時間:2023-03-24 15:34:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇道路勘察設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:地理信息系統(GIS);全球定位系統(GPS);遙感(RS);沙漠地區;勘察設計
中圖分類號:X734文獻標識碼: A 文章編號:
前言
地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)與遙感(RS)— 簡稱“3S”技術,是近年來隨著計算機技術的迅速進步而發展起來的一門綜合性高新技術。“3S”技術不是GPS、GIS、RS的簡單結合,而是將其通過數據接口嚴格地、緊密地、系統地集成起來,使其成為一個大的對地觀測、處理、分析、制圖系統?!?S”技術的綜合應用是一種充分利用各自的技術特點,快速準確而又經濟地為人們提供所需要的有關信息的新技術。
二、沙漠地區公路勘察設計的特殊性
沙漠地區通常交通不便,人煙稀少,氣候惡劣,地貌標志不明顯,極易迷失方向,且缺乏滿足公路各測設階段所需的各種比例尺的最新地形圖。由于沙漠成因不同而引起不同性質的沙漠地形和地質條件,使得影響公路使用效果的病害復雜、多變。這決定了沙漠地區公路測設地質條件和沙漠病害資料獲取的必要性。沙漠地區公路施工圖設計階段,路線中線測設及縱、橫斷面測設工作量十分繁重。應用常規方法進行勘察,不僅周期長,勞動條件艱苦、強度高,完不成急需要的工程地質調繪圖件,而且很難準確填繪工程地質圖,不能保證圖件質量。
沙漠地區地形復雜多變,地貌形態差別很大,沙漠區沙埋與風蝕問題嚴重。為了盡量減少沙害對公路的破壞以及公路本身對沙漠地形的干擾和破壞,沙漠地區公路選線時要根據沙區地貌類型和沙丘移動的規律,盡量靠近材料產地及水源,盡可能利用有利地帶,利用沙漠中的湖盆攤地及風蝕洼地,沿沙漠中的河流兩岸和古河床布設線路或選在扇緣的固定、半固定沙丘地帶通過,繞避嚴重流沙帶,而選擇沙害較輕的地段、沙丘的迎風坡坡角或下部通過。沙漠公路選線過程中應對沙源、氣象資料、地形地貌、生態環境等進行充分調查分析,綜合考慮線形和沙害、景觀、地貌特征、公路等級,結合不同的沙漠類型和公路工程的特點,最終確定有利于風沙流順暢通過的路線線位和線形。
線形設計時應以順應自然地形為主,根據風沙地貌特點、風沙運動特征、風向、風力、路線與風向的關系,綜合考慮路線線位、平縱橫線形計及路基填土高度。沙漠公路干擾小,車速快,為保持良好視距,保證交通安全, 防止或減少積沙,應盡量采用直線和大半徑平曲線和豎曲線,特別是凸型豎曲線。平面線形要平順、多設直線少設曲線,平曲線容易產生近地表氣流波動,而出現積沙現象,應盡量少設,必須設時,盡量以弧面迎向主風向(凸型)為好,另外導線的偏角不宜過大,平曲線半徑則盡量大為宜。沙漠地區路線縱斷面應按照少挖多填的原則,順應自然地形布設,但盡量減少大起大伏,坡長也不宜過短。
三、沙漠地區公路勘察設計中應重點解決的技術問題
1、沙漠地區公路測設的特殊性及應用傳統測設方法的局限性
沙漠地區地形復雜,地質條件多變,沙害嚴重,公路設計區的地形、地質、沙害資料的獲取非常必要。由于沙漠地區惡劣的環境條件,應用傳統的方法難以實現。沙漠地區公路測設必須采用采取最新的技術手段,以最短的時間,經濟而可實施的方法,獲取所需的各種比例尺地形圖獲取沙漠地區地質條件和沙漠病害等資料,以確定最優的路線方案,沙漠地區公路施工圖設計階段,路線中線測設及縱、橫斷面測設,若采用傳統的測設方法,工作量十分繁重,測設周期長,效率低,所以沙漠地區公路路線中線、縱斷面,及橫斷面測設必須采用現代測量技術和設計技術。
2、“3S”技術漠地區公路測設中應解決的主要技術問題
·測量沙漠地區大比例尺地形圖可采用RTK技術進行碎部測量,若能夠收集有關地形、地質資料,可經過數字掃描儀對地形圖矢量化,再轉化為柵格結構GIS,亦可直接生成三維地形模擬。
·發揮遙感與GPS技術優勢,采用遙感數學圖像增強處理及影像圖編制技術,極大提高工程地質解譯成圖的速度和質量,以獲取滿足沙漠地區公路測設的地形信息;
·采用遙感地質解釋標志和地質解釋技術,尤其在沙漠區難以通行的地段,通過GPS的準確定位,可以滿足1:10000工程地質調繪的要求,測量各種地質要素的數據,地質邊界準確,驗證地質解譯預測到的活動半活動沙丘、固定沙丘的分布及分布方向,以獲得路線評價所需的沙漠地質條件和沙漠病害信息。
·在沙漠地區公路施工圖設計階段,當路線的方案在可行性研究或初步設計中確定后,在路線的走廊帶可布設GPS控制網,最后在野外選點并按GPS靜態測量的作業模式進行外業觀測,外業結束后進行內業處理,內業處理全過程均由計算機自動完成處理。沙漠地區公路路線平、縱、橫設計完成后,然后將中線逐樁坐標數據通過計算機輸入GPS接收機,采用RTK技術放樣路線中線,并檢驗,復核路線的平、縱、橫數據并進行必要的修改。
·采用RS和GPS與GIS之間數據交換技術,建立以GIS為空間數據整理和分析平臺的公路數字化地理信息系統,從而實現沙漠地區公路測設的現代化。
四、“3S”技術在沙漠地區公路勘察設計方面的應用
1. “3S”技術在沙漠地區公路工程可行性研究中的應用
公路工程可行性研究的主要內容包括①市場分析:主要研究擬建道路的必要性;②技術分析:研究項目實施的可能性;③財務分析:從微觀角度分析擬建項目建成后的盈利水平;④經濟評價:從宏觀角度評價擬建項目對國民經濟發展起的作用?!?S”技術在沙漠地區公路工程可行性研究階段的應用主要包括公路路線選線或路線規劃兩方面的應用。
其應用程序見圖1;
圖1沙漠地區公路工程可行性研究程序框圖
2. “3S”技術在沙漠地區公路初步設計階段的應用
初步設計應根據批準的可行性研究的要求和初步資料,擬定修建原則,選定設計方案,計算主要工程量,提出施工方案的一件,編制設計概算,提供文字說明及圖表資料。“3S”技術在沙漠地區公路初步設計階段的應用程序見圖2。
圖2沙漠地區公路初步設計程序框圖
3. “3S”技術在沙漠地區公路施工圖設計階段的應用
施工圖設計應根據批準的初步設計和定測資料,進一步對所審定的修建原則、設計方案、技術決定加以具體和深化,最終確定工程量,提出文字說明和適應施工需要的圖表資料以及施工組織計劃,編制施工圖概算。
“3S”技術在沙漠公路施工圖設計中的應用程序見圖2。
圖3沙漠地區公路施工圖設計程序框圖
4. 應用工程實例介紹
近年來,陜西省院應用遙感地質、GPS、GIS綜合技術開展工程地質調繪工作取得了令人鼓舞的成果。陜西省公路勘察設計院曾將“3S”技術應用在毛烏素沙漠東南部邊緣地帶的榆(林)靖(邊)高速公路勘察設計工作中。他們應用遙感科研成果,于1999年3月~5月對榆(林)靖(邊)沙漠區高速公路設計路線進行了首次大規模(正線117公里、比較線和連接線32.5公里,合計149.5公里)的工程地質調繪生產應用工作。榆靖線路區80%以上是復雜的沙丘分布區,其中活動沙丘占40%以上,沙害嚴重。由于交通不便,人煙稀少,按常規方法不但不能按要求在短期內完成1:10000工程地質調繪成圖任務,而且沙丘區地形復雜,地貌標志不明顯,極易迷失方向,難以保證調繪質量。 實踐證明,應用“3S”技術是快速、高質量完成任務的最佳途徑?!?S”科研成果在快速優質完成榆靖公路調繪中發揮了關鍵作用,全面并超額完成了各項任務。
五、結論
1、遙感、地理信息系統與全球定位系統及計算機信息處理技術的發展,為沙漠區公路勘察設計提供了全新高效的方法和信息源?!?S”技術在公路方案規劃、道路選線、不良地質調查、路線中樁放樣工作的應用,尤其能夠全面掌握公路規劃區的環境地貌與地質構造要素,提高公路規劃決策水平,不但可加快了工作速度,而且能提高了質量,有非常高的經濟效益和社會效益。2、應用遙感信息在識別沙漠地質地貌特征、優化選線方面有其他方法難以達到的優點,其宏觀真實性、實時性、信息豐富性、具有一定透視性的特點可以給我們許多規律性的認識,從而指導我們更好的進行路線的選線定位工作,提高選線的質量和水平。同時,應用GPS技術可以大大提高調繪速度和定位精度。今后應堅持開展航天航空綜合遙感技術在公路工程地質調繪選線及勘察設計中的應用,可以全面提高路線方案質量和水平。
3、當代沙漠公路的快速發展及生態環境的不斷惡化,促使人類注重對環境質量的改善。要搞好現代高速公路的設計優化,提高環境質量,必須大力發展“3S”技術。而只有通過“3S”技術與常規勘察設計技術的緊密結合,才能使公路勘察設計實現快速優化成為可能。大力推廣“3S”技術在公路建設中的普及應用,有利于加快科技進步,提高人類利用、改造、美化環境的水平,對促進整個人類的進步具有重要意義。我國政府十分重視“3S”技術的發展應用,作為最重要的關鍵高新技術之一列入國家發展計劃。1999年10月中國已經成功發射了資源遙感衛星,為加速推廣“3S”技術的應用創造了良好的條件。我們相信,隨著遙感、地理信息系統、全球定位系統以及計算機信息技術的進一步發展普及,將對人類公路交通建設事業起到更大的促進作用,國家與整個世界的高速公路的網絡化與信息高速公路的網絡化遠景得到更快的實現。
參考文獻:1. 陳曉光,羅俊寶,張生輝. 沙漠地區公路建設成套技術.北京:人民交通出版社,2006.
彭世古.沙漠地區公路設計、施工與環保養護.北京:人民交通出版社,2004.
3.新疆交通科學研究院等. 沙漠地區公路建設成套技術論文集.北京:人民交通出版社,2006.
一、建設基本情況
AC高速公路是×××至×××國道主干線在江西的一段,路線全長×××公里。全線采用雙向四車道高速公路標準,設計行車速度100公里/小時,路基寬度26米。全線地質狀況復雜多變,地下溶洞較多,設計和施工難度較大。全線主要工程量包括:路基土石方×××萬立方米;中等以上橋梁×××座,總長×××米,其大橋×××座、大橋×××座;隧道×××道,長×××米;互通立交×××處,分離立交×××處。批準概算總投資×××億元,實際投資預計約×××億元,平均每公里投資約×××萬元。目前到位資金×××億元,其中交通部專項撥款×××億元、省交通廳專項資金×××億元、國內商業銀行貸款×××億元。是完全由××××年3月,國家計委批復該項目可研報告。7月,交通部批復該項目初步設計。×月,該項目正式開工建設?!痢痢痢聊辍猎隆寥照酵ㄜ?建設期僅有兩年。
該項目實行了項目法人負責制,項目法人由省交通廳指定×××承擔,并由其組建成立省交通廳高速公路建設項目辦公室,承擔項目的組織實施。通車后,仍由×××組建成立高速公路收費管理處,負責全線的營運、養護、收費管理等,并負責貸款的償還。
二、審計基本做法
2004年×月,根據審計工作年度計劃,由江西省審計廳投資處組織安排對該高速公路建設項目進行概算執行審計。當時AC高速公路建設項目已基本完成路基路面工程,累計完成投資額×××億元,占總投資的41.6%。但從工程量來看,實際上主體工程已基本完工,主要是房建工程和交通工程剛剛開工建設。從概算執行審計來看,是比較理想的時機,此時路基路面施工單位、監理單位大部分還在現場。
本次概算執行審計準備時間比較充分。2003年底,該處室基本確定了項目審計負責人,并由項目負責人組織了相關人員對該高速公路進行了比較全面的審前調查。根據審前調查,在審計實施前,項目負責人制定了比較詳盡的審計實施方案。在該方案中,介紹了該項目建設基本情況,明確了審計目標,鎖定了審計的主要內容和范圍,確定了審計組成員和分工,并制定了時間安排表,同時提醒了注意事項。最終的審計實施基本上按照審計實施方案執行,審計的總體目標也基本上得以完成。
本次審計實施從×月19日至×月11日,用時21天,選調省市縣三級審計人員16人,組成了三個審計小組,對項目辦和兩個下設的管理部分頭進駐審計。本次審計的主要內容和范圍是:概算執行情況;招投標情況;工程投資情況;勘察、設計、施工、監理單位執業情況等。發現的主要違法違規問題是:全線路基路面施工指定分包較為普遍;某些施工、監理、勘察設計單位違規轉包或分包;違規簽訂監理承包合同虛列建設成本;全線管理、養護及服務用房遠遠超過交通部批復標準等。
三、審計分析評價
對AC高速公路建設項目概算執行審計,是江西省審計機關高速公路建設項目審計中比較有特色也比較成功的一次審計,同時也是江西省審計高速公路建設項目自1991年至2004年13年歷史中的一次重大轉折。本次審計基本奠定了高速公路概算執行審計總體模式和思路,對其后的高速公路建設項目審計起到了示范性影響。其主要特點表現在:
(1)本次審計第一次比較完善地制定了審計實施方案。在審計實施前,審計負責人幾次到該高速公路項目辦和建設現場了解建設投資情況和建設管理體制情況,并且對工程量和地質狀況以及施工單位、監理單位、勘察設計單位作了初步了解。之后制定了切合實際且比較全面可行的審計實施方案(略)。由于制訂了上述詳盡的審計實施方案,使每個審計人員都了解本次審計的戰略意圖和自己的工作職責和目標以及實施的時間。這不僅在高速公路審計中第一次規定每個審計人員每天的工作任務,就是在其他行業的審計也是鮮有的。
(2)第一次突破投資處審計現有的審計力量進行審計力量整合。本次審計由于考慮到工作任務較重,審計地域跨度較大,審計人員專業素質不盡合理,便聯合三個設區市和一個縣區組織精干審計力量與投資處組成審計組共同進行審計,較好地解決了審計力量和專業素質結構不合理的問題。從表1可以看出,本次審計組人員達到了16人,其中省廳9人、市審計局6人、區審計局1人,審計總體力量比較強。從審計組人員結構進行分析,本次審計相對來講也是比較合理的,基本可以勝任本次審計的任務。如從學歷來看,本科以上的審計人員占62.5%;從專業素質看,懂財會知識的占81.2%,懂工程知識的占18.8%;從審計經歷來看,有5年以上審計經歷的審計人員占75%;從專業職稱看,中級以上職稱占75%。因此,這次對審計力量的整合是比較富有成效的。
資料來源:根據江西省審計廳內部審計檔案整理
(3)審計內容和審計思路有了新的亮點。一是將招投標工作和參與建設單位的執業狀況納入到審計的視野,并且當作審計的重點內容。以前的審計主要注重概算編制的合法性、概算執行的規范性以及資金管理和投資完成的真實性等,招投標工作以及參與建設單位的執業狀況一直是審計的“盲點”。本次審計有所拓展,在招投標方面,本次審計對所有工程項目的招投標從招標文件制定和公告、資格預審、清標、評標、定標所有環節進行了比較全面地審計;在參與建設單位執業狀況方面,本次審計分成5個審計小組延伸審計施工、監理、勘察設計等單位32個,審計面達70%以上。二是對全線征地拆遷補償資金分配、管理和使用情況進行了全面審計。該項目征地拆遷工作涉及3個設區市、8個縣(市、區)、28個鄉鎮,幾百個村莊上萬戶農戶。本次審計對3個設區市、8個縣(市、區)征地拆遷辦進行了全面審計,對20個鄉鎮征地拆遷機構進行了抽查,對500戶被征地拆遷戶進行了上戶問卷調查。在審計過程中始終以資金為主線,從項目辦逐級追查到各市縣征地拆遷辦、鄉鎮征地拆遷辦直到被征地拆遷戶。這次對征地拆遷資金的專項審計,為保障農戶的合法利益起了一定的作用。
(4)審計威懾力有所突破,審計成效比較明顯。由于本次審計嚴格按照審計實施方案執行,因此本次審計基本上達到了審計目標。首先從審計發現的主要問題來看,有以下幾方面的突破:一是首次全面如實地揭示了江西高速公路建設過程中存在的指定分包現象。AC高速公路在招標公告時確定路基路面施工標段為×××個,但在定標時業主確定中標單位為×××家,違規分割標段×××家,分割金額占合同金額的×××%。二是發現了不少目前建筑領域普遍存在的一些施工、監理、勘察設計單位違規轉包分包、不具備資質執業以及掛靠等現象。違規轉包分包是建筑領域的一大“頑癥”,但以前審計始終“置身其外”。這次審計發現×××個路基路面中標單位將一些主體工程或關鍵工程進行了分包或轉包,×××個路基路面指定分包單位進行了再次分包或轉包,×××個監理單位將全部監理工作量轉包給不具備高速公路監理執業資格的監理單位,×××個交通設計單位將部分勘察設計任務分包給其他單位。三是深刻全面地揭示了征地拆遷資金分配使用中存在的挪用、抵扣、揮霍浪費等問題。如某市征地拆遷辦調劑截留應補給農戶征地補償資金達×××萬元,占總額的×%等等。從審計處理來看,審計部們不僅依照有關法律法規對發現的違法違規問題進行了嚴肅處理,還將本次審計發現的一些主要問題整理成《審計要情》,上報省委省政府幾位主要領導,引起了他們的高度重視,不久,由省政府分管領導組織召開了由省發改委、省交通廳、省政府重點辦、省審計廳四方參加的整改會,對該高速公路存在的主要問題其實也是江西省高速公路建設過程中存在的帶有共性的普遍性的問題進行整改糾正。也正是因為這次整改會,省政府責成省交通廳以后新開工的高速公路,不允許采取以前高速公路建設的一些不盡合理的模式進行,從而徹底杜絕了同類問題的發生,為今后江西高速公路建設的健康發展發揮了積極的作用。因此,不論是從審計發現的違法違規問題還是從審計處理來看,這次審計較之以前有所突破,審計威懾力得以提高,審計成效明顯。
關鍵詞:凍土 路基 施工
前言:我國十二五期間大力開發西部,道路建設成為重點建設項目,但是西部地區多偏處高原、寒地,這些地區修路基臨三大難題,第一凍害深,修路過程中易使路基發生緊縮,破壞路基的塑性,并且降低混凝土的結合性。第二晝夜溫差大,高原地區由于受到水土和氣候的影響,晝夜溫差較大,極易對修建過程中的路基造成根本破壞。因此道路建設時其路基處理成為關鍵,本文從多年凍土地區的惡劣環境入手,以三種特殊路基設計為例,對此進行詳細闡述
1.凍土地區高速公路路基存在的問題
1.1高速公路路基出現質量硬比
在對高速公路路基施工的過程中,施工人員往往會遇見公路路基硬化的質量問題。通常情況下這種問題是由于凍害和混凝土之間的反應引起的。一旦形成路基質量硬化問題之后,則會讓高速公路出現位移、陷落以及鼓脹等情況,嚴重時可能讓高速公路導致二次損壞。因此,在對高速公路路基進行施工之前,應當考慮到這些問題,并制定出一套合理的施工方案,在混凝土以及其他路基材料配合比上認真仔細調配,使其達到配比要求,這在實際施工過程中具有相當重要的現實意義。
1.2特殊地區路基腐蝕
在路基的鋪設工程施工過程當中,低溫、雨水侵蝕問題時成為了施工的主要難題,低溫雨水的沖刷,對路基造成嚴重破壞。同時如果空氣當中帶有酸性物質,通過與雨水的中和,會造成酸雨的出現,如果強度是在強酸的范圍內,會腐蝕路基,一來破壞沙石的粘結性,導致路基松散,在凍害、雨水、車輛行駛的綜合作用下會誘發路基出現松散坑槽;二來路基混凝土中的石料多為堿性或中性石料,比如石灰巖石料在強酸的作用下會逐漸分解,喪失強度,在低溫的狀態下降低結合能力,從而降低路基結構的承載能力??偠灾?,凍害、雨水對瀝青路基或水泥路基的破壞作用是巨大的,會破壞整個路基面層結構。
2多年凍土地區特殊路基的設計
2.1碎石、片塊石路基
作為多孔介質的碎石路基,基于多孔介質中空氣自然對流原理,其中的對流換熱即氣體流過碎石壁面時,由于氣體和碎石表面的溫度差所導致的熱量交換現象。對流換熱中,氣體與碎石壁面必須直接接觸,且導熱和對流同時起作用。氣體流動可以是由外部動力源(如風力)引起,也可能是由于冬季碎石層中的溫度差異造成其中氣體的密度差引起,它們分別對應為強制對流換熱和自然對流換熱。它利用空氣的流動將天然冷量帶入路基土體,使碎石路基溫度場持續降低。一般擠壓密實的土體之間主要的傳熱方式是熱傳導,但片、塊體之間存在的不連續界面使得傳熱受到阻礙,其傳熱方式從本質上發生了改變,當空隙率直徑大于幾毫米時,通過對流進行的傳熱迅速增加,成為傳熱的主要方式。碎、片石堆積體以其較大的空隙率和較強的自由對流,在寒季由于氣溫低于路基體內溫度,形成路基外密度大的冷空氣不斷置換路基內密度小的熱空氣,不斷發生冷量交換,在暖季卻由于氣溫高于路基體內溫度,仰制了對流熱傳導作用,產生熱量屏蔽,其結果是有利于保護多年凍土,保持多年凍土上限穩定或促使多年凍土上限上升,從而達到保護凍土,保持路基穩定性的作用。。
2.2隔熱層路基
凍土地區的溫度對路基的傷害頗大,因此凍害地區多采用聚苯乙烯泡沫材料(EPS)和擠塑聚苯乙烯泡沫材料(XPS),這些材料有孔隙大、阻熱效果好、導熱系數小等特點,對于保護路基起到了重要作用。這些材料即為瀝青材料,但瀝青材料也有缺點,在路基的瀝青工程施工過程當中,凍害侵蝕問題時成為了施工的主要難題,凍害對瀝青路面造成嚴重破壞。同時如果空氣當中帶有酸性物質,通過與雨水的中和,配合凍害會造成路基損壞的情況的出現,如果凍害強度是在低溫的范圍內,會腐蝕瀝青路面,一來破壞瀝青的粘結性,導致路面松散,在凍害、車輛行駛的綜合作用下會誘發路面出現松散坑槽;二來瀝青混凝土中的石料多為堿性或中性石料,比如石灰巖石料在強酸的作用下會逐漸分解,喪失強度,降低路面結構的承載能力??偠灾?,凍害對瀝青路面或水泥路面的破壞作用是巨大的,會破壞整個路面面層結構。因此從現代化技術角度來看更加趨向于使用瀝青混凝土路基,關鍵就在于其行車舒適性更好,組熱性更全面,防范路基變形效果更佳,因為水泥混凝土幾乎沒有塑性,使用水泥混凝土路面必須要留伸縮縫,而且水泥混凝土的施工還需要設置施工縫,這些縫使得水泥混凝土的行車舒適度降低。(瀝青混凝土塑性較好,不必設伸縮縫,也沒有施工縫。)總的來說,相對于隔熱路基,瀝青砼的優點有以下幾點:1.隔熱層路基是一種彈-塑-粘性材料,具有良好的力學性能,它不需要設置施工縫和伸縮縫。2.路基有彈性,對于凍害的承載能力較強。
3遮陽板路基及施工技術研究
遮陽板路基路基本體施工過程與常規施工過程完全相同。按設計制作的遮陽板可在本區段道路工程全部完成后進行實施。要注意所設計遮陽板結構和質量,在實施時按要求坡度進行刷坡,做好邊坡坡腳排水。
3.1存在的問題
試驗觀測表明:該調控措施效果顯著,但受溫差大、波動頻繁、自然環境惡劣等影響,經歷2~3個冬季、暖季的及平時晝夜間的氣溫循環,上述試驗工程結構均出現不同程度損壞,試驗工程骨架由于熱脹冷縮作用,產生局部殼屈變形,相當部分面板不同程度都存在從鉚釘處拉裂損壞的現象,在風力作用下,損壞進一步加劇。這說明在青藏高原高寒多年凍土地區,鋼骨架結構溫縮變形太大,不利于工程措施持久使用;當初試驗工程設計骨架材質尺寸偏小,剛度和強度不夠理想;面板錨固方式需要改進或整個結構形式有待改進。
3.2結構改進試驗工程措施
采用的鋁塑板、彩鋼夾心板和鐵皮材質的遮陽板鋼骨架溫縮變形較大,板材錨固易損壞,抗風能力較弱,鋁塑板等抗老化能力較差,針對路基輻射調控措施的應用現狀,本論文提出采用預制混凝土構件對其結構進行優化。該預制混凝土構件,可以采用兩種幾何形狀,即正方形或半圓形加圓弧組合結構?;炷翗嫾诤窬鶠?cm,正方形混凝土構件內徑50cm,半圓形混凝土構件內徑6Ocm,圓弧混凝土構件內徑為60cm,圓弧夾角為105°。
結束語:
凍土路基建設工程路基控制設計要點從管理角度上看,其建立規范化的控制監管制度,規范化的施工以及承建制度是要點之一;從技術角度上看,完善現有技術種類,新增技術項目,加強技術指導是要點之二;從建設角度上看,強化人文理念,豐富工程藝術效果,增強可調控性,是要點之三。綜合來看,凍土路基建設工程并不僅在某一區域、某一局域,而是多元化的成綜合性質的發展,因此控制設計要點時,也應當從整體范圍著手,同時不能忽略細節。
參考文獻:
[1]中交第一公路勘察設計研究院.青藏公路高溫高含冰量多年凍土區地基穩定性研究[R].西安:中交第一公路勘察設計研究院,2006.
[2]中交第一公路勘察設計研究院.多年凍土地區公路成套技術研究[R].西安:中交第一公路勘察設計研究院,2006.
摘 要:隨著社會主義市場經濟的進步,我國的燃氣事業也進入了飛速發展的時代。本文化工論文結合近年來國內城市燃氣項目的投資、建設情況,總結城市燃氣項目在投資、建設中的經驗和教訓,簡要論述了城市燃氣項目在工程建設中的具體實施和程序管理。
關鍵詞:燃氣項目;建設組織;程序管理;項目實施
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:
前 言:近年來隨著城市天然氣項目越來越多,如何讓這些項目在資金、進度、工程質量等各方面都能得到有效的控制,并保證在政府的要求下,在預期內完成工程投資建設,同時發揮投資效益,項目的組織工作顯得極其重要。城市燃氣項目在工程建設中要科學組織、合理部署,根據工程建設項目自身規模、特點,嚴格按照施工流程、施工工藝進行組織建設,可順利地完成較大的工程量。我國目前只有部分大中型城市才擁有燃氣管網,個別城市以CNG和LNG為主。然而隨著我國大批天然氣田的發現和開發量產,在居民能源應用上,天然氣的使用比例會逐年增加,隨著西氣東輸政策的實施,城市燃氣事業將會迅速發展,越來越多的城市開始了燃氣管網的開發和建設,并且管網鋪設范圍不斷加大,因此,城市燃氣在我國市場上有著巨大的開發前景。然而,城市燃氣管網設施依然存在的很多的問題, 嚴重阻礙了我國燃氣事業的快速發展,甚至還直接導致了諸多安全事故的頻頻發生, 不僅嚴重影響了正常的城市的生產和生活秩序,而且還給人民群眾生命財產造成了損失,對城市燃氣管網的安全運行造成新不可估量的威脅,若不引起城市規劃相關部門的重視,產生的后果將會不堪設想,因此城市燃氣管網建設要從源頭抓起。
一、項目評審及決策在市場調研報告和項目建議書評審通過后,由項目建設單位自己或聘請專業設計單位對項目的可行性進行評審,按照國家有關規定,可研報告的可行性要通過項目實施地的地方政府和項目實施單位的論證,在通過論證后方可報地方政府和項目實施單位進行立項,在項目通過立項后,要進行相應的安全、環境評審。項目的可研工作除按規定要求外,一般應包括:對實施項目的城市進行評價,分析市場需求,資源供應渠道,主要客戶分布情況,消費要求,財務可行性分析,風險提示及對策。二、項目籌備工作工程的初步設計是項目準備實施的第一步工作,在初步設計初期要由專業的管線設計人員對項目實地進行勘察,主要勘踏管線的走向及地質情況。在項目實施地范圍內要優選路徑,在規劃允許的范圍內以節約資金,優先建設有用氣意向的企業單位的供氣管道為目標,然后進行整體管網建設規劃,在得到地方規劃部門的同意后,完成初步設計,進入施工圖設計階段。三、工程實施前期階段在施工圖設計完成后,要根據《中華人民共和國招投標法》等相關法律、法規,及時組織施工單位、監理單位、原材料采購的招投標工作,招投標工作可采取公開或邀請投標方式;其中施工隊伍招標工作,要依據國家有關規定的情況進行資質審查,盡量選擇乙級以上資質較高、信譽好的隊伍施工;監理公司的選擇要根據工程量的大小和各工種進行確定監理人員的專業種類和人員數量,靈活配置使用監理人員;原材料采購要根據施工圖紙的要求對工程安裝設備、管材、管件和附屬材料進行招投標工作,根據工程進度計劃合理制度原材料采購計劃,中標單位對原材料采購要及時,保證工程項目實施進度。四、施工手續的辦理為保證工程實施進度,在工程施工前,要保證各項施工手續辦理齊全,主要有征地手續、賠償手續、地方協調工作。包括施工圖的審查、建設用地規劃許可批復手續,城市建設管理局的施工許可手續,消防施工圖的審查等。五、施工階段主要抓好以下幾項工作:1.地方政府部門的協調工作,由于管道建設和站場的建設需占用土地,并經過不同的區域、路段、河道、公路等,因此,必須與上述管道經過的地方管理部門辦理審批、賠償手續,由于工作量大、故而要由專人負責統一協調、協商辦理,直到項目完工為止。2.施工部署及進度、質量控制。要確保工程施工的順利實施,必須進行科學、合理的部署,編制詳細施工進度計劃;另外,管道路由的規劃、公路、市政、河道等有關設施主管部門的報批以及拆遷、賠償工作等都必須按要求提前進行完成。 3.項目的進度應按工程項目規模、特點,合理劃分施工作業段,并按單項工程、單位工程、分部、分項工程編制工作進度計劃,,并且可按周、月、季合理確定進度目標。在工程建設中要建立完善的例會制度,可分為周例會,月例會,工程進度會,協調會等。對出現工程進度偏差時,及時采取措施進行調整,同時要對未來進度進行預測,并對可能影響進度的因素進行預先調控。4.質量控制主要包括兩個方面:(1)材料質量控制,主要為撬裝設備的閥門和計量設備,管材的材質等主要部件,對主要生產環節要安排進行監造。進場材料合格證、出場檢驗報告要求齊全,做好進場材料二次復試,對合格證件不齊、二次復試不合格產品不予安裝使用。(2)工程質量控制,在施工組織設計和施工技術方案指導下,做好管道建設質量管理工作,要重點控制對口和焊接質量,鋼管焊接要嚴格執行《管道施工驗收規范》及設計技術規范,并進行無損探傷檢測。PE管焊接必須確保電容、熱熔焊機的電壓、電流及焊接溫度的正確設定。加強過得控制、程序監管,對未經監理檢驗同意不得進行下步工序的施工。六、工程竣工驗收工程竣工驗收是工程建設的最終階段,是工程建設管理工作的重要環節。工程竣工后,建設單位應及時組織監理單位、設計單位、勘察設計、施工單位等各方參加建設主體單位進行驗收,并邀請建設行政監督部門對驗收過程進行監督,對于工程驗收過程中發現不合格的項目,要求施工單位進行限期整改,然后再進行復驗,直至合格后建設單位方可接收??⒐を炇罩饕ǎ汗こ添椖壳謇砑肮こ塘繀R總,工程質量評定,設備資產清點,工程材料核銷,檔案移交(包括移交地方檔案館)財務決算等。工程驗收合格后,建設單位向其上級主管部門呈報竣工驗收報告及有關驗收資料。
[1]紀鐵林.燃氣管網工程質量管理與監督[J].中國質量,2009.
[2]黃軍.PE管道燃氣工程質量管理的重點控制環節[J].甘肅科技,2008.轉貼于中國論文下載
[3]《城市燃氣管理辦法》(1998年1月1日起施行)
【關鍵詞】不良地質段;高邊坡;施工技術探討
引言
國內由于技術和經濟等方面的原因,公路災害發生頻繁,造成了巨大損失,
這早已引起了人們的關注。公路保通搶通工作從公路建設到公路的運營都在進行。90年代以來,人們對公路邊坡災害的關注越來越多,投入的科研技術和財力也在逐漸增加,公路邊坡災害的預防及處治工作逐漸形成了一門新興的技術和科研項目。到目前,公路災害理論(在地質災害理論方面研究的特別多)正走向成熟。因此,在道路高邊坡工程實施過程中,特別是在勘探、設計、施工、維護過程中均予以高度重視,采取切實可行的措施確保道路高邊坡的穩定,減少安全隱患,預防產生地質災害,保證道路施工和運營過程中的安全。
一、國外道路研究及發展趨勢
國外經濟發達地區和國家如美國等由于其經濟水平的保障,使得他們在公路
建造以前,就已經最大程度的降低了公路災害的可能發生率,即在公路選線、設
計階段,通過充分的現場勘查調查取證,通過避讓工程地質不良地段或通過采取
足夠的防治措施,使得干線道路所經過之處地質狀況穩定,利于施工建造;同時
在設計和施工時,工程質量得到充分的保障,建成后通過監控系統進行實時監控
與快速應急反應,能控制或避免并降低災害發生的可能性,減少災害發生造成的
各種損失;同時國外發達國家十分重視對潛在災害區的用地使用限制,這些國家
相繼開展了災害研究成果轉化的立法化工作,其一般原則是在潛在災害高發生區禁止土地使用,中等災害區可有條件使用土地,低災害區及無災害區不限制土地使用。
二、道路高邊坡設計措施
在巨大的自然災害面前,如何能夠防患于未然,最大程度的減少災害所造成
的損失,將極大的提高道路運營的安全性和可靠性,減少因為災害進行搶通和修
復的費用與時間。因此,研究城市高邊坡突發災害預防處治關鍵技術是非常必要的。由于道路交通較為繁忙,最大邊坡高度將近50 m,一旦發生邊坡事故,極有可能造成重大的生命和財產損失,而且也會給搶險搶修帶來較大的困難。因此,高邊坡路段按安全等級一級的邊坡進行勘察設計,按照《建筑邊坡工程技術規范》要求,巖質邊坡30 m以上、土質邊坡15 m以上應采用動態設計法進行特殊設計,應提出對施工方案的特殊要求和監測要求.應掌握施工現場的地質狀況、施工情況和變形、應力監測的反饋信息.必要時對原設計做校核、修改和補充。
(一)影響高邊坡穩定性的主要因素
高邊坡工程實踐表明,影響邊坡穩定性的因素數量眾多、類型復雜,總的來說可以分為邊坡幾何特征、地質條件和影響因素三類。邊坡幾何特征包括自然邊坡地形地貌和開挖邊坡的幾何尺寸,其中自然邊坡地形地貌特征是邊坡內在地質條件在幾何上的表現,它在一定程度上反映了同類邊坡的穩定坡角和坡形;地質條件是邊坡變形或失穩的物質基礎。影響高邊坡穩定性的地質因素包括地層巖性、地質構造、巖體結構、水文地質條件等;影響因素為邊坡變形或失穩提供了外動力。影響因素或觸發條件主要包括切坡、爆破、降雨、地震等。其中,邊坡幾何特征和地質條件為影響邊坡穩定性的基本地質條件,反映天然狀態下邊坡穩定性程度,與影響因素共同作用反映不同情況下的邊坡穩定性程度。
高邊坡的不穩定容易引起地質災害,對于一般的滑坡、泥石流、坍塌體,應以清方為主;對于大型的滑坡、泥石流、坍塌體,應以適度展線方式翻越;對于因水流沖刷而路基難以穩定的路段,應適當增設鉛絲或鋼筋石籠擋墻,水流項沖路段要增設丁壩等調治構造物;對于跨河橋梁倒塌或受損路段,要填筑墩臺、架設鋼橋。
(二)高邊坡穩定性快速評價方法如下:
(1)首先判斷邊坡是否為擾動巖體,若為擾動巖體或散體結構邊坡,并研究其成因機制。
a.若為古滑坡或變形體形成的擾動巖體,則在工程開挖的情況下,產生變形
破壞的機率極大,邊坡穩定性極差,必須采取強支護措施;
b.由構造形成的松動巖體或全風化的散體結構巖體,在坡度大于50。坡高超過20m時,邊坡穩定性差,必須實施強支護措施,并開挖一級支護一級。
(2)對存在不利的控制性結構面的未擾動巖體邊坡,研究結構面方位及結構面特性,定性分析邊坡變形破壞模式和穩定性狀況。邊坡可能產生大規模塊體失穩或以該組結構面為底滑面的滑坡,必須采取強支護措施。
三、高邊坡加固施工
(1)高邊邊坡開挖。原則:邊坡開挖應遵循“自上而下、分級施工、跳槽開挖、及時支護”的逆施工法進行。開挖一級防護一級,及時運走土方;邊坡開挖過程中必須保證邊坡的穩定性、平整度及坡率;對巖體破碎地段和巖層傾向與坡面呈小夾角地段,要隔斷開挖。
開挖方式:為保證施工過程中的邊坡穩定和質量安全,本工程石方邊坡的開挖采用預裂光面爆破施工,對土夾石等地質復雜地段,采用小孔徑手風鉆鉆孔,弱松動爆破方式整修成型,平臺則采用淺孔爆破方法施工;對土質邊坡則采用人工輔助、機械開挖。
排水:邊坡開挖前做好山坡截水溝,引走地面水。沿坡頂走向修筑排水溝疏導雨水,采取有效措施防止滑坡。截水溝溝底縱坡陡于l:2時,溝底應增加耳墻,確保穩定。截水溝、排水溝、急流槽等排水設施要銜接順暢,不能出現積水滲水現象。
驗收:邊坡開挖后.要對邊坡設計尺寸、坡度、平整度、半孔殘留率等主要質量技術指標進行檢查驗收;對欠挖和超挖進行修正處理,最終必須達到設計文件要求。
(2)掛網噴射混凝土。施工工藝:搭設腳手架----整修邊坡----制作安裝設置排水孔----第一次噴射混凝土----鋼筋網制作、掛網----第二次噴射混凝土----養護----拆除腳手架。
搭設腳手架:鋼管支架立柱應置于平整堅實面層上并做好排水,腳手架跨度、步距、立柱間距必須同時滿足設計和構造要求;鋼管架與邊坡壁面之間必須設置剛性拉結,確保施工安全。坡面整修:清除浮石、巖碴,補砌空洞,用高壓水沖洗受噴面.加固局部不穩定處,對較大的裂縫進行灌漿或勾縫處理.設置一定數量的泄水孔等。
掛網:將鋼筋網與錨桿交接處焊接,以保證噴射混凝土時鋼筋不移位。
噴射混凝土施工:第一,坡面的清理和檢查。噴射混凝土之前,用清水將坡面沖刷干凈,濕潤巖層表面。第二,噴射作業。在正式施工前進行試驗確定出合理的參數,如水壓、風壓,噴嘴與受噴面間距離、一次噴射厚度等。噴射混凝土機械安裝調試好后,先注水后通風,清通風路及管路,料斗上口設篩網,避免超徑骨料進人機內。合理噴射混凝土順序,噴射時噴頭正對受噴面,均勻緩慢地按順時針方向移動,應保證連續上料、連續噴射。
四、保證工程質量和安全的措施
只有充分認識了災害對公路的影響和危害度,才能避其危害,做到有的放矢、
有備無患,確保搶通人員的安全,達到盡快搶通公路的目的。
(1)災害是動態的,搶通方案要隨時調整。對公路來說,災害不僅具有破壞力大、范圍廣、類型多的特點,而且還是動態的、反復的。一條已經搶通的道路,在余震或暴雨后,又可能是面目全非,還需要再次投入力量搶通保通。同時,公路搶通有別于公路建設,完全是在沒有通過探查手段摸清滑坡、泥石流、坍塌、
堰塞湖等地質條件的情況下進行的,搶通方案完全憑工程技術人員的經驗來制定。因此,在實際搶通的過程中,需要根據現場進展情況對方案進行必要的調整。在有感余震、暴雨、泄洪等發生后,要重新評估已搶通道路的安全狀況和原有災害的危害度,并采取相應的措施,確保道路通暢。
(2)加強施工過程中的管理。本類工程的特點決定了在實施中必須強化安全管理工作,否則極易產生重大的質量安全事故。本工程的爆破作業較多,施工現場應加強對炸藥的管理和作業方案的審批、爆破實施的警戒監控等;由于腳手架傾角較大,沿水平方向產生較大的水平力,腳手架和邊坡(巖面)之間應設置可靠的剛性連接;因高空作業較多,各專業隊組應明確劃分安全責任范圍.避免交叉作業,盡量避免高處墜落和物體打擊事故;做好截排水和其他輔助措施,減少施工期間降水對邊坡穩定的影響。
(3)要將道路搶通與恢復重建有機地結合?,F在搶通的道路為臨時性的公路,
下一步恢復重建時這些道路不可避免地需要重新勘測和重新修建。因而在保證通
行的前提下,工程規模要適當控制,不可一味追究高標準。同時,大量廢棄方的
處理要合理,既要避免造成新的災害,也要注意保護好生態和自然環境。
(4)開展新的設備器材研制,為施工作業的某些環節提供適于搶修特點的新型裝備。根據搶修現場的要求和維修器材的裝備情況,搶修作業的挖裝問題是個極需加強的環節。目前,搶修現場尚無理想的設備可供選擇,因此,應首先考慮研究解決用于搶修的挖裝設備問題。對于運輸設備,雖然不盡理想,但目前現場所具備的平板車、低邊車、翻斗車、汽車等運輸機具在進行選型配套后,尚可選擇使用。
(5)尊重客觀規律,講究科學救災。在制定搶通方案時,要綜合比較大線路的改變、小的線路調整、沿老路搶通等多個方案,對特大震災點能避則避,能繞則繞。
結論
工程實踐表明,解決邊坡工程問題首先應在選線上下功夫,對規模大、分布廣、治理難的不良地質路線應該避免繞避,細致考慮地質構造,避免在復雜的不良地段開挖高邊坡,不良地質段道路高邊坡工程是關系到道路和周邊建筑物安全的重點工程,在工程實施中應嚴格按規定進行地質勘察、動態設計、規范施工,從而達到確保工程質量經濟合理、安全適用,造福社會的目的。
參考文獻:
【1】交通部.交公路發[2005]441號“關于進一步加強山區公路建設生態保護和水土保持工作的指導意見”.2008
【2】張世賢.工程搶修中采用碳纖維加固的應用研究[D].西南交通大學研究生學位論文.2006.
【3】徐越文,魏海濱等.新材料在國防交通搶修裝備中的應用研究[J].軍事交通學院學報.2009.
論文摘要:軟弱地基給城市市政建設帶來不同程度的危害。如路基的滑移,開裂,路面起伏不平,橋涵通道等人工構造物處的跳車顛簸等等。軟弱地基處理的目的是為了整治好、處理好地基,使來往車輛及司乘人員安全,快速,舒適地行駛。本文將以梅州市東山教育基地學子大道為例淺析地基處理方式的選擇。
在梅州市沿江片區廣泛分布著軟土,在市政道路建設中經常會遇到軟弱地基,需進行軟基處理。
1 軟弱地基處理的一般原則
1.1 自然沉降法:即盡早用堆載預壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達到路基穩定,是一種最經濟也簡單的方法。但目前基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項目付諸實施時,又往往限于工期,一般情況用自然沉降法將難以實現。
1.2 工程技術處理:即在施工工期緊迫,時間有限的情況下,針對軟土采用不同工程技術方法進行處理。
2 設計原則
應結合當地道路地基基處理的成功經驗,采用適用、快速、有效的處理方法,確保工程質量和地基處理施工進度,最大限度地減輕環境污染,減少對沿線居民的影響。
3 地基處理工藝比較
廣東省目前較常采用的地基處理工藝有:換填墊層、塑料排水板(袋裝砂井)堆載預壓、塑料排水板(袋裝砂井)真空預壓、水泥噴粉樁(攪拌樁)、碎石樁、擠密砂樁、CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)、動力排水固結法等。
各種地基處理工藝的優缺點比較如下:
換填墊層(加固深度3-4米)
優點:施工工藝成熟,方法簡便快捷,造價較低,可迅速提高地基承載力。
缺點:換填厚度越大,造價越高;不適合處理軟土層較厚、埋深大的地基,地下水位高、易滲水路段抽排水費用高。
塑料排水板(袋裝砂井)堆載或超載預壓(加固深度小于20米)
優點:施工工藝成熟,方法簡便,造價低,可有效消除主固結沉降。
缺點:工期長,若堆載高度太大則會顯著增加造價;難以有效解決地基次固結沉降。
塑料排水板(袋裝砂井)真空預壓(加固深度小于15米)
優點:可一次加載,省去分級加載和卸載的時間,預壓時間少于堆載預壓,可有效消除主固結沉降,適合大面積區域(道路、堆場、碼頭、機場等)軟基處理,不存在棄土問題。
缺點:工序要求高,尤其是止水帷幕和真空封膜要保證密封,造價稍高于堆載預壓;難以有效解決地基次固結沉降。
水泥噴粉樁(加固深度小于18米)
優點:工藝成熟,進度快,工期較短,可有效消除主、次固結沉降。
缺點:淤泥有機質含量、塑性指數較大時,處理效果不好;處理深度通常小于18米;造價較高。
釘形水泥土雙向攪拌樁(加固深度25米)
優點:工期短,水泥土拌和效果優于普通攪拌樁,處理深度較大,對于提高承載力和減少工后沉降效果優于普通水泥攪拌樁。
缺點:造價高于普通水泥攪拌樁,屬于新專利技術,目前沒有寫入國家規范,且掌握此項工藝的施工單位不多,不易操作。
動力排水固結(加固深度8-10米)
優點:地基土在較短時間內完成大部分固結沉降,成為超固結土,大大降低工后沉降并迅速提高承載力;此外,還可實現對地基的預震作用,有效地消除砂土液化;該法還有利于地下管線的開挖。
缺點:施工程序復雜;降水和排水措施必須得到保障;水塘路段須采取額外措施以保證處理效果;處理深度一般不大于10米;對周邊環境影響較大。
碎石樁(加固深度20-25米)
優點:工期短,工藝成熟,有較好的抗液化性能;利于孔隙水消散。
缺點:造價昂貴;對于十字板剪切強度很低的淤泥質土,成樁困難,樁徑較難控制,承載力提高幅度小。工后沉降不易控制。
擠密砂樁(加固深度約為20米)
優點:兼有擠密、置換和排水固結的作用;可有效處理易液化地基;造價比碎石樁低;工期較排水固結法短。
缺點:處理淤泥質地基需結合堆載預壓,且需控制好置換率;不適合高承載力要求地基。
CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁,加固深度25-30米)
優點:進度快,可達到較大的加固深度(大于20m)顯著提高軟基承載力和減少沉降。
缺點:造價較高,淤泥質地基采用何種成樁工藝(排土或擠土)有爭議;淤泥質地基慎用。
4 地基處理工藝造價及工期比較
地基處理工藝按照一定規格進行比選,估算造價及工期比較如下:
換填墊層:單價:150-210元/平方米,工期根據施工組織確定;塑料排水板真空預壓:排水板間距1.2米,單價:130-140元/平方米,預壓期3到4個月;塑料排水板堆載預壓:排水板間距1.2米,根據堆載高度,單價:80-120元/平方米,預壓期6到8個月;水泥噴粉樁:樁徑50cm,間距1.5m,單價:220元/平方米,間距1.8m單價:190元/平方米。齡期30到60天;動力排水固結:袋裝砂井間距1.2米,直徑0.07米,單價:150元/平方米,強夯期60-90天;碎石樁:樁徑0.8米,間距1.6-2.0米,單價:530元/平方米,排水期15-20天;擠密砂樁:樁徑0.4米,間距1-1.5米,單價:200-280元/平方米,排水期15-30天;CFG樁:樁徑0.4米,間距1.8-2米,有砂樁單價:274元/平方米,齡期30-60天;無砂樁,單價:212元/平方米。
注:加固深度統一按10米計。
5 工程實例
以梅州市東山教育基地學子大道為例。學子大道南接秀蘭大橋,終點于東山大道,道路全長2112.2米,路幅寬度為40米。兩側建筑后退紅線各5米,總寬度為50米。它既是東山片教育基地的交通主要干道,又是城區亮麗的一條景觀干道。
5.1 場地地貌和工程地質條件
現狀地貌為臺地、丘陵和平原,地表為沖積紅粘土和細砂質亞砂土,地基承載力分別為12-15kPa/平方米、200kPa/平方米。地下水位約為2-5米。場地表層主要出露雜填土、素填土和耕植土,厚度不等。場地地基無軟弱土層。場地土類型為軟弱土~堅硬土,建筑場地類型為II類。魚塘、農用地區域,表土層為淤泥和耕植土,厚度小(通常不超過2米),承載力低,壓縮性大,工程性質差。下臥層承載力高,工程性質較好。場地土地下水對路基施工影響較小。
5.2 場地工程特征
道路沿線用地現狀主要為建筑場地、村莊和農田,需要拆遷大量房屋。沿線民居密集,地基處理施工過程中需注意控制噪音、振動和粉塵污染等,因此強夯、石灰樁、水泥噴粉樁等軟基處理工藝不適用。道路沿線經過多個村莊,村道密集,在施工過程中,可作為施工通道,便于材料運進和土方外運。道路沿線經過一些魚塘,但魚塘征地范圍有限,因此路基施工之前要先做好圍堰,并做好抽排水措施。沿線溝渠予以保留或改位,并設置過路涵洞連通道路兩側溝渠,溝渠填埋時要控制好路基填筑質量。
5.3 地基處理方案
結合場地工程地質條件、工程特征及建設工期短的情況,本工程擬采用換填墊層法處理道路路基,換填深度控制在2.5米以內,具體措施如下:
房屋拆遷場地,地表為松散雜填土和房屋基礎結構,對路基填筑質量影響很大,須將其挖除,開挖深度控制在1.5米以內,因需拆遷房屋大多位于臺地,地勢較高,地下水位低,可直接換填粘性土至路床面標高,然后施工路面結構。碾壓回填過程中須滿足壓實度要求。
農田路段及魚塘,將表層耕植土或浮淤清除,清除厚度為0.8-1.8米,先換填粗砂或砂夾石(砂、石重量比為7:3~6:4)至地下水位以上,再換填粘性土至路床面標高,然后施工路面結構。
為避免新舊路基、路面的不均勻沉降,采用在擴建路面范圍增設同樣厚度的水泥砼板和拉桿、傳力桿,結合縱橫向鋪設土工格柵的方法,可有效減少差異沉降。
為了避免不同的地基處理方式對路基造成的不均勻沉降,對于不同的處理方式交接處前后各15m的范圍內沿縱向鋪設一層雙向拉伸土工格柵。
為了避免填挖交界處地基承載力差異對路堤造成的不均勻沉降,對于填挖交界面沿縱、橫向鋪設長10-20m的雙向拉伸土工格柵。
只有對存在軟土地基的沿海場地地質詳細勘察,查清場地地形、地貌以及水文地質情況,精心設計,反復研究,根據不同的工程性質和地質特征,比對方案,采取最佳處置辦法,才能設計出安全、合理、經濟的建筑物和構筑物基礎。
參考文獻
[1]《建筑地基基礎設計規范》GBJ-7-89.
[2]《建筑地基基礎勘察設計規范》DBJ13-17-91.
【摘要】基于214國道不同路段的鋼波紋管涵洞的實際勘測資料,對沿線的鋼波紋管涵洞的實際應用狀況以及部分鋼波紋管涵洞的溫度變化狀況進行了分析。結果表明鋼波紋管涵洞在使用中隨地表環境以及氣候條件的變化分別出現了彎沉,銹蝕,堵塞以及路基與路面的破損狀況等等,與此同時由于高溫多年凍土地區的氣溫變化較大較快導致波紋管涵洞對路基土產生較大影響。本文主要討論在保證生態環境多樣性的同時,保證波紋管涵洞的正常使用。【關鍵詞】鋼波紋管,溫度場,現場試驗,有限元模擬中圖分類號: TU391 文獻標識碼: ALarge diameter steel corrugated pipe temperature field at high temperature permafrost regions and application effectNIE XIAO-jun1,ZHAO WEN-ke2(1, Chongqing Jiaotong University,Chongqing,400074;2,CCCC First Highway Consultants Co, LTD, Xi’an Shaanxi 710075, ;)Abstract: Based on the actual investigation data of the national highway 214 different sections of the corrugated steel pipe culvert , analyzed the actual application condition and part of the steel corrugated pipe culvert temperature change. The results show that the steel corrugated pipe culvert in use along with the changes of the surface environment and climate conditions appeared respectively deflection, corrosion, jam and subgrade and pavement damage condition and so on, at the same time due to the high temperature permafrost regions of large temperature changes fast lead corrugated steel pipe culvert have great influence on the subgrade soil. This paper mainly discusses in ensure the normal use of corrugated pipe culvertand ecological diversity at the same time.Keywords: steel corrugated pipe,temperature field,Field test,Finite element simulation0引言在凍土區進行工程建設遇到的主要問題是凍脹和融沉,特別是高溫高含冰量多年凍土路段,極易受工程的影響而產生凍脹抬升或融化下沉,涵洞工程同樣會受到這兩大問題的困擾,這主要是因為涵洞工程為過水建筑,它的設置改善了多年凍土地區路基橫向排水條件,有利于路基穩定,但在多年凍土區,路堤和涵洞結構改變了地基的水熱交換條件,涵洞基坑的開挖,使多年凍土的溫度狀況發生變化,而地表溫度場的變化,可使原多年凍土地下冰融化,使涵洞基礎發生沉降變形;另一方面,含水土層凍結所產生的凍脹作用,可使涵洞地基產生不均勻凍脹變形,甚至使涵洞破壞。由于凍土的溫度敏感性,多年凍土的力學性質隨著地溫變化劇烈,當凍土層融化后,多年凍土層的地基承載力將大幅下降,因此,在多年凍土地區開展的人類工程活動與環境氣候變化密切相關。在進行多年凍土地區涵洞工程的地基與基礎設計時,應該采取一定的措施,以保證涵洞在施工和使用期間保持其所要求的熱狀態。這是多年凍土地區涵洞工程防止凍害產生的基本原則。防止涵洞工程凍害產生的方法總的可以歸結為4種:1、減少施工對多年凍土的熱擾動。2、消除或削弱季節活動層的凍脹和融沉。3、增強涵洞工程抵抗和適應凍融變形能力。4、人工冷卻涵洞地基。
介于合金鋼波紋管具有運輸方便,對基礎要求較低,開挖量小,施工簡便,并且對土層的熱擾動小,目前青藏公路多年凍土地段的涵洞工程越來越多的采用鋼波紋管涵洞。本課題組安排專人對青海地區共和至玉樹(結古)公路一期已建的波紋管涵進行資料搜集,并搜索相關論文資料。先后派專車對共和至玉樹(結古)一期已建公路進行調查、觀測并留取影相資料。主要調查內容為:波紋管涵的填土高度及邊坡坡度、管涵長度、管涵直徑、沿線自然條件、涵洞路基的防護措施及使用狀況等。同時對共和至玉樹(結古)公路B2標K557+499直徑3m波紋管涵進行現場試驗。1 現場實驗1.1實驗方案課題組與9月10日至11月10分別對k557+499直徑3m波紋管涵按照方案進行了溫度傳感線布置。直徑3m波紋管涵洞溫度傳感器布點:分別在距離管頂0.5m、1.5m,水平方向距離管壁0m、0.75m,距離管底0m、0.75m,布置6組溫度傳感器;如圖4、圖5所示,共30個點。圖1 測試斷面溫度傳感器布設斷面圖圖2 測試斷面溫度傳感器布設立面圖1.2現場實驗數據分析
通過在現場,布設試驗監測設備,研究不同點位溫度隨時間的變化規律,對現場數據進行整理分析,得出曲線圖3測點溫度隨時間變化曲線,圖中做了有限元模型計算選取氣溫邊間曲線作為對比。圖 3 單波紋管涵測點溫度變化曲線注:曲線中測點參考現場試驗測點編號圖 4 三波紋管涵測點溫度變化曲線從上圖可以看出,模型溫度邊界包絡地溫曲線,符合多年凍土地區溫度變化規律,驗證了模型邊界條件選取的正確性。不同位點溫度變化規律具有一致性,具有相同的變化規律,呈現正余弦變化形式,土體溫度受外界溫度變化較為敏感,不同的深度溫度峰值有差別,1月份、2月份左右溫度呈現最低值,8月份呈現年均最高溫。1月份至5月份,土體溫度表現為負溫階段,6月至10月中旬表現為正溫段。由于測點深度不同,最低溫區域溫差在3℃左右,最高溫區域溫差約在5℃左右,符合實際溫度變化規律。
圖 5單波紋管管管底實測溫度曲線圖 5 為管底實測溫度隨時間的變化曲線,由洞口向涵洞中心坐標依次增大。由圖可以看出,不同月份涵底溫度分布具有相似性,洞口溫度較涵洞中心溫度高,差值為2℃左右。洞口向洞內方向,溫度下降較快,至距7m左右溫度曲線開始變得平緩,接近水平線,說明涵洞中心10m左右范圍內溫度在同一時刻呈現內外相等的趨勢。不同月份溫度曲線在坐標軸豎直方向移動,溫度出現跳動,洞口溫度波動范圍較洞內更大,說明洞口溫度受外界環境變化更為敏感,沿著洞深向內,溫度值受外界變化波動范圍較小,但從洞口至涵洞中心基本保持相同的變化趨勢。1月份至8月份動身溫度持續增加,9月份開始呈現下降趨勢,12月、1月份降為年最低溫。1月份至2月份溫度增加速率較2月份至3月份增加速率小,2月份至3月份洞內溫升約2℃,4月份相對5月份溫升約4℃,5、6、7月份溫升相對穩定,約增2℃,7、8月份溫差較小,于8月份涵洞中心取得年最高溫2.9℃,9、10月份為溫度變化轉折點,10、11、12月份溫度急劇下降,溫差較大,約5℃,涵洞中心取得年最低溫,同時洞口也取得年最低溫。2有限元數據分析由于現場實測點數量的局限性,下文將在實測數據的基礎之上進行涵洞與路基溫度場的有限元分析,進一步研究波紋管涵與路基的溫度場分布規律。圖6 管中心以下地溫曲線圖 6 為波紋管中心位置沿深度方向的地溫曲線,路基嵌入波紋管涵洞以后,改變了原來土基的熱狀況,提取路中線下方土體溫度,研究波紋管對土體穩定性帶來的影響。從圖可以看出淺層土體年溫度變化劇烈,1、2月份涵中心取得年最低溫,7、8月份涵中心取得年最高溫,其余月份溫度隨著外界環境溫度的變化在此范圍內波動,說明涵洞中心淺層土體溫度和外界環境變化更為直接和緊密。隨著深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地溫曲線逐漸出現合攏趨勢,最終歸為一條直線,此時溫度值約為-0.9℃,此數值表明土體年均溫。圖 7 (a)、(b)、(c)、(d)為波紋管路中邊側1m處溫度與不受涵洞影響的路基溫度對比曲線,顯示了1、4、7、10月份溫度對比情況。圖 7(a) 圖 7(b)
圖 7(c)圖 7(d)
圖 8 2月份溫度云圖
圖 8 2月份溫度云圖
圖 8、 9 為2、8月份溫度云圖,顯示了波紋管與土體溫度分布狀況。圖 10 涵洞邊側1m處路中沿深度方向溫度曲線圖 10為路中波紋管側1m處溫度沿深度方向變化曲線,可以看出從路基頂面向下3m深度范圍內溫度隨時間波動劇烈,隨著深度增加溫度逐漸收攏,說明淺層土體溫度受外界環境變化較為明顯,溫度變化反應較為迅速。由于相變作用,一定深度以下土體溫度受外界環境變化相對較弱。在路基頂面4m處始,溫度曲線呈現發散狀,進入波紋管影響區域,波紋管的存在,增大了路基土與外界的熱交換面積,引起了波紋管周圍路基土體波動,隨時間形成圓形溫度曲線。3月份和8月份分別取得該位置處年最高溫和最低溫,從管底向下3m深度處,溫度曲線再次出現合攏現象,說明波紋管在豎直方向,對地溫影響范圍為2-3m左右。曲線最終合攏為一條直線,達到年均地溫-0.9℃。1、2、3、4、5、6、12月份波紋管側1m處,在波紋管影響范圍內呈現負溫,11、7月份呈現正溫,但溫度值接近0℃,寒季通過波紋管涵路基吸入了更多的冷量。8、9、10月份呈現正溫,正溫持續時間較短,溫度最高為5℃左右,冷季通過波紋管,路基積聚了大量的冷量,抵消部分正溫段熱量。3 214國道沿線調查情況2013年6月沿G214舊線對已投入使用多年鋼波紋管涵進行調回訪調查,起點自K84+810(倒淌河)開始,至K795+900(結古鎮)結束,共計調查波紋管涵通道216道。
圖11 214沿線部分鋼波紋管涵洞使用狀況
經過對G214全線216道鋼波紋管涵洞的調研統計,其主要病害類型如下表所示: 從上表可看出,在鋼波紋管涵洞的使用過程中,注意管涵內部防腐和管涵堵塞是首要問題,其次為路基坡面的防護及洞口處理,管涵的變形和由此引起的涵身不均勻沉降存在但所占比例較少。 由此可以看出鋼波紋管涵洞的使用狀況基本良好,達到了預期的使用效果,同時也說明了高溫多年凍土地區比較適合鋼波紋管涵洞。但對于部分鋼波紋管涵洞處的洞口,坡面,路肩等的破壞原因仍需進一步分析。4結論1、運用焓方法研究了各個月份不同氣溫條件下,波紋管涵對路基溫度的影響,由于波紋管的存在,增大了路基土與外界的熱交換面積,引起了波紋管周圍路基土體溫度的波動。2、隨著深度的增加,涵洞中心以下4m左右每月份的地溫曲線逐漸出現合攏趨勢,最終歸為一條直線,此時溫度值約為-0.9℃,此數值表明土體年均溫。3、鋼波紋管涵洞的使用狀況基本良好,達到了預期的使用效果,這也說明了高溫多年凍土地區比較適合鋼波紋管涵洞。參考文獻[1]張旭芝 高原多年凍土涵溫度場及地基土凍融變形規律研究(博士學位論文) 中南大學 2007[2]李祝龍.公路鋼波紋管涵洞設計與施工技術研究[D].西安:長安大學學位論文,2006.[3]令鋒.凍土路基熱狀況動態特征的數值模擬與預報研究.中國科學院蘭州冰川凍土研究所博士學位論文,1999[4]臧恩木,吳子汪.多年凍土退化與道路工程.蘭州大學出版社[5]石桂梅.多年凍土地區無基波紋管涵洞變形和應力分析.東北林業大學學位論文.2004[6]中交第一公路勘察設計研究院?公路鋼波紋管涵洞設計與施工技術研究(報告集) [R]?2003?[7]汪海年,竇明建 多年凍土地區路基溫度場變化特征研究 第五屆交通運輸領域國際學術會議論文集 2005[8]汪海年,竇明建 基于真實邊界條件的青藏高原多年凍土地區路基溫度場非線性分析 全國博士生論壇(交通運輸領域) 2005
Abstract: With the growth of city and the enhancement of train speed, some new ideas for the design of the railway passenger station came up. The city traffic, energy-saving, environment protection, construction scale are considered comprehensively in the current design of the railway passenger station. How to design railway passenger station considering these factors with the personal understanding are discussed in this paper.
關鍵詞:高速鐵路 客站站房 設計 發展趨勢 交通樞紐
Key words: High-speed railway, railway passenger station, design, the trend of development, traffic hub
中圖分類號: U238文獻標識碼: A
1 前言
根據《中長期鐵路網規劃方案(2008年調整)》,至2020年,我國鐵路營業里程將達到12萬公里,其中客運專線也將達到1.6萬公里。截止到2012年底,已經建成京滬高速、京津城際、石太、武廣、京石、石武、哈大等15條時速250km/h及以上的高速鐵路,同時仍有津秦、長昆等客運專線正在建設,并將在未來的幾年內陸續建成,期間將會有一批高標準的鐵路客站即將竣工。
在當下,鐵路運行速度不斷提高,城市公交和軌道交通日趨成熟,旅客服務水平和手段不斷提升,在這種前提下鐵路客站的功能和定位也發生了改變。本文結合對現有鐵路客站的設計實踐和調研總結對現有條件下中小型鐵路客站的設計要點進行分析,為以后的相關研究提出可參考的思路。
2 鐵路客站設計現狀
2.1 國外鐵路客站現狀
目前國外鐵路站房的建設已經進入第四個階段。這個階段始于上世紀70年代,這四十年內世界經濟不僅發展快速,同時也進入互相融合的階段,各個國家所遇到的問題也在向不僅僅局限于本國或周邊國家,而是體現在“全球性”上,如能源問題、環境問題,這些問題日益突出。因此“如何降低運輸成本,減少有害氣體排放”這一問題受到了世界各國的高度重視。恰在這一階段,鐵路運輸以其高速度、高效率、高環保、高安全等特點抓住了新的發展機遇。這一時期內,新型鐵路技術的研發獲得了巨大進步,各種新型高速列車技術相繼出現,其特點是速度快、能耗低、安全準時。其中較為成熟的代表有:日本的新干線、法國的TGV和德國的IGE等。這種新技術出現的同時也孕育了新型的鐵路客運站房。與之前的客站相比,這個時期的客運站房在選址時更注重的是與城市公共交通、公路、水運、航空等交通設施的搭配與協調,形成了更加完善的綜合交通體系,而鐵路客站也已經成為這個體系當中的重要組成部分。在這個時期建設的鐵路站房,除保證其固有的功能之外還引入了許多新的建筑設計理念,如:在車站內部引入陽光、綠化等元素,并把這些元素組織到車站的各個功能空間中去;采用實用的大跨度結構,即新穎、實用,也反映出了高科技水平;對車站的各個部位功能設計更為人性化,盡可能為旅客提供方便,縮短旅客在站內的走行距離等。這一時期的鐵路客站實現了跨越式的發展,進入了全盛的歷史時期。
2.2 國內鐵路站房現狀
傳統鐵路客站受鐵路設計規范和管理體制所限,僅作為鐵路作業的場所,絕大多數是以候車大廳為核心組織建筑內部交通,利用室外廣場組織交通轉換。隨著“客貨分線運輸”管理理念的提出,形成了新的設計理念:建設一批專供旅客列車行駛的路網鐵路(即“客運專線”),其特點就是運量大、效能高,社會經濟效益顯著。在客運專線上列車最小行車間隔可達三分鐘,列車密度可達每小時20列,列車定員可達1800人/列,理論上每小時最大輸運能力最高可達7.2萬人,能夠實現高速度和高密度運輸。這樣大的運量給鐵路客站的設計帶來了機遇和挑戰。
“十一五”期間,我國鐵路系統工開工建設鐵路客站548座,其中有241座客站屬于客運專線和城際鐵路。這些車站在設計中在總結以往車站設計的同時借鑒了國外的成熟經驗,在現階段客運專線建設模式的條件下逐步形成了符合中國鐵路發展的客站設計模型。
新型鐵路客站在設計時應當堅持“以人為本”,綜合體現“適用、經濟、美觀”的理念,貫徹可持續發展,“四節一?!保ü澞?、節水、節地、節材、保護環境)和建設資源節約型、環境友好型社會的要求,不再局限于鐵路交通運輸的基礎設施,而是成為綜合交通樞紐站,多層次、立體化地組織鐵路與城市交通之間系統的銜接。
3 我國客專中小型客站發展趨勢
3.1 明確現階段客專鐵路中小型客站的功能定位
隨著科技的發展和鐵路客運運營管理理念的變化,新型鐵路客站與原有鐵路客站相比,其功能定位已經發生了較大變化。從原有“單一客運作業”和“城市大門”轉變為“多元化的城市綜合客運樞紐”,說明了新型鐵路客站在設計上更加重視其在城市綜合交通中的作用,也體現了客站其本身的功能性和綜合性的特點。例如,新型鐵路客站站房在空間組織方面實現了多層面的一體化和立體化布局,而功能組成在城市屬性增強的帶動下得到了極大的豐富等等。
鐵路客站是鐵路運輸與城市之間的載體,協助旅客完成出行任務的必要場所。鐵路客站由車站廣場、客運站房、站場設施三部分組成。傳統的鐵路旅客乘車特點為“等候式”,即大量旅客在站內候車,候車功能區域需求極大;而隨著客運專線、城際鐵路等一批高速度鐵路的建成,鐵路運營正在向“公交化”的趨勢發展,其特點是開行密度大、正點率高,旅客乘車特點為“通過式”,即站房主要是為旅客的集散而服務的。客站的主要功能由“乘客等候區域”轉變為“乘客通過路徑”,因此客站的各種服務設施的設置也應由“管理型設施”轉變為“服務型設施”。
未來的客站將會是一個以通過式的綜合大廳為中樞,將各種交通工具三維交叉組織,融合各種旅客服務設施,共同形成的多種空間相互穿插滲透的立體復合布局方式的綜合體。這種空間布局模式要求在流線組織上互不交叉,便捷合理,還要有通過性良好,功能空間的布局也要緊湊并且高效。
3.2要保持先進的設計理念
理念是設計的靈魂,先進的設計理念要求既要面對現實、適應當前需要,還要面向未來、具有一定的前瞻性,要既能體現繼承與發展的統一,還要追求物質和精神的統一,更要滿足時代與國情的統一。
(1)牢固把握客站設計的核心內涵??驼驹O計的核心內涵就是“以人為本,以流為主”。 “以人為本”是基礎,它要求客站的全部設計都是以方便旅客為前提的。從總體布局規劃到細部功能空間設計,都是以“為旅客提供方便、舒適、快捷的乘車條件,為旅客出行提供人性化的優質服務”為目標的。“以流為主”是目標,這要求對客站流線的設計應明確清晰、短捷通暢且互不干擾。主要包含三個方面的重點內容:一是站內空間環境設計,要留給旅客最大的空間、最便捷的通道和最好的環境;二是站內服務設施的設計,應著重注重候車環境的舒適性、乘降服務的便捷性、信息服務的直觀性、商業服務的周到性;三是客站流線設計,應以“簡潔順暢”為原則,盡量縮短旅客換乘距離,避免旅客交叉流動。
(2)嚴格遵循“系統集成、整體最優”的原則,要以客站為中樞,實現與城市公交、地鐵、出租車等各種出行工具的順暢銜接。其重點內容包含三個方面:一是客站設計要與城市規劃相互配合、互相融合,使得鐵路客運與城市交通之間做到有效銜接;二是客站的廣場、站房、站場設施這三大組成部分應形成一個有機整體,從平面、空間關系上復合;三是組成鐵路客站的各專業系統應實現統籌管理,各子系統既要保證自身功能完備有效,還要注重各系統之間的集成,以達到整體功能最優。
(3)要保證在未來一段的時期內能滿足運輸服務的要求;還要充分使建筑的環保性和節能性滿足可持續發展的要求;更要充分利用先進的科學技術手段,確保其能經得住各種考驗。這就要求客站的設計標準要有前瞻性,符合中國的國情;要求有完善的公共安全保障系統;要求廣泛應用新的建筑、節能、環保技術。
(4)要綜合考慮建筑的全壽命成本,注重近遠期結合,合理把握客站布局和規模。其重點內容包含三個方面:一是要合理確定站房規模,區分不同類型(線路標準、旅客流量)的站房設計標準;二是要綜合把控近遠期工程的結合,既要立足當前,解決近期的矛盾,也要著眼長遠,兼顧遠期的發展;三是要合理兼顧建設期的建設成本與運營期的維護成本。
3.3要融入城市交通系統
新型鐵路客站功能定位的轉化,要求客站設計要與城市交通系統進行融合。城市交通系統是指承擔城市所需運輸任務的各種交通方式的系統,各交通方式之間的銜接轉換與協調配合,構成城市綜合交通體系,它是現代化城市的一個重要特征之一。
以往鐵路客站的設計可以稱之為“城市大門”,在功能上更偏重于進出站、候車的功能,只注重旅客出站前和進站后的方便,卻忽略了旅客在車站與城市之間的轉換,由于缺少大量疏解旅客的交通設施與鐵路客站銜接,客站周圍的道路交通往往是十分擁堵。另外,我國鐵路旅客客流具有非常顯著的“峰谷”特征,旅客的出行時間上受節假日影響非常明顯,極易形成“客流高峰”,這其中以春節為最。
現代客站設計應當結合公交、出租、地鐵、私家車等多方面因素,形成立體交叉的交通流線。首先應當保證站房內部空間良好的流通性,在公共區域設置標識系統,縮短旅客走行距離;設計中還要強化公交優先原則,優先使用公交對鐵路客站客流進行有效的集散,比如在靠近站房主要出入口的設施設置優先考慮大容量公共汽車,以縮短公交的換乘距離,又或者在進出站區的道路中可提供公交優先的專用道路或專用標志,以減少公交車進出站時間延誤。
融入城市交通系統的客站,就可以通過在高峰期間增加與城市交通的換乘達到人群疏散和聚集的目的。
3.4 要符合節能、環保的要求
節能、環保是鐵路客站設計發展的必然趨勢,設計應從生態系統的角度出發,充分利用外部環境提供的可再生能源,如風能、太陽能等,改善客站周邊的微環境;還要綜合考慮當地氣候條件、建筑材料特性、設備采用等因素,進而對建筑能耗進行有效的控制。
我國土地資源匱乏,人均耕地面積僅為1.4畝,其中部分人口稠密地區已經低于聯合國確定的人均0.8畝警戒線以下,節約土地資源關系到經濟的可持續發展和社會的穩定。鐵路客站建設用地應當遵循“空間集約化”的原則。站房空間的合理設計以及站房使用的合理高效,對于城市交通運行效率的提升、城市交通環境質量的改善具有極其重要的意義。對于中小型客站,應當重點突出“實用與簡約”的設計原則。將多種客流的集散與換乘由平面布局轉變為立體布局,建筑空間進而向垂直方向發展,在保證基本功能的前提下,依據不同標準鐵路客站的客流特點確定客站的建筑布局與規模。
在傳統的設計當中,客站是獨立的,客站的建筑規模通過最高聚集人數確定,我國的客流的“高峰低谷”的特點造成這種計算方法計算出來的規模往往偏大,勢必造成某些空間在大部分時間閑置,但是如果減小客站規模又會造成在高峰時期站房空間不足。在新型客站的運營模式下,以流通人數為基礎確定車站的建筑規模的方法則更合理,同時引入“彈性空間”的概念,這樣既可以減少建筑規模,功能布局也更加緊湊和高效。
客站設計還要結合城市的發展規劃,其能力既要滿足現階段的需要,也要滿足未來一段時間內的要求,但并不是說客站設計規模越大越好。隨著鐵路技術的進步和服務設施的改進,客站的壓力將會來自“人流通過”能力,而不再是“旅客候車”,因此,不能片面的追求客站規模,而是合理確定客站規模。
3.5 要符合地方的文化特性
建筑除了使用功能之外,還有它的藝術價值,無論是它的象征、形式還是它在歷史中扮演的角色,都是它的文化價值和審美價值。鐵路客站同其他建筑一樣,是工程技術和文化藝術的有機結合,理應體現出時代感和民族特性。
因此,在客站的設計當中,要根據時代的要求,根據所處地區的文化背景和地域特點,憑借建筑師的創造力和想象力來塑造出一個具有永久生命力的空間藝術。
4 結束語
建筑設計的科學化、系統化是建筑設計現代化的必然過程?,F階段我國客運鐵路建設處于快速發展過程中,設計者在經歷了建設、大量的建筑項目投產使用后,應當對已經建成的成果進行科學的總結和反思。
新型鐵路客站作為城市交通核心,是一種涉及多種復合建筑空間、復雜功能流線、社會與人的行為、心理以及空間使用與運營管理等多學科領域的綜合性實踐。未來客站的設計既要對現有建成案例進行深入了解、總結成功和失敗經驗,也要加快相關配合服務設施的科技進步,適應新形勢下鐵路客運的發展。
參考文獻
[1] 劉平.“以通為導”和“以導為通”:我國中小城市高速鐵路客站設計的發展方向.博士學位論文.天津大學建筑學院.2007
[2] 鄭健.中國鐵路發展規劃與建設實踐.城市交通.2010(1)
[3] 張峰.合理確定鐵路客站站房規模機投資控制的探討.鐵路工程造價管理.2011(7)
[4] 陳嵐 韓林飛.法國高速鐵路客站研究(四)——車站與城市的交通銜接.中國建筑裝飾裝修.2010(10)
[5] 王麟書.關于我國鐵路客站站房建設的思考.中國鐵路.2005(11)
[6] 盛暉.中國高速鐵路車站設計之我見.2007中國鐵路客站基數國際交流會論文集.2007
關鍵詞:盾構隧道;地下管線;風險評價
中圖分類號:U455文獻標識碼: A
Abstract: Inevitably shield tunnel excavation will disturb the surrounding soil, bringing about soil deformation and displacement. The disturbance will reach ground surface, resulting in ground subsidence. Ground subsidence will then cause the nearby underground pipelines to deform. When the ground subsidence increases to some extent, the safety and function of the pipelines will be questioned. Therefore, more attention should be paid to the safety of the pipelines during tunnel excavation. In consideration of the geology of water-rich sand layer at Nanchang, analysis on the security risks of shield tunnel excavation under the pipeline is conducted, taking an example of shield tunneling from Qingshanhu road station to Gaoxin road station of Nanchang Subway Section 7, Line 1. Security appraisal of the excavation is done and some preventive measures are presented due to the security risks, which ensures that the shield tunnel construction proceed favorably. The Results can provide a lot of experience for the similar engineering.
Keywords: Shield tunnel excavation; underground pipeline; risk appraisal
1 引言
城市地下管線在現代城市生活、生產中扮演著重要的角色。城市地下管線肩負著城市給水、排水、供氣、供電、通訊等重要工作。
城市地鐵盾構隧道施工將不可避免地擾動周圍地層,使周圍地層發生變形,導致地表沉降,引起附近地下管線變形。地表沉降到一定程度,將影響地下管線的安全。因此,盾構隧道施工給地下管線的安全性帶來極大風險。
風險管理是風險的識別、分析、評價和處理的一個系統過程[1]。自從EinsteinH.H教授(MIT,1970)首次將風險管理引入隧道工程以來,風險管理已在地下工程領域取得了較多成果。鑒于南昌地鐵1號線七標盾構區間高富水、礫砂含量大、滲透系數高的地層特殊性,很有必要對盾構隧道下穿地下管線的風險做出識別與評價,提出各種安全風險的控制措施,從而為盾構隧道施工期間地下管線的安全風險控制提供有效的工具,為工程的順利進行提供參考和保障。
2 工程背景
2.1工程概況
南昌地鐵1號線七標區間青山湖大道站~高新大道站區間長度為850.268m,線路間距13.4~15.0m,區間最大坡度為22‰,區間隧道覆土厚度在10.0m~16.5m。整個盾構區間處于北京東路正下方。
區間使用兩臺Ф6260的土壓平衡盾構掘進,盾構隧道采用裝配式鋼筋混凝土管片襯砌,管片外徑6000mm,內徑5400mm,厚300mm,環寬1.2m,為“3+2+1”型(3塊標準塊、2塊鄰接塊和1塊封頂塊),拼裝時采用錯縫拼裝、彎曲螺栓連接。管片接縫采用三元乙丙橡膠+遇水膨脹橡膠復合式止水條止水。管片與圍巖之間的環形間隙采用水泥砂漿同步注漿回填。
青山湖大道站~高新大道站區間隧道地質相對較單一,其中從青山湖大道站東端頭井向東約150m范圍內區間主要為中上部的③4粗砂層(靠近頂部局部有少許③2細砂及③4-j粉質粘土)及中下部③5礫砂層;區間中間大部分為③5礫砂層,局部頂部為③5-j圓礫層;而在靠近高新大道站的約150m范圍內則全部為③5-j圓礫層[2]。
青山湖大道站~高新大道站區間地下穩定水位線在區間兩端處于隧道中心線附近位置,因區間隧道兩端高中間低,所以地下穩定水位線從兩端向中間逐漸是由隧道中心線附近抬升至隧道頂部,其中在區間最低點位置地下穩定水位線距隧道頂最大距離為2.03m。區間所在地層的滲透系數為104m/d,屬水量豐富區。
青山湖大道站-高新大道站盾構區間水文地質剖面圖如下:
圖1 青山湖大道站~高新大道站區間水文地質剖面圖
Fig.1 Profile of hydrological geology from Qingshanhu road station to Gaoxin road station
2.2管線調查
青~高區間風險較大的地下管線有1600×1800雨污箱涵及DN800自來水管,兩條管線均與區間隧道并行。另有2根煤氣管和1根自來水管橫穿盾構區間,風險也較大。管線特征如下表1所示:
表1 管線特征表
Tab.1 Characteristics of underground pipelines
序號 管線類型 材質 規格 數量 埋深(m) 管線與隧道位置關系 距左(或右)線中心距離(m) 隧底埋深(h)
1 自來水 砼 DN800 1 1.55 左線北側,并行 距左線1.7~9.2m 16.2~22.0m
2 雨污 片石 1600×1800 1 3.73 左右線中間,并行 距右線1.5~5.5m
3 煤氣 鑄鐵 DN200 2 1.5 正交
4 自來水 鑄鐵 DN300 1 1.8 正交
青山湖大道站~高新大道站區間管線與盾構隧道位置關系如下圖2所示:
圖2 管線與盾構隧道位置關系圖
Fig.2 Location of underground pipelines with shield tunnels
3盾構下穿地下管線安全風險源辨識
根據本盾構區間工程施工特點和地質條件,參照已往各工程的盾構施工經驗,本盾構區間的風險源如下[3,4]:
3.1區間地質風險
本標段區間地質風險等級評估見表2。
表2 地質風險因素及風險等級評估
Tab.2 Geology risk factors and risk rank evaluation
序號 風險因素 風險情景 風險評估
發生概率 風險后果 風險等級
1 礫砂、圓礫地層 地層穩定性差,易塌陷。 A
高 一
嚴重 一
高
2 盾構掘進“噴涌” 區間地下水豐富,地下水與江水聯系密切。地層為強透水層。在盾構掘進過程中,直接造成螺旋輸送機出土口“噴涌”。 A
高 一
嚴重 一
高
3.2盾構機下穿地下管線施工風險
盾構機下穿管線施工容易引起地層沉降進而導致自來水管、雨污水箱涵、煤氣管等管線破損事故。盾構機下穿地下管線施工風險因素及風險等級評估如表3。
表3 施工風險因素及風險等級評估
Tab.3 Risk factors of shield tunnel excavation and risk rank evaluation
序號 風險因素 風險情景 風險評估
發生概率 風險后果 風險等級
1 土壓平衡掘進 土倉壓力應與開挖面水土壓力相應以保證工作面的穩定。土壓平衡掘進控制參數設置不當,容易引起地層超挖或欠挖,致使地面沉降或隆起,進而引起管線沉降或隆起。 A
高 一
嚴重 一
高
2 盾構姿態 盾構掘進過程中,盾構機軸線要與隧道設計軸線位置偏差超過一定界限,使得隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小造成管片局部受力增大,同時會造成地層損失增大而使地面沉降加大,進而導致管線沉降。 B
較高 二
較重 二
較高
3 同步注漿和二次補漿效果 應確保漿液及時填充盾尾管片與地層之間的空隙,否則容易引起地面沉降,進而導致管線沉降。 B
較高 一
嚴重 一
高
4 管片拼裝質量 管片拼裝質量不好,管片容易變形,且盾尾空隙的實際量增大,盾尾脫出后外壓不均等使襯砌進一步變形,從而增大地層沉降,進而導致管線沉降。 B
較高 二
較重 二
較高
5 地下水流失 管片接頭、壁后注漿孔、盾尾密封等位置漏水,地下水流失,也會增大地層沉降,進而導致管線沉降。 B
較高 二
較重 二
較高
6 地下管線自身狀況 地下管線年久失修,多數管線腐蝕、破損嚴重。 A
高 一
嚴重 一
高
3.3環境風險
本標段所處位置特點:交通繁忙,建筑物眾多且復雜。本標段區間主要環境風險因素及風險等級評估見表4。
表4 環境風險因素及風險等級評估
Tab.4 Environment risk factors and risk rank evaluation
序號 風險因素 風險情景 風險評估
發生概率 風險后果 風險等級
1 地表環境 地表重型機械、管片裝運車輛以及大型交通車輛來回碾壓,易造成道路地面沉降,進而引起管線沉降損壞。 B
較高 二
較重 二
較高
3.4技術管理風險
盾構掘進工序繁多,所涉及各工種人員眾多。本標段區間主要技術管理風險因素及風險等級評估見表5。
表5 技術管理風險因素及風險等級評估
Tab.5 Risk factors of technical management and risk rank evaluation
序號 風險因素 風險情景 風險評估
發生概率 風險后果 風險等級
1 盾構下穿管線掘進管理 盾構掘進管理主要有渣良管理、土壓平衡管理、出土量管理、管片拼裝管理、同步注漿管理、盾構密封管理、管片質量和供應管理、內外協調管理和進度和質量管理、安全和文明生產管理等。各種管理要有章可循,否則相應風險即可來到。 B
較高 二
較重 二
較高
4盾構下穿地下管線安全風險評價
4.1 區間地質風險評價
本標段區間工程地質條件屬較復雜類型,主要以圓礫、礫砂層為主,地層不穩定,盾構施工過程中易發生坍塌。區段水文地質條件同樣屬較復雜類型,地下水豐富,補給源多,盾構施工過程中易發生涌水涌砂。對盾構施工安全存在一定的影響。區間地質風險評價是:風險發生概率高,風險等級高,后果嚴重。
4.2盾構下穿地下管線施工風險的評價
盾構施工風險與地質條件風險相關,盾構施工風險與地質條件風險評價類似,盾構下穿地下管線施工風險評價是:風險發生概率較高,風險等級高且后果嚴重。
4.3環境風險評價
重型吊機進場組裝盾構機,施工時重型吊機和管片裝運車輛等重型機械來回碾壓,勢必造成區間道路地面沉降嚴重,地下管線因此受損。后果較嚴重。
環境風險評價是:本標段區間環境風險發生概率較高,風險等級較高且后果較嚴重。
4.4技術管理風險評價
盾構下穿管線掘進工序繁多,所涉及各工種人員眾多。盾構掘進管理與盾構施工風險十分緊密,任何一個管理環節的失誤,都會嚴重影響工程質量和安全問題,都會造成管線受損。技術管理風險評價是:本標段區間技術管理風險發生概率較高,風險等級較高且后果較嚴重。
綜上所述,盾構下穿地下管線安全風險總體評價是:風險發生概率較高,風險等級高且后果嚴重。
5工程安全風險的控制措施
5.1地質風險控制措施
青~高區間工程地質主要以礫砂、圓礫層為主,地層不穩定,盾構施工過程中容易被盾構刀盤切削擾動而造成超挖和地表下沉,且區間地下水豐富,與江水聯系密切,砂質地層為強透水層,容易出現涌水和流砂現象,從而引起開挖面失穩和地表下沉。
在盾構掘進過程中,當水量很大時,還易直接造成螺旋輸送機出土口“噴涌”,進而引起地表下沉。主要原因是:
(1)盾構掘進掌子面前未建立有效的土倉壓力來平衡前方的水土壓力。
(2)掘進不連續,停機時間過長,造成土倉大量積水。
(3)管片背后拱頂填充不實,拱頂形成水流通道,盾構機下坡掘進時,造成已成隧道后大面積匯水并沿通道和盾殼流入土倉。
針對上述現象及原因分析,擬采用以下措施來有效解決:
(1)盾構掘進時確定合理的土倉壓力來平衡前方的水土壓力。
(2)掘進過程中維保好機械設備和加強施工各環節的管理,防止不必要的臨時停機,以保持連續掘進。
(3)加強同步注漿管理,有效控制注漿壓力,適當增加注漿量,使實際注漿量略大于理論注漿量,以保證管片背后填充密實.
(4)及時進行二次補漿,封堵管片背后空洞及水流通道,防止管片背后匯水流入土倉。
(5)適當加入膨潤土和泡沫劑以改良渣土的密水性,防止地下水穿透改良的渣土造成噴涌。
(6)密切、認真進行地表監測,及時反饋地表變形信息以指導盾構掘進,實現信息化施工。
(7)針對本標段區間工程和水文地質條件特點,選擇合理的掘進參數,以保證盾構掘進處于良好狀態。
5.2盾構下穿地下管線施工風險控制措施
1)土壓平衡掘進參數控制
根據盾構區間埋深、地質條件和地下水狀態,合理確定土倉壓力值。通過調整推進速度和螺旋輸送器的轉速,并加強渣良技術的控制,使土倉壓力與開挖面水土壓力相應以保證工作面的穩定。掘進中嚴格控制出土量,防止超挖和欠挖,掘進過程中派專人24小時進行地面巡視檢查,發現異常情況,及時反饋。及時根據監測數據分析盾構掘進引起地表沉降的主要原因,根據分析結果及時信息反饋指導施工,及時調整優化盾構掘進參數,如土倉壓力、總推力、掘進速度、注漿量、注漿壓力等。
2)盾構姿態控制
盾構掘進時以適應設計線形為主,應保持盾構姿態穩定,減少盾構偏轉、橫向偏移及栽頭等,防止蛇行發生。盾構掘進過程中,盾構機及管片糾偏時需嚴格遵守“少量多次”的糾偏原則,要適時適量糾偏,切忌過急過猛。
3)保證同步注漿和二次補漿質量
盾構掘進時嚴格控制同步注漿,確保漿液填充盾尾管片與土體間的建筑空隙,嚴格執行“掘進與注漿同步、不注漿不掘進”的原則,加強設備管理,確保同步注漿不間斷進行,保證注漿量及稠度滿足要求。期間加強地表變形監測,根據監測數據反饋及時調整、優化注漿參數,嚴防注漿量過大引起地表隆起。
及時進行二次補漿。二次補漿采用雙液漿,二次補漿根據設定壓力達到0.3MPa穩定時即停注。經過補漿后,地層沉降速度變緩,補漿頻率適當減小直至地層沉降變形穩定。
4)防止管片變形
嚴格控制管片拼裝質量。拼裝管片時接頭螺栓應緊固。管片脫出盾尾后螺栓應進行二次擰緊防止管片變形。
管片拼裝時盡量用足千斤頂,決不允許可用千斤頂閑置。在盾構推進結束后回縮的千斤頂應盡可能的少,滿足管片拼裝即可,以減少千斤頂回縮造成盾構機的后退,而造成地面及管線沉降。
5)防止地下水流失
嚴格控制盾尾密封處、管片接頭、壁后注漿孔等位置漏水情況發生。盾尾密封、管片安裝和防水按施工要求進行,保證質量。同時,掘進過程中在土倉內注入膨潤土、泡沫等措施,改善渣土性能來控制地下水的流失。
6)管線保護
聯系地下管線產權單位,對管線與盾構區間位置關系以及管線現有狀況進行詳細的調查確認,對重要的、施工風險較大的管線做好標記,以利盾構掘進施工中的保護。
5.3環境風險控制措施
(1)重型吊機進場組裝盾構機,施工時重型吊機和管片裝運車輛等重型機械走行盡量避開盾構區間掘進地段。以防路面被碾壓沉降導致地下管線受損。
(2)對幾根橫跨區間的管線上方地表進行鋼板鋪蓋加固處理,減少路面車輛來回碾壓引起的地面沉降。對與盾構隧道平行走向的雨污箱涵和自來水管上方地表采用移動水碼圍擋,即隨著盾構施工的進度,盾構機刀盤前后方各25m,雨污箱涵或自來水管左右各1.5m的范圍使用水碼圍擋,減少路面車輛來回碾壓引起的地面沉降。
5.4技術管理風險控制措施
加強盾構掘進施工的各環節組織與管理。盾構掘進技術管理要重點抓好渣良、土壓平衡、出土量管理、同步注漿管理等。各種管理要有章可循并落實到崗位責任制中,有獎懲制度落實到人,確保管理出成果、出人材、出效益、保質量、保安全、保工期。嚴防人為操作失誤發生,保證掘進施工連續高效。
6結論
本文對南昌富水砂層中盾構隧道下穿地下管線施工中的各個風險進行了辨識。在此基礎上,根據風險發生概率及后果嚴重程度的指標,對風險事件進行了評價,并提出了相應的控制措施,從而保證工程的順利進行。得出了以下結論:
(1)盾構下穿地下管線安全風險識別與評價結果與本盾構區間水文地質條件、施工過程中可能出現的問題以及施工環境狀況相符,盾構下穿地下管線施工前進行風險評價可行。
(2)盾構下穿地下管線施工前進行安全風險識別與評價是必要的,可對施工過程中可能遇到的風險進行預估和預判,為工程的順利進行提供了參考與保障。
(3)區間地質風險及盾構施工風險發生概率較高,風險等級高且后果嚴重,與盾構下穿地下管線安全風險總體評價相符,盾構下穿地下管線施工時應采取合理措施重點對區間地質風險及盾構施工風險進行控制。
(4)盾構下穿地下管線施工過程中要對盾構及管片姿態、隧道變形、地面沉降以及周圍環境進行密切監測,根據這些監測反饋信息,及時有效地采取相關控制措施,從而減少施工風險,保護管線安全。
(5)綜合考慮盾構下穿地下管線施工過程中可能出現的各種風險,制定相應的施工應急預案,在出現緊急情況時保證工程安全。
參考文獻
[1] 張博.地鐵盾構法施工風險管理與應用研究[D].中南大學碩士學位論文,2009.
[2] 江西省勘察設計研究院.《南昌市軌道交通1號線一期工程B合同段青山湖大道站~高新大道站區間巖土工程詳細勘察報告》[R].江西:江西省勘察設計研究院,2010.
一、建筑類高職院校語文教育的現狀
當前,建筑類高職院校語文教育的現狀可用“缺失”一詞來形容。在課程設置上,大學語文課程大多不在考慮范圍之內,建筑類專業學生在校讀書期間,也很少得到關于聽說讀寫等方面的語文能力的培訓或指導。根據調查發現,這種情況的產生主要是由以下兩個原因造成的。
(一)因認識不深或偏見造成的對語文教育的忽視
“語文”二字對于中國人來說再熟悉不過,從小學、初中到高中,語文都是學生的主要課程。寧波大紅鷹學院大學語文研究所所長何二元在對比中小學語文與大學語文的生存條件時曾談到,“中小學語文課時多,跨度大。按呂叔湘先生的統計,是‘10年的時間,2700多課時’,如今12年學制,加上無止無休的補課,有人統計,語文課教學可能已達5000課時。教學時間很多?!盵1]在這種情況下,很多人包括一些院校主管教學的領導都想當然的以為,中國的學生在大學入學考試結束后已經具備了應該掌握的語文知識與能力,在大學階段沒有必要再繼續語文課程的學習。這種認識直接導致大學語文教育在高校中的受重視程度大打折扣,并且遠遠不夠,高職院校尤其如此。然而,事實上,這種對大學語文課程的認識和理解是片面的,不正確的。
(二)因課時緊張造成的對語文教育的放棄
高職教育與普通高等教育的區別在于其培養目標為培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的、掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能的技術應用性人才,是與就業、與工作緊密相連的。這樣的培養目標決定了高職院校不僅要重視學生理論知識的學習,更要注重學生實際工作能力與動手能力的提高。因此,很多高職院校均采用“2+1”的人才培養模式,即三年制的學生有兩年時間在校主要進行理論學習并輔以實驗、實訓等實踐性環節,第三年直接在企業參加實習并結合實習內容或生產實際完成畢業論文或畢業設計。在課程設置和安排上,學校也更重視專業課的開展,保證專業課有充足的課時。相比之下,無法直接創造物質財富并且在短期內無法產生明顯效益的語文課程只好讓位于專業課了。
建筑業是一個以土木工程、房屋建設和設備安裝以及工程勘察設計為主要工作內容的生產部門,其產品是各種工廠、礦井、鐵路、橋梁、港口、道路、管線、住宅以及公共設施的建筑物、構筑物和設施等等。因此,建筑類高等職業教育主要是“培養面向生產、建設、管理、服務一線需要的高素質建筑技術和管理人才”。[2]培養學生高級施工技術和管理能力是建筑類高職教育的重中之重?;诖耍ㄖ惛呗氃盒0才诺膶I課課程有:施工技術、地基基礎、建筑結構、建筑工程經濟、工程招投標與合同管理、建筑識圖與構造、建筑材料、建筑測量、建筑力學、房屋建筑設備、建筑CAD等等,基礎課有高等數學、思想概論、思想品德與法律基礎、計算機基礎、大學英語和英語聽力,大學英語與英語聽力,開課時間為兩學期,其它基礎課程為一學期。顯然,在課時緊張的情況下,大多數院校放棄了語文教育的開展。
二、建筑類高職院校開展語文教育的必要性
如前所述,語文教育在建筑類高職院校呈現為“缺失”狀態,沒有得到應有的重視。然而,實際上,開展語文教育對于建筑教育、建筑行業及學生本身都具有不可忽視的意義。
(一)建筑行業的發展需要
建筑業的產品如工廠、礦井、鐵路、橋梁、港口、道路、管線、住宅以及公共基礎設施等并不是一個簡單的建筑物,從深層次上講,它們是文化的載體,蘊含著一個城市、一個國家乃至一個民族的精神內涵。一些獨具特色的建筑物已經成為城市文化的象征,比如北京的天安門、故宮,上海的東方明珠塔、世貿大廈等等。中國的建筑能否體現中國特色,中國的建筑業能否在世界建筑行業的發展中站穩腳跟,這不僅與從事建筑行業的人員的專業技術水平密切相關,與他們的文化素質也密不可分。而技術水平和文化素質的提高均與從業人員的語文受教育程度有很大關系。
具體而言,一線技術工作人員的語言表達能力與人文素養對技術的傳承、進步和革新具有舉足輕重的作用。一個工程建設結束后,工作人員需要對本項工程建設成就和突破、失誤和不足及項目管理中出現的一些問題進行及時總結和反思。他們如果有較好的語言文字功底,就可以在工程建設中通過交流總結,活躍思維不斷深化理論認識,從而進一步推進我國在工程建設領域的科技進步。同時,較高的人文素養也可以使他們從更高的層次或更文明的角度來處理和解決建筑施工中遇到的困難和問題。
因此,提高工程建設人員的人文素質和語文職業能力,促進建筑行業的可持續發展,是廣大從事土木工程教育工作者不得不認真面對和研究的一個問題。
(二)用人單位的需求
建筑類高職院校土木工程專業的學生畢業后主要是在建筑工地擔任建筑施工員、造價員、質量員、安全員等建筑企業生產一線的技術及管理人員崗位。根據目前我國工程建設的管理模式,現場從事第一線管理、技術等工作人員的綜合素質和語言能力不僅對工程建設的質量、進度、效益等有很大影響,并且對我國工程建設技術的進步、管理能力的提高也具有舉足輕重的作用。但是調查顯示,高職院校畢業生的語言能力并不能夠使用人單位滿意。
湖南長沙環境保護職業技術學院李祥貴老師負責的《高職院校語文應用能力測試機制研究》課題組對2009年人才市場對高職學生語文應用能力的需求情況進行了調查,結果顯示,對于前來應聘的畢業生,只有16.5%的企業認為他們的書面表達能力“普遍好或較好”,76.1%的企業認為“普遍欠佳”,7.4%的企業認為“普遍不好或很糟糕”。在書面表達中普遍存在的問題,由多到少依次為:(1)不夠簡潔;(2)主題不夠明確;(3)意思表達不夠清晰;(4)欠條理,出現病句、錯別字。對于口頭表達能力,26.1%的企業“普遍好或較好”,72.7%的企業認為“普遍欠佳”,1.2%的企業認為“普遍不好或很糟糕”。[3]由此可見,用人單位對畢業生的書面和口頭表達能力都很不滿意。
這種情況在土木工程專業的畢業生中同樣存在。因此,從就業的角度來講,提高土木工程專業學生的語言表達能力,可以為社會、為企業培養更多的令用人單位滿意的合格畢業生。
(三)畢業生的職業發展需要
職業生涯規劃對于一個人非常重要,每一位畢業生在踏上工作崗位之前或工作之初都需要對自己未來的職業發展道路做一個規劃。
目前,高職院校的土木工程專業畢業生畢業后在建設領域大多從事現場施工員、造價員、質量員、安全員等工作,他們的職業發展方向是在取得注冊造價師、建造師、監理師等國家執業資格證書后,從事更高層次的技術管理工作。如果他們在語言能力、總結能力、寫作能力等方面沒有一定的功底,那么,以后的人生職業規劃和發展中也很難有大的突破。職業教育必須為學生的可持續發展打下堅實基礎。
三、對策:開展“建筑語文+實用寫作”的語文教育
既然語文教育對土木工程專業的學生比較重要而且必需,那么在當前課時緊張的情況下如何開展語文教育呢?筆者嘗試采用“建筑語文+實用寫作”這樣一種語文教學模式,試圖通過將語文與專業緊密結合起來的方式,達到既兼顧專業又切切實實提高學生語文職業能力的目的。
具體而言,建筑類高職院校開設的大學語文課程在教學思想上應服從《大學語文》課程的屬性要求,服從高等職業教育的培養目標,為培養出合格的具有良好語文職業能力的土木專業畢業生而服務。在課時安排上也應與土木工程專業的培養目標相結合,以新生入學第一學期為宜,課時不必過多,50-60個課時即可。在教材選擇上,選用自編教材——《高職建筑語文》。該教材也嚴格遵循與專業相結合的原則,具體由“建筑語文”和“實用寫作”兩個部分組成。
“建筑語文”部分的教學目標為:通過對所選篇目的學習或閱讀,使學生了解建筑文化,培養學生對建筑的喜愛,增強學生對建筑行業的職業責任感、進取心和自信心。在具體內容的設計上,按照學生對事物由淺入深的認知原則,分為“著名建筑”、“建筑與大師”、“建筑與文化”、“建筑與革新”“建筑與古代文學”等五個主題單元。在“著名建筑”單元里,主要介紹趙州橋、萬里長城、故宮、都江堰、蘇州古典園林等中國建筑,使學生對中國的一些偉大建筑有一個初步的了解。“建筑與大師”單元進一步介紹中國著名建筑大師梁思成、茅以升、詹天佑的動人事跡,講述他們與建筑之間的故事。建筑本身是一種文化,蘊含著不同的建筑思想和建筑理念,建筑業的發展同樣可以體現社會的進步與發展。因而在“建筑與文化”單元里,主要選取以北京、上海等地的民居及建筑為內容的文章,比如《胡同文化》、《上海的民居最風情》及上海外灘建筑群等。在“建筑與革新”單元里,主要介紹一些現代城市象征,比如上海東方明珠塔、陸家嘴金融中心、世博建筑群等等,體驗建筑給上海這個城市注入的新鮮血液與活力。最后一個單元“建筑與古代文學”,選取《滕王閣序》、《登鸛雀樓》、《岳陽樓記》、《黃鶴樓》等詩詞,讓學生體驗建筑詩情畫意的另外一面,和作者一起感受亭臺樓閣帶給心靈的獨特情思。
“實用寫作”部分主要結合土木工程專業特點,緊密聯系具體的土木工程崗位實踐,為培養學生一定的土木工程職業能力服務。當前的應用文寫作在內容編寫上有面面俱到、大而全的局限,因此,筆者主要結合土木工程專業崗位選擇教學內容。具體包括招投標書、合同、總結報告、招聘啟事、論文寫作五個方面。在每一部分分為情景案例、知識介紹和實訓三個環節。比如引入一些由于不會寫應用文或不知道規范要求而引起的工程糾紛案例、合同,這樣既可以引起學生重視,教學目標也更加明確。另外可與建筑現場相結合,讓學生根據現場建筑施工特點,寫出各項技能操作要領,或者帶領學生參觀一些古建筑、現代建筑,寫說明文或觀后感或用媒體展示。在參觀實訓中進行寫作練習,既可以加深學生對本專業課程的理解,又可以提高語文職業能力,何樂而不為呢?
總之,語文教育對土木工程專業學生的發展具有不可忽視的作用,建筑類高職院校應結合實際及專業發展需要,適時地開展語文教育。
注釋:
[1]何二元,黃蔚.母語高等教育研究[M].杭州:浙江大學出版社,2013.5
[2]王廷杰.關于建筑類高等職業教育人才培養目標定位的思考[J].商情.2012,(41)
關鍵詞:烏魯木齊北站 專用線 整合規劃
中圖分類號:TU984文獻標識碼: A
1.引言
烏魯木齊北站(簡稱烏北站)作為烏魯木齊樞紐內重要的貨運站,自治區所屬的各大倉庫都坐落于烏北站片區,共有26家企事業單位的42條專用線與車站銜接。其中,大部分專用線資源閑置、效率低下、各自為政、貨源分散、裝卸方式落后,無法滿足日益增長的鐵路運輸需求。同時,現有鐵路專用線給城市景觀、交通和環境等造成較大的影響。烏北站專用線的整合勢在必行,這對提高鐵路運輸效率,適應城市更新和園區物流發展將起到重要作用。
2.概況
2.1樞紐現狀情況
烏魯木齊鐵路樞紐,東起蘭新鐵路的芨芨槽子站,西至蘭新鐵路的三坪站,目前樞紐內只有一條鐵路干線(蘭新線)從東向西貫穿其中,另外從烏魯木齊西站東端咽喉引出三條支線:北疆支線(蘆草溝支線)、六道灣支線、小黃山支線,形成了一條干線、三條支線的樞紐框架。樞紐東西長約49公里,南北寬35公里。樞紐內現有車站13處,其中客運站1處(烏魯木齊)、編組站1處(烏西)、貨運站2處(烏北、烏東),中間站9處。
2.2樞紐規劃情況
根據規劃,蘭新第二雙線、烏魯木齊至準東(將軍廟)、哈密至將軍廟鐵路引入樞紐。樞紐內設一主一輔兩處客運站,改建既有烏魯木齊站為輔助客運站,在既有蘭新線二宮車站站址規劃建設新客站為主要客運站。按照“集中化、規?;I化”的原則,整合樞紐貨運系統布局。拆遷既有烏魯木齊站、二宮車站貨場,將貨場作業遷至烏北車站;在三坪車站規劃建設集裝箱中心站;烏北車站為樞紐內主要貨運站、設貨運(物流)中心,烏東車站為樞紐貨運站。
2.3烏北站既有設備概況
烏北站是新疆境內主要的鐵路貨物運輸集散站,是局內的二等貨運站。日均裝卸車數310輛左右,貨源吸引范圍以烏魯木齊地區為主,遍及南北疆各大廠礦企業,在促進邊疆物資流通、經濟發展上發揮著重要的作用。本站位于北疆支線上,站房位于線路左(北)側,東端銜接有小黃山支線?,F有到發線5條(含正線1條)、調車線4條,到發線有效長650米。現有貨場1處,共銜接26家單位的42條專用線。
2.4烏北站既有專用線使用情況
烏北站共有專用線42條,建設歷史悠久,大多是計劃經濟年代產物,目前在鐵路貨運中仍占有一定的地位。
目前專用線裝卸線有效長最長600多米,最短的僅有50m,均不能滿足整列裝卸的要求。裝卸線有效長共計12.8km。各專用線企業擁有大量的倉庫、貨場和裝卸設備等資源,總占地約5500多畝,專用線密度僅為0.0023km/畝。
2.5烏北站鐵路專用線存在的問題分析
烏北站銜接的42條專用線,在區域貨運中占有重要的地位,長期承擔著烏北站近80%的裝卸車作業量,但受專用線現有場地、設備、人力機械、管理運作等條件限制,目前基本無法滿足日益增長的鐵路運輸需求。2012年,鐵路專用線發送貨物總量697.07萬噸,到達總量273.65萬噸,發送總量423.42。除北站鐵路貨場外,運營專用線平均年貨運量26.8萬噸/線,貨運量相對較低。鐵路專用線存在小、散、亂等問題,主要體現為:運輸效率低下,貨物裝載質量難以控制,超范圍辦理貨運業務,專用線產權歸屬混亂,作業相互干擾,對城市路網及道路交通影響較大,鐵路專用線沿線影響安全行車因素較多,布局分散,占地面積大,物流倉儲設施落后。
2.6專用線整合的意義
2.6.1提高鐵路運輸效率
整合既有專用線,充分發揮鐵路裝卸設備能力,提高專用線運輸效率,緩解目前車站能力緊張、點線能力不配套的現狀。專用線整合后,按照集中裝卸、集中配車的運輸組織原則,完善直通列車開行組織方案。
2.6.2有利于發展現代化物流
將貨物運輸與倉儲物流相結合,鼓勵大型物流企業參與。規劃整合位置選址應靠近倉儲物流集中區,縮短與貨運需求產生地之間的距離,降低貨運成本。
2.6.3有利于快速集散
整合選址應該遠離城市中心,靠近快速過境及對外通道,減少貨運車輛對城市的干擾。
2.6.4有利于社會經濟發展和城市規劃
烏北站片區鐵路專用線整合規劃,要有利于區域社會經濟有序開發建設;有利于城市規劃統一考慮、統籌安排,對城市的經濟發展和規劃建設起到積極的作用。同時烏魯木齊經濟技術開發區(頭屯河)建設用地彌足珍貴,專用線的整合對節約集約用地意義也非常重大。
3.整合方案研究
根據開發區產業發展及相關規劃,結合烏魯木齊鐵路樞紐和北站貨場改造方案,主要研究了以下整合方案。
3.1方案一(依托烏北站貨運中心整合方案)
3.1.1方案概況
烏北車站北側規劃新建貨運(物流)中心,該貨運(物流)中心是對烏樞紐內貨運系統進行的整合、梳理,包括了既有烏魯木齊站貨場、既有二宮多元化專用貨場以及三坪、烏西等車站既有貨場拆除還建部分。貨運(物流)中心按照5束10條貨物裝卸線總規模規劃布置,貨物裝卸線均按照貫通式、滿足整列到發要求設計,貨物線有效長滿足880m、有效裝卸貨物長度滿足780m布置,占地共706畝,鋪軌14.9km,鐵路投資估算約5.7億元,遠景年運輸能力可達到2000萬噸規模。
本方案依托北站貨運中心對專用線進行整合,僅保留有軍事要求、特殊需要以及滿足整列運輸條件的鐵路專用線,考慮共整合20家企業的,共計28條專用線,基本實現北站公路以南的專用線全部整合。烏貨運中心建成后不僅可以滿足原貨場的運輸需求,還滿足了北站片區專用線所運輸的所有貨物品類及運量需求,屆時各專用線的運量將大幅縮減。所以本方案考慮北站片區專用線企業依托北站貨運中心的建設,在政府相關政策的支持下,進行產業調整,關閉現有運輸能力小,效率低的鐵路專用線及倉儲設施。在擬建烏北貨運中心以北建設大型、現代化的物流倉儲基地,增強企業競爭力,共同推動區域內物流倉儲產業的發展。
3.1.2優缺點分析
優點:滿足區域內的城市發展規劃;與烏魯木齊鐵路樞紐改造總體規劃相吻合。新建物流中心裝卸區與烏北站橫列式布置,可充分利用既有北站的到發線、調車線等相關設施,提高鐵路運輸組織效率;鐵路裝卸區、物流、倉儲用地較為集中,土地利用最大化;鐵路裝卸區與物流、倉儲區都位于北站公路的北側,減少了短途倒運和對北站公路正常運輸的影響。
缺點:本方案專用線整合涉及鐵路、政府、專用線企業三方面的利益,實施操作過程具有一定的難度。
3.2方案二(關停年運量較小的鐵路專用線方案)
3.2.1方案概況
本方案根據現場調查,除有軍事要求和特殊要求的專用線外,將年運量較?。ㄐ∮?0萬噸)、線路條件較差、裝卸設置落后、對環境污染較大的企業專用線進行關停,擬關停企業專用線7家。
3.2.2優缺點分析
優點:關閉個別運量較小的企業專用線,實施難度相對較小,便與操作;實施時間短,短期見效快。
缺點:本方案專用線整合涉及政府、專用線企業等方面的利益,實施操作過程具有一定的難度;整合專用線后,沒有根本解決鐵路運輸問題,區域內仍有大部分專用線運行,任然造成土地分割嚴重,沒有起到土地利用最大化、集約化的要求。
3.3方案三(企業合作共同改建既有專用線半列方案)
3.3.1方案概況
本方案在北站公路南側(原專用線所在區域)500m范圍內,根據各企業專用線到發貨物的品類、運量,結合既有專用線線路條件,整合建設綜合裝卸區。
本方案改造既有北站西咽喉區后,與有烏西烏北聯絡線并行,平交北站公路后,引入北站公路南側既有友好利通物流有限公司專用線,整合改造原裝卸線,按照7條貫通式貨物裝卸線規模規劃布置。由于受坡度及用地限制,裝卸線按半列到發要求設計,貨物線有效長滿足450m、有效裝卸貨物長度滿足400m布置。鐵路占地共460畝。
本方案整合企業標準和方案一向同,僅保留有軍事要求、特殊需要以及滿足整列運輸條件的鐵路專用線,考慮共整合19家企業的,共計24條專用線。
3.3.2優缺點分析
優點:規劃區域在既有企業用地范圍內,沒有占用農田,新增用地較少,符合區域規劃,占用土地均為規劃倉儲物流用地;整合后優化了鐵路專用線的運輸組織模式,提高了運輸生產效率;裝卸區、物流、倉儲用地較為集中,土地利用最大化;鐵路裝卸區和企業倉庫均位于北站公路的南側,減少了短途倒運和對北站公路運輸的影響。
缺點:線路技術標準較低,與方案一向比運營距離較長,線路坡度較大;本方案的整合涉及的專用線企業較多,占用相關企業的用地,組織協調工作較為困難。
3.4方案四(企業合作共同改建既有專用線整列方案)
3.4.1方案概況
本方案在北站公路南側(原專用線所在區域)900m附近,根據各企業專用線到發貨物的品類、運量,結合的既有專用線線路條件,整合建設綜合裝卸區。
本方案為滿足鐵路運輸組織需求,提高運輸效率,裝卸區設置滿足整列條件,并且裝卸區兩端均與烏北站到發線連接。整合改造原裝卸線,按照4條貫通式貨物裝卸線規模規劃布置。貨物線有效長滿足850m、有效裝卸貨物長度滿足800m布置。鐵路占地共530畝。
3.4.2優缺點分析
優點:規劃區域在既有企業用地范圍內,沒有占用農田,新增用地較少,符合區域規劃,占用土地均為規劃倉儲物流用地;整合后優化了鐵路專用線的運輸組織模式,滿足于整列裝卸要求,并且兩端與烏北站接軌,運輸組織便利,減少了調車作業次數,提高了運輸生產效率;裝卸區、物流、倉儲用地較為集中,土地利用最大化;鐵路裝卸區和企業倉庫均位于北站公路的南側,減少了短途倒運和對北站公路運輸的影響。
缺點:線路技術標準較低,運營距離最長,線路坡度較大;由于兩端與車站相接,占地面積較大,并且對區域內土地切割較嚴重;本方案的整合涉及的專用線企業較多,占用相關企業的用地,組織協調工作較為困難。
4.研究結論
通過綜合研究分析,方案一(依托烏北站貨運中心整合方案)不僅滿足城市總體規劃和烏魯木齊鐵路樞紐總體規劃要求,而且充分利用了既有車站資源,提高鐵路運輸組織效率。鐵路裝卸區、物流、倉儲用地較為集中,土地利用最大化。物流中心占地僅706畝,區域內鐵路密度提高了10倍,達到0.02km/畝,運輸能力提高了2倍。方案實施后規劃鐵路裝卸區與物流、倉儲區都位于北站公路的北側,減少了短途倒運和對北站公路正常運輸的影響。并且原鐵路專用線區域內約5500多畝土地可做整合開發,提高了土地利用價值。所以本次研究推薦依托烏北站貨運中心整合方案。
參考文獻:
[1]匡旭娟、榮朝和.基于精益管理的鐵路專用線整合分析―以烏北站專用線整合為例.2007年鐵路運輸系統分析與物流技術應用學術研討會論文集.2007
【關鍵詞】景觀教學 課程設計 微系統 生態化設計
景觀生態設計源于景觀生態學研究。景觀生態學一詞是由德國著名的地植物學家C·特羅爾(C.Troll)于1939年提出的,他認為,景觀生態學并不是單一的學科,而是各個相關因素的綜合研究。Forman和Godron認為景觀生態學是“研究景觀的結構、功能和變化的科學”。景觀生態設計是對人類生態系統進行的設計。①現階段景觀生態學朝著綜合化、交叉化方向發展,其研究對象亦從自然生態向人工生態轉變,研究尺度從模糊尺度向宏觀與微觀兩個方面擴展。景觀生態學在中國起步于20世紀80年代,幾十年來經過幾代學者的辛勤努力,發展頗引人注目。研究主要體現在景觀的空間、技術、美學等方面。到20世紀90年代末,對于生態的重視成為大學景觀設計專業的共識,生態教學已成為現代景觀教學體系中的一個重要的教學方向,是現代景觀設計專業人才必備的素質之一。
生態意識的培養在現代建筑及景觀設計專業課程中已被認為是促進生態環境發展的重要手段之一,如何將生態思想深入地融入到景觀設計課程中去,使設計師在早期的教育階段就具有生態意識及相關的背景知識。為此,近些年來在景觀專業教育領域出現了不同程度的生態意識教育模式的嘗試,滲入具有生態意識的教學體系及教學方法。
景觀設計教學中微系統景觀生態化的研究,能夠培養學生在具體的景觀設計課程中對于生態化理念的把握。城市景觀生態微系統,是城市中總量最大、分布最廣、居民使用率最高的系統類型,這些微系統對城市整體生態效益的發揮起著至關重要的作用。首先,城市景觀微系統通過微循環,在地塊內部即形成了生產、消費、降解的基本平衡,只是將超出地塊微系統降解能力的部分排到城市系統中,大大減小了城市降解廢棄物的壓力,減少了能耗。其次,生態不單是一種技術手段,景觀生態倡導的其實是一種生態的生活方式,在城市地塊微系統內,居民可以切身感受到身邊發生的生態事件和由此帶來的實際效益,對促進生態城市轉型意義重大。②再次,地塊作為城市中基本的用地單元,不同地塊的用地性質不同,形成了不同的景觀風貌,提高了城市不同地塊的識別性和景觀異質性,形成了多樣性的城市景觀。景觀生態教育理念,一方面不僅在教學中完善生態基礎知識及生態倫理學的基礎課程,而在高年級的設計實踐課程中要進行具體的課題設計操作運用。另一方面,相對于景觀生態化設計研究趨于大空間巨系統,由基本用地單元形成的微系統生態研究在景觀設計教學中,其類型豐富多樣,功能接近日常生活,尺度易于把握。在景觀生態化課程教學中,對于設計方法的研究有直接的意義。
一、微系統生態設計在景觀課程教學體系中的融入
(一)由“微系統”導向“景觀生態設計”
在教學中通過微系統的生態化設計來解決基本用地單元的景觀生態化問題,這一理念導入課程中,并由小及大,逐級上推,構建“基本用地單元(微系統)——街坊(小系統)——城市空間系統(大系統)——城市(巨系統)”的生態景觀系統,進而解決城市巨系統的景觀生態問題。通過專題訓練,使學生在設計的動態過程中循序漸進地提高生態意識的思辨能力和綜合設計能力。微系統生態設計從日常生活環境入手,從細部環節最接近于人的小尺度空間開始,這也是景觀生態教學中學生課題作業最佳的切入點,然后逐次進入巨系統環境問題。
(二)基于微系統關注下的景觀設計教學主體內容
1.城市景觀微系統的構成研究
利用系統論思想,從構成城市的細胞——基本用地單元這一小環境著眼,提出景觀設計的微系統概念并引入到景觀設計課程教學中,引導學生對于微系統的界定、構成、作用的理解和關注。在教學中,微系統的景觀生態化設計應主要關注五部分內容:微系統的能源供給、微系統的道路鋪裝、微系統的綠化植栽、微系統的景觀小品、微系統的垃圾處理。涉及的道路鋪裝、綠化、景觀小品這幾個因素在通常的景觀設計課程中,已被作為基本的認識反復學習及實踐過,那么能源供給和垃圾處理牽涉到技術問題,在此要求學生查閱相關學科知識,發揮個人綜合能力。
2.微系統景觀要素在課程實踐中生態化設計要點
(1)微系統的能源供給設計
課程教學中導入能源系統思路,能源系統是以物質實體邊界進行城市系統分類中的唯一動態系統。使學生在景觀生態化設計中,考慮到在地塊能量流動轉化的過程中,做到輸入能量(消耗能量)與輸出能量(廢棄物)的最小化與循環利用。在地塊微系統內部,能量輸入系統可簡化為電能、熱能和水能等能量的輸入,并且同時伴隨能量的輸出、廢水和廢棄物的輸出。如在課程設置時可引導學生考慮多用可再生能源,減少對不可再生資源的利用,在設計中應首先考慮太陽能、水能、風能等資源的循環利用,是景觀生態設計的重點。另外,倡導加強廢棄物的循環利用,注重節能減排。在教學設計中往往忽視的一點是:需要注意在設計中對場地原有的自然元素應該盡可能地保留、利用,例如盡可能利用原有地形及植被,避免大規模的土方。
(2)微系統的鋪裝、小品設計
培養學生利用當地材料的生態環保意識,結合材料的色彩、質地等體現人性化和藝術化設計。鋪裝、小品設計是微系統內景觀生態設計的基本元素,是在景觀設計課程中最為普遍的設計要素,也是最基本的設計要素,在微系統生態設計中也是非常重要的因素。小品設計原則:優先應用廢棄材料;注重環境的整體效果,切勿盲目求大;注重自然環境與人工環境的和諧共生。
(3)微系統的綠化植栽設計
課程設計中引導學生根據地域氣候特征,注重自然環境與人工環境的和諧共生,遵循植物的本土性、自組織性和共生原則,創造多層次的植被生態環境。微系統的景觀生態設計應該根據植物的不同形態、色彩、質感,通過植物之間的生態特性合理搭配,形成良好的景觀藝術效果,來滿足人們的各類需求。綠化設計時把握原則:一方面,植物樹種選擇要以本土樹種為主,避免外來樹種的長途異地移植;另一方面,植物配置要尊重植物的生態習性,遵循生態群落的發展規律,營造多樣性的植物群落。
(4)微系統的垃圾處理設計
引導學生對微系統中廢棄物的循環利用的關注,這對于地塊的整體生態化設計具有十分重要的意義。在微系統內建立微循環,可以有效減少地塊產生的廢棄物排放量,從而降低城市廢棄物處理的壓力。廢棄物的循環利用是生態化與人性化的雙贏之舉。③對廢棄物的處理和再利用并不是要在每個微系統中進行,如果可能應盡量應用。在微系統進行的這一轉化將會對城市這個巨系統產生重大的影響。
3.在微系統景觀設計教學中對生態意識的正確理解
在生態城市建設研究和實踐中,許多人認為景觀生態化只能在公園、綠地等足夠大的空間才能實現,小地塊無法實現景觀生態化。這是認識上的一大誤區。我們在景觀生態教學中要糾正三個誤區:第一個誤區是過度生態化,過分強調環境的自然屬性,認為只有城市建成環境達到原生自然的狀態才是唯一的生態化路徑,這種觀點忽視了城市建成環境的人工屬性;第二個誤區是偽生態化,即要么簡單套用生態理論,完全不顧設計方案的成本,要么只喊喊生態口號,并無生態之實;第三個誤區是過于技術化,生態技術是可持續發展的必然選擇,其建立在文化觀念、技術儲備、經濟支持等基礎之上,具有一定的使用門檻,景觀設計過于技術化往往導致設計方案理念先進、技術超前,但難以實現。這三個誤區是在景觀課程教學中最易出現的問題,微系統的景觀生態設計課程在教學中應該基于這三個問題,通過引導使學生能夠正確理解和掌握生態設計的價值和意義。
(三)教學環節與課題設置
如何在景觀設計課程體系當中建立清晰的生態設計思路主線索及相關知識內容,如何構建微系統生態意識與景觀設計課程之間的緊密銜接的整體關聯,成為景觀生態設計課程建構的重點,在景觀設計課程設置上體現微系統生態意識的綜合性、交叉性、實踐性等方面,在教學實踐及教學改革中進行有針對性的課程設置,在低年級相關課程中即基礎訓練階段進行滲入式教學。到二、三年級進行深化拓展階段訓練,課程中實踐命題可設置為直接的微系統生態化課題實踐練習。到高年級進入綜合提高階段,課題設計內容涵蓋面涉及較廣,地形環境復雜。教學上通過循序漸進,由易到難、由簡單到綜合的主脈絡,同時在每個階段與其他相關基礎課、專業課保持相關的連續性。
二、微系統景觀生態設計教學過程中的探索
(一)教學中設計題目的不斷更新,加強對“微系統”空間場地的認知
景觀設計課程是建筑學、城市規劃、風景園林、環境藝術設計等多個專業領域都涉及的一門重要的課程,針對培養具有創新精神和廣泛適應能力的執業教育作為基本標準,課題研究堅持開放性與理性化的教學思路,教學實踐過程中把“微系統”作為切入點引入景觀生態化設計教學,建立“設計——實踐——研究”的課程教學模式。通過課程訓練,引導學生對“微系統”的關注而切入到景觀生態化設計的基本問題、核心問題。在教學中,對于設計題目的選擇應不斷完善,結合地域特征、經濟水平差異等,可提供不同的微系統景觀空間,也可依據微系統景觀空間構成特點分類設計題目,加強學生對設計前期的研究及設計分析,提倡“研究性”學習,讓教師的科研更多融入指導學生的設計過程中。
(二)教學中引導學生關注“微系統生態化”與地方社會的關系研究
“微系統”其實質是對具體功能空間的設計,在設計中注意引導學生對于地方、地域化的了解和關注。
1.關注系統環境的地理、氣候特征。在景觀生態化設計課程中對于不同地域氣候、地理環境下生態環境的介入研究,可以使學生對不同地域“微系統”環境采取不同的設計方式。建筑景觀在產生初期,其決定因素并非人文歷史,而是當地的氣候特征、地理環境等自然因素。而教學中,學生最容易忽視的設計實踐命題是對地域氣候在景觀中的影響。在課題設計過程中,讓學生更多思考不同的地理地貌下,景觀生態環境設計所應對的方式。
2.關注居民日常生活。引導學生關注更多日常的生活空間尺度、平民生活行為空間,把握微系統景觀的本質意義及形式表達的方式,引導學生對目前中國社會大量存在且更多需要的適宜的空間的關注及技術手段的研究選擇。教學中命題設計從大的城市綠地、廣場轉為小型的街心花園、庭院景觀等日常化的微觀系統環境,學生在設計前期的基礎調研由文獻搜集要深入到實地調研資料收集,走進平民日常生活,了解真正需求。
3.關注地域歷史與地區精神。在景觀生態化設計教學中,對于微系統的認識不僅存在于技術層面上的了解,還要讓學生在設計的過程中,不應只看到地方的表面狀況,應更多領會當地文化、地區精神,用設計的語言去表述空間的歷史。④在這一過程中實現地域生態化更高層面的意義。
三、引導學生對于微系統景觀生態設計的創新思路的嘗試
在教學中注重引導學生的創新思路和創新意識,以景觀微系統生態創造為契機,培養現代設計師的生態責任意識及可持續發展的景觀生態意識。在人們賴以生存的這個地球上,土地資源越來越寶貴,環境問題日益嚴重,作為設計師我們恪守的職責是為人類創造一個良好的棲居地。在教學中鼓勵學生在正確的生態理念指導下,運用更多、更新的生態設計手法。在景觀生態化教學中,教師設置的課程一方面是對學生引導、滲入生態化思想及對應的方法策略;另一方面,在充分滲入之后,在具備大量的知識儲備、理論信息與校內實踐設計經驗基礎上,析出有價值意義的設計才有可能,提煉具有創新意義的設計思路才有基礎。⑤教師作為在教學滲入及課題實踐析出這兩個環節的引導者及組織者,要為學生提供各種創造即析出的條件和機會,培養并鼓勵他們對于創新思路的嘗試和創造,多以社會實踐真題為訓練題目,敢于接受設計實踐的檢驗,不斷豐富和擴大微系統景觀生態化的影響,同時不斷提高生態化設計教學水平。
注釋:
①俞孔堅.綠色景觀:景觀的生態化設計[J].建設科技,2006(7):29.
②俞孔堅.景觀的含義[J].時代建筑,2002(1):16.
③張金偉,陳琳.國內外城市廢棄地景觀設計典型案例的對比、分析與思考[J].中國勘察設計,2008(11):75.