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篇1
从18世纪60年代英国第一次工业革命开始,工业生产方式和工业成果就深刻的改变着人类社会的发展进程,伴随科技对生产方式的根本性调整,越来越多的工业设施、工业设备被淘汰,工业闲置空间成为城市建设面临的问题,工业废弃的产生伴随着昔日繁华的老牌工业区的没落,同时会产生一系列的连锁反应,包括工厂倒闭等经济问题、失业率上升等社会问题、城市人口外迁等城市问题、税收减少等政治问题、工业污染等环境问题,如何处理大量的工业废弃成为全球各国面临的一个综合性难题。尤其在二战后,工业变革日新月异,工业废弃的产生以几何体增加,在处理这些工业废弃的过程中各国也在不断积累经验。对工业废弃的处理经历了一个观念转变的过程:销毁、销毁重建、回收再利用、综合性开发,在这个过程中,人们渐渐认识到工业废弃物是人类社会自身历史的见证,工业建设过程中的成果与遗存属于人类历史遗产的一部分,工业遗产的概念由此而来。
1工业遗产研究成果概述
工业遗产的理论依据是工业考古学,是一门包括调查、考察、记载保护工业遗迹的学科,目的在于从社会史和技术史的角度评价这些遗迹的意义。20世纪70年代美国和日本学者相继引入工业考古学的概念,并对本国工业遗产展开研究。我国对工业遗产的研究开始于21世纪,2006年国家文物局主办的中国工业遗产论坛通过了《无锡建议》,标志着中国工业遗产的保护、管理与研究进入了一个新阶段。
伴随着工业考古学半个世纪的发展,工业遗产的实践也在不断推进,相关的学术机构、行业协会、国际组织纷纷成立,国际工业遗产保护委员会(TICCIH)于2003年通过并提交给国际古迹遗址理事会(ICOMOS)的《下塔吉尔》,明确了工业遗产的定义、内涵、工作原则与技术方式和形态分类,成为目前各国工业遗产保护与再利用的指导性章程。工业遗产被定义为:那些在历史、技术、社会、建筑或科学方面有价值的工业文化遗存组成。它们由建筑物、机械、车间、制造场、工厂、矿场及相关的加工提炼场所、仓库、店铺、能源生产和传输设施、交通设施所组成,与工业相关联的社会活动场所,如住宅、宗教礼拜地和教育机构都包含在工业遗产范畴之内。
对工业遗产保护再开发的实践,主要以四种模式为主:工业博物馆保护模式、景观公园改造模式、艺术创意介入模式和综合开发模式。
工业博物馆保护模式是指将该工业遗产所在建筑、厂区等,再造为同一主题的博物馆或美术馆,或者把工业区连同周围的自然环境,建成生态博物馆,原工业设备、机器、工具等制品就地展示,如意大利罗马的蒙特马尔蒂尼中心博物馆、巴黎的奥塞美术馆。
景观公园模式,指利用原工业遗产与城市记忆的链接,保留一定的原有工业设施,在原工业遗产所在地的基础上进行合理的整理规划,建立城市公园。
艺术创意介入模式,指利用工业遗产原有的特殊美感和空间特色,如工业设施的历史斑驳痕迹或工厂建筑宽敞高大的厂房仓库,把工业遗产改造成为艺术空间,北京798艺术区就是利用大型厂房的包豪斯建筑风格,重新注入艺术功能。
综合开发模式,往往在一个区域工业遗产的保护再利用中出现,如德国鲁尔区的“工业遗产旅游之路”的策划,把没落的德国鲁尔区改造成为一个区域性的旅游目的地,其中包括亨利钢铁厂露天博物馆、北杜伊斯堡景观公园、奥伯豪森中心购物区,区域内的废旧铁路和旧火车车皮成为社区儿童艺术学校的表演场地,焦炭厂被改造成餐厅、儿童游泳池。在工业遗产的实际改造中,往往采用综合开发模式,涵盖工业博物馆、景观公园、艺术创意介入等模式。
短短50年间,工业遗产的保护与再利用经历了一个从无到有,从粗放到精细的过程,在这个过程中,与工业遗产相关的法律、制度、组织、学科渐渐建立起来。对工业遗产的观念也在不断变化,最开始的时候各个国家和地区的实践目标都是为了解决问题,随着经验的积累和观念的转变,工业遗产改造的重点变为对遗产的保护和对历史记忆的保留。
2台湾地区工业遗产研究概述
工业遗产,台湾常使用的说法是“产业文化资产”,强调其所具有的价值涵义。台湾地区大多数工业遗产形成于日治时期,日本占领中国台湾的50年中,实行“工业日本,农业台湾”政策,把台湾作为日本的物资补给地,大量搜刮台湾的盐、铁、糖、粮,并由此兴建配套的铁路运输系统。日本退出台湾岛之后,给台湾留下了大量的工业遗存,主要以大型厂房、工业设备、铁路为主。20世纪后期,由于受到国际经济影响、岛内产业结构的更迭和转型,工业遗存遭到闲置或废弃。
台湾地区开展工业遗产保护起步较早,1981年行政院文化建设委员会成立,1982文化建设委员会公布施行《文化资产保存法》,正式开启台湾的文化资产保护。1998年,台湾“行政院”成立文化资产委员会,确定工业遗产的内容、分类、范围,利用工业考古学的方法建立工业遗产调查操作手册。
在工业遗产评估和调查的基础上,文建会开展了三个计划:1998年闲置空间再利用计划、2002年台湾世界遗产潜力点计划、2002年产业性文化资产保存计划。
闲置空间再利用计划具体指向铁道艺术网络及五大创意文化园区。台湾铁道艺术网络计划是指把闲置的铁道仓库作为艺术家的工作坊和艺术展演场所重新规划,具体包括台中20号仓库、嘉义铁道艺术村、枋寮F3艺文特区、新竹铁道艺术村、台东铁道艺术村、花莲铁道文化园区。五大创意文化园区是指,2002年,台湾文建会推动的“文化创意产业发展计划”,在全台范围内选择了四个闲置酒厂和一个仓库,具体指华山1914文化创意产业园区、台中文化创意产业园区、嘉义文化创意产业园区、花莲文化创意产业园区和台南文化创意产业园区,产业遗产再利用为创意文化园区,强调的是艺术创作与商业机制的连接。
台湾早期的工业遗产保护是出于环境整治和日常维护需要,并且以观光商业利益为重,忽视工业遗产本身的社会文化功能、历史文化价值。2000年之后,台湾文化建设委员会开始推行一系列文化资产“再利用”主题活动,特别是1999年台湾9·21大地震之后,大量古迹和历史建筑受到很大的破坏,工业遗产再次受到重视。
笔者在台湾学习期间,重点考察研究台湾文化创意产业的理论与实践成果,走过台湾知名与不知名的很多文化创意站点之后,发现台湾的工业遗产有两个突出特点,第一,文化创意产业多是从工业遗产出发,缘于台湾历史古迹的缺乏和工业结构转型过程中产生的大量工业遗存;第二,台湾铁路的记忆贯穿整个台湾当代社会,工业遗产中的大部分资产或直接或间接都会与台湾铁路产生联系,“台湾铁道艺术网络计划”、“阿里山窄轨铁道”、“盐铁专线”、“台铁便当”等,从火车站、铁路线路、铁路仓库、铁路制造厂、铁路餐饮服务等等,台湾地区都把其纳入文化资产,并进行主题开发、品牌管理,台湾铁路不仅从交通地理上串联全台湾空间结构,还从文化记忆上搭建台湾的时间意象。所以对台湾铁道文化的研究就拥有了,了解当代台湾文化的意义。
3台湾地区铁道文化再生历程概述
台湾铁路,自1837年刘铭传建立第一条铁轨以来,已经有180年的历史,期间承载客运货运,对台湾经济发展和大众交通做出了重要的贡献,然而20世纪末,台湾地区社会结构的改变、大众运输系统的进步,都让百年台铁原有的功能逐渐被替代,2005年台湾高铁运行之后,台铁的实用功能锐减,多条支线凋零直至废弃。
对于包含台湾记忆的台湾铁路,台湾地区没有选择粗放式的销毁或丢弃,而是在多方势力介入台铁的留存与保护研究之后,最终确认借由台铁原有的功能与条件打造文化艺术观光路线,让台铁的功能延续,生命力拓展。
3.1大陆对台湾铁道文化研究综述
大陆地区对台湾工业遗产和台湾铁道文化再利用的研究早已有之,多零散见于建筑、城市景观、工业遗产、旅游开发类的论文期刊。如石颖川的硕士学位论文《对城市工业遗产的人类学思考——西直门火车站的变迁与历史记忆》(2010年)从社会学角度讨论铁道再利用的必要性;林双毅的硕士论文《城市铁路废弃地景观更新设计研究》(2013年)中提到台湾铁道文化开发。还有一部分论文以某一个铁道艺术村为案例,从一个角度讨论研究,如范丽的硕士论文《旅游开发与既有建筑再利用研究》(2013年),从改造的背景、策略、使用评价角度研究“台东铁道艺术村”;樊丽媚的硕士论文《台湾工业遗产的保护与再利用研究》(2013年)通过对台湾的工业遗产现状进行普查、分析和总结,提到台湾铁道艺术网络计划,并从建筑类型和改造类型分析“台中20号仓库”和“嘉义铁道艺术村”;王蕾霰、周波在论文《台湾产业遗产保存与再利用实践研究》(2015年)中详细讨论台湾对工业遗产再利用的认识和实践,以“台东铁道艺术村”为例,论述台湾铁道艺术网络计划的缘起;赵红霞的硕士论文《面向文化创意产业的台湾工业遗产再利用研究》(2015年)从空间结构、建筑类型、改造手法、改造理念等角度分析“台中20号仓库”;李星敏的硕士论文《铁路废弃地的景观更新设计对策》(2015年)从景观更新的角度讨论“嘉义铁道艺术村”。由此可见,把台湾铁道文化作为单独的主题进行深入研究的论文目前还没有出现。
3.2台湾铁道文化再生实践
台湾人的铁路包含的是浓浓的化不开的世代记忆,在现代化的过程中,台铁衍生出的产业链上下游基本上可以涵盖50%的台湾文化营造,台湾人喜欢并擅长开发铁路文化,例如,制造铁路用铁的铁厂工人,用铁路部件废弃物组装成的装置摆放在台北市政府广场;铁路运输过的木材和旧铁轨为主体建成的“宜兰罗东林业园区”;铁路旁边原来用来存储货物的旧仓库、职工宿舍、办工场所,改建成艺术园区,如台中20号仓库铁道艺术村、新竹市铁道艺术区、枋寮F3铁道艺术村、台东铁花村、花莲铁道商业街区;台铁便当成为一个重要的品牌,铁路途径的台东县池上地区,为过路的台铁旅客准备的池上便当,成为众多游客的旅行的目的;很多火车站本身就是历史建筑,由于台湾地区历史上被众多不同的政体治理,期间留下的痕迹,又以火车站的建筑样式最为明显,如日本占领时期修建的日式风格明显的集集火车站、花莲火车站、平溪线十份车站,巴洛克风格的台中火车站,原住民元素突出的台东火车站、台东海端火车站等等。
3.3台湾铁道艺术网络计划项目
“台湾铁道艺术网络计划”是台湾文建会推行的“闲置空间再利用计划”的重要项目之一。铁道艺术网络利用各个火车站闲置的仓库改造为艺术家创作的工作坊及展演场所,借由此带动台湾文化艺术发展。2000年,位于台中火车站后方的20到26号仓库成为铁道艺术网络的第一个运营点,开放仓库给艺术家进驻,其中的20号仓库免费开放给大众参观,并同时作为展览和休憩的场所,之后台中的铁道艺术村被称之为“台中20号仓库”。继台中的铁道艺术村之后,陆续完成嘉义、枋寮、新竹、台东四处铁道艺术村的建立,2009年又推动花莲铁道艺术村的规划运营,自此台湾铁道艺术网络串联起由“点”到“面”贯穿整个台湾铁道东西南北的艺术创作网络,并借由此网络整合台湾艺术创作活力、地方文化特色、交流互动方式及相关观光与产业资源。
4结语
篇2
《筑路机械与施工机械化》是长安大学主办的权威性技术刊物(ISSN 1000033X,CN 611119/U),主要刊载国内外筑养路机械设计制造、工艺材料、试验研究、应用技术、使用与维修经验,机械化施工技术与工艺,以及公路、桥梁、隧道施工和管理等方面的论文。《筑路机械与施工机械化》为月刊,大16开,80页,每期定价20元,全年共240元,国内邮发代号:5257,国外发行代号:M4170。
《长安大学学报(自然科学版)》是长安大学主办的权威性学术刊物(ISSN 16718879,CN 611393/N),主要刊载道路工程、桥梁工程、隧道工程、交通工程、交通信息工程与控制、交通运输规划与管理、汽车工程、汽车运用工程、工程机械等领域的学术论文。《长安大学学报(自然科学版)》为双月刊,大16开,128页,每期定价100元,全年共600元,国内邮发代号:52137,国外发行代号:BM5720。
《长安大学学报(社会科学版)》是长安大学主办的权威性学术刊物(ISSN 16716248,CN 611391/C),主要刊载长安学研究、交通运输、经济学、管理学、新闻传播学、教育学等领域的学术论文。《长安大学学报(社会科学版)》为季刊,大16开,160页,每期定价50元,全年共200元,国内邮发代号:52272,国外发行代号:Q2291。
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篇3
0 引言
无缝线路是与高速重载铁路相适应的轨道结构,我国目前的高铁及动车组行驶的轨道结构都属于无缝线路,在经济和社会高速发展的今天,人们对于行车条件的要求越来越高,所以无缝线路基本代表了铁路轨道的发展方向。无缝线路不仅有利于改善行车条件,同时还可以比普通线路减少很多钢轨接头的打击力,但是无缝线路铝热焊缝的屈服强度只有母材的70%,由于铝热焊焊缝受多种条件的影响,小部分焊缝质量不达标,因此加强对铝热焊焊缝检查的重要性不言而喻。
1 焊缝探伤概述
目前钢轨焊接方式主要有接触焊、气压焊和铝热焊,其中接触焊又分为工厂焊和现场焊两种。这些焊接方式在无缝线路中各占比例不同,以接触焊最多,铝热焊其次,移动气压焊随着现场接触焊技术成熟,占有比例会越来越少。因焊接设备、焊接材料、气温条件和操作工艺等因素都会影响焊接质量,因此焊接后必须对焊缝全部进行探伤验收,并且在日常的工作中加强对焊缝的检查力度。目前《铁路线路修理规则》规定,每年必须用专用仪器对焊缝检查两遍(焊缝专指现场焊),而山区铁路小半径曲线过多,铝热焊和厂焊断轨概率相差不大,如何在完成现场焊两遍的情况下,对厂焊焊缝进行检查,是我们研究的重点和难点。
2 SZT-8型钢轨探伤仪对焊缝轨底横向裂纹的探伤研究
1) 焊缝轨底横向裂纹是钢轨伤损中一种常见的缺陷,一般呈“月牙型”扩展,且与轨底面垂直,在应力集中,养护不良,温差变化等因素的作用下,极易发生钢轨横向断裂,严重危及行车安全。铝热焊接头轨底焊筋边沿或热影响区,接触焊热影响区钳口部位电击伤处容易产生轨底横向裂纹,裂纹与轨底面构成端角反射面,在探伤中前、后37°探头会各出现一次回波和前后两声报警(A型显示)。若是前后37°探头都同时发现则(B型显示)会在轨底线处出现规则的倒V型图形;
2) 经过反复试验,现场论证,以下所述定位定性方法可以提高工作效率,提高焊缝轨底Ⅱ区部位伤损的定性定位的精确度。SZT-8型钢轨探伤仪在探测焊缝时,为了准确地分辨出轨底焊筋轮廓反射波,排除焊筋轮廓波对轨底判伤的影响,必须对前后37 °探头入射点进行标记(带保护膜时),入射点测试标记在CSK-1A试块R100曲面上进行,在R100曲面反射最高点即为探头的入射点。当焊缝轨底部位出现伤损图形后立刻进行A、B显界面的切换,获得A显轨底波形,然后保持仪器固定不动,根据前后37 °探头标注的入射点通过调节仪器上,下键到相应的出波通道获得出波的水平距离参数,通过探头入射点测量水平距离测量出波的位置,因焊缝的轨底构造,前37 °探头发射的超声波可与对侧焊筋形成端角反射从而可以获得对侧轨底焊筋的反射回波,而本侧轨底焊筋因与前37 °探头发射的超声波没有反射面所以不能获得本侧轨底焊筋反射回波。通过波形定位看是否处于对侧焊筋边缘,是否是正常的焊筋轮廓反射波,一般情况下前37 °探头不能发现本侧的轨底焊筋反射回波,只能发现对侧的轨底焊筋轮廓反射波。若测量发现出波位置在焊筋中间或者本侧焊筋边缘,则是伤损的可能性非常大,如果出波位置测量后在对侧焊筋边缘位置但此时的反射回波位移长的,也特别要注意分析判断,这时可通过后37 °探头通过同样地方法来定位定性;
3) 班组在现场作业时(特别是大站场,老杂轨地段)一定按标准调试前后37 °探伤灵敏度,不能为了轨底锈蚀,坑洼出波而人为的去降低前后37 °探伤灵敏度,应尽可能适当地提高前后37 °探伤灵敏度,正线一般以出现轨底焊筋轮廓波,站线老杂轨地段轨底出现锈蚀坑洼波为宜,并随时根据轨面状态调整前后37 °探伤灵敏度;
4) 37?探头能探测轨腰投影范围内的焊缝轨底Ⅱ区部位横向裂纹,凡在这个区域与轨底垂直的裂纹且深度超过3mm时,前后37?探头都有良好的缺陷回波和B超图形显示,均可采用此方法定位定性。
3 焊缝探伤的组织方式
1) 除了日常路轨探伤仪对焊缝进行初步检查外,我们还专门安排SDW-900探伤仪器对焊缝进行精确检查。目前全国站段焊缝探伤人员普遍偏少,如何在完成现场焊一年两遍的精确探伤的情况下,在对重点线路进行探伤,是值得一个研究的问题;
2) 我们成都铁路局重庆工务段采用的是全面完成现场焊焊缝探伤,在中间的空余时间内完成重点线路的厂焊探伤。由于厂焊焊缝焊接质量较好,我们采用的是大直段、大半径曲线不进行精确检查,在现场焊两遍的中间时间内,对小半径曲线进行精确检查。同时由于路轨探伤仪器能检查厂焊焊缝的1区和Ⅱ区,而且显示良好,我们对厂焊焊缝只检查Ⅲ区,这样大大的节约了作业时间加快进度,极大的减少了断轨的风险。
4 结论
通过论文的分析可以看出焊缝探伤工作的难点和重点,对于工作人员的技能水平的要求都比较高,对决策者的管理水平有一定的要求,相关部门要加强对人才的重视程度,并定期对相关工作人员进行培训。最后,希望论文的研究为相关部门的工作及决策提供一定参考。
参考文献
[1]闫海涛.SC325型可动心道岔尖轨的探伤方法[J].铁道标准设计,2007(9).
[2]康振海,王民献,陈辉.铁路道岔钢轨压型段超声波探伤[J].铁道技术监督,2008(6).
[3]李锦,刘景利.钢轨铝热焊焊缝边缘伤损的超声波检测技术[J].铁道建筑,2009(9).
[4]李锦,牟国义,马铁雷.钢轨探伤漏检螺孔裂纹的原因分析和应对措施[J].铁道建筑,2010(11).
篇4
篇5
主办单位:湖南省交通科学研究院
出版周期:双月刊
出版地址:湖南省长沙市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1674-0610
国内刊号:43-1481/U
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1975
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
篇6
专业发展走势
自上世纪90年代后,国内高校交通土建专业的发展有两个走势:一种是保持专业特色和专业优势;一种是走“大交通、大土建”的路子,与国际接轨。作为铁路运输工科高等职业院校,何去何从?通过几年的理论探索和实践,学校得出这样一些结论:
一是专业定位应审视高等教育大众化与国际化的发展形势。专科学校交通土建专业在地位上处于本科与中专学校相关专业之间,发展服务空间亦受到两者的夹挤。随着高校扩招及中国加入WTO后高等教育的国际化,交通土建专业人才市场的供求形势及竞争格局发生了根本性的变化,原来金字塔人才结构(塔顶为重点院校本科尖子,塔底为中等专业人才)逐步被腰鼓形人才结构(两头分别为重点院校和中等学校人才)所代替;与此同时,西方发达国家凭借其品牌、师资、设备、资金等优势,通过“商业存在”和“境外消费”等形式,将相对过剩的交通土建工程教育力量向刚入世的我国转移,与我国高等学校争夺招生和就业市场。在这种形势下,一般专科职业院校交通土建工程专业所面临的教育竞争与日俱增。
二是基层单位交通土建工程应用型、技能型人才短缺,交通、能源等基础设施建设及各地方的工业化、城镇化建设急需大量的交通土建工程专业应用型和技能型人才。随着高等教育的大众化,原有的以培养尖子和骨干为主的交通土建工程精英教育,向以提高队伍整体素质为目的的大众化教育转变,原来的中等专业技术人才岗位将由接受了高等交通土建工程教育并具备相应素质和能力的高等交通土建工程技术人才和管理人才来承担。
三是专业建设适应行业和地方经济发展的需要。国家交通体系方面,根据交通部制定的交通三阶段发展战略目标,今后30年我国的交通建设目标是公路总里程超过300万公里,高速公路8万公里;国家铁路体系方面,铁道部提出至2020年路网总规模达到10万公里,在现有7万多公里的基础上,新增客运专线1.2万公里,其他新线1.6万公里。这些目标的实现,都需要大量的交通土建专业人才。
四是专业建设离不开学校自身的实际,应重视发挥自身的优势和特色。在专业定位过程中,石家庄铁路职业技术学院紧紧抓住“交通、地方、基层、应用技能型”等要点,进一步确立了“立足河北、依托行业,服务河北、服务铁路,为基层培养德、智、体全面发展的应用技能型高等交通土建技术人才和管理人才”的培养目标。
人才质量标准
人才定位
根据经济社会发展要求,交通土建专业群将人才定位在基层一线。科学的质量观应该根据基层单位对应用型人才的知识、能力和素质的要求来定义和确定其质量。对于培养面向基层的交通土建应用技能型人才来说,应该在具有较宽知识面(包括自然科学知识、人文和社会科学知识、基础知识)的基础上,有较扎实的专业知识,有突出的工程实践能力及与基层单位和社会经济发展相适应的英语及计算机应用能力,有一技或几技之长,有强烈的敬业精神、创业精神和吃苦耐劳精神,综合素质高。
培养计划
对交通土建专业人才培养计划应进行动态优化。
一是专业口径扁平化。按交通土建大类制定专业教学计划,统一基础课程的教学,在专业教学上设置教学模块,实行主辅修制度,鼓励学生选修两个及两个以上的专业或专业模块课程。
二是课程体系优质化。通过“整合、精简、增加”,使课程体系更好地符合知识结构的要求及能力与素质的培养要求。如已将“理论力学”与“材料力学”课整合为“工程力学”;将“公路勘测设计”、“城市道路设计”、“高速公路”合并为“道路勘测设计”;将“土力学”、“基础工程”和“桥梁”聚合为“桥梁工程”;将“弹性力学”和“路面力学”课由原来的必修课“精简”为任选课;增加了工程经济、管理、法律等课程的教学内容。
三是实践能力技能化。从1998年开始,在实习内容中增加了认识实习、生产实习和毕业实训;在实训课内容中增加了综合型实训、设计型实训和创新型实训。目前,基础课和专业课都安排了实训课或计算机应用实践课,集中性实践教学时间占教学总时间的40%。实践教学考核方式也进行了改革与理论教学平等对待,单独考核,成绩单独进档登记,作为学生毕业评级的依据和指标。
技能训练
2000年12月,由河北省劳动厅批准,石家庄铁路职业技术学院成立国家职业技能鉴定所。建所五年来,在河北省劳动厅及职业技能鉴定指导中心的指导下,先后开展了工程测量工、建材实验工、电气设备安装工、电脑操作工及电工、仪器仪表装配工等工种的鉴定工作。其中,铁道工程技术、智能建筑和现代测绘技术三个专业被河北省劳动和社会保障厅、教育厅批准为职业技能鉴定“直通车”专业,学生在校学习期满成绩合格,在获得毕业证书的同时,可直接颁发相应的职业资格证书。
近几年,有5000多名学生获得了中级或高级技能证书,毕业中高级工占60%,为学生就业创造了有利条件。
培养模式――求新
创新人才培养模式是高职高专教育的首要任务,只有模式新,才能不断适应企业对人才的需求。几年来,在校企合作的基础上,学院进行了四种人才培养模式和两种管理方式的创新。
人才培养模式
“3+2”培养模式
近年来,学院与中国铁道建筑总公司联合办学,试行“3+2”的“专科+技师”高技能人才培养模式,即学生在校三年完成预备技师培养要求,在企业二年综合考评达到技师要求。五年培养计划,方案整体设计,分段实施,统一管理。
订单培养模式
订单式人才培养是学院近几年重点探索的培养模式。企业根据自身需要,提前到学院预选人员,提出培养目标;学院按照企业的要求变更课程体系,改变教学方式,对所选学生有目的、有针对性地培养。有些课程学生直接到企业去,边工作边学习。学生的毕业设计,可以在用人单位学习期间,根据实际从事的工作,在教师和现场工程技术人员的指导下,选定题目,“真刀真枪”地做。在考核方式上,学院也改变以前一卷定终身的做法,从多方面、多层次上对学生进行考核,其中用人单位的绩效考核占30的比重。目前与学院签订订单式培养毕业生的单位已有15个之多。
联合培养模式
校企合作举办高职教育,培养目标具有很强的针对性。石家庄铁路职业技术学院与企业在开设联合新专业上做了积极的尝试。如智能建筑技术,是现代计算机技术、通信技术、自动控制技术在建筑领域的综合应用新技术。学院与沈阳西东控制技术有限公司在国内高职院校中较早开设智能建筑专业。该专业于2002年被确定为全国高职高专教学改革试点专业和精品专业建设项目。由此而开展的《校企联合开设新专业模式的探讨》教改项目已被列为河北省新世纪高等教育教学改革工程省级立项项目。
“2+1”和“2.5+0.5”培养模式
上世纪90年代,学院就实行了“2.5+0.5”方案,即学生在基层实习半年,结合生产任务,完成毕业实习、毕业设计、毕业答辩的教学过程,取得较好效果。2006年,学院还选择了地下工程与隧道专业实行“2+1”模式:前2年在校完成必需专业课的学习,提前预分到工程局结合现场和重点工程实习一年,以熟悉工程,培养能力,最后一年返回学校再予提高,进行针对性毕业设计。
管理模式
“三级教学质量监控模式”
在“政府监督、社会监控、自我监控”的管理体系中,政府监督是导向,社会监控是保障,自我监控是基础。自我监督的作用表现为自律、自省、激励,能够更大限度地弥补不足,更正失误、鼓励创新,最终保证教学质量。多年来,学院和各系都专门制定有教学督导条例,每年组织专家对专业建设、课程建设、教材建设、教师备课、教研室业务活动,学生学习风气、课程设计、毕业设计以及教学管理等进行检查、指导和评估,对教师的教学态度及教学质量等进行监督;与此同时,学院还成立了专门的“就业指导委员会”,对学院的教学质量和专业发展方向进行检查和指导;在校外聘请了有名望的资深专家对办学条件、教学投入、教师教学质量、学生学习情况及人才培养质量等独立地开展监督和管理工作;每年至少一次向用人单位调查了解毕业生工作情况以及对该专业人才培养质量的意见和建议。
实施全面质量管理
全面质量管理是指以教学目标管理制为基本,将全面质量管理活动寓于教学目标管理工作中,坚持教学目标管理制度不动摇。通过教学目标管理,进行动态教学管理,实现教学目标管理的PDCA循环。在开展教学目标管理活动中,坚持“质量出自计划”的教学管理理念,将教学计划工作放在教学质量管理的首位,通过教学计划明确教学管理目标。在实施中及时加强教学检查(特别是期中检查和期末检查)、监控和评价。
打造品牌――求优
任何一项教学改革,其最终目标都是提高教学质量;而影响教学质量诸要素中最重要的是师资。专业建设中最应强调的重点是师资建设、以及课程建设实训基地建设。
以“双师”为师资建设理念
从“双师”和“名师出高徒”的教育管理理念出发,学院提出将师资队伍建设作为专业建设的重点,按照“充实数量、优化结构、提高质量、造就名师”的思路,采取培养、引进、稳定、整合相结合的方式,师资队伍水平大幅度提高。表现在四个方面:
一是采用自培、引进等多种方式增加高层次师资规模。截至2006年底,教授达到26名、学科带头人16名,专业带头人30余名。
二是学历结构大大改善。到目前为止,博士后2名,博士8名,博士和在读博士后占教师总数5%,硕士占教师总数的75.6%。
三是双师队伍形成规模。学院鼓励教师参加各种职业技能培训,到2006年底,80%的教师达到“双师”要求,60%教师持有工程师、监理师、经济师、会计师、建筑师、物流师等多种证书。
四是教师的科技成果明显增多。近两年,获得各种奖励56项;教师公开发表教学、科研学术论文525篇,其中,核心刊物上发表的论文180篇(其中被SCI、EI、ISTR收录论文20篇)。
课程建设力争形成“重点群”
在深化教学内容、教学方法的改革与创新中,基本形成“重点群”。具体措施:
一是“测量工程”、“隧道工程”“桥梁工程”等专业课,把课堂搬到施工现场,在理论教学中通过案例法教学和形象教学融思维能力与工程实验能力的培养于一体,在实践教学中结合工程项目加强实验锻炼等来培养和提高学生的工程实践能力。目前,“测量工程”、“隧道工程”已成为国家级精品课。
二是对“理论力学”、“材料力学”、“结构力学”、“土力学”等力学系列课,建立“以知识板块为主线,加强工程应用”的教学内容新体系,通过“保、删、增、合”等措施,使教学内容“精、新、强、宽”,改“整齐划一的教学”为“按大类分层次教学”。在教学中探索开设创新性讨论课,探索使用英文原版教材,开展双语课教学试点等。另外,通过启发式教学和运用多媒体进行案例教学,培养学生的思维能力和工程实践能力。目前,“理论力学”和“土力学”课程被评为部级优秀课程。
三是对“工程制图”、“工程测量”、“钢筋混凝土结构”等专业基础课除通过开发(或利用)CAI课件(或制作电教片)加强形象教学外,在教学内容与教学方面上还采取了以下改革措施:“工程制图”课教学中融计算机绘图、构形设计与传统的工程制图于一体,按知识模块组织教学;“工程测量”课教学中开展经过劳动部认定的测量工职业技能训练,提高学生的实验动手能力;“钢筋混凝土结构”课程以新结构、新规范为依据拓展教学内容,增加了“钢―混凝土组合构件、双预应力混凝土、桥梁”等新结构的教学。
四是对工程经济、管理及法律知识系列课,以“四新”即新理念、新理论、新方法、新法规(规范)为主线,并结合交通土建工程技术经济特点,对传统经济模式下的教材和教学内容进行更新。
五是毕业设计教学中结合学校承担的公路、桥梁勘察设计工程测量选题,采取派出去(即派学生到实力雄厚的设计单位,结合对方的设计任务,由对方派经验丰富的专家担任兼职指导教师开展毕业设计)和请进来(即聘请经验丰富的教授、专家来学校指导毕业设计)的方式加强毕业设计指导。在指导过程中,采取答辩检查、毕业答辩、校督导组答辩抽查的室(系)、校三结合的毕业设计检查考核新模式,保证了毕业设计质量。
以“一流”为实训基地建设目标
建成国内一流、具有先进水平的产、学、研相结合的实践教学基地,是学院实训基地的建设目标。交通土建专业群的实训基地可以说是独树一帜:有亚洲第二、国内第一的智能建筑实训中心,同类院校中水平最高的无线远程道桥健康检测中心,进口了一大批具有当代最新国际水平的实验仪器与设备(设备总值1000万元),实训中心和建材实训中心也具有先进水平。
校园文化――求实
通过政策导向,合理配置人才
各工程局都承担着繁重的铁路交通建设任务――钻山沟、住帐篷、工作流动性大、工作条件非常艰苦……因此,人才下不去、留不住的现象十分突出。石家庄铁路职业技术学院作为培养铁路基建工程技术人才的基地,毕业生基本上面向铁路工程局铁路施工第一线。因此,解决需求与培养输送的矛盾,是学院工作重点之一。
针对这一情况,学院积极推进招生与就业制度改革,通过政策导向,合理地配置铁路基建所需人才。具体措施:
一是建立学院与用人单位联系制度,让工程局直接参与招生就业计划的制订。学院成立了由20个工程局和工厂组成的校企招生就业指导委员会,协调招生计划和毕业生就业事宜,从而提高了培养针对性和毕业生就业到位率。
二是根据铁路发展与改革需要,根据工程部门担负的任务情况,不断调整各专业的招生数量。长线专业有的暂时停招,有的减少招生数量;短线专业则尽力增加招生数量。
三是为工程局单独建立“人才市场”,每年都专门召开只有铁道工程单位参加的“双向选择”会议,让用人单位与毕业生早见面,效果非常显著,“成交率”每年稳定在95%。
加强思想教育,引导毕业生到基层建功立业
篇7
1引言
随着城市建设和市政基础工程的快速发展,地下空间不断被开发利用,各种地下工程诸如地下车库、地下商场、地下通道、地铁车站以及区间隧道等地下建筑物已在各大城市随处可见[1.2]。而随着此类地下建筑物的修建以及网络的形成,后期施工的建筑物与既有建筑物(尤其是地下管线隧道和地下铁道)的相遇也就不可避免[3]。这样对后期施工的建筑物来说,保证既有地下建筑物的安全使用就成为一个必须考虑的因素。本文正是基于施工过程中经常遇到的这种情况,以蓝天加油站与恩施金凤大道许家坪隧道为依托工程,对既有隧道与后建加油站的相互作用进行分析研究,评估既有隧道安全性,并提出相应的处治措施。
2项目背景
恩施金凤大道许家坪隧道位于红旗大道与施州大道平交口处,路线呈东西走向,终点至红旗大道与金桂大道平交口处,左线隧道长995m,右线范围隧道长980m,埋深约为60m。新建蓝天加油站位于隧道左洞正上方,长约72m,宽约55m,位置示意图如图1所示。
图1 加油站平面位置示意图 图2 模拟影响范围示意图
3建立有限元模型
3.1 计算假设及依据
本次计算采用Ansys软件进行三维数值模拟分析。计算范围内的岩体采用三维实体单元模拟;隧道锚杆采用杆单元单元模拟。为了确保三维模型有足够计算精度,本次计算对计算范围进行了一定的限制。计算范围示意图如图2所示。
3.2计算参数
1)岩体力学参数
表1 岩体力学参数
2)荷载取值
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》[4],加油站等级为二级。依据《建筑结构荷载规范》[5],建筑结构重量(单位面积)取值约为16KN/m2。
3.3 分析步骤
有限元模拟计算以初始地应力场(重力荷载)、隧道开挖、施加加油站建筑荷载等过程进行,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)[6]在模拟开挖过程时,隧道开挖和初期支护在相应边界节点应力释放60%,施作二衬和仰拱完成后在相应边界节点应力释放40%。数值模拟分5步进行,具体见表2:
表2 模拟分析步骤
3.4 模型
为减小边界效应保证计算的准确性,模型尺寸为:隧道中线右侧取70m,左线隧道左侧取100m,竖直向上取至地表,地表至拱顶60m,地表至下边界120m。计算模型示意图如下图2所示。 整个计算模型有限元网格共有167089个单元,节点总数为101982个,有限元网格划分如图3所示。
图3隧道洞门结构有限元模型
4 结语
通过加油站工程对既有隧道影响的有限元计算结构计算可以得到如下结论:
(1)对隧道位移沉降和应力对比表分析表明,位移及各项应力均变化较大,但总的位移和各支护内力都很小。隧道处于安全状态,但是由于加油站工程的施工会对隧道产生一定影响,因此建筑基础施工时应特别重视保护岩体完整性。
(2)通过对加油站修建后的隧道结构内力计算表明,建筑物修建时对隧道结构有一定的沉降和变形影响。为了保证隧道的安全,在工程施工的影响范围内的施工过程中,要对此影响范围进行监测,并根据监测结果指导加油站施工,以实现信息化施工,从而确保许家坪隧道的运营和结构安全。
参考文献
篇8
重载运输因其具有显著的经济效益,在世界许多国家得到重视并迅速发展,重载运输已被国际公认为铁路货运发展的方向。铁路重载运输由于货车轴重大,列车编组数量多,载重高等特点,其运输组织特点远比普通的货物列车要复杂,承担的安全风险也大。因此,重载列车的开行对运输组织、行车安全和设备安全均提出了严格的要求。
文献[1]对重载列车运输安全问题深入研究,探究了列车制动安全问题和线路桥梁设备安全问题并提出了相应的解决对策[1]。文献[2]分析了机车、线路等因素对重载铁路行车安全影响[2]。文献[3]从人员、设备、环境、管理等四个方面分析了影响铁路运输安全的因素,并构建了铁路运输安全评价指标体系[3]。文献[4]构建了重载列车安全评价指标体系[4]。本文在已有研究的成果的基础上,对铁路重载运输安全评价展开研究,以期为重载铁路运输安全评价提供科学的评价标准。
2重载运输安全评价指标体系
2.1评价指标体系建立
通过分析铁路运输安全生产和管理的实际情况,结合已有相关研究成果,遵循科学性、系统性、易操作性以及定性与定量分析相结合原则,建立铁路重载运输安全综合评价指标体系[8-11],见表1。
3 铁路重载运输安全等级综合评判物元模型
重载运输安全评价指标体系涉及28个二级指标,其中有定量指标,也有难以定量表述的定性指标,选择一种适于定性定量指标混合、规模大的多指标综合评价方法,是重载运输安全评价的关键。物元理论评价方法利用物元分析法建立事物多指标性能参数的评定模型,通过关联函数和关联度来判断评价事物属于某集合的程度,能够较完整地反映事物质量的综合水平。具体步骤如下:
3.1 确定待评物元
3.2 经典域及节域物元
3.3 关联函数
重载运输安全等级由待评物元与各等级物元的关联度确定,关联度计算式为:
3.4 确定指标权重
表1中28个指标对重载运输安全等级的影响程度不同,应根据各指标作用大小分别赋不同的权重。考虑到重载运输安全等级影响因素较多,本文采用专家咨询法和模糊统计法,通过每位专家的指标权重,用加权平均法得到各指标的综合权重见表3。
3.5 计算综合关联度,确定重在运输安全等级
综合关联度是权系数与关联度的乘积,即:
4 实例
本文以某一重载运输线为例,具体量化数据见表4。利用本文构造重载运输安全综合评价物元模型对其安全状况进行实证分析。
根据MATLAB编程求解可得各指标的关联度:
因此,该线重载运输安全综合评价属于安全等级。与实际情况是相符合的。
结论
(1)本论文对重载运输安全评估分析进行了深入分析,结合重载运输的特性建立了重载运输安全综合评价指标体系,运用物元理论对重载运输安全等级进行了综合评价。并结合实例对其安全状况进行了评价,结果符合重载运输实际情况。
(2)本文构建的重载运输安全评价物元模型,有些问题尚待深入研究。比如,如何更合理的划分评价等级,如何合理构造经典域、节域物元及关联函数,使得评价结果更符合实际。
参考文献
[1] 朱耀武.重载运输安全问题分析[J].中国安全科学学报.2005,15(3)
[2] 黄凯.呼铁局重载列车运营下线路安全管理研究[D].北京交通大学.2009
[3] 王寄存,刘英伟,严川.铁路运输安全评价体系研究[J].货运安全,2006,(12):21-24
[4] 宋剑. 重载列车重量与开行密度组配问题研究[D].兰州交通大学.2010
[5] 陈佳玲,胡安州,肖贵平.铁路行车安全保障系统构成及其运作[M].北京:中国铁道出版社,1996
[6]蔡文,杨春燕,林伟初.可拓工程方法[M].北京:科学出版社,1997.
[7]徐蔼婷. 德尔菲法的应用及其难点[J]. 中国统计.2006,9:57-59
[8] 邹稳根. 国内外机车车辆用车钩缓冲器发展综述[J]. 国外机车车辆工艺.2006,3:1-15
[9] 赵铁民. 轨道超高与粘着系数取值的探讨[J]. 铁道建筑.2007,6:96-98
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我国改革开放以来,社会经济各项事业迅速发展,大、中型城市数量大大增加,城市本身的规模也在迅速扩大。与此同时,城市交通拥堵问题也日益突现出来,制约各大城市经济的发展水平。交通拥堵问题增加了居民出行的时间、降低了通行的效率、相对增加了交通成本、甚至导致交通事故频发。传统的道路交通方式已经不能满足居民日益增长的交通需求。城市的地铁交通项目能在相当大程度上解决市内的交通阻塞状况,缓解交通拥堵问题,并提升周围环境质量,是解决城市交通拥堵的有效途径之一。
一、西安地铁2号线概况
西安市近期建设规划(2006~2015年)确定建设的两条地铁线路,总长50.3公里,总投资179.5亿元,每公里平均造价3.57亿元,其中2号线(铁路北客站―韦曲)为南北向主客流走廊,两条线路构成“十字”骨架。2006年9月29日地铁2号线试验段张家堡车站开工建设,紧接着地铁2号线二期工程全线开工。
西安地铁2号线路线全长26.4公里,其中地下线20.9公里,全线共设23座车站,其中5座车站分别与后期建设的其他轨道交通线换站。2号线北起西安火车北站,向南经运动公园,沿未央路经行政中心、市图书馆、龙首原、自强路至北门,线路穿越古城墙后,沿北大街经莲湖路,绕钟楼沿南大街至南门,穿越古城墙后,沿长安路经南稍门、友谊路、省体育场、小寨、八里村至长延堡,绕电视塔继续南行,经长安区长安北街、长安南街至终点西寨村,设终点站韦曲站。
二、影响住宅价格的特征变量
通过对现有文献的分析,住宅价格的特征有建筑特征、区位特征和邻里特征三大类。建筑特征是指房地产住宅项目建筑自身的条件,这部分因素的变化对住宅价格有着重要的影响,主要包括:住宅的面积、住宅的户型结构、建筑年龄、装修程度、服务设施、有无停车位等;区位特征是从住宅项目所在城市里位置的角度进行评估,其对住宅价格的影响程度非常大,包括住宅项目的空间地理位置及其延伸的相关特征等。这些特征主要包括:所处城市的环线、公共交通便利度、轨道交通便利度等。其中,住宅项目周边的地铁条件是反映区域对外交通方式的多元化和其所带来的便利程度,将其量化为住宅项目所在地距离最近的地铁站的距离,该距离是将直线交通距离乘以1.3的系数,作为居民乘坐地铁前的实际交通距离;邻里环境特征是指房地产住宅项目周边区域中影响住宅销售价格的一些因素,主要有:周边的医疗条件、教育机构、大型超市、附近的公园、景观环境和商业繁华程度等因素。
三、房地产住宅特征价格模型
在特征价格理论中,居民对住宅产品的需求也就是对住宅所包含各个特征的需求,居民购买住宅的目的就是把在售商品房住宅所包含的各个特征转化为现实生活中的效用,各个特征的效用水平高低取决于每一个特征的数量和每一个特征能发挥出的最大效用。在房地产住宅市场上,住宅项目中每一个单位产品的特征都存在着一个隐含的价格,在详细分析居民消费者为每一个新增加的特征所愿意额外支付的最高费用就是这个特征的隐含价格,那么各个特征的隐含价格数量之和就是单位住宅的价格。
特征价格模型是指在居民消费者追求所购买的效用最大化的驱动下,其为每一个新增加的特征所愿意额外支付的最高费用就是这个特征的隐含价格,同时也是特征价格理论中所指的特征价格的量化。从国内外的研究资料来看,特征价格模型用来研究地铁交通对住宅价值影响的函数方程主要有三种,本文选择的半对数模型为:
在对住宅特征变量量化后,分别代入半对数模型反复进行试算,本文采取标准的回归方程和各特征变量的回归系数建立西安市房地产住宅市场特征价格模型:lnP=3.611-0.011x1(所处环线)-0.038x2(地铁条件)+0.009x5(医疗条件)-0.003X6(景观环境)。通过对进入模型的特征变量系数的分析可知,目前在西安市房地产住宅市场上地铁因素已经成为影响住宅产品价格的重要因素之一。
四、研究结论
(一)地铁2号线对沿线住宅价格超前的时间效应。2005年11月,西安市地下铁道有限责任公司成立,主要负责西安市地铁线路的建设、运营和管理。2006年9月,西安市地铁2号线的建设正式获得国务院的批准,而沿线住宅价格从2006年就开始呈现出上涨的趋势。通过对比分析地铁2号线施工建设前后沿线住宅的价格变化,自2006年下半年至2009年初,地铁沿线住宅项目的销售价格平均上涨了大约54.67%的幅度,同期西安市房地产市场住宅价格平均上涨了大约26.37%的幅度,则地铁因素对沿线住宅价格的平均增值幅度在28.30%左右。根据国内上海、北京、广州等地地铁投入运营后沿线住宅价格继续大幅度上涨的现象,可以预见,2号线投入运行后,沿线的住宅价格仍会保持继续上涨的趋势,但是进入运营的中、后期后,地铁因素的影响程度将逐渐地减弱。
(二)地铁2号线对沿线各圈层住宅价格的影响范围。本文对地铁沿线住宅项目所处的环线分别以圈层的概念来考虑,根据对不同圈层内地铁2号线的效应分析,整体来看,西安市地铁2号线对沿线房地产住宅项目价格的影响主要集中在以2,000米为半径的范围内。一环以内圈层地铁2号线的辐射范围在800米半径区域内;一二环之间圈层地铁2号线的辐射范围在1,200米半径区域内;二三环之间圈层地铁2号线的辐射范围在1,500米半径区域内;三环以外圈层地铁2号线的辐射范围在2,000米半径区域内。
(三)地铁2号线对沿线住宅价格的增值幅度。西安地铁2号线工程沿线住宅2,000米以内的住宅价格影响较为显著,相对非沿线住宅项目,地铁2号线沿线住宅价格的平均上涨的幅度为28.58%。住宅项目与最近地铁站点的距离每减少1米,住宅价格平均上涨0.16762元/平方米。地铁2号线对沿线2,000米范围内每个住宅项目平均增值2,854万元,则其对49个住宅项目样本总增值约为139,829万元。
(作者单位:西安建筑科技大学管理学院)
主要参考文献:
[1]文丹.城市交通问题对策探讨[J].交通科技与经济,2006.1.
[2]李飞.城市轨道交通对房地产价值影响的定量分析[D].硕士学位论文,河海大学,2007.
[3]叶霞飞,蔡蔚.城市轨道交通开发利益的计算方法[J].同济大学学报,2002.30.
[4]程军民.浅谈我国城市轨道交通的现状和发展[EB/0L].2005.10.21.
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引言
岩溶是指水对可溶性岩石作用时,以化学溶蚀为主,水的机械作用冲蚀、潜蚀等为辅的地质作用所产生的一些现象的总称,也可叫做喀斯特。因为喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前许多的研究者已经对其展开了多方面的研究,并且在一些领域取得了比较好的成就。但是,随着我国在岩溶地区建设的工程越来越多,在进行工程勘察时遇到的问题也就越来越多。虽然工程技术人员在勘察的过程中,也不断的总结了许多经验,但是岩溶地区的地质地貌繁杂多样,地质勘察技术还有待进一步的研究。
1岩溶地基的类型
岩溶在发育的过程中,可溶岩的表面常常会出现石芽、溶沟,并且表现的参差不齐,在底下的溶洞又常破坏岩体的完整性,岩溶的覆盖土层又受到溶水动力的变化而产生开裂、沉陷的现象。这些现象的存在不同的方面对建筑物地基的稳定性造成了威胁。因此,对岩溶地基的类型加以区分,也就显得非常重要。按照碳酸盐岩出露条件和其对地基稳定性的影响,可将岩溶地基分为以下三种:
1.1埋藏型的地基
在碳酸盐岩之上覆盖着的厚度大小不一的非可溶性岩,当其厚度和强度能够支撑起建筑物并保证建筑物的稳定性时,对于下部所发生的岩溶情况可不加以考虑。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有较少的植被和土层覆盖,碳酸盐岩大部分在地表的情况。按照具体的情况细分,它又可以分为石芽地基和溶洞地基。
石芽地基:它所形成的的原因是由于大气降水和地表水沿,碳酸盐岩,在节理、裂隙溶蚀的扩展作用下形成的。这种石芽主要分布在山岭的斜坡上、岩溶洼地的边坡上和河流谷坡,石芽的表面表现的非常陡,而且溶沟和溶槽的深度有超过10米的,且与下部的溶洞裂隙相互连在一起。这就大大的导致了地基的不稳定,加重了施工的困难。
溶洞地基:它主要是由溶洞顶板的稳定性来决定的,而溶洞顶板的稳定性又主要是由岩石的性质、顶板厚度洞内充填情况以及溶洞形态和大小等决定的。
1.3覆盖型的地基
根据碳酸盐岩所覆盖的泥土,如风成黄土、残坡积红粘土等的厚度大小,可分为深、浅两种覆盖型。这种类型的存在对地基造成的影响主要是塌陷、不均匀沉降等,要稳定地基需从建筑荷载和土洞的共同作用两个方面来进行考虑。
2岩溶工程地质研究的现状
在进行岩溶地质的研究过程中,由于本身岩溶发育就存在着不确定性和隐蔽性,又常常使用随着桩基础,给工程的建设带来了极大的麻烦。在面对这些麻烦时,不少的方法和经验在一些学者和专家的总结下得以形成。比如,对于弹性体内存在的孔洞,受双向均匀应力场作用所形成的应力集中现象,有的学者采取用平面问题的有限单元法进行对溶洞的分析。有的学者和专家通过对覆盖型岩溶区的桩基础进行分析,找出适合建筑工程稳定性的最佳方式。这些研究和研究成果的出现,在对于我国进行岩溶地区工程建设地质勘察的问题上有着很大的帮助,在进行对这些资料的统计、分析上,可以总结出相应的合理的勘察方法。
3岩溶地区工程建设地质勘察的方法
岩溶地区的地质地貌情况非常的复杂,在进行勘查工作时,已经不能单凭槽探、坑探等传统的方法进行,只有在详细的了解岩溶地区的不同情况下进行才具有现实意义。因此在进行工程建设的的过程中,必须先进行地质的勘察。那么采取合理而有效的方法进行勘察就显得尤为重要。
3.1采用遥感技术
遥感技术用来探测识别目标物的整个发展过程的一种技术,主要运用电磁辐射的理论,将远距离的目标物辐射成电磁波信息,经过探测器的接受,传到地面的接收站,最后由接收站加工成具体的图像或数据资料。这个过程综合应用了现代物理学、电子计算机技术、数学和地学规律的相关原理。遥感技术的应用,能够大范围的将岩溶地貌形态显现出来,而且遥感图像能够从宏观上具体真实的将地表特征和地表的现象的关系显示出来,特别是在对岩溶层组划分和地质构造等方面特别的适用。
3.2采用地球物理勘探技术
将地球物理勘探技术应用到工程地质的勘察中,能够有效地提高工作质量,节省成本费用以及加快勘察工作的进度。它主要是对岩溶场地的各种参数进行详细的地质解释,因为人工的或天然的物具具有一定的“透视性”。这种方法也可以简称为“物探”技术,适用于地面、地下的测量和地下与地面之间的洞穴的测量。
3.3采用静力触探技术
静力触探技术的应用,可以精确的确定软土、粘性土以及砂类土的承载力,特别适用于对覆盖型岩溶工程的勘察。在进行勘察的过程中,这种技术主要是用来查明第四系的覆盖层中的隐蔽土洞的有无、规模、位置和疏松裂隙带的分布、范围。静力触探技术技术在一定的程度上可以代替物探技术,在探明隐蔽土洞和扰动土层方面具有明显的成效。
4结论
综上所述,对岩溶地区工程建设地质进行有效的勘察是非常有必要的。岩溶地区的喀斯特发育状况是一个非常麻烦的问题,它的不确定性及隐蔽性加重了技术勘察上的难度。因此,在进行岩溶地区工程建设时,我们必须针对具体的工作情况,在现实的地质地貌条件下,结合相应的地质勘察技术,详细的了解和地岩溶的相关变化情况,从而做出合理的工程建设方案。但是,在具体的勘察过程中,还有很多问题会出现,这些问题有可能是以前我们从来都没有遇见的,用现有的技术也无法加以解决的。面对这种情况时,只有不断地加强技术方面的更新以及寻找出新的技术方法,我们才能够更好的完成岩溶地质条件下的工程建设。
参考文献:
中国学术期刊网络出版总库 中国博士学位论文全文数据库 中国优秀硕士学位论文全文数据库 中国重要会议论文全文数据库 国际会议论文全文数据库 中国重要报纸全文数据库 中国年鉴网络出版总库 中国专利数据库 中国标准数据库 国外标准数据库 国家科技成果数据库 Springer期刊数据库共找到 10 条
[1] 李东,肖涛.新形势下山区高速公路工程地质勘察中应注意的问题及对策[A]. 贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C]. 2010
[2] 林济南.山区高速公路工程地质勘察探讨[A]. 全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集[C]. 2006
[3] 蔡少峰,朱光喜,韩永琦.瞬变电磁测深法在铁路深埋隧道工程地质勘察中的应用[A]. 2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C]. 2006
[4] 张举贤.浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合[A]. 第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C]. 2006
[5] 甄秉国.青藏铁路羊八井隧道出口水害工程地质勘察及治理[A]. 中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C]. 2007
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传统的混凝土在200年来的发展中,经历了几次大的飞跃,但今天却面临着前所未有的严峻挑战:首先,随着现代科学技术和生产的发展,各种超长、超高、超大型混凝土构筑物,以及在严酷环境下使用的重大混凝土结构,如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、核反应堆、有毒有害废物处置工程等的建造需要在不断增加。论文参考。这些混凝土工程施工难度大,使用环境恶劣、维修困难,因此要求混凝土不但施工性能要好,尽量在浇筑时不产生缺陷,更要耐久性好,使用寿命长;其次,进入20世纪70年代以来,不少工业发达国家正面临一些钢筋混凝土结构,特别是早年修建的桥梁等基础设施老化问题,需要投入巨资进行维修或更新;最后,混凝土作为用量最大的人造材料,不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥,大概需要0.6t以上的洁净水,2t砂、3t以上的石子;每生产1 t硅酸盐水泥约需1.5 t石灰石和大量燃煤与电能,并排放1tCO2,而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比,生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多,混凝土本身也是一种洁净材料,但由于它的用量庞大,过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。所以未来的混凝土必须是高性能的,尤其是耐久的。耐久和高强度都意味着节约资源。“高性能混凝土”正是在这种背景下产生的。
高性能混凝土作为一种新的建筑材料,其耐久性为普通混凝土耐久性的两倍以上,可增加混凝土结构安全使用寿命,减少造成修补或拆除的浪费和建筑垃圾;可大量利用工业副产品和废弃物,尽量减少自然资源和能源的消耗,减少对环境的污染;收缩徐变小,适合建造高效预应力结构;高性能混凝土适用于高层、大跨、大体积、大跨桥梁、海底隧道、高速公路及严酷环境中使用的结构物,如核反应堆、海上结构和处于有腐蚀性介质环境的结构等的建筑和修补。其他用于特殊用途的智能高性能混凝土更有着其独特的、其他混凝土难以替代的优势。正因为高性能混凝土具有以上诸多优越性能,自从产生以来,便大放异彩,世界各国对其研究和应用势头的发展十分迅猛。具体如下:
1.高性能混凝土在国外的研究应用现状
1986~1993,法国由政府组织包括政府研究机构、高等院校、建筑公司等23个单位开展了“混凝土新方法”的研究项目,进行高性能混凝土的研究,并建立了示范工程。1996年,法国公共工程部、教育与研究部又组织了为期4年的国家研究项目“高性能混凝土2000”,投入研究经费550万美元。论文参考。法国修建的3座高性能混凝土的斜拉桥一佩尔蒂大桥以及最近建设的埃洛恩河大桥和诺曼底大桥也都使用了高性能混凝土。论文参考。
1994年,美国联邦政府16个机构联合提出了一个在基础设施工程建设中应用高性能混凝土的建议,并决定在10年内投资2亿美元进行研究和开发 各大州政府也致力于高性能混凝土的推广和应用。在纽约州已建成了100多座具有高性能混凝土桥面的桥梁。在华盛顿州,公路部门正在制定高性能混凝土梁的标准。
目前德国现行的混凝土结构设计规范已达C110级,强度等级为当今世界之最。挪威皇家科技研究院的科学与工程研究基金持续资助高强混凝土和高性能混凝土的研究。丹麦的大贝尔特工程是一座大型的隧道与桥梁连接结构,规定的设计使用寿命为100年。国外的这些抗议应用高性能混凝土的历程,对我们很有启发的参考价值。
2.高性能混凝土在国内的研究应用状况
1992年,吴中伟首次将高性能混凝土介绍到国内。近年来,我国高性能混凝土的研究、应用发展较快。我国是生产和使用混凝土的大国,混凝土的质量在不断地提高,涉足高性能混凝土的研究和应用还是近10年的事。随着高性能混凝土的优越性不断地得到认可,混凝土应用技术的进步,城市建设速度的加快,高性能混凝土获得了迅速发展。
高性能混凝土在实际工程中获得了越来越广泛的应用,尤其是在高层建筑、大跨度桥梁、海上采油平台、矿井工程、海港码头等工程中的应用日益增多。
全国很多研究单位已经研制出普通泵送高性能混凝土、大掺量粉煤灰高性能混凝土、高流态自密实高性能混凝土、纤维增加高性能混凝土、轻骨料高性能混凝土、水下不分散高性能混凝土港工与海工高性能混凝土、高抛纤维高性能混凝土等等,研制出C30-C80的各种强度等级的高性能混凝土和完备的混凝土耐久性检测设备,以及掌握了配套的施工成套技术和各种混凝土耐久性检测技术等。其中具有优异耐久性的C30高性能混凝土即将在地质条件复杂的深圳地铁工程中大规模使用。
3.高性能混凝土的发展趋势
高性能混凝土的发展,不过十几年的时间,习惯了普通混凝土的人们对它的认识还不够,阻碍了高性能混凝土广泛应用。高强高性能混凝土已基本被接受,而中低强度高性能混凝土还没得到工程人员的普遍认可,这就为中低强调高性能混凝土的普及带来很大障碍。同时,人们应该认识到“优质工程必须要高性能”的。
在绿色环保日益深入人心的今天,混凝土能否长期作为最主要的工程结构材料,关键在于能否成为绿色建筑材料,于是高性能混凝土便将承担历史的责任。高性能混凝土能更多的节约水泥熟料,更有效地减少环境污染,同时也能大量降低料耗与能耗;能更多的掺加以工业废渣为主的细掺料,节代熟料,改善环境,减少二次污染;能更大地发挥高性能混凝土的优势,尽量减少水泥与混凝土的用量,达到节省资源、能源与改善环境的目的。
参考文献
[1]吴中伟.高性能混凝土的发展趋势与问题[J].建筑技术.
[2]冯乃谦.高性能混凝土[M],北京:中国建筑工业出版社.
[3]冯乃谦.高性能混凝土的发展与应用[J].施工技术,2003,32(4):1-6.
[4]胡晓波.新型建筑材料讲义.长沙铁道学院.
篇12
一.前言
由于现浇箱梁具有外形美观、刚度大的等优点,因此,在高速公路、城市高架桥等建设工程中被广泛的应用。但是,由于工作范围的逐渐扩大,桥梁建设的施工工艺也越来越复杂,因此,我们需要严抓连续箱梁支架安装施工技术和现浇梁施工工艺,只有这样,才能保证桥梁的质量。对连续箱梁支架安装施工技术、现浇梁施工工艺进行探讨和分析,希望为今后桥梁建筑运用连续箱梁施工技术提供一些参考。
二.连续箱梁支架安装施工技术
1.连续箱梁支架安装前的准备工作在安装现浇箱梁支架前必须做充足的准备工作。
(1)要保证桥梁施工场地的平整,并且还要对搭建支架的场地进行处理,可以在地基较软的地方用碎石块换填,这样可以使地基的承载力达到最大荷载的设计要求,避免混凝土浇筑后发生沉降的现象。在桥梁施工之前首先要把排水沟内的松散土、淤泥、垃圾等清理出去,保持排水沟的通畅;
(2)分层填入砂砾石等合格材料,填入的高度要比路面高度要低,在分层填筑同时用压路机进行碾压,直到不再出现沉降为止;
(3)用分层的方式填筑灰土,而且一定保证土层的压实度在93% 以上。与此同时,使灰土的顶面和道路平面保持齐平,再做出横坡,这样,可以有助于排水;最后,清理地表的碎石、垃圾等,并保持施工场地的平整,将地表的土层翻松,填入生石灰粉且压实。在地基周围处挖几条排水沟,及时把雨水引入排水沟,防止地基被雨水浸泡现象的出现,进而避免支架出现不均匀的沉降。
2.连续箱梁支架搭建施工技术在箱梁搭建之前
(1)需要测量人员进行测量放样,而且在中心处要有标记,按照中心线不断向两侧延伸,对称搭建箱梁支架。
(2)按照立杆的位置设置立杆垫板,而且在每一个立杆最下端都设置木垫板,垫板不仅要平整,而且不能处于悬空状态,使立杆在垫板的中心位置,同时根据设计要求布置剪刀撑。
(3)结合立杆和横杆的设计要求,将立杆和横杆依次由下向上安装。在安装过程中,一定要使立杆放置在垫块的中心位置,通常情况下,先要将其中一个面的立杆和横杆安装完毕,然后再逐层依次由下向上安装所有的横杆。在立杆和所有横杆安装完之后,还要安装斜撑杆,这是进一步保证支架稳定的装置结构。通过扣件连接斜撑杆和支架,而且尽量使斜撑杆放置在支架的结点处。
(4)在立杆的最顶端处安装具有调试功能的支托,安装时要在支托内放人横向方木,根据设计距离安装纵向方木。事实上,地基的不均匀沉降、支架结构的稳定性决定了整体钢管的稳定性。横杆必须要按照支架的连接要求,合理控制立杆的垂直度和剪力撑之间的间距和数量。然而,顺桥要支架、墩身连接,这样可以抵消顺桥的水平力。
3.连续箱梁支架的堆载预压施工技术
在安装过程中,保证支架的承载能力达到设计要求、减小支架的形变以及消除地基不均匀产生的沉降,从而提高了混凝土桥梁的浇筑质量。将纵梁和横梁安装完之后,还需要对支架进行预压施工。首先,预压施工使用砂袋,主要是对箱梁底部进行预压处理,而且要求砂袋重量不能小于箱梁重量的1.2倍,结合设计要求分级进行加载,一般来说,每一级持荷时间不能低于10 min。加载要按照一定的顺序进行,从支座向跨中进行。当达到满载后,持荷时间不可以低于24 h,同时还要分别测量各级荷载支架的变形程度。在测量完数值之后,还要进行逐级卸载,如果支架的沉降量出现较大偏差时,必须及时调整支架。由于悬臂板质量较轻,因此,根据得到的预压结果,可以适当调整悬臂板的预拱度。
三.现浇梁施工的工艺
1.模板安装施工
安装模板要根据钢筋和预应力管道的设置依次进行安装。在安装之前,要检查模板是否平整、光洁等。特别是模板的接口处,一定要保持干净。检查模板的连接处、底脚是否出现碰撞而出现变形,甚至是无法继续使用的缺陷;支架和模板连接处的焊缝是否有裂缝的现象出现,如果存在上述现象,需要及时采取有效的措施进行补救。底模的铺设一般使用人工和接卸设备配合使用的方法进行施工。在安装底模之前,需要充分考虑到支架预留拱度的调整范围大小、支座板安装情况等。在安装侧模时,保证侧模可以进行滑动,同时底模板的相对位置要准确校对,用顶压杆适当调整侧模的垂直度,而且要和端模连接牢固。在安装完侧模之后,用螺栓加固,进而连接全部的拉杆。在保证其它紧固件都调整到适合的位置之后,再检查模板的安装尺寸和不平整度,同时要有完整的记录。如果检查结果不符合设计要求,还要及时采取有效的措施调整,由于内模的安装要依据模板结构才能确定,因此,模板结构一定调整到适合的范围,如果内模采用了拼装式结构,则需要吊装方式安装内模。完成内模安装后,必须要检查各个尺寸是否符合设计要求。在安装端模过程中,把胶管逐一插入端模的孔内。待插入端模之后检查是否处于设计要求的位置。一定要保证端模安装位置的准确和紧密。模板预埋件的安装要严格按照设计要求进行施工,保证预埋件位置的准确。
2.箱梁钢筋和安装
在对钢筋进行加工的过程中,依据设计尺寸进行加工,在安装时要控制好钢筋之间的间距和数量。同时绑扎要牢固,对于可以事先焊接的钢筋要提前分批分次进行焊接,这样可以大大提高施工效率。而且都要严格遵守焊缝长度、饱满度的要求。在加工钢筋和安装时需要值得注意的是根据钢种、质量等级、规格大小等的不同要分开放置。存放钢筋通过下垫上盖的方法,这样可以避免钢筋腐蚀现象的出现,混凝土保护层的厚度要严格按照混凝土的设计要求进行施工。在安装钢筋时,对预留孔道、预埋件的位置进行合理的调整,保证安装位置的正确和坚固。当安装钢筋的位置和预应力管道位置出现冲突时,需要及时对钢筋位置进行调整,保证预应力构件位置的合理。在焊接钢筋过程中,避免电焊烧伤,防止出现混凝土堵塞管道阻碍压浆工序的进行。在完成钢筋加工和安装过程后,等待监理人员的检查,如果检查合格,那么即可进行下一道工序的施工,整个安装过程都要严格按照顺序进行。
3.箱梁混凝土浇筑
通常情况下,箱梁混凝土要进行两次浇筑。第一次浇筑底板和腹板;第二次浇筑顶板和翼板。混凝土浇筑采用梯状分层浇筑的方式,两层之间的浇筑距离一般在2 m,等到下层混凝土初凝前要将上层混凝土浇筑完。在浇筑混凝土之前,必须要模板上的脏物清理掉,检查所有的支架结构,而且也要对安装的机械设备进行检查。浇筑时要从中心处开始,然后进行两侧对称浇筑。振捣混凝土利用插入式振动棒,并且和侧模之间有一定的距离,振捣棒不可以和模板等接触,防止破坏模板。振捣上层混凝土要将振捣棒插入下层混凝土10 cm左右进行振捣。对浇筑的混凝土振捣要充分,直到混凝土不再下沉、没有气泡产生、不再泛浆为止,同时也不要过振。混凝土在第一次浇筑时,必须要达到腹板的顶部,与此同时,还要做好施工裂缝的处理工作。如果混凝土的浇筑高度比腹板的顶部要高,需要把腹板顶端的混凝土凿掉,露出坚硬的混凝土,并且要用清水洗干净。混凝土的第二次浇筑要浇筑箱梁顶板,要严格控制顶板混凝土的浇筑高度和横坡坡度。等到混凝土振捣密实且平整后,先进行真空吸水,然后用提江棍滚压,这样会在混凝土的表面出浆,有利于表面的平整。混凝土表面出浆后要由施工人员进行抹平,不可以直接踩在混凝土的表面进行抹平,可以在混凝土的表面搭建木板,这样可以保持混凝土表面的平整。待混凝土表面抹平半小时后,用抹光设备进行再次抹平,最后还需要人工抹平一次。在浇筑箱梁预留孔混凝土之前,要及时将箱梁内的杂物清除掉,这样可以防止排水孔被堵塞。对浇筑完成后的混凝土还要对混凝土进行保养处理。
4.预应力施工
预应力施工,首先要进行下料,在下料之前要检查钢绞线质量是否合格,同时使钢绞线的表面没有裂缝出现和损坏。在用铁丝进行绑扎时,应尽量将钢绞线松紧相当。预应力施工值得注意的是在张拉之前必须将管道内的积水或者是废弃物处理干净。并且张拉力的次数、大小、顺序等都必须严格按照设计要求进行施工。通常情况下,使用四台千斤顶,在两端对称放置,严格按照张拉顺序进行同步张拉。
5.压浆施工
压浆应在后期张拉完毕并静停12~24h进行,但最迟不得超过3天,以免预应力筋锈蚀或松弛。压浆水泥采用普通硅酸盐水泥,掺入JM-HF(低水泌、微膨胀)高性能灌浆外加剂,水灰比0.4―0.45,压浆顺序由下至上,采用单端压 浆,待另一端溢出水泥净浆后封闭端口,保持压力不小0.5Mpa,稳压2秒以上最后封闭进浆口,使灰浆充满孔道。 压浆按设计和规范相关要求进行。压浆将前对波纹管孔道进行检查,必要时进行冲洗以清除有害物质。压浆机应能制造合格稠度的水泥浆,压浆机必须能以0.7MPa的常压连续作业,保证压浆缓慢、均匀进行。压浆停止时,压浆机要照常循环并搅拌。在泵的全部缓冲板上应装上1.0mm标准孔的筛式滤净器。 压浆结束后,初凝之时,按要求封锚,待水泥浆强度达到2.5Mpa后才可对钢绞线工作长度进行切割,切割采用手提式砂轮机实施,绝不允许用氧焊烧断。最后进行封锚。
四.结束语
目前,现浇箱梁在高速公路、城市高架桥等建设工程中被广泛的应用,而且人们也非常重视对施工技术和施工工艺的研究,然而,由于桥梁建设是一个既复杂而且又有一定困难的项目,如果不谨慎,那么将直接影响桥梁的施工质量。因此,我们需要严抓连续箱梁支架安装施工技术和现浇梁施工工艺,在桥梁建设过程中要合理、科学的运用施工技术,与此同时,还要制定安全保护措施,从而进行文明施工。只有这样,才能保证施工的质量,为企业带来更大的经济效益。
参考文献:
[1]王景元 软土地基现浇连续箱梁支架设计与施工技术 [期刊论文] 《中外公路》 ISTIC PKU -2008年2期
[2]龚寅 武广客运专线南环线特大桥连续箱梁悬臂浇筑施工技术 [期刊论文] 《铁道标准设计》 ISTIC PKU -2008年5期
[3]张强 桥梁现浇连续箱梁施工技术探讨 [期刊论文] 《黑龙江交通科技》 -2012年5期
[4]李拉普Li Lapu跨线连续箱梁桥平面转体施工技术 [期刊论文] 《铁道标准设计》 ISTIC PKU -2009年8期
[5]赵荐 郑晓龙 徐晓芬 赖友兵 马家 排互通主线桥现浇连续箱梁施工技术 [期刊论文] 《公路与汽运》 ISTIC -2008年1期
篇13
Abstract: Chongqing rail transit line 6 five-mile store stand - node project of goat ditch reservoir for open type TBM tunneling engineering. This article 300 m as the test section before the first interval (mileage K17 + 300 ~ K17 + 600), in nearby buildings, abutment and the structures of the vibration monitoring and analysis, through a large amount of detailed testing work, won the test section of Chongqing rail transit line 6 issue of TBM (300 m) before the first interval vibration information of the test data, and the vibration characteristic analysis and the initial monomer source during TBM construction of buildings along the abutment and the vibration state analysis, preliminary obtained the line 6 issue of the abutment and TBM construction of buildings along the impact vibration characteristics and laws.
This is the first time TBM applied in urban rail transit, the research results for the TBM application in similar projects has accumulated valuable experience and reference value.
Key words: TBM; Vibration; Monitoring and analysis;
中图分类号:U231+.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 引言
重庆市轨道交通六号线一期TBM试验段工程是我国首次采用开敞式TBM开挖的城市地铁隧道,隧道沿线地面交通复杂、高层建(构)筑物众多。
开敞式TBM作为一种先进的隧道开挖成套设备,在硬岩隧道建设中起着重要作用。但是,在TBM掘进施工过程中,刀盘切屑围岩,以及TBM各设备部件的运行振动等均会引起围岩的振动。这种振动经过围岩介质的传播,将会对工程沿线的建构筑物以及对振动敏感的设备等造成影响。这种影响的强烈程度与振源振动强度、地层的力学性能、建(构)筑物或设备的动力学特性等密切相关[11-12]。
通过技术分析、文献调研和市场信息调查,最终选取了三套测试系统来完成该工程试验段振动测试分析工作:第一套为适合围岩(地层)振动采集的高精度低频振动测试系统,适合地层、桥台结构等多种测试对象,可全天候动态记录;第二套为适合建(构)筑物振动采集的中低频振动测试系统,适合一般建筑物、桥梁结构等测试对象;第三套为适合机器设备振动采集的高精度高频振动测试系统,适合TBM设备本身及临时轨道结构等测试对象,可形成固定测站或流动测站。
2研究对象工程概况
2.1工程概况
重庆轨道交通六号线一期TBM试验段(五里店~山羊沟敞开段),线路设五里店站、红土地站、黄泥滂站、红旗河沟站、花卉园站、大龙山站、冉家坝站、光电园站共计8个车站。标段隧道全长约11.45km。开敞式TBM纯掘进长度为8091m(双线延米)。
本次研究选取该工程第一个区间右线开敞式TBM掘进前300米(K17+300~K172+600)作为测试的对象。测试对象为双洞双线隧道,隧道设计为圆形,直径6.28m,线间距13.0-17.0m。隧道围岩为砂岩、泥质砂岩和砂质泥岩。隧道埋深20~45m,深埋隧道。隧道围岩基本级别为IV级,成洞条件好[11-12]。
2.2测试对象沿线周边建构筑物情况
(1) 地表建构筑物情况
试验段隧道右侧外7~11m有23F/-2F的龙庭蓝天苑楼房,采用桩基础,桩径0.9m,基底标高277.1m~278.8m,桩底距隧道顶中等风化岩石厚度27.2~28.9m[11-12]。
图2.2-1龙庭蓝天苑图2.2-2地面立交桥桥面交通情况
(2) 测试对象沿线立交桥情况
隧道在里程K17+418~K17+443穿过五童路接五里店立交桥台,左线桥台基底标高265.0~266.2m,右线桥台基底标高263.7~264.5m,桥台基底距隧道顶中等风化岩石厚度18.5~18.9m,大于3倍隧道洞跨[11-12]。
左线隧道左侧11.7~13.5m的距离有2根五里店立交桥墩19-1、19-2,桥墩桩径1.80m,19-1桩基底标高258.6m,19-2桩基底标高257.3m,桥墩基础位于隧道开挖后潜在滑面(砂岩岩体破裂角67)之外[11-12]。
3 振动研究的目的与任务
测试目的主要分析TBM掘进施工对沿线建(构)筑物、桥台、围岩及TBM设备的振动影响,为后续类似工程起到借鉴作用。测试的主要内容为开敞式TBM掘进造成研究测试对象振动的规律。
通过现场踏勘、量测和比较研究,大致得出沿线建构筑物与桥台的特点,并简要分析在TBM停机状态下,现状振动的振源及引起的振动因素。在分别分析和测试不同振源对沿线建筑物和桥台的振动贡献后,初步推测TBM施工产生的地表建构筑物与桥台振动规律。
4振动测试的依据及测试方案
4.1测试分析的依据
本次研究参考了国内及国际上主要几个国家的相关规范标准标准。例如国内《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》(JGJG/T170-2009)、《城市区域环境振动标准》、《城市区域环境噪声测量方法》(GB/T 14623-93)、《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)等等。国际标准主要参考了德国标准DIN4150(1996)、 ISO推荐的建筑物振动标准、英国标准BS7385、日本的振动控制标准、瑞士标准SN640312(1992)等等
笔者基于国内外标准制定了本次振动测试相关标准或依据[11-12]:
1)振动影响控制指标一般采用峰值振动速率,因为属性为低频段的结构对振动的响应以振动速率比较显著。此外,振动能量的大小通过振动速率能直接反映出来,结构的破坏也能很的反映。
2)国际上一般根据建构筑物的损坏情况,把振动对建筑的影响分为以下几类:①对建构筑基本不破坏;②对建构筑物外观上产生细小的裂缝;③对建构筑物产生轻度影响(比如出现疲劳裂缝或装饰开裂等);④对建构筑物产生严重损害,结构出现较大的裂缝。
3)根据以上因素的考虑,在参考国内、国际标准的基础上。提出了适合于重庆地区开敞式TBM掘进施工引起的沿线建构筑物结构安全和正常使用的振动控制标准:
①如果结构振动速率峰值小于3.5 mm/s,则对结构的正常使用及结构的耐久性没有影响,不用采取预防措施;
②如果结构振动速率峰值在3.5~5mm/s之间,则对正常使用和耐久性有一定影响,但影响很小,主要依据该结构的重要性来决定是否采取预防措施;
③如果结构振动速率峰值位于5~10mm/s之间,则对结构的正常使用和耐久性有很大得影响,需要采取相应的预防措施;
④如果结构振动速率峰值大10 mm/s,则对结构的正常使用和耐久性斗有很大的影响,必须采取相应的预防措施。
4.2振动测试方案
本次测试研究的主要对象包括:龙庭蓝天苑(高层)、开敞式TBM设备、隧道围岩、五里店立交桥至五童路段道路主1线20号左右桥台。
笔者从振动理论研究角度出发,针对不同的研究对象,选择了不同的位置进行测试,使得研究很有针对性。并且,这次研究的对象空间跨度大、研究的时效性要求高,为此笔者制定了详细的测试方案,并在现场进行详细测点布置。
5 振动测试设备及仪器的选择
5.1测振仪
本次研究选择了941B型、891-Ⅱ型及891-4型等三种型号的测振仪,三种型号的测振仪都采用无源闭环伺服技术,在超低频特性上获得良好的效果。测振仪设有加速度、小速度、中速度及大速度四个档位。
5.2 信号采集分析系统
北京交大和中国地震局工程力学研究所一起开发的G01NET振动测试通用数据采集分析系统作为本次测试信号采集与分析系统。
本系统包含两个部分:软件和采集仪。软件由数据的采集、信号的分析、模拟形态分析、虚拟的电压表及示波器等组成。采集仪采用NET总线、最高总采样率可以高达到400KHz的16/32通道的数据采集仪器。
5.3 测试原理
⑴ 测振仪[11-12]
941B型测振仪属于动圈往复式测振仪。测振仪原理如图5.3-1所示,图中Km为微型拨动开关。
测振仪的测量方向分为垂直向和水平向。H代表水平向,V代表垂直向,水平向和垂直向测振仪测振时应按图5.3-2所示放置。
图 5.3-1测振仪原理
铅垂向水平向
图5.3-2 测振仪测量方向图
(2)放大器
放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。
(3) 使用方法
① 接通电源
先将电源选择开关K6置于所需位置。如使用交流电源,则把电源电缆的交流插头(三芯)与市电(220VAC)连接,如使用直流电源,则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接,然后将电源电缆插头(七芯)插入放大器电源插座上。将电源开关K 5置于开(此时发光二极管--LED亮),并将表头功能开关K l依次置于“E +”“E -”位置,通过表头检查电源电压是否正常。
② 测振仪与放大器的使用
A.测振仪的安装与调节
在把测振仪的拨动开关置于适当位置之后,把测振仪与被测点用粘合剂固结牢,并使水平测振仪基本放置呈水平,竖直向测振仪的几何轴线与水平面大致呈垂直,然后将测振仪的输出端与放大器的输入插座相连。
B.放大器各功能开关的应用
根据需要把通频带选择开关K4置于相应档位。
根据需要,把参数选择开关(K3)置于相应档位。
根据所需振动信号大小,把放大倍数开关K 2置于合适的档位。
③ 与记录器配接
A.与数据采集系统配接
配按时应注意共地,以免发生串线现象,使用时把所测参量(位移、速度、或加速度)、量纲(m、m/s或m/s2)及测振仪整机灵敏度输入系统中。在时域分析或频率域分析的结果中,自动消去其程控放大器的放大倍数。
B.与磁带记录器配接
配接时应注意共地,以防止发生串线现象。整套仪器(包括磁带记录器)灵敏度主要包括:加速度灵敏度、速度灵敏度、速度幅值、位移灵敏度及位移幅值等。
6TBM试验段振动频谱分析
6.1 频谱分析目的
通过重庆市轨道交通六号线一期TBM试验段振动频谱分析,得到试验段沿线建构筑物(龙庭蓝天苑)与桥台(五里店立交桥至五童路段道路主1线20号左右桥台)的振动基本规律。对其频谱特性的分析,可以为重庆市轨道交通六号线一期TBM试验段以及类似工程TBM掘进施工的振源特性提供依据,并且,可对重庆地铁六号线一期开敞式TBM施工及类似工程施工引起的沿线建构筑物结构的振动危害预测提供依据。
6.2 频谱分析
根据振动测试方案,笔者对测试不同的对象在不同工况下进行了详细监测。如:
(1) 地表交通引起工程沿线建筑物与桥台振动情况测试分析:
在TBM完全关机状态下,测得建筑物与桥台振动波形,分析处理后得到典型时程曲线和频谱分析曲线。
(2) TBM开机掘进时,在不同的设备掘进参数(刀盘转速、主推力、刀盘贯入度、刀盘扭矩等)、不同地质情况下,建筑物及桥台等的振动情况测试分析。测得建筑物与桥台振动波形,分析处理后得到典型时程曲线和频谱分析曲线。
7TBM试验段振动分析与结论
7.1 TBM试验段振动测试分析
(1) 开敞式TBM施工时桥台振动测试情况
开敞式TBM掘进不同参数(刀盘转速,贯入度,主推力,扭矩,地质情况等)与振动对应关系记录如表7.1-1。
表 7.1-1 开敞式TBM掘进时桥台振动测试情况
结合表中测试结果,初步分析认为开敞式TBM掘进参数不同,特别是刀盘转速、地质情况不同对振动影响较大,但振动问题相对较为复杂,随时空、介质等变化大,很难给出具体的影响关系。
(2) TBM掘进时龙庭蓝天苑楼房(三楼)振动测试
为了监测TBM掘进时建筑物振动情况,进行多次、反复测试,得出建筑物的振动情况如表7.1-2。
表7.1-2 开敞式TBM掘进时龙庭蓝天苑楼房振动测试情况
(3) 开敞式TBM掘进时龙庭蓝天苑一楼振动测试情况
表7.1-3 开敞式TBM掘进时龙庭蓝天苑一楼振动测试情况
(3) 开敞式TBM掘进不同刀盘转速下桥台振动情况测试
在研究过程中,笔者进行了不同刀盘转速下桥台振动情况测试,测试结果与分析见表7.1-4。
表7.1-4 开敞式TBM掘进时不同刀盘转速下桥台振动情况测试
图7.1-1开敞式TBM掘进不同刀盘转速桥台振动情况曲线图
(4)开敞式TBM掘进时建筑物、桥台振动最大值
表7.1-5 开敞式TBM掘进时围岩、桥台振动最大值
表7.1-6 开敞式TBM掘进时建筑物(龙庭蓝天苑)振动最大值
7.2 开敞式TBM掘进引起各对象振动测试结论
(1) 开敞式TBM掘进过程中绝大部分时间给地层的振动很小,垂直方向振速<5mm/S,水平振速<4mm/S,振动频率12~18HZ。
(2)根据测试结果分析,开敞式TBM在掘进过程中引起的振动对建(构)筑物基本没有影响。
(3) 开敞式TBM掘进引起的振动和刀盘的转速有明显的关系。从不同的刀盘转速测得的数据显示,刀盘转速在3.5转/min左右时,引起的建(构)筑物振动的水平向速度幅值最大。
(4) 开敞式TBM施工引起的围岩振动在近20m内无明显衰减,其影响范围大概在120m以内,引起的振动影响不会直接造成沿线附近建(构)筑物的破坏。
参考文献
[1]施仲衡。地下铁道设计与施工[M].西安:山西科技出版社,2006.
[2]王梦恕.开敞式TBM在铁路长隧道特硬岩、软岩地层的施工技术[J].土木工程学报,2005,38(5):54-58.
[3]王梦恕,等.岩石隧道掘进机(TBM)施工及工程实例[M].北京:中国铁道出版社.
[4]李茂文,刘建国,韩雪峰,等.长距离硬岩地层盾构施工关键技术研究[J].隧道建设,2009,29(4):470-474.
[5]王小忠.盾构机在长距离硬岩中掘进的探讨[J].铁道工程学报,2006,94(4):52-56.
[6]吴世勇,王鸽,徐劲松,等.锦屏二级水电站TBM选型及施工关键技术研究[J].岩石力学与工程学报, 2008, 27(10):2000-2009.
[7]刘怀国,张劲,章跃林.引黄工程南干线TBM施工探讨[J].岩石力学与工程学报,2003, 22(z1):2520-2522.
[8]李明雄,李鴻洲,等.台湾水利隧道工程TBM开挖首次貫通案例[J].岩石力学与工程学报,2004, 23(z2):4795-4801.
[9]铁道部工程管理中心.西安-安康铁路秦岭隧道TBM掘进施工技术总结[M].北京:中国铁道出版社,2004.