工程技術論文范文

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工程技術論文

篇1

隨著我國經濟社會的快速發展工程地質勘察水平也在日益提高,無論是勘察設備、勘察方式、相關儀器以及計算機水平都得到了極大提高,特別是相關勘察人員的專業水平也得到了長足發展。但是隨著勘察工作的不斷推進,傳統的勘察技術和經驗已經不能滿足,這就需要工作人員不斷總結,不斷創新,尋找更有效的方式。這樣才能進一步促進我國巖石勘察工作的發展,降低勘察成本。在巖石勘察過程中主要的目的是為了了解工程現場的具體狀況,并且結合這些內容為設計和施工提供相關參數。所以巖石勘察工作在工程建設和成本控制過程中發揮極為重要的作用。工程勘察質量對整個工程的安全都會產生巨大影響。尤其是基礎地質巖石測試參數會影響到工程基礎設計,一旦這一參數存在問題就會造成基礎設計的安全問題,增加設計成本。一般巖土工程勘察工作包括原狀土取樣、現場鉆探、試驗以及現場原位測試等工作,在執行過程中每一項都要嚴格按照國家規定的標準進行,要提高測試結果的準確性。

2幾個重要工程技術存在的缺陷

2.1由于地質形態造成的問題:通常包括確定不明的地下物體、地下空洞以及巖石的分布形態和相關位置等。

2.2巖土參數的相關問題:需要對一些難以取到原裝的巖石以及難于在室內進行實驗的粗顆粒土、風化石以及殘積土等。這些巖石的參數是比較難確定的。

2.3技術素質的問題:工作人員的專業素養和知識水平也會對巖石勘察工作產生巨大影響,一些工作人員缺乏基本的專業素質或者是技術交流能力,也是造成巖石勘察工作問題的重要原因。

3提高勘察水平的解決方法

3.1隨著電子、電子計算機技術的飛速發展,近十幾年來,工程物探專業根據彈性波理論、電磁波理論和電學原理發展了許多新的工程物探方法并相應發展了一大批集數據適時采集處理,軟、硬件功能于一體的工程物探探測設備,它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點。可以利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面。從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題,如地下不明物體、洞穴、軟弱結構面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震參數。相對傳統的鉆探方法,工程物探技術使用時受場地、地形條件的限制較少,具有節省時間、費用且勘探精度高等特點。但是,各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性,物探條件的適用性越強,解決問題的可靠的性越大,因此,為了有效地解決某些復雜的巖土工程技術難題,必須采用多種工程物探手段和鉆探聯合使用的方法,起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術與傳統勘探手段相結合,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。

3.2加強室內、外測試新技術和施工檢測、監測技術的使用,通過其所獲得的數據和資料,經過分析、對比,建立它們之間的經驗關系,并通過工程施工檢測、監測所獲取的實測資料反算得到的參數作為對比依據,確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。并達到解決那些采用傳統勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設計參數等問題。此外,還可以利用土工離心模擬技術檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性;解決建筑物淺基礎的地基變形特征、破壞模式及極限承載力,樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響;解決擋土結構的變形及破壞機理,土體與結構物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。

4針對我國巖土工程勘察提出的建議和對策

雖然我國巖石工程勘察技術得到一定發展但是仍然不能滿足我國發展的需要,而造成這一問題的因素比較多,我國必須要結合自身發展實際選擇正確的方式解決,主要從以下幾個方面入手:

4.1要不斷加強對巖土工程技術人員的培訓,提高勘察人員整體素質;巖土工程勘察是一項專業技術工作,集多種學科于一體,近年來,隨著勘察工藝和技術的不斷發展,各種新的規范和標準不斷更新,因此,巖土工程勘察人員必須與時俱進,提高自身的專業素質,以適應新時代的巖土工程勘察要求。在推行土木工程師準入制度的同時,要不斷加強對勘察人員的培訓,以全面提高其技術水平和專業素質。此外,還應該不斷加強勘察市場的監管,推行勘察監理體制。

4.2要不斷加強勘察質量的認證,健全勘察質量管理體系。建立專業的質量管理體系,設置以過程模式作為勘察標準的結構。而且要明確勘察工作的質量標準,通過過程方法對巖土工程實施PDCA的勘察管理方式,以全面提高勘察工作的質量及作用。

4.3對建設程序、市場勘察進行嚴格的規范,科學的建設程序應該嚴格堅持先勘察、再設計、后施工的流程。對于投資決策的工程,如沒有科學的地質勘察資料,則不予報建。對于未按照地質勘察規范進行勘察的的工程不予報建。此外,還應該建立高效的市場約束體系。一方面加強國家和政府法律法規的監管,通過項目招投標制度和實際過程中對行為主體進行有效的監管;另一方面應該實行工程建設全程監理制,通過事前、事中、事后全程勘察的地質控制辦法,以最大限度的避免建設過程中的地質問題,從而確保勘察有效,使建設投資效益最大化。

4.4定期進行勘察設備的維護和保養。隨時掌握各種室外勘察設備和室內試驗設備的完好性能,這是確保勘察工作有效進行的基礎。對于現有的儀器設備應該定期進行檢測,以確保其工作性能和狀態,對于老化陳舊的設備儀器要及時更新換代。

5結束語

篇2

一、傳統灌溉工程類型在現今的傳承

中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部內陸干旱半干旱區,又有東部季風濕潤區。為適應各地水文、地理等自然條件的復雜性,古代人民創制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現今皆得到了繼承。可以說,我國當今的灌溉工程類型基本是古代創造而傳承下來的。

引水渠道主要修建于北方平原地區。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤,做到同時利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區100多處,灌溉面積達到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。

陂塘堰壩主要建于南方山丘區。南方丘陵山區,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農業生產要解決的主要問題。為此,古代勞動人民因地制宜,創造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等;有在平地鑿池,或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時漢中、南陽、汝南地區陂塘工程很是發達,著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設堤壩、水門和溢流設施,形成完整的蓄水工程體系。還創造了陂渠串聯工程類型,以對水資源更充分地加以調節利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內江地區就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當地積極想法改進技術。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣,經查勘,在葛蘭場不遠名叫“鎖口丘”的地方,修建了當地第一口“山灣塘”。該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經驗向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速發展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝[3]。

陂渠串聯工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結瓜式灌溉系統。工程主要在南方丘陵山區修建,規模從小型發展到大型,從小網聯成大網,從開發小河流到利用大河流,從一個河系發展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數條大河,灌區內修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區內的地面徑流,灌區內流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區、下游三角洲及濱海地區。這些地區地勢平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農業生產的進行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨具一格的水網圩田工程,把卑濕的“涂泥”之地,建成富饒的魚米之鄉。如太湖平原唐后期至五代時已建成規整的塘浦圩田水利系統。鄱陽湖區唐代已興修較大規模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續加強浚河筑圩工作,完善水網圩田系統。鄱陽湖區新建和整修了圩堤501座,堤線長2500公里,保障農田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區原有易澇面積330萬畝,經治理,使200多萬畝農田達到五年一遇以上的抗澇標準;還初步形成了一個大中小,蓄引提相結合的水利灌溉系統,使湖區農田的有效灌溉率達到80%以上[6]。

鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井,春秋戰國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發展,到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區,水井型式多樣。20世紀50年代,廣大農村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后,灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來,個體戶承包和聯戶經營責任制的發展,使得各種土井又發展起來。據1982年調查,僅天津、河北滄州、衡水等地區就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機帶真空井4054眼,磚井358眼[7]。土井主要開發淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水,靠自然補給時間長。目前華北地區的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯成一片的大范圍的地下水漏斗區,這是過量開采深層地下水,補給不易產生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術較為簡易,所費資金不多,農戶可自行管理應用,經濟上支出節省,適于小農經營。

此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現今也都得到了繼承和發展。二、傳統灌渠工程技術的繼承和發展

我國古代灌溉工程技術是我國人民在實踐中自行創造的,適應了各地的自然地理條件,因地制宜,類型多樣,內容非常豐富,不少工程技術在現今得到了繼承和發展。

傳統灌渠工程技術的繼承和發展主要體現在以下一些方面:如建國后都江堰灌區認真總結了興建無壩引水灌渠的傳統技術和傳統施工技術經驗,使這些技術更加發揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統技術進行研究和推廣,取得實質性的突破。又渠道防滲技術各地多利用當地材料發展傳統技術。傳統淤灌和放淤技術在繼承的基礎上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術經驗[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術難題,都江堰卻破解了這些難題,創造了世界水利史上的奇跡。其技術經驗在多方面得到了繼承。一是灌區各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒,錦水河可分洪300—400米3/秒,而錦水河分干渠只能進50米3/秒,多余的水量則由設在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環流原理,把進水口設在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區得到廣泛的應用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導水堤,形成較穩定的凹岸,在凹岸頂點稍下游處建進水閘,推移質沿主河槽左側凸岸排往下游,進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術深受都江堰無壩引水工程技術的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統技術所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業建設中,壩工建設有很大發展,到1990年已經修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當地材料,節省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統壩工得到較多的繼承和發展,特別是對過水土壩的研究和應用,成績較大,體現出傳統壩工技術持久的生命力。

在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護面過水土壩[10]。該壩由當地鄉民修建,建成100多年來,經歷無數次洪水過流,1935年壩頂過流水深達3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長47米,基礎為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式,國外從未見有報導。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達3.9米,未沖毀,至今仍安全運行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5—10米高。

受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學應屆畢業生組成過水土壩設計組,對過水土壩進行不透水面板的試驗,肯定了這種壩型的優點,還提出修建時要注意的技術要求。1975年8月,河南發生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調查,發現1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩,經多年洪水考驗,運用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經驗交流會,將各地經驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內試驗的基礎上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經歷數年風化凍融和幾次較大洪水的考驗,工程完好無損,節省工程造價1/3以上。可見,我們祖先創造的灰土溢流壩具有很大的現實意義。據了解,國內已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現實的課題。故而傳統的過水土壩工程技術仍有發揚之必要。

傳統施工技術以寧夏引黃灌區的草土工程(俗稱“埽壩”、“卷埽”)和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區,在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進行修浚;用草土修筑渠河護岸,及橋、涵、閘、斗和護坡;修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區千百年來,草土工程一直應用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價低,技術簡便,施工快,穩定和防滲漏性好,抗震性強,對基礎清理要求不高,及拆除容易等優點。建國以來,寧夏引黃灌區的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等,都取得了成功,且費用省,進度快。之后,人們對這一傳統技術經驗系統地進行了總結[12]。

都江堰灌區歷年維修管理都采用傳統的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術。它們的優點主要能就地取材,技術簡易,施工方便,投資節省。一般應用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區歲修截流工程仍用傳統的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內江架設榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態型的截流技術,無機械的噪雜聲,體現了人與自然的和諧相處,而且經濟、合理、安全。

渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數,這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統渠道防滲技術措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡便,經濟實用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用),防滲效果也顯著[18],各地多有應用,并不斷改進技術。

灌渠還采用地下輸水管道,這種設施具有節水和省地的優點。早在3000多年前的殷商時代,城市中已鋪設地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發現。元代《王禎農書·農器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代,山西翼城縣利民灌區試驗用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區試驗陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運行狀況良好,使用年限可達40年。在進行經濟效益分析后,認為這種工程還是比較經濟的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網[20]。之后,傳統地下輸水管道技術不斷發展。現在將低壓管道輸水灌溉,簡稱為“管灌”,這一技術已成為目前我國北方地區一種很好的節水灌溉措施。80年代末,水利部將“管灌”作為北方農田全面節水的基礎設施來抓。據統計,目前我國“管灌”面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術發展很好,僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達266.67多萬畝[21]。這項技術具有省水、省地、省工、節能、省投資等優點,值得進一步發展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節省土地,20世紀60年代以后發展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統施工技術。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農田總數的62%。從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設,與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調、控綜合運用的立體水利系統,為建設噸糧田創造了條件。“三暗”工程與明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農機操作方便安全,減少歲修,取材易,造價低,節省水旱田開明溝用工多等許多優點。“三暗”工程在農田水利建設中的運用,實是在傳統技術基礎上的創新,這為高速發展農業,實現農業現代化邁出了新的一步。

又石質倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設置了石質倒虹管,全長266米,水頭26米,進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節,內徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結材料,并用這種材料抹平管內壁,以減少摩擦阻力。石質倒虹管能承受較大強度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質倒虹管在合江縣得到了推廣應用[22]。

我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動,發明了淤灌和放淤技術,以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中,積累了豐富的技術經驗,尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規模的大放淤活動,取得選擇適時放淤水情,做好淤田工程,預籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運等許多技術經驗。這些技術在現代進一步得到繼承和發展。如陜西省傳統引洛灌區,現已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當于166公斤/立米)的規定,引進含沙量高達60%(965公斤/立米)的渾水進行淤灌,基本解決了灌區汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農田基建的一項內容被得到重視。如關中趙老峪流域是古老的放淤區,下游富平縣境內有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發生大暴雨,下游都不發洪水,原來的河床,現在變成了農耕地。河北省張家口地區通橋河引洪灌區,面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區,保護了下游的農田和村鎮。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用,這也可認為是傳統技術在今天的發揚。三、傳統塘堰和開發地下水工程技術的繼承和發展

歷史上山丘區的攔蓄水工程統稱為塘堰、塘壩,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區山灣塘已達數十萬座。有些地區對老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據地形,或在“水深”處建塘,加高塘埂,“水淺”處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區農田灌溉的需要[24]。

我國北方地區,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區群眾繼承以往的傳統做法,繼續修筑澇池,澇池數量發展很快。如陜西省黃河流域內在1956年有澇池1240座,1985年達8940座,30年增加6.21倍,總容量2588萬立方米。北方陜、甘、晉、內蒙、青、寧、豫七省(區)1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總容量8343萬立方米[25]。華北平原滄州地區通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經驗[26]。原來在20世紀50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發展井灌開發利用地下水,但由于深機井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現了大面積的漏斗區。淺井區多年只采不補,地下水位也普遍下降,使許多淺井報廢,而轉向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節節攔截,河道全年斷流。通過多年的實踐,人們逐漸認識到,要利用傳統的坑塘設施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3—4米,一般應深5—7米,面積15—30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”,“排灌矛盾”,使瀝水轉化為灌溉水源,還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內的降雨量分布極不均衡,出現水少時強調修筑陂塘蓄水灌溉,水多時強調開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區在近30年來,通過改進傳統的坑塘技術,積極開挖和改進坑塘,將坑塘與井、渠聯合調控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。

我國古代在開發利用地表水的同時,也很重視開發利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統的打井方法和提水機具繼續使用,并加以改良,尤其是開鑿筒管井的技術進展較大。筒管井的雛形在清代已經出現,清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節的長竹竿插入井底數丈,則“井水泉”。此方法簡便,又能增加出水量。現代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經濟,筒管井則比同樣深的筒井更經濟些。1956年河南省創制了一種鑿井方法,稱為“56”打井法。其井結構上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個管井。單個井又發展為井群,各井互相通聯,統一集中管理。

開鑿傳統土井的好處是很多的。土井主要開發淺層潛水,埋藏淺,雨水當年即能補給,一般不會產生地下水漏斗區。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結合,或井與渠、坑塘結合,河道節制閘、深渠與淺井結合等方式。如在枯水季節利用淺井,提取地下水灌溉農田,降低地下水位,騰空“地下水庫”庫容;汛期豐水季節,通過渠道引水灌溉和蓄水側滲,補給“地下水庫”水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結合的方法,該地區的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結合的方式。

關于提取井水的工具,群眾也運用傳統汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內形成真空,產生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧:用一根長約八、九米的八號鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內,管的下端塞一木制進水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元(1993年價)左右[27]。由于打井簡便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區推廣開來,幾乎達到每戶一井,甚至一戶數井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。

四、傳統圩田水利和海塘工程技術的繼承和發展唐后期至五代吳越時期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網圩田系統,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設更加興盛,并發展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區,更加講究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項基本技術要素,“缺一不可”[28]。又出現了分區分級控制和聯圩并圩等圩區治理技術。這些卓越的技術經驗在當今得到進一步的繼承和發揚。

太湖下游蘇州地區地勢低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區在繼承前人技術經驗的基礎上,總結出圩區治理的“四分開,兩控制”原則,即內外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區治理時皆遵循這一技術原則。如蘇州地區昆山縣同心圩由低洼低產圩田改變成高產穩產農田,重要的就是正確實行了“四分開,兩控制”的水利技術原則。同心圩圩形長方,南北長3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯并而成,聯并前的各個小圩圩岸單薄,河網零亂,田塊碎小,土壤板結,抗洪澇能力低。聯圩時,加高培厚圩堤,同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內水系,發展機電排灌,田間深埋排水暗管,按“四分開,兩控制”原則進行整治[29],提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術,突破了傳統圩田水利技術,具有很大的創造性。這項技術70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區治理從聯圩并圩,利用老河網,已發展到以治理澇漬為主,實行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區,發展田間“三暗”工程,進行暗灌、暗排、暗降,為農業的高產創造了基本條件。于是“四分開,三控制”也成為其他圩區治理的基本技術原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護農田和城鎮的安全,江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘,三國時孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時已在江浙沿海建成系統海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進海塘結構。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結構從土塘逐步發展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結構又有多種型式,以適應不同的潮勢和土質,同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各種柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到現在,清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘,“到目前浙西海塘尚有約80公里,仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式,在材料等方面加以改進,建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”,塘身上部采用水泥沙漿砌條石,下部采用水泥沙漿混凝土塊,塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊,基樁采用鋼筋混凝土樁,這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]。可見結構堅固、耐久的“魚鱗石塘”,今后仍是一種可繼續采用的較好的海塘結構型式。此外,還可借鑒傳統的海塘工程設計技術思想,如根據不同的海岸地質和動力條件,因地制宜采用各種不同的海塘工程結構,使海塘工程更加牢固耐久。

總之,我國在數千年修建灌溉工程的實踐中,創造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術經驗,體現了我國勞動人民杰出的智慧。這些傳統的工程和技術是適合我國各地的自然、地理條件的,體現了因地制宜的原則,所以具有很強的繼承性。從工程類型來看,大致北方多興修引渠灌溉工程;南方的山丘區以蓄水塘壩為主,低洼平原以水網圩田為主,沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程;江淮地區位于南北過渡地帶,多修建陂渠串聯工程。北方還發展井灌,新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經歷了數千年的實踐檢驗,具有強盛持久的生命力。又傳統灌溉工程多利用當地具有的土、石、木等建筑材料,這些材料經濟適用,施工技術群眾易于掌握,現今各地在修建灌溉工程時仍較多采用。不少傳統灌溉工程技術內涵豐富,具有合理性和科學性,在現今仍能吸收利用,有的甚至能解決技術難題。自古以來工程技術隨著社會的發展不斷進步,同一個技術在以往的基礎上逐步提高,應用范圍擴大,還常出現創新技術。我們要總結工程技術發展的規跡,尤其要重視探討傳統工程技術思想,如灌溉工程規劃思想、設計思想、水利家的治水思想,水利著作中的水利理論認識,及人們對技術發展內部規律的認識等,這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統工程規劃設計思想,北方多沙河水土資源利用的設計思想,區域治水規劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產,需要繼續發揚光大。此外,傳統工程技術具有簡便、經濟、實用等諸多優點,我們應吸取其精華,用現代技術改造其不足的方面。如新疆坎兒井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水質優良,水流穩定;冬季不封凍,可供全年灌溉和飲用;施工設備簡單,農戶易于操作;水行地下,能減少蒸發和避免風沙的侵襲等優點。但其開挖和維修工程量大,工作環境艱苦,費時費人力,目前掌握此技術的人員已經很少了。所以要改進坎兒井的挖掘技術,采用機械挖進提升設備,改善勞動條件,加強對坎兒井的管理和維護,使之發揮更大的作用。建國初期,吐魯番地區的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉,后來修建了防滲渠道、小型水庫和機井等水利工程。目前吐魯番地區利用地表水3.88億立米,利用地下水9.94億立米,總的用水量增了幾億立米,但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了,代替它們的是每年用機井提取利用地下水四至五億立米,原來不花錢的泉水和坎兒井水,現在變成了要支付電費和油費的機井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程,并把它作為今后該地區水利建設的主攻方向[32]。所以我們要認真地總結傳統灌溉工程技術,使之與現代技術相結合,從而在水利建設中發揮更大的作用。

篇3

隧道襯砌一般常用的形式有整體式襯砌、復合式襯砌、噴錨襯砌。整體式襯砌通常為保證施工安全要采用噴錨支護等臨時支護措施,這種支護不是永久的受力結構,只有模筑混凝土才是永久受力結構。復合式襯砌通常也將噴錨支護作為初期臨時支護,內層用模筑混凝土作為二次襯砌的永久結構,為防止初期噴錨支護和二次模筑混凝土襯砌間因為材料、受力或其他因素而發生不同變形,進而導致混凝土出現裂紋,一般要在兩層間根據需要設置防水層或隔離層。噴錨襯砌是將噴錨支護作為了永久性襯砌結構,適用于地下水不充裕的Ⅲ級或以上圍巖的短隧道,噴錨支護是柔性結構,它充分利用圍巖的自承能力和圍巖形成一體產生共同變形。通過對這三種常用襯砌形式受力結構的分析,我們可以非常清晰地認識到:三種襯砌中噴錨支護極為重要,其施工質量直接關聯隧道主體結構的工程質量,如果出現質量問題,將為公路隧道施工以至于整條公路留下質量隱患或安全隱患。

二、公路隧道支護技術

公路隧道初期支護方式要根據施工要求采取不同的支護形式。主要選擇的有噴射混凝土、錨桿、鋼筋網和鋼架等支護形式。

(1)噴射混凝土:其方法大致分為素噴和網噴兩種,噴射混凝土的作用是對圍巖節理、裂隙起到充填作用,將不連續的巖層層面膠結起來,形成一個整體。同時產生楔效應增加巖塊間的磨擦系數,進而有效防止巖塊沿軟弱面滑移脫落,使表面巖塊保持穩定狀態。噴射混凝土由于具有一定粘結力和抗剪強度,能與巖層粘貼的同時和圍巖形成了統一的承載體系,極大改善了噴層的受力條件。噴射混凝土一定要及時并做到分層施噴,噴層雖薄但其具有較高的強度。這樣,噴層有效控制了圍巖變形。即使在圍巖仍有較大變形的情形下,仍不致于產生坍塌,這樣就有效提高了圍巖自承能力。同時噴射混凝土能使隧道周邊的圍巖盡早封閉,進而有效防止了圍巖的進一步風化。在噴射混凝土作業施工中,首先要做好職工準備,準備充足的材料如水泥、砂、石、速凝劑、水等,嚴格檢驗材料質量,盡量用新鮮的相容性試驗合格的水泥和速凝劑,砂、石含水率要達標。檢修好噴射機、混凝土攪拌機等設備,并進行就位前的試運轉。風管和水管管路及接頭要確保良好。檢查開挖斷面,將附著于巖面的泥圬沖冼干凈。對滲漏較大處做好引排水處理。在做好充足的準備工作后進行操作,操作中要注意:控制好風壓、水壓和水灰比。要想保證噴射混凝土的質量,降低回彈率,減少揮發粉塵,噴射作業時要求風壓控制要穩定,壓力大小應調整適當。水壓通常要比水壓50-100Kpa,要在噴頭水環位置形成水霧,充分濕潤干拌合料。干噴時,如果噴射的混凝土易粘著,回彈小而且表面濕潤光澤,說明水量適中。如發現表面無光、回彈物多、灰塵大、混凝土不密實等現象,則說明水量小。如果表面出現流淌滑動現象,則說明水量大。要掌握好噴射角度和噴射距離。噴嘴與巖面的角度一般要垂直于巖面。如果靠近邊墻,應將噴嘴略向下俯約10°左右,使混凝土噴射在較厚的混凝土頂端。噴嘴與巖面的距離一般保持在0.8-1.2m。每一次噴射混凝土的厚度,應掌握在拱部為5-6cm,邊墻為7-10cm。噴射的順序應先墻后拱從下而上,先噴凹處找平,然后繼續向上噴射。噴射時料束要盡量呈旋轉軌跡運動,大致要一圈壓半圈,縱向按蛇形進行。為保持噴層表面平整,噴射完應對表面再掃射一層。噴射順序應自上向下,料束要呈橫掃方式運動,不能旋轉或者停留。

(2)錨桿:錨桿主要起到了懸吊、加固和組合梁的作用,根據材質不同可以分為砂漿、藥卷和自進注漿錨桿。其懸吊作用主要表現在:因為外部震動或其他因素導致局部巖塊不穩定,為防止巖塊脫落,就用錨桿把活動巖塊吊掛在穩定的巖體上。或者將應力區內不穩定的圍巖懸掛在應力區以外牢固穩定的巖體上,從而保證了這部分巖體能夠保持相對穩定的特性。其加固作用主要表現在:從圍巖的徑向四周科學布設錨桿,隨著圍巖的挖空,部分松軟的圍巖在錨桿的固定之下,與主體形成承載拱形,不至于脫落造成圍巖形變。噴射混凝土后,與圍巖形成一體,共同承載了外部壓力。其組合梁作用表現在:錨桿將巖層緊密連接在一起,促使巖層達到了密合程度,大幅增加了巖層間的摩擦力,這種酷似組合梁的結構,充分發揮了固定圍巖的作用。使用錨桿時,要注意位置分布,做到布局合理,大部分錨桿位置是沿著隧道周邊呈梅花狀均勻分布,方向與周邊巖面盡量保持垂直。由于錨固力不足或錨桿強度不夠往往會導致錨桿失效,這就要求要采取更換高強度錨桿、大徑錨桿或增加錨桿數量、增大錨孔直徑等有效措施加以解決。

篇4

1.1 調研內容

邀請企業專家、管理者及本院統計學教師,共同設計調查問卷。問卷經小組討論和專家咨詢法擬定條目后,再通過專家咨詢和預調查修訂。內容包括康復工程技術行業現狀與發展趨勢,專業教育現狀與趨勢,專業崗位情況、人才現狀與需求情況以及職業崗位的能力要求,畢業生就業現狀與發展等問題。

1.2 調研對象

本研究選取國內開展康復輔具服務5年以上的醫院、公司,行業協會及同類院校的專家學者、負責人,從事假肢矯形器工作的一線技師,本專業往屆畢業生及同類院校本專業的帶頭人等為調研對象。

1.3 調研方法

1.3.1 問卷調查

2014 年 1~2 月,請江蘇省內 7 家相關企事業單位的管理者、技師及本專業往屆畢業生對問卷作答。同時,請參加全國假肢矯形器第二期理論培訓班的學員對問卷作答。1.3.2 訪談調查訪談行業職能部門負責人、行業專家、高級技師、專業帶頭人及相關骨干教師,采集專業人才需求信息、崗位能力需求狀況及專業發展趨勢等。

1.3.3 電話訪談、文獻檢索及網絡信息查閱

對一些在問卷調研和座談中未能調研到的信息我們采用了電話訪談、文獻檢索及網絡信息查閱等形式作為補充。

2 結果

2.1 被調研單位及人員基本情況

本次調研共發放問卷120份,剔除問卷填寫不完整、調研單位不清晰、未按問卷要求填寫的無效問卷37 份,回收有效問卷 83 份,回收率為 69%。與相關專家學者座談9人次;團體訪談4次;調研同類院校4家,康復輔具服務企事業單位63家。見表1~表3。

2.2 行業發展現狀與趨勢

2.2.1 我國康復工程行業現狀與趨勢

目前,我國有1.85億老年人,8500多萬殘疾人,每年另增上億人次的傷病者。在8500多萬的殘疾人中,39%的殘疾人有配置康復輔具的需求,但實際配置率只有7.31%,城鎮為12%,農村僅為2%[2]。目前我國各類假肢矯形器裝配機構有800余家,多分布在省(市)一級地區,平均1個機構要為1萬多名殘疾對象服務;從業人員約有1萬多人,其中假肢、矯形器制作師僅有1089名,平均每2.6萬名肢體殘疾人僅擁有1 名制作師。

2.2.2 人才需求狀況與職業崗位要求

通過對26個省市63家假肢矯形康復機構調研,結果表明,78%的單位3年內需要高職康復工程技術專業畢業生。由于此次參與問卷調查的大多為一線技師,后通過補充調研,這個數據約達90%。需求崗位83%集中于復合型人才崗,即既有一定的理論知識、假肢矯形器適配能力,又初步掌握一定的醫學知識和康復治療技能;40%集中于矯形器師崗,16%集中于假肢師崗,技術支持及其他諸如營銷人員的需求數量僅占2%。見表4。目前,康復工程技術專業對應的資格證書主要有假肢師、矯形器師職業證書,學生在畢業時通過考試可以獲取四級假肢師和/或矯形器師證書,畢業后通過培訓,還可以考取假肢制作師和/或矯形器制作師執業證書。此次調研發現,有48家單位認為,在招聘康復工程專業畢業生時,四級假肢師和/或矯形器師證書為必需,占76%。用人單位在招聘本專業畢業生時,均高度重視畢業生的專業知識、專業技能、接受新知識的能力和創新能力。

2.2.3 行業相關政策法規

黨和國家高度重視康復工作,特別是進入新世紀以來,國家進一步加大了支持力度。國家基本公共服務體系“十二五”規劃明確提出了“構建輔助器具適配體系”的目標,社會養老服務體系建設規劃(2011-2015 年)提出“加強老年康復輔具產品研發”。國家“十二五”規劃綱要提出要健全殘疾人社會保障體系和服務體系,推進殘疾人“人人享有康復服務”;國務院關于促進健康服務業發展的若干意見(國發〔2013〕40號)中明確提出在“十二五”時期要實現健康服務相關支撐產業規模顯著擴大的目標。2012年3月20日衛生部在關于印發《康復醫院基本標準(2012 年版)》 的通知(衛醫政發 〔2012〕 17 號)中提出,三級以上綜合醫院必須設置能夠制作臨床常用假肢、矯形器和康復輔助器具的康復工程室,配備康復工程技術專業人員,在康復醫師組織下,由康復治療師、康復護士、康復工程等專業人員實施康復專業技術服務。同時,在國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)以及江蘇省中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)中明確提出必須大力發展職業教育、推進職業教育創新發展。這些政策法規均為康復工程技術專業的發展提供了政策依據,注入了強大的發展動力。

2.3 康復工程技術專業教育現狀

2.3.1 我國康復工程技術專業點分布情況

我國康復工程技術起步較晚,整體上落后于國外20 多年。專業教育始于1987年~1993年,民政部武漢假肢技校隔年招收三屆學生,學制2年;2003年~2004 年、2008 年~2009 年及 2012 年首都醫科大學開始“假肢矯形工程”本科教育;2007年北京社會管理職業學院成立,開始“假肢技術”和“矯形器技術”2個專業方向的高職教育;2008年,四川大學華西臨床醫學院在康復治療學專業設立“假肢矯形器專業方向”;上海理工大學的醫療器械與食品學院的康復工程專業方向、上海醫療器械高等專科學校的康復工程技術專業,將假肢矯形器專業人才作為其培養目標之一;鹽城衛生職業技術學院于2011年開始進行康復工程技術專業的高職教育,截至目前,每年本專業本、專科畢業生約有100余人。

2.3.2 康復工程技術專業就業情況

通過對各院校畢業生近3年的就業情況進行調研后發現,高職類畢業生的就業率為100%。但本科畢業生從事本專業的比率不高。就業崗位大多為假肢師、矯形器師、技術支持等,多數就業于綜合性醫院的康復科、省市級康復輔具技術中心、大型假肢矯形器生產裝配公司等企事業單位。

3 討論

3.1 行業快速發展,專業前景廣闊

根據世界衛生組織和國際假肢與矯形器學會(WHO/ISPO)2008 年的《發展中國家假肢與矯形器專業人員培訓指南》中對發展中國家假肢和矯形器專業人員需求的預測,我國至少需要假肢師和矯形器師(Ⅰ、Ⅱ級專業人員)8190 人,而目前我國相關人員僅有1000余人,約占從業人員的10%[4]。本次調研結果表明,目前康復工程行業的從業人員已經出現非常嚴重的青黃不接現象,30~50歲之間的從業人員僅占本次調研人數的22%。而現在從事本專業的年輕人中,有許多人都流露出轉行或工作積極性不高的情緒,這可能與本行業的待遇不高、就業單位大多為私人企業、穩定性不高、歸屬感較低有關。多數本科畢業生不愿意從事本行業,這可能與本科生具有較高的期望值、本行業受重視程度小、工作強度高等因素有關。同時,從業人員文化素質偏低,具有中專及以上學歷的估計僅有1000余人,絕大多數假肢、矯形器制作師沒有接受過系統的專業教育,工作手段和方法比較落后,無法有效應對和解決復雜問題,難以為殘障人提供個性化、多樣化、系統化的服務。隨著黨和政府對我國殘疾人事業的重視,人才需求量將愈來愈高,如果不高度重視人才的培養與儲備,那康復工程行業的發展必將遭受巨大的阻力,人才的缺乏必將成為制約行業快速發展的主要因素。

3.2 堅持標準與規范,保證人才培養質量

目前,用人單位急需復合型人才,這與當前在崗的許多假肢師、矯形器師一方面缺乏專業教育背景,另一方面長期從事單一崗位,分工較細,導致康復輔具服務質量難以提高,無法應對輔具適配的臨床要求有關。矯形器師的需求量也較大,這與目前老年人口、傷病人數量的增長,經濟發展、康復意識的提高導致矯形器需求量的增長有關。假肢師崗位的需求量相對較小,這與肢殘患者的數量遠小于老年人口及傷病人的數量,致使假肢需求基數較小有關。鑒此,我們必須參照國際假肢矯形器學會的培訓指南中對Ⅱ級專業人員培訓要求,按照我國假肢師、矯形器師國家職業標準和執業資格制度要求構建課程體系,確定人才培養目標。借鑒國內外康復工程技術專業成熟的教育教學經驗,結合本次調研對康復工程技術專業人才的素質與能力要求,采用“工學結合”的工程教育模式,改革目前嚴重阻礙康復工程技術行業發展的諸多問題,系統性設計知識體系、全面構建實踐教學體系、多維化設計評價體系,強化學生的動手能力、創新能力和人文素養,力爭為社會培養出合格的高素質創新型專業技能人才。

3.3 改革人才培養模式,適應市場需求

本次調研顯示,81%的受訪者最看中的是專業知識和技能,71%的受訪者更加重視人文素養,40%的受訪者認為健康的身體和心理素質對高質量完成工作是必備的,高達83%的受訪者認為學習新知識和新技能的態度極為重要,這表明創新能力的培養已成為專業建設中不容忽視的一項重要任務,成才與成人必須兼顧。同時還提示我們必須加強學生假肢矯形器技術與臨床結合的能力[6]。讓學生能夠根據患者不同的情況,創造性地設計并適配個性化的假肢矯形器,以改變目前醫工結合不足、創新能力及假肢矯形器康復訓練能力嚴重缺乏的困境[7]。為此,必須深化校企合作,充分調動行企業參與教育教學的積極性和主動性,針對不同崗位的素質與能力要求,借鑒國際先進的工程教育模式,靈活采用多種教育教學手段,提升人才培養質量,適應市場多元化的人才需求。

3.4 完善課程體系,優化人才培養方案

篇5

葉盛堯廣東電網有限責任公司東莞供電局廣東東莞523306過電壓指的是在配網運行的情況下,由于出現了特殊原因,導致工作電壓嚴重超過線路和設備可以承受電壓的情況。運行環境復雜、線路老化等等很多情況都可以導致過電壓情況的出現,另外,過電壓的情況也與我國采取架空線路的方式進行配電有關。過電壓嚴重影響配網的穩定性和安全性。這就對相關技術管理部門提出了更高的要求,相關技術管理部門應重視這種情況,通過實地考察,找出問題的根源并認真研究分析,根據實際情況,及時的提出相應的應對措施,保障電力系統的安全運行。電網線路正常工作是保障電網正常運行的重點。在實踐過程中,通常以下幾種原因可以導致電網短路。首先,電網線路長期處于高度的絕緣狀態以及較強的工作電壓狀態,線路表面上的污垢越積越多,這種情況下,很容易造成短路。另外,電網線路上的積污也會消弱其自身的抗沖擊能力,在其遭受雷電以及較強的過電壓沖擊時,可能導致電線接地,最終出現短路的現象。其次,不及時更換絕緣設備,也會影響電網線路的耐電壓性,發生短路現象。

2外力破壞

我國正處于經濟快速發展的特殊時期,各行各業的用電需求驟增,已遠遠超過了我國當前的配網電力系統可以承受的使用程度。另外,我國電力系統在建設方面欠缺科學合理的規劃也是導致配網電力存在的問題的重要因素。比如,配網建設中的電力輸配常常都是以架空線的方式實現,如果用戶想要臨時用電,常常不按照規定,選擇直接從架空線上連接,這種私自拉線、接線的現象很嚴重;其次,在我國主要交通道路上設置的架空線,常常因為建筑物施工或者建筑物過高而被拉斷,這對整個配網的正常安全運行造成了嚴重影響;還有就是電路老化問題,這種現象在老城區十分明顯,線路老化后,常常會發生電力事故,且不適于進行維修,這種現象嚴重影響配網的運行安全。綜上,影響我國配網電力工程的主要因素為過電壓、短路、外力破壞,這幾方面因素已經嚴重影響了用戶的用電安全。所以相關電力管理部門應當重視供電配電方面的可靠性和安全性,不斷對供電模式進行改造和優化,完善配電網絡結構。

3完善配網電力工程可靠性的具體措施

3.1優化供電模式,提高配電網的可靠性

隨著社會城市化進程的不斷推進和完善,我國目前采取的供電方式已經落后于社會需求,針對當前這種狀況,優化供電模式,提高配電網的可靠性是必然選擇。提高配電網的供電能力是提高配網電力工程可靠性的最有效、最直接的方式。故此,工作人員在實踐工作中應重視提高配網的供電能力,增設多個相互聯絡的開關,從而避免因某處停電而造成其他地區的大面積停電,減少發生停電的幾率;在實踐工作中,工作人員應盡力避免閃絡事故發生。一旦出現閃絡事故,對整個配電系統的可靠性和安全性都會造成消極影響。這就要求工作人員在日常的工作中定期對型錄表面的積污進行清理,做好電力設備的日常維護,避免閃絡事故的發生;另外,雷電也會對電網的安全造成一定的沖擊,對于落雷較多的地區工作人員應采取相應避雷措施,比如,用瓷橫擔代替針式瓷瓶等方式,進而有效的提高電網的抗雷能力,提高配網系統的安全性和可靠性。

3.2改善電網結構

通過調查研究,我國有相當大的一部分地區采用的0.4KV的配電室結構不合理,故此,我們應該改變這種不合理的連接方式,以提高配電網的可靠性。在電網設計時,建議在相鄰的兩條線路之間設置相應的聯絡開關,這樣的話,一條線路出問題,通過聯絡開關可以保證另一條線路的正常供電。聯絡開關在檢修時也會發揮作用,保持一條線路的正常供電。另外,還要安裝電網線路開關并且要設定開關定值。電網線路開關要在合適位置安裝,且要根據線路尾端短路的電流綜合設定開關定值,在實踐工作中,如果發現線路出現負荷的情況,及時調整線路開關的電流值。

3.3防止線路出現故障,以及加快事故的處理速度

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1.1前期準備階段

設計變更的審核可根據電網工程建設項目相關的規章制度,嚴格執行各項操作。為減輕設計變更給工程技術經濟管理帶來的不利影響,應增強對設計變更的審核力度,結合實際情況,分析設計變更的必要性,并盡量減輕變更程度。在擬定合同時,業主與承包方對于設計變更與索賠處理應附上詳細說明。一般情況下,業主與承包方是兩個不同的利益個體,因此對合同條款的看法也不盡相同,為避免雙方隨意對設計進行變更,增強設計變更的審核,對非必要變更與嚴重超出設計要求的變更一律駁回;對必要的設計變更則通過綜合分析,盡量避免工程造價出現大幅度變動。

1.2建設實施階段

1.2.1加強合同管理加強合同管理是施工階段工程技術經濟管理的主要手段,有效的合同管理是一把雙刃劍,能夠在維護兩者的利益的同時控制工程造價。電網工程項目管理人員應參與合同的談判,對合同內容清晰地認知,監督合同全面完整履行,避免出現經濟賠償問題。同時,對施工單位也要加強現場的監督和管理,避免施工中出現資源浪費及預算追加等問題。明確變更、簽證權限范圍,采取各方代表現場連簽的方式,保證變更、簽證的真實性。利用專業技術及造價人員對工程實行專業化管理,避免出現工程管理人員只管簽證,不算經濟賬的現象。此外也可實行限額簽證,如某電網工程在合同中約定,一般單項變更或簽證費用在5萬元以內的由施工單位在風險費中包干,僅此一項就減少變更費用支出約300萬元。

1.2.2嚴格控制材料用量、價格在電網工程的技術經濟管理過程中,材料價格的控制占據重要的地位,材料費一般占預算價值的70%,對施工階段工程成本的影響很大,只有嚴格控制材料用量,合理確定材料價格,才能有效地控制工程成本。例如:某電網工程建設項目對大宗材料實行籌建處統一采購,通過主渠道進行招標訂貨,實行審批量供貨,既有利于造價的控制,也保證了工程質量和進度,對于一些由施工單位采購的特殊材料,采用市場詢價后確價的方式,材料費的有效控制使整個施工階段的造價比較容易控制在概算價內。

1.2.3加強對施工方案的技術經濟比較施工方案是施工組織設計中一項重要工作內容,合理的施工方案,可以縮短工期,保證工程質量,提高經濟效益。因電網工程項目中單位工程較多,且構造差別較大,因此針對各單位工程特點分別編制施工方案,通過嚴格的審批確定最合理方案,保證施工技術水平的同時降低施工成本,實現經濟效益的最大化。

1.3竣工決算階段

竣工階段是電網建設工程中不可或缺的一部分,竣工結算決定建設項目工程成本,最終確定工程造價,若不能嚴格把關勢必會造成損失。例如:某電網工程項目的基建工程實行費率招標,因此施工圖預算的準確編制至關重要,籌建處在設計概算的基礎上,又招標選擇施工圖預算編制單位及結算審核單位,并成立專職部門實行全過程跟蹤服務。各方獨立工作,互相監督,在根本上避免了因施工單位高估冒算、預結算審核機構混亂而造成結算把關不嚴,損失嚴重的現象。同時,竣工后組織項目的整體驗收及評價,也可以及時發現工程技術經濟管理中的不足,在今后的實踐活動中不斷提高管理的水平,為企業創造更大的發展空間。

2電網工程技術經濟管理質量的控制

2.1提高管理人員的專業素質

管理人員的職業素養與業務水平將會直接決定工程技術經濟管理控制的質量。部分管理人員因錯誤估算工程投資,或為使項目早日通過批準,過度壓縮工程投資,并未對工程項目進行可行性分析。這些情況均是工作人員職業素養與業務水平嚴重匱乏的表現,由此看來,提高業務人才的培養力度很有必要。可定期舉辦培訓工作,提高工作人員的職業素養與業務水平,以確保相關人才能夠適應國際電力市場的發展需求。

2.2完善電網工程技術經濟管理體系

現有的工程技術經濟管理體系還存在諸多不足有待改進,對此應積極引進國內外成功經驗,提高企業自身管理水平,增強企業市場競爭力。遵循電力工程造價管理的基本原則,盡早實現量價分離,正確把握市場機遇,實現電力企業與整個電力行業的共同發展。

2.3堅持合理工期

遵循“均衡有序開工投產”和“合理工期”原則,保證合理施工進度和費用。源頭上,各建設單位遵循均衡有序的原則編制電網建設進度計劃,并充分考慮項目前期工作進展、外部環境、建設規模、施工難度、停電安排等因素,安排項目開工、投產時間和各階段時間節點剛性考核,保證合理工期,有效控制了趕工費用。

3結語

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停止招生。我們明確了專業發展,在課程設置上與改革之前還是有銜接的。經過調研首先明確市場上樓宇智能化工程技術專業與建筑電氣工程技術專業的工作范圍區別,樓宇智能化工程技術專業在市場上是主要從事消防與安防、電視電話、網絡、門禁等系統的安裝與調試。而建筑電氣工程技術專業在市場上主要從事水電安裝,有配電、照明、防雷、接地、進水、排水等安裝與維護。這兩個專業都是根據社會經濟、市場需求而發展起來的,該院是由建筑電氣工程技術專業向樓宇智能化工程技術專業轉變而來的,專業發展與電力工程系的發展歷史、硬件軟件都有不可分割的關系,這個專業有自己的特色,最主要的是適應于市場需求,培養學生技能。發展到今天,亞洲成為世界最大的建筑業市場,而我們的國家又成為亞洲最大的建筑業市場。這幾年,我國建筑業的迅速發展和建筑業智能化的逐步提高,建筑施工企業、監理工程公司、四星級或五星級賓館、高檔酒店、大型商場、高檔寫字樓、醫院、物業管理公司、停車場等企事業單位急需要大量從事樓宇智能化工程技術專業的施工人員、監理人員、管理人員、測試及推銷產品人員,并且對樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才的需求增長速度與建筑智能化發展速度保持同步。建筑專家委員會對78家企業的調查結果顯示:對樓宇智能化專業本科畢業生、高職畢業生、中專畢業生的用人比例為1∶6∶3,高職生是樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才需求主流。

國家教育部在2005年頒布執行的《高等學校高職高專指導性專業目錄(試行)》中,把樓宇智能化工程技術專業列入其中;2005年,國家人事部、勞動保障部聯合了樓宇智能化工程施工和工程監理持證上崗的規定。樓宇專業技術較高,工藝精,難度較大,不是一般的普工能完成的,要求有專業技術基礎,要能懂得專業相應的法律法規、工程規范和技術要求的專業技能型人才來擔當。至2005年,湖北省各類建筑業施工企業1910多家,建筑業從業人數90多萬人,其中大中型建筑業占60多萬人。湖北具有樓宇智能化專業資質專業技術人才只占建筑業從業人數的極少部分,樓宇智能化專業資質的專業技術人才很缺乏,很多公司由于沒有專業的樓宇智能化專業管理和施工隊伍,不能進行專業的管理和施工,或憑經驗管理和施工,造成工程質量不能保證。武漢有近500家消防公司,但是專門學習消防技術的高職生非常短缺,安防就更缺了,安防比消防發展前景更好。掌握樓宇智能化工程技術的技工人員,月工資收入比普通工程師要高1000元左右。預期未來10年內這類技術人才的收入將有20%的增長幅度。湖北人才交流中心的信息及近年高職院校畢業生招聘情況也可充分說明,樓宇智能化專業市場需求與人才緊缺的矛盾非常突出。

2同類專業比較調查

我們對湖北2所高職院校的樓宇智能化工程技術專業進行了調研,了解了他們學校的硬件設備和師資隊伍的專業構成、最主要調研了他們開設的課程和就業方向。

2.1湖北城市建設職業技術學院

2013年招生:共計100人,其中文史22,理工41,單招37。主要課程:計算機輔助設計、電子技術、供電與照明、電氣控制、網絡工程、弱電技術、樓宇設備安裝與調試、綜合布線與消防報警及聯動、可編程控制器與直接數字控制器、安全防范工程、微機原理及應用、樓宇智能化技術、智能化管理系統、電氣施工、電氣工程預算、課程訓練、認知實習、專項訓練、綜合訓練、頂崗實習、職業資格認證培訓等。

2.2武漢工業職業技術學院

2013年招生:共計100人,其中文史38,理工42。主要課程:電工技術、工程制圖及CAD、電子技術、電氣控制及PLC、樓宇自控技術、傳感器與調節閥技術、樓宇設施使用及維護、安裝系統規范與技術、綜合布線技術、建筑智能化技術、樓宇設施安裝與調試等。

3畢業生跟蹤調查

我們對建筑電氣0801班、建筑電氣0901班、建筑電氣1001班的畢業生進行了調研,統計了一些學生的就業單位,并對學生就業能力要求和人才需求進行訪問,整理要點如下:

①企業對畢業生要求:具有吃苦耐勞的敬業精神;有良好的道德品質與團結協作的精神;普遍強調的還是基礎知識、理論和基本技能,因為這是畢業生可持續發展的基礎;一定的實踐操作能力;具有一定的組織管理能力。從畢業生公司負責人那里了解到從事本行業的學生剛開始上崗都需要師傅帶上半年,然后可以獨立從事相應崗位工作。

②畢業兩到三年的學生在本行業工作的,幸福指數相對要高,因為學到了技術,有的學生兩年就當上了技術管理人員,收入相對也高些。大多數的學生對這一行業還是很有信心,再過兩年就可以帶徒弟了,可以成為技術骨干或工程管理人員,并且從事工程的學生都有自己的理想:要考注冊資格證書,有三位學生已經拿到了二級建造師證書。

③學生提出要根據行業國家標準或規范來學習專業知識,不懂相應的國家標準或國家規范,工作中容易走入誤區。

④畢業生提出要加強學生能力培養,在學校要做職業規劃,不浪費時間,認真學習專業技術知識,加強實訓基地建設。

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路基工程災害與道路工程的選線設計、施工方法、施工質量、治理措施等有密切關系。

(一)地質條件不良地段的路基選線

某些山區道路路基工程的設計坡度能達到70°以上,設計高度多在15-40m以上,最高可達60m,而且個別地段還有順層高陡路基工程,所以,不穩定的崩塌落石點特別多。山區道路周圍的傾倒崩塌,位于構造破碎的巖層地帶,設計路基工程高度較高,坡度較陡。在構造破碎基巖地段不適宜地設計高陡路基工程是崩塌落石嚴重的原因。所以在山區道路路基工程的設計選線中,這是必須注意的一點。

(二)切坡過多破壞了原有平衡使路基工程災害形成和發展

我國很多山區公路和鐵路沿線的巖石殘積物是以松散堆積物為主體,它們的水穩性差,遇水易崩解。公路切坡過多,破壞了原有的植被及其力學平衡,又設計成高陡路基工程,坡高多在15-30m以上,坡度多在40°以上,使水動力強度增大,是造成坡面沖刷侵蝕、水土流失、坍塌、滑坡的重要原因。

(三)施工方法不當、質量不高、留下后患

山區道路施工中深挖土石方往往很大,施工方法多采用大爆破,使原本存在裂隙發育的巖體發生松動、裂隙張開、寬度擴大。加上施工質量不高,巖質路基工程施工不規范,坡面不平,巖體參差不齊;施工后期對危巖、浮石未進行清理,使大多數高陡路基工程上都殘留大量危巖,給長期行車安全帶來后患。

二、山區道路路基的工程特點

山區由于山區地形、地質等特點和公路路基設計要求特別是高速公路路基設計的更高要求,山區公路路基具有以下幾個方面特點:變異性和不確定性大,道路沿線的地形、地質和水文等自然條件往往變化很大,即便在較短的路段內,路基的填挖情況、巖質和土質以及水文條件都可能有較大差別,從而使路基的物理和力學性能有很大的差異;由于自然地面的起伏不平,路基形式有填方路堤、挖方路塹、半填半挖路基等三種類型,在縱、橫向均存在填挖交界過渡區,容易造成路基不均勻沉降,山區公路路基的不均勻沉降造成路面局部裂紋、沉陷的現象,不但會導致路基本身損壞,還將導致路面結構損壞;由于地形變化復雜,路基邊坡高度和填挖高度相差較大,在路線跨越深溝時常常出現高路堤,且不可避免地存在陡坡、斜坡路基、路塹高邊坡;由于地形限制,山區路基工程往往需要通過設置支擋防護工程以確保路基穩定,同的由于路基寬度大、土石方數量相對較大,有時也需要采用支擋工程以減少土石方數量;路基工程由于填挖造成地表植被損害等,破壞了自然景觀,且容易造成大面積的水土流失,故山區高速公路路基工程設計應重視環境保護和水土保持。從地質構造上講,巖層的結構與構造,對山坡的穩定性、滑動面的形成以及滑坡的發展都有很大的影響,如堆積與巖層的接觸面愈陡,則堆積層土地體的重力作用就愈大,極易發生滑坡的危險。

三、山區道路路基災害防治措施

(一)山區道路路基常見災害

1、崩塌現象

崩塌是巨大的巖體與基層失去聯系后,在重力的作用下,瞬時突然從邊坡陡崖上倒塌下來,巖塊被撞碎的破壞形式。崩塌屬于坡體的破壞,其危害程度比較嚴重。對于山區的道路,由于山區地質環境的特殊性,路基橫斷面容易形成路堤路塹形式,加陡了開挖路塹邊坡的坡度,加之雨水天大量涌入路塹的雨水沖刷,使得土質較差、巖性松軟、風化嚴重的的路基段產生破壞,經常斷絕交通,給行人帶來不便。

2、翻漿的發生

潮濕地段的路基在冰凍過程中,土中的水分不斷地向上移動,使路基上部的含水量增大;再加上行車的作用,路面便會發生鼓包、冒泥等現象,人們稱之為翻漿。山區道路翻漿主要暴露在路基潮濕、冰凍作用嚴重、筑路材料缺乏等路段。山區道路翻漿也是山區路基破壞的主要形式之一。

3、水毀的出現

山區公路地形復雜,坡陡彎急,路面較窄,防護工程設置較少。而山溪河流變化幅度較大,洪水來勢兇猛,經常造成水淹路面,導致排水不暢,山洪直沖路面,形成路基缺口,加之雨水滲入,使覆蓋層與山體巖層的粘結面摩擦力減小,而部分覆蓋層失穩,致使深挖路段邊坡滑塌。水毀也是山區道路路基破壞的主要形式之一。

4、泥石流

地山嶺地區,由于瀑雨或大量的融雪水在溝浴中造成突然的短暫的間歇性水流,它挾帶著大量的固體物質(如風化后產物和山坡上的土體上的土粒、碎石、塊等,流動過程中還挾帶砂礫石)而形成泥石流。泥石流的造成,主要是在瀑雨地區很短的時間的大量降水產生集中水流而形成山洪,而當集水落石出區內巖層風化具有大量的松散堆積物,當山坡坡面受到集中水落石出流及溝谷下切產生坍塌、崩塌、滑坡現象以后,成為泥石流固體的來源。泥石流是山區公路常見的一種病害,泥石流發生時,常沖毀路基,破壞橋涵等建筑物,斷絕交通。

(二)高路堤災害防治設計

高路堤土石方工程量大、施工周期長、占地多、技術要求高、工后出現災害的風險較大。因此,山區高速公路高路堤應與高架橋在工期、水土保持、造價等方面綜合比較,在挖余土石方較少或較為合理(符合環保、水保要求)時,一般不要采用高填土方案。為減少工后剩余沉降和破壞,應適當提高路堤填土的壓實度。對于一般細粒土(含黃土)和粗粒土,當填土高度大于10m時,其下路堤(路床頂面以下150cm以下)的壓實度應控制在93%以上;當填土高度為20-30m時,其上路堤(路床頂面以下—150cm)的壓實度應控制在95%以上,下路堤的壓實度應控制在93%以上3而對于填土高度大于30m的超高路堤,其上、下路堤的壓實度均應控制在95%以上。高路堤土石方數量大,填筑用土料一般來源于多個取土場或多個路塹段的挖余土方、石渣,土性成分比一般路段復雜,最大干密度和最佳含水量變化較大,壓實指標不易控制,常導致路基壓實施工不勻,造成路基不均勻沉降及浸水附加沉陷。因此,路堤填筑必須嚴格按重型標準擊實試驗所得的最佳含水量來進行填筑,并改進檢測方法,加大檢測頻率,嚴格控制填土干密度。對有可能發生公路路基病害的地段,經常進行檢查和觀察,以便根據病害現象和原因,擬定防治措施,根據判斷可能發生的公路路基病害:新開挖的邊坡坡腳有水沖刷;有平行于斜坡的裂縫,斜坡上有不規則的鼓起;坡腳周圍有破裂和損壞現象,并有傾倒的樹木;在地面上有地下水流的地方,構成山坡巖石的層時甚薄并有裂縫或滑動或滑層的走向與路線垂直等;由于設計或施工不良,造成開劈石不徹底或坡度過陡,又受開山炸藥震動,石坡裂縫,故經過風化或雨水沖刷而出現大小不等的塌方。

在工后剩余沉降的處理上,建議在采取分層強夯、沖擊碾壓等各種技術措施盡可能減小工后剩余沉降量的前提下,根據工后沉降主要集中在路堤竣工后較短時間內的特點,利用預壓沉降期再使路堤完成絕大部分剩余沉降;通過沉降觀測,待路堤沉降接近穩定沉降量時再實施路面防護、排水及其它附屬工程。防止坍塌和崩塌的辦法,要根據坍塌的形成的原因,結合具體條件,因地制宜地進行,常用的辦法有:引起表面水流:該法主要有修建起圍護作用的截水溝,把塌方以上斜坡處流下的水落石出截斷,引導到別處去,在塌方體表面上修建排水系統,把水匯集到塌方體以外;調整或改變塌方地區以內人工灌溉設施。截斷地下水流:為了降低地下水位,減少塌方體的重量滲透壓力,采取設置支撐盲溝的辦法把水截斷,使塌方體干燥、聚集和排出斜縫中的地下水。用種植物和鋪砌塊石護坡等方法,增加邊坡防止上沖刷的能力進行加固。設置支撐構造物:設置擋土墻建筑物可增加邊坡的支撐力量,以維持土體的平衡,防止土體塌落下來,同時使路基內側(挖方)坡腳變陡,減少邊坡挖方數量,加強坡腳土體的穩定性。擋土墻結構的選擇,斷面設計按有關的規范進行驗算設計。刷方減載:刷方減載通常在防止塌方中采用,其數量需根據土石的物理力學性質進行驗算,并考慮邊坡的地質條件。改道繞線:當塌方規模較大時,難以根治而路線不可能繞避時,可考慮改線,但應作經濟技術方案的比較后才能確定。高路堤邊坡必須進行穩定性驗算。當穩定系數達不到要求時,需要進行加固處理。為提高高路堤的穩定性,應設置完善的防護和排水系統。地基和路堤可采用土工格柵、土工格室等土工合成材料加固處理;邊坡宜設置骨架(方格、拱形、菱形等)加生物防護;路肩應設攔水帶集中排水。對于壩式路基(高路堤跨越沖溝且溝底無涵),上游有積水可能時,洪水位以下尚應設防滲及護坡工程。

四、應用研究實例

G316線K1718-K1885段位于漢江階地,該段道路沿線地質條件差,道路技術等級低,經過多次改造、改善,目前基本達到三級標準,但沿線坡面巖石風化嚴重,地質災害時常發生,塌方、滑坡、泥石流遇雨經常發生,為提高道路通行能力,確保道路安全暢通,近年來對路實施了災害治理工程,在實際防治中,根據地質災害成災過程、災情構成及風險分析的基本理論體系,結合當地實際,建立了岸坡穩定性風險評價內容及其體系結構,確定了不同類型岸坡穩定性在不同精度條件下的危險性評價指標,如表1所示。對于各種不同類型岸坡的破壞方式,提出了危險性評價指標體系及其量化方法,并選用影響因素綜合評判法、模糊綜合評判法和拓撲學方法進行風險穩定性分析。并將該方法應用于示范路段,主要是對上坡面實施卸載、刷坡,坡面防護、坡腳支擋,土質坡面進行生物防護,風化破碎石質坡面采取掛網等措施,對滑坡根據不同情況分別采取抗滑樁加擋墻和坡腳抗滑擋墻加護坡加生物防護等措施,均取得了一定效果,對提高國道的抗災害能力和保暢通能力具有重要作用和意義。

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首先,工程技術方法是工程技術實踐活動賴以產生的基礎和前提。古代社會中,由于科學發展水平低下,工程技術方法與科學尚無直接關系,主要體現并包含在人們的生產技術和經驗技能之中。古代的工程技術活動及其偉大成就因此總是與某些杰出的能工巧匠的名字聯系在一起。也正因為如此,很多寶貴技術往往因個別人的去世而失傳,古代不少構思巧妙、設計宏偉、技藝精湛的工程因此也成為千古不解之謎。近代以后,隨著科學技術的興起和發展,工程技術方法越來越多地成為科學知識轉化而來的一套可操作性的工程規則、技術、工藝、模式和程序。正是這些實踐操作規則和模式直接導致了工程技術產品的誕生。很明顯,對于工程技術活動來說,無論是在古代還是近代以后,方法始終是創造性勞動的精髓,是工程技術活動取得成功的關鍵。沒有相應的方法,則任何工程活動都只能是一句空話。這如同過河一樣,如果沒有橋和船,過河的目的是達不到的。其次,工程技術方法也是工程實踐活動發展的條件。建立在科學技術基礎上的近代工程出現以后,工程實踐對工程方法的要求更高了,依賴性程度增強了,工程技術方法出現了系統化、層次化和社會化的新特點、新趨勢。一方面,工程技術方法由狹義向廣義拓展,工程方法出現了軟、硬兼備的系統化特征。現代工程研究,重要的方法之一是裝置、設備、儀器等硬件工具,作為方法,它們是科學知識和工程經驗的物化和對象化。任何工程實踐都離不開這些硬件工具,這是顯而易見的。在現代條件下,工程活動對硬件工具的要求越來越高。與此同時,工程實踐更離不開軟件工具,即狹義上的工程技術方法。由于軟方法不像儀器設備那樣有形,所以往往被人們所忽視。然而,在具體的工程實踐中,工程技術方法這種無形的軟件工具卻起著關鍵和靈魂的作用,是工程活動不可缺少的重要手段。在工程技術日益系統化、科學化和社會化的現代,工程技術方法這種軟件工具的重要性與日俱增,已經構成工程活動成功的關鍵和向導。另一方面,隨著工程實踐不斷科學化、社會化,工程技術方法已經超出了工程活動的本來范圍,拓寬延伸到社會的各個領域,工程技術方法也不再限于開發、設計、研制、試驗、鑒定、施工等純技術領域,而是建立和發展起來了一系列基于科學技術而又兼顧社會、經濟、環境、生態、人口、資源等諸多因素的適應時展要求的新方法,例如工程技術預測方法、工程技術規劃方法、工程技術評估方法、工程技術監督與調控方法等。這些方法雖然不是本來意義上的工程方法,對工程實踐不起技術作用,但是,它們在現代卻是工程實踐活動正式啟動、正常運行、順利運轉的不可缺少的社會條件,對工程實踐活動起著重要的定向、調節、規范和選擇作用,是其社會發展的首要條件。

二、工程技術方法是聯系科學認識與工程實踐以及工程主體與工程客體的橋梁和中介

首先,工程技術方法是科學認識應用于工程實踐的中介環節。科學認識特別是工程科學認識的成果本身并不是工程方法,把它拿來應用才會轉化為方法。科學認識也只有先轉化為方法,才能實際地應用于工程實踐過程中,才能實際指導工程實踐活動。可見,工程方法是科學認識應用于工程實踐的橋梁和中介。一般地,科學認識轉化為工程方法,是在兩個層面上展開的:一是在整體上為工程實踐提供理論指導和技術思路;二是在細節上為工程實踐提供具體方法和實踐要求。例如,對工程活動提供具體的技術原理、構思理念和方法、設計方法和規則、研制方法和步驟、材料性能和標準、能源選擇和要求,等等。通過上述轉化過程,科學認識實際地指導和促進工程技術活動的進行并將其引向成功。其次,工程技術方法也是工程實踐主體與客體相互作用、相互轉化的中間環節。一方面,通過工程技術方法,工程主體實際地變革對象、探索對象、改造對象,即通過工程方法,在與對象的相互作用中物質地和觀念地把握對象,改變對象,規模化、工程化地實現客觀對象的人工化,實現主體的客體化,變“自在之物”為“為我之物”。另一方面,通過工程技術方法,工程客體也反作用于主體,主體因此發現了更多的客體屬性,獲得了更多的信息,揭示了更多的本質和規律,形成了更系統、更深刻、更全面、更有效的認識和方法,變以自然狀態“在我之前”存在著的客觀規律和運動形式為以人為狀態“在我之中”存在著的正確認識和有效方法,實現了客體的主體化。完全可以說,工程技術方法是工程實踐主客體之間相互作用、相互轉化的橋梁和通道。

三、工程技術方法是認識和改造復雜事物的有效工具

工程技術方法是應用于工程實踐活動中認識和改造工程對象的有效手段和工具。而工程對象既不同于科學研究對象,不是純粹狀態下的理想客體或模型;也不同于一般技術活動的研究對象,不是一般意義上的自然客體,而是現實狀態下的人工系統,一般說來,總是一個龐大復雜的復合系統。適應于工程對象的性質和工程實踐的需要,工程技術方法具有很強的系統性、層次性和綜合性。因此,工程技術方法也是認識和改造復雜事物的有效手段和工具。與在工程實踐中的作用相類似,工程技術方法一方面可以綜合地延伸人的感官,放大人的智力,使人獲得更真實、更全面的信息,豐富和綜合人的知識,擴大認識范圍,深化認識層次,創生和整合出適合復雜對象的新方法、新手段,改變智力運作的形式甚至人的思維方式,從而大大提高人的認識能力。另一方面,工程技術方法還可以有效地把多種科學的理論和方法綜合地運用到實踐中,實際地變革和改造復雜事物,變知識形態的生產力為物質形態的生產力,變“本然之物”為“應然之物”。在現代,“工程”一詞有明顯的泛化趨勢,很多活動都被冠以工程二字,例如“扶貧工程”、“創新工程”、“五個一工程”、“再就業工程”等等。這表明:一方面,我們已經走到了認識和處理復雜事物的時代;另一方面,工程技術方法確已成為認識和改造復雜事物的有效手段了。

四、工程技術方法是改變人類思維方式和實踐方式的牽引閥

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1.大位移井鉆井技術的特點及應用現狀

大位移井鉆井在目前屬于高精尖的鉆井工藝,是一項結合水平井和定位井技術的綜合系統工程,該技術存在很多技術難點,隨著大位移井鉆井設計理論的不斷優化,國產化配套技術的不斷發展,已經掌握了相關的研究方法,存在的技術難點也被相繼攻克,現階段國內淺海區域的油田對該項技術的應用已經成熟,而且取得了很好的經濟效益。

2.地質導向鉆井技術的特點及應用現狀

導向工具結合地質導向儀器便形成了地質導向鉆井技術,這實際上就是在導向鉆井技術的基礎上發展起來的,將測井和鉆井技術與油藏工程技術合為一體,實現了隨鉆控制的效果。由于帶有電阻率等地質參數以及其他輔助參數,該技術不僅具備了對儲層特性、地層構造的判斷能力以及鉆頭軌跡的控制能力,還大大提高了鉆井的采收率和成功率,有效地降低了鉆井成本。

3.連續管和套管鉆井技術的特點及應用現狀

目前,國內對連續管鉆井技術進行了改進,在防噴器上安裝了環形橡膠,這種密封環空的設計為欠平衡壓力鉆井的實現創造了一定的條件,且有效防止了對地層的傷害,不僅保證了欠平衡壓力鉆井作業的順利進行,也對油氣層起到了保護作用。連續管鉆井技術在應用時無需停泵,確保了鉆井液的連續循環,避免接單根而引發井噴事故,非常適合老井側鉆和加深、小眼井鉆井等應用,由于無需過多設備,占地面積比較小,也常被應用于受條件限制的海上平臺或地面作業。套管鉆井實際上就是將下套管與鉆井合并在一起,變成了一個作業過程,避免了常規的井下鉆作業,能夠有效改善水力參數和清洗井筒狀況,提高環控上返速度。

二、石油鉆井工程技術的發展趨勢