時(shí)間:2023-03-20 16:08:27
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人才質(zhì)量――求高
專業(yè)發(fā)展走勢(shì)
自上世紀(jì)90年代后,國內(nèi)高校交通土建專業(yè)的發(fā)展有兩個(gè)走勢(shì):一種是保持專業(yè)特色和專業(yè)優(yōu)勢(shì);一種是走“大交通、大土建”的路子,與國際接軌。作為鐵路運(yùn)輸工科高等職業(yè)院校,何去何從?通過幾年的理論探索和實(shí)踐,學(xué)校得出這樣一些結(jié)論:
一是專業(yè)定位應(yīng)審視高等教育大眾化與國際化的發(fā)展形勢(shì)。專科學(xué)校交通土建專業(yè)在地位上處于本科與中專學(xué)校相關(guān)專業(yè)之間,發(fā)展服務(wù)空間亦受到兩者的夾擠。隨著高校擴(kuò)招及中國加入WTO后高等教育的國際化,交通土建專業(yè)人才市場(chǎng)的供求形勢(shì)及競(jìng)爭格局發(fā)生了根本性的變化,原來金字塔人才結(jié)構(gòu)(塔頂為重點(diǎn)院校本科尖子,塔底為中等專業(yè)人才)逐步被腰鼓形人才結(jié)構(gòu)(兩頭分別為重點(diǎn)院校和中等學(xué)校人才)所代替;與此同時(shí),西方發(fā)達(dá)國家憑借其品牌、師資、設(shè)備、資金等優(yōu)勢(shì),通過“商業(yè)存在”和“境外消費(fèi)”等形式,將相對(duì)過剩的交通土建工程教育力量向剛?cè)胧赖奈覈D(zhuǎn)移,與我國高等學(xué)校爭奪招生和就業(yè)市場(chǎng)。在這種形勢(shì)下,一般專科職業(yè)院校交通土建工程專業(yè)所面臨的教育競(jìng)爭與日俱增。
二是基層單位交通土建工程應(yīng)用型、技能型人才短缺,交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及各地方的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)急需大量的交通土建工程專業(yè)應(yīng)用型和技能型人才。隨著高等教育的大眾化,原有的以培養(yǎng)尖子和骨干為主的交通土建工程精英教育,向以提高隊(duì)伍整體素質(zhì)為目的的大眾化教育轉(zhuǎn)變,原來的中等專業(yè)技術(shù)人才崗位將由接受了高等交通土建工程教育并具備相應(yīng)素質(zhì)和能力的高等交通土建工程技術(shù)人才和管理人才來承擔(dān)。
三是專業(yè)建設(shè)適應(yīng)行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。國家交通體系方面,根據(jù)交通部制定的交通三階段發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),今后30年我國的交通建設(shè)目標(biāo)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(wǎng)總規(guī)模達(dá)到10萬公里,在現(xiàn)有7萬多公里的基礎(chǔ)上,新增客運(yùn)專線1.2萬公里,其他新線1.6萬公里。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),都需要大量的交通土建專業(yè)人才。
四是專業(yè)建設(shè)離不開學(xué)校自身的實(shí)際,應(yīng)重視發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)和特色。在專業(yè)定位過程中,石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院緊緊抓住“交通、地方、基層、應(yīng)用技能型”等要點(diǎn),進(jìn)一步確立了“立足河北、依托行業(yè),服務(wù)河北、服務(wù)鐵路,為基層培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用技能型高等交通土建技術(shù)人才和管理人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。
人才質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
人才定位
根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求,交通土建專業(yè)群將人才定位在基層一線。科學(xué)的質(zhì)量觀應(yīng)該根據(jù)基層單位對(duì)應(yīng)用型人才的知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求來定義和確定其質(zhì)量。對(duì)于培養(yǎng)面向基層的交通土建應(yīng)用技能型人才來說,應(yīng)該在具有較寬知識(shí)面(包括自然科學(xué)知識(shí)、人文和社會(huì)科學(xué)知識(shí)、基礎(chǔ)知識(shí))的基礎(chǔ)上,有較扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),有突出的工程實(shí)踐能力及與基層單位和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的英語及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,有一技或幾技之長,有強(qiáng)烈的敬業(yè)精神、創(chuàng)業(yè)精神和吃苦耐勞精神,綜合素質(zhì)高。
培養(yǎng)計(jì)劃
對(duì)交通土建專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
一是專業(yè)口徑扁平化。按交通土建大類制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃,統(tǒng)一基礎(chǔ)課程的教學(xué),在專業(yè)教學(xué)上設(shè)置教學(xué)模塊,實(shí)行主輔修制度,鼓勵(lì)學(xué)生選修兩個(gè)及兩個(gè)以上的專業(yè)或?qū)I(yè)模塊課程。
二是課程體系優(yōu)質(zhì)化。通過“整合、精簡、增加”,使課程體系更好地符合知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求及能力與素質(zhì)的培養(yǎng)要求。如已將“理論力學(xué)”與“材料力學(xué)”課整合為“工程力學(xué)”;將“公路勘測(cè)設(shè)計(jì)”、“城市道路設(shè)計(jì)”、“高速公路”合并為“道路勘測(cè)設(shè)計(jì)”;將“土力學(xué)”、“基礎(chǔ)工程”和“橋梁”聚合為“橋梁工程”;將“彈性力學(xué)”和“路面力學(xué)”課由原來的必修課“精簡”為任選課;增加了工程經(jīng)濟(jì)、管理、法律等課程的教學(xué)內(nèi)容。
三是實(shí)踐能力技能化。從1998年開始,在實(shí)習(xí)內(nèi)容中增加了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)訓(xùn);在實(shí)訓(xùn)課內(nèi)容中增加了綜合型實(shí)訓(xùn)、設(shè)計(jì)型實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)。目前,基礎(chǔ)課和專業(yè)課都安排了實(shí)訓(xùn)課或計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐課,集中性實(shí)踐教學(xué)時(shí)間占教學(xué)總時(shí)間的40%。實(shí)踐教學(xué)考核方式也進(jìn)行了改革與理論教學(xué)平等對(duì)待,單獨(dú)考核,成績單獨(dú)進(jìn)檔登記,作為學(xué)生畢業(yè)評(píng)級(jí)的依據(jù)和指標(biāo)。
技能訓(xùn)練
2000年12月,由河北省勞動(dòng)廳批準(zhǔn),石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立國家職業(yè)技能鑒定所。建所五年來,在河北省勞動(dòng)廳及職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心的指導(dǎo)下,先后開展了工程測(cè)量工、建材實(shí)驗(yàn)工、電氣設(shè)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(shù)、智能建筑和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)三個(gè)專業(yè)被河北省勞動(dòng)和社會(huì)保障廳、教育廳批準(zhǔn)為職業(yè)技能鑒定“直通車”專業(yè),學(xué)生在校學(xué)習(xí)期滿成績合格,在獲得畢業(yè)證書的同時(shí),可直接頒發(fā)相應(yīng)的職業(yè)資格證書。
近幾年,有5000多名學(xué)生獲得了中級(jí)或高級(jí)技能證書,畢業(yè)中高級(jí)工占60%,為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造了有利條件。
培養(yǎng)模式――求新
創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是高職高專教育的首要任務(wù),只有模式新,才能不斷適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才的需求。幾年來,在校企合作的基礎(chǔ)上,學(xué)院進(jìn)行了四種人才培養(yǎng)模式和兩種管理方式的創(chuàng)新。
人才培養(yǎng)模式
“3+2”培養(yǎng)模式
近年來,學(xué)院與中國鐵道建筑總公司聯(lián)合辦學(xué),試行“3+2”的“專科+技師”高技能人才培養(yǎng)模式,即學(xué)生在校三年完成預(yù)備技師培養(yǎng)要求,在企業(yè)二年綜合考評(píng)達(dá)到技師要求。五年培養(yǎng)計(jì)劃,方案整體設(shè)計(jì),分段實(shí)施,統(tǒng)一管理。
訂單培養(yǎng)模式
訂單式人才培養(yǎng)是學(xué)院近幾年重點(diǎn)探索的培養(yǎng)模式。企業(yè)根據(jù)自身需要,提前到學(xué)院預(yù)選人員,提出培養(yǎng)目標(biāo);學(xué)院按照企業(yè)的要求變更課程體系,改變教學(xué)方式,對(duì)所選學(xué)生有目的、有針對(duì)性地培養(yǎng)。有些課程學(xué)生直接到企業(yè)去,邊工作邊學(xué)習(xí)。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì),可以在用人單位學(xué)習(xí)期間,根據(jù)實(shí)際從事的工作,在教師和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下,選定題目,“真刀真槍”地做。在考核方式上,學(xué)院也改變以前一卷定終身的做法,從多方面、多層次上對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,其中用人單位的績效考核占30的比重。目前與學(xué)院簽訂訂單式培養(yǎng)畢業(yè)生的單位已有15個(gè)之多。
聯(lián)合培養(yǎng)模式
校企合作舉辦高職教育,培養(yǎng)目標(biāo)具有很強(qiáng)的針對(duì)性。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院與企業(yè)在開設(shè)聯(lián)合新專業(yè)上做了積極的嘗試。如智能建筑技術(shù),是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域的綜合應(yīng)用新技術(shù)。學(xué)院與沈陽西東控制技術(shù)有限公司在國內(nèi)高職院校中較早開設(shè)智能建筑專業(yè)。該專業(yè)于2002年被確定為全國高職高專教學(xué)改革試點(diǎn)專業(yè)和精品專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。由此而開展的《校企聯(lián)合開設(shè)新專業(yè)模式的探討》教改項(xiàng)目已被列為河北省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程省級(jí)立項(xiàng)項(xiàng)目。
“2+1”和“2.5+0.5”培養(yǎng)模式
上世紀(jì)90年代,學(xué)院就實(shí)行了“2.5+0.5”方案,即學(xué)生在基層實(shí)習(xí)半年,結(jié)合生產(chǎn)任務(wù),完成畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)答辯的教學(xué)過程,取得較好效果。2006年,學(xué)院還選擇了地下工程與隧道專業(yè)實(shí)行“2+1”模式:前2年在校完成必需專業(yè)課的學(xué)習(xí),提前預(yù)分到工程局結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)和重點(diǎn)工程實(shí)習(xí)一年,以熟悉工程,培養(yǎng)能力,最后一年返回學(xué)校再予提高,進(jìn)行針對(duì)性畢業(yè)設(shè)計(jì)。
管理模式
“三級(jí)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控模式”
在“政府監(jiān)督、社會(huì)監(jiān)控、自我監(jiān)控”的管理體系中,政府監(jiān)督是導(dǎo)向,社會(huì)監(jiān)控是保障,自我監(jiān)控是基礎(chǔ)。自我監(jiān)督的作用表現(xiàn)為自律、自省、激勵(lì),能夠更大限度地彌補(bǔ)不足,更正失誤、鼓勵(lì)創(chuàng)新,最終保證教學(xué)質(zhì)量。多年來,學(xué)院和各系都專門制定有教學(xué)督導(dǎo)條例,每年組織專家對(duì)專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教材建設(shè)、教師備課、教研室業(yè)務(wù)活動(dòng),學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及教學(xué)管理等進(jìn)行檢查、指導(dǎo)和評(píng)估,對(duì)教師的教學(xué)態(tài)度及教學(xué)質(zhì)量等進(jìn)行監(jiān)督;與此同時(shí),學(xué)院還成立了專門的“就業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)”,對(duì)學(xué)院的教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)發(fā)展方向進(jìn)行檢查和指導(dǎo);在校外聘請(qǐng)了有名望的資深專家對(duì)辦學(xué)條件、教學(xué)投入、教師教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)情況及人才培養(yǎng)質(zhì)量等獨(dú)立地開展監(jiān)督和管理工作;每年至少一次向用人單位調(diào)查了解畢業(yè)生工作情況以及對(duì)該專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見和建議。
實(shí)施全面質(zhì)量管理
全面質(zhì)量管理是指以教學(xué)目標(biāo)管理制為基本,將全面質(zhì)量管理活動(dòng)寓于教學(xué)目標(biāo)管理工作中,堅(jiān)持教學(xué)目標(biāo)管理制度不動(dòng)搖。通過教學(xué)目標(biāo)管理,進(jìn)行動(dòng)態(tài)教學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)管理的PDCA循環(huán)。在開展教學(xué)目標(biāo)管理活動(dòng)中,堅(jiān)持“質(zhì)量出自計(jì)劃”的教學(xué)管理理念,將教學(xué)計(jì)劃工作放在教學(xué)質(zhì)量管理的首位,通過教學(xué)計(jì)劃明確教學(xué)管理目標(biāo)。在實(shí)施中及時(shí)加強(qiáng)教學(xué)檢查(特別是期中檢查和期末檢查)、監(jiān)控和評(píng)價(jià)。
打造品牌――求優(yōu)
任何一項(xiàng)教學(xué)改革,其最終目標(biāo)都是提高教學(xué)質(zhì)量;而影響教學(xué)質(zhì)量諸要素中最重要的是師資。專業(yè)建設(shè)中最應(yīng)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)是師資建設(shè)、以及課程建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。
以“雙師”為師資建設(shè)理念
從“雙師”和“名師出高徒”的教育管理理念出發(fā),學(xué)院提出將師資隊(duì)伍建設(shè)作為專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn),按照“充實(shí)數(shù)量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高質(zhì)量、造就名師”的思路,采取培養(yǎng)、引進(jìn)、穩(wěn)定、整合相結(jié)合的方式,師資隊(duì)伍水平大幅度提高。表現(xiàn)在四個(gè)方面:
一是采用自培、引進(jìn)等多種方式增加高層次師資規(guī)模。截至2006年底,教授達(dá)到26名、學(xué)科帶頭人16名,專業(yè)帶頭人30余名。
二是學(xué)歷結(jié)構(gòu)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(shù)5%,碩士占教師總數(shù)的75.6%。
三是雙師隊(duì)伍形成規(guī)模。學(xué)院鼓勵(lì)教師參加各種職業(yè)技能培訓(xùn),到2006年底,80%的教師達(dá)到“雙師”要求,60%教師持有工程師、監(jiān)理師、經(jīng)濟(jì)師、會(huì)計(jì)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(jiǎng)勵(lì)56項(xiàng);教師公開發(fā)表教學(xué)、科研學(xué)術(shù)論文525篇,其中,核心刊物上發(fā)表的論文180篇(其中被SCI、EI、ISTR收錄論文20篇)。
課程建設(shè)力爭形成“重點(diǎn)群”
在深化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新中,基本形成“重點(diǎn)群”。具體措施:
一是“測(cè)量工程”、“隧道工程”“橋梁工程”等專業(yè)課,把課堂搬到施工現(xiàn)場(chǎng),在理論教學(xué)中通過案例法教學(xué)和形象教學(xué)融思維能力與工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)于一體,在實(shí)踐教學(xué)中結(jié)合工程項(xiàng)目加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)鍛煉等來培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。目前,“測(cè)量工程”、“隧道工程”已成為國家級(jí)精品課。
二是對(duì)“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“土力學(xué)”等力學(xué)系列課,建立“以知識(shí)板塊為主線,加強(qiáng)工程應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容新體系,通過“保、刪、增、合”等措施,使教學(xué)內(nèi)容“精、新、強(qiáng)、寬”,改“整齊劃一的教學(xué)”為“按大類分層次教學(xué)”。在教學(xué)中探索開設(shè)創(chuàng)新性討論課,探索使用英文原版教材,開展雙語課教學(xué)試點(diǎn)等。另外,通過啟發(fā)式教學(xué)和運(yùn)用多媒體進(jìn)行案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和工程實(shí)踐能力。目前,“理論力學(xué)”和“土力學(xué)”課程被評(píng)為部級(jí)優(yōu)秀課程。
三是對(duì)“工程制圖”、“工程測(cè)量”、“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”等專業(yè)基礎(chǔ)課除通過開發(fā)(或利用)CAI課件(或制作電教片)加強(qiáng)形象教學(xué)外,在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方面上還采取了以下改革措施:“工程制圖”課教學(xué)中融計(jì)算機(jī)繪圖、構(gòu)形設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的工程制圖于一體,按知識(shí)模塊組織教學(xué);“工程測(cè)量”課教學(xué)中開展經(jīng)過勞動(dòng)部認(rèn)定的測(cè)量工職業(yè)技能訓(xùn)練,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力;“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程以新結(jié)構(gòu)、新規(guī)范為依據(jù)拓展教學(xué)內(nèi)容,增加了“鋼―混凝土組合構(gòu)件、雙預(yù)應(yīng)力混凝土、橋梁”等新結(jié)構(gòu)的教學(xué)。
四是對(duì)工程經(jīng)濟(jì)、管理及法律知識(shí)系列課,以“四新”即新理念、新理論、新方法、新法規(guī)(規(guī)范)為主線,并結(jié)合交通土建工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式下的教材和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新。
五是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中結(jié)合學(xué)校承擔(dān)的公路、橋梁勘察設(shè)計(jì)工程測(cè)量選題,采取派出去(即派學(xué)生到實(shí)力雄厚的設(shè)計(jì)單位,結(jié)合對(duì)方的設(shè)計(jì)任務(wù),由對(duì)方派經(jīng)驗(yàn)豐富的專家擔(dān)任兼職指導(dǎo)教師開展畢業(yè)設(shè)計(jì))和請(qǐng)進(jìn)來(即聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授、專家來學(xué)校指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì))的方式加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在指導(dǎo)過程中,采取答辯檢查、畢業(yè)答辯、校督導(dǎo)組答辯抽查的室(系)、校三結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計(jì)檢查考核新模式,保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
以“一流”為實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)目標(biāo)
建成國內(nèi)一流、具有先進(jìn)水平的產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)基地,是學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)目標(biāo)。交通土建專業(yè)群的實(shí)訓(xùn)基地可以說是獨(dú)樹一幟:有亞洲第二、國內(nèi)第一的智能建筑實(shí)訓(xùn)中心,同類院校中水平最高的無線遠(yuǎn)程道橋健康檢測(cè)中心,進(jìn)口了一大批具有當(dāng)代最新國際水平的實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備(設(shè)備總值1000萬元),實(shí)訓(xùn)中心和建材實(shí)訓(xùn)中心也具有先進(jìn)水平。
校園文化――求實(shí)
通過政策導(dǎo)向,合理配置人才
各工程局都承擔(dān)著繁重的鐵路交通建設(shè)任務(wù)――鉆山溝、住帳篷、工作流動(dòng)性大、工作條件非常艱苦……因此,人才下不去、留不住的現(xiàn)象十分突出。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為培養(yǎng)鐵路基建工程技術(shù)人才的基地,畢業(yè)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(yǎng)輸送的矛盾,是學(xué)院工作重點(diǎn)之一。
針對(duì)這一情況,學(xué)院積極推進(jìn)招生與就業(yè)制度改革,通過政策導(dǎo)向,合理地配置鐵路基建所需人才。具體措施:
一是建立學(xué)院與用人單位聯(lián)系制度,讓工程局直接參與招生就業(yè)計(jì)劃的制訂。學(xué)院成立了由20個(gè)工程局和工廠組成的校企招生就業(yè)指導(dǎo)委員會(huì),協(xié)調(diào)招生計(jì)劃和畢業(yè)生就業(yè)事宜,從而提高了培養(yǎng)針對(duì)性和畢業(yè)生就業(yè)到位率。
二是根據(jù)鐵路發(fā)展與改革需要,根據(jù)工程部門擔(dān)負(fù)的任務(wù)情況,不斷調(diào)整各專業(yè)的招生數(shù)量。長線專業(yè)有的暫時(shí)停招,有的減少招生數(shù)量;短線專業(yè)則盡力增加招生數(shù)量。
三是為工程局單獨(dú)建立“人才市場(chǎng)”,每年都專門召開只有鐵道工程單位參加的“雙向選擇”會(huì)議,讓用人單位與畢業(yè)生早見面,效果非常顯著,“成交率”每年穩(wěn)定在95%。
加強(qiáng)思想教育,引導(dǎo)畢業(yè)生到基層建功立業(yè)
1 隧道襯砌的成因;
1.1 設(shè)計(jì)粗糙,建設(shè)、監(jiān)理單位工作隨意性大
個(gè)別建設(shè)單位限于自身管理和專業(yè)技術(shù)水平的欠缺,任意變更原設(shè)計(jì)。隧道開挖成型差,襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻;欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界,造成襯砌混凝土厚度不足。結(jié)構(gòu)形式與受力不協(xié)調(diào)由于土質(zhì)圍巖組成狀態(tài)的不同,導(dǎo)致洞室周圍各處受力狀態(tài)的不同,而現(xiàn)在的設(shè)計(jì)卻存在著設(shè)計(jì)粗糙、結(jié)構(gòu)形式單一,盲目類比不加深究的現(xiàn)象。個(gè)別隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。未開展監(jiān)控量測(cè)工作,僅憑經(jīng)驗(yàn)來確定二次襯砌的施作時(shí)間,安全可靠性差,造成二次襯砌超設(shè)計(jì)荷載承受圍巖壓力。部分工程監(jiān)理機(jī)構(gòu)由業(yè)主的內(nèi)部人員組成,監(jiān)理工作失去了獨(dú)立性。
1.2 施工因素及其引起的裂縫;
施工因素可以說在整個(gè)隧道的建設(shè)過程中是最不確定的一個(gè)因素。之所以提出這個(gè)非技術(shù)原因,是因?yàn)槭┕ひ蛩匾呀?jīng)成為造成隧道襯砌裂縫的重要原因。大多數(shù)工程的施工并未按施工技術(shù)的要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)和施工管理。尤其在施工的過程中沒有認(rèn)真的對(duì)待量測(cè)環(huán)節(jié),當(dāng)然也就不能以量測(cè)資料指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。 隧道開挖成型差,襯砌混凝土厚度嚴(yán)重不均勻;欠挖或初期支護(hù)侵入襯砌限界,造成襯砌混凝土厚度不足。混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí) 調(diào)整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土運(yùn)輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象也比較普遍.采用整體式鋼模板臺(tái)車施工,混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振,混凝土均質(zhì)性差.盲目追求施工進(jìn)度,隨意提前脫模時(shí)間,使低強(qiáng)度混凝土過量承受荷載,破壞了混凝土結(jié)構(gòu)。脫模后 沒有進(jìn)行混凝土的潮濕養(yǎng)護(hù).夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放,無切實(shí)有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬期施工時(shí)采取的防寒 保溫措施不力。這些對(duì)工程技術(shù)要求的斷章取義或認(rèn)識(shí)不清最終導(dǎo)致了各種各樣的工程事故的發(fā)生,也導(dǎo)致了最終的工程質(zhì)量問題。
2 隧道襯砌的基本類型;
2.1 施工縫(接茬縫)
施工過程中由于停電、機(jī)械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時(shí)間超過混凝土的初凝時(shí)間,繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r,原有的混凝土基礎(chǔ)表面沒有進(jìn)行鑿毛處理,或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈,也沒有鋪水泥砂漿墊層,就在原混凝土表面澆筑混凝土,致使新舊混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。
2.2 拉裂縫。
由于隧道襯砌混凝土的干縮、熱脹冷縮和襯砌外側(cè)圍巖阻礙了襯砌的自由脹縮,在襯砌內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力。混凝土抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度,故常能抵抗升溫時(shí)產(chǎn)生的壓應(yīng)力,而難以抵抗降溫時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力。一般混凝土所能承受的降溫只有7一l0℃,都可能在隧道襯砌內(nèi)產(chǎn)生環(huán)向和縱向裂縫。這些裂縫不僅影響隧道襯砌的受力,而且是隧道滲漏水的通道。
2.3 荷載變形裂縫
仰拱和邊墻基礎(chǔ)的虛碴未清理干凈,混凝土澆筑后,基底產(chǎn)生不均勻沉降;模板臺(tái)車或堵頭板沒有固定牢固,以及過早脫模,或脫模時(shí)混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大,已經(jīng)引起了廣大工程技術(shù)人員的重視。
3 隧道襯砌的質(zhì)量控制措施;
3.1 提高設(shè)計(jì)精度
加強(qiáng)工程前期地質(zhì)工作,為設(shè)計(jì)提供詳盡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探資料,提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。有針對(duì)性的進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)針對(duì)不同的受力特點(diǎn)在斷面形狀、局部受力強(qiáng)度等方面進(jìn)行深入細(xì)化設(shè)計(jì),使結(jié)構(gòu)與應(yīng)力達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。如加強(qiáng)土質(zhì)圍巖中洞室開挖后初期穩(wěn)定與長期受力變化特點(diǎn)的研究,更好的指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工加強(qiáng)地下洞室應(yīng)力變化基礎(chǔ)方面的研究,弄清各類地下結(jié)構(gòu)在土層中的受力特點(diǎn),研究土質(zhì)圍巖中地下洞室長期應(yīng)力的變化情況及各種不同情況下土中應(yīng)力的相應(yīng)變化。著重研究在新奧法后階段土層中應(yīng)力的變化情況,明確在各種不同的地質(zhì)條件下,土的物理力學(xué)參數(shù)隨時(shí)間的變化情況,以此指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
3.2 加強(qiáng)施工管理;
加強(qiáng)施工管理,保證工程質(zhì)量在洞室開挖管理、混凝土質(zhì)量管理、量測(cè)控制管理、施工工序等方面加強(qiáng)管理,杜絕塌方事故的發(fā)生,以嚴(yán)格的管理制度保證工程質(zhì)量。提高鉆眼技術(shù)水平,優(yōu)化鉆爆參數(shù),提高光面爆破效果,加強(qiáng)隧道開挖斷面檢測(cè),嚴(yán)格控制超欠挖,為襯砌施工創(chuàng)造良好的條件。一次襯砌施作時(shí)間,應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。當(dāng)圍巖變形較大、流變特性明顯,需提前進(jìn)行二次襯砌時(shí),必須對(duì)初期支護(hù)或襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。嚴(yán)格按施工規(guī)范操作,灌筑混凝土后,應(yīng)根據(jù)水平控制標(biāo)志或彈線用抹子找平、壓光,終凝后澆水養(yǎng)護(hù);模板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,應(yīng)支在堅(jiān)實(shí)地基上,有足夠的支承面積,開防止浸水,以保證不發(fā)生下沉;在澆筑混凝土?xí)r,加強(qiáng)檢查,凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2以上,方可在已澆結(jié)構(gòu)上走動(dòng)。
3.3 做好工程監(jiān)理
嚴(yán)格監(jiān)理旁站制度。監(jiān)理對(duì)策為隧道監(jiān)理工程師對(duì)每一循環(huán)拱架安裝均嚴(yán)格檢查,督促施工單位按設(shè)計(jì)要求的支撐方式實(shí)施。檢驗(yàn)制作質(zhì)量,鋼支撐是在室外分片制作,制作時(shí)要求在平地上按設(shè)計(jì)尺寸放樣制作加工,監(jiān)理對(duì)策為由專業(yè)測(cè)量監(jiān)理工程師對(duì)鋼支撐規(guī)格尺寸在室外進(jìn)行測(cè)量檢查,合格后方可用于施工。通過掌子面現(xiàn)場(chǎng)踏勘、攝像、照像、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等方式收集相關(guān)信息,充分發(fā)揮各參建單位在工程建設(shè)中的主體責(zé)任,經(jīng)各方會(huì)議分析討論,及時(shí)確定合理圍巖支護(hù)方案,及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。采用管棚及超前小導(dǎo)管注漿,鋼支撐及格柵拱架,錨噴混凝土相結(jié)合的初期支護(hù)手段,使開挖順利進(jìn)行,有效地度過了隧道淺埋、平層開裂、軟弱巖層等不良地質(zhì)段,同時(shí)合理的支護(hù)參數(shù)也是初期支護(hù)質(zhì)量的有效保障。監(jiān)理部通過科學(xué)的組織管理,使監(jiān)理部監(jiān)理人員充分了解了對(duì)隧道工程施工進(jìn)行科學(xué)監(jiān)理的方法,并在工程監(jiān)理中經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)理理論及實(shí)踐探討。將有效的技術(shù)措施和管理措施相結(jié)合,有效地提高了隧道初期支護(hù)的施工質(zhì)量。監(jiān)理部也從本工程監(jiān)理工作中積累了豐富的隧道工程科學(xué)管理方法及質(zhì)量控制手段。
4 結(jié)束語:
客運(yùn)專線隧道襯砌裂縫的治理是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的施工技術(shù),它需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師及時(shí)分析施工進(jìn)展與現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù),調(diào)整原設(shè)計(jì)方案施工細(xì)節(jié),加強(qiáng)質(zhì)量管理,以便施工措施更能符合病害實(shí)際情況,從而避免在治理段重新產(chǎn)生新的病害。
參考文獻(xiàn):
[1]鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(TB1003)。2001.2001.9
為了貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》的文件精神,2006年11月開始,教育部和財(cái)政部啟動(dòng)了“國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃”,計(jì)劃在2006年至2010年期間重點(diǎn)支持建設(shè)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(shè)三周年成果展示會(huì)。2010年,根據(jù)《關(guān)于實(shí)施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》精神,教育部、財(cái)政部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)“國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃”實(shí)施工作的通知》,擴(kuò)大國家重點(diǎn)建設(shè)院校數(shù)量,在原有已建設(shè)100所國家示范性高等職業(yè)院校的基礎(chǔ)上,新增100所左右國家骨干高職院校,2015年完成全部項(xiàng)目驗(yàn)收工作。經(jīng)過國家級(jí)和省級(jí)示范校以及全國骨干校建設(shè),高職院校的人才培養(yǎng)工作在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)等方面取得了長足進(jìn)步與發(fā)展,發(fā)揮了很好的導(dǎo)向作用。
一、相關(guān)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(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)或榜樣。因此,示范性高職是指能夠很好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)技術(shù)技能人才目標(biāo),在領(lǐng)導(dǎo)能力、專業(yè)建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、人才培養(yǎng)模式、課程體系與教學(xué)內(nèi)容改革、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、社會(huì)服務(wù)等方面取得突破和創(chuàng)新的模范院校,能夠?qū)ζ渌呗氃盒=ㄔO(shè)起到引領(lǐng)和示范作用。示范性高職應(yīng)當(dāng)具備的示范作用主要體現(xiàn)在:①發(fā)展定位和辦學(xué)方向上起到模范帶動(dòng)作用;②在人才培養(yǎng)模式、課程建設(shè)、校內(nèi)外生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)上成為改革的先鋒;③在學(xué)生職業(yè)技能和素質(zhì)的全面養(yǎng)成、人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系、就業(yè)指導(dǎo)與服務(wù)上樹立起標(biāo)桿。(2)鐵道類專業(yè)。鐵道類專業(yè)不能算是一個(gè)學(xué)術(shù)性的分類,只能說是一個(gè)具有較鮮明行業(yè)背景的概念。從廣義上講,它可以是與鐵路交通運(yùn)輸有關(guān)的車、機(jī)、工、電、輛所有專業(yè)的集合;從狹義上講,按照教育部學(xué)科、專業(yè)目錄分類,鐵道類專業(yè)關(guān)聯(lián)工學(xué)和管理學(xué)兩大門類,涉及交通運(yùn)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(yè)門類。
二、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的要求
(1)示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的特點(diǎn)。示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的特點(diǎn)有三。一是不再追求發(fā)展的數(shù)量和規(guī)模,轉(zhuǎn)向追求專業(yè)整體利益。二是將鐵路快速發(fā)展對(duì)高職院校的考驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)院發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力,追求人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。三是樹立科學(xué)的教育質(zhì)量觀,創(chuàng)設(shè)一個(gè)持久、深入推動(dòng)內(nèi)涵建設(shè)的環(huán)境。(2)示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的要求。示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),應(yīng)該以專業(yè)建設(shè)為核心,緊密依托鐵路行業(yè),深度融合鐵路企業(yè),推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革、師資隊(duì)伍建設(shè)和實(shí)訓(xùn)條件建設(shè),形成辦學(xué)更加開放,工學(xué)結(jié)合更加緊密的局面,從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)認(rèn)可度高、輻射能力強(qiáng)、行業(yè)特色鮮明的辦學(xué)目標(biāo)。具體需要把握以下幾個(gè)方面:①突破傳統(tǒng)的學(xué)科性,突出專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的職業(yè)性。②增加教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性,突出專業(yè)教學(xué)的實(shí)踐性。③依托行業(yè)企業(yè)的導(dǎo)向性,突出高職辦學(xué)中的企業(yè)性。④加強(qiáng)教師培訓(xùn),著力打造“雙師型”的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。⑤以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為基點(diǎn),構(gòu)建基于工作過程的教學(xué)模式。⑥注重學(xué)院與生產(chǎn)崗位的融通性,建設(shè)具有生產(chǎn)性、開放性的實(shí)訓(xùn)室。
三、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)存在的問題
(1)專業(yè)建設(shè)方面存在的問題。一是建設(shè)方案多是粗放型的建設(shè)模式。主要表現(xiàn)在專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)還放在專業(yè)數(shù)量的發(fā)展上、放在實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)數(shù)量上、放在建設(shè)資金的數(shù)量投入上,而在人才培養(yǎng)的改革、創(chuàng)新和特色方面體現(xiàn)不足。二是專業(yè)建設(shè)重規(guī)劃輕實(shí)施。高職院校缺乏詳細(xì)具體的實(shí)施措施,以及已開設(shè)專業(yè)因市場(chǎng)變化引起招生數(shù)量和規(guī)模銳減、導(dǎo)致教學(xué)資源過剩情況的調(diào)整和完善策略。(2)課程建設(shè)方面存在的問題。鐵道類專業(yè)的課程設(shè)置已經(jīng)按照行業(yè)企業(yè)要求做過調(diào)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(nèi)容不僅應(yīng)該加強(qiáng)鐵道類專業(yè)人才技術(shù)能力的培養(yǎng),還應(yīng)該突出鐵路行業(yè)的服務(wù)屬性,充分體現(xiàn)鐵路行業(yè)先導(dǎo)性、綜合性、科技性和服務(wù)性的要求。(3)師資建設(shè)方面存在的問題。主要是師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不太合理。此外,師資隊(duì)伍的教學(xué)力量還需要強(qiáng)化,存在多數(shù)青年教師不具有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),兼職教師隊(duì)伍穩(wěn)定性較差等問題。
四、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的途徑
(1)加強(qiáng)鐵道類重點(diǎn)專業(yè)及專業(yè)群建設(shè)。在專業(yè)開發(fā)、專業(yè)設(shè)置、專業(yè)建設(shè)上,緊跟鐵路行業(yè)發(fā)展步伐,進(jìn)行整合、優(yōu)化和取舍。吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院目前已經(jīng)開設(shè)30個(gè)專業(yè)涉及13個(gè)專業(yè)門類。在2010年吉林省省屬普通高等學(xué)校學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,所有專業(yè)都通過專家組審核。同時(shí),各專業(yè)均成立了有行業(yè)企業(yè)人員加入的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會(huì),在它的指導(dǎo)和參與下,鐵道交通運(yùn)營管理、鐵道工程技術(shù)、鐵道機(jī)車車輛、電氣化鐵道技術(shù)四個(gè)專業(yè)被評(píng)為吉林省特色專業(yè)群建設(shè)的龍頭專業(yè),并于2013年通過了示范專業(yè)驗(yàn)收,2014年鐵道交通運(yùn)營管理、電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)群通過了吉林省品牌專業(yè)群建設(shè)立項(xiàng),形成了以鐵道專業(yè)為主體,以示范專業(yè)、特色專業(yè)為品牌的辦學(xué)格局。(2)改革人才培養(yǎng)模式。依托鐵路行業(yè)企業(yè),探索符合學(xué)生崗位面向的“校企合作,工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式。該模式2012年被吉林省教育廳命名為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)。鐵道工程專業(yè)群推行校企合作框架下“工學(xué)交替”、“小訂單”人才培養(yǎng)模式,分段組織教學(xué),滿足了頂崗實(shí)習(xí)與企業(yè)施工的同步性,實(shí)現(xiàn)了頂崗實(shí)習(xí)實(shí)效性和普及性。鐵道機(jī)車車輛專業(yè)群構(gòu)建并逐步完善了動(dòng)態(tài)、快速、高質(zhì)高效的“3S+3X人”才培養(yǎng)模式。電氣化專業(yè)群逐步完善以能力培養(yǎng)為本位,模塊式一體化教學(xué)與“職業(yè)資格證書”相融通的“2+1”“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式。(3)深化校企合作。目前,以學(xué)院牽頭組建的職教集團(tuán)共有98個(gè)加盟單位,通過職教集團(tuán)這個(gè)平臺(tái),堅(jiān)持“合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展”,不斷豐富校企合作內(nèi)涵。①加大資金投入,建設(shè)以職業(yè)崗位作業(yè)流程為導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)基地和實(shí)訓(xùn)模式。學(xué)院建有國家、省級(jí)財(cái)政支持實(shí)訓(xùn)室23個(gè),校企合作新建、改擴(kuò)建校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室95個(gè),可開展414個(gè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地85個(gè),可提供262個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,接納實(shí)訓(xùn)學(xué)生5574人次。滿足了實(shí)踐教學(xué)需要,提高了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。②加強(qiáng)職業(yè)技能鑒定工作。學(xué)院積極推行“雙證書”制度,建有全國首批示范職業(yè)技能鑒定站。校內(nèi)可進(jìn)行37個(gè)工種的鑒定,提供258個(gè)實(shí)操鑒定工位。③依托職教集團(tuán),充分利用企業(yè)和社會(huì)資源,面向行業(yè)企業(yè)選聘大量的優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才和能工巧匠,承擔(dān)專業(yè)課程以及鐵路特有專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)任務(wù),建立了數(shù)量穩(wěn)定的兼職教師資源庫。同時(shí),根據(jù)實(shí)踐教學(xué)需要對(duì)兼職教師實(shí)行動(dòng)態(tài)管理,加強(qiáng)對(duì)兼職教師的崗位能力培訓(xùn)。
總之,通過內(nèi)涵建設(shè)能夠提高鐵道類專業(yè)的教育教學(xué)質(zhì)量,能夠促進(jìn)鐵道類高職教育健康、科學(xué)、持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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(hào):TM922.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
一、客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的組成及要求
客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路,也稱為架空式接觸網(wǎng)。
1、從結(jié)構(gòu)形式看可分為以下幾個(gè)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(jī)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(fù)荷傳遞給支柱或者其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間,車站和大型建筑物而有所不同。
(3) 支柱與基礎(chǔ):支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛和支持裝置的全部負(fù)荷,并把接觸懸掛固定在規(guī)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(duì)接觸網(wǎng)的要求
為了滿足鐵路接觸網(wǎng)全天候不間斷的向機(jī)車進(jìn)行供電,保證弓網(wǎng)之間的良好匹配,提高接觸網(wǎng)的性價(jià)比,接觸網(wǎng)需要滿足:①設(shè)備運(yùn)行安全可靠,在惡劣氣候條件下能保證向電力機(jī)車正常供電;②有足夠的電氣強(qiáng)度,保證在牽引高峰時(shí)正常地向電力機(jī)車提供電能;③有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,保證接觸懸掛具有可靠的穩(wěn)定性;④網(wǎng)上設(shè)備的空間位置不影響受電弓取流;⑤網(wǎng)上設(shè)備的質(zhì)量應(yīng)輕且分布均勻,保證接觸網(wǎng)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(yīng)盡可能長;七在保證接觸懸掛穩(wěn)定性的前提下,結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡化,有利于施工,維護(hù)及事故搶修;⑧在最高運(yùn)行速度下,弓網(wǎng)離線率應(yīng)在容許的范圍內(nèi)。
因此,這就需要要求鐵路接觸網(wǎng)不論在什么條件下,必須要保證良好的供電,使得機(jī)車能在線路上高速、安全的行駛運(yùn)行。還要做到在符合上述要求的情況下,盡量做到節(jié)省投資、結(jié)構(gòu)合理、維修簡便等,同時(shí)還要便于新技術(shù)的應(yīng)用。
3、《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》對(duì)接觸網(wǎng)施工的要求
為了更好的指導(dǎo)客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)工程的施工和驗(yàn)收,鐵道部組織編制了《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》。為了指導(dǎo)施工單位達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,同時(shí)編制了與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)配套的《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》,由鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院。其中《客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電施工技術(shù)指南》對(duì)施工主體提出了如下要求:
(1)施工單位應(yīng)采用機(jī)械化施工,積極推廣施工新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。在施工過程中還需制定一系列相應(yīng)的保護(hù)措施,以保證路基的完整性和穩(wěn)定性。
(2)施工單位應(yīng)應(yīng)建立完善的質(zhì)量保證體系,根據(jù)指南制定相應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì),施工技術(shù)管理制度,施工操作細(xì)則,施工技術(shù)安全措施等。
客運(yùn)專線鐵路電氣化接觸網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工方法
(3)施工中,施工單位應(yīng)按本指南和有關(guān)工程質(zhì)量管理辦法,嚴(yán)格施工質(zhì)量自查,采用先進(jìn)的施工工藝和檢測(cè)手段,進(jìn)行嚴(yán)格的過程控制,客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程每道工序的完成,都應(yīng)采取相應(yīng)的檢測(cè)手段檢測(cè)施工質(zhì)量,并作好記錄;完工后應(yīng)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面的綜合檢測(cè),并應(yīng)將檢測(cè)結(jié)果納入竣工文件。
(4)客運(yùn)專線鐵路電力牽引供電工程施工應(yīng)根據(jù)鐵路修建的總體施工組織計(jì)劃,結(jié)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(guī)定的安全規(guī)程,制定切實(shí)可行的安全措施,確保施工安全。②必須遵守國家、鐵道部規(guī)定的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),建立完善的質(zhì)量保證體系,制定切實(shí)可行的質(zhì)量保證措施,確保工程質(zhì)量。③應(yīng)用信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備,提高施工管理水平和施工技術(shù)水平。④在保證工程施工質(zhì)量的前提下,節(jié)約能源,降低材料消耗,提高工程施工的綜合經(jīng)濟(jì)效益。⑤積極改善工程施工條件,降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,遵守國家有關(guān)勞動(dòng)保護(hù)法規(guī),確保作業(yè)人員身體健康。⑥所用于主體、附屬工程的材料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)與檢驗(yàn),各種工程材料必須符合國家、鐵道部現(xiàn)行規(guī)范和驗(yàn)標(biāo)的要求后才能進(jìn)場(chǎng)。⑦接觸網(wǎng)工程施工從進(jìn)場(chǎng)建點(diǎn)到竣工驗(yàn)收,都應(yīng)把保護(hù)環(huán)境、文明施工貫穿到施工中的沒有個(gè)環(huán)節(jié)。
二、客運(yùn)專線接觸網(wǎng)施工的特點(diǎn)
由于客運(yùn)專線接觸網(wǎng)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(diǎn)如下。
1、接觸網(wǎng)是在一定地域和范圍內(nèi)進(jìn)行施工的項(xiàng)目,所以每一條線路及每一區(qū)段的施工都需要按具體的施工對(duì)象、施工環(huán)境和條件來確定施工方法,因此,鐵路接觸網(wǎng)施工針對(duì)性較強(qiáng),對(duì)工程施工質(zhì)量要求也比較高。
2、由于接觸網(wǎng)施工完全是沿鐵路線路進(jìn)行施工,這就使得接觸網(wǎng)施工的施工點(diǎn)增多、戰(zhàn)線過長、施工人員分散的問題較突出,對(duì)施工的組織和質(zhì)量控制影響較大。
3、接觸網(wǎng)施工由于整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)含量較高。因此對(duì)接觸網(wǎng)施工的質(zhì)量管理工作必須深入細(xì)致,防止出現(xiàn)“一步錯(cuò),步步錯(cuò)”。
4、受氣候和地質(zhì)條件的限制因素較多,這些客觀因素不但制約了施工作業(yè)的順利展開,而且往往會(huì)打亂全局的施工程序,影響整個(gè)。
5、系統(tǒng)工程中各專業(yè)工程在施工中相互干擾的機(jī)會(huì)和機(jī)率相當(dāng)高,如通信與電力及信號(hào)等工程的電纜溝同一路肩側(cè)的布置等,在施工組織與協(xié)調(diào)過程中一但出現(xiàn)疏漏,也將影響工程的質(zhì)量。
三、客運(yùn)專線接觸網(wǎng)施工中存在的問題
隨著電氣化鐵路的不斷的發(fā)展,我們?cè)趯W(xué)習(xí)和引進(jìn)國外新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)的同時(shí),廣大工程技術(shù)人員也自主研發(fā)了許多接觸網(wǎng)新金具和新設(shè)備, 隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷更新,傳統(tǒng)的施工方法和手段已不能滿足要求,主要表現(xiàn)為施工隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)和施工技術(shù)兩大方面滯后。
1、接觸網(wǎng)施工隊(duì)伍
(1)施工人員的整體技術(shù)素質(zhì)不高。在從事接觸網(wǎng)工程施工的隊(duì)伍中,只有極少數(shù)的技術(shù)人員和管理人員具有較高的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng),大部分施工人員則是由沒有受到專業(yè)的施工技術(shù)培訓(xùn)、教育的普通工人或者是民工,其專業(yè)技能和技術(shù)水平相對(duì)較差,這就容易造成對(duì)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(xiàn)各種問題,進(jìn)而對(duì)接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。
(2)技術(shù)裝備落后
我國國內(nèi)的各施工單位的技術(shù)裝備較發(fā)達(dá)國家,顯得稍微落后一些。主要表現(xiàn)在施工設(shè)備功能不強(qiáng)、性能不高、新度系數(shù)偏低;設(shè)備綜合性能較低,體積大,較為笨重;檢測(cè)手段和檢測(cè)設(shè)備的精度系數(shù)不高。
2、接觸網(wǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)和工藝存在問題
(1)施工技術(shù)及工藝滯后
從全國范圍來看,目前我國除少數(shù)施工單位外,大多數(shù)施工單位的施工 工藝和施工技術(shù)還停留在上世紀(jì)九十年代初的水平,很難適應(yīng)目前客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的施工要求。
(2)施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào)
接觸網(wǎng)的施工與路基、軌道的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不協(xié)調(diào),接觸網(wǎng)一般是以軌面標(biāo)高作為施工基準(zhǔn)點(diǎn)的,而軌道施工的允許偏差較大,導(dǎo)至接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量難以滿足技術(shù)要求。
(3)技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)范不夠完善
我國目前還沒有一部客運(yùn)專線鐵路電氣化的施工標(biāo)準(zhǔn),每一條線路的施工技術(shù)要求除參照國外相應(yīng)線路制定外,沒有更多的通用性和標(biāo)準(zhǔn)化。
我國目前也沒有一套客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)的施工操作規(guī)范,除個(gè)別施工單位具有較為系統(tǒng)的施工工藝手冊(cè)外,大部分施工單位或施工隊(duì)伍在施工時(shí)的隨意性較大。
四、接觸網(wǎng)施工質(zhì)量控制措施
客運(yùn)專線鐵路電氣化鐵路與我國現(xiàn)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(wǎng)受流系統(tǒng)、懸掛方式、布置原則也有所不同。接觸懸掛是向電力機(jī)車供電的重要設(shè)備,也是保證250 km/h以上目標(biāo)值的關(guān)鍵。為了保證運(yùn)行時(shí)受流的質(zhì)量,必須具有良好的受流穩(wěn)定性、理想的彈性及彈性均勻性。因此接觸線對(duì)軌面的高度、跨中預(yù)留弛度及導(dǎo)線坡度以及弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)等對(duì)接觸懸掛的受流質(zhì)量好壞至關(guān)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(shè)計(jì)要求的評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。即安裝精度越高,受流質(zhì)量越好,接觸線和受電弓的使用壽命越長,且速度越高對(duì)施工的誤差要求越高。因此,對(duì)接觸網(wǎng)的施工誤差控制是保證接觸網(wǎng)施工質(zhì)量的唯一途徑。盡管目前國內(nèi)接觸網(wǎng)采用了國外發(fā)達(dá)國家的程序化、數(shù)據(jù)化施工和中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司開發(fā)的“四個(gè)一次到位”國家級(jí)工法。
但由于接觸網(wǎng)施工工序和所用材料繁多、安裝或加工工藝、機(jī)具及環(huán)境不盡相同,每個(gè)施工工序過程仍均伴有誤差,如導(dǎo)高、側(cè)面限界的誤差、腕臂和吊弦的測(cè)量、計(jì)算、預(yù)配加工及安裝的誤差等。因此,產(chǎn)生的原因主要來自施工人員、采用的機(jī)具、所用的材料、施工方法和施工環(huán)境五個(gè)方面。要保證施工質(zhì)量就必須對(duì)以下五個(gè)方面加以嚴(yán)格的控制。
1、人:指直接參與施工的人員,作為主要控制對(duì)象,要充分調(diào)動(dòng)其積極性、發(fā)揮其主導(dǎo)作用。有經(jīng)驗(yàn)表明,要保證施工質(zhì)量,還必須根據(jù)客運(yùn)專線鐵路接觸網(wǎng)施工特點(diǎn),進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn);
2、材:材料在生產(chǎn)過程中難免的會(huì)出現(xiàn)公差,因此在使用時(shí)需要考慮其影響;
3、機(jī):機(jī)械控制主要包括施工機(jī)械設(shè)備、工具和檢測(cè)器具等控制。因此在施工過程中要根據(jù)不同的施工工藝要求、選用合適的、先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備、機(jī)具等,并正確使用、管理以及保養(yǎng),確定其處于最佳使用狀態(tài)。例如用經(jīng)緯儀取代傳統(tǒng)的線墜、接觸線多功能激光測(cè)量儀取代測(cè)量桿等等,不僅能使施工測(cè)量的精度大幅度提高,同時(shí)也可以將施工誤差控制在設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi);
4、施工工藝:需要根據(jù)工程實(shí)際,制定相應(yīng)的施工方法,既有利于保證工程施工質(zhì)量,也能加快施工進(jìn)度,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益;
5、施工環(huán)境:指的是工程技術(shù)環(huán)境、環(huán)境因素對(duì)工程施工質(zhì)量的影響。如吊弦、定位便宜均應(yīng)根據(jù)施工當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度來進(jìn)行施工控制。環(huán)境溫度測(cè)不準(zhǔn),將直接影響施工質(zhì)量。由此,在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)以及具體條件,對(duì)影響質(zhì)量的環(huán)境因素,采取有針對(duì)性的措施并加以控制。
客運(yùn)專線鐵路電氣化工程屬于結(jié)構(gòu)龐大、工藝技術(shù)復(fù)雜、需要多工種連續(xù)性施工生產(chǎn)的建筑安裝工程。為了使工程施工達(dá)到連續(xù)性和均衡性,實(shí)現(xiàn)高效、低耗、優(yōu)質(zhì)的目的,就必須根據(jù)工程的特點(diǎn),按照科學(xué)、合理的施工程序,擇優(yōu)選取先進(jìn)的施工生產(chǎn)組織形式和施工作業(yè)方法,均衡施工進(jìn)度,確保計(jì)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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從目前我國的高速鐵路的開通情況來看,一部分的線路雷擊事故還是較為頻繁的,雷害導(dǎo)致的跳閘也是其中的一個(gè)重要因素。隨著我國鐵道運(yùn)營里程的快速發(fā)展,重載以及高速鐵路的迅猛發(fā)展,從而減少因接觸網(wǎng)發(fā)生雷擊故障而造成的事故發(fā)生,它具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價(jià)值。我們可以利用電氣化的幾何模型來分析回流線對(duì)于接觸網(wǎng)雷擊的屏蔽效果,并通過仿真軟件分析雷擊回流線的時(shí)候接觸網(wǎng)上所感應(yīng)的電壓。并深入研究高速鐵路 AT 供電的方式以及接觸網(wǎng)避雷線的保護(hù)情況,從而推導(dǎo)出高架橋單線與復(fù)線鐵路的避雷線設(shè)計(jì)高度。
一、國內(nèi)外高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的現(xiàn)狀
隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展,應(yīng)考慮牽引高鐵線路的結(jié)構(gòu)等級(jí)與所經(jīng)過的地區(qū)的雷電災(zāi)害頻率,所經(jīng)過的土壤所含電阻率與地形地貌等自然條件的情況,共同來設(shè)計(jì)牽引系統(tǒng)所進(jìn)行的防雷設(shè)計(jì)。歐洲率先就擁有高速鐵路的國家之一,它對(duì)雷擊的接觸網(wǎng)造成了牽引性的供電系統(tǒng)災(zāi)害有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是一年時(shí)間之內(nèi) 100千米牽引網(wǎng)將會(huì)遭受雷擊的次數(shù)來做為評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn),只是采用牽引變電的配帶綜合性自動(dòng)重合閘與避雷器來限制雷電電壓過高,避雷器不能夠減少因雷電的侵入而減少損害接觸網(wǎng)的次數(shù),只能夠?qū)佑|網(wǎng)的過電壓起到有效的保護(hù)作用。無論是對(duì)于歐洲的氣候條件還是經(jīng)濟(jì)等方面的因素考慮高鐵的接觸網(wǎng)進(jìn)行有效的避雷也是十分重要的。
二、國內(nèi)接觸網(wǎng)防雷接地設(shè)計(jì)的概況
我國鐵道接觸網(wǎng)的防雷設(shè)計(jì)主要是依據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》與《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行規(guī)定》來進(jìn)行規(guī)定的。根據(jù)雷電日的數(shù)量來分為4個(gè)等級(jí)管理區(qū)域:年平均雷電日在20d及以下地區(qū)為少雷區(qū),年平均雷電日在20d以上、40d及以下地區(qū)為多雷區(qū),年平均雷電日在40d以上、60d及以下地區(qū)為高雷區(qū),年平均雷電日在60d以上地區(qū)為強(qiáng)雷區(qū)。《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定重污染或是重雷區(qū)以及高路基、隧道口等重要的地段接觸網(wǎng)應(yīng)該增設(shè)氧化鋅避雷器。接觸網(wǎng)中的防雷設(shè)備主要是指接觸網(wǎng)上所安裝的避雷器,為了減少對(duì)綜合接地系統(tǒng)上其它電氣設(shè)備的影響。
三、高速鐵路接觸網(wǎng)防雷的措施
(一)接觸網(wǎng)安裝形式
現(xiàn)有高速鐵路一般是采用AT供電方式,AF線與PW線安裝位置,此時(shí)的PW線安裝位置在AF線下方。采用電氣應(yīng)為:幾何模型與先導(dǎo)發(fā)展模型的應(yīng)計(jì)算該安裝形式下的接觸網(wǎng)線路來直接減少落雷的閃絡(luò)概率,將它調(diào)試為自然雷中的90%為負(fù)極性。雷擊閃絡(luò)的次數(shù)和線路的暴露寬度 D( I)以及地閃密度是息息相關(guān)的。再乘以地閃密度即可以求出線路的年雷擊閃絡(luò)次數(shù)。PW線位置提高后還可對(duì)AF線與T線產(chǎn)生屏蔽,AF 線與T線直接落雷的次數(shù)將會(huì)大大的降低,但PW線落雷的雷電流幅值較高的時(shí)侯還是會(huì)造成AF線與 T線絕緣子的反擊閃絡(luò),另外AF線與T線絕緣子仍存在雷電感應(yīng)閃絡(luò)的可能。
(二)合成絕緣子的采用
雷電所造成的接觸網(wǎng)重合閘失敗,將會(huì)導(dǎo)致供電的停止,其最根本的原因就是絕緣子受到了工頻續(xù)流電弧燒蝕后的炸裂、破損,線路絕緣不能自行進(jìn)行恢復(fù),重合閘就會(huì)失敗。如上所述,為了防止絕緣子的燒蝕損壞,一定要防止線路閃絡(luò)與工頻電弧建立。目前,我國輸配電線路中所采用的絕緣子有瓷絕緣子、玻璃絕緣子與合成硅橡膠絕緣子,線路所具備的重合閘條件,而非瓷絕緣子燒蝕后的傘群已是完全脫落的。合成絕緣子在工頻電化燒蝕之后,硅橡膠材料的成分將會(huì)發(fā)生變化,材料中遇熱的易分解成分完全揮發(fā),合成的絕緣子對(duì)提高線路 重合閘成功概率有一定的優(yōu)勢(shì),并不能夠完全解決線路的防雷問題,建議作為其它主要防護(hù)手段的輔助手段規(guī)避。
(三)接觸網(wǎng)防雷接地
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:對(duì)于國家級(jí)的會(huì)堂、大型展覽與博覽建筑物、國家級(jí)檔案館的重要給水水泵是特別重要的建筑物,應(yīng)該劃為第二類的防雷建筑物。對(duì)第二類的防雷建筑物的外部防雷裝置應(yīng)接地設(shè)置,相應(yīng)同時(shí)設(shè)定方閃電感應(yīng)、內(nèi)部防雷、電氣與電子系統(tǒng)等接地共用裝置建設(shè),雷擊時(shí)都會(huì)成為雷電流的引下線路。當(dāng)采用綜合性的接地系統(tǒng)時(shí),綜合性接地系統(tǒng)的接地電阻不能夠大于1歐姆,在綜合性接地施工的過程中要及時(shí)施工完成,還應(yīng)實(shí)測(cè)接地的電阻,如果達(dá)不到建網(wǎng)的要求,應(yīng)該采取可靠有效的降阻措施。
四、結(jié)論
鑒于高鐵的雷電防護(hù)問題它從原理上是無論采用何種措施,都只能夠減少雷電所引起的故障概率或是跳閘概率,AF線懸掛的采用合成絕緣子,應(yīng)認(rèn)真做好接觸網(wǎng)的防雷接地措施。我國目前的規(guī)范都只有相關(guān)的措施要求,但是沒有接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平與跳閘率或是故障率等具體的規(guī)避標(biāo)準(zhǔn),防雷設(shè)計(jì)的深度不容易把握。總而言之,建議完善我國高鐵的接觸網(wǎng)系統(tǒng)的耐雷水平、跳閘率或是故障率等具體指標(biāo),應(yīng)積極設(shè)定科學(xué)合理的規(guī)避方針,鐵路綜合性接地系統(tǒng)便是極好的雷電引下接地裝置,應(yīng)該充分利用。
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中圖分類號(hào):F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
巖溶是指水對(duì)可溶性巖石作用時(shí),以化學(xué)溶蝕為主,水的機(jī)械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象的總稱,也可叫做喀斯特。因?yàn)榭λ固刈饔眯纬傻牡孛玻凶隹λ固氐孛病D壳霸S多的研究者已經(jīng)對(duì)其展開了多方面的研究,并且在一些領(lǐng)域取得了比較好的成就。但是,隨著我國在巖溶地區(qū)建設(shè)的工程越來越多,在進(jìn)行工程勘察時(shí)遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術(shù)人員在勘察的過程中,也不斷的總結(jié)了許多經(jīng)驗(yàn),但是巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌繁雜多樣,地質(zhì)勘察技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發(fā)育的過程中,可溶巖的表面常常會(huì)出現(xiàn)石芽、溶溝,并且表現(xiàn)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(dòng)力的變化而產(chǎn)生開裂、沉陷的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的存在不同的方面對(duì)建筑物地基的穩(wěn)定性造成了威脅。因此,對(duì)巖溶地基的類型加以區(qū)分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對(duì)地基穩(wěn)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(dāng)其厚度和強(qiáng)度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩(wěn)定性時(shí),對(duì)于下部所發(fā)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(xì)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(jié)理、裂隙溶蝕的擴(kuò)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(xiàn)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(dǎo)致了地基的不穩(wěn)定,加重了施工的困難。
溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩(wěn)定性來決定的,而溶洞頂板的穩(wěn)定性又主要是由巖石的性質(zhì)、頂板厚度洞內(nèi)充填情況以及溶洞形態(tài)和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據(jù)碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風(fēng)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(duì)地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩(wěn)定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個(gè)方面來進(jìn)行考慮。
2巖溶工程地質(zhì)研究的現(xiàn)狀
在進(jìn)行巖溶地質(zhì)的研究過程中,由于本身巖溶發(fā)育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎(chǔ),給工程的建設(shè)帶來了極大的麻煩。在面對(duì)這些麻煩時(shí),不少的方法和經(jīng)驗(yàn)在一些學(xué)者和專家的總結(jié)下得以形成。比如,對(duì)于彈性體內(nèi)存在的孔洞,受雙向均勻應(yīng)力場(chǎng)作用所形成的應(yīng)力集中現(xiàn)象,有的學(xué)者采取用平面問題的有限單元法進(jìn)行對(duì)溶洞的分析。有的學(xué)者和專家通過對(duì)覆蓋型巖溶區(qū)的樁基礎(chǔ)進(jìn)行分析,找出適合建筑工程穩(wěn)定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現(xiàn),在對(duì)于我國進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的問題上有著很大的幫助,在進(jìn)行對(duì)這些資料的統(tǒng)計(jì)、分析上,可以總結(jié)出相應(yīng)的合理的勘察方法。
3巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的方法
巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌情況非常的復(fù)雜,在進(jìn)行勘查工作時(shí),已經(jīng)不能單憑槽探、坑探等傳統(tǒng)的方法進(jìn)行,只有在詳細(xì)的了解巖溶地區(qū)的不同情況下進(jìn)行才具有現(xiàn)實(shí)意義。因此在進(jìn)行工程建設(shè)的的過程中,必須先進(jìn)行地質(zhì)的勘察。那么采取合理而有效的方法進(jìn)行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術(shù)
遙感技術(shù)用來探測(cè)識(shí)別目標(biāo)物的整個(gè)發(fā)展過程的一種技術(shù),主要運(yùn)用電磁輻射的理論,將遠(yuǎn)距離的目標(biāo)物輻射成電磁波信息,經(jīng)過探測(cè)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(shù)據(jù)資料。這個(gè)過程綜合應(yīng)用了現(xiàn)代物理學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)和地學(xué)規(guī)律的相關(guān)原理。遙感技術(shù)的應(yīng)用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態(tài)顯現(xiàn)出來,而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實(shí)的將地表特征和地表的現(xiàn)象的關(guān)系顯示出來,特別是在對(duì)巖溶層組劃分和地質(zhì)構(gòu)造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術(shù)
將地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用到工程地質(zhì)的勘察中,能夠有效地提高工作質(zhì)量,節(jié)省成本費(fèi)用以及加快勘察工作的進(jìn)度。它主要是對(duì)巖溶場(chǎng)地的各種參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解釋,因?yàn)槿斯さ幕蛱烊坏奈锞呔哂幸欢ǖ摹巴敢曅浴薄_@種方法也可以簡稱為“物探”技術(shù),適用于地面、地下的測(cè)量和地下與地面之間的洞穴的測(cè)量。
3.3采用靜力觸探技術(shù)
靜力觸探技術(shù)的應(yīng)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(duì)覆蓋型巖溶工程的勘察。在進(jìn)行勘察的過程中,這種技術(shù)主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規(guī)模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術(shù)技術(shù)在一定的程度上可以代替物探技術(shù),在探明隱蔽土洞和擾動(dòng)土層方面具有明顯的成效。
4結(jié)論
綜上所述,對(duì)巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)進(jìn)行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區(qū)的喀斯特發(fā)育狀況是一個(gè)非常麻煩的問題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術(shù)勘察上的難度。因此,在進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)時(shí),我們必須針對(duì)具體的工作情況,在現(xiàn)實(shí)的地質(zhì)地貌條件下,結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)勘察技術(shù),詳細(xì)的了解和地巖溶的相關(guān)變化情況,從而做出合理的工程建設(shè)方案。但是,在具體的勘察過程中,還有很多問題會(huì)出現(xiàn),這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的,用現(xiàn)有的技術(shù)也無法加以解決的。面對(duì)這種情況時(shí),只有不斷地加強(qiáng)技術(shù)方面的更新以及尋找出新的技術(shù)方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質(zhì)條件下的工程建設(shè)。
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中圖分類號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
現(xiàn)階段,國家不斷加大對(duì)山區(qū)高速公路建設(shè)投入力度,這就致使山區(qū)高速公路巖土工程大量出現(xiàn),如高邊坡防護(hù)、隧道工程、滑坡整治、橋涵特殊基礎(chǔ)處理等,這就增加了山區(qū)高速公路巖土勘察工作難度,進(jìn)而對(duì)山區(qū)高速公路巖土工程施工提出了更高要求,因此,為了確保山區(qū)高速公路巖土工程質(zhì)量,必須加強(qiáng)山區(qū)高速公路巖土勘察工作。基于此,筆者結(jié)合以往類似工程的經(jīng)驗(yàn)與自身工作實(shí)踐對(duì)山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題進(jìn)行了以下幾方面的分析探討,為山區(qū)高速公路巖土勘察工作的順利進(jìn)行提高良好保障。
1.山區(qū)高速公路巖土工程概述
山區(qū)高速公路巖土工程是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,主要是通過采用復(fù)雜的綜合技術(shù)對(duì)巖體與土體進(jìn)行改造與利用。山區(qū)高速公路巖土工程主要內(nèi)容依次為:巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程施工、巖土工程監(jiān)測(cè)、巖土工程監(jiān)理;這就對(duì)巖土工程的工作人員提出了更高要求,要求其必須正確掌握工程施工方法,熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文條件,具備專業(yè)的巖土工程知識(shí),以便有效處理工程中存在的問題。隨著國家對(duì)交通事業(yè)的大力投入,公路工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸由低向高發(fā)展,進(jìn)而公路工程的勘察設(shè)計(jì)重點(diǎn)也在不斷變化。現(xiàn)階段,由于交通事業(yè)的飛速發(fā)展,我國山區(qū)高速公路也得到了大力建設(shè),鑒于山區(qū)高速公路建設(shè)的復(fù)雜性導(dǎo)致巖土工程項(xiàng)目也在大量增加,這就對(duì)巖土工程的勘察工作提出了更高要求,然而在進(jìn)行勘察工作中難免會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問題,因此,必須對(duì)造成這些問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行認(rèn)真分析,從而采取科學(xué)合理的方法有效解決這些問題,確保巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行,以便為山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。
2.山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題
2.1高邊坡防護(hù)
山區(qū)高速公路建設(shè)施工時(shí),應(yīng)對(duì)公路兩側(cè)的高邊坡進(jìn)行防護(hù),防護(hù)的力度根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。通常應(yīng)在矮邊坡上進(jìn)行植草防護(hù),從而避免雨水沖刷,保持邊坡穩(wěn)定;對(duì)于高邊坡應(yīng)才襯砌拱、護(hù)面墻、植草等方式進(jìn)行防護(hù),從而防止局部失穩(wěn),保持邊坡穩(wěn)定。若是邊坡高度在16米以上,必須減緩坡度,為防止出現(xiàn)失穩(wěn)情況,就必須采用針對(duì)性地特殊措施進(jìn)行防護(hù),這就稱之為高邊坡防護(hù)。進(jìn)行高邊坡方法時(shí),通常主要是采用圬工類擋土墻進(jìn)行防護(hù),如鋼筋混凝土擋土墻、漿砌片石擋土墻等。且擋土墻通常是采用的方式是對(duì)巖土體內(nèi)部進(jìn)行加固,如預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻、錨桿擋土墻等。進(jìn)行高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮邊坡穩(wěn)定情況與擋土墻最大承壓度,并進(jìn)行驗(yàn)算,從而確保設(shè)計(jì)的高邊坡防護(hù)科學(xué)合理,符合邊坡穩(wěn)定要求。邊坡去穩(wěn)形式較多,因而必須結(jié)合地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行對(duì)待,如硬巖層主要是崩塌,軟巖層主要是順層滑動(dòng),土質(zhì)邊坡主要是整體滑動(dòng)等,同時(shí)還與軟弱結(jié)構(gòu)層及地下水位情況有密切關(guān)聯(lián)[2]。
2.2隧道工程
高速公路隧道的修建,應(yīng)先結(jié)合隧道地區(qū)的地質(zhì)條件再進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)工作。隧道工程是一項(xiàng)復(fù)雜、技術(shù)要求高、施工要求嚴(yán)格的系統(tǒng)工程,隧道工程屬于巖土工程,是一項(xiàng)對(duì)巖土工程技術(shù)含量要求極高工程項(xiàng)目。
隧道工程技術(shù)的復(fù)雜性主要有:第一,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載與多種因素有關(guān),如隧道形狀、地形條件、地形條件、地質(zhì)條件、施工方法與施工質(zhì)量、支護(hù)型式與強(qiáng)度等等;第二,支護(hù)形式具有多樣性;第三,支護(hù)結(jié)構(gòu)與周圍巖體相互作用,支護(hù)結(jié)構(gòu)與施工方法的相互作用,增加了設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的難度;第四,巖體穩(wěn)定性越差,荷載就越大,而支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng),荷載、結(jié)構(gòu)、圍巖以及施工方法幾方面的相互作用、影響就越大,增加設(shè)計(jì)施工難度。其中地質(zhì)形狀、隧道形狀以及開挖跨度直徑對(duì)隧道建設(shè)控制有著直接的影響。隧道地形越復(fù)雜、地質(zhì)條件越差,跨度就越大,增加了設(shè)計(jì)施工難度,而隧道洞口地質(zhì)條件越好,就越有利于設(shè)計(jì)施工。隧道工程的施工技術(shù)難點(diǎn)主要有:建設(shè)工期長、技術(shù)復(fù)雜、施工質(zhì)量控制困難等。
2.3滑坡
滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害情況,但是在山區(qū)高速公路工程建設(shè)中出現(xiàn)滑坡則是一個(gè)非常棘手的問題,其整治處理不方便且代價(jià)也極高。不論滑坡的性質(zhì),只要滑坡規(guī)模大、滑動(dòng)面深,進(jìn)行整治處理都非常困難。滑坡的整治處理從某種程度來說也能認(rèn)為是高邊坡防護(hù),一般主要采用的方法有抗滑擋土墻、抗滑樁、抗滑明洞、抗滑注漿、抗滑錨索。進(jìn)行滑坡整治時(shí),為了確保達(dá)到理想效果,應(yīng)將上述方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合使用,如滑坡力度較大時(shí),應(yīng)將抗滑樁與抗滑錨索進(jìn)行結(jié)合使用等。
2.4橋涵特殊基礎(chǔ)處理
公路橋涵基礎(chǔ)主要有擴(kuò)大基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等三種。通常在地質(zhì)條件好的區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)太大難度,但是也會(huì)偶爾出現(xiàn)特殊情況,如地基承載力低導(dǎo)致施工困難等等。因此,在適宜的情況下采用巖土工程技術(shù)對(duì)橋涵特殊基礎(chǔ)進(jìn)行處理,不僅能降低設(shè)計(jì)方案成本,讓施工更簡便,還能進(jìn)一步增加其使用安全性。巖土工程技術(shù)處理基礎(chǔ)的方法有注漿、錨桿、錨索等,應(yīng)根據(jù)橋涵基礎(chǔ)特點(diǎn)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行使用。采用注漿法處理基礎(chǔ)通常適用于基礎(chǔ)局部加固,基礎(chǔ)后期加固或整治;采用錨桿法處理基礎(chǔ)主要適用于對(duì)巖質(zhì)地基的處理;采用錨索法處理基礎(chǔ)主要適用于對(duì)受力較大的基礎(chǔ)進(jìn)行加固[3]。
3.山區(qū)高速公路勘察需注意的問題
做好巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作的首要條件就是應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其次設(shè)計(jì)要求應(yīng)符合施工要求,而后按照設(shè)計(jì)文件順利進(jìn)行施工并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢查與評(píng)定。地質(zhì)條件的分析、評(píng)定貫穿于巖土工程全過程,地質(zhì)條件能決定設(shè)計(jì)時(shí)選用的工程方法,又能決定工程方法中各項(xiàng)措施力度,還能對(duì)施工方法進(jìn)行決定。因而巖土工程勘察設(shè)計(jì)不僅應(yīng)有豐富的專業(yè)知識(shí),還應(yīng)有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
山區(qū)高速公路勘察需注意的問題:一是區(qū)分巖石與巖體的差別,利用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),而后通過檢測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)分巖石與巖體的差別。當(dāng)然,若是條件允許最佳的方法就是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。二是區(qū)分巖體與軟弱結(jié)構(gòu)面的差別,相較于對(duì)邊坡穩(wěn)定性的分析,對(duì)巖土體中軟弱結(jié)構(gòu)面更為重視,通常軟弱結(jié)構(gòu)面綜合值比較巖體更低。三是區(qū)分原狀土體與設(shè)計(jì)取值間的關(guān)系,巖土體測(cè)試中對(duì)于原狀土體的測(cè)試更為重視,原狀測(cè)試能進(jìn)一步反映真實(shí)情況。若是出現(xiàn)大量降雨及地下水活動(dòng)將對(duì)巖土體造成嚴(yán)重影響,一旦原狀土體在進(jìn)行測(cè)設(shè)時(shí),沒有在規(guī)范條件下進(jìn)行,直接將原狀測(cè)試值當(dāng)作設(shè)計(jì)取用,將導(dǎo)致工程陷入十分危險(xiǎn)的境地。
四是必須對(duì)重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層分布狀況的勘察,重視工程影響區(qū)域內(nèi)的巖土層物理力學(xué)性質(zhì)的全面勘察[4]。
4.結(jié)語
總之,對(duì)山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題進(jìn)行分析探討具有非常重要的意義,有利于山區(qū)高速公路勘察主要巖土問題巖土勘察工作的順利進(jìn)行,能為山區(qū)高速公路建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),進(jìn)一步保證工程質(zhì)量,以不斷促進(jìn)我國交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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與國際工程教育相銜接的需要。為提高我國高等工程教育的國際競(jìng)爭力以及提高我國高等工程教育的質(zhì)量,做好加入《華盛頓協(xié)議》的準(zhǔn)備,同時(shí)為了探索建立我國的注冊(cè)工程師制度,促進(jìn)工程教育與工業(yè)界的聯(lián)系,2006年教育部會(huì)同有關(guān)部門正式啟動(dòng)了工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作。學(xué)校積極參與認(rèn)證工作,先后有交通運(yùn)輸工程、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械工程等多個(gè)軌道交通運(yùn)輸類相關(guān)專業(yè)通過教育部專業(yè)認(rèn)證。在專業(yè)認(rèn)證過程中,學(xué)校認(rèn)識(shí)到建立“以學(xué)生為中心”的人才培養(yǎng)體系,提高學(xué)生“實(shí)踐動(dòng)手能力”,加強(qiáng)“工程教育界和企業(yè)界相結(jié)合”,建立“與國際高等工程教育專業(yè)相銜接專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”是極其重要的。學(xué)校在專業(yè)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、師資隊(duì)伍、實(shí)踐教學(xué)體系等方面需作出調(diào)整應(yīng)對(duì)。
學(xué)校“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思路
針對(duì)上述問題,學(xué)校在廣泛調(diào)研國內(nèi)外交通運(yùn)輸工程類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀、充分吸收各項(xiàng)教學(xué)改革的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,依托學(xué)校交通運(yùn)輸工程學(xué)科優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)學(xué)分制模式下的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)研究,努力探索適合學(xué)校發(fā)展的人才培養(yǎng)新模式。教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施,為學(xué)校的人才培養(yǎng)模式改革帶來了契機(jī),指明了道路。通過研究,學(xué)校認(rèn)為“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”主要有三個(gè)特點(diǎn):一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。這正是解決學(xué)校所面臨問題的良方。結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,學(xué)校堅(jiān)持“以人為本,德育為先,因材施教,特色鮮明”的教育理念,快速培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)軌道交通行業(yè)發(fā)展需要的多種類型工程人才。
卓越工程師人才培養(yǎng)體系的設(shè)計(jì)思路。卓越工程師人才培養(yǎng)體系的設(shè)計(jì)思路是:在軌道交通特色型大學(xué)的辦學(xué)定位的指導(dǎo)下,按照培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的目標(biāo),通過科學(xué)的培養(yǎng)體制、合理的組織形式和高效的運(yùn)行機(jī)制,構(gòu)成先進(jìn)的教育教學(xué)模式,使受教育者掌握教育內(nèi)容,成為既定目標(biāo)所規(guī)定的創(chuàng)新人才。卓越工程師人才培養(yǎng)的主要模式。根據(jù)軌道交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展對(duì)人才規(guī)格的要求,學(xué)校在原有大類人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革,初步構(gòu)建起“3+X”和“4+X”兩個(gè)體系、六種類型的卓越工程師人才培養(yǎng)模式。①根據(jù)行業(yè)對(duì)研究型拔尖創(chuàng)新人才的要求,設(shè)置“3+3+3”本碩博貫通和“3+5”直博的人才培養(yǎng)模式。根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)的特點(diǎn),突破傳統(tǒng)培養(yǎng)階段的界限,將本科生教育和研究生教育貫通,統(tǒng)籌設(shè)計(jì)課程體系。以“3+3+3”培養(yǎng)模式為主渠道,少量優(yōu)秀學(xué)生采用“3+5”培養(yǎng)模式,前三年不分專業(yè),研究生教育從第四年開始進(jìn)入。該模式具有三大特點(diǎn):本碩博貫通的人才培養(yǎng)方案;堅(jiān)持大類培養(yǎng)和強(qiáng)化工程基礎(chǔ)教育;突出科研能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。②主動(dòng)適應(yīng)企業(yè)需求,靈活設(shè)置與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的“3+1”和“5+0.5”模式。學(xué)生前3年進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí),第4學(xué)年由學(xué)校和企業(yè)共同制定培養(yǎng)方案,開設(shè)專門課程,并讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)結(jié)合崗位開展實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在“5+0.5”模式中,根據(jù)用人單位對(duì)急需人才的需求,從相關(guān)專業(yè)選拔大四學(xué)生在寒假和第8學(xué)期進(jìn)行校企聯(lián)合培養(yǎng),學(xué)生寒假完成特定的課程學(xué)習(xí),第8學(xué)期進(jìn)入企業(yè)結(jié)合崗位開展實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。③根據(jù)行業(yè)對(duì)工程型拔尖創(chuàng)新人才的需求,設(shè)置“4+2”本碩貫通的人才培養(yǎng)模式。前3年在工程大類公共課平臺(tái)上進(jìn)行工程基礎(chǔ)教育和在打通的學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)上進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng),第4年主要針對(duì)鐵路行業(yè)需求,結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì),第5、6年結(jié)合企業(yè)創(chuàng)新需求進(jìn)行研究生階段培養(yǎng)。④根據(jù)用人單位對(duì)復(fù)合型人才的需求,設(shè)置“4+1”雙學(xué)位人才培養(yǎng)模式。在第一專業(yè)工學(xué)學(xué)士學(xué)位培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,開展第二專業(yè)學(xué)士學(xué)位(如工程管理、工業(yè)工程、公共管理、外語)的復(fù)合型人才培養(yǎng)。如“工學(xué)+工程管理”的雙學(xué)位模式,根據(jù)軌道交通行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)綜合技術(shù)、管理能力的要求,對(duì)傳統(tǒng)工程管理的教學(xué)體系進(jìn)行重大改革,學(xué)生用四年時(shí)間取得本專業(yè)的畢業(yè)證和學(xué)位證書,同時(shí)延長一年時(shí)間完成工程管理專業(yè)的課程與論文,取得由國務(wù)院學(xué)位辦統(tǒng)一頒發(fā)的工程管理第二學(xué)士學(xué)位證書。
學(xué)校卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)踐
改革人才培養(yǎng)模式,快速響應(yīng)高速鐵路國際化發(fā)展對(duì)人才的需求。2010年瞄準(zhǔn)我國高速鐵路大發(fā)展和走出去戰(zhàn)略的大好機(jī)遇,我校以“3+1”模式與6個(gè)鐵路局聯(lián)合培養(yǎng)了44名大型養(yǎng)路機(jī)械維修與養(yǎng)護(hù)的卓越工程師;以“5+0.5”培養(yǎng)模式,與北京鐵路局聯(lián)合啟動(dòng)了“高速鐵路卓越工程師國際培訓(xùn)班”,培養(yǎng)了50余名國際化的高速鐵路卓越工程師和20余名“一專多能”卓越工程師,他們已在沙特工程現(xiàn)場(chǎng)擔(dān)當(dāng)重任。根據(jù)鐵路單位對(duì)國際工程現(xiàn)場(chǎng)的需求,我校以工學(xué)+英語的“4+1”雙學(xué)位人才培養(yǎng)模式培養(yǎng)了31名卓越工程師。今年,根據(jù)鐵路單位對(duì)一專多能技術(shù)綜合型人才的需求,我校又以工學(xué)+工業(yè)工程的模式培養(yǎng)了70余名卓越工程師。根據(jù)鐵路行業(yè)部門,尤其是鐵路設(shè)計(jì)院和工程局對(duì)專業(yè)能力精深的高水平工程人才的需求,按照“4+2”本碩貫通的人才培養(yǎng)模式,在2010年和2011年,我校與11個(gè)鐵路單位依托此模式,聯(lián)合培養(yǎng)了200余名軌道交通領(lǐng)域工程技術(shù)類拔尖創(chuàng)新人才。#p#分頁標(biāo)題#e#
加強(qiáng)校企合作,與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)國際高速鐵路卓越工程師。學(xué)校瞄準(zhǔn)中國在沙特等國家的高速鐵路建設(shè)和運(yùn)營管理方面對(duì)高速鐵路國際化人才的戰(zhàn)略需求,于2010年1月與北京鐵路局聯(lián)合啟動(dòng)“高速鐵路卓越工程師國際培訓(xùn)班”,對(duì)簽約北京鐵路局的50余名2010屆畢業(yè)生進(jìn)行為期半年的工程實(shí)踐能力、工程師素養(yǎng)和外語能力強(qiáng)化培訓(xùn),并有針對(duì)性地進(jìn)行阿拉伯語的基礎(chǔ)訓(xùn)練和高速鐵路專業(yè)外語能力的強(qiáng)化。在學(xué)校培訓(xùn)結(jié)束后,學(xué)生將到北京鐵路局進(jìn)行為期三個(gè)月的頂崗實(shí)習(xí)并完成畢業(yè)設(shè)計(jì),部分學(xué)生將赴阿拉伯國家參加國際工程實(shí)踐鍛煉。近年來,學(xué)校已先后與鐵道部客運(yùn)專線、成都鐵路局、成都地鐵等多家用人單位開展校企合作,采用“3+1”(前三年采用大類培養(yǎng),后一年與企業(yè)共同制定特殊培養(yǎng)計(jì)劃)訂單式聯(lián)合培養(yǎng)的方式,陸續(xù)開辦了動(dòng)車司機(jī)、牽引供電、鐵道工程、高速鐵路司機(jī)、地鐵等培訓(xùn)班,為高速鐵路的建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)了數(shù)百名高素質(zhì)的專業(yè)人才。引進(jìn)與培養(yǎng)并重,為培養(yǎng)高速鐵路卓越工程師打造國際化的教師隊(duì)伍。
學(xué)校通過選拔具備國際化背景的優(yōu)秀師資以企業(yè)掛職鍛煉、出國考察學(xué)習(xí)、參與高速鐵路工程項(xiàng)目研究和到國外工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等方式提升教師的工程能力素養(yǎng)和國際實(shí)踐能力,同時(shí)面向國內(nèi)外聘請(qǐng)高水平專家為學(xué)生授課,充實(shí)高速鐵路人才師資隊(duì)伍。為辦好首屆“高速鐵路卓越工程師國際培訓(xùn)班”,學(xué)校專門聘請(qǐng)了阿拉伯語教師擔(dān)任教學(xué)任務(wù),為高速鐵路卓越工程師培養(yǎng)提供高水平的師資保障。此外,學(xué)校充分發(fā)揮在軌道交通領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),組織專家為高速鐵路人才培養(yǎng)編寫國際化培訓(xùn)教材和講義,開展雙語教學(xué)。完善組織機(jī)構(gòu),科學(xué)構(gòu)建高速鐵路國際化背景下的卓越工程師培養(yǎng)長效機(jī)制。學(xué)校在教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的精神指導(dǎo)下,成立了“茅以升學(xué)院”和“詹天佑學(xué)院”。“兩個(gè)學(xué)院”實(shí)行“大基礎(chǔ)”、“實(shí)踐教學(xué)”、“專業(yè)學(xué)習(xí)”的“新三段”人才培養(yǎng)模式,即前兩年不分專業(yè),做大人文、自然科學(xué)和工科基礎(chǔ)的大基礎(chǔ),中間加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),突出強(qiáng)化專業(yè)特點(diǎn)。
隨著我國基本建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,隧道工程已經(jīng)成為鐵路、公路和水利水電等大型項(xiàng)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(shù)量和長度明顯增加,規(guī)模不斷擴(kuò)大。因此隧道工程的安全施工和貫通,是不可回避重要任務(wù)和技術(shù)難題。危及隧道工程施工的地質(zhì)病害大致分為三類:1不良工程地質(zhì)條件,諸如巖體的裂隙發(fā)育密集帶、構(gòu)造破碎帶、巖溶發(fā)育帶、以及人工采礦造成的不良地質(zhì)條件和高地應(yīng)力造成的危害等;2不良水文地質(zhì)條件,諸如巖溶水、構(gòu)造和裂隙水等;3不良環(huán)境條件,諸如有毒有害氣體和強(qiáng)放射性的環(huán)境。對(duì)于以上地質(zhì)問題,在隧道工程的勘察設(shè)計(jì)階段,已經(jīng)投入大量的地質(zhì)勘察工作,但是由于地質(zhì)、地形條件的復(fù)雜性和相應(yīng)勘察技術(shù)的現(xiàn)狀水平,以及時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等條件的限制,勘察階段的地質(zhì)資料一般難于達(dá)到施工階段的精度要求。國內(nèi)外因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的教訓(xùn)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(lián)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(fù)線建設(shè)中,因地質(zhì)問題的停工時(shí)間約占到1/3;以及不久前發(fā)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(qiáng)調(diào)加強(qiáng)隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作是非常必要的。
我國隧道地震波超前預(yù)報(bào)技術(shù)的研究起始于上個(gè)世紀(jì)的90年代,鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院物探隊(duì)提出“負(fù)視速度方法”。鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院是較早研究隧道地震超前預(yù)報(bào)的單位。他們?cè)?992年7月,利用地震反射波方法對(duì)云臺(tái)山隧道進(jìn)行隧道超前預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)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(gè)世紀(jì)90年代初開始,我國物探技術(shù)人員一直沒有停止對(duì)隧道地震超前預(yù)報(bào)技術(shù)的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波進(jìn)行反演的“負(fù)視速度法”,這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉(zhuǎn)換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產(chǎn)生的負(fù)視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產(chǎn)狀。北方交通大學(xué)的陳立成等人(1994)從全波震相分析理論和技術(shù)的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題,進(jìn)行隧道超前預(yù)報(bào)。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)中應(yīng)用,取得預(yù)期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎(chǔ)。工作中他們根據(jù)嫻熟的地震反射波技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)解釋,當(dāng)時(shí)沒有開發(fā)出針對(duì)隧道地震預(yù)報(bào)的處理系統(tǒng),同時(shí)受當(dāng)時(shí)條件所限制,該項(xiàng)技術(shù)未能得到進(jìn)一步深入研究和發(fā)展。
1995年左右鐵道部下屬單位引進(jìn)瑞士“TSP202”隧道地震波超前預(yù)報(bào)的儀器,當(dāng)時(shí)曾組織系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)地質(zhì)和物探專家在隧道工點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn),未見明顯的效果,認(rèn)為其技術(shù)與“負(fù)視速度方法”基本一致,對(duì)其處理解釋系統(tǒng)爭議較大、認(rèn)識(shí)褒貶不一,試驗(yàn)工作無果而終,該設(shè)備技術(shù)的消化工作也就擱置了。時(shí)隔7年后,隧道安全施工要求進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào),該儀器設(shè)備由鐵路系統(tǒng)的工程局又開始第二次引進(jìn),并直接用于隧道施工的預(yù)報(bào)工作。可以說由于第一次引進(jìn)消化工作不深入,造成第二次引進(jìn)后出現(xiàn):應(yīng)用工作中的盲目性和簡單化,以及其他一些不正常現(xiàn)象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現(xiàn)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(fā)文件要求科學(xué)地進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。可以說短短幾年的應(yīng)用實(shí)踐,人們?nèi)匀辉谔剿髦刭|(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的進(jìn)步。
隧道地震波超前預(yù)報(bào)屬于物探技術(shù),但比地面的地震波物探技術(shù)復(fù)雜,我國的地質(zhì)物探工作者一直沒有放松該技術(shù)的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)有近20年的歷史,并且是多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)的發(fā)明單位,生產(chǎn)的SWS型工程勘察與工程檢測(cè)儀器系統(tǒng),已經(jīng)為400多家勘察設(shè)計(jì)、高等院所廣泛應(yīng)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(yù)報(bào)技術(shù),研究TGP12型隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)儀器,以及孔中高靈敏度三分量檢波設(shè)備,方便的孔中耦合技術(shù),和Windows編程的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)。在經(jīng)過大量的預(yù)報(bào)實(shí)踐驗(yàn)證后,于2005年通過了由國家隧道中心王夢(mèng)恕院士組織的國內(nèi)著名隧道專家的評(píng)審鑒定。該儀器系統(tǒng)推向市場(chǎng)不到2年的時(shí)間,已經(jīng)有近20臺(tái)套投入到隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作中應(yīng)用,反饋信息普遍受到用戶的好評(píng)。
鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書,提出隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的方法有以下部分組成:①地質(zhì)分析、②超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法、③超前水平鉆孔法、④物理探測(cè)法。并闡述物理探測(cè)法與地質(zhì)分析法、超前平行導(dǎo)坑預(yù)報(bào)法、超前水平鉆孔法相結(jié)合,解決不同地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用原則。書中介紹了國產(chǎn)TGP隧道地震波預(yù)報(bào)系統(tǒng),聲波反射方法,地質(zhì)雷達(dá)方法,紅外探水方法等。
本文就隧道地震波預(yù)報(bào)技術(shù)中的若干關(guān)鍵問題,并結(jié)合應(yīng)用中的實(shí)際問題闡述如下,目的在于引起同行們討論,促進(jìn)地震波預(yù)報(bào)技術(shù)理論水平的提高,促進(jìn)采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高,促進(jìn)資料的解釋推斷工作向合理化方向發(fā)展。
一、隧道地震波方法的預(yù)報(bào)原理
隧道地震預(yù)報(bào)工作利用地震反射波原理,在隧道內(nèi)以排列方式激發(fā)的地震波,向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面會(huì)產(chǎn)生反射波。聲阻抗是介質(zhì)傳播彈性波的速度與介質(zhì)密度的函數(shù),介質(zhì)的聲阻抗數(shù)值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構(gòu)造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等界面會(huì)產(chǎn)生地震反射波,這種反射波被布置在隧道內(nèi)的檢波器接收,輸入到儀器中進(jìn)行信號(hào)的放大、數(shù)字采集和處理,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的。
由此可以看出,隧道地震波預(yù)報(bào)技術(shù)是通過直接探查聲阻抗變化的界面,經(jīng)過人工分析實(shí)現(xiàn)間接推斷地質(zhì)病害的方法。
圖(2)不同夾角構(gòu)造界面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)
圖(1)示意與隧道斜交的構(gòu)造面,其地震波傳播的路徑圖,構(gòu)造面上的地震波反射點(diǎn)在白色園內(nèi)。圖(2)示意不同夾角構(gòu)造面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài),與隧道夾角不同的構(gòu)造面其反射點(diǎn)位置不同,地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構(gòu)造面與隧道正交時(shí)地震波傳播路徑與隧道軸線平行,右圖為與隧道正交構(gòu)造面產(chǎn)生的地震反射波記錄,根據(jù)反射波同相軸計(jì)算得到界面與檢波點(diǎn)之間巖體的地震波速度,該速度代表隧道圍巖的性質(zhì)。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(zhì)有關(guān),而且與界面和隧道的夾角有關(guān)。應(yīng)用地震波預(yù)報(bào)構(gòu)造面位置的計(jì)算是利用地震波在炮孔段的傳播速度,各構(gòu)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(yīng)用中結(jié)合反射點(diǎn)偏離隧道軸線距離的遠(yuǎn)近和巖體的各項(xiàng)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(shí)距曲線形態(tài)。實(shí)際工作中采集的地震波是錯(cuò)綜復(fù)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(gè)方向的反射波,和各種形式的干擾波,這是應(yīng)用技術(shù)中首先考慮的問題。
針對(duì)隧道地震波傳播的復(fù)雜性,TGP地震預(yù)報(bào)系統(tǒng)不僅利用地震反射波走時(shí)關(guān)系,同時(shí)采集空間地震波三分量記錄,進(jìn)行地震波的極化分析與計(jì)算,該技術(shù)的突破有利于地質(zhì)構(gòu)造面產(chǎn)狀、規(guī)模和地質(zhì)體性質(zhì)的預(yù)報(bào)。
二、TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)
隧道地震波預(yù)報(bào)的早期研究,是由研究和利用地震波在時(shí)間空間域中的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征開始的,工作中認(rèn)識(shí)到僅僅利用地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環(huán)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(fù)雜得多,而且隧道內(nèi)地震波的接收與激發(fā)測(cè)線與探測(cè)目的是近于垂直或者大角度相交的條件,因此影響在地質(zhì)構(gòu)造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對(duì)這種狀況,預(yù)報(bào)工作僅僅利用單一模態(tài)的地震波難以勝任。因此,TGP系統(tǒng)強(qiáng)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(tǒng)的功能得到明顯的增強(qiáng)。
TGP隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)包括儀器設(shè)備和處理軟件兩大部分。其中儀器設(shè)備有TGP型儀器主機(jī)、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(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)的主機(jī)。其處理軟件由地震波數(shù)據(jù)輸入與編排、空間坐標(biāo)建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發(fā)時(shí)差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數(shù)計(jì)算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數(shù)計(jì)算、極化波處理與構(gòu)造產(chǎn)狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。
工程應(yīng)用中,TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)于500多米距離的構(gòu)造面具有清楚的地震反射波信息,說明儀器系統(tǒng)具有足夠的信噪比。實(shí)際工作中考慮預(yù)報(bào)距離和分辨精度兩方面要求,預(yù)報(bào)距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有登記全部測(cè)長距離內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造信息的功能,利用逐次遞進(jìn)的位置相關(guān)分析,和源生成果對(duì)比等處理功能,有利于去偽存真和排除異常,提高預(yù)報(bào)成果的質(zhì)量。該系統(tǒng)2005年8月通過由國內(nèi)知名隧道、地質(zhì)、物探專家組成的專家組評(píng)審鑒定。專家們一致認(rèn)為“TGP12儀器與相關(guān)的處理系統(tǒng),性能穩(wěn)定可靠,采集的波形完整,信噪比高,與國外同類儀器對(duì)比整體上具有國際先進(jìn)水平,可替代進(jìn)口產(chǎn)品。”具體評(píng)審意見如下:
1、TGP12是集信號(hào)放大,模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和控制為一體的密封防水防震的物探設(shè)備;優(yōu)于利用微機(jī)裝配式結(jié)構(gòu)的儀器,TGP12適合在惡劣的隧道環(huán)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(qiáng)和較寬的頻帶響應(yīng)等特點(diǎn),因而拾取的地震波信號(hào)具有高的質(zhì)量品質(zhì)。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合,方便、經(jīng)濟(jì)、快捷。優(yōu)于在鉆孔中需要錨固異型鋼導(dǎo)管的方式。2米長的鋼導(dǎo)管難于攜帶、運(yùn)輸,價(jià)格昂貴,一次性使用,費(fèi)事費(fèi)工費(fèi)財(cái)。
3、TGP12的地震波采集觸發(fā)是開路觸發(fā)方式,即信號(hào)線在雷管引爆炸藥的同時(shí)被炸斷,信號(hào)線同時(shí)開路觸發(fā)儀器采集,儀器采集無延時(shí)差,保證定位的準(zhǔn)確性。超前預(yù)報(bào)儀器若采用起爆器電脈沖同時(shí)觸發(fā)電雷管和觸發(fā)主機(jī)采集的方案,由于電雷管起爆的延時(shí)時(shí)間難于做到一致,因此會(huì)造成儀器采集的走時(shí)誤差,這種觸發(fā)方式在我國的地震波勘探規(guī)程中明確規(guī)定不宜使用,更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質(zhì)的速度高出幾倍以上,以巖體波速4500m/s~5500m/s為例計(jì)算,每一毫秒誤差會(huì)造成2~3m的預(yù)報(bào)距離誤差,一般瞬發(fā)電雷管的延時(shí)誤差不止一毫秒,因此由20多次激發(fā)的平均線計(jì)算隧道巖體速度,和利用存在誤差的時(shí)間計(jì)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(guān)軟件的長處,并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點(diǎn),以及根據(jù)TGP儀器采集的數(shù)據(jù)格式編寫。功能特點(diǎn)如下:
(1)全中文界面,通俗易懂,對(duì)地震波信號(hào)的處理過程,直觀、方便,具有友好的人機(jī)操作界面。
(2)對(duì)P波、SH波、和SV波的分離完善合理,這是超前地質(zhì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵工作之一。
(3)處理軟件具有相關(guān)部分互相檢查的功能,例如點(diǎn)擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置,程序會(huì)轉(zhuǎn)到該位置界面的反射波組位置,通過分析反射波組的連續(xù)性、反射波的極性和能量,確定偏移成果的可靠性和性質(zhì)。有助于去偽存真,由此及彼,由表及里,深化認(rèn)識(shí),使預(yù)報(bào)結(jié)論科學(xué)可靠。
(4)TGPWIN處理中有自動(dòng)處理方式,也有手動(dòng)處理方式,有深入分析異常可靠程度的追蹤功能,這樣設(shè)計(jì)既適應(yīng)非物探專業(yè)的普通工程技術(shù)人員使用,又適應(yīng)物探專業(yè)人員分析地震波傳播特性,對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件進(jìn)行深入研究工作的需要。
5、TGP12系統(tǒng)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(cè)的其它功能,例如:對(duì)已襯砌的隧道進(jìn)行襯砌脫空檢測(cè),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(fā)方式做到短距離更為精確的地質(zhì)預(yù)報(bào),因而它是一機(jī)多能的設(shè)備。
TGP12的性價(jià)比與國外同類儀器相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。而且研發(fā)、生產(chǎn)在國內(nèi),用戶可以獲得及時(shí)周到的技術(shù)服務(wù)和技術(shù)支持,以及儀器維修等方面的方便性。
三、工程應(yīng)用實(shí)例
宜萬鐵路涼風(fēng)亞隧道的巖性為灰?guī)r,TGP12型儀器與進(jìn)口TSP203儀器進(jìn)行了同點(diǎn)試驗(yàn),預(yù)報(bào)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(gòu)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(gòu)造帶存在有充水或巖溶發(fā)育的可能性、。此結(jié)論經(jīng)過日后的隧道開挖證明完全正確。在隧道施工的《變更設(shè)計(jì)建議書》中結(jié)論:“在隧道左壁的DK53+322段發(fā)現(xiàn)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(jié)理發(fā)育,受溶洞影響,拱頂巖層出現(xiàn)楔體破壞、掉塊”。
TGP12型隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)在云南水富高速公路冷水溪隧道,宜萬鐵路王家?guī)X隧道、涼風(fēng)埡隧道,青島海濱高速仰口隧道,重慶地區(qū)數(shù)條公路隧道,以及武廣客運(yùn)專線大瑤山隧道等工程使用,獲得滿意的預(yù)報(bào)效果。
1、隧道地震波超前預(yù)報(bào)的概念解釋
隧道地震波超前預(yù)報(bào)技術(shù)翻譯成英語是“TunnelSeismicPrediction”,簡稱“TSP”。在我國《客運(yùn)專線鐵路隧道施工技術(shù)指南》的第5.0.8條使用了“TSP”縮寫詞。一般規(guī)程中使用縮寫英語字母表示某種技術(shù)是正常的事情,但是在隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作中卻出現(xiàn)被歪曲利用的現(xiàn)象,把“TSP技術(shù)”歪曲解釋成“TSP***儀器”。這種現(xiàn)象對(duì)隧道超前預(yù)報(bào)技術(shù)的應(yīng)用,造成了不良的影響。在有的地方和部門的隧道施工招標(biāo)和設(shè)備招標(biāo)工作文件中也存在把“TSP技術(shù)”歪曲解釋成“TSP***儀器”的現(xiàn)象,這是對(duì)隧道地震波預(yù)報(bào)技術(shù)缺乏科學(xué)認(rèn)識(shí)。
因此,正確認(rèn)識(shí):“TSP技術(shù)”即隧道地震波超前預(yù)報(bào)技術(shù),有益于正確執(zhí)行我國的現(xiàn)行隧道規(guī)程規(guī)范和法規(guī),有益于隧道工程的招投標(biāo)工作,有益于隧道地震波預(yù)報(bào)技術(shù)的進(jìn)步,有益于誠實(shí)誠信的預(yù)報(bào)技術(shù)服務(wù)。
2、隧道地震波預(yù)報(bào)中的接收與激發(fā)問題
在隧道地震預(yù)報(bào)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(dāng)。眾所周知,洞壁的表面波傳播較強(qiáng),對(duì)地震反射波會(huì)形成不容忽視的干擾。同時(shí)鉆爆施工影響洞壁巖體松動(dòng),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(fā)點(diǎn)受局部巖體影響大,地震波的傳播和衰減比較復(fù)雜,嚴(yán)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(fā)與接收的做法。
有關(guān)
在洞壁激發(fā)和接收中面波的干擾問題,原清華大學(xué)聲學(xué)教研室的沈建國教授曾經(jīng)作過物理模型試驗(yàn),見圖(6)。模型設(shè)計(jì)在隧道前方有一個(gè)溶洞,洞徑與隧道斷面相當(dāng),分別在洞壁的4個(gè)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(nèi)采集的地震波記錄。圖中:藍(lán)色直線Vp表示直達(dá)縱波;藍(lán)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(duì)照可以看到:圖(7)面波Vr幅度強(qiáng),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(xiàn)出來。這個(gè)模型試驗(yàn)的結(jié)果明確說明面波的干擾在鉆孔一定深度呈現(xiàn)減弱的趨勢(shì)。因此,在隧道地震波超前預(yù)報(bào)檢測(cè)工作中,采取孔中激發(fā)和接收技術(shù)措施壓制面波非常必要,是提高反射回波記錄信噪比質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
TGP隧道地震波預(yù)報(bào)系統(tǒng)的接收和激發(fā),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(chǎn)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(shí)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(chǎn)生高頻地震波,提高分辨率;同時(shí)爆炸泄放到隧道內(nèi)的爆炸聲音小,減弱隧道管波的干擾能量;爆炸時(shí)水由孔中噴出的過程有益于產(chǎn)生水平偏振,加強(qiáng)橫波的能量,有利于地震預(yù)報(bào)工作中實(shí)現(xiàn)采集高質(zhì)量的多波信息,實(shí)現(xiàn)多波多參數(shù)的預(yù)報(bào)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(shí)現(xiàn)與鉆孔壁的直接接觸,檢波器信號(hào)輸出采用軟電纜,和采用吸聲軟材料封堵鉆孔口等措施,對(duì)于高保真地接收地震有效波信號(hào),減少產(chǎn)生干擾波環(huán)節(jié)等方面很有益處。
3、隧道地震波預(yù)報(bào)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(duì)此必須有明確地認(rèn)識(shí)。例如:對(duì)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(nèi)電磁波干擾;以及接收裝置設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生的干擾波等等。正確認(rèn)識(shí)干擾波和產(chǎn)生的原因,才會(huì)采取正確的措施獲得高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)地震波記錄。下面重點(diǎn)討論隧道管波的干擾問題。
隧道管波由激發(fā)孔爆炸時(shí)聲波泄放到隧道中產(chǎn)生,被接收傳感器接收造成對(duì)記錄的干擾,見圖9。
圖中地震記錄50毫秒以下出現(xiàn)的呈斜線“黑點(diǎn)”,在右圖中斜線用“紫線”表示,由記錄上的時(shí)距線計(jì)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(xiàn)后覆蓋其后出現(xiàn)的地震反射波。“隧道管波”幅度的大小與激發(fā)和接收條件有關(guān),“隧道管波”在地震記錄上出現(xiàn)的位置與采集偏移距離有關(guān)。該紫色線位置為偏移距離為20m的“隧道管波”出現(xiàn)位置。圖中藍(lán)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(lán)色線Vp和紅色線Vs分別表示由震源向前傳播的直達(dá)縱波與橫波。下部的多條藍(lán)色線Vp100、Vp150、Vp200分別表示掌子面前方100米、150米、200米距離處構(gòu)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(gòu)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(huì)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(yán)重,這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響縱、橫波雙參數(shù)預(yù)報(bào)。
我提出隧道管波的嚴(yán)重干擾問題,希望引起足夠的重視,加強(qiáng)地震波檢測(cè)理論的學(xué)習(xí),克服對(duì)有效波和干擾波不加區(qū)分,盲目按照流程進(jìn)行處理的做法,才可以糾正成果中以夾雜干擾波假象進(jìn)行預(yù)報(bào)的局面。
在京西梨園嶺隧道TGP206與TSP200在同一次預(yù)報(bào)中進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比,發(fā)現(xiàn)TSP200儀器采集的記錄中有嚴(yán)重的隧道管波,TGP206儀器采集的記錄中無隧道管波。兩臺(tái)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(xiàn)如此之大的區(qū)別,關(guān)鍵在TSP200儀器的接收裝置設(shè)計(jì)不合理。我分析過近百個(gè)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(shù)據(jù)處理的過程中也未見對(duì)干擾波進(jìn)行處理,而是作為地震反射波數(shù)據(jù)參與了處理,隧道管波干擾的假象混雜在預(yù)報(bào)成果圖中。近幾年,我看到的使用TSP203和TSP200資料發(fā)表的預(yù)報(bào)文章中,其現(xiàn)場(chǎng)采集的偏移距離(接收到最近激發(fā)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(gòu)成對(duì)有效波預(yù)報(bào)的嚴(yán)重干擾。我們對(duì)以如上參數(shù)采集的記錄作個(gè)初步的分析,假設(shè)巖體條件為完整的微風(fēng)化硬巖,以巖體的縱波速度為4500米/秒,橫波速度為2500米/秒計(jì)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(xiàn)行TSP200或者TSP203雙參數(shù)預(yù)報(bào)的做法評(píng)論,其未受隧道管波干擾的預(yù)報(bào)距離為60米左右。如果巖體條件降低,雙參數(shù)預(yù)報(bào)的距離還要大打折扣。如果按預(yù)報(bào)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(qǐng)有關(guān)使用者自己檢查已經(jīng)處理過的文件,分析我的結(jié)論是否有道理。也不妨召開一個(gè)有代表性,而且能夠深度研究隧道地震波預(yù)報(bào)技術(shù)的會(huì)議,研討是否存在隧道管波干擾的問題和改進(jìn)措施。
我提出一個(gè)不得已而為之的方法,供大家思考。根據(jù)各種波傳播路徑和速度差異的原理,即隧道管波在隧道內(nèi)的空氣中傳播,其速度低,地震波在巖體中傳播其速度高,現(xiàn)場(chǎng)采用加大偏移距離進(jìn)行預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)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(xiàn)的時(shí)間,加大反射波接收的時(shí)間窗口,可以起到加大預(yù)報(bào)距離的目的。圖(10)下部標(biāo)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(xiàn)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(shí)間窗口加大,在巖體為完整微風(fēng)化硬巖的條件下,縱波反射基本上不受干預(yù),橫波反射受影響的地震道約為30%。這種方法的不利點(diǎn)是偏移距離加大會(huì)影響到地震波頻率的降低和能量的衰減,但是權(quán)衡利弊,實(shí)現(xiàn)“隧道管波”下移的方法,避開隧道管波的干擾,無疑是一個(gè)不壞的辦法。
隧道管波在記錄上的幅度與激發(fā)泄放到隧道中的能量,以及接收裝置系統(tǒng)對(duì)隧道管波的壓制能力有關(guān)。“隧道管波”產(chǎn)生的源頭在激發(fā),在激發(fā)孔沒有注滿水、或激發(fā)孔太淺的條件下,激發(fā)能量會(huì)大量泄放到隧道內(nèi)。因此,注意改善激發(fā)條件有利于減弱隧道管波的干擾。
有關(guān)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(fā)條件、接收裝置條件、以及隧道圍巖的性質(zhì)等有關(guān)系,也存在接收裝置系統(tǒng)在受震條件下產(chǎn)生次生震蕩波,綜合起來的干擾波比較復(fù)雜。通過濾波方式處理不宜實(shí)現(xiàn)濾除目的,如果采用的濾波參數(shù)不合理,還會(huì)產(chǎn)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(yù)報(bào)距離
有一位從事海底隧道地震波超前預(yù)報(bào)的工程師向我詢問有關(guān)預(yù)報(bào)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(yù)報(bào)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(chǎn)生的反射波,與地質(zhì)構(gòu)造面產(chǎn)生的反射波均會(huì)被儀器接收并疊加在一起,造成地震波記錄復(fù)雜化。所以,在海底隧道或者淺埋隧道進(jìn)行超前預(yù)報(bào)時(shí),要綜合考慮上述影響,合理確定預(yù)報(bào)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(yù)報(bào)距離小于隧道埋藏深度為宜,對(duì)于大于埋深的距離預(yù)報(bào)要慎重。
5、關(guān)于圍巖參數(shù)的預(yù)報(bào)問題
關(guān)于隧道圍巖參數(shù)的預(yù)報(bào)問題,應(yīng)該明確兩個(gè)問題:一是地震波預(yù)報(bào)方法獲得圍巖參數(shù)的原理和作用;二是利用圍巖參數(shù)變更隧道圍巖級(jí)別的合理性。
地震波預(yù)報(bào)方法獲得的基本參數(shù)是縱波速度和橫波速度,其他參數(shù)均是由此計(jì)算得到的二級(jí)參數(shù)。利用地震波方法求取速度參數(shù)計(jì)算的過程中,速度數(shù)值與介質(zhì)本身和反射界面的角度兩個(gè)變量有關(guān)系。在地震波預(yù)報(bào)求取速度的過程中,以測(cè)量段(炮孔段)巖體速度為基本參考值,計(jì)算中同時(shí)考慮巖體反射界面的反射幅度強(qiáng)弱作為計(jì)算因素,帶有相關(guān)比較的性質(zhì),因此得到的速度數(shù)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(guī)地震波勘探中的均方根速度,也不是巖體的真速度。
地質(zhì)界面與隧道的關(guān)系,地質(zhì)界面正交隧道軸線的情況應(yīng)該說是個(gè)別的,普遍存在的應(yīng)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(zhì)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(yuǎn)。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?yàn)榈刭|(zhì)巖體具有的非均質(zhì)、非連續(xù)和各向異性是不容忽視的。
在明確地震波預(yù)報(bào)獲取的速度含義以后,我們來分析利用該速度進(jìn)行“隧道圍巖彈性波分級(jí)法”和變更隧道圍巖級(jí)別的問題。“隧道圍巖彈性波分級(jí)法”顧名思義,是隧道圍巖彈性波的一個(gè)分級(jí)方法,而不是隧道圍巖地質(zhì)分級(jí)的全部。勘察設(shè)計(jì)報(bào)告中圍巖級(jí)別的結(jié)論是綜合考慮:隧道通過地帶巖體的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、隧道埋深與地應(yīng)力,以及隧道圍巖彈性波參數(shù)等多方面的資料做出的,僅僅利用預(yù)報(bào)獲得的巖體參數(shù)變更圍巖的級(jí)別存在著片面性。
舉例說明如下:圖(11)是TSP203儀器預(yù)報(bào)成果圖中的一部分,圖中上半部分三項(xiàng)參數(shù)的直方圖,由上而下為巖體分段的縱、橫波速度參數(shù)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(diǎn)為序,統(tǒng)計(jì)反射界面與隧道軸線的夾角,匯總成表1。
序號(hào)
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(gè)界面的里程和夾角,根據(jù)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(jīng),分別見圖(12)。
上圖的預(yù)報(bào)距離為100米:圖中序號(hào)11的界面在2188里程,構(gòu)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(hào)10界面在2184里程,構(gòu)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(yù)報(bào)距離150米計(jì)算,反射段偏離隧道的距離達(dá)到70~80米。地震波射線與隧道軸線方向不同,射線路經(jīng)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(jí)則更無道理。至于圖中提供的其他巖體動(dòng)參數(shù),例如:動(dòng)彈性模量、動(dòng)剪切模量、動(dòng)泊松比和巖體密度值等參數(shù),皆由巖體縱波和橫波速度計(jì)算而來,擺在報(bào)告中也就是一堆動(dòng)參數(shù)。況且在沒有具體巖體動(dòng)靜參數(shù)對(duì)比資料的基礎(chǔ)上,如何使用也存在問題。
世界上科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家.如美國、日本、加拿大等國的采礦高等教育均采用重基礎(chǔ)、寬口徑的培養(yǎng)模式.教學(xué)中體現(xiàn)培養(yǎng)方式的靈活性和教學(xué)內(nèi)容的綜合性,多學(xué)科交叉,培養(yǎng)學(xué)生成為一專多能的復(fù)合型人才。因此,為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)增長方式的根本轉(zhuǎn)變,迎接世界知識(shí)經(jīng)井的到來,采礦工程本科教育應(yīng)進(jìn)行徹底改革。
一、我國有美高校采礦工程本科教育改革情況
目前,孢國大多數(shù)設(shè)有采礦工程專業(yè)的高等院校,其專業(yè)設(shè)置、教育培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容均進(jìn)行了一定程度的改革。例如.中南工業(yè)大學(xué),原采礦系經(jīng)調(diào)整、改造后.現(xiàn)為資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院.包括地質(zhì)工程、采礦工程、測(cè)繪工程、城市規(guī)劃工程及土木工程等專業(yè)采礦工程專業(yè)本科1999年招生30名,其中1/3在湖南省單考單招,2/3在全國統(tǒng)考生中招收。學(xué)校對(duì)采礦、選礦、地質(zhì)及測(cè)繪等四個(gè)艱苦專業(yè)的學(xué)生,在專業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定上實(shí)行優(yōu)惠政策凡學(xué)科各科考試合格的學(xué)生都可評(píng)為A類獎(jiǎng)學(xué)金,在教學(xué)內(nèi)容上增加巖土工程有關(guān)內(nèi)容,重點(diǎn)是地下工程、道路建設(shè)等方面的內(nèi)容,同時(shí)添加會(huì)計(jì)、金融等經(jīng)濟(jì)類的選修課程。中國礦業(yè)大學(xué)仍設(shè)采礦工程系及本科教學(xué)中的采礦工程專業(yè)。1999年采礦工程專業(yè)奉科招收四個(gè)班,計(jì)劃1~3年級(jí)合為大班教學(xué),4年級(jí)分為四個(gè)專業(yè)方向,即地下開采、露天開采、通風(fēng)與安全及工業(yè)工程等專業(yè)方向。學(xué)生在校期問均獲專業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金,教學(xué)內(nèi)容主要圍繞礦山進(jìn)行。重慶大學(xué)原有的采礦工程專業(yè)發(fā)展起來舶礦山工程物理專業(yè)和礦山環(huán)保專業(yè)現(xiàn)已分別發(fā)展成為土術(shù)工程專業(yè)和珂=保專業(yè)采礦工程專業(yè)新設(shè)巖土工程及檢涮技術(shù)方向.單考單捂,年招收25名本科生.教學(xué)內(nèi)窖增加爆破、地基基礎(chǔ)、邊坡工程和地下工程等有關(guān)巖土工程知識(shí)。北京科技大學(xué)原采礦系現(xiàn)改為資源工程學(xué)院,采礦工程專業(yè)改為礦物資源工程專業(yè)。教學(xué)內(nèi)容包括采礦,選礦、石油等方面。教學(xué)改革目標(biāo)是拓展專業(yè)面.由金屬礦開采改為以金屬礦開采為主,同時(shí)包括石油、煤礦、非金屬礦開采及海洋采礦。學(xué)生在校期聞加強(qiáng)CAD教學(xué)、計(jì)算機(jī)繪圖等計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的課程及部分巖土工程方面的課程。1999年該專業(yè)本科招生33人。武漢工業(yè)大學(xué)為原武漢建材學(xué)院,其采礦工程專業(yè)現(xiàn)改為礦物資源加工工程。1999年本科招生一個(gè)班。教學(xué)非金屬礦開采為主.增加化學(xué)化工、礦物資源深加工及利用方面的內(nèi)容。
采礦工程本科教育進(jìn)行了較大改革的高校還包括東北工業(yè)大學(xué)、山東礦業(yè)學(xué)院、湘潭工業(yè)學(xué)院(原湘潭礦業(yè)學(xué)院)等高等院校。
前述高校采礦工程專業(yè)本科的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和專業(yè)選謦課改革后涉及的課程門效達(dá)150門,涉及的專業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)16個(gè)。原有的采礦工程專業(yè)課程門數(shù)減少或合并,學(xué)時(shí)減少。在校生所授課門散增加較多。總之,各有關(guān)高校根據(jù)自身的教學(xué)基礎(chǔ)和人才需求特點(diǎn),均在不同程度上擴(kuò)大了專業(yè)范圍,在學(xué)生招收、培養(yǎng)方式和教學(xué)內(nèi)容等方面做了較大改革。
二、相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革情況
采礦工程、地下工程及地面巖土工程等均屬“工程”類學(xué)科,處理的對(duì)象同為巖土.有非常接近的專業(yè)特點(diǎn),要求的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)基本相同或相近.且實(shí)踐性強(qiáng)困此,了解這些相關(guān)專業(yè)的教學(xué)情況.有助于采礦工程的教學(xué)改革。
我國清華大學(xué)、北方交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、西南交通大學(xué)、長沙鐵道學(xué)院、長沙交通學(xué)院等高校的土術(shù)工程、交通工程、隧道工程及地下建筑工程等專業(yè)或?qū)I(yè)方向的教學(xué)改革也各有擇重。倒如.清華大學(xué)課程門數(shù)少,每門課擇重基礎(chǔ)知識(shí)教育;中南工業(yè)大學(xué)課程門數(shù)多,內(nèi)容細(xì).著重地下工程及地面工程有關(guān)知識(shí)的教學(xué);長沙鐵道學(xué)院重點(diǎn)在于隧道、橋粱與道路方面的教學(xué)。
課程設(shè)置中.前述諸高校開設(shè)的與巖土工程有關(guān)的課程有碧恂力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、建筑材料、建筑掩工、基礎(chǔ)工程、工程項(xiàng)目管理、道路工程、地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與掩工、路基與路面工程、工程勘測(cè)、高速公路、隧道工程地基加固與處理、地下鐵道、地下空間利用、掩工組軹與概預(yù)算及防災(zāi)硪災(zāi)導(dǎo)論等課程及相應(yīng)的實(shí)刪生環(huán)節(jié)。
三、傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)特點(diǎn)
多年來,采礦工程本科教育有以下幾方面特點(diǎn):
第一,數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)較多,還涉及機(jī)械、電工電子技術(shù)等知識(shí)。因?yàn)椴傻V工程專業(yè)是采礦業(yè)的主導(dǎo)專業(yè),畢業(yè)生在礦山主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理方面的工作,要求基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),綜合性強(qiáng),因此,學(xué)生在校時(shí)需學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等基本的數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí),及大學(xué)物理學(xué)、工程制圖、電工技術(shù)、液壓傳動(dòng)及采掘機(jī)械、礦山提升運(yùn)輔及壓氣排水機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。在今后的教學(xué)培養(yǎng)中.可適當(dāng)減少這些課程的學(xué)時(shí).增加專業(yè)改造后其它所需知識(shí)的學(xué)時(shí)數(shù)。
第二,專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)還包括巖土工程所需的地質(zhì)測(cè)量等方面的知識(shí)。課程包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測(cè)量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實(shí)習(xí)及測(cè)量實(shí)習(xí)等學(xué)生必須掌握和了解地球概況、礦物與巖石、地層、古生物、地史、地質(zhì)構(gòu)造、礦井水、巖落塌陷、巖土層的工程地質(zhì)、礦山地質(zhì)勘探等地質(zhì)方面的知識(shí),礦山平面控制測(cè)量、高程測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、井巷貫通測(cè)量及施工測(cè)量等測(cè)量方面的知識(shí),及鑿巖爆破、井巷斷面設(shè)計(jì)、支護(hù)及掩工等井巷工程方面的知識(shí)。這些知識(shí),均可應(yīng)用于其它行業(yè)的地面及地下的巖土工程中。
第三,專業(yè)課程門數(shù)多.專業(yè)知識(shí)劃分太細(xì)。在70年代以前的采礦工程專業(yè)基礎(chǔ)之上.進(jìn)一步細(xì)分為露天開采專業(yè)、地下開采專業(yè)及礦山安全與通風(fēng)專業(yè)等,因而涉及的專業(yè)知識(shí)更多、內(nèi)容更細(xì),導(dǎo)致畢業(yè)生專業(yè)適應(yīng)面更窄。因此,有必要進(jìn)行專業(yè)譚程及其內(nèi)容的調(diào)整、綜合,在近幾年進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改造的基礎(chǔ)上.可進(jìn)一步減少專業(yè)課的門數(shù)和學(xué)時(shí)數(shù)。
第四,本專業(yè)實(shí)踐性及實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多。大學(xué)四年,學(xué)生需經(jīng)過盤工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、地質(zhì)實(shí)習(xí)、測(cè)量實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)等許多實(shí)習(xí)環(huán)節(jié).機(jī)械零件設(shè)計(jì)井巷工程課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)及專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)等許多工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié).及許多相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力.有助于學(xué)生將理論知識(shí)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。今后,可對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)作適當(dāng)調(diào)整增加巖土工程等方面的實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)。
總之.傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)方式已難以適應(yīng)當(dāng)前及今后國民經(jīng)躋建設(shè)發(fā)展要求,在已有的改革基礎(chǔ)之上,還有進(jìn)一步調(diào)整、改革之必要。
四、21世紀(jì)對(duì)采礦工程教學(xué)的要求
目前,各學(xué)科知識(shí)滲透日益顯見,學(xué)科領(lǐng)域日益擴(kuò)大.邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科層出不窮另外.當(dāng)前許多礦山企業(yè)嚴(yán)重不景氣,資源枯竭,生產(chǎn)技術(shù)落后.安全環(huán)保問題突出,生產(chǎn)成本高.經(jīng)濟(jì)狀況差,對(duì)技術(shù)人才的需求發(fā)生較大變化。采礦工程專業(yè)的人才需求減步,對(duì)巖土、機(jī)械、化工、電子及環(huán)保等方面人才需求增加,要求更高素質(zhì)的復(fù)合型采礦工程技術(shù)人才。因此,我國采礦工程本科教育也應(yīng)摒棄過去專業(yè)劃分太細(xì)、專業(yè)面太窄的局隈,以適應(yīng)世界經(jīng)躋發(fā)展競(jìng)爭和國民經(jīng)濟(jì)鴦設(shè)對(duì)高素質(zhì)人才的需要。
21世紀(jì)對(duì)采礦工程本科教育的總要求:重基礎(chǔ)、寬口徑強(qiáng)能力、高素質(zhì)。采礦工程專業(yè)的專業(yè)知識(shí)教育應(yīng)與地下工程、地面巖土工程的知識(shí)和能力培養(yǎng)結(jié)合,達(dá)到多學(xué)科多領(lǐng)域知識(shí)的交叉、滲透,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。為此,應(yīng)切實(shí)落實(shí)以下四點(diǎn)
第一.生源質(zhì)量和特殊政策相結(jié)合是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)
高素質(zhì)畢業(yè)生的重要條件。采礦工程專業(yè)本科教學(xué),首先應(yīng)有高素質(zhì)的學(xué)生.即該專業(yè)的學(xué)生中小學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),素質(zhì)高。其次,學(xué)生在校期間,國家對(duì)采礦工程等艱苦專業(yè)應(yīng)有優(yōu)惠政策,如學(xué)費(fèi)減免、獎(jiǎng)學(xué)盤增加等措掩,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積撮性,也有利于吸納高質(zhì)量的學(xué)生。
第二,順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律,采礦工程專業(yè)教學(xué)拓展到巖土工程領(lǐng)域。目前,在國家對(duì)礦山?jīng)]有特殊政策的情況下,各有關(guān)的高等院校應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)在采礦工程本科教學(xué)中增加有關(guān)巖土工程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),以利于增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)以后的社舍適應(yīng)能力。
第三,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用船力的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。在企業(yè)的生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)和科學(xué)研究等方面.計(jì)算機(jī)已成為一種有用的工具。采礦工程專業(yè)本科教學(xué)中.應(yīng)注意計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),有利于提高畢業(yè)生的社會(huì)適應(yīng)能力。
第四,加強(qiáng)學(xué)生外語能力的培養(yǎng).有利于學(xué)生在更高層次上的學(xué)習(xí)和對(duì)外交流。在加強(qiáng)基礎(chǔ)外語學(xué)習(xí)的同時(shí),應(yīng)增加專業(yè)外語及專業(yè)課程外語教學(xué)的比重.逐步提高專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課外語教學(xué)的門數(shù).全面提高采礦工程專業(yè)學(xué)生的外語能力.
三、傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)特點(diǎn)
多年來,采礦工程本科教育有以下幾方面特點(diǎn):
第一,數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)較多,還涉及機(jī)械、電工電子技術(shù)等知識(shí)。因?yàn)椴傻V工程專業(yè)是采礦業(yè)的主導(dǎo)專業(yè),畢業(yè)生在礦山主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理方面的工作,要求基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),綜合性強(qiáng),因此,學(xué)生在校時(shí)需學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等基本的數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí),及大學(xué)物理學(xué)、工程制圖、電工技術(shù)、液壓傳動(dòng)及采掘機(jī)械、礦山提升運(yùn)輔及壓氣排水機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。在今后的教學(xué)培養(yǎng)中.可適當(dāng)減少這些課程的學(xué)時(shí).增加專業(yè)改造后其它所需知識(shí)的學(xué)時(shí)數(shù)。
第二,專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)還包括巖土工程所需的地質(zhì)測(cè)量等方面的知識(shí)。課程包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測(cè)量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實(shí)習(xí)及測(cè)量實(shí)習(xí)等學(xué)生必須掌握和了解地球概況、礦物與巖石、地層、古生物、地史、地質(zhì)構(gòu)造、礦井水、巖落塌陷、巖土層的工程地質(zhì)、礦山地質(zhì)勘探等地質(zhì)方面的知識(shí),礦山平面控制測(cè)量、高程測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、井巷貫通測(cè)量及施工測(cè)量等測(cè)量方面的知識(shí),及鑿巖爆破、井巷斷面設(shè)計(jì)、支護(hù)及掩工等井巷工程方面的知識(shí)。這些知識(shí),均可應(yīng)用于其它行業(yè)的地面及地下的巖土工程中。
第三,專業(yè)課程門數(shù)多.專業(yè)知識(shí)劃分太細(xì)。在70年代以前的采礦工程專業(yè)基礎(chǔ)之上.進(jìn)一步細(xì)分為露天開采專業(yè)、地下開采專業(yè)及礦山安全與通風(fēng)專業(yè)等,因而涉及的專業(yè)知識(shí)更多、內(nèi)容更細(xì),導(dǎo)致畢業(yè)生專業(yè)適應(yīng)面更窄。因此,有必要進(jìn)行專業(yè)譚程及其內(nèi)容的調(diào)整、綜合,在近幾年進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改造的基礎(chǔ)上.可進(jìn)一步減少專業(yè)課的門數(shù)和學(xué)時(shí)數(shù)。
第四,本專業(yè)實(shí)踐性及實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多。大學(xué)四年,學(xué)生需經(jīng)過盤工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、地質(zhì)實(shí)習(xí)、測(cè)量實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)等許多實(shí)習(xí)環(huán)節(jié).機(jī)械零件設(shè)計(jì)井巷工程課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)及專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)等許多工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié).及許多相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力.有助于學(xué)生將理論知識(shí)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。今后,可對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)作適當(dāng)調(diào)整增加巖土工程等方面的實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)。
總之.傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)方式已難以適應(yīng)當(dāng)前及今后國民經(jīng)躋建設(shè)發(fā)展要求,在已有的改革基礎(chǔ)之上,還有進(jìn)一步調(diào)整、改革之必要。
四、21世紀(jì)對(duì)采礦工程教學(xué)的要求
目前,各學(xué)科知識(shí)滲透日益顯見,學(xué)科領(lǐng)域日益擴(kuò)大.邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科層出不窮另外.當(dāng)前許多礦山企業(yè)嚴(yán)重不景氣,資源枯竭,生產(chǎn)技術(shù)落后.安全環(huán)保問題突出,生產(chǎn)成本高.經(jīng)濟(jì)狀況差,對(duì)技術(shù)人才的需求發(fā)生較大變化。采礦工程專業(yè)的人才需求減步,對(duì)巖土、機(jī)械、化工、電子及環(huán)保等方面人才需求增加,要求更高素質(zhì)的復(fù)合型采礦工程技術(shù)人才。因此,我國采礦工程本科教育也應(yīng)摒棄過去專業(yè)劃分太細(xì)、專業(yè)面太窄的局隈,以適應(yīng)世界經(jīng)躋發(fā)展競(jìng)爭和國民經(jīng)濟(jì)鴦設(shè)對(duì)高素質(zhì)人才的需要。
21世紀(jì)對(duì)采礦工程本科教育的總要求:重基礎(chǔ)、寬口徑強(qiáng)能力、高素質(zhì)。采礦工程專業(yè)的專業(yè)知識(shí)教育應(yīng)與地下工程、地面巖土工程的知識(shí)和能力培養(yǎng)結(jié)合,達(dá)到多學(xué)科多領(lǐng)域知識(shí)的交叉、滲透,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)能力。為此,應(yīng)切實(shí)落實(shí)以下四點(diǎn)
第一.生源質(zhì)量和特殊政策相結(jié)合是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)
高素質(zhì)畢業(yè)生的重要條件。采礦工程專業(yè)本科教學(xué),首先應(yīng)有高素質(zhì)的學(xué)生.即該專業(yè)的學(xué)生中小學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),素質(zhì)高。其次,學(xué)生在校期間,國家對(duì)采礦工程等艱苦專業(yè)應(yīng)有優(yōu)惠政策,如學(xué)費(fèi)減免、獎(jiǎng)學(xué)盤增加等措掩,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積撮性,也有利于吸納高質(zhì)量的學(xué)生。