到1/3;以及不久前发生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人员伤亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此强调加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。
我国隧道地震波超前预报技术的研究起始于上个世纪的90年代,铁道部第一勘测设计院物探队提出“负视速度方法”。铁道部第一勘测设计院是较早研究隧道地震超前预报的单位。他们在1992年7月,利用地震反射波方法对云台山隧道进行隧道超前预报,预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。从上个世纪90年代初开始,我国物探技术人员一直没有停止对隧道地震超前预报技术的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波进行反演的“负视速度法”,这种方法利用来自掌子面前方的纵波、横波、转换波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所产生的负视速度同相轴来反演反射界面的空间位置与产状。北方交通大学的陈立成等人(1994)从全波震相分析理论和技术的角度研究隧道前方界面多波层析成像问题,进行隧道超前预报。他们的研究成果在颉河隧道、老爷岭隧道地质预报中应用,取得预期的效果。该方法的工作原理是以地震反射波方法为基础。工作中他们根据娴熟的地震反射波技术进行数据采集和数据解释,当时没有开发出针对隧道地震预报的处理系统,同时受当时条件所限制,该项技术未能得到进一步深入研究和发展。
1995年左右铁道部下属单位引进瑞士“TSP202” 隧道地震波超前预报的仪器,当时曾组织系统内有关地质和物探专家在隧道工点进行了试验,未见明显的效果,认为其技术与“负视速度方法”基本一致,对其处理解释系统争议较大、认识褒贬不一,试验工作无果而终,该设备技术的消化工作也就搁置了。时隔7年后,隧道安全施工要求进行地质预报,该仪器设备由铁路系统的工程局又开始第二次引进,并直接用于隧道施工的预报工作。可以说由于第一次引进消化工作不深入,造成第二次引进后出现:应用工作中的盲目性和简单化,以及其他一些不正常现象。在宜万铁路隧道施工中不断出现的问题,使人们开始反思,不少论文也提出了存在的问题,铁道部也下发文件要求科学地进行超前预报。可以说短短几年的应用实践,人们仍然在探索着地质预报技术的进步。
隧道地震波超前预报属于物探技术,但比地面的地震波物探技术复杂,我国的地质物探工作者一直没有放松该技术的研究工作。北京市水电物探研究所研究地震波勘察检测技术已经有近20年的历史,并且是多道瞬态面波勘察技术的发明单位,生产的SWS型工程勘察与工程检测仪器系统,已经为400多家勘察设计、高等院所广泛应用,并且出口日本等国家。2003年该所投入人力物力研究隧道地震波预报技术,研究TGP12型隧道地质超前预报仪器,以及孔中高灵敏度三分量检波设备,方便的孔中耦合技术,和Windows编程的数据处理软件系统。在经过大量的预报实践验证后,于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士组织的国内著名隧道专家的评审鉴定。该仪器系统推向市场不到2年的时间,已经有近20台套投入到隧道超前地质预报工作中应用,反馈信息普遍受到用户的好评。
铁道部工程设计鉴定中心赵勇主编的《高速铁路隧道》一书,提出隧道地质超前预报的方法有以下部分组成:①地质分析、②超前平行导坑预报法、③超前水平钻孔法、④ 物理探测法。并阐述物理探测法与地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法相结合,解决不同地质灾害的应用原则。书中介绍了国产TGP隧道地震波预报系统,声波反射方法,地质雷达方法,红外探水方法等。
本文就隧道地震波预报技术中的若干关键问题,并结合应用中的实际问题阐述如下,目的在于引起同行们讨论,促进地震波预报技术理论水平的提高,促进采集数据质量的提高,促进资料的解释推断工作向合理化方向发展。
一、隧道地震波方法的预报原理
隧道地震预报工作利用地震反射波原理,在隧道内以排列方式激发的地震波,向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面会产生反射波。声阻抗是介质传播弹性波的速度与介质密度的函数,介质的声阻抗数值为速度与密度的乘积。因此地层中的岩性变化界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等界面会产生地震反射波,这种反射波被布置在隧道内的检波器接收,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理,实现地质预报的目的。
由此可以看出,隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面,经过人工分析实现间接推断地质病害的方法。
图(2)不同夹角构造界面的地震波路径与反射波记录形态
图(1)示意与隧道斜交的构造面,其地震波传播的路径图,构造面上的地震波反射点在白色园内。图(2)示意不同夹角构造面的地震波路径与反射波记录形态,与隧道夹角不同的构造面其反射点位置不同,地震波传播路径偏离隧道轴线也不同。构造面与隧道正交时地震波传播路径与隧道轴线平行,右图为与隧道正交构造面产生的地震反射波记录,根据反射波同相轴计算得到界面与检波点之间岩体的地震波速度,该速度代表隧道围岩的性质。由非正交条件下地震反射波记录获得的速度为地震波传播路径岩体的“视速度”,“视速度”值的大小不仅与路径上岩体的性质有关,而且与界面和隧道的夹角有关。应用地震波预报构造面位置的计算是利用地震波在炮孔段的传播速度,各构造面之间岩体的速度是综合界面反射获得的“估算速度”,不是隧道围岩的真速度,应用中结合反射点偏离隧道轴线距离的远近和岩体的各项异性分布综合考虑使用。
图(2)是理想模式的三份量地震波时距曲线形态。实际工作中采集的地震波是错综复杂的,理想模式的地震波是不常存在的,记录上普遍存在有来自三维空间中多个方向的反射波,和各种形式的干扰波,这是应用技术中首先考虑的问题。
针对隧道地震波传播的复杂性,TGP地震预报系统不仅利用地震反射波走时关系,同时采集空间地震波三分量记录,进行地震波的极化分析与计算,该技术的突破有利于地质构造面产状、规模和地质体性质的预报。
二、TGP隧道地质超前预报系统
隧道地震波预报的早期研究,是由研究和利用地震波在时间空间域中的运动学特征开始的,工作中认识到仅仅利用地震波运动学和动力学特征是不够的。隧道工程的地震波在全三维环境条件下传播,这种条件比地面上的平面半无限空间条件复杂得多,而且隧道内地震波的接收与激发测线与探测目的是近于垂直或者大角度相交的条件,因此影响在地质构造面上获得大长度大面积的地震波信息量。针对这种状况,预报工作仅仅利用单一模态的地震波难以胜任。因此,TGP系统强化采集地震波的多波列信息,综合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系统的功能得到明显的增强。
TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。图(3)是TGP隧道地质超前预报系统的主机。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。
转贴于
工程应用中,TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息,说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求,预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能,利用逐次递进的位置相关分析,和源生成果对比等处理功能,有利于去伪存真和排除异常,提高预报成果的质量。该系统2005年8月通过由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组评审鉴定。专家们一致认为“TGP12仪器与相关的处理系统,性能稳定可靠,采集的波形完整,信噪比高,与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平,可替代进口产品。”具体评审意见如下:
1、TGP12是集信号放大,模数转换,数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备;优于利用微机装配式结构的仪器,TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。
2、TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度,指向性强和较宽的频带响应等特点,因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合,方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输,价格昂贵,一次性使用,费事费工费财。
3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式,即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断,信号线同时开路触发仪器采集,仪器采集无延时差,保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案,由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致,因此会造成仪器采集的走时误差,这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用,更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上,以岩体波速4500m/s~ 5500m/s为例计算,每一毫秒误差会造成2~3m的预报距离误差,一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒,因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度,和利用存在误差的时间计算距离,两次误差的乘积造成的误差不容忽视。
4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处,并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点,以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,对地震波信号的处理过程,直观、方便,具有友好的人机操作界面。
(2)对P波、SH波、和SV波的分离完善合理,这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。
(3)处理软件具有相关部分互相检查的功能,例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置,程序会转到该位置界面的反射波组位置,通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量,确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真,由此及彼,由表及里,深化认识,使预报结论科学可靠。
(4)TGPWIN处理中有自动处理方式,也有手动处理方式,有深入分析异常可靠程度的追踪功能,这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用,又适应物探专业人员分析地震波传播特性,对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。
5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块,就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能,例如:对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测,检查隧道围岩中隐蔽的病害(岩溶)。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报,因而它是一机多能的设备。
TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内,用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持,以及仪器维修等方面的方便性。
三、工程应用实例
随着我国的快速发展,有效的推动了我国铁路工程建设的发展,我国国土资源辽阔,地形较为复杂,传统工程地质勘工作存在严重漏洞,只能片面的对地表进行测绘、观察,已经不能满足实际的施工需求,尤其是一些长度较长,埋深超过千米的深埋隧道,此种方式已经不能满足实际的工作需求。综合勘察方法的应用就是依据工程的地形条件、地质特征等,实现了多种勘察方式的结合应用,保证了相关地质资料的准确性,同时,还能进不同的资料进行分析,为工程施工提供了准确的资料。
1 遥感技术分析
在实际工程分析,遥感技术的应用,有效的提高了工作效率以及质量,遥感图像能够准确的、直观的向工作人员展现地质的特征,同时, 还能展现出施工区域的地层、岩石结构、土壤、人文活动大不了,由于其自身的优势,它能够提供较为准确的影像地质信息,保证相关工作的顺利开展。另一方面,遥感技术能够获取信息的能力强,距离远、面积广,同时,还能明确各个不同地质要素之间的关系,尤其是一些断裂地势。通过相关实践证明,遥感技术的应用能够明确相应的地质信息。
通常来说,遥感技术主要应用在山区铁路工程建设过程中,在整个深埋隧道勘察工作具有重要意义,能够保证地质调绘工作的质量。科技的不断发展,推动了三维遥感技术的应用,提高了遥感技术工作质量,使得传统遥感技术纸上工作逐渐转变为计算机作业、二维平面解译逐渐转变为三维立体解译、低精度转变高精度,同时,还能实现工程地质材料的三维可视化。三维遥感工程图能够实现对工程的立体可视化,能够准确展现工程地表的地质状况、相关信息、地貌特征,高分辨率三维遥感技术的应用,打破了传统遥感技术应用的局限性以及盲目性,减少了工作人员的工作量,提高了工作效率,尤其是在一些地形较为复杂的环境中所取得的效果最好。
2 大面积地质调绘
地质勘察工作中,良好的测绘工作得是地质勘察工作质量的根本保证,地质测绘是从宏观到微观,通过定性到定量的一种工作方式,能够对施工现场的各种条件进行分析,制定合理的施工方案。
一般来说,在一些山区进行工作时,工作人员可以依据地势的轮廓以及相应的环境开展长大、深埋隧道的测绘工作,主要的工作内容包括:施工现场岩层条件特点、分布、规模、性质等,褶皱、断裂构造的分布,容易发生自燃灾害地区的分布等。
3 综合物探法分析
所谓的物探勘测工作是一种间接的地质勘测方式,经常采用的方式主要包括了:
3.1 电剖面法
一般你说,物探技术在电剖面的施工中,它们两者之间都会进行合作,只有这样才能取得良好的工作效果,另外,两者通过合作,对于地质工程中断裂带的研究具有重要意义。电剖面法在进行地质勘察的时候,主要的勘察的对象的沉积岩石所具有的电极差异。在水溶液中,具有一定的机理、岩石层等物质能够影响电阻率。
3.2 瑞利面波法
所谓的瑞利面波法指的是在实际的工作中,依据地下物质所具有的差异性,通过瑞利面波来实现地震探测的一种人工探测方式,在实际的探测过程中,这种方式的衰减速度慢同时还具有强大的能量,这种能量在不同的传播介质中,由于该介质的密度不同,就会出现频散的现象,一定程度上导致了频散曲线的变化。
3.3 地震勘测法
在实际的工作工程中,地震勘测主要包括了反射波法以及折射波法;通常来说,地震勘测法的主要工作原理就是通过对于波形的折射以及反射的规律进行分析,然后获取折射的深浅、地下反射面的形态以及构造等,这种方式具有较高的精准性,并且所勘测的结构单一,这是最为突出的特点,但是在实际应用过程中所具有的成本较高,所以,一般来说,我们通常说看到的物探剖面就是在矫正以后的图,另外,对于浅层折射法的应用具有一定的广泛性,能够运用于考古,但是这种方式容易受到施工现场的影响。
3.4 地脉动测试
通过相关的调查显示,地面的运动特征和大多数的震害有关系,如果在地震过程中,建筑物合周围环境中的物体产生共振现象,就会是建筑物的振幅增大,能够增加建筑物的破坏度,因此,通过专业的设备对相关的频谱进行记录分析,能够起到良好的防震作用。
4 实例分析
本文主要以某铁路工程为例进行分析,该工程全长1300km,横跨三个省份,有效的缓解道路运输紧张的局面。 但是在施工中需要开凿隧道,此工程中,隧道全长15.236km,最大深埋于415m,并且隧道洞身要经过三叠系和尚沟组紫红色灰紫色泥岩与细―中粒长石砂岩、砂质泥岩互层;三叠系下统紫红色厚层中细粒砂岩、粉砂岩夹薄层砖红色泥岩。
4.1 综合勘探方式的应用分析
(1)遥感技术。工作过程中,遥感技术的应用,有效的提高了工作质量。在前期的遥感勘测工作中,相关工作人员通过卫星发现,施工现场存在许多不良地质,例如:滑坡、崩塌等,随着勘测工作的进一步开展,遥感技术对于施工线路的优化具有一定的指导意义,保证了施工顺利进行。
(2)地质调绘。在遥感勘测工作完成以后,工作人员应该依据实际的施工状况,选择合适的比例,然后对施工现象进行地质调绘,同时,还要对隧道的进出口、浅埋段、断层等地方进行重点调查,此工程选用的比例尺为:1:10000和1:2000。通过相应的测绘所获取的信息有:工作人员明确了地层岩性以及其相应的接触关系,还有分界线;工作人员将相关信息和实际状况进行结合,明确了施工区域的特征、施工影响因素,并且依据实际情况制定了有效措施。另一方面,隧洞进口段的岩石特征主要为砂岩、泥岩互层,相应的倾斜角为 8°- 11°,同时,还明确了地下水的状况,能够帮助工作人员及时制定相应合理有效的措施。
(3)物探法的应用。工作人员在前期工作的基础上,对整个工程进行综合物探进行工作地址勘察;此工程主要采用电磁法。工作人员首先应该确定中线,然后再沿着中线进行探测,探测过程中,应该在隧底52.0mK处开始布置测点,其间距大约为30-60m。探测过程中,由于施工环境较为恶劣,工作人员及时的采用高密度电法对数据异常的区域进行物探工作处理,保证了工作的正常开展。测量过程中,DK453 +070 - DK453 +120两侧电阻率为50~260Ω・m,中间明显低阻异常,约为 10 -50Ω・m。通过相应的调查显示,剖面内部大部分都为岩出露,局部为黄土及黄土夹卵石土覆盖,其厚度大约为36m,该工程现象的环境较为复杂,工作人员只有依据实际状况,制定合理的应对措施,才能保证良好的施工进度以及施工质量。
5 结语
综上所述,地质综合勘察技术长大深埋隧道工程中的应用具有重要意义,不仅能够保证良好的施工进度以及施工质量,还能减少施工成本,保证施工单位的经济效益。在实际的应用中,工作人员应该积极的从工程的实际出发,选择合适物探方式,才能保证良好的工作质量。其结论如下:
(1)综合勘察是在充分搜集、分析研究既有地质资料的基础上,以遥感判译为先行,以大面积地质调查为基础,以综合物探和适量的深孔钻探为主要勘探手段,并辅以必要的孔内测试试验等的一种综合性的勘察方法,可以有效地控制和查明山区铁路长大、复杂隧道的工程地质和水文地质问题。我院的应用实践证明该方法是可行的,可明显地缩短勘探工期,大幅度地降低勘探成本。
(2)每一种勘察方法和测试手段都不可避免地存在一些局限性或弊端,因此,工程勘察中应根据工程实际需要的勘察范围、勘察深度和勘察精度,选择一种或几种恰当的勘察手段。
(3)铁路长大、深埋、复杂隧道工程地质勘察要求资料精度高、围岩分类准确,因此,采用综合勘察方法是必要的、恰当的。在工程地质勘察中,所选择的各种勘察手段要结合现场实际情况合理应用,并应对勘察成果进行系统地综合分析、研究,合理解释,提高勘察资料的质量,保证结论正确,为隧道工程的设计、施工提供合理、可靠的依据。
(4)铁路长大、深埋、复杂隧道综合勘察是一个由多阶段、多工种、多工序组合的勘察体系,建议建立统一的组织机构,统一领导,统一协调,分工合作。
参考文献:
[1]谭远发.长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究[J].铁道工程学报,2012,(4):24-31.
[2]刘爱平.长大深埋隧道工程地质综合勘查技术应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(9):1184-1184.
[3]李国和,许再良,王子武等.长大隧道综合勘察技术应用研究[C].第十一届中国科协年会论文集.2009:105-111.
中图分类号:F407.1文献标识码:A
引言
岩溶是指水对可溶性岩石作用时,以化学溶蚀为主,水的机械作用冲蚀、潜蚀等为辅的地质作用所产生的一些现象的总称,也可叫做喀斯特。因为喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前许多的研究者已经对其展开了多方面的研究,并且在一些领域取得了比较好的成就。但是,随着我国在岩溶地区建设的工程越来越多,在进行工程勘察时遇到的问题也就越来越多。虽然工程技术人员在勘察的过程中,也不断的总结了许多经验,但是岩溶地区的地质地貌繁杂多样,地质勘察技术还有待进一步的研究。
1岩溶地基的类型
岩溶在发育的过程中,可溶岩的表面常常会出现石芽、溶沟,并且表现的参差不齐,在底下的溶洞又常破坏岩体的完整性,岩溶的覆盖土层又受到溶水动力的变化而产生开裂、沉陷的现象。这些现象的存在不同的方面对建筑物地基的稳定性造成了威胁。因此,对岩溶地基的类型加以区分,也就显得非常重要。按照碳酸盐岩出露条件和其对地基稳定性的影响,可将岩溶地基分为以下三种:
1.1埋藏型的地基
在碳酸盐岩之上覆盖着的厚度大小不一的非可溶性岩,当其厚度和强度能够支撑起建筑物并保证建筑物的稳定性时,对于下部所发生的岩溶情况可不加以考虑。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有较少的植被和土层覆盖,碳酸盐岩大部分在地表的情况。按照具体的情况细分,它又可以分为石芽地基和溶洞地基。
石芽地基:它所形成的的原因是由于大气降水和地表水沿,碳酸盐岩,在节理、裂隙溶蚀的扩展作用下形成的。这种石芽主要分布在山岭的斜坡上、岩溶洼地的边坡上和河流谷坡,石芽的表面表现的非常陡,而且溶沟和溶槽的深度有超过10米的,且与下部的溶洞裂隙相互连在一起。这就大大的导致了地基的不稳定,加重了施工的困难。
溶洞地基:它主要是由溶洞顶板的稳定性来决定的,而溶洞顶板的稳定性又主要是由岩石的性质、顶板厚度洞内充填情况以及溶洞形态和大小等决定的。
1.3覆盖型的地基
根据碳酸盐岩所覆盖的泥土,如风成黄土、残坡积红粘土等的厚度大小,可分为深、浅两种覆盖型。这种类型的存在对地基造成的影响主要是塌陷、不均匀沉降等,要稳定地基需从建筑荷载和土洞的共同作用两个方面来进行考虑。
2岩溶工程地质研究的现状
在进行岩溶地质的研究过程中,由于本身岩溶发育就存在着不确定性和隐蔽性,又常常使用随着桩基础,给工程的建设带来了极大的麻烦。在面对这些麻烦时,不少的方法和经验在一些学者和专家的总结下得以形成。比如,对于弹性体内存在的孔洞,受双向均匀应力场作用所形成的应力集中现象,有的学者采取用平面问题的有限单元法进行对溶洞的分析。有的学者和专家通过对覆盖型岩溶区的桩基础进行分析,找出适合建筑工程稳定性的最佳方式。这些研究和研究成果的出现,在对于我国进行岩溶地区工程建设地质勘察的问题上有着很大的帮助,在进行对这些资料的统计、分析上,可以总结出相应的合理的勘察方法。
3岩溶地区工程建设地质勘察的方法
岩溶地区的地质地貌情况非常的复杂,在进行勘查工作时,已经不能单凭槽探、坑探等传统的方法进行,只有在详细的了解岩溶地区的不同情况下进行才具有现实意义。因此在进行工程建设的的过程中,必须先进行地质的勘察。那么采取合理而有效的方法进行勘察就显得尤为重要。
3.1采用遥感技术
遥感技术用来探测识别目标物的整个发展过程的一种技术,主要运用电磁辐射的理论,将远距离的目标物辐射成电磁波信息,经过探测器的接受,传到地面的接收站,最后由接收站加工成具体的图像或数据资料。这个过程综合应用了现代物理学、电子计算机技术、数学和地学规律的相关原理。遥感技术的应用,能够大范围的将岩溶地貌形态显现出来,而且遥感图像能够从宏观上具体真实的将地表特征和地表的现象的关系显示出来,特别是在对岩溶层组划分和地质构造等方面特别的适用。
3.2采用地球物理勘探技术
将地球物理勘探技术应用到工程地质的勘察中,能够有效地提高工作质量,节省成本费用以及加快勘察工作的进度。它主要是对岩溶场地的各种参数进行详细的地质解释,因为人工的或天然的物具具有一定的“透视性”。这种方法也可以简称为“物探”技术,适用于地面、地下的测量和地下与地面之间的洞穴的测量。
3.3采用静力触探技术
静力触探技术的应用,可以精确的确定软土、粘性土以及砂类土的承载力,特别适用于对覆盖型岩溶工程的勘察。在进行勘察的过程中,这种技术主要是用来查明第四系的覆盖层中的隐蔽土洞的有无、规模、位置和疏松裂隙带的分布、范围。静力触探技术技术在一定的程度上可以代替物探技术,在探明隐蔽土洞和扰动土层方面具有明显的成效。
4结论
综上所述,对岩溶地区工程建设地质进行有效的勘察是非常有必要的。岩溶地区的喀斯特发育状况是一个非常麻烦的问题,它的不确定性及隐蔽性加重了技术勘察上的难度。因此,在进行岩溶地区工程建设时,我们必须针对具体的工作情况,在现实的地质地貌条件下,结合相应的地质勘察技术,详细的了解和地岩溶的相关变化情况,从而做出合理的工程建设方案。但是,在具体的勘察过程中,还有很多问题会出现,这些问题有可能是以前我们从来都没有遇见的,用现有的技术也无法加以解决的。面对这种情况时,只有不断地加强技术方面的更新以及寻找出新的技术方法,我们才能够更好的完成岩溶地质条件下的工程建设。
参考文献:
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[1] 李东,肖涛.新形势下山区高速公路工程地质勘察中应注意的问题及对策[A]. 贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C]. 2010
[2] 林济南.山区高速公路工程地质勘察探讨[A]. 全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集[C]. 2006
[3] 蔡少峰,朱光喜,韩永琦.瞬变电磁测深法在铁路深埋隧道工程地质勘察中的应用[A]. 2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C]. 2006
[4] 张举贤.浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合[A]. 第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C]. 2006
[5] 甄秉国.青藏铁路羊八井隧道出口水害工程地质勘察及治理[A]. 中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C]. 2007
大学生个人介绍借鉴一
我叫__,是xx大学民族学与社会学学院20__届毕业生。我怀着一颗赤诚的心和对事业的执著追求,真诚地推荐自己。
在大学六年里,时刻按照“宽专业、厚基础、强能力、高素质”标准去锻炼及发展自我,在不断的学习和实践中提高了自己的综合素质,已把自己塑造成为一个专业功底扎实、知识结构完善、适应能力强、富于协作精神的时代青年。
_阶段,我师从雷学华教授,专攻区域经济,从事南方经济研究,在研究南方经济发展方面着力尤多,继承了先生严谨的治学学风,我一直努力学习专业知识,严格要求自己,经过三年的学习,使我掌握了扎实的专业理论知识,与导师一起研究台湾土著民的经济状况并写出作品,从而也有了一定的科研能力,在读研期间发表学术论文三篇,还有稿件尚在投稿中。
我性格开朗,诚实自信,做事用心。我多次获得各项奖学金,而且发表过多篇论文。我还担任过班长、团支书,具有很强的组织和协调能力。很强的事业心和责任感使我能够面队任何困难和挑战。
我将贵处作为首选目标,是因为贵校拥有优美的教学环境和积极进取的拼搏精神。我相信在贵校领导的帮助指导下,我一定会学得更多,做得更好。
在即将走上社会岗位的时候,我毛遂自荐,企盼着以满腔的真诚和热情加入贵公司,领略贵公司文化魅力。同时再次感谢您在百忙之中给予我的关注,愿贵公司事业蒸蒸日上,屡创佳绩,祝您的事业百尺竿头,更进一步!
大学生个人介绍借鉴二
我叫__,男,今年21岁,是__高速铁路职业技术学院铁道工程系20__级的学生。现在我怀着一颗对铁路事业的热爱之心真诚向您推荐自己,真诚希望能够加盟贵公司。大学期间,我认真学习专业知识、掌握专业技能。顺利通过各种考试,取得院系奖学金,并且顺利考取各种证书,例如:英语a级证书、计算机一级证书、工程测量工中级证书、线路工证。
在几年的大学生活我刻苦学习,力求上进,一直凭着"没有最好,只有更好"准则为之奋斗,取得优异的成绩。在业余时间里,我除学好铁道工程技术专业知识外,还学习了计算机专业有关的各方面知识,我不仅注重专业课的学习,更注重动手能力的培养。现已具备了测量、实验、识图的能力,还能用cad、电子图板画一些简单的图,对一般铁路、桥隧以及预应力混凝土的施工、养护、施工技巧,管理也有了一定的了解。
此外,我还参加了长沙理工大学的自学考试,通过不断地学习,提高自己的学历,丰富自身的专业理论知识。在大学期间,我不仅掌握了大量的专业知识与实践技能,还积极参加院系组织的多种活动,团结协作,积极配合。并且我还利用寒假时间参加了春运跑车社会实践,这次实践让我懂得作为一个铁路人应该具备的精神:不怕吃苦、积极配合、服从命令、团结协作以及服务于社会、奉献于社会的精神等。
我来自安徽界首的一个农村,父母都是淳朴憨厚的农民。良好的生活环境从小就培养了我,不怕吃苦、艰苦节俭的品质,身上散发着农民固有的质朴与做事认真负责的精神。我相信这也正是一个铁路人所需要的,认真谨慎,兢兢业业。
真诚希望贵公司的辉煌能有我的参与,希望领导能够给我一个与贵公司同呼吸、共命运的机会,期待能置身于才遇良将的工作与发展的无限空间中去,给我一片天空,我会让它更加绚丽,这是我永远的承诺。剑鸣厘中,期之以声。
大学生个人介绍借鉴三
我是一名应届的__医学院20__届普外专业毕业生。回首近三年的_生活,不言什么轰轰烈烈,倒也学得得扎扎实实。本着人生至少要从长、宽、高三方面来建构与发展的思想:因此,在专业方面,我刻苦地钻研,对普外科中常见病、多发病有了较为熟练的诊疗方法,并对一些临床少见病、疑难病的诊疗有着深刻的体会;同时经常参阅本专业的国外文献,熟悉本专业的发展前沿,了解本专业的国内外治疗进展。所有这些理论与实践的融合,培养了我踏实、精干、务实、协作、创新的临床实践和科研作风。
多一份耕耘,多一份收获。在三年的研究生学习生活中,我不仅很好的掌握了本专业的相关知识,同时注重理论与实践相结合,一心一意在临床工作、全心全意为病人服务,深受科室代教老师的好评。英语与计算机方面,顺利通过了国家英语六级,具有较好的听、说、读、写能力和熟练的专业英语应用能力,熟练运用计算机办公软件,统计分析软件和信息检索技术。
诚实做人,踏实做事是我的人生准则。在莘莘学子中,我并非最好,但我拥有不懈奋斗的意志,愈战愈强的精神和踏实肯干的作风,这才是最重要的。
因此,我自信地向您呈荐,坦然地接受您的考验,如果有幸能成为贵医院的一员,我将充分发挥自己扎实的专业知识和熟练的临床技能,兢兢业业,刻苦转研,并在您们的支持与帮助下,进一步提升自身的综合素质,为贵院发展略尽绵薄之力。
大学生个人介绍借鉴四
我是一名应届毕业生,名叫___。20__年,我从家乡长春考入北京理工大学电子工程系。并在20__年毕业之际以优异的成绩考入_。_时我多次获得人民奖学金,在就读_之后由于在学习和学生工作以及社会活动中的优秀表现,我被评为中国科学院三好学生。
学习的路在我的脚下一直十分平坦,这一方面使我有机会到我们伟大祖国的首都深造并结识来自全国各地秀的老师和同龄人,并使我的眼界大大扩展;另一方面也限制了我的思考,让我总是在学校温暖的怀抱里自认为是天之骄子。以为自己学习好,并一直从事学生工作就可以满足社会的需求,是个有能力的人。直到我的朋友开始走向社会。看着他们的变化,听着他们的见闻,我才意识到自己还只是一个学生,距离社会的需求还有一定的距离。所以我一直找各种机会希望在毕业前完成自身的职业化转变。20__年3月~12月,我由老师推荐在我国重大专项课题“嫦娥”探月工程项目组从事项目管理工作。
当前区域经济的发展日新月异、人才需求瞬息万变,高职院校如何通过优化专业结构来保证培养的高素质技能型人才适应产业需要,促进学校由扩张型发展向内涵型发展转型,成了一项重要的课题。本文以广州铁路职业技术学院(以下简称“我院”)为例,阐述高职院校在专业结构调整优化中的一些思路。
一、高职院校专业建设的现状
我国高等职业技术教育的形成,与欧美国家不同。由于历史的原因在20世纪六、七十年代职业教育陷入停顿状态,到1978 年,为适应改革开放后地方经济快速发展对技术应用型人才的迫切需求,我国特色职业大学诞生,到1980年全国共有7所高职院校。从1985年到1998年,我国建立起一个从初级到高级、行业配套、结构合理又能与普通教育相互沟通的职业技术教育体系,形成职业大学、职业技术学院、高等专科学校、普通本科院校二级职业技术学院、部分重点中专、成人高等学校等六类高校共同举办高等职业教育的格局。进入21世纪,我国高等职业教育快速发展,从2004年起,高等职业教育先后开展精品课程、人才培养评估、示范校建设工程。到2007年,全国独立设置的高职(专科)院校共有1186所,占普通高等学校总数的60%以上,在校生人数超过860万。目前高等职业教育的发展已从规模发展转向提升质量发展的阶段。
经过三十多年的发展,我国高等职业教育取得了巨大成就。但是,高等职业教育主要由“现有职业大学、部分专科学校、独立设置的成人高校”的改革和少数中专“举办高职班或转制等方式作为补充”(简称“三改一补”)的形式发展起来的,基础薄弱。面对培养目标定位不够准确、专业设置不够合理的问题,需要深入分析专业建设及管理的问题,探索专业结构调整优化实施策略,不断调整与完善专业结构布局,从而实现面向区域经济需求设置专业的转型,保证高等职业教育健康发展。
我院经历了企业办学和政府办学两个阶段,在深厚的行业办职业教育的历史积淀中,面向社会办学的服务宗旨及以就业为导向的办学思路获得认同。短短三年时间,我院的专业数从15个发展到28个,按照国家专业目录划分,我院28个专业分布在9个大类、17个二级类中,涵盖轨道交通、装备制造、电子信息、现代服务等四大产业门类。我院在专业建设上还存在一些问题:其一,专业分布相对较为分散,一个教学系部承担多个大类专业建设。其二专业设置针对性不强。其三,专业建设及管理的模式尚未形成,管理缺少计划性。
二、专业结构调整优化的依据与思路
1.专业结构调整优化的依据。第一,教育部的两个文件。《关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》(教高[2004]1号)指出:“高等职业院校要主动适应经济和社会发展的需要,以就业为导向确定办学目标,找准学校在区域经济和行业发展中的位置,加大人才培养模式改革力度;紧密结合地方经济和社会发展需求,可持续合理地调整和设置专业。”《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)指出:“高等职业院校要及时跟踪市场需求的变化,主动适应区域、行业经济和社会发展的需要,根据学校办学条件,有针对性地调整和设置专业。要根据市场需求与专业设置情况,建立以重点专业为龙头,相关专业支撑的专业群……”
以上两个文件表达了四层意思:一是高等职业教育的专业调整与设置必须服务于区域经济发展的要求;二是高等职业教育的专业调整与设置必须科学合理,有针对性;三是高等职业教育的专业调整与设置必须根据各院校的办学条件,做到有所为有所不为;四是高等职业教育的专业调整与设置必须思考建立龙头专业和支撑专业的专业群。
第二,《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》(以下简称《纲要》)。《纲要》提出:“建设开放的现代综合交通运输体系。”同时,还指出,要加快发展先进制造业、大力发展高技术产业、优先发展现代服务业。这为区域高等院校的发展提出了明确要求:一是需要大量轨道交通类专业人才;二是急需现代制造业的专业人才;三是重视培育电子信息类专业人才;四是优先发展现代服务专业人才。
2.专业结构调整优化的思路。作为珠三角区域以培养工业、交通高素质技能型人才为主体的高等工科性职业院校,随着珠江三角洲地区发展战略和发展目标的不断调整,我院亟须主动适应我国特别是广东省新时期产业结构、就业市场和人的全面发展的需要,紧紧抓住广州市优先发展现代服务业和先进制造业的战略机遇,调整优化专业结构,按照“做优轨道交通类专业,做强制造业类专业,做实服务业类专业”的专业发展策略,做优城市轨道交通车辆、电气化铁道技术等轨道交通类特色专业;积极发展数控技术、机电一体化技术等先进制造业支撑专业;依托轨道类特色专业和支撑专业,前伸后延发展电子信息、财经和管理类等电子信息与服务类专业,逐步形成涵盖交通运输、装备制造、电子信息、现代服务等四大专业类,构建与区域现代产业结构发展趋势相一致的专业体系。同时,随着我院规模的迅速扩大,我院在管理上需要进一步科学规范,在专业设置、师资队伍建设、实训基地、课程安排等方面迫切需要与《纲要》接轨,稳步提高育人质量和办学水平。
三、专业结构调整的措施
按照《纲要》的要求,根据我院各个专业现状和区域经济的发展趋势以及当前行业调整的重点,针对我院交通运输、装备制造、电子信息、现代服务四大类专业,按照整合、拓宽、开发、组建四种措施实施专业结构的调整与优化,增强我院主动适应地方经济社会发展的能力,形成优势突出、特色鲜明、布局合理的专业结构体系。
1.整合相关专业,有所为有所不为。为优化教学资源配置,我院从2009年开始,依据市场需要,规划将主干课程相似、就业方向基本一致的专业进行了调整与合并,构建符合宽口径专业培养目标和培养规格的课程体系,使专业设置更加科学合理。
参考我院各专业一次就业率及第一志愿录取率三年平均值,涉及14个专业为本次两个阶段整合专业对象,占专业总数的50%。第一阶段2009~2010年完成8个专业整合,将供用电技术整合到电气化铁道技术专业,将电子工艺与管理应用、法律事务两专业分别整合到应用电子技术及文秘专业,将计算机辅助设计与制造整合到模具设计与制造专业。第二阶段规划将装备制造、电子信息、现代服务类的6个专业进行归类再整合,实现专业群的聚集效应。在专业整合过程中,被整合专业的教学资源转入相应专业,既有利于优势专业的建设,也有利于将专业结构调整与系、院的长远发展结合起来。相关专业的整合使教学团队与实训基地共享,既符合广州市区域经济发展趋势,也有利于教学单位集中力量做好特色专业。
2.拓宽相关专业方向,面向区域经济。坚持少专业多方向,即对现有专业已达到相当规模,但尚有较大市场前景和生命力,在相当时期内仍适合广东经济发展需要的专业,采取加大专业改造的力度,拓展专业方向,拓宽专业面,使其向宽口径的专业办学模式发展,以增强适应性,提高人才培养质量。
我院现有文秘专业主要是培养涉外文秘,毕业生只能从事国家事业机关、国有企业、独资、合资企业等公关、文秘工作。为了突出该专业的特色、我院主动适应区域经济和企业、行业发展的需要,及时跟进市场、企业对文秘专业的新要求和文秘专业的发展趋势,在本专业原有的培养方向上再增加法律文秘、会展文秘两个方向,以增强该专业在招生和就业方面的竞争力。
为适应目前旅游业发展的需求,我院2009年适时调整优化现有专业,增强为行业服务的优势,拓展涉外旅游专业培养的方向,在涉外旅游专业下增设旅行社经营管理、酒店管理、旅游乘务方向。
针对珠三角地区现代服务业发达、进出口贸易频繁、外向型和开放型经济等特点,根据对市场、企业和兄弟院校的调研,我们发现商务英语人才需求主要集中在两大就业岗位群,即涉外文员和外贸从业人员,因此我院在商务英语专业下增设了商务英语国际贸易方向。本次拓宽8个专业,拓展方向19个。
3.开发工业交通类新专业,突出特色。我院根据自身条件和专业结构的现状,立足于现有专业的办学优势,从优势专业出发,集中人力、物力和其他办学资源,进一步突出我院专业优势,结合我院“十一五”发展规划,同时根据各大城市迅猛发展轨道交通的机遇,大力开发轨道交通类新专业,计划新增市场需求旺盛或潜力巨大,技术培养难度较高,对支持和带动产业结构升级具有重要作用的为社会急需、具有竞争优势、能适应本地区经济社会发展需要的轨道交通运输管理与服务类专业,满足轨道交通运营企业和工程施工企业的用人需求。
依据市场对高素质技能型人才的需要,经过充分调研论证,重点鼓励发展城市轨道交通控制、铁道工程技术、高速动车组驾驶与维修、模具设计与制造等10个带动能力强、服务轨道交通建设的新专业。
4.组建“4+4”特色专业群,对接产业链。为加强专业建设的集约性,增强各专业间的相互支撑,根据我院的办学特色与专业建设定位,以城市轨道交通车辆、电气化铁道技术、城市轨道交通运营管理、数控技术4个重点专业为龙头,其他专业为支撑,按照专业群链接产业群思路优先建成4个特色专业群。
经过不断探索,4个特色专业群在人才培养标准引入国际国内轨道交通职业资格标准,形成“产教一体、寓学于工”的人才培养模式,带动群内13个专业人才培养模式、课程体系与教学内容、校内外实训基地、“双师”结构教学团队、社会培训服务能力建设,形成4类各具特色的人才培养模式。同时,我院从自身实际和轨道交通产业链出发,不断调整服务方向,增加社会急需的新专业,改造老专业,使新旧专业相辅相成、合理搭配,到“十二五”末,再建轨道工程、电子信息、汽车维护及财经服务4个专业群,形成“4+4”专业群统领、带动我院各专业整体发展,全面提升我院专业建设的水平,从根本上增强我院的核心竞争力。
四、专业结构调整的长效机制
1.成立专业结构调整工作小组。我院为进一步贯彻落实《纲要》,深入推进专业结构和人才培养方案的调整优化工作,成立了由院长任组长,教学副院长任副组长,教务处、人事处、高职研究所以及各系部主要负责人参加的工作小组。
2.制定工作规划。专业调整优化工作分三个步骤完成,第一,各系部组织分专业开展广泛的调研工作;第二,我院分专业类别组织专业带头人、专业指导委员会、毕业生代表、用人单位代表、系部负责人等五类专题研讨会;第三,落实专业调整方案研讨会,确定专业群规划及相关保障制度。
3.开展专业结构调整调研。为掌握珠三角产业结构优化升级和企业需求的第一手资料,我院领导带队、各有关部门负责人和相关专业人员参加,深入珠江三角洲地区,与合作企业共同就专业结构调整问题进行研讨,广泛征求相关企业与历届毕业生的意见和建议。按照对接现代产业体系和综合交通体系的要求,将调研任务分解为多个子项目,制定了工作方案,并安排了专项调研经费以保证调研工作顺利开展。
随着我国基本建设规模的扩大,隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著,隧道工程的数量和长度明显增加,规模不断扩大。因此隧道工程的安全施工和贯通,是不可回避重要任务和技术难题。危及隧道工程施工的地质病害大致分为三类:1不良工程地质条件,诸如岩体的裂隙发育密集带、构造破碎带、岩溶发育带、以及人工采矿造成的不良地质条件和高地应力造成的危害等;2不良水文地质条件,诸如岩溶水、构造和裂隙水等;3不良环境条件,诸如有毒有害气体和强放射性的环境。对于以上地质问题,在隧道工程的勘察设计阶段,已经投入大量的地质勘察工作,但是由于地质、地形条件的复杂性和相应勘察技术的现状水平,以及时间、经费等条件的限制,勘察阶段的地质资料一般难于达到施工阶段的精度要求。国内外因地质条件不明造成隧道施工事故的教训是不少的,例如:日本越新干线中山隧道涌水淹没事件;前苏联贝加尔—阿穆尔干线上某隧道的突水事件;我国成昆线、大秦线、衡广复线建设中,因地质问题的停工时间约占到1/3;以及不久前发生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人员伤亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此强调加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。
我国隧道地震波超前预报技术的研究起始于上个世纪的90年代,铁道部第一勘测设计院物探队提出“负视速度方法”。铁道部第一勘测设计院是较早研究隧道地震超前预报的单位。他们在1992年7月,利用地震反射波方法对云台山隧道进行隧道超前预报,预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。从上个世纪90年代初开始,我国物探技术人员一直没有停止对隧道地震超前预报技术的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波进行反演的“负视速度法”,这种方法利用来自掌子面前方的纵波、横波、转换波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所产生的负视速度同相轴来反演反射界面的空间位置与产状。北方交通大学的陈立成等人(1994)从全波震相分析理论和技术的角度研究隧道前方界面多波层析成像问题,进行隧道超前预报。他们的研究成果在颉河隧道、老爷岭隧道地质预报中应用,取得预期的效果。该方法的工作原理是以地震反射波方法为基础。工作中他们根据娴熟的地震反射波技术进行数据采集和数据解释,当时没有开发出针对隧道地震预报的处理系统,同时受当时条件所限制,该项技术未能得到进一步深入研究和发展。
1995年左右铁道部下属单位引进瑞士“TSP202”隧道地震波超前预报的仪器,当时曾组织系统内有关地质和物探专家在隧道工点进行了试验,未见明显的效果,认为其技术与“负视速度方法”基本一致,对其处理解释系统争议较大、认识褒贬不一,试验工作无果而终,该设备技术的消化工作也就搁置了。时隔7年后,隧道安全施工要求进行地质预报,该仪器设备由铁路系统的工程局又开始第二次引进,并直接用于隧道施工的预报工作。可以说由于第一次引进消化工作不深入,造成第二次引进后出现:应用工作中的盲目性和简单化,以及其他一些不正常现象。在宜万铁路隧道施工中不断出现的问题,使人们开始反思,不少论文也提出了存在的问题,铁道部也下发文件要求科学地进行超前预报。可以说短短几年的应用实践,人们仍然在探索着地质预报技术的进步。
隧道地震波超前预报属于物探技术,但比地面的地震波物探技术复杂,我国的地质物探工作者一直没有放松该技术的研究工作。北京市水电物探研究所研究地震波勘察检测技术已经有近20年的历史,并且是多道瞬态面波勘察技术的发明单位,生产的SWS型工程勘察与工程检测仪器系统,已经为400多家勘察设计、高等院所广泛应用,并且出口日本等国家。2003年该所投入人力物力研究隧道地震波预报技术,研究TGP12型隧道地质超前预报仪器,以及孔中高灵敏度三分量检波设备,方便的孔中耦合技术,和Windows编程的数据处理软件系统。在经过大量的预报实践验证后,于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士组织的国内著名隧道专家的评审鉴定。该仪器系统推向市场不到2年的时间,已经有近20台套投入到隧道超前地质预报工作中应用,反馈信息普遍受到用户的好评。
铁道部工程设计鉴定中心赵勇主编的《高速铁路隧道》一书,提出隧道地质超前预报的方法有以下部分组成:①地质分析、②超前平行导坑预报法、③超前水平钻孔法、④物理探测法。并阐述物理探测法与地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法相结合,解决不同地质灾害的应用原则。书中介绍了国产TGP隧道地震波预报系统,声波反射方法,地质雷达方法,红外探水方法等。
本文就隧道地震波预报技术中的若干关键问题,并结合应用中的实际问题阐述如下,目的在于引起同行们讨论,促进地震波预报技术理论水平的提高,促进采集数据质量的提高,促进资料的解释推断工作向合理化方向发展。
一、隧道地震波方法的预报原理
隧道地震预报工作利用地震反射波原理,在隧道内以排列方式激发的地震波,向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面会产生反射波。声阻抗是介质传播弹性波的速度与介质密度的函数,介质的声阻抗数值为速度与密度的乘积。因此地层中的岩性变化界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等界面会产生地震反射波,这种反射波被布置在隧道内的检波器接收,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理,实现地质预报的目的。
由此可以看出,隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面,经过人工分析实现间接推断地质病害的方法。
图(2)不同夹角构造界面的地震波路径与反射波记录形态
图(1)示意与隧道斜交的构造面,其地震波传播的路径图,构造面上的地震波反射点在白色园内。图(2)示意不同夹角构造面的地震波路径与反射波记录形态,与隧道夹角不同的构造面其反射点位置不同,地震波传播路径偏离隧道轴线也不同。构造面与隧道正交时地震波传播路径与隧道轴线平行,右图为与隧道正交构造面产生的地震反射波记录,根据反射波同相轴计算得到界面与检波点之间岩体的地震波速度,该速度代表隧道围岩的性质。由非正交条件下地震反射波记录获得的速度为地震波传播路径岩体的“视速度”,“视速度”值的大小不仅与路径上岩体的性质有关,而且与界面和隧道的夹角有关。应用地震波预报构造面位置的计算是利用地震波在炮孔段的传播速度,各构造面之间岩体的速度是综合界面反射获得的“估算速度”,不是隧道围岩的真速度,应用中结合反射点偏离隧道轴线距离的远近和岩体的各项异性分布综合考虑使用。
图(2)是理想模式的三份量地震波时距曲线形态。实际工作中采集的地震波是错综复杂的,理想模式的地震波是不常存在的,记录上普遍存在有来自三维空间中多个方向的反射波,和各种形式的干扰波,这是应用技术中首先考虑的问题。
针对隧道地震波传播的复杂性,TGP地震预报系统不仅利用地震反射波走时关系,同时采集空间地震波三分量记录,进行地震波的极化分析与计算,该技术的突破有利于地质构造面产状、规模和地质体性质的预报。
二、TGP隧道地质超前预报系统
隧道地震波预报的早期研究,是由研究和利用地震波在时间空间域中的运动学特征开始的,工作中认识到仅仅利用地震波运动学和动力学特征是不够的。隧道工程的地震波在全三维环境条件下传播,这种条件比地面上的平面半无限空间条件复杂得多,而且隧道内地震波的接收与激发测线与探测目的是近于垂直或者大角度相交的条件,因此影响在地质构造面上获得大长度大面积的地震波信息量。针对这种状况,预报工作仅仅利用单一模态的地震波难以胜任。因此,TGP系统强化采集地震波的多波列信息,综合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系统的功能得到明显的增强。
TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。图(3)是TGP隧道地质超前预报系统的主机。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。
工程应用中,TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息,说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求,预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能,利用逐次递进的位置相关分析,和源生成果对比等处理功能,有利于去伪存真和排除异常,提高预报成果的质量。该系统2005年8月通过由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组评审鉴定。专家们一致认为“TGP12仪器与相关的处理系统,性能稳定可靠,采集的波形完整,信噪比高,与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平,可替代进口产品。”具体评审意见如下:
1、TGP12是集信号放大,模数转换,数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备;优于利用微机装配式结构的仪器,TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。
2、TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度,指向性强和较宽的频带响应等特点,因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合,方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输,价格昂贵,一次性使用,费事费工费财。
3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式,即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断,信号线同时开路触发仪器采集,仪器采集无延时差,保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案,由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致,因此会造成仪器采集的走时误差,这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用,更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上,以岩体波速4500m/s~5500m/s为例计算,每一毫秒误差会造成2~3m的预报距离误差,一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒,因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度,和利用存在误差的时间计算距离,两次误差的乘积造成的误差不容忽视。
4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处,并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点,以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,对地震波信号的处理过程,直观、方便,具有友好的人机操作界面。
(2)对P波、SH波、和SV波的分离完善合理,这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。
(3)处理软件具有相关部分互相检查的功能,例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置,程序会转到该位置界面的反射波组位置,通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量,确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真,由此及彼,由表及里,深化认识,使预报结论科学可靠。
(4)TGPWIN处理中有自动处理方式,也有手动处理方式,有深入分析异常可靠程度的追踪功能,这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用,又适应物探专业人员分析地震波传播特性,对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。
5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块,就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能,例如:对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测,检查隧道围岩中隐蔽的病害(岩溶)。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报,因而它是一机多能的设备。
TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内,用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持,以及仪器维修等方面的方便性。
三、工程应用实例
宜万铁路凉风亚隧道的岩性为灰岩,TGP12型仪器与进口TSP203仪器进行了同点试验,预报成果如下,见图(4)、图(5)。
由以上成果图可以看出:在DK53+322—DK53+346;DK53+370—DK53+380;DK53+390—DK53+420三处存在构造异常,其中DK53+322—DK53+346、DK53+370—DK53+380两处的Vsh波比Vp波反射幅度大,推断以上两处构造带存在有充水或岩溶发育的可能性、。此结论经过日后的隧道开挖证明完全正确。在隧道施工的《变更设计建议书》中结论:“在隧道左壁的DK53+322段发现岩溶,溶蚀带宽度为2.5米,溶蚀带穿过隧道拱顶至右壁的DK53+340米段,并向边墙外延伸,雨后DK53+322处溶洞有较大水量流出,DK53+339处溶洞有少量渗水。该段围岩较破碎,节理发育,受溶洞影响,拱顶岩层出现楔体破坏、掉块”。
TGP12型隧道地质预报系统在云南水富高速公路冷水溪隧道,宜万铁路王家岭隧道、凉风垭隧道,青岛海滨高速仰口隧道,重庆地区数条公路隧道,以及武广客运专线大瑶山隧道等工程使用,获得满意的预报效果。
1、隧道地震波超前预报的概念解释
隧道地震波超前预报技术翻译成英语是“TunnelSeismicPrediction”,简称“TSP”。在我国《客运专线铁路隧道施工技术指南》的第5.0.8条使用了“TSP”缩写词。一般规程中使用缩写英语字母表示某种技术是正常的事情,但是在隧道地质超前预报工作中却出现被歪曲利用的现象,把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”。这种现象对隧道超前预报技术的应用,造成了不良的影响。在有的地方和部门的隧道施工招标和设备招标工作文件中也存在把“TSP技术”歪曲解释成“TSP***仪器”的现象,这是对隧道地震波预报技术缺乏科学认识。
因此,正确认识:“TSP技术”即隧道地震波超前预报技术,有益于正确执行我国的现行隧道规程规范和法规,有益于隧道工程的招投标工作,有益于隧道地震波预报技术的进步,有益于诚实诚信的预报技术服务。
2、隧道地震波预报中的接收与激发问题
在隧道地震预报工作中,有的采用把接收与激置在隧道的洞壁上,这种做法不妥当。众所周知,洞壁的表面波传播较强,对地震反射波会形成不容忽视的干扰。同时钻爆施工影响洞壁岩体松动,局部超欠挖使得洞壁岩体不平整和完整性差,接收检波器和激发点受局部岩体影响大,地震波的传播和衰减比较复杂,严重影响地震波记录的一致性,大大降低有效波的信噪比。因此不宜采取在洞壁激发与接收的做法。
有关
在洞壁激发和接收中面波的干扰问题,原清华大学声学教研室的沈建国教授曾经作过物理模型试验,见图(6)。模型设计在隧道前方有一个溶洞,洞径与隧道断面相当,分别在洞壁的4个深度布置接收排列。
图(7)是洞壁采集的地震波记录,图(8)是在洞壁一定深度内采集的地震波记录。图中:蓝色直线Vp表示直达纵波;蓝色曲线Vp1表示溶洞的反射纵波;红色直线Vr的后面表示面波。由图(7)与图(8)对照可以看到:图(7)面波Vr幅度强,溶洞的反射波无法分辨;图(8)的面波Vr幅度大大减弱,溶洞的反射波较清晰的表现出来。这个模型试验的结果明确说明面波的干扰在钻孔一定深度呈现减弱的趋势。因此,在隧道地震波超前预报检测工作中,采取孔中激发和接收技术措施压制面波非常必要,是提高反射回波记录信噪比质量的重要环节。
TGP隧道地震波预报系统的接收和激发,结合现场施工的方便性,要求钻孔的深度为2.0米。钻孔中采用炸药爆炸产生震源,控制使用小药量炸药,在有条件的地方尽量使用高爆速炸药,同时在孔中充水的条件下爆炸。在充水的条件下爆炸有以下好处:易于产生高频地震波,提高分辨率;同时爆炸泄放到隧道内的爆炸声音小,减弱隧道管波的干扰能量;爆炸时水由孔中喷出的过程有益于产生水平偏振,加强横波的能量,有利于地震预报工作中实现采集高质量的多波信息,实现多波多参数的预报目的。钻孔中接收,采用具有高指向性和高灵敏度的三分量接收探头安置在钻孔的底部,通过耦合剂实现与钻孔壁的直接接触,检波器信号输出采用软电缆,和采用吸声软材料封堵钻孔口等措施,对于高保真地接收地震有效波信号,减少产生干扰波环节等方面很有益处。
3、隧道地震波预报中的干扰波
在隧道地震波采集过程中,存在着多种干扰波,对此必须有明确地认识。例如:对头隧道施工和邻洞施工的干扰波;地表地形和来自其他方向的反射波干扰;洞内电磁波干扰;以及接收装置设计不当产生的干扰波等等。正确认识干扰波和产生的原因,才会采取正确的措施获得高质量的现场地震波记录。下面重点讨论隧道管波的干扰问题。
隧道管波由激发孔爆炸时声波泄放到隧道中产生,被接收传感器接收造成对记录的干扰,见图9。
图中地震记录50毫秒以下出现的呈斜线“黑点”,在右图中斜线用“紫线”表示,由记录上的时距线计算“紫线”表示的速度为340m/s,该线以下的波(左半图中黑色部分)为空气中传播的声波,我定义这种波为“隧道管波”,“隧道管波”出现后覆盖其后出现的地震反射波。“隧道管波”幅度的大小与激发和接收条件有关,“隧道管波”在地震记录上出现的位置与采集偏移距离有关。该紫色线位置为偏移距离为20m的“隧道管波”出现位置。图中蓝色线表示速度为4500m/s的前行纵波和反射纵波,红色线表示速度为2500m/s的前行横波和反射横波。上部的蓝色线Vp和红色线Vs分别表示由震源向前传播的直达纵波与横波。下部的多条蓝色线Vp100、Vp150、Vp200分别表示掌子面前方100米、150米、200米距离处构造面的反射纵波,多条红色线Vs100、Vs150分别表示掌子面前方100米、150米距离处构造面的反射横波。由图看出有30%地震道的反射纵波和50%以上地震道的反射横波淹没在“隧道管波”的干扰中。如果隧道围岩的纵波速度低于4500米/秒、横波速度低于2500米/秒,将会有更多的地震道淹没在“隧道管波”的干扰中,其中影响横波的程度更为严重,这种现象严重影响纵、横波双参数预报。
我提出隧道管波的严重干扰问题,希望引起足够的重视,加强地震波检测理论的学习,克服对有效波和干扰波不加区分,盲目按照流程进行处理的做法,才可以纠正成果中以夹杂干扰波假象进行预报的局面。
在京西梨园岭隧道TGP206与TSP200在同一次预报中进行试验对比,发现TSP200仪器采集的记录中有严重的隧道管波,TGP206仪器采集的记录中无隧道管波。两台仪器工作中使用同一批24炮震源和在同一位置接收,采集的地震波记录出现如此之大的区别,关键在TSP200仪器的接收装置设计不合理。我分析过近百个TSP203与TSP200仪器采集的记录文件,记录上普遍存在着“隧道管波”,检查数据处理的过程中也未见对干扰波进行处理,而是作为地震反射波数据参与了处理,隧道管波干扰的假象混杂在预报成果图中。近几年,我看到的使用TSP203和TSP200资料发表的预报文章中,其现场采集的偏移距离(接收到最近激发炮之间的距离)普遍使用15米或者20米,炮孔之间的距离为1.5米至2米左右。在隧道管波干扰的情况下,这种布置采集的记录见图(9),记录上的隧道管波是构成对有效波预报的严重干扰。我们对以如上参数采集的记录作个初步的分析,假设岩体条件为完整的微风化硬岩,以岩体的纵波速度为4500米/秒,横波速度为2500米/秒计算,未受隧道管波干扰的距离:纵波成果为120米左右,横波成果为60米左右。以现行TSP200或者TSP203双参数预报的做法评论,其未受隧道管波干扰的预报距离为60米左右。如果岩体条件降低,双参数预报的距离还要大打折扣。如果按预报150米距离分析,其中有90米左右的距离中包含有隧道管波的假象资料。请有关使用者自己检查已经处理过的文件,分析我的结论是否有道理。也不妨召开一个有代表性,而且能够深度研究隧道地震波预报技术的会议,研讨是否存在隧道管波干扰的问题和改进措施。
我提出一个不得已而为之的方法,供大家思考。根据各种波传播路径和速度差异的原理,即隧道管波在隧道内的空气中传播,其速度低,地震波在岩体中传播其速度高,现场采用加大偏移距离进行预报数据的采集方法,利用岩体的地震波速度明显高于空气中声波速度的条件,使隧道管波下移,延迟隧道管波在地震波记录出现的时间,加大反射波接收的时间窗口,可以起到加大预报距离的目的。图(10)下部标注有20、30、40的三条紫色线分别表示:偏移距离为20米、30米、40米情况下的隧道管波的出现位置。由图可见,如果采用40米的偏移距离,隧道管波下移,反射波的时间窗口加大,在岩体为完整微风化硬岩的条件下,纵波反射基本上不受干预,横波反射受影响的地震道约为30%。这种方法的不利点是偏移距离加大会影响到地震波频率的降低和能量的衰减,但是权衡利弊,实现“隧道管波”下移的方法,避开隧道管波的干扰,无疑是一个不坏的办法。
隧道管波在记录上的幅度与激发泄放到隧道中的能量,以及接收装置系统对隧道管波的压制能力有关。“隧道管波”产生的源头在激发,在激发孔没有注满水、或激发孔太浅的条件下,激发能量会大量泄放到隧道内。因此,注意改善激发条件有利于减弱隧道管波的干扰。
有关是否可以采取滤波方式处理“隧道管波”的问题。“隧道管波”的频率与激发条件、接收装置条件、以及隧道围岩的性质等有关系,也存在接收装置系统在受震条件下产生次生震荡波,综合起来的干扰波比较复杂。通过滤波方式处理不宜实现滤除目的,如果采用的滤波参数不合理,还会产生改变地震波信息造成其它成果假象的可能性。
4、隧道埋深与预报距离
有一位从事海底隧道地震波超前预报的工程师向我询问有关预报距离的问题,海底隧道在基岩和海底的沉积地层中穿过,如果基岩面的起伏较大,这一类情况与地面上的浅埋隧道一样。在隧道地震超前预报中,海底地形界面和起伏的基岩面同样是地震波的反射面,因此,地形界面和土石界面产生的反射波,与地质构造面产生的反射波均会被仪器接收并叠加在一起,造成地震波记录复杂化。所以,在海底隧道或者浅埋隧道进行超前预报时,要综合考虑上述影响,合理确定预报的距离。一般在无法剔除地形等界面反射波影响的条件下,控制预报距离小于隧道埋藏深度为宜,对于大于埋深的距离预报要慎重。
5、关于围岩参数的预报问题
关于隧道围岩参数的预报问题,应该明确两个问题:一是地震波预报方法获得围岩参数的原理和作用;二是利用围岩参数变更隧道围岩级别的合理性。
地震波预报方法获得的基本参数是纵波速度和横波速度,其他参数均是由此计算得到的二级参数。利用地震波方法求取速度参数计算的过程中,速度数值与介质本身和反射界面的角度两个变量有关系。在地震波预报求取速度的过程中,以测量段(炮孔段)岩体速度为基本参考值,计算中同时考虑岩体反射界面的反射幅度强弱作为计算因素,带有相关比较的性质,因此得到的速度数值称为估算速度,利用估算速度曲线的分布作为分析相邻岩体的定性比较具有一定的合理性。但是,它既不是常规地震波勘探中的均方根速度,也不是岩体的真速度。
地质界面与隧道的关系,地质界面正交隧道轴线的情况应该说是个别的,普遍存在的应该是与隧道存在夹角的情况,因此普遍存在的是地震反射波路径与隧道轴线不重合,地质界面与隧道的夹角越小(以正交为90度),地震波路径与隧道轴线的夹角越大,即地震波路径偏离隧道越远。因此,利用地震反射波路径方向上的速度代表隧道围岩,存在不合理性,因为地质岩体具有的非均质、非连续和各向异性是不容忽视的。
在明确地震波预报获取的速度含义以后,我们来分析利用该速度进行“隧道围岩弹性波分级法”和变更隧道围岩级别的问题。“隧道围岩弹性波分级法”顾名思义,是隧道围岩弹性波的一个分级方法,而不是隧道围岩地质分级的全部。勘察设计报告中围岩级别的结论是综合考虑:隧道通过地带岩体的工程地质、水文地质、隧道埋深与地应力,以及隧道围岩弹性波参数等多方面的资料做出的,仅仅利用预报获得的岩体参数变更围岩的级别存在着片面性。
举例说明如下:图(11)是TSP203仪器预报成果图中的一部分,图中上半部分三项参数的直方图,由上而下为岩体分段的纵、横波速度参数值;岩体的密度值;和岩体的弹性模量值。图的下半部分为反射界面的分布图。以图中的反射界面线与隧道里程线的交点为序,统计反射界面与隧道轴线的夹角,汇总成表1。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
里程
2084
2092
2104
2108
2109
2116
2136
2152
2164
2184
2188
夹角
45°
75°
70°
65°
75°
80°
80°
70°
90°
70°
80°
以表1中最后两个界面的里程和夹角,根据隧道地震反射波传播理论,采用作图方法,绘制的地震反射波的射线路经,分别见图(12)。
上图的预报距离为100米:图中序号11的界面在2188里程,构造面与隧道夹角80°,其地震射线与隧道夹角10°~15°,反射段偏离隧道距离32~37米;图中序号10界面在2184里程,构造面与隧道夹角70°,其地震射线与隧道夹角20°~30°,反射段偏离隧道距离49~59米。如果以正常预报距离150米计算,反射段偏离隧道的距离达到70~80米。地震波射线与隧道轴线方向不同,射线路经与隧道轴线也不具备重合条件,而且偏离隧道50至80米多米以外,这样的速度资料作为隧道掌子面前方围岩的速度不具备代表性,以此变更隧道围岩的分级则更无道理。至于图中提供的其他岩体动参数,例如:动弹性模量、动剪切模量、动泊松比和岩体密度值等参数,皆由岩体纵波和横波速度计算而来,摆在报告中也就是一堆动参数。况且在没有具体岩体动静参数对比资料的基础上,如何使用也存在问题。
伴随着改革开放的逐步深入,中国建筑及其相关产业也发生了巨大的变化。以高速公路和铁路为代表的基础设施建设蓬勃兴起,城镇化的速度不断加速,民营建筑企业及其相关产业迅速崛起,人们对生活和居住环境的要求不断提升,这一切都对建筑类工程教育提出了新的更高的要求。在中国经济发展进入一个新起点的历史时刻,针对国情中国选择了创新型国家的发展模式,中国正面临着经济增长方式从生产要素趋动型向自主创新驱动型的根本转变。创新型国家与和谐社会的建设需要高素质的建筑人才、高水平原创性的科技成果和高质量的社会服务。这一切都需要中国建筑类工程教育在向先进国家学习的同时,结合国内经济发展的实际,加速提升和改造。
一、树立人文素质教育与工程教育并重的育人理念
作为一所以土木建筑及其相关学科为特色的西安建筑科技大学,我们强调工程教育和人文素质教育并重,不断加强了本科大学生的人文素质教育并启动了学校“文化建设工程”,具体做法是:
(1)在学校内增设人文类、艺术类、法学类、理学类专业和系科,将学校由原来以工科为主的大学改造成为了以工程学科为主体,兼有文、理、艺、法、经等学科的多科性大学。强调理科对工科的支撑,突出文、理、工、管、艺等学科的有机融合。
(2)每年举办200多场由文化名人、社会名流和知名企业家主讲的人文讲座,聘请大批知名作家和评论家到校任教,提高教师的文化层次和素养,强化人文素质教育。
(3)在学校创办“校史馆”、“贾平凹文学艺术馆”、“建筑馆”、“自然科学展示馆”、“材料与矿物标本陈列馆”,举办各种文化艺术展览和多种文学刊物,营造浓郁的人文氛围,使大学生们“不养而成”。
(4)以大学生为主体,开展丰富的文化艺术活动。创建了大学生文学社、读书会、大成讲坛、国旗队、管弦乐团、合唱团、舞蹈团、社会实践小分队等群众性社团,使工科大学生在各种文化艺术活动中,增强大学生们在教学过程中的主体意识,实现自我教育、自我提高、自我养成。
几年的文化素质教育取得了令人满意的效果。大学生的诚信程度不断提高,出现了一批无人监考班集体。学生们的社会责任心大大提高,“爱心家教”组织受到国家的表彰、“大学生支农团”在推进社会主义新农村建设的实践活动中被国家树立为学习的榜样。
二、制定厚基础、宽口径的专业培养体系
在高度计划经济年代里,中国的工程教育主要由各工业部委举办。各工业部委主要基于对物的制造来培养人,工程教育的出发点和归宿不是以人为本,而是以物的品种和制造工序为本。于是工业部委越化越小,工程教育的专业划分越来越细,专业数目越来越多。学习苏联前的1952年,我国高等学校的专业数为215个,其中工程学科的专业数为15个。学习苏联后的1963年,经国务院批准的专业设置数为510个,其中工科类专业剧增到164个。1982年,我国的本科专业增加到1443个,增加后的工科专业达到255个。工科类专业经历了由学科设置专业到行业设置专业到由产品(或工序)设置专业的巨大变化。
以我国“土木工程”专业为例,1952年前仅此一个专业。1953年后开始设有“工业和民用建筑”专业和“结构工程”专业,到20世纪80年代就增加到建筑工程、地下建筑、道路工程、矿井建设、桥梁工程、铁道工程、水利工程等近10个专业。再如建筑材料类专业,1956年仅设有“混凝土及建筑制品专业”,到1982年就演变为水泥、混凝土、玻璃、陶瓷、耐火材料、砖瓦、非金属矿产等8个专业。
缺乏人文教育的窄口径专才教育,使得学生视野狭小、心理封闭,很难获得奇想和创新的灵感,即使有一点思想的火花,也不会有实施的胆略和气魄。所培养的学生匠气十足,习惯于复制或重复性操作,不敢超越前人或越雷池半步,更有甚者性格怪僻,不能与人很好地协作共事。
而在现代市场经济的条件下,科学和技术呈指数形式增长,产品的生命周期越来越短,即使是一些传统的产品或产业,其品种和工艺在高新技术的支撑下,也不断经历着革命性的变化。随着科学技术的日新月异,企业之间的竞争愈加激烈,人们职业的变动性越来越大。因而窄口径的工程教育与现代工业在高度分化基础上的全面综合化的大趋势相违背,难以应对产品替代、企业破产等引起的工程技术人员的工作性质的转移,更满足不了创新型国家建设的需要。
高度发达的市场经济对工程教育提出了更高的要求,一方面需要加强学生的基础理论、基本知识和基本技能的培养;另一方面需要创新精神和实践能力的培。这就需要我们工程教育在拓宽专业面的同时,加强基础理论和基本素养的教育。
我国大学本科专业已经从1982年的1343个缩减到1997年的249个。我校的工业与民用建筑专业拓展为土木工程专业后,涵盖了原建筑工程、道桥工程和岩土工程。原水泥、耐火材料、混凝土等专业合并后成立了新的材料科学与工程专业,其专业面涵盖原无机、金属等类材料的十多个专业。
专业口径的变化,自然引起了教学内容和课程体系的巨大变革。构建适应科学技术和社会快速发展需要的、适应社会主义市场经济发展的教学内容、课程体系和培养模式就显得十分迫切了。
三、构建“阶段、平台加模块”的工程人才培养过程体系
专业知识和技能的学习和训练是一个颇为复杂的循序渐进得系统工程。根据高素质、厚基础、强能力的培养目标要求,科学合理地设计系统、不断建设和完善系统、认真科学地实施该培养过程、适时检测过程运行状态并及时进行状态参数的调整,同时及时地发现一些拔尖人才,根据他们的具体情况因材施教,将构成工程人才培养的主线。这里面难点和重点是培养过程的设计、教学内容和课程体系的建设。
我校的做法是将整个工程人才培养过程分解为三个阶段、六个平台和若干个模块。三个阶段为大学本科的“基础教育阶段”、“学科基础教育阶段”和“专业教育阶段”。六个平台指依知识传授和工程人才培养的规律,按照“公共基础教育平台一专业启蒙教育平台一基础理论平台一技术基础理论平台一专业教育平台一专业知识拓展平台”一步步地推进。
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
关键词:顶管技术;市政工程;应用;施工工序
Key words: pipe technology;municipal engineering;application;construction process
0 引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分,日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内,要对上述市政设施进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大,使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜,同时给市民工作、生活带来许多不便,特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段,这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小,如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。
非开挖技术将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。
1 顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。
2 顶管技术施工应用分析
2.1 顶进管的选择 顶进管一般选用钢筋砼管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程。①顶进管直径的选择:顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm;②顶进管长度的选择:顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加。
一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管;当L/D外=1.15时,为标准管;当IJD外≥2.10时为长管。
2.2 顶管施工的前期准备 ①现场平面布置:平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下;②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固:为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装止水装置。
2.3 顶管施工的工艺:顶管施 叉称为顶进法施工,是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入路基,以构成立体交义通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井,然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体,由机头导向,将预制的钢筋混凝土管向前顶进,前端土体通过工作井运出,最后完成管道铺设。
2.3.1 顶管井的设计:顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多种类,一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形。
2.3.2 顶管施工工序 ①穿墙:打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工措施1)穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到临时性阻水挡土作用;2)为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施;3)穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施;4)闷板开启后迅速推进工具管,同时做好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变。②顶管出洞:顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中。开始正常顶管前的过程,是顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序。为防止管线出现偏斜,应采取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。③注浆减阻:在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用。在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中。④顶管纠偏:纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶迸。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然。
3 膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂砾土中,若不采取其它辅助措施,土层由于本身极不稳定,以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上。所以对这类土壤来说,膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义。为了起到这种支承作用,先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗人土层的孔隙内,充满孔隙,并继续在其中流动。流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性,同时也取决于压浆压力。因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度,在孔隙横断面很小的细粒土层中便需要低流限的悬浮液,面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程中,压浆压力随着渗入深度的增加而成比例地衰减,所以相应每一种压浆压力,都有一个完全确定的渗入深度。
尽管就某种场合来说,随着管子的推进同时在管子整个圆周上和管路全部长度上均匀地压浆证明是相宜的,而在另一些场合下,正确的方法则又可能是分段压浆。例如现已得知,在管子下半部,膨润土在顶进过程中比静止状态下更容易流出,而上半部的压浆则是在管路静止的情况下更容易进行。因此最好是将管子下半都的注浆孔和上半部的注浆孔分别组合起来。这种半侧压出韵原因在于,静止状态的管道以其全部很大的重量沉落于底部。这样便在管道的顶部形成了小空隙,或者至少是形成了一个压力较低的区域。因而在这种状态下,膨澜土在管顶处比在管底部更容易流出。反之,在顶压力和浮力同时作用下,管道有向上拱起的倾向。这时管道离地升起,于是管底下方便形成了一个低压区,致使膨润土更加容易渗入其中并均匀地散开。
4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力
只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围,浮力定律便对它有效,即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下,浮力均为管子自重的1.4倍。这样,只要通过正确地压人膨润土悬浮液,从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带,并保持悬浮液压力等于土压力,于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的,亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时,这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小,因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响
5 结语
顶管设计在市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下,相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进,城市要发展。市政设施配套完善,地下各种管道建设将会大量增加,顶管设计和施工也会增多。管径加大,长度加长,有直有曲,种类繁多,这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此,我们要重视这个良机,进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术,使之综合施工技术达到国际水平。
参考文献:
[1]廖霞柳.洛河电厂取水工程顶管施工质量控制分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2010,(01):13-14,17.
邓雅婷.地下建筑与工程专业揭密及院校介绍[J].高校招生,2002,(07) :58;学校学报,2010,(01):23-24,37.