隧道施工最新技術(shù)范文
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篇1
關(guān)鍵詞:盾構(gòu);施工新技術(shù);發(fā)展方向;地鐵
中圖分類號:U455.43
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1008-0422(2011)08-0171-03
1 引言
隨著我國城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展,各地大力興建地鐵,使我國地鐵施工技術(shù)不斷發(fā)展和提高。在城市中實(shí)施大規(guī)模地下工程建設(shè),由于受到施工場地、地面道路交通、市政公共設(shè)施、隧道間相互交叉以及地下結(jié)構(gòu)物的穿插重疊等城市環(huán)境因素的制約,傳統(tǒng)的施工方法難以普遍適用。為適應(yīng)這一實(shí)際條件,安全、快速、高質(zhì)量的盾構(gòu)新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,現(xiàn)已成為我國城市地鐵隧道的主要施工方法。本文將介紹地鐵盾構(gòu)發(fā)施工新技術(shù)發(fā)展的歷史、工作的基本原理、特點(diǎn)和優(yōu)勢所在,了解其施工工藝及國內(nèi)外最新的盾構(gòu)施工技術(shù),為地鐵的施工提供具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的選擇方式,并展望了我國盾構(gòu)施工技術(shù)未來的發(fā)展方向。
2 盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展簡史
自1818年法國工程師M.I.布律內(nèi)爾從觀察船蛆在船的木頭中鉆洞并從體內(nèi)排出一種粘液加固洞穴開始研究盾構(gòu)法施工開始,盾構(gòu)機(jī)問世自今已有近兩百年的歷史。近幾十年來,通過對土壓平衡式、泥水式盾構(gòu)機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù),如盾構(gòu)機(jī)的有效封閉、監(jiān)測開挖面的穩(wěn)定及控制盾構(gòu)前進(jìn)的方向、地表塌陷在安全范圍內(nèi)、刀具的使用壽命以及在封閉條件下更換刀具等方面的探索,通過對盾構(gòu)施工新技術(shù),如特殊斷面盾構(gòu)施工、復(fù)合盾構(gòu)施工技術(shù)、球形盾構(gòu)施工技術(shù)等的研究,地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)有了長足發(fā)展。
德、日、法等國把盾構(gòu)法廣泛使用于地下鐵道和各種大型地下管道的施工。日本使用盾構(gòu)機(jī)施工的城市隧道占90%以上。德國的盾構(gòu)施工技術(shù)也有獨(dú)到之處,能在封閉條件下,從大直徑刀盤內(nèi)側(cè)常壓空間內(nèi)更換被磨損的刀具。
我國從五十年代開始使用、研制盾構(gòu),1966年上海采用網(wǎng)格式擠壓盾構(gòu)修建了直徑達(dá)10m的打浦路過江隧道,至今,盾構(gòu)法施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國城市的地鐵建設(shè)。
3 盾構(gòu)施工技術(shù)工作原理
盾構(gòu)施工技術(shù)是指使用盾構(gòu)機(jī),在盾構(gòu)鋼殼之內(nèi)保持開挖面穩(wěn)定的同時,安全向前掘進(jìn)、出渣,在尾部拼裝管片形成襯砌、實(shí)施壁后注漿以使圍巖基礎(chǔ)穩(wěn)定,用千斤頂頂住已拼裝好的襯砌并利用其反力推動盾構(gòu)前進(jìn)的方法。
盾構(gòu)機(jī)施工主要由穩(wěn)定開挖面、挖掘包括排土、襯砌包括壁后注漿三大要素組成。開挖面的穩(wěn)定根據(jù)土質(zhì)及地下水等情況的不同而有不同的處理方法,主要有開挖面的自然穩(wěn)定即敞口放坡、機(jī)械式支撐穩(wěn)定、壓縮空氣支撐穩(wěn)定、泥水式支撐穩(wěn)定以及土壓平衡式支撐穩(wěn)定等。
盾構(gòu)機(jī)的“盾”是指保持開挖面穩(wěn)定性的刀盤和壓力艙、支護(hù)圍巖的盾型鋼殼;“構(gòu)”是指構(gòu)成隧道襯砌的管片和壁后注漿體。圖1、圖2分別為泥水式和土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)械圖。
4 盾構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)
區(qū)別于其他的地鐵隧道施工技術(shù),盾構(gòu)法施工新技術(shù)具有以下的特點(diǎn):
4.1對城市地面建筑物和周圍環(huán)境影響小。除了在盾構(gòu)豎井或基坑處需要一定的施工場地外,地鐵隧道沿線不需要施工場地,施工無噪音、無振動公害,對地面交通基本無干擾。適用于埋深較大、不宜明挖的松散地層。
4.2施工精度要求高。管片的制作精度幾乎相當(dāng)于機(jī)械制造的程度,誤差范圍要求控制在0.5mm以內(nèi);盾構(gòu)前進(jìn)過程中要求嚴(yán)格控制對隧道軸線的偏差。
4.3盾構(gòu)施工過程有單行前進(jìn)、不可后退的強(qiáng)制性,具有較大的風(fēng)險。盾構(gòu)施工開始便無法后退,一旦盾構(gòu)本身出現(xiàn)致命故障,則可能產(chǎn)生災(zāi)難性的后果;所以,盾構(gòu)施工的前期準(zhǔn)備工作非常重要。
4.4盾構(gòu)機(jī)是適合于某一特定區(qū)間的專用設(shè)備,如需根據(jù)施工隧道的斷面大小、埋深、地質(zhì)條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造或者改造。
5 地鐵盾構(gòu)法施工
盾構(gòu)法施工技術(shù)方案和施工細(xì)節(jié)依賴于圍巖條件,因此要求在施工準(zhǔn)備階段對沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行細(xì)致的勘察工作,并根據(jù)實(shí)際情況做好應(yīng)急準(zhǔn)備。城市里地面交通繁忙、地面建筑物和地下管線密集,對地面沉降應(yīng)有嚴(yán)格控制,在節(jié)省開挖面、不干擾地下水發(fā)育和圍巖穩(wěn)定并縮短工期的壓力下,盾構(gòu)法是最佳選擇。以下以土壓平衡式盾構(gòu)為例,介紹盾構(gòu)施工技術(shù)。
5.1始發(fā)與推進(jìn)
5.1.1盾構(gòu)的始發(fā)
5.1.1.1始發(fā)豎井
作為拼裝盾構(gòu)的井,其建筑尺寸應(yīng)滿足盾構(gòu)拼裝的施工工藝要求,一般井寬應(yīng)大于盾構(gòu)直徑1.6~2.0m,井的長度主要考慮盾構(gòu)設(shè)備安裝余地以及作業(yè)人員的作業(yè)空間和安全作業(yè)等因素。此外,豎井的尺寸還與盾構(gòu)隧道的覆蓋土層的厚度、進(jìn)發(fā)方法等多種因素有關(guān),覆蓋土層的厚度不同。進(jìn)發(fā)方法不同,豎井的尺寸也不同。
始發(fā)豎井的護(hù)壁一般采用鋼板或鋼筋噴射混凝土護(hù)壁,起重設(shè)備根據(jù)施工運(yùn)輸?shù)囊?,可采用龍門式起重機(jī)或貨物升降機(jī)。從地表把盾構(gòu)機(jī)的分解件及附屬設(shè)備搬人始發(fā)立坑,然后在立坑內(nèi)組裝盾構(gòu),設(shè)置反力裝置和盾構(gòu)進(jìn)發(fā)導(dǎo)口。
5.1.1.2盾構(gòu)拼裝
一般來說。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的盾頭部分都是在生產(chǎn)廠組裝完后整體運(yùn)至工地。但我國很多城市地處內(nèi)陸,道路運(yùn)輸條件和通過能力有限,只能采用分體運(yùn)輸,即將盾頭部分分為切削刀盤、上、下盾殼、主機(jī)四部分運(yùn)至施工現(xiàn)場,再在始發(fā)豎井內(nèi)進(jìn)行組裝。這樣,最大單個部件重量約為30t,需根據(jù)現(xiàn)場情況確定組裝用起重機(jī)械的配置,如始發(fā)豎井安裝有龍門式起重機(jī),則可直接用龍門式起重機(jī)吊裝,若沒有,則采用汽車起重機(jī)。安裝前首先準(zhǔn)備好始發(fā)井下盾構(gòu)安裝基座,測定盾構(gòu)推進(jìn)軸線和盾構(gòu)始發(fā)導(dǎo)人口,再將盾殼吊至始發(fā)井內(nèi)的安裝基上固定好,然后將盾構(gòu)主機(jī)吊裝就位,吊裝刀盤固定于主機(jī)上,安裝上、下盾殼,安裝完畢后將上、下盾殼焊牢,即完成盾構(gòu)機(jī)械的安裝工作。
5.1.1.3反力裝置
反力裝置由固定支撐座和臨時支撐墊兩部分組成,一般采用安裝負(fù)環(huán)管片作支撐反力架,負(fù)環(huán)管片由10環(huán)預(yù)制的隧道管片拼裝而成,全部閉口環(huán)。
5.1.1.4進(jìn)發(fā)導(dǎo)口
盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)前,需要在開挖方向設(shè)置進(jìn)發(fā)導(dǎo)口,其目的是:①維持開挖面的穩(wěn)定;②防止地下水滲出;③防止土體坍塌。一般是在掘進(jìn)前方采用注漿或冷凍法對土體進(jìn)行加固,范圍是掘進(jìn)前方大于盾體長度。直徑約為盾體
直徑兩倍的范圍。
5.1.1.5洞口止水
由于洞口外徑與盾構(gòu)外徑之差,在洞口與盾構(gòu)間存在著一周環(huán)形建筑空隙,為防止土體及水從此空隙涌出和滲出,避免地表沉陷和確保盾構(gòu)的安全出洞。在盾構(gòu)靠上洞門土體前,在洞門設(shè)置一道環(huán)形橡膠止水帶和一道環(huán)形鋼板封堵空隙,盾構(gòu)完全進(jìn)人土體后,將環(huán)形板與有預(yù)埋件的洞口管片滿焊固定,完全封堵洞口空隙。
5.1.1.6始發(fā)
以上準(zhǔn)備工作完畢后,盾構(gòu)即可始發(fā),將推進(jìn)油缸頂在反力裝置上,啟動切削刀盤和推進(jìn)油缸即可進(jìn)行掘削推進(jìn),推進(jìn)油缸推進(jìn)到一個行程,收回推進(jìn)油缸,在推進(jìn)油缸與反力裝置間加墊臨時支撐墊(負(fù)環(huán)管片),即可進(jìn)行推進(jìn)。在盾構(gòu)刀盤切入土體前,為防止正面土體突然被切削而過量流失引起工作面坍塌,應(yīng)通過螺旋輸送器倒轉(zhuǎn)方式向土壓艙內(nèi)加注粘土,至滿艙后才起動刀盤切削土體和出土。盾體進(jìn)人隧道后,進(jìn)行管片安裝和后部輔助設(shè)備平車的拼接,推進(jìn)油缸頂在管片上繼續(xù)推進(jìn),這樣,推進(jìn)一節(jié),拼接一節(jié),直至盾構(gòu)設(shè)備完全進(jìn)人隧道。
5.1.2盾構(gòu)的掘進(jìn)
盾構(gòu)設(shè)備完全進(jìn)人隧道后,盾構(gòu)按預(yù)先設(shè)定的方向掘進(jìn),該過程由盾構(gòu)設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制。當(dāng)盾構(gòu)設(shè)備出現(xiàn)左右或上下偏差時,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對推進(jìn)油缸進(jìn)行控制,確保條件方向按預(yù)定設(shè)置方向前進(jìn)。同時,在保證開挖面土壓平衡的基礎(chǔ)上,調(diào)節(jié)刀盤轉(zhuǎn)速與推進(jìn)速度及螺旋輸送機(jī)速度的比率,使開挖與排土保持恒定。地鐵盾構(gòu)法施工工藝流程見圖3。
5.2襯砌
在盾構(gòu)設(shè)備掘進(jìn)完一個節(jié)距以后,即可進(jìn)行管片襯砌,由管片運(yùn)輸車將管片運(yùn)送到安裝臺位,再由管片襯砌臺車將管片送至安裝位置安裝就位。管片安裝完畢后,進(jìn)行下一個循環(huán)的掘進(jìn)。直至整個隧道工程的完成。
5.3進(jìn)洞
盾構(gòu)由區(qū)間隧道進(jìn)人接收豎井前,需首先對端頭土體的加固和滲水情況進(jìn)行取芯測試,在確保土體穩(wěn)定和無大量滲水的情況下方可鑿除洞口混凝土。洞口混凝土鑿除應(yīng)分層分塊進(jìn)行。在盾構(gòu)距洞口約為10m時,將洞口混凝土全部拆除。待盾構(gòu)機(jī)刀盤露出洞口時,清除端頭井內(nèi)盾構(gòu)機(jī)所帶出的土體后,將盾構(gòu)接收架準(zhǔn)確地定位安設(shè)在洞口的底板上,高程比盾構(gòu)機(jī)略低,并將接收架固定,以便盾構(gòu)機(jī)順利滑行上架。盾構(gòu)完成洞工序后,及時對全隧道的管片螺栓進(jìn)行復(fù)緊和洞口止水處理。
5.4盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的控制
5.4.1盾構(gòu)控制
盾構(gòu)的偏向是指平面、高程偏離設(shè)計(jì)軸線的數(shù)值超過允許范圍。
盾構(gòu)在地層推進(jìn)中,會由于地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備、施工操作等原因?qū)е露軜?gòu)的偏向。當(dāng)今世界上最先進(jìn)的測量盾構(gòu)偏向的手段是利用陀螺儀等高精尖技術(shù),但目前我國主要還是應(yīng)用以下常規(guī)測量手段。
5.4.1.1坡度板是目前盾構(gòu)施工中能使施工人員直接讀出盾構(gòu)縱坡、轉(zhuǎn)角的值,以便能隨時糾正的量具。
5.4.1.2丈量兩腰千斤頂活塞桿伸出長度估計(jì)平面糾偏效果。
5.4.1.3用水準(zhǔn)儀測得盾構(gòu)軸線兩點(diǎn),可算出盾構(gòu)縱坡與高程偏差值。
5.4.1.4用激光經(jīng)緯儀直接讀出激光打在盾構(gòu)前后靶上讀數(shù),可算出盾構(gòu)的切口、舉重臂、盾尾三個中心平面與高程偏離設(shè)計(jì)軸線值。盾構(gòu)出現(xiàn)偏離后一定要及時調(diào)整。
5.4.2土壓控制
為確保對地面沉陷、隆起的控制,平衡工作面水土壓力,保證工作面不坍塌、涌水、涌砂。土壓艙內(nèi)的計(jì)劃土壓力設(shè)定值由下式計(jì)算:
P=P1+P2+P3+0.02MPa式中P1――孔隙水壓力;
P2――地下水位以上土層側(cè)向土壓力;
P3――地下水位以下土層側(cè)向土壓力;
0.02M Pa為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。
土壓艙內(nèi)的土壓力由安置在土壓艙內(nèi)的土壓計(jì)通過計(jì)算機(jī)隨時測定監(jiān)控。一旦出現(xiàn)實(shí)測土壓力與計(jì)算土壓力不符時,應(yīng)及時調(diào)整出土量,同時還應(yīng)根據(jù)地面隆陷的監(jiān)測情況、土層和地下水位的變化情況對計(jì)劃土壓力進(jìn)行動態(tài)管理,以確保土壓艙壓力與開挖面的水土壓力保持平衡,達(dá)到防止涌砂和坍塌的目的。在盾構(gòu)穿越砂質(zhì)土層時,為使土壓艙內(nèi)的泥土具有較好的流動性和保持土壓艙內(nèi)的壓力,在盾構(gòu)推進(jìn)的同時可注入適量的粘土或粘土漿液。
5.4.3出土量的控制
工作面土體被刀具切削下來后,土體通過土壓艙由螺旋出土運(yùn)輸器排出,一定量的泥土滯留在螺旋出土器內(nèi)被擠壓密實(shí)而形成隔水墻,保證了開挖面的穩(wěn)定。當(dāng)土壓艙內(nèi)的土壓力大于計(jì)劃土壓力時,加快螺旋出土器的轉(zhuǎn)速,增大出土量。而小于計(jì)劃內(nèi)的土壓力時,要降低螺旋出土器轉(zhuǎn)速,減少出土量,以增大土壓艙內(nèi)壓力以平衡工作面水土壓力。
6 盾構(gòu)施工新技術(shù)
6.1地鐵盾構(gòu)法施工新技術(shù)要點(diǎn)
6.1.1高強(qiáng)、耐久性管片制造
6.1.2通、錯縫拼裝比較,縱橫向變形分析
6.1.3進(jìn)出工作井難題與對策
6.1.4糾偏
6.1.5特殊條件沉降控制
6.1.6流砂、砂質(zhì)粉土變形機(jī)理及危害
6.1.7掘進(jìn)過程中遇到樁、大石塊、超淺覆土、高水壓等災(zāi)難性地質(zhì)的對策
6.2地鐵盾構(gòu)法施工新技術(shù)介紹
6.2.1特殊斷面盾構(gòu)施工技術(shù)
特殊斷面盾構(gòu)可分為復(fù)圓形盾構(gòu)和非圓形盾構(gòu)兩大類。其中復(fù)圓形盾構(gòu)包括雙圓盾構(gòu)和三圓盾構(gòu)。雙圓盾構(gòu)可用于一次修建雙線地鐵隧道、下水道、共同溝等,三圓形盾構(gòu)則用于修建地鐵車站。非圓形盾構(gòu)包括橢圓形盾構(gòu)、馬蹄形盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)和半圓形盾構(gòu),根據(jù)隧道使用目的可分別加以采用。
特殊斷面盾構(gòu)施工的實(shí)例有采用三圓盾構(gòu)施工技術(shù)的東京地鐵環(huán)線飯?zhí)飿蜍囌?;采用雙圓型盾構(gòu)施工技術(shù)的東京地下鐵路等工程。
在進(jìn)行特殊斷面盾構(gòu)施工時,除充分考慮斷面形狀特性采用特殊的盾構(gòu)機(jī)械以外,還需不斷掌握工程的實(shí)際走勢,在掘進(jìn)時需一直注意盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行情況。考慮到斷面形狀,管片的組裝應(yīng)對其分割數(shù)、組裝順序、組裝精度進(jìn)行周密計(jì)劃,即使管片可正確組裝,也需嚴(yán)格管理和控制盾構(gòu)姿勢,特別當(dāng)盾構(gòu)機(jī)發(fā)生偏離時,應(yīng)及早使用超挖機(jī)構(gòu)、修正千斤頂?shù)冗M(jìn)行修正。盾構(gòu)的尾部和出發(fā)、到達(dá)部的洞口封閉與圓形斷面相比,防水比較困難,需采取周密的措施以確保防水。
6.2.2復(fù)合盾構(gòu)施工技術(shù)
由于盾構(gòu)是一種針對性很強(qiáng)的專用施工機(jī)械,每臺盾構(gòu)機(jī)都是針對某一種具體的地質(zhì)水文條件而制定的。在地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下,采用常規(guī)盾構(gòu)就無法完成施工,因此復(fù)合盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。典型的工程如廣州地鐵二號線工程。
復(fù)合式刀盤裝有齒刀和滾刀兩種刀具,以滾刀對付硬巖層,齒刀對付軟巖層,兩種刀具用背裝的方式進(jìn)行互換。
6.2.3球體盾構(gòu)施工技術(shù)
球體盾構(gòu)施工技術(shù)根據(jù)變換方法可分為縱、橫連續(xù)掘進(jìn)和橫、橫連續(xù)掘進(jìn)兩種(均只
使用一臺盾構(gòu)機(jī))。其中縱、橫方向連續(xù)掘進(jìn)施工是從地面開始連續(xù)沿直角方向進(jìn)行豎并開挖和隧道掘進(jìn)的施工方法,橫、橫方向連續(xù)掘進(jìn)則指不需旋轉(zhuǎn)豎井,在地面下朝直角方向進(jìn)行連續(xù)掘進(jìn)的施工法。
球體盾構(gòu)在所使用的主盾構(gòu)里設(shè)有內(nèi)裝次盾構(gòu)的球體,在施工中必須慎重研究盾構(gòu)自重、開挖反力、推進(jìn)反力的平衡關(guān)系。尤其在采用縱、橫掘進(jìn)盾構(gòu)進(jìn)行豎井施工時,在進(jìn)行方向改變的過程中,次盾構(gòu)的球體需要旋轉(zhuǎn)900,此時極易發(fā)生涌水和涌砂現(xiàn)象,因此要充分考慮球體部的防水結(jié)構(gòu),以防止砂土及地下水流入隧道內(nèi)。
使用球體盾構(gòu),可以在狹窄的施工場地上直接進(jìn)行地下隧道的掘進(jìn),省去了構(gòu)筑豎井所需要的場地、時間,因此采用球體盾構(gòu)掘進(jìn)可以縮短修筑工期,是一種應(yīng)用前景廣闊的新型盾構(gòu)施工技術(shù)。
7 展望我國盾構(gòu)施工新技術(shù)的發(fā)展方向
7.1開發(fā)研制高性能、全自動盾構(gòu)
7.2重視盾構(gòu)選型風(fēng)險評估
7.3引進(jìn)雙圓、三圓盾構(gòu)
7.4TBM&SM結(jié)合適應(yīng)廣泛底層。
8 結(jié)語
本文介紹了地鐵盾構(gòu)發(fā)施工新技術(shù)發(fā)展的歷史、工作的基本原理、特點(diǎn)和優(yōu)勢所在,了解其施工工藝及國內(nèi)外最新的盾構(gòu)施工技術(shù),為地鐵的施工提供具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的選擇方式,并展望了我國盾構(gòu)施工技術(shù)未來的發(fā)展方向,希望以此助推盾構(gòu)法施工新技術(shù)在我國城市地鐵建設(shè)中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]上海隧道工程股份有限公司.軟土地下工程施工技術(shù)編寫組.軟土地下工程施工技術(shù)[M].上海:華東理工大學(xué)出版社,2007:5.
[2]朱偉,陳仁俊.盾構(gòu)隧道施工技術(shù)現(xiàn)狀及展望(第1講)――盾構(gòu)隧道基本原理及在我國的使用情況[J].巖土工程界,2001,4(11).
[3]田貴州.盾構(gòu)隧道工程始發(fā)技術(shù)[J].山西建筑,2009,9(27).
[4]陸云涌.地鐵工程施工技術(shù)綜述[J].山西建筑,2009,10(28).
[5]樓順峰,劉嘉斌.地鐵施工用盾構(gòu)機(jī)選型及施工組織[J].價值工程,2010,15.
[6]傅常慶.淺析地鐵泥水盾構(gòu)施工[J].工程技術(shù),2010,06.
[7]陳永鐘.淺談盾構(gòu)出洞施工技術(shù)[J].河南建材,2010,5.
[8]上海隧道工程股份有限公司.盾構(gòu)國產(chǎn)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].都市快軌交通,2008,4(2).
篇2
關(guān)鍵詞:隧道工程; 教學(xué)改革;精品課程建設(shè)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)01-0082-04
隨著中國改革開放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,尤其是近年來實(shí)行以高速公路、鐵路、城市地鐵,及西電東輸水利工程、南水北調(diào)輸水工程等基礎(chǔ)建設(shè)為主的積極財(cái)政政策,大型工程建設(shè)項(xiàng)目越來越多,從而帶來了大量的巖土與地下工程問題及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。這些問題的有效解決,需要大批理論扎實(shí)、技術(shù)過硬、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專門工程技術(shù)人才。這對高等院校教學(xué)提出了更高要求,為保證工程科學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)、建設(shè)及人才培養(yǎng)能適應(yīng)新形勢,突出工程背景,教學(xué)模式亟待改革。
隧道工程是土木工程專業(yè)巖土及地下方向的一門專業(yè)課,也是核心和代表性的必修課程之一,其目的和任務(wù)是使學(xué)生掌握隧道的基本概念與構(gòu)造、基本力學(xué)原理、施工作業(yè)方法、最新設(shè)計(jì)理念及行業(yè)規(guī)范等專業(yè)知識,具備隧道工程的設(shè)計(jì)能力、隧道工程相關(guān)技術(shù)和研究工作的基本素質(zhì),為從事各類隧道工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)管理奠定基礎(chǔ)。
文章結(jié)合筆者近幾年來在廈門大學(xué)土木系講授的隧道工程課程,通過教學(xué)實(shí)踐中獲取的經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)模式、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、科研促教等方面進(jìn)行探討,以期提高教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果,拓展學(xué)生工程視野和實(shí)際應(yīng)用能力,達(dá)到培養(yǎng)人才、服務(wù)社會的目的。
一、教學(xué)中的體會
(一)基礎(chǔ)知識及認(rèn)識實(shí)習(xí)的先行修畢
隧道工程涉及多個學(xué)科,涵蓋的知識面廣而深。隧道工程教學(xué),一方面要求學(xué)生已經(jīng)具備高等數(shù)學(xué)(含微積分、線性代數(shù)及概率論)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、土/巖石力學(xué)、工程地質(zhì)等課程的基礎(chǔ)知識,即這些課程需要先行修畢才可繼續(xù)隧道工程課程的學(xué)習(xí);另一方面,需要較強(qiáng)的工程背景,如隧道施工工藝(鉆爆、盾構(gòu)或TBM等)和工法(臺階、側(cè)壁導(dǎo)坑或CD法等)、裝渣與運(yùn)輸、噴錨初支與模注二襯、監(jiān)控量測、防水通風(fēng)、運(yùn)營管理、風(fēng)險控制,等等,即課程具有工程實(shí)踐性、應(yīng)用性特點(diǎn)。因此,在學(xué)習(xí)該課程之前,對隧道建設(shè)現(xiàn)場的實(shí)地認(rèn)識實(shí)習(xí)是有必要的。
(二)教學(xué)內(nèi)容多而課時有限
隧道工程課程內(nèi)容龐雜,既涉及規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營管理的內(nèi)容,又有鐵路隧道、公路隧道、城市地鐵、礦山及水利工程巷隧、海(水)底隧道等的設(shè)計(jì)差異,同時還涉及地質(zhì)、力學(xué)、材料科學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論,無疑是一門工程科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)科學(xué)。這些內(nèi)容相互交叉、滲透,緊密聯(lián)系又相對獨(dú)立,對學(xué)生而言,教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)松散、主線不明、重點(diǎn)不突出,甚至有種一團(tuán)亂麻、理不出頭緒的感覺,學(xué)生普遍反應(yīng)這門課程難學(xué)。近年來,隧道工程的教學(xué)大綱和授課學(xué)時經(jīng)過調(diào)整和壓縮,學(xué)時減至30左右,大大低于學(xué)科強(qiáng)校50學(xué)時以上的要求,如重慶大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、西南交通大學(xué),在有限的時間內(nèi),要完成上述多方面的教學(xué)任務(wù),且不乏生動性和啟發(fā)性,無疑增加了教學(xué)難度,同時對教師水平提出更高要求。
(三)教學(xué)實(shí)踐的限制
隧道工程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng),在教學(xué)中必須注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,這是工程科學(xué)學(xué)習(xí)所必備的素質(zhì)。考慮到隧道施工工藝復(fù)雜、作業(yè)線繁多,經(jīng)常會使用炸藥、雷管等危險品以及各類重工機(jī)械設(shè)備,加之隧道現(xiàn)場往往是圍巖、積水、噪音大、油煙粉塵污染物多、錨桿鋼筋遍布、電路設(shè)備復(fù)雜,學(xué)生的現(xiàn)場安全問題難以得到保證。另外由于隧道工程的工作面較一般的施工現(xiàn)場更為狹小擁擠,導(dǎo)致施工單位不愿意接收學(xué)生實(shí)習(xí)、參觀。即使聯(lián)系到一些實(shí)習(xí)單位,也只是在短時間內(nèi)或停工間隙對某一局部粗淺、簡單地觀摩,不能全面了解工程的整個建設(shè)過程,不能形成系統(tǒng)、深刻的工程印象。
(四)缺少學(xué)生互動
受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響,教師在課堂上單一講解授課,學(xué)生習(xí)慣于被動接受,聽課時忙于記筆記,很少主動思考、質(zhì)疑。盡管學(xué)生對工程問題的興致很高,求知欲強(qiáng),但限于工程經(jīng)歷的缺乏,很少與教師交流、討論,授課教師很難獲知學(xué)生的課程興趣所在,及重、難點(diǎn)的理解與掌握情況。這與國外工程科學(xué)的教學(xué)有一定差距。國外一般采用引導(dǎo)性教學(xué),在課程基礎(chǔ)知識講授完畢之后,提出某一工程問題,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識自行查閱資料,咨詢專業(yè)人員,通過團(tuán)隊(duì)合作完成。傳統(tǒng)的教學(xué)模式,導(dǎo)致學(xué)生知識理論水平較高,動手能力則較低。
二、教學(xué)改革的思考
結(jié)合國內(nèi)兄弟院校的教學(xué)情況,隧道工程課程普遍存在以下問題:課程內(nèi)容龐雜,實(shí)踐內(nèi)容偏少,與工程現(xiàn)場要求嚴(yán)重脫節(jié);在有限學(xué)時的分配上,理論課時多,實(shí)踐課時少;課程的考核方式上,理論比重大,實(shí)踐考核少。傳統(tǒng)的教學(xué)方式和內(nèi)容不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工程認(rèn)知、創(chuàng)新與應(yīng)用能力,不利于學(xué)生綜合能力和工程素質(zhì)的訓(xùn)練與提升。鑒于此,提出隧道工程課程的教學(xué)改革建議。
1. 教學(xué)與科研緊密結(jié)合
隧道工程是一門實(shí)踐性、理論性、應(yīng)用性很強(qiáng)的工程科學(xué),如果教師僅僅是將書本內(nèi)容生硬地搬入課堂,學(xué)生通常會感到所學(xué)內(nèi)容枯燥,喪失學(xué)習(xí)興趣,難以激發(fā)日后從事該項(xiàng)工作的熱情。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推進(jìn),隧道工程科學(xué)中許多新的設(shè)計(jì)理念、研究成果不斷涌現(xiàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,將隧道設(shè)計(jì)施工的新理念、新方法、新技術(shù)、新工藝以及國家重大隧道工程(如港珠澳沉管隧道、膠州灣海底隧道、杭州錢江盾構(gòu)隧道等跨海隧道工程)的科研支撐計(jì)劃、技術(shù)攻關(guān)課題及最新進(jìn)展與研究成果直接引入課堂教學(xué),不僅能夠加深學(xué)生對基本理論、基本技能的掌握,培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、創(chuàng)新精神,而且使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的形勢,以及當(dāng)前隧道工程建設(shè)中存在的實(shí)際技術(shù)問題,從而發(fā)生興趣、拓寬知識面,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研意識、創(chuàng)新能力。
對教師而言,在從事科研的同時,跟蹤國內(nèi)外發(fā)展前沿與動向,密切關(guān)注隧道科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和最新研究成果,不斷獲得新知識、新思路,以此提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì),加深對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。同時,將科研最新成果融入教學(xué),提高教學(xué)的理論起點(diǎn),深化教學(xué)內(nèi)容,使課程教學(xué)緊跟隧道工程學(xué)科發(fā)展步伐,促進(jìn)教學(xué)水平和科研水平的共同提高[1-2]。
2. 豐富課堂教學(xué)的形式
隧道工程教學(xué)與實(shí)際工程關(guān)系緊密,隧道工程的結(jié)構(gòu)形式、工法和施工工藝及各作業(yè)線的講述難以僅憑傳統(tǒng)板書在黑板上準(zhǔn)確地演示和表達(dá),而學(xué)生恰恰正缺乏這些工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對隧道工程的認(rèn)知較淺,因此在教學(xué)中需深化課程的感性認(rèn)識與工程認(rèn)識。這就要求教師充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,運(yùn)用多媒體教學(xué)“圖文并茂”的優(yōu)點(diǎn),輔之以工程錄像、照片、圖表、動畫等資料,精心制作電子教案,給予學(xué)生圖、文、聲、動、實(shí)等多方位的信息,加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解與掌握。在講解典型案例時,通過錄像資料、工程圖片或?qū)嵨锿队?,讓學(xué)生了解隧道建設(shè)施工的全過程信息,對實(shí)際工程有直觀感受,讓原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動、立體,更利于學(xué)生理解、掌握,激發(fā)其求知欲,同時彌補(bǔ)教學(xué)內(nèi)容多、課時少的矛盾,達(dá)到事半功倍的效果。
3.加強(qiáng)實(shí)踐
組織學(xué)生參加必要的認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐,完成較高水平的實(shí)踐或認(rèn)識報告,是目前辦學(xué)條件下理論與實(shí)踐相結(jié)合的主要途徑。隧道建設(shè)工程量大、工序多雜、周期長,短時間的實(shí)習(xí)往往只能看到工程的某個局部或某道工序,很難深入了解整個建設(shè)過程。從時間、經(jīng)費(fèi)及安全考慮,一次實(shí)習(xí)又難以在多個工地同時展開,因此,有些實(shí)習(xí)只能是走馬觀花,流于形式。鑒于此,通過強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè),如依托高?!?85”平臺,結(jié)合各個以實(shí)際工程為依托的科研項(xiàng)目,不斷與新近工程建設(shè)單位建立長期的校企合作關(guān)系,如港珠澳島隧工程國家重大科研支撐計(jì)劃、杭州建設(shè)局錢江隧道科研、廈門交通委地下軌道交通項(xiàng)目計(jì)劃,等等,為課程實(shí)踐培育長期且成熟的實(shí)習(xí)基地,不再是以往“走馬燈”式的實(shí)習(xí)。另外,通過實(shí)習(xí)基地的建設(shè),可逐步建立一支優(yōu)秀的師資隊(duì)伍,聘請校外企業(yè)、生產(chǎn)一線中經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)務(wù)過硬的專家,指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐,保證實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。這樣,學(xué)生的實(shí)踐能力和工程認(rèn)知能力才能充分提高,實(shí)踐教學(xué)真正達(dá)到預(yù)期效果[3]。
4.聘請工程一線技術(shù)專家授課
聘請生產(chǎn)、施工或建設(shè)管理部門的技術(shù)負(fù)責(zé)人、專家為兼職教授,定期來校為學(xué)生授課,開設(shè)專題講座,及時給學(xué)生講述國內(nèi)外隧道施工的新問題、新特點(diǎn),介紹一些施工經(jīng)驗(yàn)及行業(yè)發(fā)展動向、最新科研成果和熱點(diǎn)問題等,將隧道工程技術(shù)的最新成果補(bǔ)充到課堂教學(xué)中,實(shí)時解答學(xué)生的一些疑惑,以拓展學(xué)生視野、增長知識、開闊思路。通過這些校外專家自身的業(yè)務(wù)專長,結(jié)合其負(fù)責(zé)的某一實(shí)際工程,開展一些實(shí)際案例教學(xué),如隧道塌方問題、巖爆專題、突涌水災(zāi)害等,以加深學(xué)生對隧道基本概念和原理的理解,進(jìn)而提高實(shí)際工程問題的分析與解決能力[4-5]。
5. 加快自身特色教材建設(shè)步伐
有關(guān)隧道工程課程的教材紛繁雜多,具有見地和獨(dú)到觀點(diǎn),有一定技術(shù)特色的優(yōu)秀教材并不多見,因此,在某些經(jīng)典隧道著作的基礎(chǔ)上(于學(xué)馥先生撰寫的《地下工程圍巖穩(wěn)定分析》、孫鈞先生撰寫的《地下工程的設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》等),依靠“985”高校優(yōu)秀師資團(tuán)隊(duì),逐步引入新近隧道的最新科研成果,如有限元極限分析法、地下工程破壞機(jī)理、圍巖壓力理論與設(shè)計(jì)計(jì)算方法等,加強(qiáng)自身特色教材的建設(shè)步伐,為培養(yǎng)具有技術(shù)優(yōu)勢和特色的隧道工程人才奠定基礎(chǔ)。同時,為彌補(bǔ)教材不足,教學(xué)過程中應(yīng)依靠輔助教材補(bǔ)充教學(xué)。輔助教材主要是指最新修訂的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范。比如,隧道圍巖級別的劃分,2004 版《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》將原規(guī)范(1994版)中的“類別”修訂為“級別”,同時,將圍巖類別的質(zhì)量好壞順序完全調(diào)換。
6. 課程考核形式的多元化
為考查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度,課程結(jié)束后需以一定方式對每位學(xué)生考核??紤]隧道工程課程隸屬工程科學(xué)且極富應(yīng)用實(shí)踐性的特點(diǎn),考核不應(yīng)簡單以期末試卷為單一評判形式。結(jié)合實(shí)際教學(xué)體會與經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為考核宜由3部分組成:(1)課堂表現(xiàn)和平時作業(yè)(占15%)??疾閷W(xué)生出勤率、聽課表現(xiàn)(提問與回答問題),及課后作業(yè)完成情況;(2)理論考試(占70%)。傳統(tǒng)的期末筆試形式仍占考核的主體。建議在試題的設(shè)計(jì)上,既考查學(xué)生對隧道基本原理與知識點(diǎn)的掌握,又考查其對工程實(shí)際問題的分析、解決能力;(3)實(shí)踐設(shè)計(jì)技能(占15%)。主要目的是對學(xué)生學(xué)習(xí)技能和動手能力的考查,通過設(shè)置某一隧道工程的設(shè)計(jì)任務(wù),要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識,查閱文獻(xiàn)資料,參考相關(guān)行業(yè)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對某一工程問題作資料整理、力學(xué)分析、理論計(jì)算、報告書寫、工程出圖整個過程的綜合訓(xùn)練。
三、力爭創(chuàng)造省級、國家級精品課程及教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)
工科學(xué)生培養(yǎng)的最終目的是為工程服務(wù),為工程建設(shè)提出科學(xué)建議和技術(shù)保障,保證工程的建設(shè)及運(yùn)營安全,為社會和國家建設(shè)貢獻(xiàn)技術(shù)力量。隧道工程建設(shè)不是科學(xué)試驗(yàn),而是生命線工程??茖W(xué)試驗(yàn)允許失敗,失敗了總結(jié)經(jīng)驗(yàn)可以從頭再來,這一過程循環(huán)往復(fù)得以成功。然而,工程建設(shè)絕對不允許重來,因?yàn)檫@期間可能以生命的消逝為代價。這是工程科學(xué)與科學(xué)試驗(yàn)的本質(zhì)區(qū)別,必須高度重視。開設(shè)隧道工程課程,目的是培養(yǎng)學(xué)生的高度責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,使學(xué)生在工程中能考慮到任一細(xì)小環(huán)節(jié)、任一可能發(fā)生因素。
廈門大學(xué)土木工程系巖土及地下工程課群組具有光榮的傳統(tǒng),曾培養(yǎng)了巖土工程領(lǐng)域的老一輩名師:曾國熙先生、吳自迪先生、林幼堃先生等。1952年國家高校院系調(diào)整,廈門大學(xué)土木系先后并入浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、福州大學(xué)等學(xué)校,為現(xiàn)今這些高校的土木學(xué)科發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為繼承巖土工程學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢,進(jìn)一步開拓巖土及地下學(xué)科的發(fā)展局面,近年來,土木工程系不斷引進(jìn)國內(nèi)外高層次人才,目前已組建巖土工程與災(zāi)害監(jiān)測研究所,師資力量逐步壯大。每一位教師在各自領(lǐng)域內(nèi)均有所建樹,承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,并積極參與國家、省、市及地方科研項(xiàng)目和技術(shù)服務(wù)工作,正逐步成長為一支富有活力、年齡結(jié)構(gòu)合理、富有創(chuàng)新開拓精神的教學(xué)科研隊(duì)伍。在5—10年內(nèi),廈門大學(xué)土木工程專業(yè)希望通過特色教材建設(shè)和科研項(xiàng)目提升多年來積淀的教學(xué)傳統(tǒng),廣泛汲取和學(xué)習(xí)專業(yè)強(qiáng)校的經(jīng)驗(yàn),打造省級乃至國家級精品課程和教學(xué)科研團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)更多的優(yōu)秀青年人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 李曉龍,郭成超. “隧道工程”課程教學(xué)模式探討[J]. 中國電力教育,2011(29):96-98.
[2] 韓現(xiàn)民,高新強(qiáng). 國家精品課“隧道工程”教學(xué)方法與手段的探索[J].中國電力教育,2011(14):98-99.
[3] 張學(xué)民,陽軍生,彭立敏. 國家精品課程“隧道工程”教學(xué)模式探討[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2011(10):82-83.
[4] 周德泉,王桂堯,劉宏利,等. “巖土與隧道工程”課程群建設(shè)與特色人才培養(yǎng)探討[J]. 中國地質(zhì)教育,2010(4):119-123.
[5] 潘建平,汪小平,朱洪威. 隧道工程課程教學(xué)改革探索[J]. 山西建筑,2011(10):240-241.
Teaching reform of tunnel engineering course
MA Kang
(School of Architecture and Civil Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, P. R. China)
篇3
Abstract: Today, the rapid development of economy, in order to meet the demand for travel and living conditions of the construction market, competition is increasingly fierce. Construction quality for survival and development of construction enterprise's project, an enterprise wants to survive for a long time, it must be under strict engineering quality. This paper will analyze the importance of surveying and mapping engineering survey, from the new technology and new technology application analysis and engineering measurement development direction and application analysis and analysis of new mapping technology in the engineering survey of the important application.
Key words: surveying and mapping; construction quality; new technology
中圖分類號:P25 前言:
各種測繪新技術(shù),比如影像提取技術(shù)、GPS測量技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、遙感(RS)技術(shù)等,正在滲入到各個工程領(lǐng)域中,深刻影響著工程測量的施工質(zhì)量。在目前這種測繪技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)程中,我們應(yīng)該積極應(yīng)用這些新技術(shù)保障工程測量的精度,提高工程測量的施工質(zhì)量。而工程測量技術(shù)的應(yīng)用是影響施工質(zhì)量的重要因素,為了保證工程的施工質(zhì)量,必須要通過現(xiàn)代化的管理手段來加強(qiáng)工程測量管理,通過切實(shí)可行的措施,提高測量技術(shù)人員的素質(zhì)和專業(yè)水平,保證工程測量的質(zhì)量。
1 工程測量重要性分析
測量學(xué)是從人類經(jīng)驗(yàn)中發(fā)展而來兼有時代性的一門學(xué)科,是人類在復(fù)雜的自然界中生存的一個重要手段。工程測量中,無論工程項(xiàng)目的大小,系統(tǒng)的工程測量、公路測量和大面積測繪等,都少不了測量技術(shù),工程測量在工程項(xiàng)目中起著重要的作用。在工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的階段,測量技術(shù)主要提供各種比例的地形圖和地形資料,還要提供地址勘測、水文地質(zhì)勘測和水文測量的數(shù)據(jù);在工程建設(shè)施工階段,要把測量之后的設(shè)計(jì)變?yōu)閷?shí)地建設(shè)的依據(jù),即根據(jù)工程現(xiàn)場地形和工程性質(zhì),建立完整的施工網(wǎng),逐一把圖紙化為實(shí)物??傊瑥氖┕ら_始到結(jié)束,都離不開工程測量這項(xiàng)工作。因?yàn)閷τ谝粋€工程,首先需要對建筑物進(jìn)行定位,確定其實(shí)際位置,之后確定準(zhǔn)確的標(biāo)識從而確定該區(qū)域是否有設(shè)計(jì)后新增建筑物或者其他,以保證機(jī)械設(shè)備的使用?;A(chǔ)設(shè)施完畢后,還要進(jìn)行竣工線的投測,即對設(shè)備的平整度等進(jìn)行跟蹤測量,來保證設(shè)備工藝的流暢。在建筑物的運(yùn)營管理階段,工程測量同樣重要。通過測量工程建筑物的運(yùn)行狀況,對不正常現(xiàn)象進(jìn)行探討分析,采取有效措施,防止事故發(fā)生。為了提高工程質(zhì)量和施工效率,必須重視測量技術(shù)和新時期下測量技術(shù)的新發(fā)展。
2 測量新技術(shù)應(yīng)用分析
2.1 TMS隧道測量系統(tǒng)在引水隧道洞斷面測量中的應(yīng)用分析
TMS是隧道測量系統(tǒng)的簡稱,這個系統(tǒng)主要包括TMS Setout隧道放樣和TMS Profile隧道斷面測量全站儀機(jī)載軟件包,兩者有共同的數(shù)據(jù)處理平臺TMS Office。其中,TMS Office主要用于管理測量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)后的處理和定義工程數(shù)據(jù)。TMS隧道測量系統(tǒng)應(yīng)用于引水隧道測量是最新的技術(shù),引水隧道施工期間的主要任務(wù)是及時的進(jìn)行開挖輪廊線放樣,測量開挖的斷面,在竣工后,測量一定間距內(nèi)竣工斷面和檢查澆筑回填的情況。早引水隧道測量中使用TMS隧道測量技術(shù),測量人員只需要進(jìn)行簡單的操作,就可以使機(jī)載程序驅(qū)動全站儀自動測量,并且全站儀還可以自動將滿足條件的數(shù)據(jù)保存到其的CF卡上,這些測量的數(shù)據(jù)精度很高,可以大大提高測量的效率。將測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后,可以使用TMS Office進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,這個軟件操作很方便,性能也很穩(wěn)定,極大方便斷面報告的輸出,而且用戶也可以根據(jù)自己的需要選擇輸出格式,例如PDF、EXCL、TEXT等格式。 測量報告中還包括詳細(xì)的各種信息,像斷面列、超欠挖面積列、斷面樁號、斷面點(diǎn)列、施測儀器、日期和人員等信息。這個軟件還可以進(jìn)行地質(zhì)超挖面積的計(jì)算和采用最小二乘法進(jìn)行擬合斷面中心等計(jì)算??傊?,TMS隧道測量技術(shù)在引水隧道洞斷面測量中可以發(fā)揮極大的作用,大大提高了測量精度和效率。
2.2 GPS測量技術(shù)在水電工程測量中的應(yīng)用分析
GPS(全球定位系統(tǒng))在車輛導(dǎo)航、變形監(jiān)測、航空航天等方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于其的獨(dú)特性,GPS測量技術(shù)在水利水電測量中也有廣闊的應(yīng)用。由于GPS測量儀在水利水電工程中的應(yīng)用,測量不再受到地形地勢等條件的影響,通過控制測量的觀測方法和布局類型,大大減少了傳統(tǒng)測量中的傳算點(diǎn)和過度點(diǎn)的測量工作,使控制選點(diǎn)變的較為靈活。并且控制測量也可以不受到時間、天氣等自然條件的影響了。
特別是在中小型水利水電工程中,GPS測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)的更為明顯。因?yàn)樵谥行⌒退婍?xiàng)目中,控制測量的方法得到了極大的簡化,也可以根據(jù)需要選擇布點(diǎn),在此應(yīng)用GPS高精度的特點(diǎn),測量工作可以大量節(jié)省人力資源和減小工作的時間和勞動的強(qiáng)度。例如,在引水式工程中,特別是長距離引水工程,明渠引水對地貌的損壞很大并且受地形條件的影響也很大,如果采用傳統(tǒng)的測量方法,對人力和時間的消耗將會是很大的,但是如果在項(xiàng)目建議書和設(shè)計(jì)施工階段都采用GPS測量技術(shù),就可以克服這些工程所面臨的地形地勢、交通條件等因素的影響,省去大量的人工控制復(fù)核,大大減少甚至省去中間過渡點(diǎn)的測量,就可以節(jié)省大量時間,更重要的是,通過GPS測量得到的數(shù)據(jù)精度很高,大大方便以后的工程建設(shè)。
2.3 工程測繪數(shù)字化分析
現(xiàn)代測繪技術(shù)和測量儀器向數(shù)字化、電子化和自動化方向發(fā)展,已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的測繪方式。數(shù)字化測繪技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)的模擬,在PC機(jī)上直接反映出地形、地貌等我們所想得到的數(shù)據(jù)或者圖像,特別是當(dāng)一個地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖但是受到經(jīng)費(fèi)或者時間等原因的限制時,這種測繪方法的優(yōu)勢就被充分體現(xiàn)出來。因?yàn)檫@種技術(shù)能夠充分利用現(xiàn)有的地形,而僅僅需要PC機(jī)、數(shù)字化儀器或者繪圖儀和掃描儀再加上數(shù)字化的軟件就可以實(shí)現(xiàn)工作的目的,更可貴的是,可以在短時間內(nèi)獲取到數(shù)字化的成果??偠灾?,數(shù)字化測繪技術(shù)具有勞動強(qiáng)度小,方便、精度高和便于管理應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),在工程測繪中得到廣泛的應(yīng)用。
2.4 工程測量中的遙感(RS)技術(shù)
遙感技術(shù)已經(jīng)得到了普及,之所以普及的如此迅速,因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)大面積同步觀測,具有很強(qiáng)的時效性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢。目前,高分辨率的遙感衛(wèi)星成為了對地觀測獲取地理信息的重要手段。遙感技術(shù)可以獲取到各種比例的地形圖,可以為工程測量中快速的提供基本地形圖、地籍圖等,十分便利。
3 工程測量新技術(shù)發(fā)展方向及其應(yīng)用分析
篇4
【關(guān)鍵詞】隧道工程;項(xiàng)目化課程;頂崗實(shí)習(xí)
自20世紀(jì)90年代以來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技的不斷進(jìn)步和交通運(yùn)營規(guī)模的逐步擴(kuò)大,隧道工程建設(shè)飛速發(fā)展。大量的山嶺、城市、水下隧道及各種復(fù)雜條件下的地下工程相繼建設(shè),這標(biāo)志著我國進(jìn)入了世界隧道大國的行列。與此同時,掌握隧道知識的專業(yè)技能人才的需求量也大大增加。為此,水利系水工巖土專業(yè)開設(shè)了隧道工程這門課,目的是使學(xué)生掌握扎實(shí)的隧道工程專業(yè)理論知識與工程實(shí)際應(yīng)用方面的知識,成為高素質(zhì)的隧道工程技術(shù)人才,讓學(xué)生能勝任各類隧道工程的工作,更好的服務(wù)于水利工程的建設(shè)。本文就隧道工程課程的現(xiàn)狀,重點(diǎn)就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了分析與探討。
一、隧道工程課程的現(xiàn)狀和存在問題
隧道工程涉及多個學(xué)科,涵蓋的知識面非常廣。要學(xué)好隧道工程,一方面要求掌握工程地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、巖石力學(xué)、測量學(xué)、建筑材料、巖土力學(xué)等方面的專業(yè)知識;另一方面,由于隧道工程的課程又具有較強(qiáng)的獨(dú)立性,例如:隧道施工工藝和輔助施工方法、裝渣與運(yùn)輸、初期支護(hù)、監(jiān)控量測和隧道通風(fēng)等內(nèi)容,這也使隧道工程課程的學(xué)習(xí)又有其特點(diǎn)。
現(xiàn)在隧道工程方面的教材很多。有些教材涵蓋了高鐵隧道、盾構(gòu)等新技術(shù)新工藝,但也有些知識陳舊,沿用老的內(nèi)容,沒有及時更新。教材所涵蓋的內(nèi)容也不夠完善,一提及隧道多是應(yīng)用于公路、鐵路,而在水利方面的介紹都是只言片語,甚至只字不提。
在教學(xué)方式上,隧道工程采取多媒體或板書教學(xué)。多是一些簡單的圖片和流程圖,對于一些復(fù)雜的隧道施工工藝流程,僅僅通過這些很難完全明白。雖然有時教師可以用講授的方式,但很多專業(yè)課老師本身缺乏現(xiàn)場實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),講課缺乏生動性。如果要求在教學(xué)中達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合,就必須要求學(xué)生到工地實(shí)習(xí)和觀摩,這其中也存在著一些問題和困難,隧道施工本身存在工藝復(fù)雜危險的特點(diǎn),學(xué)生的現(xiàn)場安全很難得到保證,都與現(xiàn)實(shí)情況產(chǎn)生了矛盾。
二、教學(xué)改革措施
1.改進(jìn)課程內(nèi)容。更加豐富隧道相關(guān)知識。針對高職高專學(xué)生的特點(diǎn),課程中盡量減少隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì),多增加施工和實(shí)踐的內(nèi)容。在原有課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,重新安排和組織授課內(nèi)容,降低課程的難度,補(bǔ)充隧道施工相關(guān)的知識,擴(kuò)展學(xué)生的知識面。例如結(jié)合水利工程的需要,增加水工隧洞施工的內(nèi)容,雖然隧道施工大同小異,但水工隧洞與公路、鐵路隧道相比有自己的特點(diǎn)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)還可以根據(jù)本專業(yè)實(shí)際情況自編教材,及時吸收在本行業(yè)的最新理論、技術(shù)、方法等,使教材更符合學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際需要,更具有針對性。
2.改進(jìn)教學(xué)模式。在開設(shè)學(xué)習(xí)課程之前,借助學(xué)生暑假頂崗實(shí)習(xí)的機(jī)會,讓學(xué)生先到隧道施工單位進(jìn)行2~3周實(shí)習(xí),能使學(xué)生在短時間內(nèi)能有感性認(rèn)識。
學(xué)習(xí)和借鑒我校項(xiàng)目化教學(xué)的成果,改進(jìn)本課程教學(xué)模式。在教學(xué)過程中通過和施工單位進(jìn)行協(xié)商,在校企合作的條件下,帶學(xué)生到施工現(xiàn)場進(jìn)行觀摩。例如對于隧道仰拱的施工,老師先提出問題,學(xué)生通過在現(xiàn)場觀看仰拱的開挖、棧橋的搭建、鋼筋的綁扎、模板架立、混凝土的灌注整個仰拱的施工全過程的學(xué)習(xí),解決問題并做出相應(yīng)回答,不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,還能加深對施工工藝和概念的理解。學(xué)生在實(shí)際中遇到的一些新問題,可以再回到課堂查找資料進(jìn)行解決,達(dá)到事半功倍的效果。真正達(dá)到“做中教、做中學(xué)、學(xué)中做”的教學(xué)模式。
教師自己還可以到企業(yè)進(jìn)行鍛煉,不僅能夠提高自己實(shí)踐水平,理論和實(shí)踐更好結(jié)合,還能了解企業(yè)當(dāng)今先進(jìn)的施工技術(shù)和人才需求,回到課堂教學(xué)更能夠游刃有余。
3.改進(jìn)教學(xué)手段。綜合利用文本、圖形、動畫、錄像及音響等媒體,制作與課程內(nèi)容配套的隧道工程課件,利用動畫制作軟件制作施工過程動畫,觀看一些國內(nèi)外著名工程施工視頻,了解現(xiàn)階段隧道工程相關(guān)施工動態(tài),使得授課內(nèi)容生動、形象。例如在學(xué)習(xí)相應(yīng)的課程內(nèi)容的同時,采用動畫演示全斷面法、沉管法、盾構(gòu)施工等方法,使學(xué)生更能直觀學(xué)習(xí)隧道開挖的過程,大大提高了課堂教學(xué)效果,也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過視頻播放,使學(xué)生身臨其境,同時也縮短了教學(xué)時間,使過去通過板書形式難以講授的內(nèi)容可以在較短的時間內(nèi)使學(xué)生弄明白。有些內(nèi)容比如洞門類型、鋼筋網(wǎng)、型鋼拱架等,借助取自具體工程的圖片材料,便于學(xué)生認(rèn)識和理解。
三、總結(jié)
雖然隧道工程是我系水工巖土專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課程,在教學(xué)上存在一些問題和困難,但是教學(xué)團(tuán)隊(duì)都在積極探索新的教學(xué)方式和思路,使學(xué)生能夠理論和實(shí)踐更好的結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性。不論是從教師個人能力還是學(xué)生個人培養(yǎng)等方面加大力度進(jìn)行完善,最終目的是使學(xué)生掌握牢固的專業(yè)知識,了解隧道工程最前沿的技術(shù)、工藝和發(fā)展方向,培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的技術(shù)人才,更好為水利工程建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]李天祺.道工程課程教學(xué)改革思考[J].中國建設(shè)教育,2010,9.
篇5
【關(guān)鍵詞】公路;隧道施工;施工技術(shù);控制要點(diǎn)
社會主義建設(shè)的不斷深入,現(xiàn)代社會已步入一個發(fā)展的階段,而促進(jìn)發(fā)展的交通通道也必須跟上時展的腳步?,F(xiàn)階段,公路作為交通通道的重要組成部分,正發(fā)揮著越來越大的作用,因此公路工程的建設(shè)也拉入道可持續(xù)化發(fā)展的軌道上來,施工單位意識到環(huán)境保護(hù)的重要性,為了減少大填大埋,隧道施工的普及率也越來越高。
一、隧道施工技術(shù)概述
(一)施工技術(shù)
隧道的施工技術(shù)主要的步驟就是工藝的實(shí)施,工藝流程步驟繁瑣,每一個因素都可能成為影響施工質(zhì)量的重點(diǎn)所在。具體技術(shù)實(shí)施項(xiàng)目有前期準(zhǔn)備工作、鉆爆工作以及土石方的挖掘工作。前期的工作包括支護(hù)、防水、排水渠道的設(shè)置,這些較為簡單的步驟主要是為下面爆破以及挖掘工作奠定基礎(chǔ);鉆爆工作是影響土石方開挖的關(guān)鍵性階段,從專業(yè)性上分析,鉆爆工作需要極其嚴(yán)禁的方案以及專業(yè)的技術(shù)人員操作,鉆爆質(zhì)量合格后才能開始最后的土石方開挖活動。
(二)施工方案
將施工方案的制定需要遵循以下順序:首先,針對工作環(huán)境進(jìn)行具體調(diào)查,考慮到地質(zhì)、水文、氣象的特點(diǎn),初步形成方案輪廓;其次,在基本輪廓的基礎(chǔ)之上確定具體的方案模式。開挖面穩(wěn)定性較好時,可以直接開挖、柔性襯砌、數(shù)據(jù)測量、防水層建設(shè)最后再次襯砌。如果開挖面穩(wěn)定性較差就需要在最開始階段先挖出一個弧形導(dǎo)洞,然后再進(jìn)行上述工作;最后,針對具體的施工過程中出現(xiàn)的問題,采取最佳的解決方式以彌補(bǔ)方案的不足之處。
二、公路隧道施工技術(shù)
(一)洞口施工
施工人員在洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開挖,施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主,盡量不采用爆破,保證不擾動原地層;洞口場地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實(shí);遇堅(jiān)硬石質(zhì)地層人工鉆眼爆破,運(yùn)輸采用自卸車,挖方棄往指定的棄碴場。洞口段開挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要,修建供水、供電設(shè)施及材料堆放場地和機(jī)械停放場地,合理布置。邊仰坡防護(hù)、邊仰坡開挖按設(shè)計(jì)坡度一次整修到位,并分層進(jìn)行邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護(hù),以防圍巖風(fēng)化,雨水滲透而坍塌。以穩(wěn)定邊仰坡。刷坡防護(hù)到路基面標(biāo)高。隧道洞門在進(jìn)洞施工正常后,適時安排施工。綜合考慮地形地質(zhì)條件及洞口美化等條件。進(jìn)洞施工前,先將洞外排水系統(tǒng)做好,再行進(jìn)洞,以防對洞門造成威脅。明洞拱、墻與洞內(nèi)相鄰的拱、墻襯砌時,應(yīng)同時施工連成整體;洞門及洞口附近的排水、截水設(shè)施應(yīng)配合洞門施工盡早做好,并與洞外排水系統(tǒng)連通,以免地表水沖刷坡面。洞門仰坡和邊坡宜在進(jìn)洞前刷好,坡度的施工允許偏差為5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中藥包爆破,以免影響仰邊坡的穩(wěn)定。
(二)隧道明洞施工
明洞邊墻基礎(chǔ)必須置穩(wěn)固的地基上。遇有地下水時,須將地下水引離邊墻基礎(chǔ)。凹形地段或外墻深基部分,施工時本著先難后易的原則,可先開挖、砌筑最低凹處,逐步向兩端進(jìn)行,以利利用施工查明基礎(chǔ)情況。邊墻基礎(chǔ)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,核對地質(zhì)承載力是否與設(shè)計(jì)要求相符。若地基承載力不足時,可考慮采用沉井基礎(chǔ)或挖孔樁基礎(chǔ)進(jìn)行地基加固。明洞開挖采用全部明挖法,若施工需要或工程師要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法進(jìn)行開挖施工,但無論哪種方法開挖,均實(shí)行爆破藥量控制。明洞開挖前,預(yù)先做好洞頂防水、排水設(shè)施,防止地面水沖刷而招致邊坡、仰坡落石、塌方。內(nèi)模采用定型鋼模板,外模和擋頭板模板采用定制的木模加釘鐵皮,擋頭板內(nèi),外弧線在現(xiàn)場按實(shí)際比例放樣后,精確加工。泵送混凝土灌注,灌注時其模板支撐必須牢靠,防止跑模造成砌襯侵入限界。施工人員在進(jìn)行拱圈施工時拱架一般在立柱上架設(shè),立柱基底堅(jiān)實(shí),若在松軟路肩上,則設(shè)縱向臥木,并將各立柱縱向聯(lián)結(jié)成整體。拱架采用特制大跨度鋼拱架,組合鋼模安裝拱部內(nèi)模。
(三)隧道洞身開挖
這個工序包括中導(dǎo)洞和左右洞的開挖。在成洞前,也就是支護(hù)完成以后,我們就可以按照中導(dǎo)洞開挖輪廓線來進(jìn)行挖槽。中導(dǎo)洞的開挖過程要循環(huán)進(jìn)尺,尺度大概維持在0.5m~1.2m 之間。而當(dāng)中導(dǎo)洞開挖成型以后,我們需要進(jìn)行中線和水平檢查,只有符合設(shè)計(jì)要求了以后才能夠進(jìn)行后續(xù)的施工工作。緊接著我們要進(jìn)行的工作是初噴5cm 厚的20 號素砼。而對于左右洞而言,要等到中墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以后才能對左右洞進(jìn)行開挖,并且采取兩臺階分布平行進(jìn)行開挖,包括整個拱部要一并進(jìn)行挖掘。同時應(yīng)該注意的是,左右洞的開挖過程中,不易操之過急,每一次開挖的深度不應(yīng)該大于1 米,同樣應(yīng)該是先從左洞進(jìn)行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原來的開挖面落后左洞十米的位置來進(jìn)行并且控制右洞的施工挖掘。
三、公路隧道施工控制要點(diǎn)
(一)對一些科學(xué)性不完善的建筑方法進(jìn)行改善
(1)先拱后墻法。先拱后墻的方法過去常用于地質(zhì)不良、斷層破碎帶的施工中,與當(dāng)時較低的支護(hù)水平有密切關(guān)系。如今支護(hù)水平大大提高,原先的半斷面開挖與先拱后墻的方法應(yīng)該被拋棄,繼而采用臺階法施工,這種施工法無論從防水水平和結(jié)構(gòu)安全方面均較以前有明顯提高。改進(jìn)與摒棄舊的不好的建筑方法,創(chuàng)建符合新技術(shù)的最新設(shè)計(jì)。
(2)施工設(shè)備、工藝不足。由于公路隧道的長度和地理位置,施工單位并未投入足夠資源進(jìn)行妥善管理。有些隧道開挖光爆效果不理想,采用人工澆筑,襯砌未按照規(guī)范進(jìn)行施工,以至于二次襯砌及襯砌背后有大量空洞形成,留下了質(zhì)量隱患。對以后的通車防水造成了很大影響,進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。所以,公路的隧道建設(shè)不應(yīng)論長短,論地方,應(yīng)該選擇有能力、有責(zé)任心的負(fù)責(zé)人承包,采用成熟完善的施工工藝。這是確保施工工程的首要條件。
(二)進(jìn)行全程工程質(zhì)量管理方案
通過采取全方位的監(jiān)管,將工程事故發(fā)生的可能性消滅在源頭,加大檢查力度,進(jìn)行全方位監(jiān)督?,F(xiàn)場召開觀摩會,選取優(yōu)秀工程作為樣板,大力推廣先進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)從而發(fā)揮出典范的作用。一旦出現(xiàn)質(zhì)量相關(guān)事故,要狠抓狠打、嚴(yán)肅處理,并進(jìn)行現(xiàn)場分析,總結(jié)教訓(xùn)避免再犯。還要建立舉報制度,鼓勵所有參與建設(shè)人員,發(fā)現(xiàn)工程中的質(zhì)量問題或者其他方面存在的問題及時舉報,經(jīng)查實(shí)后進(jìn)行獎勵,以便能夠讓所有參建人員做到關(guān)心工程質(zhì)量,從而有效提高工程的質(zhì)量。
(三)施工單位的質(zhì)量保證措施
施工單位嚴(yán)格遵循質(zhì)量控制規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量管理,力爭在投入和控制方面提高質(zhì)量。作業(yè)隊(duì)以上的人員需成立一個能夠全面監(jiān)管的小組,控制所有程序有組織進(jìn)行,配備專職質(zhì)檢人員,從組織上保證工程質(zhì)量。在施工過程中,還需成立專門針對特殊地質(zhì)情況的小組,以便遇到特殊類型地質(zhì)時可事前預(yù)報。挖掘過程中配備幾名有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)專家輪流值班。
四、結(jié)束語
公路隧道的技術(shù)正在不斷的更新,我國對于該技術(shù)的研究還有許多不足。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及與國外的不斷交流,同時結(jié)合國內(nèi)的實(shí)踐工作,公路隧道施工技術(shù)將進(jìn)一步提高,我國公路隧道的質(zhì)量也能得到可靠保證。
參考文獻(xiàn):
篇6
關(guān)鍵詞:道路與鐵道工程;GPS;航測遙感;GIS
一、勘測設(shè)計(jì)階段3S技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用
(一)全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用
全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)GNSS是指利用人造地球衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航或定位的技術(shù)系統(tǒng)。目前國際上全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要包括美國的GPS,俄國的GLONASS,歐盟的GALILEO等,我國也自主研制了“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航廣域增強(qiáng)系統(tǒng)。其中,GPS是目前應(yīng)用最廣泛的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),其技術(shù)的最新進(jìn)展代表了全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的主要發(fā)展方向[。
1.航測遙感技術(shù)的應(yīng)用
利用航測遙感技術(shù)測繪大規(guī)模大比例尺(以1:2000比例尺為主)地形圖,建立數(shù)字地形模型,已經(jīng)成為新線鐵路勘測設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);遙感工程地質(zhì)和水文地質(zhì)綜合信息填圖已成為繞避地質(zhì)災(zāi)害、確定鐵路線路走向不可缺少的控制性因素。航測遙感技術(shù)取代了繁重落后的地面測圖工作,改變了鐵路勘測設(shè)計(jì)的程序,引起了鐵路勘測設(shè)計(jì)發(fā)生了革命性飛躍,成倍地提高了鐵路勘測的速度,大大縮短了勘測的周期,提高了鐵路勘測設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng),在鐵路和公路工程的勘測設(shè)計(jì)中正得到愈來愈多地應(yīng)用。將GIS用于鐵路和公路工程建設(shè)可以保持各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、規(guī)范,便于提高工程建設(shè)的效率,GIS和RS結(jié)合,可以獲得三維地理信息的遙感圖像信息,并利用其進(jìn)行縱橫斷面分析、坡度分析等工作,從而實(shí)現(xiàn)三維鐵路和公路工程設(shè)計(jì)、橋梁設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等。
二、施工階段主要以GPS的應(yīng)用為主
(一)采用靜態(tài)GPS建立高精度平面工程控制網(wǎng)
在橋梁和隧道工程中,目前最為廣泛的是應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行控制測量。杭州灣跨海大橋是當(dāng)前世界第一長跨海大橋,跨海段長達(dá)31.5km,海上無任何自然島嶼,其平面控制采用靜態(tài)GPS按B級精度的要求施測;烏稍嶺隧道全長20km,是我國目前最長的鐵路隧道,其洞外控制也采用GPS技術(shù),現(xiàn)在該隧道已經(jīng)全線貫通交付使用。這些大型工程的建設(shè)都說明,利用GPS技術(shù)進(jìn)行大型工程的控制測量,不僅可以滿足工程建設(shè)的精度需要,而且能夠加快工程建設(shè)的進(jìn)度。
(二)通過GPS高程擬合建立高程控制網(wǎng)
目前,GPS高程測量精度較低,主要原因是無法準(zhǔn)確獲取各點(diǎn)的大地高和高程異常值。較常用的計(jì)算高程異常方法是:利用測區(qū)里的若干個已知水準(zhǔn)點(diǎn),采用解析內(nèi)插、曲面擬合等方法確定測區(qū)的似大地水準(zhǔn)面,進(jìn)而求出各點(diǎn)的高程異常。數(shù)座特大型橋梁工程測量的試驗(yàn)分析表明:在小范圍的橋梁工程區(qū)域內(nèi),當(dāng)?shù)匦屋^為平坦時,利用2~3h的GPS靜態(tài)觀測成果,經(jīng)過擬合計(jì)算,可獲得二等精度的高程成果;而利用1~2h的觀測資料,可獲得三、四等精度的高程擬合成果[9]。
(三)利用GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行工程放樣
GPS技術(shù)在施工階段的應(yīng)用除了建立施工控制網(wǎng)外,近年來隨著RTK技術(shù)的不斷完善,在工程放樣中也同樣得到了廣泛應(yīng)用,從而大大降低了放樣的計(jì)算工作量和外業(yè)觀測強(qiáng)度,提高了作業(yè)效率。
在鐵路、公路、橋梁、港口工程施工中,利用RTK技術(shù)直接放樣點(diǎn)位已經(jīng)被成功應(yīng)用于定線放樣、縱橫斷面測量、地形圖測繪以及工程變形監(jiān)控中。在杭州灣大橋、東海大橋和蘇通大橋的施工中,施工單位采用RTK技術(shù)進(jìn)行寬海域的樁基施工三維定位測量,不僅解決了超長距離施工定位的難題,而且提高了測量定位的精度,通過專門研制的海上GPS打樁定位系統(tǒng),還可以實(shí)現(xiàn)測量定位的自動化,大大縮短施工工期。
(四)GIS在工程施工管理中得到初步應(yīng)用
GPS在道路與鐵道工程測量中的應(yīng)用已很普遍,而遙感技術(shù)和GIS技術(shù)在施工階段應(yīng)用較少,但也有成功應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)。例如,以深圳地鐵變形監(jiān)測數(shù)據(jù)和各種圖面資料作為信息源,利用GIS軟件及二次開發(fā)工具,開發(fā)了基于GIS的地鐵變形監(jiān)測管理分析系統(tǒng),并應(yīng)用于地鐵施工監(jiān)測,取得了良好的效果。
三、運(yùn)營管理階段3S技術(shù)開始得到應(yīng)用
(一)GPS技術(shù)在變形監(jiān)測中正得到廣泛的應(yīng)用
大型工程結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測,一直是道路與鐵道工程運(yùn)營管理階段的重要課題,目前,利用GPS技術(shù)正在成為變形監(jiān)測的重要技術(shù)手段。例如,虎門大橋GPS(RTK)實(shí)時位移監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測整橋3個方同的x,y,z位移和大橋的扭轉(zhuǎn)角,并能對各點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄回放[11]。GPS監(jiān)測大橋位移的實(shí)時性和高采樣率的數(shù)據(jù)為大橋的狀態(tài)分析提供了方便的條件,也為大橋的管理部門的決策提供了依據(jù),使大橋的安全得到了保障。
(二)遙感技術(shù)開始得到深入認(rèn)識并開展應(yīng)用
目前我國已經(jīng)利用航測遙感技術(shù)完成了大量的既有鐵路復(fù)測和地質(zhì)病害調(diào)查工作,對成昆、寶天、寶成等10余條地形地質(zhì)條件復(fù)雜,路基、地質(zhì)病害較嚴(yán)重的既有鐵路重點(diǎn)區(qū)段和重要工程進(jìn)行了遙感地質(zhì)病害調(diào)查,從而為鐵路工務(wù)管理提供了及時有力的信息保障。
(三)GIS在鐵路公路的養(yǎng)護(hù)管理中正在起到越來越大的作用
近十年來,鐵路部門先后完成了哈爾濱等多個鐵路局20 000多公里既有鐵路復(fù)測和數(shù)字地形圖測繪工作,建立了先進(jìn)的工務(wù)綜合管理信息系統(tǒng),由鐵道部電子計(jì)算技術(shù)中心研制的基于GIS的鐵路工務(wù)管理信息系統(tǒng),包含了鐵路設(shè)備管理,管界圖、綜合圖、速度圖、大橋略圖等17個子系統(tǒng),涵蓋了鐵路工務(wù)部門的主要業(yè)務(wù),目前已在烏魯木齊、北京等多個鐵路局得到推廣應(yīng)用,為工務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)代化管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]寧津生,王正濤.測繪學(xué)科發(fā)展綜述[J].測繪科學(xué),第3l卷(l).
篇7
關(guān)鍵詞:工程;測量;技術(shù);
1 工程測量的重要性
測量學(xué)是從人類經(jīng)驗(yàn)中發(fā)展而來兼有時代性的一門學(xué)科,是人類在復(fù)雜的自然界中生存的一個重要手段。工程測量中,無論工程項(xiàng)目的大小,系統(tǒng)的工程測量、公路測量和大面積測繪等,都少不了測量技術(shù),工程測量在工程項(xiàng)目中起著重要的作用。在工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的階段,測量技術(shù)主要提供各種比例的地形圖和地形資料,還要提供地址勘測、水文地質(zhì)勘測和水文測量的數(shù)據(jù);在工程建設(shè)施工階段,要把測量之后的設(shè)計(jì)變?yōu)閷?shí)地建設(shè)的依據(jù),即根據(jù)工程現(xiàn)場地形和工程性質(zhì),建立完整的施工網(wǎng),逐一把圖紙化為實(shí)物。
總之,從施工開始到結(jié)束,都離不開工程測量這項(xiàng)工作。因?yàn)閷τ谝粋€工程,首先需要對建筑物進(jìn)行定位,確定其實(shí)際位置,之后確定準(zhǔn)確的標(biāo)識從而確定該區(qū)域是否有設(shè)計(jì)后新增建筑物或者其他,以保證機(jī)械設(shè)備的使用?;A(chǔ)設(shè)施完畢后,還要進(jìn)行竣工線的投測,即對設(shè)備的平整度等進(jìn)行跟蹤測量,來保證設(shè)備工藝的流暢。在建筑物的運(yùn)營管理階段,工程測量同樣重要。通過測量工程建筑物的運(yùn)行狀況,對不正常現(xiàn)象進(jìn)行探討分析,采取有效措施,防止事故發(fā)生。為了提高工程質(zhì)量和施工效率,必須重視測量技術(shù)和新時期下測量技術(shù)的新發(fā)展。
2 工程測量技術(shù)的應(yīng)用
2.1 衛(wèi)星定位測量技術(shù)及應(yīng)用
在工程測量中,利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GPS、GLONASS,以及中國的北斗一號等)在工程測量、地形測繪、施工放樣、竣工測量等工程中進(jìn)行高精度、動態(tài)的測量測繪,這種測量技術(shù)與衛(wèi)星定位技術(shù)的結(jié)合,為我國工程測量技術(shù)的水平提升起到了重要作用,筆者親歷成綿樂鐵路工程,對此感受更深。在我國,衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測量技術(shù)在各種類型工程控制網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。尤其是一些自然條件比較惡劣的地區(qū),利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測量技術(shù),能夠有效降低測量人員的傷亡率。還有實(shí)時動態(tài)差分法(RTK)測量方法,其精確度達(dá)到厘米級別,進(jìn)行實(shí)時動態(tài)分析,極大的提高了工程測量外業(yè)作業(yè)效率。
2.2 攝影測量技術(shù)及應(yīng)用
攝影測量技術(shù)是將數(shù)字化攝像技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起,為工程測量提供三維、非接觸性、效率高、測繪成果多的測量方法。此種測量技術(shù)多用于航空測量大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量[4]等情況。攝影測量技術(shù)中遙感(RS)測量技術(shù)以遙感衛(wèi)星為支撐,融入多光譜航空攝影測量技術(shù),為人們通過空中攝影技術(shù)獲得對地基礎(chǔ)地理信息的收集與利用。RS測量技術(shù)具有同步性、時效性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性等優(yōu)點(diǎn),在工程項(xiàng)目測量中得到應(yīng)用與推廣。RS技術(shù)的應(yīng)用為工程測量提供了更為直觀準(zhǔn)確的測量圖和地籍圖,對工程測量進(jìn)度起到重要的推動作用。
2.3 TMS隧道測量系統(tǒng)在引水隧道洞斷面測量中的應(yīng)用分析
TMS是隧道測量系統(tǒng)的簡稱,這個系統(tǒng)主要包括TMS Setout隧道放樣和TMS Profile隧道斷面測量全站儀機(jī)載軟件包,兩者有共同的數(shù)據(jù)處理平臺TMS Office。其中,TMS Office主要用于管理測量數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)后的處理和定義工程數(shù)據(jù)。TMS隧道測量系統(tǒng)應(yīng)用于引水隧道測量是最新的技術(shù),引水隧道施工期間的主要任務(wù)是及時的進(jìn)行開挖輪廊線放樣,測量開挖的斷面,在竣工后,測量一定間距內(nèi)竣工斷面和檢查澆筑回填的情況。早引水隧道測量中使用TMS隧道測量技術(shù),測量人員只需要進(jìn)行簡單的操作,就可以使機(jī)載程序驅(qū)動全站儀自動測量,并且全站儀還可以自動將滿足條件的數(shù)據(jù)保存到其的CF卡上,這些測量的數(shù)據(jù)精度很高,可以大大提高測量的效率。將測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后,可以使用TMS Office進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,這個軟件操作很方便,性能也很穩(wěn)定,極大方便斷面報告的輸出,而且用戶也可以根據(jù)自己的需要選擇輸出格式,例如PDF、EXCL、TEXT等格式。
測量報告中還包括詳細(xì)的各種信息,像斷面列、超欠挖面積列、斷面樁號、斷面點(diǎn)列、施測儀器、日期和人員等信息。這個軟件還可以進(jìn)行地質(zhì)超挖面積的計(jì)算和采用最小二乘法進(jìn)行擬合斷面中心等計(jì)算??傊?,TMS隧道測量技術(shù)在引水隧道洞斷面測量中可以發(fā)揮極大的作用,大大提高了測量精度和效率。
2.4 測量機(jī)器人的應(yīng)用
測量機(jī)器人是一種智能型的全站儀,通過伺服馬達(dá)驅(qū)動和程序控制并集成激光技術(shù)、通信技術(shù)和CCD技術(shù)于一身,可在測量過程中實(shí)現(xiàn)自動識別目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)及自動照準(zhǔn)、測角、測距、記錄等全自動化功能。測量機(jī)器人由球面坐標(biāo)系統(tǒng)、操縱器、換能器、計(jì)算機(jī)、控制器及多種傳感器等組成。測量機(jī)器人通過目標(biāo)捕捉系統(tǒng)發(fā)射的扇形光束和光束探測器快速識別判斷目標(biāo),然后鎖定、跟蹤目標(biāo),并對目標(biāo)進(jìn)行精確照射和測量,測量過程中即使遇到影響通視的障礙,也能鎖定目標(biāo),如果遇到目標(biāo)失鎖,只需測量人員發(fā)出搜索指令,就能重新快速鎖定目標(biāo)。一些測量機(jī)器人供應(yīng)商為用戶提供了二次開發(fā)平臺,用戶可以方便地通過該平臺實(shí)現(xiàn)所需要的自動測量功能。目前,測量機(jī)器人已用于自動變形監(jiān)測,如地鐵隧道、礦區(qū)邊坡、滑坡體、大壩等變形監(jiān)測。此外,還用于隧道、橋梁等工程的精密監(jiān)測以及工民建施工測量、地質(zhì)勘測、水電測量和礦山測量等領(lǐng)域。
2.5遙感(RS)技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
遙感技術(shù)已經(jīng)得到了普及,之所以普及的如此迅速,因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)大面積同步觀測,具有很強(qiáng)的時效性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢。目前,高分辨率的遙感衛(wèi)星成為了對地觀測獲取地理信息的重要手段。遙感技術(shù)可以獲取到各種比例的地形圖,可以為工程測量中快速的提供基本地形圖、地籍圖等,十分便利。
2.6 數(shù)字化測圖技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字化測圖技術(shù)是在測量工作的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來形成圖像的過程,也稱計(jì)算機(jī)成圖技術(shù),在實(shí)際的野外測量工作當(dāng)中,通常應(yīng)用大比例尺來進(jìn)行實(shí)地測量成圖,在建立地理信息系統(tǒng)時,需要對這些原圖進(jìn)行數(shù)字化的處理,如果地面數(shù)字圖能滿足一定的精度及比例尺要求,則可直接通過常規(guī)的測量方式、攝影及數(shù)字化方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,然后在計(jì)算機(jī)自動化的成圖軟件的幫助下,使地圖中的坐標(biāo)點(diǎn)用數(shù)字的形式表面出來。通過分析其技術(shù)應(yīng)用的原理,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字化測圖技術(shù)也是以傳統(tǒng)的紙面測圖原理作為基礎(chǔ),同時采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)字圖形處理方法以達(dá)到實(shí)現(xiàn)地圖住處測量數(shù)據(jù)的獲取、轉(zhuǎn)化、識別、存儲、處理機(jī)修改繪圖等一系列工作內(nèi)容,最終得到有用豐富的電子地圖,需要時還可對電子地圖進(jìn)行高效、便捷、保真的進(jìn)一步數(shù)字化處理。
總之,作為工程測量人員,必須緊跟時展的需要,著力提高自身的專業(yè)水平,并結(jié)合工程實(shí)際和需要,選擇針對性的工程測量新技術(shù),在為工程測量提供便利和節(jié)約大力人力物力財(cái)力的同時為工程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時助推我國工程測量事業(yè)邁上新臺階。
參考文獻(xiàn):
[1]劉海洋,張國旗.測繪新技術(shù)與工程測量的內(nèi)在聯(lián)系[J].科技致富向?qū)В?010(12).
篇8
【關(guān)鍵詞】高速公路;施工現(xiàn)場;質(zhì)量管理
引言
施工階段的質(zhì)量管理與控制對于高速公路建設(shè)進(jìn)程的加快有非常重要的作用。為了強(qiáng)化管理施工質(zhì)量,則可以采用強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理,嚴(yán)格控制工序質(zhì)量等多種措施,并同時明確施工過程中管理工程質(zhì)量的基本原則。
一、高速公路施工質(zhì)量管控原則
高速公路建設(shè)項(xiàng)目在施工過程中可受到環(huán)境、資金等多種因素的影響,難以有效控制工程進(jìn)度,進(jìn)度被耽誤時,會在一定程度上影響到質(zhì)量管控工作,再加上工程設(shè)計(jì)發(fā)生變更時,施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也會發(fā)生相應(yīng)的改變,因此在管控工程質(zhì)量時面臨許多難題。
為了降低高速公路施工階段的質(zhì)量管理難度及優(yōu)化質(zhì)量管控工作,則在管理工程質(zhì)量時應(yīng)堅(jiān)持節(jié)約原則、科技為先原則及遵守政策原則:
1、節(jié)約原則。在管理公路質(zhì)量時,應(yīng)注意有機(jī)結(jié)合長短期利益、國家與施工單位的利益,優(yōu)化選擇施工方案,在確保施工方案科學(xué)合理及具有可操作性的基礎(chǔ)上有效提高工程質(zhì)量。
2、科技為先原則
為了管理好施工質(zhì)量,則不但要根據(jù)工程實(shí)際情況積極引進(jìn)新型施工工藝技術(shù),同時還需要引進(jìn)先進(jìn)的質(zhì)量管理方法,保障安全施工與文明施工,從而為質(zhì)量管控工作的順利開展提供必要的基礎(chǔ)。
3、遵守政策原則。在管理工程質(zhì)量時應(yīng)依據(jù)國家或地方性法律法規(guī)及政策,充分發(fā)揮法律、法規(guī)、政策對于質(zhì)量管控工作的指導(dǎo)作用,例如應(yīng)貫徹保護(hù)農(nóng)田、文物、環(huán)境及節(jié)約能源、土地及木材等政策。
二、高速公路施工現(xiàn)場質(zhì)量管理工作要點(diǎn)
1、組建高素質(zhì)的人才隊(duì)伍
隨著工程建設(shè)的不斷推移,一批從事高速公路施工的人員脫穎而出,使施工隊(duì)伍得到了有效鍛煉,并在實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),但仍與世界先進(jìn)的隧道施工隊(duì)伍有很大差距。高速公路的施工工藝是一個不斷更新發(fā)展的過程。在實(shí)際施工中,根據(jù)不同的地質(zhì)條件和工程設(shè)計(jì)要求,不斷有新工藝、新工法產(chǎn)生。要保持不斷學(xué)習(xí)的態(tài)度,才能處理好隧道施工中的各種問題,應(yīng)付各種不同的圍巖條件。經(jīng)過經(jīng)濟(jì)安全的綜合分析后,決定采取分層開挖、分層保護(hù)的處理方法,盡量使用機(jī)械開挖、裝載機(jī)輔助裝運(yùn)和人工輔助修坡的方式;機(jī)械或人工不能直接開挖土石方,要采用爆破開挖的方法;避免隧道長時間暴露,以免造成坡面坍塌;混凝土要達(dá)到設(shè)計(jì)要求,隧道兩側(cè)要進(jìn)行對稱回填。
2、強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理,嚴(yán)格控制工序質(zhì)量
強(qiáng)化高速公路施工現(xiàn)場管理有助于及時發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題,將存在的質(zhì)量隱患消除在萌芽狀態(tài),同時保證各道工序的質(zhì)量得到有效管理:
2.1應(yīng)安排技術(shù)管理人員到施工現(xiàn)場進(jìn)行盯崗,強(qiáng)調(diào)技術(shù)人員按時到現(xiàn)場辦公,如不能及時在現(xiàn)場盯崗,則視為脫崗。在關(guān)鍵工序的施工工作開始前,技術(shù)處、經(jīng)理部的負(fù)責(zé)人應(yīng)及時到場,以便于深入現(xiàn)場對施工工作進(jìn)行指揮協(xié)調(diào),及時解決工程質(zhì)量問題及技術(shù)難題;
2.2在施工前工程師應(yīng)向機(jī)械人員、施工人員及工長講解技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工方案、具體施工工藝及工程質(zhì)量控制措施等,確保相關(guān)人員明確自身職責(zé)后才開始進(jìn)行施工。同時要注意對施工工序進(jìn)行合理安排,確保文明施工,以減輕對周邊環(huán)境造成的污染,一道工序完成后及時清理施工現(xiàn)場,避免因現(xiàn)場混亂而對下一道工序質(zhì)量造成不良影響。此外,應(yīng)做好施工現(xiàn)場的安全管理工作,將安全標(biāo)牌、標(biāo)語等設(shè)置于重要場所,并配備足量的消防器材,保證材料、設(shè)備及人員的安全,以便在順利開展施工工作的同時有效管理工程質(zhì)量;
2.3應(yīng)嚴(yán)格控制公路底基層施工質(zhì)量,避免在施工過程中出現(xiàn)不精確放樣等質(zhì)量通病,有效管理標(biāo)高質(zhì)量,保證控制樁的設(shè)置符合工程設(shè)計(jì)要求,并由此提高底基層橫坡度及標(biāo)高的合格率。
為了提高測量精度,可采用線繩對高程點(diǎn)進(jìn)行加密控制。此外,在對底基層進(jìn)行找平時可采用以下方法:第1次放樣為粗平,第2次為精平,第3次為再精平,隨后進(jìn)行檢機(jī)操作,檢機(jī)操作完成后再次進(jìn)行找平,從而使底基層平整度與標(biāo)高得到有效控制。
3、按照施工計(jì)劃進(jìn)行施工管理
工程施工過程中,從設(shè)備、材料和工作人員等環(huán)節(jié)出發(fā),對施工現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量控制。在施工前,要根據(jù)施工中的具體情況,對施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn),使專業(yè)的工作人員了解整個施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)度,并通過崗位責(zé)任制對這些機(jī)制進(jìn)行合理劃分;全面提高施工人員的工作積極性;在施工的材料的使用上,要對施工材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查,嚴(yán)格把控施工質(zhì)量;合理地使用機(jī)械設(shè)備,做到施工人員與設(shè)備的有效搭配,從而提高施工質(zhì)量;按照程序?qū)こ踢M(jìn)行有效檢驗(yàn),尤其是要及時處理與工程質(zhì)量要求不符的工序。
對于一些存在質(zhì)量隱患的工程,要及時保修工程關(guān)鍵部位,從而為方便驗(yàn)收和工程在規(guī)定的時間內(nèi)竣工提供便利條件。工程建設(shè)資料是對工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收的參考文件,也是整個工程建設(shè)狀況的體現(xiàn),還是工程后期維護(hù)的重要參考。因此,對這些資料進(jìn)行合理整理是工程建設(shè)的必然要求。施工單位在施工時,要認(rèn)真搜集、整理資料,并根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)整合。當(dāng)現(xiàn)場檢驗(yàn)結(jié)束后,要根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果及時形成資料,并由監(jiān)理單位審核;審核后,需要收集、記錄和整理相關(guān)材料,最終形成紙質(zhì)的資料,并由相關(guān)單位審核;審核后,需要合理保存資料。
4、加強(qiáng)施工設(shè)備和施工材料的管理
施工設(shè)備與施工材料時進(jìn)行高速公路工程施工的必要物質(zhì),要確保高速公路工程質(zhì)量,強(qiáng)化施工設(shè)備與施工材料管理工作是關(guān)鍵。施工單位必須嚴(yán)格管理設(shè)備和材料,從采購施工用料階段開始,就抓住價格和質(zhì)量間的平衡點(diǎn),不僅確保設(shè)備與材料質(zhì)量,還要降低采購成本。如果條件允許要建立施工實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配有相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備對施工設(shè)備、施工材料及工程半成品進(jìn)行檢驗(yàn),確保試驗(yàn)科學(xué)性與準(zhǔn)確性,利用有效數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量管理。
5、加大工程施工環(huán)境保護(hù)力度
進(jìn)行高速公路施工時,要注意工程施工的氣象災(zāi)害及環(huán)境污染因素,盡可能地避開寒潮、狂風(fēng)、高溫等天氣,工程施工前,最后結(jié)合工程環(huán)境因素制定有效的預(yù)防方法。另外,做好工程施工場地清潔工作,保證公路建設(shè)施工質(zhì)量管理具有良好環(huán)境。
結(jié)束語
我們要嚴(yán)格遵守“以市場為導(dǎo)向,促進(jìn)高速公路的發(fā)展”的方針政策,學(xué)習(xí)和引進(jìn)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝。在高速公路施工中,應(yīng)堅(jiān)持交通設(shè)施建設(shè)與管理并重,充分滿足市場的需求,且具有前瞻性的眼光。廣泛面向交通的各個領(lǐng)域和行業(yè),為企業(yè)與市場搭建交流平臺,從而促進(jìn)交通業(yè)的發(fā)展。更要高度重視高速公路的施工工藝,嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行質(zhì)量控制,提高管理人員的綜合素質(zhì)。對于一些工序不完整、質(zhì)量無法達(dá)標(biāo)的公路,要堅(jiān)決治理。注重引進(jìn)先進(jìn)的管理方法,對一些不科學(xué)的建筑方法進(jìn)行合理改善,從而滿足高速公路建設(shè)的最新質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1]黃明玉.淺談高速公路施工中的工程質(zhì)量管理[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(05).
[2]何濤,謝莉.現(xiàn)代公路施工質(zhì)量控制管理的實(shí)施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(18).
[3]毛冬青.論高速公路施工中的工程質(zhì)量管理措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014(08).
篇9
加強(qiáng)工程風(fēng)險管理是政府進(jìn)行社會管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容,要牢固樹立風(fēng)險意識,建立風(fēng)險的全過程監(jiān)控機(jī)制。這是建設(shè)部副部長黃衛(wèi)在日前舉行的“全國地鐵與地下工程技術(shù)風(fēng)險管理研討會”上提出的要求。他強(qiáng)調(diào),必須深化政府管理理論研究,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的政府危機(jī)管理向政府風(fēng)險管理的模式轉(zhuǎn)型與超越。
6月18日至19日,由中國土木工程學(xué)會、建設(shè)部質(zhì)量安全與行業(yè)發(fā)展司、北京市建設(shè)委員會共同主辦2005全國地鐵與地下工程技術(shù)風(fēng)險管理研討會在北京召開。來自不同行業(yè)、不同專業(yè)、不同部門的專家和學(xué)者,圍繞地鐵建設(shè)與地下工程風(fēng)險管理的理論與應(yīng)用的最新進(jìn)展,就如何加強(qiáng)地鐵與地下工程建設(shè)風(fēng)險管理,如何建立風(fēng)險控制機(jī)制進(jìn)行了廣泛的研究與深入的探討。黃衛(wèi)在會上指出,我國地鐵建設(shè)目前正處于高速發(fā)展時期,3~4年就要建成一條20公里的線路,世界其他國家還沒有每年建設(shè)20~40公里,甚至100公里地鐵的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。鑒于地下工程具有建設(shè)規(guī)模大、技術(shù)要求高、建設(shè)周期長、投資大、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn),城市地鐵工程建設(shè)存在著很大的潛在風(fēng)險。我們要牢固樹立風(fēng)險意識,建立健全風(fēng)險的全過程監(jiān)控機(jī)制,實(shí)現(xiàn)決策的科學(xué)化和民主化并建立完備的反饋機(jī)制。
風(fēng)險管理在地下工程的應(yīng)用研究在美國、歐洲已相當(dāng)普遍,有些國家甚至已編寫出隧道工程風(fēng)險管理的規(guī)范。目前,隧道及地下工程建設(shè)風(fēng)險管理最缺乏的是沒有可資利用和借鑒的方法,沒有可以利用和指導(dǎo)應(yīng)用的風(fēng)險管理手冊和指南。據(jù)悉,建設(shè)部委托土木工程學(xué)會組織有關(guān)單位專家學(xué)者編制的《地鐵與地下工程技術(shù)風(fēng)險管理指南》一旦成熟即可出臺,并將形成指導(dǎo)全國的地鐵風(fēng)險管理的規(guī)范。
據(jù)黃衛(wèi)介紹,為了保證重大工程的質(zhì)量安全,目前已經(jīng)建立了對施工圖設(shè)計(jì)文件實(shí)施審查、超限高層抗震設(shè)防審查、新技術(shù)專家審定等一系列審查制度。未來還要引入保險機(jī)制,推行工程質(zhì)量保險制度,培育和規(guī)范我國的工程保險市場。建設(shè)部即將與保監(jiān)會聯(lián)合頒布《關(guān)于推進(jìn)建設(shè)工程質(zhì)量保險工作的意見》,全面啟動建設(shè)工程質(zhì)量保險工作。原則上兩類工程應(yīng)辦理工程質(zhì)量保險:一是技術(shù)風(fēng)險較大的房屋建筑工程、市政基礎(chǔ)設(shè)施工程、土木工程,如商場、體育館、劇院、學(xué)校、地鐵等;二是各類商品住宅工程。
據(jù)了解,目前我國有20多個城市正在建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)地鐵等軌道交通項(xiàng)目,其中基本符合國務(wù)院規(guī)定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的城市18個(地鐵6個,輕軌12個),初步統(tǒng)計(jì)近期規(guī)劃建設(shè)55條線路,約1500公里長,總投資達(dá)到5000億元,而目前在建線路總長則超過390公里。
篇10
關(guān)鍵詞:公路工程:測量技術(shù);GPS技術(shù);實(shí)時動態(tài)定位系統(tǒng)
中圖分類號:F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1.緒言
工程建設(shè)前的測量在道路、橋梁以及隧道的建設(shè)過程中發(fā)揮著巨大的作用,一項(xiàng)公路工程建設(shè)施工前測量工作的完成與否,與后期的工程質(zhì)量有著非常直接的關(guān)聯(lián)性。
2.公路工程測量的具體內(nèi)容
在公路工程建設(shè)前,進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)測量,是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。除了要對施工的具體路線進(jìn)行嚴(yán)格的勘測并繪制相關(guān)的帶狀地形圖之外,還應(yīng)將圖紙上的相關(guān)信息,在路面上準(zhǔn)確地標(biāo)出,用來指導(dǎo)實(shí)際施工;當(dāng)路線跨越河流以及橋梁的時候,對河流兩岸的相關(guān)地形都要做詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),而為了選擇最佳的橋梁建設(shè)方案,要對有關(guān)橋梁橋軸線長度和河流比降值進(jìn)行細(xì)致的比對;而有關(guān)隧道建設(shè)的測量內(nèi)容則更加復(fù)雜,要測繪詳細(xì)的隧道進(jìn)出口比例圖,為隧道洞口的布置提供必要且精確地?cái)?shù)據(jù)支持。[1]在進(jìn)行具體的測量工作之前,必須要做好控制測量工作。控制測量是指在需要測量的工程地面上根據(jù)實(shí)際的施工要求,設(shè)置網(wǎng)狀的標(biāo)記點(diǎn),為后期的測量以及工程建設(shè)的各項(xiàng)測量做好準(zhǔn)備。由于在施工設(shè)計(jì)的過程中,亟需適當(dāng)比例的地形圖作為設(shè)計(jì)依據(jù),而固定比例的地形圖必須依據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)來進(jìn)行測繪,因?yàn)橹挥羞@樣才可以保證現(xiàn)場各種地形地貌能被完整的呈現(xiàn),橋梁、隧道以及其他各種路線的設(shè)計(jì),也都需要控制網(wǎng)點(diǎn)關(guān)于路基和構(gòu)造物的各種數(shù)據(jù)支持??刂茰y量工作將還未開始測繪的圖紙信息,提前落實(shí)在具體的施工現(xiàn)場之上,在實(shí)景和圖景之間搭建了一座橋梁,減少了圖紙測繪工作中的誤差,提高現(xiàn)場測量的準(zhǔn)確度,可以說是一切后續(xù)工程測量工作的基礎(chǔ)。包括控制網(wǎng)點(diǎn)在內(nèi)的公路測量工作,主要應(yīng)該包括初步設(shè)計(jì)階段的測量和施工圖設(shè)計(jì)階段的測量,這兩種測量工作所傾向的內(nèi)容均不相同,詳細(xì)來說:
2.1初步設(shè)計(jì)階段
公路施工的初步設(shè)計(jì)是指根據(jù)前期編制的相關(guān)資料和上級批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書,制定相關(guān)的修建原則,并針對實(shí)際情況提出施工方案的意見,提供高程控制、比例地形圖、控制樁圖和縱橫斷面的資料相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙以及表格資料。初步設(shè)計(jì)階段的測量工作主要是為了前期工程設(shè)計(jì)而服務(wù)的,應(yīng)該做到精細(xì)、準(zhǔn)確,無論是平面高程控制測量或者是地形圖測量,以及平縱橫測量,必須要按照一定的比例進(jìn)行詳細(xì)的測量,保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的順利進(jìn)行。
2.2施工圖設(shè)計(jì)階段
在具體的施工圖設(shè)計(jì)階段,測量人員需要根據(jù)初步的設(shè)計(jì)圖紙,在1:2000圖上進(jìn)行細(xì)致的方案比對,經(jīng)過比對之后最終確認(rèn)公路施工的路線方案,從而開始詳細(xì)的測量過程。詳細(xì)的測量內(nèi)容主要包括縱橫面的測量、主要施工點(diǎn)的地形圖的測量、主要控制網(wǎng)點(diǎn)的地物高等測量以及最為基本的中線放樣等工作。在施工圖設(shè)計(jì)階段,測量工作應(yīng)該以施工圖紙的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行測量,仔細(xì)比對圖紙與實(shí)際地形之間的差異,盡最大可能的還原真實(shí)的地形、地貌,為圖紙的測量提供最為翔實(shí)的數(shù)據(jù)與資料。
3.坐標(biāo)系統(tǒng)在公路測量過程中的必要性
由于大多數(shù)公路工程測量工作都是在地面上進(jìn)行的,眾所周知的是,地表上由眾多的山巒和河流組成,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,而更為重要的是,它是一個有一定起伏的曲面,而并非平面。[2]這種曲面性的結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的,不可能直接運(yùn)用數(shù)學(xué)測量中的幾何原理進(jìn)行操作。因此,要運(yùn)用坐標(biāo)系統(tǒng),將這種曲面轉(zhuǎn)換成可以直接進(jìn)行工程測量中幾何計(jì)算的平面來進(jìn)行測繪。直接的方法就是根據(jù)大地的水準(zhǔn)面模擬一個參考性的橢球,建立相關(guān)的坐標(biāo)系統(tǒng)來進(jìn)行比對和測量。
4.航拍技術(shù)在公路工程測量中的運(yùn)用
由于大多數(shù)的公路建設(shè)項(xiàng)目跨越的地形較為復(fù)雜、跨越距離也比較長,促成了航拍技術(shù)在公路測量過程中的普遍運(yùn)用。航拍技術(shù)適用于線路較長而人工測量無法完成的公路項(xiàng)目,將攝影機(jī)安裝在直升飛機(jī)或者其他的飛行器上,按照一定的要求對觀測地進(jìn)行攝影,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將測得內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實(shí)際的數(shù)據(jù),從而進(jìn)行各種信息和地形圖的編制。需要注意的是,盡管航拍技術(shù)所形成的圖像非常的清晰直觀,也準(zhǔn)確地反映了路面上的基本情況,但是卻不可能直接用于地形圖對公路工程進(jìn)行實(shí)際有效地指導(dǎo)。這主要是由于航拍形成的照片是中心投影,而地形圖則是正射投影,而公路工程的技術(shù)要求地形圖必須采用正射投影。
5.GPS技術(shù)在公路測量過程中的運(yùn)用與前景
早在上世紀(jì)70年代,美國軍方研制出新一代的衛(wèi)星定位系統(tǒng),簡稱GPS,當(dāng)時研制GPS技術(shù)的主要目的在于為美方的軍事提供即時的、全天候的導(dǎo)航,另外,還可以利用它測探軍情,收集相關(guān)的情報和即時的通訊。到了90年代末期,24顆衛(wèi)星星座已經(jīng)布置完成,其覆蓋率絕大多數(shù)已達(dá)到98%。公路施工測量作為一項(xiàng)遠(yuǎn)距離、高跨越的測量工作,積極地引入GPS技術(shù),能夠在很大程度上提高測量工作的效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)前,我國在大型的公路測量過程中廣泛的采用GPS技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測量方面的信息反饋,譬如,GPS靜態(tài)以及快速靜態(tài)的方法被運(yùn)用在對公路沿線的總體控制網(wǎng)測過程中,而得到的信息反饋可以為勘測繪制完整的帶狀地形圖,相應(yīng)的,這些數(shù)據(jù)也可以為路線平面和縱面的測量提供有利的參考。如果公路施工過程中,需要隧道以及橋梁方面的數(shù)據(jù),GPS技術(shù)也可以為其建立完整的施工控制網(wǎng)絡(luò),保障橋梁、隧道施工過程中的信息準(zhǔn)確性。[3]
6. RTK技術(shù)在公路測量中的運(yùn)用
最新的RTK技術(shù)在公路測量中具備以下幾個功能和作用:1)繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺(1∶1 000或1∶2 000)帶狀地形圖上進(jìn)行。用實(shí)時GPS動態(tài)測量只需在沿線每個碎部點(diǎn)上停留一兩分鐘,即可獲得每點(diǎn)的坐標(biāo)、高程。結(jié)合輸入的點(diǎn)特征編碼及屬性信息,構(gòu)成帶狀所有碎部點(diǎn)的數(shù)據(jù),在室內(nèi)即可用繪圖軟件成圖。2)道路中線放樣。設(shè)計(jì)人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后,需將公路中線在地面上標(biāo)定出來。采用實(shí)時GPS測量,只需將中樁點(diǎn)坐標(biāo)輸入到GPS電子手簿中,系統(tǒng)軟件就會自動定出放樣點(diǎn)的點(diǎn)位。由于每個點(diǎn)測量都是獨(dú)立完成的,不會產(chǎn)生累計(jì)誤差,各點(diǎn)放樣精度趨于一致
6.結(jié)語
公路工程測量技術(shù)是一項(xiàng)過程復(fù)雜、技術(shù)要求高、專業(yè)性強(qiáng)的技術(shù),為公路工程前期施工過程中的初步設(shè)計(jì)和圖紙繪制階段提供詳盡的數(shù)據(jù)和信息支持,是公路工程施工的基礎(chǔ)。本文針對我國公路工程的特點(diǎn),解釋了公路測量在工程進(jìn)行各個階段的具體任務(wù),對坐標(biāo)系統(tǒng)建立的必要性以及航拍技術(shù)和GPS技術(shù)在公路工程測量過程中的運(yùn)用做了簡要的探討,希望能夠?yàn)槲覈饭こ虦y量技術(shù)的發(fā)展提供有益參考。在當(dāng)下,要廣泛的認(rèn)識到測量技術(shù)在公路工程各個施工過程中的工作內(nèi)容和坐標(biāo)系統(tǒng)在公路測量過程中的必要性,積極地引入航拍技術(shù)和GPS技術(shù),提高公路測量的測量效率以及信息的準(zhǔn)確性,為公路工程的圓滿完成做好準(zhǔn)備。
參考文獻(xiàn)
[1]劉勤.淺談公路工程測量[J].科技信息,2009,(8)
[2]張凱,寧毅.公路工程測量及應(yīng)用原理[J].科技與市場,2010,(7)
[3]劉貴洲.基于公路工程測量中GPS 的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(2)
[4]徐紹銓.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢測繪科技大學(xué)出版社, 1998.
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