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從某種意義上說,巖土工程具有其復(fù)雜性。它涉及到很多領(lǐng)域的知識,比如,地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)。同時,在工程建設(shè)中,勘察工作復(fù)雜而重要,是工程得以開展的前提。巖土勘察技術(shù)主要是指準(zhǔn)確地分析以及測評城市工民建項目現(xiàn)場采集的巖土狀況的客觀數(shù)據(jù)。以此,在相關(guān)設(shè)計與具體施工細(xì)節(jié)方面,為城市工民建項目工程提供一定的依據(jù)??偟膩碚f,巖土勘察工作主要分為這三種,初步勘察、可行性勘察、詳細(xì)勘察。對于這三種勘察,需要按照不同的要求進(jìn)行。比如,初步勘察需要按照具體工程最初的設(shè)計來進(jìn)行;詳細(xì)勘察則需要根據(jù)工程設(shè)計的具體要求進(jìn)行。同時,巖土工程勘察的具體內(nèi)容則體現(xiàn)在很多方面,比如,現(xiàn)場的檢驗以及檢測、巖土工程地質(zhì)的調(diào)查與繪圖、室內(nèi)測驗。在城市工民建工程項目中,巖土工程勘察技術(shù)有利于對場地的基本條件給予調(diào)查和分析,并加以確定;有利于使工程建設(shè)方案更加科學(xué)合理;有利于工程建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)效益地提高。
二、在城市工民建項目中,巖土工程勘察存在的問題。
就巖土勘察技術(shù)的現(xiàn)狀來看,當(dāng)下我國還處于初級階段,還有很多方面需要完善。在城市工民建項目中,巖土工程勘察技術(shù)出現(xiàn)的問題不止一兩個方面。而且,隨著建筑事業(yè)飛速發(fā)展,巖土工程勘察技術(shù)存在的問題日益凸顯。因此,本文作者對其中的一些問題進(jìn)行分析。首先,巖土工程勘察的人員技術(shù)能力欠缺。一是:巖土勘察的技術(shù)人員不具有全面而準(zhǔn)確的巖土勘察知識,并且他們對自己所學(xué)的巖土勘察知識也不能靈活地運(yùn)用。進(jìn)而,造成在不同領(lǐng)域的勘察技術(shù)人員之間不能互相進(jìn)行交流學(xué)習(xí)、溝通,促進(jìn)工程項目建設(shè)的進(jìn)程,很顯然,他們也無法對巖土現(xiàn)階段的狀況以及它未來所發(fā)展的趨勢予以全面而系統(tǒng)地理解和掌握。二是:這些巖土勘察技術(shù)人員不具備相關(guān)的巖土勘察技術(shù),勘察能力低下。尤其是一些小企業(yè)為了減少成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)常聘請一些并不具有巖土勘察技術(shù)的專業(yè)人員、專業(yè)工程師。三是:相關(guān)施工企業(yè)沒有對巖土勘察技術(shù)人員定期進(jìn)行在崗培訓(xùn)。并且,沒有對在崗人員進(jìn)行再教育學(xué)習(xí),技術(shù)人員不按照技術(shù)規(guī)程進(jìn)行,操作非常不規(guī)范,不具有操作的基本素質(zhì)。其次,巖土工程勘察資料準(zhǔn)備不完整。在巖土工程資料準(zhǔn)備不完整方面,一是:必要的巖土工程資料和準(zhǔn)備功能工作是對巖土工程進(jìn)行勘察前必不可少的環(huán)節(jié)。但是,在實際工作中,相關(guān)巖土工程勘察人員并沒有對這些資料予以搜集。二是:對于巖土勘察設(shè)計部門,為了趕工期,勘察設(shè)計人員并沒有意識到巖土勘察的重要性。更嚴(yán)重的是,有些設(shè)計人員根本沒進(jìn)行充分而行之有效的實地考察,只是根據(jù)別人所說,就進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。致使這些巖土工程方面的設(shè)計與實際情況并不相符。最后,在巖土工程勘察報告方面,存在一定的缺陷。在巖土工程勘察中,巖土勘察報告的相關(guān)信息并不完整而準(zhǔn)確,特別是相關(guān)數(shù)據(jù)之間存在很大的誤差。進(jìn)而,造成與之相應(yīng)的勘察報告變得毫無意義。這樣不僅會使巖土工程施工受到阻礙、工期延誤,還會給施工企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然,除了這些方面以外,還存在一些其它方面的問題。比如,在對巖土工程進(jìn)行勘察的時候,沒有制定明確的工程目標(biāo)。
三、在城市工民建項目中,巖土工程勘察問題的解決策略。
巖土工程勘察在城市工民建項目發(fā)揮著不可替代的作用。面對巖土工程勘察存在的問題,需要采取有效的措施來解決這些問題。而這不僅成為當(dāng)下重要的話題之一,也是迫切需要解決的問題。因此,本文作者對其中一些可行的對策予以分析。第一、需要加強(qiáng)巖土工程勘察現(xiàn)場資料的搜集。在巖土工程勘察過程中,需要對勘探以及搜集到的資料對巖土工程的勘察有著很重要的影響。正現(xiàn)場資料收集方面,勘察人員需要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地形進(jìn)行了解,還需要對其它一些方面進(jìn)行掌握,比如,水文條件、地貌。在進(jìn)行實地了解的時候,需要做好記錄。并對這些資料信息進(jìn)行全面而系統(tǒng)地整合,為勘察報告提供真實而準(zhǔn)確的信息。第二、在巖土工程勘察中,需要提高勘察人員的綜合素質(zhì)。一是:施工企業(yè)需要定期對勘察人員進(jìn)行在崗培訓(xùn),提高他們的專業(yè)技能,具有該崗位應(yīng)具備的工作能力。二是:需要對在崗勘察人員進(jìn)行再教育學(xué)習(xí),了解并全面而系統(tǒng)地掌握勘察的基礎(chǔ)知識,具備應(yīng)有的勘察理論知識。三是:對勘察人員的操作規(guī)范予以完善,對他們進(jìn)行誠信以及敬業(yè)方面的教育。。并制定相關(guān)規(guī)定,必須按照相關(guān)的勘察規(guī)定進(jìn)行操作。四是:對于相關(guān)勘察設(shè)計人員,在進(jìn)行設(shè)計之前,一定要進(jìn)行實地考察。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)實際情況,進(jìn)行巖土工程勘察設(shè)計。第三、在巖土進(jìn)行勘察的時候,需要應(yīng)用最新的勘察技術(shù)。同時,還需要對地域性勘察特點引起重視。在運(yùn)用最新勘察技術(shù)方面,可以利用那些具有對應(yīng)功能的工程探探測設(shè)備。比如,隧道地震勘察技術(shù)、探地雷達(dá)技術(shù)。信息量大、速度快、成本低。在巖土工程勘察中,有很多有效的科學(xué)技術(shù)可以應(yīng)用到其中。比如,借助這些設(shè)備,利用連續(xù)加密測點來獲得地質(zhì)界面。并對它進(jìn)行實時的處理。這樣便可以對傳統(tǒng)地質(zhì)界面劃分問題給予解決,解決那些漏判與劃分不明確的問題。進(jìn)而,使巖土工程勘察的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,使功能工程建設(shè)的質(zhì)量得以很好地保障。在地域性勘察特點方面,由于不同地區(qū)有不同的地質(zhì)特征,需要從實際出發(fā),對不同地區(qū)進(jìn)行相應(yīng)地勘察。并在此基礎(chǔ)上,制定具有針對性的勘察規(guī)程,體現(xiàn)出對應(yīng)的地域特征。以此,來使巖土工程勘察更加科學(xué)化以及專業(yè)化。當(dāng)然,除了上面這些對策以外,還有其它一些方面的策略。比如,需要對巖土勘察設(shè)備的質(zhì)量水平予以嚴(yán)格地控制;對巖土工程勘察的相關(guān)數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)給予開發(fā)。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察
1、理論與經(jīng)驗的關(guān)系
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學(xué)的理論、工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論等,這些工程理論都是一種半科學(xué)半經(jīng)驗的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上的,如很多公式都是經(jīng)驗公式。巖土工程問題的解決過程實際上是在理論的指導(dǎo)下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗,結(jié)合工程實際情況,建立相應(yīng)本構(gòu)模型,運(yùn)用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術(shù)人員來說,扎實的基礎(chǔ)理論同豐富的經(jīng)驗、良好的工程判斷力是同等重要的。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規(guī)律背后的背景知識和真正實際內(nèi)涵及其假定邊界條件。而積累經(jīng)驗的過程可分為分析與預(yù)測現(xiàn)場觀測對分析、預(yù)測和現(xiàn)場觀測結(jié)果進(jìn)行比較、分析、評估和總結(jié)3個過程,可見積累經(jīng)驗的過程也離不開理論的支持。筆者認(rèn)為:理論與經(jīng)驗在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強(qiáng)調(diào)哪一點都是不合適的。筆者討論此問題,目的在于目前很多巖土工程技術(shù)人員過分強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗,而對理論的學(xué)習(xí)和運(yùn)用不足,這種現(xiàn)象對巖土勘察技術(shù)的發(fā)展不利;同時用于對年輕技術(shù)人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術(shù)人員的成長,甚至?xí)霈F(xiàn)以訛傳訛。
2、與設(shè)計溝通的重要性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在進(jìn)行詳勘之前,應(yīng)收集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖,場區(qū)的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料。在此筆者要強(qiáng)調(diào)勘察前與設(shè)計溝通的重要性,因為勘察成果的直接使用者就是設(shè)計人,在進(jìn)行勘察前,勘察人應(yīng)充分了解設(shè)計意圖,弄清楚擬建物工程特性,這樣勘察工作就能作到有的放矢、經(jīng)濟(jì)合理,提供給設(shè)計人最直接、最有用的勘察成果。如:現(xiàn)在很多高層建筑都帶有裙房,這種項目在勘察前,必須要弄清楚設(shè)計擬采用的基礎(chǔ)形式及聯(lián)接方式;還有一些主體不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就與采用筏基布置的勘探孔深度有很大差別。所以必須要重視勘察前與設(shè)計的溝通。目前有的經(jīng)營人員和技術(shù)人員對此認(rèn)識不足,造成勘察項目的返工。筆者討論此問題,目的在于提醒經(jīng)營與技術(shù)人員重視承攬項目和實施項目時與設(shè)計的溝通。
3、注意各種等級的劃分
在進(jìn)行巖土工程勘察工作量布置時,應(yīng)按相應(yīng)的分級標(biāo)準(zhǔn),確定項目的相關(guān)等級。如勘察等級、地基復(fù)雜程度等級、擬建物安全等級、重要性等級等。因為這些等級的劃分直接決定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各種等級,布置工作量時才能作到安全、經(jīng)濟(jì)、合理。
4、注意經(jīng)濟(jì)性
巖土工程勘察,應(yīng)在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下,用最經(jīng)濟(jì)的勘察手段和工作量實現(xiàn)勘察目的和任務(wù)。同時達(dá)到相同的勘察目的和任務(wù),所用成本的多少,可從一定程度上說明技術(shù)水平的高低。針對當(dāng)前巖土工程勘察現(xiàn)狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節(jié)約的。如:對“樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3~5倍樁徑,且不小于3m,對大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據(jù)控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計要求,項目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場可將50m的一般性勘探孔調(diào)整為45m(當(dāng)然按權(quán)限該上報審批的進(jìn)行上報審批),這樣就可節(jié)約不少工作量,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。再有土工試驗項目的選取,也是一條實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)勘察的重要途徑,希望巖土工程技術(shù)人員予以重視。
5、重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)
規(guī)范、規(guī)程是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),對勘察工作的目的、任務(wù)、評價等均提出了詳細(xì)的、可操作的要求,巖土工程技術(shù)人員要重視對規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí),充分了解其要求,這樣在巖土工程勘察的過程中,就不至于出現(xiàn)諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測試數(shù)據(jù)不足、未劃分抗震地段等問題了。另外規(guī)范、規(guī)程中的條文說明,技術(shù)人員也要認(rèn)真研讀,條文說明中有豐富的信息,對于提高我們的理論水平及正確理解規(guī)范、規(guī)程具有重要作用。
6、房屋建筑和構(gòu)筑物巖土工程詳勘的目的、任務(wù)
(1)查明勘察范圍內(nèi)場地原始地形、地貌,巖土層的成因、類型、深度、分布、工程特性和變化規(guī)律,分析評價地基的穩(wěn)定性和均勻性。
(2)查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石等對工程不利的埋藏物及其分布范圍。
(3)查明影響建筑場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用(包括:巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、場地和地基的地震效應(yīng)、活動斷裂等)和特殊土(包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度,并提出相應(yīng)防治措施的建議。
(4)查明地下水埋藏情況、類型、補(bǔ)給及排泄條件,地下水位,水位變化幅度及規(guī)律;評價地下水(土)對建筑材料的腐蝕性。對基坑工程還應(yīng)查明各土層的滲透性質(zhì),分析評價地下水的靜水壓力、動水壓力及浮托力的作用和影響;預(yù)估產(chǎn)生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相應(yīng)的防治措施建議;提供基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;提供用于計算地下水浮力的設(shè)計水位。
(5)基坑工程還應(yīng)查明基坑周邊環(huán)境,提供基坑設(shè)計所需的巖土參數(shù),分析評價放坡開挖的可能性和基坑邊坡穩(wěn)定性,適宜選用的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其穩(wěn)定性,基坑開挖與降水對地基變形、周圍建筑物和地下設(shè)施的影響。
7、結(jié)束語
使巖土工程技術(shù)人員理論與經(jīng)驗、細(xì)節(jié)決定成敗、重視規(guī)范學(xué)習(xí)等方面能有所啟示。拋磚引玉,不當(dāng)之處,敬請批評指正。
參考文獻(xiàn):
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【摘要】如何在施工過程中提高混凝土的性能一直是建設(shè)工程領(lǐng)域的熱點問題,其中混凝土二次振搗施工工藝便是一種簡單高效的方法。本文介紹混凝土二次振搗的施工方法,并對二次振搗的機(jī)理進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】混凝土二次振搗混凝土強(qiáng)度初凝時間
一、引言
在各種只在提高混凝土性能的施工措施中,二次振搗對提高混凝土的強(qiáng)度,節(jié)約水泥用量,改善混凝土的抗?jié)B性、耐久性以及裂縫控制都有積極的意義。混凝土的二次振搗在一些水泥制品廠的應(yīng)用實踐證明,混凝土二次振搗工藝不僅應(yīng)用較為簡便,而且對于提高混凝土質(zhì)量、降低工程成本等都有很大的實際意義。
二、混凝土二次振搗
混凝土的二次振搗,其實是指在混凝土澆筑后的適當(dāng)時間,重新對混凝土進(jìn)行振搗。
混凝土的二次振搗有很多優(yōu)點,不僅可以提高混凝土的強(qiáng)度,或在保證強(qiáng)度的前提下節(jié)約水泥的用量,而且可以增加混凝土的密實度,提高防滲性,消除混凝土由于沉陷產(chǎn)生的裂紋和細(xì)縫。據(jù)有關(guān)實驗表明,二次振搗,可使鋼筋握裹力增加1/3,28d強(qiáng)度增加10%~15%,在保持強(qiáng)度不變的前提下節(jié)約水泥用量15%左右。
三、混凝土二次振搗方法
1.選擇正確的二次振搗時間是關(guān)鍵
混凝土二次振搗能否取得預(yù)期效果的關(guān)鍵是確定合理的振搗時間。如果距離初次振搗時間間隔過短,則效果不明顯;如果時間間隔過長,特別是在混凝土初凝后,超出了重塑時間范圍,則會破壞混凝土結(jié)構(gòu),影響混凝土質(zhì)量。大量實踐表明,混凝土的二次振搗時間應(yīng)在混凝土初凝前1~4h左右進(jìn)行較佳,尤其是在混凝土初凝前1h進(jìn)行效果最理想。
在確定混凝土初凝時間時,考慮到一般施工工地不可能配備混凝土貫入阻力儀,可以要求試驗室在測定混凝土凝結(jié)時間時,同時測定混凝土的坍落度,以坍落度值間接判定混凝土初凝時間。
2.根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)選擇不同的振搗方法
(1)對于T、I型預(yù)制梁,可在腹板位置間距20cm用插入式振搗器振搗,翼板則使用附著式(平面)振搗器振搗。
(2)對厚度不超過20cm的預(yù)制平板,用附著式振搗器振搗,厚度超過20cm的可用插入式振搗器振搗。
(3)澆筑與柱和墻連成整體的梁和板時,應(yīng)在柱和墻澆筑完畢后停歇lh,使其獲得初步沉實,再繼續(xù)澆筑。二次振搗在柱和墻的頂部用插入式振搗器振搗,在梁和板的部位分別用插入式和附著式振搗器振搗。
3.二次振搗的注意事項
(1)氣溫:混凝土的凝結(jié)時間與氣溫變化密切相關(guān),氣溫升高則凝結(jié)變快,二次振搗的時間就應(yīng)提前,反之就要推后。另外,還應(yīng)注意晝夜溫差,對振搗時間適時調(diào)整。
(2)水泥品種:摻有混合材料的水泥一般較純熟料水泥凝結(jié)時間長,例如礦渣酸鹽水泥較普通硅酸鹽水泥凝結(jié)時間長。
(3)混凝土強(qiáng)度等級:在其它條件相同的前提下,強(qiáng)度等級高的混凝土凝結(jié)時間短。
(4)坍落度:一般情況,凝結(jié)時間隨坍落度增加而有一定的延長。但是在高溫季節(jié),混凝土的凝結(jié)時間受坍落度的影響很小。
(5)水灰比:二次振搗對小水灰比的混凝土增強(qiáng)效果好,對水灰比大的混凝土增強(qiáng)效果較差。四、混凝土二次振搗的機(jī)理分析
1.二次振搗對混凝土拌和物密實度以及整體均勻性的提高
混凝土在振搗作用下會趨于液化,具有一定的流動性,在振搗成型及其隨后的靜停過程中,很少能實現(xiàn)相對穩(wěn)定的狀態(tài),粗骨料在自重作用下仍有下沉,水分和氣泡上升,這種物理現(xiàn)象會一直持續(xù)到混凝土失去塑性(初凝之前止),其結(jié)果會造成粗細(xì)顆粒上下分布不均勻的現(xiàn)象。粗大顆粒在混凝土凝結(jié)前的下沉,就使得下部的密實度大于上部。所以混凝土的下部強(qiáng)度總是大于上部。而且隨著外分層的發(fā)展,還會出現(xiàn)內(nèi)分層,即粗骨料周圍區(qū)域密實度發(fā)展不均勻。外分層與內(nèi)分層的共同特點都是在骨料的下部形成充水區(qū),充水區(qū)中也含有一部分氣體,隨著水分蒸發(fā)后,就會成為空穴,降低混凝土的強(qiáng)度。間隔一定時間進(jìn)行的二次振搗,可以使本來已經(jīng)接近凝結(jié)的混凝土經(jīng)振搗液化,重新恢復(fù)塑性,將由于內(nèi)分層被封閉在粗骨料下部的水囊內(nèi)的水和氣泡釋放出來,進(jìn)而使得這個充水區(qū)被水泥漿體所填塞。來源于/
2.二次振搗能加速水泥顆粒的水化
混凝土拌和時,水泥顆粒表面的礦物成份就會立即與水發(fā)生反應(yīng),生成相應(yīng)的水化產(chǎn)物,水化產(chǎn)物很快溶解于水,水泥顆粒又暴露出新的表面再與水反應(yīng)生成水化產(chǎn)物,這個過程反復(fù)進(jìn)行,就使得水泥顆粒被層層剝落,直至顆粒完全與水發(fā)生反應(yīng),水化就結(jié)束了。但是,在整個水化期間的水化速度不是均勻的。開始階段水化速度快,水化產(chǎn)物的生成速度要大于其溶解擴(kuò)散速度,這樣很快就會使水泥顆粒周圍的溶液達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài),進(jìn)而析出以水化硅酸鈣凝膠為主的半滲透膜層,包裹在水泥顆粒的表面,一定程度上阻止了外部水分向內(nèi)的滲透以及內(nèi)部水分向外的擴(kuò)散,減緩了水泥的水化速度。而且膜層內(nèi)部水分引起的水化反應(yīng)使膜層向內(nèi)增厚,經(jīng)由膜層向外擴(kuò)散的水化物聚集于膜層外側(cè)又使膜層向外增厚,這時水化反應(yīng)就更慢了。此時若給以二次振搗,就可以人為加速膜層破裂,使得外部低濃度的溶液能夠再次進(jìn)入,與尚未水化的水泥核接觸,加速水化反應(yīng)的速度,直到新生成的凝膠體重新修補(bǔ)破裂的膜層為止。
3.二次振搗能加強(qiáng)水泥石同粗骨料以及鋼筋間的界面強(qiáng)度
由于自重引起的下沉,使得其下部形成充水區(qū),同時一部分水分也會沿著粗骨料的側(cè)面向上運(yùn)動,使得粗骨料的側(cè)面出現(xiàn)水分上遷的通道,這些通道的存在嚴(yán)重降低了混凝土中漿體與粗骨料同的界面強(qiáng)度,同時,由于混凝土中水分和氣泡的上升,水泥漿體與鋼筋之間也會出現(xiàn)微小間隙或是薄水膜,造成鋼筋抗拔力的下降。如果在水泥凝結(jié)前給以二次振搗,就會使得粗骨料和鋼筋周圍的水膜和微孔被粘稠的漿體所填充,隨著粗骨料和鋼筋周圍水泥顆粒濃度的增加,水泥水化生成的水化硅酸鈣凝膠的數(shù)量也會增多,水化硅酸鈣凝膠的比表面積很大,表面能很高,大大加強(qiáng)了界面強(qiáng)度。
五、結(jié)語
二次振搗施工工藝雖然有很多的優(yōu)點,但是二次振搗法牽涉到的施工因素也很多,特別是二次振搗時間的確定,如果處理不當(dāng),造成振搗時間太遲,在水泥漿體硬化后振搗,會造成無法愈合的裂縫產(chǎn)生,導(dǎo)致混凝土的水泥石結(jié)構(gòu)破壞,所以采用這種方法時必須綜合考慮各方面的因素,認(rèn)真試驗,慎重實施。
參考文獻(xiàn):
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人口的不斷增長,高原和生態(tài)敏感地區(qū)的環(huán)境巖土工程問題日益突出,沙漠化,水土流失,泥石流,滑坡,垃圾填埋處理,生態(tài)和地質(zhì)環(huán)境的變遷,放射性核廢料的處置,名勝古跡的保護(hù)等課題越來越引起世界各國的重視。作為一門學(xué)科,環(huán)境巖土工程是由方曉陽先生1985年創(chuàng)立的,已得到迅速發(fā)展。國際上每兩年舉行一次環(huán)境巖土工程學(xué)術(shù)討論會,現(xiàn)已舉行了4屆。從以往4屆會議論文集中可以發(fā)現(xiàn),這一學(xué)科的發(fā)展顯示出以下特點:①環(huán)境巖土工程是巖土工程的一個新發(fā)展,它強(qiáng)調(diào)環(huán)境對各類巖土工程選址、設(shè)汁、施工營運(yùn)以及耐久性和可靠性的影響;②環(huán)境巖土工程使原有的巖土工程學(xué)科內(nèi)涵進(jìn)一步擴(kuò)大,開拓了許多新的研究領(lǐng)域和課題,如垃圾填埋處理、名勝古跡保護(hù)、核廢料處置等,而這些新的研究領(lǐng)域與人類的生存環(huán)境密切相關(guān);③環(huán)境巖土工程是一個系統(tǒng)工程,它涉及的學(xué)科除數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等外,還包括化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)、法律等,顯示出多學(xué)科交叉。
2國外重點發(fā)展領(lǐng)域
從大會交流的論文中可以看出,國際上除研究這門學(xué)科的理論體系外,一些新理論、新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)。如美國麻省大學(xué)方曉陽作的以21世紀(jì)環(huán)境巖土工程展望為主題的第3屆黃文熙講座,進(jìn)一步闡述了他提出的粒子能量場理論,重點介紹了該理論在敏感生態(tài)區(qū)環(huán)境巖土工程方面的應(yīng)用,受到代表們的好評。此外,他還提出了考古環(huán)境巖土工程學(xué)。美國麻省大學(xué)英陽教授介紹了追蹤污染隔離系統(tǒng)腐蝕過程的一種分時方法,并指出隔離系統(tǒng)的設(shè)計、廢物處置、場地環(huán)境和污染物的性質(zhì)、數(shù)量等因素對隔離系統(tǒng)腐蝕過程的影響。另外,他還介紹了美國當(dāng)前主要的環(huán)境巖土工程問題和控制措施。加拿大央弗教授介紹了垃圾場覆蓋層的干化作用的影響。芬蘭環(huán)境保護(hù)研究所所長賽雷勒博士介紹了垃圾場覆蓋層的水力滲透近似模型。日本茨城大學(xué)的安原教授介紹了在建造核廢物處置設(shè)施時核廢物的持續(xù)放射水平以及周圍環(huán)境如地震活動性的影響,并運(yùn)用數(shù)值分析方法證明了裝儲核廢物設(shè)施的緩沖材料沙子中,若含有10%~30%的蒙脫石則能夠抵抗較大的地震加速度。中國在日留學(xué)生高的介紹了斷層表面大變形的有限元模型分析方法。巴西礦業(yè)大學(xué)葛爾娃教授介紹了發(fā)生于巴西某市由降雨引起的滑坡情況,分析了其環(huán)境地質(zhì)原因。美國Humboldt州立大學(xué)查尼教授介紹了粒狀土的強(qiáng)度與其形成因素、孔隙性及固結(jié)水平之間的關(guān)系所作的試驗研究。中國在日留學(xué)生李小春介紹了巖石材料裂隙臨界點的實驗室研究。美國Rensselaer理工學(xué)院瑞米教授介紹了一種以土的溫度和阻抗力為參數(shù)的能夠同時測量出土的凍深、凍溫以及土所經(jīng)歷的融凍次數(shù)的雙參數(shù)測量系統(tǒng)。日本東京大學(xué)湊秀健教授介紹了六價鉻污染土的現(xiàn)場處理技術(shù)。上述成果反映出國際上除重視這一領(lǐng)域的理論研究外,更注重于應(yīng)用技術(shù)和方法的創(chuàng)新,強(qiáng)調(diào)技術(shù)的先進(jìn)性和實用性。這方面的成果約占3/4左右,是一個值得注意的發(fā)展動向。此外,與傳統(tǒng)的巖土工程相比,環(huán)境巖土工程大大擴(kuò)展了其研究領(lǐng)域和課題。如參加會議的海外學(xué)者多著重在垃圾填埋場設(shè)計與監(jiān)測、核廢料處置和名勝古跡保護(hù)方面的交流,而這些新領(lǐng)域我國才剛剛起步,巫待加強(qiáng)。
3一些主要國家的情況
參加這次會議的國家,除中國外,還有美國、日本、加拿大、芬蘭、巴西。從提交的論文看,歐美學(xué)者主要在垃圾填埋場的選址、設(shè)計、防滲措施、監(jiān)測和新技術(shù)方面作了大量的系統(tǒng)研究;日本學(xué)者在地震條件下核廢料處置的數(shù)值模擬方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析,而巴西學(xué)者在滑坡發(fā)生的原因方面進(jìn)行了分析。因此,各國研究的課題均是從本國的實際出發(fā)而立項的。發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大、芬蘭,環(huán)境污染是重中之重的課題,因此他們的研究著重在垃圾填埋場的污染處理方面。而日本,由于是一個多地震國家,因此論文多與地震有關(guān),研究地震作用下的各類環(huán)境巖土工程問題。巴西是一個發(fā)展中國家,因此提交的論文與我國學(xué)者一樣,多放在滑坡、地面沉降、礦山土地回墾等地質(zhì)災(zāi)害上。可見各國在環(huán)境巖土工程方面的研究課題、重點和水平不盡相同,因而國際交流顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞:注冊工程師;工科教育;培養(yǎng)方案;課程改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0082-02
一、引言
注冊工程師制度是國家執(zhí)業(yè)資格制度,是對工程技術(shù)人員實行的一種門檻準(zhǔn)入控制。該制度有助于提高工程師的技術(shù)水平,便于國際上的交流和互認(rèn),在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實施了許多年。我國建設(shè)部信息中心于1992年印發(fā)《建筑師、工程師注冊制度研討會紀(jì)要》通知,開始探索注冊工程師制度。我國人事部和建設(shè)部于2001年公布了《勘察設(shè)計行業(yè)注冊工程師制度總體框架及實施規(guī)劃》,對各部門職責(zé)做了總體規(guī)定,為后續(xù)的工作開展制定了綱領(lǐng)。
工程專業(yè)的畢業(yè)生參加注冊工程師考試的及格率,可以部分地反映出該專業(yè)的辦學(xué)水平?,F(xiàn)在大學(xué)教育與工程師職業(yè)資格制度仍有脫節(jié),畢業(yè)生要經(jīng)過一段時間的實踐才能成為合格的注冊工程師。目前專業(yè)人才培養(yǎng)模式還不能充分滿足注冊工程師能力的要求,因此有必要對現(xiàn)有工程專業(yè)的課程進(jìn)行改革。本文以我??辈鞂I(yè)為例,介紹了基于注冊巖土工程師能力要求的專業(yè)課程改革。
二、課程改革的措施
1.修訂培養(yǎng)大綱。注冊巖土工程師考試大綱代表了工程界對巖土工程師知識結(jié)構(gòu)的總體要求,也為我國高校制定培養(yǎng)大綱提供了重要參考。本課題組根據(jù)考試大綱,提煉出注冊巖土工程師所需的崗位能力,調(diào)整我校勘察專業(yè)人才培養(yǎng)模式,以滿足注冊巖土工程師制度所要求的大巖土概念。
為了方便學(xué)生畢業(yè)后盡快獲得行業(yè)“準(zhǔn)入證”,我們將注冊巖土工程師考試大綱中絕大部分的知識點都分配到大學(xué)課程中去,以求教學(xué)內(nèi)容涵蓋注冊考試內(nèi)容。同時進(jìn)一步明確各門課程在人才培養(yǎng)中的作用,減少課程的總學(xué)時,尤其刪除課程之間不必要的重復(fù)部分。注冊巖土工程師考試大綱不僅包括大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、普通化學(xué)等公共基礎(chǔ)課的內(nèi)容;還包括理論力學(xué)、工程力學(xué)、工程地質(zhì)等專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容;還包括邊坡加固、基坑支護(hù)、施工技術(shù)與組織、樁基工程、地基處理等專業(yè)課的內(nèi)容。要掌握這些內(nèi)容龐雜的、相互聯(lián)系的知識,需要對現(xiàn)有本專業(yè)的課程體系進(jìn)行改革,描繪出能力要求與課程之間的對應(yīng)圖。
2.優(yōu)化課程體系。我國注冊巖土工程師考試包括基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試,要讓學(xué)生扎實掌握這些知識與能力,必須有相應(yīng)的教學(xué)改革與之相配套,注意課程之間的整體聯(lián)系。在課時分配上注意參照注冊資格考試大綱,科學(xué)分配課程學(xué)時,調(diào)整基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的比例關(guān)系。充分研究課程內(nèi)容以及各門課程之間的銜接關(guān)系、減小不同課程中內(nèi)容的重復(fù),構(gòu)建專業(yè)方向的課程模塊,使課程的整體結(jié)構(gòu)更加合理。比如在土力學(xué)中適當(dāng)增加滲流固結(jié)、斜坡土壓力理論,為今后從事地基處理、邊坡加固、基坑支護(hù)打下扎實的理論基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)工程課程中,適當(dāng)增加樁基設(shè)計方面的知識,并引入公路橋涵地基基礎(chǔ)規(guī)范的一些內(nèi)容,擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野。在技術(shù)課程中,增加巖土規(guī)范與建筑法律法規(guī)的內(nèi)容,這也是注冊巖土師考試的一項重要內(nèi)容。
課程開設(shè)的先后順序也會影響到學(xué)習(xí)效果,專業(yè)課程開課的前后順序要體現(xiàn)循序漸進(jìn)的原則。例如,巖土工程勘察這門課重點在于介紹勘察技術(shù),同時又是工程地質(zhì)、土力學(xué)等課程知識的綜合實踐與應(yīng)用,所以應(yīng)該把巖土工程勘察安排在土力學(xué)之后講授,因為土的工程性質(zhì)和土的分類這些內(nèi)容要依賴工程地質(zhì)、土力學(xué)課程的內(nèi)容。巖土工程勘察報告中對基礎(chǔ)類型的建議,也需要有基礎(chǔ)工程作為先修課程。
3.改變授課方式。改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié),嘗試采用案例教學(xué)、互動討論、觀看錄像、論文報告、室內(nèi)試驗、野外現(xiàn)場教學(xué)等多種教學(xué)方法的綜合應(yīng)用。以案例教學(xué)法為例,課堂上的工程案例是為學(xué)生進(jìn)入實際工程所作的準(zhǔn)備,在案例教學(xué)中,學(xué)生既有機(jī)會提出解決工程問題的方法,同時也可以及時從教師及同學(xué)那里獲得反饋意見。在這種情景中,學(xué)生們解決問題的種種方法都可以提出來并加以比較討論,這為他們將來以后的工作提供了一個近乎真實的場景,縮短了教學(xué)與實踐之間的差距。
在授課過程中還應(yīng)該注意提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,滿足注冊巖土工程師能力的要求。在巖土工程實踐過程中,不少工程問題的處理,在很大程度上依靠綜合應(yīng)用能力。學(xué)生在校期間如果培養(yǎng)了較好的設(shè)計、施工、管理和溝通等綜合能力,畢業(yè)時即可以勝任工程師崗位的工作任務(wù)。例如根據(jù)一棟高層建筑上部荷載和地質(zhì)勘察報告,如何確定基礎(chǔ)方案就是一個綜合問題,要采用樁基、筏基、箱基中的哪一種基礎(chǔ)類型,除了考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題外,還涉及到各工種互相配合協(xié)調(diào)、深基坑開挖對相鄰建筑物的影響等。如果學(xué)生沒有培養(yǎng)出綜合應(yīng)用能力,就無法勝任這樣的工作。
三、課程改革的成效
1.專業(yè)培養(yǎng)方案更加完善。本課題組采用實地走訪、分發(fā)調(diào)查問卷等形式,對巖土公司企業(yè)、本專業(yè)校友進(jìn)行調(diào)研,聽取他們對專業(yè)改革的意見,了解福建省的人才需求趨勢,結(jié)合注冊巖土工程師考試大綱的要求對培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂,使本專業(yè)培養(yǎng)計劃能夠與時俱進(jìn),以適應(yīng)社會對人才需求的變化。本課題組還跟蹤本專業(yè)在校學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及能力培養(yǎng)的進(jìn)程,及時調(diào)整教學(xué)方案,還增加注冊工程師考試內(nèi)容,并根據(jù)每年注冊工程師考試大綱和試題進(jìn)行調(diào)整,使其具有時效性和真實性。優(yōu)化后的課程體系中,各門課程在人才培養(yǎng)中的作用更加明確,各教學(xué)環(huán)節(jié)之間銜接更加緊密,課程體系突出主干課程的核心作用。
2.教材建設(shè)體現(xiàn)了注冊工程師的能力要求。以前的教材編寫是以學(xué)科知識的系統(tǒng)性為依據(jù),對行業(yè)的注冊考試關(guān)注不夠?,F(xiàn)在我國土建行業(yè)已基本建立起完善的注冊考試制度,作為行業(yè)準(zhǔn)入門檻。但現(xiàn)有的大部分教材,還是沒有體現(xiàn)出注冊考試的影響,這樣使學(xué)生畢業(yè)后要花費(fèi)很多時間去準(zhǔn)備注冊考試。本課題組以其中的專業(yè)基礎(chǔ)課《基礎(chǔ)工程》為切入口,編寫了較有特色的教材,體現(xiàn)了注冊工程師的能力要求。
3.形成具有行業(yè)特色的實踐教學(xué)體系。把工程實踐教育貫穿于學(xué)生在校學(xué)習(xí)的全過程,通過地質(zhì)實習(xí)、巖土工程勘察、巖土工程測試實習(xí)、邊坡基坑課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生在巖性辨別、現(xiàn)場試驗、巖土設(shè)計等方面獲得實踐訓(xùn)練,以達(dá)到人才培養(yǎng)對工程實踐能力的要求。實踐性教學(xué)內(nèi)容依據(jù)課程的性質(zhì)不同,分為課內(nèi)課外、校內(nèi)校外,依照課程的安排順序,遵循由易到難、由感性到理性、由單一到綜合、由模仿到創(chuàng)新的過程,循序漸進(jìn),組成了較為完整的實踐性教學(xué)體系,凸顯行業(yè)特色。相關(guān)的成果獲得我校教學(xué)成果一等獎。
四、后續(xù)需要解決的問題
1.學(xué)生在企業(yè)實習(xí)的機(jī)會有待增加。在美國、德國和日本等發(fā)達(dá)國家,巖土工程師的培訓(xùn)任務(wù)很大程度上由企業(yè)承擔(dān),而我國的巖土工程畢業(yè)生在職業(yè)培訓(xùn)方面還未形成體系,施工企業(yè)和設(shè)計院大都從自身經(jīng)濟(jì)利益出發(fā),要求畢業(yè)生必須具備相應(yīng)的工作技能和實踐經(jīng)歷。人才市場的需求和畢業(yè)生日益增加的就業(yè)壓力,迫使學(xué)校必須加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),構(gòu)建與注冊師執(zhí)業(yè)制度相適應(yīng)的實踐教學(xué)體系,尤其要增加學(xué)生在企業(yè)實習(xí)的機(jī)會。
2.教師的實踐能力有待提高。我國青年工科教師這幾年數(shù)量大增,普遍缺少工程經(jīng)驗,這樣在指導(dǎo)學(xué)生實踐教學(xué)方面就難免捉襟見肘。在兼職教師方面,我國企業(yè)工程技術(shù)人員到學(xué)校兼職教學(xué)造成工作時間和教學(xué)時間沖突,得不到企業(yè)的支持和鼓勵,所以到大學(xué)兼職教學(xué)的工程技術(shù)人員不是很多。
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