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作者简介:鲍学英(1974-),女,宁夏中卫人,兰州交通大学土木工程学院工程管理系主任,教授,兰州交通大学土木工程学院博士研究生;王恩茂(1968-),男,甘肃庆阳人,兰州交通大学土木工程学院副院长,教授。(甘肃 兰州 730070)
基金项目:本文系高校科研基本业务费专项资金资助(项目编号:212097)、兰州交通大学校教改项目、甘肃省教育科学“十二五”规划项目(项目编号:[2012]GSGXG110)的阶段成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)26-0025-03
一、兰州交通大学工程管理人才培养目标定位
开展特色专业点建设是教育部实施高等学校质量工程的一项重要内容[1],其主旨在于适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,引导高校根据自己的办学定位,支持已有的专业优势,办出专业特色,推进高校专业建设与人才培养紧密结合国家经济社会发展需要,为同类型高校相关专业建设起到示范和带动作用。[2]兰州交通大学(以下简称“我校”)的工程管理专业经过20多年的发展,于2010年通过住建部本科专业教育评估,2011年被评为省级特色专业建设点。作为西北地区唯一的铁路高校和较早设置的工科大学,我校从建校之初就肩负着西部铁路工程技术与管理人才培养的重任;着眼于铁路大发展的人才和科技需求,实施铁路特色专业行动计划。
2001年6月,举世瞩目的青藏铁路开工建设。2004年国务院审议通过《中长期铁路网规划》以来,西部特别是西北路网规模加快扩充,敦煌、嘉蒙、西延、神延、太中银、哈木、精伊霍、兰渝、兰新铁路第二双线、青藏铁路延伸线等相继建成或在建,交通基础设施的日臻完善成为西部大开发的有力支撑条件。在高等工程教育改革和西部“筑路期”的背景下,为了发挥区域行业高校特色专业的比较优势,面向西部艰苦地区铁路建设的人才需求,确定兰州交通大学工程管理专业的培养目标定位为:培养能在国内外工程建设尤其是西部铁路建设中从事项目决策和全过程项目管理的复合型高级管理人才。[3]
二、规划及实施
1.总体思路
以科学发展观为指导,基于PDCA循环的质量管理方法构建工程管理专业人才培养模式,其最具魅力的地方在于,能建立起自我发现、自我改进、自我完善的管理机制,从计划的制定、实施、检查到反馈、改进,形成自成一体的管理体系[4],这对工程管理人才培养的建设与管理来说,是科学合理的、行之有效的方法。
运用“PDCA”循环进行人才培养的总体思路如下:
(1)计划(P)——调查社会行业需求,分析学生基本情况,制定相应的人才培养方案及详细的教学计划。
(2)实施(D)——按照人才培养方案,构建课程体系,制定课程标准,并付诸实施。
(3)检查(C)——评价实施的结果,可通过社会反馈、企业调查、学生考核等手段,明确效果,找出问题。
(4)处理改善(A)——对总结检查的结果进行处理:对于成功的经验加以肯定,纳入人才培养标准;对于失败的教训也要总结,以免重现。
2.实施措施
(1)教学计划。在深入中国中铁集团有限公司、甘肃省勘察院、铁道部第一设计院、中铁七局等企业单位广泛调研的基础上,积极探索符合行业发展趋势和社会对人才需求的人才培养模式,不断修订完善教学计划。人才培养方案力争反映特色,努力汲取学科建设和教育教学改革中取得的一系列成果,将其体现在人才培养方案中。在课程安排上既要体现大土木工程技术背景,又要体现西部地区和铁路建设的特色,科学地处理好各教学环节之间、各类课程之间的关系,构建科学合理的课程体系。作为甘肃省特色专业,教学计划在特色人才培养上的一个突出特点是:着眼于铁路大发展的人才和科技需求,实施铁路特色专业行动计划,设置了“铁道概论”、“交通土建工程结构”、“交通工程概预算”、“交通工程施工与组织”等特色课程,体现了铁路特色和优势。同时,着眼于向公路、建筑工程、房地产等领域的投资与项目管理方向拓展,保障学生在较宽的领域中领悟到大工程项目管理的本质,向社会输送能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程项目管理的复合型高级管理人才。
(2)师资队伍。目前校内在册的专业教师人数共26人,其中教授5人,副教授11人,讲师 9人,助教1人。工程管理专业教师有35人次取得了国家注册咨询工程师、造价工程师、建造师、监理工程师、房地产估价师、律师等执业资格,对土木工程结构设计、施工、概预算、可行性研究等方面教学产生了积极的影响。
近年来,结合青藏铁路、铁路客运专线及高速公路的建设,有80%以上教师参加了相关科研项目,工程实践与科研能力有了极大提高,更好地适应了高等工程教育对师资培养的要求。还有教师走出国门承担了刚果(金)国家一号公路的改建设计、中石油土库曼斯坦专用铁路设计工作。专任教师大都拥有丰富的工程实践经历,善于按工程问题、工程案例和工程项目组织教学,用工程质量事关重大的切身体会教育学生树立一丝不苟、认真负责的工作态度。同时,聘请20余名企业工程技术人员为兼职教师,建立起一支扎根西部、胜任工程教育的“双师型”教师队伍。
(3)课程建设。课程安排侧重于“铁路技术型工程管理专业人才”的培养。注重学生对铁路技术类专业基础知识的掌握,强调学生对所学工程技术类专业理论基础知识与管理、经济、法律类专业理论基础知识的有效融合。按照“精简必修、增加选修、压缩理论课时、加强实践环节”的原则重构课程体系,单门课程建设转向重点课程群建设,“工程经济学”、“工程力学”、“工程测量”、“土木工程材料”等课程被列为校级重点课程群,由课程负责人牵头组织对课程体系、教学内容、教学方法和手段以立项方式开展系统改革与研究。注重培养学生运用所学专业基础知识从事国内外工程项目综合管理的基本能力和解决工程管理实际问题的专业实践能力,着重将学生综合专业实践能力的培养落在实处。
教学内容注重删繁减旧,充实新理论、新技术,反映学科最新发展动态。专业基础课和专业课普遍采用基于工程案例的启发式、探究式、讨论式、学习性教学方法。“工程经济学”、“工程测量”、“交通土建工程结构”、“土木工程材料”4门课程成为甘肃省精品课程。
教师在教材编写、专著出版、毕业设计、教案讲稿、学生实验等方面注重铁路特色。王恩茂、鲍学英、顾伟红、祝连波等教师编写出版了《工程经济学》、《工程造价管理》、《安装工程概预算》、《铁路工程计价》等30余部特色教材,其中《铁道线路工程施工》、《桥梁施工》、《交通土建工程概论》入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
(4)创新实践教学。创新实践教学体系由课内实践教学、实习与实训、毕业设计、第二课堂等模块构成。
1)设立“创新教育”必修环节。学生需在四年大学期间完成32个标准学时的相关学习内容,通过相关考核且成绩合格后,获得“创新教育”两个学分。创新教育课由多个独立板块组成,借助开放式教学管理平台,学生通过独立设计、实验、分析、制作、操作、发明等方式,完成创新教育课程的学习。学院制定了创新教育实施办法,从管理机构、竞赛组织、创新实验、论文撰写、学分认定等方面设有实施细则,从制度上保障了创新实践的全过程实施。
2)开展创新性实验,建有甘肃省“道路桥梁与地下工程重点实验室”和铁道部“结构试验中心”等两个省部级重点实验室,另建有甘肃省“土木工程教学实验示范中心”以及工程管理实验室,实验室面积10000多平方米,各类实验设备1500多台(套),总价值3000余万元,必修实验课程开出率达到100%。以教师教改基金和大学生科技创新基金为保障,以全国、省、校三级科技创新竞赛活动为平台,组织学生申请创新实验项目。在教师指导下,学生自主选题、自主拟定实验方案、撰写科学总结报告,由教师根据实验及报告情况给出评分并推荐优秀报告发表到相应科技期刊上。其中,2011年王恩茂老师指导的“秸秆复合式保温墙体材料在农村地区的推广”项目获得甘肃省第二届大学生创业计划大赛三等奖。2011年鲍学英老师指导的大学生创新实验项目“项目管理沙盘模拟实验”顺利通过验收,和课题组学生李信一起撰写的论文《论项目管理沙盘实验在教学中的推广》发表在《高等建筑教育》2012年第2期上。2011年靳春玲、鲍学英老师指导的“大学生课外科技作品”分别获得甘肃省二、三等奖。
3)校企共建教学实习基地。先后与中国中铁、中铁二十一局、中铁西北铁道科学研究院、中铁一局、铁道第一勘察设计院、68011部队等单位签订共建实习基地协议,已建成14个稳定的校外实习基地和4个校内实习基地,基本能够满足学生实习实训的需要。校内外实习基地为学生的课程实践、实习、课程设计、技术实习、毕业设计、学科竞赛、科研实践等创造良好的工程实践环境。
4)组织开展专业交流及各类竞赛活动。2012年组织举办了首届甘肃高校工程管理专业交流会,有来自8所院校的教师和学生参加了交流。连续多年举办算量大赛,组织学生参加挑战杯课外科技活动作品竞赛并取得包括国家铜奖在内的多项奖项。
(5)教学管理。以质量管理为核心,重视教学管理的科学化和规范化,重视教学工作的全过程管理,进一步完善了教学质量监控体系。通过土木工程本科教学水平评估、院级本科教学工作评估、课堂教学质量评估、实践教学评估、新办专业评估、重点课程群达标评估和教学督导等一系列举措,保证了教学质量监控的力度与效果。
进一步健全与完善教学督导体系,保障本科教学质量的不断提高。教学督导委员会在教学改革研究及校内各项评估、课堂教学调研、实践教学环节的监控、教学文档的规范管理等教学活动中发挥了重要的作用。学院对实习、毕业设计、创新教育等实践环节的管理制定有详细的管理办法。以制度的形式确保教授和副教授登讲台为本科生上课;严格执行教师课堂教学质量评价制度;定期召开教学研究会议,开展教学经验交流;长期坚持学生评教与领导及同行专家评教相结合的评教办法。建立院、系领导听课制度。院、系领导每学期听课不少于三次,对每位教师课堂教学内容、教学方法、教学手段予以分析和指导。完善考试制度和考试管理。考试质量的好坏直接影响到学风,为此学校制定了一套完备的考试制度,制度覆盖试题(必修课建立试题库)、考场布置、监考、阅卷、存档的各个环节。
(6)社会服务。我校工程管理专业从设立之初,就积极地服务于地方经济建设主战场并取得了一系列的成果。从1995年开始,工程管理系承担了“甘肃省建筑业企业项目经理培训”、“全国注册造价工程师培训”、“注册建造师培训”、“甘肃省建筑与房地产企业领导干部培训”等培训任务,为提高甘肃省建筑业从业人员素质发挥了积极的作用,同时还对铁道部第一勘察设计院、甘肃水利水电设计院、兰州石化有限责任公司、兰州铁路局、酒泉卫星发射中心等单位的领导及技术干部进行了工程管理知识轮训,得到了业内人士的充分肯定。同时,专业课教师积极参与地方重大重点项目的前期决策论证、招投标评标、技术咨询等工作,对甘肃省的经济建设发挥了一定的作用。
(7)思想及身体素质培养。开展爱国爱路主题教育,激励学生投身到祖国的铁路建设尤其是西部铁路建设中。校园建成置有詹天佑塑像、青龙桥车站的“天佑园”主题教育公园。“思想道德修养和法律基础”课程中的“肩负历史新使命”被评为省思想政治教育理论课“精彩一课”。在每年的职业生涯规划师生恳谈会上,老教授几十年如一日在黄土高原安身立命无悔追求的动情讲述,新一代青年校友扎根西部铁路建设的突出成就,中青年教授、博士科研足迹遍布黄土沟壑、高原冻土、西部荒漠乃至无人区域的现身说法,感人至深,教育和激励着一届届毕业生,循着中国铁路建设先驱者的足迹,并以学校教师和优秀校友为榜样,到祖国最需要的地方去就业创业。
开展篮球、足球、排球、拔河、越野跑等各类体育比赛,开展以“了解西部、关爱西部、建设西部”为目的的兰州徒步行,开展“增强体质、锻炼意志”的野营远足活动。公共体育教学专门设立了“野外生存训练课”,教学内容包括山地定向越野、远足、沙漠旅行、高原野营等内容,每年至少举行两次穿越山地和荒原的长距离定向比赛,学生学会了野外生存的基本技能,提高了身心素质、合作能力和环保意识。学生毕业时体育达标率为100%。这一专项选修课目为学生未来岗位工作打下了良好基础。
三、实施效果
1.专业办学水平得到广泛认可
2010年,工程管理专业顺利通过了住房和城乡建设部组织的专业教育水平评估,是全国第27个、甘肃省第1个通过工程管理专业评估的专业。2011年6月被评为甘肃省特色专业建设点,我校是省内首家开设工程管理专业的学校,工程管理专业在甘肃省按照一本进行招生。专业人才培养质量得到许多“985”、“211”高校的认可,同济大学、西南交通大学、中南大学、北京交通大学、深圳大学等高校均接收我校推免的硕士研究生。学科水平和专业排名处于全省先进行列。
2.毕业生受到用人单位一致好评
工程管理专业教学质量和办学水平不断提高,使工程管理专业大学生不仅具备了扎实的基础知识,还具备了应用所学理论知识解决实际工程问题的能力,综合素质和创新意识得到了很大的提高,在各类竞赛和各种考评中都获得了良好的成绩。
近年来,工程管理专业毕业生就业形势喜人,历年应届毕业生的就业率均在96%以上。根据对毕业生质量的跟踪调查,用人单位对该专业毕业生的普遍评价是“用得上,靠得住,留得下”,很多单位都愿意吸纳我校毕业生,并采取“3+1”资助培养模式,使双方受益。许多毕业生已成为各铁路局、铁路勘察设计院、中国中铁公司、中国铁建公司、城市轨道交通建设管理部门以及其他部门的管理者、业务骨干和技术负责人,专业毕业生在全国行业高校中自愿服务西部的比例最高。广大毕业生以较强的社会责任感,勤朴笃行,艰苦创业,在青藏铁路、兰新铁路第二双线、太中银、精伊霍、兰渝铁路、玉树抗震救灾道路建设等国家重点工程建设中勇挑重担,建功立业,为我国铁路特别是西北铁路的建设作出了突出贡献。
3.师资队伍水平得到显著提高
土木工程专业专任教师中具有教授及副教授等高级职称者达到60%以上,全国工程管理专业指导委员会委员1人,1人入选“甘肃省科技领军人才”。1 人获“优秀教师”称号,1人获得“我最喜爱的教师”荣誉称号,3人获得教学优秀奖,4人获得青年教师教学奖。
4.学科学位建设迈上新台阶
1997年,在“道路与铁道工程”硕士点下设置了“建设项目管理”方向并开始招收硕士研究生,2002年在“管理科学与工程”硕士点下设置“工程与项目管理”方向并招生,2008年在“土木工程”一级学科博士学位授权点下自主设置了“土木工程建造与管理”二级学科博士、硕士学位授权点并开始单独招收硕士研究生,2010年取得“工程管理”专业硕士学位授权点、“项目管理”工程硕士学位授权领域并于2011年开始单独招生。经过20余年的发展,目前工程管理专业已形成了本科、硕士、博士等完整的人才培养体系。
参考文献:
[1]教育部.关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程意见[EB/OL].http://,2007:1-26.
1 绪论
近年来我国铁路建设开始进入高速发展时代。在过去的一年间,先后有多条新建铁路密集开工,遇到的不良地质条件迅速增多,特别是软土地基。高速铁路对工后沉降的要求极其严格,软土地基若不进行加固改良处理往往达不到规范规定的工后沉降限值要求。同时,我国客运专线控制路基的工后沉降及变形的技术已经比较成熟,而对边坡防护往往重视不够,虽然客运专线路基工程以低矮路基为主,一般情况下的病害并不会对路基的稳定性产生影响,但频繁的维护会耗费大量的人力物力,同时产生破坏的边坡也难与周围的环境相协调,不符合环境保护的要求。现今针对软土地基处理的方法较多,不同处理方法的适用范围、处理费用、处理效果、工期是不同的。目前对于软土地基这一处理问题上,一般来说主要有以下几种方法,如强夯、置换、加筋、压密注浆和复合地基等。如何经济合理地进行高速铁路软土地基处理,是高速铁路建设中面临的重大课题。
本文首先分析了铁路地基的处理方法,然后介绍了软土地基的加固技术,最后介绍了铁路边坡防护技术。
2 软土地基的处理
所谓软土,从广义上讲,就是指强度低,压缩性高的软弱土层。根据软土的空隙比及有机物质含量,并结合其他指标,可将其划分为软黏性土,淤泥质土,淤泥,泥炭质土及泥炭五类型。软土的物理力学特性如表2.1所示
软土通常指淤泥和淤泥质土,冲填土,杂填土,湿陷性黄土,膨胀土,土洞等。各类土的性质不同,各类地基处理方法的机理也不相同。因此必须了解软土的特性,掌握各种处理方法的加固机理,才能把地基处理得恰到好处,以最经济的手段达到预期的加固效果。我国地域辽阔,自然地理环境不同,土质各异,其强度,压缩性和透水性等性质有很大的差别。其中,有不少是软土或不良土,例如淤泥和淤泥质土,冲填土,杂填土,泥炭土,膨胀土,湿陷性黄土,季节性冻土,土洞等。在工程地质条件不良的场地上建造建筑物,或当遇有旧房改造,夹层,工厂扩建引起荷载增大,或深基础开挖和修建地下工程时,为防止出现主体失稳破坏,地面变形和地下水渗流等现象,也都要求对地基进行处理。
近年来国内外地基处理的技术迅速发展,处理的方法越来越多,但是,我们必须针对地基土的特性以及上部结构对地基的要求,有的方矢,因地制宜地选择处理方法。发展地基处理的技术,提高地基处理的水平,节约基本建设的投资。
土木工程建设中,不可避免地会遇到工程地质条件不良的软弱土地基,不能满足建筑物要求,需要先经过人工处理加固,再建造基础。处理后的地基称为人工地基。
地基处理的目的,是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题,采取人工的方法改善地基土的工程性质,达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求。这些方法主要包括:提高地基土的抗剪强度,增大地基承载力,防止剪切破坏或减轻土压力;改善地基土压缩特性,减少沉降和不均匀沉降;改善其渗透性,加速固结沉降过程;改善土的动力特性,防止液化,减轻振动;消除或减少特殊土发不良工程特性。
近几十年来,大量的土木工程实践推动了软弱土地基处理技术的迅速发展,地基处理的新技术、新理论不断涌现并日趋完善,地基处理已成为基础工程领域中一个较有生命力的分枝根据地基处理的基本原理,基本上可以分为如表2.2所示的几类。
但必须指出,很多地基处理方法具有多重加固处理功能。
3 铁路软土地基的具体加固措施
对软土地基1米深范围内根据其特点可以采取以下加固措施:
3.1 换土垫层法:该工程软土上部没有硬壳,软土本身又比较薄,便于排水情况下,可以采用人工或机械开挖等方法全部挖除表层淤泥质粉质粘土(1m),填以强度比较高的渗水土,渗水土取自专门设置的取土场,处理方法不留后患,效果最好。同时,软土较厚处在路堤两侧可以设置木桩.板桩.钢筋混凝土桩或片石齿等,以限制地基的侧向变形。
3.2 排水砂井法:排水砂井(如下图3.1所示)也是一种很好的提高软土地基强度的方法。它是利用各种打桩机具击入钢管,或用高压射水.爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼,并灌入中.粗砂而成。由于这种砂井在饱和软黏土中起排水通道的作用,故称为排水砂井。砂井顶面应铺设砂垫层或砂沟,以构成完整的地基排水系统。软土地基设砂井后,改善了地基的排水条件,缩短了排水途径,因此地基承受附加荷载后,排水固结过程大大加快,进而使地基强度得以提高。用砂井加固软土地基,对于提高地基承载力是有效的。
3.3 化学加固(注浆)法:指在利用化学浆液,水泥浆液,粘土浆液,采用灌注压力,高压喷射或深层搅拌等手段,使浆液与土粒胶结起来,以改善地基土的物理和力学性质的地基处理方法。注浆法是指利用一般的液压,气压或电化学法通过注浆液注入地层中,浆液以填充,渗透和挤密等方式,进入土颗粒间的孔隙中或岩石裂隙中,经过一定时间后,将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个强大,防慎性能高和化学稳定性良好的固结体。
注浆材料可以分为粒状悬浮浆液和液态化学浆液两类。
粒状悬浮浆液包括水泥浆,水泥粘土浆,水泥砂浆,水泥粉煤灰浆等。这些材料容易取得,价格低廉,无毒性,对环境无污染。但由于颗粒较粗,可灌性受到限制,对粗砂以下的土不易取得良好效果。液态化学浆液的种类很多,可以分为有机和无机两大类。这些材料易注性好,但一般价格较贵,都有毒性,易造成对环境的污染,其中水玻璃是无毒的,因此是常用的加固材料。注浆法可以减小地基土的透水性,防止流沙,钢板桩渗水以及改善地下工程的开挖条件,还可以提高地基承载力,减少地基的沉降量和不均匀沉降。
4 铁路工程中的边坡防护
4.1 概述
路基在水、风、冰冻等因素下,经常发生变形和破坏,例如,边坡的表土剥落,形成冲沟以及滑蹋等。为了保证边坡的稳定性,处做好排水工程外,还必须采取有效的措施,对粘土、粉土、细沙、及容易风化的岩石路基边坡,进行必要的防护与加固。防护与加固的重点是路堑边坡,尤其是地质不良与水文地质不良地段的路堑、容易受水冲刷的边坡、不稳定的山坡更应该重视。防护与加固工程不仅可以稳定路基,而且可以美化路容,提高公路的使用品质,例如植物防护可以消灭施工痕迹,使景观协调,形成良好的视觉效果。路基防护与加固的方法,一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。
4.2 防护的一般要求
4.2.1 路基防护应按设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳定。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护管理遗留繁重的工作量。
4.2.2 对于水流、风力、降水以及其他因素可能引起的路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,要综合考虑,使防护工程收到更好的效果。
4.2.3 在不良的气候和水文条件下,对沙土、细沙与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在石方施工完成后及时防护。对路堑边坡根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护和局部防护。
4.2.4 对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱的地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡,以抵制水流的冲刷作用和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处粗糙率,以降低流速、减缓冲刷作用,可修筑坝类构造物。
4.2.5 坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力,故要求防护的边坡有足够的稳定性,但护面墙可用于极限稳定边坡。
4.2.6 对高而陡的防护构造物,设计时要考虑设置便于维修检查的安全设施。
4.3 铁路工程边坡防护的方法
4.3.1 种草
种草防护适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微,且宜于草类生长的土质路堤或路堑边坡,用以防止表面水土流失,固结表土,增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡,种草不宜生长,不宜采用此种方法。边坡上已经扎根的种草防护,可容许缓慢流水(0.4~0.6m/s)短时冲刷。
4.3.2 铺草皮
路基坡面上铺草皮防护,其作用与种草防护相同,前者使用时要求当地有足供挖去使用的草皮地段,但在边坡较高陡和坡面冲刷较严重的地方,铺草皮比种草防护收效快。
我国大部分铁路位于冲积平原上,地形平缓,地表有机质含量较高,有草皮覆盖,并且路基全部是填筑的路堤形式,边坡坡度为1:1.5左右。适合采用平铺草皮的方法进行路堤坡面防护。填筑路基前先铲除地表草皮,对草皮人工养殖,待路堤填筑压实满足要求后,将草皮切成整体块状,移铺到坡面上,应自上而下铺设,并用竹木小桩将草皮钉在坡面上,使之稳固这种方法可以减缓地面水流速度,防止坡面冲刷,调节边坡土的温湿状况,美化路容,协调环境,是一种经济环保的坡面防护方法。
4.3.3 植树
在路基边坡上合理地植树,对于加固路基有良好的效果。也可和种草。铺草皮配合使用,使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对盐泽土,经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。植树的作用有:
(1)植树可以加强路基的稳定性。
(2)降低流速,防止和减少水流对路基的冲刷。
(3)植树能防风、防沙、防雪。
(4)植树可以美化路基、调节气候、并可获得部分木材,增加收入。
4.3.4 抹面与捶面
易于风化的岩石,如页岩、泥岩、泥灰岩等软质岩层的路堑边坡防护,可以用混合材料抹面。对于受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面或捶面的边坡坡度不受限制,但不能承受土压力,故要求边坡必须是稳定的,坡面应该平整干燥。常用的抹面材料有石灰炉渣混和灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰砂浆,常用的捶面混合材料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合、四合土。
4.3.5 砌石护坡
对缓于1:1的各种土质、土夹石及岩质边坡,坡面受地表水流冲蚀产生冲沟、泥流、小型表层溜塌,均可采用砌石护坡防护。为了节省片石及水泥,最常见的是浆砌片石骨架护坡或混凝土骨架护坡,其内铺草皮或三合土,四合土捶面代替浆砌片石或混凝土。如草皮和捶面护坡一脱落,也可用方格形或拱形的浆砌片石骨架进行加强。
5 结论
随着我国铁路体系的发展,铁路工程中复杂地质环境施工越来越多,其中软土地就是一种。本文主要研究了铁路工程中软土地基的加固措施以及软土质路堤边坡的加固防护形式。研究软土地的铁路施工对提升铁路整体工程质量、
减少维护费用具有重要的意义,希望本文能够对这方面的研究起到一定作用。
本铁路项目总长56.7km(双线,含线上和线下工程),包括路基土石方、铺轨、桥梁通道、排水结构物以及2座隧道(1座为7.34km双洞单线隧道,A隧道;另1座为2.87km单洞双线隧道,B隧道)。鉴于原合同中的工程量、工程单价以及工期都已不能满足实际需要,如不及时进行变更确认,将为我方带来致命的合同风险。监理方对设计和施工要求都非常严格,任何问题都是根据合同、按照程序来处理。这种设计施工总承包项目对合同管理尤其是索赔管理的水平要求相当高,对索赔处理是否得当会直接影响到项目的盈利与否。
2合同变更索赔工作思路
为了能取得索赔成功,在谈判前做好相关准备工作是决定性因素[1]。本工程在谈判合同补充协议前,项目部就早早成立了索赔小组,从始至终负责谈判工作,对谈判的所有细节都及时准确地掌握,随时应对谈判中发生的各种情况。项目经理担任组长,合同部专人专职负责具体事务,其他各部门负责人(包括设计施工分部)全都参与其中。同时,得到公司领导重视,到位的商务运作使本次谈判得到了谈判各方高度的关注。另外,收集整理各种索赔资料,充分了解谈判内容,做到知己知彼。对于本项目的四号补充协议,尤其要收集与新单价相关的信息。例如,法律、法规、合同依据、设计图纸等。重点是编写各个新单价涉及到的分部分项工程的施工工艺及程序,从而分析得出其人、材、机的数量和单价。最后,谈判中灵活应变,掌握好谈判节奏。本次谈判中,项目部及时将每阶段的谈判情况和进度向有限公司汇报,针对一些重点和难点有限公司再开会研究做出具体指示。从总体上看,我方基本上能抓住谈判的主动权,控制好谈判节奏。
3合同变更索赔经验
3.1树立正确的索赔观念
要理直气壮、主动地开展索赔工作。索赔工作要以合同为原则,商务运作为依托,谈判中处处做到有礼有节、据理力争。另外,适当的时候可以以退为进,做出适当的让步,争取利益最大化。迫不得已时要显示承包商强硬的一面,给业主施加压力。“打铁还需自身硬”,良好的施工质量和到位的管理是最大的谈判资本。承包商只有不断地提高自己良好履约的能力,才能在谈判中立于不败之地[2]。合同变更索赔是为了争取正当的权利或利益,是合情、合理、合法的行为,它是在正确履行合同的基础上争取合理的偿付;项目合同的变更也是充分考虑了项目业主的利益,若原合同的相关条款已严重阻碍了项目的施工,甚至会造成项目停工等严重后果,也是业主不愿意看到的结果。因此,项目的合同变更与守约合作并不矛盾对立,本身就是工程承包管理工作中的一部分,只要是合规合法或符合惯例,就应该理直气壮、主动地开展变更工作。项目经理部在认真分析了项目的实际情况之后,主动向业主提出了签订项目合同变更协议的要求。在变更协议谈判与签订工作中,项目经理部始终坚持以推进项目的顺利实施为出发点,以守约、合作和共赢为原则,树立攻坚克难的信心,积极地开展商务谈判和技术分析,终于获得了业主的肯定,取得了项目合同变更的重大突破。
3.2基于合同条款的相关规定
合同管理条款规定“:当认为有必要实施未列入数量价格表的结构物工程时,承包人应立即按照所收到的工作指令,根据合同价格或者参照最类似的结构物价格准备新报价。在绝对不可能类比的情况下,业主和承包人协商议定新报价,新价格要在与合同价格相同的经济条件下进行计算。在协商不成时,将使用有关争议的诉讼程序。在等待争议解决时,承包人不得终止价格有争议的工程,且这些工程将暂时按照业主制定的价格结算。”补充协议中对既有价格项的量进行调整以及新增单价的理由就是基于此条。
3.3借助各方资源形成合力
索赔是一项系统工程,要想成功索赔就必须具备各方面的实力,并且要调动一切资源形成合力。本项目补充协议变更时,首先,充分利用公司开发的商务资源,发挥商务运作方面的优势,与业主高层不断接洽和会晤,一直维持与业主高层的良好关系。其次,充分利用外部顾问和专家的作用。我项目经理部聘请了当地的技术、合同和法律专家,协助进行合同变更谈判工作。专家利用对该地区的充分了解以及多年的工作经验,分析和处理谈判中出现的复杂和重大问题。这些专家在谈判中发挥了很重要的作用,尤其是在重要信函的书写、重大会议的出席及会议纪要的起草方面发挥了非常积极的作用。
3.4讲究策略,实现目标的最大化
在项目合同变更谈判中,承包商往往处于弱势的地位,若想争得最大的利益,需要讲究一定的策略。“打铁还需自身硬”,良好的施工质量和到位的管理是最大的谈判资本[3]。如前所述,项目合同变更的目的是承包商和业主实现共赢。承包商提供了良好的施工质量和到位的管理,保障项目按照业主要求顺利实施,是谈判中最大的“筹码”。本工程项目认真落实质量管理体系和安全管理制度,严格执行合同标准、施工规范,施工质量获得了业主、监理的一致认可。我方良好的履约情况,为项目合同补充协议的顺利签订提供了重要的基础。
4项目索赔成果
本项目补充协议从第一次提交谈判初稿到谈判完成,经历一年半的时间,合同变更索赔成功增加的金额为1.59亿元,其中新增单价20条,涉及金额3261.92万元,这些新单价在后续的补充协议中又更新了工程量,其涉及金额持续在增加。通过这次合同变更的成功索赔,使得施工方项目的投资金得到有效保障,承包商的主要风险得以解除。
5结语
本文以某铁路工程项目合同变更索赔为例,探讨该项目索赔流程,同时总结索赔经验。本项目的成功索赔经验表明,为了避免合同变更索赔走不必要的弯路,项目部全体员工应当主动策划、开拓思路,大胆变更,同时应当结合现场条件对项目施工通盘考虑,以使得合同变更最终获得业主的批复,项目的变更索赔工作能够得到顺利开展。
【参考文献】
【1】魏冰洋.铁路工程保险索赔存在的问题及建议[J].四川建材,2011(3):292-293.
通过毕业设计这一重要的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中,我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
1.1研究现状:
土木工程是建造各类工程设施的科学,技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目,以及结合任务书所给定的各项条件,选择了框架结构比较合理并且切合实际。
1.2发展趋势:
框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”,在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
[1]钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
[2]框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑,抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构,有水平位移,房屋的总水平位移越大,人的感觉越不舒服,而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂,因而对这两种水平位移进行限,这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中,柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
[3]作为一座办公楼设计,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼,必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
1.3研究方法:
框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,前者多用于竖向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定:
[1]忽略粱,柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在做竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。
1.4应用领域:
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
本次毕业设计任务包括三个部分:建筑设计,结构设计和施工组织设计。
2.1建筑设计
2.1.1设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状,立面外观,侧面外观,单层平面尺寸,以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能,最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。
2.1.2设计成果:
(一)总平面图:1:500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。
(二)平面图:1:100或1:200平面图应标明各房间名称,固定设备布置。
1.底层平面图:标注三道尺寸,注标高。
2.标准层平面图:标注三道尺寸,注标高。
3.顶层平面图:标注两道尺寸,注标高。
(三)剖面图:比例1:100或1:200(一个)
要求剖到楼梯,标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸(门窗洞口、层高)。
(四)立面图:比例1:100或1:200(二至三个)
1.入口立面
2.侧立面或背立面
标注三道尺寸(墙段及洞口、层高、总高),标明室内外地坪标高,屋顶标高。
(五)节点详图:(二至三个)比例自定
(六)设计简要说明:
1.建筑总平面及概况。
2.方案特点及主要建筑技术措施。
3.防火设计简要说明。
(七)主要技术经济指标
1.总用地面积
2.总建筑面积
3.建筑密度(底层建筑面积/总用地面积)
4.容积率(总建筑面积/总用地面积)
5.绿地率(绿地面积/总用地面积)
2.1.3进度安排
第1周:讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤,了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。
第2周:深入方案,细化初步设计,为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。
第3周:结构设计完成之后,完成施工图设计。
2.2结构设计
2.2.1设计任务
根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图。
2.2.2设计内容和步骤
1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数
2.进行结构平面布置
3.手算一榀框架,并用计算机程序PK复核
4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型,用SATWE进行结构空间分析与设计
5.设计一部现浇板式楼梯
6.基础设计
1土木工程本科人才培养目前存在的问题
1.1工地多与实习难近年来我国经济处于高速增长阶段,相应的基础设施和工程设施需求量与日俱增。据评估,近年来建筑业产值占全国总GDP的1/4左右,相关从业人员在所有行业中位居第四,已达6000万人。虽然目前全国建筑行业形势较好,但实习困难是各高等院校土木专业本科生面临的普遍问题[5]。按照培养目标和实习内容,一般将土木工程本科生专业实习分为认知实习、生产实习和毕业实习三大板块。认知实习以专业认知为主,注重专业基础和专业兴趣培养,主要是参观实体工程;生产实习注重生产,要求实习学生参与具体工程的生产过程,将专业知识应用于生产;毕业实习则要求学生驻地生产,毕业实习既可作为理论联系实际的升华,又可为毕业生的职业认知和规划奠定基础。近年来高校普遍扩招,学生数量呈大幅增加之势,这导致了土木工程专业学生在实习方面存在相关实习经费相当有限、实习时间过短、实习安全难以保障等问题。建筑工地虽然较多,但多数项目部出于安全考虑一般不接受大批学生实习,实习难的现象普遍存在。由于实践环节不理想,学生只能在学校学习书本知识,再加上高校很大一部分青年教师博士刚毕业,较少参与工程实践,教学也仅局限于书本,这也导致学生理论与实践脱节。而另一方面,大学生基本上为独生子女,较少承担体力劳动和参与社会实践。学生的寒、暑假合计百来天,基本是宅在家里上网,条件好的家庭则外出旅游、参加各类补习班,与专业关系不大,浪费了大好时光,甚至对专业有一定的荒废。
1.2用工荒与就业难高校土木工程专业本科毕业生毕业后基本从事建筑行业技术与管理工作。目前建筑行业技术与管理工作人员为300万左右,按行业人员6000万的20%计算,尚缺少900万人。假如10年达到饱和,每年需要90万毕业生。按上述分析,应该说建筑行业的本科生就业不存在问题。但实际情况是每年全国各地举行人才交流会(包括各高校组织的),用人单位通过各种方式考核、面试等手段,仍很难找到单位想要的人才,而毕业学生也很难找到理想的单位,其主要原因是各方的要求和目的不尽一致。企业需要的是能吃苦耐劳、懂得一定技术和具有一定管理能力的综合型人才,而毕业生希望找一个自己感兴趣、能发挥自己专长且高薪的岗位,由此造成试用后解聘或跳槽的现象较为普遍。
1.3为考研而考研随着就业压力逐年增大,加上研究生扩招,考研队伍逐年庞大。应该说考研的学生绝大部分是很优秀的,所掌握的知识是全面的,但也存在部分学生为考研而考研现象,特别是三本学院学生更是如此。这部分学生只学习考研的课程,对其他科目采取应付的态度,并没有完全掌握本科专业知识。该类学生即使到了研究生阶段,还需花大量时间来补习本科课程,导致课题研究、硕士论文很难上手,2~3年毕业很难达到工学硕士应具备的水平。
2土木工程本科专业教学改革思路与建议
2.1建立长效实习机制学院近几年横向科研经费每年超过1000万元,且呈上升趋势;对外服务有湖南科大工程检测中心,具备交通运输部工程质量监督局颁发的公路工程桥梁隧道工程专项资质、湖南省住房与城乡建设厅批准的综合乙级资质;此外还设有湖南新纪监理咨询有限公司,与市内、省内及周边省份建筑企业建立了一定的合作关系。同时,学院本科生毕业至今已有20余届,累计毕业生5000余人,分布于全国各地,主要从事施工、设计、管理等工作,很大一部分已成为企业管理骨干。他们对母校充满浓厚的感情,每年“五一”或“十一”都有大批校友回校相聚,他们是学校的宝贵财富。学院完全可以与上述长期合作的建筑企业和优秀校友所在的企业单位签订长期战略性合作协议,包括学生实习、就业、技术合作与咨询、技术开发、科学研究等方面,进行全方位战略合作。此举既解决学生实习、就业、事业发展等问题,以及学院专业办学方向和产学研问题,又解决建筑企业人才培养、技术开发等问题,最终实现学生、学院和企业“三赢”模式。为鼓励广大教师和教辅人员与建筑企业签订长期战略性合作协议,学院可考虑出台一些奖励措施,为此设置专项教研课题,并要求结题、评估、验收。
2.2深化改革学生实习方式学生实习要充分利用学院与建筑企业签订的长期战略性合作关系,充分利用寒、暑假时间,调整实习时间和实习方式。如,将为期两周的认识实习调整为调查实习,利用大一暑假时间到实际工程、项目、工地进行调查,了解行业基本知识、现状和可能从事的工种等,可采取访问、调查、拍照、制作多媒体调查报告等多种形式。第三学期开学时,组织学生召开调查实习专题会议并对实习成果进行总结汇报,教师对学生实习成果进行检查和点评,使学生既了解所学专业又接触实际,开阔眼界,且通过制作多媒体调查报告并汇报,学生的综合素质可以得到提高。测量实习可安排在大二第二学期末,利用暑假时间,在校园进行测量实习。原因为:1)暑假期间校园相对安静,避开了正常上课的繁忙;2)实地测量可加强学生对母校的了解,培养对母校的感情;3)校园面积大,3000多亩地,100多万平方米建筑房屋都可以成为测量对象;4)学生的测量实习成果可为校园基础建设提供有益参考。生产实习要求学生参与实体工程生产过程,时间不少于两个月。因此,建议安排在大三暑假,时间从6月底持续到9月底。此时学生已基本完成主要专业课程的学习,具备一定的专业基础知识。恰好这个时间段为施工企业的黄金工期,单位可能面临用人短缺的问题,而实习生正好可以作为临时用工。实习单位要求学生自行落实、寻找实习单位的过程本身就是大四找工作的预演练,如无法落实则直接输送至协议单位或由指导老师安排。实习要求学生住在施工现场,与相关技术人员一起参与生产。为减轻学生、指导教师以及项目部的压力,由学院出资为每位实习生购买20~50万元意外伤害保险。实习期间亦要求指导教师对实习情况进行巡查,学生的实习表现作为给定实习成绩的重要依据。实习最终要求提交的成果如下:1)实习日记,总篇数不少于60篇;2)不少于5000字的生产实习报告;3)在施工现场自己参与完成的有关施工技术、施工组织管理、施工概预算方面的设计等项目资料。生产实习成绩的给定需要综合学生两个方面的表现:1)现场表现,主要为学生在生产实习中理论联系实际情况、解决问题的能力、遵守纪律、工作态度与安全意识等方面;2)实习成果,包括实习日记、出勤表、报告和答辩情况。3个月的生产实习可以让学生深刻了解实体工程的施工过程、体会实体工程的工作环境,学会与人沟通和交流,加强对实习单位的了解,为将来的工作奠定基础。同时,实习单位可以在此时考查实习生,对于优秀实习生可签订就业协议,在双方足够了解的情况下吸收优秀毕业生。毕业实习安排在学生较系统地学习完专业基础知识之后,且不能耽误学生找工作,大四学年第一学期从12月底至次年3月底共3个月的时间为最佳时期。完成毕业实习之后,老师可以结合学生在单位的实习内容,针对性地布置毕业设计。在确定毕业设计题目之后,遵循初稿(5月中旬完成)修改并评阅(5月底)答辩(6月初)三个流程完成毕业设计。建议举行公开答辩制度,合作单位参与设计和答辩全过程。此举一方面对学生和老师都会形成一定的压力,同时可以作为学校对合作单位的交流和宣传,更重要的是,学生的毕业设计结合实体工程实践,能够提高学生学识水平和综合素质。
2.3深化课程体系改革本科生的课程需结合应用型人才培养模式进行优化设置。应该说本科土木工程专业为传统学科,课程设置基本合理,但随着时代的发展和进步,必要的改革还是需要的。公共基础课可结合专业基础课适当调整,如专业外语和专业计算机程序应用(如CAD等)应适当开设,而普通外语和计算机课程可适当减少。课程安排次序方面,建议大学第一学年,可增加专业计算机程序应用、建筑制图、理论力学等课程;房屋建筑学可放在第二学期开设,这样有利于学生大一学年第二学期末暑假期间的调查实习。大学第二学年主要安排材料力学、结构力学、建筑材料、建筑测量等专业基础课,这样有利于学生在大二第二学期末暑假期间进行测量实习。大学第三学年主要学习专业课,如混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、砌体结构等,基于相关专业课的学习,学生可以在大三暑假期间进行为期较长的生产实习。大四学年主要安排高层建筑设计、结构抗震、结构试验等选修课程,时间为10月初至12月底,有利于学生参加各类人才招聘会。
2.4成立课外科研兴趣小组针对一些渴望进一步深造、考研的学生,专业教师根据自己的研究方向和研究课题成立科研兴趣小组,吸收部分优秀本科生参加(按10位专业教师考虑,每位指导教师名下安排5~8人,共可吸收50~80人参与,接近专业在校生的20%)。课外科研兴趣小组的学生利用业余时间,参加指导教师的研究课题,包括每1~2周进行1次研讨活动。该活动一方面可以使学生尽早接受专业教师的指导,熟悉专业知识,并对相关课题进行探讨,培养专业兴趣,为进一步深造或将来走向工作岗位奠定坚实的基础;另一方面也可解决部分专业教师(特别是刚毕业的博士,目前指导研究生较少)人数不足的问题,同时学生的加入也有利于激发新的思维、新的火花,有利于团队建设。我校非常重视从科研能力培养方面培养优秀本科生,学校积极组织并资助以学生为项目负责人的SRIP项目(湖南科技大学大学生科研创新计划项目)、SIT项目(湖南科技大学大学生研究性学习和创新性实验计划项目),通过项目的执行,培养了一大批初步具备科研能力的研究型本科生;并组织学生参与各类学科类竞赛、结构建模大赛、挑战杯项目、节能减排项目等竞赛项目,多次获得优异成绩。
【前言】铁路工程指铁路上的各种土木工程设施。也指修建铁路的勘测设计、施工、养护、改建各阶段所运用的科学和技术。随着我国铁路事业的飞速发展,在铁路施工过程中,发生的工程安全事故也在不断增多,这不仅给铁路施工企业带来了巨大损失,而且也对铁路在今后运输的过程中埋下了安全隐患,同时给企业带来负面影响。目前,铁路施工的安全问题日益凸显,也受到了有关部门的高度重视和广大人民群众的普遍关注。要想解决好铁路施工中的安全问题,就必须加强铁路施工中的安全管理工作,在现有的施工技术条件和施工人员的素质基础之上,采用合理恰当的铁路施工安全管理的有关措施,减少或杜绝施工过程中安全事故的发生,从而保证国家和广大人民群众的生命财产安全。
一 铁路施工安全管理中存在的问题
1 违章施工。在铁路施工的过程中,存在普遍的违章施工的现象,这是项目施工中存在的共有难题,在对铁路施工事故进行分析之后发现,由于违章施工引起的施工事故占到了相当大的比例,究其原因,主要就是由于相关的施工人员和管理人员,在铁路的施工过程中,没有严格遵守有关的施工制度,相关的技术人员也没有严格按照相关的技术方法和标准要求进行施工操作,这些因素都影响了铁路工程的质量,导致铁路线路在建设完成并投入使用后,线路强度不够,达不到工程预期的承载力,从而引发各种事故。
2 施工部门前期准备工作不足、单位间配合差。铁路施工前如果没有做好充分的准备工作,就会直接影响到施工的进程和施工质量,铁路施工工程涉及到施工、设计和设备管等多个部门和单位,同时也涉及到线路系统、通讯系统以及信号系统等多种设备,可以说是是一项非常复杂又系统的工程。在施工前的准备工作中,如果不能充分调试好设备,协调好单位和部门,其中任何一个环节出现问题都会导致工程的后续工作不能顺利开展。且施工的准备工作做不好的话,还会在施工过程中出现各种延误事故。任何一个部门如果没有做好管理准备工作,都会导致后续单位无法正常作业,特别是在营业线的施工中,需要多个单位的参与,并且积极配合,任何一个单位出现问题,都会造成经济和时间的浪费,同时也影响了工程的施工进度以及质量控制,最终影响了铁路运输安全。
3 施工计划随意调整、变更。已经编制完成和落实的施工计划是不能进行随意更改的,一般工程为了节约成本,在施工计划的安排上一般都比较紧凑,若随意调整施工计划、增加施工内容,就会在很大程度上增加工程的安全风险,而且,铁路施工又是非常复杂的工程项目,涉及到相当多的部门、单位以及施工设备,所以在信息的传递和交流方面就相对滞后,若不恰当的对施工计划进行调整,随意增加施工内容,就会导致施工中信息的调整不同步,安全措施跟新的施工计划不同步,从而就会很容易导致施工事故发生,增加工程安全风险。
二 加强铁路施工安全管理的措施
1 在铁路施工前期严格做好准备工作。充分做好铁路施工前的各种准备工作,是保证工程顺利完成施工目标、确保工程运输安全的前提条件,所以就要求施工企业要提前制定好合理的施工程序,采取有效的施工技术,在工程施工前,对所有参加作业的人员进行相关的培训,搞清楚工程作业中存在的疑点,严禁带问题进行作业。同时,铁路运输企业也要针对施工过程中运输组织的方法以及可能出现的运输事故等,制定合理的应急处理预案,成立领导小组,搞好施工协调工作。另外,铁路运输企业还要同有关的运营线路作业的单位,签订相关的施工安全协议,明确各自的义务与责任,同时对施工的关键内容进行核对,确保施工过程中采取的相关安全措施准确到位,保证施工安全。
2 建立完善的施工监督检查责任制。这就要求铁路施工单位同有关的对工程质量进行监理的公司、进行铁路运输安全监管的人员,各自明确其责任,各司其职。若质量监理公司发现施工过程中存在安全隐患以及不符合工程质量标准的,要及时向铁路施工单位提出相应的整改措施,同时,有关安全监理的人员一旦发现工程中存在安全隐患,也有权利要求施工单位停止施工。如果施工单位不能及时停止施工,对各种问题进行整顿的话,那么之后发生的安全事故则由施工单位承担后果,但是对于因监督不力导致的工程事故,就要由有关安全监理的人员来承担其责任,另外,如果由于铁路交通质量埋下的交通事故隐患,引起交通事故的,就要由施工单位和质量监理公司共同来承担责任。
3 进一步强化铁路施工中各卑位和部门的整体配合。目前,在我国的铁路建设工作中,存在施工企业与相关管理部门“脱钩”的现象,由于各方立场不同,所以对问题进行考虑的角度也不同,铁路施工企业通常重视在施工过程中尽可能的减少一些不利因素的影响,保证施工方便,而对于铁路运输企业来说,则重点考虑减少施工过程中影响其正常运输的因素,保障铁路运输安全,因此,为了更好地满足双方企业的要求,就需要找到一个平衡点,实现最优施工方案。在铁路的施工过程中,要涉及到施工、设计、建设、监理、供电、电务、工务、机务、车务等大量单位,这也需要各部门能够在统一指挥下,树立保整体、促大局的意识,不随意拖延时间,严格按照有关规定完成施工任务,确保施工可以更加有序、安全地推进。
4 完善经济处罚制度。为了确保铁路施工的安全,施工单位与有关监理的单位不仅要签订安全协议,还要在协议中明确相关的处罚标准和内容,在违反规定而造成的施工事故和安全隐患问题上,要达成统一共识,经济处罚制度可以很好地约束各单位的施工行为,从而可以减小施工风险,实现良好的施工安全管理。
三 结语
总之,加强铁路施工中的安全管理工作,保障铁路施工的安全,对铁路在其运输过程中的安全、维护铁路正常的运输秩序方面都具有重要意义。在我国当前的铁路中,高速旅客列车同重载货物列车存在严重混跑的现象,且列车的速度快、运输密度大,所以对铁路线路质量和安全就提出了更高要求,铁路施工直接影响着铁路运输组织,所以,要妥善处理好施工与安全、监督与配合、局部与整体的关系,确保铁路施工可以顺利完成。
参考文献:
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在这些意气风发的青年才俊中,就有一年多以前被陕西西潼铁路筹备处派遣到柏林工业大学土木工程系学习深造的李仪祉。是他约同学来这里的。
平常学习极其刻苦、连吃饭睡觉的时间都挤出来读书的李仪祉,从不会浪费一点时间在游山玩水上面,却怎么会约朋友来看巨人山呢?
原因是在这里有一座六百多马力的巨人山水力发电站和几座大型水库,这一水利工程在当时世界上也是屈指可数的,在德国是最大的了。学习土木工程专业的李仪祉从不放过对任何一座比国内先进的工程建筑的考察机会,又怎么会放过近在身边的巨人山水利工程呢?
他们在这里长久逗留,每天徒步六七十里山路,走遍整个库区,详细考察了水库的建筑和水力发电的各项工程设施。李仪祉还爬上最高峰雪冠顶,访问和考察了位于峰顶的气象站。
站在德国中部最高的峰顶时,他想起的是终南岱顶;站在宏伟壮观的水利工程前时,他反复想起的是自己年年遭旱灾的家乡渭北高原。
李仪祉1882年4月20日(清光绪八年农历正月初三)出生在陕西省蒲城县马湖乡富塬村,那是一个很穷又极缺水的村子,他从小所见的就是井枯窖干、地焦苗黄、爷爷和父母跟村里人年年都在祈雨,却很少见到雨的情景,那种渴而干坼的感觉和赤地尘烟的情景在他的生命里打下了太深的烙印。
离乡别家、四处求学近二十年的李仪祉,面对此情此景倍感思乡心切,自己的家乡有渭河、洛河、泾河……,自己的国家有长江与黄河……,有那么多的水,为什么不可以像德国一样好好利用,解救和造福愁苦不堪的百姓?
就是在这时,他萌生了水利兴国兴家的念头。
一次旱灾考察后的深思与宏愿
在他邻近回国前,对自己国家的前景和学以致用的美好愿望是:铁路四通八达,水利工程遍布全国。带着这样的梦想,他拒绝了柏林东方学院聘请他教授中土文学的优厚待遇,于1912年初回到国内,回到西安,又拒绝了民国政府让他作津浦铁路局局长的委任,相约了旧日同学朋友,在西安边家村创办了“私立三秦公学”,想用自己所学,从培育人才开始改变陕西几十年落后如昔的面貌。
就是这一年,陕西又一次遭受了极其严重的旱灾,他带着学生去重灾区察看旱情,面对赤地千里、饿殍遍野的惨景,他尽其所有,不过才能救助一个村庄的灾民不致饿死。这时,一个多年来始终困扰他的问题,再次让他寝食难安:为什么水利资源丰富的关中平原却始终不能以水为利呢?为什么家乡的老百姓从他记事起就是在靠天吃饭,至今将近三十年过去,仍旧无力自救呢?此时此刻,他深悔自己当时在国外没有选修水利专业,无法解眼前的燃眉之急。
但是,正是这次旱情考察,让他许下宏愿:此生将治水利民,不再旁骛!
起落沉浮的治水之梦
机遇永远是预留给有准备者的。仅仅一年之隔,李仪祉的愿望就得以实现。
1913年,时任陕西省水利局局长的郭希仁要去欧洲考察水利,友人推荐李仪祉陪同。
考察结束时,郭对李说,“吾国西北多旱,饥馑频仍,子盍改习水利,继郑白之旧迹,以为民利。铁路工程似非所急务也。”郭支持李改学水利,对李来说正中下怀,“亦为然,遂习水利一门。”
这次考察后,李仪祉没有跟随郭局长回国,直接留在德国,进入丹泽工科大学攻读水利专业,并投在德国水利科学家恩格尔斯门下求学。
曾经是柏林大学土木工程系高材生的李仪祉,在丹泽工科大学两年学习结束时,又被学院授予“特许工程师”的荣誉称号。
1915年,33岁的李仪祉二次从德国学成回来。当时国内正是妄图复辟帝制、疯狂镇压“”的时期,到处是阴天蔽日的气氛。
面对如此混乱的时局,再宏伟的抱负也难得实现。他又一次拒绝了全国水利局和陕西当局给他的陕西水利分局局长的任命。因为他知道,在军阀陆建章主政的陕西,“水利局长”不过是一张空头支票,做不了任何与治水有关的事情。而对做官,父辈就淡薄,他更是如此。曾担任过陕西修史局总纂、易俗社社长的父亲李桐轩很早时给他和弟弟的训示就是:要做大事,不要做大官。伯父,也是他的启蒙老师、近代著名数学家李仲特,更是一个重学问不重官位的人。早在1908年京师大学堂毕业考试时,他就获得举人衔,按当时朝廷惯例,要任用为内阁中书,而他却放弃,听从了时任陕西省西潼铁路筹备处秘书的伯父的召唤,回陕赴德,继续求学。
正在他满腹韬略,无以施展时,当时南京政府主持水政的维新志士、著名实业家张謇正在集资创办“河海工程专门学校”,听到这一消息和受到邀请的李仪祉如遇知音,“治理江河,兴修水利大业,首先要培养专门人才。现在有人集资兴学,利国利民,为后代造福,是天大的好事,何乐而不为?我李仪祉岂能袖手旁观。”
弃官从教的李仪祉从西安赶到南京,担任“河专”教务长,参与了学校的筹建工作,并担任数学、地质、力学等科主讲,兼教机械工程学、路工学、水工结构学等多门课程。
在“河专”的七年中,他除了课堂教学以外,还带学生考察了国内古今所有水利工程,搜集了大量一手资料。而当时,举国之内,也没有一处较近代一点的水利工程,一些著名的古代水利工程,也因年久失修和缺乏维护而失去作用。
为了对国内的水利事业尽快有所推动,他在很繁重的教学任务和因身兼教务长和中国科学社董事而繁忙的公务外,还一直在从事中国水利研究,论著颇丰。在他1922年离开“河专”前,相继出版了有影响的专著、论文《五十年来中国之水利》、《北五省旱灾之主因及其根本救治之法》、《修建计划之讨论》、《潮汐论》、《土积计算截法》、《实用水工学》、《固体物质在水中行动》、《黄运会诸问题》等。
激情与悲凉一起留在故土上
1922年夏,李仪祉再度被邀请回陕西,担任水利局局长,兼渭北水利工程局总工程师。
李仪祉这次肯回陕任职,应该说跟两个人有着很直接的关系,一个就是多年来一直将西北水利大业的希望寄托在李仪祉身上的前任局长郭希仁,他说,“他日郑国渠伟绩之再现,舍李君莫属也。”;另一个是他在陕西推行资产阶级教育的最高学府三原宏道学堂读书时的同窗好友、时任靖国军总司令的于佑任。这两个人对李仪祉可说是知之甚深,在他两度赴德求学时,都曾向他假以援手,对他十分地推重。
当时,经过连年兵火洗劫的渭北高原,又显大旱之兆,于佑任、郭希仁等有识之士和渭北各县人士磋商,动用赈灾余款,在三原县设立了渭北水利工程局,筹划开启引泾工程。
恢复“郑白”,引泾灌溉,正是李仪祉多年来的愿望,怎不欣然应邀回陕?
到任之后,未做片刻停留,李仪祉立即组织勘测队,开始对泾河流域进行详细的实地勘察与测量。从1922年到1924年,经过两年时间的勘测与调查,李仪祉对整个泾河流域的地貌、水情已了如指掌,拟定了切实可行的引泾计划、具体实施方案、和工程报告书。
在整个考察期间,还写了《引泾论》、《再论引泾》、《陕西水利工程之急需》、《陕西省民国二十年建设工业计划大纲》、《中华民国水利机关组织拟议》等大量文章。
引泾工程的前期工作一切就绪,却因为当局的不重视水利和资金的没有着落而迟迟不能动工。政府不投资,李仪祉眼看着旱象愈甚,心急如焚,自己借助各种力量,四处奔走,打算通过其他渠道向社会募集资金,然而,响应者总是寥寥无几,或者条件苛刻,不能实施。许多努力,尽付流水,一筹莫展的李仪祉不得不继续上书,要求当政者为民着想,支持引泾。
在此后的两年间,他反复考察黄河、渭河河道及其各支流水系,夜以继日地写了无数考察报告、工程计划、实施方案等等。然而,当政者既不关心民生,更不了解他的一片苦心,所有上书全都泥牛入海。
回陕四年,引泾工程依旧只是一纸蓝图,治水利民、造福百姓的宏图大略渐成泡影,李仪祉内心渐由悲愤而悲凉。
在此期间兼任陕西教育厅厅长的李仪祉又一次将注意力和希望转向教育,于1926年出任西北大学校长,主持校政。但是,对于引泾工程,他始终没有放弃。
1927年,在临潼华清池举行的西北建设问题讨论会上,他再次为引泾工程据理力争,终于迫使当局勉强同意每年拨5万元支付引泾开支。尽管这样的经费对于技术难度很大的引泾工程来说几乎是杯水车薪,但总算是勉强可以动工了,后续资金,或许会有办法。
李仪祉紧缩开支,所有工程人员每月仅能领到10元钱的基本生活费,即便如此,依旧捉襟见肘,刚刚动工不久,就因资金不能到位而待工不进,直至工程彻底搁浅。
李仪祉虽痛心且悲愤,却终究无能为力,留下一句“时不可为矣”,再次离开故土,接受了华北水利委员会的聘请,出任华北水利委员会委员长,致力于治黄导淮工程。
再次奔赴故土,因为那里正在经历灾难的洗劫
关于民国十八年(1929年,其实从1928年就开始了。)的关中大旱,在各种民国史志中都有记载,持续干旱使受灾面积覆盖全省八十多个县,整村整村的人饿死或者逃离,当地政府上报南京政府的死亡人数和逃散人数均为200万,还有800万勉力维持在生死线上等待救济的灾民……整个关中平原和渭北高原真正是赤地千里、哀鸿遍野。
灾难让人们想起被搁置了的泾惠渠,如果它在1924年如期动工,那么,四至五年后的这场大旱即便不能完全避免,一定不会如此悲惨。看到灾后情景的李仪祉再次喟然长叹:“移粟移民非救灾之道,亦非长治之策。郑白之沃,衣食之源也。”
此时,正由守城成功的杨虎城将军主持陕政,看着关中这块近代以来灾难深重的土地,同样痛心疾首,他再次将搁置了的陕西水利工程提到首要位置,力邀李仪祉回陕担任建设厅厅长。李仪祉本人十分高兴,但当时他不仅身兼多职,而且正负责设计杭州湾海塘工程,没法抽身。杨虎城一再向南京政府申请调李回陕,均被拒绝,他又面陈,蒋给杨的回答是“我让他搞钱塘江工程,一时离不开。”后来,在李仪祉和杨虎城的多方周旋和努力下,终于获准回陕。
李仪祉再次回陕到任后,像当初得到于佑任和郭希仁的支持一样,也得到了杨虎城将军的大力支持。陕西省政府在资金极其困难的情况下,仍是拨出四十万水利专款,再次启动引泾工程。这项搁浅了六年之久的水利工程,终于在1930年冬重新上马。
李仪祉为泾惠渠这座陕西境内自清以后第一座大型引水工程所选的线路,正是历史上著名的郑白渠遗址。
发掘和改造重建这一大型的水利工程,不仅技术难度大,而且所需人力、财力、物力都相当巨大,在工程进展到一半时,政府投资再次出现问题,为了不使工程再度半途而废,李仪祉又一次开始奔走于全国各地募集民间资金,来支撑工程进展,先后获得了华洋义赈会、檀香山华侨、以及于佑任、朱子桥等爱国志士和同学朋友的大力支持与援助,才使工程不受影响。
1932年6月21日,泾惠渠开闸放水,一期工程宣告竣工。这一天,对于陕西近代水利史来说是一个值得纪念的喜庆日子,泾河两岸,聚集了灌区无数群众和陕西各方人士。许多人在这一天流了泪。
万事开头难。当灌区群众当年就受到渠水惠利时,各方人士和当地群众才真正认识到水利工程的重要,于1935年竣工的二期工程进展相对顺利了许多,但还是因为资金欠缺,没能按李先生设计的甲种方案――灌区覆盖泾阳、三原、高陵、礼泉、临潼、渭南、蒲城、大荔等九县,计划灌溉面积达四百三十万余亩――来实施,而是采用了资金投入和收益都相对有所减少的乙种方案。对此,他说,“不论甲种方案,还是乙种方案,总比不实现一个方案好。”
在泾惠渠一期工程竣工后,李仪祉就开始着手渭惠渠、洛惠渠及省内其他水利工程的设计与筹备工作,这时,关中八惠(另外五惠是:梅惠、黑惠、涝惠、沣惠、泔惠。)以及包括陕南、陕北的整体水利工程规划在他心中已经形成。
1933年,渭洛工程相继启动,其他水利工程也渐次启动,整个陕西境内开渠引水、兴修水利,蔚然成风。
渭惠渠在1935和1936两年施工最紧张的时期,都曾遭遇渭河暴涨,工程受到影响,拦河大坝一再被洪水冲毁。当时正抱病的李先生顾不得医生和家人的劝阻,让人搀扶着冒雨坚持在施工现场指挥修复大坝,并现场修改建坝方案。他的精神鼓舞和振奋着所有工程人员,大家齐心协力,日夜奋战,终于在洪水中将一座宏伟的拦河大坝竖立在滔滔渭水中,使渭惠渠一期工程于1936年夏如期竣工,二期工程于次年完成。
他给后世留下了建立“中国富强之基础”的夙愿
李先生在《我国的水利问题》一文中,为陕西、乃至西北描绘的水利蓝图是,“关中泾、渭、洛惠在渭河北岸,灌溉渭河在眉县到朝邑共十二县的地,约有二百万亩。北岸要继续发展的还有湃惠、耀惠及第二渭惠三个渠。若是成功了,又可增加灌溉一百万亩地。渭河南岸向来有秦岭山流下来的水十余道,灌溉面积有十数万亩地。若统统加以整理,也可以增加到一百余万亩。关中有了四五百万亩灌溉之田,再加以农事改良,便可以使民康物阜了。将来铁路通到汉中和成都之后,汉江流域,岷江流域和渭河流域联络一起,便可以使西北穷瘠之地,成为中国富强之基础。”
然而,李先生没能亲眼看到他所描绘的“中国富强之基础”的宏伟蓝图。1938年2月,才57岁的李仪祉早已积劳成疾,这时又突患胆囊炎,因身体过于虚弱,不能承受手术治疗,而病情迅速恶化。生命垂危之际,他仍惦记的是渭惠渠南土坝的修复工程,话都讲不出时,还用颤抖的手指,在来看他的同事手心上写了“大坝”两个字。
关键词: 工程管理;实践教学;研究与改革
Key words: project management;practice teaching;reform and study
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)34-0237-03
0 引言
现代社会的发展趋势,就是社会分工越来越明确,社会生产越来越精细,专业隔离越来越明显,隔行如隔山的情形越来越普遍;而另一方面,现代社会生产却越来越要求复合型的人才,即常说的T型人才。单纯的具有管理技能,或者是单纯的具有工程技术的人才,已经不能适应社会的发展。工程管理专业出来的同学,正是T型人才的典范,他们懂技术,又懂得管理,恰好适合社会所需。工程管理专业业务培养目标,是具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。
近年来,工程项目的建设规模日趋庞大复杂、参与单位多、合同关系复杂、管理难度大。因此,工程管理专业业务培养要求:学生主要学习工程管理方面的基本理论、方法和土木工程技术知识;受到工程项目管理方面的基本训练;具备从事工程项目管理的基本能力。然而对于工程管理专业早期的、单一的项目管理教学方法已经很难以适应现在工程管理教育的需要。根据社会发展,工程管理专业需要探索提高学生职业技能,提高学生的课程实践能力和管理能力的必经途径。
1 工程管理专业传统实践教学存在的问题
工程管理专业传统的实践教育方法,就是在实践教学上,仅从动手上来讲还算可以。但是,对于新技术、新的工艺、现代新型的实践教学方式基本上都没有用上。另外,课堂的理论教学与实践教学的结合不到位,缺乏专业模拟实验室和专业实习基地,实践教育直接影响了工程管理专业实践教育的发展。工程管理专业传统实践教学还存在许多问题。
1.1 实践教学计划与社会需求脱节 目前,我国拥有工程管理专业的院校较多,按照专业指导委员会对培养方案指导意见的要求,各高校工程管理专业实践总课时的40%~50%,有的院校甚至比这个比例还大。工程管理专业是一门实践性很强的学科,从实践方面来看,国外工程管理专业更注重实践能力的培养,实习学分比重很大,在开设工程管理专业的美国高校中,实践总课时9.84%~36.17%;可见我国高校在工程管理专业实践方面实践学分不少。但是,我国目前大多院校的实践仅为课程实验、课程实习、课程设计,生产实习、毕业设计或论文,而且这些实践环节,一方面有很多都只是形式,走马观花,没有严格的质量标准去控制和要求,学生实践能力较差;另一面,没有管理方面的实践实训。这就造成了学校培养的学生与社会需求具有综T型人才具有很大的差距。
1.2 实践课程设置不太合理 实践课程设置是培养T型人才的重要手段。工程管理专业涉及技术、经济、管理和法律四大主干知识,课程体系涉及范围甚广,因此,要求在课程体系设置上必须突出专业特色。然而,现在许多高校的工程管理专业课程设置不尽合理。一方面,专业课学时不足,如项目管理、项目评估、工程造价、招投标与合同管理、建筑施工等这类课程的理论学时安排太少,教师只能在极短的课时内讲授基本理论知识,学生既没有坚实的理论基础,又缺少综合性的模拟训练;另一方面,课程排列前后顺序颠倒,知识逻辑较混乱;其三,课程重点不突出,如实践教学学时很多就用注册师考试的习题练习所代替。
1.3 工程管理传统实践教学手段落后 工程管理专业传统实践教学手段落后,主要体现在以下几方面:
①实践教学形式上仍局限于实验、实习、课程设计、毕业设计或论文等传统教学模式,基本上没有适合工程管理专业需要的现代实践教育方法――仿真工程管理全过程、全方位、实战式、体验式、参与式等体现现代信息技术的实践教学方式。如,项目管理模拟仿真、施工过程模拟仿真、工程招投标模拟系统等;②工程管理专业实践教学的内容比较单一,部分企业虽接收学生实习,但没有把学生分派到实际工程中去参与实际工作,更没有给学生指派现场指导教师,学生每天去工也只是形式而也,因为学生不知道自己在实际工程中能做什么,无从下手,反倒度日如年;③工程管理专业各实践环节安排各自孤立,综合性、设计性实验较少。
1.4 缺少工程管理专业所需的特色实验室和专业的实习基地 工程管理专业实验教学主要分为技术类、管理类和综合类。技术类实验教学内容主要是由工程材料、工程结构、岩土工程等一些相关技术类基础课程实验构成。这些可以在土木工程等相关学科的实验室完成。但工程技术集成展示、招投标模拟、工程项目管理模拟等管理类和综合类实验教学,需要在专业实验室完成。这类实验室,如今高校急几乎都没有。
工程实习基地,一般高校都与施工企业联系,主要为学生在施工现场实习打下基础。而工程管理专业,除了在工地上进行施工实习外,还需要参与到管理现场。如:项目现场管理、招投标管理、造价咨询管理等基地去实习,但学校没有提供出这些实习基地。
2 实践教学培养模式改革的建议与措施
针对当前工程管理专业在实践教学环节中存在的问题,应该主要在实践教学方案的制定、实践教学课程体系的设置以及引进先进的实践教学手段,建立起完善工程管理实训中心和建设实践教学专业教师队伍,加强实践教学过程管理和完善考核制度等几个方面的大力改革,完善工程管理专业实践教学环节和方法,真正体现实践教学对专业教育和专业发展的重要作用。
在制定实践课程教学方案时,应重视工程管理T型人才能力的培养。根据实际情况,充实、改造工程管理模拟实验室,按照“从易到难,逐步接近工程实际”的原则,设立工程管理模拟训练、工程教育、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计以及社会实践等既相互独立、又互相融合的工程管理专业实践教学环节。
2.1 完善实践课程设置 工程管理专业的实践教学课程体系设置必须突出专业特色――培养的人才是既懂专业又懂管理,重视实践教学环节,加强针对性和实践性,强调理论与实践相结合。因此在课程设置上,尤其是实践课程设置上必须满足工程管理上所需要的人才,有目标地培养对口的专业岗位人才,实现学校与社会需求的无缝衔接,为学生的将来就业打下坚实的基础。同时提高学生的专业学习兴趣和动力。
工程管理专业根据社会发展的要求,其中包括工程项目施工预算、进度、合同、采购、材料、设备、质量、安全等全面综合管理软件;纵向贯穿招标、分包、采购、施工、竣工全过程软件,横向涉及公司――项目部的各个岗位,是一套全方位、集成的项目管理平台。要求学生必须掌握一些目前最先进的管理软件,图形算量软件、钢筋抽样软件、清单计价软件、标书制作软件等。这些软件既可应用于工程管理类专业,以了解工程项目招投标管理和全过程造价管理;也可应用于工程造价管理专业,以深入了解全过程造价管理的工作方法和流程;还可应用于技术经济专业,为可行性研究分析提供参考依据。因此在完善实践教学课程设置时,必须增设软件培训类课程的学习,并采用课堂教学和上机操作相结合的教学方式。
2.2 实践师资的建设 目前,很多高校的工程管理专业普遍缺少专业实验室,更缺乏实践教学专业教师队伍,实践教学工作往往由专业任课教师担任。对于专业任课教师来说,虽然对课程内容比较熟悉,但对实践教学的内容和要求往往不能够很好的把握,而且对新型实践课程教学需要使用的软件也不够熟悉。因此,我们有必要建立实践教学专业教师队伍。委派专门的教师负责专业实践教学环节,尤其是软件教学和实训教学工作,可以使专业任课教师将有更好的知识传递给学生,提高教学质量。还可以使实践教学术业有专攻,达到更好的教学效果。
2.3 改善落后实践教学手段 工程管理专业是实践性很强的专业,传统的教学手段已经无法适应社会发展的需要,不利于学生对知识的理解和掌握。为了改善目前落后的实践教学手段,可以在采用多媒体动画、现场、仿真模拟等实践教学,提高教学趣味性、生动性。如,施工技术,教师只讲授施工工艺,学生很难有深刻直观的印象,甚至可能听不懂;若采用播放施工录像或将施工工艺制作成配有解说的多媒体课件,这样既可增加学生对施工技术工艺的直观认识,又能调动学生的学习兴趣增加学生的掌握程度。而对于管理课程,如工程项目管理、合同管理等,应积极开展案例教学、讨论教学、发散思维教学、仿真教学等方式,鼓励学生大胆地积极思考,提高学生分析问题、解决问题的能力。
2.4 加强实践环节的建设 目前,工程管理专业的实践硬件条件还比较差,实习基地建设相对滞后、范围较窄。建立起工程管理实训中心,培养高素质既懂工程技术又懂工程管理的工程人。
实验室、实习基地是实施实践教学环节的重要依托和物质保障。当前,很多高校都是通过与施工、房地产开发等企业合作,已经初步建成了工程管理专业实习基地,但实习基地范围较小,内容狭窄,无论是规模、形式都不能满足学生专业学习的要求。因此,需要探索用计算机来模拟真实的工程管理过程,学生模拟扮演某一角色进行技能训练的一种教学方法。仿真教学能在很大程度上弥补客观条件的不足,为学生提供近似真实的训练环境,提高学生职业技能。在数字模拟实验室环境下进行工程管理专业课程的仿真教学活动。增强学生对未来可能从事的工作性质和环境的感性认识,体会所学专业理论知识与生产过程之间的关系,认识理论与实践的关系,体验课堂与一线现场教学等主要教学模式,使学习过程变成学习应用知识的过程,形成丰富、统一、完整的知识体系。
3 结束语
总之,工程管理专业涉及技术、经济、管理和法律四大主干知识,知识面广,专业性强。针对目前工程管理实践教学环节中普遍存在的问题,高校工程管理专业教育应坚持理论与实践相结合,培养满足社会需要的新一代工程管理人才。
参考文献:
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[2]程颢.土木工程类高职实践性教学模式探讨[J].陕西:陕西铁路工程职业技术学院,2003.
Abstract: In recent decades, underground structures in urban construction, transportation, defense engineering, hydraulic engineering and other fields has been more widely used. In this paper, underground seismic studies surveyed in detail, and its future development were discussed.
Keywords: underground structure, status, prospects
中图分类号:TU93文献标识码:A
1.引言
在我国,随着城市化水平的快速提高,城市人口、城市规模和生态环境面临着巨大的压力,而地下空间的开发和利用正是缓解地上空间各种压力的直接而有效的途径。目前全世界高烈度地震区内的城市地铁等地下结构大规模建设是在近20多年内才出现的,大多数还没有经过强地震的检验,因此灾难性的震害记录不多。1995年日本阪神大地震中,神户市地铁车站及区间隧道遭到严重破坏,世界各国学者对地下铁道遭受震害问题给予了极大的重视,使地下结构抗震研究出现前所未有的热潮,成为地震工程界重要的研究方向。
2. 应对地震的两种途径
纵观人类的建筑历史,人类应对地震对建筑物破坏的措施主要通过两种途径来解决,即: (1)通过减小地震动的输入来控制地震动对建筑物的影响,使这种影响被控制在建筑物能够承受的范围之内;(2)通过改变建筑物本身的性能来适应或应对地震动,来减小地震动对建筑物的影响,使建筑物能够承受这种影响。该分类是从施力体和受力体的角度来阐述,如果从建筑物采用刚性应对和延性适应的角度定义,这两种途径也可以这样表述: (1)通过加强建筑物本身的强度来抵抗地震对建筑物的影响,从而使这种影响被控制在建筑物能够承受的范围之内; (2)通过采取适当的措施来提高建筑物对地震动所产生影响的适应能力,使建筑物能够承受该影响。这两种途径是通常所说的抗震和减震。无论是采取哪种措施,其最终目的是使地震动对建筑物使用功能的影响达到最小。
3.地下结构减震措施
在结构动力学的范畴里,“隔振”是指隔离振动,而“隔震”是指隔离地震。从以上定义可知,“隔震”是“隔振”的一个特定内容。“减振”控制是指对振动进行抑制,尽量减少有害的振动;“减震”控制是指对地震的振动进行抑制,尽量减少振动对建筑物的有害影响。这样就可以很容易地理解减震实际上属于隔振的范畴。隔振可以分成两类:一类是用隔振器将振动着的振源与地基隔开,以减少动力的传递;另一类是用隔振器将需要保护的设备与振动着的地基隔离开。前者称为主动隔振,后者称为被动隔振。在这里所指的地下结构减震主要是指被动隔振。在实际工程中,主要采用三种措施进行减震。
1加固围岩,通过对围岩进行注浆,使围岩刚度相对于衬砌刚度发生变化,从而使衬砌在地震中的响应减小,这是减震的主要途径之一。
2改变地下结构本身性能。该方法主要是通过改变地下结构刚度、质量、强度、阻尼等动力特性来减轻地震对地下结构的影响。这种方法主要有以下几种措施可以采纳。(1) 减轻地下结构的整体质量。(2) 利用柔性管片接头和采用钢筋混凝土材料等措施,增加地下结构的延性和阻尼。(3) 改善结构的形状,尽量使结构形状圆顺,避免尖角,或采用抗震缝、仰拱等构造措施。
3设置减震系统。从广义上讲,这种减震技术属于结构控制技术的范畴。所谓的结构控制,即减震系统,就是对结构本体施加控制机构,由控制机构与结构共同承受地震作用,以协调和减轻结构的地震反应。结构控制可分为主动控制、被动控制、半主动控制和混合控制等几种。对于地面的高耸结构,结构控制已经得到了应用,尤其在多震的日本应用较多,并且取得了实际的效果。而在目前的地下结构工程中,结构控制几乎没有得到大范围的应用。单纯设置减震层的情况,只是在考虑爆炸冲击荷载的军事工程项目中得到了实际应用。
4 。目前国内外抗震、减震研究方法
地下结构的抗震理论是随着地上结构抗震理论的发展而发展的。20世纪50代以前,地下结构的抗震设计是以静力理论为基础计算地下结构的地震作用。20世纪60年代初,前苏联学者将弹性力学理论用于地下结构,以此求解均匀介质中地下结构的应力应变状态。60年代末,美国旧金山海湾地区在建设速地铁运输系统(BART)时,对地铁地下结构的抗震进行了深入的研究,提出了地下结构并不抵御惯性力而是具有吸收强加变形的延性,同时不丧失其承受静荷载能力的设计思想,并以此为基础提出了抗震设计标准。70年代,日本学者基于地震观测资料,提出了反应位移法、应变传递法、地基抗力法等实用计算方法,使地下隧道和成层地基的抗震研究获得重大进展。此后众多学者又进行了详细研究,并提出了一系列实用的抗震分析方法。
研究地下结构抗震性能的主要途径有:原型观测、模型试验和数值模拟。目前还无法采用单一手段完全实现对地下结构动力反应全面而真实的解释和模拟,一般通过原型观测和模型试验来部分地或定性地再现实际现象、解释物理机制、推断变化过程、总结特性规律和分析灾变后果;在此基础上建立合理地能够反映实际动力相互作用规律的数理分析模型,发展相应的数值分析方法;再通过模型试验和原型观测结果加以验证。然后对不同抗震设计方案进行计算分析,尽可能地再现和模拟结构的实际动力反应,研究其抗震性能,提出相应的抗震对策。这是研究和评价地下结构抗震性能的较为合理有效的途径 。
美国、日本等国家都曾经对地铁等地下结构的抗震设计理论进行研究,提出了一些实用的抗震设计方法与抗震设计规范,但我国在这一领域的研究相对滞后。迄今为止,我国还没有独立的地下结构抗震设计规范,《地下铁道设计规范》(GB50157—92)和《地铁设计规范》(GB50157—2003)对地铁的抗震设计都只给出了极为笼统的规定,其原因主要是研究工作开展不够,基础资料积累不足,对地下结构灾害性动力反应和抗震设计方法缺乏系统研究。长期以来,地铁结构的抗震设计基本是参照《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111—87)中有关隧道部分的条文和《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89,GB50011—2001),采用地震系数法进行的,但地震系数法用于地下结构抗震计算时具有明显的缺陷 。因此,对地铁等地下结构抗震性能与破坏机理进行系统深入的研究对我国来说是一个现实而又迫切的问题 。刘晶波曾指出我国地铁等地下结构抗震分析与设计中存在的5个迫切需要解决的关键问题,在过去的几年中,我国学者对地铁等地下结构的抗震问题进行了一系列研究,提到的部分关键问题方面已取得了一定的研究成果 ,但仍然需要在理论分析、数值模拟和模型试验等方面开展更为深入细致的研究工作,系统地研究地铁车站等地下结构的地震反应与破坏灾变机理,以求在地下结构抗震研究方法与基础理论方面有更多实质性的突破。
5. 需要解决的问题及展望
目前我国在地下结构抗震分析与破坏灾变机理研究中仍然存在诸多问题需要解决,其中需要进一步深入研究的关键问题主要体现在以下几个方面。
(1) 通过对地下结构破坏特征的分析可知,地下结构在地震过程中的破坏主要受地震位移场的控制,而与加速度场的关系不明显。所以应尽快修订《铁路抗震设计规范》中有关隧道抗震部分的条文。该规范采用地震系数法来进行设计,对隧道采取抗震措施,但该分析方法并不符合隧道等地下结构的实际受力机理,需要从围岩变形和位移的角度去分析地下结构,才更加符合实际情况。考虑到目前设计单位现状,在修改规范时可以使两种方法暂时并存一段时间。
(2) 结构模型实验是分析地下结构对地震反应的一种很好的研究方法,但需要对实验模型动力相似率,以及模拟半无限地基辐射阻尼等问题加强研究,才能更好地发挥模型实验的作用。另外,还需要加强地震观测技术的研究和资金投入,并建立详细的数据库,才能使这一直观的测量数据发挥其最大的作用。
(3) 理论研究是对工程实践经验的抽象和提升。目前的地下结构抗震减震措施仅仅停留在工程经验阶段,需要加大力度进行理论研究工作。尤其需要对以下的研究工作重点展开:
①高烈度地震区隧道抗震与减震措施的耦合技术研究。
②高烈度地震区隧道洞口结构抗减震技术,以及不同地震烈度下的设防长度、基础处理技术和减震层参数等方面的研究。
③减震机理与随机响应分析及动力可靠度相互关系的研究。
(4) 注意隔震机构在大变形和后屈曲条件下的潜力、性态和必要的保护措施,进一步提高已有的橡胶支座等的各项性能指标,完善质量保证体系;
(5) 利用现代化的通讯技术、计算机技术和智能材料等,开发具有自适应能力的智能型隔震系统
参考文献
[1] Shunzo Okamoto. Introduction to Earthquake Engineering[ J ] , Tokyo University Press, 1984, 527~554
[2] 高渠清. 高渠清隧道及地下工程论文集[C ]. 北京:中国铁道出版社, 1996
二、国内外高校地质工程专业人才培养模式分析
1.国外高校地质工程专业人才培养模式在美国、加拿大、欧洲等国家的高校中,往往不区分“地质工程”与“岩土工程”,这二者皆是同一个词“GeotechnicalEngineering(英文)或Geotechnique(法文)”。他们将“岩土工程或地质工程”设置在土木工程大学科下,一些院校也在地球科学下设置“岩土工程或地质工程”专业。他们在加强基础学科教学(如数、理、地质、环境、人文、工程、计算机、管理等)的同时,更强调培养学生的创新思维能力,给学生更大的弹性空间和创新思维空间。让学生积极参与到企业、非营利机构和国家实验室的科研、工程、经营工作中去。这样学生不仅可学到专业知识,而且也培养了解决复杂问题和带有挑战性问题的能力。与此同时,社交能力和人文修养也得到较大提高。这种素质教育形式,使学生能尽快融人社会,适应工作,不使国家高昂的培养费浪费掉。美国1987年就开始实施《科技中心计划》,这个科技中心是由多个大学共同组成的研究中心,由国家基金会长期稳定资助,其宗旨是能将科技、教育和知识转移活动集为一体。这个中心并非单独由大学来组成,而是还有非营利机构、企业界和国家实验室共同参加研究工作,联合攻关,其中大学教授携带博士、硕士研究生和高年级本科生参与。从效果来看,使学生获得了极大的收益,不仅将课堂学习或自学所得知识在实践中加以应用,而且培养了学生的创新思维能力,并在实践中加以锻炼提高。这个计划开创了许多新领域,取得不少创新性成果,其中不乏思维活跃的本科生、研究生的贡献。另一方面,该计划在各大学问,各学科间,各研究所间,甚至社会各界架起合作桥梁,实现了“集成创新”。这种形式消除了各学科间、单位间的传统障碍,创立了科技、教育领域中的新模式。
2.国内高校地质工程专业人才培养模式综观我国高校地质工程专业人才培养模式,可分为如下几类:(1)原地质矿产部所辖院校,如中国地质大学、长春地院(现合并到吉林大学)、成都地院(现改为成都理工大学)、西安地院(现合并到长安大学)的原专业“水文地质工程地质”、“探矿工程”等,在计划经济下已经形成了一套完整的人才培养模式,重基础,轻实践,学生的分配去向基本上是各水文地质工程地质队,工作2~3年后才能适应工作环境。20世纪90年代初,在市场经济的大潮下力求改革,重视宽口径,使学生在人才市场上能找到自己合适的工作,发挥一定的作用,但受传统培养模式的影响,仍不能满足今天经济发展的人才需求大潮。
(2)原建筑、水利、矿业、铁道等部门所辖院校(如同济大学、河海大学、中国矿业大学、西南交通大学等)的原“水文地质工程地质”专业,大多都带有一个词冠,“如铁路工程地质”专业,“水利工程地质”专业等。按这种要求,学生就业皆在自己部门所辖下属单位就业。这样就造成重视自己部门的专业知识,培养出的大批“专才”,仅能在很狭窄的部门就业,一工作往往是一辈子,无法做到人才流动。20世纪90年代以后,这种局面已有较大改观,但仍走不出传统人才培养模式的圈子。
三、地质工程专业教学改革分析
1.全面提高,协调发展明确“致高、致用、致远”的办学理念,使学生养成高尚的道德品格和人文精神,促进学生德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调发展,获得适应时代要求的知识技能和科学精神。以掌握整体优化的知识结构为基础,以培养能力,尤其是学习能力和创新能力为重点,以提高素质为目标,形成经济可持续发展的条件。
2.强化基础,拓宽口径在经济教育的大视野中,本科教育带有明显的基础性和阶段性。要改变大学教育内容偏窄、专、深的倾向,构建自然科学基础,人文社会基础、学科基础以及基本技能和基本素质的基础教育体系。拓宽专业口径是社会发展的必然要求和高等教育的共同趋势,是增强学生适应能力也是增强专业的适应能力的时代要求。其重要标志是拓宽学科基础,建设面向学科群的平台课程体系。“厚基础、宽口径”是目前人们常用的名词。有的学者认为“基础”是指人文科学、自然科学等范畴中最基本的知识,也就是厚基础是重视素质教育,有的则认为厚基础是指专业基础知识。笔者结合地质工程专业培养人才的特点来看,应该属于后者。对于“宽口径”的含义很多教改文章看法也不尽一致。社会上的每一个专业技术岗位的工作,实际上都需要多种专业知识融为一体方能胜任。并且这种知识还需在实践中多次反复才能上升为工作能力。地质工程这种实用性极强的工科专业更是如此。学生除掌握地质知识、数理知识、工程技术知识,还需学机械知识、材料知识、计算机等以及经济核算、会计学、工程质量、工程设计、社交、人文环保和法律等一系列学科的基本知识,并把这些知识有机地结合起来,才能应付实际工作,而这些知识是无法通过课堂教学融为一体的,只有打下一定的理论基础后,再在实践中加以锻炼,才能将理论知识变为自己的能力。
3.加强实践,突出创新新的人才培养方案一方面要体现理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,另一方面在当前要下决心精简理论教学,增强实践教学,突出创新能力培养。引导学生在研究开发中学习,在网络上学习,在课外活动和社会实践中学习。人才培养、科技创新和社会服务是现代高等教育的三大功能。如高校人才培养还沿用传统的课堂基础教育,那只是高中教育的延伸。科技创新是高等教育与职业教育、基础教育的最大区别。高校创新能力必须加强,在更深层次上促进科技与教育的结合,整合科技与教育资源。要建设一流大学,必须把科技创新放在突出位置,要重视创新性基础研究,加强应用性科技创新,更重要的是解决关系经济社会发展的全局性问题。
4.加强教改,培养个性有人做过试验,通过动手掌握的知识,事后能保留下8o。通过实际观察掌握的知识事后能保留下的不过5O,而通过听教师讲述,事后能保留下的仅仅1O~2O。地质工程是一门实践性极强的学科,若仅停留在课堂的讲述,学生过后是没有任何印象的,并且很多现象是无法理解的。如“砂土振动液化”现象,按理论原理,力学机制讲解,学生极其费解,更无法想象它的巨大潜在危害。为此我们近年将学生带出野外去施工现场或去河床亲自动手做个简单的实验,其结果使学生感到十分惊讶,跺跺脚就能让砂基液化,变为近似液体,庞大的建筑物若建在这样的砂基上,其后果将不堪设想。过去对学生的兴趣、爱好、个性等方面重视不够,采用统一的教学手段,收不到很好的效果。例如,有的学生在学校的学习成绩平平,然而进入工作岗位后,却表现出卓越的才能,取得优异成绩。这说明学生进入工作岗位后,能充分按自己的个性施展才华,使自己独特的方面得到极致的发挥。为此,笔者认为,不应划统一的教学大纲,不搞一成不变的试题库。教学应结合工程实例,利用照片、实物、多媒体等多种形式的教学方式全面引导学生掌握技能。
四、课程体系、内容的改革
进入21世纪以来,国际岩土工程勘察技术、新方法发展极快,设备要求更新、更高。这主要是以适应高层建筑、大型水利工程、大跨度桥梁、深长隧道、高速公路、海洋平台及核电站等重大工程的勘察、设计、施工和运营的高标准要求。为此,我国也颁布了各种新的工程规范(国标,皆已修订出版)。同时也实行了注册岩土工程师考试制度。这一系列新的举措给高等学校的地质工程专业的人才培养提出了更高的要求,学校也面临着教学改革的严峻考验,所以必须下大力气研究地质工程人才培养的新模式,以适应21世纪高级工程技术人才的市场需求。
1.公共课现阶段令教师难办之处在于,教学内容不断增加,学时不断减少,教学质量又要不断提高,如何解决这一矛盾,是值得研究的问题。以我系勘察技术与工程专业(地质工程方向)为例,基础课占很大的比例。如高等数学、普通物理、政治、英语、计算机、地质学、力学、测量等所有基础课,基本上是安排在一、二年级学习。学生的确负担很重,学习兴趣下降,收效甚微。现阶段的大学生四年中为了应付英语的四、六级考试,花去相当大的精力。对于这一点,国内学者也争论较多。有的认为,花大量时间学外语,利于国际交流,利于与国际融合与合作。有的则认为这是人精力的严重浪费,大多数人工作以后,基本上不用英语,过上二、三年又基本还给教师。笔者认为:在中、小学阶段,人的模仿能力和语言能力极强,那时是学习外语的最佳时期。而到大学后,人的逻辑思维能力逐渐加强,应该把精力放在充分施展这些能力的学习上。我们应当研究在大学里学习外语的方式方法,决不应把大学的外语学习变成一种应试教育。而采用“双语教学”,高年级和研究生阶段可逐渐过渡到“英语教学”。让一部分学生接触原版教材(含网上电子教材),这可能是提高学生外语能力的有效途径。对于地质工程专业本科而言,笔者认为:学生的高数、力学课程不宜再压缩,地学基础课可适当减少二门或增强普通地质学的学时,增加其内容,代替其它如古生物、地层、矿床、岩石、矿物等。在二级开设概率论,数理统计和线性代数,这为后续的专业基础课和专业课学习打下良好基础。
2.专业基础课地质工程专业的专业基础课较多,如土力学、岩体力学、工程地质数值模拟、有限元、物探等。这类课程在网上也能见到一些电子教材,或教师自编电子教材,利用CAI软件和一些录像带进行辅助教学,可大量节约课时,而且可充分调动学生的积极性。计算机和网络的飞速发展,给教学方式提供了极大的方便,我校地质系已走在全校前列,给每位教师都配备了笔记本电脑和数码像机,让每位教师尽可能采用多媒体教学,这样可大大节约课时,而内容却不减少,同时也减少了教师板书的繁重重复劳动。
0 引言
近年来,随着铁路工程建设的不断发展,建设标准越来越高,工程施工难度也越来越大,特别是隧道工程,长大隧道越来越多,地质条件越来越复杂,标准作业越抓越严,工期要求越来越短。所以在施工过程中,合理组织施工,制定合理方案尤为重要。本文就南吕梁山隧道施工过程中过膏溶角砾岩段施工所采用的方法,做一般总结。
1、膏溶角砾岩段分布
南吕梁山隧道1#斜井穿越第四系黄土、奥陶系峰峰组下段膏溶角砾岩地层,岩体破碎,如泥包石状、碎石土状,成岩程度低,属极软岩、软岩;埋深浅,强风化,两侧深沟发育,地表水容易汇入,围岩为Ⅴ级。
南吕梁山隧道2#斜井膏溶角砾岩段长度为1150m,具体分布如下:
300~650m段:隧道穿越奥陶系中统峰峰组下段膏溶角砾岩,岩体破碎,如泥包石状、碎石土状,成岩程度低,属极软岩、软岩;地表沟壑发育,地表水容易汇入隧道,围岩为Ⅴ级。
650~800m段:隧道穿越奥陶系中统峰峰组下段含石膏角砾状泥灰岩、膏溶角砾岩,属软岩、极软岩,岩体破碎。围岩为Ⅳ级。
800~950m段隧道穿越奥陶系中统峰峰组下段膏溶角砾岩,属极软岩,岩体破碎,呈碎块状。围岩为Ⅴ级。
950~1450m段:隧道穿越奥陶系中统峰峰组下段含石膏角砾状泥灰岩、膏溶角砾岩,属软岩、极软岩,岩体破碎。围岩为Ⅳ级。
2、膏溶角砾岩特性
膏溶角砾岩工程力学性质很特殊,单轴饱和抗压强度极低,隧道挖开后稳定时间很短,容易发生坍塌和大变形,如果遇水则强度很快降低,极易崩解软化,同时具有弱至中等程度的膨胀性。
3、施工方法:
3.1无水段膏溶角砾岩施工
3.1.1总体方案
根据膏溶角砾岩低强度、崩解性及遇水膨胀、强度软化的特点,借鉴国内外既有施工经验,根据本工程的实际情况,选择台阶法施工,既可实现快速施工,又能保证施工的安全性和地层适应性。
根据隧道施工经验,选择采用台阶长度在5~7m时工序干扰少,作业效率高,能更早的使支护结构形成闭合,有效控制隧道较大位移。
3.1.2台阶法主要施工工艺
膏溶角砾岩地层采用台阶法施工,台阶长度在5~7m,循环进尺0.75~2.0m。利用小台架风钻钻孔、施作锚杆,人工施做钢筋网、钢架,湿喷机喷混凝土。开挖前施做超前小导管,确保施工安全。主要施工工序为(见下图):超前小导管注浆开挖上台阶上部立拱喷锚下台阶开挖边墙喷锚仰拱开挖仰拱初支仰拱灌注拱墙衬砌。
3.1.3膏溶角砾岩段的快速开挖步序
南吕梁山隧道施工工序如下表。核心步骤为上下台阶实施平行作业,上断面立拱和钻掏槽眼、辅助眼与下断面出碴同步进行,上断面喷浆与下半断面接腿同步进行,下断面喷浆与上断面施作周边眼同步进行 ,利用三台喷浆机同时湿喷,上下断面喷浆完即装药爆破的施工工序,从而极大地压缩了循环作业时间。
图1台阶法平行作业快速施工工序流程图
上、下台阶间距:台阶长度越短,隧道拱顶沉降量越小,因此,在施工过程中,尽量缩短台阶长度。同时考虑到上台阶施工拱部时应有4~5m的施工操作平台,因此,上、下台阶工序的间距控制在5~7m范围内。
仰拱与下台阶间距:仰拱应及早施做,根据快速施工的需要,仰拱与下台阶的间距控制在30~50m,一方面保证下台阶有较宽裕的施工操作场地布置喷浆设备、装载机和出碴车辆等;另一方面,能够及时施工仰拱,以控制变形发展,
图2 快速施工工序间距控制示意图
3.1.4仰拱栈桥施工技术
采用了简易仰拱栈桥快速施工技术,仰拱栈桥长9m,为实现与开挖月进尺120m的进度匹配,共计采用4幅仰拱栈桥,满足了仰拱施工进度及仰拱混凝土龄期要求,从根本上消除隧底质量隐患,仰拱紧跟开挖掌子面,仰拱距开挖面30~50m,实现了隧道底部的快速封闭。
具体步骤为:仰拱超前衬砌施工,仰拱施工采用一次全幅灌注方式,一次灌注长度5~6m,分两次开挖,每次仰拱的循环开挖进尺控制在2~3m。
图3 仰拱栈桥施工纵面图
3.2富水膏溶角砾岩地段的施工对策
3.2.1有水膏溶角砾岩工程危害及施工对策
根据前面所述,膏溶角砾岩具有遇水崩解膨胀、强度软化等两大特征,但从膏溶角砾岩的试验结果看,大多数的膏溶角砾岩仅表现为弱膨胀,只有极个别试件表现为强膨胀,因而,富水地段的膏溶角砾岩最主要的工程危害仍是岩体在遇水后强度软化问题,通过研究,对富水地段不同类型的膏溶角砾岩地层可采取以下针对性的施工措施:
(1)有水地段的膏溶角砾岩,强度衰减很快,只要开挖暴露就会坍塌,因此采取超前地质预报和超前加强支护,并加强现场监控量测工作。
(2)快速闭合、减少有害松动和围岩恶化,尽快使支护结构封闭成环,减少隧道周围松动范围和水的影响。
(3)做好地下水的排水系统和地下水的封堵措施,防止地下水与泥的流失,施工时采取注浆是较好的处理措施。禁止地下水或施工用水浸泡仰拱基底,对于基底可以用钢筋混凝土硬化,这样可以起到硬化基底和降低格栅变形的作用。
(4)对有水地层软化情况的分析显示,支护结构将承受较大围岩压力,经历大变形,为从根本上控制地层变位,应对隧道周围围岩进行注浆加固,对隧道仰拱也应进行适当加固改良。
(5)支护参数应加强,尤其是仰拱,在富水条件下,考虑到岩体后期的膨胀变形和膨胀力的影响,二衬应按主要承载结构设计的基础上适当加强。
(6)仰拱的处理:有水地段的膏溶角砾岩,遇水成泥,没有承载力,因而对于仰拱地基适当改良加强是必须的,除采用混凝土桩增加地基承载控制基础沉降外,还采用一定的注浆加固、封水措施,加强薄弱部位,改善地基承载力。
3.2.2具体施工方法
通过对各种超前支护工法的研究,结合本工程的工程地质特点,主要选择造价相对较低的小导管法。
针对富水膏溶角砾岩地段制定的具体隧道施工预案和工序见图4,在采取超前支护加固辅助措施(超前小导管注浆、帷幕注浆)同时,采用环行开挖留核心土的施工方法,核心土长度不大于2m,台阶长度5~7m,循环进尺不超过1m,本着“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、快封闭”的原则组织施工。
3.2.3全断面帷幕注浆施工
在富水膏溶角砾岩地段的施工前对隧道运用多种手段对地下水进行预测预报,根据水量大小综合选用超前小导管注浆、帷幕注浆及径向注浆对地层进行加固。现场注浆施工中,注浆参数根据现场情况进行动态调整优化。
图4注浆孔纵剖面图
4、工程保证措施
4.1加强膏溶角砾岩地段施工监控
按照设计将洞内围岩及支护状态观察、净空变化(拱顶下沉,底板隆起、净空收敛和围岩位移)围岩压力(围岩与支护结构的接触应力)、支护结构的应力状态(钢架内力和锚杆轴力)的监控量测为必测项目;围岩弹性波速度测试、初期支护喷射混凝土应变和二次衬砌混凝土应变监控量测等为选测项目。洞内观测点布设如图9。
图5量测断面布置图
4.2超前地质预报
隧道开挖过程中,必须进行超前地质预报,通过地质超前钻孔、地质雷达、红外线声波探测等办法,了解开挖前方要通过地层的地质、水文、该段的岩性特性和工程力学情况。以此来制定出科学的施工方案,避免施工的盲目性。
4.3预防隧道整体下沉和确保掌子面稳定性
在拱脚部位及边墙脚部位,存在着较大的应力集中,相对剪切应力较大,导致这些部位趋于屈服,从而使得承载能力下降,容易导致支护结构随着时间的推移,产生整体下沉,因此,为防止支护结构的整体下沉,尽快施作仰拱。
在台阶法施工中,台阶长度需要综合考虑,一方面,快速封闭支护需要台阶长度尽可能短,另一方面,掌子面稳定需要台阶长度尽可能长,同时,台阶长度的安排需要考虑施工组织的要求。
尽量采用机械和人工风镐开挖,如需爆破时,采用弱爆破。在爆破时,采用浅眼、密眼、间隔装药、光面爆破,并严格控制用药量
5、结束语
(1)膏溶角砾岩隧道施工最主要的是加强施工过程控制,切忌不可盲目追求进度;
(2)要充分认识到信息化管理在较差地质条件隧道施工中的重要性,根据测得的数据及时反馈到施工中去;
(3)建立重点工序及隐蔽工程检查制度,避免存在较大隐患;
(4)由于膏溶角砾岩隧道施工目前还未有真正意义上的专门施工方法,还需要进一步探索、完善;因此,在施工过程中,要积极与有经验的专家、科研所、设计院、大专院校等联系、沟通,提高施工水平及施工质量。
参考文献:
孙明磊 李文江 刘志春 监控量测技术在强风化膏溶角砾岩隧道施工中的应用.石家庄铁道学院土木工程分院,石家庄,050043 铁道建筑 2010年8月
胡文寿 于俊清特殊性岩土膏溶角砾岩的工程特性研究西安建材地质工程勘察院《西安工程学院学报》2003年 第1期