時間:2023-03-02 15:07:54
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高職土木工程類專業(yè)包括鐵道工程、公路工程、水利工程、工民建等各類專業(yè),培養(yǎng)出來的學(xué)生基本都是面向土建類的施工企業(yè),從事工程施工技術(shù)、測量、繪圖、預(yù)算等基礎(chǔ)性的工作。大多數(shù)工科類高職院校都有培養(yǎng)該類畢業(yè)生的專業(yè),畢業(yè)生數(shù)量也在逐年增加。這些學(xué)校的授課體系基本相同,培養(yǎng)的應(yīng)用能力也基本一致,相互之間形成了強(qiáng)大的競爭力。目前的就業(yè)市場前景如何,培養(yǎng)的學(xué)生如何適應(yīng)市場需求以及如何提高就業(yè)率,是這類學(xué)校的頭等大事。所以,有土木工程類專業(yè)畢業(yè)生的院校必須深人了解市場,調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)“出口”暢通。
國內(nèi)國際基建市場形勢
鐵路建設(shè)2004年1月,國務(wù)院通過了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,2006年鐵道部又通過了《鐵路“十一五”規(guī)劃》,明確了鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)?!惰F路“十一五”規(guī)劃》提出:“十一五”期間,中國鐵路發(fā)展的主要目標(biāo)是:建設(shè)新線1.7萬公里,其中客運(yùn)專線7000公里;建設(shè)既有線復(fù)線8ooc)公里;既有線電氣化改造1.5萬公里;到2010年,全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到9萬公里以上,復(fù)線、電氣化率均達(dá)到45%以上,快速客運(yùn)網(wǎng)總規(guī)模達(dá)到2萬公里以上,煤炭通道總能力達(dá)到18億噸,西部路網(wǎng)總規(guī)模達(dá)到3.5萬公里,形成覆蓋全國的集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)。該《規(guī)劃》還確定了鐵路發(fā)展的六項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù),其中一項(xiàng)是加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè),實(shí)施“人才強(qiáng)路”戰(zhàn)略,以經(jīng)營管理人才、專業(yè)技術(shù)人才、技能人才三支隊(duì)伍建設(shè)為重點(diǎn)。
公路建設(shè)2004年底,國務(wù)院通過了《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》,該規(guī)劃確定未來2030年內(nèi),高速公路網(wǎng)將連接起所有省會級城市、計(jì)劃單列市、83%具有50萬以上城鎮(zhèn)人口的大城市和74%具有20萬以上城鎮(zhèn)人口的中等城市,總規(guī)模約8.5萬公里。目前已建成2.9萬公里,在建1.6萬公里,待建4萬公里,分別占總里程的34% , 19%和47%。待建里程中,東部地區(qū)為0.8萬公里,中部地區(qū)為1.1萬公里,西部地區(qū)為2.1萬公里,建設(shè)任務(wù)主要集中在中西部地區(qū),特別是西部地區(qū)的建設(shè)任務(wù)相當(dāng)繁重。建成這個系統(tǒng)大約需要30年。交通部印發(fā)的《公路水路交通“十一五”發(fā)展規(guī)劃》確定的目標(biāo)是:2010年,全國公路總里程將達(dá)到230萬公里,其中高速公路6.5萬公里,二級以上公路45萬公里,縣鄉(xiāng)公路180萬公里。具備通達(dá)條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和建制村100%通公路,95%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、80%的建制村通瀝青(水泥)路。
海外工程日益增多目前,我國承攬的非洲、南亞、東南亞等國的鐵路、公路工程也日益增多,許多單位專門成立了海外公司,其中以中鐵海外工程公司為最大,應(yīng)該說這些單位的用人需求是比較大的。
城市建設(shè)方興未艾目前,我國城市建設(shè)的速度不斷加快。現(xiàn)在國內(nèi)許多城市的道路建設(shè)都在向著構(gòu)建城市快速干道、規(guī)劃“XX城市X小時都市交通圈”的方向發(fā)展,目前在建或規(guī)劃建設(shè)地鐵的城市多達(dá)數(shù)十個,一般具有建設(shè)周期長、施工難度大、造價高等特點(diǎn),這些都是潛在的就業(yè)市場。
當(dāng)前就業(yè)市場分析
就業(yè)潛力較大近期筆者走訪了中鐵、中鐵建、中建、中交系統(tǒng)等部分單位。根據(jù)用人單位的介紹,目前整體來說缺乏人才,現(xiàn)場施工技術(shù)人員,包括測量、繪圖、實(shí)驗(yàn)、公路檢測、高速鐵路、地鐵施工等方面的技術(shù)人員相當(dāng)缺乏,尤其缺乏具有較高綜合素質(zhì)的人才。
新的就業(yè)市場逐漸開放目前,鐵路工程、公路工程、房建工程相互滲透、相互交叉,市場全部開放,凡是有資質(zhì)的企業(yè)都可以承攬相應(yīng)的工程,中鐵系統(tǒng)、中交系統(tǒng)、中建系統(tǒng)、中國水利水電系統(tǒng)以及地方建筑企業(yè)不斷進(jìn)人鐵路、公路、房建等各個領(lǐng)域的建設(shè),所占市場份額也不斷擴(kuò)大。例如,中建八局承攬了吉林省全部高速鐵路的建設(shè)工程,上海四建在上海地鐵項(xiàng)目中也占有一定比例等。這些都是潛在著的新就業(yè)市場。各單位招聘人才的數(shù)額也逐漸增加,例如中鐵、中建系統(tǒng)所屬的工程局每年計(jì)劃招聘人數(shù)都在1000人左右,其中工程技術(shù)人員所占比例達(dá)80%左右的比例。
民營、私營、三資企業(yè)力量逐漸擴(kuò)大目前我國的民營、私營、屯資企業(yè)數(shù)量逐漸增多,這些新興企業(yè)面臨的最大問題就是缺乏人才,尤其是具有一定經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員。因此,他們一直不斷地從一些國有單位“挖人”,這一事實(shí)從國有施工企業(yè)人才流失現(xiàn)象中不難看出。
用人單位的用人政策日趨務(wù)實(shí)據(jù)用人單位介紹,從現(xiàn)場需要看,專科生、高職生比較容易適應(yīng)現(xiàn)場,而且務(wù)實(shí)、留得住,有利于施工隊(duì)伍的穩(wěn)定。用人單位沒有盲目地將人才層次定得很高,用人單位的用人觀正在逐漸發(fā)生變化,變得更加切合實(shí)際。
高職院校就業(yè)對策
(一)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,努力適應(yīng)市場需求
教學(xué)計(jì)劃的制定原則應(yīng)該是寬基礎(chǔ)、強(qiáng)技能。同時根據(jù)市場的實(shí)際需求,不斷修改土木工程類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃,使其培養(yǎng)的學(xué)生“型號”更加適應(yīng)市場需要。例如,現(xiàn)在有些土木類高職院校的教學(xué)計(jì)劃取消了計(jì)算機(jī)語言類課程,增加了在實(shí)際工作中具有很強(qiáng)實(shí)用性的計(jì)算機(jī)實(shí)際操作的有關(guān)內(nèi)容,如辦公軟件以及同工程施工有關(guān)的計(jì)算軟件等教學(xué)內(nèi)容。
調(diào)整專業(yè)設(shè)置,可以按照工程大類設(shè)置專業(yè),分方向制定教學(xué)計(jì)劃。例如,道橋?qū)I(yè)可以設(shè)置道橋方向、公路隧道方向、公路與城市道路方向、基礎(chǔ)(路基路面)工程方向、道橋測量技術(shù)、道橋維修與養(yǎng)護(hù)技術(shù)等;鐵道工程專業(yè)可以分為鐵道維修與養(yǎng)護(hù)、城市輕軌與地下鐵道、高速鐵路、基礎(chǔ)工程等方向,建筑工程可以分為給排水方向、裝飾工程、結(jié)構(gòu)工程等。
(二)加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo),轉(zhuǎn)變學(xué)生的就業(yè)觀念
教育學(xué)生理性確定就業(yè)期望值2006年,北京高校畢業(yè)生就業(yè)指導(dǎo)中心公布了《2006年北京高校畢業(yè)生就業(yè)薪酬調(diào)查報告》,報告顯示,北京高校2006屆畢業(yè)生的平均起點(diǎn)工資為2262.31元,其中,近三分之二畢業(yè)生的起點(diǎn)工資在2000元以下,近四分之一畢業(yè)生的起點(diǎn)工資在1000元以下。結(jié)合近幾年就業(yè)市場分析,可看出用人單位的用人政策在不斷調(diào)整,有些用人單位不斷提高畢業(yè)生的學(xué)歷要求。例如,前兩年本科生就可以輕松進(jìn)人的單位,現(xiàn)在即使研究生畢業(yè)也很難進(jìn)人了;相應(yīng)地,各單位對本科生、高職生的要求也不斷提高,以前部分單位曾經(jīng)給予研究生、本科生的就業(yè)優(yōu)惠政策,現(xiàn)在要么降低,要么取消,而與此對應(yīng)的是,本科以上學(xué)歷的畢業(yè)生供大于求。面臨以上情況,各院校必須教育學(xué)生降低就業(yè)期望值,找準(zhǔn)自己的位置,適應(yīng)就業(yè)現(xiàn)實(shí)。
教育學(xué)生樹立正確的就業(yè)觀目前對畢業(yè)生最有吸引力的還是國有企業(yè),尤其是由原來行業(yè)主管劃轉(zhuǎn)到地方管理的學(xué)校的學(xué)生,他們的傳統(tǒng)和固有觀念是本校原系統(tǒng)的各單位都是靠得住、效益好的,而對其他國有企業(yè)不感興趣,對民營和私企更是不屑一顧。學(xué)生產(chǎn)生這種想法的原因,一是學(xué)生不了解就業(yè)市場,二是許多學(xué)校多年來的就業(yè)慣性所致。各高職院校都有各自傳統(tǒng)的、固定的“客戶”,而對一些新的領(lǐng)域不認(rèn)可。因此要幫助學(xué)生了解市場行情,教育他們樹立新的就業(yè)觀。事實(shí)上.現(xiàn)在民營、私企不僅工資待遇不低,而且同樣有保障機(jī)制,例如有些單位明確提出代繳三金、保險等費(fèi)用,與國有企業(yè)并無多少差別,相反,有些國有企業(yè)卻因地域限制不能解決戶口等問題,限制了用人需求。
加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目前各單位都建立了淘汰機(jī)制,對新招聘的畢業(yè)生先行試用一年。因此必須加強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),提高他們吃苦耐勞、適應(yīng)現(xiàn)場的能力以及學(xué)習(xí)能力,這樣才能穩(wěn)得住,干得好,才能夠打好基礎(chǔ)。
加強(qiáng)和用人單位的聯(lián)系目前,凡國內(nèi)的工科院校,幾乎都有土木工程、道橋、測量等專業(yè)的畢業(yè)生。企業(yè)在選擇哪所學(xué)校畢業(yè)生的問題上具有很大的自主性,這就要求各高職院校一方面加強(qiáng)與用人單位的聯(lián)系,建立長期的合作關(guān)系,一方面要樹立品牌,取得用人單位的長期認(rèn)可。
前言
為了配合教育部對本科土木工程專業(yè)課程設(shè)置的要求,土木工程專業(yè)在第一學(xué)期開設(shè)《土木工程(專業(yè))概論》課,旨在對土木工程專業(yè)的新生進(jìn)行專業(yè)啟蒙教育。幾年來,土木工程專業(yè)由單一的建筑工程正向著更廣泛的“大土木”工程方向發(fā)展,如何適應(yīng)更高層次上的“大土木”工程的教學(xué)要求,需要進(jìn)一步整合與擴(kuò)展《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容,并積極改進(jìn)教學(xué)方法與手段來提高教學(xué)效果,我們進(jìn)行了不斷地探索與實(shí)踐。
1.在“大土木”工程基礎(chǔ)上構(gòu)建合理的教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱,包涵的范圍非常廣泛,如建筑工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、碼頭工程、環(huán)境工程等。在這一“大土木”工程范疇內(nèi),應(yīng)構(gòu)建更寬泛的知識結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過精心篩選,結(jié)合本校土木工程專業(yè)的特點(diǎn),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)整合與擴(kuò)展,形成了簡明、實(shí)用、合理的教學(xué)內(nèi)容。主要有:土木工程專業(yè)概述、土木工程的內(nèi)涵與發(fā)展歷史、土木工程中的材料、土木工程的力學(xué)與結(jié)構(gòu)概念、各類土木工程概述、土木工程中的災(zāi)害、木工程的展望、土木工程專業(yè)的教學(xué)安排與學(xué)習(xí)方法。這些教學(xué)內(nèi)容安排由淺入深,逐步引導(dǎo)學(xué)生全面了解土木工程的類型及其各類工程領(lǐng)域的基本內(nèi)容和發(fā)展情況,初步具備土木工程建設(shè)的基本知識;使學(xué)生清楚自己所學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置與進(jìn)程安排,明確教學(xué)要求與努力方向,建立理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)理念,為學(xué)生今后積極主動地學(xué)好本專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。
2.注重對學(xué)生工程意識與專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)
土木工程的綜合性、實(shí)踐性比較強(qiáng),要求工程技術(shù)人員要具有很強(qiáng)的工程意識和專業(yè)技能。專業(yè)技能有待于日后不斷學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練得到充實(shí),而工程意識的養(yǎng)成非一朝一夕之功,它是集專業(yè)知識、技能、經(jīng)驗(yàn)、甚至是教訓(xùn)的不斷積累而逐漸形成的綜合素質(zhì)。在現(xiàn)階段,學(xué)生還沒有積累足夠的專業(yè)知識與技能,主要是使學(xué)生建立完整的工程概念并從專業(yè)角度理性分析問題的意識。例如:在討論房屋工程的建設(shè)過程時,介紹它包括規(guī)劃、審批、勘察、設(shè)計(jì)(建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備)、施工、驗(yàn)收、交付使用等階段,使學(xué)生清楚工程建設(shè)的過程是各部門、多工種全面協(xié)調(diào)合作的過程,牽一發(fā)而動全身,從而建立統(tǒng)籌整體、協(xié)同工作的大局意識。工程意識的培養(yǎng)關(guān)鍵在于教學(xué)過程中不能照本宣科,而要理論聯(lián)系實(shí)際,灌輸實(shí)際工程具有系統(tǒng)性和完整性的思想,使學(xué)生對土木工程有一個感性認(rèn)識,形成一個完整的工程概念,樹立專業(yè)的思維方式,為工程意識逐漸形成日后的自覺行為打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.適當(dāng)引入工程美學(xué)教育,突出“美學(xué)育人”的功能
當(dāng)今中國理工科高等教育中美學(xué)教育缺失現(xiàn)象比較嚴(yán)重,人們一提到土木工程,就認(rèn)為是“土”和“木”的簡單結(jié)合,仿佛我們培養(yǎng)的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人們似乎處于鋼筋水泥的“叢林”中,缺少藝術(shù)氣息。其實(shí),土木工程既是物質(zhì)產(chǎn)品也是藝術(shù)品;工程技術(shù)的實(shí)踐過程也是藝術(shù)的創(chuàng)作過程,所以,在授課過程中應(yīng)適當(dāng)引入工程的美學(xué)教育。通過史詩般的土木工程發(fā)展史、大量豐富的世界著名建筑典范、千姿百態(tài)的橋梁工程、功績卓越的建筑大師與橋梁專家的不凡人生來激蕩學(xué)生的心靈,激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)的熱愛及對美好未來的憧憬;這些靜止的建筑與橋梁工程猶如凝固的音樂,與人文歷史相結(jié)合,增加工程教育的“文化”內(nèi)涵,突出“美學(xué)育人”的功能,學(xué)生從中既領(lǐng)略了工程博大精深的藝術(shù)內(nèi)涵,又樹立了實(shí)用與審美、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的工程設(shè)計(jì)理念。
4.改進(jìn)教學(xué)方法與手段是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵
《土木工程概論》課的內(nèi)容繁雜,涉及面廣,圖片豐富,敘述性強(qiáng),如果以課堂灌輸?shù)姆绞浇虒W(xué),不僅教師講的口干舌燥,而且學(xué)生聽得枯燥乏味,為了提高教學(xué)效果,關(guān)鍵是要采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段。
4.1 利用多媒體教學(xué)
以多媒體為載體,通過豐富的圖片、視頻和動畫等素材實(shí)現(xiàn)理論知識與工程實(shí)際的結(jié)合,使學(xué)生對土木工程的知識結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展動態(tài)能夠有比較清晰的了解和感知。制作與教學(xué)內(nèi)容相符的教學(xué)課件,通過大量直觀明了的圖像配合抽象內(nèi)容的敘述,并結(jié)合參觀進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),如充分利用校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地(如土木工程模型室、材料樣品室、施工工藝操作實(shí)踐教學(xué)基地等);或者通過參觀校園內(nèi)的現(xiàn)有建筑及建筑工地現(xiàn)場等進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),使學(xué)生的工程意識得到極大提高。其次,可觀看與土木工程有關(guān)的DVD錄像片,欣賞優(yōu)雅聞名的悉尼歌劇院、令人驚嘆的埃及金字塔、氣勢恢宏的故宮建筑群、雄偉壯觀的萬里長城、融合最前沿技術(shù)的奧運(yùn)場館(鳥巢、水立方)等,這些古今中外優(yōu)秀的工程范例深深吸引著學(xué)生,激勵學(xué)生為之奮斗,既對學(xué)生進(jìn)行了工程美學(xué)教育,也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與社會責(zé)任感。
4.2 結(jié)合問題式教學(xué),使學(xué)生養(yǎng)成查閱文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣
“填鴨式”的課堂教學(xué)使師生間缺少必要的互動與學(xué)生的獨(dú)立思考,況且學(xué)時有限,學(xué)習(xí)知識光靠老師課堂傳授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,采用問題式教學(xué)可啟發(fā)學(xué)生深入思考。如古代土木工程離我們較遠(yuǎn),講起來比較抽象、乏味,若提問:山西應(yīng)縣木塔為何歷經(jīng)多次大地震仍完好無損?埃及金字塔在歷史上有什么作用?古人是怎樣開采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精確的工程的?這些問題既活躍了課堂氣氛,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可留些問題讓學(xué)生課后解決,如在“土木工程中的災(zāi)害”之“地震”一節(jié)中,在講解地震發(fā)生的原因、危害及抗震防震的方針及措施等問題后,聯(lián)系1906年美國舊金山大地震,1923年日本關(guān)東大地震,1976年唐山大地震,再讓學(xué)生回去查閱5.12四川汶川地震的發(fā)生原因、強(qiáng)度等級、危害范圍、社會影響(包括心理方面)等文獻(xiàn),并思考今后如何防震減災(zāi),作為工程技術(shù)人員應(yīng)肩負(fù)起哪些社會責(zé)任等。學(xué)生通過查閱資料將課本知識融會貫通,學(xué)會汲取前人或他人的知識,提升理性的思維能力;并通過撰寫讀書報告或總結(jié)報告,訓(xùn)練學(xué)生寫作的能力,為今后書寫摘要、論文、報告等文章奠定寫作基礎(chǔ),養(yǎng)成遇到問題查閱文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
5.結(jié)語
總之,《土木工程概論》課的內(nèi)容十分龐雜,而實(shí)踐性、綜合性又強(qiáng),需要在“大土木”工程要求的基礎(chǔ)上建立合理的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,引入工程美學(xué)教育,通過現(xiàn)場教學(xué)和參觀等實(shí)踐環(huán)節(jié),采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段,激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生形成完整的工程脈絡(luò),具備初步的專業(yè)知識,引導(dǎo)學(xué)生順利邁進(jìn)專業(yè)的大門。
注:本文作者宿曉萍為在讀博士。
課題項(xiàng)目:本譚題得到吉林省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目支持,吉林省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目支持。
目前,在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中,土木工程業(yè)也是逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代建筑物的規(guī)模、造型、功能日益的復(fù)雜化、大型化、多樣化。需要的材料、設(shè)備也都日新月異,要求的結(jié)構(gòu)技術(shù)與施工技術(shù)也不斷的提高。節(jié)能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)與信息控制技術(shù)等不斷地與建筑技術(shù)結(jié)合,以求創(chuàng)建出更加適合居住或辦公的建筑物。
一、土木工程的內(nèi)涵與特點(diǎn)
土木工程是建造各類工程設(shè)施的工程、技術(shù)與科學(xué)的總稱。 土木工程可以從兩個方面去理解:一方面指的是與人類生活與生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施,比如建筑工程、局壩水電和水利工程、公路與城市道路工程、橋梁工程、鐵路工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一方面指的是建造工程設(shè)施中需要用的材料、設(shè)備以及土地上進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動。多年的發(fā)展,土木工程的理論與實(shí)踐都已發(fā)展到一定的高度,不論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法或施工的手段,都有很大的進(jìn)展。但是,土木工程領(lǐng)域中仍然存在許多問題需要我們的進(jìn)一步研究。
現(xiàn)代土木工程為建造大跨度、大規(guī)模、大型、精密、輕型、設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物,又必須符合高經(jīng)濟(jì)效益的標(biāo)準(zhǔn),土木工程必須感受各類工程建設(shè)高速發(fā)展的步伐。所以,現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)是:
(一)高強(qiáng)輕質(zhì)新材料的不斷涌現(xiàn):新型的高強(qiáng)輕質(zhì)材料,例如鋁合金、鎂合金以及玻璃鋼等已經(jīng)開始廣泛的使用,在提高鋼材與混凝土強(qiáng)度與耐久性上取得了顯著地效果,并且保持良好的發(fā)展趨勢。
(二)工程地質(zhì)與地基的勘察技術(shù)有待進(jìn)一步的發(fā)展:建設(shè)地區(qū)地質(zhì)與地基的構(gòu)造,以及天然狀態(tài)下應(yīng)力情況與力學(xué)性能,直接決定了工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)施工,也有關(guān)到工程設(shè)施選址、結(jié)構(gòu)體系與建筑材料的選擇,影響最大的就是地下工程的開展了。目前,我國的勘察方法是現(xiàn)場鉆探取樣與室內(nèi)分析實(shí)驗(yàn),這兩種方法都存在一定的局限性。我國急需發(fā)揮現(xiàn)代高新的科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法來滿足現(xiàn)代化大型建筑的需要。
(三)土木工程的總體規(guī)劃需要進(jìn)一步完善:往常的總體規(guī)劃是借助于以往的工程經(jīng)驗(yàn)提出不同的若干方案,在其中選取較適合的一種。土木工程日益擴(kuò)大,必須運(yùn)用系統(tǒng)的工程理論與方法來提高規(guī)劃水平。
(四)現(xiàn)代土木工程的設(shè)施、理論等日益現(xiàn)代化:土木工程規(guī)模不斷擴(kuò)大,與此同時,工程的施工工具、設(shè)備、機(jī)械等向著品種多樣化、自動化、大型化等發(fā)展。組織管理也應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論與方法,日益科學(xué)化。
二、土木工程的發(fā)展趨勢
(一)原材料向高性能材料發(fā)展
土木工程的原材料向著韌性好、可塑性高、可焊性強(qiáng)的方向發(fā)展。例如美國、俄羅斯、日本等國家的鋼材規(guī)范是屈服點(diǎn)為700N/mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越來越向著高強(qiáng)、輕質(zhì)、韌性好的方向發(fā)展。
(二)土木建筑工業(yè)化
建筑長期停留在手工操作為主的小生產(chǎn)方式上,即使是在解放后建筑業(yè)向機(jī)械化發(fā)展,但是總的來說與其他工業(yè)部門的工業(yè)化還是有一定的差距的,所以我國建筑工業(yè)化發(fā)展是必然的趨勢。
(三)土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓
海洋面積占據(jù)整個地球表面的70%左右,目前陸地的面積已經(jīng)被大部分利用,所以首先想到的就是向海洋發(fā)展。向海洋開拓已經(jīng)開始了,如:中國的澳門機(jī)場。
三、土木工程的未來發(fā)展
(一)加速發(fā)展高層、大跨結(jié)構(gòu)的土木工程?!〈罂缃Y(jié)構(gòu)體系及以及關(guān)鍵的技術(shù),向著大型復(fù)砸結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)代化發(fā)展;比較研究高層鋼結(jié)構(gòu)體系和布置、結(jié)構(gòu)的可靠性評價、結(jié)構(gòu)的動力特性、各種設(shè)計(jì)荷載和鋼結(jié)構(gòu)可靠度;研究開拓巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系與各種雜交空間結(jié)構(gòu)體系;研究各種大跨度空間結(jié)構(gòu)的實(shí)用分析方法;改革創(chuàng)新大跨空間結(jié)構(gòu)的施工方法;研究鋼——混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì);研究鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)與防腐設(shè)計(jì)。
(二)防震抗風(fēng)和減災(zāi)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)獎更長、更高、更軟。大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系與抗風(fēng)抗震的設(shè)計(jì)理論將被進(jìn)一步的關(guān)注。結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)將牢牢關(guān)注抗震思想,現(xiàn)代振動控制的研究方向是智能控制、適應(yīng)控制、吸震減震技術(shù)的進(jìn)一步加強(qiáng)。
(三)創(chuàng)新與發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土材料以及技術(shù)預(yù)應(yīng)力,并推動新技術(shù)、新理論、新材料以及新設(shè)計(jì)方法的涌現(xiàn)。主要體現(xiàn)在以下方面:混凝土不斷向高強(qiáng)、高性能發(fā)展,結(jié)構(gòu)中試用密筋混凝土、免振混凝土;研制生產(chǎn)大截面、大直徑鋼絞線,采用鍍鋅、環(huán)氧涂層鋼膠線,輕質(zhì)、耐久高性能的纖維加強(qiáng)塑料筋,玻璃纖維加勁塑料、碳纖維加勁塑料、芳綸纖維加勁塑料等;開發(fā)與應(yīng)用新型無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋、體外預(yù)應(yīng)土木工程論文力配筋;研究設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能;結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土;推廣及發(fā)展現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系。
(四)著重發(fā)展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌實(shí)、不離析、易密實(shí)、長期保優(yōu)等優(yōu)秀的力學(xué)性質(zhì)。因此,采用可持續(xù)發(fā)展的,并且對環(huán)境無害的混凝土技術(shù)研制高性能混凝土是必要的。
(五)開發(fā)地下空間,改變地層的原始分布狀態(tài),進(jìn)而改變層內(nèi)部及地面環(huán)境。但是在開發(fā)低下空間,必須研究以下幾個方面:1、水文地質(zhì)的改變,地下空間結(jié)構(gòu)的改造,影響地表的植被生長。2、地下空間的開發(fā)破壞原有動植物的生態(tài)環(huán)境。3、地下空間的開發(fā)影響地面建筑物的安全。
(六)進(jìn)一步研究拓展巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。巖土錨固技術(shù)不但在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結(jié)構(gòu)抗浮工程中有良好的發(fā)展趨勢,在橋梁工程、重力壩加固工程及抗傾覆、抗地震工程中的地層錨固中也有很大的發(fā)展趨勢。
(七)土木工程的優(yōu)化設(shè)計(jì),主要有以下幾個方面:1、工程項(xiàng)目的可行性分析和論證;2、工程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成選型;3、工程系統(tǒng)全局的優(yōu)化;4、以可靠度為前提的多目標(biāo)復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);5、工程系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)實(shí)施規(guī)劃以及施工力學(xué);6、工程系統(tǒng)科學(xué)管理與維修;7、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)和設(shè)計(jì)的心理學(xué)。
四、結(jié)論
我國現(xiàn)代土木工程的某些方面在世界上已經(jīng)處于先進(jìn)行列,但在設(shè)計(jì)、施工與理論方面與發(fā)達(dá)國家還存在差距。伴隨我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,土木工程建設(shè)將會有不斷的新的成就。在對土木工程研究發(fā)展的方面,不但要加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)、新型建筑材料、新型技術(shù)手段的理論與應(yīng)用研究,還要加強(qiáng)土木工程二級學(xué)科理論與技術(shù)的融合和滲透,以求土木工程的進(jìn)一步突破。
參考文獻(xiàn):
專業(yè):服裝設(shè)計(jì)
相關(guān)專業(yè):服裝設(shè)計(jì)與工程、紡織科學(xué)與工程等
高校鏈接:東華大學(xué)、蘇州大學(xué)、北京服裝學(xué)院、武漢紡織大學(xué)、湖南工藝美術(shù)??茖W(xué)院等
隨著“人靠衣裝”的觀念漸漸深入人心,衣服已經(jīng)不僅僅是生活必需品,更是可以供人觀賞的藝術(shù)品了。同時,服裝業(yè)能寫能畫的設(shè)計(jì)師,能發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用新型面料的服裝設(shè)計(jì)師已經(jīng)成為搶手的“香餑餑”了。
專業(yè)剪影
服裝設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)服裝設(shè)計(jì)、服裝產(chǎn)品開發(fā)、市場營銷、經(jīng)營管理、服裝理論研究等工作的高等專業(yè)人才。服裝設(shè)計(jì)過程即根據(jù)設(shè)計(jì)對象的要求進(jìn)行構(gòu)思,并繪制出效果圖、平面圖,再根據(jù)圖紙進(jìn)行制作,達(dá)到完成設(shè)計(jì)的全過程。服裝設(shè)計(jì)是科學(xué)技術(shù)和藝術(shù)的搭配焦點(diǎn),涉及到美學(xué)、文化學(xué)、心理學(xué)、材料學(xué)、工程學(xué)、市場學(xué)、色彩學(xué)等要素。
想要成為一名合格的服裝設(shè)計(jì)師,應(yīng)該掌握哪些技能,儲備哪些知識呢?作為服裝設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生,在校期間主要學(xué)習(xí)平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、服裝材料學(xué)、服裝生產(chǎn)工藝與設(shè)備、服裝工效學(xué)、服裝設(shè)計(jì)原理、成衣紙樣與工藝、服裝計(jì)算機(jī)應(yīng)用等課程。服裝設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,只有通過不斷的實(shí)踐才能真正認(rèn)識服裝,才能獲得更多的直接經(jīng)驗(yàn),做出讓人拍案叫絕的設(shè)計(jì)。此外,作為設(shè)計(jì)師,必須樹立起團(tuán)隊(duì)合作意識,要學(xué)會與人溝通、交流和合作。
未來展望
作為時尚界的探險者、弄潮兒,服裝設(shè)計(jì)師首先要熱愛藝術(shù)、把握流行,其次要有深厚的藝術(shù)功底,扎實(shí)的美術(shù)基礎(chǔ)。要成為一名服裝設(shè)計(jì)師,不是一件容易的事,不僅需要有一定的天賦,而且更需要懂得學(xué)習(xí)方法,并付出辛勤的努力,才能學(xué)有所成。
作為中國最具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)之一,中國的服裝業(yè)這幾年正經(jīng)歷著由簡單的加工仿制向開發(fā)創(chuàng)新的巨大轉(zhuǎn)變,服裝設(shè)計(jì)師的功勞不言而喻。也正因?yàn)槿绱?,?yōu)秀的服裝設(shè)計(jì)師成為各大服裝企業(yè)爭搶的對象。尤其是在現(xiàn)階段,很多服裝企業(yè)都感嘆設(shè)計(jì)人才高薪也難求。此外,值得注意的是,想做一名出色的服裝設(shè)計(jì)師,可不能是色盲、色弱?。?/p>
食:民以食為天
專業(yè):食品科學(xué)與工程
相關(guān)專業(yè):糧食工程、食品生物技術(shù)、營養(yǎng)與食品安全等
高校鏈接:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)等
我國的美食文化源遠(yuǎn)流長,川菜麻辣熱烈,粵菜奇巧百出,淮揚(yáng)菜精美絕倫,魯菜中正平和……隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的穩(wěn)步提高,人們?nèi)粘5氖澄锝Y(jié)構(gòu)也隨之而調(diào)整,吃得健康,吃得安全越來越受到人們重視。食品科學(xué)與工程專業(yè)則是為了保障人們?nèi)绾纬缘媒】?、吃得安全而開設(shè)的專業(yè)。
專業(yè)剪影
食品科學(xué)與工程是一門多學(xué)科相融合的專業(yè),屬中國高等院校中理工科性質(zhì)的專業(yè)。根據(jù)國家科技局的學(xué)科分類,食品科學(xué)與工程屬一級學(xué)科,與數(shù)學(xué)、物理、生物、天文、化工等基礎(chǔ)學(xué)科屬同等地位。它具有多學(xué)科交叉滲透的特點(diǎn),涉及化學(xué)、物理、生物、農(nóng)學(xué)、機(jī)械、環(huán)境、管理等多個學(xué)科領(lǐng)域。
食品科學(xué)與工程研究的是烹調(diào)工藝背后的“細(xì)節(jié)”。簡而言之,食品科學(xué)與工程專業(yè)不僅要學(xué)會制作的方法,還要學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)理論知識。比如,做酸奶用的原料乳總?cè)楣腆w不可低于11.5%,面包生產(chǎn)中使用的氧化劑具有改善面團(tuán)筋力、抑制蛋白質(zhì)分解酶的活性的作用等等。這些專業(yè)的理論知識并不是簡單地通過“做菜”就可以掌握的,而是需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和操練。通俗地說,在學(xué)習(xí)食品科學(xué)與工程專業(yè)的時候,要時刻反問自己三個問題:吃什么(了解原料)?怎么吃(了解工藝)?吃得健不健康(了解后果)?與其他理工專業(yè)相似,食品科學(xué)與工程專業(yè)不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的求實(shí)精神,也需要認(rèn)真耐心的學(xué)習(xí)態(tài)度。
未來展望
食品科學(xué)與工程專業(yè)是近幾年才開設(shè)的專業(yè),未來的發(fā)展趨勢是借鑒基因技術(shù)的發(fā)展成果,研制出營養(yǎng)更加豐富、味道更加鮮美、保質(zhì)期更加科學(xué)的食品。我們完全可以充分發(fā)揮自己的想象,使食品工程生產(chǎn)出花樣繁多的新鮮食品,豐富我們的餐桌,美化我們的生活。
食品科學(xué)與工程專業(yè)可分為畜產(chǎn)品加工、發(fā)酵技術(shù)、園產(chǎn)品加工三個方向。畢業(yè)生掌握食品工程、食品安全與營養(yǎng)、食品化學(xué)、食品加工、檢驗(yàn)等技術(shù)知識,可以到有關(guān)食品研究機(jī)關(guān)、設(shè)計(jì)部門、檢驗(yàn)單位、食品工廠,以及企業(yè)從事設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)技術(shù)管理等工作。當(dāng)然,如果不想進(jìn)入具體的生產(chǎn)部門,也可在高等院校、研究機(jī)構(gòu)從事教學(xué)或科研工作。
?。喊驳脧V廈千萬間
專業(yè):土木工程
相關(guān)專業(yè):建筑學(xué)、測繪工程、勘測技術(shù)與工程等
高校鏈接:長沙理工大學(xué)、安徽理工大學(xué)、北京建筑工程學(xué)院、天津城市建設(shè)學(xué)院、西安建筑科技大學(xué)等
人們進(jìn)行生產(chǎn)活動、生活、各種研究活動都離不開建造各種建筑物、構(gòu)筑物和修建各種工程設(shè)施,而土木工程與人們的衣食住行密切相關(guān),因此土木工程又被人們形象地稱為“民生工程”。對工程感興趣,尤其是考慮問題全面而系統(tǒng)的理科同學(xué),不妨選擇土木工程專業(yè)。
專業(yè)剪影
土木工程,嚴(yán)格意義上很難用一個準(zhǔn)確的語句對其加以概括,因?yàn)樗w的內(nèi)容十分廣泛。筆者從縱向和橫向兩個方面來細(xì)分該專業(yè)。
從縱向來看,建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過勘察、設(shè)計(jì)和施工三個階段,需要運(yùn)用工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)勘察、工程測量、土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計(jì)、建筑材料、建筑設(shè)備、工程機(jī)械、建筑經(jīng)濟(jì)等學(xué)科和施工技術(shù)、施工組織等領(lǐng)域的知識以及電子計(jì)算機(jī)和力學(xué)測試等技術(shù)。因而土木工程是一門涉及范圍廣闊的綜合性學(xué)科。
從橫向來看,土木工程又分成房屋工程、鐵路工程、道路工程、機(jī)場工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結(jié)構(gòu)、給排水工程、城市供熱供燃?xì)夤こ?、交通工程、環(huán)境工程、港口工程、水利工程、土力工程等,其中的許多學(xué)科已經(jīng)分化出來成為了獨(dú)立的學(xué)科。
未來展望
目前,我國房地產(chǎn)市場火熱,各類房地產(chǎn)企業(yè)也處于瘋狂擴(kuò)張中,同時,我國正處于大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)中,在未來很長一段時間內(nèi),這種局面都不會有太大變化,這就需要大量高素質(zhì)的建設(shè)人才參與其中,像交通、住房、工程業(yè)廠房建設(shè)、隧道、地鐵工程等方面都需要土木工程專業(yè)的人才。目前,隨著國內(nèi)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展穩(wěn)步推進(jìn),從事本行業(yè)還是相當(dāng)不錯且非常實(shí)際的選擇。
但是,想要報考土木工程專業(yè)的同學(xué)們,應(yīng)該考慮清楚自己能不能吃得苦,霸不霸得蠻哦!
行:車如流水馬如龍
專業(yè):交通運(yùn)輸工程
相關(guān)專業(yè):交通設(shè)備信息工程、交通信息工程及控制、物流工程等
高校鏈接:中南大學(xué)、西南交通大學(xué)、長安大學(xué)、重慶交通大學(xué)等
交通運(yùn)輸是現(xiàn)代社會的動脈,是現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),有效、快速、及時地在地區(qū)之間進(jìn)行人員和物資的流通,是社會和經(jīng)濟(jì)得以快速發(fā)展的基本保證。因此,為適應(yīng)這種現(xiàn)代社會發(fā)展要求而產(chǎn)生的交通運(yùn)輸工程學(xué)科,就被列為國家重點(diǎn)建設(shè)的朝陽學(xué)科。
專業(yè)剪影
交通運(yùn)輸工程是一門研究交通規(guī)律及其應(yīng)用的技術(shù)科學(xué),主要研究如何使交通運(yùn)輸更加安全、迅速、舒適、經(jīng)濟(jì),主要包括交通規(guī)劃、交通設(shè)施、交通運(yùn)營管理等與交通相關(guān)的各個方面。交通運(yùn)輸工程專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程學(xué)、交通工程學(xué)等方面的基本理論和基本知識。
交通運(yùn)輸工程研究的對象是一個復(fù)雜的系統(tǒng),包括道路、鐵路、航空、水運(yùn)、管道等各種交通方式。要保證交通系統(tǒng)的有效運(yùn)行,需要在系統(tǒng)規(guī)劃、工程建設(shè)、運(yùn)行管理等方面做出努力。因此,交通運(yùn)輸工程研究是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作,需要多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用、扎實(shí)的理論功底及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。由于與社會現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密,交通運(yùn)輸工程專業(yè)的學(xué)生必須要有系統(tǒng)、動態(tài)分析復(fù)雜問題的能力、實(shí)際問題分析能力和應(yīng)變能力,在制圖、信息學(xué)、概率論與統(tǒng)計(jì)學(xué)等方面也有較高的要求。
在人才培養(yǎng)上,如何將傳授知識和能力培養(yǎng)二者有機(jī)結(jié)合,相輔相成,避其對立取其統(tǒng)一,制定出既適合社會對工程人才的需要,又滿足高校教育的道路橋梁與渡河工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案,這不但具有重要的發(fā)展意義,還具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。道路橋梁與渡河工程專業(yè),綜合了道路工程、橋梁工程以及渡河工程相關(guān)的專業(yè)技能。其人才培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)具有專業(yè)設(shè)計(jì)能力、施工技能并懂得現(xiàn)場管理的現(xiàn)場工程師、道路工程師、橋梁工程師,為道橋工程領(lǐng)域生產(chǎn)第一線培育卓越的當(dāng)前社會需要的高級應(yīng)用型人才[2]。
二、道路橋梁與渡河工程專業(yè)課程體系的設(shè)置
緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,道路橋梁與渡河工程專業(yè)開設(shè)專業(yè)課,專業(yè)基礎(chǔ)課,公共課程,專業(yè)選修課程等。道路橋梁與渡河工程專業(yè)是培養(yǎng)能從事道路、橋梁、鐵路工程及地下工程的設(shè)計(jì)、勘測、施工、科研、咨詢、維護(hù)和管理等工作的工程技術(shù)人才。其專業(yè)核心課程包括路基路面工程、橋梁工程、道路勘測設(shè)計(jì)、道路建筑材料、土質(zhì)土力學(xué)、橋涵水文與水力學(xué)、隧道工程、基礎(chǔ)工程、道路施工、橋梁施工等科目。
2.1主體思想
培養(yǎng)方案要適應(yīng)我國現(xiàn)代化人才發(fā)展需求,結(jié)合科學(xué)的教育理念,掌握專業(yè)人才需求規(guī)律,順應(yīng)教育的發(fā)展潮流、專業(yè)人才培養(yǎng)模式和標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)“來之能用,用之有效”的,既有扎實(shí)的實(shí)際操作能力,同時又具有不斷創(chuàng)新精神的高級專業(yè)人才。做到及時總結(jié)在人才培養(yǎng)過程中好的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及教學(xué)改革成果,并將成果應(yīng)用于新的培養(yǎng)方案中,不斷開吸取國內(nèi)外本領(lǐng)域先進(jìn)的教育理念和科研成果,注重實(shí)際工程與課程體系的銜接、整合、優(yōu)化,更新課程,發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新意識,從而提高畢業(yè)生的質(zhì)量。
2.2道路橋梁與渡河工程專業(yè)方向設(shè)置
道路橋梁與渡河工程專業(yè)下設(shè)有道路工程、橋梁工程和地下工程與安全三個專業(yè)方向。為適應(yīng)市場需求,學(xué)生可根據(jù)自己的專長和愛好,自主選擇一個專業(yè)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(1)道路工程專業(yè)方向,可從事道路工程的勘測、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事橋梁和隧道工程相關(guān)的技術(shù)工作;(2)橋梁工程專業(yè)方向,可從事橋梁工程的勘測、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事道路工程相關(guān)的技術(shù)工作;(3)地下工程與安全專業(yè)方向,可從事地下工程的勘測、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施
工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事工程安全與災(zāi)害防治及道路橋梁工程相關(guān)的技術(shù)工作。
2.3課程分類
道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)制四年,最長不超過六年,提前修滿規(guī)定的學(xué)分,可申請?zhí)崆爱厴I(yè)。三個專業(yè)方向的所有課程分為三類,即:
(1)公共基礎(chǔ)課。公共基礎(chǔ)課是三個專業(yè)方向都必須要修的課程。公共基礎(chǔ)課程共65.5個學(xué)分,占總學(xué)分比例的44%。(2)專業(yè)課程群。專業(yè)課程群包括專業(yè)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程,其中專業(yè)基礎(chǔ)課是為日后專業(yè)課程學(xué)習(xí)的先導(dǎo)課程,為專業(yè)課程學(xué)習(xí)做鋪墊。專業(yè)基礎(chǔ)課共49.5個學(xué)分,占總學(xué)分比例的34%,專業(yè)課共33個學(xué)分,占總學(xué)分比例的22%。(3)專業(yè)拓展課。專業(yè)方向拓展課程是在結(jié)合專業(yè)課程或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上,為開擴(kuò)專業(yè)領(lǐng)域視野,豐富專業(yè)領(lǐng)域知識,更好地與畢業(yè)后工作有良好的銜接而開設(shè)的課程。相當(dāng)于傳統(tǒng)課程體系中的專業(yè)選修課。專業(yè)拓展課程涵蓋了與三個專業(yè)相關(guān)的專業(yè)課程,涉及工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和管理等各方面。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好和就業(yè)需要在專業(yè)拓展課程中,選取28個學(xué)分的課程,所修學(xué)分占總學(xué)分的19%。
2.4實(shí)踐課程
本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)從大一至大四一直貫穿于四年的本科培養(yǎng)過程,除了大一年級的軍事訓(xùn)練課以外,還包括物理實(shí)驗(yàn)、專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、測量實(shí)習(xí)、專業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)以及創(chuàng)新實(shí)踐等環(huán)節(jié)。其中課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)為45學(xué)分,課外實(shí)踐5學(xué)分,課外實(shí)踐不計(jì)入總學(xué)分,但需考核合格方準(zhǔn)畢業(yè)。
三、結(jié)語
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展,交通事業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱性行業(yè),隨著社會對交通技術(shù)人才的需求呈現(xiàn)多樣化,道路橋梁與渡河工程專業(yè)人才培養(yǎng)也越來越受到重視。相應(yīng)地,對該專業(yè)課程體系的設(shè)置也應(yīng)與時代需要同步,結(jié)合國家建設(shè)對交通人才的要求,不斷將新標(biāo)準(zhǔn)、新知識和新方法吸納并將其優(yōu)化,不斷探究新方法和途徑,為道橋工程領(lǐng)域生產(chǎn)第一線培育卓越人才。
學(xué)校為規(guī)范隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和管理,對畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程、質(zhì)量控制體系、考核評價體系及設(shè)計(jì)成果等方面進(jìn)行規(guī)范,并對如何更好地開展畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)進(jìn)行了多個方面的探討和借鑒,但還存在很多問題。主要表現(xiàn)在:選題與工程實(shí)際存在一定程度脫節(jié);設(shè)計(jì)資料陳舊,沒有及時更新,缺乏系統(tǒng)性;畢業(yè)設(shè)計(jì)成果欠規(guī)范,設(shè)計(jì)質(zhì)量有待提高;設(shè)計(jì)過程管理不嚴(yán)格,學(xué)生態(tài)度不積極嚴(yán)肅;指導(dǎo)模式有待改進(jìn)和完善??傮w而言,目前本校隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)在選題、指導(dǎo)、培養(yǎng)目標(biāo)、參與主體的主觀能動性、建立創(chuàng)新激勵機(jī)制以及理論與工程實(shí)際相結(jié)合等方面還存在一些問題。
對我校隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)改進(jìn)和完善建議
隧道工程是土木工程的一個分支,寬口徑的土木工程專業(yè)是應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),其涵蓋范圍廣泛,涉及的知識面寬,針對性強(qiáng),其教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、社會性、綜合性、創(chuàng)新性和群體性的特點(diǎn)。根據(jù)“湖南城市學(xué)院隧道工程專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃”的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo),貫徹因材施教的育人原則,更好地體現(xiàn)理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究“三元一體”的教學(xué)思想,適應(yīng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求,本校對隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)根據(jù)2010屆、2011屆與2012屆畢業(yè)生的設(shè)計(jì)情況以及暴露的問題,和與多個學(xué)校的探索交流,主要針對設(shè)計(jì)前期、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)后的總結(jié)提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)和完善的建議。
(一)充分做好設(shè)計(jì)前期工作
1.加強(qiáng)和落實(shí)好畢業(yè)實(shí)習(xí),科學(xué)選題,提前選題。畢業(yè)實(shí)習(xí)能夠讓學(xué)生充分體驗(yàn)施工現(xiàn)場,將學(xué)習(xí)的理論和實(shí)踐聯(lián)系起來,成為學(xué)生為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)很好的練兵場,因此教師應(yīng)該加強(qiáng)畢業(yè)實(shí)習(xí)的落實(shí)。本校的畢業(yè)實(shí)習(xí)安排在第7個學(xué)期期末延續(xù)至寒假,因此盡量在滿足教學(xué)安排的情況下,爭
取較長的時間給學(xué)生體驗(yàn),同時制定好相關(guān)的指導(dǎo)方案,有針對性地指定實(shí)習(xí)內(nèi)容,并要求做好實(shí)習(xí)日志和報告并據(jù)此進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)答辯和評定。畢業(yè)設(shè)計(jì)成功與否,效果如何,與畢業(yè)設(shè)計(jì)選題密切相關(guān),題目選擇要滿足教學(xué)要求,還應(yīng)達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)大綱要求,盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、科學(xué)研究的任務(wù),同時還應(yīng)適當(dāng)反映本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展水平和前沿動態(tài)。另外,要切合學(xué)生實(shí)際知識水平和應(yīng)用能力,特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容還應(yīng)該結(jié)合學(xué)生畢業(yè)分配的去向,2010屆、2011屆與2012屆曾經(jīng)參與過隧道工程技術(shù)工作的畢業(yè)生反饋的信息表明,由于選擇與工作相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,確實(shí)受益匪淺,他們能夠更好更快地適應(yīng)工作環(huán)境。因此,建議在學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)前由老師制定好選題,給定相關(guān)設(shè)計(jì)資料,特別重視給定詳細(xì)的地質(zhì)資料,讓學(xué)生在施工現(xiàn)場重視對地質(zhì)資料的分析、研究和使用,充分熟悉和鞏固工程地質(zhì)方面的專業(yè)知識,讓學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間有針對性地選好課題,同時學(xué)習(xí)和強(qiáng)化與之相關(guān)的內(nèi)容,收集實(shí)用的資料,了解相關(guān)施工工藝。
2.做好資料搜集工作。選定了畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,學(xué)生應(yīng)該以此搜集相關(guān)的規(guī)范,教材(特別是《隧道工程》、《土木工程地質(zhì)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《巖體力學(xué)》等)、參考文獻(xiàn)、論文以及相關(guān)視頻資料,同時熟悉隧道施工工序,認(rèn)真閱讀,回顧和讀懂讀透重要章節(jié)內(nèi)容。這部分的工作量大而且對順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)有著不可取代的作用,可能有的學(xué)生不積極,或者有些盲目,老師應(yīng)該予以適當(dāng)?shù)闹敢M量避免學(xué)生做無用功。
(二)落實(shí)和抓好設(shè)計(jì)過程
在前期做好較為充分的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備后,本著“以人為本,教會生存,張揚(yáng)個性”的指導(dǎo)方針,設(shè)計(jì)過程不僅學(xué)生要充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新性,指導(dǎo)老師也要加強(qiáng)對學(xué)生的指導(dǎo)工作,投入足夠的時間和精力,同時學(xué)校要制定積極的管理措施作為有力的保障,從而保證畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。
1“.模板化”設(shè)計(jì)與“個性化”設(shè)計(jì)相結(jié)合。本校隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)由于在資料庫儲備方面還沒有完善,所以畢業(yè)設(shè)計(jì)宜采用“模塊化”?!八淼拦こ痰哪K化設(shè)計(jì)”的具體內(nèi)容包括以下幾個方面的基本內(nèi)容:選線、建筑限界、洞門、襯砌、通風(fēng)與照明、排水、施工方案、施工組織、概預(yù)算等。學(xué)生必須要有這幾個方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容,但是為滿足教學(xué)要求的深度和廣度,又避免抄襲現(xiàn)象和充分發(fā)揮學(xué)生的積極探索和創(chuàng)新的精神,鼓勵學(xué)生個性化發(fā)展,同時建議還采取“個性化設(shè)計(jì)”補(bǔ)充,在以上幾個基本內(nèi)容中采用其中1-2個版塊進(jìn)行深入的分析,研究和專項(xiàng)設(shè)計(jì),有必要時可以輔助試驗(yàn),施工現(xiàn)場考察。
2.正確對待計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)在工程設(shè)計(jì)得到廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力成為衡量畢業(yè)生能力的一個重要指標(biāo)。畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中要求畢業(yè)生結(jié)合本校師資隊(duì)伍情況,以隧道工程為畢業(yè)設(shè)計(jì)對象,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中合理使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),但同時為了避免學(xué)生抄襲和弱化學(xué)生實(shí)際動手能力,建議學(xué)校采用“手工+計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”相結(jié)合的模式。例如,首先學(xué)生必須掌握常用的辦公軟件,如:Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等,并能熟練地用來進(jìn)行大部份畢業(yè)圖紙的繪制與畢業(yè)計(jì)算書的編寫;其次,對于部分非常重要的圖紙,如建筑限界設(shè)計(jì),緊急停車帶設(shè)計(jì),洞門平面圖,洞門立面圖,各類圍巖襯砌設(shè)計(jì)及配筋圖,爆破施工方案,路面結(jié)構(gòu)圖則必需采用手工繪制。同樣,對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,要求學(xué)生學(xué)會相關(guān)軟件,如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus,同濟(jì)曙光等進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算和分析。但對基本的計(jì)算,如圍巖壓力的計(jì)算、襯砌配筋等,宜采用手算。此外,還應(yīng)適當(dāng)鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與自己工作相關(guān)的設(shè)計(jì)和研究生學(xué)生學(xué)習(xí),還可以較為深入地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)同望West,Origin科技繪圖,以及Fortran90、VC++等計(jì)算機(jī)語言編程的應(yīng)用。
3.教師指導(dǎo)模式的改進(jìn)。指導(dǎo)老師精力和時間的投入、給予的耐心指導(dǎo)是學(xué)生順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力保證。教師指導(dǎo)主要從以下幾個方面進(jìn)行改善和提高:
(1)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,指導(dǎo)老師不僅要進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo),更要著眼于教書育人、提高學(xué)生綜合素質(zhì)和工程能力;不僅在設(shè)計(jì)選題和下達(dá)任務(wù)等環(huán)節(jié)“精挑細(xì)選”,更要在指導(dǎo)過程中“精雕細(xì)鑿”,因材施教;不僅要對學(xué)生的出勤紀(jì)律、任務(wù)完成情況進(jìn)行管理監(jiān)督,同時要聽取學(xué)生完成工作情況的匯報,關(guān)心學(xué)生的全面成長。因此老師可能采用多種指導(dǎo)方式,如直接與學(xué)生見面或者運(yùn)用QQ、手機(jī)等聯(lián)系方式進(jìn)行指導(dǎo),同時建議老師指定每周特定的時間為學(xué)生答疑解惑,尤其對于地質(zhì)資料的閱讀和襯砌設(shè)計(jì)部分,要適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)文獻(xiàn)、論文和專題形式的詳細(xì)指導(dǎo)。
(2)指導(dǎo)老師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的不同情況,擺脫以往“單行灌入式”的教學(xué)方法,改變學(xué)生“等、靠、要”的惰性心理,采取“因材施教”的方法。另外,還要特別注意鍛煉學(xué)生自學(xué)能力,例如對于襯砌計(jì)算,他們不知道如何下手,指導(dǎo)老師可大致先講述計(jì)算的基本環(huán)節(jié)及如何查閱相關(guān)資料的途徑,然后放手讓學(xué)生們自主去探究,最后再根據(jù)相關(guān)問題重點(diǎn)答疑。這樣在學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力得到提高的同時,也讓學(xué)生學(xué)會了如何規(guī)劃處理工程問題。
(3)組成指導(dǎo)小組定期給予指導(dǎo)。隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)專業(yè)的綜合訓(xùn)練,它涉及巖土、地質(zhì)、建材、力學(xué)、施工組織及概預(yù)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等各個方面,涉及的問題多,知識面較寬,這就要求教師要分工協(xié)作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,以保證畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)的質(zhì)量,因此建議成立隧道專項(xiàng)指導(dǎo)小組,小組教師適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些隧道工程專題講座,并進(jìn)行集體答疑,互相配合,避免獨(dú)立指導(dǎo)下不全面的弊端;同時小組成員經(jīng)常討論指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)與體會,對培養(yǎng)青年教師,提高其業(yè)務(wù)水平及指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的能力也起到積極的作用。
(4)與其他院校多交流,相互借鑒。這三次的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)通過與武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、湖南科技大學(xué)等高等院校的師生相互交流,同時聘請相關(guān)教授(如華中科技大學(xué)王元漢教授)來本校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和相關(guān)知識講座,為本校隧道工程以及其他畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了很多的建設(shè)性建議,特別是對教師如何指導(dǎo)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生積極思考、充分發(fā)揮主觀能動性等方面有很大的促進(jìn)作用,全面完善了本校土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)模式。
4.學(xué)校加強(qiáng)和落實(shí)好考勤制度和考核評價體系的管理。畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。涉及畢業(yè)論文的選題、任務(wù)書的下達(dá)、開題、評審、答辯、成績評定和歸檔等一系列程序。畢業(yè)論文的管理工作需要制定如教師指導(dǎo)、師生定期交流、論文審閱、考核標(biāo)準(zhǔn)和評級等一系列制度規(guī)范。雖然本校建立了一系列畢業(yè)設(shè)計(jì)管理制度,但其中卻存在許多尚需完善之處,因此必須建立一套行之有效的管理實(shí)施辦法、明確考核標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。同時,必須強(qiáng)化貫徹制度的力度,將畢業(yè)論文的相關(guān)規(guī)定和條例落實(shí)到位。在實(shí)際執(zhí)行中,對畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量要求不能放松,并且監(jiān)督管理工作不能浮于表面,特別是對于出現(xiàn)問題的畢業(yè)設(shè)計(jì),應(yīng)更加嚴(yán)格要求,保證整改效果。
(三)設(shè)計(jì)后重視總結(jié)與完善
1.建立和完善科學(xué)的評價指標(biāo)體系和評分標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)答辯是考核畢業(yè)生分析問題、解決問題應(yīng)變能力的一種手段,是對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)水平的評估。組織好畢業(yè)答辯可提高學(xué)生整體的專業(yè)水準(zhǔn)。目前,本校土木工程的答辯是按班級進(jìn)行的,橋梁工程專業(yè)與隧道工程專業(yè)混在一塊進(jìn)行答辯,因此采取的畢業(yè)答辯模式有待改善。根據(jù)本校教學(xué)資源的具體情況,結(jié)合以往的答辯模式和借鑒山西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的答辯模式,本校土木工程目前的畢業(yè)答辯模式應(yīng)該分專業(yè)進(jìn)行,各個專業(yè)答辯小組組員由6人組成,由本專業(yè)學(xué)科帶頭人任組長,指導(dǎo)老師和專業(yè)老師各2名,聘請1名施工現(xiàn)場工程師或退休工程師參加答辯。畢業(yè)答辯內(nèi)容宜由以下三個部分組成:
(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)宣講。由設(shè)計(jì)者口述完成,要求宣講內(nèi)容完整嚴(yán)謹(jǐn),概念清楚,能正確運(yùn)用圖表,重點(diǎn)突出創(chuàng)新能力及涉獵可能奪得新工藝,新材料,新技術(shù)和對未知施工知識的探究,這里建議采用懸掛圖紙,黑板板書和PPT演示相結(jié)合的方式,重在培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。
(2)抽題答辯。指導(dǎo)老師根據(jù)設(shè)計(jì)過程需要的基本知識,必須掌握的重點(diǎn)知識,選好一定數(shù)量的答辯題,供答辯現(xiàn)場抽簽答辯,這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營造一個生動、活潑的教學(xué)環(huán)境,為畢業(yè)生掌握基礎(chǔ)知識提供一個很好的平臺。
(3)提問答辯。參加答辯的老師提前閱讀畢業(yè)設(shè)計(jì),緊扣畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行隨機(jī)提問答辯,學(xué)生即興回答,要求能很快理解所提問題的實(shí)質(zhì),解答內(nèi)容正確,論證確切,邏輯性強(qiáng)。
2.重視資料庫的完善。就畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)而言,需要大量的設(shè)計(jì)資料做支撐,這既是教學(xué)任務(wù)的要求,也是資源積累和教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的需要。目前,本校隧道工程的設(shè)計(jì)資料數(shù)量嚴(yán)重不足,參考書籍不全,規(guī)范沒有及時更新等問題,這在一定程度上影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和速度。因此,學(xué)校、老師和學(xué)生必須重視隧道設(shè)計(jì)資料的收集、整理和資源整合,除了補(bǔ)充和完善常規(guī)紙質(zhì)資料外,應(yīng)當(dāng)發(fā)揮學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,建立本校畢業(yè)設(shè)計(jì)專題專版。資料庫的完善與整理包括:
(1)收錄前屆畢業(yè)設(shè)計(jì)提供的各種地形圖和地質(zhì)資料;
(2)收集各種隧道工程設(shè)計(jì)實(shí)例(包括常規(guī)的和特殊的案例);教師實(shí)際完成的具有代表性的設(shè)計(jì)案例,突出特殊的設(shè)計(jì);
(3)收集“模板化設(shè)計(jì)”中各個專項(xiàng)設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)論文等資料,形成各項(xiàng)專題多樣化模板,建立專門的數(shù)據(jù)庫供學(xué)生查詢和利用;
(4)收錄各種設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范和圖集等;同時對新的規(guī)范及時進(jìn)行更新和公布。這樣,通過集合各種優(yōu)秀資源,不但實(shí)現(xiàn)了信息資源共享,滿足了畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料需要,還達(dá)到了積累資源和教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的目的。
3.評定優(yōu)秀指導(dǎo)教師和優(yōu)秀畢業(yè)生。制定相關(guān)的政策,綜合學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中的努力程度,設(shè)計(jì)成果質(zhì)量與答辯表現(xiàn),每組評定適宜數(shù)量的優(yōu)秀畢業(yè)生,同時根據(jù)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)記錄和對畢業(yè)生的問卷調(diào)查,評定畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀指導(dǎo)教師數(shù)名。這樣在設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生與學(xué)生之間,老師與老師之間形成一種不斷改進(jìn),不斷提高的良好活躍的競爭氛圍。
4.畢業(yè)答辯結(jié)束后,組織畢業(yè)生師生座談會。畢業(yè)答辯結(jié)束并不意味著畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體結(jié)束,還應(yīng)該對畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)模式和需要完善的政策和相關(guān)條例條文進(jìn)行總結(jié),完善本校對以后畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。建議本院在答辯結(jié)束后,進(jìn)行1~2次畢業(yè)生設(shè)計(jì)師生座談會,總結(jié)設(shè)計(jì)過程中遇到的專業(yè)問題,以及管理制度、指導(dǎo)方面和其他方面的問題,通過學(xué)生自主發(fā)言,老師補(bǔ)充的模式總結(jié),例如在進(jìn)行隧道襯砌受力數(shù)值模擬的時候,關(guān)于建模和后處理的難點(diǎn)問題,對于圍巖壓力的計(jì)算采取excel計(jì)算還是自行編輯的程序計(jì)算的問題,老師的指導(dǎo)環(huán)節(jié)如何設(shè)計(jì)更有效的問題等,為本校以后的隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)提供參考。
由隧道工程畢業(yè)設(shè)計(jì)引發(fā)的幾點(diǎn)教學(xué)建議
(一)開展“四年級本科生導(dǎo)師制”
我校土木工程專業(yè)現(xiàn)設(shè)有建筑工程、地下空間和道橋方向三個方向,根據(jù)本校的師資隊(duì)伍,借鑒東南大學(xué)的人才培養(yǎng)模式,本校可以采取“本科生導(dǎo)師制”,采取學(xué)生和導(dǎo)師“雙向選擇”的方式,其目的和要求是:
(1)導(dǎo)師負(fù)責(zé)學(xué)生在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)情況,包括專業(yè)課學(xué)習(xí)、參加課外科技活動和科技競賽、參與土木工程試驗(yàn)等;學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)的方向選擇老師,有的放矢的跟隨導(dǎo)師學(xué)習(xí)自己所關(guān)心的科研問題。
(2)導(dǎo)師主動關(guān)心學(xué)生的全面成長,通過與學(xué)生“交朋友”的形式,幫助學(xué)生克服遇到的學(xué)習(xí),心理和生活方面的問題。
(3)導(dǎo)師尤其負(fù)責(zé)學(xué)生大四的畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作。
(二)引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)試驗(yàn)室,培養(yǎng)科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度
本校擁有土木工程試驗(yàn)中心,下設(shè)建材、力學(xué)、土工、結(jié)構(gòu)、道路、橋梁等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過10余年的發(fā)展,現(xiàn)已成為具有一定規(guī)模的學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一。專業(yè)技術(shù)人員和師資力量雄厚,本中心擁有六層土木實(shí)驗(yàn)樓1棟,結(jié)構(gòu)廠房1棟,實(shí)驗(yàn)設(shè)備約400余臺套,擁有多臺先進(jìn)的大型設(shè)備、儀器,其中包括500噸壓力試驗(yàn)機(jī)、結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)機(jī)、全站儀、樁基檢測儀、電子萬能試驗(yàn)機(jī)、智能液塑限聯(lián)合測定儀,多功能振動測試系統(tǒng),超聲波檢測儀等。土木工程實(shí)驗(yàn)中心除承擔(dān)全校工程類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外,還和湖南城市學(xué)院土木工程檢測中心對外承接大量房建、道路、橋梁、巖土、測繪工程等方面的試驗(yàn)和檢測項(xiàng)目,同時也是重要的科研基地。為充分利用這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為引導(dǎo)學(xué)生將理論和實(shí)踐聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力,本校應(yīng)該放開手,制定試驗(yàn)室開放政策,老師引導(dǎo)學(xué)生多走進(jìn)試驗(yàn)室,給予相關(guān)的試驗(yàn)課題,讓學(xué)生自己動手,探索新知識,解決問題,培養(yǎng)科研能力和實(shí)踐能力,使土木工程專業(yè)素養(yǎng)不斷得到提高。
(三)引導(dǎo)學(xué)生積極參與土木工程檢測項(xiàng)目,培養(yǎng)吃苦耐勞的工作作風(fēng)
中圖分類號:U448.13文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
0 前言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,帶來了各方面工藝技術(shù)上的日趨成熟。交通運(yùn)輸行業(yè),也是在不斷的發(fā)展和進(jìn)步當(dāng)中。由于交通運(yùn)輸行業(yè)不斷的發(fā)展,交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的不斷的壯大與進(jìn)步,使得鐵路工程也逐步的發(fā)展,鐵路建筑也越來越多,但是也相應(yīng)的帶來了很多的安全問題。由于建筑物的荷載在不斷的加大,原有的軟弱地基土等已經(jīng)不能滿足在安全穩(wěn)定方面的需要,存在著一些嚴(yán)重的安全隱患。在現(xiàn)階段,常用的是通過采用樁基礎(chǔ)來完善鐵路橋梁建筑。[1]但是考慮到鐵路建設(shè)過程中需要通過河流、山谷等大型溝壑的時候,就需要設(shè)計(jì)橋梁與就近路基進(jìn)行順接,這樣才能夠滿足鐵路在運(yùn)行等過程中自身承受的負(fù)荷要求與鐵路橋梁質(zhì)量壽命建設(shè)的要求。現(xiàn)階段,我國的橋梁工程設(shè)計(jì),最常用的樁基施工方法主要是陷入樁和鉆孔灌注樁施工兩個方面。下面就對我國鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝所存在的問題、解決措施和關(guān)于加強(qiáng)質(zhì)量規(guī)范方面進(jìn)行探討。
1我國鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝常見的問題及對策分析
1.1對鐵路橋梁樁樁底持力層所能承受的壓力的估算與實(shí)際情況差距大
鐵路橋梁樁在施工的過程中,常會在山谷、巖石、溝壑上作業(yè),由于地層下的巖石較多,地質(zhì)成分復(fù)雜,且?guī)r石在不斷的運(yùn)動變化中,施工人員無法計(jì)算樁底持力層的承受能力限度,也無法進(jìn)行精確的測量,因此,對鐵路橋梁樁樁底持力層所能承受的壓力無法進(jìn)行預(yù)測,從而導(dǎo)致橋梁在施工過程中容易出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。另外,由于地質(zhì)勘察的局限性,地質(zhì)勘探孔間距太大,部分孔深太淺,樁端的嵌巖深度不夠,土工的取樣程序不規(guī)范,常會出現(xiàn)實(shí)際的地層情況與地質(zhì)勘察報告不符,從而對鐵路橋梁樁樁底持力層所能承受的壓力的估算不準(zhǔn)確,給施工帶來了難度和危險性。
針對上述問題,施工人員在平時的操作作業(yè)工應(yīng)注意積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn),注意觀察地表巖石的變化,總結(jié)規(guī)律,還應(yīng)當(dāng)在滿足樁的入巖深度時,應(yīng)多次經(jīng)過取樣鑒定,滿足施工的要求,經(jīng)專家測評后,對樁底持力層所能承受的壓力進(jìn)行科學(xué)的估算。
1.2樁頂混凝土密度不夠
在對鐵路橋梁樁施工的過程中,由于施工人員施工操作的不規(guī)范性,造成施工過程中的過分離析或者泌水,導(dǎo)致混凝土密度不夠;對于混凝土計(jì)量上的要求沒有進(jìn)行精確的計(jì)算,混凝土沒有進(jìn)行隨拌隨用,時間上也沒有進(jìn)行很好的把握;混凝土應(yīng)進(jìn)行隨澆隨搗,由于施工人員工作上的疏忽,出現(xiàn)漏倒或過搗的現(xiàn)象。另外導(dǎo)致混凝土密度不夠的一個重要原因是,是對孔內(nèi)混凝土面測試的不準(zhǔn),泥漿比重過小或者泥漿注入量不足。導(dǎo)管自重較輕,導(dǎo)管口的深度不大,以上在施工操作上的不規(guī)范都容易導(dǎo)致混凝土密度不夠,嚴(yán)重時可能形成斷樁的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致整個工程的失敗,危害到人民的生命財產(chǎn)安全,給國家造成經(jīng)濟(jì)上的損失。
對于解決上述問題,在灌注混凝土前,應(yīng)進(jìn)行水,水泥合理的比例分配,嚴(yán)格按照精確的數(shù)值進(jìn)行分配?;炷恋臐仓粴夂浅桑豢芍袛?,時間上要有嚴(yán)格的要求。因此,對于解決混凝土密度不夠的問題,應(yīng)在材料上按照嚴(yán)格的比例分配,嚴(yán)格的時間分配,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行施工作業(yè)。
1.3鋼筋籠制作的不規(guī)范
鋼筋在彎制前必須要進(jìn)行除銹處理。但是由于在鋼筋綁扎和焊接的過程中,施工人員操作上的不規(guī)范,同一截面的接頭數(shù)量超過了規(guī)定的數(shù)量要求。由于對鋼筋籠初始位置的定位不準(zhǔn)確,與孔口固定的不牢固,在綁扎過程中,工作人員操作不當(dāng),導(dǎo)致鋼筋籠沒有足夠的穩(wěn)定性,在混凝土澆注的過程中鋼筋籠變形、移位,從而增添了工程的危險性,為工程施工埋下了不安全的因素。
針對這一問題,在鋼筋綁扎和焊接的過程中應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范施工人員的操作,盡量避免操作的錯誤,還應(yīng)在防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠是流動性變小,應(yīng)隨時掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深。從而降低鋼筋籠的不穩(wěn)定性。
2對鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中關(guān)于加強(qiáng)質(zhì)量規(guī)范方面的研究
2.1鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中關(guān)于樁制作上的規(guī)范要求
鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中,對于樁的制作要求嚴(yán)格,大多采用的是鋼筋混凝土樁。鋼筋混凝土樁由于承載力大,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。因此在鐵路橋梁樁的應(yīng)用上十分的廣泛。在設(shè)計(jì)這種鋼筋混凝土樁的時候,考慮到交通運(yùn)輸以及其它一些方面的原因和規(guī)范設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)要求,需要將鋼筋運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,進(jìn)行閃光對接焊,并且需要確保主筋受力在一條直線上,鋼筋籠主筋和箍筋間距應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)的要求,主筋與箍筋之間需要采用扎死或者電焊進(jìn)行點(diǎn)焊,以確保連接的緊密性和牢固性。[2]在整個鐵路橋梁施工中,混凝土的質(zhì)量控制對工程施工的質(zhì)量有著直接影響。對于每根樁基混凝土的要求,必須連續(xù)不間斷的進(jìn)行澆筑施工。在混凝土澆筑之前,攪拌站應(yīng)該根據(jù)混凝土的配合比進(jìn)行嚴(yán)格的配料監(jiān)督,并且需要充分?jǐn)嚢杈鶆?,對于塌落度、含氣量、入模溫度等都需要達(dá)到要求后,才可以進(jìn)行鐵路橋梁樁的施工。當(dāng)樁基澆筑完成后,應(yīng)該對樁身同條件養(yǎng)護(hù)試塊進(jìn)行標(biāo)識、編號,并且注明澆注日期、混凝土強(qiáng)度等級和試塊編號等。在混凝土初凝之前,需要拆除鋼護(hù)筒,當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求以后,才可以進(jìn)行樁基完整性的檢測,從而在確定樁基的完好無損的情況下,然后可以進(jìn)行下道工序的施工。
生產(chǎn)鋼管樁的材料需要符合設(shè)計(jì)的一些基本要求,并且還應(yīng)該具備工廠質(zhì)量證書和測試報告等相關(guān)資料的證明。同時,對于鋼管樁的長度,還應(yīng)該滿足分段高度的有效樁架、地形條件、運(yùn)輸和承載力等一些特殊的要求。鋼管樁的材料選擇,可以是一些進(jìn)口鋼管和國產(chǎn)鋼管。質(zhì)量把關(guān)上一定要嚴(yán)格。對于焊管的生產(chǎn)技術(shù),需要符合有關(guān)技術(shù)上的規(guī)定,焊接鋼管樁應(yīng)符合設(shè)計(jì)的基本要求,在生產(chǎn)的時候,還應(yīng)該注意在焊接范圍內(nèi)對于生銹、耐油性、耐水性等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行硬性要求,同時進(jìn)行各式各樣的清潔等處理。[3]在進(jìn)行焊接之前,需要保持一個干燥的環(huán)境。在進(jìn)行焊接的時候,應(yīng)該考慮到陽光照射而造成商務(wù)樁身彎曲等問題。當(dāng)焊接完成之后,對于每一層,都要進(jìn)行焊接檢驗(yàn),清除焊渣。一旦有鋼管樁的位置坐落在河流中,還應(yīng)該考慮高樁承臺的底線問題,其最起碼應(yīng)該在沖刷面以上,同時進(jìn)行必要的防腐處理。在防腐前,需要進(jìn)行噴砂除銹的工作,直到具有金屬光澤為止,當(dāng)其表面沒有銹點(diǎn)的時候,才能夠進(jìn)行除銹處理。對于在運(yùn)輸、吊裝過程中的樁、防腐層破壞等問題應(yīng)該及時進(jìn)行修理。
2.2鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中關(guān)于圍堰定位的規(guī)范要求
對于鐵路橋梁的施工規(guī)范要求,在各個方面都有明確的規(guī)定。對于吊箱圍堰,必須進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,對于其具體的數(shù)值也有明確的規(guī)定,圍堰中心位置的偏差不得大于50mm。在實(shí)際的施工過程中,需要采用鋼絲繩或者錨索等對圍堰進(jìn)行定位調(diào)整校準(zhǔn),以確保雙壁倉庫或泵水圍堰相對垂直度處于一個可控制的范圍內(nèi),可以采用后牽引錨繩對平面布局進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,控制平面位置的誤差等。[4]對于圍堰的施工,應(yīng)該在一個可測量的范圍內(nèi)進(jìn)行,而且要考慮河流沖刷的作用力以及安全穩(wěn)定性的嚴(yán)格要求,在立式活動范圍內(nèi)對其進(jìn)行合理的控制。
2.3 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中對于護(hù)筒插打的規(guī)范要求
對于鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝的設(shè)計(jì)規(guī)范,在護(hù)筒插打方面也有明確的要求。為了確保鋼管的安全位置以及圍堰平面位置的準(zhǔn)確性,鋼管在其自身重力的作用下,把圍堰定位樁聯(lián)合支護(hù),而且檢查其直徑、吊耳等各個方面的工作性能,同時進(jìn)行超聲波焊接檢測檢查。[5]一般在和手工焊接的位置處,采用測量儀器進(jìn)行一邊觀察一邊調(diào)整保護(hù)管的垂直度,進(jìn)而采用連接環(huán)在圍堰周圍進(jìn)行調(diào)整,一直到保護(hù)管處于一個平滑穩(wěn)定的深度的時候,然后才可以進(jìn)行下一道工序的施工。
2.4 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中對于鉆孔的規(guī)范要求
對于鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝的設(shè)計(jì)規(guī)范,在鉆孔方面也是有明確要求的。采用水準(zhǔn)儀對樁基進(jìn)行放樣定位之后,才可以進(jìn)行鉆孔。一旦地質(zhì)條件發(fā)生變化的時候,可以選取不同的鉆頭進(jìn)行應(yīng)急處理,同時要確保鉆孔的垂直度要精準(zhǔn)無誤,可以多考慮減壓鉆頭的使用情況。在鉆井的過程當(dāng)中,應(yīng)該把握好“重錘定位、降低鉆井”的基本原則,避免一味盲目的依靠提高鉆井進(jìn)入的壓力進(jìn)行。同時,在利用鉆孔機(jī)進(jìn)行開孔的時候,應(yīng)該首先進(jìn)行的是砂泵施工處理,一切正常后才可以進(jìn)行打開鉆頭,繼續(xù)其它的操作。在剛開始的時候,對于鉆探的要求是要輕壓、慢慢地進(jìn)行鉆孔的操作,當(dāng)鉆機(jī)工作趨于正常后,再逐漸的提高鉆頭速度與調(diào)整壓力的大小,而且在進(jìn)行操作的過程中,要確保咬口處不漏水,在鉆井的過程中控制泥漿的比重,保持一個良好的穩(wěn)定性。[6] 另外,在進(jìn)行鉆孔作業(yè)過程中,應(yīng)經(jīng)常對鉆孔進(jìn)行檢查測試,在不符合作業(yè)要求時,應(yīng)隨時進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)該注意地質(zhì)地層的變化,并進(jìn)行詳細(xì)的記錄,以應(yīng)對地質(zhì)的突發(fā)性變化。
2.5 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中關(guān)于對于清孔的規(guī)范要求
對于鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝的設(shè)計(jì)規(guī)范,在清孔方面也是有明確要求。當(dāng)鉆孔達(dá)到要求的深度之后,才能采用泥漿泵、掏渣工具進(jìn)行清孔操作,清孔時一定要清的徹底,同時要保持孔內(nèi)水頭高度達(dá)到指標(biāo),避免塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。有一點(diǎn)值得注意的是,為了方便,用加深孔深來代替清孔,這是極其不可取的,會給整個工程帶來不安全的因素。[7]樁孔在吊入鋼筋骨架之后,灌注水下混凝土之前,應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能的指標(biāo)和孔底沉渣的厚度,如果超過了相應(yīng)的有關(guān)規(guī)定,應(yīng)進(jìn)行多次的清孔,孔底沉渣厚度不大于0.15D(D為樁基直徑),泥漿比重控制在1.03~1.1之間,符合上述要求后,才能進(jìn)行灌注水下混凝土作業(yè)。
2.6 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝中對于成樁的規(guī)范要求
對于鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝的設(shè)計(jì)規(guī)范,在成樁方面也有明確的要求。鐵路橋梁樁在施工的時候,一定要嚴(yán)格按照配比進(jìn)行拌制砂漿,嚴(yán)格控制水泥和水的用量。一般具體操作如下:通常是先把水泥等進(jìn)行攪拌,攪拌設(shè)備一定要用專用的砂漿攪拌機(jī),并且攪拌一定要均勻。當(dāng)攪拌過一段時間以后,加入60%比例的水,繼續(xù)攪拌。同時,對于混凝土的攪拌時間和灌注的時間,二者的時間間隔不應(yīng)該大于3小時。在攪拌的時候,可以適當(dāng)?shù)奶砑右恍┩饧觿?,是為了減小其初凝時間。[8]在澆筑的時候,應(yīng)該主要注意的是,混凝土的澆筑需要連續(xù)的進(jìn)行,不可以中斷。在確定混凝土強(qiáng)度滿足施工要求的情況下,應(yīng)降低用水量和水泥的用量,從而降低混凝土的水分蒸發(fā)量和,以達(dá)到降低混凝土收縮的作用。[9]對于面對一些樁徑很大或者是深樁基過深的情況的時候,應(yīng)該采用多臺攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土及時的攪拌,避免在等待過程中混凝土出現(xiàn)初凝的狀況,發(fā)生斷樁的現(xiàn)象。
3結(jié)束語
鐵路橋梁在施工的過程中,常會有穿越河流,穿越山谷等情況,因此,在設(shè)計(jì)的時候,一般設(shè)計(jì)為大直徑鋼筋混凝土橋梁樁基礎(chǔ)來平衡橋梁上部進(jìn)行承載。其作用是為了承載其巨大的壓力。鐵路橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)非常的重要,并且受到了高度的重視,因?yàn)檫@關(guān)系到人類的生命財產(chǎn)安全,關(guān)系到國家的鐵路運(yùn)輸安全的問題。所以對于其質(zhì)量的管理和施工質(zhì)量的要求需要嚴(yán)格把關(guān),并且進(jìn)行反復(fù)的檢驗(yàn)。[10]但是在設(shè)計(jì)的時候,由于難以了解到地質(zhì)內(nèi)部的具體情況,無法預(yù)測到地質(zhì)變化的速度和成度。因此,在橋梁樁基施工的過程中,容易出現(xiàn)很多未知的問題和困難。并且在現(xiàn)階段無法找到根本性的措施去解決,但是相信在未來科學(xué)的不斷發(fā)展過程中,在人們不斷的科技探索中,通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累與應(yīng)用,對于鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的施工工藝會有更進(jìn)一步的完善,人類的生命財產(chǎn)安全也會得到進(jìn)一步的改善。
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Abstract: the subway tunnel waterproof underground method is one of the important factors of success or failure. The leakage of the tunnel is highlighted in tunnel construction quality problems and solve the issues to be further. Type of method with China's rapid development of urban rail traffic, underground mining method tunnel is more and more, this paper aims to analysis in underground mining method in the tunnel construction the characteristics of various auxiliary measures, suitable conditions, the use of waterproof facilities.
Keywords: the subway tunnel; Waterproof facilities; Concealed excavation method
中圖分類號:U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一:暗挖法定義
暗挖法,是指在軟弱圍巖地層中,以改造地質(zhì)條件為前提,以控制地表沉降為重點(diǎn),以格柵和錨噴砼作為初期支護(hù)手段,遵循“新奧法”理論,按照“十八字”方針(管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測)進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工。暗挖的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)形式靈活多變,對地面建筑、道路和地下管線影響不大,拆遷占地少,擾民少,污染城市環(huán)境少等。缺點(diǎn):施工速度慢,噴射混凝土粉塵多,勞動強(qiáng)度大,機(jī)械化程度不高,以及高水位地層結(jié)構(gòu)防水比較困難等。
二:地鐵礦山法隧道所處的環(huán)境
通過對多個礦山暗挖法隧道的調(diào)查研究,對不同文地質(zhì)條件,周邊環(huán)境下的注漿措施進(jìn)行分析對比研究結(jié)論:在城市地鐵中的礦山暗挖法隧道,需根據(jù)工程的周邊環(huán)境,隧道埋置深度,工程及水文地質(zhì)條件,隧道斷面尺寸,結(jié)合隧道施工的基本工法,選擇合理的注漿參數(shù),對地層及圍巖進(jìn)行必要的加固和止水,減少對周邊環(huán)境的影響至關(guān)重要。
不少地鐵隧道,由于埋深淺,處于第四系各種土層,砂層或巖石全,強(qiáng)風(fēng)化的軟弱圍巖中,一般地下水位較高,地下水豐富;因此,在礦山法隧道設(shè)計(jì)和施工中選擇合理的輔助施工措施,圍巖進(jìn)行加固和止水,保證隧道的施工安全和減少對周邊環(huán)境的影響。
三:在礦山暗挖法中排水放在非常重要的地位
但近些年來由于部分建設(shè)工作者對地下工程防水存在模糊認(rèn)識,致使地下工程滲漏水越來越嚴(yán)重。為了規(guī)范地下隧道工程防水做法,除建議嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)范外,特提出以下方案。
1、地下防水工程選材條件
1.1地下工程防水的目的
a、防止水對地下維護(hù)結(jié)構(gòu)的侵蝕,保證地下建筑物使用年限。
b、防止水對地下建筑空間的侵蝕,保證地下建筑物使用安全。
c、防止?jié)B漏造成地下水土失衡,影響相鄰建筑物使用安全。
1.2關(guān)于防水層在地下建筑物構(gòu)造層次中的地位
“混凝土的裂縫是不可避免的”,是對混凝土特性的科學(xué)評價。因此,《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定混凝土允許裂縫寬度為0.2mm,這也是合乎情理的。但允許有0.2mm裂縫的混凝土仍稱作“結(jié)構(gòu)自防水”是沒有道理的。因?yàn)閺奈锢砀拍钌险f,水分子的直徑約0.3×10-6,可以穿過任何肉眼可見的裂縫。肉眼可見的裂縫范圍一般以0.005mm為界。那么0.2mm的裂縫肯定要漏水的,被允許有0.2mm裂縫的混凝土,又如何稱得上“結(jié)構(gòu)自防水”呢?所以,防水層在地下建筑物主體結(jié)構(gòu)以外的構(gòu)造層次中,其作用之重要是第一位的,而不能被視為“附加防水層”。
1.3須考慮防水材料與地下建筑物使用同步
由于地下工程是埋于地下的建筑物,將來防水層失效需要翻修的可能性幾乎沒有。因此,地下工程防水層材料選擇盡可能采用能與建筑物設(shè)計(jì)使用期同步的材料。因?yàn)椋铣蓸渲脑诓皇艽髿?、臭氧、紫外線、侵蝕的情況下老化非常緩慢。日本、美國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家常采用諸如:EVA、PE、PVC防水卷材做復(fù)合襯砌防水層。目前已經(jīng)有35年不失效記錄。
一般地下隧道工程設(shè)計(jì)使用年限為70年,故隧道工程絕大多數(shù)采用合成樹脂片材(包括均質(zhì)或復(fù)合片材)做全外包防水層。
2.采用合成樹脂片材的缺陷和改用埋貼式高分子防水卷材的優(yōu)勢。
2.1采用合成樹脂片材做隧道全外包防水的缺陷
合成樹脂片材(如HDPE、EVA、PVC)具有耐久、(幾十年不降解)防腐,強(qiáng)度高(不易被戳穿),延伸大等優(yōu)點(diǎn)。但由于采用合成樹脂片材做防水層與二次襯砌間不發(fā)生任何形式的粘著,它們之間是松鋪的,因此,很容易因某個局部破損或不密實(shí)而造成竄水、漏水,甚至導(dǎo)致整個工程防水失效。
2.2 改用埋貼式高分子防水卷材做隧道防水層的優(yōu)勢。
埋貼式高分子防水卷材,是在合成樹脂片材上涂蓋不小于0.5mm厚的自粘膠層而制造的高分子自粘防水卷材。其特點(diǎn)是高分子卷材表面的自粘層與混凝土有很強(qiáng)的粘著力。施工時,先將卷材鋪在隧道支護(hù)層上,采用捆綁固定法將卷材固定,卷材搭接部位的高分子片材間熱焊,使高分子片材形成一個整體。二次襯砌施工前,將卷材表面隔離層揭除,在自粘膠粘結(jié)面表面涂敷一層水溶膠,當(dāng)二次襯砌模注完成,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并干燥后,便可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求(卷材與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度)的粘結(jié)強(qiáng)度。
四:高分子防水卷材施工
常用的埋貼式高分子防水卷材為高分子復(fù)合片材兩面覆有自粘膠層(即雙面卷材)。在應(yīng)用時,一面與基面粘結(jié),另一面與結(jié)構(gòu)粘結(jié)。埋貼式高分子防水卷材應(yīng)用于明挖法地下室工程,底板墊層和側(cè)墻保護(hù)墻是比較平整的,采用外防內(nèi)貼法;如需采用外防外貼時,可選用單面粘埋貼式高分子防水卷材。
埋貼式高分子防水卷材應(yīng)用于暗挖法(或礦山法)工程,防水基面是凹凸不平的,施工時是在基面固定自粘片(每塊為150㎜×150㎜,每平方米不少于3塊均布),然后將卷材整體托起,就位,在一邊用25寬鍍鋅壓條固定,再將粘結(jié)塊壓緊壓實(shí)。卷材主體搭接時可采用墊焊法(卷材可留有搭接邊);也可以采用全粘法(卷材不留墊焊搭接邊)。
五:埋貼式高分子防水卷材暗挖法工程施工
在暗挖法工程防水施工中,埋貼式高分子防水卷材為雙面粘,當(dāng)施工車托盤將卷材展開托起后,對準(zhǔn)基準(zhǔn)線就位,然后固定。卷材表面隔離膜(紙)在主體結(jié)構(gòu)澆筑前揭除。底板墊層部位的卷材自粘層表面噴有水溶膠粉,以防粘結(jié)。埋貼式高分子防水卷材明挖法工程施工在明挖法工程防水施工中,埋貼式高分子防水卷材可以是雙面自粘,也可是單面自粘?;婊靖稍锏拿魍诜üこ炭刹捎秒p面自粘埋貼式高分子防水卷材;基面潮濕(無明水)的明挖法工程可采用單面埋貼式高分子防水卷材。
六:結(jié)語
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,路、鐵路隧道工程也越來越多。隧道工程不可避免地要經(jīng)過含水量較高的地層,以必將受到地下水的有害作用。果沒有可靠的防水、堵漏措施,水就會侵人隧道,響其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與附屬管線,至危害到隧道的運(yùn)營和降低隧道使用壽命。所以隧道工程的防排水已經(jīng)成了隧道施工的關(guān)鍵工序。對長大隧道和穿過富水地層的隧道,防排水顯得尤為重要。
[1] 鐵道第二勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊#隧道。訂版.北京:中國鐵道出版社,1999.
長期以來,正是由于缺乏持續(xù)科學(xué)發(fā)展的觀點(diǎn),對保護(hù)環(huán)境的意識淡薄,在公路建設(shè)等大規(guī)模工程的勘察設(shè)計(jì)、施工及使用階段,都未把環(huán)境評估這一重要內(nèi)容列入工作計(jì)劃之中。隧道等地下工程修建于地殼表層,位于地下水最為活躍的部位,在巖土中開鑿的隧洞,它將可能成為其四周特別是工程上部地質(zhì)內(nèi)的地表、地下水的匯集場所或新的排泄通道,這勢必改變工程范圍內(nèi)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)環(huán)境,進(jìn)而影響地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。過去修建隧道等地下工程,除少數(shù)特殊工程采用以堵為主的全面防水措施外,大多數(shù)工程,特別是山區(qū)隧道工程都采用排堵結(jié)合、以排為主的防治方針。因此,,眾多隧道等地下工程在修建中和建成后長期存在著涌、漏水災(zāi)害和環(huán)境惡化等問題。
隧道和礦山坑道等長期大量涌水或大量排放地下水,造成工程地區(qū)含水層被疏干,使生態(tài)環(huán)境惡化,主要表現(xiàn)為:地表水和泉、井枯竭;生活、工農(nóng)業(yè)用水缺失;地表沉降、巖溶塌陷、土壤沙化、水土流失;建筑物被破壞。鎮(zhèn)勝高速公路槽箐頭隧道施工中的大量涌水,使地表“四道溝”所有泉水干枯,從而截斷了該溝下游發(fā)電用的水源和農(nóng)業(yè)用水。巖溶地區(qū)隧道內(nèi)的長期涌水,引起的環(huán)境問題也更加嚴(yán)重。
2 隧道環(huán)境水文地質(zhì)工作
隧道環(huán)境水文地質(zhì)工作是一項(xiàng)十分重要的工作,既要查明工程地區(qū)的水文地質(zhì)條件及變化趨勢,又要對由于水的作用可能引起的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境惡化的可能性和程度作出預(yù)測預(yù)報。水文地質(zhì)工作應(yīng)貫穿工程建設(shè)的全過程,不同階段的工作重點(diǎn)有共同點(diǎn)又有不同點(diǎn)。
2.1 勘測設(shè)計(jì)階段
2.1.1 水文地質(zhì)勘測主要任務(wù)
(1)探明工程區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件,進(jìn)行水文地質(zhì)劃分,查明含水層的位置、水理性質(zhì)、水位等水文地質(zhì)參數(shù)和地下水的補(bǔ)給來源和排泄路徑;
(2)對隧道內(nèi)在施工階段的最大涌水量和運(yùn)營期間的穩(wěn)定涌水量作出預(yù)測,并預(yù)測可能發(fā)生集中(或突發(fā))涌水的地段;
(3)評價地下水對圍巖分類、隧道掘進(jìn)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響;
(4)評估排出地下水后對工程周圍生態(tài)環(huán)境的影響程度和發(fā)展趨勢,充分估計(jì)隧道開挖引起表水漏失、地面沉降、巖溶塌陷等的程度和范圍,提出防治意見。
2.1.2勘測的重點(diǎn)地段
根據(jù)調(diào)查研究和大量的工程實(shí)踐,認(rèn)為下列地質(zhì)環(huán)境是容易發(fā)生集中涌水和可能引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化的地段,也是水文地質(zhì)勘測的重點(diǎn)地段。
根據(jù)調(diào)查研究和大量的工程實(shí)踐,認(rèn)為下列地質(zhì)環(huán)境是容易發(fā)生集中涌水和可能引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化的地段,也是水文地質(zhì)勘測的重點(diǎn)地段。
(1)巖體破碎帶.包括斷裂帶、節(jié)理裂隙密集帶、褶曲軸部等;’
(2)滲漏層與非滲漏層交界面(帶).主要有地層不整合接觸帶、可溶巖與非可溶巖交互帶、不同巖性和不同結(jié)構(gòu)巖體接觸帶等;
(3)地表水系發(fā)育或匯合地段,主要有:地表水體、古河床、山間河谷、盆地等地段;
(4)巖溶地區(qū)主要有:巖溶洞穴、洼地、地下河發(fā)育地段。
上述重點(diǎn)地段的勘測,除應(yīng)按有關(guān)規(guī)范、規(guī)則執(zhí)行外,還應(yīng)注意如下工作內(nèi)容,
①對巖體結(jié)構(gòu)破碎帶,應(yīng)查明斷層的力學(xué)屬性、產(chǎn)狀、上下盤巖層和巖體裂隙發(fā)育程度及斷層帶的充填、膠結(jié)性質(zhì);對節(jié)理裂隙密集帶及褶曲軸部,主要應(yīng)查明裂隙發(fā)育程度及裂隙的張開性、延伸性。上述地質(zhì)因素,決定著巖體的導(dǎo)水性和富水性。
②對滲漏層與非滲漏層交界面(帶),主要查明交界面的產(chǎn)狀、交界面(帶)的特性以及交界面底板的滲漏特性。若沿交界面有發(fā)育巖溶洞穴時,應(yīng)查明洞穴標(biāo)高與隧道標(biāo)高的關(guān)系及洞穴的充水特性。
2.2 施工階段
施工階段環(huán)境水文地質(zhì)工作的重點(diǎn)是調(diào)查分析3地表水、地下水露頭的變化;隧道內(nèi)涌水、漏水狀況;水對圍巖穩(wěn)定性的影響以及各種防治措施的作用和效果。
(1)水文地質(zhì)觀測2①地表水體(如河水、溝流水、山塘、水庫)水位、流量及下滲量觀測;②井泉流量、鉆孔水位等觀測;⑧洞內(nèi)涌水、漏水調(diào)查,觀測出水部位、出水量、水質(zhì)、含泥沙量變化規(guī)律。
(2)調(diào)查隧道內(nèi)涌、漏水對圍巖穩(wěn)定的影響以及地下水與隧道內(nèi)各種地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)系。
(3)調(diào)查分析隧道內(nèi)大量涌水或排放地下水的環(huán)境效應(yīng),進(jìn)行因地下水位迅速降低造成周圍生態(tài)環(huán)境惡化的可能性和災(zāi)害程度的預(yù)測預(yù)報,了解環(huán)境影響的范圍及發(fā)展趨勢。
(4)調(diào)查分析防水治水措施的作用和效果。
2.3 運(yùn)營階段
隧道建成后,若仍有地下水涌入和滲漏入隧道內(nèi),則運(yùn)營階段仍需加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,其重點(diǎn)是:
(1)調(diào)查水對隧道工程的襯砌、道床及線路上部建筑物的影響程度中建立工點(diǎn)履歷卡片;
(2)進(jìn)行隧道內(nèi)工作環(huán)境分析;
(3)進(jìn)行地表生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和發(fā)展趨勢預(yù)測;,
(4)提出災(zāi)害治理措施及環(huán)境保護(hù)措施。
3 新建公路隧道水文地質(zhì)及生態(tài)環(huán)境影響的評估
回顧以前的有關(guān)規(guī)范、規(guī)則,幾乎都未把隧道工程建設(shè)與環(huán)境工程作為一個系統(tǒng)來考慮,沒有關(guān)于隧道開挖對生態(tài)環(huán)境影響評價的專門條款和規(guī)定。在公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范中,對隧道防排水提出“以排為主,排、截、堵相結(jié)合的原則”,在實(shí)施中,由于突出了以排為主,大多數(shù)隧道工程(特別是山區(qū)公路隧道),不論涌、滲水的補(bǔ)給來源及水量大小與否,施工中多不作預(yù)防處理,因而隧道成了泄水洞,把周圍大量的地下水吸奪過來,破壞了原有的水文地質(zhì)環(huán)境
在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,通過近年來的研究,我們認(rèn)為在新建公路隧道工程及其它地下工程項(xiàng)目的整個過程中,要把隧道工―環(huán)境水文地質(zhì)―生態(tài)環(huán)境影響作為一個系統(tǒng)工程來考慮,把穩(wěn)定原有隧道水文地質(zhì)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為環(huán)境影響評估的重點(diǎn)。
3.1 隧道環(huán)境水文地質(zhì)評估方法
3.1.1 環(huán)境水文地質(zhì)及影響的評估范圍
隧道水文地質(zhì)勘測和環(huán)境影響評估的范圍與水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度以及隧道埋深和長度有關(guān)。根據(jù)我國若干隧道因開挖改變地下水環(huán)境、并影響地表生態(tài)環(huán)境的實(shí)例,隧道兩側(cè)的影響寬度為400~2600m或更大,因此,隧道環(huán)境水文地質(zhì)勘察和環(huán)境影響評估的范圍以隧道兩側(cè)各1000~5000m為宜。這較“公路工程建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”第3.1.1條規(guī)定的“一般情況下宜為線路兩側(cè)各300m”范圍值要大。
3.1.2 環(huán)境水文地質(zhì)評估項(xiàng)目與方法
(1)環(huán)境水文地質(zhì)評估項(xiàng)目,主要包括:地形地質(zhì);水文地質(zhì)條件;水文地質(zhì)分區(qū);水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算、選擇;預(yù)報涌水量的方法、公式、成果。
(2)環(huán)境水文地質(zhì)評估方法
3.1.3 環(huán)境因素調(diào)查的主要項(xiàng)目及內(nèi)容
(1)地表水體(河流、井、泉、水庫、貯水池、水渠等)的長度、面積、容量、水位及其重要性分類;
(2)農(nóng)田、林業(yè)用地的類型、面積,需保護(hù)的重要性或名貴植物的數(shù)量和范圍;
(3)人口密度;
(4)建筑物和構(gòu)筑物的數(shù)量、類型和分布,特別注意有無重點(diǎn)保護(hù)文物景點(diǎn);
(5)其它,如棄碴堆放場地的地形和水文條件、水土流失狀況、不良地質(zhì)現(xiàn)象等。
3.2隧道環(huán)境影響的評估方法和標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)隧道通過強(qiáng)富水區(qū)(段)及中等富水區(qū)(段),以及巖溶發(fā)育區(qū)(段)時,即工程施工及運(yùn)營期間大量地下水涌入或從中排放時,對周圍環(huán)境將有較大的影響。因此,在新建鐵路隧道時應(yīng)對環(huán)境影響的內(nèi)容)程度和范圍進(jìn)行評價,并應(yīng)提出有關(guān)補(bǔ)救措施或相應(yīng)對策。
3.2.1 生態(tài)環(huán)境評價內(nèi)容
主要評價由于隧道內(nèi)大量涌水或排水引起的環(huán)境問題。
(1)地表水、地下水的可能疏干程度,生產(chǎn)、生活用水缺失程度;
(2)淺埋隧道地面下沉的程度和范圍,對地面建筑物基礎(chǔ)的可能破壞程度;
(3)地表沉降、巖溶塌焰發(fā)生的程度和范圍;
(4)地表水、地下水可能被污染的程度;
(5)隧道內(nèi)環(huán)境可能惡化的程度;
(6)隧道開挖棄碴堆放引起的泥石流等環(huán)境問題的可能程度;
(7)工程竣工后,排出的地下水作為水資源的可利用程度;
(8)防治發(fā)生上述災(zāi)害及環(huán)境惡化問題的對策。
3.2.2 隧道環(huán)境影響評估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)隧道環(huán)境影響評估范圍,一般情況下為隧道軸線兩側(cè)各1000m,巖溶發(fā)育區(qū)范圍可擴(kuò)大至隧道軸線兩側(cè)3000m~5000m。
(2)隧道生態(tài)環(huán)境影響評估,不同的地下水類型和埋深狀態(tài)其評價的主要項(xiàng)目及評價的深度不同,可按表3建議的進(jìn)行。
3.2.3 隧道工程防排水原則
隧道工程防排水措施是否恰當(dāng),是隧道環(huán)境保護(hù)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵之一。就大多數(shù)隧道工程而言,施工和運(yùn)營隧道的防排水,“以防、截、排、堵相結(jié)合及因地制宜綜合治理的原則”進(jìn)行是合適的,但從環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)出發(fā):只是一般性的規(guī)定是不夠的,應(yīng)該根據(jù)隧道等地下工程的長、短、重要性和隧道水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性,以及隧道地區(qū)的人口密度、農(nóng)牧業(yè)發(fā)達(dá)程度等生態(tài)環(huán)境,采用不同的防治措施。
(1)淺埋隧道、城市地下鐵道及水下隧道,為防止表水疏干、地表下沉、地面塌陷等災(zāi)害,應(yīng)采取截、堵表水下滲和洞內(nèi)全封閉、洞內(nèi)不允許滲漏水的防治措施。
(2)山嶺隧道工程,可按下列情況采用不同的防排水對策:
①非巖溶隧道.若覆蓋層較薄或圍巖屬強(qiáng)滲透性的地層,對地表水應(yīng)及早處理,以采用防止表水大量下滲的措施為主;若隧道埋深超過50m,除通過斷層破碎帶等富水區(qū)段采用預(yù)注漿堵水措施外,一般可按常規(guī)措施來處理。
②巖溶隧道.若隧道標(biāo)高處于巖溶水循環(huán)的充氣帶,可不作防水的特殊處理;若隧道標(biāo)高處于季節(jié)性充水帶或水平循環(huán)帶及深循環(huán)帶,一般以采用地表截堵、防止表土流失、洞內(nèi)注漿堵水等措施為主,其中若碰到原有動、靜水壓變化較大的集中股流(如暗河管道流),視對環(huán)境影響的程度,即可采用輔助工程引排,又可采用在未揭穿集中股流前進(jìn)行預(yù)注漿封堵的措施進(jìn)行處理。巖溶隧道地表覆蓋層若厚度較薄(小于20m)時,則應(yīng)在隧道開挖前作地面預(yù)處理,以防止地面塌陷。
③生態(tài)環(huán)境需特殊保護(hù)地區(qū)的隧道工程。無論隧道長短和埋深如何,修建時均應(yīng)采取全封堵水的措施。
4 結(jié)束語
隧道工程對環(huán)境水文地質(zhì)條件及周圍的生態(tài)環(huán)境會帶來程度不同的影響,其中地表、地下水的大量涌入或隧道內(nèi)地下水的大量排放是其主要原因。因此,我們認(rèn)為,今后在新建隧道等地下工程時.-要認(rèn)真開展隧道水文地質(zhì)環(huán)境變化規(guī)律及其對生態(tài)環(huán)境影響的評估這一重要工作。
(1)新建隧道環(huán)境影響評估應(yīng)貫穿于隧道勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營各個階段。
(2)新建隧道環(huán)境影響評估范圍應(yīng)規(guī)定為隧道軸兩側(cè)各1000~5000m為宜,特長巖溶隧道可根據(jù)需要適當(dāng)擴(kuò)大評估范圍。
(3)從保護(hù)環(huán)境的大目標(biāo)出發(fā),新建隧道工程的防排水原則應(yīng)以截、堵措施為主,以改變過去山嶺隧道建設(shè)中,以排為主的做法。
(4)環(huán)境影響評估應(yīng)包括地表環(huán)境影響程度、范圍的評估和對隧道內(nèi)環(huán)境影響的評估兩方面的項(xiàng)目和內(nèi)容。
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一、開設(shè)地下建筑結(jié)構(gòu)課程的必要性
21世紀(jì)是地下空間快速發(fā)展的時代,各國對地下空間利用和開發(fā)的規(guī)模和速度前所未有。近些年,我國在高速公路、水利水電工程、城市地鐵、鐵路工程、礦山工程、城市地下空間利用等方面發(fā)展很快,各種大型的地下建筑結(jié)構(gòu)越來越多。這些地下工程的建設(shè),使地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工水平取得了很大的提高?!暗叵陆ㄖY(jié)構(gòu)”是巖土工程、地下工程、隧道工程、道路與橋梁等專業(yè)的主干課程之一,普遍來講,很多院校開設(shè)“地下建筑結(jié)構(gòu)”課程的時間都比較短,不可避免的存在一些問題。因此,該課程應(yīng)該在教學(xué)模式上,教學(xué)方法上適應(yīng)地下工程快速發(fā)展的形勢需要,進(jìn)行必要的教學(xué)改革和探索。
二、“地下建筑結(jié)構(gòu)”課程特點(diǎn)
“地下建筑結(jié)構(gòu)”課程一般在大四上學(xué)期或者大三下學(xué)期開設(shè)。雖然在之前已經(jīng)開設(shè)了“土力學(xué)”、“ 結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“ 水力學(xué)”、“ 工程地質(zhì)”等課程,但由于“地下建筑結(jié)構(gòu)”課程的特點(diǎn)與很多課程相差較大,學(xué)生學(xué)習(xí)常常不知所措,感到困難。概括地講,地下建筑結(jié)構(gòu)有三個顯著特點(diǎn):第一,地下建筑是在地層中修建的,結(jié)構(gòu)和巖土體會相互作用和制約對方的變形;第二,地下建筑的介質(zhì)——巖土體,是非均質(zhì)、非線性的,其本身的物理、力學(xué)性質(zhì)會因時而變,因空間不同而各異,這種不確定性給地下建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工帶來了很大的困擾;第三,降雨、地下水位的變化,對地下建筑結(jié)構(gòu)的安全性影響也很大,考慮水荷載的變化是一個重要問題。因此,相對于地上建筑,地下建筑結(jié)構(gòu)的這些特點(diǎn)會給設(shè)計(jì)和施工帶來很大的困難,在講授本課程時,必須強(qiáng)調(diào)地下建筑結(jié)構(gòu)和周圍介質(zhì)的相互作用的特點(diǎn)和環(huán)境的不確定性,對學(xué)生掌握地下工程的基本概念、計(jì)算方法和設(shè)計(jì)程序是非常重要的。
三、目前教學(xué)中存在的問題
1.教材的問題
選擇一本好的教材可以使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果,然而在實(shí)踐過程中,地下建筑結(jié)構(gòu)的教材只有寥寥幾本,使用較多的一本是同濟(jì)大學(xué)朱合華教授主編的《地下建筑結(jié)構(gòu)》,另外一本是中國地質(zhì)大學(xué)陳建平教授等編寫的《地下建筑結(jié)構(gòu)》。相對來說,前者是在老教材《巖石地下建筑結(jié)構(gòu)》和《土層地下建筑結(jié)構(gòu)》基礎(chǔ)上編寫而成的,體系完整、內(nèi)容很全面。而后者主要側(cè)重于巖石地下建筑結(jié)構(gòu),內(nèi)容范圍比較狹窄。教材的種類相對于全國188個土木工程專業(yè),幾十個學(xué)校開設(shè)地下建筑結(jié)構(gòu)課程來說,明顯偏少。而且由于開設(shè)本課程的學(xué)校學(xué)生水平參差不齊,所以教材是否合適不同層次和水平的高等院校也是一個大的問題。
2.課程內(nèi)容較難,學(xué)生不容易掌握
地下建筑結(jié)構(gòu)研究內(nèi)容涉及土力學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程數(shù)學(xué)、水力學(xué)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、工程實(shí)驗(yàn)學(xué)等多門學(xué)科,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識。根據(jù)地下建筑結(jié)構(gòu)所處的介質(zhì)不同,可以分為土層地下建筑結(jié)構(gòu)和巖石地下建筑結(jié)構(gòu)。而不管是土層還是巖石地下建筑結(jié)構(gòu),對于荷載、計(jì)算模型、計(jì)算方法、可靠度理論等則屬于共同的理論和方法,涉及很多具體形式的地下結(jié)構(gòu),如土層的沉井、地下連續(xù)墻、盾構(gòu)隧道、基坑支護(hù)、沉管等。巖石地下建筑結(jié)構(gòu)則主要是隧道、地下洞室、斜井、豎井等結(jié)構(gòu)形式。每種結(jié)構(gòu)形式的計(jì)算、設(shè)計(jì)方法不盡相同,這對學(xué)生理解和掌握有一定的難度。但對學(xué)生而言這不是最難和最重要的,最難和最重要的是教師如何把這些不同結(jié)構(gòu)形式中帶有共性的理論深入淺出的講透徹,便于學(xué)生理解和掌握。
(1)確定地下建筑結(jié)構(gòu)的荷載比較復(fù)雜。對土體這種孔隙介質(zhì)而言,經(jīng)常由于地下水的存在,要明確什么情況下采用水土合算還是水土分算的問題。如果是巖體,在地下水的影響下,水荷載的確定還跟巖體本身是孔隙介質(zhì)還是裂隙介質(zhì)有關(guān)系,這就很復(fù)雜了。另外,對于地下洞室還會涉及深埋與淺埋的問題,由于深埋結(jié)構(gòu)和淺埋結(jié)構(gòu)對應(yīng)的荷載差別很大,所以講透深埋隧道和淺埋隧道的判斷標(biāo)準(zhǔn),可能比簡單講計(jì)算公式和應(yīng)用公式更為重要。
(2)計(jì)算方法的選擇。地下建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法主要兩種,一是荷載-結(jié)構(gòu)法,二是地層-結(jié)構(gòu)法。荷載-結(jié)構(gòu)法與一般地上結(jié)構(gòu)計(jì)算方法相同,學(xué)生比較容易理解。而地層-結(jié)構(gòu)法要考慮地下結(jié)構(gòu)與周圍介質(zhì)的相互作用和共同變形,采用的方法很多比如有限元法、有限差分法等,這些方法學(xué)生不容易理解和掌握。
(3)地下結(jié)構(gòu)可靠度理論分析是結(jié)構(gòu)計(jì)算與數(shù)學(xué)結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)可靠度分析理論。由于理論本身以及涉及的驗(yàn)算點(diǎn)法、JC法以及蒙特卡洛法等非常抽象、學(xué)生理解難度較大。加上現(xiàn)有的本科相關(guān)教學(xué)內(nèi)容中,這部分基本上是大篇幅的理論介紹和理論推導(dǎo),學(xué)生很難理解,更不要說應(yīng)用了。
(4)對于具體的結(jié)構(gòu)形式如隧道、盾構(gòu)隧道、地下連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)的計(jì)算,結(jié)合工程實(shí)例講解太少,有些則過程過于簡略,不利于本科學(xué)生學(xué)習(xí)。
3.課程學(xué)時較少,內(nèi)容太多
地下建筑結(jié)構(gòu)既包括土層地下建筑結(jié)構(gòu),也包括巖石地下建筑結(jié)構(gòu),以同濟(jì)大學(xué)的《地下建筑結(jié)構(gòu)》為例,課程總共有16章內(nèi)容,內(nèi)容幾乎涵蓋了地下建筑結(jié)構(gòu)的絕大部分內(nèi)容。這么難的一門課程,如此多的內(nèi)容,在各院校的實(shí)際教學(xué)中不可能全部講授。西安工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保╅_設(shè)課時只有40學(xué)時,教學(xué)工作時間緊,任務(wù)重,難度大。因此,對很多章節(jié)就只能粗略地介紹。有些經(jīng)典力學(xué)問題的推導(dǎo)過程只能點(diǎn)到為止,僅要求學(xué)生掌握其假設(shè)條件和使用條件,能正確使用其公式即可。
四、課程教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)思考
1.優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容
針對教材較少,而且教材主要是根據(jù)同濟(jì)大學(xué)和中國地質(zhì)大學(xué)的學(xué)生實(shí)際情況編寫的,與很多院校學(xué)生情況差異很大的情況,我校在實(shí)際教學(xué)中主要是根據(jù)本科教學(xué)大綱和課時安排,科學(xué)地編輯教學(xué)內(nèi)容,有意識地將目前國內(nèi)外的地下工程重大研究進(jìn)展和工程實(shí)踐介紹給學(xué)生。例如對比較抽象的可靠度理論,主要結(jié)合例子講解中心點(diǎn)法、驗(yàn)算點(diǎn)法以及JC法在例子中的應(yīng)用,這樣講學(xué)生學(xué)習(xí)效果比單純的理論推導(dǎo)效果更好。同時,根據(jù)學(xué)生情況,結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,逐步采用自編講義,取得了一定的效果。在地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)中,采用某基坑工程進(jìn)行實(shí)例講解,從力學(xué)計(jì)算,支撐的設(shè)計(jì),到與施工開挖的結(jié)合進(jìn)行完整的計(jì)算,使學(xué)生更直觀地掌握整個設(shè)計(jì)、計(jì)算過程。
2.板書與多媒體教學(xué)相結(jié)合
傳統(tǒng)板書的優(yōu)點(diǎn)是條理清晰、推導(dǎo)過程學(xué)生可以同步,理論推導(dǎo)學(xué)生理解更容易。而缺點(diǎn)是板書占用了大量的課堂時間,傳授的知識量、信息量相對較少,特別對于那些不能生動地用言語描述的內(nèi)容,例如圖片、聲音和動作等效果較差。而多媒體的優(yōu)勢是信息量大、可以運(yùn)用圖片、聲音等生動體現(xiàn)講解內(nèi)容。因此,對于理論推導(dǎo)部分,如彈性地基梁、可靠度理論等采用板書方式,而對于地下建筑結(jié)構(gòu)的形式、施工過程、設(shè)計(jì)布置等則采用多媒體,讓學(xué)生更直觀和生動的學(xué)習(xí),效果更好。另一方面,地下建筑結(jié)構(gòu)重大技術(shù)的視頻播放可以給學(xué)生以震撼的視覺效果,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。
3.引導(dǎo)式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力