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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。專科學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,一般專科職業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“專科+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
中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)08-0025-02
高職院校在社會服務方面的主要資源是人才、知識和技術,社會服務的主要手段和形式都依托人才、知識和技術,高等職業院校需要根據行業特點、所處區域社會經濟特點,認準社會需求,結合學校已有資源,在實踐中探索具有特色的服務模式。
實施“校企一體化”訂單培養模式
高職院校在確定人才培養目標時應以企業需要為主體,構建課程體系時應以實踐能力為主體,職業崗位的能力、標準及其崗位數量的確定應取決于企業的需求,因此,企業在人才培養過程中與學校同樣起著主體作用。
南京鐵道職業技術學院長期與南京地鐵合作,每年接收大批培養訂單,具備構建校企辦學共同體的良好條件,可更好地發揮南京地鐵在人才培養中的主體作用,實現校企一體化辦學。
(一)理事會領導下的院長負責制
南京地鐵公司與南京鐵道職業技術學院聯合成立辦學共同體“地鐵學院”,實行理事會領導下的院長負責制,理事長由地鐵公司總經理擔任,副理事長由南京鐵道職業技術學院院長擔任。理事由7名成員組成,其中地鐵公司的領導和專家有4人,凸顯辦學共同體中企業的主體地位,從運行體制機制上解決了長期以來主體關系不明、企業積極性不高、合作比較松散、難以為繼的“瓶頸”問題。同時,通過制定理事會合作章程,明確各方在校企合作機構中的權利與義務,以及相應的考核、獎懲等一系列管理制度。隨著長三角地區城市軌道交通的快速發展,地鐵學院將吸納其他城市地鐵企業加盟,為更多的城市地鐵提供人才培養培訓服務,逐步形成“1(南京鐵道職業技術學院)+1(南京地鐵公司)+N(若干城市地鐵公司)”的理事會結構。
理事會負責地鐵學院的管理制度制定、目標定位、發展規劃、人事安排、人才培養等重大事項決策。地鐵學院主要負責統籌人才培養方案制定、師資聘用、教學管理等方面的工作。在地鐵學院的指導與統一安排下,由南京鐵道職業技術學院相關二級院系和地鐵公司相關部門聯合開展教學實施工作。
(二)校企一體化運行機制
在辦學過程中,地鐵學院積極探索校企四個“一體化”運行機制,即管理一體化、育人一體化、資源一體化、文化一體化,形成校企一體,合作辦學、合作育人、合作育人、合作就業的長效機制。
管理一體化 以理事會形式實現校企雙方對地鐵學院的共同管理。由地鐵公司人力資源、培訓、生產組織等部門負責人和南京鐵道職業技術學院相關職能部門、教學單位負責人組成一體化的管理團隊。在團隊合作中取長補短,提高了專業教師的實踐操作技能和對生產實踐、企業文化的理解,同時也提高了企業技術人員的理論素養和研究水平。團隊共同制定專業標準、課程標準,共同編寫工學結合教材,建立雙方員工相互任職的長效機制,在校企深度合作的過程中,實現互相支撐、共同發展的校企合作新局面。
育人一體化 嚴格貫徹“以職業能力為標準、工學交替為手段、企業參與為主導”的指導思想。校企雙方按照職業崗位需求制定人才培養方案,將企業的生產經營活動與教學改革相互結合,在教學中不斷融入新理念、新知識、新技術和新工藝。校企共同實施教學,引入企業評價模式,建立由學習過程評價、傳統考試、職業技能鑒定、職業技能大賽等構成的人才培養質量綜合評價體系,共同評價人才培養質量。近年來,訂單班的畢業設計(論文)在企業完成,企業的技改項目和攻關難題成為學生實踐技能訓練和畢業設計(論文)選題的首要來源。學生在學校和企業兩個場所交替學習,校企共同擔負訂單人才培養任務。
資源一體化 地鐵學院教學團隊由南京鐵道職業技術學院教師和地鐵公司專業技術人員組成。校企人員相互兼職、崗位互換;加強企業技術人員教學能力培訓,提高教學水平;派教師下企業,提高專業教師的“雙師”素質。校企雙方可用于教學的資源向“地鐵學院”全面開放,滿足地鐵專業學生實習實訓的需要。在地鐵公司建立具有校企深度融合特色、以職業能力培養為核心的穩定的校外實習基地,通過合作共管、共同建設、強化管理,不斷提高校外實習實訓基地建設質量,逐步實施校外實習基地的多功能開發,著重開發教學車間或教學工作室,建設了生產實景同步視頻傳輸系統,初步實現了車間與課堂整合、學生與員工一體。
文化一體化 將地鐵企業愿景、價值觀念、經營理念、員工行為規范、企業精神等地鐵企業文化融入課程,融入教學全過程,培養學生的職業素養和精神品格。校企共同編寫了《地鐵運營職業化員工讀本》,通過開展“邁向南京地鐵”系列活動、地鐵志愿服務活動、地鐵工程技術人員走進校園開設講座等活動,將地鐵企業理念和企業文化元素融入校園文化建設之中,為學生創造富有地鐵文化特色的學習環境。
“校企一體化”訂單培養模式將學院的人才培養、科學研究、社會服務三大職能有機地結合起來,不斷碰撞出新的發展思路。
(三)校企共同構建科研平臺
通過建設科研創新團隊,集中學院內有限的人力、物力和財力,加強各專業之間的交叉綜合,能夠有效地提高學院的科研水平和科研成果的質量,提升科技服務能力。通過科研創新團隊的組建,既培養了專業帶頭人,鍛煉了科研隊伍,促進了教師科研水平和教學水平的提高,又提高了學校的社會服務能力。
根據全國軌道交通的發展需求,南京鐵道職業技術學院與南京浦鎮車輛有限公司共建了江蘇省軌道交通控制工程技術研究開發中心,開展了軌道交通控制工程技術領域的技術研究、產品開發和成果轉化,針對軌道交通控制工程技術水平以及關鍵設備與應用技術,培養技術開發人才,開展軌道交通通信信號、機車車輛、鐵道工程、供電、電氣自動化、信息技術等職業崗位的技術技能培訓。
南京鐵道職業技術學院二級院系依托專業成立了軌道交通信號研究中心等機構,與企業共同開展課題研究,共同研發項目,同時也能夠在資金、設備和技術等方面獲得企業的支持。近年來,學院承接了南京地鐵公司的《南京地鐵遠程診斷系統》、上海鐵路局的《基于2006版微機監測信息分析應用的研究》等科研項目。
為保障學校科研創新團隊功能的實現,學校在提供穩定充足的經費、辦公實驗場所、器材設施、充裕的時間等方面,給予可靠的保障,營造出寬松和諧的工作環境。同時,建立和完善科研和技術服務工作激勵機制,充分運用科研和技術服務工作的政策導向作用來激勵科技人員,創設良好的科技工作氛圍,調動教師參與科研和技術服務工作的積極性、主動性和創造性。
“政企校”合作共建實訓基地和軌道交通培訓學院
校企合作是高等職業教育改革發展的動力。高職院校要堅持開放辦學、互利雙贏的校企合作方式,不斷創新辦學思路,充分利用行業辦學的優勢,挖掘行業資源,大力推動與行業企業的聯動互動。高職院校要結合自身的辦學特點,從地方經濟社會發展出發,從培養職業人才的需要出發,尤其應重視研究依托行業產業求發展問題,加強學校資源配置,使有限的資源發揮出倍增、放大的作用。同時,高職院校應積極主動地開發自身的吸引力,使企業增強對校企合作“互利互贏”的信心。與企業開展多方面廣泛的合作,積極幫助企業解決發展中遇到的問題,形成密切互動的關系,從而形成穩定的校企合作的關系。
南京鐵道職業技術學院與鐵道部安監司、上海鐵路局、南京地鐵公司等相關軌道交通企業充分發揮各自的優勢,建立了政、企、校多方合作建設投入機制。實訓基地包括高速鐵路、地鐵設備,高速鐵路設備采用具有國際領先水平的CTCS-2級列車運行控制系統等新設備,并預留升級為CTCS-3級列車運行控制系統接口。地鐵設備采用基于無線通信的列車控制系統(CBTC)及行車指揮系統(ATS)。
在實訓基地建設過程中,校企加強合作,逐步完善基地的教學、科研、培訓、職業技能鑒定、示范展示推廣“五位一體”功能。一是教學功能,職業教育中的實習或實訓,通常是在真實的職業環境中進行的。實訓基地可以為鐵道運輸、信號、通信、機車車輛、供電等專業進行理論實踐一體化教學,為多項技能實訓提供真實的實驗、實訓環境。二是科研功能,為軌道交通的科研單位及合作院校、企業在高速鐵路領域的科研開發提供試驗平臺和基礎條件,為工程實驗提供技術平臺。三是培訓功能,雙方共同建立軌道交通培訓學院,將軌道交通培訓學院建成企校雙方共同培訓、共擔就業、共鑄文化、共謀發展的辦學共同體,實行“融合管理、共享使用”的合作管理機制,填補國內高鐵培訓基地的空白,提升企業員工培訓質量和后備人才培養質量,滿足各路局技術培訓、高速鐵路新技術新設備技術培訓、上海鐵路局每年的技師培訓、鐵道部技師培訓以及未來海外客戶的培訓項目。四是職業鑒定功能,用作鐵路特有工種職業技能鑒定訓練和考試的基地。五是示范展示推廣功能,建成高速鐵路工程施工的示范線,成為軌道交通新產品新技術、新工藝、新設備、新材料的對外展示的平臺及推廣應用基地。
社會服務是高等教育教學和科研職能的延伸,學校的社會服務能力建設任重而道遠。高職院校要充分挖掘科研項目和社會服務項目中的育人功能,正確處理教學、科研與社會服務的關系,在學校的社會服務能力建設中,要根據各自學校的特點,加強科研、教學與社會服務之間的有機聯系,發揮自身優勢,服務注重實效,服務的內容和形式可以豐富多樣。在社會服務過程中求得生存、發展,增強學校總體實力。建立長期合作、互惠互利有效的校企合作關系,努力開創高職教育的新局面,為培養高質量的高端技能型人才,更好地服務行業、區域經濟發展做出應有的貢獻。
參考文獻:
[1]周世青.高職院校社會服務功能的現狀及思考[J].高教論壇,2009(12):112-114.
[2]戴勇.校企合作服務戰略性新興產業發展的探索與實踐[J].中國職業技術教育,2011(33):36-38.
[3]吳學敏.高職教育實訓基地建設的理念與策略探討[J].中國職業技術教育,2011(33):92-95.
中圖分類號:U448文獻標識碼: A
前言
鐵路是我國重要的交通運輸方式之一,鐵路建設對國民經濟的發展有著巨大的推動作用。近些年來,隨著鐵路施工規模的日漸擴大,鐵路的軌道鋪設質量也存在著很多的安全隱患,鐵軌斷裂,脫落,下陷,錯位等造成火車脫軌、人員傷亡等一系列鐵路交通事故,不僅嚴重損害了鐵路交通運營的安全性及穩定性,更使得廣大人民的切身利益受到了巨大的損害,威脅到社會的穩定,不利于和諧社會的建設發展進程。伴隨著鐵路建設的大規模展開,鐵路工程施工過程中軌道的鋪設是較為關鍵的環節,直接關系到整個鐵路工程的質量及安全。 下面從軌道鋪設過程主要施工技術及鋪設過程中應注意的若干問題進行分析探討。
一、軌道鋪設過程主要施工技術
1、道床預鋪底碴
底碴是鐵路道床的重要組成部分,位于道床道碴層及路基基床表層之間,起著傳遞、分散列車負荷的作用,并能防止底碴及路基顆粒之間的水分發生滲透或者是滲漏,既防止了滲水過度,也起到了防凍保溫的作用,是鐵路道床的關鍵組成部分之一。鋪軌前的底碴預鋪,用汽車倒運到路基上,機械攤鋪,壓路機壓實(20cm厚),中部拉槽,槽寬60cm,并在中線左側1.25m處撒一條白灰線,以控制鋪軌方向。
2、大機整道
在大型養路機工作時需要進行合理的安排,注意給工程車讓路,為了確保工程進度,后方的整道工作一定要進行合理的布置。在運輸面碴時要連續及時,以確保大養機械施工連續。在區間整道作業機械施工時,各個施工機械之間應隨時注意調整跨度,但要保持距離在800 m以上。整道工作作業的各種技術指標由電腦自動控制,必須經工程技術人員做出書面的施工技術資料交底后,由現場人員做好技術確認,待一切確認無誤后,再由操作人員正確輸入,以確保工程質量,前提是技術確認無誤。機械施工要制定切實可行的安全措施,每天及時對機械進行保養,發現問題及時處理,定期進行精度校正。
3、無縫線路施工
無縫線路是使用換鋪法鋪設長鋼軌。鋪軌機鋪設需要25m工具軌,做好人工撥正荒道,然后完成大機整道后,使用長軌運輸車將存放鋪軌基地的長鋼軌運送到施工現場,把長鋼軌放在待待鋪線路道心,長鋼軌人工鋪設在計劃線路上,裝車運回換下的周轉軌軌排基地再次拼裝軌排。單元焊及鎖定焊均采用閃光焊,先把500m長鋼軌焊接成長度為1000~2000m的單元軌節,在線路經第二次大養達到初期穩定后進行應力放散及鎖定焊接形成區間無縫線路。無縫線路應力放散及鎖定前應現場量測軌溫,采用“滾筒法”或“拉伸器滾筒法”進行應力放散及鎖定,并按設計要求設置位移觀測標樁。
4、道岔施工
在道岔施工前,應做好充分的準備。在鋪岔基地的道岔拼裝平臺上,根據道岔設計圖準確畫出每根岔枕的位置及岔枕編號,采取龍門吊吊裝到位,然后做臨時固定,組裝道岔,調整道岔各部位位置、結構尺寸,做到精確,把道岔分解成3-5段,導曲線及岔心部分因寬度太大,把導曲線的內軌及岔枕部分分離,方便汽車平板拖車分段運輸。首先可用全站儀精細測設3個控制點:岔前、岔心、岔尾,再用手推式軌道檢測儀與鋼軌踏面檢測儀檢測。兩組正線道岔進行聯測。
二、軌道鋪設過程中應注意的問題分析
1、軌道工程施工通病及防治措施
①軌道工程鋼筋混凝土枕錨固不良質量通病防治:鋼筋混凝土枕錨固采用錨固架錨固,并加強錨固架的檢查維修力量,嚴禁用不合格的錨固架進行錨固,嚴格控制錨固漿的配合比及灌注溫度,并按規定進行抗拔及抗壓試驗,確保錨固質量。
②鋼軌接頭打磨不合格質量通病防治:表面不可出現發黑及發藍現象,焊頭打磨時磨削量要嚴格精確控制;不得橫向打磨;打磨時砂輪機要穩定,打磨表面做到光整;圓弧過渡輪廓要圓、順,不能有明顯的突出及棱角。打磨作業過程中,操作人員要重視控制各打磨頭的角度及壓力變化,如出現異常馬上停止工作,找到原因。鋼軌打磨是以三個不同的角度對鋼軌的工作面來打磨。打磨完成后在焊縫1m范圍內平直尺測量不可超過0.2mm。打磨完成的鋼軌還要目測檢查,要求表面光潔,斑點少或無斑點。對打磨列車計算機輸出的軌廓尺寸進行分析,達不到要求的再次進行打磨,最多可打磨三遍。
2、鋪設軌道的安全措施
開工前,對所有員工進行上崗前的安全教育。對于從事電器、起重、鋼軌焊接、高空作業、電焊、機械操作以及機動車駕駛等特殊工種的人員,除了所從事工種的專業培訓持證上崗外,還需要經過安全方面專業培訓,獲得《特殊作業操作資格證書》后,方準持證上崗。開工前進行安全檢查,主要檢查:①施工組織設計中的安全措施;②施工機械設備上的安全防護裝置是否配齊;③是否有符合要求的安全防護設施;④施工人員有沒有經安全教育及培訓;⑤施工安全責任制建立與否;⑥針對施工中潛在事故及緊急情況應急預案是否完備等。
施工前,應該把施工地點的雜物清理干凈;鋪設軌道時,把巷道高度比設計高度低的地段找平,對距離短、起伏大的小坡進行找平。施工過程中,阻車器要隨軌道鋪設的進度配合安裝,再投入并正常使用;施工時,低洼處要首先墊平,再進行鋪道;在運送軌排過程中,只能用平板車運送,嚴禁在車上坐人,車速控制不大于2 m/s,安排專人監督跟車。在坡度過大時,為避免平板車倒滑,不可人力推車;作業人員要防止發生意外,不可把頭手探到枕木下方;施工人員保證站穩,傳遞工具時,要呼叫對方,不準亂扔;調整軌道時,要進行統一指揮,撥道之前要拔開調整方向的道渣,拔曲線時,要先把曲線頭尾兩端直線拔直后,再調整曲線段。在施工作業過程中,安全防護員在作業范圍的兩端進行防護,防護距離不小于800米。在此過程中一定要時刻堅守崗位,加強望,并保證與駐站聯絡員之間保持良好的信息溝通。遇有特殊情況,及時通知作業人員進行規避。
結束語
鐵路工程是我國交通運輸業中重要的環節之一,直接關系到我國交通網絡的完善及運行的安全,鐵路工程施工過程中,軌道的鋪設是一項極具專業性的工作,同時也是一個比較復雜的工序,對整個鐵路運行的安全性及穩定性,有著極其深刻的影響。工作中要以確保工程的萬無一失,在工作布置中應該同時兼顧全局,做到質量與效率并重。
參考文獻
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A
引言
巖溶是指水對可溶性巖石作用時,以化學溶蝕為主,水的機械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質作用所產生的一些現象的總稱,也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經對其展開了多方面的研究,并且在一些領域取得了比較好的成就。但是,隨著我國在巖溶地區建設的工程越來越多,在進行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術人員在勘察的過程中,也不斷的總結了許多經驗,但是巖溶地區的地質地貌繁雜多樣,地質勘察技術還有待進一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發育的過程中,可溶巖的表面常常會出現石芽、溶溝,并且表現的參差不齊,在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性,巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產生開裂、沉陷的現象。這些現象的存在不同的方面對建筑物地基的穩定性造成了威脅。因此,對巖溶地基的類型加以區分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩定性的影響,可將巖溶地基分為以下三種:
1.1埋藏型的地基
在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖,當其厚度和強度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩定性時,對于下部所發生的巖溶情況可不加以考慮。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋,碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細分,它又可以分為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氣降水和地表水沿,碳酸鹽巖,在節理、裂隙溶蝕的擴展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡,石芽的表面表現的非常陡,而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的,且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導致了地基的不穩定,加重了施工的困難。
溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩定性來決定的,而溶洞頂板的穩定性又主要是由巖石的性質、頂板厚度洞內充填情況以及溶洞形態和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小,可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進行考慮。
2巖溶工程地質研究的現狀
在進行巖溶地質的研究過程中,由于本身巖溶發育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎,給工程的建設帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時,不少的方法和經驗在一些學者和專家的總結下得以形成。比如,對于彈性體內存在的孔洞,受雙向均勻應力場作用所形成的應力集中現象,有的學者采取用平面問題的有限單元法進行對溶洞的分析。有的學者和專家通過對覆蓋型巖溶區的樁基礎進行分析,找出適合建筑工程穩定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現,在對于我國進行巖溶地區工程建設地質勘察的問題上有著很大的幫助,在進行對這些資料的統計、分析上,可以總結出相應的合理的勘察方法。
3巖溶地區工程建設地質勘察的方法
巖溶地區的地質地貌情況非常的復雜,在進行勘查工作時,已經不能單憑槽探、坑探等傳統的方法進行,只有在詳細的了解巖溶地區的不同情況下進行才具有現實意義。因此在進行工程建設的的過程中,必須先進行地質的勘察。那么采取合理而有效的方法進行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術
遙感技術用來探測識別目標物的整個發展過程的一種技術,主要運用電磁輻射的理論,將遠距離的目標物輻射成電磁波信息,經過探測器的接受,傳到地面的接收站,最后由接收站加工成具體的圖像或數據資料。這個過程綜合應用了現代物理學、電子計算機技術、數學和地學規律的相關原理。遙感技術的應用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態顯現出來,而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現象的關系顯示出來,特別是在對巖溶層組劃分和地質構造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術
將地球物理勘探技術應用到工程地質的勘察中,能夠有效地提高工作質量,節省成本費用以及加快勘察工作的進度。它主要是對巖溶場地的各種參數進行詳細的地質解釋,因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術,適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。
3.3采用靜力觸探技術
靜力觸探技術的應用,可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力,特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進行勘察的過程中,這種技術主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術技術在一定的程度上可以代替物探技術,在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。
4結論
綜上所述,對巖溶地區工程建設地質進行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區的喀斯特發育狀況是一個非常麻煩的問題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術勘察上的難度。因此,在進行巖溶地區工程建設時,我們必須針對具體的工作情況,在現實的地質地貌條件下,結合相應的地質勘察技術,詳細的了解和地巖溶的相關變化情況,從而做出合理的工程建設方案。但是,在具體的勘察過程中,還有很多問題會出現,這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的,用現有的技術也無法加以解決的。面對這種情況時,只有不斷地加強技術方面的更新以及尋找出新的技術方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質條件下的工程建設。
參考文獻:
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[1] 李東,肖濤.新形勢下山區高速公路工程地質勘察中應注意的問題及對策[A]. 貴州省巖石力學與工程學會2010年學術年會論文集[C]. 2010
[2] 林濟南.山區高速公路工程地質勘察探討[A]. 全國公路工程地質科技情報網2006年技術交流會論文集[C]. 2006
[3] 蔡少峰,朱光喜,韓永琦.瞬變電磁測深法在鐵路深埋隧道工程地質勘察中的應用[A]. 2006年鐵道勘測技術學術會議論文集[C]. 2006
[4] 張舉賢.淺談長大深埋隧道工程地質勘察中地質對物探的配合[A]. 第二屆全國巖土與工程學術大會論文集(上冊)[C]. 2006
[5] 甄秉國.青藏鐵路羊八井隧道出口水害工程地質勘察及治理[A]. 中國鐵道學會工程地質與路基專業委員會第21屆年會暨學術交流會論文集[C]. 2007
Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.
Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality
中圖分類號:TM922.5文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、客運專線鐵路接觸網的組成及要求
客運專線鐵路接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路,也稱為架空式接觸網。
1、從結構形式看可分為以下幾個部分。
(1) 接觸懸掛:主要包括承力索,吊弦,接觸線及連接它們的零件等。與電力機車受電弓直接接觸的是接觸線。其中以接觸懸掛的種類最多。
(2) 支持裝置:支持裝置由腕臂,拉桿,定位裝置等連接件組成,用來懸吊和支持接觸懸掛,并將其負荷傳遞給支柱或者其它建筑物。根據接觸網所在區間,車站和大型建筑物而有所不同。
(3) 支柱與基礎:支柱與基礎用以承受接觸懸掛和支持裝置的全部負荷,并把接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。支柱有金屬支柱和鋼筋混凝土支柱
2、牽引供電對接觸網的要求
為了滿足鐵路接觸網全天候不間斷的向機車進行供電,保證弓網之間的良好匹配,提高接觸網的性價比,接觸網需要滿足:①設備運行安全可靠,在惡劣氣候條件下能保證向電力機車正常供電;②有足夠的電氣強度,保證在牽引高峰時正常地向電力機車提供電能;③有足夠的機械強度,保證接觸懸掛具有可靠的穩定性;④網上設備的空間位置不影響受電弓取流;⑤網上設備的質量應輕且分布均勻,保證接觸網的彈性盡量一致;⑥有足夠的防腐蝕性能各耐磨性能,使用壽命應盡可能長;七在保證接觸懸掛穩定性的前提下,結構應盡量簡化,有利于施工,維護及事故搶修;⑧在最高運行速度下,弓網離線率應在容許的范圍內。
因此,這就需要要求鐵路接觸網不論在什么條件下,必須要保證良好的供電,使得機車能在線路上高速、安全的行駛運行。還要做到在符合上述要求的情況下,盡量做到節省投資、結構合理、維修簡便等,同時還要便于新技術的應用。
3、《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》對接觸網施工的要求
為了更好的指導客運專線鐵路接觸網工程的施工和驗收,鐵道部組織編制了《客運專線鐵路電力牽引供電工程施工質量驗收暫行標準》。為了指導施工單位達到標準的要求,同時編制了與驗收標準配套的《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》,由鐵道部經濟規劃研究院。其中《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》對施工主體提出了如下要求:
(1)施工單位應采用機械化施工,積極推廣施工新技術、新工藝、新設備、新材料。在施工過程中還需制定一系列相應的保護措施,以保證路基的完整性和穩定性。
(2)施工單位應應建立完善的質量保證體系,根據指南制定相應的施工組織設計,施工技術管理制度,施工操作細則,施工技術安全措施等。
客運專線鐵路電氣化接觸網技術標準及施工方法
(3)施工中,施工單位應按本指南和有關工程質量管理辦法,嚴格施工質量自查,采用先進的施工工藝和檢測手段,進行嚴格的過程控制,客運專線鐵路電力牽引供電工程每道工序的完成,都應采取相應的檢測手段檢測施工質量,并作好記錄;完工后應對施工質量進行全面的綜合檢測,并應將檢測結果納入竣工文件。
(4)客運專線鐵路電力牽引供電工程施工應根據鐵路修建的總體施工組織計劃,結合施工單位具體情況,做好以下工作:①必須遵守國家、鐵道部規定的安全規程,制定切實可行的安全措施,確保施工安全。②必須遵守國家、鐵道部規定的質量驗收標準,建立完善的質量保證體系,制定切實可行的質量保證措施,確保工程質量。③應用信息化網絡技術,推廣應用新技術、新工藝、新材料、新設備,提高施工管理水平和施工技術水平。④在保證工程施工質量的前提下,節約能源,降低材料消耗,提高工程施工的綜合經濟效益。⑤積極改善工程施工條件,降低作業人員的勞動強度,遵守國家有關勞動保護法規,確保作業人員身體健康。⑥所用于主體、附屬工程的材料進場前應進行相關的試驗與檢驗,各種工程材料必須符合國家、鐵道部現行規范和驗標的要求后才能進場。⑦接觸網工程施工從進場建點到竣工驗收,都應把保護環境、文明施工貫穿到施工中的沒有個環節。
二、客運專線接觸網施工的特點
由于客運專線接觸網的施工管理與一般工程的施工管理之間存在著一定的差異,要求也不盡相同,主要特點如下。
1、接觸網是在一定地域和范圍內進行施工的項目,所以每一條線路及每一區段的施工都需要按具體的施工對象、施工環境和條件來確定施工方法,因此,鐵路接觸網施工針對性較強,對工程施工質量要求也比較高。
2、由于接觸網施工完全是沿鐵路線路進行施工,這就使得接觸網施工的施工點增多、戰線過長、施工人員分散的問題較突出,對施工的組織和質量控制影響較大。
3、接觸網施工由于整體結構復雜,技術含量較高。因此對接觸網施工的質量管理工作必須深入細致,防止出現“一步錯,步步錯”。
4、受氣候和地質條件的限制因素較多,這些客觀因素不但制約了施工作業的順利展開,而且往往會打亂全局的施工程序,影響整個。
5、系統工程中各專業工程在施工中相互干擾的機會和機率相當高,如通信與電力及信號等工程的電纜溝同一路肩側的布置等,在施工組織與協調過程中一但出現疏漏,也將影響工程的質量。
三、客運專線接觸網施工中存在的問題
隨著電氣化鐵路的不斷的發展,我們在學習和引進國外新技術、新材料、新結構的同時,廣大工程技術人員也自主研發了許多接觸網新金具和新設備, 隨著新技術、新材料、新工藝的不斷更新,傳統的施工方法和手段已不能滿足要求,主要表現為施工隊伍的技術素質和施工技術兩大方面滯后。
1、接觸網施工隊伍
(1)施工人員的整體技術素質不高。在從事接觸網工程施工的隊伍中,只有極少數的技術人員和管理人員具有較高的專業技術素養,大部分施工人員則是由沒有受到專業的施工技術培訓、教育的普通工人或者是民工,其專業技能和技術水平相對較差,這就容易造成對施工流程、施工工藝等不能很好的了解,致使施工過程中出現各種問題,進而對接觸網工程施工質量造成嚴重的影響。
(2)技術裝備落后
我國國內的各施工單位的技術裝備較發達國家,顯得稍微落后一些。主要表現在施工設備功能不強、性能不高、新度系數偏低;設備綜合性能較低,體積大,較為笨重;檢測手段和檢測設備的精度系數不高。
2、接觸網施工標準和工藝存在問題
(1)施工技術及工藝滯后
從全國范圍來看,目前我國除少數施工單位外,大多數施工單位的施工 工藝和施工技術還停留在上世紀九十年代初的水平,很難適應目前客運專線鐵路接觸網的施工要求。
(2)施工的技術標準不協調
接觸網的施工與路基、軌道的施工技術標準不協調,接觸網一般是以軌面標高作為施工基準點的,而軌道施工的允許偏差較大,導至接觸網工程施工質量難以滿足技術要求。
(3)技術規范和操作規范不夠完善
我國目前還沒有一部客運專線鐵路電氣化的施工標準,每一條線路的施工技術要求除參照國外相應線路制定外,沒有更多的通用性和標準化。
我國目前也沒有一套客運專線鐵路接觸網的施工操作規范,除個別施工單位具有較為系統的施工工藝手冊外,大部分施工單位或施工隊伍在施工時的隨意性較大。
四、接觸網施工質量控制措施
客運專線鐵路電氣化鐵路與我國現有的160 km/h以下電氣化鐵路相比,不僅車速大大提高,而且其接觸網受流系統、懸掛方式、布置原則也有所不同。接觸懸掛是向電力機車供電的重要設備,也是保證250 km/h以上目標值的關鍵。為了保證運行時受流的質量,必須具有良好的受流穩定性、理想的彈性及彈性均勻性。因此接觸線對軌面的高度、跨中預留弛度及導線坡度以及弓網動態參數等對接觸懸掛的受流質量好壞至關重要,而這些必須通過精確的施工安裝來保證。施工安裝精度需滿足設計要求的評價接觸網質量的重要指標。即安裝精度越高,受流質量越好,接觸線和受電弓的使用壽命越長,且速度越高對施工的誤差要求越高。因此,對接觸網的施工誤差控制是保證接觸網施工質量的唯一途徑。盡管目前國內接觸網采用了國外發達國家的程序化、數據化施工和中鐵電氣化局集團有限公司開發的“四個一次到位”國家級工法。
但由于接觸網施工工序和所用材料繁多、安裝或加工工藝、機具及環境不盡相同,每個施工工序過程仍均伴有誤差,如導高、側面限界的誤差、腕臂和吊弦的測量、計算、預配加工及安裝的誤差等。因此,產生的原因主要來自施工人員、采用的機具、所用的材料、施工方法和施工環境五個方面。要保證施工質量就必須對以下五個方面加以嚴格的控制。
1、人:指直接參與施工的人員,作為主要控制對象,要充分調動其積極性、發揮其主導作用。有經驗表明,要保證施工質量,還必須根據客運專線鐵路接觸網施工特點,進行系統化的培訓;
2、材:材料在生產過程中難免的會出現公差,因此在使用時需要考慮其影響;
3、機:機械控制主要包括施工機械設備、工具和檢測器具等控制。因此在施工過程中要根據不同的施工工藝要求、選用合適的、先進的機械設備、機具等,并正確使用、管理以及保養,確定其處于最佳使用狀態。例如用經緯儀取代傳統的線墜、接觸線多功能激光測量儀取代測量桿等等,不僅能使施工測量的精度大幅度提高,同時也可以將施工誤差控制在設計和標準范圍以內;
4、施工工藝:需要根據工程實際,制定相應的施工方法,既有利于保證工程施工質量,也能加快施工進度,進而提高經濟效益;
5、施工環境:指的是工程技術環境、環境因素對工程施工質量的影響。如吊弦、定位便宜均應根據施工當時的環境溫度來進行施工控制。環境溫度測不準,將直接影響施工質量。由此,在施工時應根據工程特點以及具體條件,對影響質量的環境因素,采取有針對性的措施并加以控制。
客運專線鐵路電氣化工程屬于結構龐大、工藝技術復雜、需要多工種連續性施工生產的建筑安裝工程。為了使工程施工達到連續性和均衡性,實現高效、低耗、優質的目的,就必須根據工程的特點,按照科學、合理的施工程序,擇優選取先進的施工生產組織形式和施工作業方法,均衡施工進度,確保計劃目標的實現。
參考文獻
[1]王作祥.客運專線鐵路接觸網懸掛施工技術與質量控制[J].鐵道工程學報.2007(S1)
高職土木工程類專業包括鐵道工程、公路工程、水利工程、工民建等各類專業,培養出來的學生基本都是面向土建類的施工企業,從事工程施工技術、測量、繪圖、預算等基礎性的工作。大多數工科類高職院校都有培養該類畢業生的專業,畢業生數量也在逐年增加。這些學校的授課體系基本相同,培養的應用能力也基本一致,相互之間形成了強大的競爭力。目前的就業市場前景如何,培養的學生如何適應市場需求以及如何提高就業率,是這類學校的頭等大事。所以,有土木工程類專業畢業生的院校必須深人了解市場,調整教學計劃,加強就業指導,實現“出口”暢通。
國內國際基建市場形勢
鐵路建設2004年1月,國務院通過了《中長期鐵路網規劃》,2006年鐵道部又通過了《鐵路“十一五”規劃》,明確了鐵路發展的主要目標和重點任務。《鐵路“十一五”規劃》提出:“十一五”期間,中國鐵路發展的主要目標是:建設新線1.7萬公里,其中客運專線7000公里;建設既有線復線8ooc)公里;既有線電氣化改造1.5萬公里;到2010年,全國鐵路營業里程達到9萬公里以上,復線、電氣化率均達到45%以上,快速客運網總規模達到2萬公里以上,煤炭通道總能力達到18億噸,西部路網總規模達到3.5萬公里,形成覆蓋全國的集裝箱運輸系統。該《規劃》還確定了鐵路發展的六項重點任務,其中一項是加強人才隊伍建設,實施“人才強路”戰略,以經營管理人才、專業技術人才、技能人才三支隊伍建設為重點。
公路建設2004年底,國務院通過了《國家高速公路網規劃》,該規劃確定未來2030年內,高速公路網將連接起所有省會級城市、計劃單列市、83%具有50萬以上城鎮人口的大城市和74%具有20萬以上城鎮人口的中等城市,總規模約8.5萬公里。目前已建成2.9萬公里,在建1.6萬公里,待建4萬公里,分別占總里程的34% , 19%和47%。待建里程中,東部地區為0.8萬公里,中部地區為1.1萬公里,西部地區為2.1萬公里,建設任務主要集中在中西部地區,特別是西部地區的建設任務相當繁重。建成這個系統大約需要30年。交通部印發的《公路水路交通“十一五”發展規劃》確定的目標是:2010年,全國公路總里程將達到230萬公里,其中高速公路6.5萬公里,二級以上公路45萬公里,縣鄉公路180萬公里。具備通達條件的鄉鎮和建制村100%通公路,95%的鄉鎮、80%的建制村通瀝青(水泥)路。
海外工程日益增多目前,我國承攬的非洲、南亞、東南亞等國的鐵路、公路工程也日益增多,許多單位專門成立了海外公司,其中以中鐵海外工程公司為最大,應該說這些單位的用人需求是比較大的。
城市建設方興未艾目前,我國城市建設的速度不斷加快。現在國內許多城市的道路建設都在向著構建城市快速干道、規劃“XX城市X小時都市交通圈”的方向發展,目前在建或規劃建設地鐵的城市多達數十個,一般具有建設周期長、施工難度大、造價高等特點,這些都是潛在的就業市場。
當前就業市場分析
就業潛力較大近期筆者走訪了中鐵、中鐵建、中建、中交系統等部分單位。根據用人單位的介紹,目前整體來說缺乏人才,現場施工技術人員,包括測量、繪圖、實驗、公路檢測、高速鐵路、地鐵施工等方面的技術人員相當缺乏,尤其缺乏具有較高綜合素質的人才。
新的就業市場逐漸開放目前,鐵路工程、公路工程、房建工程相互滲透、相互交叉,市場全部開放,凡是有資質的企業都可以承攬相應的工程,中鐵系統、中交系統、中建系統、中國水利水電系統以及地方建筑企業不斷進人鐵路、公路、房建等各個領域的建設,所占市場份額也不斷擴大。例如,中建八局承攬了吉林省全部高速鐵路的建設工程,上海四建在上海地鐵項目中也占有一定比例等。這些都是潛在著的新就業市場。各單位招聘人才的數額也逐漸增加,例如中鐵、中建系統所屬的工程局每年計劃招聘人數都在1000人左右,其中工程技術人員所占比例達80%左右的比例。
民營、私營、三資企業力量逐漸擴大目前我國的民營、私營、屯資企業數量逐漸增多,這些新興企業面臨的最大問題就是缺乏人才,尤其是具有一定經驗的技術人員。因此,他們一直不斷地從一些國有單位“挖人”,這一事實從國有施工企業人才流失現象中不難看出。
用人單位的用人政策日趨務實據用人單位介紹,從現場需要看,專科生、高職生比較容易適應現場,而且務實、留得住,有利于施工隊伍的穩定。用人單位沒有盲目地將人才層次定得很高,用人單位的用人觀正在逐漸發生變化,變得更加切合實際。
高職院校就業對策
(一)調整教學計劃,努力適應市場需求
教學計劃的制定原則應該是寬基礎、強技能。同時根據市場的實際需求,不斷修改土木工程類專業的教學計劃,使其培養的學生“型號”更加適應市場需要。例如,現在有些土木類高職院校的教學計劃取消了計算機語言類課程,增加了在實際工作中具有很強實用性的計算機實際操作的有關內容,如辦公軟件以及同工程施工有關的計算軟件等教學內容。
調整專業設置,可以按照工程大類設置專業,分方向制定教學計劃。例如,道橋專業可以設置道橋方向、公路隧道方向、公路與城市道路方向、基礎(路基路面)工程方向、道橋測量技術、道橋維修與養護技術等;鐵道工程專業可以分為鐵道維修與養護、城市輕軌與地下鐵道、高速鐵路、基礎工程等方向,建筑工程可以分為給排水方向、裝飾工程、結構工程等。
(二)加強就業指導,轉變學生的就業觀念
教育學生理性確定就業期望值2006年,北京高校畢業生就業指導中心公布了《2006年北京高校畢業生就業薪酬調查報告》,報告顯示,北京高校2006屆畢業生的平均起點工資為2262.31元,其中,近三分之二畢業生的起點工資在2000元以下,近四分之一畢業生的起點工資在1000元以下。結合近幾年就業市場分析,可看出用人單位的用人政策在不斷調整,有些用人單位不斷提高畢業生的學歷要求。例如,前兩年本科生就可以輕松進人的單位,現在即使研究生畢業也很難進人了;相應地,各單位對本科生、高職生的要求也不斷提高,以前部分單位曾經給予研究生、本科生的就業優惠政策,現在要么降低,要么取消,而與此對應的是,本科以上學歷的畢業生供大于求。面臨以上情況,各院校必須教育學生降低就業期望值,找準自己的位置,適應就業現實。
教育學生樹立正確的就業觀目前對畢業生最有吸引力的還是國有企業,尤其是由原來行業主管劃轉到地方管理的學校的學生,他們的傳統和固有觀念是本校原系統的各單位都是靠得住、效益好的,而對其他國有企業不感興趣,對民營和私企更是不屑一顧。學生產生這種想法的原因,一是學生不了解就業市場,二是許多學校多年來的就業慣性所致。各高職院校都有各自傳統的、固定的“客戶”,而對一些新的領域不認可。因此要幫助學生了解市場行情,教育他們樹立新的就業觀。事實上.現在民營、私企不僅工資待遇不低,而且同樣有保障機制,例如有些單位明確提出代繳三金、保險等費用,與國有企業并無多少差別,相反,有些國有企業卻因地域限制不能解決戶口等問題,限制了用人需求。
加強學生綜合素質的培養目前各單位都建立了淘汰機制,對新招聘的畢業生先行試用一年。因此必須加強學生綜合能力的培養,提高他們吃苦耐勞、適應現場的能力以及學習能力,這樣才能穩得住,干得好,才能夠打好基礎。
加強和用人單位的聯系目前,凡國內的工科院校,幾乎都有土木工程、道橋、測量等專業的畢業生。企業在選擇哪所學校畢業生的問題上具有很大的自主性,這就要求各高職院校一方面加強與用人單位的聯系,建立長期的合作關系,一方面要樹立品牌,取得用人單位的長期認可。
軌道是地鐵確保良好運行的先決條件,滿足列車自動駕駛要求的同時,還必須承擔列車自身的重量,運行過程中的動荷載對于軌道的強度、穩定平順性和彈性也是具有相當大地考驗的。而且,鋼軌的鋪設也要做到與道岔和道床保持一定的絕緣性,確保通車以后的安全性和適用性。但是,具體的地鐵軌道施工過程中還會遇到哪些常見的問題需要我們面對和解決呢?下面,我們就具體分析和探討一下。
一、地鐵軌道施工中的常見問題及解決方案
地鐵軌道的施工是至關重要的,軌道鋪設的精確性對于工程質量的指標具有十分重要的影響,整個工程的“軌通”時間也主要受制約于軌道的施工。通常,軌道的構造主要由鋼軌、軌枕、道床、聯接零件、防爬設備、排水溝以及邊坡組成。那么,地鐵軌道施工過程中存在的問題無非就是在于這些構件質量、施工環境以及一些人為等因素。
1.1 鋼軌的性能和焊接:
鋼軌是地鐵配件的主要標志,對于其型號和性能的合理運用和掌握,是對地鐵軌道施工質量的一個保證。而且,鋼軌的焊接也是一項重要的施工工藝,在實際施工過程中務必將鋼軌段之間合理的焊接以達到各項力學指標,并達到使鋼軌連接部位具有與標準鋼軌段一樣的連續的滾動平面的目的。鋼軌以每米的標準重量可分為重軌與輕軌兩種,它在地鐵中的功用是滿足列車自動駕駛,并承受傳遞列車自身重量和行駛帶來的動荷載,所以無論是設計還是施工,對于使用鋼軌的性能指標的判定必須嚴謹。然而,焊接鋼軌的工作在實際中總是會各種各樣的缺陷,諸如接觸焊不良引起鋼軌斷裂、鋁熱焊不良引起鋼軌折斷、氣壓焊不起引起鋼軌斷裂等等,這就要求施工方雇用經過專業技術培訓合格的焊工,做到施焊前熟悉焊工崗位職責、熟悉焊接技術措施、嚴格作業施焊,以確保鋼軌焊接工作的合格完成。
1.2 軌枕的鋪設:
軌枕的功用主要在于支承上部的鋼軌,保持鋼軌的幾何位置和方向,將鋼軌所承受的巨大荷載傳遞給下部的道床,而且還提供了一種比較平順連續的滾動面。這就要求軌枕要具有一定的剛度、彈性和柔韌性,四兩撥千斤,以自身的變形緩沖上部荷載對它的沖擊和破壞。雖然,枕木的優點很多,但是現行國內軌道施工最常用的還是鋼筋混凝土軌枕。混凝土枕軌以結構形式可分為整體式和雙塊式兩種,其中雙塊式最常用且被視為是一種普通的鋼筋混凝土結構。 相比較木枕而言,它的穩定性好,工作壽命長,養護需求較少,材料損失率低。缺點在于造價高昂且施工條件具有局限性,如在不穩固的特殊路基處、冬季凍脹地段和鋪設道床條件復雜的地段都不宜采用。由于制作構件的材料、加工以及施工環境等因素的存在,枕軌鋪設過程中常見的問題有:使用中出現裂縫、彈性不好、質量過大等等。似乎這些問題我們只能盡量減少發生的可能性,但是從根本上講,在制作工藝上還是可以做進一步的改進的。嚴格控制施工工藝的精確性,配備合格的施工技術工作人員。軌枕鋪設的施工是一項復雜的工藝流程,主要是進行研究論證、設計優化、再設計、審核批準幾個階段,然后最終確定現場的技術交底。這一過程要注重科學合理性,然后由項目總工程師審核交由技術負責人員向施工隊伍技術交底,確保施工隊伍掌握施工要點,保質保量進行施工操作。
1.3 道床的鋪設:
道床鋪設于軌枕和路基之間,主要功用是支撐軌枕,將來自列車和軌枕自身重量以及列車運行中的動荷載均勻傳遞給下部的路基上,以避免過大的荷載對于路基的破壞,使得列車能夠安全穩定的運行。通常情況下,我們可以把道床分為有砟道床、瀝青道床和混凝土道床三類。道砟的存在可以有效的利用塊石之間的空隙和相互作用力,使得軌道具有一定的彈性,很大程度上緩沖了列車自身重量的荷載和運行過程中的動荷載,軌道的使用壽命也會得到延長。而且,道床與軌枕之間保持一定的摩擦力可以穩固的保持軌枕的既定位置,防止軌道的偏移和脹軌,避免導致事故的發生。目前,我國地鐵軌道大部分采用整體式、支撐式的道床,此種形式的道床又可分為換鋪法和直接鋪軌法。整體道床是沿著隧道方向逐段施工的,問題隨之而來。第一,整體道床在澆筑混凝土時預留縫的位置不對,就有可能致使由于整體結構的不均勻沉降而引起道床開裂。施工工程中可以考慮將預留縫留置在與隧道結構縫同一平面上。第二,在實施道床混凝土澆筑時,腳手架的搭設和拆除可能由于與鋼軌的碰觸原因,導致整體結構變形,施工質量大大受損。因此,腳手架的搭設和拆除必須與鋼軌置離,獨立搭設、拆除。第三,由于澆筑混凝土要進行水化作用和凝固成型過程,澆筑混凝土過厚、水化作用時間不足,導致道床施工質量不良,降低設計承載能力。故而,澆筑混凝土要進行適當的分層,通過特疏的施工工法進行分臺階澆筑,并合理振搗振實,以便發揮成型后最大的承載能力。整體道床的現場工作面很小,而且工序復雜繁多、相互之間的干擾大,所以必須按照《地下鐵道工程施工及驗收規范 GB50299-1999》,加強調度指揮,合理有序地流水施工。
1.4 基坑的圍護結構:
地鐵基坑的維護結構主要分為工字鋼樁圍護結構、鋼板樁圍護結構、鉆孔灌注樁圍護結構、深層攪拌樁擋土結構、SMW樁五類。工字鋼樁圍護結構主要適用于地質比較疏松的地下環境,施工產生的噪聲污染較大,不宜在居民區附近施工。鋼板樁圍護結構的強度好,樁與樁之間連接起來構成連續樁墻,可以有效隔水并能多次反復使用。鉆孔灌注樁圍護結構多采用機械泥漿護壁鉆孔,適用于在居民區附近施工,原因在于它這種施工工藝恰恰可以降低噪聲的強度。深層攪拌樁擋土結構是利用攪拌機械將混凝土和地基土拌合,澆筑成樁,作為阻擋基坑邊坡的擋土結構,連續的深層攪拌樁也可以起到隔水作用。SMW樁構造比較簡單,利用型鋼布置圍護結構,隔水性好,且施工進度快,節省材料。地鐵基坑的圍護結構在施工過程中主要存在的問題就是樁體變形。樁體的水平位移變形對于軌道的施工可能是致命的,對于樁體水平位移變形的檢測事關重要。首先要做好監測點的布點預案。繼而再做檢測點的的埋設工作并提出合理的技術要求。
1.5 輔助鋪軌基地的布置:
輔助鋪軌基地的主要作用是擴大軌道施工的工作面,施工現場中我們可以尋求合適的地點加設輔助鋪軌基地。輔助鋪軌基地的設置非常關鍵,涉及的因素很多,如地鐵線長、施工工程環境和施工工藝水平等等。一般將輔助鋪軌基地設在場地交通比較便利的地段,如停車場。為了更進一步便于施工,我們盡量將輔助鋪軌基地設置為沿軌道線路方向的規則矩形。在輔助鋪軌基地中,我們常常可以看到它包括以下幾個區域:材料堆放場、材料加工區、辦公生活區和軌排組裝區。可以根據自身的場地大小合理分配和布置各個區域。完成以上工作,后續工作才可以有條不紊地進行下去。
結語
承包地鐵的施工單位在軌道施工過程中嚴格控制質量并及時發現問題和解決問題。由于地鐵軌道工程自身具有特殊性,不同工程就有著不同程度的施工難度。但是,工程技術日新月異的今天和未來,不論施工過程中遇到何種困難,我們有理由相信,一切困難都會被新工藝、新技術所攻破。
參考文獻
[1] 蔣全;《武廣客運專線無砟軌道施工關鍵技術》;中南大學,2007.12
隨著我國基本建設規模的擴大,隧道工程已經成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著,隧道工程的數量和長度明顯增加,規模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通,是不可回避重要任務和技術難題。危及隧道工程施工的地質病害大致分為三類:1不良工程地質條件,諸如巖體的裂隙發育密集帶、構造破碎帶、巖溶發育帶、以及人工采礦造成的不良地質條件和高地應力造成的危害等;2不良水文地質條件,諸如巖溶水、構造和裂隙水等;3不良環境條件,諸如有毒有害氣體和強放射性的環境。對于以上地質問題,在隧道工程的勘察設計階段,已經投入大量的地質勘察工作,但是由于地質、地形條件的復雜性和相應勘察技術的現狀水平,以及時間、經費等條件的限制,勘察階段的地質資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內外因地質條件不明造成隧道施工事故的教訓是不少的,例如:日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件;前蘇聯貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件;我國成昆線、大秦線、衡廣復線建設中,因地質問題的停工時間約占到1/3;以及不久前發生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此強調加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。
我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代,鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月,利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報,預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始,我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波進行反演的“負視速度法”,這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產狀。北方交通大學的陳立成等人(1994)從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題,進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質預報中應用,取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據嫻熟的地震反射波技術進行數據采集和數據解釋,當時沒有開發出針對隧道地震預報的處理系統,同時受當時條件所限制,該項技術未能得到進一步深入研究和發展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202”隧道地震波超前預報的儀器,當時曾組織系統內有關地質和物探專家在隧道工點進行了試驗,未見明顯的效果,認為其技術與“負視速度方法”基本一致,對其處理解釋系統爭議較大、認識褒貶不一,試驗工作無果而終,該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后,隧道安全施工要求進行地質預報,該儀器設備由鐵路系統的工程局又開始第二次引進,并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入,造成第二次引進后出現:應用工作中的盲目性和簡單化,以及其他一些不正常現象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現的問題,使人們開始反思,不少論文也提出了存在的問題,鐵道部也下發文件要求科學地進行超前預報。可以說短短幾年的應用實踐,人們仍然在探索著地質預報技術的進步。
隧道地震波超前預報屬于物探技術,但比地面的地震波物探技術復雜,我國的地質物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經有近20年的歷史,并且是多道瞬態面波勘察技術的發明單位,生產的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統,已經為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用,并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術,研究TGP12型隧道地質超前預報儀器,以及孔中高靈敏度三分量檢波設備,方便的孔中耦合技術,和Windows編程的數據處理軟件系統。在經過大量的預報實踐驗證后,于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統推向市場不到2年的時間,已經有近20臺套投入到隧道超前地質預報工作中應用,反饋信息普遍受到用戶的好評。
鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書,提出隧道地質超前預報的方法有以下部分組成:①地質分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④物理探測法。并闡述物理探測法與地質分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合,解決不同地質災害的應用原則。書中介紹了國產TGP隧道地震波預報系統,聲波反射方法,地質雷達方法,紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題,并結合應用中的實際問題闡述如下,目的在于引起同行們討論,促進地震波預報技術理論水平的提高,促進采集數據質量的提高,促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發展。
一、隧道地震波方法的預報原理
隧道地震預報工作利用地震反射波原理,在隧道內以排列方式激發的地震波,向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面會產生反射波。聲阻抗是介質傳播彈性波的速度與介質密度的函數,介質的聲阻抗數值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等界面會產生地震反射波,這種反射波被布置在隧道內的檢波器接收,輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理,實現地質預報的目的。
由此可以看出,隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面,經過人工分析實現間接推斷地質病害的方法。
圖(2)不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態
圖(1)示意與隧道斜交的構造面,其地震波傳播的路徑圖,構造面上的地震波反射點在白色園內。圖(2)示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態,與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同,地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行,右圖為與隧道正交構造面產生的地震反射波記錄,根據反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度,該速度代表隧道圍巖的性質。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”,“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質有關,而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度,各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”,不是隧道圍巖的真速度,應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。
圖(2)是理想模式的三份量地震波時距曲線形態。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的,理想模式的地震波是不常存在的,記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波,和各種形式的干擾波,這是應用技術中首先考慮的問題。
針對隧道地震波傳播的復雜性,TGP地震預報系統不僅利用地震反射波走時關系,同時采集空間地震波三分量記錄,進行地震波的極化分析與計算,該技術的突破有利于地質構造面產狀、規模和地質體性質的預報。
二、TGP隧道地質超前預報系統
隧道地震波預報的早期研究,是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的,工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環境條件下傳播,這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多,而且隧道內地震波的接收與激發測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件,因此影響在地質構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況,預報工作僅僅利用單一模態的地震波難以勝任。因此,TGP系統強化采集地震波的多波列信息,綜合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系統的功能得到明顯的增強。
TGP隧道地質超前預報系統包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖(3)是TGP隧道地質超前預報系統的主機。其處理軟件由地震波數據輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數計算、極化波處理與構造產狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
工程應用中,TGP型隧道地質預報系統對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息,說明儀器系統具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求,預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質預報系統具有登記全部測長距離內地質構造信息的功能,利用逐次遞進的位置相關分析,和源生成果對比等處理功能,有利于去偽存真和排除異常,提高預報成果的質量。該系統2005年8月通過由國內知名隧道、地質、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統,性能穩定可靠,采集的波形完整,信噪比高,與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平,可替代進口產品。”具體評審意見如下:
1、TGP12是集信號放大,模數轉換,數據采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備;優于利用微機裝配式結構的儀器,TGP12適合在惡劣的隧道環境中使用。
2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度,指向性強和較寬的頻帶響應等特點,因而拾取的地震波信號具有高的質量品質。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合,方便、經濟、快捷。優于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸,價格昂貴,一次性使用,費事費工費財。
3、TGP12的地震波采集觸發是開路觸發方式,即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷,信號線同時開路觸發儀器采集,儀器采集無延時差,保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發電雷管和觸發主機采集的方案,由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致,因此會造成儀器采集的走時誤差,這種觸發方式在我國的地震波勘探規程中明確規定不宜使用,更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質的速度高出幾倍以上,以巖體波速4500m/s~5500m/s為例計算,每一毫秒誤差會造成2~3m的預報距離誤差,一般瞬發電雷管的延時誤差不止一毫秒,因此由20多次激發的平均線計算隧道巖體速度,和利用存在誤差的時間計算距離,兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。
4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處,并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點,以及根據TGP儀器采集的數據格式編寫。功能特點如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,對地震波信號的處理過程,直觀、方便,具有友好的人機操作界面。
(2)對P波、SH波、和SV波的分離完善合理,這是超前地質預報數據處理的關鍵工作之一。
(3)處理軟件具有相關部分互相檢查的功能,例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置,程序會轉到該位置界面的反射波組位置,通過分析反射波組的連續性、反射波的極性和能量,確定偏移成果的可靠性和性質。有助于去偽存真,由此及彼,由表及里,深化認識,使預報結論科學可靠。
(4)TGPWIN處理中有自動處理方式,也有手動處理方式,有深入分析異常可靠程度的追蹤功能,這樣設計既適應非物探專業的普通工程技術人員使用,又適應物探專業人員分析地震波傳播特性,對復雜地質條件進行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統只要增加不多的配套附件和軟件模塊,就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能,例如:對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測,檢查隧道圍巖中隱蔽的病害(巖溶)。也可以在掌子面上用錘擊的激發方式做到短距離更為精確的地質預報,因而它是一機多能的設備。
TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優勢。而且研發、生產在國內,用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持,以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應用實例
宜萬鐵路涼風亞隧道的巖性為灰巖,TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗,預報成果如下,見圖(4)、圖(5)。
由以上成果圖可以看出:在DK53+322—DK53+346;DK53+370—DK53+380;DK53+390—DK53+420三處存在構造異常,其中DK53+322—DK53+346、DK53+370—DK53+380兩處的Vsh波比Vp波反射幅度大,推斷以上兩處構造帶存在有充水或巖溶發育的可能性、。此結論經過日后的隧道開挖證明完全正確。在隧道施工的《變更設計建議書》中結論:“在隧道左壁的DK53+322段發現巖溶,溶蝕帶寬度為2.5米,溶蝕帶穿過隧道拱頂至右壁的DK53+340米段,并向邊墻外延伸,雨后DK53+322處溶洞有較大水量流出,DK53+339處溶洞有少量滲水。該段圍巖較破碎,節理發育,受溶洞影響,拱頂巖層出現楔體破壞、掉塊”。
TGP12型隧道地質預報系統在云南水富高速公路冷水溪隧道,宜萬鐵路王家嶺隧道、涼風埡隧道,青島海濱高速仰口隧道,重慶地區數條公路隧道,以及武廣客運專線大瑤山隧道等工程使用,獲得滿意的預報效果。
1、隧道地震波超前預報的概念解釋
隧道地震波超前預報技術翻譯成英語是“TunnelSeismicPrediction”,簡稱“TSP”。在我國《客運專線鐵路隧道施工技術指南》的第5.0.8條使用了“TSP”縮寫詞。一般規程中使用縮寫英語字母表示某種技術是正常的事情,但是在隧道地質超前預報工作中卻出現被歪曲利用的現象,把“TSP技術”歪曲解釋成“TSP***儀器”。這種現象對隧道超前預報技術的應用,造成了不良的影響。在有的地方和部門的隧道施工招標和設備招標工作文件中也存在把“TSP技術”歪曲解釋成“TSP***儀器”的現象,這是對隧道地震波預報技術缺乏科學認識。
因此,正確認識:“TSP技術”即隧道地震波超前預報技術,有益于正確執行我國的現行隧道規程規范和法規,有益于隧道工程的招投標工作,有益于隧道地震波預報技術的進步,有益于誠實誠信的預報技術服務。
2、隧道地震波預報中的接收與激發問題
在隧道地震預報工作中,有的采用把接收與激置在隧道的洞壁上,這種做法不妥當。眾所周知,洞壁的表面波傳播較強,對地震反射波會形成不容忽視的干擾。同時鉆爆施工影響洞壁巖體松動,局部超欠挖使得洞壁巖體不平整和完整性差,接收檢波器和激發點受局部巖體影響大,地震波的傳播和衰減比較復雜,嚴重影響地震波記錄的一致性,大大降低有效波的信噪比。因此不宜采取在洞壁激發與接收的做法。
有關
在洞壁激發和接收中面波的干擾問題,原清華大學聲學教研室的沈建國教授曾經作過物理模型試驗,見圖(6)。模型設計在隧道前方有一個溶洞,洞徑與隧道斷面相當,分別在洞壁的4個深度布置接收排列。
圖(7)是洞壁采集的地震波記錄,圖(8)是在洞壁一定深度內采集的地震波記錄。圖中:藍色直線Vp表示直達縱波;藍色曲線Vp1表示溶洞的反射縱波;紅色直線Vr的后面表示面波。由圖(7)與圖(8)對照可以看到:圖(7)面波Vr幅度強,溶洞的反射波無法分辨;圖(8)的面波Vr幅度大大減弱,溶洞的反射波較清晰的表現出來。這個模型試驗的結果明確說明面波的干擾在鉆孔一定深度呈現減弱的趨勢。因此,在隧道地震波超前預報檢測工作中,采取孔中激發和接收技術措施壓制面波非常必要,是提高反射回波記錄信噪比質量的重要環節。
TGP隧道地震波預報系統的接收和激發,結合現場施工的方便性,要求鉆孔的深度為2.0米。鉆孔中采用炸藥爆炸產生震源,控制使用小藥量炸藥,在有條件的地方盡量使用高爆速炸藥,同時在孔中充水的條件下爆炸。在充水的條件下爆炸有以下好處:易于產生高頻地震波,提高分辨率;同時爆炸泄放到隧道內的爆炸聲音小,減弱隧道管波的干擾能量;爆炸時水由孔中噴出的過程有益于產生水平偏振,加強橫波的能量,有利于地震預報工作中實現采集高質量的多波信息,實現多波多參數的預報目的。鉆孔中接收,采用具有高指向性和高靈敏度的三分量接收探頭安置在鉆孔的底部,通過耦合劑實現與鉆孔壁的直接接觸,檢波器信號輸出采用軟電纜,和采用吸聲軟材料封堵鉆孔口等措施,對于高保真地接收地震有效波信號,減少產生干擾波環節等方面很有益處。
3、隧道地震波預報中的干擾波
在隧道地震波采集過程中,存在著多種干擾波,對此必須有明確地認識。例如:對頭隧道施工和鄰洞施工的干擾波;地表地形和來自其他方向的反射波干擾;洞內電磁波干擾;以及接收裝置設計不當產生的干擾波等等。正確認識干擾波和產生的原因,才會采取正確的措施獲得高質量的現場地震波記錄。下面重點討論隧道管波的干擾問題。
隧道管波由激發孔爆炸時聲波泄放到隧道中產生,被接收傳感器接收造成對記錄的干擾,見圖9。
圖中地震記錄50毫秒以下出現的呈斜線“黑點”,在右圖中斜線用“紫線”表示,由記錄上的時距線計算“紫線”表示的速度為340m/s,該線以下的波(左半圖中黑色部分)為空氣中傳播的聲波,我定義這種波為“隧道管波”,“隧道管波”出現后覆蓋其后出現的地震反射波。“隧道管波”幅度的大小與激發和接收條件有關,“隧道管波”在地震記錄上出現的位置與采集偏移距離有關。該紫色線位置為偏移距離為20m的“隧道管波”出現位置。圖中藍色線表示速度為4500m/s的前行縱波和反射縱波,紅色線表示速度為2500m/s的前行橫波和反射橫波。上部的藍色線Vp和紅色線Vs分別表示由震源向前傳播的直達縱波與橫波。下部的多條藍色線Vp100、Vp150、Vp200分別表示掌子面前方100米、150米、200米距離處構造面的反射縱波,多條紅色線Vs100、Vs150分別表示掌子面前方100米、150米距離處構造面的反射橫波。由圖看出有30%地震道的反射縱波和50%以上地震道的反射橫波淹沒在“隧道管波”的干擾中。如果隧道圍巖的縱波速度低于4500米/秒、橫波速度低于2500米/秒,將會有更多的地震道淹沒在“隧道管波”的干擾中,其中影響橫波的程度更為嚴重,這種現象嚴重影響縱、橫波雙參數預報。
我提出隧道管波的嚴重干擾問題,希望引起足夠的重視,加強地震波檢測理論的學習,克服對有效波和干擾波不加區分,盲目按照流程進行處理的做法,才可以糾正成果中以夾雜干擾波假象進行預報的局面。
在京西梨園嶺隧道TGP206與TSP200在同一次預報中進行試驗對比,發現TSP200儀器采集的記錄中有嚴重的隧道管波,TGP206儀器采集的記錄中無隧道管波。兩臺儀器工作中使用同一批24炮震源和在同一位置接收,采集的地震波記錄出現如此之大的區別,關鍵在TSP200儀器的接收裝置設計不合理。我分析過近百個TSP203與TSP200儀器采集的記錄文件,記錄上普遍存在著“隧道管波”,檢查數據處理的過程中也未見對干擾波進行處理,而是作為地震反射波數據參與了處理,隧道管波干擾的假象混雜在預報成果圖中。近幾年,我看到的使用TSP203和TSP200資料發表的預報文章中,其現場采集的偏移距離(接收到最近激發炮之間的距離)普遍使用15米或者20米,炮孔之間的距離為1.5米至2米左右。在隧道管波干擾的情況下,這種布置采集的記錄見圖(9),記錄上的隧道管波是構成對有效波預報的嚴重干擾。我們對以如上參數采集的記錄作個初步的分析,假設巖體條件為完整的微風化硬巖,以巖體的縱波速度為4500米/秒,橫波速度為2500米/秒計算,未受隧道管波干擾的距離:縱波成果為120米左右,橫波成果為60米左右。以現行TSP200或者TSP203雙參數預報的做法評論,其未受隧道管波干擾的預報距離為60米左右。如果巖體條件降低,雙參數預報的距離還要大打折扣。如果按預報150米距離分析,其中有90米左右的距離中包含有隧道管波的假象資料。請有關使用者自己檢查已經處理過的文件,分析我的結論是否有道理。也不妨召開一個有代表性,而且能夠深度研究隧道地震波預報技術的會議,研討是否存在隧道管波干擾的問題和改進措施。
我提出一個不得已而為之的方法,供大家思考。根據各種波傳播路徑和速度差異的原理,即隧道管波在隧道內的空氣中傳播,其速度低,地震波在巖體中傳播其速度高,現場采用加大偏移距離進行預報數據的采集方法,利用巖體的地震波速度明顯高于空氣中聲波速度的條件,使隧道管波下移,延遲隧道管波在地震波記錄出現的時間,加大反射波接收的時間窗口,可以起到加大預報距離的目的。圖(10)下部標注有20、30、40的三條紫色線分別表示:偏移距離為20米、30米、40米情況下的隧道管波的出現位置。由圖可見,如果采用40米的偏移距離,隧道管波下移,反射波的時間窗口加大,在巖體為完整微風化硬巖的條件下,縱波反射基本上不受干預,橫波反射受影響的地震道約為30%。這種方法的不利點是偏移距離加大會影響到地震波頻率的降低和能量的衰減,但是權衡利弊,實現“隧道管波”下移的方法,避開隧道管波的干擾,無疑是一個不壞的辦法。
隧道管波在記錄上的幅度與激發泄放到隧道中的能量,以及接收裝置系統對隧道管波的壓制能力有關。“隧道管波”產生的源頭在激發,在激發孔沒有注滿水、或激發孔太淺的條件下,激發能量會大量泄放到隧道內。因此,注意改善激發條件有利于減弱隧道管波的干擾。
有關是否可以采取濾波方式處理“隧道管波”的問題。“隧道管波”的頻率與激發條件、接收裝置條件、以及隧道圍巖的性質等有關系,也存在接收裝置系統在受震條件下產生次生震蕩波,綜合起來的干擾波比較復雜。通過濾波方式處理不宜實現濾除目的,如果采用的濾波參數不合理,還會產生改變地震波信息造成其它成果假象的可能性。
4、隧道埋深與預報距離
有一位從事海底隧道地震波超前預報的工程師向我詢問有關預報距離的問題,海底隧道在基巖和海底的沉積地層中穿過,如果基巖面的起伏較大,這一類情況與地面上的淺埋隧道一樣。在隧道地震超前預報中,海底地形界面和起伏的基巖面同樣是地震波的反射面,因此,地形界面和土石界面產生的反射波,與地質構造面產生的反射波均會被儀器接收并疊加在一起,造成地震波記錄復雜化。所以,在海底隧道或者淺埋隧道進行超前預報時,要綜合考慮上述影響,合理確定預報的距離。一般在無法剔除地形等界面反射波影響的條件下,控制預報距離小于隧道埋藏深度為宜,對于大于埋深的距離預報要慎重。
5、關于圍巖參數的預報問題
關于隧道圍巖參數的預報問題,應該明確兩個問題:一是地震波預報方法獲得圍巖參數的原理和作用;二是利用圍巖參數變更隧道圍巖級別的合理性。
地震波預報方法獲得的基本參數是縱波速度和橫波速度,其他參數均是由此計算得到的二級參數。利用地震波方法求取速度參數計算的過程中,速度數值與介質本身和反射界面的角度兩個變量有關系。在地震波預報求取速度的過程中,以測量段(炮孔段)巖體速度為基本參考值,計算中同時考慮巖體反射界面的反射幅度強弱作為計算因素,帶有相關比較的性質,因此得到的速度數值稱為估算速度,利用估算速度曲線的分布作為分析相鄰巖體的定性比較具有一定的合理性。但是,它既不是常規地震波勘探中的均方根速度,也不是巖體的真速度。
地質界面與隧道的關系,地質界面正交隧道軸線的情況應該說是個別的,普遍存在的應該是與隧道存在夾角的情況,因此普遍存在的是地震反射波路徑與隧道軸線不重合,地質界面與隧道的夾角越小(以正交為90度),地震波路徑與隧道軸線的夾角越大,即地震波路徑偏離隧道越遠。因此,利用地震反射波路徑方向上的速度代表隧道圍巖,存在不合理性,因為地質巖體具有的非均質、非連續和各向異性是不容忽視的。
在明確地震波預報獲取的速度含義以后,我們來分析利用該速度進行“隧道圍巖彈性波分級法”和變更隧道圍巖級別的問題。“隧道圍巖彈性波分級法”顧名思義,是隧道圍巖彈性波的一個分級方法,而不是隧道圍巖地質分級的全部。勘察設計報告中圍巖級別的結論是綜合考慮:隧道通過地帶巖體的工程地質、水文地質、隧道埋深與地應力,以及隧道圍巖彈性波參數等多方面的資料做出的,僅僅利用預報獲得的巖體參數變更圍巖的級別存在著片面性。
舉例說明如下:圖(11)是TSP203儀器預報成果圖中的一部分,圖中上半部分三項參數的直方圖,由上而下為巖體分段的縱、橫波速度參數值;巖體的密度值;和巖體的彈性模量值。圖的下半部分為反射界面的分布圖。以圖中的反射界面線與隧道里程線的交點為序,統計反射界面與隧道軸線的夾角,匯總成表1。
序號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
里程
2084
2092
2104
2108
2109
2116
2136
2152
2164
2184
2188
夾角
45°
75°
70°
65°
75°
80°
80°
70°
90°
70°
80°
以表1中最后兩個界面的里程和夾角,根據隧道地震反射波傳播理論,采用作圖方法,繪制的地震反射波的射線路經,分別見圖(12)。
上圖的預報距離為100米:圖中序號11的界面在2188里程,構造面與隧道夾角80°,其地震射線與隧道夾角10°~15°,反射段偏離隧道距離32~37米;圖中序號10界面在2184里程,構造面與隧道夾角70°,其地震射線與隧道夾角20°~30°,反射段偏離隧道距離49~59米。如果以正常預報距離150米計算,反射段偏離隧道的距離達到70~80米。地震波射線與隧道軸線方向不同,射線路經與隧道軸線也不具備重合條件,而且偏離隧道50至80米多米以外,這樣的速度資料作為隧道掌子面前方圍巖的速度不具備代表性,以此變更隧道圍巖的分級則更無道理。至于圖中提供的其他巖體動參數,例如:動彈性模量、動剪切模量、動泊松比和巖體密度值等參數,皆由巖體縱波和橫波速度計算而來,擺在報告中也就是一堆動參數。況且在沒有具體巖體動靜參數對比資料的基礎上,如何使用也存在問題。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Reflection and Practice of "Track Structure Detection
Technology Experiment" Course
SHI Rong, LI Zaiwei, HE Yuelei
(Urban Rail Transit Institute, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620)
Abstract Based on the strong and rapid development of China's urban rail transit, the industry demand for talent is imminent, to ensure line safety is to ensure safe operation of the foundation, the analysis of the background and motivation "Track Structure Detection Technology Experiment" course formed, discusses the course teaching purposes and task, strong emphasis on the teaching content of the course, through the analysis of teaching effectiveness, and propose further improve the update of this course views and specific methods. Hope to inspire the deep thinking of practice teaching.
Key words Track Structure Detection Technology; teaching methods; track engineering
隨著我國城市軌道交通的大力迅猛發展,目前已經開通運營的城市有北京、天津、 上海、 南京、蘇州、杭州、廣州、深圳、佛山、重慶、成都、昆明、武漢、西安、沈陽、 大連、長春、哈爾濱、鄭州、無錫,2014年內要開通的有長沙、寧波,獲批在建(規劃)中有青島、合肥、南寧、福州、南昌、東莞、 貴陽、常州、廈門、蘭州、石家莊、太原、溫州、烏魯木齊、徐州。從2003年,由國務院辦公廳頒發了《國務院關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》,明確規定了申報發展地鐵的城市應達到的基本條件。這些硬性條件是地方財政一般預算收入在100億元以上,國內生產總值達到1000億元以上,城區人口在300萬人以上。
1 課程形成的背景與動因
城市軌道交通的發展同時也亟需專業性人才隊伍服務于建設及運營各個階段,行業內人才需求迫在眉睫,上海工程技術大學2005年成立了國內第一個城市軌道交通學院,培養上海和全國城市軌道交通方面亟需的交通工程、車輛工程、通信信號工程、運營管理等人才,培養計劃從2005年制定之初到2014年,經歷了大大小小數次變更調整,以期達到企業需求和跟上行業發展的速度。“軌道結構檢測技術實驗”是本專業核心課程“軌道工程”對應的實踐教學環節,2005-2009的四年培養計劃中“軌道工程”對應的實踐環節只有“線路工程實習”一項,隨著引領城市軌道交通發展的龍頭城市上海的運營里程數超過400公里,網絡化運營的升級和以安全運營為核心的設計施工理念的轉變,確保線路安全是確保運營安全的基礎,在2010年培養計劃增設了“軌道結構檢測技術實驗”,繼續夯實“軌道工程”核心課程的理論基礎和實踐能力,確保核心課程的廣度和深度(圖1,圖2)。
圖1 圖2
圖3 實驗課程與核心課程的內容邏輯圖
2 “軌道結構檢測技術實驗”課程的教學目的和任務
本實驗課程是面向交通工程專業學生的一門實踐類課程。本課程的教學目是通過該實驗課課內理論教學和實操教學環節使學生進一步加深和完善專業核心課程“軌道工程”的教學內容,掌握軌道結構檢測方面的基本知識和專項技能,根據工程背景動手完成一般軌道結構的檢測實驗,根據檢測結果對軌道結構狀態做出正確分析與判斷,提高學生的學習能力、綜合分析能力、動手能力及創新意識,為學生今后的實際工作打下基礎,見實驗課程與核心課程的內容邏輯圖(如圖3)。
3 “軌道結構檢測技術實驗”課程教學內容實施
本校交通工程專業成立9年來不斷思考優化調整著培養計劃和課程體系,圍繞教學目的,結合學校辦學理念和專業實驗室分步分期購買教學設備的進度設計該實驗課教學內容。
到目前,此實驗連續開出三屆,實驗課時數為60課時,8人為一組,在老師回顧并啟發延伸實驗中所涉及到的概念理論后,分組進行實驗設備的認知和學習研究,部分較容易掌握的設備由學生自行完成學習并掌握操作,針對較復雜的設備,先讓學生查看使用說明書,再讓專業設備工程師進行講解,而后學生們在實驗室進行設備實操,掌握后帶到現場采集數據,最后帶回室內進行數據整理和分析。
實驗一:鋼軌探傷試驗。學習研究并使用JGT-6M型鋼軌探傷儀;觀察幾種典型傷損的波形圖,并記錄波形;掌握鋼軌探傷小車的探傷原理;理解鋼軌內部傷損產生的原因;檢索相關論文、研讀并調研上海目前鋼軌傷損的最新情況;掌握上海運營階段鋼軌傷損的動態;調研我國鋼軌探傷技術現狀。
實驗二:鋼軌磨耗測量。學習研究并使用磨耗尺;用磨耗尺檢測鋼軌軌頭磨耗量,選取10個鋼軌斷面檢測并記錄檢測結果;分析引起鋼軌磨耗的主要原因;掌握鋼軌波磨產生的原因、種類,波磨對運營的影響,消除波磨的措施。
實驗三:軌距、水平、方向測量。學習研究并使用軌距尺、SED-RC2雙面電子平直測量儀;按要求測量并記錄檢測結果;分析引起軌距、水平、方向不佳的原因,并提出整治方案。
實驗四:鋼軌溫度測量。掌握軌丶頻氖褂;同時測量一天內室外溫度數值和鋼軌厥值;對比兩組數據,分析溫度變化趨勢;掌握鋼軌溫度應力產生的原因;掌握無縫線路溫度力引起的危害;掌握解決鋼軌溫度力的方法。
實驗五:軌道交通噪聲測量。學習研究并使用TES―1358聲級儀;用設備檢測室內、車站站臺、站廳、車廂內噪聲,記錄檢測結果;分析各種環境下的噪聲是否符合現行標準;比較分析不同環境的噪聲分布特點;比較分析一個區段車內噪聲分布特點。
實驗六: 軌道檢測模擬實驗。學習研究使用我系自行研發生產的大型軌檢車模擬系統;掌握軌道不平順的概念及我們用哪些參數確定軌道的平順性;理解大型軌檢車兩種檢測原理;調研上海大型軌檢車使用狀況;掌握軌道檢測技術發展歷史。
4 對“軌道結構檢測技術實驗”課程的課后總結
本實驗的開出是隨著行業及專業發展應運而生的,同時也局限于學校對實驗室設備的投資力度。
4.1 實驗效果分析
整個實驗過程充分調動學生的自主學習研究能力,每個小組推薦一名組長,組長進行任務分配,組長負責給出平時成績,為了實驗按時完成,組長們的學習都走在了前面,組長和組長之間的溝通,組長和組員之間的溝通協調都進一步鍛煉了各組組長,組長的責任心充分調動,由于要給出組員的平時成績,組長要特別注意組員的表現和完成任務的情況,通過上交的平時成績,看出組長對每位組員的評判都是有區別的,作為大四的課程,分成小組,設立組長如同承擔項目設定項目負責人是一樣的,因為實驗大多數時間都是在室外進行,老師無法做到像課堂內一樣關注每個同學,每位組長在實驗結束后都是一位有權威、把握實驗要求、認真負責完成實驗的榜樣;由于實驗內容涉及儀器的學習操作及室外的檢測數據的采集和整理,內容、環節、流程比較復雜,每位組員都必須承擔一定的任務,如果其中的環節質量不高會直接影響下一個環節的進行,每位組員在過程中必須表現出色,實驗結束后組長找到了志同道合的任務搭檔,組員也展現了每個人的長處和特點,在任務里認識到了自己的重要性,每位同學都體會到了肩負任務掌握知識原理周密策劃協調工作的重要性,通過兩周的實驗不僅圓滿完成了教學內容,同學們也對未來從事的工作提前演了一場真人秀。
4.2 實驗的完善和更新
從課程形成的背景與動因看,隨著核心課程“軌道工程”的發展,本實驗的內容可以進一步與時俱進,實驗設備也可以進一步申購,但目前學分制的改革和學分逐漸減少的要求已經使兩周的實驗課程減少為一周,目前的實驗項目還是保留了兩周的內容,需要同學們利用課余時間完成。
從課程的教學目的和任務來看,實驗設備的操作有易有難,實驗內容有簡有繁,實驗項目切合實驗目的,但課時的減少要求任課老師進一步精簡實驗項目及內容,如何刪減整合是下一步必須要完成的工作。
從課程的實施過程看,老師對課程的把握和設計用心良苦,學生們通過實驗課程鞏固完善了核心課程的重點和難點,也很好的鍛煉了動手動腦能力,每組7-8人,人數偏多,最好5-6人,但因設備套數的不足現在還無法做到,增加實驗設備套數,增加帶教任課教師人數可以更好的完成實驗,提高實驗掌握率,更好的關注每位學生。
實驗課程圍繞其核心課程教學內容,是核心課程內容的投射,實驗課程還要體現實踐環節綜合創新的特有目的;與核心課程授課老師溝通,既要做好配合核心課程內容的繼續完善和延伸,又要突出實踐環節對學生實踐能力的培養。為了更好的掌握知識和理論,更好的緊跟城市軌道交通維護保障的技術發展,作為一個本科以培養工程師為目的的高校,研究提高實踐課程的教學目的和任務是我們的教學重點,我們是實踐課程也成就了我們的教學特色。
基金項目:上海工程技術大學教學建設項目――《軌道結構檢測技術實驗》實踐教學建設(A1-0601-14-01221-P201410001)
參考文獻
建筑工程是建筑施工企業以建筑原材料為勞動對象, 以完成建筑工程設計文件內容為 目的,以國家強制性施工規范 , 驗收標準為依據, 在科學的施工組織設計指導下 , 綜合調動企業管理、 技術、勞動力、 機械設備等資源, 于特定的施工環境, 通過科學的施
工管理、 嚴密的工序活動把建筑材料轉化為建筑產品的物質生產
化過程和終結。建筑工程是一項多專業、 多工種的 復雜的系統工程, 要使工程施工全過程順利進行 , 以達到預期的質量目標, 就必須運用科學的方法進行管理。施工過程中質量控制是施工管理的重要組成部分, 它對統籌建設施工全過程、 促進施工企業技術進步及優化建筑施工管理起到極其重要的作用。隨著我國國民經濟持續高速增長, 基建投資項 目的不斷增加 ,建筑施工隊伍和建材生產企業也隨之大量發展。論文參考網。但由于對施工質量未能進行有效地控制,重大工程質量事故時有發生 ,給國家和人民的生命財產造成重大的損失和危害, 也給社會帶來消極影響。建筑工程質量對國民經濟發展,維護用戶利益,提高企業信譽和經濟效益,避免對國家和人民財產帶來損失都具有重大的意義 。
建筑施工項目有其自身的質量體系,在多數項目上建筑施工項目質量體系仍未能得到真正有效運行,程序文件得不到有效貫徹執行。具體表現是: 施工組織設計及施工方案編制缺乏針對性, 施工作業指導書不能緊貼作業面。材料進場檢驗及試驗不到位, 致使有不符合要求的材料被使用; 工程技術交底籠統、 形式化; 過程檢驗不規范, 作業人員以完工為 目的, 不注重質量, 而項 目質檢員又未能盡責 ; 質量控制點的設置與管理不合理、 不規范,關鍵 、 重點部位有失控現象; 工程質量檢驗評定不客觀、不及時。工程質量問題帶來了一系列的社會問題,造成了不可估量的損失,作為為施工者必須高度重視,確立解決工程質量問題。
一、注重提高人員素質 。高素質的建設管理人才 , 不僅要具備一定的專業基礎知識和實際管理經驗 ,而且還要具備良好的應變能力, 掌握高科技知識和現代化管理手段。因此,要高度重視抓好人員的培訓教育工作,不斷提高隊伍的整體素質。必須注重加強對人員素質的培養,提高政治素質和政策觀念,加強職業道德建設,認真執行黨和國家的方針、 政策 , 遵守國家法律和地方法規 , 堅持原則 ,公正廉潔。 要加強人員的理論學習和業務培訓, 使其不斷在建筑工程建設實踐中得到鍛煉 , 以提高人員的決策能力 、組織能力、 指揮能力、 判斷能力和應變能力。有了高素質的工程管理人員, 加上實施工程全程管理和加大工程質量監督與執法力度 , 就可以保證工程的質量。
二、建立健全法律體系。我國的《建筑法》用法律的形式構筑了我國建設法律體系的基本框架。從建筑的總體上講師十分可用的,但還沒有對建筑工程做詳細的規定,由于建筑工程質量管理的特殊性,制定與建筑工程相配套的法規細則, 從根本上為建筑工程質量的監督管理奠定一個更加堅實的法律基礎。而建筑業走向市場經濟必然要求將建筑工程管理納入法制的軌道,對建筑工程管理要經濟、法律、行政手段并舉 , 從而形成新型的建筑工程監管機制。因此, 各級執法部門要加大對建筑部門的監管力度, 這樣才能促進建筑工程質量管理。
三、加強技術管理。要針對易出現的質量通病拿出預防方案。對在小區建設初期, 框架結構易出現梁柱部位與砌體之間的抹灰開裂問題 ,采用砌體二次砌筑并加鋼絲網的技術措施。根據工程特點, 經專家研究, 統一制訂并編制小區住宅工程做法。在屋面的節點做法上,施工單位因地域上的差異, 做法不統一,而產生了問題, 通過小區統一做法這 一有針對性的技術措施 ,有效地控制質量通病 。堅持以施工組織設計為指導 , 對施工組織設計應進行兩個方面的管理和控制: 一是在選定施工方案后 ,認真考慮施工工序、 施工方法和技術措施, 再制定進度計劃 , 使施工單位上報計劃與實際施工計劃相符合。二是既要考慮單項施工, 又要結合分部、 單體工程, 合理安排施工工序, 真正讓流水作業達到流水的目的。支持加強技術攻關 , 在工程建設過程中, 監理單位、 建設單位及施工單位根據住宅樓的特點 , 對疑難、 易出現的問題多次組織專題進行研究, 分析影響質量的主、 次原因,總結出一整套辦法, 有效地防止問題再一次出現。樓地面空鼓 ,由原來的砂漿找平改為細石混凝土拉毛, 后期就能杜絕空鼓問題。
四、注重施工過程的質量管理 。加強施工過程的質量管理工程項 目的質量是在施工過程中形成的, 加強對施工過程的質量管理, 是達到質量 目標的重要保證。因此, 在每道工序開工前, 應對各工序的具體準備工作、 施工方案和施工措施進行檢查落實; 嚴格工序交接檢查和隱蔽工程檢查驗收, 堅持上道工序不經檢查驗收不準進行下道工序的原則 ;督促施工人員嚴格按計劃要求或施工規范操作, 對不符合要求的行為, 堅決行使質量否決權。
五、強化配合與協調。 在推進工程建設速度, 確保實現工程 目標 的同時,全面加強質量管理, 嚴格按照施工工種工藝控制標準, 組織好建筑工程的施工 , 形成全員參與質量管理, 各部門同時要形成嚴格把關、 密切配合與協調的工作格局。要確保前面施工為后續施工提供條件 ,土建施工為安裝工程施工提供前提, 后續工種施工做到不損壞主體結構, 保護已經施工完成的成品和半成品, 做到既省工, 省料又 能確保各專業工種的施工質量 , 達到提高施工工程的經濟效益的目的。論文參考網。同時從提高行業標準、施工和管理水平上講, 做好各專業的協調工作也是十分必要的。
六、優化施工環境。環境因素對工程質量的影響, 具有復雜多變的特點 , 前一工序就是后一工序的環境。論文參考網。所以我們應根據工程特點和具體條件,對影響質量的環境因素, 采取有效的措施嚴加控制。對環境因素的控制 ,又與施工方案和技術措施緊密相關, 必須綜合分析,全面考慮,才能達到有效控制的目的,以保證工程質量第一。
結束語
建筑工程的質量管理是一個系統工程 , 同工程建設的各方面緊密相關, 建設方必須清楚地認識到質量管理的重要性, 把質量管理放在首位,運用合理的工程管理手段 ,建立工程控制程序, 各專業密切配合, 為工程質量打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]潘建雄,山西建筑,2007,33(5)
[2]黃志偉.長沙鐵道學院學報2004(1)
1.2邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質性質差異很大。現階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術
2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限。抗滑樁施工最常用的方法是就地灌注樁,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業面困難。
2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質,從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。
2.4錨固技術巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料并確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用,構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁;錨桿可以是預應力或非預應力錨桿,預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護,一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。
2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應仔細查找,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側擋土墻相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。
3結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,并逐步趨于完善。
參考文獻:
[1]彭小云,張婷,秦龍.高陡邊坡穩定性的影響因素分析[J].高陡邊坡穩定性的影響因素分析.2002.
[2]趙明階,何光春等.邊坡工程處治技術[M].北京:人民交通出版社.2003.