序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇鐵道工程技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0117-02

職業(yè)教育實踐教學體系是職業(yè)教育內(nèi)涵的核心，可以說，職業(yè)教育實踐教學體系決定職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。土木類專業(yè)實踐教學體系的研究，是目前土木類專業(yè)亟待解決的問題，不建立符合本專業(yè)人才培養(yǎng)目標的實踐教學體系，就無法進行具有實際意義的專業(yè)實踐教學，更談不上提高實踐教學水平。

一、實踐教學體系的基本框架

我校2000年與哈爾濱鐵道職業(yè)技術學院聯(lián)辦五年制鐵道工程（地下工程）技術專業(yè)；為整合教育資源，促進社會緊缺人才的培養(yǎng)， 2002年設立石家莊鐵道學院職業(yè)技術分院齊齊哈爾校區(qū)，開設鐵道工程技術和道路橋梁工程技術等專業(yè)，2005年增設地下工程與隧道工程技術專業(yè)。從此，我校走上了交通職業(yè)的發(fā)展之路。從2002級學生入校時起，我們就開始探索建立職業(yè)實踐教學體系的問題，跟蹤土木類專業(yè)技術的發(fā)展，開展實踐教學，在完成理論教學的同時，努力構建實踐教學體系。

實踐教學體系包括教學實踐（含實驗、現(xiàn)場教學）、課程設計（專項實踐）、實習（生產(chǎn)實習）和畢業(yè)實習（集中實踐）等內(nèi)容。 就土木類專業(yè)而言，樹立實踐教學與理論教學并重的觀念，確立實踐教學改革的核心地位，并組織和鼓勵師生參加實踐教學環(huán)節(jié)的改革，從而建立起以教學實踐為基礎，學期專項實踐為補充，實習集中實踐為重點的實踐教學環(huán)節(jié)的完整體系。具體方案如下：

“三年不斷線”的實踐教學架構是以教學計劃為依據(jù)，從實踐教學的時間上考慮的，主要體現(xiàn)“全過程實踐”的原則，是指將實踐教學貫穿到整個理論教學過程中，學生在學習期間參加實踐的時間不斷線。以“密切聯(lián)系實際”為原則，安排教學實踐。

二、實踐教學的實施過程

在實踐教學過程中，我們首先對教學大綱和實踐教學時間進行分解，在“三年不斷線”的框架下，安排好課程實踐教學環(huán)節(jié)，保證實踐教學時間，確保實踐教學質(zhì)量。我們的主要做法是：

在第一學年的專業(yè)基礎課教學活動中，按照理論教學與課程實踐1∶1的要求安排實踐教學（如：建筑材料、工程測量、工程制圖），培養(yǎng)學生專項實踐能力。

在第二、三學年的專業(yè)課教學活動中，在保證完成教學計劃的同時，適時增加和調(diào)整教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生綜合實踐能力。

在第三學年現(xiàn)場實踐環(huán)節(jié)，提出“結合實際自主選題，根據(jù)現(xiàn)場實踐內(nèi)容擬定題目，努力提高現(xiàn)場實踐質(zhì)量”的要求，由學生根據(jù)本專業(yè)的綜合培養(yǎng)目標和教育要求，結合崗位選題。對指導教師的資格嚴格把關，要求指導老師對選題、論文撰寫、畢業(yè)答辯等各個環(huán)節(jié)都要認真審閱、指導和簽署意見。學生結合頂崗實習開展實踐教學，是其實現(xiàn)自身價值、達到適應崗位的需要。由于所選課題切合實際，既深化和拓展了學生的知識面，鍛煉了學生的實際動手能力，又可以使學生為今后發(fā)展打下良好的基礎。

三、實踐教學體系的基本建設

（一）提高認識，加強實踐教學基地建設。

1.確立實踐教學在職業(yè)教育的核心地位

“職業(yè)教育要培養(yǎng)二十一世紀與我國社會主義現(xiàn)代化建設要求相適應的、具備綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的、直接在生產(chǎn)、服務、技術和管理第一線的應用型人才”。要培養(yǎng)技術應用型人才，就應重點培養(yǎng)學生動手能力和實踐能力。2003年起，我們首先在鐵道工程技術和道路橋梁工程技術兩個專業(yè)進行試點，削減理論教學學時，并對理論課進行整合，加大實踐課的學時。當然，各專業(yè)普遍增加實踐教學學時，必須有足夠?qū)嶒瀸嵱柣夭拍軡M足教學要求，面對這樣的形勢，我校逐漸認識到建立實驗實訓基地的重要性和迫切性，決心加大實驗實訓基地建設力度，并達到職業(yè)院校的教學計劃中對實踐課時的要求。

2.加大實驗實訓設施的投資力度，突出職業(yè)特色，強化實驗實訓手段。

職業(yè)教育由于其自身的特點，要求有較大的資金投入，為了走好職業(yè)教育之路，學校加大了對實驗實訓基地建設的投資力度。幾年來，學校每年投入資金數(shù)百萬元進行實驗實訓基地建設。

（1）加強實訓基地建設，完善職業(yè)教學手段。

職業(yè)教育應以技能訓練為主，因為從社會經(jīng)濟發(fā)展的需求看，交通工程既需要一批理論研究、工程設計人才，更需要一大批將設計圖紙轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的技術應用型人才，而這正是我們培養(yǎng)人才所要達到的目標。我們培養(yǎng)的學生應具有一定的理論知識，同時具備較強的實踐動手能力。基于這種認識，我們在原有的一些基礎實驗室和專業(yè)實驗室的基礎上，建立了一批新的實驗室和實訓基地，并對各專業(yè)實驗室進行了整合。我?，F(xiàn)有校內(nèi)測量實訓基地兩處：水平角觀測基地、全站儀觀測基地；校外實習基地三處：牙克石實習基地、碾子山實習基地、市郊實習基地。在此基礎上學校投入專項資金建立了“計算機軟件開發(fā)實訓基地”、“鐵道工程信號實訓基地”、“土木工程實訓基地”。我校土木類專業(yè)實習實訓基地及實訓崗位詳見表1。

（2）突出測量、CAD繪圖在實踐教學環(huán)節(jié)中的重要作用。

隨著交通工程的飛速發(fā)展，測量、CAD繪圖的廣泛應用，我們非常重視發(fā)揮測量、CAD繪圖在各專業(yè)實踐教學中的作用。測量、CAD繪圖訓練課針對學生的興趣，上課時多利用儀器、模型，培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣；通過學習興趣小組的動手實踐，讓同學們體驗“專業(yè)成就感”。重視技能課，對于基本技能如測量、專業(yè)識圖、繪圖等定期舉行技能大賽。這些都使學生可以具有崗位競爭力，對學生提高實踐能力，強化動手能力起到了很好的作用。這樣，學生上崗后很快就能適應工作需要。

同時，我們注意在實踐教學中開發(fā)教學課件及自制施工錄像，這樣不但可以提高學生學習的積極性和學習的趣味性，還可以提高實踐教學的效率。我們配合認識實習購買了“土木工程概論”課件，同時，結合橋梁工程和鐵路軌道課，自制了“鐵路預應力后張梁預制” 和“線路維修”施工錄像，不僅節(jié)約實踐教學的成本，又很好地達到了實訓的目的。

另外，我們更重視發(fā)揮實物在教學中的重要作用，現(xiàn)已建成工務實訓基地、橋梁實訓基地、涵洞實訓基地、道路實訓基地，進一步提高了教學效果，提高了學生學習的積極性。

3.加強校企合作，建立校外實訓基地。

由于社會崗位發(fā)展變化很快，校內(nèi)的實習實訓條件不可能完全滿足實踐教學要求，而且也不可能搞大而全。讓學生到生產(chǎn)崗位進行實訓、比模擬崗位更加具有真實性，可以使學生更快適應生產(chǎn)一線的要求，更加適應經(jīng)濟建設的需要，也可以補充學校實訓條件的不足和缺陷。為此學校建立了幾十個校外實訓基地。

（二）積極探索，建立實踐教學體系。

經(jīng)過幾年的努力，目前我校已形成了以培養(yǎng)技術應用能力為主線的“五雙教學模式”即：理論教學大綱和實踐教學大綱的“雙綱”并舉；理論教學課堂和實踐教學課堂并行的“雙課堂”制；理論教師與實踐教學教師結合或兩者兼能及專兼教師結合的“雙師”施教；學生實行“畢業(yè)證”加“崗位資格證” 的“雙證”齊發(fā)；理論教學體系與實踐教學體系并重的“雙軌”同步。

1.制訂實踐教學計劃和實踐教學大綱

我們在制定理論教學計劃和教學大綱的同時，制訂了各種實驗、實習、實訓的教學計劃和教學大綱，學生按照大綱的要求完成包括實習、實驗、實訓在內(nèi)的實踐教學環(huán)節(jié)，并完成相應的報告，單列成績的實驗課（實踐課）要進行單獨考核，主要考核學生實驗（實踐）技能、實驗（實踐）報告質(zhì)量，重點考核學生的實際動手能力，成績記入學生成績冊。這些成績將會影響到學生的升留級以及畢業(yè)。

2.實行雙課堂教學方式

我們在校內(nèi)設有實習基地，在實習和技能培訓期間隨時可以進行理論教學，這樣理論教學和實踐教學可以交替進行，以便取得最佳的教學效果。

3.加強實踐教師隊伍建設，培養(yǎng)雙師型教師。

能否培養(yǎng)出具有實踐技能的高技能人才，與是否能建立和形成一支高水平高素質(zhì)的師資隊伍緊密相關。一方面我校不斷加強教師隊伍建設，采取了引進和轉(zhuǎn)培的形式加強實訓指導教師隊伍建設，學校鼓勵一些文化基礎課教師選修第二專業(yè)和培訓一項技能，還鼓勵專業(yè)教師到現(xiàn)場進行職業(yè)技能培訓，取得相應資格的技能培訓教師證。在政策的鼓勵下，學校大多數(shù)專業(yè)教師都獲得“雙師證”，他們多數(shù)都能兼任兩門以上課程。另一方面，我們對新引進的青年教師進行實踐教學方面的培訓，如派到現(xiàn)場進行培訓。此外為了彌補實踐教師不足問題，學校還積極引進和外聘部分現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的高級技術人才，建立了外聘教師人才庫，充實實踐教師隊伍，收到了良好的教學效果。

4.實行“雙證書”制度

實施職業(yè)教育應當根據(jù)實際需要，同國家制定的職業(yè)分類和職業(yè)資格制度相適應，積極推行畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書兩種證書制度。通過學校學業(yè)考試和有關部門組織的職業(yè)技能鑒定兩個方面的考核，促進職業(yè)能力的提高。我校是黑龍江省測量職業(yè)技能鑒定站，除負責本校的學生技能考核外，還承擔著全市七區(qū)九縣中職對口升高職的測量技能考核任務。我們從2006年開始在鐵道工程技術、道路橋梁工程技術、地下工程與隧道工程技術專業(yè)進行試點，擬合作建立職業(yè)技能鑒定站，可以進行測量工、繪圖員、橋隧工、線路工等中、高級工的職業(yè)資格培訓和考核。學生實行“畢業(yè)證”加“崗位資格證”的“雙證書”制度。

四、實踐教學實施過程中存在的問題與思考

經(jīng)過十幾年的探索，我校實踐教學體系正逐漸形成，為培養(yǎng)土木類專業(yè)人才提供了有效的保障。其成效從我校畢業(yè)生的就業(yè)情況充分體現(xiàn)出來，我們的畢業(yè)生受到了用人單位的普遍歡迎，每年就業(yè)率高達95%以上，我們學校的學生就業(yè)觀念切合實際，愿意到現(xiàn)場一線工作，有較強的實踐動手能力，受到用人單位的好評。正是由于我們的學生就業(yè)率高，所以近幾年，我校土木類專業(yè)的學生數(shù)量呈逐年上升趨勢。

但在實施過程中仍存在重視集中實踐環(huán)節(jié)，輕視課程實驗的現(xiàn)象，平時教學與現(xiàn)場實際仍有脫節(jié)現(xiàn)象，專業(yè)課時略顯不足，部分實踐性教學環(huán)節(jié)比較薄弱，都在一定程度上影響了學生質(zhì)量。由于學生自主選題，相應地增加了管理難度，對指導教師及學校的教學支持服務系統(tǒng)提出了新的更高的要求。

總結實踐教學體系建設的經(jīng)驗，我們有如下思考：

1.加強實踐教學體系建設是發(fā)展職業(yè)教育的必然要求

教育界對于職業(yè)教育的特色基本形成了共識，其中最重要的特色就是它的實踐教學?？梢哉f，沒有實踐教學體系就不能稱其為職業(yè)教育，也就沒有中等職業(yè)技術教育的立足之地。

首先，我們的學生僅僅知道一些理論知識而沒有實踐技能，在實際工作中是毫無用處的，也是毫無崗位競爭力的，因此加強實踐教學體系的建設，加強學生實踐能力的培養(yǎng)在職業(yè)教育中是十分重要的。其次，加強實踐教學環(huán)節(jié)還可以使學生能夠更好地掌握和消化所學理論知識，提高學習的積極性和主動性。因此，我們的鐵道工程技術、道路橋梁工程技術專業(yè)的學生，由于掌握了測量技術和CAD技術，就業(yè)時表現(xiàn)出較強的競爭力。幾年來，我校的土木類專業(yè)畢業(yè)生已在工程局及路局享有良好的聲譽。

2.加強實踐教學體系建設是社會經(jīng)濟發(fā)展對職業(yè)教育的內(nèi)在要求

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，隨著全球經(jīng)濟一體化的形成，社會需要大量交通技術型人才（實用型，技術應用型），這些人才正是職業(yè)教育所要培養(yǎng)的，那么，如果作為職業(yè)學校沒有一套完善的實踐教學體系，就培養(yǎng)不出合格的社會經(jīng)濟建設需要的人才。我們通過對工程部門的調(diào)查，現(xiàn)場缺乏大量一線的能解決現(xiàn)場問題的技術型人才，可以講，這類人才已出現(xiàn)了供不應求的情況。目前，大多數(shù)職業(yè)院校在建設實踐教學體系時，碰到的問題就是經(jīng)費問題，應該充分利用社會資源進行實踐教學，建立一些校外實習基地，實現(xiàn)資源共享。這樣可以較少的投入取得較好的效果。

篇（2）

1 隧道襯砌的成因;

1.1 設計粗糙，建設、監(jiān)理單位工作隨意性大

個別建設單位限于自身管理和專業(yè)技術水平的欠缺，任意變更原設計。隧道開挖成型差，襯砌混凝土厚度嚴重不均勻；欠挖或初期支護侵入襯砌限界，造成襯砌混凝土厚度不足。結構形式與受力不協(xié)調(diào)由于土質(zhì)圍巖組成狀態(tài)的不同，導致洞室周圍各處受力狀態(tài)的不同，而現(xiàn)在的設計卻存在著設計粗糙、結構形式單一，盲目類比不加深究的現(xiàn)象。個別隧道襯砌混凝土背后存在脫空現(xiàn)象。未開展監(jiān)控量測工作，僅憑經(jīng)驗來確定二次襯砌的施作時間，安全可靠性差，造成二次襯砌超設計荷載承受圍巖壓力。部分工程監(jiān)理機構由業(yè)主的內(nèi)部人員組成，監(jiān)理工作失去了獨立性。

1.2 施工因素及其引起的裂縫；

施工因素可以說在整個隧道的建設過程中是最不確定的一個因素。之所以提出這個非技術原因，是因為施工因素已經(jīng)成為造成隧道襯砌裂縫的重要原因。大多數(shù)工程的施工并未按施工技術的要求進行動態(tài)的設計和施工管理。尤其在施工的過程中沒有認真的對待量測環(huán)節(jié)，當然也就不能以量測資料指導設計和施工。 隧道開挖成型差,襯砌混凝土厚度嚴重不均勻；欠挖或初期支護侵入襯砌限界,造成襯砌混凝土厚度不足。混凝土生產(chǎn)時原材料計量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大,沒有根據(jù)砂、石料的實際含水率及時 調(diào)整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土運輸及泵送過程中加水的現(xiàn)象也比較普遍.采用整體式鋼模板臺車施工,混凝土澆筑時不振搗或漏振,混凝土均質(zhì)性差.盲目追求施工進度,隨意提前脫模時間,使低強度混凝土過量承受荷載,破壞了混凝土結構。脫模后 沒有進行混凝土的潮濕養(yǎng)護.夏季施工時砂、石料露天堆放,無切實有效的降溫措施,混凝土入模溫度高。冬期施工時采取的防寒 保溫措施不力。這些對工程技術要求的斷章取義或認識不清最終導致了各種各樣的工程事故的發(fā)生，也導致了最終的工程質(zhì)量問題。

2 隧道襯砌的基本類型；

2.1 施工縫（接茬縫）

施工過程中由于停電、機械故障等原因迫使混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，繼續(xù)澆筑混凝土時，原有的混凝土基礎表面沒有進行鑿毛處理，或者鑿毛后沒有用水沖洗干凈，也沒有鋪水泥砂漿墊層，就在原混凝土表面澆筑混凝土，致使新舊混凝土接茬間出現(xiàn)裂縫。

2.2 拉裂縫。

由于隧道襯砌混凝土的干縮、熱脹冷縮和襯砌外側圍巖阻礙了襯砌的自由脹縮，在襯砌內(nèi)部產(chǎn)生溫度應力?；炷量估瓘姸冗h遠低于抗壓強度，故常能抵抗升溫時產(chǎn)生的壓應力，而難以抵抗降溫時產(chǎn)生的拉應力。一般混凝土所能承受的降溫只有7一l0℃，都可能在隧道襯砌內(nèi)產(chǎn)生環(huán)向和縱向裂縫。這些裂縫不僅影響隧道襯砌的受力，而且是隧道滲漏水的通道。

2.3 荷載變形裂縫

仰拱和邊墻基礎的虛碴未清理干凈，混凝土澆筑后，基底產(chǎn)生不均勻沉降；模板臺車或堵頭板沒有固定牢固，以及過早脫模，或脫模時混凝土受到較大的外力撞擊等都容易產(chǎn)生變形裂縫。荷載變形裂縫在隧道襯砌混凝土病害中占有的比例逐年增大，已經(jīng)引起了廣大工程技術人員的重視。

3 隧道襯砌的質(zhì)量控制措施；

3.1 提高設計精度

加強工程前期地質(zhì)工作，為設計提供詳盡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探資料，提高設計的質(zhì)量。有針對性的進行精細設計針對不同的受力特點在斷面形狀、局部受力強度等方面進行深入細化設計，使結構與應力達到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。如加強土質(zhì)圍巖中洞室開挖后初期穩(wěn)定與長期受力變化特點的研究，更好的指導設計與施工加強地下洞室應力變化基礎方面的研究，弄清各類地下結構在土層中的受力特點，研究土質(zhì)圍巖中地下洞室長期應力的變化情況及各種不同情況下土中應力的相應變化。著重研究在新奧法后階段土層中應力的變化情況，明確在各種不同的地質(zhì)條件下，土的物理力學參數(shù)隨時間的變化情況，以此指導設計。

3.2 加強施工管理；

加強施工管理，保證工程質(zhì)量在洞室開挖管理、混凝土質(zhì)量管理、量測控制管理、施工工序等方面加強管理，杜絕塌方事故的發(fā)生，以嚴格的管理制度保證工程質(zhì)量。提高鉆眼技術水平，優(yōu)化鉆爆參數(shù)，提高光面爆破效果，加強隧道開挖斷面檢測，嚴格控制超欠挖，為襯砌施工創(chuàng)造良好的條件。一次襯砌施作時間，應在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定時進行。當圍巖變形較大、流變特性明顯，需提前進行二次襯砌時，必須對初期支護或襯砌結構進行加強。嚴格按施工規(guī)范操作，灌筑混凝土后，應根據(jù)水平控制標志或彈線用抹子找平、壓光，終凝后澆水養(yǎng)護；模板應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，應支在堅實地基上，有足夠的支承面積，開防止浸水，以保證不發(fā)生下沉；在澆筑混凝土時，加強檢查，凝土強度達到1．2N／mm2以上，方可在已澆結構上走動。

3.3 做好工程監(jiān)理

嚴格監(jiān)理旁站制度。監(jiān)理對策為隧道監(jiān)理工程師對每一循環(huán)拱架安裝均嚴格檢查，督促施工單位按設計要求的支撐方式實施。檢驗制作質(zhì)量，鋼支撐是在室外分片制作，制作時要求在平地上按設計尺寸放樣制作加工，監(jiān)理對策為由專業(yè)測量監(jiān)理工程師對鋼支撐規(guī)格尺寸在室外進行測量檢查，合格后方可用于施工。通過掌子面現(xiàn)場踏勘、攝像、照像、超前地質(zhì)預報等方式收集相關信息，充分發(fā)揮各參建單位在工程建設中的主體責任，經(jīng)各方會議分析討論，及時確定合理圍巖支護方案，及時調(diào)整支護參數(shù)。采用管棚及超前小導管注漿，鋼支撐及格柵拱架，錨噴混凝土相結合的初期支護手段，使開挖順利進行，有效地度過了隧道淺埋、平層開裂、軟弱巖層等不良地質(zhì)段，同時合理的支護參數(shù)也是初期支護質(zhì)量的有效保障。監(jiān)理部通過科學的組織管理，使監(jiān)理部監(jiān)理人員充分了解了對隧道工程施工進行科學監(jiān)理的方法，并在工程監(jiān)理中經(jīng)常進行監(jiān)理理論及實踐探討。將有效的技術措施和管理措施相結合，有效地提高了隧道初期支護的施工質(zhì)量。監(jiān)理部也從本工程監(jiān)理工作中積累了豐富的隧道工程科學管理方法及質(zhì)量控制手段。

4 結束語：

客運專線隧道襯砌裂縫的治理是一項綜合性很強的施工技術，它需要有經(jīng)驗的工程師及時分析施工進展與現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)，調(diào)整原設計方案施工細節(jié)，加強質(zhì)量管理，以便施工措施更能符合病害實際情況，從而避免在治理段重新產(chǎn)生新的病害。

參考文獻：

[1]鐵路隧道設計規(guī)范（TB1003）。2001.2001.9

篇（3）

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）08-0025-02

高職院校在社會服務方面的主要資源是人才、知識和技術，社會服務的主要手段和形式都依托人才、知識和技術，高等職業(yè)院校需要根據(jù)行業(yè)特點、所處區(qū)域社會經(jīng)濟特點，認準社會需求，結合學校已有資源，在實踐中探索具有特色的服務模式。

實施“校企一體化”訂單培養(yǎng)模式

高職院校在確定人才培養(yǎng)目標時應以企業(yè)需要為主體，構建課程體系時應以實踐能力為主體，職業(yè)崗位的能力、標準及其崗位數(shù)量的確定應取決于企業(yè)的需求，因此，企業(yè)在人才培養(yǎng)過程中與學校同樣起著主體作用。

南京鐵道職業(yè)技術學院長期與南京地鐵合作，每年接收大批培養(yǎng)訂單，具備構建校企辦學共同體的良好條件，可更好地發(fā)揮南京地鐵在人才培養(yǎng)中的主體作用，實現(xiàn)校企一體化辦學。

（一）理事會領導下的院長負責制

南京地鐵公司與南京鐵道職業(yè)技術學院聯(lián)合成立辦學共同體“地鐵學院”，實行理事會領導下的院長負責制，理事長由地鐵公司總經(jīng)理擔任，副理事長由南京鐵道職業(yè)技術學院院長擔任。理事由7名成員組成，其中地鐵公司的領導和專家有4人，凸顯辦學共同體中企業(yè)的主體地位，從運行體制機制上解決了長期以來主體關系不明、企業(yè)積極性不高、合作比較松散、難以為繼的“瓶頸”問題。同時，通過制定理事會合作章程，明確各方在校企合作機構中的權利與義務，以及相應的考核、獎懲等一系列管理制度。隨著長三角地區(qū)城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵學院將吸納其他城市地鐵企業(yè)加盟，為更多的城市地鐵提供人才培養(yǎng)培訓服務，逐步形成“1（南京鐵道職業(yè)技術學院）+1（南京地鐵公司）+N（若干城市地鐵公司）”的理事會結構。

理事會負責地鐵學院的管理制度制定、目標定位、發(fā)展規(guī)劃、人事安排、人才培養(yǎng)等重大事項決策。地鐵學院主要負責統(tǒng)籌人才培養(yǎng)方案制定、師資聘用、教學管理等方面的工作。在地鐵學院的指導與統(tǒng)一安排下，由南京鐵道職業(yè)技術學院相關二級院系和地鐵公司相關部門聯(lián)合開展教學實施工作。

（二）校企一體化運行機制

在辦學過程中，地鐵學院積極探索校企四個“一體化”運行機制，即管理一體化、育人一體化、資源一體化、文化一體化，形成校企一體，合作辦學、合作育人、合作育人、合作就業(yè)的長效機制。

管理一體化 以理事會形式實現(xiàn)校企雙方對地鐵學院的共同管理。由地鐵公司人力資源、培訓、生產(chǎn)組織等部門負責人和南京鐵道職業(yè)技術學院相關職能部門、教學單位負責人組成一體化的管理團隊。在團隊合作中取長補短，提高了專業(yè)教師的實踐操作技能和對生產(chǎn)實踐、企業(yè)文化的理解，同時也提高了企業(yè)技術人員的理論素養(yǎng)和研究水平。團隊共同制定專業(yè)標準、課程標準，共同編寫工學結合教材，建立雙方員工相互任職的長效機制，在校企深度合作的過程中，實現(xiàn)互相支撐、共同發(fā)展的校企合作新局面。

育人一體化 嚴格貫徹“以職業(yè)能力為標準、工學交替為手段、企業(yè)參與為主導”的指導思想。校企雙方按照職業(yè)崗位需求制定人才培養(yǎng)方案，將企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動與教學改革相互結合，在教學中不斷融入新理念、新知識、新技術和新工藝。校企共同實施教學，引入企業(yè)評價模式，建立由學習過程評價、傳統(tǒng)考試、職業(yè)技能鑒定、職業(yè)技能大賽等構成的人才培養(yǎng)質(zhì)量綜合評價體系，共同評價人才培養(yǎng)質(zhì)量。近年來，訂單班的畢業(yè)設計（論文）在企業(yè)完成，企業(yè)的技改項目和攻關難題成為學生實踐技能訓練和畢業(yè)設計（論文）選題的首要來源。學生在學校和企業(yè)兩個場所交替學習，校企共同擔負訂單人才培養(yǎng)任務。

資源一體化 地鐵學院教學團隊由南京鐵道職業(yè)技術學院教師和地鐵公司專業(yè)技術人員組成。校企人員相互兼職、崗位互換；加強企業(yè)技術人員教學能力培訓，提高教學水平；派教師下企業(yè)，提高專業(yè)教師的“雙師”素質(zhì)。校企雙方可用于教學的資源向“地鐵學院”全面開放，滿足地鐵專業(yè)學生實習實訓的需要。在地鐵公司建立具有校企深度融合特色、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的穩(wěn)定的校外實習基地，通過合作共管、共同建設、強化管理，不斷提高校外實習實訓基地建設質(zhì)量，逐步實施校外實習基地的多功能開發(fā)，著重開發(fā)教學車間或教學工作室，建設了生產(chǎn)實景同步視頻傳輸系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了車間與課堂整合、學生與員工一體。

文化一體化 將地鐵企業(yè)愿景、價值觀念、經(jīng)營理念、員工行為規(guī)范、企業(yè)精神等地鐵企業(yè)文化融入課程，融入教學全過程，培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)和精神品格。校企共同編寫了《地鐵運營職業(yè)化員工讀本》，通過開展“邁向南京地鐵”系列活動、地鐵志愿服務活動、地鐵工程技術人員走進校園開設講座等活動，將地鐵企業(yè)理念和企業(yè)文化元素融入校園文化建設之中，為學生創(chuàng)造富有地鐵文化特色的學習環(huán)境。

“校企一體化”訂單培養(yǎng)模式將學院的人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務三大職能有機地結合起來，不斷碰撞出新的發(fā)展思路。

（三）校企共同構建科研平臺

通過建設科研創(chuàng)新團隊，集中學院內(nèi)有限的人力、物力和財力，加強各專業(yè)之間的交叉綜合，能夠有效地提高學院的科研水平和科研成果的質(zhì)量，提升科技服務能力。通過科研創(chuàng)新團隊的組建，既培養(yǎng)了專業(yè)帶頭人，鍛煉了科研隊伍，促進了教師科研水平和教學水平的提高，又提高了學校的社會服務能力。

根據(jù)全國軌道交通的發(fā)展需求，南京鐵道職業(yè)技術學院與南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司共建了江蘇省軌道交通控制工程技術研究開發(fā)中心，開展了軌道交通控制工程技術領域的技術研究、產(chǎn)品開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，針對軌道交通控制工程技術水平以及關鍵設備與應用技術，培養(yǎng)技術開發(fā)人才，開展軌道交通通信信號、機車車輛、鐵道工程、供電、電氣自動化、信息技術等職業(yè)崗位的技術技能培訓。

南京鐵道職業(yè)技術學院二級院系依托專業(yè)成立了軌道交通信號研究中心等機構，與企業(yè)共同開展課題研究，共同研發(fā)項目，同時也能夠在資金、設備和技術等方面獲得企業(yè)的支持。近年來，學院承接了南京地鐵公司的《南京地鐵遠程診斷系統(tǒng)》、上海鐵路局的《基于2006版微機監(jiān)測信息分析應用的研究》等科研項目。

為保障學校科研創(chuàng)新團隊功能的實現(xiàn)，學校在提供穩(wěn)定充足的經(jīng)費、辦公實驗場所、器材設施、充裕的時間等方面，給予可靠的保障，營造出寬松和諧的工作環(huán)境。同時，建立和完善科研和技術服務工作激勵機制，充分運用科研和技術服務工作的政策導向作用來激勵科技人員，創(chuàng)設良好的科技工作氛圍，調(diào)動教師參與科研和技術服務工作的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

“政企校”合作共建實訓基地和軌道交通培訓學院

校企合作是高等職業(yè)教育改革發(fā)展的動力。高職院校要堅持開放辦學、互利雙贏的校企合作方式，不斷創(chuàng)新辦學思路，充分利用行業(yè)辦學的優(yōu)勢，挖掘行業(yè)資源，大力推動與行業(yè)企業(yè)的聯(lián)動互動。高職院校要結合自身的辦學特點，從地方經(jīng)濟社會發(fā)展出發(fā)，從培養(yǎng)職業(yè)人才的需要出發(fā)，尤其應重視研究依托行業(yè)產(chǎn)業(yè)求發(fā)展問題，加強學校資源配置，使有限的資源發(fā)揮出倍增、放大的作用。同時，高職院校應積極主動地開發(fā)自身的吸引力，使企業(yè)增強對校企合作“互利互贏”的信心。與企業(yè)開展多方面廣泛的合作，積極幫助企業(yè)解決發(fā)展中遇到的問題，形成密切互動的關系，從而形成穩(wěn)定的校企合作的關系。

南京鐵道職業(yè)技術學院與鐵道部安監(jiān)司、上海鐵路局、南京地鐵公司等相關軌道交通企業(yè)充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，建立了政、企、校多方合作建設投入機制。實訓基地包括高速鐵路、地鐵設備，高速鐵路設備采用具有國際領先水平的CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)等新設備，并預留升級為CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)接口。地鐵設備采用基于無線通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）及行車指揮系統(tǒng)（ATS）。

在實訓基地建設過程中，校企加強合作，逐步完善基地的教學、科研、培訓、職業(yè)技能鑒定、示范展示推廣“五位一體”功能。一是教學功能，職業(yè)教育中的實習或?qū)嵱?，通常是在真實的職業(yè)環(huán)境中進行的。實訓基地可以為鐵道運輸、信號、通信、機車車輛、供電等專業(yè)進行理論實踐一體化教學，為多項技能實訓提供真實的實驗、實訓環(huán)境。二是科研功能，為軌道交通的科研單位及合作院校、企業(yè)在高速鐵路領域的科研開發(fā)提供試驗平臺和基礎條件，為工程實驗提供技術平臺。三是培訓功能，雙方共同建立軌道交通培訓學院，將軌道交通培訓學院建成企校雙方共同培訓、共擔就業(yè)、共鑄文化、共謀發(fā)展的辦學共同體，實行“融合管理、共享使用”的合作管理機制，填補國內(nèi)高鐵培訓基地的空白，提升企業(yè)員工培訓質(zhì)量和后備人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足各路局技術培訓、高速鐵路新技術新設備技術培訓、上海鐵路局每年的技師培訓、鐵道部技師培訓以及未來海外客戶的培訓項目。四是職業(yè)鑒定功能，用作鐵路特有工種職業(yè)技能鑒定訓練和考試的基地。五是示范展示推廣功能，建成高速鐵路工程施工的示范線，成為軌道交通新產(chǎn)品新技術、新工藝、新設備、新材料的對外展示的平臺及推廣應用基地。

社會服務是高等教育教學和科研職能的延伸，學校的社會服務能力建設任重而道遠。高職院校要充分挖掘科研項目和社會服務項目中的育人功能，正確處理教學、科研與社會服務的關系，在學校的社會服務能力建設中，要根據(jù)各自學校的特點，加強科研、教學與社會服務之間的有機聯(lián)系，發(fā)揮自身優(yōu)勢，服務注重實效，服務的內(nèi)容和形式可以豐富多樣。在社會服務過程中求得生存、發(fā)展，增強學?？傮w實力。建立長期合作、互惠互利有效的校企合作關系，努力開創(chuàng)高職教育的新局面，為培養(yǎng)高質(zhì)量的高端技能型人才，更好地服務行業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展做出應有的貢獻。

參考文獻：

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[3]吳學敏.高職教育實訓基地建設的理念與策略探討[J].中國職業(yè)技術教育，2011（33）：92-95.

篇（4）

摘要： 隨著地下空間的不斷開發(fā)利用，涌現(xiàn)出很多關于地下工程的相關研究。通過分析地下水的布局以及與巖土體的相互作用，來分析地下水滲流-應力耦合的效應影響。

關鍵詞 ： 地下水；地下空間利用；巖土體；效應

中圖分類號：TU452 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）03-0077-02

作者簡介：王帥（1984-），男，河南商丘人，碩士研究生，研究方向為巖土工程。

0 引言

隨著我國城市化建設的不斷發(fā)展，基礎工程建設的規(guī)模和工程難度越來越大，伴隨的工程事故時有發(fā)生。研究表明，在地下施工過程中，存在地下水滲流場和地應力場耦合作用問題，主要表現(xiàn)在巖土的變形引起巖土滲透性能的改變，導致流體孔隙壓力發(fā)生改變；流體孔隙壓力的改變使得巖土體的應力狀態(tài)發(fā)生變化，同時巖土體的物理力學性質(zhì)發(fā)生改變。大量的地下工程研究和實踐表明，在地下巖土體開挖中進行流-固耦合分析是十分必要的。

1 地下工程地下水及與巖土體的相互作用

地下水的存在方式主要有兩種，一種為吸附水或稱約束水；另一種為重力水。而重力水與巖土體的作用是工程實踐中考慮的重中之重。

1.1 對巖土體的力學作用 ①巖土體接觸面上靜水壓力分布。在多孔介質(zhì)中，滲流對某一接觸面上的靜水壓力，服從流體的靜水壓力分布，即任一點上的靜水壓力p為：p=rwh。式中，rw為水的容重；h為計算點的水頭。②骨架間滲流作用力。顆粒表面上的力一般可概括為兩部分：一是垂直顆粒周界面的水壓力；二是與顆粒表面相切的內(nèi)摩擦角即切力。這兩個力的合力fo稱為滲流作用力。該力作用在每個顆粒骨架上的大小和方向不同，如果考慮體積為V的土體，則可將其中各顆粒骨架所受的力fo求和后再除以體積V，即可得到單位土體中顆粒骨架所受的滲流作用力：

1.2 地下水對巖土體力學性質(zhì)的影響 地下水對巖土體強度的影響主要有3個方面：①地下水通過物理的、化學的作用改變巖土體的結構，從而改變巖土體的內(nèi)聚力C和內(nèi)摩擦角φ值；②地下水通過空隙靜水壓力作用，影響巖土體中的有效應力從而降低巖土體的強度；③地下水通過空隙動水壓力作用，對巖土體施加一個推力，即在巖土體中產(chǎn)生一個剪應力，從而降低巖土體的抗剪強度。

2 滲流——應力耦合分析基本理論

2.1 滲流場主要方程

2.1.1 平衡方程 根據(jù)滲流場中微元體的平衡可推得空隙流體的靜力平衡方程即：

3 實例分析

3.1 工程簡介 某市地鐵5號線和平西橋站~北土城東路站區(qū)間隧道在設計里程范圍內(nèi)下穿小月河及櫻花西橋。小月河自西向東橫穿櫻花西橋，河床兩側為漿砌片石擋墻，河床底部為素混凝土基礎；隧道走向與小月河的一致，地層從上之下一次為：填土、粉質(zhì)粘土、粘土夾粉細砂等。由于小月河對地層水的補給作用，此段地層含水飽和，水位埋深為3.2~4.8m。

3.2 橋基響應數(shù)值模擬分析

3.2.1 計算模型 為了計算建模方便，計算模型中未考慮降水井模型，而是采用等效的方法來模擬降水效果。

3.2.2 分析結果 ①水位下降10m時，可降至隧道底部，達到設計要求，此時地表最大沉降為21.37mm，橋基最大沉降為19.56mm，地層和橋基的變形基本一致，橋基之間的差異沉降不到2mm，相對控制標準而言，累計沉降?燮40mm，差異沉降?燮10mm，降水期間橋基沒有安全隱患。②計算分析表明，在該地層中，每降水位1m，引起的地表和橋基的沉降值約為2mm，實際降水深度變化時，可以根據(jù)此進行重新估算，降水所引起的差異沉降很小，可以忽略不計。③通過與實際的監(jiān)控測量數(shù)據(jù)比較，分析表明數(shù)值模擬方法及模型的建立是合理的，所取得的分析成果為施工決策提供了重要的參考依據(jù)和指導。

4 結論

通過實例的驗證，我們可以知道，地下水的滲透對隧道施工的重要性。對于地下工程有待于我們繼續(xù)研究，特別是地下工程的時空效應，地下工程群洞效應的研究，地下工程的耐久性等。只有這樣不斷的研究才能形成更系統(tǒng)的理論知識，更好地服務于實踐。

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篇（5）

為了貫徹落實《國務院關于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》的文件精神，2006年11月開始，教育部和財政部啟動了“國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃”，計劃在2006年至2010年期間重點支持建設100所示范性高職院校。2009年11月，教育部組織召開了國家示范性高職院校建設三周年成果展示會。2010年，根據(jù)《關于實施國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》精神，教育部、財政部聯(lián)合下發(fā)了《關于進一步推進“國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃”實施工作的通知》，擴大國家重點建設院校數(shù)量，在原有已建設100所國家示范性高等職業(yè)院校的基礎上，新增100所左右國家骨干高職院校，2015年完成全部項目驗收工作。經(jīng)過國家級和省級示范校以及全國骨干校建設，高職院校的人才培養(yǎng)工作在專業(yè)建設、課程建設、師資隊伍建設、實訓條件建設等方面取得了長足進步與發(fā)展，發(fā)揮了很好的導向作用。

一、相關概念的界定

（1）示范性高職。所謂示范，是指做出可以作為他人效仿學習的標準或榜樣。因此，示范性高職是指能夠很好地實現(xiàn)培養(yǎng)技術技能人才目標，在領導能力、專業(yè)建設、師資隊伍建設、人才培養(yǎng)模式、課程體系與教學內(nèi)容改革、實訓基地建設、社會服務等方面取得突破和創(chuàng)新的模范院校，能夠?qū)ζ渌呗氃盒＝ㄔO起到引領和示范作用。示范性高職應當具備的示范作用主要體現(xiàn)在：①發(fā)展定位和辦學方向上起到模范帶動作用;②在人才培養(yǎng)模式、課程建設、校內(nèi)外生產(chǎn)性實訓基地建設上成為改革的先鋒;③在學生職業(yè)技能和素質(zhì)的全面養(yǎng)成、人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系、就業(yè)指導與服務上樹立起標桿。（2）鐵道類專業(yè)。鐵道類專業(yè)不能算是一個學術性的分類，只能說是一個具有較鮮明行業(yè)背景的概念。從廣義上講，它可以是與鐵路交通運輸有關的車、機、工、電、輛所有專業(yè)的集合;從狹義上講，按照教育部學科、專業(yè)目錄分類，鐵道類專業(yè)關聯(lián)工學和管理學兩大門類，涉及交通運輸工程、信息與通信工程、土木工程、車輛工程、電氣工程、工商管理等諸多專業(yè)門類。

二、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設的要求

（1）示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設的特點。示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設的特點有三。一是不再追求發(fā)展的數(shù)量和規(guī)模，轉(zhuǎn)向追求專業(yè)整體利益。二是將鐵路快速發(fā)展對高職院校的考驗轉(zhuǎn)化為學院發(fā)展的內(nèi)在動力，追求人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。三是樹立科學的教育質(zhì)量觀，創(chuàng)設一個持久、深入推動內(nèi)涵建設的環(huán)境。（2）示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設的要求。示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設，應該以專業(yè)建設為核心，緊密依托鐵路行業(yè)，深度融合鐵路企業(yè)，推進人才培養(yǎng)模式改革、師資隊伍建設和實訓條件建設，形成辦學更加開放，工學結合更加緊密的局面，從而實現(xiàn)社會認可度高、輻射能力強、行業(yè)特色鮮明的辦學目標。具體需要把握以下幾個方面：①突破傳統(tǒng)的學科性，突出專業(yè)培養(yǎng)目標的職業(yè)性。②增加教學內(nèi)容的實用性，突出專業(yè)教學的實踐性。③依托行業(yè)企業(yè)的導向性，突出高職辦學中的企業(yè)性。④加強教師培訓，著力打造“雙師型”的專業(yè)教學團隊。⑤以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為基點，構建基于工作過程的教學模式。⑥注重學院與生產(chǎn)崗位的融通性，建設具有生產(chǎn)性、開放性的實訓室。

三、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設存在的問題

（1）專業(yè)建設方面存在的問題。一是建設方案多是粗放型的建設模式。主要表現(xiàn)在專業(yè)建設的重點還放在專業(yè)數(shù)量的發(fā)展上、放在實訓基地的建設數(shù)量上、放在建設資金的數(shù)量投入上，而在人才培養(yǎng)的改革、創(chuàng)新和特色方面體現(xiàn)不足。二是專業(yè)建設重規(guī)劃輕實施。高職院校缺乏詳細具體的實施措施，以及已開設專業(yè)因市場變化引起招生數(shù)量和規(guī)模銳減、導致教學資源過剩情況的調(diào)整和完善策略。（2）課程建設方面存在的問題。鐵道類專業(yè)的課程設置已經(jīng)按照行業(yè)企業(yè)要求做過調(diào)整和改善，但是與真正融入工作過程還是有一定的距離。其次，課程內(nèi)容不僅應該加強鐵道類專業(yè)人才技術能力的培養(yǎng)，還應該突出鐵路行業(yè)的服務屬性，充分體現(xiàn)鐵路行業(yè)先導性、綜合性、科技性和服務性的要求。（3）師資建設方面存在的問題。主要是師資隊伍結構不太合理。此外，師資隊伍的教學力量還需要強化，存在多數(shù)青年教師不具有現(xiàn)場實際工作經(jīng)驗，兼職教師隊伍穩(wěn)定性較差等問題。

四、示范性高職鐵道類專業(yè)內(nèi)涵建設的途徑

（1）加強鐵道類重點專業(yè)及專業(yè)群建設。在專業(yè)開發(fā)、專業(yè)設置、專業(yè)建設上，緊跟鐵路行業(yè)發(fā)展步伐，進行整合、優(yōu)化和取舍。吉林鐵道職業(yè)技術學院目前已經(jīng)開設30個專業(yè)涉及13個專業(yè)門類。在2010年吉林省省屬普通高等學校學科專業(yè)結構調(diào)整中，所有專業(yè)都通過專家組審核。同時，各專業(yè)均成立了有行業(yè)企業(yè)人員加入的專業(yè)建設指導委員會，在它的指導和參與下，鐵道交通運營管理、鐵道工程技術、鐵道機車車輛、電氣化鐵道技術四個專業(yè)被評為吉林省特色專業(yè)群建設的龍頭專業(yè)，并于2013年通過了示范專業(yè)驗收，2014年鐵道交通運營管理、電氣化鐵道技術專業(yè)群通過了吉林省品牌專業(yè)群建設立項，形成了以鐵道專業(yè)為主體，以示范專業(yè)、特色專業(yè)為品牌的辦學格局。（2）改革人才培養(yǎng)模式。依托鐵路行業(yè)企業(yè)，探索符合學生崗位面向的“校企合作，工學結合”的人才培養(yǎng)模式。該模式2012年被吉林省教育廳命名為創(chuàng)新實驗區(qū)。鐵道工程專業(yè)群推行校企合作框架下“工學交替”、“小訂單”人才培養(yǎng)模式，分段組織教學，滿足了頂崗實習與企業(yè)施工的同步性，實現(xiàn)了頂崗實習實效性和普及性。鐵道機車車輛專業(yè)群構建并逐步完善了動態(tài)、快速、高質(zhì)高效的“3S+3X人”才培養(yǎng)模式。電氣化專業(yè)群逐步完善以能力培養(yǎng)為本位，模塊式一體化教學與“職業(yè)資格證書”相融通的“2+1”“工學結合”人才培養(yǎng)模式。（3）深化校企合作。目前，以學院牽頭組建的職教集團共有98個加盟單位，通過職教集團這個平臺，堅持“合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展”，不斷豐富校企合作內(nèi)涵。①加大資金投入，建設以職業(yè)崗位作業(yè)流程為導向的實訓基地和實訓模式。學院建有國家、省級財政支持實訓室23個，校企合作新建、改擴建校內(nèi)實訓室95個，可開展414個專業(yè)實訓項目。校外實習實訓基地85個，可提供262個實訓項目，接納實訓學生5574人次。滿足了實踐教學需要，提高了學生動手實踐能力。②加強職業(yè)技能鑒定工作。學院積極推行“雙證書”制度，建有全國首批示范職業(yè)技能鑒定站。校內(nèi)可進行37個工種的鑒定，提供258個實操鑒定工位。③依托職教集團，充分利用企業(yè)和社會資源，面向行業(yè)企業(yè)選聘大量的優(yōu)秀專業(yè)技術人才和能工巧匠，承擔專業(yè)課程以及鐵路特有專業(yè)的實踐教學任務，建立了數(shù)量穩(wěn)定的兼職教師資源庫。同時，根據(jù)實踐教學需要對兼職教師實行動態(tài)管理，加強對兼職教師的崗位能力培訓。

總之，通過內(nèi)涵建設能夠提高鐵道類專業(yè)的教育教學質(zhì)量，能夠促進鐵道類高職教育健康、科學、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

篇（6）

Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.

Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality

中圖分類號：TM922.5文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

一、客運專線鐵路接觸網(wǎng)的組成及要求

客運專線鐵路接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，也稱為架空式接觸網(wǎng)。

1、從結構形式看可分為以下幾個部分。

（1） 接觸懸掛：主要包括承力索，吊弦，接觸線及連接它們的零件等。與電力機車受電弓直接接觸的是接觸線。其中以接觸懸掛的種類最多。

（2） 支持裝置：支持裝置由腕臂，拉桿，定位裝置等連接件組成，用來懸吊和支持接觸懸掛，并將其負荷傳遞給支柱或者其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間，車站和大型建筑物而有所不同。

（3） 支柱與基礎：支柱與基礎用以承受接觸懸掛和支持裝置的全部負荷，并把接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。支柱有金屬支柱和鋼筋混凝土支柱

2、牽引供電對接觸網(wǎng)的要求

為了滿足鐵路接觸網(wǎng)全天候不間斷的向機車進行供電，保證弓網(wǎng)之間的良好匹配，提高接觸網(wǎng)的性價比，接觸網(wǎng)需要滿足：①設備運行安全可靠，在惡劣氣候條件下能保證向電力機車正常供電；②有足夠的電氣強度，保證在牽引高峰時正常地向電力機車提供電能；③有足夠的機械強度，保證接觸懸掛具有可靠的穩(wěn)定性；④網(wǎng)上設備的空間位置不影響受電弓取流；⑤網(wǎng)上設備的質(zhì)量應輕且分布均勻，保證接觸網(wǎng)的彈性盡量一致；⑥有足夠的防腐蝕性能各耐磨性能，使用壽命應盡可能長；七在保證接觸懸掛穩(wěn)定性的前提下，結構應盡量簡化，有利于施工，維護及事故搶修；⑧在最高運行速度下，弓網(wǎng)離線率應在容許的范圍內(nèi)。

因此，這就需要要求鐵路接觸網(wǎng)不論在什么條件下，必須要保證良好的供電，使得機車能在線路上高速、安全的行駛運行。還要做到在符合上述要求的情況下，盡量做到節(jié)省投資、結構合理、維修簡便等，同時還要便于新技術的應用。

3、《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》對接觸網(wǎng)施工的要求

為了更好的指導客運專線鐵路接觸網(wǎng)工程的施工和驗收，鐵道部組織編制了《客運專線鐵路電力牽引供電工程施工質(zhì)量驗收暫行標準》。為了指導施工單位達到標準的要求，同時編制了與驗收標準配套的《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》，由鐵道部經(jīng)濟規(guī)劃研究院。其中《客運專線鐵路電力牽引供電施工技術指南》對施工主體提出了如下要求：

（1）施工單位應采用機械化施工，積極推廣施工新技術、新工藝、新設備、新材料。在施工過程中還需制定一系列相應的保護措施，以保證路基的完整性和穩(wěn)定性。

（2）施工單位應應建立完善的質(zhì)量保證體系，根據(jù)指南制定相應的施工組織設計，施工技術管理制度，施工操作細則，施工技術安全措施等。

客運專線鐵路電氣化接觸網(wǎng)技術標準及施工方法

（3）施工中，施工單位應按本指南和有關工程質(zhì)量管理辦法，嚴格施工質(zhì)量自查，采用先進的施工工藝和檢測手段，進行嚴格的過程控制，客運專線鐵路電力牽引供電工程每道工序的完成，都應采取相應的檢測手段檢測施工質(zhì)量，并作好記錄；完工后應對施工質(zhì)量進行全面的綜合檢測，并應將檢測結果納入竣工文件。

（4）客運專線鐵路電力牽引供電工程施工應根據(jù)鐵路修建的總體施工組織計劃，結合施工單位具體情況，做好以下工作：①必須遵守國家、鐵道部規(guī)定的安全規(guī)程，制定切實可行的安全措施，確保施工安全。②必須遵守國家、鐵道部規(guī)定的質(zhì)量驗收標準，建立完善的質(zhì)量保證體系，制定切實可行的質(zhì)量保證措施，確保工程質(zhì)量。③應用信息化網(wǎng)絡技術，推廣應用新技術、新工藝、新材料、新設備，提高施工管理水平和施工技術水平。④在保證工程施工質(zhì)量的前提下，節(jié)約能源，降低材料消耗，提高工程施工的綜合經(jīng)濟效益。⑤積極改善工程施工條件，降低作業(yè)人員的勞動強度，遵守國家有關勞動保護法規(guī)，確保作業(yè)人員身體健康。⑥所用于主體、附屬工程的材料進場前應進行相關的試驗與檢驗，各種工程材料必須符合國家、鐵道部現(xiàn)行規(guī)范和驗標的要求后才能進場。⑦接觸網(wǎng)工程施工從進場建點到竣工驗收，都應把保護環(huán)境、文明施工貫穿到施工中的沒有個環(huán)節(jié)。

二、客運專線接觸網(wǎng)施工的特點

由于客運專線接觸網(wǎng)的施工管理與一般工程的施工管理之間存在著一定的差異，要求也不盡相同，主要特點如下。

1、接觸網(wǎng)是在一定地域和范圍內(nèi)進行施工的項目，所以每一條線路及每一區(qū)段的施工都需要按具體的施工對象、施工環(huán)境和條件來確定施工方法，因此，鐵路接觸網(wǎng)施工針對性較強，對工程施工質(zhì)量要求也比較高。

2、由于接觸網(wǎng)施工完全是沿鐵路線路進行施工，這就使得接觸網(wǎng)施工的施工點增多、戰(zhàn)線過長、施工人員分散的問題較突出，對施工的組織和質(zhì)量控制影響較大。

3、接觸網(wǎng)施工由于整體結構復雜，技術含量較高。因此對接觸網(wǎng)施工的質(zhì)量管理工作必須深入細致，防止出現(xiàn)“一步錯，步步錯”。

4、受氣候和地質(zhì)條件的限制因素較多，這些客觀因素不但制約了施工作業(yè)的順利展開，而且往往會打亂全局的施工程序，影響整個。

5、系統(tǒng)工程中各專業(yè)工程在施工中相互干擾的機會和機率相當高，如通信與電力及信號等工程的電纜溝同一路肩側的布置等，在施工組織與協(xié)調(diào)過程中一但出現(xiàn)疏漏，也將影響工程的質(zhì)量。

三、客運專線接觸網(wǎng)施工中存在的問題

隨著電氣化鐵路的不斷的發(fā)展，我們在學習和引進國外新技術、新材料、新結構的同時，廣大工程技術人員也自主研發(fā)了許多接觸網(wǎng)新金具和新設備， 隨著新技術、新材料、新工藝的不斷更新，傳統(tǒng)的施工方法和手段已不能滿足要求，主要表現(xiàn)為施工隊伍的技術素質(zhì)和施工技術兩大方面滯后。

1、接觸網(wǎng)施工隊伍

（1）施工人員的整體技術素質(zhì)不高。在從事接觸網(wǎng)工程施工的隊伍中，只有極少數(shù)的技術人員和管理人員具有較高的專業(yè)技術素養(yǎng)，大部分施工人員則是由沒有受到專業(yè)的施工技術培訓、教育的普通工人或者是民工，其專業(yè)技能和技術水平相對較差，這就容易造成對施工流程、施工工藝等不能很好的了解，致使施工過程中出現(xiàn)各種問題，進而對接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量造成嚴重的影響。

（2）技術裝備落后

我國國內(nèi)的各施工單位的技術裝備較發(fā)達國家，顯得稍微落后一些。主要表現(xiàn)在施工設備功能不強、性能不高、新度系數(shù)偏低；設備綜合性能較低，體積大，較為笨重；檢測手段和檢測設備的精度系數(shù)不高。

2、接觸網(wǎng)施工標準和工藝存在問題

（1）施工技術及工藝滯后

從全國范圍來看，目前我國除少數(shù)施工單位外，大多數(shù)施工單位的施工 工藝和施工技術還停留在上世紀九十年代初的水平，很難適應目前客運專線鐵路接觸網(wǎng)的施工要求。

（2）施工的技術標準不協(xié)調(diào)

接觸網(wǎng)的施工與路基、軌道的施工技術標準不協(xié)調(diào)，接觸網(wǎng)一般是以軌面標高作為施工基準點的，而軌道施工的允許偏差較大，導至接觸網(wǎng)工程施工質(zhì)量難以滿足技術要求。

（3）技術規(guī)范和操作規(guī)范不夠完善

我國目前還沒有一部客運專線鐵路電氣化的施工標準，每一條線路的施工技術要求除參照國外相應線路制定外，沒有更多的通用性和標準化。

我國目前也沒有一套客運專線鐵路接觸網(wǎng)的施工操作規(guī)范，除個別施工單位具有較為系統(tǒng)的施工工藝手冊外，大部分施工單位或施工隊伍在施工時的隨意性較大。

四、接觸網(wǎng)施工質(zhì)量控制措施

客運專線鐵路電氣化鐵路與我國現(xiàn)有的160 km/h以下電氣化鐵路相比，不僅車速大大提高，而且其接觸網(wǎng)受流系統(tǒng)、懸掛方式、布置原則也有所不同。接觸懸掛是向電力機車供電的重要設備，也是保證250 km/h以上目標值的關鍵。為了保證運行時受流的質(zhì)量，必須具有良好的受流穩(wěn)定性、理想的彈性及彈性均勻性。因此接觸線對軌面的高度、跨中預留弛度及導線坡度以及弓網(wǎng)動態(tài)參數(shù)等對接觸懸掛的受流質(zhì)量好壞至關重要，而這些必須通過精確的施工安裝來保證。施工安裝精度需滿足設計要求的評價接觸網(wǎng)質(zhì)量的重要指標。即安裝精度越高，受流質(zhì)量越好，接觸線和受電弓的使用壽命越長，且速度越高對施工的誤差要求越高。因此，對接觸網(wǎng)的施工誤差控制是保證接觸網(wǎng)施工質(zhì)量的唯一途徑。盡管目前國內(nèi)接觸網(wǎng)采用了國外發(fā)達國家的程序化、數(shù)據(jù)化施工和中鐵電氣化局集團有限公司開發(fā)的“四個一次到位”國家級工法。

但由于接觸網(wǎng)施工工序和所用材料繁多、安裝或加工工藝、機具及環(huán)境不盡相同，每個施工工序過程仍均伴有誤差，如導高、側面限界的誤差、腕臂和吊弦的測量、計算、預配加工及安裝的誤差等。因此，產(chǎn)生的原因主要來自施工人員、采用的機具、所用的材料、施工方法和施工環(huán)境五個方面。要保證施工質(zhì)量就必須對以下五個方面加以嚴格的控制。

1、人：指直接參與施工的人員，作為主要控制對象，要充分調(diào)動其積極性、發(fā)揮其主導作用。有經(jīng)驗表明，要保證施工質(zhì)量，還必須根據(jù)客運專線鐵路接觸網(wǎng)施工特點，進行系統(tǒng)化的培訓；

2、材：材料在生產(chǎn)過程中難免的會出現(xiàn)公差，因此在使用時需要考慮其影響；

3、機：機械控制主要包括施工機械設備、工具和檢測器具等控制。因此在施工過程中要根據(jù)不同的施工工藝要求、選用合適的、先進的機械設備、機具等，并正確使用、管理以及保養(yǎng)，確定其處于最佳使用狀態(tài)。例如用經(jīng)緯儀取代傳統(tǒng)的線墜、接觸線多功能激光測量儀取代測量桿等等，不僅能使施工測量的精度大幅度提高，同時也可以將施工誤差控制在設計和標準范圍以內(nèi)；

4、施工工藝：需要根據(jù)工程實際，制定相應的施工方法，既有利于保證工程施工質(zhì)量，也能加快施工進度，進而提高經(jīng)濟效益；

5、施工環(huán)境：指的是工程技術環(huán)境、環(huán)境因素對工程施工質(zhì)量的影響。如吊弦、定位便宜均應根據(jù)施工當時的環(huán)境溫度來進行施工控制。環(huán)境溫度測不準，將直接影響施工質(zhì)量。由此，在施工時應根據(jù)工程特點以及具體條件，對影響質(zhì)量的環(huán)境因素，采取有針對性的措施并加以控制。

客運專線鐵路電氣化工程屬于結構龐大、工藝技術復雜、需要多工種連續(xù)性施工生產(chǎn)的建筑安裝工程。為了使工程施工達到連續(xù)性和均衡性，實現(xiàn)高效、低耗、優(yōu)質(zhì)的目的，就必須根據(jù)工程的特點，按照科學、合理的施工程序，擇優(yōu)選取先進的施工生產(chǎn)組織形式和施工作業(yè)方法，均衡施工進度，確保計劃目標的實現(xiàn)。

參考文獻

[1]王作祥.客運專線鐵路接觸網(wǎng)懸掛施工技術與質(zhì)量控制[J].鐵道工程學報.2007(S1)

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1.新奧法簡介

1.1新奧法的概念

所謂新奧法，就是奧地利隧道施工新方法的簡稱，英文為New Austrian Tunneling Method，簡寫NATM，是上世紀六十年代由L.V. 拉布西維茲、米勒-菲切爾等隧道專家提出的一套隧道施工理論和方法，它迅速為各國工程界所接受并獲得廣泛的應用。新奧法是應用巖體力學的的理論，充分利用巖體的自支撐能力，結合現(xiàn)代量測監(jiān)控技術，采取柔性支護的手段來達到隧道或巷道的穩(wěn)定。

1.2新奧法的發(fā)展

新奧法與傳統(tǒng)礦山法都屬于鉆爆法，它最早是應用于隧道工程。拉布西維茨1934年嘗試在地下工程中使用噴漿支護。在1942～1945年建造的洛伊布爾隧道中首次采用了雙層薄襯砌。1948年，他提出了量測工作的重要性。在1953～1955年修建普魯茨-伊姆斯特電站的有壓輸水隧洞時，按拉布西維茨的建議采用錨桿支護而獲得成功。1963年拉布西維茨將這種施工方法正式命名為新奧法。1964～1969年他又提出了在巖石壓力下隧道穩(wěn)定性的理論分析，強調(diào)采用薄層支護，并及時修筑仰拱以閉合襯砌的重要性。經(jīng)過20多年的實踐和推廣，新奧法日趨成熟，在山嶺隧道中被普遍使用，并已廣泛用于其它巖土類工程。中國從上世紀60年代初開始推廣噴錨支護，到80年代新奧法已被廣泛采用于礦山井巷、隧道等工程。

2.新奧法施工原理和技術

2.1新奧法的巖體力學原理

傳統(tǒng)礦山法依據(jù)的是“松弛載荷理論”，該理論是泰沙基和普羅托奇雅可諾夫于上世紀二十年代提出的。它認為，穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力，不產(chǎn)生載荷；不穩(wěn)定的巖體則可能因松弛產(chǎn)生坍塌，需要用支護結構予以支承，作用于支護結構的載荷就是圍巖松弛范圍內(nèi)可能坍塌的巖體的重力。而新奧法依據(jù)的是“巖承理論”，該理論認為，圍巖穩(wěn)定是巖體自身有承載自穩(wěn)能力；不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個過程的，如果在這個過程中提供必要的幫助和限制，則圍巖仍然能夠進入穩(wěn)定狀態(tài)[1]?？梢?，這種理論非常重視過程和對過程的有效控制，充分利用圍巖的自承載能力是其基點。

2.2新奧法的支護技術

與新奧法的力學原理相適應，新奧法擯棄了剛性支架的大量使用，如木支架、鋼筋混凝土預制構件支架、鋼支架、整體混凝土支護和砌石支護這些靠支架強行支撐松弛圍巖的傳統(tǒng)支護方法，而是采用柔性支護來加固圍巖，如噴射混凝土支護、錨桿支護、錨網(wǎng)支護、錨噴聯(lián)合支護、錨桿注漿支護、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護等，并且要恰當掌握支護時機，支護結構盡量形成閉合的薄壁圓桶結構，可以和圍巖一同產(chǎn)生有限的變形以釋放應力而獲得更高的自承能力。新奧法把巖體既看作產(chǎn)生載荷的原因也看作主要承載結構，支護結構和巖體要形成統(tǒng)一體并共同發(fā)揮承載作用。

2.3新奧法的量測技術

新奧法是掘進施工由經(jīng)驗和定性走向定量分析的方法。根據(jù)工程的地質(zhì)、規(guī)模和施工要求，要制定合理的量測計劃和確定量測項目。量測項目主要有位移、應力應變、接觸應力等三大類?？梢圆捎盟絻x量測圍巖表面垂直位移和地面沉陷，用伸長計量測圍巖在不同半徑處的變形，用收斂計量測收斂變形，用壓力盒測定接觸應力，等等。通過記錄、整理、分析這些數(shù)據(jù)，可以進行圍巖的穩(wěn)定性分析，用于調(diào)整施工方案或指導施工，故而新奧法是設計和施工一體化方法。

3.新奧法施工

3.1新奧法施工原則

新奧法的施工原則可以概括為“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”。

“少擾動”就是在進行掘進時盡量減少對圍巖的擾動破壞。因此，要優(yōu)先選用機械開挖，如單臂掘進機、全斷面掘進機、掘錨支綜掘機。采用鉆爆法時要用光面爆破或預裂爆破，控制循環(huán)進尺和及時支護。

“早噴錨”是指開挖后及時施作初期支護，使圍巖的變形進入受控狀態(tài)，既可防止圍巖松弛坍塌又允許適度變形以產(chǎn)生自承能力。若圍巖穩(wěn)定性較差時可以采取超前支護。

“勤量測”指采用量測儀表來量測圍巖位移、應力應變和接觸應力等，通過數(shù)據(jù)來分析圍巖的穩(wěn)定性或變化趨勢，以便調(diào)整開挖方法、支護方法等。

“緊封閉”是指盡量采用噴錨支護，避免圍巖暴露而致強度和穩(wěn)定性降低，要適時對圍巖施作封閉性支護，使圍巖和支護結構處于良好的共同工作的狀態(tài)。

3.2新奧法施工程序

新奧法施工程序如下圖：

4.新奧法在各種工程中的應用

4.1新奧法在井巷工程中的應用

新奧法由傳統(tǒng)礦山法演化而來，是傳統(tǒng)礦山法的推陳出新。井巷掘進在礦山工程中占40～60%，對礦山的生產(chǎn)、安全和開采成本影響很大。在礦山井巷工程中，有些使用期很短，如礦塊天井、鑿巖巷道、拉底巷道、裝礦巷道等采切工程；有些使用期較長，如主副井、斜坡道、通風井、主溜井、主要硐室、石門和階段運輸平巷等開拓工程。對于采切工程，一般采用傳統(tǒng)礦山法施工就可。對于開拓工程，盡量采用新奧法施工，但要求明顯比隧道低。

礦山巷道除特殊情況下一般采用直墻拱頂，多數(shù)不設仰拱不閉合。除了主副井外，由于巷道斷面較小，很少采用再砌或再噴混凝土的復式支護。多采用鉆爆法開挖，有條件時可采用掘進機開挖，巖層極為松軟時可以人工開挖。鉆爆法施工時一般分掏槽眼、輔助眼和周邊眼，采用光面爆破技術，按照掏槽眼——輔助眼——邊幫眼——底板眼的順序進行微差爆破。根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性和地壓力的大小，用工程類比法確定初選支護方式和支護參數(shù)，一般用噴射混凝土支護、錨桿支護、錨網(wǎng)支護、錨噴聯(lián)合支護、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護等。在施工中，根據(jù)量測監(jiān)控的數(shù)據(jù)來分析判斷初選支護方案是否恰當，用逼近法或抽稀法來調(diào)整以找到最佳支護方案。迄今為止，依據(jù)巖體力學理論計算而得出的錨噴支護方案僅供參考。大姚銅礦采用光面爆破技術、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護掘進階段運輸平巷，取得了良好的技術經(jīng)濟效果。

4.2新奧法在采場中的應用

新奧法提出的巖承理論和柔性支護理論，在采場地壓管理中發(fā)揮著重要作用。無論是非金屬礦山還是金屬礦山，只要采取地下開采，都需要處理采場地壓問題。在地采礦山中，特別是采用空場法和采后充填法來開采水平和微傾斜礦床、緩傾斜礦床或傾斜礦床，都會面臨采場頂板控制問題。在頂板堅固性和穩(wěn)定性差的時候，常常采用系統(tǒng)錨桿、錨網(wǎng)聯(lián)合、錨桿桁架、錨帶網(wǎng)等支護方法來處理頂板或局部不穩(wěn)的地方，以保證回采期間頂板的穩(wěn)定和采場安全。在露采時，常常采用噴射混凝土、錨桿、錨網(wǎng)、錨索等支護方法來加固邊坡或平臺。其實際效果往往遠勝木樁、擋土墻和砌石加固，且造價更低。

4.3新奧法在隧道工程中的應用

新奧法起源于傳統(tǒng)礦山法，成就于隧道工程。由于隧道工程斷面較大、長度較長、穿過的巖層較復雜、要求更高，是新奧法應用最徹底的領域。從開挖方式上，隧道掘進可以采用鉆爆法、全斷面掘進機、盾構法等多種手段。鉆爆法時可以采用全斷面法和臺階法施工，盡量減少開挖對圍巖的破壞。如圍巖穩(wěn)定性較差，開挖前可以采用錨桿、小導管或管棚超前支護[2]。從支護手段上，隧道初期支護可以采用錨桿支護、噴射混凝土支護、錨噴聯(lián)合支護或錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護，并且往往做成封閉的薄壁圓桶結構（設仰拱），并進行注漿封水或?qū)Ч芘潘?，還常常進行二次襯砌或復噴混凝土支護（起安全儲備和美觀作用）。如地壓過大時，可以采用鋼纖維、鋼拱架或鋼筋格柵混凝土支護。大箐隧道采用鉆爆法正臺階施工、錨噴初期支護、模筑鋼筋格柵混凝土二次支護的方案，取得了很大的成功。

4.4新奧法在公路工程中的應用

新奧法在公路工程中也有廣泛應用，在開挖深路塹、處理高陡邊坡、穩(wěn)定路基方面都發(fā)揮作用。對穩(wěn)定的石質(zhì)邊坡，可以進行噴漿覆蓋以防止風化；對不穩(wěn)定的石質(zhì)邊坡，可以采用沙漿錨桿加固，可以用錨噴加固，可以用錨網(wǎng)加固并防止落石。還可以用位移量測和變形量測手段來分析高陡邊坡的穩(wěn)定性，可以用長錨索來加固邊坡或填方路基。在昭待公路的修建過程中，用長錨索來加固邊坡或填方路基得到大量使用。

4.5新奧法在其它工程中的應用

此外，新奧法在國防工程、水利工程、水電工程、地下鐵道、地下建筑都有一定的應用。重要的地下彈藥庫和地下軍事基地都使用新奧法施工。蔓灣水電站左岸的高陡邊坡坍滑治理就大量采用錨噴支護和預應力錨索支護而取得成功。新奧法的二次支護方法在地下建筑和地下鐵道建設中也被大量采用。

5.新奧法施工的注意事項

當然，新奧法也非萬能和唯一的方法。相比于傳統(tǒng)礦山法，它的施工技術更復雜，設備要求更高，成本也更高，施工速度更低，而且，在一些地質(zhì)條件較復雜或軟弱地層中，不適于新奧法施工。在下列情況下，不適于或需要采取適當?shù)妮o助措施才能進行新奧法施工：①涌水量過大的地層；②因涌水產(chǎn)生流沙現(xiàn)象的地層；③圍巖破碎使錨桿鉆孔和插入都極為困難的巖層；④工作面不能暫時穩(wěn)定的巖層；⑤沙石、碎石、沙礫層[3]。

6.結論

新奧法將巖體力學理論和工程施工緊密結合，從開挖、支護和量測監(jiān)控的系統(tǒng)的思維出發(fā)，確保設計和施工的一體化，從而保證工程質(zhì)量和安全，有很廣很強的適用性。隨著錨桿材料、噴漿工藝技術、光爆技術、量測技術等的發(fā)展，新奧法將應用越來越廣泛。其施工成本會不斷降低，施工速度會不斷提高，而施工質(zhì)量和安全卻越來越高。

【參考文獻】

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從1996年通過國家驗收正式運行算起，牽引動力國家重點實驗室正好走過十年崢嶸歷程。兩院院士沈志云教授、中國工程院院士錢清泉教授，以及風華正茂的年輕科學家張衛(wèi)華教授、翟婉明教授等實驗室新老核心人物率領實驗室多個研究團隊，勇于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新，譜寫了一首首輝煌的樂章。“十五”期間，交大牽引動力國家重點實驗室在創(chuàng)新研究、成果應用和人才培養(yǎng)等方面都取得了令國內(nèi)外同行矚目的成就，已經(jīng)成為具有110年悠久歷史的西南交大高水平自主創(chuàng)新的一面旗幟。

以實驗室副主任、“長江學者特聘教授”翟婉明領銜完成的課題“鐵道機車車輛－軌道耦合動力學理論體系、關鍵技術及工程應用研究”剛剛榮獲2005年度國家科技進步一等獎，并同時入選2005年“中國高校十大科技進展”。這項研究旨在解決中國鐵路“大運量、高密度、客運提速、貨運重載”超負荷運輸模式發(fā)展進程中日益突出的輪軌動態(tài)安全問題，率先提出并創(chuàng)建了機車車輛－軌道耦合動力學交叉學科理論體系，建立了機車車輛－軌道統(tǒng)一模型，其成果更加符合超負荷輪軌動態(tài)相互作用的實際，在國際上被稱為“翟－孫模型”，被列為當今該領域四大代表性模型之一。實驗室研制的具有我國自主知識產(chǎn)權的機車車輛-軌道耦合動力學仿真系統(tǒng)，成為超負荷鐵路輪軌系統(tǒng)動態(tài)安全設計技術平臺，開發(fā)了機車車輛-軌道動態(tài)作用安全性現(xiàn)場測試評估技術，成功實施了包括秦沈客運專線高速列車、大秦重載鐵路萬噸列車在內(nèi)的多項重大工程輪軌動態(tài)安全評估試驗。

這項成果還廣泛應用于我國鐵路機車車輛開發(fā)設計、既有鐵路提速改造、山區(qū)鐵路擴能改造、重載運輸、客運專線建設等近20個重點工程之中，解決了一系列工程技術難題，取得了顯著的經(jīng)濟社會效益，為我國鐵路現(xiàn)代化建設做出了重要貢獻。

鐵道電氣化與自動化專家、中國工程院院士錢清泉教授主持研制成功國內(nèi)首創(chuàng)的“電氣化鐵道遠動裝置”、“DWY系列多微機遠動系統(tǒng)”等高新技術產(chǎn)品先后多次獲得國家、國家教委、鐵道部和四川省科技進步獎，成功地實現(xiàn)了向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，在世行貸款國際招標項目中連續(xù)8次擊敗國外強勁對手，推廣應用于國內(nèi)近20條干線電氣化鐵路?！盃恳冸娝踩O(jiān)控和綜合自動化”是在國內(nèi)率先實現(xiàn)牽引變電所的綜合自動化和安全監(jiān)控一體化系統(tǒng)，并在全國鐵路推廣應用。

據(jù)初步統(tǒng)計，“十五”期間實驗室主持和主研國家攻關項目2項、國家“863”課題7項，主持國家自然科學基金重點項目2項、面上項目24項，省部科技發(fā)展項目65項，實施橫向合作課題163項，國際合作項目7項，共獲得省部級科技進步獎11項。

實驗室400余篇，其中SCI檢索60篇次，EI檢索120篇次。公開出版專著2部，授權發(fā)明專利4項，實用新型專利10余項。

實驗室人才輩出，在國內(nèi)外有重要影響。除兩位院士年過花甲外，其他均在40歲左右，實驗室現(xiàn)任主任張衛(wèi)華教授也就40來歲。他們當中有博士生指導教師25名，先后聘請“長江學者”特聘教授4名，國家杰出青年基金獲得者3名，跨（新）世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)基金獲得者7名，全國優(yōu)秀百篇博士論文獲得者4名，國家“百千萬人才工程”人選2名。另外有國家級突出貢獻專家1名，省部級突出貢獻專家12名，這樣的團隊在國內(nèi)高校并不多見，形成了一個層次高、能力強、學科相容并互補的創(chuàng)新團隊，并獲得教育部創(chuàng)新團隊基金和國家創(chuàng)新研究優(yōu)秀科學基金資助。

院士請纓國際一流試驗臺橫空出世

西南交大牽引動力國家重點實驗室擁有世界先進的試驗設備，而實驗室的創(chuàng)建是在實驗室的第一任主任、國際著名機車車輛專家、中國科學院和中國工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授長期致力于車輛系統(tǒng)動力學及控制的研究，早在1983年即發(fā)表輪軌非線性蠕滑力模型，在國際上被稱為“沈氏理論”。1988年沈志云教授以睿智的戰(zhàn)略眼光建議在我國建立機車車輛整車滾動振動試驗臺，在實驗室里模擬400公里時速列車的運行狀態(tài)，以此來研究、開發(fā)我國急需的重載和高速鐵路新技術。國家批準這項計劃后，沈志云調(diào)集交大各系所的骨干教師，組成專業(yè)配套的20多人的班子，領著這支隊伍去車輛工廠做初步設計，到制造工廠監(jiān)督每一道工序，檢查每一個鑄件、鍛件。他監(jiān)督著為一個籃球場大小的試驗臺基礎澆筑了4000噸混凝土。結果設備一次安裝成功。

像這樣大規(guī)模、復雜的實驗室，現(xiàn)在世界上只有兩個，一個在德國，另一個就在中國西南交大。

而交大自行研制成功的機車車輛整車滾動振動試驗臺，在不少方面屬世界首創(chuàng)。沈院士評價說，在中國，試驗車在線路上記下信號，回來輸入試驗臺就可以再現(xiàn)線路上的振動情況，這個功能在國際上是創(chuàng)新。同時，這個試驗臺還創(chuàng)造了左右滾輪獨立激振的滾振結合試驗模式，能模擬出軌道的各種不平順現(xiàn)象，最大限度地仿真出列車的各種運行狀態(tài)，從而保障列車安全運行。試驗臺建成后幾乎承擔了我國所有新研制機車車輛的試驗任務，在機車車輛參數(shù)測定、運行品質(zhì)檢測、參數(shù)優(yōu)化等方面做出重要貢獻，加速了我國鐵路提速和發(fā)展高速鐵路的步伐。

試驗臺的建成極大地提升了我國在該領域的創(chuàng)新能力，使我國高速機車車輛試驗研究能力達到國際先進水平，推動了我國高速、重載機車車輛的技術發(fā)展和裝備的國產(chǎn)化進程。這個世界上規(guī)模最大、功能最強、技術最先進的機車車輛整車滾動振動試驗臺于1999年榮獲國家科技進步一等獎，并被評為“中國高等學校十大科技進展”之一！試驗臺建成后，交大牽引動力實驗室吸引了數(shù)名優(yōu)秀的海外留學科學家扎根國內(nèi)耕耘發(fā)展，他們說，這個世界一流的實驗室能為每個研究人員提供良好的工作環(huán)境和發(fā)展空間。作為實驗室學術帶頭人的沈志云院士為培養(yǎng)中國自己的頂尖科技人才竭心盡智，奉獻自己的才華、經(jīng)驗與關愛，看到年輕的一代已挑起大梁，成果豐碩，年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。

提速中國 誓讓“鐵龍”騰神州

近十年來我國自行設計研制的50余種新型機車車輛，包括機車、客車和貨車都在這里進行試驗，不僅測定被試車的性能，更是通過多方案優(yōu)化試驗，使設計車的性能得到優(yōu)化和提高。我國機車、車輛的升級換代，鐵路的一次又一次提速，列車舒適度和安全系數(shù)的不斷提高，包括我國機車車輛的大量出口，都離不開牽引動力實驗室里的這個“寶貝”試驗臺。

篇（9）

隨著我國基本建設規(guī)模的擴大，隧道工程已經(jīng)成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著，隧道工程的數(shù)量和長度明顯增加，規(guī)模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通，是不可回避重要任務和技術難題。危及隧道工程施工的地質(zhì)病害大致分為三類：1不良工程地質(zhì)條件，諸如巖體的裂隙發(fā)育密集帶、構造破碎帶、巖溶發(fā)育帶、以及人工采礦造成的不良地質(zhì)條件和高地應力造成的危害等；2不良水文地質(zhì)條件，諸如巖溶水、構造和裂隙水等；3不良環(huán)境條件，諸如有毒有害氣體和強放射性的環(huán)境。對于以上地質(zhì)問題,在隧道工程的勘察設計階段，已經(jīng)投入大量的地質(zhì)勘察工作，但是由于地質(zhì)、地形條件的復雜性和相應勘察技術的現(xiàn)狀水平，以及時間、經(jīng)費等條件的限制，勘察階段的地質(zhì)資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內(nèi)外因地質(zhì)條件不明造成隧道施工事故的教訓是不少的，例如：日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件；前蘇聯(lián)貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件；我國成昆線、大秦線、衡廣復線建設中，因地質(zhì)問題的停工時間約占到1/3；以及不久前發(fā)生的四川某隧道瓦斯爆炸，造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的，因此強調(diào)加強隧道施工地質(zhì)超前預報工作是非常必要的。

我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代，鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月，利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報，預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始，我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波進行反演的“負視速度法”，這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉(zhuǎn)換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產(chǎn)生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產(chǎn)狀。北方交通大學的陳立成等人（1994）從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題，進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質(zhì)預報中應用，取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據(jù)嫻熟的地震反射波技術進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)解釋，當時沒有開發(fā)出針對隧道地震預報的處理系統(tǒng)，同時受當時條件所限制，該項技術未能得到進一步深入研究和發(fā)展。

1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202”隧道地震波超前預報的儀器，當時曾組織系統(tǒng)內(nèi)有關地質(zhì)和物探專家在隧道工點進行了試驗，未見明顯的效果，認為其技術與“負視速度方法”基本一致，對其處理解釋系統(tǒng)爭議較大、認識褒貶不一，試驗工作無果而終，該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后,隧道安全施工要求進行地質(zhì)預報,該儀器設備由鐵路系統(tǒng)的工程局又開始第二次引進，并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入，造成第二次引進后出現(xiàn)：應用工作中的盲目性和簡單化，以及其他一些不正?，F(xiàn)象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現(xiàn)的問題，使人們開始反思，不少論文也提出了存在的問題,鐵道部也下發(fā)文件要求科學地進行超前預報?？梢哉f短短幾年的應用實踐,人們?nèi)匀辉谔剿髦刭|(zhì)預報技術的進步。

隧道地震波超前預報屬于物探技術，但比地面的地震波物探技術復雜，我國的地質(zhì)物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經(jīng)有近20年的歷史，并且是多道瞬態(tài)面波勘察技術的發(fā)明單位，生產(chǎn)的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統(tǒng)，已經(jīng)為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用，并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術，研究TGP12型隧道地質(zhì)超前預報儀器，以及孔中高靈敏度三分量檢波設備，方便的孔中耦合技術，和Windows編程的數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)。在經(jīng)過大量的預報實踐驗證后，于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內(nèi)著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統(tǒng)推向市場不到2年的時間，已經(jīng)有近20臺套投入到隧道超前地質(zhì)預報工作中應用，反饋信息普遍受到用戶的好評。

鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書，提出隧道地質(zhì)超前預報的方法有以下部分組成：①地質(zhì)分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④物理探測法。并闡述物理探測法與地質(zhì)分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合，解決不同地質(zhì)災害的應用原則。書中介紹了國產(chǎn)TGP隧道地震波預報系統(tǒng),聲波反射方法，地質(zhì)雷達方法，紅外探水方法等。

本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題，并結合應用中的實際問題闡述如下，目的在于引起同行們討論，促進地震波預報技術理論水平的提高，促進采集數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高，促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發(fā)展。

一、隧道地震波方法的預報原理

隧道地震預報工作利用地震反射波原理，在隧道內(nèi)以排列方式激發(fā)的地震波，向三維空間傳播的過程中，遇到聲阻抗界面會產(chǎn)生反射波。聲阻抗是介質(zhì)傳播彈性波的速度與介質(zhì)密度的函數(shù)，介質(zhì)的聲阻抗數(shù)值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發(fā)育帶等界面會產(chǎn)生地震反射波，這種反射波被布置在隧道內(nèi)的檢波器接收，輸入到儀器中進行信號的放大、數(shù)字采集和處理，實現(xiàn)地質(zhì)預報的目的。

由此可以看出，隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面，經(jīng)過人工分析實現(xiàn)間接推斷地質(zhì)病害的方法。

圖（2）不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)

圖（1）示意與隧道斜交的構造面，其地震波傳播的路徑圖，構造面上的地震波反射點在白色園內(nèi)。圖（2）示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態(tài)，與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同，地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行，右圖為與隧道正交構造面產(chǎn)生的地震反射波記錄，根據(jù)反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度，該速度代表隧道圍巖的性質(zhì)。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”，“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質(zhì)有關，而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度，各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”，不是隧道圍巖的真速度，應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。

圖（2）是理想模式的三份量地震波時距曲線形態(tài)。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的，理想模式的地震波是不常存在的，記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波，和各種形式的干擾波，這是應用技術中首先考慮的問題。

針對隧道地震波傳播的復雜性，TGP地震預報系統(tǒng)不僅利用地震反射波走時關系，同時采集空間地震波三分量記錄，進行地震波的極化分析與計算，該技術的突破有利于地質(zhì)構造面產(chǎn)狀、規(guī)模和地質(zhì)體性質(zhì)的預報。

二、TGP隧道地質(zhì)超前預報系統(tǒng)

隧道地震波預報的早期研究，是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的，工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環(huán)境條件下傳播，這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多，而且隧道內(nèi)地震波的接收與激發(fā)測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件，因此影響在地質(zhì)構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況，預報工作僅僅利用單一模態(tài)的地震波難以勝任。因此，TGP系統(tǒng)強化采集地震波的多波列信息，綜合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系統(tǒng)的功能得到明顯的增強。

TGP隧道地質(zhì)超前預報系統(tǒng)包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖（3）是TGP隧道地質(zhì)超前預報系統(tǒng)的主機。其處理軟件由地震波數(shù)據(jù)輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發(fā)時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數(shù)計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數(shù)計算、極化波處理與構造產(chǎn)狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。

工程應用中，TGP型隧道地質(zhì)預報系統(tǒng)對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息，說明儀器系統(tǒng)具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求，預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質(zhì)預報系統(tǒng)具有登記全部測長距離內(nèi)地質(zhì)構造信息的功能，利用逐次遞進的位置相關分析，和源生成果對比等處理功能，有利于去偽存真和排除異常，提高預報成果的質(zhì)量。該系統(tǒng)2005年8月通過由國內(nèi)知名隧道、地質(zhì)、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統(tǒng)，性能穩(wěn)定可靠，采集的波形完整，信噪比高，與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平，可替代進口產(chǎn)品。”具體評審意見如下：

1、TGP12是集信號放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備；優(yōu)于利用微機裝配式結構的儀器，TGP12適合在惡劣的隧道環(huán)境中使用。

2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度，指向性強和較寬的頻帶響應等特點，因而拾取的地震波信號具有高的質(zhì)量品質(zhì)。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合，方便、經(jīng)濟、快捷。優(yōu)于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸，價格昂貴，一次性使用，費事費工費財。

3、TGP12的地震波采集觸發(fā)是開路觸發(fā)方式，即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷，信號線同時開路觸發(fā)儀器采集，儀器采集無延時差，保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發(fā)電雷管和觸發(fā)主機采集的方案，由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致，因此會造成儀器采集的走時誤差，這種觸發(fā)方式在我國的地震波勘探規(guī)程中明確規(guī)定不宜使用，更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質(zhì)的速度高出幾倍以上，以巖體波速4500m/s～5500m/s為例計算，每一毫秒誤差會造成2～3m的預報距離誤差，一般瞬發(fā)電雷管的延時誤差不止一毫秒，因此由20多次激發(fā)的平均線計算隧道巖體速度，和利用存在誤差的時間計算距離，兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。

4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處，并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點，以及根據(jù)TGP儀器采集的數(shù)據(jù)格式編寫。功能特點如下：

（1）全中文界面，通俗易懂，對地震波信號的處理過程，直觀、方便，具有友好的人機操作界面。

（2）對P波、SH波、和SV波的分離完善合理，這是超前地質(zhì)預報數(shù)據(jù)處理的關鍵工作之一。

（3）處理軟件具有相關部分互相檢查的功能，例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置，程序會轉(zhuǎn)到該位置界面的反射波組位置，通過分析反射波組的連續(xù)性、反射波的極性和能量，確定偏移成果的可靠性和性質(zhì)。有助于去偽存真，由此及彼，由表及里，深化認識，使預報結論科學可靠。

（4）TGPWIN處理中有自動處理方式，也有手動處理方式，有深入分析異?？煽砍潭鹊淖粉櫣δ?，這樣設計既適應非物探專業(yè)的普通工程技術人員使用，又適應物探專業(yè)人員分析地震波傳播特性，對復雜地質(zhì)條件進行深入研究工作的需要。

5、TGP12系統(tǒng)只要增加不多的配套附件和軟件模塊，就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能，例如：對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測，檢查隧道圍巖中隱蔽的病害（巖溶）。也可以在掌子面上用錘擊的激發(fā)方式做到短距離更為精確的地質(zhì)預報，因而它是一機多能的設備。

TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優(yōu)勢。而且研發(fā)、生產(chǎn)在國內(nèi)，用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持，以及儀器維修等方面的方便性。

三、工程應用實例

宜萬鐵路涼風亞隧道的巖性為灰?guī)r，TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗，預報成果如下，見圖（4）、圖（5）。

由以上成果圖可以看出：在DK53+322—DK53+346；DK53+370—DK53+380；DK53+390—DK53+420三處存在構造異常，其中DK53+322—DK53+346、DK53+370—DK53+380兩處的Vsh波比Vp波反射幅度大，推斷以上兩處構造帶存在有充水或巖溶發(fā)育的可能性、。此結論經(jīng)過日后的隧道開挖證明完全正確。在隧道施工的《變更設計建議書》中結論：“在隧道左壁的DK53+322段發(fā)現(xiàn)巖溶，溶蝕帶寬度為2.5米，溶蝕帶穿過隧道拱頂至右壁的DK53+340米段，并向邊墻外延伸，雨后DK53+322處溶洞有較大水量流出，DK53+339處溶洞有少量滲水。該段圍巖較破碎，節(jié)理發(fā)育，受溶洞影響，拱頂巖層出現(xiàn)楔體破壞、掉塊”。

TGP12型隧道地質(zhì)預報系統(tǒng)在云南水富高速公路冷水溪隧道，宜萬鐵路王家?guī)X隧道、涼風埡隧道，青島海濱高速仰口隧道，重慶地區(qū)數(shù)條公路隧道，以及武廣客運專線大瑤山隧道等工程使用，獲得滿意的預報效果。

1、隧道地震波超前預報的概念解釋

隧道地震波超前預報技術翻譯成英語是“TunnelSeismicPrediction”，簡稱“TSP”。在我國《客運專線鐵路隧道施工技術指南》的第5.0.8條使用了“TSP”縮寫詞。一般規(guī)程中使用縮寫英語字母表示某種技術是正常的事情，但是在隧道地質(zhì)超前預報工作中卻出現(xiàn)被歪曲利用的現(xiàn)象，把“TSP技術”歪曲解釋成“TSP***儀器”。這種現(xiàn)象對隧道超前預報技術的應用，造成了不良的影響。在有的地方和部門的隧道施工招標和設備招標工作文件中也存在把“TSP技術”歪曲解釋成“TSP***儀器”的現(xiàn)象，這是對隧道地震波預報技術缺乏科學認識。

因此，正確認識：“TSP技術”即隧道地震波超前預報技術，有益于正確執(zhí)行我國的現(xiàn)行隧道規(guī)程規(guī)范和法規(guī)，有益于隧道工程的招投標工作，有益于隧道地震波預報技術的進步，有益于誠實誠信的預報技術服務。

2、隧道地震波預報中的接收與激發(fā)問題

在隧道地震預報工作中，有的采用把接收與激置在隧道的洞壁上，這種做法不妥當。眾所周知，洞壁的表面波傳播較強，對地震反射波會形成不容忽視的干擾。同時鉆爆施工影響洞壁巖體松動，局部超欠挖使得洞壁巖體不平整和完整性差，接收檢波器和激發(fā)點受局部巖體影響大，地震波的傳播和衰減比較復雜，嚴重影響地震波記錄的一致性，大大降低有效波的信噪比。因此不宜采取在洞壁激發(fā)與接收的做法。

有關

在洞壁激發(fā)和接收中面波的干擾問題，原清華大學聲學教研室的沈建國教授曾經(jīng)作過物理模型試驗，見圖（6）。模型設計在隧道前方有一個溶洞，洞徑與隧道斷面相當，分別在洞壁的4個深度布置接收排列。

圖（7）是洞壁采集的地震波記錄，圖（8）是在洞壁一定深度內(nèi)采集的地震波記錄。圖中：藍色直線Vp表示直達縱波；藍色曲線Vp1表示溶洞的反射縱波；紅色直線Vr的后面表示面波。由圖（7）與圖（8）對照可以看到：圖（7）面波Vr幅度強，溶洞的反射波無法分辨；圖（8）的面波Vr幅度大大減弱，溶洞的反射波較清晰的表現(xiàn)出來。這個模型試驗的結果明確說明面波的干擾在鉆孔一定深度呈現(xiàn)減弱的趨勢。因此，在隧道地震波超前預報檢測工作中，采取孔中激發(fā)和接收技術措施壓制面波非常必要，是提高反射回波記錄信噪比質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

TGP隧道地震波預報系統(tǒng)的接收和激發(fā)，結合現(xiàn)場施工的方便性，要求鉆孔的深度為2.0米。鉆孔中采用炸藥爆炸產(chǎn)生震源，控制使用小藥量炸藥，在有條件的地方盡量使用高爆速炸藥，同時在孔中充水的條件下爆炸。在充水的條件下爆炸有以下好處：易于產(chǎn)生高頻地震波，提高分辨率；同時爆炸泄放到隧道內(nèi)的爆炸聲音小，減弱隧道管波的干擾能量；爆炸時水由孔中噴出的過程有益于產(chǎn)生水平偏振，加強橫波的能量，有利于地震預報工作中實現(xiàn)采集高質(zhì)量的多波信息，實現(xiàn)多波多參數(shù)的預報目的。鉆孔中接收，采用具有高指向性和高靈敏度的三分量接收探頭安置在鉆孔的底部，通過耦合劑實現(xiàn)與鉆孔壁的直接接觸，檢波器信號輸出采用軟電纜，和采用吸聲軟材料封堵鉆孔口等措施，對于高保真地接收地震有效波信號，減少產(chǎn)生干擾波環(huán)節(jié)等方面很有益處。

3、隧道地震波預報中的干擾波

在隧道地震波采集過程中，存在著多種干擾波，對此必須有明確地認識。例如：對頭隧道施工和鄰洞施工的干擾波；地表地形和來自其他方向的反射波干擾；洞內(nèi)電磁波干擾；以及接收裝置設計不當產(chǎn)生的干擾波等等。正確認識干擾波和產(chǎn)生的原因，才會采取正確的措施獲得高質(zhì)量的現(xiàn)場地震波記錄。下面重點討論隧道管波的干擾問題。

隧道管波由激發(fā)孔爆炸時聲波泄放到隧道中產(chǎn)生，被接收傳感器接收造成對記錄的干擾，見圖9。

圖中地震記錄50毫秒以下出現(xiàn)的呈斜線“黑點”，在右圖中斜線用“紫線”表示，由記錄上的時距線計算“紫線”表示的速度為340m/s，該線以下的波（左半圖中黑色部分）為空氣中傳播的聲波，我定義這種波為“隧道管波”，“隧道管波”出現(xiàn)后覆蓋其后出現(xiàn)的地震反射波。“隧道管波”幅度的大小與激發(fā)和接收條件有關，“隧道管波”在地震記錄上出現(xiàn)的位置與采集偏移距離有關。該紫色線位置為偏移距離為20m的“隧道管波”出現(xiàn)位置。圖中藍色線表示速度為4500m/s的前行縱波和反射縱波，紅色線表示速度為2500m/s的前行橫波和反射橫波。上部的藍色線Vp和紅色線Vs分別表示由震源向前傳播的直達縱波與橫波。下部的多條藍色線Vp100、Vp150、Vp200分別表示掌子面前方100米、150米、200米距離處構造面的反射縱波，多條紅色線Vs100、Vs150分別表示掌子面前方100米、150米距離處構造面的反射橫波。由圖看出有30%地震道的反射縱波和50%以上地震道的反射橫波淹沒在“隧道管波”的干擾中。如果隧道圍巖的縱波速度低于4500米/秒、橫波速度低于2500米/秒，將會有更多的地震道淹沒在“隧道管波”的干擾中，其中影響橫波的程度更為嚴重，這種現(xiàn)象嚴重影響縱、橫波雙參數(shù)預報。

我提出隧道管波的嚴重干擾問題，希望引起足夠的重視，加強地震波檢測理論的學習，克服對有效波和干擾波不加區(qū)分，盲目按照流程進行處理的做法，才可以糾正成果中以夾雜干擾波假象進行預報的局面。

在京西梨園嶺隧道TGP206與TSP200在同一次預報中進行試驗對比，發(fā)現(xiàn)TSP200儀器采集的記錄中有嚴重的隧道管波，TGP206儀器采集的記錄中無隧道管波。兩臺儀器工作中使用同一批24炮震源和在同一位置接收，采集的地震波記錄出現(xiàn)如此之大的區(qū)別，關鍵在TSP200儀器的接收裝置設計不合理。我分析過近百個TSP203與TSP200儀器采集的記錄文件，記錄上普遍存在著“隧道管波”，檢查數(shù)據(jù)處理的過程中也未見對干擾波進行處理，而是作為地震反射波數(shù)據(jù)參與了處理，隧道管波干擾的假象混雜在預報成果圖中。近幾年，我看到的使用TSP203和TSP200資料發(fā)表的預報文章中，其現(xiàn)場采集的偏移距離（接收到最近激發(fā)炮之間的距離）普遍使用15米或者20米，炮孔之間的距離為1.5米至2米左右。在隧道管波干擾的情況下，這種布置采集的記錄見圖（9），記錄上的隧道管波是構成對有效波預報的嚴重干擾。我們對以如上參數(shù)采集的記錄作個初步的分析，假設巖體條件為完整的微風化硬巖，以巖體的縱波速度為4500米/秒，橫波速度為2500米/秒計算，未受隧道管波干擾的距離：縱波成果為120米左右，橫波成果為60米左右。以現(xiàn)行TSP200或者TSP203雙參數(shù)預報的做法評論，其未受隧道管波干擾的預報距離為60米左右。如果巖體條件降低，雙參數(shù)預報的距離還要大打折扣。如果按預報150米距離分析，其中有90米左右的距離中包含有隧道管波的假象資料。請有關使用者自己檢查已經(jīng)處理過的文件，分析我的結論是否有道理。也不妨召開一個有代表性，而且能夠深度研究隧道地震波預報技術的會議，研討是否存在隧道管波干擾的問題和改進措施。

我提出一個不得已而為之的方法，供大家思考。根據(jù)各種波傳播路徑和速度差異的原理，即隧道管波在隧道內(nèi)的空氣中傳播，其速度低，地震波在巖體中傳播其速度高，現(xiàn)場采用加大偏移距離進行預報數(shù)據(jù)的采集方法，利用巖體的地震波速度明顯高于空氣中聲波速度的條件，使隧道管波下移，延遲隧道管波在地震波記錄出現(xiàn)的時間，加大反射波接收的時間窗口，可以起到加大預報距離的目的。圖（10）下部標注有20、30、40的三條紫色線分別表示：偏移距離為20米、30米、40米情況下的隧道管波的出現(xiàn)位置。由圖可見，如果采用40米的偏移距離，隧道管波下移，反射波的時間窗口加大，在巖體為完整微風化硬巖的條件下，縱波反射基本上不受干預，橫波反射受影響的地震道約為30%。這種方法的不利點是偏移距離加大會影響到地震波頻率的降低和能量的衰減，但是權衡利弊，實現(xiàn)“隧道管波”下移的方法，避開隧道管波的干擾，無疑是一個不壞的辦法。

隧道管波在記錄上的幅度與激發(fā)泄放到隧道中的能量，以及接收裝置系統(tǒng)對隧道管波的壓制能力有關。“隧道管波”產(chǎn)生的源頭在激發(fā)，在激發(fā)孔沒有注滿水、或激發(fā)孔太淺的條件下，激發(fā)能量會大量泄放到隧道內(nèi)。因此，注意改善激發(fā)條件有利于減弱隧道管波的干擾。

有關是否可以采取濾波方式處理“隧道管波”的問題?！八淼拦懿ā钡念l率與激發(fā)條件、接收裝置條件、以及隧道圍巖的性質(zhì)等有關系，也存在接收裝置系統(tǒng)在受震條件下產(chǎn)生次生震蕩波，綜合起來的干擾波比較復雜。通過濾波方式處理不宜實現(xiàn)濾除目的，如果采用的濾波參數(shù)不合理，還會產(chǎn)生改變地震波信息造成其它成果假象的可能性。

4、隧道埋深與預報距離

有一位從事海底隧道地震波超前預報的工程師向我詢問有關預報距離的問題，海底隧道在基巖和海底的沉積地層中穿過，如果基巖面的起伏較大，這一類情況與地面上的淺埋隧道一樣。在隧道地震超前預報中，海底地形界面和起伏的基巖面同樣是地震波的反射面，因此，地形界面和土石界面產(chǎn)生的反射波，與地質(zhì)構造面產(chǎn)生的反射波均會被儀器接收并疊加在一起，造成地震波記錄復雜化。所以，在海底隧道或者淺埋隧道進行超前預報時，要綜合考慮上述影響，合理確定預報的距離。一般在無法剔除地形等界面反射波影響的條件下，控制預報距離小于隧道埋藏深度為宜，對于大于埋深的距離預報要慎重。

5、關于圍巖參數(shù)的預報問題

關于隧道圍巖參數(shù)的預報問題，應該明確兩個問題：一是地震波預報方法獲得圍巖參數(shù)的原理和作用；二是利用圍巖參數(shù)變更隧道圍巖級別的合理性。

地震波預報方法獲得的基本參數(shù)是縱波速度和橫波速度，其他參數(shù)均是由此計算得到的二級參數(shù)。利用地震波方法求取速度參數(shù)計算的過程中，速度數(shù)值與介質(zhì)本身和反射界面的角度兩個變量有關系。在地震波預報求取速度的過程中，以測量段（炮孔段）巖體速度為基本參考值，計算中同時考慮巖體反射界面的反射幅度強弱作為計算因素，帶有相關比較的性質(zhì)，因此得到的速度數(shù)值稱為估算速度，利用估算速度曲線的分布作為分析相鄰巖體的定性比較具有一定的合理性。但是，它既不是常規(guī)地震波勘探中的均方根速度，也不是巖體的真速度。

地質(zhì)界面與隧道的關系，地質(zhì)界面正交隧道軸線的情況應該說是個別的，普遍存在的應該是與隧道存在夾角的情況，因此普遍存在的是地震反射波路徑與隧道軸線不重合，地質(zhì)界面與隧道的夾角越小（以正交為90度），地震波路徑與隧道軸線的夾角越大，即地震波路徑偏離隧道越遠。因此，利用地震反射波路徑方向上的速度代表隧道圍巖，存在不合理性，因為地質(zhì)巖體具有的非均質(zhì)、非連續(xù)和各向異性是不容忽視的。

在明確地震波預報獲取的速度含義以后，我們來分析利用該速度進行“隧道圍巖彈性波分級法”和變更隧道圍巖級別的問題。“隧道圍巖彈性波分級法”顧名思義，是隧道圍巖彈性波的一個分級方法，而不是隧道圍巖地質(zhì)分級的全部?？辈煸O計報告中圍巖級別的結論是綜合考慮：隧道通過地帶巖體的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、隧道埋深與地應力，以及隧道圍巖彈性波參數(shù)等多方面的資料做出的，僅僅利用預報獲得的巖體參數(shù)變更圍巖的級別存在著片面性。

舉例說明如下：圖（11）是TSP203儀器預報成果圖中的一部分，圖中上半部分三項參數(shù)的直方圖，由上而下為巖體分段的縱、橫波速度參數(shù)值；巖體的密度值；和巖體的彈性模量值。圖的下半部分為反射界面的分布圖。以圖中的反射界面線與隧道里程線的交點為序，統(tǒng)計反射界面與隧道軸線的夾角，匯總成表1。

序號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

里程

2084

2092

2104

2108

2109

2116

2136

2152

2164

2184

2188

夾角

45°

75°

70°

65°

75°

80°

80°

70°

90°

70°

80°

以表1中最后兩個界面的里程和夾角，根據(jù)隧道地震反射波傳播理論，采用作圖方法，繪制的地震反射波的射線路經(jīng)，分別見圖（12）。

上圖的預報距離為100米：圖中序號11的界面在2188里程，構造面與隧道夾角80°，其地震射線與隧道夾角10°～15°，反射段偏離隧道距離32～37米；圖中序號10界面在2184里程，構造面與隧道夾角70°，其地震射線與隧道夾角20°～30°，反射段偏離隧道距離49～59米。如果以正常預報距離150米計算，反射段偏離隧道的距離達到70～80米。地震波射線與隧道軸線方向不同，射線路經(jīng)與隧道軸線也不具備重合條件，而且偏離隧道50至80米多米以外，這樣的速度資料作為隧道掌子面前方圍巖的速度不具備代表性，以此變更隧道圍巖的分級則更無道理。至于圖中提供的其他巖體動參數(shù)，例如：動彈性模量、動剪切模量、動泊松比和巖體密度值等參數(shù)，皆由巖體縱波和橫波速度計算而來，擺在報告中也就是一堆動參數(shù)。況且在沒有具體巖體動靜參數(shù)對比資料的基礎上，如何使用也存在問題。

篇（10）

Abstract: through the shortcomings of computational mechanics analysis of City Road Box Culvert underpass road in, taking Yining city bridge north approach across the tunnel project as the background, using finite element software MIDAS to calculate the internal force of the structure, the simulation results of flexural bearing capacity calculation by numerical, practice proves that the method has the possibility of and the significance of promotion.

Keywords: tunnel engineering; MIDAS; numerical simulation; bearing capacity

中圖分類號：TP31文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

0引言

隨著我國經(jīng)濟和城市化進程不斷快速發(fā)展，如何在設計、施工中快速準確的確定結構受力狀態(tài)，已是一個急需解決的問題，特別是在軟弱地層中施工時。數(shù)值模擬在工程中發(fā)揮了巨大的作用，但是，在實際施工過程中存在諸多因素的干擾，其結果必然與實際情況不相符。如何利用數(shù)值模擬的計算結果，準確掌握結構內(nèi)力變化情況、確定危險截面，已是現(xiàn)代施工技術的核心。

本文結合伊寧市一橋以北橋臺引道下穿地道工程為研究背景，在地道施工中應用MIDAS有限元軟件模擬計算結構內(nèi)力，得出在基本組合、短期組合、長期組合下的正負彎矩值以及剪力值，并取基本組合下數(shù)值模擬得到正負彎矩值進行截面抗彎能力驗算，其結果滿足規(guī)范要求。提出此方法，目的就是為從事設計、施工的人員提出簡便可行的方法，了解內(nèi)力變化情況便于指導施工。

1工程概況

伊犁河一橋引道下穿地道工程位于一橋北引道路面以下，地道連接北引道一側公園路及另一側地塊。地道長30m，采用閉合框架，結構高度7.5m，橫斷面布置為：0.8m（側墻）+1.0m（檢修道）+7.0m（車行道）+1.0m（檢修道）+0.8m（側墻）=10.6m，其中車行道凈空為4.5m。此工程位于伊犁河谷右岸，屬河漫灘地貌單元。其自然地勢開闊，地形平緩，由西向東傾斜，地表平均坡度約1.8%，地面高程在605.16~606.45m。

2數(shù)值模擬

2.1計算參數(shù)的選取

2.1.1混凝土

C40 防水混凝土：彈性模量：3.25×104 MPa；剪切模量：1.3×104 MPa ；軸心抗壓強度設計值：fcd=18.4 MPa；軸心抗拉強度設計值：ftd=1.65 MPa；泊松比：0.2；線膨脹系數(shù): 1.0×10-5/°C；容重：γ=25.0 kN/m3。

2.1.2普通鋼筋

HPB300鋼筋：抗拉設計強度fsd=250MPa，標準強度fsk=300MPa，彈性模量E=2.1×105MPa；HRB400鋼筋：抗拉設計強度fsd=330MPa，標準強度fsk=400MPa，彈性模量E=2.0×105MPa。

2.2計算荷載取值

環(huán)境類別：II類；結構設計安全等級：一級；結構自重：鋼筋混凝土26 kN/m3；瀝青混凝土24 kN/m3；鋼材78.5kN/m3；填土20kN/m3。荷載取值如表1.1所示：

表1荷載取值表

2.2.1荷載組合

按照承載能力極限狀態(tài)設計時，荷載組合及土側壓力荷載安全系數(shù)按《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60—2004）進行組合為：Sud=1.2SGd+1.4SQd。

按照正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據(jù)不同的設計要求，采用以下兩種效應組合：

1）作用短期效應組合：Ssd=SGk+0.7SQk。

2）作用長期效應組合：Sld=SGk+0.4SQk。

2.2.2結構型式

（1）地道結構形式

地道采用閉合框架結構形式，閉合框架結構頂板厚度0.8m、側墻厚度0.8m、底板厚度1.0m～1.243m。閉合框架結構上梗腋設50×150cm的倒角，側墻處下梗腋設30×30cm的倒角；地道結構高度為7.5～7.743m，地道寬10.6m，地道最不利凈空高度不小于4.5m；車行道設1.5%橫坡。

2.3數(shù)值模擬計算

采用大型有限元分析軟件Midas Civil 2012 (V8.0.5 Release NO.1)進行數(shù)值模擬。

2.3.1計算模型

取結構縱向1延米長，作為平面剛架結構進行計算，以控制地道框架的配筋。其中，施加荷載按表1荷載取值；同時依據(jù)地質(zhì)勘察報告及m法，計算結構底土層剛度，施加邊界條件。根據(jù)地勘，地道在圓礫層上，取m=30000kN/m4 ，模型底板單元劃分為1.0m*1.06m，根據(jù)此計算基底水平剛度為166950kN/m，豎直剛度為181140.75 kN/m。

共劃分67個單元，66個節(jié)點。有限元模型如下圖。

圖 3 1有限元模型圖

2.3.2數(shù)值結構內(nèi)力圖

（1）基本組合結構內(nèi)力圖

圖 3 4結構彎矩圖 (單位: kN-m)

圖 3 5結構剪力圖(單位: kN)

（2）短期組合結構內(nèi)力圖

圖 3 6結構彎矩圖 (單位: kN-m)

圖 3 7結構剪力圖(單位: kN)

（3）長期組合結構內(nèi)力圖

圖 3 8結構彎矩圖 (單位: kN-m)

圖 3 9結構剪力圖(單位: kN)

（4）結構內(nèi)力匯總

表2 結構內(nèi)力

對基本組合下正負彎矩進行截面驗算，計算得Mu=2.003×103（KN·M）,取ro=1.1，負彎矩下ro×Md=1.1×727.4=800.4（KN·M）,正彎矩下ro×Md=1.1×690.6=759.66（KN·M），由規(guī)范可知當Mu＞ro×Md時截面抗彎承載能力滿足要求。

3結論

應用有限元軟件MIDAS對結構內(nèi)力、彎矩進行數(shù)值模擬計算，其計算結果可用于驗算截面受力情況，實踐證明具有可行性。

參考文獻：

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