時間:2022-02-01 12:31:31
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇鐵道工程論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
由于軟土地區的土層中,所含的砂質、粉層等均含有自然的承壓水,而地鐵隧道施工時必然會進行地下挖掘隧道并對含承壓水的土層進行撓動,為了減少地基及挖掘后周圍環境穩定性的破壞,勘察時必須要做好含水層的檢測工作。并通過承壓水的突涌計算測評施工中土層的穩定性,也是為采用凍結法施工做好前提保證。計算需要了解地下土層的溫度、含水量、含鹽量、飽和度、地下水流速度及地表熱物理指標等預算數據。而關于計算與土層的穩定性都與水文地質工作密切相關,在正常自然狀態下,地下含水質的土層、砂質等均處于一個相對徑流緩慢、穩定和處于停滯的態勢,而一旦對其進行撓動、破壞,其原有的平衡狀態則會被破壞,從而造成地下地上地表水體的直接接觸,同時在施工中還要采用人為凍結法進行施工,因而形成一種水質需控制的局面。因此在采取凍結法時,需根據每段施工的實際進度進行就地取材計算,而采取的數據一定是該段含水質的土層。
2做好軟土地區地鐵隧道聯絡通道的地質調查和地質災害評估
工作地鐵隧道施工是在黑暗的地下進行,工程施工時會動用大量挖掘機、運輸車輛等對地下土層進行挖洞與土體運輸,從而破壞了土層原有的生態平衡及周邊環境。自然生態下,地下土層、砂質、粉層等含有的水質均處于穩定、舒緩、平衡的相對供給、流走的運動態勢。而當大興土木建筑時,影響了原有的平衡狀態,造成含有水質的土層、砂質或粉層由于外界干擾導致水汽蒸發而快速形成干質狀,從而對周邊事物造成影響。所以,在隧道施工時采用凍結法將隧道周圍環境進行人工制冷凍結避免發生事故,同時還要加強對周邊因地質變動引起的災害問題進行評估。包括對周圍地下的建筑結構、管道鋪設、纜線走向及其相關設置位置等,進行了解并估測施工后因地質破壞而造成的相關影響;同時對隧道施工中含有水質的土層、砂質、粉層及地下水等情況進行測評,估測并預計出一旦采取凍結法施工失敗后引起的災害程度及涉及范圍等。
3合理安排軟土地區地鐵隧道聯絡通道的勘察工作
有時候工作人員在地鐵隧道聯絡通道圖紙的初期設計中,已經將聯絡通道的設計加進去,當綜合測評并確定聯絡通道的設定以后,工作人員在勘察主體隧道后會對聯絡通道進行單獨勘探。對于軟土地區的勘探,初次勘察時可設置一個勘探口,若出現流沙或粉塵土層灌注時,在下次詳勘時應設置兩個以上的勘探口,通過密切的觀察土層及質地,設置具有抵住巖土、砂層土質的措施。而在設置勘探口時,設置的方式可采取兩側聯絡點各一個鉆探孔,中間設置一個靜探口的方法,鉆探孔的勘察需要地上地下同時取土進行研究,目的是為了在采用凍結法加固施工時設定加固程度。
4結束語
為了準確掌握隧道區工程地質特點、水文地質環境、不良地質情況,對圍巖狀況進行級別分段,為隧道工程的建設與設計提供科學的工程地質資料與合理有效的處理方案,地質勘察基于遙感判釋運用了隧道工程地質調繪、地質鉆探、高密度電物探法、地震勘探與鉆孔超聲波檢測、抽水與壓水試驗、瓦斯檢測等多種方式予以綜合勘察。
1.1隧道工程地質調繪地質調繪的方法主要包括追索法與路線穿越法,對工程整個地質單元與隧道區兩部分控制地質體與不良地質。與以往的方法進行比較,打破了調繪范圍的限制,讓調繪內容更細致、更準確。通過調繪方式,能夠查明巖堆、危巖、軟土、瓦斯、地下水等不良地質的分布情況,尤其是在隧道中部發育的巖溶管道水水流方向。隧道工程的地質調繪為下一步工作的實施奠定了堅實的基礎。
1.2地質鉆探由于隧道區域地層與巖性變化的多樣性,進行地質鉆探時需要布置多個鉆孔,加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進,一部分煤系地層地帶的巖石粉碎,采用的是無水反循環鉆進工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外,都應當深入隧道設計標高2m~3m以下。鉆進巖芯采取率要求破碎巖層與強風化層不小于50%;完整基巖不小于80%;覆蓋層不小于50%。鉆探鉆進過程中,仔細測定地下水位,并及時記錄,記錄內容包括巖土分層、地下水位、鉆進速率、水的顏色等。利用詳細與具有代表性的鉆探方式,隧道洞室圍巖的巖性與整體情況能夠直觀顯示;利用鉆孔實施抽水、鉆孔聲波測試、壓水測試、煤層瓦斯檢測等一系列工作,以定性與定量兩方面為隧道圍巖的分段與分級帶來有效的地質依據。
1.3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質,則能采用高密度電物探法,物探儀器為擁有我國先進水平的重慶奔騰數控技術研究所研究的WGMD-1型高度探測系統,方法是用α排列方式予以高密度數據采集,采用國際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進行二維電阻率成像反演。能夠準確判斷地質情況,改善隧道工程施工的危險性,降低嚴重社會問題的發生率,有時還能避免路線更改,從而節約建設項目的投資資本。
1.4地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速因其隧道區域地層巖性多樣化,地表風化程度嚴重,鉆探取芯能力弱,巖芯大多為碎塊、砂狀以及塊狀。地質人員大都是通過人為因素來判斷巖石風化程度,很少客觀判斷巖體基本質量,未能科學劃分隧道圍巖類型。因而,地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速技術逐漸被應用。地震勘探儀器采用的主要方式為折射波法,通過定性劃分結合定量指標的整體分析,確定了巖石風化情況與隧道圍巖類型,該方式更為合理,更具創新特色。
1.5抽水與壓水檢驗方式若隧道區域屬于條帶狀巖層組成的山嶺,其水文地質單元更加復雜,含有較多含水單元與隔水層,其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗出準確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,準確預判隧道涌水量,于鉆孔施工結束后分別實施抽水與壓水試驗。抽水及壓水試驗使用的是自制提桶與專業高揚程空氣壓縮機抽水與壓水設施,其中提桶抽水試驗應用于地下水位淺的地段,空氣壓縮機抽水和壓水設施應用于地下水位深或不存在地下水的巖層內。并且還對一些鉆孔實行了將抽水與壓水相整合的試驗,以便同單一試驗進行對比。
1.6瓦斯檢驗對專門施工的ZK11鉆孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個取樣瓦斯灌予以瓦斯檢驗,其具體方法為:在鉆孔鉆遇煤層后,下采煤管采煤同時迅速裝灌后封閉,5min內進行解吸,獲得現場瓦斯解吸量,最后采用圖解法算出瓦斯耗損量,二者相加即為煤層瓦斯逸出量。該方式簡易可行,結果接近實際情況,具有相對開拓性。
2關于工程地質環境對隧道工程的影響
在建設長隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會遇到各種各樣的地質環境問題,不僅會對工程工期與造價造成影響,還會給隧道的施工與運行帶來安全隱患。下述對影響隧道工程的幾種地質環境作了探討。
2.1軟土地基在湖相與濱海相等古地質環境中,軟土大都沉積在相對停滯與相對運動遲緩的水環境內,此類沉積軟土顆粒細軟、土質軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質條件上建設隧道,必須考慮工程的地質問題。1)該地質土性較軟,受到隧道重負荷時容易發生沉陷,從而厚度發生改變,形成不均勻沉陷,導致隧道內襯砌等結構發生形變;2)隧道結構會受軟土蠕變的影響,及時進行支護與襯砌有重要作用;3)軟土一般存在于地下還原環境中,微生物作用容易形成甲烷氣體,聚積在軟土層孔隙內,隧道挖進時工作人員可能會受甲烷氣體的危害,若遇到火源還可能引起爆炸。建設隧道時,對于軟土地基,長度不長的隧道應采用盾構穿越更為簡易;然而長度過長的隧道,因其軟土的蠕變特點,會形成超量切削,導致在隧道盾構掘進的前端會出現蠕變凹槽,如果軟土層厚度不夠,容易使得上方活河水與海水大量潛入隧道。因此,在海域上存在眾多沉積軟土地帶時,借助盾構穿越軟土層,必須充分重視所存在的安全隱患。
2.2砂卵石層地基在多樣化地質條件如平原、河流、濱海、盆地中,會存在不同成因的砂卵石沉積層。各地砂卵石層的結構由于沉積時受到古地質地理環境的影響,各結構間存在差異。砂卵石層的沉積韻律和顆粒級配受到沉積時水動力條件的影響。砂卵石層危害隧道工程的幾個方面主要是:1)因為隧道施工排水,使得周邊砂層的機械塌陷與管涌;2)砂層涌入會引發豐富地下水;3)砂層地質結構的不同,形成不規則沉陷,為隧道帶來安全隱患;4)砂層內夾雜的大塊卵石,影響盾構施工,嚴重時會卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設隧道,容易使沉管下砂層形成沖刷,損害沉管隧道。在厚砂層上建設隧道時,要注重下述幾點:1)抽水起始水位降低引發地面沉降、沖刷、潛蝕;2)進行大量抽水后,水位降低遲緩,產生壓力水頭,極易使得下方的大量砂層潰入;3)下方存在相對隔水層時,因為上方隧道抽水降低水壓,下方高壓水匯合;4)透水層凸起,形成眾多越流向上補給,影響隧道運行。
2.3碳酸鹽巖地層在分布有可溶碳酸鹽地層地區,受到不同程度的喀斯特化作用,作用結果為在地表上形成奇特山峰,地下形成多個洞穴與通道。活躍在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等,存在不同的特點??λ固厮形鍌€對立統一的特點,具體包括:1)獨存與半獨存的管道水流和擁有統一水力相關的地下水力面與擴散流同時存在;2)不含水巖體與含水巖體同時存在;3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換;4)層流運動和紊流運動同時存在;5)非均質含水性和均質含水性復雜變化。在喀斯特化地層中,具有相當明顯的三相流,即是氣體、固體、液體三相物質混合形成的三相流。三相流具備一個重要特性,泥砂等固體流與水等液體流是不能被壓縮的,而氣體能被壓縮,受壓氣體還會發生多種變化。
3結語
1.1鐵道工程建設安全管理的主要內容分析
當前鐵道工程項目的管理方法是采取以項目法施工管理的方式,其最為根本的特征就是把各生產要素有效的進行整合配置,并將其動態化的調配。鐵道工程的施工管理在內容上是多方面的,其中的組建管理組織用來管理項目以及對項目的各計劃的管理和對合同的管理等諸多方面。每個管理的內容都比較重要,對整個鐵道工程建設的質量有著直接性的影響,所以將這些相關的管理內容要得到充分重視。
1.2鐵道工程建設管理控制要素分析
鐵道工程建設安全控制在當前還有著諸多壓力,由于鐵道工程建設是一項龐大的系統工程,在實際的建設過程中會面臨環境及人等方面的因素影響,故此這些均為安全建設帶來了很大的風險。其中的地質以及水文和氣象等自然環境對鐵道工程的建設會帶來直接性的影響,另外還有面臨著地下管線及交通、緊鄰建筑等周邊環境相對比較復雜的壓力,還有技術及設備等諸多方面的控制壓力,這些層面的控制要素都需要得到充分重視。
2鐵道工程建設風險問題及安全管理策略實施
2.1鐵道工程建設風險問題分析
從實際情況來看,鐵道工程建設過程中還存在著諸多問題有待完善,這些問題會進一步引發風險,主要體現在施工前的準備工作沒有得到切實做好。鐵道建設行業施工前缺乏有效的規劃及引導,這樣在問題隱患上就有著很大的風險。在這些工程設備行業項目當中,倘若有一個環節沒有做好就會引發整個建設的安全風險問題,會對后續的工作產生影響,進而造成經濟和時間上的損失,對質量的控制也就存在著諸多困難。其次就是在鐵道工程的建設施工部門的人員自身也有著不足,存在著違規違章的施工現象發生。主要就是施工管理人員及施工人員沒有嚴格的遵循相關標準,所以對施工工程的質量帶來的影響,降低了線路的強度。技術指導是鐵道工程建設的重要環節,由于相關管理人員在技術上以及責任心方面沒有得到有效的加強,就會造成施工質量得不到有效保障。這一方面的問題帶來的風險是非常巨大的,所以管理人員自身的專業素質和技能是一個重要的問題。還有就是施工過的基礎管理和施工組織相對比較薄弱,由于組織人員的配給有著很大的差異,人員自身素質及能力有著高低優劣,故此就對鐵道施工建設造成一定影響。隨意變更施工計劃以及施工缺乏整體意識,工作作風不嚴謹,現場監管不合格等,這些問題都是造成鐵道工程建設風險的直接因素。
2.2鐵道工程建設安全管理策略實施
針對以上的相關問題要能夠從多方面進行策略的實施,首先要完善鐵道工程管理體制。我國的工程建設管理體制和國際先進水平還有著很大的差距,所以在當前鐵路建設得到迅速發展的重要階段,要將相關的工程建設的管理體制得到進一步的完善加強。從具體的措施上要規范工程的招投標工作,組建高質量建設隊伍。其次要能夠將工程安全管理制度進行有效完善,強化管理并進一步提升管理水平,將人力資源得到有效整合,加強安全監管力量。把鐵道大規模建設施工安全和質量抓好,為鐵路大規模建設提供人力資源的保障。還要整章建制,進而努力提升安全日質量管理的水平,夯實基礎標準化管理建設深入推進,完善制度,建設管理水平明顯提高。在這一方面要制定及完善各項考核激勵機制,在考核的力度上得以加大,從而來調動參建人員的積極性。要堅持安全第一預防為主的理念方針,對鐵道工程建設的安全管理要保證在安全的操作基礎上進行,要將安全第一的理念深化到每個參建人員思想上,對安全施工管理的意識進行強化。還要能夠科學的管理施工工作,對工程中的有效資源最大化的協調,嚴格審批每一施工步驟,嚴格遵守建設規章制度,通過科學化的手段進行管理。另外,要能夠保障施工安全管理的先進性,通過合理化的施工組織形式施工,現階段的鐵道施工項目呈現出開花的局面,并在施工點方面也較多。所以要結合實際采用多樣化的組織形式進行施工,可通過集中或者是分段式的方式進行施工,這樣能夠將施工的效率和安全性得到保障,并能夠有效降低施工的成本,與此同時也要能夠保障安全管理的先進性,提高施工的要求,并要充分利用先進科學力量作為安全施工的保障,對整體的施工風險進行降低。最后,要能夠在施工前的準備工作的關口要能夠嚴格的把控,嚴格按照有關的法律法規加以執行,確保鐵道工程建設施工的安全進行。將施工的專業化水平要進行有效提高,對施工人員的專業技能及素質進行提高,對其采取定期培訓的方式,將先進的技術和管理理念深入的貫徹,強化施工人員的風險意識和安全意識。這樣才能夠將鐵道工程施工中的人力資源結構形式得到全面的創新,促進技術的應用效率提升。只有如此才能夠有效的保障鐵道工程建設的安全管理,推動我國的鐵道工程發展的水平。
3.結語
2013年新入選 CODE 期刊名稱
J054 天津理工大學學報
G508 天津醫科大學學報
G076 天津醫藥
G626 天津中醫藥
* G914 天津中醫藥大學學報
T611 天然產物研究與開發
L518 天然氣地球科學
L029 天然氣工業
T074 天然氣化工
E023 天文學報
E114 天文學進展
X517 鐵道標準設計
X521 鐵道工程學報
X545 鐵道建筑
X007 鐵道科學與工程學報
X005 鐵道學報
G238 聽力學及言語疾病雜志
* R042 通信技術
R065 通信學報
G965 同濟大學學報醫學版
J032 同濟大學學報自然科學版
Q003 同位素
N061 圖學學報
T103 涂料工業
V029 土木工程學報
V035 土木工程與管理學報
V019 土木建筑與環境工程
H043 土壤
H057 土壤通報
H012 土壤學報
Y025 推進技術
G601 外科理論與實踐
G996 皖南醫學院學報
R070 微波學報
S005 微處理機
R057 微電機
R064 微電子學
R004 微電子學與計算機
R098 微納電子技術
F004 微生物學報
F011 微生物學通報
F225 微生物學雜志
G651 微生物與感染
R085 微特電機
E052 微體古生物學報
S033 微型電腦應用
G210 微循環學雜志
G079 衛生研究
G800 胃腸病學
G326 胃腸病學和肝病學雜志
G702 溫州醫學院學報
D003 無機材料學報
D023 無機化學學報
T072 無機鹽工業
N044 無損檢測
W014 武漢大學學報工學版
A024 武漢大學學報理學版
E107 武漢大學學報信息科學版
關鍵詞:寶蘭客專;系桿拱;縱橫向;設計
1、概況
寶蘭線客專為一次雙線,武威路中橋位于R=2000的圓曲線上,線路高度受站場布置控制。跨越甘肅省蘭州市武威路,跨越角度為87°42′14″,武威路為城市道路,瀝青路面,現狀寬度為12.0m,較為繁忙。
2.主跨結構及設計資料
2.1橋梁跨度LP=80.0m,矢跨比1/5,拱軸線方程。吊桿間距6 m,采用雙吊桿。系梁混凝土采用C55, 橋面寬,拱腳處16.60m,跨中15.00m。
拱腳處梁高3.1m,跨中梁高2.5m,截面形式采用單箱三室。拱肋采用外徑為1.0m 、壁厚為20mm鋼管形成拱肋,綴板厚度20mm,綴板外間距70cm,鋼管外間距2.8m,拱肋矢高16.0m,鋼管的鋼材采用Q345D,拱肋內灌注微膨脹C55混凝土。
2.2二期恒載 包括線路設備重,人行道欄桿及扶手,電纜槽、擋碴墻、豎墻、防水層及保護層。取200kN/m計算。
2.3溫度力 按整體升溫25℃,降溫25℃計算。
2.4限界計算: 表1
3.系桿拱計算分析
3.1拱肋計算
3.1.1拱肋截面換算
拱肋采用鋼管混凝土啞鈴形截面,兩側各設置1道“K”撐和“一”撐。
圖2 拱肋截面圖
考慮綴板,拱肋及拱肋內混凝土的換算容重:
=23.8kN/m3
考慮鋼管內其余桿件:23.8×1.3=30.94 kN/m3
3.1.2拱肋的穩定檢算
平面內穩定參照《鐵路橋涵設計基本規范》(TB10002.1-2005)第5.2.13條計算。
計算得平面內穩定系數為33.8
平面外穩定采用MIDAD Civil2012軟件計算,計算得平面外穩定系數為7.5
3.2系梁計算
3.2.1系梁縱向計算
采用橋梁結構分析系統BSAS軟件對系梁部分進行計算分析,主要控制條件及計算結果:
表2
3.2.2系梁橫向環框計算
1、單元劃分及加載圖示,縱向采用1m長
4.結語
本橋受制于城市道路及鐵路線路高程控制,結構高度嚴重受限。采用一跨跨越的系桿拱結構,造型美觀,結構簡單,施工環節較少,施工方便,工期短、成橋快。文中詳細設計過程,計算分析了結構、截面、穩定性等,對站場附近同類橋梁起到很好的借鑒參考作用。
參考文獻
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【摘 要】 運用風險管理的基本理論與盾構法隧道施工實踐相結合的方法,闡述了風險管理在盾構隧道施工中的應用,并對盾構隧道的施工監督重點進行的了探討,為地鐵隧道的設計和施工提供有力的技術支持。
【關鍵詞】 風險管理;地下鐵道;盾構隧道;質量監督
0 前言
上海市軌道交通的實施目標是到2010年軌道交通網絡規模達到400公里以上,建成中心城區軌道交通基本網絡,加強城市副中心、黃浦江兩岸和2010年上海世博會地區的集疏運軌道交通建設。地鐵工程具有復雜性、不確定性、高風險性和災害損失大等特點,并且近年來地鐵隧道的開挖直徑和開挖深度都不斷增大、截面形狀多種多樣,因此地鐵工程施工期的風險性與日俱增。上海軌道交通4號線發生事故以后,風險管理被學術界和工程界等提到新的議事日程。風險評估可以使決策更加科學化,更能減少事故的發生率,同時也可以為投保稅率的確定提供依據。隧道工程的風險分析的代表人物Einstein[1、2]指出了隧道上風險分析的特點和應遵循的理念。劍橋大學的Salazar(1983)在博士論文“隧道設計和建設中的不確定性以及經濟評估的實用性研究”中,將不確定性的影響和工程造價聯系起來。Reilly(2000)提出了隧道工程的建設過程就是全面的風險管理和風險分擔的管理過程,國際隧道協會[3]撰寫了GuidelinesforTunnelingRiskManagement為隧道工程風險管理提供了一整套參照標準和方法。在國內,同濟大學的丁士昭教授(1992)對我國廣州地鐵首期工程,上海地鐵一號線工程等地鐵建設中的風險和保險模式進行了一定的研究。上海隧道設計研究院的范益群博士(2000)以可靠度理論為基礎,提出了地下結構的抗風險設計概念,計算出基坑、隧道等地下結構風險發生的概率以及定性評價風險造成的損失,并提出改進的層次分析方法。同濟大學的黃宏偉[4]教授對崇明越江通道的風險評估項目進行了研究,研究內容包括前期選線、施工風險管理、環境保護、運營事故控制以及財務分析等。風險損失包括耐久性損失、工期損失、直接費用損失、環境影響損失等。盾構隧道施工風險機理如圖1所示。
交通土建工程專業群是學院的重點建設專業,下設鐵道工程、智能交通、道路與橋梁、隧道與地下工程、城市軌道交通技術鐵道電氣化、鐵道通訊、工程測量、工程造價、智能建筑、工業與民用建筑、建筑設備等符合交通土建一線需要的多種學科。多年來,在校企合作模式下,交通土建專業群通過“人才質量求高,教育模式求新,打造品牌求優,專業文化求實”的“四求”戰略,形成了自己鮮明的特色,打造出了交通土建專業的精品。
人才質量――求高
專業發展走勢
自上世紀90年代后,國內高校交通土建專業的發展有兩個走勢:一種是保持專業特色和專業優勢;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院校,何去何從?通過幾年的理論探索和實踐,學校得出這樣一些結論:
一是專業定位應審視高等教育大眾化與國際化的發展形勢。??茖W校交通土建專業在地位上處于本科與中專學校相關專業之間,發展服務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,交通土建專業人才市場的供求形勢及競爭格局發生了根本性的變化,原來金字塔人才結構(塔頂為重點院校本科尖子,塔底為中等專業人才)逐步被腰鼓形人才結構(兩頭分別為重點院校和中等學校人才)所代替;與此同時,西方發達國家憑借其品牌、師資、設備、資金等優勢,通過“商業存在”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入世的我國轉移,與我國高等學校爭奪招生和就業市場。在這種形勢下,一般??坡殬I院校交通土建工程專業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用型、技能型人才短缺,交通、能源等基礎設施建設及各地方的工業化、城鎮化建設急需大量的交通土建工程專業應用型和技能型人才。隨著高等教育的大眾化,原有的以培養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為目的的大眾化教育轉變,原來的中等專業技術人才崗位將由接受了高等交通土建工程教育并具備相應素質和能力的高等交通土建工程技術人才和管理人才來承擔。
三是專業建設適應行業和地方經濟發展的需要。國家交通體系方面,根據交通部制定的交通三階段發展戰略目標,今后30年我國的交通建設目標是公路總里程超過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年路網總規模達到10萬公里,在現有7萬多公里的基礎上,新增客運專線1.2萬公里,其他新線1.6萬公里。這些目標的實現,都需要大量的交通土建專業人才。
四是專業建設離不開學校自身的實際,應重視發揮自身的優勢和特色。在專業定位過程中,石家莊鐵路職業技術學院緊緊抓住“交通、地方、基層、應用技能型”等要點,進一步確立了“立足河北、依托行業,服務河北、服務鐵路,為基層培養德、智、體全面發展的應用技能型高等交通土建技術人才和管理人才”的培養目標。
人才質量標準
人才定位
根據經濟社會發展要求,交通土建專業群將人才定位在基層一線。科學的質量觀應該根據基層單位對應用型人才的知識、能力和素質的要求來定義和確定其質量。對于培養面向基層的交通土建應用技能型人才來說,應該在具有較寬知識面(包括自然科學知識、人文和社會科學知識、基礎知識)的基礎上,有較扎實的專業知識,有突出的工程實踐能力及與基層單位和社會經濟發展相適應的英語及計算機應用能力,有一技或幾技之長,有強烈的敬業精神、創業精神和吃苦耐勞精神,綜合素質高。
培養計劃
對交通土建專業人才培養計劃應進行動態優化。
一是專業口徑扁平化。按交通土建大類制定專業教學計劃,統一基礎課程的教學,在專業教學上設置教學模塊,實行主輔修制度,鼓勵學生選修兩個及兩個以上的專業或專業模塊課程。
二是課程體系優質化。通過“整合、精簡、增加”,使課程體系更好地符合知識結構的要求及能力與素質的培養要求。如已將“理論力學”與“材料力學”課整合為“工程力學”;將“公路勘測設計”、“城市道路設計”、“高速公路”合并為“道路勘測設計”;將“土力學”、“基礎工程”和“橋梁”聚合為“橋梁工程”;將“彈性力學”和“路面力學”課由原來的必修課“精簡”為任選課;增加了工程經濟、管理、法律等課程的教學內容。
三是實踐能力技能化。從1998年開始,在實習內容中增加了認識實習、生產實習和畢業實訓;在實訓課內容中增加了綜合型實訓、設計型實訓和創新型實訓。目前,基礎課和專業課都安排了實訓課或計算機應用實踐課,集中性實踐教學時間占教學總時間的40%。實踐教學考核方式也進行了改革與理論教學平等對待,單獨考核,成績單獨進檔登記,作為學生畢業評級的依據和指標。
技能訓練
2000年12月,由河北省勞動廳批準,石家莊鐵路職業技術學院成立國家職業技能鑒定所。建所五年來,在河北省勞動廳及職業技能鑒定指導中心的指導下,先后開展了工程測量工、建材實驗工、電氣設備安裝工、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、智能建筑和現代測繪技術三個專業被河北省勞動和社會保障廳、教育廳批準為職業技能鑒定“直通車”專業,學生在校學習期滿成績合格,在獲得畢業證書的同時,可直接頒發相應的職業資格證書。
近幾年,有5000多名學生獲得了中級或高級技能證書,畢業中高級工占60%,為學生就業創造了有利條件。
培養模式――求新
創新人才培養模式是高職高專教育的首要任務,只有模式新,才能不斷適應企業對人才的需求。幾年來,在校企合作的基礎上,學院進行了四種人才培養模式和兩種管理方式的創新。
人才培養模式
“3+2”培養模式
近年來,學院與中國鐵道建筑總公司聯合辦學,試行“3+2”的“???技師”高技能人才培養模式,即學生在校三年完成預備技師培養要求,在企業二年綜合考評達到技師要求。五年培養計劃,方案整體設計,分段實施,統一管理。
訂單培養模式
訂單式人才培養是學院近幾年重點探索的培養模式。企業根據自身需要,提前到學院預選人員,提出培養目標;學院按照企業的要求變更課程體系,改變教學方式,對所選學生有目的、有針對性地培養。有些課程學生直接到企業去,邊工作邊學習。學生的畢業設計,可以在用人單位學習期間,根據實際從事的工作,在教師和現場工程技術人員的指導下,選定題目,“真刀真槍”地做。在考核方式上,學院也改變以前一卷定終身的做法,從多方面、多層次上對學生進行考核,其中用人單位的績效考核占30的比重。目前與學院簽訂訂單式培養畢業生的單位已有15個之多。
聯合培養模式
校企合作舉辦高職教育,培養目標具有很強的針對性。石家莊鐵路職業技術學院與企業在開設聯合新專業上做了積極的嘗試。如智能建筑技術,是現代計算機技術、通信技術、自動控制技術在建筑領域的綜合應用新技術。學院與沈陽西東控制技術有限公司在國內高職院校中較早開設智能建筑專業。該專業于2002年被確定為全國高職高專教學改革試點專業和精品專業建設項目。由此而開展的《校企聯合開設新專業模式的探討》教改項目已被列為河北省新世紀高等教育教學改革工程省級立項項目。
“2+1”和“2.5+0.5”培養模式
上世紀90年代,學院就實行了“2.5+0.5”方案,即學生在基層實習半年,結合生產任務,完成畢業實習、畢業設計、畢業答辯的教學過程,取得較好效果。2006年,學院還選擇了地下工程與隧道專業實行“2+1”模式:前2年在校完成必需專業課的學習,提前預分到工程局結合現場和重點工程實習一年,以熟悉工程,培養能力,最后一年返回學校再予提高,進行針對性畢業設計。
管理模式
“三級教學質量監控模式”
在“政府監督、社會監控、自我監控”的管理體系中,政府監督是導向,社會監控是保障,自我監控是基礎。自我監督的作用表現為自律、自省、激勵,能夠更大限度地彌補不足,更正失誤、鼓勵創新,最終保證教學質量。多年來,學院和各系都專門制定有教學督導條例,每年組織專家對專業建設、課程建設、教材建設、教師備課、教研室業務活動,學生學習風氣、課程設計、畢業設計以及教學管理等進行檢查、指導和評估,對教師的教學態度及教學質量等進行監督;與此同時,學院還成立了專門的“就業指導委員會”,對學院的教學質量和專業發展方向進行檢查和指導;在校外聘請了有名望的資深專家對辦學條件、教學投入、教師教學質量、學生學習情況及人才培養質量等獨立地開展監督和管理工作;每年至少一次向用人單位調查了解畢業生工作情況以及對該專業人才培養質量的意見和建議。
實施全面質量管理
全面質量管理是指以教學目標管理制為基本,將全面質量管理活動寓于教學目標管理工作中,堅持教學目標管理制度不動搖。通過教學目標管理,進行動態教學管理,實現教學目標管理的PDCA循環。在開展教學目標管理活動中,堅持“質量出自計劃”的教學管理理念,將教學計劃工作放在教學質量管理的首位,通過教學計劃明確教學管理目標。在實施中及時加強教學檢查(特別是期中檢查和期末檢查)、監控和評價。
打造品牌――求優
任何一項教學改革,其最終目標都是提高教學質量;而影響教學質量諸要素中最重要的是師資。專業建設中最應強調的重點是師資建設、以及課程建設實訓基地建設。
以“雙師”為師資建設理念
從“雙師”和“名師出高徒”的教育管理理念出發,學院提出將師資隊伍建設作為專業建設的重點,按照“充實數量、優化結構、提高質量、造就名師”的思路,采取培養、引進、穩定、整合相結合的方式,師資隊伍水平大幅度提高。表現在四個方面:
一是采用自培、引進等多種方式增加高層次師資規模。截至2006年底,教授達到26名、學科帶頭人16名,專業帶頭人30余名。
二是學歷結構大大改善。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5%,碩士占教師總數的75.6%。
三是雙師隊伍形成規模。學院鼓勵教師參加各種職業技能培訓,到2006年底,80%的教師達到“雙師”要求,60%教師持有工程師、監理師、經濟師、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;教師公開發表教學、科研學術論文525篇,其中,核心刊物上發表的論文180篇(其中被SCI、EI、ISTR收錄論文20篇)。
課程建設力爭形成“重點群”
在深化教學內容、教學方法的改革與創新中,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”等專業課,把課堂搬到施工現場,在理論教學中通過案例法教學和形象教學融思維能力與工程實驗能力的培養于一體,在實踐教學中結合工程項目加強實驗鍛煉等來培養和提高學生的工程實踐能力。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”、“材料力學”、“結構力學”、“土力學”等力學系列課,建立“以知識板塊為主線,加強工程應用”的教學內容新體系,通過“保、刪、增、合”等措施,使教學內容“精、新、強、寬”,改“整齊劃一的教學”為“按大類分層次教學”。在教學中探索開設創新性討論課,探索使用英文原版教材,開展雙語課教學試點等。另外,通過啟發式教學和運用多媒體進行案例教學,培養學生的思維能力和工程實踐能力。目前,“理論力學”和“土力學”課程被評為部級優秀課程。
三是對“工程制圖”、“工程測量”、“鋼筋混凝土結構”等專業基礎課除通過開發(或利用)CAI課件(或制作電教片)加強形象教學外,在教學內容與教學方面上還采取了以下改革措施:“工程制圖”課教學中融計算機繪圖、構形設計與傳統的工程制圖于一體,按知識模塊組織教學;“工程測量”課教學中開展經過勞動部認定的測量工職業技能訓練,提高學生的實驗動手能力;“鋼筋混凝土結構”課程以新結構、新規范為依據拓展教學內容,增加了“鋼―混凝土組合構件、雙預應力混凝土、橋梁”等新結構的教學。
四是對工程經濟、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(規范)為主線,并結合交通土建工程技術經濟特點,對傳統經濟模式下的教材和教學內容進行更新。
五是畢業設計教學中結合學校承擔的公路、橋梁勘察設計工程測量選題,采取派出去(即派學生到實力雄厚的設計單位,結合對方的設計任務,由對方派經驗豐富的專家擔任兼職指導教師開展畢業設計)和請進來(即聘請經驗豐富的教授、專家來學校指導畢業設計)的方式加強畢業設計指導。在指導過程中,采取答辯檢查、畢業答辯、校督導組答辯抽查的室(系)、校三結合的畢業設計檢查考核新模式,保證了畢業設計質量。
以“一流”為實訓基地建設目標
建成國內一流、具有先進水平的產、學、研相結合的實踐教學基地,是學院實訓基地的建設目標。交通土建專業群的實訓基地可以說是獨樹一幟:有亞洲第二、國內第一的智能建筑實訓中心,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代最新國際水平的實驗儀器與設備(設備總值1000萬元),實訓中心和建材實訓中心也具有先進水平。
校園文化――求實
通過政策導向,合理配置人才
各工程局都承擔著繁重的鐵路交通建設任務――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、留不住的現象十分突出。石家莊鐵路職業技術學院作為培養鐵路基建工程技術人才的基地,畢業生基本上面向鐵路工程局鐵路施工第一線。因此,解決需求與培養輸送的矛盾,是學院工作重點之一。
針對這一情況,學院積極推進招生與就業制度改革,通過政策導向,合理地配置鐵路基建所需人才。具體措施:
一是建立學院與用人單位聯系制度,讓工程局直接參與招生就業計劃的制訂。學院成立了由20個工程局和工廠組成的校企招生就業指導委員會,協調招生計劃和畢業生就業事宜,從而提高了培養針對性和畢業生就業到位率。
二是根據鐵路發展與改革需要,根據工程部門擔負的任務情況,不斷調整各專業的招生數量。長線專業有的暫時停招,有的減少招生數量;短線專業則盡力增加招生數量。
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,讓用人單位與畢業生早見面,效果非常顯著,“成交率”每年穩定在95%。
加強思想教育,引導畢業生到基層建功立業
學院的畢業生能夠在鐵路施工第一線安家落戶,建功立業,主要得益于嚴格的實踐教學和強有力的思想教育。學院平時對學生的管理培養,注重和堅持了課堂教育與生產實踐緊密結合;所學專業與國家鐵路需要緊密結合;科學灌輸與自我教學緊密結合;把艱苦創業志在四方教育、熱愛鐵路建設事業的教育貫穿于學生的學習、社會實踐、日常生活的全過程,使其在大學階段牢固樹立為祖國鐵路建設刻苦學習、立志成材的思想。每年新生一入學,學院就注意上好“三堂課”:一是鐵路行業和所學專業教育;二是嚴格的新生軍事訓練;三是艱苦創業,志在四方校風教育。學院還建立了以鐵路各工程局為主體的社會實踐基地,結合課程進展、畢業設計、畢業實習,適時地組織學生到鐵路建設工地同工人、工程技術人員一道鉆隧道、架橋梁。
關鍵詞:濕噴混凝土;隧道工程;新奧法;初期支護
Abstract: in recent years, along with the economy development steps to speed up, railway, highway, water conservancy and other infrastructure construction engineering field enters into the heyday, in the engineering involved in the tunnel construction of new technology, new material, new equipment and new technology also emerge. This paper on the present domestic tunnel project construction process is the application of the wet shotcrete, detailed introduces the process flow and application examples, to control the wet shotcrete rebound rate and mainly discusses on the cost of raw materials, to improve the construction process of the weak link to solve practical problems and promote tunnel construction design theory and professional technology innovation and puts forward some constructive Suggestions.
Keywords: wet shotcrete; Tunnel project; The new Austrian law; Primary support
中圖分類號: U455文獻標識碼:A文章編號:
我國隧道工程近年來之所以取得了長足進步,設計施工實現了更節約、更快速、更安全,技術工藝躋身世界領先水平,是建立在科學的施工原理和創新的工藝方法的基礎上的。二十世紀五十年代,奧地利土建工程學者拉布西維茨教授提出了“新奧法”(簡稱NATM)。它是結合了巖體力學理論知識,充分利用巖層本身所具有的承載力,采用瞬時爆破和光面爆破等高科技技術,進行全方位、全斷面的隧道挖掘施工,針對隧道的洞身則以復合形式的內外兩層襯砌來修筑,以濕噴混凝土、鋼筋網、錨桿、鋼架支撐等為外層初次支護形式,又稱柔性支護,這一程序是在洞身開挖之后必須立即進行的支護工作,也是新奧法的核心技術。運用這一符合力學規律的施工方法實現了蘊藏在山體巖層中的原始應力在隧道開挖成洞時進行再分配,而隧道空間因力學效應得以保持結構安全穩定。隨著新奧法等創新型隧道工程建設理論與技術的不斷發展和實踐,濕噴混凝土技術也必將得到足夠的推廣和認識。高性能的濕噴混凝土技術以其“高效率、高強度、機械化、綠色經濟環保”的優點超越了眾多傳統工藝,越來越多地成為國內大型巖體隧道工程噴射混凝土施工的最佳選擇。這就促使我們隧道施工工作人員進一步加強對噴射混凝土支護原理及作用的認識。下面我們就其技術原理、管理控制和實踐環節中的一些問題來進行具體探究。
一、 隧道濕噴混凝土技術介紹
1、 濕噴混凝土的原料與設備
依據隧道工程對濕噴混凝土性能要求,選取適當原材料。一般工程中優先采用425號普通硅酸鹽水泥;骨料宜采用中砂或者本地河沙,細度模數約為2.5,砂率控制在45%到55%,顆料級配、碎石粒徑分別按照規范,部分如下表配比擬定:
沙粒篩孔尺寸
mm 篩余比率
% 碎石篩孔尺寸
mm 篩余比率
%
5.00 5.7 15 0.4
2.50 12.6 10 9.8
1.25 20.6 5 69.5
若因施工具體地理條件需添加外加劑如減水劑和速凝劑等,應通過試驗保證其對圍巖和混凝土粘結力無影響,鋼材支護結構無腐蝕作用,對環境和人體無害。減水劑(KDNOF-1)主要在混凝土攪拌時加入,降低水灰比,防止水泥水化后過度蒸發產生干裂現象,加入比例一般為1%水泥用量。添加速凝劑(KD-4)是一種加速混凝土凝固,從而增大噴層厚度減少回彈率的有效提升支護強度的施工方法,一般配比為3-5%水泥用量,需就速凝劑品種試驗后確定。在隧道濕噴作業中只有依照規范要求,采用最佳配合比,按照砂、碎石、水泥、水、添加劑的正確投料順序進行合料拌料才能保證混凝土的施工質量。
濕噴混凝土工藝流程中所需要的設備配備有:TK-961型濕噴混凝土機、符合容量規格要求的攪拌機、混凝土運輸罐車與配套自卸車,斜槽與空氣壓縮施工期間要求機械性能良好,密封性高,不漏水,不漏氣運行安全?;炷吝\輸車數目要綜合考慮作業面積配置,隨運隨拌。
2、 濕式噴射技術工藝流程
前期準備。根據巖面潮濕程度和通風情況調整適當的水灰比率,對超標圍巖面進行局部噴護處理。埋設濕噴混凝土層厚度檢查點,布置排水引流管與軟式盲管。
施工作業。調試濕噴混凝土機,注意正確安裝料斗震動篩(孔徑10mm);高壓水沖洗圍巖面,清除浮土雜物;開主風閥,控制風壓為0.45-0.70MPa,并啟動液體速凝劑計量泵、主電機和振動器,此時開始向料斗加入混凝土拌料。隧道混凝土噴射過程不是一蹴而就的,而應采取分片、分段、分層的自上而下逐級細化方式進行,一般洞外仰坡每5米,洞內隧道挖掘推進0.8米。噴射速度應調節得當,保證混凝土凝固后平整密實。風壓要根據噴嘴出料情況動態調整,一般風壓達到0.45MPa方可開始操作。但是由于我國各地自然環境和地質水文情況復雜,也存在許多特例,如黃土巖層噴射混凝土時風壓不能超過0.2MPa,遇到這種情況,只有當初次噴射完成封面后,在調壓進行補噴,此時邊墻與拱部應保證0.5MPa以上的風壓?;炷翆雍穸?,邊墻一般為7cm拱頂為6cm,重點地段需要先噴一層細骨料混凝土基礎,厚度約為4cm,再按照規范設計要求的厚度進行混凝土噴射。為減少濕噴混凝土回彈率,獲得最大壓實度,噴射機噴射角度應盡可能保證直角。
隧道濕式噴射混凝土作業完成時,應按照先停止進料,再停止送風,最后關閉電源的順序操作。以下是濕式噴射混凝土工藝的流程簡圖:
二、 濕噴混凝土回彈率的控制要點
影響隧道濕噴混凝土回彈率的主要因素有三:第一是施工過程中操作人員噴射方法不準確,出現噴頭與圍巖面不垂直,噴射距離估計失誤,風壓控制不到位等對濕噴工藝不熟練的問題,影響了現場混凝土噴射的質量;第二,混凝土配料不合理,導致混凝土本身坍塌度、粘聚性等性能不符合規范要求,導致初凝耗時過長,噴嘴出現堵管、管內脈沖,或者混凝土表面離析、干裂、掉塊等現象;第三是噴射層厚度不合理,超過合理混凝土層厚度時,拱頂部分因重力原因易錯裂、坍塌,過薄時混凝土粗集料會產生明顯回彈。
注意到了以上影響濕噴混凝土回彈率的幾個主要因素,我們就可以針對性的制定一些切實有效的控制措施。如組織濕噴操作手進行經驗交流,現場訓練,提高對噴射機械的操作技術水平。再如根據模擬實驗確定分層噴射混凝土的厚度,優化混凝土原料配比,找出首次噴射厚度、水灰比率與回彈率的線性關系。在隧道施工過程中認真貫徹執行這些改良方法和控制措施,可以有效的降低混凝土回彈率,提高工程質量。
三、 結論
濕噴混凝土施工技術直接關系到隧道工程初期支護質量,而對濕噴工藝原理和現場施工應用的探究,有利于推廣隧道工程建設創新技術的應用,是我國鐵路隧道施工向著更科學、更安全、更經濟方向發展的必然趨勢。
參考文獻:
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