發布時間:2024-01-17 14:47:46
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的土木鐵道工程樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
我國地隧專業介紹如下:
1、地隧就是地下工程與隧道工程,它是土木工程系的一個分支專業,就業前景較好,就業范圍主要面向大、中城市地下工程項目。
2、地隧專業主要是為城市地鐵培養工程技術人員。我國地隧專業技術人員主要在鐵道、隧道、地下管網、水利工程等領域從事現場施工、技術管理等工作。
3、地隧專業的目標是培養掌握地下工程與隧道工程的基本理論和知識,具備崗位職業能力,從事地下工程與隧道工程生產一線技術與管理工作的高等技術應用性專門人才。
(來源:文章屋網 )
[關鍵詞]:CDIO-CMM 土木工程 測量 實踐教學
1 前言
2.2 土木工程測量實踐教學能力培養與實踐創新模式
為了適應土木工程專業人才培養的要求,土木工程測量的實踐教學內容改革與實踐的目的是使學生具備基本實踐能力、綜合實踐能力和創新實踐能力三個層次的能力。為了實現該目的,開展了實踐教學內容和教學方法的改革、
教學內容改革分為三個層級開展。首先,進行新線初測、新線定測和施工控制測量等基本實踐教學內容的改革與實踐,使學生具備運用測量基本理論和知識完成測量任務的基本實踐能力。然后,進一步開展線路測量和施工控制測量等綜合型實踐教學內容的改革與實踐,及時更新測量在工程中應用的新思想、新概念、新發展,使學生具備廣闊的工程視野,具備結合工程實踐提出問題、解決問題的綜合實踐能力。最后,結合高鐵建設所帶來的新問題,開展自主選題、自主設計的創新型工程測量實踐教學內容的改革與實踐,發揮學生的創造性,喚醒學生自身的主體意識,使學生具備自主設計(Design)、自主評估(Assess)、自主總結(Summary)和自主調整(Adjust)的實踐創新能力。
教學方法改革的目的是培養學生的主體意識、實踐能力和創新能力。關鍵是改革傳統的以教師為主的布置任務、督導檢查、解決問題和綜合評定的實踐教學方法,實施以能力培養為目的,以學生為主體的自主設計(Design)、自主評估(Assess)、自主總結(Summary)和自主調整(Adjust)的綜合性、研究性實踐教學方法[2]。通過網絡技術手段、虛擬教學平臺進行實踐教學方法改革,促進教師在所有的實踐環節點上,通過確定實踐的對象、確定目標、選擇實踐方案等方法使學生充分發揮他們自身的潛力。
2.3 土木工程測量實踐教學綜合考核評價體系
3 結語
本文基于工程能力成熟度模型CDIO-CMM,探索了土木工程專業學生培養過程中測量實踐與測量理論相結合、知識學習與能力訓練相結合、競賽實訓與開拓創新相結合的測量實踐教學模式,進行基于能力成熟度等級的土木工程測量實踐層次體系設計,建立以實踐創新能力為核心的土木工程測量實踐教學綜合考核評價體系,對實現培養具備實踐創新能力的大學生的教育目的具有重要意義。
參考文獻:
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[2] 馬昆林,徐林榮,李軍.工程測量課程在非測繪專業中教學方法的改革與思考[J].科技創新導報,2011,21:186.
[3] 陳偉清.現代土木工程測量課程教學改革新思路[J].高等建筑教育,2003,12(2):55―58.
作者簡介:
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.
關鍵詞: 高職;鐵道工程技術;課程體系;職業能力
Key words: higher vocational college;railway engineering technology;curriculum;professional competence
中圖分類號:G718.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)30-0215-02
0 引言
高職課程體系建設既是專業內涵建設的切入點,也是內涵建設的落腳點,在高等職業教育教學改革中占有重要地位。為此,鐵道工程技術專業結合鐵路行業的發展變化及其對高端技能型人才需求,針對現場調研、畢業生訪談、企業專家研討等信息反饋基礎上,歷經多次校內外專家論證,按照“教學內容與工作任務相融合、課程標準與鐵路行業標準相融合、課程考核與技能鑒定相融合”的設計思路,構建了基于工作過程系統化的新課程體系,保障了該課程體系設計與開發的系統性、動態性、先進性和實用性。
1 基于工作過程導向的課程體系特征
職業教育課程的本質特征:學習的內容是工作、通過工作實現學習。鐵道工程技術專業是以工作過程分析為切入點,以培養鐵路施工與維護崗位核心能力為主線構建系統化課程體系。
1.1 開發主體多元化:開發主體由過去的院系專業帶頭人負責、專業教師參與轉變為由企業專家、學校骨干教師、課程專家組成的課程體系開發團隊,避免了課程構成與目標崗位的要求脫節,實現了課程體系設置與社會、企業要求相適應、相對接。
1.2 課程結構職業化:其一,課程開發以工作任務分析為基礎,課程結構、學習情境均來自典型工作任務的轉換;其二,課程內容以工作項目或任務為載體,為學生提供完整真實的學習體驗,實現以提高學生的職業能力為核心,并兼顧學生個性的發展。
1.3 課程內容綜合化:主要體現在理論知識與實踐知識的綜合,職業技能與職業態度、情感的綜合。即理論教學與實踐教學相互滲透,將專業知識、實踐技能、應用環境三者結合起來,并強調各環節間的相互聯系和銜接,突出課程內容的針對性和應用性。
1.4 課程實施一體化:主要體現在實施主體、教學過程、教學場所三方面的變化。就實施主體而言,融學校、企業為一體,融教師、工程師為一體;就場所而言,必須做到專業教室、實踐教學基地的結合;就教學過程而言,是教學過程與工作過程的結合、學習過程與學習成果相統一。
2 構建符合高職鐵路特色的專業課課程體系
2.1 課程結構 按照鐵道工程技術專業人才的知識、技能、素質要求,遵循知識和技能的內在聯系規律、學生的認知規律和職業成長規律,由易到難、由簡單到復雜地構建專業課程體系,培養學生的職業能力。
2.1.1 開設高等數學、應用文寫作、大學英語等公共學習領域課程,培養學生的基本文化素質,引導學生樹立正確的人生觀、價值觀,形成良好的道德素質和職業素質。
2.1.2 開設工程識圖與CAD、工程力學應用、測量技術與應用、土木工程材料試驗與檢測、工程地質鑒別與分析、混凝土(鋼)結構檢算等專業基礎學習領域課程,為學專業課提供必需、夠用的理論基礎。
2.1.3 開設地基基礎施工與試驗檢測、鐵路軌道施工與維護、鐵路隧道施工與維護、鐵路橋梁施工與維護、鐵路工程施工組織與預算等專業學習領域課程,培養學生從事鐵路施工及工務技術領域最典型工作的能力,包括設備的選擇和操作、工作方法的選擇和運用、勞動的組織和管理等,以強化學生核心崗位能力和專業技能。
2.1.4 開設鐵路線橋隧檢測、專業英語、以及施工與工務模塊等專業拓展領域課程,幫助學生了解相關專業領域,拓展專業口徑,為職業能力的遷移和可持續發展奠定基礎;開設專業選修學習領域課程,拓寬學生的專業視野,幫助學生了解和認知專業前沿技術及相關專業領域的技術發展狀況,為學生職業能力發展創造條件。
2.1.5 開設認識實習、生產實習、頂崗實習(畢業設計)、新技術新工藝講座等綜合實訓學習領域課程,強化培養學生的綜合運用基本技能解決具體問題的能力,以綜合技能實訓、標準化作業實訓、頂崗實習為主要形式,以突出職業標準化訓練為中心,重點強化培訓學生專業知識與職業技能的綜合運用能力,幫助學生形成崗位能力。
2.2 課程排序 按照專業知識的內在邏輯關系和學生的能力形成規律、職業成長規律以及崗位任務的難易程度,安排課程教學的先后順序,確保實現人才培養目標。(表1)
3 新課程體系運行效果
新課程體系通過3年的實踐運行表明,學生的職業能力、專業素養和綜合素質顯著提高:職業技能鑒定通過率達到100%,專業課程考核及格率為100%、優秀率接近48%,實踐教學成績普遍提高30%以上;1名同學獲國家獎學金、27名同學獲國家勵志獎學金;獲特等獎學金1人、一等獎學金26人、二等獎學金53人、三等獎學金103人,獲獎率達52%;被學院評為優秀學生干部34人、優秀團干13人、優秀團員26人、優秀學生53人、先進個人31人;有4名同學參加2012年全國大學生數學建模競賽、并榮獲專科組陜西省二等獎,有6名同學在全國鐵路職業院校鐵工類專業測量技能大賽榮獲特等獎,8名同學在全國職業院校技能大賽學生技能作品展榮獲三等獎。
實踐表明,基于工作過程系統化的課程體系激發了學生自主學習的積極性和創造性,使學生在工學交替的實踐中,職業能力得到良好鍛煉,縮短了畢業到工作崗位后的適應期,提高了就業競爭力。本專業畢業生就業率連續五年穩定在99%以上,2013年學生就業質量邁上新臺階:2013屆就業率為99.7%、2014屆簽約率為95.5%。
4 結語
高職鐵道工程技術專業的課程體系打破了傳統學科領域課程體系模式,只有以工作過程為主線、以職業生涯為目標、以鐵路行業標準為依據、以職業能力為基礎、以工作任務為引領構建課程結構和優化課程內容,高職課程體系改革才能卓有成效。
參考文獻:
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1.1課程結構按照鐵道工程技術專業人才的知識、技能、素質要求,遵循知識和技能的內在聯系規律、學生的認知規律和職業成長規律,由易到難、由簡單到復雜地構建專業課程體系,培養學生的職業能力。
1.1.1開設高等數學、應用文寫作、大學英語等公共學習領域課程,培養學生的基本文化素質,引導學生樹立正確的人生觀、價值觀,形成良好的道德素質和職業素質。
1.1.2開設工程識圖與CAD、工程力學應用、測量技術與應用、土木工程材料試驗與檢測、工程地質鑒別與分析、混凝土(鋼)結構檢算等專業基礎學習領域課程,為學專業課提供必需、夠用的理論基礎。
1.1.3開設地基基礎施工與試驗檢測、鐵路軌道施工與維護、鐵路隧道施工與維護、鐵路橋梁施工與維護、鐵路工程施工組織與預算等專業學習領域課程,培養學生從事鐵路施工及工務技術領域最典型工作的能力,包括設備的選擇和操作、工作方法的選擇和運用、勞動的組織和管理等,以強化學生核心崗位能力和專業技能。
1.1.4開設鐵路線橋隧檢測、專業英語、以及施工與工務模塊等專業拓展領域課程,幫助學生了解相關專業領域,拓展專業口徑,為職業能力的遷移和可持續發展奠定
基礎;開設專業選修學習領域課程,拓寬學生的專業視野,幫助學生了解和認知專業前沿技術及相關專業領域的技術發展狀況,為學生職業能力發展創造條件。2.1.5開設認識實習、生產實習、頂崗實習(畢業設計)、新技術新工藝講座等綜合實訓學習領域課程,強化培養學生的綜合運用基本技能解決具體問題的能力,以綜合技能實訓、標準化作業實訓、頂崗實習為主要形式,以突出職業標準化訓練為中心,重點強化培訓學生專業知識與職業技能的綜合運用能力,幫助學生形成崗位能力。
1.2課程排序按照專業知識的內在邏輯關系和學生的能力形成規律、職業成長規律以及崗位任務的難易程度,安排課程教學的先后順序,確保實現人才培養目標。
2新課程體系運行效果
新課程體系通過3年的實踐運行表明,學生的職業能力、專業素養和綜合素質顯著提高:職業技能鑒定通過率達到100%,專業課程考核及格率為100%、優秀率接近48%,實踐教學成績普遍提高30%以上;1名同學獲國家獎學金、27名同學獲國家勵志獎學金;獲特等獎學金1人、一等獎學金26人、二等獎學金53人、三等獎學金103人,獲獎率達52%;被學院評為優秀學生干部34人、優秀團干13人、優秀團員26人、優秀學生53人、先進個人31人;有4名同學參加2012年全國大學生數學建模競賽、并榮獲專科組陜西省二等獎,有6名同學在全國鐵路職業校鐵工類專業測量技能大賽榮獲特等獎,8名同學在全國職業院校技能大賽學生技能作品展榮獲三等獎。實踐表明,基于工作過程系統化的課程體系激發了學生自主學習的積極性和創造性,使學生在工學交替的實踐中,職業能力得到良好鍛煉,縮短了畢業到工作崗位后的適應期,提高了就業競爭力。本專業畢業生就業率連續五年穩定在99%以上,2013年學生就業質量邁上新臺階:2013屆就業率為99.7%、2014屆簽約率為95.5%。
3結語
長株潭城市群具備獨特的發展條件以及優勢和潛力。一是自然生態和資源條件良好;二是城際和對外交通日益便捷,高速公路、鐵路、航運等立體交通網絡不斷完善;三是科研實力雄厚,擁有袁隆平、盧光等多名國家兩院院士,雜交水稻、人類干細胞、復合材料等技術國際領先;四是產業基礎良好,是國家老工業基地,是六大國家綜合性高技術產業基地之一,工程機械、軌道交通、有色金屬等先進制造業以及廣播影視、出版、動漫等服務業在全國具有較大影響。
作為古代四大書院之一――岳麓書院的所在地,該區域的高等教育水平在全國名列前茅。在數量上看有本科院校14所,涵蓋綜合、財經、師范、醫藥、理工、農林等多個類型;從質量上看,有中南大學、湖南大學、湖南師范大學、國防科學技術大學等四所“985”或“211”院校,而湘潭大學、湖南農業大學、長沙理工大學、湖南工程學院也各具特色。這些大學每年都為國家輸送大量專業人才,是湖南乃至中部地區崛起的“引擎”。
說到大學,岳麓書院現在的繼承者――湖南大學自然不能不提。在經歷了湖南高等學堂、省立湖南大學、國立湖南大學、湖南大學、中南土木建筑學院等時期之后,如今的湖南大學是一所理科基礎堅實、工科實力雄厚、人文學科獨具濃厚文化背景、經濟管理學科富有特色的綜合性全國重點大學,作為國家“211工程”和“985工程”立項重點建設大學,湖南大學在機械工程和土木工程方面的有著傲人的成績,汽車車身先進設計制造國家重點實驗室、車輛與交通安全先進理論和關鍵技術研究創新引智基地、建筑安全與節能教育部重點實驗室等科研機構的建立,使得湖大有著機械四小龍的美稱。被譽為“千年學府,百年名校”。
長株潭城市群作為中部地區的交通樞紐,京九線、京廣線、湘黔線、武廣線經此而過,319、320、107、106國道也在此交匯,湘江更是把三市串成一體。在如此發達的交通線上,讓中南大學、長沙理工大學兩所交通方面享有很高贊譽的明星院校格外耀眼。繼承前身長沙鐵道學院的中南大學在不僅在高速鐵路建造技術、重載鐵路工程結構、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,是我國軌道交通方面的一塊瑰寶。長沙理工大學作為原國家交通部所屬的長沙交通學院的“今身”,名聲雖然不及中南大學響亮,但也沿襲了“前世”在交通運輸工程、道路與鐵道工程方面的優勢。
而得天獨厚的地理優勢使得長株潭的大學在資源方面的研究一直處在全國領先水平。湖南科技大學作為原煤炭部在南方的唯一一所本科院校,在采礦、煤炭等方面的優勢明顯;長沙理工大學合并前的另一半――長沙電力學院,在水力發電方面的研究技高一籌;中南大學在礦業工程、有色金屬冶金則擁有國家級重點學科。
隨著國家經濟的發展,我國的公路事業得到了前所未有的高速發展。尤其是西部大開發戰略的實施,為了在山區縮短道路里程,隧道大規模的建設成了必然的趨勢。我國已經在隧道建設上取得了矚目的成就。然而城市隧道中環境復雜,涉及到地下復雜的管網,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,這個難題一直有待與進一步研究。渝中連接隧道即連接嘉陵江與長江的兩江隧道。要在密集的建筑物下進行隧道爆破施工,只有采用微震控制爆破技術才能使地表建筑物免受爆破震動的損壞。
隧道爆破采用微震控制爆破,通過控制炸藥單耗實現降低爆破震動強度,減少對爆破施工區段建筑物的影響,拱部采用光面爆破,墻部采用預裂爆破,核心掏槽采用拋擲爆破的綜合控制爆破技術,以盡可能減輕對圍巖擾動,充分利用圍巖自有強度維持隧道的穩定性,有效地控制地表沉降,控制隧道圍巖的超欠挖,達到良好的輪廓成型。
關鍵字:隧道開挖光面爆破預裂爆破
中圖分類號:U45 文獻標識碼: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,南接東水門大橋,向西下穿陜西路、重慶輪船總公司、重慶市第一人民醫院、道門口農貿市場、中國農業銀行重慶市分行、新華路,拐向北西下穿筷子街、市消防一支隊、民族路、重慶市中醫院、嘉陵江索道樓、滄白路,終點與擬建千廝門大橋連接。
隧道洞身結構分明挖段和暗挖段,東水門端左線ZK13+780.506到ZK13+882.259、右線YK13+782到YK13+882.363段、千廝門段左線ZK14+367.78到ZK14+501.343、右線YK14+360.435到YK14+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。
根據市政工程建筑設計防火規范,本隧道設置1處行車橫洞,2處人行橫洞。按給排水設計規范隧道中部最低處設置1處廢水泵房,進出口各設置1處雨水集水房。
2工程地質和水文地質
隧址區位于長江與嘉陵江兩江交匯的狹長半島,場區距兩江交匯處約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,兩江洪水對場區無影響。場區為重慶市主城區,無地面溪溝等常年地表水流。擬建隧道工程穿越長江與嘉陵江之間的河間坪狀丘陵分水嶺,長江和嘉陵江切割深度較大,場區與兩側河流高差50~80m,總體上不利于地下水的賦存,屬水文地質條件簡單的區域。且勘察區屬主城區,地表密閉,街道市政排水設施完備,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。根據場區地下水的分布和擬建隧道的工程特性,與擬建工程相關的主要是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 爆破實施
3.1最大段允許裝藥量計算
為減少爆破對附近建筑物的震動與空氣沖擊波的影響,通過控制最大一段裝藥量,降低爆破震動速度值和空氣沖擊波的峰壓值達到基準值要求。同時通過爆破震動監測,不斷優化爆破設計,將爆破震動影響降至最低,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行計算:
式中:Q: 最大一段裝藥量, ;
R: 爆心距,m;
V: 爆破安全震動速度值,cm/s
K、a: 與巖石性質、地質條件、爆破規模等綜合因素有關的系數。
3.2爆破器材
考慮地下水影響及實際地質條件和地理環境,采用標準化乳化油炸藥中32 ,300 mm長,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構,輔助眼采用耦合裝藥結構。
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(12段一3段,分段)。點燃導火索,引爆火雷管,傳至導爆管,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的技術措施
4.1孔內分段微差減展爆破技術
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,孔內分段微差爆破,炮孔裝藥結構和分段起爆。
4.2預切割(或預裂)減展爆破技術
在隧洞周邊,采用密集鉆孔間隔裝藥(兩個裝藥孔中間的孔不裝藥,為空孔,主要起切縫導向的作用)預先爆破形成切割縫的控制爆破技術。由于導向空孔的存在,切割爆破時可以單孔起爆。該方法可以將縫內爆破振動速度降低30%左右。
4.3降低循環進尺減展爆破技術
通過降低循環進尺來降低最大一段裝藥量,同時減小洞內圍巖的夾制作用。從而降低爆破震動速度。
5震動監測及整理總結
通過監測,掌握爆破對已施工支護結構及地表建筑物的影響程度。測點分別設在拱頂及拱腳以下1 m處,洞內監測時,測點距掌子面的距離一般以爆破后飛石不損壞測點為原則。洞外監測時,所測均為隧道附近建筑物上通過監測能真實反映其震動情況的地方。本站附近較重要和需保護的建筑物,每處布置八個測點。
通過分析城市隧道施工對環境的影響,我認為城市隧道開挖除了控制圍巖變形等指標外,對地表建筑物變形和傾斜控制和爆破震動,噪音控制也應該慎重考慮。對到埋深超過15米時,雖然地表沉降在控制范圍內,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構安全,可以采用導坑超前和控制爆破的方法進行開挖,其中導坑采用巖心鉆開挖是一種值得借鑒的方法,當隧道埋深超過15米時,可根據工期與經濟等實際指標,分別采用液壓沖擊錘法,靜態爆破法,單臂掘進機法等非爆破施工法。為進一步加強施工的安全性,可采用超前支護和地表注漿加固處理等輔助技術措施。
參考文獻:
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作者簡介:王能 現在讀研,研究方向是橋梁與隧道。
關鍵詞:隧道工程;研討式教學;學生主體原則;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0106-02
引言:
《隧道工程》是高校土木工程專業的專業核心課程,該課程內容設置豐富,包括隧道的勘測設計、結構設計以及施工方法的相關知識。通過《隧道工程》的學習,學生能夠掌握隧道設計和施工的基本知識和理論,熟悉與隧道設計和施工有關的技術政策和國內外在隧道技術方面的最新動態,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,對于土木工程專業的本科生來說,《隧道工程》課程無論對他們的考試、畢業設計和其他專業課學習,還是以后走上工作崗位、進行隧道工程設計與施工,都具有重要現實意義。
為了提高《隧道工程》課程的教學質量,國內眾多學者針對《隧道工程》課程的教學手段、教學方法和教學模式開展了深入研究,取得了許多有價值的研究成果。通過為該課程引入新的教學方法和教學理念,如互動式教學法[1]、項目教學法[2]等,提出了許多新的教學模式[3-4],大大推動了其教學改革的步伐。但是仍存在很多問題,如學生的學習積極性不高、課堂氣氛不夠活躍、教學效果差等。因此,結合《隧道工程》的特點,探討新的更為適用的教學方法和教學模式是非常必要的。
一、研討式教學法的概念與實施原則
(一)概念
所謂研討式教學,就是根據《隧道工程》課程的教學內容及特點,以具體工程問題為背景,在教師的教學指引下,讓學生進行獨立思考與研究,借助豐富的網絡資料、計算機模擬軟件及必要的室內試驗,自己探究知識的發生過程,提出問題的解決方案。其中學生是主導,教師只起到一個向導者和領路人的作用,從問題的分析、方案設計到實施,以及結論的得出,主要由學生自己考慮來做,從而培養學生的獨立思考能力和創新思維,提升他們的動手技能和解決工程實踐問題的能力。
(二)實施原則
研討式教學法的主要教學原則包括四個方面,即學生主體性原則、循序漸進原則、啟發性原則及和諧性原則[5]。
1.學生主體性原則。以學生為中心,教師不再是過去的教學中心,而是起到輔助、引領作用。學生通過對問題的獨立思考,多動手、多分析、多總結,積極探索,發揮自身的潛能,尋找問題的解決辦法,從而逐漸成為學習行為的主人,而不再僅僅是一個“聆聽者”。
2.循序漸進原則。由于一個班上學生的水平參差不齊,基礎也存在較大差異,分析問題的能力各有不同,因此,在設置研討的問題時,應遵循由易到難、由簡到繁循序漸進的原則。一開始設置的問題不要過難,這樣容易造成學生的畏難情緒,使研討式教學模式的課堂教學效果大打折扣。
3.啟發性原則。在實施研討式教學時,教師要注意采取合理的方式給學生適當的啟示,挖掘他們的創新潛力。當然,這就要求教師在課前必須要有充分的準備,對設置的問題有深刻的認識和獨到的見解。
4.和諧性原則。研討式教學過程中,教師就像導演,而學生就是真正的演員,要想把研討式教學這場戲演好,必須教師和學生通力合作。因為師生之間、學生之間是相互影響的,故必須創設一個平等和諧的課堂教學氛圍,這樣老師和學生才能共同進步。
二、課程特點及存在問題
(一)《隧道工程》課程特點
1.教學內容繁雜。根據課程教學大綱,《隧道工程》的教學內容豐富、知識點眾多,在學習該課程前,必須具有扎實的工程地質、土力學和巖石力學的功底,而且要理解隧道的設計與施工理念。
2.行業性差異大、規范性要求高。該課程與國家或省級部門制定的各種行業規范、規程、標準緊密聯系,不同行業有不同的規范,比如,同樣進行隧道設計,高速公路隧道設計依據《公路隧道設計規范》(JTG D70-2004),鐵路隧道設計則依據《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2005),城市交通隧道設計則依據《地鐵設計規范》(GB50157-2003)。因此,在講授該課程時,必須了解甚至理解各種工程規范的內涵。
3.與工程實踐聯系緊密。隧道工程作為一門工程實踐學科,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驗中逐步發展而來的。因此,在授課時,必須將書本上的理論知識和工程實踐緊密結合,方能取得良好的教學效果。
(二)存在的主要問題
現階段《隧道工程》課程教學中存在一些共性問題,主要表現為四個方面:
1.內容多,課時少。目前高校《隧道工程》課程只有32學時,而隨著科學研究的不斷深入,該課程的教學內容越來越多,因此要滿足該課程的基本教學內容要求非常緊張,導致“滿堂灌”現象普遍,學生對該課程內容的掌握和應用難度較大。
2.教材的更新跟不上學科的發展。現在的隧道工程方面的教材缺乏規范的編寫思路,更新過慢、照搬照抄、涵蓋內容不全,大多是泛泛而談,介紹最新研究成果或重大工程建設經驗與教訓的內容不多。
3.教學模式單一,課堂氣氛沉悶。《隧道工程》目前采用的還是填鴨式教育方式,啟發式、討論式模式較少,學生學習處于被動接受狀態,缺乏主動性和積極性,課堂教學效果差。學生大多在應付考試,沒有深入探究隧道奧秘的熱情,這大大影響了對他們的專業能力培養。
4.與工程實踐脫節嚴重。“隧道工程”,顧名思義只有與工程緊密聯系才能講好這門課,但由于資金、場地等條件的限制,學生無法到隧道現場去親身感受,因此只能靠課堂上的想象,無法深入理解隧道的設計方法與施工工藝,難以形成全面的、系統的知識體系。
三、研討式教學法在隧道課程中的實施思路
1.《隧道工程》教案的優化。要想使研討式教學法在《隧道工程》課程中取得良好效果,必須首先對現有的教案和講稿進行加工、完善,因為研討式教學法的教學理念和思路與以往相比有顯著的變化,不再遵循“傳統的老師講、學生被動聽”的教學模式。因此,以往的教案和講稿已不能適應研討式教學法的要求,必須結合工程實踐問題,編寫新的教案,利用多媒體技術制作新的教學課件。
2.研討式教學模塊的設計。針對當前深部地下工程中的典型重大災害,如塌方、巖爆、瓦斯突出、沖擊地壓、突水突泥等進行研討式教學模塊設計,根據教學內容和學生特點,選取合適的工程背景,設置合理的思考題,增設課堂討論、課后模擬分析、撰寫學術論文等教學模塊,創造條件讓學生自己參與工程問題的分析、討論、試驗等,提高《隧道工程》的教學水平和質量,幫助學生更好地學習基本理論知識,深入了解隧道工程問題。
3.教師督導與點評。在進行課堂研討前,教師必須提前給班里學生下達任務,并注意時刻咨詢他們的進度,讓他們定期來匯報,給出具體的意見與修改建議,指導學生如何做好前期工作。在課堂研討結束,教師要對研討中存在的共性問題進行點評,指出學生的成功與不足之處,提出具體的改進措施。下課后,教師應認真做好教學總結,撰寫教學筆記,以便后續逐步改進與完善研討式教學模式。
四、結語
研討式教學法是一種新的教學方法,它能充分調動學生的學習積極性與主動性,挖掘學生的創新潛能,活躍課堂氛圍。該方法在《隧道工程》中的應用,對提高課堂授課質量以及實施素質教育等都具有十分重要的現實意義。但需要指出的是,該方法應用于《隧道工程》還存在一些問題和不足,如學生前期文獻調研能力不足,無法掌握問題的研究現狀;學生基礎參差不齊,有些無法真正參與研討式討論;研討式教學花費時間比較多,課程教學學時不夠等。雖然研討式教學目前在《隧道工程》中的應用還處于初步階段,但相信隨著教學改革的不斷深入,這些問題在以后的課堂實踐教學中將逐步得到解決。
參考文獻:
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關鍵詞:客運專線;隧道工程;監控量測;回歸分析;穩定性;動態控制 文獻標識碼:A
中圖分類號:U455 文章編號: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,全長420m,下穿湘望公路,屬Ⅴ級圍巖淺埋隧道。其圍巖主要表現為:(1)黏土:含少量高嶺土及少量細圓礫,表層含植物根,具膨脹性;(2)粉質黏土:軟~硬塑,含少量礫石,表層含植物根,具膨脹性;(3)細圓礫土:灰黃色,中密,飽和,圓礫成分主要由砂巖組成,充填細砂及黏性土;(4)泥質粉砂巖:風化層都從全風化~弱風化不等,節理裂隙發育。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、坍塌。
2 隧道監控量測的目的及內容
2.1 監控量測的目的
苞谷壟隧道監控量測的目的主要為:(1)通過對量測數據的分析,對在施工中即將發生的危害進行預警提示,可確保施工安全;(2)根據數據分析結果,指導施工內容,如支護參數選擇、開挖預留變形量及二襯施工等;(3)根據監控量測數據分析結果,可以優化設計支護參數,同時也可驗證設計支護參數的可靠性;(4)隧道施工過程中對周邊環境會產生相關影響,而通過監控量測可對其影響程度做出相應判斷。
2.2 監控量測的主要內容
苞谷壟隧道監控量測項目如表1所示:
3 隧道監控量測方案設計
3.1 監測點布置
3.1.1 洞內監測點布設。苞谷壟隧道采用雙側壁導坑法進行開挖施工,其觀測點布置如圖1所示:
3.1.2 地表監測點的布設。苞谷壟隧道地表監測點設于隧道開挖影響范圍內,每個橫斷面設置17個觀測點,間距為2.0m,以隧道中線對稱布置,且與洞內拱頂下沉和凈空變化量測在同一斷面內。
3.1.3 監測點布設要點。
第一,測點一般在距開挖工作面2m范圍內設置,測點埋設應牢固可靠,埋設完畢盡快測量。
第二,位移監控測量采用收斂計量測時,每次測點位置應固定,掛鉤應采用三角形掛鉤。目前隧道施工中常用的收斂計為機械式的收斂計和數顯式收斂計。測試原理:測試中讀得初始數值X0;間隔時間t后,用同樣的方法可讀得t時刻的值Xt,則t時刻的周邊收斂值Ut為兩次讀數差。即:
3.2 隧道施工監測點觀察
3.2.1 洞內觀察。
第一,在每次開挖后進行開挖工作面觀察。觀察中若發現圍巖情況異常,應及時進行記錄,并確定后序施工方案,若圍巖惡化,則應及時進行處理;觀察中可繪制掌子面地質素描簡圖,觀察完畢后及時進行完善,并判定圍巖等級,填寫相關記錄表等。
第二,在節理、裂隙發育的鑲嵌狀、塊狀脆性硬巖地段應重視觀察圍巖的節理、裂隙走向及發育程度,對易引起坍塌的巖塊及時加強支護措施。
第三,每天至少應進行一次對已施工地段的觀察,重點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,二襯是否存在滲水等,以判斷其工作狀態是否良好。
3.2.2 洞外觀察。洞外觀察的重點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 觀測數據采集及注意事項
3.3.1 凈空變化、拱頂下沉和地表下沉(淺埋地段)等量測項目應設置在同一斷面,苞谷壟隧道量測斷面測點數量如表2所示:
3.3.2 因隧道開挖后最初時間的變形及應力變化較快,因此宜在開挖支護完成后2h內完成收斂量測及拱頂下沉起始讀數的量測工作,其他量測必須在開挖之后12h內取得起始讀數,在噴射砼后、下次爆破前測取初讀數。洞內、外水準基點應與拱頂下沉和地表下沉量測基點建立聯系,應加強測點保護,防止損壞。
3.3.3 地表下沉量測必須至二襯結構封閉、下沉基本停止時方可結束。量測位置于開挖工作面前方,隧道開挖與埋深高度之和處開始,其量測頻率與拱頂下沉和凈空變化頻率一致。
3.3.4 每15d應進行一次隧道二襯沉降縫兩側不均勻沉降量測以及洞口段與洞口過渡段不均勻沉降觀測。洞內沉降縫處每側宜布設四個以上觀測點;洞口觀測點布設根據過渡段的情況而定,通過沉降曲線明確道床板施作時間。
3.3.5 各量測項目量測頻率按兩種方法進行確定,如表3所示。施工過程中,取量測頻率較高的作為實施的量測頻率。
3.3.6 變形基本穩定后,各項量測作業仍應繼續觀測2~3周時間。對于部分特殊圍巖,若位移長期沒有減緩趨勢,則應適當延長量測時間。
3.3.7 量測數據整理、分析與反饋必須符合下列
要求:
第一,數據量測結束后,必須由專人負責及時進行整理歸檔,同時繪制量測數據的位移與時間的時態曲線。
第二,量測數據時態曲線一般采用Excel進行繪制,但因量測誤差所造成的離散性,所繪制出的散點圖很不規則,分析較為困難。因此,必須對其進行回歸分析,以預測可能出現的位移最大值和變化速度。回歸分析使用的函數有:
苞谷壟隧道回歸分析中基本采用的是指數函數,因指數函數為非線性函數,因此對其兩邊取自然對數的方法轉化為直線函數lnu=lnA+(-B)/t,然后使用Excel數據分析工具庫中的回歸分析,計算出A、B值,代入指數函數中當t∞時,求出位移u的終值。
第三,數據異常時,應視具體情況進行支護加固或及時與設計聯系,確定加固方案,預防危險發生。
3.4 圍巖穩定性判別
圍巖穩定性的綜合判別,應根據量測結果按下列指標進行:
3.4.1 根據位移變化速度判定。(1)凈空變化速度持續大于5.0mm/d時,圍巖處于急劇變形狀態,應加強初期支護系統;(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,圍巖基本達到穩定。
在苞谷壟隧道淺埋地段主要采用監控量測數據分析來判別圍巖穩定性。
3.4.2 根據位移時態曲線的形態來判別(如圖2所示)。(1)如曲線a中位移速率很快變小,時態曲線很快平緩,表明圍巖穩定性好,可適當減弱支護;(2)如曲線b中位移速率逐漸變小,即d2u/dt20,時態曲線出現反彎點,表明圍巖失穩,必須停止施工,分析原因,上報設計單位采取支護加強措施,以確保后續施工安全。
4 結語
結合滬昆客專苞谷壟隧道的設計資料、勘探資料和相關規范,較為科學合理地制定了適合現場施工的監控量測實施方案,保證了檢測數據的真實性和準確性。通過實時進行數據分析,判斷圍巖及支護結構的變形、穩定性能及發展趨勢,合理確定隧道二次襯砌施作時間,有效地指導了隧道施工,既保證了隧道安全、有序作業,又確保了上方公路的行車安全。
參考文獻
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