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1.構建考核評價體系的思路
探索多元化考核方式的改革,根據課程性質和類型確定不同的考核方式,采用閉卷考試與開卷考試相結合、理論考試與實踐操作相結合、階段形成性評價和終結性評價相結合的考試評價體系,根據不同課程的特點采取筆試、口試、論文答辯、以證代考、以真實的作品考核、現場操作考核、過程考核和結果考核相結合等合適的考核方式。繼續加強"雙證書"培養制度,在人才培養規格制定和課程方案設計中充分考慮國家職業資格標準、行業企業職業資格標準和學生個性發展的需要,對接行業企業崗位職業能力要求,開展職業資格證書認證制度。如我院龍頭專業鐵道工程技術專業的崗位核心課程《鐵路軌道施工與維護》、《鐵路橋梁施工與維護》的考核對接線路工、橋隧工崗位資格取證,道路橋梁工程技術專業的崗位核心課程《橋涵施工》、《施工組織與概預算》的考核對接施工員、預算員職業資格取證,構建統一的職業資格認證制度是今后改革的重點。根據高職高素質技術技能人才的培養目標,系統規劃考核內容、考核標準、考核形式、管理評價體系,設計出一套相對完整、切實可行的能充分發揮考核的檢測功能、引領功能和激勵功能的考核評價制度體系。
2. 構建考核評價體系的具體措施
2.1形成性考核評價的實施
所謂形成性考核,是指對學習者學習過程的全面測評,是對學習者課程學習成果的階段性考核,是對學習者學習目標的階段性測試,是課程考核的重要組成部分。形成性考核有其明確的目的即有效監控教學過程管理、改善教學時空相對分離的狀況、實現素質教育的要求。
形成性考核成績的評定是對學習過程的質量控制,建立健全有效的控制系統就必須首先設立科學合理的評定原則,這些原則不僅是形成性考核成績控制的依據,還是教學管理部門評價控制系統效能的尺度,同時也是判定形成性考核成績真實性和權威性的標準。
(1)完整性,形成性考核是對學習者學習過程的全面測評,現階段,高職理實一體化課程的課程設計采用模塊化設置,其核心是學習情境過程考核,內容應由作業(大作業,平時作業)、課堂考勤、考核情境標志性成果、能力目標等構成一個較完整的體系,以全面反映其學習過程,它們在形成性考核成績中的權重分別為20%,10%,20%,50%。每一項考核項目對應具體的考核登記表,做到有據可查。
注重學生創新能力等考核,增設附加分環節,如以小組為單位時團隊表現、情境模擬時當場最佳角色扮演、個人創新能力等以附加分的形式計入平時總分,不超過20分。如表1所示。
(2)達標性,形成性考核是對學習者學習目標的階段性測試,其各項內容須有一個完成達標的標準,如作業完成率為100%,自主學習計劃落實率80%以上,討論參與率90%以上,小組活動參加率90%以上等。對上述幾項大指標可根據其內容進行再次細分,并定出達標率,綜合而成總達標率。只有逐項分解,才能明確,具體,便于操作。
(3)時間性,形成性考核是對學習者學習成果的階段性考核,必須強調形成性考核內容完成的時間性。班主任和課任教師對所布置的形成性考核工作依據教學進程須有一個完成時間表,學生應在限定時間內完成相應的學習過程和學習內容,對超限者應有一定的處罰。如對平時作業而言,正常時間完成者按100%計;超過1周者,只計相應成績的70%;超限兩周者,只計相應成績的50%;超限四周者,則是次作業成績計零分。平時作業未完成者或不及格者(及格線70分),將取消該門課的考試資格。其他形成性考核的時間性限制以此類推。
(4)創新性,形成性考核內容的設計還應體現素質教育的要求和特點,在確定考核成績時對那些創造性解答問題,分析問題,研究解決問題的學生應有一個獎勵,以鼓勵學生的主動性,創造性,激發學生的學習潛能,提高學習積極性。
2.2終結性考核的實施
終結性考核主要是指知識性考核即期末考試占40%,具體內容結合職業資格取證的理論考核部分實施,實行教考分離制度。無論計算機題庫還是成卷題庫,都應根據教學內容和目標的變化使其處在不斷更新、逐步完善的動態之中。在建庫過程中,要嚴把質量關,對數量也要有一定的要求。考試完成后填寫學生考核分析報告,對考試結果提供的材料、數據進行全面的定性、定量分析,及時反饋給學生,并提出改進措施。
3.實施效果分析
近幾年崗位核心課程中加強考核評價體系的改革,通過在我院鐵道工程技術專業、道路橋梁工程技術專業2010級至2012級學生中實施,取得一定的效果。
達到了以考促學、以考促教為目的考核評價體系的建立,提高學生學習的積極性,變被動學習為主動學習。重視過程考核,突出了專業核心技能的培養考核評價貫穿于教學全過程,重視具體過程環節,依據鐵道工程技術專業核心能力構建了相應的能力考核目標,突出了專業核心技能的培養。促進了教師實踐教學能力和教學質量的提高,考核指標的建立給教師提出了較高的要求,教師必須認真梳理實訓項目中的專業核心技能及其考核目標。促進了教師業務水平和實踐教學能力的提升,提高了教學質量。
4.結束語
高職理實一體化課程考核評價體系的建立是保證實踐教學質量的基礎,如何真實反映學生的職業素養和職業技能,是考核重點。考核評價體系改革注重過程考核即形成性評價占據的比重,現階段考核實施過程比較繁瑣,評價指標不夠細化,這也是今后考核評價體系改革的方向。
參考文獻:
[1]榮瑞芬,李祖明,閆文杰. 技術應用型實踐課程學生考核評價體系的建立與實施[J]. 職業技術教育,2011,14:73-75.
為了貫徹落實《國務院關于大力發展職業教育的決定》的文件精神,2006年11月開始,教育部和財政部啟動了“國家示范性高等職業院校建設計劃”,計劃在2006年至2010年期間重點支持建設100所示范性高職院校。2009年11月,教育部組織召開了國家示范性高職院校建設三周年成果展示會。2010年,根據《關于實施國家示范性高等職業院校建設計劃加快高等職業教育改革與發展的意見》精神,教育部、財政部聯合下發了《關于進一步推進“國家示范性高等職業院校建設計劃”實施工作的通知》,擴大國家重點建設院校數量,在原有已建設100所國家示范性高等職業院校的基礎上,新增100所左右國家骨干高職院校,2015年完成全部項目驗收工作。經過國家級和省級示范校以及全國骨干校建設,高職院校的人才培養工作在專業建設、課程建設、師資隊伍建設、實訓條件建設等方面取得了長足進步與發展,發揮了很好的導向作用。
一、相關概念的界定
(1)示范性高職。所謂示范,是指做出可以作為他人效仿學習的標準或榜樣。因此,示范性高職是指能夠很好地實現培養技術技能人才目標,在領導能力、專業建設、師資隊伍建設、人才培養模式、課程體系與教學內容改革、實訓基地建設、社會服務等方面取得突破和創新的模范院校,能夠對其他高職院校建設起到引領和示范作用。示范性高職應當具備的示范作用主要體現在:①發展定位和辦學方向上起到模范帶動作用;②在人才培養模式、課程建設、校內外生產性實訓基地建設上成為改革的先鋒;③在學生職業技能和素質的全面養成、人才培養質量保障體系、就業指導與服務上樹立起標桿。(2)鐵道類專業。鐵道類專業不能算是一個學術性的分類,只能說是一個具有較鮮明行業背景的概念。從廣義上講,它可以是與鐵路交通運輸有關的車、機、工、電、輛所有專業的集合;從狹義上講,按照教育部學科、專業目錄分類,鐵道類專業關聯工學和管理學兩大門類,涉及交通運輸工程、信息與通信工程、土木工程、車輛工程、電氣工程、工商管理等諸多專業門類。
二、示范性高職鐵道類專業內涵建設的要求
(1)示范性高職鐵道類專業內涵建設的特點。示范性高職鐵道類專業內涵建設的特點有三。一是不再追求發展的數量和規模,轉向追求專業整體利益。二是將鐵路快速發展對高職院校的考驗轉化為學院發展的內在動力,追求人才培養質量的提升。三是樹立科學的教育質量觀,創設一個持久、深入推動內涵建設的環境。(2)示范性高職鐵道類專業內涵建設的要求。示范性高職鐵道類專業內涵建設,應該以專業建設為核心,緊密依托鐵路行業,深度融合鐵路企業,推進人才培養模式改革、師資隊伍建設和實訓條件建設,形成辦學更加開放,工學結合更加緊密的局面,從而實現社會認可度高、輻射能力強、行業特色鮮明的辦學目標。具體需要把握以下幾個方面:①突破傳統的學科性,突出專業培養目標的職業性。②增加教學內容的實用性,突出專業教學的實踐性。③依托行業企業的導向性,突出高職辦學中的企業性。④加強教師培訓,著力打造“雙師型”的專業教學團隊。⑤以綜合職業能力培養為基點,構建基于工作過程的教學模式。⑥注重學院與生產崗位的融通性,建設具有生產性、開放性的實訓室。
三、示范性高職鐵道類專業內涵建設存在的問題
(1)專業建設方面存在的問題。一是建設方案多是粗放型的建設模式。主要表現在專業建設的重點還放在專業數量的發展上、放在實訓基地的建設數量上、放在建設資金的數量投入上,而在人才培養的改革、創新和特色方面體現不足。二是專業建設重規劃輕實施。高職院校缺乏詳細具體的實施措施,以及已開設專業因市場變化引起招生數量和規模銳減、導致教學資源過剩情況的調整和完善策略。(2)課程建設方面存在的問題。鐵道類專業的課程設置已經按照行業企業要求做過調整和改善,但是與真正融入工作過程還是有一定的距離。其次,課程內容不僅應該加強鐵道類專業人才技術能力的培養,還應該突出鐵路行業的服務屬性,充分體現鐵路行業先導性、綜合性、科技性和服務性的要求。(3)師資建設方面存在的問題。主要是師資隊伍結構不太合理。此外,師資隊伍的教學力量還需要強化,存在多數青年教師不具有現場實際工作經驗,兼職教師隊伍穩定性較差等問題。
四、示范性高職鐵道類專業內涵建設的途徑
(1)加強鐵道類重點專業及專業群建設。在專業開發、專業設置、專業建設上,緊跟鐵路行業發展步伐,進行整合、優化和取舍。吉林鐵道職業技術學院目前已經開設30個專業涉及13個專業門類。在2010年吉林省省屬普通高等學校學科專業結構調整中,所有專業都通過專家組審核。同時,各專業均成立了有行業企業人員加入的專業建設指導委員會,在它的指導和參與下,鐵道交通運營管理、鐵道工程技術、鐵道機車車輛、電氣化鐵道技術四個專業被評為吉林省特色專業群建設的龍頭專業,并于2013年通過了示范專業驗收,2014年鐵道交通運營管理、電氣化鐵道技術專業群通過了吉林省品牌專業群建設立項,形成了以鐵道專業為主體,以示范專業、特色專業為品牌的辦學格局。(2)改革人才培養模式。依托鐵路行業企業,探索符合學生崗位面向的“校企合作,工學結合”的人才培養模式。該模式2012年被吉林省教育廳命名為創新實驗區。鐵道工程專業群推行校企合作框架下“工學交替”、“小訂單”人才培養模式,分段組織教學,滿足了頂崗實習與企業施工的同步性,實現了頂崗實習實效性和普及性。鐵道機車車輛專業群構建并逐步完善了動態、快速、高質高效的“3S+3X人”才培養模式。電氣化專業群逐步完善以能力培養為本位,模塊式一體化教學與“職業資格證書”相融通的“2+1”“工學結合”人才培養模式。(3)深化校企合作。目前,以學院牽頭組建的職教集團共有98個加盟單位,通過職教集團這個平臺,堅持“合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展”,不斷豐富校企合作內涵。①加大資金投入,建設以職業崗位作業流程為導向的實訓基地和實訓模式。學院建有國家、省級財政支持實訓室23個,校企合作新建、改擴建校內實訓室95個,可開展414個專業實訓項目。校外實習實訓基地85個,可提供262個實訓項目,接納實訓學生5574人次。滿足了實踐教學需要,提高了學生動手實踐能力。②加強職業技能鑒定工作。學院積極推行“雙證書”制度,建有全國首批示范職業技能鑒定站。校內可進行37個工種的鑒定,提供258個實操鑒定工位。③依托職教集團,充分利用企業和社會資源,面向行業企業選聘大量的優秀專業技術人才和能工巧匠,承擔專業課程以及鐵路特有專業的實踐教學任務,建立了數量穩定的兼職教師資源庫。同時,根據實踐教學需要對兼職教師實行動態管理,加強對兼職教師的崗位能力培訓。
總之,通過內涵建設能夠提高鐵道類專業的教育教學質量,能夠促進鐵道類高職教育健康、科學、持續發展。
參考文獻:
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。
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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
隨著我國的快速發展,有效的推動了我國鐵路工程建設的發展,我國國土資源遼闊,地形較為復雜,傳統工程地質勘工作存在嚴重漏洞,只能片面的對地表進行測繪、觀察,已經不能滿足實際的施工需求,尤其是一些長度較長,埋深超過千米的深埋隧道,此種方式已經不能滿足實際的工作需求。綜合勘察方法的應用就是依據工程的地形條件、地質特征等,實現了多種勘察方式的結合應用,保證了相關地質資料的準確性,同時,還能進不同的資料進行分析,為工程施工提供了準確的資料。
1 遙感技術分析
在實際工程分析,遙感技術的應用,有效的提高了工作效率以及質量,遙感圖像能夠準確的、直觀的向工作人員展現地質的特征,同時, 還能展現出施工區域的地層、巖石結構、土壤、人文活動大不了,由于其自身的優勢,它能夠提供較為準確的影像地質信息,保證相關工作的順利開展。另一方面,遙感技術能夠獲取信息的能力強,距離遠、面積廣,同時,還能明確各個不同地質要素之間的關系,尤其是一些斷裂地勢。通過相關實踐證明,遙感技術的應用能夠明確相應的地質信息。
通常來說,遙感技術主要應用在山區鐵路工程建設過程中,在整個深埋隧道勘察工作具有重要意義,能夠保證地質調繪工作的質量。科技的不斷發展,推動了三維遙感技術的應用,提高了遙感技術工作質量,使得傳統遙感技術紙上工作逐漸轉變為計算機作業、二維平面解譯逐漸轉變為三維立體解譯、低精度轉變高精度,同時,還能實現工程地質材料的三維可視化。三維遙感工程圖能夠實現對工程的立體可視化,能夠準確展現工程地表的地質狀況、相關信息、地貌特征,高分辨率三維遙感技術的應用,打破了傳統遙感技術應用的局限性以及盲目性,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率,尤其是在一些地形較為復雜的環境中所取得的效果最好。
2 大面積地質調繪
地質勘察工作中,良好的測繪工作得是地質勘察工作質量的根本保證,地質測繪是從宏觀到微觀,通過定性到定量的一種工作方式,能夠對施工現場的各種條件進行分析,制定合理的施工方案。
一般來說,在一些山區進行工作時,工作人員可以依據地勢的輪廓以及相應的環境開展長大、深埋隧道的測繪工作,主要的工作內容包括:施工現場巖層條件特點、分布、規模、性質等,褶皺、斷裂構造的分布,容易發生自燃災害地區的分布等。
3 綜合物探法分析
所謂的物探勘測工作是一種間接的地質勘測方式,經常采用的方式主要包括了:
3.1 電剖面法
一般你說,物探技術在電剖面的施工中,它們兩者之間都會進行合作,只有這樣才能取得良好的工作效果,另外,兩者通過合作,對于地質工程中斷裂帶的研究具有重要意義。電剖面法在進行地質勘察的時候,主要的勘察的對象的沉積巖石所具有的電極差異。在水溶液中,具有一定的機理、巖石層等物質能夠影響電阻率。
3.2 瑞利面波法
所謂的瑞利面波法指的是在實際的工作中,依據地下物質所具有的差異性,通過瑞利面波來實現地震探測的一種人工探測方式,在實際的探測過程中,這種方式的衰減速度慢同時還具有強大的能量,這種能量在不同的傳播介質中,由于該介質的密度不同,就會出現頻散的現象,一定程度上導致了頻散曲線的變化。
3.3 地震勘測法
在實際的工作工程中,地震勘測主要包括了反射波法以及折射波法;通常來說,地震勘測法的主要工作原理就是通過對于波形的折射以及反射的規律進行分析,然后獲取折射的深淺、地下反射面的形態以及構造等,這種方式具有較高的精準性,并且所勘測的結構單一,這是最為突出的特點,但是在實際應用過程中所具有的成本較高,所以,一般來說,我們通常說看到的物探剖面就是在矯正以后的圖,另外,對于淺層折射法的應用具有一定的廣泛性,能夠運用于考古,但是這種方式容易受到施工現場的影響。
3.4 地脈動測試
通過相關的調查顯示,地面的運動特征和大多數的震害有關系,如果在地震過程中,建筑物合周圍環境中的物體產生共振現象,就會是建筑物的振幅增大,能夠增加建筑物的破壞度,因此,通過專業的設備對相關的頻譜進行記錄分析,能夠起到良好的防震作用。
4 實例分析
本文主要以某鐵路工程為例進行分析,該工程全長1300km,橫跨三個省份,有效的緩解道路運輸緊張的局面。 但是在施工中需要開鑿隧道,此工程中,隧道全長15.236km,最大深埋于415m,并且隧道洞身要經過三疊系和尚溝組紫紅色灰紫色泥巖與細―中粒長石砂巖、砂質泥巖互層;三疊系下統紫紅色厚層中細粒砂巖、粉砂巖夾薄層磚紅色泥巖。
4.1 綜合勘探方式的應用分析
(1)遙感技術。工作過程中,遙感技術的應用,有效的提高了工作質量。在前期的遙感勘測工作中,相關工作人員通過衛星發現,施工現場存在許多不良地質,例如:滑坡、崩塌等,隨著勘測工作的進一步開展,遙感技術對于施工線路的優化具有一定的指導意義,保證了施工順利進行。
(2)地質調繪。在遙感勘測工作完成以后,工作人員應該依據實際的施工狀況,選擇合適的比例,然后對施工現象進行地質調繪,同時,還要對隧道的進出口、淺埋段、斷層等地方進行重點調查,此工程選用的比例尺為:1:10000和1:2000。通過相應的測繪所獲取的信息有:工作人員明確了地層巖性以及其相應的接觸關系,還有分界線;工作人員將相關信息和實際狀況進行結合,明確了施工區域的特征、施工影響因素,并且依據實際情況制定了有效措施。另一方面,隧洞進口段的巖石特征主要為砂巖、泥巖互層,相應的傾斜角為 8°- 11°,同時,還明確了地下水的狀況,能夠幫助工作人員及時制定相應合理有效的措施。
(3)物探法的應用。工作人員在前期工作的基礎上,對整個工程進行綜合物探進行工作地址勘察;此工程主要采用電磁法。工作人員首先應該確定中線,然后再沿著中線進行探測,探測過程中,應該在隧底52.0mK處開始布置測點,其間距大約為30-60m。探測過程中,由于施工環境較為惡劣,工作人員及時的采用高密度電法對數據異常的區域進行物探工作處理,保證了工作的正常開展。測量過程中,DK453 +070 - DK453 +120兩側電阻率為50~260Ω?m,中間明顯低阻異常,約為 10 -50Ω?m。通過相應的調查顯示,剖面內部大部分都為巖出露,局部為黃土及黃土夾卵石土覆蓋,其厚度大約為36m,該工程現象的環境較為復雜,工作人員只有依據實際狀況,制定合理的應對措施,才能保證良好的施工進度以及施工質量。
5 結語
綜上所述,地質綜合勘察技術長大深埋隧道工程中的應用具有重要意義,不僅能夠保證良好的施工進度以及施工質量,還能減少施工成本,保證施工單位的經濟效益。在實際的應用中,工作人員應該積極的從工程的實際出發,選擇合適物探方式,才能保證良好的工作質量。其結論如下:
(1)綜合勘察是在充分搜集、分析研究既有地質資料的基礎上,以遙感判譯為先行,以大面積地質調查為基礎,以綜合物探和適量的深孔鉆探為主要勘探手段,并輔以必要的孔內測試試驗等的一種綜合性的勘察方法,可以有效地控制和查明山區鐵路長大、復雜隧道的工程地質和水文地質問題。我院的應用實踐證明該方法是可行的,可明顯地縮短勘探工期,大幅度地降低勘探成本。
(2)每一種勘察方法和測試手段都不可避免地存在一些局限性或弊端,因此,工程勘察中應根據工程實際需要的勘察范圍、勘察深度和勘察精度,選擇一種或幾種恰當的勘察手段。
(3)鐵路長大、深埋、復雜隧道工程地質勘察要求資料精度高、圍巖分類準確,因此,采用綜合勘察方法是必要的、恰當的。在工程地質勘察中,所選擇的各種勘察手段要結合現場實際情況合理應用,并應對勘察成果進行系統地綜合分析、研究,合理解釋,提高勘察資料的質量,保證結論正確,為隧道工程的設計、施工提供合理、可靠的依據。
(4)鐵路長大、深埋、復雜隧道綜合勘察是一個由多階段、多工種、多工序組合的勘察體系,建議建立統一的組織機構,統一領導,統一協調,分工合作。
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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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大學生個人介紹借鑒一
我叫__,是xx大學民族學與社會學學院20__屆畢業生。我懷著一顆赤誠的心和對事業的執著追求,真誠地推薦自己。
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多一份耕耘,多一份收獲。在三年的研究生學習生活中,我不僅很好的掌握了本專業的相關知識,同時注重理論與實踐相結合,一心一意在臨床工作、全心全意為病人服務,深受科室代教老師的好評。英語與計算機方面,順利通過了國家英語六級,具有較好的聽、說、讀、寫能力和熟練的專業英語應用能力,熟練運用計算機辦公軟件,統計分析軟件和信息檢索技術。
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因此,我自信地向您呈薦,坦然地接受您的考驗,如果有幸能成為貴醫院的一員,我將充分發揮自己扎實的專業知識和熟練的臨床技能,兢兢業業,刻苦轉研,并在您們的支持與幫助下,進一步提升自身的綜合素質,為貴院發展略盡綿薄之力。
大學生個人介紹借鑒四
我是一名應屆畢業生,名叫___。20__年,我從家鄉長春考入北京理工大學電子工程系。并在20__年畢業之際以優異的成績考入_。_時我多次獲得人民獎學金,在就讀_之后由于在學習和學生工作以及社會活動中的優秀表現,我被評為中國科學院三好學生。
學習的路在我的腳下一直十分平坦,這一方面使我有機會到我們偉大祖國的首都深造并結識來自全國各地秀的老師和同齡人,并使我的眼界大大擴展;另一方面也限制了我的思考,讓我總是在學校溫暖的懷抱里自認為是天之驕子。以為自己學習好,并一直從事學生工作就可以滿足社會的需求,是個有能力的人。直到我的朋友開始走向社會。看著他們的變化,聽著他們的見聞,我才意識到自己還只是一個學生,距離社會的需求還有一定的距離。所以我一直找各種機會希望在畢業前完成自身的職業化轉變。20__年3月~12月,我由老師推薦在我國重大專項課題“嫦娥”探月工程項目組從事項目管理工作。
當前區域經濟的發展日新月異、人才需求瞬息萬變,高職院校如何通過優化專業結構來保證培養的高素質技能型人才適應產業需要,促進學校由擴張型發展向內涵型發展轉型,成了一項重要的課題。本文以廣州鐵路職業技術學院(以下簡稱“我院”)為例,闡述高職院校在專業結構調整優化中的一些思路。
一、高職院校專業建設的現狀
我國高等職業技術教育的形成,與歐美國家不同。由于歷史的原因在20世紀六、七十年代職業教育陷入停頓狀態,到1978 年,為適應改革開放后地方經濟快速發展對技術應用型人才的迫切需求,我國特色職業大學誕生,到1980年全國共有7所高職院校。從1985年到1998年,我國建立起一個從初級到高級、行業配套、結構合理又能與普通教育相互溝通的職業技術教育體系,形成職業大學、職業技術學院、高等專科學校、普通本科院校二級職業技術學院、部分重點中專、成人高等學校等六類高校共同舉辦高等職業教育的格局。進入21世紀,我國高等職業教育快速發展,從2004年起,高等職業教育先后開展精品課程、人才培養評估、示范校建設工程。到2007年,全國獨立設置的高職(專科)院校共有1186所,占普通高等學校總數的60%以上,在校生人數超過860萬。目前高等職業教育的發展已從規模發展轉向提升質量發展的階段。
經過三十多年的發展,我國高等職業教育取得了巨大成就。但是,高等職業教育主要由“現有職業大學、部分專科學校、獨立設置的成人高校”的改革和少數中專“舉辦高職班或轉制等方式作為補充”(簡稱“三改一補”)的形式發展起來的,基礎薄弱。面對培養目標定位不夠準確、專業設置不夠合理的問題,需要深入分析專業建設及管理的問題,探索專業結構調整優化實施策略,不斷調整與完善專業結構布局,從而實現面向區域經濟需求設置專業的轉型,保證高等職業教育健康發展。
我院經歷了企業辦學和政府辦學兩個階段,在深厚的行業辦職業教育的歷史積淀中,面向社會辦學的服務宗旨及以就業為導向的辦學思路獲得認同。短短三年時間,我院的專業數從15個發展到28個,按照國家專業目錄劃分,我院28個專業分布在9個大類、17個二級類中,涵蓋軌道交通、裝備制造、電子信息、現代服務等四大產業門類。我院在專業建設上還存在一些問題:其一,專業分布相對較為分散,一個教學系部承擔多個大類專業建設。其二專業設置針對性不強。其三,專業建設及管理的模式尚未形成,管理缺少計劃性。
二、專業結構調整優化的依據與思路
1.專業結構調整優化的依據。第一,教育部的兩個文件。《關于以就業為導向深化高等職業教育改革的若干意見》(教高[2004]1號)指出:“高等職業院校要主動適應經濟和社會發展的需要,以就業為導向確定辦學目標,找準學校在區域經濟和行業發展中的位置,加大人才培養模式改革力度;緊密結合地方經濟和社會發展需求,可持續合理地調整和設置專業。”《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(教高[2006]16號)指出:“高等職業院校要及時跟蹤市場需求的變化,主動適應區域、行業經濟和社會發展的需要,根據學校辦學條件,有針對性地調整和設置專業。要根據市場需求與專業設置情況,建立以重點專業為龍頭,相關專業支撐的專業群……”
以上兩個文件表達了四層意思:一是高等職業教育的專業調整與設置必須服務于區域經濟發展的要求;二是高等職業教育的專業調整與設置必須科學合理,有針對性;三是高等職業教育的專業調整與設置必須根據各院校的辦學條件,做到有所為有所不為;四是高等職業教育的專業調整與設置必須思考建立龍頭專業和支撐專業的專業群。
第二,《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008-2020年)》(以下簡稱《綱要》)。《綱要》提出:“建設開放的現代綜合交通運輸體系。”同時,還指出,要加快發展先進制造業、大力發展高技術產業、優先發展現代服務業。這為區域高等院校的發展提出了明確要求:一是需要大量軌道交通類專業人才;二是急需現代制造業的專業人才;三是重視培育電子信息類專業人才;四是優先發展現代服務專業人才。
2.專業結構調整優化的思路。作為珠三角區域以培養工業、交通高素質技能型人才為主體的高等工科性職業院校,隨著珠江三角洲地區發展戰略和發展目標的不斷調整,我院亟須主動適應我國特別是廣東省新時期產業結構、就業市場和人的全面發展的需要,緊緊抓住廣州市優先發展現代服務業和先進制造業的戰略機遇,調整優化專業結構,按照“做優軌道交通類專業,做強制造業類專業,做實服務業類專業”的專業發展策略,做優城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術等軌道交通類特色專業;積極發展數控技術、機電一體化技術等先進制造業支撐專業;依托軌道類特色專業和支撐專業,前伸后延發展電子信息、財經和管理類等電子信息與服務類專業,逐步形成涵蓋交通運輸、裝備制造、電子信息、現代服務等四大專業類,構建與區域現代產業結構發展趨勢相一致的專業體系。同時,隨著我院規模的迅速擴大,我院在管理上需要進一步科學規范,在專業設置、師資隊伍建設、實訓基地、課程安排等方面迫切需要與《綱要》接軌,穩步提高育人質量和辦學水平。
三、專業結構調整的措施
按照《綱要》的要求,根據我院各個專業現狀和區域經濟的發展趨勢以及當前行業調整的重點,針對我院交通運輸、裝備制造、電子信息、現代服務四大類專業,按照整合、拓寬、開發、組建四種措施實施專業結構的調整與優化,增強我院主動適應地方經濟社會發展的能力,形成優勢突出、特色鮮明、布局合理的專業結構體系。
1.整合相關專業,有所為有所不為。為優化教學資源配置,我院從2009年開始,依據市場需要,規劃將主干課程相似、就業方向基本一致的專業進行了調整與合并,構建符合寬口徑專業培養目標和培養規格的課程體系,使專業設置更加科學合理。
參考我院各專業一次就業率及第一志愿錄取率三年平均值,涉及14個專業為本次兩個階段整合專業對象,占專業總數的50%。第一階段2009~2010年完成8個專業整合,將供用電技術整合到電氣化鐵道技術專業,將電子工藝與管理應用、法律事務兩專業分別整合到應用電子技術及文秘專業,將計算機輔助設計與制造整合到模具設計與制造專業。第二階段規劃將裝備制造、電子信息、現代服務類的6個專業進行歸類再整合,實現專業群的聚集效應。在專業整合過程中,被整合專業的教學資源轉入相應專業,既有利于優勢專業的建設,也有利于將專業結構調整與系、院的長遠發展結合起來。相關專業的整合使教學團隊與實訓基地共享,既符合廣州市區域經濟發展趨勢,也有利于教學單位集中力量做好特色專業。
2.拓寬相關專業方向,面向區域經濟。堅持少專業多方向,即對現有專業已達到相當規模,但尚有較大市場前景和生命力,在相當時期內仍適合廣東經濟發展需要的專業,采取加大專業改造的力度,拓展專業方向,拓寬專業面,使其向寬口徑的專業辦學模式發展,以增強適應性,提高人才培養質量。
我院現有文秘專業主要是培養涉外文秘,畢業生只能從事國家事業機關、國有企業、獨資、合資企業等公關、文秘工作。為了突出該專業的特色、我院主動適應區域經濟和企業、行業發展的需要,及時跟進市場、企業對文秘專業的新要求和文秘專業的發展趨勢,在本專業原有的培養方向上再增加法律文秘、會展文秘兩個方向,以增強該專業在招生和就業方面的競爭力。
為適應目前旅游業發展的需求,我院2009年適時調整優化現有專業,增強為行業服務的優勢,拓展涉外旅游專業培養的方向,在涉外旅游專業下增設旅行社經營管理、酒店管理、旅游乘務方向。
針對珠三角地區現代服務業發達、進出口貿易頻繁、外向型和開放型經濟等特點,根據對市場、企業和兄弟院校的調研,我們發現商務英語人才需求主要集中在兩大就業崗位群,即涉外文員和外貿從業人員,因此我院在商務英語專業下增設了商務英語國際貿易方向。本次拓寬8個專業,拓展方向19個。
3.開發工業交通類新專業,突出特色。我院根據自身條件和專業結構的現狀,立足于現有專業的辦學優勢,從優勢專業出發,集中人力、物力和其他辦學資源,進一步突出我院專業優勢,結合我院“十一五”發展規劃,同時根據各大城市迅猛發展軌道交通的機遇,大力開發軌道交通類新專業,計劃新增市場需求旺盛或潛力巨大,技術培養難度較高,對支持和帶動產業結構升級具有重要作用的為社會急需、具有競爭優勢、能適應本地區經濟社會發展需要的軌道交通運輸管理與服務類專業,滿足軌道交通運營企業和工程施工企業的用人需求。
依據市場對高素質技能型人才的需要,經過充分調研論證,重點鼓勵發展城市軌道交通控制、鐵道工程技術、高速動車組駕駛與維修、模具設計與制造等10個帶動能力強、服務軌道交通建設的新專業。
4.組建“4+4”特色專業群,對接產業鏈。為加強專業建設的集約性,增強各專業間的相互支撐,根據我院的辦學特色與專業建設定位,以城市軌道交通車輛、電氣化鐵道技術、城市軌道交通運營管理、數控技術4個重點專業為龍頭,其他專業為支撐,按照專業群鏈接產業群思路優先建成4個特色專業群。
經過不斷探索,4個特色專業群在人才培養標準引入國際國內軌道交通職業資格標準,形成“產教一體、寓學于工”的人才培養模式,帶動群內13個專業人才培養模式、課程體系與教學內容、校內外實訓基地、“雙師”結構教學團隊、社會培訓服務能力建設,形成4類各具特色的人才培養模式。同時,我院從自身實際和軌道交通產業鏈出發,不斷調整服務方向,增加社會急需的新專業,改造老專業,使新舊專業相輔相成、合理搭配,到“十二五”末,再建軌道工程、電子信息、汽車維護及財經服務4個專業群,形成“4+4”專業群統領、帶動我院各專業整體發展,全面提升我院專業建設的水平,從根本上增強我院的核心競爭力。
四、專業結構調整的長效機制
1.成立專業結構調整工作小組。我院為進一步貫徹落實《綱要》,深入推進專業結構和人才培養方案的調整優化工作,成立了由院長任組長,教學副院長任副組長,教務處、人事處、高職研究所以及各系部主要負責人參加的工作小組。
2.制定工作規劃。專業調整優化工作分三個步驟完成,第一,各系部組織分專業開展廣泛的調研工作;第二,我院分專業類別組織專業帶頭人、專業指導委員會、畢業生代表、用人單位代表、系部負責人等五類專題研討會;第三,落實專業調整方案研討會,確定專業群規劃及相關保障制度。
3.開展專業結構調整調研。為掌握珠三角產業結構優化升級和企業需求的第一手資料,我院領導帶隊、各有關部門負責人和相關專業人員參加,深入珠江三角洲地區,與合作企業共同就專業結構調整問題進行研討,廣泛征求相關企業與歷屆畢業生的意見和建議。按照對接現代產業體系和綜合交通體系的要求,將調研任務分解為多個子項目,制定了工作方案,并安排了專項調研經費以保證調研工作順利開展。
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。
伴隨著改革開放的逐步深入,中國建筑及其相關產業也發生了巨大的變化。以高速公路和鐵路為代表的基礎設施建設蓬勃興起,城鎮化的速度不斷加速,民營建筑企業及其相關產業迅速崛起,人們對生活和居住環境的要求不斷提升,這一切都對建筑類工程教育提出了新的更高的要求。在中國經濟發展進入一個新起點的歷史時刻,針對國情中國選擇了創新型國家的發展模式,中國正面臨著經濟增長方式從生產要素趨動型向自主創新驅動型的根本轉變。創新型國家與和諧社會的建設需要高素質的建筑人才、高水平原創性的科技成果和高質量的社會服務。這一切都需要中國建筑類工程教育在向先進國家學習的同時,結合國內經濟發展的實際,加速提升和改造。
一、樹立人文素質教育與工程教育并重的育人理念
作為一所以土木建筑及其相關學科為特色的西安建筑科技大學,我們強調工程教育和人文素質教育并重,不斷加強了本科大學生的人文素質教育并啟動了學校“文化建設工程”,具體做法是:
(1)在學校內增設人文類、藝術類、法學類、理學類專業和系科,將學校由原來以工科為主的大學改造成為了以工程學科為主體,兼有文、理、藝、法、經等學科的多科性大學。強調理科對工科的支撐,突出文、理、工、管、藝等學科的有機融合。
(2)每年舉辦200多場由文化名人、社會名流和知名企業家主講的人文講座,聘請大批知名作家和評論家到校任教,提高教師的文化層次和素養,強化人文素質教育。
(3)在學校創辦“校史館”、“賈平凹文學藝術館”、“建筑館”、“自然科學展示館”、“材料與礦物標本陳列館”,舉辦各種文化藝術展覽和多種文學刊物,營造濃郁的人文氛圍,使大學生們“不養而成”。
(4)以大學生為主體,開展豐富的文化藝術活動。創建了大學生文學社、讀書會、大成講壇、國旗隊、管弦樂團、合唱團、舞蹈團、社會實踐小分隊等群眾性社團,使工科大學生在各種文化藝術活動中,增強大學生們在教學過程中的主體意識,實現自我教育、自我提高、自我養成。
幾年的文化素質教育取得了令人滿意的效果。大學生的誠信程度不斷提高,出現了一批無人監考班集體。學生們的社會責任心大大提高,“愛心家教”組織受到國家的表彰、“大學生支農團”在推進社會主義新農村建設的實踐活動中被國家樹立為學習的榜樣。
二、制定厚基礎、寬口徑的專業培養體系
在高度計劃經濟年代里,中國的工程教育主要由各工業部委舉辦。各工業部委主要基于對物的制造來培養人,工程教育的出發點和歸宿不是以人為本,而是以物的品種和制造工序為本。于是工業部委越化越小,工程教育的專業劃分越來越細,專業數目越來越多。學習蘇聯前的1952年,我國高等學校的專業數為215個,其中工程學科的專業數為15個。學習蘇聯后的1963年,經國務院批準的專業設置數為510個,其中工科類專業劇增到164個。1982年,我國的本科專業增加到1443個,增加后的工科專業達到255個。工科類專業經歷了由學科設置專業到行業設置專業到由產品(或工序)設置專業的巨大變化。
以我國“土木工程”專業為例,1952年前僅此一個專業。1953年后開始設有“工業和民用建筑”專業和“結構工程”專業,到20世紀80年代就增加到建筑工程、地下建筑、道路工程、礦井建設、橋梁工程、鐵道工程、水利工程等近10個專業。再如建筑材料類專業,1956年僅設有“混凝土及建筑制品專業”,到1982年就演變為水泥、混凝土、玻璃、陶瓷、耐火材料、磚瓦、非金屬礦產等8個專業。
缺乏人文教育的窄口徑專才教育,使得學生視野狹小、心理封閉,很難獲得奇想和創新的靈感,即使有一點思想的火花,也不會有實施的膽略和氣魄。所培養的學生匠氣十足,習慣于復制或重復性操作,不敢超越前人或越雷池半步,更有甚者性格怪僻,不能與人很好地協作共事。
而在現代市場經濟的條件下,科學和技術呈指數形式增長,產品的生命周期越來越短,即使是一些傳統的產品或產業,其品種和工藝在高新技術的支撐下,也不斷經歷著革命性的變化。隨著科學技術的日新月異,企業之間的競爭愈加激烈,人們職業的變動性越來越大。因而窄口徑的工程教育與現代工業在高度分化基礎上的全面綜合化的大趨勢相違背,難以應對產品替代、企業破產等引起的工程技術人員的工作性質的轉移,更滿足不了創新型國家建設的需要。
高度發達的市場經濟對工程教育提出了更高的要求,一方面需要加強學生的基礎理論、基本知識和基本技能的培養;另一方面需要創新精神和實踐能力的培。這就需要我們工程教育在拓寬專業面的同時,加強基礎理論和基本素養的教育。
我國大學本科專業已經從1982年的1343個縮減到1997年的249個。我校的工業與民用建筑專業拓展為土木工程專業后,涵蓋了原建筑工程、道橋工程和巖土工程。原水泥、耐火材料、混凝土等專業合并后成立了新的材料科學與工程專業,其專業面涵蓋原無機、金屬等類材料的十多個專業。
專業口徑的變化,自然引起了教學內容和課程體系的巨大變革。構建適應科學技術和社會快速發展需要的、適應社會主義市場經濟發展的教學內容、課程體系和培養模式就顯得十分迫切了。
三、構建“階段、平臺加模塊”的工程人才培養過程體系
專業知識和技能的學習和訓練是一個頗為復雜的循序漸進得系統工程。根據高素質、厚基礎、強能力的培養目標要求,科學合理地設計系統、不斷建設和完善系統、認真科學地實施該培養過程、適時檢測過程運行狀態并及時進行狀態參數的調整,同時及時地發現一些拔尖人才,根據他們的具體情況因材施教,將構成工程人才培養的主線。這里面難點和重點是培養過程的設計、教學內容和課程體系的建設。
我校的做法是將整個工程人才培養過程分解為三個階段、六個平臺和若干個模塊。三個階段為大學本科的“基礎教育階段”、“學科基礎教育階段”和“專業教育階段”。六個平臺指依知識傳授和工程人才培養的規律,按照“公共基礎教育平臺一專業啟蒙教育平臺一基礎理論平臺一技術基礎理論平臺一專業教育平臺一專業知識拓展平臺”一步步地推進。
引言
縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。在我國的現代化建設中,土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時,隨著社會和科技的發展,建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合,建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
二、土木工程的發展現狀
我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發展很快,尤其在近年來,發展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。
截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
三、土木工程的發展趨勢
(一)高性能材料的發展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。
(二)計算機應用
隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
(三)環境工程
環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
(四)建筑工業化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
(五)空間站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。
(六)結構形式
計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。
(七)新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。
此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻:
關鍵詞:頂管技術;市政工程;應用;施工工序
Key words: pipe technology;municipal engineering;application;construction process
0 引言
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便,特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區以及不允許開挖的地段,這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
非開挖技術將完全能解決這些難題,提供安全及經濟的施工方法。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發展起來的一種非開挖技術,其在國外已廣泛使用,在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業施工過程中出現了一些具體的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區的交通條件和環境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優點,在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。概括起來,頂管施工技術具有幾大方面的優點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城市中施工對居民生活環境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規程。①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm;②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當IJD外≥2.10時為長管。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置:平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統、棄土坑的布置等。始發工作井內安裝發射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下;②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝:頂管施 叉稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交義通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計:頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施1)穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優質橡膠止水板環,要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
盡管就某種場合來說,隨著管子的推進同時在管子整個圓周上和管路全部長度上均勻地壓漿證明是相宜的,而在另一些場合下,正確的方法則又可能是分段壓漿。例如現已得知,在管子下半部,膨潤土在頂進過程中比靜止狀態下更容易流出,而上半部的壓漿則是在管路靜止的情況下更容易進行。因此最好是將管子下半都的注漿孔和上半部的注漿孔分別組合起來。這種半側壓出韻原因在于,靜止狀態的管道以其全部很大的重量沉落于底部。這樣便在管道的頂部形成了小空隙,或者至少是形成了一個壓力較低的區域。因而在這種狀態下,膨瀾土在管頂處比在管底部更容易流出。反之,在頂壓力和浮力同時作用下,管道有向上拱起的傾向。這時管道離地升起,于是管底下方便形成了一個低壓區,致使膨潤土更加容易滲入其中并均勻地散開。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍,浮力定律便對它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態下的穩定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管設計在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對與開槽埋管更具優越性。時代要前進,城市要發展。市政設施配套完善,地下各種管道建設將會大量增加,頂管設計和施工也會增多。管徑加大,長度加長,有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發展趨勢。因此,我們要重視這個良機,進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術,使之綜合施工技術達到國際水平。
參考文獻:
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