導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鐵路工程師論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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1.1受外界因素影響不能按時施工因素

京滬高速鐵路在北京和濟(jì)南線路沿線，經(jīng)過有廊坊、天津以及滄州和德州等幾個城市，沿線需要跨越包括鐵路、高速公路以及規(guī)劃路段和河流等多個重點(diǎn)工程。此外還需要下鉆多處高壓電力走廊，橋梁的工程長度占據(jù)了整個線路長度的94.2%。所經(jīng)之處，均需要向所在工程相關(guān)單位部門進(jìn)行溝通匯報，經(jīng)過產(chǎn)權(quán)所屬單位的同意之后方法具體的施工許可證，方能夠進(jìn)行施工計劃設(shè)計。然而，在京滬高速鐵路施工過程中，由于廊坊車站路線受到拆遷工程一再推遲的干擾，待廊坊車站端工程準(zhǔn)備就緒時，該路段的路基情況早已改變，而無法按照既有計劃進(jìn)行工程作業(yè)，從而需要重新確定施工具體方案。待施工具體方案重新確定下來，在原有的施工基礎(chǔ)之上增添了打樁處理地基的程序。然而，新的方案由于在施工過程中產(chǎn)生了較大的噪音，導(dǎo)致周圍居民紛紛抗議阻撓工程的進(jìn)行。最終，該路段的施工采取的是預(yù)壓進(jìn)行，從而使得廊坊車站的路基同其他路段沿線路基出現(xiàn)了沉降值不同的情況。

1.2結(jié)構(gòu)物類型不同

高速鐵路工程設(shè)計需要綜合考慮從車站設(shè)置需要以及工程投資預(yù)算節(jié)省和跨域的河流交通線路等種種因素。在具體的工程設(shè)計上則可以考慮車站同路基橋梁和橋東等工程相互結(jié)合。比如，把車站和路基結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計，而橋梁則可以喝涵洞甚至是隧道的過路段結(jié)合起來設(shè)計。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)物工程的設(shè)計差異以及需求差異，通過結(jié)合設(shè)計施工的方式將各類工程之間采用過渡段的方式巧妙銜接起來，從而消除各類工程結(jié)構(gòu)物的剛度性差異。然而，由于各個工程有著各自的特點(diǎn)，在建設(shè)過程中，橋梁和涵洞以及隧道所產(chǎn)生的沉降量較路基而言相對較少，此外在建成之后對地面所形成的荷載時間同樣存在差異，并且地基同其他結(jié)構(gòu)物的處理方式也有所不同，從而出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的沉降值差異的情況。

2調(diào)整不均勻沉降量的措施

同樣以京滬高速鐵路北京至濟(jì)南段的建設(shè)工程為例，由于區(qū)域內(nèi)部出現(xiàn)不同的沉降量，原工程設(shè)計路線圖在縱斷面的設(shè)計中設(shè)計高度同實際高速測量值存在偏差。為了保障高速鐵路無砟軌道的鋪設(shè)滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，在施工過程中橋梁鋪設(shè)架橋完成之后需要根據(jù)沿線水準(zhǔn)點(diǎn)的高低變化對橋梁的界面高低情況進(jìn)行精密的測量設(shè)計。特別需要對實際測量所得的數(shù)值進(jìn)行分析研究，及時借助縱斷面實際的軌跡高速數(shù)值對坡度進(jìn)行合理的修改設(shè)計，并且根據(jù)數(shù)據(jù)值對坡度進(jìn)行模擬計算，以推算出軌道面高程數(shù)值。通過對原有設(shè)計的調(diào)整，將軌面的實際高程推算出來，從而讓縱斷面的坡度路線重新得以調(diào)整，以調(diào)整各個路段不均勻沉降量的情況，方面最后對高速鐵路進(jìn)行無砟軌道鋪設(shè)。

3小結(jié)

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1．1前期準(zhǔn)備工作

為了更好的做好鐵路工程施工現(xiàn)場管理，施工人員必須從制度、方案等方面著手。一方面，必須建立健全現(xiàn)場管理制度，為工作的開展提供強(qiáng)有力的制度保障，做到各項工作有章可循，確保工作人員各司其職，分工明確。另一方面，施工人員必須結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況制定準(zhǔn)確的施工方案，選擇好最佳方案并付諸實施。

1．2工程技術(shù)管理

施工技術(shù)是鐵路工程開展的關(guān)鍵內(nèi)容。工程技術(shù)管理主要包括技術(shù)的培訓(xùn)、方案的篩選和設(shè)計的變更。此外工作人員還需要對施工圖紙進(jìn)行深入研究，弄清設(shè)計圖紙中存在的細(xì)節(jié)問題，熟悉每個控制點(diǎn)的工作進(jìn)程，確保現(xiàn)場工作準(zhǔn)確進(jìn)行。

1．3施工設(shè)備管理

鐵路工程施工中，所需的設(shè)備種類全，數(shù)量多，必須加強(qiáng)管理。為了減少設(shè)備的閑置，提高工作效率和設(shè)備利用率，必須制定行之有效的管理方法，這樣，就能進(jìn)一步降低設(shè)備維修成本，并能在設(shè)備出現(xiàn)問題時做到及時有效地檢修，確保施工的正常進(jìn)行。

1．4施工材料管理

為了確保鐵路工程施工有效進(jìn)展，必須確保材料的有效供應(yīng)，為此，必須根據(jù)施工進(jìn)度的變化及時調(diào)整人財物的分配，同時做到施工過程中不斷進(jìn)行材料的儲備，做到各種施工材料的統(tǒng)一管理和科學(xué)合理配置。

2鐵路施工工程的特點(diǎn)

鐵路工程施工現(xiàn)場條件復(fù)雜多變，給整個施工工作帶來很大困難，所以必須結(jié)合鐵路施工工程的具體特點(diǎn)，妥善安排施工工作。

2.1工作的復(fù)雜性

鐵路是在土地上建造的，所以決定了鐵路施工具有復(fù)雜性，而且，在整個過程中，生產(chǎn)施工具有較大流動性，導(dǎo)致整個施工工作工程量大，也加劇了鐵路施工的難度。

2．2施工機(jī)構(gòu)的多樣性

鐵路工程根據(jù)具體的設(shè)計來開展，而建造鐵路的每個工程會根據(jù)不同的需要來采取相應(yīng)的辦法，通常情況下各個工程具有不跳的結(jié)構(gòu)，造成鐵路施工工程機(jī)構(gòu)的多樣性。那么，在鐵路施工中，必須根據(jù)不同的施工對象，采取不同的工作方法。

2．3施工任務(wù)的艱巨性

在我國，鐵路線路少則幾百公里，多則數(shù)千公里，整個施工規(guī)模浩大，建設(shè)周期較長，這就決定了施工工作具有艱巨性。規(guī)模大，就需要耗費(fèi)更多的人力物力資源，建設(shè)周期較長，就需要考慮每個工程之間的銜接問題。

2．4施工受自然條件影響較大

鐵路施工受自然條件制約較大，所以，施工工程不能持續(xù)進(jìn)行。而且，必須根據(jù)季節(jié)的變化采取不同的施工方法，而且遇到雨雪天氣，施工進(jìn)程就會中斷。例如，在修建青藏鐵路時，就充分考慮了凍土因素，根據(jù)凍土的特性采取具體方法，既保證了施工安全又確保了工程質(zhì)量。因此，在鐵路施工中，必須充分考慮各種自然因素，避免因自然條件的影響對施工工作造成阻礙。

3鐵路工程施工現(xiàn)場管理中的問題

“文明施工，安全生產(chǎn)”是鐵路施工的基本要求，但是如果施工現(xiàn)場管理不善，就會造成現(xiàn)場人身安全事故的發(fā)生，影響施工的進(jìn)程，阻礙鐵路工程的有序發(fā)展。鐵路工程施工現(xiàn)場管理的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1設(shè)備管理不專業(yè)、技術(shù)管理經(jīng)驗不足

使用生產(chǎn)設(shè)備的過程中，很多操作人員對設(shè)備性能不熟悉，而且保養(yǎng)意識不強(qiáng)，設(shè)備的利用率和功能被大大降低。在技術(shù)方面，很多人員沒有得到專業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，經(jīng)驗不足。隨著時代的推移，原來的技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)社會的發(fā)展。加上各項工作沒有落實到人，嚴(yán)重影響了鐵路工程施工的進(jìn)程。

3．2工程事故頻發(fā)，安全問題不容忽視

我國鐵路工程對于安全管理做出了明確的規(guī)定，但是鐵路安全事故依然頻繁發(fā)生。2011年10月29日蘭渝鐵路施工車輛翻車事故發(fā)生，遇難人數(shù)高達(dá)24人，成為近幾年較大的鐵路安全事故之一，也為鐵路安全施工敲響了警鐘。安全事故的發(fā)生主要是由于施工人員安全意識不夠，安全制度條例不完善造成的。

3．3材料供應(yīng)不足，影響施工進(jìn)程

在材料供應(yīng)方面，部分工作人員不能根據(jù)施工需求合理配備必需材料，而且有時候材料價格波動起伏，工作人員不能根據(jù)市場變動及時做出調(diào)整，就造成了成本的增加。材料供應(yīng)不足，質(zhì)量不高，不僅不能滿足鐵路施工的需求，影響鐵路施工進(jìn)程，而且還存在很大安全隱患，給企業(yè)帶來不必要的損失。

4鐵路工程施工現(xiàn)場管理問題的解決措施

4．1強(qiáng)化施工管理認(rèn)識，促進(jìn)管理水平提升

在鐵路工程施工建設(shè)中，傳統(tǒng)的施工管理觀念已經(jīng)不適應(yīng)時代的發(fā)展，為了避免問題的發(fā)生，必須強(qiáng)化施工企業(yè)的管理意識。市場經(jīng)濟(jì)條件下，施工企業(yè)不僅要關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益的提高，更要注重管理水平的提升。強(qiáng)化責(zé)任意識，改進(jìn)管理方法才能從根本上預(yù)防鐵路工程施工現(xiàn)場管理問題的出現(xiàn)。

4．2因地制宜，建立健全施工管理體系

現(xiàn)代鐵路事業(yè)的快速發(fā)展要求企業(yè)必須加快管理體系的創(chuàng)新。結(jié)合鐵路工程的特點(diǎn)，亟需建立健全鐵路施工管理體系。通過體系的健全，防止問題的發(fā)生，促進(jìn)各項工作的有效開展。必須根據(jù)鐵路施工特點(diǎn)對現(xiàn)場管理進(jìn)行系統(tǒng)的測評，了解鐵路施工的進(jìn)程。

4．3培養(yǎng)技術(shù)人員，加強(qiáng)設(shè)備管理

作為鐵路工程的施工人員，必須掌握最新技術(shù)，對施工圖紙內(nèi)容進(jìn)行深入了解。高素質(zhì)的技術(shù)人員是保證各項工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵，所以必須對施工人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，促進(jìn)他們掌握最新工程技術(shù)，同時做好技術(shù)交流，讓員工掌握新本領(lǐng)，推動各項工作的順利進(jìn)展。另外，在施工中必須合理安排機(jī)械設(shè)備，既保證沒有設(shè)備閑置，又要保證現(xiàn)有設(shè)備滿足工程需要，提高設(shè)備的使用率。

4．4強(qiáng)化進(jìn)度管理，預(yù)防安全事故發(fā)生

安全生產(chǎn)不僅關(guān)系到工作人員的人身安全，更是關(guān)乎企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。在鐵路施工過程中，一些企業(yè)為了趕進(jìn)度而忽略了工程質(zhì)量，造成安全事故不斷發(fā)生。為了避免此事情的發(fā)生，必須對鐵路施工的各個階段進(jìn)行全面跟進(jìn)，對各個階段的內(nèi)容和時間等管理工作進(jìn)行分析，對可能出現(xiàn)的安全隱患采取必要的預(yù)防措施，做到防患于未然。

5結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】鐵路工程；管理控制；對策

中圖分類號：[F235.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

當(dāng)今，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度迅猛，這為我國鐵路工程的施工企業(yè)帶來了良好的發(fā)展契機(jī)，同時也帶來了一定的挑戰(zhàn)。隨著生活水平的不斷提高，人們對交通工具的要求越來越高。在鐵路方面，快速列車、動車、高鐵、地鐵等成為人們?nèi)粘Ｊ褂玫慕煌üぞ?，特別是在小長假時期鐵路需要承受巨大的運(yùn)輸能力。這樣，鐵路工程的施工企業(yè)在施工方面就必須制定出嚴(yán)謹(jǐn)合理的施工方案，提高自身對工程施工技術(shù)的管理控制能力，構(gòu)造出安全高效的鐵路。

1.工程施工組織設(shè)計的新要求、

1.1施工組織設(shè)計的新要求

鐵路工程是一項比較龐大，結(jié)構(gòu)類型多樣，施工技術(shù)復(fù)雜的項目工程，所以在設(shè)計鐵路工程施工組織時內(nèi)容要寫得具體，靈活多樣。建設(shè)新鐵路和改建既有線都需要比較大的投資規(guī)模，鐵路點(diǎn)多、線長，這便對施工者對技術(shù)性要求非常強(qiáng)，對專業(yè)的要求也要非常細(xì)。所以要在規(guī)定的時期內(nèi)完成施工就需要可靠的技術(shù)來經(jīng)濟(jì)科學(xué)地完成鐵路基建工程。

施工組織設(shè)計是施工順序、施工方法、施工進(jìn)度、施工現(xiàn)場及勞動力、材料、機(jī)械設(shè)備需要量的通盤規(guī)劃[1]。在設(shè)計施工組織時要根據(jù)設(shè)計的主要組成內(nèi)容（詳見表1），結(jié)合工程實例，描述施工組織設(shè)計怎么抓住工程的特點(diǎn)，對實施施工規(guī)程進(jìn)行控制，從而保障工程的質(zhì)量。

表1 施工組織設(shè)計文件主要組成內(nèi)容

1.2實施工程控制的基礎(chǔ)是施工組織設(shè)計

組織、指導(dǎo)施工和保障鐵路基本建設(shè)工作正常進(jìn)行的重要文件是施工組織設(shè)計，設(shè)計是以工程項目為中心來規(guī)劃整個施工進(jìn)程及部署各施工環(huán)節(jié)相互關(guān)系的科學(xué)活動[2]。所以在設(shè)計施工組織時要做好充分的準(zhǔn)備工作，深入的調(diào)查和研究施工現(xiàn)場的情況。依據(jù)具體的調(diào)查情況，對整個工期內(nèi)可能涉及到的作業(yè)影響因素做全面的了解，根據(jù)不同的工程項目，分為不同的側(cè)重點(diǎn)。然后科學(xué)合理的設(shè)計施工方案，設(shè)計時必須保障施工方案在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)方面也要是經(jīng)濟(jì)合理的。

2.工程施工組織管理控制的有效對策

2.1明確各業(yè)務(wù)部的主要職責(zé)

就鐵路工程組織來說，要想管理控制好工程的施工一般要有項目指揮長（項目的宏觀調(diào)控者，對本工程的全部工作都要負(fù)責(zé)）、項目經(jīng)理（項目的第一管理者）、項目副經(jīng)理級項目總工程師作為整個工程項目的統(tǒng)領(lǐng)者。然后再細(xì)分出若干個部門，有工程技術(shù)部、安全質(zhì)量部、物資設(shè)備部、計劃財務(wù)部和環(huán)境保護(hù)部等，每個部門都有非常細(xì)致的分工和管理職責(zé)。

比如說工程的測量、圖紙會審、施工組織設(shè)計的編制與實施、技術(shù)交底、現(xiàn)場管理、設(shè)計變更、施工記錄、竣工文件以及資料的編制、移交工作等都需交由工程技術(shù)部負(fù)責(zé)。對施工者實施安全知識的教育和培訓(xùn)、檢查現(xiàn)場施工的安全性、安全技術(shù)的交底、管理和控制工作，需交由安全質(zhì)量部負(fù)責(zé)。如果沿線的施工環(huán)境有水土保持和文物保護(hù)等需要對其采取有效的保護(hù)措施且實施監(jiān)督檢查的工作，交由環(huán)境保護(hù)部負(fù)責(zé)。

2.2對鐵路施工成本進(jìn)行管理控制

要想經(jīng)濟(jì)合理的開展工程施工，就必須樹立全面成本管理的理念，增強(qiáng)成本管理各部門的相關(guān)性；提高成本管理人員的素質(zhì)，明確成本管理中的責(zé)權(quán)；實施成本管理的統(tǒng)籌戰(zhàn)略思想及管理的系統(tǒng)性；強(qiáng)化成本管理過程的生產(chǎn)適應(yīng)性；追求施工工程中的成本效益，樹立精益的管理思想。

2.3優(yōu)化工期方案和進(jìn)度計劃安排

快速而又高效的完成工程施工，是每個工程施工組織都追求的工作效益。要想達(dá)到這一工作效益，在設(shè)計工程施工組織時，首先需要認(rèn)真深入地研究控制工程方案和工期，然后認(rèn)真細(xì)致地研究正線的鋪軌和鋪砟的方向與工期以及路基土方石和橋隧等建筑物的工期。通過研究這三大工期，便能很好的根據(jù)本工程，計算出符合本工程全部工作的工期，進(jìn)而更好的編排進(jìn)度計劃。

因為高標(biāo)準(zhǔn)的施工組織設(shè)計相對于普通鐵路來說有較大的不同，所以就需要采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備。且如果鐵路工程的標(biāo)準(zhǔn)比較高的話，只研究這三大工期是不夠的，需要進(jìn)行“六位一體”的管理工作。因此，在設(shè)計工程施工組織時，需要考慮和研究的問題將更為細(xì)致

首先要認(rèn)真深入地研究控制性工程與重難點(diǎn)工程的施工方向及工期，無論是大跨度的橋梁、地質(zhì)復(fù)雜的隧道還是軟土路基、復(fù)雜站場的改造等都要進(jìn)行細(xì)心地研究，因為這是所有研究的基礎(chǔ)。根據(jù)這一基礎(chǔ)研究再對鋪軌基地的設(shè)置方案及其大致的鋪軌方向還有T梁（或箱梁）與軌道板（雙塊式軌枕）預(yù)制場的設(shè)置方案及架梁的方向進(jìn)行深入細(xì)致的研究， 這樣，基本的研究工作就完成了。接下來，便要對先下分段工程工期且優(yōu)化工程的控制性還有重難點(diǎn)工程的施工方案及大型臨時工程布局的方案及工期進(jìn)行深入研究，還有對鋪架完成后是否達(dá)到聯(lián)調(diào)聯(lián)試的基本條件的其他站后工程方案及工期急性細(xì)致的研究。這樣，研究工作便大致完成了。最后只需要將以均衡配置“人財物機(jī)”作為基礎(chǔ)的，把聯(lián)調(diào)聯(lián)試和鋪架工程兩條主線下的控制性工程還有重難點(diǎn)工程的施工檔案及工期都進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究，對此提出合理化的建議即可。

需要注意的是，“鋪架工程和聯(lián)調(diào)聯(lián)試及運(yùn)行試驗”這兩條主線應(yīng)該在施工組織設(shè)計中重點(diǎn)突出，將關(guān)鍵線路上的高墩、大跨度橋梁、深水、特長與地質(zhì)復(fù)雜隧道、軟土路基、特大型站房、無砟軌道路基以及復(fù)雜站場的改造等控制工程及重難點(diǎn)作為施工組織設(shè)計的重點(diǎn)，并把優(yōu)化“人財物及”等資源配置作為施工組織設(shè)計的目的，合理安排施工順序，進(jìn)行均衡組織生產(chǎn)。

實現(xiàn)這“六位一體”的管理目標(biāo)，并執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的管理，對統(tǒng)一各階段施工組織設(shè)計的編制原則、編制格式還有編制的方法都有實質(zhì)性的效益[4]。

2.4做好施工安全措施

任何的工程施工組織都必須把安全放在第一位，對施工者的人身安全必須有一定的保障。因此在管理控制好工程施工組織，安全問題必須考慮清楚。

首先要建立健全一套安全的組織保障體系，制定安全目標(biāo)，實施目標(biāo)管理。

其次需要對橋梁安全技術(shù)采取必要的保護(hù)措施，施工時應(yīng)該及時掌握當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r，準(zhǔn)備好所需的物資設(shè)備。要求參加施工的人員避暑熟知本工種的安全操作規(guī)程，堅守崗位，禁止酒后操作

最后要建立職業(yè)健康的安全技術(shù)措施，。貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針和“職業(yè)健康、安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全”的原則。

3.結(jié)語

綜上所述，以嚴(yán)謹(jǐn)合理的施工組織計劃對工程施工進(jìn)行控制管理是保障工程質(zhì)量和效益的重要文件。要想管理控制好工程施工組織就必須將施工組織設(shè)計在決策層、管理層級作業(yè)層等地方落實，從而確保工程的順利開展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]梁素花.鐵路工程施工組織設(shè)計與過程控制[J]山西建筑2013（7）：248-250.

[2]王巍.高速鐵路工程質(zhì)量管理與控制研究[M]碩士論文

[3]陳剛.鐵路施工企業(yè)項目責(zé)任成本管理研究[M]碩士論文

[4] 張新文.鐵路工程施工組織設(shè)計指南的編制[J]山西建筑2011（6）：229-230

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【關(guān)鍵詞】路基；沉降；仿真；origin

1.前言

隨著社會的不斷進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、繪制圖形、解析、擬合分析的軟件是層出不窮，在這些軟件之中，有些功能比較全面，且非常強(qiáng)大，能處理大量的數(shù)據(jù)，而有些軟件則具有針對性，能應(yīng)用于某些特殊領(lǐng)域，且效果也是非?？捎^。經(jīng)過大量的生產(chǎn)實踐與研究證明，由美國公司開發(fā)的origin軟件是一種非常理想的數(shù)據(jù)處理與繪圖軟件，它是當(dāng)今世界上最著名的繪制圖形和數(shù)據(jù)處理軟件之一。origin軟件的優(yōu)點(diǎn)是，操作方便，界面明了，初學(xué)者容易掌握，能夠繪制不同的圖形，如散點(diǎn)圖、直方圖及3d圖形，線性與非線性擬合更是它強(qiáng)大的功能，提供了約250多個的擬合函數(shù)。這樣可以盡可能的減少和避免研究者在繪制圖形過程中由手工操作造成的失誤和誤差。origin軟件在科學(xué)和工程界已經(jīng)得到了很普遍的運(yùn)用，是全世界公認(rèn)的快捷、靈活、易學(xué)，友好的的工程數(shù)據(jù)處理與繪圖軟件。

2.問題的提出

確定路基沉降穩(wěn)定性控制指標(biāo)和沉降的準(zhǔn)確預(yù)測是路基工程信息化施工的重要內(nèi)容，利用沉降預(yù)測理論去推算后期沉降以及根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)而實現(xiàn)施工控制有著重要的意義，目前國內(nèi)和國外用來路基沉降預(yù)測和計算的方法很多，例如有：曲線擬合法，分層總和法，經(jīng)驗公式法，應(yīng)力路徑法，圖解法，反分析法，線性回歸方法，灰色系統(tǒng)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，國內(nèi)外許多專家在這方面都做出了突出的貢獻(xiàn)，鐵路路基在動荷載和靜荷載的作用下，沉降將隨時間的發(fā)展而變化，通過現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，分析后發(fā)現(xiàn)沉降量與時間之間存在著一定的線性關(guān)系，如果用比較傳統(tǒng)的方法，工作量將會是非常的繁重，會浪費(fèi)不必要的財力和物力，基于這些原因，本文將著重探討運(yùn)用先進(jìn)的origin軟件進(jìn)行路基沉降曲線的擬合和仿真。

3.工程概況

新建蘭新二線是我國鐵路“八縱八橫” 中長期規(guī)劃中主通道高速鐵路的重要組成部分。此線路跨越新疆維吾爾自治區(qū)、青海省、甘肅省，全長約1768km，其中，大部

分線路穿越戈壁土地區(qū)，新疆境內(nèi)就有長約713.4km的戈壁土鐵路穿越區(qū)，沿線地理環(huán)境、氣候條件、及工程地質(zhì)特性差異較大，為確保鐵路路基建設(shè)的質(zhì)量和指導(dǎo)施工，沉降觀測組于2011年1月24日進(jìn)入現(xiàn)場勘查、對一些比較典型的地段進(jìn)行了長期的沉降與觀測，先期確定了路基沉降觀測方案和觀測點(diǎn)的埋設(shè)位置，重點(diǎn)選取k1042+960斷面進(jìn)行沉降觀測，并真實的記錄了沉降數(shù)據(jù)。

4.試驗方案

試驗段計劃工期2天，2010年8月27日開工，2010年8月28日完成。

（1）埋設(shè)四電接口，精平基床底層；（2）在已驗收的基床底層頂面上由測量班二次放樣，用白灰線灑出作業(yè)區(qū)域及路基中線；（3）該段填筑采用模板支擋進(jìn)行施工，模板支立一次成型，填筑寬度為12.26m（含加寬10cm）。（4）填筑表層級配碎石采用分層、分區(qū)填筑，每區(qū)段填筑長度為150m左右。（5）路基兩側(cè)打入鋼釬、搭設(shè)鋼絲線，攤鋪機(jī)就位調(diào)試熨平板、鋼絲高度、水平傳感器立柱高度。（6）填筑時，采用3臺攤鋪機(jī)共同作業(yè)，兩側(cè)兩臺攤鋪機(jī)對3.5m范圍內(nèi)攤鋪作業(yè)、中間5.5m一臺攤鋪機(jī)作業(yè)，兩作業(yè)面工作間距擬定20m，最佳距離在實驗過程中不斷總結(jié)。（7）攤鋪機(jī)作業(yè)時，由dk1081+671.4開始向大里程穩(wěn)定作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場機(jī)械跟蹤調(diào)查，攤鋪機(jī)最大攤鋪厚度≤30cm，擬兩層填筑基床表層碎石。填筑時通過鋼釬搭設(shè)鋼絲繩控制攤鋪機(jī)攤鋪高度，攤鋪機(jī)攤鋪時，第一層以5.5%坡度進(jìn)行攤鋪，第二層以8.2%坡度進(jìn)行攤鋪后，再用重型壓路機(jī)碾壓至驗收標(biāo)準(zhǔn)。（8）鐵路基床表層級配碎石鋪筑完之后，需要確定位置埋設(shè)觀測樁，在同一斷面處埋設(shè)3處，兩側(cè)對稱埋設(shè)，據(jù)線路中心線約5.5m處埋設(shè)，中心觀測樁埋設(shè)于線路中心線處。埋設(shè)時，要將基床表層的級配碎石切割成12cm*12cm*35cm的方坑，之后澆筑混凝土，在其上埋設(shè)觀測樁，并進(jìn)行加固處理。

5.一元線性回歸模型

一元線性回歸的理論模型， 其中是自變量，它是已知值，在這里表示觀測時間。是因變量，是由自變量所引起的變量，是未知值，在這里表示沉降量。如果要確定沉降量和時間的線性關(guān)系，那么

先要確定a，b，c這三個待定參數(shù)。

6.曲線擬合和仿真

強(qiáng)大的origin軟件提供了很多線性和非線性擬合工具，可以在“analyse”菜單欄中找到，而其中的多項式擬合工具對于許多不規(guī)則的數(shù)據(jù)有著比較好的擬合效果。該觀測點(diǎn)于2010年9月30日開始觀測，2011年7月15日觀測完畢，根據(jù)所得到的觀測數(shù)據(jù)，描寫散點(diǎn)圖，如圖1所示，再應(yīng)用origin軟件進(jìn)行曲線擬合，得到時間和沉降的關(guān)系曲線，其擬合曲線如圖2所示。

圖1 k1042+960斷面的沉降散點(diǎn)數(shù)據(jù)圖 圖2 k1042+960斷面的沉降曲線擬合圖

圖1中黑方點(diǎn)為根據(jù)沉降量所描出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，而圖2中的黑曲線為運(yùn)用多項式擬合所得到的曲線，該斷面在第278天時實測的沉降量為3.05cm，而根據(jù)擬合曲線預(yù)測的沉降量為3.12cm，此斷面在175-300天時，曲線變得平緩，說明沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，k1042+960斷面處的沉降實測值與預(yù)測值列于表1。

表1

天數(shù) 實測 預(yù)測 誤差 天數(shù) 實測 預(yù)測 誤差 天數(shù) 實測 預(yù)測 誤差

0 0 0 0 160 1.99 2.03 2% 239 2.96 2.84 4%

50 0.45 0.42 6% 1745 2.62 2.56 2.3% 252 3.03 2.97 1.9%

105 1.25 1.32 5.6% 194 2.76 2.48 10.1% 265 3.05 3.08 1%

135 1.55 1.58 1.9% 215 2.83 2.76 2.4% 278 3.08 3.12 1.2%

注：實測沉降量和預(yù)測沉降量的單位都以cm計。

7.結(jié)論

（1）由表1可知，預(yù)測值與觀測值的誤差較小，充分說明了origin軟件在路基沉降中進(jìn)行曲線擬合和仿真的必要性。（2）運(yùn)用origin軟件，對沉降量和時間關(guān)系進(jìn)行曲線擬合，可以很直觀的顯示沉降規(guī)律。（3）根據(jù)擬合方程，可以用天數(shù)推算沉降量，再與實測量進(jìn)行比較，能避免人工操作造成的的失誤和不足。（4）能夠正確、快速的對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，操作方便、簡潔明了，能滿足數(shù)據(jù)處理和圖形繪制的要求。（5）origin提供了多種非線性曲線擬合和線性擬合的方式，可應(yīng)用于工程領(lǐng)域的很多方向，這有待進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

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[8]鐵道第一勘察設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計手冊·路基[m].北京：中國鐵道出版社，1995，2.

篇5

列車呼嘯而過，用時僅32分鐘。哈大高鐵這一路段的承建商是中國建筑。作為此次感受哈大高鐵試運(yùn)營的特殊乘客，中建的建設(shè)代表們，用香煙這一最簡單直觀的方式，檢驗著自己交出的成績單?！爸薪ü笕宋迥甑钠D辛付出，只為這安全、平穩(wěn)的32分鐘旅程。”參加試運(yùn)營的中建哈大指揮部常務(wù)副指揮胡卿紀(jì)的話中，除了自豪外，更有歷經(jīng)鏖戰(zhàn)的酸楚。

哈大高鐵是世界上第一條投入運(yùn)營的穿越高寒地區(qū)的高速鐵路，標(biāo)志著中國高鐵建設(shè)能力獲得新的飛躍。中建作為全球最大的住宅工程建造商，第一次參與建設(shè)高鐵項目，就碰上了硬骨頭。但中建人以“不認(rèn)輸、不服輸”的堅韌和敢想敢干的拼搏精神，創(chuàng)造了令鐵路建筑界刮目相看的驕人戰(zhàn)績——工期提前一年；TJ-2標(biāo)段主體工程一次性順利通過驗收；多項技術(shù)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲得業(yè)內(nèi)專家高度認(rèn)可；全線標(biāo)段施工零事故、零人員傷亡、零機(jī)器設(shè)備破損、零質(zhì)量問題，得到鐵道部和業(yè)主的一致好評……

閃亮成績的背后，是中建哈大人對責(zé)任的執(zhí)著?；貞浧甬?dāng)時的艱難和挫折，很多中建哈大人坦言，這是從業(yè)生涯中從未遇到過的，其中滋味唯有自品。一位80后的職工表示：“經(jīng)此一戰(zhàn)，甚至?xí)淖円粋€人的人生觀。我們要為責(zé)任而戰(zhàn)?！?/p>

與時間賽跑

2007年8月11日，中標(biāo)哈大高鐵的“意外之喜”讓所有中建人興奮不已。中標(biāo)的TJ-2標(biāo)段正線長度162.839公里，合同金額高達(dá)91.5億元，這在當(dāng)時是中建承攬基礎(chǔ)設(shè)施類項目中合同金額最高的項目。

帶著飽滿激情與昂揚(yáng)斗志，2007年8月23日，中建二、四、五、六、八局以及中建鐵路公司六個參加單位近3萬建設(shè)者浩浩蕩蕩開入沈陽-四平的沿線工地，誓要大干一場。但是，萬事開頭難，出師并不順利。修便道、架便橋、進(jìn)鉆機(jī)、測導(dǎo)線、建拌和站等前期應(yīng)該進(jìn)行的準(zhǔn)備活動都未有效展開。

“鐵路建設(shè)與房建完全不同，思維意識上的認(rèn)知誤區(qū)導(dǎo)致行動滯后?！被貞洰?dāng)時的情況，胡卿紀(jì)表示，一開始中建起步已經(jīng)比其他`標(biāo)段慢了四個月之久。

鐵路建設(shè)與房建差別甚大：線長點(diǎn)多，跑步進(jìn)場，所有資源第一時間整合；征地拆遷，自己動手；先干后算，預(yù)算不可板上釘釘；項目檢查頻率高，次次排名，長期靠后就可能被清場。而這些差別中最關(guān)鍵的，要數(shù)征地拆遷。

鐵路所到之地，有時穿山越河，有時游走于村落田間，經(jīng)過很多建筑物。而這些地，必須先向當(dāng)?shù)卮迕裾饔梅娇赏度虢ㄔO(shè)。但是習(xí)慣于房建模式的中建人不了解鐵路建設(shè)的“約定俗成”——征地拆遷要施工方推動，征地的等待直接影響進(jìn)度。沒有地，如何建設(shè)？

前有強(qiáng)敵，后有追兵。歐洲高速鐵路工期一般為8年，鐵道部要求原定66個月完工的哈大線工期提前一年，2011年確保通車，這讓中建人肩上的壓力倍增。要知道，東北的冬天漫長而寒冷，11月中下旬后就不能施工，刨去這四個月，一年正常情況下只能開工8個月。對于工期如此緊張的哈大線，時間就是一切。

“必須改變意識，回歸施工組織設(shè)計，否則后續(xù)工期、質(zhì)量、市場全是空談。意識不改變，只能換人?！币幌驕匚臓栄诺闹笓]長拍桌而起。為彌補(bǔ)落后的四個月，指揮部充分利用2007年冬休期，安排所有人員深度學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，力圖在思維意識上進(jìn)行全方位調(diào)整，補(bǔ)課鐵路施工技術(shù)。很多難以改變思維的優(yōu)秀管理人才，甚至包括曾修建奧運(yùn)場館的項目經(jīng)理，不得不選擇退場。到2009年底，工期進(jìn)度已與其他標(biāo)段持平。

而征地拆遷所遇到的困難更是中建人始料未及的?！坝械霓r(nóng)戶雞死了，歸咎于施工，要賠償，阻撓正常施工；有的農(nóng)戶媳婦沒懷孕，也責(zé)怪施工?！边@樣不可想象的例子不勝枚舉。在采訪中，中建哈大員工紛紛表示，挨拳頭、挨罵是常事，只能打不還手，罵不還口。

為了做好征拆遷工作，中建項目經(jīng)理上到市縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，下到每位征地村民家里，挨個拜訪，逐位游說，有的近乎央求。中建的征地拆遷工作全線最晚開始，但到2008年6月竟一躍成為全線征地拆遷工作完成最優(yōu)秀的標(biāo)段。這讓業(yè)主不得不刮目相看。

五年來，為保證工期，中建指揮部以“比、幫、超”的激勵原則先后開展了多次大規(guī)模的勞動競賽活動，中建哈大人上下擰成一股繩，乘勝追擊，迎頭趕上。在中建哈大線工地，可以看到夫妻檔員工帶著剛滿月的嬰孩奮戰(zhàn)一線，也可以看到手術(shù)18天就重回工地、拄著拐杖檢查工作的工區(qū)總工，更能看到吃住都在工地、不怕蟲叮、不畏嚴(yán)寒的施工人員……

正是憑著這樣團(tuán)結(jié)一致、攻堅克難的鐵軍精神，中建哈大人打了一場漂亮的追擊戰(zhàn)。2011年底，中建哈大人如期完成項目，主體工程一次性順利通過驗收，完全滿足提前一年工期的全部要求。

“正因為我們上下團(tuán)結(jié)一心，勤學(xué)習(xí)，肯吃苦，勇?lián)?zé)，才能闖過重重難關(guān)，取得最后的勝利?！焙浼o(jì)欣慰地說。

與嚴(yán)寒作戰(zhàn)

東北的冬季漫長而寒冷，西北風(fēng)像刀子般刮過，鵝毛大雪經(jīng)常洋洋灑灑飄落厚厚的一地。冬季的嚴(yán)寒直逼生理極限，不適宜外出勞作，人們便躲在屋里貓冬。但因為工期極度緊張，中建人有時必須進(jìn)行冬季“風(fēng)雪夜戰(zhàn)”。

2009年12月25日，連日來三場大雪打斷了中建六局承建的沈北特大橋最后一孔梁的架設(shè)。像往常一樣，只要雪一停，項目上男女老少和周邊村民立刻齊齊上陣掃雪。架梁的各種工序迅速啟動，機(jī)器的轟鳴聲，人們急匆匆踩踏雪地的咯吱聲，架梁的口令聲，掃雪的刷刷聲，交織在一起，形成一首振奮人心的交響樂。

在冰天雪地中工作對于中建哈大人是司空見慣的事。在常溫零下20多攝氏度、水觸地成冰的東北，南方人居多的中建人很多被凍傷?！坝袝r候忙到凌晨，頭上掛著霜，披著大衣依然瑟瑟發(fā)抖。喝到一口熱湯，才感覺自己還活著。因為太冷，很多感覺都遲鈍了?！被貞浧鸲臼┕さ那榫?，指揮部教授級高級工程師、現(xiàn)任總工程師翟大勤感慨萬千。但是，中建哈大人堅定地表示：“我們不畏嚴(yán)寒，不怕吃苦，只為把工作做好，絕不當(dāng)逃兵?！?/p>

中建哈大項目2007年8月進(jìn)場開工，到2011年底交工，歷經(jīng)五個寒冬。這不僅是自然對中建哈大人生理的挑戰(zhàn)，而且是技術(shù)上的超常規(guī)挑戰(zhàn)。

作為世界上第一條建在嚴(yán)寒地帶的高速鐵路，哈大高鐵設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高、條件艱苦，又無任何施工經(jīng)驗可供借鑒，施工難度極大。加上又是第一次進(jìn)軍高鐵領(lǐng)域，中建人面臨的高新技術(shù)挑戰(zhàn)非同一般。一個簡單的填料水分含量，在哈大高鐵建設(shè)中卻是首要技術(shù)難題。

和國內(nèi)其他高速鐵路不同，哈大高鐵途經(jīng)我國最寒冷的高緯度地區(qū)，要經(jīng)受極端最低溫度-39.9℃的考驗。同時，東北地區(qū)冬夏季溫差巨大，對路基、鋼軌、接觸網(wǎng)等提出了更高的材料和施工要求。

“東北的季節(jié)性反復(fù)凍融是對技術(shù)的最大挑戰(zhàn)。我們在路基填筑中，既要防止凍脹，又要防止解凍沉降。含水量是重中之重?！敝笓]長對記者解釋，路基中如果沒有水分，就會像沙土一樣，沒有強(qiáng)度；而水分過多，冬天受凍膨脹，春天一融化又收縮，會導(dǎo)致路基變形甚至沉降，影響高鐵的平順度和安全性。

“哈大客運(yùn)專線設(shè)計時速350公里，平均運(yùn)行時速300公里。一旦路基沉降超過高鐵施工15mm的要求，列車就有顛簸甚至傾覆的危險?！睒I(yè)內(nèi)專家表示。

不僅如此，“哈大高鐵是第一次在嚴(yán)寒地區(qū)施工的長大高鐵干線，第一次在嚴(yán)寒地區(qū)鋪設(shè)CRTS I型板式無砟軌道，世界范圍內(nèi)尚無可借鑒的成功經(jīng)驗；耐久性混凝土、高性能混凝土的工藝和使用都是新技術(shù)；冬季施工困難重重……”這些接踵而來的難題直接考驗著中建人的智慧和能力。

為解決難題，創(chuàng)新技術(shù)，保證施工質(zhì)量和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從一開始，中建股份就申請了“客運(yùn)專線綜合施工技術(shù)研究”科研立項。這一課題是中建股份歷史上研究經(jīng)費(fèi)投入最大的科研項目，同時也是股份公司針對鐵路工程施工技術(shù)立項的第一個科研項目。項目形成研究報告10部，工法20部，圖集4部，標(biāo)準(zhǔn)8部，專利29項，論文25篇，充分保證了項目安全、質(zhì)量和工期目標(biāo)的實現(xiàn)。

2010年10月21日，在遼寧鐵嶺市，中建人迎來了以王夢恕院士、葉可明院士為首的7名教授專家組成的“嚴(yán)寒地區(qū)客運(yùn)專線高速鐵路綜合施工技術(shù)”科技成果鑒定會。會上專家一致認(rèn)為，該項課題整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，具有重要的推廣和借鑒價值。話音未落，掌聲如潮。

與責(zé)任同行

2009年11月22日15時，被稱為哈大全線頭號安全風(fēng)險的項目——文官屯特大橋跨既有京哈鐵路百米跨連續(xù)梁歷時240天后，在響徹云霄的鞭炮聲和歡呼聲中順利合龍，建設(shè)過程無一安全事故發(fā)生。

這是哈大高鐵全線跨度最大的連續(xù)梁，同時跨越既有線27500伏接觸網(wǎng)高壓線，下面是無比繁忙的京哈線。在南來北往的列車上施工，與接觸網(wǎng)的距離又不夠安全距離，還需要車站、電務(wù)段、工務(wù)段站等單位和眾多外部環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，施工一度極其困難。

“哪怕掉下一滴水，落到接觸網(wǎng)上，都會造成列車安全事故。列車飛速而過，如果掉一個釘子，就像開槍一般，后果不堪設(shè)想?！钡源笄谠敿?xì)解釋。

就是在如此危險的情況下，中建人交出了一份漂亮的成績單。不僅如此，在全線施工中，中建以施工標(biāo)段零施工事故、零人員傷亡、零機(jī)器設(shè)備事故，確保了既有線行車安全。

質(zhì)量安全是工程建設(shè)企業(yè)的安身立命之本。中國建筑作為國際性房建承包商翹楚，更是深明質(zhì)量安全的重要性。

中建哈大標(biāo)段檢驗批、分項、分部施工質(zhì)量檢驗合格率100%，未發(fā)生一起質(zhì)量不合格事故。2011年底，主體工程一次性順利通過驗收。2012年聯(lián)調(diào)聯(lián)試中，全線唯一未出現(xiàn)軌道板中鋼棒斷裂、停車、碰傷刮傷車輛等任何質(zhì)量安全事故的標(biāo)段就是中建負(fù)責(zé)的。鐵道部組織的哈大高鐵動態(tài)驗收評審會上，三四個專家明確表示，沈陽到四平的路段更平穩(wěn)，而這一段正是出自中建人之手。業(yè)主哈大公司對此高度評價：“二標(biāo)中建指揮部安全質(zhì)量管理平穩(wěn)、有序、可控，處于全線領(lǐng)先地位?！痹阼F路工作會議上，盧春房副部長更是直接表揚(yáng)“中建干得真不錯”。沈陽鐵路局的領(lǐng)導(dǎo)多次稱贊：“中建干得最好?！?/p>

這些成績的取得，絕非偶然。

擁有一支高度重視質(zhì)量安全的干部隊伍是關(guān)鍵。從中標(biāo)之初，這個具有開拓性的高鐵工程就受到中建領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，不僅在資金上大力支持，而且格外強(qiáng)調(diào)質(zhì)量安全。中建高層領(lǐng)導(dǎo)全部到項目檢查過；指揮部專門成立質(zhì)量安全領(lǐng)導(dǎo)小組，每個領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)一個項目工區(qū)；建立了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量安全管理制度和體系，實施精細(xì)化管理，加大過程管控，要求每個項目都成立安全生產(chǎn)體系小組，做到責(zé)任到人，簽訂安全責(zé)任狀；設(shè)立安全質(zhì)量檢查專用費(fèi)用，設(shè)置專車，采取一切措施保障質(zhì)量安全。

“指揮部領(lǐng)導(dǎo)一周把所有工區(qū)檢查一遍，還不定期的抽查，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量安全隱患，即使影響工期，也要立即停工排除?！焙浼o(jì)斬釘截鐵地說。不僅如此，中建鐵路公司職工劉衍文告訴記者，哈大全線共制造66174塊CRTS I型軌道板，為保證質(zhì)量，一塊板情愿虧損3500元。

篇6

關(guān)鍵詞：非飽和土邊坡穩(wěn)定性降雨入滲抗剪強(qiáng)度

中圖分類號：U213.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

鐵路工程中的邊坡工程，大都涉及到邊坡穩(wěn)定性問題。國內(nèi)外學(xué)者對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的卓有成效的工作，取得了很多有意義的研究成果。

眾所周知，降雨過程中或雨后是邊坡失穩(wěn)最易出現(xiàn)的時段。水的作用是影響邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。本文采用數(shù)值分析方法，對降雨過程中非飽和土邊坡的穩(wěn)定性分析進(jìn)行了研究。

1. 降雨過程對邊坡穩(wěn)定性的影響

當(dāng)邊坡土體內(nèi)部的某些面上的剪應(yīng)力達(dá)到抗剪強(qiáng)度時，邊坡穩(wěn)定平衡受到破壞，這是邊坡失穩(wěn)的根本原因[1]。在降雨過程中，非飽和土邊坡的含水量增大，重度增加，同時下滑力也增大，使得剪應(yīng)力增加；而抗剪強(qiáng)度與含水量呈反比，隨著含水量的增大，抗剪強(qiáng)度降低。二者綜合作用，使得降雨過程中容易誘發(fā)邊坡失穩(wěn)。

研究降雨入滲的邊坡穩(wěn)定性問題時有兩個復(fù)雜問題需要探討：飽和與非飽和狀態(tài)下水的滲流問題、含水量變化問題[2]。與飽和土中水的滲流不同，在非飽和土中水的滲透系數(shù)并不是固定的常數(shù)，它與飽和度有關(guān)，是飽和度的函數(shù)。

國內(nèi)外學(xué)者對非飽和土抗剪強(qiáng)度的做了大量的研究工作。1960年Bishop[4]參照飽和土的有效應(yīng)力原理，提出了適用于非飽和土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式（1）：

（1）

其中為作用在土體上的正應(yīng)力； 為土的有效應(yīng)力強(qiáng)度參數(shù)；為與土的飽和度及土性有關(guān)的試驗參數(shù)；為孔隙氣壓力；為孔隙水壓力。

Fredlund于1978年將公式改進(jìn)，提出了非飽和土的抗剪強(qiáng)度公式（2），定義了等效摩擦角。在公式中，正應(yīng)力引起的強(qiáng)度與土體內(nèi)摩擦角有關(guān)，而由于基質(zhì)吸力引起的強(qiáng)度與等效內(nèi)摩擦角有關(guān)。

（2）

從以上兩個公式可以看出，非飽和土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)包含了基質(zhì)吸力的影響。在實際工程中，抗剪強(qiáng)度參數(shù)對巖土工程有著重要的意義，是指導(dǎo)工程設(shè)計和安全施工的重要前提。因此，有必要研究非飽和土抗剪強(qiáng)度參數(shù)的確定。

2. 非飽和土參數(shù)的確定

通過以上理論研究，我們可以得出，在非飽和土研究中，主要存在兩個未知量：滲透系數(shù)及抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

2.1 非飽和土滲透系數(shù)

非飽和土的滲透系數(shù)是土體飽和度的函數(shù)，土體滲透系數(shù)隨飽和度的變化而變化。我們考慮以一個折減系數(shù)a來考慮飽和度對滲透系數(shù)的影響。在ABAQUS軟件中，當(dāng)出現(xiàn)非飽和滲流時，默認(rèn)當(dāng)飽和度＜1.0時，；當(dāng)時，。計算中滲透系數(shù)按照飽和度的不同修正為。

2.2 非飽和土強(qiáng)度參數(shù)的確定

在上一節(jié)中，我們已經(jīng)將滲透系數(shù)與飽和度聯(lián)系起來。在土中，基質(zhì)吸力同樣是土的飽和度的函數(shù)，這就是土－水特征曲線，或稱水分特征曲線。在土體這種孔隙材料中，土體非飽和意味著總的孔隙水壓力＜0，既－就是材料的基質(zhì)吸力[3]。在分析非飽和土問題時，必須確定非飽和土的土－水特征曲線。

室內(nèi)非飽和土試驗的方法很多，應(yīng)用比較廣泛的是通過壓力板儀控制基質(zhì)吸力。試驗過程中，將飽和試樣放入壓力板儀中，通過加壓系統(tǒng)可以使儀器中試樣在一定的壓力下脫（吸）水、平衡，待試樣穩(wěn)定不再有水排出后，將試樣取出稱重，得出非飽和土的相應(yīng)壓力即基質(zhì)吸力下對應(yīng)的含水量。

文獻(xiàn)［1］中通過大量的非飽和土試驗，得出了非飽和土的土－水特征曲線的擬合公式（3），該公式采用指數(shù)函數(shù)擬合了脫濕段與吸濕段的土－水特征曲線：

（3）

其中，ω為含水量， 為基質(zhì)吸力，a、b、c均為擬合參數(shù)。通過該公式，我們可以得出各飽和度下的負(fù)的孔隙水壓力即基質(zhì)吸力。同樣，對非飽和土試樣進(jìn)行剪切試驗，可以獲得不同含水量下對應(yīng)的非飽和土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

3. 非飽和土邊坡的算例分析

3.1 工程概況

某鐵路邊坡，邊坡高度為H=10m，邊坡坡率為1:1。根據(jù)地質(zhì)資料，坡體材料為山西中南部地區(qū)常見新黃土，重度為18.2kN/m3，滲透系數(shù)為k＝0.018m／s，降雨入滲強(qiáng)度為q＝20mm／s。

3.2 數(shù)值分析

數(shù)值分析采用有限元分析軟件ABAQUS軟件。邊坡模型如圖一所示。土體網(wǎng)格單元劃分形式采用四邊形二次單元。本構(gòu)模型采用理想的彈塑性模型，基于Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則與非相關(guān)聯(lián)流動法則。

圖一邊坡模型

在降雨過程中，非飽和土吸收降雨，從天然含水量開始，逐漸增大含水量，分析非飽和土邊坡穩(wěn)定性的變化。不同含水量對應(yīng)的抗剪強(qiáng)度參數(shù)不同。我們選取4個不同含水量，通過試驗得出的對應(yīng)的抗剪強(qiáng)度參數(shù)如下表所示。

表1不同含水量下的廣義抗剪強(qiáng)度參數(shù)

通過數(shù)值分析結(jié)果我們可以直觀的看到，隨著降雨過程時間的增加，黃土邊坡的塑性區(qū)逐漸增加，非飽和土邊坡的強(qiáng)度降低，塑性區(qū)逐漸貫通，當(dāng)含水量為15.5%時，塑性區(qū)貫通，邊坡即將破壞。

（a）含水量9.5% （b）含水量10.2%

（c）含水量12.8% （d）含水量15.5%

圖二數(shù)值分析結(jié)果

4. 小結(jié)

本文通過理論分析與數(shù)值分析相結(jié)合的方法，對降雨過程中非飽和土邊坡的穩(wěn)定性研究提供了方法，在研究中可以得出以下結(jié)論：

(1)降雨入滲過程中，非飽和土吸水，含水量逐漸提高，基質(zhì)吸力減小，從而導(dǎo)致廣義抗剪強(qiáng)度值的降低，導(dǎo)致邊坡破壞。

(2)在以往邊坡穩(wěn)定性分析中，多采用飽和土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，而實際邊坡多為非飽和土邊坡。以往的計算分析勢必造成一定的工程量的浪費(fèi)。

(3) 雖然通過對非飽和土進(jìn)行試驗與數(shù)值分析相結(jié)合的方法，采用不同含水量下邊坡的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，為非飽和土邊坡穩(wěn)定性分析研究提供了依據(jù)。但鑒于非飽和土邊坡的復(fù)雜性，如何將此方法應(yīng)用到工程實踐中，仍然需要進(jìn)一步的深入研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］溫曉鵬，楊慶，楊鋼.重塑非飽和粘土脫吸濕抗剪強(qiáng)度對比研究.水利水電科技進(jìn)展，2010.

［2］陳仲頤，張在明等譯．非飽和土力學(xué)．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997．

［3］孟長江.非飽和土土水特征曲線與強(qiáng)度的試驗研究及其應(yīng)用：（碩士學(xué)位論文）.大連：大連理工大學(xué)，2006.

篇7

畢業(yè)設(shè)計存在的問題

學(xué)校為規(guī)范隧道工程畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)和管理，對畢業(yè)設(shè)計的流程、質(zhì)量控制體系、考核評價體系及設(shè)計成果等方面進(jìn)行規(guī)范，并對如何更好地開展畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)進(jìn)行了多個方面的探討和借鑒，但還存在很多問題。主要表現(xiàn)在：選題與工程實際存在一定程度脫節(jié)；設(shè)計資料陳舊，沒有及時更新，缺乏系統(tǒng)性；畢業(yè)設(shè)計成果欠規(guī)范，設(shè)計質(zhì)量有待提高；設(shè)計過程管理不嚴(yán)格，學(xué)生態(tài)度不積極嚴(yán)肅；指導(dǎo)模式有待改進(jìn)和完善?？傮w而言，目前本校隧道工程畢業(yè)設(shè)計在選題、指導(dǎo)、培養(yǎng)目標(biāo)、參與主體的主觀能動性、建立創(chuàng)新激勵機(jī)制以及理論與工程實際相結(jié)合等方面還存在一些問題。

對我校隧道工程畢業(yè)設(shè)計的幾點(diǎn)改進(jìn)和完善建議

隧道工程是土木工程的一個分支，寬口徑的土木工程專業(yè)是應(yīng)用性、實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，其涵蓋范圍廣泛，涉及的知識面寬，針對性強(qiáng)，其教學(xué)具有很強(qiáng)的實踐性、社會性、綜合性、創(chuàng)新性和群體性的特點(diǎn)。根據(jù)“湖南城市學(xué)院隧道工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃”的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，貫徹因材施教的育人原則，更好地體現(xiàn)理論教學(xué)、實踐教學(xué)和科學(xué)研究“三元一體”的教學(xué)思想，適應(yīng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求，本校對隧道工程畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)根據(jù)2010屆、2011屆與2012屆畢業(yè)生的設(shè)計情況以及暴露的問題，和與多個學(xué)校的探索交流，主要針對設(shè)計前期、設(shè)計過程和設(shè)計后的總結(jié)提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)和完善的建議。

（一）充分做好設(shè)計前期工作

1.加強(qiáng)和落實好畢業(yè)實習(xí)，科學(xué)選題，提前選題。畢業(yè)實習(xí)能夠讓學(xué)生充分體驗施工現(xiàn)場，將學(xué)習(xí)的理論和實踐聯(lián)系起來，成為學(xué)生為完成畢業(yè)設(shè)計很好的練兵場，因此教師應(yīng)該加強(qiáng)畢業(yè)實習(xí)的落實。本校的畢業(yè)實習(xí)安排在第7個學(xué)期期末延續(xù)至寒假，因此盡量在滿足教學(xué)安排的情況下，爭

取較長的時間給學(xué)生體驗，同時制定好相關(guān)的指導(dǎo)方案，有針對性地指定實習(xí)內(nèi)容，并要求做好實習(xí)日志和報告并據(jù)此進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)答辯和評定。畢業(yè)設(shè)計成功與否，效果如何，與畢業(yè)設(shè)計選題密切相關(guān)，題目選擇要滿足教學(xué)要求，還應(yīng)達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)大綱要求，盡量結(jié)合生產(chǎn)實際、科學(xué)研究的任務(wù)，同時還應(yīng)適當(dāng)反映本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展水平和前沿動態(tài)。另外，要切合學(xué)生實際知識水平和應(yīng)用能力，特別是畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容還應(yīng)該結(jié)合學(xué)生畢業(yè)分配的去向，2010屆、2011屆與2012屆曾經(jīng)參與過隧道工程技術(shù)工作的畢業(yè)生反饋的信息表明，由于選擇與工作相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計課題，確實受益匪淺，他們能夠更好更快地適應(yīng)工作環(huán)境。因此，建議在學(xué)生畢業(yè)實習(xí)前由老師制定好選題，給定相關(guān)設(shè)計資料，特別重視給定詳細(xì)的地質(zhì)資料，讓學(xué)生在施工現(xiàn)場重視對地質(zhì)資料的分析、研究和使用，充分熟悉和鞏固工程地質(zhì)方面的專業(yè)知識，讓學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)期間有針對性地選好課題，同時學(xué)習(xí)和強(qiáng)化與之相關(guān)的內(nèi)容，收集實用的資料，了解相關(guān)施工工藝。

2.做好資料搜集工作。選定了畢業(yè)設(shè)計題目，學(xué)生應(yīng)該以此搜集相關(guān)的規(guī)范，教材（特別是《隧道工程》、《土木工程地質(zhì)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《巖體力學(xué)》等）、參考文獻(xiàn)、論文以及相關(guān)視頻資料，同時熟悉隧道施工工序，認(rèn)真閱讀，回顧和讀懂讀透重要章節(jié)內(nèi)容。這部分的工作量大而且對順利完成畢業(yè)設(shè)計有著不可取代的作用，可能有的學(xué)生不積極，或者有些盲目，老師應(yīng)該予以適當(dāng)?shù)闹敢M量避免學(xué)生做無用功。

（二）落實和抓好設(shè)計過程

在前期做好較為充分的設(shè)計準(zhǔn)備后，本著“以人為本，教會生存，張揚(yáng)個性”的指導(dǎo)方針，設(shè)計過程不僅學(xué)生要充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新性，指導(dǎo)老師也要加強(qiáng)對學(xué)生的指導(dǎo)工作，投入足夠的時間和精力，同時學(xué)校要制定積極的管理措施作為有力的保障，從而保證畢業(yè)設(shè)計的順利進(jìn)行。

1“.模板化”設(shè)計與“個性化”設(shè)計相結(jié)合。本校隧道畢業(yè)設(shè)計由于在資料庫儲備方面還沒有完善，所以畢業(yè)設(shè)計宜采用“模塊化”?！八淼拦こ痰哪K化設(shè)計”的具體內(nèi)容包括以下幾個方面的基本內(nèi)容：選線、建筑限界、洞門、襯砌、通風(fēng)與照明、排水、施工方案、施工組織、概預(yù)算等。學(xué)生必須要有這幾個方面的設(shè)計內(nèi)容，但是為滿足教學(xué)要求的深度和廣度，又避免抄襲現(xiàn)象和充分發(fā)揮學(xué)生的積極探索和創(chuàng)新的精神，鼓勵學(xué)生個性化發(fā)展，同時建議還采取“個性化設(shè)計”補(bǔ)充，在以上幾個基本內(nèi)容中采用其中1-2個版塊進(jìn)行深入的分析，研究和專項設(shè)計，有必要時可以輔助試驗，施工現(xiàn)場考察。

2.正確對待計算機(jī)輔助設(shè)計。計算機(jī)輔助設(shè)計已經(jīng)在工程設(shè)計得到廣泛應(yīng)用，計算機(jī)應(yīng)用能力成為衡量畢業(yè)生能力的一個重要指標(biāo)。畢業(yè)設(shè)計過程中要求畢業(yè)生結(jié)合本校師資隊伍情況，以隧道工程為畢業(yè)設(shè)計對象，在畢業(yè)設(shè)計過程中合理使用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計，但同時為了避免學(xué)生抄襲和弱化學(xué)生實際動手能力，建議學(xué)校采用“手工+計算機(jī)輔助設(shè)計”相結(jié)合的模式。例如，首先學(xué)生必須掌握常用的辦公軟件，如：Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等，并能熟練地用來進(jìn)行大部份畢業(yè)圖紙的繪制與畢業(yè)計算書的編寫；其次，對于部分非常重要的圖紙，如建筑限界設(shè)計，緊急停車帶設(shè)計，洞門平面圖，洞門立面圖，各類圍巖襯砌設(shè)計及配筋圖，爆破施工方案，路面結(jié)構(gòu)圖則必需采用手工繪制。同樣，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，要求學(xué)生學(xué)會相關(guān)軟件，如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus，同濟(jì)曙光等進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計算和分析。但對基本的計算，如圍巖壓力的計算、襯砌配筋等，宜采用手算。此外，還應(yīng)適當(dāng)鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與自己工作相關(guān)的設(shè)計和研究生學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以較為深入地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)同望West，Origin科技繪圖，以及Fortran90、VC++等計算機(jī)語言編程的應(yīng)用。

3.教師指導(dǎo)模式的改進(jìn)。指導(dǎo)老師精力和時間的投入、給予的耐心指導(dǎo)是學(xué)生順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的強(qiáng)有力保證。教師指導(dǎo)主要從以下幾個方面進(jìn)行改善和提高：

（1）在畢業(yè)設(shè)計過程中，指導(dǎo)老師不僅要進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)，更要著眼于教書育人、提高學(xué)生綜合素質(zhì)和工程能力；不僅在設(shè)計選題和下達(dá)任務(wù)等環(huán)節(jié)“精挑細(xì)選”，更要在指導(dǎo)過程中“精雕細(xì)鑿”，因材施教；不僅要對學(xué)生的出勤紀(jì)律、任務(wù)完成情況進(jìn)行管理監(jiān)督，同時要聽取學(xué)生完成工作情況的匯報，關(guān)心學(xué)生的全面成長。因此老師可能采用多種指導(dǎo)方式，如直接與學(xué)生見面或者運(yùn)用QQ、手機(jī)等聯(lián)系方式進(jìn)行指導(dǎo)，同時建議老師指定每周特定的時間為學(xué)生答疑解惑，尤其對于地質(zhì)資料的閱讀和襯砌設(shè)計部分，要適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)文獻(xiàn)、論文和專題形式的詳細(xì)指導(dǎo)。

（2）指導(dǎo)老師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的不同情況，擺脫以往“單行灌入式”的教學(xué)方法，改變學(xué)生“等、靠、要”的惰性心理，采取“因材施教”的方法。另外，還要特別注意鍛煉學(xué)生自學(xué)能力，例如對于襯砌計算，他們不知道如何下手，指導(dǎo)老師可大致先講述計算的基本環(huán)節(jié)及如何查閱相關(guān)資料的途徑，然后放手讓學(xué)生們自主去探究，最后再根據(jù)相關(guān)問題重點(diǎn)答疑。這樣在學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力得到提高的同時，也讓學(xué)生學(xué)會了如何規(guī)劃處理工程問題。

（3）組成指導(dǎo)小組定期給予指導(dǎo)。隧道工程畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)的綜合訓(xùn)練，它涉及巖土、地質(zhì)、建材、力學(xué)、施工組織及概預(yù)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等各個方面，涉及的問題多，知識面較寬，這就要求教師要分工協(xié)作，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，以保證畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)的質(zhì)量，因此建議成立隧道專項指導(dǎo)小組，小組教師適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些隧道工程專題講座，并進(jìn)行集體答疑，互相配合，避免獨(dú)立指導(dǎo)下不全面的弊端；同時小組成員經(jīng)常討論指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)驗與體會，對培養(yǎng)青年教師，提高其業(yè)務(wù)水平及指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的能力也起到積極的作用。

（4）與其他院校多交流，相互借鑒。這三次的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)通過與武漢大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、湖南科技大學(xué)等高等院校的師生相互交流，同時聘請相關(guān)教授（如華中科技大學(xué)王元漢教授）來本校進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)和相關(guān)知識講座，為本校隧道工程以及其他畢業(yè)設(shè)計提供了很多的建設(shè)性建議，特別是對教師如何指導(dǎo)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生積極思考、充分發(fā)揮主觀能動性等方面有很大的促進(jìn)作用，全面完善了本校土木工程畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式。

4.學(xué)校加強(qiáng)和落實好考勤制度和考核評價體系的管理。畢業(yè)設(shè)計的管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。涉及畢業(yè)論文的選題、任務(wù)書的下達(dá)、開題、評審、答辯、成績評定和歸檔等一系列程序。畢業(yè)論文的管理工作需要制定如教師指導(dǎo)、師生定期交流、論文審閱、考核標(biāo)準(zhǔn)和評級等一系列制度規(guī)范。雖然本校建立了一系列畢業(yè)設(shè)計管理制度，但其中卻存在許多尚需完善之處，因此必須建立一套行之有效的管理實施辦法、明確考核標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。同時，必須強(qiáng)化貫徹制度的力度，將畢業(yè)論文的相關(guān)規(guī)定和條例落實到位。在實際執(zhí)行中，對畢業(yè)設(shè)計成果質(zhì)量要求不能放松，并且監(jiān)督管理工作不能浮于表面，特別是對于出現(xiàn)問題的畢業(yè)設(shè)計，應(yīng)更加嚴(yán)格要求，保證整改效果。

（三）設(shè)計后重視總結(jié)與完善

1.建立和完善科學(xué)的評價指標(biāo)體系和評分標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)答辯是考核畢業(yè)生分析問題、解決問題應(yīng)變能力的一種手段，是對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計水平的評估。組織好畢業(yè)答辯可提高學(xué)生整體的專業(yè)水準(zhǔn)。目前，本校土木工程的答辯是按班級進(jìn)行的，橋梁工程專業(yè)與隧道工程專業(yè)混在一塊進(jìn)行答辯，因此采取的畢業(yè)答辯模式有待改善。根據(jù)本校教學(xué)資源的具體情況，結(jié)合以往的答辯模式和借鑒山西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的答辯模式，本校土木工程目前的畢業(yè)答辯模式應(yīng)該分專業(yè)進(jìn)行，各個專業(yè)答辯小組組員由6人組成，由本專業(yè)學(xué)科帶頭人任組長，指導(dǎo)老師和專業(yè)老師各2名，聘請1名施工現(xiàn)場工程師或退休工程師參加答辯。畢業(yè)答辯內(nèi)容宜由以下三個部分組成：

（1）畢業(yè)設(shè)計宣講。由設(shè)計者口述完成，要求宣講內(nèi)容完整嚴(yán)謹(jǐn)，概念清楚，能正確運(yùn)用圖表，重點(diǎn)突出創(chuàng)新能力及涉獵可能奪得新工藝，新材料，新技術(shù)和對未知施工知識的探究，這里建議采用懸掛圖紙，黑板板書和PPT演示相結(jié)合的方式，重在培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。

（2）抽題答辯。指導(dǎo)老師根據(jù)設(shè)計過程需要的基本知識，必須掌握的重點(diǎn)知識，選好一定數(shù)量的答辯題，供答辯現(xiàn)場抽簽答辯，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造一個生動、活潑的教學(xué)環(huán)境，為畢業(yè)生掌握基礎(chǔ)知識提供一個很好的平臺。

（3）提問答辯。參加答辯的老師提前閱讀畢業(yè)設(shè)計，緊扣畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行隨機(jī)提問答辯，學(xué)生即興回答，要求能很快理解所提問題的實質(zhì)，解答內(nèi)容正確，論證確切，邏輯性強(qiáng)。

2.重視資料庫的完善。就畢業(yè)設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)而言，需要大量的設(shè)計資料做支撐，這既是教學(xué)任務(wù)的要求，也是資源積累和教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的需要。目前，本校隧道工程的設(shè)計資料數(shù)量嚴(yán)重不足，參考書籍不全，規(guī)范沒有及時更新等問題，這在一定程度上影響了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和速度。因此，學(xué)校、老師和學(xué)生必須重視隧道設(shè)計資料的收集、整理和資源整合，除了補(bǔ)充和完善常規(guī)紙質(zhì)資料外，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，建立本校畢業(yè)設(shè)計專題專版。資料庫的完善與整理包括：

（1）收錄前屆畢業(yè)設(shè)計提供的各種地形圖和地質(zhì)資料；

（2）收集各種隧道工程設(shè)計實例（包括常規(guī)的和特殊的案例）；教師實際完成的具有代表性的設(shè)計案例，突出特殊的設(shè)計；

（3）收集“模板化設(shè)計”中各個專項設(shè)計相關(guān)的技術(shù)論文等資料，形成各項專題多樣化模板，建立專門的數(shù)據(jù)庫供學(xué)生查詢和利用；

（4）收錄各種設(shè)計、施工、驗收規(guī)范和圖集等；同時對新的規(guī)范及時進(jìn)行更新和公布。這樣，通過集合各種優(yōu)秀資源，不但實現(xiàn)了信息資源共享，滿足了畢業(yè)設(shè)計的資料需要，還達(dá)到了積累資源和教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的目的。

3.評定優(yōu)秀指導(dǎo)教師和優(yōu)秀畢業(yè)生。制定相關(guān)的政策，綜合學(xué)生在設(shè)計過程中的努力程度，設(shè)計成果質(zhì)量與答辯表現(xiàn)，每組評定適宜數(shù)量的優(yōu)秀畢業(yè)生，同時根據(jù)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)記錄和對畢業(yè)生的問卷調(diào)查，評定畢業(yè)設(shè)計優(yōu)秀指導(dǎo)教師數(shù)名。這樣在設(shè)計過程中，學(xué)生與學(xué)生之間，老師與老師之間形成一種不斷改進(jìn)，不斷提高的良好活躍的競爭氛圍。

4.畢業(yè)答辯結(jié)束后，組織畢業(yè)生師生座談會。畢業(yè)答辯結(jié)束并不意味著畢業(yè)設(shè)計的整體結(jié)束，還應(yīng)該對畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)模式和需要完善的政策和相關(guān)條例條文進(jìn)行總結(jié)，完善本校對以后畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)。建議本院在答辯結(jié)束后，進(jìn)行1～2次畢業(yè)生設(shè)計師生座談會，總結(jié)設(shè)計過程中遇到的專業(yè)問題，以及管理制度、指導(dǎo)方面和其他方面的問題，通過學(xué)生自主發(fā)言，老師補(bǔ)充的模式總結(jié)，例如在進(jìn)行隧道襯砌受力數(shù)值模擬的時候，關(guān)于建模和后處理的難點(diǎn)問題，對于圍巖壓力的計算采取excel計算還是自行編輯的程序計算的問題，老師的指導(dǎo)環(huán)節(jié)如何設(shè)計更有效的問題等，為本校以后的隧道畢業(yè)設(shè)計提供參考。

由隧道工程畢業(yè)設(shè)計引發(fā)的幾點(diǎn)教學(xué)建議

（一）開展“四年級本科生導(dǎo)師制”

我校土木工程專業(yè)現(xiàn)設(shè)有建筑工程、地下空間和道橋方向三個方向，根據(jù)本校的師資隊伍，借鑒東南大學(xué)的人才培養(yǎng)模式，本?？梢圆扇　氨究粕鷮?dǎo)師制”，采取學(xué)生和導(dǎo)師“雙向選擇”的方式，其目的和要求是：

（1）導(dǎo)師負(fù)責(zé)學(xué)生在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)情況，包括專業(yè)課學(xué)習(xí)、參加課外科技活動和科技競賽、參與土木工程試驗等；學(xué)生根據(jù)自己學(xué)習(xí)的方向選擇老師，有的放矢的跟隨導(dǎo)師學(xué)習(xí)自己所關(guān)心的科研問題。

（2）導(dǎo)師主動關(guān)心學(xué)生的全面成長，通過與學(xué)生“交朋友”的形式，幫助學(xué)生克服遇到的學(xué)習(xí)，心理和生活方面的問題。

（3）導(dǎo)師尤其負(fù)責(zé)學(xué)生大四的畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作。

（二）引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)試驗室，培養(yǎng)科學(xué)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度

本校擁有土木工程試驗中心，下設(shè)建材、力學(xué)、土工、結(jié)構(gòu)、道路、橋梁等專業(yè)實驗室。經(jīng)過10余年的發(fā)展，現(xiàn)已成為具有一定規(guī)模的學(xué)校重點(diǎn)實驗室之一。專業(yè)技術(shù)人員和師資力量雄厚，本中心擁有六層土木實驗樓1棟，結(jié)構(gòu)廠房1棟，實驗設(shè)備約400余臺套，擁有多臺先進(jìn)的大型設(shè)備、儀器，其中包括500噸壓力試驗機(jī)、結(jié)構(gòu)疲勞試驗機(jī)、全站儀、樁基檢測儀、電子萬能試驗機(jī)、智能液塑限聯(lián)合測定儀，多功能振動測試系統(tǒng)，超聲波檢測儀等。土木工程實驗中心除承擔(dān)全校工程類專業(yè)的實驗教學(xué)任務(wù)外，還和湖南城市學(xué)院土木工程檢測中心對外承接大量房建、道路、橋梁、巖土、測繪工程等方面的試驗和檢測項目，同時也是重要的科研基地。為充分利用這些實驗設(shè)備，為引導(dǎo)學(xué)生將理論和實踐聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，本校應(yīng)該放開手，制定試驗室開放政策，老師引導(dǎo)學(xué)生多走進(jìn)試驗室，給予相關(guān)的試驗課題，讓學(xué)生自己動手，探索新知識，解決問題，培養(yǎng)科研能力和實踐能力，使土木工程專業(yè)素養(yǎng)不斷得到提高。

（三）引導(dǎo)學(xué)生積極參與土木工程檢測項目，培養(yǎng)吃苦耐勞的工作作風(fēng)

本校擁有土木工程檢測中心，其是本校集產(chǎn)、學(xué)、研為一體的一個對外平臺，擁有結(jié)構(gòu)、道路、橋隧、建材、土工、測量6個實驗室。檢測中心嚴(yán)格按照要求建立了完善的質(zhì)量管理體系，本校在滿足教學(xué)要求的同時，應(yīng)該充分利用這個平臺，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參與其中的檢測或?qū)嵙?xí)、見習(xí)，提前體驗土木工程的工作和需要具備的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度，從而可根據(jù)自己的興趣愛好來強(qiáng)化專業(yè)學(xué)習(xí)和擇業(yè)。

篇8

關(guān)鍵詞: 高師院校《數(shù)學(xué)史》課程 設(shè)置狀況 問題

一、引言

2001年,全國高師院校《面向21世紀(jì)課程改革研究報告》中提出,應(yīng)在高師本科院校開設(shè)《數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育》課程;2003年頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》也指出:高中數(shù)學(xué)課程提倡體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價值,并在適當(dāng)?shù)膬?nèi)容中提出對“數(shù)學(xué)文化”的學(xué)習(xí)要求,設(shè)立“數(shù)學(xué)史選講”等專題。

可見,高師院校的《數(shù)學(xué)史》課程有著特殊的教育意義,鑒于此,我對目前國內(nèi)部分高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程的設(shè)置狀況進(jìn)行了調(diào)查和分析。

二、高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程設(shè)置狀況

1.國外《數(shù)學(xué)史》課程設(shè)置歷史沿革

1742年德國數(shù)學(xué)家海爾布羅納出版《世界數(shù)學(xué)史》,1758年法國數(shù)學(xué)家蒙蒂克拉出版《數(shù)學(xué)史》,這標(biāo)志著近代數(shù)學(xué)家們開始將數(shù)學(xué)史作為獨(dú)立研究領(lǐng)域進(jìn)行研究。隨著該領(lǐng)域研究的深入和普及,數(shù)學(xué)史對數(shù)學(xué)教育的意義也被一些西方數(shù)學(xué)史家和數(shù)學(xué)教育工作者所認(rèn)識。從國際上看,數(shù)學(xué)史教育的歷史可以追溯到很早。早期的數(shù)學(xué)教育雜志《新數(shù)學(xué)年刊》曾以大量篇幅刊登數(shù)學(xué)史的文章,就證明了這一點(diǎn)。

從國際上看數(shù)學(xué)史教育的歷史雖然可以追溯到很早, 但是作為學(xué)校的教育內(nèi)容則是近代的事情。1884年法國著名的數(shù)學(xué)史家坦納里首次在巴黎開設(shè)《數(shù)學(xué)史》課程,得到了官方承認(rèn)。1904年在德國海德堡召開的第三屆國際數(shù)學(xué)家大會上,坦納里、美國著名數(shù)學(xué)史家和數(shù)學(xué)教育家史密斯、意大利著名數(shù)學(xué)史家洛利亞等在提出的一項決議中稱:“數(shù)學(xué)史在今天已成為一門具有無可否認(rèn)重要性的學(xué)科,無論從數(shù)學(xué)的角度還是從教學(xué)的角度來看,其作用變得更為明顯,因此,在公眾教育中給予其恰當(dāng)?shù)奈恢靡殉僧?dāng)務(wù)之急?！?/p>

自20世紀(jì)初以來,許多國家在中學(xué)數(shù)學(xué)中增加了數(shù)學(xué)史資料,有的還出版了專供中學(xué)使用的數(shù)學(xué)史教科書。最注重數(shù)學(xué)史教育的是前蘇聯(lián),在大學(xué)的各科數(shù)學(xué)教材中差不多都包含了大量的數(shù)學(xué)史資料,尤其包含了俄國和前蘇聯(lián)的相關(guān)教學(xué)成就。前蘇聯(lián)教育部頒布的數(shù)學(xué)系教學(xué)計劃中就有《數(shù)學(xué)史》課程,師范學(xué)院數(shù)學(xué)系把《數(shù)學(xué)史》列為必修課。不少國家都把《數(shù)學(xué)史》列為數(shù)學(xué)系的必修課,如前捷克斯洛伐克和前德意志民主共和國。美國的一些大學(xué)開設(shè)了《數(shù)學(xué)史》課程, 布朗大學(xué)有世界上唯一的數(shù)學(xué)史系。前德意志聯(lián)邦共和國漢堡大學(xué)有自然科學(xué)、數(shù)學(xué)與技術(shù)史研究所。1972年,第二屆國際數(shù)學(xué)教育大會成立了數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)關(guān)系國際研究小組,標(biāo)志著數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育關(guān)系作為一個學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的產(chǎn)生。

目前,不少國家高校設(shè)置了科學(xué)史系或數(shù)學(xué)史系,有關(guān)教學(xué)史的學(xué)校、課程設(shè)置等也出版了幾百頁供報考用的專著。美國哈佛等不少大學(xué)也開設(shè)了《數(shù)學(xué)史》課程,教材《數(shù)學(xué)史概論》(伊夫斯著)自1953年至今出了六版。澳大利亞新南威爾士大學(xué)將《數(shù)學(xué)史》列為重點(diǎn),出版了《大科學(xué)史》。俄羅斯在師范院校廣泛開設(shè)《數(shù)學(xué)史》必修課,《數(shù)學(xué)史》兩卷(雷布尼科夫著)被譯成五種文字,并多次再版。同前蘇聯(lián)一樣,他們特別重視俄國數(shù)學(xué)家的成就,每位數(shù)學(xué)家都有一本厚厚的傳記供學(xué)生閱讀。列寧格勒大學(xué)在1981年的數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中,將《數(shù)學(xué)史》課程作為考查課程,共設(shè)了36學(xué)時。莫斯科大學(xué)把《數(shù)學(xué)史》列為必修課已經(jīng)幾十年,在莫斯科大學(xué)1987年數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中,《數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)方法論》課程被置于第七、第八學(xué)期工作計劃,2學(xué)時/周,考查課程。①德國從1998年來在全國高校和中專將《數(shù)學(xué)史》定位為選修課,使用材《數(shù)學(xué)史講稿》。

2.國內(nèi)高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程設(shè)置狀況

(1)國內(nèi)高等院?！稊?shù)學(xué)史》課程設(shè)置歷史沿革

相對于國際數(shù)學(xué)史教育,中國的數(shù)學(xué)史教育也有較大發(fā)展。早在解放前,我國著名數(shù)學(xué)史家、數(shù)學(xué)教育家錢寶琮就開始中國數(shù)學(xué)史和中國天文學(xué)史的研究,是中國數(shù)學(xué)史學(xué)科奠基者之一,在國內(nèi)外享有盛名。中國數(shù)學(xué)史家、鐵路工程師李儼從1911年開始從事中國數(shù)學(xué)史的整理和研究工作,是中國數(shù)學(xué)史研究的學(xué)科奠基人之一。②

20世紀(jì)50年代初期數(shù)學(xué)史教育被列入中學(xué)教學(xué)大綱,作為愛國主義思想教育的內(nèi)容。1977年制定的全國數(shù)學(xué)研究規(guī)劃(草案)第一次把數(shù)學(xué)史研究列入規(guī)劃,分世界數(shù)學(xué)史和中國數(shù)學(xué)史兩項,承擔(dān)中國數(shù)學(xué)史研究的單位有中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所、北京師范大學(xué)、杭州大學(xué)、內(nèi)蒙古師范大學(xué)和西安師范學(xué)校(后合并入西北大學(xué))。

我國高校數(shù)學(xué)史教育,最先是從高師院校和個別大學(xué)數(shù)學(xué)系開始的,發(fā)展速度很快。我國在20世紀(jì)50年代曾計劃把《數(shù)學(xué)史》作為高師院校的選修課程,但由于師資和教材的原因,沒有得到實施。學(xué)者們早期多以講學(xué)的形式在高校中進(jìn)行數(shù)學(xué)史教育。錢寶琮、程廷熙曾在北京師范大學(xué)、華東師范大學(xué)等校講授過《中國數(shù)學(xué)史》。20世紀(jì)70年代末80年代初,杭州大學(xué)、蘇州大學(xué)、內(nèi)蒙古師范大學(xué)、西北大學(xué)、上海師范大學(xué)、山西大學(xué)、北京師范大學(xué)等院校先后開設(shè)《數(shù)學(xué)史》必修課或選修課,有的編有講義,但都未出版。山西大學(xué)講世界數(shù)學(xué)史,還中外混合講授。數(shù)學(xué)史專題講座是另一種重要方式。20世紀(jì)80年代中期,國內(nèi)幾所著名大學(xué)共同發(fā)起編寫了《中國數(shù)學(xué)簡史》和《外國數(shù)學(xué)簡史》,此后數(shù)學(xué)史開始陸續(xù)進(jìn)入我國大學(xué)課堂。截至1986年,國內(nèi)約有40所大專院校開設(shè)了《數(shù)學(xué)史》選修課。1994年,全國數(shù)學(xué)史學(xué)會第四屆理事會將“數(shù)學(xué)史教育”的工作作為一項重要的內(nèi)容,起草并了加強(qiáng)數(shù)學(xué)史教育、在高等院校中開設(shè)數(shù)學(xué)史課程的建議書,引起了普遍關(guān)注,受到了有關(guān)部門的重視。國家教育部有關(guān)文件明文規(guī)定了高校數(shù)學(xué)系學(xué)生學(xué)一些數(shù)學(xué)史知識的要求。1999年,在昆明召開的數(shù)學(xué)專業(yè)課程會議通過了《數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范》,在“課程結(jié)構(gòu)”部分已明確將《數(shù)學(xué)史》列入專業(yè)必修課。

到2001年,國內(nèi)大多數(shù)大專院校開設(shè)了《數(shù)學(xué)史》選修課。其中,不少的高校除了將《數(shù)學(xué)史》作為數(shù)學(xué)專業(yè)必修(或選修)課程外,還在學(xué)校公共選修課中開設(shè),希望借此讓非數(shù)學(xué)專業(yè)的同學(xué)更多地了解“數(shù)學(xué)”作為一門科學(xué)的發(fā)展歷史,增強(qiáng)自身的數(shù)學(xué)修養(yǎng)。

(2)國內(nèi)高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程設(shè)置狀況

近年來,幾乎所有高師院校數(shù)學(xué)專業(yè)都相繼開設(shè)了《數(shù)學(xué)史》課程。我們對華東師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、東北師范大學(xué)等國內(nèi)部分高等師范院校進(jìn)行調(diào)研,課程設(shè)置情況如表1所示:

以我院《數(shù)學(xué)史》課程開設(shè)情況為例,《數(shù)學(xué)史》課程早在上世紀(jì)80年代末90年代初就已經(jīng)開設(shè),其中《中國古代數(shù)學(xué)思想》以專題講座的形式進(jìn)行授課;與數(shù)學(xué)史相關(guān)的課程有《數(shù)學(xué)思想》、《數(shù)學(xué)哲學(xué)與數(shù)學(xué)史》、《數(shù)學(xué)史》等,側(cè)重點(diǎn)各有不同,但是都以數(shù)學(xué)歷史作為發(fā)展主線,大致安排在三年級上學(xué)期進(jìn)行授課,36學(xué)時左右。同時,學(xué)院“課程與教學(xué)論”方向數(shù)學(xué)課程與教學(xué)設(shè)計、跨文化數(shù)學(xué)教育專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)方案中,也安排有數(shù)學(xué)史課程――《數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)方法論》,72學(xué)時。

三、課程設(shè)置中存在的問題

近年來,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史的重要意義越來越為國內(nèi)學(xué)者所關(guān)注,課程的開設(shè)蓬勃發(fā)展。但是,我們通過對高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程設(shè)置狀況的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其中仍然存在著一些不可忽視的問題。

1.仍有部分高師院校數(shù)學(xué)專業(yè)沒有開設(shè)《數(shù)學(xué)史》課程

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雖然“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)規(guī)范”中“課程結(jié)構(gòu)”專業(yè)課要求:各校根據(jù)不同的培養(yǎng)方向,在四組課程的三組中選取至少五門(也可合并開設(shè)),并規(guī)定它們作為該培養(yǎng)方向?qū)W生的必修課程。其中已經(jīng)明確將“數(shù)學(xué)史”列入專業(yè)必修課,但是數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育被列為第4組,而各校可根據(jù)不同的培養(yǎng)方向,在規(guī)定的4組課程的至少3組中選取至少5門,這就必然存在不選取第4組或即使選取第4組,仍不選《數(shù)學(xué)史》課程的情況。

2.課程設(shè)置存在某些隨意性

長期以來,國內(nèi)高師院校《數(shù)學(xué)史》課程發(fā)展很不平衡。從表1中我們可以看到:《數(shù)學(xué)史》課程名稱不統(tǒng)一,如《數(shù)學(xué)哲學(xué)與數(shù)學(xué)史》、《數(shù)學(xué)史與初等數(shù)學(xué)研究》、《數(shù)學(xué)思想史》等,這使得對應(yīng)教學(xué)大綱的要求側(cè)重點(diǎn)各有不同,教師難以把握教學(xué)重點(diǎn);課程類型不統(tǒng)一,有的院校作為必修課,有的院校作為選修課,甚至有的院校作為講座安排;課程學(xué)時安排不統(tǒng)一,少的安排有30學(xué)時,多的安排有90學(xué)時;課程考核方式不統(tǒng)一,有的院校作為考試科目,有的院校作為考查科目。

由于在課程名稱、課程類型、學(xué)時安排、考核方式等方面都差異較大,故課程的教學(xué)內(nèi)容存在一定程度的隨意性。

3.具有師范特色的《數(shù)學(xué)史》課程教材匱乏

當(dāng)前數(shù)學(xué)史研究不斷升溫,各種版本的數(shù)學(xué)史著作接連問世。各種介紹數(shù)學(xué)史的有關(guān)書籍和教材層出不窮,其中比較有影響的數(shù)學(xué)史教材如:李文林的《數(shù)學(xué)史教程》,李迪的《中外數(shù)學(xué)史教程》,梁宗巨的《世界數(shù)學(xué)通史》,等等。

縱觀這些數(shù)學(xué)史著作,我們不難發(fā)現(xiàn),它們關(guān)注研究的對象主要是數(shù)學(xué)學(xué)科本身,很少顧及師范教育數(shù)學(xué)教學(xué)的需要,一般都是以歷史演變?yōu)橹骶€,探討數(shù)學(xué)的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律,含概了國內(nèi)外數(shù)學(xué)史研究的豐富內(nèi)容和成果。限于課時,教學(xué)只能泛泛而談,既不能深入,又難以突出重點(diǎn),其結(jié)果只能是一幅數(shù)學(xué)歷史畫卷的概貌,一系列年代事件的堆積,缺少鮮活的思想和過程,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高師學(xué)生對于《數(shù)學(xué)史》課程的學(xué)習(xí)期望,難以體現(xiàn)高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程教學(xué)特色。

4.能夠凸顯《數(shù)學(xué)史》教育功能的教師有限

高師院校數(shù)學(xué)教師相當(dāng)一部分來自于非師范院校,部分在本科乃至研究生學(xué)習(xí)階段,都沒有接受過數(shù)學(xué)史課程的學(xué)習(xí)。即使他們對數(shù)學(xué)史有興趣,也大都是邊學(xué)邊教,少有交流討論和進(jìn)修深造的機(jī)會,對課程的課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等缺乏全面深入的研究。

四、結(jié)語

在高師院校開設(shè)《數(shù)學(xué)史》課程,有著特殊的重要作用,即課程自身的教育功能,使高師學(xué)生通過學(xué)習(xí),深化對數(shù)學(xué)學(xué)科的科學(xué)價值、應(yīng)用價值的整體認(rèn)識;同時,深化對數(shù)學(xué)史教育價值的認(rèn)識,以發(fā)展人類文化的觀點(diǎn)開設(shè)數(shù)學(xué)史課程,使數(shù)學(xué)史融入和促進(jìn)高師數(shù)學(xué)教育,進(jìn)而推進(jìn)其在中學(xué)數(shù)學(xué)教育中的教育價值和文化價值。

因此,我國高師院?！稊?shù)學(xué)史》課程的建設(shè)任重而道遠(yuǎn),需要從課程設(shè)置、教材開發(fā)、教師培養(yǎng)等方面作進(jìn)一步的探索和研究。

注釋:

①莫斯科大學(xué)、列寧格勒大學(xué)、劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)大綱.北京:高等教育出版社,1991.

②中國大百科全書?數(shù)學(xué)[M].北京:中國大百科全書出版社,1992:534,437.

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