時(shí)間:2023-03-30 10:39:07
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建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM),是指利用數(shù)字技術(shù)表達(dá)建筑項(xiàng)目(現(xiàn)在泛指工程項(xiàng)目)的幾何、物理和功能信息,以及支持項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)及管理全生命周期的技術(shù)、方法或過(guò)程。BIM具有可視化、協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。它使得工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行;不但能模擬設(shè)計(jì)出真實(shí)場(chǎng)景的建筑物模型,還可以模擬不能在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。單體建筑的BIM技術(shù)及其應(yīng)用已趨于成熟,但鐵路工程BIM技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用整體上尚處于起步和探索階段,沒(méi)有成熟的軟件可以使用,沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。目前業(yè)主的需求越來(lái)越迫切和廣泛,有關(guān)部門(mén)已開(kāi)始大力推進(jìn)BIM技術(shù)在我國(guó)鐵路工程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。今后工程設(shè)計(jì)單位除了提交設(shè)計(jì)圖紙外,還需要“傳模型”,沒(méi)有用BIM設(shè)計(jì)能力的單位將失去競(jìng)爭(zhēng)力,鐵路工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已迫在眉睫。BIM時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨,這是設(shè)計(jì)手段上的一次革命。首先,是在設(shè)計(jì)觀念和習(xí)慣要改變。過(guò)去設(shè)計(jì)人員只能用繪圖這種二維的手段來(lái)反映現(xiàn)實(shí)的三維工程項(xiàng)目。隨著B(niǎo)IM技術(shù)及計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展,今后設(shè)計(jì)人員將逐步過(guò)渡到直接用虛擬的三維模型來(lái)反映現(xiàn)實(shí)的三維工程項(xiàng)目,用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)代替繪圖。通過(guò)建立基于BIM技術(shù)帶狀的鐵路工程真實(shí)場(chǎng)景模型協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)各專業(yè)在同一個(gè)全線真實(shí)三維場(chǎng)景模型下的協(xié)同設(shè)計(jì),使工程技術(shù)人員對(duì)各種工程信息作出正確的理解和高效的應(yīng)對(duì),從而提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期。根據(jù)目前鐵路工程BIM技術(shù)火熱的發(fā)展勢(shì)頭,在未來(lái)三五年內(nèi)該技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將會(huì)有一個(gè)跨越式發(fā)展。
2鐵路工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)的差異化
鐵路工程項(xiàng)目是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程,具有點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、投資規(guī)模大、技術(shù)性強(qiáng)、專業(yè)分工細(xì)、參加單位多、流程復(fù)雜等特點(diǎn),有的工程還涉及運(yùn)營(yíng)中的即有線改造。一條鐵路工程項(xiàng)目的建設(shè),從勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工到交付運(yùn)營(yíng)將構(gòu)成一個(gè)龐大的系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)既有嚴(yán)格的分工,又有密切的協(xié)作,同時(shí)又相互制約。鐵路工程與一般工民建筑的BIM技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的差異化,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1工程呈帶狀分布,沿途地理環(huán)境復(fù)雜
全線工程的作業(yè)面呈帶狀分布,每個(gè)建設(shè)項(xiàng)目長(zhǎng)度延綿從幾十公里到上千公里,沿途穿山、越嶺、跨河,工程地質(zhì)、地形和環(huán)境復(fù)雜多變;而一般的工民建筑只是相對(duì)集中布置在一個(gè)區(qū)域,大部分工點(diǎn)是建在已經(jīng)完成“三通一平”的簡(jiǎn)單地形上,地質(zhì)和周?chē)h(huán)境相對(duì)單純。
2.2工程數(shù)量巨大,數(shù)據(jù)海量
通常一條鐵路的建設(shè)投資都在幾億元以上,有的多達(dá)千億以上。項(xiàng)目常常被劃分成數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)標(biāo)段,工點(diǎn)數(shù)量更是巨大。無(wú)論是工程建筑信息還是工程地理信息數(shù)據(jù)都是海量的,這樣的海量數(shù)據(jù)將需要一個(gè)有效的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)管理模式來(lái)管理。
2.3參加專業(yè)眾多,需要協(xié)同設(shè)計(jì)
在一個(gè)鐵路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中通常需要有眾多的專業(yè)協(xié)同工作,如:經(jīng)調(diào)、行車(chē)、測(cè)繪、地質(zhì)、線路、路基、軌道、橋梁、隧道、站場(chǎng)、機(jī)務(wù)、車(chē)輛、給排水、通信、信號(hào)、信息、電力、電化、房屋、暖通、環(huán)保、工程經(jīng)濟(jì)等專業(yè)。隨著技術(shù)進(jìn)步和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高,這些專業(yè)不但技術(shù)上要求高,而且需要多專業(yè)間的密切配合協(xié)同設(shè)計(jì),平行交叉作業(yè)繁多。
2.4工程屬性差異大,不易開(kāi)發(fā)通用軟件
由于各專業(yè)工程內(nèi)容的屬性不同,其設(shè)計(jì)的表達(dá)方式也有所不同。如:土建工程中設(shè)計(jì)的表達(dá)方式主要是幾何結(jié)構(gòu)、受力分析、強(qiáng)度計(jì)算;四電工程中除了視覺(jué)層面的外,在設(shè)計(jì)上更多的表達(dá)方式是邏輯關(guān)系、負(fù)荷計(jì)算、信息規(guī)則;而對(duì)于軌道、路基、隧道、接觸網(wǎng)等工程為沿線路走向連續(xù)延伸。因此,采用或開(kāi)發(fā)一個(gè)通用的軟件來(lái)解決這些個(gè)性化的需求在現(xiàn)階段是不可能的。
2.5專業(yè)間存在“信息孤島”,現(xiàn)用軟件大部分沒(méi)有BIM接口
在鐵路勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的信息化建設(shè)過(guò)程中,一開(kāi)始各專業(yè)都是本從本專業(yè)的需求出發(fā),對(duì)勘察設(shè)計(jì)的軟件和設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)、開(kāi)發(fā)或升級(jí)換代,在此過(guò)程中逐步形成了本專業(yè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式。這些專業(yè)數(shù)據(jù)雖然能滿足本專業(yè)鐵路勘察設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)需求,但是下游專業(yè)開(kāi)展設(shè)計(jì)時(shí)常常需要先經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)換或重新錄入,才能使用上游專業(yè)提供的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)跨專業(yè)使用的效率較為低下。隨著信息化建設(shè)的深入,各設(shè)計(jì)專業(yè)也在逐步完善自己的專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù),但沒(méi)有從一個(gè)全局性的高度來(lái)規(guī)劃和協(xié)調(diào),使得各專業(yè)信息化的程度越深,專業(yè)間“信息孤島”的現(xiàn)象越嚴(yán)重。另外,由于鐵路工程BIM技術(shù)的應(yīng)用起步比較晚,各專業(yè)正在使用的輔助設(shè)計(jì)軟件在開(kāi)發(fā)時(shí)大部分沒(méi)有考慮與BIM軟件的接口問(wèn)題。
2.6部分專業(yè)和設(shè)計(jì)不宜采用BIM的表達(dá)方式
雖然BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)同性、模擬性等特點(diǎn),但不是所有的設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)思想和解決問(wèn)題的方式都可以用BIM的方式來(lái)表達(dá),如:方案研究階段、預(yù)可研階段,以及經(jīng)調(diào)、行車(chē)的分析計(jì)算等,BIM并不是最佳的表達(dá)方式。
3解決方案
帶狀大范圍工程設(shè)計(jì)三維真實(shí)感場(chǎng)景技術(shù)的研究成功,開(kāi)辟了一個(gè)全新的鐵路工程設(shè)計(jì)應(yīng)用BIM技術(shù)途徑。從真實(shí)場(chǎng)景模型上不但能量測(cè)對(duì)象的三維位置信息,而且還能反映對(duì)象的屬性信息,如房屋的層高和新舊、地表植被類(lèi)型、地土壤類(lèi)型等。對(duì)于地質(zhì)專業(yè)的不良地質(zhì)、滑坡、斷層等信息,從航空的角度更容易判釋。真實(shí)感場(chǎng)景不但為設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)信息來(lái)源,同時(shí)也提供了一個(gè)空間平臺(tái),使得地理、地質(zhì)、水文、城市規(guī)劃、線路設(shè)計(jì)走向等各方面的空間數(shù)據(jù),可以在統(tǒng)一的地理空間上同時(shí)表現(xiàn)出來(lái)。線路、地質(zhì)、路基、橋梁、隧道、站場(chǎng)等多個(gè)專業(yè)都可以在這個(gè)空間里進(jìn)行信息獲取、信息挖掘、輔助設(shè)計(jì)、方案對(duì)比等工作。同時(shí),各專業(yè)在設(shè)計(jì)過(guò)程中生成的BIM模型作為一種三維信息模型,也可以在真實(shí)場(chǎng)景模型中呈現(xiàn)。使用航空遙感影像數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)生成與現(xiàn)場(chǎng)一致的的三維真實(shí)場(chǎng)景模型,將各專業(yè)的分析與計(jì)算、圖形與信息交互、設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)等數(shù)據(jù),按照里程坐標(biāo)集成在一個(gè)帶狀連續(xù)的真實(shí)場(chǎng)景中,在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的管理模式下,實(shí)現(xiàn)各專業(yè)在真實(shí)三維場(chǎng)景模型下的協(xié)同設(shè)計(jì),既建立一個(gè)各專業(yè)在三維真實(shí)場(chǎng)景下同時(shí)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的大平臺(tái),如圖1所示,具體解決方案如下。
3.1平臺(tái)組成及分工
大平臺(tái)由若干個(gè)專業(yè)BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)和一個(gè)真實(shí)場(chǎng)景協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)組成。由于各專業(yè)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和流程十分復(fù)雜,每個(gè)專業(yè)需要建立自己相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)BIM設(shè)計(jì)平臺(tái),主要解決本專業(yè)作業(yè)中的分析與計(jì)算、模擬與仿真、族庫(kù)的建立與調(diào)用、中間成果及最終成果的生成、設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)等縱向問(wèn)題,針對(duì)每一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容還需要建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)子系統(tǒng);同時(shí)還要考慮施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等工程全生命周期BIM的條件。在真實(shí)場(chǎng)景協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上主要擺放各專業(yè)上下游互提資料及設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)等數(shù)據(jù),主要是解決數(shù)據(jù)共享、設(shè)計(jì)協(xié)同及視覺(jué)上設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)等橫向問(wèn)題。各專業(yè)的數(shù)據(jù)在本專業(yè)BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)上“重量化”,在真實(shí)場(chǎng)景協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上“輕量化”。
3.2各專業(yè)BIM模型在平臺(tái)上的呈現(xiàn)方法
鐵路全線工程設(shè)計(jì)是以線路里程為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)模式。建立BIM單體模型坐標(biāo)與里程坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換,將各專業(yè)的BIM模型以里程坐標(biāo)在真實(shí)場(chǎng)景協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)這個(gè)統(tǒng)一的地理空間中進(jìn)行套合,解決單體BIM模型孤立存在的問(wèn)題。采用地形重構(gòu)技術(shù),對(duì)各專業(yè)要放置的三維模型與地形進(jìn)行融合處理,保證模型按照給定的設(shè)計(jì)高程、地理坐標(biāo)及其他規(guī)則放置后表面與結(jié)合處地表一致,實(shí)現(xiàn)地形與三維模型之間的無(wú)縫套合。同時(shí),制定各專業(yè)放置在三維真實(shí)場(chǎng)景平臺(tái)上模型的比例尺、坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)及模型族庫(kù)建立規(guī)則,確保提交的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確融入系統(tǒng)和BIM的模型與模型之間無(wú)縫貼合。
3.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式
針對(duì)鐵路工程數(shù)據(jù)量大及專業(yè)相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn),采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)庫(kù)由全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和若干個(gè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)組成。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)項(xiàng)目、方案、坐標(biāo)系、專業(yè)、設(shè)計(jì)人員、規(guī)則等具有全局性的數(shù)據(jù),以數(shù)據(jù)索引統(tǒng)領(lǐng)各專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),形成聯(lián)系。各專業(yè)建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù),存儲(chǔ)本專業(yè)的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)索引信息注冊(cè)到全局信息庫(kù)。各專業(yè)的數(shù)據(jù)按照接口標(biāo)準(zhǔn)放到數(shù)據(jù)庫(kù)中,以完成數(shù)據(jù),專業(yè)間通過(guò)接口標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)限來(lái)獲取各自所需的信息。
3.4現(xiàn)用專業(yè)軟件上傳數(shù)據(jù)庫(kù)的途徑
對(duì)于各專業(yè)目前使用的獨(dú)立軟件,無(wú)法直接連接到數(shù)據(jù)庫(kù)上,可按下列三種途徑來(lái)解決,如圖2所示。途徑一:通過(guò)編寫(xiě)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序和本地?cái)?shù)據(jù)管理程序,完成專業(yè)軟件與協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的連接。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序?qū)⒏鲗I(yè)的專業(yè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)接口數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)緩沖位置;本地?cái)?shù)據(jù)管理程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)本地緩沖數(shù)據(jù)的。途徑二:修改現(xiàn)有軟件,增加標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出接口,通過(guò)數(shù)據(jù)管理程序數(shù)據(jù)。途徑三:重新編寫(xiě)專業(yè)軟件,軟件直接以標(biāo)準(zhǔn)接口輸出數(shù)據(jù),再由數(shù)據(jù)管理程序負(fù)責(zé)。甚至可以將程序直接寫(xiě)入專業(yè)軟件,直接由專業(yè)軟件。如果現(xiàn)用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),則通過(guò)途徑二進(jìn)行軟件改造,增加新的接口是最理想的方式;否則就應(yīng)選擇途徑一編制新的轉(zhuǎn)換程序,將數(shù)據(jù)按接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換;而途徑三由于要對(duì)既有軟件進(jìn)行更新?lián)Q代,代價(jià)太大,不宜采用。
3.5中間互通軟件和接口的選定
由于各專業(yè)的工程內(nèi)容屬性不同,其設(shè)計(jì)的表達(dá)方式也就有所不同,適合采用的BIM軟件也就不一致。在專業(yè)互提資料中,每個(gè)專業(yè)的上下游專業(yè)通常也有好幾個(gè),如果沒(méi)有一個(gè)通用的中間互通接口和標(biāo)準(zhǔn),將導(dǎo)致接口過(guò)于復(fù)雜和接口設(shè)計(jì)困難。鑒于鐵路工程設(shè)計(jì)中一直采用的是AutoCAD系統(tǒng),各專業(yè)在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)和積累了大量的應(yīng)用軟件,設(shè)計(jì)人員對(duì)該系統(tǒng)也很熟悉;因此,為了使數(shù)據(jù)接口盡可能的減少和簡(jiǎn)化,各專業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和屬性采用個(gè)性化的BIM軟件,但在進(jìn)入三維真實(shí)場(chǎng)景平臺(tái)互提資料和設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)時(shí)規(guī)定統(tǒng)一采用AutodeskRevit格式。這樣,不論各專業(yè)采用哪種BIM軟件,只需開(kāi)發(fā)該軟件與Revit的接口即可。同時(shí)開(kāi)發(fā)Revit格式的三維模型數(shù)據(jù)與三維GIS模型數(shù)據(jù)的交換軟件和制訂數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),使Revit格式的三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入之后能夠完整保留其原來(lái)的各項(xiàng)屬性,實(shí)現(xiàn)在三維真實(shí)場(chǎng)景平臺(tái)上對(duì)各專業(yè)的三維模型屬性進(jìn)行查詢、調(diào)用、編輯、增加、刪除等操作。
3.6平臺(tái)初期拉通的原則
鑒于鐵路工程BIM技術(shù)才處于起步階段,要求開(kāi)發(fā)人員不但要有軟件開(kāi)發(fā)技能,還要熟悉設(shè)計(jì)流程,同時(shí)還需要有專業(yè)人員的配合;而剛開(kāi)始對(duì)有些知識(shí)的認(rèn)識(shí)是模糊和不完整的,通常是在開(kāi)發(fā)過(guò)程中逐漸了解和掌握,并加深理解的;有的是隨著項(xiàng)目的推進(jìn),被細(xì)化或變更。因此,在現(xiàn)階段各專業(yè)僅適合在視覺(jué)和幾何形狀層面上進(jìn)行初步拉通。隨著項(xiàng)目的推進(jìn)和認(rèn)識(shí)不斷深入,專業(yè)間的不斷磨合,以及規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的逐步制訂和完善,再加載物理屬性信息和分析計(jì)算功能,即實(shí)現(xiàn)各專業(yè)這個(gè)階段在真實(shí)場(chǎng)景協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上統(tǒng)一擺放的是Revit格式的三維模型。
4結(jié)論
工后沉降預(yù)測(cè)是確定鋪軌時(shí)間的依據(jù),針對(duì)目前沉降估算精度難以滿足無(wú)砟軌道高速鐵路要求的問(wèn)題,基于前期研究獲取的土工參數(shù),采用規(guī)范法、經(jīng)驗(yàn)公式法、解析法對(duì)滬寧城際鐵路6個(gè)試驗(yàn)斷面開(kāi)展沉降計(jì)算研究,經(jīng)對(duì)比分析最終確立復(fù)合模量法計(jì)算加固區(qū)沉降,e-lgp曲線計(jì)算下臥層沉降,得出的變形模量計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)較為接近。鋪軌時(shí)間的確定主要依賴于對(duì)實(shí)測(cè)曲線的推算。通過(guò)引入預(yù)測(cè)學(xué)中的變權(quán)重法,分別對(duì)雙曲線法、GM(1,1)法及星野法預(yù)測(cè)模型進(jìn)行優(yōu)化組合,得到新的變權(quán)重組合預(yù)測(cè)模型,該模型的預(yù)測(cè)結(jié)果精度更高且結(jié)果唯一,工程應(yīng)用性優(yōu)越。根據(jù)上述綜合沉降估算法與變權(quán)重組合推算方法,計(jì)算得到較精確的路基沉降發(fā)展趨勢(shì),為確定鋪軌時(shí)間提供了依據(jù)。計(jì)算和測(cè)試結(jié)果均顯示,滬寧城際鐵路6個(gè)試驗(yàn)斷面工后沉降滿足控制要求。沉降計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相互驗(yàn)證,總結(jié)出的沉降計(jì)算方法與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)為確保工程質(zhì)量在超短工期內(nèi)完成進(jìn)度提供了技術(shù)保障。
2新線建設(shè)與既有線安全運(yùn)營(yíng)雙向影響
2.1緊臨既有線管樁施工技術(shù)研究
為把滬寧城際鐵路施工對(duì)既有線的影響控制在安全范圍以內(nèi),從設(shè)計(jì)、組織管理、施工工藝角度出發(fā)提出對(duì)策。其中,重點(diǎn)研究了緊臨既有線預(yù)應(yīng)力管樁施工工藝。工程實(shí)踐表明,由于預(yù)制管樁在施工過(guò)程中引起的振動(dòng)、擠土和噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境的不良影響,尤其打樁產(chǎn)生的應(yīng)力波會(huì)造成周?chē)馏w的強(qiáng)烈振動(dòng),將影響既有線的運(yùn)營(yíng)安全。為防止打樁施工對(duì)既有線的振動(dòng)以及擠壓影響,緊臨既有線預(yù)應(yīng)力管樁施工采用了設(shè)置應(yīng)力釋放孔、靜壓施工、調(diào)整施打順序等工藝優(yōu)化措施(圖5)。其中,應(yīng)力釋放孔(孔間距3~5m、孔徑0.5m)設(shè)置在緊臨既有線側(cè),深度≥10m且≥1/2樁長(zhǎng),長(zhǎng)度10~19m。圖5成樁施工優(yōu)化技術(shù)示意該成樁施工安全技術(shù)可從三個(gè)方面減小對(duì)既有線的影響:①通過(guò)在緊臨既有線側(cè)設(shè)置應(yīng)力釋放孔,對(duì)管樁施工的擠土效應(yīng)進(jìn)行有效釋放,阻斷土體繼續(xù)向既有線側(cè)傳遞;②采用靜壓施工取代動(dòng)力打樁,無(wú)振動(dòng)和施工噪音;③成樁采用跳打順序,盡早形成帷幕,抑制既有線側(cè)的擠土效應(yīng),為超孔隙水壓力提供充足的消散時(shí)間。
2.2緊臨既有線施工安全管理研究
針對(duì)緊鄰既有線施工和交通運(yùn)輸相互干擾的問(wèn)題,提出動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境下,基于風(fēng)險(xiǎn)分析的施工天窗優(yōu)化模型,尋找可行性和最優(yōu)性上的平衡策略。創(chuàng)造性提出了施工組織與交通運(yùn)輸組織協(xié)調(diào)分析的管理理念。通過(guò)4組試驗(yàn)(圖6),分別模擬股道垮塌不同狀態(tài)下(發(fā)生時(shí)間、垮塌嚴(yán)重程度、搶修作業(yè)方式)搶修施工作業(yè),模擬分析其封鎖施工作業(yè)所需時(shí)間。在每組試驗(yàn)狀態(tài)下,考慮對(duì)車(chē)站列車(chē)運(yùn)行影響小,施工持續(xù)總時(shí)間短,既有利于施工單位連續(xù)施工、盡早完工,也利于降低對(duì)既有線行車(chē)的干擾,得出計(jì)算優(yōu)化解(圖7)。實(shí)踐證明,該模型消解了沖突,建立了施工組織優(yōu)化方法,具有較強(qiáng)的可操作性,為解決施工與運(yùn)營(yíng)雙安全問(wèn)題奠定了理論基礎(chǔ)。
2.3緊臨既有線路基安全監(jiān)控方法
滬寧城際鐵路建設(shè)期間,開(kāi)挖、打樁、路基填筑等顯著改變鄰近區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng),必然對(duì)緊臨既有線路基穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)生不利影響,而目前我國(guó)仍缺乏新線路基修筑及既有線運(yùn)行對(duì)彼此穩(wěn)定狀態(tài)的影響相關(guān)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,針對(duì)施工期間難以獲知緊臨既有線路基狀態(tài)的問(wèn)題,提出“靜力監(jiān)測(cè)+動(dòng)力測(cè)試”的緊臨既有線路基安全監(jiān)控方法。施工期間,針對(duì)路基基坑開(kāi)挖、地基成樁、以及路基填筑對(duì)緊臨運(yùn)營(yíng)路基狀態(tài)的影響,采用“埋設(shè)測(cè)振樁+傳感器”監(jiān)測(cè)方法開(kāi)展動(dòng)力測(cè)試;同時(shí),采用應(yīng)力鏟、應(yīng)變計(jì)和測(cè)斜管等監(jiān)測(cè)應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律。其中,選取典型斷面開(kāi)展的靜動(dòng)力測(cè)試主要內(nèi)容為:①地基側(cè)向位移;②地基側(cè)向水平應(yīng)力;③開(kāi)挖路基坡腳水平位移;④路基動(dòng)力響應(yīng);⑤土體動(dòng)力參數(shù)(位移、速度、頻率等);⑥動(dòng)位移及總移。在此基礎(chǔ)上,選取以坡腳水平位移為靜力指標(biāo)(圖8)和振動(dòng)加速度、振動(dòng)位移為動(dòng)力指標(biāo)(圖9)的路基狀態(tài)關(guān)鍵控制參量,并結(jié)合數(shù)值分析、理論計(jì)算及軌檢車(chē)數(shù)據(jù),得出以上控制參量的建議安全閾值。由此形成一套可靠、易操作的滬寧城際鐵路試驗(yàn)段既有線路基安全監(jiān)測(cè)方法。
3結(jié)語(yǔ)
GPS技術(shù)的技術(shù)原理具體來(lái)說(shuō)是將GPS接收機(jī)設(shè)置在某一點(diǎn)上,通過(guò)不斷地向GPS衛(wèi)星的發(fā)送定位信息和信號(hào),借助計(jì)算機(jī)對(duì)所接收到的信息再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以此確定接收機(jī)所在的三維位置。利用GPS進(jìn)行鐵路工程測(cè)繪,它的坐標(biāo)系統(tǒng)分為地固坐標(biāo)系統(tǒng)兩種和空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)兩種,在運(yùn)用過(guò)程中這兩種坐標(biāo)系統(tǒng)可以互相轉(zhuǎn)換,可以判斷出控制點(diǎn)所在的具置,提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。以具體方式來(lái)劃分定位,可以將定位方式區(qū)分兩種:一是絕對(duì)定位;二是相對(duì)定位。相對(duì)定位是以空間幾何理論為基礎(chǔ)的,相對(duì)定位在已知的GPS測(cè)量點(diǎn)和距離三顆衛(wèi)星的基礎(chǔ)上,在有關(guān)數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,來(lái)算出測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際具置;而絕對(duì)定位是在經(jīng)緯度和海拔信息已知的基礎(chǔ)上,來(lái)判斷出測(cè)量點(diǎn)的具體空間坐標(biāo)。
2鐵路工程中
GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)越性分析在大量的鐵路工程測(cè)量的實(shí)踐的基礎(chǔ)上,已經(jīng)能夠體現(xiàn)出了GPS測(cè)繪的優(yōu)越性,經(jīng)過(guò)測(cè)繪能比較出該測(cè)繪的高精度和高效益特點(diǎn)。GPS技術(shù)有著更大和更廣闊的空間得以發(fā)展。運(yùn)用GPS測(cè)繪技術(shù),有助于對(duì)土地的權(quán)屬界點(diǎn)進(jìn)行來(lái)測(cè)定,有助于節(jié)省了人工測(cè)量的時(shí)間,提高人力資源的使用效率,而且大大提高鐵路測(cè)量工作的精準(zhǔn)性;對(duì)GPS測(cè)繪技術(shù)的良好運(yùn)用能夠更加有效地對(duì)鐵路工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、更加便利地觀測(cè)時(shí)段設(shè)計(jì)、對(duì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度以及監(jiān)測(cè)周期設(shè)計(jì)等方面更好地來(lái)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)有助于改善傳統(tǒng)鐵路測(cè)繪技術(shù)的缺陷得以解決,從而有效的改善和切實(shí)改進(jìn)鐵路工程測(cè)繪的效果和質(zhì)量。與傳統(tǒng)的鐵路技術(shù)相比較,鐵路工程GPS測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)了,具體來(lái)說(shuō)有定位成本低、不用建標(biāo)、速度快、高效和不容易受天氣影響等,在現(xiàn)如今鐵路工程測(cè)繪中的使用GPS測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)得到了普遍運(yùn)用,發(fā)展為具有多種用途、多種功效,涉及多種領(lǐng)域,具有多種模式的高科技新興技術(shù)。在鐵路工程的測(cè)繪中,使用GPS測(cè)繪技術(shù),從多角度定位對(duì)具體的物體進(jìn)行測(cè)量和準(zhǔn)確把握,尤其在那些復(fù)雜的地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜多變。就目前來(lái)看,在鐵路測(cè)繪中,在大量的工程測(cè)量的實(shí)踐的基礎(chǔ)上,已經(jīng)能夠體現(xiàn)出了GPS測(cè)繪的優(yōu)越性,經(jīng)過(guò)測(cè)繪能比較出該測(cè)繪的高精度和高效益特點(diǎn)此外,在鐵路工程測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的在對(duì)施工臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量和實(shí)地測(cè)量等諸多方面應(yīng)用還體現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)。伴隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展和提高,數(shù)字化采集和自動(dòng)化處理技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了深入和應(yīng)用。在鐵路工程測(cè)繪中,采用GPS測(cè)繪技術(shù)在鐵路工程測(cè)量中取得了很好的效果,得到了廣泛的應(yīng)用。此外,它較好地解決了點(diǎn)和位之間通視困難的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了靈活選點(diǎn),不需要高標(biāo),還可以使得外業(yè)施測(cè)在不受天氣影響方面得到保證。尤其是在通視條件困難的情況之下,GPS測(cè)繪技術(shù)能夠顯示其優(yōu)越性。因?yàn)镚PS測(cè)繪技術(shù)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)對(duì)通視條件不存在限制,鐵路工程測(cè)量一般多為小范圍的測(cè)量并還受到工程成本的限制。因此,在實(shí)際的鐵路工程測(cè)量中,還是要考慮使用全站儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等一些常用的并且投入較少的儀器。
3鐵路工程測(cè)繪中
關(guān)鍵詞:鐵路工程;軌道鋪設(shè);施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):U448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
鐵路是我國(guó)重要的交通運(yùn)輸方式之一,鐵路建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。近些年來(lái),隨著鐵路施工規(guī)模的日漸擴(kuò)大,鐵路的軌道鋪設(shè)質(zhì)量也存在著很多的安全隱患,鐵軌斷裂,脫落,下陷,錯(cuò)位等造成火車(chē)脫軌、人員傷亡等一系列鐵路交通事故,不僅嚴(yán)重?fù)p害了鐵路交通運(yùn)營(yíng)的安全性及穩(wěn)定性,更使得廣大人民的切身利益受到了巨大的損害,威脅到社會(huì)的穩(wěn)定,不利于和諧社會(huì)的建設(shè)發(fā)展進(jìn)程。伴隨著鐵路建設(shè)的大規(guī)模展開(kāi),鐵路工程施工過(guò)程中軌道的鋪設(shè)是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),直接關(guān)系到整個(gè)鐵路工程的質(zhì)量及安全。 下面從軌道鋪設(shè)過(guò)程主要施工技術(shù)及鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)注意的若干問(wèn)題進(jìn)行分析探討。
一、軌道鋪設(shè)過(guò)程主要施工技術(shù)
1、道床預(yù)鋪底碴
底碴是鐵路道床的重要組成部分,位于道床道碴層及路基基床表層之間,起著傳遞、分散列車(chē)負(fù)荷的作用,并能防止底碴及路基顆粒之間的水分發(fā)生滲透或者是滲漏,既防止了滲水過(guò)度,也起到了防凍保溫的作用,是鐵路道床的關(guān)鍵組成部分之一。鋪軌前的底碴預(yù)鋪,用汽車(chē)倒運(yùn)到路基上,機(jī)械攤鋪,壓路機(jī)壓實(shí)(20cm厚),中部拉槽,槽寬60cm,并在中線左側(cè)1.25m處撒一條白灰線,以控制鋪軌方向。
2、大機(jī)整道
在大型養(yǎng)路機(jī)工作時(shí)需要進(jìn)行合理的安排,注意給工程車(chē)讓路,為了確保工程進(jìn)度,后方的整道工作一定要進(jìn)行合理的布置。在運(yùn)輸面碴時(shí)要連續(xù)及時(shí),以確保大養(yǎng)機(jī)械施工連續(xù)。在區(qū)間整道作業(yè)機(jī)械施工時(shí),各個(gè)施工機(jī)械之間應(yīng)隨時(shí)注意調(diào)整跨度,但要保持距離在800 m以上。整道工作作業(yè)的各種技術(shù)指標(biāo)由電腦自動(dòng)控制,必須經(jīng)工程技術(shù)人員做出書(shū)面的施工技術(shù)資料交底后,由現(xiàn)場(chǎng)人員做好技術(shù)確認(rèn),待一切確認(rèn)無(wú)誤后,再由操作人員正確輸入,以確保工程質(zhì)量,前提是技術(shù)確認(rèn)無(wú)誤。機(jī)械施工要制定切實(shí)可行的安全措施,每天及時(shí)對(duì)機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,定期進(jìn)行精度校正。
3、無(wú)縫線路施工
無(wú)縫線路是使用換鋪法鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌。鋪軌機(jī)鋪設(shè)需要25m工具軌,做好人工撥正荒道,然后完成大機(jī)整道后,使用長(zhǎng)軌運(yùn)輸車(chē)將存放鋪軌基地的長(zhǎng)鋼軌運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),把長(zhǎng)鋼軌放在待待鋪線路道心,長(zhǎng)鋼軌人工鋪設(shè)在計(jì)劃線路上,裝車(chē)運(yùn)回?fù)Q下的周轉(zhuǎn)軌軌排基地再次拼裝軌排。單元焊及鎖定焊均采用閃光焊,先把500m長(zhǎng)鋼軌焊接成長(zhǎng)度為1000~2000m的單元軌節(jié),在線路經(jīng)第二次大養(yǎng)達(dá)到初期穩(wěn)定后進(jìn)行應(yīng)力放散及鎖定焊接形成區(qū)間無(wú)縫線路。無(wú)縫線路應(yīng)力放散及鎖定前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)軌溫,采用“滾筒法”或“拉伸器滾筒法”進(jìn)行應(yīng)力放散及鎖定,并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置位移觀測(cè)標(biāo)樁。
4、道岔施工
在道岔施工前,應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備。在鋪岔基地的道岔拼裝平臺(tái)上,根據(jù)道岔設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確畫(huà)出每根岔枕的位置及岔枕編號(hào),采取龍門(mén)吊吊裝到位,然后做臨時(shí)固定,組裝道岔,調(diào)整道岔各部位位置、結(jié)構(gòu)尺寸,做到精確,把道岔分解成3-5段,導(dǎo)曲線及岔心部分因?qū)挾忍?,把?dǎo)曲線的內(nèi)軌及岔枕部分分離,方便汽車(chē)平板拖車(chē)分段運(yùn)輸。首先可用全站儀精細(xì)測(cè)設(shè)3個(gè)控制點(diǎn):岔前、岔心、岔尾,再用手推式軌道檢測(cè)儀與鋼軌踏面檢測(cè)儀檢測(cè)。兩組正線道岔進(jìn)行聯(lián)測(cè)。
二、軌道鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題分析
1、軌道工程施工通病及防治措施
①軌道工程鋼筋混凝土枕錨固不良質(zhì)量通病防治:鋼筋混凝土枕錨固采用錨固架錨固,并加強(qiáng)錨固架的檢查維修力量,嚴(yán)禁用不合格的錨固架進(jìn)行錨固,嚴(yán)格控制錨固漿的配合比及灌注溫度,并按規(guī)定進(jìn)行抗拔及抗壓試驗(yàn),確保錨固質(zhì)量。
②鋼軌接頭打磨不合格質(zhì)量通病防治:表面不可出現(xiàn)發(fā)黑及發(fā)藍(lán)現(xiàn)象,焊頭打磨時(shí)磨削量要嚴(yán)格精確控制;不得橫向打磨;打磨時(shí)砂輪機(jī)要穩(wěn)定,打磨表面做到光整;圓弧過(guò)渡輪廓要圓、順,不能有明顯的突出及棱角。打磨作業(yè)過(guò)程中,操作人員要重視控制各打磨頭的角度及壓力變化,如出現(xiàn)異常馬上停止工作,找到原因。鋼軌打磨是以三個(gè)不同的角度對(duì)鋼軌的工作面來(lái)打磨。打磨完成后在焊縫1m范圍內(nèi)平直尺測(cè)量不可超過(guò)0.2mm。打磨完成的鋼軌還要目測(cè)檢查,要求表面光潔,斑點(diǎn)少或無(wú)斑點(diǎn)。對(duì)打磨列車(chē)計(jì)算機(jī)輸出的軌廓尺寸進(jìn)行分析,達(dá)不到要求的再次進(jìn)行打磨,最多可打磨三遍。
2、鋪設(shè)軌道的安全措施
開(kāi)工前,對(duì)所有員工進(jìn)行上崗前的安全教育。對(duì)于從事電器、起重、鋼軌焊接、高空作業(yè)、電焊、機(jī)械操作以及機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛等特殊工種的人員,除了所從事工種的專業(yè)培訓(xùn)持證上崗?fù)猓€需要經(jīng)過(guò)安全方面專業(yè)培訓(xùn),獲得《特殊作業(yè)操作資格證書(shū)》后,方準(zhǔn)持證上崗。開(kāi)工前進(jìn)行安全檢查,主要檢查:①施工組織設(shè)計(jì)中的安全措施;②施工機(jī)械設(shè)備上的安全防護(hù)裝置是否配齊;③是否有符合要求的安全防護(hù)設(shè)施;④施工人員有沒(méi)有經(jīng)安全教育及培訓(xùn);⑤施工安全責(zé)任制建立與否;⑥針對(duì)施工中潛在事故及緊急情況應(yīng)急預(yù)案是否完備等。
施工前,應(yīng)該把施工地點(diǎn)的雜物清理干凈;鋪設(shè)軌道時(shí),把巷道高度比設(shè)計(jì)高度低的地段找平,對(duì)距離短、起伏大的小坡進(jìn)行找平。施工過(guò)程中,阻車(chē)器要隨軌道鋪設(shè)的進(jìn)度配合安裝,再投入并正常使用;施工時(shí),低洼處要首先墊平,再進(jìn)行鋪道;在運(yùn)送軌排過(guò)程中,只能用平板車(chē)運(yùn)送,嚴(yán)禁在車(chē)上坐人,車(chē)速控制不大于2 m/s,安排專人監(jiān)督跟車(chē)。在坡度過(guò)大時(shí),為避免平板車(chē)倒滑,不可人力推車(chē);作業(yè)人員要防止發(fā)生意外,不可把頭手探到枕木下方;施工人員保證站穩(wěn),傳遞工具時(shí),要呼叫對(duì)方,不準(zhǔn)亂扔;調(diào)整軌道時(shí),要進(jìn)行統(tǒng)一指揮,撥道之前要拔開(kāi)調(diào)整方向的道渣,拔曲線時(shí),要先把曲線頭尾兩端直線拔直后,再調(diào)整曲線段。在施工作業(yè)過(guò)程中,安全防護(hù)員在作業(yè)范圍的兩端進(jìn)行防護(hù),防護(hù)距離不小于800米。在此過(guò)程中一定要時(shí)刻堅(jiān)守崗位,加強(qiáng)望,并保證與駐站聯(lián)絡(luò)員之間保持良好的信息溝通。遇有特殊情況,及時(shí)通知作業(yè)人員進(jìn)行規(guī)避。
結(jié)束語(yǔ)
鐵路工程是我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)中重要的環(huán)節(jié)之一,直接關(guān)系到我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)的完善及運(yùn)行的安全,鐵路工程施工過(guò)程中,軌道的鋪設(shè)是一項(xiàng)極具專業(yè)性的工作,同時(shí)也是一個(gè)比較復(fù)雜的工序,對(duì)整個(gè)鐵路運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性,有著極其深刻的影響。工作中要以確保工程的萬(wàn)無(wú)一失,在工作布置中應(yīng)該同時(shí)兼顧全局,做到質(zhì)量與效率并重。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁柏成,常素良.整體道床施工技術(shù)[J].鐵道建筑,2003(增刊):20-22.
關(guān)鍵詞:鐵路工程;概算; 預(yù)算; 關(guān)鍵技術(shù); 研究
中圖分類(lèi)號(hào):F530.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:
鐵路工程概算是初步設(shè)計(jì)文件的重要組成部分,經(jīng)批準(zhǔn)的概算是基本建設(shè)項(xiàng)目投資最高限額是編制建設(shè)項(xiàng)目投資計(jì)劃、簽訂建設(shè)工程合同、控制施工圖設(shè)計(jì)及施工圖預(yù)算、衡量設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性、編制招標(biāo)標(biāo)底及投標(biāo)報(bào)價(jià)、考核建設(shè)項(xiàng)目投資效果的依據(jù),設(shè)計(jì)概算偏高或偏低,都會(huì)影響投資計(jì)劃的真實(shí)性,影響投資的合理分配。鐵路工程預(yù)算是施工圖設(shè)計(jì)文件的重要組成部分,是設(shè)計(jì)階段控制工程造價(jià)的重要環(huán)節(jié)、是控制施工圖設(shè)計(jì)不能突破設(shè)計(jì)概算的重要措施、是編制或調(diào)整固定資產(chǎn)投資的依據(jù)。以施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行施工招標(biāo)的工程,經(jīng)審定的施工圖預(yù)算是編制工程標(biāo)底、承包合同價(jià)以及工程結(jié)算的重要依據(jù)。
從鐵路工程概、預(yù)算的第一部分費(fèi)用——建筑安裝工程費(fèi)的組成上看,主要是由材料價(jià)格(包括人工單價(jià)和機(jī)械臺(tái)班單價(jià))、設(shè)計(jì)工程量、施工方案和定額指標(biāo)等四大要素構(gòu)成。因此準(zhǔn)確地取定材料價(jià)格、正確的計(jì)列工程數(shù)量、合理的施工方案設(shè)計(jì)及編制補(bǔ)充定額就成為概、預(yù)算編制的關(guān)鍵。本文根據(jù)鐵路工程概、預(yù)算的編制步驟,對(duì)如何做好鐵路工程概、預(yù)算編制工作談一談體會(huì)。
概、預(yù)算編制工作的幾點(diǎn)關(guān)鍵
1 .概、預(yù)算資料的調(diào)查
在整個(gè)概、預(yù)算編制工作中,資料調(diào)查是一項(xiàng)很重要的基礎(chǔ)工作,是概、預(yù)算工作的第一步。該項(xiàng)工作的優(yōu)劣、深淺直接影響概、預(yù)算編制工作的質(zhì)量、工程造價(jià)的高低,甚至還影響了下一步工作的進(jìn)行。如果不對(duì)材料原價(jià)、運(yùn)距、運(yùn)雜費(fèi)等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和詳實(shí)的分析就無(wú)法進(jìn)行材料的預(yù)算價(jià)格計(jì)算,就不能真實(shí)反映相應(yīng)材料的價(jià)格,也就無(wú)法進(jìn)行分項(xiàng)工程計(jì)算;也就難于體現(xiàn)其合理性,更談不上真實(shí)體現(xiàn)不同地域項(xiàng)目的特殊性和區(qū)域性。概、預(yù)算資料調(diào)查的內(nèi)容一般分為:(1)工程所在地自然條件調(diào)查。(2)工程所在地施工條件調(diào)查。(3)工程所在地工資標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查。(4)工程所在地材料原價(jià)調(diào)查;(5)工程所在地運(yùn)輸條件調(diào)查。(6)工程所在地土地、青苗補(bǔ)償費(fèi)及安置補(bǔ)助費(fèi)調(diào)查。(7)工程所在地拆除建筑物、拆遷電力、電訊線路等補(bǔ)償費(fèi)調(diào)查。(8)工程所在地路線交叉調(diào)查。(9)工程所在地供水、供電調(diào)查。(10)工程所在地臨時(shí)工程調(diào)查。另外,該工程的建設(shè)工期、資金來(lái)源、資金使用計(jì)劃、貸款額度、大中橋的常年最大水位等水文資料都需要進(jìn)行詳細(xì)逐一地調(diào)查。只有掌握了這些資料才能順利進(jìn)行概、預(yù)算編制工作。
2 .材料價(jià)格的取定和計(jì)算
工、料、機(jī)單價(jià)是概、預(yù)算文件的計(jì)費(fèi)基礎(chǔ)。一般情況下,根據(jù)外業(yè)調(diào)查的資料(包括人工費(fèi)、材料的供應(yīng)價(jià)格、供應(yīng)地點(diǎn)、運(yùn)距、裝卸費(fèi)、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸?shù)缆窢顩r、鐵路通行費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)及燃料費(fèi)、用電價(jià)格、機(jī)械養(yǎng)路費(fèi)及車(chē)船使用稅標(biāo)準(zhǔn)等),按照編制辦法,計(jì)算工、料、機(jī)單價(jià)。但是,當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)還不夠成熟,材料的供應(yīng)尚未形成專業(yè)化、系列化,往往出現(xiàn)材料的供不應(yīng)求,以及國(guó)家政策對(duì)主要材料價(jià)格的宏觀調(diào)控,都給確定材料價(jià)格帶來(lái)很多困難。這就要求概、預(yù)算編制人員對(duì)所需材料價(jià)格進(jìn)行多方詢價(jià),并對(duì)詢價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析,根據(jù)掌握的材料價(jià)格信息資料和對(duì)主要材料價(jià)格情況及供求發(fā)展趨勢(shì)的了解,確定詢價(jià)時(shí)效和可能發(fā)生變化的趨勢(shì),使材料的取定趨于合理。在機(jī)械臺(tái)班計(jì)價(jià)時(shí),電價(jià)應(yīng)根據(jù)工地和工程實(shí)際情況考慮部分自發(fā)電和采用電網(wǎng)電相結(jié)合;燃油價(jià)格也是影響機(jī)械臺(tái)班單價(jià)的重要因素,因此,也要提高其單價(jià)的準(zhǔn)確性。.
3 .熟悉設(shè)計(jì)圖紙查對(duì)工程量
查對(duì)工程量時(shí),首先應(yīng)熟悉設(shè)計(jì)圖紙,包括總體布置圖和設(shè)計(jì)工程量清單。概、預(yù)算編制人員應(yīng)根據(jù)定額擬定符合概、預(yù)算編制要求的工程量清單,明確所需的內(nèi)容、深度和質(zhì)量,要具有自己計(jì)算工程量的能力。不清楚的地方,要查閱圖紙,并求設(shè)計(jì)人員幫助。鐵路建設(shè)工程技術(shù)日趨復(fù)雜,新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝日益被廣泛應(yīng)用,概、預(yù)算編制人員要認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙,理解設(shè)計(jì)意圖,要精雕細(xì)琢地處理好每一個(gè)工程細(xì)節(jié),力求做到工程量完整不漏項(xiàng),與設(shè)計(jì)人員密切配合,確保概、預(yù)算編制質(zhì)量。
4.熟悉并掌握施工工藝和工序, 正確套用定額
在定額的總說(shuō)明、章節(jié)說(shuō)明中,對(duì)工程量計(jì)算規(guī)則以及一些特殊規(guī)定都有詳細(xì)描述。要在弄清定額項(xiàng)目所綜合的內(nèi)容和適用的范圍,以避免重復(fù)或漏算,并注意單位與定額一致,避免重大錯(cuò)誤。另外,定額中有些項(xiàng)目是允許調(diào)整的,可根據(jù)工程的工藝要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素進(jìn)行,以提高概、預(yù)算的準(zhǔn)確度。合理地選用定額是為工程定價(jià)的過(guò)程,因而它是概、預(yù)算編制人員的主要工作之一。正確套用定額就要求概、預(yù)算編制人員熟悉并掌握施工工藝和工序,因?yàn)樗怯绊懝こ虇蝺r(jià)和工程造價(jià)的關(guān)鍵因素。如在路面工程中,對(duì)于瀝青路面的設(shè)計(jì)如果造價(jià)編制人員不掌握路面的施工工藝,對(duì)于數(shù)量表中沒(méi)有體現(xiàn)的透層、粘層數(shù)量經(jīng)常會(huì)漏計(jì),影響造價(jià);而對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)中,如果不熟悉施工工序,也因此會(huì)漏計(jì),諸如預(yù)制場(chǎng)地、張拉臺(tái)座、軌道鋪設(shè)、金屬結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)備以及現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中支座、臨時(shí)基礎(chǔ)的設(shè)置與拆除等數(shù)量,所以工程造價(jià)編制人員必須熟悉掌握施工工藝和施工條件,不能一概而論。
5 .造價(jià)分析
為保證概、預(yù)算編制質(zhì)量,還要進(jìn)行造價(jià)分析來(lái)加以驗(yàn)證。在工程方案的優(yōu)化方案比選時(shí),造價(jià)分析可提供技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果。造價(jià)分析包括兩方面的內(nèi)容:一是項(xiàng)目本身各部位間造價(jià)關(guān)系是否合理;二是與其他相同或相類(lèi)似結(jié)構(gòu)工程的造價(jià)相比是否合理。具體做法是:將完成的概、預(yù)算結(jié)果,按結(jié)構(gòu)部位計(jì)算出各自的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),分析這些指標(biāo)與相對(duì)應(yīng)的工程條件和工程量是否符合,把這些指標(biāo)與其他項(xiàng)目同類(lèi)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)進(jìn)行橫向比較,找出它們之間的關(guān)系,并分析其合理性,發(fā)現(xiàn)突變,要及時(shí)查找原因,屬于工程量的問(wèn)題,要向設(shè)計(jì)人員反饋信息,核對(duì)工程量;屬于其他原因,要查對(duì)材料價(jià)格或選用定額等方面是否有誤;根據(jù)查對(duì)結(jié)果及時(shí)修正并反復(fù)分析對(duì)比,直到滿意為止。
6.工程造價(jià)資料的積累
工程造價(jià)資料的積累是工程造價(jià)管理的基礎(chǔ),在完成概、預(yù)算文件后還應(yīng)進(jìn)行資料整理,做出造價(jià)指標(biāo),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分門(mén)別類(lèi)地統(tǒng)計(jì),歸納出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)值,為做好工程造價(jià)打下基礎(chǔ),提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和造價(jià)分析的效率和效果。只有不斷地收集,科學(xué)地整理工程造價(jià)資料,才能為今后的概、預(yù)算編制工作打下良好的基礎(chǔ)。
結(jié)束語(yǔ):
鐵路工程是線性工程,與大自然接觸的點(diǎn)多面廣,鐵路建設(shè)條件千變?nèi)f化,不僅影響工程技術(shù)方案,而且影響工程造價(jià)。而概、預(yù)算編制是綜合各方面知識(shí)的一項(xiàng)工作,宏觀上到國(guó)家的方針、政策、金融投資等;微觀上到單項(xiàng)工程數(shù)量、造價(jià)分析等。目前在鐵路工程造價(jià)方面有很多新領(lǐng)域、新規(guī)定、新知識(shí)需要我們不斷地學(xué)習(xí)和掌握,而且造價(jià)編制人員還要不斷地積極接受繼續(xù)教育,熟練掌握造價(jià)規(guī)定,注意積累造價(jià)資料,與時(shí)俱近,共同迎接新的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]袁萍,鐵路工程概預(yù)算編制關(guān)鍵技術(shù)研究,科技咨詢2012
關(guān)鍵詞: 鐵路工程;招投標(biāo);管理
0 引言
鐵路工程建設(shè)實(shí)行招投標(biāo)的目的是為了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的公平、公開(kāi)、公正。然而在實(shí)施招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)過(guò)程中,往往會(huì)存在這樣那樣的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為,這其中既有人為因素,也有制度的缺陷,需要從制度和法律規(guī)范上加以完善,建立有效的監(jiān)控機(jī)制,同時(shí)規(guī)范招標(biāo)程序,以防止工程招標(biāo)投標(biāo)中的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。
1 我國(guó)鐵路工程招投標(biāo)管理的概念
招投標(biāo)是由招標(biāo)人或受招標(biāo)人委托的招標(biāo)機(jī)構(gòu)通過(guò)招標(biāo)公告或投標(biāo)邀請(qǐng)信等方式,招標(biāo)信息,在同等條件下,邀請(qǐng)潛在的自然人、法人或其它組織投標(biāo)競(jìng)價(jià)參與公平競(jìng)爭(zhēng),由招標(biāo)人或受招標(biāo)人委托的招標(biāo)機(jī)構(gòu)按照規(guī)定的程序和辦法,通過(guò)對(duì)投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)者的報(bào)價(jià)、質(zhì)量、工期和技術(shù)水平等因素進(jìn)行科學(xué)的分析和綜合比較,從中擇優(yōu)選定中標(biāo)者,并與其簽訂合同,以達(dá)到招標(biāo)人節(jié)約投資、保證質(zhì)量和資源優(yōu)化配置目的的一種特殊的市場(chǎng)交易方式。
對(duì)于鐵路工程而言,招投標(biāo)是指在鐵路工程建設(shè)中引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,擇優(yōu)選定勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、設(shè)備安裝、裝飾裝修、材料與設(shè)備供應(yīng)等單位,以達(dá)到縮短工期、提高工程質(zhì)量和節(jié)約建設(shè)投資目的一種建筑產(chǎn)品生產(chǎn)的交易方式。自八十年代中期以來(lái),鐵路建設(shè)項(xiàng)目招投標(biāo)管理制度也在逐步完善中,現(xiàn)行的鐵路工程招投標(biāo)行為主要有通過(guò)《招投標(biāo)法》、《鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施辦法》和《鐵路建設(shè)工程施工招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施細(xì)則》等一系列文件法規(guī)加以規(guī)范。
依照《鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施辦法》的規(guī)定,凡屬于新建、改建國(guó)家鐵路、國(guó)家與地方或企業(yè)合資鐵路、地方鐵路的固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目的施工、監(jiān)理及與建設(shè)工程有關(guān)的重要設(shè)備和主要材料采購(gòu)等項(xiàng)目,達(dá)到以下規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)之一的必須進(jìn)行招標(biāo):①工程總投資200萬(wàn)元(含)以上或施工單項(xiàng)合同估算價(jià)在100萬(wàn)元人民幣以上的;②監(jiān)理單項(xiàng)合同估算價(jià)在10萬(wàn)元人民幣以上的;③重要設(shè)備、主要材料采購(gòu)單項(xiàng)合同估算價(jià)在50萬(wàn)元人民幣以上的。
鐵路建設(shè)項(xiàng)目招投標(biāo)工作由鐵路主管部門(mén)及受其委托的部門(mén)歸口管理。
2 我國(guó)鐵路工程招投標(biāo)管理的意義
我國(guó)鐵路建設(shè)工程招投標(biāo)工作經(jīng)歷了從無(wú)到有的過(guò)程,隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建立起了相對(duì)適應(yīng)我國(guó)目前國(guó)情的管理方法。招投標(biāo)概念給鐵路基建領(lǐng)域帶來(lái)了重大變化,由依靠行政指令性計(jì)劃分配任務(wù),轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽扛?jìng)爭(zhēng)承攬任務(wù),由生產(chǎn)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾б嫘?;由只承?dān)路內(nèi)工程轉(zhuǎn)變到立足鐵路面向社會(huì),廣泛涉足各種工程建設(shè)領(lǐng)域。鐵路建設(shè)領(lǐng)域已逐步適應(yīng)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新要求。
2.1 有利于鐵路建設(shè)市場(chǎng)的法制化、規(guī)范化 從法律意義上說(shuō),鐵路建設(shè)招投標(biāo)是招標(biāo)、投標(biāo)雙方按照法定程序進(jìn)行交易的法律行為。所以雙方的行為都受法律的約束,這就意味著,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,鐵路建設(shè)市場(chǎng)上的各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng),都在有章可循,有法可依。
我國(guó)鐵路建設(shè)工程招投管理工作中存在的法制不夠完善,法律意識(shí)淡薄等問(wèn)題,在招投標(biāo)管理的推動(dòng)下,更加趨于理性化、法制化和規(guī)范化。
2.2 促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步和管理水平的提高 招投標(biāo)活動(dòng)最明顯的特點(diǎn)是投標(biāo)人之間的競(jìng)爭(zhēng),而其中最集中,最激烈的競(jìng)爭(zhēng)則表現(xiàn)為價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)。而投標(biāo)人要想在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝,就要在報(bào)價(jià)、實(shí)力、技術(shù)、業(yè)績(jī)等方面表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。這就迫使競(jìng)爭(zhēng)者要采用新材料,采取新技術(shù),吸收新工藝,加強(qiáng)對(duì)企業(yè)和項(xiàng)目的管理,因而促進(jìn)全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和管理水平的提高,進(jìn)而使我國(guó)鐵路建設(shè)工程質(zhì)量普遍得到了提高。
2.3 有力的遏制鐵路建設(shè)領(lǐng)域的腐敗,提高經(jīng)濟(jì)效益 工程建設(shè)領(lǐng)域在許多國(guó)家被認(rèn)為是腐敗行為的多發(fā)區(qū)和重發(fā)區(qū)。我國(guó)招投標(biāo)中對(duì)招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督管理,從專家人才庫(kù)中選取專家進(jìn)行評(píng)標(biāo)的方法,到紀(jì)檢監(jiān)察部門(mén)直接監(jiān)督,保證了各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照程序進(jìn)行,使工程建設(shè)項(xiàng)目承發(fā)包活動(dòng)變得公開(kāi)、公平、公正,有力的遏制了行賄受賄等腐敗現(xiàn)象的發(fā)生。
招投標(biāo)事業(yè)不斷發(fā)展壯大,招投標(biāo)制度在推進(jìn)體制改革、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)等方面發(fā)揮了重要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在整個(gè)工程建設(shè)領(lǐng)域,通過(guò)招標(biāo)可以達(dá)到節(jié)約投資1%~3%,縮短工期10%。反而,不嚴(yán)格執(zhí)行招投標(biāo),不僅不能提高經(jīng)濟(jì)效益,而且往往是導(dǎo)致工程質(zhì)量事故的直接原因。只有規(guī)范的招投標(biāo)活動(dòng)才能使項(xiàng)目質(zhì)量得到保證,經(jīng)濟(jì)效益才能得以提高,才能保障國(guó)家利益、社會(huì)公共利益、合法權(quán)益。
3 我國(guó)鐵路工程招投標(biāo)管理存在的問(wèn)題及原因分析
3.1 假公開(kāi)招標(biāo) 在鐵道部公布的《鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施辦法》中明確規(guī)定:任何單位和個(gè)人不得違法限制或排斥本地區(qū)、本系統(tǒng)以外的具備相應(yīng)資質(zhì)的法人或其他組織參加投標(biāo),不得以任何方式非法干涉招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)。然而,在鐵道系統(tǒng)內(nèi)有不成文的規(guī)定,即鐵路系統(tǒng)外的企業(yè)需要與鐵道系統(tǒng)的企業(yè)組成聯(lián)合體,方能承攬鐵道業(yè)務(wù)。有的施工單位以利益分成、轉(zhuǎn)包工程等好處相許, 拉攏其它施工隊(duì)伍前來(lái)作陪襯,以達(dá)到中標(biāo)的目的。
3.2 “權(quán)力標(biāo)”及“關(guān)系標(biāo)” 《鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施辦法》中也明確規(guī)定:鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)應(yīng)遵循公開(kāi)、公平、公正、誠(chéng)實(shí)信用的原則。事實(shí)上,許多鐵路項(xiàng)目基本都為內(nèi)定,少數(shù)領(lǐng)導(dǎo)影響招標(biāo)工作,越權(quán)包辦工程招投標(biāo),有的招標(biāo)機(jī)構(gòu)等中介組織行為不規(guī)范,辦事講人情、講關(guān)系,有的評(píng)標(biāo)人員素質(zhì)不高,打關(guān)系分、感情分,有的存在地方保護(hù)主義。一些施工單位承接的工程自已不干,存在著層層轉(zhuǎn)包、層層壓價(jià)的問(wèn)題。轉(zhuǎn)包給資質(zhì)不夠,沒(méi)有施工經(jīng)歷的施工企業(yè),招標(biāo)單位缺少與工程規(guī)模相匹配的工程技術(shù)和工程預(yù)算人員,標(biāo)底的編制和審查不夠嚴(yán)謹(jǐn),保密性不強(qiáng)。由于人員水平參差不齊,有些標(biāo)底保密性不強(qiáng),經(jīng)常被泄露,圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度不夠,標(biāo)底中錯(cuò)項(xiàng)、漏項(xiàng)、重項(xiàng)無(wú)法避免。評(píng)標(biāo)方法不夠科學(xué)。整個(gè)評(píng)分方法重定性評(píng)分多,定量評(píng)分少,人情分較重,有些單位甚至著重于報(bào)價(jià)高低,以取低標(biāo)為主。這使得投標(biāo)的單位到處托關(guān)系,找熟人,違反了工作的公平性。
4 加強(qiáng)我國(guó)鐵路工程招投標(biāo)管理的建議
解決現(xiàn)階段我國(guó)鐵路工程招投標(biāo)管理中存在的問(wèn)題,關(guān)鍵是要保證招投標(biāo)工作的公正、公開(kāi)、透明,創(chuàng)造公平競(jìng)爭(zhēng)的招投標(biāo)環(huán)境。
首先,引入第三方招投標(biāo)交易平臺(tái),還鐵路建設(shè)部門(mén)投資人的角色。鐵路工程投資浩大,有時(shí)成為權(quán)力、資本等諸多力量博弈的焦點(diǎn),一些工程中的招投標(biāo)腐敗現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。原來(lái)的鐵道部是自己招標(biāo)、自己監(jiān)管。將鐵路工程招投標(biāo)活動(dòng)交由獨(dú)立的評(píng)標(biāo)機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)標(biāo)。更進(jìn)一步,鐵路工程應(yīng)該繼續(xù)深化招投標(biāo)改革,引入第三方監(jiān)督主體,對(duì)涉及鐵路所有重大工程項(xiàng)目實(shí)施嚴(yán)格的外部監(jiān)督審查。可以提高鐵路工程交易的透明度,減少“內(nèi)部人”的干擾,從源頭上減少腐敗,也從根本上杜絕串標(biāo)、圍標(biāo)等腐敗現(xiàn)象的發(fā)生。
其次,加大信息公開(kāi)力度。常有媒體報(bào)道,一些鐵路建設(shè)施工、監(jiān)理、物資、服務(wù)類(lèi)招標(biāo)存在人為干預(yù)現(xiàn)象。這其中,固然與招投標(biāo)程序設(shè)置的漏洞有關(guān),但也與鐵路部門(mén)長(zhǎng)期以來(lái)自成體系、信息公開(kāi)不夠,密不可分。很多時(shí)候,公眾只能從鐵道部的新聞中了解有關(guān)情況,除非極端事件發(fā)生,否則很難打破其信息壁壘。建立制度化的信息公開(kāi)機(jī)制,公開(kāi)披露工程招投標(biāo)相關(guān)信息,不給暗箱操作留下空間將成為鐵路建設(shè)部門(mén)改革的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]鐵路建設(shè)工程招標(biāo)投標(biāo)實(shí)施辦法,中華人民共和國(guó)鐵道部令第8號(hào),2002年8月.
隨著中國(guó)科技水平及國(guó)際地位的提升,由我國(guó)企業(yè)負(fù)責(zé)或參與的國(guó)際工程項(xiàng)目也越來(lái)越多,特別是在土木和水利工程領(lǐng)域[1]。在該背景下,為了使高等工程教育主動(dòng)服務(wù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,教育部2010年提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)。西南交通大學(xué)積極響應(yīng),前后成立茅以升學(xué)院和詹天佑學(xué)院,并以此為依托實(shí)施面向高速鐵路的卓越工程教育培養(yǎng)計(jì)劃?,F(xiàn)已初步構(gòu)建起“3+X”和“4+X”兩個(gè)體系、六種類(lèi)型的工程人才培養(yǎng)模式,旨在培養(yǎng)出面向國(guó)際化高速鐵路的優(yōu)秀工程師。為了響應(yīng)學(xué)校國(guó)際化發(fā)展戰(zhàn)略,服從學(xué)?!爸居诠?,視野寬,基礎(chǔ)堅(jiān),上手快,后勁足,善創(chuàng)造”的工程人才培養(yǎng)目標(biāo),“鐵路工程地質(zhì)學(xué)”作為“高速鐵路卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重要專業(yè)基礎(chǔ)課成為教學(xué)改革創(chuàng)新的示范點(diǎn),正在不斷調(diào)整和改革教學(xué)模式來(lái)適應(yīng)新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
二、“鐵路工程地質(zhì)學(xué)”發(fā)展歷史及教學(xué)模式
西南交通大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)于1958年成立,是我國(guó)非地質(zhì)院校第一個(gè)專門(mén)為鐵道部門(mén)培養(yǎng)高級(jí)工程地質(zhì)技術(shù)人才開(kāi)設(shè)的專業(yè)。培養(yǎng)出的工程師遍布鐵道部、交通部各大設(shè)計(jì)院、工程局、管理局,承擔(dān)著重要的行政和技術(shù)職務(wù)。參與了寶成、成昆、襄渝、貴昆、南昆、京九、西康、京滬、京津、青藏、廈深等鐵路的建設(shè)[2]。“鐵路工程地質(zhì)學(xué)”作為專業(yè)的重點(diǎn)課程,其全部教學(xué)內(nèi)容和暑期實(shí)習(xí)都與鐵路建設(shè)實(shí)踐相結(jié)合,是一門(mén)研究與解決鐵路工程建設(shè)有關(guān)地質(zhì)問(wèn)題與地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用性科學(xué)。例如,1959年和1960年本專業(yè)師生對(duì)寶成鐵路的寶雞至廣元段和鷹廈鐵路的路基病害進(jìn)行工程地質(zhì)普查。既解決了生產(chǎn)實(shí)踐中迫切需要解決的路基病害問(wèn)題,又鍛煉了教師和學(xué)生[2]。目前該課程主要涉及滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)分析和評(píng)價(jià),特種巖土的物理力學(xué)性狀和加固處理,地下洞室和地基基礎(chǔ)等內(nèi)容,并形成了具有鮮明鐵路特色的教學(xué)模式[3]。面向鐵路建設(shè),教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合,協(xié)同發(fā)展,即從理論出發(fā)解決工程中的重大地質(zhì)問(wèn)題,又從生產(chǎn)中吸納工程經(jīng)驗(yàn)彌補(bǔ)理論的缺陷。
三、“鐵路工程地質(zhì)學(xué)”的教改必要性分析
雖然以往教學(xué)模式培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的鐵路工程師,為我國(guó)鐵路建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn),但隨著學(xué)科建設(shè)的不斷發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量要求的提高,傳統(tǒng)教學(xué)模式以理論知識(shí)的灌輸和短期的地質(zhì)實(shí)習(xí)為主要傳授方式,效果不夠明顯[4],往往出現(xiàn)畢業(yè)的本科生需要再經(jīng)過(guò)單位入職培訓(xùn)才能勝任工作。所以“鐵路工程地質(zhì)學(xué)”課程教改已經(jīng)迫在眉睫。原因大致可以分為兩個(gè)方面。1.教材內(nèi)容陳舊目前使用的《鐵路工程地質(zhì)學(xué)》教材為1990年6月編著,至今已有20多年的歷史。雖然其為我國(guó)鐵路建設(shè)產(chǎn)生了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,但隨著國(guó)內(nèi)外高鐵建設(shè)的迅猛發(fā)展,更復(fù)雜的工程地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn),工程地質(zhì)研究已不僅僅局限于查明工程地質(zhì)條件和問(wèn)題,更重要的是解決這些問(wèn)題。隨著更嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),最新的研究成果的公布都對(duì)教材的內(nèi)容提出了更高的要求。此外,學(xué)生培養(yǎng)已由原來(lái)單一的面向鐵路系統(tǒng)而逐漸轉(zhuǎn)為公路、水電、機(jī)場(chǎng)、碼頭港口、市政工程等領(lǐng)域,也促使《鐵路工程地質(zhì)學(xué)》的內(nèi)容進(jìn)行更新和補(bǔ)充,如水電工程地質(zhì)、水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)等方面內(nèi)容,以使學(xué)生得到更多的關(guān)于不同類(lèi)型工程地質(zhì)所涉及的工作方法、工作內(nèi)容及成果要求等知識(shí)。所以在教材內(nèi)容的更新上必須大大深化復(fù)雜地質(zhì)條件下重大工程地質(zhì)問(wèn)題的研究水平,不僅使該教材成為本科生和碩士生的教科書(shū),而且還盡量成為一本工作手冊(cè)型的成果書(shū)籍。目前作者和其他教師們正在修編該教材,吸納了大量應(yīng)用于工程地質(zhì)領(lǐng)域的新方法和新技術(shù)(如3S技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)和數(shù)值模擬計(jì)算等)。2.教學(xué)模式落后傳統(tǒng)“講授—記憶—實(shí)習(xí)—考試”的教學(xué)模式與當(dāng)前教學(xué)體制的不斷改革格格不入,無(wú)法滿足新時(shí)期下地質(zhì)人才培養(yǎng)的需求。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為核心,注重學(xué)生地質(zhì)基本知識(shí)的獲得。雖然這種灌輸式的教學(xué)模式大大提高了教師對(duì)學(xué)生知識(shí)輸出的效率,卻忽視了學(xué)生接收并消化知識(shí)的程度。在知識(shí)尚未鞏固之時(shí)進(jìn)行實(shí)習(xí),多數(shù)學(xué)生都是心有余而力不足,難以完成對(duì)知識(shí)的有效遷移與運(yùn)用??荚嚫桥R時(shí)抱佛腳,對(duì)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單拼湊,應(yīng)付了事。這種缺乏教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)模式將學(xué)生的主體地位置之不顧,最后的成效也就可想而知?!拌F路工程地質(zhì)學(xué)”是一門(mén)綜合性的工程類(lèi)課程,教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生知識(shí)與技能兩方面都必須予以高度重視,不可偏廢。這就要求教師根據(jù)本學(xué)科特色靈活運(yùn)用教學(xué)模式。按照當(dāng)代國(guó)內(nèi)外的教學(xué)模式,教師可以依據(jù)課程章節(jié)的不同,采用適合的教學(xué)模式。比如,發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式,教師可以提出問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,提出假設(shè),評(píng)價(jià)驗(yàn)證,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索發(fā)現(xiàn),形成自我獎(jiǎng)勵(lì)、自主學(xué)習(xí)的傾向具有重大意義。
四、教學(xué)模式改革探索
教學(xué)模式改革最終落腳點(diǎn)是學(xué)生,必須堅(jiān)持以學(xué)生為本,改革人才評(píng)價(jià)方式,建立能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)體系。具體包括培養(yǎng)學(xué)生工程思維方式,激發(fā)學(xué)生潛能,訓(xùn)練和提升學(xué)生的洞察力、應(yīng)變思維、創(chuàng)造性意識(shí)等。而這些又依托感染學(xué)生情緒、培養(yǎng)學(xué)生興趣、提高教學(xué)質(zhì)量和豐富教學(xué)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。并注重根據(jù)學(xué)生畢業(yè)后發(fā)展質(zhì)量的反饋信息來(lái)改善教學(xué)模式。
1.工程思維方式培養(yǎng)學(xué)生經(jīng)過(guò)大一、大二兩年的專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí),掌握了一些基礎(chǔ)地質(zhì)技能,但對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)還不夠深刻,對(duì)地質(zhì)知識(shí)的領(lǐng)悟還不夠全面,如何用學(xué)到的知識(shí)服務(wù)于工程,會(huì)遇到哪些問(wèn)題,如何解決這些問(wèn)題,在這些方面學(xué)生幾乎沒(méi)有直觀的映像,更談不上理論指導(dǎo)實(shí)踐了。因此,在課程緒論部分就應(yīng)當(dāng)清楚闡述工程是什么,地質(zhì)工程是什么,地質(zhì)條件與工程如何相互作用、涉及哪些內(nèi)容、會(huì)遇到哪些問(wèn)題、可以用什么手段解決、目前的發(fā)展趨勢(shì)等等。例如,筆者在課程中采用了《建筑時(shí)空》節(jié)目關(guān)于英吉利海峽隧道建設(shè)的視頻資料,既直觀地說(shuō)明地質(zhì)與工程的關(guān)系,也讓學(xué)生明白了工程地質(zhì)問(wèn)題出現(xiàn)與解決整個(gè)工程處置的演化過(guò)程,為今后的教學(xué)順利開(kāi)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
2.課程設(shè)置工程地質(zhì)學(xué)以地質(zhì)學(xué)理論為基礎(chǔ),通過(guò)勘察、測(cè)繪與實(shí)驗(yàn)等技術(shù)手段來(lái)調(diào)查、研究、解決各類(lèi)工程活動(dòng),為合理選址、設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)營(yíng)服務(wù)的應(yīng)用地質(zhì)學(xué)[5]。為了突出課程重點(diǎn),讓學(xué)生掌握最有效的工程手段和分析方法,培養(yǎng)出具有創(chuàng)新性的工程師。需要堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則:(1)在課程內(nèi)容上,踐行因材施教,關(guān)注學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng),鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展,挖掘?qū)W生的優(yōu)勢(shì)潛能,要實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)與個(gè)人知識(shí)的內(nèi)在整合;(2)在課程實(shí)施上,要超越忠實(shí)取向,走向相互適應(yīng)取向和課程創(chuàng)新取向;(3)在課程評(píng)價(jià)上,要超越目標(biāo)取向的評(píng)價(jià),走向過(guò)程取向和主體取向的評(píng)價(jià);(4)從教學(xué)組織形式入手,改進(jìn)班級(jí)授課制,實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)組織形式的綜合運(yùn)用。
3.科技創(chuàng)新實(shí)踐為了學(xué)以致用,提高學(xué)生解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力,學(xué)校廣泛開(kāi)展了各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生參加各級(jí)各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等方式,為學(xué)生提供廣泛的實(shí)戰(zhàn)平臺(tái),從實(shí)踐上鍛煉和提升創(chuàng)新能力。將課程知識(shí)與科技訓(xùn)練項(xiàng)目結(jié)合,由指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料,不斷鞏固和提升學(xué)科理論知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作分析和解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力,訓(xùn)練學(xué)生工程思維方式,建立工程實(shí)踐觀念。同時(shí)地質(zhì)專業(yè)根據(jù)自身實(shí)際和發(fā)展需要,構(gòu)建與其學(xué)生培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究相適應(yīng)的高水平實(shí)驗(yàn)室體系(陸地交通抗震及災(zāi)害防治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室),并把實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程植入,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)與學(xué)院的學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究的融合。該項(xiàng)舉措對(duì)于培養(yǎng)合格的工程師具有重要的意義。
4.教學(xué)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)的積累等必須依靠實(shí)習(xí)教學(xué)。所以,工程地質(zhì)實(shí)習(xí)作用不可替代,而且是培養(yǎng)“卓越工程師”創(chuàng)新人才的重要載體和途徑[6]。然而眾多高校的實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)校承擔(dān)全部任務(wù),教師扮演了太多角色,很多時(shí)候?qū)嵙?xí)就是室內(nèi)教學(xué)搬到了室外,雖然學(xué)生通過(guò)實(shí)習(xí)鞏固了知識(shí),鍛煉了能力,但是仍達(dá)不到工程師培養(yǎng)要求。因此,除了暑期實(shí)習(xí)以外,還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加寒假實(shí)習(xí)??梢孕F舐?lián)合,學(xué)生直接去工程所在地實(shí)習(xí),身臨生產(chǎn)第一線,培養(yǎng)多方位的感官認(rèn)識(shí),突出實(shí)踐能力鍛煉和技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
5.教學(xué)組織設(shè)計(jì)(1)發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí),堅(jiān)持“以學(xué)生為本”,踐行學(xué)思結(jié)合,采用啟發(fā)式、案例式、探究式、設(shè)疑式、討論式、考問(wèn)式與發(fā)現(xiàn)式的新型教學(xué)方法[5]。重視批判性與創(chuàng)造思維的訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。踐行知行統(tǒng)一,將知識(shí)實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新、技能實(shí)訓(xùn)、科研實(shí)戰(zhàn)貫穿于整個(gè)實(shí)踐教育培養(yǎng)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、科研能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)組織能力和“獻(xiàn)身、求實(shí)、創(chuàng)新、協(xié)作”的科學(xué)精神。例如,講到我國(guó)四川山區(qū)鐵路建設(shè)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí),先放一些地質(zhì)災(zāi)害的圖片和視頻,然后設(shè)定一些問(wèn)題,讓學(xué)生們結(jié)合學(xué)到的力學(xué)和地質(zhì)知識(shí),思考與討論如何應(yīng)對(duì)和解決這些災(zāi)害,從而培養(yǎng)學(xué)生地質(zhì)問(wèn)題綜合分析提煉的能力。最后通過(guò)討論各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可能出現(xiàn)的新問(wèn)題,來(lái)選擇最優(yōu)方案實(shí)施。(2)通過(guò)布置具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的課后習(xí)題或者開(kāi)放性的課題,讓學(xué)生分組查找資料、研究、討論和實(shí)踐,使學(xué)生牢固掌握地質(zhì)知識(shí)和技能,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析能力、思辨能力、合作交流能力、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力,最終找到解決問(wèn)題的合理方式。
6.外部激勵(lì)邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和專家到學(xué)校給學(xué)生上課。如請(qǐng)著名滑坡專家許強(qiáng)以及有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總工程師來(lái)校上課,既提高了教師的學(xué)術(shù)水平,也使學(xué)生學(xué)到了與生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān)的知識(shí)與解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。
7.考核方式及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(1)考核依據(jù)。地質(zhì)工程專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)大綱,實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)等是考核的重要依據(jù),同時(shí)還要聯(lián)系學(xué)生的出勤、工作表現(xiàn)、鑒定材料、學(xué)生提交的實(shí)習(xí)日志及其他材料和成果。(2)考核方式。應(yīng)視具體情況采取多種方式進(jìn)行考核,不搞“一刀切”。學(xué)生可以提交實(shí)習(xí)體會(huì)、調(diào)研報(bào)告、工程分析報(bào)告、技術(shù)革新建議、科研報(bào)告或論文,可以提出產(chǎn)品(廣義的)設(shè)計(jì)、工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程項(xiàng)目實(shí)施方案,也可以提供其他物化成果等等。(3)評(píng)分等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)。采取等級(jí)分制和綜合評(píng)分辦法。由雙導(dǎo)師或?qū)熜〗M按優(yōu)、良、合格、不合格4個(gè)等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)分。學(xué)生成績(jī)被評(píng)定為“不合格”的,應(yīng)當(dāng)“補(bǔ)課”。學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀的,應(yīng)當(dāng)給予精神鼓勵(lì)和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。成績(jī)特別優(yōu)秀的,研究生可以推免攻博,或者可以根據(jù)本人意愿推薦就業(yè)。
五、教學(xué)實(shí)例展示
當(dāng)課程結(jié)束地下洞室這章內(nèi)容時(shí),以中國(guó)高鐵國(guó)際化為背景,引入跨洲際高鐵建設(shè)的藍(lán)圖。密切聯(lián)系隧道工程特點(diǎn),將整個(gè)課堂交給學(xué)生,讓學(xué)生構(gòu)思修建隧道的整個(gè)過(guò)程和可能遇到的地質(zhì)問(wèn)題。例如:白令海峽隧道是一條連接西伯利亞和阿拉斯加的擬建海底隧道,整條隧道長(zhǎng)104km,預(yù)計(jì)這條貫通歐亞美三洲的鐵路將在2030年竣工。隧道完成后可以消除在白令海峽航行的危險(xiǎn),同時(shí)大大提高人財(cái)物運(yùn)輸?shù)男?。首先,教師拋出?wèn)題:在修建海底隧道需要考慮哪些內(nèi)容?接著,學(xué)生自行組隊(duì),通過(guò)5分鐘的自由討論,紛紛闡述己方觀點(diǎn),教師通過(guò)在黑板上概括并羅列的形式展示給所有學(xué)生。學(xué)生在輕松的氛圍下思維非?;钴S,共總結(jié)出如經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、設(shè)備測(cè)量、應(yīng)急救援等38條考慮的方面。然后,教師通過(guò)學(xué)生的發(fā)言,將其重新分組,具體分組按投資方、設(shè)計(jì)方、施工方、管理運(yùn)營(yíng)方、地方政府以及人民群眾進(jìn)行劃分(表1)。教師進(jìn)一步要求各組學(xué)生從黑板上的38條篩選出與自己立場(chǎng)最為密切的內(nèi)容。完成之后,由每組代表輪流發(fā)言,闡述本方應(yīng)盡的職責(zé)及相關(guān)措施。在此基礎(chǔ)之上,教師將各方聯(lián)系起來(lái),依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況,分析各方的合作關(guān)系、利益關(guān)系和法律關(guān)系,由點(diǎn)及面,將原本復(fù)雜的關(guān)系有條不紊地梳理出來(lái)。從本次課堂教學(xué),可以總結(jié)出課程教改的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。第一,在課本的基礎(chǔ)之上,教學(xué)內(nèi)容結(jié)合當(dāng)下最新隧道工程,激發(fā)學(xué)生的興趣,引發(fā)學(xué)生的思考。第二,運(yùn)用案例教學(xué),形象生動(dòng),在學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,帶著具體問(wèn)題具體分析的科學(xué)方法,開(kāi)拓學(xué)生思維,訓(xùn)練學(xué)生全面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪芰?。第三,運(yùn)用角色扮演法,能夠清晰定位,一方面加深了解自己角色的性質(zhì)和職責(zé),也可以明確認(rèn)識(shí)到其他角色,包括角色之間的緊密關(guān)系網(wǎng)。這與培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工程地質(zhì)問(wèn)題的能力和工程實(shí)踐能力,成為從事軌道交通工程的勘察、設(shè)計(jì)、管理和技術(shù)支持的應(yīng)用型、復(fù)合型工程技術(shù)人才的目的是不謀而合的。第四,將復(fù)雜的工程先細(xì)化,再系統(tǒng)化。工程涉及財(cái)務(wù)、安全、進(jìn)度、質(zhì)量、管理、法律、技術(shù)、環(huán)境等多方面內(nèi)容。通過(guò)此次課程,在學(xué)生與教師之間的討論之下,對(duì)大量的信息進(jìn)行了完整的歸納與分類(lèi),使得學(xué)生的記憶更加深刻,也為之后參加工作和參與工程打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
六、結(jié)束語(yǔ)
Abstract: This paper studies the dynamic characteristics of cement improved soil, and discusses the feasibility of cement improved soil as the roadbed filler of high-speed railway.
關(guān)鍵詞:水泥改良土;動(dòng)力特性;高速鐵路;路基填料
Key words: cement improved soil;dynamic characteristics;high-speed railway;roadbed filler
中圖分類(lèi)號(hào):U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)19-0100-02
0 引言
鐵路路基基床而言,除了承受上部結(jié)構(gòu)的靜荷載外,還要受到列車(chē)東荷載的反復(fù)作用,因此,在高速鐵路路基基床底層改良土的設(shè)計(jì)中,不應(yīng)局限于傳統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)設(shè)計(jì),只分析靜態(tài)指標(biāo),還應(yīng)考慮其在列車(chē)動(dòng)載荷作用下的動(dòng)態(tài)特性。本論文研究了水泥改良土作為高速鐵路路基填料時(shí),其在列車(chē)動(dòng)荷載作用下的動(dòng)態(tài)特性,探討了水泥改良土作為鐵路路基基床填料的可行性。
1 試驗(yàn)方案
1.1 試驗(yàn)設(shè)備和工作原理 本試驗(yàn)儀器為DDS-70型振動(dòng)三軸儀,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括壓力室、激振設(shè)備和量測(cè)設(shè)備三個(gè)部分組成。
動(dòng)三軸試驗(yàn)原理是將一定密度和含水率的試樣在固結(jié)穩(wěn)定后在不排水條件下作振動(dòng)試驗(yàn)。設(shè)定某一等幅動(dòng)應(yīng)力作用于試樣進(jìn)行持續(xù)振動(dòng),直到試樣的應(yīng)變值或孔壓值達(dá)到預(yù)定的破壞標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)終止。記錄試驗(yàn)中的動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變和孔壓值隨振動(dòng)周次的變化過(guò)程線。采用多個(gè)試樣得到動(dòng)應(yīng)力和破壞周數(shù)的關(guān)系曲線,即動(dòng)強(qiáng)度曲線。
1.2 試驗(yàn)參數(shù)選擇 鐵路荷載是一種動(dòng)荷載,我們?cè)谠囼?yàn)中用正弦波來(lái)模擬,加載的頻率與列車(chē)的長(zhǎng)度、軸距及運(yùn)行速度有關(guān),本次試驗(yàn)正弦波的頻率取5HZ,即按列車(chē)時(shí)速為160km/h考慮。
1.3 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)土樣取自洛湛鐵路永州至岑溪段,土樣深度為地表以下2~5m。土樣定名為粉砂,填料類(lèi)型為C類(lèi)。對(duì)土樣加入5%的水泥進(jìn)行改良。改良土的干密度為1.68g/cm3,含水量為17.6%,黏聚力151KPa,內(nèi)摩擦角35.5°。
1.4 試驗(yàn)方法
1.4.1 試樣的制備和養(yǎng)護(hù) 試樣按照《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(TB10102-2010)制備,試樣直徑39.1mm,高度80mm,具體方法按照該規(guī)程第18.3.3條的規(guī)定進(jìn)行。
1.4.2 試驗(yàn)過(guò)程 試樣在儀器內(nèi)安裝固定后,先向壓力室內(nèi)施加一等向圍壓σ3,然后再在軸向施加靜壓力σ1,待試樣固結(jié)穩(wěn)定后,軸向施加等幅正弦動(dòng)荷載±σd。本次試驗(yàn)加載的正弦波頻率為5HZ。本試驗(yàn)是在不排水條件下進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
1.4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析 水泥土的動(dòng)應(yīng)力(σd)-動(dòng)應(yīng)變(εd)關(guān)系,見(jiàn)圖1。
如圖1所示,水泥混合土的動(dòng)應(yīng)變隨動(dòng)應(yīng)力的增大而增加,開(kāi)始時(shí),動(dòng)應(yīng)變隨動(dòng)應(yīng)力的增加,增大的幅度較大,隨著動(dòng)應(yīng)力的增加,動(dòng)應(yīng)變?cè)黾拥姆茸冃?。隨圍壓的增加,臨界動(dòng)應(yīng)力值的增加幅度較大,相應(yīng)的應(yīng)變值減小。初始變形以彈性變形為主,后塑性應(yīng)變逐漸累積,曲線斜率逐漸增大,動(dòng)應(yīng)力愈大,同一圍壓下,動(dòng)應(yīng)變也愈大。根據(jù)實(shí)驗(yàn),σ3為50KPa時(shí),臨界動(dòng)應(yīng)力值約為140KPa;σ3為100KPa時(shí),臨界動(dòng)應(yīng)力值約為210KPa;σ3為150KPa時(shí),臨界動(dòng)應(yīng)力值為約400KPa。
2 結(jié)論
高速鐵路路基基床表層頂面動(dòng)荷載幅值的大小為100KPa,根據(jù)國(guó)內(nèi)外既有鐵路的實(shí)測(cè)結(jié)果表明,基床底層頂面的動(dòng)應(yīng)力幅值為50~85KPa。
從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,即使是在圍壓為50KPa的時(shí)候,水泥改良土土的臨界動(dòng)應(yīng)力達(dá)到140KPa,可以滿足路基基床表層及路基基床底層及以下路堤填土的強(qiáng)度要求。而且本次試驗(yàn)采用的試件養(yǎng)護(hù)期為7d,水泥土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢,但增長(zhǎng)量很大,所以臨界動(dòng)強(qiáng)度還有提高的空間,約為30%~40%。所以對(duì)于摻入5%水泥的改良土,從動(dòng)力學(xué)方面來(lái)說(shuō),完全可以滿足設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn):
[1]楊廣慶等.高速鐵路路基改良土的有關(guān)問(wèn)題[J].鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2003(5):15-16.