石油化工产业论文:浅谈我国石油化工产业的发展 [摘要] 我国石油化工产业是在以保护、扶持为主的产业政策中得以发展的,且整体发展水平低于发达国家。加入WTO,我国的石化产业发展呈现了新的特点,笔者针对这些特点提出了相应的发展对策供有关部门参考。 [关键词] 石油化工产业现代管理 一、前言 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸也列入石油化工。 二、近年来中国石油化工产业的发展特点 我国石化市场经过20余年的快速发展,已取得了长足的进步,形成了相当规模,并在世界石化市场战局了重要的地位。从近年来我国石化发展情况看,呈现出以下特点: 1.我国石化产品的需求年均增长速度在高经济增长的带动下一直保持高位增长 1998年以来,亚洲金融危机影响逐渐消退,入世后塑料制品、纺织品和轮胎等下游制品出口量的大幅提高,以及世界经济的复苏,极大地带动了我国石化产品市场发展,石化产品需求每年都以两位数的速度增长。2005年我国乙烯当量消费1693.52万吨,合成树脂、合成纤维、合成橡胶消费量分别达到3335万吨、1298万吨和220万吨。 2.中国对亚洲乃至世界石化市场的影响力逐渐增加 中国石化工业发展非常迅速,目前不但是世界最大的涤纶生产和消费国,同时也是世界合纤原料最大的进口国;合成橡胶消费量位居世界第二;乙烯生产能力也在2003年上升到世界第三位,对亚洲乃至世界石化市场的影响力日益增加。相对生产,我国石化产品消费在亚洲市场占有更大的比重。在2005年,已有不少产品的表观消费量占到亚洲总消费量的半数以上,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、涤纶、腈纶和SBS等六个品种。 3.聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL等产品供需矛盾十分突出 虽然我国近年石化产能有了显著的提高,但由于下游需求增长非常迅速,很多石化产品仍处于供不足需的状态。从2005年我国各主要石化产品的自给状况看,聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL的自给率都在50%以下,供需矛盾十分突出。与此同时,一些产品的自给率还在不断下降,对外依存度较高。韩国、日本、中国台湾等周边国家和地区成为中国在此领域最大的贸易伙伴。 4.国内石化产品的市场区域呈现出明显的地域特征 我国石化产品的消费市场大多集中在东南沿海地区。如塑料制品,不仅产量大,而且档次相对较高。我国合纤消费也主要集中在上述地区。合成橡胶的消费市场主要集中在山东省、江苏省、浙江省、上海市和福建省,其中山东省是我国橡胶工业规模最大的省份;江苏省、浙江省、上海市、福建省也是橡胶工业发展较快的地区。 三、加快我国石油产业发展的对策建议 1.实行集团化经营,建立现代企业制度 坚持建立现代企业制度的改革方向,从整体上对石油公司进行规范的公司制度改造,建立符合社会主义市场经济体制要求和国际规范的管理体制和运行机制,强化集团化经营,培育集团化优势,增强市场适应能力和市场反应能力,提高与竞争对手抗衡的能力,以适应经济全球化、市场全球化要求。 2.降低成本,提高竞争能力 加入WTO 后,国内石油石化市场将逐步成为开放市场,国内企业生产经营成本高,无法左右价格。因此,要加强企业的运作管理,提高装置开工率,降低财务费用、人工成本、生产成本,节能降耗,优化原料配置,加快技术改造和技术创新,全方位降低企业成本是提高我国石油化工企业在国际国内市场竞争力的必由之路。 3.改革管理体制,增强市场营销能力 加大营销力度,提高营销水平,对市场开拓十分重要,国际上非常重视营销系统,因为它是效益主要的和直接的产生者,我国同国外公司的竞争就是争市场,争份额。因此,根据大型跨国公司的经验,我国石油化工行业应当重视全面的营销管理,包括市场研究、新产品开发、广告、形象设计系统、售前售后服务等。进口石化产品目前在中国占据了大半壁江山,石化产品必须实施进口替代战略。 4.进一步加大技术创新力度 加入WTO 后,知识产权保护力度加大,我国要立足自身,加大技术创新和新产品开发力度,形成拥有自主知识产权的专有技术和优秀技术。首先,科技创新的前提是体制和机制创新。体制创新的目标是通过实现产、销、研一体化,从而达到科技成果产业化。机制创新的关键在市场化,采用激励机制,可以建立科研开发风险基金,对学科带头人实行高报酬,对重大科技成果实行重奖。其次,有选择地引进国际先进技术,加快消化吸收,加强自主技术研发的力度,以技术进步带动产业结构升级。 5.我国政府应注意充分运用WTO的多边协议及保障条款 石油化工行业是中国的支柱产业,还需要政府的扶持,建议政府将WTO所允许的补贴适当给予石油化工企业。例如:扶持企业的科研活动;为适应新的环保要求,支持企业对现有设备进行更新和改造等。加入WTO后给反倾销工作带来了便利,国家要支持国内石油化工企业加大反倾销力度,协助国内石油化工企业立案调查反倾销,保护民族工业的利益。 石油化工产业论文:浅谈我国石油化工产业的发展 [摘要] 我国石油化工产业是在以保护、扶持为主的产业政策中得以发展的,且整体发展水平低于发达国家。加入WTO,我国的石化产业发展呈现了新的特点,笔者针对这些特点提出了相应的发展对策供有关部门参考。 [关键词] 石油化工产业现代管理 一、前言 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸也列入石油化工。 二、近年来中国石油化工产业的发展特点 我国石化市场经过20余年的快速发展,已取得了长足的进步,形成了相当规模,并在世界石化市场战局了重要的地位。从近年来我国石化发展情况看,呈现出以下特点: 1.我国石化产品的需求年均增长速度在高经济增长的带动下一直保持高位增长 1998年以来,亚洲金融危机影响逐渐消退,入世后塑料制品、纺织品和轮胎等下游制品出口量的大幅提高,以及世界经济的复苏,极大地带动了我国石化产品市场发展,石化产品需求每年都以两位数的速度增长。2005年我国乙烯当量消费1693.52万吨,合成树脂、合成纤维、合成橡胶消费量分别达到3335万吨、1298万吨和220万吨。 2.中国对亚洲乃至世界石化市场的影响力逐渐增加 中国石化工业发展非常迅速,目前不但是世界最大的涤纶生产和消费国,同时也是世界合纤原料最大的进口国;合成橡胶消费量位居世界第二;乙烯生产能力也在2003年上升到世界第三位,对亚洲乃至世界石化市场的影响力日益增加。相对生产,我国石化产品消费在亚洲市场占有更大的比重。在2005年,已有不少产品的表观消费量占到亚洲总消费量的半数以上,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、涤纶、腈纶和SBS等六个品种。 3.聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL等产品供需矛盾十分突出 虽然我国近年石化产能有了显著的提高,但由于下游需求增长非常迅速,很多石化产品仍处于供不足需的状态。从2005年我国各主要石化产品的自给状况看,聚乙烯、ABS、PTA、乙二醇和CPL的自给率都在50%以下,供需矛盾十分突出。与此同时,一些产品的自给率还在不断下降,对外依存度较高。韩国、日本、中国台湾等周边国家和地区成为中国在此领域最大的贸易伙伴。 4.国内石化产品的市场区域呈现出明显的地域特征 我国石化产品的消费市场大多集中在东南沿海地区。如塑料制品,不仅产量大,而且档次相对较高。我国合纤消费也主要集中在上述地区。合成橡胶的消费市场主要集中在山东省、江苏省、浙江省、上海市和福建省,其中山东省是我国橡胶工业规模最大的省份;江苏省、浙江省、上海市、福建省也是橡胶工业发展较快的地区。 三、加快我国石油产业发展的对策建议 1.实行集团化经营,建立现代企业制度 坚持建立现代企业制度的改革方向,从整体上对石油公司进行规范的公司制度改造,建立符合社会主义市场经济体制要求和国际规范的管理体制和运行机制,强化集团化经营,培育集团化优势,增强市场适应能力和市场反应能力,提高与竞争对手抗衡的能力,以适应经济全球化、市场全球化要求。 2.降低成本,提高竞争能力 加入WTO 后,国内石油石化市场将逐步成为开放市场,国内企业生产经营成本高,无法左右价格。因此,要加强企业的运作管理,提高装置开工率,降低财务费用、人工成本、生产成本,节能降耗,优化原料配置,加快技术改造和技术创新,全方位降低企业成本是提高我国石油化工企业在国际国内市场竞争力的必由之路。 3.改革管理体制,增强市场营销能力 加大营销力度,提高营销水平,对市场开拓十分重要,国际上非常重视营销系统,因为它是效益主要的和直接的产生者,我国同国外公司的竞争就是争市场,争份额。因此,根据大型跨国公司的经验,我国石油化工行业应当重视全面的营销管理,包括市场研究、新产品开发、广告、形象设计系统、售前售后服务等。进口石化产品目前在中国占据了大半壁江山,石化产品必须实施进口替代战略。 4.进一步加大技术创新力度 加入WTO 后,知识产权保护力度加大,我国要立足自身,加大技术创新和新产品开发力度,形成拥有自主知识产权的专有技术和优秀技术。首先,科技创新的前提是体制和机制创新。体制创新的目标是通过实现产、销、研一体化,从而达到科技成果产业化。机制创新的关键在市场化,采用激励机制,可以建立科研开发风险基金,对学科带头人实行高报酬,对重大科技成果实行重奖。其次,有选择地引进国际先进技术,加快消化吸收,加强自主技术研发的力度,以技术进步带动产业结构升级。 5.我国政府应注意充分运用WTO的多边协议及保障条款 石油化工行业是中国的支柱产业,还需要政府的扶持,建议政府将WTO所允许的补贴适当给予石油化工企业。例如:扶持企业的科研活动;为适应新的环保要求,支持企业对现有设备进行更新和改造等。加入WTO后给反倾销工作带来了便利,国家要支持国内石油化工企业加大反倾销力度,协助国内石油化工企业立案调查反倾销,保护民族工业的利益。 石油化工产业论文:低碳经济对中国石油化工产业的影响 2009年年末的哥本哈根全球气候大会结束之后,低碳成为现如今各行各业的热词,低碳经济正逐步成为全球意识形态和国际主流价值观,低碳经济以其独特的优势和巨大的市场已经成为世界经济发展的热点,全球已经进入哥本哈根时代,石油化工产业这个高污染行业,走低碳道路是正确、且唯一的选择。低碳经济是国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起的全球气候灾害性变化而提出的新概念。 2010年是经济复苏的一年,石油化工产业经过金融危机的洗礼后,石化产业势必能够在发展低碳经济方面大有作为,产业需要调整对自身的定位,进行二次创业,抓住发展低碳经济带来的机遇。企业应采用先进技术装置、提高能效。由于石油资源逐渐枯竭,石化企业还应当大力发展现代煤化工,包括煤制天然气、甲醇、乙烯、丙烯等,现在可能成本比较高,但是规模扩大之后成本会降下来。 在哥本哈根全球气候峰会嘈杂的争执和矛盾交错的博弈中,一个声音掷地有声,震动世界,这是中国的声音,是中国对世界的承诺。中国政府提出,2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。中国自主确立的行动和目标是不附加任何条件的,不以任何其他国家的行动为前提。坚定的“中国立场”背后,是国人对以往发展的深刻反思与自觉矫正。全球气候变暖、资源环境约束的双重压力,决定了中国必须改变依靠高投入、高消耗和高污染来支持经济增长的模式。低碳经济,是人类可持续发展意志下的“中国选择”,更是各国之间共生共栖共济下的“中国立场”。发展低碳经济,无疑成为推动产业结构调整、转变发展方式的有力抓手和新的市场动力。实施国家低碳经济宏观战略,石油和化学工业是重点行业,在我国经济发展方式进入低碳产业升级进程中,该行业致力于清洁生产和高效利用资源的改造具有举足轻重的地位。 全球温室气体排放总量的77%,其中,化石能源消费导致的CO2,排放量占全球温室气体排放总量的57%大量温室气体排放导致的全球气候变化已引起全人类的关注。CO2是最主要的温室气体,占左右,约占CO2,总排放量的75%。石油石化工业作为国民经济的支柱产业,既是能源生产大户,又是能源消耗大户,同时也是CO2,排放大户。 作为耗能大户的石油石化产业,首当其冲被推到了风口浪尖。2010年2月25日召开的国务院常务会议指出,要压缩和疏导过剩产能,加快淘汰落后产能,引导产业健康发展,同时启动石化产业低碳技术示范工程建设。社会目光在聚焦,人们在期望,在寻求中国的低碳经济发展之路上,石油石化行业成为积极践行者。 低碳经济对中国石油石化产业的挑战,石油石化行业的低碳化发展,将面临成本、技术、工艺、管理与替代能源竞争等诸多方面的挑战。低碳化发展必将给石油石化行业带来勘探、开发、炼化等各个环节技术和管理水平提升的压力。 无疑,低碳经济对中国石油石化产业来说,是挑战,也是机遇,更是一份沉甸甸的责任和担当。一方面,中国石油石化行产业面临相当大的减排压力。统计数据显示,在国家发改委公布的千家重点耗能企业中,石油和化工企业有340家,占1/3;在环保部公布的废气、废水污染源国家重点监控企业中,石油和化工企业分别占13.4%和25.8%。另一方面,低碳经济必将促进天然气行业加快发展,中短期内新能源和可再生能源的发展将减轻国内油气供应压力,二氧化碳封存和利用技术的突破可提高未来发展潜力。 石油化工行业走低碳道路是行业发展的必然趋势,哥本哈根时代来临,若干年后,那时的我们应该生活在无污染、无噪音的时代。未来人们的生活,应该朝着更加节能环保的方向迈进,未来的地球,应该是我们更加生机勃勃的家园。 随着科学技术的进步,石化产品的应用领域越来越广,尽管制造这些产品不可避免会排放一些温室气体,但是在使用这些产品的过程中会较大幅度降低温室气体排放。根据国际经验,石化产业每排放1个单位的温室气体,可通过化工产品和技术帮助其他行业或消费者实现2~3个单位的减排量。比如,在汽车制造领域,大量使用塑料产品会减轻汽车重量,进而降低油耗,相应节省的二氧化碳排放是生产这些塑料制品过程中排放量的2倍。在风力发电机组叶片上使用玻璃纤维和碳纤维产生的减排额是生产这些塑料制品生产过程中排放量的120倍。在建筑节能领域,使用泡沫绝缘材料产生的二氧化碳减排额是生产这些塑料制品过程中排放量的250倍。中国的能效水平远低于国际水平,可能的系统收益远远超出这一水平,因此急需利用系统论的思想,认清石化产品在低碳经济中的作用。 如果说2009年是中国经济比较困难的一年,2010年是比较复杂的一年,那么2011年必将是一个转变和变革之年,对中国石油和化工产业而言,在世界经济格局加快调整、中国经济模式加速转变的大背景下,只有放眼世界、着手超越,真正践行科学发展观,在发展中促转变、在转变中谋发展,加快由大到强的新跨越,才能跟上、引领时展的潮流,转变,不仅是2011年的主线,还将贯穿整个“十二五”甚至更长的时期。中国的转变之路,机遇与挑战并存,我国经济发展的长期格局没有变化,工业化、城市化、市场化的推动仍然蕴藏着巨大的发展潜力。中国石油和化工产业的转变之路,同样希望与困难同在,行业参与国际竞争的固有优势依然存在,国内扩内需、促消费和加快发展战略性新兴产业为行业提供了新的舞台和巨大发展空间。加快转变步伐,向世界化工强国目标挺进,中国石油化工产业必将迎来新气象、大景观。 石油化工产业论文:我国石油化工产业改造研究 内容摘要:石油化工产业是我国国民经济的基础产业和支柱产业之一,其发展状况直接关系到整个国民经济的稳定,而我国石化产业虽然在许多领域已经取得了令人瞩目的成就,但还是存在着一定的问题,需要对其进行改造。本文从我国石化产业的特点出发,分析了其在发展过程中存在的一些问题,并得出利用高新技术来对其改造的基本思想,提出了三点改造的政策措施。 关键词:石油化工产业;高新技术 一、我国石油化工产业的基本特点 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,它是指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业,是我国的支柱产业部门之一。 (一)石油化工产品的生产能力已居世界前列。 随着世界经济复苏与全球化进程的加快,以及我国国民经济的快速发展和市场开放程度的提高,我国石油化学工业规模实力也在不断地增强,已跻身于世界石化大国行列。截至2006年底,中国原油一次加工能力较上年增长6.3%,约达3.5亿吨,稳居世界第二位;原油加工量达到3.07亿吨,四大类成品油(汽油、柴油、煤油和重油)产量达到1.88亿吨。据中国石化协会统计数据显示,2007年中国生产原油1.8665亿吨,同比增长1.6%;原油加工量32,679万吨,同比增长6.4%。国内成品油供需基本平衡,支持了国民经济的发展。 (二)石油化工产品贸易逆差进一步扩大。 我国不仅是世界石油化工产品的生产大国,同时也是消费大国。由于近年来我国经济快速而稳定的增长,对能源的需求也在不断的增加,使得石油化工产品市场需求也在快速的增长,以石油为原料的大部分石油化工产品的产量满足不了国内市场,每年都要依靠进口才能解决需求。2007年我国进口原油花费797.7亿美元,进口成品油花费164.3亿美元,分别比上年增加超20%和约6%。而我国化工产品的自给率相对较低,一些高新技术的化工产品更是需要进口。2005年我国化学品及有关产品进口777.4亿美元,增长18.7%,其中化学品贸易逆差为410亿美元。 (三)整体实力明显增强。 在中国经济多年持续快速发展的有利形势下,在2006年我国石油化工行业累计完成现价工业总产值42602亿元,同比增长26.7%,完成工业增加值12131亿元。如表1所示,我国是石油化工产业的增加值逐年在上升,并且占我国国内生产总值的比重也在逐年的提高。(见表1) 美国《财富》杂志按2006年营业收入排列的2007年世界500强企业中,我国石油化工产业的巨头企业中石化和中石油的排名都有所上升,其中中国石化(SINOPEC)以1316.36亿美元的营业收入从2006年的第23位上升到第17位,中国石油(CNPC)从2006年的第39位上升至2007年的第24位。 二、我国石油化工产业发展的问题 (一)国内石油资源紧缺。 尽管我国石油资源总量比较大,但是人均占有量远远低于世界平均水平。另外我国石油消费进人增长期,从未来的趋势看,国内石油产量的增长仍将跟不上需求的增长,而且目前我国没有足够的能源战略储备,所以国内市场的需求得不到充分的满足,石油对外依存度增大。我国原油进口量和净进口量从2000年的7013万吨和近6000万吨分别增长到2005年的12682万吨和11875万吨,原油进口量、净进口量分别增加了80.8%、98.9%,年均增长率分别为12.6%和14.7%;而原油的年均增长率仅为2.2%。石油对外依存度由29.6%上升到42.9%。预计未来我国的石油资源供需矛盾和对外依存度将会越来越大。而过高的依存度几乎要达到了国际上公认的50%的石油安全警戒线。由此可见,我国石油安全风险将进一步加大,这将对国内石化企业的发展带来一定的风险。 (二)总体技术水平不高,技术创新能力较差。 石油和化工是典型的技术密集型产业,技术、产品的更新速度和频率都很快,科技进步和技术创新始终是石化产业发展的先导。我国石化技术的进步虽然已取得一定的成绩,但科研体制仍然不适应现代市场经济的要求,科研开发的集中度不高,特别是自主知识产权的优秀技术少,高新技术和产品应用开发薄弱,缺乏世界一流的研究人员和研究院所,使得我国石化行业的专利技术和成套装置技术较少,应用基础研究和前瞻性技术研究存在差距,在控制技术和信息技术应用方面的差距更大。 (三)行业垄断严重。 我国的石化行业中的三大巨头企业中国石化、中国石油和中国海洋石油占我国石化产业的大部分比重,行业垄断情况比较严重,而且我国现有的政策使得国外的大型石化公司很难进入中国市场,只有通过投资来参与竞争,这无异于降低了对国内行业的冲击度,减小了国内市场的竞争,使得国内企业的改革和创新的动力不足。 三、利用高新技术改造我国石油化工产业的基本思想 (一)改造我国石油化工产业的方向。 1.技术密集化。石油化工行业的生产存在连续性强、危险性大等特点,属于技术密集型行业。要实现技术密集型,设备是关键,科学的工艺配套方案是优秀,控制技术是保证。如果设备故障多,必然会使得先进的工艺无法有效应用,职工的数量也无法减少,因此就不能实现技术密集。另外石化行业本身有自成体系的特点,即全部开采加工工程可以在一个企业内完成,因此企业内部必须要有科学的工艺配套体系来保证这一过程的顺利进行。向技术密集型发展,是我国石化行业发展的必然趋势,技术密集型同时也是我国石化行业在市场竞争中取胜的必由之路。 2.集约化。上个世纪,我国所建设的石化企业一般都属于大而全的大型模式,如上海石化就属于油、化、纤、塑和精细化工门类齐全的特大型石化企业。而进人新世纪以来,在市场经济大环境的条件下,石化工业应该进行转型,强调发展优秀业务,强调专业集中度。只有这样才能降低成本,企业更易管理,技术才可以更加集中,企业的销售也可以更加的专业化,从而有更强大的竞争力。 (二)改造我国石油化工产业的重点。 1.拓展产业链。相对于其他行业,石化行业有着独特的行业优势,它可以利用其自身的化学合成来加快技术创新。因而便于在行业内部之间形成纵向的产业链,有利于开展深加工、精加工,提高附加值,提高资源利用率和废弃物的再资源化率;在横向上又可立足某一特定区域,相互间关联度高的企业之间进行合作,形成新型的生态工业区或生态经济区。 2.替代能源和可再生资源。虽然在未来数十年内,石油依然在世界能源市场中占据主导地位,但石油资源毕竟是有限且不可再生的,它将最终被消耗殆尽,因此开发替代和可再生能源是未来世界能源发展的大趋势。石化企业应该利用高新技术积极探索,开发利用替代与再生能源,这对世界能源的可持续发展具有重大意义。 四、促进石油化工产业改造的政策措施 (一)提高创新能力。 1.强化创新主体。明确和巩固企业主体地位,使企业成为真正的创新投入主体、创新执行主体、创新决策主体、创新利益的分配主体和科技成果转化主体,鼓励各类企业特别是中小企业充分发挥创新活力,鼓励技术革新和发明创造,营造一个创新大环境。 2.建立创新机制。由于石油化工行业的技术研发面较广,需要加强与高等院校、科研单位之间的密切合作与交流,建立产学研合作平台,实现优势互补。我们应该努力建立高效的产学研相结合的体制,充分发挥各自的优势,保证创新成果能迅速得到转化和推广,最大限度地体现创新成果的价值。 3.培养创新人才。创新的关键在人才,企业创新更需要人才的强力支撑。石油化工企业作为技术密集型行业,要提高创新能力,必须建设一支高素质的科技人才队伍,充分发挥人才在科技创新中的关键作用,大力培育富有创新能力的各类人才,把培养优秀科技人才作为企业发展的重要任务。此外还要建立和完善人才激励机制,充分调动科技人员的积极性。 4.加大创新投入。资金投入是创新的保证,石油化工企业应该积极建立研发投入保障机制,不断提高企业研发投入强度,可以从每年营业额中提取一定的比例,作为创新的经费,同时也要加大对新技术、新产品科研经费的投入力度。当然,企业的资金投入不应该是盲目的,要以市场为导向,注重企业长远发展和投入结构的合理性和科学性。 (二)增强行业竞争力。 国外的许多公司已大举进军中国市场,如美孚、壳牌、埃索三大品牌以及加德士等品牌已牢牢占据中国的润滑油市场,并且这些跨国公司在中国市场的定位是以高档油为主,中国70%的高档润滑油市场掌握在跨国公司手中。虽然我国已经有一些自己的品牌,但尚未形成国际化品牌。 这就要求石化行业要重视我们的市场,甚至是国外市场,把市场作为竞争的主战场,进一步完善营销体系,提高市场占有率。重视营销的管理,主要包括新产品的开发,市场研究等,实施品牌战略,积极开发自主品牌,增强行业竞争力。 (三)深化国有企业改革。 一是加快重组改制,建立现代企业制度。我们应当按照市场化、社会化、现代化的要求,针对石化企业的内部管理机制中的问题,鼓励主业与辅业相分离,企业职能与社会职能相分离,建立符合社会主义市场经济体制的运行机制,从根本上转换经营机制,增强我国石化行业的整体实力。二是加快发展混合所有制石化经济和民营石化经济。运用各种经济形态,突出发展混合所有制经济,鼓励以合作、合资等方式参与企业项目,国有资本逐渐退出产业领域。这些经济形态能够给老工业带来活力,促进石化行业的快速发展。 石油化工产业论文:基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力分析 【摘要】 新疆位于亚欧大陆中部,石油和天然气源十分丰富,形成了四大石化产品生产区。本文基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力研究,找出提升新疆石油化工产业竞争力的有效途径,有助于新疆石油化工产业的发展,对于保障全疆安定团结和提高各族人民生活水平,促进新疆经济协调发展都具有重要的现实指导意义。 【关键词】 新疆 石油化工 产业竞争力 SWOT模型 石油化工产业是关系到国家经济、国防安全、人民生产生活的重要产业。我国石油化工产业经过几次改革重组,发展速度明显加快,已经跻身世界石油化工大国行列。新疆位于亚欧大陆中部,占中国陆地总面积的六分之一,石油和天然气源十分丰富,同时依托吐哈、塔里木、克拉玛依等四大油田公司,形成了乌鲁木齐石化、克拉玛依石化、独山子、库车、泽普等各具特色的石化产品生产区。 本文基于SWOT模型的新疆石油化工产业竞争力研究,分析新疆石油化工产业的优势、劣势、机会和威胁,找出提升新疆石油化工产业竞争力的有效途径,有助于新疆石油化工产业的发展。新疆石油化工产业的发展对新疆经济发展有着非常深刻的影响,对于保障全疆安定团结和提高各族人民生活水平,促进新疆经济协调发展都具有重要的现实指导意义。 一、新疆石油化工产业现状 1998年国家对石油化工行业进行重大改革重组,以石油石化生产上下游一体化、内外贸一体化、产销一体化的原则组建中国石油、中国石化两个特大型石油石化企业集团。新疆拥有丰富的油气源,随着国家能源战略向西部地区转移,新疆的石化产业也迎来了空前的大发展。一是现有炼油厂不断扩建。克拉玛依、库车等炼油厂纷纷准备将炼油能力扩建到500万吨。二是新建了部分大型化工项目。2005年,中国最大的石化项目独山子石化公司1000万吨炼油和120万吨乙烯开工建设。同时,作为国家“十一五”重点工程――乌鲁木齐石化公司100万吨芳烃建设项目已通过国家发改委批准。另外,建设总投28.37亿元的塔里木大化肥项目也已经开工。新疆已建起独山子―克拉玛依、乌鲁木齐、吐哈、南疆“四大”石化基地,最终形成年销售收入超千亿元的石油石化产业集群。 二、影响新疆石油化工产业竞争力因素分析 20世纪80年代初美国旧金山大学的管理学教授韦里克提出SWOT分析法:分析企业的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机会(Opportunities)和威胁(Threats)。由此将对企业内外部条件各方面内容进行综合和概括,进而分析组织的优劣势、面临的机会和威胁(图1)。本文基于4个方面对新疆石油化工产业的竞争力进行分析。 1、自身优势和劣势 (1)源与地域优势突出。新疆地域辽阔,是石油与天然气的富集区。新疆石油源量200余亿吨,天然气源量为10余万亿立方米,占全国陆上源量的1/3。另一方面,新疆周边与8个国家接壤,有16个对外开放口岸,是中国面积最大交界邻国最多的省区,成为中国向西对外开放的首要据点。这就意味着新疆的石化产业发展还可以积极参与周边国家的石油开发,开拓周边国家的油气市场,最大化地发挥国内国外两个石油市场的巨大潜能。 (2)新疆油气田产量优势。新疆现在已经形成了新疆油田公司、塔里木油田公司、吐哈油田公司、西北石油局西北分公司四大石油勘探开发公司,新疆油田生产能力在全国排在第二位,新疆油田的生产能力使得新疆成为中国的石油接替区,新疆石油开采产量为新疆石油开采业、加工业和化工业的发展做好了铺垫。 (3)装置缺乏、技术落后,原油深加工不够。无论是从新疆还是从全国来看,生产装置缺乏规模效应已日渐成为炼化企业发展的瓶颈。由于新疆石化企业都属于单系列且规模小,导致装置能耗高,因而加工费用高,不利于实现规模经济效益。目前,国内石化企业的技术水平比国外落后,大部分炼油、乙烯装置的能耗指标均高于国外水平。在技术创新方面,企业缺少拥有自主知识产权、国际领先的优秀技术,自主研发能力较弱,主要技术依然需要引进。技术落后不仅造成源浪费,而且成品油将会由于原油品质偏重、加工深度不够而缺乏竞争力。 (4)新疆地区人才源缺乏。东部地区的人才政策、优厚待遇吸引源源不断的人才向东部地区转移,进一步导致新疆的大学生人才流失。新疆地广人稀,教育基础薄弱、人才培养环境差、师力量严重不足,造成了新疆人才的短缺和整体文化素质不高,从而影响到新疆经济和社会的发展。 2、外部机会和威胁 (1)国家政策上大力支持。国务院出台了对新疆给予政策倾斜的《关于新疆发展与稳定的总体部署》把新疆的发展提升到事关党和国家工作大局的战略高度,明确将新疆加快建成国家重要的能源战略接替区、国家能源基地。新疆自治区政府成立石油石化发展领导小组,集中力量建设独山子―克拉玛依、乌鲁木齐、南疆和吐哈等四大石化基地及大型石油炼制、大型乙烯、大型芳烃等十大工程,把新疆建成西部地区重要的石油化工基地。 (2)高速增长的消费需求提供广阔空间。近年来,随着中国经济持续快速发展,国内对石油化工产品的需求不断扩大。中国石油生产能力相对不足,中国石油源的对外依存度出现明显提高。在这种背景下,新疆拥有丰富的石油源、沿边市场广阔、地价低廉等不可替代的优势,其发展石油石化工业的潜力是巨大的。而且,新疆在上下游一体化,保障原料来源,向下转移成本上的发展空间也是很大的。 (3)国际石油公司的加入使得竞争加剧。近几年,国外石油公司大量输出质优价廉的产品同我国产品展开激烈竞争,而供应总量的增加必将导致市场价格下降。另外,在产品质量方面,我国石化产业也将面临着严峻的考验。许多跨国公司像壳牌、BP等石化巨头加大了在中国化工领域的投力度,纷纷在中国建设加油站及大型石化项目,优先抢占中国市场,这些都对我国石化产业的发展造成了巨大冲击。 (4)石化产品档次低,缺乏高附加值的产品。新疆乙烷、轻烃和凝析油源十分丰富,但没有得到充分利用,源深加工不够,特色石化产品和高附加值产品开发不足。在产量和品种上很难与国外发达国家企业竞争,缺乏高品质的全球知名商标。与国内大型企业相比,后阶段的销售系统也极其落后,缺乏如环保汽油等高增值水平的产品。 三、对于新疆石油化工产业发展的对策建议 通过对于新疆石油化工产业SWOT模型分析,新疆石油化工产业应采取增长型战略手段。现就新疆石油化工产业发展提出几点对策建议。 1、节能降耗,提高石油利用效率 为解决新疆石油产业可持续发展与石油源相对紧缺的矛盾,新疆石油企业要围绕节电、节气、节水、源头控制、环境保护等重点节能目标,大力开展节能增效活动,加快治理和淘汰不符合环保要求的生产工艺,大力推进技术进步,降耗与环境友好的工艺技术,提高能源和水源的利用效率,推行污水回注,实现“零排放”。同时,抓源综合利用,提高源利用水平、石油采收率和综合回收率,加大落地油、渣油及放空天然气的回收,减少油田低效原油自用量。 2、实现炼化一体化,优化装置效率 结合炼化企业生产工艺流程,石化企业在布局上应实现炼化一体化发展模式,为下游的化工提供原料、降低输送成本,实现装置效率优化。此外,在炼化企业中,催化裂化、催化重整、焦化等装置都不同程度的存在比例失调的问题,这样不仅浪费源,而且产品质量也会受到影响,因此应进行装置优化,实现炼油工业发展与乙烯和纤维原料工业发展紧密结合,降低化工原料成本,达到炼厂与石化厂整体效益最大化,提高石化工业整体竞争力。 3、强化技术进步,延伸产业链,提高产品附加值 目前,新疆向内地输出的石化产品附加值较低。同时又由于新疆远离经济发达的内地市场,运输成本高,就造成产品竞争力下降。在强化技术进步方面,一方面要加强自主研发,可以建立生产企业、高等院校及研究设计单位一体化研发模式。另一方面,可以考虑同国外的大企业进行技术合作,共同出建设大型石化项目,利用国内巨大的消费市场换取国外公司先进的生产技术。进行技术革新同时,对初级产品进行深加工,延伸四条产业链主线:一是延伸橡塑加工业;二是发展聚酯等合成材料;三是利用天然气源,发展甲醇等;四是发展精细化工。 4、利用地缘优势,通过多种方式展开与周边国家的石油合作 新疆与哈萨克斯坦、俄罗斯等8个中南亚国家接壤,充分利用这种地缘优势,采用投、进口、合作开发、技术合作、技术服务等多种方式展开同这些国家的石油合作,应该成为新疆实施石油产业可持续发展战略的重要举措。新疆可以利用自身的地缘优势,以充分利用周边国家石油天然气源为目标,采取贸易、勘探、投开发等多种方式加强同这些国家的合作,积极融入中南亚地区石油源的再分配中去,为新疆石油产业长期的持续发展提供充足的源保障。 5、重视培养和引进石油化工人才 新疆地处祖国边疆,缺少吸引人才的客观条件,当前应贯彻“尊重知识、尊重人才”的原则,优胜劣汰,促进竞争,创造使拔尖人才脱颖而出的良好环境。石油化工类学校在学生动手能力的培养上还不能完全满足市场要求,应该注重新型教学机械设备的引进,不断更新学习的内容,培养有用人才。引进人才是第一步,而后是对人才的再培养,企业应该拥有一个稳定的培养机构,可以是企业内部办立或委托给有能力的学校,这样既稳固了人才的技术水平,同时培养了有企业归属感的员工。 石油化工产业论文:石油化工产业现状及竞争力分析 一、中国石油化工产业的现状 中国市场经济的系统加强和优化,中国政府增强了监管,中国的石油化工产业进步所必备的比较公正的市场大环境可以说初步达到。国家先后颁布了相关领域的一系列法规和规范,推动解决炼油和小炼油问题,坚决地志在制止土法炼油,增强原油配置系统的运营;实施成品油的集中批发,保证成品油流通秩序,梳理和优化成品油在零售领域的规范性;在价格方面,致力于推动原油的价格以及成品油的价格和国际价格同步,建立起公平的市场大环境,使得中国的石油化工发展有比较好的发展环境。近些年,国家在中国石油化工工业的改革领域投入了比较大力度的重新组织,大大提升了相关行业内石油化工工业企业的综合竞争力。上个世纪90年代,我国政府在石油化工行业领域的改革,成功组织建立了中国石油和中国石化两个最大的国有集团公司。进入21世纪后,中国石油和中国石化两大集团公司的主要发展目标集中在和国际石油化工产业的接轨上,参考现代化的企业管理和运营制度,分别建立了股份制,而且在中国和海外纷纷上市。 二、中国石油化工工业的发展机遇 (一)国际环境 在世界经济的整体稳定发展背景下,石油化工工业上下游产品的需求保持着比较稳定的增加。而因为美国经济的复苏,以及中国在经济方面过去三十年的迅速增长,带动了全球经济。从2001年开始到2003年,经济增长率已经增加了1.9%。世界格局走向多极化,经济方面逐步进入全球化,这些都在非线性的发展着。全球范围内的石油化工工业已经逐步形成了三个重要的地区,包括亚洲、西欧以及北美。 (二)国内环境 中国的经济发展速度之快以及过去三十年不断提升的国际地位,为中国的石油化工的高速发展创造了优质的基础条件。在国际事务的重要环节,不卑不亢的处理也使得中国的作用得到不断的提升。从中国的改革开放开始,中国的市场向世界友好的开放,为全球的经济带来巨大的贡献,同时,中国一直在政策上与操作上同世界各国保持友好良性的互惠互利合作关系。中国的石油化工产业在中国加入WTP后进一步的增大发展力度。2000年可以说是中国的石油化工产业发展的重要分界点。在此之前,中国的石油化工产业侧重于国际上的合作,通过将资金和技术从优秀的海外地区引入国内,发展适合中国的管理模式;在此之后,中国的石油化工产业慢慢进入到上市和并购的阶段,正式进入到国际化高阶发展的层次。 三、中国石油化工工业的竞争力分析 (一)中国石油化工工业的整体规模实力 如果将视角切换到中国石油化工工业完整的产业的全貌,中国的石油化工业慢慢开始具备相对来说较为实在的整体规模实力,某种程度上可以看过符合世界级别的石油化工主力国家的级别。综合来说,由于产品结构上的短板,中国的规模实力、管理能力和发达国家还存在一定差距。在美国、日本和韩国这三个石油大国中,它们的石油化工业已经进入比较成熟的发展阶段,这些国家已经进入到第三次的产业结构调整中,产业的进步和更替换代也比较块。通用的石油产业上下游产品不仅仅可以满足国内的市场需求,同时也保持一定量的出口,这些石油大国针对细分市场的不同需求,已经进入到产品精细化、差别化的石油化工产品的拓展环节,他们的产品逐渐有用较高的技术含量,也产生了比较高的产品附加值。因此也使得这些国家和产品已经把握住了全球石油化工产业的未来市场。 (二)我国石油化工产业的盈利能力 中国最主导的三家石油化工公司,都已经有非常可观的规模上的竞争力,中国石油和中国石化的规模甚至也已经达到了世界级别大型石油化工公司的级别。但是规模实力依然存在不足的情况,此外,管理、市场、技术等等领域的创新和本土化的提升能力短时间内仍面临很大挑战。企业盈利水平方面,距离国外的三巨首依然还有很大的差距。 四、总结 经过六十多年的发展,中国的石油化工产业现在是中国国民经济里的龙头产业,支撑着中国的国民经济发展。促进国民经济能够持续高速的前行。伴随着经济全球化和市场化的趋势,在国际化市场上,不仅仅是中国,整个石油化工产业都要面对前所未有的调整。唯有把握住时代的发展契机,确立适宜的发展策略,制定相应的保障措施,才能真正提升我国中国石油化工产业的综合竞争力,同时也是为中国经济发展和国际地位的提升做出贡献。 作者:卞金飞 单位:唐山市特种设备监督检验所 石油化工产业论文:石油化工产业的知识产权保护 《广东石油化工学院学报杂志》2014年第二期 1我国石油化工产业集群知识产权保护国内优势 1)以中国石油化工股份有限公司为代表的我国石油化工产业集群在知识产权创新发展保护中取得了可喜成绩。其知识产权拥有的数量和质量方面都名列企业前茅。2012年,中国石油化工股份有限公司以1044件发明专利,在全国企业中排名第四位。世界知识产权组织和国家知识产权局联合颁发的110项中国专利金奖中,中国石化获得了8项。我国化学领域评出的2项国家技术发明一等奖全部由中国石化获得。在第十五届中国专利奖评选中,中国石化6项专利获得优秀奖。 2)石油化工产业集群在知识产权创新研究的同时其营业收入也不断攀升。从2005年以来,中国石油化工集团公司营业收入额一直位居世界500强中国企业之首,2013年世界财富500强的中国大陆石油化工企业有6家,其中中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司和中国海洋石油总公司,分别列世界第4、5和第93位,中国石化和中国石油分列中国进入世界500强企业的第一、二位。见表1。进入2013年世界500强的中国石油化工公司,也同样引领行业科技创新,笔者通过国家知识产权网(SIOP),检索到从1985年9月10日至2014年1月2日,石油化工行业专利总数是164873件,在此期间进入世界财富500强的中国石油化工三家大企业其知识产权总数31583件,占全部石油化工行业专利的近20%。详见表2。 3)石油化工产业注重知识产权研发投入和商标厂商品牌建设。石油化工行业科技研究意识强,并注重研发经费的投入。2009年石化行业规模以上工业企业开展研发活动的企业达到4399家,占全行业规模以上工业企业总数的11.5%,全行业共有研究和开发人员33万余人。在新产品开发和生产方面,石化行业研发的项目数为39126个,经费支出超过654.5亿元。截至目前,中国石油化工产业的科技进步贡献率已达到52%以上,为知识产权战略的实施写下了良好的注释。近几年来,石油化工产业注重知识产权商标及厂商品牌建设,2013年石油化工联合会在北京召开全国石油和化学工业质量标准化工作会议,会上拟推荐64个企业的74个产品为2013年中国石油和化学工业知名品牌产品,推荐中的“昆仑”、“中国石化”、“三棵树”、“天业”、“星球”等一直是都是业内认可的驰名商标。同时中国石油化工产业采用海外并购方式,将法国“安迪苏”、澳大利亚“凯诺斯”、法国“罗地亚”、瑞士“阿达克斯”这些国际品牌收为己有。我国石油化工产业集群知识产权发展保护与国内企业相比具有突出的成绩,但与国外同行业的知识产权发展及保护措施相比,还存在许多差距和不足。 2我国石油化工产业集群知识产权保护与国外相比存在的不足 我国石油化工产业与国际石油化工行业知识产权保护相比存在以下不足。 1)石油化工产业集群利用知识产权法律保护不够。首先石油化工产业集群利用知识产权法律法规及政策保护其行业发展不够,体现为本行业对国家的立法和执法变化情况关注度不够,缺少积极应对措施,没有专门针对本产业的立法、执法及司法活动进行评论的研究人员。而国外石油化工行业,特别关注本行业立法和执法变化情况,当法律和政策稍有变化,企业界常常在很短的时间内就收集到各种详尽的资料,汇集成书面报告,提出具体的政策建议,供立法和执法者参考,从而使国家的立法和执法有利于本行业。其次产业集群内部缺少法律信息传播及提示预警,对动态的法律变化关注不够。目前许多国家加速知识产权国内规则调整,推行知识产权国际规则一体化,这些立法趋势和导向,应引起石油化工产业集群的重视和关注。 2)石油化工产业集群没有建立改变落后产能的知识产权研究体系。目前,石油化工行业,在炼油、化肥、烧碱等企业内部仍存在一定比例的落后产能,资源消耗高,“三废”处理措施不到位,技术装备水平低,原料配套条件差,资源再生、循环利用技术较少等问题。虽然有了一批比较成熟的能源节约、清洁生产和“三废”综合利用的新工艺和新技术,但总体上讲数量比较少,水平也比较低。据统计,目前石油和化工行业炼油、乙烯、氮肥、纯碱、烧碱、电石,黄磷等高耗能产业的能耗约占行业总能耗的60%。这些高耗能产业的单位产品能耗与国外平均水平相比均有较大的差距,在消耗大量能源的同时,又产生大量的“三废”,给环境造成严重的危害。研究开发利用这些废渣,即可以大幅度减少堆积量,又可发展循环经济、改善环境、造福社会。国外通过建立化工园区的形式、建立循环经济模式解决此问题,我国目前省级以上化工园区已达70个,但缺少在化工园区内,整合相关企业、高校、科研院所、行业协会和其他社会资源,系统规划研发,节能、安全环保的知识产权机制。正如田培炎所说:我国知识产权的自主创新能力在这些年有了长足的发展,但是“两张皮”的问题依然存在。现在的高校和科研院所跟企业完全想不到一块去。高校和科研院所想的是、申请专利和课题经费,至于产品的科研成果出来之后能否转化成现实生产力,它们是不太关心的。企业也只是想到用自己的力量进行研发,不管多么先进的成果都没有想到跟科研院所去对接。这种各自为政的研究发式,既浪费资源,又不能推进行业的整体发展。 3)石油化工产业集群缺少应对国外专利保护战略。专利是企业赢得市场竞争的重要手段和筹码,近几年来,跨国石化企业在专利保护中形成了许多新战略,如:一些技术领先的石化企业越来越多地通过工艺技术授权的形成加强知识产权保护,增加企业盈利。同时国内一些企业在引进技术时,不注意对专利进行核查,当企业技术和品牌建立并运行良好的时候,国外企业以侵权为由,迫其退出市场,采取“后发制人”的专利保护策略。再者以美国为代表的国外企业,开始采用商业秘密的方式保护技术,商业秘密的不公开性,比起专利和商标的公开性,其界定的弹性和余地大,其优点是可以不受专利技术的时间和地域限制,保护力度更大。针对变化的国外专利保护战略,我国石油化工产业还缺少应对的保护措施。 4)石油化工产业集群没有形成应对国外知识产权诉讼的策略。知识产权诉讼是知识产权保护一个重要环节。石油化工行业知识产权诉讼纠纷,多为涉外主体并以被控国内企业侵权为主。例如:2005年10月29日,在英国格拉斯哥举办的欧洲农化博览会上,巴斯夫、拜耳公司组织律师和当地警察进入场地“清场”,两家中国农药企业被认定侵权,并被当场拆除展台,另有17家企业被要求在参展目录中删除涉嫌专利侵权的产品;同时石油化工产业在美国遭遇最多的“337”调查诉讼案件,也给中国企业带来了极大损失。从2004年以来,美国对中国发起的“337”知识产权调查案日益增多,2010年达到历史最高的19起。“337”调查是指根据乌拉圭回合协议修正的美国《1930年关税法》第337条款,主要针对侵犯专利权或者商标权行为指控,它由美国国际贸易委员会(ITC)来管辖,该委员会可以发出“普遍排除令”、禁止令等措施,限制被侵权的产品进入美国市场。与反倾销等常规贸易壁垒相比,“337”调查的杀伤力更大,一旦被判处“排除令”,同类产品将永远无法进入美国市场。近些年来,以侵犯知识产权为由针对我国企业发起的“337”调查,大都采用商业秘密的保护策略。中国石油化工产业面对国外企业知识产权各种理由的投诉,或踏入国外早已布好的诉讼雷区而被控侵权时,一般都采取逃避诉讼、赔付的方式解决,尽管有中国山东圣奥化工股份有限公司勇敢应诉并胜诉的案件,但大多数企业都是采取躲避、庭外赔付等解决方式,少数几个企业参与诉讼,显得形单影孤,只能单打独斗、各自为战,没有形成集群诉讼策略。 3石油化工产业集群知识产权保护建议 党的十八大报告提出“要实施创新驱动发展战略”,并提出要建立以企业为主体,以市场为导向,产学研相结合的技术创新体系。为此石油化工产业集群的知识产权保护要从以下几个方面加以完善。 1)利用产学研整合资源加强知识产权法律研究。石油化工产业集群首先要利用产学研平台,发挥高校、科研院所、协会等产业集群外部法律研究优势,健全和完善与产业集群相关的立法、执法和司法问题研究,分析立法和执法上的变化或不合理之处,为产业集群的知识产权保护制度的完善提出建议和意见,及时反映产业存在的问题,并提醒产业根据立法调整生产科研战略。其次产业集群内部要建立知识产权法律信息传播及提示预警机制,及时通报专利无效等信息,宣传我国知识产权法律制度在节能环保方面的税收及奖励政策,并及时通报国外相关与企业有联系的立法变化,从而调整企业结构及生产方式。其三“安全、卫生、环保”成为当今各国技术性贸易措施的关注优秀,我国许多技术被进口国阻挡,尤其是与人身相关的食品、家用电器以及儿童用品等敏感商品的科技研发项目,其知识产权研发保护应引起重视。 2)完善石油化工产业集群的知识产权专利战略。专利是企业赢得市场竞争的重要手段和筹码。专利的保护战略是石油化工产业集群的生存之本,由于我国石油化工产业海外并购的成功,形成了专利引进战略,专利引进可以很快组织实施,使企业借助专利可以迅速占领市场,但引进专利的风险也很大,我国在引进专利中上当受骗的例子不少,我国众多合资企业,关键技术多为外方所控制,为此重视引进专利的风险调查,尤其对是否优秀技术及是否牵涉诉讼纠纷的调查尤为重要。其次我国石油化工产业集群要建立利用失效专利战略,失效专利是指已经到期、快到期或其他原因提前终止的专利,建立利用失效专利战略,是因为我国石油化工产业集群有较大数量的专利,这些专利有许多已经失效,但失效专利不等于没有技术含量和市场价值,充分利用这些专利并在产业集群内部之间使用,可以减少支出,增加收入。同时充分利用失效专利还可以避免国外企业采取打包许可,收取许可费的情况。再者石油化工产业集群内部要建立专利联盟战略,产业集群内部建立专利信息检索,及时判断“新颖性”,利用专利“地域性”及早将国外未申请的技术在国内注册或申请。 3)石油化工产业集群应对国外诉讼策略。石油化工产业集群应对国外诉讼策略涉及知识产权司法保护问题,知识产权司法保护,对确立产业重要行为标准和确立产业发展起导向的作用。为此最高人民法院了关于充分发挥知识产权审判职能作用的意见,对如何判断知识产权侵权及证据的认定提出了明确的司法意见,应引起石油化工产业集群的注意。石油化工产业集群应对国外诉讼策略,可以分积极策略和消极策略。积极策略是指石油化工产业作为原告积极保护自己的知识产权不被侵权所采用的策略,消极策略是指石油化工产业作为被告,被控侵权时,应采取的诉讼策略。石油化工产业采取积极诉讼策略,其本质是石油化工产业集群利用法律保护自己权利不被侵权,它可以导致被告或竞争对手退出相关市场,并支付高额侵权赔偿。但也可能遭到被告证明原告知识产权无效、不具有强制执行性或是该项知识产权并未受到侵犯等的顽强抵抗,为此要做好积极诉讼前的各种准备。 首先要确立自己知识产权的稳定性,要对自己的知识产权进行再评估,对专利的技术、法律状态进行分析和调研,有胜诉的把握后可以采取积极诉讼策略。其次要遵循“谁主张,谁举证”的原则,掌握诉前证据搜集的主动权,并积极利用法律规定的各种诉讼保障措施,例如:诉求禁令、财产保全、证据保全、先予执行等措施,固定证据形式。其三准确评估胜诉的赔偿,并根据掌握证据情况确立赔偿数额。最后要选择合适的时间、管辖地及纠纷处理机构等进行诉讼。石油化工产业在消极诉讼策略中,因为是处在被控侵权的地位,所以要掌握抗辩策略,积极做好应诉前的各项准备,检索控方专利的各种法律状态,分析对方专利是否具有无效的情况,分析己方的专利是否构成侵权、是否存在合理使用及和解等问题。首先要考虑的对策是提出对方专利无效,利用专利法律规范寻找对方无效理由,并及时向行政部门提出无效申请,如果无效成立,是最理想的诉讼结果;其次在确认无效不成立后,提出自己合理使用的法定理由,例如:是否属于专利权用尽、先用权、临时过境和科学研究与实验室使用的范围;其三不存在合理使用后,要选择和解策略,可以通过实施许可或交叉许可的方式与对方和解,避免判决造成更多损失;最后在法定合理范围内给予赔付,避免扩大损失。 作者:孙丽华黄碧单位:广东石油化工学院文法学院 石油化工产业论文:新形势下财务管理对石油化工产业的作用 摘要:由于中国石油化工以及相关的产业的特殊性,与此同时这种特殊性就导致了财务管理在对石油化工产业的影响中发挥了不可忽视的重要作用。同样,在新的发展形势之下,石油化工产业的财务管理工作也受到了当前严峻的发展形势的挑战。从我国的石油化工产业的角度来说,企业获利的数量的增减以及企业规模的扩大与否与财务管理工作的建设情况密切相关。本文以现阶段的石油化工产业的财务管理为切入点,进行了深入的探究,对石油化工产业的长足发展提出了相关的期望以及实施策略。 关键词:石油化工企业;财务管理;经济发展;竞争 和一般的行业发展规模比起来,石油化工产业的企业发展规模更加庞大,经济实力也更加强悍,几乎每个石油企业规模都是超大的集团,在石油化工企业的日常管理过程中,事务繁杂,程序繁琐,而每个企业的管理阶层组成结构都很复杂,而石油化工企业的主要经营项目大多为国家的原油、与化工相关的产品,因此,石油化工企业的经营活动具有超高的风险的同时,收益性也是非常可观的。因此,从每一个石油化工企业的管理角度来看,只有企业的管理足够严密,没有丝毫的漏洞,这样企业的财务管理必须符合企业的发展方向,符合企业的经营管理进程,如果企业的财务管理跟不上企业规模发展的脚步,那样企业的经营活动就会受到严峻挑战,甚至导致企业的经营活动出现一定程度的紊乱、不协调。所以,进行科学的财务管理对石油化工企业的发展有着不可言明的重要性。 1.石油化工企业所面临的财务管理问题探究 (1)财务管理的建设运行跟不上市场经济发展的脚步 中国石油化工行业的相关企业在以前的计划经济的背景之下,企业之所以存在的重要原因之一就是完成国家所下发生产任务,为国家的发展贡献自己的一份力量,而石油化工企业的一切生产经营活动也包括企业的相关科研研究也都被国家的直属部门掌控。然而在这样的经济状况下,很多企业的财务管理单位没有充分的自主性,财务管理部门的相关工作人员在工作上积极性不足,严重缺乏对自己工作岗位的责任意识。然而在社会主义市场经济逐渐发展的现阶段,中国石油化工行业的财务管理也随着经济体质的变化而在进行改革创新,与此同时,由于2008年发生的金融风暴以及蔓延至现在的严重影响,国际的石油化工产品及其相关产品的价格波动极其巨大,因此,国家相关部门为了实现宏观调控理想中的效果,逐渐改变石油化工企业的发展战略,让企业努力走出国门,到国外开拓更大的市场。然而,现阶段,国家层面对于经济发展的要求不断提升,对改革开放的水平也在逐步上升,这就导致了国家经济体制的快速转变与过度,但是由于石油化工企业的适应能力不够强,直接后果就是财务管理的相关工作的开展一团乱麻,国家相关直属部门重点关注的是财务部门的上报,对实质性的财务管理工作的开展不甚关注,间接地导致了石油化工企业的资金回笼难、速度慢,相关发展资金的筹集过程不公开透明,企业生产活动过程中成本高等一系列财务管理工作进行不善的问题。严重妨碍了石油化工企业的发展。 (2)企业运作资本不当,管理效率下降 雄厚的资本运作是石油化工等企业正常进行运行的重要条件之一。然而,在现实生活中,很多的地方性石油化工企业即使取得了不错的市场份额,取得了不错的发展成绩,获得了不菲的经济效益,不过,企业管理层还是没有意识到企业的财务管理部门并未良好的运作企业的雄厚资本,导致企业发展的资金的利用效率低下,间接地给企业进行资本市场投资以此来促进企业的多元化发展,增加一个盈利点的目标,增加了不小的挑战。换句话说,大多规模还不错的石油化工企业在经营管理的过程中,对其进行的相关投资每次的投资额大多都是千万,假若在进行资本运作的过程中,财务管理部门不能够发挥资金的全部作用,资本投资的可行性报告、对项目的考察报告存在一定得错误,这样的后果就是催动企业发展的资金运作过程不善,减少了企业的投资效益。因此,及时大多数的石油化工企业了解资金运作不善对企业所造成的危害有多大,然而在进行项目的实际操作过程中,在企业对运营项目的审核过程中,经常有人为因素让企业的项目顺利通过,而不会得到很严格的审核过程,对企业的资金投资造成了恶劣的影响,不利于企业流动资金的管理。甚至导致企业出现资金流动出现问题,不能够让企业的每一分资金都用的恰到好处。 (3)企业财务管理制度有待健全 企业的财务管理想要变得贴和市场经济,能够正确把握企业的投资发展与日常资金管理,就必须建立健全企业的财务管理方面的相关制度,让其成为正常进行财务管理的保障。然而由于中国改革开放之前实行已久的计划经济体制的影响,企业在向市场经济的转变过程中,仍然会有一些不适应,石油化工企业的市场竞争水平与当前行业标准的市场竞争水平还是不相符合的,没有真正的让财务管理在石油化工企业的管理中占据主要地位。因此,在不少的地方性石油企业中,很容易的就会出现企业管理过程中,管理层的权责不明确,没有完善的企业问责制度,有的时候也会出现企业管理松散的状况。除此以外,现代化企业中的财务管理不单单要进行资金的管理,诸如会计事务管理等,他的管理对象也包括企业的相关投资管理、资金的筹集、以及主导投资资金的运行等多个方面。因此,在实际的企业管理的过程中,很多的地方性石油化工企业没有能够正确意识到财务管理对企业管理独特重要性。所以,企业的财务管理制度建设并不完善。 2.强化石油化工企业的财务管理 (1)建立与市场经济相符合的现代财务观念 近来几年的市场经济发展情况下,中国石油化工企业的经营管理由于市场经济体制的实行,企业的经营管理与过去相比发生了很大的变化。而现在的石油化工企业在新的市场环境之下,只有改革过去的老旧观念,抛弃计划经济体制下残留的之后财务管理意识,将企业的财务管理工作与市场经济相结合,积极了解市场规律,将之与财务管理的日常工作相结合,不断在改革的过程中进行对财务管理部门的位置调整,使之与企业发展的情况相对应。而企业在改革的过程中,想要达成这个目标的话,就必须完善财务管理的制度,让财务管理部门能够有效地进行资金筹集,提高企业对于投资资金的使用效率,让财务管理部门在进行巩固运行的过程中拥有自主性和主动性。其次,企业必须进行风险意识的培训,让财务管理的工作人员在工作的过程中时刻都有风险意识,在进行财务管理以及企业投资的过程中,不确定因素很多,来自各个方面,比如人为失误、项目决策错误、审核过程不透明等。而企业管理过程中想要有效地减少资金运行的风险,财务部门必须对企业的财务状况进行指标划分,包括企业的盈利能力、偿还债务能力、企业日常运营情况和企业现有项目的运营前景预测等方面。这些分析报告越好,就说明该石油化工企业的运营前景越好,企业的发展前景非常好,然而如果企业的负债过高,导致资产负债率过高,就会造成该石油化工企业的投资机会减少,资金利用效率低下。因此,公司的财务部门必须做好本职工作,对公司的实际发展情况与资金状况进行结合,做出实际客观的分析报告。再然后,企业管理者需要抱有人本理财的理念,在实际的工作过程中,积极地实行改革计划,减少财务工作者身兼数职的现象,让企业财务管理部门进行权力与职责相融合,建立健全企业财务部门的问责制度,严格管理企业的财务部门。积极培养企业的财务管理部门的工作人员创造意识并且提高工作人员的积极性,让企业财务管理人员对企业的预算工作、成本分析等工作做到尽心尽责,以此来推动企业的财务管理的日常工作的有序运行。 (2)对企业的资金进行严格监管 正常来讲,企业的资本的特点可以概括为这几点:流动性强、资金只要运用得当,企业的经营管理也就变得顺利。然而,假若企业的资金不具备很强的流动性,得不到合理使用,这样的话,就不能够操纵资本进行运作获得再盈利的能力。在石油化工企业的经营管理过程中,企业正好是依靠这样资本的灵活运作,不断进行资本的流动投资,以此来实现资本的盈利。所以,石油化工企业的进行财务管理的有关部门在日常的工作过程中,必须严格重视企业资金的运作情况。与此同时,一直以来,石油化工企业所一直奋斗的目标以及准备为之奋斗一生目标就是实现企业经营活动的利益最大化,实现长时间的可持续盈利,石油化工企业的相关管理工作全部都是以这个目标为中心点来展开的,但是企业在实际的运营过程中,财务管理部门难免会对资金的运作情况的监管有所疏忽或者是失去对资金的控制权,这样的突发状况就会造成石油化工企业在进行企业投资的时候赔本甚至是血本无归,进而导致了石油化工企业的资金链进行恶性循环甚至中断。所以,石油化工企业在进行资本运作的时候要对自身所拥有的资源有一个充分的了解,确保自己在进行市场运作的时候可以灵活使用,能够加强企业财务部门们对于资本运作的监管过程,更精确的了解每时每刻资本的运用情况与盈利情况。通过这样的方式表达出来的种种数据,比起直白的盈利或者亏损情况,更加具有视觉性和说服力,让企业的管理层可以很清楚的了解企业的财务运营状况,并对企业的未来发展做出符合实际的规划。这样的财务管理部门的工作形式更加适合现在的现代化石油化工企业的发展需求,让企业的资金变活,从而推动企业的进一步发展。 (3)让财务分析与决策支持成为企业运营的优秀 为了尽快建立健全石油化工企业的财务管理体系,石油化工企业必须严格监管财务部门的财务分析报告以及企业管理层的决策在公司内部的执行效果,企业的管理人员必须对“分析去竞争”的管理方法有一个全面而细密的认识,并且在实际的管理过程中有一个灵活的运用。企业管理者在企业的管理过程中,必须通过定期的培训,不断提高企业财务部门的工作人员的专业素养,强化他们在工作中的对相关项目投资的预判能力,以确保工作人员在进行公司投资的过程中,减少失误,确保公司的利益不受损害。让财务管理的相关工作人员在日常工作中可以更好的进行企业的预算、分析监管等相关工作。建立健全财务管理部的风险警报体制,加强财务管理部门的监管权,充分发挥财务管理部门在企业运营过程中的作用,促进企业的发展,减少企业的不必要损失。 作者:薛洲晖 单位:闽南理工学院 石油化工产业论文:石油化工产业区配套服务业发展模式分析 摘要: 随着以上海石化和上海化学工业区为主体的上海石油化工生产基地及相关产业的发展,与其配套的综合服务业已成为产业区结构与功能提升的重要内容。结合国内外相关案例及区域整体发展状况,探讨并分析了上海石油化工生产基地综合配套服务业的发展模式。对服务性产业发展状况、产业发展战略、规划选址、服务功能等进行了相关研究。 关键词:石油化工;综合配套服务业;产业区 1 产业区综合配套服务业 产业区综合配套服务业大致可分为生产性服务业和消费性服务业两大类。而其中的主要优秀部分是为整个石油化工生产基地配套的生产性服务业。主要为化工制造业直接服务,将原本附着于化工生产的部分服务环节,从制造过程中分离出来加以培育。形成以研发、设计、物流、融资、租赁、商务、维修等为主要内容的相关服务行业[1]。 1.1生产性服务业 现代服务业是依赖于网络信息和管理创新发展而来的。知识和技术高度密集的服务业。它主要由面向生产者的生产性服务业,面向大众中高端消费的服务业(如休闲旅游).面向日常消费的传统服务新型业态(比如大买场、连锁超市、摩尔),和经现代技术改造的传统型社会公共服务业(政府机关、教育、医疗机构)等4部分构成。 生产性服务业是特指那些主要为满足中间需求、向外部企业和其他组织的生产活动提供中间投入服务,用于进行商业运作和更进一步的生产而非主要用于满足最终直接消费和个人需要的行业。在现代服务业中,生产性服务业是增加值和就业增长最快的部分。是现代服务业的优秀[2]。 1.2上海生产性服务业发展趋势 根据第二、三产业融合发展特点,上海正在推进先进制造业转型发展,将使生产性服务业进一步适应。先进制造业服务化”的大趋势。2008年12月召开的沪港生产性服务业合作发展论坛上.有专家指出,上海服务业在连续多年占据GDP半壁江山后。其中的生产性服务业增加值也已占到整个服务业的一半。据预测,到2010年生产性服务业占服务业的比重还可望增至6成。接近发达国家水平。在发展面向制造业的服务业方面。上海未来将重点发展8个领域,包括:总承包与总集成、第三方物流、服务外包、节能环保服务、融资租赁、研发与创意服务、咨询服务和专业售后服务 2 相关产业区案例研究 2.1 新加坡裕廊岛化工园区 新加坡裕廊岛化工园区是现代化、一体化的化学品生产中心,巴斯夫、BP、塞拉尼斯、埃克森一美孚、杜邦、三井化学、雪佛龙德士古、壳牌、住友化学等化工巨头云集于此。园区固定资产投资和产业产出分别达11亿和168亿美元.已成为世界第三大炼油中心和石油转口贸易中心。 岛上公用工程设施、贮罐和终端设施、仓储和维修中心一应俱全,大量公司人驻参与服务。80hO的化学后勤园区拥有诸多泊位、码头和其他海上设施而进一步开发的Banyan后勤园区,成为石油贮存和石油交易活动中心。通过深水港湾和航道,优化实现石油贸易和其他相关服务。 2.2 德国法兰克福一赫斯特工业园 法兰克福一赫斯特工业园区累计投资4.71亿美元,约有2.2万名工作人员和4000多名研发人员工作于此,80多家化工、生命科学和生物技术领域的企业在此扎根.吸引了拜耳、德固萨、赫斯特、西门子等多家全球著名企业。园区研发制造的产品涉及制药业、基础和专用化学品、食品添加剂、涂料、塑料、农作物保护等多个领域。园区管理部门为已落户园区的企业、’潜在投资者和流露落户意向的企业提供了6000多项服务,包括能源供应、废弃物处理、设备管理、场地管理、技术维护、物流、教育培训、健康安全、环境保护、租借等全方位服务。 2.3 案例启示 制造业发展到一定阶段。其利润必然会向研发、设计、咨询等生产性服务业转移,生产性服务业便成为带动经济发展新的增长点。从新加坡的经验来看,有两点值得国内借鉴,其一是化工物流园区和化工企业群的配套建设。其二是大幅增加第三方物流服务提供商的比例。 3 上海石油化工生产基地综合配套服务业发展分析 3.1 综合配套服务业发展状况 上海市域西南部片区,是上海石油化工生产基地的优秀区域,沿杭州湾的上海石化、上海化学工业区、产业发展备用地(规划综合配套区)、金山第二工业区、上海化工区金山分区和奉贤分区将构成化工产业带,是长江三角洲经济圈南翼的“黄金产业带”.是体现上海产业经济发展新高地的重要区域之一[3]。 3.1.1 金融业服务 上海化工区目前有工商银行、建设银行、中国银行、交通银行、浦发银行、农业银行等6家银行人驻,为企业提供全面、便捷、优惠的多种金融服务,包括项目融资、贸易融资、人民币及外币业务结算、电子银行服务、财务顾问及政策咨询服务。据统计,到2006年底。6家银行的存贷款规模达到60亿元人民币。到2007年4月。化工区已带动项目融资贷款约370亿元人民币。 3.1.2 物流业服务 1) 上海化工区 依据“物流传输一体化”理念。化工区的主要物流形式为包括海路、公路、铁路、管路、仓储等在内的多式联运,搭建起与国际接轨的物流发展平台。其中,码头:化工液体码头 (3个5000t泊位和3个25000t泊位)、工业盐码头和大件吊装码头均在运行中。铁路:区内化工支线通过区外专用线与浦东大铁路贯通,并可连接上海洋山深水港。公路:园区道路与周边道路对接,经由A4莘奉金、A30郊环线等与长三角高速公路网连通。管廊:区内物料管廊与上海石化、高桥石化、吴泾化工等接通,另外中石化第二条成品油管道起点在金山石化,直抵湖州,并将在宁波舟山形成超大型原油接卸基地。仓储:港区内储罐(包括2个大型储罐)投入运行。大型保税仓库也已建成运营(包括2个化工散货仓库和1个危险化学品专用仓库)。 化工区投资组建了多个物流企业.并积极引进多种类型的物流服务企业。据统计,2006年进出化工区的物流总量达900万吨,2006年10家物流企业的营业收入约为10亿元。 2) 上海化工区金山分区 金山分区已有金山石化物流、优月仓储、君昊物流、金巢实业等物流公司落户。重点发展物流、储运、保税等为主的现代服务业,与化工区错位发展。提供配套服务。 3.1.3 公用配套服务 上海化工区内配有世界一流专业公用配套企业,组建了5家公用工程公司,统一建设供水、污水处理、供气、热电联供、危废焚烧炉等公用配套设施,为主体化工项目的生产和经营提供了可靠的服务保障。 3.1.4 科技研发服务 上海化工区内展开三区联动(园区、校区、社区)和产学研一体化的发展理念。配备有人才交流中心、研发中心等。加大科研力度和增强自主创新能力,为区内企业进一步提高规模化、集约化生产能力提供科技研发的支持服务。 3.1.5 化工交易服务上海化工品交易市场紧紧依托现代化工生产基地和专业化 工物流基地的产业优势和配套服务。发挥市场集散功能、信息功能、结算功能、价格功能、陪送功能和展示功能,为杭州湾地区的众多化工企业搭建一个在华东地区屈指可数的专业销售平台[4]。 3.1.6 企业保障服务 上海化工区引入了一批以装置维护、五金机电、设备检维修、特种气体、安全防护、汽车维修等为主营业务的综合配套企业,为主体项目企业提供专业、周全的后勤保障服务。 3.1.7 社会后勤服务 漕泾、柘林两镇目前是化工区主要的后方支持基地、生活保障基地和社会管理服务基地,但毕竟地处工业区外。因此,在工业区内部设置后勤服务中心是必要的。主要提供满足日常一般需求的服务项目。 3.1.8 度假旅游、文化、展示服务 上海化工区作为全国循环经济的示范区域。可充分展示其高科技工业的特色。成为杭州湾北岸一线产业观光旅游的一部分,设置商务、展示、文化、信息等设施。 3.2 综合配套服务业发展战略 3.2.1 存在的问题 目前.从整个上海石油化工生产基地的范围来看,上海石化和上海化工区是以炼油和烯烃装置为龙头。从事基本合成材料和基本化工原料的生产基地。其中在上海化工区内有为本区服务的行政管理中心、经济管理中心,银行、信息管理中心和部分科研机构。上海化工区金山分区则重点发展仓储和检维修服务。其和奉贤分区都没有形成集中的为区域大化工产业所服务的生产性服务业集聚区。就现状来看,为制造业所服务的金融、保险、贸易、咨询等生产性服务业在整个产业结构中的比例还不尽合理。主要问题是:其一.生产性服务业与化工制造产业相比,比重较小;其二,为化工配套的服务业在内部构成上。传统服务业占了相当大比例。现代服务业尤其是与现代化工产业相联系的生产性服务业比重还比较小。 3.2.2 服务对象与功能定位 上海石油化工生产基地的定位为,建成以上海石化和上海化学工业区两大石化生产基地为基础.以拥有杭州湾北岸不可多得的土地、淡水、港口资源为依托.以长三角地区强大的人才优势和技术优势为支撑的具有国际先进水平的石油化工和精细化工产业基地群。这就决定了为其配套的服务业对象是石油化工产业,服务范围应立足上海和长三角地区。打造面向国际国内市场的化工产品供销网络,构建国际化工产品交易平台。形成仓储配送一体化的现代化工物流体系。 2008年10月,在上海市人民政府与中国石油化工集团公司签署的战略合作框架协议中,中国石化将进一步扩大在沪企业的生产规模.落户上海化学工业区的新炼化一体化项目以及 上海石化的乙烯扩建改造等项目将进一步体现规模集聚效应。 上海将按照国家产业政策.在杭州湾北岸建成具有国际竞争力的石油化工基地和循环经济示范基地。这为上海石油化工生产基地综合配套服务业进一步拓展了服务对象。 因此。上海石油化工生产基地有条件也有必要发展更为集中和外部化的生产性服务业集聚区。形成上海石化产业的企业总部基地、行业服务中心、金融服务中心、研发服务中心、分销中心、文化优秀区等。直接为整个70kO的上海石油化工制造业服务,应形成以石化为特色的,服务本地和长三角、辐射全国、面向国际的现代服务业集群.打造在业内具有权威性的国际化工产品交易平台,成为上海乃至全国的化工服务产业龙头,建成面向国内国际化工品市场。 4 上海石油化工生产基地综合配套服务区规划建议 4.1 选址分析 4.1.1 区位优势 规划建议可将上海石油化工生产基地综合配套区选址在上海化工区产业发展备用地(16.7km2)内,既能与周边的几大产业片区形成良好的位置关系.更好的为区域内化工及物流产业服务,又能保持开发地块的相对独立性,符合生产性服务业的外部化和第三方特征。即服务企业同生产企业或社会组织相对分离。 4.1.2 产业优势 形成以现代物流产业、商贸服务等为基础的生产性服务业集群。是化工产业调整内部结构和提升服务业水平的发展方向.为上海经济发展带来新的亮点和创造新的增长点。根据上海石化、上海化学工业区的产业布局规划,金山第二工业区、上海化工区金山分区的功能定位,在化工生产基地中设置综合配套服务区。符合整个石油化工生产基地的功能分区定位,并使本产业区与其它片区之间做到优势互补、错位竞争、整体发展。 4.1.3 交通优势 规划选址的位置,南侧紧靠金山大道,对外交通可依靠莘奉金高速、嘉金高速、亭卫公路等,周边的铁路及设施则有铁路金山支线、浦东铁路、铁路支线漕泾站等。可以很好地利用周边便利的交通条件,为化工品交易及物流集散等创造良好的条件。 4.2 功能细化 上海石油化工生产基地将建成以上海石化和上海化学工业区两大区块为基础,构建国际化工产品交易平台,形成仓储配送一体化的现代化工物流体系。据此定位。将会带动与此相关金融、保险、贸易、咨询、物流、服务等行业在周边地区的蓬勃兴起,并可开发建设科技研发中心、培训中心、会展中心、特色科技旅游等增值功能。 4.3 功能分区 物流仓储区:为各类产品提供仓储环境,由仓储信息系统统一进行出入库调度和管理。对于国际化工品贸易业务,公共保税仓有海关进驻并监管,提供存储、报关、提货、配送等服务。流通加工及配送区:根据发货指令进行集货和统一配送.并提供商品分类、磅秤、拆箱改包装、贴条码标签等增值服务。 管理服务中心:以管理办公和商务功能为主。设置园区管理会,包括园区运营管理机构及其组建的联合办公机构等。构成园区正常运作的基础.包括为整个石化基地各类产业、物流、运输企业提供服务的银行、保险、外汇、法律、邮电、咨询、等设施和机构。国际贸易商务区:以集聚国际、国内著名贸易公司、第三方物流公司和货物企业总部及办事处为主。为其提供层次较高的商务办公区。提高园区的经营规模和竞争能力。 贸易销售区:包括化工品交易中心、配送中心、展示中心和与之配套的宾馆、酒店等服务设施。 科研培训区:包括化工技术研发中心、科研所、实验室、测试中心、产品技术孵化、化工学校、教育培训基地等。形成产、学、研一体化的高科技研发与培训中心。 特色科技旅游区:展示高科技工业的特色.成为杭州湾一线观光旅游的一部分。 公用设施服务区:为整个化工配套区提供水、电、气、热等能源供应的动力中心。提供通信、监控等功能的监控中心和园区消防救援等功能的消防中心及汽车加油等服务设施。 5 结束语 随着二、三产业不断融合和“先进制造业服务化”的趋势。应积极推进先进制造业转型发展,进一步体现产业规模集聚效应.在上海建成体现具有国际竞争力的产业基地和循环经济示范基地。结合先进产业的以生产性服务业为优秀的综合配套服务业是产业转型的润滑剂和催化剂。服务业发展模式的规划需要在实践过程中进一步探索和深化,从发展策略、功能定位、规模指标、服务方式等各个方面进行研究。应根据实际产业的不同类型和各自特点,对服务业功能进行选择和提升,充分融合产业本身特点。实现产业服务化的转型。 石油化工产业论文:浅析我国现代煤化工产业发展现状及对石油化工产业的影响 摘 要:随着我国经济的不断发展,煤化工产业的规模不断扩大,社会对于煤化工产业的要求也更为严格。为了提高煤化工产业的生产效率及质量,从而促进石油化工产业的发展,进而为企业节约更多成本,便有必要在综述煤化工概念的基础上,分析现阶段我国煤化工产业的发展现状,以石油化工产业为切入点,就提出具体的影响范围进行深入探究。 关键词:煤化工产业;发展现状;石油化工产业;深远影响 进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国煤化工产业的生产水平已取得一定的进步与发展。与此同时,为了顺应时展潮流,满足日益严峻的产业发展需求,煤化工产业的工作重心逐步向分析发展现状及提出深远影响转变。其中,煤化工指以煤为原料进行化学加工促使煤转化为化学品、固体燃料、液体、气体生成为能源产品的过程。煤化工的形式丰富,例如:电石乙炔化工、焦油、干馏、液化、汽化等,特别是煤的汽化,不仅能生产各种气体洁净燃料,还能保护环境,提高能源利用效率,具备显著价值作用。有统计资料表明,全球煤化工产业起源于18世纪后半期,于19世纪形成较为完整的煤化工体系。鉴于此,本文针对现代煤化工产业发展现状及石油化工产业影响的研究具有重要意义。、 1 现代煤化工产业的发展现状 1.1 煤制油 按制造工艺,煤制油技术可分为间接液化技术及直接液化技术。其中,直接液化技术主要将煤直接制作为油煤浆于10至30帕斯卡及450摄氏度下加氢气催化形成液化油,便于加工为化工产品、柴油、汽油。有统计资料表明,直接液化技术起源于上个世纪30年代的德国,经多年发展现已初步形成较为成熟的技术体系,例如:日本DEDOL工艺、美国两段催化液化工艺、德国IGOR工艺等,不仅提高油收率,还降低成本投入。 间接液化技术主要将煤气化净化后制作为合成气再经费托合成工艺生成为石化产品及合成油。间接液化技术的煤种适应性强,生成条件相对宽松,可借助生成条件改变产品结构,是煤制油技术的发展趋势。有资料表明,以甲醇制油技术、SMDS技术、南非sasol费托合成技术为国际间接液化技术典型代表,特别是asol费托合成技术,历经几十年发展现已成为世界最大以煤基合成油为主要产品的大型煤化工产业区域。 我国于上个世纪50年代着手研究直接液化技术,经多年技术攻关,现已建成108万吨年煤直接液化设备,是世界首套煤直接液化设备,再经技术改良,设备运行较为稳定,获取巨大经济效益。同时,我国间接液化技术以中科合成油企业自主研发技术为主,现已建成21万吨年煤间接液化设备。从总体来看,现阶段我国直接液化技术发展较为成熟,间接液化技术具备大规模生产条件,发展前景良好。 1.2 煤制烯烃 煤制烯烃技术主要将煤气化生成甲醇再脱水制作为丙烯或乙烯生成为聚丙烯及聚乙烯。从现阶段煤制烯烃技术水平来看,烯烃聚合及煤制甲醇的技术较为成熟,甲醇制烯烃技术较为落后,并且受甲醇制烯烃技术复杂性的限制,涉及甲醇制丙烯技术(英文简称MTP技术)及甲醇制乙烯或丙烯技术(英文简称MTO技术)。 有资料表明,以清华循环流化床甲醇制丙烯技术、中科院DMTO技术、哈佛MTO技术为国际煤制烯烃技术典型代表,特别是中科院DMTO技术,现已成为我国煤制烯烃的主要技术。同时,煤制烯烃技术以我国甲醇及煤炭资源使用现状为基础结合市场聚丙烯产品需求所做出的抉择,即针对内地煤矿富含区域选择煤制烯烃技术,针对沿海煤矿缺乏且甲醇价格合理地区,选择甲醇制烯烃技术。 截止至2016年,我国现已建成煤制烯烃设备共8套,例如:神华包头60万吨年聚乙烯或聚丙烯设备等。以神华包头60万吨年煤制烯烃设备为例,是世界首次实现煤制烯烃技术的工业化,其甲醇制烯烃技术以中科院自行研发DMTO技术为依托,于2011年正式实现商业化运营,经济效益良好,并且作为世界首套煤制烯烃示范工程,其工程建设及技术开发基本实现工业化生产,设备国产化率超过85%,进一步推动我国煤制烯烃设备国产化的发展进程。 1.3 煤制天然气 煤制天然气,又称煤气化转化技术,主要以煤为原料制成合成气经转化及净化后利用催化剂产生甲烷化反应生成生产热值符合国家规定的替代性天然气,并且传统煤制天然气技术是以煤气化及甲烷化为主的两步工艺法。有统计资料表明,上个世纪80年代美国已建成全球首家煤制天然气工厂,也是国际煤制天然气的代表技术。 同时,在经济稳健发展的大背景下,已出现直接合成天然气技术(又称一步法技术),例如:美国“蓝气技术”,即将甲烷化及煤气化合二为一有煤制成富甲烷气体,不仅能优化制作环节,弥补传统方法的不足,还能减少耗水量,压缩成本投入,对于缺水地区的效果明显,但是对于催化剂回收环节尚存在较多问题亟待解决。相较于常规煤制天然气技术,一步法技术的特点鲜明,实现于1个加压流化反应器中催化3种反应,即甲烷化、变换及汽化。 2 现代煤化工产业对石油化工产业的影响 现代煤化工产业具备市场需求旺、产品齐全、价格低廉、资源丰富等优势,逐步成为石油化工产业的强力支持。在我国现代煤化工技术蓬勃发展的大背景下,聚酯、芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等大量生产设备投产运行,现代煤化工产业步入大规模产能扩展阶段,对石油化工产业的影响日益扩大。 有统计资料表明,2015年我国聚乙烯产能超过1500万吨每年,聚丙烯产能超过1700万吨每年,总共超过3200万吨每年,特别是煤制烯烃(包括甲醇制烯烃)产能超过500万吨每年,占我国聚丙烯及聚乙烯总产能约15%。由此可见,作为我国烯烃产能的主要增长对象,煤制烯烃对石油烯烃生产存在巨大压力已形成竞争局面,但是受煤制烯烃产品特殊性的限制,存在严重产品同质化问题,缺少高端专用料产品。 3 结语 通过本文的探究,认识到随着我国经济的不断发展,煤化工企业的数量不断增多,煤化工的技术水平逐步成熟,煤化工产业的规模不断扩大,社会对于煤化工产业提出全新的发展标准及发展要求。如何评估煤化工产业对石油化工产业的影响,是煤化工企业在发展M程中所面临的主要问题。因此,综述煤化工的概念,分析现阶段我国煤化工产业的发展现状,以石油化工产业为切入点,就提出具体的影响范围具备显著价值作用。 石油化工产业论文:关于我国石油化工产业的发展探讨 [摘 要]石油资源作为重要的战略资源,一直是全世界关注的焦点问题,我国石油化工产业的发展对世界经济格局具有极大的推动作用,本文对石油化工产业在我国的发展趋势进行探讨,简议石油化工产业在我国的现状,客观分析其中存在的问题和影响。 [关键词]石油化工产业 发展 探讨 中图分类号:F426.7;F426.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0130-01 随着经济发展,石油资源作为重要的战略资源,在经济建设中凸显着重要的作用。我国石油储采量和开采量一直居于世界前茅,是石油消费增长最为迅速的国家之一。进入90年代以来,石油资源一直是我国的重要资源,它的涉及面广泛、影响力深远,对我国各项事业发展起着至关重要的作用。 一、石油化工产业的发展现状 石油化工行业是我国的一项支柱型产业,仅从中石化的角度上讲,就有原油、成品油、天然气输油等建筑管道近6000km,加油站2.4万个,生产社会所需要的汽油、柴油、化工原料、合成橡胶等等。石油化工产品和人们的衣食住都息息相关。 从全球的范围上来看,我国的石油供给普遍呈现“供大于求”的发展现状。石油的资源分布和消费具有很大的倾斜性,石油的价格和市场需求容易被产油大国和组织影响。面对日益庞大的国内石油市场,中国石油公司走出国门,实现跨国经营,走出石油化工行业的困境。从宏观上说,解决我国油气资源供需矛盾是维护我国石油安全乃至国家经济安全的客观要求。 二、石油化工产业的行业发展特点 石油化工产业设计的科学技术含量高,具有明显的行业特点。 由于石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料等半成品材料的不稳定性比较高,容易引发火灾、爆炸等伤亡事故。比如石油、天然气、乙烯等等可燃物质,苯、氰化钠、氯气等高毒物质,硫酸、盐酸等易腐蚀物品。石化生产的工艺技术比较复杂,运行条件也较为苛刻,例如高温、低温、真空等技术条件,容易出现技术事故。装置大型化、大规模生产运行时自动化程度精确,一但有某一部位发生故障,就会有全盘皆输的连带效应。装置的技术密集,资金需求量大,发生事故后财产损失更大,直接或间接发生的石油化工事故经济损失惊人。例如2001年的巴西海上半潜式采油平台事故损失可达5亿多美元,可谓天文数字。 三、石油化工行业最新趋势 回顾2015年前五个月,石油化工行业呈现以下趋势: (1)增加值增长加快。截止到2015年5月末,石油和化工行业的规模可达到29418家,累积增加值可达到8.7%,比前四个月增加0.3个百分点。化学工业、炼油业平稳增长,农药、涂料和化肥制造业遥遥领先,保持第一的发展状态,合成材料制造和橡胶制品略有下降,私营化工企业和非公有制企业经济保持平稳增长。 (2)生产增速趋于缓慢。截止到目前,全国原油天然气总产量增长1.9%,减缓0.5个百分点。石油生产保持平稳增长,天然气资源继续下降。由于绿色农业的倡导思想,农药原药产量减少、除草剂等产量略有减少。 (3)投资继续下滑。自从2015年开年之后,石油和化工行业完成固定资产总投资7347.3亿元,回落1.1个百分点,创历史新低。开采业投资从之前的狂热逐渐冷却,出现下降趋势,化学工业基本保持整体平稳。 四、强化石油化工产业的发展策略 (1)着力打造中国加油站设备出口首站 中国式世界上的石油消费大国,也是正在崛起的汽车大国。随着运输设施和经济条件的发展,我国私人汽车的持有量大幅度上升,截至目前已经达到了2200多万辆,带动油类产品快速发展。 近年来,随着经济全球化的进行,我国成品油正在快速接轨国际市场,日益增长的市场压力使我国石油销售企业不断加快发展脚步。首先,加油站、加气站的设备改造升级,与之相关的产业、服务逐步推进,强化了中外石化企业的交流。其次,为中外企业搭建了技术、设备的贸易桥梁,拓宽了加油、加气站的服务概念,促进我国成为加油站设备的出口首站。例如,2011年,“广州国际加油加气站高新技术与设备暨油气设备回收技术设备展”就在中国进出口商品交易会上成功举办,以新技术、新理念拓展全国乃至全球的销售市场,展示优秀的品牌形象,打造一流的石化商业平台。 (2)强化低碳环保的石化装置技术水平 随着环境问题的凸显,节能环保成为了石化行业的主要话题。如何在两者之间寻求共鸣,助力中国节能环保产业发展迫在眉睫。自国家颁布《油库、加油站大气污染物排放标准》以来,“油气回收”成为了成品油的发展趋势,装置的节能减排效果得到了充分的肯定,并得到各级政府和相关部门的大力推广。强化低碳环保的石化装置技术水平将直接把加油站、油库的工作做到实处,给油气回收行业带来广阔的发展空间。 (3)平衡石油化工行业中的新情况和新问题 随着石化工作的逐步推进,各项问题突出,面对市场需求增长乏力、投资下降、行业赋税过重的情况,行业工作者从不同的方面给予帮助扶持。政府部门要引起重视,多出台一些行之有效的实施战略,上游勘察开发投资资金的下滑,将会导致动力严重下降,对国家能源安全和行业发展产生重要影响,企业为了谋求发展要提高技术、人员的工作生产水平,同时还要创造适合石油化工行业长期发展的战略性策略,不能光顾眼前的利益而使整个石油市场失去平衡。 五、结论 在石油化工产业的发展中,全行业生产保持增长、市场供需稳定,但仍要看到价格回升加快,需求增长乏力,行业赋税过重等发展弊端,广大石油工作者要开拓进取,强化石化产业各项政策,积极投身石油化工产业事业中,才能获得石油化工事业的全面发展和提高。 石油化工产业论文:中国的石油化工产业现状与竞争力分析 【摘 要】 石油化工产业是国民经济命脉,是提供能源、交通运输燃料和有机化工原料的最重要产业。本文清晰地描述了我国石油化工工业的现有状态,以及中国石油化工产业发展的外在和内在因素,探讨了这个行业存有的问题以及同国际发达国家的距离。寻找提升我国石油化工产业竞争力的策略与潜在方案以及突破口,全力发展中国石油化工产业。有效增加能源综合利用程度,尽可能地达到生产过程清洁化程度,整体提升中国石油化工产业中的企业在国际上的竞争力。同时在环保经济和可持续发展大背景下中国石油化工产业的发展方向进行了讨论。 【关键词】 石油化工产业;现状;竞争力分析 前言 石油化工产业是以石油、天然气为原料生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品和基本有机化工原料、三大合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)等石油化工产品的能源和原材料产业,其生产的汽油、航空煤油、柴油、润滑油等石油产品可直接为交通运输业、工农业、国防提供其它能源难以替代或者难以大规模替代的燃动能源;生产的三大合成材料等石油化工产品,广泛应用于国民经济和人民生活各个方面。因此,石油化工产业是关系国家经济命脉和安全的支柱产业,在促进国民经济和社会发展中具有重要地位和作用。未来中长期是中国石油化工产业发展的重要战略机遇期。 一、 中国石油化工产业现状分析 在许多发达国家,化工产业的产值一般占国民生产总值的6%-7%,相当于工业生产总值的7%-10%;石油化工产品销售额在销售份额比例中,约占全部化工产品的45%;到目前为止,全世界的石油和天然气消费量约占总能消耗量60%。五十年代以来,经过半个多世纪的努力,我国工业已发展成为在国际市场上占有关键地位的产业。石油是工业发展的动脉,而传统农业、与石油相关的生活日用品制造业、现代交通工业、建材工业、轻工业、纺织工业,乃至高速发展的电子工业及诸多高新技术产业的发展,都离不开石油化工。石油在经济发展中有着难以替代的重要贡献。 近些年,我国中国石油化工工业大力推行重组改革,使石油化工工业企业大大提升了在相关行业内的综合竞争力。上个世纪90年代,我国政府在石油化工行业领域的改革,成功组织建立了中国石油和中国石化两个最大的国有集团公司。进入21世纪后,中国石油和中国石化两大集团公司的主要发展目标集中在和国际石油化工产业的接轨上,参考现代化的企业管理和运营制度,分别建立了股份制,而且在中国和海外纷纷上市。 二、 中国石油化工工业的竞争力分析 (一) 产业布局和产业集中度 通过近几年的调整改造,石油化工产业的整体布局在我国得到改善,产业集中度明显提高。2003年我国千万吨级以上规模的炼厂已从1998年的2座增加到7座,乙烯装置在普遍完成第一轮改造的基础上,燕山、上海、扬子、大庆等乙烯装置成功地进行了第二轮改造,生产能力均达70万吨/年以上,齐鲁、茂名乙烯正在进行第二轮扩能改造。天津、中原、广州和独山子等中型乙烯也进行了以降低生产成本为目标的扩能改造,装置生产能力均达到20万吨/年以上。为减少成品油及石化产品的长距离调运,重点扩建了石油化工产品需求旺盛地区的炼油能力和乙烯能力。2003年长江三角洲和华南沿海地区炼油能力占全国炼油能力的比例比1998年上升2个百分点,乙烯生产能力所占比例上升了4个百分点,缓解“北油南调、西油东运”给交通运输带来的压力。目前,我国已建成镇海、大连、金陵、高桥、抚顺等一批大型炼油基地,以及燕山、上海、扬子、齐鲁、大庆、茂名、吉林、兰州、辽阳、仪征等一批大型石油化工基地,产业集中度显著提高。 (二) 装置结构 通过不断调整装置结构,已基本趋向合理,已基本适应了资源和市场的需要。炼油产业通过技术改造,提高高含硫原油加工能力,适应进口原油加工量不断增加的需要,2003年高硫原油加工能力已达到4300万吨。还增加了加氢裂化、加氢精制和催化重整能力,2003年两大集团公司加氢裂化占原油一次加工能力比例继续保持1998年时的5%,加氢精制能力所占比例已从1998年的12%上升到24%,催化重整比例从1998年的6%上升到7%,满足油品质量不断提高的需要。 (三) 我国原油输转体系 随着原油进口量的不断增加,近年来我国加大了对原油输转设施的建设,已初具规模,形成了功能比较完善的原油输转体系。在原油接卸设施方面,沿海地区已形成了多个20万吨和10万吨以上不同等级的原油码头,2003年10万吨级以上泊位的原油接卸能力已达到135亿吨。在陆上原油输转设施方面,我国原油管线总长度已达16800公里,管道运输比例已达到90%以上,基本实现原油运输管道化,并初步形成网络,可以满足进口原油的需要,并为降低原油运输成本奠定了一定的基础。 (四) 我国成品油销售网络 在1998年石油化工工业战略性重组中,各省市石油公司按地域分别划归中国石油、中国石化两大集团,为建立全国性油品销售网络奠定了基础。自1999年开始,为迎接入世挑战,两大集团加快收购、兼并、调整、新建加油站和油库的步伐,大力发展终端销售网络,扩大零售和直销比例,努力提高国有石油化工企业的市场竞争力。2003年底,我国加油站总数约为8万多座(其中中国石油、中国石化两大集团合计5万座左右,约占全国的60%),成品油总库容约2560万立方米,具备2000万吨的储存能力。 结语 经过六十多年的发展,中国的石油化工产业现在是中国国民经济里的龙头产业,支撑着中国的国民经济发展。促进国民经济能够持续高速的前行。伴随着经济全球化和市场化的趋势,在国际化市场上,不仅仅是中国,整个石油化工产业都要面对前所未有的调整。唯有把握住时代的发展契机,确立适宜的发展策略,制定相应的保障措施,才能 真正提升我国中国石油化工产业的综合竞争力,同时也是为中国经济发展和国际地位的提升做出贡献。 石油化工产业论文:中国石油化工贸易产业分析 摘 要:石油化工产业是国民经济的重要产业,对我国经济发展和全面建成小康社会具有重要现实意义。本文通过分析我国石油化工产业贸易现状,对我国石油化工产业发展对策和企业经营战略提出了建议,旨在加深我国石油化工贸易产业的了解。 关键词:石油化工 贸易产业 经营战略 一、引 言 近年来,随着世界贸易格局的不断变革,我国石油化工产业进入发展快车道,进出口贸易年均增长率均高于同期对外贸易总额平均数。尽管石油化工产业每隔几年就会出现一次较大波动,例如2000年~2008年前,石油化工产业处于蓬勃发展的高峰期,而进入2008年以后,受到金融危机的冲击和世界经济增长放缓的影响,石油化工产业产能过剩突出,进入相对低潮期。 近两年,随着世界经济的复苏,石油化工贸易逐渐活跃,我国石油化工产业又迎来了新一轮的发展机遇期,但我国石油化工产业在世界贸易中仍有较大发展空间。因此,我们应该深入研究我国石油化工贸易产业,分析产业市场及经营战略对策,提升参与国际竞争的实力,不断将我国石油化工产业推向新发展。 二、中国石油化工产业发展概况 1.我国石油化工产业发展态势 我国石油化工产业通过六十多年的不断发展,形成了门类丰富且具有一定竞争力的完整工业体系,主要包括化学工业、石油天然气工业、石油加工及炼制业和化工设备制造业。据统计,截止2010年,现有产品6万余种,行业门类30多个,企业近4万家,工业总产值近7亿元,约占我国工业总产值的12%。 近年来,随着我国橡胶制品、专用化学品、化学采矿品和油墨涂料的需求不断增长,其中有些产品产业已超过基础原料产业比重,我国石油化工产业结构明显优化,高附加值石油化工产业发展进入快车道。 2.我国石油化工产业发展规模 经过多年的发展,我国已是石油化工产品制造和消费的大国,能源产品需求量激增,相应的带动了石油化工下游化工产品的需求也非常旺盛,我国石油天然气进口连年大幅度增长,国家重点大宗石油产品产量和质量均已进入世界前列,石油化工产业规模空前。 尽管我国石油化工产业规模较之前有很大提高,但一体化程度仍有待提高,尤其是石油炼化板块,原油供应不足矛盾加深,而成品油供应能力明显过剩。国内大型炼油企业建设往往单纯追求炼油能力,而不重视石化产业的发展,形不成炼化一体化的产业,造成产能过剩。 三、石油化工贸易产业分析 1.我国石油化工贸易形势现状 我国石油化工进出口贸易在改革开放以来得到长足有效发展,石油化工进出口贸易额持续增长,石化进出口贸易初具雏形。石油化工产业结构也逐步由劳动密集型向技术密集型过渡,石油化工企业规模效益不断提高,不少企业已计入国际市场。 但是,我国石化产品的进出口贸易逆差局面未能改变。随着进出口总额的增长,贸易逆差不断扩大,未来还有上升的趋势。造成这种局面的主要原因是我国石化产业劳动和资源密集型所占比重较大,产品价格和附加值低,在国际市场上属较低端产品,缺乏竞争力。2008年金融危机以后,出口贸易受到影响出口下降,更是加剧了市场竞争的劣势。同时,与大型跨国公司技术、资金集中相比,我国石化行业生产分散,也造成了石油化工产品竞争力不足。 2.我国石油化工贸易进出口分析 随着2008年金融危机石油化工产品价格剧烈波动,我国石化产品净进口贸易额首次大幅度下降。受到金融危机影响,2009年贸易额增速放缓,进出口总额下降23%,其中进口同比下降22.5%,出口同比下降25%。石油化工产业贸易逆差1300亿美元,同比缩小 21%,是行业贸易逆差首次出现缩小。 与此同时,我国石油进口贸易持续增长,包括原油、成品油和液化天然气在内的石油进口量增幅达9%,达到2亿吨。目前,我国有千万吨级的炼油厂14座,规模和实力进一步增强,截止2010年原油年均一次加工能力达4.5亿吨,原油进口依赖程度高达50%。 据统计,我国石油化工年贸易逆差主要出现在合成树脂、有机化学原料两个子行业,贸易顺差主要出现在橡胶制品行业,甲醇、乙二醇、 PVC、化肥等被国外产品倾销严重,而国内则产能过剩而竞争激烈。 因此,我国石油化工贸易产业结构亟待优化。我国国内产品产能过剩、竞争激烈和国内需求旺盛的矛盾日益突出,石油化工部分产品与国际大公司相比竞争力低,造成外国产品倾销国内市场。 3.我国石油化工对外贸易对策 我国石油化工产业应积极调整产品出口结构,鼓励科技创新,依靠科技进步,提高产品科技含量,增加产品附加值,努力实现产品的质量效益,走科技创新的新路子。 首先,企业应当注重研究国际市场,研判国际市场和产品发展趋势,控制总量,保持供求平衡。同时,企业应当建立高素质的人才库,特别是外贸型的国际人才库会极大促进企业的发展后劲。 其次,政府应当积极引导石油化工企业集约化发展,集中资金、人力和财力壮大企业,形成一批有竞争力的大型龙头企业,抢占国际市场,提高国际竞争力。 第三,应当深化经济体制改革,尤其是外贸体制改革,进一步放开进出口权,让更多有竞争力的企业参与国际竞争。 4.我国石油化工企业经营战略选择 面对我国石油化工产业的发展现状,石油化工企业的经营战略选择尤为关键。首先,石化企业应不断夯实传统业务,做大做强优势产品业务,努力朝科技创新方向发展,并结合自身实际走出一条符合自身特色的贸易路子。其次,应当创新组织经济结构,找出符合石油化工贸易企业规律和特点的职能架构和机制,加快人才引进和培养。第三,重视企业文化建设,建立企业优秀价值,凝聚员工人心。最后,应建立完善的信息系统,现代企业参与国际竞争的信息量巨大,强大的信息系统可保持对市场灵敏的嗅觉,加强对市场的掌控。 四、结语 总之,我国石油化工产业及贸易总体基本面较好,未来随着我国推进向拉动内需型经济结构的改革转变,石油化工产品市场需求将进一步增加,产能过剩问题有望得到解决。石油化工贸易企业自身也应主动担负起时代赋予的重任,抓住自身发展机遇,促进产业升级,提高竞争力,优化资源配置,将我国石油化工贸易产业推向新发展。 石油化工产业论文:我国石油化工产业现状及竞争力分析 摘 要:现阶段,经济全球化趋势不断增强,有力地促进了中外石油化工企业之间的相互交流,也在很大程度上推动了我国石化企业的进步和发展。本文围绕石油化工行业在我国国民经济中发挥的重要作用展开研究,深入分析了当前我国石油化工产业的发展现状以及面临的挑战,并针对国石化行业存在的问题提出了相应的解决方案,以更有效地提升我国石化产业的市场竞争力。 关键词:石油化工产业 现状 发展 挑战 石油化工行业将石油和天然气作为生产原料,生产各种石油化工产品的原材料和能源,比如汽油、煤油、柴油、润滑油等其他石油产品,基本有机化工原料,合成材料等,其中汽油、航空煤油、柴油以及润滑油等石油产品能够在交通运输业、工农业生产、军事国防中作为燃料能源发挥出其它能源不能替代的重要作用;而合成树脂、合成纤维、合成橡胶这三大合成材料,在整个国民经济和人民日常生活的各个方面都有非常广泛的应用。所以,石油化工产业对整个国家的经济增长和安全保障有着直接的影响,能够有效促进我国经济和社会的持续发展。我国的石油化工产业应该在接下来的战略发展时期,抓住机遇,迎接挑战。 1我国石油化工产业的现状和存在的问题 1.1我国石油化工产业发展现状分析 (1)我国石化行业的生产能力在全世界已经名列前茅,“走出去”战略在很多企业中得以实施。截止到2010年,中国石化行业各个企业的生产总值达到了8.88 亿元,比2005年增长了1.6 倍。 (2)石化产品的贸易逆差加大。中国不仅是石化产品的生产大国,而且也是消费大国。经济危机的影响渐渐消失,中国经济逐渐恢复,市场对资源和能源的需求持续增长,对石化产品的需求量也在日益增多。为了满足市场对石化产品的正常需求,我国每年都要从国外进口石化产品以供应国内需求。 (3)整体实力显著增强。随着社会经济的迅猛发展,中国石油化工产业的增长值每年都在提高,其在中国国内生产总值中的比例也在逐年增加,在2010年《财富》杂志世界五百强的排名中,我国的两家石油巨头企业中国石油和中国石化都名列前十位,创造了我国石油化工产业的又一个里程碑。 (4)产业布局和产业集中度明显提高。经过一段时间的改革和完善,有效地改善了中国的石化产业的布局,集中度显著提高,近年来,我国一系列的石油化工基地相继建成,有效地改善了之前的“北油南调,西油东运”的状况。 1.2我国石油化工产业中存在的问题 虽然中国的石化产业在很多方面都取得了令人瞩目的成就,但是,我国的石化产业的发展依然存在很多问题,比如产能的快速扩张,新型产能的相对需求过快增长;石油供应的稳定性和安全性存在隐患;产业区域分布比较松散等。 石油供给的稳定性和安全性存在潜在风险。我国的石油资源总量丰富,但是人均占有量相比世界平均水平要低得多。由于我国国内石油供应量比较有限,现在也缺乏足够的石油战略储备,国内的石油生产总量供应无法达到市场运行的要求,还不得不从国外进口石油。原油进口的主要方式是通过海洋运输,而我国的远洋运输船队规模又比较小,当前我国有九成的原油进口是通过外国的运输船队运输的,这就使原油供应的风险大大增加。 化学产业区域分布比较松散。现阶段,中国的炼油厂数目达到一百多家,除了极少数的几个省市之外,其余每个省都建立了炼油厂,布局比较分散,所以集群效应很难产生作用,这样不仅对环境保护产生不利影响,而且也不能有效地减少生产成本,违背了全球石化产业紧密布局的发展趋势。 (3)行业垄断严重,缺乏改革和创新的动力。随着中国石油,中国石化和中国海洋石油三大巨头行业的不断发展壮大,对国内的石化行业形成了垄断,国外很多大规模的石化企业难以开启中国市场,这样一来,就造成外资石化企业对国内石化企业的冲击力度大大减小,由于缺乏竞争对手,使得国内的石化企业也没有了改革和创新的强大动力。 2我国大型石油化工企业的国际竞争力 2.1 我国的石油化工技术开发能力 我国在炼油和化工领域中的技术开发方面成就显著。我国掌握着当今世界领先的炼油技术,能够独立构建千万吨级的炼油厂,我国的炼油工业基本都是依靠自身技术来建设和发展的。而且还成功研发了一系列独特的技术,比如重油催化裂化、加氢裂化、渣油加氢等,取得了一批重大的工业成就。 2.2我国的原油运输系统 近年来,随着我国原油进口量的不断增加,为我国的原油运输体系的建设提出了更高的要求,现在我国的原油运输系统已初步建立,具备了相对完备和齐全的功能。在原油接卸设备上,沿海地区已经建成了20万吨和超过10万吨的各种等级的原油码头,到2013年超过10万吨的码头原油卸载能力能够达到135亿吨。在陆地原油运输设施上,中国的原油管道总长度已达到16800公里,管道运输的比重已超过90%,原油的管道化运输基本实现,并初步形成运输网络,能够满足原油进口的需求,并为原油运输成本的降低提供了必要条件。 2.3我国成品油销售网络 上世纪90年代末,我国石油化工行业进行了战略性的改制重组,国家根据企业所在地理位置,将各个省市的石油公司分别划给中国石油和中国石化两大集团,由这两大集团进行集中统一管理,这为全国范围的油品销售网络的建立创造了条件。从1999年开始,为了迎接入世挑战,两大企业加速推进创建、收购、合并、改革、调整加油站和油库的进程,全力建设终端销售网络,使得零售和直销的比重不断提高,有效增强国有石化企业的整体实力和市场竞争力。 2.4产品质量 与往年相比,我国的石化产品的质量得到了显著提高。2013年,我国实行了新的汽油、柴油标准,汽油的含硫量从之前的1SOOPPm降至SOOPPm,柴油的含硫量从5000ppm 下降至 Z000ppm,从今年开始,北京、上海和广州等一线城市汽油和柴油的含硫量已经降低到50P0pm ,质量有了很大的提高。化工产品的产业结构不断得到完善,高附加值产品所占的比例有所提高,合成树脂专用材料和差别化纤维的比例也有很大程度的提升,市场竞争力显著增强。 2.5产业布局和产业集中度 经过最近几年的改革和调整,中国的石化产业的总体布局不断改进,产业集中程度显著改善。1998年,我国规模超过千万吨级的炼油厂只有2座,而2013年已增多至12座。在第一轮改造完成后,燕山、上海、扬子、大庆的等地成功完成了乙烯装置的第二轮改造,而且都达到了每年70万吨的生产能力,齐鲁和茂名乙烯的第二轮扩能改造正在进行当中。为了降低生产成本,一些中型乙烯生产基地,比如天津、中原、广州和独山子等也进行了相应的扩能改造,设施的能够达到20万吨/年的生产能力。 总而言之,在科学发展观和可持续发展思想的引导下,我国的石油化工产业将在未来的一段时期内保持稳定健康的发展,但我们依然要把握形势,认识到我们目前存在的问题和面临的挑战,增强创新发展能力,不断提升中国石化产业的市场竞争力,在巩固资源保障的基础上,推动石油化工产业的快速发展。 石油化工产业论文:基于中国石油化工产业现状及竞争力分析 摘要:石油化工业,主要是以石油制品为主要生产对象,其原材料主要包括石油本身和天然气。从人口增长与自然资源匮乏这一矛盾现象上来看,它的发展不仅客观上有效地弥补和解决天然原材料缺乏这一严峻的问题,主观上还大大带动了国民经济的迅速发展。 关键词:石油化工;产业现状;竞争力;分析探讨 一、引言 随着近年来的科技迅速发展,我国的石油化业已经有了相当大的发展。无论是规模还是基础,就整个世界而言都可谓是石油化工的头号大国。但若与国际石油化工业来相比,不得不承认,我国当前的石油产业中任何一部分产业链,明显仍与其存在着不可小觑的差距。故此,文章将以竞争环境作为切入点,针对这一问题加以深入的探索与分析,力图为我国石油化工业提供一些有利于持续发展的策略。 二、中国石油化工业发展现状 (一)相关产业的发展被带动 从石油化工业以乙烯为龙头生产来看,其发展的趋势不仅带动了以乙烯下游为主的一些塑料加工业以及纺织工业等相关石油化工产业链的迅速活跃发展,引申地来看,就连冶金、建材、谁被制造以及通讯等等一系列与其挂钩的相关行业同时亦随之而相继崛起。由此可见,石油化工业的发展,势必将“一人得道鸡犬升天”激活所有相关产业的齐头并进。为相关产业起到了较强的带动作用。 例如:一座年产1000万吨的炼厂,除了0.6~0.7万立方米的木材是基本必备材料,10万吨的钢材、8.5~9万吨的水泥同样必不可少。那么如此看来,无论是客观或主观,相应的机械设备、冶金以及建材等行业则势必将随之“活跃”起来。 (二)国内市场环境被优化 积极推进原油!成品油价格与国际接轨,为国内石油化工企业发展创造了公平的市场环境。除了一些相关法规的先后颁发,国家还对原油配置进一步加强管理,并整顿土炼油和小炼油来坚决取缔土法。在实现成品油的集中批发的基础上,不仅对其流通秩序进行了有效的维护,还将成品油的零售市场加以整顿。 石油化工业促进了市场环境,而市场又为石油化工业营造出公平的环境,积极推进原油,还使其价格与国际接轨。 (三)原油输转体系 基于时下原油进口量的持续加增,我国已于近年来,对原油的输转设施方面的建设工作着力加大了改进的措施。规模已初步显形,输转系统亦有了进一步的改革完善。 (1)原油接卸工作:以10万吨和20万吨以下的多个不同等级的原油码头子,近年来已沿海地区建立形成。2003年至今,原油码头已经延展向其他各个地区。据不完全统计,10万吨以上泊位的原油,已达1.35亿吨的接卸能力。 (2)原油陆上输转设施:我国原油在多达16800公里的管线总长度上,其中90%以上为管道运输所占的比例。故此,网路化也因为原油运输管道化的实现而基本形成。一方面解决老了原油进口的需求,另一方面还奠定了利于原油输运成本降低的基础保障。 三、中国石油化工业竞争环境分析 我国石油化工业当前面临的主要强劲对手跨国公司以及周边石油化工近年来迅速崛起的一些国家所构成的市场压力。 (1)近年来,我国石油化工业在一些跨国公司加快重组改制的影响下,竞争力度更是与日俱增。规模兼并联合重组的大调整,使得这些大型公司在国际地位上成为一只离弦的箭矢,无疑为中国石油化工业造成巨大的威胁和对垒。 世界石油化工业产值,30%以上都掌握在世界的几大主要石油跨国公司的手中。若以世界为基准的化,这些跨国公司的贸易量与直接投机金额如今已占据了1/3的惊人比率。不仅如此,他们还在技术的先进程度上,80%的拥有值更是令包括中国在内所有国家望尘莫及。 占据世界32%的石油产品销售量的,主要包括世界前四大是石油化工公司埃克森美孚、道达尔菲纳埃尔夫以及BP 和英荷壳牌,其中炼油能力约占世界的19%。21世纪石油化工业的世界竞争格局,必然会因为这些跨国公司经营全球化的战略而备受重大的影响,且中国石油化工业必然连带着面临前所未有的发展压力。 (2)从近年来周边国家与地区的石油化工业参差不齐地悉数崛起和持续不紊的发展势头来看,无疑将对我国石油化工业市场机构造成不容忽视的压力竞争。自20世纪90年代后,这些周边地区国家的石油化工业开始呈现出迅速且持续性的产能的扩张。故此,作为世界石化产品最大进口国的中国,势必将令这些周边地区国家有的放矢地把市场目标聚焦而来。 特别是以印度为代表的国家,石化工业于近十几年来的发展更是令人喟叹。许多产品的年消费已超过了15%的平均值,且市场需求已经远远承载不了这迅速增长的生产能力,进而一些关键产品导致大量供应过剩的现象出现。从20世纪90年代后,原本还是石化产品与石油成平的净进口国的印度,瞬间乾坤大逆转,摇身成为世界净出口国。 此外,石化工业的发展热潮中,以沙特阿拉伯、伊朗、卡塔尔、科威特等为代表的一些中东地区国家也相继投入了拓展开发的队伍中。在2001年的1400kt/a到2006年时倍增2800kt/a的数值中,这些向外出口的产品,其中绝大部分都被中国市场所容纳。 中东凭借其低成本的油气资源优势和引进采用当今世界最先进的工艺技术建设的外向型石化装置, 势必加剧世界石化业的竞争。 在基于油气资源低成本的优势和先外向型装置的积极引进,为石化业的世界市场无疑注入了一股新的竞争力量。将世界市场的羹汤,铆足劲地往自己杯中瓜分。 四、保证战略开发的正常实施应采取的策略 (一)将对国际市场,积极且充分地应用国际资源 从预测资源量和石油产量上来看,尽管我国目前于世界位居第十与第五,但在我国石油资源环节,储量增长缓慢而致使的储量置换率较低也一直都是最为显著的诟病。石油供需上存在的矛盾化,是激发中国石油企业步伐必须迈向海外市场的首要前提。所以,海外石油资源勘探开发低廉成本的优点是我国必须要汲取和利用的。这不仅能活跃起国内的石化产业发展的可持续性,同时还是走向国际市场的唯一战略。 (二)以维护石油安全为目的,积极加大战略储备建立 随着今年来一些国家之间的经济发展而引发的对垒情势的接连横生,所以对于石油这一重达产业的安全保护工作,已经逐渐成为不可忽视且必须要着重解决的问题。故此,许多国家或地区,在石油的战略储备上已基本建立形成。特别是韩国,尤为重视恐怖袭击事件后的情势。对于石油的储备,他们几乎竭尽所能地从最大限度上加强。所以,推己及人地反思我国石油业的行情,供给依赖进口的定局则更需要储备的建立,且势在必行。 (三)发展规模经济, 加强合资合作 我国若想实现低成本战略的发展形势,就必须从大型化装置的建设,以发展规模经济的方式来实现,这是最好的途径。除此之外,从一些跨国公司近年来以“圈地”运动,对我国石化企业发展形成“技术壁垒”情势来看,加强合资合作与技术上的创新建设则更加刻不容缓。 五、结语 纵观时下,我国的石油化工业发展,无论规模或是基础,其空间的提升已成为不可争议的事实。单就乙烯,我国现阶段的成产能力已于世界各个大国中位居第五。除此之外,就连合成树脂与合成橡胶的生产能力都分别位居世界的第六和第四位。最最值得一提的是,其中的合成纤维能力位居世界所有大国的第一位。虽则,我国现已享有世界石油化工业大国的号称,但在化工产品的供应中,不难看出仍存在一部分值得考量的缺口。 石油化工产业论文:勘察与岩土工程在石油化工产业的现状和前景分析 【摘要】本文围绕着勘察与岩土工程在石油化工产业中的现状进行了具体的分析,进而论述了岩土勘察的一些勘察方法,并提出了如何更好的将岩土勘察应用于石油化工产业中,最后,本文分析了岩土勘察应用于石油化工产业的前景。 【关键词】勘察;岩土工程;石油化工产业;现状;前景 一、前言 石油化工产业作为和国家经济发展密切相关的产业之一,其建设和运行过程够需要应用合理可靠的技术,岩土勘察技术的使用大大提高了石油化工产业的发展水平,是一种和石油化工产业联系紧密的勘察技术。 二、勘察与岩土工程在石油化工产业中的现状 1、勘察人员素质差异大,应变能力低在岩土工程中,岩土勘察作为一项基础性工作,是决定岩土工程成功与失败的因素之一。为了规范施工过程,对岩土工程进行勘察有一定的必要性。但是,勘察人员所受的教育有很大的差异性,使其素质也各不相同,在进行岩土勘察时,经常存在工作量的分工不明确、不合理,导致分配不均的问题。同时,岩土勘察没有一个准确的依据、方案和原则,导致在岩土勘察过程中,往往出现数据不一,勘察结果大不一样的情况。如:未经专业培训的有关人员,在地底下进行勘察时,明明是一级工程的一般勘探孔要不小于15米,却只是随便钻个洞,随意填写数据。 2、勘察的仪器设备具有落后性精密度,是在岩土过程中的岩土勘察一直追求的东西。只有高的精密度,才能有高的准确度。要保证岩土勘察的数据具有高的精密度,才能更加正确了解工程的各个施工,为其提高一个科学有用的数据参考,使施工方案在设计时更详细、更准确。但是,如今我国的岩土勘察机构仍发展缓慢,运用的岩土勘察仪器和设备比较落后,使得勘察数据的精密度较低,让岩土工程得不到一份准确的勘察数据。 3、监理力度的不足让岩土勘察错漏百出岩土勘察,是一项基础性工作,是为了提高岩土工程质量而进行的,其勘察结果十分重要。因为岩土勘察是在地下进行的,所以这就让很多施工单位为了节约成本,减少时间,提高经济效益,促使某些勘察人员为了达到工作目标,对数据乱编乱猜,弄虚作假。对于地下的勘察,究竟钻了几个洞,钻了多深,这些都是没人监督和检查的。如:有些勘察人员甚至连洞都不钻,根据经验就把数据“一猜、一填、一交”。这种不正当的做法会使工程施工过程中出现大大小小的问题,使施工设计不完善,不详细,不准确。更重要的是,这样出现颇为严重的工程事故,如:坍塌事故。 三、岩土工程勘察的方法 1、工程地质测绘工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地。则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 2、勘探与取样勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它足被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。 3、原位测试与室内试验原位测试与事内试验的主要日的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般部藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响。 四、提高岩土勘察工程在石油化工产业中的使用质量 1、施工前要做好技术人员准备、施工人员的准备、技术资料的准备、施工机具的准备、现场办公设备的准备、现场简易生活区的准备等工作。施工前的准备是工程勘察、基础施工、施工工程的基本保证。认真的做好施工前的准备工作能够较好的发挥企业的经济效益,实现施工企业管理的规范化以及科学化。 2、加强勘察技术人员的教育以及培训,促进其知识的更新换代,以便跟上技术发展的步伐。在勘察单位内部要施行内部岗位轮换制度,促成勘察专业的技术交流以及知识渗透,积极地组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,以便达到扩大勘察技术人员知识深度的目的。 3、加强过程检查。在作业人员自检的基础上应该对生产过程以及中间成果进行检查,在检查的时候要严格按照相应的技术标准、任务书以及勘察要求来检查。在过程检查中,要注重工程使用设备、作业方法及作业程序的检查,加强对照检查。在工程中使用的设备、仪器、工具、材料,其性能、规格,应符合有关技术规程、标准和勘察纲要的要求;作业方法以及作业程序必须符合有关的技术规程以及勘察纲要要求;原始资料必须及时、准确、完整;在对照检查中,和地层划分应与岩样对照检查、工程地质测绘形成的工程地质图件中的地层岩性界线设计孔位应与实地位置对照检查、与不良物理地质现象位置应与实地位置对照检查。五、岩土勘察和岩土工程在石油化工产业的前景规划 1、开设培训课程,提高岩土工程勘察技术人员的素质水平 岩土勘察所需的专业知识要求很高,这就决定了勘察技术人员的素质必须提高,才能提高勘察工作的质量。为了使岩土工程的顺利完成,必须先提高勘察技术人员的知识和素质,因此,在勘察人员在工作之前,可先参加培训课程。学习相关的专业知识,再进入实习期,学习到相关经验之后,最后还需通过考核,才能正式参加工作,进行勘察。这样提高了勘察人员的素质和专业知识,一定程度上解决了工作量分配不均和数据不一等问题。 2、逐步改善岩土工程勘察仪器设备 二十一世纪的岩土勘察越来越重要,地位越来越高,这就迫使岩土勘察也向科学发展方向靠拢。陈旧的设备仪器已不能在市场上继续使用,必须引用新设备新技术。在岩土工程中,岩土勘察的数据是十分重要,这就要求了岩土勘察需要多方面的测量地底下的岩土实况,产生大量有效的数据。然而,陈旧的大型勘察仪器只能大约的得出数据,已经遭到市场的淘汰,因此,引入新技术,提高岩土勘察技术,提高岩土工程的质量,是岩土工程者的唯一道路。先进的设备能使岩土勘察的结果更加准确,这不仅提高了勘察工作的效率,也为岩土工程提高了一个强有力的后盾。随着社会不断发展变革,岩土工程也会越来越受到重视,所以,岩土勘察的前景未来一定会更好。 3、建立岩土勘察相关的监理法律 岩土勘察的工作复杂多样,它所涉及的工作是多方面多角度多层次的测量。若没有完整体系的法律,就会缺乏岩土勘察的规范和原则,也不能惩罚那些从中取利的不法商人还有对工作不付责任的监察人员。因此,随着社会的不断发展,岩土工程也日新月异,岩土勘察更是重中之重,在未来,法律的制约是对岩土勘察的又一促进发展的因素。健全监理的制度,保证岩土工程中的各个施工有其相应的工序和规则,是提高岩土工程质量的关键,只有让勘察技术更加先进,才能更好的设计岩土工程施工的方案,才能使工程更加有效的进行。 六、结束语 综上所述,岩土勘察应用于石油化工产业是未来的发展趋势,能够有效的提高石油化工产业地质勘察质量,从而为石油化工产业的发展提供技术支持,促进产业的快速发展。 石油化工产业论文:浅述低碳时代石油化工产业资源与能源走势 摘 要:我国在社会经济建设中一直都遵循可持续发展战略,大力提倡节能减排。在低碳时代新形势下,石油化工产业对其资源利用率也有了更高的要求,有效利用资源,减少石油化工产业中的资源浪费,为石油化工企业谋取最大化利益。本文主要阐述了低碳时代石油化工产业工作中的现状、存在的问题,并深入分析了石油化工产业资源与能源的未来走势及发展。 关键词:低碳时代 石油化工产业 资源与能源 发展走势 随着我国经济地位的不断攀升,新的时期对石油产业经济也有了不同的要求,其发展趋势也发生了变化。在现今这个事事都注重低碳的社会经济中,石油化工产业在生产中也要遵循这一时代要求。在石油化工生产中遵循这一要求可以减少生产中的资源能源浪费,降低因生产造成的污染,提高整个石油化工场的空气质量,节约能源开支,从而为石油化工产业创造更高的经济效益,提高石油化工产业在社会经济中的地位。 一、低碳时代下我国石油化工产业的现状 石油化工产业是化学工业的主要组成部分,是促进化学产业发展的关键。虽然我国石油化工产业在世界上已经具有一定的影响力,今年来其发展速度也是不断攀升,但发展的同时也消耗了大量的资源与能源,然而资源能源直接决定了石油化工产业的发展速度及空间,在石油化工产业中发挥着关键性作用。然而,随着我国石油化工产业的飞速发展,对资源能源的需求量更是与日俱增,现今我国的石油化工产品已经不能满足我国市场经济的实际需求,而是需要依靠国外的进口材料来支撑石油化工产品的进一步开发与研究,这对石油化工产业来说,无疑是一种负担,需要投入大量的资金来购买国外能源,如此一来,就大大降低了石油化工产业的经济效益,阻碍了石油化工产业的进一步发展。 二、低碳时代下我国石油化工产业存在的问题 随着石油化工产业的不断发展,其在世界中的经济地位也是越来越重要,但在现今低碳时代下还存在一定的阻碍石油化工产业的因素,以下就是笔者据调查所列举了几点关于石油化工产业存在的问题: 1.石油化工产业资源供应量与市场需求相矛盾 我国在以往可以说是一个能源大国,但是就世界能源的平均水平来讲,我国人均占有量并不能达到世界平均水平的标准。我国现在存在严重的供求问题,石油化工产业资源能源所有量不能满足人们对石油化工市场的需求量,面临这一现状及问题,我国石油化工产业选择与外国合作,进行进出口贸易,从国外引进了大量的石油化工能源,以此来调节市场供求不平衡现象,然而,我国石油化工产业越来越依附国外的能源供给,已经快超越了国际承认的50%的石油化工安全警戒线,这样的状况使得石油化工产业在发展过程中处于一个被动的状态,加大了石油化工产业发展的风险。 2.石油化工产业优秀技术少,缺乏竞争力 石油化工产业不断向前发展,石油化工产品也随之快速更新,石油化工产业要适应这一现状就要不断创新,打造出新型的石油化工产品,然而,目前在我国石油化工产业普遍存在石油化工产业优秀技术少,缺乏竞争力的现象。就我国目前发展状况来看,我国石油化工的科研体制还不够完善,石油化工新产品的开发速度慢,生产量小,不能满足人们对石油化工产品的市场需求。我国的石油化工产品生产量大,但是并没有其自身特有的优秀技术,一般情况下都是引进国外的新进技术来作为石油化工产品的支撑点及两点,这一状况严重降低了我国石油化工产业的优秀竞争力,与我国遵从的可持续发展相矛盾,不利于石油化工产业的瞻顾性发展。 三、低碳时代下我国石油化工产业资源与能源的未来走势 根据我国近几年的石油化工产业的发展状况,笔者分析并总结了低碳时代下我国石油化工产业资源与能源的未来发展趋势,以下就是对石油化工产业能源未来的状况分析: 1.从一次性能源转变为终端利用,提高资源利用率 低碳时代下,注重石油化工资源能源的二次利用,因为再多的资源如果不加以合理使用,始终会有耗尽的一天,我国现已认识到这一问题的严重性,在未来的石油化工产业发展中,石油化工产业会遵循 我国的可持续发展战略,将资源能源的利用率扩展到最大化,从一次能源转变为资源终端利用,实现低碳经济的要求。未来的石油化工产业能源将由一次性能源向核能,地热能和可再生能源转变,不断开发新能源,降低产业发展中的能源消耗,促进我国石油化工产业带的可持续发展。 2.产业布局转变,产业集中度增高 近几年来,我国石油产业结构不断调整改造,石油化工产业布局的转变已是未来石油化工发展的趋势。原因在于石油化工产业集中在一起,可以减少石油化工生产过程中资源能源的运输里程,倘若不集中在一起,密度颇大,会加大资源输送资金的运用,影响整个石油化工产业的生产效率,阻碍石油化工产业的发展脚步。形成密集型产业格局,可以避免石油化工资源的长时间运送,缓解了因交通不便而带来的资源运输压力,可以为石油化工产业及时提供所需资源。现如今,我国大连、上海、大庆、吉林等多个地区已建立石油化工生产基地,实现了密集型产业格局。 3.形成自身产业的优秀技术,提高产业竞争力 石油化工产业若没有其本身的优秀技术,就少了支撑产业发展的实力,会对石油化工产业造成很大的风险。就我国现状而言,是一个网络信息发达的时代,更加注重创新性人才的培养,这一形势为产业发展奠定了技术基础,石油化工产业在未来的发展中有了创新性人才的加入定会形成其优秀竞争力,不在依附国外的先进技术,提高自身道德产业竞争力。 四、总结 在现今这个低碳经济时代下,我国遵循可持续发展战略,对石油化工产业生产中的资源状况进行了现状分析,研究了石油化工产业资源与能源德尔未来的发展趋势。就整体的研究分析来看,我国石油化工产业具有良好的发展前景,不久的将来会形成自身的优秀技术,提高石油化工生产的产业水平,我国石油化产业在世界上的经济地位的进一提升更是指日可待。 石油化工产业论文:石油化工产业存在的问题及改革措施 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国经济发展起着很大的促进作用,同时对我国社会发展也起着至关重要的作用。我国自从加入了世贸组织,对于我国的石油化工产业而言迎来了新的机会,但是,同时也是一种严峻的挑战。因此,石油化工产业不仅要抓住机会还必须积极面对各种挑战,从而使我国的石油化工产业得到快速、健康的发展。本文针对石油化工产业进行了分析,首先讨论了石油化工产业所存在的一些问题,并针对这些问题进一步提出了相应的改革措施。 关键词:石油化工产业 问题分析 改革措施 一、前言 所谓石油化工即以天然气和石油为原料,进行石油化工产品以及石油产品的生产加工工业。石油和化学工业是我国国民经济的支柱产业,产品广泛应用于工业生产、人民生活、国防科技等各个领域,对促进相关产业升级和拉动经济增长具有举足轻重的作用 二、存在问题分析 在我国,虽然石油资源总量较大,但是人均占有量却低于世界平均水平。虽然石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,由于没有足够的石油储备资源,不能满足我国国内市场的需求,所以需要进口的石油数量越来越多,石化行业对于资源的依赖程度很高。目前,我国石油、天然胶和硫磺的对外依存度已分别达到或超过50%、70%和90%。由此可以看出,我国石油资源供需矛盾不断扩大,所以,需要的石油量也不断扩大,石油进口依存度由29.6%上升到42.9%。几乎要达到国际上公认的50%的石油安全警戒线。由此可见,我国石油能源战略储备的安全风险将进一步加大,这将对国内石化企业的发展带来一定的风险。石油化工产业的产品技术不断加快的更新频率、更新速度,不断进步和创新的科学技术是促进石油化工产业的发展的先导。虽然,我国的石油化工产业已经取得了不错的成绩,不过仍然不能满足当代市场的需求,没有较高的新产品开发集中度,也没有足够的知识产权和优秀技术,开发高科技产品环节相对薄弱,缺乏一流的研究人员和研究院,这就导致了我国石油化工产业成套的装置技术较少,应用基础研究与前瞻性技术标准差距较大,信息、控制技术应用更是存在较大差距。同时,石化行业也是污染排放大户,“三废”排放量位居全国工业行业前列。近年来,随着国家对于节能减排要求的日益严格,石化行业面临的环保形势也愈发严峻。 三、改革措施 1.进行集团化经营,现代企业制度的建立 确定改革方向,坚持现代企业制度的建立,支持企业并购,鼓励企业进行兼并重组,特别是鼓励过剩产能企业之间的重组,提升实力和竞争力。对石油公司的制度进行改造,在整体上对其进行规范,所建立的运行机制以及管理体制必须要符合国际规范,同时还要满足社会主义市场经济体制,不断的使集团化经营得到加强,并进行集体化优势的培育,使市场的反应能力以及市场的适应能力都能得到增强,同时与竞争对手相抗衡的能力也得到相应的提高,从而适应市场全球化的要求以及经济全球化的要求。 2.运用多种手段降低成本,提高企业市场竞争能力 我国自从加入了世贸组织,我国的石油石化市场不断的向市场进行逐步开放,提高了国内企业的生产经营成本,价格已经很难被控制。所以,必须要使企业的运作管理得到不断的加强,使装置开工率得到有效的提高,使生产成本、人工成本、财务费用等得到有最大限度的降低。综合运用多种手段,推动行业节能减排。加快能源发展和管理的法制化建设,规范和调节能源的开发利用;加快制定和实施强制性、超前性能效标准,及早遏制能源浪费现象;加强清洁生产审核,强制推广重大减排技术,从源头遏制污染超标排放,实现企业的节能降耗,使原料配置得到优化,并不断加快技术创新以及技术改造的速度,使企业成本得到全方位的降低,在国际国内市场竞争中,有效的提高我国石油化工企业的竞争力。 3.改革市场营销管理体制,增加国际市场份额 对于市场开拓而言,提高营销水平、加大营销力度等是十分重要的环节。在国际上,对于营销系统是非常重视的,这是由于它属于效益直接的和主要的生产者,在与国外的一些公司竞争的过程中,其实就是份额以及市场的竞争。所以,通过对一些大型企业经验的分析和研究,我们发现,我国石油化工产业要想健康的发展必须要将全面的营销管理过程充分的重视起来,其中包括:售前售后服务、形象设计系统、广告、新产品的开发以及市场的研究等。应适时调整外贸政策,稳定海外市场,加大信息化投入,支持协会和企业的信息化建设,把握时机“走出去”,支持海外资源的勘探开发;扩大权益投资资金的使用范围,尽快进行石化产品进口替代战略营销策略的研究,实现石化产品国际市场份额的增加。 4.进一步加大技术创新力度,开发高端产品,优化产品结构 我国自从加入了世贸组织,保护知识产权的力度逐渐扩大,在巨大的市场竞争中,我国的石油化工产业要想占据一席之地,必须加大力度进行技术创新,并不断开发新产品,成为具备优秀技术和专有技术的自主知识产权。通过产、销、研一体化的实现,使科技成果产业化的目标得以实现,这就是体制创新的目标。市场化是机制创新的关键所在,根据激励机制的要求,进行科研开发风险基金的建立,对一些国际先进技术进行有选择的引进,并将消化吸收的速度加快,使自主技术研发力度得到有效的加强,利用技术进步促进产业结构的升级。 四、总结 总而言之,科学发展观的落实,可持续发展的实现等过程都需要石油化工产业不断加大投入,使技术进步的脚步不断加快,并进行产品质量的不断提高,使汽油、柴油质量及石油化工产品升级步伐不断加快,争取在最短的时间内赶上并超越发达国家水平,同时,还应该使生产过程清洁化通过努力得以实现,减少废渣、废水、废气的排放,使石油化工企业对环境的压力得到有效的减轻。 石油化工产业论文:我国石油化工产业的发展现状及发展前景 【摘 要】当前,全球经济的一体化发展,促进了中外石油化工企业的发展和互动。本文先介绍了石油化工产业的在国民经济中不可替代的作用,接着又分析了我国石油化工产业的发展现状,最后剖析了我国石化产业面临的挑战以及如何应对。 【关键词】石油化工产业;现状;发展;挑战 0.引言 石油化工产业是我国国民经济的基础和支柱产业,石油化工产业的发展势必会影响国民经济的发展与稳定,同时,石油化工产业也为国防工业提供技术材料和战略物资。当前,随着全球经济一体化的发展,全球的石油化工企业开始双向互动:越来越多的跨国公司开始来中国投资,而中国的企业也开始逐步走向世界。现如今,欧美等发达国家都开始进入后工业时代,全球的石化产业都开始向发展中国家转移,在经历了2008年的经济危机和2009、2010两年的经济平稳回升后,近两年全球的经济环境都开始慢慢有所好转,但是,国际市场中仍然存在很多不确定的因素,而且石油化工产业又属于资产密集型的企业,所以,在后金融危机时代,我们中国的石油化工企业要想“走出去”有所发展,更是要更加谨慎。 1.我国石油化工产业发展现状和存在的问题 近几年来,石油产业经历了不寻常的变化,在后经济危机的影响下,石油的价格像过山车一样跌宕起伏,然而,中国的石油化工企业缺是率先走出了经济低谷,石油消费达到了近几十年来的最高水平,炼油行业也是转亏为盈,使中国的石油化工行业在复杂多变的经济格局中稳步发展。 1.1我国石油化工产业发展现状分析 (1)石化产业生产能力已据世界前列,部分企业开始“走出去”。 直到2010年,我国的石化产业规模以上企业实现总产值8.88亿元,比2005年增加了1.6倍。很多知名的跨国公司都已经来到我国开展业务,我国的公司也开始积极走出去,与世界石化产业进行了深度合作。 (2)石化产品贸易逆差扩大。 我国是石化产品的生产大国,同时也是消费大国,经济危机后由于经济复苏,我国对能源的需求不断增长,使得对石化产品的市场需求也在增长,我国每年都需要进口才能满足我们对石化产品的需求。 (3)总体实力明显增强。 随着经济的快速持续发展,我国石油化工产业的增加值也在逐年上升,占我国国民生产总值的比重更是逐年提高,在2010年《财富》世界五百强的排名中,中石油和中石化这两家石油巨头企业,都进入了前十,再次刷新了历史记录。 (4)产业布局和产业集中度明显提高。 通过几年的调整,我国的石化产业布局得到明显调整,集中度明显提高,近几年,我国相继建成了一大批石油化工基地,曾经的“北油南调,西油东运”已得到了明显改善。 (5)技术装备和产品质量大幅度提高。 近些年来,我国不断调整技术装备,改造生产技术,提高了高含硫石油的加工能力,适应了进口原油加工量不断增加的需要,从而提高了石化产品的加工质量,市场竞争力明显增强。 (6)拥有先进的石油化工开发技术。 我国拥有先进的石油化工开发技术,炼油工业基本上是靠自己建设发展起来的。目前,我们可以自己建设千万吨级的炼油厂,我国的重油催化裂化和渣油加瓴处理技术已达到国际先进水平,我国还拥有独创性的催化裂解技术,这些技术都居世界领先水平。 (7)石化产业重组后大力发展销售网络。 我国的石油化工产业在1998年战略性重组,各地的石油化工企业按地域划归到中石油或中石化,两大集团加快收购、兼并,建设的步伐,大力发展销售网络,努力提高我国石油化工产业的综合竞争力。 (8)产品质量显著提高。 近几年来,我国生产化工产品的技术得到不管提高,进而使得化工产品的质量和结构得到很大改进,使得国内的石化企业竞争力明显增强。 1.2我国石油化工产业中存在的问题 尽管我国的石油化工产业在许多领域取得了惊人的成就,但是,我国石油化工产业的发展现状也是喜忧参半,也存在着很多问题,如产能扩张过快,新建产能相对需求增长过快;石油供给的稳定性和安全性存在潜在危险;区域布局较为分散。 (1)石油供给的稳定性和安全性存在潜在风险。 我国的石油资源总量大,但是人均占有量缺远远低于世界平均水平。由于我国国内石油供应量有限,目前没有足够的石油战略储备,国内的石油产量根本不能满足人们对石油的需求,所以还要从国外进口石油,原油的进口主要是依靠海洋运输,而我国的远洋运输船队规模较小,目前我国原油进口运输有90%要依靠外国运输船队,这就加大了原油供给的风险。 (2)化工产业区域布局较为分散。 目前,我国有炼油厂一百多家,除了少数几个省市外,其余的各省市都建有炼油厂,分布较为零散,这样一来,就很难发挥集群效应,既不环保,也不利于降低生产成本,不符合世界石化产业的较为集中布局的趋势。 (3)行业垄断严重,改革创新动力不足。 由于国内石油行业的三大巨头中国石油、中国石化、中国海洋石油垄断了国内的石化产业,国外的大型石化公司很难进入国内市场,如此一来,就降低了外国石化企业对国内石化企业的冲击度,由于没有竞争对手,国内的石化企业改革创新动力不足。而当今石化产品的更新速度和速率很快,我国虽然已经取得了一些技术方面的成就,但是我们缺少一流的研究人员,所以新产品和高新技术品的开发环节很薄弱,在控制技术和信息技术方面的差距很大。 2.我国石油化工产业的发展面临的挑战和对策分析 在后金融危机时期,我国的石油化工产业虽然有许多发展优势,但也还面临着诸多的挑战。 2.1“十二五”期间,我国的石化产业还面临着诸多挑战 (1)由于原油的价格提高,导致石化行业成本上升,经营压力增大。 (2)目前国际大型石化公司几乎全部在我国投资建厂或设点,因此激烈的市场竞争是不可避免的。 (3)我国石油人均占有量低,对外国进口石油依存度高,资源问题任然是个大问题。 (4)我国提倡走可持续发展道路,要求低碳、节能减排,环保排放标准日益严格,石化企业面临着技术和成本的双重压力。 2.2我国石油化工产业发展对策 我国的石化行业经过几十年的发展,已经具备了相当的基础,今后的问题是,要在坚持可持续发展的战略思想指导下,做到以下几点: (1)扩大我国的原油贸易,建立稳定多元化的原油进口渠道,保证充足的资源供给。 (2)有效的利用宝贵的石油资源,充分发挥石油资源的利用率,落实节能措施。 (3)由于石油资源是有限的,它是不可再生资源,我们要尽快寻找替代能源或可再生能源成为石油资源的重要补充。 (4)我们要坚持建设环境友好型社会,坚持可持续发展战略,坚持低碳、节能,实施“绿色化学”工程。 (5)我国的石油化工企业要不断的实施战略调整,在现有企业的基础上新建或扩建工程,进一步优化产品结构,提高对市场需求变化的适应能力。 (6)我国的石油化工产业要做大做强,提高国际竞争力,必须要不断的创新,开发具有自主知识产权的炼油技术,开发高品质的清洁燃料。 3.小结 我国的石油化工产业今后一段时期内,将在科学发展观和可持续发展思想的指导下,继续保持平稳较快的发展,但是,我们仍要认识到我们当前面临的问题和挑战,不断的发展,不断提高我国石油化工产业的竞争能力,以加强资源保障为基础,促进石化产业的快速发展。 石油化工产业论文:我国石油化工产业发展循环经济途径的思考 摘要:石油化工产业要实现可持续发展,实现资源的重复循环利用,必须以发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。根据这一指导思想,文章从8各方面对我国石油化工产业发展循环经济的途径进行了研究。 关键词:石油化工;循环经济 循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为优秀,以节能、减污、降耗、增效为基本特征,符合可持续发展理论的经济增长模式。循环经济追求生态效益、经济效益、社会效益的均衡及效益最大化,对构建和谐社会具有十分重要的作用。 发展循环经济是落实科学发展观的重要举措,是建设资源节约型、环境友好型社会的具体要求,是走新型工业化道路的体现,是构建社会主义和谐社会的途径。循环经济本质上是一种生态经济,它将传统的经济增长模式由资源-产品-废物排放的开环方式转化为资源-产品-再生资源的闭环方式,提高资源利用率,有利于增强企业竞争力,在发展生产的同时充分考虑自然生态系统的承载能力,有助于保护环境,防治污染。可以实现经济效益与环境效益的统一。同时,发展循环经济也有利于保障国家的经济安全。 石化产业在生产的过程中需要耗费大量的石油,煤炭,化工原料及水资源,且资源利用率低,资源的缺乏和不可再生性,以及环境的污染成为了制约石化产业长足发展的瓶颈。工业废水废气及固体废弃物的排放量和处理量不成正比,造成了对环境的破坏。我国石化产业必须改变传统的经济增长方式,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化道路。实现资源的重复循环利用,以发展循环经济作为实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。循环经济体现了经济可持续发展的内在要求,是石化产业发展最佳选择。 1.努力提高资源利用效率。 努力提高资源利用效率,减少生产过程的资源和能源消耗石油作为不可再生资源将会越来越少,合理有效利用石油资源,充分发挥其使用价值是今后炼油和石化业的重要任务,要把宝贵的石油资源主要用于生产其他能源难以替代或难以大规模替代的交通运输燃料和石化原料上。要按照清洁生产的思路,从“规划、设计、生产过程、产品”的整个生命周期来分析生产过程,采用新工艺、新技术,使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化和连续化的方向发展,尽量减少进入生产过程中的物质和能源能量,从而减少废弃物的产生与排放。在今后技术改造中,石油企业要大力发展加氢炼油二次加工装置,使原油中的重质、劣质成分充分转化成优质的汽、柴油和石化原料,提高轻质油收率,达到80%的国际水平。同时,石油石化企业要狠抓节能降耗,从生产各个环节最大限度地挖掘资源潜力,努力减少原料自用和加工损失。 2.延长和拓宽产品生产链条。 在污染的石化企业中,中小企业的比重比较大,完全依靠污染治理实现达标排放和按总量要求排放的难度很大。而通过生产链接,既能解决环境问题,也能降低资源消耗,提高企业管理水平和经济效益。因此,在石化企业集中地区、石化园区发展生态工业,在企业清洁生产的基础上,使上游企业的废物成为下游企业的原料,不断延长生产链条,实现区域或企业群的资源最有效利用,废物产生量最小,甚至“零排放”。重点发展塑料深加工产业链,包括塑料汽车配件的加工、塑料建筑装潢材料、塑料小商品等产业链的延伸。 3.加强水资源的循环利用。 石化工业是个用水大户,我们必须要建立节约用水的理念,建立企业工序内部、厂内、厂际多级用水循环思想,提高循环水的浓缩倍数,实现水资源消耗减量化,减少循环系统的工业废水排放量。具体措施包括:与主体技术改造相配合,采用不用水或少用水的工艺及大型设备,做到源头用水减量化;要采用高效、安全可靠的先进水处理技术和工艺,提高水的循环利用率,进一步降低吨油耗水量;要采用先进工艺对循环水系统的排污水及其它排水进行有效处理,使工业废水资源化,实现炼油石化工业污水的“零排放”,真正实现废水资源化。 4.加大废弃物集中回收、处理。 没有废弃的垃圾,只有放错地方的资源。对于石化行业来说,要转变企业能源消费观念,改变生产方式,由依赖资源消费转变为依靠资源再生,重点是解决化工废物升值利用问题。要加快发展环保产业,加强工程塑料废料以及塑料废弃物的回收再利用。利用塑料生产与加工过程中产生的工业废料以及大量废弃塑料制品等,采用一定的工艺技术进行再加工,不仅达到环保要求,还可产生可观的经济效益。同时,建立以石油化工为中心的石化生产与能源、汽车、造纸等其它工业及社会生活共享资源、互为排放物治理、互为二次资源循利用的区域生态工业园,实现区域内物质循环,废弃产品、生活垃圾和生活污水的社会大循环。 5.建设生态企业。 建设生态企业,全面推进石化企业清洁生产。一要以综合利用资源为优秀, 以降低废弃物排放为目标, 逐步建立与发展循环经济相适应的运行机制, 将企业建设成为生态型企业。要坚持循环经济的减量化、再利用、资源化原则, 形成有利于节约资源、保护环境的生产模式。二要全面推进清洁生产, 从源头减少污染产生。要认真贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》和《环境影响评价法》, 把生态工业、清洁生产等措施综合起来, 使资源得到最有效利用、大幅降低污染物排放。要借鉴发达国家先进企业管理经验, 从企业实际出发,从强化清洁生产审核入手, 改善工艺, 把污染控制在生产过程中。三要大力推行ISO9000 质量管理体系认证、ISO14000 环境管理体系认证及ISO10040 环境协调性评价等一系列管理标准。 6.构建石化产业生态工业园区。 构建石化产业生态工业园区,一是要统筹考虑国内外石化工业的发展态势, 科学合理地规划好我国石化工业园区的发展。注重石化产业的结构调整和优化升级。二是要进一步加大对已有石化工业园区的清理整顿力度。对于那些产品结构雷同和污染严重的石化工业园区, 要下决心予以停办或核销。三是要按照基地化、大型化、一体化方向, 调整石化工业布局。依托大型石化基地, 重点发展上中下游一体化的大型石化工业园区, 并充分利用国外的先进技术, 在有资源和市场的地区适度发展若干个特色鲜明的专用化学品化工园区。 7.大力发展技术含量高的产品。 积极调整结构, 大力发展技术含量高的产品。首先, 要坚决清理整顿落后的规模小的石化装置, 大力进行石化工业结构调整。依法坚决关闭质量低下、严重浪费资源和污染环境的小炼油厂和小化工厂, 大力发展技术含量高的石化生产工艺, 优化生产布局, 用先进的生产线取代落后的生产线, 用有限的资源生产高附加值和高科技含量的石化产品。其次, 要优化调整石化工业的产品结构, 努力适应资源结构和市场需求的变化, 提高产品质量。要利用区域优化和炼化一体化优势, 实现整个产业链价值的最大化, 提高石化行业的规模效益; 以信息化和科学化促进物流体系的建设, 提高石化产品的储运和营销水平, 降低物耗和运输成本。再次,努力推进石化行业的企业重组。实行大公司、大集团战略的同时, 要搞活中小石油和化学工业企业, 通过产权改革、股份制改造等形式使它们在市场竞争中得到发展。 8.提高资源及能源的利用效率。 加快技术创新, 提高资源及能源的利用效率。一是牢固树立节约优先、效率为本的观念, 大力推进节油、节水、节能、节地、节材, 提高资源的使用效率。要继续发展大型现代化生产线,降低石化工业综合能耗, 提高资源及能源的利用率;搞好资源综合利用, 降低石化行业自身的能源消耗和加工损耗。二是通过大规模技术改造, 优化现有的石油和化学工业企业的工艺、技术、装备和管理,实现优质、高效、低耗、符合环境保护要求的均衡稳定生产。三是要研发高新技术, 积极引进国外先进技术, 加强替代能源技术的开发利用。石化工业的科研、设计单位和企业技术中心应积极承担石化生产实践中出现问题的研究和攻关, 不断加速我国石化工业科技进步; 对发展循环经济的关键技术和共用技术要充分调动政府、社会、企业资源进行重点攻关。
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工程地质论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质环境论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:环境地质、水文地质和工程地质的现状论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,环境问题日益严重和突出,引起了各国政府首脑、政治家、科学家和公众的广泛关注。从斯德哥尔摩的《联合国人类环境会议宣言》到巴西《环境与发展的里约热内卢宣言》,从4月22日的地球日到6月5日的环境日,从“全球变化”到《21世纪议程》,使人类为了共有一个地球和共同的利益,联合起来对付全球环境恶化和灾害,以保证人类和社会的持续发展。 关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析 1我国地质环境和灾害突出和严重性 我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。 要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。 水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。 这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。 2我国地质环境和灾害问题研究分析 由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作: 2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。 2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。 为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。 ①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。 2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。 20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。 人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。 在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。 特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。 沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。 2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。 最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。 2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。 2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。 根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。 我国是世界人口最多的国家。目前,处于经济建设大发展时期,已发生的和潜在的环境突变问题都极为突出。为此,建议从地球化学、生态学、水文学、医学与社会学综合研究入手,通过对地球化学与生物地球化学循环及其对人类和生态环境的影口向与约束,人类活动对地球环境影响的过程与机理,全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手,探索环境变化对人类生存健康的效应。 2.7重大工程建设对环境生态系统的影响围绕已经开始实施和建成的重大工程建设(如三峡工程、晋陕蒙能源基地、重要铁路干线)及可能实施的重大工程(如南水北调),开展环境地质调查、监控、预测等研究。 工程地质论文:地下工程地质防治对策论文 编者按:本论文主要从地下工程开挖引起的工程地质问题;防治措施等进行讲述,包括了地面沉降、洞室围岩失稳、斜坡破坏、地下水污染、开展详尽的工程地质勘察、做好开挖方案的优化选择、实行科学的降水设计、做好现场监测,开展信息化施工技术、积极采用新技术、新方法等,具体资料请见: 摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。 1地下工程开挖引起的工程地质问题 1.1地面沉降 1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有: (1)地下工程开挖引起的附加应力; (2)地下工程施工对地层的扰动和地层损; (3)地下水渗流引起的地下水位的变化。 1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有: (1)地下水位下降引起的固结沉降; (2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降; (3)土体扰动后,重新固结后产生沉降; (4)土体的次固结和流变。 1.2洞室围岩失稳 地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。 均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。 1.3斜坡破坏 斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。 斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染 在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。 2防治措施 2.1开展详尽的工程地质勘察 工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。 2.2做好开挖方案的优化选择 地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。 2.3实行科学的降水设计 水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。 2.4做好现场监测,开展信息化施工技术 地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。 2.5积极采用新技术、新方法 工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。 结语 地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 工程地质论文:工程地质研究论文 摘要:工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业处境尴尬,工程地质勘察的市场竞争也有真假之别,工程地质分析与研究的深度和广度严重不足,工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距,工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境,向工程建设敲响了警钟,也向地质师们提出了更大的难题。 关键词:工程地质岩土工程 1.工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。 根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。 1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。 2.工程地质工作的任务 在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。 3.工程地质专业的尴尬 工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在: ①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性; ②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; ③规程规范存在的问题; ④工程地质勘察技术的局限性; ⑤相关专业对工程地质专业的轻视; ⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视; ⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。 4.在工程建设中的地质教训 由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例: ①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题; ②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题; ③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题; ④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题; ⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题; ⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。 5.工程地质在工程建设中的决定性作用 任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。 ①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝; ②小浪底滑坡性质界定对设计的影响; ③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响; ④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的; ⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。 6.相关学科在工程地质中的应用 ①系统工程在工程地质中的应用; ②计算机技术在工程地质中的应用; ③遥感、物探、GPS等; ④水工设计施工与工程地质的关系。 清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。 7.工程地质要面对现实着眼未来 汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。 如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。 修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。 很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取 地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。 人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师!忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚! 工程地质论文:岩体结构工程地质模型论文 摘要:岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。 关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法 一、岩体结构的工程地质模型 岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。 二、岩体结构力学模型 孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。 对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。 三、岩体结构力学的分析方法 早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。 离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。 近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。 四、岩体结构控制论的工程应用 随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节 理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。 上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。 一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。 五、结论 本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。 工程地质论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 工程地质论文:工程地质三维建模管理论文 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质三维建模与可视化地质信息 1前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4结论 (1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:工程地质系统开发分析论文 1前言 自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。 入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。 2软件功能 2.1基本功能 ①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。 2.2查询 按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。 2.3高级查询 多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。 2.4数据库维护 数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。 专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。 3系统界面及功能模块 3.1主界面 全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。 3.2高级查询界面 点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。 3.3查询结果窗口 点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。 3.4查询结果报表打印窗口 点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。 3.5选中结果报表打印窗口 点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。 3.6数据库管理员界面 点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。 数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。 4工程地质专家库系统开发 4.1数据库 (1)信息来源 通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。 (2)创建数据库 在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。 (3)数据录入 数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。 所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。 4.2系统功能的代码实现 采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。 下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。 5结语 中国地质学会工程地质专业委员会建立“全国工程地质专家库系统”的目是便于相互了解、交流,以满足各单位部门了解专家专家信息的需求,充分发挥专家作用,更快推进工程地质学科和事业的创新发展。
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水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测新方法的应用与展望 【摘要】水利水电工程建设是我国基础设计建设的重要内容,地质勘测又是水利水电工程的重要环节。本文首先对工程地质勘测技术进行了简单的分析和介绍,然后结合实际工程应用研究了GPS系统、遥感(RS)技术以及地理信息系统(GIS)等3S技术地质勘测新方法的应用以及未来发展趋势。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;勘测技术 一、引言 随着我国水利水电工程的快速建设,地质勘测技术也得到相应的发展。同时,工程建设项目也对工程地质勘测提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率(精度)要求的提高,因此,许多传统的地球物理方法及技术已无法满足工程需要。为此,选择合适的勘测方法并分析总结各种工程地质勘测方法及其最新的发展,这对工程地质勘测及水利水电工程建设具有重要意义。近年来,地学等基础理论学科的发展,极大地推动了我国水利水电工程勘测技术的迅速发展。本文结合水利水电工程分析了工程地质勘探的3S技术新方法,重点研究了全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)技术以及地理信息系统(GIS)新技术方法及其应用,并分别从各个技术方向角度对水利水电工程的未来发展趋势进行了展望。 二、工程地质勘探技术 工程地质勘探主要包括山地勘探、钻探、物探等三种方法,以工程地质测绘为基础,进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料。 1.山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象。平硐和竖井(或大径钻井)勘探,是山地勘探工作中的重要组成部分。由于使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多,正因如此,山地勘探的缺点是勘探深度有限。 2.钻探。多年来,钻探在工程勘察中发挥了重大作用,得到了广泛应用,为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献,并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。 20世纪70年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用,钻探效率成倍增长,岩心采取率普遍达到90%以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题,在“六五”科技攻关中,加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究,近年来,研究成功的SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术,较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题,推广较好,已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯,是一种先进的钻探工艺。实践证明,该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量,较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等,这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益,并逐步已纳入有关的现行规范中。 3.工程物探。地球物理勘探(Geophysical Prospecting)简称物探,它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。(1)重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言,重、磁位场勘探是最古老的一种物探,其精度和可靠度较差。目前,一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时,神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。(2)地震勘探。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如:利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价,取得了显著的工程和经济效益;由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法、由美国NSA工程公司开发研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来,地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。(3)岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试:声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。(4)电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探(EM法)和天然场源的电磁测探(MT法)。例如:可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。(5)电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探,引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探,此方法属于电阻率法的范畴,在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量,向多源、多点、多线测量发展,从而发展了三维观测技术。 三、地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望 在水利水电工程建设当中,会遇到和一般工程建设不同的问题,以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了3S技术中全球定位系统(GPS)、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)等4种新方法,并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位,GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3 S技术。例如,许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。 1.GPS技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。GPS在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛,它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题,以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间,提高测量精度,进行工程地质勘察。工程地质勘察通过GPS确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同,具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点,它不要求观测站之间通视,并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。 2.遥感(RS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片,能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像,特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。实践证明,清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。岩土工程开挖面地质编录。由长江勘测技术研究所开发和完善的“高边坡快速地质编录系统”,成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。 近年来,工程地质勘测遥感技术的应用的新动向就是与GIS、GPS技术的综合集成应用。 3.地理信息系统(GIS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。GIS技术能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,还能自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件。近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势就是将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出。目前,由中国地质大学开发研制的MAP2GIS是国内应用较多且比较成熟的专业软件,是一种专业的地理信息系统软件。 目前,我国水利水电行业工程地质勘测方法正处于一个飞速发展的阶段。我国水能资源的蕴藏量居世界第一位,国家的电力建设方针也把重点放在水利水电上。随着西北、西南大江大河的规划开发,无论在地形地质条件或工程建筑的规模上都与过去有很大的不同。因此,对于工程地质勘测的要求愈来愈高;对于某些常见的工程地质问题的评价,需要有更多的资料予以论证,并要求我们使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展,从定性、半定量的工程地质评价逐步发展到定量评价。需要我们重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用。一方面,一些传统的勘测手段仍然起着不可替代的作用;另一方面,合理选择水利水电工程地质勘测方法显得重要。 四、总结 随着科学技术的不断发展与进步,工程地质勘测新方法将源源不断的涌现出来,但目前国内水利水电工程建设的工程地质勘测还处于相对“落后”的阶段,怎样加强各种新技术方法的应用成为当前我国水利水电工程建设人员所需要重点研究的问题。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘 要】水利工程的整体的实施进行相应的勘察情况进行综合性调控,这样从根本上水利水电工作的各种勘察的手段进行综合性的控制,对于水利工程的地质勘查工作由定性的限制是由“定性分析”向“定量计算”方向发展。在地质工程的勘查中将整体的地质勘查进行相应的分析,最终保证定性分析以及定量计算进行综合性的控制,这样加强整体的质量调控以及综合性的智能调控进行相应的分析,最终保证整体水利工程建设性发展,对水利水电业的进一步发展具有重要的意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,他在整体的质量控制不仅需要加强对勘察地区的总体性调控进行相应的分析,对于勘查区的质量调控记性相应的条件性发挥,保证对整体的施工的地质勘察的相应控制,最终保证对施工地区的地质勘查的条件以及地区的调控等都需要一定的质量控制,最终保证整体的地址勘察观测条件的限制,这样运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 1.区域构造稳定性研究 由于对整体的地质条件进行的综合性控制中可以提供大量的宏观的线条构造信息,这样从基本的条件出发,保障整体的施工质量,并针对条件控制中的一些其他的控制条件进行分析,保障工程的综合性控制分析,最终将施工质量控制依据一定的遥感信息进行调控,保障功臣的综合性实施信息的控制,这样在调整整体的工程控制中把我公衡的参考依据,对于水文地质的发育以及地貌形态等的控制进行分析,最终保障工程的整体性能的实施。因此,针对遥感技术的综合性发展,不仅需要加强对整体的质量控制,还需要对整体的质量进行综合型的质量分析,保障工程的整体的质量控制标准,因此遥感技术的使用对于构造物的稳定情况的分析也有一定的帮助作用。 2.水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 3.岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 4.中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 5.岩土工程开挖面地质编录 在岩土工程勘察边路中不仅需要加强对整体的质量调控,还需要加强对整体的素质控制中的其他控制标准的调整上,依据一定的水利水电施工中的质量控制标准,对整体的施工质量进行综合性的控制分析,采用地址遥感技术的控制,利用一定的摇杆控制信息进行综合型的质两调控,这样从根本上加强对整体的质量分析工作,加强地质的编录工作,并对有关的地质勘查情况进行综合性的分析,为有关的稳定以及现场控制等情况都有一定的质量调控的目标分析。 6.水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 1.地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。 2.钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。 五、结语 综上所述,对于整体的水利水电的建设工程中进行综合性的调控工作,这样在整体性能的调控中,对地质勘测工作进行相应的调控,最终保障工程的综合性实施,这样从根本上加强整体的质量控制,在提高工程物探的基础上加强整体的质量控制,最终保证工程的调控性建设。 作者简介: 杨继安(1970.08---)男,汉,毕业于北京兴华大学.研究方向:水利水电.身份证号:412324197008260016 李振起(1980.08---)男,汉,毕业于中央广播电视大学.研究方向:水利水电.身份证号:412322198008091891 水利水电工程地质勘测探讨:论水利水电工程地质勘测新方法的应用 摘要:本文首先介绍了目前比较流行的一些工程地质勘察技术,然后重点分析了水利水电工程地质勘测新方法的应用以及对未来的一些展望。 关键词:水利水电工程;地质勘测;新方法;应用 工程地质勘测的应用是极为广泛的,几乎在任何的工程项目中都需要事先进行地质勘测,当然水利水利工程也不例外,并且随着科学技术的发展一些新兴的技术方法逐渐进入了我们的视线,给目前的水利水电工程地质勘测带来了极大的便利。 1工程地质勘探技术 1.1.山地勘探。 山地勘探是工程勘测中比较重要的一部分,一般都是采用人工或机械进行剥土,主要采用揭示地表浅层地质情况的勘探手段,比如开挖探坑、探井、探槽、平硐等,然后我们便可以直接进行试验,通过取样来观察分析地质现象。由于使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多,正因如此,山地勘探的缺点是勘探深度有限。 1.2.钻探。 多年来,钻探在工程勘察中发挥了重大作用,得到了广泛应用,为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献,并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。 20 世纪 70 年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用,钻探效率成倍增长,岩心采取率普遍达到 90%以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题,在“六五”科技攻关中,加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究,近年来,研究成功的 SM 植物胶和 MY-1A 植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术,较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题,推广较好,已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯,是一种先进的钻探工艺。实践证明,该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量,较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等,这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益,并逐步已纳入有关的现行规范中。 1.3.工程物探。 地球物理勘探(Geophysical Prospecting)简称物探,它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。 (1)重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言,重、磁位场勘探是最古老的一种物探,其精度和可靠度较差。目前,一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时,神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。 (2)地震勘探。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如:利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价,取得了显著的工程和经济效益;由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士 Amberg测量技术公司开发的 TSP 长距离超前预报法、由美国 NSA 工程公司开发研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来,地震 CT 可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。 (3)岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试:声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。 (4)电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探(EM 法)和天然场源的电磁测探(MT 法)。例如:可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。 (5)电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探,引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探,此方法属于电阻率法的范畴,在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量,向多源、多点、多线测量发展,从而发展了三维观测技术。 2地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望 在水利水电工程建设当中,会遇到和一般工程建设不同的问题,以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了 3S 技术中全球定位系统(GPS)、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)等 4 种新方法,并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S 技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是 3S 技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS 技术用于遥感信息的精确定位,GIS 技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用 3 S 技术。例如,许多大型水利水电工程采用了 3S 技术并取得了丰硕成果。 2.1.GPS 技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。 GPS 在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛,它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题,以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间,提高测量精度,进行工程地质勘察。工程地质勘察通过 GPS 确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同,具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点,它不要求观测站之间通视,并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。 2.2.遥感(RS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。 遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共 3 大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片,能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像,特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 1.全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1区域构造稳定性研究 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录 为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 关键词:水利水电工程;地质勘测;方法 1 全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2 遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。
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现阶段,城市化水平不断提升,高层建筑作为城市化建设中的必要建筑要素,其质量和安全等性能是工程建筑中需要重点关注的部分。提升高层建筑工程质量需要做好地质勘察工作,采取有效的地质勘察技术,有效完成不同阶段的地质勘察任务。 1高层建筑工程开展地质勘察的必要性 对于高层建筑工程进行地质勘察,主要是通过勘察,了解拟建场地的地质条件和不良地质作用的种类、数量和影响力等,为高层建筑工程提供有效的地质勘察资料,为工程建设和施工的工艺设计等提供数据参考和依据,方便对地质工程开展评价,进而为工程的基础类型、地基处理、基坑支护、不良地质影响等提供对策,防止高层建筑工程施工和使用中出现地质灾害,提升高层建筑的质量和安全性能,延长建筑全生命周期。 2高层建筑工程地质勘察的主要内容 就地质勘察工作的性质来看,可以分为公益性地质勘察和商业性地质勘察,高层建筑工程地质勘察属于后者,这种地质勘察工作主要是为特定的主体提供水文工程和环境地质勘察的服务的。高层建筑工程地质勘察的主要内容包括对于拟建场地的不良地质类型、成因、分布情况、面积、发展情况、危害程度等进行勘测,查明拟建场地的暗藏河道、孤石、防空洞埋藏物情况,分析拟建场地地下水酸碱程度等,通过对于这一系列的地质勘察数据分析,为工程的施工设计提供有效的依据。 3高层建筑工程地质勘察的主要技术过程 3.1合理选择勘察地址 这是在高层建筑工程的地质勘察工作开展中首先需要解决的问题,勘察地址的选择是否合理,直接会影响工程勘察的进度,勘察的数据完整性和准确性,会进一步对于工程施工组织设计和工程建设时间产生影响。一般情况下,对于高层建筑工程的地质勘察主要分为两个阶段,首先是合理选择工程的建设地址,其次是在前者的选择地址上合理选择建设地址,即具体的建设位置。进行工程建设地址的确立主要是国家地质勘察组的工作内容,而开展地质勘察的地质选择主要是采取相关研究资料结合现场勘察数据相结合的方法进行的,最终对工程拟建场地的地质情况进行评估,拟定评估结果和建议。 3.2详细勘察阶段 在对高层建筑工程进行地质勘测的初步设计完成后,要开展具体细致的勘察工作了,这时,需要收集建筑坐标和地形的建筑总平面布置图、各建筑物的地面整平标高、上部结构特点和地下设施信息,对于地基的基础形式、尺寸、埋置深度、单位荷载等进行设计。 3.3地基承载力确定 在详细勘察结束后,需要对于拟建场地的建筑地基承载力进行研究,主要可以采取以下几种方法。第一,根据相关规定中的表格确定;第二,依据静载荷试验的方法确定;第三,依据静力以及动力触探法确定;第四,根据临近条件比较和经验分析确定;第五,按照土地强度理论进行计算确定。 4高层建筑工程地质勘察技术的应用措施 4.1注重经验积累,具体情况具体分析 高层建筑工程的地质勘察技术运用多数是建立在长期的工作经验基础上的,一般情况下,5-6层砖混结构住宅,如果地层工程地质性质较好,一般勘探孔深15m基本可满足要求。在具体的地质勘察过程中,对于埋藏深度不深的岩石地基,勘探孔的深度可以适当减小,但对于地质性质相对较差淤泥、松散图纸的地基,勘探孔应适度加深。在对高层建筑工程进行地质勘察中,要考虑实际的工程地质情况,结合勘探人员的长期工作经验积累,使用合理的参数对于勘探作业进行调整,这需要相关的勘探技术工人具备一定的工作经验和专业基础,这点是目前高层建筑工程地质勘察技术提升的关键之一。 4.2提升技术要求,防止不规范操作 高层建筑的地质勘察对于工程质量和使用寿命影响较大,必须严格做好每一步勘察工作,提升勘察技术,防止出现不规范的操作行为。例如,当勘探孔数量不足、深度也不达标的情况下,工程设计人员无法对桩的长度进行确定,无法实现对于桩基的沉降计算。此外,勘察单位的地质勘察工作必须严格按照规范进行,不能为了赶工期,盲目更改勘察计划和技术。如某项目,地质是上面全部为软土,下面直接为基岩,埋置较深且顶面坡度较大,深度约为20m~45m。根据上部结构荷载及地质情况,采用钻孔灌注桩比较合理,但房产公司为了赶进度,一定要采用预应力管桩。这种情况下,为确保勘察质量,勘察单位不能违背原则,必须严格按照规范操作。 4.3合理利用新技术,提升勘察水平 目前,建筑地质勘察技术在进一步研发改进中,需要地质勘察单位不断学习新技术,加强新技术应用,提升地质勘察水平。例如微机电系统在高层建筑地质勘察中的创新应用以及3D变形监测在基坑、地质灾害防控中的应用。智慧勘察将成为未来地质勘察的主要技术发展方向,智能钻具在地质勘探和测试中的创新设计和应用,地质大数据云平台建设的规划设计、开发及运营,清洁能源、纳米技术在节能降耗、环境保护方面推广应用将成为未来高层建筑工程地质勘察中的主要技术手段。智能装备与智慧平台能实时监测到环境温度、湿度、数量、压强、地震及基础沉降、结构变形、关键部位应力应变、结构振动等方面的数据。通俗地说,就是在需要岩土、结构监测的地方,放置一个智能监测装备,所需的数据都能在智慧平台上显示出来,这种地质勘察方法打破了人工操作的老常规,不仅能够解放岩土勘察行业的劳动力,更重要的是所有数据将会更及时、更精准。在城市高层建筑等地质勘察中施工创新的勘察技术,将给勘察工作带来极大的经济效益和社会效益,能加快推进高层建筑地质勘察工作的开展。 5结语 当前,高层建筑工程的地质勘察工作正在大规模开展中,要确保地质勘察工作的顺利高效进行,可以采用有效的地质勘察技术,创新技术应用,提高地质勘察数据的准确性和多样性,提升地质勘察成效。 参考文献 [1]陈才军,马海波.高层建筑基坑的勘察设计研究—以怀远涡河三桥南西侧A、B、D、E地块拟建工程为例[J].建筑设计管理,2016,33(07):78-80. [2]刘建荣.高层综合楼岩土工程地质勘察的综合分析与评价[J].四川建材,2010,36(03):244-245. [3]李坊清.高层建筑中工程地质勘察分析及应用研究[J].中国建设信息,2010(11):86-87. [4]余毅.浅谈茂名地区白垩系红砂岩强风化带工程地质的勘察工作[J].广东科技,2010,19(06):172-173. [5]陈晓明,周建华.南京地区超高层建筑工程地质勘察技术标准探讨[J].施工技术,2009,38(S1):493-495. 作者:杜争 单位:许昌市恒鋆装饰设计工程有限公司
地质勘查论文:固体矿产地质勘查论文 摘要:刻槽样的代表性选取对于地质勘察工作成效有着很大的影响。因此,本文将对如何保证刻槽样的代表性进行讨论,并分析几种样本采集法的主要适用范围,以便更好地开展实际操作,促进固体矿产勘探开发的顺利进行。 关键词:地质勘察;固体矿产;刻槽样 随着我国的社会经济迅速发展,固体矿产资源这一社会发展不可或缺的资源的作用日益明显,因此,对固体矿产的地质情况进行勘探,并进一步对矿产样品进行采样分析,就显得尤为重要。而对固体矿产样品分析的多种方法中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。预查、普查、详查和勘查是固体矿产地质勘查工作正常开展中,需要进行的四个阶段,然而为了掌握矿产资源的情况,对固体矿产进行远景调查必须在预查之前开展[1]。 1选取的样品代表性 所谓的样品代表性,是指所采集的样本较好地反映了当地矿层的矿种构成及所占比例、分布和矿化程度。因此,为了避免检测结果出现偏差,最好选择矿区的优秀位置开展样品采集的工作。首先,为了对刻槽样品的测试结果进行更好的掌握,在进行矿产地质勘探工作时,就必须要对矿产地质样品进行详细严密的分析和测试。其次,也要对矿产资源的数量及质量进行分析。此外,还可以对矿产资源的可采性进行评估。由此可见,对样品的代表性进行进一步的掌握,离不开对样品与实际构组的相似度进行必要的分析研究。在取样过程中,刻槽样品的选取必须具备足够的代表性,才能够准确而真实地反映矿产情况,反之,假如刻槽样品的代表性差,则会误导人们了解实际情况,对矿产的构成、分布和走向等做出错误的判断。然而,在实际工作中,许多矿产刻槽样采样工作人员并没有根据矿区的实际情况来采取科学的采样方法。比如随意选取样品采集地点、粗暴采集样本,混入其它与检测试验无关的物质,如此便导致样品代表性差,样品检测结果出现偏差,从而无法准确反映实际情况。因此,为了矿产开采工作能够顺利进行,避免资源的浪费,刻槽样品的选择必须具有足够的代表性。 2对刻槽样品的采集方法及其适用性进行基本分析 判断地质矿层历经了数亿年漫长岁月的演化,在固体矿产实际开采过程中,所面临的地质环境复杂多样、千奇百怪。因此,在实际工作中,对样品的采集方法也要因地制宜,对不同的地质特征和矿产要采取科学合理的样品采集方式,才能取得最好的成果。一般来说,样品的采集方法有拣块法、剥层法、全巷法和刻槽样以及方格法这五种方法,其中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。拣块法,这种为了得到矿石碎块样品而对侵蚀变化的地质岩层的露出部分进行敲打的方法,是取样方式中较为简单的一种。此方法所花费的时间与成本较低,一般用于区域的地质调查和矿化线索的寻找,较少用于矿产开发中的样本采集。因为这种方法所采集的矿石代表性差,具有极大的偶然性,(特殊情况如捡拾的“狗头金”)容易使人通过捡拾的矿石对整个矿产产生错误的判断,对于精准了解区域矿产的情况适用性不大[2]。剥层法,这是一种适用于地质情况较为复杂的样品采集方法。一是薄板状和薄脉状矿化脉使其他的采样方式无法采集到足够质量的样品时;二是地质体的矿用物颗粒较为粗大,或是组成结构十分不均匀时;三是用于检验其他方法是否合理可行时。是否选择此方法,主要依靠采样成本和困难程度、地质体组成复杂度及均匀度等因素。此方法则连续或是有间隔地,沿着地质矿层露出部分均匀开凿一块矿石充当样品。全巷法,通常在三种情况下采用:第一,是采用其他方式无法到达需要采集验分析用的矿层区时;第二,需要采集数量较多的样品时;第三;需要利用全巷法来对采集的样品检测结果进行实时监测的时。此方法则是在矿区某个指定的特殊位置来开掘一条井巷,在其中采集矿石样本。刻槽样,它是现在最为普遍且应用广泛的的样品采集方式。此方式可用于大多数矿区及矿产类型,广泛用于地质勘查的各个阶段。刻槽法基本是沿着矿岩的大致延伸方向,按一定的比例来凿刻一条长长的矿槽来采集样品。方格法,则是适用范围十分狭窄的一种样品采集方法。此种方法按照一定距离内的网格点来开凿采样。但在实际的操作过程中,受到现实条件的局限,仅在矿体厚度大、矿化对比均匀的矿体中使用[3]。 3合理选取刻槽样断面 自然环境的千差万别和矿物自身特点的不同,导致同一矿种在同一矿床的分布也是极不均匀的,矿种的差异及其矿化类型的不同,自然对其采集样槽规格要求的选取也是不同的。首先,如果是众多矿种伴生和共生时,应该以单矿种规格要求中,占据样槽面积最大的那一矿种为准来选取样槽规模;其次,两种或两种以上的矿物类型在同一矿床中分布时,应该以矿化不均匀、矿石类型较为复杂的那一类型为主来选择样槽规模;否则,则无法保证样品具备足够的代表性,能够准确反映矿产分布情况。此外,某些较为特殊的矿石有特殊要求,如Ag的氧化矿采用5cm*10cm的规格截取断面,而Fe、Mn和Cr的风化矿采用10cm*25cm的规格;其他情况则最好采取矿产的最大横截面,不宜选择规格较小的断面来刻槽取样。因为在矿产资源的勘察阶段,样槽断面规格过小,会对样品的代表性有一定的影响,并对矿产资源的分析有负面影响。 4控制样品的重量误差 为了确保所采取的样品分析结果的代表性,不仅需要选用合理的样品采集方法和刻槽样断面的规模,还要把好采集施工过程中的质量关。一要预防采集过程中样品缺失和其他物质掺杂;二要确保能够按照事先设计好的样槽规格来刻取岩石样本,不能过大或过小;三要控制好样品的重量误差,样品的原始重量误差应该在规定的范围之间,尽量使其降到最小,因为评价样品质量的主要指标之一就是样品质量的误差值。此外,应当详细填地写采样的记录、样品的登记表和送往检验的单据,以便使样品有据可查,确保刻槽样品的代表性和质量。总而言之,固体矿产勘探的重要性,随着我国社会主义建设和地质勘探事业的不断向前发展而日益上升。在每一次的实际勘探中,相关的工作人员都必须遵守地质勘探的行为准则,根据矿区的地质条件、矿种类型以及矿层结构等等,因地制宜地选择实行刻槽样品采集的方法,以确保刻槽样品具备足够的代表性来反映矿产情况,帮助矿产开采者省时省力地开采矿产,提高资源的利用效率。 作者:李俊锋 单位:河南省有色金属地质矿产局第三地质大队 地质勘查论文:煤田水文地质勘查论文 摘要:煤矿资源是我国社会发展中的重要资源,但是煤矿开采的过程中,必须进行详细的水文地质勘察工作,只有这样,才能够了解地下水的分布特征和参数,为煤矿开采提供安全保障。现阶段,煤田水文地质勘查工作主要以野外抽水试验为主,为了保证抽水试验的成功,水文孔的固井技术尤为重要。固井技术具体实现的方法包括管内注浆法和管外注浆法。在此,本文首先对水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用进行了探讨,并有针对性的对管内注浆法和管外注浆法进行了对比分析,希望对我国相关领域的全面发展起到促进作用。 关键词:水文孔固井技术;煤田水文地质勘查;应用 1水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用 (1)管内注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,预防含水层被水泥砂浆灌入。止水胶皮位于注浆口管外,在高出这一部位3~5m的位置,应构建一个切口,15~20cm和1cm分别为长度和宽度,切口应有4~8个,对抽缝隙应在管壁两侧进行,同时将弹性胶皮门帘加在管壁外,在预防脱落时,应对胶皮两侧进行捆扎[1]。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前需焊封孔口,此时应对3~5m厚度的钢板进行应用,在其中间位置进行挖孔,焊接时应用钢管,大小为0.3m,并将阀门开关安装到孔口阀门钢管上。完成注浆以后,应继续注入清水,顶出泥浆泵残余水泥浆和清水将注浆管,并关闭孔口阀门,在48小时以后,应扫开托盘,此时需要对钻具进行应用,并展开洗井工作。(2)管外注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。同时,将胶皮环绕捆绑到海带上部,确保半湿粘土被填充到胶皮中,同钻孔直径相比,胶皮最大直径偏大。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前准备工作同管内注浆法相同,但是,在注入水泥浆的过程中,需要分两次进行,首次注浆时,应对止水位置下部10m左右的位置进行封闭,并应用泵送法注浆,并应用清水冲孔,直到清水从井口上泛出以后才能够进行封孔操作,一边提钻具一边注入水泥浆,严禁浆面与钻具脱离[2]。在水泥浆初步凝固以后,应再次进行水泥浆的注入操作,完成两次注浆并等到水泥浆初凝以后,才可以展开洗井工作。 2管内注浆法和管外注浆法对比分析 (1)管内注浆法优点与缺点。第一,优点。在对管内注浆法进行应用的过程中,可以实现一次性注浆,因此能够节省施工时间,保证工程进度。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,在这一过程中,一定的静压力将产生于滤水管中,而在实际展开注浆操作的过程中,含水层在滤水管中就不会被井管外的水泥浆污染,因此施工效率和质量都能够得到保障。第二,缺点。在应用管内注浆法展开施工的过程中,由于属于一次性注浆,如果拥有较深的止水部位下端,在注浆时,将导致较大的压力产生于管内。并且在操作中,不可以中途停止注浆,因此必须在实际施工中应用高质量和高性能的营建和设备,而一旦一定的故障产生于注浆设备中,就将对整个施工过程造成严重的损失。在完成注浆以后,48小时后才可以扫开托盘,即铁板,如果此时含水层在滤水管中被水泥浆灌入,那么在处理这一事故的过程中将耗费大量的施工时间。(2)管外注浆法优点与缺点。第一,优点。注浆中可以通过多次注浆完成施工,中途可以进行一定时间的停留,同时,可以一边对钻具进行提离一边展开灌浆操作,这样一来,就可以促使压力在管内有效降低。同时,在对这一方法进行应用的过程中,对设备的性能要求相对偏低,设备在运行中产生故障,也不会对整个注浆工作造成严重的影响,因此操作成功率更高。第二,缺点。在对多次注浆法进行应用的过程中,需要消耗较多的施工时间,如果施工人员没有及时发现滤水管含水层中的水泥浆,将对后续施工造成影响。(3)可能发生的问题。在对管内注浆法进行应用的过程中,如果机械设备发生故障,或者两个环节之间的衔接存在问题,都将直接造成失败的注浆结果,同时会促使钻孔无法在接下来的施工中继续使用,从而影响工程进度的基础上,给施工企业带来严重的经济损失[3]。在对管外注浆法进行应用的过程中,由于含水层位于滤水管内部,当有水泥浆灌入时,也将导致接下来的施工程序无法顺利开展,最终影响工程进度。值得注意的是,当这一现象产生时,需要耗费比管内注浆法更多的时间,因此,对工程经济效益造成的影响更大。 3结束语 综上所述,近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,对煤矿资源的需求量有所增加,在这种情况下,相关部门加大了煤矿开展力度。值得注意的是,此项工作开展中拥有较高的危险性,因此,相关工作人员必须对煤田的水文地质条件进行详细的勘查,才能够有针对性的采用开采技术,提升开采的效率和安全性。水文孔固井技术的有效应用极大的促进了煤田地质勘查工作的进步,对我国相关领域的发展起到了重要的推动作用。 作者:曾庆博 单位:安徽省煤田地质局第三勘探队 地质勘查论文:地质勘查全面预算控制论文 一、实行地质勘查全面控制的必要性 现阶段我国的地质勘查全面控制预算主要运用于计划预算报告上级机构,但该计划不等于预算,有缺点的准备方法,往往出现一些调整不合理的现象。随着我国经济的发展和市场经济的改革,在全面预算控制管理方面逐渐形成了一套预算管理体系。为了能更好的满足预算管理体系改革的需求,促进地质勘查预算的全面控制,就必须要做好这一方面的工作准备。只有形成一套完整全面的预算体系,才能在市场经济的改革中取得有效的地质勘查全面预算工作。 二、地质勘查企业全面预算控制的原则 企业在进行全面预算中应遵守以下原则:一致性的原则:企业进行全面预算控制时首先要考虑到自身的特点,把握经营方向和经营目标等,制定长期和全面的预算控制。控制性的原则:地质勘探企业预算目标应该被控制。首先,充分考虑宏观经济,法律体系,无法控制的因素的影响如原材料价格;第二,地质勘探企业,如转让定价也将创造许多不可控因素影响企业的利润和亏损,成本。因此企业预算,应充分考虑。弹性原则:地质勘探企业生产经营环境是不断变化的,为了确保在全面预算的过程中出现预算失控现象,在进行预算的过程中要保持一定的灵活性。参与性原则:地质勘探企业全面预算控制需要积极参与,为预算管理出谋划策。地质勘探企业预算应充分考虑整个企业的全力支持预算总目标的可实行性,实现整体监督决策;最后加强激励机制,建立全面预算实施企业发展战略和业务目标。 三、地质勘查现阶段全面预算控制存在的问题 (一)全面预算控制缺乏长期的预算计划和科学性、细节等许多不足;大多数的地质勘探单位预算分配是基于各部门在使用预算,预算数据缺乏科学预测、地质勘查单位和现代化的道路发展背道而驰,不是地质勘探单位建立长期的预算计划。一是最大化项目资金部分部门出现错误的资金预算,出现铺张浪费,贪污和重大隐患。地质勘探单位,特别是建立时间早退休人员数量较大,地质勘探单位人员缺乏资金,因此,长期占领在职人员退休基金基本开支占项目资金,甚至有些单位和使用基本建设预算,项目资金支付员工补贴。二是容易导致虚高预算地质勘探单位项目资金使用不平衡,使得整个财务规划的使用和效益受到影响。 (二)预算实施过程不严格、不规范一是项目预算监督的缺乏,在项目实施前,实现后,实施全面监督。尽管某些跟踪监督,但由于没有有效的监管手段,监督不到位,工程验收不严格,导致正式的监督工作,甚至误接受的现象。第二,预算执行计划需要进一步规范。地质勘探单位预算项目的重要依据是财政部门和项目部门负责实施的监督检查,项目验收、绩效评估。预算和实施过程中的项目管理,项目实施计划并不是严格的和项目审计检查,在一定程度上影响项目的顺利实施。三是系统的性能是不完美的。目前地勘单位预算绩效评价系统项目工作不到位,深度、广度远远不够。 (三)使用专项资金预算单位资金的一部分,而不是基于经济效益主要基于财务管理理念,注重资本投资和管理,注意的静态平衡基金,关注资金使用预算审计和光线效果,缺乏有效的监督管理和绩效评估。在预算执行过程中,基金审计不严,借口奖金,随意扩大支出的范围,未经授权的修改基金的使用,提高补贴标准。甚至一些地质勘探单位为了使用这些钱方便,超限额闲钱,容易导致犯罪和腐败。单位预算资金使用效率不高。 (四)资金核算管理不规范一个是人事管理的预算和结算和转移。一些地质项目实施单位不按照会计制度的有关规定对项目资金预算执行账户核算,设计混合单元和其他公共基金。第二,项目资金没有实施有效的控制,“专款专用”现象经常发生,未经授权的修改项目基金申请。虽然有些地质勘探单位建立了预算系统的一部分,但是没有跟踪效益审计的预算基金,即使跟踪,也是一个简单的总结分析,主要性能,评估的过程中基本没有使用成本,因此,许多项目计划不能实现预期的社会效益。 四、预算控制具有十分重要的作用,对于地质勘查企业来说 地质勘查企业预算控制的作用主要表现在一下几个方面:地质勘探企业有效控制的责任部门。预算控制在企业管理中的一个重要手段是实行各部门责任制的原则。有利于地质勘探企业在进行生产经营的过程中合理分配各种资源,协调各个部门的生产经营活动,促进企业每个部门的责任更加明确和具体实施战略规划的发展是促进地质勘探企业的基本目标。实施预算全面控制可以明确公司管理,对各个责任部门和负责单位的发展战略有一定的促进作用,从而有效的引导企业的资本运作,使得在进行战略规划和业务计划更加积极主动,地质勘探企业的长期战略规划目标。协调责任部门之间的关系。在实行全面预算控制的过程中使各部门相互之间的配合和协调方面取得最大化的利益,从而维护企业的目标,提高地质勘探企业凝聚力、提高地质勘探企业的市场竞争能力。为所有部门负责检查和评估性能。通过预算控制,明确责任部门管理目标,和有自己的关系,等等,以促进企业管理评估,评估责任部门生产经营表现,也便于自我控制的责任部门,评估和调整等。有助于提高地质勘探企业的管理。在预算执行的过程中,实际运行结果与预算标准相比,发现问题,及时纠正偏差,鼓励企业业务活动,为了提高企业的整体管理,实现企业管理的目标。有利于动员所有负责任的部门成员的积极性和主动性。地质勘探企业预算,考虑所有负责任的部门的意见,这有利于调动每个部门成员热情,积极性和创造性,使每个部门开展其业务活动从整个企业的角度。 五、结语 构建一个全面预算控制模式为中心,以资本预算为企业加强内部控制和正常的生产经营活动,以提高企业整体市场的竞争力。地质勘探企业全面预算控制是加强地质勘探企业管理控制是一种有效的方法。地质勘探技术在中国已经有几十年的发展,已经积累了一些经验和基础,为固体矿产在增加,勘探技术也在快速发展,新技术的应用为固体矿产区域矿产调查提供了保证。现在越来越多的地质勘探企业规模和生产业务多元化,全面预算控制的基础越来越弱。通过分析地质勘探企业预算控制的特点,确保从中获得最大经济效益。 作者:徐积荣 单位:贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队 地质勘查论文:铁矿地质勘查论文 1地质勘查类型及工程密度 1.1类型 按照不同的划分标准,包括矿体分布范围、矿产规模大小、矿质形态变化以及铁矿构造的难易程度等将铁矿类型划分为四类。在完成类型划分后,依据不同的类型使用不同的工程密度设置工程,以此圈定矿体进而控制铁矿的变化。在我国的铁矿分布中,第一类型的铁矿主要是由变质沉积而形成的,如蒙库铁矿;还有的是由于海相沉积而形成的,比如庞家堡铁矿。第二类型的铁矿有由于岩浆作用产生的铁质,比如攀枝花铁矿,另外,以梅山、大顶铁矿为代表的形态比较简单的铁矿也属于第二类型。第三类铁矿形成原因较为复杂,是由陆相火山岩作用形成的铁矿床,比如大冶铁矿。第四类铁矿因其规模较小、形态复杂且矿石质量与数量不稳定的特点而单独成为一大类型。 1.2工程密度 在进行铁矿勘探时,依据经济的原则对铁矿控制矿体,最为基础的一步是确定工程密度。当前,我国常使用的铁矿勘探确定方法包括:经验法、类比法、精度分析法以及地质对比法、资料对比法。随着科技的不断进步与应用,梳理分析法正逐步成为广泛应用的新的确定矿床的方法之一,除此之外,地质对比法也是常用的确定探矿工程密度的方法。 2地质勘探深度 铁矿具体的勘探深度以及勘探程度要遵照矿山建设的实际要求来确定。就目前我国的勘探及建设实例来说,铁矿勘探深度一般控制在1000m以内,对于深度超过1000m的勘探矿体要以特殊技术控制其储量,以为将来的远景规划提供数据支持。对于难度较高的大型铁矿矿床勘探来说,一般采用分阶段的方式进行,以避免全面开采而导致浪费现象的出现。 3地质勘探技术要求 为保证铁矿地质研究的可靠性及真实性,使用的各项地质勘探技术必须严格遵照相关勘探规范,以促使勘探质量有据可循,进而达到规定要求,比如对地质图的比例尺要求,必须使用国家测地坐标的规范比例尺,除此之外,铁矿探矿工程必须依据矿体形状以及具体的地形、地质条件使用。铁矿石的质量是铁矿质量最为关键的影响因素,因此,铁矿勘探的最主要目标就是要采集最为可靠的矿体标本以确定铁矿质量,为此必须最大限度穿切矿体,以保证矿石样本的科学性,保证矿石化验的真实性。 3.1基本分析 矿石中的铁含量是铁矿质量的最为关键的部分,为保证化验结果的真实可靠,必须对铁矿石实地取样。一般样长在1~2m为佳,采样方法常使用1/2劈心发法,采集规格一般为10cm×3cm。基本的化验分析项目为全铁,但当样本中含有较高含量的硫化铁或者硅酸铁时,应做磁性铁实验。除此之外,对于矿石中含有的伴生成分,要依据含量变化及具体的要求具体分析。 3.2组合分析 所谓组合分析是指在查明矿石基本成分的基础上,对矿石中的伴生成分进行具体分析的过程,组合样重量一般为100g到200g,分析方法包括光谱全分析和化学全分析两种。 3.3光谱全分析 采用光谱全分析的方法是为了了解矿石中的化学成分及其含量,以确定矿石的不同类型。化学全分析方法是为了全面了解矿石类型中的主要组成元素及其元素成分,进而以此为依据确定铁矿石的不同性质及特点,化学全分析是以光谱全分析为基础的。 3.4物相分析 物相分析方法是利用矿石中含有的化学成分,以此确定矿石中铁含量的分析方法,为确定铁矿石的自然分带提供最为真实的数据支持。物相分析方法一般应用于分析磁性铁、硫化铁以及碳酸铁等类型。 3.5单矿物分析 单矿物分析是为了分析出矿石中含有的矿物化学成分,以确定铁矿石中的铁含量以及分布情况,为铁矿冶炼工艺的选择提供依据,较为容易分析出的单矿物重量一般在2~20g。为保证矿石的利用性能,确定矿石冶炼的工艺流程,必须选取试验样进行可选性试验或者流程试验。一般情况下,选矿试验基本由勘探单位负责,半工业试验则有工业部门与勘探单位协助完成,工业试验则主要有工业部门单独完成。 4水文地质勘探技术要求 地质水文条件对于铁矿的开发影响尤为显著,在矿产开发的各个阶段都要对地质水文的详细变化情况了解清楚。不但要进行地质调查,开展水文观测工作,还要详细部署矿区水文及地质勘查工作。主要的地质水文工作是在研究掌握区域水文地质条件的基础上,查明导致铁矿矿床充水的具体原因,了解地质复杂的原因以及复杂程度,进而为保证铁矿开发的安全性全面掌握矿区含水层的富水性。除此之外,通过专门的试验,取得真实可靠的数据,为矿床开发开拓方案的实行提供数据支持。要依据矿区地质的复杂程度,分析矿床的地质类型,以便进一步开展铁矿地质勘探工作。对矿产开发可能引起的环境问题做出正确的预测,以最大程度降低矿产开发的阻挠因素影响。 5结语 总之,我国的工业发展离不开矿产资源的大力支撑,铁矿资源作为当前应用较为广泛的资源,在工业发展中占有不可磨灭的地位,发挥着不容忽视的作用。就目前及未来的发展趋势而言,对于矿产资源的需求会日益加大,因此,不断发展地质勘探的技术与方法,是保证工业发展的最为重要的一部分。该文通过分析铁矿地质勘探的类型及勘探工程密度,通过分析勘探技术的深度以及程度,表明勘探技术发展的重要基础,通过分析当前勘探技术以及对于地质水文的要求,为以后铁矿地质勘查提供可借鉴的经验。 作者:叶斯波拉提·木古拉希 单位:紫金矿业集团股份有限公司西北矿产地质勘查院 地质勘查论文:地质勘查工程施工成本控制论文 1地质勘查工程施工成本控制工作的内容 地质勘查工程施工成本控制工作的内容主要包括以下几个方面,一是建立健全地质勘查工程成本管理体系,成本管理体系在地质勘查工程的施工过程中发挥着极强的指导作用,能够保障复杂的勘查工作顺利的进行,也就能够降低工程的成本。二是保障地质勘查工程成本管理体系的严格运行。只有该管理体系在实际中得以实施,才能够发挥其作用,保证地质勘查的质量,降低其成本。三是做好施工过程中的成本控制,合理安排工期,做好风险事故的防范工作,全方面降低施工成本。 2地质勘查工程施工成本控制工作的原则 2.1遵循全员成本控制原则。地质勘查工程施工的过程中,有多个部门和大量工作人员的参与,如果只是依靠地质勘查管理人员进行成本控制工作,是无法实现最终的降低成本的目标的。因此,必须使地质勘查工作中的各个部门及每一位职员都充分意识到节约工程施工成本的重要意义,从而使各部门及职员能够自觉地为工程施工节约成本。只有实现了全员成本控制,才能够使控制工程施工成本的目标得以实现。 2.2遵循全过程成本控制原则。地质勘查工程的全过程中,包括工程项目的准备、工程施工以及后期检验等多个环节,在每一个环节中,都需要大量的人力消耗和资金的支出,地质勘查工程的施工成本就是出自于这个过程中的各个环节中。如果只是注重某一环节的成本控制,那么其他环节中的资金支持很有可能出现超出预算的情况,整体来看,并未能达到理想的成本控制的效果。因此,地质勘查工程施工的成本控制必须贯穿整个过程,在保证施工每一个环节正常进行的前提之下,均衡地控制施工成本,不仅能够实现成本控制,也更有利于对施工质量的整体把握。防止因返工而再次投入更多成本。 2.3遵循成本目标风险分担的原则。在地质勘查工程施工的整个过程中,要达到更好的成本控制效果,必须明确不同岗位职员的职责。将整个工程施工的成本控制目标分解为多个小的目标,并为各个职员制定相应的工作指标。在这种情况下,每位职员的责任就非常明确了。并且不会因为多位职员责任重复而出现相互推卸责任的情况。在这种情况下,每位职员都会为了完成自己的工作指标而付出自己的精力,从而从工程施工的每一个阶段节约成本。 2.4遵循开源与节流并行的原则。地质勘查工程中,需要耗费大量的资金,只有不断地拓宽融资渠道,为工程施工获取更多的资金支持,才能够保证工程施工的正常进行,使工程施工的过程中有足够的资金进行周转,从而避免因资金短缺而降低质量或延误工期,只有在拥有足够资金的基础上,才能实现成本控制。而节约资金则是进行成本控制的另一种方式,在地质勘查工程施工过程中,可以通过不断提高勘查技术,聘用具有丰富经验的专业人员、优化地质勘查设备等多种方法来减少施工中的资金支出,从根本上达到成本控制的效果。 3地质勘查工程施工成本控制工作的具体方法 3.1从成本支出目标进行控制。首先,是人工费用的控制,地质勘查企业在工程施工之前,应当根据勘查工作人员的不同类型、专业素质等进行合理的安排,通过合理配置人力资源来节约成本。其次,则是要控制施工材料的费用,一方面,购置质优价廉的施工材料,选择最为适合施工环境的材料,且购置数量应当合理,避免不足或过量。另一方面则是要控制施工过程中材料的使用量,避免浪费材料。再次,则是要控制施工设备的费用支出,根据施工现场的具体情况采用合适的施工设备,减少机械设备的磨损,节约检修费用。最后,则是控制施工现场支出费用,从施工现场的各个部分中节约资金。 3.2从减少资源消耗方面进行控制。在地质勘查工程施工之前,应当根据施工现场的具体情况,制定合理的施工计划,这个计划中包括对各类资源的消耗的预计,在施工过程中提供基本的依据。其次,则是要制定科学严格的施工方案,根据该方案,合理配置人力资源、机械设备、施工材料等,进行有计划地施工,保证施工过程安然有序,从而减少意外状况而造成的成本增加。最后,则是要权衡施工整体价值,对施工方案进行优化,以达到更好的成本控制效果。 3.3利用施工网络图进行成本控制。第一步是要根据地质勘查工程施工时间做出工程施工网络图,并指出其中最重要的施工路线,再根据这些施工路线,寻找最为适合通过缩短施工时间而节约成本的方案。第二步,则是要对一些并存的施工路线进行分析,找出几条路线中相同的施工工序,并优先完成这些工序,从而一次性缩短多个施工时间。通过对施工网络图的优化,得出最终的施工路线,就能够通过缩短工期来节约成本。 3.4成本赢得值控制。运用成本赢得值的方法来控制地质勘查工程施工的成本,则是将施工的工程量用货币量来代替。使得较为复杂的工程量转变为较为直观的货币量,对于指导工程施工过程中各个环节的成本控制有着更为高效的作用。赢得值中包含三个基本值,一是计划累计成本额,二是完成投资额,三是实际成本额。三个基本值可以较为明确直观地表达出施工过程中的成本量,对于控制施工成本有着极大的作用。 4地质勘查工程施工各个阶段的造价控制 首先是通过对施工项目的仔细考查,了解项目的具体情况,结合市场中成本的投入情况,制定合理的投标方案。获得施工资格后,则要进行施工前的具体准备,做好施工预算。施工过程中,抓好工程质量,减少施工消耗,控制好施工进度。工程竣工后,则是要对工程进行严格的检验,并分析全过程中的成本投入。通过对地质勘查工程施工各个阶段的造价控制,达到最佳的成本控制效果,为施工企业节约更多的成本,获得更大的效益。 作者:杨继锋单位:河北省矾山磷矿有限公司 地质勘查论文:地质勘查单位档案管理论文 一、地质勘查单位档案管理工作中存在的问题 1)档案管理制度有待进一步规范、健全。主要表现为档案管理职责分散、不明确,不同单位的档案管理可谓是各自为政、标准不一,存在着严重的档案资料重复保存且利用率低下问题,需从制度上加以解决。 2)档案管理工作水平有待提高。目前,我国部分地质勘查单位的档案管理水平,还停留在人工收集、整理与检索阶段,可接触和获取的信息量较小,非常不利于档案的二次开发和利用。 3)档案管理工作开展欠缺协调、合作。部分地质勘测单位的档案管理工作人员与同单位负责其他工作人员之间欠缺协调、合作,没有更好的利用协调、合作支持档案管理工作开展,导致档案管理工作变成了单位里的一块“世外桃源”,档案管理工作效果始终不甚明为。 4)档案管理工作未与地勘行业建设实现同步规划、发展。任意一个地勘单位都有自己的近期、远期规划,规划涉及地勘单位的未来规模、发展技术水平、形成何种人员结构等都会做出详细规划;而这些规划中却很少涉及单位的档案管理,导致单位的档案管理工作水平落后于地勘事业发展,势必会影响地勘单位整体管理工作水平的提高。 5)监督、指导工作不到位问题。本级档案管理部门工作离不开上级档案管理部门的监督、指导,起到把关下属单位档案管理的作用。但在实际工作过程中,由于欠缺上级部门的监督、指导,本级档案管理部门不能及时发现、纠正工作过程中存在的问题,导致本级档案管理部门工作水平难以得到有效提高。 6)管理经费不足问题。部分地勘单位由于经济效益不高影响,可用于档案管理的经费严重不足,这样用于档案管理的设施、设备就难以及时得到更新,严重限制单位档案管理工作水平的提高。 7)工作人员队伍素质问题。较高的地勘单位的档案管理工作水平,离不开高素质的档案管理工作人员,特别是工作人员高水平的专业素质支持。存在部分地勘单位档案管理工作由其他工作人员兼职现象,这些“兼职”人员的档案管理专业素质势必不高,加之这些人员的频繁调动、调整也会进一步影响到单位的档案管理工作。 8)不能得到有效开放和利用问题。新时期的我们必须充分发挥档案及其管理工作作用,使档案能真正的为社会主义经济建设、社会发展服务,而这些目标的实现离不开档案的开放和利用。开放恰恰是地勘单位档案管理工作的短板,原因一方面是数字化档案工作相对滞后,不能很好支持档案开入工作,另一方面则是受到管理观念落后影响不能大胆进行档案开放、利用工作。 二、地质勘查单位档案管理工作问题对策与建议 (一)建立、健全档案管理制度,拓展档案归档范围 通过建立科学的档案管理体系来进一步健全地勘单位档案管理工作规章制度,是提高地勘单位档案管理工作水平的关键。伴随社会的转型与发展,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理制度,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理体系。比如,在地勘单位内部建立专门的档案科室,明确档案管理工作职能,以及将档案管理工作与单位其他工作共同纳入到单位发展规划、制度制定和考核范围之中。 (二)做好档案收集、整理、归档工作 文件收集是档案归档的重要环节,收集人员要与各部门定期进行沟通联系,建立良好的协作关系,做到重要文件、材料不分散、遗失,能够完好无缺的归档。 (三)促进档案的科学化、规范化管理 为保证地勘单位档案管理工作的科学化、规范化,首先要增强地勘单位领导、职工的档案管理工作意识,领导干部的档案管理工作意识尤为重要。因为领导重视是地勘单位档案管理工作顺利开展的前提和基础,必须视作为地勘单位重要的工作内容来抓,地勘单位档案管理工作与其他工作同样重要,同样需要制定相关发展规划来促进档案管理工作的科学化、规范化发展。 (四)加强对档案管理工作的监督和指导 上级档案管理部门有责任、有必要对下级部门的档案管理工作进行监督和指导;首先,在做好本级档案管理工作基础上,要加强对下级档案管理工作的监督和指导,工作效果的坚决予以表彰,不符合相关要求、规范的坚决予以通报、批评,并限期整改;其次,逐步扩大对下级档案管理工作的监督、指导范围,除对工作进行成果监督外,还要尝试监督其工作过程,保证档案管理工作的规范化操作。 (五)加大档案管理投入,保证管理质量 各级地勘单位都应该有计划的加大档案管理工作经费投入,目的在于确保地勘单位档案管理工作的顺利开展和工作水平的顺利提高。无论是硬件条件还是软件条件都需要一定经费的投入。档案管理专用设施是档案管理工作的硬件条件,例如档案消毒灭菌机、防磁声像柜、除湿机、移动密集架等对档案具有极强的保护作用,而档案管理系统则是软件条件,它也是档案管理工作逐步实现信息化的关键条件。 (六)加强队伍建设,提高人员专业素质 档案管理事业发展水平高低,很大程度上取决于人才专业素质水平的高低,档案管理工作人员的素质直接影响档案管理工作的水平。鉴于此,有必要将专业培训、进修学习纳入地勘单位档案管理人才培养计划之中,旨在建立一支高水平的地勘单位档案管理人才队伍,为地勘单位档案管理工作水平的提高、我国档案事业的健康发展提供保证。特别是伴随我国改革开放政策的深入,社会环境已经发生很大变化,越来越多的档案开放、利用需求在产生,要求档案管理必须向数字化、网络化方向发展,借网络的开放性特点为更多人提供服务,这些都离不开档案管理工作人员专业素质的支持,特别是较高信息技术素质的支持,因此必须加大地勘单位档案管理工作人员的信息技术培训,以及尝试招聘正规高等院校、专业的档案管理毕业生来充实档案管理人才队伍;总之,多措并举加强地勘单位档案管理人才队伍建设,为高水平的地勘单位档案管理工作打下坚实的人才基础。 作者:金丽双单位:山东省第六地质矿产勘查院 地质勘查论文:煤炭地质勘查论文 1煤炭地质勘查的危险因素分析 煤炭是我国经济快速发展的重要保证,而且这种作用越来越凸显。煤炭是经济活动开展的支持,是资源开发工作的职称。煤炭的开采已经受到了社会成员的关注,特别是煤炭的质量。煤炭的开采过程是十分复杂的,其中地质勘查工作是最为重要的部分,其质量的高低直接关系到煤炭的开采质量。随着社会体制改革的不断加强,煤炭的需求量也越来越多,进而地质勘查工作量也增多了。为了促进社会经济的平稳发展,我们必须保证地质勘查工作的质量,进而保证煤炭的质量。煤炭作为一种社会发展资源,其作用是不言而喻的。煤炭行业也成为社会热点行业。国家对于煤炭行业的重视与日俱增,出台了很多相关政策,为煤炭行业的有序发展提供了保障,反而来煤炭行业也促进了社会经济的发展。但是当前的社会经济体制变化速度越来越快,煤炭行业需要迎接机遇和挑战。但是当前有很多煤矿企业一味地追求经济利益而忽视产品质量,这就使得整个市场中的煤炭资源水平有所下降。煤炭地质勘查的安全已经成了煤炭生产的前提。下面就对当前煤炭地质勘查中的危险因素进行分析,以此提出相应的解决措施。 1.1“三边”工作力度不足 所谓“三边”指的就是在煤炭地质勘查过程中必须保证边勘察施工、,边地质资源分析,边做好勘察设计活动调整。这三边工作也是当前地质勘查工作需要遵守的原则之一。不过当前这三边原则在实际的地质勘查过程中约束力有所下降,管理力度不够。这就导致一些煤炭企业在地质勘查工作结束后出现工程安排不合理、资源浪费、开采质量问题。究其原因,主要是因为在地质勘查工作中对勘查结果记录不足,或者只是应付了事。此外,只有在上级部门来检查的时候才会集中补。种种现象表明,我国当前煤炭地质勘查工作的管理力度还不够,对煤炭企业的约束力不足。 1.2盲目违规操作增多 地质勘查工作对于整个煤炭开发的作用十分大。随着地质勘查工作越来越多,有很多勘查工作都在地质基础比较薄弱的地方开展,安全系数大大降低。但是即使是这样有些施工人员也不会按照相关的规定进行施工。例如,在施工过程中没有按照施工图的指示进行。甚至有些人员只是为了完成工作在没有进行实地勘察的前提下就直接编写报告,这就使得后面的工作没有科学指导。就算出现了错误也没办法改正。 1.3以包代管现象严重 社会的不断进步促进了煤炭行业的快速发展,生产效率和规模都有大幅度提升和扩大。地质勘查工作有些情况下必须依靠外部力量共同完成,这也是当前煤矿企业适应市场的一个表现,但是在进行分包时,有很多地质勘查工作没有得到妥善分配。对于承包者的资质没有全面评估和审核,这就使得勘查工作得不到保证,技术方面的指导也不够科学。如果外包工作出现问题,那么势必会影响到后面煤矿开采工作的进行。 2煤炭地质勘查的加强对策分析 2.1重视“三边”工作 当前煤炭地质勘察工作中的“三边”工作力度不足,影响了地质勘查工作的合理化安排,甚至导致勘查单位出现违规现象。针对这一问题,作为煤矿企业必须加强对“三边”问题的重视,提高相关制度在这方面的落实。通过对地质勘查工作的设备、人员等进行控制,实现资源的合理化分配。根据外部环境的变化,引进先进技术和人才,摆脱过去只依赖于钻机进行地质勘察的情况,进一步促进三边工作的有序开展,提高地质勘查工作的质量。每个行业都有每个行业的标准。在进行地质勘查工作的过程中,必须严格地按照行业的规范进行,保证施工进度符合相关标准,施工行为符合相关制度。这样才能够保证地质勘查工作的顺利进行。针对地质勘查中出现的各种数据和资料都要进行细致的分析,并通过对这些资料和数据进行研究绘制出图表,通过合理化编辑上报给上级部门。在进行地质勘察的过程中,如果出现了勘查情况和设计有出入,那么应该及时地上报上级部门,找到出现这种现象的原因,并对设计进行修改,进而加快地质勘查工作的进程。 2.2加强人才建设 人才建设是解决煤矿地质勘察问题的关键,同时也是煤矿企业发展的基础。人的因素能够直接影响到整个煤炭地质勘查工作的质量,所以我们必须不断加强地质勘查人员的专业素质,这样才能够保证地质勘查工作满足相关要求。当前,煤矿人才建设面临的问题就是人员素质不高、人才分配不合理,这也是导致地质勘查工作出现问题的重要原因。所以,如何建立高素质人才队伍,并对这些人才进行合理化分配,是当前煤炭行业必须解决的方面。例如,企业可以直接选拔高素质人才,同时根据外部环境的变化对内部员工进行培训,可以采用一个人带一个人的方法,也就是一个经验丰富的师傅带一个刚选拔上来的员工,在实际的工作中,能够不断的增长见识。此外,还应该对人才进行引导,进一步提升业务水平。企业应该在工作中对每个员工的优势加以掌握,并对他们进行科学分配,安排在合适的岗位上。人才得到了锻炼,企业也获得了更多经济效益。 2.3加强制度建设 建立健全煤炭地质勘查的管理制度,并将其进行全力落实是保障煤炭地质勘查工作安全与质量的重要方法。管理制度,更明确地来说是煤炭地质勘查的质量管理制度。煤炭企业要严格按照IS09001:2000质量体系,结合本企业内部的具体工作情况与实力,进行质量管理体制与制度的创新。科学的管理制度不仅应该具有职能分化制度,同时还应该具有质量管理制度,帮助地质勘查人员明确自身的责任和义务,在具体的工作中能够按章办事。落实制度是制度建设工作中的重点。企业可以通过员工大会对员工进行思想教育,明确每名职工应尽的责任和遵守的制度,规范员工的行为,这也是衡量企业工作水平的一项指标。只有这样,在严格的质量标准与高度的实施之下,煤炭地质勘查工作的质量与安全才能得到保障。 3结束语 综上所述,文章主要对当前煤炭地质勘查中的危险因素进行了分析,并提出了相应的解决办法,这就为我国煤炭事业的发展提供了很好的借鉴作用。社会的发展需要煤矿企业,而煤矿企业则需要煤炭资源的支撑。我国经济学家研究发现,我国国民经济每增长1%,建立其上的煤炭行业就增长2%。可见,经济发展和煤炭行业之间有着十分紧密的联系。经济的不断发展对煤矿企业提出了更高的要求。作为煤炭企业必须解决煤矿地质勘查中的危险因素,保证煤炭资源的质量。 作者:周菲单位:黑龙江省煤炭地质物测队 地质勘查论文:找矿技术下煤田地质勘查论文 1煤田地质勘查的内容和找矿技术要点 1.1煤田地质勘查的内容 1.1.1可开发煤田资源的勘查。煤的产生过程很复杂,属于不可再生资源。为了保证国家各项发展都能够顺利进行,应该在煤炭开发的过程中寻找替代资源,进而延长煤炭开发的年限。对已经开发的煤炭资源进行勘察,必须采取科学的手段预测出矿产的最佳区域以及估计出煤矿的储量。 1.1.2煤田生产的勘查。每一座矿山的可使用年限都是不同的,在开采煤矿之前,煤矿公司应该对要开采的矿山进行科学准确的计算使用年限,进而合理规划资源开发。同时对已经开采的矿山区域加强勘查力度,尽可能地提高开采量。勘查人员应该以开采区域为中心点向周围扩大勘查范围。勘查的准确性是由技术的科学性决定的,所以应该采用最为先进的勘查技术,保证勘查的高效性。对于正在开采的区域,应该对其进行记录,主要包括开采日期、开采量、开采问题等方面,进一步增加矿山开采的信息量,方便工作人员日后查找和使用。 1.1.3共伴生矿和尾矿的勘查。通常情况下,矿山都会有共伴生矿以及尾矿。在开采矿山的时候,应该对这两部分的矿产进行有效地开采和利用。特别是这两部分中的紧缺资源,更是应该使用先进技术,按照相关的标准进行开采。此外,在勘查尾矿时,应该考虑到各个方面的影响,提高资源的使用效率。 1.1.4关闭煤田的勘查。在煤矿开采完成后或者因特殊情况需要关闭煤田的勘查时,需要相关的法律法规,在关闭之前对煤矿的情况进行细致地检查,特别是对矿区周围的环境。关闭时矿区的稳固性十分重要,必须由专门的技术人员对这方面进行严格地检查,由相应的管理部门进行监督。 1.2煤田地质勘查的技术要点 1.2.1工程和地形测量技术。每个行业都有其应该遵守的标准,煤炭勘查工作必须严格按照相关标准进行才能够达到目标和保证质量。勘查工作中的测量技术应该按照国家规定的基准点以及国际上通用的坐标系统。煤矿一般都是在一些比较偏远的山区,在这些地方这种高科技就不能使用,只能够根据卫星定位来帮助工作人员完成勘查工作。 1.2.2地质填图。煤炭勘查工作是十分复杂的,而地质填图工作是地质勘查中最为基础的环节,也是当前使用比较多的技术手段。这项技术主要是根据地质学中的基本理论,采用某种方法有目的地对煤矿矿区进行地质勘查和研究,通过调查矿区的地质构造情况、煤层、煤质等方面,对后面的工作具有指导性作用。地质填图就是把勘查结果通过一定的图形图像表现出来,是进行勘查设计的主要依据。 1.2.3山地工程。在我国众多地形中,山地是煤矿储藏的主要地形之一。在山地矿区中针对一些暴露或者半暴露的区域,通常实行坑探工程。这项技术主要是在绘制地质图之前,这样才能够方便工作人员观察和研究矿区的地表和地质情况,提高后面工作的质量。使用的坑探工程目的在于:揭露及研究被表土所覆盖的含煤地层;进行煤层的取样与煤质的研究;了解煤层的产状要素及地质构造等。坑探工程包括探槽、探井、探硐和小窑调查等。利用探井可以揭露含煤地层,了解和查明含煤层数及层位、煤层厚度和结构、标志层层数和层位,地层产状和构造变化,追索煤层和标志层露头,以及采取煤样等。 1.2.4钻探工程。钻探工程是利用机械传动钻杆和钻头,向地下钻进成直径小而深(从数十米到1000多米,甚至数千米)的园孔,称为钻孔。 (1)钻探的优点。钻探工程是勘探中极其重要的手段。其主要原因有以下五点:a.在地球物理勘探确定有希望的含煤区,或经过地质预测而推定的含煤区,必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。b.表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的深部,钻探就成为最重要的手段。c.表土含水过多的半沼泽和含煤地层赋存于地表水体下的地区,即使表土层很薄也不能使用山地工程,其他手段的应用也受到限制,钻探成为重要的手段。d.钻探能够揭露整个含煤地层,取得完整的含煤地层柱状和含煤地层的岩性、煤层、煤质、构造、水文地质、工程地质及其他开采技术条件等方面的资料。e.大规模生产各种各样的钻探机械及其配套设备,并且大量出现安装在汽车上的轻便钻机,为地质勘探广泛采用钻探工程创造了条件。 (2)钻探的缺点。在肯定钻探技术优点的同时也应该考虑到它的缺点。这项技术通常只能获得一个点的相关情况,不能够全面的进行观测,而且不能够进行实时观测。此外,这项技术主要是靠推断来认识钻孔间的地质构造情况,科学性和准确性都不够。设备相对来说也比较重,施工技术复杂,特别是在一些地势高的地区施工难度增强。 2煤田地质找矿技术要点 2.1电磁法找矿 这种方法的优势就是具有瞬变性,在地质找矿的过程中使用该方法,能够在没有回线或者有地线源的情况下地下传输的过程中所产生的脉冲。伴随着不断增大的传输效果,就会形成电磁场,在线圈中则会产生涡流长,进而满足探测的要求。一般来说,在矿区中存在的厚度层位都比较大,可以从低阻的异常情况判断出何处是空矿区。 2.2提高找矿技术水平的三大途径 2.2.1创新成矿理论。矿床成矿系列是指在一定的地质历史时期,在一定的地质构造单元,与一定的地质成矿作用有关,在不同地质构造部位形成的不同矿种、不同类型并具有成因联系的矿床自然组合。属于这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系。按层次可将成矿系列分为成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列、成矿亚系列、矿床式和矿床共六个序次。成矿系列的概念,采用成矿分析理论基础,对促进成矿预测起到了很好的作用。 2.2.2提取准确的矿化信息。 (1)地表矿化信息。很多矿体直接出露表地,地表可见到各种蚀变标志和矿体露头,周围可以发现各种矿化分散晕。 (2)浅部矿化信息。矿体未出露地表的浅部矿床,地表可见各种蚀变带和物化探异常,包括各类盲矿体和被掩盖的矿体。 (3)深部矿化信息。深埋地下的矿体,地表无矿化显示,基于地质概念模型,应用深传透地球化学手段和信息处理技术综合提取矿化信息。 2.2.3培养煤田地质人才。人是各种活动的主体。地质人才的培养是当前以及未来煤矿产业发展的前提。我国也根据市场这一需求制定出了地质勘查人才培养计划,并通过对我国当前地质系统人才队伍的调查和研究,了解了地质工作的具体需求,提出了未来应该根据当时的实际情况以及国家提出的培养政策和标准培养地质系统人才,为我国地质行业输送高素质的人才。 3结束语 综上所述,当前我国煤矿找矿技术虽然有很大发展,但是随着外界环境的不断变化,我们要想紧跟时代,就必须不断更新技术,加强对煤矿地质勘查工作的重视。不论哪种技术都有其缺点,我们必须根据以往的经验对技术进行研究,从国外学习先进的理论和技术,结合自身的情况,进一步提高煤炭地质勘查的科学性和准确性,推动煤矿企业的快速发展。 作者:张兆萌单位:黑龙江省煤田地质物测队 地质勘查论文:工程水文地质勘查论文 1工程地质勘查中的水文地质评价 任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。 2岩土水理的性质 岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。 2.1地下水的储存形式 我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。 2.2岩土的水量性质 2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。 2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。 3地质勘查中水文地质的问题分析 工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点: 3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。 3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。 3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。 3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。 4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项 开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。 5结语 综合本文论述,我们在开展工程地质和水文地质的勘察工作时,一定要处理好地下水所带来的各种不利的影响。只有这样才能保证各项工作的顺利开展。要真正的解决好地下水问题的难度是很大的,所以我们一定要不断的深入研究,不断提高水文地质勘察工作的科学性,并安排专业工作水平较强的工作者来进行这项工作,以真正的处理好岩土水理性质所带来的负面作用,促进我国工程地质勘察工作的长远可持续发展。 作者:郑河丁垒单位:内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院 地质勘查论文:煤田煤层对比地质勘查论文 1煤层对比对煤田开采的重要作用 煤田地质勘查工作对于煤田开采设计的科学性和合理性有重要的参考价值和指导意义,在地测当中,钻井之后的煤层取样对比工作及其重要。根据大量统计数据表明,煤田勘测过程中与煤田储量大小的相关计算和设备选用失误造成的过大误差相比较,煤层对比判断工作实效造成的勘测数据偏离最为严重。因此在煤田地测当中,关于煤层对比的工作要充分引起大家的重视,关于煤系地层剖面图中,煤层的数量、各层的位置,每层的煤炭储量,以及整个煤系当中各个煤层的渐变趋势等等,都要进行真确的测量和记录。工作经验表示,煤层对比的准确性程度和勘测后续工作中的图文设计质量呈现正相关的态势。某煤田有富足的煤炭存储量,初步估算其煤炭储量高达二十亿吨,可以在此建设现代大型矿井进行煤炭资源的开发。该地域中的煤层分布非常多,因此关于煤层对比的工作开展起来也非常的复杂。 2煤层对比的依据和方法 2.1煤层对比的参考量 煤层对比的主要参考量是根据煤质形成的根本原因来确定的,通常情况下,煤炭是有古生物的化石经过一系列复杂的地壳运动和气候变化最终在一定的温度及压力的共同作用下最终形成的固体的能够燃烧的物质。煤炭的形成原因受到原始生物残骸的种类和其堆积方式以及孕育环境等多种印度的影响,所以各种成因的煤层的理化性质、煤层厚度、间距、结构以及物性反应等都有较为明显的差别。这些差异性也就是煤层对比的主要参考量,运用多种方法和技术手段对其进行综合分析和对比工作。 2.2煤层对比的方法 主要的煤层对比法有岩性、岩相对比法,标志层对比法,煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比法,煤岩煤质特征对比法,古生物对比法,地球物理测井对比法等。 3适用于该煤田地质勘查的煤层对比法 3.1岩性、岩相对比法 该煤田的煤层经过了多次复杂的地壳运动变化,最终形成了丰富的煤炭资源。该煤田的侧剖面可以看出其各个煤层之间的岩石的种类和形态有非常明显的差别。从纵向来看,其岩石的种类依次是泥质岩和灰岩,然后是煤炭。但是在泥质岩和灰岩之间出现交替现象,并且没有明显的界限,但是煤层部分结构跟完整煤炭的性质也非常稳定。通过对岩石性质和外观的比较,可以对其相近区域的煤层分布的判定有重要的参考作用。 3.2标志层对比法 在煤层对比中最常用的方法是标志层对比法,其显著的优点是无需大量的先进设备和技术手段,具体的方法是用肉眼进行直接观察,寻找到外观特点明显并且地质性质稳定的岩层作为标志层,此外标志层的岩石要分布非常广泛。在该煤田当中,有五个明显的分组,每个分组中均有发育非常好的岩层可以作为标志层。由上至下依次为一组底部的北岔沟砂岩标志层,整合于二组之上,区内稳定发育,为灰白色中、粗粒砂岩,底部含砾,本砂体垂向上表现为多阶性,发育大型板状斜层理,厚度一般为5m左右。区内K1标志层位于本溪组地层中下部为一层生物碎屑灰岩,厚度一般在2.3m左右,灰黑色,间有贝壳状、斑点状白色碎屑(生物碎屑),岩石坚硬、节理发育,碎屑结构,块状构造,全区稳定发育。本溪组底部为一层杂色含铁、铝质泥岩(俗称铁铝岩带),也就是常说山西式铁矿、G层铝土矿都产于此层,层位稳定性较差,可作为辅助标志层。K3、K2、K1标志层和铁铝岩带辅助标志层分别控制了一组、二组、三组煤系地层。 3.3煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比法 山西组山4号煤层厚度一般为2~3m,夹矸层数0~2层,顶底板岩性为泥岩,它与下伏5号煤层间距一般在47m左右;太原组5号煤层厚度一般为10~12m,夹矸层数3~7层,顶板岩性为砂岩,底板岩性为泥岩、黏土岩,它与下伏8号煤层间距一般在27m左右;太原组8号煤层厚度一般为2~3m,夹矸层数0~2层,顶板多为泥岩,局部为中细砂岩,底板为粉砂质黏土岩。其中,5号煤层特有的煤厚及煤层结构的复杂程度为较好的对比依据,进而依据上表对山4号煤层及8号煤层进行对比。 3.4煤岩煤质特征对比法 此方法是依据煤层的煤岩特征和煤质指标的差异,进行煤层对比的一种方法。对于本区主要是依据煤质指标中灰份和硫份的变化特征,来进行煤层对比。由于受当时沉积环境等因素的影响,各煤层在煤质特征方面各具特点。4号煤层为低硫、高灰煤;5号煤层为中硫、中灰煤;8号煤层为中高硫、中灰煤。参照上述煤质特征,进行煤层对比。 3.5煤层对比的可靠程度 通过对该煤田地质的各种数据信息进行中和的分析和评定之后,运用了以下方法进行煤层的对比工作:岩性、岩相对比,标志层对比,煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比等等。应用多种对比方法对煤层进行综合分析取得了精确度非常高的对比结果,因此煤层对比工作的数据信息具有很高的可靠性,具有较高的参考价值,所以针对煤层对比工作中的工作方法和相关设备的工具支持是非常有必要的。 4结语 煤田煤层对比分析的结果对于其地质勘查结果的数据信息的准确度有非常重要的影响,其对于煤炭后续开采方案设计的具体的可行性有决定性的作用。所以在煤炭开采领域必须提高对地质勘测部门煤层对比分析的重视程度,提供相关的技术支持和设备供应以使得煤层对比工作能够有效地开展。将煤层对比信息详细记录并且整理编录,能够为煤炭的综合开采计划做参考,同时这些也是该地区珍贵的煤田开采历史资料。通过煤层对比数据不仅仅能够为当下煤矿开采方案设计进行指导,也能根据该区域地质成因科学推测其煤炭的孕育发展状况。 作者:王涛单位:黑龙江省煤田地质勘察院 地质勘查论文:地质勘查公路工程设计论文 一、公路工程设计分析 作为一项系统化工程,公路设计涉及多个专业,因此,相关企业必须重视各个环节之间的联系性,特别是在施工图纸设计环节。在施工设计中作为公路工程施工的基础环节,路基设计的科学性、有效性将对其安全性起到关键性的作用,并对整个道路结构起到重要影响作用。在设计路基时,为达到施工相关规范,必须确保其测绘数据信息的准确性,这也离不开精确的地质勘查数据。同时,还要按照实际施工现场的地形地貌、地质结构、岩石类型等地质勘查信息进行公路设计。在设计中相关部门必须将地质勘查数据作为设计工作开展实施的重要依据,做一个全面、系统化的分析,才能确保公路设计的合理性、可行性。 二、地质勘查工作在公路工程设计中的概况 地质勘查工作在公路设计中主要通过一些综合勘察技术与方式勘探公路沿线的地质条件并对其进行分析和探究。其主要技术为工程地质调绘、探坑、螺纹钻、原位测试、钻探、室内试验等,在选择、应用地质勘查中必须对其有效性和适应性加以重视,确保勘察提交资料的完整性与精确性,能最大限度满足设计不同环节对勘察工作深度的要求。 (一)地质调绘 地质调绘必须结合路线和沿线工程,并通过相应的遥感解译和勘探技术进行。主要勘察地形地貌的成因、类型及分布情况等,还可以勘察岩层的产状,地质规划勘察设计院有限责任公司从事公路地质勘查和岩土工程设计工作。的构造类型等。 (二)地质勘探 作为公路工程地质勘查的主要手段,勘探是进行深度地质资料获取的重要技术。目前公路工程设计中最常用的地质勘探方式有以下几种:第一,挖探,主要包括两种:坑探、槽探。开挖的探坑、探槽深度必须控制在地下水位以下,并遵循公路工程地质勘探的需求对其长度、断面进行确定。在资料提取中主要包括岩性描述、断面图等。第二,钻探,作为地质深度资料获取的另一种技术,钻探必须对其钻进的回次长度进行严格控制,确保其低于岩芯管长度。并对岩芯采取率进行有效控制,在地层构造较为简单时,其勘探方式还可以选用一些简单的手段,如小螺纹钻、洛阳铲等。第三,物探,地球物理勘探是以各类岩、土物理性质的差别为前提,为对地下地质情况进行判断,可以通过对天然或人工物理场变化观测的方式进行。目前公路工程设计地质勘探中最常见的方式为:电法勘探、地震法勘探、声波勘探等。物探成果解释必须相比一些勘探资料,并进行综合分析。 (三)试验 作为公路工程地质勘查的重要内容,试验主要是定量评价岩土的工程性质,从而得出岩土的相应参数。目前公路工程设计地质勘查中主要分为二种试验,为原位测试、室内试验。原位测试主要的试验项目内容含有补充标准贯入试验、静力触探、动力触探等。室内试验通常都包含各个类型岩石物理力学试验、土工试验等。确保其各项试验与国家相关指标相符合。 三、地质勘查工作在公路工程设计中的作用 (一)勘察路线工程地质 主要对路线方案、布设相关的地质情况进行勘察。应根据施工现场的实际情况进行路线方案的选择,通常情况下都会选择良好地质情况的方案,着重对复杂地形地貌路线进行勘察,有效控制其方案及布设的地质情况,并对路线的最终方案与布设进行确定。 (二)勘察路基、路面工程地质 在初期勘察及测量定位环节,必须按照相应的路线,认真勘察中线两边规定范围内的工程地质情况,为设计路基路面及施工提供强有力的保障。 (三)勘察桥涵工程地质 在桥涵基础工程设计中根据各个阶段勘探深度要求的不同,初期勘探与详细勘探施工中,必须进行相关的地质勘探作业。首先调查各个方案的合理性,根据路线、桥梁设计的实际情况,选择良好地质情况的桥梁位置;其次对桥梁位置进行选择后,必须对其地质进行认真勘察,这样可以为设计桥梁及相关工程进行提供准确地质资料。 (四)勘察隧道工程地质 在公路设计中对路线方案选择影响最多的就是隧道施工,隧道地质勘查中,如勘察数据不准确,将对路线布设控制点造成极大的影响。目前勘察隧道地质中必须做好两点,选择隧道方案和位置,主要包含对比隧道和展线、明挖的地质情况;还要详细勘察隧道洞口和洞身的具体情况。 (五)勘察天然筑路材料工程地质 勘察筑路材料的主要目的就是对沿线所有材料对在沿线分布的天然筑路材料、工业废料进行最大限度地开发、改造及利用。根据各个阶段勘察深度的不同,可以为公路设计各个阶段的施工提供可靠的依据。 四、地质勘查工作在公路工程设计中的要点分析 (一)准备工作 在实施公路工程设计地质勘查工作前期,必须和实际勘察工作相结合,进行实地公路沿线的观测,并进行勘察方案的详细制定。制定勘察方案时,必须对项目设计图纸、地质情况、水文状况等施条件进行充分考虑,并遵循相关部门提供的勘察技术要求及其他施工要求进行勘察方式、技术的合理选择,确保布置工作量的合理性。 (二)可行性研究工程地质勘查 在对已有地质资料充分收集的前提下进行可行性研究阶段工程地质勘查工作,这个环节主要工作内容为地质资料调查,进行有效的工程地质勘查作业,其勘察重点地质为复杂性地质或不良地质,如特殊性岩石区等,对其路线控制点、路线走向、选择工程方案等进行研究和分析,以此降低对施工路段的影响,进而优化路线设计方案。 (三)初勘与详勘 必须遵循现行相应勘察方案进行勘察工作的实施,按照勘察材料对勘察施工中的方案进行及时调整。室内试验时,应根据施工要求对土样、水样的试验项目进行选择,对各个地层构造及其物理力学特性进行统计、分析。 (四)准确评估地质灾害 部分复杂地质如出现不良地质状况将严重制约其公路路线的选择,常发生的不良地质状况主要有断裂、滑坡、泥石流等。在评估地质灾害过程中必须对路线所处位置的地质问题、不良地质状况进行分析与探究,确保地质勘查的准确性,同时还要对施工中易发生安全事故的位置加以重视,对不良地质状况进行分析,对其产生的范围、规模和治理成本进行分析、判断,为路线走向分析、研究和选择方案提供可靠的依据。在工程建设中设计是实施的灵魂与依据,设计的优劣直接影响着工程建设的整体质量。地质勘查工作在公路设计中主要通过一些综合勘察技术与方式勘探公路沿线的地质条件并对其进行分析和探究。为避免在规定年限内出现损坏路基、边坡滑塌等问题,避免给交通运输造成极大影响。相关部门必须重视公路设计的地质勘查工作,确保其勘察深度的准确性,为工程建设施工提供质量保证。 作者:曹延海单位:河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 地质勘查论文:风险分级管理与地质勘查论文 1研究地质勘查施工项目风险分级管理的意义 首先有利于促进经济的快速转型,实现经济的新常态发展。随着我国经济转型的要求以及自然资源的日益紧缺,加强对矿产资源的勘查,扩大我国矿产资源的探明量,成为促进经济可持续发展,实现新常态下经济发展的基础。我国地质勘查施工区域以及范围在不断扩大,勘查施工作业当前主要集中在人烟稀少的环境中,施工人员在施工过程中不仅要面临各种恶劣自然环境的威胁,还要面对来自施工作业过程中的不安全因素,因此加强对地质勘查施工项目的分级管理是降低安全事故发生的根本,是构建和谐社会的根本途径。其次有利于促进地勘单位的经济效益。地质勘查项目的分级管理可以全面的了解地质勘查项目施工过程中的安全管理现状,并且能够确定项目施工中的风险等级,进而及时的发现施工中的安全管理弱点,从而提前采取相应的安全管理措施,避免因为管理问题而导致的安全事故的发生,避免勘查单位因为发生安全事故而影响地质勘查施工进度以及增加经济费用支出。最后有利于指导地质勘查项目的安全管理,提高施工安全管理效率。通过地勘项目综合安全评价分级管理可以实现对重点项目、重点施工环节的监管,并且根据安全综合评价的结果,对施工项目进行科学的定位与分析,及时帮助地勘单位降低或者消除各种安全隐患,为地勘单位的项目施工管理工作提供全面的参考分析。 2地质勘查项目施工的程序以及危险因素 2.1地质勘查项目施工的程序 地质勘查项目施工程序是指在地质勘查施工过程中施工人员必须要遵守的施工程序,是指导施工流程的具体规范,它是经过科学的论证与实施而得出了的施工管理规范。地质勘查项目施工程序包括:接受任务、施工准备、组织施工以及竣工验收四个阶段。 ①接受任务。地质勘查单位获取经济效益的主要途径就是接受来自不同主体的勘查任务,目前我国地质勘查任务主要来源于:政府立项项目和市场招投标项目。政府立项主要包括中央、地方政府地质勘查基金项目、矿山资源补偿费矿产勘查项目以及国外矿产资源风险勘查项目等等。其具体流程是:地质勘查单位提出申请,申请经过政府部门审核之后,向地勘单位下达勘查施工任务书,地质勘查单位按照任务书的要求实施;市场招投标项目,主要是对于从政府项目中获取比较困难的地质勘查单位需要通过参与市场竞争投标的方式获得地质勘查项目,并与市场地质勘查的主体签订具体的施工合同。 ②施工准备。地勘单位在获得相应的地勘施工项目任务后,需要对地勘施工的主体进行施工的前期准备工作,首先要了解施工区域的自然环境,并且根据施工的特点、施工进度以及工程质量的要求编制地质勘查施工方案;其次要根据施工现实需要组织好施工人员,保证施工人员的质量与数量,同时也要征用相应的施工场地;最后要制定具体的施工安全管理制度等。 ③组织施工。在经过地质勘查施工方案的预定之后,需要根据施工要求,做好勘查工程的施工组织工作:一是要保障各种地质勘查施工设备的到位、施工人员的进场,合理分配不同施工人员的工作内容;二是要站在地勘工作的全局战略高度,合理协调各工种之间的关系,保证施工项目在预定的方案中进行;三是要做好各种后期保障工作。地质勘查施工由于多是在人烟稀少的恶劣环境中进行,因此地勘单位施工管理人员必须要做好各种后期保障工作,避免因为后期物资的不到位而导致施工进度中断。 ④竣工验收。竣工验收是指对地质勘查项目成果和施工质量的检验,竣工验收是对地质勘查项目的最终评价,也是地质勘查单位向地质勘查主体单位履行其义务的终结标准。 2.2地质勘查施工项目分项工程 地质勘查施工项目分项工程主要包括:一是野外踏勘。野外踏勘要求地质项目施工人员进行区域踏勘,根据表面的地形等进行查勘,从而确定了解当地的构造特征等。二是地质测量。通过系统的踏勘之后,对本区域的地层结构特点等进行总结,进而编制相关的基础性资料。三是工程物探。工程物探就是借助先进的探测仪器,对地质体空间展布范围进行勘测,并且测定岩石体的物性参数。四是钻探工程。钻探工程主要是利用浅钻和机械回转钻对矿体走向、产状以及品位等进行检查验证。 2.3地质勘查施工项目危险因素辨识 由于地质勘查施工项目的环境比较恶劣,施工过程复杂,因此在施工过程中存在很多危险因素,这些危险因素既有人的原因、也有物的原因,总体而言地质勘查危险因素的存在是由“人、物、环境以及管理”四个方面共同作用的结果。 ①人的不安全行为。人的不安全行为是构成地质勘查安全事故发生的主要原因,也是在地质勘查中经常容易出现的不安全行为现象之一。由于人是具有主观意识的,在具体的安全管理中很难做到全面的控制人的行为,在具体的地质勘查施工中人的不安全行为主要包括:违反机械使用规定,施工过程中没有采取相应的安全保护措施,冒险进入旧矿井、丛林、高山等危险区域,忽视安全警告标志等。 ②物的不安全状态。在地质勘查中物的不安全状态主要包括:机械设备的保养不及时导致安全性能下降,电气设备的安装存在安全隐患,易燃易爆品的保存不当以及相关机械设备存在超负荷运转的现象等等。 ③不良环境条件。不良环境条件是影响地质勘查施工安全的最主要特点,由于地质勘查施工作业多是在人烟稀少的恶劣环境中,因此地质勘查施工作业受到不良环境条件的影响比较大,比如施工作业中经常会遇到各种恶劣的天气以及照明、采光以及通风等方面的限制。结合笔者的工作经验,当前面临的主要不良环境包括:作业区域地形复杂、山沟比较多、现场施工环境不理想、高海拔、缺氧环境作业等。 ④管理缺陷。管理缺陷主要是在安全管理中存在的问题以及漏洞,其主要包括:项目安全管理制度不完善、施工人员安全教育培训制度落实不到位、操作规程不健全以及应急救援预案制度存在漏洞等。 3地质勘查施工项目风险分级管理的对策 3.1安全工程技术对策 ①强化安全防护措施。做好安全防护措施是保护作业施工人员安全,降低安全事故发生的根本措施。加强安全防护措施一是要加强对施工人员自身安全的防护,地质勘查施工单位要严格按照国家相关部门的规定采取相应的安全防护措施。二是要加强机械设备的安全防护,尤其是要避免机械设备对施工人员造成人身安全事故。机械运行过程中要采取安全防护措施,比如在机械外部安装防护罩。三是加强施工现场临边安全防护措施。在地质勘查施工中经常会在悬崖边上或山坡上进行施工,因此要在悬崖边上或山坡上安装防护栏,避免施工人员出现坠崖或滑下事故的发生。 ②加强危险辨识评价。加强对地质勘查施工项目的危险因素的识别评价,在进行风险分级管理评价时一定要结合施工作业的实际情况开展,尤其要对施工项目全面风险的管理进行评价,并且要结合不同的施工工艺和技术等进行对危险辨识的评价。对于不同的风险项目要采取不同的风险评价标准,对于风险度较高的项目则可以采取定量评价。 3.2安全教育对策 ①增强安全教育培训的针对性。加强人员的安全教育培训,提高施工人员的安全防范意识是降低地质勘查安全施工发生、提高地质勘查施工管理效率的主要途径。加强安全教育培训要在坚持原来的统一安全教育的基础上做到有针对性的教育。一是要根据不同的施工人员进行专门的安全教育,比如对电气设备使用人员则要重点开展安全用电等方面的培训。二是培训的模式要具有针对性。在开展安全教育培训前一定要结合施工的实际情况,站在参加培训人员的需求角度,通过开展不同形式的安全教育培训活动提高安全教育培训的效果。三是培训的内容要侧重针对性。 ②保障安全教育培训的实效性。为切实提高安全教育培训的效果,地质勘查单位要对安全教育的培训结果进行考核,并且通过合理安排培训内容、培训形式以及设定培训目标等作为提高安全教育培训实效性的主要手段。地质勘查单位要定期对参加安全教育培训的人员进行考核,评价培训的效率。同时单位也要提高对安全培训的资金投入,加大对安全培训工作的支持。 3.3成本控制对策 ①准确编制工程预算书,科学选择地质勘查施工业务。由于地质勘查施工的环节比较多,其不可预测的事项比较复杂,因此在具体的施工过程中会出现各种不可预测的资金支出项目,因此地质勘查单位在承揽各种地质勘查施工项目时,一定要组织相关的专业人员,对该业务进行成本预算与风险评估,并且要编制风险评估报告。同时在决定是否承接该业务时一定要有地质勘查企业的相关决策者召开相关的论证会等,以便保证决策的科学性。 ②做好工程结算工作。由于地质勘查施工中出现不可预测的支出因素导致施工的成本超出了预期的预算,因此地质勘查单位在发生预算支出增减时一定要及时与委托方进行沟通,并且形成文字并现场签证,以便在项目完工后与委托方进行工程结算提供文字依据。在工程完工后,地质勘查施工的单位要及时的编制工程结算书并且报送委托方,以此按照合同约定的内容履行其相应的权利与义务。同时财务部门也要及时的与委托方进行最终的工程结算。 3.4安全管理对策一是建立应急预案机制 地质勘查单位要结合具体的地质勘查施工情况编制应急预案机制,应急预案的编制要尽量简化,并且具有较高的可操作性,保证预案内容的衔接性,同时要多组织施工人员进行应急预案演练,提高施工人员的安全意识,从而一旦发生安全事故可以第一时间做出正确的反应。二是强化安全监督检查。为避免安全管理措施赋予形式,地质勘查单位要加强对安全检查的监督力度,要建立规范的检查机制,坚持日常检查与日巡检查相结合的安全检查制度,保证在第一时间发现各种安全隐患,进而解决。三是规范地质勘查施工现场管理。在地质勘查施工过程中要运用安全检查、教育培训以及安全考核的手段加强对施工现场的管理力度,规范施工现场的秩序,制定严格的施工现场管理制度。 总之,基于地质勘查项目施工过程中所存在的高危险因素,需要地质勘查管理人员一定要加以防范管控,根据不同的施工环节采取有针对性的风险防控措施,及时将各种风险控制在可以控制的范围内,维护职工的安全健康,促进地质勘查工作的可持续发展。 作者:刘杰单位:福建省地质工程勘察院 地质勘查论文:RTK定位技术与煤田地质勘查论文 1GPS、RTK定位技术的测量精度 根据GPS定位系统的相关规范,在地心参照系中,通过静态定位的精度能够达到毫米。在连续观测中,相邻的多次观测基线的产犊年变化率值能够控制在2毫米的范围内。通过多年的勘察和几率,工程精度三百千米到一千五百千米定位中,每小时的测量误差都不会超过一毫米。在使用RTK作业过程中,基准线能够通过数据链把基准站采集到的载波香味及时地发送给流动测量站。在计算机系统中通过一些算法就能够定位坐标点,进而计算出具体的定位,精度达到厘米。 2煤田地质勘查中GPS、RTK定位技术的应用 2.1构建煤田勘探控制网 建立煤田勘查控制网需要勘查测量人员不仅要完成地质勘查研究区域的地质剖面测量数据,还需要控制测量数据以及勘查的点位等工作,并对这些数据进行整合。在收集这些资料的过程中,应该对地形的高差、坡度等方面加以注意,我们应该采用相关的定位系统测量规范中的精度要求来进行设置测量点并对这些点进行网络实时测量。在煤炭勘察测控网建立后,我们就可以利用RTK技术进行控制测量点位。主要的优势在于能够在实时的测量中对这些定点的精度和坐标实时获取,实现了不同点的完全通视,比传统测量方法操作更加方便。 2.2修缮煤田工程地质平面图 煤田工程地质平面图大多都是使用1:5000或者是1:10000比例尺的地形图。为了能够保证煤炭开采工程的质量,我们需要在测量之前就成立专门的测绘小组,根据当时当地的情况选择最佳的测量手段,而且如果使用全站仪进行修缮地质平面图的话,那么就需要增加测量水文地形情况、附近新增加的居民点、公路网络等方面,这对于工程人员来说面临时间久、任务量大、成本高、精度低的问题。如果我们采用RTK定位技术做这项工作,则能够很好地解决这些问题。 2.3工程测绘地质剖面图及地质勘探放样 RTK定位技术的优点主要有勘查半径大、通视条件要求低、能够长时间的连续性工作,精准度也比较高。这项技术不仅能够避免一些通视环境比较差的地区,而且其勘查的精度能够符合相关标准。在进行放样的时候,就直接把坐标对应到这项技术的手册当中,该系统就自动生成坐标点,方位以及相对距离也能够直接反映出来,这就方便了放样人员的工作。 3结束语 GPS和RTK技术的结合能够帮助我们更好地进行定位,当前它们在我国工程建设、交通网络建设、土地资源的管理、气象和环境监测等行业的应用,促进了我国社会建设的快速发展。煤炭的开采和我国很多行业都有着直接关系,为了能够保证开采的质量,需要对煤炭地质勘查的精确性提出更高要求。煤炭大多数位于丘陵、山地等区域,地质情况比较复杂,交通条件不好,而且勘查的区域范围很大,如果只是沿用以前的传统的勘查方法,那么得到的测量结果精确度不够。如果把这两种技术相结合在煤炭地质勘查中应用,不仅能够减轻地质勘察人员的工作强度,同时还能够提高效率和精度,这也是未来煤炭产业中需要用到的方法,对于煤炭勘察具有重要意义。 作者:王仁鹤单位:黑龙江省煤田地质物测队 地质勘查论文:水文地质与煤田地质勘查论文 1煤田地质勘察中水文地质评价内容及基本要求 由于各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障煤田勘察工程的安全可靠性,必须要对煤田地质勘察工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析煤田地质勘察地区具体的水文地质情况。 2水文地质对煤田地质勘察产生的影响 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。 2.2地下水压力作用引起的岩土危害 受开矿等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。所以要求勘察人员认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并制定合理的防范措施,保障施工安全。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善的施工管理制度和技术 首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握地质勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于地质勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在地质勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导地质勘察施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 煤田工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,对于勘测精度也是有效的提升。 4结语 总之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生,进而确保煤田地质勘察工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:周睿单位:山西省煤炭地质148勘查院 地质勘查论文:煤田地质勘查论文 1工作现状分析 (1)矿井防治水工作发展良好。由于煤矿是现代经济发展的重要能源物质,因此随着市场经济的不断延伸,煤矿行业正向着事业性行业发展,但是由于过渡开采,无节制无计划的索取,大部分的浅层煤矿资源均以枯竭,为了保证工业生产能够顺利推进,很多煤矿已经开始乡下开采更深层次的煤矿资源。深部开采工作不但要求更加高超的开采技术,还改变了地下环境,其中防治水工作是深层煤矿资源开采的重点,通过有效的防治水工作能够延长矿井寿命。因此在防治水工作上各部门都投入了大量的资金,以此减少能源开发所带来的不利影响。 (2)煤矿开采区的环境问题得到了重视。长期不合理的开采,影响了煤田开采区域的环境,尤其是当地居民的生活。现代社会是以节约以及环保作为社会发展的基础的,现代资源开发应当是以友好性开发作为基础的,环境保护已经成为了各行各业发展的前提条件。在煤田开采区环保工作中,国家加大了投入,并针对不同的环境状况提出了不同的环保工作计划,从而保证环境经济共同发展、协调可持续发展。 2煤田地质勘查中的水文地质问题 (1)水资源缺乏影响经济发展。我国水资源丰富地区相对煤炭资源较少,相反,煤炭资源丰富的地区水资源相对匮乏。据统计,我国北方占有90%以上的煤炭资源,但是只有30%的水资源,而在陕、晋、宁等煤炭储量丰富的地区,水资源占有量少于10%。很多煤炭生产地用水都需要依靠水利工程或者小流域水资源,当地的实际用水需求无法得到满足。改革开放后,我国煤矿地区的水文地质研究工作发展受到了限制。水资源的缺乏不但影响了当地居民的生活,更会阻碍煤矿行业的发展。 (2)水害事故不断。我国的煤田行业发展迅速,在经济飞速发展的当前由于对煤矿资源的需求量不断提高,因此各地都大量进行煤炭资源的开发。但是我国北方煤田地区大部分都含有含水层,而浅层煤矿开采完全后,很多煤矿企业都开始向着深层煤矿资源着手开发。但是随着开采深度的增加,水害事故频发。由于含水层下含有丰富的煤矿资源,因此很多煤矿企业不惜冒险向下开采,但是由于对水文地质勘查工作的不重视,因而导致了开采过程中发生各类水害事故,威胁了工作人员的生命安全。随着能源供需矛盾不断突出,煤矿开采深度的增加是必然的趋势,但是在近20年中,我国有超过200座矿井遭受了水害,死亡人数更是多达1000余人。这是由于对地下环境认识不足所致,煤田地质勘查工作不到位提高了开采风险系数。同时威胁着当地居民的生命财产安全。另外,水害频发也降低了煤矿资源的开采效率,缩短了矿井的使用寿命。还会影响后期水文地质工作的开展,因此,必须通过规范的开采行为切实有效的降低水害的威胁。这就需要充分重视并开展水文地质勘查工作,丰富水文地质资料。 (3)环境污染问题。水文地质条件会极大的影响到矿区周遭水环境以及煤田地区的生活生产用水,受到煤田开采行为的影响,煤田地下水位会有所上升,但是浅水区水位仍旧不足,受到浅水区水量开发影响,在煤田开发地区的路面便会出现沉降现象,这进一步加重了缺水问题。依照相关数据,在过去的五年间,我国由于不规范的开采行为导致的矿区周围环境地面沉降面积已经超过了60万km2,并且,煤田这一数字还在增加。煤矿开发事业不断发展的同时却牺牲了当地的环境。尤其是我国的西部地区,本身环境就相对较为恶劣,加之水资源匮乏,进一步影响了经济的发展。 3如何解决水文地质问题 (1)将水文地质勘查作为煤矿开采的基础和前提。随着工业的不断发展,对于煤炭资源的需求也越来越大,大部分的煤炭开采企业过分重视产量而忽视了水文地质勘查在开采中的重要地位,给当地的生态环境以及居民的日常生活造成了直接的影响。科学合理的开采应该是建立在水文地质勘查的基础上,只有清楚了解当地的生态环境、水文状态,才能在开采过程中规避很多的风险,提高开采的质量和效率,减少开采的工作对自然环境的危害。当代的煤矿开采企业想要实现自身的健康发展,必须坚持以水文地质勘查作为基础和前提,这样才能在保证经济利益的同时,减少对环境以及生态的污染,实现人与自然和谐相处,符合社会发展的需要。 (2)重视勘查研究以及应用。先进的水文地质勘查技术和方法是实现煤炭行业健康长远发展的基础,所以现代煤矿企业想要健康长久的发展,就需要新的勘查技术以及先进的勘查方法,并将之应用于实际的生产中,依靠科学的力量提高勘查的精度以及勘查的效率。水文地质勘查研究主要包括对开采地区生态环境状况的了解,开采中可能出现地质问题的处理方式以及勘查技术的研究、水文地质勘查水平以及矿区煤矿资源分布状态等,提高该方面内容的研究可以大大提高煤炭资源的开发效率以及煤矿资源的利用率。 (3)勘查标准的创新。现在我国使用的大部分勘查的标准和规范都是在几十年之前制定的,为我国的水文地质勘查做出了巨大的贡献,但是随着社会的不断进步和发展,其中很多的内容与实际情况已经有很大的出入,无法真正发挥相应的指导作用。现今的煤矿开采企业应该在科学技术的支持下不断进行创新,根据发展的实际需要制定相关的勘查标准,提高勘查的质量和效率。在注重水文地质勘查工作的同时,还要采取规范的开采方式,降低煤矿开采的风险系数。 4水文地质勘查工作相关注意事项 (1)设计问题。煤田开采中需要依照实际情况配套制定水文地质勘查方案,首先需要注重水文地质勘查的准备工作:收集完善的资料并进行实地的考察,确保信息获取的完整、真实。将收集来的所有资料进行整理分析,并整合勘查结果,判定勘查结果数据的有效性。同时还需要对勘查工作进行审查,保证所有的勘查环节符合规定。 (2)工程布置注意事项。钻孔工程中应当按照需要进行钻孔的布置,尽可能减少工程量,保证水文孔符合设计需求,所有的钻孔度应当同煤田内部结构保持一致,按照实际的资源分布状况进行设置。在抽水试验中更要注意水位变化,通过直线法来获取相应的数值。 (3)勘查技术的使用。由于矿区水文地质状况相对较为复杂,单纯的利用一种勘查手段无法准确掌握实际的水文地质状况,这就需要综合多种技术手法,按照实际的变化需求,制定勘查方案,以此确保准确了解矿区的水文地质状况。 作者:徐春平单位:黑龙江省鹤岗长安工贸有限责任公司 地质勘查论文:地质勘查技术人员管理论文 编者按:本论文主要从地勘单位技术人员激励机制存在的问题;地勘单位技术人员激励机制探讨等进行讲述,包括了技术人员薪酬分配上未体现艰苦性、薪酬分配上没有体现绩效业绩、技术人员的个人理想与用人现实存在差距、对专业技术人才的人力资本投入不够、科学配置技术人才队伍,充分发挥技术人才资源价值、注重薪酬激励与精神激励、情感激励机相结合等,具体资料请见: 摘要:地质勘查工作作为一项基础性、先行性、战略性的工作,在我国国民经济中占有举足轻重的地位,随着2006年1月国务院《关于加强地质工作的决定》的颁布实施,地质工作得到了进一步加强,各地勘单位对技术人员的需求与依存度日趋加大。文章从地勘单位激励机制存在的问题为出发点进行探讨研究,进而提出合理有效的技术人才激励机制。 关键词:地勘单位技术人员激励机制 1引言 在由计划经济向市场经济转化过程中,从事地质勘查的地勘单位为适应市场经济的需要,逐步开展事改企与商业经营思维的改革和变迁。虽然逐渐实行企业化管理,但传统的事业型管理模式仍然束缚着地勘单位人们的思维模式,在一定程度上也阻碍事业单位的市场化进程。这种普遍存在的诸如管理者对激励机制的思想认识不够、激励制度不完善等问题,导致了地勘单位出现招人难、留人难与用人难的局面,所以建立合理有效的激励机制已成薪酬管理工作的当务之急。 2地勘单位技术人员激励机制存在的问题 2.1技术人员薪酬分配上未体现艰苦性 地质勘查单位92%以上的专业技术人员从事着野外技术工作,其工作环境比较艰苦,工作压力比较大。而在目前地质勘查单位实行的岗效薪级工资制中,从事一线野外技术人员没在福利及其他补贴上予以考虑,影响了野外技术人员的工作积极性和主动性。以前,面对地质条件复杂、自然环境恶劣的客观因素,在外的地质技术人员一次又一次出色地完成工作任务。但随着市场经济的发展和商业经济在中国经济社会的影响,技术人员工作环境的艰苦性却没有在收入分配上充分体现出来,造成技术人员心理不平衡,阻碍了地勘工作的顺利开展。 2.2薪酬分配上没有体现绩效业绩 由于单位领导与技术人员思想意识本身的原因,特别是作为从浓厚的计划经济背景下走出来不久的地勘类事业单位,平均主义思想尤为深刻,表现为:一是技术人员相互之间的平均分配,薪酬的差别基本只体现在野外工作时间与项目的工期长短上,而与技术人员的工作能力、工作业绩没有太大关系;二是反映在岗位工资制度的标准差距非常小,虽然在工资改革过程中引入效益工资起到一定的激励作用,但效益工资也仅与职位和职称有关联,而与实际绩效挂钩不够明显。 2.3技术人员的个人理想与用人现实存在差距 任何一名从事地勘事业的技术人员都有自己的理想和追求,他们都有自己的个人职业生涯规划,但在地勘事业单位中传统的“官本位”思想根深蒂固,造成一些技术骨干从主观上不愿留下从事艰苦的技术工作。这种技术人才的职业生涯规划与组织目标之间相互矛盾,在一定程度上造成了技术人才资源的浪费和内耗。同时从地勘单位的干部用人的实际情况来看,管理干部与技术干部之间存在着错位现象,使技术人才产生错误的职业生涯规划,不利于技术人才发挥其应有的价值。 2.4对专业技术人才的人力资本投入不够 地勘事业单位未能体现使用、培养和开发的优秀环节,是目前地勘单位人力资源管理的一个明显特征。人员的进出、业绩的考核等具体事务占据了人事工作者的大部分时间,对人力资源的引进、培养、开发等缺乏长远性和系统性的科学规划,更未将人力资源的合理配置提升到单位发展战略的高度。部分地勘单位出现对职工教育培训投资力度小、培训形式单一或过程形式化甚至只使用不培训开发的问题,阻塞了技术人才专业提升的直接通道,也没有满足作为技术人员特有福利的更高层次的精神需求,降低了其工作的的主动性。 3地勘单位技术人员激励机制探讨 3.1科学配置技术人才队伍,充分发挥技术人才资源价值 要进一步健全高级专业技术人才的吸引、培养、任用机制。一是建立宽松灵活的人才引进机制,对地勘单位急需和岗位紧缺的专业技术人才坚持特事特办、减少环节,以各种灵活的方式利用专业技术人才的智力;二是建立多元一体的人才培养机制,根据专业技术人才成长规律和总队发展需要,推行以职业技能培训、职业资格培训等为主要内容的培养和培训体系;三是竞争择优的人才使用机制,努力使优秀专业技术人才脱颖而出;四是制订适应技术人员自身特点的职业生涯通道,让他们实现个人的人生价值。 3.2注重薪酬激励与精神激励、情感激励机相结合 作为地勘单位队伍优秀的技术人员,在当前实行的项目经理制与承包制模式下,更多的需要发挥项目团队的作用来共同完成组织安排工作任务,而尽管物质需要是人们从事一切社会活动的基本动因,但有机地发挥基于团队考虑的绩效激励机制以及目标激励、工作授权激励、参与决策激励与荣誉激励等精神激励以及感情沟通、尊重员工等形式的情感激励的共同作用,更能在较高层次上调动职工积极性,其激励深度大,维持时间也较长。 3.3建立针对性强的具体激励措施 应建立能对地勘单位技术人员起明显激励作用的激励机制。一要建立差距较大的薪金制,实行效益工资与岗位工资相结合的工资制度。二要建立具体的奖励制度,除地勘单位统一设立的质量奖、安全奖与年终奖之外,可以依据广大技术人员设立重大勘查项目或找矿成果奖、技术革新(管理)创新奖并设置技术带头人等奖项。三可采用晋升激励制度,可通过建立通畅、明确的晋升渠道,为优秀技术人才构筑施展才华的舞台,为技术人才创造晋升的机会。 3.4完善绩效考核机制,讲求奖励效果 地勘单位的技术人员分布在技术生产与技术管理等不同岗位,其工作性质、内容与条件存在着很大的差异,所以应建立完善的绩效考核体系,同时量化的评价结果不仅为实施有效的激励约束机制提供了准确的依据,而且对于在地勘单位内部建立起职工“能进能出、能上能下、奖罚分明”的管理新机制创造有利的条件,从而实现对技术人才的激励。 4结束语 固然,激励对一个组织的生存和发展有着非常重要的作用,而企业的经济效益始终是衡量企业薪酬支付能力的唯一指标。目前,各地勘单位的整体效益水准不高,应坚持以人为本,建立一套随各发展阶段、环境、市场形式的变化而变化的动态的员工激励与约束机制。应深入调查广大技术人员的实际需要,坚持“尊重知识、尊重人才并倾斜野外一线、效率和公平并重”的原则,采取“精神激励与物质激励并用,情感激励与工作激励并用”的方式,将工作的目标与任务和技术人员个人需要与职业抱负融为一体,因势利导地开发个人的潜在能力,才能充分调动广大技术人员的积极性,顺利实现地勘单位的整体目标。 地质勘查论文:矿产地质勘查风险投资运行机制分析论文 一、我国矿产地质勘查投资的现状 近年来,随着我国社会主义市场经济体制的建立、矿业法律法规体系的不断完善和矿业投资体制改革的进一步深化,我国矿产地质勘查投资状况发生了明显的变化。投资总额稳步增长,投资结构不断改善,投融资渠道进一步拓宽,投资主体多元化格局已初见端倪,整个行业的资金市场有所扩大,矿业权市场正在建立并不断完善,境外投资逐渐增加。中国矿产地质勘查投资向着开放的、法制的、市场化方向发展。 但是,还存在一些比较突出的问题。与其他产业相比,20世纪90年代以来,全行业的投资增长较慢,计划性财政地勘投入正在逐渐淡出历史舞台,投资比重由1999年的11.83%下降到2003年的6.02%;企业自筹资金的比例不断增加,由1999年的64.58%上升到2003年93.55%。但是,如果除去油气矿产,这一比重则要大大改变,自2003年以来,我国非油气矿产的矿产地质勘查资金还有相当大的部分是依靠国家财政投入,发展后劲显得不足。而且,市场化程度较低,中央部门投资比重过大,社会投资和外资投资比重过小。整个资金市场规模偏小、发育不健全。投资体制需要进一步深化改革。矿产地质勘查存在的问题可以归纳为以下几个方面。 1.“探、采”的体制性障碍,没有真正确立企业在商业性矿产地质勘查中的主体地位,形成了“国家投资低效、社会投资进入受阻”的困境,一定程度上抑制了商业性矿产地质勘查的发展。 2.勘查权益的保障体系不完善,相关的政策法规滞后,政策法规的稳定性、透明性等还不能完全满足商业性投资的要求。 3.市场发育的程度不高,矿产地质勘查要素市场不发育。矿业资本市场缺失,非油气矿产地质勘查的投入规模偏小;专业技术服务市场和中介组织不发育,数量少,不规范。市场主体改革滞后。国有地勘单位和国有老矿山作为特殊的市场主体,继续依赖于旧的运行机制,对市场信号和市场调节不灵敏。我国符合完全市场主体要求的涉勘企业并不多,大多是事企混合运行的地勘单位。 4.探矿权流转不畅。我国目前探矿权的流转不活跃,转让方式单一。商业性矿产地质勘查市场仍然是为“大而全”的国有地勘单位所垄断,缺少机制灵活、经营有进有退的中小型勘查公司和找矿人,整个矿产勘查市场缺乏活力。在矿业权融资过程中,风险投资家往往作为矿产勘查风险企业的股东参与运作,并充分利用自身的金融、财务等专长,一方面保证矿业权融资的顺利实现,另一方面又在谈判中保障了风险企业原有股东的权利。 二、构建我国矿产地质勘查风险投资运行机制的配套措施 现在将在以上分析的基础上,结合我国的现状,提出构建我国矿产地质勘查风险投资运行机制的几点具体配套措施如下。 1.加快矿业权市场建设 矿业权市场是矿产地质勘查和矿山开采的中介,只有矿业权市场运转灵活而高效,中小型高风险勘查企业才能实现其潜在的高收益,真正的融入风险投资市场中。为了迅速培育和完善矿业权市场,必须从如下几个方面着力推进矿业权市场的进程:(1)尽快完善国家法律法规体系。(2)建立合理的矿业权资产收益分配制度。矿业权资产交易成功后的收益分配问题,如果处理不好,会阻碍矿业权资产进入市场。因此,要制定出一个合理的分配办法,以调动各方面的积极性。(3)维护良好的矿管秩序,没有良好的矿管秩序,就无法建立规范的矿业权资产交易市场,应加强矿管秩序的整顿和规范工作,为建立公正、公平、公开的矿业权资产市场打下良好的基础。 2.努力拓宽退出渠道 风险投资只有顺利地实现退出,才能形成良性循环。但在我国,风险投资的退出渠道一直是一个薄弱环节,需大力加强,主要可以从以下两个方面来做:(1)探索建立专门服务于勘查业的资本市场;(2)利用国外的勘查风险资本市场,在合适的时候可根据自己的业务特点和筹资需要选择合适的上市地点。 3.加快地勘单位市场化改革 中小型的地勘企业是勘查风险投资机制中的客体,该机制的正常运行离不开地勘企业的发展。要加强对企业化经营的行政指导和理论指导。地勘单位改革遇到的政策性障碍,如企事业离退休待遇的不同、财政预算管理的新规定等,以及在改革中出现的不正常现象或改革的方向性问题,都需要加强行政和理论指导。地勘单位要正确处理好事业牌子和企业化经营的关系,把工作重点放在实施企业化经营上。 4.加大政府扶持力度 尽快制定国家有关勘查风险投资的指导原则、战略方针、中长期规划;尽快出台政府低息贷款制度、银行贷款政府担保制度、有限合伙企业制度、勘查补贴制度、勘查税收减免政策等;进一步完善矿业法及其配套法规制度,建立勘查风险投资退出机制,完善矿权流转市场。还要注重培养矿产地质勘查风险投资人才,以运作好矿产地质勘查风险投资活动。 三、结论 矿产地质勘查具有高风险、高收益的特征,而且在当代日益呈现出以高新技术为先导的趋势,这些特点决定了矿产地质勘查业很难像一般产业一样从普通融资渠道获得资金,而结合风险投资的特点,在矿产地质勘查中引入风险投资机制就成为了一个切实可行的选择。现阶段财政支出在矿产地质勘查中仍占相当比重,商业性矿产地质勘查还不能满足经济社会对资源保障的需求。本文在研究过程中吸收和借鉴了大量的前人研究成果,并在此基础上结合我国矿产地质勘查的现状和风险投资的特点,进行了大胆的探索和创新。这集中体现于矿产地质勘查风险投资机制的构建研究之中。
电力土建工程论文:土建工程与电力工程现场管理论文 1电力工程与土建工程的客观关系 1.1土建工程是电力工程的重要组成部分 我们所称的电力工程主要包括设备安装、电力建筑物布置规划、电力输入/输出系统建设等,由此可见土建工程是电力工程的一个重要组成部分,同时也是承载电力工程的基础建设工程。土建工程与其他部分共同组成完整的电力工程,同时土建工程又是独立于体系之外的特殊子系统,其拥有一套自己的施工技术及规划方法,在自身系统中包含着不同的延伸方向。因此,从某种意义上来说土建工程建设的重要性并不亚于电力工程本身,只是电力工程建设的主次之分决定了其必须按电力工程的要求满足电气技术条件这样的前提关系,优秀的土建工程能为电力工程增色。土建工程在根据电力工程的实际需求进行针对性设计施工的同时,还可以建设出自己的特色。 1.2土建工程与电力工程相互协调 电力工程主要通过合理的施工建设完善系统的供电体系,科学布置线路的走向及设备的摆放,合理利用空间与自然资源,保证供电的持续性与充足性,同时保证项目施工过程中的经济性。土建工程主要是辅助电力工程良好运行,为电力部分提供适用的空间条件,并根据电力设备设施及路线等进行合理施工,考虑到可能出现的各种风险,保证土建工程能应对可能来临的灾害,尽可能保证危急时刻的生命财产安全。电力工程与土建工程之间相辅相成,由于土建工程是辅助电力施工而进行,因此电力工程的设计是否合理直接决定土建工程的施工难度及施工科学性。土建工程则是电力工程的施工基础,土建工程直接决定电力工程最终实施效果,优秀的土建工程不仅能保证电力设备设施及线路布置的可行性,同时能为项目节省大量的土地、人力和资金;相反,不良土建工程不仅会影响到电力工程的预期成果,还会造成土地资源、资金和人力投入过多,最终收效甚微。 2电力工程施工过程中的土建工程管理 2.1电力工程施工前期准备工作中的土建管理 电力工程施工前期的准备工作主要包括项目设计及设备准备工作。在项目设计之初,电力工程设计人员应该根据工程目标列出具体的要求事项,将可能影响项目的因素在土建项目施工图中表现出来,不能忽略任何细节,例如设备及输电线路的布置是否合理、二次动线是否方便、日后是否有扩充空间等,保证在以后的施工过程中不会因受到影响而导致整个项目难以进行。对各种可能出现的不利情况要提前做出预判,最好进行风险评估,并采取一定的预防措施,防患于未然。土建工程开始前电力工程人员和土建工程人员需就施工过程中可能涉及的问题共同进行商讨,例如设备放置场所、线路方向布置、对自然资源的合理应用、施工过程中存在的重难点等,找到兼顾经济性与效率的施工方法,同时保证二次设计的施工空间,杜绝要点的遗漏。电力工程并非一般的简单项目,施工过程相当复杂,点滴差错就有可能造成工程施工效果不良,导致严重后果,因此必须慎重对待设计阶段的工作。电力施工人员必须具备土建人员的基本素养,深入了解基本的施工图纸及施工过程中的基本原则,从而将电力工程与土建工程良好结合,避免不同专业配合不到位产生的偏差。很多电力工程师觉得只需掌握专业电力知识,其他方面稍微了解足矣。其实,电力工程是一项综合性工程,尤其是土建工程在电力工程中占据很大比例。电力工程师仅仅只了解自身专业知识,难以做到在设计之初将土建工程相关理论与电力施工相互结合,在与土建人员进行商讨时也只是对设计方案进行修补,难以从整体上进行整合。 2.2电力管套工程施工过程中的土建管理 电力工程施工就是现场执行设计方案,按照预期目标控制工程进度与质量。按照土建施工图纸进行电力设备与输电线路的安装布置,在施工时一定要注意做好预埋预留工作,这不仅是当前施工质量的保证,也是对以后再次施工可行性的保证。这部分一般需要分成3个阶段,首先是线路管套即输电线路及设备的承载体的筑建,其次是将管套和相关设备放置于指定部位,最后是完善工作及密封管套的准备工作。施工过程中必须有专门的监测人员实时追踪施工进度与施工效果,对可能出现的问题进行预判,同时指定专业人员妥善处理已经出现的问题,切不可将细微的问题忽略不计,以免留下隐患。施工过程中一定要预留足够的再次施工位置,保证电力项目二次完善设计空间,同时保证日后出现不可预见风险时有足够空间进行维修,避免因难以维修导致项目重建。 2.3电力工程主体建设过程中的土建管理 线路管套工程完成后就可进行电力项目的主体建设。在建造墙体时要注意电力设施的具体布置及墙体内部输电线的安置。需要注意的是,这部分施工与埋管施工有类似之处,都需要预留空间,在施工过程中需要有专人监测,及时解决细节问题。在线路穿孔位置的选择上一定要恰当等间距设置检修孔,保证日后出现问题时能及时找出故障段,避免全段拆开。在电力工程主体施工过程中一定要有专人现场指导。普通的电力施工人员缺乏专业素养及必要的责任心,在施工过程中可能遇到一些意想不到的问题,对一般不影响施工整体进度的问题采取置之不理的工作态度,因此在施工过程中需要身兼电力工程知识与土建工程知识的综合人才进行现场指导。同时配备一名高级电力工程师以及高级土木工程师,对出现的问题进行现场辅导。实际施工过程中可能出现很多阻碍因素,此时各方面人才需统筹协调,协商解决方案,并由总负责人对方案进行汇总,找出最佳解决方案,切忌各方各自为战,缺乏合作交流。团结协商是基本原则,一定要避免土建完工后设备无法安置的局面出现。 2.4电力工程后期施工阶段的土建管理 电力工程主体施工大致完成后需要进行后期收尾工作。施工人员需要注意,不能因为主要工作已经完成就放松警惕,所谓行百米者半九十,后期收尾工作相当重要。土建施工人员要全面检测建筑施工是否达到预期标准,电力工作人员要结合实际考察电力设备能否在现行条件下良好运行,线路的布置能否满足实际需求,在遇到异常情况时能否有效避免问题的进一步扩大并及时解决问题。土建人员要与电力工作人员一起对整个电力工程涉及的重要问题进行考察,并对已完成项目制定验收标准与检查报告,同时共同编制后期检测维护措施与应急措施,从而保证电力工程长期平稳运行。 3结语 电力工程是电力部门实施电力项目的基础工程,随着经济水平的提高,人们对电力的需求进一步加大,因此必须保证电力工程的长期稳定高速运转。土建工程作为电力工程的基础,其重要性不言而喻,只有在建设好土建工程的基础上才能有效展开电力工程,在整体施工过程中要注意二者之间的协调,综合二者利弊来制定方案,从而保证方案的最优化。 作者:缪铁军 单位:江苏省电力公司南通市供电公司 电力土建工程论文:浅谈电力建设工程概算定额在核电厂常规岛土建工程中的应用 摘要: 核电厂常规岛(主要由汽轮发电机厂房构成,以下简称主厂房)同常规燃煤电厂(以下简称常规电厂)主厂房相比,其结构形式相近,但就局部构件而言,两者间又存在诸多不同。在应用《电力建设工程概算定额2006年版》(以下简称概算定额)对核电厂常规岛土建工程进行计量与计价时,应根据工程实际情况灵活运用相关计量与计价规则。本文对在使用《概算定额》对核电厂常规岛土建工程进行计量与计价时出现的问题进行了分析,并介绍了相应问题的处理方法。 关键词:核电厂常规岛常规电厂电力建设概算定额 引言 核能作为一种低成本的清洁能源将在我国今后的能源结构中占有重要地位,随着我国核电事业的不断发展,核电行业又将迎来新的建设高峰。而常规岛是核电厂能否将核能转化为电能的关键组成部分,在整个核电厂中是不可或缺的。 目前,国内可用于编制核电厂常规岛执行概算的行业定额仅2006年版电力建设工程概算定额,该概算定额适用于单机容量50MW-1000MW级的燃煤发电工程,燃气—蒸汽联合循环电站工程。核电常规岛、生物质能发电工程、垃圾发电工程按照同容量燃煤发电工程执行。[1]由于概算定额是以常规电厂为对象进行编制,并不完全适用于核电厂常规岛工程,在实际工作中不能完全套用相关定额规定。本文以某核电厂常规岛土建工程为例,对如何灵活应用概算定额相关规定开展计量和计价工作进行了归纳总结。 二、概算定额在核电厂常规岛土建工程计量工作中的应用 同常规电厂相比,由于动力蒸汽产生原理不同,核电厂常规岛主厂房没有煤仓间,除此以外厂房上部结构形式基本相同。但由于循环水管中心标高降低、设置主蒸汽管道防甩击装置、主要设备尺寸较大等原因,核电厂常规岛主厂房局部结构设计同常规电厂相比又有较大不同。在运用概算定额计算规则对核电厂常规岛土建工程进行计量时,应结合工程实际情况,适当变通,灵活运用相关规则。 基础与框架的分界 《概算定额》基础工程的工程量计算有如下规定:“基础工程按照基础体积计算工程量,基础与墙身、基础与柱均以室内地坪标高分界(不分材料是否相同),基础体积应计算基础、基础短柱、基础墙、地圈梁、基础底板与顶板及连梁的体积。” 某核电厂常规岛主厂房采用整体式底板基础,板上设800-2000mm不等的框架柱支墩,汽机房和除氧间框架柱(即A、B、C列柱)置于支墩之上。由于循环水管中心标高降低,主厂房采用整体“下沉”式结构,底板基础顶标高为-11.00m;不同于常规电厂“独立柱基础+基础短柱”的基础结构型式,而框架柱从支墩顶面到0.00m层的高度约8m—10.20m。在计算主厂房基础工程量时,不应照搬定额工程量计算规则,将0.00m层以下部分柱体按基础短柱计入基础工程量;应将底板基础按筏形基础,框架柱支墩按独立基础,支墩以上柱体按主厂房框架分别计量。 2、汽轮发电机基础的计量(以下简称汽机基础) 定额中汽机基础的工程量计算规则为:“汽机基体积应计算基础底板、中间平台、上部框架、框架柱牛腿、框架梁挑耳的体积。”由于该核电厂常规岛主厂房采用整体式底板基础,并无独立的汽机基础底板,故本工程汽机基础仅由中间平台、上部框架、框架柱牛腿、框架梁挑耳四部分组成。 汽机平台板的计量 《概算定额》对汽机运转层平台和汽机中间层平台的工程量计算规则均为按建筑轴线尺寸面积计算工程量。【2】但常规电厂汽机运转层平台和汽机中间层平台均为120mm厚;而该核电厂常规岛主厂房汽机中间层平台(0.00m层)板厚250mm,局部厚350mm;汽机运转层平台(8.50m层)板厚120mm,局部厚200mm。在用概算定额对以上两个部位进行计量时应按平台实际体积计算工程量。 汽机间行车梁安装所用螺栓的计量 《概算定额》中规定:钢结构按照钢结构构件成品重量计算工程量,应计算连接、组装所用连接件及螺栓的重量,不计算损耗量(包括钢结构下料剪切或切割损耗量、切边与切角及形孔的损耗量)。钢结构安装所用的螺栓不计算重量[2]。 因核电厂建造要求较常规电厂更高,汽机间行车梁安装均采用高强螺栓而非常规电厂采用普通螺栓;且在定额GT8—5[3]钢结构吊车梁子目的材料费中也不包含高强螺栓的费用。而该核电厂常规岛主厂房钢结构吊车梁安装均采用“喜利得牌”高强螺栓,单台机组汽机间行车梁共计使用高强螺栓320套。因涉及费用较多,故以上行车梁安装用高强螺栓应单独计量。 三、概算定额在核电厂常规岛土建工程计价工作中的应用 在使用《概算定额》对某核电厂常规岛土建工程进行计价的过程中,由于核电厂常规岛主厂房某些构件或某些分部分项工程的施工方法同常规电厂主厂房之间存在差异,造成部分定额子目不适用于核电常规岛土建工程的计价。以下内容仅在不涉及合同因素的前提下,根据某核电厂常规岛土建工程的实际情况,对概算定额部分子目进行分析。 1、预裂爆破工作的计价 某核电厂常规岛主厂房采用整体“下沉”式结构,由于涉及深基坑爆破作业,不可避免的将采用预裂爆破的施工方法,而在概算定额的定额说明中并未提及预裂爆破的工作内容,在工程实际计价过程中应参照《爆破工程消耗量定额》中光面爆破与预裂爆破工程[4]相应子目编制补充定额进行计价。 主厂房底板基础垫层及板底防水、滑移层的计价 关于浇制垫层工作的具体归属,定额说明中的解释为:浇制基础工程包括清理基层、浇制混凝土垫层、浇制基础、浇制基础短柱与基础墙、浇制基础底板于顶板及连梁、浇制地圈梁、浇制或安装孔洞过梁、浇制混凝土支墩、浇制构造柱柱根、填伸缩缝、制作并安拆杯芯、杯口凿毛、杯口灌浆、钢筋制作与连接、铁件制作与预埋、安拆脚手架等工作内容[2]。 在使用概算定额对常规电厂主厂房土建工程进行计价时,由于垫层的费用已摊销进了基础工程相应定额子目的单价中[3],故无需对基础垫层进行单独计量和计价。但常规电厂基础垫层一般为100mm厚C10混凝土,而某核电厂常规岛主厂房底板基础垫层为150mm厚C15混凝土,故定额基础工程子目中的垫层混凝土摊销量比现场实际的垫层混凝土用量偏少。在对本工程主厂房底板基础进行套价时,应针对多出的50mm厚C15垫层混凝土单独计价。 除了主厂房底板基础垫层较常规电厂偏厚以外,在垫层之上还有卷材防水层和50mm厚C20细石混凝土滑移层,在定额所属的基础工程子目中也不包含以上工作的费用,均应对其单独计价。 汽机平台板的计价 由于某核电厂常规岛主厂房汽机平台板同常规电厂汽机平台板之间板厚不同,故在使用概算定额对以上部位计价时,应参照《电力建设工程预算定额》中的YT4-27[5]子目,按汽机平台板的实际体积,另行编制补充定额计价。 4、钢结构吊车梁制作安装子目套用需注意事项 《概算定额》中的钢结构吊车梁子目包括了吊车梁的制作、场内运输、吊装、拼接、除锈、刷漆等工作内容。[2] 对比《电力建设工程预算定额》中钢结构吊车梁的制作和安装子目,概算定额中垂直运输机械缺少履带式起重机,而在以往的核电常规岛工程中,吊装钢结构吊车梁均采用履带式起重机,在对以上工作进行计价时应将预算定额中履带式起重机的单位消耗量加入概算定额相应子目的机械消耗量中。 四、结束语: “十二五”规划到2015年,我国运行核电装机容量达到4000万千万,在建核电规模达到1800万千瓦[6],核电行业发展前景十分广阔。本文根据在使用概算定额对某核电厂常规岛土建工程的计量与计价过程中遇到的实际问题,分析总结出以上内容,以希望能为从事核电厂常规岛土建工程计量与计价工作的人员提供参考。 电力土建工程论文:浅谈电力建设土建工程施工管理 【摘要】文章以电力建设土建工程为例,分析阐述如何加强电力建设质量、进度、成本、安全等方面的工程施工管理。供业内人士参考。 【关键词】电力建设、土建工程、施工管理 电力建设单位项目管理,要根据工程特点、人员结构,本着安全、高效、优质的原则,制定符合本项目的管理方法和严谨有效的切实可行的规章制度,并切实严格执行。下面以电力建设土建工程为例,分析阐述如何加强电力建设质量、进度、成本、安全等方面的工程施工管理。 1 电力建设土建质量管理 (1)明确工程质量目标。施工单位项目经理部要明确质量目标,制定相应的质量验收标准,而且要使企业质量验收标准高于国家验收标准。 (2)严把材料质量关。甲方采购的材料和乙方采购的材料都要符合国家规范标准(含环保标准)和设计要求,严格执行材料验收制度,需强制检测的材料必须通过检测后方可进入施工工地。 (3)抓好关键部位施工。地下室、一层、顶层、屋面、卫生间以及楼梯走道都是关键部位,越是人们不常去的地方或者容易发生质量问题的部位及关键部位及隐蔽工程必须经甲方和监理单位共同验收后方可进行下一道工序。 (4)对影响工程全局的技术工作的复核。在认真织进行施工图会审和技术交底的基础上,强化对关键部位和影响工程全局的技术工作的复核工作至关重要。工程施工过程,除按质量标准规定的复查、检查内容进行严格的复查、检查外,在重点工序施工前, 必须对关键的检查项目进行严格的复核。特别对特殊项目大样图的形状、尺寸以及其它需要复核的项目,杜绝重大差错事故的发生。 (5)坚持“三检”制度。每道工序完后,首先由作业班组提出自检,再由施工员、施工项目部、施工单位质安部分别组织有关施工人员、质检员、技术员进行互检和交接检,并请监理工程师审核并签证认可。对于工程施工过程出现的质量事故,一经发现,组织验证,并严肃处理。 (6)做好技术交底。根据有关规范和企业编制的作业指导书组织分部分项技术人员编制各工序工种的质量保证措施,并对施工人员交底,质量检查员进行监督。所有原材料、半成品必须有合格证(材质证明)或检查报告。所有隐蔽工程记录,必须经监理工程师等有关验收单位签字认可,方可组织下道工序施工。每次测量放线后必须坚持做好复检工作。模板及其支架须具有足够的强度、刚度和稳定性。按规范要求制作混凝土、砂浆试块,并做好标识,在专用水池内养护。 2 电力建设土建工程进度管理 根据施工现场条件和施工合同中的工期约定,全面详细地对施工单位编制出的施工进度计划进行理性的分析,进度计划的内容应包含有确定开工前的各项准备工作,选择施工方法和组织流水作业, 协调各个工种在施工中的搭接与配合,合理安排劳动力和各种施工物资的供应,确定各分部、分项工程的目标工期和全部工程的完工时间等。 (1)编制各阶段的工程进度计划。为确保总工期目标的完成,必须实行分段控制,因此要求施工单位应根据总进度制定月计划、周计划,用周计划确保月计划,用月计划确保总计划,并对关键工序和特殊工序另行制定施工方案和计划。 (2)动态控制管理。在项目实施过程中,会因工程内容及工程量的变化(例如问题坑、工程变更、设计变更)及自然条件的不利影响(例如雨雪天气)而改变或影响进度,应根据实际情况,在不影响总进度计划的前提下,对施工进度计划进行修正、调整、补充。 (3)施工材料的供应保证。建设单位应按施工单位提供的材料清单及时审查,确保准时供给,敦促施工单位保证自行采购材料供应,并及时做好材料的进场检验。 (4)及时支付工程进度款。为了使工程按合同要求进行,对施工单位付款申请及月进度报表进行审核,核实施工单位实际完成工程量后按合同约定支付施工单位工程进度款,以确保工程进度。 (5)提高劳动效率。提高工效可以在不增加成本前提下,加快工程进度,因此,建设单位应要求施工项目部采取一切能够调动职工积极性的措施,提高工效的激励政策,对提高工效的职工在经济上应给予一定奖励。 3、电力建设土建成本控制 为了保证成本目标的实现,项目成本控制要在项目成本的形成过程中,对生产经营所消耗的人力资源、物质资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,把各项生产费用控制在计划成本范围之内。 (1)控制人工费用。施工单位内部要制定劳动定额,根据工程量套用内部劳动定额,计算出人工总量。控制好人工总量,就能控制好人工费用,从而控制工程成本。 (2)控制材料用量。加强材料管理,严格用料制度,对施工现场耗用较大的辅材实行包干。 (3)实行租赁制。加强对施工单位的租赁设备的全面管理,提高机械设备和周转材料的利用率,设备用完以后立即归还租赁公司,既加快施工工期,又减少租赁费用。 (4)制定合理的施工方案。为缩短施工工期、提高质量、降低成本,正确选择施工方案是关键,在施工过程中努力寻找各种降低成本、提高工效的新工艺、新技术、新材料。 (5)严把质量关,减少返工浪费。在施工中严格做到按图施工,搞合同施工,按规范施工,严把质量关,确保工程质量,减少返工造成的人工和材料的浪费。 成本管理是经济管理的中心,工程项目部又是企业的利润中心,所以项目管理必须采取各项措施,降低成本,堵住成本流失漏洞,因此,项目部经济管理应采取以下措施:①从组织上建立由项目经理、各专业施工队队长组成的成本管理体系,落实责任,确定成本目标,试行可控费用承包,降低成本。②将施工队处于项目工程成本管理工作的首位。应对施工队下达施工成本指标,每月组织计划部门、财务部门进行考核,做成本分析,节余奖励,超支处罚。③材料采购要实行招标,堵住人情网、关系网,避免在采购中乱加差价,导致资金流失。对外承包队伍,要进行先核定施工图工作量,再签订合同,再进行施工,避免在决算当中多报工作量,弄虚作假现象。④要组织责任心强、思想素质高、懂技术的人员进入项目部计划部门,对项目工程的所有施工图纸工作量实行微机管理,并做好预算,以便对施工任务单、材料计划单、施工预算等进行审核,实现对施工队的成本控制,避免材料库存积压。项目部组织好施工图纸的会审工作,切实落实设计量与施工实际量的相符程度,及时向设计单位提出工程补充量。 4 电力建设安全管理 整个施工过程中,最重要的工作是安全管理。成立安全管理组织机构,明确分工,责任到人,并根据所承担的施工项目特点,制定安全管理制度,并进行布置落实。 (1)对进入项目部的所有施工人员进行安全教育,无论是老职工,还是新工人,都要进行安全考核,合格后才能发给本项目部上岗证进入工地施工。通过学习教育,使进入工地的职工对施工现场有一个新的认识,新的了解。 对外协队及临时工进入项目部要进行严格的资格审查及身体检查,进行安全管理规定及规程的系统学习,并进行必要的施工技能培训,提高自身防护意识。 要求各专业针对本工程特点及专业特点, 编制出危险点、危险源、危险面及防护措施,作为向职工进行安全交底的主要内容,并在作业面做出明显标识,警示施工人员。 (2)给予安监部门及安监人员充分的奖惩权力,加大日常安全监察力度,对发现的隐患及时通报,落实责任。加大安全措施的投入,做好安全防护,为施工人员提供良好的安全施工环境。 (3)严肃执行各专业施工队的站班交底及作业指导书制度。重大施工方案交底工作,交底人及被交底人必须签字。坚持每周各专业的安全学习活动,让职工深入学习安全管理规定及制度,学习事故案例。利用安全事故通报、安全事故录相,安全演讲、安全事故案例进行教育。 电力土建工程论文:电力土建工程质量风险防范要点分析 【摘 要】优秀的质量是任何一个工程保证自己的市场份额以及扩大自己的影响力的重要因素,所以无论是什么工程都对建造质量非常重视。质量若没有保证不仅会影响负责建造部门的资源和名誉,也会给社会造成巨大的损失,所以质量风险有着很大的影响力度。在电力土建工程中,规模不一,若工程质量得不到有效的控制,就会出现风险,甚至由于质量风险产生事故,最终导致巨大的经济以及人员的损失。所以必须得控制好电力土建工程的质量,规避风险。本文针对电力土建工程的质量风险要点进行分析,并做出相应的观点阐述。 【关键词】电力;土建工程;质量;风险;防范;要点 任何一项电力土建工程在建造中都会存在风险,但是风险在某种程度上来说是可以预见和规避的。建造的电力土建工程是影响我国的电网建造的重要工程,它决定着我国的供电设施的运行状况以及建设力度。要想规避电力土建工程的质量风险,必须在工程展开前的规划与设计阶段做好关于工程质量的监管与控制,进而能够洞悉其中所潜存的不良因素以及各种风险,及时的对设计方案进行改善与优化。这样能从源头上减少质量风险的所产生的事故发生率。并且在电力工程的任何一个阶段,例如:工程实施前、开始施工、施工中期、竣工阶段等都要做好工程质量的监管与控制。 一、电力土建工程实施前 在电力土建工程实施建设前,要严格选择负责施工的部门,要根据公司的信誉‘资质’技术等进行严格的、合理的选择,进而要保证电力土建工程设计的质量,使得工程的建设能够顺利、科学、有效的进行,进而规避质量所潜在的风险。 要想减少电力土建工程潜在的质量风险,必须在工程展开前的规划与设计时,做好工程设计质量的监管与控制,进而洞悉所潜存的不良因素、风险,并及时的对设计方案进行改善与优化。使得质量风险能够从源头上得到有效的防范。在设计中的关于质量风险的控制与防范主要指在设计阶段,做好工程建设的质量规划,在建设中的任务规划等设计,并根据电力土建工程当地的环境、城规、卫生、消防等情况,对设计进行协调与完善。在设计的审核与检查中要洞悉设计的不足以及不合理的地方,进行全面的审视,尽最大的程度减少工程质量潜在的风险。 二、电力土建工程开始施工后 1.预防风险,做好分析 任何一项工程在建设中都会存在风险,尤其在电力土建工程中,由于规模以及环节的复杂性,所潜在的风险非常的多。因此负责建设的部门要对工程工比较重要、关键的项目以及相对难度很大的环节、工序以及比较隐蔽的建设项目做好重点的质量的监管与控制、分析,尤其是比较隐蔽很难发现的建设项目、比较重要的、关键的工序、环节。在工程建设中质量相对比较薄弱、不稳定的工序、环节会严重的影响工程的整体施工质量。在工程建设中要注意对新的技术、工艺以及材料进行有效的选择和使用,并对需要进行重点的控制部位规划好有效防范质量风险的策略。 2.严格控制工程的施工展开阶段 在电力土建工成的施工刚展开的阶段,一定能够要对工程的设计以及在建设中所用到的各个生产要素进行严格、合理的审查。重点进行审核与检查的生产要素要懂工作人员开始,审核与检查负责建设的工作者的经验以及技术是否能够达到工程的计划与质量的需要与要求。另外,还要审核与检查工程建设中所用的设备以及机械的数量能否满足工程的需求以及其的质量是否可靠。并且在建设展开阶段还要对在建造之中所用的半成品、原材料以及配件等的质量做好严密的把关。合理的对电力土建工程进行标高的基准以及定位的监管与控制,在开工前还要确保工程建设的环境,使得施工与管理能够有一个好的环境。 3.保证施工中所用的材料质量 在电力土建工程建设中所用的材料,一般都会被放置一段时间,所以很容易因为存放过长、保管不力引起材料的质量出现恶化,所以负责施工的部门对材料的存放以及保管工作等都要做好监管与控制。为了保证材料的质量,对于电力土建工程在建设中所用到的材料一定要注意其的质量,所以在建设中用到的半成品、原材料、配件等,负责施工的部门都要做好质量的监管与控制,并出示相应的质量检测报告。在负责基建的相应部门人员在做好审查之后,确认质量无误后,才能够将材料投入工程建设中。 4.对施工阶段做好监管与控制 负责施工的基建部门在对工程进行质量的监管与控制中,要选择难度相对比较大的环节、程序,或者比较重要、关键的部位以及比较隐蔽的工序进行重点的管理与控制。并对需要进行控制的部位、环节、工序等做好相应的预控质量的策略。并派相关的工作人员进行管理和监督。在施工中,要做好巡视工作,并对需要巡视的项目做好记录,保证一些项目不会漏掉,保证巡视的全面性。对于电力土建工程在实施中的比较重要或者隐蔽的环节需要监督人员在一旁进行监视,在管理与监督中要逐一进行,进而能够最大范围的降低质量所潜在的风险。 三、电力土建工程的竣工阶段 1.验收中的检测 在土建工程的施工工作结束后,相关负责部门要对工程中所用到的技术、图纸、规范等做好检测,在保证没有差错后,把相关的检测资料交给负责完工后检测的基建部门,再审差无误之后,然后派工作人员到工程的现场进行检查。如果质量没有问题,达到了工程的要求与标准,监管与控制人员就可以签字进行顺利完工的确认,进而使得负责施工的部门能够对工程进行覆盖与隐蔽,然后投入另一个施工的工序。如果在检测中出现了一些不合格与标准不符的现象,则要求施工的部门进行相应的调整与改动。在工程竣工验收后,并不意味着工作就完成了 。 2.做好完工后的检测相关负责施工的部门还要做好回访工作,进一步的对质量进行检测,一般是在工程完工后一年检测两次。避免使用工程的相关单位或者人员由于对建筑构造以及特性不清楚而出现的使用质量风险。在检测后,对使用后的工程质量做好合理的评估,针对出现的质量问题做好相应的处理,并及时的组织人员进行现场的维修。在对工程做好改进后,负责施工的部门要对本次的工程质量做好分析、归纳以及总结,全面的把握土建工程所潜在的质量风险的重点部位,并做出相规避风险的应对方案,保证其他的相关工程的质量风险得以防范。 四、总结: 由于质量的重要性以及质量风险的巨大影响力度,在电力土建工程的施工中必须对建造质量做好监管与控制,使得工程的质量风险能够减少,质量能够有所保证。建造的电力土建工程决定着我国的供电设施的运行状况以及建设力度,是影响我国的电网建造的重要工程。因此必须在工程展开前的规划与设计阶段就要做好关于工程质量的监管与控制,进而能够使质量风险从源头上得到规避。在电力土建工程实施前以及开始实施之后,再到竣工阶段,都要加强对工程质量的监管与控制,进而扩大电力土建工程的市场份额以及影响力。 电力土建工程论文:浅谈电力土建工程中推广复合地基理论在工程中的应用 【摘要】随着我国加入WTO,国民经济迅速提升,电力与普通民众的生活联系越来越紧密,各电建施工企业的施工任务都非常繁重,目前电力工程地基对电力工程建设造价控制是影响非常大,因此在电力行业未来发展中地基处理技术将是一个十分重要的课题,本文主要针对电力工程土建地基技术进行分析讨论,仅供参考。 【关键词】电力工程地基技术技术分析 随着电力市场步入市场经济化,面对当前激烈的竞争形势,我国现代化建设的蓬勃发展,电力建设作为主力机组也进入高速发展的时期,电力土建工程建( 构) 筑物高、大、重、深的特点必将更为突出,对地基承载力和变形要求更高,特别是设备及管道对地基差异沉降要求更严。今后多数厂址分布在沿海软土地区、内地山区和其他特种土地基上,不得不采取各种地基处理措施来满足建设需要。 一、采用变形控制及变形协调方法进行地基设计 地基设计分强度设计和变形计算两部分,设计强度是可提高也可降低使用的,而建筑物变形值不应大于地基变形的容许值,这是一个非常重要的原则。基础设计是否合理是根据地基变形结果来检验的,这就是变形控制理论的基本思想。电力工程土建设计对地基变形的要求不同于一般工业与民用建筑,其特点是既要满足结构对地基变形的要求,又要满足设备及高温、高压管道对地基变形的要求。所以,控制好地基的变形,对于电力工程尤为重要。 电力土建工程变形计算还应提高准确度。过去计算沉降误差太大,是阻碍地基设计按变形控制理论推广的主要原因,如今由于“规范”沉降计算公式引起的误差,已由新“规范”通过经验修正系数调整了。尽管如此,岩土工程师们还有可能忽视沉降计算中以下4 个问题,而产生新的误差,本文提示如下: 1、计算沉降时要对不同深度分别按其自重应力加上附加应力的应力范围取Es 值,对于深部土层就要取较大应力范围内的模量值,其模量值提高了。 2、计算沉降的荷载只考虑标准荷载及准永久荷载( 如煤重) ,而不考虑风、地震等瞬间荷载,所以计算地基承载力与计算变形的荷载组合不同,这一区别往往在设计中被忽视。 3、注重对计算沉降点的地质资料分析,更要注意分析土层分布不均匀性对地基差异沉降带来的影响。 4、变形计算中应力值是采用附加应力值,因自重应力随深度增 大是自然形成的,不产生沉降量。 二、岩土工程一体化 岩土工程作为近代科学在国际上仅( 30 ~ 40) 年时间,我国引入岩土工程仅10 多年时间。在电力土建工程中岩土工程地位也非常重要,目前电力系统岩土专业将勘察、设计、试验、监理、监测、施工分为勘察、设计、施工、科研四部分,但没有电力系统岩土科研和施工专业队伍。我国每年要对岩土工程投资近10 亿元,因此电力工程建立一体化岩土工程机构是很重要的。 岩土工程是一门综合性很强的科学,在理论和方法上需要工程地 质学、岩石力学、土力学、结构力学、土工试验、工程机械多学科的相互渗透; 在工程实践中需要勘察、设计、施工、监测、监理、科研等各方面的密切配合。根据国际经验和我国电力现代化建设的需要,岩土工程应尽快成立2 种类型的机构。一是咨询机构,承担岩土工程勘察、设计、监测、监理、科研等工作; 二是建立综合性岩土工程施工公司,来满足我国正在逐渐形成的社会主义市场经济的需要,这对节约投资、控制工程造价是一项具有实际意义的举措。 三、推广复合地基理论在工程中的应用 复合地基理论是近10 年来在国内外发展起来的新的地基理论。其设计思想是先充分发挥桩间土的承载力,不足的部分由桩来承担。其方法是在桩基的顶部加1 层砂性土褥垫,它比不加褥垫的地基,桩间土的承载力发挥从20%提高到90%以上,这就解决了长期以来桩基理论中桩间土承载力取多少的争论,解决了以往“规范”中规定刚性桩基、桩间土承载力不考虑而造成很大浪费的问题。作者在邯郸电厂进行了有、无褥垫水泥搅拌桩对比试验,单桩复合地基承载力从160 kN/m2 提高到240 kN/m2,获得意想不到的效果。为什么加了褥垫后复合地基承载力能提高这么多呢? 原因有4 点: 1、保证桩、土共同承担荷载。由于桩的模量高于桩间土,桩产生的沉降量比桩间土小,设置褥垫在压密过程中桩刺入垫层,将上部荷载传到桩和桩间土上,此时桩间土承载力超前发挥而桩的承载力滞后发挥。 2、一定厚度的垫层可调整桩、土荷载分担比。试验表明,当垫层厚度大于10cm 时可确保桩间土承载力超前发挥。 3、垫层厚度调整可使桩、土水平荷载分担变化。当垫层厚度较大时,作用在桩顶和桩间土表面的应力相差不大,桩顶受的剪力仅占基础总面积被置换的那部分,所以桩顶承担水平力很小,水平荷载主要由桩间土来承担,基础与褥垫材料之间的摩擦系数一般在0.25~0.45 之间,故比天然地基抵抗水平力的能力更强。 4、减少基础底面的应力集中。试验表明,垫层厚度大于10cm 时桩使基础应力集中变得很小。 总之,垫层作用对刚、柔性桩复合地基具有普遍意义,对节省桩基工程投资有显著的效果。 四、合理应用地基承载力使用值 有些岩土工程师不能合理应用地基承载力,造成工程较大的浪费和出现一些不必要的风险。地基承载力分基本值、标准值、设计值、使用值,他们之间有着密切的关系。地基承载力基本值系指现场原位测试,如单个荷载试验所确定的承载力值。当3 个荷载试验地基承载力基本值的极差不超过30% 时,3 个基本值的平均值为地基承载力的标准值。当设计某具体工程的某项基础时,其地基承载力标准值经过基础宽度和基础埋置深度修正后,确定的地基承载力为设计值。当设计值通过变形计算后,其计算变形值比容许变形值偏大或偏小,此时应把地基承载力的设计值降低或提高,即为地基承载力的使用值。 应当指出,计算的承载力不超过地基承载力设计值,不等于说把地基承载力用足,究竟用多少要根据地基变形计算结果来确定。当变形计算结果远小于变形的容许值,地基的承载力使用值可以超过设计值使用,但超过的值不宜太大,应满足国家“地基规范”按抗剪强度指标确定的地基承载力; 当变形计算结果大于变形的容许值,地基承载力设计值应降低使用。所以,同一地基的地基承载力设计值是不同的,使用值也是不同的,合理使用地基承载力是一个非常重要的设计指导原则。 五、人工地基桩型的选择 任何一种人工地基都不是万能的,因此同一种地基处理应做多方案的人工地基技术经济比较。 1、天然地基与人工地基的界限。火电厂地基是否需要处理,主要取决于主厂房BC 列沉降计算结果,当计算变形值在(15~20)cm以内,而且在压缩层范围内土层较均匀时应优先采用天然地基方案。在基础底面(10~15)m 以下有低压缩性的下卧土层时,应进行人工地基与天然地基的比较。实践证明,上述情况采用人工地基短桩处理比天然地基又快、又省、又好。 2、人工地基处理深度选定。总的设计思想是以变形控制为原则。当大型电厂主厂房计算变形值超过15cm 时应进行人工地基处理,而处理深度不要太深,使变形值减少到0 是没有必要的,投资也太大,是浪费的。合理的地基处理深度是经地基处理后的地基计算变形值仍留有( 5~8) cm。这个设计指导原则的推广对减少桩基工程投资是有现实意义的。 六、结语 综合所析,我们可以看出,地基处理技术是一门实践性很强的应用技术,近30 多年来,我国在电力建设中的地基处理、岩土工程方面已取得了巨大成就,从国外引进的地基处理技术得到迅速发展。为今后电力工程在地基技术的运用和发展上起到推动作用。 电力土建工程论文:电力土建工程的施工管理 【摘要】随着我国社会经济不断发展,人们对电力的需求也在扩大,电力土建工程日益受到社会的关注,而电力土建工程又是安装工程的基础。本文针对电力土建工程施工管理展开研究,首先阐述其主要内容,并结合实际分析电力土建工程施工管理中存在的问题,在此基础上提出了一些加强电力土建工程施工管理的措施。 【关键词】电力土建工程;施工管理;加强措施 1电力土建工程施工管理的主要内容 1.1质量管理 企业进行施工管理的主要内容就是质量管理,质量管理是企业经营的基础,也是企业管理的有效保障。一般而言,施工单位开展管理工作一般是以质量管理为优秀,以施工流程为依据,按照质量管理的要求来进行施工,并根据施工实际情况,采取相应的合理的管理策略。在施工阶段,还需要将质量管理与费用管理进行有效的结合,实现工程施工的综合管理。支付工程相关款项要以施工项目完成的情况为依据。 1.2计划管理 工程施工的计划管理的主要内容是:首先对施工的工作范围进行明确,选择合理的施工方法,确立规范的施工工艺,使计划管理能够符合工程项目目标的要求。对施工计划进行编制的时候,设计人员对相关的资料要非常熟悉,例如业主对工程施工的要求、工程施工合同内容等,并有机结合自己公司的实际情况,从而制定出高效可行的施工计划。此外,还要基于施工的实际情况及时进行调整。 1.3安全管理 安全是任何工作展开的基础,电力土建工程在施工的过程中进行安全管理,就是要保证施工人员的生命安全,保证工程施工顺利的进行,所以进行安全管理非常的重要,严格执行措施,落实责任人,做好施工管理的安全保障工作。 1.4技术管理 技术管理就是对施工中要应用的新技术进行开发和引进,按照技术要求严格的执行,以管理标准为依据,制定合理的技术方案,学习先进的技术和施工经验。技术管理的有效性是影响电力土建工程整体质量水平高低的关键因素,同时对施工安全的保障有重要意义。在施工阶段进行技术管理,就要从工程项目本身出发,对现场的实际施工加强重视。 2电力土建工程施工管理中存在的问题 (1)施工人员整体素质水平较低,缺乏高效的电力土建工程施工管理团队。施工队伍中的管理人员和相关技术人员没有较强的经济效益意识,对合同管理的认识不足,对造价控制相关知识的了解不深,不能很好的配合,造成电力土建工程技术及管理水平相对落后,制约电力土建工程施工管理的发展,同时为电力土建工程施工管理带来了许多问题。此外,施工人员多为农民工,文化水平和专业素质较低,对安全工作的认识也只是停留在表面,严重缺乏安全意识。 (2)频繁发生违规作业现象,对电力土建工程施工管理的规范性造成影响。工程施工的时候,因为施工人员的素质整体不高,违规现象频有发生。电力土建工程施工管理规范性不足,导致电力土建工程施工出现偷工减料,不按图施工;作业过程中未以相关施工规范为指导,全凭施工人员的技术水平;混凝土强度不符合要求,或采用自拌混凝土,或采用低标号的商品砼,且成品保护不到位,最终导致施工工程质量不达标。而对违规操作行为若没有及时发现并制止,很有可能会造成管道不通,返工处理;或者基础开裂下沉,造成设备停电,严重的可能造成损失与伤亡。 (3)施工流程中存在许多缺陷。工程在具体施工的时候,施工单位的一些主要部门经常出现职责交叉现象,如工程管理部门、财务部、业务部等,这些部门之间很少进行交流,经常会出现很多分歧,造成电力土建工程进展的不顺利。施工准备不充分,导致施工流程不顺畅,出现不必要的停工。施工中,随意性较大,没有一套规范标准的施工方案,使得施工质量良莠不齐。此外,在管理的过程中对相关的规章制度不够重视,使电力土建工程施工没有依据规范的流程进行管理,使工程审核环节、验收环节和决算环节都不够规范。 (4)没有合理的进行施工安全管理,安全管理意识不足。电力土建工程进行施工管理是一项易被忽视的工作,因此在安全管理环节常常出现漏洞。管理层没有认识到安全管理的重要性,对安全管理还不够了解,所以在对工程施工进行管理的过程中,没有充分发挥监督的作用。这不仅会影响电力土建工程的施工进度,导致电力企业财产的损失,还有可能对施工人员的生命安全和投产后的设备等造成危害。 3电力土建工程施工管理问题的解决措施 3.1加强培训,提高电力土建工程施工人员的综合素质 对施工人员进行针对性的培训,使施工人员在施工进行学习,互相交流技术经验,对施工人员的管理能力进行培训,对施工人员进行安全生产知识教育,提高施工人员的专业技能。明确从业应具备的资格,制定完善的考核制度,以此保证电力土建工程施工人员的素质水平与需求相符。 3.2建立健全的电力土建工程施工管理制度,落实考核制度 健全的管理制度是保证电力土建工程施工管理质量的基础。公司应借鉴行业成功的管理方法与经验,根据公司的实际发展情况,建立完善的管理制度,严格考核其执行情况。此外还需要建立健全的责任制度,以确保管理制度得到落实。加强标准化建设,建立完善的管理标准和工作标准,提升施工人员的质量意识。 3.3建立规范的电力土建工程施工管理流程 实行现代化、科学化的管理,制定合理有序的流程,以提高工作效率并增强电力土建工程施工管理的规范性。电力土建工程施工管理必须明确从投标一直到验收的每一环节的具体管理方式和重点,使每一环节按照规范流程进行。 3.4制定施工安全管理措施,提高安全意识 必须建立健全的安全管理保障制度,使用人员必须以具备相应的安全生产资格为前提,必须树立“安全第一”的基本原则,明确施工安全管理职责,使施工安全管理的水平得到全面提高,对施工人员的安全知识培训要合理的组织安排,使施工人员的安全意识得到提高。定期对个施工现场安全文明施工情况进行考察评比,并做出相应的奖励或处罚。 4结语 电力土建工程施工管理的特点主要表现在资金投入密集、资源密集、技术密集、施工交叉等方面,施工管理也受到很多因素的影响,如材料、设备、过程设计方案等。要想保证电力土建工程的施工管理实现合理高效的效果,必须不断提高施工人员的整体素质,不断强化电力土建工程施工管理的科学化、规范化,不断探寻更为先进的科学技术与管理方法。同时也能促进整个电力土建工程建设的发展,推动国家经济发展的不断前进。 作者:刘川江 单位:国网浙江杭州市富阳区供电公司 电力土建工程论文:电力土建工程质量风险防范 1电力土建工程施工质量风险 电力土建工程施工质量风险主要由风险管理不当引起,其中风险管理包括风险识别、风险评估及风险控制三个环节。对于输变电施工质量风险管理,本质上就是以最小的成本来获得最大的保障,对可能存在的问题进行预测,并制定管理措施,对整个施工过程进行管理。就现状来看,在输变电土建工程施工时,忽视了对各阶段的管理,导致人员、设备、材料及技术等方面出现风险,影响工程最终质量。①电力土建工程参与单位众多,包括建设单位、设计单位、施工单位、监理单位以及供应商等,不同单位承担风险利益不同,各个环节都存在利益冲突,任何一个环节出现问题都会出现质量风险。②工程施工质量风险具有不确定性,受各参与方、施工行为以及施工信息等因素影响,任何阶段信息变动都会对施工质量造成影响。③电力土建工程建设过程中存在很多隐藏项目,再加上交接以及中间产品比较多,如果不能及时确定其中存在的问题,或者是受工程特征影响,即便怀疑也不能进行拆卸检查,最终会导致质量验收不合格。为保证工程质量,必须要从整个过程来对质量进行动态评估,对各项风险进行有效管理。 2工程实例概述 某集团企业烯烃动力站工程为煤化项目,可以实现热能与电能的供应,满足煤化工项目对电、热能的应用需求。工程建设主体包括7台520t/h煤粉锅炉,3台50MW与4台25MW双抽凝汽式汽轮机,以及3台60MW与2台30MW空冷式发电机。其中锅炉补给水处理系统为1300t/h,冷凝液回收处理系统出力为100t/h[2]。工程施工包括规定的主要设施与附属、辅助设施等,质量风险防范点主要从施工准备阶段、正式施工阶段以及竣工验收阶段来进行。 3工程各阶段质量风险防范要点 3.1工程前期准备阶段 1)文件管理。电力土建工程正式施工前,需要结合制定的土建工程计划来编制单项土建工程质量计划,内容主要包括编制依据、项目内容、质量要求、组织措施、管理系统、控制措施、技术措施以及安全措施等。对于电力土建工程施工质量风险管理计划的编制,需要以工程建设方案为依据,并结合实际需求来确定,制定完善管理方案。此阶段是工程质量风险防范管理的基础,必须要做好各项资料的管理,为后期风险管理工作的开展提供帮助。2)施工单位管理。施工单位是土建工程建设的主要实现者,更是质量风险中主要因素之一,因此必须要做好相关管理工作。①基建部门与生技部门以及工程招标单位相关人员完成施工单位的初步推荐,被推荐的单位必须要具备专业资质证书、良好的服务质量以及良好的市场口碑。一般情况下推荐的单位数量控制在3家左右,并且保证任何一家单位都有可能中标,可以达到工程建设的要求。②工程评标小组人员专业能力应满足专业要求,在确定小组成员时,除了要选择建设、风险管理等专业人员外,还需要选择商务相关专业人员,保证工程审计工作满足要求[3]。③对于已经确定的专业评标小组中配备数名技术人员,组成最终评标小组,在评标时要以专业规定为依据,采取公平公正的态度进行打分。并且整个评标工程需要在监察室、审计办以及法制办等部门的监督下进行。 3.2工程正式施工阶段 1)质量风险分析。在电力土建工程正式施工时,需要由专业人员来对工程关键以及难度大的环节,以及隐蔽工程等作为质量风险控制点来进行分析。风险分析的内容主要包括关键环节、隐藏项目、难点环节、薄弱环节以及不稳定环节等,通过对各部分研究分析,确定施工过程中可能会出现的风险,争取通过工艺、技术以及设备等方面的管理措施来降低其影响范围。2)施工资源管理。①施工材料是影响工程施工质量的主要因素,需要严格管理,对于进场使用的原材料、构配件以及半成品等,都必须要进行质量验收,通过现场检验并出具检验报告,要经过基建部门监督人员审查合格后方可进场。并且进场后还需要做好存放管理,以免材料受到外界环境以及相互之间的影响,因此还需要做好各项材料的存放监管工作。②与施工材料一样机械设备进场前也需要做好验收,确保设备安装以及各构件质量满足要求,检查是否存在合格证、说明书、质量检验证明等文件[4]。另外,设备在后期使用过程中还应做好维护保养,减少故障的发生,降低其对工程施工质量造成影响。③做好施工人员管理,对所有人员进行施工前培训,保证所有人员专业能力满足施工要求,并且要将施工质量责任制落实到位,以此来提高施工人员质量控制意识。3)工程开工管理。在工程正式开工前,必须要对工程建设涉及到的各项要素进行分析,通过对其的全面审查来降低质量风险的产生。需要重点审查的内容主要包括:进场施工人员专业资质是否满足工程建设需求;专项以及特殊施工项目人员是否具备专业资质证书;各项机械设备运行可靠性与稳定性是否满足要求;不同项目施工人员与设备数量是否充足;工程定位以及标高基准控制,施工现场管理;施工技术与施工工艺安排是否妥当以及施工平面布置是否合理等。4)施工变更管理。电力土建工程施工中会因为各种因素影响而出现变更,需要对设计图纸以及设计文件所表达的设计标准进行修改,此阶段如果管理不当将会产生较大的质量风险。因此,在进行变更时,需要做好签证管理工作,并且要由基建部审核确定是否存在变更必要,以及变更是否存在质量风险,然后与生技部以及施工单位一起来确定变更方案。在确定变更许可后,还需要对变更内容进行重点监督与验收,一旦发现质量风险必须及时解决。 3.3工程竣工验收阶段 在基建工程一个项目施工完毕后,由施工单位按照相关技术规程、规范以及施工图进行自检,在自检合格后将各项资料报送给基建部,在审查合格后进行现场质量验收。如果工程施工质量符合要求,则由监督人员签字,然后可以进行下一步工序施工。如果验收不合格,则必须要进行整改,并且整改后需要进行再次验收,合格后才可进行下道工序的施工。 4结语 电力基建工程对于电网的建设具有重要意义,为保证施工质量必须要从实际出发,对施工可能遇到的风险进行预测,采取风险防范点管理手段,降低各风险对工程建设质量造成的影响,提高工程施工效果,进一步推动电力行业的发展。 作者:茹正健 电力土建工程论文:电力土建工程建设的管理探讨 摘要:随着改革开放的深入进行,我们国家的经济水平不断地提高,整个社会需要的电力也在不断地上升,所以在现实生活中我们应该加强电力工程的建设,用来满足整个社会的电力需求量,在电力工程的建设过程中,最要注意的地方就是土建工程的施工,本文就有关电力土建工程建设中的全过程管理进行探讨。 关键词:电力土建工程;建设;全过程管理 0引言 随着经济的发展,市场经济的不断建设和完善,电力体制也在不断地建设和完善当中,促进电力市场的发展,电力建设企业处于一个机遇与挑战并存的时期中,如果电力建设企业要想在这个时期快速健康的发展并且抢得先机就应该采取有效的方式提高自己的竞争力,接下来我们分析一下电力土建工程建设的现状,在施工过程中会出现的问题以及解决这些问题的方法。 1电力土建工程建设的现状 因为市场经济的不断完善和推进,电力市场也在不断地完善和推进当中,但是在建设和完善当中会出现许多的问题,随着目前市场化经济的持续上升带动着电力行业的持续发展,电能和我们的生活有着密切的联系,我们的生活和经济都是依靠着电力进行发展,所以导致某些电力企业的施工量越来越大,在电力建设的过程中最为重要的就是土建工程的施工,土建工程的施工质量是电力设备正常运行的保证,所以我们在建设土建工程的时候要采取有效的管理措施提高土建工程的质量,结合施工场地的实际情况提高对土建工程的管理的效率,并且在企业内部自身各方面的管理加强,改正其他各个方面的不足之处,这样才可以进一步的提高电力企业在与其它供电企业的竞争中的优势,并且自身的企业也可以健康有序的发展。 2电力土建工程施工出现的问题 2.1现场安全管理问题 目前电力土建工程的施工发展到现在,虽然电力企业可能制定了一些相关的管理措施,并且取得了较好的成绩,但是还是有些问题没能够很好地解决。在电力土建工程施工的时候,一般是多个部门一起进行施工建设,某些部门的施工机器比较的多也比较的集中,这就给现场的安全管理带来很大的隐患,容易发生一些安全问题,再加上施工人员对安全顾及不暇或者是他们本身的水平有限,没有注意到自己处于一个怎么样的环境当中,一般来说他们的施工都是在露天环境下的,特别是在进行施工的时候天气适合施工那就没什么大问题,当施工人员碰到一个非常复杂的天气的时候,例如:下大雨暴雨或者是雷电天气,由于电力线路分散的比较开,如果真的发生了一些突发事故,他们根本反应不过来,缺乏处理突发问题的能力,那么这就可能导致现场发生安全事故的时候出现混乱,会引起其他人的恐慌,一旦出现这样的情况那么这在一定的程度上会影响电力土建工程的施工进度,也可能会影响电力土建工程的施工质量。 2.2施工队伍人员管理问题 在整个的电力土建工程的施工当中,施工队伍人员的管理的也是非常容易出问题的地方。一般来说,电力企业在接下一个电力土建工程的时候,一般电力施工单位的领导和整个项目的领导等上层领导都是固定的,电力土建工程分为很多个小的项目工程,各个小的工程项目的施工和建设人员不是固定的而且施工的流动量非常的大,那么这就增加了整个工程管理的负担以及难度,由于施工人员的流动量频繁,那么只要是换了新的施工人员电力企业或者是施工队伍就要对他们进行培训,要保证他们的专业程度以及施工质量,所以说施工队伍的人员管理负担和难度都非常的大,会给电力企业和施工团队带来不可预估的损失,也给电力企业和施工团队带去管理上的难题。 2.3工程质量问题 现在的工程中最常见的问题就是豆腐渣工程,豆腐渣工程导致工程的质量出现问题,追其原因就是施工方或者是项目上层人员采用了不合格的建筑材料,以及敷衍的施工或者是施工队伍的不合格导致工程的各个项目质量不达标,例如在施工过程中会出现振捣时不清楚浇筑方位或者是部位;振捣时没有人看管模板;振捣时没有事先探好底部;没有人看管振捣导致振捣时间过长水泥浆流出来;在养护的时候没有用塑料膜覆盖;骨料含泥量没有配置好,这样可能会降低含泥土的强度;施工队伍没有认真把下钢筋错位导致生根位移,或者是主副钢筋放反了,这样就会使得结构的受力出现问题;施工方或者是项目上层人员采用了不合格的建筑材料;敷衍的施工或者是施工队伍不合格等等问题,这在以后电力土建工程建设完以后投入使用就会出现问题,有可能就会影响供电。 2.4工程进度的问题 一般来说一个工程都会有一个规定的工期,某些施工团队在施工的时候前期拖拖拉拉没有控制时间的意识,在后期的时候为了赶在规定的时间内交工,一个劲的赶工期,一切都以赶工期为主把其他的问题都抛在一边,就目前来说大部分的施工团队的管理基本上是质量员直接参加质量管理之星工作,本来质量员是为了检查质量问题而设立监督质量的职位,但是为了赶在工期到之前把建设的进度赶上,这样就会很容易出现质量的问题或者是在后面有质量的隐患左后造成事故。 2.5资金成本的控制问题 在施工的过程中,施工人员会认为自己只是帮忙打工的,成本控制对自己并没有多大的影响,在成本控制方面不会讲究太多,对材料不能够的充分利用,对比较贵的设备也不会爱护,经常会出现材料多余的情况,如果成本投入太多超过预算值追究责任的时候他们就会互相推卸责任,所以这样就会给电力企业造成不必要的浪费,最后导致项目管理的成本控制失败。一个项目管理人员,并不只是监督施工的进度以及施工的质量那么简单,他还要帮老板合理的省钱控制成本,大部分的项目管理工作者对这个不甚在意,有很多电力企业有比较完善的成本控制体系,也能够在保证施工的进度和施工的质量但是却成本投入大、花销高,这是因电力土建工程项目管理者缺乏成本控制的概念,所以就可能会导致电力企业的利润并不客观。 3解决施工出现的问题 3.1做好施工前的准备 施工前,电力公司一般都要进行招标,那么有意向招标的承包商会明确的列出所需的材料以及各方面的估价,一般会选用最低价来提高中标的概率,表面上看是工程造价的价钱确实更低,但是最后会出现更多的问题。比如说,设计一个模型需要设计费,用低于市场价的设计费可能会设计出非理想状态的建筑工程,还有可能会出现套图,严重缺漏项目,深度不足等低级错误,建设方对图纸的不细致可能无法发现设计图中存在的问题,最后可能会造成后面的施工不顺,工程质量不行等问题。或者是招标书中的钢铁,混凝土等主要材料为了降低制造费用使用不合格的钢铁,混凝土等材料,完全达不到正常的标准,这样会给施工人员造成压力,容易给电力土建工程带来安全隐患还有可能导致豆腐渣工程,在招标的时候,投标单位可能会有恶性的竞争,会形成恶性的竞争相互压低价格,最后中标单位的实力无法完成整个建筑项目,影响建筑工程的质量和进度。不管工程造价的多少最后就是用固定的总价合同,如果出现了问题就把所有的过错风险全部让施工方面承受,但是这样施工方面赚不到钱就会消极怠工,找各种无理理由索赔弥补施可能会发生的风险。所以电力企业在招标的时候要注意这方面的问题,这是施工前保证施工质量的第一道封锁线。 3.2加强安全管理和人员管理问题 前面已经说到施工现场的安全管理问题,我们可以在施工前对施工人员进行一个安全动员会大会,在大会上对施工人员进行相关的安全教育,并且对施工人员进行安全考核,考核通过之后才能进行施工。由于每个土建工程都可以分成许多个小项目,那么就可以和小项目的负责人和施工队负责人签订相关的责任状,明确自己的责任和责任区域,让他们清楚地明白自己的责任以及要注意的安全问题。人员的管理主要出现的问题就是人员的流动,那么我们就应该找一支长期进行合作并且人员流动少的施工团队进行施工,这样可以减轻程管理的负担和管理难度,也不用担心的他们的专业程度。 3.3加强工程质量 工程的质量要从多方面来进行,先是要选用一支专业素质非常高的施工团队进行施工,这样可以保证工程的施工过程中的施工水平,不容易出现在施工过程中会出现振捣时不清楚浇筑方位或者是部位、振捣时没有人看管模板、振捣时没有事先探好底部、在养护的时候没有用塑料膜覆盖、骨料含泥量没有配置好、或者是主副钢筋放反了等问题;其次是材料的质量要高,不要用假冒伪劣产品,这样才能全面的控制好施工质量。 3.4工程进度问题 前面说到施工团队施工进度的问题,在施工的前期拖拖拉拉没有制定好时间,那么我们就可以在开工前提前制定好符合工期的施工安排,一般来说是:掌握好该施工工程的特点,对工期的要求,找到施工的客观规律和条件,在人力、物力、机械方面做好充分的准备,这样可以使工程开工后能够连续的进行工作,现场施工要做好的准备一般来说是进行需要施工区域的工程测量,设立好坐标以及放线定好位,对所需要的施工机器、施工材料运送进施工场地并且把机器进行安装和试运,施工团队要做好及时的沟通,这样才能做好施工前的准备省的在工期方面进行赶工,出现因为赶工而导致的质量问题而出现豆腐渣工程。 3.5严格控制好成本 成本的控制当然不可能跟预算的全部一样,总会出现一点点偏差,我们要灵活地处理这种问题,不要死心眼,因为最重要得是实现总体的节约,具体的情况要具体的处理,如果相差的不大在正常的范围内的话我们可以忽略不计算。现在无论哪种行业的最终目的都是要利益最大化,一个电力土建工程的施工管理施工成本的有效控制能够影响经济利益,但是提高企业的经济利润并不是单纯的压缩成本,而是把资源运用到极致不浪费才是正确的,降低能源的消耗提高经济利益才是整个成本控制的最终目的。电力土建工程工程项目管理中的成本控制是整个土建工程项目管理的优秀之一,将施工的成本能够控制到各个施工的步骤当中的,从而界定出每个施工部门的的权责义务,通过权责分明的绝对控制可以保证土建工程施工过程中每个施工部门在自己的职权范围内对成本进行合理的规划,有必要的时候可以采取控制措施,这样就能够减少成本也能减轻项目经理的工作量,可以极大程度的实现成本控制。对电力土建工程施工的全部费用进行控制,全部控制包括了对该电力土建工程工程的包括最高领导人还有各阶层管理人员进行费用的控制,所有成员都要有控制成本的意识才能够付出实践和行动,全部的资金成本施工过程的控制是对土建工程的项目管理中的实施前后,竣工验收等整个过程进行总体的控制,同时要做成报表反映出来,及时的发现问题、处理问题、总结问题,为建筑企业的以后的数据组做一个标准。 3.6抓好最后的验收工作 每一个工程结束后都要进行最后的工程验收工作,电力土建工程一般有两种方式验收,一种是隐蔽的工程验收,另一种是跟踪验收。隐蔽的工程验收指的是土建工程竣工后不容易检查或者无法检查的各类项目,主要有电力接地网的敷设,比较重要的杆塔的基础制作、接地装置等等,验收人员验收之后要写出验收报告,对于不合格的的地方要列出来以便后期的修正;跟踪验收指的是对继电保护和自动化装置的安装调试以及输电工程等等,因为验收的过程非常的复杂,各个环节都要进行跟踪验收,验收的时候要根据验收准则开展,在验收的过程中发现任何问题施工单位都要根据要求解决,验收合格后各个单位的验收人员要写验收报告上交企业。 4总结 总的来说,电力的供应跟我们的生活息息相关,电力土建工程的施工过程中要把土建工程的安全管理、成本管理、质量管理以及工期管理都非常的重要,电力企业想要在这个机遇和挑战并存的市场中生存就一定要在整个电力土建工程中管理好各方面的事情,这样才能够建议一个好的施工环境,得到好的施工质量,给电力企业带来健康稳定的发展。 作者:刘凯 孙仁涛 辛鑫 单位:华能云南滇东能源有限责任公司 电力土建工程论文:电力土建工程监理控制与成本控制 1土建工程计量监控在电力工程中的体现 电力工程施工阶段主要是靠施工单位按时段完成土建工程的数量为支付。为保证建设单位和施工单位之间共同的利益,监理本着公平、公正的原则。土建工程计量在电力工程建设阶段扮演着十分重要的角色,计量的是否合理,对建设单位和施工单位有着深远影响,同时也能够反映出监理人员是否为合格人员,更对电力工程的合理实施有着影响。多年的工程经验告诉我们:对施工图纸的审查和工程量变更的及时规范、核算土建工程中施工的工程量、进行月末报表数据的分析,掌握土建工程中所发生的工程量的变更、处理临时工程项、了解土建工程施工技术方案中的工程量是十分有必要的。这样可以帮助我们能够更好地对工程中所出现的问题及时掌握并能够作出相应的调整,保证工程项目的顺利进行。工程计量实施过程中,对于管理措施的执行是十分重要的。这就需要首先对监理人员进行挑选。优秀的监理人员需要具备较高的职业素养和过硬的专业技能,在工程实施过程中能够对出现的问题进行良好的处理和解决。并且,工程施工方需要对各个环节的流程把握得当。在现场的监理人员要做好相关数据资料的搜集和记录,之后交由相关审核人员进行相关的指导,并最终进行。其次,需要对信息进行收集、对数据进行管理。信息的收集要确保其真实性和充分性,这样工程计量才能得到保证。相反,数据信息的管理错综复杂,会导致施工工程的拖延,也会造成人员分配的不明确。各个文件要进行归类,及时记录工程中所出现的问题并及时反馈,保证工程的进度不被拖延。最后,施工人员要进行严格管理,积极参与到现场施工中,对施工的进度以及出现的问题做好及时的记录,并随时向各个单位反馈,做到对施工工程的实时监控,确保每个人都能掌握工程的进展程度,对工程作出合理的处理。 2土建工程计量监控在电力工程中所遵循的原则 对于钢筋砼工程来说,施工图纸所列出的钢筋数量,在施工中用来进行工程搭建和加工引起损耗的部分已经考虑到补充量,在施工中缺乏相关材料需要经过监理人员的核实之后,才能够对其进行相应的补充,在施工中由于施工人员方法不当而造成材料的损失将不会被考虑在内。用来实施土石方工程的开挖材料作为永久或暂时的补充材料时,已经开挖的部分工程量不能够被重新记录,在计算时或者仅计算用来填满建筑的工程量、或者就是在记录了开挖的部分工程量之后,需要填充的建筑量直接利用开挖方进行计算。在施工过程中,由于地表出现破损、断裂,施工单位为此进行的一系列补救措施,需要多增加工程的计算量。已经完成的工程,由于建设单位不满意需要造成部分工程的修改,这些需要进行相应的工程量的增加计算。在施工中遇到的特殊情况需要改变工程计划时,要申请相关负责人,在得到同意后可以增加工程量。 3电力工程成本控制所采取的措施 推行成本控制,最主要的是建立责任成本中心。在工程中每个人的责任都需要尽到,并且对这一过程进行严格的监督。对于出现问题的阶段一定要责任到人,切实的追究其责任,并对有关工程进行改进,防止成本的浪费。对于建设单位和施工单位都要进行相关的责任成本控制,将任务细化的每个人的身上,更大程度的使工作人员明确自己的本职工作,做到一丝不苟。在这样的一套管理控制体系下,电力工程的实施成本可以得到有效地控制,提高经济效益。对于各个人员的责任一定要切身落实,实行奖罚分明,公开化、透明化。通过细化到每个人的成本管理来控制整个工程的成本控制,这样才能更好的节约资源。在项目工程开始实施前,需要对工程所用到的图纸进行认真的检查和审核。对于施工难度较高的项目工程更要留意图纸的正确与否。项目工程实施的重中之重在于开端。如果按照错误的图纸进行施工,将会极大地浪费成本,对建设单位和施工单位都是巨大地损失。在工程实施中,也要对项目中出现的问题进行合理的修改并及时告知施工人员做到同步化。对于由于各种原因导致的工期延误,要及时的对工期进行调整。因此,加强管理是控制成本的一种有效措施。对于项目工程的竣工要及时作出成本的结算,做到信息的反馈。项目工程的完成需要及时交付甲方文档并加强对应收账款的管理。这样做对企业的发展战略作出相应的调整是十分必要的。重视项目成本的核算可以有效地为成本分析提供信息数据。 4结论 电力土建项目监理控制和成本控制,主要是能够使企业在保证能够满足全社会需求的同时也能够做到节约企业资源。企业为了能够合理的分配资源和减少开支,在项目工程开始前做监理控制和成本控制是十分必要的。良好的开端是成功的首要条件,因此对电力土建项目监理控制和成本控制是实现企业资源充分发挥的重要手段。在电力工程实施阶段开展监理控制和成本控制意义重大,需要各个部门的配合,同时良好的管理和有效地措施也是必不可少的。 作者:张松岩 单位:国网阜新供电公司 电力土建工程论文:电力工程现场管理中的土建工程管理探讨 (沈阳沈电电力工程有限公司 110000) 摘 要:近些年来,随着电力工程行业的不断发展,电力工程现场管理中的土建工程管理越来越受到人们的重视。本文将对电力工程中土建工程管理的现状进行探讨,并提出一些土建工程管理在电力工程现场管理中的应用措施。 关键词:电力工程;现场管理;土建工程 在电力工程的建设中,土建工程作为工程建设的重要环节,对电力工程的建设质量有非常大的影响。随着电力工程的不断发展,土建工程与电力工程建设之间的关联越来越紧密,加强土建工程的管理对提升电力工程现场管理水平具有重要的意义。 1.电力工程现场管理中的土建工程管理现状 1.1管理人员现状 当前,在电力工程的土建工程管理中,存在管理人员管理思想落后,管理能力弱的情况。一些管理人员对于土建工程的认识不全面,对土建工程管理的重要性不足,在土建工程的安全管理方面还存在较多漏洞。这一情况的存在,阻碍了电力工程的发展。因此,电力工程管理单位需要注重对管理人员的培养,定期对管理人员开展专业知识培训,提升管理人员的专业能力。在管理人员上岗前,需要对管理人员进行轮训,加强管理人员对工程实际管理工作的熟悉程度,使管理人员的知识与技能满足工程管理的要求[1]。同时,还要加强管理人员安全知识的培训,提升管理人员的安全意识。此外,还要定期对管理人员进行考核,在管理人员通过考核之后,管理人员才能开展管理工作。 1.2工程管理的配合情况 在电力工程施工现场,要保证土建工程的管理质量,在提高管理人员专业能力的同时,也要保证土建工程个管理部门之间的协调,做好管理工作的衔接。当前,电力工程的土建工程管理中,存在工程管理部门管理工作不协调的情况。针对这一情况,电力工程管理部门需要强化部门与部门之间的联系,以及部门内部的联系,根据电力工程市场的实际情况,制定相应的管理制度,明确各部门的责任,促进各管理部门的高效配合。在出现工程问题时,各部门需要积极对问题进行解决,并分析问题产生的原因,据此进行管理工作的调整,做好各部门的衔接,从而预防管理问题的产生。 2.土建工程管理在电力工程现场管理中的应用措施 2.1加强预算编制管理与成本控制 在土建工程建设前期,各部门需要协调好施工管理的具体实施步骤,明确各管理部门的责任。各管理部门在施工方案的设计中,需要根据施工要求以及自身的管理能力,参与施工方案的设计,对工程施工进度进行合理的规划。在工程管理中,对一些独立的环节,管理部门需要根据工程合同的规定或相关要求进行管理。在编制好施工方案之后,管理部门需要根据施工方案开展预算编制工作,实现对工程预算的统筹规划。通过对工程预算的统筹规划,合理的使用工程资金,在控制工程成本的同时,也可以提升工程的施工质量。在土建工程的施工管理中,管理部门需要对资金的流向进行严格的控制。对工程资金的控制需要成立专门的资金管理部门。资金管理部门对工程建设资金的控制,可以实现对工程资金的合理利用。 2.2加强对工程问题的预防 在土建工程管理中,管理人员在发现工程某一环节出现问题时,需要立即将工程问题向上一级反映,同时,管理人员对问题出现的原因进行探究,积极寻找解决问题的措施,从而防止工程问题扩大化,避免产生更大的负面影响[2]。管理部门在了解到工程现场出现问题后,需要积极采取应对措施,重视对每一个工程问题的解决,消除安全隐患。管理部门需要安排技术人员到现场解决问题,并对问题进行记录分析,从工程问题中吸取经验教训。管理部门需要不断优化问题反馈与问题处理流程,提高管理部门的反应速度,从而减小工程问题造成的损失。 2.3提高安全管理意识 安全管理是电力工程管理中的一个重要环节,在土建工程的施工管理中,管理人员需要水利安全管理意识,认识到安全管理在工程建设中的重要作用。加强土建工程的安全管理,需要在土建工程施工前,对施工人员以及管理人员进行安全知识培训,提升安全意识。还可以通过定期举办安全知识讲座、管理人员现场宣讲等方式,培养施工人员与管理人员的安全意识。土建工程管理人员需要将安全管理措施,落实到每一个土建工程施工环节当中,在管理与施工作业中,始终坚持“安全第一”的原则。在土建工程后期的竣工环节,管理人员需要加强对工程的质量安全监管,保障土建工程的后期维护工作可以安全进行,从而实现对工程的“事后”控制。 3.结语 随着电力工程市场的不断扩大,土建工程管理与电力工程现场管理联系的越来越紧密。土建工程管理在电力工程现场管理中的应用,应加强预算编制管理与成本控制、加强对工程问题的预防以及提高管理人员的安全管理意R。面对管理人员管理观念落后、管理技能弱以及管理部门管理工作不协调等问题,工程领导层需要加强对管理人员专业技能与素质的培养,完善工程管理制度,实现管理部门的协调管理,从而提升电力工程的管理水平。 电力土建工程论文:电力施工企业土建工程施工质量管理探讨 【摘要】随着中国经济发展进入“新常态”,国家“一带一路”重大战略构想实施,电力工程建设市场前景更加广阔。2011年电力体制改革“主辅分离”完成,大型电力施工企业在激烈的市场竞争下成为独立的经营主体,业务迅速扩张,而在同类工程施工合同价格逐渐降低和企业后力不足的情况下,施工质量问题日益增多,严重的影响了企业赖以生存的市场品牌。本文对电力施工企业土建工程施工质量管理进行探讨,供相关方参考和借鉴。 【关键词】电力施工;土建;质量管理 引言 近年来大型电力施工企业业务迅速扩张,质量管理日渐稀释和弱化,企业内部工程分包范围逐渐扩大,特别是市场化较高的土建专业在施工组织中各种影响因素较多,质量管理出现不平衡、缺失现象日益严重,质量问题层出不穷,造成了较大的经济损失,成为制约电力施工企业健康发展的“瓶颈”。 一、电力施工企业土建工程施工质量管理现状 1、电力施工企业全面走向市场后,大部分施工企业逐步发展壮大,年产值高速增长,其中土建工程占总产值约35%以上,而同类工程施工合同价格在激烈的市场竞争中逐步压低,甲方对工程质量的要求却逐步提高。为了适应新形势的发展,降低成本,电力施工企业内部施工组织模式逐步向“管理型”公司发展,但发展过程中后力不足。随着市场业务的扩张,土建质量管理稀释和弱化问题日益突出,施工现场质量问题逐渐增多,给企业健康发展带来较大风险。 2、 电力施工企业的大部分建安一体化项目土建工程所占工程施工合同额比例超过50%,企业内部逐渐扩大了土建分包的范围,分包竞争日益激烈。市场上土建施工队伍多于牛毛,施工组织能力参差不齐,施工人员整体管理素质呈降低趋势,成本控制意识日益提高,恶意竞争时有发生。电力施工企业在扩张过程中,出现土建施工质量管理不平衡、缺失现象日益严重,质量问题日益增多。 二、电力施工企业土建施工工程质量管理存在的问题 1、电力施工企业业务迅速扩张,传统业务产值逐渐增大,并逐步介入电力建设新领域,企业的管理体系建设滞后于企业业务的发展。土建质量管理体系逐渐不适应企业土建施工组织管理模式变化的要求,土建质量管理程序修改、更新和增加不及时,制度上造成了土建质量管理的不到位。 2、土建质量管理人员数量和能力满足不了企业的业务迅速扩张的要求。常常出现某些项目质量管理人员配置数量不足,质量管理人员质量策划、控制能力不足等,“以包代管”质量管理缺失现象时有发生,土建施工的整体质量工艺水平呈下降趋势。 3、随着外部市场竞争的加剧,电力施工企业内部土建工程分包竞争日益激烈。分包队伍追求降低成本:经常出现质量管理人员配备数量不足,能力不满足工程要求的情况;对采购材料擅自降低标准,工程中偷工减料;自有施工机械老化、机械投入不足等问题。造成了质量问题频发。 4、电力建设投资持续增长,进入电力工程的土建施工工人逐渐增多,工人整体数量上升,但整体技能水平下降,许多新进入电力土建工程的工人对质量工艺要求不了解,施工方法不正确,施工环境不熟悉,导致施工成品越来越多不符合相关要求而返工。 三、针对电力施工企业土建工程施工质量管理采取的措施 1、应逐步完善电力施工企业的管理体系,定期对现有管理程序进行认真梳理和评估。结合业务的发展对土建质量管理程序进行编制、修改、更新和宣贯,提升企业土建质量管控能力,重视土建年轻质量管理人员的培养工作,吸纳一线有经验施工人员进入质量管理梯队。各项目应杜绝“以包代管”,建立和完善土建施工质量管理网络,加强对土建质量管理人员的岗前培训、职责交底和日常工作指导和支持,切实提升质量管理人员业务能力,弥补质量管理的不平衡和缺失。 2、应加强电力施工企业的工程供方管理,应对土建工程供方建立分类、分级管理。培养优秀工程供方,在工程分包、合同谈判和工程款的支付给予倾斜;积极吸收新的潜在合格供方,有效控制分包整体价格水平;严格淘汰经过评审有不良劣迹的不合格工程供方和供方单位具体项目的负责人。对于具体项目而言,土建工程招标前,应对潜在的合格工程供方进行再次资格审查,对供方具体负责人个人信誉、管理能力、可调配的施工资源和资金垫付能力进行风险评估,通过后再纳入招标对象。在土建分包合同中,明确土建分包队伍配置管理人员数量和能力,确保中标的分包队伍能切实履行义务。施工前,组织对分包队伍配备质量管理人员经验和能力进行考核和评估,达不到要求的予以淘汰更换。 3、应结合具体项目施工合同质量目标和成本控制计划,进行土建工程质量工艺标准整体策划,杜绝质量过剩造成不必要成本的增加,做到有的放矢。土建工程现场质量管理重在策划,一般项目质量策划分三阶段:第一阶段以混凝土结构施工质量标准策划为主,部分项目工程以清水混凝土结构施工质量标准和工艺要求策划为重点;第二阶段对装饰装修工程进行质量标准、工艺要求和成品保护策划;若施工合同中包含创优目标,第三阶段对工程创优涉及的装饰装修工程细部做法和外观工艺进行策划。质量策划应组织主要施工人员进行讨论和完善,在施工前组织所有施工人员对策划中具体分项工程质量工艺控制要点进行宣贯和交底。 4、应做好“样板引路”工作,发挥好土建质量控制这一有效手段。组织施工人员对现场完成的样板工程进行质量点评和评价,让每一位参与施工工人熟悉该项工程质量标准和工艺要点,提高工人作业技能,规范后续施工,减少返工。土建质量控制应加强施工过程的质量监督和纠偏:对参与施工工人技能和工作态度进行评估,对于不符合要求的班组和工人调整工作范围或淘汰更换;对进场半成品、配件、原材料进行抽检和复验,杜绝劣质材料用于工程;对土建施工机械、工器具状况进行摸底和复核;对处于冬期、高温、雨季等恶劣天气期间施工的分项工程,在施工之前应进行相关措施的确认,合理组织施工,确保工程质量受控。 5、应发挥技术系统作为土建质量控制的保障作用。重视图纸会审,如对装饰装修工程,从装修材料选择、现场二次排版设计等方面进行图纸优化,为质量控制提供依据;重视施工方案编制,如对于清水混凝土工程,从混凝土配合比试配、模板选择、线条的选型、混凝土浇筑等方面编制好施工方案,为质量控制提供技术支撑;重视施工组织安排,如做好工序之间的成品保护措施策划,合理、有序的组织各专业、各工序施工安排,为质量控制有序进行提供保证。 四、小结 干一个工程就是树一座丰碑,土建质量管理是电力施工企业的市场品牌重要组成部分。在日趋激烈的竞争环境下,市场是电力施工企业的生命线。电力施工企业必须不断加强自身管理体系建设,重视土建工程质量管理人员能力和梯队培养。同时,从人、机、料、法、环方面加强对土建分包队伍管理控制,确保土建工程质量管理满足施工合同的质量目标。避免造成更多的经济损失和企业品牌的受损,给电力施工企业健康、持续发展提供保障。 电力土建工程论文:浅谈电力土建工程地基处理技术 摘要:现如今,由于我国科技的不断进步以及电力行业的不断发展,大部分土建地基工程处理技术不断的发生着变化,各种技术都应用在电力工程中,尤其是土建施工技术。文章笔者主要结合实际工作经验,对电力土建工程施工所存在的问题进行了分析和研究,并提出了相关的策略,仅供参考。 关键词:电力;土建工程;地基处理技术 前言 据相关部门的统计数据可知,在电力土建建设中,地基处理的费用已经提高到整个工程造价的三分之一,部分甚至达到二分之一。所以,为了节约成本, 采取国内外先进技术对电力土建地基进行处理,是电力控制造价的重要措施。笔者结合多年的设计经验,对此问题进行探讨。 一、地基处理技术 1.复合地基理论在工程实施中的重要性 复合地基理论虽然是最近十年才发展起来的新理论,然而它先进的处理技术和设计思想名列世界前茅。在根据复合地基理论进行施工时,需要考虑的首要因素是桩间土的承载能力,若承载能力不足,可以由桩来承担一部分。复合地基理论,因其在保证桩间土的承载力得到充分发挥的同时,由桩来承担不足的部分的设计思想,而成为近些年新诞生的理论。复合地基理论具有十分先进的水平,既综合考虑了桩间的具体承载能力,特别是一些可以合理利用的承载能力,对于得不到承载能力的部分可以用桩基去分担,具体的方法主要是在桩基的顶部添加一定的砂性土壤,同时和裸地基比起来,这种方法的承载能够更强,不仅解决了建筑过程中承载力不够的问题,而且节约了自然资源和成本的投入量。其作用主要有两点: (1)对于地基的荷载,保证桩和土能够共同承担,桩土的模量比桩的低,导致其产生的沉降量小于桩间土所产生的。为了使桩间土的承载力能够得到超前的发挥,相应地,桩的承载力发挥比较滞后,那么必须完成将上部产生的荷载量转移到桩和桩间土上面的工作,为此,必须设置褥垫方可使桩在压密的过程中刺进垫。 (2)一般来说,垫层的厚度在桩基与土壤之间起着关键的载荷作用以及调整作用;倘若垫层的厚度比较大,将会给桩顶造成一定的压力,这样的作用力会比较小,而桩顶的承受力一般都是有限的,因此也是基础总面积的一部分,这种总面积能够更可能的减小桩基本身的水平力量。这是由于水平的承载力需要一定的依托,而这种依托主要是通过摩擦来进行的,一般的摩擦要保持在0.2以上,0.4以下,一旦超过这个范围,就会出现一定的问题,同时,垫层的厚度不可超过10厘米,不要高估桩基土的承载能力,只有控制好这个才能够取得更好地效果,因此垫层有着重大的意义。 二、人工地基桩选择 1.地基和人工地基的不同之处 据据对主厂房沉降量的计算结果,来决定是否有处理地基的必要性。最先选择天然地基方案不仅要求计算结果显示出来 的变形值在 15- 20cm之间,并且在压缩层范围内的土层也相对比较均匀。但是,如果在基础底面 10cm左右存在有低压缩性下卧土层时,此时应该将人工地基和天然地基进行比较。实践告诉我们,在这样的情况下,相对于天然地基来说,选择人工地基处理短桩更为明智,是高速度、节省材料和高质量的保证。 2.正确选定人工地基的处理深度 变形、控制这一原则,是人工地基深度选择的设计思想。如果大型建筑物的计算变型值已经超过了15cm的时候,就应当启动人工地基处理方案。但是处理的深度不宜过深,因为处理深度越深那么投资量也就越大,造成了巨大的损失、浪费。合理的地基处理深度应当保持地基计算变型值在 5-7cm之间。这个设计指导原理,有利于减少地基工程的投资。 3.选择人工地基桩类型 在我国有丰富的材料和廉价的劳动力,我们可以根据实际选择桩型。 (1)如果地基处理深度控制在10cm以下,并且地基处没有地下水的时候,应当优先考虑选择用水泥土夯实桩并且用强夯处理法对地基进行进一步的处理; (2)当出现地基处理的深度在10cm-20cm之间,并且有地下水这样的情况时,应该做好消除地基液化的工作,然后再采用振冲碎石桩的方法处理地基。 (3)如果地基处理的深度在40-60cm之间,就应当采取预应力钢筋混凝土管桩和钢筋混凝土灌注桩进行巩固处理; (4)当地基处理深度大于60cm时,采用钢管桩甚至是H型的钢柱来进行巩固。然而这样做会导致费用支出很大,所以这两种桩型是很少使用的。 4.合理使用地基承载力使用值 由于一些岩土工程师对于地基的承载能力认识不够甚至是不够重视,往往不能对其进行合理的应用,由此出现了工程上较大的不必要浪费,甚至出现了一些原本可以避免的风险。地基的承载力由基本值、标准值、设计值和使用值构成,而地基承载力的大小也取决于这四者之间的关系是否密切。现场的原位测试是基本值。通过单个的荷载试验从而确定了其承载力值。基础埋置深度与基础宽度进行修正以后可以得出标准值。这样得出的地基的承载力定为它的设计值。如果在完成变形计算以后,变形值出现了偏大或者是偏小的情况,这时就得提高或者降低设计值,这就是地基承载能力的使用值。同一个地基的地基承载力在设计值上的体现是不同的,并且使用值也会出现不同,合理使用地基承载力对于电力土建地基处理有着重大的作用,它是一个相当重要的设计指导原则。 三、做好地基处理施工管理 1.质量管理 首先,施工时要检查好高程校核和工程体的尺寸对施工时存在的问题落实责任。而工程内所使用的材料要做好物化试验和强度测试,以现场试验的方式判断数据的情况和质量,施工现场要仔细核对处理工程的变更处理存在安全隐患的事件。 2.安全管理 其次,施工管理人员要做好相应的安全措施加强对进场人员的宣传和教育工作。积极预防将安全管理放在首位,土建地基处理的施工条件比较复杂检查的形式应选择不定期检查,检查时可分为多个检查组并对建筑工程的各个分部分项进行划分挨个分批次的进行检查,发现问题后责令部门人员及时改正。 3.技术管理 土建地基处理的施工工艺较为复杂,在选择施工方式的过程中要对原本的施工工艺和方案进行优化设置;在选择施工工艺和进行地基设计时,施工单位要对自身的经济实力进行综合的调查,并根据自身的优点和实际情况来选择合适的设计、施工方案。 结束语 综上,只有运用正确可靠的电力土建地基技术,才能保证设备的安全安装,才能保证今后建筑的安全,并且节约原料,节省费用。随着我国电力技术的不断发展,电力土建处理技术也在不断的完善,本文主要分析了复合地基理论的指导作用、对人工地基桩型的选择和合理应用地基承载力的使用值以上这三个方面,向我们展示了其一直以来的发展,在电力建设中土建施工部分非常重要,这就要求了施工单位需遵循科学合理以及标准规范的原则加强安全、质量、技术的管理,逐步推动电力建设工程的发展。总之,相对于以前来说,地基处理技术有了很大提高,但是问题依然存在。今后我们仍然需要对电力土建地基处理技术进行更深刻的研究并且大力推广,从而使该技术更加成熟,不断完善,更好地完成电力建设工程项目。 电力土建工程论文:如何做好电力土建工程监理工作 摘要:随着电力行业的发展,电力监理逐渐兴起,俨然成为一种新型产业。许多电力基地开发公司纷纷组建监理公司,虽然大量监理公司的监理对提升电力工程施工质量,确保电力工程周期有很大的帮助,但是为数不少的监理公司在监理模式上还不是很成熟。电力工程土建项目是整个工程的基础,对电力工程功能的发挥有着重要的影响,如何做好电力土建工程的监理工作,成为当前监理单位关注的交点。本文提出了做好电力土建工程监理工作的对策,希望对电力土建工程监理工作的发展和完善有所帮助。 关键词:电力工程;土建工程;工程监理;对策 相较于一般的土建工程,电力土建工程不但需要较大的资金投入,在技术要求上也比较严格,设备、机械的精密程度更胜一筹。电力土建工程的质量受到诸多阶段的影响,其中不但包括可行性研究阶段、初步设计阶段,还包括施工设计等阶段,要想保证电力土建工程的质量,就需要实现多方共同协调参与。参与电力土建工程的单位较多,其中不但包括业主、施工企业、设备供应商、调试商,还包括设计单位、设备供应商、监理方,在诸多的参与单位中,监理方主要就是负责土建施工现场协调、监督、审查等工作,只有完成这些工作,才能在确保工程质量的基础上,尽量缩短施工周期。 1.认真审查施工方案 很多施工单位在电力土建施工中对施工方案不重视,忽视方案编制的重要性,其中以一些中小型企业最为典型。那些编制施工方案的施工单位,在具体的施工经验、施工技术上也比较缺乏,照搬照抄其他工程方案的施工单位不在少数,这些复制来的方案并没有结合自身的土建施工实际,就直接应用到工程中。之所以施工单位如此行事,主要就是为了应付监理和建设单位的检查。这种施工方案实际上起不到组织和知道作用,为此,监理人员应该认真审查施工方案、施工组织设计,确保工程的要求和施工方案、组织设计一致,在此基础上再对施工方案的可行性予以审查,并对施工的条件予以检查,看其是否符合规范要求,不符合施工规范要求的应该要求施工单位予以补充。 2.做好技术交底工作 很多因素会影响到电力土建工程的质量,其中人员因素是一个重点。为了避免人为的疏忽、失误对土建工程质量造成影响,监理人员应该重点检查挂件部位、关键工序的施工质量。而要走到这一点,就需要做好技术交底工作。具体来说,应该从如下两个方面着手:其一,监理人员的技术交底,土建工程监理工作对监理人员具有较高的技术、经验要求,然而在一些电力土建工程监理部的监理人员却不具备与工作岗位相匹的知识和技能能力,发现以及解决问题的能力存在较大的欠缺。因此,项目监理部在明确了具体的监理实施细则之后,应该结合监理人员的具体情况,组织经验丰富、技术过硬的监理前辈对旁站监理人员进行技术交底,除了要明确旁站监理的职责、质量控制要点,还需要对监理的注意事项、关键部位与工序的监理等方面予以强调,只有如此才能使其明白自己要做什么,怎样才能在遵守工程监理规范的前提下将这些监理工作完成。其二,作业人员的技术交底,一些资质较低的中小型施工单位,在电力土建项目施工中出现了诸多问题,其中不但包括技术力量薄弱,管理能力较差,在固定作业人员的保持上也难以满足要求,人员的流动性比较大,持证上岗制度难以很好地执行。很多作业人员在作业之前,竟然并没有接受过岗前培训,工程量计酬的方式被施工项目部采取,这样就将作业人员关注的焦点转移到每日工作量上,相反,对施工方法、施工技术、安全生产等不放在欣赏,这样就很容易出现质量问题以及安全问题。为了解决这个问题,监理人员监理过程中,应该督促施工单位对作业人员进行技术交底,特别是那些关键部位、关键工序的施工上,并将其看作旁站监理的重要内容。 3.健全质量管理制度 在电力土建工程施工中,即使施工方案科学、施工组织设计合理,且技术交底落实到位,但是若是没有健全的质量管理制度,电力土建工程的施工质量也难以受到影响。为此,按照《建设工程监理规范》的要求,项目监理部门应该在开工前对项目的质量保证体系、质量管理体系、技术管理体系进行审查,看在这些质量管理相关制度里面,是不是存在质量管理的内容,对项目部报上来的管理体系报审表,项目监理部应该慎重审核,不能盲目地签认,而应逐条验收检查确认,杜绝违章操作的发生。结合土建工程的实际施工情况,监理部应该定期进行检查,督促施工单位进行调整与纠偏。 4.建立旁站监理责任制 职责的履行需要制度的约束,若是没有了约束,监理人员也就形同虚设,监理人员是对工程相关参与方进行监督、协调,这本身就是对参与方的约束;同样的,监理方也是参与的一方,其自身的工作也应该有相应的要求与约束,诸如在现场跟班监督关键部位、关键工序的施工,执行施工方案以及工程建设强制性标准的情况等等。如果监理人员在土建施工现场,客观存在的问题却仍旧没有发现与解决,那么这样的监理就沦为了摆设,只不过是为了给建设单位或总监装装样子,就完全失去了监理的意义。故而,项目监理部应该建立监理责任制,制定旁站监理人员的职责以及考核方法,并依据考核评定,对其给予相应的奖惩,只有这样,才能更好地调动监理人员的工作积极性,电力土建施工中存在的客观问题才能显现出来,旁站监理的作用才能完全发挥出来。 5.提高监理人员素质 监理行业准入制度实行以来,土建施工监理队伍无论在基本素质,还是在专业知识上都有了长足的进步。但是从综合素质来看,还有很多的监理单位还不能满足监理市场的基本需求,为此,监理单位就应该不断学习,提高监理人员的素质。具体来说,可以采取如下措施:其一,坚持主动学习,对法律法规、经济合同、专业知识等要多接触,大力拓宽自己的知识面,形成土建施工思维,把握电力行业的发展方向,跟上新形势,掌握新知识、新技术,不断提升自身的实力。其二,加强同行之间的交流,在实际的监理过程中要不断吸取经验和教训,多进行同行之间的交流,逐步提高自身的从业能力。 6.总结 变电站土建工程监理是一项技术性要求较高的监理工作,由于它的安全施工要求高。如何做好电力土建工程的监理工作,一直是监理单位关注的焦点问题。本文提出了做好电力土建工程监理工作的对策,希望对电力土建工程监理工作的发展和完善有所帮助。 电力土建工程论文:电力建设土建工程施工安全管理问题及对策 摘要:电力施工项目不断增多,施工任务量和难度越来越大,安全风险也越来越高。安全管理是当前电力建设土建工程建设中的主要管理内容,本文对其存在的问题进行分析,并探讨了相关的对策。 关键词:土建工程;安全管理;问题;对策 一、电力建设土建工程施工安全的影响因素 随着国民经济迅速提升,电力与普通民众的生活联系越来越紧密,电力建设迎来高峰,土建工程是电力建设的基础工程,各电建施工企业的土建工程任务也愈加繁重,而由于受多种因素的影响,安全管理难度大。决定施工安全与否的基本因素主要有以下4项: (一)操作人员:操作人员应该具备的素质有正确方法的使用;及时发现、处理异常或危险状态;及时巡视检查;正确使用防护用品,熟悉避险方法;准确、及时、全面地提供生产过程中的各种信息资料,不弄虚作假,不隐瞒真相;服从指挥,忠于职守,勇于同一切危及自身或他人安全、健康的行为作斗争。 (二)物料:生产过程中使用的原料,材料、备品备件、工具等。 (三)环境(时间和空间):空间是指作业的环境,作业的时间要考虑夜班、节假日、人的喜庆、悲伤、失意、生物钟等因素,要百倍警惕事故多发时刻。 (四)管理:安全生产管理是企业管理的重要组成部分,管理就是决策,管理不善是企业失败的主要原因,一个企业的成败"七分在管理,三分在技术"。管理缺陷是所有事故的普遍原因,管理失误往往是多重失误造成的。 二、电力建设土建工程施工安全管理问题 (一)安全规章制度没有真正执行到位 安全生产责任考核奖惩制度并不严格或执行得不严格,所有的规章制度没有真正执行到位,而是走形式、走过场、应付上级领导,它又可分为三种表现形式:其一是对规章明知故犯,明知这样做不符合要求,但图一时方便或抱着侥幸心理的习惯性违章。其二是对规章似懂非懂,知其一,不知其二。其三是对规章不懂装懂,稀里糊涂,发生了事故才恍然大悟。有的职工对《安规》不熟,以似懂非懂的心态投入工作,或者为了省事方便,不按《安规》的要求执行;有的职工思想麻痹,工作中凭经验而想当然地办事,不履行规范的操作程序。 (二)员工素质不高 1、员工安全意识单薄。安全事故往往是麻痹大意造成的,而麻痹大意是对安全重视不够的体现。一些看起来微乎其微的细节,员工不够重视,认为无关紧要。对《安规》的具体要求早已忘得空空。操作不按照《作业指导书》的具体要求,一时图方便。长期这样下去,就养成一种惯性操作,不规范操作。这好比一颗定时炸弹,随时会爆发。 2、员工技术水平低。有的员工缺乏一定的电工理论基础,大部分都是凭经验操作,没有详细的科学分析。这样就很容易出现操作错误而酿成安全事故。甚有的施工单位聘请一些外来民工。外来民工的安全技术知识较差,安全操作知识也非常肤浅,缺乏自我防护能力。这样就很容易出现安全事故。随着科学技术的发展,电力设备也更新换代。施工单位技术人员缺少对先进技术的学习,自然对这些更新换代的设备不够熟练操作,出现操作错误就难免了。 (三)机械设备管理混乱 一些施工中的机械设备质量堪忧。同时,对机械设备的定期检测意识淡薄,报废管理流于形式。许多已明显损坏的设备仍在超期使用,该淘汰的没有被淘汰。 (四)安全管理水平跟不上 长期以来,安全工作常常被动管理:一是围着上级的要求转。上级部门要求抓什么就抓什么,处于被动的应付,没有“一盘棋”的思路。二是围着问题转。出了问题就抓某项工作,头痛医头,脚痛医脚,结果是“按下葫芦起了瓢”。三是强调安全对电网、对效益、对社会的影响多,而对人的生命关爱度不够。四是一些管理方式依靠的是多年来对安全生产的本能重视和长期延续下来的安全管理惯性,管理效果层层递减,管理方法、手段单一,制度不规范,组织措施、技术措施和防护手段不到位,缺乏管理创新和机制创新。 三、电力建设土建工程施工安全管理问题的对策 (一)建立健全安全制度 1、健全完善强化安全责任机制 要有明确的安全生产责任制,要严格落实各级领导、各部门、各类人员安全生产责任制。人人都懂得自己的安全责任,形成安全工作有人做,安全工作有人管,对安全生产实行全员、全方位、全过程的管理,真正做到各司其职,各负其责,彻底消除安全死角,清理安全隐患,确保安全生产。 2、健全完善安全责任考核机制 制定安全生产责任制考核方案,考核要按月度和季度进行,考核工作一定要坚持公开、公正、公平的原则,做到制度面前人人平等、考核面前一视同仁、考核结果要公布于众,接受监督。 3、健全完善安全责任奖罚机制 安全生产工作也需要制订安全生产监督奖罚办法。对于安全责任落实得好、安全工作搞得好的部门和个人给予奖励,对于安全责任落实差,安全工作搞得差的部门给予处罚,对于在安全生产中做出突出贡献的部门和领导要给予重奖,对于经常发生事故的部门和领导或发生重特大人身伤亡或重大设备损坏事故的部门和领导要给予重罚。在完善安全责任奖罚机制中,要坚持重奖重罚的原则,要认真执行安全生产监督奖罚办法,奖要奖得让别人眼红,罚要罚得让本人心痛,通过奖罚机制,把安全责任进一步落到实处。 4、要健全完善安全责任追究机制 凡是发生的各类事故,都要按照“四不放过”的原则,认真进行分析、追查和处理。在分析、追查各类事故中,首先要从各级领导责任查起,在查清各级安全第一责任人责任的同时,还要追查分析各类管理干部和专工的安全责任。 (二)加强安全工程理论知识培训 首先要加强安全工程知识培训,让基建安全管理人员或工程管理人员能够全面掌握安全知识,提高他们的安全理论知识水平。其次,要提高基建安全管理人员或工程管理人员业务范围内的非本专业理论知识培训,可以开展夜校、周末或网络培训等方式,拓展技术知识面,提升技术理论水平。彻底消除基建安全管理中的“绊脚石”。 增加基建安全管理人员或工程管理人员上岗实践培训。给予基建安全管理人员或工程管理人员上岗前培训机会,培训应当重点放在基建安全管理人员或工程管理人员不熟悉的专业和工种。到各个工种、岗位都实践一下,给基建安全管理人员或工程管理人员实践经验的积累创造机会和有利条件,打死基建安全管理路上的拦路虎。 做好基建安全管理人员或工程管理人员的人力资源储备。利用正在实施的基建项目、工作岗位,加大青年职工培训力度,实施“以老带新”制度,重点对有能力、有知识、有责任心的青年职工的培训,避免基建安全管理人员或工程管理人员出现脱节。 (三)采用先进的施工设备,降低安全事故 加大安全管理投入,更新安全设施,积极采用新工艺、新技术和新设备,是预防建筑施工事故的一条重要的且行之有效的措施。近些年来,为预防建筑施工工地触电事故,采用最先进最安全的电线管路通道,都起到积极作用。淘汰有轨吊、竹跳板等设备材料,采用自升式吊车、铁木跳板,对于防预起重事故和高处坠落事故起到了一定作用,对危险性较大的作业,用机械化或自动化代替手工操作,不断改善职工作业环境条件,使建筑施工作业事故从根本上降低。加大对安全施工工器具和个人防护用品的投入,用于工程项目的施工机械、工器具及安全防护用具的数量和质量必须满足施工需要,并经有资质检验单位检验符合安全规定。施工工器具的使用应派专人进行经常性的检查、维护保养以及专人保管。施工工器具的使用,必须按产品出厂使用说明书或产品铭牌上规定的额定荷载使用;使用前必须进行认真的外观检查,严禁使用已变形、破损、有缺陷或有故障等不合格的机工器具。要求施工人员必须佩带安全防护用具,不严格遵守的予以惩处。 (四)加强安全生产、文明施工的监督检查,开展安全生产专项治理工作 企业要逐步实施由过去的告知性安全检查转为随机性检查、抽查、巡查,避免突击整改、增大投入、掩盖问题,必要时应采取旁站式监督。要切实加强安全生产专项治理工作,重点开展高处作业、触电、土方坍塌、物体打击、机具伤害、火灾等多发性事故的专项治理。一要加强督导检查,做到“真整、真治”;二要加强安全生产专项施工组织设计、施工方案及安全技术交底的落实;三要建立起重机械等特种设备、脚手架(模板支撑体系)所用材料及配件的安全管理机制, 实行动态跟踪管理;四要积极推广、应用安全生产的新技术、新成果、新工艺、新设备,扩大计算机远程监控在施工过程中的应用,使安全生产工作始终处于受控状态。 电力土建工程论文:浅谈电力土建工程地基处理技术 摘要:现如今,由于我国科技的不断进步以及电力行业的不断发展,大部分土建地基工程处理技术不断的发生着变化,各种技术都应用在电力工程中,尤其是土建施工技术。文章笔者主要结合实际工作经验,对电力土建工程施工所存在的问题进行了分析和研究,并提出了相关的策略,仅供参考。 关键词:电力;土建工程;地基处理技术 前言 据相关部门的统计数据可知,在电力土建建设中,地基处理的费用已经提高到整个工程造价的三分之一,部分甚至达到二分之一。所以,为了节约成本, 采取国内外先进技术对电力土建地基进行处理,是电力控制造价的重要措施。笔者结合多年的设计经验,对此问题进行探讨。 一、地基处理技术 1.复合地基理论在工程实施中的重要性 复合地基理论虽然是最近十年才发展起来的新理论,然而它先进的处理技术和设计思想名列世界前茅。在根据复合地基理论进行施工时,需要考虑的首要因素是桩间土的承载能力,若承载能力不足,可以由桩来承担一部分。复合地基理论,因其在保证桩间土的承载力得到充分发挥的同时,由桩来承担不足的部分的设计思想,而成为近些年新诞生的理论。复合地基理论具有十分先进的水平,既综合考虑了桩间的具体承载能力,特别是一些可以合理利用的承载能力,对于得不到承载能力的部分可以用桩基去分担,具体的方法主要是在桩基的顶部添加一定的砂性土壤,同时和裸地基比起来,这种方法的承载能够更强,不仅解决了建筑过程中承载力不够的问题,而且节约了自然资源和成本的投入量。其作用主要有两点: (1)对于地基的荷载,保证桩和土能够共同承担,桩土的模量比桩的低,导致其产生的沉降量小于桩间土所产生的。为了使桩间土的承载力能够得到超前的发挥,相应地,桩的承载力发挥比较滞后,那么必须完成将上部产生的荷载量转移到桩和桩间土上面的工作,为此,必须设置褥垫方可使桩在压密的过程中刺进垫。 (2)一般来说,垫层的厚度在桩基与土壤之间起着关键的载荷作用以及调整作用;倘若垫层的厚度比较大,将会给桩顶造成一定的压力,这样的作用力会比较小,而桩顶的承受力一般都是有限的,因此也是基础总面积的一部分,这种总面积能够更可能的减小桩基本身的水平力量。这是由于水平的承载力需要一定的依托,而这种依托主要是通过摩擦来进行的,一般的摩擦要保持在0.2以上,0.4以下,一旦超过这个范围,就会出现一定的问题,同时,垫层的厚度不可超过10厘米,不要高估桩基土的承载能力,只有控制好这个才能够取得更好地效果,因此垫层有着重大的意义。 二、人工地基桩选择 1.地基和人工地基的不同之处 据据对主厂房沉降量的计算结果,来决定是否有处理地基的必要性。最先选择天然地基方案不仅要求计算结果显示出来 的变形值在 15- 20cm之间,并且在压缩层范围内的土层也相对比较均匀。但是,如果在基础底面 10cm左右存在有低压缩性下卧土层时,此时应该将人工地基和天然地基进行比较。实践告诉我们,在这样的情况下,相对于天然地基来说,选择人工地基处理短桩更为明智,是高速度、节省材料和高质量的保证。 2.正确选定人工地基的处理深度 变形、控制这一原则,是人工地基深度选择的设计思想。如果大型建筑物的计算变型值已经超过了15cm的时候,就应当启动人工地基处理方案。但是处理的深度不宜过深,因为处理深度越深那么投资量也就越大,造成了巨大的损失、浪费。合理的地基处理深度应当保持地基计算变型值在 5-7cm之间。这个设计指导原理,有利于减少地基工程的投资。 3.选择人工地基桩类型 在我国有丰富的材料和廉价的劳动力,我们可以根据实际选择桩型。 (1)如果地基处理深度控制在10cm以下,并且地基处没有地下水的时候,应当优先考虑选择用水泥土夯实桩并且用强夯处理法对地基进行进一步的处理; (2)当出现地基处理的深度在10cm-20cm之间,并且有地下水这样的情况时,应该做好消除地基液化的工作,然后再采用振冲碎石桩的方法处理地基。 (3)如果地基处理的深度在40-60cm之间,就应当采取预应力钢筋混凝土管桩和钢筋混凝土灌注桩进行巩固处理; (4)当地基处理深度大于60cm时,采用钢管桩甚至是H型的钢柱来进行巩固。然而这样做会导致费用支出很大,所以这两种桩型是很少使用的。 4.合理使用地基承载力使用值 由于一些岩土工程师对于地基的承载能力认识不够甚至是不够重视,往往不能对其进行合理的应用,由此出现了工程上较大的不必要浪费,甚至出现了一些原本可以避免的风险。地基的承载力由基本值、标准值、设计值和使用值构成,而地基承载力的大小也取决于这四者之间的关系是否密切。现场的原位测试是基本值。通过单个的荷载试验从而确定了其承载力值。基础埋置深度与基础宽度进行修正以后可以得出标准值。这样得出的地基的承载力定为它的设计值。如果在完成变形计算以后,变形值出现了偏大或者是偏小的情况,这时就得提高或者降低设计值,这就是地基承载能力的使用值。同一个地基的地基承载力在设计值上的体现是不同的,并且使用值也会出现不同,合理使用地基承载力对于电力土建地基处理有着重大的作用,它是一个相当重要的设计指导原则。 三、做好地基处理施工管理 1.质量管理 首先,施工时要检查好高程校核和工程体的尺寸对施工时存在的问题落实责任。而工程内所使用的材料要做好物化试验和强度测试,以现场试验的方式判断数据的情况和质量,施工现场要仔细核对处理工程的变更处理存在安全隐患的事件。 2.安全管理 其次,施工管理人员要做好相应的安全措施加强对进场人员的宣传和教育工作。积极预防将安全管理放在首位,土建地基处理的施工条件比较复杂检查的形式应选择不定期检查,检查时可分为多个检查组并对建筑工程的各个分部分项进行划分挨个分批次的进行检查,发现问题后责令部门人员及时改正。 3.技术管理 土建地基处理的施工工艺较为复杂,在选择施工方式的过程中要对原本的施工工艺和方案进行优化设置;在选择施工工艺和进行地基设计时,施工单位要对自身的经济实力进行综合的调查,并根据自身的优点和实际情况来选择合适的设计、施工方案。 结束语 综上,只有运用正确可靠的电力土建地基技术,才能保证设备的安全安装,才能保证今后建筑的安全,并且节约原料,节省费用。随着我国电力技术的不断发展,电力土建处理技术也在不断的完善,本文主要分析了复合地基理论的指导作用、对人工地基桩型的选择和合理应用地基承载力的使用值以上这三个方面,向我们展示了其一直以来的发展,在电力建设中土建施工部分非常重要,这就要求了施工单位需遵循科学合理以及标准规范的原则加强安全、质量、技术的管理,逐步推动电力建设工程的发展。总之,相对于以前来说,地基处理技术有了很大提高,但是问题依然存在。今后我们仍然需要对电力土建地基处理技术进行更深刻的研究并且大力推广,从而使该技术更加成熟,不断完善,更好地完成电力建设工程项目。 电力土建工程论文:电力土建工程中的地基技术探讨 【摘 要】电力土建工程中的地基处理技术紧紧跟随国际脚步,从换土垫层法到采用高能量强夯处理技术及大功率振冲碎石处理粘性土地基,从传统地基理论到复合地基理论等等,电力土建地基技术的发展趋势是一步步沿着科学化、合理化、集约环保化脚步不断向前发展。本文通过辨析目前主流电力土建工程中的地基技术特点,对电力土建工程中运用地基技术的一些经验进行了探讨。 【关键词】电力土建;地基技术 地基是构建电力建筑物或构筑物工程中的重要组织部分,其地基的稳定性、承载能力等对于位于其上的电力相关构筑物及设备的安全及正常使用至关重要。如在电力土建工程中地基技术运用不当则可能导致电气设备倾覆,酿成重大事故,给国家及企业带来不可估量的损失,对电力土建工程中地基处理技术进行研究具有重要的经济意义。 一、电力土建工程中地基处理的目的 电力土建工程地基处理的目的是在工程中针对性质不同的原地基情况,如软土、湿陷性黄土、膨胀土、岩溶等特殊地质情况,采用不同的地基处理方法,以达到加强地基强度、提高稳定性,减少不均匀沉降等目的。如提高地基承载力;为防止地基产生过大剪切变形,避免大面积土体滑动而提高地基抗剪强度;改善土的压缩性而减少地基变形;改善土的动力特性而减轻或消除地震效应,防止砂土液化;解决岩溶地区的溶沟、溶洞等危害等等问题。随着近年来复合地基理论在实际施工中的广泛运用,施工工艺的不断改进和施工设备的更新,对于各种不良地基,经过合理的地基技术处理后,一般都能满足建造大型电力工程要求。 二、电力土建工程中常用地基处理技术及特点 电力土建工程多种多样,对地基的要求具有明显区别,而全国各地天然地基的情况也千差万别,这也决定了地基处理问题及技术运用的复杂性与艰巨性。目前地基处理技术名目繁多,本文就目前普遍使用的四种处理技术进行分析与探讨。 (一)换土垫层法 换土垫层法是电力土建工程中常用地基处理技术,其实质是将原有软弱土层去除,然后以质地硬、强度高、性能稳定、抗侵蚀性强的材料分层充填,再以人工或机械方法使之达到要求的密实度,使之成为良好的人工地基,通常适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。 1.各种垫层材料标准及要求。砂石类通常用碎石、卵石、中粗砂等,石子的粒径要求大于2mm的部分必须小于总重量的45%,颗粒应均匀,不能含有树皮、草根及建筑垃圾等。如果原地基属土质湿陷性黄土,则不能采用较大粒径砂石等材料。粉质粘土类中有机质通常情况下含量小于5%,冻土及膨胀土不宜作为垫层材料。灰土类通常是比较好的垫层材料,运用广泛,使用时其体积配合比通常采用2:8 或3:7,最好使用粉质粘土,对于粒径较大的块状粘土正式使用前必须过筛,石灰则通常选用袋装生石灰。粉煤灰类垫层材料使用时要重点考虑对周围环境的影响。 2.垫层施工时注意事项。垫层施工应根据不同换填材料选择相应机械。对于施工工艺,每层的铺土厚度以及压实的遍数则应符合规范标准要求。使用换土垫层法处理过的地基对单体沉重的电力设备安装稳定性好且施工速度快,但工程造价比较昂贵。 (二)强夯法 强夯法其实质是在施工过程中将夯锤提到高处使其自由落下,高速冲击地基以产生巨大振动能量,反复重复夯击地面以使地基中土体变密实,有效地降低压缩性从而提高地基强度。强夯法通常适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等类型原地基。强夯法施工时注意事项:对于单位夯击能量,一般情况下对粗颗粒土可取1000-3000KN·m/m2,细颗粒土可取1500-4000KN·m/m2。 也可根据地基土类别、结构类型荷载大小和处理深度等因素综合考虑,现场试夯确定。对于夯点的夯击次数,则应按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件3项条件:1.最后两击的平均夯沉量不大于50mm,当单击夯击能量较大时不大于100mm;2.夯坑周围地面不应发生过大隆起;3. 不因夯坑过深而发生起锤困难。对渗透性较差的黏性土地基的间隔时间,应不少于3-4周,对于渗透性好的地基土可连续夯击。一般在电力基础所处位置填土较深时,大多采用强夯法,强夯法对大面积地基处理较为经济,基本上能满足大部分小型电力设备要求。 (三)高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是利用高压设备将浆液变成20Mpa以上高压射流冲击破坏土体,使土粒在喷射流冲击力,离心力及重力等共同作用下与浆液搅拌混合,待浆液凝固后,在土中形成固结体与桩间土一起构成复合地基的一种方法。注浆法具有适用范围广,施工简便的特点,主要用于加固地基,提高地基抗剪强度及改善土的变形性质。根据笔者经验,对于砂砾石土地基在注浆参数的选择则上主要把握:1.注浆压力应通过现场实验来确定,考虑覆盖土压、浆液种类、地质条件等因素影响,注浆压力宜选用0.4-1.0 MPa。2.注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,采用先外围后内部的注浆施工方法。3.浆液材料为纯水泥浆,水灰比为1∶1,水泥为P.O,32.5普通硅酸盐水泥。4.注浆量在一般情况下,理论上应填充至颗粒之间的孔隙中,或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔(段)浆液注入量可用下式计算:Q=π*A*H *R*2*β*n=A*S*H*n*β=q*H,其中Q 为每孔段注浆量,m3;A 为浆液损耗系数,一般取1.15~1.30;H 为注浆孔深,m;R 为浆液有效扩散半径,m;β为浆液充填系数;S为浆液扩散面积,m2;n为孔隙率。综上计算,每延1 m 注浆量Q 为0.8 m3。 (四)振冲法 振冲法的实质是依靠振冲器的强力振动使砂粒重新排列、孔隙减少。也可依据振冲器的水平振动力,在加回填料情况下通过填料使砂层加密。振冲法处理地基适用的土质有砂性土、粘性土、淤泥质粘性土等。 振冲挤密法是在采用振冲法处理砂性土地基时,利用振冲时孔内砂土坍陷而下沉方法挤密,其相对密度可达70-80%以上,有的可达92-95%,但需填入当地砂土。振冲置换法是在处理粘性土地基时,采用置换填料来达到要求的密实度,对粘性土不排水抗剪强度小于20kPa的软弱粘性土,同样也可加固成功,但一定要合理选用振冲器和调整匹配的有关参数。振冲法处理地基施工设备简单,比预制桩、灌注桩施工费用低,是提高电力工程地基承载力,减少沉降,经济有效的加固方法。 三、电力土建工程中地基技术使用应注意的问题 (一)重视复合地基理论在工程实施中的重要作用。复合地基理论近年来发展迅速,其设计思想与处理技术目前代表着国内外先进水平。其实质是应充分地利用桩间土的承载能力,不够部分用桩来分担。对裸地基应用这一技术可将其承载能力提高90%。实际中应注意以下几个方面:1.确保桩与土可以共同承担起地基的荷载。2.重视垫层褥的巨大作用。实证中当垫层厚度比大于10cm时,桩间土承载力可以超常发挥,且能有效节省桩基投资,效果极佳。 (二)正确选择人工地基桩的类型。对地基处理应拟定多种方案,再进行比较筛选,不管采用何种人工地基,都应找出技术、经济都得到最优化为前提条件。在选择人工地基桩类型上应充分考虑计算评估结论,如计算出的变形值在14cm-19cm之间,且压缩层范围内土层相对均匀,可采用天然地基。而当基础底面上10cm左右发现低压缩性下卧土层时,则须对天然地基和人工地基之间相对优劣比较。在选定人工地基处理深度上则应以变型控制作为基本原则。 (三)合理应用地基承载力使用值。基本值、标准值、设计值和使用值是构成地基承载力的四个基本因素,合理使用地基承载力对于电力土建地基处理有重大设计指导作用,应加强对地基承载能力认识,合理应用,减少电力土建工程上不必要浪费及风险。 四、结语 电力设备往往对地基稳定性要求较高,实际中应注意根据实际情况慎重使用基地处理技术。随着电力土建地基处理技术的不断发展与完善,尤其是复合理论的不断成熟,电力土建地基的处理技术将逐渐在现有基础上沿着科学化、合理化、集约环保化脚步不断向前发展。 电力土建工程论文:浅析电力土建工程造价管理 摘要:对于电力土建工程来说,工程造价管理是一个非常关键性的因素。本文从电力土建工程的整个过程,即从投资决策、设计、项目招投标、施工建设、竣工结算等阶段来阐述如何控制电力工程造价,针对电力土建工程造价管理中存在的问题,提出了强化电力土建工程造价管理的措施。 关键词:电力土建工程; 造价;管理 0 引言 由于电力土建工程建设易受投资较大、施工周期长等相关因素的影响,导致工程造价不受控制,不但需要追加投资,还会耽误进度,直接造成经济效益上的损失。对电力工程来说,土建工程的造价管理是电力工程建设投资管理的一项重要组成内容,它直接影响电力企业的经济效益。所以,控制造价已成为电力投资管理工作的重点。因此,本文讨论了现阶段电力工程造价的相关问题,总结了造价工作中的薄弱环节,提出了强化造价管理的措施。 1.电力土建工程造价存在的缺陷 目前,电力工程造价控制控制方式存在的缺陷有:第一,无法做好事先预测控制,影响土建项目各实施阶段的决策,造成工程造价失控;第二,忽视设计阶段对造价的控制,设计阶段对工程造价的影响最大,如果对设计阶段不加以控制,后面到了发包阶段、施工阶段和结算审核阶段再来算细帐,以实现降低电力工程的造价,结果是效果不理想;第三,工程技术与造价不能很好结合,目前,工程技术人员普遍忽视经济效益,过程管理粗放,设计理念保守,在施工过程中不采用降低成本的新技术,而造价管理人员仅限于控制概预算,不参与工程的全程管理,只是事后审查、复核。这样会造成造价控制效果不好,出现概算超估算 ,预算超概算,结算超预算。 2.电力土建工程全程造价管理 2.1投资决策阶段 在投资决策阶段,造价管理人员要对各土建项目进行可行性做研究,做到科学决策,从源头上做好造价管理。所以,在投资决策阶段要严审设计方案,组织工程技术和造价、财务、法律等部门,由懂 设计、造价和法律的专家对项目进行论证。造价管理人员应当与财务部门密切配合,精确计算出工程建设项目全过程费用,如土地成本、前期规费、工程造价、管理费用、技术服务费、生产准备费等。在投资决策阶段,电力土建工程造价的整体计算公式如下: 综合单价=工程单价估价+单位工程合理利润±单位工程企业内部因素±单位工程投标信息因素 只有做好项目前期经济评价工作,优化评选电力建设项目的可行性,再由上述计算公式编制出较为准确的工程估算,才能使估算起到控制项目投资的作用。 2.2设计阶段 作出项目投资决策后,设计环节就是控制造价的关键。统计数据表明:设计对工程造价的影响度占10%以上。在设计环节,对造价的控制不能偏于保守,要根据项目的特点和性能要求,进行数据计算和论证,尽量压缩指标富裕度,以最优的的设计方案来降低投资。 另外,笔者建议在设计阶段引入限额设计来控制投资的主动性,运用价值工程对设计方案进行论证与优选。限额设计的概念是:主管部门批准工程概算,由工程概算控制总体工程设计,各专业按分配的投资额控制各自的设计(以行业限额设计标准为准),达到设计任务书的要求,同时,没有特殊的理由不得突破限额。 项目招投标阶段 在项目招投标阶段,电力土建工程造价的整体计算公式如下: 工程报价=清单上工程量×综合单价+保险费用+暂定费用 在项目招投标阶段,要通过招标投标管理和完善的合同管理来控制造价。在本阶段造价管理人员的工作重点为: 1)做好施工及设备的招标管理,编制合适的施工预算标底及设备清单,详细分析各单位的投标书,详细列出投标书中存在的明显低于市场价、漏项或标书中不明确内容,合理选择承建单位和设备供应商,使工程造价控制在概算之内。 2)强化招标投标的合同管理,充分发挥中标价对结算价的约束作用,在合同中明确中标单位必须严格按照中标价和工程设计要求施工。通过招标答疑和合同谈判,向投标方明确今后可能采取的控制措施,减少索赔隐患,避免由于合同未明确或不严密等原因而造成造价失控或扯皮现象。 2.4在施工阶段 在施工阶段,造价管理人员要由一些计算公式进行核算,电力土建工程造价的主要计算公式如下: 2.4.1平整场地与土方开挖计算公式 平整场地计算公式为:A=(L+4)×(B+4)=A底+2M外+16 式中:A—平整场地工程量;L—建筑长度方向外墙边线长;B—建筑宽度方向外墙边线长;A底—建筑物底层建筑面积;M外—建筑外墙周长。 土方开挖计算公式为:(此处针对主变压器集油坑和电缆沟等土建项目) 基槽土方量计算公式为: V =(A+2M+K×H)H×L。 式中:V—基槽土方量;A—槽宽;M—工作面宽;K—土方放破系数; H—槽深;L—槽长。 基坑体积计算公式为: V = [ H/6] × [(A×B)+(a×b)+(A+a)×(B+b)+(a×b)]。 式中:V—基坑体积;A—上口长;B—上口宽;a—底长;b—底宽。 2.4.2钢筋混凝土板的工程量计算 一般现浇板工程量计算公式为:V=板长×板宽×板厚 现浇混凝土板按设计图示尺寸计算,不扣除构件内钢筋、预埋铁件及单个面积0.3m2以内的孔洞所占体积。 2.4.3现浇砼墙计算公式 计算公式为:V=墙长×墙高×墙厚-(0.3m2以上的门窗口面积×墙厚) 式中:墙长—外墙按L中,内墙按L内(有柱者算至柱侧);墙高—自基础上表面算至墙顶;墙厚—按图纸规定。 2.4.4钢筋工程量基本计算公式 钢筋工程量应区分钢筋类别和直径,以吨(t)计算重量。计算公式为: 工程量=钢筋下料长(m)×钢筋每米质量(kg/m) 式中:钢筋下料长=构件图示尺寸-砼层厚+弯钩附加长+弯筋弯起部分的附加长-量度差(钢筋弯曲调整值)+图注搭接长。 2.4.5运土方计算规则及公式 运土方计算规则及公式: 运土方计算公式为:运土方 = 挖土总体积+回填土总体积 计算结果为正值表示余土外运,为负值时表示取土回填。 在电力土建项目施工阶段,造价管理人员的工作重点是,从工程造价角度帮助承包方优化施工组织,选择技术上可行、经济上合理的施工方案。同时建立严格的设计变更、签证审批制度,实行建立分级审批和先报批后实施。当施工过程中出现各种变化时,造价管理人员要参与工程变更的审查工作,研究和评审工程变更的可行性,达控制工程造价的目的。 2.5竣工结算阶段 竣工结算阶段,造价管理人员要审核的主要内容如下: 1)施工单位是否按国家规定及合同要求完成工程,并验收合格; 2)施工单位是否按照合同规定及结算原则提交竣工结算资料; 3)审查工程量、单价使用或定额套用、费用计算; 4)审查现场签证资料和隐蔽工程记录的合法性、真实性。 3.结束语 对于电力土建工程而言,造价管理是提高工程项目投资效益的关键所在,它贯穿于电力土建工程的建设全过程。在电力土建工程项目各个阶段,造价管理人员要把投资发生额控制在批准限额内并随时纠偏,确保工程项目顺利实施,使投资估算、初步设计概算、施工图预算、承包合同价合理准确,从而取得最佳的投资效益和社会效益。 电力土建工程论文:试论怎样提升电力土建工程施工技术 摘要:文章针对当下我国经常运用的电力土建工程施工技术进行论述,同时针对施工技术中存在的问题进行解析,着重对提升电力土建施工技术加以探究,望能够对同行业有一定的参考性价值。 关键词:电力土建;施工技术;提高;研究 通常来讲,电力建筑设计跟其他的建筑工程相类似,大都需要遵循有关建筑设计准则。但在这一过程当中因其自身与其他类型的建筑有着独特的要求,这就会造成其与其他的建筑在形式及类型上存在一定的差异性。为此,电力建筑设计在技术方面的准求及运用上也会有所不同,针对电力厂房来讲,工程量大、时间集中、技术难度高等是目前一定要加以解决的问题。在此其中,施工技术是最为重要的一个方面,怎样提升建筑土建施工技术是最为重要的。 一 电力土建施工常用技术 当下我国电力厂房土建技术在很多方面都有着自己专属的形式,这对于基础建设来讲,通常会选择使用打入桩的承台基础或者单独的台阶基础,然而锅炉钢架基础和有关的混凝土量会选用汽车站设备浇筑。接下来,针对我国电力厂中经常采用的土建施工技术进行相关介绍: 1.1地基基础与地下工程 电厂地基基础是在建厂位置的土壤情况之下开展有关设计及运用的。针对软土地基来讲,一般的处理是经过打桩、挖土、深基坑支护和降低地下水。预防土壤自身的特性影响了地基的牢固程度,与此同时有效结合相关基础技术开展加工。 1.2粉煤灰综合利用 电力土建施工过程中得到大范围运用的混凝土是由粉煤灰或者电厂灰有效结合的复合型减水剂混合制作而成的。其在电厂的基础地基、厂房框架等设备当中得到了广泛的运用,这在一定程度上消除了施工作业中出现的混凝土不易流动及输送难的诸多问题。此外,粉煤灰作为回填土在现实运用当中有着非常显著的成效。 二 电力土建施工技术中潜存的问题 2.1基础施工 基础施工过程中易有混凝土体积偏大的问题存在,如果浇筑不到位的话,必然会在侧面或者外表形成裂缝,而导致该问题出现的主要原因是由于混凝土外表的温度不平衡产生收缩情况导致的。上述裂缝深度有的时候会高至50~70mm,这样就会在很大的程度上提升地基外表钢筋握裹和混凝土的使用寿命。 2.2上部现浇框架 因目前建筑的地层框架层会比一般的高出很多,加之在建筑的上层结构当中负荷比较大,如果工程施工时间较为紧迫的情况下就会造成基坑回填土沉,工程不到位的情况发生,同时还有可能忽略到建筑形状的特征。上述问题的产生会导致建筑物自身的支撑系统有位移的出现,造成一些框架低部在进行混凝土浇筑之后形成下沉,与此同时一些框架自身就有质量上的问题,比如:易漏振、夹层等。 2.3金属结构、预埋铁件的制作安装 针对工程施工现场而言,许多设计图大都是未经过严格的思索,在接料上有许多问题的存在。设计人员因在设计经验上的缺乏会造成材料在选购过程中出现计划不科学、接头位置不准确等问题,这将会造成材料的巨大浪费。针对一些大型的预埋铁件的位置也会对建筑结构状况所忽略,这将会造成预埋铁件没有放到与之对应的结构当中去。 三 提升电力土建施工技术有效方法 3.1保证浇筑质量 因电厂中的基础设施体积比较大,比如较为常见的:锅炉、钢架等设施会需要很多的混凝土,并且所需要的浇筑时间会较久一些,要求在浇筑过程中不可有停顿的情况存在,为此,在设定相关的设计方案的时候,一定要对现场预拌混凝土有关设计的协调性加以关注,通常在有应急预防情况发生的时候,能够及时的对于突发事故进行及时有效的解决。电力厂房土建施工作业中,假设有一定的条件,就需要在浇筑的过程中保证其不会受到外界因素的干扰,确保浇筑工作定期内完成。 3.2防夹层漏振 通常状况下,混凝土强度等级是比较高的,然而在建筑厂房框架的过程中会对浇筑高度有着一定的要求,通常需要将其控制在6m左右。由于钢筋之间的距离比较密集,这就会造成水泥使用量非常大。由于混凝土粘稠度比较高,这就会造成间距密集的箍筋相互间特别容易挂上混凝土,这样就会造成振捣棒插入的时候变得比较困难。为此,针对框架柱的混凝土级别配置的时候一定要达到有关标准的要求,同时还要确保其流动性处于一个最佳的状态之下。然而在浇筑的时候通常需要做到一次到顶,在此过程当中不可以有停顿的现象,预防有夹层的问题出现。同时,需要在模板的外侧部位选用与之对应的振动器,避免漏振情况的发生。 3.3对抗梁底下沉 对于梁低下沉的问题,通常需要在基坑回填的过程中进行有效的质量掌控,在对其进行基底计算支撑体系的支撑杆相互间的距离,与此同时,要有效的考虑一下各方面的不合理因素,对其进行适当的调整,缩减支撑杆的负载问题,以此有效的预防各种问题的发生。 3.4缩减材料的浪费 在工程施工作业当中,要争取缩减材料在进行对接或者调整过程中所产生的材料浪费情况,对焊接技术进行科学改良。但是一定要在当下的相关材料规划的基础之上对材料的使用问题进行科学合理的安排。 3.5核实预埋铁件 针对一些大型的设备,比如,钢屋架等预埋铁件,需要在对其进行制作的过程中要针对它的结构钢筋排放情况开展有关的核实。而后需要依据详细的状况对其进行调整,避免在现场有埋件没有放置在结构内部而导致延误工程工期或者返工状况发生,这样将会造成材料的额外浪费。 结束语: 总的来讲,目前我国的电力土建施工技术依然处于不断的发展过程中,其有着非常广阔的发展前景。针对电厂厂房电厂设备的关键性意义,在现实的施工作业当中需要不断的对其加以改良,不断的汲取前期的成功经验,来提升土建施工技术。上述是对于电力土建工程施工技术中潜存的诸多问题及相关改良措施进行的论述,望能够对电力土建施工企业在今后的工程建设中起到一定的参考性价值。 电力土建工程论文:电力土建工程中复合地基理论的应用分析 【摘要】随着我国经济的快速发展,我国的电力企业也得到了飞速的发展,相应的,我国电力企业之间的相互竞争也越来越激烈,同时,电力企业自身的电力建设作为主力机组也迈进了高速发展的阶段,因此,电力土建工程建筑物正逐渐向高、大、重、深的方向发展,而这就对电力企业建设的地基处理提出了新的要求,尤其是地基差异沉降等问题,要求更为严格。本文通过对电力土建工程的相关阐述,重点对复合地基在电力土建工程中的应用进行了分析。 【关键词】电力土建工程;复合地基理论;应用分析 因为复合桩地基是一种能够对地基承载力进行提高的地基处理技术,而复合地基一般都是由水泥、碎石、粉煤灰、石屑等加水进行混合搅拌,从而形成粘结强度很高的地基。复合地基多由桩本身、桩间土和褥垫层三部分构成,因其具有诸多优势,如地基变形较小、承载力高,而且承载幅度较大,应用范围十分广泛。 1 土建工程与复合地基概述 土建工程是土木工程和建筑工程的总称,是指使用建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修的生产活动和工程技术。在现实中,土建工程项目通常包括:房屋、道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。过去曾经将一切非军事用途的民用工程项目归类入本类,但随着工程科学日益广阔,不少原来属于土建工程范围的内容都已经独立成科。 复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下,基体和增强体共同承担荷载的作用。 2 电力土建工程中复合地基理论的应用分析 该城市为缓解供电压力,开始220kV变电站的建立工作,增添了许多新型设备,如新型电压器,标高为1.2m ,活荷载为70N/m2 。由于此处土质较差,地下水位较高,土层含水量多,空隙较大,具有很高的压缩性,设计要求地基的承载力标准应大于180kPa,而天然地基承载力难以满足需求,为适应新变电站更重的荷载,该电力公司考虑采用水泥土搅拌桩复合地基的方法来提高地基的承载力,从而确保变电站的安全稳定性。 2.1 施工准备 首先,对施工现场进行了清理,保证场地的干净整洁。某段地表有斜坡存在,对其进行了有效处理,使地表和横断面处在同一水平面上。然后测试地基的压实系数,根据现场情况,压实系数应大于0.9。同时还考虑到了台阶的设计需要,高度以0.6m最佳,并且台阶的宽度和长度还要满足长螺旋钻机安全作业的要求。 其次,严格设计图纸,复合地基工程的把具体工作需要按照设计图纸进行标记,并由相关的技术人员进行操作,用竹桩或撒石灰画圈做出相应的标记,因为复合地基的特殊性,需要对地面进行相应的处理,保持地面的整平,并准确计算桩钻进的深度。 第三,由于地基较弱,很容易出现沉降现象,相关技术人员必须做好准备工作,建立沉降观测网,埋设相应的桩,并进行准确测量。这些工作都做好之后,还需要进行复合地基施工前的地质检测工作,对相关的资料进行严格审查和详细记录。 第四,根据桩长的设计情况,开展螺旋钻机的选择工作,并对桩机械设备进行试验,看是否满足施工需要,实验的数量不得少于4根,实验的顺序要按照设备、工艺、施工顺序进行,要保证复合地基桩的材料选择、混合料配合比、搅拌时间等,所有工艺作为施工的依据进行施工。 2.2 钻机就位 做完了所有的准备工作之后,应适当挪动钻机位置,利用桩基塔身的垂直标杆进行塔身导杆的检查,进行位置的矫正工作,保证钻杆能够对准复合地基中心进行垂直工作,钻杆的垂直度偏差不能大于1%,复合地基的桩位偏差不能大于5cm。 2.3 钻进至设计标高 钻机就位后,开始钻孔,此之前应关闭钻头阀门,向下移动钻杆,使钻头与地面进行接触;然后启动电机,开始钻入,此时应按照先慢后快的顺序进行。钻孔过程中,难免会遇到一些特殊问题,例如遇到较硬的土层时,钻杆就会出现摇晃的现象,这时,就要降低进尺的速度,以缓慢的速度保证钻杆能够达到预定的设计标高。在整个的钻进过程中,都需要保证钻机的稳定,避免发生倾斜和错位的现象发生。对于硬质基底的判断通常有以下几个标准:一,钻进电流表到达试验桩取得的到达硬底的试验值;二,钻杆钻进速度缓慢,且钻杆摇晃的比较厉害;三,通过对钻杆取出的芯样进行判别。 2.4 混合料的搅拌和灌注 对于混合料的搅拌和灌注工作,应保证原料的质量,按照规定的比例相配合。复合地基中桩的选择要使用集中搅拌站进行集中的供料,并使用相应的运送车及时的进行现场运送。上料应按照严格的顺序进行,先对碎石进行搅拌,再加入水泥和粉煤灰等,当所有原料进行共同搅拌时,通常要将搅拌的时间控制在60s之内,在进行完搅拌工作之后,每台搅拌料都要进行相应的试件检验工作,保证混合料的塌落度能够控制在160mm—200mm之间,要满足预定的强度要求值。 混合料的运输工作需使用特定的泵进行,通过试桩可以对泵的运送量进行确定,混合料的泵送需要按照试桩的数量计算进行确定,运送工作要连续不断的进行。 当钻杆中充满了混合料时,就要开始拔管,在这个过程中要严格按照先注料后拔管的顺序进行,禁止先拔管后注料。钻杆准备提拔时,要保证钻杆处于静止状态,提拔速度要保持在2.0—3.0m/min之间。在此整个的施工过程中要严格的按照工艺试验所确定的参数进行拔管速度的控制和混合料的泵送量,并要保持连续提拔连续供料。 2.5 质量检测 施工工程进行到最后,需要对钻杆拔出后进行复合地基是否还符合设计要求进行确定,确定符合之后还需要进行覆盖保护,同时要保证对所有的钻杆都能够进行检查,如果有不符合要求的钻杆就要及时的进行处理。在实际的复合地基施工过程中,经常会出现复合地基桩顶浮浆和地面隆起的现象发生,更严重的甚至会导致断桩的问题出现,所以,要做好检查工作,以免出现进一步恶化的情况。 3 结束语 综上所述,随着我国民用建筑的快速发展,我国民用建筑地基的处理方法也各种各样,复合地基处理技术已经成为一种代表,被广泛的应用到了建筑的结构设计中来。如何有效的对复合地基进行控制及设计,使其能够通过桩的正常施工来保证地基的完整性和质量良好性,都是在实际的工程施工中需要解决的问题。因此,对于复合地基处理施工工艺的研究具有积极的意义。
工程建筑论文:地区高层建筑岩土工程论文 1深基坑问题 1.1基坑支护问题 目前在呼市地区深基坑的开挖深度大致为9~14米(两层地下室),在这个深度范围内的地层主要由三层土组成,一是填土层,此类土层松散、稳定性差,在基坑开挖中最易发生坍塌现象,如位于呼市呼伦北路的某单位商住楼在基坑开挖中由于没有对填土层及时采取支护措施而造成了塌方事故,使得基坑边的自行车棚完全倒塌在基坑内;二是粉土(或粉质粘土)层,该层土一般出现在基坑的中上部,其自稳定能力较好,但遇到跑漏水、雨水冲刷、振动或坡项堆载等情况时需引起高度重视:三是粗砾砂层,是主要的浅层含水层,该类土低或无粘结性,其自稳定能力较差,当采取基坑降水措施后,土层失水后孔隙水压力消散,基坑开挖造成土层应力释放,加之土层风干失水、振动等因素的影响,极易出现塌落、流失现象,从而容易导致边坡失稳。常见的基坑支护型式重要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护)等。其中钢筋混凝土桩类支护模式由于其存在工程造价高、施工周期长等不利因素而逐渐被人们遗忘,特别是在一些工程实践中,由于没有进行严格的岩土计算而照搬式地选用了悬臂式灌注桩支护结构,导致了一些边坡事故的发生,如内蒙古国航大厦和未建泛海大酒店等基坑工程就是由于部分支护桩断裂而造成了大面积基坑边坡倒塌。目前呼市地区应用比较广泛、施工工艺比较成熟的支护形式为土钉墙支护,该支护方式具育造价低、施工周期短、稳定性高及施工界面美观等优点。但值得注意的是在设计计算这一重要环节上,一定要考虑到足够的对边坡支护不利的各种因素,如坡顶大面积堆载、坡顶有大载重量汽车通过、从边坡上出水、地下防空洞及基坑隔年冻融等,应逐段进行设计计算,优化方案后才能慎重使用,决不可生搬硬套。 1.2基坑降水问题 据呼市近20年的水文观测资料来看,影响我们深基坑开挖的地下水水位并未发生太大变化,含水层水量非常丰富,这使得我们在深基坑开挖前必须进行基坑降排水工作。由于含水层渗透系数较大、水量较丰富,目前呼市市区比较适用的基坑降水方法为管井(深井)井点降水,而实践也证明了其适宜性与有效性。如我市超高层建筑“内蒙古大厦”和高层建筑群“东达城市广场”的基坑降水工程采用的就是管井井点降水,降水后确保基坑开挖至地面下14米(内蒙古大厦)和12米(东达城市广场)而未受到地下水的影响。但采用管井井点降水方法的同时也会引发一些问题,值得我们去研究解决,一是降水影响半径大,对周边既有建筑物容易造成沉降甚至是不均匀沉降、建筑物墙体开裂等严重后果;二是井点数量有限,无法对含水层内的粘性土夹层上的滞水进行彻底有效地抽排,从而造成边坡上的出水,容易诱发边坡塌方,而解决此类问题又是一项难度较大的工作,目前的解决方法大体是基坑支护时在边坡上预埋泻水管进行泻水或在基坑内进行明排,这样实际上对边坡稳定、坑内安全施工留下了隐患。 2高荷载问题 高层建筑相对而言荷载较大,地基压缩变形也大,对地基条件要求较高,如何处理好高荷载与地基承载力和变形之间的关系,则成为摆在我们岩土工作者面前的又一难题。选择合适的勘察方法和手段,科学合理地布置勘察工作量,根据工程具体情况来布置相应的室内外试验便成了解决问题的关键。高层建筑的勘察工作决不是简单地将钻孔深度加深了而已,而是应当更加全面系统地从岩土工程思想出发去布置完成相应的工作量,科学准确地提供设计计算所需的岩土技术参数和指标,进一步挖掘地基的潜力,从而更好地为工程建设服务。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)规定:根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:(1)所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;(3)设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:①地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;②在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;③软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;④相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;⑤地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。(4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性;(5)基坑工程应进行稳定性验算。高层建筑的高荷载特点对地基承载力提出了更高的要求,作为勘察单位在高层建筑岩土工程勘察中,提供承载力指标时一定要将工作做的更多、更细、更全面一些,不能简单地依靠几个标贯数或室内土工试验数据,参考老规范中承载力表来确定承载力,而应对地基持力层和地基主要受力层提供载荷试验指标,据载荷试验来确定的承载力指标会更可靠、更切合实际些。高层建筑的高荷载必然会对地基产生较大的压缩变形,相应地建筑物会产生较大的沉降量。高层建筑岩土工程勘察项目负责人一定要具备主持大型勘察项目的技术水平和业务能力,对工程项目要有充分的了解和认识,这样才能在布置勘察工作量时有针对性,不至于无所适从。同时项目负责人一定要向外业技术人员和室内土工试验人员进行技术交底,做好相关室内外试验工作,科学准确地提供变形指标,并应对建筑物的最终沉降量作出估算。 3结束语 本文从不同侧面论述了和浩特地区高层建筑所涉及到的岩土工程问题,结合工程实例来说明在高层建筑岩土工程勘察、设计和施工容易出现的质量问题。实践证明,如果认真对待,做好勘察、设计、施工和反馈设计等各个环节,预先做好防范措施,未雨绸缪,是完全可以杜绝此类质量问题的发生。 作者:崔峥 单位:内蒙古建筑职业技术学院 工程建筑论文:建筑装饰质量控制装修工程论文 1建筑装饰装修工程的施工特点 建筑装饰装修工程作为建筑施工中较为重要的一个环节,在进行施工时有着诸多的特点,因此必须明确装饰施工的特点,才能指导装修质量控制。首先建筑的装饰装修工作是在主体结构完工之后才能进行的,因此其在很大程度上依赖于建筑主体结构的施工质量好坏。所以在进行装饰装修工程的施工之前,必须对主体结构的相关质量进行检验,合格之后才能进行装修工作。此外,大部分的装修工程都是在建筑的室内进行,因此会受到很大的环境与空间的限制,所以在进行装饰工程的工序安排时必须合理考虑到施工场地的安排,通过工序的平行、交叉、搭接等方式,来实现合理的装饰施工。正是由于建筑装饰施工的工序搭接以及现场材料、人员众多,使得建筑装饰施工的现场管理更加复杂。往往建筑施工周期比较短,质量要求高且施工精细化程度高。虽然当前一经采用了一些相关的机械化手段来辅助施工,但由于操作性方面的原因,装饰工程现场还是多以人工作业为主,也增加了装饰施工现场的质量管理难度。 2建筑装饰装修工程施工的质量控制要点 2.1墙面的装饰工程质量控制 墙面的装饰主要是通过抹灰以及涂装以及裱糊与软包等方面对其进行装饰。具体而言对于墙面的抹灰时,首先需要对基层进行清理,保证基层的干净以及平整,只有基层保证其相应的整洁性,除去表面的各类灰尘以及油垢之后,并应洒水润湿。表面凹凸明显的部位应事先剔平或用1∶3水泥砂浆抹平。在进行墙面抹灰时,应注意采用分层抹灰的方式,同时保证每一层的厚度为5~7mm,抹灰层平均总厚度为应25mm。抹灰完成之后,应保证其表面的平整性,无空鼓和脱层的现象。保证抹灰层与基层之间的紧密连接。 2.2吊顶的装饰施工质量控制 吊顶的装饰时,在龙骨安装之前应根据房间的具体情况和设计的要求对房间的净高、洞口标高和吊顶内管道设备及其支架的标高进行复测;弹出顶棚标高水平线,即根据吊顶的设计标高在四周墙上弹线;画好龙骨的分档位置线。安装龙骨时,应保证按照设计的要求合理布置龙骨之间的间距与位置,当设计中没有说明时,龙骨的起拱高度应按房间短向跨度的1‰~3‰起拱。次龙骨的安装应紧贴着主龙骨,同时保证各个龙骨与吊杆之间的距离不大于300mm,当大于300mm时,应增加吊杆从而保证龙骨的稳定性。安装时面板时,应严格按照设计要求牢固安装,安装完成后应组织进行验收,保证吊顶的基本标高的正确性和装饰的合理性。 2.3地面的装饰工程质量控制 地面的装饰包括了楼面层以及地面层的装饰施工等两方面,对于地面装饰施工的基本原则是先地下后地上,以防止地下工程的施工对地上的干扰。建筑地面下的沟槽、暗管等工程完工后,经检验合格方可进行建筑地面工程的施工。各类面层的铺设宜在室内装饰工程基本完工后进行。木、竹面层以及活动地板、塑料地板、地毯面层的铺设,应待抹灰工程或管道试压等施工完工后进行。进行地面的装饰的质量控制主要是对各面层铺设的平整度以及连接缝及坡度的流畅度和整齐度的控制。在进行面层的铺设时,必须保证其平整度,并留有一定的连接缝。 2.4轻质隔墙的装饰工程质量控制 轻质隔墙在建筑中起到了基本的空间分割的作用,因此对于轻质隔墙的质量控制并不着重在其承重方面,而在于对其基本的空间隔离以及噪声隔离的效果控制上。在进行施工过程中要按照设计图纸对其施工的位置进行放线,在确保放线的准确性后进行轻质隔墙的构造固定以及后期的一些节点的处理。在进行轻质隔墙的施工过程中必须要保证龙骨必须与基体结构连接牢固、垂直和平整、交接处平直、位置准确、接缝应严密,对一些有特殊结构要求的墙面,如曲面、斜面等,应按照设计要求进行龙骨和面板的安装。 3建筑装饰装修工程的施工质量控制方法 建筑装饰装修工程的质量控制必须明确相关的质量控制要点,并从工序的质量控制、人员与机械的管理等各个方面着手,加强对装饰施工质量的管理。具体而言主要包括以下几个方面。 3.1加强施工事前准备工作 在进行施工之前,要根据施工组织设计的要求安排相关的人材机等,保证施工的顺利进行。首先应组织各施工与管理人员对设计施工图纸进行会审,在充分的学习基础上让各层人员明确施工的具体要求。现场所需要的人材机的数量需要通过对照施工组织设计来决定,制定合理的采购计划,对其进场的时间进行合理的安排。在进行图纸的会审时,若发现图纸中存在的一些问题,则必须会同监理单位将情况报告给设计单位,并根据设计单位的修改意见对装饰施工计划进行合理的修改。相关技术管理人员应根据设计施工图纸制定出详细的施工组织设计方案,以此指导各操作人员的调配以及施工。在进行装饰施工之前,还需要对现场的主体结构实际完成情况进行合理的考察,明确已建结构的情况。 3.2施工过程中对各工序的控制 在进行装饰装修工程施工时,需要通过对工序质量的检查等方式,严格控制装饰工程施工的质量。首先在进行材料的选择时,应尽量选择那些环保型,无毒害的装饰材料,从而提高装饰工程的实际效果。另一方面,要根据实际的装饰工程要点,设置相关的检点工序,也即是装饰工程的施工质量检点。这一检查控制点的选择需要根据不同装饰工程的情况进行选择,如各层墙体的基层与抹灰质量以及各吊顶龙骨的安装等会影响到总体装修质量的工序,必须派专人对其进行检查后才能进行下一道工序的作业。若发现存在的质量问题,则应严格采取措施对质量问题进行修复。在进行关键部位的装饰施工时,还应对可能发现的质量问题进行避免,通过合理的措施防止相关问题的发生,通过不断总结经验教训,保证施工过程中的工序质量合格。 3.3加强装饰工程材料质量的控制 装饰工程的施工质量好坏在很大程度上是由其使用的材料质量所决定的,尤其对于装饰工程这一复杂工程而言,其所用到的材料比较繁杂,因此更应该加强对于施工材料质量的控制。因此,在进行装饰材料的采购之前,必须根据施工图纸制定合理的材料采购计划,要通过招标的方式对材料供应商进行选择,防止市场上良莠不齐的装饰材料鱼目混珠。同时在材料的选择时,尽量选择那些优质环保无污染的材料,相应国家对于节能环保的要求。在材料进场时需对其出厂合格证进行检查,有必要时对材料进行质量检测。材料在现场堆放过程中也应加强对其质量的管理,通过合理的方式防止其发生变质的现象。在材料的领用时,应制定合理的领用计划,保证材料能够满足施工的要求,又能够有一定的节约。同时也要对材料进行一定的检查,保证施工时材料的质量符合要求。同时值得注意的是,在每个工序施工完成之后,都要采取措施对成品进行保护。如墙面的装饰施工完成之后,在进行地面的装饰时,需要合理的界定施工范围,尽量对已完工程的质量进行保护。 3.4加强对操作人员的培训 现场操作人员的基本素质和实地操作能力对于装饰工程的质量而言有着重要的影响,因此需要对相关人员进行合理的培训。尤其在装饰行业,由于施工工序比较复杂,而装饰施工人员的素质普遍都比较低下,因此更应该加强对相关人员的培训。一方面在员工进入工作岗位之前就应该对其基本操作能力进行培训,在达标合格后才能上岗进行作业。在装饰装修施工作业进行过程中,也应对各操作人员的水平进行检查,并通过表彰的方式鼓励那些操作水平较高的员工,在整个人员队伍中营造出一种积极的互相学习的氛围。定期通过考核的方式对人员的水平进行再检查,提高操作人员的学习积极性,通过相互之间的激励与互相学习,从而不断提高相关人员的操作水平。 3.5采取相关的信息化手段对装饰施工过程进行跟踪 装饰装修施工现场往往人员众多,施工工序也比较复杂,因此可以通过采用信息化的手段对施工过程进行模拟以及跟踪控制。在进行装饰施工开始之前,可以通过相关的三维模拟软件对装饰过程进行模拟,以此来考虑施工工序的合理性,并对各重点工序进行设置。在实际施工过程中,可以通过信息化的手段对施工现场的实际情况进行控制与检查,通过相关的重点工序的控制来保证施工的质量。同时,各施工操作人员以及管理人员之间也可以通过信息平台进行实时的沟通,从而能够更加有效地对施工任务进行下达,同时也更加方便施工操作人员对相关的问题与任务进行反馈。信息化手段的采用,对于装饰装修工程的总体质量控制有着重要的意义。 4结语 建筑装置装修工程的质量对于装饰工程的基本效果有着重要的影响,各施工单位必须不断提高自身装饰施工水平,明确建筑装饰施工的质量控制要点。综合考虑到建筑施工的准备活动,建筑材料的质量控制以及对于施工操作人员的培训与激励等。并积极采用一些先进化的监控技术,对施工现场的质量进行控制。从建筑装饰施工的全过程加强对于施工质量的控制与管理。 作者:龚燕红 单位:福州联丰建筑装饰工程有限公司 工程建筑论文:高层建筑幕墙工程节能技术论文 1工程概况 本工程为某办公楼的施工项目,建筑物的整体结构可以分成上部和下部两个部分构成,另外还有地下室结构。其中上部结构中主要有16层,地下室结构为3层,总共的占地面积为40万m2左右,建筑的总体高度为70m,建筑的外观造型存在着一定的美观性,而且,在实际的施工工程中,无论是施工人员还是业主都希望将绿色的设计理念融入到建筑工程中。对建筑结构进行优化。另外,从施工单位的角度上看,幕墙施工工程的使用性能相对较强,而且,所选择的节能技术也非常重要。不仅要促进节能的目的,还应该根据已有的建筑工程为重点,不断提升建筑的稳定性和节能性。 2高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性 我国尚处于社会主义初级阶段,同时还是一个建筑强国。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜,可随之而来的是大量的能耗,我国虽是资源大国,但由于人口众多和节能技术的匮乏,同时也成为资源消耗的大国,我国现有建筑近500亿平方米,其中节能建筑还不到1%。幕墙是建筑物的外墙护围,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。在城市建设中,只有合理规范的使用幕墙,才能达到建筑优化的目的。 3主要节能技术的应用 3.1隔热保温节能技术 在本次建筑工程中,主要选择的是开缝式石材幕墙的结构,这种形式不仅能够对外墙进行保温,还可以提升石材接缝的质量。不仅如此,施工人员还应该加强对相应石材和墙体之间的距离,要在保证正常通风基础上解决墙体潮湿的问题。另外,加设保温隔热材料是整个施工工程的关键之所在,施工人员要尽量对隔热材料的质量进行把关,同时结合实际的施工环境,做好设计工作。在实际的安装和运用的过程中,隔热材料需要达到一定的施工标准。需要注意的是,材料很容易受到环境以及其他客观因素的影响,出现材料受损的现象。在进行保温材料安装的工程中,石材之间的位置要进行紧密连接,要保证缝隙达到标准之后,在进行下一阶段的施工工作。另外,还需要做好加固和防水措施的检查工作,减少墙体出现结露或者是潮湿的现象。 3.2自然通风技术在玻璃幕墙中的应用 施工人员需要采用不同的方式来对玻璃幕墙进行开启,这种做法主要是使得空气达到相对比较舒适和稳定的标准。因此,对建筑开窗来说,主要表现出的特点可以从以下几个方面来进行分析和介绍:首先,要保证通风方式的平衡性以及空气流速的稳定性。其次,在建筑的底层楼层当中,严谨设置方式不科学而导致的风速过快或者是过慢的现象出现,尽量减少建筑工程施工过程中的安全隐患。最后,建筑开窗过程中,如果开启程度相对较小,不仅可以保证风速的平稳,还可以提升室内空间的舒适程度。另外,还应该从现代社会的发展程度上来不断增加建筑的高效性。可见,将自然通风技术应用到建筑幕墙的施工工程中,是现代建筑工程的基本需求之所在。 3.3LED绿色照明技术 在对这一工程实施照明技术的过程中,需要以设计工作为重点,同时还应该以建筑自身的形态为基础,将各种照明技术进行表现,同时,还应该赋予建筑物比较强烈的现代化气息。另外,还应该以智能化的控制系统作为支撑,将这种颜色进行高效转换。从这一点上看,很多传统的灯具不具备这一功能。而且LED灯体积较小,自重相对较轻,而且有很强的隐蔽性。可以进行大范围地推广和应用。经过缜密地计算可以看出,这种灯具在正常照明的过程中,会节能性会提升34.3%,如果运用不同形式的灯体,节能效果会更加明显。 3.4太阳能技术 在建筑顶部安装钢架,并将太阳能光电板牢牢固定在钢架上,最终实现了太阳能和建筑光电一体化,主要为夜间的景观照明提供充足的电力,以减少常规电力的损耗。通过太阳能光电板及太阳能电池完成对太阳能吸收、转化及存储,然后供给建筑照明或者其他需要,就是上文提到的太阳能和建筑光电一体化。在具体的应用环节,人们在布置太阳能电池组件时,通常以发电方阵的形式来布置,使其成为了一个整体屋顶建筑构件,发挥了传统建筑物中南坡屋顶的作用。如此一来,太阳能发电和建筑物实现了有机结合。 3.5智能控制系统 a.室内与幕墙连接在一起的电动遮阳帘。遮阳系统由专门计算机软件进行控制。百叶片部分,可以根据季节、时间以及朝向等因素展开阳光追踪调节,也可以根据阴影计算展开自动调整。可通过中控室对整个大厦的各个区域进行人工优先控制的相关设置;b.双层幕墙的上下电动通风口。冬季应置于关闭状态,以满足保温的要求。夏季应置于开启状态,以便于热空气的有效排除。 4结束语 综上所述,可以得知,我国现代建筑行业对节能技术的应用越来越重视,尤其是在高层建筑幕墙工程中,节能技术得到了广泛的应用,设计人员也开始逐渐转变了设计理念,真正意识到节能技术的重要性,不断加强和完善了高层建筑幕墙工程节能方面的优化设计,纷纷采用大量的节能材料、节能技术等融入到设计方案中,建设了一个标志性的绿色建筑,不仅大大改善了生态环境质量,还降低了能源的过度消耗,真正达到了节能环保的目的。 作者:郭城林 单位:新疆昆仑工程建设有限责任公司 工程建筑论文:工程施工质量控制下建筑电气论文 一、建筑电气工程施工中的质量控制 1.重视管路敷设作业以及电线穿管作业的施工质量控制。 在进行管路敷设施工时,要重视对材料的检查核实。确保各种材料必须有合格证。材料的品种型号、规格以及材质必须符合设计规范要求。管路在进行内外防腐后,还需要在其外壁另外刷两道沥青漆处理。同时,还需要注意穿管作业的施工控制。施工人员必须要确保电线护口位置以及管口的外观完整,要先进行检查,核实后再进行施工。此外,还需要确保配电柜内部导线线路整齐且规范性排列。进行安装插座施工时,尤其需要注意确保PE线与N线连接的正确性,并做好套管封堵处理工作。 2.重视施工审查工作。 建筑电气工程施工质量控制过程中需要特别重视施工审查工作。就以是否具备安全电气这一问题安排专人针对电缆竖井、电气设备基础等关键施工环节进行详细评估与审查。此外,还需要注意审查在开展建筑工程施工现场后期扫尾工作时是否会影响已经安装完毕的电气工程的运行质量,以此保证各专业在建筑工程施工现场中能够配合与交叉进行。 3.重视各类管线的预留与预埋作业的施工质量控制。 建筑电气工程施工中,提前需要预留一些暗敷线路以及一定的孔洞,这是为后期建筑工程施工过程中各种导管管线的敷设做准备。因此,必须重视对这一作业环节的施工质量的控制。具体可以从以下几方面着手控制:其一,在预埋预设管线过程中难免会涉及到硬塑料材质型的线管,针对这类型线管,必须确保线管接口位置的严密性。且需要选择锁扣的方式连接这一部分的线盒与线管;其二,针对需要埋设入楼板内部的线管来讲,埋设的有效深度需要控制在15毫米以上,且其埋设的位置要选取底筋与面筋的中间位置;其三,以上所述各项作业完成后,就需要进行验收工作了。在这一环节,需要待建筑工程的监理以及工程项目的业主方共同验收,且确保工程合格后才可以将此项目工程作为隐蔽工程进行处理,此外还需要做好这部分隐蔽工程后续管理工作,最好安排专业人员接管。 4.重视施工验收工作。 不仅工程竣工需要验收,工程施工过程中也需要验收。在建筑施工过程中,相关工作人员必须做好对进入施工现场的施工设备以及材料的检查验收工作,对于那些外观存在明显损伤、工作性能明显低下的施工设备坚决不予以进入施工现场。要确保施工材料合格、施工设备三证齐全,即保修证、检验合格证以及出厂合格证。在这里需要特别注意,如果涉及到消防材料的检验入场问题,除了做好常规检查外,还需要向相关消防部门上报,予以专业检测,以确保施工质量。建筑电气工程施工质量控制的方式主要是施工验收。可以是分段工程,也可以是全部工程。在这一阶段,进行施工检验验收的主要方式便是通过对建筑工程已完工的电气施工工程进行试运行,评估电气工程的使用性能与安全性能等关键技术指标。如若在试运行中电气设备存在任何安全性以及技术性问题,必须及时采取措施加以解决,直至验收合格。 二、建筑电气工程施工中的安全管理 建筑电气工程施工中的安全管理的对象主要为工程项目的主要电气设备。建筑电气施工不仅要注重设备的安全,更重要的是要重视整个电气系统操作运行的可行性。电气施工的主要对象便是用电设备,对用电设备安全管理的控制需要从照明灯具、开关插座以及配电箱等三方面着手。 1.照明灯具。 照明灯具在进行安装施工时可能出现的施工安全问题有:位于螺口灯头的相线与端子错误连接,将端子与零线进行连接,一旦通电,就会造成人员电击伤害。因此,在进行安装灯具时,要准确掌握灯具线路连接的要求,并提前审核图纸中标注的位置,再进行施工,避免施工安全问题。 2.开关插座。 电能传输的总控制装置便是开关,而插座则是电路连接的中间介质。开关与插座二者共同存在于建筑电气系统中。安装开关也可能出现安全问题,比如因安装不当,电源开关线盒的埋设深度过大容易受到周边环境的影响,天气潮湿或者高温开关就会加快腐蚀。安装插座出现的主要问题就是线路连接不合理,最常见的便是地线、零线与相线连接错误。这些施工错误一旦形成,虽然可能只是极小的问题,但影响后果却非常严重,不仅会影响建筑的施工质量,还会造成施工人员伤亡。因此,在进行安装开关与插座时,要确保各项线路准确连接,同时注意建筑室内环境,比如温度、湿度等对插座、电源开关的影响,必要时可以使用保护盒进行防范。 3.配电箱。 配电箱,顾名思义,就是为建筑正常使用分配电力,是影响建筑投入使用后供电的主要设备。在配电箱施工中,可能出现不按照图纸规定的方案进行安装,比如:防腐不彻底、标高不明确,而最为严重的便是施工人员安装完毕后,并未进行常规调试便开始正常供电,引发用电安全事故。配电箱的安装要以电气图纸为主,并根据箱体标高、坐标尺寸进行安装,确保施工安全。 三、结语 因赶工期、施工安全意识不高等问题,建筑电气工程施工中存在许多施工安全问题,不仅影响了建筑的使用寿命,同时也极大地危害了人们的生命安全。重视电气工程施工质量的控制与安全管理迫在眉睫。 作者:黄鹤鹏 单位:中铁建工集团北方工程有限公司 工程建筑论文:质量管理建筑工程监理论文 1当前建筑工程监理现场质量管理问题 1.1缺乏管理机制 同时,我国市场经济体制下,建筑市场改革还处于初期阶段,管理机制还不够完善,对于工程质量监理中,存在较大的随意性,工程监理现场质量缺乏原则性,不具备管理规范。在建筑工程施工过程中,高度重视书面资料,没有落实实质性的监理工作,没有科学合理的管理机制,现存的工程监理质量管理工作,也大多仅流于强制性规范的终端检测要求,并没有发挥出过程性、工序监督重要性。 1.2管理信息不流通 建筑工程中,监理现场质量管理中,质量监理信息保持不健全,同时,由于其信息渠道不流畅,导致在实际工作中质量负责流程与主体形态发生不一致,严重阻碍建筑质量监理工作的顺利完成。 1.3缺乏安全管理 建筑单位施工现场安全管理意识不足,并不全面了解施工现场场地情况、设备、条件等,安全管理仅限于安全问题解决,安全防范不到位。例如,建筑施工具有动态性,施工工序、材料发生变化,安全控制不能面面俱到,且不同施工工艺对安全管理具有不同需求,管理难度增加。此外,施工应急管理不足,由于安全事故具有突发性特点,应急管理的不足将降低事故处理能力,人员抢救、工程恢复延迟。例如,施工单位没有设置专门的应急处理组织,应急培训、演习缺失,在面对具体突发事故时,应急管理工作混乱,管理效率较低。 2建筑工程监理现场的质量管理途径 2.1了解施工进度 在建筑工程施工中,在进行监理质量管理工作时,对于监理人员,要在施工中经常到现场实施质量抽查与监测,及时的了解施工进度,注意观察潜在质量隐患问题。针对那些相对隐蔽的建筑施工,可以根据承包商报送隐蔽工程,监理人员强化监督,同时,还应该实现全过程、全方位、全工序监督,注重事前、事中监督以确保施工质量。对建筑工程中的关键部位与关键工序,安排旁站监理的检测手段,特别是在建筑中的基坑开挖施工、基坑支护施工、防水工程以及混凝土浇筑养护施工中,能够应用旁站监理措施,避免发生偷工减料,确保施工质量安全。对于施工单位,可以建立健全质量保证体系,强化建立现场对施工单位“三检制”;并建立质量分析会,协调解决施工问题。 2.2及时抽样监测 (1)开工前的监测。 在建筑工程开工前,工程管理监理现场治理管理中,工作人员就必须深入了解监理项目基本情况与参数,掌握全局,可及时发现施工中的问题,解决质量问题。并且施工前,监理人员需要对各种材料进行试验,确保施工材料具备质量报告,出厂合格证和材质化验,并可设置专人负责材料抽样,可以根据《建筑材料质量标准与管理规程》进行试验检验,只有合格后才可以使用。按照委托监理合同约定以及工程质量管理文件,根据完整、准确、系统、安全四个原则,确保建筑档案的质量目标,并采用平行检验以及取样抽检的方法,验收材料;同时,没有经过监理人员验收,以及验收不合格工程材料,不得将其应用到建筑工程中,应该将不合格材料撤出现场。 (2)施工中的监测。 建筑工程施工过程中,对于监理人员,应该及时对工程中的放线与高程进行抽样控制、调查,避免测量误差。对于每个监理人员,应该强化质量预控,做好事前控制。可依据现行的政策、法规进行监督检查。在监理中,可以根据住建部相关部门“关于印发《建筑工程和市政基础设施工程实施见证取样和送检的规定》的通知”,对涉及结构安全建筑施工的检测范围、数量以及程序,按照具体规定,进行见证取样,确保见证取样与送检比例不低于取样数量的30%。在施工现场,督促施工人员按规范施工,并可以随时抽查一些建筑施工项目,对于发现施工质量不合格时,不准施工进入下道工序,并上报检测并重新返工,以确保建筑工程监理现场施工安全。 (3)施工后的监测。 对建筑工程进度、质量以及施工安全、经验等多个方面进行全面总结,预测后期建筑工程情况,分析监测其可能出现的质量问题,从根本上施工中的质量隐患。对建筑工程质量进行评估,给出建筑工程质量评估报告,做好建筑竣工验收期的质量监理工作,只有在自检合格,才可以把建筑工程的有关验收资料,将其汇总形成施工自检报告。在建筑工程施工监理中,可以根据建筑监理现场中不同试验检测内容,应用合适监理方法,加强监理资料档案管理,随时汇报质量情况。对于监理机构见证人员,确保其具备建筑施工试验知识,并具备见证取样证件,提升其专业性。对建筑进行施工试验,竣工抽样试验,由第三方单位完成检测报告,确保其具有法定资质,保障建筑施工检测程序、方法以及数据的规范性与有效性,提供保证工程结构安全数据支持。 2.3做好现场安全监督 监控施工现场突发事件,监测对象包括突发事件发展态势、危险源、应对过程等,组件应急小组,并在突发事故发生时,及时与医院、救援部门联系,先对人员就救治,确保人员安全,然后处理施工现场,查找事故原因,与多部门沟通,追求有关部门责任,制定施工改进措施及施工恢复计划。在现场安全防护方面,应严格按照安全管理规定使用安全帽、安全带、脚手架,配置齐全的安全防护装置,操作人员严格按照机械操作要求进行操作,并严禁机械带病运转,同时,做好配电、设备安全标准工作。例如,遵守安全用电规范,做好电动机械漏电保护措施。并专门的工具箱收纳高空作业设备、工具,严禁施工时向下投掷物件,在钢丝绳机械使用中,严禁用手套接触运转中的钢丝绳,在钢丝绳拖主梁时,人员远离钢丝绳。此外,在存在火灾隐患的工程施工中,设置消防车道,并确保消防水管直径大于100mm。又如:舌质红安全宣传设施,如黑板板、违章警告栏、警示牌等,及时通报批评违章人员,强化安全意识。同时,在此基础上,优化施工现场平面布局,合理选择办公区、生活区,确保办公区、生活区与作业局区保持安全距离,并避免在垃圾站、有害场所附近设置食堂,且将集体宿舍设置在施工地意外,避免因建筑不安对人员造成伤害。 3结语 综上所述,鉴于当前建筑工程监理现场存在的各种问题,本文特从施工进度、施工安全、施工抽样监测几方面加以详细阐述,旨在做好建筑工程监理现场质量管理工作,高度重视和关注施工建设单位,及时落实到位监理质量管理工作,优化现场质量监理,保障建筑工程质量。 作者:林佩诗 单位:博罗县供水发展总公司 工程建筑论文:施工技术建筑工程监理论文 1建筑工程监理与施工技术管理现状分析 1.1建筑工程监理方面 目前,我国建筑工程行业主要分为业主方、承包商、监理方三大主体,各主体之间的关系是平等而独立的,不受彼此约束,监理方的直接服务对象是业主方,以最大限度维护业主的合法权益,保证建筑工程施工质量为工作原则。然而,我们必须要意识到我国建筑工程监理尚处于初步的阶段。2011年4月份,全国人大常委会对《建筑法》(1997)进行修正,进一步明确了推行建设工程监理制度的法律形式。建筑工程监理的工作任务包括四个部分:一是控制进度、投资、质量;二是管理合同文件;三是协调业主与施工方的关系;四是安全管理与资料管理,然而其存在的不足也很突出,集中表现为如下几点: 1.1.1我国建筑工程监理的资质管理所采取的形式为“双重管理” 即是企业资质与个人资质管理并行,划分不同等级的监理企业资质,要求监理人员必须要拥有专业的监理工程师资格证书。但是由于地方政府的区域性保护主义客观存在,导致符合资质要求的建筑工程企业和监理人员充斥着建筑工程监理行业当中,以至于监理人员的资质难以满足建筑工程监理的客观要求。 1.1.2现有的建筑工程监理人员都是直接 由建筑工程监理专业的毕业生担任,专业知识比较系统而全面,然而缺乏必要的实践经验,导致其在实际的工作过程当中,未能深入理解相关的法律规范,工程监理的目的难以实现。 1.2施工技术创新 建筑工程监理单位是保证工程质量的最为重要的主观能动性因素,基于该理论,笔者认为技术管理层面的纰漏很大程度上是由工程监理力度不足而造成的。 1.2.1未能全方位地考虑建筑工程施工现场的实际情况 包括地质、水文、气候等,导致建筑工程在施工过程当中遭受自然因素的影响,轻则延误工期,重则危及质量。 1.2.2在现有的施工技术与引进施工技术 两个方面难以平衡,导致在有限的资金使用方面出现不合理的问题,当现有的施工技术足以满足实际施工需要的情况下,依旧盲目引进新型的施工技术,缺乏针对性,导致建筑工程资金预算的浪费,未能很好地维护业主的合法权益。 1.2.3建筑工程监理单位未能就施工技术 当中所存在的缺陷进行分析与纠正,缺乏必要的调研与勘察,未能从建筑工程项目的实际情况出发,对施工方的各道工序未能做到跟踪监控,同时在平行检验、见证旁站等施工技术监理形式方面也未能全面落实,继而影响到建筑工程整体的质量安全。 2建筑工程创新技术案例分析 2.1工程概况——案例一 该工程位于我国某市,正式动工建设时间为2013年3月上旬,共有四栋,每栋的设计总楼层为30层,其中地下1层,地上29层,总占地总面积为18576.5m2,总投资额为8500万元人民币,工期预定为18个月。该工程业主方委托当地一家房屋建筑工程甲级监理企业进行监理,根据法律规定,实施总监负责制,监理方直接为业主方服务,维护业主的合法权益,保证建筑工程施工质量,严格管理相关的施工技术,在工程监理与施工技术之间寻找到合适的平衡点,以促进两者共同发展进步。 2.2在现代监理机制下,施工技术的管理 对于本工程,基础开挖困难大,笔者是本建筑工程施工技术的主要监督力量,在监督过程中,作为监理人员,应该对自己的工作任务明确,端正自己的工作态度,把建筑工程的施工质量问题当做一项重要的任务来执行。在建筑工程监理过程中,还存在着一定的问题,比如有的监理工作人员的自身素质不到位,对工作不够热心;监理人员的专业技术水平有限,对监理工作无法胜任等等。这些问题都是直接影响建筑工程施工的重要问题。所以,应该对建筑施工监理单位的工作人员的素质问题取高度的重视,通过相应的培训和教育,提高监理人员的自身素质,要求监理人员熟练掌握各项施工技术,同时也要对各种新型的施工工艺以及新型的施工材料有所了解和掌握,从而提高监理工作的效率和效果。监理人员自身对施工技术的任务和态度决定了监理工作的状态和工程建设的最终效果。监理人员在监理过程中应该注意的问题有很多,比如施工现场的自然环境、施工现场的气候条件、施工项目资金的筹措等等。这些问题对建筑工程的施工技术都会产生直接的影响。进行施工技术监督过程中,首先应该对施工中的各个项目采取的施工技术进行检查和核对,看是否有违规操作和错误操作的现象;其次,应该由小到大、由点到面的进行监督和管理,从施工技术的全局把握,也就是指施工技术对工程的质量、安全等问题的影响方面。施工技术的应用是为了完成施工任务,同时如果更加有效的施工技术和方法也是提倡应用在施工过程中的。只要施工技术的最终效果表现在建筑工程上是良好的就是可以的。 2.3工程概况——案例二 该工程位于我国某市,整体建筑共可分为六栋,每栋的设计总楼层为35层,其中2层为地下室,建筑占地总面积为21395.8m2,总投资额为一亿两千万元人民币,工期预定为22个月。与案例一一样,也是实施总监负责制,在完善建筑工程监理制度,提高监理工作水平的基础上促进施工技术的创新与发展,而施工技术的创新与发展又可促进建筑工程监理制度的进一步完善,延伸其监理的覆盖面,提高监理水平。 2.4在新型施工技术之下,完善工程监理制度 本工程的的施工技术创新体现在清水混凝土的施工方面,目前我国建筑施工技术领域在清水混凝土的浇筑施工方面,往往采用的是墙体大模板直接浇筑,其施工质量理论上可得到保证,然而对于外墙楼层处的施工缝的处理则长期沿用一次模板支设的施工技术,因此施工缝只有一道,砼导墙存在诸多缺点。鉴于该建筑工程的总楼层较高,且占地面积达21395.8㎡,因此技术人员经过充分论证,弃用传统的一次模板支设的施工技术,改为铁板模板的施工技术,具体的技术流程为:在放样测量的基础上,选定外墙楼层的位置安装铁板,直接将其作为模板。经采用新型的施工技术,该建筑工程项目的质量得以进一步提升,后经监理部门验收,砼导墙的稳定系数得到了明显的提高。笔者作为本工程的主要监理人员,在明确自身工作任务的基础上,严抓施工技术与施工质量方面的工作。针对建筑工程的整体质量安全而言,建筑工程监理与施工技术创新的关系是相互促进且彼此依存的。准确把握我国建筑工程监理行业的发展现状以及相应的法律法规,在此基础上推测出建筑工程监理未来的发展趋势,以进一步提高建筑工程监理人员的专业素养与监理水平,制定并完善相关的建筑工程监理制度。上述的一系列措施,均可有效地保证建筑工程的质量安全,以促进建筑工程监理与施工技术创新结合,加强监理的力度,提高施工的技术水平,以期将建筑工程的质量提升到一个更高的水平。在该工程当中,经竣工的检验环节,工程的质量安全问题当中的通病都得到了较好的解决,诸如隐秘部位,防渗漏等技术难点问题均得到了有效的改善。监理人员在履行工作职责的过程当中,有机会接触到更多的新型施工技术,明确新型施工技术的要点、流程、注意事项等内容,在总结汇报的时候,集思广益,将各监理人员的实践经验加以汇总分析,以此为依据,深入完善现有的建筑工程监理制度,促使监理制度与高速发展的建筑工程行业保持同步的节奏,避免因监理案例制度过于落后,难以涵盖新型的施工技术,而导致监理工作流于形式,难以起到实质性的作用,唯有保证现代监理制度与施工技术均与时俱进,才能真正确保建筑工程的顺利实施。 2.5建筑工程监理和施工技术刨新的关系 2.5.1二者相互促进 施工技术和建筑工程监理工作是否到标准,都能够用工程质量进行衡量。在工程监理过程当中,监理人员对施工技术必须要加强监理,这是因为这两者之间是相互促进的关系,从工程质量上来看,监理单位加强自身人员素质的提高,和相关机制及法律法规的完善,能有效地提高建筑工程的质量。并且对施工技术的创新也有着显著的意义和作用,对于建筑工程来说,也是一个很重要的保障。随着社会的进步与高新技术的发展,现代社会越来越讲求效率与效益,作为建筑行业来说,也在不断地调整着时间与经济效益的协调统一,而施工技术的创新一定会给工程增加效率降低成本及时间的付出,这样就会使工程的进度得到加快,在建筑行业及建筑工程监理行业的发展中,施工技术的促进与创新是不容忽视的。在实际的建筑施工过程中,建筑工程监理人员对工程的技术监督是具有一定参照标准和要求的,当实际的施工技术与规定的操作技术不符的时候,监理人员就会对施工技术进行检测,如果发现技术存在问题,那么就会立即停止该技术的应用,并建议采用正规的、正确的施工技术应用于施工工程之中,这样也就提高了建筑工程的施工技术水准;如果发现施工技术虽然与参照标准不一致,但其效果更好,而且对工程质量等没有任何影响,同时也能节省施工的时间,那么,对于监理人员来说,他们就掌握了一种新的施工技术,提高了自身的知识储备,从而让建筑工会曾监理单位的整体水平也得到了相应的提高。 2.5.2二者共同发展 建筑工程的发展建立在建筑施工技术的发展基础上,施工技术得到充分的发展,也就会让施工材料、施工设备以及施工工艺等都跟着发生变化和创新,从而,从整体上提高了建筑工程的施工水平。而促进建筑工程施工技术提高的单位就是建筑工程监理单位,通过他们的监督和督促,建筑施工单位不得不不断的提高和发展自身。同时,建筑监理单位也在建筑施工技术的发展中得到了自身的相应的提高。掌握了更高的施工技术应用标准和规范,掌握了更好的施工监督方法和手段。从而达到了建筑工程监理与施工技术创新的共同发展。立足于长远的角度而言,建筑工程行业的发展进步与建筑工程监理制度的完全健全、建筑施工技术的创新进步均有着密切的联系。伴随现代科学技术的进步,建筑工程行业已经进入了现代化的行列当中,其在建筑工程监理方面的空白处越来越多且明显,对监理表现出较高的要求,建筑施工项目监理机构,包括与之相配套的规章制度也得以引申出来。整体而言,建筑工程监理与施工技术创新两者虽然是统一的整体,然而,在齐头并进,共同发展的过程当中依旧存在着主次之别,建筑工程监理为主,而施工技术创新为次,建筑工程监理企业强化对施工技术的监督管理力度,一则引导建筑工程行业向着良好的方向发展,二则对于建筑工程监理企业本身的发展也是大有益处的。 3建筑工程监理与施工技术创新关系的发展趋势分析 在新形式之下,建筑工程监理与施工技术创新的关系已经被赋予了更为丰富的含义,因此两者的关系需要在原先的基础上进行进一步的调整与修正。建筑工程监理与施工技术创新关系的发展趋势集中体现在如下的几个方面: 3.1优化施工技术,完善监理机制 在建筑行业快速发展的今天,如何以建筑工程监理机制推动建筑施工技术的发展与创新,是目前建筑工程监理领域需要直面并亟待解决的重要问题之一,没有高新技术为内核力量的企业,其发展前景是非常有限的。建筑工程行业需要正确处理建筑工程监理与施工技术创新两者之间的关系,遵循客观的经济规律与技术规律,调整建筑工程监理企业内部的结构,把握建筑工程监理工作当中的重点问题与项目,践行监理工程师的考核激励机制,拓展其专业知识层面,从质量检验向技术管理以及法律意识等方面深化。 3.2明确建筑工程监理方对于施工技术工作职责 对于建筑工程监理方的主要工作职责,我们可以将其理解为:在公正而客观的监理制度的指导下,深入分析并明确建筑工程各项施工任务当中所存在的技术缺陷与质量问题,以便事前预防、事中控制、事后纠正。鉴于当前我国建筑工程监理行业在施工技术方面长期难以得到有效的控制的现实,必须要在结合建筑工程实际情况的基础上,将在执行监理任务过程当中所发现的技术问题进行整理,汇编成册,送至施工方的技术管理部门负责人手中,为施工方采取有效的改进措施提供可靠的理论参考,严格把控建筑工程施工的技术关。 3.3严格管理监理市场,规范监理资质考试 首先,我国政府相关部门应当大力对现有的关于监理公司成立与注册的相关规章制度进行全面的补充与完善,并根据市场的发展趋势,出台更具针对性的法律法规。发挥行政手段的作用,要求所申请注册的监理公司必须要符合相关规章制度之上的各项标准,方才允许其注册并营业,以期杜绝不法人员浑水摸鱼,扰乱建筑工程监理行业秩序等不良现象。其次,严格规范监理资格证书的考试工作,加大资格证书的审查审核力度,防止出现徇私舞弊等现象,唯有切实提高监理人员的工作水平,才能确保建筑工程监理工作与施工技术齐头并进,促进两者有机结合,继而实现共同发展。 4结语 综上所述,建筑工程监理与施工技术创新两者之间的关系是彼此依存与齐头并进,鉴于目前我国的建筑工程监理尚处于初步的阶段,无论是监理系统,还是监理机制方面均有待完善与健全。建议将建筑工程监理机制与施工技术创新作为切入口,旨在集工程咨询、工程管理、工程监督三者为一体,促进我国建筑工程行业的发展。 作者:关锡强 单位:广州市东建工程建设监理有限公司 工程建筑论文:施工质量控制建筑工程管理论文 1目前建筑工程管理和施工质量控制存在的问题 1.1工程管理存在的问题 现在很多建筑企业在建筑工程管理体制中都采用分包的形式进行管理,这种管理模式不仅难以明确合同双方之间的责任,而且还对施工环节造成混乱,从而影响了工程的施工进度。同时,在工程施工的过程中,相关的施工人员和管理人员无视相关的操作流程和规章制度,流于形式,这样很容易出现人为的失误,不仅严重阻碍了建筑工程的施工,而且还在一定程度上降低了施工质量。 1.2施工技术存在的问题 随着我国科学技术的快速发展,施工技术也在很大程度上得到了提高和更新。但是由于建筑工程的施工所涉及的内容比较广泛,范围比较宽广,因此对于施工质量和技术也有着越来越高的要求,从而使得施工技术由于自身的特定性而产生了各种各样的问题,导致了施工难度的增加。从目前来看,传统的施工模式在施工现场中还占有一定的比例,而且在施工队伍中农民工占有多数,专业素质有待提高,从而在很大程度上降低了施工质量。 1.3监督体制存在的问题 监督体制在建筑工程质量的提高中发挥着不可替代的作用。但是由于现在政府部门的监督职责缺失,监督体制不完善,导致了建筑工程在施工过程中经常会出现权责不明的现象,从而使得监督力度不够,这对建筑工程的管理和施工质量的控制产生了很大的不利影响。 2建筑工程管理和施工质量控制的因素分析 2.1人力因素 所谓的人力因素主要是指施工人员的专业知识和专业技术、管理人员的管理水平以及技术人员的技术水平,这些人力因素都对建筑工程的质量产生着重要的印象。想要提高建筑工程的人力基础,避免出现人为失误,就需要提高施工人员的专业技术水平,要求施工人员严格按照相关的规章制度和操作流程进行施工,从而保证建筑工程的质量。 2.2环境因素 环境因素主要包括有施工周围的地质、水文、绿化、气象、交通等,施工现场的环境因素同样对建筑工程质量有着一定的影响,而且还直接决定着建筑工程施工的进度,想要加强对施工环境的控制,首先就需要根据建筑工程和季节变化的特点、性质,制定出相应的合理措施;其次,是对施工现场的施工环境进行不断的改善,减量减少环境因素对施工的影响,从而保障建筑工程的质量。 2.3组织因素 组织因素主要是指施工手段。施工手段的是否科学合理直接决定着工程质量的控制是否有效。对于施工手段的提高和优化可以从以下几个方面进行。首先,是根据建筑工程的实际情况,制定出合理有效的施工方案;其次,针对于施工技术、施工设计、施工工艺、施工流程等进行仔细的探讨和分析,确定建筑工程的实施性;最后,采用科学的施工手段对施工质量控制的手段进行提高,并控制建筑工程的成本,实现企业利益最大化的目标。 2.4物质因素 物质因素主要是指施工材料,施工材料在很大程度上决定着建筑工程的质量,因此需要提高对施工材料的监督力度。首先,需要选择合理的采购人员,并要求采购人员能够随时关注材料市场的各种信息,并选择信誉好的材料供应商,同时在采购的时候,严格检查材料质量,防止购买到的材料质量低下;其次,施工材料的管理人员按照相关的管理制度对施工材料进行保存、发放,并且定期或者不定期的清点施工材料,避免施工材料出现缺失的情况。 3探讨建筑工程管理与施工质量控制的有效途径 3.1做好各个施工环节中的协调工作 针对于目前施工过程中的分包现象,不同的项目分包给不同的建筑企业进行,因此需要把工程项目的每个施工环节进行有效的衔接,加强各个建筑企业之间的联系,将它们形成一个有机整体,明确各部门之间的职责范围,做好施工材料的供应和采购、施工环节的交叉、技术交流、施工人员与设计人员的沟通等方面的工作。同时还需要建立合理的项目管理结构,优化建筑工程的管理模式,强调组织的作用,弱化对个人技术的依赖,从而为施工质量提供重要的保障条件。 3.2建立完善的管理监督制度 想要确保建筑工程的质量,管理监督的制度也发挥着十分重要的作用。因此,建筑企业必须要提高管理监督的重视化程度,建立完善的管理监督制度是提高建筑工程管理和施工质量控制的有效途径之一。首先,建筑企业对工程质量的监理工作进行强化,对每个施工环节的安全性都要进行着重的强调;其次,是严格按照合同的规定和相关的规章制度对建筑工程施工进行监督,并做好工程质量的验收工作。 3.3加强成本控制的力度 建筑企业想要实现利益最大化的目标,其中最重要的一个有效途径就是加强成本控制的力度。在市场竞争激烈的背景下,加强成本控制也是企业求得生存和发展的手段之一。因此建筑企业首先应该树立科学的成本意识,将成本意识落实于每一个施工环节当中;其次,是对工程成本进行定期的合理分析,并且把其作为一种制度进行对待和执行。通过这种成本分析能够使得建筑企业对资金的使用情况有一个大致的了解,将亏损始终控制在一个合理的范围内,从而确保工程质量。 3.4确保施工质量 想要为施工质量提供一个重要的保障条件,必须要做到以下两个方面。一是,做好施工的前期准备工作,并且在施工过程中严格要求施工人员的综合素质和施工材料的质量;二是,按照相关的制度标准对建筑工程项目进行严格的验收。 3.5保障施工进度 在建筑工程项目施工之前就应该制定一个科学合理的施工计划方案,对每个施工环节的时间和进程进行有效的安排,同时对于其中可能会出现的施工问题进行防治,并提出相应的解决措施,在确保建筑工程的施工进度和工程质量的前提条件下缩短施工时间,从而节约施工成本。在施工计划过程中应该加强与设计人员之间的交流,并且施工所需要的材料、人员、设备等应在施工之前便做好充分的准备。 4结束语 建筑工程管理和施工质量控制是一个系统而又复杂的工程,并且具有动态性,因此建筑企业应该根据工程的实际情况选择有效的途径和策略,用以提高建筑工程的管理水平和施工质量的控制效率,从而促进建筑行业的良好发展。 作者:蔚建旺 单位:山西四建集团有限公司 工程建筑论文:安全评价房屋建筑工程论文 一、建筑工程施工安全评价体系的构建方法 可以在传统评价体系里进行较为确切地评价、描述评估对象的方法即为树状层次结构,由于树状层次结构可以与评估方法结合起来,所以非常普遍地运用在安全风险评估领域。树状层次结构通俗易懂,运用这可以直观地了解全部的结构组成,在实际评估时层次分明,可以有效地简化评估对象的分析程序。建筑工程施工进行安全评估时,同样能够依照树状层次结构构建符合建筑的评价指标体系,通过层次思想对问题展开分析。树状层次结构方法是评估指标体系里非常基本、也最常用的方法,这种方法可以把抽象的思维转为具体形式,其程序是先要给出评估目标,建筑工程施工安全评估的目的是整体建筑施工的安全性;针对评估目标展开分析,就是以评估目标为条件来分成不同的子目标。再围绕子目标里有关联的一些内容,提取出明确的评估指标。在针对建筑工程施工建构的安全评价体系中,通过树状层次结构法,具备明显的优势:第一,通过树状层次结构法进行评价指标体系的创建,使评估目标更加条理清楚,易于理解;第二,通对具体问题的分析理解抽象问题,使评估的后续工作非常便捷。 二、房屋建筑工程施工方案安全评价体系的应用 房屋建筑工程施工方案的安全评价是房屋建筑安全的前提,只有施工方案安全,才能在施工过程之中最大限度的保证安全,减少事故的发生,因此应用房屋建筑工程施工方案安全评价体系就十分必要。 2.1灰色系统 社会经济发展领域和生态系统中,通常蕴含着及其丰富而多样的信息,我们将这些蕴含的信息分为已知信息与未知信息。通常来讲,白色的信息代表了已经知道的信息,完全已知的信息系统统统叫做白色系统。还有,未知的信息亦或还没有弄清楚到底知不知道的信息一般叫做黑色信息,那些彻底不知道的信息构成的系统都能叫做黑色系统。倘若同一系统中既存在已知的又存在着未知的信息,那么此时这种系统就要称为灰色系统。房屋建筑体系里,这种系统里面蕴藏了已知的系统的结构和相关的材料,那种有关系统技术的水平以及安全效果等则应该归为未知的信息里,因此说来,此房屋建筑工程的安全系统也要归为灰色系统之中。有关灰色系统的众多理论早已经在各个方面普遍使用,把灰色系统应用于房屋建筑工程施工方案的安全评价里面再合适不过了。 2.2建筑工程作业条件危险性的评价 围绕建筑工程条件作业其危险性展开评价,说的是对有危险因素的环境中施工作业可能出现的危险性以半定量的方式进行评介的一种办法。它重点关注危险可能出现的频率,以及危险性因素中各项标值的总值带来危险状况可能性的大小,主要是指遭遇事故的机率大小,还有在危险环境中人体暴露的时长,后者是说如果工作人员不幸遇到危险可能会酿成其他事故也要包含在内。此外,将此三类关联因素展开科学计算非常繁琐,是一件较为有难度的工作,因而在具体评价中,需要将计算过程予以简化,正是这一办法的重点,应引起注意。通过半定量这样的办法展开施工过程的计算与评价。同时,把这些相关因素结合实际情况进行分级及等级取值,如此,就可将这三大困素的取值相乘,其乘积便是整个工程其危险性的数据结果。 2.3工程的预先性危险分析法 工程的预先危险性分析方法通常用在新系统或者现有的系统加以改造前的设计等有关的过程里,这种方法可以在缺乏系统有关的详实资料的时候,用来分析和预见某种会产生的危险情况,最大限度地提供预防或者制止危险产生的方法。详细分析方法为:第一,凭借安全检查表与有关经验的方式去分析危险来源所处地点,以后能够辨别某种疑似危险源出现的触发点和诱因。同时,还要分析危险因素导致的后果,对于这些因素导致的损失施以相关措施的安排,如此便能在很大程度上避免其导致的损失。预先性危险分析方法大体上由准备、审查以及汇总等有关工作组成,可以实现安排房屋建筑工程的施工方案,把预计产生的损失降到最低,这能够有效促进房屋建筑施工的安全开展,能够促进整个社会的和谐建设。 三、结语 房屋建筑工程施工方案的安全评价既能够事先估计建筑工程项目,又能够有效降低某些事故险情而导致相关人员与经济利益的损失,还可以帮助有关的监督单位对某些生产单位采取安全生产的检查和政策调整,安全评价能够给出关键性依据。所以,房屋建筑工程施工方案的安全评价问题既是涉及施工单位自身的问题,又是涉及人身安全和整个社会和谐发展的问题。 作者:任海亮 单位:邵阳学院 工程建筑论文:施工组织设计建筑工程论文 1施工组织设计 1.1施工组织设计作用 施工组织总设计的作用是为了能够合理解决整体建设项目各个环节遇到的疑难问题,通过合理的阐述,把整个项目建筑主体工程、辅助工程和庭院室外配套工程进行有效连接和管理。工程施工组织设计是宏观定性的管理措施,是一个建筑工程最重要的战略部署,对工程项目具有指导性,通过对建筑物蓝图规划、整体部署、选定施工技术方案、进度计划及相关资源计划安排、各种组织保障措施等的空间布局,形成对项目施工全过程管理性纲领文件。不论是哪类工程,均要编制施工组织设计,并按批准的施工组织设计进行科学施工。其作用表现为:为主管部门编制建设计划提供依据;为编制单位工程组织设计提供依据;确定设计方案可能性;为物质技术供应提供依据;为施工单位编制施工计划提供依据;保证施工准备顺利。 1.2施工组织设计的内容及依据 施工组织设计内容一定要按相关设计性文件各技术要求进行,并结合工程对象实际条件,提出综合文件。工程编制的内容包括:编制参照的依据、科学有效的方案部署、工程进度和计划安排、工程情况内容概述、施工人员与机具设备计划、现场临时设施等。要想科学的编制施工组织设计,就需要依据各项数据,依据的条件有:工程施工及招投标文件和工程设计相关文件;建设当地地质、地形、气象、地下水位的工程勘察和资料;项目建设有关法规及行业标准;企业自身组织机构构架;与工程有关的资料源供应;国家现行有关环境保护法规;施工企业自身正在执行的质量管理体系文件;行政部门批准文件及建设单位对工程项目的要求;工程建设造价管理有关规定。 1.3施工组织设计审批 施工组织设计一定要做到开工前进行,通过编制、审批等手续,达到施工组织设计规范标准要求,这个过程虽然复杂,但却影响结算各个环节。审批程序要由项目经理进行编制,技术负责人要签字,同时通过填写报审表,项目经理签字确认后,上报相关监理单位待审批,这个流程必不可少。 2设计变更及技术联系单 一项工程签证需要详细、准确,通过记录现场情况及所产生的费用,把握整体投入情况,也为工程后期结算及时提供相关书面证明。更是为了变更设计流程提供原始材料,要想科学的掌握第一手资料,施工管理相关人员就要深入施工现场,通过科学合理的调查取证,拿到第一手材料,并详细记录,报请建设单位进行签证。 3质量保证资料 3.1工程质量保证资料分类及主要内容 (1)设计阶段资料:这个阶段是工程开始前的筹备,包括设计任务书、设计合同、初步设计、设计计算书、设计图纸等资料,通过资料的提交获取工程施工资质。(2)项目提出筹备阶段的资料:这些材料主要由项目建设的申请报告、上级批复文件、可行性研究论证报告、施工、监理合同及有关责任主体的资质证书等构成,这是施工组织的第一步,也是必要的材料。(3)勘探阶段资料:对施工当地进行环境、地质、水文等的勘探调研及报告等材料,这是合理施工的前提条件。(4)施工及验收阶段资料:这个阶段的资料较为复杂,包含内容较多。一是由垂直度观测、建筑物定位、沉降观测和设备安装测试资料构成的测量资料;二是由使用的水泥、钢材等复检报告,砂、石、钢筋焊接件检验报告、焊材合格证、成品、半成品合格证及设备合格证等构成的实验材料;三是由开工报告、材料代用单、施工方案、施工组织设计、工程联系单、图纸会审、事故处理报告及会议记要等组成的文件材料;四是由分项工程质量检查表、单位工程质量等级评定表、分项分部工程质量评定表构成的检查评定资料;五是由基坑验槽记录、桩基施工记录和隐蔽工程记录、竣工图编制说明构成的隐蔽工程竣工材料。 3.2整理工程质量保证资料注意的问题 (1)要根据事实说话,做到客观准确,不能隐瞒真相,更不能弄虚作假。(2)总承包单位应及时向分包单位征集相关材料,做为工程质量保证的证据资料,按照质量保证资料建档要求,进行合理保管。(3)质量保证资料是一定要做到前面的工作,一般情况下,是在建筑物施工时,及时整理,及时性是做好工程质量保证资料收集的前提条件。需要根据工程量、批量等情况,及时完整地收集有关工程质量保证资料,整理工程质量保证资料时,一定避免应付和突击。 4隐蔽工程记录 隐蔽工程也是工程的重要组成部分,占工程总造价比重非常大,隐蔽工程是随施工过程发生的,要想合理预算出投入来,非常困难,所以在进度中,就需要做好对隐蔽工程的记录,为隐蔽验收提供证据,记录要准确、仔细、可靠。一般施工单位隐蔽验收记录均由带队工长填写,报请现场负责人、质检员、现场代表及监理师,共同签字,完成对隐蔽工程的检查验收。 5工程资料管理所采取的措施 5.1明确职责,责任到人 只有不断加强现场管理,提高人员素质,才能确保资料人员按照要求进行操作,这是充分保证工程顺利通过验收的关键。在施工中,不断完善健全各项规章管理制度,通过制度进行现场考核,明晰职权,一岗比责,把责任落到人头,本着谁施工谁负责的原则,做好相应资料管理工作,日常进行必要的检查,发现问题及时改正,对上级部门批准的材料要及时移交,避免出现责任不清的情况发生。 5.2完善资料管理制度 对施工现场的相关技术资料,一定要按国家、企业、行业或地方标准要求科学填写,保证字体清晰、内容完整、填写规范,对那些决定性工程施工,一定要记录精准,关键部位和关键节点施工的时间、责任人、发生的情况等要如实填写、完整记录,为工程竣工决算提供重要的数据支撑。施工单位是工程建设者,对资料完整性、真实性、准确性要负全责,施工单位要严格挑选可靠的资料员,通过业务培训提高对资料管理制度的掌握,以制度为标准做好资料管理;通过深入现场了解生产一线对工程实体验收情况,增加实战能力。 6结束语 总之,编制工程资料预算对施工整体进度和质量有着重要的作用,一定保证预算内容准确、可信,同时不断加强与现场联系互动,取得完整资料,提升实际工作能力,才能从根本上保证工程最后结算科学、合理。 作者:白丽 单位:商南县建筑工程有限责任公司 工程建筑论文:人工挖孔桩建筑工程论文 1工程情况 江南第一城实验小学西侧边坡防护工程紧邻博郡5#楼基坑,小学主体已完成,且已交付使用,实验小学基础采用混凝土预制管桩,博郡5#楼基坑离管桩桩顶标高约17米,建筑工程中要求博郡5#楼人工挖孔桩的桩头设计1.5m,选用合适支护形式以及5#楼基础施工顺序以保障已有建筑的稳定性,考虑到该工程项目设计牵涉结构基础设计以及岩土边坡设计,因此需结合两个专业同时考虑,另外由于工程选址临近西侧边坡,因此要注意控制沉降,尤其是施工期间小学仍旧在持续使用,因此要选用人工挖孔桩技术以解除边坡以及小学沉降引起的危险。根据施工现场岩土工程勘察报告,博郡5#楼场区内地质情况较为复杂,土层以透水性较好的粉质粘土、粉砂层、砂层为主,基岩为强风化变粒岩。 2人工挖孔桩施工工序分析 (1)施工方案。 根据施工现场试挖情况及超前钻情况,工程桩开挖至10-15m需进行扩底时会遇到较多问题,因此在施工方案设计上要结合现场施工条件、环境及工程要求进行制定,以最大限度的削弱沉降问题带来的影响,保证施工顺利且不影响到小学主体建筑工程。同时5#楼人工挖孔桩分为二个批次进行施工,第二批次应待第一批次桩施工完成后再行施工,采用先施工的比后施工的多二节护壁。针对该施工现场地质条件可选用人工挖孔灌注桩方案,以解决工程桩成孔期间透水塌孔问题,减少施工中不安全因素。考虑到施工工序与成本,可选择对人工挖孔桩进行扩底,扩底部位要先进行垂直挖孔施工,并对孔底进行混凝土封底与预留集水井处理,遵循从顶部分层向下层扩底施工工序,以解决施工中沉降、塌孔、透水、安全等问题。 (2)施工工序。 该工程遵循基坑平面施工———扩底成孔施工———封底施工———混凝土浇筑、养护与检验工序,以顺利解决施工中遇到的沉降、塌陷、透水等问题。基坑平面施工中考虑到地质条件要设置相应降水井,通过安钻孔机、绑扎钢筋及安置双层密目钢网以及时抽水换水,做好桩基施工前的降水工作。考虑到施工中对土质原始状态的劈坏,基层挖土达到底板标高时要进行找平,并开挖排水沟与集水坑,以确保基坑工程的顺利完成。扩底成孔施工时要在保持工程桩底面积不变的情况下增加扩底高度,缩小倾斜角度,以变更人工挖孔桩桩底尺寸,减少沉降及塌孔的不利因素。结合现场地质勘查资料来看,根据岩土情况、原岩基岩构成可选择常规方法开挖至设计的终孔深度,并采集孔底岩样进行分析鉴定,以评判其是否符合施工要求。结合扩底施工要求及现场具体情况,要设计定做各种桩径扩底护壁钢模板,注意每个钢模板的高度与版模设置,结合现场施工进度需求及桩径、数量情况等对各种放样尺寸定做护壁钢模板。根据施工要求要合理确定现场人工挖孔桩施工中终孔长度,垂直成孔并浇筑护壁混凝土至扩底底部,注意扩底部分护壁高度及护壁加筋、护壁配筋,对水平筋、纵筋的布设及搭接长度要注意合理确定及调整。在开挖第一节扩底土方工程后,要注意水平筋、纵筋的布设及搭接长度及扩底护壁钢筋的安装,注意扩底钢木耙的垂直校正。垂直成孔护壁强度与封底混凝土强度在达到施工要求后,要注意从孔底往上凿除垂直成孔护壁,在需凿除护壁部分的下一节搭设平台,凿除混凝土要避免过多堆积施工平台,及时随凿外运,以避免压缩作业空间,造成安全隐患。封底施工中要注意边坡土质岩层,本次施工挖孔桩持力层设计为强风化岩层,为避免地下水破坏扩底岩层,要采用即挖即封底的办法在扩底每节成孔后及时排出孔内水源,在孔中心设置集水坑洞方便排水,并应用混凝土浇筑坑底,应用降水井、集水坑等做好给水工作及混凝土浇筑施工。要注意,封底施工中终孔封底开挖前要准备好封底混凝土并放置在孔口,在开挖桩孔边时将孔底浮泥松土清除并挖至为被水浸泡岩层,随后浇筑封底混凝土,并采用同样施工方法向桩孔中心靠拢以完成施工。混凝土浇筑可使用人力浇筑或者其他浇筑方式,塌落度控制在8-12m左右,浇筑前要安装固定超声波塑料管、混凝土串桶、桩孔浇筑下料斗等,在清理好浮渣、松土、散碎石块等之后开始混凝土浇筑,灌注过程中注意保持串桶摆动以促使桩孔平面均匀下料,若孔内渗水较多要设置专用潜水泵以及时抽取混凝土表面渗水,避免影响灌注工程质量。 3人工挖孔桩施工的质量控制举措 山地建筑工程中人工挖孔桩施工中常见的质量问题主要有七种,分别是桩芯钢筋偏位;桩孔定位偏差造成返工或设计变更;桩芯混凝土振捣不足导致桩头混凝土离析或者出现垂直窜水孔;桩孔封底清渣不彻底;桩孔垂直度偏差;持力层岩性不准确影响人工挖孔桩承载力评估与施工;桩身受流砂、模板等因素影响出现缩颈影响截面。以上这些问题的存在都会影响人工挖孔桩施工质量,为解决这些问题,可采取以下措施:一是可采取测量复检与模板制安控制桩定位偏差,通过多次复测以确保整体定位准确,避免因定位偏差等问题影响工程施工;二是积极与现场地质勘探单位交流联系,做好岩土样本判断,在桩孔验底时做好登记与工作,避免岩性不准问题干扰施工;三是现场混凝土的放置要遵循就近桩孔放疗原则,串桶下料保持摆动以促使下料均匀;四是施工前及时清理好桩孔与桩底,避免影响施工;五是及时做好现场交底及材料准备工作,及时对偏差进行纠偏及凿除;六是对现场施工进行监督查验,对偏差过大施工及时予以纠偏并惩罚处理,勒令其及时调整并返工;七是做好桩孔内侧高度标记,以方便现场交底与施工掌握,根据标高确定主钢筋绑扎及内箍钢筋绑扎,以消除沉降负面影响。另外要注意施工中安全管理,针对施工地质条件做好现场分析与勘查,及时处理好地面排水与井底降水,做好施工人员人身安全管理与施工工序安全管控,从而保证工程进度与质量。 4结束语 目前,博郡5#楼结构已封顶且江南第一城实验小学使用正常。实践证明,博郡5#楼人工挖孔桩的使用是成功的。综上所述,山地建筑工程中人工挖孔桩施工技术的应用可很好的应对山地复杂地质条件,降低施工难度,保证施工质量与安全,消除塌孔、沉降、漏水等问题对工程施工的影响,可有效保障施工进度与质量,值得大力推广应用。 作者:王伟伟 单位:福建象屿房地产开发有限公司 工程建筑论文:建筑施工成本控制价值工程论文 1简介价值工程理论 价值工程理论首先起源于美国,是当代的一种经济科学技术管理方案。它可以利用性能深化的原理来减低成本,同时它也是全方位建筑施工的一种,如果某一商品是一个整体,从整体的性能及成本的全方位开始,使整体得到改进。在建筑施工控制中,价值工程理论着重商品的性能及其更新,管理好性能和成本、财政与科技、质地和价格、公司与客户之间的矛盾。价值工程理论在我国虽然起步较晚,但是如今已具有相对较高水平的监管方案,已经被应用到了社会的很多领域,比如商品的设定、建筑工程、系统、客服等多个方面。所谓价值工程,其中的价值是针对商品的好坏以及经济效能的砝码的反映,用数学公式体现其性能完成所用能源的联系:商品的价值(V)等于产品的性能(F)与产品的使用时间的成本即保质期成本(C)的比值。因此,商品的价值与商品的性能成正比,与商品使用保质期的成本成反比。这是科技进步的表现,也是生产力发展的体现。 2价值工程理论与建筑施工项目成本 价值工程理论在建筑施工中的应用通过发现问题、探讨问题、最后处理问题的方式进行,它是应用监管操作方案。也就是说,通过价值工程理论对商品性能以及成本之间的联系来提升建筑施工各商品价值。在施工过程中,我们要敢于尝试,接触新的科技,从而使得商品价值得以提高。以更新项目设计方法来管理其成本是一个系统性的方式,只注重成本的节俭是不对的,而更应该重视经济和技术两方面对立统一的关系,处理以及调节,不能只着重节俭,不顾水平方面的提高,也不能只看重技能,不顾经济发展,这样的话,建筑施工项目就难以发挥其性能。建筑工程施工人员必须结合价值工程理论对施工项目进行探讨、理解,通过完成其性能化,提高经济效率,使得其价值得到显著的提升,实现全面的施工项目的更新效益。建筑施工过程项目的成本控制作用:对建筑施工过程中项目的成本的控制,一般就是说,在建筑施工过程中的项目成形的时间段,指挥、控制、监管好生产商品以及整个系统模式中所需要的所有物力财务、人力财务以及其它形式的各种支出,按时改正所用的误差,把各个项目的生产支出费用限制在一定的区域之内,保障成本预定值的顺利完成。建筑施工中对各项目成本的管理是为了减轻其成本,使得经济水平得到改善。 3价值工程理论对建筑施工各项目成本的监管 在商品交换过程中,客服买的是商品最主要的性能,而不只是买商品的自身。因此,拥有全方位高性能商品,其造价成本一定也是相对较高的,但当其出现不必要的性能使得部分顾客用不到的情况时,性能多余的状况就随之产生;相反,还会有一些性能不全面的情况发生。价值工程理论技术是通过以科技与经济水平联系在一起对建筑施工过程中的各项目成本进行监管,以性能的探讨为优秀,把商品推到合适的价格,然后以相对较低的生产资源来完成它的特有性能。在经济学公式中,价值等于商品的实用效能与商品生产资源成本的比值,因此,不难得出此三者的关系具有相对性。运用价值工程理论对生产的资源进行监管,就会减少性能不够或者亢进的情况发生,下面重点从三部分讲述价值工程理论对建筑施工过程中项目成本的管理。 3.1以节俭为准则,对成本进行监管 在商品的质地有保障的同时必须节省资源和设施的支出。一直以来,学校就分质量监管与成本监管为不同的科目,以质量的改善为技能单位的义务,减轻成本当做是财政单位的任务。而在具体操作中,技能单位常常花费很大的资源成本去改善商品的质量,而财政单位又不顾商品的质量去减低生产成本。而价值工程理论需要在有系统的操作中,在保障商品质量的前提下,以节约成本为准则,降低资源的浪费,在每个项目的施工操作中减轻资源的支出,从而避免造成不必要的成本浪费。这一工程必须以其性能完好为前提,从而实现质量以及资源材料的双赢,使得商品的数量、质地以及生产商品的成本之间存在的问题得以系统的解决。 3.2组装技能基础,建立控制信息领域 对价值的参数其正确而又准确的探讨、计数是建筑施工工程中价值工程理论的关键所在,要求能够整理好无数的成本的数字以及性能方面的信息,对价值的探讨是操作的重点,必须运用外界很多信息,所以,构建控制信息领域是对价值工程进行探讨的前提。包括的领域主要有估计数额数据库原料以及设施的市场价等,公司施工额定库且可以对其进行快速的检查与系统的分析,从而能够完成其相应的性能。 3.3价值分析的作用 基于建筑施工过程中价值工程成本管理操作领域的不断推广,关系到管理各个部件使用时间的周期的支出,因此,价值必须要经过严密的探讨、综合理解,探究各个操作的具体方式,尽量对其进行改善,了解性能和成本的联系,改进价值参数,运用价值分析减少一些多余的性能,减少支出,减轻成本。 4结束语 综上,价值工程理论是一种通过群众的力量及整体系统的工作,重点探讨商品的性能,达到以最低的成本就能够拥有必要的性能,使其价值得以提升的科技探讨方案。价值工程理论在建筑施工成本控制的运用,可以探讨施工的成本控制,并通过合理的方式进一步对建筑施工的成本进行控制监管。 作者:梁涛 单位:中铁二局股份有限公司 工程建筑论文:工民建筑工程建设项目管理论文 一、工民建筑工程项目管理的现状 (一)工程项目管理方法落后 虽然经过多年的发展,我国建筑企业得到了长足的发展,不论是在技术实力还是资本的投入都大为增加但因市场管理的缺失,众多缺乏资质的中小型企业的加入导致整体管理水平的下降。尤其是在财务管理环节,还存在手工记账管理的现象。 (二)工程质量与安全管理意识不足 从对现有的工民建筑事故案例分析中不难发现,引发工程事故的原因大都在于企业管理者对于安全管理以及工程质量管理的松懈所致。从质量管理角度分析,施工单位在资金和工期的双重压力下,以及现代化企业管理知识和方式缺乏等因素的影响下,对于工程管理的重点放在了追赶工期以避免因违约而遭受经济损失,致使对工程质量管理上得过且过。在安全管理方面,大多数企业虽然制定了一定的管理制度,但却流于形式并没有在实际工作中加以运用,甚至并未对一线施工人员进行必要的安全知识教育。而大多数一线施工人员来自于农村,知识层次绝大多数在高中以下,不仅专业技能缺乏而且安全知识更是极为欠缺,同时其对于安全防护意识还未形成一定的高度,因而在上述因素的综合影响下,工程事故的发生是难以避免的。 (三)项目核算存在薄弱环节 随着房地产业的迅猛发展,建筑企业之间的竞争日益高涨,在竞争加剧的大环境下,建筑企业要想稳固在市场中的优秀竞争力,不仅要保障每一个建筑项目的施工质量而且要合理的压缩成本,减少资金的投入以提升自身的经济效益和竞争优势。然而,走诸多中小型建筑企业当中,因管理制度的不完善致使成本核算不够精确,存在漏洞。尤其是在项目成本核算上存在诸多问题。 二、提升工民建筑工程项目管理的措施 (一)建立于完善项目管理制度 工民建设质量关系到人们生命财产安全,如出现较大事故有可能会引发巨大的社会矛盾,导致地区经济发展受阻。为确保工程建设质量符合施工标准,施工单位必须建立项目管理制度:首先,行政管理部门应发挥统领管理的作用,根据工程建设的要求制定严格的质量管理和验收指标;其次,建立事前准备、事中监督、事后检验的三层管理制度,将质量隐患及时排除在施工环节之中;再次,定期召开部门交流会或通报会,将工程建设的要求和变更等信息及时告知相关部门,以使之明确自身的职责并严格贯彻到位。 (二)强化人才建设与管理 在市场经济中,任何企业都不可避免的要参与到行业竞争之中,而且建筑行业因利润巨大而且是社会发展中不可缺少的组成部分,致使市场竞争度日益提升。然而,在行业竞争的背后,其实质是人才之间的竞争,对于企业而言唯有掌握了高素质人才才能在激烈的市场竞争之中占据一定的优势。对此,公民建筑施工单位可从以下几点加强人力资源管理:其一,明确企业现有人才状况以明确所缺少的人才类型,进而据此制定科学的人才引进计划;其二,根据企业需要以及人才发展的需求,建立科学的人才培训与培养机制以不断提升人才的综合素质。一方面,强化了人才的个人素质。另一方,又为企业提供了充足的人力资源。 (三)严守工序,保质保量 建筑工程大都具有工程量大、工期长、涉及到环节众多等特点,也就要求施工单位必须在施工前即制定好相应的施工计划,比做到科学有序,保障工程建设的顺利施工。首先,根据工民工程实际情况,确定施工计划,明确先后顺序并严格按照既定的计划执行,确保每一个环节均处于有序开展中;其次,制定细节管理制度与措施,在工程建设中细节在一定程度上决定了工程的成败,众多工程事故证实了这一点。因此,必须要立足现实,分析每个环节可能存在的细节问题并制定管理措施。 (四)定时质检强化监管管理 完善的监督管理制度以保障工民工程施工质量的有点措施之一,在任何工程建设中都不可缺少监督机制。其一,施工企业应成立监督管理部门,赋予其监管职权并且具备独立性,直接对高层部门负责;其二,制定每日巡查监督制度,发现任何施工环节中的质量问题应及时要求停工并要求严格施工规范施工,在必要地情况下命令其返工直至达标。唯此才能将隐患消除在萌芽状态,避免造成企业的损失和人员的伤害。 (五)加强工程项目协调管理 建筑工程项目管理涉及到方方面面,并非是单一的质量管理或安全管理,而是对各个部门、各个环节、各个人员等体系化管理。一般而言,建筑企业具有设计部门、施工部门、财务部门、人力资源部门、监管部门等。在实际管理中,以上各个部门之间的协力合作是考验管理能力的重要方面,唯有充分调动各部门的积极性和责任心,才能使之未来工程建设贡献力量。例如,设计单位要考虑到施工人员的能力,尽量将设计方案简化或召开部门之间的交流会,将设计要求和施工要求彼此告知,以促进工程施工的顺利,避免盲目施工。而监督管理、财务管理等部门应严格履行部门职责,为工程质量做好监督管理工作,降低安全隐患。 作者:徐利水 单位:阳新县建筑市场管理站 工程建筑论文:建筑工程资源配置项目管理论文 1分析建筑工程管理中的项目管理方法 建筑工程采取项目管理方法,在根本上提高工程管理的效率。高效率、高质量是建筑项目管理的一项需求,保障项目管理的综合效益,稳定建筑工程管理的基础。项目管理具有规范性的特点,其可渗透到建筑工程的各个环节中,充分发挥项目管理的约束作用,调节建筑工程的管理内容。项目管理在建筑工程中,能够保障工程施工的质量,具有强制性的作用,积极落实项目管理中的方法,维持工程现场的秩序。建筑项目管理中,比较注重阶段化管理,针对建筑工程的施工情况,提出阶段性的管理方法,维护建筑施工的整体性,最主要的是满足工程管理的需求。项目管理方法分为两个部分,即:管理与实施,而且管理是项目实施的依据,根据项目管理的属性,划分建筑工程中的管理内容,推行项目管理的实施,以便达到项目管理的标准。项目管理方法起到一定的保障作用,保证建筑工程施工的质量和效益,主动提升建筑施工管理的标准,还能降低建筑施工中的成本规模。项目管理逐渐成为建筑施工的一部分,明确了项目管理的价值。 2项目管理在建筑工程管理中的应用 项目管理在建筑工程管理中发挥重要的作用,指导并规范项目管理方法在建筑工程中的应用,维护建筑工程的效益和质量。根据建筑工程的管理实况,分析项目管理方法的应用,如下: 2.1明确负责人 项目管理在建筑工程中的应用,需要由专业的人员负责,如:项目经理,用于负责建筑工程中的管理项目。负责人在建筑工程管理中,负责整个项目的管理,属于直接负责人员,要求负责人能够熟悉掌握项目管理的内容,积极应用到建筑工程管理中。例如:建筑工程中管理中的项目经理,由几个责任人构成,共同负责建筑工程的项目管理,所以项目经理需要具备几项技能,保障后期项目管理的严谨性,首先是熟悉掌握项目管理中涉及到的法律、法规,尤其是最基本的法律内容,以便约束项目管理的行为,规范的经营建筑工程项目;然后是具备充足的实践经验,建筑工程项目管理本身较为复杂,有经验的项目经理能够提高管理的效率,控制项目管理的方法,规避工程管理中潜在的风险;最后是项目经理要端正学习的态度,项目管理在建筑工程管理中应该具有灵活的特性,跟上工程管理的发展速度,发挥项目经理在管理与工程之间的连接作用。 2.2确定管理机构 管理机构是项目管理中的关键部分,其可根据建筑管理的需求调整项目管理的方案,具有计划和组织的能力。管理机构用于规划建筑工程中的管理任务,如:管理分工、使用制度等,确保管理内容的规范化。以某办公建筑工程为例,分析项目管理机构的确定。该建筑工程通过管理机构,连接业主及参建单位,规划各个单位的管理内容,同时辅助管理决策。该建筑将管理机构分为八个组成部分,分担项目管理的内容,各个部门之间相互监督,以此来提高管理机构的执行力。该工程管理机构中的不同部门,负责了不同的管理内容,例如:财务部,负责建筑工程中所有的财务管理,对成本进行严格的计算、核算,保障财务信息的规范性;监察部,负责建筑工程的安全工作,执行安全规划,解决工程管理中的安全问题。 2.3提出管理制度 管理制度是建筑工程管理的依据,指导建筑工程中的各项行为,保障项目管理的准确性。管理制度与项目管理存在密切的联系,而且制度是项目管理中不可缺少的一项内容,用于维护建筑工程管理的科学性。项目管理中提出的制度内容,不仅能约束工程管理的行为,还能保障建筑管理的安全性,强化工程管理的效益。例举项目管理中建立的制度,如:安全制度,目的是加强工程安全的控制力度,维护安全施工的行为,安全制度中遵循“五无一创建”的原则,消除管理中的危险隐患,利用安全制度积极提倡安全防范,实现安全管理的目标,安全制度的控制对象是建筑工程项目内的所有人员,规范人员的行为,确保其符合项目管理的安全要求。项目管理制度中,除了安全制度以外,还包括质量、经济等多项制度,确保项目管理制度的全面性。 2.4项目管理的控制 建筑工程中的项目管理,发挥了积极的控制作用,项目管理方法严格控制了建筑工程的管理过程,提高工程管理的规范水平。结合项目管理在建筑工程中的控制应用,分析控制内容,如:(1)质量控制,根据项目管理中提出的质量标准,对建筑工程进行规范约束,管理工程中的各个质量项目,也可根据工程工序,在管理中实行质量控制,保障工程质量管理的优质性;(2)进度控制,项目管理方法在进度控制中,具有计划性的特征,需要跟踪建筑工程施工的进度,安排管理控制,确保工程进度符合项目管理中的预计规划,以免偏离管理计划;(3)投资控制,其为项目管理控制中的一项难点,因为建筑工程工期长,期间涉及到隐蔽工程、变更项目等,很容易引起投资风险,所以项目管理在投资控制方面,可提前进行量化考虑,大概了解工程项目的投资规模以及影响投资的因素,选择合理的投资方式,制定科学的投资计划,促进收益的最大化发展。 3项目管理在建筑工程管理中的优化措施 针对建筑工程管理中项目管理的实践应用,提出三点优化措施,推进项目管理的发展。 3.1构建运行机制 运行机制是维护项目管理的主要方法,其可明确项目管理的目标,促使建筑工程企业能够准确认识项目管理的重要性。运行机制在项目管理中,存在辅助性作用,其可配合项目管理的运行,符合建筑工程管理的实践需求。项目管理可以通过构建运行机制,提高自身在建筑工程管理中的服务水平,严禁建筑工程管理中出现失控的行为,强化管理中的运行控制。 3.2优化资源配置 建筑工程中的项目管理方法,应该遵循建筑市场化的发展原则,积极优化资源配置,确保项目管理的可行性。建筑市场化发展的过程中,在工程中提出了动态管理的思想,需要调整项目管理中的内容,采取资源配置的方式,合理分配项目管理中的各项资源,确保资源配置能够达到项目管理的标准,为项目管理市场化发展提供相关的条件,以此来提高项目管理的水平。 3.3推行管理监督 项目管理方法在建筑工程中,同样面临着压力和挑战,采取管理监督的方法,有利于实现高效率的项目管理。建筑工程主动监督项目管理的方式、方法,发现不规范的管理点,在此基础上提出有效的解决措施,即可维护项目管理的科学性,保障项目管理能够准确的应用到建筑工程内。监督措施可以优化项目管理的应用,改善项目管理的环境,确保项目管理与建筑工程的相符性。 4结束语 项目管理方法非常符合建筑工程的管理需求,其可根据建筑工程的管理现状,提出优化的措施,逐渐改善建筑工程的管理方式。建筑工程在项目管理的规范下,明确了管理的目标及方法,满足建筑工程管理的基本需求。建筑工程管理中,非常注重项目管理的应用,目的是通过项目管理的方法,控制建筑工程的现场管理,发挥项目管理的效益。 作者:蔡明慧 单位:瑞安市公共资源交易中心 工程建筑论文:安装工程质量控制建筑电气论文 1问题分析 1.1线路 线路上的质量缺陷主要是导向连接不规范、不合格,电线管敷设不符合操作过程,管线预埋失误,线路安装色标不合格和安装误差等。这些问题的存在使得线路方面的问题频发,严重影响建筑日后的使用。 1.2配电设备 配电设备安装不规范也是电气工程安装过程中常见的问题,比如,未遵照国家相关规程标准铺设,设备面板、电气插座等质量不过关或者不符合相关要求,室内室外电气线路铺设不当等。这些问题不仅会影响配电设备的使用,严重的还会埋下安全隐患,进而威胁人们的安全和建筑安全。 1.3其他方面 在电气工程安装过程中,其他方面的质量缺陷多种多样,比如灯具、排气扇、空调、通风口等安装不符合建筑要求,电缆、电线、管道铺设方面存在漏水或漏电等安全隐患,线路铺设、选择不符合建筑规定,接线和插线等不满足要求。这些质量问题的表现形式多样,它们会严重干扰使用安全,并且安装质量也令人堪忧。以上这些问题都会带来一些难以预料的负面影响,不利于建筑工程的后续使用。 2质量控制策略分析 针对建筑电气安装工程中出现的诸多影响质量的问题,结合实际施工情况,从事前准备、事中控制到事后验收等方面入手,采取针对性的策略,减少潜在的质量隐患和安全隐患,为建筑的后续顺利投入使用提供强有力的支持,从而有效保障电气的正常应用,高效服务生产生活。 2.1事前控制 事前控制作为安装工程质量控制的重要内容,具体要从3点入手:①提升电气安装施工人员的专业素质和施工水平,加强对员工的专业培训和升级培训,培养他们的职业意识和施工意识。在施工过程中,要严格按照国家相关规范标准开展工作,自觉树立安全责任意识,自觉提升施工过程中的质量控制力度。除此之外,要保证施工现场至少有一两名高水准的技术指导人员,跟踪监督施工技术标准的执行情况和质量情况,确保施工可以顺利完成。②控制构建质量。作为电气安装的基础工作,构建本身质量就要过关。在采购验收环节中,要加大监督的力度,在构建投入使用后,要现场监督验收使用情况,确保其符合操作规程。另外,对于质量不过关的构建要予以停用,并追根溯源,从根源上解决构建质量问题。③合理运用各种新技术、新设备,强化质量管控效果。在技术方面,要从施工人员的专业素质、检验人员的设备使用检测技术等方面入手;在流程方面,要跟踪监督施工过程中各个环节的操作流程,后续要建立严格且完善的考核制度,确保施工工艺和技术水平能够充分为质量管控工作服务。 2.2事中控制 事中控制策略主要从以下2点入手:①在管控工作中,要积极推行并落实责任制,做到全方位、多层次、多角度的质量管控。对于不同的安装工作,要重点监控问题频发区域,坚持贯彻落实责任制,强化施工人员的质量意识和责任意识。比如,安装工程项目部的经理要带头明确责任制内容,并从自身开始,将各个环节和岗位的具体责任落实到个人,促使他们在施工中严格遵守相关规定,从个人做起,为质量管控工作服务。在项目管理过程中,要遵照承包合同的要求,在相关规范指导下,以降低成本、保质保量为目标,强化项目工程管理。对责任制的落实和失责的追究,要建立完善的配套制度,做到奖惩分明,让工作人员在岗位上各尽其责,为建筑电气工程安装工作提供可靠的保障。②要杜绝以往电气安装过程中出现的质量通病,比如电线、导线敷设连接不当,配线、插座、灯具、通风设备等安装不合格等。事前要积极组织施工人员深入了解施工设计图纸和现场施工安装情况,强化职业技能培训和考核,科学、合理地设计电气线路,采取严格的质量管控措施实现跟踪监督,使用合格的安装材料完成施工。在施工完成后,还要进行严格的审核和验收,以确保工程质量。 2.3事后控制 事后控制主要是做好工程验收工作。对于安装过程中出现的一些误差、偏差等,要做好补救和调试工作,将其控制在合理的范围内,避免影响建筑后期的使用效果。另外,要严格按照相关标准验收各类成品、半成品,保证其质量。在处理不合格产品时,要严格按照规定返工处理或者废弃,避免其影响工程质量。 3结束语 综上所述,虽然建筑电气安装工程中存在不少质量问题,但是,完善的事前准备、事中控制和事后验收等工作,可以最大限度地减少各类问题的出现,进而保障电气工程的施工质量,为后期建筑的使用提供保障。 作者:刘瑗瑗 单位:华南理工大学建筑设计研究院 工程建筑论文:施工质量建筑装饰装修工程论文 1建筑装饰装修工程质量通病分析 1.1内墙普通抹灰的质量通病 内墙普通抹灰是建筑装饰装修工程中的重要组成部分,当下内墙普通抹灰的质量通病主要表现以下几方面。 (1)抹灰层的表面出现裂缝以及出现不规则抹纹,对装饰表面的美观性带来一定的影响。 (2)抹灰层出现局部空鼓的情况,空鼓现象主要是抹灰层与结构层之间出现分离而引发的,而且,空鼓现象会随着墙面温度的变化空鼓面积也会不断的扩大,地方空鼓面积扩大的一定程度下,抹灰层就会失去一定的支撑力度,从而造成抹灰层的脱落现象,不仅如此,在空鼓现象严重的情况下,会导致墙壁向外膨胀从而引发墙壁涂层严重脱落的情况。 (3)抹灰层涂膜不均匀、不平整,会造成阴阳角不垂直的问题。 1.2涂料涂装施工过程的质量通病 涂料涂装施工是建筑装饰装修施工的重点,对涂料涂装施工质量控制极为关键,这是保证装饰装修工程质量的重要环节。但是,当前建筑涂料涂装施工的过程中却存在质量通病的问题,主要表现为:在涂刷完成之后,涂膜干燥后出现大量的纹理涂膜,甚至还伴有开裂的现象等,其质量通病就会造成建筑涂料涂装施工材料浪费,造成施工成本的增加。 2建筑装饰装修工程质量通病的防治措施 质量通病对建筑工程的整体质量将会产生一定的影响,针对以上提到的建筑装饰装修工程质量通病,作者主要提出以下几方面防治措施。 2.1加强对外墙施工队伍的资格认证 通过以上对建筑装饰装修工程质量通病的分析,外墙施工队伍的施工技术水平将会对建筑装饰装修工程质量带来极大的影响,对此,作者建议应加强对外墙施工队伍的资格认证,确保施工技术达标来确保施工的质量。首先,应对外墙施工队伍人员的综合技能进行审核,由于建筑装饰装修工程大多数都是承包制,对承包施工队伍的施工技术必须进行审核,确保承包队伍的施工技术能够达到相应岗位要求。其次,对外墙施工队伍要从专业的角度上进行选择,过硬的技术是确保施工质量的基础,同时还应从施工队伍的综合素质进行考虑,如,信誉度、职业素质等,尤其是责任心,这样才能更好的提升建筑装饰装修工程的施工质量。另外,还要对施工队伍的资格认证进行检查,如,是否有施资认证等,这是确保外墙施工队伍整体施工技术水平的关键。 2.2加强建筑工程装饰装修设计 在以往建筑工程施工过程中,经常出现重结构设计、轻装饰设计的现象,造成建筑结构设计的质量不达标,而装饰装修的设计却达不到相应的标准,从而对建筑装饰装修的施工质量造成极大的影响,对此,作者建议应加强建筑工程装饰装修的设计。首先,应对当前的建筑工程装饰装修设计进行全面的分析,了解其是否符合建筑装饰装修工程的实际情况,是否达到相应的标准等,一旦发现设计中存在的不足的问题,应及时采取有效的处理措施,确保建筑装饰装修设计的有效性。其次,相关设计人员应将建筑装饰装修设计工作重视起来,并结合建筑工程装饰装修的实际情况,对每一道工序、每项材料、每个细节、各项技术要求、质量要求等因素进行全面的分析,综合多方面因素对建筑工程装饰装修进行设计,同时,要根据建筑装饰装修工程的设计方案以及设计要求对各项设计进行审核,把好建筑工程装饰装修设计的质量关,确保建筑工程装饰装修设计的可靠性。 2.3加强对装饰装修施工现场的管理 对建筑装饰装修工程的现场管理是避免质量问题发生的主要手段,结合当前建筑装饰装修工程的实际情况,主要包括如下几个方面的管理内容。 (1)施工现场的质量管理。 建筑装饰装修工程在进行的过程中,管理人员应对现场的施工情况进行严格审查,仔细检查每一个施工环节,确保施工的质量。同时,应对施工现场中所使用的材料进行检查,把好质量关,对使用的各项材料进行检查,一方面要检查施工现场的材料的质量,了解其是否达到质量标准,另一方面要对施工过程中所使用的材料质量进行检查。由于一些材料在受到环境、温度、湿度等因素的影响下,会对材料的质量产生一定的影响,因此,在施工过程中一定要对投入到施工过程中的材料质量进行检查,避免出现质量问题,确保建筑装饰装修工程的施工质量。 (2)实施项目经理责任制。 每项建筑装饰装修工程的现场施工,都有相应的项目经理负责,为了提升现场施工管理质量,应实施项目经理责任制。首先,应保证项目经理必须经过国家专业培训,并顺利通过考核取得资格证书,同时,还需具备一定的施工实践经验,这样才能根据现场施工的实际情况进行合理的管理,从而保证装饰装修工程施工的质量。其次,应完善项目经理责任制,将各个环节的施工责任落实到经理的个人身上,并通过不断的完善奖罚措施,来激发项目经理的工作的积极性,对于一些表现较好的项目经理要给予一定的奖励措施,对于一些表现较差的要适当给予惩罚,具体要根据实际情况来定。另外,项目经理要将施工现场的各项事宜落实到实处,确保施工现场的纪律严明、环境整洁、施工有序,从而有效的提升建筑装饰装修工程的质量。 (3)施工现场监督管理。 为了保障建筑装饰装修工程各个环节的施工质量,应积极做好施工现场的监督管理工作。一般情况下,建筑装饰装修工程现场监督管理工作主要由工程监理公司来完成,为了保证现场监督管理工作的有效性,建议寻找一个水平高、信誉好、专业强的工程监理公司对项目实施监督管理。另外,选择一个好的监理公司,对施工现场的施工技术、质量监督、现场管理、安全管理以及工程验收等工作都有着一定的帮助,不仅保障工程的施工质量,更能保障施工工期按期完成,提升建筑装饰装修工程的整体施工质量。 (4)施工现场的验收管理。 验收是建筑装饰装修工程质量检验的最后一个环节,也是最关键的环节,很多施工过程的质量问题,在验收过程中都会体现出来,例如,涂抹层有不规则气泡、裂缝等,因此,必须严格做好施工现场的验收管理,一旦发现质量问题,需及时改进,必要时重新返工。一般情况下,施工现场的验收管理工作主要由施工企业自己来完成检查验收,在这个过程中检查验收人员必须严格、认真、仔细的对各个施工位置进行详细的验收,确保每个施工部分都能满足验收方的标准。 3总结 综上所述,随着社会经济的不断发展,建筑行业的发展极为迅速,同时,对建筑装饰装修工程重视程度也逐渐提升。但是,在近些年来,作者在对建筑装饰装修工程质量调查中发现,装饰装修存在很多的质量通病,对整体的建筑工程装饰施工质量带来影响。通过本文对建筑装饰装修工程质量通病防治的分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对建筑装饰装修工程施工的了解,主要对当前建筑装饰装修工程存在的质量通病进行剖析,同时,作者也提出了加强对外墙施工队伍的资格认证、加强建筑工程装饰装修设计、加强对装饰装修施工现场的管理等几方面的防治质量通病的措施。正所谓施工质量三分靠材料、七分靠施工,因此,必须做好建筑装饰装修工程的施工管理,这样才能全面的提升建筑装饰装修工程的质量。 作者:刘强 单位:中国华西企业有限公司
岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:“岩体力学”结构体系及教学方法探讨 【摘要】“岩体力学”是高等院校工程类专业的一门重要专业课,具有很强的理论性、综合性和实践性,对于从未接触过程相关工程实践的学生来说比较难以接受。根据本课程的特点及教学要求并结合多年来的工程实践经验,作者首先对课程的特点及教学内容结构体系进行了总体分析,从而加强学生对课程特点的认识和内容的掌握;其次,结合本课程的一个重要特点——实践性强,提出了相应的教学方法。 【关键词】“岩体力学”;实践性;结构体系;教学方法;探讨 一、引言 “岩体力学”(有些学者也称为“岩石力学”)是地质、土木、建筑、交通、能源、水利水电等工科专业优秀的专业课程之一,在上述专业的大学课程教育中占有非常重要的地位。尤其是近年来随着我国经济的快速发展,西部大开发、南水北调、高速铁路等项目的深入实施,大量的地质工程、岩土工程及地下工程建设广泛兴起,这一方面为岩土工程技术人员提供了施展才华的广阔空间,同时由于新问题、新技术层出不穷,因而也充满了前所未有的挑战。所以,当前的工程建设也对这方面的人才培养提出了更高的要求和期望,既要具备比较扎实的理论基础知识,又要有比较丰富的实践经验。高校作为人才培养的重要基地,更要担负起这一重要的历史使命。岩体力学作为一个在实践基础上发展起来的学科,不但有较强的理论性和系统性,而且更有着很强的实践性,这也是明显其区别于理论力学、材料力学及弹性力学等经典力学的一个重要特点,如黄明奎和刘开云都提出了实践环节在岩体力学教学中的重要性。从字面上理解,“岩体力学”包括“岩体”和“力学”两个词汇,通过前面对多门力学课程的学习,学生都已基本理解力学就是研究物体对外力的响应,包括内部响应(产生变形甚至破坏)及外部响应(产生运动),而岩体则是经过长期地质作用形成的复杂地质体,具有很强的地域性和个案性,因此明显不同于在材料力学中经常介绍的低碳钢等材料。因此,初学的学生都会明显感觉到岩体力学在理论上没有理论力学和弹性力学那么严谨,会出现很多的经验公式。所以在岩体力学的教学中一定要牢固地树立“实践性”这一根本特点,这样才能使学生更好、更快地掌握这门课程,进而灵活地运用于工程实践、服务于工程实践。 实践性强的特点应该贯穿在岩体力学教学的整个环节,具体地表现在教学手段和教学内容上分别为:在教学手段上应该充分安排一定的实践教学课时,让学生能够有机会接触到工程实践,比如让学生参观岩石标本,从感性上认识什么是岩石、结构面及岩体等,让学生去试验室亲自动手做一些岩石力学试验,去施工现场让学生见识一下什么是岩石隧道开挖、岩石边坡支护等,让学生自己动手做一个岩石工程设计等等,这样不但可以让学生增强感性认识,而且还可以激发他们的学习兴趣。另外在教学内容上,应该选择一本比较好的岩体力学教材,但是也决不能局限于教材。因为岩体力学从大的研究内容上来说基本是不会有太大变化的,主要就是研究岩体在外力作用下的变形与破坏机理,但是随着科学的发展,研究手段却会有很大的进展,如刚性试验机的出现使我们可以了解到岩石峰后的强度曲线、塑性及流变本构模型的提出可以使我们了解到岩石更为复杂的力学响应特征、有限元、离散元甚至流形元等数值方法的出现使我们更直观、方便地了解到岩石的变形及破坏过程,等等。下面就从岩体力学产生与发展的角度对其课程特点进行探讨,然后以黄醒春主编的《岩石力学》为例,从课程内容的结构体系上阐述其主要内容及其结构框架,最后在此基础上对其教学方法进行探讨。 二、课程特点及结构体系分析 2.1 课程特点。 岩体力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及与力学有关现象的一门新兴科学,即研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学。目前其主要有两种不同的发展方向:一是从力学的一般原理出发,考虑岩体的特殊力学性质,运用逻辑演绎的方法进行研究,这通常称为理论岩体力学;二是从经验出发,在大量实践的基础上归纳出对工程问题有指导意义的规律,这通常称为工程岩体力学。因此,岩体力学既是一门理论学科,也是一门实践性很强的工程学科,它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系,具有重要的实用价值,而且也是力学和地学相结合的一门应用型基础学科。 岩体力学的研究对象是各类岩体,由于岩体是一种经过漫长而复杂的地质作用而形成的地质材料,具有很强的个案性和地域性,因此对其物理力学性质的了解,远比其他各类工程材料困难,而岩体力学服务的各类岩土工程,如边坡工程、地基工程、隧道工程等既以天然岩体为岩体结构材料,又以天然岩体为建筑材料,同时以岩体所处的环境为建筑环境,而这环境包括岩体结构和岩体构造、地下水、气象、地温等是随着时间推移处于不断变化之中的。因此,对岩体物理力学性质的认识显然比其他工程材料更重要。现在有不少学者提出了“岩体结构”的观点,认为岩体是由岩石和结构面组成的有机结构,这比早期的“岩石力学”观点前进了一大步,该观点的提出也正是基于大量的岩体工程实践而得出的,这也充分说明了岩体力学是一门实践性很强的学科,其很多的研究课题及新观点都是从实践中总结出来的,同时又必须经过大量的实践检验。 2.2 课程结构体系分析。 下面对岩体力学课程的结构体系进行分析,进而对其教学方法进行探讨。“岩体力学”的主要内容结构如图1所示。由图1可以看出,岩体力学的研究内容、研究方法与研究流程和我们已经学过的土力学基本类似,这主要是由于二者的研究对象都是地质体,并且土体从某种意义上来说就是岩石,它是由岩石风化而来的,粘结力很低的岩石。所以二者研究内容上都是首先对介质本身的物理性质进行研究,研究其组成成分、结构特征及分类方法等。然后是研究工程上最为关切的三个主要问题,即强度、变形及渗透性。岩体与土体的一个重要区别是岩体含有明显的节理面,所以一般属于非连续介质,而土体颗粒之间的差别相对较小,所以土体一般可以认为是连续介质。在研究方法上,二者都是采用理论分析、试验研究和数值计算三种方法,其中理论分析都是采用弹性理论或弹塑性理论进行研究,采用试验研究主要是由于岩体和土体都是经过长期的地质演化发展而来的地质体,所以其物理力学性质有很大的变异性,因此在确定其物理力学性质时一定要采用试验的方法,尤其是对于重要的岩土工程,我国现行的规范都明确要求要根据现场试验结果进行设计。数值方法是近年来针对岩土体的复杂性而提出的,目前应用最多的有限元法,而有限元法也是弹性力学中的一部分内容。所以,由前面的阐述可以看出,岩体力学和土力学在研究方法上有很多的相似之处,而且它们的研究都是以弹性力学或弹塑性力学为基础。另外岩体力学与土力学区别的另外一个重要方面就是对地应力的研究,由于土体都处于地球的表层,所以其地应力主要就是指自重应力,因此土体中的地应力就比较简单。而岩体则不仅仅出现在地表,而且还更多地出现在地球深部,那么随着埋深的增加,岩体内不仅仅存在着自重应力,更重要的还有构造应力,而且随着埋深的增加,构造应力在地应力中占的比重也会越来越大。那么对于深部岩体工程如深部采矿、深部石油开采的设计与施工就必须要考虑到地应力的影响。另外在岩体工程稳定性分析方法上,除了土力学中常用的方法如工程类比法、地质力学分析法、刚体极限平衡及弹塑性有限元法以外,在岩体力学中还引入了赤平投影法,这也主要是由于岩体中存在结构面的原因。 岩体力学论文:浅谈我国岩体力学问题的现状和发展 [摘要]本文描述了中国岩石力学在土木工程、地质工程、采矿工程、水利工程、交通工程等的领域出现的应用,同时应用所学的岩体力学知识探讨和处理这类问题的一些现状和特征。对于岩石力学的发展给出了简单设想。 [关键词]岩石力学 现状 发展 1 岩体力学的时代背景 岩体力学是介于地学与力学两门学科之间的边缘学科,虽然说不是一门系统的学科,但其能解决传统的土力学不能解决的岩石问题,因此它在各种工程的领域都有广泛的应用。随着现阶段的矿山开采的智能化和集成化,处理岩体的问题越来越需要应用岩体力学的问题来完成设计和施工。近几十年来,尽管国内的工程规模和复杂程度的不断加大,我国优秀岩石工作者经过不懈努力,已经累积了在复杂地质条件下修建多种岩石工程的丰富经验。使得岩体力学的研究工作有了飞速的发展。这为笔者对本文的编写提供了丰富的资料。但是从总体上看,与国际先进水平相比,尚有一定的差距。尤其在综合运用研究成果,并将成果转化为生产力产生效益这一方面,尚嫌不足。并且不少岩体力学出来的新科研成果,未能充分应用于工程实践中去,发挥出更大的效益。 2 我国岩体力学的发展历史和现状 在新中国成立前,岩体力学研究基本上属于空白的。尽管我们的祖先们曾创造过世界瞩目的工程建设,如长城和岷江都江堰。但是岩体力学作为一门单独的学科进行研究还是相对起步较晚的。在中华人民共和国成立之后,我国充分发挥社会主义制度的优越性,对岩体力学中的一些前沿课题,在全国范围内组织力量进行了一系列的科技攻关。即便是在期间,岩体力学业的研究工作遭受到极大的干扰,我国的科技人员仍然发挥自强不息的爱国主义精神,在很多的重点水电工程(如葛洲坝,刘家峡)、矿山(工程如金川镍矿)、铁路工程(如成昆线),做出了突出的贡献。并且在总结了一系列的成功的经验与失败的教训后,我国的优秀科研工作者解决了像葛洲坝和三峡坝区以及秦山核电站等重大的岩石施工的建设项目。这些成就都使得岩体力学的研究工作取得了重大成果。 在取得重大的实践成功的基础上,我国在岩体力学的理论的研究进行了系统的的集成。自1978年以来,我国陆续在全国性的学会上成立了专门岩体力学的研究机构。如中国煤炭学会岩石力学专业委员会、中国水利学会岩土力学专业委员会等。并成立了相应的专门期刊。 这些的工作和成就,大大提高了我国的岩体力学的水平。 3 我国岩体力学面临的问题 随着取得成就的同时,面临的问题也逐渐突出而来。经过许多学者的总结现阶段大致分三点。 ①岩体力学的理论与技术研究中的有3个优秀问题。这三个优秀问题是:时间不可逆,多层次了系统与非线性,以及不确定的原始数值(初值)。上述3个优秀问题构成了非确定性研究的必要性,但是,在生产实践中的经验告诉我们,开挖过程中存在着两种稳定状态:一种是稳定的,可以做出决定性的决策。另一种是不稳定的,具有不稳定性或明显的危险表征。这就构成了研究方法的复杂性。而我国在处理这些非确定性的问题上没有形成系统的系数,对生产设计存在着一些不稳定因素。 ②西部开发首先面临着的生存发展基础的建设,即基础设施和生态环境的建设。而西部地区环境恶劣而且岩体脆弱。环境如沙澳戈壁,冻土灾害,黄土侵蚀般恶劣,地质作用活跃,环境灾害频繁,基础工程建设极为艰难,风险度高。岩体力学的理论数据在这些环境上的应用还显得不足。 ③现阶段的工程的规模巨大,在处理上是岩体力学的系统与系统动力学的多种集成或多重综合集成,因此在面对工程的问题解决上,因素的增多表示着变数的增多。研究对象的多种因素相互作用,极大地增强了问题的不确定性和非线性。这就要求我们科学研究者处理程问题需要极大的数据库资料和数据运算。有人说:“岩石力学是数学力学游戏,解决不了工程问题”。这是便是极其不对的。 4 我国岩体力学发展的新途径和新方法 随着科技的不断攀升,生产的智能化将是时代的主题。综合智能分析方法及其在岩石力学与工程中的采用是将要攻关的课题。智能科学与岩体力学的结合将把岩体力学推向新的领域。这是对全球化的工业发展的必然要求,也是兴旺之路。 在这些课题中,一些学者前辈提出的人工智能(专家系统)和人工神经网络或智能采矿学以及处理岩石力学智能化问题,都是智能化的体现。 智能化发展的同时,必然的要应用新的数值方法。随着电子计算机科学的速猛发展,作为岩石力学分析的重要内容的数值方法,功能越来越强的数值法将不断长进。比如孙钧博士提出的几种有前景的新的数值方法:1半解析元法2分形块体力学法3非连续变形分析(DDA)法4非线性大变形问题有限差分((FLAC)法5流形元法。这些新型的数值方法已经在许多的设计中体现出来其优秀简捷的特点了。如实践已证明,半解析元法适应性强而应用范围广,可用于分析非匀质、变刚度、非线性,特别是多维问题由于采用了解析函数而能以收到降维的效果。在计算工作量和程序前、后处理方面都会有很大程度的节约。 结语 笔者相信随着我国社会经济向新的战略目标迈进,坚持走中国特色的社会主义道路,发展中国特色的工业化道路,我们振兴中华的理想会越来越显出光辉,希望年轻的岩体力学将会随着我们这些年轻科研工作者的不懈努力迎来岩体力学新时代的来临,能为祖国的工业大力发展做出贡献。 岩体力学论文:岩体力学在工程中的应用 【摘要】随着岩体力学学科的不断完善和发展,它与工程实践的联系越来越紧密, 必将会推动工程建设的不断深入. 本文简要介绍了岩体力学的发展情况, 然后从学科知识应用于实际的工程的步骤, 阐述了当前的进展并付以工程实例和新的理论, 最后对今后岩体力学在工程实践中的运用进行了展望. 【关键词】岩体力学; 工程实践; 分析方法;试验手段 前言 岩体力学作为岩土工程三大基础学科(岩体力学、土力学、基础工程学) 之一, 在工程设计和施工中, 岩体力学问题往往具有决定性的作用. 因此, 岩体力学的发展直接关系到工程开发的深度和广度. 1 岩体力学的发展 岩体力学的发展经历了如下几个阶段:(一) 连续介质岩石力学阶段. (二) 裂隙岩体力学阶段. (三) 岩体结构力学阶段. (四) 地质工程岩体力学阶段.而今的岩体力学与地质研究工作密切相关, 必须是多学科协同操作, 方能有所作为. 因此岩体力学的发展进入地质工程岩体力学阶段. 2 岩体力学的几种模型 要解决具体的岩体工程问题都得建立相应的模型. 等效连续介质模型与不连续介质模型是岩体力学中并存的两大模型 , 两者均反映了岩体的不连续性, 但对岩体的不连续性的处理方式是不一样的. 等效连续介质模型与不连续介质模型是从对岩体产状的处理方式来分析的. 而从岩体的力学性质角度来看, 则需要建立力学模型, 即本构关系. 岩体的力学性质可以用弹性、塑性、粘性或三者之间的组合, 如粘弹性、弹粘性、弹塑性、粘弹塑性、弹塑粘性等来表示. 值得注意的是, 出现了一种岩体的自适应本构模型. 其中的岩体本构关系表达不借用传统的数学公式和力学基本定律, 而是靠神经网络的自组织、自学习和自适应功能直接从离散的试验数据中提取和存贮岩体行为的知识来实现. 岩体的本构关系实质上就是应力状态和应变状态的关系. 对于自适应本构模型来说, 输入层可以是部分应力分量和部分应变分量, 而输出层也可以是另一部分应力分量和另一部分应变分量. 输入和输出什么要根据已有的知识而定, 同时也要考虑用这一模型解决的问题. 自适应本构模型的输入与输出模式之间的非线性关系是通过网络的连接权值表达的, 因此, 它可以表示线性和非线性本构模型; 自适应本构模型有自学习功能, 因此, 随着知识的积累, 它的可能性和适用性将越来越高; 岩土的应变软化本构模型的建立, 一直未有突破性进展, 自适应本构模型将为这一领域的开拓提供有效手段. 3 试验手段更新对岩体力学及实际工程的影响 无论什么岩体力学理论, 都是基于岩体本身的性状来模拟的. 而对于岩体的性质研究有赖于实际工程的积累和试验手段的更新. 如本构模型的研究要求进行岩石的应力应变全过程测试, 裂隙岩体在拉应力状态下的开裂机理分析要求进行岩体断裂韧度测试, 边坡岩体卸荷带范围划分及岩体性质“弱化”程度研究要求采用声波等综合测试技术等. 4 地应力――岩体工程一个重要影响因素 对于岩体力学与具体工程的结合, 除了考虑岩体本身的力学性质与产状外, 另一个无法忽略的因素是地应力. 地应力是各种作用和各种起源的力, 它主要由自重应力和构造应力组成, 有时还存在流体应力和温差应力等. 地应力状态与岩体稳定性关系极大, 它不仅是决定岩体稳定性的重要因素,而且直接影响各类岩体工程的设计和施工. 越来越多的资料表明, 在岩体高应力区, 地表和地下工程施工期间所进行的岩体开挖, 常常能在岩体中引起一系列与开挖卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象, 使工程岩体失稳. 当然, 地应力并不是在任何情况下都是不利的. 如岩体中具有较高天然水平应力时, 对有压隧洞围岩稳定有利. 总之, 岩体的地应力状态, 对工程建设有着重要的意义. 为了合理利用岩体地应力的有利方面,根据岩体地应力状态, 在可能的范围内合理地调整地下洞室轴线、坝轴线以及人工边坡走向, 较准确地预测岩体中重分布应力和岩体变形, 正确地选择加固岩体的工程措施. 5 计算机技术在岩体力学中的应用 随着对岩体力学的要求越来越高, 现代计算机的飞速发展为岩体力学的进一步发展提供了有力的平台. 同时, 其它各学科的发展也为岩体力学的发展起到了促进作用. 为岩体力学问题的解决提供了先进的理论与手段.有限元法、无单元法、边界元法、人工神经网络、遗传算法以及一系列的程序设计为岩体力学问题的解决和掌握提供了便利, 如: 本文第二节提到的基于BP 网络的自适应本构模型就是一个很好的例子. 6 岩体力学参数的确定 在岩石力学的研究和发展过程中, 其难题之一是工程岩体的力学参数的合理确定. 该原因涉及到工程岩体的连续性问题, 即一方面人们认为工程岩体是非连续性介质, 另一方面所用的力学理论又属于连续介质力学, 这是一个棘手的矛盾. 要想合理的确定工程岩体力学参数, 首先要解决上述矛盾.建立工程岩体连续性的概化方法. 该方法不仅适用于微观力学和细观力学介质的连续性判别, 也适合于宏观工程岩体的连续性问题. 在此基础上, 提出的工程岩体力学参数确定方法, 即根据室内完整岩块实验参数, 结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟实验, 从而确定工程岩体力学参数的新方法, 它展示了新理论、新方法的广阔应用前景. 7 岩体力学的展望 当今, 岩体工程中的各种课题如工程选址、设计、施工及运营等方面的许多问题亟待解决,岩体力学的发展与完善必须重视对众多已建岩体工程实例的分析与归纳总结, 加强现场判断研究,并逐步建立便于推广应用的切合实际的专家系统. 岩体力学在工程上应用的经验总结及专家系统建立将是本学科一个重要的研究方向. 今后, 岩体工程进一步发展, 必然要求数值分析迅速发展. 但应指出, 数值分析方法的发展,一方面要求计算技术的发展, 另一方面要求大规模的实验提供数值分析的发展基础. 加强学科渗透; 促进理论更新, 这是今后应用科学发展的一个趋势. 总之, 随着人们对岩体认识的不断深入以及其它学科手段的进步, 岩体力学将不断完善; 同时, 也将推动人们的工程实践的不断深化。 岩体力学论文:地下水渗流对岩体力学性质的影响 【摘要】针对地下水通过物理、化学和力学作用于岩石并引起岩石破坏的特点,分析了岩石水损伤机理,从总体上深化了对水―岩作用机理的认识。 【关键词】地下水;岩体;作用机理 引言 作为影响岩体力学性质的一个活跃因素,水对岩石强度、弹性模量等方面作用的研究越来越受到人们的重视0。然而,水对岩石作用机理的研究是真正关系到能否解决以上诸多问题的关键所在。 1 机理分析 地下水是一种重要的地质营力,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分。运动着的地下水对岩体产生三种作用,即物理的、化学的和力学的作用0。 1.1 地下水对岩体的物理作用 这种作用主要是由岩石中的结合水产生的,结合水是由于矿物对水分子的吸附力超过了重力而被束缚在矿物表面的水,水分子运动主要受矿物表面势能的控制,这种水在矿物表面形成一层水膜,产生下述几种作用: 润滑作用0。由可溶盐、胶体矿物连结成的岩石,当有水浸入时,可溶盐溶解,胶体水解,使原有的连结变成水胶连结,导致矿物颗粒间连结力减弱,摩擦力减低。这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位上升到滑动面以上时尤其显著。润滑作用使岩石的变形性提高,摩擦角减小。 软化和泥化作用。束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧,起连结作用,这种作用对于被土填充的结构面的力学性质的影响很明显0 。由于岩体结构面中充填物随含水量的变化,发生由固态向塑态直至液态的弱化效应,使岩体的力学性能降低,粘土质岩石尤甚0。此外,当硬岩断层破碎带中含有大量粘土质填充物时需注意这种作用[6]。 结合水的强化作用0。处于非饱和带的岩体,其中的地下水是结合水,处于负压状态,按照有效应力原理,非饱和岩体中的有效应力大于岩体的总应力,从而增强了岩体的强度。 冻融作用0。孔隙、微裂隙中的水在冻融时的胀缩作用对岩石力学强度破坏很大。这种作用我国北方应特别注意。 水楔作用0。当有水分子补充到矿物颗粒靠得很近的矿物表面时,矿物颗粒利用其表面吸着力将水分子拉到自己周围,在两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒之间的缝隙挤入。这种现象称水楔作用。饱水岩石在受力过程中,水楔作用的影响更大,岩石强度的降低也较多。 以上几种作用都是与岩石中结合水有关,而岩石含结合水的多少主要和矿物的亲水性(由粘土质矿物含量决定)有关。水对岩石的上述几种作用往往是其中几种同时发生。且绝大多数都降低了岩体的力学性能。根据实验研究,对于多孔隙的砂岩,饱水后的弹性模量甚至降低到了干燥时的1/3。Colback和Wiid对石英质页岩和石英质砂岩的研究,饱水抗压强度仅为干燥时抗压强度的50%0。 岩石试件的含水量也显著影响岩石的抗压强度指标值,含水量越大,强度指标值越低。水对岩石强度的影响通常以软化系数0。 1.2 地下水对岩体的化学作用0 主要是指地下水与岩体之间的离子交换、溶解作用(岩溶)、水化作用(膨胀岩的膨胀)、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用等。 离子交换。地下水与岩体之间的离子交换是由物理力和化学力吸附到岩土体颗粒上的离子和分子与地下水的一种交换过程。通常富含Ca或Mg离子的地下淡水在流经富含Na离子的土体时,使得地下水中的Ca离子或Mg离子置换了土体中的Na,一方面由水中Na的富集使天然地下水软化,另一方面新形成的富含Ca和Mg离子的粘土增加了孔隙度及渗透性能,使得岩土体的结构改变,从而影响岩土体的力学性质。 溶解作用和溶蚀作用。天然的大气降水在经过渗入土壤带、包气带或渗滤带时,溶解了大量的气体,弥补了地下水的弱酸性,增强了地下水的侵蚀性。这些具有侵蚀性的地下水对可溶性岩石如石灰岩(CaCO3)、白云岩(CaMgCO3)、石膏(CaSO4)、岩盐(NaCl)以及钾盐(KCl)等产生溶蚀作用,增大了岩石的空隙率及渗透性。 水化作用。水化作用是水渗透到岩土体的矿物结晶格架中或水分子吸附着到可溶性岩石的离子上,使岩石的结构发生微观、细观及宏观的改变,减小岩土体的内聚力。 水解作用。水解作用是地下水与岩土体(实质上是岩土物质中的离子)之间发生的一种反应,该反应一方面改变着地下水的PH值,另一方面也使岩土体物质发生改变,从而影响岩土体的力学性质。 氧化还原作用。氧化还原作用是一个电子从转移到另一个原子的化学反应。地下水和岩土体之间常发生的氧化过程有:硫化物的氧化过程产生Fe2O3和H2SO4,碳酸盐岩的溶蚀产生了CO2。地下水与岩土体之间发生的氧化还原作用,既改变着岩土体中的矿物组成,又改变着地下水的化学组分及侵蚀性,从而影响岩土体的力学性质。 以上地下水对岩土体产生的各种化学作用大多是同时发生的,一般地说化学作用进行的速度很慢。地下水对岩土体产生的化学作用主要是改变岩土体的矿物组成,改变其结构性而影响岩土体的力学性能。 1.3 地下水对岩体的力学作用0 岩石中的自由水不受矿物表面吸着力控制,其运动主要受重力作用控制,它对岩石力学性质的影响主要表现在孔隙水压力作用和溶蚀、潜蚀作用。 地下水对岩体的力学作用主要通过孔隙静水压力和孔隙动水压力作用对岩体的力学性质施加影响。前者减小岩体的有效应力而降低岩体的强度;后者对岩体产生切向的推力以降低岩体的抗剪强度。孔隙和微裂隙中含有重力水的岩石突然受载而水来不及排出时,岩石孔隙或裂隙中将产生高孔隙水压,减小了颗粒之间的压应力,从而降低了岩石的抗剪强度,甚至使岩石的微裂隙端部处于受拉状态从而破坏岩石的连结。地下水在松散破碎岩体及软弱夹层中运动时对土颗粒施加一体积力,可将岩石中可溶物质溶解带走,在孔隙动水压力的作用下可使岩体中的细颗粒物质产生移动,甚至被携出岩体之外,从而使岩石强度大为降低,变形加大,前者称为溶蚀作用,后者称为潜蚀作用,在岩石中有酸性或碱性水流时,极易出现溶蚀作用,当水力梯度很大时,对于孔隙度大,连结差的岩石易产生潜蚀作用;在岩体裂隙或断层中的地下水对裂隙壁施加两种力,一是垂直于裂隙壁的空隙静水压力(面力),该力使裂隙产生垂向变形;二是平行于裂隙壁的空隙动水压力(面力),该力使裂隙产生切向变形。具体同时还应当指出,除了上述几种作用外,还有一些作用值得我们去研究,如日本学者中龙之进等人的实验研究发现了磨光了的花岗岩表面湿润状态时比干燥状态时内摩擦角高的罕见现象。此外,还曾发现,当正应力增加到一定数值时,沿湿润状态的花岗岩磨光面进行剪切,会发生剧烈的粘滑。对于上述现象,目前还不能充分合理地阐明它们的机制。 2 工程实例0 鉴于岩体中水的性状是多样性的,水岩相互作用是多式的,二者再一叠加,其情况就错综复杂,因而开展水岩相互作用的敏感性研究有很大的必要性。通过敏感性的研究,不仅可深化水在岩体中的地位和作用,而且可精细地识别水在岩体中多方面的具体影响。为此,我们以实例开道,以便得到真实的启示。 实例一――平庄西露天煤矿。它的第16次滑坡,滑体长395m,宽181m,高41m。滑坡体积为4.212×105m3,主要岩性为砂页岩和页岩,滑坡前的倾角为20°,滑后的坡角16º30',滑坡面的倾角为18º40'。在滑坡顶部由于降雨积水,形成一条长约300m的积水区,它浸泡着软弱岩层。采用SARMA法进行稳定性演算时,在有水的情况下,其安全系数为K=1.15~1.21;如边坡处于疏干状态时,其安全系数为K=1.50~1.56。 实例二――哈密三道岭露天矿。侏罗纪系中的煤层底板一套泥岩与粉砂岩组成,厚度为12~19m。其底部的灰色泥岩遇水明显变软。人用肉眼就能作出判断;浸水后不久发出“丝丝”的声音,2小时内即崩解成糊状,实质上是泥化,就谈不上有太大的强度。显而易见,有些岩石对水的敏感性很强,像这样的情况,在煤系地层中屡见不鲜。 3 结论 通过上述实例以及大量工程实际表明,水对岩体的作用是十分明显的,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分,有时对岩石的破坏起着决定性的作用,所以,重视地下水渗流对岩体力学性质的影响的研究是很有意义的。 作者简介: 安新豪(1983.7-) ,男,河南禹州人,硕士研究生,主要从事地下岩土及结构工程方面的研究. 岩体力学论文:离散单元法在岩体力学中的应用 摘要:岩体是一种地质材料,岩体的力学性质具有各向异性,高度非均质,不连续性等特点。为了解决工程中遇到的岩体力学问题,数值模拟是岩体力学中常用的手段。由于岩体中存在大量节理面,基于非连续介质理论的离散单元法更加适合于岩体力学。本文主要介绍了离散元法块体元的基本原理,以及其在岩石力学中应用范围和应用过程中的典型问题。最后,提出一些个人见解。 关键词:离散元,非连续介质,岩体力学,数值模拟 一.引言 当前,我国正处在一个基础建设的繁盛时期,在水利水电,核电,矿山,隧道,地下工程等各领域都会遇到地质环境复杂的岩石力学问题。为了解决工程中遇到的问题,对于岩体的力学性质有一个较为准确的把握,数值模拟是一个广泛应用的方法。 岩土力学中常用的数值计算方法可以分为两大类。一类基于连续介质的理论。如有限元方法,有限差分法,边界元法等。特别是有限元和有限差分法,应用极为广泛。连续介质方法对于处理断层、节理、裂隙这样的不连续结构面具有一定的局限性,只能处理为数不多的不连续结构面,例如,在有限元中,岩体中的节理被看作是特殊的节理单元[2];在有限差分中,岩体中的节理被看作滑移面;在有限元与边界元的耦合中,岩体中的节理被看作是边界面单元。在这些方法中,对于节理的处理都是小数量、小位移的,因此,对多结构面的不连续介质不适合用连续介质方法模拟,而应采用非连续介质方法进行模拟。于是离散单元法应运而生。 离散单元法是Cundall 于1971年提出的[3]。该法将结构面切割的岩体视为复杂的块体的集合体,允许各个块体平移或者转动,甚至相互分离。离散元法以受裂缝切割或分立的块体为出发点,块和块之间的相互作用在角和面上有接触,角点可以有较大的位移。在某些情况下如滑坡或冒顶时,岩块可以滑动甚至脱离母体而自由下落。 二.离散单元法原理介绍 离散元法的单元从几何形状上分类可分为块体元和颗粒元两大类,本文主要介绍块体元在岩石力学中的应用。 1.基本原理; 它的基本原理是牛顿第二定律,其基本思想是将岩体看成是由断层、节理、裂隙等结构面切割而成的一个个刚性或者可变形块体,块体与块体之间通过角、面或者边进行接触,块体可以平移、转动或者变形,节理面可以被压缩、分离、滑动,所有块体镶嵌排列,在某一时刻当给定块体一个外力或者边界位移约束,各个块体在外界的干扰下就会产生力和力矩的作用,由牛顿第二定律可以得到各个块体的加速度,然后对时间进行积分,就可以依次求出块体的速度、位移,最后得到块体的变形量,块体在位移矢量的方向会发生调整,这样又会产生力和力矩的作用,如此循环,直到所有块体达到一种平衡状态或者处于某种运动状态之下。因此,离散单元法比较适合于模拟节理系统在准静态或者动态下的变形过程。 2.基本方程[4]: 从力学分析角度上离散元对三大定律的满足上与有限元方法不同。从平衡方程上看,离散元采用牛顿第二定律来控制,按围绕各刚性块体形心的力平衡和力矩平衡来满足。 a.运动方程:每一个单元在任意时刻都应当满足牛顿第二定律 b.本构方程:从材料本构关系上看,离散元法避开了复杂的本构关系推导,采用在刚性块体间设置不同种类弹簧和阻尼(法向刚度和阻尼、切向刚度和阻尼)来反映材料的应力-位移关系。 c.几何方程:相对于有限元,从几何方程上看,各刚性块体间不再位移连续,而是允许大变形和断裂分开,可以模拟岩体不连续结构面的滑移与开裂。其位移联系为刚性块体间各接触点的相对速度关系。 在块体离散元中,假设块体为刚体,这样单元间法向和切向的相对位移的大小就反映了材料的变形和相互作用,这反映了材料在发生变形情况下的几何关系。岩体应力水平较低的情况下,这种假设是合理的。 上述的运动方程、本构方程以及几何方程构成了离散元法的基本方程。对于材料的塑性和破坏可以通过单元间连接元件进行模拟, 即可以用单元间弹簧的断裂来模拟材料的局部破坏或通过限制弹簧的变形和改变弹簧刚度来模拟材料的塑性行为[4]。 三.适用范围 归纳起来,离散单元法适用于节理岩体的应力分析,其适用范围为[1]:采矿工程、露天和地下的开挖设计、地震工程、隧道工程、地下核废料处理系统 四.发展趋势 离散单元计算方法仍属于“发展中”方法,该方法在工程中应用远不如有限单元法等方法广泛。从前面所述典型问题可以看出,离散单元法若想在岩体力学中推广应用,还有很多问题需要解决。 1.离散元理论的研究 从总体上来看,利用离散元法计算工程问题的应用文章占绝大多数, 而研究离散元法的理论和算法的文章却很少。而离散元法自它诞生的那天起就带有缺乏理论严密性的先天不足。有人说离散元法是经验计算。理论基础的欠缺在块体元模型中尤为明显, 运动、受力、变形这三大要素都有假设或者简化[4]。离散元理论和算法有待于进一步研究。 接触力学模型与块体力学计算结果有直接联系,在离散元中,块体之间的接触是通过弹簧来实现的.目前广泛采用的弹簧方法还不能满足计算精度的要求,且人为因素多。建立更切合实际、人为干扰因素少或没有的接触力学模型也是今后研究的一个重要内容。 节理的确定也是经过统计分析处理的,这也是不真实的,在这些假定前提下,模拟的结果有可能偏离实际很大,因此,如何合理地确定离散元中相关参数,如何尽可能地反应真实节理在岩体中的位置和作用,这些都需要理论上的完善。 加强离散元相关理论的研究,可以保持其在模拟散体介质整体力学行为和力学演化方面的优势,可以有效地反应模拟介质地应力和应变状态,使其建立的模型满足几何、物理、受力和过程仿真的原则。另外,还应加强数值模拟结果与试验结果的比较。从中寻找离散元方法的不足,对其有针对性地进行改进。 2.与其它数值方法的耦合 有限元法、边界元法等数值方法基于连续性假设适合于解决连续介质问题, 而离散单元法适合于界面弱连接的非连续介质问题或连续体到非连续体转化的材料损伤破坏问题。因此, 如果能将离散元法与有限单元法和边界单元法等有机地结合起来, 便能充分发挥各自的长处, 可以极大地扩大该数值方法的范围。对于离散元和有限元等其他数值方法的耦合计算问题,已经有很多人进行了研究探索。离散元能否与其他数值方法如无网格方法等新兴算法进行耦合也是一个有价值的尝试。 3.多相多场耦合 随着浅部资源的逐渐减少和枯竭,矿产资源地下开采的深度越来越大。同时,地下工程建设如复杂地质条件下的核废物料堆放、地下水电站、地下厂房等的建设及深部丰富地热资源的开发利用,迫切需要展开对深部岩体力学问题的研究。由于深部岩体多处于高地应力、高温度和高渗透压即多场、多相介质耦合作用,因此,深部多相介质、多场耦合作用及其灾害发生机理与防治成为当前研究的重点之一。由于该问题的复杂性和非线性,有学者认为离散元法将成为解决深部复杂节理岩体中多相多场耦合作用问题的一种有效工具。 五.存在问题 1.在块体离散元中,依据节理、断层等结构面将岩体切割成单元。要想真实反映岩体的地质特征,就要有详细的统计资料(节理的走向、倾向、倾角、间距等),然而实际中要详细的统计这些地质资料,工作量是巨大的。实际中对节理几何信息的简化处理,可能导致误差。这是一个问题。 2.在离散元中,对于块体有不同的假设方法。1种方法是把结构面切割的块体处理成刚体,变形和破坏只沿结构面发生;还有方法把块体假设为可变形体,岩块、结构面同时可以发生不连续的变形和破坏。具体选择应视所面对的问题而定。比如如果研究对象是地表或近地表工程的块体稳定问题,在坚硬岩石条件下,如果岩石的变形相对结构面的变形可以忽略,块体可以处理成刚体,就没有必要太多地考究块体的力学参数,重点应该分析结构面的变形和强度特征。而若是在高地应力条件下,岩块变形不能忽视,再假设岩块为刚体就有问题了。 3.无论是离散单元法,还是有限元,边界元,有限差分都是很好的工具。针对不同的情况,要选择不同的工具。比如,假如受小型结构面切割的大面积块体可以处理成连续介质,岩块的变形处于主要地位,结构面的变形处于次要地位,就可以应用有限元方法来模拟。 在岩土力学中,应用数值方法计算十分普遍。然而在实际工程中,数值模拟的结果指导工程实践的作用还很有限,很多情况下,还是依靠工程人员的经验来解决工程问题。究其原因,往往问题不在数值方法本身。岩体参数的合理选择是很大的问题。 岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:采矿工程专业《岩体力学》课程教学改革初探 (河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000) 摘要:本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词:采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养W生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。 结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 收稿日期:2016-11-25 作者简介:王猛(1986-),男(汉族),江苏徐州人,博士,讲师,研究方向:从事矿山压力与岩层控制方面的研究。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的优秀科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 综上所述,选择合理的支护载荷(即高载荷)对工作面的围岩控制是非常重要而且有利的(如图3~4)。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。 岩体力学论文:如何依据岩体力学理论确定巷道锚杆支护参数 摘 要:浅析巷道围岩松动圈的基本理论、围岩分类与松动圈的测定方法、巷道锚杆支护机理,以及锚杆支护参数的合理选择。 关键词:围岩松动圈;锚杆支护;参数选择;煤矿巷道 一、引言 锚杆支护在煤矿巷道的支护中,是一种应用形式最多的支护方式。应用锚杆支护,关键的一个问题就是如何选择锚杆支护的参数,如何达到既经济合理,又能取得较好的安全支护效果,这才是最根本的目的。运用围岩松动圈理论,以锚杆支护机理为基础,合理选择锚杆支护的参数,能够取得较好的支护效果。 二、围岩松动圈的理论概念 矿井下的岩体,在开挖前是处于原始的应力平衡状态,当开挖后这种平衡状态就会遭到破坏和打破,使得由单向应力状态变为双向应力状态,并且在巷道周围产生了应力集中。而巷道周边变为单向应力状态,其径向应力σr下降为零,切向应力σt集中。当围岩集中应力σt小于岩体强度时,围岩处于弹性变形状态;当围岩集中应力σt大于岩体强度时,围岩就会产生破裂松动,并由巷道周边开始向深部发展。这种破裂松动,深入围岩深部的距离称为围岩松动区的厚度,这个破裂区则称之为围岩松动圈。 三、围岩分类与松动圈的测定方法 围岩松动圈是由围岩应力和围岩强度所决定的,所以各煤矿的地质条件不同,其围岩松动圈的参数也不尽相同。确定围岩松动圈的最好办法,就是进行现场实测。我们可以采用围岩裂隙探测仪,根据声波波速和振幅,从而做出巷道围岩岩体声速振幅变化曲线,就很容易地确定了松动圈的范围。而对于采准巷道来说,测站间隔可达到50m以上,每个测站可设置几条测线,每个测线布置6~8个测孔即可。顶板测孔要垂直顶板层理方向,其它测孔可沿煤层倾斜方向布置。测孔长度,按煤层柱状图来确定,一般为2~3m,其钻孔钻好后用水将孔冲洗干净,并将探头插入钻孔,注水封闭后即可测试(实例见图1、图2)。 在实际操作过程中,可以根据围岩松动圈支护理论,并结合单位实测资料进行围岩详细分类。一般情况下,都将围岩分成三类,即稳定围岩(松动圈LP ≤40cm)、中等稳定围岩(40cm <LP ≤150cm)和不稳定围岩(LP>150cm)。按此分类,制定具体的支护方案与措施。 四、巷道锚杆支护机理 一般在现有的支护条件下,试图采用支护手段来阻止围岩的松动破坏而是不可能的。支护的的主要作用就是限制围岩松动圈形成过程中破碎力所造成的有害变形。锚杆支护要达到较好的支护效果,其布置及参数必须充分考虑到松动圈内岩体的变形及破坏情况。利用锚杆支护的作用,就是通过巷道周边的数根锚杆稳固,使岩体互相挤压,形成一个接近原岩强度的组合承载结构,这样既锚固围岩的表层和防止冒落,又可利用岩体本身强度实现稳定的支护效果。因此,锚杆支护参数的选择,必须适应围岩松动圈岩体的特性,这样才是确定松动圈参数与选择锚杆支护的基本依据。如此施工方能达到应有的效果和作用。 五、锚杆支护参数的合理选择 1、稳定围岩 由于松动圈围岩的自重有限,锚杆将不起较大的作用。因此,对于整体性好、耐风化的围岩可不进行支护,必要时可用单一的喷射混凝土来支护。这种工程实践表明,其混凝土的最大厚度以不超过20cm为宜。在节省材料的同时,也能起到稳定的支护作用。 2、中等稳定围岩 通过现场的理论和实践表明,这时围岩碎胀变形比较明显,其围岩的收敛变形将使巷道岩体表层产生裂缝或破坏,因而必须用锚杆来控制其变形。锚杆锚固端为松动圈以外的岩体,锚固端位于塑性区。所以采用悬吊理论来合理确定锚杆参数,使得锚杆能充分起到拉伸、挤压、加固作用,从而使松动圈内岩体保持稳定状态。 3、不稳定围岩 在岩石松动圈大于1.5m 时,巷道围岩的收敛变形较大,这时支护除要有一定的支护强度外,还应具备一定的可缩性。从现场实践表明,此时可采用锚喷网支护结构,其锚杆参数选择原理与上述相同。如松动圈厚度较大,锚杆过长也安装不易,且承受较大的拉力,锚固效果可能不好。因此,在层状岩层结构下,选择较坚硬的岩层作为锚杆的锚固点,并在巷道表面布置金属网进行喷层处理,这样会取得理想的支护效果。 六、结语 在巷道进行支护时,应根据围岩松动圈理论,并通过测定来确定围岩岩石的稳定性与硬度情况,从而科学合理地确定锚杆及其相应的支护形式。这样,既能在现有的支护投资条件下达到安全支护的目的,又能最大限度地节省支护材料。
地质学论文:灾害地质学探究式教学论文 一、课程背景 1.理论环节较重,应用性教育不足 第一,因为理论学习较多,但专业实践性环节不足,使得部分学生出校后不能适应社会需求,空有理论知识,无动手能力,不能很快适应社会岗位的需要;第二,没有更多符合我国灾情国情、反映我国灾害防治的发展与现实的案例,以供教学参考和利用;第三,目前,西南科技大学环境与资源学院地质工程部级特色专业正在建设中,如何提升我校地质工程专业教育的特色,又如何创建一套新的依托我校资源又能体现部级特色专业的“灾害地质学”课程培养方案,而探究式教学模式与学生创新能力培养相结合的方案正符合教学科研型高校教学特点,既有我校特色又有研究应用价值,并能够反映社会需求的课程培养模式。 2.不注意角色转换,教学效果较差 专业课程教育,教师必须从单纯教育者的角色转化为对学生未来工作的参与者、组织者的角色。学生必须从被动接受者的角色转换为未来职业培养而接受教育者的角色。我们很多教师仍然习惯于以前的满堂灌,甚至填鸭式的课堂讲授,而学生采取全盘接受,甚至死记硬背的学习方式;课程结束时以考试成绩作为衡量学生学习效果的唯一考核方法,这样培养出来的学生到了真正的工作岗位上会感觉大学学习一无所获。因此,将探究式教学模式引入到“灾害地质学”课程教学中是非常必要的,也是非常有助于提高我校人才培养质量的方法和途径。 二、研究方法与内容 1.目标 (1)根据教学内容创设系列以实际科研项目为背景的研究案例,形成一套针对“灾害地质学”课堂教学开展探究式教学的有效方法。 (2)将探究式教学方法贯彻到“灾害地质学”的每一堂课的教学方案设计和课堂教学的各个环节中,通过探究式教学方法的实施,激发学生学习热情,养成发现问题、探究问题的习惯,开启学生心智,开发创造潜能,从而培养具有探究能力和创新精神的高素质大学生。 2.内容 (1)“灾害地质学”课程的各栏目的建设主要包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、研究型教学和课程作业,特别是课程资源、答疑讨论、研究性学习、问卷调查等栏目的重点建设。 (2)结合以上各栏目的建设,将具体的科研项目融入到课堂教学中,引入探究式教学模式与学生创新能力培养的教学思想,推进“灾害地质学”课程教学的改革。 3.主要特色 (1)体现“以学生为中心,促进学生发展为宗旨”的创新能力培养教学理念。 (2)结合具体的科研项目,精心设计教学过程,灵活创设问题情境,课堂教学中为学生提供探究的环境,留给学生足够的思考空间,使学生在解决实际问题中增加认识。 (3)落实课堂教学中的师生交流和学生间的合作交流。 (4)注重教学反思,教师成为专业课堂教学的研究者。 4.要解决的关键问题 (1)对学生的认知结构、认知水平和心理特征进行研究,了解学生向往、期望的课堂教学方式。 (2)针对探究式教学模式与学生创新能力培养各个环节间的特点进行课堂教学设计。 三、实例研究 1.教学基础 (1)已对“灾害地质学”教学内容进行了探究式教学方案设计,在地质工程专业高年级班的实际课堂教学中加以实施,并通过问卷调查和对学生实际问题解决能力的考核反馈教学改革尝试的效果。 (2)笔者长期从事滑坡泥石流等山地灾害评估与风险分析的教学科研工作。在教学过程中,经常会结合具体的科研项目对学生进行引导,培养学生发现问题和解决问题的能力,为学生们今后走上工作岗位打下坚实的基础。 2.教学思路 根据本研究内容的选定,通过探究式教学模式的应用解决目前教学中所存在的问题,探究式教学模式推进“灾害地质学”课程教学改革的模式流程图。通过探究式教学,本课程可以在课程介绍、教学大纲、教学日历、教学通知等栏目做得会比较全面,从而极大地方便学生对该课程的学习。在参与教师科研项目、答疑讨论和问卷调查等栏目的建设上,本课程不仅提供了全方位的教学材料,而且对于目前该课程的最新研究领域和热点问题引导学生进行了介绍和探讨。通过问卷调查,获得了学生对于该课程学习的全面了解,包括课程进度、教材选择的难易程度、对于教学在线的使用建议等。 3.教学安排 将“灾害地质学”课程教学(32课时)分为三个阶段进行第一阶段(授课前,4周):收集整理相关资料,进行专家咨询,对“灾害地质学”课程的探究式教学模式进行全面设计。第二阶段(授课中,32课时):按所设计的教学模式进行教学实践,并在实践中修正完善设计方案,并通过对参与科研项目的师生进行访谈、调查问卷、问题解决能力检测等方式收集实验效果反馈信息。第三阶段(授课后,2周):在实践—分析—反思的基础上进一步改进教学过程各个环节的设计,完善探究式教学模式及实施策略。 四、教学评价与结论 通过该探究式教学模式在“灾害地质学”中的实践教学,笔者在总结授课效果的过程中发现,本次授课班级共有35名大三学生,其中有16名学生将自己今后的毕业单位设定为地质灾害相关的单位,有10名学生准备继续攻读地质灾害方面的硕士研究生,授课班级85.7%的学生表示收获很大,尤其是对我国西南地区的滑坡泥石流等地质灾害有了一个全面、直观的认识和了解,这也成为他们今后学习和工作的一个重要基础。因此,探究式教学模式在“灾害地质学”课程中的实践教学效果优良,尤其是对高年级学生的启发作用显著。 本文针对地质工程专业的重要专业基础课程“灾害地质学”在教学方式中存在的主要问题,结合我校本科教学的实际情况,在认真调研、比较分析和教学实践的基础上,全面实施以学生为中心,以培养学生探究能力和创新精神为目标的探究式教学模式:即教师根据教学内容精心设计出富有思考性的问题链,引导学生进行探究、分析、独立地解决问题,从而获取新知识,培养探究能力和创新能力的一种教学模式。本研究成果系我校地质工程部级特色专业建设的阶段性成果之一。通过研究,笔者发现将合作学习、自主学习等方式在探究活动实践阶段进行交叉应用,这样会更促进探究式教学的效果,加深“教师主导,学生主体”的教学理念,充分发挥这一优秀教学方式和学习策略的长处,促进我国高校地质工程专业基础课程教学的实质性进步。 作者:丁明涛颜竟陈廷方单位:西南科技大学 地质学论文:天然气地质学特色课创建思考 本文作者:时保宏 曹青 凡元芳 张仙伟 单位:西安石油大学 天然气地质学与石油地质学课程类似,是一门既偏重于理论,又具有实践性的课程。在教学内容方面,天然气地质学与石油地质学既有紧密联系,同时还有一定区别。一方面,在石油地质学中讲述的生、储、盖、圈、运、保等成藏要素,是石油和天然气成藏的共性内容,但由于天然气气体分子直径小、活动性强,使得常规天然气藏(田)在成藏方面具有特殊性;另一方面,近年来油气工业越来越重视非常规天然气的勘探与开发。 因此,课程组通过研究和对几年来教学过程的总结,确定以常规天然气藏(田)成藏特殊性和非常规天然气为该课程教学的主要内容。根据本课程的学时数,授课时主要突出以下教学内容:常规天然气部分主要讲述天然气的成因分类、地球化学特征、碳同位素组成、各类天然气的鉴别、气源岩展布特征及各类气源岩的产气率、天然气的运移和聚集规律、中国气藏类型划分、控制气藏形成的地质因素、大中型气田的形成条件等;非常规天然气方面集中讲述煤层气、致密砂岩气(深盆气)、页岩气、水溶气、气水合物等非常规天然气资源的富集规律、控制因素及国内外勘探开发与研究现状。 针对课程性质和教学内容的特点,课程组以注重学生综合分析能力和科研基本技能的培养为主要目标,对教学方法进行了研究和改革。通过跟踪国内外石油工业的发展,介绍国内外天然气勘探与开发的现状、发展趋势以及国内外近期与天然气资源相关的新闻资料,使学生认清国际国内能源发展形势,从中领略天然气资源在21世纪的重要性,以及我国发展天然气工业的紧迫性,培养学生学习课程的兴趣和使命感。改变传统的满堂灌的课堂教学模式。传统的专业课课堂教学以教师为主体,学生被动听课,教学效率较低。 针对这种状况,课程组对教学方法进行了改革。在教学手段上,运用现代教育技术,应用各种形象化的教学手段,使学生感觉课堂教学内容不再抽象,增加了课堂教学的信息量,提高了学生学习的积极性。在教学方式上,增加课堂提问、课程讨论、学生查阅资料撰写读书报告等多种形式,充分发挥学生学习的主动性和自觉性,激发学生的钻研精神。课堂教学与课外教学相结合。鼓励学生参加科研课题,指导学生就其感兴趣的课题深入研究,撰写科技论文。这种将传授知识、培养能力和素质教育融于一体的教学模式,巩固了学生的理论知识,也锻炼了他们解决实际问题的能力,教学效果较为明显。 天然气地质学是研究天然气藏形成及分布基本原理和地质控制因素的科学。石油与天然气素有孪生姊妹之称,所以早期与天然气有关的地质问题,都包含在石油地质学中。但随着勘探和研究的深入,理论和实践均证明天然气地质学和石油地质学有很多不同。1979年前苏联著名的石油地质学家N.B.维索茨基撰写的《天然气地质学》问世,使天然气地质学由从属依附于石油地质学的状态中分离出来,成为一门独立分支学科。我国是勘探、开发和利用天然气历史最为悠久的国家之一。 新中国成立后,就在四川等地开始了有计划的大规模天然气勘探开发活动,发现并投产了一批气田。随着勘探开发实践资料的逐步积累,我国老一辈天然气地质学家陈荣书、包茨、戴金星等先后于1986年、1988年和1989年出版了3部天然气地质学教材(专著),在我国天然气地质的研究和人才培养中起到了重要作用。近30年来,我国在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等地区天然气勘探开发连续取得重大突破,理论研究方面也在国家“七五”至“十五”科技攻关项目和“973”项目的支持下取得了重要进展,这是我国天然气事业和研究大发展的时期,在此期间有大量高水平的天然气专著出版。但就目前本科教学而言,尚缺少一部既有很好系统性又能够体现最新研究成果的天然气地质学教材。 鉴于这种现状,学校于2007年联合中国石油大学(北京)、中国地质大学(北京)、西南石油大学等高校进行了天然气教材编写提纲的论证。本课程组的负责人及主讲教师均参与了教材编写工作,目前教材初稿正在审核之中。实施课程建设以来,以“合理构建课程结构和教学内容,加强理论与实际应用能力的培养,提高教学质量”为主要原则,大力推进教学内容和课程体系的改革,注重教学方法和手段的改进,坚持理论教学与实践教学并重,加强教师队伍建设,不断提高教师素质能力和教学水平,是取得天然气地质学精品课程建设成绩的关键,今后要力争通过多种途径全面加强课程建设效果,逐步形成天然气地质学更为鲜明的教学特色。 地质学论文:地质学综摄教育模式运用 本文作者:孙强 朱术云 曹丽文 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院 工程地质教学的主体内涵 为了顺利完成工程地质教学活动,有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先,工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学,以工程建筑及建设项目为服务对象,以地质学为研究基础;以数学力学为计算工具的学科。因此,工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性,其次,工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点,明确人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后,学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括:岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质,如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响,弄清岩土体的不同的分类要求和指标,了解不良地质条件下的岩土体的改良方法;建立起人与环境和谐发展的工程地质观念,形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识,在此基础上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题,以及地下水运动规律及其对工程活动的影响;掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出,在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多,如果没有好的教学思路,往往会导致教学活动成为就事论事,事倍而功半,很难使学生把握这门学科的精髓。同时,工程地质会涉及众多的相关学科知识,如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等,与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。 综摄教学法的运用 综摄法又称类比思考法,其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中,常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的,而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大,却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中,我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历,在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时,常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比,在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化,即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如,当开展某项工程的地质问题调查时,可以与医生全面诊断病人一样,先逐项检查,然后根据检查结果分析存在的病症,这样会使得技术(研究)路线明晰,而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏,进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此,如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要,在此基础上使得认识有新的突破,这过程即为同质异化思考方法。例如,在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时,一方面需要的很大的场地存放施工材料(如做衬砌),另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣,那么可以通过同质异化思维,我们可以考虑在不影响地质环境的情况下,用掘进产生的废料进行人为营造陆地,同时解决了材料堆放和废料处理的问题。 为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼,可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟,充分调动和发挥学生主体感官认识。例如,在边坡相关知识的讲授中,可以让学生假设自己是边坡,针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比,如果边坡发生失稳可以采取什么手段,如何去处理,然后再寻找解决问题的方案,最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟,根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性,将模拟对象视为范本,在此基础上进行论证思考,提出处理问题的方案。例如,边坡灾害的问题,很多学生的家乡或学校周边有生活的例子,可以直接作为例子讲授,既直接,又有生活气息。象征性的模拟,通过把问题构想成为直接的物质对象,使学生形成形象化的物质对象,进而激励其脑力活动,开发其创造潜力。例如,在学习岩石风化时,可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟,利用人大脑的自由想象能力,引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感,提出创造性方案。例如,在某处发生地震,可以让学生发挥主观能动性,分析可能出现的次生灾害问题,进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之,综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介,将学习内容分成若干要素,针对具体的要素进行分析讨论,并组织构建各要素之间的综合关联性,在此基础上激发学生的潜在灵感,形成系统的认识学习,进而掌握工程地质的内涵要素。 结语 在应用综摄教学法时要注意充分调动学生的积极性,使能够集中注意力。同时,要贯彻同质异化和异质同化两个原则,引导学生分析对比事物异同,建立形象而丰富的思考空间,通过新思考方式的训练,激发创造性设想,提出创造性解决方案。综摄教学法的运用对于学生认知能力会有很大帮助,体现为对问题的洞察、思考和解决能力的综合提高。通过综合训练、全面发展、扩展思维,加强交流,达到教书育人的目的。 地质学论文:煤矿地质学教育革新研究 本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院 煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。 近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。 本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。 教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。 这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。 随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。 地质学论文:地质学课程教育实践思索 本文作者:常华进 单位:青海师范大学生命与地理科学学院 加强交流引导 学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。 精选授课内容 国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和吴德超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。 改革教学方法 教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。 目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。#p#分页标题#e# 重视实践教学 地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别(表1)。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。 结束语 “地质学基础”是地理科学专业一门重要的专业基础课,对于青海师范大学地理科学专业学生来说,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础,对于学习其他后续专业课程,乃至未来从事地理教学、矿产、环保、旅游、科研等工作都具有重要的意义。不仅要积极进行教学方式和方法的改革,加强理论和实践教学,还需要加大投入,购置相关实验实习设备,努力建设地质学实验室,改善硬件条件,力争使地质学课程教学上一个新台阶,为青海培养优秀地学毕业生贡献更多力量。 地质学论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的优秀内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和优秀性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。#p#分页标题#e# 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 地质学论文:地质学专业构词法探析 本文作者:田丽贤 邱亮 朱蔓 单位:中国地质大学(北京)外国语学院 地质过程与矿产资源国家重点实验室 构造地质学专业英语词汇构词法 派生表明的是词根与词缀之间的关系,是在原有的词的基础上再形成新词的过程。通过派生可以构成很大的词汇量,并且词汇的形式有潜在的开放性。派生这一构词法在构造地质学英语词汇中应用广泛。除了词根意思的掌握外,对词缀的了解可以扩充词汇量并且可以推知生词的意义,进而有效地提高专业英语的能力。词缀有前缀和后缀。在构造地质学词汇中前缀的使用较为广泛,如表示反义关系的前缀un-,dis-,non-,anti-。它们在词的意思上与词根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed无形变的;discordance不协调、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在构造地质学中,很多词汇很长,这就需要使用缩略法把单词缩为较短的词汇,从而有效的节省空间也方便读者的记忆和理解,如在谈论华南板块(SouthChinaBlock)时可以缩写为SCB。缩略词包括截断词、首字母缩略词、首字母拼音词和拼缀词等。截断法可以截掉词的后边部分,如在作图时空间有限,有时会把断层的名词里的fault缩略成F.;删去开头的部分,如UHPmetamorphicrock(超高压变质岩);S-Cfabrics(S-C组构)。再如,在区域构造纲要图中,表示地层年代时,地质时间的词汇常被缩写,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些词是由组织机构或期刊名称的首字母组成的,而这个组织机构和期刊的名称有多重修饰语。如:USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中国地质科学院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中国科学院地质与地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)构造地质学期刊;此外还有一些构造地质术语的缩写,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球与行星科学通讯;NCB(NorthChinaBlock)华北板块;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山构造带;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦岭大别造山带;MCC(metamorphiccorecomplex)变质核杂岩等。 构造地质学英语词汇的特点 对于上述构词法的分析,在对构造地质学的词汇有所了解的基础上,可以对其特点做出以下归纳。词汇是构成句子的基本元素,是语言最基本的意义单位。在构造地质学中,词汇是专门的术语,很多普通的词汇应用在构造地质学中就有了特定的意义,因而具有专业性。对于非构造地质学专业的学习者来说,可以称之为熟词僻意。如:core原意为果核、优秀,地质学中为岩心或地核,意为从地壳中取出的岩石,或地球的优秀部分(主要有铁、镍等元素组成)[2]。此外,suture本意为缝线、缝合[3],但在构造地质学里为碰撞缝合带。还有fault(断层),opening(孔缝),cap(盖层),bedding(层理),fold(褶曲),micafish(云母鱼构造)等,这类词看似简单,但往往受本义或非专业词义束缚,不容易理解和记忆[4],因此在学习中要把词汇放到构造地质学的语境和情境中掌握,与日常的意思相区分[5]。除了不同的词义以外,不同场合可能还会有不同的词性,这点也应该加以注意。如base分别有名词和形容词的词性,database数据库(计算机),baselevel基准面(地质学),basemap底图(区域地质学),basemetal有色金属低价金属(矿产)中含义也有不同[6]。因此,在构造地质学词汇的学习中,应有意识地区分并掌握词汇的不同含义。科技词汇多有抽象性的特点,但是一些形象的构造地质学词汇利于专业词汇的掌握并且是理解地质现象的重要辅助工具。在构造地质学中会使用一些非言语表达如图表,从而使读者对地质现象有更直观的印象,对文章的理解起到事半功倍的作用。对于图表中英语词汇的使用,由于版面空间的限制,尽量使用简短的词汇,这又体现了用词的简洁性。很多地质现象的描述除了图表以外,还可以通过形象的词汇来描述其具体形态,促进读者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盘构造,为石香肠构造的一种,形状似布满巧克力的方盘。当应变处于双向拉伸时,岩层中的强硬层相对软弱层将向两个方向张裂发育两组石香肠,形成“巧克力方盘”式石香肠构造。通过联想巧克力方块的模式来理解该构造的具体外观,便于理解和记忆。tepeestructure帐篷构造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型构造像个帐篷。类似的词还有boudinage布丁构造(石香肠构造);pinch-and-swell肿缩石香肠构造;centre-to-centremethod心对心法(研究韧性剪切带动力学的一种方法)。这样的词汇表达形象生动,通俗易懂。在掌握词汇的同时,对相应的地质现象也有更深的认识和理解。前文提到的构造地质学中的缩略词体现了构造地质学英语词汇的简洁性。缩略词言简意赅,减少阅读空间,促进读者的理解。跨文化交际正变得越来越频繁,所以在中文写的文章中出现一些英文缩写词也是不足为怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重扩散域模拟,USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局等词汇的使用。这些词的翻译也可以称为移译,属于零翻译的一种[7]。移译是把源语中的词语原封不动的移到目的语中。这种翻译手法常见于上述的报刊中。这些英文缩写词跟它们相应的中文单词相比,占了较少的空间。但需要指出的是这种现象不应过分泛滥,从而维护汉语的纯洁性。 构造地质词汇的翻译 对于构造地质词汇的翻译,可以大致将词汇分为音译词、意译词、直译词、音意兼顾词。音译词是用汉语中读音相近的词翻译外来语而形成的词。在构造地质学中有很多音译词,不仅利于学生记忆单词的发音,同时可以根据其汉语翻译加强对其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支运动;buddingage布丁构造;Indo-chinaBlock印支板块;Jurassicperiod侏罗纪。对于很多构造地质现象,有时会用人名或地名命名,这种情况下一般以音译为主。如Wilsoncycle威尔逊旋回,该词于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,为纪念加拿大地质学家JT威尔逊而命名[8];Frymethod弗莱法(或Fry法),是以发明该应变测量方法的构造地质学家命名[9]。在学习英语时会通过音译英语转换为中文来加强记忆,但是这种记忆方法的不足之处是英文学习受到母语的干扰,同时中英文之间很少有完全意义上的发音对等,因此这种方法不利于正确的英文发音。意译词不束缚于词汇的本义,而按照词义的转义进行的翻译从而利于目标语的表达和理解。例如footwall下盘,hangingwall上盘断层形成后,一般形成有倾斜角的断层面,在倾斜面下方的一块岩石即称下盘,断层上面的叫上盘,如果按照直译的方法则使人产生误解。此处采用意译的方法,从而使其构造现象更易理解。再如flat断坪;ramp断坡;faultpropagationfold断展褶皱;faultbendfold断弯褶皱[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音译成拉铺。由该词可以看出词汇翻译中从音译到意译的转变过程。意译词是在对源语词的内涵充分理解的基础上在目的语中选取内涵一致的词而翻译出来的,其目的是重在“神”似,从而有效地传达词汇表达的信息。直译词就是用汉语的构词材料并按本族语言的构词方式逐一翻译外来的词素而构成的词。直译词既保留了源词的形式又保存了源词的内容。例如outliers外露层;butterflytwin显微构造中的蝶形双晶。再如sheepbackrock羊背石(一种风剥蚀形成的构造现象),对应各个词素sheepbackrock翻译出相应的汉语意思而构成整个词语的翻译。mullionstructure窗棱构造也有称“窗棂构造”,“mullion”一词原意系欧洲教堂建筑的高大窗户的直立棱柱。如果知道该词各个合成部分的词义,直译词的掌握就会相对容易些。音意兼顾词即选用接近外来词词义的汉字进行转写。汉语同音字多,为译名用字的筛选提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含义是地槽抬升后,在槽台周边及小部分槽台内部形成的凹陷区堆积的碎屑地层,其特点是下部为海相地层,上部为陆相堆积的碎屑地层。该词不仅音译其英文,并且“磨”字体现了研碎岩石成碎屑的状态,形象直观地体现了该词在构造地质学中的含义。类似的词还有flysch[fli](复理石)以及mylonite['mailunait](糜棱岩)等。音意兼译兼有音译和意译的优点,保留原词的语音或部分语音的同时,给出简明的意思,便于理解。#p#分页标题#e# 结语 构造地质学英语词汇属于科技英语的一个分支,因学科差异词汇的使用和翻译也不同于其他专业英语。本文从形态学的角度对构造地质学词汇进行相关分析的基础上,对构造地质学的词汇的特点及翻译进行了分析。译者和学习者应在学习和运用中体会构造地质学词汇的特点并不断强化自己的英语能力,从而利于构造地质学英语的学习和提高论文的质量。 地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究 本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院 建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲 CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。 建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系 建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。 在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。 CDIO模式下的课程教学质量监控 该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。 结论 《煤矿地质学》授课体系能够在CDIO的模式下运行,其特点为:更新理论知识和规范,使教学和实际相结合。理论课程和实验、实习相结合。学生成绩的评定有平时、实验、实习、期末考试等多个教学环节来确定。基于CDIO理念的《煤矿地质学》教学改革的目的在于为煤炭工业建设、生产培养高素质的人才,国内国外的很多成功经验表明,CDIO的教学理念和教学方法是先进可行的,对于工科教育教学完全适用。在《煤矿地质学》教学过程中对部分教学内容、教学手段和教学方法进行了改革,取得了良好的效果。今后还将进一步把CDIO的教学理念和教学方法贯穿于《煤矿地质学》教学改革中。通过不断的教学改革,才能培养出服务于煤矿建设、生产高素质的人才。 地质学论文:地质学相关课程教育革新思考 本文作者:吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位:河南理工大学资源环境学院 建构主义知识观、认识论和教学观 建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观,他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来,智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物,是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中,认为人类对世界的认知不是终极真理,只是对客观世界的一种解释,这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代,而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者,他们在学习过程中以已有的经验为基础,通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中,教师往往是向学生传递知识的中介,学生处于被传授、灌输知识状态,在学习过程中属于被动者,这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为,学生的认知是主动学习的过程,他们以自身已有的知识和经验为基础,在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验,构建新的知识建构,而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础,知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想,应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况,使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。 建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则 把建构主义作为教学指导思想,应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式,即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标,而这个学习目标通常很难被学生接受,学生们只关心是否能够顺利通过课程考试,而不关心是否真正掌握知识精要,没有将其融入自己的知识系统进行重新建构,这样很难达到教学目标。究其原因,主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性,增加其对问题和任务的自主权,教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务,让学生感觉到其在课程学习中的主动性,感觉确定的问题是他们本人的问题,从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求,即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征,将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务,有助于学生运用所学知识的积极性,使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中,应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中,提高学生学习积极性,同时让他们在学习过程中有的放矢,明白学习、认知过程的现实意义。 建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响,具备必需的得基础知识后,才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授,而在于教师和学生互动,共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象,应有区别地分析他们已经具备什么样的基础,还有哪些基础知识不具备。同一课程,对于不同专业、不同年级的学生而言,因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程,学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础,对学生的认知结构研究之后,适当地补充欠缺的基础知识,如有机地球化学、生油理论等,使其具备完善的基础知识,达到能够独立思考、讨论现实问题,并进行认知体系的自我建构,从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中,应当首先将该课程的整体框架介绍给学生,保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后,应当和学生讨论总结,明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用,促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海,针对不同内容、不同的教学对象,要懂得灵活施教。在具体的教学环节中,应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异,教学方式因人而异,学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用,以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等,三者性质差异较大,需采取完全不同的学习方法和教学模式。 建构主义指导下的教学改革设计 根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景,合理编排教学内容,以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程,其课时量为32课时,远远低于石油类院校,因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容,其中前3部分内容为原理的讨论,第4部分内容实践性较强。由于课时量有限,将第4部分内容删减掉,而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外,根据学生的专业基础背景,合理设置课程内容的授课方式,这样有助于学生知识结构的重新组构。比如,在油气藏形成理论的讲授中,应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授,和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同;而在油气田分布规律的教学活动中,应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比;在油气藏基本特征中,有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科,各章节间联系紧密,在授课过程中应当重视知识系统化。例如,油气生成理论授课中,首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征,其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程,对比两者存在的差异和相似处,掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点;再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位,找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别,在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用;最后介绍现在油气生成理论的完整模式,使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容,从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举,培养综合分析能力。#p#分页标题#e# 教师应该给学生提供复杂的真实问题,让学生利用已掌握的认知结构解决实际问题。在具体的实施过程中,将我国部分油田在勘探开发中遇到的实际问题纳入课堂讨论内容中,给出问题发生前的所有地质参数供学生分析,讨论方案确定后将解决问题后新获取的地质参数作为验证数据进行二次讨论,讨论过程中同学们积极回顾已经学过的相关知识内容,发现问题所在,寻求解决问题的有效途径。这样,在解决问题的同时增加学生对该学科的兴趣,完成认知结构的更新发展。另外,积极利用我校已经具备的开放实验室制度。我校与石油相关的实验室有河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、中心地质实验室等,拥有大量常规地质仪器和大型地质仪器,学校鼓励学生在学有余力的情况下免费申请不同仪器的开放实验。由于“石油与天然气地质学”实验课时较少,应当引导学生在开放实验课题中选择石油、天然气相关实验进行练习。例如:在烃源岩质量分析过程时,鼓励参与烃源岩TOC测定、镜质体反射率Ro测定、干酪根类型识别等实验;在油源对比课程教学时,鼓励参与源岩抽提物和原油气相色谱、质谱分析实验;在储层特征识别时,要充分利用大型偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等进行观察;在油气运移授课时,鼓励利用不同精度显微镜观察不同类型岩石中裂缝组构,鼓励利用热台-荧光显微镜观察油气包裹体各项参数;在油气藏类型授课中,鼓励学生参与大型地震解释软件的使用,进而识别大型油气藏的类型。 在实验、实践环节启发学生解决问题的多解性,激励学生对问题解决存在多种观点,促进学生认知结构的构建和综合能力的培养。制订合理的学习目标和任务,合理安排教学内容及其顺序;针对不同内容,确定具体的教学方式、方法。根据学生的具体情况,制订合理的学习任务和目标,学习内容的难度设为中等,主要以基本概念、基础评价方法为主,涉及油田水特征、油气的物理化学性质、油气成藏静态要素组成及评价方法、油气演化模式和过程、油气运聚原理、圈闭形成及油气藏类型、油气富集控制因素、主要的油气田勘探方法概况等,其间穿插一些实例分析。教学内容的顺序也大致如上述,由简入繁、循序渐进。课程开始前,应当让学生了解整体的学习任务和目标,而在各章节开始时应明确该章节所处整个课程体系中的地位和重要性。对于“石油与天然气地质学”内容的学习,应当提倡区别对待知识差异。对于油气演化过程、油气运聚原理、圈闭的形成和有效性等基本理论框架,可以启发学生找出差异,进行知识结构的自我完善。而在具体的实验、实践环节,鼓励他们主动去寻找问题症结所在,鼓励他们在解决问题中的相互协作精神。明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点。教学过程应当以学生为中心,联系他们原有的认识结构,找出与该教学单元相关的切入点。比如,在讲解油气生成理论时,应当用到构造沉降、煤岩热演化模式等相关知识;而在讲解油气藏特征时,会用到构造地质学中断裂系统、穹隆、褶皱以及沉积岩石学中的多种沉积相类型等相关知识。这些相关内容都可以作为新内容的引子和切入点,进而引起学生的求知兴趣。如果对于新知识的学习,学生们欠缺必要的基础知识结构时,应当先补充基础知识,然后进行新知识的学习,杜绝学生因基础不足而丧失学习积极性的情况发生。设置真实教学情境,引出研究问题。人们通常对于具体的、可闻可见的事物比较感兴趣,容易快速进入正题,而对于抽象的事物则相反。“石油与天然气地质学”是地质工程专业接触到的唯一含“油味”课程,所见所闻较少,面对初次涉及的抽象课程,学生们往往兴趣不大。 这种情况下,应当想方设法吸引他们的目光,除了讲授基本理论和原理之外,应结合国内外能源局势及油气勘探开发现状,结合我国油气勘探开发规划及其对人才的需求,吸引学生注意力的同时,让他们认清能源形势;在不同授课部分,结合油气田勘探生产中的具体问题,开设讨论、习题课堂,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,同时学生自觉回顾先前的知识内容,讨论课一般占总课程的1/3。这些方法启发学生自主发现问题所在,提高学生们学习油气地质的兴趣和热情。为学生提供真实的教学意境。通过学习,消除矛盾,实现新、旧知识系统的改进和更替。学习的过程包括对新信息的吸收和对旧知识系统的改进重组两个方面。学生们对地下水、构造地质、沉积学、盆地结构等基础知识方面均有零碎的旧知识系统,而在“石油与天然气地质学”的学习和反复揣摩中这些旧知识得到不断的应用,通过对油气藏生、储、盖理论的学习,可以将这些知识碎片完全吸收、消化并对其系统化,进而完成认知系统的意义建构。组织实践教学,培养基本技能和能力。“石油与天然气地质学”是一门具有很强应用性和实践性的课程,多种实践活动是帮助消化知识、构建认知系统的有效手段,这项活动不能被课堂授课所代替。例如,储层类型的识别、盖层封盖能力的鉴定、生油岩演化程度的判断、生储盖组合的判断等等,都必须在实践教学环节中进行,进而锻炼学生的动手能力,促进认知系统的更新和重构。然而,这项工作在煤炭类院校常常被忽略,建议加大实验、实践课时;而同学们也可通过选修相关的开放实验课题来完成部分实践课程。完善建构主义教学测评体系。教学测评应分教师和学生分别进行。 对于教师的测评主要在于以下几个方面:①是否从权威授课者转变为学生认知的合作者或辅导者;②是否鼓励学生解决问题的多解性;③有没有给学生创设良好的学习环境,使他们可以通过实验、实践活动进行独立探索或者协作完成学习内容;④是否给学生提供了真实、复杂的实践问题供学生分析、研究;⑤是否从学生已有知识结构出发,进行引导。另外,对于学生的测评方法也应当有所改变,不应以学生记住知识的多寡来衡量,而应当以学习中主动参与程度、协作中的贡献大小、意义建构水平等因素进行综合评价。对学生的测评内容应当包括:①学生是否积极地进行认知结构的重建和理解;②学生是否积极地参与教师、同学的协作,解决真实问题;③学生是否主动承担了更多的管理学习任务。通过同学和教师反馈的信息,学生们能够真实地认识自我、完善自我,更加积极地参与到协作、认知结构自我构建中来,进而达到增强学生们自我教育能力和水平的目的。将建构主义思想运用到“石油与天然气地质学”教学中去,遵守自主学习、真实性、基础性、全局性和灵活性等原则,因地制宜地将授课、讨论、实验与实践相结合,预期在教学上取得以下成果:教师的基础知识授课,可使同学们了解“石油与天然气地质学”的基本理论、概念和评价方法。复杂问题的课堂讨论,增加大量的自主学习机会,将大大提高学生的学习兴趣,促使其积极回顾已有的基础知识,自学相关未知领域知识,由被动学习变为主动学习,同时课堂讨论使学生们能够自主分析油气田勘探开发中遇到的真实、复杂的实际问题,而不仅仅是“纸上谈兵”。开放实验和实验课的训练,将大大提高学生的动手能力,学会如何利用实验去解决实际问题。整体性的教学方式使学生明白整个学习内容为一有机结合体,各部分内容皆有衔接和相互作用,同时和自己已有的知识结构存在大量联系,在不断碰撞、思考、实践、更新认知中完成新知识系统的自我建构。在学习过程中,学生将体会到建构主义教学方式的科学性,在未来的学习生活中学会如何自我学习。#p#分页标题#e# 结论 建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情感性,认为学习是学生建构自己知识的过程,是新旧经验之间的双向的相互作用过程。建构主义教学应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则,合理编排教学内容。在教学实践过程中应当明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点;设置真实教学情境,引出教学、研究问题;根据教学内容,确定具体的教学方式、方法;组织实践教学,培养基本技能和能力;完善建构主义教学测评体系。建议在“石油天然气地质学”教学中大胆尝试建构主义的理论和思想,相信会取得良好的教改效果。 地质学论文:地貌与第四纪地质学课堂教学论文 一、课程课堂教学改革的实践 高职院校课堂教学的改革,需围绕职业导向的专业建设来实施,企业行业职业岗位所需的相关知识、技能、职业素养等构筑了专业建设的方向、目标;在组成专业建设的课程体系下,具体课程课堂教学的改革,还需要根据课程本身的特点进行,一门课程及至一个专业要具有顽强的生命力,必须提高课堂教学质量,形成自己的特色。 (一)课程教学内容的改革 地貌与第四纪地质学课程内容广泛,是一门综合性课程,实践性、应用性极强,课程的教学需从高职院校的学生实际出发,本着“理论够用突出实践”的原则精选教学内容,灵活运用多种多样的教学手段及教学方法,突出实践的环节,结合与企业行业职业岗位相关的工作内容及案例进行教学. (二)教学方法的改革 学习过程中需要增加实习实践课的比重。其次,从学生个人角度出发,应重点突出个性化教学。进行个性的培养是我国教育急待进行的改革。第三,各种教学手段教学方法的灵活运用。教学实践证明,现场教学、案例教学、情景教学、合作教学等是本课程最实用的教学形式。课堂教学之外,充分利邮箱、QQ等网络联系方式,以及班级相关活动等及时反馈信息,巩固课堂教学效果,做到与学生充分交流,了解学生现状,对授课内容及方法进行调整,在后续教学中做到有的放矢,不断丰富完善课堂教学。 (三)注重实践课及技术技能的训练 应用类课程要贯彻“能力为中心”的教学指导思想,这就需要在实习实训中注重做到知识的活学活用,针对不同区域、不同专业的要求,在掌握基本概念、基本理论的前提下,增强实用性。如在云南区域,在工程地质及水文地质工作中,根据专家多年的实际工作经验,第四纪沉积物应注重沉积“相”的学习,即不同类型第四纪沉积物的识别,而沉积时代对其工程地质意义的影响往往不大。反之,有的沉积物如黄土,几大类型黄土的工程性质相差明显,往往与形成时代、地层序列密切相关,这就需要紧密联系形成时代学习相关沉积物的性质。在技能培养方面,做到基本技能的反复训练,如沉积物岩性、沉积类型的判别,地层产状的测定、沉积环境的初步分析等,注重学生实际操作能力的培养。 (四)重视职业素养教育,培养终身学习的理念 高职院校的课堂教学同时承担着高素质及高技能人才培养的任务,而素质教育的主渠道仍在课堂教学。在教学中要有效渗透思想教育内容,培养健康的职业理念,做到循序渐进、不断积累,加强职业素养的养成。培养终身学习的理念也是现代高职教育的重要组成部分。在知识、理论的学习方面,高职院校多强调理论够用,不追求知识内容的系统、完整,但在本课程的教学中,发现知识、理论的系统、完整毕竟是学生今后较高层次的发展目标,针对职业导向的高职教育而言,可以围绕具体的职业需求构建课程体系,进行相应的课堂教学,但着眼于学生的未来发展,应该在个别教学、拓展课程等提高的环节,适当兼顾学科知识的框架、体系,因材施教,开放式教学,并培养学生面向未来的学习、发展理念。教学不仅是为了教会学生新的知识,更重要的是培养他们独立获取知识的方法,培养分析处理信息的能力,从“学会”转向“会学”。学生只有具备了终生学习能力,学到应用性的知识和技能,才会在实际工作中不断更新知识,与时俱进,适应社会发展的需要。高职院校学生往往活泼好动,具有创业的内在优势与动力,创业教育也是高等教育的重要任务之一,针对学生的未来发展,也应注重培养学生自主创业、积极生存的能力。 二、第四纪地质课堂教学改革的方向 高职院校的课堂教学改革,要求切实抓好社会需求导向。着眼于高职院校课堂教学改革的趋势,本课程在实践教学中力求做到: (一)立足现实,充分利用各种资源,突出实践 现实条件是进行课程教学的客观基础。限于多方面的因素,如职业院校的总投入不足而带来的硬件、软件条件的落差,但最突出的是地学进行工作的场所是广阔的大自然,其中的诸多工程地质现场条件多难于室内或学校内部进行模拟,但职业导向的教学改革又对相应的实践教学提出了更高的要求。因此,充分利用有限的教学资源,周密科学安排相对集中统一的教学实习,并利用现代科技设备创造条件加深实践性课程的相关内容,是进行地貌与第四纪地质学课程课堂教学的现实途径。 (二)加强专业课程间的联系与沟通 课堂教学主要围绕专业建设进行,如何发挥专业相关课程的作用,并且做到协同进行,也是进行高职教学改革的关键。现在适合高职专业教学的教材还相对较少,各专业课程选用的教材协调性差,往往具有理论内容过多、重复,职业技术技能表现不强,与实际施教条件差异较大等现实情况,并且各专业教师构成也较复杂,有工科、理科教师,有企业行业来源,也有校外兼职、退休返聘来源,建立相关教学制度,充分进行课程教学内容的讨论、协商,并进行相应的教材建设,明确课堂教学的具体目标,方能增强实效,真正有效提高课堂教学质量。第四纪地质在专业课程设置里处于承上启下的重要位置,内容多而广泛,与前期、后续课程联系密切,在专业教学中易于产生专业导向性不强及过多涉及后续课程的相关专业知识等较片面的问题,这都需要着力联系相关课程的教学,明确具体的教学内容、任务,增强教学的实效性。 (三)进行开放式教学改革 这包括两个方面。一是充分联系行业企业,共同进行课程建设。课程教学要保持旺盛的生命力,必须及时、充分了解行业企业的岗位要求及变化,适时调整课堂教学的相关内容,拓展服务领域,并在行业企业充分参与下,加强职业技术技能的实习实训,并促进知识的领会与掌握。当前虽然存在企业积极性不高,校企合作难度大现实问题,但随着我国经济社会结构的转型与提高,企业行业的提升及与职业教育的协同发展已成为必然。及时了解企业发展中存在的各种问题,特别是对于所需人才的具体要求及期望,进行有效沟通,在课堂教学中方能做到有的放矢,提高课堂教学及人才培养的针对性、前瞻性。高职院校要在校企合作中真正发挥主导作用,还需要在第二个方面着力实施:经常联系高水平的职业院校,不断学习国内外先进的教学理念、教学方法,不断进行课堂教学的创新;在专业上,联系相关的科研院所,了解学习最新的科技动态及其向实际应用的转化,从而在区域行业企业的发展中,真正起到引领作用。这些都需要课堂教学前瞻性地进行相关工作。 三、结语 在职业院校人才培养模式改革中,课堂教学是人才培养的主要形式,是组成高等职业教育的“细胞”。进行课堂教学的改革,决定了人才培养质量是否能有效提高,事关高等职业教育课堂教学改革的成败。本文全面总结分析了地貌学与第四纪地质学课程的课堂教学,提出与课程特点相融合的教学方式、教学方法,并着眼于专业的职业岗位需要,提出进一步的改革目标、实现途径。只有进行课程课堂教学的不断创新,提高专业课程的培养培训效果,形成自己的课程乃至专业培养特色,方能真正做到提高课堂教学质量,提升高职专业人才培养水平,从而服务于区域经济社会的需要,搭建高职院校通向未来发展的桥梁。 作者:杨超 张艳奇 齐武福 单位:云南国土资源职业学院 地质学论文:基于几何学构建本科生构造地质学实习课内容体系 摘要:构造地质学的内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个部分。这三个部分相互衔接穿插,但以构造几何学为基础。对于本科生初学者,构造几何学是一个切入点,也是本科生能否对构造地质学产生兴趣的关键,随堂实习课在其中起着重要作用。因此,在构建实习课内容时,应以构造几何学部分为主,兼顾运动学和动力学的学习。 关键词:构造地质学;实习课;内容体系;改革 构造地质学是地质学的重要分支科学,以研究地壳及上地幔地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互影响、时空分布和演化规律为其主要目标。构造地质学堪称“地质学中的哲学”,可分为大地构造学(在1∶20万及以下比例尺地质图上能见其全貌的构造单元)、“狭义”构造地质学(在1∶5万地质图至手标本尺度上能见全貌的构造)和显微构造学(显微镜下可以观察到的构造)。本文的构造地质学主要指的是“狭义”构造地质学,其研究方法是利用野外观察、地球物理探测、室内试验和基于连续力学的计算来研究地质构造。构造地质学内容或研究方法包括几何学、运动学和动力学三个方面[2,3],这三个方面不是独立存在,而是相互穿插衔接。对本科生初学者来说,构造几何学概念的建立是最重要的,也是最基本的要求,必须通过大量的实习才能取得好的效果。这就要求在构建实习课内容时,合理分配学时,并精心组织内容。本文将结合教学实际,对本科生构造地质学实习内容及教学环节等提出一些看法,供同行交流。 一、构造几何学的内涵 构造几何学是指地质构造的形态、大小、产状以及各构造要素之间的几何关系,他们组成完整的具有几何规律的构造系或型式。构造几何学应含制图学[1]。运动学是指岩石作为整体或其内部各部分从形成至变形期间所经历的过程和发生的运动,是由岩石或岩层中的原生构造、次生构造所揭示。运动学含定年学和GPS技术[1]。动力学是指产生构造的力、应力和力学过程,其目的是查明变形应力的性质、大小和方位,常以应变分析和流变分析为基础。上述三个方面中,几何学是构造解析的基础,也是最具有实际应用价值的部分[2,3]。 二、构造几何学的意义 构造几何学的意义主要表现在三个方面,一是帮助学生建立构造的概念模型,二是帮助培养学生的绘图能力,三是在探矿等方面的实际应用。构造几何学分析也是构造的描述性分析,是构造研究第一步的也是最基础的部分,是对构造位态、规模及其相互之间关系的分析描述,帮助定义构造类型、构造样式,建立构造变形场。构造几何学分析为运动学分析和动力学分析打下基础,例如顶厚褶皱或多排线状褶皱,很可能是纵弯褶皱作用的结果,岩层受到了垂直褶皱长轴方向的水平挤压;再如,断层面上的一条水平擦痕,则指示断层两盘发生了走向运动,断层两盘受到剪切力作用。构造几何学分析之下的运动学和动力学分析,既可帮助理解构造形成的动力学机制,理解构造动力学背景,又可反过来指导几何学研究,帮助预测未发现的构造,如构造应力场计算预测裂缝分布。在油气探测、矿床寻找等实践活动中,往往需要构造大小规模、排列分布等方面的资料,如某圈闭构造的产状及闭合幅度、矿体大小及展布方向等,这都是几何学方面的内容。这些参数有时可在野外直接测量活动,更多的情况则是根据间接资料如地震资料等通过编图获得,如剖面图、构造图等。在编图过程中,培养了学生的绘图能力,帮助建立了构造的空间概念,帮助理解构造。 三、加强构造几何学概念的措施 1.依据多资料多方法多手段建立产状概念。产状乃岩体在地壳上的赋存状况,包括岩层面的空间方位和倾角以及岩层厚度,是建立空间概念、进行构造分析和读图分析的基础。这里的产状主要指的是面状构造(岩层面、断层面等)的空间方位和倾斜程度,有走向、倾向、倾角。产状可在野外露头上直接测量获得,也可根据诸如钻井、地震资料,利用间接手段得到。随堂实习课,学生学习的方法应包括:在地形地质图上,应用“V”字型法则、“弧弦法”、“三点法”等求产状。“V”字型法则可以帮助判断岩层走向和倾向;“弧弦法”是在地形地质图上,通过制作同一层面上两条平行走向线的方法获得的;“三点法”的基本原理是三点决定一个面,资料来源于钻井或地震。赤平投影是间接获得岩层产状的有效方法,它既可方便地表示面、线构造的产状及其相互关系,又能进行要素统计和几何关系解析。赤平投影方法的学习和应用,还可帮助学生建立构造的空间概念。 2.通过读图和编图理解构造几何学。(1)读图,读图主要指阅读分析地质图。先读水平岩层和单斜岩层地区的地形地质图,然后读带断层和褶皱的地形地质图。在此基础上,读复杂褶皱区地质图。(2)编图,表达一个构造的最基本图件就是平面图和剖面图。通过编图,使学生对构造三维空间形态有更深的理解,同r培养学生动手能力,这也是将来工作所必需的基本技能。地质图和构造(等高线)图是最重要的平面图。地质图可以根据岩层露头点和倾斜资料,利用放线距进行编制,可编制一个层系的简单露头线,也可编制带不整合或其他构造的多层系露头线。构造图是表示某一个面(岩层面、断层面等)的高低起伏变化,可根据钻井资料、地震资料编图,并对图件所反映的构造形态做出简要分析。从编制一个简单背斜构造图入手,再编制有断层和褶皱地区的构造图。剖面图一般指的是横切构造的铅直剖面。在本科生学习阶段,制作剖面图,主要是在地质图上进行。可在1幅地质图上的多个方向编图,这样会使学生对构造有一个全方位的理解,从二维图上“看出”三维构造。剖面图的编制可从简单的入手,如先编制单斜层剖面图,然后逐渐过渡到编制复杂构造区剖面图。根据野外节理产状统计资料,用赤平投影方法编制等密图,学习节理资料的统计方法,进一步理解产状概念和构造三维形态。(3)综合作业,在课程后期,安排综合分析作业,所分析的图件应较复杂,包括不整合、断层、褶皱以及岩浆岩体等构造现象,分析构造特点、演化历史及动力条件。同时编制1―2幅剖面图、构造纲要图,最后写出总结报告,培养学生综合分析能力。最后,在教学过程中,应结合讲课内容安排1―2次野外实地讲课,如好的褶皱构造、断层构造露头等,使学生对构造形态有更好的理解。 四、效果分析 在构造地质学的教学过程中,难点之一就是表现在各构造及构造间关系的空间概念建立上,不能根据地质图、构造图想象出实体构造形态和方位,从而影响了学习兴趣和对构造地质学的理解。而这一问题的解决,只能靠大量的练习和观察才能解决。通过上述的实习课内容的补充调整和安排,在教学过程中得到了良好的教学效果,也得到了学生们的认可。通过实习课,学生的读图能力、做图能力和综合分析能力都有明显的提高。随堂进行的2次野外实地教学,极大地调动了学生的积极性和学习兴趣,有道是百闻不如一见。学生实地观察、实地测量、实地分析讨论,取得了非常好的教学效果。这样的实地教学不同于认识实习和综合地质实习,它是紧密结合教学内容,主题明确。实习课内容的整合凝练,帮助学生对构造地质学内容和研究方法的系统理解和掌握,也使学生懂得了实际应用,明确了学习目标,提高了学习兴趣,课堂气氛活跃,课后积极思考和完成作业。总体教学效果优良。 五、结论及建议 在新的形式下,构造地质学实习课的教学面临着新的挑战,其内容既要体现传统经典,又要体现当展要求。在构造地质学实习课内容编排和讲授环节上,应以构造几何学为主,兼顾运动学和动力学。只有这样,才能让学生对构造地质学有一个系统的理解,提高学习兴趣,取得良好的教学效果。 地质学论文:防震减灾类专业遥感地质学教学改革思路浅析 摘 要 本文从与时俱进更新教学内容、科学构架以防震减灾为特色的教学内容、改革实验教学体系和实验教学内容来阐述教学内容改革思路;并提出实施启发式教学、利用计算机网络技术平台,开展多元化考核方式等来改进教学手段和方法。 关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革 0 引言 防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校,学院2008年开设地质学专业,该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才,以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程,教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成,学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来,教学内容设置和其它地学院校毫无差异,没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程,它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别,要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用,还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用,包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别,利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课,在对学生的培养中起着至关重要的作用,其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进,才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。 本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手,并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。 1 教学内容改革 1.1 与时俱进更新教学内容 教材是知识系统性的总结,也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况,从表1可看出专业教材的出版周期较长,而遥感技术发展速度非常快,在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展,从而使教材中的内容具有明显的滞后性,很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来,根据当时教材出版情况,选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展,特别是进入21世纪后,高分辨率卫星的频繁发射,出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法,致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学,需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设,通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材,随着航空业的发展,每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用,需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。 1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容 由于防灾科技学院地质学发展的历史较短,没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材,前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授,没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容,从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例,开阔学生的视野,培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性,从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则,选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材,倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。 1.3 改革实验教学体系和实验教学内容 实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分,也是学生实践技能培养的关键环节,②通过实验教学环节,使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程,2013年建成地貌第四纪与遥感实验室,同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容,实验项目是参照其他院校同类课程所开设的,现阶段教学体系只包括10学时的实践课,内容包括立体镜的使用(1学时)、典型航片的地貌解译(1学时)、ENVI软件的使用(4学时)、岩性和断裂的解译(4学时)。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行,因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲,实验学时由现阶段的10学时增加到16学时,在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别(2学时),利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用(2学时),高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估(2学时)。 2 教学方法和手段改革 教学内容是选择教学方法和手段的依据,遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体,针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法,而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合,互相补充。 2.1 创设问题情境,实施启发式教学 教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学,为了实施启发性教学,教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题,激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗?”“为什么?”这种开放性的问题,可以激发学生的想象,让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点,最后将不同章节的内容联系起来,回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础,在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关,通过这种创造性的设置问题,大大提高了教学效率。 2.2 利用计算机网络技术平台,丰富教学手段 随着现代网络科技的快速发展,应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现;针对遥感在地质上应用部分,应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题,取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据,同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段,也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。 2.3 实施多元化考核方式,合理分配考核权重 以转变观念为先导,树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念,全面考核学生的能力和素质,突出能力本位,真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程,理论是基础,实验是重点,传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好,而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力,需要加强学生的动手能力的考核。因此,在课程考核方面,考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合,在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式,以考核促教学,形成“教、学、考”的有机互动,从而达到更好的教学效果。 3 结束语 遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程,需要全面深入地进行教学体系改革,其内容应实时更新并突出防震减灾特色,同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革,高清晰度的航片卫片资料的使用,激发学生对遥感技术理论学习的兴趣,自主地参与各个教学环节,改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力,为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。 防灾科技学院2016年度院级教研项目:地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究(JY2016B01)和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助 地质学论文:师范院校“地质学基础”的教学实践与反思 摘要:本文在分析总结师范院校地理科学专业的“地质学基础”教学特点的基础上发现:当前在师资、教材、实验室和野外实习四方面都存在严重问题,进一步结合个人在课程教学中的体会,指出要在师范院校现有教学资源的条件下有效提升教学质量需要做好六方面的工作:加强师资、更新教材、教学改革、改善实验条件、重视野外、利用好网络资源。 关键词:师范院校;“地质学基础”;教学 一、前言 “地质学基础”又称“普通地质学”(简称“普地”),是当前国内师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,该课程主要介绍地质学的基本原理和基本技能,为学生后续学习自然地理专业课以及未来从事教学或科研工作打下良好的地质学基础。近年来随着师范院校本身发展定位的调整以及招生规模的不断扩大,“地质学基础”课程教学在具体实践中遇到了一系列问题和挑战,如何最大限度地在师范院校现有教学环境下提升教学质量是所有从事“地质学基础”教学的一线教所面临的紧迫难题。本文将结合陕西师范大学旅游与环境学院地理科学专业“地质学基础”课程教学的实践和改革经验,探讨在当前新形势下如何利用好师范院校现有的教学资源有效促进“地质学基础”课程教学改革的出路和手段。 二、师范院校“地质学基础”课程现状 由于师范院校地理科学专业学生在后续课程学习和工作中都离不开地质学的基础知识,因此一直都将“地质学基础”作为一门必修的专业基础课,给予了高度重视[1]。该课程是基于野外考察和实验观察的一门实践性非常强的专业课程,包括了课堂理论教学、实验室观察实验教学和野外地质实习教学三个相互独立但又紧密联系的环节和部分。长期以来,在大多数师范院校的地理科学专业中仅开设了这一门地质类课程,不像地质专业还有“岩石学”、“矿物学”、“构造地质学”等相关后续课程继续深入学习和了解地质学领域。因而,在师范院校中“地质学基础”课程课时量安排较多。 三、“地质学基础”课程教学存在的问题与不足 1.师资力量薄弱。“地质学基础”课程体系庞杂,知识内容丰富,在专业地质院校中通常会由一个各学科出身的教师组成一个分工明确的教学团队负责“普地”教学。而在师范院校中则往往只有一名或至多两名地质学科班出身的教师负责全系(学院)的“地质学基础”教学,教学任务繁重。而当前高校教师在教学之外又承担着科研任务,一旦该教师需要离校进行野外考察或参加学术会议,整个学院的“地质学基础”教学活动就只能暂停。 2.教材建设滞后,知识内容陈旧。当前大多数师范院校采用的教材普遍时代较老,教材知识老化,无法涵盖和体现最近十多年国内外地球科学发展的最新成果。由于教材较为陈旧,必然会使得教学效果大打折扣。加之师范院校本身地质学研究薄弱,难以及时了解地质学前沿科学进展,使得当前师范院校“地质学基础”课程教学内容和知识体系严重脱节滞后于科学研究,亟需得到更新。另一方面,师范院校总体人文学科强而理工科弱,造成的直接后果是学生普遍数理基础薄弱,在“地质学基础”中涉及较为复杂的物理变形和化学变化部分内容就会遇到学习困难,从而对矿物岩石和构造地质这些重要组成部分难以深入理解。 3.缺乏实验室硬件设施,教学形式单一。地质学教学中有很大一部分的实验内容,比如实验室内矿物岩石标本的镜下观察鉴定和地球化学部分内容的实验室操作对于观察地质现象和理解地质过程至关重要,然而大部分师范院校因为缺乏相应实验设备只能舍弃这些重要的实验环节而仅仅停留在学生对矿物和岩石标本的肉眼观察上。这样一来就将在显微镜下栩栩如生的矿物岩石标本变成了死记硬背的知识点,失去了学习的乐趣。 4.野外考察实习难以深入。地质学是一门来自于野外观察实践的科学,只有经过长时间的野外实践才能牢固掌握相关知识[2]。大部分地质专业在四年里要进行累计超过两个月的地质学各个方面的综合野外实习,然而师范院校的地质学实习往往只是作为自然地理六大要素实习的一部分,不能进行长时间的系统野外训练。加之很多学校实习经费紧张,只能人为压缩实习时间,在短短的1―2天内进行地质学实习,很容易走马观花流于形式。学生没有充足的时间进行足够的野外训练,最终也很难学到相关的地质技能,等真正见到了地质现象也是“两眼一抹黑,一问三不知”。 四、改进措施与途径 无独有偶,上述这些问题不仅在师范院校内部广泛存在,在一些石油院校的地质学教学中也存在。下面结合笔者的具体教学实践经验提出了六条相应的改进措施与途径。 1.加强师资队伍建设。在教师人员招聘和团队建设时,有意识的加强地质学背景的人员补充。同时,在当前国家放开科研人员兼职的形势下,师范院校可以从其他地质院校或研究单位聘用学有专长的教师或研究人员充当兼职教师进行授课。 2.更新教材,及时了解学科前沿。教师应当多采用国内地质学领域的新颖而有价值的优秀教材,不要把自己局限于只使用师范院校自己编纂的教材,而且尝试借鉴国外优秀地质学教材用于课堂教学。在正式上课之前,教师需要多关注地质学国内外前沿进展,广泛阅读地质学研究文献,及时更新自己的知识体系,在课堂教学中多给学生介绍“地质学基础”的前沿进展和发展趋势,从而弥补教材知识陈旧的不足,拓展学生的专业视野。 3.开展课堂教学改革。大学学习本身是一种主动性极高的知识和思维探索,需要主动和高效的自学能力作为基础。在“地质学基础”课堂教学时间不断压缩的情况下,教师只能也应该鼓励学生开展课外自学。如果不能让学生认识到自学的重要性并积极训练这种能力,没有学生课前和课后的认真准备,那么教师在课堂上的讲授将会事倍功半,因而寻找一条督促学生主动探究式学习的有效途径显得迫切而重要。可以让学生提前获知自己要讲解的知识内容,上课时提前预习相关知识点,同时采用互动式教学,激发学生学习兴趣。对于一些地域性比较强的知识点,比如说喀斯特地貌部分,可以鼓励来自广西或贵州等省区的学生自己收集材料,走上讲台为大家讲授,具体讲述方式也可以由主讲学生自己把握。通过这种方式不仅锻炼了学生的自学能力,也更好地引导了学生学会观察自己身边的地质现象。 4.创造实验条件。尽量利用现有资源设计一些简单易行的实验,让学生在实验操作中体验地质学科学的探索乐趣。 5.重视野外地质实习。地质学来源于野外考察,地质学的教学也离不开野外考察,因此即使在经费紧张的情况下也要尽可能创造条件带领学生在学校附近进行一些力所能及的野外实习。走出教室创造条件让学生走进大自然近距离观察地质现象,学以致用,激发学生的学习兴趣。 6.利用多媒体和影像资料辅助教学。在学校教学硬件设施和师资力量不足的情形下,可以利用网络教学资源实现跨越式发展,具体说来包括以下三个方面:(1)鼓励学生在自学网上共享国内地质学精品课程和国外优秀教学网站。(2)BBC、探索发现、美国国家地理等拍摄的大量地质学纪录片可以直接用作教学素材。(3)通过微信、QQ和微博等方式向学生分享一些精美的地学图片用于地质学教学的案例分析,很多地学工作者的博客也经常会分享一些科普文章。如果充分利用好这三方面的资源,就可以极大地弥补师范院校师资力量和硬件设施的不足,让学生在足不出户的情形下开展有效的地质学学习。 五、结语 “地质学基础”是师范院校地理科学专业一门必修的专业基础课,对于学生学业发展至关重要。本文通过对师范院校的“地质学基础”教学现状进行分析指出,由于受到自身条件的制约,在当前“地质学基础教学”中出现了四个主要的问题,严重影响了教学质量的提升。在前人研究的基础上结合个人教学经验提出了六点改进意见,认为在现有条件下依然可以采用一些途径改良教学环境,提高教学质量。 地质学论文:从工程地质学教学中研究知识的传承与创新 摘要:知识本是历史的、创造的、流动的,虽然现在教材中许多知识成为无需证明的常识,但都是在知识历史长河中沉淀下来的精华。文中通过对工程地质学的概念、定律以及理论背后的思想、观念和方法的探讨,研究在教学中加强科学知识探究过程的理解和训练,使学生有意识地了解人类智识的发展轨迹。通过对岩石成因、河流地质作用以及地震等知识的探究过程,了解知识传承是一个曲折向上的过程,并在其中理解创新的真正意义。 关键词:工程地质学;探究过程;传承与创新 一、引言 工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的科学,是地质学的一个分支学科。它产生于地质学的发展和人类工程活动经验的积累中。在土木工程专业培养体系中,工程地质学是一门重要的专业基础课。该课程是以地质领域的基本知识为背景,既系统介绍了岩石、土及地下水的基本知识,也研究了不良地质作用、岩土工程勘察等实践性较强的内容,由于课程实践性太强,培养计划一般又安排在低年级教学,所以学生普遍认为内容难以理解,教学效果不佳。为此,广大教育工作者也是各尽所能,力图改变不利的局面。大多数是从培养学生的学习兴趣、优化教学内容、创新教学手段入手,或者从实践教学出发,试图通过直观感性认识来提高学生的学习兴趣,提高教学效果,也有通过调整课程体系,增加学生的兴趣点,大家的落脚点都是从地质思维到创新思维的培养,或者是在教学过程中就关注了创新思维和创新能力的培养。 地质学知识都是有历史的,是在流动中不断创造和发展,在这历史、创造和流动过程之中,一些东西消失了,也有一些东西遗留了下来,其中很多思想、观念和方法仍然是我们当下学习的主要内容。本文以工程地质学中岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用为例,研究人类对这些知识的探究过程,使学生了解人类知识的发展轨迹,理解其中的思想、观念和方法,从中传承精神,体会创新。 二、工程地质学知识的探究过程 工程地质学一般可概括为以下几个方面:研究岩体、土体的空间分布规律和工程地质性质、分类,岩石和土的成分和结构,以及在自然条件和工程作用下这些性质的变化趋向;分析和预测在自然条件下和工程建筑活动中发生和可能发生的各种地质作用和工程地质问题;研究防治不良地质作用的有效措施;研究工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性。 工程地质学的研究内容都是经过人们长期的实践经验总结出来的,并在工程践中经过检验的人类智慧的结晶。它们的形成是一个长期的、经过很多波折的过程,我们在讲述这些知识时,也应该让学生了解一下这些知识形成的过程,以及这期间的思想、观念和方法,对于学生理解工程地质学知识、传承科学精神、培养创新思维作用匪浅。 1.岩石成因的探究过程。人类对地质知识的认识,经过长期而曲折的历史过程,其中关于岩石成因的水成论和火成论是一场轰动科学界的大论战。 早在17世纪,英国学者伍德沃德(J.Woodward,1665-1728)就已形成了类似水成论的洪积说。伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地考察了不列颠许多地区的地层结构,发现这些结构都与水的沉积作用有关,于是他便得出结论,认为现今地球表层的地质结构是在洪水中形成的。当洪水发生时,整个地球都被破碎而溶解了,地层就从这种混沌溶液里堆积而成,并认为不同地层中所含的生物化石不同,是重者下沉、轻者上浮的结果。 17世纪末期,正当洪积说盛传之际,意大利神父莫罗(A.L.Moro,1687-1764)考察了埃特纳火山,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,于18世纪初提出了与水成论完全对立的火成论。在观察了火山堆和火山喷发后认为:地球最初被一整片水层所覆盖,未露出起伏不平的地形,后来地下热力创造了岛屿、大陆和山脉,在经过一段时间地质年代的演变才出现了生物。在山脉中形成了裂缝,大量的土壤、砂、黏土、金属、硫磺和各种矿物沿裂缝喷出来,沉积成层并形成次生山脉和平原。莫罗所提出的造山作用和火山作用有关的思想,有力地驳斥了水成论(洪积说),并为火山论的诞生与发展奠定了理论基础。这就是早期的水成论和火成论之争。在地质学发展的过程中,这种论争此起彼伏,争论不休。 进入19世纪时,水成论极为盛行,在自然科学领域中占有统治地位,德国地质学家维尔纳(A.G.Werner,1750-1817)是公认的领袖。维尔纳水成论思想的形成与他家乡的特殊地质情况有关。他通过对家乡矿石中所含矿物的仔细研究发现萨克森地区的岩层都是由沉积作用形成的,从而武断地认为整个地球表面曾是一片,其深度也像山岳的高度。被溶解在海洋里的各种矿物,最先沉积为结晶岩石;片麻岩、花岗岩等岩石都是通过纯化学方式沉积而成的,是深海沉积物,维尔纳称之为“原生岩层类”;杂砂岩、黏板岩等为浅海沉积物,称之为过渡岩类;第三类是层状岩层,包括砂岩、层状黏土、凝灰岩等;最后一种为最新冲积层或淤积沉积物,呈水平层,包括亚黏土砂、砾石、火山渣等。维尔纳的学说,具有原始地层学的意义,并对沉积成因的岩石划分做出重要而正确的结论,但他认为成层的岩石都是在世界洪水期堆积成的,而后便是一切地质作用停止的稳定期,这就导致了后来水成论的理论错误。但是,由于水成论同《圣经》上所说的洪水论十分吻合,因而得到神学家们的支持,使维尔纳的水成论成为18世纪末到19世纪初风靡一时的学说和学派。于此同时,英格兰的赫顿(J.Hutton,1726-1797)1785年在爱丁堡皇家学会宣读了他唯一的一篇论文《地球论》,随后进行了地质调查,补充资料,于1795年在皇家学会再度发表。赫顿认为:地球上起作用的力有重力、燃烧和冷却、太阳光、电、磁力,这些力在地球的历史中一直发挥着作用。他把“地球的地下火”看成是堆积物升出海面的原因和动力。赫顿更明确地指出:花岗岩、玄武岩和其他类似的岩石都是“火成的”,是地球内部的熔融体结晶而成的。赫顿的论点比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因。赫顿死后,他的挚友普雷菲尔于1802年撰写了《关于“赫顿地球论”的说明》,比较系统地介绍了赫顿的观点,有力地宣传了赫顿的理论,从而使其闻名于世。1828―1829年间,英国的莱伊尔与苏格兰的默奇森合作发表一篇《以法国中部火山岩说明河谷的冲蚀现象》,文中的论点是水成作用与火成作用相结合,并明确提出自然变化的渐进作用。 2.河流地质作用的探究过程。导致地球上无机界变化的地质营力可分为外力地质作用和内力地质作用,也即水成作用和火成作用,前者有雨、河流、泉水、洋流和冰雪的作用;后者包括火山和地震。本小节和下一小节我们分别取河流和地震两种地质作用来介绍人们对其的探究过程。莱伊尔认为河流地质作用的结果可以分为破坏和运输的结果和再造性质的结果。前者包括岩石的侵蚀作用和物质向下游搬运的作用;后者包括河流沉积物所形成的三角洲和海水的浅落。与我们今天的河流侵蚀作用、搬运作用以及沉积作用基本吻合,但也有认识上的不同。(1)河流的侵蚀作用。莱伊尔观察了乔治亚州省会米雷居维尔正西3.5英里河谷后认为:流水先在既有的岩土裂隙中流动,“使沟的起点加深,然后逐渐向后掘蚀”,即是我们今天所说的源蚀,没有意识到源蚀是下蚀的一种形式。从“河槽中物质硬度的不一致,往往局部使侵蚀作用的侧面掘蚀力改变方向”可以看出,以前人们对河流侧蚀作用的原因单纯是以为河槽物质硬度不同造成的,没有认识到河水环流的作用。(2)河流的搬运作用。莱伊尔研究认为河流的搬运作用是由于流水的浮力、流速等的作用,也即我们认为的机械搬运,没有考虑化学搬运的作用。 3.地震灾害的探究过程。地震在17世纪之前的记录很匮乏,历史学家的记载几乎全部局限于死亡的人数、城镇的破坏情况、财产的损失或者观察者昏眩恐怖的某些大气现象。18、19世纪的地震研究主要集中于以下几个方面。(1)伴随地震的现象。这一时期的地震研究主要是对地震的考察,对地震现象的收集、整理及分类,也对地震的成因做了一定的探索,但主要是大量地震现象的收集、整理及分类工作。观察收集的现象包括:陆地的持续隆起和沉陷、伴随火山的活动、地壳的开裂与闭合、温泉的形成与水温的变化、特殊的气候变化等。这一时期对地震现象的观察记录已经相当成熟完备。(2)地震作用现象背后的本质。通过对1812年地震后密西西比河水的观察得出:一部分地震运动是水平的,另一部分是垂直的,垂直运动的破坏力量比水平运动小得多。这一时期的研究已经知道地震波是一种弹性波,地震波在不同岩石中传播速率不同,地震波的纵横作用在地球表面形成复杂的破坏现象,并研究了地震的起源、传播方式和测定震源深度的简易方法。该时期研究仍然认为地震是无法预测的,两次危险性较大的震动之间的时间间隔是无从确定的。可喜的是,当时人们已经意识到:在经常发生地震的地区,经验和科学知识可以减轻损失,而且大家形成共识的是火山和地震是同源的。(3)通过地震活动研究的地质学意义。地震的研究是对地球了解的一部分,是地球各种地质现象形成的主要营力之一,这一时期地震的研究就已经和流水的剥蚀作用进行比较,把地震作用形成的新陆地和流水剥蚀的岩土量进行比照,研究地球形貌改变的力量情况。 通过对地震研究证明陆地有交替升降的能力,有力g斥了水成论的观点,为地球内部物质的研究提供了间接证明材料。通过对地震发生时间的规律性、火山口喷发和气候的关系等推断出地面下有巨大的熔融物质,这些熔融物质在地壳中只占次要位置,从而得出地壳柔顺性的结论。这一时期的地震研究已经比较完善,人们也已经掌握了研究地震的一般方法,尤其是对地震资料的收集整理达到了相对的高峰。但是受科学技术条件的限制,很多认识和推理与实际情况有一定的差距。 三、工程地质学知识的传承与创新 通过对岩石成因、河流地质作用以及地震地质作用等知识探究过程的研究,我们意识到人们对世界的认识是一个逐步形成的过程。从上述知识探究过程中体悟到以下几个方面。 1.不同条件下对事物的认识难易程度差别较大。 在岩石水成论的形成过程中,伍德沃德收集了大量地质资料和化石标本,实地进行了大量考察,由于其收集资料丰富,论述系统,才算得上是水成论的开山鼻祖。而火成论的创始人莫罗,从火山爆发形成熔岩流这一自然现象得到启发,经过一段时间的总结与酝酿,提出了与水成论相媲美的火成论。 2.正确的观点在当时不一定得到认同。赫顿从事地质30余年,比较确切地提出了岩浆岩、沉积岩和变质岩的成因,他生前备受攻击,只有在其死后,才由挚友宣传而闻名于世,让人不得不感叹世事弄人。 3.科学研究受当时科学环境的限制。莱伊尔对流水进行了大量研究,花费10年时间奔波于欧洲大地,受到当时条件的限制,对河流地质作用的河流侵蚀,搬运和沉积都没有得到完全的解释。莱伊尔及其合作者收集了大量地震的资料,但是其对于地震的本质,尤其是地震的预测,仍然是无从入手,甚至认为是不可能的事。对地球内部物质的探讨也显示了当时的科学技术水平的不足,整个社会的科学技术水平限制着相关学科的发展与进步。 4.知识历史中形成的方法对现在的科学研究也有一定的指导意义。虽然当时的技术水平和现在相比要落后很多,但是当时的某些方法对于今天的发展仍有指导意义。马勒特观察了1857年地震最剧烈的沙勒诺地区,观察了高屋顶上的烟囱、罐和塑像的倒落方向,根据这些物体具有惯性的特点,判断它们倒落的方向与震动的方向相反。把两条或两条以上的方向线延长,其相交的位置即可定为震中的位置。虽然这种结果只是粗略的估计,但是不断重复考察,可以获得准确的结果。这种简单方法对今日的研究也具有一定的指导意义。 四、结语 通过以上研究,我们知道在整个知识长河中,一些东西蒸发了,另一些东西沉淀了,其中的思想、观念和方法仍保持着永恒的活力。我们研究这些知识的创造过程,对于提高学生的科学素养,改变片面灌输科学知识的状况有现实意义。 地质学论文:论工程地质学的的优秀价值 摘 要:当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。工程地质学源于地质学,是地质学科与工程学科的有效结合,能够对地质构造、地质现象的工程意义进行解释。工程地质学在我国经过长时间发展,已经形成了相应的体系。本文对工程地质学的优秀价值进行简述,旨在促进工程地质学的深入发展。 关键词:工程地质学;工程学;地质学;优秀价值 在当前时代背景下,各个学科之间相互渗透,加上新技术的广泛应用,为新兴学科和交叉学科的发展带来了无限生机,工程地质学就属于交叉学科,工程地质学的基础是地质学与工程学,不同学科之间的相互影响、相互渗透,使得工程地质学的适用范围越来越广,发展势头也越来越强劲。在当前时代,工程地质学更关注其优秀价值,例如工程地质思维、工程地质预测、工程地质风险的防范等,这些都是工程地质学领域研究的重点内容。 1 工程地质学的渊源 地质学的发展已经经过两百多年的时间,初始阶段主要应用与土木工程中,为地质开挖提供相应的理论依据,例如古生物、地质学依据,对地质学的理论发展有十分重要的促进作用。十九世纪土木工程建设规模越来越大,土木工程师发现,由于工程地质资料的缺乏,使得工程项目无法开展,因此地质学受到的重视程度骤然提高,地质学领域开始注重地质调查研究,为工程设计提供专业的地质资料和图件。这一阶段使得地质学在工程建设中的应用越来越广泛,但是并没有形成实质性的工程地质学。上世纪五十年代以来,我国的工程地质学经过了快速发展,取得了很大进步,在研究过程中,将地质学与工程学进行融合,地质学专家与工程学专家相互探讨,为工程地质工作的发展提供了理论支持。而且我国对工程地质专业的重视程度不断提高,高校开设的专业也越来越全面,例如采矿、力学、水工、土木等学科相继在高校开设,成为很多工科院校的主要课程,培养了众多高素质、综合型工程地质人才。 同时,由于现代科技的发展,计算机技术、信息技术、通信技术的不断革新,为工程地质学科的全面发展也提供了相应的支持,使得工程地质勘探更深入、工程地质数据分析更准确、数据信息传递更及时,为工程建设提供了很大的帮助。 2 工程地质预测和决策 2.1 工程地质预测 工程地质的本质工作是预测,从地质情况的发展历史、地质情况现状对地质情况未来的走势进行预测,是工程地质研究的主要内容。工程地质预测首先建立在工程地质要素判别的基础上,要对场地的工程地质条件进行预测,尤其是根据地表以及浅部的地质资料,对深层次的地质结构和地质条件进行预测。其次,要预测工程场地的工程地质,即对工程施工场地的地质进行评价,论证选址是否会影响工程项目施工。在这个过程中,要考虑工程项目施工对周围地质环境、周边工程的影响,从而实现可持续发展目标。 工程地质的预测包括定性预测和定量预测两种,具体的预测过程是定性与定量预测的结合,定性预测是一种基本预测,对一些常规参数进行测试,在工程地质预测过程中,由于地质环境比较复杂,地质勘探工作量较大,因此定量预测的结果也很难达到预期要求,所以一般都将定量预测的结果用作半定量或准定量应用,例如将测量的结果用作问题评级预测。虽然定量预测存在一些不确定性,但是定量预测却是工程地质预测过程中的一个主要内容。在当前工程地质预测基础之上,定量预测还应该要注重建立相应的地质力学模型或地质数理模型,从而对地质预测过程中的各个要素之间的关系进行准确反映,描述工程地质的作用。 2.2 工程地质的决策 工程地质的决策作用主要体现在系统决策的可靠性以及安全风险决策评价方面。 第一,系统决策。系统决策是对整个工程进行规划设计的前提,在工程建设过程的各个阶段,都应该要做出相应的决策方案,比如对工程选址进行确定,对工程建筑物的布置方案进行确定,对工程施工线路进行确定等。工程地质决策具有很强的综合性,一方面要考虑地质条件的制约和限制,另一方面还要考虑到工程结构的功能以及适应性。工程地质决策是一种综合性决策,其中的经验、推理和测量过程缺一不可,从三个出发进行决策得到的结果相差不多的时候,决策方案可以参考,但如果从三个方面着手得到的决策结果相差较大,则要对总体的决策方案进行调整,谨慎决策。 第二,安全决策、风险决策、极端风险评价 在工程地质决策过程中,必须要做好地质安全决策、地质风险决策以及地质极端风险的评价,从而为工程施工提供准确的依据。这些决策的目的都是为了确保工程施工过程中的安全性,风险决策以及极端风险评价的目的,是为了对工程的风险情况进行判定,从而采取相应的措施对风险进行规避,提高工程项目施工过程中的安全性。 3 结语 当前我国正处于高速稳健发展的新时期,工程地质学是从传统的工程科学发展起来的一门新兴学科,在我国经济建设过程中发挥了积极作用。从工程地质研究的安全性和可持续性角度来讲,工程地质学还有很广阔的发展前景,在未来的发展过程中,要注重发挥工程地质学的预测、风险决策功能,为工程施工提供更多准确的数据信息。 地质学论文:工程地质学对工程建设的作用 1我国工程地质学的发展历程 20世纪60年代,学科进入独立发展阶段,各建设部门制定自己的勘察规范,以山区工程建设为主,对工程地质提出更高的要求,岩土测试技术提高,定量评价有所发展。到了以经济建设为中心和改革开放的年代,各方面的建设蓬勃发展,工程地质在已往在基础上取得了重大发展。勘察质量提高,新的勘察规范制定,向着工程领域拓展,承担勘测、工程处理的系统工作。新型、巨型工程向工程地质勘察提出了新的要求。科学研究工作取得丰硕成果,创立了自己的新的理论,引入有关科学的新理论、新方法。 2工程地质勘察对工程建设的重要性 工程地质的任务就在于为工程建筑进行工程地质勘察,为建筑的位址选择和设计、施工提供地质依据。国家规定的基建程序是:任何工程建设不进行勘察工作就不准设计,没有设计不准施工。这就赋予了工程地质重大而光荣的职责,避免了不顾地质条件是否适宜而盲目兴建工程给国家造成的损失。建筑设计分为可行性研究、初步设计、技(术)施(工)设计等阶段,工程地质勘察也随之分阶段进行,对工程地质条件的了解愈来愈深入,这是完全符合认识规律的。建筑位址的选择具有战略意义,起着充分利用有利的地质条件、避开不利条件的作用。位址选得好,不但能保证工程的安全,而且工程处理也较简单,经济上合理。位址的地质选择只是一个方面,还要看政治、经济等方面的因素,最后综合考虑选定。工程地质学为工程建设服务,是通过工程地质勘查来实现的,通过勘察和分析研究,阐明建筑地区的丁程地质条件,指出并解决所存在的工程地质间题,为建筑物的设、施工以至使用提供所需的地质资料。它的主要任务是:(1)阐明建筑地区的工程地质条件,并指出对建筑物有利的和不利的冈京;(2)论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定计的评价,作出确切的结论;(3)选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合职配段各个注筑物;(4)根据建筑场址的具体地质条件,提出有关建筑物类型、规模、纠构和施工力法的合理建议,以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;(5)研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响,预测义发展演化趋势,并提山对地质环境合理利用和保护的建议;(6)为拟定改善和防治不良地顶作用的措施方案提供地质依据。工程建筑的类型很多,如工业民用建筑物、铁路、公路、水运建筑、水利水电建筑、矿山建筑、海港工程和近海石油开采以及国防工程等。每一类型建筑又有一系列建筑物群体组成,如高楼大厦、工业厂房、道路、桥梁、隧道、地铁、运河、海港、堤坝、电站、矿井、巷道、油库、飞机场等。这些建筑物有些位于地面上,有的埋于地下,都脱离不开地壳,无不与地质环境息息相关。他们的形式不同、规模各异,对地质环境的适应性以及对地质环境的相互作用也越来越强烈,越来越复杂。我国的各类工程、铁路公路、水利水电、城乡建设、工业、国防、矿山、港口等建筑,尤其是大型建筑,都是先做了反复的工程地质勘察工作才进行设计、施工、修建完成的,因而基本上没有因为地质问题而失败。 3我国工程地质学理论体系的形成 工程地质问题和环境地质问题是可以预测的,只要查清工程地质条件,又有了规划设计部门所提供的有关工程建筑的类型和规模,尤其是建筑物作用力的大小和性质,就可以建立二者相互作用的物理模型,进而建立计算模型,做出问题的定性分析和定量分析,对建筑场地给予工程地质评价,指出问题的严重,哪些地质因素不利,不能满足工程建筑的要求。应当采取何种措施予以补救,是减小建筑物的规模以适应地质条件,还是采取工程处理措施,改善条件,以满足建筑物的要求、消除不良影响。这要从技术条件上和经济合理性上进行比较才能确定。由上述可知,工程地质学研究的目标在于协调工程建筑与工程地质条件之间的矛盾关系,既保证工程建筑造福人类,又避免它对环境造成不良影响。 4工程地质的科研成就 4.1岩体工程地质力学的建立与岩体力学研究 与土力学相比,岩体力学直到20世纪60年代还是知之甚少。在治淮工程、武汉和南京长江大桥以及三峡工程等一系列工程地质勘察中发现岩体中的裂隙发育情况不同对岩体的力学性质与行为影响很大,而岩体的变形破坏实际上是受其中的软弱结构面的控制,包括层面、断层面、裂隙、片理、劈理等,也称不连续面,使岩体成为非均质、各向异性的不联系介质。结构面之间的岩石体称为结构体。总体上来说岩体就是由结构面和结构体组合而成的。结构面按其延续的长短可以分级,但其形成则受岩石成因和后期地质构造变动的控制,因而其分布规律和形状、宽度等可以通过地质力学加以分析。这样他们就把地质力学与岩石力学结合起来对岩体结构加以分析,创立了一门新的分支学科:岩体工程地质力学。把岩体结构分为块状结构、镶嵌结构、碎裂结构、层状结构、层状碎裂结构、散体结构等类型。不同结构类型的岩体其力学性质和变形破坏规律也不同。我国在软弱、破碎岩体的研究方面也取得较大进展,例如断层岩的分类及其物理力学特性和稳定性评价的研究;泥化夹层的物质与结构特征及其力学性质的研究;膨胀岩的膨胀机理和处理措施的研究等。 4.2环境工程地质与地质灾害研究 20世纪80年代以来,环境问题日益严重。为了合理利用和保护地质环境,我国开展了环境工程地质的研究。几十年来在一些重点地区和大型工程地区做了不少研究工作,以工程建筑所引起的闪生地质环境研究为主,包括对人类生存和生产造成损失和威胁的各种地质灾害,诸如地面沉降、地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、水库诱发地震、沙漠化、水土流失等。 5总结 20世纪50年代以来,中国工程地质学从建国初期的一片空白,发展到今天成为一门内容丰富、理论体系严谨、具有中国特色的综合性学科,发展之迅速是惊人的。当前我国改革开放形势大好,新世纪的到来,经济建设任务更为艰巨,新型城镇、新型铁路、高速公路的建设、黄河的治理、西南水电资源的开发、南水北调工程、海峡通道等等,为工程地质学研究开拓了美好前景。让我们加倍努力,把我国工程地质学推向世界高峰。 本文作者:王吉祥工作单位:山东黄金集团 地质学论文:地质学科人才培养方式 一、引言 经济的全球化、科技的飞速发展,建设投资的大幅度增加以及我国加入WTO后对外开放程度与世界融合度日益提高,如何培养21世纪地质工程学科的综合型、实用型人才,怎样建立一种新型的人才培养模式,既与国际接轨,又保持我国特色优势,是摆在我们面前的一个首要问题。综观国内高等学校地质工程专业的培养模式,基本是大同小异,即在国家教育部教学指导委员会的指导下,设置的课程体系基本相似,一些院校根据自己的传统专业、师资、实验条件等突出自己的特色。但他们对市场需要、国家经济转轨、学生就业前景等分析不够,往往造成学生分配难以及学生所学知识与市场需求脱节等现象。本文在充分调研国内外高校地质工程专业人才培养模式的基础上,结合本校地质工程人才培养模式、我国目前地质工程专业的市场需求及借鉴国外高校地质工程培养模式经验,提出一种地质工程学科人才培养的新模式。 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。 3.专业课地质工程专业是一个实践性极强的专业,学生掌握好专业知识极其重要,这关系到学生走上工作岗位后适应的速度。为此,我系教师结合自己的科研项目,将工作中所积累的大量照片,设计图纸等材料穿插在多媒体的教学中,收到良好的效果。另外,还带学生走出去,到实际现场中去参观施工、勘察的操作步骤,学到很多的实际知识。如工程地质、水文地质、岩土工程勘察及基础工程学等都采用这种方式,收到良好的效果。 五、年级实习与毕业实习设计 考虑到地质工程专业极强的实践性,我们安排了四次实习。一年级普通地质实习,让学生认识地质现象。由于是初次接触地质,可以用旅游实习的方式进行,让学生既学到地质知识,又增加学习的兴趣。二年级构造地质、测量及土力学实验实习。构造地质选择地层剖面完整,构造发育的实习点完成;测量主要结合具体工程,以先进的全站仪为主要实际操作仪器。土力学实验在我系土工实验室来完成。三年级专业实习,主要有水文地质、工程地质及岩土工程勘察,选择教师的科研工作点或其它勘察设计院的工程场地来进行。为了节约实习经费,寻找合适的工程场地,我们又与“中交通力公路工程勘察公司”,“咸阳市勘察设计院”等单位联合成立“西北大学地质工程实习基地”,结合公司或设计院的具体工程项目,利用他们的大型工程设备来完成,收到良好的效果。关于毕业实习,我们的做法是:让学生去自己已签定的工作单位(在人才市场上通过双向选择确定),参加该单位的工程项目,由工程师和学校教师共同指导完成毕业设计或论文。在此过程中,还注意了学生查阅文献的能力,还使学生在绘图(CAD制图)、计算机应用、综合设计和工程管理方面受到综合训练。最后提交出较高水平的毕业设计或论文,完成本科阶段的全部学业。 地质学论文:“地质学基础”课程以实践性为主线的“教”与“学”模式 摘要:本文以“地质学基础”课程教学为例,提出了理论教学专题化、实践教学多元化和考核过程能力化的“教”与“学”模式,建立了与课外活动相结合的实践教学、因地制宜的实践教学和学生的自主实践教学等实践教学形式和方法,在多届学生教学实践中取得了较好的效果,文章提出教学中教师应该注意提高自身的实践技能并灵活多样地创造实践教学环境。 关键词:“教”与“学”;教学模式;地质学基础;多元化实践教学 教学模式由于其可操作性和可模仿性,近年来成为教学研究的热点。传统的教学模式注重的是教师如何利用资源、教具及教学方法等 ,实质上是“教”的模式。随着高等教育从精英教育到大众化教育的发展,新媒体及互联网等数字化时代的到来,教师更注重的是学生如何学,从学习者角度建立的“学”的模式,引导学生建立有效的学习模式,这是目前教学模式改革的方向。为此,笔者在多年的地质学课程教学中,探索出了以实践性为主线的“教”与“学”的模式,开创了多种实践教学形式与方法,以期为相似课程教学提供参考。 1课程特征及问题的提出 “地质学基础”课程是一门专业基础课程,课程的任务是为非地质专业后续的煤矿地质、工程地质、石油地质等专业课程的学习奠定基础,地矿类高等院校的采矿工程、测量工程、建井工程、安全工程等专业均开设此课,课程涉及的专业广、学生数量多。 “地质学基础”课程内容繁杂,包括了各个分支学科的全部内容:普通地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地层学、构造地质学、地质制图等。“地质学基础课程”的基本概念、基本理论多,是集理论科学性、生产实践性、研究应用性于一身的综合性课程。由于非地质专业学生缺乏地质学基础知识,而课程涉及基本概念和基本理论又十分繁杂,如何使学生在短时间内掌握好、学习好是教学中的重点问题。根据课程的理论性、直观性和实践性特征,笔者以“改变学生的学习模式和教师的教学模式”为指导思想,以调动学生积极学习为宗旨,以培养学生实践能力为目标,突出理论与实践教学相结合的教学设计理念,通过多年教学总结出了以实践性为主线的“教”与“学”模式。 2实践性为主线的教学模式 2.1理论教学的专题化 以教学大纲为基础,基本的教学内容、理论不做重大调整,但改变传统的照搬教科书章节的讲授模式,将章节组织成与现场应用相结合的几个专题,紧紧围绕专题来讲述每一个章节所涉及的基本概念、理论、基本规律和方法,例如矿物、岩石章节的安排就可以围绕后续“煤矿地质”课程的煤层顶板、底板专题来阐述,这样把单纯的矿物、岩石的特点与煤层顶底板对煤矿开采影响联系起来,形成与应用链接的理论教学。 2.2实践教学的多元化 2.2.1与课外活动相结合的实践教学 在坚持传统实践教学(野外地质观察和室内试验)同时,开发出了与科学研究、大学生创新创业、大学生科研训练、大学生创新竞赛相结合多元化实践教学形式。吸收学生参加教师科研课题,促进学生实践与导师的科研项目相结合,在辅助教师完成科研课题的同时,使学生在野外调查、取样测试、室内分析、资料整理和报告论文撰写等方面得到很好的锻炼,提升学生的思考能力和创新能力。同时在教师的指导下,学生自主选择科研题目,申请校级、省级及部级大学生创新创业课题,直接完成项目申请、项目开展、中期检查以及项目结项验收等环节,使学生掌握科研的基本流程和基本技能,大学生创新创业课题成果还可以参加校级、省级等大学生科研竞赛等,形成了课程实践――创新创业项目――科研竞赛的良性循环,这种多元化实践教学对培养学生的独立思考能力、独立动手能力和创新能力非常有益。 2.2.2因地制宜的实践教学 进行实践教学时常常遇见的问题是实践教学场地及实践教学资源短缺,“巧妇难为无米之炊”,实践教学资源制约着实践教学的实施,在解决此问题时我们采取了因地制宜的原则,如考虑我校龙湾校区周边地质现象丰富,处于海滨和首山附近,海滨现代沉积现象、沉积岩、首山岩石、节理、断层擦痕等等地质现象异常丰富,是优良的天然地质学教学课堂,我们灵活运用这种得天独厚的教学资源,进行以野外实践教学为特色的煤矿地质学教学模式的改革与探索,很好地解决了实践教学资源短缺问题。 2.2.3学生的自主实践教学 学习的目的是应用,在应用的同时更促进理论的学习,当在应用中遇到问题时回到书本上寻找理论知识,如此学习与运用相结合,二者相互促进,构成良性循环。我们在教学中发现校园内景观石、教室的地板砖、窗台、甚至是马路都有许多岩石,很多学生家长及亲朋好友收藏了岩石、矿物的装饰品等,在学习中鼓励学生对这些岩石、矿物进行观察、鉴定,也鼓励学生在家乡、野外将观察到的地质现象运用课堂所学知识进行描述、拍照,回到课堂上与教师共同进行讨论,调动学生学习积极性,培养实践技能,达到学以致用的目的。 2.3 考核过程的能力化 考核是对学习者的评价,也是对教学效果的检验,以能力培养为目标的教学模式,其考核形式也应该相应进行配套改革,本研究在考核方面主要进行了两个方面的探索: 其一,学生自拟题目,教师不限定题材,进行课程设计,并用PPT多媒体报告形式,作为平时成绩的考核。在课堂上汇报自己的成果,其过程是学生进行课题的立项、寻找问题的解决思路、进行材料的收集与整理,报告内容可以是采集相关岩石标本、野外观察到的地质现象及与本课程相关的所有知识,通过自己查阅相关资料或以小组讨论的形式,分析野外观察到的地|现象,自己描述、鉴别,并提出辨别依据,将有典型意义的地质现象的照片、标本等拿到课堂上,由教师在课堂上讲解,加深对岩石及地质现象的认识,以拓宽学生的知识面及理论知识的运用能力。 其二,教学过程中将部分考试题目明确给学生。在课程学习之前或过程中把考核能力的题目发给学生,当然所给的题目不是某个具体概念、具体方法、具体公式等可以在课本上直接找到答案的题目,学生带着问题去学习、探索,明确目标。 3 教学效果及建议 上述“教”与“学”模式是在2009级~2014级辽宁工程技术大学采矿单招、测量单招、安全单招、土木工程单招等专业的 “地质学基础”课程多年教学过程中逐渐形成的,由教师“教”的传统教学模式转变到以学生“学”的新的教学模式,学生变被动的旁观者为积极学习者,甚至成了知识的创造者,其体现了参与式学习,在教学内容、教学过程等方面是一种新的形式,产生了好的教学效果。工科院校专业课程中很多专业基础课程、专业课程与“地质学基础”课程相似,都具有很强的实践性,实践性为主线的“教”与“学”模式可以借鉴和推广。 3.1教学效果 其一,有效解决“基本概念多、内容繁杂”的课程授课难度大的问题。传统的教学以课堂讲授为主,很多概念的描述及多媒体图片讲解多遍不如亲眼见到一次有说服力,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,以实践性为优秀的“教”与“学”模式正是体现了实践――理论――再实践的哲学道理,如有的同学在期末问卷调查中说“看似深奥的地质概念,到了野外就一目了然,甚至不用老师讲解我们就懂了”。 其二,培养了学生技能和实践创新精神。传统的教学模式中,学生在很多情况下忙于“动手记”课堂笔记,学到的是书本上知识,而在缺少的不是知识而是技能的当代教育背景下,以实践性为主线的“教”与“学”模式,能够使学生根据课堂上的理论讲解,对校园内景观石和丰富地质现象进行观察与描述,去鉴别岩石、矿物,切实锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养了学生实践技能,学习到了书本上学不到的能力,同时培养学生“不唯书、只唯实”的创新精神。 其三, 有效提高教学过程中学生的学习积极性。传统的单向教学模式是教师在课堂中占据主导地位,学生处于被动接受的地位,单向的教师讲解往往不容易充分调动学生的学习积极性。以实践性为主线的“教”与“学”模式,使每个学生建立一个自己喜欢的课题或专题,通过多种实践方式与形式,主动地去寻找地质现象,观察、鉴别,教师是在其中扮演了“导演”与学习“引领者”的角色,帮助每个学生建立更完美的多媒体报告,如有的学生侧重于岩石鉴别,有的学生对形形色色的矿物感兴趣,有的学生对野外的宏大的地质构造感兴趣,有的学生对地震、火山等地质现象感兴趣,等等,他们就挑选题目进行查找文献、野外观察、同学间相互讨论及选择教师帮助等,最大限度{动学生的学习积极性。如有的学生反馈说:“老师,我学习了这门课程之后,无论走到哪里,见到岩石我就想鉴定这是什么岩石。” 3.2建议 其一,教师自身的实践技能是实践性为主线的“教”与“学”模式顺利进行的保障。很多学生收集到的野外地质现象、岩石矿物的鉴定等,要求教师能够正确的鉴别出来,课堂上可能出现新的观点与认识,需要教师及时地正确的解答与指导,要求教师提高自身实践能力水平,多参与科研课题,与生产现场对接,增强现场生产知识,才能在课堂上掌控局势。 其二,课程要因地制宜地为学生创造实践环境。实验室条件毕竟有限,这需要教师结合专业课程、周边环境等开发适合本课程的实践教学环境,如有的课程可以与当地厂矿结合,建立实习参观基地,教师自己动手设计实验器材等等,以扩展学生实践场合与机会。 地质学论文:工程地质学术语易混淆用字辨析 摘要:在审校工程地质类稿件的过程中经常发现用词、用字的混淆。归纳出几组出现概率比较高的易混淆词语,通过查阅相关的工具书以及权威的专业书,并结合全国科学技术名词审定委员会的审定结果,从它们在工程地质学中的应用出发对这些词语进行辨析。发现混用的原因主要涉及以下几类:(1)正异误认,例如“黏”和“粘”;(2)不谙惯例,例如“砂土”和“沙土”;(3)音同形似,例如“岩芯”和“岩心”;(4)汉化不当,例如“摩尔-库仑”和“莫尔-库仑”。对这些易混淆词语总结出其合理的使用方式,从而为相关专业的作者和编辑提供借鉴。 关键词:工程地质,科技术语,黏土,砂土,黏聚力,岩芯,莫尔 作者简介:郭静芸(1987―),女,硕士,工程师,《工程地质学报》编辑部主任,主要从事工程地质方面的研究以及期刊出版工作。通信方式:。 引言 国家“一带一路”战略的实施,涉及交通、能源、海洋、城市等方面的大规模建设与开发,工程地质学将大有作为。这就迫切需要对工程地质学的一些常用的术语用字进行规范统一,从而使研究成果更好地呈现出来。 《工程地质学报》是中国工程地质领域唯一的综合性学术期刊,在国内业界影响力很大。笔者在审稿过程中经常会发现一些常见术语用字的错误,很有必要对混用概率比较高的术语用字进行辨析,指出其正确的用字,从而为相关学者提供参考。 一正异误认 《新华字典》第11版对“黏”和“粘”的释义为[1]: “黏(nián)”:形容词,像胶水或糨糊所具有的能使物体粘和的性质。 “粘”:读作nián时,一是表示姓氏,二是同“黏”;还有一个读音为zhān,动词,指通过黏性物把两种物体结合到一起的行为。 “黏”和“粘”两字长期纠缠不清,这和异体字的变化有关。1955年12月公布的《第一批异体字整理表》中,“黏”曾作为异体字被淘汰;凡是原来用“黏”的地方一律改为“粘”。但1965年文改会、文化部颁布的《印刷通用汉字字形表》恢复了“黏”字的规范地位。2013年由国务院颁布的《通用规范汉字表》中“黏”字亦确定为规范汉字。“粘”和“黏”的分工是:“粘”除了表示姓氏读作nián外,其他地方一律读作zhān;而“黏”则表示能把一种东西附着在另一种东西上的性质[2]。至此,“黏”和“粘”的分工基本确定[3]。 1. “黏土”和“粘土” “黏土”和“粘土”是工程地质类稿件中出现频率很高的词语。有的作者用“黏土”,而有的作者用“粘土”,甚至在同一篇文章中混用。相关的书籍用法也不一致,例如:《专门工程地质学》 [4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]用的是“粘土”,《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的是“黏土”。 由此可见,在早些年的书中出现频率较高的是“粘土”,而近年则普遍使用“黏土”。根据异体字规范和全国科学技术名词审定委员会《地质学名词》[10]审定的结果,正确的用法是“黏土”,而非“粘土”。 2. 其他与“黏”和“粘”有关的词语 编辑部来稿中其他与“黏”和“粘”有关的高频词语为:(1)“黏聚力”和“粘聚力”,(2)“粘贴”和“黏贴”,(3)“粘接”和“黏接”。通过分析“黏”和“粘”的释义可知,(1)组应该读作“nián聚力”,全国科技名词委相关学科审定的结果是“黏聚力”,没有出现“粘聚力”的表达方式,所以正确用法为“黏聚力”;(2)组和(3)组应分别读作“zhān贴”和“zhān接”,表示动作,正确用法为“粘贴”和“粘接”。 二不谙惯例 有些词语虽然形式不同,但含义是一样的。具体到一篇学术论文中,如果两者同时出现,会显得很随意,不符合科学性和严谨性。既然含义相同,那么就需要采用在工程地质学科内的常用形式。 1.“砂土”和“沙土” “砂”和“沙”在表示“非常细碎的石粒”的时候,在《新华字典》第11版[1]和《现代汉语词典》第6版[12]中都是可以通用的。而《专门工程地质学》[4]《工程地质学概论》[5]、东南大学等四校合编的《土力学》[6]、《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]用的都是“砂土”,全国科技名词委《土木工程名词》[11]审定的结果也是“砂土”,所以推荐采用“砂土”。 2. “黏聚力”和“内聚力” 《专门工程地质学》[4]中“粘聚力”和“内聚力”都用到,《工程地质学概论》[5]中为“内聚力”,东南大学等四校合编的《土力学》[6]中为“粘聚力(内聚力)”(以上“粘聚力”应为“黏聚力”);《工程地质手册》[7]、李广信等编著的《土力学》[8]、《岩土工程基本术语标准》[9]中均为“黏聚力”;而全国科技名词委公布的结果中“黏聚力”和“内聚力”都有。 可见,“黏聚力”出现的频率高于“内聚力”。当然该术语还有多种别的叫法,例如凝聚力、黏结力等。在含义相同的前提下,遵循工程地质学科沿用的习惯,推荐采用“黏聚力”。 三音同形似 一些读音相同、形状也相似的汉字也容易误用。例如“岩芯”和“岩心”。 《新华字典》[1]中对“芯”和“心”的相关释义为: “芯”:某些物体的中心部分。 “心”:中央,在中间的地位或部分。 《现代汉语词典》[12]中的释义为: “芯”:泛指某些物体的中心部分。 “心”:中心,中央的部分。 据此无法辨别出应该用“岩芯”还是“岩心”,但是在词例中,《新华字典》[1]和《现代汉语词典》 [12]中出现的都是“岩芯”。《工程地质学概论》 [5]《工程地质手册》[7]《岩土工程基本术语标准》 [9]中用的也都是“岩芯”。只有在早些年,《专门工程地质学》[4]中出现了“岩心”这一用法。全国科技名词委的审定结果则在不同的学科中用法不一样,例如:公路交通科学技术、煤炭科学技术、石油等学科是“岩心”,而海洋科学技术、大气科学等学科是“岩芯”。 按照相关工具书的词例和工程地质行业的惯例,推荐的用法是“岩芯”。 四汉化不当 工程地质学科涉及很多包含英文名字的术语,例如在岩石强度理论中就有MohrCoulomb准则、Griffith强度理论、DruckerPrager准则等。在汉化的过程中,这些人名对应的中文没有明确的规定。但是为了体现科技论文的科学性和规范性,需要将一些常用的汉化后的术语进行统一。下面举例说明Mohr的汉化。 在工程地质学科内,有很多地方涉及Mohr。例如Mohr应力圆、Mohr包络线、MohrCoulomb准则等。Mohr进行汉化时,基本上会出现两种形式:“莫尔”和“摩尔”。下面通过分析相关书籍及相关规范中的实例来说明那种用法更恰当。 东南大学等四校合编的《土力W》[6]、《岩石力学与工程》[13]、李广信等编著的《土力学》 [7]、《岩石断裂力学导论》[14]用的都是“莫尔”;《岩土工程基本术语标准》则用的是“摩尔”[9],而《岩石力学与岩石工程学科发展报告2009―2010》[15]用的是英语Mohr。《世界人名翻译大辞典》[16]中Mohr的翻译为“莫尔”。地质学名词审定委员会1994年审定公布的《地质学名词》中涉及Mohr的规范用词有“莫尔图”“莫尔应力圆”和“莫尔包络线”[10],土木工程名词审定委员会2004年审定公布的《土木工程名词》[11]中涉及Mohr的规范用词有“莫尔包线”“莫尔圆”“莫尔屈服准则”和“莫尔-库仑定律”。 由上可见,大部分书籍采用“莫尔”,少部分采用“摩尔”。汉化时应当遵照《世界人名翻译大辞典》和全国科技名词委审定的名词采用“莫尔”。 五结语 以上分析了工程地质学几组常见术语易混淆用字的情况,作者和编辑在工作中需参考权威的工具书,尤其应遵照全国科技名词委审定公布的名词,从而促进术语使用的规范化。 地质学论文:水文地质学的发展 摘 要:文章结合时展的需求以及水文地质学的特点,详细论述了水文地质学的演化和发展过程,分析国内外水文地质学研究现状及发展趋势,分析当代水文地质学的特点,从传统的实用性学科,向兼具应用性与理论性的成熟学科演变,并阐明水文地质学今后的发展趋势,从可持续发展概念出发,走多学科交叉路线,构建人与自然环境协调发展的生态系统。 关键词:水文地质学;地下水;可持续发展;生态环境 引言 水文地质学是一门研究地下水的数量和质量随时间和空间的变化规律,以及如何合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除弊[1]。水文地质学是一门应用性很强的学科,它在人类生活和生产部门的需求下不断发展,学科体系逐渐健全,理论水平不断提高。人类在生活或者生产实践中所遇到的相关的问题,都需要研究者在方法上和理论上加以解决,随着越来越多以及越来越深入的问题得到解决,水文地质学这门学科也逐步发展。水文地质学从寻找和利用地下水资源开始,围绕实际发展需要,逐渐开展了一系列相关研究,现已发展成为一门相对成熟的学科。然而在生产力以及科学技术迅猛发展的今天,其所面临的问题也越来越复杂,越来越多元化,原有概念、理论及方法已经很难满足需求,水文地质学的发展面临着巨大的挑战与机遇[2]。 1 概述 水文地质学主要研究地下水的埋藏、分布、补给、排泄、径流和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水水质和水量评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治,地下水污染的防治,地热能开发等。在不同地质环境或者地质时期,尤其是在近代人类活动的影响下,地下水的埋藏、分布、补给、径流、排泄和水化学组成均有一定差异,通过上述各方面差异性的研究,掌握地下水的形成及其动态变化规律,可为合理利用以及防治地下水提供一定科W依据。地下水中污染物分布、预测、治理以及如何防治是水文地质学目前研究的一个重点。随着科学技术的不断的发展以及生产建设发展的需要,水文地质工作者对水文地质学进行了分支学科的细分以及进行了多学科交叉渗透研究。 2 水文地质学发展简史 水文地质学的发展经历了萌芽、奠基、形成和发展四个阶段[1]。5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井,约3000年前中西亚及北非的干旱地带出现的坎儿井(Biswas,1970;Todd等,2005),表明人类从远古时代就开了地下水的利用,代表了水文地质学的萌芽。欧洲工业革命时期,由于工业的快速发展,需水量大大增加,人们对井的出水有了量的需求。1856年,法国水利工程师达西(H.Darcy),通过室内水通过沙的控制性实验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。法国人裘布依(A.Dupuit)、美国人泰斯(C.V.Theis)都先后加入到地下水的定量计算中,并且将其推到了一个新的高度。该阶段人们已经通过实践得到了水文地质相关的基本理论,并且将其应用到了地下水的研究之中,为水文地质学的发展奠定了好的基础。第一次世界大战之后,合理开发、科学管理与保护地下水资源,越来越受到人们重视。20世纪40~60年代,雅克布(C.E.Jacob)及汉图什(M.S.Hantush)等论述了孔隙承压含水层的越流现象,“含水层思维”受到冲击[3],逐渐产生含水系统的概念。随后英国的博尔顿(N.S.Boulton)和美国的纽曼(Neuman)分别导出了潜水完整井非稳定流方程。至此,水文地质学已经完成了从找水型向资源型的转变,各方面理论研究已经构建了较完备的结构框架,水文地质学的发展已经初步成型。第二次世界大战以后,随着生产力与科学技术的迅速发展,世界人口急剧增长,消费需求也急剧升高,因而人类开始大规模改造自然环境,大量消耗了包括地下水在内的各种资源,破坏了环境,打破了生态平衡,进而导致了生态环境的急剧恶化,如土地荒漠化、土壤盐碱化、地面沉降、水土流失等。保护生态环境刻不容缓,水文地质工作者开始寻求新的发展模式,水文地质学开始进入了以生态环境为研究优秀的阶段,期间面临的问题错综复杂,以及在全球信息化大的背景下,原有的思维模式、概念、理论以及方法已经难以满足发展需求。加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景[4]。新技术、新理论的不断引入,使得水文地质学越来越系统,概念越来越完善,技术越来越成熟,分支学科的划分也越来越明确,其发展也越来越迅速,至此,水文地质学进入了新的发展时期。 从水文地质学发展的四个阶段我们可以清晰地看出,其是一门与生活实践密不可分的学科。水文地质学的发展贯穿于人类文明的发展之中。在生活生产实践中,人们观察积累各种水文地质现象,研究其规律,以便更好地服务于生活,久而久之水文地质学得到了长足的发展,由此可见实践对于水文地质学科的发展至关重要[5]。 3 当代水文地质学的特点 地下水流系统理论[6]的出现,意味着水文地质学发展进入了新的阶段。地下水流系统理论,从整体角度,综合考察地下水与环境相互作用的变化,为分析地下水各部分以及地下水与环境的相互作用提供了时空有序的理论框架。 当代水文地质学的研究领域,从以往的地下水资源向生态环境扩展,由地球浅部向地层深部圈层延伸。并且当代水文地质学,由以往的解决局部的现阶段的生产实际问题,转向长期性、全局性以及可持续发展的课题。其以地下水流系统理论为优秀框架,以系统思想为指导,运用多学科方法及其理论,构建人和自然协调、良性循环的地下水流系统、水文系统、地质环境系统、工程地质系统和生态系统,这也成为当代水文地质学的最终目标[2,7]。 随着人类对生态环境的破坏,相应的生态环境问题随之出现,人类开始意识到构建人与自然协调的、良性循环系统的重要性,从而进一步探索目标系统的作用或者形成过程与内在机理。当代水文地质学已经从传统的实用性学科,演变为兼具应用性与理论性的成熟学科。 4 水文地质学发展趋势 随着近几年来我国发展对能源需求的不断增长,从可持续发展的角度考虑,常规能源已经无法满足发展的需求,新型能源的开发利用刻不容缓。地热能[8]作为一种新型的清洁能源,其开发就显得尤为重要。现阶段地热能主要通过地源热泵形式被利用。目前地源热泵在天津、河北、陕西等地被广泛应用,很多都是通过水源热泵形式利用地下热能[9],由于深层地下热水的高矿化度以及高温,因而有的被用来发展温泉旅游、有的被用来居民供暖。地下热水作为一种宝贵的资源,其量并非是取之不尽用之不竭的,而且过渡开发利用很有可能导致严重的环境地质问题,因此回灌必不可少,然而其回灌[10]问题却一直是世界性难题,温度利用率也偏低,这就需要水文地质工作者对深层地下水进行深入研究。 多学科的交叉研究以及多技术方法的综合应用是水文地质学发展的方向。水文地质学原本就是地质学和水文学结合形成的边缘学科,随着各学科体系的日益健全以及各分支学科的不断发展,研究视野不断拓宽、课题复杂程度越来越高,处理难度越来越大,因而多学科交叉渗透以及多技术方法综合应用是处理复杂课题的唯一途径[11]。 预计今后水文地质研究的重点将主要集中在地下水中污染物运移机理、四水转化问题、地下水水温度场的分布及其迁移机理、包气带水盐运移机理及其空间分布、地球深层水文地质、水文地质中同位素的进一步应用以及与深层地下水相关的数值模型的建立[12]。 5 Y束语 随着我国生态文明建设脚步的加快,自然科学发展与生态环境保护的结合就显得意义非凡。当前,我国水文地质学已经进入了生态环境水文地质学发展阶段[13],构建人与自然环境协调、良性的水文地质生态系统[14]已迫在眉睫,学科的发展以及关键技术问题的解决,都会对生态环境造成潜在的威胁或一定程度的破坏,因而学科的发展必须以生态环境的保护为根本,科学合理地完成两者之间的转化。 作者简介:李劲彬(1991-),男,汉族,陕西铜川,硕士,助理工程师,主要从事水文地质和土地工程方面的研究工作。
云贵高原群山环绕,地势陡峭,群山之间大多形成狭窄的冲沟,但在合理的运输距离范围内,可供选择的理想排土场并不多。因此,提高排土场边坡稳定性,可增加排土容量,带来显著经济价值,且煤矿对排土场的安全负有终生责任。经验表明,水对边坡的影响巨大[1]。南方露天矿雨季降雨集中,而排土场中排弃物料大多为黏性土,对水吸附力强[2],一旦出现疏排水工程失效,容易在压脚区积水,对安全生产带来挑战[3]。对于排土场边坡的疏排水措施,以往大多集中于疏干孔等抽排手段。于鹏等[4]在分析了胜利露天煤矿水文地质资料的基础上,采用地面疏干降水孔的方法对矿区地下水进行疏干,并分析了其可行性;马熹焱[5]研究了抚顺西露天矿的实际情况,采用水平疏干排水方式对矿区进行疏干排水,降水效果明显;宋景辉等[6]分析了小龙潭矿务局新邓耳排土场水文地质特点,采用贴坡疏排水的措施,疏干效果良好;王卫卫[7]在内蒙古某露天煤矿矿床疏干研究中提出运用矿床疏干、采坑排水、地面防水联合降水;杨丽萍[8]对伊敏三号露天煤矿疏干排水工程提出了降水孔和地面截排水方案;吴建等[9]对于疏干条件下隧洞涌水量及衬孔隙水压力的变化规律进行了研究;施成华[10]推导了隧道开挖疏水渗降漏斗曲线方程和考虑水渗流作用的隧道周边岩土体中有效应力的计算公式。由此可见对于地下水天然疏排措施的还研究得较少。 1工程概况 研究区属于一溶蚀谷地,场地总体上呈近南北向展布,东、西、南三面为溶蚀中山,自然地形坡度8°左右。排土场自1989年运营至今,堆填形成了20个水平台阶,总排弃高度达225m,总排弃量达4000万m3。排土场安全等级为一级。排土场原始地形分布有第四系淤泥质黏土层(层厚2.60~10.40m,平均厚度6.48m)和残坡积层黏土(层厚0.70~10.10m,平均厚度3.83m)。而人工排土层厚度一般小于40m,黏土含量高,力学强度低。排土场区域地下水总体向北部径流、排泄。补给水源主要为大气降水的入渗补给和下伏基岩中承压水的渗透补给,2个补给水源相遇后沿原始地形的沟谷向北水位低的溶洞、裂隙径流排泄。排土场曾于1994年、2007年发生的2次滑坡,均是由于集中降雨后,大气降水及排土场下伏基岩岩溶承压水对填土段不断补给造成。排土场底部排水暗涵已破坏,845m水平以下排水不畅积水,排土物料受水软化造成的滑坡。滑坡变形又进一步破坏已有排水设施,加剧排土场底部积水。排土场底部积水的危害主要表现在:①浸泡软化边坡土体,降低边坡土体强度,②产生水压力增大边坡土体下滑力,引发滑坡。根据某勘察公司2019年11月27日—2020年1月22日旱季期间对排土场坡脚地段的水位观测,测得地下水积水范围面积约为0.158km2(该区的大小随地下水位的升降而发生变化),在点821.57~822.29m水平和806.32~807.21m水平之间均呈线状分布渗出。可见排土场底部地下水较为丰富,坡脚地段地下水积水严重。 2排土场底部积水区疏干措施 2.1疏干措施方案 针对排土场填土层潜水,传统的垂直疏干难以得到长期稳定持续有效的疏干效果,主要是由于该排土场基底承压水富水性、岩溶裂隙发育不均匀,且填土层堆积物成分、密实度不同,导致填土区含水性变化大。为了降低地下水位,矿山需频繁启泵排水,运行过程中疏干孔容易出现过涌砂堵孔、损坏水泵设备等情况,加大了垂直降水孔疏干的管理维护难度及费用。另一种常见的疏干措施有昂斜钻孔疏干,该方式在排土场边坡台阶坡角处,通过钻机向排土场钻凿微向上倾斜(约3°~10°,考虑排砂的最低要求)的钻孔,可使排土场地下水通过该钻孔自流淌出。根据排土场积水情况,计算出排除排土场底部积水需要施工的单个疏干钻孔长约260m。目前国内昂斜疏干钻孔最大深度100m,超过100m施工困难。昂斜疏干孔不仅施工长度短,还仅能对排土场较低坡脚地带地下水进行疏排,无法覆盖大部分积水区,疏干效果有限。经分析,排土场积水主要由下伏基底承压水补给造成,若能考虑在基岩中实施疏干隧洞,一方面可降低地下水位,达到快速排水目的,也可实现快速施工,满足低成本维护需求。 2.2全基岩隧洞疏水措施特征及技术参数 本方案隧洞全部在基岩内开挖,即隧洞水平全长596.76m,全部建在中风化灰岩中,且位于潜在滑动面下不小于7.12m。隧洞不受排土场变形、滑坡的影响。1)隧洞疏干水文地质。基岩疏干隧洞布置在基底薄菜田组灰岩内,结合已有的排土场基底水文地质资料,疏干隧洞采用呈单线列的承压转无压完整井型水文地质计算模型,预测隧洞涌水量及降落曲线。经计算,隧洞涌水量为956m3/d,当该灰岩地下水被隧洞疏干之后,降落曲线也将变得更加平缓而贴近底板隔水层直至消失。2)疏水隧洞断面大小及支护形式。隧洞入口段其下覆基岩为基底薄菜田组灰岩,属Ⅲ~Ⅳ围岩。在平面定线确定后,可通过调整隧洞入口段标高及起始段纵坡,使得隧洞尽早落至基岩。经公路科学院合理化公式计算,确定疏水隧洞横断面尺寸为净宽4.00m、净高2.50m的半圆拱断面。隧洞支护形式,采用锚喷支护,锚杆长2.0m,间距1.0m,80mm厚喷射C35砼。前后洞口段长分别为15m,采用钢筋混凝土衬砌。3)疏水隧洞放水孔布置。全基岩疏水措施需配合放水孔,才能够实现对排土场的地下水疏干,选用短机身全液压坑道钻机。由于放水孔出水口向下,故能够长期持续稳定的疏干上部填土层积水。考虑到薄菜田组灰岩含水层富水性、岩溶裂隙发育的不均匀性,为了尽可能减少该层承压水向排土场排弃物料补给,削弱其对排土场底板的上顶推力作用,布置疏干隧洞的同时,在每个专用放水硐室处的隧洞横向两侧侧壁上各设置2个斜向放水孔,在每个专用放水硐室处的巷道底板上设置1个垂直放水孔,用以沟通灰岩导水裂隙通道,加强隧洞对灰岩含水层的疏干排水效果。根据灰岩风化程度可暂不设置孔口管。4)建立地下水位观测网。矿山可利用已有的垂直降水孔或新设置地下水观测孔。若观测孔存在涌砂堵塞,煤矿应尽快对涌砂堵塞的钻孔进行修复,形成完整的地下水动态观测网,以便掌握现有疏降水条件下的地下水位变化规律。5)疏水效果评价。经过对土工试验成果的分析,在试验方法、土样类型相似条件下,土体饱和固结快剪指标约为天然固结快剪指标的0.5~0.75;饱和快剪指标约为天然快剪的0.5~0.75。因此,排土场底部在疏干后边坡土体抗剪强度,可在饱和抗剪强度的基础上提高33%~100%。根据推测的排土场底部疏干后边坡岩体抗剪强度指标,选取典型剖面对排土场疏干后达到预计的90%疏水效果,即排土场底部基本不存在积水,及仅能达到疏水效果的80%、70%、60%等不同疏干效果情况下,对现状及最终排弃边坡稳定系数进行了验算。边坡稳定计算结果见表1。通过稳定性计算可知,疏干效果达到90%时,边坡稳定系数可满足GB50197—2015《煤炭工业露天矿设计规范》边坡稳定系数不小于1.2的要求。 3结语 1)隧洞全部位于中风化基岩中,位于潜在滑动面下不小于7.12m。隧洞不受排土场变形、滑坡的影响。工程地质条件良好。2)全基岩疏水措施配套放水孔,能够实现长期持续稳定的疏干上部填土层积水。创造天然排水条件,有利于收集、排除排土场地下水。较传统的疏干措施比,具有运行管理简单、施工容易、施工工期短的优势。3)全基岩疏水措施配套地下水位观测,可形成完整的地下水动态观测网,以便掌握现有疏降水条件下的地下水位变化规律。实践和理论计算表明,该排土场实施疏水效果后,排土场稳定性大大提高。 参考文献: [1]马可.伊敏露天矿地下水对含弱层边坡稳定性影响研究[J].露天采矿技术,2021,36(4):18-21. [2]陈辉,王雅玲.浅谈水对黄土边坡的破坏与防治[J].地产,2019(12):139. [3]赵权利.缓倾滑坡中承压水作用机理研究[D].杭州:浙江大学,2013. [4]于鹏,石广洋,徐进军,等.胜利露天煤矿防治水研究及综合治理[J].露天采矿技术,2017,32(7):67-70. [5]马熹焱.抚顺西露天矿边坡治理中不同疏干排水方案的对比[J].露天采矿技术,2020,35(2):73-75. [6]宋景辉,何以剑,毛永祥,等.小龙潭矿务局新邓耳排土场隔水地层贴坡疏排水[J].露天采矿技术,2015(10):1-4. [7]王卫卫.凹陷型露天煤矿疏干防治水措施研究[J].露天采矿技术,2018(5):41-43. [8]杨丽萍.伊敏三号露天矿疏干防排水设计[J].露天采矿技术,2014(11):16-19. [9]吴建,周志芳,庄超,等.疏干条件下隧洞涌水量及孔压分布解析研究[J].岩土工程学报,2020,42(10):1894. [10]施成华.隧道开挖及疏水引起的地表沉降与变形[J].中国公路学报,2007(1):91-95. 作者:毛永祥 何以剑 王然 王胆 单位:昆明煤炭设计研究院 云南先锋煤业开发有限公司
水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业教学改革探究 摘要:为了促进我国水利水电工程专业建设与教学改革,培养高素质专业人才,文章以河北农业大学渤海校区为例,通过分析水利水电工程专业实际教学中存在的问题,从教学改革和实践改革两个方面探讨了应用型本科院校水利水电工程专业教学改革的具体措施。 关键词:应用型本科院校;水利水电工程;教学改革 河北农业大学渤海校区坐落于渤海新区黄骅新城中心地带的科教园区,距离黄骅港综合大港40公里。2011年以来,河北沿海地区发展成为国家重点发展区,省委、省政府将渤海新区列为举全省之力打造的河北省及“两环(环渤海、环京津)”地区新的经济增长极和隆起带。笔者基于河北农业大学渤海校区地域优势,针对河北农业大学渤海校区水利水电工程专业教学中存在的实际问题,从教学和实践两方面入手,初步探讨其改革措施。 一、应用型本科院校水利水电工程专业教学改革措施 (一)加强师资队伍建设 2011年河北农业大学渤海校区首次招生,然而,截至目前为止,河北农业大学渤海校区引进教师数量有限,大部分为毕业两年或者刚进入社会的硕士研究生,教师队伍普遍年轻化。一方面,年轻教师接触实际工程项目较少,擅长理论性研究,对教学中存在的施工技术性问题认知不足;另一方面,年轻教师大部分时间用于备课温课,对于专业前沿问题研究甚少,甚至没有了解的途径。针对河北农业大学渤海校区师资队伍的现状,考虑从下面几个方面加强师资队伍建设。1.完善招聘制度,拓展师资来源,优化学缘结构。严格把关高校教师招聘,首先,高校教师应具有较高的学位水平,选择录用重点大学相关专业的毕业生。其次,教师要有一定的学术研究经历,具有丰富的科研成果,以表明其能够胜任当前的教育、科研工作。另外,除了具有高学历,教师还需要具备强烈的责任感、事业心,拥有良好的品德及多方面的才能。学缘结构是指一所高校教师队伍中,本校毕业生与非本校毕业生之间的比例。在教师聘用时防止“近亲繁殖”,因为这样会阻碍新鲜血液的注入,长期发展下去会导致“一言堂”和“学霸”的产生[1];另外,引进教师时也不要过分依赖应届毕业生的师资渠道,因为新教师需要经历漫长的成长过程才能成为合格的教师。因此,可考虑招聘有实际工作经验的专家型教师,优化教师队伍的结构。2.对新教师实施一年试用期制度。从新教师聘任之日起一年内对其综合素质进行考察。对新任教师的教学能力、综合素质、学术研究水平进行评估,合格者与高校签订长期任职合同,不合格者责令按期整改,再次考核不合格者予以解聘。3.适度增加教师数量,优化学生比例。目前高校招生人数不断增加,若不增加教师,势必会出现教师教学任务繁重,压力过大等问题,会拖垮教学质量,降低科研水平。因此,要根据招生人数,合理增加教师数量,优化学生比例,保证教学质量。4.完善教师培训制度,实施青年教师导师制。政府、学校要为教师提供灵活多样、丰富多彩的培训机会。对于河北农业大学渤海校区来说,可有效借用本部的师资力量,采用导师制度,即年轻教师在本部寻求指导教师,基于双方互相选择的原则,年轻教师帮助老教师分担一部分课题项目,在学习和沟通交流的过程中提高个人的教研能力。 (二)整合教学资源,多方位攫取知识 大数据时代,每个人都可以充分利用互联网学习知识。在水利水电工程专业教学中,也可以充分利用多种教学资料,获取更多知识。1.教学方式改革。可采用板书+多媒体资源的讲授法[2],避免讲课过程过于单一,导致学生上课走神。例如,在讲解材料力学扭转变形时,学生普遍分不清扭转角和切应变,通过动画放映扭转过程,学生会很容易理解。2.整合网络资源。近年来,网络上不乏优秀教师的精品开放课程,如爱课程等。学生可利用课余时间多加涉猎,开阔眼界,增加知识。为了拓展学生知识面,河北农业大学渤海校区专门开展了科技文阅读与写作课程,利用学校数据库资源,学会文献检索及管理,丰富了教学资源。除此之外,可以多浏览相关的专业论坛。例如,水利论坛、土木工程论坛等,拓展教学视野。 二、应用型本科院校水利水电工程专业实践改革措施 水利水电工程专业实践教学可分为四大部分:实验、实习、课程设计、毕业设计。实践教学改革也应根据具体的教学内容进行。 (一)实验改革 传统的实验多为验证性实验,学生按照实验指导书简单操作即可完成,缺乏创造性。可考虑在完成验证性实验的基础上,鼓励学生自己拟定实验,在教师的指导下,独立完成实验。对于有价值的实验数据,学生还可以深入分析,撰写论文。 (二)实习改革 渤海校区水利水电工程专业学生的实习主要分为:测量实习、地质实习、认识实习及施工生产实习。这里主要针对认识实习和施工生产实习谈具体的改革措施。1.认识实习改革。结合河北农业大学渤海校区的地域优势,可以把认识实习的重点放在黄骅港区域。黄骅港的煤炭港区、河口港区和综合大港的主要水利设施,以及港口周边的新能源开发等都可作为认识实习的目标。不同于以往的一次实习终身制,河北农业大学渤海校区大胆地提出了“多节点实习制度”并加以探索。以参观黄骅港散货港区航道南侧围堰二期工程为例,该工程实施过程中有22道工序,挑选课堂上不好讲解的几道工序进行参观,比如,打设塑料排水板、铺设土工布、抛填压台大块石、铺设模袋混凝土等,实现理论与实际的结合。学生不仅对施工的关键环节及概念有了清晰的认知,又能把握全局。2.施工生产实习改革。施工生产实习主要是使学生将所学知识应用到实际工程中,但由于管理难度及安全风险较大,生产实习开展不易,因此,学校与实习单位要加强沟通,学校为实习单位提供人才,实习单位要为学校提供技术支持,以此达到供需平衡。在此基础上,提出以下改革方案:①在生产实习之前,可以让学生对将要参观的典型水利工程进行初步了解,通过网络收集国内外相关的工程资料,在实习过程中与实际工程进行对比,提高学习的自主性。②由教师带队进入施工单位、业主单位或设计院进行参观学习,使学生了解到毕业之后要面对的工作。③为了对具体工程及工作有更为详细的了解,可以将学生进行分组,与实习单位建立联系。由实习单位分配简单的任务,学生可将任务带回学校完成,通过网络与实习单位进行时时沟通。④最后,由实习单位和指导教师分别给出分数,以此提高生产实习的质量[3]。 (三)课程设计及毕业设计改革 改变传统课程设计模式,教师在选题方面要多加研究,选题既要针对本门课程的要求进行,又应多样化,结合实际、与时俱进。基于此,可借鉴天津大学李明超[4]的教学改革模式,摒弃以一个实际工程为背景的单一方式,布置基于多个实际工程的课程设计任务,采用以分散设计为主、集中设计为辅的教学模式,使学生既对自己的任务有深刻的理解,又能站在整个工程全局的高度,掌握各方面的设计流程及相关知识。 三、结语 培养高素质的水利水电人才是水利水电工程专业的终极目标。针对应用型本科院校水利水电工程专业教学中存在的问题,结合河北农业大学渤海校区的具体教学实际,从教学改革、实践改革两方面探讨改革措施,为水利水电工程专业的创新改革提供一定的参考。水利水电工程专业的教学改革任重而道远,需要教师不断努力,积极探索。 作者:李军雪 王刚 王竹青 李海涛 单位:河北农业大学理工学院 水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业教学改革论文 一、专业的优势与不足 自专业设置以来,领导曾多次外出调研,组织省内专家对专业的优势、特色与不足进行评估和总结。主要有以下两方面:(1)本专业是吉林省为数不多的水利类专业之一,目前我省只有长春工程学院开设,每年毕业生仅150人,这个专业的毕业生在吉林省供不应求。(2)本专业的主要不足:实习经费存在明显的不足,校外实习场地基本缺乏,实验设备不到位,导致部分课程实验以计算或设计代替,致使实习内容以及时间大打折扣,缺乏综合的实训项目,从而严重的影响了学生的实践动手能力和创新创业能力的提高。 二、专业的发展机遇 挑战与总是机遇并存,新办的水利水电工程专业的发展适逢建专业以来最好的机遇,主要表现在以下两方面:(1)为了配合我省提出“粮食增产百亿斤”计划,我省计划在全省开展六项水利重点工程:中部城市松花江调水工程、哈达山水利枢纽“、引嫩入白”工程、老龙口水利枢纽、大安灌区、四湖沟水利枢纽工程,从而对水利人才的需求大增。(2)我院于2011年顺利通过本科教学水平评估,学校增大了对各专业尤其是水利水电工程专业实验室的建设投入力度。 三、教学和实践的改革 只有认清了专业的优势、特色与不足,才能在人才培养模式、课程教学体系建设、实践教学体系、师资队伍建设各个方面做一些有益的尝试,从而力争将水利水电工程专业上新台阶、新水平。 (一)人才培养方案的改革 人才培养方案应注重基本知识和工程能力的有机结合,主要培养面向水利水电工程建设施工一线的高级应用型人才。这就要求我校的水利水电工程人才专业培养方案应以现场施工技术应用和管理等专业岗位为主,构建合理实用的人才培养方案;优化和调整现有的专业教学模式,对传统的课程设置进行改革,把相关课程的内容进行整合,突出以专业的优秀知识为中心线,以能力锻炼和就业导向为本合理设置课程,构建实具有实用技术的理论课程体系与实践课程体系。 (二)课程、教学体系的改革 打破原来以学科为主线的课程教学体系,突出各项基本技能的综合应用,根据水利施工企业一线的技术进步改革课程结构,更新教学内容,探索新的课程体系模式,突出工程能力的培养,打破原有的公共基础、专业基础和专业课程的“三段式”课程结构。新的课程体系模式主要包括五个部分:公共基础课、专业基础、专业技术、专业选修及综合实训,以上五部分相互联系,相互制约。从原有人才培养方案的运行来看,个人建议将所有的专业课程前提至第六学期来教学,第七学期主要是选修课,这样调整才能保证重要专业课的课堂教学效果。从2011届学生的的课堂教学中,我们发现有这样一些比较突出的问题,一部分学生出于毕业找工作或考研的需要,往往在第七学期几乎放弃了与自己考研或就业不相关课程的学习;大部分同学即使在校也是心不在焉,从而课堂教学效果很不理想。所以,我觉得有必要对专业课的教学时间作出适当的调整,给学生充足的时间准备找工作或是考研复习。 (三)积极进行实验室建设 由于本专业2011年开始招生,实验设备不足或是根本无相关的设备,导致部分实验项目根本无法按时在实验室正常开出,有的即使能够开出也因为设备数量不足和实验环境的限制达不到实验预期效果。为此应结合“国家和省财政实验室专项”的大好时机,积极争取学校对实验室的建设,使理论教学和实验教学能够有机的结合起来,这样对于学生全面掌握和深入融汇知识、培养思维和创新能力有着至关重要的作用。 (四)强化实习、实践工程能力 实习是学生对各种水利工程设施建立感性认识,并运用专业知识来对各种水利工程设施进行再认识并深化理解、升华专业知识的重要步骤,尤其是毕业实习是水利水电工程工程专业学生顺利走上工作岗位的重要环节。 1实习实践教学中存在的主要问题及原因 一方面,随着近年高校扩招,学生人数增加,实习经费投入力度大大降低,致使实习地点较少,实习时间短,即使到达一个实习地点也仅仅是看与听,几乎没有让学生在实习现场动手操作,不能深入理解水利工程的特点与功用;再加上实习高水平讲解人员少,实习学生人数较多,只能所有学生一起参观、听讲,加之实习内容少,项目单一,致使实习效果不理想,没有较好的培养学生的动手能力,使实习实践教学成为形式,没有完全达到预期实践教学的目的。另一方面,水利工程学科的实践教学往往需要与很多大型水利工程管理单位进行直接联系,作为教研室教师具有局限性,联系起来很不方便,从而影响了实习的顺利安排和实施。 2实习实践教学中的改进措施与建议 大部分学校的实践教学中存在的问题都是由于教学经费的短缺引起的,所以,学校应该多渠道筹集资金,加大对实践教学的投入,保障实习顺利开展。校内实习实训基地应尽可能体现真实的作业环境,使学生在实习、实训过程中掌握本专业领域先进的生产工艺和施工方法。校外实训基地要根据岗位要求进行职业能力分析,使学生能够到施工单位进行实际施工与管理工作,达到一毕业即可直接从事水利相关工作。(五)重视师资队伍的建设针对新办专业的现状,年轻教师普遍实践能力偏低的客观实际,应从施工单位引进具有中级以上职称的工程技术人员承担本专业的部分教学工作;对于年轻教师,要安排他们到施工单位顶岗实习1~2年,或在设计院和监理公司兼职,直接参加在建工程的施工进而增加实践经验;通过一段时间的锻炼,年轻教师和工程技术人员都能既熟悉工程实际,又能开展理论教学,有力地促进了水利水电工程专业教学改革的顺利进行。 作者:殷飞 单位:吉林农业科技学院 水利水电专业教学改革探讨:浅谈水利水电专业土力学课程教学改革与实践 摘要:《土力学》是土木工程专业一门重要的专业基础课,覆盖土木工程专业下属的建筑工程、道路与桥梁工程、岩土工程等专业方向。同时,也是我院水利水电专业必开的专业基础课。本文针对土力学课程传统教学中存在的问题,对土力学课程教学改革进行了探讨,强化实践性教学在土力学教学中的重要性。 1土力学教学中存在的问题 1.1 传统土力学课程的教学目标本门课程主要讲述土的形成和分类方法,土的基本物理力学性质,土的物理指标含义与换算,土体渗流理论,土的压缩固结理论和强度理论;任务是要求学生掌握土体渗流计算与分析、地基应力计算与沉降计算、地基承载力计算、土压力计算和进行土坡稳定分析;掌握常规的土工试验技能和确定计算参数的方法,达到能自由运用土力学的基本原理和方法解决实际工程中与土体有关的稳定、变形和渗流等工程问题,最终要求学生初步具有分析和解决工程问题的能力,为以后从事专业工作和进行科学研究打下基础。 1.2 传统土力学教学目标中存在的问题传统的课程教学目标十分注重知识的传授,对学生能力的培养则稍显薄弱,由于各种条件的限制,土力学教学仍然以课堂为主,教师把大部分时间放在土力学理论教学方面,而轻视或忽视了与实际工程的联系与教学。由于学生很少接触岩土工程实践,对与专业有关的工程实践内容比较陌生,所以他们感到老师课堂讲授的内容非常抽象。教学计划中开设的试验课时又相对比较少,有的学期甚至没有开设试验课,这样实践教学环节与理论教学内容严重脱节,教学效果不理想。 2土力学教学模式改革与实践 2.1 教育理念的转变在专业课教学中我总发现有些学生认为在大学所学到的东西并不一定就能够直接用于工作中,因为大学的学习不只是知识的学习,更重要的是能力的培养。针对这种情况,我在教学中再三提醒学生:“在大学,学习知识是一方面,学会分析问题、解决问题的思维方法更重要”。在讲课中我一般都按照“教、学、做”这条线进行讲授,学生的思维将能够从听课中一次次得到锻炼和加强。学生在大学里既有较宽的专业知识,又有较强的分析问题、解决问题的能力,这样学生走出校门,无论参加的工作与所学专业相关性大还是小,都能很快胜任。 2.2 教学方式的改革土力学课程知识点多、重要公式多、复杂例题多、图形图表多,使用传统的课堂教学方式,由于板书速度慢,很多重要的内容、复杂公式的推导、例题的讲解都很不方便,课时少、内容多、内容复杂与以板书为主的课堂教学手段表现力差使土力学教学面临尴尬。多媒体辅助课堂教学提供了解决这一问题的手段。多媒体具有图文并茂,可以使用声音、视频等特点,表现力丰富。对于加大教学信息,解决教学难点、重点十分适宜。多媒体辅助课堂教学把大量的文字、图形等信息的输入工作从课堂上写板书移到了课前,大大提高了课堂效率。 在土力学教学中积极利用多媒体课件与板书相结合的教学手段,在土力学课件制作中要充分发挥多媒体技术的优点,在教学中将工程图片、施工过程、土力学模型、模拟实验等用动画生动形象地演示出来;课堂讲解需要的插图、繁杂公式的具体推导过程等可以用多媒体课件一步步展现出来,这样课堂上就不用再写,直接演示讲解即可,可以增强趣味性和形象性,提高学生的学习兴趣,加深学生对理论知识的掌握,还可节省大量时间,提高课堂效率。但我们同时强调多媒体教学只是一种教学辅助手段,应该有选择性地去利用,在课堂教学中也不宜用多媒体教学完全代替传统教学方法。 2.3 教学内容的改革更新现有教学内容也是更新教学理念的一个重要方面,土力学这门课理论性和实践性都较强,教学内容主要取决于所使用的教材,为了增强土力学教学的时代性,力求教材版本新、质量高,我院学生现在使用的教材是高职高专水利水电类专业规划教材,是我院教师针对土力学课程改革编写的教材,教材将工程案例、土力学基本理论、土工试验、土工技术有机的融合为一体,充分体现本学科的实用性。每一章内容相对自成体系,与其相关的理论、试验到土工实践的知识可以独立完成一项土工任务。同时,各章节之间又是紧密联系的整体,共同形成完整的土力学知识框架,使知识内容系统化。教师在教学中力求结合教材从土工实用技术返塑理论支撑点,从土工理论、土工实验、土工设计和施工技术三方面入手讲解,以拓宽学生的视野,激发了学生对这个领域的兴趣。 土力学是一门与工程实践结合较强的课程,学生在学习阶段就应培养较强的实践能力,以便毕业后能够较快地适应工作要求,在努力抓好课堂理论教学的同时,强化学生实践能力。 一是组织学生在学校土力学实验室开展“土的含水率试验、液塑限实验、渗透实验、压缩实验、直接剪切实验和三轴实验”等室内实验,实验中做到每人必须动手操作,边做实验边讲解基本原理;二是组织学生参加老师的科研和工程设计项目,并请现场工程技术人员讲解设计和施工的技术要点,让学生熟悉图纸,以便对实际工程有较好的感性认识,同时,注重结合书本知识促进相互的理解;三是组织学生到生产设计单位以及实习基地进行生产和毕业实习,我院曾组织水利水电专业学生参与大顶子山航电枢纽工程施工,学生在第五学期去企业顶岗实习,实习过程中请企业里有经验的工程师“传”、“帮”、“带”,提高了学生现场工程技术水平,然后让学生独立负责现场技术问题,并在现场工程师和教师指导下对新技术新问题和书本知识结合起来进行研究,增强了理解力,扩大了学生的知识面。 总而言之,土力学课程的教学改革与实践是一项系统工程,涉及到专业要求、教学内容、教学手段及学生自身能力等各个方面。在整个教学过程中,教师要将培养学生的基本理论知识和工程实践能力放在首要位置,加强与科研生产设计单位的联系与合作,加强土力学教师自身理论水平和实践水平的提高,不断推进教学改革,促进我院水利水电专业合格人才的培养。 水利水电专业教学改革探讨:浅谈高职学院水利水电专业土力学教学改革 摘要:随着社会形势的发展,工程项目对经济社会发展的影响起着举足轻重的作用,我国十二五规划又将水利事业放在了国计民生的重要位置,所以说水利水电工程事业又将迎来一个新的春天,然而,随之而来的将是水利人才的紧缺现象,抓好人才的培养是高校义不容辞的责任,试图就土力学教学改革作一较为全面的阐述。 研究土力学教学改革,首先要研究土力学理论与专业课教学的关系,土力学课程的教学要根据学科特点和高职高专院校的培养目标,根据高职院校土力学课程的教学实践,从土力学的特点、土力学教学内容、教学方法、实验教学等方面探讨土力学课程的教学模式。 土力学是一门涉及土木工程、水利工程、市政工程等多学科的专业基础课,是从事工业与民用建筑工程、水利水电枢纽建筑和道路与桥梁工程、地下工程、岩土环境治理、工程管理等必备的基础理论知识。土力学课程特点是理论多与解决实际问题有关,具有理论繁多、应用具体、实践性强、内容的连贯性相对较差、应用公式多、推导公式的假设条件多等。土力学.研究对象复杂,土是长期自然风化的产物,具有不均匀性、多相性,其物理力学性质不确定性大;土工实验所占比重较大。由于土的过程性质千差万别,必须通过室内试验和现场实验测试土的各项物理性质指标和力学指标。土力学理论是随着工程实践的发展而发展的,其工程应用性强;因此,土力学有很多半经验、半理论的知识内容,理论知识与实际往往存在一定的差距。高职土力学课程教学过程中应强调基本概念,弱化公式推理、注重工程应用。教师如何把握高职土力学课程的特点,在有限的教学课时内高质量的完成土力学的教学任务,这对高职院校土力学教师来说是一个值得研究实践的课题。 针对土力学的特点,结合高职学生的学习要求和学习特点,需要将课程内容按照土工技术的要求进行优化整合,使其符合高职教学的特点,是教师教好这门课的前提。首先要为学生选用或自编优秀教材,并配备各种教辅资料(包括工程实例、工程录像、工程图片以及教辅课件等等)、习题以及为学生的自主学习指定有效的文献资料等。其次教师必须吃透教材,能够灵活处理教材内容。教师要参阅大量的参考资料,掌握教材的实质,弄清基本原理、基本理论的来龙去脉,做到融会贯通,讲课中先提出问题,后给出分析解决问题的思路、思维方法,加强学生对基本概念、基本原理的理解,然后引导其转入工程应用。高职院校教学注重应用能力的培养,就要求教师本身就有很强的实际工作能力。 传统的教育方式“满堂灌”、“填鸭式”的教学方式,根本无法提高学生学习的积极性和保证学习效果。任何一门课程的教学都要尊重学科本身的特点和学生的个性,采取不同的教学方法和手段来进行。启发式教学首先体现在教师在课堂教学方面的整体设计上。教学时以学生为主体,教师为主导,把握内容的脉络,突出分析思路和分析方法,站在学生的角度自问自答,课堂自始至终使学生大脑处于兴奋状态,在讲清课程重点难点的基础上,引导学生积极思维,把问题留给学生,让学生通过自学、思考寻找答案。同时,注意各章节知识的联系,让学生掌握要点。再通过基本原理的工程应用或工程实例,引导、启发学生向更深层次、更宽范围思考。应用现代教育技术是随着计算机辅助教学的发展,将实物模型和挂图制作成多媒体课件,能够加强学生的感性与理性认识,并且使课程教学的组织、设计多样化,从而增强教学效果。如:将收集整理的工程图片、资料加入到所讲的理论知识中,将枯燥的理论转换为直观形象的图片,也可把一些实验制作成录像。会大大方便教师教学,也可供学生反复学习。 随着校园网络的发展普及,学生可以在不同时间地点触及到网上的信息资源。将可以提高学习效率的教学课件、难点剖析、实例讲解、专题讲座等各种资料制作成播放软件,通过网络。学生可以有针对性的进行学习复习,随时解决学习中的难题。除利用教材后的练习外,还要增加土力学单元测试题。练习的题型多种多样,同一个问题可以采用不同的方式提出,做到举一反三。学生的基础不一,理解能力参差不齐。为了让每个学生跟上课程进度,可对其进行强化练习,这将有助于保证整体教学质量。营造开放实验室,加强实验教学,学院要建设完善的实验室,试验仪器设备配比情况符合本校学生的需求。将固定时间、固定实验的这种实验上课模式调整为开放的、自由的上课模式,学生由被动变为主动,营造开放的实验室,学生可以根据修课时间及自身的学习情况自愿组合并选择实验项目,然后与实验室老师约定实验时间。这种模式学生既可重复进行课堂教学中的实验,也可拓展教学大纲以外的实验项目。教师则根据学生的实际情况协助他们进行实验项目和实验内容的设计,并对实验操作加以辅导,对实验成果进行整理,并且在试验结束后,针对报告中的试验结果进行误差分析。结合实际工程教学,高职教育目标是培养技术应用型人才,教师是否在教学中将理论知识与工程应用紧密结合,是高职土力学教学能否成功的关键。 土力学课程的教学模式探讨是一项系统工程,涉及到专业技术要求、教学内容、教学方法及教学手段和学生的学习情况等各个方面。在整个教学过程中,教师要将培养学生的工程实践能力放在首要位置。针对土力学课程的特点,在教学中灵活应用多种方法进行教学活动,充分利用现代教学手段,增强学生分析解决实际问题的认知能力;加强土力学实践教学,充分调动学生的积极性和学习热情,使他们真正成为教学过程中的主体,充分发挥学生的主观能动性,增加学生的创新意识。 水利水电专业教学改革探讨:水利水电工程专业实践教学改革的思考与实践 [摘 要]水利水电工程专业是一门综合应用性很强的专业,除要求有扎实的理论知识外,还必须要具有很强的实践能力。在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。 [关键词]水利水电工程 实践教学 教学改革 一、引言 实践教学是高校培养应用型人才的一个至关重要的教学环节,它要求大学生能把所掌握的理论知识融会贯通于实践中去,它着力于培养学生较高的创新意识和创新能力,着力于学生综合素质的提高。 水利水电工程专业是一门实践性很强的学科,对学生实践能力要求较高,然而,由于受传统教学模式的影响以及各种客观条件的制约,很多学校在实践教学方面还存在诸多问题,对学生实践动手能力的培养还较为缺乏。[1] [2] [3] [4] [5] [6]本文基于我校多年水利水电工程专业教学实践的现状及存在的问题[2],谈谈对水利水电工程专业实践教学改革的一些看法与思考。 二、水利水电专业实践教学中存在的问题 (一)实践性不强,不利于创新能力的培养 1.实验教学方法陈旧 目前湖南农业大学工学院水利水电工程专业实践教学基本上都是依据专业教学计划来组织教学工作。我校虽然已经建成了水力学、土力学、水泵及水泵站、水工建筑物模型、灌溉排水、工程水文等10个实验室,实验用房达1120m2,室验教学能力达到了一定的水平,实验开出率也达到了95%,室验教学取得了一定的效果,但总体还停留在传统的教学模式上,实验大多是结合理论课程开设,并在教学计划规定的时间内进行,学生主要依照教师的布置或者指导书上的步骤,按部就班,完成实验操作,实验内容一致,结果唯一。学生虽然参与了实验教学活动,但实验仅是被当作技能并以“知识”的形式加以传授,学生“创造性”应用能力的培养缺乏。 2.实验教学手段落后 目前,我校该专业的实验教学大多处于演示型实验,而验证型实验、综合型实验、设计创新型实验较缺乏,仿真实习技术也较少,学生无法产生真实的企业运行过程的临境感受,实验教学基本上还是处于“看”实验而不是做实验阶段,动手能力、创造能力、分析和解决实际问题的能力得不到应有的锻炼。 (二)专业的特殊性,导致实践教学难度加大 实践教学需要理论与现场指导相结合,需要协调与校内、校外各有关单位的关系,从实验设计、准备到实验报告、实习报告的批改,以及学生衣食住行的安排都要做周密详细的安排,工作组织起来较为复杂,实践教学难度较大。 我校水利水电工程专业的校外实践教学基地省内的有韶山灌区、岳阳铁山水库、长沙航电枢纽等,省外的有四川和云南境内在建的大型水利枢纽、三峡枢纽和葛洲坝电站等,大多是较为偏远地方的在建或已建的水电工程,三四个老师带着上百个从没体验过施工现场的学生,不仅要经历路途遥远的巅跛,而且在那些深山僻水、飞沙走石的窄小施工现场,面对各种大型设备以及立体式的高空、地下作业,学生的交通安全、实习现场安全问题就变得尤为突出,一旦出现问题,老师无疑要承担一定的责任。这无形中加大了实习组织工作的压力和难度,也使得指导教师的主要任务是当好安全员和保姆,而把传授知识放之其次,这不仅限制了教师能动性的发挥,也降低了实习教学的效果。 (三)难以参与生产环节,学生对课程实践兴趣不大 我校水利水电专业的相关课程都安排有实践教学,但大多数实践特别是校外实践,由于专业操作的危险性,实习单位一般不可能让学生直接参与生产环节,仅仅是让他们做走马观花式的参观了解,学生实践操作得不到保障。加之,我们对专业实习计划要求较为笼统,缺少专业特色,学生无法了解自己本专业的较为具体详细的实践操作,很多专业实践仅仅是走走过场,应付过关了事,这都影响到学生对课程实践的兴趣。 (四)实习基地建设不足,实习场所联系困难 我校水利水电专业校外实习基地很少,使得学生的毕业实习必须自己去寻找实习单位,而大多单位又不愿意接待学生实习,导致有的学生找不到实习单位,而为了应付学校只能开假实习证明蒙混过关,实践能力和实际操作水平的培养便是一纸空文。就目前而言,这是多数水利水电专业的学校共同存在的一个问题,找不到实习单位,必然影响到学生的实践操作,影响到实践教学的效果,这已经成为实践教学顺利完成的一个重要“瓶颈”。 三、水利水电工程专业实践教学改革的对策 抓好实践教学是一个系统工程,针对目前我校水利水电工程专业实践教学中存在的问题,我们需要制订出切实可行的实践教学改革方案,使学生的工程能力得到极大的培养和锻炼。 (一)统一认识,从思想上高度重视实践教学 作为学院各级管理部门的领导,应及时地关注并高度重视实践教学中存在的问题,大胆鼓励老师进行实践教学体系的改革;作为水利水电工程专业的教师,应积极主动地到施工现场去学习当前施工工程中的新方法、新技术、新工艺,积累工程实践经验,以更好地指导学生的实践教学;作为水利水电工程专业的学生,要认识到,不仅要掌握扎实的理论知识,也掌握一定的专业技术和技能,只有理论与实践融会贯通,才有利于今后的就业和工作。 (二)构建科学合理的实践教学体系,深化教学改革 面对新世纪水利水电工程的发展及社会和科技发展,我们在抓好理论教学的同时,要以提高本专业人才的素质和能力为中心,构建一个相对独立的实践教学体系。 结合水利水电工程专业的特点,根据专业培养目标的要求,采用校内与校外,课内与课外相结合的方法,构建以“技能和能力培养为主线”,以工程规划设计、施工和管理的实验测试技能、工程实践初步能力、综合能力和创新能力为主要目标,由“基础实践,专业实践,综合实践”三个大体系,由“社会实践与调查报告、基本实验教学、专业认识实习、课程实习、课程设计、科技活动、毕业实习、毕业设计、校内工程实践”等实践教学模块组成的实践教学体系。针对不同年级段,将实践教学内容划分为基础实践教学、专业实践教学、科技创新活动三大平台,同时,根据学生的需求,对各模块设置了基础性、综合性、设计性、创新性四个层次的实践教学活动,使学生从入学到毕业各个阶段都能得到严格的良好实践训练,把创新型教学思想贯穿始终,使学生获得水利工程实践能力、个性和创新精神的培养。 通过系统的实践训练,使学生加深对专业、行业、社会的认识,掌握工程测绘、计算机辅助设计、工程地质与水文地质勘察、土工和水力基本参数测试等基本技能,具备从事水利水电工程相关工作的能力。 (三)全面整合实验教学内容,提高实验教学水平 传统的实验教学模式不利于创新人才的培养,我们需要全方面整合教育教学资源,更新实验教学模式。 首先,在课程设置上,我们可以尝试将具备条件的课程实验从理论课程中分离出来,将课程实验改为实验课程,或者将几门相关的课程实验综合为一门实验课程。例如对灌溉排水工程学等试验学时较多的课程实行单独设课,单独记成绩,强化学生实践操作能力。 我们进行了实验内容、方法、仪器设备等方面的改革,注意实验教学内容的更新,减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性、研究性实验。设立了实验库,供学生进行“点菜单”式的选做,让学生可以根据自己的兴趣和爱好,从实验库中选择自己感兴趣的内容进行实验。同时,实验库要不断更新内容,而老师只需要告诉学生相关实验知识、操作规程的使用即可,让学生自己在实验过程中去查阅文献资料,了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法,写出实验报告。这既可满足日益增长的个性化需求,也最大限度地强化了学生的主动参与意识,强化了独立实践能力、创新能力的培养。 (四)丰富第二课堂活动,提高科研创新能力 第二课堂活动是提高学生综合素质和实践教学活动的重要组成部分,我们可以通过开展丰富多彩的第二课堂活动,综合校内各门课程的实践教学内容,搭建成专业综合实践平台,以各种形式的技能竞赛、社会服务和学术活动,通过学生自主设计、自主研究活动,学会科学研究的方法,建立起科研创新的概念;让学生积极参与科研、生产实践活动,锻炼和提高他们的实践动手能力及创新能力。 (五)加强校内校外教学实习基地的建设 在校内教学实践基地这方面,学院要考虑水利水电专业的教学模式及特点,加大实验室建设力度,改善实验教学条件,着力搞好水利实验室、土工实验室、水泵实验室的建设,并创建坡面径流试验小区和人工模拟降雨试验基地、水工建筑物、实验教学实习基地。例如可以构建水利工程模型实验室,通过沙盘模型将各种典型水利工程、水工建筑物、灌溉排水工程等反映出来,使学生在不同学习阶段均可观看、思考,加深对专业知识的了解。同时,要购进一些仿真实验设备,例如水力学小型自循环等,把演示实验更新为验证试验、综合实验及设计创新型实验,有利于学生今后进行水利水电工程的规划、分析、设计、施工、运行、管理等单项实习和综合实习。 在校外实习基地建设这方面,除了目前我国已公布的50个部级专业实习基地(如三峡水利枢纽等)外,学院可与相关单位(如水文勘测局,水利管理局等)建设大学生社会实践活动共建单位,与实习基地建立产学研合作关系,全方位开拓实习、实训基地,并以产、学、研结合为发展方向,以校企合作,顶岗实训等方式扩大实习范围。[7]其次,也可与水利工程施工单位建立企业合作关系,建立随企业流动的实习基地,为学生的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的实习条件,提升实践教学的效果。 (六)加强实践教学师资队伍建设 针对水利水电专业应用性、实践性较强的特点,学院要在最大限度上为专业教师创造条件,加强对专业课老师的工程实践锻炼,要求凡无工程实践经历(包括工程设计、施工、管理等)的新进老师,必须到施工单位或生产单位锻炼至少半年,提高他们的实践业务水平,有利于更好地指导学生的实践操作。 与此同时,聘任校外专业技术过硬、工作经验丰富的实习基地技术人员为兼职教师,给学生工程能力的培养和锻炼创造条件。 四、结语 总之,在强调提高教学质量,培养学生工程能力的今天,结合水利水电工程专业的特点,如何设置科学合理的实践教学体系,是培养强能力、高素质的高级应用型水利水电工程专门人才,促进我国水利水电事业发展的重要内容,这值得高校的教育工作者们去认真思考。
建筑基础论文:房屋建筑基础工程施工技术论文 1地基基础的施工特点 1.1地质条件的复杂性 我国幅员辽阔,地大物博,横跨面积大,从南到北因环境不同,其地质条件也大不相同。我国常见的土地类型有盐碱地、冻土地等,常见的地形类型有丘陵、盆地、山地、平原等,山地多伴有泥石流、滑坡等自然灾害的发生。因此在地基基础动工前,要充分了解和勘察当地的地质环境,做好充足的施工准备工作,既要分析所处土地类型,又要了解周边的地质状况,将一切可能出现的危险排除在外。 1.2工程的连锁性 建筑施工是一项整体、系统的工程,并非某一阶段工程完成便能检查出是否存在问题,而往往是后一项开始了才能发现前一项的问题。为杜绝潜在问题的威胁,确保工程的安全可靠,施工人员要保持高度的责任心,在每项工程结束后,下一项工程开始时,及时对上一项工程展开细致检查。工程的连锁性相对比较繁琐,但却是保证整个工程施工质量和良好运作必不可少的环节。 1.3多发性 据相关数据显示:近些年,我国房屋倒塌现象十分严重,楼脆脆、楼歪歪现象时有发生,其原因大多时施工建设过程中的不当所致。由此可见,把好地基基础质量关,对保证房屋建筑整体质量有着至关重要的作用。为了减少或避免类似事故的发生,施工人员在施工过程中要着眼全局、从小处着手,把好质量关。 1.4重要性 地基时深埋地下的工程,之于建筑本身而言是其根基,是建筑屹立不倒的重要支撑。地基不稳是导致房屋坍塌的重要因素,加强地基稳定性施工对于房屋建筑工程来说极为重要。作为地下工程,地基一旦出现问题,则很难返修,不仅要花费大量的人、财、物力,同时也会影响开发商经济利益和威胁居民生命安全。由此可见,地基基础在建筑物施工中的重要性。 2地基基础施工要点 2.1勘察技术 为判断施工现场的地质类型,制定切实可行的施工方案,就需要深入到施工现场进行实地勘察。结合施工平面图观测,根据不同地质类型制定相应的施工方案。取样测试,确定好地质勘测点,一般来说,勘测点都是建在受力层上的,土地面积在5m以上即可。 2.2设计与挖地基 地基基础施工,是要先由设计人员将设计图画出来,在交由施工技术人员去操作,因此施工图纸的设计是地基基础施工的重要一环。为确保基坑的安全稳定性,在挖地基时要将周边的障碍物清除干净,以免影响到地基施工质量。 2.3地下水的控制 地基基础是地下工程,因此其面临的最大隐患是地下水,若地下水水位高出允许范围,则会出现地基腐蚀等现象。为确保地基基础施工质量,在施工过程中一定要严格控制地下水水位高度。 3地基基础施工技术方法 3.1换填法 这种方法适用于处理各类浅层软弱土地基。所谓换填法,亦称为换土法,是将路基范围内的软弱土层或不均匀土层挖除,回填进稳定性好的土、石等,并夯压密实的一种地基处理方法。使原本满足不了建筑要求的地基土地,通过土层置换的方式,使地基土层承载力符合建筑要求。 3.2预压法 预压法是处理软土地基的常见方法。简单来说就是等重替换,为使地基更加坚固稳定,一般事先将等重的荷载压在土体上,将土中的水分排出,使地基土体压实,以增强软土地基的承载力。预压法一般只适用于处理10m深左右的软土地基,若是真空预压可达15m。 3.3强夯法 强夯法是法国L•梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,是利用重锤在高空中的重量对地面进行反复捶打,以夯实地基土层,提高地基承载力的方法。通过实践证明:采用强夯法对软土地基进行反复捶打,可以使地基荷载力提升2-5倍,深度可达10m以上。 3.4振冲法 又称是振动水冲击法,根据地质土质种类的不同,振冲法又分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法主要适用于粘性土中,在振填好后将密实桩体与原地基土组合成复合地基,一般处理深度为10m左右。 3.5搅拌法 搅拌法是利用深层搅拌机将水泥、软粘土及其他材料一起搅拌并拌合,通过搅拌,使地基中的水泥和土不断硬化的过程,使其凝结成水稳性及承载力强的地基土,一般可处理8—12m深的工程。 3.6砂石桩法 振动沉管砂石桩法是在振动机的作用下,将所需的工具压倒原本设计好深度,打入土中,这样一来就会将工具周围的土给挤压密实,在投入砂石等进行振捣,经反复操作直至形成砂石桩。当然也可以采用锤击沉管法,使桩与桩间土形成复合地基,以提高地基承载力。砂石桩法适用于松散砂石、素填土、杂填土等土层地基,深度可达10m左右。 3.7挤密桩法 它是软土地基加固处理的方法之一。主要是采用冲击或振动的方法,将钢质桩管打入原地基,拔出形成桩孔,然后填入素土、灰土、水泥土等物料并加以夯实,形成所需的土桩或灰土桩。 4结束语 随着国民经济快速发展和人们生活水平的提高,房地产市场势头迅猛,房屋建筑工程施工如火如荼,地基基础施工质量控制受到越来越多的重视。加之近些年来,房屋倒塌的事故屡见不鲜,房屋质量成为风口浪尖上的话题。总的来说,房屋建筑质量的好坏很大程度上取决于地基基础施工,因此房屋地基基础工程技术的不断改进与应用具有重要作用。地基基础施工要因地而宜,根据不同的地质类型选择相应的施工技术,使地基承载力大幅提升。以人为本的观念,不能仅停留在口头上,而应落到实处,创建优质的、稳定牢固的房屋就是最好的体现,让人民住的安心,住的放心。 作者:李冲云 建筑基础论文:房屋建筑基础工程论文 1房屋建筑施工中基础工程的常见问题 房屋建设关系到人的日常活动,直接影响着人们的心情和生活。而有些企业为了追求短期利益,在施工中偷工减料,使用施工材料质量低劣、房屋混凝土构件裂缝、结构漏水、建筑通风孔道堵塞等问题时有发生。 1.1使用的施工材料质量低劣 在房屋建筑基础工程建设中,有的企业追求低造价,多处偷工减料或者使用低劣材料,使房屋建筑基础工程建设存在质量安全隐患。施工材料是房屋建筑施工的基础和前提,施工材料质量低劣严重影响着房屋建筑施工中的基础施工,这种恶意行为是人为造成的,并非技术达不到,所以提高房屋建筑施工材料质量的问题,在当今盲目追求经济效益的时代,显得尤为迫切。 1.2混凝土构件施工出现裂缝 混凝土构件是房屋承重部分,而往往在施工时出现裂缝,这样的事情不在少数。可以说,在房屋建筑施工中,混凝土结构是占主导地位的,而基础工程混凝土构件施工抗拉能力差、开裂等现象却很多。原因有三方面,一是在施工现场堆放混凝土构件时,没有将枕木摆放在同垂直直线上,造成二次加压,加大承重力度形成断裂;二是为了赶工期,混凝土没有充分干燥,水分蒸发速度过快,没有很好的粘性。三是现代混凝土制造普遍采用商品混凝土,广泛使用外加剂、掺和料,导致混凝土出现裂缝。 1.3房屋建筑工程的结构漏水 房屋的渗漏是常见的质量问题,渗漏影响房屋外观美感,对业主人身财产安全造成威胁。渗漏部位一般在檐口、山墙和变形缝处,房屋建筑工程结构漏水自然原因主要是发生在北方,冬夏温差大,容易产生断裂、拉伸,房屋保温和防水层极易产生破损;人为原因是施工人员的个人因素,在施工过程细部处理上没有严格按照设计规范执行。 1.4房屋建筑的通风孔道堵塞 通风孔道是建筑的重要组成部分,堵塞的主要原因就是在施工建设中没有按设计图进行操作,为了施工便利随意更改,而有的施工人员把杂物落到通风孔道内,没有及时清理造成大量堆积形成孔道堵塞。所以说,房屋建筑的通风孔道堵塞,很容易使房屋基础工程施工陷入困境。 2房屋建筑施工中基础工程的施工要点 在充分了解房屋建筑施工中基础工程常见问题基础上,为进一步提高房屋建筑施工的施工水平,及时掌握房屋建筑施工中基础工程施工要点,可以从以下几个方面入手。 2.1施工中使用优质材料 在房屋建筑工程施工中,如何确保施工所使用材料的质量?这是房屋建筑施工中基础工程施工的关键所在,施工所使用材料的质量要把好三个关口。一是严把材料采购和选择关。施工单位要从源头上采购保证质量的材料,对不合格的原材料不购、不用,只有这样才能充分保证建筑质量;二是严把材料检测检验关。从内外部入手,建立完善各种规章制度,特别是材料送检制度一定要进行精细制定,坚决不购进不合格材料;三是严把材料使用关。在施工建设中,要有专门组织和人员对材料使用进行监督管理,各个施工环节都要合理使用施工材料,通过开源节流、加强管理等有效措施,在企业承担范围内控制施工成本。 2.2优化混凝土构件的施工工艺 房屋建筑施工中解决混凝土构件裂缝的问题,要把握好三个关键点。一是在堆放混凝土构件的时候应将枕木摆在同一混凝土垂直直线上,以防二次加压造成应力构件产生裂缝,这就在运输、装卸等环节上加强管理和监督,比如对相关人员进行专业培训,强化流程管理;二是采取有效措施降低新拌混凝土的基础温度,防止水分蒸发过快,加大弹性和强度。比如加强工艺流程细节、覆盖地膜或毛毡,这些有效措施都能较好避免混凝土裂缝的发生;三是对购进混凝土要认真检测,对大量使用外加剂、掺和料的混凝土坚决抵制。 2.3做好房屋建筑工程结构防水综合分析 导致房屋建筑工程结构漏水的自然原因和人为原因。侧重做好檐口、山墙和变形缝处的防水处理。针对北方温差变化大,温度变化快的特性导致的防水层破损现象,施工单位的施工要点就是尽量选择抗拉强度高、延伸率大、耐老化好的防水材料,这样的材料造价较高,就需要施工单位提高认识,此种方法是为了减少过后维护维修成本,虽然造价高,但可以保证建筑质量,维护企业信誉。规范房屋建筑工程施工流程,力求施工人员在细部处理上严格按照规范执行,降低人为原因导致的漏水。 2.4及时疏通房屋建筑工程通风孔道 及时疏通房屋建筑工程通风孔道,施工单位和人员要严格按照设计要求进行工程施工,及时检查现场和预留孔洞位置、尺寸,力求符合图纸要求,争取做到每边比实际截面大100mm。在进行房屋建筑通风管道施工环节时,应在障碍物已清理,地面无杂物的条件下进行,避免杂物对通风孔道二次堵塞。风管加工不允许有变形、扭曲、开裂等,风管穿出屋面外应有防雨保护,比如设置防雨罩等,对金属风管与结构风道缝隙处应封堵严密,对安装完成的风管,要保证表面光滑和洁净。 3结束语 房屋建筑施工中基础工程的施工是一项综合的系统工程,具有长期性和复杂性的特征,各级单位一定要充分重视起来,从各个环节把好质量关。对房屋建筑基础工程施工而言,应严格执行不使用不合格的建材、优化混凝土构件工艺、加强房屋建筑结构防水、及时疏通工程通风孔道等标准,同时在施工中把握要点、探索创新,只有这样,才能不断提高房屋建筑施工中基础工程的施工质量,进而促进房屋建设施工又好又快地发展。 作者:曹国民 单位:大庆金磊建筑安装工程集团有限公司 建筑基础论文:建筑基础工程施工论文 1钢筋混凝土结构中的混凝土材料问题 高层建筑物在施工过程中的质量保证依赖于高品质的原材料。受原材料市场信息的限制,我国大部分地区的建筑物施工材料都是施工单位自行购买,施工单位在购买原材料的过程中,由于自身对原材料的认识水平有限或受经济利益的驱使,在采购原材料的过程中会出现购买劣质原材料的现象,劣质原材料用于高层建筑物的施工会造成建筑物出现崩裂或坍塌的隐患,严重影响建筑物的质量和人们的生命安全。 2建筑基础工程施工质量通病的防治措施 2.1对钢筋混凝土结构中钢材焊缝的检测检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝的质量,是从源头上杜绝危害建筑物和人民生命财产安全的问题的有效措施。随着经济和科技的发展,现阶段我国用于检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝质量问题的技术有激光检测技术和红外热像检测技术,下文针对这两种技术做出具体的介绍。(1)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的激光检测使用激光对钢筋混凝土结构进行钢材的焊缝与焊接检测的过程中,需要使用到的仪器设备为线激光器和CCD相机。线激光器主要用于向钢筋混凝土结构发射激光束,CCD相机主要用于接收激光束反馈的质量信息。这两种设备的联合使用,可以将激光检测的整个过程有理有力的反映出来,能较好地说明钢结构的检测质量。在实际的焊接焊缝检测过程中,将激光束固定于不等厚度钢筋混凝土结构的上方二十厘米左右,使激光束与钢筋混凝土面板呈六十度夹角,而后将CCD相机以同样的方法固定在能接收到激光反馈信息的位置。待二者的相对位置固定完毕后,将激光束在等待检测的钢板焊缝部位来回慢速移动,使钢板的质量信息通过CCD相机的作用充分地反映给检测人员。技术人员根据该钢板的成像反应,判断钢板焊接的质量。通常情况下,焊缝截面直线拟合值为0.9,钢材截面直线拟合值高于或等于0.9时,钢材焊接质量有保证,若钢材截面直线的拟合值低于0.9,则钢材焊接的质量有待进行一步完善。(2)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的红外热像技术检测红外热像技术是一种新兴的无损伤的钢材焊缝检测技术,该技术能适应不同钢筋混凝土结构的检测,且检测的可靠性较高。红外热像检测仪以超声波作为热激励源,通过携带能量的超声脉冲对钢结构进行照射,超声波对钢结构进行穿透的过程中,由于受钢材焊缝质量的影响,超声波会与钢结构分子产生摩擦,质地均匀的钢结构焊缝处利于超声波的通行,其产生的摩擦力小,质地非均匀的钢结构不利于超声波的通行,其产生的摩擦力大。摩擦力大的区域会在红外热像检测仪上形成颜色较暗的区域,该区域代表的位置即为焊缝质量不合格的位置。经过激光检测和红外热像技术检测后的钢筋混凝土结构,其质量比检测前有较大的保证。在运用这两种技术进行检测的过程中,一旦发现质量不过关的钢材焊缝,可以根据实际情况作出改进,避免钢筋混泥土结构投入使用后造成更大的安全问题。 2.2保证施工过程中的原材料质量保证高层建筑物在施工过程中的原材料的质量可以从以下几个方面做出改进:第一,检测水泥的各项指标。用于高层建筑物施工的水泥必须符合相应的国家标准,有具体的生产单位和生产日期以及水泥成分说明。水泥成分不达标或是超过了使用日期,都会影响建筑物墙体或地基的质量,影响建筑物的使用寿命。因此,对不达标的水泥应不予使用;第二,在选择墙体或地基填充材料的过程中,应选择质地坚硬且大小适中的粗砂料。质地坚硬的填充材料具有耐磨性和耐腐蚀性,不会因为建筑物日积月累的使用而出现崩裂或垮塌的情况,大小适中且形状规则的填充材料有使建筑物美观的效果。第三,在验收阶段应严格按照国家的相应标准对建筑物各项环节的质量情况作出测试。对进入工地的水泥和钢筋进行验收时要查看水泥和钢筋的质量证明书,认真填写验收报告单,验收任务应具体到责任人,若验收过程中出现问题,视情节的轻重作出相应的惩罚。 3结束语 本文是对建筑基础工程施工质量通病和防治措施的探究,将钢筋混凝土结构导致的施工质量问题作为了建筑物质量问题的通病进行了研究,并提出了相应的防治与管理技术的探究,希望能为我国建筑业的发展做出贡献。 作者:武洪祥单位:江西省高安市建设工程质量安全监督站 建筑基础论文:智能建筑基础论文 摘要:本文作者提出智能建筑是当代技术的必然产物,尤其是本世纪末,信息科学技术及机的发展,成为智能建筑产生与发展的重要支柱。建筑业从未经历过象今天这样的重大冲击,可以预见智能建筑将成为建筑革命的先声,成为21世纪的重要产业部门,并进而带动其它行业的发展,乃至成为一个国家科学技术与文化发展水平的重要标志。也是未来建筑的重要标志。 关键词:智能建筑信息化背景智能化人性化舒适信息服务安全服务 1.智能建筑的基础 信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,表现在:(1)电子商业的出现,包括网上信息服务、电子购物、电子银行和服务、网上攻读学位;(2)管理工作的变化;(3)制造业和活动全球化。有了Internet,一个新设备可以在美国设计,印刷,俄罗斯制造。 作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能建筑是通过配置建筑物内的各个子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁,全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(空调、共热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等)的综合管理。所有这些,从技术上也为智能建筑的产业起到技术上的支撑作用。 2.智能建筑的社会背景 20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的深刻变化。据日本对各职业的分类,就业人口从事第三产业的职业人数,1955年时,为100万人,占就业总劳动人数的26%;1985年时,为2800万人,占就业总劳动人数的47%.这表明一个从社会中脱胎而出的、新型的信息化的到来。信息资源成为社会生产的一种主要资源,成为人类生存和社会进步的重要因素。信息产业的产值成为国民生产总值的主要部分,因而它是一个国家产业,甚至是全球性产业,带有明显的独立和交融特性。 1957年,在美国从事技术、管理、职员等办公室工作的白领人员首次超过蓝领人员。1974年到1984年,美国办公室工作效率增加4%,而同期工业增加100%,农业增加200%.同时办公费用却以15%速度递增。另一方面,白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态.这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。 80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑—经营—转让”即所谓BOT方式。1984年美日通信和电信业开始改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是90年代冷战结束,大批高技术军工实现“军转民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。 3.智能建筑的概念及其发展 在信息社会中,人们对于建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦(IntelligentBuilding,以下简单称IB)的出现,使得一幢幢楼就变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的生活行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。IB把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境.由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。 3.1智能大厦的沿革。IB的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率.1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(CityPlace)的大厦(如图1),从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的九应变能力,也对办公或环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念在1984年的夏天,近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦其智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。 总之,进入90年代以后,智能大厦蓬勃,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。 3.2智能大厦的内涵与体系结构。(1)位于华盛顿特区的“智能大厦机构”对IB的定义:“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素—结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,AmericanIntelligentBuildingInstitute)定义“智能建筑”是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB是以建筑为平台,利用系统集成,将智能型机、通信及信息技术与建筑有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。 3.3建筑物的运作综合智能化通常由五个方面组成: A、建筑功能运作自动化。大型建筑物的运作包含有多种功能系统,如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色,如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等。而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行。B、建筑物的节能运作。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗,延长其使用寿命,提高效率,减少管理人员,求取更高的效率。C、通信自动化。利用电信网络、卫星电视和计算机互联网络为大厦提供现代化的信息传递手段。D、办公自动化。E、安全保卫自动化。通过各种摄像、各种感触探测器进行信号采集、分析、处理,并经由机电一体化的设备进行控制保护。 概括地讲,IB是由建筑、CA、OA、BA等四种系统所构成,将它们进行有机性的整和后,以便对办公室的业务处理提供各种高度化的机能,从而达到经济性、机能性、可靠性及安全性的目标。CA、OA与BA系统共同组成了大楼的头脑与神经系统,而建筑系统为三系统的躯体,同时亦为大楼居住者的活动空间。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合,是建立在建筑设计、行为、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类学科之上的交叉。智能建筑将成为未来建筑的标志。 建筑基础论文:建筑基础工程施工技术 1我国地基施工的施工特点及存在的相关问题 1.1严重性严重性这是由于建筑地基受到上部建筑结构实体的荷载,一旦了出现局部的建筑损坏,从而带动整个建筑的损坏的程度迅速扩散,这样同时也造成了地基事故的突发性,无法提前引起人们的觉察,从而加剧了地基基础工程危害的严重性不仅会造成巨大的经济损失,而且,对人们的生命和财产安全都产生巨大的危害。1.2困难性困难性一方面是说建筑地基基础工程属于地下施工,施工操作的难度上比较大;另一方面是说对于房屋建筑地基基础施工工程质量出现问题方面般是无法通过补救和修复进行弥补的,因为建筑地基基础承担了建筑上部的负荷,因此对于建筑地基基础自身的处理,一定会影响建筑上部的整体结构和性能,导致整个建筑在功能发挥和正常使用上容易出现一系列的连锁危害。 2加强房屋建筑地基基础工程的施工技术 2.1建筑基础的选型(1)根据建筑结构设计图纸、上部结构荷载大小,建筑物所处的抗震设防区以及建筑物所在场地周围紧邻建筑物情况,结合建筑场地地基实际情况,在保证建筑物的主要承重结构在正常使用过程中不发生裂纹和损坏的前提下,同时考虑适用性和经济性,将地基、基础与上部结构视为一整体,综合考虑地基的选型。。设计人员要严格计算基础的实际载荷值、土压力等参量,同时做载荷验证试验。(2)地质条件的影响,地质条件是影响地基基础选型的一个非常重要因素,作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计。虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。2.2地基处理设计方案选择(1)结构条件设计时要充分考虑建筑物的体型、结构受力体系、建筑材料和使用要求途径、建筑物周边的气候和环境,建筑物的具体的图形结构。(2)地基条件要根据地形及地质成因、地基成层状况,合理的做出判断;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置状况;地下水情况及地基土的物理和力学性质。(3)施工条件在选择地基处理方法时,应综合工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求,建筑结构类型和基础型式,周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。工期不宜太紧,这样可有条件的选择施工方法,从而使其在施工期间的地基稳定性增大;工程用料尽可能的就地取材,这样既可以提高工程进度,又可以大量节省工程造价;还同还要考虑施工机械的有无,施工难易程度、工程造价等因素。2.3加强房屋地基基础勘查技术在修建任何房屋之前,都必须对当地的地质情况进行勘察。为了预防地基基础的工程事故,首先必须全面正确的了解场地工程地质和水文地质条件。依据建筑物的特点,建筑的用户要求,合理达到工程勘察任务和目的并且完善工程勘查任务,就可以达到要求。设计建筑物,其中勘查工作提供的参考资料至关重要,因此,决不能忽视和弄虚作假,还要考虑是否适用。尤其是对软弱的,复杂的地基,更应该严谨对待。在勘查时对钻孔深度的选择要引起重视。钻孔深度必须符合设计要求,如果压缩厚度不符合设计要求或者达不到桩所坐落的土层时,那么计算出地基的沉降或桩的正确承载力,也就不可能是正确的。因此,必须按设计要求确定钻孔深度。如果由于钻孔深度不够,再加上勘查数量不足,钻孔和探坑布点少,以致对出土的不均匀性和层理的不一致性不能准确判断,就有可能引起建筑物的翘曲,弯折而出现裂缝,严重的质量事故和巨大的经济损失就在所难免。 3现代化地基施工技术 3.1水泥粉煤灰碎石桩与碎石桩相结合的处理技术桩基技术通过将地基上部的和在离传输到地基的深部,借助于缓冲方式进而消解冲击力作用。利用水泥粉煤灰的碎石桩替代单一碎石桩,可以提供更多承载力。并且碎石桩作用发生转移,消解了上部的地层的液化现象,从而达到缓急地基的沉降速率的作用。3.2碎石桩的强夯法联合处理技术碎石法与强夯法联合处理技术,先要在地基处理施工现场做好填土层中碎石桩的处理,选好强夯点后,利用夯实机把碎石桩打散填进地基基部,这样就可以实现地基的排水固结与挤密,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层,大大加强了房屋建筑地基的稳定性。同时要依据实际的厚度和湿陷情况来确定强劣技术的加固深度。3.3IFCO强制固结技术的运用IFCO技术拥有强大的固结速率,使它开始变成房屋建筑中处理地基方法的一种新型科学技术。IFCO技术进行强制固结的载体是排水和加压系统,排水系统指的是地基中数量比较多纵向贯通的砂墙,这些砂墙能扩大排水通道,提高固结速度。加压系统指的是利用真空压力快速降低堵截的时间,促进快速的实现固结目标。因此可以发现,排水和加压系统的相同点都是加快地基固结速度,这样做的好处是可以保障混凝土的质量,还能缩短房屋建筑工程的竣工时间,减少房屋建设工程的成本费用。 4结论 随着社会进步,科学技术的不断发展,我国国民经济的提高,人们对房屋建筑提出了更高的要求。同时,房屋建筑工程的质量关乎到人们的日常生活和生命安全。因此房屋建筑施工企业,必须注重房屋建筑地基施工的处理技术,在传统的地基处理技术为根本的基础上不断创新,在处理地基作业时,也不能盲目的选择地基处理方法,才能保证房屋建筑工程质量,使我国建筑行业向前再迈进一步。 作者:王家历 单位:安徽强大建筑集团有限公司 建筑基础论文:城市建筑基础设施规划建设发展探微 关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣[3]。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作。以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度[4]。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分[5]。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运[6]。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣 单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:城市建筑基础设备建设的展望 1城市基础设施规划建设的可持续化发展 首先,结合上文之中提到了关于可持续化发展的城市基础设施规划建设中存在的问题,当前我国城市基础设施规划在具体的技术方面并没有太大的问题,然而对于基础设施规划方法论方面却存在严重的缺乏。当前,随着可持续发展要求的不断提升,人类在进行环境开发、自然改造以及资源利用等,都不能够超越环境的承载能力。然而,关于城市基础设施规划建设时,必定会涉及到这些方面。其中,关于水资源的利用,土地资源的利用以及空间资源等的利用,都必须严格控制在环境的承载能力之内。另外,如果要结合环境资源的供应量以及环境自身对于污染的净化能力来判断环境的承载能力,那么两者在本质上属于一个恒量,同城市基础设施规划建设的技术改革没有多大的关系。所以,要想实施可持续发展的城市基础设施规划,就必须要把城市环境承载力分析作为基础,然后结合城市发展中的资源消耗情况确定合理的消耗指标,继而制定具体的方法不断改进传统的基础设施规划方法。这样在进行城市基础设施规划建设时,规划人员就能够结合不同变量之间的改变,最终在规划编制方法上呈现出不同的政策、技术以及时期等出现的不同结果,从而客观的评价不同规划编制方法的优劣。同时还需要建立专门的规划政策指导,保证基础设施规划能够顺利实施,有效的提升资源利用效益。因此,有利于控制环境资源消耗的总量,还可以促使人们利用生态型的方法以及技术,提升环境资源的最大利用率。 其次,结合市场经济的发展条件,现阶段的经营城市就需要把整个城市的规划建设以及管理等所有方面同经济发展的经营思想统一进行糅合,并把经营思想贯穿其中,继而结合政府调控以及市场运作,以城市公共财政为范畴,有效的运作城市资产,同时结合流通、组合、转让以及裂变和出租等多种方式进行城市基础设施的建设以及管理,强化城市的经济发展实力,提升城市经济发展的步伐,实现城市建设低投入、高产出的最大效益。而且,在经营城市时,一定要遵循市场经济发展的规律,巧妙的运用经济学手段解决城市建设项目之中的问题,使得传统的城市技术经济逐步转变为城市市场经济。例如,利用提升城市基础设施建设水平以及不断满足居民各种生活需要等方式,不断加快城市化的进程,满足居民的长远利益需求。并且能够把政府的行为方式逐渐从传统的微观模式转变为宏观模式;关于城市的整体开发、利用以及管理经营等都需要政府进行参与,并且实时公开管理,真正实现政企分开;关于城市设施以及生态环境等都需要政府进行整体化的经营管理,尤其是城市基础设施规划,一定要把单纯的满足居民生产生活的便利作为基础,尽最大可能的降低交易成本,借助于城市的发展带动城市周边以及所在地的整体经济发展,整体提升城市所在地的经济增长点。 然后,随着人们生活条件的逐步提升,人们对于城市品位以及城市功能的要求也在逐步提升,这样随之而来的就是提升了城市基础设施建设的资金要求。因此,可想而知,科学合理地经营城市能够有助于城市避免出现基础设施建设资金缺乏的局面。对于一个城市而言,其基础设施建设决定着城市经济发展的基础,一直都占据着十分重要的地位。尽管如此,因为城市基础设施建设具有投资大、周期长以及公益性强等多方面的特点,对于政府投资建设具有很强的依赖性,这样长期以来就导致政府投资与需求之间出现矛盾,无法满足城市基础设施发展的需求。但是利用经营城市的手段,政府可以利用基础设施项目进行招商融资,还可以借助于掌握的可控资源实现城市资产的运营,继而扩展城市建设的资金来源,这样能够有效的解决基础设施可持续发展的问题,提升城市基础设施建设的速度。继而,利用城市资产进行聚集、重组以及运营,实现城市的自我滚动、自我积累,最终实现以城建城以及以城兴城。 最后,对于传统的基础设施规划而言,其缺乏认真的研究以及设计,这样城市在实际的现实发展过程之中就会出现一些与规划成果不相符的部分。对于商业市场化运作方式的城市而言,在进行基础设施规划建设时,如果只是单一的技术性质规划,缺乏与之相匹配的配套实施以及管理的相关政策,这样很大程度上规划都逃不脱沦为一张图纸的命运。同时,由于社会体系的缘故,一些与城市基础设施规划建设相关的技术突破在发生重大改变时,城市基础设施规划无法随之发生改变,继而滞后了整个社会的实际变革。因此,城市基础设施的建设必须要有一个专门的监管跟踪机制,并且政府也要给予专门的配套实施政策,保证城市基础设施建设的步伐同原来的规划位于同一水平面,这样当外部环境出现重大变化的时候,城市基础设施建设能够自身进行调整,积极应对各种突发情况。而且也能够有效的预防城市基础设施建设的返工现象,防止出现社会资源的浪费,使得其对于自然环境的影响降到最小,促进城市可持续化发展的步伐。 2结语 综上所述,关于城市基础设施规划建设的可持续发展有助于实现社会经济、环境等多方面的可持续发展,最终促进整个人类社会的可持续发展。通常情况下,城市基础设施为人们提供各种产品以及服务,这种方式就导致了城市基础设施能够直接参与城市生产的过程,影响了城市经济增长的速度。而且,社会可持续发展的优秀也决定了人的全面发展,城市基础设施规划建设的可持续发展能够为社会福利提供根本保证。 作者:张海荣单位:全国市长研修学院 建筑基础论文:多层建筑基础建设思考 基于规范沉降分析方法的基础设计 分层总和法沉降计算 根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》,当高层建筑的基础埋置较深,考虑地基土回弹再压缩和正常固结压缩的实际加载变形过程,采用分层总和法计算地基沉降存在以下问题:地基沉降是基底附加压力作用下得到的,无法计算基底附加压力为零或负值时的地基变形;地基沉降未考虑基础及上部结构刚度的影响,沉降计算结果与实测值差别较大;不同荷载分布产生的地基沉降量是通过角点法叠加产生的,当基础面积较大,建筑体型非常复杂时,难以计算各点沉降量。分层总和法适用于荷载分布比较规则的基础的沉降分析,其计算过程简单,计算参数多数是通过查表得到的。 高层住宅与地下车库连体结构基础设计 高层住宅地下室一侧或两侧与多跨车库相连形成大底盘结构。高层住宅一般采用剪力墙结构体系,上部结构刚度较大,地下车库一般为框架结构。主楼范围的基底压力明显集中,而地下车库的基底压力较小。根据以上特点,可以清晰的判断地基的差异沉降出现在车库与主楼的交界处。其他部分可不考虑地基附加沉降对基础的影响。主楼的基底压力相对均匀,与车库的结构刚度差距明显,比较适合采用分层总和法计算地基沉降。地基的沉降差主要是由主楼的地基沉降产生的。 实例 某高层住宅项目,主楼为12层剪力墙结构,与地下车库连为整体。车库地下2层,上有2.2m覆土。基底持力层为新近沉积的粉质粘土,地基承载力100kPa。由于地基承载力不高,车库基础采用了梁板式筏型基础,地基为天然地基。主楼采用筏板基础,地基为CFG桩复合地基。为减小沉降差异,在车库与住宅交界处设置沉降后浇带。本工程车库为两层框架,基础梁按跨的1/6控制梁高,根据规范的要求,后浇带可设置在车库与主楼相邻的第二跨。依据分层总和法进行沉降计算,主楼在与车库交界处地基沉降最终值为23mm。本工程主楼施工期间的沉降取最终沉降量的30%,合缝后的沉降为16mm,后浇带两侧的差异沉降为16mm。后浇带所在跨的跨度为8m,局部倾斜为0.002,满足规范要求。 基于地基与基础的协同分析的基础设计 协同分析的必要性 由多栋高层和低层建筑组成大底盘结构高层建筑上部荷载分布不均匀,主楼和裙房的结构刚度差别较大,在进行基础分析时,应考虑地基、基础以及上部结构的共同作用。考虑地基与基础协调作用,所得的沉降分布比一般自由沉降分析接近实际,而准确预测建筑物的沉降值将是影响其地基方案可行性和建筑质量安全的重要条件。通过协调分析了解不同基础刚度对沉降调整能力的差异,有利于合理选择基础方案。 SFIA方法SFIA 是北京市勘察设计研究院编制的“高层建筑地基与基础协调分析软件”。该方法是根据建筑物基础的刚度情况,采用交叉梁的假设以及差分法,在纵横交叉梁交汇处的计算节点上建立起基础的位移方程,根据各节点的地层情况,并采用土的单向压剪非线性应力应变本构关系,按照布辛斯克应力假设和分层总和法建立起地基柔度矩阵,从而列出地基沉降与基底反力的关系式。按照地基与基础共同作用的原理,假设在各节点处基础与地基的变形是协调一致的,由此获得了以基底反力为未知数的协调方程,并求解出基底反力,然后再计算出各节点的沉降及基础内力。 实例 某办公楼项目地上由A区、B区办公楼和C区报告厅组成,各区之间地上由抗震缝分开。办公楼为框架剪力墙结构,层数分别为9层和12层,报告厅为3层框架结构。地下室4层,三区连成整体,下沉广场和汽车坡道为纯地下部分。基础形式为整体式梁板筏基,A区和B区采用了CFG桩复合地基,C区和纯地下室采用天然地基。本工程基础埋置较深,低层裙房及纯地下车库的基础处于超补偿状态,造成与其相邻办公楼结构部分基础的侧限约束条件被永久性削弱,对高层办公楼地基承载力的深度修正带来不利影响,也使本工程地基基础共同作用条件趋于复杂。为了分析地基差异沉降,优化基础设计方案,本工程采用了SFIA方法进行地基与基础协调作用计算分析。本工程A区、B区办公楼采用CFG桩复合地基方案,C区和纯地下车库采用天然地基方案。建筑物总沉降量不大,建筑物长期最大沉降量小于5.0cm,建筑物整体倾斜均小于0.002,满足规范要求。 结语 大底盘高层建筑地基沉降不均匀,使结构中产生次生应力,进而影响结构的安全度。在基础设计中,应尽量采用设置沉降后浇带,调整地基刚度等构造措施减小差异沉降。合理的计算地基沉降是分析基础内力的前提,本文结合工程实例,分别提出了用于高层住宅与车库连体结构的基于规范沉降分析的基础设计方法,用于复杂高层公共建筑的基于地基基础协调分析的基础设计方法,从而提高了大底盘高层建筑基础设计的可操作性和准确性。 作者:王晓琳1东芳2 单位:1.北京市弘都城市规划建筑设计院,北京100045;2.中国核电工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础防腐措施 摘要:结合多年的实际工作经验,从碳化作用、氯盐腐蚀、硫酸盐的腐蚀、酸的腐蚀、碱的腐蚀分析了建筑基础腐蚀机理,并且提出了防腐措施,仅供相关技术入员参考。 关键词:建筑基础、腐蚀、机理分析、防腐措施 1引言 建筑基础埋置于地下,有可能会受到腐蚀性水和污染土的侵蚀,引起基础混凝土开裂破坏、钢筋受到腐蚀,导致基础的耐久性降低。因此,对于腐蚀环境下的建筑基础,必须进行防腐蚀设计。 2混凝土腐蚀机理分析 2.1碳化作用 空气中或溶于水中的CO2与水泥石中的Ca(OH)2、水化硅酸钙(3CaO.2SiO2.3H2O)等起反应,导致混凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化。混凝土碳化受多种因素影响,混凝土的材料、配比、环境条件如温度、湿度、CO2浓度等对其都有影响,碳化作用对混凝土的腐蚀作用是最明显的,其主要反应式如下: 2.2氯盐腐蚀 氯盐腐蚀是沿海混凝土建筑物和公路混凝土结构腐蚀破坏最重要的原因之一。氯盐既可能来自于外部的海水、海雾、化冰盐;也可能来自于建筑过程这使用的海砂、早强剂、防冻剂等。它可以和混凝土中的Ca(OH)2.3CaO.2A12O3.3H2O等起反应,生成易溶的CaCl2和带有大量结晶水、比反应物体积大几倍的固相化合物,造成混凝土的膨胀破坏,其反应式如下: 2.3硫酸盐的腐蚀 硫酸盐也是破坏混凝土结构耐久性的一个重要因素,硫酸及硫酸盐溶液进入混凝土的毛细孔中,硬化时水分蒸发,浓度提高,直接结晶,体积膨胀或直接与水泥石成分发生化学反应,生成结晶,体积膨胀,从而导致混凝土胀裂破坏。在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含有钠、钾、铵、镁等硫酸盐,与Ca(OH)2起置换反应,生成硫酸钙。生成物的体积比反应物大1.5倍以上,呈针状结晶,引起很大的内应力。其破坏特征是在表面出现几条较粗大的裂缝。反应式如下: 2.4酸的腐蚀 在硫酸、盐酸等生产车间和受酸雨危害的地区,混凝土构筑物受到强烈的腐蚀作用。酸对混凝土的腐蚀主要是酸能与水泥石中的Ca(OH)2发生中和反应生成可溶性的钙盐,破坏了水泥石中的碱度,使水化硅酸钙等其它水化产物自行分解,而且盐酸还能直接与这些水化产物反应生成可溶性钙盐,使单位体积内Ca(OH)2和CSH(B)含量减少。混凝土孔隙率增大,力学性能劣化。酸还可以与混凝土中的某些成分发生反应生成非凝胶性物质或易溶于水的物质,使混凝土产生由外及内的逐层破坏。另外,酸还可以促使水化硅酸钙和水化铝酸钙的水解,从而破坏了孔隙结构的胶凝体,使混凝土的力学性能劣化。 2.5碱的腐蚀 碱对混凝土的腐蚀主要表现在与空气中的CO2在混凝土表面或孔隙中产生强烈的碳化作用,其反应式如下: 当混凝土没有蒸发表面时,主要表现为碱骨料反应。所谓碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分(氧化硅、碳酸盐等)发生反应,生成物重新排列和吸水膨胀所产生的应力诱发产生裂缝,最后导致混凝土结构的破坏。 根据反应机理,碱骨料反应又可分为三种类型:①碱硅酸反应,碱与骨料中的活性SiO2反应,生成碱硅凝胶,碱硅凝胶吸水膨胀后产生内应力,导致混凝土开裂,碱硅酸反应发生最为普遍,危害也最为严重;②碱碳酸盐反应,碱与骨料中的碳酸钙镁反应,将白云石转化为水镁石和粘土,水镁石结晶重排和黏土吸水膨胀产生应力导致破坏;③碱硅酸盐反应,从机理上说仍属于碱硅酸反应,但膨胀进程缓慢。碱骨料反应发生需要两个条件:首先混凝土原材料中含碱量高,现在大多数国家规定骨料中的碱不超过O.6%或混凝土含碱量不超过30kg/ms;第二是有水分和空气的供应,越是潮湿的环境碱骨料反应越容易发生硅灰、粉煤灰和高炉矿渣均可缓解、抑制碱骨料反应的发生。 3钢筋腐蚀机理分析 由于腐蚀性介质Cl-的作用,使钢筋表面原有的钝化膜被破坏,由钝化状态转化为活性状态,产生钢筋的锈蚀,而钢筋锈蚀是一个电化学过程,是腐蚀电池作用的结果。因为氯离子半径很小,穿透力强,很容易吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中氧离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作用的氯化铁,氯化铁的溶解度比氢氧化铁的溶解度大得多,由于氯离子到达钢筋表面的不均匀性,特别是氯离子作用在钢筋局部区域时,则局部区域为阳极,形成了大阴极小阳极的腐蚀,这种坑蚀或局部腐蚀对结构的危害较大。 从化学成分来看,锈蚀物一般为Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe3O4.H2O、Fe2O3等,其体积比原金属体积增大2~4倍,由于铁锈膨胀,对混凝土保护层产生巨大的辐射压力,其数值可达30MPa(大于混凝土的抗拉极限强度),使混凝土保护层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝(俗称顺筋裂缝)。这些裂缝进一步成为腐蚀性介质渗入钢筋的通道,加速了钢筋的腐蚀。钢筋在顺缝中的腐蚀速度往往要比裸露情况快,等到混凝土表面的裂缝开展到一定程度,混凝土保护层则开始剥落,最终使构件丧失承载能力。新晨 4防腐蚀的措施 4.1原材料的选择 4.1.1水泥 由于各种水泥的矿物质组份不同,因而对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异,正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性有重要意义。在水泥品种的选择上,应注意以下几个方面: 1)选择低水化热水泥 2)避免使用早强水泥和早强剂 3)选择有害碱含量低的水泥,以防止发生碱骨料反应。 4)选择铝酸三钙(C3A)较低的水泥,虽然铝酸三钙(C3A)具有高强效应,但它能与硫酸盐土产生化学反应,产生体积膨胀,引起混凝土开裂。此外,合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺和料,这也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 4.1.2粗、细骨料 混凝土中所采用粗细骨料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。为了改善粗细骨料的颗粒级配,在允许的最大粒径范围内应尽量选用粒径较大的粗骨料,可减少骨料的空隙率,也有助于提高混凝土的耐久性。另外,为了避免产生碱骨料反应,《工业建筑防腐设计规范》规定,可采用花岗岩、石英石和石灰石,但是不得采用有碱骨料反应的活性骨料。 4.1.3搅拌及养护用水 考虑其对混凝土及砂浆强度的耐久性影响,应正确选择混凝土搅拌及养护用水,检查其杂质情况,目前主要采用自来水,严禁采用海水和井水。 4.1.4外加剂 在拌制混凝土过程中掺入外加剂,可以改善混凝土性质,如提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性,如阻锈剂、密实剂、加气剂、减水剂等。由于外加剂的化学组成中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在选择外加剂时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。 4.2控制混凝土的水灰比和水泥用量 提高混凝土自身的防腐性能,主要提高其密实性和抗中性化能力,在腐蚀环境下,一般混凝土的强度等级不得小于C30,对于预应力混凝土结构,其强度等级应提高一个等级。 水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素,它不但影响混凝土的强度,也严重影响其耐久性,故必须严格控制。 保证足够的水泥用量,同样可以提高混凝土的密实性和耐久性。单位水泥用量较高的混凝土,拌和物比较均匀,可减少混凝土捣实过程中出现的局部缺陷;并且能保持钢筋周围有足够的碱度,使钢筋钝化膜不容易破坏。《工业建筑防腐设计规范》中规定了最小水泥用量(kg/m3)和最大水灰比,在施工过程中应严格执行。 4.3混凝土保护层的厚度 保护层厚度对钢筋的防腐蚀具有重要的作用。首先,增大保护层厚度可使腐蚀介质到达钢筋表面的时间明显推迟。根据调查,若保护层厚度减少1/4,则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间可缩短一半。其次,增大保护层厚度可增强抵抗钢筋锈蚀产生的胀裂力。 当然,也不能一味地增大保护层厚度,因为保护层太厚时,受弯构件横向裂纹会增大,涂料保护层也易脱落。 《工业建筑防腐设计规范》中规定了钢筋的混凝土最小保护层厚度,在施工过程中应严格保证。 4.4基础、基础梁的表面防护措施 对处在强、中等腐蚀性环境中的基础,应设碎石灌沥青或沥青混凝土的耐腐蚀垫层,厚度不应小于100mm。基础和垫层表面及基础梁表面的防护措施有:环氧沥青或聚氨酯沥青涂层、树脂玻璃鳞片涂层、聚合物水泥砂浆、沥青冷底子油两遍加沥青胶泥涂层等,设计时应根据环境的腐蚀性等级,按《工业建筑防腐设计规范》的规定选用。 4.5钢筋的防护措施 采用电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是一种经济有效的防护措施,应用范围广泛。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接,当电流通过时迅速发生电化学反应,形成钝化区,使金属构件得到保护。 对钢筋进行涂(镀)层保护。钢筋的表面防护分为金属和非金属表面防护。镀锌是常用的金属表面防护,环氧树脂和聚合体树脂用于非金属表面防护。 使用环氧涂层钢筋。镀锌钢筋、包钢钢筋以前很少使用,合金钢钢筋(耐蚀钢筋)在日本有一定的发展,美国、加拿大一些国家对不锈钢钢筋、环氧涂层钢筋在工程上应用广泛。近年,我国也制定了环氧涂层钢筋产品标准,并开始在工程中应用。 4.6混凝土的养护 加强混凝土养护,控制混凝土表面裂缝,确保施工质量,对防腐蚀也起到一种加强作用。 建筑基础论文:建筑基础质量通病及对策 一、建筑基础工程施工质量通病 建筑基础工程中一般容易出现的问题有五种:(1)打好的桩孔需要回填,回填时不均匀,填置材料松紧度不一致,导致最后桩身松散或者是断裂;(2)一般在饱和的粘性土质中或者是在地下水位以下地方会容易出现桩身小于设计的尺寸,原因在于土壤或者水的挤压;(3)桩身的用料用土不均匀,分配不合理;(4)预留放置的桩身不够垂直,偏差太大;(5)施工图纸不符合标准要求,这直接造成建筑施工质量不能符合标准要求,出现各种各样的误差以及隐患。 二、建筑基础工程施工质量防治对策 1.树立工程质量通病防治理念 相关施工企业应该从最开始就树立起工质量通病防治的理念,提高工程质量。在建筑施工过程中,大部分通病存在的原因之一都是施工人员的疏忽。所以要从根本上杜绝工程质量的通病还要从施工人员的防治意识上做起。让施工人员清楚的明白通病存在的严重后果,树立他们预防性质量通病的管理理念,在施工过程中减少失误,从源头减少通病的出现。这样才能真正的提高工程质量,实现企业的利益最大化。 2.建立建筑基础工程质量管理体制和质量管理体系 工程质量管理体制和质量管理体系都对建筑基础工程有着重要的意义。首先是建筑基础工程的施工设计图纸的质量验证,在施工开始之前,要仔细的验证图纸的质量,包括尺寸、结构、用料等都是管理体制管理的对象,然后是建筑工程施工的监督,监督的内容包括是否按照图纸的结构施工,施工用料是否是指定的品牌,施工进度是否在预计的范围之内等等。最后是验收工程的质量检验,最后一道工序需要施工单位和建筑商共同完成,相互不受影响,充分检查检查建筑的质量,检查之后出检测报告,然后实行交接。工程质量管理体制和质量管理体系的设立,有助于帮助监督工程质量,预防工程质量通病,增加工程的经济效益。 3.加强施工过程中的技术控制措施 建筑基础工程质量会受到外界的很多因素控制。在进行桩基础工程时,大部分的工作都是在地下完成的,由于地下工作环境的特殊性,所以出现失误的机率要高很多,但是又是不允许才出现问题的,桩基础工程出现任何一种问题都将会影响整个工程的质量以及进度,所以,在施工过程中要加强技术控制措施,优化技术管理方案。施工技术方案是指导施工文件的重要环节,一定要进行严格审查和把关,任何一个细节都要进行复核。 4.加强施工过程中质量控制点的检查 建筑工程是一项非常庞大的工程,是一个长期动工的过程,要想保证建筑工程的质量,就必须加强施工过程中质量控制点的检查。对于建筑工程而言,基坑的尺寸,垫层标准高度,预埋件的数量,位置等等都属于基础工程的质量控制点。这些都是直接关系到整个工程质量的关键,所以在庞大的工程面前,全面的检查是不切实际的,只能在日常检查是抓住重点,重点巡查,在巡查时发现隐患或者有不标准的要及时的进行修整,对修整之后的效果和标准性要重新评估,知道评估的结果达到标准为止。在建筑过程中加强控制点的巡查,有利于发现问题,并且及时解决问题,让问题在建筑完成之前就被消除,这样在建筑投入使用之后就会省去很多不必要的麻烦。 5.注重基础工程桩竣工是的质量控制 建筑基础工程的竣工验收是非常关键的,要确认工程的施工质量是否按照合格的文件指导的标准实施的,确保工程的质量和建筑的正常使用。竣工质量的检验首先是施工单位进行全面的检查,在检查的过程中如果发现问题要及时的进行处理,处理完毕再进行合格检测,最终出鉴定报告,将鉴定报告上交到建筑商,由建筑商再次确认,确认没有隐患之后再进行最终的验收。建筑工程验收之后要在相关单位进行备案,这样以后有据可依,避免不必要的麻烦。这样也能从根本上保证建筑商和施工单位的经济利益,不出现任何经济上的纠纷。另外在业主收房时也是一层验证,业主对房屋的验证虽然没有相关机构来的专业,但是对于业主来说,能够发现很多细节方面的问题,而往往这些细节问题就是被建筑商们所忽略掉的严重影响使用的问题,所以业主对建筑质量的验收也是至关重要的,需要被建筑商和施工单位重视起来。 三、结语 综上所述,现代的建筑工程通病的防治措施是比较多的,而通病的出现还是非常的频繁,这就意味着防治措施在目前还没有真正的落到实处,很多还只是停留在口头说说或者是书面表达,没有在施工的过程中体现出来。这需要施工单位不断的为施工人员树立通病防治措施的观念,让施工人员从心底意识到防治的重要性,同时还要提高施工人员的专业技能,否则会出现技术上的差误,或者是细节上的不足。相信在各相关单位不断的努力下,建筑基础工程的施工质量一定会有所提高,并且逐渐杜绝通病的存在,保障施工单位的经济利益和居民生活的安全。 本文作者:陈世夏工作单位:福建永强岩土工程有限公司 建筑基础论文:建筑基础勘察地质勘查运用 随着社会的发展,工程地质勘察在工程建设中尤其在高层建筑中将勘察工作与建筑物基础及地下工程的设计、施工等紧密结合起来,具有十分重要的位置。工程地质勘察工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。下面就工程地质勘察的特点,谈一下有关这方面的应用,供大家参考。 1.工程勘察方案的确定和调整 工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的性质、特点和要求,需要解决哪些主要技术问题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况充分了解的情况下,给予充分的论证和分析,决定用什么方法,采取什么手段,上哪些测试项目以及试验工作如何进行。最终提出经济合理、技术可行的解决方案。在勘察前,应该充分收集、分析原有建筑和附近建筑物的工程地质勘察资料以及工程勘察资料的基础上,优化勘察方案。对于新开发区的工程勘察工作,应在可行性研究勘察成果基础上进行。在没有进行可行性研究阶段勘察的前提下,原则上应该按照正常勘察程序分阶段进行勘察工作。当拟建场地岩土工程条件较好,工程地质条件简单时,可以与初勘两个勘察阶段的工作可以合并同时进行。在勘察工程的布置和施工顺序上,宜先按大网度控制。若发现有不利地质因素,密勘察工程间距,调整勘察工作量进一步控制,以达到相应岩土工程勘察阶段的要求。 2.勘察工作应采用多种地质勘察技术方法,常用有以下几种: (1)静力触探试验孔与地质对LL:tL的布置和施工当勘察工作中在同一地点布置有静力触探试验孔和地质对BL-fL时,施工顺序上应该首先施工静力触探试验孔,然后施工地质对L~;tL。以免因地质对LL:IL的施工,使钻孔周围地基受到一定程度的扰动,影响静力触探成果的准确性。由于钻孔对周围土的影响范围约为l~2m,所以静力触探试验孔与地质对比孔的间距应该控制在2m左右。 (2)标准贯入试验钻孔标准贯入试验是岩土工程勘察过程中,确定粘性土、粉土的状态,砂土的密实度以及地基土的强度、变形参数、承载力、饱和砂土及粉士的液化势、单桩极限承载力参数的重要手段。进行标准贯入试验,除应该按照《岩土工程勘察规范》第10.5.3条执行外,尚应记录标贯器进样情况,若标贯器进样长度不足45cm,则实测标准贯入击数偏大。实际应用中应该剔除进样率低于85的标准贯入试验数据。 (3)圆锥动力触探钻孔加圆锥动力触探,以重型圆锥动力触探为最常用。使用时以进行连续贯入较为适宜。为了保证钻杆连接紧固,每贯入1—2m应该正向回转钻杆几周。当下部遇碎石土,连续贯入困难时,可以清孔后换用超重型圆锥动力触探进行贯人试验。应用圆锥动力触探试验成果划分地层时,应注意超前和滞后的影响。.如果圆锥动力触探是分段进行的,应该尽量延长一次长度。由于钻探过程中对砂土和碎石有一定的扰动,上部测试击数往往偏低。成果使用时采用下部较稳定的测试击数。 3.地质勘查资料的整理 当前建筑工程出现质量事故很大一部分不是强度条件不满足,而是变形条件不满足所造成的。建筑工程中出现的不均匀沉降造成房屋裂缝、倾斜、局部倾斜,就是变形条件不满足所带来的危害。要使工程变形条件得到满足,地勘报告中必须提供建议性工程处理措施,以供设计人员参考,重要的工程甚至要作变形计算。提供的建议性措施,对建筑物上部结构而言应包括建筑措施、结构措施、施工措施,对地基而言应包括地基处理方法,如换填、夯实等。而且不应只停留在定性分析和描述上,要明确提出定量数值,以使设计人员重视和好用。在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 4.地质勘查报告的编写 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况; 2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度; 3)工程场地的地质土层结构、强度及各_十层物理力学性质; 4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度; 5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土; 6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方提出建议; 7)当工程需要时,尚应提供深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响:基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议:提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图: 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图: 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 总之,工程地质勘察是工程建设过程中一个重要的环节,与建筑物的安全和工程造价有着紧密的关联。作为从事地勘工作的技术人员,要有高度的责任感和良好的职业道德,精通业务,精心做好工程地质勘探工作,不断提高地勘水平。优良的勘察报告无疑会给设计提供可靠的工程地质依据。相反,不合格的报告会给设计带来严重的不良后果,甚至造成质量事故。因此要对勘察工作有明确的定位,重视工程地质勘察,落实管理和规范,只有这样才能确保拥有比较可靠的勘察成果。 建筑基础论文:建筑基础的设计选型与应用诠释 摘要:随着高层建筑在我国的工程建设中越来越普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系的一个重要组成部分,也日益被业内人士所重视,那是因为高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑,选择合理的基础形式。 关键词:高层建筑;基础设计选型;分析方法;适用条件 1高层建筑基础设计选型的重要性 1.1高层基础如果设计方法不对或者选型不当,将严重影响建筑物的安全性。不恰当的基础设计,可能因承载力不足引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物开裂或倾斜,引起难以修复的工程质量问题。 1.2选择合理的基础形式是降低工程造价的一个有效措施。基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,通常情况下可以达到25%左右,在结构复杂或者地质情况复杂时,所占比重还会有所增加。因此,选择合理的基础形式能够有效降低工程造价。 1.3合理选择基础形式对缩短施工工期具有重要意义。据统计,基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右,因此正确选择合理的基础形式对节省施工工期有很大的意义。 2高层建筑基础设计分析方法 经过工程技术人员多年的实践与研究,高层建筑地基、基础共同作用的事实已被人们所认同。目前,最理想的分析方法是上部结构与地基、基础共同作用的分析方法。在这种方法中,地基、基础、上部结构之间,同时满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体进行分析。 3高层建筑基础选型 3.1基础选型的依据。在一般情况下,高层建筑基础设计选型时应考虑以下因素的影响: ①地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素,虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计,并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。②上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构,对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同,对地基不均匀沉降越敏感的上部结构,则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。③要根据建筑结构的特点,荷载大小,建筑物层数,高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。④高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。 例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。⑤高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础,要满足埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感,在地震作用下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分考虑到地震作用的影响。⑦周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大,如与已建建筑物间距过小时,若采用筏型或箱型基础,在深基坑开挖时,是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等;如基础采用预制桩,打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。⑧施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量;材料、设备、机具等能否就近购买或租赁;施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。⑨工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下,选用造价最经济的基础设计方案。 3.2几种常见基础类型的适用条件分析。 3.2.1筏型基础。是高层建筑常用的基础形式之一。它的适用条件为:①对于软土地基,当使用条形基础不能满足上部结构的容许变形和地基容许承载力时;②当高层建筑的柱距较小,而柱子的荷载较大,必须将基础连成一整体,才能满足地基容许承载力时;③风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑,欲使基础有足够的刚度和稳定性时。 3.2.2箱形基础。箱形基础是高层建筑中广泛使用的一种基础,具有很大的刚度和整体性。对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用。因此适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。 3.2.3桩基础。桩基础也是高层建筑中常用的一种基础形式。它的适用条件为:①浅表土层软弱,在较深处有能承受较大荷载土层作为桩基础的持力层时;②在较大深度范围内,土层均较软弱,且承载力较低时;③高层建筑结构传递给基础的垂直和水平荷载很大时;④高层建筑对于不均匀沉降非常敏感和控制严格时;⑤地震区采用桩基础可提高建筑物的抗震能力时。 3.2.4柱下独立基础。它的适用条件为:当上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算。 3.2.5十字交叉钢筋混凝土条形基础。它的适用条件为:①当上部结构为框架剪力墙结构、无地下室、地基条件较好时;②当上部结构为框架剪力墙结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时;③当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性和减少不均匀沉降。 3.2.6其它基础形式,如板式、桩箱基础、桩筏基础等,可根据各种影响因素的具体情况,合理地进行比选,由设计者自行选择。 4结论 设计人员在进行高层建筑基础选型设计时,一定要综合考虑各方面因素的影响,针对具体情况选择合理的基础形式,采用正确的设计方法,这样才能保证结构的安全与稳定,也会给建筑工程的质量、造价和工期带来效益。 建筑基础论文:浅析建筑基础锚杆桩加固施工 摘要:新建、改建或原有建筑物由于各种原因,或多或少存在建筑物基础承载力不足或基础倾斜等问题,严重影响建筑物的正常使用。文章结合江苏省兴化市某住宅小区工程实践,介绍了锚杆静压桩加固原理,对锚杆静压桩施工工艺、质量控制要点等内容进行分析,最终达到了预期的要求。 关键词:建筑基础;锚杆桩;加固施工;工艺流程 锚杆桩适用于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土、黄土等地基土的多层工业与民用建筑基础加固及纠倾。对于中、小型建筑项目、旧城改造项目、村镇建设的山区地质及新建工程桩基发生质量事故的处理等都有很强的适应性和较好的经济性。特别适用于地基不均匀沉降引起的上部结构开裂或倾斜、建筑物加层或厂房扩大、在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物、桩基工程事故处理等情况,但深厚淤泥层内慎用。 一、工程概况 工程为六层框架结构,建筑面积7652m2,柱网为8.0×8.0m,按七度抗震设防。工程为单柱单桩,荷载大而集中,地层构造复杂,淤泥层厚,基岩埋藏深,设计采用钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩成桩后一个月,对不同桩径随机抽选一根进行静载荷试验,结果l#桩加载至极限荷载值的30%即告破坏;2#和3#桩加载至极限荷载值的40%即告破坏。由此判定该项目工程桩不符合设计要求,需要加固补强,为了快速可靠地处理桩基事故,又不因处理桩基质量事故而拖延工期,故决定采用锚杆静压桩进行补强,弥补钻孔灌注桩承载力不足。 二、加固设计 由于基坑已开挖,补桩已不可能,且挤土较严重,补桩也不切实际。在最初的讨论中曾考虑采用压力注浆加固地基土,而把各个桩承台连成一体成为桩筏基础,使桩筏和地基土共同作用承受上部荷载。由于桩、土共同作用这一理论还不成熟,且断桩大多位于外侧,最后没有采用,而一致同意采用后锚杆静压桩进行地基加固,既不影响工期,又安全可行。 将小截面预制钢筋砼柱型构件利用四周锚杆,采用承力架将其压入土层中作为地基基桩,通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩基础,采用托换技术支承上部结构荷载,完成基础加固及纠倾,从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。它充分利用了锚杆和混凝土小桩各自的特性,既能有效地提供加固及纠倾所需要的支托反力,又能使实施过程中引起的不良施工附加沉降减少。但因桩段短,整根桩接头数量较多,增大了桩出现过大的初始挠度,影响桩的完整性和抗纵向压曲的能力,故单桩不宜进入持力层过深,也不宜压到不可压缩的坚硬岩石和卵砾层内,在深厚淤泥层内必须慎用。 三、施工工艺流程及施工 (一)工艺流程 锚杆静压桩的工艺流程如图1所示: 图1工艺流程图 (二)施工 1.桩的制作。锚杆静压桩具有体积小、规格统一的特点,适合工厂制作,也可在现场制作,根据桩身与基桩承载力需要选用桩型断面为200mm×200mm,250mm×250mm和300mm×300mm。桩节一般为2~2.5m为宜,锚杆桩整根桩长由1根首节和多根中间节桩组成。桩身配筋率不少于0.6%,主筋直径不宜小于φ10,砼强度等级为C30,粗骨料粒径≤40的碎石或经过破碎的河卵石,待桩的砼强度达到设计强度的70%以上时,方可拆模起吊。 锚杆桩截面尺寸为250×250,单根长L=2.5m,要求该桩进入残积砂质粘性土层,单桩承载力经计算为436kN,补桩数量原则上将钻孔灌注桩单桩承载力取原设计值的30%、剩余由锚杆桩承担。经计算确定为四桩、五桩、六桩承台(如图2),承台设计时必须考虑原桩与静压桩及静压桩相互之间应有一定间距的要求,不允许由于补桩造成反力的偏心,并注意群桩效应对单桩承载力降低诸因素。 根据补桩数预留桩口,上口300×300,下口400×400,并预留锚筋,施工进行至三层楼后,开始压桩。 2.立架压桩。(1)对于框架结构的建筑物,一般须在施工完四层楼面砼后,砖混结构一般须在施工完三层楼面砼后,方可开始压桩(具体根据土层地质情况和压桩力大小由设计人员确定);(2)压桩架可根据压桩力大小自行设计;(3)压桩架要保持竖直,压桩架应与锚杆锚紧、锚牢,施工过程中必须注意检查,随时调整;(4)桩节就位必须保持垂直,使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上,桩顶应垫30mm~40mm厚的木板或多层麻袋,套上钢帽再进行压桩;(5)压桩施工不得中途停顿,且一次压至设计标高和要求的压力值为止,一般应以此双控要求施工;(6)压力表应经有资质的单位标定合格,压桩前应提供近期检测合格证明,方可压桩;(7)施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记录。 3.锚焊接桩。当桩承受水平力或拔力时,应采用焊接接头;当桩仅承受垂直压力时,可采用硫磺胶泥接头。(1)接桩锚筋应事先清刷干净和调直,锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后,方可接桩;(2)锚筋孔清洗后,应做到干燥、无杂质和无污染,严禁因孔深不够切割锚筋长度;(3)上节桩就位后,应将锚筋插入锚筋孔内,检合无误,间隙均匀后,将桩吊离10cm,装上硫磺胶泥夹箍,方可浇注硫磺胶泥;(4)接桩时,锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥,并满铺10~20mm厚,灌注时间不得超过2分钟,立即将上节桩保持垂直放下;(5)硫磺胶泥熬制时,温度应严格控制在140℃~145℃范围,浇注时温度不得低于140℃,烧焦之硫磺胶泥不得使用;(6)严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进,并浇注到桩顶面上;(7)硫磺胶泥浇注后,接桩停歇时间应根据压桩时的气温,由试验确定,应在7分钟以上,方可继续压桩;(8)硫磺胶泥的配合比,主要物理力学性能指标必须满足《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227-91)附录二之要求。 4.封桩受力。(1)封桩前应经过抽检符合设计要求,并经验收合格后方可封桩;(2)封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净,排除积水,清理孔壁和桩面上的浮浆;(3)封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的C30砼,并予以捣实;(4)应利用锚杆与交叉钢筋焊接,以加强封口的锚固能力,使桩与承台形成一个整体,焊接长度双面焊≥5d(d为交叉钢筋直径);(5)封桩的工作宜对称、均衡地进行。 四、施工评价 锚杆静压桩完成后,经A市检测中心静载试桩三根均达到设计要求,建设单位邀请设计、施工和质量监督站等有关人员组织鉴定验收,一致认为加固已达预期要求,压桩验收后,凿开预制桩头,挖除孔内混凝土碎块及其它杂物,清刷预留桩孔壁,整理桩头钢筋位置后,用干硬性混凝土一次浇筑,并振捣密封。该建筑设有五个沉降观察点测出的累计沉降量都在4~7mm范围之内,均符合国家规范标准要求。A新开发工业区内六层框架结构工程采用锚杆静压桩进行加固补强处理取得良好效果,受到一致好评。 建筑基础论文:探析建筑基础工程中深基坑支护的施工技术 [摘要]本文分析了建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题,并提出了相应的解决措施。 随着城市的发展进程不断加快,我国的建筑工程发展速度也十分快,高层建筑的数量与日俱增,并呈现逐年上升的趋势。深基坑支护是在建筑施工中一项极为重要的内容,它能够有效提高建筑工程的质量,对于施工安全亦有一定的保护作用。深基坑施工技术的主要目的就是为了保护基坑周边环境以及建筑地下结构施工安全所采取的一项施工技术,在进行建筑施工的时候,基本上都要运用到这项技术,它不论是对于建筑的质量还是施工的安全都有着极为重要的影响。近些年来,我国的施工技术虽然取得了一系列的发展,但是在施工过程中,依然存在着较多的问题,下面,笔者将根据施工中存在的问题,分析如何应用好这项技术。 1基坑支护的基本施工要求 一般来说,在基坑支护的整体施工中我们要注意以下几点要求:第一,我们要确保基坑本身有良好的挡土功能,而且为了让建筑施工的环境更加安全,基坑本身的稳定性一定要过关。而为了让施工人员施工起来更加方便,基坑本身的结构不能够太复杂;第二个,在对基坑施工的过程中,我们要确保其相邻的地下建筑不会受到其影响,有的时候因为施工幅度过大,难免会出现坍塌和沉陷的情况;第三,我们一定要在基坑施工的过程中注意地下水位的问题,整体施工要做到经济合理,并确保整体的安全性。 在进行深基坑支护施工的时候,我们要注意以下几点:第一,最好要在原地坪往下1.5m左右的位置开始施工,把需要施工的地段的土方挖出来,这样一方面可以使得支护处于一个较低的位置,另外一方面可以让其表面的障碍物被顺利地清除掉;第二,还是要讲到在基坑支护施工中的水位问题,可以的话尽量在其内部设置排水系统,如果说地下水流的量实在是比较大的话,那么就要考虑适当降低其水位,确保整体施工过程在其水位之上进行。 2当前建筑基础工程中深基坑支护技术中存在的问题 2.1深基坑支护技术前期规划存在问题 在建筑施工中应用深基坑支护技术的目的是为了更好的保障施工质量,提高施工安全性,而在具体的工作中,要想做好这项工作也绝非易事,它需要考虑到多方面的因素。首先,在施工之前,工作人员要对建筑用地的土质进行采样,然后,根据采样的结果探讨在具体的施工过程中,运用哪种类型的深基坑支护技术。但是,当前我国的深基坑支护技术上取得了一些进步,在土质的采样技术上却还有较多的欠缺,采取的样本不具有代表性,不能完全反应出基坑的土质情况,这样就有可能造成施工的时候相关支护技术无法真正的保证施工质量,维护施工人员的安全。 2.2深基坑支护施工设计存在问题 深基坑支护技术的施工实际上是一项极为复杂的工作,工作人员在进行施工的时候,可能会遇到较多的问题,比如说在施工的时候,对受力因素的分析不够精确,无法对实际受力进行准确的判断,这样的话,可能会导致支护结构的安全系数偏低,在进行支护的时候,支护结构无法荷载建筑的重力,这样不但会出现危险,拖延工期,严重的时候,甚至可能会造成坍塌事故,引发安全问题。 2.3施工设计与实际施工之间存在差异 在施工的时候,施工设计与实际施工之间存在差异是一种极为常见的现象,在应用深基坑支护技术的时候,也会遇到类似的问题,之所以会出现这种情况,有三个方面的原因:首先是施工单位方面的原因,在施工的时候,有些施工单位为了能够获取更多的利润,无视已经设计好的施工方案,盲目缩短工期,使得原本可能需要半个月才能完成的工期,在十天就完成了,工程质量粗糙;其次,是施工设计方面的原因,部分设计人员在设计施工方案的时候,对于施工现场的考察不是很到位,在设计方案的时候,习惯性的按照自己的主观意愿来设计,指示施工设计与实际情况不符;最后,是施工人员方面的问题,众所周知,从事建筑工程的一线工人主要是外来务工人员,他们的文化素质大多有限,在施工的时候,对于设计方案的理解会出现偏差,这也是致使施工出现问题的一个重要原因。 3做好建筑基础工程深基坑支护技术的策略 3.1选择合适的施工方法 建筑基础工程中,深基坑的开挖方法有很多种,比如说盆式挖土法、放坡挖土法、逆作挖土法等,这些方法在具体的应用时,并不是随意运用的,在大多数情况下都需要根据实际情况来判断。比如说,在施工的时候,工作人员需要先掌握施工区域的地质情况,根据施工地区的地质情况,周边的建筑环境和其他的一些问题,决定在施工的时候,采取合理的施工方法,有的施工场地可能只适合使用一种施工方法,而有的施工场地则可能需要将两种施工方法相结合。而在确定好了施工方法之后,还需要建筑设计部门确定好主要的施工参数,比如说基坑需要开挖多大规模、采取什么样的支护技术等,这些都需要根据实际的施工场地来确定。在选择合适的施工方法时,虽然工作的开展较为繁琐,但是对于后期施工的开展却极为便利。 3.2深基坑开挖的质量控制 质量是深基坑开挖过程中需要注意的重点问题,如果深基坑在开挖的时候,质量不过关,那么其他工作的开展也将存在很大的问题,因此,在应用深基坑支护技术的时候,必须要做好开挖的质量控制。在基坑开挖的表土填好支护,工作人员就应当着手修建相应的地表水沟,做好降水和排水的准备。此外,在开挖的过程中,可能还会存在有些基坑未能及时给予支撑的情况,在这种时候就要谨防基坑暴露,避免基坑出现坍塌,引发不必要的事故。 此外,在施工的过程中,还需要做好现场的管理工作,施工现场的管理工作对于基坑开挖的质量有着极为重要的影响。因为,基坑开挖是一项比较复杂的工作,工作人员在施工的时候,如果管理不够严格,有些技术差的工人,在施工的时候,如果不注意细节的问题,很有可能使得开挖质量存在问题。所以说,在进行深基坑开挖的时候,需要注意好质量控制的问题。 3.3做好施工监测 深基坑支护施工与其他的施工存在着较为明显的差别,它的施工主要是在地下。在施工的时候,环境较为复杂、施工难度大,风险高,很容易因为操作不当而引发安全事故。因此,在施工过程中,必须要做好施工监测,这不仅是为了保证施工质量,更为重要的是为了维护工人的生命安全。 在进行施工监测的时候,可以从以下几个方面人手:首先在施工之前,要对工人进行岗前培训,使他们认识到施工监测的重要性,在工作的时候,积极配合监测人员的工作,做好监测工作,保障施工人员的安全;其次,在施工的过程中,施工人员和监测人员也不可大意,在每一项工序结束之后要进行监测,保证每一道工序都是符合质量标准的;最后,在施工结束之后,工作人员还需要对已经完成的工程做一次监测和检查,保障所有工程都合格,才能开展下一道工程。 3.4地下水的处理 建筑基础工程中的基坑开挖由于是在地下进行的,因此,经常会涉及到地下水的处理。在开挖的过程中,如果开挖设计的标高比地下水位低的时候,可能会出现基坑积水的情况,地下水会流入到已经挖好的基坑中,如果积水聚集过多,很有可能会影响到开挖工作的正常进行。因此,在施工过程中,还需要注意地下水的处理,一般在开挖基坑的时候,要注意结合当地的地理环境,事先设计好开挖方案,如果积水过多就需要采取一定的降水措施,比如常见的井点降水法或者是采用抽水机将积水抽走。在施工的过程中,必须要处理好积水的问题,这样才能够保证其他工程顺利开展。 4结语 总之,深基坑支护作为当前建筑基础工程的重要组成部分,对于建筑施工的重要性不言而喻,虽然,在当前的施工过程中,深基坑支o技术的应用还存在着一些小瑕疵,但是,随着科技的发展和进步,笔者相信这些问题都能够得到解决,而要想解决好这些问题,当然也不只需要应用科学技术,施工人员的施工也极为重要,只有做好了这两方面的工程,才能真正的提升深基坑支护施工质量,促进建筑基础工程的发展。 建筑基础论文:高层建筑基础防水施工技术研究 【摘要】随着高层建筑、公共建筑的增多,对地下空间的利用要求也越来越高,那么对于基础的防水工程就越来越受到重视,地下防水成功一方面是为了达到建筑物使用功能的基本要求,另一方面其在一定程度上影响了建筑物的结构安全和使用寿命,同时还可以达到节约投资,降低工程成本的目的。 【关键词】高层建筑基础;基础防水施工;多道设防 引言 高层建筑的基础常见的是桩基础,基础防水施工:技术的处理是施工过程中的关键环节,在工程施工过程中要严格控制,做好处理工作,否则如处理不当就会影响地下工程的使用功能,特别是在地下水位较高、地下水量较大的地区,基础防水施工工作就更为重要。 高层建筑桩基础地上部分是混凝土结构,对此通常使用外防水外贴的施工处理方法,而采用的防水材料主要是要具备强度高、延伸好,同时具有良好的不透水性、耐腐蚀性和韧性的卷材,比如SBS、APP、合成高分子防水卷材等:所使用的基层处理剂和胶粘剂种类繁多,应该注意保持其性能与所使用的卷材相容,不同的卷材所配用的胶粘剂和基础处理剂是不能混用的。按照卷材防水层施工与地下防水层结构施工的先后顺序将其施工的铺贴方法划分为外贴法和内贴法。在完成地下建筑墙体之后,将卷材防水层直接铺贴在墙上,然后在此基础上砌筑建筑的保护墙,此种铺贴方法称为外贴法,在发生不均匀沉降的情况下,此种方法具有明显的优势,对防水层产生的影响较小,在防水层完工之后就可以实施漏水试验,修补快捷方便。在地下建筑物施工前,砌筑建筑的保护墙,之后再将卷材防水层铺贴在保护墙上,最后浇筑地下墙体,此种方法称为内贴法,其优点是施工占地面积较小,施工较方便,并且不必留接头,但是在发生不均匀沉降的情况下,对防水层的影响较大,而且保护墙稳定性能也不好,在完工之后再发现漏水的情况下修补困难。本文在总结高层建筑基础防水施工的原则的前提下,对高层建筑基础防水的施工基础进行了总结探讨,以期在高层建筑基础防水施工中具有一定的指导意义。 1、高层建筑基础防水施工原则 高层建筑基础防水工程施工一般应遵循以下两个原则,其一是以防为主,采用多道设防、刚柔并济的原则;其二是在细部构造处要严格按照精细化施工的原则。影响高层建筑基础防水工程质量的因素主要是设计和施工这两个方面,当前防水工程的设计主要涉及选择防水材料、工程的防水等级,在对节点、细节部分等大多未给出,在设计阶段就没有涉及规范化防水工程,按照此种设计施工后就不可避免的造成质量隐患的存在。在施工前,高层建筑工程的总包单位按照规定招标有资质的防水施工单位进行防水施工承包,对于具体的工程情况选用的防水材料,施工方案的编审以及工程前期的图纸会审等主要的技术环节不够重视,在施丁过程中,跟踪监督不到位,就有极大的可能导致细节部位处置不妥当,工程完工后导致问题出现,甚至影响整个工程的投人使用。在问题发生之后,施工单位采取措施进行整改补救,既浪费人力、物力、财力,同时还往往达不到好的效果,增加了工程成本,影响了甲乙双方和谐关系以及施工单位的良好信誉。 高层建筑基础处于地下工程必须考虑到地下水的侵害作用,提前做好有效准备防止地下水淹没、损坏、侵蚀,做到有备无患,首先就是保证以防为主,根据该区工程地质、施工以及建筑结构等方面综合考虑,积极进行多道设防,选取卷材、涂料等复合使用,充分发挥防水材料的特性,达到刚柔相济的目的c高层建筑地下防水主要是以自防为主,普遍采用三道设防,即砼结构防水,外包柔性防水层以及灰土辅助防水层。砼结构自防水是指结构本身的密实度来实现防水功能的做法,是抗渗漏的关键所在,工序较为简单、工期短,同时造价也较低,还能改善工人的劳动环境条件等。自防水结构一般选用C30.P8防水砼,外加剂通常选用PNC砼早强膨胀剂,此种膨胀剂具有膨胀、早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。在水泥砼中加入PNC可是砼膨胀,提高结构的密实度,防止砼的收缩开裂,在实际应用中应根据所选用的水泥以及工程的实际要求来确定PNC的最佳掺量,通常来说,配置补偿收缩的PNC掺量为10-15%,配置填充用砼的PNC掺量为15-20%。砼配合比的设计与普通的砼一样,要注意PNC掺量的使用工具以及搅拌时间,其他如加料程序、运输、振捣和普通砼施工是一样的。自防水砼要特别重视振捣密实,浇注完成后,要及时养护,使用草帘覆盖,再硬化后,安排专人负责养护,时间不得低于14天,若是出现蜂窝孔洞,可采用剔除松散部分,使用掺PNC的砂浆或细石砼修补。 为达到多道设防、刚柔相济的目的,目前大多防水施工都是采用在工程围护结构的迎水面上粘贴防水卷材或涂刷涂料防水层,继而做保护层,然后做好回填土和地面防水措施达到预计效果。常见的防水卷材有高聚物改性沥青防水卷材以及合成高分子防水卷材。 2、高层建筑基础防水施工技术研究 在高层建筑基础防水施工中,施工单位应做到以下几点:一是严把材料质量关,材料必须符合设计要求,质量抽检要符合规定,同时具备合格证和准用证等。二是做好施工管理和操作,保证施工管理做好交底,跟踪检查和抽查工作,发现问题及时更正或返工,施工要按照交底要求和正确顺序开展,注意平层清理干净,涂刷基层处理剂要均匀,使用的卷材指标要符合标准,铺贴时不得扭曲或褶皱,收口和细节处理要到位等,完工后要检查是否合格,然后做保护层和回填土。 对于高层建筑基础防水工程细部构造防水要做到精细施工,尤其是施工缝、变形逢、后浇带,墙体穿墙螺栓,预埋铁件,穿墙管道等处的防水处理。对于施工缝、变形逢、后浇带等通常采用止水带,其中钢板止水带和BW橡胶止水带操作较为简单,效果也较好,但需要主要埋设部位。基础。工程的地下防水常用止水带为金属止水带和橡胶止水带,其中橡胶止水带抗渗透、适应变形能力较强,而金属止水带通常用于高温环境下。使用钢板止水带在施工中要严格按照设计要求规范钢板的尺寸、形状和规格,一般每段要≤2m,处理好焊缝面以及转角,固定好止水钢板和墙体的钢筋,保持钢板顺直。BW橡胶止水带施T较为方面,主要是利用材料本身的粘性,附在砼表面上,在垂直缝上或者粘力较低时,可采用固定钢钉的方法,然后再浇灌砼,BW止水带的防水性能较为可靠,并且还简化了施工缝的施工工艺。在对施工缝进行防水施工时要重视砼浇筑前砼面清理、湿润和新老砼的结合问题。防水螺栓是为了排除墙体穿墙螺栓遗留的渗水隐患,要求止水环与栓满焊牢固。对于设计中出现的预埋铁件的锚固都是直的,有时其长度可达到结构的厚度,这样也会造成渗水。还要注意穿墙管道的防水处理,要预埋管套,并加焊止水环,在安装穿管时,要找准位置,先将管道穿过预埋管件,另一端采用封口钢板焊牢套管,在用防水材料将另一端套管和穿管之间的缝隙密实,并封堵住封口钢板。 结束语 高层建筑基础防水施工要严把质量关,控制好施工工艺和施工工序,尤其是关键环节和细节部位的处理,本文归纳总结了部分防水处理措施的经验,以及对高层建筑基础防水施工技术的研究提供一些观点和建议。 建筑基础论文:浅谈高层建筑基础工程施工质量控制要点 摘 要:高层建筑基础工程的施工是高层建筑能否建设成功的重要影响因素。本文通过指出高层建筑基础工程施工质量控制中出现的问题,从而进行分析,给出具体的解决方案,得到基础工程施工质量控制的要点内容。 关键词:高层建筑;基础施工;质量控制;方法 建筑工程是我国经济发展的重要组成部分,而高层建筑作为建筑工程的关键,其建设越来越受到建设者的关注。基础工程是高层建筑建设的基础,对高层建筑是否如期、高质量的完成起到决定性的作用。因此,高层工程的建设者将更多的精力投入到基础工程的施工质量控制中,以求不断发现问题解决问题,从而极大程度上提高高层建筑的质量。 1 高层建筑基础工程施工存在的问题 1.1 忽略环境差异问题 作为高层建筑施工建设的基础,基础工程的施工从工程开始初期就受到施工人员的高度重视。我国幅员辽阔,地大物博,有平原、高原、盆地、丘陵之分,各个地区的地貌差异较大。然而,在施工建筑过程中,有些工程对这部分的考虑较少,很多情况下,都是使用同一套方案进行施工,这样对基础工程的施工造成了十分不利的影响。例如平原和盆地的地貌特征是完全不同的,我们应该有区别的对待。 1.2 基础工程的设计问题 设计方案作为基础工程施工的首要步骤,对于基础工程的施工质量的影响不容小觑。高层建筑的形式是多种多样的,种类的复杂性决定了其方案的复杂性。对于不同的地形,其使用的材料也施工方案也是不同的。这些问题在设计中都应该得到具体的体现。不同的要求使用利用同种设计方法解决,就会导致很多基础工程的建设不符合目标要求。有些用于商业建筑的设计方案,同样用来进行居民楼的建设,由于两种楼房性质的差异,就会导致最终建设的楼房无法满足居民的需要。 1.3 施工人员的素质问题 高层建筑基础工程的质量与基础工程施工人员的基本态度的关系是密不可分的。施工人员是否认真工作、恪尽职守,很大程度上决定了施工过程能否顺利进行。同时,施工人员是否具有足够的专业知识,能否在关键时刻一马当先,指出施工过程出现的问题,并研究出适当的解决方案,是考验一个建筑工程建设者素质的基本方法。而在现代的基础工程施工中,一些管理者为了节省薪酬,聘用的施工人员普遍知识文化水平偏低,若他们再没有良好的品格作保证,就会使得施工无法正常进行。 1.4 基础工程的施工仪器问题 随着科技的发展,一些高新科技被应用到高层建筑的基础工程施工上来。但是,随着高端仪器精度的不断提高,仪器的价格也在不断攀升。而一些施工部门为了节省成本,降低工程的开支,一般选择使用精度较低的仪器进行施工,从而影响了施工的质量,对工程以后的验收工作也造成了极大的困扰。如对施工工程中竖向(即垂直度)的控制,主要就是轴线投测的控制,是整各工程中的重要环节,而造成此项控制误差的主要原因就是由仪器精度不足和仪器使用不当,也就是:测量误差造成的轴线放线尺寸误差大、仪器精度不够造成的、仪器位置摆放不当等。 1.5 基础工程的施工材料问题 在施工过程中,施工材料的选择是至关重要的,很大程度上决定了工程的质量和使用年限,以及后期是否会出现各种不良问题的影响。而在施工过程中,有些施工人员偷工减料,利用质量低劣的材料进行建设,使得后期的检查不合格,影响工程的进度。例如如果一个建筑我们期待的使用年限是五十年,在建设过程中我们使用了只能支持三十年的材料,就会对建筑物后期的使用造成影响。 2 提高基础工程施工质量的方法 2.1 提前对地形进行踏勘 在施工开始之前,我们要对施工现场进行实地踏勘,这是基础工程施工的准备工作。必须对施工地区的地形地质有详细的了解,并且对其周围环境有一定的掌握。只有这样,基于施工环境的后续工作才能够顺利进行,同时,对踏勘得到数据资料详细记录,以备以后工作的需要。 2.2 书写详细的设计方案 详细的设计方案是基础工程施工建设的指导书,在以后的施工过程中,都要依靠它才能有所保障。因此,设计方案必须由专业人员进行书写。利用已有的专业知识,以及获得的地形地貌资料,在对于工程预期达到的目标有个详细的了解下,认真的书写设计方案,规划好未来的施工进程。如果我们要进行居民楼的建设,在设计方案中必须依照居民楼的特点,对建设中的每个环节进行详细的说明,使得设计方案更具有针对性。 2.3 提高使用材料和仪器设备的质量 高质量的材料和设备才能建设出高质量的工程。要根据该工程的具体要求,选择适合工程的高质量材料。在施工过程中,严格按照材料要求进行施工。施工之前,所要使用的材料都要经过专业验证,符合要求后才能投入使用。同时,高质量的仪器也可以提高施工控制的精度,从而提高的工程的质量水平。也就是更为合理的施工测量仪器,尽量去减少由于仪器精度不够造成的误差;采用更为先进的材料,减少不规则的沉降。 2.4 加强基础工程的施工管理 一个高层建筑的基础工程的施工,需要各个部门的协调运行才能完成。这就需要良好的施工管理制度,对每个部门进行分工,形成各个部门的合作。同时,施工过程必须按照国家要求的规范进行,避免在这过程中的一些不符合规范的行为产生。各部门也应该相互监督,一旦出现问题,马上指出并制定解决方案,防止问题的扩大。 2.5 提高施工人员的综合素质 施工人员是基础工程的建设者,其综合素质必须得到提高。定期的对其进行专业方面的培训是必不可少的。只有掌握了专业知识,才能更好的处理施工过程中的突发状况。加大人员的经验技术交流力度,举办趣味研讨会,集思广益,共同提高,整体达到一个新的技术水平。同时,施工人员的人格品质也应该得到提高,时刻把集体利益放在首位,把建设好工程作为自己的首要目标。不自私自利,团结互助,发挥集体主义精神,为施工建设积极贡献。施工队伍也可以适当的引入知识水平高的专业人才,提高施工队伍的专业文化水平。比如定期的举办歌唱比赛等娱乐活动,或者各种专业知识比赛,这些对调动施工人员的积极性都是十分有利的。 2.6 提高基础工程的施工环境 人的工作状态很大程度上受到心情的影响,提高施工过程中的工作环境,也就是提高了施工人员的工作效率。这样为工程更好的进行提供了保障。同时,一些先进设备的运行,也需要良好的环境做基础。一般来说,仪器的运行容易受到震动以及噪声的影响。好的工作环境也起到了提高仪器精度的作用。 3 具体实例分析 某处要进行一高层建筑基础工程的施工建设,要求结合实际,给出可以提高施工质量的操作方法。 首先,根据给出的具体施工地点,进行实地踏勘。研究施工地点的地质状况,观察其周边状况并进行记录。绘制出施工地点的施工草图,有利于以后是施工设计。其次,在对施工有具体了解以后,进行施工方案的书写,对施工中会出现的问题,已经问题的解决方案,都要进行详细的说明,并对这次工程进行前期的预算。再次,选择合适的材料和设备,这一般是依据本次工程要求的精度的要求决定的。精度要求高的工程,应该选择质量好的仪器设备和材料,要求低的工程可以按照实际情况进行选择。随后,根据设计方案中书写的施工步骤,进行正常的施工,施工过程中出现的新问题,要各个部门共同协调沟通解决。施工全过程都应该有专业人员组成的部门进行监督,以备整个过程万无一失。最后,施工结束后,进行验收工作,验收无误后,才能上报相关部门,工程正式完成。整个过程如图1所示。 4 总 结 本文主要介绍了高层建筑基础工程施工过程中影响质量的主要原因,根据这些原因,给出了具体的解决方法,很大程度上提高了工程的质量。同时,根据对具体实例的分析,给出了基础工程施工的具体步骤,更加清晰的说明了施工过程中的注意事项。高层建筑的基础工程是高层建筑各项建设的重要部分之一,应该得到更多建设者的关注。只有基础牢靠,其他建设才能够顺利进行。随着科技的飞速发展,高新技术的不断产生,也为建筑行业注入了新鲜的活力。研究人员也致力于研究出更好的材料和设备,配合具有更高专业知识的人才的出现,使得基础工程的施工质量得到飞速发展,从而带动我国整个建筑业的发展进步。建筑业的发展,对于我国经济的发展进步,具有不可代替的重要意义,应该得到更多财力物力的大力支持。
力学基础论文:系统动力学基础课程设计论文 1“系统动力学基础”课程的基本情况 “系统动力学基础”是国防科学技术大学系统工程专业本科学员的专业选修课。系统动力学可以为复杂非线性系统的系统分析、系统规划和系统预测提供一种基于因果关系的定性与定量相结合的理论和方法。课程有助于提高学员系统思维、整体思维、因果思维能力,以及利用建模仿真方法和工具解决实际问题的能力。课程主要教材为王其藩著的《系统动力学》,总计30学时,其中讲授24学时,实践4学时,考核2学时。 2“系统动力学基础”课程教学准备 2.1了解授课对象的基本情况 想要上好一门课,首先必须了解授课对象的专业、人数、学科背景,以及专业的培养方案、课程体系等基本情况。可以采用集体座谈、个别交流等方式到学员队进行前期调研,了解学员对课程的预期时间精力投入情况,对课程的期望和需求以及学员的个性、情感等基本情况。明确本课程在人才培养体系中的地位、作用,梳理学科知识网络,明确本课程相关的先导课程和后续相关课程。例如,与本课程密切相关的预修课程包括高等数学、计算方法、计算机程序设计、自动控制原理、系统工程原理。通过与学员前期交流,可以了解学员现有知识体系以及对先导课程的掌握情况,这样在课程设计和讲授时就能够有的放矢,因材施教。 2.2教材选取 教材选取是前期准备的重要环节。系统动力学有一些国内外相关教材专著,其中王其藩的经典教材《系统动力学》内容充实,基础理论方法阐述较全面系统,引入较新的Vensim系统动力学图形化建模仿真软件,理论实践结合较好,比较适合作为基本教材。钟永光等人编著的“十一五”部级规划教材侧重培养系统思维主线,弱化微分方程式等数学知识,对动态系统的行为模式与结构、因果回路图和存量流量图的绘制原则,复杂系统基模等概念阐述较为清晰,是对基本教材的有益补充。其他相关教材可作为课程课外读物,例如《系统动力学与计算机仿真》虽然教材内容和实验软件比较陈旧,但是教学实例非常丰富。《系统思考和系统动力学的理论与实践》《社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用》《环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论》《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》《增长的极限》等教材阐述了系统动力学在不同领域的应用实例,有利于开拓学员的视野。 2.3教学交流 教学交流是进行课程准备、提高教学水平的重要途径。想上好本课程需要与学科和课程建设负责人、承担相关学科方向(特别是系统工程、管理科学与工程、仿真工程)课程任务的老师、教学岗老师、教学督导专家等进行交流研讨。作为新教员更需要积极参加各种教学培训、教学观摩活动,向有经验的老师虚心请教。此外,还可以通过观看国家视频公开课、MOOC、与国内外一流大学的同类课程(例如美国MIT的系统动力学课程)进行对比分析,充分借鉴国内外优秀课程的先进理念、经验,借鉴先进的建设成果。除了课前以外,整个教学过程中以及教学结束后都可以通过积极参加各类教学比赛、课件大赛、教学督导、撰写教学论文、申报教学成果奖等方式与教育教学界同行进行教学交流。 3“系统动力学基础”课程设计 3.1顶层设计 要想全面把握和上好一门课,需要从战略上对课程进行整体设计,需要非常用心地按照系统工程的原理和思想进行系统动力学课程的顶层设计。本课程面向系统工程、仿真工程、管理科学与工程专业本科生,重点突出系统动力学的理论与方法、建模和应用。课程涵盖系统动力学中的系统分析、建模、仿真、实验分析各个环节。目的是培养学员采用系统动力学方法分析和解决问题的能力,使其能够理解系统动力学的基本思想、建模原理、建模过程,能够应用系统动力学建模方法及仿真环境建立宏观层次的系统动力学模型,并通过仿真实验解决宏观层次的系统分析问题,从而提高学员解决实际问题的能力。在课程过程和方法设计上,除了进行基本概念方法讲授外,还需要展示系统动力学在社会、经济、生态、军事等特定领域中的应用,加强学员对系统动力学应用的直观认识。在此基础上结合具体应用问题,组织学员从系统动力学和科学实验角度认识世界和改造世界,形成科学的世界观和方法论,并采用系统动力学建模仿真软件开发相关的仿真模型,进行仿真实验和分析,从而培养和提高学员分析和解决实际问题的动手能力。 3.2教学内容 在教学内容选取上,应根据学科之间的内在联系、本课程在整个专业知识网络中的地位作用和学员的认知规律,科学论证和选取课程优秀内容和知识点、设计教学实践环节等。需要特别注意与其他相关课程的联系、呼应、分工、衔接。例如,一阶负反馈的基本概念在以前的自动控制原理等课程讲授过,本课程中就需要从系统动力学因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真实验分析全新的角度进行讲授。教学内容力求做到基础性、系统性、科学性、实用性和先进性的统一。本课程理论教学内容包括:系统动力学基本概念、建模原理和步骤;系统动力学建模技术(因果回路图、存量流量图、状态、速率、辅助变量和常数、参数、方程);系统动力学分析技术(简单和复杂系统结构和行为分析、振荡、延迟、基模、灵敏度与强壮性分析、模型精炼与重构、政策/决策分析)。本课程实践教学内容包括:系统动力学仿真实验技术(Vensim软件、函数、输入输出分析);一阶系统建模仿真实验、二阶系统建模仿真实验、应用系统动力学分析解决复杂军事问题。 3.3课程特色 每门课程都有其特殊性和独有的特点,本课程需要重点把握以下两个特点:一是突出理论与实践相结合的“双螺旋”主线。与一般的理论课或实验课不同,本课程是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程。课程主要按照“案例引入—原理推导—软件实验—综合应用”的思路展开。因此,教学方法侧重于理论讲解与应用案例结合、抽象的理论知识与Vensim系统动力学软件实现相结合、培养学员综合解决现实应用问题的兴趣和能力。二是突出课程的系统特征、因果特征和动力学特征。通过课程学习,使学员能够建立系统辩证观,强调系统、整体的观点,通过对因果特征和动力学特征的讲解,使学员掌握联系、运动与发展的辩证观点。系统动力学与物理学中的动力学具有相似性,系统的结构相当于物理学中的“力”,系统状态随时间发展变化的系统行为相当于物理学中的“运动”。系统内部结构和反馈机制决定了复杂系统的行为模式和动态特征。系统动力学非常适合研究复杂系统随时间变化的问题,例如人口、经济、社会随时间的发展、兴盛与衰亡等。因此在课堂讲授时可以适当采用具有多媒体动画,仿真实验时特别需要展示系统随时间变化的动态特性。 4结语 “系统动力学基础”课程是锻炼学员系统思维、因果思维与提高动手能力,解决实际问题的理论性和实践性都很强的课程。实践证明,通过在教学准备阶段全面了解授课对象,精心选择教材,积极进行教学交流;在课程整体设计阶段系统做好顶层设计,科学选取教学内容,准确把握课程特色,教员为上好“系统动力学基础”做好了充分准备,为取得良好的教学效果奠定了坚实的基础。 作者:王文广杨峰李群单位:国防科学技术大学信息系统与管理学院 力学基础论文:牛顿力学基础研究论文 牛顿力学由于爱因斯坦注意了“落体失重”现象而建立的理论,有动摇牛顿力学基础的意义。当我又注意了“受力物体质量内部的压强梯度”现象时,抽象建立出关于物体内部新的空间概念及其物理量后,就补充了爱因斯坦的理论里只建立了“广义惯性运动”的方程,而缺“广义惯性力”的方程的缺憾,由此,总结出了新的原理(定律)系统,牛顿力学基础改革应该是阶段性的完成了。至于用此新基本定律怎么协调牛顿力学的机械能部分,还没有深入探讨。 牛顿力学基础改革提纲 马英卓 提要: 牛顿力学由于爱因斯坦注意了“落体失重”现象而建立的理论,有动摇牛顿力学基础的意义。当我又注意了“受力物体质量内部的压强梯度”现象时,抽象建立出关于物体内部新的空间概念及其物理量后,就补充了爱因斯坦的理论里只建立了“广义惯性运动”的方程,而缺“广义惯性力”的方程的缺憾,由此,总结出了新的原理(定律)系统,牛顿力学基础改革应该是阶段性的完成了。至于用此新基本定律怎么协调牛顿力学的机械能部分,还没有深入探讨。 【关键词】牛顿力学;引力;等效原理;参考系。 一、前言 我在7年前,在互联网上发表了若干关于牛顿力学基础变革的文章,到现在我写此文章的时候,有许多关于物理论文的网站都在陆续转载我的文章,而且有的人还问我:什么时候写出系统的书来。由于我一直独立地搞比较复杂的技术装备研发工作(不搞我就没有饭吃),就没有时间与精力写比较详细的系统的此内容的书来。又由于在有生之年,我也可能来不及写出比较系统的书来。所以,我就先写一个提纲性质的文章,以对我以前其内容比较分散的多篇文章,提供补充与导读。也许我来不及写出系统的专著就离开这个世界,那么,我想,后人就可以根据我的此文章及其它文章,会写出比较系统内容的书来的。 可以说,牛顿力学如果不涉及“引力”方面的内容,应该是个相当的完整与自洽的原理性的理论体系。问题是,引力问题实在是与牛顿力学不可分割的方面(都是同样的物体概念、同样的质量概念),不能把引力某个方面的问题与牛顿力学分割开来。但是,引力问题的牛顿表述,实在是存在许多的不自洽的方面。问题出在哪些方面?其根源在哪里?这是应该清醒地认识到的。爱因斯坦对一个“落体失重”现象与经验事实的注意,引发了牛顿力学基础变革的导火索,然而,遗憾的是爱因斯坦没有完成其基础的最后的变革。为什么爱因斯坦没有完成如此的变革?问题出在哪里?这也是要深入的考察的。我对此方面的问题,进行了长期的探索与考察,我自己认为基本上解决了此方面的许多的问题。下面,我就用提纲性质来阐述此方面的内容。看此提纲的内容应该随时参考我在网上的有关的多篇文章(见后面的参考文献),因为那里可以得到其中提纲里说的有的具体内容。 二、牛顿力学的哲学原则前提 (一)属性问题 1、牛顿力学实质就是关于物体“惯性”方面的经典物理学科(区别于实际物体的其他属性的经典物理学科,比如电性质与磁性质等),是属于适用于宏观世界的物理学科(意味整体天体与微观的客体不同性质) 2、a)属性没有大小问题;b)属性是物体由于某个独特特征而本身具有的,属性是在对它物的关系中体现出来,不同的关系有不同的体现,但是,必须穷举其不同的体现,才可以完全的体现其属性内涵。关系不是属性,关系不决定于属性。像马赫说的什么一个物体的惯性是由宇宙中无数天体关系的总和而决定的说法本身,就是违背了此属性原则。;c)属性没有起源问题(其属性的载体有来源与起源问题)。 3、物体的惯性是由于物体本身有质量的特征而仅是本身具有的属性,它对他物的关系的体现有两个:运动状态(位置关系);惯性力(作用关系)。缺一不可。以往都仅是把惯性用运动状态来说明,而忽视了“惯性力”方面的体现。这是我们对牛顿力学思维要改变及遵循的基本前提之一。物体的惯性与其表现仅与其所处的空间背景的相应的位置有直接的关系。如果说宇宙中其他因素影响,最多也是间接地影响了物体空间背景的物理性质,而间接地影响了物体惯性的“表现”而已。 (二)参考系问题。 1、原则性问题: a)在牛顿力学方面,我们必须有个抽象的理论思维角度与实际的具体的运用的区分问题,否则,我们的理论思维是混乱的。 b)在抽象的理论思维方面,作为抽象的原理角度,是在一定的条件下,物体的属性有某些对它物关系的体现结果,来说明其属性含义。就是原理的表述结构。 c)在具体的运用理论原理时,往往是寻找其具体的情况是否适合与近似适合原理条件的问题。不能把具体的问题作为抽象的理论角度来对待。 2、参考系是原理的涉及运动方面的描述工具: a)在理论抽象角度,参考系实际上就是坐标系。 b)具体操作方面,参考系也是涉及物体系统作为参照物来确定其坐标系原点的含义。 c)但是,目前参考系方面的概念,有许多的错误认识。其最大的错误就是把参考系(坐标系)的空间当做了有物理性质的空间,而且可以随着参考系的不同的运动状态或不同形式的坐标系(比如直角坐标系对应牛顿力学空间,曲线坐标对应引力场等),有不同的空间物理性质。这实在是引起物理理论思维混乱的根源之一。 d)所以,必须解决此混乱的问题。在“理论”上,必须重新约定其合理的参考系问题。下面就约定其中的原则。 3、原理抽象角度上的约定: (1)可以假定在一个有“物理性质的空间背景”(这应该是理论的新基本概念)条件下,再在其中约定一个参考系(坐标系),其参考系作为基准参考系(也是理论的新基本概念)。 (2)单纯的参考系(坐标系)及其内的空间,没有物理性质,仅是几何性质。 (3)只有基准参考系可以代表其物理性质的空间背景。其他的参考系都仅是几何描述工具性质。力学里的原理性质的物理定律,只在其基准参考系中运用是有效的。比如,教材里说的“虚构惯性力”的问题,就是把仅适用于基准参考系下的牛顿第二定律才适用的问题,错误地用于加速系(确定此加速系本身,就是意味在基准参考系的前提下确定的,而此加速系没有物理性质),而出现了“虚构惯性力”的问题。这就是违背了此条的“约定”。 (4)其他参考系里描述的定律,必须变换回基准参考系后,才是原理性质的定律的正确解释(反之可以是推论性质的定律)。比如科里奥利力问题,完全可以用“在牛顿背景空间里“静止”基准坐标系来描述旋转坐标系(没有物理性质),然后,把其物体随着旋转坐标系的相应的运动表述,转化为基准坐标系的表述(坐标系的变换问题),其中的物体的运动状态,就是受力与否的状态,此受力(外力)状态,就有了准确与明确的物理意义。反之,科氏力的公式本身,就可以是原理性质定律的推论性质的公式。 (5)各种形式的坐标系(比如以形式角度的直角坐标系与各种曲线坐标系等)不能对应各种物理性质的空间背景,因为单纯的坐标系没有物理性质。当然,对于某种物理性质的空间背景的基准参考系的确立,也可以选择适合描述的参考系形式,但是,绝不能就以为此参考系本身有物理性质。 (6)参考系问题,就是其原理条件以及操作性的问题,(原理性质的数学公式应该不涉及坐标系的表达形式)所以,涉及实际的具体的运用参考系时,必须是先考察哪些具体的空间状态近似其抽象原理的空间背景条件,来近似的运用。 (7)目前的力学理论里的“惯性参考系”与“非惯性参考系”的概念必须取消。因为它违背了上述的约定的原则。这是目前引起物理理论思维混乱的最重要的根源之一。 (8)对于从一百年来的“是否有绝对参考系及优越参考系”的争论,实在是应该结束了。这是具体情况具体对待的操作性的问题,不是抽象理论的原理问题。至于有没有绝对参考系,也许人为的用某实验装置可以确定其宇宙中的绝对静止点。但是,在一般的情况下,还是没有必要的。 三、牛顿力学优秀的认识缺陷(除了引力方面) 1.实际上,现在的牛顿力学有个前提条件,就是在一个隐含的有物理性质的“空间背景”下适用的理论。然而,都忽略了。(所谓的绝对空间的空间背景,有各向同性物理性质。只有在引力场作为空间背景与其对比,才有此明确的认识。) 2.牛顿力学,现在的教材都把真正的“惯性力”给取消了,严重地影响了对其全面的准确的实质性的认识。惯性力是由于物体本是惯性的原因,对它物(外力)的直接作用。或者说,是对外力的反作用力。(这是目前教材里最关键的没有认识到的问题,这是引起学生认为力学难学的关键根源之一。没有“惯性力”的真实认识的牛顿力学,无论如何都是最大的缺憾。因为你已经讲了“惯性”,怎么没有“惯性力”?惯性不仅仅体现在惯性运动上,也必须有惯性力(非惯性运动)的因素,才可以真正的全面的认识与理解“惯性”。(牛顿力学就是关于惯性的力学) 3.牛顿力学三定律是其理论的原理性质的优秀定律。 a)其中的第一定律是对惯性的语言描述的性质(包含有外力方面的内容,但是以往都忽略了此方面,这是一个“硬币”的两面,缺一不可。惯性有被动与主动的对立统一性。这方面的问题,在以前我的文章里已经说过了); b)而第二定律是对第一定律的数学表述性质(最重要的,目前还没有认为第二定律就是:“合外力(不为零)是用物体的惯性力—ma来量度的”实质认识。)(也包含了没有外力情况的惯性运动状态内容——加速度a=0.); c)第三定律,应该是“体系”定律,不专门是属于“惯性”方面,是与其他力学建立联系的定律(外力,可以包含各种性质的力)。 4.牛顿力学里还有惯性离心力与科里奥利力的表现形式,都是属于惯性力。都可以归结于原理性质的惯性力。但是,目前教材里取消惯性离心力是错误的,而科氏力也没有详细的说明是惯性力由于物体的运动状态的参考系特征的不同,而表现出来的不同形式。其中最主要的认识误区就是没有把“惯性力”作为物体本身惯性属性的原因的对外力的反作用力来看的。 四、爱因斯坦突破的局限性 (一)爱因斯坦的突破 作为爱因斯坦一生总是值得激动与高兴的事,就是“发现”了自由落体的“失重”给牛顿力学基础提出的“难题”。此方面我就不多说了,可以看我的相关的文章。其中最大的意义,就是取消了“引力”认识。(引力的本质就是牛顿在没有引力场概念的情况下对重力现象的错误理解,这是历史的局限性造成的。虽然他反对超距的引力存在)。如此的“自由落体失重”现象让爱因斯坦得出了一个结论,这是我几乎在我的每篇文章里都要提到的,爱因斯坦在《狭义与广义相对论的浅说》著作里加重点号的话:“物体的同一性质按照不同的处境或表现为‘惯性’,或表现为‘重性’。”(把重性与惯性联系起来,而把外力性质的“引力”取消了,具有颠覆与改变牛顿力学基础的意义)这正是爱因斯坦所要表达的优秀新认识,可惜,到最后也没有完成他想建立新的牛顿力学基础的原理性质的理论。爱因斯坦晚年的哀叹:没有建立一个有用的概念。这说明什么,就是说一个新的原理总是伴随着一个新的基本概念产生的,这才标志着更深入的认识性质。广义相对论是没有找到把此“话”提升为真正的理论原理的表达方式的情况下的畸形理论系统,我就不在此方面赘述了。在我以前的多篇文章里已经大量的说明了。问题的关键就是,当你由此建立了一个新的合理的原理后,还有必要去趟过去由于不明确的认识形成的理论浑水吗! (二)爱因斯坦的“落体失重”引起的突破的片面性。 1.作为爱因斯坦的那句话,对牛顿力学基础的变革:就是牛顿力学只有一个背景空间,而惯性主要是其空间里的内容。而物体的本身“重性”的体现,当做了外力性质的虚构的“引力”原因。但是,其“不同处境”,就是给了牛顿力学与其原来的背景空间“平权”的另一个具有物理性质的背景空间,就是“引力场”。而把牛顿力学里的物体的原来看来不同的属性(牛顿惯性与重性)归于了一个属性,就是“广义惯性”。所以,用下面来对比一下所做的基础上的变革: a)牛顿力学是一个空间背景,同一个物体,两个性质(惯性质量与引力质量); b)而爱因斯坦的改变:就是两个空间背景(牛顿力学均匀空间与重力场空间),同一个物体,一个性质(广义惯性)。 2.仅仅如此的新突破,还是欠缺一个环节,就是可以描述在此不同的背景空间里的“广义惯性运动的不同状态”,但是,缺乏的是,又怎么必须要涉及到“广义惯性力”的不同状态呢?爱因斯坦的广义相对论仅是描述了“广义惯性运动状态”的理论(虽然是在所谓的“光”测地线角度来表达的,而且用复杂的数学工具来建立的方程)。这就是爱因斯坦没有解决的方面。缺一个方程,其方程就是描述“广义惯性力”的。但是,怎么区分“广义惯性运动”与“广义惯性力”在不同的背景空间里的问题,没有解决。而“仅用局域惯性系”(可以化为物体内部空间的小p为零的状态,见后面的说明。)还仅是涉及“广义惯性运动”的方面。对于如此的缺憾,我就在物体内部的空间状态上有了进一步的突破,从而补充了其缺憾。没有此补充,就无法更深入的认识其实质问题。看下面。 五、物体内部空间的基本概念的产生而带来的新突破 1.关于物体内部在受力的情况下的内部空间问题,在此就不多赘述了,见我的名为《受力的物体内部到底发生了什么情况》。我在此节,仅是进一步说明其含义。 2.由于在以前我的文章里,涉及到物体内部空间的符号,是用希腊字母“内ρ”或用“P内”及小p来表示。但是,在没有“受力”的文章发出前,此方面的物理含义是没有详细说清楚的。所以,必须要看此“受力”文章,才可以有进一步的理解。 3.此“内部空间”的界定,必须是指物体有质量部分所占据“空间”。就是因为没有如此的界定,爱因斯坦才在此问题上困惑了一生(见他有关著作的补充附录里显示的如此方面的问题),这是影响他重新建立完整的牛顿力学基础原理理论的一个最主要的障碍。 4.必须有个新的物理量的建立与补充,牛顿力学基础的变革才可以基本完成。这个物理量,就是独立的重力场强度。(引力场强度,原来只用牛顿引力公式的物理量,但仅是经验公式的性质,不是原理性质的物理量)在我以前的文章里通常用大P(或外P)表示,(名称可以成为“坦”) 5.这个“坦”的物理量,也是物体内部空间的物理量(量纲相同)。可以说,实际的重力场强度是不均匀分布的(引力势二阶导不为零),但是,一般的来说,物体内部空间的“坦”可以是均匀分布的。(容易建立相关的许多的数学描述内容) 6.这个物体内部的空间物理量之所以说是独立的,是因为可以直接的建立起抽象的“p内”与具体物体(各种物态)内部状态(压强梯度)的“经验”层次的对应关系。如此的压强梯度可以造成具体的物体内部的许多相应的物理变化,比如,一个惯性运动的玻璃瓶撞上刚性障碍物,就破碎了,就是可以用此内部p的大小来作为原因来解释(内部压强梯度迅速变化)。当然,也可以想象如果有这么个引力场强度也是如此的数值,那么,就是不“碰撞”而静止在其引力场内,也会破碎的。也就是说,内p相当于引力场内“静止”的小范围的某数值,也是物体内部的“引力场”。(引力场的空间可以不涉及质量的空间,而物体内部的“引力场”的范围必须是物体的质量所占据的空间,这是必须要强调的“界定”问题。)此段的说明,就是说,已经有了新的概念与物理量,有了新的物理解释的依据内容。以前的力学就是没有建立如此的物理关系。以后的力学,就有了一个新的认识角度,就是把受力的物体内部的物理变化可以有一个新的原因来解释了。这就是新的知识。虽然以前的人们都知道有此现象,但是,没有建立起受力与物体内部物理性质的内在联系的原理性质的认识,或仅是经验的认识,而不是抽象理论层次的“本质”的认识。这就是在牛顿力学在基础上变革的最重要的补充方面。这有指导实践的意义。 7.如此的建立个新的物理量及概念,可以看出,相对于以前的关于弱等效原理的表述来说,这已经是属性性质的认识了,以前的认识还是经验的认识层次。比如,说人在没有引力场空间(牛顿背景空间)里的加速上升的升降机里的“有重”的感觉,等效于站在地面上的有重的感觉。感觉毕竟是没有看到问题的本质。实质上是,此有重的感觉是由于人的身体内部会有“压强梯度”情况出现,才是感觉出有重的原因。这就是其真正的实质的原因。至于强等效原理,则是应该慎重认识的,因为没有经验事实基础(不能成为原理理论性质的理论原理,也许而仅可以于构造理论的性质贴点边)。而爱因斯坦的光在“横向”射入没有引力场空间背景情况下的加速上升的升降机里的弯曲路线的“思维实验”,实质仅是运动学里的“速度的合成问题”,没有物理意义。所以如此角度的等效的对应引力场,认为引力场内光线弯曲的原因是如此,是没有道理的。所以强等效原理应该是没有经验事实基础的。 五、新的原理性质的优秀基本定律 当我把此物体的内部(有质量占据的空间)问题“抽象出来”,增加一个新的物理量后(与引力场强度物理量纲相同),就是说,在新的物体内部空间基本概念及物理量建立后。就有了建立新的牛顿力学原理性质的定律的条件了。于是,就在牛顿惯性与爱因斯坦前面的话基础上,建立了两个“统一”的原理公式(广义惯性力定律与广义惯性运动定律)。而且也做了习题解法的介绍。于是,爱因斯坦真正的改变牛顿力学基础(出发点)的目标与意义,应该说,就在我总结的原理公式那里得到了实现。详细的内容请看我后面列举的文章。此两个公式,不必要用复杂的数学工具,而仅用初等数学工具(矢量)就可以了,如此新的“定律”就可以直接进入中学的物理教材里。在此节,我做以下的补充说明。 1.此原理系统,仅是涉及到宏观物体(质量)与其占据的外部空间背景的物理关系。但是,由此,可以有一个新的观念,就是说,天体引力场系统应该仅是“主体与客体”的关系。主体提供引力场,而客体仅是作为“场的荷”意义。(原来的引力场内的物体的广义惯性力——重力是场强与质量的积的公式,已经是属于我的两个原理公式的“推论”性质了。)而原来认为牛顿引力公式里的两个物体(质量)之间直接存在“超距引力”的观念下来计算的思维模式,应该取消了。没有什么原来理解的二体与三体的引力问题了。这也是牛顿力学基础的很重要的变革方面之一。 2.新的原理性质的三个定律:a)广义惯性定律;b)广义惯性力定律(公式);c)广义惯性运动定律(公式)里,就有了两个公式了。如此就可以用此公式,可以根据其中的物理量的特殊情况推论出牛顿力学里的其他公式,同时也包含了“等效原理”的本质含义。这个意义就是,原来牛顿力学的没有内在关系的物理意义的公式,统一在这两个公式里,就有了确切的物理意义。于是,目前的牛顿力学教材里的许多的“模糊不清”的物理含义,就应该消失了。标志了在牛顿力学的范畴内的对自然界的更深入的认识,牛顿力学开始进化为新的阶段了。 3.此原理系统没有涉及引力场产生的根源问题,在此仅是给定一个引力场空间;其次没有涉及引力场的结构等方面的描述(这是另外的相对独立的物理学范畴),以及物体在引力场内的运动轨迹状态的等问题,这可以依据此原理系统进行复杂数学工具的延伸描述。而引力场本身问题,是个独立的需要继续研究的科学领域。至于,由引力场角度,用于宇宙学方面,我不多发表看法,因为,抽象的理论性质的宇宙与实际的我们在哈勃望远镜里看到的宇宙,不是一回事。(实际的宇宙本身的物理认识,我们才刚刚开始感性认识性质,而且我们需要知道的还大多不知道) 4.问题严重的是,现在把引力场的产生原因仅是归结于大质量,实在还是牛顿的认识,重力场应该是整体天体在演化过程中产生出来的,不是质量自然具有的,这方面我在以前的文章里做了说明——也是很重要的有待继续证明与证实的结论。 5.对于我总结的广义惯性三定律里的第一定律的语言表述,可能许多人都不可“理解”。是因为其中用的小p或内ρ为零来说明其广义惯性运动状态。实在是抽象。但是,如果你用“失重”角度来理解,就非常的容易了。但是,作为一个原理,是不能用“感性”非科学语言来表述的。必须是客观的抽象的角度来表述。它的语言表述仅是对属性的含义的表述。如果要理解其含义,也很简单,用感性的角度,就是说,凡是“失重”时候的物体(包括我们身体自身)的运动状态,都是广义惯性运动状态。反之,亦然。 6.我还是要着重的申明,我们必须放弃已经形成的某些牛顿力学观念与思维定势。比如,说什么也不理解,物体在重力场中的下落趋势,是由于物体的广义惯性,是物体“本能”地要下落,而总觉得有个无形的外力造成的。这就是需要超越我们的感性认识,达到抽象的理性的认识。必须知道,在自然界里,还有由于某属性物体,在某情况下,是可以“主动”改变自己的运动状态及主动作用其他物体的。在牛顿力学里的势能概念,也可以说就是说该物体由于有“能”,可以主动改变自身的运动状态,从而也就是解释了重力状态与自由落体运动状态的原因,而不是引力。静止在引力场内的物体(重力状态),可以看做获得了引力场的“能”,而不是虚构的“外力”性质的引力。 7.还有一个最重要的思维范式的变革问题,就是目前的教材里,把正在公转的物体(非平动)的惯性离心力,当做了有一种物体的外力(无形的,没有作用来源的力,说不清,反而取消了离心力)在作用,实际上是物体本身惯性原因,反作用于“阻止”其离心的外力(向心力的具体方面),另外,有的人把此情况当做了外力性质的离心力的“势”来看待也是错误的思维范式;而已经正在离心了,那就不是由于惯性离心力的问题了,而是惯性运动状态了。以此为例,可以引申至其他同类方面的认识转变,包括原来的引力思维模式。 七、最后的总结 1、牛顿力学变革后,也仅是关于物体的惯性(包括牛顿惯性与重性)的物理学科。或叫做惯性力学也可以。其中必须是有质量这个基本概念为标志。仅适用于宏观范畴。 2、牛顿力学里有个隐含的有物理性质的空间背景问题,而变革后,就有个两个背景空间前提:牛顿的各向同性空间背景与引力场空间背景。 3、在背景空间里,有个代表其空间背景的物理性质的参考系(坐标系),约定为基准参考系。所有惯性力学里的原理性质的公式,都必须在此基准参考系里有效,而其他非基准参考系里的公式变换回到基准参考系后才可以有确切的原理解释性质。 4、广义惯性力(包括牛顿惯性与重性——已经没有了虚构的引力与惯性力之说)是由于物体本身惯性的原因,对外力的直接反作用力。 5、牛顿的惯性运动状态概念已经变为只要是物体是“失重”(此失重的抽象说法是内部空间问题)的运动状态都是惯性运动状态。至于到底是什么运动状态,取决于物体所处的空间背景的特征。可以用新的定律来进行计算出其运动状态。 6、物体内部的有物理性质的空间,等同于引力场的很小的局部空间。可以直接的对应物体的具体形态的内部空间里“压强梯度”,可以作为此压强梯度产生的原因的说法,也可以间接地解释由于此压强梯度的具体物体内部的相应的物理变化现象。 7、此惯性力学(对牛顿力学的基础变革后的力学),仅是关于物体(质量)与其背景空间关系的问题,而对于背景空间本身的问题,不涉及,尤其是引力场背景空间本身的问题,不涉及。这个“本身”的问题,这是需要物理学继续研究的相对独立的范畴(比如熵空间与负熵空间的问题也涉及此“本身”问题)。 8、由于原来的牛顿力学里的许多公式,尤其是涉及重力及引力的公式,都比较分散,现在都统一的可以由新总结的广义惯性的三定律演绎出来,成为有特殊情况下的推论性质的定律或公式了。其意义就是变成了有内在物理关系的公式系统,标志了对该领域的物理意义的更深入的认识,也标志了理论的统一的自洽性。标志了牛顿力学进化为新的阶段。牛顿力学在基础上的此变革,将告一段落了。相应的就是需要教材的改革了。 9、如果说,是因为把某范畴物理学科里的分散的许多的物理公式及物理含义,可以用一两个公式把他们都包括进来,就构成了美的效果的话。那么,我所做的就有了如此的美学效果,但是,这与美学挂钩实在有点牵强。也许因为,人的本性厌恶思维的混乱,总是想用几句简单的话或几个简单的公式,就可以把思维条理化及简单化,就认识了世界,是人的本性使然。但是,如果人对世界的认识没有更深入的认识的追求,哪来的如此简单化?因为真理应该是简单明了的。不如此,仅仅是感性知识的积累或盲目的追求所谓的洋洋百万字的科学巨著的宏伟,那么如果如此,我们有限的人生该怎么过?我总是有个感觉,就是凡是要用几百万字的巨著才以为可以说清楚某个知识的意义,其本身实际上就意味没有认识到其中的真理,只有不断深入的认识世界,才会把复杂的问题简单化。问题是哪些知识是科学里的该抛弃的垃圾与泡沫?哪些知识是科学里的精华。这也许是不断往复的过程。 力学基础论文:以理论力学为例浅议高校基础课的课堂教学 摘要:针对基础课堂的特点,以理论力学课为例浅议在基础课教学过程中,有意识的采用一些讲课技巧增加课堂的趣味性、生动活泼性,以激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。 关键词:课堂教学;理论力学;基础课 1、课堂教学的概念和优缺点 1789年法国大革命后,为适应在进行的战争迫切的需要,工程师做筑堡垒、修道路、建桥梁以及有关枪炮方面的工作,1795年正式成立了巴黎综合工科学校,这所学校规定学生在进入学习各个具体工程部门之前,都必须学好数学、力学、物理、化学等课程,开始有了基础课和专业课的区分。这所学校的成立是真正现工科高等教育的开始,与以往学校采用师徒之间个别传授教学方式不同的是,这所学校开创了对学生集体授课的教学方式,而集体授课的教学方式即我们现在的课堂教学[1]。 课堂教学,是把年龄和知识程度相同或相近的学生,编成固定人数的班级集体;按各门学科教学大纲规定的内容,组织教材和选择适当的教学方法;并根据固定的时间表,向全班学生进行授课的教学组织形式。课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段,它是教师给学生传授知识和技能的全过程,它主要包括教师讲解,学生问答,教学活动以及教学过程中使用的所有教具。也称“班级上课制”。 班级教学的主要优点有:第一把相同或相近年龄和知识程度的学生编为班级,使他们成为一个集体,可以相互促进和提高;第二教师按固定的时间表同时对几十名学生进行教学,扩大了教育对象,加快了教学进度,提高了教学工作效率;再者在教学内容和教学时间方面有统一的规定和要求,使教学能有计划、有组织地进行,有利于提高教学质量和发展教育事业;最后各门学科轮流交替上课,既能扩大学生的知识领域,又可以提高学习兴趣和效果,减轻学习疲劳。班级教学的出现是教育史上一个重大的进步,但其也存在着一定的局限性,主要是不能充分地适应学生的个别差异,照顾每个学生的兴趣、爱好和特长;同时又难以充分照顾优、差生的学习和发展。 2、以力学课堂教学为例浅议高校基础课的课堂教学现状 采矿工程、 土木工程、机械工程、航空航天等本科专业中,力学历来是重要的基础和专业基础课程,各校基础力学的课程占总学时的10%左右。传输给学生什么样的力学知识和如何传授力学知识是摆在力学教育工作者面前的重要课题,同时也构成了力学教育思想的基本内涵[2]。 但力学课程向来为公认的教师难教、学生难学的课程,一成不变的教材内容易使教师陷入照本宣科的尴尬,而学生面对许多远离生活与工程的知识点,亦经常雾里看花不得要领,有些学生上课分心或旷课、厌学或许也与为师者枯燥乏味的讲课有关。力学类基础课程课题教学所面临的问题几乎也是所有基础课面临的共同问题。因为基础课往往偏理论化、抽象化,与现实环境往往直接联系甚少,教师讲起来不形象具体并且可能具有一定的枯燥性,基础课因为与实际生活直接联系较少使得学生学起来感觉到云里雾里比较缥缈。 而理论化、抽象化又是基础课的特点,因为它们是解决专业课的基础,是建立解决现实生活中问题理论模型的基础,其地位对每个学科尤其是工科学科非常重要。如何将抽象、枯燥的基础课讲的形象化是目前所有基础课教师所面临的亟待改M的地方,如何对抽象、枯燥的基础课感兴趣的学并且学好学扎实,更是工科学生所面临的亟待解决的问题。 3、以理论力学课堂教学为例浅议基础课的课堂教学改进 教学过程不仅是讲课,也是心智的付出,应该尽量做到求新求变、生动、细致,吸引学生是首要,目的是培养学生的创新能力。在短短的90分钟授课时间内让学生思维高度活跃将学生注意力集中吸引到老师话题和所讲内容中,这是基础课教学中比较难的事情,本文以理论力学课程为例就此方面提出几点浅议。 理论力学课程几乎是所有工科类专业都要学习的一门力学基础课,也是力学类课程最早出现的一门学科(18世纪以前的力学基本上是以静力学为主,而静力学是理论力学第一部分,而动力学基础于17世纪末才完成)。如何将枯燥、抽象、公式多的理论力学课程上好,本文从提出以下几个建议。 3.1 重要的知识点与实际工程、生活应用联系起来 基础课程之所以枯燥、抽象,是因为许多重要的知识点都是从解决实际工程、生活问题抽象出来的理论模型和理论知识,课堂上单单讲解这些抽象出来的模型和知识当然枯燥乏味,但是如果在教学过程中将这些问题的实际意义还原,从其所解决的实际工程、生活问题讲起,这样学生听起来就感觉这是理论模型和理论知识点具有实际内涵和实际意义,学习起来将会觉得有意义有意思形象化的多。如理论力学中比较难以理解的光滑圆柱铰链约束可从生活中的剪刀讲起。 3.2 重要公式的数学思想介绍清晰 基础课尤其是工科基础课,每个重要公式和理论模型均由其数学思想和模型建立原理,将这些数学思想和理论模型建立原理介绍清楚,学生能从根本上理解和推导这些公式,学习和理解起来才能更加清晰,也更利于他们的创新能力培养。如给出理论力学中非均布荷载合力公式时可给出其微积分的求解推导。 3.3 课堂中巧妙设问让学生思考并鼓励积极回答 面对理论基础课内容多、课时量减少而大纲要求没怎么变化、又要顾及学生理解掌握的现实情况,课堂教学时间总显得不够用,因此理论基础课越来越难以在课堂上给足教师提问、学生思考和提问的时间。但这样的教学效果并不好,如何在现实情况不理想的条件下课堂教学中给留出教师设问和学生思考提问的时间?以理论力学中受力分析图为例,教师在课堂教学时可以少举例但尽量做到所举例题具有代表性,可以有几种分析方法,循序渐进的引导学生采用不同分析方法作图。 3.4 教师的相关科研、国内外相关研究和课程涉及到的人文历史引入穿插于课堂教学 在基础课讲解过程中联系工程实际问题时,可巧妙穿插与之相关的国内外研究现状或教师自己所做与之相关的科研。如在将理论力学中桁架结构时,可穿插高压塔力学相关研究。深山中高压塔因为高压线的覆冰积雪或高压线随大风摆动,都非常有可能高压线断开甚至连带高压塔倒塌,高压塔倒塌会造成很大经济损失,所以现在比较热门的力学相关研究之一就是如何在高压线断开的情况下高压塔不倒塌。另一方面,在基础课讲解中会涉及到非常多的历史名人,可以适当引入历史名人的相关历史,增加基础课的趣味性,如介绍到牛顿定律时可还原牛顿的另一面,等等。这些内容的有意识引入都可以增加课堂的趣味性活泼生动性。 4、结论 基础课一般都具有非常理论化、抽象化和枯燥的特点,教师教学容易陷入照本宣科,而学生学起来也容易感到枯燥无味。本文主要针对基础课的以上特点,以理论力学课为例对基础课的课堂教学提出了几点改进建议,以增加课堂的趣味性、生动活泼性,可以更好的激发学生的学习兴趣、学习动力和创新能力。 通讯作者:郑恒伟 力学基础论文:环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革探索 【摘 要】本文对环保理念下进行“土力学与地基基础”课程教学热莞母锏谋匾性进行分析,提出从基坑工程、地基处理工程、基础工程、旧建筑物基础的再利用、岩土工程灾害、实验实训教学等方面对“土力学与地基基础”课程教学内容进行改革。 【关键词】环保理念 土力学与地基基础 教学内容 改革 传统的“土力学与地基基础”是以完成工程地基基础的设计施工为目的,没有考虑施工过程对环境的影响和破坏。随着建筑用地的减少,建筑物的逐渐密集,岩土工程发展与环境的矛盾日益突出,目前形势下必须考虑和分析岩土工程对环境的影响,在环保理念下设计和施工地基基础工程。本文探讨环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容的改革。 一、环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革的必要性 教学是提高人们解决岩土工程发展与环境矛盾的关键途径,在环保理念下进行“土力学与地基基础”课程教学内容改革,是由“土力学与地基基础”课程研究内容本身、课程的授课对象所决定的。 “土力学与地基基础”课程内容是由“土力学”与“地基基础”两部分内容构成,“土力学”主要研究土的物理力学性质,“地基基础”主要研究“土力学”在工程实践中的应用。可以说“土力学与地基基础”就是指导人们如何改变地理地貌。环境的恶化会制约岩土工程的实施,而工程活动也进一步影响了环境,是工程活动的环境双重性的具体体现。所以,在“土力学与地基基础”教学中进行课程教学内容改革成为必然和必需。 “土力学与地基基础”的授课对象决定了教学中进行教学内容改革的必要性。岩土工程环境的恶化问题虽然是由于过度开发、规划的不合理等引起,但说到底其根源在人的思想。“土力学与地基基础”主要针对土建类专业学生开设,他们是以后从事土木工程的设计和施工的高端技能人才,在他们走上工作岗位之前接受一些环保理念,才能在工作岗位上基于环保理念开展工作。 二、环保理念下“土力学与地基基础”课程教学内容改革 在考虑环境影响的前提下,土木工程师考虑的问题就不仅仅是工程技术问题,还需要考虑工程对环境的影响。在“土力学与地基基础”教学中,考虑到对环境的影响,可以在基坑工程、地基处理工程、基础工程、已有建筑物基础的再利用、岩土工程灾害、实验实训教学等方面进行教学内容补充和改革。 (一)基坑工程方面。在基坑开挖中常常需要降低地下水水位,常用的降低地下水位的方法是井点降水法。由于水位下降导致土的自重应力增加,从而引起地面沉降,引起邻近建筑物的倾斜、开裂。基坑开挖时,基坑内外存在一定的水头差,当水力坡降较大时会引起基坑坍塌及开裂等问题。采用“按需降水”的理念对地下水的施工进行指导,这样既减少了地下水环境的变化和建造成本,又降低了地下水变化对邻近建筑物的影响。 基坑开挖对周边环境的影响除了地下水的作用外,主动土压力作用也不可忽视,它可使得侧壁土体向坑内及垂直向下产生位移,导致基坑支护结构破坏而导致基坑失稳,另外基坑支护结构的破坏还会导致基底隆起,同时基坑支护结构的变形和位移也会影响邻近的建筑物的安全,因此在基坑的开挖支护中一定要考虑到对相邻建筑物的影响。 (二)地基处理工程方面。根据地基土的性质不同,相应的地基处理有多种方法,对环境的影响也各不相同。比如,化学灌浆法是将水玻璃或其他化学浆液压入土的孔隙中,使土胶结成整块,从而提高土的强度和抗水性。但是,在施工中浆液尚未固化,加上注浆是在一定压力下进行,如防护措施不当会导致浆液向外围扩散,污染周围土质和水源。再如,强夯法处理地基时,强夯时产生的巨大冲击能量使附近的场地下沉或隆起,并以冲击波向外传播,对周围土体和建筑物产生扰动影响,同时产生震动和噪声等环境公害,对人的身心健康造成危害。 再如,土工袋是将素土、掺石灰或水泥的普通土、砂 砾、矿渣、建筑渣土等装在土工布缝制的编织袋内以用来增强地基承载力、控制地基沉降(特别是不均匀沉降)、减小行车振动对路基的影响。这是一种古老的地基处理方法,现在已被赋予了全新的含义,并被广泛应用于铁路、公路路基和房屋基础等永久性建筑地基处理中。 因此,在以上课程内容的讲授过程中,也可以适时地渗透环境保护的理念。在环保理念的指导下,工程的设计和施工要求更高,反过来也会对土力学及地基基础的发展起到极大的推动作用。 (三)基础工程方面。预制桩由于承载力高、质量容易保证、施工工期短而被广泛应用。预制桩的沉桩根据施工方法可以分为静力压桩和动力压桩。静力压桩施工过程中震动小、噪声小、没有泥浆污染等,在软土地区有广泛应用。但是,静力压桩有挤土效应,特别是饱和软土地区,由于挤土引起的超孔隙水压力导致地基产生水平和竖直位移,对邻近的建筑物造成不利影响。而动力压桩震动大、噪声大、如果防护措施不当,容易产生泥浆污染。应该根据周围环境,采取适当的沉桩方法。 (四)旧建筑基础在新建筑建设中的再利用。随着经济的发展,城市规模的扩大,城市中建筑物的更新速度加快,特别是在城市的关键地段更是如此,由于土地价格的提高,为充分利用土地资源,往往新建建筑比拟拆的旧建筑更高、更大,这种拆旧建新的做法是当今城市改造的必然选择。拟拆的旧建筑的基础对将在其原址上新建的建筑来说,将产生相当的影响,若旧建筑基础为天然地基上的浅基础,对新建筑物的影响就较小,若旧建筑的基础为桩基础,则对新建筑的影响就大了。在条件允许的情况下,全部或部分利用旧桩基,不足部分补打新桩,不失为一种经济可行的选择。 (五)岩土工程灾害。随着土木工程建设的逐年投入,天然的地质灾害发生的频率也加大了,对我们的影响加大了,人们的工程活动引发的岩土工程灾害也在加剧。例如大量开采深层地下水,使不少地方出现地表的大面积下沉,引发地表塌陷、地裂缝。建筑垃圾也污染了土地、空气与地下水。大规模的水利水电工程、高速公路、高速铁路工程可能引发次生地质灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等。 (六)实验实训教学方面。地基土被污染后会造成其组成、结构和功能的变化。地基土受到污染,颗粒间的胶结盐类被溶蚀消解,胶结结构遭到破坏,胶结强度降低,土的孔隙比增大、压缩性增大,抗剪强度降低。为此,在土工试验的设计中,可以采用纯净土和污染土做平行试验的方法,比较得出环境污染对土的物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的影响,加深学生对污染土性质的了解。 以下以原生土浸清水作为样品纯净土A,以原生土浸废碱液27d作为样品污染土B做平行试验,得出的纯净土与污染土物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的试验结果。 1.物理性质指标试验。通过测定纯净土和污染土的物理性质指标,得出结果如表1所示。 可以从试验数据得出,土被污染后,其重度和干重度显著降低,而孔隙比、含水量、饱和度等指标明显增大。土的物理性质指标的变化必然引起土的抗剪强度和压缩性的变化。 2.抗剪强度指标试验。通过测定纯净土和污染土的抗剪强度指标,得出结果如表2所示。 试验数据说明,土被污染后,其粘聚力有所增大,而内摩擦角显著降低,故土体污染后强度总体来说是降低的。究其原因,是以为土的抗剪强度受土的物理性质和孔隙水压力的影响,而土体污染会改变土粒的矿物成分、土颗粒的形状和级配、密度、含水量和土的结构,从而改变土的抗剪强度指标。 3.压缩性指标试验。通过测定纯净土和污染土的压缩性指标,得出结果如表3所示。 试验数据说明,土被污染后,其压缩系数增大,压缩模量减小,所以土的压缩性提高。而土的承d力降低,故土体强度降低。 以上三个平行试验,没有过多地增加试验内容,但是通过两组数据对比,能够明显得出环境污染对土物理性质指标、抗剪强度指标和压缩性指标的影响,从而让学生了解到污染土的性质,认识到环境污染对工程的不利影响,也激发学生对保护环境的认同感。 【作者简介】张小礼(1978― ),甘肃天水人,广西水利电力职业技术学院讲师,研究方向:高职建筑工程技术专业教育;凌卫宁(1967― ),广西北流人,广西水利电力职业技术学院教授,研究方向:高职建筑工程技术专业教育。 力学基础论文:《弹性力学基础》课程课堂教学探讨 摘要:弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,本文从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施。 关键词:弹性力学;课堂教学;教学方法;形象化教学 一、引言 弹性力学[1],又称弹性理论,主要研究弹性体由于外力或温度改变等因素引起的弹性阶段的应力应变和位移,是固体力学的一个重要分支,是近代工程技术的必要基础之一,其相关理论在航空航天、建筑、机械、水利工程等工程领域具有广泛的应用[2,3]。 国内很多高等院校将其设置为工程力学、航空航天工程、土木工程、机械工程等工科专业的必修课程之一。《弹性力学基础》课程是本校飞行器动力工程专业的一门重要专业基础课程,它在专业培养过程中的作用是使学生在学习了《理论力学》、《材料力学》等力学课程的基础上,进一步系统地学习变形体力学的基本概念和研究方法,为学习诸如《航空发动机强度》、《弹塑性力学》、《疲劳与可靠性》等结构强度类后续专业课程打下坚实的力学理论基础。 从17世纪开始至今,弹性力学的发展经历了四个阶段:早期的基本规律探索阶段、理论体系成型阶段、工程应用阶段和分支发展阶段。无论从发展历史还是从理论体系上看,弹性力学都是一门理论性和应用性极强的课程:在理论上,它的研究方法非常缜密,基本概念和理论抽象、公式繁复,即使对一些经过简化的问题求解,也还需要大量地运用数学知识;在应用上,弹性力学引入了多种理论和分析方法,可以分析工程结构和材料受力之后的变形情况,需要学生对工程实践有一定的感性认识,能够将理论分析与工程实际联系起来,因此弹性力学对学生的数学基础和工程背景知识要求很高,属于难度系数较大的一门课[4]。目前,高等院校在弹性力学课程的教学中,大多从力学和数学的基本理论出发进行讲授,这种教学方式虽然具有理论性强、逻辑严谨等优点,但对学生(特别是工科学生)而言,课程内容存在直观性和趣味性差、抽象、难理解、与工程联系不足等缺点。不仅会让学生在学习中感觉内容枯燥深涩、解题过程复杂,进而丧失学习兴趣,同时也没有帮助他们建立起运用弹性力学知识解决工程实际问题的意识,大部分同学在学习完了弹性力学之后对其应用感到茫然。 笔者将结合个人教学实践,就如何有效激发学生的学习兴趣,提高课程的课堂教学效率,谈一些个人的理解和认识。 二、教学改革探讨 (一)帮学生搭建课程的总体框架 弹性力学中除了一系列基本方程外,还有大量的导出方程,这些方程的形式大多比较复杂,其推导对于本科生而言也比较烦琐,学生难以掌握每一计算公式。因此,在课程讲授过程中,需要梳理出一些让学生必须要掌握的重要基本方程,理解其物理意义。同时需要结合学生的认知,帮学生建立起弹性力学的总体框架,将弹性力学的基本公式串起来,可以让学生对一个知识点进行有针对性的学习,并培养学生对弹性力学问题的应用意识和思维能力。 以平面问题为例,首先让学生根据工程结构的特征判定属于何种平面问题,辨明已知条件和需求解问题;然后结合弹性力学的基本假设,从静力学、几何学、物理学三方面对弹性体进行分析,建立起三类方程,包括平衡微分方程、几何方程、物理方程,梳理三类方程之间的关联,并引入边界条件;最后让学生根据不同的基本未知函数和具体问题的特点提出相应的解法和步骤,弹性力学的基本解法有三种:按位移求解、按应力求解、混合求解,让学生掌握各类解法的特点和应用情况。 (二)注重工程实例与理论知识的结合 弹性力学是一门应用性很强的课程,在授课过程中不仅要考虑其数理逻辑的严谨性,还要兼顾到其与工程实际之间的联系,以达到提高学生解决工程实际问题能力的培养目标。本课程目前所选用的教材是高等教育出版社出版的由徐芝纶编写的《弹性力学简明教程》(第三版),该教材的优点是内容精炼、深入浅出,被许多工科院校所采用,但该教材中的工程实例较少,仅有的几个算例大多与水利工程相关,如压力隧洞等,缺乏与本专业密切相关的工程实例,这使得本专业的学生在课程学习中专业归属感不强,到处可见“数学”符号(实为力学物理量),学生常感觉弹性力学像数学,学习过程中找不到一个清晰的思路,理论知识与工程实际脱节严重。 为此,在教学的过程中,要注意将课程的知识点与本专业的工程实例结合起来,这样既可以提高学生学习弹性力学的兴趣,又可为后续的相关专业课程打下基础。如笔者在教学中,将航空发动机轮盘的强度计算这一工程问题穿插进课堂,引导学生从分析实际轮盘的结构特征和受载荷特征出发,如何将轮盘强度问题简化为一个运用弹性力学理论可以分析的简化模型,并介绍航空发动机轮盘设计中使用较多的“等厚圆环法”的基本概念。通过该算例的讲述,使学生不被弹性力学外表烦琐的数学公式和数学计算所迷惑,能在课程学习中抓住力学理论和概念的本质,不仅增加了学生学习本门课程的专业归属感,提升了他们的学习兴趣,培养了他们运用所学知识解决工程实际问题的意识和能力,还为他们后续的专业课程学习打下了基础。 (三)注重课堂的教学氛围 长时间面对那些枯燥无味的公式及繁杂的推导过程,很容易让学生或昏昏欲睡,或开小差,提不起学习的兴趣,降低了课堂学习效率。 笔者认为可以从以下两个方面来活跃课堂的教学氛围。 1.穿插历史小故事。弹性力学是一门具有丰富历史底蕴的传统学科,在整个发展史中,曾涌现出大量诸如纳维、圣维南、牛顿、柯西、虎克等著名科学家,他们的生平事迹和卓越成就往往引人入胜,在课堂教学时,可以将这些科学名人的生平趣事、人生历程、对力学发展的贡献等都融入相关知识点的讲解中。如笔者在介绍圣维南原理时,从纳维、柯西和圣维南三位同时期的法国科学家的人生轨迹和交集出发,引入圣维南原理产生的历史背景和对科学发展产生的巨大贡献,在讲述过程中,所有学生的注意力立刻被调动起来,大大激发了他们的学习兴趣,整个课堂氛围非常活跃。 2.引入形象化教学辅助工具。由于课时限制,教师不能安排试验环节,让学生较直观地认识课程知识点。为此,教师平时应多收集一些与课程内容相关的形象化的教学辅助工具,如某个试验的视频录像、某个软件的解决工程问题的模拟动画视频等。如笔者在介绍“常体力情况下边界条件和几何形状相同的材料的应力分布与材料无关”这一知识点时,就将光弹实验的原理、光弹实验过程的视频录像、运用有限元软件做的模拟动画在课堂上穿插着播放给学生看,大大提高了学生的学习兴趣,活跃了课堂氛围。 三、结语 弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程,同时又具有很强的理论性、抽象性和高度概括性的特点,成为大多数学生眼中的一门既抽象、枯燥又难懂的“魔鬼课程”,本文从弹性力学课程的特点出发,结合自己多年的教学经验和对弹性力学这门课程的个人理解及认识,从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣,提升课堂教学质量的教学措施,希望弹性力学的教学能向更好的方向迈进。 力学基础论文:专科类基础力学课程教学改革探究 【摘 要】通过对专科类学生学习现状的分析,结合基础类力学课程的特点,提出了以实践教学为主、将行动引导教学的理念和方法渗透融合到专科学生的基础力学教学中,重点培养专科学生的基本专业知识和高级技术实用技能。强调在教学过程中激发学生兴趣的重要性,以学生为主体自主学习的重要性,理论知识和实践能力紧密结合的重要性。 【关键词】基础力学课程;专科类;实践教学;行动引导教学;学习兴趣 0 引言 近些年,S着全国扩大招生规模和提高普遍教育水平,大学教育已渐成为大众教育,专科学生入取分数较低,同时由于地区差异,同类考生入取分数相差较大,水平差异显著,学生成绩参差不齐,专科学生在学习中存在基础知识不够扎实、学习能力较差等问题,尤其在学习理论知识很强的力学基础类课程时,学习兴趣不高,学习状态较差,学习效果不理想,因此专科类基础力学课程教学的改革是有必要的。 目前国内外各大高校对教学方法都在进行改革,世界知名高校先后向全球学习者推出了开放课程项目,引入MOOC进行混合教学模式的探索,大规模在线开放课程的教学方法已经演变为世界范围内高等教育教学的一种全新方式,我国包括清华大学、国防科技大学等也已经开始课堂教学与MOOC交叉混合进行的新尝试。省内高校燕山大学教务处长谈教学内容和教学方法的改革中提到了重视学生在教学中的主体地位,充分调动起积极性、主动性和创新性,充分利用现代教学手段积极开展CAI教学。其他高校也一直在教学改革上下功夫,包括教学思想、方法、教学内容、考核方式在内的全面改革新模式。现代的教学方法不仅仅局限于传统的讲授法、谈论法、演示法、练习法和读书指导法,而是充分利用现代教学手段、灵活运用各种教学方式。 随着多年来教学方法的改革和不断进步,教学方法和教学新模式大部分是针对本科学生来说的,对于专科生特定的教学方法改革还是很少。本文提出了在力学基础课程中以行动引导教学的实践教学方法,重在激发学生的学习兴趣,教师引导学生自主学习,结合学生专业将理论知识和生产实践紧密结合起来,将专科生培养成具有专业知识和技能的中、高级人才、技术实用型人才。 1 基础力学课程的特点 基础力学课程是高等院校理工类专业不可缺少的一门必修专业基础课程,尤其对于土建和机械相关专业来说非常重要,应用力学所学的基本知识和基本原理,分析和研究机械运动规律、研究建筑结构中构件在各种条件下的力学性能等,为专业课程的学习奠定理论基础。基础力学课程的特点是概念多、公式多、假设和推导多,内容繁杂、抽象、枯燥,有一定的理论深度,学好这门课程需要良好的数学、物理基础,同时基础力学课程逻辑性强,系统性强。这对于基础知识较差,理解问题不透彻的专科学生来说学习掌握好基础力学课程存在难度,学生普遍感到教学内容枯燥、晦涩难懂,提不起兴趣,接连几次听不懂后就感觉这门课程没有收获而产生厌学情绪,基础知识都掌握不了,就更不用说发挥创新,活学活用了。 解决和协调专科学生在基础力学学习中遇到的问题是迫切的。专科教育与本科不同,本科教育培养学生扎实的掌握本门学科的基础理论,专门知识和基本技能,并具有从事科学研究工作或担当专门技术工作初步能力的高级人才,专科教育则是培养某种具有专业知识和技能的中、高级人才、技术实用型人才,其知识的讲授是以“能用为度、实用为本”,因此专科生的教学方法,不能与本科生相同,如果老师讲授知识过深,理论性过强,不能很好的调动学生学习的主动性和积极性,学生就会似懂非懂,枯燥无趣,上课不认真听讲,甚至逃学旷课。 基于基础力学课程和专科学生现状的特点,为了让学生在三年的时间内实现专科教育的目标,学习能力得到整体提高,必须为实践而教,行动引导教学,有目的的去教学,重视实践应用,重视和专业课的联系。 2 传统教学存在的问题 传统的教学方法重教不重学,按照教学大纲、教学内容从概念、定理、推导公式等方面授课,条理清晰,层次分明,在学生掌握、接收程度上关注少。传统的教学重视知识的讲解,忽视了培养学生的自主学习能力,学生在学习中是被动的,对老师依赖性很强,老师讲什么就接收什么,头脑不转,缺少思考,学习能力很难得到提高。传统的教学中老师是主体,是知识的传播者,学生在课堂上参与很少,老师和学生的互动很少,学生动手实践能力差,学习的兴趣调动不起来,做不到活学活用,发挥创新。传统的教学中通常以期末闭卷考试给出成绩,考核形式单一,仅考核学生理论知识的掌握,不考核理论知识的应用。传统的教学中很多不同的专业使用相同的力学教材,专业侧重点不突出,导致学生不能将力学和专业课紧密的结合起来。传统教学存在一定的问题,需要做出改变和调整。 3 教学改革的具体方法 为了能让专科学生既能掌握一定的理论知识,又能与实践紧密相结合,必须对传统的教学方法进行改革,强调学习者实际工作能力和解决问题能力的提高,必须对传统的以“老师为主”的课堂教学转变为“以学生为主”,培养学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式自学基础知识,有目的性的去学习,减少授课时间和教师讲授内容,以实践应用为导向,以与专业课程联系为基础的学习重点,以课堂学习为系统的课程内容,课本知识为引导,实践应用为主线的行动引导教学活动。讲授注重基本原理和优秀思路,充分利用课堂时间将理论知识和工程实践密切结合起来。可以从以下几个方面进行尝试和探究。 3.1 结合专业设置,重视教材的选取 基础力学课程是一门与工程技术联系极为广泛的专业技术基础课程,为后续的专业课提供力学分析。结合专科学生的特点和培养目标选取教材必须有针对性,应结合专业知识,教材的内容应该有所侧重。选取教材必须有实践性,为实践而教,为实践而学,教学做合一的目标就是教会学生做事,教会学生应用。选取教材必须有趣味性,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习激情。选取教材必须有系统性、科学性、连贯性。 3.2 重视绪论学习,课程引入过程 爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”。通过介绍力学科学发展史来激发学生学习力学的兴趣。介绍力学发展史、力学家的传记、机械和建筑工程中力学的应用等,使学生对力学学习产生浓厚的兴趣,意识到学习基础力学的实用性和重要性。讲述我国钱学森、钱伟长等力学家的故事,可缩短力学课程与学生的距离,让学生感X的到力学知识和工程实践的密切关系,进一步激发学生的学习及创新,使学生觉得学有所用,学有所长。 3.3 课前自主学习,主动获取知识 提前布置下节课的学习内容和要点,学生利用课下的时间自习,可通过课本理论知识的讲解,观看课程讲解视频,阅读参考文献书籍、分析典型案例讲解等。对于基础较差的专科生来讲,课前预习是非常必要的,对于力学课程中涉及到的数学、物理等基础知识可以提前在课下翻阅资料学习,避免了课堂上的跟不上、听不懂,培养了学生的自主学习能力和获取不同学科知识的能力。 3.4 课堂辅助教学,行动引导教学 在学生课前预习基础上,课堂中只针对重点知识点详细讲解,采用提问式、启发式、讨论式、实例式等多种教学方法综合使用。根据专业特点,和专业及工程实践密切相关的知识和内容反复的循环讲解,提问、分组讨论,并介绍如何应用到工程实践中去,如何与工程问题结合起来。在教学过程中激发学生的学习意向,明确指明学生学习所达到内容和目标,采用学生易于理解和接受的学习方式进行授课。作为现代专科教育的教师,要转变教学理念,转换教师角色,把重点转变到学生的“学”上边,做到“教、学、做”的完美组合,充分发挥学生的积极主动性,将枯燥的课堂变成有趣而实用的学习场所,把学生放在重要位置上,重点培养学生的学习能力、分析问题的能力和工作能力,设计一堂有意思的好课。 3.5 多样化作业形式,重在实践 专科学生作业可分为三部分的内容,首先是重要知识点的总结,需要掌握的内容和理论知识归纳总结并记忆;第二部分是课后的理论练习题目,要求抄写题目,尺规作图,利用第一部分总结的知识做题,掌握理论知识的直接应用;第三部分就是理论与实践的结合题目,老师针对学习的内容,在工程实践生活中寻找密切相结合的题目,开拓学生的思维,使学生将所学的知识间接的应用到建筑工程和机械工程中去,这是对前两部分内容的推广,增长学生的求知欲望。这样的作业形式,强调了理论―实践的研究方法,调动学生学习积极性和主动性,培养专科学生的创新意识、创新精神和创新能力。 3.6 多种考核方式 采取灵活多样的考核方式、方法。传统考核方式是平时成绩、实验和期末考试相结合核算学生的总评成绩。可以尝试传统的考核方式结合课前预习情况、课堂表现情况、课程设计等给出最终成绩,同时鼓励学生参加周培源力学竞赛、结构设计大赛、全国大学生基础力学实验竞赛等各类学科竞赛。 4 小结 以实践为主,将行动引导教学的教学理念和方法渗透与融合到专科学生的基础力学教学中,通过对教学方法的改革,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,使学生达到理论知识够用、实用,培养具有专业知识和技能的高级技术应用性人才,服务地方,服务社会。 力学基础论文:《土力学与基础工程》课程教学思考与探索 摘要:土力学与基础工程主要内容为土的应力应变、强度理论与基础工程,通过土的力学性质与工程实践去分析解决实际工程问题。针对该课程中存在的问题,提出本课程的改革思路。基于实际工程背景,从理论教学与实践教学两方面内容入手,整合理论教学内容,加强实践以提高自主思考、创新能力。最后从教学手段出发,通过网络技术的多样化应用及科研为教学服务的理念,将抽象概念及科研成果灵活运用到教学中,引发学生积极思考,提升教学效果。 关键词:土力学与基础工程;考核机制;岩土结构设计;改革创新 《土力学与基础工程》包括土力学与基础工程,是土木工程专业的一门主干课程。其涉及工程地质、流体力学、材料力学、弹塑性力学和工程施工等学科领域,内容广泛,综合性、理论性和实践性很强。高等学校开设此课程的目的是为土木工程专业的学生构筑工程基础理论框架,以提高分析与解决实际工程问题的能力。而本课程教学效果的优劣直接影响大学生理论素养与实践能力。因此,分析研究《土力学与基础工程》课程中存在的问题,探究课程的改革与建设的具体方法是专业基础课程建设的关键所在。本论文针对该课程在教学中出现的问题,结合专业特点,以分析解决实际工程问题为导向,改革教学内容,注重实践教学过程,提出创新性教学改革思路。 一、《土力学与基础工程》课程教学中存在的主要问题 (一)现有教学效果让学生对土的基本性质理解不够深入 土作为该课程的主要研究对象,其自身特性决定了力学性能的好坏而影响基础工程的稳定性与耐久性。由于学生缺乏对土基本构成的空间结构及时间演变的理解,教学过程中又以课本教条式讲解为主,土的宏观微观结构很难做到形象化、具体化。且土中水的存在状态仅从理论抽象层次讲解很难剖析清楚而让学生深刻理解,故学生在学习土中水分物理化学性质中存在很大疑惑。 除了教师板书授课外,网络教学手段也大范围应用到该课程的教学中,但是现有网络手段单一,大多由简要文字和静态图片组成,缺乏动态感。师生缺乏互动交流意识,学生感觉课堂教学枯燥,导致学习中缺乏积极性,从而课堂教学质量得不到保证。 (二)重视理论基础学习而轻视实践课教学环节 本课程是一门以实践应用学科,理论教学学时一般为64学时,而试验课学时只有8-12学时。教学过程主要以教师讲解为主,学生动手做试验时间非常有限,造成实践环节与理论学习脱节,进而造成教学效果差。 土力学中土的基本物理试验与力学试验较多,而且室内试验的首要条件是试样制做。土样的制作是一个相对漫长的过程,包括烘干、碾碎、过筛、搅拌、密封、压样等环节,而少学时的实践环节很难让学生系统学习制样过程。仅从教师讲解或课本学习去了解制样过程是完全掌握不了制样技能的,这也从一个侧面反应了该课程实践教学环节的尴尬情况。从本人所带该课程实践考核与理论考核两方面的成绩对比分析可以发现,理论环节的学习成绩明显好于实践环节。在实践考核中高于80分的人数远小于理论考核的人数(图1)。所以现有实践环节所占比例小反应出了学生动手能力差,试验分析报告质量低的问题。 (三)教学内容更新慢,缺乏针对性,不能适应专业人才的培养要求 近些年,我国在工程地质勘察,室内试验以及现场土工试验、地基处理、新设备、新材料及工艺的研究和应用取得了重大进展。而教学课程内容的更新与学科的发展速度相比存在滞后性,现有课本的教学内容很难让学生了解到基础工程领域的新理论、新技术。还有大多教材编写注重理论,缺乏基础理论与工程实践的具体结合。诸如课本中工程实例大多都是几十年以前的工程基础事故或地基处理技术,故现有先进的处理方法或技术很难以具体工程呈现出来。 (四)学生成绩考核机制存在不合理性 学生最终成绩一般由期末成绩、平时成绩、实践成绩三项组成。对于期末考试中存在的问题是试题过于死板,没有一定比例的主观思考题。除了理论计算外,其余的都是客观简单题,答案就是课本中陈列的。这样不会激发学生思考问题的能力,过于教条。平时成绩由考勤和平时作业组成,而没有体现学生自主学习能力的考察的作业。 二、教学内容的整合 (一)理论教学内容 理论学习是该门课程的基础,但是内容众多让不同土木工程专业的学习缺乏针对性,故对知识结构体系部分应该整合为主要增加前沿性理论成果,针对具体专业方向有不同侧重点,减除陈旧、现代工程问题中很难出现的内容。故对现有内容进行调整,土的基本性质与工程分类该章不变。将土渗透、压密、固结、有效应力原理与抗剪强度整合为土的基本力学性质,将土的应力、土压力、变形计算内容统归纳为土的弹性本构,因为土应力与土压力均为应力问题,对于本科生教学,应力应变归属土的弹性本构范畴。将地基沉降、承载力与边坡稳定性分析合并为地基与边坡稳定性分析一章,浅基础设计作为一章,将桩基础与沉井基础合并为深基础一章,基坑工程与支护工程作为一章、区域性地基与地基处理合并为特殊土及地基处理一章。这样将原有内容从12章整合为9章。删减整合会使该课程的教学内容进一步系统化,学生更加易于理解和掌握。 (二)实践教学内容 目前实践教学内容主要体现在以室内试验为主,通过学生做实验的方式掌握土的相关力学性质。应在试验教学环节中加入工程背景介绍与讨论部分,让学生更加清楚试验内容可以分析哪些实际工程问题。讨论环节应着重分析力学参数变化的影响因素,以及通过室内试验如何更好的反应土的天然性质。 除了试验部分,教师可提供某个问题较为具体的研究内容,让学生参与讨论,培养其解决问题的能力,并鼓励学生通过自主试验的方式拓阔思维,提高实践能力。 三、教学手段的创新 (一)网络教学的灵活应用 随着我国土力学与基础工程的发展,课堂教学内容不断增加,非常有必要借助多媒体和网络改革传统的教学方法。网络的形象性、趣味性、直观性和广泛性等特点能够让学生更全面的了解土的相关特性。就工程应用来说,大量工程案例用图片或动画形式呈现在课堂上会让学生影响深刻,并能展现工程修筑或破坏的动态过程。 还有,对于土的渗透特性,口头讲解水分的流动状态很难让学生建立空间模型,但用flash制作动画,通过动画演示,水分在孔隙中怎么流动会非常形象地呈现在学生面前。乃至渗透破坏、土的固结等过程网络都能够帮助学生在感觉与思维之间建立其桥梁来实现他们从直接感觉到抽象思维的过度,不仅让教学内容呈现丰富多彩,还让学生兴趣倍增,教学效果大大提高。 (二)利用科研成果提高教学质量 作为高校教师,不仅要做好教学工作,还要做好科学研究。科研工作可以促进教学发展。笔者从事冻土工程研究,通过对土中水分相变过程研究,探究了土中水分冻结机理。可将此研究成果应用到土的三相组成中作为拓展内容,让学生对土中水的存在状态理解更为深刻。 图2为土中水分冻结研究。图2a是在降温环境中土中温度曲线,可以看出当土体温度达到零度时,水分不会冻结,只有达到结晶中心时才会形成冰核。此阶段为水分冷缩阶段(图2b)。当水分开始冻结时,先是重力水冻结,此时会发生大量冰水相变,温度主要集中在0―-4℃。其次为毛细水冻结主要发生在-4℃―-15℃温度阶段,毛细水含水量变化明显小于重力水含量变化。由于毛细水主要存在小孔隙中,而相比存在大孔隙中的重力水而言,本身含量要小很多。最后为弱结合水的冻结,主要发生在-15℃以下,该阶段含水量变化非常小。而强结合水的冻结现有降温设备很难实现,因为其性质非常稳定。 (三)注重学生思考问题及学习方法的培养 本教学课程除了传授学生专业基础知识以及试验操作技能,更重要的是要培养学生思考分析问题的方法,乃至解决问题的能力。教师主要作用就是引导学生多思考。例如“管涌现象”,结合实际工程,采用启发式的教学方法。引导学生思考什么类型的土会发生此现象,为什么?从管涌现象出发总结出其特点,然后针对土体自身特点进行分析,引出管涌易发生的土类及条件。 四、总结 土力学与基础工程的教学既离不开理论基础知识,也离不开工程实践。土力学基础理论的夯实可为工程问题提供数学模型,让问题简单化和清晰化,呈现出规律性。但是实际工程往往存在复杂性,理论模型往往不能够准确反应实际情况,故在教学过程中要注重工程实践环节。在该课程中适当加入工程实践活动或课外工程设计活动,开拓学生视野并为其提供创新平台。 在改革创新的新r代,教师作为教学的主体要提高自身素质,要具备系统的理论和实践素质,并能够将自身科研成果灵活运用到教学中,引发学生积极思考,提升创新意识,以培养出符合新时期国家需要的专业技术人才。 作者简介:万旭升(1987-),男,甘肃静宁人,讲师,主要从事寒区工程研究与教学。 力学基础论文:《流体力学》专业基础课程教学改革的思考 摘要: 流体力学是材料成型、机械等学科的专业基础课程,理论性强,内容抽象难掌握。本文针对课程特点,结合实际的教学经验,进行了教学内容、教学方法、教学考核等方面的思考,以期提高整体的教学效果,最终提高教学质量。 关键词: 流体力学;实践教学;教学改革 流体力学是材料成型、机械、航空航天、土木、化工等多个学科的专业基础课程,主要研究生产、生活中遇到的流体平衡和运动规律的问题。流体力学具有理论性强、公式推导和基本概念多、对学生的数学物理知识要求高、应用广泛等特点。熟练掌握流体力学这门专业基础课程,对解决工程实际问题有着重要的意义。 结合实际的教学经验,目前的流体力学课程教学中存在如下问题。首先,大量的基本概念、定理、公式和理论模型需要学生掌握,抽象复杂,教师满堂灌输,学生被动接受,导致“教师难教,学生难学”的现象。其次,流体力学虽理论性较强,但与工程实际息息相关,课堂习题和课后练习往往与工程实际脱节,学生缺乏理论联系实际,不能很好地将所学知识应用于实际工程问题。再次,流体力学课程实验多为演示实验,学生不能主动设计实验并加以验证,不利于培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。 针对流体力学课程特点和存在的问题,本文从教学内容、教学方法、教学考核等方面,对流体力学教学改革进行探讨。 一、 优化理论和实验教学内容 流体力学理论应该以掌握概念为基础,以分析计算为手段,以加强应用为目的来展开。教学过程中,应对教学章节划分轻重主次,进行合理取舍,课堂中引入工程实际问题,进行习题练习和思考分析,提高思考和解决问题的能力,培养出应用型人才。在内容选择上,根据专业人才培养方案的思路和流体力学自身规律,优化选取教学内容,注重点面结合。在完整全面介绍基础知识的前提下,实时穿插介绍流体力学最新科研成果、科学研究热点和具体的工程应用实例。在理论教学内容安排方面,应该遵循由简到繁,由易到难的原则,明确课程主线的基础之上,突出重点的基本概念、掌握基本方法和技巧、培养学生的思维方式。 在流体力学实验教学环节,学生可以加深对基本概念的理解和对重要公式的应用。实验教学内容分为三类:必开实验模块、选开实验模块和自主设计实验模块。在必开实验中,应该围绕流体力学最重要的理论内容,进行理解和掌握,去粗取精,探究优秀内容。在选开实验中,应该结合流体力学科研热点和科研动向,整合实验教学资源,理论联系实际,进行工程应用的培养。自主设计实验模块从无到有,应该增大次模块比例,适当增加学生人数,培养学生自主创新和研发的能力,学生的实验作品,可进行展览或参赛,激发学生的创新热情,提高综合素质。 二、 改进教学方法和手段 流体力学课程内容复杂枯燥且抽象,对于高等数学的要求较多,大部分学生学习困难较大。为了培养学生学习兴趣,激发创造力,我们应该对教学方法进行探索和改进。 为了丰富课堂内容,教师应该巧妙地设计身边有趣的问题,将问题抛进课堂,启发学生的思维。例如,介绍伯努利方程之前,可以搜集吹纸片和吹风机吹乒乓球等有趣的伯努利现象,向学生提出问题,引入相对枯燥的课程内容,从而提高学生的学习兴趣。在课堂教学过程中,适当介绍最新的研究成果和研究热点,可以调节课堂气氛,极大地丰富了学生的知识面,提高学习积极性。例如讲解动量方程时,可以介绍军舰的不同推进方式,增加学生对流体力学用于军事装备的了解,增强了学习动力。教师讲解课堂内容时,不能仅限于内容本身,应该引入研究背景、科学家的研究思想和发展进程。通过此类介绍,使学生学会在实际工作中发现问题、提出问题、分析问题和自主解决问题,通过理论联系实际,从而达到培养综合能力的目的。最重要的是,教师讲解应该形成清晰的立体空间,讲解知识点的过程中,注意点线面相结合,形成清晰的脉络,有利于学生对课程的掌握。 三、 完善课程考核方式 考核的目的在于考察学生掌握程度,检验教学成果,从而促进教学方法的改M和课程的优化改革。因此,流体力学的课程考核应该在一定程度上反映学生的主观能动性,这样有助于营造良好的课堂氛围,促进教师与学生之间的互动和交流。相比于期末考试成绩占百分之百比重的传统考核方式,目前综合考核的方式更加人性化、合理,操作起来也更加复杂。 目前,我院主要采用平时成绩和期末成绩综合考核的方式进行课程评价。平时成绩包括课堂考勤、作业和实验报告,每一个部分占一定的成绩比例。平时成绩是学生对该课程的学习状况、掌握情况的重要反映,也是教师及时了解教学整体情况的重要途径,平时成绩应该是考核中最重要的内容。在平时成绩考核过程中,教师应该对作业和实验内容进行精心设计和优化,不能盲目采用题海战术,应分轻重主次,让学生对各章节的学习有的放矢,有利于调动学生学习积极性,进行综合素质的培养。期末考试可以采用开卷、半开卷的新形式,着重考核学生利用知识分析问题的能力和创新能力。 结束语: 流体力学对后续专业课程的学习和解决实际工程问题是非常重要的,教师应该在教学过程中不断发现问题、分析问题和解决问题,不断改善教学方法,最终提高教学质量,培养学生的综合能力。 力学基础论文:如何培养基础力学教师教学能力 (陕西科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710021) 摘要:教育教学能力是影响教学质量的主要因素,基础力学老师的教学能力水平直接影响到教学效果,本文分析了基础力学教师应具备的能力,并提出了提高教师教学能力的四点思路。 关键词:教育教学;基础力学;培养;教学研究 机械基础课是大学的必修课,开设该课程的主要目的是为了提高教育质量,提高学生的专业技能水平,使学生具有适应科技迅速发展的能力。教学中我校提出的“高标准、严要求、厚基础、强能力、宽适应”的高素质机械类专业学生的人才培养目标,机械类专业的学生我校开设的基础力学课是“理论力学”和“材料力学”,该基础力学课起着基础课和专业课之间的桥梁和纽带作用。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》都明确指出,高等教育必须坚持走以质量提升为优秀的内涵式发展道路[1]。高校教师应具备的教育教学能力主要包括教学认知能力、教学内容驾驭能力、教学设计能力、教学操作能力、教学研究和创新能力、科研促进教学能力、培养学生终身学习能力、交流沟通能力,同时还必须具有实践教学指导能力和产学研合作能力[1]。作为新世纪的基础力学课教师,如何继往开来,使自己成为一名合格的基础课教师呢? 一、驾驭课堂教学的能力 “师者,所以传道授业解惑也”,教师在教学中,语言要言简意赅、合乎逻辑、内容具体,讲课中感情要饱满丰富、富有感染力。基础力学课程实用性很强,但枯燥性也比较明显。现阶段高校强调基于能力培养的教学,首先教师有过硬的教学功底,优秀的教师一定是一名智慧型教师。他的课堂结构一定是严谨科学的。学生的个人天赋不一,教师的教学能力一个特征表现为善于发现学生的个体差别,发掘学生的个人特色。课堂上基础力学教师传授给学生的是基本知识,但通过知识的迁移性和再生力,培养了学生的分析和解决工程问题能力,教师用自己的教学能力和人格魅力,讲课中对知识通过合理组合,学生通过消化吸收对教师教学方法的领悟可间接地提高学生解决问题的水平和能力。教师通过教学经验纵横联系学生已有知识并通过举例说明,化难为易,突破难点,突出课程的重点。教师的这种对课堂内容的把控能力会直接影响学生学习能力的提升。 二、教师要有自己的教育智慧 孟子曾说:“教亦多术矣。”可见教师的教育教学能力不仅靠理智,还要靠机智。教育学不仅是一门科学,更是一门艺术[2]。教学有法,但无定法,贵在得法。每位教育者的学识、能力和人格魅力是一种特定的教育资源。教师的教学智慧必须具备几个特征: 1.具有随机应变的能力。教学中难免会遇到各种突发情况,此时教师丰富的知识积累显得尤为重要,遇到突然问题时处理态度是冷静的,处理方法是恰当的、果断的。 2.教师要掌握教育分寸。教师有自己独特的教学方式,对待学生是温柔与严厉相结合,对待学生教育尺寸把握应该是恰如其分的。 3.教师必须具备良好的沟通能力。优秀的教师应该有良好的表达能力,一名教师教学的流畅性与教学效果有显著的相关性。如果一名教师语无伦次,思维混乱,说话逻辑性差,就很难将问题讲述清晰,教学工作比较难于出彩。优秀的教师能够与学生建立“教学相长”的平等关系,能与同事建立相互支持、合作的和谐工作关系,与相关企事业单位建立互助协作的伙伴关系[3]。 三、恰当地结合传统教学和教学媒体 现代教育教学既要求人的全面发展,又要求因材施教、个性化发展。教师的教育教学更需要展现鲜明个性又要符合上课的标准。一堂课上教师恰当地使用教学媒体和板书,会收到事半功倍的效果。一般说来,一堂课学生的注意力集中时间不到20分钟,教师的教学效果的优劣,一个重要的体现在于有限的时间内教师能否最大限度地调动学生的学习积极性。教学媒体不仅能提高学生的注意力,调动学生的学习兴趣,增大课堂教学信息的容量,更重要的是有助于提高学生的接受能力。传统的板书教学具有层次分明、脉络清晰;增强直观效果,重点突出,能起到提纲挈领的作用,方便于课堂小结和课后复习等功能。教师上课中充分将多媒体技术的文本、声音、图形、图像、动画等进行综合处理,使教学达到图文并茂、提纲挈领、有声有色、生动逼真的教学环境,使学生彻底理解、真正掌握相关的知识。一名教师的教学水平某种程度会直接影响着学生的创造能力和实践能力,将会影响学生的专业技能水平的提高。教师在授课中不仅要做到“专业发展与终身学习相结合”,还要做到“专业精深与博学多才相结合”。那么高校基础课教师如何才能提高自己的教学能力呢? 1.注重教学研究。积极开展教学研究课是提高教师专业素质的重要方式,教学研究课是教研活动的主要载体,也是教师成长的舞台。教师可以通过教学研究课相互启迪,集中精力学习教育理论,可以全面反思自己的日常教学行为,从而使自己的课堂教学日益精进。教师应该对思维发展、能力形成、学习形态、创新精神具体和深入理解,研究如何确定个人授课中的个人目标并加以细化,做到既具体,又有可操作性,在实际的教学中学会因时因地了解学生的现状、困惑和要求,学会在教学中既能做到有针对性又能取得实际效果。我校对于新来的青年教师的培养贯彻执行助教制度、岗前培训制度、专业培训制度和青年导师制度,在教学中开展“一帮一”、“以老带新”和“传帮带”活动,在教学中加强教学团队建设,培养一批具有示范及带头作用的教坛新秀和教学名师。一系列的教学措施使基础课教师快速地进入教学中坚队伍中。 2.建立合理的评价体系。陶行知:好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学。教师的职业是一种神圣的职业,它同样需要付出辛勤的汗水。对教师的考核我们建立了一套合理、行之有效的教师教学工作评价体系,对教学过程的质量评价我们采用领导评价、督导评价、同行评价、学生评教等多元的评价方式,规范教师的教学,并采用对不同职称的教师采用不同的评价体系指标,尽可能提供机会让每位教师找到合适自己的发展平台,可以最大程度地提高不同群体教师的教育教学水平。 3.教学和科研相互促进,科研促进教学。高校教师的科研能力是由知识结构、创新能力、创新意识等多方面构成的。基础课教师因为大量时间都用在课堂讲授中,因而科研能力存在着很大的提升空间。我们知道教学不是墨守成规,教学也需要不断研究新的授课方式、新的思路,因学生而教,教学会因研究而不断提升发展。教学创新能力是大学教师能力的灵魂,大学里有着得天独厚的研究环境,教学及科学研究能将文化、科学、技术等前沿成果及时反映到大学教学中来,基础课的教学成果的取得也是科学研究的成果。教师的高质量的科学研究一定能通过高质量课堂效果体现。 4.教学中不断地思索促进教学能力的提高。教师在教学的过程中,不仅要努力提高自身素质,还要善于反思和总结自己在工作中遇到的问题,来提高自己的教育与教学能力。教师不断地进行教和研究,不断学习同行教师的闪光之点,善于发现别的教师课堂上的每一点闪光之处,然后慢慢品味,细细揣摩,再将其用到自己的课堂上去实践印证,日久的揣摩和实践,教师的个人的能力和水平必定会不断进步。优秀的教师应该是一位善于思考的老师,能够合理地借鉴别人之道。并和自己的备课思路进行对比分析,大胆地去粗取精,扬长避短,在以后的教学中揣摩和实践。“教无定法,贵在得法。”教师要成为优秀的教师,需要不断地思索和成长,博采众长,教师要成为真正的知识传播者、年青一代的塑造者,必须要有较强的教育教学能力和教育素质,才能把教育事业做到极致和完美。 总结:教学是一个长期不断的积累过程,教师应该借鉴其他专业教师和非专业教师的优点,博百家之长,制定适合自己特色的课堂教学,同时要根据当代大学生的需求以及教育现状将教的主导作用和学生的主体作用相结合,科研与教学相结合,培养出高素质的人才。 力学基础论文:《土力学与地基基础》教学改革初探 摘要: 论述了土木工程专业中《土力学与地基基础》的教学改革思路和方法,改革原来传统的教学模式,结合本门课程的的特点,提出课程设计新的理念和教学模式,从而更好地学好课程的理论知识并与工程实践很好地结合。 1课程性质与任务 《土力学与地基基础》是土木工程专业的一门主干课程,通过本课程的学习,可以使学生在以后从事土木工程相关工作中能够运用所学的原理和基本概念并结合结构理论和施工技术知识,分析和解决地基基础的工程问题。另一方面,本课程具有较强的理论性和实践性,使得学生在本课程的学习中往往感觉比较吃力,学习效果不够好,而传统的课程教学自身也存在诸多不足之处,因此有必要对本门课程的教学进行必要的改革。 2课程教学理念的改革 2.1 注重基础理论的培养虽然土力学不像理论力学那样精确,但其基础理论本身也是比较成熟和完善的,并且自成体系。掌握土力学基本理论是正确进行土力学计算和基础设计的前提。但对于普通本科或专科学生来说,要求掌握土力学的理论基础能够满足教学大纲和基础设计要求,这不仅仅是当前学好本门课程的关键,也是为将来进一步深造学习以及学习其他专业课程的重要基础。 2.2 注重实验课程的学习土力学和地基基础是一门实践性很强的科学,土力学中的很多理论本身就是直接来源于实践经验的总结,因此,如果脱离了实验,仅仅学习土力学理论,是无法学好本门课程的。因此在教学设计中,必须充分重视实验课程的设置。 2.3 重视现场实习的作用除了基础理论和实验课程的学习,想要学好本课程,仅仅停留在理论学习和实验室中,还是不够的,在条件允许的情况下,可以组织学生到附近的建筑工地进行必要的参观学习,从生产实践上来感受土的各种力学性质和各种地基基础的形式和特点。 3教学模式的改革 土力学和地基基础的概念多、理论性强、计算繁琐乏味。传统的教学模式中板书占用了较多的讲课时间,致使课堂内容压缩,其次,传统的教学模式使得教师在课堂教学时以讲授为主,,辅以简单示意图,全靠学生想象,由于很多学生缺乏基础的工程经验,因此很难理解。另一方面,传统的教学内容和考核方法设置上也有诸多不足之处,为改善这种状况,可从以下方面改革教学模式。 3.1 注重多媒体教学与传统教学的有机结合用多媒体课件将抽象难懂的内容形象地表达出来,便于学生的理解,同时也激发学生的学习兴趣。以地基的各种破坏形式为例,这些破坏的特点如果在黑板上板书则过于抽象,且费时费力,采用多媒体课件教学,可以大大提高这些知识单元的课堂教学效果。我曾用计算机辅助分析软件模拟地基的沉降变形过程,将各种复杂的变形非常形象直观地表达了出来,后来将模拟结果在多媒体课程上进行展示后,学生反馈的效果十分良好。虽然多媒体教学有其独特的优点,但在进行多媒体教学时,由于大量使用事先已经输入好的内容,在讲课的过程中很容易造成课堂教学节奏过快,学生一时难以接受,因而要适当控制课堂教学的节奏,重视学生的思考和参与。 3.2 加强工程实例教学,让学生对土力学和地基基础建立直观的感性认识土力学课程一般是在大二或大三期间开设,之前学生的实习经历不多,对本门课程没有什么印象,所以有时候在上课期间,学生对地基应力计算觉得很抽象。再比如基础设计的时候,很多基础形式学生以前从来没有见过,这样在设计基础的时候,学生只是照搬教材来机械地选择基础形式,因此在讲解基础设计的时候,学生总觉得难以理解和接受。后来在一次实习中,我特别带领学生到工地的桩基施工现场观看了钻孔灌注桩施工过程,包括水下混凝土灌注的全过程,这样学生一下子对桩基础就具有了非常形象的直观认识,后来在讲授桩基设计和施工的时候,学生对课程内容的理解就深刻了很多。 3.3 重视课后的习题练习和辅导土力学和地基基础除了实践性较强之外,其也具有较强的理论性,且公式繁多,计算复杂,仅仅依靠课堂的讲授是远远不够的,必须辅以适当的习题练习才能较好地掌握本门课程。因此在讲授课程之余,应该给学生配备适当的习题,最好定期由任课教师进行适当的课后习题辅导,尤其是那些综合性的基础设计课程,学生在做题的时候往往觉得很茫然,不知从何做起,这时候就需要老师的引导和讲解,在此基础上鼓励学生多做多练,定能更好地学好这门课程。 3.4 重视土力学实验对教学的作用土力学和地基基础是一门来源于实践的科学,因此,土力学实验在本门课程的学习中具有相当重要的意义和作用。如果脱离了实验教学,学生是很难学好土力学的。土力学的实验项目很多,从教学的角度来说,在有条件的情况下,应尽可能的对学生多开设实验课程。其中比较简单易做的几个实验是应该必须在课堂上开设的,如土的密度和含水率实验、土的液塑限实验、土的固结和剪切实验、土的渗透实验等。这几个实验虽然简单,但反应了土的基本物理力学性质,通过这几个实验,学生对土的基本性质就有了最直观最直接的认识,因此具有重要的基础作用,另一方面,在实验过程中最好能让每一个学生都有亲自动手操作的机会,而不仅仅是由教师演示一下实验过程就可以了。 3.5 重视土力学分析软件的应用随着计算机技术的飞速发展,各种工程辅助分析软件也得到了飞跃式发展,但目前的传统教学中还很少涉及对此部分内容的关注,但可以预言,未来的土力学和地基基础设计的发展趋势就是计算机辅助分析设计,尤其对于一些大型的复杂基础设计,传统的手工计算既繁琐又易出错,如果采用计算机辅助分析软件进行计算,其效率则要高的多,因此,有必要在土力学的课程教学中,给学生适当的进行一些计算机辅助分析的基础知识,为将来的进一步深入学习打下一个良好的基础。 3.6 课程考核方式的改革由于各种条件的制约。传统的考核方式主要是以试卷笔试为主,缺乏对学生综合能力的测试。改革考核方法,在考试内容上要加强对学生理解及应用知识的能力的考核,特别是综合性、创造性应用知识的考核,改革标准答案式的考试成绩评价方法,注重考查学生的解题思路和综合分析与解决问题的能力,注重考察学生的土力学实验能力和动手操作能力,注重考察学生对理论知识在工程实践中的综合运用能力。 力学基础论文:高校工科类基础力学课程考核方式的革新探讨 摘要:本文主要讨论了基础力学课程考核方式的现状,提出了在重视理论基础知识的同时,增加实践考核的内容和权重,通过更为合理的多样化的考核方式,促进基础力学课程的教学效果提升,达到培养综合型和创新型人才的要求。 关键词:基础力学;考核;理论知识;实践能力 一、对基础力学课程考核方式进行革新的意义 高校基础力学课程主要围绕《理论力学》和《材料力学》两门课程展开,在各专业教学需求的基础上,还会适当增加《结构力学》、《流体力学》、《工程热力学》、《航海力学》等课程,虽然名称各有差异,但课程教授和考核的方式比较相似。 对于大多数工科类本科生而言,力学课程往往都是必修课程,而且大多数院校都采用闭卷考试的方式对学生进行考核。单纯的考试往往会由于学生盲目追求分数,教师只看通过率,使得其真正的意义或是效果达不到预期而流于形式。由于力学课程涉及大量的公式应用与计算,考试通过率相对较低,很多学生一看到“力学”字样,便眉头紧锁,出现了“厌学”和“厌考”的情绪,从而进入恶性循环的怪圈。要转变上述的问题,教学方式的革新无疑需要突破,但对于考核方式的创新[1-3],也应该引起重视。通过对考核方式的革新,有助于实现从书本为中心到以理论与实践并重的转变,实现学生从被动学习到主动学习的转变。 二、基础力学课程考核方式的现有模式 基础力学课程是现有高校设立时间较长、授课面较广的一类专业基础课,它需要学生具备良好的理论基础,并且能够应用相应的理论解决实际工程中的问题。目前,对此类课程的考核多数是沿用了课程设立初期所采用的闭卷考试方式,虽然题目的内容稍有变化,但主要的形式还是以选择、填空和计算为主。部分高校采用了题库命题的方式,虽然试卷的生成具有一定的随机性,达到了教考分离,但是题目的类型更新速度不够,有些学生为了应付考试,就出现了“背题”的现象。随着对过程表现考核力度的增加,平时成绩已被列入总评成绩的核算范畴,但其究竟应占多少比重,至今没有科学的论断。大多数学校采用的是“平时成绩(30%)+期末考试(70%)”的方式[4],而平时成绩也多以上课出勤、课后作业以及课堂实验等方式进行考核计分,不能充分反映学生在掌握知识过程中的实际表现。所以,目前的考核方式不能够全面地测试一个学生对该课程所教授知识的掌握程度,而且对于应用型和创新型人才的培养要求,也无法满足。 三、基础力学课程考核方式革新的建议 要解决现有基础力学课程考核方式中存在的不足并不是一朝一夕的事情,也不是说要完全打破现有的考核方式。闭卷考试作为沿用多年的考核方式,有其存在的合理性,特别是在考核学生的理论基础方面是最为直接和有效的,但是,学生对理论知识的应用,应该作为考核中的重点。对于现有基础力学课程的考核可以围绕以下几个方面进行革新,在原有基础上更新考核的内容和计分方式,对于提高考核结果的有效性和合理性具有一定的帮助。 (一)理论基础知识的考核 专业基础知识是用于解决工程实际问题的工具。“工欲善其事,必先利其器”,要想能够出色地解决实际问题,理论基础必须要掌握得牢固扎实。 1.重点考核解题思路。以往卷面考核的方式是先由教师进行命题,并且提供参考答案和评分标准,并以此为依据对学生的解答进行评分。在解答的过程中,有些学生虽然思路清楚,但是由于计算过程中的计算错误,而导致一定程度的失分。而有些学生思路较为混乱,为了解答某一问题,只是机械地写出相关的公式,并不知道公式如何应用。更有甚者,有些学生还存在公式错用,张冠李戴的现象。比如在《材料力学》中,关于剪切强度的分析计算,有些学生只是记住了计算切应力的公式,但没有考虑公式应用在何种载荷条件下,最终造成分析结果的错误。对于此种现象,一方面要在教师讲授课程的时候讲解清楚,另外在考核中,可以考虑增加口试环节或是答辩环节,这样能够更好地了解学生对基础知识的掌握程度。通过口试回答,可以掌握学生对题目的理解是否正确,逻辑分析的思路是否合理。对于此类考核的计分方式应采用“通过”或“不通过”。 2.适当增加解题精度要求。基础力学课程主要是面向工科学生开设的,而在工程领域里,最基本的要求就是严谨。因此,在考核学生的分析能力时,计算结果的精度和合理性也应该纳入考察的范围。现在的大多数力学考试,该要求都已纳入评分标准中。能够在有限的时间内,正确快速地解答题目,往往就可以在考试中得到较高的分数。但是,有些力学考试在时间和题量的配比上并不科学,有些题量较大,学生在有限的时间内无法完成全部计算,只能写下解题的思路和基本公式,来不及计算最终结果。或者有些考试题量较小,大部分学生都能够完成计算,这样对能力之间的区分并不明显。所以,如果要能够测试出学生在解答精度和速度方面的差异,对于题目和时间的配比是非常重要的。命题教师应该在考前对题目进行试答并计时,以此作为考试时间的参考依据。并且应在考试过程中,记录学生的答题进度,作为日后修正的依据。对于此类考核的计分,可采用“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”来进行区分。 (二)实践能力的考核 对于知识的实际应用,应该作为基础力学课程考核的重点,只有将理论知识用于解决实际问题,才能够证明学生真的掌握了该门课程的内容,达到了考核的要求。但对于实践能力的考核一直未能实施,主要的原因在于考核的过程相对耗时,也受到材料、场地、人员等因素的限制。这类考核方式多在本科教学中的课程设计环节出现,但在基础力学课程中,还无人尝试。可以考虑,将实践能力纳入平时成绩中,一方面可以使考核的周期适当延长,另外,也可以根据授课进度,设定考核的题目,达到化整为零的目的。再根据实践考核的运行情况,适当增加平时成绩在总评成绩中所占的比重,进而最终将实践能力的考核作为总评成绩中的主要部分。实践能力的考核应以团队的形式进行,每一组由若干学生组成。根据分配的设计任务,每个学生承担一定的工作量,通过协同合作,最终完成考核任务。 1.根据工程背景设定考核题目。很多学生总是疑问,学了力学究竟有何用处,造成这一疑问的原因之一,是教师在授课过程中,没有联系实际,造成了授课和实际脱节。另外,也存在着考核的内容与实际脱节的现象。目前的力学题目,多数是对工程结构的简化,介绍了结构上的约束和载荷以及结构的运动方式等,但是对于该结构是来源于哪一工程背景,没有过多的介绍。导致学生在面对实际问题的时候,往往不能将工程模型转化为力学模型进行分析,达不到活学活用的要求。因此在考核中增加来源于实际工程背景的题目,一方面使得学生重视理论与实际的结合,另一方面,也使得学生了解该门课程在实际中的应用情况是怎样的,便于学生在走上工作岗位以后,能够快速地与企业实际对接。以《工程力学》为例,该课程主要涵盖了结构的平衡分析,以及强度、刚度和稳定性的评价等内容。在考核中,可以以工程中常见的桥梁、起重机吊臂、减速箱传动轴等结构为例,让学生在给定载荷的条件下,对其结构尺寸和形状进行设计,对相应的材料进行选择,以达到强度度和稳定性的要求。 2.根据设计方案评定团队考核成绩。传统的闭卷考试,往往答案只有一个,这对学生的创新性有一定的局限。在实践考核中应该充分发挥学生的想象力,对最终的结果除了基本参数要求外,应具有一定的开放性。各个小组根据给定的设计任务进行分析设计,包括对设计方案的计算过程,相应的参数指标的选择(比如结构的形状、尺寸和材料等),制造简单样机并进行测试,或者对设计方案进行仿真计算,对其是否满足设计要求进行验证。任课教师根据是否达到设计要求对设计方案进行评定,给出“通过”或“不通过”的等级,再根据设计的经济性或者环保特性,给出“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”的等级区分。另外,应建议学生对于设计方案给出优化方向,对于其合理性,给予适当的加分。同时,对于创意突出的设计方案,也应酌情加分。 3.根据团队合作评定个人考核成绩。具有良好的团队合作精神是工程师必备的素养之一,因此也应纳入到实践考核的范畴之中。任课教师可以通过观测在考核过程中的团队个人表现进行打分。团队中各成员也需在考核结束后,提交对本团队其他成员的打分结果。另外,提交设计方案后,团队成员需对自己负责的部分进行答辩。综合上述三个部分,任课教师给出“优”、“良”、“中”、“合格”和“不合格”的等级评定。综合前面的团队分数,最终得出每个学生的实践考核成绩,以此计入课程的最终成绩中。 四、结束语 对基础力学课程考核方式革新的探讨只是对某一类特定课程给出的建议,不同的课程由于其性质的不同,考核的方式也多种多样。随着课程考试改革被纳入到高校课程改革研究的范畴之内,越来越多的学者和任课教师开始关注课程考核方式的变革,其最终的目的是为了更好地评价教学质量与效果,衡量是否达到教学目的,对于教学进度的调整和教学方法的改进等方面都起了促进的作用。同时,也有利于实现综合型和创新型人才的培养,满足社会需求。 力学基础论文:MOOC环境下混合式教学模式在基础力学教学中的应用初探 摘要:利用多媒体平台,开展了基础力学课程线上、线下混合式教学模式的研究与实践,总结了MOOC的优势与不足,结合MOOC环境下混合教学模式的试点情况,详细分析了该模式的建设内容与具体的时间流程,思考和总结了新的教学模式在力学课堂实践过程中出现的问题,并给出具体的意见与建议,以促进学生转变观念,提高自主学习效率。 关键词:MOOC 混合式;基础力学;课程教学 MOOC即“Massive Open Online Course”的简称,可直译为“大规模在线开放课程”,国内通常简称“慕课”。斯坦福大学校长则将MOOC的发展比喻为教育史上的“一场数字海啸”。与传统的课堂教学比较,MOOC具有免费开放、大规模、较强的互动性和社会性等优点[1]。而力学属于自然科学范畴,数学趣味很浓,需要较强的悟性和接受能力,因此不能简单照搬MOOC教学模式。越来越多的教育者认为将面对面教学和在线学习两种模式有机融合,是降低成本,提高学习效果的一种有效方式[2]。笔者拟将混合式教学模式界定为在MOOC环境中,以网络学习和面对面教学相结合的一种学习方式,该模式将有效发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性。 一、MOOC的优势与不足 传统的网络视频公开课大多以独立形式存在,是预先录制的、静态的。近些年新兴的微课本质上属于视频公开的一种特殊形式,作为教学资源使用。而作为一门完整的课程,除了含有教学资源还必须包含教师、学生以及动态的学习和测试过程。MOOC结合了网络用户的特点,精心制作,不仅提供免费的资源,而且实现教学的全程参与。在这个平台上学习者进行学习、分享观点、做作业、参加考试、得到考试成绩、拿到证书,是一个学习的全过程,即“慕课”包括活动和资源两部分[3]。它坚持以学生为中心的价值取向,采取模块化微视频的课程呈现方式,通过加强互动与倡导在线学习社区,使学习者在参与过程中产生一种沉浸感和全程参与感[4]。 在MOOC本土化的过程中,由于缺乏合理、统一的管理与运作机制,如果单纯的利用MOOC教学效果将有所打折:(1)系统知识碎片化。MOOC短小精悍的课程形式虽然满足了网络移动化学习的需要,但同时也带来了知识碎片化、信息割裂化等问题。基础力学的学习非常系统,用碎片化的学习方式来学习该课程会造成知识系统化的丢失,割断了与相关知识点的联系。(2)无法做到因材施教。MOOC短小精悍的视频资源虽然能清晰呈现教学内容,但无法真实记录课堂中的师生行为。此外,MOOC学习人数众多,除了固定的学习者也有许多临时的学习者,教师无法了解每个学生的学习进度和学习动态,无法做到因材施教。(3)完成率不高。MOOC平台的免费性与开放性特点吸引了学习者的加入,可是由于MOOC学习过程的监督手段有限,往往学习只停留在访问时间的层面上,因此容易造成“账号在学习,学生在游戏”的情况,课程的平均完成率低下。(4)平台功能不稳定。现有技术还不能完全保证在线讨论,在MOOC实践中,许多用户会遇到平台功能失常,造成作业无法提交,甚至电脑无法显示学习记录的情况。选择能够支持大规模互动稳定社交性工具平台非常关键,技术隐患会使MOOC在进阶式课堂、在线作业与测试、在线论坛工具等其他方面的努力成为空谈[5]。 二、MOOC背景下混合式教学模式在基础力学课程中的实践 当传统教学改革成果与MOOC相遇时,我们既可以感受到新的教学手段对于教学效果的促进和提升,同时也在传播载体选择上遇到了新的问题和新挑战。MOOC这种新模式给基础力学教学带来了深远而直接的影响,反过来,力学教学改革的经验和教训也对MOOC的发展产生了不可忽视的作用。在高校MOOC热潮中,基础力学教育如何在网络开放的背景下,更好地顺应信息时代的潮流与趋势,让这一古老的自然科学焕发出新的活力,是值得力学教育者思考的问题。 对于大多数高校而言,由于规模和资源的限制,MOOC在相当长时间内难以实现,但作为教育工作者应放眼未来,在教学实践中,对比MOOC的教育理念、教学内容、教学方法和长远目标,制定切实可行的教学方案。MOOC的建设不可能一蹴而就,依照MOOC的开放理念逐渐放开网络教学范围。现阶段学校可以依托校园网络建设,按照MOOC的思想建立基础力学课程网站,完善基础力学试题库、习题库,设置学生评学、教师评教的数据采集系统和bbs力学交流区,并将基础力学团队中的力学教学视频到力学教学平台。混合式学习是当今教育界研究的热点问题之一,是当前国际教育技术发展的新动向,他将传统面授教学和基于计算机的教学结合起来,促进传统课堂与网络学堂的深度融合,发挥两者的各自优势。MOOC课程中运用信息技术改变教学方法集中在“翻转课堂”这种新方法的实施,它将传统课堂中知识的传授转移至课前在MOOC环境下完成,知识的内化则由原先的课后做作业转移至课堂中的学习活动。 (一) 查阅资料,深入调研,为教学改革奠定理论基础 尽管MOOC的浪潮在国内愈发澎湃,但是MOOC真正的内涵式发展还处于起步阶段。每一位MOOC的实践者需要拨开MOOC起步时的“浮躁之气”,深入调研,用发展的眼光看待“沉淀后的MOOC”。对于国内高校而言,发展MOOC教育是大势所趋,各大高校在MOOC课程建设中积累了丰富的学习行为大数据,这些数据将成为高等教育研究学习行为分析和教学改革的重要依据。 (二)资源整合,为教学改革创造有利条件 利用MOOC视频资源改进力学教学方法,拓宽教学内容将是一个从无到有,从有到精的过程。南京航空航天大学的邓宗白教授共享的“材料力学漫谈”已经在Cousera平台上线,美国佐治亚理工学院Wayne.Whiteman教授主讲的“工程力学应用”也即将在该平台上线。此外“爱课程”网站也有多个力学课程视频,这些都为MOOC环境下力学教学改革提供了非常好的条件。 中国名校纷纷加盟MOOC,如清华大学、北京大学加盟edx,复旦大学、上海交通大学加盟Cousera,同时还积极推出中国本土MOOC,如学堂在线、慕课网、智慧树、MOOC学院等[6]。国防科技大学在2013年自主开发了服务于部队系统的中文MOOC平台“梦想学习平台”,笔者所在学校于2014年加入该平台,为开展MOOC支持下的教学改革创造了便利条件。 MOOC平台中,基础力学资源并不丰富,学校的教学团队投入大量的精力和时间录制微视频,编写相关习题测试,搜索与基础力学相关的典型案例。此外,还对已有的良莠不齐的力学视频进行了筛选,选择出了既适用于学校教学需求,又能提高学习效率的视频资源。 (三)“MOOC-面对面”混合教学模式的课堂实践 经过长期的论证,学校基础力学团队将工程力学作为混合式教学模式的试水科目,并选择在拔优班进行改革试点,学时和普通教学班一样。拔优班有20名学生,学习积极性高,落实老师布置的教学任务态度端正。 1.学习方式:小组讨论,主动式学习 学生分为四个组,每组分配不同的学习任务,分小组学习。各小组成员之间有共同的学习资源、作业、讨论以及学习成绩。授课教师把从日常生活、生产实践中挖掘出来与课程内容相关的创新项目到力学网站平台,把任务布置给不同的小组。学生需要通过团队协作完成的任务初步分为四类:一是角色扮演。即学生扮演老师的角色,利用所学知识和已有的力学资源设计教学方案,收集教学资源,团队指派一名学生在课堂上展示团队成果。教改实践过程中,学生在物体系统的平衡、扭转切应力、弯曲正应力、第三强度理论等主题中完成了角色扮演,且效果良好。二是资源收集。学生通过各种途径收集与课程教学有关的网站、视频等教学资源,制作成PPT并配上简短的文字,上传至力学平台,供其他学生学习。比如:在讲压杆稳定的细长压杆临界力公式时,第一组的任务是搜集稳定性有关的工程案例;第二组结合课程内容分析相关案例的力学原理;第三组比较稳定性与强度问题的区别;第四组思考欧拉公式的适用条件。三是互学互助,突破小组的局限,在交流区发起与课程相关的讨论,或者对其他同学提出的问题进行解答。在实践过程中授课教师引入竞争和加分机制,激励小组间开展“比学赶超”的学习竞赛,提高学生在线提问或者解答问题的积极性。四是竞赛活动。该项为选修任务。学校为了提高学生的实际操作能力,建立了大学生科技创新平台,并每年组织师生参加“卓越杯创新大赛”。课程组依托创新平台和校内创新大赛,鼓励学生利用力学知识,建立力学模型,解决实际问题,在竞赛中获奖的学生会给于适当的加分。 2.教学方式:在线与课堂混合 开课前授课教师制定详实的教学计划,至力学网站,方便学生按照计划在线学习知识点。教学模式借鉴Robert Talbert教授的翻转课堂模型。课前学生在线上观看教学视频或根据分配任务搜集教学资源,有针对性地完成平台上的课程练习,让学生在课前对所学知识有了解,形成知识节点。课堂中师生面对面交流,授课教师根据课前线上反映的问题,对重点难点答疑解惑,组织小组讨论、分享讨论结果。课后教师在线回答学生的问题,沟通和分享课程中的疑问和收获。通过这种师生之间、生生之间的协作探究对知识进行内化。MOOC环境下教师的角色发生变化,在课堂中有由“主演”变成了“导演”,教师根据预期培养目标,给学生布置高质量的教学任务和问题,引导学生主动学习。在教学过程中,授课教师对各小组和小组成员的表现要及时记录,方便教学管理。这种管理包括学习计划管理、学习任务管理、学习资源管理、学习进度跟踪、学习效果评估和学习能力评测等。混合式教学模式虽然减少了教师的重复性劳动[7],但对教师提出了更高的要求,需要教师投入更多的精力和时间参与全程教学活动。 3.教学评价:注重过程评估 教学评价是检查教学效果、评价教学质量、衡量是否达到教学目标的重要途径之一。教师对教学效果的评估是教学过程中非常重要的环节。传统的一卷定终生的考核方式忽视了过程性评估。在混合式教学过程中,学生的在线学习时间、在线学习进度、在线阶段性测试、线上分享问题、线上解答问题及正确率等情况有完整的综合性记录,教师能够 实时了解学生的学习进展。面对面教学时,出勤情况、课堂表现、小论文、小组汇报等也归入总评成绩。考核成绩按照多因子加权综合评测法,注重平时学习效果,避免考前突击。最终成绩由线上学习30%,互动、讨论、小论文20%,期末卷面50%组成。曾公开发表与力学课程相关的学术论文者、在力学竞赛获奖者、在综合试验或者力学发明中有创新者适当加分,估计学生自主学习积极性。 4.教学效果分析 课程考核结束,学生从学习效果和教学效果两方面进行评价。大多数学生认为通过线上预习能够有效地将知识内化,但线上答疑效果不如面对面授课效果好。线上线下混合式教学起到了取长补短的作用。总体来说混合式教学模式在提高学生学习的主动性与参与度上效果较好,考前临时抱佛脚的现象显著减少,学生更注重平时知识的积累,但在基础知识考核方面没有明显优势。 三、混合式教学实践的思考 (一) 加强师资队伍建设 混合式教学模式中教师是否有能力应对新的挑战是教学改革成功与否的关键,学校的基础力学教学团队有着“传帮带”的优良传统,注重年轻教师的培养,借助学校、力学学会促进青年教师的成长。团队每位青年教师均在江苏省或者全国青年教师基础力学讲课竞赛中取得优异成绩,具备主讲力学课程的资格,高水平的教学团队有助于教学改革在实践过程中的落实。 (二)多并措举,激励学生自主学习 大多数中国学生习惯传统的“老师讲,学生听,课后练”的学习模式。新的自主学习自我掌控学习进度,对已有的认知习惯冲击巨大。在混合式教学模式实践中,许多学生表示不适应,在初期学生互动讨论积极性不高,需要教师不断推动。授课教师在备课时要走近学生的心理,及时调整教学方案,采用多种方式激励学生自主学习。比如利用积分形式量化奖励学生听课、讨论、测试、在线答疑表现情况,学生通过数值的变化获得成就感;借助科技创新平台、第二课堂等开展优秀学生、优秀作品评选和奖励,调动学生的积极性;鼓励学生参加竞赛,争取获奖,以赛促学。通过课题组全体教师的不懈努力,新型的教学模式逐渐得到学生的认可,学生普遍认为自己比以前更自律,与人沟通、交流的能力得到了大的提升。 (三)加强平台建设 在混合教学实践过程中,平台功能不稳定的情况时有发生,技术隐患将会使MOOC在其他方面的努力――线上课堂、在线作业与测试、在线论坛工具成为空谈,甚至会消磨学生的热情。后期问卷显示:学生对课程视频满意度不高。这不仅仅是技术问题,由于初次尝试,受时间、精力、经验的限制,团队还没有制作出优质的教学视频,有的视频显得呆板无趣,有的甚至是原先PPT的简单堆砌。在后期的视频制作我们将总结前期的经验与教训,通过建设与教学内容相关的案例库,增强平台的趣味性。 四、结语 力学素质是土木专业学生应该具有的基本素养,利用MOOC实现基础力学大规模、开放和共享这一终极目标很有必要。对于大多数传统高校,想实现这一目标并非一朝一夕。作为力学教育工作者,应该立足根本,吸收MOOC的精华,强化教学设计,优化教学内容,逐渐推进教学模式改革。 MOOC教学不是传统教育的替代品,而应该是传统教育的优质合作者[8]。课程组采用的混合式教学模式是符合基础力学教学特征的,是MOOC环境下基础力学教学的一次有益尝试和探索,课程组也试图在在教学实践过程中不断改进试点中存在的问题,为MOOC的真正本土化提供有价值的信息。 力学基础论文:新型教学理念及其在“弹塑性力学基础”教学上的实践 摘要:介绍了国外四种主要的工程教育教学理念,针对弹塑性力学基础课程的课程特点,结合实际多年的一线教学经验,从理论教学、现代设计工具与弹塑性力学教学的结合、实践环节、多媒体教学、预习与复习、科研与教学结合和转变考核机制七个方面,探讨了教改过程中收获的经验和存在的问题,同时也对其他课程的教学改革具有参考意义。 关键词:工程教育模式;弹塑性力学基础;教学改革 一、引言 伴随着国内外工程教育模式不断发展和转变,形成了以下四种主流的工程教育教学理念。CDIO工程教育理念是近年来国际工程教育改革的最新成果,主要包括构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运作(Operate)四个组成成分,强调产品的研发和生命周期,要求学生主动思考,将课程和实践相结合的工程问题教育理念。OBE(Outcomes-based Education),即产出驱动教育,是以预期学习产出成果为中心来组织、实施和评价教育的结构模式,强调清晰地聚焦和组织教育系统,关注学生学到了什么、是否成功,寻求和设计适宜的教育结构,以保证学生达到预期目标。欧林工学院模式强调欧林三角:卓越的工程学知识、艺术人文等社会学科以及企业管理精神,我国的卓越工程师计划就是与欧林工学院模式接轨的体现。渥太华大学模式强调亲验互动式教学,是一种全过程体验和全方位渗透的教学系统。以上四种教学模式均强调工程基础知识、工程实践能力、个人能力和团队协作能力的培养。 弹塑性力学是研究变形体在力、位移、温度和压电等外界载荷作用下的变形规律的一门学科,属于固体力学的一个分支学科。与理论力学、材料力学和结构力学等,在研究对象、内容、方法和结果上都有一定的差异。弹塑性力学主要研究变形体的应力和应变的分布规律,直接相关的基本概念是弹性模量、泊松比、不可逆性、屈服、损伤和断裂等。弹塑性力学课程需要对基本的解题方法有深刻的理解,才能通过严密的逻辑推理列出基本方程,并求解偏微分方程组,理论性和抽象性较强,计算难度大。学生们普遍对知识掌握不透彻,分析问题无从下手,无法灵活地解决问题,考核合格率一直在75%以下,并且大部分学生不了解这门学科的应用范围,造成了学而无用的困惑,兴趣不高,主动性较差。 燕山大学一直致力于工程教育改革的发展与创新,入选了首批“卓越工程师培养计划”。本人长期在“弹塑性力学基础”教学一线工作,通过对新的工程教育模式的学习、思考、尝试和探讨,以及实际的教学、教改经验,得到了一些感悟分享给大家。 二、教学改革中的几点建议 1.理论教学侧重点。在理论教学方面,侧重于讲解要点。如通过表1弹性变形与塑性变形对比,讲解二者之间的区别与联系。同时在理论教学中注意给学生渗透本质问题,如在变形机理方面,整体变形中包含弹性变形和塑性变形,塑性变形的发生必先经历弹性变形;在工程实际应用方面,材料加工过程中,工件的塑性变形与工模具的弹性变形是共存的。通过教师对知识的长期研究和理解,抓住知识的优秀,让学生能最快时间的把优秀知识点吃透。 2.强调现代设计工具与弹塑性力学教学的结合。在教学过程中,采用数值分析软件MATLAB、Mathematica或Maple等,完成各种塑性力学基本理论公式的程序化,方便计算在不同参数下变形体的应力应变状态。采用Deform、Forge等锻造成形软件模拟锻造过程,分析锻件在加工过程中的应力应变状态、温度场、微观组织等性能。把理论和数值计算结果进行对比,完成二者的相互验证,以便于学生对知识有更好的把握。 3.高度注重实践环节。基于CDIO工程教育理念,在实践教学过程中,让学生主动思考弹塑性力学基本原理如何在礅粗、拔长、拉拔、旋压等工艺上的应用,提高学生的自主能动意识,培养学生的兴趣。将生产实习和专业课程设计相结合,让学生在应用中学习,在团队中交流;同时教师和同学们一起,积极参与学校改革项目和毕业设计等实践教学环节,通过实际项目锻炼,扩展知识面,全面掌握项目实施的流程,让每一个参与者都能做到学以致用。 4.多媒体技术在教学中的应用。充分利用多媒体教学的优势,调动学生的学习兴趣,启发学生的想象力。同时,扩大学生的信息容量,满足学生的求知欲,也弥补了教师自身的不足,完善了课堂教学结构。依据教学目标和教学对象的特点,通过详尽的教学设计,在PPT中加入实际加工过程的照片和视频以及学科发展最前言的动态分析,使课堂教学由静态变为动态,学生耳闻其声,目睹其形,能够愉悦地接受新的知识点,通过声音、图像、文字、颜色、动画等,多渠道、多方位地讲解内容。 5.重视预习与复习。在课堂教学环节中,反复强调预习和复习的重要性。在课堂上,课前带领大家复习前一节内容中的重点和难点,同时对于本堂课程内比较重要的知识点,要尽量放慢语速,调整音调,使同学们能够快速有效地掌握。例如在讲解应变与位移关系方程时,应首先复习应力与点的应力状态、点的应力状态分析、应力张量的分解与几何表示以及应力平衡微分方程等知识点。通过复习,使同学们快速进入弹塑性力学的课堂学习状态。同时,每一节课课后布置有针对性的习题,使同学们对课堂上的讲解内容有更深入的理解。 6.注重科研与教学的结合。将教师所在科研团队的科研成果转化为教学资源,在教学过程中渗透新的研究成果,使其与经典理论相结合,丰富了教学内容。在实际教学过程中,结合本人研究的固体颗粒介质成形工艺及其在板材上的应用方向,介绍了相比于传统工艺,该方法具有模具成本低、零件尺寸精度高和无污染等优点,并通过结合具体视频和图片,对上述内容进行讲解。通过实际的教学过程发现,该方式可明显提高学生的兴趣,活跃教学气氛,改善教学质量。 7.转变考核机制。“弹塑性力学基础”长期采用传统单一的卷面考核方式,试卷的难易程度很难把握,学生学习的主动性很差,合格率较低。为改变这一现状,采用了多方面、综合性的考察方式,即:课堂出勤0.1,平时作业0.1,实验成绩0.1,专业课程设计0.1,考试卷面成绩0.6。实践证明,课程改革后的考核机制更加公平、合理,学生的学习积极性和兴趣有明显提高,同时克服了学生对卷面考试的依赖,做到了学以致用,加强了团队的沟通与合作。统计近2年的课程合格率数据,由改革前的低于75%,稳步增长并保持在85%以上。这种考核机制达到了这门课程的学习目的,也获得了学生的广泛认可。 三、结语 目前发达国家主流的工程教育体系并不完全符合我国的教育情况和社会背景,结合学科特点、教师能力与学校现有的教学资源,更好地实施教学改革,是摆在高校一线教师面前的一道难题。通过几年来对“弹塑性力学基础”教学的体会,以及对取得的一些改革成果进行分析,可以得出很多宝贵的经验。作为应用型本科院校的一线教师,必须克服改革过程困难,以学生的知识和能力为优秀目标,踏实、合理、认真地将改革进行下去,只有这样才能培养出符合当代社会发展需要的工程型人才。 力学基础论文:解析土木工程分析的施工力学与时变力学基础 【摘要】目前,我国社会化的进程不断推进,一系列的土木工程方面的建设也紧随其后,逐渐变多。随着经济的发展,对土木工程的要求也逐渐增多,除了有在规模上加大的要求外,在它的建设技术上的难度系数无疑也是一次空前的增加,这也就在无形中给施工安全带来了更大的隐患。究其主要原因是能全面考虑在施工过程中有可能会出现的一系列的状况,所以本文主要对土木工程分析的施工力学以及时变力学进行了研究,因为对这一问题的深刻探索便于使得土木分析更加科学化、合理化,进而大大增加了在施工过程中的安全系数。 【关键词】土木工程分析;施工力学;时变力学 一、施工力学相关知识 1.1 力学以及相关数学基础 在土木工程的范畴内,施工力学是在时变力学的基础上逐渐发展起来的。主要是因为在实际的土木工程分析的里,施工力学所面对的对象并不是一成不变的,而是会随着时间的变化而有所不同。况且,力学本身就不是一个以“生命在于静止”为箴言的存在者,它无时无刻都在发生着变化,而且很大一部分新的理论都是在这不断的变化中逐渐产生的。虽然力学会在随着时间的变化过程中能够有不同的理论产生,但是产生这些理论的力学的内部参数却是固定不变的。科学是在不断进步的,人类的需求不永远无法满足的,因为人们一直在追求,也就使得科学一直在探索中前进,因此为了迎合人们这种不断追求的心态,以前所使用的一些理论需要进一步的完善才能继续应用到实践中来。目前人们已经开始打力学内不固定参数的主意,开始对它展开研究,看看它还有哪些可以发展的空间,时变力学就是在这样的一个大的背景下“诞生”的。并且时变力学已经在现代生活中的大型项目以及高科技新兴机械中“大展拳脚”,之所以能够如此,是因为线弹性以及非线性是现代土木工程中非常关心的,而时变力学所分析的正是这方面的内容。 数学是一切自然科学的基础,所以对土木工程的分析当然也离不开数学。例如在土木工程中所涉及到的物理参数以及几何参数等等都是运用数学中的微积分的知识进行计算的。从另一个方面讲也就是将时变数学的知识运用到了土木工程的分析中。 1.2 力学效应在施工力学中的体现 力学效应的两大表现是时效以及路效。所谓时效是指施工力学分析出来的结果以及呈现的力学状态会因为使用不同的施工方案而不一样,即使这些操作是在同一个建设结构中进行。路效则与时效不同,一旦施工方案有差异,就能呈现出不同的施工结构以及施工力学的分析结果,当然,力学的状态不会是同样的状态的。不同的施工路效主要是因为在不同的施工中所选用的几何材料的不一样。以上两种力学效应恰好是是施工力学中的两种最主要的体现。 二、时变力学概况 时变力学包括不同的类型,通过详细的总结归纳,时变力学的类型大概分为六种,在这里着重论述其中的四种类型,分别是物性时变力学与线弹性时变力学、非线性时变力学以及热弹性时变力学。首先,物性时变力学分析是指对一些特殊的建筑材料的物理性质的分析,这些材料的物理性质不是一成不变的,而是在时间推移的过程中,它的物理性质也会不断的变化。在对着一些特殊的材料进行力学分析的过程中,最大的问题是对时间函数的合理使用;其次是线弹性时变力学,它是指一些建筑材料本身具有比较独特的性质,比如线弹性以及无热效应。有了这些性质后我们在研究它的过程中就能使用静力学进行分析,而忽略了其中的惯性效应,那么对这一类型的建筑材料的力学分析就是线弹性力学分析,在最初的分析中对这类的材料所使用的是具有固定参数的空间变量,但是基于它随时间的变化而变化的性质,这种有固定参数的空间变量的方程是不适合的,所以在后来的研究中又加入了时间的变量参数;再次是非线性时变力学,建筑材料的性质既有线性的也有非线性的,由于线性的性质比较规则,便于使用数学方程进行计算,所以不作研究,这里主要是对这种不规则、非线性的性质进行探究。混凝土以及岩土介质等很多的建筑材料都具有非线性的性质。在对这类型的材料进行几何计算时,结果一般很不精确,因为它容易受到加载过程以及物理参数等多种因素的影响。本质上,时变力学分析与以往的比较传统的力学分析的分析结果在一定程度上会有不同的;最后是热弹性时变力学,建筑材料丰富多样,因此它们所具有的性质也多种多样。比如混凝土这一类的建筑材料就会产生热力效应,热弹性时变力学就是这类材料的“克星”。因为它在对这类的建筑材料进行力学分析时,会在原有的固定时间参数的热传导偏微分的基础上加以改善,即添加了时变参数,这样就不会因为时间的变化而使得分析结果出现误差甚至是错误。 三、总结 通过对这方面知识的了解,我们知道时变力学以及施工力学在土木工程分析中占有举足轻重的位置。对施工方案进行最大程度的优化,减少在施工过程中出现的安全隐患问题,将施工质量提升到另一个高度,合理利用建筑材料等等一系列与土木工程相关的事情都能够通过对施工力学以及时变力学做好工作来实现。目前,我国的建筑行业正处在不断发展的时期,在坚持以人为本的原则下,安全问题无疑是重中之重,因此,相关研究人员在有关力学方面的探索还有很长一段路要走,只有真正做到建筑行业各方面的科学化、规范化,才能使得我们国家的建筑行业在追求速度的同时提高质量,在追求经济效益的同时也要更加关心施工人员的安全问题,进而促进整个社会和谐发展,人民幸福安康。 作者简介:孙梦帆(1984--),男,汉、湖北荆门人,武昌理工学院城市建设学院土木工程专业2011级本科生,研究方向:道路与桥梁。 力学基础论文:基于应用能力培养的基础力学课程教学设计 摘 要: 基础力学是工科类专业重要的技术基础课程。应用型本科院校培养学生的应用能力和综合素质是基础力学课程的主要任务。在深入分析专业培养目标及对力学知识、素质和能力要求的基础上,对基础力学课程重新设计,包括课程目标和教学内容的构建、教学过程的设计、考核方式的研究,以培养学生解决实际工程问题的能力。 关键词: 基础力学 应用能力 教学设计 基础力学课程包括理论力学和材料力学两部分内容,是机械、能源动力、建筑等工科专业非常重要的技术基础课程。基础力学既可直接用于实际工程的计算,又可为学生学习相关的后续课程打好必要基础。 我院是应用型本科院校,以培养具有创新意识和实际应用能力的工程技术人才为主要任务。基于应用能力培养的思想,一门课程科学完整的教学过程应包括传授知识、应用知识和探究知识三个方面。长期以来,由于受高考应试教育的影响,我国现行的课程教学体系中,传授知识成为主体,应用知识主要表现为简单的习题训练、缺少综合型与实用性的工程应用,而探究知识就更薄弱。 对于基础力学课程而言,教学重点在于培养学生的应用能力和综合素质。因此,要提高基础力学的教学质量,必须根据专业要求,对基础力学的教学重新进行合理设计,力争培养高素质的工程技术人才。 一、基础力学教学设计原则 教学设计是以达到优化教学效果为目的,运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,设计教学问题的解决方案、试行解决方案及对方案进行修改的过程。教学设计包含课程目标、课程内容、教学策略几个方面。基于应用能力培养的教学设计必须坚持以学生为中心,以项目为载体,把学习、探究、实践有机结合,引导学生高度参与,并且运用知识自主地发现问题、研究问题并解决问题,培养学生的创新思维和实践动手能力。 二、课程目标设计 在制定课程目标之前应明确专业培养目标及对力学知识、素质和能力培养的要求,分析相关后续课程涉及的知识点,构建力学课程职业能力培养方向。 例如,机械专业的学生毕业后面对的一般都是机械制造企业,作为工程技术人员从事机械设计、工艺分析、质量管理、设备管理等工作。针对机械专业,基础力学课程目标包括工程结构或机构的受力分析能力、抽象化建模能力、平衡方程的应用能力及实际工程构件的强度分析、解决能力。另外,创新思维能力、团结协作能力和学习能力也是学生必须具备的基本素质。 三、课程内容设计 基础力学的后续课程机械原理、机械设计、模具设计与制造等。通过理顺力学课程与后续课程的关系,精选授课内容,激发学生的求知欲望。例如,基础力学课程涉及很多机构内容,由于学生对机构知识缺乏了解,学习遇到很大困难。根据实际情况,增加常用机构类型与特点的介绍,学生不仅了解到力学的应用范围,使学习更有针对性。根据机械专业人才和培养目标,对基础力学的教学内容进行重新整合,重点突出力学在机械类专业中的具体应用。例如工程结构和机构的力学模型建立、受力分析、连杆的强度、连接件的强度及传动轴的设计等。同时打破单纯传授知识的教学模式,转变为以项目为中心组织课程内容,并让学生在完成项目的过程中构建相关理论知识体系,发展职业能力。教学要突出实践性和应用性,着重培养学生运用知识分析、解决工程实际问题的能力。下表为课程内容结构与对应的项目名称。 四、教学策略设计 (一)学习笔记设计 多年来基础力学课程改革的重点集中在课程体系改革、教学内容、考试方法等方面,但从学生角度考虑较少。多数情况是,学生带着一本教材听课,对这堂课要讲什么,哪些是重点,学习的目标是什么茫然不知,学习缺乏针对性。因此,我们针对每一次课,精心设计学习笔记,包括本次课的学习目标、主要知识点、课堂思考题等。另外,在介绍主要知识点前应针对本次课内容巧妙设置问题,再导入主要内容,以提高学生的学习兴趣。最后的综合应用环节要有针对性,尽量引入工程实际案例。教学笔记提前发给学生,这样学生可提前了解本次课的主要内容,带着问题学习,学习效果提高显著。 (二)教学方法与过程设计 与应用型人才培养的目标相对应,我们采用探究式教学方法。探究式教学法是一种以学生为中心、教师为主导的教学模式。相对于以传承知识为中心的传授式教学,探究式教学特点是将研究实践融入教学过程,通过小型研讨课、综合性训练,充分体现学生主体地位。 下面以运动学部分的难点,点的合成运动为例介绍探究式教学法实施的过程。 首先,演示刨床急回机构实验如上图所示,此实验需重复播放几遍并提醒学生仔细观察。然后提出问题:此机构中有几个构件组成,各自作什么运动? 然后,学生分组讨论,有的学生说滑块作直线运动,有学生说作圆周运动。可见研究某物体的运动首先要选择参照物,参照物不同,物体的运动情况不同,由此引出静系、动系和动点的概念,进一步定义三种运动,即绝对运动、相对运动和牵连运动。然后详细说明绝对速度和相对速度,引出牵连点和牵连速度的概念。这样通过对刨床急回机构实例的具体分析获得比较完整的知识体系。 其次,讲解速度合成定理。速度合成定理是重要的一个定理,可作简单推导。作为应用型本科院校,也可定性分析后直接得出结论,重要的是学会应用。 最后,进行课堂练习。课堂练习是重要的一环,可举学生较熟悉的例子,例如凸轮机构、两汽车相对行驶等,学生在研究、分析的过程中提高解决实际问题的能力。 为提高学生运用知识的能力,增加综合训练环节。综合训练题目可提前发给学生,然学生带着问题学习,效果更好。综合训练安排在教学的最后一个月进行,以小组为单位,每组三四人,每组设组长一人。学生可自选工程或生活中的实际问题,也可从教师所拟工程问题中选题研究。例如,2012年机制专业某班两组学生的题目是“箱包拉杆的设计”。学生查阅了参考资料,了解了设计方法,首先将工程中的实际问题抽象为一个力学模型,然后进行力学分析,最后计算。两组学生通过研究合作,圆满解决问题,实现从被动学习到积极自学的转变,解决实际问题的能力明显提高。 (三)考核方式设计 考试是教学过程的一个重要环节,考核方式应注意知识与能力相结合。在考试内容上,要尽量减少客观性试题,增加分析、理解和应用性等方面考题。考核方式要多样化,闭卷与开卷相结合,改革计分方法,把课堂讨论、综合训练,研究报告等按一定比例计入总成绩,这样才能提高学生自主学习的积极性。 五、结语 应用型本科院校主要培养面向一线的高素质工程技术人才,因而在基础力学教学中应加强工程意识和应用能力的培养。人才培养定位的改变要求教师转变教学观念,以学生为中心组织教学,增加工程案例,解决好与后续课程的衔接问题,突出力学的应用性。同时对教师的教学水平提出更高要求,我们在教学中应不断探索与实践,不断完善教学设计,提高教学质量。 力学基础论文:以工程应用为导向的基础力学课程改革与创新 摘 要 传统的基础力学课程教学模式中存在诸多问题。首先,教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变需求;其次,课程体系僵化,专业衔接性欠缺;最后,学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。因此,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,以工程应用为导向,提高人才培养质量。 关键词 力学课程 工程应用 课程体系 激励机制 理论力学、材料力学以及工程力学是绝大多数工科院校的重要专业基础课程。然而,由于学生专业背景存在诸多差异,传统的基础力学教学模式遇到诸多问题,严重影响了人才培养质量。传统的基础力学课程教学模式存在的问题主要表现在3个方面:(1)教学内容过度理论化,无法适应人才培养模式转变的要求。很多院校的教学内容过度偏重于理论,而应用型人才的需求却对学生的综合应用能力和实际动手能力提出了比以往理论型人才更高的要求。为了适应社会发展的要求,需要以工程应用为导向,对教学体系进行改革。(2)课程体系僵化,专业衔接性欠缺,不能适应课时普遍减少这一大的趋势。近年来,很多院校对相关专业的人才培养方案的修订,使得力学课程的课时量减少,必须对力学课程进行相应的精简。课时精简方案必须要尽量保证教学体系的完整性,同时要针对不同学生专业背景,做到因材施教,重点突出。(3)学生激励机制单一,缺乏课外竞赛环节。力学类课程作为基础课程,相关公式和计算比较繁琐,降低了学生的学习热情。为了更加广泛地调动学生的积极性,需要改革课程评价标准,建立合适的课外激励机制。为了解决教学中存在的问题,提高人才培养质量,各院校有必要对基础力学类课程的课程体系、①教材建设、②激励机制③等方面进行改进。 为了解决教学模式中存在的问题,必须针对基础力学类课程的课程体系、教材建设、激励机制等方面进行了改进,建立符合新型人才培养模式需求及新的课程内容体系的课程考核方式;规范教学资料,优化教学内容,充分发挥集体智慧;建立课堂教学互评制度,形成良性的互帮互助机制,注重示范引导;要优化教学课时配置,提升基础力学课程与专业课程的衔接度,不同专业背景的学生要有不同的课时配置方案。比如车辆专业,更关心的是碰撞与摩擦,而材料专业对此部分的要求则较低,根据专业背景调整知识点的课时配置尤为重要。传统的课程授课方式也要进行改进,既要保证重要知识点的理论完整性又要注重学生知识应用能力,让学生时刻清楚所学的力学知识要应用到工程实际中的哪些方面中去,以工程实际应用案例对其进行相应的引导,这样才能提高学生的主动性,形成讲授与自学有机结合的教学模式。此外,教学手段要进行改革创新,要增强教学的感染力和教学实效,在教学中要适当穿插反转课堂的思想,让学生主动发问,以学生关心的点为中心进行教学内容的铺展。 课程体系的改革要注意如下四点内容:(1)推进课堂教学模式和网络自主学习模式,充分利用教材提供的音像、网络和课件资源,使其发挥最佳效益,增强教学的感染力,提高教学实效。推进MOOC课程的开发,给学生搭建出完善的课上和课下学习体系。这样不同学生可以根据自己对课程的掌握程度调整学习计划和方案。(2)改进已有的较为死板的考核制度。目前,大多数高校学生关注的学习重点是老师要考什么,而不是什么对自身发展有用。因此要适当减少期末考试分数的比重,增加讨论小组的考评结果以及课程实践综合评分的比重,这样既能达到考核目的又能提高学生的学习积极性,最终形成既重视基础理论知识又鼓励学生自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,改变以往单纯依靠试题分数来衡量学生知识掌握能力的现状。(3)对教案进行细化和完善,对教材进行适当的调整和补充,以适应不同学生的需要。学生更多的关心所学力学知识在实际中应用到了什么地方,鉴于此必须在课程中增加体现实际工程应用的教学资料,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。(4)定期开展教学模式改革研讨会。一般来说力学教研室的各位任课教师都要面对不同专业的学生,教学中会遇到很多共性和个性的问题。通过课程群内各门课程乃至不同课程教师之间课堂教学的互评,取长补短,往往可以得到建设性建议,进而形成良性的互帮互助机制,共同提高力学基础类课堂教学质量。 在教材建设方面,首先,各院校应根据本学校的专业特色,整理、甚至编写与本校学科特色、教学内容吻合度更高的力学基础课程教材,如《理论力学》、《材料力学》、《工程力学》等。通用的教材虽然经典,但有些时候却不一定普遍适用于所有专业,而且不同专业对教材不同章节详细程度的要求是有很大差别的。同时,也要积极编写辅助教材,对相关知识点进行强化、归纳和梳理,帮助学生在课后更好地进行复习或知识点的掌握和强化。其次,教研室或任课教师应综合校内外的教学资源,完善基础力学课程的工程案例库,充实力学课程动画教学资料库,这样可以使学生更容易了解相关的力学知识。同时对各门课程所选用教材编制习题库或外购较高质量习题库,形成更加完善的教辅资料体系。最后,对课程进行精简的院校需要针对课时压缩的实际情况和各专业的实际需求,优化学时配置,突出优秀内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得。针对不同学院不同专业背景的学生制定不同的讲授方案,因材施教,对其将来可能频繁应用的知识重点讲解,适当增加讲解深度。对力学课程的精简,要保证教学体系的完整性,针对不同学生专业背景,因材施教,重点突出。 激励机制方面要注重培养学生的工程科学思想,从工程中来,到工程中去,提高学生解决实际问题的能力,增强学生跨学科知识储备,发展创新思维的能力。通过搭建技能竞赛平台,全面培养学生技能和动手能力,完善过程保障和奖励保障机制。具体实施办法有如下三点:(1)以专业能力培养为主线,以学生技能竞赛为契机,以用人单位的需求为依据, 结合学生的专业特性在每一学期举办1次专业竞赛, 将学生参加专业竞赛与获得的证书作为综合素质学分的认定。此类竞赛不应是简单的传统书本知识的考查,而应与学生将来的工作方向联系在一起,例如机械专业可以以机器人为中心进行相应竞赛内容的设计。(2)与企业合作,健全实习基地保证参赛同学的正常训练。这不仅可以提高学生的动手操作能力,还能建立学生和企业的联系,为学生将来的就业问题提供一个双向选择机会,这也为实现“以赛促学、以赛促练、以赛促教”的实践教学模式提供了保障。(3)健全学生奖励办法,将竞赛成绩折算成相应的综合素质学分,在奖学金、助学金以及评优中优先考量。这样学生就会以极大的热情和积极性去完成相关课程内容的学习。 综上所述,以工程应用为导向的基础力学课程改革可以由“两个体系,一个机制”来保证。即建立“面向工程实际的授课体系”,“面向专业的课程内容体系”以及“以赛促教的多元化激励机制”。力学课程要推进课堂教学模式+网络自主学习模式,形成鼓励自主创新学习的综合性、多元化的考核机制,建立从工程实际中来到工程实际中去的工程科学模式。对于不同专业的学生对课程内容进行合理调整,突出优秀内容,提升基础力学课程与专业课程的衔接度。针对当前人才培养模式的需求,简化各门课程中不必要的理论推导,增加实训环节,增设讨论课环节,针对实施细节交流实施心得,通过各类比赛提高学生的专业技能水平与专业实践能力,最终实现提高人才质量,培养创新型人才的目的。
轨道交通毕业论文:城市轨道交通突发大客流对车站客运服务水平的影响 【摘要】城市轨道交通客流预测的影响因素有很多,服务水平是经常被忽略的因素。通过查阅相关资料,再加以分析,得出了城市轨道交通客流预测与服务水平是相辅相成,相互促进的关系。 【关键词】城市轨道交通;客流预测;服务水平;关系 引言 近年来,为了解决日益严重的交通问题,国内各大城市决定发展以快速轨道交通为骨架,常规公交为主体,多种交通方式相互协调的综合客运交通体系。由于城市轨道交通选用的模式和规划的线网规模既要适应近期城市交通需求,又要适应远期城市交通发展的要求,而预测客流量决定了轨道交通发展的模式、路网规模、线路走向、枢纽设置及其内部空间的布局,是轨道交通项目投资决策的依据和项目评估的基础,因此对轨道交通进行客流预测是十分必要的。而影响客流预测的因素有很多,服务水平的影响尤其重要。 一、客流预测的作用 根据客流预测得到的各项数据,可以对以下重要问题作出判断和决策:(一)轨道交通工程建设的必要性和迫切性; (二)选定轨道交通制式和车辆选型;(三)确定系统设计运能,列车编组,行车密度和行车交路;(四)确定车站基本规模,站台长度、宽度,车站楼梯和出入口总宽度;(五)选择机电设备系统,计算其容量和用电负荷;(六)选定售检票系统制式和规模,拟定票价政策;(七)核算运营成本和经济效益评价。 二、客流预测的内容 (一)全线客流:全日客流量和各小时段的客流量及比例 (二)车站客流:包括全日、早、晚高峰小时的上下车客流、站间断面流量、相应的超高峰系数以及到达本站的客流所采用的各种交通方式的分类和比例 (三)分段客流:站间OD表、平均运距及各级运距的乘客量(四)换乘客流:各换乘站分向换乘客流量(五)出入口分向客流 三、影响客流预测的因素 (一)城市人口规模的大小和分布特点 城市人口规模的大小和分布从根本上决定了轨道交通的规划方向。人口密集的重工业城市,它的居民出行的目的主要为上班、上学、购物等,客流分布比较有规律,轨道交通的规划就应当满足居民出行的需要。而旅游城市客流中的一大部分来自旅游人口,这样居民出行规律的工业城市与旅游城市的客流预测模型并不相同。 1、城市的地形特点城市的地形特点对城市客流的分布有决定作用,若该城市为狭长的地形,则客流预测可以采用线状OD取代面状OD,不但可以简化计算,而且由于影响因素少,精度反而较高。2、城市的未来发展规划城市的未来发展规划对城市的客流预测也起着重要的作用。各个城市应当根据城市的性质、规模、用地布局、经济发展水平及有关国家政策,明确城市交通设施发展建设的宏观构架与目标,据此对轨道交通项目和客流预测进行控制。但因为城市规划是动态的,因此对客流预测的精度有很大的影响。 3、城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点 城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点对客流预测具有重要的作用。 四、城市公共交通的服务水平 城市公共交通服务质量的好坏主要通过方便性、迅捷性、准时性、舒适性、安全性和经济性等6个方面内容来体现。 (一)方便性。 方便性指乘客乘坐轨道交通的方便程度。影响乘客方便性的基本内容应该包括:线网布设的合理性、线网密度的高低、换乘系数的大小、发车频率的高低、站点布置的合理性、大的工业区和住宅区是否有多个方向和不同功能的公共交通线路、不同容量的出行需求等。轨道交通对乘客方便性的评价可以通过轨道线网的平均站距、换乘系数、换乘距离和乘客的候车时间4个评价指标来实现。 (二)迅捷性。 迅捷性主要是指运营速度。旅客在从起点到终点的整个出行过程中,旅行时间由两部分组成,即车内时间和车外时间。车内时间主要由列车运行速度决定,而车外时间则与线网布设、换乘方便性及站点布设合理与否等因素有关。轨道交通的运营速度要比常规公交高出l一3倍,因此影响旅客出行迅捷性的因素主要体现在车外时间上。此外,线路的发车频率、换乘路线的设置及换乘工具的迅速程度也会对轨道交通的迅捷性产生影响。评价轨道交通迅捷性的指标包括:轨道线网密度、运送速度和乘客的平均出行时间。 (三)舒适性。 舒适性指交通方式的舒适程度。为使乘客乘车舒适,应尽可能减少旅行途中的疲劳。因为轨道车辆加速与减速设计适当,所以行车比较平稳,舒适性一般要好于常规的公共交通。影响乘客乘坐舒适性的主要因素包括:乘客的乘坐率、车内拥挤程度、车内气温以及车辆行驶的平稳性等,舒适性可以用轨道交通乘客服务水平来直接反映。 (四)准时性和安全性 地铁和轻轨系统一般采用A类路权,轨道路线全封闭隔离设计,并采用先进的运营管理系统,在安全性和准时性方面是其他公共交通方式无法比拟的。 (五)经济性。 经济性主要是指对乘客而言的。对乘客来说,合理、便宜的票价,是轨道交通吸引乘客的主要因素。票价的制定既要保证运输企业效益,又要考虑社会整体利益。乘客所能接受的票价的高低也与该地区的经济水平有关。 五、客流预测与服务水平的关系 由上所述,可以看出,客流预测与服务水平关系密切。 (一)客流预测数据决定服务水平 客流预测得到的各小时段的客流量及比例,可以为全日行车组织计划提供依据,合理安排行车间隔,提高列车满载率及运营效益,保证了乘客乘车的方便性、迅捷性与准时性。 客流预测得到的全线早、晚高峰小时的站间断面流量,是全线运行交路设计的基本依据,由此确定区域折返交路、折返列车数量、折返车站位置及配线形式,并计算运用车辆配置数量,保证了乘客乘车的迅捷性与准时性。 客流预测得到的各车站早、晚高峰小时的上下车客流量及相应的超高峰系数,是各车站规模设计的基本依据,由此计算站台宽度,楼、扶梯宽度,售、检票机数量,车站出入口的总宽度等。其中晚高峰小时客流量对地下车站的空调、通风量计算具有控制性作用。保证了乘客乘车的舒适性。 (二) 服务水平影响客流大小 缩短发车间隔,可以吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益。 通过与其他公共交通方式的高效接驳,减少车外时间,使乘客方便、快捷地到达地铁车站,有助于吸引更多的客流。 通过在车站附近建设较大规模的停车场,吸引乘坐小汽车进入市内的乘客改乘地铁出行,增加客流。 合理的票价,较高的票价与时间的性价比,有助于吸引更多中低阶层居民以及外来客流。 采用多种交路组合运行,减少停站次数,提高列车运行速度,可以吸引更多客流。 (三)相辅相成 相互促进 根据城市轨道交通前期客流预测得到的数据结果,可以根据近期及远期的客流需求,确定需要提供的服务水平,确保乘客乘车的方便性、快捷性、舒适性、安全性、准时性以及经济性。 通过提高服务水平,缩短发车间隔,提高运行速度等,吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益,使城市轨道交通输送旅客,减轻道路交通压力的效能发挥到最大。 由于客流预测值会有所波动,如何确定波动范围限定值的下限,可以通过服务水平这一指标来确定,即在服务水平上应保证经济合理的行车间隔,在远期高峰小时段的列车运行间隔时间不得大于3min的服务水平,才可以满足客流预测数值的波动范围限定值的下限。 六、结论 客流预测是轨道交通投资决策的依据,也是项目评估的基础。轨道交通客流需求预测分析是整个轨道交通系统规划与设计的重要依据。服务水平对于客流预测的影响不可忽视。客流预测结果可以确定应提供的服务水平,而提高服务水平可以吸引更多的客流,可见,二者的关系是相辅相成,相互促进。因此,在进行客流预测时,必须将服务水平这一影响因素考虑进去,使得预测结果更接近实际。 轨道交通毕业论文:如何加强网络化轨道交通行车组织探讨 【摘要】随着城市化进程的不断深入,在我国部分发达城市中已形成了比较全面的轨道交通行车管理系统。本文主要基于网络时代下,通过介绍网络化轨道交通行车组织的特点,并分析网络化轨道交通行车组织中存在的问题,提出有效的加强措施。 【关键词】网络化;轨道交通;行车组织;信息平台 网络化轨道交通组织也就是轨道交通形成网络形式的轨道交通之后,制定全面、安全、稳定的网络化轨道交通行车管理系统,以对所有资源进行控制与管理,从而实现基于网络化的最高效益目标。随着社会的不断发展,轨道交通已在我国部分城市中得到运营。轨道交通既可以有效缓解城市地面交通紧张的局面,还能完善城市内部布局。在网络时代下,我国轨道交通在运营上存在一些问题需要解决,只有将这些问题解决,才能实现网络化轨道交通的高效运营。 1 网络化轨道交通行车组织的特点 1.1 轨道交通模式越来越复杂 随着人流量、车的使用量不断增加等因素的影响,现代轨道交通模式越来复杂,这就对复杂的轨道设计提出了更高的要求。 1.2 轨道交通运行指挥与调节 对列车运行影响的因素比较多,如节假日的客流量高峰期,轨道交通的提供未能满足人们的需求、轨道交通设备落后等。另外,车辆的延误存在传递性,若当有一辆列车出现延点,就会造成后面的车辆也随之延误,若未及时处理,容易导致整条交通线路,甚至整个交通系统处于延误的现象。 2 网络化轨道交通行车组织的常见问题 2.1 安全风险系数较大 随着现代网络化轨道交通的运行,使部门管理的范围不断增大,从而导致网络轨道交通的安全风险系数不断增大。 2.2 车辆供应和人流量之间存在矛盾 由于节假日出行的人流比较多,经常会出现轨道交通车辆供应不足的情况。虽然部分单位对车辆的发车时间进行相应的调整及增加后备车辆等措施,但并未能有效解决车辆供应不足的问题。导致容易出现以下几种问题: (1)列车超载运行。列车的超载运行,就会增加列车的损耗,在高峰时期就会有大量的乘客集中在车门处,容易导致车门损坏或者碰伤乘客等; (2)车站乘客的滞留量比较多。大量的乘客在车站滞留,就会导致各种不可预见的事件发生; (3)客流量大,出现误点。在客流高峰期,往往容易导致列车误点,大量乘客在挤进列车时容易出现误伤、车门夹伤等情况。 2.3 设施设计不合理 轨道交通中的一些设施在设计上不合理,也会对轨道交通形成组织管理上的带来不少的问题,如车站和车厢之间的存在高度差及距离大等问题。不合理的设计也会导致车站的基本设施不齐全,从而导致对客流量的合理组织管理存在一定的难度,如站台的面积较小等。 2.4 运行安全受到外部因素的影响比较大 轨道交通列车的安全运行受到外部因素的影响不断加大,若车站关键设施被盗、恐怖事件等,都会对轨道交通行车组织造成影响。 3 加强网络化轨道交通行车组织的有效措施 3.1 制定合适、可行的轨道交通运行方案 通常情况下,轨道交通的运营计划都是参考在某个时段内的人流量,并针对人流量数据信息进行详细的分析,并合理归纳客流的规律,从而根据客流规律制定一个合理、可行的运行方案。如针对节假日、双休日的客流高峰期,可采取限流入闸、分流上车的方法,严格控制进入的车站站台的人流量,以有效缓解客流拥挤的现象,有利于减少列车误点与碰伤乘客等情况的发生,从而有利于降低乘客的安全风险系数。 3.2 增加车站的指挥与安保人员,合理安排乘客上车 针对节假日、双休日、上下班客流高峰期,车站应合理增加车站的指挥与安保人员,指导乘客遵守安全规则,如先下后上,限流控制等,以避免出现想上车的上不了,想下车的下不了等局面。通过合理指导乘客,有利于减少客流拥挤导致摔伤、碰伤及被车门夹伤等情况的发生。如对于携带大件行李的乘客,应指导乘客乘坐升降机式电梯。同时增加车站的安保人员,不仅可以起到指导乘客的作用,还能及时发现车站的不安全因素,以保证乘客的生命财产安全及列车的安全运行。 3.3 制定合理轨道交通运营计划 针对错综复杂的行车交路,必须要根据其需求制定满足其使用要求的运行计划。由于工作日、节假日及各个时间段的客流量都不同,应根据客流规律制定相应的运行计划,以将运营计划制定和客流量规律相适应。增加线路的后备车辆,针对节假日、双休日以及上下班高峰期,客流量非常多,也因此可通过合理增加线路的后备车辆,以有效缓解客流高峰的交通压力[3]。另外,应合理安排轨道交通的行车时间,应使列车行车时间之间的连接越来越紧密,以提高列车的运行率,有利于提高列车送客量,缓解车站人流量过多、拥挤的局面。 3.4 建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台 网络化轨道交通行车组织和单线轨道线路交通不同,其要实行的是全网络的车辆管理机制。因此当某条线路发生突发事件或某辆列车的设备出现故障,不仅对影响该列车的正常运行,还会对后面的列车运行造成影响。因此,相关的运营部门就会根据这些因素制定一些科学、可行的方案,以更好地满足乘客的实际需求。通过需要建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台,以实现对轨道交通列车运行的实际进行实时监测,以更好地掌握列车行驶的情况,并通过信息公布平台将车辆的运行情况及时公布出来,有利于乘客根据列车的情况选择适合自己需求的班次,有利于起到缓解交通拥挤与保证列车安全运行的作用[4]。但目前我国轨道交通线路基本上都是通过自行招标投标的方式而进行施工的,会导致轨道交通建设时所采用的材料、技术、设备以及设计标准等都存在差异,从而对建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台造成一定的影响。因此,在建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台之前,应先对行车系统和信息平台制定一个统一的标准,有利于网络化轨道交通行车系统及信息公布平台的进一步完善。 4 结束语 综上所述,随着城市化进程的不断深入,轨道交通在城市中的发展越来越快。轨道交通在网络化时代背景下的发展越来越发达,但在网络化轨道行车组织中仍然存在一些问题需要解决,因此需要对现阶段的轨道交通行车组织进行必要的改革,通过采取有效的加强措施,以完善网络化行车组织的制度与设施,并对轨道交通做出有效的调整,以提高网络化轨道交通的高效运营。 轨道交通毕业论文:轨道交通AFC设备运营管理系统的探析和实现 【摘 要】随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设发展越来越快,轨道交通AFC设备的正常运行和管理对城市轨道交通正常运行有十分重要的作用,轨道交通AFC系统具有集中式信息管理、分布式监控、终端设备种类多、多样化运行等特点,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市的轨道交通建设有十分重要的意义。 【关键词】轨道交通;AFC设备;运营管理;系统 随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设规模越来越大,随着科技的不断进步,轨道交通的售检票方式也逐渐从人工售检票变成自动售检票,标准化、集成化、自动化的售检票方式已经成为轨道交通发展的重要方向。轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 1 轨道交通AFC设备运营管理系统概述 轨道交通AFC设备运营管理是指利用计算机、财务管理、统计等知识,对轨道交通的售检票进行有计划的组织、控制,达到轨道交通售检票自动化的目的。轨道交通AFC设备运营管理是AFC设备管理与AFC运营管理的结合体,轨道交通AFC设备运营管理能对运营中设备及各种部件进行维护、管理,监督运营设备的运行状态及运行效率,对运营设备的运行参数进行管理,对运营设备在运行中产生的各种数据如交易、审计等进行管理,对运营中所需的现金、票卡等进行管理。轨道交通AFC设备运营管理系统是城市轨道交通建设现代化的重要标志,在城市轨道交通管理中有十分重要的作用。 2 AFC设备运营管理系统设计 2.1 AFC系统的构架 AFC系统构架有分散式构架、线路式构架、区域式构架、分级集中式构架、完全集中式构架等五种情况。分散式构架系统结构比较简单,能满足区域换乘的需求,但不能满足各区域内的换乘需求;线路式构架的系统结构比较简单,只能适合线路独立运营需求,不符合路网换乘的需求;区域式构架系统结构比较复杂,系统数据信息量大,能满足区域及其他路线的换乘;分散集中式构架系统结构比较合理,能符合路网规划的要求,系统可靠性强,投资少、数据信息处理量比较大;完全集中式构架系统结构比较简单,容易扩展,投资比较少,数据信息处理量大,运营管理比较复杂。 2.2 AFC设备运营系统管理 2.2.1 票卡管理 票卡管理是指对票卡的发行、使用、回收及票务处理等过程进行管理。票卡可以分为可回收类车票和不可回收类车票,可回收类车票主要有单程票、往返票、出站票、福利票及预赋值单程票等几种车票;不可回收类车票主要有员工票、纪念票、车站工作票等。 2.2.2 规则管理 AFC设备运营规则管理主要有运营模式规则和终端设备服务规则,运营模式规则主要有运营模式的分类、运营模式的设定和解除、运营模式的转换、运营模式的联动处理等。 AFC设备运营模式有正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式等三种情况;运营模式的设定和解除是指根据轨道交通运行情况,对运营系统的服务模式进行开启或关闭;运营模式的转换是指对运营系统的正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式进行转换;运营模式的联动处理是指当线路的某一车站发生故障时,在线路中其他车站采取相应的模式进行处理。终端设备服务规则是指轨道交通AFC设备运营系统的增值功能、售票功能、检票功能、补票功能、退票功能、替换功能、票卡查询功能、修复功能、锁卡功能、解锁功能等。 2.2.3 信息管理 轨道交通AFC设备运营信息管理是指对系统的各种信息进行收集、处理、管理,由于信息生成的方式不同,信息可以分为派生信息和原生信息两种,原生信息是指系统自动生成的信息,没有经过人工处理的信息,派生信息是指为符合运营管理的要求,对原生信息进行处理,原生信息通过系统的信息采集系统,将收集到的信息存放在数据库中,然后对数据库中的信息进行分析、处理,达到运营管理的要求。 3 AFC设备运营管理系统功能模块划分 3.1 AFC设备运用管理系统模块划分 轨道交通AFC设备运营管理系统功能模块主要有设备信息管理模块、运营参数管理模块、设备监控管理模块、库存管理模块、收益管理模块、系统管理模块、通用管理模块、设备通信模块、数据采集和信息传输模块等九大模块。设备信息管理模块主要负责设备信息的收集、修改、更新、删除等;运营参数管理模块主要负责设备的运营参数及票务的管理,如通信配置、费率等运营参数的管理;设备监控管理模块主要是通过采集或接受设备终端的信息,对设备的运行状况进行监控管理,同时将设备的运行状况转发给设备中央系统;库存管理模块主要是实现中央系统与车站系统票卡库存交换工作,车站系统通过库存管理模块向中央系统进行库存请求,中央系统根据实际情况进行库存调拨;收益管理模块主要是指系统对设备运营过程中盈利的现金进行管理;系统管理模块主要指中央系统对整个系统的用户进行统一管理,将信息发送至车站系统,车站系统将受到的信息发送至车站终端设备中,然后获得相应的回复信息;通用管理模块主要负责管理系统中的通用功能,如数据库的读写、文件的读取、系统操作的记录等;设备通信模块只存在于车站系统中,主要负责车站和设备之间的信息交流,如传送设备登录时的验证信息、传送设备监控管理模块向设备传达的命令等;数据采集和信息传输模块主要负责采集系统上交易、审计、传输等过程的数据,并将数据转换为信息,传输到中央系统中。 3.2 AFC设备运营系统参考模型 参考模型是对数据处理和业务处理进行一种专业化和规范化的设计,AFC设备运营系统参考模型为设备信息管理模块、设备监控管理模块、运营参数管理模块、库存管理模块等有人机界面,通用管理模块、数据采集和信息传输模块等没有人机界面,系统的所有模块具有数据库读写、文件的读取、系统操作的记录等基本服务功能,设备通信模块直接与终端设备相连接,数据采集和信息传输模块负责中央系统与外部系统数据信息交换。 4 总结 轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,轨道交通AFC设备运营管理系统的建设,能有效实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,推进轨道交通的自动化建设,促进城市现代化的建设,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通行车组织的相关问题分析 【摘 要】随着我国的城市经济的快速发展,城市轨道交通问题引起了人们的高度重视。城市化进程不断加快,导致城市人口流动不稳定增加,从而加重了城市交通流量负担。因此,必须加强对城市轨道交通的监控,才能增强城市交通运营的合理性与安全性。本文主要分析我国目前的城市交通行车的组织问题,从而提出一些合理的建议,以提高城市交通运行的效率。 【关键词】城市交通安全;现状分析;解决措施 城市轨道交通的飞快发展,加快了旅客运输的深入改革,其优越性得到了全球的公认。与国外城市轨道交通对比,我国存在的差距比较大。面临严峻的城市轨道交通问题,加快城市道交通系统的建设具有重要的意义。在城市轨道交通行车组织相关问题研究中,必须深入分析城市轨道交通行车组织理论方法,优化配置城市轨道交通设计工作中线路和设备,充分发挥列车运行方案的优势等。 1 城市轨道交通发展的优势 城市经济的快速发展,不断加剧城市人口流动量,因此,我国交通事业必须提高运输数量,确保运输质量,才能改善城市的轨道交通,避免出现拥挤情况。同时,保持城市交通的顺畅,合理缩短站与站的间距,从而更好地发挥行车组织的优势。我国传统铁轮运营,难以协调人口数量增加和出行之间的矛盾。目前发展的城市轨道交通,大多以运营客运为主[1],不断提高了交通运行的效率。 2 我国轨道交通行车组织问题 随着城市化改革步伐的加快,城市间以及内部的客流量逐渐增多,使运输方式的发展更加多元化。全球各地产生了大量的研究成果,都有效促进了交通运输业的发展。第一,列车运行方案、列车的发展、载客能力问题。我国轨道交通行车组织中最突出的问题包括:列车运行方案、列车的发展、载客能力等,有效解决这些问题,才能更认清我国目前的发展情况。第二,所有权归属问题、资金问题。全球的城市交通研究大多是从交通运营的管理层面入手[2],进行预算与研究城市轨道交通的所有权归属问题、资金问题等,在解决这些问题时,必须进行实地考察,并采取先进的方法进行预算成本投入,才能优化现有的体制,解决其中存在的弊端。第三,我国的监测系统、客流的动向以及分配缺乏合理性。我国轨道交通行车组织的另一方面问题是,目前我国的监测系统还不够完善,客流的动向以及分配缺乏合理性。因此,在我国轨道交通行车组织中,必须引进全新的技术,不断完善城市视频监测系统,全方位掌握市民的出行方向。最后,加大科研资金投入,提高研究时效性,不断发挥城市轨道交通的快捷优势,拓展我国市场的发展。在规范城市交通行车方面,我国颁布了一些相应的法律法规,并采取积极的方法进行优化交通产业结构,以减少城市轨道交通行车组织车辆的消耗量,根据市民出行路线,并进行分析一些时间数据,从而构建实体化模型[3],以实现效益的最大化,实现城市交通事业的可持续发展战略。 3 城市轨道交通行车组织的可行性建议 随着交通运输业的快速发展,在促进城市化进程的同时,必须更加注重其中存在的问题,必须同步进行治理与发展,,才能落实科学的发展观,为人们的日常生活提供更多的便利,从根本上保障人民群众的生活安定。在城市的轨道交通行业组织过程中,大部分人会认为列车的主要运行问题以及车辆的客流问题,高度协调处理将客流和时间以及车辆的分配问题,才能切实保证城市交通的畅通无阻。 3.1 提供畅通舒适的乘车环境与外出环境 城市化进程使我国城市客流量越来越多,因此,我们必须进行构建城市轨道交通,制定符合实际的交通行业发展目标,积极为市民提供畅通的乘车环境以及安全舒适的外出环境。在城市轨道交通行车组织过程中,必须落实为人民服务的宗旨,提高广大人民群众的满意程度,才能实现经济效益与社会效益的最大化,实现更加广阔的城市发展前景。 3.2 合理解决城市道路交通的规划问题 在城市轨道交通行车组织过程中,最关键在于解决城市道路交通的规划问题,在城市交通中每天都有固定的上下班时间、上学高峰期,由于各种外界因素对客流形成了严重的影响。在全天候的车辆运行方案中,必须根据实际的客流量,采取24h的实时监控措施。在人流量增加速度比较快的情况下,应该投入更多的车辆,进行选择的相应的车型。比如,在繁华的市中心,其人流量比较大,只有使用载客量最多的车来运行,不断增加载客量,才能维持有序的交通秩序,确保市民的出行根据方便准时。目前,我国城市内的交通运行路线大多都是每一站都停车,切实节省了市民等车候车的时间,使市民的出行更加方便化,在最大程度上减缓了车辆的流通速度。在新政策法规的指导下,我们必须改善每一个站点停车的情况,针对一些路线较长车辆,中间选取较大型的站点来停车载客,其它的地方,可合理选择比较小型的交通方式来进行分流[4]。现阶段,我国很多区域都是选择这种方法,取得了明显的成效。 3.3 采取可行性的特殊规划方案 针对每一辆车的安排,需要经过严格提前预算的同时,针对每次的出行都必须提前做好交通规划,尤其是加强对双休日以及节假日出行问题的处理。节假日所载的数量一定多于平时车辆所承载的客流量,因此,必须在每个周期中,必须提前安排一些空余的、线路比较短的车辆来进行运输[5],增强每辆车安排的合理性,从而缓解出行的压力,提高交通运行有效率。在车站布置过程中,采取特殊规划方案,持续改进城市轨道交通行车的组织质量。对车站的布置进行特殊规划也可以加强城市轨道交通行车的改进。当组织快(大站停车)慢车行车的组织方式时,会产生快车越行慢车,越行站的股道配置应比非越行站多1~2 条。增加越行线不但可以给快车越行慢车提高服务质量,还可以带来更多便利。比如,第一,为了减少列车的停车线数量和工程规模,可将越行线作为夜间列车的停留线。第二,为了达到行车高峰时间的道路的实际标准,必须做好区间运行列车的折返线。第三,为了减少对正常运营的影响,提高交通运行的效率,还可作为事故列车的临时停留线。 4 结束语 随着城市进程的加快,充分城市轨道交通发展的优势,具有重要的意义。综上所述,深入分析我国轨道交通行车组织问题,根据城市发展的程度,进行优化城市轨道交通行车组织结构,创造新型的运营发展方式,从根本上提高城市交通行业的服务水平。 轨道交通毕业论文:基于GIS的城市轨道交通选线设计研究 【摘 要】随着科技的快速发展,我国城市化建设规模越来越大,城市轨道交通是城市建设的重要组成部分,对城市的发展有十分重要的作用。将GIS技术应用于城市轨道交通选线设计中,能满足城市轨道交通选线设计要求,提高城市轨道交通管理,GIS技术能保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。 【关键词】GIS技术;城市轨道交通;选线设计 城市轨道交通选线设计是一项复杂的系统,其本身的影响因素特别多,选线方案的优劣性对城市的发展和人们的生活有很大的影响,因此,城市轨道交通选线设计十分重要。基于GIS平台进行城市轨道交通设计能确保选线设计的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,GIS技术对城市轨道交通选线设计有十分重要的意义。 1 GIS概况 1.1 GIS简述 GIS是以地理模型方法为主要手段,产生高层次的地理信息,实现多要素综合分析、动态预测及空间分析,GIS的优秀是应用空间分析能力,通过计算机程序模拟专业的地理分析方法及常规的地理分析方法,形成有用的信息,从而完成任务。由于计算机系统的支持,GIS能快速、准确、综合的对复杂的地理信息进行空间定位和动态分析。GIS在空间位置信息工程研究中有十分广泛的应用前景,目前,GIS在环境资源管理、设施管理、交通运输、城市和区域的规划、石油产业、灾害预测等领域中有十分广泛的应用。 1.2 GIS主要功能 GIS系统具有数据管理系统的数据输入、存储、输出等功能,为满足用户的需求,GIS能对数据进行操作、运算、处理;制图功能是GIS系统的主要功能之一,它能在地图上将地理要素显示出来,并给予数值范围,GIS系统能为用户输出全要素图,根据用户的需求,分层次的将地图显示出来,将地图、各种专题图、图例、统计图表等一起打印出来;GIS系统能通过数字地形模型,用分散的平面点对地形进行模拟,从中提取数据进行地形分析。 2 GIS技术选线的可行性 在传统的城市轨道交通选线设计中采用CAD系统进行设计,虽然CAD系统具有图形交互设计功能,但CAD系统缺乏空间数据分析处理功能及管理功能,而GIS系统能实现空间数据分析和管理,GIS技术在城市轨道交通选线设计中具有线路勘测数据来源广,数据采集全面、质量高、更新速度快,勘探设计数据内容多样,空间定位、定量、定性功能强等特点,GIS系统为城市轨道交通选线提供了三维可视的选线环境,提供了精准的空间属性数据,GIS系统不仅具有CAD系统的图行交互设计功能,还具有很强的空间分析能力和地理信息管理功能,因此,基于GIS的城市轨道交通选线是可行的。 3 基于GIS的城市轨道交通选线设计 3.1 系统数据库的构成 城市轨道交通选线的设计需要的主要数据有勘探数据、设计数据、分析数据。勘探数据包括在进行线路勘测过程中涉及到的城市气候特征、经济发展状况、基础设施管理、市政道路、市政管线等所有数据;设计数据主要指设计过程中产生的所有数据,如平面曲线设计数据、纵断面设计数据、坐标表等;分析数据是指GIS系统空间分析产生的所有数据。因此,基于GIS的城市轨道交通选线设计数据库可以分为轨道交通勘测数据库、轨道交通设计数据库、中间结果数据库等三个层次,从而实现数据的分类管理。 3.2 勘测数据的处理 当轨道交通勘测数据库建成后,用户能对专题要素进行查询,能根据特定的属性查询空间元素,同时也能根据特定的空间元素查询各种属性数据,这样设计人员在进行设计过程中,能快速的获得各种详细信息,保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。基于GIS的城市轨道交通选线设计的主要优势是GIS系统具有完善的空间数据输入、更新、分析、管理等功能,能保证线路设计的合理性。 3.3 GIS辅助城市轨道交通选线设计 3.3.1 线路设计 线路选线设计主要遵循以下原则:线路走向应符合轨道交通线网规划,结合工程实施条件,对局部线路走向进行调整,同时协调与其它线路的衔接、换乘;线路平面沿城市主干道并在道路规划红线范围内布置,车站分布可根据城市现状和规划综合考虑,车站位置尽量靠近客流集散中心和公交枢纽;地下区间线路穿过地上地下构筑物时,充分考虑到桩基础、市政管线、河流等因素的影响,合理选择埋深方案,确保隧道施工安全和构筑物安全;高架线应满足桥下各种道路净空要求,还应注重沿线环境保护;保护沿线文物古迹,注重景观。 结合线路选线的主要原则,可通过GIS辅助选线设计。在设计过程中,图形交互设计是线路平面、纵断面辅助设计的保障。图形交互设计时,GIS系统能对线路沿线的商业及居住建筑、大型市政设施、市政道路、重大管线、文物古迹、地质灾害、需要避让的控制点发出预告信息,根据空间信息及时的形成线路纵断面图、线路工程地质纵断面图、平面、纵断面交互设计成果等,并且将这些信息自动存在轨道交通勘测数据库中,供用户使用。 3.3.2 车站设计 车站站位对城市轨道交通选线设计有十分重要的作用,城市轨道交通对乘客的服务是通过车站实现的,城市轨道交通的服务水平如何很大一部分取决于车站所处的位置,车站站位的选址对城市轨道交通系统、居民出行状况、城市用地布局、城市社会经济发展、城市环境保护等有很大的影响。 因此,车站站位选址应符合城市总体规划,并与车站所在区域的城市规划相互协调,使车站成为周围环境有机整体的一个组成部分,与过街地道、天桥、物业开发相结合。同时,站位选址还要考虑与其它轨道线路车站的换乘,及其它公共交通方式的换乘;确定站址后,需对该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑的拆迁或改造的可能性、地下构筑物之间的关系等作综合考虑,尽量减少房屋拆迁、管线迁移。 在进行车站站位选址时综合考虑城市规划、车站功能、工程经济、环境等各种因素,在GIS系统内,调取轨道交通勘测数据库相关数据,运用网络分析的手段,建立城市交通状况和客流量分布模型,对可能选择的站位进行全面分析,确保车站站位的合理性。 3.4 基于GIS的城市轨道交通选线方案评价模型 选线方案的评价是城市轨道交通选线设计的重要内容之一,由于城市轨道交通线路走向的影响因素比较多,进行选线评价时,在GIS空间数据库的基础上,利用GIS空间分析功能,对各种影响因素进行模型分析,从而获取全面的线路信息,通过分类、汇总、必选,实现选线防线进行全面的评价,为设计人员和决策人员的判断提供真实的数据依靠。 4 总结 GIS系统具有强大的空间数据综合分析管理能力,将GIS技术应用在城市轨道交通选线设计,能确保轨道选线的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,提高城市轨道交通服务质量,促进城市轨道交通的发展,从而推动城市化的建设。 轨道交通毕业论文:轨道交通勘察应重点关注的几个问题 摘 要:地质体既是城市轨道交通工程的载体,也是工程施工改造的对象。城市轨道交通工程由于其自身的系统性、结构的复杂性、工法的多样性、环境的严格性等特点,使得其对勘察工作的要求远远高于一般的工民建和铁路、道路工程。轨道交通勘察重点关注问题成为业内岩土工程师长期探讨的话题。 关键词:轨道交通 勘察 重点关注问题 前言 城市轨道交通工程为复杂的系统工程,同时具有线路工程、建筑工程、地下工程、环境工程等特点,其结构类型多,施工方法、工艺复杂,对岩土工程勘察要求较高。依据对以往发生的100多起轨道交通工程事故的统计,80%的事故发生均与特定的工程地质条件有关。因此在轨道交通建设过程中,岩土工程问题往往被设计师特别重视,而岩土勘察重点关注问题显得尤为重要。 1不良地质作用和地质灾害问题 地质条件中的不良地质作用和地质灾害是直接影响建设场地的稳定性和工程建设适宜性的重要因素。岩溶、活动断裂、采空区、砂土液化、地裂缝、地面沉降等不良地质作用发育和地质灾害危险性大的地区都是会直接威胁地铁工程的安全。在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版)及《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012,以下简称规范)均对不良地质作用及地质灾害勘察重点、难点进行详细阐述和要求。 尤其《规范》11.1.1强条规定 当拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的不良地质作用时,应进行专项勘察工作。城市轨道交通工程是百年大计工程,本规范所列入的不良地质作用是城市轨道交通工程建设中常见的地质现象,对城市轨道交通工程的线路方案、施工方案、工程安全、工程造价、工期等会产生重大影响,同时不良地质作用随时空的变化而变化,伴随在城市轨道交通工程建设和运营的全过程中,因此,须对不良地质作用进行专项的勘察工作。 解决方案: (1)采用工程地质测绘和调查、物探、钻探、井探等多种手段结合的方法进行综合性地质勘察; (2)重点查明不良地质作用及地质灾害的空间分布范围、规模以及发展趋势,详细分析及阐述其对轨道交通工程的影响程度; (3)提供后续施工处理所需的岩土工程物理力学参数; (4)采取必要的结构处理措施; (5)充分重视后续施工现场踏勘、周边环境复核,或采取针对性强的勘察手段进行必要的补勘。 2地下水问题 地下水的类型反映出它的埋藏条件与含水介质,不同的地下水类型与不同的赋存状态,对轨道交通工程的作用机制与影响程度也不尽相同。已往轨道交通工程建设中因地下水问题引起的工程事故所占比例非常大。场地的水文地质条件直接关系到工程是否需要进行地下水控制,能否查明场地的水文地质条件、提供合理的水文地质参数,直接关系到地下水控制措施的选择及地下水控制的效果。地下水控制效果不好容易引起边坡失稳、涌水漏沙、基坑突涌等事故。 《规范》10.3.2对地下水位的测量明确提出:遇地下水应量测水位;当场地存在对工程有影响的多层含水层时,应采取止水措施,将目标含水层与其他含水层隔开,分层量测地下水位。多层地下水分层水位的量测,尤其是承压水水头的观测,对地下隧道设计与施工、地下车站基础和基坑支护设计与施工十分重要,目前不少勘察人员忽视这项工作,造成勘察资料的欠缺。 解决方案: (1)进行水文地质调查。水文地质调查主要用于调查区域水文地质条件,以及沿线地形、地貌、岩性、气象、水文、开采条件;调查地下水的水位、水力性质、流速、流向、含水层隔水层分布,地层的富水性;调查历年最高水位、最低水位以及动态变化;调查地表水体的流量、流速、冲刷线、防洪水位、蓄水、放水时间和规律等;调查地表水体衬砌、整治情况、沿线水井情况等;调查区域地下水控制施工经验以及地下水管理政策等。 (2)施工地下水位观测孔分层观测地下水位。根据含水层的赋水性质,按上层滞水、潜水、承压水分别设置观测孔,监测不同含水层的水位变化,获取地下水动态资料。 (3)分单元选择有代表性的含水层,进行现场抽水试验。利用抽水孔与观测孔的现场观测资料,结合区域水文地质条件,选择合理的计算公式,确定含水层的水文地质参数。 (4)采取岩土试样进行室内渗透试验获取各岩土层的渗透参数。 3地下水抗浮设防水位问题 轨道交通工程不同于一般民用单体建筑,其整体为线状形态,穿越城市多个水文地质单元及分区,且建成后将不同程度地改变区域水文地质环境及地下水赋存、运移条件,使抗浮设防水位确定更为复杂。轨道交通工程地下车站及区间结构全都处于地下,当地下位较高时,其结构底板承受的浮力荷载将十分可观,势必将产生严重的浮力破坏隐患。此外,随着季节和降雨量变化,结构底板的浮力荷载还存在明显的非确定性,更加大了灾害的风险程度。因此,轨道交通工程抗浮设防水位专项研究工作就显得十分必要。 解决方案: (1)在收集地下水长期观测资料的基础上,通过对沿线多年来地下水的动态分析,预测地下水的水位变化趋势,充分考虑历史地下水位的动态变化、线路附近地表水体的分布、河流的洪水位等,结合地层结构及地铁结构特点,提出安全可靠经济合理的抗浮设防水位高程。 (2)注重调研,进行地层结构的研究、了解地下水赋存条件、划分水文地质单元。尤其分析影响研究区内地下水动态变化规律的各种随机因素,预测今后100年内水位变化趋势。 (3)根据轨道交通工程的结构埋深、场地的地层结构、含水层与隔水层的组合关系,确定对基础产生浮力作用的含水层和地下水位。最后根据预测出的对基础产生浮力作用的最高水位,通过渗流分析,计算确定抗浮设计水位。 4勘察现场问题 (1)管线安全 轨道交通工程一般位于城市主要道路下,地下管线和构筑物密集且复杂。近年来由于勘察钻探过程中碰到地下管线的事故层出不穷,地下管线已成为钻探施工的重大安全影响因素。钻探施工前必须对勘探点位周边进行详细的管线探测,采取必要的挖探手段,对浅部岩土体进行全面识别和判断,确保钻探施工时管线安全。 (2)钻孔封闭 钻孔完成后应根据要求及时进行封闭。根据地层情况进行分层回填,孔口要用不透水粘性土封好孔,以免地上污水污染地下水。位于隧道、基坑结构线范围内的勘探点应列为回填的重点。 未按照要求封填,可能造成地下水涌入隧道的通道,也会导致上下含水层中地下水的连通,尤其是下部承压水沿钻孔上升,造成突涌,对施工造成严重的影响;还可能造成暗挖或盾构隧道施工注浆浆液沿未封闭钻孔溢流或喷出,影响地面人员及交通安全,对环境造成污染。 (3)钻具遗留 钻孔中遗留的钻杆、取土器等硬质金属物件,可能会导致盾构施工机械损坏,严重影响施工。因而,对于孔内有遗留钻具、取土器等硬质金属物件的勘探孔,在钻探记录表中应有详细记录,并在勘察报告编写时列出,以供设计及施工参考。 5 结语 城市轨道交通建设,地质是基础。地质勘察工作在轨道交通工程建设过程中贯穿始终,是保证质量、保证安全、防控风险最基础的工作之一。本文根据轨道交通勘察具体特点,总结了几个重点关注问题,供同行参考。 轨道交通毕业论文:论轨道交通大客流运营组织管理 摘要:轨道交通凭借快捷、准时、舒适的优势成为广大市民出行的首要选择,这不禁对轨道交通的运营组织提出了更高的要求。在简析轨道交通车站大客流组织的基本原则, 对大客流根据不同特点进行分类的基础上,又分别从行车组织、客运组织和票务组织等方面探讨了轨道交通运营单位在应对大客流时的组织举措。 关键字:轨道交通;客流预测;大客流;运营组织 引言: 随着轨道交通的发展和完善,轨道交通在社会中的影响越来越大,选择轨道交通出行已成一种趋势。在各种城市交通方式中,轨道交通是目前被公认为影响各大城市发展的最重要的交通方式。轨道交通为城市提供了一种容量大、运输速度快的交通工具,其根本任务是运送乘客,与其他公共交通相比较,具有客流量大、以车站为集散地、线路固定的特点。如何做好大客流情况下的运营组织,是目前我国轨道交通运营单位面临的重要课题。 一、轨道交通车站大客流组织的基本原则 (一) 以实现乘客安全运输为根本原则, 保持客流运送过程通畅, 尽量减少乘客出行时间成本, 避免拥挤, 便于大客流发生时能及时疏散。 (二)轨道交通车站的客流组织主要由客运值班员负责。 (三)在大客流的情况下, 应合理地采取措施对车站人流进行有效控制。人流控制应采取由内至外、由下至上的原则, 在车站出入口、入闸机处进行人流的两级控制。 (四) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 必须进行入闸机控制点的客流控制, 控制乘客下站台的数量。 (五) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 站厅乘客大于站厅容积能力, 就必须对出入口控制点进行控制, 临时限制或者不允许乘客进站。 二、轨道交通车站大客流分类以及特点 轨道交通车站大客流根据客流产生的原因不同,可以分为可预见性大客流和不可预见性大客流两大类,又不同类别的大客流又有各自不同的特点。 可预见性大客流主要有以下几类: (一)节假日时期 劳动节、国庆节是旅游、购物黄金周,大批游客的到来以及市民在节假日期间出行购物、休闲等会使轨道交通车站的客流大幅上升,特别是商业区或旅游景点附近的车站,客流的冲击会很大;春节前后大批外地劳务人员返乡,将对铁路客运站和长途汽车站附近的轨道交通车站造成较大冲击,但春节期间的客流会相对稳定,不会有太大影响;元旦、清明、端午、中秋等节日的假期短,游客不会对轨道交通车站的客流变化产生较大影响,但市民出行、购物会给商业区附近的轨道交通车站产生较大客流,同时使其他车站的客流也会比平常有所上升。 (二)工作日白领“掐点上班”、学生“掐点上学”高峰时期 在当前上下班高峰期间城区道路堵车的情况下,轨道交通高达99%以上的准点率成为都市上班族、学生族的首选。据实际工作中观察和网络信息显示,不少白领、学生都是依靠轨道交通“掐点上班”、“掐点上学”,几点几分起床,几点几分出门,坐公交,换轨道交通,甚至从几号口下,哪一扇门上车都算得清清楚楚,白领上班族们的“掐点上班”、学生族的“掐点上学”也人为造成了轨道交通车站的大客流。 (三)大型活动时期: 轨道交通车站周边如有体育场、展览馆、商场等,大型活动结束后,在短时间内会有大批的乘客涌人轨道交通车站,给车站造成很大压力。此类活动多在周末举行,所产生的大客流的时间、规模等特点可以预见,其影响范围较小,通常对该活动地点附近的车站影响较大。 (四)列车及设备发生故障时期 由于轨道交通网络化运营,“牵一发动全身”,当一车或一站的某个部位或设备发生故障时肯定对后续列车及全线列车运行造成影响,造成车站内大量乘客滞留引发大客流。 (五) 恶劣天气时期 天气的好坏对客流量的大小有直接影响,一般来说,天气好,客流则高,反之亦然。雨、雪等恶劣天气时,由于地面交通的拥挤堵塞以及等候时间的不可预测性,绝大部分市民首要选择乘坐轨道交通或是到轨道交通车站避风雨,与此同时轨道交通车站的客流瞬间激增。 不可预见性大客流主要有以下几类: (一)车站周边临时组织的大型活动; (二)天气突变; (三)地铁发生紧急事件,如地铁车站发生火灾、大面积停电、列车延误等事故时。 三、轨道交通车站大客流运营组织措施 1、行车组织: (1)根据预测客流量,提前编制针对大客流的特殊情况下的列车运行图,从运能上保证大客流的运营组织。节前1 天,由于许多单位提前下班,故需要制定节假日前一日专用运行图,增加在线列车数量,缩短行车间隔,从而提高轨道交通运输能力。节假日期间,根据以往客流判别高峰、平峰时期,制定节日期间专用列车运行图。 (2)及时使用备用车。控制中心根据现场客流情况,灵活安排备用车在高峰时段上线输运。备用车投入运行需结合车站客流、站台大小、是否是换乘站等因素综合考虑。 (3)灵活调整行车交路。对于各区段客流不均衡的线路,可采用灵活调整部分列车行车交路方式,将部分列车经中间折返站折返小交路运行, 加大高峰区段行车密度方式,疏导高峰区段客流。 (4)组织列车越站运行。对于换乘车站,在站台出现危及乘客人身安全的不可控局面时, 控制中心可及时组织列车越站运行,避免因乘客下车对车站站台造成进一步冲击。 2、客运组织 (1)密切关注节日期间的客流情况,做好大客流疏导工作,加强站厅、站台的广播。 (2)提前组织好充足的引导员和应急人员,并对引导员和应急人员进行服务、安全及票务方面的培训和跟岗学习,以便当大客流到来时,这些引导人员及应急人员可以熟练地进行乘客的疏导。 (3)在站厅、站台层采取临时疏导措施,设置临时导向标牌、警戒绳、导流栏杆等,采用人工引导以及通过广播引导的方式疏导客流。另外也可在出人口外设置导流栏杆,减缓乘客进站的速度。 (4)客运应急处理:当站台、站厅客流都接近饱和时,车站可以采取关闭出入口、关闭闸机、关闭自动扶梯、客流疏散和公交接驳等形式减缓乘客进站速度。 3、票务组织 (1)预赋值车票的制作:车站提前申报应对大客流的预赋值车票,中央AFC(自动售检票)系统提前根据车站需要在单程票内写入设定的金额和起始站名,由车站客服中心或临时增加的售票亭进行售卖,以满足大客流进站需要。 (2)临时售票亭的准备:车站根据大客流的进出方向,选择在进站客流集中的位置,设置临时售票亭。站厅面积较小的车站,可将临时售票亭设置在进站客流较多的通道内,但临时售票亭的位置不能影响客流的组织流线。 (3)增加备用金:大客流来临之前,车站应根据客流预测和以往大客流所消耗的备用金,在大客流发生前,申领和储备充足的备用金。 (4)调整售检票的速度:当大客流发生初期,站台客流压力不大时,除TVM正常发售单程票外,可在客服中心及临时售票亭增加发售预赋值车票、应急票。当站台客流压力较大时,车站需减缓售检票的速度,可以通过采取取消售卖预赋值车票、应急票,关闭部分TVM以及调整AGM方向等措施减缓进闸速度。 (5)票务应急处理:如果大客流持续时间较长,TVM发售单程票及预制票无法满足需求时,可使用员工票进行票务应急工作。另外,在安排好AFC日常检修基础上,部分大客流站要有AFC人员驻站,以确保AFC设备的正常工作;特殊情况下,可采取AFC的非正常运营模式,即进出站免检模式、列车故障模式、时间免检模式、紧急放行模式等。 4、增设应急抢险点 在大客流时,可在地铁沿线增加临时应急抢险点,增派专业抢险人员驻守,力争在最短时间内排除故障;另外可安排车辆专业检修人员跟车进行“保驾护航”,以确保满足大客流疏散的运能保障。 四、结语 随着各城市轨道交通建设热潮的持续发展, 轨道交通将逐步成为越来越多一线城市公共交通的主力工具。为应对轨道交通线网形成规模后急剧增长的客流, 轨道交通运营单位需从行车组织、客运组织、票务组织等方面,全面谋划和策动,确保在面对线网大客流时能够安全、有序、顺畅地进行客流疏导,体现城市轨道交通安全、便捷、人性化特点,更好地提升企业整体服务水平。 轨道交通毕业论文:论提升轨道交通车站服务质量探讨及加强班组管理研究 摘要:城市轨道交通车站站台是关系到乘客安全性与舒适性的最重要的车站设施。为了便于车站站台客流的动态管理, 及时掌握车站乘客的安全状况, 有必要建立轨道交通车站站台空间服务水平指标体系。对轨道交通站线站台等候区的服务水平进行调研, 分析了站台客流密度对乘客安全性与舒适性的影响。同时轨道企业发展对班组管理的具体要求也非常重要,主要包括:班组长要提高自己的管理能力和水平、班组管理要实行民主管理的方法和班组管理建设与企业文化的发展,为铁路企业班组管理建设提出了建议,有利于强化轨道企业职工的职业素质, 促进轨道交通经济的可持续发展。 关键词:城市轨道交通; 车站; 站台服务水平; 指标体系 一、建立城市轨道交通车站站台空间服务水平指标体系的必要性 在城市轨道交通(以下简为“城轨” )车站的设施中, 站台对乘客的安全尤其重要。站台客流量一旦超限, 就极易发生踩踏等事故, 对乘客造成极大的伤害。车站站台客流密度指标可判断车站客流量的大小以及乘客的安全程度。为了应对客流的不断增加以及各类突发状况,城轨运营相关部门采取了限流、 安检等管理措施来保证乘客的安全与城轨的正常运营。车站采取限流措施的直接原因是站台上的乘客拥挤:一方面是由于车辆的断面客流过高, 乘客无法上车导致乘客滞留在站台;另一方面如果出站疏散受阻也会导致乘客滞留在站台。目前尚无专门针对站台乘客的服务评价体系,车站站台乘客的状况及限流的客流量临界点一般依据主观判断, 缺少明确、 统一的管理标准, 不利于车站及时采取相关措施。因此, 有必要对车站站台的乘客服务水平等级进行研究并建立一个明确的体系, 以便在车站的客流动态管理中及时掌握车站的运营安全状态, 借助技术手段, 依据站台的乘客服务水平等级来判断车站限流的时机与限流的等级。 二、既有轨道交通车站站台空间服务水平相关标准 研究各个国家及地区的城轨车站站台的容纳能力发现, 目前尚无专门关于轨道交通车站站台容纳能力分级的规定, 只有美国《公共交通通行能力和服务质量手册(第二版)》 第 7. 3. 4. 1 提出了排队及等候区的服务水平分级, 其他国家仅提出了客流密度的设计标准。达到设施的通过能力;其服务水平描述为“站立时与他人的接触不可避免。在队列中行走是不可能的。在这样的情形下, 大多数时间内排队都将产生严重的不舒适感觉” 。合适的车站站台服务水平指标体系。 三、轨道交通发展对班组管理的具体要求 轨道交通内部组成, 是由不同的班组各个环节构成的, 这些班组就是一台机器的小螺丝钉, 虽然质量不大, 但功效强大, 不能有丝毫纰漏, 否则就会给人民的生命财产打来难以弥补的损失。因此, 必需做好积极的班组管理建设的工作, 只有这样才能确保轨道内部相关班组的有效协作, 这样才能保证轨道内部的安全运转, 促进轨道经济的发展。因此, 轨道交通要以发展的总规划为目标, 根据轨道内部管理的实际情况, 进行相关班组工程的建设, 满足轨道交通发展标准要求, 实现班组管理的科学化, 达到促进班组建设的综合能力的提高, 对其中的考核目标进行规范化、标准化规划, 以确保轨道内部班组建设的可操作性, 这样就可以制定统一性质的班组管理建设目标, 有利于实现轨道内部班组建设系统的健全, 确保轨道交通基础班组建设和管理的有效性。 (1)班组长要提高自己的管理能力和水平 轨道交通班组系统的管理建设, 有利于轨道交通整体管理体系的运行, 班组长是轨道交通基层单位的领头羊, 他的领导素质和领导能力具有重要的作用, 是他的影响具备广泛性, 也制约着轨道交通班组工作的质量和效率, 因此, 提高对班组长选拔的标准, 不仅可以选出合格的班组长, 确保班组建设管理水平的提高。同时,由于要按照技术水平, 职业水质, 以及人际关系等进行班组长资格的具体考核, 也有利于实现企业运行的人性化管理。把职工推选出来的人选作为班组长, 这样就可以保证班组长不仅具备优秀的职业素质, 专业能力, 还要具备先进的思维理念, 能够进行日常环节的科学化管理。这样就会有利于实现班组建设工作质量效率的提升, 使班组工作实施科学化管理, 实现班组的综合工作效益的提升, 有利于企业整体环节的顺利运行。有利于规范班组长的管理模式, 促进班组建设水平的不断提高。 (2)班组管理要实行民主管理的方法 为了提高班组的管理水平, 需要进行班组民主管理会的建立健全, 这是我国民主管理主要模式。在轨道交通的管理模式中, 要发挥民主集中制的原则, 在管理工作中, 要实施进行班组方案以及其他情况的表决, 来促进班组民主管理会的可持续性, 要发挥工会的作用, 班组工会组长要行驶主持工作的权力, 参与班组的各项管理工作, 要进行班组生产情况以及其他情节汇报工作, 进行班组建设的可持续发展。在进行民主管理会开会时间的具体规定, 做好积极的会议准备工作, 以确保相关环节的有效进行, 积极做好档案备案的工作, 及时开展一些开拓性的活动, 以确保民主管理系统的健全, 以促进日常班组建设的可持续发展。才能够有利于促进班组建设的可持续发展。 (3)班组管理建设与企业文化的发展 为了促进日常班组建设, 我们要建立班组的安全文化, 以有利于融洽氛围的产生, 在此环节中, 各组要及时明确各个季度的安全活动主题与相关目标, 以确保日常班组安全教育系列活动的开展,有利于做好积极的班组教育规划活动, 有利于建立健全相应的班组舆论体系, 有利于班组安全文化的建立, 企业的发展必需确保企业具备凝聚力, 才能在日常工作中无往不利, 从而促进企业整体环节的可持续发展。积极进行感情投资, 以确保良好的工作环境的形成, 进行班组管理的人性化控制, 发动感情优势, 激发员工的工作积极性以及其安全责任意识。企业文化建设要与警示教育结合起来, 要重视对发生事故的经验教训, 对每一次事故都要进行相关环节的记录, 如发生的时间、性质、教训, 按照时间、分类编辑资料以及图文并茂等, 把这种教训时时刻刻在班组举办 “重温历史、警示安全”系列事故案例展和安全漫画展, 警示职工; 在生产作业点悬挂了人性化的安全警示牌, 使安全文化落实到作业现场,保证消除不安全思想和行为。 四、结语 轨道交通车站服务的重要性是不可小觑的,然而班组管理也是重中之重。因为班组管理建设也是也是轨道交通发展的基石, 只有轨道交通的班组充满生机,轨道交通运营中才有活力和后劲, 才能发掘出蕴藏在广大职工群众中的积极性、智慧和创造力。随着市场竞争局势的激烈, 加强企业内部班组建设刻不容缓, 这需要所有铁路员工的不懈努力,为小康社会的发展贡献力量。 轨道交通毕业论文:自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展 摘要:随着我国现代化建设事业的不断进步发展,城市建设的不断进步,轨道交通也得到了长足发展。发展轨道交通,提高了运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性。由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。下面,本文简要探讨自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展。 关键词:自动化监控;轨道交通;应用发展 前言 随着我国社会主义现代化建设事业的不断发展和城市建设事业的不断进步。为了提高运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性等,许多城市都相继建设了轨道交通。在这种情况下,建设能够满足调度、运营的轨道交通自动化监控系统就成为必需的选择。这对于避免轨道交通事故、排除重大险性,保证轨道交通在运行高效、安全等方面具有非常重要的意义。 1轨道交通特点和监控内容 城市轨道交通与铁路的最大区别在于,城市轨道交通为满足高密度大运量以解决城市日常公共交通的负担。正鉴于此,决定了城市轨道交通其技术要求比铁路的技术要求高,具体体现在对列车运行时间间隔上,目前先进的轨道交通其列车运行时间间隔一般在90~120 s;由于时间间隔短,使得列车运行的安全性要求更高,采用简单的信号灯和道岔联锁控制基本无法满足如此高的要求,因此,列车自动控制系统技术在城市轨道交通建设中普遍获得了应用。对自动化监控系统也有较高要求。 近年,城市轨道交通建设得到了飞速发展。由于轨道交通本身具有自动化和连续性的特点,需要监控的内容非常复杂,面广、量大,专业性要求很强。其中主要部分有以下内容:车辆,包括和轨道相关的直流车、交流车;供电系统,包括主变电力、牵引电力、变电站等;机电设备,包括车站内的设备、区间内的各类配电设备,照明、报警设施、环境、设备的监控设备、自动售检票设备、电梯、给排水设施等等设备;通信设备,包括无线、广播、传输、程控交换、时钟、图像监控、电源等设备;信号设施,包括列车的自动运行信号系统、列车在紧急情况下的自动保护信号系统、列车内外的自动监控等内容。同时,对于轨道交通监控,涉及的内容有屏蔽门信息、门禁系统、旅客信息显示、车内信息、站台信息、公务通信、无线通信、广播系统、调度通信、闭路电视、时钟、防淹门等众多的监控系统,要涉及较多的专业,关联的子系统也非常繁多,需要的监控设备的种类也很不一致,但是,只有为这些设备建立完善的监控系统,才能保证上述设备能够始终安全、高效地运行。 2轨道交通对自动化监控的要求 由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。这需要在轨道交通的安全系统中,准备在系统万一出现故障,或者由于操作人员做出了错误操作时,系统仍然能够维护列车及乘客的安全。另一方面,作为保证安全的技术手段,需要轨道信号系统能够在保证行车安全、保持旅客舒适度的前提下,尽要能地提高运输的效率,增加运营的效益。 3轨道交通自动化监控系统的应用现状 如上所述,轨道交通的监控是一个非常复杂而又庞大的系统,涉及了包括自动化控制技术、计算机和网络技术等众多的专业领域,随着科学技术的不断发展,在解决轨道交通监控的自动化方面也有了相应的经验和技术基础。事实上,轨道交通的监控的发展大致经历了人工监控、分立监控、综合监控等几个不同的时期。目前,各城市的地铁公司在参考国内外监控自动化的基础上,陆续采用了综合性较强的监控系统,对不同的子系统加强了综合和集成,大大提升了轨道交通监控的自动化技术和水平。综合性自动化监控,实质就是按照监控的功能、对象、范围、特点等,把整个轨道交通整合成一个统一的整体,各专业和子系统都采用统一的机硬件、软件平台。这也是当前轨道交通监控的发展趋势和内在要求。整个监控系统遵循的机制为两级调度、三级控制,有中央监控系统、各骨干网、和车站的综合监控和前置接口等部分组成。实施自动化监控后,可以实现对轨道交通领域的资源、信息共享和互通,克服了原来分立系统的不足,对管理人员的操作也变得简单、直观,便于掌握,不易出错。同时也大大降低了监控系统的维护程序和费用。综合监控代表了目前国内外在轨道监控方面的前沿水平。 4轨道交通自动化监控系统的发展趋势 由于各相关领域的科学发展、技术进步的前提下,综合监控成为被国内外普遍采用的轨道交通监控系统,同时,在这一领域又出现了新的发展趋势。 4.1 集成化 综合监控系统进一步的发展,深度集成化是一个重要的方向。而考察一个综合监控系统,可以从两个方面进行观察:一是在横向上考察所集成的子系统数量。目前,随着城市轨道建设规模的扩大和发展,各城市的综合监控所集成的子系统也逐步有了增加等。有的系统几乎能够包括所有轨道交通的子系统。二是从纵向观察集成系统的层次。目前,各城市的综合监控所集成的界面过都有向下层深入的趋势。大部分的运营控制中心能够集成到车站级,有的还进一步集成到了现场级,直接到了各报警装置和传感器的探头上。 4.2 网络化 在同一城市,如果存在多条轨道交通,那么在运营上进行整合也是一个必然的趋势,这就要求把不同的线路资源进行网络化处理。这样,在轨道交通调度时所要面对就是一条线路,而是包括了所有轨道线路的一个网络。从单线路的综合监控,向路网级的综合监控,是城市轨道监控的另一个发展趋势。一般地,对于轨道交通路网的综合监控,可以采用层次性管理、分级进行控制的方式,正确处理好点、线和网三个方面的结合。所谓点,就是车站、车辆的基地,是线路的基本单元,可以看成整个网络上的一点。所谓线,即是一条条线路,作为轨道交通网的骨架。而所谓的网,就是整个的交通网络,由所有轨道交通线路所构成的系统。这种系统把计算机、通信和网络等多项技术融为一体,具有相对完善的网络结构,同时具备强大的数据处理能力,能够更好地满足和适应轨道交通网络在不同层面上的需求。 4.3国产化 近几年来,在国家产业政策支持下,城市轨道交通车辆、设备国产化的工作取得了一些成绩。据统计,具备较高国产化率的有BAS、自动扶梯、电梯系统和给排水系统;供电系统和通信系统国产化率达到85%以上;SIG和AFC的国产化率比较低。而综合监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,综合监控系统的国产化对推动这些相关子系统的国产化具有积极意义。这不仅是国家产业政策的目标,也是城市轨道交通调度自动化发展的需要。这一方面有助于降低城市轨道交通建设居高不下的投资额,为普及城市轨道交通打下基础;另一方面也有助于保证综合监控系统的维护和升级、改造,提高城市轨道交通运行的管理水平,保障其安全性和可靠性。 5结束语 城市轨道的自动化监控系统,不仅能够反映国家的科技水平和管理能力,也是一个国家综合实力的体现。建设安全、高效的轨道交通自动监控系统,有助于节约资源,促进社会的和谐。只有充分利用最新的科研结果,选择合适的监控系统策略, 才能实现快捷高效的运营和管理,便于预防事故,降低维护成本,提高轨道交通的运营效益。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通运营安全管理协同机制 摘要:轨道交通在城市之中起到重要串联作用,它能将城市各个区域联系起来,拉近区域之间的距离。城市轨道交通是以城市地铁、轻轨、磁悬浮列车和城际铁路等形式构成的公共交通体系,城市轨道交通能够显著提高城市交通运输的能力,大大缓解并改善城市交通拥堵的状况。所以对其安全运营的管理协同机制的探讨应用是非常有意义的。 关键词:城市轨道交通;运营安全;管理;协同机制 由于我国人口众多,随着城市化进程脚步加快,城市发展与城市基础设施之间的矛盾逐渐显现,人流量大、交通拥堵、出行不便,严重制约了城市的稳健发展,在这种形式下,城市轨道交通应运而生,经过多年建设发展,我国城市轨道交通已经呈多样化趋势,无论是在建设规范,还是建设速度上,都开始步入高速发展时期。现阶段,随着轨道交通对城市发展的带动作用越来越明显,以轨道交通为优秀辐射状城市发展,是轨道交通与城市相互发展的一种趋势。城市轨道交通建设作为城市的生命线工程,是重要的基础设施建设,它涉及面广、综合性强、并且投资大。建设工期长与居民基本生活息息相关,由于城市轨道交通建设涉及到众多的城市资源,对城市发展模式将产生深远的影响。下面笔者就将从不同的层面对城市轨道交通运营安全管理协同机制相关问题进行分析探讨。 1、概述 1.1、城市轨道交通运营安全管理协同机制含义 城市轨道交通涉及多种技术领域,是由土木工程、轨道车辆、机电设备、计算机系统、通信信号系统等组成的复杂交通系统。我国城市轨道交通呈现高速发展的态势,截至2013年12月,全国运营里程己达2500余km。城市轨道交通大都建于地下,具有封闭性强、运行速度高、起停频繁、客流量大且来源复杂、设施设备科技含量高、乘客自助乘车、应急疏散难度大等特点,一旦发生危险,不仅造成设备设施的损坏,而且会直接或间接地造成乘客的伤亡,产生不良的社会影响。因此,保证安全是城市轨道交通运营企业的首要任务。城市轨道交通运营安全管理协同机制就是以协同学科的理论为基石,以内部组织的方式通过对信息的处理等手段,最终形成对空间、时间以及资源的监督和调控的系统,应用协同系统的规律变化和状态参量来提高城市轨道交通运营安全管理水平。可见,应用协同机制,能够对安全管理的每个相关因素进行时间变化、空间变化等的全面掌控,从而做到轨道运营安全管理的事前、事中、事后全面管理,提高事故的可预见性几率,降低事故损失。 1.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制的重要性 对于城市来说,安全是城市轨道交通运营中不可忽视的重要问题,而事故的妥当处理是城市轨道交通运营安全管理的重要内容。一旦城市轨道交通运营出现停电故障、机械故障等,如何避免故障的发生率,如何快速对故障进行定位、修复,以及如何预见故障的性质与特点等,这些都是安全管理需要解决的重要问题。由于协同机制能够对安全管理进行全过程全要素的全面管理,能够有效掌握各因素之间的动态关系,所以能够很好的提高轨道运营安全管理的水平,对运营安全管理的成效促进作用非常大。 2、运营安全的影响因素 一般来讲,影响城市轨道交通运营安全的因素构成了安全评价的指标体系,包括复杂机电自动化设备系统、通信信号系统、计算机系统、运营管理人员的协调组织、大流量客流,另外还涉及社会的安全现状与各种大型活动的举办等。因而,针对城市轨道交通运营安全的问题,如果只单独研究城市轨道交通系统的某部门或者某个子系统,就不能完整、真实地反映城市轨道交通系统运营安全的状态。 3、城市轨道交通运营安全管理问题以及相关协同机制应用的必要性 3.1、城市轨道交通运营安全管理存在的问题 目前我国城市轨道交通在规划、设计、建设、运营各个环节上相互脱节,城市轨道交通管理体系有待进一步理顺;相关的安全管理法规有待进一步完善,建设部已于去年制订颁发了《城市轨道交通运营管理办法》,但仅此是不够的,城市轨道交通运营安全管理法规有待进一步完善;相关的安全标准规范尚未形成完整的体系,如何制定统一的安全标准,确定事故分类、事故等级及其划分办法,进而形成完整的安全标准体系,这都是尚未解决的问题;没有形成一种全民的安全意识,要实现城市轨道交通运营安全有序,在加强员工安全教育基础上,必须对广大乘客进行宣传教育,提高全民的安全防范意识。我国城市轨道交通在形成全面的安全意识方面尚有大量的工作需要做。 3.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制应用的必要性 目前的轨道安全管理能够对运营事故做出快速回应,能够紧急调动轨道车辆来疏散人流,但是由于管理方面的不足,往往与人群发生矛盾,而且没有对事故的性质和特点进行预测,没有用更严格的标准来考量相关应急预案的制订、演练和实操;对乘客常量和变量估计不够均等。而协同机制在轨道交通运营安全管理上更精细化,对事故的处理更人性化。因此,协同机制在轨道安全管理中的应用很有必要性。 4、城市轨道交通运营安全管理协同机制依托的技术 4.1、安全预警与事故扩散分析模型 轨道线路网络应用GIS后,能够实现网格化的精细管理,应用预警扩散分析模型,对监控数据进行叠加分析,实现对重点安全区域的监测和预警。并可对事故救援所需的救援力量进行定性和定量的全面估计,为开展安全管理和事故救援工作提供可靠的决策依据。 4.2、安全事件空间定位与分析模型 城市轨道交通系统以线网的形式分布于广阔的空间中。该模型主要用于安全事件的空间定位,使安全管理人员实时了解安全事件周边信息。同时实现安全要素的空间化管理,随时了解各种要素的空间分布情况和类型、数量等信息,为寻找最合适的事故救援机构和人员,查找受困人员疏散地点,统计事故影响范围和破坏程度,为恢复重建提供决策依据。 4.3、安全调度路径分析与优化模型 路径分析以城市轨道交通系统的网络图为基础,建立基于时变的动态网络流模型用于安全信息、组织和资源调度的路径优化,如实地反映出安全管理网络中的信息流、组织流和资源流的变化状况,形成以全系统最优为目标的安全管理调度方案。 综上所述,随着社会科技的不断发展,也相应的促进了城市轨道交通的发展,城市轨道交通良好的运营离不开高效的管理,在规范化运营管理机制体系之下,才能真正的确保其自身得以稳定、安全、高效的运行。城市轨道交通的发展作为社会经济发展的标志,因此,城市轨道交通需要结合城市的发展需求,有计划有重点的管理,进一步提高管理的效果,在这个过程中,对于城市轨道交通运营安全管理协同机制的应用是十分必要的。应用先进的信息技术GIS,能够建立轨道交通运营的精细化、安全化、定位化的各种分析模型,能够更好的对事故进行预见、分析、处理,做到全面化、精细化、高效化和人性化的线路营运管理,改变轨道线路营运管理的现状,以此有效地促进城市轨道交通的发展和社会经济的发展,所以在以后的实际工作中我们要特别的重视对其的分析研究以及应用。 轨道交通毕业论文:讨论城市轨道交通信号系统维护保养模式与维修修成 摘要:随着我国经济的发展,地铁已然成为我国城市交通的重要设施。本文主要介绍了城市轨道交通信号系统的维护保养模式及维修修程,分析各种维护保养模式的优缺点,对维护保养模式的选择以及维修修程提出了一些建议 关键词:城市轨道交通;信号系统;维护保养模式;维修修程 城市轨道交通的运营管理和维护保养,对城市轨道交通运营安全至关重要。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的调度和指挥的优秀系统,是保证行车安全和运输效率的重要设备,因此提供高质量的、高水平的信号系统责任重大。但是目前的问题是我国的城市轨道交通信号系统发展尚不平衡,系统优秀列车自动控制系统(ATC)仍然多是引进国外成熟的现有设备和系统,因此在维护保养模式上具有较强的特殊性。 1、城市轨道交通信号系统维护保养模式 信号系统的维护保养在我国各城市的地铁运营单位主要有三种模式:自主维保、委外维保和联合维保。但是由于信号系统包含子系统比较多,对各个子系统的维护保养能力需求不尽相同,如车辆段信号、轨旁单项设备在国内铁路系统运用多,维修经验丰富,而其它如ATS系统、车载系统等新技术系统因引入国外设备多,系统构成不尽相同,优秀技术掌握有限。但是到底采用何种维保模式,各个城市考虑出发点不尽相同,每种维护保养模式均有各自的优缺点。 1.1自主维保模式 自主维保模式是指设备维保工作完全由运营公司独立自主完成的一种维保模式。但由于优秀系统的优秀技术不尽掌握,因此必须依赖于供货商的技术支持,因此目前国内地铁就信号系统而言完全独立自主而不依赖于供货商支持的维保较难实现。一般部分子系统能完全实现独立维保,而优秀系统仍然需要供货商的技术支持。 (1)运营公司完全独立自主维保模式 目前在城轨信号系统中,能够达到完全独立维保的信号子系统主要包括车辆段信号系统、轨旁子系统,如:信号机、道岔转辙设备、部分联锁子系统、DCS子系统和电源设备、局部继电设备。这些设备运营公司人员相对比较熟悉,同时也能独立处理设备故障,运营安全相对能够保障,同时也不必支付大量的维保费用。 (2)供货商技术支持下的自主维保模式 我国城市轨道交通信号系统中,优秀设备仍然是引进国外设备为主,比如车载系统等。这种维保模式借助于供货商的技术支持,但这种模式存在较大的缺点就是因为优秀设备多为引进国外设备,国外供货商是不可能现场提供技术指导,一般通过国内的商(或集成商)进行技术指导,由于技术保密而国内集成商也存在对优秀技术的掌握深度不够,造成一些技术难题需由集成商收集故障数据,而后发至国外供货商进行分析,造成信息交流缓慢,故障处理不及时。 自主维保模式的优点是无论独立维保还是供货商技术支持下的维保模式,作为运营公司都可以锻炼一批自己的生产技术人员,有利于自身技术队伍的建设,经过长时间的磨练,生产人员积累了经验,利于设备的应急处理,此外自主维保模式相对委外模式更节约成本,降低维修费用。 1.2委外维保模式 委外维保模式根据责权利划分可分为委外单位全权负责的维保模式和运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式。 (1)委外单位全权负责的维保模式 该维保模式是由委外单位与运营公司签订合同,由委外单位全权负责信号系统设备的维护#保养以及应急故障的处理,委外所需的人员、材料、技术均由委外单位提供,关于运营场地、设备的使用均需要在合同中详细界定,对于运营中的安全效益目标、安全风险必须详细规定。 由于委外单位多为比较有经验的单位,其人员、材料及技术力量均能满足信号系统维保的需求,而且由于责任划分比较明确,安全性也比较高,同时为地铁减少了人力资源。但是由于委外单位承担了较大的运营安全风险,因此也必须付给较为昂贵的费用。此外由于运营公司完全依赖于委外单位,所承担的运营压力较大,容易造成维保垄断现象,不利于自身人员的培养。 (2)运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式 该维保模式由运营公司提供维保用的设备、场地、能源及主要物资,委外单位提供人员#技术及一般材料,维保业务由委外单位完成,运营公司负责维保质量、安全效益目标的验收。这种维保模式对双方的责权利需在合同中明确、详细规定。从安全性上来说,委外单位多为有经验的单位,能够满足信号系统维保的需求,但是双方在“责权利”划分上较多,合同细节执行中容易出现偏差,易产生扯皮、推诿现象,不利于运营安全。从运营公司来说,由于设备、场地及主要物资仍然掌握在运营公司,因此当委外单位终止合同时,运营公司可以轻松找到委外单位,有一定的主动权。 1.3联合维保模式 联合维保模式是由运营公司和委外单位共同完成设备维保的模式,这种模式可以根据运营公司人员状况,合理搭配维保人员,有效利用现有人力资源。因此根据运营人员状况,可分为两种模式:运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修;运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修。 (1)运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修 此种模式受限于运营公司人力资源的短缺,将相对比较简单的日常保养工作交由运营公司自己完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修交由委外单位完成。这样能够合理地利用人力资源,但是同样由于双方对于“责权利”细节会存在分歧,推诿扯皮现象时有发生,安全风险较大。因此在合同中对安全效益目标、应急处理等须有详尽的规定。 (2)运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修 此种模式也是在运营公司有限的人力资源下,兼顾自身人员培养的任务,将相对简单的日常保养工作由运营公司自身完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修由运营和委外单位人员共同完成。这种模式能够减少委外人员,降低成本支出,同时也能培养运营人员,不失为一种过度维保模式。同样双方对于“责权利”细节容易产生分歧,安全隐患仍然存在。当然运营人员参与定期检修,能够提高检修的质量,减少维修不良故障的发生,不论采用何种维保模式,由于优秀技术的欠缺,对优秀设备的维保、故障处理仍然离不开供货商的技术支持,这是制约地铁信号系统维护保养的关键因素。 2、城市轨道交通信号系统的维修修程 调研国内相关城市轨道交通信号系统的维保模式,维修修程可划分为以下几种:日常保养、二级保养、小修、中修和大修。 (1)日常保养 日常保养是指日巡检和周巡检的任务,一般只是进行设备运行的访问了解、设备现象的观察、设备表面的清洁、报警监测信息的调看、设备房屋卫生打扫等工作,也就是说只检不修,对于发现的问题及时汇报后,根据程度采取相应的措施,原则上不影响使用的设备问题放在停运后进行处理。 日常保养的具体内容由各运营公司自己规定,不同设备有不同的保养内容和周期。 (2)二级保养 二级保养是指完成从半月检到半年检各阶段的检修任务,不同设备有不同的检修周期和检修任务。一般制定《设备检修规程》作为标准,因此维保人员必须严格按照《设备检修规程》规定的周期和内容认真完成检修工作。原则上每次检修后设备安全运营必须保证至下个检修周期之前,否则视为设备“失修”,作为安全考核的依据。因此二级保养是设备维保的最重要环节,直接决定着设备运营的安全性。二级保养一般包含半月检、月检、季检和半年检,并不是每项设备必须完成这四个修程,而是不同的设备,根据设备性能,使用频率,外部环境等因素综合考虑而定。 (3)小修 小修是指完成的年检任务。小修除要完成二级保养的所有检修内容外,还要对设备进行全面的整修,对于设备内部日常检修难以完成的工作或日常难以测试的内容做一次全面的检修和测试。可以理解为小修是对二级保养的补强,同二级保养一样小修也是设备维保的重要环节。 (4)中修 中修是对设备的进一步补强与加固,是对部分配件,单项设备由于长期运行出现的磨损,疲劳进行一次彻底的整治,多为对配件,单项设备的更换。中修的周期一般为2年至10年不等,不同设备根据性能、使用频度、外部环境等有不同的中修周期,具体运营公司要根据实际在《设备检修规程》中制定出标准。 (5)大修 大修是设备寿命到期后的一次彻底换新。大修的周期根据不同设备的使用寿命一般为15年至 25 年不等。不同的设备大修周期不同,可参考厂家提供的使用寿命来进行。 地铁信号系统的设备维修修程基于以上原则进行,各个城市地区的运营公司在维护使用过程中可根据实际情况适当进行调整。 结语 我国的城市地铁系统在维护保养模式上的选择不尽相同,但是从实际来看,各个城市的地铁运营公司采取自主维护的维保模式更为普遍一些。无论采取何种维保模式,都需要完整的设备修程为依据。 轨道交通毕业论文:智能照明系统在轨道交通下的运用探析 【摘要】当今,我国经济在高速发展,社会文明也在与时俱进,人们的环保意识逐渐强烈,人人参与环保已经成为人们生活中密不可分的部分。在轨道交通中,智能照明系统的出现为其实现环保提供了途径,它能够弥补传统照明控制方式的不足。本文首先对比了智能照明系统与传统照明系统的异同,重点就I-bus智能照明系统的工作原理、功能以及应用于轨道交通中的优点等进行了研究。 【关键词】I-bus;智能照明系统;轨道交通 0.引言 随着我国经济建设的加速发展,城市轨道交通越来越获得社会的青睐。车站照明关系到轨道交通的服务质量、运营安全、运营成本等多个方面,在既要保证运营安全又要满足国家“节能”要求的背景下,智能照明控制系统应运而生。智能照明以其控制方式灵活多样、人性化的特点在近十年获得了飞速地发展。 1.智能照明系统与传统照明系统对比 对比智能照明系统与传统照明系统的区别,主要体现在以下几个方面: 1)控制方式。 传统照明控制系统采用的是群组控制、时间控制[1];智能照明控制系统是对车站的照明进行智能化管理,实现用户的群组控制和时间控制;同时还增加了对照明设施进行场景控制、调光控制及传感器控制功能。 2)开关动作原理。 传统照明系统是通过控制接触器动作来实现照明控制的,不能采集电流波形曲线。智能照明控制系统在断开负荷时,可以根据采集的电流信号,使电流在正弦波电流过零时断开智能照明的开关。 3)接口不同。 传统照明控制系统通过接触器与二次控制元件实现综合监控系统的自动控制。智能照明控制系统为内部独立系统,内部接线通过总线形式,与综合监控系统接口界面在智能照明控制系统主机,接口形式为通讯接口,这样综合监控系统便可节省大量的连接线,提高了经济性[1]。 4)投资比较。 传统照明控制系统可通过设备监控系统系统对照明进行简单的节能控制。当采用智能照明系统后,可将回路划分得更细,对照度的控制更加精确和灵活多样,因此更加节能。对一个典型地铁车站采用智能照明控制系统比传统照明控制系统需增加投资约25万元,但采用智能照明控制系统可比传统的照明控制系统节约20%-30%的电能,一个地铁站照明系统每天使用大约800kWh电能,则每天最高可节约240度电能,按每度电0.85元计费,每月可以节省6120元,运营41个月即可收回一次性投资。 2.I-bus智能照明系统分析 在I-bus智能控制系统中,采用了一条总线,它能够将各个分散的元件连接起来,这些分散的元件具有智能化功能;在一条总线方式下,通过编程可以实现元件的独立控制,又可根据要求进行不同组合,从而实现不增加元件数量而使功能倍增的效果。由于只使用了一根I-bus总线,因此具有简洁方便、经济高效的特点。可以将I-bus系统的独立元件划分为三种类型,分别是:传感器、驱动器以及系统元件。其中,传感器的作用是依据现场的手动操作以及温度和光线的变化,将驱动信号发送给驱动器;驱动器的主要作用是接收来自传感器的控制信号并将信号进行相应的处理;最后是系统元件,它为整个系统提供电源并且划分区域网络。图1给出了I-bus系统的工作原理图。可见,在I-bus系统中,传统的面板开关被智能面板开关代替了,并且,这一开关仅仅与总线相连接。I-bus系统的结构属于全分散型结构,不需要中央控制器。 2.1 I-bus智能照明系统构成 就轨道交通智能照明系统来说,它主要应用于车站公共区,保证其正常照明,并实现智能化控制。在I-bus系统中,线是基本构成,使用线路耦合器可以实现线与线的连接,以实现完整的系统。在硬件组成上,I-bus智能照明系统包括:驱动器、电源供应器、智能面板、光线感应器、故障元件监视单元、中央控制计算机以及支线耦合器等[2]。采用专用电缆可以将以上模块连接起来,实现一个完整的体系。另外,通过网关,可以连接到环境与设备监控系统上,实现集成。在软件组成上,I-bus智能照明系统包括:计算机上的编程软件ETS2.0以及监控软件WinSwitch。 2.2 轨道交通车站照明方案分析 在地下车站,由于终日无法见到自然光,进行照明系统的设计就显得异常重要。良好的照明设计能够满足地铁空间的照明要求,另外还可以实现节能和环保等功能。就地铁车站而言,通常包括三个区域:出入口、站厅层以及站台层[3]。照明控制系统对它们进行统一模式的自动控制。控制方案如下: 1)依据不同时段,分别设置相应的灯光场景,并且有选择性的开启灯光。如:六点钟开启1/3的灯光,为运营人员提供照明;七点钟开启所有灯光,以供乘客照明使用;晚上十点,地铁运营结束,智能照明系统将会自动关闭2/3的灯光,以实现节能的目的,留下1/3的灯光为清洁人员提供照明。 2)采用触摸式以及图形化的界面,实现区域灯光的集中监控; 3)可以对事件实现自动记录,便于管理; 4)当回路设备出现故障时,智能照明系统会在人机界面上显示相应的故障信息,提示工作人员进行检查和维修; 5)如果光线充足,智能照明系统也会自动关闭出入口等处的照明; 6)当灯具的光源出现故障时,可以实现自动报警,保证车站控制系统的可靠运行; 7)如果发生火灾,车控室会对该情况进行确认,相关的非消防电源将会被自动切断,报警装置会被接通;火灾应急照明灯亮起。 3.结束语 I-bus智能照明控制系统的模式有几种,可以依据具体情况智能化选择相应的工作模式。另外,通过计算机的细化,还可以将运行模式进一步深化;与环境与设备监控系统连接后,I-bus智能照明控制系统还可以实现集中控制;它通过将相应的运营模式、支路状态、故障等信号传送给环境与设备监控系统,在人机界面上显示这些信息,工作人员可以以此了解照明的相关信息,实现可控照明。 轨道交通毕业论文:轨道交通不动产产权产籍数据库的设计及应用 摘要:为实现轨道交通不动产资产资料便捷和高效的管理,提升信息化管理和科学决策水平,达到“以图管资产,以图管档”的目的。北京京投轨道交通资产管理有限公司与北京城建勘测设计研究院有限责任公司合作开发了轨道交通不动产产权产籍信息库。数据库采用了目前最成熟稳定的Oracle+ArcSDE空间数据管理技术,首次将二三维一体化地理信息系统技术应用于轨道交通不动产产籍信息管理。数据库系统采用统一的大地基准和高程基准,并可实现到其他基准的转化,实现了多类型、多尺度、多时态空间数据的集成化管理,包括各种比例尺、多个时态的基础地理信息数据、卫星影像数据,数字高程模型、数字栅格地图等多种类型数据,并形成高度集成化的空间数据库。 关键词:轨道交通不动产;数据库 一、数据库的功能 轨道交通不动产产权产籍数据库实现了对城市轨道交通不动产产籍资料的门类的全面梳理,将资料划分出14个大类共80多个小类;系统包含了查询、测量、管理、统计、分析、地图标注、二三维实体创建、通视分析等多功能的产权产籍管理平台。系统可以实现对海量、大范围连续空间数据进行高效存储和管理,数据库将海量分幅数据组织成逻辑上无缝的空间数据库,并保证在整个空间数据库范围内能进行快速的浏览及查询,实现了城市轨道交通不动产产籍管理的网络化、系统化与可视化。 二、数据库的构成 轨道交通不动产产权产籍数据库由档案管理子系统、二维地理信息子系统和三维地理信息系统三大部分构成。 1.档案管理子系统 档案管理子系统负责档案录入、档案入库审核、档案快速查询、档案高级查询、档案借阅及拷贝、档案空间定位、档案版本管理和维护管理。其中,档案录入包括数字档案上传、纸质档案物力存放位置登记、档案属性录入等,具备空间地理属性的档案,在录入时调用或集成二三维地理信息相关接口,录入其空间定位属性,使档案与其相应的空间位置或物体关联;档案入库审核旨在保证审核录入的档案的完整性和正确性等方面,合格后方可入库,否则重新上传;档案快速查询是指按照“线路”、“区域”、“区间”、“车站”、“类型”等快速查询相关资料的功能;档案高级查询是指按照不同字段组合的方式提供高级定制查询;档案借阅及拷贝是指具备相应权限的用户对查询结果在线查看、下载;档案空间定位是指快速定位到相应的二维或三维地图空间。 2.二维地理信息子系统 二维地理信息子系统负责实现地图显示、量算功能、高级(基本)空间查询、地图定位和输出、C/S数据管理编辑功能。其中,地图显示支持影像图和矢量图叠加显示;量算功能包括距离量算、面积量算;高级(基本)空间查询是指点、框、多边形、圆方式的选取查询,范围内的所有资产要素自动关联其他档案资料;地图定位和输出是根据空间查询到的空间要素的属性数据和关联的档案资料快速定位到图上相应的要素,高亮显示;C/S数据管理编辑功能是指地图要素编辑、图层数据批量处理、坐标系统转换。 3.三维地理信息系统 三维地理信息系统用于进行B/S应用和C/S应用。其中,B/S应用可以实现空间三维测量、信息查询、房屋资产管理、叠加二维地图、三维标注及其他三维拓展功能;C/S应用可以用于三维实体创建、通视分析。 三、数据库的优势 不动产产权产籍数据库应用于轨道交通不动产管理中,具有使用方便、安全性高、界面简洁、功能强大、扩展性强等优势。 1.使用方便 数据库已经基本具有信息查找图形化、不动产管理动态化的特点,并且易于掌握,一般工作人员经过短期培训过后便能轻松使用。基于Angeo二三维地理信息系统的构建使得在日常使用过程中可靠性与可操作性得到了保障,为轨道交通不动产管理工作提供了很大便利。 2.安全性高 数据库在设计中充分考虑到了不动产信息资料的安全性,比如设置了多种账户的管理或使用权限,分别对应系统日常管理与维护、电子信息整体管理、上传权限、下载权限、只读权限等,切实具备了不动产电子信息资料专人专管、指定客户群浏览等功能,同时对于储存与服务器中的文件进行加密,保护了服务器中存储的原始资料。 3.界面简洁 数据库系统的操作界面简便易用,以二维和三维地理信息图层为主,能实现随图查阅和管理相关信息。同时具备图层编辑功能,可以根据实际情况及时更新土地使用情况等。除此之外,测量长度(二维)、面积(二维)、高度(三维)、体积(三维)的功能控件也可以随时激活并使用。 4.功能强大 数据库系统除了具备以上所述各项功能之外,档案管理也是该系统的主要功能之一。将文件分成三类目录,便于日常查阅和管理。同时可以实现文档同地理图层的结合,能够通过单选、圈选等方式迅速查阅对应地块或地区的全部相关资料,解决了资料数目庞大、人工查询速度慢的问题,为轨道交通不动产日产管理提供了极大的帮助。 5.扩展性强 数据库系统是开放性的三维信息系统,不但能满足土地的管理,对轨道交通的房产、地下空间、桥下空间、资产等的位置、高度、深度、体积等都可直观地反应出来。 四、经济和社会效益 轨道交通不动产产权产籍数据库的开发及应用,是实现轨道交通不动产信息化管理的基础保障,能够带来较高的经济效益和社会效益。 1.实现资料存储的信息化和系统化 区别于传统的纸质档案的保存,数据库作为大型产权产籍资料储备系统,将大量轨道交通不动产涉及的政府文件、各条线路不动产所在区域、涉及区间、宗地情况、土地办理手续资料分类储存。 2.快速形成批量的数据分析表 轨道交通不动产涉及数据数量庞杂,利用产权产籍数据库,能够批量处理相关文件资料,为利用土地提供强有力的数据资料支撑。 3.提高可利用土地的经济效益 随着轨道交通的迅猛发展,涉及土地管理利用的情况会愈来愈多。数据库将为土地后期利用提供数据及相关资料,为土地一、二级开发打下良好的基础。 4.提高资产管理效率 利用数据库能够快速便捷的查询轨道交通不动产的数据资料,提高查询速度与管理效率。 5.节省人工及场地成本 传统的纸质档案管理需要大量的人力、财力,以及库房所需场地,建立不动产产权产籍数据库,将传统的纸质档案按照门类、项目等全部存储到服务器,将极大的节约人工成本及库房场地的成本。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通建设施工测量 摘要:根据城市轨道交通工程建设的特点,结合本人在轨道交通工程项目上施工测量的工作经验,编写了轨道交通工程高架区间施工对施工测量的要求,以及施工放样的方法,并介绍了城市轨道交通测量需要注意的地方。 关键词:轨道交通 控制测量 变形观测 精度 引言 城市轨道交通工程施工环境一般比较复杂,包括地面高架桥部分和岛式车站等土建工程,且线路一般在十几公里以上。轨道交通的高架区间是城市地铁交通的延伸,在工程建设过程中,施工测量精度要求高,涉及施工工艺繁多,施工周围建筑物多,难度大,工期紧的特点。为保证施工控制的精度要求,施工测量队分期进行地面和高空控制测量,控制点位精度要求均达到mm级以上。 一、前期的准备工作 前期进行工程控制点和坐标数据资料交接工作后,就开始进行现场勘擦,熟悉每个控制点的具体情况,并做好记录。准备将测量仪器等工具送相关单位校核,组织测量队编写测量方案。高级导线网点和高级高程控制网点一般由勘测设计研究院提供。 1、复核设计单位提供的线路控制点和高程控制点 交接工作完成后,立即组织项目测量队伍对设计单位提供的导线点和精密高程控制点进行复测,复测结果和交接资料有出入时,即刻上报监理工程师和业主代表及相关专业工程师,请求澄清。 在复核设计单位提供的控制点位时,如果考虑全面,可以同时加密施工用的控制点,按照复核精度要求,联测控制点,便于施工使用。 2、施工放样数据的计算与备档 在复核线路图,查看施工结构图过后,根据设计图纸,利用计算器提前计算桩基、围挡等工程开工后所需的放样数据,反复复查、验算,最后打印呈交监理专业测量工程师审批。 测量资料由测量办公室负责管理,因为测量数据较多,容易混淆,因此对测量资料的管理业应该重视。轨道交通测量放样的数据主要分为桩基、承台、墩柱和盖梁、箱梁,以及各种预埋件坐标;根据工程不同部位施工的先后进展,按照工程部位分类归档,使得测量资料管理简单,方便随时调用。 二、导线复测与加密 1、轨道交通工程测量精度设计的原则和要求 轨道交通工程测量的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和联线观测精度等诸多因素确定的,它不仅要保证全线不同标段的线路顺利连接,而且要满足线路定线和放样的精度要求。 在交接工作完成后,即刻组织项目测量队对业主单位提供的精密控制点进行复测。轨道交通测量精度要求应满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB 50308-1999)上的技术要求,如下表所示: 本人施工测量时使用的全站仪和水准仪的观测中误差都满足本工程设计的精度要求。但是在仪器使用前,所使用的全站仪和水准仪都必须经过相关拥有资质的测量仪器检测中心检校合格后,才投入使用。并且在使用过程中,要定期将观测仪器送到相关拥有资质的测量仪器检测中心进行检校,保证仪器在进行施工测量中的精度和仪器稳定。 3、测量施工控制点的加密 (1)导线控制网的加密 设计单位提供的精密导线网控制点一般位于道路两侧的居民住房或单位楼顶上,在进行下部结构测量施工时,楼顶的精密控制点因高度较高,在进行地面桩基、承台等施工时,无法满足测量施工的需要,因此沿线路,在和平路两侧选取通视效果良好、地基稳定的地方建立附合导线加密控制点。加密导线控制网是在设计单位提供的精密导线网的基础上建立的,并且和精密导线点联测,联测的要求按照精密导线网的技术要求进行,再将观测结果按照严密平差进行,这样加密的导线控制点的精度就能够得到保证。 这种用高精度控制底精度、由整体控制局部的控制方法,有效的保证了加密导线点的精度,也满足了地面施工测量的需要。 控制测量遵循测量实施原则:“从整体到局部,先控制后碎部”。导线网观测采用6个测回,根据测得的距离和角度,计算平均值,最后进行严密平差。导线控制网前两个点Ⅲ309,Ⅲ310和另外两个项目是共用的;在布置导线网时,要将这两个控制点考虑到本项目的控制网内,便于两条线路合拢。 根据工作需要,更为了提高导线网的精度,本项目在建立加密导线控制网时,分两段进行加密,中间将精密导线控制点联测进来,有效的保证了加密导线点的精度。第一段从起始点Ⅲ310、Ⅲ309开始联测,到Ⅲ305、Ⅲ306结束;第二段从Ⅲ305、Ⅲ306起,到GPS202、GPS207结束。 (2)高程控制网的加密 高程控制网根据设计单位提供的高级控制点布置,是附合水准路线。高程控制网和导线控制网分开布设,在施工的时候,根据需要再将水准点的高程传递到导线控制点上;这样使得在工程施工时,能够同时进行坐标和高程的放样。 高程控制网加密测量采用四等水准测量即可满足施工控制要求。四等水准测量在一测站上水准仪照准双面尺的顺序为: 1) 照准后视标尺黑面,进行视距丝。中丝读数; 2) 照准前视标尺黑面,进行中丝、视距丝读数; 3) 照准前视标尺红面,进行中丝读数; 4) 照准后视标尺红面,进行中丝读数 这样的观测顺序简称为“后前前后”(黑、黑、红、红)。在观测时,要保证视距丝和中丝的读数均在水准管气泡居中时读取;每次测量时,分别在上午、下午进行,这样就有效的避免了大气和折光的影响,消减了观测误差。 三、满堂支架预压变形观测 为确保箱梁制作时的施工安全,必须在绑扎钢筋之前对满堂支架进行预压试验。预压的目的是对满堂支架的强度、刚度、稳定性进行检验,并且消除地基和支架交界处的非弹性变形。预压过程中进行严密观测,认真收取各项观测数据,经过对数据分析、整理,设置合理的支架施工预拱度,以确保完成后的箱梁在纵向线型保持平顺美观,符合设计要求。 本人从事的施工项目,在线路四分之一(M6’-M7’)和四分之三(G30-G31)两处做了预压试验。以在G30-G31箱梁之间支架预压为例,所用的变形观测步骤和方法如下 1)支架预压前测点布置 在堆载开始前,模板就位后,主要在箱梁的底模部位布置观测点,观测点布置如图2所示: 2)预压时进行有效观测和记录相关数据 在邻近的墩柱上架好水准仪,依次在布设的预压点位上进行观测,并做记录。每次观测完后,重复观看起始时观测的后视点,以检查在观测过程中是否发生人为或意外误差。 3)预压的变形观测次数和时间见表5。 表5 箱梁支架预压的变形观测安排 观测次数 观测时间 备 注 第一次 加载前 预压前,设置好变形观测点,并作好标识 第二次 第一次加载后的第二天 加载至结构物25%倍自重 第三次 加载至结构物50%的第二天 加载至结构物50%倍自重 第四次 加载至结构物100%的第二天 加载至结构物100%倍自重 第五次 加载至结构物120%的第二天 加载至结构物120%倍自重 第六次 卸载后的第二天 卸载后 对各次观测数据进行分析整理,得出地基和支架的非弹性变形值和弹性变形值,为后续施工提供技术参数。 四、城市轨道交通施工测量需要注意的地方 城市轨道交通项目主要包括高架区的车辆段和两个岛式车站。从工程结构上分,主要分为下部结构和上部结构。下部结构施工测量分为围挡,桩基,承台,墩柱、墩帽、横梁施工测量;上部结构施工测量有箱梁支架搭设范围放样,满堂支架预压变形观测,箱梁底高程施工测量和声屏障预埋件坐标施工测量。 轨道交通高架区间施工测量工作主要注意下面几点: 1)桩基施工放样,在放完桩基中心点位后,在桩基冲进5-10m时,进行第二次复测,防止冲孔机在冲孔时的偏位。 2)承台绑扎钢筋前,要对完成的桩基进行坐标和高程复测,桩基之间的间距施工误差在10mm之内,桩基高程误差在5mm之内;如果复测结果>10mm,标高>5mm,则立即采取补救措施,保证工程质量。 3)根据高架线路的地面中线控制点放样桥墩中心,横向放样允许误差应在±10mm之内,桥墩间距的允许误差为±10mm。各跨的纵向累积允许误差应在±10√n mm(n为跨数)之内。 4)在平时施工放样控制时,要经常检查控制点间是否发生偏移或控制点遭到破坏,后视距离和角度一旦出现较大的偏差,就说明控制点位已经发生偏移或遭到破坏,这时该立即重设控制点,保证施工放样的精度。 5)墩身施工中,应置镜于施工控制桩中互相垂直的四个端点上指导立模,墩身模板铅垂度的测量允许偏差为1%。墩身分段施工的高度,应从基础结构混凝土面或从灌注桩承台面用钢尺在四个位置向上量取,四个高度值的较差应小于10mm。 6)在进行墩帽中心施工测量时,要保证下列要求: (1)依据施工控制点,将墩的中心独立两次投测到顶帽子预埋钢板上,两次投测较差小于3mm。 (2)架梁段内的每一个墩中心进行穿线调整测量时,保证沿线路横向偏差在5mm以内。 (3)测设相邻墩顶中心间的跨距时,跨距测量允许误差要控制在±10mm之内。 图3 墩顶帽高程传递测量图 1―重锤;2、3―水准点 7)墩帽水准点的高程的传递方法: 墩柱一般在9-21m之间,用全站仪传递高程,因为仰角太大,误差也大,因此用水准仪和Ⅰ级钢尺联合将地面水准高程传递到每一个墩顶上,然后上部高程传递则可以通过墩顶与墩顶之间再传递。传递方法如图3: 8)在控制现浇梁和拼装梁时,梁的中线和高程与高架线路设计中线和高程的较差都要控制在5mm以内。 结语 城市轨道交通是人口密度高度集中的城市交通的发展趋势,城市轨道施工测量作为线路贯通的保障,必将越来越引起工程项目的重视。随着科技的发展,更精密的仪器设备也将被生产出来,各种更科学的测量方法也将随之产生,这就有待后来者探索和发掘了。 轨道交通毕业论文:轨道交通毕业论文:论ATS在城市轨道交通中的应用 引言: 城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成,以下简称ATC,ATC系统包括列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护子系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)三个子系统。这三个子系统都是经由信息交换网络来构成一个封闭连环的系统,这使得车上与地面控制、中央与地面控制得以互相结合,于是形成一个集列车运营情况的调整、列车的指挥以及列车无人驾驶自动化等多种功能为一体的列车自动控制系统。 这其中ATP系统是ATC系统至关重要的组成部分,它负责列车的超速警告,列车与列车之间安全间距、安全开关门的的监控等工作,以此来保障列车以及司乘人员的安全性能。同时ATS系统主要负责自动调整列车的运营时间表、生成列车运营时间表、监管列车运营的状态以及保障列车能够正点运营。ATO负责的是列车在车站能够准点停车、站点停的期间能够继续自动运营以及到达终点后可以自动折返。现如今的ATC系统大部分都可以满足现如今客运量对列车运营的安全性和列车运营正常时刻表等的需要,但是与此同时ATC系统还具备安全设备种类繁多、体积大、以及接口之间关系复杂等特点,因此在安全稳定性能方面仍有需要完善的地方。不过随着科学技术的快速进步,信号系统势必会发展成为更先进可靠、服务性能更好、智能化程度更高的系统。 一、ATS系统构成 ATS系统是集信息管理、综合决策以及自动监控为一体的综合系统。信息管理主要指对列车运营相关信息的管理,包括运营方案、列车运行相关计划、运行统计信息等;综合决策是指利用人工智能技术为调度人员提供决策支持,其中典型的应用是对列车运行调整的决策支持。同时,ATS系统又是一个面向列车运行的实时监测控制系统,根据运行计划对列车运营集中管理和对运行进行调整控制,从而使列车的运行与计划运行图一致,保证列车安全、正点、高密度地运营。 在ATC的各个子系统中,ATS起着组织和指挥的领导作用。由此ATS系统的体系结构设计应能保证具有足够的安全性、稳定性,同时具有实时性和可操作性。为了满足这些要求,ATS系统采用分布式的网络系统,由运营控制中心子系统、车站子系统、车辆段/停车场子系统、仿真培训中心子系统和连接各业务子系统的网络子系统构成。为了保证ATS系统的高可用性,关键设备均采用双机热备或集群方式的冗余配置。ATS系统的组网方案采用广域网的连接方式,各业务子系统内部采用局域网,各业务子系统之间采用广域网连接。 ATS系统由中央ATS控制中心、车站ATS控制中心、车辆段/停车场、仿真培训中心、网络连接系统五部分构成。 中央ATS控制中心包括:调度员操作台、调度长操作台、通信/应用服务器、数据库管理服务器、时刻表创建和验证系统、维护HMI服务器、实时时间发送器和主时钟、FEP前端处理器接口及屏幕控制器等。 车站ATS控制中心包括:车站操作员操作台、本地时刻表处理器、本地排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 车辆段/停车场包括:车辆段终端、派班室终端、本地排列进路计算机及联锁上位机等。 仿真培训中心包括:仿真工作站、教师工作站及仿真服务器等。 排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 二、列车自动监控(ATS)系统的基本功能与应用 由列车自动监控(ATS)系统的名称可看出,它的作用有两部分,一是监视功能,二是控制功能。监视功能是对全线的列车和设备进行监控,监控的重点是列车运行状态、设备是否正常等;控制功能主要是列车控制,使列车按时刻表运行,对列车偏离时刻表的情况做出调整,并记录列车运行数据,以备日后查询。具体的功能分类如下: (1)集中控制功能 通过调整列车的停站时间实现对列车运行的调整,在装备有ATO子系统的线路上,通过对列车运行速度等级的设置实现对列车运行的自动调整。甚至在必要时,控制中心的调度人员可按需要设置列车跳停,即命令列车在某个站或某几个站不停车,来尽快恢复被偏离的运行图。在进路的控制方面,系统通过列车识别信息和列车所处的轨道区段,自动生成前方道岔区段的进路控制指令,按照列车的接近条件自动控制道岔转换,开发信号机,运用安全联锁来实现列车进路的自动排列。 (2)集中显示功能 在控制中心内,通过大型的显示屏或值班员的显示终端,可以图形的方式集中显示现场设备的状态、列车的位置及运行状态、列车的车次号或列车的其他编号。这样,工作人员在控制室内,就可对全线的列车进行监控,可对列车运行过程中的一些异常事件进行及时地处理。 (3)列车运行时刻表管理功能 时刻表通常被安装在控制中心的计算机上,由时刻表编辑员根据客流量和线路的状况来提供多套不同情况下使用的运行图,并存储在ATS数据库中。在ATS中对时刻表的运行状态进行分析,利用车次号和列车位置可以对列车的计划位置和实际位置进行比较,在发生偏离(早点或晚点)时,系统一方面通过适当的显示通知调度员,另一方面列车自动调整子系统产生相应的纠正措施,对时刻表进行及时的修正。 (4)运行数据记录与统计功能 ATS系统能够记录大量的与列车运行有关的数据,并可根据用户的需求把这些记录的事件进行回放。 (5)仿真功能 通过仿真手段可离线模拟列车的在线运行,除了与现场之间没有任何表示信息和控制命令的信息交换外,能够实现在线控制中所有功能的模拟,由此可对所编制的运行计划和控制算法进行测试,亦可向受训人员提供仿真的列车控制环境。 三、结语 信号系统是城市轨道交通系统中的优秀部分,它既能保证列车的安全运营,同时也能够提高运营效率。历经几度演变过后,如今信号系统在地铁中的应用发展趋于成熟。随着不同信号系统的逐级发展,它在功能理念与设计层面都有一定的差别。希望通过本文对ATS系统功能及应用的探讨,更好的将ATS应用到城市轨道交通中。
地质工程勘察在工程设计中的运用:地质工程勘察在工程设计的作用 摘要:地质工程勘察是判断工程设计是否可行的有效手段,地质工程勘察的有序开展是合理控制施工进程的基本方法。因此,这里就地质工程勘察在工程设计中的作用进行简要分析,以促进地质工程勘察的有效开展。 关键词:地质工程勘察;工程设计;工程施工 引言 地质工程勘察作为工程设计的关键,发挥着不可忽视的积极作用。地质工程勘察在工程设计中的有效开展,能够提高工程设计的合理性,为建筑施工提供重要参考依据。现今我国地质工程勘察还存在很多不足之处,在一定程度上也影响了工程设计和施工的有序进行。因此,地质工程勘察水平的提升可以有效提升建筑工程整体质量。 1地质工程勘察在工程设计中的作用 1.1选址勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的选址勘察在大型建筑工程中发挥着重要作用。选址勘察可以判断拟建场地的实际地址条件与建筑工程项目施工用地的条件是否符合,并通过水文特征、地址结构等拟建场地自然物理条件对技术经济和工程地质进行全方位的评估。选址勘察有序、高效的开展,可以使建筑工程项目的施工过程、施工速度和安全性得以提升,避免恶劣地质条件对建筑施工造成影响。 1.2初步勘察在工程设计中的应用 地质工程勘察的初步勘察是对地质报告已经选定的建设场地进行详细勘察。初步勘察主要是对建筑项目类型、施工规模、基础形式、建筑高度等地质因素进行的全面性勘察。初步勘察目的是为了有效避免所选建设场地的地质因素对建筑工程施工造成较大影响,并为建筑工程的总体平面布局和建筑地基基础的设计方案提供参考依据[1]。初步勘察还能有效发现建筑选定用地存在的不良地质,并对不良地质进行分析,从而科学合理地制订工程防治方案。 1.3详细勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的详细勘察能够为施工图纸设计提供更全面准确的数据资料。详细勘察能够准确获取工程设计所需各项技术的具体参数,为工程项目的工程设计和施工中的地基加固、基础设计等方面提供有利的数据参考依据,科学,合理设定不良地质防治方案。详细勘察水平的高低直接影响建筑工程项目设计的合理性以及工程施工的安全性。 2如何发挥地质工程勘察作用 2.1规范地质勘察市场行为 规范地质勘察市场行为首先需要对地质工程勘察的具体工作进行规范,使地质勘察人员按照具体操作规范进行勘察。可见,工程设计和施工有效开展的前提均是地质勘察工作。只有将地质工程勘察的每一环节认真落实,才能使工程设计和施工得到安全保障,有效避免因工程设计不合理或者施工过程中出现失误,造成工程项目存在安全隐患,给生命财产带来巨大的威胁。地质工程勘察规范化的基础是地质工程勘察行业规范的建立,因此,想要使地质工程勘察严格按照规范流程进行,就需要政府相关部门根据地质工程勘察的实际情况,针对性地出台相应的法律法规,从而保证工程整体质量达到相应标准。 2.2引进高新地质工程勘察技术 地质勘察单位要积极引进国内外先进的地质勘察技术,使地质工程勘察过程中获取的信息更加全面、准确,信息分析更加详细、深入,为工程设计和施工提供数据参考依据。勘察单位在引进高新技术的同时,严格按照技术操作流程进行各项勘察工作,勘察工作具有周期性,勘察单位想要在短时间内提供给施工单位一份全面性、可靠度高的勘察报告是很难完成的,所以在施工过程中很容易因为勘察报告缺乏准确性和可靠性,导致施工后期需要进行大幅度改动。 2.3提高地质工程勘察人员的综合素质 地质勘察单位通过实施内部轮换岗位制,能够提升地质勘查人员对勘察工作的重视程度,使设计人员真正有效利用勘察报告,而非把其当成一份参考资料。内部轮换岗位制度也可使地质勘察人员了解设计人员对于勘察报告的实际需求,使地质设计人员、地质勘察人员进行良性沟通,使地质勘察人员的勘察报告有助于设计人员有效阅读,从而有效控制工程施工成本。地质勘察单位也应定期组织地质勘察专业的相关活动,例如邀请地质勘察专家进行地质勘察专业讲解,拓展地质勘察人员视野,提升地质勘察人员的综合素质。也需对地质勘察人员勘察行为进行规范,使地质勘察人员形成标准化意识,严格按照勘察规范进行实际勘察工作,促进地质勘察工作高效开展。地质工程勘察单位要对地质勘察人员的工作绩效进行科学、合理的考评,充分调动地质勘察人员工作积极性,培养地质勘察人员的安全意识,使地质勘察人员在开展各项勘察工作时,能够做好相关的防护工作,保证人身安全。 3结语 地质工程勘察有效落实,能为建筑工程设计环节提供参考依据,保证建筑工程施工过程中的每个环节都能有序开展,避免因地势环境因素造成施工受阻。地质勘察能够提供详细的地质环境参数,使工程项目设计人员的设计图纸更加精准,从而为工程各项施工环节的有效开展提供最大保障。在实际勘察中,应该有效落实各项勘察工作的具体规范,促进地质工程勘察的有序开展。 作者:陈辉 单位:福建岩土工程勘察研究院 地质工程勘察在工程设计中的运用:地质工程勘察在工程设计和施工中的作用分析 (四川省蜀通勘察基础工程有限责任公司 四川 成都 610041) 摘 要:地质工程勘察会对工程本身的设计方案、工程预算、建筑质量的问题进行控制,包括工程的施工进度和整体性质会被地质工程勘出技术质量的直接影响。地质工程勘察工作是工程建筑设计中非常重要的环节,在工程施工和建筑建设的过程中起着至关重要的作用。在工程设计和建筑施工中应用地质工程勘察技术为工程建设可行性和整体设计质量保障提供了基本依据,也为今后工程技术的发展奠定了良好的基础。本文简述了地质工程勘察在建筑工程中存在的问题,探讨地质工程勘察技术在工程设计和施工操作中的必要性。 关键词:地质勘察;工程设计;施工 地质工程勘察的目的是为工程设计和施工质量提供了强有力理论依据支撑,确保工程设计方案的平稳实施。随着我国社会主义经济改革的迅猛发展,特别是在科技创新水平的快速进步,地质工程勘察工作作为工程技术中的一项重要程序变得的必不可少。尤其是程技术不断发展的今天对地质工程勘察提出了技术上精细化的要求,所以我们需要在地质工程勘察技术不断改进和提升,用以保证建筑工程的设计施工质量。针对现阶段我国地质工程中存在的问题,需要深化地质工程勘察技术的改革,开拓促进地质工程勘察的技术发展。 一、地质工程勘察存在的意义 每一个工程施工的初期都需要对工程选定的场地进行详细的地质工程勘察工作,这是判断当地的地质结构和水文特征等自然因素是否会对工程设计和工程进度产生影响的初步评估,也可以在工程建筑施工过程中有效规避恶劣条件和排除可预见自然原因风险。地质工程勘察探测工作是需要根据工程选址上完成的,目的在于根据建设工程项目的建筑类型、工程规模以及建成高度等其他基础工程展现形式和相关部件埋置深度等用于探测建筑地段的地质相对稳定性来确定建筑综合平面布局和建筑物地基基础设计方案。 开展地质工程勘察工作的主要目的是为工程设计施工图提供详细的理论科学依据,包括施工过程所需要的各项技术参数、为建筑地基调查的岩层质量分析和建筑加固和其他基础设计计算出的详细数据以及对恶劣地质现象的预见防治方案论证总结。地质工程勘察报告的是否详尽直接关系到施工工程的设计理念和建筑物总体的质量,对建筑工程的科学合理性和安全性有着深远影响。 二、地质工程勘察存在的问题 随着我国科学技术的蓬勃发展,地质工程勘察技术在国内的得到了长足的发展,但也在实施过程中发现了许多不足。首先是工程设计人员对地质工程勘察报告的重视程度很低,不能对内容作出有效的科学分析,仅仅是作为之前数据参考的材料忽略了地质工程勘察本身的参数和技术性,导致完成的整个工程设计过程缺乏实用性和准确性,直接影响到了施工工程的成本和难度。 其次是地质工程勘察工作管理工作不够完善会导致地质工程勘察的质量难以得到应有的保证。一些地质工程勘察工程人员缺乏专业素质,在面对复杂或者大量的地质工程勘测工作时不能及时甚至无法完成报告撰写,从而导致勘察报告的质量问题和建设资源的浪费。地质工程勘察工作的进行需要一定的时间,但部分建设工程忽视前期基础技术投入,会在项目确定的同时就要求技术部门提交地质工程勘察报告。勘察部门没有时间详细调查建筑选址的地质情况就提交报告,直接后果就是提供的报告缺乏准确性和全面性,需要在建设施工的期间不断进行修改和完善,为工程建设和施工人员预埋了安全隐患。 地质工程勘察技术缺乏改革创新也是影响勘察报告质量的主要原因。勘察人员的自身素质和专业精神在部分工程中也不能得到保证,固执己见不按照相关规定进行规范的地质工程勘察工作,使得工程勘察结果受到了极大的影响,降低了勘察的精准度,对工作人员的财产安全造成威胁。地质勘察人员在工作中不能提出与时俱进的方式方法,在面临一些从未遇到的地质情况时无法做到从容面对和有效处理,直接影响到了整个工程设计和施工的进度。 三、地质工程勘察的改善措施 完善建立工程建设的管理机制和行业相关规范制度是确定工程建设有序、安全、顺利的进行和确保工程建设步骤能够严格执行的基础。加大相关部门对勘察市场进行有效宏观调控和全程监视把控,健全相关的法律法规,认真落实和贯彻事前预防和工作中的控制方法以及施工后的评价反思。通过逐步规范地质工程勘察部门的执行制度来提高施工过程中的勘察效率,为将来的工程建设提供有力的基础保障。 地质工程勘察工作人员的自身专业素质和专业知识储备可以通过培训和技术讲座的方式提高。设立独立的监督监管部分来提高工作人员对于地质工程勘察过程的执行力度,避免因为人为原因对工程设计和施工安全带来的不良影响。积极引进国外先进技术,对已经掌握的勘察技术进行创新改革,合理结合勘察室内测试技术开展地质勘察工作,从数据整理后的结论得出地质工程勘察技术今后的改进方向和改革手段,同时为工程建设施工的顺利进行和施工安全提供技术保障。 结束语: 地质工程勘察工作需要调查的项目有水文条件、岩石力学性质、地质条件、地形地貌特质、地震历史和土质情况等,通过调查来完成该区域范围内的地|测绘工作和相关测试,然后针对将会遇到的问题提出针对性的解决方案和科学合理的施工行程,提高整个工程的质量和安全。所以重视地质工程勘察在工程设计和施工中的作用对未来勘测技术和工程建设质量都有着深远而重大的影响。 地质工程勘察在工程设计中的运用:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质工程勘察在工程设计中的运用:地质工程勘察工程设计研究 1地质工程勘察在工程设计与施工中的必要性 1.1选址勘察的作用 选址勘察是大型建设工程的重要步骤,其作用是对拟建场地地质条件是否适宜建设项目进行初步判定,并就其地质结构和水文特征等自然物理条件的稳定性、适宜度作工程地质评估和技术经济分析。选址勘察可有效为工程建设项目规避恶劣地质条件,排除可预见的自然风险(地震、洪水等)和减少经济损失。 1.2初步勘察的作用 初步勘察是根据选址报告在选定的建设场地开展的。其目的在于就建设项目类型、规模和建筑高度以及其基础形式和埋置深度等探测建筑地段的地质稳定性,以便于建筑总平面布局和主建筑物地基基础设计方案的确定,并对防治不良地质现象的工程防治方案进行地质论证。初步勘察是工程设计雏形确立的必要环节,是建筑工程施工实施的先决条件。 1.3详细勘察的作用 详细勘察主要目的在于为施工图设计提供详细的资料。包括工程设计所需的各项技术参数、对建筑地基作出岩土工程评价、为工程地基加固和基础设计提供数据参数。对不良地质现象的具体防治方案给出论证。详细勘察直接关系到工程施工图的设计和建筑物的奠基,对建筑工程的合理性与安全性影响深远。 2工程建设中地质工程勘察存在的问题 2.1对地质工程勘察报告不够重视 工程设计人员对地质工程勘察报告重视度普遍过低,工程设计中的相关人员往往对地质工程勘察报告重视度不高,仅仅将其视为参考资料。报告中涉及的地质结构、水文数据、土层成分等皆被忽略,工程设计人员很少做到根据地质工程勘察报告数据设计技术参数。 2.2地质工程勘察报告缺乏实用性 地质工程勘察报告过于理论性和专业性而缺乏实用性和阅读性,导致工程设计人员在参考、阅读地质工程勘察报告时难度较大。而地质工程勘察人员和工程设计人员之间又缺乏必要的沟通,进一步造成了建设企业资源、成本增加和不必要的经济损失。 2.3地质工程勘察工作管理松散 地质工程勘察工作管理松散,导致勘察质量难以保证。地质工程勘察过程中缺乏技术管理导致了勘察报告的不规范。部分地质工程勘察人员缺乏专业性,在面对重大或复杂的工程地质勘察时无法完成工作,从而导致勘察报告质量和准确率的大幅下降。 2.4地质工程勘察效率不高 地质工程勘查中,勘察工作人员对勘察实际条件和人员装备考虑不足,未能结合实际情况采取因地制宜的勘察方法,将地质工程勘察复杂化。此外,一些地质勘察人员因循守旧,对新技术、新工艺缺乏认识与应用,不利于地质工程勘察效率的提高。 2.5地质工程勘察违规导致误差积累 地质工程勘察单位存在的一些违规操作,虽节约了勘察经费但容易导致勘察误差,降低了勘察精度。误差的积累会造成工程施工安全隐患产生,甚至导致重大安全事故发生,给工程相关人员乃至社会带来不可估量的经济和安全损失。 3改善工程勘察问题的建议 3.1规范地质勘察市场行为和勘察实施程序 明确工程建设的顺序(地质勘查-工程设计-施工),确保工程建设严格按顺序和相关原则进行。除勘察单位的自律机制外,建立相应的行业规范制度,确立行业约束机制,确保工程建设有序、安全、顺利进行。首先,相关政府部门对勘察市场进行宏观调控的同时制定健全的法律法规,密切约束、监管工程建设实施全过程。其次,对事项全程进行监理。认真落实事前的预防工作和事中的控制工作以及事后的评价监督工作,逐步规范勘察市场,提高勘察效益,为工程建设投资提供保障。 3.2应用高新技术提高地质勘察效率 应用高新技术来提高地质勘察效率,结合应用室内外测试技术。合理应用新技术、新设备开展地质勘察工作,对勘察数据进行对比、分析、与工程施工检测所得实测资料反算得到的参数作为依据,保证提供参数的可靠性、精确性。 3.3提高地质工程勘察人员素质 地质工程勘察人员的专业素质直接影响着地质勘察的质量。第一,提高勘察人员综合素质。通过给勘察人员进行培训和开展技术讲座提高其专业知识和专业技能。在此基础上勘察单位可施行轮班换岗制,提高勘察人员知识的全面性,促进勘察专业和部门之间的有效果沟通。第二,加强勘察人员行为规范管理,树立勘察标准意识。确定规范标准,分发规范文件,施行定期考核。另外,培养勘察人员安全意识,加强操作过程安全保障,确保勘察工作安全实施。 4结语 时代进步的同时,地质工程勘察的应用范围已经涉及工程建设领域、矿藏开发、地质监测甚至外太空地质探测等。而专用于工程建设的地质勘查流程和专业勘察工程建设地质的勘察设备也逐步完善。工程地质勘察从地理地貌、水文地质条件和土层、岩石等一系列影响工程设计、实施的自然物理条件进行了数据收集和分析,为工程设计建设排除了地质安全隐患,并为其提供有力的参考,确保了工程设计的可行性,保障了工程建设施工的顺利进行。可见,地质工程勘察是工程设计和实施中必要且必先进行的措施。 作者:杨洁 单位:山西省勘察设计研究院 地质工程勘察在工程设计中的运用:地质工程勘察在工程设计的重要性 摘要:工程地质勘察是为查明工程建筑中的地质因素而进行的地质调查研究工作,为工程建设的规划、设计以及施工提供必要的依据和参数。因此,工程地质勘察质量也在一定程度上对工程整体都起着至关重要的作用,同时也决定了一项工程是否能够顺利的去建设。本文主要对地质工程勘察在工程设计和施工中的重要性进行简要的分析。 关键词:地质工程勘察;工程设计施工 引言 我国经济水平和技术水平不断提高,对我国的建筑业的发展起到了一定程度上的促进作用,但与此同时,人们对工程建设的质量的要求也随之而逐渐增高。工程设计和施工的主要组成部分就是地质工程勘察,因此,地质工程勘察在一项工程施工的时候在一定程度上起着非常重要的促进作用。地质工程勘察工作对工程设计和施工而言,为一项工程的施工的技术支持提供了一定的帮助,同时,其工作的完美性在一定程度上直接决定了一项工程是否达到了合理性的要求。而目前我国的地质工程勘察工作仍旧留有些许不足或者问题的地方,因此,我们需要针对这些问题去对我国的地质工程勘察技术进行不断的调整、改进,从而在一定程度上给予工程设计以及施工的发展速度提供更完美的保障性,进而在一定程度上促进我国综合国力的发展。 1.目前地质工程勘察工作中存在的问题 随着我国经济的快速发展、科学技术的进步,地质工程勘查技术也随之在不断地发展、进步,然而与一些国外相比较更为先进的技术而言,我国的地质工程勘察技术在相对程度上依旧存在一些问题。 1.1地质工程勘察的工作、设计人员在一定程度上对自己的工作并没有较高的重视意识。地质工程勘察的设计人员进行设计工作为工程建设提供准确的数据依据是工程建设中进行地质工程勘察的主要目的,准确的数据在相对程度上可以更加完美的保证设计方案的可操作性、可实现性。但是相对较多的地质工程勘察工作人员在撰写地质勘查报告时,并没有去详细的分析参考资料,往往都只是参考之前的数据,这样的做法往往会导致地质勘查报告之内所涉及的各类技术参数在很大程度上不具备准确性,同时地质工程勘察的工作人员在实际设计工作过程中,由于在一定程度上受传统设计理念的影响比较严重,进而导致地质调查报告在很大程度上不具备足够的重要性,从而导致设计师提供的数据分析不准确,进而导致设计施工方案不具备足够的合理性,在很大程度上影响项目施工的顺利性。 1.2地质工程勘察的设计人员与地质勘测的工作人员之间的缺乏必要的沟通。设计人员与勘察的工作人员缺乏沟通便会导致设计人员不能最大限度的完美的利用地质调查报告,而相反调查人员也不能按照设计师的需要去进行调查,双方人员不能够完美的配合,在很大程度上便会导致人力、物质资源以及财务资源的浪费,同时也会导致地质勘察工作的作用在很大程度上不能够完全的显示出来。而且,地质勘查人员只是对报告的理论性以及专业性加以重视,并没有考虑报告的实用性,便会导致设计人员在依据地质勘察报告去做设计的时候在相对程度上会产生较大的难度,进而会导致最终的设计成果在很大程度上受到严重的影响,对企业造成一定的损失。 1.3地质勘查的人员在工作中缺乏足够的创新意识以及标准意识。在地质勘查工作中不能够做到随机应变,在很大程度上不能根据工程所建设区域其所不同的地质条件去选择与之相匹配的应对措施,同时在某种程度上不能够充分的考虑到工程所建设区域实际的情况,进而导致地质工程勘察报告不具备相对程度上较高的质量。而且,很多地质勘查人员在工作中对文字的校对没有足够的重视意识,在很多时候不能够更规范的对数据进行表达,同时不能正确的对公式进行使用,从而便会导致数据单位、计量单位、符号以及专业术语等不能够做到规范,进而导致勘察报告的质量降低,影响了工程项目的设计以及施工。 2.地质工程勘察对工程设计以及施工的重要性 地质工程勘察对工程设计以及施工在一定程度上起到促进意义。在每个工程项目施工、建设的前期,相对程度上良好的地质工程勘察工作可以在一定程度上保证整个工程项目开展、建设的顺利性。如果前期工作没有做好,那么将会对后期的施工质量造成严重的影响。地质工程勘查工作主要是对水文条件、土质状况、地形地貌以及地质条件等各项条件进行详细的调查、分析,从而得到综合的、科学的、有效的数据信息,进而对整个工程项目中相对出现可能性较高的问题进行更加综合的分析,同时制定出相对程度上更加具备完美性、可行性的工程设计方案,更好的保证施工的安全性以及顺利性,进而保证工程具有较高的质量。地质工程的勘察工作主要包括以下几方面的内容:首先,对勘察区域的地形地貌资料、水文资料、地质条件资料、遥感图片资料以及地震记载的资料等各项资料进行详细的收集;其次,完成工程所建设区域的测绘工作并且进行详细的地质水文调查;第三,工程地质勘探见工程地质测绘、勘探;然后对相关的因素进行测试并且得出综合的测试结果,最后整理成地质勘察报告。 3.总结 地质工程勘察是工程设计和施工中不可或缺的环节,地质工程勘察作为一个工程建设所必不可少的前提,因此,地质工程勘察的质量在很大程度上会对工程整体的质量造成严重的影响,如果想要保证地质勘查工程设计、施工的质量,那么地质工程勘察的工作人员首先要做的便是保证其自身工作的质量,其次通过更加详细的地质工程勘察工作进而去获得工程所需的各项技术参数,从而去保证工程设计的准确性以及施工的安全性、顺利性。因此,在地质工程勘察工作中,要严格的遵循各类规范,进而提高工程设计与施工的质量。 作者:丁建丽 单位:河北省煤田地质勘查院
1引言 在建筑工程中,其装饰效果如何直接影响着人们对建筑工程的满意度,影响着人们的居住体验,而建筑工程的装饰效果主要取决于建筑装修工程。所以,非常有必要针对建筑装修工程进行质量控制,及时排查施工过程的安全隐患,提升施工质量,保证建筑工程的装饰效果。 2建筑装修施工的概述 大多数情况下,建筑装修具有一定的地域性以及时代性,在不同地区的建筑中都可以找到当地风俗、当地文化、当地文明发展的影子。而现代化的建筑装修主要包含门窗、墙面、吊顶等内容的美化和修饰,从而提升建筑的审美标准和其蕴含的商业价值。 3建筑装修施工的特点分析 3.1机械化以及装配化 科学技术水平的提升促进了建筑装修行业的发展。尤其是各种先进技术的应用,使得各种建筑工程的成品或者半成品融入市场,丰富了建筑装饰行业的选择性,提升了建筑装修施工的效率。而正是因为建筑施工的机械化发展,一些电动装饰器具经常会应用到实际装饰施工中,使得建筑装修施工行业的服务水平得到了很大的提升[1]。 3.2经济性质 在建筑装修工程中,应用到的科学技术含量越高,科学技术标准越高,建筑装修工程的造价成本就越高。 3.3专业性 一般情况下,建筑装修工程的施工对施工人员的要求比较高,不仅需要有过硬的专业技术水平,确保建筑工程的饰面效果,还需要有较高的素养和施工质量责任感。如果施工人员的责任意识不强,施工质量存在严重的问题,那么建筑工程将会具有很多安全隐患,时刻威胁建筑使用者的生命财产安全。 3.4复杂性 在建筑装修工程的实际施工过程中,因为涉及到的工序比较多,涉及到的工种也相对复杂,常常发生交叉作业的现象,而这又增加了施工现场的复杂程度,使得建筑装修施工的质量管理难度大大增加。 3.5规范性 建筑装修施工需要严格按照相关行业规范以及相关法律法规来进行施工作业。否则一旦操作失误,产生工程故障,整个建筑的施工质量都会受到影响。所以一定要注意建筑装修施工的规范性。 4建筑装修施工常见质量管理问题 4.1施工材料常见问题 施工材料的质量与管理决定着装修施工质量。例如,如果在施工阶段,玻璃幕墙结构的设计出现问题,导致连接压力增大,将会严重影响玻璃幕墙结构的稳定性,甚至出现安全事故。另外,易燃材料也会在装修施工中经常使用。一旦没有做好质量管理,掺杂了质量不达标的易燃材料,那么施工过程中将会大大增加火灾的发生几率。 4.2施工随意性强 建筑装修工程的施工规模不如建筑工程的施工规模大。建筑装修设计图纸也相对简单。这样也就导致了很多施工图纸过于随意,在施工过程中随意更改,严重违反了施工质量管理等方面的相关规定。而且建筑装修工程的施工人员并没有进行过专业而有效的培训,施工技能有待加强,严重影响了建筑装修工程的施工质量。 4.3施工环境存在的问题 在建筑装修施工过程中,施工环境的变化也会影响建筑装修施工质量。例如天气的变化、早晚温差的变化、季节的变化、施工环境过于干燥或者湿润都会严重影响施工质量。因为建筑装修整个施工过程都相对复杂,很多环境中的不确定因素都会对施工质量造成影响。所以相关工作人员要根据施工现场的实际情况,不断地总结经验,采取相应的处理措施,避免出现质量问题。 5加强建筑装修施工质量管理的对策 5.1对施工材料的管理对策 因为施工材料是主要决定施工质量的因素,所以要想做好装修施工的质量管理,做好施工材料的管理是基础。基于此,建议做好以下两点。第一点,在施工之前,要与设计人员进行详细的沟通和交流,确保按照设计人员的要求进行施工材料的采购,并且严格审核施工材料的品牌、规格、数量、产地等情况。尤其是门窗、天花板等大型材料,一定要确保符合设计图纸的要求。第二点,当施工材料进入现场的时候,要进行严格的取样检测,确认无误后再允许进入施工现场。进入现场之后再按照材料特点和属性进行分门别类的放置和管理,并且将施工材料的样品送去设计人员以及甲方处,进行质量核实。例如,在装修材料中,油漆的使用比较广泛,所以在对油漆进行检测的时候,要严格检测器是否满足绿色环保标准,是否达到室内环境污染标准。 5.2施工人员的管理对策 在开展建筑装修施工的过程中,施工人员的专业技能以及综合素养也会直接影响施工质量。所以为了做好装修施工质量管理,有必要对施工人员进行全面而系统的培训,重点进行施工技术以及专业技能的提升,提高施工人员的施工水平,同时也要加强对施工人员的综合素养的培训,要求其具备较高的施工质量责任意识。从而自觉主动地的提升施工质量。另外,装修材料大多是半成品材料或者是成品材料,需要借助装修设备才能完成安装。所以,针对施工人员的培训,要以熟练使用各种装修设备为基础,某些大型机械也要学会操作。按照不同的工种进行针对性分类培训,确保施工效率以及施工质量。 5.3施工环境的质量控制对策 针对装修施工过程中的施工环境管理,需要针对性的制订环境管理计划。首先,是掌握施工环境的温度变化以及湿度变化,进而妥善的保管好施工材料。其次,根据施工当时所处的季节,以及相应的季节变化制订施工方案。最后,根据施工现场的实际情况,优先选择无毒无污染的施工技术,其次选择低污染低毒性的施工技术。 5.4施工工序的质量管理对策 装修工程的过程是由不同的工序组成的,而不同的工序之间互相联系,又互相制约。所以为了提升装修施工质量,做好装修施工的质量管理,需要优化建筑装修的施工工序。然后严格控制施工工艺。对施工人员进行监督和管理,确保其遵守施工工艺的各项管理制度,符合施工标准。并且不定期对施工质量以及施工进度进行检查,随时把握施工质量。确定装修施工质量的管理目标,认真检查每一道工序,严格按照当初签订的合同中的规定对施工质量进行把关。针对性的组建一支质量控制团队,专门研究各种施工质量的常见问题,研究各种施工质量问题的解决措施。针对建筑装修质量,既要注重质量问题的整改,又要提前进行预防,尽最大的可能确保施工质量,达到质量标准。 5.5工程后期质量管理对策 针对装修施工的后期,最关键的是要做好各项施工质量的检验,主要包含以下三个方面。第一,及时检测施工人员有没有对施工现场进行清洁,施工人员以及施工工具等有没有及时退出施工现场。第二,确认施工项目是否全部完成,有没有遗漏。排查施工项目的质量是否存在缺陷以及有待改善的地方,然后按照要求进行整改。第三,每完成一项施工项目,相关管理部门就要针对性的进行一次施工技术交流,及时总结施工过程中的不足和优点,做出技术总结。针对建筑装修的质量验收,要重点审查一下几方面。第一,装修工程的检测报告。第二,消防验收证明。第三,施工设计变更的有关文件。第四,室内空气质量检测报告。第五,针对隐蔽性装修施工的验收文件。第六,某些需要复试的施工材料的复验报告。第七,各种装修材料的合格证。 5.6施工合同的管理对策 在建筑装修施工过程中,加强对施工合同的管理也具有非常重要的意义。首先,要科学合理的分析合同内容,了解该合同的缺陷以及重点,并针对性进行调整修改。尤其是针对可能引起合同变化的某些因要进行详细的探究。其次,借助先进技术做好施工合同的管理工作,例如计算机技术。再次,根据合同的相关条款,在符合国家相关法律法规的基础上对施工进行监督和管理,及时处理违反合同规范的问题,确保装修施工顺利进行,履行合同相关条款。最后,如果存在某一方违反合同规定,要积极整理索赔所需资料和文件。注意不要随意进行口头协议,提升合同变更的可行性[2]。 5.7引进信息化手段 要想确保装修施工质量,加强施工现场的监督与管理非常有必要。对此,可以引进信息化监督手段,确保管理人员随时掌握施工现场的动态变化。首先,可以应用信息化手段模拟施工流程,优化施工工序。其次,在刚开始施工的时候,可以使用二维模拟软件规范施工工序。最后,应用信息化手段对施工现场进行实时控制和检查,从而规范施工流程,确保施工质量,提升管理质量。 6结束语 做好建筑装修施工过程中的质量管理具有十分重要的作用。所以相关工作人员要严格按照施工设计图纸进行科学合理的管理,并严格遵守各项管理条例。同时还要不断地引进先进技术,提升管理水平和施工水平。另外,还要不断地进行技术总结,不断的进行施工分析,提升施工质量管理水平。 参考文献: [1]王晓婷.建筑装饰装修施工的质量管理方法探析[J].中国建筑装饰装修,2018(7):116. [2]宋昌盛.建筑装饰装修施工质量管理要点分析[J].装饰装修天地,2018(15):19. 作者:周修坚 单位:福建省闽武长城岩土工程有限公司
随着我国城市化进程的不断推进以及“一带一路”战略的实施,我国的交通基础设施建设已进入大发展时期,高速公路(铁路)、城市轨道交通及机场等交通基础设施在保障国家经济发展,促进社会进步方面作用巨大,是国家可持续发展的重要保障。培养适应经济社会发展和满足国家对人才培养要求的交通工程专业人才是当前摆在应用型本科高校面前的重要任务[1]。宿州学院顺应时展和朝应用型高校转型发展需要,在土木工程专业的基础上于2016年正式开办交通工程本科专业,并加入安徽省交通运输专业合作委员会,开启了培养应用型交通工程专业人才的新篇章。交通工程专业是一门综合性的学科,具有社会科学和自然科学的双重属性,同时具有实践性和应用性的特点。针对交通工程专业的特点,在注重专业基础理论学习的同时,根据社会经济发展以及国家人才培养需求,构建了以交通工程专业应用型人才培养为根本目标的“3+1”人才培养模式,强化交通工程专业实践应用能力的训练,不断优化和完善理论与实践课程体系,探索和实践交通工程专业应用型人才培养模式。 1人才培养模式及目标的确立 交通工程起步于20世纪60年代的西方,于20世纪70年代末期传入我国,是一门涉及自然科学与社会科学的交叉学科,随着“新工科”概念的提出、应用型人才培养的要求以及交通事业的快速发展,交通工程专业范畴也从最初应对城市日益严重的交通拥堵和交通安全问题逐步扩展到交通资源的优化、设计、合理配置、可持续发展等方面。伴随交通工程专业范围扩展的同时人才培养目标也由传统单一的管理型逐步发展为管理型与工程型并重的复合应用型,即要求学生不仅要具有从事交通规划和管理的能力,同时要具有从事道路、桥梁、隧道、地铁等交通基础设施的设计和施工等工程应用能力[2]。宿州学院在新建交通工程专业之初就确立了以学校朝应用型大学转型为契机,以学生为本,以就业为导向,以培养适应社会经济发展和国家需求的人才为交通工程专业的首要目标,对照安徽交通工程专业合作委员会制定的交通工程本科专业评估指标体系文件要求,秉承应用型交通工程专业办学理念,不断改善专业办学条件,加大师资培育和引进力度,积极开展校企合作,扩大企业参与深度与广度,在广泛听取同类高校以及交通工程相关企业意见和建议的基础上,宿州学院在交通工程专业人才培养方案中确立了三年理论加一年实践的“3+1”人才培养模式。在总学时不变的基础上提高了实践学时的比例(31.9%),提升学生实践能力,培养以国家和社会需求为导向与多元化交通行业发展相适应,德、智、体、美、劳全面发展,专业理论基础坚实、创新意识和实践能力突出,能胜任交通工程专业领域的规划、设计、施工以及管理等工作的应用型专业人才为交通工程专业根本目标。 2课程体系的构建 课程体系的构建是实现专业人才培养目标的重要基础,为此,构建了“基本能力培养+专业能力培养+拓展能力培养”的课程体系。具体每一项能力的培养都由专门的课程来支撑。第一项基本能力培养主要依靠通识教育课程来保障,通过毛概、马哲、思修以及形势政策系列课程理清学生对人生观、世界观和价值观的认知;通过大学体育以及大学生心理健康教育等课程保障学生的身心健康;通过计算机基础、C语言以及大学英语等课程培养学生的计算机应用能力以及国际视野和跨文化的交流与合作能力。第二项专业能力的培养涉及专业认知能力、专业优秀能力和专业实践能力三个方面,首先,通过数理系列大类教育课程体系培养学生的统计分析能力和科学逻辑思维,通过力学、地质学、测量学及制图系列学科专业基础认知课程体系培养学生的工程基本技能;其次,通过设计、规划及经管系列课程体系培养学生的初步设计、规划和管理能力;最后,基于所学理论知识结合“实验+实习实训+课程设计+毕业设计”等实践环节的教学,逐步强化专业技能,提高实践动手能力和解决实际工程问题的能力。第三项拓展能力的培养则包括专业发展能力和综合拓展能力两个方面,其中,按照专业方向进行专业发展能力培养课程的设置,交通土建方向:课程设置主要以道路施工、管理维护为主,开设道路工程施工与监理、功能路面结构与材料以及道路养护与管理等课程;交通系统方向:课程设置主要以交通环境、运营管理与维护为主,开设建设项目交通影响分析、轨道交通运营与管理以及道路交通环境工程等课程;交通信息控制方向:课程设置主要以通信及智能交通仿真设计为主,设置交通系统动态仿真技术、城市智能交通系统设计以及交通通信系统概论等课程。综合拓展能力则通过结合专业方向设置的专业任选课,从设置的交通岩土工程概论、地铁与轻轨、交通工程专业英语、智能交通技术、交通土建工程施工、交通土建工程造价、交通工程项目管理以及桥梁工程等课程中任选4门,同时结合创新创业教育以及社会责任教育来培养。通过上述“能力培养+课程保障”的模式,构建出交通工程专业应用型人才培养的课程体系。 3校企合作平台建设 由土木工程专业的办学经验可知,实践教学基地及平台建设是实现应用型专业人才培养的必要条件,因此,学院在交通工程专业开办之初就着手实验室以及实践教学基地的规划和建设工作,通过安徽省交通运输专业合作委员会,积极开展校际、校企之间交流与合作,先后在中煤三建、皖北煤电、安徽云厦建设集团、宿州市建工集团、安徽天建路桥公司、宿州广源路桥公司等企业建立了实习实训基地。同时,依托国家煤矿水害防治工程技术研究中心建立了土木及交通工程实验室和土木交通类软件模拟训练平台,以满足学生校内外实习实训的需求,高质量的完成理论及实践教学任务。 4理论及实践教学的开展 以校企合作平台为依托构建以专业实践应用能力培养为主线的“专业理论+经典案例+项目实践”三位一体的教学模式,将经典的工程案例和实际项目的实践融入课堂理论教学,对于专业导论以及交通工程概论课程的教学可以结合交通工程领域的发展,选取一些经典的交通工程案例,采用理论讲解与专题讲座相结合的方式开展,通过课题互动讨论和老师的正确引导,加深学生对交通工程专业的了解并激发学生的学习兴趣。将具体的工程案例和实际工程项目融入专业优秀课程的理论和实践教学同样至关重要,一方面通过具体的案例加深学生对知识点的学习和理解,另一方面学生结合课程设计、专业生产实习以及毕业实习等实践教学环节通过参与具体的工程项目锻炼运用所学理论知识解决实际问题的能力。进行毕业论文选题时鼓励学生自主选题,深入现场,强化办公软件与专业分析软件使用的基本技能,培养沟通协调能力以及团队意识和创新意识,真正做到理论与实践相结合。在互联网日益发达的今天,大学教育低头族、旷课族涌现的形势下,学院也鼓励老师将慕课、翻转课堂以及超星移动教学等新的教学与传统的教学模式相融合,重构课堂师生关系,转变传统的以“教师”为主体,以“教”为主的局面,将学习过程的主体改为“学生”,以“学”为主,提高学生学习的积极性和主动性[3]。 5师资队伍的建设 要实现应用型交通工程专业人才培养目标,必须要有一支高素质、实践经验丰富且能够满足应用型人才培养要求的专业教师队伍,但是对于新建交通专业,其师资力量还很薄弱,任课教师基本都是刚刚硕士毕业的研究生,尽管参加过科研实践训练,但是工程实践经验普遍缺乏。针对上述问题,主要从以下几个方面强化师资队伍建设,首先,加大人才招聘力度,发动全院老师积极参与人才招聘工作,通过召开博士论坛等方式积极招纳高层次人才,扩充师资队伍。其次,重视教师发展工作,借助安徽省交通运输专业合作委员会这一有利平台,加强教师对外交流,开阔眼界,增长见识,及时获取最新的交通工程专业的办学经验,更新教学理念,提高教学质量和科研能力,同时基于校企合作平台,鼓励青年教师深入企业参与工程项目或项目研发工作,提高工程实践能力。最后,充分利用校友这一宝贵资源,聘请校外企业的工程师、专家担任兼职教师参与实践教学工作,弥补现有青年教师工程实践经验普遍不足的短板。 6结语 交通工程专业的人才培养是一个长期性的系统工程,需要高校、师生以及社会群体共同参与。校企联合、产学融合的校企共同培养模式是今后应用型人才培养的大趋势,也是适应当今社会经济快速发展以及国家对人才培养的必然要求。宿州学院交通工程专业本着应用型人才培养这一根本目标,不断优化人才培养方案,完善课程体系并改进教学模式,充分发挥现有平台优势,广纳英才,不断扩充专业师资力量,同时积极利用校外资源,加快实习实训基地建设,推动校企合作育人。 参考文献: [1]中国高教研究课题组.做强地方本科院校———地方本科院校的定位与特征研究[J].中国高教研究,2009(12):15-18. [2]韩振峰,胡晓军.“新工科”背景下交通工程应用型人才培养体系的构建[J].应用型高等教育研究,2017(4):49-51. [3]韩萍,左忠义,刘岩.基于成果导向理念的交通工程专业人才培养模式研究[J].教育教学论坛,2016(38):223-224. 作者:孙磊 单位:宿州学院资源与土木工程学院
道路工程论文:道路工程勘察论文 1岩土工程要素分析 1.1场地地形地貌和地质构造 对于旧有道路改造的项目,原有的地形地貌与目前是否一致,是要考虑道路建设对原有地形地貌的影响。因为拟建道路的勘察是在道路未建的情况下进行的,当道路建设后,除该地方平坦,道路建设没有挖方和填方外,地形地貌都会有不同程度的变化。但是对于地质构造,在道路使用寿命期的十几年,即便是几十年里,也基本不会有变化。因此对于以前的详细勘察资料应参考采用,同时结合现场情况对地形地貌做适当的调整。 1.2场地地层和水文地质条件 根据地质条件演变规律,道路场地地层是不会有变化的,但不可忽略人为改造的可能。主要通过查找原设计和施工记录,结合现场调查了解是否存在大的挖方和填方问题,特别是高边坡工程的影响,特别注意的是路基和路面的改变,在道路建设过程中,往往会清除表层的杂填土,对于路基部分则通过分层碾压,保证路基的压实度。对于深层地层,如果不存在挖方和填方的,地层是不会有变化的。近些年来,地区气候发生变化,地区降水各年度有所不同,因而地下水位会改变。另外也要调查道路沿线地下水的开采情况,以及影响地下水的补给和排泄条件的变化。应查明地下水变化的原因,预测道路使用期地下水位对拟建道路的影响。除此之外,也应考虑道路沿线工业建设对地下水的污染情况,查看道路结构的腐蚀性情况,分析地下水对道路结构的腐蚀性。 1.3场地岩土物理力学性质 场地岩土物理力学性质是否变化则比较复杂,道路建设之前,道路地层受到外界的影响较小,场地岩土物理力学性质各年变化不大。但在道路建设之后,过往车辆的碾压,改变了岩土力学性质,对于一般的粘土强度状态变硬,对于砂土则变密实,对于软土,由于车辆碾压作用,状态则可能会变的更软。一般情况下,道路建设后,沿线地层3m以内会有不同程度的变化。深层则变化较小,针对这一点,本文将结合工程实例,进一步分析。对于岩土含水量的变化则与地下水位的变化有关,一般地下水位升高,由原来的地下水位以上变为地下水位以下,含水量会增加,反之,含水量会降低。对于粘土处于毛细水能达到的地层,也会有不同程度的变化。 1.4场地稳定性评价和地震效应 对于道路项目,除非道路经过的地方存在地下工程,场地稳定性一般不会有变化。对于一些特殊地区,如存在地下采矿区,会影响地基的稳定性,应重新评定场地的稳定性。在确定场地稳定性之前,应在查看拟建期勘察报告的基础上,对道路沿线进行调查。对于场地的地震效应,应在查看拟建期勘察报告中的测试资料的基础上,调查道路运营期沿线区域是否存在地震液化,发生地震时的不利情况。另外也要考虑拟建建(构)筑物对道路的影响。 1.5岩土工程重点分析评价内容 重视踏勘和资料的收集工作,对所有的岩土工程勘察都非常重要。获取资料能够帮助我们了解现场的实际情况,准确客观的分析和评价。结合现行市政勘察规范可知,道路工程详细勘察阶段重点分析评价的内容包括10条,对于特殊岩土包括6条内容。对于道路路基干湿类型划分发生了变化,评价过程中,在充分考虑表层土含水量变化的基础上,注意两规范的区别。道路工程勘察报告评价应全面,评价结果应合理。岩土工程评价还包括对于岩土分布特征、提供道路设计所需的岩土参数,以及地下水和地表水对工程的不利影响,不良地质作用的分布及其对工程的影响,分析评价高路堤的地基承载力、稳定性,评价挖方路堑段岩土条件、地下水对支护结构的影响等等。对于特殊性岩土,还要根据规范,进行一些特殊的分析评价。对如湿陷性土路基,还应评价路基的湿陷程度;对冻土路基,分析评价融沉(融陷)对道路工程的不利影响;对膨胀土路基,评价膨胀岩土地基的变形特点;对软土路基,预测路基沉降量,分析沉降与时间的关系;对厚层填土路基,评价地基承载力,提供路基沉降计算参数;对于盐渍土,评价其地基的变形特点和对路基、路面、边坡的危害程度,评价盐渍土对工程材料的腐蚀性,提出病害防治措施的建议。这些特殊土,在道路运营期会产生不同程度的变化,如湿陷性土路基经过浸泡后失去湿陷性,软土路基失水后硬化,盐渍土经过改良而失去盐渍性。因此,在评价之前,应在查看拟建期勘察资料的基础上,现场取样和原位测试相结合进行分析。 2勘察工作量 2.1勘察点布置 市政道路一般位于城市区域、为线状勘察范围,其地质勘察的手段、方法与其他建(构)筑物工程勘察有较大区别,因此在确定工作量的时候,应充分考虑工程特点。市政工程勘察规范2012版对勘探点的布设进行了细化,分初步勘察和详细勘察2部分。通过对原94版市政工程勘察规范和2012版规范进行对比,就详细勘察孔的布设情况,分析相同点和不同点。相同点包括:(1)勘探点沿道路中线布置;(2)公交站场和城市的道路与地面可按方格网布置勘探点;(3)每个地貌单元和不同地貌单元交界部位均应布置勘探孔,同时,在微地貌和地层变化较大的地段予以加密。不同点包括:(1)对于沿线的布设,新规范增加一般路基的道路宽度>50m、其他路基形式的道路宽度>30m时,宜在道路两侧交错布置勘探点,当路基岩土条件特别复杂时,应布置横剖面;(2)广场、停车场的勘探孔布设,新规范增加勘探点间距50~100m;(3)详细勘察阶段道路勘探点的间距可根据道路分类、场地和岩土条件的复杂程度确定;(4)增加路堑、陡坡路堤及支挡工程的勘察要求;(5)增加线路通过填埋的沟坑和暗藏的古河道、沟、浜等地段时的勘察要求。从以上对新旧规范勘探点布置要求分析结果可知,在利用旧有勘察资料的时候,应结合新的标准,当确认原有的勘察孔可以利用时,应结合新的标准增加适当的工作量。 2.2勘察点深度确定 了解工程勘察点的深度,首先对新旧市政工程勘察规范进行比较,分析它们之间的相同点和不同点。经过认真比较,新旧规范勘探孔深度的要求相同点包括:(1)对于场地分布有填土、软土和可液化土等不良土层,应适当增加勘探孔深度;(2)勘探孔应钻(挖)入基岩一定深度,查明基岩风化特征;(3)对于高陡坡、高填方路堤,勘察孔深度应满足稳定性和变形评价及地基处理的要求。新旧规范勘探孔深度的要求不同点包括:(1)对于一般路基,旧规范要求达到原地面以下2~3m,而新规范要求达到地面以下5.0m;(2)对于挖方路段,旧规范规定应达到路面设计标高以下2~3m,而新规范规定宜达到路面设计标高以下4m;(3)对陡坡路堤、路堑、支挡工程,新规范的要求更加严格。因此,在了解拟建勘察资料的基础上,结合现场情况确定勘察孔位置和孔深度。 2.3取土(水)样和原位测试 取土样和水样及原位测试的内容为勘察的主要内容,应按照行业规范的要求布置工作量。研究拟建期勘察的时效性,应重点了解这部分内容,当然也是要考虑新旧规范相同点和不同点。经过综合分析和比较,相同点包括:(1)采取土样的竖向间距应按地基的均匀性和代表性确定,在原地面或路面设计标高以下1.5m内,取样间距为0.5m,其下深度可适当放宽;(2)划分路基土类别和路基干湿类型,应进行颗粒分析、天然含水量、液限、塑限试验;(3)对高填路堤和陡坡路堤,需要时对筑填土料进行击实试验。不同点包括:(1)新规范增加软土地区高路堤宜进行固结试验(提供Cv、Ch)、现场十字板剪切试验或室内不固结不排水试验及无侧限抗压强度试验的内容;(2)新规范由“全部勘探点均应采取土试样”改为“一般路基的钻孔均应采取土样,髙路堤、陡坡路堤、路堑、支挡结构采用土试样和进行原位测试勘探孔的数量不应少于勘探孔总数的1/2,控制性勘探孔的比例不应少于勘探孔总数的1/3”;(3)新规范更加细化和明确,避免引起歧义的内容,执行更方便。在了解新旧规范差别的基础上,分析土试样和水试验测试结果可能产生的差异,重点在通过目前的采样试验结果与以前进行对比。对于原位测试的内容,从理论上分析,如果是浅层岩土,会有一定程度的变化,深层岩土则变化不大,应通过试验结果进行比较。在进行原位测试时,应严格按操作规程执行,同时应分析现场可能影响结果的因素。 3工程实例分析 3.1工程概况 某县城城区道路改造工程,现场查看表明,道路破坏严重,50%的路基已经出现翻浆,其余为网裂、沉陷和变形破坏等多种病害。已经严重影响正常的交通运行,因此该县城道路主管部门拟对该道路进行改造建设。因该工程存在路基破坏现象,因此需要进行道路工程勘察。 3.2勘察方法 在研究拟建期的勘察报告之后,我们组织有关勘察技术人员对该工程进行了充分的讨论,同时征求道路设计工程师的意见。大家一致认为对道路路基破坏的部分应重点勘察,而对于路面网裂为主的道路部分,则利用拟建期勘察资料,采用现场调查为主、钻探为辅的方法。查阅拟建期勘察报告,资料显示该场地路基以下的地层为:①粉质粘土层,厚度为1.2~2.1m;②中粗砂层,层厚为1.8~2.6m;③砾砂层,最大揭露厚度5.0m。从测试结果看,②层中粗砂为松散~稍密状态,③层砾砂以中密状态为主。从道路影响深度范围来看,理论分析主要为①层粘土、②层中粗砂,而对于③层砾砂层,对道路运营影响则不大。对于该项目,进行现场标贯测试,共进行24次标贯试验。从试验结果看,②层中粗砂为稍密~中密状态,③层砾砂层为中密状态。中粗砂层的密实性提高,砾砂层提高则不明显。从地层深度范围来看,4.0m以内为主要影响深度范围。对于①层粉质粘土,以路基破坏为主的路段,性质变化较大;而以网裂破坏为主的路段,性质变化不大。因粘性土的影响因素较多,除受到上部荷载的影响外,还受到地下水位、降水以及季节气候影响等等。粘性土性质变化相对复杂,因此需要对大量的试验资料进行分析研究。 4结论 综上所述,通过对市政道路工程改造项目的拟建期和改建期勘察资料从理论角度进行对比分析,同时结合工程实例进行研究,从经济科学合理的角度分析探讨拟建期资料的时效性,在充分利用拟建期资料的基础上,合理布置改造期的工作量,达到节约工期和降低勘察成本的目的。对于道路改造项目,拟建期的勘察资料的利用应主要考虑以下几点:(1)场地地形地貌和地层,应在充分了解建设前后现场变化的基础上确定;(2)地下水和岩土物理力学性质,应考虑气候的变化和当地工程地质条件和水文条件的变化;(3)对于路基破坏为主的路段,应以现场勘察为主,而以路面网裂破坏为主,则可以充分利用拟建期资料;(4)对于以砂土为主的地区,4m以内为主要影响深度范围,超出该深度范围,砂土层密实性变化不大;(5)勘察工作量布置时,利用拟建期勘察资料时,应考虑新旧规范的差异。 作者:王汉席 杨淼 单春雪 胡博 单位:长春市海威市政工程设计有限公司 道路工程论文:城市道路工程结算审计案例论文 一、审计项目选择 (一)立项背景 该城市道路工程建设项目是J市城市建设投资公司建设的投资较大的市政建设项目。为发挥审计“免疫系统”的建设性作用,核实该工程造价的真实性和准确性,避免结算价高估冒算,揭示工程实施过程中存在的问题,促进参建单位整改,审计部门对该工程进行了结算审计。 (二)审计重点和方法 1.工程结算价的真实性和准确性审计。 查阅竣工(施工)图纸、合同文件、变更签证、结算书。查看工程现场、取土场及弃土场,测量土方运输里程、结构物断面尺寸、苗木胸径(干径、蓬径)等,核查路灯盏数、苗木株数等工程项目数量,审查结算工程量的真实性。查看变更单价、工程量计算底稿,检查计价工程内容是否与施工工艺相符、工程量计算方法是否遵循计算规则。审查结算书中清单计价、规费及税金计取的准确性,是否与合同价标准一致。 2.招标工程量清单及预算价的真实性、准确性审核。 查阅招标文件及标底预算书。检查清单子目有无错列、少列,是否与图纸内容、清单计价规范相符;检查综合单价计价是否准确,计价定额有无错选、重复计价等情况,计取的各项费率是否与规范文件相符。 3.招投标执行情况审计。 查阅招标公告、招投标文件、中标通知书和施工合同,检查所有项目是否进行招投标,有无必须招标而未招标的项目。 4.合同执行情况审计。 查阅所有合同文件,审查合同双方的责任、义务是否按规定履行,有无挂靠、分包行为,分包是否合法、合规。 5.工程变更情况审计。 查阅现场签证、工程计量、设计变更、监理审核资料。检查有无不按图施工、随意变更设计、增加造价的情况。 二、审计发现的主要问题和结果 (一)工程量虚报,变更单价错误,未按合同价结算等 1.工程量虚报,多计结算价676.84万元。 (1)虚报河塘清淤工程量。该市政道路工程图纸中河塘的面积为18969平方米,清淤量为28362立方米。送审结算的清淤量为75571立方米,清淤的面积为30325平方米,分别为图纸工程量的2.7倍和1.6倍。审计中发现:一是清淤前河塘面积与图纸面积相仿,但清淤后每个塘的开挖面积却大了一圈,有的达原塘面积的2倍以上,河塘的一圈都为淤泥包围。二是淤泥顶面标高与原地面(塘埂)标高相差无几,最多也只相差0.7米,与图纸平均水深1.7米相差1米。审计对虚报的清淤工程量22825立方米予以核减,对应核减碎石土回填、石灰土回填、淤泥弃运、缺方内运清单子目工程量,共核减结算价278.66万元。 (2)监理单位未按实签证多计工程量。 一是假签暗塘挖弃工程量。该工程有一段为二级公路改造,就在改造段,有一暗塘挖弃的签证:原公路路面结构层破除开挖后,其底下为不适宜土,需挖弃后用石灰土回填。原公路路面结构层下应为路床,最终监理单位承认该签证不实,共核减相关结算价23.13万元。二是土方超运距签证与实际不符。缺方内运与余方弃置监理单位签证的运距分别为8公里和5公里。经现场审计查看,签证运距分别多计3公里和2公里,多计结算价324.45万元。 (3)多计未实施道路工程平交道口工程量。 该市政道路设计图纸预留两处平交道口,因规划调整,两道口取消而未实施。送审道路工程结算按图纸工程量结算,未实施部分没有扣除。平交道口为主车道结构层,路面结构层从石灰土底基层到沥青混凝土上面层,单价合计263.34元/平方米,该项结算多计50.6万元。 2.监理单位对N施工单位申报的工程变更单价审批错误,多计结算价468.30万元。 变更增加的填筑石灰土子目与合同内掺石灰清单子目施工工艺不同,其单价应不能直接套用。合同内掺石灰施工工艺为:路基开挖土方运至拌料场,掺石灰拌合后再运回现场摊铺、碾压。变更增加的填筑石灰土施工工艺为:摊铺、拌灰及碾压(运输等计入缺方内运)。两项目工艺相差两次装车、运输,单价相差23.39元/立方米,此项核减结算价468.30万元。 3.结算单价与合同单价不一致,多计结算价414万元。 未按合同价结算的工程项目主要为:人行道工程中花岗岩道板清单子目;绿化工程中胸径20厘米广玉兰乔木栽植、胸径18厘米银杏乔木栽植清单子目;路灯工程中路灯安装及给水工程中铸铁管铺设清单子目。其结算单价中主材单价、管理费、利润等都与合同单价标准不相符。 4.其他原因共核减275.04万元。 (1)土方工程:清表、挖土方工程量没有扣除河塘及老路所占部分;缺方内运、余方弃置、灰土填筑工程量多计。 (2)排水工程:挖沟槽土方计算时没有扣除清表量;填方及弃方工程量多计。 (3)桥涵工程:混凝土基础厚度、墙身工程量多计。 (4)整个工程现场安全文明施工措施费未考评,不予计取现场考评费。 (二)招标单位招标工程量 清单编制、标底计价不够规范 1.部分标底清单单价高出定额预算单价。 如路面工程沥青混凝土单价,依据2004版《J省市政工程计价表》和市场的材料价格编制的6厘米粗粒式沥青混凝土、4厘米细粒式沥青混凝土单价,比标底清单价分别低3.86元/平方米和4.32元/平方米。另有检查井、碎石土、乔木栽植等标底清单单价高于定额预算单价,总计393.36万元。 2.招标清单漏项,错列入招标费。 如老路面拆除、石灰土填筑、排水管管径1米和0.8米出水口等清单子目招投标清单中未列,清单漏项价共计388万元;在工程量清单中错列入招标费项目52万元,该费用应由公司与建设单位进行结算,不应计入施工单位的建安费中。该工程招标项目最高限价合计7576.02万元,错误金额为833.36万元,错误率为11%。 (三)应当招投标的工程未进行招投标 直接发包给施工单位进行施工建设单位未进行招投标,直接与施工该项目土方、道路、桥涵、排水工程的N施工单位另签施工合同,将给水工程,合同价429万元交由其施工;直接与C施工单位签订路灯工程施工合同,合同价302万元。两工程分别已达到《J省工程建设项目招标范围和规模标准规定》第八条,“施工单项合同估算价在100万元人民币以上”必须招标之规定。 (四)人行道工程分包给无资质的个人施工 建设单位与N施工单位商定,将其合同工程中的人行道工程,送审价262万元,指定分包给某个人组织施工。工程分包只能分包给具备相应资质条件的单位,分包给无资质的个人是法律不允许的。 (五)土方工程未按图施工 该项目土方工程中,根据图纸说明,路基开挖土方应利用填筑。N施工单位在土方工程开工时,在未作任何理由说明的情况下向监理提出了变更:开挖的土方除用做人行道素土填筑外,全部弃运;路基填筑5%石灰土全为借土填筑。监理单位审批同意了此变更,该利用的挖方弃运,增加工程投资88.5万元。 三、审计建议 1.提高相关人员的责任心和业务水平,严把工程签证关,提高投资控制水平。 有关人员每接受一项工程时,首先要对施工图及合同等有关规定进行认真学习和了解。其次要经常深入施工现场,了解施工中的异常情况或施工工艺的变动对工程造价的影响。建立完善的签证管理制度。明确规范领导、施工技术、结算等有关人员的责任、权利和义务,只有责权利明确了,才能规范各级工程管理人员在工程签证的管理行为,提高其履行职责的积极性,有效控制工程投资。 2.建议审计机关开展对政府投资和以政府投资为主的建设项目招标机构编制的工程量清单及预算价进行审核的工作。 为保证招标时工程量清单及预算价的合法性(预算编制是否符合相应定额、标准和有关规定,能否作为签订工程施工合同的合法依据,使其具有法律效力)、真实性(预算与施工图纸是否一致)、准确性(各项计算是否符合有关规定,内容、计算结果是否合理、准确,是否存在虚假与错误,验证预算编制的可靠度)和完整性(各分项工程项目是否完整以及资料的完整、齐备程度),在工程招投标之前需对其进行审核。审计机关对政府投资和以政府投资为主的建设项目工程量清单及预算价实施同步审计,可以改变传统的审计方式,由弱效性的事后审计变为跟踪审计,强化了审计事前监督职能,响应了政府对审计部门的要求,确保了被审计建设项目标底编制的质量,在维护建筑市场经济秩序,提高经济效益方面有着十分重要的意义和作用。因审计法及相关法规、文件没有对该项审计工作予以明确,各地方政府应出台相关文件,为该项审计工作的开展提供依据。 3.工程招投标(承发包)是非常严肃的商业活动,具有行政法律属性,须依法行事。 建设单位应严格遵守招标投标法等相关法律法规的规定,对必须招标的项目进行公开招标,不得直接发包。 4.建设单位应严格执行《合同法》,规范合同管理。 依法将总包单位的部分工程分包给具备相应资质条件的单位,不得分包给个人。 5.建立健全变更设计审批机制,避免不必要的浪费。 在审批设计变更时,应进行统筹考虑,确定其合理性、可行性及必要性。建立健全变更设计审批机制等内部控制制度,做好变更设计管理台账,以求在工程项目建设过程中能合理使用人力、物力、财力,取得较好的投资效益和社会效益。 四、审计成效 本次审计不仅对高估冒算的工程结算价款予以核减,还指出了在工程设计变更、招投标程序、合同管理、投资控制等方面存在的问题及产生的影响,并提出了相关意见,取得了较好成效。 1.对违反《招标投标法》的行为,有关部门对其进行了处罚。 对未能尽责的单位及相关人员,有关单位予以批评、教育或换岗。 2.促进强化了规范管理。 建设单位很快出台了相关内部控制制度和管理办法,进一步规范了项目管理行为;在监理合同投资控制部分增加了虚假签证的处罚条款;在施工合同专用条款中,对送审结算价核减超10%部分,明确由施工单位支付相关审计费用。 3.根据审计报告撰写的审计信息提交政府领导后,引起政府领导和相关部门高度重视。 很快就制定了《J市政府投资项目跟踪监督管理暂行办法》。其第九条针对工程监理,明确对不负责任乱签字或与施工方一起虚报工程量等的监理人员给予处罚。第十二条关于工程变更控制,投资调整额度在总投资的10%以内的,由业主单位进行控制和报批;超过(含)10%的,报原审批单位审批。 五、经验与体会 1.在项目结算审计过程中不应只关注造价的真实性、准确性 还应该对应项目实施过程,从施工图设计(图纸是否审核、设计单位有无资质)、招投标程序(是否有规避招标、直接发包)、签订合同(合同条款是否实质性违背招标文件)、内部控制制度建立执行情况等方面入手,全过程多角度发现问题。 2.对综合单价高、变更工程量大的工程子目进行重点审计,这些是施工单位高估冒算、偷工减料的“常发部位”。 如市政道路的沥青砼路面工程,其综合单价在每立方米千元以上,审计时应对其面积、厚度、油石比及碎石级配等进行详尽调查;路基石灰土的工程量都在几万立方米以上,审计时不仅要核实其工程量计算的准确性,还应对其施工工艺、灰剂量进行调查,与合同单价的清单描述、投标书施工组织设计进行核实。本次审计中,路面结构层及路基石灰土工程核减额占总核减的40%以上。 3.随着社会经济的发展,对审计人员提出了更高的要求,审计方式也随之转变。 作为一线审计人员,应不断加强学习、总结,不光学习更新相关法律法规知识,还要学习相关专业知识,逐步提高自身专业技术水平,以适应和满足社会发展进步的要求。 作者:梅志芳单位:江苏省句容市审计局 道路工程论文:“道路工程”课程设计论文 摘要:“道路工程”课程设计是对土木工程专业学生重要的实践性教学环节,是“道路工程”课程理论教学的必要补充和深化,对培养和提高学生运用所学理论知识解决工程实际问题,具有重要意义。针对目前“道路工程”课程设计中存在的一些问题,结合自身教学经验,编制了“道路工程”课程设计任务及指导书,从3年的使用情况看,效果良好。 关键词:道路工程;课程设计;土木工程;任务及指导书 一、“道路工程”课程设计在土木工程专业课教学中的意义 道路工程课程设计是对道路工程课堂教学的必要补充和深化,通过设计让学生更好地运用所学道路工程课程的优秀知识,对沥青混凝土路面和水泥混凝土路面结构的受力情况、设计原理、方法和步骤有更深的认识。课程设计时间为一周。要求学生每天到设计教室,一天点名2次。具体要求如下:1)安排设计任务,在设计任务过程中,老师会时刻在教师里面对学生的问题进行解答,根据设计指导书及老师的现场答疑指导进行各部分的设计计算。2)根据设计题目,学生可利用各种途径查阅专业资料,如设计规范、手册和教材等;并结合当地气候条件、地质条件、水文条件以及给定的交通条件,合理拟定路面结构设计方案,进行路面结构厚度的计算和验算。编制设计计算说明书,绘制相关图纸。3)学生应在指导教师的指导下,独立完成设计内容。内容上要求条理清晰,内容完整,尽量采用简图和表格形式,计算的方法和结果符合我国现阶段路面设计规范的要求。外观上要求字体工整,纸张和封面统一。 二、“道路工程”课程设计存在的问题 (一)学生不能单独完成设计 在道路工程的课堂教学上,作为代课教师,我发现部分学生听课不认真,知识掌握的肤浅,在课程设计中,若每个人的设计题目相同,自然会出现这些学生相互抄袭的现象,不发挥自己的想象力和创造性。所以,如何端正学生的学习态度,提高学习的主动性,转变学习风气,从根本上解决课程设计中的抄袭现象,显得尤为重要。 (二)课程设计选题存在局限性 在内容上面,由于教师参与的实际工程较少,理论性较强,因此工程资料有限,所以在给学生选题的过程中,难免会出现题目的相似程度高,具有一定的局限性,达不到理想的课程设计效果。因此,从教师角度出发,应当通过各种渠道获取更多有价值的多方向的设计选题,尤其是选题要结合工程实际。 (三)学生设计思路不清 我们传统的教学方式,还是偏重于理论教学,尤其是对于“道路工程”这门课程来说,实践性较强。但是我们在学习这门学科时,并没有真正的去参与到实际工程中,对于实际工程了解不到位,而且理论教学过程中,由于课程内容多且课程时限等因素,使学生在理论知识方面也未能很好的消化,最终致使学生的设计思路不清晰。 (四)成绩评定不科学 在成绩评定方面,我们虽说是要根据平时的表现和最终的分数等综合情况进行打分,但是我们大部分教师存在的通病就是通过设计图纸质量、计算及说明书等书面材料来进行判断。往往忽略了平时的表现。这样会出现最终成绩不公平或不合理现象,所以应该考虑由提交的成果情况和平时表现共同构成最终的成绩。 三、“道路工程”课程设计指导书的编制与应用 (一)任务书及指导书的编制目的 为了节约时间,提高效率,让学生迅速进入设计状态,完成沥青路面设计和水泥路面设计两部分内容,熟悉路面设计流程,掌握路面设计方法,较准确地、完整地完成设计说明书的编写及相关图纸的绘制。 (二)任务书及指导书的编制内容 本任务及指导书分三章,第一章是课程设计任务,第二章为课程设计指导,第三章为课程设计实例。1)在课程设计任务中,给出设计题目,每人要求完成两个设计题目,即沥青路面设计和水泥混凝土路面设计。为了避免抄袭现象发生,尽量做到每人一题,在设计资料中将道路交通量数据根据情况进行一定的改动,不允许雷同。2)第二章为课程设计指导,本章将沥青路面设计中轴载换算方法、沥青路面结构及厚度组合、各层材料的相关参数,体系换算图及所用到的换算公式等均进行了总结归纳,目的是减少学生查阅资料的时间和麻烦,提高设计的效率。3)课程设计实例一章中,列出沥青混凝土路面和水泥混凝土路面设计的工程资料、不同路面结构初拟、各层材料参数拟定、验算弯沉和各结构层底拉应力等详细过程,学生可以从中掌握两种路面设计的步骤。 (三)任务书及指导书的应用情况 目前为止,此任务及指导书已使用3年,从这3年来学生的使用过程看,效果理想。在这几年中,每年都根据实际情况,对课程设计指导书进行一定的修改和完善。以前,在没有课程设计指导书时,学生在给出课程设计任务后,不知道从何下手,一两天进入不了设计状态,大大的浪费时间,导致进度缓慢,时间安排不合理。有了指导书之后,学生免去了查阅大量相关资料的时间,很快了解设计过程和方法。成绩的评定主要根据提交的路面设计说明书和路面结构图纸,以参考这一周的课程设计中表现情况给出最终成绩。评定标准也比较明确,我们一般会在任务书中清楚的列出来,同时,带课程设计的老师也会抽出一定的时间来进行疑难解答。 作者:赵桂娟 单位:西安科技大学建筑与土木工程学院 道路工程论文:城市道路工程路面结构设计论文 摘要:城市道路工程建设中,对路面结构设计的要求比较高,目的是保障路面结构的稳定性,进而满足城市道路的需求,体现结构设计的价值。城市道路的路面结构设计中,比较注重实践性应用,一方面维护道路结构设计的合理性,另一方面延长城市道路的使用寿命。所以,文章以城市道路为研究对象,分析路面结构的实践设计。 关键词:城市道路;工程路面;结构设计 道路修建是城市现代化发展中的优秀工程,与车辆通行、运输的安全存在直接的联系。城市道路在路面结构设计方面,考虑到交通、行人等因素,提出了安全要求,在保障城市道路路面结构稳定的基础上,维护路面的安全与强度,消除路面结构设计中潜在的风险因素。设计人员遵循道路修建的根本要求,完善路面结构的具体设计。 1城市道路工程的路面结构设计 城市道路工程在进行路面结构设计之前,需要重点研究城市道路,深入分析城市道路的实况,进而才能真实的设计出路面结构的方案。设计人员要选择有代表性的城市道路进行研究,路线、路段需属于典型城市道路,由此才能提升路面结构的设计水平[1]。路面结构设计时,按照《城市道路路面基层施工技术规范》中的要求,提前选择一定年龄的路面,约3年或以上年龄,调查路面的性能状况,尽量包含不同类型的路基结构,所以针对城市道路路面结构设计的调查工作,提出三点要求。第一,路面结构设计和调查的过程中,需要反馈不同调查路段的具体情况,特别是城市道路的修建水平,以便优化方案的设计,进而为路面结构设计提供详细的依据。第二,掌握道路路面结构设计部分的土基实况,尤其是强度等级、回弹模量范围等项目内容,各项参数之间的关系如表1所示,促使设计人员掌握路面设计中的各项要点内容,有效控制路面结构设计中的影响因素,一方面控制结构设计时的沉降,另一方面优化路面的设计过程。第三,根据路面结构设计的要求,确定结构的设计类型,维护路面设计组合的优质性,以免路面结构工程中出现误差,体现设计的科学性。 2城市道路工程中路面结构的方案设计 2.1设计原则 设计原则是城市道路路面工程中的主要部分,专门用于约束路面设计,确保路面设计的规范性[2]。例举路面结构设计的原则,如:(1)站在经济、技术角度上分析城市道路路面的整体设计,改进方案中的不足点,选择最优的结构设计方案;(2)路面结构材料的选择,必须考虑到城市道路所处的环境,包括交通环境、气候环境等,有针对性的选择路面材料,维护路面结构的稳定性;(3)设计人员着重分析沥青的面层结构,在质量、力学等方面评价路面结构设计,为路面结构提供优质的级配方案,强化路面的结构;(4)路面结构设计中,设计人员要遵循环保、节能的原则,既要保障城市道路的质量和性能,又要落实相关热的原则。 2.2结构材料 结构材料是路面结构的一大设计因素,需依照城市道路工程路面的设计实况,挑选恰当的结构材料。以某城市路面结构设计为例,该工程是城市路网的重要组成部分,总长0.72公里,宽30m,分析其在主要材料上的选择方式。如:(1)面层材料,分为上、中、下三部分,均以沥青材料为主,该路面结构设计,按照常用沥青的级配,合理分配其在不同面层部分的应用;(2)下封层材料,用于加强面层、基层的连接,防止相连层面发生侧滑,该工程将改性沥青做为吸收膜,降低侧滑的发生机率;(3)基层材料选择,该工程通过试验分析的方式,选择基层强度的指标,以指标为基础选择可用的材料,以水泥稳定砂砾此项材料为根本,逐步提升基层结构的密实性强度和刚度,保障路面设计材料的科学使用。 2.3设计方案 2.3.1新建路面结构的方案设计。城市新建的公路工程内,路面设计新可分为4个部分,分析如:(1)主线行车道设计方案,其为新建道路路面结构设计中的主要部分,按照城市道路的要求,主线行车道的不同层面,使用了不同的混合材料,以混凝土为主进行分析,新建路面的上面层部分,使用改性沥青混凝土,厚度为5cm,同时使用75cm的应力吸收膜,中间结构选择中粒式沥青混凝土,保持4~6cm的厚度,下方厚度要大,基本可以设计为8cm,材料为粗粒式混凝土,用于稳定路面的结构基础,其中基层要求达到30cm,垫层也要达到30cm厚度,具体厚度依照实际情况分配;(2)地面铺道行车设计中,仅仅分为上下两部分,取消了中间部分的设计,上方设计5cm的细粒式沥青结构,下方可以根据实际情况设计,一般为5cm的粗粒式,基层与垫层的厚度保持30cm;(3)非机动车道设计方案内,分为20cm的垫层,采用天然的砂砾材料,基层厚度控制在20cm,选择含有5%水泥成分的砂砾,而且砂砾材料要具备足够的稳定性,防止影响基层的结构性能,面层厚度为4.5cm,路面结构的全部非机动车道的结构厚度,不能超出44cm;(4)人行道的结构设计方案,与非机动车不同,面层同样需要分为上面层和下面层,使用材料为:预制混凝土透水砖、水泥砂浆,厚度是7cm、4cm,基层、垫层及非机动车道结构设计中,材料一致,厚度范围是15~20cm。 2.3.2改建道路路面结构设计方案。城市道路工程中,存在部分需要改进的道路,同样需要设计路面结构。一般情况下,城市道路改建道路路面结构设计时,涉及到结构翻挖、结构挖除的情况,需要先处理旧路面的结构,再实行新路面结构设计[3]。分析需要修改建设的道路,其在路面结构上的设计方式,如:(1)吸收膜结构,根据修改要求,分为基层、底基层两个部分,基层厚度30cm,底层按照实际情况设定;(2)车行道结构,下方部分的设计厚度是7cm,材料粗粒式沥青混凝土,上方结构4cm,材料细粒式混凝土,上、下面层的相互稳定,划分为两层施工,材料为砂砾,底基层厚度30cm,选择天然砂砾,用于确保底基层的稳定性。 3城市道路工程中路面结构设计的注意事项 城市道路在路面的结构设计项目上,还要考虑到工程指标的差异,特别是城市自身规定与国家规定的差别,其中各项设计指标均有细小的差别,应该遵循路面结构设计的实际情况,由此才能保障结构设计的真实度。不同规定中的设计指标,对路面结构设计有一定的限制,所以设计人员综合分析设计指标,按照城市道路路面结构的设计需求,选择可遵循的指标项目[4]。除此以外,路面结构设计中,还要注意试验路的铺筑和养护,以试验路为标准,落实路面结构的设计方案,严格遵循结构设计的方案要求,落实设计要求,最主要的是依照试验路的设计方法,完善路面结构的具体设计,尽量避免出现不良的影响因素,强化城市道路的路面结构,进而提升城市交通的安全水平,保障路面通行的良好性能。 4结束语 道路路面修建工程中,提高了对结构设计的重视度,根据道路路面的基础特性,如:强度、抗滑、耐久性等,都需合理的设计路面结构,改善城市道路的特性,最主要的是保障城市道路的稳定与安全,全面体现路面结构设计的优点,防止干扰城市的车辆通行。路面设计过程内,必须依照城市道路的实际情况,安排规划设计的工作,提升城市道路的设计能力。 作者:崔君 单位:苏州市晓阳市政建设设计有限公司 道路工程论文:道路工程质量论文 1.市政道路施工质量问题 1.1工程质量管理方法落实不到位 近年来,政府对市政道路工程项目的投资业愈加偏重,这推动了我国市政道路的发展,也使大量的质量管理措施应运而生。而市政工程通常情况下,反映了政府政绩、承诺及民心等多方面的因素。在施工过程中,这些施工质量管理措施没有很好的进行落实,或是在施工过程中形同虚设,出现过度重视政治,忽视技术含量,重视工期,忽略监管等不良现象。 1.2相关客观原因 ①城市道路工程环境:城市道路工程一般在市内的大街小巷进行施工,施工场地狭窄,旧房拆迁量大,影响施工路段的环境和交通,给市民的生活和生产带来不便,给对道路工程进行质量的控制增加了难度。而复杂的地下管线相互交织,彼此干扰,施工时极易将其挖断,这样不仅会造成极大经济损失,还会给人民生命健康造成威胁,同时投资费用会额外增加,给市政道路的质量控制增加难度。②市政道路工程使用设备存在问题:在市政道路工程建设中,需使用的工程机械种类繁多,而施工单位在确定工程使用机械的时候,目的不够清晰,选用不够周到,未根据工程特点、施工图纸等信息进行分析,不利于保证施工质量和施工进度。 1.3市政道路建设工程违法转包 建设工程转包或者分包的现象在市政道路建设过程中经常出现,严重违反我国相关法律政策。建设工程转包或分包即一些借用资质进行工程建设的团体或个人参加进来。再包或分包的过程中,一些施工质量措施、技术交底办法不能很好的沟通,许多质量隐患将会爆发。 1.4监管单位的工作漏洞 对监管单位的要求不仅是工作能力上的,还关乎其职业道德。而在市政道路建设过程中,监管单位有时缺乏一定的管理能力和一定的施工技能。除此之外,监管人员有时缺乏职业道德,甚至和施工单位相互合作,减弱施工质量,导致施工建设现场混乱。 1.5施工单位意识薄弱 在施工过程中,施工单位对现场质量控制工作没有很好开展。因为他们没对质量观念引起足够重视,在施工准备阶段没做好准备工作,在施工过程也没有很用心的进行防护,导致施工质量下降。 2.市政道路工程质量保证措施 2.1落实施工质量管理方法 在工程建设前即准备阶段,应先秉着科学、合理的原则,根据建设工程的施工设计图纸、施工技术工艺、工程特点等来制定工程质量管理措施。在施工过程中,需落实好准备阶段制定的工程质量管理措施,并将质量管理措施的权限下放到每一环节质量管理责任人。管理责任人据此有计划的进行市政道路建设。 2.2与相关部门沟通 市政道路工程建设队应与城市交通管理、园林绿化管理、供电、供水、供气等相关部门积极进行协调沟通,创造好施工条件,防止出现影响工程质量的非技术因素,主动协调设计、监理、勘察、施工等各方面的工作,确保工程建设顺利进行,保证工程和质量安全。施工单位需清晰地认识每一种机械设备的性能,结合建设道路的具体情况选择合适的机械设备。 2.3加强市政道路队伍建设 违法转包、分包现象在市政道路建设中不断出现,是因为参与人员的职业道德出现问题。对于这种情况,一方面,工程建设参与人员需加强自身的职业道德修养,另一方面,国家需制定相关法律规范相关人员行为,以法律威严的强制性来杜绝此情况的发生。当然,也需加强相关工作人员的专业培训与考核,进行必要的人员技术水平认证。使市政道路工程施工工作规范化、制度化、科学化,高效地搞好质量管理工作,确保工程质量。施工人员需提高质量意识,自觉注重质量的保障。 2.4加强监管力度 对市政道路建设的监管工作,监管单位需起到示范作用。一个高质量的监管单位需做到两方面,一是监管单位在组建团队时,需选拔那些具有一定管理能力和施工经验的人员,同时要加强相关工作人员的专业培训和考核,使整个团队具有更强发现及应对问题的能力;二是监管人员需加强职业道德修养。另外,市政道路建设光靠监管机构是不够的,它与民生息息相关,需受到社会的广泛监督,公民应积极主动监管市政道路建设,发现问题,积极举报。 2.5做好测量放样监理工作 在道路工程的准备阶段,应要求施工方申报施工组织设计方案,工序质量标准,质保体系,工人、技术人员数量,主要机具设备品种数量,施工场地准备情况,以及原材料组织情况、主要材料实验报告等。监理工程师应熟悉设计图纸,了解设计要求和施工规范,并审核施工组织设计,检查现场人员、材料、机具的进场情况。然后进行测量放样质量监理工作。当沟槽开挖时,检测开挖断面,槽底高程、坡度等参数,同时还需检测边坡支护设施,认真审核并核对落实排水、雨季、冬季施工方案。要尤其做好路基工程质量监理工作,路基是城市道路的基础,是结构层的重要组成部分,其强度和稳定性的好坏,直接影响道路的整体质量。当路基工程大于5km时,应先做试验路段,当路基较短时,可直接进入正式开工阶段监理工作。监理部要做好设计交底的组织工作,为工程顺利进行做好准备工作。监理工程师对道路基层的施工质量进行监理时,要严格掌握道路基层的强度、刚性和整体性。在道路工程建设中,监理工程师应在熟悉设计文件和图纸的基础上,同承包人、设计单位或勘测部门在现场交接中控制桩和水准点,并对其进行保护,一直到工程竣工验收结束。监理工程师应审核检查施工单位提交的施工放样报验单及测量资料,对那些经检查合格的进行书面认可。路基工程施工过程中,监理工程师应按照工程承包合同中的相关规定,要求施工方严格检查各道工序施工质量。未经检查合格者,不得进入下道工序。道路面层是确保整个道路工程目标实现的关键,要特别注重监测管理。道路面层是结构层最上一层,监理是注意点很多: (1)检查好各种测桩是否齐全,需控制好边线高程、路面高程及平整度。 (2)检查混凝土外观质量,车上温度,合格后才准卸料。 (3)检查摊铺、碾压等各道工序。 (4)注意控制好碾压温度、遍数、碾压密、度及外观质量。 (5)检查好接茬、夯边的施工质量。注意粘层油的喷洒时间。喷洒油用量应均匀一致,符合设计规定。 3.结束语 市政道路建设在快速发展、取得令人赞誉的成绩时,也应该注意市政道路过程中存在的问题。工程质量是在工程实施过程中形成的,任何环节的疏漏都可能造成隐患。对此问题,要在施工生产过程中下功夫。可落实相关政策、制定完善相关法律、提高相关人员职业道德修养、需平时严格要求项目中所有工程技术人员,对质量问题说到做到,形成一种凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查的良好的工作习惯,以良好的工作质量来保证工程质量以达到建设优质工程的目标。并选择合适施工设备和加强监管力度等措施来保证市政道路的质量。 作者:周玉海单位:苏州交通工程集团有限公司 道路工程论文:道路工程造价论文 1城市道路建设工程造价估算的作用与实施价值 市政道路的工程造价估算工作,作为施工之前的一个基础性工作,其在市政道路施工中的目的与作用是非常明显的。第一,科学的城市道路建设工程造价估算,能够提升城市道路建设工程的施工可行性。城市道路建设工程施工的可行性是按照工程的施工难度、投资额度等觉得的,通过准确的工程造价估算,能够帮助确定工程造价水平的高低,从而获得市政道路施工的可行性依据。第二,能够有效的提高工程投资的效益,实现投资费用的有效使用。通过估算能够对城市道路建设工程施工过程中的花费提供相应的预估,保证施工的时候按照工程估算来支出费用,提高了资金使用的计划性。第三,城市道路建设工程估算工作的开展,为工程招标标底的控制提供了重要的依据。 2城市道路建设工程造价估算的方法与应用研究 2.1常见的城市道路建设工程造价估算方法 城市道路建设工程造价估算的方法随着估算工作的开展,得到了不断的完善与提升。当前,主要的市政道路估算方法有下面几种:第一种是数理统计学估算法、第二种是模糊数学估算法、第三种是人工神经元估算法、第四种是灰色关联分析法、第五种是案例推理估算法。在开展城市道路建设工程造价的过程中,需要工作人员熟练的掌握并使用这些方法,同时要按照市政道路施工的实践、环境等特征来灵活的选择这些方法,进而提升城市道路建设工程造价估算的有效性。 2.2数理统计估算法在工程造价估算中的应用 在城市道路建设工程造价估算的时候,数理统计法的使用,是借助函数关系的分析,实施的工程造价估算过程。在这个过程当中,函数关系的确定是按照以往的城市道路建设工程建设的资料,在分析统计以后发现不同因素之间的关系来确定的。数理统计方法的使用过程中,需要加大对各个因素取值的有效确定,并按照函数公式来对城市道路建设工程造价进行计算。数理统计估算法其最为明显的优势是借助计算了解不同因素对过程造价的影响,因为计算的快捷性,更加的容易操作,造价估算的时间消耗较短,使用的时候非常便利。而其不足是在使用这一方法之前,要做好市政道路施工历史资料数据的积累,以较大的样本量来反应工程数据的可预测性。当工程资料数据不足,或者不准确的时候,将会对估算的有效性产生不利的影响,对投资的效益产生不利的影响。同时,数理统计估算方法的使用要求造价估算人员具备数据回归处理的能力与方法,这就对估算人员的专业水平提出了更高的要求。 2.3模糊数学估算法在工程造价估算中的应用 在模糊数学估算的过程中,其理论基础是模糊数学估算理论,而以之前的造价估算工程为案例,对本次城市道路建设工程的数据等进行搜集,并就这一工程的造价估算的数据作出整理与计算,借助一些有效的评估方法,结合数学估算等理论实施城市道路建设工程造价的估算工作。在使用模糊数学估算方法进行城市道路建设工程造价估算的时候,估算对象具有一定的模糊性,将工程之间的相似度进行量化,获得估算效果的提升。模糊数学估算方法在城市道路建设工程造价估算的使用,也有其缺点,表现在这一估算方法很难准确的反映出城市道路建设工程造价实际的变化,其模糊性与浮动特征突出。因此,在实施城市道路建设工程造价估算的时候,如果市场的物价相对平稳则可以使用,而当施工材料价格等出现较大变化的时候,则不宜使用这一方法。 2.4人工神经元估算法在工程造价估算中的应用 人工神经元估算法在市政道路造价估算中的应用,相对来讲是一种新颖的方式。在使用这一方法的时候,其特点是能够顺应估算的需要,并实现相互的协同,估算数值的存储表现出一定的分散特点。人工神经元估算法与线性动力学系统有差异,是将工程的相关信息看成神经元网络的分支输入内容,将其造价作为这一网络的输出内容,进而构成一个系统的城市道路建设工程造价的估算系统。这一方法的使用与形成,要求在科学确定系统中不同模型的权重基础上确定的。因此,准确的进行权重的分配与计量,是人工神经元估算方法有效使用的基础,而每个权重的确定是按照工程案例的相关数据分析获得的。人工神经元估算法在城市道路建设工程造价估算中的应用其优势表现在:估算的准确性较高、造价估算的速度相对更快,而且对不同时期的市场材料价格差异导致的误差估算有一定的规避能力。但是,在使用人工神经元估算的过程中,其缺点也较为明显,表现在对工程造价估算者的实践操作能力要求高,这是因为人工神经元的估算其系统性强,要求对已有工程案例的特征、不同样本之间的联系等问题进行科学的控制,而这些要求只有依靠丰富的工程经验才可以解决,所以人工神经元估算方法的使用,不适合工程经验不足的估算人员。 2.5灰色关联估算法在工程造价估算中的应用 在城市道路建设工程造价估算的过程中,使用灰色关联的估算方法的时候,更为重视对影响城市道路建设工程造价各种因素的分析,而关键的部分是对影响城市道路建设工程造价各种因素重要性的排序,将重要性较高的某个影响因素进行重点的计算与控制,实现对建筑工程造价估算结果的准确提升与实施。在工程造价估算的过程中,灰色关联分析法由于其可信度高、误差控制效果好等优点,得到了广泛的使用。 2.6案例推理估算法在工程造价估算中的应用 市政道路工程造价估算作为投资决策阶段开展的内容之一,因为这一阶段工程资料等因素的制约,使得道路工程信息仅仅是粗略的掌握,使用一般的道路工程造价估算方法往往行不通。而案例推理估算法的使用,则是在以往数据资料的基础上,对当前道路工程造价进行估算,能够保证数据的准确性,所以称为常用的道路工程造价估算的方法。同样,在实际施工的过程中,市政道路工程造价估算大部分是借鉴已有的工程经验来开展的,与案例推理估算法有着相同的思路。 3结束语 综上所述,市政道路作为土木工程建设的一个主要内容,对提升城市的基础设施水平,实现城市居民生活质量的提升有着重要的意义。城市道路建设工程造价估算的行为贯穿在整个的施工当中,有效的工程造价估算,是评价城市道路建设工程项目投资的主要工具之一,也是工程项目建议书、可行性研究报告的一个主要内容,对城市道路建设工程项目的成本确定提供了良好的依据。因此,在市政道路施工的过程中,要加大对工程资料的详尽度的提升,做好城市道路建设工程造价的计算,为城市道路建设工程造价的控制提供有效的支持。 作者:赵菲单位:武汉市规划设计有限公司 道路工程论文:道路工程混凝土路面施工技术论文 1道路工程混凝土路面施工技术 混凝土路面施工技术在道路工程中比较常见,逐渐成为首选的路面技术。道路工程施工中,应该掌握混凝土路面技术的要点,才能发挥混凝土路面的优势。结合道路工程的施工实践,分析混凝土路面施工的主要技术。 1.1准备工作 道路工程混凝土路面施工技术中,需要积极安排准确工作,为保障混凝土路面施工技术的性能效益,准备工作以基层验收和路面试验为主。基层验收的目的是消除道路基层对路面施工的影响,强化路面施工的规范性,掌握道路基层的具体情况后,再安排混凝土路面施工技术,落实准备工作的服务性。路面试验用于检验路面施工技术的可实施性,避免其在道路工程内引发安全隐患,根据道路施工技术的需求,在准备工作内安排机械诊断、材料验收、设计复核等试验,排除不利的技术因素。 1.2拌合技术 混凝土混合料的拌合技术,主要是控制各项混合料的配比,配合混合料的拌合工艺,进而发挥混合料的质量优势。首先道路工程企业需要安排混合料的投入,包括顺序、使用量等,全面实行技术规范,现场施工人员可以借助电子计量设备,保障各项混合料的精确度;然后设计拌合的时间,拌合期间严格控制温度,不能出现温度过度的情况,重点防止拌合超时,以免混合料碳化而影响混凝土的性能;最后审核混凝土的质量,确保混凝土达到路面施工的标准,针对拌合技术中的缺陷实行弥补控制,避免拌合技术出现质量问题。 1.3铺筑技术 混凝土摊铺前期,需要重新检测路面的状态,特别是路基工程质量,确保其符合路面标准后才能安排混凝土铺筑。摊铺是混凝土铺筑的优秀,按照混凝土铺筑试验中的参数,保持一致的混凝土厚度,可以随时调整铺筑的速度,确保现场摊铺的质量。铺筑技术实施的过程中,还要提高摊铺机作业的效率,铺筑过程中不能出现缺料停工的现象,防止影响混凝土路面的铺筑效果,做好铺筑技术的管理工作。 1.4接缝处理 混凝土路面施工不能一次性完成完整铺设,由此施工技术中面临着接缝处理,而接缝处理是混凝土路面施工中的关键技术,直接关系到混凝土路面的整体性。例如:某市政道路工程混凝土路面的接缝处理,该工程内两段混凝土路面相隔时间较长,接缝处理时还要考虑时间差的影响,受到时间因素的影响,该工程为防止两段混凝土路面收缩,提前遮盖、洒水,提升混凝土路面的稳定性,接缝处理不选在多风、多雨的气候环境内,以此来确保接缝处理的质量性能,其余按照正常接缝技术处理即可。 2道路工程混凝土路面施工技术的质量控制 道路工程混凝土路面施工技术的质量控制,提升路面施工的质量水平,落实各项施工技术。结合路面施工技术在道路工程中的应用,分析质量控制的内容,如下。 2.1控制混凝土的温度 混凝土是路面施工技术的主要对象,其受温度的影响比较大。道路工程外界环境对混凝土质量有明显的影响,而且温度差异可以干扰混凝土的性能。所以道路工程混凝土路面施工中,严格控制温度质量,特别是混凝土所处的环境温度,保持路面施工中混凝土的标准性,同时应加强混凝土的强度。 2.2控制混凝土的调配 混凝土的调配基本是在室外进行的,调配过程中的影响因素比较多,道路工程应控制混凝土的调配质量,避免出现不利的影响。道路工程针对调配完成的混凝土实行质量检测,评价混凝土的性能、质量,如果混凝土未达到相关的标准,必须重新进行调配。 2.3控制碾压质量 混凝土在路面施工中表现出粘稠的特点,碾压时的附着性强,很容易粘合在碾压设备上,干预混凝土的完整性。道路工程混凝土路面施工时,着重控制碾压的质量,防止混凝土粘合在碾压设备上,保障路面碾压的有序进行。 3道路工程混凝土路面施工的优化措施 道路工程混凝土路面施工技术对整个工程存在影响,应积极优化混凝土路面施工,以此来提升施工技术的水平。 3.1提高工程衔接的水平 混凝土路面施工中的衔接工艺是优化的重点,用于规避前后施工中的缺陷,强化混凝土路面的整体性,同时完善混凝土路面的质量,体现高水平衔接的优势。 3.2选用专业性的人员 道路工程混凝土路面施工中选用专业的人员,既可以高效的执行施工技术,又可以落实质量控制的措施,有利于规范混凝土路面施工,而且专业人员可以保障施工技术的规范性,防止出现安全隐患。 3.3合理安排养护 养护是优化混凝土路面施工的主要措施,养护阶段能够提高混凝土的性能,如:耐久性、强度等,道路工程单位应合理安排混凝土路面施工的养护工作,发挥混凝土养护的作用。 4结束语 混凝土路面施工是道路工程的基础部分,深化道路路面施工的需求,规范路面施工技术的应用,确保道路工程混凝土路面施工技术的效率和效益。结合道路工程混凝土路面施工技术的现状,提出质量控制和优化措施,致力于改善混凝土路面的施工环境,确保施工技术的可靠性,进而保障混凝土路面的质量水平,为道路工程发展提供坚实的基础。 作者:刘雅莉单位:廊坊市奥通市政工程设计有限公司 道路工程论文:道路工程精细化管理论文 1城市道路工程施工的基本特征 (1)专业化。专业化是项目施工精细化管理的前提,不仅仅是城市道路施工企业,任何企业的资源都是有限的,比如资金资源、人力资源、物质资源等,管理的目的就是要使这些有限的资源发挥最大的效能。只有实行专业化才能发挥资源最大利益,企业才能集中有效的资源,打造属于自己的优秀竞争力。(2)系统化。由上述可以得知,企业的管理是解决一切串联关系的问题,因此,必须有系统地给与解决,不然会给企业带来损失。所以精细化管理是一个整体事件,不能考虑当前问题所在,应该需要全面考虑整体流程每个衔接点及各个流程的配合。(3)数据化。目标管理(MBO)它是在一定时期内(一般为一年)组织活动的期望成果,是组织使命在一定时期内的具体化,是衡量组织活动有效性的标准。由于组织活动是个体活动的有机叠加,因此只有各个员工、各个部门的工作对组织活动作出期望的贡献,组织目标才可能实现。所以,如何使全体员工、各个部门积极主动、想方设法为组织的总目标努力工作是管理活动有效性的关键。 2新都区城市道路工程蓉城大道段大修精细化管理主要体现 在成都市新都区蓉城大道城市道路大修时执行项目施工精细化管理,其具体表现为:(1)蓉城大道大修实行“政府监督、项目法人负责、社会监理、企业自检”四级质量保证体系,严格过程质量监管与验收。(2)重视道路设施的人性化和功能理念,提倡道路设施与周边环境的协调。(3)安全、文明、环保施工的精细化管理突出本次施工管理的经济和社会效益。比如:严格控制噪音污染、扬尘污染、低碳可循环利用材料的使用、再生技术等新工艺的应用。 3城市道路工程项目管理的精细化相关措施 3.1建立全面的深入的质量管理体系 工程项目施工中应该建立全面的深入的质量管理体系,建立各个管理部门、施工人员、管理人员的责任体系,保证施工工程项目全面执行责任制,让项目质量得到保证。其次,为了实现施工工序、分项工程、分部工程等质量控制体系,所以还需建立分享工程的精细化管理和质量控制的单元。比如制定《财务管理》、《人力资源管理》、《日常办公制度》、《工程管理》、《机料管理》、《岗位职责》、《质量控制措施及要求》等精细化管理制度来明确每个部门精细化管理要点。 3.2工程实施全面管理 3.2.1工程施工前管理首先应该是对合同进行管理。在签订合同后,要对合同进行分析,是否存在漏洞,对有争议的内容进行解释,分析合同是否存在风险,并制定风险对策。因此,企业要树立合同意识,实行合同会签、会审、交底制度,明确合同规定的施工范围及双方责任、权利、义务。其次,是进行施工计划的编制与目标的管理。在编制施工计划时,需要详细的分析项目结构,系统规则的分解项目,让投资、进度、质量等目标得到相应的协调,同时,要充分考虑到可观条件及风险的因素,最终达到计划编制的合理和可行性。第三,是要对图纸进行管理。企业应该按照合同规定接受施工图纸,准确核对后,按照规定进行分类、编号、登记分发等,进行接受和日常管理。因此,企业应该对施工图纸管理,实行自审、互审、会审和设计交底相关程序。最后,企业要对施工组织设计、施工方案进行管理,要收集资料调查研究项目特点和施工条件,计算主要工种和工作量,确定施工部署,在编制施工进度计划、资源需要计划以及施工准备工作计划、施工平面布置图,采用科学合理的施工技术和科学的管理方法,制定工程质量、环境和职业简况安全三个管理体系的有机结合。3.2.2工程施工过程管理当工程项目正处于施工中,企业应该利用全面全过程的质量管理方法或动态质量控制,对项目工程进行质量事前预控、事中控制和事后偏差控制;同时也应建立相关的自检体系,对施工全过程进行质量跟踪,落实质量责任制度,将目标和责任分解、落实。3.2.3工程完工后管理当工程项目完工后,项目部管理人员应该召集工程技术、计量、财务、材料等部门对工程所有财产和物资进行清理与核算,分析施工成本,并归纳交企业档案管理部门。综合上述,精细化管理是一种理念,而企业施工管理水平决定了企业在激烈市场上的应变与竞争能力,因此,施工项目精细化管理是工程项目获取成功的重要管理途径。 作者:梁川田伟单位:中南航空港建设公司 道路工程论文:市政道路工程检测论文 摘要:随着我国大中城市整体规划的逐步进行,各地区市政道路工程的数量和质量都有了大幅度的提升。市政道路工程的检测试验是对道路各项使用性能的综合评定与测试,在市道路工程竣工验收中占有十分重要的地位和作用,必须引起高度的重视。近年来,国内工程监理单位的工作效率,以及工作水平都有了显著的提高,监理工作已经深入到市政道路工程各项具体施工环节中,本文就市政道路工程检测试验的监理作以浅谈。 关键词:市政;道路工程;检测试验;监理 一、市政道路工程检测试验监理的目的与内容 市政道路工程检测试验监理的目的是:通过对道路路面的检测实验,以了解路面的全面状况,作为市政道路工程验收,以及养护的主要依据,并为建立路面管理系统积累数据,以便对市政道路工程进行科学的监督与管理。市政道路工程包括沥青路面和水泥路面两种,市政道路工程检测试验的监理内容,主要有以下两方面的内容: (一)、市政道路工程水泥路面使用性能检测试验的监理水泥路面使用性能检测试验工作内容主要包括:路面损坏状况、路面平整度、路面抗滑能力等。其相应的检测试验指标分别为:路面状况指数、路面平整度均方差和摆值等数据。水泥路面的损坏可分为裂缝类、变形类、接缝类等类型;水泥路面的平整度则是以连续式平整度仪测得的数据为标准;其抗滑系数以摆式仪测得的数据为标准。 水泥路面作为现代城市道路工程的主要筑路形式,被广泛用于市区、城乡道路、高速公路等,其使用性能的检测试验是极为重要的,绝对不容忽视,监理工作一定要发挥出监督与管理的作用与意义,确实保证市政水泥路面的各项使用数据指标达到国家相关质量标准,并符合道路的实际用途。 (二)、市政道路工程沥青路面使用性能检测试验的监理 沥青路面使用性能检测试验工作内容主要包括:路面行驶质量、路面破损状况、路面结构强度、路面抗滑能力等方面。其相应的检测试验指标分别为:路面行驶质量指数、路面状况指数、路面结构强度系数等。路面行驶质量的检测试验指标是行驶质量指数,路面的行驶质量分为好、中、差三个等级;路面的损坏检测试验可分为裂缝、变形、松散等类别;沥青路面的结构强度系数检测试验作为路面结构强度的指标,要根据路面结构性能在重复荷载作用下的衰变规律,将路面结构强度分为足够、临界、不足三个等级;路面的抗滑能力的检测试验以摆值或横向力系数表示,抗滑能力监理标准也分为好、中、差三个等级。沥青路面的检测试验监理工作是对于路面的全面性能的综合评定,关系到沥青路面的质量与使用年限等,必须做好科学、系统、严格的监理工作,确保检测实验数据的准确、真实。 二、市政道路工程检测试验监理的意义 市政道路工程的检测试验工作,是道路工程完工的必要程序之一,也是对道路使用性能的综合检测与试验。道路工程不同于其他建筑工程,一旦交付使用,就难以进行大规模的修复与养护。市政道路工程关系到城市的整体规划,以及人民群众的日常出行等基本社会问题,在其检测试验中,必须进行严格的监理。市政道路工程检测试验的监理的意义,主要表现在如下几方面: (1)、市政道路工程检测试验监理,可以有效保证工程的质量 市政道路工程对于道路的质量要求是比较高的,根据道路用途的不同,对于道路质量也有着不同的检测试验标准,因此,在市政道路工程检测试验工作中,要采取符合实际的监理方式、方法,确实保证市政道路工程的质量。市政道路工程检测试验的监理工作,可以及时发现道路工程中存在的问题,以便于道路工程施工单位针对具体问题进行深入的分析和研究,采取有效、科学、合理的修复措施,严格保证市政道路工程的质量达到工程实际标准和国家的相关道路质量要求。 (2)、市政道路工程检测试验监理,可以为道路工程建设提供宝贵的经验 国内工程监理单位在长期的市政道路工程检测试验监理工作中,已经逐渐掌握了一套较为完善的监理经验,并对其进行了深入的总结和研究,现已逐渐向科学化、实用化、具体化的方向发展。国内市政道路工程检测试验的监理,还要结合世界上先进的监理工作理论和经验,并加以充分的借鉴,逐步建立适合国内市政道路工程检测试验监理的现论,为国内道路工程建设监理工作提供宝贵的经验,进一步促进市政道路工程的持续、健康、稳定、和谐发展。 (3)、市政道路工程检测试验监理,可以有效提高工程的竣工验收 市政道路工程在完工后,需要经过一系列严格的竣工检验程序,才能交付使用。市政道路工程承载着城市交通建设的重要职责,关系到城市的整体规划,以及人们的出行需求,竣工验收阶段必须予以高度的重视。市政道路工程的检测试验是竣工验收的重要程序之一,绝对不容忽视,此阶段的监理工作要严格按照国家、地区的相关规定进行,要通过科学、具体的检测试验方法,并结合道路所在地的客观环境,采取真是、准确的数据,经过认真、客观的分析,检测出道路工程存在的问题和弊端,及时上报给工程验收相关部门,以有效提高工程的竣工验收工作的进行和完成。 三、如何加强市政道路工程检测试验的科学监理 市政道路工程检测试验过程中的科学监理,是指监理单位在市政道路工程检测试验过程中,所采取的一系列管控措施、手段和方法,以保证所交工的工程项目符合设计要求和合同所规定的质量标准。建立健全的市政道路工程检测试验科学监理体系,要注意从以下几点做起: (1)逐步建立市政道路工程检测试验企业领导,检测试验人员各负其职的岗位监理责任制。市政道路工程检测试验过程中,关键项目和路段要实行挂牌负责制,并以合同形式明确各项目的具体负责人员和检测试验人员,并且根据工程的检测试验进度和质量,对负责人和检测试验员分别给予公正的处罚与奖赏,使与道路工程检测试验有关的各方面人员的经济利益与工程质量的好坏紧密地联系起来,激发检测试验人员更大的工作积极性和热情。 (2)建立了一套灵敏、高效的市政道路工程检测试验监理系统。 在科技快速发展的今天,市政道路工程检测试验单位要随时进行信息的反馈、传递与处理,及时收集国内外相关市政道路工程监理的动态信息,为改进工程检测试验监理提供可靠的信息保障,从而使检测试验全过程始终处于受控状态。成立专门的市政道路工程检测试验监理委员会及相关监督、检查部门。市政道路工程检测试验单位要及时组建适应市政道路工程检测试验全过程的监理机构,对市政道路工程检测试验进行全方位、立体化、多角度的监理。 (3)提升市政道路工程的社会地位。由于某些缺乏职业道德的工程监理单位,在监理工作中没有认真履行自身职责,进行严重影响市政道路工程的质量和信誉,最终导致道路建设行业的整体社会地位受到恶劣、负面的影响。市政道路工程监理要制定规范的行业标准,彻底改变人们心中对道路建设行业的固有观点,从而全面提升整个行业的社会地位。 道路工程论文:道路工程软土地基处理论文 1软土地基处理方法的种类及选择 1.1沉降处理 沉降处理包括加速固结沉降和减少总沉降量两方面。加速固结沉降可采用加载预压、竖向排水(设置砂井或芯板排水)和挤实砂桩等方法。减少总沉降量可以采用换填好土、石灰(水泥)桩、挤实砂桩等方法。 1.2稳定处理 稳定处理可以采用换填土、挤实砂桩、石灰(水泥)桩等措施增加抗滑阻力。各种加速固结沉降措施都有助于促进软土层强度的增长;慢速或分期填筑路堤可以达到阻止地基强度降低的目的。 1.3应注意的问题 (1)地基的土质及土层构成(厚度、排水层等)条件。(2)道路的性质、路堤高度和宽度,是否为与构造物连接的地段等条件。(3)工期、材料供应、施工机械作业条件和对周围环境的影响等条件。以上处理方法可以单独使用,通常用几种方法组合使用,以发挥各种方法的特长,取得良好的处理效果。 2软土地基处理的具体措施 2.1换填土法 当淤土层厚度较簿时,可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。可将软土全部挖除,使路堤筑于基底或尽量换填渗水性土。这种方法适用于软土厚度小于2m的路堤。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。 2.2抛石挤淤法 在路基底从中部向两侧抛投一定数量的片石,将淤泥挤出路基范围,以提高路基强度,所有片石宜采用不易风化的大石块,尺寸一般 0.3m。其上铺0.1m厚碎石及0.1m厚砂层后再填土。这种方法的适用范围为:软土厚度 3.0m,表层无硬壳,呈流动状态、排水困难的地基状态。 2.3反压护道法 当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。通过反压护道法使路堤下淤泥趋于稳定。护道一般可采用单组形式,其高度为路堤高度的0.3—0.5倍。适用范围:当路堤超过极限高度的1.5—2.0倍以内时适用。 施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。它的特点是施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。 2.4砂垫层法 在软土地基上铺设厚度为0.5—1.2m的砂层,可使软土顶面增加一个排水面,促进路基底的排水固结,提高路基的强度及稳定性。砂垫层材料的选择以透水性好的砂或砂砾(74u筛孔通过率为3%以下)为宜,以保证所需的排水能力;砂垫层的宽度以每侧宽出路堤0.5—1.0m为宜。砂垫层适用于路堤高度 2倍极限高度的状况。 2.5设置砂井法 砂井与连接的砂垫层配合使用效果较好,一般砂井直径为0.2—0.3m,井距为井径的8—10倍,常用范围为2—4m,平面上呈矩形或梅花形布置。适用范围:软土层厚度 5m,且路堤高度超过天然地基承载力容许的高度很多时适用。 2.6摊铺土工布法 高填土可适当分层,采用土工布加强路堤刚度,并在软土基上隔垫,使荷载均匀,避免局部破坏,对地下水防治相当有利,也可以用土工布摊铺软土底层,并折向沿边坡作防护,这样既提高基底刚度,也使边坡受到维护,有利于排水和因地基应力再分配而增加路基的稳定性 2.7排水固结法 排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。 2.8灌浆法 是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理。 3结语 总之,软土地基的强度或变形的问题是工程土中必须十分注意的问题,过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故。因此,在软土地区进行设计与施工的道路工程时,必须从地基、建筑、结构、施工、使用等多个方面综合考虑,采取相应的措施,减少地基的不均匀沉降,保证建筑物的正常使用。 道路工程论文:城市道路工程施工管理论文 1城市道路工程施工质量差距的表现 (1)变:表现为长官意志,项目随意变更;考虑不周不得不变。投资变(主要是资金不确定所致),工期任意变,施工过程中变更多,决策失误更得变。变是必然的,但变得太多太快,带来的损失必然是巨大的。 (2)差:主要是质量意识差,施工人员素质差,施工方法、工艺差,机械设备差,检测手段差,路面平整度差,外部环境差等。 (3)粗:表现为立项粗,设计粗,图纸粗,施工前的准备粗,管理过程粗,施工程序粗,检测数据粗,验收粗等。 (4)漏:设计漏项,施工漏做,工序之间漏检,监理、施工方面管理中疏漏等。 (5)裂:因工期紧,管网沟槽回填较深又无时效期而造成下沉断裂。路基压实、养护不够造成开裂,沥青抗老化能力差,造成路面网裂等。 这些差距若不尽早根除,差距将越来越大,势必损害城市的形象和政府在市民中的形象。 2质量问题的成因 (1)开工急:由于急于开工,造成匆忙设计,匆忙选择施工队伍;施工队伍又不得不匆匆忙忙进场,有些工程甚至边设计边施工,忙中出错在所难免,使得施工工序、工程质量很难得到保证。 (2)工期紧:一般来说城市道路工程的工期都很紧,这是城市道路施工的最大特点和市民出行的需要。城市道路工程的另一特点是绝大部分工程都要经历雨季施工,而这个时期又正是各种管道铺设或路基施工的阶段,管道沟槽回填后难以压实,路基含水量大,其密实度和强度很难保证。由于工期太紧,又不能不施工,存在质量问题是可以想见的。 (3)作业面狭窄:城市道路工程施工场地都很难闭交通,人流难以控制,加之诸如电力、电信、热力、有线电视、煤气、自来水、排污管道等各种管线相互交织、彼此干扰,使得原本狭窄的场地显得更为拥挤,同时使得质量管理工作更为零散,多点、奋天、连续性差,增加了质量管理的难度。 (4)扯皮多:城市道路工程施工中情况十分复杂,关系到各个方面。 (5)施工工段细小:为平衡关系,把工程化整为零,造成工程衔接处质量难以控制。 (6)利低料减:由于市场竞争激烈,某些施工单位为了取得工程,故意压低竞标价格。当获得项目进行施工时,又因利润太低,加之资金到位率较差,偷工减料、以次充好、以小代大、以粗代细等现象时有发生,质量较差的问题也就不可避免了。 (7)建设、监理、施工部门各自责任不到位带来的质量问题。 ①建设单位协调工作不到位,未能为施工单位营造一个良好的外部环境,造成工程的先松后紧。另外对一些施工素质差的队伍,措施不得力,势必给工程质量带来隐患。 ②监理部门“监、帮、促”处理的不到位,不能充分发挥质量管理部门的积极作用。再者少数监理人员自身素质不高,监理工作浮于表面,缺乏深度和广度,对工程质量的影响是很大的。 ③某些施工单位人员素质较差,加之施工人员以民工为主(这些人员的技术素质一般较低),加大了质量管理工作的难度;施工机械设备陈旧,工程中使用的材料与原送检的材料差距较大;工艺流程落后等都易于造成质量问题。 3提高城市道路工程质量的措施 提高城市道路工程的质量循要各方都将工程质量问题放在首位,共同解决好与工程相关的各种问题。提高城市道路工程质量的主要措施为: (1)做好工程前期规划论证和设计工作,是提高工程质量的先决条件之一。 (2)做好开工前的拆迁工作,尽力做好施工前的“三通一平”工作,为施工营造一个良好的外部环境,保证施工的连续性,为提高工程质量莫定基础。 (3)在施工队伍的选择上,切实做到择优选取施工队伍,除应考虑竞标报价,还应实地考察施工队伍的实际状况。 (4)建设、监理、施工各力应履行好自己的职责,以工程的高质量为首要前提,发挥各自的优势,密切合作,协调管理,才能从根本上确保工程的高质量。 ①建设单位应切实做好协调服务工作,尽可能为施工创造有利条件,同时要严格执法,督促施工单位严格按照施工组织方案进行施工,对施工不力的队伍,采取果断措施,保证工程质量工作落到实处。 ②监理部门应做到“秉公执法、热情服务”,把监理工作贯串于施工的全过程;同时改变那种只监理、不管其他的方式,应帮助施工单位出谋划策,协助施工单位改进施工方法和工艺,为工程的高质量保驾护航。 ③施工单位应认真完善和落实自身的质量保证体系,从组织、制度、措施等方面严把每个环节的质量关,切实做到预防为主,积极主动,严格控制,细化管理。既要管结果,更要抓过程,将质量第一的精神落实到每个人、每道工序,只有这样才能多创优质工程,多建市民满意的精品工程。 总之,影响城市道路工程施工质量的因素是多方面的,需动员各方力量,实行综合管理,以确保城市道路工程的高质量。若达此目标,则城市道路工程质量较差的难题将得到圆满的解决,同时必然取得令人满意的经济效益和社会效益。 道路工程论文:道路工程施工论文 一、施工单位的领导应组织广大施工技术与管理人员学习环保知识和有关法规,提高施工过程中的环保意识,在施工过程中认真贯彻执行有关环保法规。 施工单位应制定详细有效的环保措施,施工时加强环保管理,可采取如下措施: 1.减少水土流失:根据实际填挖土质合理设置边坡的坡度;合理设置土石方填挖施工现场临时排水系统,及时疏导雨水,以减少雨水对挖填土坡坡面的冲蚀;填方坡面应及时夯实并进行边坡绿化;合理确定借土弃土位置,合理开采砂石料场,注意料场弃土弃渣分离处理。 2.土石方位置:多余的土方尽量就地用来整理坡面。当不得不外运时,应该运至无自然保护价值的规定场所,弃土不得破坏或掩埋地表植物,弃土场应进行绿化设计,以便及早恢复植被,减少水土流失。当堆弃高度较高时还应进行护面设计并应设挡土构造物以免将来发生坍塌。 3.防施工噪声:主要是科学安排施工,合理选择和调整施工时间和机械配置。在道路施工过程中,应对施工进行科学安排,尽可能将施工作业时间安排在白天。在居民区附近路段,严禁晚上进行大规模施工活动,以减少对居民的干扰。除此之外,还应从施工工序方面进行合理选择,在一些环境敏感区附近施工时,要及时调整施工设备,增加轻型震动设备,减薄路基每一层填料厚度,增加铺筑层数,增加碾压遍数,减少施工设备震动和噪声对沿线居民产生的影响。 4.防大气污染:材料堆放应采取必要挡风措施,减少扬尘;组织好材料和土方运输,防止扬尘和材料散落造成环境污染;材料运输宜采用封闭性较好的自卸车运输或采取覆盖措施;对施工场地、材料运输及进出料场的道路应经常洒水防尘。 5.防水质污染:加强对施工队伍的生活污水处理,严禁将其直接排入河道水流中;对路基清除淤泥表土应回收到路上处理或运到指定地点堆弃;弃石弃土应运到合理地点,不得任意堆放,更不能淤塞河道;对桥梁围堰施工,应注意围堰土在施工结束后的清除工作,避免阻塞河道;桥梁施工机械还应避兔油污的污染。 6.临时施工用地及料场选择:严格控制临时用地规模,减少或避免占用农田耕地,同时还要避免用地范围以外的耕地被机械碾压或堆放材料。临时用地在竣工后应及时复耕还田或恢复植被。选择料场时,应评价其对生态的影响,优先考虑生态环境破坏昀小的料场。料场开采过程中的各种弃渣要集中处理,不得随便堆弃。 7.绿化:对已完成施工的边坡、取土弃土范围内及时进行绿化,以缓解因道路施工给沿线地区带来的各种影响,保护和改善自然环境。 二、道路工程施工阶段对环境的影响 除道路本身占用土地外,道路建设工程施工期间,为修建道路而建筑的大型临时设施、临时房屋和取弃土场等也占用很多土地;施工过程中机械碾压、施工人员践踏等又会带来青苗损失。若不采取积极措施,会使这些土地长期被废弃。另外,道路工程修建过程中,由于开挖路堑,取土填筑路堤、开凿隧道等,对山坡及表土搅动较大,使周围植被遭到破环,若恢复不及时,在大雨条件下,极易引起侵蚀,产生局部水土流失。此外,道路工程施工中,存在大量的弃土弃渣。若对此处置不当,暴雨作用下产生的泥石流会危害农田,淤积河沟,破环水利设施,并影响周围自然环境。 某些道路沿线河塘密集,灌渠密布。施工生产生活废污水的随意排放,会使地面水受到污染,甚至污染饮用水源。在桥墩施工中,挖坑排水,会使水质的含泥沙量有所增加。 施工噪声主要包括运输土石方及其它建筑材料的载重汽车行驶所产生的噪声,对道路两侧一定范围内的居民产生影响;其次,建设施工工地的各种施工机械工作时所产生的噪声对道路沿线两侧居民会有影响。据观测,推土机噪声级78dB-96dB,搅拌机噪声级75dB-88dB,重型载重汽车加速时噪声级可达88dB-93dB,在施工期间对环境可造成较重的影响,有时甚至影响周围居民的正常生活。 施工扬尘主要来自两方面,其一为运输材料过程中由于道路凹凸不平或装运过饱满等原因造成的抛洒及车辆身后真空吸力所造成的道路扬尘;其二为施工工地装卸、堆放材料及施工过程中由于地面干燥松散由吹风所引起的风扬灰尘。 施工期间各种车辆和施工机械在行驶和作业过程中要排放大量尾气,而尾气中含有许多有害成分如Ph、CO、NOX、HC等,这些有害成分分布在道路两旁的一定地域内,昀终进入大气或土壤中,对环境造成危害。 道路建设施工期间,由于种种原因,要废弃大量固体材料,如砂石料、石灰块、水泥块等,这些固体材料有相当一部分散失在施工工地周围,造成土壤污染。另一方面,来自施工现场的土石粉粒、粉煤灰、石灰、水泥等粉状建筑材料中的悬浮物在施工期间由于地表水的冲刷而流失,一部分沉积在工地周围土壤中,而另一部分进入当地河流中,对土壤和河水都会造成污染。 在道路施工工地,每天都有大量的施工人员工作和生活,这些施工人员每天都要产生一定量的废水、粪尿及生活垃圾,这些废物总量虽然很少,但如不及时处理,也将造成土壤及环境污染。施工单位在道路工程施工阶段的环境保护措施 三、结语 道路建设必然会对环境产生各种不利的影响,因此,要加强道路建设的环保教育和宣传。在道路设计和施工时,要认真遵守国家有关环境保护的法律法规,严格按道路基本建设程序办事,完善有关审批手续。在进行道路建设的同时,时刻不忘环境保护,特别是要对道路施工期间的环保工作给予足够的重视,采取各种切实可行的措施,把道路施工期间各种因素对环境造成的不良影响减少到昀低程度,使道路建设和环境保护同步协调地发展。特别是在我国西部生态脆弱的地区,进行道路建设时,加强道路施工期间环境保护工作尤为重要。而要实现上述目标,需要有一大批既懂得道路工程又懂得环境工程的综合性人才补充到道路建设的队伍中去,就目前来说,加强道路工程技术人员和管理人员环境保护知识和法规的培训是当务之急。 道路工程论文:道路工程水泥混凝土分析论文 摘要:本文主要对常用的路面工程混凝土外加剂品种、适用范围及其在公路水泥混凝土路面工程中的施工应用技术进行了综述。并指出了在应用过程中的一些注意事项和要点。 关键词:水泥混凝土;减水剂;引气剂;缓凝剂;早强剂 目前,我国公路水泥混凝土工程建设规模很大,外加剂的使用也非常广泛。加入外加剂能改善水泥混凝土的性能,但同时由于外加剂的使用不当而导致水泥混凝土路面及桥涵结构的质量事故屡有发生,影响了公路工程的建设质量。有必要对公路工程中的常用外加剂进行综述。 1外加剂的主要品种 作为水泥混凝土中的第五组分——水泥混凝土外加剂主要有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种常用的外加剂. 2适用范围及性能指标 2.1减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂在公路水泥混凝土工程中的适用范围. 3减水剂施工应用技术 3.1普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减水率,符合要求后才可使用,最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性、耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。高效减水剂掺量过大会造成水泥混凝土严重泌水、水泥浆大量流失,导致密实度不足从而影响强度。 3.2减水剂应配制成均匀的溶液。外加剂沉淀的有害作用与外加剂掺量超大是相同的,每天应清除溶液中未能溶解的固体沉淀物。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用。 3.3在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失,用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。 3.4养生环节是保证水泥混凝土结构不产生开裂和微裂缝的关键环节,因此,掺普通减水剂、高效减水剂的公路工程水泥混凝土结构,应加强并尽早进行保温保湿养生。掺普通减水剂的水泥混凝土构件不适宜用于蒸养;掺缓凝型减水剂的水泥混凝土构件必须保证静停一段时间后,使水泥混凝土形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的水泥混凝土可用蒸养养护。 4引气剂施工应用技术 4.1引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。由于在水泥稀浆中的气泡特性与水泥混凝土中的比较相近,所以摇泡试验宜在水泥稀浆中进行。 4.2使用引气剂可以有效提高水泥混凝土的弯拉强度及抗拉强度,减少干缩和温度收缩变形量,改善结构抗裂性,也提高了水泥混凝土的抗渗性。 4.3对于负温水泥混凝土施工时改善早期抗冻性措施可以从2个方面来解决:一是加快早期水泥水化,使水泥混凝土尽快达到早期临界强度,可使用早强剂、减水剂、防冻剂;二是掺入引气剂,缓解冻胀所产生的压力。据经验来看,冬季日平均气温低于-5℃或极限最低气温低于-10℃地区施工的公路水泥混凝土及钢筋混凝土结构和构件,宜掺用引气剂或引气型减水剂、引气型高效减水剂、引气型(早强、防冻)高效减水剂。4.4引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据公路工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用,配制溶液时,如产生絮凝或沉淀现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加入搅拌机内。当原材料、配合比、搅拌时间、运输距离、气温等条件变化时,应微调引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂和引气缓凝型高效减水剂的掺量,保证水泥混凝土结构含气量基本不变化。 4.5新拌水泥混凝土的含气量,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。 5缓凝剂施工应用技术 5.1热天施工、连续浇筑、泵送等特殊机械工艺下的施工中必须使用缓凝型外加剂,在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种。当水泥品种、强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。 5.2缓凝型外加剂的最佳掺量应根据施工要求的水泥混凝土凝结时间、气温、强度等通过试验确定。施工中,当气温变化、运距和运输时间变动时,可微调其掺量,应始终保持拌和物具备良好的施工可操作性,并能达到密实度及外观质量要求。 5.3缓凝型外加剂应以溶液与拌和水同时掺入拌和物中,粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝型外加剂固体沉淀物,必须每天清除一次。严禁使用分层或沉淀的缓凝型外加剂溶液拌制水泥混凝土。外加剂溶液中水量应从拌和加水量中扣除。 5.4掺缓凝型外加剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。 6早强剂施工应用技术 6.1早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝土强度问题的专用外加剂。早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂适用于公路工程需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构,蒸养水泥混凝土构件,最低温度不低于-5℃的低温环境中施工的有早强要求的水泥混凝土、钢筋混凝土及需要提前张拉和放张的预应力混凝土结构和构件。炎热环境条件下不宜使用早强型外加剂。 6.2掺加液态早强剂的水泥混凝土,搅拌时间宜适当延长。粉剂早强剂直接掺入公路工程水泥混凝土时,应先与水泥、集料干拌均匀后,再加水,加水后的搅拌时间应延长30s。这是保证粉剂早强剂在水泥混凝土中均匀分布的措施。但对于某些本身是溶液或可全溶的早强剂,仍应使用其溶液,溶液比干粉拌和的匀质性及其使用效果均强得多。 6.3公路工程预应力钢筋混凝土结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。快通水泥混凝土路面的开放交通时间,应按达到设计强度90%以上时的试验确定。也就是公路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强剂水泥混凝土试件达到设计强度的90%以上的试验确定。 nbsp; 7结语 本文通过对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂在施工中的应用技术综述,总结了在施工过程中的相关技术要求,以及由于外加剂的使用失误而给公路工程带来损失,为在施工过程中正确施加外加剂指明了方向。 道路工程论文:市政道路工程监理论文 1市政道路工程监理工作中存在的问题 近年来,我国市政道路监理工作取得了一定的成绩,但是,其在发展过程中还是面临着很多的问题,监理制度在我国发展比较晚,而且受到了经济发展体制的限制,导致监理市场出现了不规范的问题,使得市政道路监理方面仍然存在着一些问题要及时解决。 1.1业主选择监理单位存在的问题 任何工程项目进行施工都必须有相应的监理单位进行监理才能进行施工,这样就使得一些监理单位为了获得监理权在监理招投标过程中出现了暗箱操作的问题,导致监理市场出现了不规范以及不公平竞争的情况,最后导致监理市场出现了竞争意识和服务意识比较薄弱,对监理市场的正常发展起到了很大的影响。很多企业在发展过程中受到了地方保护主义以及相关人员主观意识的影响,导致其在发展过程中经常会受到不正当竞争的影响。 1.2监理单位和监理人员本身存在问题 监理单位在利益的驱动下也出现了很多的问题,监理单位出现了良莠不齐的情况,很多的单位在发展过程中没有必要的质量检测设备和试验设备,并且在监理人员素质方面也存在着水平不高的问题。在监理队伍中,监理人员出现的问题主要表现在以下几个方面:首先,很多的监理人员对工程施工图纸并不是十分的熟悉,对工程项目中出现的施工程序也不是很了解。其次,监理人员在工作中对合同管理也存在着了解不全面的问题,在工作中经常会出现责任心不强的问题。监理工作在进行过程中出现了可靠性程度比较低的问题,对工程质量将产生很大的影响,监理人员在年龄结构方面也存在着不合理的问题,出现了很多没有经过严格培训就直接上岗的人员,对监理工作的质量产生了很大的影响。 1.3监理费用不合理和监理工作存在片面性 工程监理的费用通常都比较低,这样就使得很多的监理单位在经营过程中出现了缺乏必要维护和更新监理仪器的费用,因此,经常会雇佣一些素质比较差、工资水平比较的人员进行工作,对监理工作的健康发展产生了很大的影响,同时,在监理过程中也出现了对工程质量监理进行重视对进度以及投资监理忽视的情况,导致工程在施工过程中经常会出现工期延长费用增加的情况,对施工企业的社会效益以及经济效益都产生了很大的影响。 2提高监理人员的素质和监理费用 2.1对监理工作人员的组成以及结构进行必要的调整 这样能够对监理队伍的现况进行改变,对监理工作的质量进行提高,对质量管理进行强化,在选择监理人员方面,可以对以下几个方面问题进行重视。首先,要选择具有一定专业知识的人员,同时,在政治素质以及职业道德方面也要非常高,同时,在技术水平以及管理能力方面都要进行要求,并且具有一定的工作经验。其次,监理组织结构的人员要能够对相关的合同法规进行掌握,在工作中要表现出实事求是,廉洁奉公,公正无私的品质,这样在工作中能够避免出现舞弊现象,对工程的质量能够进行保障。最后,要逐步对监理队伍进行扩大,对外聘人员可以进行逐步的取代,这样能够使监理队伍逐渐变成一支真正的正规军。要对在职人员进行业务培训和道德培养,使其在工作中能够做到得心应手,在监理工作中能够更加的树立榜样,对监理队伍的中坚力量养成非常有帮助。公路建设中一般都是实行三级监理制度,在监理方面不同的人员负责的工作范围不同,监理部门要根据具体的情况,建立一个合理的监理执行机构,应该具有科学性和严密性,同时,在分工方面要明确,对责任要进行划分,对监理、业主以及承包商之间的关系要进行很好处理。 2.2监理单位在发展过程中可以对监理费用进行适当的提高。 监理费用的提高能够更好的促进监理行业的发展,同时也有利于专业人才进入到监理行业中,对监理水平的提高也非常有利,同时也能促进其健康发展。 3结束语 伴随着我国道路行业的快速发展,市政道路工程监理也取得了很好的发展,能够保证道路建设顺利进行,同时,也能更好地促进我国国民经济的发展。但是,其在发展过程中作为新兴行业仍然存在着很多的不足,对出现的问题进行不断的完善,能够更好地促进道路建设行业取得更好的发展。 作者:褚淑萍 单位:江苏华宁工程咨询监理有限公司 道路工程论文:城市道路工程管理论文 一、我国城市道路工程管理现状 我国城市道路工程管理工作存在着一定的不足和问题,这些问题阻碍了城市道路工程管理工作的进一步发展和完善,城市道路工程管理工作的全面化发展过程中需要以城市发展为基础,进而建立相应的城市道路工程管理方案,将城市道路工程管理工作与城市管理工作结合起来,共同促进我国城市道路工程管理工作的发展。从目前我国城市道路工程管理工作现状来看,主要存在着以下几个问题: 首先,城市道路工程管理工作忽视了城市与城市间的差异性,在我国的不同地区内,不同的城市有着不同的道路建设要求,加之城市的发展模式和城市的发展脚步不同,城市对于道路的需求也有所不同。 其次,城市道路工程管理忽视了城市本身的管理。从一个城市的管理角度来说,城市本身的发展和进步与城市的管理工作之间是分不开的,城市的管理工作也并不是单一的,其从本质上来说是一个复杂的综合体,包含着各个方面的管理。 第三,城市道路工程管理工作在进行改革和发展的过程中忽视了与时俱进性,在我国经济发展的过程中,经济的发展和进步所呈现出来的特点是不同的,我国的城市道路工程管理工作需要尊重经济的发展和进步,体现出时代的先进性,强化信息技术和网络技术在城市道路工程管理工作的中的应用,以信息技术为基础,以网络技术为手段来推动城市道路工程管理工作。 二、优化城市道路工程管理工作的对策 为了进一步的优化我国城市道路工程管理工作,体现出城市道路工程管理工作的科学性和可持续发展性,带动我国城市道路工程管理工作取得全面的发展和进步,需要从各种角度来推动和完善,以城市的发展为基础,以科技的进步为支持,带动我国城市道路工程管理工作与其他管理工作的结合,更好的体现出城市道路工程管理工作的优势。 2.1体现城市的差异性 不同的城市所进行的城市道路工程是不同的,在进行城市道路工程管理工程的过程中需要尊重其差异性,根据不同城市不同地段所进行的城市道路工程建设来制定符合其发展的城市道路工程管理模式和管理手段,带动城市管理工作的全面新发展和进步。 2.2尊重时代的发展进程 在进行城市道路工程管理工作的过程中,要积极的引进先进的管理技术和管理方式,结合城市的技术发展来推动整个城市道路工程管理工作,引进国内外先进的管理技术,建立科学的管理网络平台,真正的实现城市道路工程管理信息的共享,体现出我国乃至是世界技术的迅速发展。可以说,以信息技术和网络技术为基础带动的城市道路工程管理工作完善和优化是十分科学的,其充分的体现出了我国的技术实力,也能更为有效的体现出城市道路工程管理工作的管理质量。 2.3促进城市道路工程管理与城市管理的结合 针对目前我国行城市道路工程管理工作与城市管理的其他工作脱节的现象来说,城市道路工程管理工作要积极的融入到城市管理工作的大家庭中来,以城市管理工作的发展和进步来带动整个城市的发展,以便于从多角度来体现出我国行城市道路工程管理工作的科学性,带动行城市道路工程管理工作的发展和优化。 2.4强化行城市道路工程管理工作的抗压性 随着城市的经济发展,人们生活水平的提升,私家车的数量与日俱增,城市道路的压力也越发的增大,城市道路建设工作需要充分的考量私家车所占的比重,以车辆数量的迅速增加来进行相应的行城市道路建设。针对于此,行城市道路工程管理工作也需要提升自身的抗压性,以科学的管理环节建设过程中所出现的城市交通压力。 三、结语 总之,从目前我国行城市道路工程管理工作中存在的问题来说,行城市道路工程管理工作的发展还是存在着一定的空间的,我国的城市道路工程管理工作需要结合城市经济发展的需求,结合城市自身对于道路本身的需求来进行相应的管理,进而真正的提升行城市道路工程管理工作的效率。 作者:陈静波 单位:南充职业技术学院 道路工程论文:估算市政道路工程造价论文 一、市政道路工程造价估算的目的和意义 市政道路工程估算,也是制定工程招标标底的重要参考,市政道路工程造价估算的结果是市政道路工程完整进行的资金耗费的最低额度,因而对于招标的标底的制定有着重要的参考价值。总之,市政道路工程造价估算的科学进行,是市政道路工程建设全过程进行的基础,对于市政道路工程的建设有着重要的意义。 二、市政道路工程造价估算方法的科学分析和实践研究 1.市政道路工程造价估算的方法类型 市政道路工程造价估算的方法,在经历了较多工作人员的改进和提升后,现在已经形成了几种成熟的主要的方法,分别是:数理统计学估算方法、模糊数学估算方法、人工神经元估算方法、灰色关联分析估算方法和案例推理估算方法等。市政道路工程造价的估算要求工作人员能够熟练掌握以上的估算方法,并且能够根据实际施工和设计情况灵活选择应用,从而得到正确的科学的分析估算结果。 2.市政道路工程造价估算方法的具体分析 2.1数理统计估算方法 数理统计估算方法,即通过函数关系来对市政道路工程造价进行估算,而函数关系的确定是根据通过综合以往的道路工程建设资料,通过分析统计找出各因素和工程造价的关系来确定的。具体的函数关系可以用数学公式表示为:Eij=b1f1(zl)+b2f2(z2)+b3f3(z3)+b4f4(z4)+...这个公式中,Eij代表工程造价,fn代表各种影响因素的函数,bn代表各种影响因素相应的影响系数,zn代表各种影响因素的具体取值。数理统计估算方法的应用,需要较为精确地确定各种因素的取值,然后根据函数公式来计算确定市政道路工程造价。这种方法的优势和劣势非常明显。优势是可以通过计算有效地了解各种影响因素给工程造价带来的影响大小,而且计算简便易操作,对造价的估算耗时较短,应用起来非常方便。劣势是在应用此种方法前,需要有大量的历史工程资料数据的积累,需要的样本数量较为庞大,如果工程资料数据不够多,则会影响市政道路工程估算的准确性,降低投资效益。而且,这种方法要求工作人员要有对于一些特殊的数据回归处理的技巧和能力。总之,数理统计估算方法应用于市政道路工程造价估算时,适用于历史样本数量足够大的情况,否则尽量别用,会影响到估算的准确度,不能体现此种方法的优势。 2.2模糊数学估算方法 模糊数学估算方法的基础,是模糊数学估算理论,依据的是以往进行了造价估算的工程案例,收集到与此次市政道路工程相似的工程案例,对这些工程的造价估算数据进行整理参考,利用科学合理的评估手段,通过一些实际的向量结合相关的数学估算理论进行造价估算。模糊数学估算方法处理的对象信息具有模糊的特性,是把工程之间的相似度量化之后进而对特定市政道路工程造价进行合理评估的一种方法。模糊数学估算方法的缺点很明显,就是难以准确反映出工程造价的实际变化,对工程造价的计算存在一定的模糊性和浮动性。模糊数学估算方法的应用较为局限,最好在物价较为平稳的时候采用,如果工程材料物价发生了浮动,则用这种方法计算得到的工程造价与实际造价相比会存在较为明显的差异。 2.3人工神经元估算方法 人工神经元估算方法相对于市政道路工程造价估算的其他方法来说,是一种较为新颖的方法。人工神经元估算方法的特性是可以自顺应学习,在处置过程中可以并行协同,存储具有分散性。人工神经元估算方法不同于线性的动力学系统,它是把市政道路工程的相关信息作为神经元网络分支的输入内容,把市政道路工程的造价作为神经元网络的输出内容,从而形成一个完整的市政道路工程造价的估算体系,进行系统运作。人工神经元估算方法的形成,需要科学确定神经元网络模型的各个分支的权重,权重的合理确定,是人工神经元估算方法对造价估算准确性的前提,而权重的确定是根据各种实际工程案例的相关数据进行统计分析得到的。人工神经元估算方法的优势是造价估算较为准确,估算速度相比其他方法更加快速,另外对于不同时期工程材料的价格差异带来的估算误差,这种方法也可以有效地避免。但是这种方面同样面临一些问题,即对操作者的能力要求较高。因为操作者在实际使用这种方法进行实证道路工程造价估算的过程中,需要考虑工程特征以及样本的联系问题,这两个问题只有凭借丰富的实际工程经验才能解决,因此此种方法不适用于工程经验较为薄弱的操作者,否则由于输入向量的偏差很容易造成输出结果的较大误差。 2.4灰色关联分析估算方法 灰色关联分析估算方法更加注重的是影响市政道路工程造价的主要因素,其关键是通过分析影响工程造价的各种因素的重要性,选择重要性较高的影响因素作为重点计算的方面,从而提升工程造价估算结果准确性的一种估算方法。灰色关联分析估算方法的可信度相对较高,而且目前适用性很普遍,误差也可以得到很好的控制。 三、结语 市政道路工程建设,是政府的形象工程,必须重视,必须正确对待。而市政道路工程建设也不能盲目投入大量资金,会造成浪费,应当提高投资效益,提升性价比,因此,对于市政道路工程建设采用正确的方法进行造价估算,是非常必要和有意义的。相关的市政道路工程造价估算人员应当熟练掌握工程造价估算的各种优秀方法,正确在市政道路工程估算中应用,提升市政道路工程的性价比,做到在节省资金耗费的同时,让市政道路工程具有更高的质量,惠民利民。 作者:胡建辉 单位:河南鼎誉工程咨询有限公司 道路工程论文:道路工程施工单位成本核算论文 一、道路工程施工单位成本核算的特点分析 道路施工单位与工业企业的成本核算存在众多的不同点,道路施工单位实行建造合同准则后,需要对其成本核算进行调整,道路施工单位与工业企业成本核算的差异明显。 二、道路工程施工单位的成本核算方法 (一)明确目成本核算的对象 成本核算问题最优秀的错误在于没有正确认识成本核算的对象。为解决道路工程施工存在的问题,必须要明确成本核算的对象,通常,可以将成本核算划分为以下类型:道路工程中,尽可能将规模较大的主体项目进行细分细化,以分部工程的方式对道路工程的成本进行核算。比如路基工程,应当将对各独立绘制的施工图纸所对应的工程视为进行成本核算的对象。对于规模较大、工期较长的工程,应当将其细化为若个项目,分别将这些细分项目视为道路工程成本核算的对象。道路施工单位负责建设的工程项目,其施工应当在同一个地方进行,此外,该项目应当采用的结构类型应当与整个道路工程结构相一致。若道路实施工程的开工日期与竣工日期较为接近、工程量小,则应当将类似的施工单位进行联合,在成本核算中,将这些小项目当做一个整体对象来进行成本核算。采用“单机核算”形式,以道路工程中的每台施工器械、运输设备为对象,对其进行成本核算。首先,道路施工单位需要设置一个独立于施工机械、运输设备的、能够进行核算的机械项目,运输企业将其内部的施工器械、运输设备进行统一运作,将不同的施工机械与运输设备的种类,作为成本核算对象。 (二)确定道路工程的成本核算项目 道路施工单位设置了进行独立的器械项目与运输部门,用该施工单位内部的机械、设备等进行道路工程的机械作业与施工。道路施工单位的成本项目主要由燃料成本、人工成本、设备维护折旧成本、动力成本以及其他的一些直接成本或间接成本等构成。 (三)合理设置和使用成本核算项目 道路施工单位通常以工程费用的用途为项目设置依据。这种项目设置方法能够对各项费用的使用情况一目了然,实现工程费用更好的归集。确保在进行不同的成本项目设置及使用“工程施工”科目时,不会出现错误及其他问题,制约整个工程项目成本核算的精确性与有效性。 (四)严格施工单位的成本核算程序 在会计期末阶段,道路施工单位务必严格以《企业会计制度》及其相关规定为施工标准,以建造合同准则为依据,对合同的收入及其合同费用进行核算与确认。《企业会计制度》及其相关规定、建造合同准则及相关规范等都使得工程项目成本核算程序必须做出相应的调整。在实际的成本核算程序中,增加了合同总成本计量的程序,将道路工程的施工进度纳入为核算的内容,此外,还应当对当期的合同收入与费用等内容进行认真核算与严格确认。 (五)优化各项费用的分配 对道路施工单位工程项目进行成本核算的目的在于对道路施工过程中所涉及到的支出费用进行全面的集合与合理的分配,科学统计、精确计算其他产品或工程其他方面的成本,对工程各项费用的支出情况充分了解,优化配置道路工程中的人、财、力等各项资源,实现投入的最小化与效益的最大化。 三、做好道路工程全过程的成本核算与管理工作 (一)道路工程设计阶段的成本核算方法 1、形成完善的设计方案评价制度对优选道路工程设计方案进行积极创新和深化改革,形成一套科学、完善的评价体系,尽可能量化道路工程设计方案的技术评价指标和经济评价指标,针对不同层次不同的评审意见,应当对其进行加权处理,使之成为科学决策的真实有效依据,确定优秀的工程设计方案。2、严格设计概算与施工图预算得到批准的设计概算是控制工程建设投资、编制工程计划、控制成本核算的主要依据,能够实现对施工图设计的限额控制,实行道路工程投资包干的重要依据。3、严控初设阶段设备、材料费一方面,根据公司价格定额中心网上的指导价格与公示价格,对设备、材料价格进行审查;另一方面,以互联网站,例如中国建材在线、中华商务网、机电报价网等多家网站的价格及厂家报价为基准,对设备、材料价格进行审查。在网上进行设备、材料的价格查询时,应当注意对比同型号、同规格、同品种价格,否则,审查是无效的。对于主要参数相同、次要参数有差异的设备、材料,可以将其作为为参考,进行相应的折算。在设备、材料的选择中,应当做到货比三家,尽可能选择质优价廉的建材与设备。在设备、材料的审查中,同样需要做到货比三家,至少应当获得两家及两家以上制造厂商有竞争能力的报价。获得有竞争力的价格。 (二)道路工程实施阶段的成本核算与管理 在道路工程的施工阶段,对造价的影响是比较小的,只有百分之十左右,在此阶段,想要节约投资,几乎是微乎其微的,可能性较小,但其更重要的环节,其实就是在这一阶段发生的,也就是道路工程的总投资,所以,万万不能松懈于在这一阶段的造价管理,建设单位更应该在道路工程施工阶段主动加大造价控制的管理以及对合同管理的力度,做到不要忽视每一个步骤的重要性,只有这样,才能才从根本上降低投资成本。 (三)道路工程结算阶段的成本核算与管理 道路工程施工单位在施工过程中,应当做好资料的收集整理工作,其中包括招标文件以及投标报价、合同、施工图纸会审记录等等。针对不同标段以及合同的界限范围来进行清算,以免造成清算结果的重复;在清算中,结合竣工图以及变更洽商纪录,如果在清算过程中,对已变更洽商纪录进行整理估价,只需要对其结果进行确认和落定,不需要再次进行清算,因为它不会对实际的投资产生过大的影响。将招标文件以及合同规定相结合,从两者各部分条款相互比照的情况下,包括对设备材料的暂时估价以及对暴涨暴跌的材料,统一进行清算,避免两者在合同条款上出现较大的分歧,也是避免日后的成本核算在项目工程中出现问题。 四、结束语 对道路施工单位而言,工程项目成本核算是其施工管理的重要工作内容,不仅能够控制投资、降低成本核算、减少和避免浪费现象,获得良好的经济效益,而且能够降低材料、机械等资源的消耗,实现资源的优化配置,获得高效的资源效益。成本核算能够及时发现费用在使用过程中的问题,并对其原因进行分析,找出具有针对性的问题解决方案。成本核算问题最优秀的错误在于没有正确认识成本核算的对象。为解决道路工程施工存在的问题,因此,必须要明确成本核算的对象,认真确定道路工程的成本核算项目,对成本核算项目进行合理设置和使用,合理规范和积极调整施工单位的成本核算程序,严格各项费用的计算,并对其进行优化分配。 作者:孟黎黎 单位:太原市市政公共设施管理处
岩石力学论文:岩石力学专业中采矿工程论文 1岩石力学的基本特点 随着时代科学技术的迅猛发展,人们对岩石的认识具有更深层次的理解:第一,岩石并不是固体力学中的一种材料,世界上的所有岩石工程中的岩石是一种天然地质体,具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种天然的典型的不连续介质;第二,在岩体中存在地应力,这种作用力是由于地质构造和重力作用等因素形成的一种内应力。在开采岩石的过程中,开挖岩石引起的地应力的释放,才会引起岩石工程变形和破坏。因此,岩石力学的研究思路、研究方法和材料力学的研究存在着本质的区别。在对岩石力学的研究时,研究者的思想不要根深蒂固于用传统的研究方法来得到答案,要站在科学的高度来思考问题,学会灵活运用相关知识来研究。通过不断地分析,得知自然环境赋予了岩石,在人类活动中,采矿工程是人类和大自然相结合的结果,因此,采矿工程的行为和功能与施工因素密切相关。根据以上的综合分析,我们对岩石力学有了新的思考和认识,岩石力学是研究和控制采矿工程的科学。 2采矿工程中的岩石力学的重要性 在采矿过程中,地下采矿工程和露天采矿工程无论哪一种,都是以具有地质构造的岩石为对象。因此,岩石力学问题始终贯穿在采矿工程中的每一方面。其一:在采矿工程中的岩体都是地质体,它们在反复的地质作用下变形、破坏,形成具有一定岩石成分和结构的地质体,并且赋存于特定的地质环境中;其二:采矿工程是经过不停地劳动进行开挖的过程,是动态的非静态的。开挖过程中岩体的力学性质也会随着工程的尺寸和开挖的延伸方向的不同而发生变化,并且环境因素(例如地应力、水、温度)也是影响岩体性质的一个重要方面,冲击矿压和煤与瓦斯突出主要是由地应力中的高地应力引起。岩体的力学性质特征包括了岩体的稳定性、强度性和变形性,它会随着岩体内结构面形状的不同而变化。因此,这些特征决定了采矿工程中的岩石力学问题具有极其复杂性。 3采矿工程中的岩石力学的应用 3.1预测采矿工程中的灾害 在采矿工程的开展过程中任何人为和自然因素都会造成极大的危害,其中自然因素有地震、岩爆等危害,岩石力学在采矿工程中的应用,可以通过对采矿地点的土层地质分析来提前预测在采矿工程中会出现的灾害,然后可以在工程设计中规避这些灾害。 3.2测量采矿工程中的地应力 所谓的地应力就是指地底地质底层中自然产生的力量,在采矿过程中,由于开挖导致的周边土层地质发生变化的根本原因就是地应力。要想制定完整且安全的采矿工程开采方案就必须首先运用岩石力学对采矿工程所在地的地应力进行测量,只有完全的了解采矿工程周边的地应力情况,才能设置最正确、最合理的采矿方案,确保采矿工程的安全有效开展。 3.3优化深凹开采的边坡设计 随着深凹开采的普遍出现开采难度不断增加,对于采矿工程的安全性和稳定性的要求也越来越高,这就要求岩石力学在开采过程中起到积极作用。通过岩石力学的测量,精确定量,充分的把岩石力学应用到采矿工作中来,在保证安全的基础上,保证工程安全快速进行。 4结语 总之,随着岩石力学在采矿工程中应用的不断发展,如今我国的岩石力学已具备了世界先进水平。相关从业人员还应不断结合实际,研究岩石力学在采矿工程中的新应用。 作者:杨仕俊 单位:贵州浙商矿业集团有限公司 岩石力学论文:采矿专业岩石力学课程教学改革研究 摘要:岩石力学是采矿工程专业本科生的专业基础课程,理论性、实践性强且教学内容繁杂。通过分析岩石力学教学的现状,指出课程教学中存在的问题,探讨了岩石力学课程建设及教学改革的必要性,从教学手段、教学内容和考核方式方面提出教学改革思路与方案。研究成果对岩石力学课程的教学改革具有指导与借鉴意义。 关键词:岩石力学;教学改革;教学方法 一、引言 岩石力学是主要研究岩石的力学性质和岩石对各种物理环境的力场产生效应的一门理论学科。对于具体的岩土工程,也涉及岩体在力场作用下的强度、变形与破坏以及岩体稳定性问题[1]。岩石力学是矿业学科的理论基础,是一门涉及地质和力学两学科的交叉学科。 岩石力学是内蒙古科技大学采矿工程的优秀专业基础课,在《内蒙古科技大学2012版采矿工程专业人才培养方案》中占有重要地位,为我校培养采矿工程本科生和研究生奠定坚实的理论知识基础。岩石力学是反映采矿工程特色的标志性课程,通过本课程学习,采矿工程专业学生能够运用岩石力学知识解决采矿工程中的常见岩石力学问题,为后续进一步学习矿山地压与岩层控制、露天矿边坡、煤矿地下开采、金属矿开采等专业课程打下理论基础。部分矿业类高校将其列为考研专业课,重要性略见一斑。 二、课程存在的问题 采矿工程是内蒙古科技大学的传统特色专业,为内蒙古等西部地区矿业领域培养了大量工程技术人才。由于地域因素和经济发展水平的制约,教学基础及师资力量薄弱,普遍存在一些问题。 1.课程教学内容陈旧,矿业特色不明显。当前r石力学教材内容单一陈旧,新岩石力学问题和实践技术工艺在教材中很少涉及,部分教学内容滞后于现场矿山生产现状。 采矿工程专业目前使用的教材主要是河海大学主编的《岩石力学》,该教材是依据教育部1998年颁布的大土木专业要求编写,与采矿工程专业联系较少、未能充分体现课程的矿业特色[2,3],需要增加含矿山工程中常见或典型矿山岩石力学问题,如采动应力场、浅埋深采动岩体力学、煤矿采场围岩控制、冲击地压等。这些问题已引起自治区教学工作者和现场工程人员的注意。 2.课堂教学模式落后。课堂教学中以教师讲授为中心、以传授书本知识为主的传统教学模式根深蒂固,其教学方法和教学手段单一,未能充分运用先进的教育理论与手段。在讲授知识时,采用“填鸭式”和“满堂灌”方式,学生逐渐丧失学习的兴趣与动力,学生上课睡觉和作业应付的现象日趋严重,这必然影响学生对专业知识的系统掌握,背离了该课程的教学目标。 岩石力学是一门力学理论与矿山工程实践紧密相结合的课程,知识体系复杂且相对零散。由于受教学场地、经费和工程条件等因素制约,本校岩石力学教学体系与生产实践缺乏必要的结合,教师只能以课堂讲授为主,与实际矿山工程的联系较少,影响了学生解决复杂工程问题的实践能力培养。 3.考核手段单一。考试是反馈学生学习效果的重要途径,也是检测教育目标达成度的重要工具。目前,岩石力学考核成绩是由期末考试成绩和平时成绩简单组成,考查内容主要体现在书本知识的记忆掌握程度,较少反映学生独立思考、分析解决问题能力,也阻碍了学生学习的积极性。同时,僵化单一的考核模式也妨碍了教师的主观能动性。 三、岩石力学教学改革思路 随着矿山开采深度的增加,矿产资源赋存环境不断恶化,如高地压、高地温、高瓦斯等问题,采矿工程领域将涌现许多新的复杂研究课题。在一个较短学期,如何既能强化力学基础,又将这些课题之上的采矿岩体力学新知识加入教材,引入课堂,并且在教学过程中培养学生在以后工作中解决类似复杂工程问题的能力,这是课程教学迫切需要解决的一道难题。因此,“岩石力学”课程教学改革势在必行。 1.明确大纲,整合优化教学内容。根据自治区采矿工程专业综合改革试点要求和新版人才培养方案,围绕矿业精英教育教学体系建设目标,认真修订岩石力学教学大纲,体现矿业学科特色。新版的教学大纲应具有科学性、系统性和可操作性,更加适应培养目标和教学计划要求,并能反映学科最新前沿研究成果。在新版岩石力学教学大纲指导下,有利于学生对课程内容的掌握和理解,重新编排教学内容,突出教学重点。 先将岩石力学课程内容分为基础篇和特色篇两部分。第一部分基础篇包含岩石的物理力学性质、岩体力学性质和地应力三章基础内容,基础篇重在强化力学基础。第二部分特色篇体现矿业特色,调整增加矿山工程与岩石力学相关知识内容,如露天矿边坡的稳定、采场与巷道围岩控制等。在特色篇的编排中,首先给出岩石力学问题的常见解决方法,如力学理论分析、数值模拟计算和力学试验等,然后结合分析矿山工程实例,把相近的矿山工程问题建模分析,最后提出解决方案。 2.知识案例化,丰富教学手段。岩石力学部分知识内容抽象难理解,因此可以根据课程重难点部分,采用详细讲解的方式,通过一个或若干个设计实例或工程案例,引导学生对问题的思考和分析,有利于调动学生的主动性。课前,学生应该研读工程案例并认真分析案例材料,围绕案例进行相关力学方面思考,找出其中的关键性问题,弄清案例的关键问题和隐含问题,进而产生新的设想。例如在讲授高地应力内容时,可以引入当前煤矿深井开采所涉及到的巷道围岩控制等案例。 灵活运用现代教学技术工具来增加课堂信息量,增强教学效果。对于必须掌握的基本力学理论和公式推导,仍采用传统“板书”的教学手段,让学生理清思路、掌握推导过程;对于大量的实物图形、三维空间概念、操作规程等较难口述的信息,尤其是结合矿山工程的案例,可充分运用多媒体、互联网等先进教学技术,通过图片、视频和动画等多种表现手段,增加传授信息量[4]。例如在讲解非圆形巷道围岩应力分布规律时,利用FLAC数值模拟软件建立非圆形巷道断面模型,然后在课堂上演绎此数值计算模型。 3.改善考查方式,培养学生综合能力素质。调整增加考试内容,由过去的两部分增加调整为4部分:平时出勤、分阶段性小测验、专题讲演和期末测试,其中平时出勤及作业完成情况占10%,分阶段性小测验成绩占总成绩的10%,自主选择的专题讲演成绩占总成绩的15%,期末考试及大论文作业成绩占总成绩的65%。采用这种考核方式能更加公平合理地评价学生学习成绩,调动学生学习兴趣,培养学生自学能力,加深对本课程的理解,开阔视野。学生缺课严重的情况得到根本改善,考核效果更加真实地反映学生学习情况。 四、结语 岩石力学最早源于采矿实践活动,作为采矿工程专业的一门专业基础课,其行业特色鲜明,必须改革传统教学模式,加强理论与矿山工程实践的联系。需要结合自身教学实践活动,通过开展课程教学改革研究,不断提高采矿专业岩石力学课程的教学质量和教学效果。 岩石力学论文:《岩石力学与矿山压力》实验教学内容改革 摘要:《岩石力学与矿山压力》是安全工程专业本科学生的一门专业选修课程,分析了目前该课程实验教学内容存在的缺陷,指出了实验教学内容改革的方向,并提出了具体的实验教学改革方案,设计了与实验教学方案配套的实验系统、实验步骤与实验原理,为该课程本科教学奠定了坚实的基础。 关键词:实验教学;矿山压力;瓦斯流动;瓦斯防治 一、引言 《岩石力学与矿山压力》是安全工程专业本科学生的一门专业选修课程,它是应用必要的力学知识研究岩体力学性态、变形和稳定性问题,研究矿山采掘过程中压力显现规律及控制问题,是煤矿采掘及安全相关专业所必需的基础理论知识。通过该课程的学习使学生掌握:岩石与岩体的基本物理、力学性质;岩石力学实验方法及原岩应力确定方法;岩石本构关系与强度理论、岩体强度特性;矿山开采围岩岩体内应力的重新分布;回采工作面上覆岩层活动规律及其分析;回采工作面矿山压力显现基本规律;采区巷道矿压显现规律;矿山采掘活动矿压控制基本方法。具有解决矿山岩土工程实践问题的基本技能,能够为矿井瓦斯治理提供服务。 二、目前课程实验教学内容 目前该课程的实验课为6个学时,设置情况如表1所示。 通过表1可知,目前该课程的实验课主要侧重在两个方面:一是力学性能的测试,如实验力学参数测试、岩石抗拉强度测试;二是采动过后矿山压力的测试,如矿压监测相似模拟试验。该课程实验课未涉及采动过后由于矿山压力的变化引起瓦斯运移的情况。 三、实验教学改革必要性分析 众所周知,煤层开采后,煤体周边的应力分布对瓦斯运移产生了巨大影响。工作面应力重新分布,上覆岩层会产生卸压增透的效应,渗透率往往增加了几十或上百倍[1-3];由于上覆岩层的位移变形,有些岩层之间发生了离层,出现了新的裂隙甚至断裂;有些封闭的地质构造遭到破坏。这些效应都造成瓦斯在上覆岩层中更容易流动。从瓦斯流动的角度看,工作面上覆岩层的“竖三 狈直鹗牵河刹沙】斩春脱铱榉煜豆钩傻耐咚沽鞫空间的垮落带;由纵向裂隙和横向离层裂隙构成的瓦斯流动网络的裂隙带;有离层裂隙和岩层内部裂隙构成瓦斯在岩层内部流动的弯曲下沉带。从横向看,瓦斯的流动在不同应力区中也展现出不同特性,可以分为“横三 保即初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带和地压恢复减透减流带。卸压瓦斯的涌出呈现分带的特点,具体可分为以下四个区域。 1.瓦斯自然涌出区:它与原始应力区对应,岩层的透气性系数较低,为原始值,瓦斯涌出量按负指数规律自然衰减。 2.瓦斯涌出变化区:它与应力集中区对应,岩层的透气性系数低于其原始值,该区域瓦斯涌出量相比瓦斯自然涌出区较小。 3.瓦斯涌出活跃区:它与应力降低区对应,岩层的透气性系数显著增大,该区域瓦斯涌出量不断增加并达到最大,是最适合打钻孔抽采瓦斯的区域。 4.瓦斯涌出衰减区:它与应力恢复区对应。岩层的透气性系数不断减小,该区的瓦斯涌出随时间的推延不断变小直至零。该区域一般出现在工作面后方50m―150m,个别可达200m以上。 通过上述分析可知,煤层中的瓦斯流动与煤体受到的围岩压力密切相关,而瓦斯流动规律是矿井瓦斯防治的重要依据,因此采动引起的煤层瓦斯流动规律是安全工程专业《岩石力学与矿山压力》课程的重要知识点。通过实验的方式再现围岩压力与煤体瓦斯流动规律能够加深学生对该知识点的掌握,而目前该课程没有相关的实验课。本文通过设计相关实验方案,使学生更好地掌握了该知识点。 四、实验教学改革方案 改革的实验教学方案综合考虑围岩、轴压以及煤层瓦斯压力对煤层瓦斯流动的影响,从而分析不同采动条件,不同位置煤体瓦斯流动规律;瓦斯在煤体中的流动可以通过渗透率来表征,因此,实验主要测试不同加载条件下煤样的气体渗透特性。另外,由于甲烷气体在一定条件下具有爆炸特性,因此在实验过程中,通过二氧化碳气体来代替甲烷。 1.实验系统。实验设备采用中国矿业大学(北京)自主研制的煤岩渗透率测试系统,该设备可以模拟不同孔隙压力、不同围压和不同温度条件下,煤样的气体渗透特性。装置主要由应力加载系统、试件夹持系统、孔隙压力控制系统、数据采集系统、真空抽取系统和恒温水浴控制系统等组成。整套实验系统主要由如下五个子系统组成:①煤样夹持系统。②应力加载系统。③气体运移系统。④温度控制系统。⑤数据采集系统。 2.实验流程。渗透率实验的具体流程如下所述: ①将煤样装入煤样夹持器;②控制应力加载系统,向煤样周围加载预设的围向与轴向应力,应确保围向应力高于气体压力,以防止气体在煤样与外围胶套中流动导致的实验误差;③利用旋片式真空泵对系统和管路进行抽真空;④打开高压气瓶开关,通过读取传感器显示压力并调整减压阀,提供实验预设的气体压力,开启数据采集系统;⑤定时读取压力加载系统与流量传感器数据,确保所加载压力保持初始预设值,待流量稳定后(两小时内流量变化值小于0.1 ml/min),认定本组实验完成;⑥改变不同的实验条件(孔隙压力、轴压和围压),进行下一组实验。 4.实验结果。以围压对含瓦斯煤渗透率的影响为例,为了考察围压对含瓦斯煤渗透率的影响,选取煤样轴压固定4MPa,分别对围压2MPa、4MPa和6MPa三种条件下的二氧化碳孔隙压力对渗透率的影响情况进行测试。通过分析不同围压条件下的渗透率实验结果发现不同围压条件下的渗透率变化趋势是不同的:围压越大,渗透率回弹的压力也就越大。这与渗透率变化趋势的经典认识不同,因为在以前研究中多认为有效应力变化量一定的情况下,渗透率随着孔隙压力变化的趋势是相同的。 通过不同加载条件下的煤样渗透率的实验,学生可以更好的掌握加载条件在煤层瓦斯流动中的作用,理解矿山压力与矿井瓦斯防治之间的关系。 五、结论 1.分析了目前《岩石力学与矿山压力》课程实验教学内容存在的问题,提出了实验教学内容改革的必要性。 2.设计了加载条件对煤层瓦斯流动的实验系统,阐明了实验步骤以及实验原理。 3.开展了不同围岩压力对煤体气体渗透特性实验,实验结果能够形象阐释加载条件、孔隙压力与渗透特性之间的关系,学生可以更好的理解相关的教学内容。 岩石力学论文:硕士留学生全英文岩石力学教学改革实践与分析 摘要:实施外语授课是高等教育国际化进程中的一个重要环节,也是硕士留学生课程教学的必要手段。中国石油大学(北京)在石工专业硕士留学生班进行高等岩石力学全英文授课的教学改革和实践,本文对全英文授课教学效果进行评价、比较和分析。实践证明,该课程的全英文授课结合留学生专业和文化背景实际,探索了全英文授课的教学模式,并对进一步推广经验有一定的借鉴意义。 关键词:全英文授课;岩石力学;硕士留学生 中国石油大学(北京)石油天然气工程专业是国家重点学科,并招收外国本科毕业生(来自中亚、非洲和南美等国)来华就读硕士。随着学校自身国际化建设及来华留学生的增加,对于研究生从事各种学术活动,英语是必须掌握的国际通用的科技语言。采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。全英文教学,即在课堂上使用英文进行学科的讲授,它已经成为实施全英文教育的重要手段之一。全英文教学也是高等教育国际化的重要指标之一。《岩石力学》是来华留学生硕士课程中的一个必修课程,需要进行全英文授课的教学改革,即采用全英文的教材和全英文的课堂讲授方式,下面就以《高等岩石力学》为例进行详细分析。 一、《高等岩石力学》全英文授课的实施概况 岩石力学作为理论性和应用性很强的学科在国民生产和生活中具有十分广泛的应用。岩石力学既是基础学科,又是技术学科,是岩土工程、采矿工程和石油工程等本科和研究生专业的重要基础课程。《高等岩石力学》是我校石油与天然气工程专业的专业课程。该课程运用力学原理和方法来研究岩体的力学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用。本课程全英文授课对接近20人的一个来华留学生班进行授课。该课程共有32学时,采取教师主讲与课堂讨论相结合。课程采用全英文教材和全英文电子教案,并给予全英文授课。目前,我国很多高校也均开展了全英文授课的实践。 二、《高等岩石力学》全英文授课模式的改革 1.教材的选取。全英文授课必须有配套的英文教材,本课程采用的主要是英文原版石油工程岩石力学第二版,由ELSEVIER出版社出版。进一步为了授课简明清楚,制作图文并茂的电子教案,突出基本概念和基本示意图。 2.课程内容的改进。石油高校的岩石力学需要仅靠石油工程,而岩石力学问题在基于基础理论之后,紧紧围绕地应力、井壁稳定、水力压裂、出砂防砂、储层岩石力学等几大专题开展。分别结合国内的以及留学生来自国家的典型区块典型问题,给予介绍和分析,提升课程的针对性和有效性。 3.教学方法的改进。针对外国留学生在各自国家接受本科教育的特点,只通过单纯讲授式的方式是不能满足研究型创新人才和外国研究生培养的需求.课程以学生为主体,参考“翻转式”课堂教学方法,授课过程中发挥学生英文思维方式的优势,积极主动推进对某概念和专题的研讨交流。外国学生不会保留自己的观点,会大胆提出自己的见解或者对不懂的问题主动示意。鼓励中亚地区和非洲地区来的同学按自愿组成小组,相互帮助、共同提高。针对一个问题,请中亚和非洲的同学相互讨论、互相解惑,最终由主讲教师给予指导和评价。外国学生愿意进行课堂讨论和分组学习,结合好这一特点从多方面提高学生学习的主动性。 4.考核模式的创新。以考试笔试与大作业口试相结合的方式。口试形式包含设计不同专题,以小组为单位,采用学生讲述、教师及其他学生提问的方式,考察对课程内容的掌握情况。笔试题目涉及出英文考核的几个典型题目,以目标知识点为基准,考察基本概念和基本理论的理解和运用。 5.贯穿中国文化与中文概念的介绍。结合外国留学生来华学习的目的,就一些关键的专业词汇给予中文简要介绍,并传播中国文化。就同学们关注的一些中文专业词汇和中国文化现象给予部分介绍。 6.参观岩石力学实验室。带领学生参观学校岩石力学实验室,了解试验设备和操作流程,请研究生现场操作简单试验,并给予结果分析等。 三、《岩石力学》全英文授课效果分析 经过一轮的全英文授课,对全班20位留学生进行了授课效果的问卷调查。问卷问题包括授课内容、授课教师、课堂氛围、教学效果、学生学习情况等方面,并分为优、良、中、合格和差几个档次。问题包括:(1)授课内容安排;(2)授课逻辑和清晰度;(3)教学活动安排的合理性;(4)课堂气氛;(5)教学效果及完成课堂任务;(6)本课程学习收获。 通过表1可以看出,总体上对于课程授课效果选择“优”的比例较高,而其中“课堂气氛”和“本课程学习收获”这一栏的效果最佳,体现了学生对活跃的课堂气氛的肯定。 经过期末考试,按照课程要求的几大知识点的全覆盖后的试题成绩来看,成绩分布如表2。从成绩分布比例来看,主要成绩分布在80-90分之间,可见大部分留学生的学习成效良好,能够掌握岩石力学基本概念和运用。 表3展示课程教学内容实践的一个学时分布,由于弹性力学基础很重要,其中包括应力应变、线性弹性理论、孔隙弹性理论和热弹性理论等,因此占主要学时数。塑性力学理论主要是介绍典型的强度和屈服准则。此外,几大石油工程岩石力学专题给予重点介绍。 表4展示课程教学内容难以程度的一个反馈,留学生普遍感觉最难理解的是塑性力学理论,这一块由于内容抽象要求较高,需要在今后的教学中更加具体举例并给予加深认识。针对几个专题的讲解,留学生认为内容有针对性并有较好的学习兴趣。 综上所述,选取留学生石油工程专业研究生《高等岩石力学》进行全英文授课教学改革,是中国石油大学(北京)国际化研究生教学的必然要求。总体而言,通过多个方面的教学改革,以及对学生的问卷调查,课程达到了预期的教学目标并得到了留学生的认可。尽管和中文授课以及对中国学生授课相比,该课程有一些困难和挑战,但处在高等教育国际化的今天,伴随与留学生共同提高课程质量,全英文授课的教学模式值得进一步提升和推广。 岩石力学论文:面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革探讨 摘要:“卓越计划”是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。岩石力学作为典型的跨行业通用课程是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,在目前的教学过程中存在轻视基础概念、标准混乱陈旧、忽视工程能力培养的问题,难以达到“卓越计划”的培养要求。从土木工程专业教学实践出发,提出了教学内容模块化,合理选择培养标准;强化基本概念理解,培养创新能力;深入工程现场,提升工程能力的教学改革方案,收到了良好的教学效果。 关键词:卓越计划;岩石力学;教学改革;矿山建设 “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,科学时报[1]将“卓越计划”启动列为2010年中国高等教育十件大事之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才。“卓越计划”具有三大培养特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。 针对“卓越计划”的总体要求,面向卓越工程师的培养,许多从事工程教育的专家进行了深入探讨。林健[2]从课程体系的价值取向、课程体系的结构形式、课程体系的整合与重组等方面为“卓越计划”参与高校专业课程体系和教学内容改革提供了借鉴和参考。张文生等[3]围绕“回归工程”教育理念,论述了本科“卓越计划”的四个主要问题:制定专门性培养方案、改革培养模式、培养青年教师工程教育能力、建立健全保障体系,以期培养更多优秀的工程技术人才。王家臣等[4]根据卓越工程师的要求,从战略角度对科学培养采矿人才进行了深入思考。 一、 岩石力学课程的特点 岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,是采矿工程、水利水电工程、交通/铁道工程、工民建工程和石油工程等众多学科的专业基础课,属于典型的跨学科、跨行业的通用课程。虽然中国推行了跨行业的统一标准,如GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》、GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》等,但是由于借鉴前苏联的高等教育体制,目前还存在许多行业背景鲜明的规范在广泛应用,如GB/T 16414―2008《煤矿科技术语岩石力学》、DL/T 5368―2007《水电水利工程岩石试验规程》和JTG E 41―2005《公路工程岩石试验规程》 等。 为了提高教学质量,不同行业内的岩石力学课程教师从行业特色角度对课程教学改革进行了有益的尝试,比如采矿工程[5]、石油工程[6]、地下建筑工程[7]和海洋工程[8]等,都取得了很好的成效。此外,还有学者从模块化教学[9]、案例教学[10]、研究型教学[11]以及数值方法辅助教学[12]等方面进行了岩石力学课程的教学改革实践。遗憾的是,对岩石力学这门跨行业、特点鲜明的应用基础学科,目前还未见针对“卓越计划”培养特点的教学改革研究成果。 作为“卓越计划”试点高校的中国矿业大学经过长期发展和建设已形成了以工科为主、矿业为特色、多学科协调发展的基本格局,对中国煤炭能源行业发展发挥着不可替代的引领和支撑作用。岩石力学是学校土木工程、采矿工程及地质工程等专业本科生专业基础课程,为后续如矿山建设工程、采矿学及矿山压力与岩层控制等煤炭行业背景鲜明的专业课程提供岩石力学基础知识,地位尤其显著。 在上述背景下,如何在有限的教学时间内按通用标准和煤矿行业标准培养工程人才,强化学生的工程能力和创新能力已成为摆在教育工作者面前的一道难题。笔者结合自己的教学实践,初步探讨面向“卓越计划”的岩石力学教学改革思路,期望能够抛砖引玉,对其他涉及岩石力学的行业类院校起到启迪作用。 二 、岩石力学课程教学中存在的问题 (一)课程安排顺序及学时不合理 广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,更侧重于固体力学与岩石地质学的结合,具体地说,岩石力学是在弹塑性力学、土力学及工程地质学的基础上发展起来的。岩石力学的很多概念、理论和公式由土力学和工程地质学借鉴而来,但是目前高校经常将土力学、工程地质学与岩石力学同时开课,给教师讲授课带来诸多不便。 为了研究工程环境下岩体的力学性态,岩石力学需要涉及诸如材料力学、弹塑性力学、断裂损伤力学、裂隙渗流力学及流变力学等复杂深奥的力学内容;岩石力学的研究对象是地球千百万年来复杂地质作用而形成的各类岩体,岩石学、工程地质学、水文地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科的内容在教材中不断出现;岩体工程涉及地基工程、边坡工程和地下工程等具体工程形式,各种新施工技术和方法层出不穷。由此可见,岩石力学课程的内容丰富而繁杂,然而随着通识教育课程的增加,各专业课程课时被大幅削减,岩石力学课时由80学时精简为如今的32 学时, “满堂灌”现象成为普遍,学生对该课程内容的掌握和应用难度较大,学习积极性难以调动。 (二) 基本概念模糊,难以培养创新性思维 基本知识的深刻理解,是创新思维形成的力量之源。一些教师在课堂教学中对基本概念强调不够,分析不透,着重于公式推导、施工工艺或科研项目介绍等细枝末节的讲解,本末倒置,背离了岩石力学课程设置的初衷。重点概念比如地应力、流变、强度理论、应变软化现象、剪胀、尺度效应、围岩支护工作作用原理等内容应该重点分析。此外,由于岩石力学部分内容与材料力学、土力学内容相近(如强度理论、剪胀、三轴试验、二次应力和附加应力等),如果不进行相关内容的分析对比,学生容易产生疲倦心理,导致思想上的不重视。 (三)标准选择混乱陈旧 如前所述,由于岩石力学是多个专业的专业基础课,每个工程领域都有各自的行业术语、标准、规范和教材。但是如果教师在岩石力学基础知识和工程应用方面的讲解都遵照本行业的规范和术语,将会造成学生知识面过窄,不利于国家通用标准的推广和学生就业;若完全脱离行业工程背景,则教学过程难免出现学非所用、理论脱离实际。如何达到“按通用标准和行业标准培养工程人才”的目标值得思考。随着工程技术的发展,很多新理论、新技术和新方法蓬勃发展,国家相关部门也会适时推出新的标准和规范,比如深部资源开采带来的“三高一扰动”、软岩大变形和冲击地压灾害频发等问题。但是由于教材的更新速度较慢,如果授课教师不能及时跟踪行业发展动态,将会导致课程知识体系陈旧无用。 (四)忽视工程能力的培养 实践是工程教育培养的关键环节,岩石力学是一门应用性很强的工程学科,然而受授课时间、资金、场地和工程条件等因素制约,目前的教学方式主要以书本知识传授为主,强调科学基础,试图传授更多的理论知识,理论与工程实践脱节严重,忽略了工程的系统性及其实践特征。“重理论、轻实践,重课堂、轻课外”的教学模式导致学生动手能力差、工程能力弱化,对于岩石力学课程中诸如地应力测量方法、监控量测、松动圈测试、超前地质预报和地下工程支护技术等工程现场的常规问题无法直观体验,不适应企业要求。这种现状不符合岩石力学服务于工程的课程特点,难以激发学生学习的积极性和创造性。 三、面向“卓越计划”的教学改革思路及实施路线 学校土木工程专业分为矿山建设工程、城市地下工程、工民建工程和交通土建工程四个方向,所有方向都开设岩石力学课程。依据专业实际情况,以矿山建设工程方向为重点,具体就面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革思路及实施路线进行深入探讨。 (一)教学内容模块化,合理选择培养标准 为了达到“学校按通用标准和行业标准培养工程人才”的要求,在教学内容安排上不能 “一刀切”。首先将教学内容模块化,根据不同培养方向调整培养方案。 (1)“前置基础”模块4学时,包括岩石力学课程中涉及的材料力学、弹性力学、工程地质学和土力学等前置学科的基础知识,根据各方向前置课程的授课内容确定合理的知识点。比如,弹性力学课程不在工民建方向的培养计划之内,对该方向应该加大弹性力学的权重。 (2)“岩石力学基础知识”模块20学时,包括“岩石组构及其物理性质”“岩块变形与强度”“弱面变形和强度”“岩体变形和强度”以及“原岩应力”等5部分,是各专业方向按共同标准和要求学习的内容。模块内容中岩块室内物理性质(如含水率、耐崩解性等)、强度和变形试验、岩体原位变形、强度和声波速度试验以及原岩应力测试等内容,应严格按照通用的国家标准GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》来讲授。 (3)“工程应用”模块8学时,根据专业方向的不同,选择各方向重要的工程应用及案例进行讲解。岩体分级是各方向都应该着重讲授的内容,应该以通用标准GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》为主,并辅以各方向的分级标准。如矿山建设工程方向的普氏分级标准、交通土建工程方向的 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》和Q分类等。对于具体工程形式而言,矿山建设工程方向和城市地下工程方向以岩体地下工程为主,工民建工程方向以岩石基础工程为主,而交通土建工程方向则以边坡工程和地下工程并重。各方向还应对工程实践中常见的灾害机理作介绍,比如深部矿山工程中的软岩大变形、煤与瓦斯突出、冲击地压和底板透水等。 (二)强化基本概念理解,培养创新能力 概念和原理是创新的基础,只有掌握概念、清晰原理,才能举一反三而后应用自如。因此,在授课过程中,教师应多措并举,把基本概念讲清楚,讲透彻,让学生深入理解。 (1)刚性试验机是20世纪70年代岩石力学的重要进展,对其机理进行严谨的理论推导,对于初次接触的学生难以激发学习兴趣。为了解释柔性结构比刚性结构易于储存变形能的特点,笔者以弹簧和圆钢柱的压缩为例,让学生很快就明白柔性试验机压缩蓄能的快速释放是使脆性岩样产生爆裂的根本原因。 (2)室内岩样力学试验是课程的重要内容,书面讲解试验步骤较为枯燥,效率低下,但若先上试验课,一缺乏必要的准备知识,二受试验条件所限,难以让每个学生都参与其中,必然导致教学效果较差。由于视觉化的知识能够在短时间内留下深刻的印象,因此,可采用拍摄试验全过程的方法,包括声波速度测试、单轴压缩试验、单轴抗压强度试验、直接剪切试验、角模压剪试验、巴西劈裂试验和点荷载试验等,在每个试验讲解前播放视频,然后书面讲解试验机理和数据处理程序,最后通过试验课直观体验,巩固教学效果。 (3)原岩应力是地下工程围岩变形、破坏的根本源动力,在岩体工程具有举足轻重的地位,并由此带来“先加载,后开挖”、次生应力、开挖扰动和围岩等一系列岩体工程特有的概念。对于从理论力学、材料力学、弹性力学和结构力学一路学过来的学生而言,理解这些概念并非易事。笔者选择理想试验的方式来形象化该概念,具体来讲,就是将地层简化为弹簧-质点系统。该系统在重力作用下平衡后,弹簧发生压缩变形,系统内存在“原岩应力”,此时“开挖”去除一部分质点,必然带来“应力重分布”和“开挖扰动”。 (三)深入工程现场,提升工程能力 为达到“行业企业深度参与培养过程,强化培养工程能力”的培养目标,学校土木工程专业矿山建设工程方向实行“卓越计划”培养方案,学生企业实训学时达到36周,有充足的时间在煤矿现场进行实践学习。在学院层面与永煤集团车集煤矿、城郊煤矿签订了本科生合作培养协议,建立了现场实践教学基地。 在这种良好的前提下,可在课堂教学(32学时)之外,将部分课堂教学内容与学院在煤矿现场的科研项目有机结合,相互配合,是一种高效集约的授课模式,既可以加深学生对理论知识的认识,又能提高学生的动手能力。如课堂内的“岩体声波速度测试”与现场巷道松动圈测试,“原岩应力测试”与现场常用的空心包体法测试,“古典地压理论”与支护结构地压实测方法等。在教学过程中应该在确保安全的前提下,采用小班精细化教学模式以适应现场的恶劣条件。 聘请富有工程经验的工程师与授课教师进行交流合作。选择科学的授课方法、制定合理的授课内容是一种有效的培养方式,既可以使学生尽快适应企业要求,又能对青年教师起到帮助作用。比如:参观软岩大变形实例,加深学生对岩石流变的认识;观摩支护施工流程,掌握新奥法施工的原则;通过“沿空留/掘巷”“应力转移维护巷道”等工程措施的学习,深刻理解开挖引起原岩应力重分布机理在现场的应用。 四、结语 工程教育必须“回归工程”, 在“卓越计划”下的岩石力学课程教学改革,要以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标,注重行业背景,优化教学内容,丰富教学手段,重视基础概念与机理,深入工程现场,加强实践环节,激发学生兴趣,切实提高教学质量,培养行业需要的优秀工程人才。 岩石力学论文:全英文岩石力学课程建设的必要性探讨 摘要:岩石力学既是基础学科,又是技术学科,是岩土工程、采矿工程和石油工程等本科和研究生专业的重要基础课程。本文着重以石油工程研究生专业为背景,从课程特点出发,探究建设全英文岩石力学课程的必要性及可行性,促进全英文教学在高校教育改革中的推进,发挥全英文教学在提升研究生素质中的作用,为培养岩石力学研究人才提供有效思路。 关键词:岩石力学;全英文教学;课程建设;必要性 岩石力学作为理论性和应用性很强的学科,在国民生产和生活中具有十分广泛的应用。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。目前,我国绝大多数高校的研究生基础课程以普通话作为教学语言,港澳台地区主要使用英语教学或加大英语授课范围。随着高校自身国际化建设及来华留学生的增加,研究生在从事各种学术活动中,英语是必须掌握的国际通用的科技语言。采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式[2,3]。全英文教学,即在课堂上使用英文进行学科的讲授,它已经成为实施全英文教育的重要手段之一。全英文教学也是高等教育国际化的重要指标之一[4]。通过调研分析国内外高校特别是石油类高校研究生教学过程存在的问题,我们对岩石力学建设全英文课程的必要性进行了探讨。 一、目前研究生岩石力学课程的问题 (一)教学模式相对单一 由于岩石力学的理论性比较强,学生理解和应用知识的难度大,影响了学习的自觉和主动性,只通过单纯讲授式的方式已不能满足研究型创新人才培养的需求[5-8]。同时岩石力学的理论推导的要求比较高,并和实际工程结合比较紧密,因此仅靠传统的教学讲授方式,不能提高研究生独立自主学习的能力。传统的教学模式过于强调书本知识,不能很好地进行理论与实践相结合,学生的实际运用能力相对较差,学习的兴趣和积极性不高,对教师教授的知识不敢表达自己的看法和意见,批判性能力不高。 (二)教材内容相对落后 随着国内外科技发展和工程投入,包括高铁建设、非常规油气开发、核废料深部处置、可再生能源开采利用等领域,使得岩石力学的理论研究、室内外试验、现场检测和经验积累方面取得了突出的成就[9]。但是,目前岩石力学的研究生教材内容存在落后实际发展的现象,存在理论和现实脱节的情况,教材内容不能很好地反映当今世界先进的技术和经验,使学生们不能接触到先进的科学技术和理念,引用欧美全英文教材或译著类教材已迫在眉睫。 (三)教学对象更加多元 随着高校国际化建设和留学人员数量不断上升,以中国石油大学(北京)为例,一般研究生教学班由本土学生和来自亚、非、欧及拉美洲的留学生混合组成。由于学生的教育背景特别是语言基础会影响到接受能力,以普通话或双语方式的课程教学,已不能满足现有情况的需求[10,11]。 (四)教学语言需求更多 随着国内科技的迅速发展以及本土研究生英文基础的逐步提升,研究生有较好的英文写作和阅读能力,而亟需提升口语和听力的能力。不少研究生在就读期间还要进行国外访问交流等活动,更加需要直接运用英文进行学习和交流。 (五)教师队伍缺乏多元 面对高校生源国际化程度的提高的状况,教师队伍的国际化程度还有待提高,国际学生的文化背景及思维习惯等与本土教师有较大异同。邀请国外岩石力学相关领域专家前来讲学或讲座,也成为提升本土研究生及来华留学生专业水平的迫切需求。 二、采用全英文进行岩石力学课程教学的必要性 (一)采用翻转式课堂教学手段,提升研究生课题研讨能力 在岩石力学研究生课程教学改革方案中,要以学术型人才为目标,对于小班教学规模并且具有本科岩石力学基础的研究生,通过涉及岩石力学的外文资料包括课件、原版书籍或文献等,提出岩石力学的关键概念和问题,鼓励学生结合自身专业侧重方向及工程课题给予自学并研讨,并在课堂上用全英文给予探讨和讲述。 (二)采用全英文教学语言,提升研究生国际化学术能力 在岩石力学课程教学改革方案中,要以国际化学术人才培养为目标,在教授专业知识同时,普及岩石力学专业英语词汇。选取教材可以采用外文原版教材或添加外文辅助教材,以及译著教材作为参考,以此跟进国内外岩石力学的发展。在教学过程中,突出专业词汇的解释并提供给学生外文资料包括文献进行自学参考。 (三)采用全英文教学材料,提升研究生英文阅读和表达能力 首先,全英文教学的实施可以为研究生打下岩石力学专业英语词汇的基础,打下科技英语写作的基础。国际化学术交流是研究生学术活动的重要组成部分,包括查阅国际期刊、出席国际会议、主讲国际会议口头报告或海报、留学交流访问以及接待外国专家等。通过课程讲授发现,大学英语及研究生英语课程,主要不涉及专业英文及科技类专业英文写作,因此对于研究生的专业培养而进行的全英文专业课程教学是充满必要性的。其次,全英文教学中也可实施中英文专业词汇对照,帮助研究生对专业内容的理解认知。专业词汇的定义和表述习惯按照英文更加准确,可以使学生避免直译成中文后误解问题的出现,而对英文词汇构成方式的理解可以使学生对英文类似生词加强理解。 (四)采用全英文教学手段,提升来华留学生的学习效率 随着国内研究生教育国际化影响的提升,来华留学生从事专业学习的数量逐年增加。以我校石油工程专业为例,来华留学生具有较好的英文基础,但中文基础薄弱,通过全英文教学手段使得来华留学的研究生,迅速进入岩石力学课程学习状态,并展开专业学习和研究。 (五)采用全英文教学方式,方便外国专家直接受邀讲课 随着国内高校国际化水平的迅速提升,直接邀请国外专家讲学的做法日臻成熟。以我校石油工程专业为例,邀请美国和欧洲相关石油工程领域的外国专家定期来访,给研究生国际班学生授课,并开展相关研究。 三、采用全英文进行岩石力学教学的可行性 (一)高校教师的英文水平可以胜任全英文教学要求 目前高校教师尤其是青年教师中,具有海外学习经历者占很大的比例,其需要通过英文发表学术成果。因此,这些教师的专业英语能力是全英文教学的重要保证。 (二)岩石力学的教学资源 例如石油工程岩石力学方向有很多国外经典的原版教材或专著,这些教材不仅包含了理论、概念或原理讲述的基础教材,也有反映国际前沿的专著或文献。 (三)高校的国际交流可以为全英文教学提供支持 目前,高校开展邀请国际知名学者前来访问讲学的质量和数量逐年提升,邀请国际岩石力学方向的知名学者为研究生开展学术报告是全英文课程教学改革内容的亮点和点睛之笔。 (四)高校的本土研究生具有较强的英文阅读和写作能力 目前,高校本土研究生一般都具有六级英语水平,其中相当一部分通过雅思、托福或者GRE等国外高级别英文语言水平考试,完全具有直接接受全英文专业教学的能力。 (五)高校的来华留学生具有较强的英文表达和阅读能力 目前,高校来华学习专业的留学生逐年递增,以中国石油大学(北京)石油工程专业为例,来自中亚、南美和非洲的研究生具有较好的专业基础,英文表达和阅读能力强,为开展全英文教学创造了有利条件。 总之,以强调理论与实际结合、国际化学术能力和全英文学习及研讨能力为课程建设的主要目标,需要进一步提升教师全英文教学水平,加强全英文教材建设,完善课程内容和教学方法,最终让研究生在自主学习的理念下掌握课程内容并提高英文水平。通过课程学习,为进一步扩大专业领域国际合作交流,跟踪国外专业领域研究动态和成果奠定坚实的基础。 岩石力学论文:工程硕士岩石力学课程教学改革与实践 摘要:为提高岩石力学课程教学效果和工程硕士培养质量,文章对该课程教学进行了改革探索。主要内容包括:教学方法的改革(重视启发式教学、尝试讨论式教学)、开设自主性实验和布置综合性作业等。通过改革,该课程教学质量明显提高,学生满意度大幅提升。 关键词:岩石力学;教学改革;启发式教学;讨论式教学;自主性实验;综合性作业 岩石力学是石油与天然气工程领域工程硕士的一门专业学位课。课程的任务是:讲授岩石的物理力学性质、岩石的强度理论、岩石的流变理论、地应力及其测量、岩石中流体压力和流动,通过学习使学生能够运用上述理论知识,解决石油工程中遇到的岩力学问题。如测井解释与岩石力学、井壁稳定、水力压裂、油气井生产出砂等[1-2]。 与学术硕士生相比,工程硕士生入学时理论知识水平较低,基础知识较薄弱,力学功底较差。根据国务院学位委员会制定的工程硕士专业学位设置方案,工程硕士应侧重于工程应用能力和解决实际问题能力的培养。 针对工程硕士生的特点,结合岩石力学课程任务,重庆科技学院岩石力学课程教学团队坚持不懈地开展课程教学改革,以提高教学效果和人才培养质量。 一、 教学方法的改革 教学方法主要是指在课堂教学过程中,教师向学生传授知识的技巧和手段。科学的教学方法可以提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性,同时还能强化知识记忆,提高学习效率,起到事半功倍的效果。课程教学团队在课堂教学活动中一直重视讲课的技巧,不断尝试新的教学手段。 (一)重视启发式教学 启发式教学通常根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,采用启发诱导传授知识,使学生积极主动地学习,它对学生学习能力的培养和智力水平的提高很有帮助[3-4]。工程硕士生力学功底较差,理解能力不强,为更好地完成课程教学,需在讲课中善于运用启发式教学。 启发式教学通过提问,激发学生的求知欲望,通过合理的安排教学内容,引导学生深入学习和思考,增强学习兴趣,变被动学习为主动学习[5]。以下结合教学团队的教学经验,通过展现五个知识点的讲解思路,阐述启发式教学在岩石力学课程教学中的运用。 Mohr-Coulomb强度准度是岩石力学课程的一个重要知识点。在开始讲解时,先提问学生:一个截面的抗剪强度与作用于该面上的正应力是否有关系?有的学生说没有,有的说有;接着教师指出,不同材料抗剪特性不同,有的抗剪强度与正应力没有关系,如钢材;有的则有关系,如岩石。那具体存在什么样的关系呢?随着正应力的增大(受压为正),抗剪强度也增大,准确说两者是一个曲线关系,即满足Mohr准则,但工程中为简单起见,假定两者为线性关系,即Coulomb准则。 在讲解Griffith准则时,先联系前面提到的岩石抗拉抗压强度比值,抗拉强度约为抗压强度的1/10,这是为什么呢?原因在于岩石非均质体,教材第一章节提到过岩石内分布有无数微小裂隙,当岩石受压时,裂隙闭合,当岩石受拉时,裂隙端点产生应力集中,缝端破裂,裂缝扩展。Griffith根据缝端扩展思路,得到Griffith强度准则,最终得到岩石的抗拉强度约为抗压强度的1/8,这与岩石实验结果比较接近。 在讲解岩石蠕变时,先提问学生,一个油气生产井钻到设计深度后是否需要及时固井?结合实际的生产经验,学生们都能回答是;这是为什么呢?如果不及时固井会出现什么情况呢?有些学生回答井孔会发生变形,甚至破坏,这样就引出了岩石蠕变的概念:荷载恒定作用下,变形随时间增大的性质。钻井刚开始发生的是弹性变形,变形较小,但如果不及时固井,井壁岩石会发生蠕变,随时间增大,蠕变越大,最终可能会导致井壁坍塌。 在讲解声发射法测岩石地应力时,先提问学生:在岩石受压实验中,当岩石宏观破坏时是不是听到了一声脆响?学生们都能回答听到了,那在宏观破坏之前岩石内部会不会发出声音?答案是肯定的。教师可告诉学生在宏观破坏之前,岩石内部会出现微观破裂,会向外发射声波,只是由于人耳接收声音的频率和强度有限,无法听到,但可以借助仪器收集到。根据Kaiser的研究,当施加荷载大于岩石先前受到的最大荷载时,发射声波陡然剧烈,因此可以据此确定出岩石在地底受到的地应力大小。 在讲解岩石中的固结问题和有效应力概念时,给出一张图片,图片中是一个装满水的圆筒,筒顶面被一个带小孔的活塞封住,用一根弹簧将活塞下表面支撑在圆筒底面,当活塞上表面突然施加一个竖向力时,提问学生:在施加力的一瞬间,弹簧有没有受力?有的学生没有反应过来,说有受力。这时告诉学生,在施加力的一瞬间,圆筒内的水根本来不及排走,筒内水的体积不变,弹簧变形为零,因此没有受力,竖向力全部由筒内水承担。图片中的弹簧相当于岩石骨架,而筒内水相当于岩石中的孔隙水。参照图片,在岩石受到外界压力的初始阶段,孔隙水来不及排出,孔隙水压等于外界压力,随着孔隙水的逐渐排出,孔隙水压下降,外界压力才部分转由岩石骨架承担,这部分压力才是引起岩石骨架受力变形的真正有效力,称为岩石的有效应力,而随着有效应力的增大,岩石骨架发生沉降变形,即为岩石的固结问题。如此把一个非常专业的问题通过一个形象的图片向学生讲解清楚。 (二)尝试讨论式教学 讨论式教学法是现代教学改革中比较受推崇的一种教学方法,是指教师在分析教学目标的基础上,精心设计某一问题,并指导学生在讨论中各自发表意见,以寻求问题的答案,从而使学生的能力得到锻炼的一种教学方法。讨论式教学把课堂上单纯的教师讲、学生听调整为学生讲、学生听、教师点评,对学生来说是一种更积极的学习方式[6]。 从学生的角度看:讨论式教学法一是可以培养学的表达能力、批判能力、自学能力、合作能力和自我认知能力;二是可以使学生改变保守的学习心态, 体会到分享的快乐;三是可以培养学生的团体意识和合作精神,并促进学生之间的友谊;四是可以加深学生对知识的理解,并能很好地应用所学的知识。从教师的角度看:讨论式教学法一是有利于改善师生之间的关系,使师生关系更融洽,让教师真正成为学生的良师益友;二是有利于教师角色的转变;三是有利于改善课堂气氛,使学生的思维充分活跃起来,从而更好地实现 教学目标[7]。 讨论式教学在国外被普遍采用,国内由于高校扩招,本科生课堂教学人数太多,无法组织每位学生开展讨论,但对研究生教学来说,由于人数少,可以积极尝试讨论式教学法。 在岩石力学课程教学过程中,任课教师在上一节课结束时向学生公布下节课的讨论议题,要求学生预习相关知识内容,写好发言提纲,做好讨论准备;课堂讨论由教师组织,但以学生讨论为中心,教师仅作适当的引导;讨论完后教师再作点评。 针对工程硕士生的特点,讨论议题难度要适当,要保证学生都有参与讨论的机会。在岩石力学课程教学过程中,可选取作为课堂讨论的议题有:岩石的物理力学性质、岩石的蠕变机理和模型、水压致裂法测地应力、油田地应力的预测模型、利用测井资料解释岩石力学参数等。教师根据课程教学进展情况,选取3-4个议题,每个议题的讨论时间控制在30分钟以内,学生讨论的积极性和讨论水平作为课程评分考核的指标之一(占10%)。 在两个年级的教学活动中,通过开展讨论式教学,学生对知识点的掌握更加深入,同时也提高了学生的学习兴趣和语言表达能力。 二、 开设自主性实验 自主性实验是在学生掌握了一定的实验技能后,让其独立设计并完成一个只给出题目的实验。该实验能把动脑和动手有机地结合起来,充分培养学生独立分析问题、解决问题的能力,培养他们的创新意识和创新能力[8-9]。 自主性实验与传统的实验方法有很大的不同。在传统的实验过程中,教师为学生提供了详细的实验讲义,学生只要按照教师的要求正确操作即可,整个实验过程中学生只是一个被动的接受者,这种方法培养出的学生只是在实验的基本技能上得到了训练,很难谈得上具有创新能力和创新思维,这也使得学生的学习劲头不高,参与实验的兴趣不大。而自主性实验的开设,弥补了这种教学方式的不足,它将主动权交给了学生,让学生成为实验的主体,自主性实验没有详细的实验讲义,学生要从查阅有关的资料开始,到确定实验步骤―制定实验方案―完成实验―对实验数据整理分析―得出结论―提交实验报告,这种创造性的工作,为学生提供了一个自由想象和大胆创造的空间,能极大地激发学生的创新欲望。 目前重庆科技学院工程硕士岩石力学课程包含5个共10学时的实验,全部是自主性实验,实验项目有岩石单轴抗压实验、岩石抗拉实验、岩石三轴抗压实验、岩石蠕变实验、声发射测试地应力实验等。每次实验都提前一个星期布置给学生,要求他们自己查阅资料,制定并提交实验方案,交实验室指导教师审查。实验过程也完全是学生自己主导,指导教师只负责仪器安全操作的监督。学生完成实验后,提交实验报告,由实验室指导教师批阅。实验成绩占课程评分考核的20%。 通过开设自主性实验,提高了学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,培养了学生的创新意识。 三、布置综合性作业 综合性作业是指需要综合运用到不同课程的知识或同一课程的多个知识点的作业。布置综合性作业可以促使学生将多个知识点融会贯通,训练学生综合运用知识解决实际问题的能力。 在岩石力学课程教学过程中,教学团队目前设计了两道综合性作业。作业1:根据某蠕变实验曲线确定岩石的蠕变模型参数。该作业既要用到数据拟合的知识,又要用到岩石蠕变模型的知识。数据拟合时要求采用两种以上的方法,一种是手算,一种是借助于Excel 或其它数据拟合程序。作业2:Matlab编程采用滑动加权最小二乘法拟合地应力。该作业要用到Matlab编程知识、滑动加权最小二乘法知识和地应力场的知识。两次综合性作业成绩共占课程评分考核的10%。更多的综合性作业题目将在后期教学中设计。 四、结语 通过教学方法的改革、开设自主性实验和布置综合性作业,岩石力学课程教学质量得到明显提高,教学满意度调查显示,学生对该课程的教学满意度由改革前的76%提升到92%以上。教学改革没有终点,教学质量的提高只有进行时,岩石力学课程教学团队将坚持改革进取,秉承全心全意为学生的教学宗旨,不断提高应用型高层次人才的培养质量。 岩石力学论文:岩石力学作业题讲解训练与考试题命题方式的改革研究 摘 要:针对岩石力学课程概念理论多,计算量大,习题偏难,学生学习的参考书有限的情况,本文提出了作业题讲解训练和对考试题命题方式进行改革的研究。加强基础知识训练,不搞偏难题目,帮助学生树立学习信心,促进学生构建专业学科知识体系;将题目涉及的公式和基本概念的来龙去脉,借助图解法都一一展现,多数学生能够较快地理解公式和基本原理,教学效果良好。日常训练和命题考试时引入考研试题,既降低了考试压力,又激发了学生斗志,多数学生接受了挑战,提高做题的兴奋点,答题的正确率明显提升。通过习题和考试题训练,岩石力学教学效果和学生对知识的理解有了普遍提高。 关键词:作业题;考试题;考研真题;命题 岩石力学课程包涵的内容多,公式多,并且计算量偏大,知识琐碎,如何学好这门课是许多学生要面对的一大难题。特别是在大一大二阶段学习过理论力学、材料力学的课程后,许多学生对力学有关的课程感到害怕,在心理上已经默认岩石力学又是一门难以跨越的课程,学习的信心随即垮掉。面对这一情况,通过近几年的教学实践,我校着手进行了一系列的尝试和改革,总结了一些经验。 众所周知,岩石力学包涵众多知识点,有基础概念、基本理论,还有较为抽象难以理解的知识点,如岩石的蠕变理论、岩石的强度理论、地下空间围岩应力场计算等内容,着实难倒了一批学生。教学过程中遇到以上知识点,教学速度、学生听课效率明显下降。为改变这一状况,我们采用习题训练和考试命题方式改革方法,来增强学生的学习信心,收到了良好的效果。 一、改变讲题思路,重在落实基本概念和理论 讲解完教程上的习题后,教师应再给学生布置部分类似习题进行训练。多数学生能够通过模仿把题目做出来,但是其中部分学生因为没有理解基本概念和公式,思维灵活性较差,照办照抄例题的思路去解题,结果可想而知。遇到这一情况,教师应改变过去的讲题方式,比如在讲解有关库伦-莫尔强度理论的习题时,许多学生可以靠死记硬背记住此公式,但无法说出具体的道理,也就是没有深入理解,面对这种情况,教师采用深入浅出的办法将涉及此公式的概念和公式一一列举,又进行公式的推导和岩石力学实验现象的讲解。 借助图形记忆法,将微元体力学平衡模型和应力莫尔圆图形进行再次展现,然后逐步推导,通过梳理整个过程,多数学生掌握推导过程,因此许多学生就很快能够理解公式(2),并且能够灵活多样地运用到此类题目的求解中。通过分析学生期末考试的结果发现,这类题目答题效果非常不错。 二、在习题中,掺杂部分重点大学的考研真题,增强学生学习信心 许多重点大学每年岩石力学的考研真题是一个丰富的宝藏,通过挖掘和分析发现,许多题目可以用于日常教学,让学生练习,通过训练,许多学生因为做出部分题目或一个题目的大部分内容,逐渐增强了学习的信心。女同学表现得尤为突出,工科的许多女生普遍感觉力学难学,但她们在背诵基本概念上较占优势,我们在编排题目时,尽量多安排一些概念题和问答题,这样多数女生都能够回答正确,逐渐对岩石力学有了信心,同时也提醒学生,课程知识点是非常深奥的,但只要抓住了多数基础知识,完全能够学会这门课程。 三、在考试中,注重考察基础知识,不追求难题偏题怪题;利用心理暗示作用,激发学生挑战考研真题激情,树立信心 基础知识,特别是基本概念、公式和原理是构成一个学科的基本元素。注重对基础知识的考察,可以促进学生理解概念,帮助学生构建自己的专业知识体系,所以一般考试中的基础知识分值占总分的60%-70%左右。 对于重难点,许多学生反映听不懂,我们采用卸压方式,就是把往年重点大学的部分考研真题展现给学生,暗示学生这是考研真题,难度并不大,你们看后也可以做出来,从而让多数学生逐渐树立起信心。在此基础上,逐渐让学生认识,学习内容虽难,但是考试题目还都是基础知识,但难度大的题目占的分值较少,许多学生认为自己能够做出来最难的考研题目,对于一般的题目会更有信心。其次,暗示学生,考试的题目有可能超过考研的难度,不仅是题量上,还有难度上,暗示的目的是给学生适当的学习压力,另外的主要目的让学生通过考试,明白考研题目的难度比期末考试的小,对于一些学生来说考研更不在话下,这样更加激发了学生学习岩石力学的信心。通过实践教学发现,有许多学生在研究生考试中的岩石力学考试中分数考得非常高。这无疑推动了在习题和考试命题上的教学改革进一步深入。 三、结论 通过作业题训练和考试题命题改革,有效促进了岩石力学课程教学效果,提高了学生的学习兴趣。 通过有针对性的课后习题和课堂习题的训练,学生的学习目的性增强。通过训练,许多学生克服了在听讲理论时开小差、做题时不精力集中的毛病。 在课堂上训练习题时,教师可直接引用一些历年重点高校的考研真题,暗示学生这是某某高校考研真题,这样极大地调动了多数学生的积极性,使他们能够快速进入状态,有的学生认为做出这些考研真题,就能够考上研究生,或者达到研究生的水平,因此格外认真。在部分考试题下面插入题目来源说明,告诉学生这是某高校哪一年的考研题,考后多数学生反映这些题目做得好。 沿袭“题海战术”的传统教学方式,针对难点,将题目涉及的公式的来龙去脉和推导过程都一一展现,借助图解法帮助学生理解和记忆,多数学生听讲之后都能够很好的地理解公式,摒弃了过去靠死记硬背的学习方法,收到了良好的教学效果。 岩石力学论文:数值模拟技术在岩石力学课堂教学中的应用 摘 要:岩石力学是采矿工程专业的主要专业基础课,存在实践性强和理解难度大等特点。将数值模拟技术与多媒体及其他先进的手段结合,应用在岩石力学的课堂教学中,可以激发学生的学习兴趣、加深学生对课程教学内容的理解、扩大学生的专业知识面、促进学生学习方式的转变。从而提高了岩石力学课堂的教学质量。 关键词:数值模拟技术 岩石力学 课堂教学 一、引言 岩石力学作为采矿工程专业的主要专业基础课,横跨工程力学、地质学、数学等学科,是一门应用性较强的学科。课程设置的主要目的是解决在矿山开采过程中所遇到的种种岩石力学问题。在岩石力学教学中,岩石在各种载荷(单轴压缩、单轴拉伸、三轴压缩以及剪切等)作用下的力学性质是一个复杂而重要的基本教学内容,通过对该内容的学习,既要求学生掌握岩石力学的基础理论知识,又要求培养学生良好的分析解决问题的能力。由于该课程的课堂教学与实验教学不可能同步开展,因而学生对岩石的各种力学性质缺乏直观认识,造成了理解上的难度,影响了教学效果。因此,有必要采取先进的教学方法与手段来提高课堂教学效果。作为已在工程实践中得到广泛认可的技术手段,数值模拟技术可作为一种有效的教学辅助工具。 二、数值模拟技术的特点 数值模拟主要是指通过数值计算方法再现已知的力学现象,强调运用数值模拟的结果对实际试验中观测到现象的解释。岩石力学课堂教学中所教授的岩石力学性质正是对已有研究结论的陈述与表达,学生恰恰缺乏对已知力学现象的直观认识,而数值模拟技术能够弥补这方面的不足,数值模拟方法有很多,为此开发出的软件同样很多,本论文采用国际通用的采矿工程专业分析软件―FLAC3D,其具有如下特点: (一)建模的丰富性 网格建模是数值分析软件计算的前提,类似于工程实际中选定研究对象或实验室实验前的试件加工。FLAC3D内置功能强大的网格生成器,有13种基本形状网格,可以快速生成各种复杂的三维网格,这为特定的采矿工程问题的建模提供了便利。 (二)计算的专一性 FLAC3D专为工程力学分析而开发,其内置有12种力学本构模型,能够适应各种力学分析。并且FLAC3D有静力、动力、蠕变、渗流和温度5种计算模式,各模式间可以相互耦合,可以模拟各种复杂的工程力学行为。 (三)表达形式的多样性 FLAC3D具有强大的绘图功能,能够实现各种图形和表格的绘制。通过在瞬态计算或动态计算进行量化监控,从而获得计算过程中的节点、单元的参数,并借助函数关系曲线直观地分析系统的平衡与破坏状态。 (四)操作的互动开放性 FLAC3D几乎是一个全开放的系统,通过其独特的人机交互模式,使用者几乎参与了从建模、参数调试到计算结果输出等的全部过程,因而深刻理解分析的实现过程。如使用者可以在数值实验中进行伺服控制,可以指定边界条件,等等。这与岩石力学实验的过程是相同的,并且可以获得更加丰富的实验数据。 三、教学案例分析 在进行数值模拟技术辅助教学前,应该做好如下准备工作:①明确本次教学目的。教学前需要预先将相关内容先讲授给学生,包括试件的准备、加载条件、数据的获得手段以及数据的分析方法等等。在讲授的过程中给学生留一些问题,让学生带着问题来听课,这样会比学生茫然地听课效果要好;②简要介绍数值模拟技术。这里不是教学重点,可以一带而过;③教学过程中观察的重点。这里需要留一个小作业,要求学生描述数值模拟过程中的各种变化,实际上这可看作是对数值模拟技术辅助教学的后评估,检验教学效果。 岩石力学教学中,岩石在单轴压缩时的变形特征是课程中关于岩石力学性质的第一个内容。这对于学生来说理解较困难,在教学中也是一个难点。下面以岩石在单轴压缩的数值实验为例来说明数值模拟技术在岩石力学课堂教学中的应用。 首先,建立试件模型。图1为在FLAC3D中所建立的试件模型,模型按照教科书的要求标准建模(长度与直径比为2),该模型已被网格化;其次,设定试件的应力边界条件。这里结合讲解岩石在不同荷载条件下的力学特征,加深学生对岩石的力学性质影响因素的认识。具体到本次教学,在试件的垂直方向分级施加载荷,采用国际岩石力学学会建议的加载速率0.5MPa/s;最后,进行数据分析。在数值实验过程中采取轴向应力与应变,实验结束后获得的应力―应变曲线见图2。经比较分析,可以发现,该曲线与岩石在实验室加载所获得的曲线相比,两者无论是曲线的发展过程还是曲线的形态特征都极其地相似,并且这一发展过程能够以动态的形式呈现在学生面前。 四、教学效果 通过在我校采矿工程2012届、2013届这两届学生的教学实践,教学效果如下:①激发了学生的学习兴趣。学生课余时间提问题的积极性明显上升,改变了学生对力学类课程除了计算还是计算的消极印象;②加深了学生对课程教学内容的理解;③扩大了学生的专业知识面。数值模拟技术在课堂的应用拓宽了学生的思路,激发了学生学习数值模拟技术的兴趣,为学生打开了一扇知识大门;④促进了学生学习方式的转变。学生通过这一教学形式,认识到问题解决方式的多样性,提高了解决问题的能力,能够引导和推动学生积极地投身到应用研究型的岩石力学学习。 五、结语 数值模拟技术结合多媒体及其他先进的手段应用在岩石力学课堂教学中,可以在学生缺乏直观认识的情况下,激发学生学习的兴趣,对于加深学生对岩石力学课程相关知识点的理解、推动岩石力学课程的教学将起到重要的作用。但是,数值模拟技术只能是起到辅助教学的作用,它仅仅是展示已知力学现象的作用,并不能完全替代实验教学。因此,学生动手做力学实验还是必须的,只有这样相互对照、验证,才能够加深学生对所学知识的认识,提高教学效果。 岩石力学论文:岩石力学教学中数值实验与工程实践的结合 【摘 要】针对工科院校岩石力学实践教学环节实行困难的问题,本文提出了结合工程实践的数值实验方法。通过分析数值实验方法以及工程实例案例教学方法的优点,得到了将数值实验与工程实践相结合的必要性。通过实例分析,充分说明了与工程实践相结合的数值实验方法的优越性,对工科院校岩石力学的教学具有一定的指导意义。 【关键词】岩石力学;数值实验;工程实践 《岩石力学》或《岩土力学》一门基础课,其目标是培养学生认识及解决现实生活中的工程问题,具有实践意义鲜明的特点。因此历来岩石力学课堂都十分重视实践教学环节。但由于工程实践的复杂性,室内物理模拟实验很难满足实际教学的需要。对此很多学者进行了深入研究[1-3]。唐海[4]等提出:岩体力学教学中需要重视研究型教学。王亮清[5]探讨了如何在教学中引入案例;实践教学方面,岩石力学是一门应用学科,因此实践及实验教学环节非常重要。然而,由于岩石力学应用所涉及的室内实验一般都是高温高压状态,学生动手实验危险程度高,因此,岩石力学实体实验在教学中应用受到很大限制。进入21世纪后,计算机发展迅速,数值仿真技术也应声而起,这给岩石力学的教学带来很大方便。利用计算机模拟,根据理论进行工程实例数值分析[6],甚至对岩体进行数字模拟仿真[8]。利用数值模拟结果,结合多媒体技术动画演示实践分析结果,丰富课堂色彩及效果[7-10]。 本文以石油工程中的压裂模拟为例,详细阐述数值实验与实践结合在岩石力学教学中的应用效果及特点。 1 案例教学的优点 岩石力学作为高校的一门必修课,常与土木,水利、采矿、石油等专业现场有紧密联系。在本科阶段,本质上讲是要学生理解岩石力学基础理论,但更重要的,是要求学生能够联系生产实践,能够将理论应用于实践,解决实践问题。要达到这一目标,一个重要环节就是工程案例教学。通过对工程案例的分析,提高学生动手及设计能力。但若进行现场实验教学,其实习场所、课时分配以及硬件条件等问题都会产生制约。而且对于一些稍微复杂一点的工程案例,实验室内进行物理模型实验很难达到要求,且存在高温高压因素,风险程度高,因此需要寻找先进的教学方法与手段来提高工程案例教学的效果。 2 数值模拟方法的优点 (1)成本低。适当的数值模拟试验,不必准备硬性模拟器材和材料,大大节约成本。(2)教学重点、难点讲解更透彻。可以将模拟分析过程中的理论单独提炼,达到理论和分析效果交相呼应的目的。通过形象的图形演示,使学生理解透彻,并且认识深刻,不易忘记。(3)扩大学生专业知识面,激发学生学习热情与创造力。通过数值模拟实验的实施,学生对数学方法,如有限元方法、数值分析方法等会产生一定兴趣,从而促进了其他学科的教学。(4)安全性好。数值实验不必让学生亲身接触高温高压条件,保障了学生的生命财产安全。(5)可重复性高。岩石力学作为一门实践性学科,由于其处理目标-岩石的本身结构十分复杂,在实验过程中常出现一些不可预知的情况,也不能保证两次实验结果完全一致,这是岩石本身条件使然,不是理论和仪器的影响结果。数值实验就不存在这个问题了,大大方便了教学。 3 水力压裂模拟与工程案例分析 在石油工程领域,由于疏松砂岩结构特点的影响,其对外载应力变化十分敏感;当疏松砂岩储层骨架所承受的地应力发生变化时,其储层物性参数将会随之发生变化。脱砂压裂过程中,诸多因素影响压裂井压后产能。但室内物理模拟很难对这一状态进行模拟,且无法进行单因素规律分析。为此,本文介绍利用数值模拟方法对压裂动态造缝进行模拟,定量研究动态造缝影响下的压后储层物性参数分布规律及压后渗流速度分布规律。 数值实验中,有限元建模过程中采用了以下两点假设:(1)采用平面应变模型;(2)裂缝为对称双翼缝。因此,模型具有对称性,可采用1/4结构建模。其中储层部分物性参数取自胜利油田孤岛某疏松砂岩油藏。 数值实验的一大优点是可以充分进行压后储层物性参数分布规律研究。影响压后储层物性参数分布规律的因素较多,其中既有动态造缝本身的因素,如压裂造缝几何形态、造缝长度、造缝宽度等,也有储层本身的因素,如储层应力敏感性等,压后储层物性参数分布受以上各因素综合影响。关于裂缝形态的影响,如图1,降低井底压力生产也同样会使疏松砂岩外载增加,即生产过程本身的流固耦合作用也会引起储层渗透率降低,在降压生产单独作用下,裂缝周边渗透率最低降到了0.83μm2,相对于原场渗透率降低了16.8%。越靠近裂缝壁面及裂缝尖端处,渗透率受到的影响越剧烈。 压后孔隙度分布规律研究如图2。模拟过程中孔隙度及渗透率等参数均取为有效应力函数,故模拟压后储层孔隙度分布规律与渗透率分布规律类似,不再详述。另外,由于渗透率应力敏感程度明显强于孔隙度应力敏感程度,这也使得造缝影响下的孔隙度变化率明显低于渗透率变化率。压后弹性模量分布规律研究如图3。当仅考虑降压生产时,储层弹性模量最大为3.21GPa,相对于原场弹性模量增加了7%。当考虑动态造缝效应时,近井眼及部分裂缝周边区域弹性模量明显大于3.21GPa,说明上述区域内动态造缝对弹性模量改变发挥了重要影响。 4 结论与建议 分析可知:室内物理模拟实验方法相比,数值实验有其突出的优点:成本低、重复性高、安全性好,后续分析能力强,尤其是工程实践结合紧密。实践证明,岩石力学教学中,尤其在工科院校的岩石力学教学中,充分利用数值模拟技术,可大大提高教学效果。对于那些室内实验不能模拟的复杂工程案例,通过数值模拟方法便可以得到很好的解决,结合多媒体技术,极大提高学生学习兴趣,掌握更多知识点,取得较好的教学效果。 岩石力学论文:提高岩石力学测试成功率 摘 要:岩石力学参数是分析解决油层出砂、套管损坏、井壁稳定建立本构方程的重要参数,也是地震解释、钻速预测、压裂造缝、渗透率评价和产能预测、油层压实与地表下沉等方面的重要基础依据。随着岩石力学测试参数在油田勘探开发中的应用越来越广泛,以及地震勘探技术在油田开发中的应用与发展,岩石力学测试系统作为一种新的研究手段,在科研生产中的作用就显得更为重要。随着高负荷的使用,设备不可避免的出现了老化现象,部分元器件性能不稳定,试验成功率大大下降。 关键词:岩石力学 成功率 设备改造 引言 岩石力学性质分析技术,是利用三轴向岩石力学测试系统强大的测试功能,进行岩石的力学、声学、渗透性、压缩性、蠕变等方面的测试研究技术。在实验室中模拟地下条件,对有代表性的岩石分别研究各种因素对其弹性特征的影响,将大量的实验结果统计归纳,得到经验关系式,即可外推到实际地球物理问题中去,为井间地震解释寻找剩余油分布,提供强有力的理论基础。 1 因素分析 1.1现存状况 通过参考国内外岩石力学测试的文献、同国内外岩石力学测试机构的沟通和常年来的工作经验,我们总结了正常的岩石力学测试系统应具备的两条基本标准: (1)试验过程稳定。要求设备具有较高的稳定性,不能因为设备的原因导致试验终止。 (2)试验精度高,数据输出稳定。 目前的三轴向岩石力学测试系统在使用过程中试验成功率下降主要体现在三方面: (1)设备偶有失控状况发生,失控时所有试验数据显示为“9.999”的错误信息,设备进入“限位状态”。 (2)试验数据波动较大。试验过程中会突然性的出现数据大幅度波动,使得应力-应变曲线的某段急剧上升或者下降,导致图像斜率异常。 (3)试验精度等级不足:试验过程中静止状态时试验数据的百分位数字不停跳动,造成误差范围较大。 1.2要因分析 通过对控制硬件部分、测试硬件部分、及测试校正部分等三个模块的诊断,将影响测试成功率的主要因素排查出来。 1.2.1控制硬件部分:控制器总成稳压电源工作不稳定为要因。 在日常的试验工作中,设备故障具体表现在轴向控制器、围压控制器和孔压控制器所有数据溢出,显示为满量程数据。根据判断,故障的出现是因为控制器总成稳压控制电源工作不稳定造成。每个控制器都有一个限位开关,当电源出现波动,电压超过限位值时,设备就会进入“限位状态”,即试验立即中断。 1.2.2测试硬件部分:径向应变传感器线路严重老化为要因。 测试硬件部分是设备的优秀部件之一,也是试验采集电子信号的最上游设备。传感器外部信号传输线长期浸泡在围压油中,并时常耐受高温,因此老化严重,个别地方存在接触不良的现象。调查发现:径向应变传感器的信号传输线个别地方解除不稳定,影响了试验数据的采集。其他传感器及适配器并不存在严重隐患。 1.2.3测试校正部分:测试校正部分为要因。 测试校正工作完成的好坏直接决定了试验误差的大小。由于设备已经工作了相当长的时间,各组件存在一定的磨损,原本设定的一些校正值在此时未必适应目前设备状况。但是,在未对设备进行大规模的改造前,设备的校正不会导致试验数据发生原则性错误,理论上只会影响试验精度。 2 检修措施 2.1对稳压电源进行改进 控制柜中控制总成稳压电源工作不稳定是影响岩石力学测试系统工作稳定性的最主要原因。我们通过反复对比验证确定了控制总成稳压电源的故障,并采取了相应改进措施。 当设备出现故障时,轴向控制器、围压控制器和孔压控制器三部分同时出现错误数字“9.999”,而三个部件同时出现故障有两种可能性:1.三个控制器每个都单独而且同时出现故障;2.控制器总成出现故障,导致三个控制器同时出现“9.999”的错误数字。我们分析认为,第一种情况出现的概率可以说是微乎其微,最有可能出现故障的是共同连接这三个控制器的部件――控制器总成。 经过长期的观察,我们发现尽管绝大多数时间内,稳压电源能够输出相对稳定的直流电源,但是偶尔出现的电压波动是导致设备出现故障的原因。更换了稳压电源以后,我们又继续跟踪观察了3天,发现图像中再未发现非正常波动。在后面的日常工作中,也未见故障再次发生,实验的成功率得到了极大的保证。 2.2对传感器进行线路更新 经过观察,除径向应变传感器外,其他所有的传感器及适配器均没有发生断裂或老旧的现象。径向应变传感器信号线之所以出现接触不稳定的情况,是因为在安装样品时,信号线反复被弯折,再经过长时间的腐蚀和高温,导致个别地方老化。为了提高设备的稳定性,需要对径向应变传感器进行线路更新。 首先在原先已断开的断口两端之间接一段高质量的新信号线。未避免试验中的弯折导致二次断裂,我们接了一段较长的信号线,并将其固定使其不易被外力扯断。由于线路涉及到防腐蚀耐高温的问题,所以密封材料的选择显得尤其重要。经过反复筛选,我们找到了合适的密封胶套,通过热风机加热后用困扎带将其固定包裹在线路外部,起到绝缘防腐蚀的作用。 以下为此次选择的外部密封材料产品型号及名称:H-200E型200℃耐高温氟橡胶热缩套管。 性能和用途:用改性氟橡胶制造,具有超强的抗压、耐高温、和抗化学品腐蚀等特性。高温状态下,仍可提供可靠的抗酸性物质,抗化学性腐蚀保护。最小完全收缩温度:175℃。特性:在高温、低温状态下均柔软、不裂。 改造后,经过为期3周的观察及使用,发现改造后的线路固定的比较牢固,未发生弯折现象。在日常的生产试验过程中,设备运行稳定,没有再次出现因为信号线接触不良导致的设备运行故障。传感器线路改造顺利完成,设备稳定性得到提高。 2.3提高校正系数的精确性 三轴向岩石力学测试系统有着宽泛的测试范围,它能够模拟7000多米地层深度的应力状态,对各种类型的岩石进行力学测试。但在实际测试过程中,我们经常遇到的是1000~2000米甚至是几百米井深的样品。因此大范围量程的各项校正参数对于小范围的测量显然是不够精确的。为此,我们经过认真的分析研究后认为:在系统的硬件精度保持不变的情况下,通过减小量程范围对系统的各项校正参数重新进行校正,可以大幅度的提高测试精度,满足科研生产的需要。因此,我们开展了以下四个方面的校正工作: 2.3.1校正轴向应变传感器 轴向应变传感出厂时设定的应变范围为0~10%,电压范围为-10V~+10V。也就是当样品发生5mm的变形量时,电压值变化20V。我们首先通过改变控制系统适配器中的放大倍数,将应变范围调整为0~1%,在此基础上对其进行校正,使得样品发生0.5mm变形量的时候,电压值变化20V,因此其测试精度提高了10倍。同时,为了满足不同应变量的测试需要,还分别进行了2%、3%、4%、5%等一系列应变范围的系数校正,得出了不同应变范围下的校正系数。在实际的样品测试过程中,可根据其变形程度选用最接近其范围的校正系数来进行测试,从而提高了测试精度。 2.3.2校正径向应变传感器 与轴向应变传感器的校正原理相同,我们对不同径向应变范围进行了校正,得出了不同径向应变范围下的校正系数,与轴向校正系数配套使用。 2.3.3校正压力效应系数 三轴向岩石力学测试系统的围压(即岩层的水平应力)是通过液压油来加载的,在加载过程中不仅测试样品受到了力,样品周围的应变传感器、应力传感器等测试部件也同样受到了液压油的力。在此力的作用下,这些测试部件的测试参数(主要是应力和应变)也将发生变化,从而影响了测试数据的采集。为解决该问题,系统专门设置了用标准块进行校正的压力效应试验,用以消除由于压力效应引起的系统误差。该系统的围压可达到138MPa,但在实际的测试过程中往往只需要达到10MPa左右或者更小。在长期的实践中我们得知压力效应并非是线性的,系统的压力效应实验是将某一压力范围下测得的数据进行线性回归后与标准块进行比较,从而计算出压力效应系数。对于不同的压力,其线性回归的值是不同的,越接近测试压力所做的压力效应试验所测得的压力效应系数越接近于真实值。因此我们制定了每测一批样品前都要根据实际加载的围压进行一次压力效应试验的措施。用该压力效应系数来完成该批次样品的测试。通过对比发现测试精度可提高2~8倍。 2.3.4校正端帽效应系数 三轴向岩石力学测试系统的轴向力可达142吨,它是通过液压缸来实现加载的。对于向样品传递轴向力的端帽来说,它也存在一个变形的问题,同样也需要校正。为了解决此问题,系统也设置了端帽效应试验。在实际生产过程中经常使用的轴向力是十几吨或者更低,基于压力效应相同的原理,我们也制定了每测一批样品前,先预测所需加载的最大轴向力,进行一次端帽效应试验,用该端帽效应系数进行样品的测试,从而提高了测试精度。 3 总结 针对三轴向岩石力学测试系统高精度、高使用率的特点,需要制定极具针对性的保养及维修制度。出现故障后,针对故障的特点,采取有针对性的排除法则,迅速找到问题所在。这样不但能保障设备运行精度,同时能够延长设备的使用寿命。 岩石力学论文:“岩石力学”试题库与工程案例库建设思路探索 摘要:“岩石力学”课程是高校本科生土木工程专业的优秀课程,学习该课程对学生今后的发展具有重要意义。针对当前“岩石力学”课程存在考核机制不健全和与工程实践脱节严重的突出问题,提出了“岩石力学”试题库和工程案例库的建设思路,并详细介绍了实现的相关措施。通过试题库建设,可以改变传统的教学和考试方式,实现教考分离;基于典型工程案例库,可以真正实现“岩石力学”课程的理论与实践相结合。提出的建设思路对于后续基于试题库和案例库的“岩石力学”教学改革具有重要参考价值。 关键词:岩石力学;试题库;工程案例库;教学质量;教学改革 “岩石力学”在中国矿业大学(以下简称“我校”)2012版本科培养方案中被列为土木工程专业的专业主干课程,其研究对象是各类工程岩体,涉及领域广泛,如边坡工程、地基工程、道路与桥梁工程、隧道工程、港口工程、水利工程、深部矿山工程等,贯穿于工程建设全过程。该课程内容设置丰富,包括岩石的基本物理力学性质及其实验方法、岩体的物理力学性质及岩体强度理论、原岩应力及其测量理论和方法,岩石地下工程、边坡工程和岩石地基工程的设计方法和稳定性分析方法等相关内容。其教学目的在于使学生掌握岩石力学的基本概念、基本原理和基本方法,熟悉岩石力学的基本实验内容与方法,学会运用岩石力学的基本原理分析岩石工程问题,增强其解决实际岩石工程问题的能力。它的任务是为后续课程如隧道工程、软岩支护技术、岩土加固技术等专业课程提供岩石力学基本知识,也为从事岩土科学技术的专门研究奠定必要的理论基础。 为了提高“岩石力学”课程的教学质量,国内许多学者对“岩石力学”课程的教学方法、教学手段和教学模式进行了深入研究,取得了可喜的研究成果。将许多新的教学方法引入“岩石力学”课程教学改革中,如案例教学法、[1]研究型教学法、[2]数值仿真试验教学法,[3]提出了许多新的教学模式,如模块式教学模式、[4]创新教学实践模式。[5]但遗憾的是,目前“岩石力学”课程还没有完备的试题库和工程案例库,这方面的研究在国内还处于空白,这不利于授课质量的提高和教学效果的有效考核,因此,科学、客观、正确地建立“岩石力学”课程的试题库和工程案例库是亟待解决的问题。 一、“岩石力学”课程的重要性及意义 我国是世界上最大的发展中国家,改革开放以来,国民经济大约以每年8%~10%的速度递增。随着国民经济的持续稳定发展,我国的大规模基础建设越来越为世人所瞩目。目前,我国已建或在建的三峡水利枢纽、西气东输、南水北调、西电东送、青藏铁路、越江跨海隧道、深部采矿等工程无不令国际同行惊羡不已,这为我国岩石力学的发展创造了前所未有的良好条件,“岩石力学”与工程在我国已经成为名符其实的朝阳产业。另外,我国岩石工程规模从跨度、长度、高度、深度等方面都有大幅度增加,同时工程地质条件也越趋复杂(高地应力、高地温、高孔隙水压或气压),技术难度空前,新理论、新方法、新技术层出不穷。 从上面的分析可以看出,随着我国能源、交通、环保、国防等事业的发展,复杂而巨大的岩石工程日益增多,这为岩石力学服务的相关学科人才的培养提供了前所未有的机遇与挑战。在工程建设过程中,如果对岩石力学缺乏足够的研究与认识,将造成巨大工程事故,甚至造成灾难性的后果。如最为著名的法国马尔帕塞(Malpasset)拱坝垮坝(导致 421人死亡,财产损失达 300 亿法郎)及意大利瓦依昂(Vajont)工程的大滑坡(摧毁一个小镇与邻近几个村庄,造成约 2500 人死亡)。 中国矿业大学属于国内外知名煤炭高校,面向的对象为深部地下工程。目前我国煤炭开采深度已突破1300m,随着开采深度的加大,工程地质条件越来越复杂,各种工程灾害不断涌现,如岩爆、突水突泥、塌方、大变形等,严重影响了工程的正常建设。实践证明,能否安全经济地进行工程建设,很大程度上取决于人们是否能够运用近代岩石力学的原理和方法去解决工程问题。由此可见,通过“岩石力学”课程的学习,掌握岩石力学基本理论和原理,并利用所学知识去解决实际工程问题,对预防工程灾害,减少经济损失和人员伤亡,保障岩石工程的安全建设具有重要现实意义。“岩石力学”课程对于土木工程专业的本科生以后走上工作岗位进行工程设计与施工,具有重要现实意义。因此,必须找到当前课程教学中存在的主要问题,并提出有效的解决思路,才能达到“教好、学好、用好”的目的。 二、“岩石力学”教学中存在的主要问题 “岩石力学”课程具有内容繁杂、理论性强的特点,对于力学功底不是很好的学生较难掌握,容易使学生产生畏难和厌学情绪,致使学生上课睡觉、作业应付的现象严重。根据笔者自己在这门课程授课中的感受和对这门课的理解,并结合学生对这门课的反应,认为目前该课程教学中存在的突出问题主要有以下两点: 1.考核机制不健全 目前“岩石力学”课程采用期末闭卷考试的方式进行考核,但历年考题重复现象严重,缺乏合理的试题库。教师出题主要是通过网络下载很多相同内容的试题,或是局限于几本教学参考书或资料,这样组成的试卷所包含的知识点的分布和比例往往有缺陷,而且所用的时间比较多。有些学得不好的学生甚至能通过网络和搜集历年考试题最终取得较高的考试成绩。另外每年考题变化不大,灵活性差。因此,当前由于缺乏科学合理的试题库,不能有效评价学生掌握知识的能力,无法体现公平性。 2.与工程实践脱节严重 “岩石力学”是一门工程实践性很强的课程,然而受场地、资金和工程条件等因素制约,现在的教学模式主要以书本知识传授为主,缺乏与工程实践的有机结合。学习岩石力学的最终目的是为工程服务,而对于与工程应用紧密结合的章节,如地应力及其测量方法、地下工程维护原则与支护技术等内容,学生在课堂上只能靠课本想象,与工程实践严重脱节,这不符合“岩石力学”理论与实践兼备的课程特点,因此难以激发学生学习的积极性和主动性,更不用提培养学生的创造性。因此,迫切需要建设科学合理的工程案例库,在课堂教学中引入工程案例教学模块,通过最新的工程案例讲解和讨论,提高学生的兴趣,激发其自主学习的热情。 通过建立完备的习题库和典型的工程案例库,一方面,在原有教学基础上,可以增加习题教学和案例教学环节,丰富课堂教学模式,实现启发式教学,从而改变目前教学模式单一的现状,激发学生的兴趣,提高学生主动学习的积极性;另一方面,可以规范课程管理,促进教学改革,实现考教分离,理论与实践紧密结合。 三、“岩石力学”试题库与工程案例库的建设思路 通过建设“岩石力学”课程的精要试题库和典型工程案例库,可以改善当前的教学方法,提高教学质量,有利于不断提升教师的教学水平,提高学生学习的主动性和自觉性。 1.“岩石力学”试题库的建设思路 (1)搜集和整理“岩石力学”习题和试题:对目前国内所使用的“岩石力学”教材,完成课后思考题的解答。搜索、查阅其他院校(如山东科技大学、西南交通大学等)的“岩石力学”试题,特别是对具有代表性、典型性的试题进行收集、整理,并制订标准答案。然后,根据不同的知识点进行分类,形成精要习题集。 (2)根据“岩石力学”教学大纲,明确课程定位,根据教学过程中发现学生学习中的难点,结合课程重点,加强相应习题内容的建设。针对每一章的重点难点,构建相应题型,通过课题提问形式进行课堂讲授,并有针对性地布置习题进行课后复习和预习,实现学生对重点难点的及时掌握和有效巩固。 (3)编题与征题:题目来源初步定为以几个下方面:1)网络收集,查阅一些知名网站进行下载。2)搜集有“岩石力学”丰富教学经验老师的历年考试命题。3)从注册岩土工程师习题集和历年真题中选取。4)从各种教材、习题集中精选试题。5)根据自身授课体会和学生反映的重难点自己编制试题。 (4)命题题型:根据“岩石力学”课程的特点,“岩石力学”试题库的题型主要有以下几种:选择题、判断题、填空题、简答题、计算题、论述题;试题难易程度要适中。 (5)采用相关计算机软件,开发“岩石力学”习题库系统,便于学生网上学习和答题,以引导学生自主学习,进行有效的课前预习和课后复习。同时建立“岩石力学”试题库系统,确保以后出题的过程中能够基本覆盖所有知识点。 2.“岩石力学”工程案例库的建设思路 (1)通过文献、书籍阅读及网络浏览,搜集国内外大型岩石工程案例和典型工程灾害资料,如大型水利工程、长大隧道工程、深部煤矿工程的现场图片及相关资料,并运用岩石力学原理对具体工程及灾害进行深入剖析,形成工程案例库。结合构建的案例库,增设课程案例教学模块,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习和独立思考的能力。 (2)进入工程现场,从现场搜集大量第一手资料,进行归类整理和深入剖析。一方面,通过在平时带领学生实习的过程中或者利用互联网的丰富资源来搜集各种工程图片,增强学生的感官认识;另一方面,结合当前的煤矿工程热点问题,如巷道失稳、冲击地压、突水等问题进行专题讨论和案例讲解分析,实现案例教学和启发式教学,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。 (3)结合构建的“岩石力学”课程习题库和工程案例库,对目前的“岩石力学”课件进行改进完善。对各章节进行相应习题和案例补充,并对当前几种典型“岩石力学”教材(如贺永年编著、张永兴主编、沈明荣编著等)进行详细阅读,科学编辑,根据学科发展对课程内容进行部分更新和调整,优化课程内容,并充分发挥多媒体的优势,形成一套图文并茂的课件,从而调动学生学习“岩石力学”课程的积极性与主动性,提升课堂教学效果。 四、结语 对于土木类专业的本科生来说,“岩石力学”课程无论对他们的考试、毕业设计和其他专业课学习,还是以后走上工作岗位,进行工程设计与施工,都具有重要意义。进行“岩石力学”课程的试题库和工程案例库建设,对课程考核、教学模式改革和提高课堂授课质量以及实施素质教育等都具有十分重要的现实意义和参考价值。但需要指出的是,对“岩石力学”试题库和工程案例库的建设与维护是一项长期而艰巨的任务,试题库的建设决非是一个简单的试题堆积过程,而是一个艰苦的近乎枯燥的过程;工程案例库也绝不是简单将工程资料拼凑的过程,而需要结合课程教学大纲,进行深入的案例剖析。因此,试题库和案例库的建设需要一个长期的过程,应遵循循序渐进、逐步完善的原则。相信随着计算机技术的不断发展,教学改革的不断深入,将会探索出许多新的更适用的教学模式与教学方法。 岩石力学论文:浅析岩石力学在采矿工程中的应用及问题探讨 摘要:现如今,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产生活之中对于矿物的需求量也在逐渐的增加,现今,物产丰富的中国已经成了世界的采矿业的重头。而采矿工程在社会建设发展中的地位也越来越凸显,成为人们十分热衷的话题。而在具体的采矿工程中离不开对岩石力学的应用,其作为地质学和力学之间的一门边缘学科,其应用已经比较广泛。本文就将对我国岩石力学在非金属矿山采矿工程中的应用进行分析探讨。 关键词:岩石力学;采矿;问题;措施 在矿山的开采中对于岩石力学的应用是非常普遍的,其主要来源于大规模的工程实践。由于采矿工程一般规模比较大、施工条件复杂,不管是地下还是露天的采矿工程,都是以具有地质构造的岩石为对象,这也就决定了岩石力学的问题将贯穿于整个采矿工程的实际。在采矿工程中的岩石力学,主要包括岩石的稳定性以及强度等,它是会随着矿山中岩石内部的结构发生不同的变化。与此同时,因为采矿工程是一个动态的过程,所以在这其中岩石的力学性质会随着矿山工程的进展发生变化,还有就是自然环境也对其有一定的影响。这就决定了在矿山工程中的岩石力学应用手段必须多样化。 1、岩石力学研究的目的和内容 岩石力学研究的目的是对矿区内不同类型岩体的地质结构、岩石组成及其强度和应力的资料给以解释,按岩石力学的要求对矿、岩体进行分类,以便根据其自然崩落性选择合适的开拓方式和采矿方法,从而为制定采矿试验计划和编制采矿设计提出推荐意见。 岩石力学研究的主要内容有:断层和破碎带的位置、形态和相对运动;不同类型岩石及其夹层的抗压、抗张、抗剪强度;微裂隙的类型及系统;区域残余应力的大小、方向和变化;应力释放的方法;在一段时间内岩石的应力集中及其移动的性态,坑内井巷工程不同支护方法的效果;使应力影响减少到最小的井巷工程的位置及方向等等。 2、背景研究 2.1、采矿工程的力学背景 采矿工程的力学背景,主要指的是在推翻原有平衡关系的基础之上建立起新的平衡结构,它具有一定的时代特色。现如今,采矿工程已经打破了以往的规划设计理念和方法。主要表现在:对相关地表下经历数亿年形成的平衡结构的推翻,建立起来一个新的稳定空间,更加的具有平衡性,很好的减少了岩石碎裂现象的发生。也就是说在具体的采矿工程的工作中一定要注意其开采的背景,注重工程的安全性问题,以此来极大地维持好新建的平衡空间的稳定性。 2.2、岩体力学的时代背景 岩体力学不是一门系统的学科,它属于地质学与力学之间的一门边缘学科,但是它却可以帮助施工人员解决一些地质学和力学无法解决的实际问题,现如今我国对于岩石开采量逐年增大,所涉及的规模和复杂程度也不是同日而语,在智能化时代中处理这些规模巨大的岩石问题时必须要采用岩体力学的知识来加以帮助,我国的地质人员经过努力已经在这方面积累下了丰富的经验,虽然说与国际先进水平相比还是有一定差距,但也不可否认我国在这方面所做出的进步,不足之处主要是在于我国在综合实际应用过程中未能将已有的研究成果灵活成功应用到过程实践中去。 3、岩石力学和其他学科在采矿中的结合应用 在采矿工程中对于岩石力学的应用并不是单一化的,而是同其他的一些应用性的基础学科相结合应用的。岩石力学的理论基础是相当广泛的,也就涉及到很多的其他的基础性应用学科。主要有: 3.1、固体力学 固体力学是一门在力学当中形成的比较早且其理论性比较强的分支,固体力学主要是对可变形固体在外界因素作用下对于它内部的质点所产生的各种规律的研究。而在具体的采矿工程中,固体力学的应用主要有材料力学、结构力学以及断裂、损伤力学等等。 3.2、流体力学 流体力学主要是对于流体本身的静止以及运动状态,以及其在运动时的相互作用规律的研究。在这其中对于流体研究最多的就是水和空气。比如说在采矿工程中的地下采矿工程中,主要研究的对象就是地下的水以及瓦斯等矿井气体。而在露天的采矿工程中,主要研究的对象就是当地开采的地质以及相应的自然条件。 3.3、爆炸力学 爆炸力学是研究工作中爆炸的发生情况以及其自身规律,并且做出对爆炸力学效应的合理利用和有效的防护。它主要是从力学的角度来研究爆炸的能量以及急剧转化的过程中产生的各种效应。与此同时,爆炸力学还是流体力学、固体力学以及物理、化学之间的一门交叉学科。 3.4、计算力学 计算力学是综合力学、计算数学和计算机科学的知识,以计算机为工具研究解决力学问题的理论、方法,以及编制软件的学科。从20世纪50年代以来,它在力学的各分支学科和边缘学科中得到了很大的发展,无论是在科学研究还是工程技术中均得到了广泛应用。常见的计算力学方法并已广泛用到数值模拟计算中的有:几何非线性有限元法、热传导和热应力有限元法、材料非线性有限元法、离散元法、无网格法、有限差分法、非连续变形分析等。以计算力学为基础的数值模拟方法在采矿工程中的研究应用也正广泛地开展起来。 4、力学问题与采矿工程的关系 4.1、钻井工作 在具体的采矿工程中,对于钻井的选型,要进行前期的细致检查以及过程中的保养。对于在工程中发生的特殊事故,比如在工程中当采油出现意外、瓦斯发生渗漏的时候等等,就必须应用到力学问题分析对地层致裂和渗流的工作问题。 4.2、矿场环境监测 在具体的采矿工程中,要对采场的地压进行监测,当出现异常情况的时候,及时预警,同时要考查矿石滚动的规律,一次预防意外事故的发生。对采矿区的外围路段也要进行严密监测,对露天陡坡进行监测,确保其稳定性。 4.3、爆破工作 对于采矿工程中的爆炸问题要特别的关注,努力做好岩爆机制的预防,关注硬岩的非爆炸破碎方法,研究矿岩的粉碎力学和岩石的爆破力学问题。以此保证爆破工作的顺利、安全开展。 4.4、崩落采矿工作 对于崩落采矿工作,要做到:了解岩石的力学性质、岩性、地质因素等工程以及开挖、回采地压等生产因素,注重它们的关联性。岩石力学对崩落采矿具有关键的指导性作用,其主要的应用范围有:应用岩体自身特征,结合地应力对工程进行控制,达到实现崩落采矿的目的。在采矿工程中使用崩落采矿法的决策时,运用力学充分掌握岩体的断层特点,深入研究岩体的可崩性,才能够将比较适合的崩落采矿方案制定出来。 5、岩石力学在采矿工程中应用现状 5.1、对深部开采所带来的灾害预测 要知道对于矿山的深部开采是一件具有一定危险系数的工作,可能会遇见矿震、岩石爆炸等危险,并且这类事故是常有发生的,目前已经有很多国家有过类似的经历,但是目前对于岩爆的预防以及防止工作却没有引起相应的重视,施工队伍对矿山的开采已经越来越深入,所面临的危险也自然越来越大,因此对于这方面必须加以重视,应用岩石力学的相关知识对工程地质进行调查,应力测量以及一些岩石力学实验,通过对能量的聚集和变化的研究去探讨岩爆的发生原理,从而对岩爆进行一定的防治工作。 5.2、矿山地应力场测量 地应力是存在于地质底层中的天然力量,它是引起在岩石开挖过程中原岩应力发生变化的力量,对其进行研究是对于开采方案进行研究的首要前提,对于采矿工程来说,实现必须要了解掌握具体工程中的地应力状况,这样才能对矿山进行合理的总体布置并且选取适当的采矿方法,长期以来,我们所生存的地球已经经历了无数次的构造运动,逐步演变出地球地应力复杂性,要想安全的进行采矿工程,就必须对其进行实地应力测量。 5.3、大型露天矿边坡设计优化 现在我国已经有很多露天矿山开采转为了深凹开采,随着开采难度的越来越大,对于安全性以及稳定性的维护就越来越难,边坡滑移的破坏事故发生日益频繁,这些都严重的威胁到了矿山开采工作的安全性,但是,减少边坡角滑坡事故与增加成本之间却出现了矛盾,对于这种情况,我们就需要经过精确的定量而不只是定性计算并充分考虑岩体条件和地应力的作用,在能够保证安全的前提条件下,尽量的节省成本,保证工程效益。 6、岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学在采矿工程的发展趋势之一就是多学科的相互交叉综合集成。在采矿工程中,很多不确定的因素都会导致工程的安全性下降。所以在以后的工作中综合地质、力学试验以及物理、化学分析等学科知识将是解决该问题的最好途径。其二是多尺度的综合集成,现阶段,随着矿井开采深度的日益加大,采矿工程中的岩石力学问题出现了热、流、固、化多场并存的状况。所以对于多相运动的研究还有待深入,在以后的工作中将会更加的关注多尺度的综合集成问题。 总而言之,采矿工程是一个十分复杂的系统工程,涉及许多不同的专业领域。而运用力学知识完善采矿工程是现如今采矿业的一大要务,但是力学在促进采矿业发展的同时,依旧存在许多不足。这就要求相关的采矿工作人员应该紧密结合采矿工程实践与采矿工程力学关系理论研究,通过完善我国的采矿技术,提高我国的采矿率,以此来有效地降低采矿成本。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的应用探讨 摘要:随着经济和科技的不断发展,采矿工程的发展也逐渐引起了人们的高度重视,这其中对岩体力学的探究是颇受人们关注的主要内容之一。通常情况下,所谓的岩体力学,它并不是一项单独的学科,最为正规的划分应该是介于地质学和力学之间,其实质是一门边缘学科。尽管如此,在采矿工程中,岩体力学还是得到了重点的利用和发展。本文从岩体力学的背景及其在采矿工程中的应用等几方面进行了深入的探讨,特别是对深部开采造成的危害性、矿山地应力场的测量以及矿场边坡设计的优化等几项重点内容进行了重点的分析,以此希望可以为以后岩体力学的发展起到一定的积极意义和重要作用。 关键词:岩体力学;采矿工程;背景;应用 众所周知,岩体力学是发展速度很快且应用范围比较广泛的一门学科,诸多的水利工程建设以及铁路工程的建设之中,都会涉及到采矿力学。一般情况下,采矿工程与岩体力学的应用是有着十分密切的关系的,甚至可以说岩体力学的应用已经拓展到采矿工程的方方面面。对岩体力学的研究,一方面要依据和参照经过自然长期演练之后的不同地质类型的岩体,另一方面还要基于在实际的岩石挖掘过程中,根据岩石的体制来制定各种各样的挖掘方案。随着经济的发展,对岩石力学的研究也需要不断的深化和拓展。 一、解析岩体力学的时代背景和发展历程 相对来说,岩体力学不能归类于一门具体的学科,而是介于地质学与力学之间的一门边缘学科,尽管如此,在实际的采矿工程中,岩体力学还是有着其他学科无法替代的重要地位和作用的,也能在很大程度上帮助施工人员解决一些用力学或者地质学都无法解释的相关疑难问题。就目前而言,我国对岩石开采的数量与日俱增,涉及到的工程规模以及复杂程度都是前所未有的。信息化与科技化时代的到来,也使得岩体力学在这些开采项目中应用的越来越广泛。日前,经过不断的研究和发展,国内地质人员对这方面积累的经验还是比较丰富的,尽管和发达国家的国际先进发展水平还是具有一定的差距和界限,但这并不能说明我国在这方面的努力和学习是停滞不前的。然而,发展的同时也不能完全遮掩住不足和欠缺之处,目前国内在这方面的主要缺点之一就是在实际的工程施工之中,没有很好的将研究取得的成果灵活多变的应用到实际的过程实践中。 追溯其岩石力学的起源,其作为一门新兴的学科,尽管在1949年新中国成立之初,是没有任何研究成果可以展示的,但是,新中国建立以后,国内有关部门已经开始将研究的目光投向了岩石力学,与此同时也组织了一批相关人员和科技队伍对其加以分析和探讨,经过长久的刻苦钻研,也是逐渐的小有成绩的,例如,备受瞩目的金山镍矿的采矿工程和成昆线的铁路工程,很大程度上都是建立在对地质力学的研究基础上的,虽然国内在这方面的研究工作与西方发达国家之间存在着一定的差距,但这并不能否认其在我国实际采矿工程之中的作用和成果,这些成绩的取得,也使得我国在国际中占有着自己的重要地位。 二、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用 (一)深部开采造成的危害性分析 众所周知,对矿山的深度开采和挖掘是一项风险系数很高的工程,在实际的施工中,很难保证不遇到矿山震动或者岩石爆炸的情况,正是由于这类事故的发生概率很高,所以绝大多数的国家都出现过这样的灾难。例如,南非国家就曾经历过大型的岩爆,其中心震级已经达到了M5.1级。这样的岩石爆炸,不仅破坏力极强,杀伤力也是极大的,然而,就目前的采矿工程建设安全防范措施来看,对这方面的重视程度还不是很大。随着近年来,施工队伍对矿山的深入挖掘和开采,其带来的危险系数也是逐渐加大的,因此,加强对安全防范方面的认识是很有必要的。岩石力学中的相关知识应用在开采工程中的调查、测量以及一些必要的岩石力学实验之中,它不仅可以依据能量的聚集或者变化而研究出岩爆灾害发生的根本原因及原理所在,还能对这样的灾害起到一定的预防作用。 (二)就矿山地应力场的测量分析 所谓的地应力,其实质就是存储在地质地层中的天然力量,这种力量,也是岩石在挖掘开采过程中促使地质发生变化的主要力量,在进行开采或者挖掘工作之前,对其进行充分的研究和分析是十分有必要的,在实际的采矿工程之中,只有深入的了解和掌握实际施工中的地应力的具体情况,才能对矿山的开采工作做出科学合理的总体布置以及恰当的选取采矿的方法或者挖掘的方案。随着历史进程的不断推进,人类生存的地球已经经历了多次的构造运动,逐渐衍生和发展出来的地球地应力是复杂多变的,要想实现采矿工程的安全施工,加强对其的实地应用力测量是很有必要的。 (三)对矿场边坡设计的优化分析 现如今,我国绝大多数的露天矿山的开采方式都已经朝着深凹开采的方向逐渐转变,随着开采难度的不断加大,如何做好施工建设的安全和稳定工作就显得尤为重要了,由于近年来边坡滑移事故的不断出现,矿山开采工作的安全受到了严重的威胁和挑战,然而,在如何协调好边坡角滑坡事故与工程投入成本之间却出现了一系列的矛盾和问题,鉴于这种情况的出现,在实际的施工中,我们就不应该再继续实行定性计算的方式而是要注重精准的定量,与此同时,还要充分考虑到岩体自身的限制条件以及地应力的作用,并保证在安全施工的条件下,减少不必要的成本投入,更多的增加工程效益。 就目前国内岩石力学的发展形势,我们不难看出,其自身的不断发展和完善已经在实际的采矿工程或者铁路施工中得到了广泛的应用和拓展。但是,我国仍然在其理论学术的研究中投入了大量的时间和精力,尤其是对那些工程条件比较复杂,要求也比较多的大型工程,更需要施工之前提出更加科学合理的解决方案和应对措施,也需要我们注重细节之间存在的安全隐患。在未来的发展进程中,岩石力学在采矿工程中的应用必将会朝着各种学科不断交叉以及多方面的知识结构不断综合的方向迈进,因此,充分的做好应对灾害的措施以及对非线性动力过程进行必要的预测和发展是我国今后矿业开采工作的主要目标。 三、结语 总而言之,随着市场经济和社会科技的不断发展,开创有中国特色的工业化道路是很有必要的,无论是资历尚浅的年轻学者还是经验丰富的专家学者,都在积极的致力于对这方面的研究和探讨,但是,我们在看到岩石力学应用于矿业开采中的优势的同时,也应该看到其自身的不足和缺点,因而在实际的工作中,我们应该不断的克服出现在采矿工程中的地应力或者边坡滑移等相关问题,并积极的研究适应地质力学发展的相关手段和技术,只有这样,我国的采矿事业才能得到更好的发展,国家的工业进程才能取得显著的进步。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘要】本文主要从岩石力学概述、采矿工程中岩体力学的特点、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用、力学问题与采矿工程的关系等方面进行了探讨。 【关键词】岩石力学;采矿工程;应用 一、前言 我国岩石力学的研究越来越受到重视,岩石力学在采矿工程中的应用也越来越广泛,本文就该部分内容进行了研究。 二、岩石力学概述 1.岩体力学的时代背景 岩体力学是介于地学与力学两门学科之间的边缘学科,虽然说不是一门系统的学科,但其能解决传统的土力学不能解决的岩石问题,因此它在各种工程的领域都有广泛的应用。随着现阶段的矿山开采的智能化和集成化,处理岩体的问题越来越需要应用岩体力学的问题来完成设计和施工。近几十年来,尽管国内的工程规模和复杂程度的不断加大,我国优秀岩石工作者经过不懈努力,已经累积了在复杂地质条件下修建多种岩石工程的丰富经验。使得岩体力学的研究工作有了飞速的发展。这为笔者对本文的编写提供了丰富的资料。但是从总体上看,与国际先进水平相比,尚有一定的差距。尤其在综合运用研究成果,并将成果转化为生产力产生效益这一方面,尚嫌不足。并且不少岩体力学出来的新科研成果,未能充分应用于工程实践中去,发挥出更大的效益。 2.我国岩体力学的发展历史和现状 在新中国成立前,岩体力学研究基本上属于空白的。尽管我们的祖先们曾创造过世界瞩目的工程建设,如长城和岷江都江堰。但是岩体力学作为一门单独的学科进行研究还是相对起步较晚的。在中华人民共和国成立之后,我国充分发挥社会主义制度的优越性,对岩体力学中的一些前沿课题,在全国范围内组织力量进行了一系列的科技攻关。即便是在期间,岩体力学业的研究工作遭受到极大的干扰,我国的科技人员仍然发挥自强不息的爱国主义精神,在很多的重点水电工程(如葛洲坝,刘家峡)、矿山(工程如金川镍矿)、铁路工程(如成昆线),做出了突出的贡献。并且在总结了一系列的成功的经验与失败的教训后,我国的优秀科研工作者解决了像葛洲坝和三峡坝区以及秦山核电站等重大的岩石施工的建设项目。这些成就都使得岩体力学的研究工作取得了重大成果。 在取得重大的实践成功的基础上,我国在岩体力学的理论的研究进行了系统的的集成。 三、采矿工程中岩体力学的特点 采矿工程多处于地下较深处,而其它地下工程多在距地表较近(几十米)的范围内;对矿山工程,只要求在开采期间不破坏,在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可,故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准;矿山地质条件复杂,又受矿床赋存条件限制,故采矿工程的位置选择性不大,同时采掘工作面不断变化,因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动,都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例,坡角选择过陡,会使边坡不稳定,无法正常采矿作业,坡角选择过缓,又会加大其剥采量,增加其采矿成本。然而,要使岩体工程既安全稳定又经济合理,必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等,并发育有各种结构面,所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性,而且还具有非线弹性、非连续性,以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质,不仅研究内容非常复杂,而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法,这是一种静态的确定性分析方法,而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的,是动态的不确定性的;该方法是基于土力学理论提出来的,不能考虑实际的岩体条件,如断层、节理的存在,同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的,但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足,必须采用现代的科学技术,充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件,通过定量的计算分析,实现边坡设计的优化。具体的试试路线为:采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法,对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析,在保证安全的前提下,尽可能低提高边坡角,减少剥离量,尽可能地减少生产成本,增加矿石产量和矿山效益。 四、探讨岩体力学在实际采矿工程中的具体应用 1.深部开采造成的危害性分析 众所周知,对矿山的深度开采和挖掘是一项风险系数很高的工程,在实际的施工中,很难保证不遇到矿山震动或者岩石爆炸的情况,正是由于这类事故的发生概率很高,所以绝大多数的国家都出现过这样的灾难。例如,南非国家就曾经历过大型的岩爆,其中心震级已经达到了M5.1级。这样的岩石爆炸,不仅破坏力极强,杀伤力也是极大的,然而,就目前的采矿工程建设安全防范措施来看,对这方面的重视程度还不是很大。 2.就矿山地应力场的测量分析 所谓的地应力,其实质就是存储在地质地层中的天然力量,这种力量,也是岩石在挖掘开采过程中促使地质发生变化的主要力量,在进行开采或者挖掘工作之前,对其进行充分的研究和分析是十分有必要的,在实际的采矿工程之中,只有深入的了解和掌握实际施工中的地应力的具体情况,才能对矿山的开采工作做出科学合理的总体布置以及恰当的选取采矿的方法或者挖掘的方案。随着历史进程的不断推进,人类生存的地球已经经历了多次的构造运动,逐渐衍生和发展出来的地球地应力是复杂多变的,要想实现采矿工程的安全施工,加强对其的实地应用力测量是很有必要的。 3.矿场边坡设计 现如今,我国绝大多数的露天矿山的开采方式都已经朝着深凹开采的方向逐渐转变,随着开采难度的不断加大,如何做好施工建设的安全和稳定工作就显得尤为重要了,由于近年来边坡滑移事故的不断出现,矿山开采工作的安全受到了严重的威胁和挑战,然而,在如何协调好边坡角滑坡事故与工程投入成本之间却出现了一系列的矛盾和问题,鉴于这种情况的出现,在实际的施工中,我们就不应该再继续实行定性计算的方式而是要注重精准的定量,与此同时,还要充分考虑到岩体自身的限制条件以及地应力的作用,并保证在安全施工的条件下,减少不必要的成本投入,更多的增加工程效益。 五、力学问题与采矿工程的关系 1.钻井工作 在具体的采矿工程中,对于钻井的选型,要进行前期的细致检查以及过程中的保养。对于在工程中发生的特殊事故,比如在工程中当采油出现意外、瓦斯发生渗漏的时候等等,就必须应用到力学问题分析对地层致裂和渗流的工作问题。 2.矿场环境监测 在具体的采矿工程中,要对采场的地压进行监测,当出现异常情况的时候,及时预警,同时要考查矿石滚动的规律,一次预防意外事故的发生。对采矿区的外围路段也要进行严密监测,对露天陡坡进行监测,确保其稳定性。 3.爆破工作 对于采矿工程中的爆炸问题要特别的关注,努力做好岩爆机制的预防,关注硬岩的非爆炸破碎方法,研究矿岩的粉碎力学和岩石的爆破力学问题。以此保证爆破工作的顺利、安全开展。 4.崩落采矿工作 对于崩落采矿工作,要做到:了解岩石的力学性质、岩性、地质因素等工程以及开挖、回采地压等生产因素,注重它们的关联性。岩石力学对崩落采矿具有关键的指导性作用,其主要的应用范围有:应用岩体自身特征,结合地应力对工程进行控制,达到实现崩落采矿的目的。在采矿工程中使用崩落采矿法的决策时,运用力学充分掌握岩体的断层特点,深入研究岩体的可崩性,才能够将比较适合的崩落采矿方案制定出来。 5.岩石力学在采矿工程中应用现状 要知道对于矿山的深部开采是一件具有一定危险系数的工作,可能会遇见矿震、岩石爆炸等危险,并且这类事故是常有发生的,目前已经有很多国家有过类似的经历,但是目前对于岩爆的预防以及防止工作却没有引起相应的重视,施工队伍对矿山的开采已经越来越深入,所面临的危险也自然越来越大,因此对于这方面必须加以重视,应用岩石力学的相关知识对工程地质进行调查,应力测量以及一些岩石力学实验,通过对能量的聚集和变化的研究去探讨岩爆的发生原理,从而对岩爆进行一定的防治工作。 六、结束语 随着科技的不断进步与发展,加强对岩石力学技术的研究,可以更好的使其指导采矿工程的施工,是非常有现实意义的研究。 岩石力学论文:岩石力学在水利水电工程中的应用 摘要:近年来,在大型水利工程建设中,大量实践的成功经验与失败教训,使得人们逐步认识到岩石力学与工程学科的重要性,岩石力学的重要性凸显出来。在具体的工程项目中,应用岩石流变力学特征、岩石蠕变与工程稳定分析、岩石组分与力学特性等理论研究成果指导工程实践具有很强的现实意义。 关键词:岩石力学;高边坡;地震;线性理论 近年来,岩石力学这门学科有了长足的进步和巨大的发展。人类生活的环境是地球上层的岩石圈,很多活动都离不开以岩石工程为对象的经济建设。水电站的大坝、厂房引水隧洞、矿山巷道等的高速发展都给岩石力学提出了新的要求和课题。因此,岩石力学这门学科在我们水利建设中有着十分广泛的应用。本文介绍岩土本构模型,并将这些模型应用到地震、高边坡等水利工程建设的常见问题中去,来具体阐述岩石力学在水利水电工程中的应用。 一、岩土本构模型及其研究现状 主要的岩土本构模型有线弹性模型、塑性模型、微观结构性模型、内时模型等。主要介绍传统的有线弹性模型和塑性模型。 1、塑性模型 塑性模型是指在应力作用下,不只有弹性应变,还有塑性应变。屈服条件为当材料的某一截面上的剪应力达到一个数值。可以写作 (1)其中,指的材料的内摩擦角,C指的是材料的凝聚力,指的是材料的正应力,方程中的数值都要通过实验来确定。限制条件为 (2)屈服面在为六边形。 2、线性模型 线性模型有各向同性、各向异性弹性模型。举各向同性线性弹性模型为例,由广义胡克定律可得: (3)其中设弹性模量为E,泊松比v,这两个参数都是变量,随条件的变化而变化。 关于岩土本构模型的研究一直十分活跃,从传统的一广义胡克定律、塑性势理论为基础的线弹性模型、塑性模型,又形成了不符合塑性势理论的模型,如双屈服面模型。随着技术的进步,近期发展的新的岩土本构模型主要分为三类: 非线性理论引申至岩土本构模型的研究中。主要由分形几何;突变论、人工神经网络理论[1]。 传统的岩土本构模型是基于宏观的肉眼可查的现象,而如果从土体的损伤这些微观的角度出发,可以把损伤力学理论与结构研究成果相联系,这就是微观结构性模型[2]。 由于近年来大型工程多建造在环境复杂的地质环境中,工程地质中的岩土明显具有各向异性,施工难度加大。所以各向异性本构模型的研究更加深入,特别是迫切需要完善构造在渗流作用影响下的各向异性的本构模型[3]。 二、用岩石力学观点分析地震原因 现在我们所谈论的地震主要是构造地震。构造地震又称断层地震,是地震的一种,由地壳在构造运动中发生形变,当变形超出岩石的承受能力时,岩石就发生了断裂,在构造地震中长期积累的能量得到释放。波及范围大,破坏性很大。世界上百分之90以上的地震、几乎所有破坏性地震于构造地震[3]。 构造地震和岩石力学具有不可分割的联系。构造地震的成因是地壳运动造成的岩石破坏。研究地震归根结底是研究岩石的构造。从地震学研究角度,岩石强度理论主要是采用库伦理论及摩尔库伦理论。 库伦理论:在组合应力状态下,库伦理论表达式为: (1)为剪应力,为正应力,c为粘聚力,为摩擦系数 。对于不同的岩石,由于不同,不同,所以也不尽相同,因此不同的岩石的性质是地震关键。 地震研究中最感兴趣的是岩石的脆性和延性。地震中具有延性的岩石,因其具有较好的延展性,所以变形缓慢,不易发生地震。而脆性岩石则不同,脆性岩石延展度不好,抗剪度低,极易发生破坏。由(1)得,当小时,岩石属脆性且强度低,随着的增加,岩石脆性降低,延展性增强,抗剪强度增强。 由此可见,岩石的发育是发生地震的重要因素。当岩石的发育均匀,且延展性良好时,岩体较稳定,不易发生强震。当岩石的发育不均匀,且多为脆性岩石时,地壳运动很容易破坏岩体,从而引发地震。当然,在实际的地质分布中,岩石的发育错综复杂,所以这也为预测地震增添了极大的难度[4] ,鉴于地壳上的岩性分布远非均匀,可从周围的地质构造和是否存在断层来判断是否发生地震。 总结国内外现场调查和实验研究结果表明,中、细和粉砂是最易发生地震液化的土,因为此类土脆性强,缺乏粘聚力且排水不畅,应尽量避免在这种地质构造中建设大型工程。 岩石力学这门学科与研究地震的诱因及准确预测地震息息相关。随着岩石力学的进步,在未来我们有望更准确的预测地震,从而减少地震带来的危害。 三、水电地下工程的研究方法及进展 水电地下工程包括水电站地下厂房、城市排水工程、海底隧道工程等。因为我国的水能资源主要集中于西南地区,地形地质条件比较复杂,所以一定要在设计施工之前对工程地质环境、岩土发育进行充足的考察。 水电地下工程的研究方法 水电站地下工程由于洞深长,断面大,边墙高,洞室多,导致施工复杂。要研究设计水电站地下工程的开挖,应从以下三个方面进行: 1.岩土环境对施工方案的制约 由于水电站的地下工程多建在山高谷深,势差很大的山区,这决定其必然穿越不同的岩土环境,岩土环境软弱破碎、高地应力突出、大流量渗水都会使施工的安全问题突出。如锦屏二级水电站引水隧洞埋深大、高压大流量涌突水,上流调压井群含H2S气体[5] 。所以应该尽量详细的掌握地质岩土环境资料,谨慎选择施工的方法,避免出现安全隐患,达到最优的施工效果和最安全的施工目标。 2.水电地下工程的施工对环境的影响 水电站地下工程施工量浩大,在施工时应该尽量将对自然、人文环境的影响降到最小。主要要避免开挖对地表建筑的扰动,如使地表地基凹陷、坍塌。同时还要避免对水环境的改变造成的生态失衡,影响当地环境的稳态。为了避免地下工程对环境的不良影响,应该进行全面的现场调查,对构造带的位置、基岩面的高层、基岩和覆盖层的水力学性质进行评价[6]。 3.施工过程中控制土体稳定性 在施工过程中,有很多控制扰动土体稳定性的方法,如改良加固土体,围护与支护,合理选择施工顺序等。 水电地下工程的进展 我国水电地下建筑物的发展趋势为工程规模巨大、地质条件比较复杂、施工进度快。我国水电地下工程的施工技术也取得了长足的进步。我们有先进的管理理念和组织模式;大型高效施工机械为地下工程施工提供了条件保障;打破行业局限,优势互补的格局初步形成;取得了较为丰富的不良地质条件下施工经验。今年来在规模方面取得了一系列的新突破如相继完建的二滩、三峡右岸、龙滩等开挖断面大于500m2的水电站尾水洞工程。 四、水电高边坡的研究方法及进展 高边坡的定义是对于土质边坡高度大于20m、小于100m或岩质边坡高度大于30、小于100m的边坡,其边坡高度将对边坡稳定性产生重要影响,其边坡稳定性作用分析和防护加固设计应进行个别或特别设计计算,这些边坡称为高边坡[7]。由于我国水利资源丰富的地区多位于一二级阶梯,这样的地区水流落差大,但同时高山峡谷的高差也很大,所形成的地质构造十分复杂,在水电工程施工过程中高边坡问题广泛存在。高边坡具有很大的安全隐患,如果不谨慎处理,极有可能带来极大的危害。如意大利的瓦伊昂大坝,就是由于拱坝左坝肩紧靠滑坡极不稳定,又缓慢蠕动变成瞬间高速移动[8]。 1.研究水电高边坡应分一下几点进行 判断基本地质条件 高边坡的地质构造往往比较复杂,影响边坡的因素也很多。只是由于这种地质的复杂性,我们才要在选址筑坝时详细研究地质的成因、物质组成、工程特性的覆盖层边坡或滑坡体,还各种复杂结构和构造,甚至涉及高地应力、高地下水位等复杂作用。 根据地质条件评价稳定状态 根据第一步对于基本地质条件信息的搜集,对边坡的稳定性进行评价。要综合考虑边坡施工期、运行期各种作用和边坡岩体、滑坡体物理力学特性的可能变化、边坡失稳的可能影响,提出合理的施工措施。 一旦发生高边坡及时治理 按照“治坡先治水”的治理原则,如控制开挖、预加固、锚喷支护、抗滑桩、混凝土回填等措施灵活且针对性强。 2、我国高边坡的进展 岩石高边坡在我国的分布极为广泛,以西南和西北地区为主[9]。边坡稳定性已成为大型水电站建设中的重点问题,而边坡岩体变形的研究分析是评价高边坡稳定性的关键性问题。我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断吸取教训,开展科技攻关,是的边坡加固技术不断提高。