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土木铁道工程赏析八篇

发布时间:2024-01-17 14:47:46

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的土木铁道工程样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

土木铁道工程

第1篇

我国地隧专业介绍如下:

1、地隧就是地下工程与隧道工程,它是土木工程系的一个分支专业,就业前景较好,就业范围主要面向大、中城市地下工程项目。

2、地隧专业主要是为城市地铁培养工程技术人员。我国地隧专业技术人员主要在铁道、隧道、地下管网、水利工程等领域从事现场施工、技术管理等工作。

3、地隧专业的目标是培养掌握地下工程与隧道工程的基本理论和知识,具备岗位职业能力,从事地下工程与隧道工程生产一线技术与管理工作的高等技术应用性专门人才。

(来源:文章屋网 )

第2篇

[关键词]:CDIO-CMM 土木工程 测量 实践教学

1 前言

2.2 土木工程测量实践教学能力培养与实践创新模式

为了适应土木工程专业人才培养的要求,土木工程测量的实践教学内容改革与实践的目的是使学生具备基本实践能力、综合实践能力和创新实践能力三个层次的能力。为了实现该目的,开展了实践教学内容和教学方法的改革、

教学内容改革分为三个层级开展。首先,进行新线初测、新线定测和施工控制测量等基本实践教学内容的改革与实践,使学生具备运用测量基本理论和知识完成测量任务的基本实践能力。然后,进一步开展线路测量和施工控制测量等综合型实践教学内容的改革与实践,及时更新测量在工程中应用的新思想、新概念、新发展,使学生具备广阔的工程视野,具备结合工程实践提出问题、解决问题的综合实践能力。最后,结合高铁建设所带来的新问题,开展自主选题、自主设计的创新型工程测量实践教学内容的改革与实践,发挥学生的创造性,唤醒学生自身的主体意识,使学生具备自主设计(Design)、自主评估(Assess)、自主总结(Summary)和自主调整(Adjust)的实践创新能力。

教学方法改革的目的是培养学生的主体意识、实践能力和创新能力。关键是改革传统的以教师为主的布置任务、督导检查、解决问题和综合评定的实践教学方法,实施以能力培养为目的,以学生为主体的自主设计(Design)、自主评估(Assess)、自主总结(Summary)和自主调整(Adjust)的综合性、研究性实践教学方法[2]。通过网络技术手段、虚拟教学平台进行实践教学方法改革,促进教师在所有的实践环节点上,通过确定实践的对象、确定目标、选择实践方案等方法使学生充分发挥他们自身的潜力。

2.3 土木工程测量实践教学综合考核评价体系

3 结语

本文基于工程能力成熟度模型CDIO-CMM,探索了土木工程专业学生培养过程中测量实践与测量理论相结合、知识学习与能力训练相结合、竞赛实训与开拓创新相结合的测量实践教学模式,进行基于能力成熟度等级的土木工程测量实践层次体系设计,建立以实践创新能力为核心的土木工程测量实践教学综合考核评价体系,对实现培养具备实践创新能力的大学生的教育目的具有重要意义。

参考文献:

[1] 孙晓.土木工程测量教学改革的实践与探索[J].长沙铁道学院学报,2009,10(1):31―32.

[2] 马昆林,徐林荣,李军.工程测量课程在非测绘专业中教学方法的改革与思考[J].科技创新导报,2011,21:186.

[3] 陈伟清.现代土木工程测量课程教学改革新思路[J].高等建筑教育,2003,12(2):55―58.

作者简介:

第3篇

Abstract: Higher vocational curriculum system construction is the key element to determine the quality of the training, and also is the core of vocational education reform. The curriculum development and research of railway engineering technology major based on work process systematization takes the students' career adaptability as the goal to enable students to quickly adapt to their occupation and get strong follow-up development ability.

关键词: 高职;铁道工程技术;课程体系;职业能力

Key words: higher vocational college;railway engineering technology;curriculum;professional competence

中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)30-0215-02

0 引言

高职课程体系建设既是专业内涵建设的切入点,也是内涵建设的落脚点,在高等职业教育教学改革中占有重要地位。为此,铁道工程技术专业结合铁路行业的发展变化及其对高端技能型人才需求,针对现场调研、毕业生访谈、企业专家研讨等信息反馈基础上,历经多次校内外专家论证,按照“教学内容与工作任务相融合、课程标准与铁路行业标准相融合、课程考核与技能鉴定相融合”的设计思路,构建了基于工作过程系统化的新课程体系,保障了该课程体系设计与开发的系统性、动态性、先进性和实用性。

1 基于工作过程导向的课程体系特征

职业教育课程的本质特征:学习的内容是工作、通过工作实现学习。铁道工程技术专业是以工作过程分析为切入点,以培养铁路施工与维护岗位核心能力为主线构建系统化课程体系。

1.1 开发主体多元化:开发主体由过去的院系专业带头人负责、专业教师参与转变为由企业专家、学校骨干教师、课程专家组成的课程体系开发团队,避免了课程构成与目标岗位的要求脱节,实现了课程体系设置与社会、企业要求相适应、相对接。

1.2 课程结构职业化:其一,课程开发以工作任务分析为基础,课程结构、学习情境均来自典型工作任务的转换;其二,课程内容以工作项目或任务为载体,为学生提供完整真实的学习体验,实现以提高学生的职业能力为核心,并兼顾学生个性的发展。

1.3 课程内容综合化:主要体现在理论知识与实践知识的综合,职业技能与职业态度、情感的综合。即理论教学与实践教学相互渗透,将专业知识、实践技能、应用环境三者结合起来,并强调各环节间的相互联系和衔接,突出课程内容的针对性和应用性。

1.4 课程实施一体化:主要体现在实施主体、教学过程、教学场所三方面的变化。就实施主体而言,融学校、企业为一体,融教师、工程师为一体;就场所而言,必须做到专业教室、实践教学基地的结合;就教学过程而言,是教学过程与工作过程的结合、学习过程与学习成果相统一。

2 构建符合高职铁路特色的专业课课程体系

2.1 课程结构 按照铁道工程技术专业人才的知识、技能、素质要求,遵循知识和技能的内在联系规律、学生的认知规律和职业成长规律,由易到难、由简单到复杂地构建专业课程体系,培养学生的职业能力。

2.1.1 开设高等数学、应用文写作、大学英语等公共学习领域课程,培养学生的基本文化素质,引导学生树立正确的人生观、价值观,形成良好的道德素质和职业素质。

2.1.2 开设工程识图与CAD、工程力学应用、测量技术与应用、土木工程材料试验与检测、工程地质鉴别与分析、混凝土(钢)结构检算等专业基础学习领域课程,为学专业课提供必需、够用的理论基础。

2.1.3 开设地基基础施工与试验检测、铁路轨道施工与维护、铁路隧道施工与维护、铁路桥梁施工与维护、铁路工程施工组织与预算等专业学习领域课程,培养学生从事铁路施工及工务技术领域最典型工作的能力,包括设备的选择和操作、工作方法的选择和运用、劳动的组织和管理等,以强化学生核心岗位能力和专业技能。

2.1.4 开设铁路线桥隧检测、专业英语、以及施工与工务模块等专业拓展领域课程,帮助学生了解相关专业领域,拓展专业口径,为职业能力的迁移和可持续发展奠定基础;开设专业选修学习领域课程,拓宽学生的专业视野,帮助学生了解和认知专业前沿技术及相关专业领域的技术发展状况,为学生职业能力发展创造条件。

2.1.5 开设认识实习、生产实习、顶岗实习(毕业设计)、新技术新工艺讲座等综合实训学习领域课程,强化培养学生的综合运用基本技能解决具体问题的能力,以综合技能实训、标准化作业实训、顶岗实习为主要形式,以突出职业标准化训练为中心,重点强化培训学生专业知识与职业技能的综合运用能力,帮助学生形成岗位能力。

2.2 课程排序 按照专业知识的内在逻辑关系和学生的能力形成规律、职业成长规律以及岗位任务的难易程度,安排课程教学的先后顺序,确保实现人才培养目标。(表1)

3 新课程体系运行效果

新课程体系通过3年的实践运行表明,学生的职业能力、专业素养和综合素质显著提高:职业技能鉴定通过率达到100%,专业课程考核及格率为100%、优秀率接近48%,实践教学成绩普遍提高30%以上;1名同学获国家奖学金、27名同学获国家励志奖学金;获特等奖学金1人、一等奖学金26人、二等奖学金53人、三等奖学金103人,获奖率达52%;被学院评为优秀学生干部34人、优秀团干13人、优秀团员26人、优秀学生53人、先进个人31人;有4名同学参加2012年全国大学生数学建模竞赛、并荣获专科组陕西省二等奖,有6名同学在全国铁路职业院校铁工类专业测量技能大赛荣获特等奖,8名同学在全国职业院校技能大赛学生技能作品展荣获三等奖。

实践表明,基于工作过程系统化的课程体系激发了学生自主学习的积极性和创造性,使学生在工学交替的实践中,职业能力得到良好锻炼,缩短了毕业到工作岗位后的适应期,提高了就业竞争力。本专业毕业生就业率连续五年稳定在99%以上,2013年学生就业质量迈上新台阶:2013届就业率为99.7%、2014届签约率为95.5%。

4 结语

高职铁道工程技术专业的课程体系打破了传统学科领域课程体系模式,只有以工作过程为主线、以职业生涯为目标、以铁路行业标准为依据、以职业能力为基础、以工作任务为引领构建课程结构和优化课程内容,高职课程体系改革才能卓有成效。

参考文献:

[1]教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见[Z].教职成[2011]12号.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].清华大学出版社,2009.

[3]马树超.能力·理念·基础·水平——首批国家示范性高职建设院校特点评述[N].中国教育报,2007-04-17.

第4篇

1.1课程结构按照铁道工程技术专业人才的知识、技能、素质要求,遵循知识和技能的内在联系规律、学生的认知规律和职业成长规律,由易到难、由简单到复杂地构建专业课程体系,培养学生的职业能力。

1.1.1开设高等数学、应用文写作、大学英语等公共学习领域课程,培养学生的基本文化素质,引导学生树立正确的人生观、价值观,形成良好的道德素质和职业素质。

1.1.2开设工程识图与CAD、工程力学应用、测量技术与应用、土木工程材料试验与检测、工程地质鉴别与分析、混凝土(钢)结构检算等专业基础学习领域课程,为学专业课提供必需、够用的理论基础。

1.1.3开设地基基础施工与试验检测、铁路轨道施工与维护、铁路隧道施工与维护、铁路桥梁施工与维护、铁路工程施工组织与预算等专业学习领域课程,培养学生从事铁路施工及工务技术领域最典型工作的能力,包括设备的选择和操作、工作方法的选择和运用、劳动的组织和管理等,以强化学生核心岗位能力和专业技能。

1.1.4开设铁路线桥隧检测、专业英语、以及施工与工务模块等专业拓展领域课程,帮助学生了解相关专业领域,拓展专业口径,为职业能力的迁移和可持续发展奠定

基础;开设专业选修学习领域课程,拓宽学生的专业视野,帮助学生了解和认知专业前沿技术及相关专业领域的技术发展状况,为学生职业能力发展创造条件。2.1.5开设认识实习、生产实习、顶岗实习(毕业设计)、新技术新工艺讲座等综合实训学习领域课程,强化培养学生的综合运用基本技能解决具体问题的能力,以综合技能实训、标准化作业实训、顶岗实习为主要形式,以突出职业标准化训练为中心,重点强化培训学生专业知识与职业技能的综合运用能力,帮助学生形成岗位能力。

1.2课程排序按照专业知识的内在逻辑关系和学生的能力形成规律、职业成长规律以及岗位任务的难易程度,安排课程教学的先后顺序,确保实现人才培养目标。

2新课程体系运行效果

新课程体系通过3年的实践运行表明,学生的职业能力、专业素养和综合素质显著提高:职业技能鉴定通过率达到100%,专业课程考核及格率为100%、优秀率接近48%,实践教学成绩普遍提高30%以上;1名同学获国家奖学金、27名同学获国家励志奖学金;获特等奖学金1人、一等奖学金26人、二等奖学金53人、三等奖学金103人,获奖率达52%;被学院评为优秀学生干部34人、优秀团干13人、优秀团员26人、优秀学生53人、先进个人31人;有4名同学参加2012年全国大学生数学建模竞赛、并荣获专科组陕西省二等奖,有6名同学在全国铁路职业校铁工类专业测量技能大赛荣获特等奖,8名同学在全国职业院校技能大赛学生技能作品展荣获三等奖。实践表明,基于工作过程系统化的课程体系激发了学生自主学习的积极性和创造性,使学生在工学交替的实践中,职业能力得到良好锻炼,缩短了毕业到工作岗位后的适应期,提高了就业竞争力。本专业毕业生就业率连续五年稳定在99%以上,2013年学生就业质量迈上新台阶:2013届就业率为99.7%、2014届签约率为95.5%。

3结语

第5篇

长株潭城市群具备独特的发展条件以及优势和潜力。一是自然生态和资源条件良好;二是城际和对外交通日益便捷,高速公路、铁路、航运等立体交通网络不断完善;三是科研实力雄厚,拥有袁隆平、卢光等多名国家两院院士,杂交水稻、人类干细胞、复合材料等技术国际领先;四是产业基础良好,是国家老工业基地,是六大国家综合性高技术产业基地之一,工程机械、轨道交通、有色金属等先进制造业以及广播影视、出版、动漫等服务业在全国具有较大影响。

作为古代四大书院之一――岳麓书院的所在地,该区域的高等教育水平在全国名列前茅。在数量上看有本科院校14所,涵盖综合、财经、师范、医药、理工、农林等多个类型;从质量上看,有中南大学、湖南大学、湖南师范大学、国防科学技术大学等四所“985”或“211”院校,而湘潭大学、湖南农业大学、长沙理工大学、湖南工程学院也各具特色。这些大学每年都为国家输送大量专业人才,是湖南乃至中部地区崛起的“引擎”。

说到大学,岳麓书院现在的继承者――湖南大学自然不能不提。在经历了湖南高等学堂、省立湖南大学、国立湖南大学、湖南大学、中南土木建筑学院等时期之后,如今的湖南大学是一所理科基础坚实、工科实力雄厚、人文学科独具浓厚文化背景、经济管理学科富有特色的综合性全国重点大学,作为国家“211工程”和“985工程”立项重点建设大学,湖南大学在机械工程和土木工程方面的有着傲人的成绩,汽车车身先进设计制造国家重点实验室、车辆与交通安全先进理论和关键技术研究创新引智基地、建筑安全与节能教育部重点实验室等科研机构的建立,使得湖大有着机械四小龙的美称。被誉为“千年学府,百年名校”。

长株潭城市群作为中部地区的交通枢纽,京九线、京广线、湘黔线、武广线经此而过,319、320、107、106国道也在此交汇,湘江更是把三市串成一体。在如此发达的交通线上,让中南大学、长沙理工大学两所交通方面享有很高赞誉的明星院校格外耀眼。继承前身长沙铁道学院的中南大学在不仅在高速铁路建造技术、重载铁路工程结构、轨道交通安全等方面有很深造诣,还与铁道部共建高速列车研究中心,是我国轨道交通方面的一块瑰宝。长沙理工大学作为原国家交通部所属的长沙交通学院的“今身”,名声虽然不及中南大学响亮,但也沿袭了“前世”在交通运输工程、道路与铁道工程方面的优势。

而得天独厚的地理优势使得长株潭的大学在资源方面的研究一直处在全国领先水平。湖南科技大学作为原煤炭部在南方的唯一一所本科院校,在采矿、煤炭等方面的优势明显;长沙理工大学合并前的另一半――长沙电力学院,在水力发电方面的研究技高一筹;中南大学在矿业工程、有色金属冶金则拥有国家级重点学科。

第6篇

随着国家经济的发展,我国的公路事业得到了前所未有的高速发展。尤其是西部大开发战略的实施,为了在山区缩短道路里程,隧道大规模的建设成了必然的趋势。我国已经在隧道建设上取得了瞩目的成就。然而城市隧道中环境复杂,涉及到地下复杂的管网,其修建过程中既不能破坏地下管线,又不能影响城市居民的正常生活,这个难题一直有待与进一步研究。渝中连接隧道即连接嘉陵江与长江的两江隧道。要在密集的建筑物下进行隧道爆破施工,只有采用微震控制爆破技术才能使地表建筑物免受爆破震动的损坏。

隧道爆破采用微震控制爆破,通过控制炸药单耗实现降低爆破震动强度,减少对爆破施工区段建筑物的影响,拱部采用光面爆破,墙部采用预裂爆破,核心掏槽采用抛掷爆破的综合控制爆破技术,以尽可能减轻对围岩扰动,充分利用围岩自有强度维持隧道的稳定性,有效地控制地表沉降,控制隧道围岩的超欠挖,达到良好的轮廓成型。

关键字:隧道开挖光面爆破预裂爆破

中图分类号:U45 文献标识码:A

1工程概况

重庆千厮门大桥工程渝中连接隧道全段均位于渝中半岛内,南接东水门大桥,向西下穿陕西路、重庆轮船总公司、重庆市第一人民医院、道门口农贸市场、中国农业银行重庆市分行、新华路,拐向北西下穿筷子街、市消防一支队、民族路、重庆市中医院、嘉陵江索道楼、沧白路,终点与拟建千厮门大桥连接。

隧道洞身结构分明挖段和暗挖段,东水门端左线ZK13+780.506到ZK13+882.259、右线YK13+782到YK13+882.363段、千厮门段左线ZK14+367.78到ZK14+501.343、右线YK14+360.435到YK14+493.618段共468.862米为明挖段,其余段落为暗挖段,共963.593米,其中左线485.521米、右线478.072米。

根据市政工程建筑设计防火规范,本隧道设置1处行车横洞,2处人行横洞。按给排水设计规范隧道中部最低处设置1处废水泵房,进出口各设置1处雨水集水房。

2工程地质和水文地质

隧址区位于长江与嘉陵江两江交汇的狭长半岛,场区距两江交汇处约1km,两江交汇处百年一遇洪水位192.63m,隧道沿线最低地面高程208m,两江洪水对场区无影响。场区为重庆市主城区,无地面溪沟等常年地表水流。拟建隧道工程穿越长江与嘉陵江之间的河间坪状丘陵分水岭,长江和嘉陵江切割深度较大,场区与两侧河流高差50~80m,总体上不利于地下水的赋存,属水文地质条件简单的区域。且勘察区属主城区,地表密闭,街道市政排水设施完备,因此,仅少量地表水沿着破裂的地下管道渗透于覆盖层中形成第四系松散层孔隙水,渗入的基岩中形成基岩裂隙水。根据场区地下水的分布和拟建隧道的工程特性,与拟建工程相关的主要是K13+785~K13+875明挖段覆盖层中的松散层孔隙水,K13+875~K14+501.52段基岩脉状裂隙水。

3 爆破实施

3.1最大段允许装药量计算

为减少爆破对附近建筑物的震动与空气冲击波的影响,通过控制最大一段装药量,降低爆破震动速度值和空气冲击波的峰压值达到基准值要求。同时通过爆破震动监测,不断优化爆破设计,将爆破震动影响降至最低,以确保地面建筑物的安全。

最大分段装药量可以按萨道夫斯基公式进行计算:

式中:Q: 最大一段装药量, ;

R: 爆心距,m;

V: 爆破安全震动速度值,cm/s

K、a: 与岩石性质、地质条件、爆破规模等综合因素有关的系数。

3.2爆破器材

考虑地下水影响及实际地质条件和地理环境,采用标准化乳化油炸药中32 ,300 mm长,每卷200g,周边眼爆破采用专用光爆炸药,雷管采用非电毫秒雷管。

3.3装药装置

周边眼采用不祸合装药结构,辅助眼采用耦合装药结构。

3.4起爆方式

采用非电起爆方式,高段位分段微差控制爆破技术(12段一3段,分段)。点燃导火索,引爆火雷管,传至导爆管,再引爆毫秒雷管,最后起爆炸药,共分3次起爆。

4本次施工采用的降低爆破振动的技术措施

4.1孔内分段微差减展爆破技术

装药孔可以采用间隔装药,分为两层,中间用砂土或炮泥隔开,孔内分段微差爆破,炮孔装药结构和分段起爆。

4.2预切割(或预裂)减展爆破技术

在隧洞周边,采用密集钻孔间隔装药(两个装药孔中间的孔不装药,为空孔,主要起切缝导向的作用)预先爆破形成切割缝的控制爆破技术。由于导向空孔的存在,切割爆破时可以单孔起爆。该方法可以将缝内爆破振动速度降低30%左右。

4.3降低循环进尺减展爆破技术

通过降低循环进尺来降低最大一段装药量,同时减小洞内围岩的夹制作用。从而降低爆破震动速度。

5震动监测及整理总结

通过监测,掌握爆破对已施工支护结构及地表建筑物的影响程度。测点分别设在拱顶及拱脚以下1 m处,洞内监测时,测点距掌子面的距离一般以爆破后飞石不损坏测点为原则。洞外监测时,所测均为隧道附近建筑物上通过监测能真实反映其震动情况的地方。本站附近较重要和需保护的建筑物,每处布置八个测点。

通过分析城市隧道施工对环境的影响,我认为城市隧道开挖除了控制围岩变形等指标外,对地表建筑物变形和倾斜控制和爆破震动,噪音控制也应该慎重考虑。对到埋深超过15米时,虽然地表沉降在控制范围内,不影响地表房屋的安全性及使用功能,但考虑到施工安全和结构安全,可以采用导坑超前和控制爆破的方法进行开挖,其中导坑采用岩心钻开挖是一种值得借鉴的方法,当隧道埋深超过15米时,可根据工期与经济等实际指标,分别采用液压冲击锤法,静态爆破法,单臂掘进机法等非爆破施工法。为进一步加强施工的安全性,可采用超前支护和地表注浆加固处理等辅助技术措施。

参考文献:

王志华.叠交隧道盾构穿越中间井施工技术【J】.中国市政工程,2011,(4):44-45.

姜弘,李庭平,潘国庆.南路越江隧道工程叠交隧道影响分析【J】.中国市政工程,2007,

郑炳旭,王炳旭,李萍丰.建设工程台阶爆破【M】.冶金工业出版社,2005.

王玉松.富水地段浅埋暗挖地铁隧道施工技术研究【J】.铁道标准设计,2003(12).

叶元寿,沈大文,黄维进.深孔爆破震动的观测与分析【J】.

冯叔瑜.城市控制爆破【M】.2版.北京:中国铁道出版社,1996

孟吉复.爆破测试技术【M】.1992.

娄德兰.导爆管起爆技术【M】.北京:中国铁道出版社,1995.

中国力学爆破专业委员会爆破工程【M】,北京:冶金工业出版社,1992.

王海亮.铁路工程爆破【M】.北京:中国铁道出版社,2001.

刘坤鹏.管泽英.城市大跨、浅埋地下洞室控制爆破技术【J】铁道工程学报

管志强.露天深孔台阶微差爆破技术在港口工程中的应用【J】.化工矿山技术,1994(3)

作者简介:王能 现在读研,研究方向是桥梁与隧道。

第7篇

关键词:隧道工程;研讨式教学;学生主体原则;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0106-02

引言:

《隧道工程》是高校土木工程专业的专业核心课程,该课程内容设置丰富,包括隧道的勘测设计、结构设计以及施工方法的相关知识。通过《隧道工程》的学习,学生能够掌握隧道设计和施工的基本知识和理论,熟悉与隧道设计和施工有关的技术政策和国内外在隧道技术方面的最新动态,了解隧道的施工组织与管理,掌握编制隧道施工图的基本能力和组织隧道施工的技能。因此,对于土木工程专业的本科生来说,《隧道工程》课程无论对他们的考试、毕业设计和其他专业课学习,还是以后走上工作岗位、进行隧道工程设计与施工,都具有重要现实意义。

为了提高《隧道工程》课程的教学质量,国内众多学者针对《隧道工程》课程的教学手段、教学方法和教学模式开展了深入研究,取得了许多有价值的研究成果。通过为该课程引入新的教学方法和教学理念,如互动式教学法[1]、项目教学法[2]等,提出了许多新的教学模式[3-4],大大推动了其教学改革的步伐。但是仍存在很多问题,如学生的学习积极性不高、课堂气氛不够活跃、教学效果差等。因此,结合《隧道工程》的特点,探讨新的更为适用的教学方法和教学模式是非常必要的。

一、研讨式教学法的概念与实施原则

(一)概念

所谓研讨式教学,就是根据《隧道工程》课程的教学内容及特点,以具体工程问题为背景,在教师的教学指引下,让学生进行独立思考与研究,借助丰富的网络资料、计算机模拟软件及必要的室内试验,自己探究知识的发生过程,提出问题的解决方案。其中学生是主导,教师只起到一个向导者和领路人的作用,从问题的分析、方案设计到实施,以及结论的得出,主要由学生自己考虑来做,从而培养学生的独立思考能力和创新思维,提升他们的动手技能和解决工程实践问题的能力。

(二)实施原则

研讨式教学法的主要教学原则包括四个方面,即学生主体性原则、循序渐进原则、启发性原则及和谐性原则[5]。

1.学生主体性原则。以学生为中心,教师不再是过去的教学中心,而是起到辅助、引领作用。学生通过对问题的独立思考,多动手、多分析、多总结,积极探索,发挥自身的潜能,寻找问题的解决办法,从而逐渐成为学习行为的主人,而不再仅仅是一个“聆听者”。

2.循序渐进原则。由于一个班上学生的水平参差不齐,基础也存在较大差异,分析问题的能力各有不同,因此,在设置研讨的问题时,应遵循由易到难、由简到繁循序渐进的原则。一开始设置的问题不要过难,这样容易造成学生的畏难情绪,使研讨式教学模式的课堂教学效果大打折扣。

3.启发性原则。在实施研讨式教学时,教师要注意采取合理的方式给学生适当的启示,挖掘他们的创新潜力。当然,这就要求教师在课前必须要有充分的准备,对设置的问题有深刻的认识和独到的见解。

4.和谐性原则。研讨式教学过程中,教师就像导演,而学生就是真正的演员,要想把研讨式教学这场戏演好,必须教师和学生通力合作。因为师生之间、学生之间是相互影响的,故必须创设一个平等和谐的课堂教学氛围,这样老师和学生才能共同进步。

二、课程特点及存在问题

(一)《隧道工程》课程特点

1.教学内容繁杂。根据课程教学大纲,《隧道工程》的教学内容丰富、知识点众多,在学习该课程前,必须具有扎实的工程地质、土力学和岩石力学的功底,而且要理解隧道的设计与施工理念。

2.行业性差异大、规范性要求高。该课程与国家或省级部门制定的各种行业规范、规程、标准紧密联系,不同行业有不同的规范,比如,同样进行隧道设计,高速公路隧道设计依据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),铁路隧道设计则依据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005),城市交通隧道设计则依据《地铁设计规范》(GB50157-2003)。因此,在讲授该课程时,必须了解甚至理解各种工程规范的内涵。

3.与工程实践联系紧密。隧道工程作为一门工程实践学科,与工程是分不开的。课程中讲授的许多施工方法和理念都是从工程经验中逐步发展而来的。因此,在授课时,必须将书本上的理论知识和工程实践紧密结合,方能取得良好的教学效果。

(二)存在的主要问题

现阶段《隧道工程》课程教学中存在一些共性问题,主要表现为四个方面:

1.内容多,课时少。目前高校《隧道工程》课程只有32学时,而随着科学研究的不断深入,该课程的教学内容越来越多,因此要满足该课程的基本教学内容要求非常紧张,导致“满堂灌”现象普遍,学生对该课程内容的掌握和应用难度较大。

2.教材的更新跟不上学科的发展。现在的隧道工程方面的教材缺乏规范的编写思路,更新过慢、照搬照抄、涵盖内容不全,大多是泛泛而谈,介绍最新研究成果或重大工程建设经验与教训的内容不多。

3.教学模式单一,课堂气氛沉闷。《隧道工程》目前采用的还是填鸭式教育方式,启发式、讨论式模式较少,学生学习处于被动接受状态,缺乏主动性和积极性,课堂教学效果差。学生大多在应付考试,没有深入探究隧道奥秘的热情,这大大影响了对他们的专业能力培养。

4.与工程实践脱节严重。“隧道工程”,顾名思义只有与工程紧密联系才能讲好这门课,但由于资金、场地等条件的限制,学生无法到隧道现场去亲身感受,因此只能靠课堂上的想象,无法深入理解隧道的设计方法与施工工艺,难以形成全面的、系统的知识体系。

三、研讨式教学法在隧道课程中的实施思路

1.《隧道工程》教案的优化。要想使研讨式教学法在《隧道工程》课程中取得良好效果,必须首先对现有的教案和讲稿进行加工、完善,因为研讨式教学法的教学理念和思路与以往相比有显著的变化,不再遵循“传统的老师讲、学生被动听”的教学模式。因此,以往的教案和讲稿已不能适应研讨式教学法的要求,必须结合工程实践问题,编写新的教案,利用多媒体技术制作新的教学课件。

2.研讨式教学模块的设计。针对当前深部地下工程中的典型重大灾害,如塌方、岩爆、瓦斯突出、冲击地压、突水突泥等进行研讨式教学模块设计,根据教学内容和学生特点,选取合适的工程背景,设置合理的思考题,增设课堂讨论、课后模拟分析、撰写学术论文等教学模块,创造条件让学生自己参与工程问题的分析、讨论、试验等,提高《隧道工程》的教学水平和质量,帮助学生更好地学习基本理论知识,深入了解隧道工程问题。

3.教师督导与点评。在进行课堂研讨前,教师必须提前给班里学生下达任务,并注意时刻咨询他们的进度,让他们定期来汇报,给出具体的意见与修改建议,指导学生如何做好前期工作。在课堂研讨结束,教师要对研讨中存在的共性问题进行点评,指出学生的成功与不足之处,提出具体的改进措施。下课后,教师应认真做好教学总结,撰写教学笔记,以便后续逐步改进与完善研讨式教学模式。

四、结语

研讨式教学法是一种新的教学方法,它能充分调动学生的学习积极性与主动性,挖掘学生的创新潜能,活跃课堂氛围。该方法在《隧道工程》中的应用,对提高课堂授课质量以及实施素质教育等都具有十分重要的现实意义。但需要指出的是,该方法应用于《隧道工程》还存在一些问题和不足,如学生前期文献调研能力不足,无法掌握问题的研究现状;学生基础参差不齐,有些无法真正参与研讨式讨论;研讨式教学花费时间比较多,课程教学学时不够等。虽然研讨式教学目前在《隧道工程》中的应用还处于初步阶段,但相信随着教学改革的不断深入,这些问题在以后的课堂实践教学中将逐步得到解决。

参考文献:

[1]施成华.隧道课程互动式教学方法的探索与实践[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2009,10(3).

[2]杨建中.项目教学法在井巷工程课程教学中的应用[J].昆明冶金高等专科学校学报,2008,24(3).

[3]李晓龙,郭成超.“隧道工程”课程教学模式探讨[J].中国电力教育,2011,(29).

[4]李天祺.隧道工程课程教学改革思考[J].中国建设教育,2010,5(9).

[5]耿凡,王迎超.“工程热力学”课程的研讨式教学改革[J].中国电力教育,2013,(5).

第8篇

关键词:客运专线;隧道工程;监控量测;回归分析;稳定性;动态控制 文献标识码:A

中图分类号:U455 文章编号:1009-2374(2016)12-0092-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.043

1 工程概况

沪昆客专苞谷垄隧道位于湘潭市九华区,全长420m,下穿湘望公路,属Ⅴ级围岩浅埋隧道。其围岩主要表现为:(1)黏土:含少量高岭土及少量细圆砾,表层含植物根,具膨胀性;(2)粉质黏土:软~硬塑,含少量砾石,表层含植物根,具膨胀性;(3)细圆砾土:灰黄色,中密,饱和,圆砾成分主要由砂岩组成,充填细砂及黏性土;(4)泥质粉砂岩:风化层都从全风化~弱风化不等,节理裂隙发育。全隧道最大埋深为29.86m,最小埋深为2.38m,在隧道施工过程中围岩极易失稳、坍塌。

2 隧道监控量测的目的及内容

2.1 监控量测的目的

苞谷垄隧道监控量测的目的主要为:(1)通过对量测数据的分析,对在施工中即将发生的危害进行预警提示,可确保施工安全;(2)根据数据分析结果,指导施工内容,如支护参数选择、开挖预留变形量及二衬施工等;(3)根据监控量测数据分析结果,可以优化设计支护参数,同时也可验证设计支护参数的可靠性;(4)隧道施工过程中对周边环境会产生相关影响,而通过监控量测可对其影响程度做出相应判断。

2.2 监控量测的主要内容

苞谷垄隧道监控量测项目如表1所示:

3 隧道监控量测方案设计

3.1 监测点布置

3.1.1 洞内监测点布设。苞谷垄隧道采用双侧壁导坑法进行开挖施工,其观测点布置如图1所示:

3.1.2 地表监测点的布设。苞谷垄隧道地表监测点设于隧道开挖影响范围内,每个横断面设置17个观测点,间距为2.0m,以隧道中线对称布置,且与洞内拱顶下沉和净空变化量测在同一断面内。

3.1.3 监测点布设要点。

第一,测点一般在距开挖工作面2m范围内设置,测点埋设应牢固可靠,埋设完毕尽快测量。

第二,位移监控测量采用收敛计量测时,每次测点位置应固定,挂钩应采用三角形挂钩。目前隧道施工中常用的收敛计为机械式的收敛计和数显式收敛计。测试原理:测试中读得初始数值X0;间隔时间t后,用同样的方法可读得t时刻的值Xt,则t时刻的周边收敛值Ut为两次读数差。即:

3.2 隧道施工监测点观察

3.2.1 洞内观察。

第一,在每次开挖后进行开挖工作面观察。观察中若发现围岩情况异常,应及时进行记录,并确定后序施工方案,若围岩恶化,则应及时进行处理;观察中可绘制掌子面地质素描简图,观察完毕后及时进行完善,并判定围岩等级,填写相关记录表等。

第二,在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段应重视观察围岩的节理、裂隙走向及发育程度,对易引起坍塌的岩块及时加强支护措施。

第三,每天至少应进行一次对已施工地段的观察,重点观察喷射混凝土是否存在裂纹或脱落,钢架是否变形、倾斜,锚杆是否松动,二衬是否存在渗水等,以判断其工作状态是否良好。

3.2.2 洞外观察。洞外观察的重点部位为洞口段和洞身浅埋段。洞口段观察主要为洞口处边坡、仰坡位移情况,是否存在裂纹等。洞身浅埋段观察主要为地表是否存在下陷、开裂及地表水渗透情况等。

3.3 观测数据采集及注意事项

3.3.1 净空变化、拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等量测项目应设置在同一断面,苞谷垄隧道量测断面测点数量如表2所示:

3.3.2 因隧道开挖后最初时间的变形及应力变化较快,因此宜在开挖支护完成后2h内完成收敛量测及拱顶下沉起始读数的量测工作,其他量测必须在开挖之后12h内取得起始读数,在喷射砼后、下次爆破前测取初读数。洞内、外水准基点应与拱顶下沉和地表下沉量测基点建立联系,应加强测点保护,防止损坏。

3.3.3 地表下沉量测必须至二衬结构封闭、下沉基本停止时方可结束。量测位置于开挖工作面前方,隧道开挖与埋深高度之和处开始,其量测频率与拱顶下沉和净空变化频率一致。

3.3.4 每15d应进行一次隧道二衬沉降缝两侧不均匀沉降量测以及洞口段与洞口过渡段不均匀沉降观测。洞内沉降缝处每侧宜布设四个以上观测点;洞口观测点布设根据过渡段的情况而定,通过沉降曲线明确道床板施作时间。

3.3.5 各量测项目量测频率按两种方法进行确定,如表3所示。施工过程中,取量测频率较高的作为实施的量测频率。

3.3.6 变形基本稳定后,各项量测作业仍应继续观测2~3周时间。对于部分特殊围岩,若位移长期没有减缓趋势,则应适当延长量测时间。

3.3.7 量测数据整理、分析与反馈必须符合下列

要求:

第一,数据量测结束后,必须由专人负责及时进行整理归档,同时绘制量测数据的位移与时间的时态曲线。

第二,量测数据时态曲线一般采用Excel进行绘制,但因量测误差所造成的离散性,所绘制出的散点图很不规则,分析较为困难。因此,必须对其进行回归分析,以预测可能出现的位移最大值和变化速度。回归分析使用的函数有:

苞谷垄隧道回归分析中基本采用的是指数函数,因指数函数为非线性函数,因此对其两边取自然对数的方法转化为直线函数lnu=lnA+(-B)/t,然后使用Excel数据分析工具库中的回归分析,计算出A、B值,代入指数函数中当t∞时,求出位移u的终值。

第三,数据异常时,应视具体情况进行支护加固或及时与设计联系,确定加固方案,预防危险发生。

3.4 围岩稳定性判别

围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按下列指标进行:

3.4.1 根据位移变化速度判定。(1)净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统;(2)水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱部下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。

在苞谷垄隧道浅埋地段主要采用监控量测数据分析来判别围岩稳定性。

3.4.2 根据位移时态曲线的形态来判别(如图2所示)。(1)如曲线a中位移速率很快变小,时态曲线很快平缓,表明围岩稳定性好,可适当减弱支护;(2)如曲线b中位移速率逐渐变小,即d2u/dt20,时态曲线出现反弯点,表明围岩失稳,必须停止施工,分析原因,上报设计单位采取支护加强措施,以确保后续施工安全。

4 结语

结合沪昆客专苞谷垄隧道的设计资料、勘探资料和相关规范,较为科学合理地制定了适合现场施工的监控量测实施方案,保证了检测数据的真实性和准确性。通过实时进行数据分析,判断围岩及支护结构的变形、稳定性能及发展趋势,合理确定隧道二次衬砌施作时间,有效地指导了隧道施工,既保证了隧道安全、有序作业,又确保了上方公路的行车安全。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准:高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设[2010]241号)[S].北京:中国铁道出版社,2011.

[2] 中华人民共和国行业标准:高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10753-2010)[S].北京:中国铁道出版社,2011.