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关键词:地质雷达;隧道;二衬检测
1概述
隧道工程由于种种原因在施工期或运营一段时间后,可能会出现表面裂纹、渗漏水等病害,通常这些病害多是由隧道潜在的隐患导致的,如衬砌厚度不足、衬砌背后存在大面积空洞或回填不密实等。传统的施工质量检测往往采取钻孔取芯、开挖取样的破坏性手段,这样对于防水要求极为严格的隧道施工极为不利。由于隧道工程是隐蔽性工程,因此需要一种有效、快速、无损的方法和手段进行检测。本文结合昌宁高速礼坊隧道实际工程,对礼坊隧道二衬质量进行了无损检测。结果表明质雷达在公路隧道质量检测方面效果比较理想,达到了指导施工的目的。
2地质雷达的工作基本原理
地质雷达作为一种无损检测技术,自20世纪70年代开始应用至今已有30多年的历史,在工程各个领域都有重要的应用,主要解决场地勘查、线路选择、工程质量检测、病害诊断、地质超前预报和地质构造等问题。探地雷达的基本原理如图1所示。地质雷达是利用高频电磁脉冲波的反射探测目的体及地质现象的。其探测过程如下:地质雷达通过发射天线向地下发射高频电磁脉冲,此脉冲在向地下传播过程中遇到地下介质分界面时会产生反射。反射波传播回地表后被接收天线所接收,并将其传入主机进行记录和显示,每一测点接收到一道雷达波形,一条测线上全部测点的雷达波形排列在一起,形成完整的雷达剖面,经过资料的后处理,进行反演解释便可得到地下地层或目的体的位置、分布范围、埋深等。
3工程应用
3.1工程概况及参数设置
礼坊隧道为一分离式隧道,隧道长度为1625m,净空宽×高为10.75m×5m。隧道区位于构造剥蚀低山丘陵区,山体连绵起伏,山体植被发育,沿洞轴线洞身最高点高程约700m,地形起伏大,山势较陡峻,隧道进出洞口地形较缓,植被发育,风化层厚。隧道区山体总体走向比较紊乱,大致呈南北走向,隧道区内水量丰富,隧道区内微地貌发育,主要为山间冲沟,为山间洪水及地下水的排泄通道。本次检测仪器采用美国GSSI公司研制的TerraSIRchSIR3000地质雷达。检测之前,必须根据具体地质情况,调节相应的参数(主要包括雷达天线中心频率、时窗和采样次数等),以达到仪器的理想状态。考虑到探测对象主要为隧道二衬质量,检测对象为二衬的厚度,钢筋数量及二衬支护背后是否有空洞,所以本次检测采用400MHz中心频率的天线,测量方式采用连续测量。探测的时窗主要取决于探测的深度,考虑到本次探测主要为初期支护探测,检测深度在1m之内即可,则时窗可取为50ns。
3.2测线布置
根据规范要求及项目实施大纲,沿着隧道走向的3条测线,即拱肩2条(测线1、2)以及拱顶1条(测线3),如图2所示。
3.3地质雷达探测结果
(1)二衬厚度检测结果。图3是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图,该检测段桩号范围是ZK189+200~ZK189+230,沿测线1的位置数据采集。由于围岩与二衬混凝土介电常数差别较大,电磁波在围岩与混凝土界面传播时将产生较强反射信号,图3中绘制出的曲线即为该反射信号,表1列出了该检测段测线3位置的二衬厚度的检测结果。(2)二衬钢筋数量检测结果。图4是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图,该检测段桩号范围是ZK189+110~ZK189+117.5,沿测线1的位置数据采集。由于钢筋与混凝土介电常数差别很大,电磁波在混凝土与钢筋界面传播时将产生强烈反射信号,图4中用垂直箭头标记出了钢筋具置,表2列出了该检测段钢筋数量的检测结果。综合表1、表2所得到的二衬厚度与钢筋数量检测数据,结果表明二衬施工质量满足设计及有关规范的要求。
4结论
通过在昌宁高速礼坊隧道进行的多次地质雷达无损检测,得到了如下认识:(1)地质雷达作为一种无损检测技术,具有成本低,操作方便快捷,探测精度高,数据采集与处理集于一身,目标体等异常图像清晰且易于识别等特点,能有效检测出钢筋异常以及二衬厚度。(2)礼坊隧道现场检测结果表明,检测部位拱顶测线及左、右拱腰测线二衬厚度满足设计要求,测线部位衬砌层与原岩耦合良好。二衬钢筋总数满足设计及有关规范的要求。
作者:袁海波 单位:中铁五局集团第一工程有限责任公司
参考文献:
[1]李大心.探地雷达方法与应用[M].北京:地质出版社,1994.
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[3]李国平.瞬时属性在地质雷达数据处理中的应用[J].物探化探计算技术,2006(增刊):96.
1、改变教学目的
一直以来,土木工程专业测量课程的教学目标是掌握小范围的地形图测绘和具备一定地施工放样的能力。但是随着测量技术的迅猛发展,再加上GPS、GIS、RS先进的3S技术广泛应用于导航、国土和城市管理、测量定位等领域,从而进一步拓展了测量学的研究空间和教学内容。而土木工程专业的学习走出校门后极少数学生会专门从事测量工作,大多数都从事施工现场工作,因此原来的教学目标已经无法满足现代技术人员对测量技术的需求。现代高职土木工程测量课程的教学改革应以符合社会需求与能力培养为指导思想,教学目的应从熟练操作常规仪器转变为熟练操作先进仪器,从以往以测图为主转变为以运用测量技术为主,使高职生毕业后能较快地融入工作岗位。
2、调整教学内容
在对土木工程测量的教学内容进行调整之前,首先必须弄清楚土木工程的专业人员所需必备的测量方面的工作技能。应该具备以下三种测量工作技能:(1)测量的基本技能:主要有控制测量、仪器操作、测量平差、地形图判读与应用、地形测绘等技能。(2)工程中测量技术的运用技能:主要有变形观测、桥梁工程测量、线路工程测量、隧道工程测量等技能。(3)测量新技术的运用技能。通过以上的分析可以看出,土木工程的测量课程内容应该划分为三个模块的内容:(1)普通测量即测量专业的基础内容。主要有角度测量、直线定向、地形图应用、地形测绘、高程测量、距离测量、小地区控制测量以及误差理论等。(2)施工测量即测量技术在工程中的具体运用。主要有桥梁工程测量、变形观测、线路工程测量以及隧道工程测量等。(3)测量新技术即拓宽学生的学习知识。主要有GPS、GIS、RS等技术。改革后的教学内容,使学生拥有更好、更大的学习平台。
3、改变教学手段与教学方法
现代化的教学手段除了投影、电视、幻灯等技术以外,还有目前正在推广的CAI多媒体教学课件、“远程实验室”、“网上教学”、“数字校园”等以计算机技术为主的教学手段。而教学方法的改进,则是改变以往的“填鸭式”、“满堂灌”的教学方法为启发式的教学方法。所谓启发式教学需要教师在教学过程中不断激发同学们的求知欲望与学习兴趣,积极主动的去学习,自觉独立的去思考,让他们既能掌握基本的知识技能,也能学会分析和解决问题。而在教学模式上,可结合采用自学、提问、讲课、讨论、答疑等多种形式,改变学生以往的被动学习为积极主动的学习。
4、明确与其他课程的联系
在学习土木工程测量课程之前必须先学习工程制图、土木工程概论以及工程力学等课程,让学生在正式学习测量课程之前,首先先对土木工程有个大致的认知。譬如在学习桥墩放样前,首先必须清楚桥墩是什么,桥轴线是什么,其次必须能看懂设计的图纸,弄清楚图纸中的几何比例尺寸关系。只有先弄清楚这些,才能在具体的地面准确地标定出桥墩的位置。
5、合理安排课时
目前土木工程测量课程普遍存在内容较多、课时较少的问题,因此测量课必须划分为选修课和必须课。普通测量安排为必修课,在第二学期进行学习,学时为70~80个,课程学习完毕需进行测量仪器1~2周的强化实习。同时土木工程的施工测量也安排为必须课,在第四学期进行学习,学时为60个,课程学习完毕需进行施工测量2~3周的实习。而现代测量技术安排为选修课,在第五学期进行学习,学时为30个。如此安排,既能确保学生掌握普通测量以及施工测量的基础知识,也能使学生学习测量的新技术,从而提高学生测量学的应用能力。
6、加强学生实践训练
高职院校重在培养高技能的应用型人才,而测量学课程则是一门理论与实践并重的学科,作为一名土木工程的专业技术人员,仅仅掌握深厚的理论知识是不够的,还须具有较好的动手操作能力。因此,土木工程测量课程的实践训练可分为课程实习、课堂实习、技能强化实习和顶岗实习。
7、培养学生的职业道德
在测量课程的教学过程中要加强培养学生的职业道德教育。由于测量的数据难免有误差,但是每项测量的偏差值都有允许的范围,如果超出限制,要带领学生找寻出错的原因,然后加以改正。一旦发觉学生私自篡改数据,乃至捏造测量记录,必须进行严肃地批评教育。因此在平常教学中,要严格要求学生,既要培养学生学习中严谨的学习态度以及工作中团结的合作精神,也要培养学生良好的职业道德和行为规范。
二、结语
【关键词】集通铁路;地质构造;断裂;基岩透水
【Abstract】 the Jitong a tunnel is one of the longest tunnel of the proposed railway in China. The set-pass line is a convenient district in Northwest China and Northeast regional railway corridor plays an important role in the regional road network.Based on field survey data collation, introduces undesirable engineering geological problems: regional faults, jointed and fractured rock permeability, surface landslides, avalanches and mudslides and other issues.
【Key words t】jitong railway, geological structure, fracture, permeable bedrock
中图分类号:P618文献标识码:A 文章编号:
引言
集通线是我国西北地区与东北地区间一条便捷的区际铁路通道,同时也是内部的东西向主要通道和蒙西、宁夏至东北地区的煤运主通路,在区域路网中具有重要的作用。随着社会经济的发展,集通铁路货运量和客运量逐年递增,现有铁路的运输能力不能满足经济和社会发展的需要,铁道部和政府适时对该条铁路进行改建。集通线某隧道地处中东部,大兴安岭南西段,是集通线改建工程中最长隧道。查清隧道段的主要工程地质问题对于集通线改造工程的早日实现具有重要的现实意义。
1区域地质背景
1.1地形地貌
隧道段地处燕山余脉与阴山的交汇地带,是内蒙古高原向松辽平原的过渡地段,地貌属剥蚀中低山区,是大青山的东缘地区。部分隧道段山体基岩,植被稀疏。地势总体东北高,西南低,山势雄伟,地形崎岖复杂,多呈悬崖陡坎,沟谷切割强烈。隧道所经山脉海拔高程一般在1112.3~1762.2m之间,最高点海拔高程1952.4m。
1.2地层和岩性
隧道区域出露地层主要为奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、侏罗系(J)、第三系上新统(N2)及第四系(Q)。隧道段出露的地层岩性主要有:花岗岩、石英片岩、板岩、粉砂质板岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩、砾岩、变质砾岩、大理岩、凝灰岩、泥灰岩、玄武岩、安山岩、钙质页岩、流纹岩、粉土,粉砂质黄土、坡洪积(Qhspl)碎石土、冲洪积(Qhapl)砂砾石及冲积(Qhal)砂砾石。
1.3 地质构造
区域构造上位于内蒙古中部地槽褶皱系,苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带与温都尔庙~翁牛特旗加里东地槽褶皱带交界处,板块构造位置属晚古生代陆壳增生区,板块碰撞消减地带。区域内以北东和东西向构造为主,西拉沐伦近东西向断裂带,对隧道段地质体的展布具有明显的控制作用。北东向构造表现为褶皱和断裂;构造岩浆岩带及中侏罗世断陷盆地也受北东向构造控制。
1.4水文地质条件
隧道段南部为东西向的西拉沐伦河,北部为嘎苏代河和查干木伦河,向东南汇入西拉沐伦河,最后流入辽河,属辽河流域辽河水系。依据地下水赋存条件,隧道范围内地下水以第四系孔隙水、基岩裂隙水为主,另存在少量碎屑岩孔隙水。在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。
2主要工程地质问题
隧道段主要工程地质问题有:岩体稳定性、基岩透水、地表斜坡岩土体稳定性问题。主要工程地质问题的准确提出,对隧道段的设计和施工有重要的现实意义。
2.1岩体稳定问题
隧道段影响岩体稳定性的因素主要为区域断裂和节理裂隙。
2.1.1区域应力场和断裂
隧道段及临近地区,受到近东西向的大主应力影响,褶皱发育,轴向呈北东向,多为线状构造。断裂构造发育与各期褶皱构造紧密伴生,依据断裂走向可分为近南北向断裂和北东向断裂。隧道DK484+800处的断裂,穿越地层为花岗岩和变质细砂岩。在两地层交界处的地表存在一系列线性泉水露头,做为判断该断裂的重要证据。该断裂跨越隧洞轴线。该断裂整体走向约350°,长度约2.3km。由于断裂处岩体破碎,裂隙较大,地表水渗透进入地下,隧道开挖时,很容易引起突涌事故,对工程产生较大影响。隧道DK501+50处的断裂,穿越地层为砂岩,断裂整体走向为40°,长度约420米,断裂跨越隧道洞轴线。由于构造断裂的存在,使岩体的整体性受到破坏,在隧道开挖过程中,对支护结构提出更加严格的要求,对工程产生一定影响。
2.1.2节理裂隙
隧道段受多期构造运动作用,构造岩浆活动强烈,岩体节理裂隙较发育。本论文以花岗岩体中(YDK484+500)节理裂隙为例,地势高程为1921.7m,主要发育北北西、北西向两组优势节理,缓倾角的节理非常发育,陡倾角的节理较发育,降雨将沿着陡倾角的节理裂缝渗入,再沿着缓倾角的节理向外流出,这两组节理为水提供了很好的流通通道,对隧道工程的施工非常不利。
总之,地质构造决定了隧洞段岩石的完整性。侏罗系以前的地层经历了多期构造运动,燕山期岩浆大面积侵入使得这些地层变质。总体看,沉积岩区岩石条件较差,岩浆岩区岩石条件相对较好。隧洞段通过沉积岩区的长度约占57.7 %,岩浆岩区约占42.3%,塌方的危险性主要在沉积岩区。岩浆岩区的主要岩石为花岗岩,稳定性相对较好。
2.2基岩透水问题
依据地下水赋存条件,隧道段内地下水主要以第四系孔隙水、基岩裂隙水为主,另存在少量碎屑岩孔隙水。在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。基岩裂隙水分布于低中山区,岩性主要为花岗岩类和变质砂岩。隧道段花岗岩风化裂隙发育、风化壳厚20~30m。变质砂岩节理裂隙发育,岩体较破碎。裂隙泉水流量一般20~40 m3/d。隧道南部平房沟附近,存在碎屑岩类孔隙水,泉水流量一般10~40 m3/d。
利用多种方法估算的隧道涌水量得出,全隧道稳定单位涌水量介于2829-5074m3/d•km之间,平均为3744m3/d•km;隧道最大单位涌水量介于7621-10208m3/d•km,平均为8692m3/d•km。其中涌水量较大几处见表2-1。隧道涌水对隧道的开挖非常不利,设计和施工时要多加重视。
表2-1 隧道段较大涌水处统计表
分段
编号 起讫里程 稳定涌水量 最大涌水量
单位
m3/d•m 段落
(m3/d) 单位
m3/d•m 段落
(m3/d)
1 DK478+910~DK479+300 19.54 7621.37 44.97 17538.59
2 DK482+680~DK485+910 5.36 17312.94 10.93 35294.36
3 DK495+050~DK495+760 11.66 8281.43 29.91 21236.40
4 DK496+950~DK497+170 15.45 3399.45 38.18 8399.07
5 DK500+220~DK500+460 10.61 2545.98 33.73 8095.10
6 DK501+080~DK501+360 21.60 6047.81 114.75 32130.85
2.3地表斜坡岩土体稳定问题
地表斜坡岩土体稳定问题主要有滑坡、崩塌、泥石流。
2.3.1滑坡
隧道段附近可见多出小型滑坡,滑坡体较小。由于整个范围内植被覆盖率较高,山坡上岩体表面被第四系更新统的黄土覆盖,滑坡的变形特征不明显,隧道段没有大型滑坡。
2.3.2崩塌
隧道段内典型的潜在崩塌分述:如东沟前山崩塌,地层岩性是侏罗系的细中粒花岗岩,前山海拔1509.8m,山坡坡度80°;东沟鹿场崩塌位于乌梁苏台东沟右侧山坡,地层岩性是侏罗系细中粒花岗岩,海拔1507.9m,山坡坡度70°。形成崩塌的岩体的特点是:竖直节理和水平节理发育,节理使岩体相互切割,岩体被切割成独立的块体;山体相对高差较大,山坡较陡,在外动力作用下较容易形成崩塌,对隧道工程产生不利影响。
2.3.3泥石流
隧道段内典型的潜在泥石流分述:乌梁苏台东沟泥石流流经洞轴线DK489―DK490+600段,主沟走向呈NE10°~ NE45°,主沟长6.5km,沟深10-20m之间,宽约100m,纵坡降比约122‰,主沟上游纵坡降比约313‰,坡度较陡,主沟的形成区呈V型谷,流通区呈U型谷,两侧山坡坡度在10°~25°之间,主沟上游有多条小的支沟,支沟沟谷谷底切割深度较深,为该泥石流形成提供了地形条件。泥石流沟主沟堆积大量的第四系冲积物,冲积物中含有卵石、砾石,粒径大小不等。主沟两侧山体是花岗岩,岩性单一,经风化及区域构造的影响,节理发育,为该泥石流的形成提供了大量的物源。该区每年7-9月份为雨季,呈突发性暴雨特点,为泥石流的发生提供了动力条件。由于泥石流形成区和流通区段岩体风化程度严重,裂隙发育,有利于雨水的入渗,对隧道开挖有一定影响,但是对东沟里面的住户及下游的村庄有严重影响。
结论和建议
隧道段岩土体的不良地质问题,对隧道段的设计和施工非常不利。借鉴相关研究成果,利用多种方法进行了隧道涌水量预测。建议加强后期钻探、物探及必要的山地工程等综合勘探,充分发挥各种勘探手段的优势,进一步查清测区深部的工程地质条件,为隧道设计和施工提供经济合理、安全可靠的依据。隧道开挖时应利用先进的仪器进行监测,做好隧洞的超前预报工作。
参考文献
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通过互联网以及信函咨询的方式,对国内同济大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学和湖南大学6所高校的土木工程地质教学课程内容设置进行了调查,通过调查发现,以上学校主要存在以下几个共同点:
1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中,主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语,强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面:(a)地质作用与地质构造的基本知识,包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念(褶皱、节理、断层等);(b)三大岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)的成因、归类和鉴别;(c)第四纪地质的基本知识,包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响;(d)地下水的基本知识,包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等;(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用,包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。
2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备,学习地质罗盘等地质考察工具的使用,同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石,还要学习地质图的填图和阅读等。
3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。
二、当前土木工程地质教学存在的问题
通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题:
1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。
2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。
3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。
4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。
三、土木工程地质教学改革措施
为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述:
1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。
2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。
3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。
4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题,在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解,因此,工程实例教学是一个非常重要的手段。比如,老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例,结合书本知识讲解如何解决工程问题,分享在解决工程问题过程中的心得体会,这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣,又能让他们积累相应的工程经验知识。
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次
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星期六(1月8日)
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(8:30—11:00)
下午
(2:00—4:30)
上午
(8:30—11:00)
下午
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(2:00—4:30)
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03709基本原理概论
机电一体化
080307 02194工程经济
02240机械工程控制基础 02202传感器与检测技术
03709基本原理概论00015英语(二)
建筑工程
080806 0446建筑设备
02440混凝土结构设计 03347流体力学 03708中国近现代史纲要
02404工程地质及土力学 00015英语(二)
03709基本原理概论
汉语言文学
050105 00540外国文学史
00812中国现当代作家作品专题研究 00814中国古代文论
00819训诂学 00539中国古代文学史(二)
00321中国文化概论
03708中国近现代史纲要
00541语言学概论
03709基本原理概论
00015英语(二)
英语语言文学
050201 00600高级英语
00830现代语言学 03708中国近现代史纲要
00603英语写作
03709基本原理概论
会计
020204 00162会计制度设计
04184线性代数(经管类)
03708中国近现代史纲要
00159高级财务会计 00161财务报表分析(一)
00071社会保障概论
03709基本原理概论
00015英语(二
04183概率论与数理统计(经管类)
工商企业管理
020202 00067财务管理学
00149国际贸易理论与实务
04184线性代数(经管类)
03708中国近现代史纲要
00071社会保障概论
04183概率论与数理统计(经管类)
03709基本原理概论
00015英语(二)
金融
020106 00067财务管理学
00076国际金融
00077金融市场学
04184线性代数(经管类)
03708中国近现代史纲要
00071社会保障概论
04183概率论与数理统计(经管类)
03709基本原理概论
00015英语(二)
市场营销
020208 00186国际商务谈判 00149国际贸易理论与实务
04184线性代数(经管类)
03708中国近现代史纲要
00071社会保障概论
04183概率论与数理统计(经管类)
03709基本原理概论
00015英语(二)
行政管理
030302 00320领导科学
00319行政组织理论
00323西方行政学说史
00321中国文化概论
03708中国近现代史纲要
00322中国行政史
00316西方政治制度
00015英语(二)
03709基本原理概论
本
科 公安管理
030401 00372公安信息学 00235犯罪学(一) 04729大学语文
03708中国近现代史纲要 00373涉外警务概论
03709基本原理概论
法律
030106
00230合同法
05678金融法 00262法律文书写作
00227公司法
00257票据法 5680婚姻家庭法
0263外国法制史
3708中国近现代史纲要 0228环境与资源保护法学
0169房地产法
0015英语(二)
3709基本原理概论
教育学
040108 00464中外教育简史 00469教育学原理
00321中国文化概论
03708中国近现代史纲要
00449教育管理原理
00466发展与教育心理学 00456教育科学研究方法(二)
00015英语(二)
03709基本原理概论
教育管理
040107 00459高等教育管理
00454教育预测与规划 00458中小学教育管理
00451教育经济学
00457学前教育原理 03708中国近现代史纲要
00449教育管理原理 00456教育科学研究方法(二)
00015英语(二)
03709基本原理概论
人力资源管理
020218 06093人力资源开发与管理
06089劳动关系与劳动法
06091薪酬管理 00182公共关系学
00321中国文化概论
03708中国近现代史纲要 00071社会保障概论
00015英语(二)
03709基本原理概
学前教育
040102 00401学前比较教育 00883学前特殊儿童教育
00403学前儿童家庭教育 03708中国近现代史纲要
00399学前游戏论
00015英语(二)
03709基本原理概论
汉语言文学教育
050113 00037美学
00538中国古代文学史(一) 00537中国现代文学史 000540外国文学史 06417中学语文课堂教学技能训练
00539中国古代文学史(二)
00466发展与教育心理学 00541语言学概论
00024普通逻辑
英语教育
050206 00087英语翻译 00831英语语法 00604英美文学选读
06425中学英语课程教材教法 03708中国近现代史纲要
00466发展与教育心理学 00603英语写作
地理教育
070702 03144环境科学基础 02094人文地理学概论 02104现代自然地理学 02103计量地理与地理信息系统 03708中国近现代史纲要 02101区域科学原理
03709基本原理概论
思想政治教育
040202 05630中学政治课专题选讲 00479当代资本主义
00034社会学概论 05629思想政治课教学法
00413现代教育技术 00480中国传统道德
03708中国近现代史纲要
00483科学思维方法论 00456教育科学研究方法(二)
00015英语(二)
00312政治学概论
历史教育
060102 00768中国古代经济史
00774史学理论与方法 00770中国近代史专题
05632中学历史专题选讲 00413现代教育技术 05631中学历史课堂教学技能训练 03708中国近现代史纲要 00775历史教育学
00456教育科学研究方法(二)
生物教育
070402 02079生态学概论 02084组织胚胎学
02082生物学基本实验技术 02078 生物统计学 02088生物教育学 02085细胞生物学 00015英语(二)
03709基本原理概论
法律教育
030113 00230合同法
05678金融法 00227公司法
00261行政法学
00262法律文书写作 00466发展与教育心理学 00228环境与资源保护法
信息技术教育
080713 05935信息技术教育 05578有线电视技术 04347信息技术与课程整合 04338音响技术及应用
计算机科学教育
080745 07839计算机教学法 00023高等数学(工本) 02197概率论与数理统计(二) 00441多媒体教学系统
数学教育
070102 02010概率论与数理统计(一) 02009抽象代数 06855微分方程 02018数学教育学
物理教育
070202 02034电动力学 06857中学物理专题选讲 00466发展与教育心理学
本
科 化学教育学
070302 02051物理化学(二) 06441化学课堂教学技能训练 00466发展与教育心理学 00015英语(二)
音乐教育
050408 00732简明配器法 07976音乐欣赏(二)
美术教育
050410 02200现代设计方法 00745中国画论 00742美术技法理论
体育教育
040302 00499体育游戏 04551体育概论
旅游管理
020210 06011旅游学概论 01868民族文化概论
应用化学
081209 02066有机化学(二) 02483工业分析 03709基本原理概论
民商法
030116 05558侵权行为法 06455社会保障法
05559海商法
03709基本原理概论
基础教育
040120 04579中学语文教学法 06420中文工具书 05683素质教育理论与实践 3709基本原理概论
软件工程
080720 07167多媒体计算机技术 07165软件工程概论 07026网络应用程序设计 3709基本原理概论
英语翻译
050134 05349英汉语言文化比较 3709基本原理概论
汽车服务工程
082232 06906汽车运行材料 04446汽车营销与贸易 06895汽车节能技术 3709基本原理概论
小学教育
040112 00464中外教育简史
06231现代教育测量与评价 00458中小学教育管理 03330小学数学教学研究
3709基本原理概论
03301中小学教师信息技术(高级)
制药科学与工程
081204 07780化学制药工艺学 3709基本原理概论
道路与桥梁工程
080807 06080高速公路
06082筑路机械及施工 06076结构设计原理 06079城市道路
06078交通工程 06081隧道工程
03709基本原理概论
应用电子技术
080735 0342高级语言程序设计(一)
2202传感器与检测技术
6541现代通信技术
3709基本原理概论
护理学
100702 03006护理管理学
03203外科护理学(二)
03008护理学研究
03009精神障碍护理学 00182公共关系学
03005护理教育导论
03708中国近现代史纲要
03010妇产科护理学(二)
03011儿科护理学(二)
04436康复护理学
00015英语(二)
03709基本原理概论
国际贸易
020110 00100国际运输与保险 00101外经贸经营与管理 03708中国近现代史纲要
04184线性代数(经管类)
00102世界市场行情 03709基本原理概论
04183概率论与数理统计(经管类)
00098国际市场营销学
物流管理
020229 00067财务管理学
00009政治经济学(财经类)
03708中国近现代史纲要
04184线性代数(经管类) 03709基本原理概论00015英语(二)
04183概率论与数理统计(经管类)
00043经济法概论(财经类)
关键词:土木工程;现状;发展趋势
引言
随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究已取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
据有关统计,我国已建成的高层建筑,20层以上的多达10000多栋。其中,超过100m的有500多栋,200m以上的有50多栋,甚至有20多栋的高度超过300m。而我国目前最高的高层建筑是上海环球金融中心大厦,于2008年8月29日竣工,整体设计采用钢筋混凝土结构(SRC结构)和钢结构(S结构),其建筑拥有95层,主体高度为492.5m。
就公路和铁路事业而言,已处速发展的状态。虽然我国的高速公路起步较晚,但是于2010年新建2.4万公里,使全国高速公路的总里程约达7万公里,稳居世界首位。
而铁路于2010年已达到8.5万公里的营业里程,特别是青藏铁路的开通对我国铁路事业的发展来说具有划时代的意义。目前,铁路建设主要为城市轻轨和地铁两方面的建设,在北京、上海等城市已实现地铁的开通,其开通的总长度为215公里。在桥梁建设方面,我国已建造过各种材料不同类型的桥梁,而其中的某些成果已达到了国际先进水平。就世界跨径前十位的各类桥型中,在斜拉桥中我国占6 座,在悬索桥中我国内地占2座,实现了我国由桥梁大国向桥梁强国的历史性跨越,并使其成为展示我国综合国力的窗口之一。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
一、该项教学改革的内容及其作用
该项教学改革的基本内容和发挥的重要作用如下。
1.寻找学科共性,深入分析存在问题,找准改革切入点
通过调查、分析、研究了采矿工程与岩土工程学科的知识体系、人才培养计划、工作性质、毕业生就业岗位的相通性,得出本科生所学的基础课95%相同、专业基础课80%相同、专业课60%相同、实习环节在广义上也是相同的结果。研究生完全可以从事采矿工程和岩土工程领域课题的研究。
2.征集多方意见,提出改革思想,创建复合型人才培养模式
通过倾听工业界、科技界、教育界及国外同行的意见;经过组织教师多次论证,提出将“采矿工程”专业拓宽为“采矿与岩土工程”专业的指导思想,以适应人才市场的需求。按照该指导方针,在近十年的时间里对原采矿工程专业的培养计划、教学大纲、教材内容、教学实践、实验室以及教师知识体系等进行了卓有成效的改革和建设。
3.拓宽教学内容,缩短知识学习流程,创新课程教学方法
在目标正确和优化原则确立的基础上,遵循教育规律,调整和重组专业课程结构、更新课程内容,科学协调各层次课程及其实践环节;改革部分知识体系从基础专业基础专业实践的传统长流程培养模式,保证在不増加教学课时的前提条件下实现培养目标。例如,将地下开采系统联系起来比较和讲授;将井巷工程和隧道工程联系起来比较和讲授。
4.指导思想明确,培养计划配套,系列教材建设同步
根据培养计划需要,先后开展了《矿山地质与工程地质》、《弹塑性力学》、《环境工程概论》、《工程机械》、《井巷与隧道工程》、《地下工程通风与空调》6门课程的整合和相关集中教学实践环节的调整,编写了《控制爆破与拆除爆破》、《施工组织与概预算》、《城市地下工程规划与设计》、《土力学地基基础》、《岩石地下建筑工程》等13门本科生教材和《岩石冲击动力学》、《AdvancedMiningTechn-lology》等7种研究生教材。
5.选定主干课程,有序组织教学试验,建立质量保障体系
通过确定若干门主干课程为试验课,改革过去“不同层次课程”和“不同类型课程”相对分割独立的课程设置、课程安排和教学模式;改革课程体系实施过程中传统的教学手段和方法,应用多媒体工具増大单位时间内传递给学生的信息量;建立一套应用“故障树分析”评价教学质量和教学管理体系,为新的教学计划实施提供保障。
6.大胆起用青年教师,鼓励教师讲授新课,拓宽教学科研范围
对于青年教师,基本无所谓新课和老课,而且他们知识新颖,接受新知识能力强,在任务明确之后,很快进入角色。通过上述改革,很大程度拓宽了采矿工程专业教师的知识面,有20多名原采矿工程专业的教师能开出多门岩土工程的课程;同时,也使教师的研究领域有所拓宽和发展。
7.开拓现有仪器设备用途,大幅度提高实验室利用率
由于采矿与岩土工程实验室的相通性,其实验室和实验装备也有许多相通之处。例如,矿井通风的许多仪器都可以用于地下工程通风的实验,矿山岩石力学的许多仪器设备都可以用于岩土工程的实验。采矿与岩土工程的交融使实验室利用率提高20%以上。
8.复合型人才满足市场需要,有利于毕业生实现人生价值
近十年来,我校采矿与岩土工程专业毕业生约有20%服务于矿山,70%服务于涉及大量岩土工程建设项目的建筑、交通、水利、地下工程等部门,毕业生就业面宽,一次分配成功率接近100%,毕业生具有市场自适应性。实践证明了采矿工程人才和岩土工程人才可以双向流动,具有一定的等效性和可合并性。
9.十年改革不懈,结出丰硕成果
近十年来,我们培养了7届400多名复合型学士、硕士和博士,他们在矿山和涉及大量岩土工程项目的建筑、交通、水利、地下工程等选择职业,为我国现代化建设作出重要贡献。
10.教学改革稳定师资队伍,带动学科快速发展
由于上述改革保证了我校采矿工程学科的教学没有受到社会不利因素的影响而削弱,在较长时间里和大环境非常不利的形势下,采矿学科不仅得以生存而且得到较大的发展,使学科能够成功申请到国家重点学科,为我国采矿与岩土工程的建设作出了重要贡献。同时,采矿工程学科相继申请到岩土工程硕士和博士授予权。
11.及时鉴定所取得的成果,在全国范围推广应用
2000年元月,在我校召开了国家教育部拥有采矿工程专业的重点高校工作会议,与会专家对该成果给予高度评价;之后,国内10多所高校的采矿工程专业也相继开展了类似的改革。在2001年和2002年我校举办的两届国际采矿高级研讨班期间,该项改革成果也得到与会10多个国家的采矿专家和教授的认同。
二、该项教学改革的创新点
该项教学改革在以下5个方面有所创新。
1.提出和实现了采矿与岩土工程本科生和研究生培养计划、实验室及教师知识体系的有机交融,使采矿与岩土工程专业毕业生可在矿山和涉及大量岩土工程建设项目的建筑、交通、水利、地下工程等多部门选择职业,证明了采矿工程人才和岩土工程人才可以双向流动,具有一定的等效性和可合并性。
2.培养目标、要求和计划打破过去由教学单位单方(或为主)凭经验提出,未广泛征集工业界、科技界、教育界的综合意见和市场预测及国内外比较研究的结果而定的做法。
3.课程体系的优化紧密围绕优化目标而定,除了遵循教学规律、己有的教学经验成果以外,其优化过程还采用系统分析方法和数学手段,这比过去凭经验设定课程体系更科学,在研究方法上有所不同。
4.由于教学目标、教学计划面向市场和未来,更注重学生的创新能力、创业能力、自我完善提高能力和社会适应能力等。
5.在教材编写方面,研究了如何缩短一些“知识链”、“知识网”、“知识层次”模型的长流程问题,为采矿与岩土工程专业的综合教科书编撰积累了经验,具有实际意义。
三、成果应用
该项教学改革成果得到了较好的应用,取得了很好的效果。从1995年以来,己培养了8届“采矿与岩土工程”的本科毕业生、硕士生、博士生400多名。在校学生对此项改革表示出最大的支持,学习积极性大大提高:毕业生普遍受到社会的好评,一次就业率达100%,本科生考上研究生的比例也有所提高。国内10多所高等院校的采矿工程专业相继应用了采矿与岩土工程专业有机交融的改革方案。
关键词:轨道交通 运营组织 变革
中图分类号:U239 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0211-02
上海轨道交通事业已经发展了近30年,其运营组织拥有众多特色和经验,值得我们探索与研究。上海轨道交通在成立之初以及在日后的发展过程中,通过不断努力和探索,最终成为城市公共交通的枢纽。任何一种运营模式有其优点,也会有其弱点,重要的是它必须符合社会与企业的发展要求。先进运营组织理念不是一成不变的,而是发展变化的,需要去努力探究。多年来上海轨道交通运营组织体系结合时展,尝试创造更高的社会价值。
1 概述
1.1 研究背景
在拥有两千万人口的上海,城市轨道交通已经成为公共交通运输系统中重要的组成部分,以其快捷、高效、方便、安全的特点,吸引着越来越多的市民与慕名而来的乘客。城市轨道交通亦不同于其他公共交通系统,技术含量高、专业部门众多、系统相对封闭等特点带来了运行组织与多部门协调的困难。
1.2 研究意义和目的
旨在运营期间能以优良的管理、周到的服务,按照企业运作要求管理好企业,组织轨道交通正常运营,并且做好固定资产的管理,安排下属部门做好客运服务,牵头开展各设备系统的维护和检修,从而创造较好的经济效益和社会效益。
1.3 研究方法和框架
研究框架和研究方法的对象完全是按照原有与现有的各个轨道交通(或称地铁)运营组织部门发展历程与当时处境进行叙述与剖析,首先给出想要研究以及叙述的社会问题,然后试图回答所要研究或所要解释的问题。比如:为什么地铁的运营组织需要那么多次改革,为什么需要分权等等,以上这些问题看起来非常不一样,没有相互的联系,但研究这些问题的基本分析框架却可以是一样的。基本上由以下五个步骤组成:(1)社会环境,(2)发现并尝试解决产生的问题,(3)初步解决,(4)后续影响,(5)进行评估比较,提出设想。
2 上海轨道交通运营组织的产生
2.1 社会发展与规划催生新的交通系统
2.1.1 上海轨道交通的诞生
早在1956年8月,上海市政建设交通办公室向市人民委员会提交《上海市地下铁道初步规划(草案)》,上海地下铁道建设开始提到市领导的议事日程。1958年8月,上海市地下铁道筹建处成立,同样以“平战结合”的功能要求,对上海地下铁道开始规划设计、方案论证和试验研究。1960年2月,上海市隧道工程局在浦东塘桥开始作盾构掘进试验。1964年后,上海市委决定结合战备在地铁规划线上的衡山路段与漕河泾地区实施地铁扩大试验工程,但由于种种历史和技术原因终止。
随着80年代上海道路交通问题的日益突出,市民出行与道路承载能力的矛盾日益显著,新的城市规划也迫切需要长距离、大运量的运载交通工具――即城市南北快速交通系统,因此轨道交通再次被提上议事日程。终于在1985年,上海市地铁公司成立,接替上海市地下铁道筹建处进行地铁工程项目可行性研究。1986年,市政府向国务院上报建设新龙华至新客站地下铁道的请示报告,随即批准立项。1988年,国务院批准工程可行性研究报告,同时成立上海市地铁工程建设指挥部,组织实施工程建设。1989年,中德(当时的联邦德国政府)双方正式签署了地铁专款贷款协议书。1990年国务院正式同意,上海轨道交通――地下铁道工程(即今锦江乐园至上海火车站)开工兴建,全长16千米,设车站13座(地面车站2座、地下车站11座),在线路南端的新龙华设车辆段(后为东亚最大的梅陇基地)。建设规模按高峰小时单向通过能力6万人次设计,采用大容量8节编组的电动客车,最高限速80公里/每小时,2分钟间隔运行,并且建设标准参照80年代建成的香港和新加坡地铁模式,达到80年代中期国际水平,于1993年起试运营。
2.2 由政府组建的轨道交通运营组织
当时的上海地铁总公司实际上与上海市地铁工程建设指挥部是“一个班子两块牌子”,上海地铁总公司承担实际运营责任,并且由总经理负责,其下设总调度所,直接接受总经理指挥,在日常运营中代表总经理实际控制协调地铁运营,各部门的各项运营业务直接接受总调度所以及所下属调度室的指令,而一线的运营信息直接上传至总调度所,因为管理层次少,所以信息速率很高。
总调度所下设行车、客运、环控、电力、票务、施工统计等专业调度负责专业事项,同时设有技术部与所部,负责专业拓展与技能审核,并且在日常工作中对其他部门进行工作协调与业务管理。
2.3 运营组织的目标
当时上海地铁总调度所目标就是:监督、监控各个车站与列车的实际运营情况,编制列车运行图,签发调度命令,并且在故障状态下进行人工干预,协调审批夜间维护施工,维持地铁系统的日常运营。
2.4 运营组织对社会问题的初步回应
上海地铁的建成使得上海城市规划得以实现,原本在60年代只是镇的徐家汇得到迅速发展,扩建成为了城市副中心,地处闵行的莘庄成为了人口最多的镇,中山公园发展成为十大商业中心之一,地铁1、2号线改善了城市内部的交通环境,市民出行得到了便利。当时的运营组织主体――总调度所,承担着运营安全的重要职责,在控制着全长65公里的运营线路,日均客流量接近100万人次的条件下,没有发生过一起安全责任事故,得到了社会各界的赞誉。
3 原有的轨道交通运营组织所出现的问题以及处理
3.1 行政机构对运营组织的影响
当时的上海市政府以及下属相关部门是轨道交通的运营与建设的监管方,其中上海市原交通局是主管部门,负责制定和提出轨道交通发展战略与相关配套的政策,参与编制可行性报告;原上海市计委、市建委负责轨道交通发展战略和相关政策的平衡与协调,市规划局负责组织轨道交通路网的规划和汇总轨道交通线路相关专业的规划控制,而相对应的总调度所在突况时需要将事件通报市交通局,并且接受相应行政指示。
3.2 原有运营组织的问题
3.2.1 地铁建设项目过多
由于在轨道交通大发展的条件下,作为运营单位的总调度所在实际工作中,难以有效配合审核,比如原先的地铁一号线,施工调度(计划员)需要审核安排100个以上的运营期间以及夜间的施工计划,但由于缺乏基建、电务、通讯、法律等方面的专家与部门,其对于夜间整修、扩建施工难以应对。
3.2.2 原有的以总调度所承担一切运营需求有些力不从心
地铁运营依靠多部门的协调配合,现场的实际信息虽然能够迅速地直接传达到总调度所和调度室,但是所产生的信息往往是不能够完全处理的。因为传达上来的运营信息过多,造成了信息堵塞,而调度的编制相当精简,在当时没有计算机协助的情况下来不及处理。
3.2.3 各个专业没有有效的协调
在轨道交通的整个体系中,通号、车辆、工务、客运、乘务都是专业性很强的行业,跨行业幅度较大,若出现问题,不能够即时解决,往往是治标不治本,这对于高密度、准点运营的轨道交通行业是不相符的。
3.3 运营组织的发展以及中枢的产生
2000年的改革之后,新的轨道交通运营单位组织体系经审核批准成立了网络监控中心。该中心的最高职责是确保全系统的正常运营。优点是集中指挥控制,快速协调全部轨道交通路网运能,尤其是在网络化运营的时期,高效集中统一的指挥更为重要,在必要时还是全市的轨道交通应急指挥和协调中心,这个中心除了指挥各运营线路之间的协调配合,向有关部门和领导报告外,还要协调轨道交通与其他行业之间的配合与联合行动。
这样各个线路的控制中心可以负责各条线路的运营指挥与协调,总的协调由网络监控中心负责,解决了运营需求力不从心的问题。
4 新问题的产生以及解决思路
4.1 新问题的产生
由于在实际运营管理与协调中,网络监控中心(COCC)众多相关业务的分管与执行人员只有一人,造成了既是负责人又是办事员,导致人员疲于奔命,无法有效进行系统工作的推进,也造成关键职能弱化甚至缺失,并不能体现“精简高效、专业分工、责权对等”的基本原则。
在网络化运营的今天,每条线路都有独立的控制中心,虽然用地规模、建设投资、设备成本较大,但其运营管理覆盖面积广、信息交流流畅、独立管理经验丰富、专业人才集中。在实际工作中,由于COCC对每一条线路的每一个细节不甚了解,对线路的指挥和维护工作受到一定制约,影响了工作效率,这对于“N+1”(N个线路控制中心,一个网络监控中心,网络监控中心是建立在上海交通路网发射状和环线状结合拓扑结构基础上)的格局规模是不利的。
4.2 解决思路
我们在实际工作中体会到:轨道交通的运营组织需要下放指挥权,减小管理幅度,从而提高工作效率,获得更高的效益。如果在这一方面进行分权,使线路的控制中心有足够的单一指挥权利,并且由COCC制衡与协调,那么相信在分权后更能适应网络化运营特征,充分利用基层人员与物力资源配置,完善管理体制、信息管理、有条件地精简系统,实现资源共享和综合利用。
5 结语
城市轨道交通已经成为公共交通运输系统中重要的组成部分,是城市交通系统的骨干。轨道交通以其安全、快捷、高效的特点,吸引着越来越多的市民与慕名而来的乘客。发展轨道交通是一种“战略节约”,可以说是百年大计,并且城市轨道交通运营组织亦不同于其他公共交通系统,技术含量高、运行时间长、专业部门多、资金密集度高、系统相对封闭等特点带来了运行组织与多部门协调困难。
运营组织历经风风雨雨、不断改革,逐渐成为高效、精简的组织。展望未来,由于轨道交通事业的蓬勃发展,因此运营组织的精细化分权将逐渐展现其重要性。相信在不久的将来,轨道交通运营组织将更加高效、完备,更能适应时展,创造更高的社会价值和经济效益。
参考文献
[1] 孙章,何宗华,徐金祥.城市轨道交通概论[M].北京:中国铁道出版社,2003.
[2] 苏水东.管理心理学[M].上海:复旦大学出版社,2009.
[3] 张振淼.轨道交通车辆[M].北京:中国铁道出版社,1998.
关键词:土木工程现状发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.