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关键词:计算机网络;职业教育;教学改革;项目化
1 引言
随着计算机网络的普及,能满足企业信息化建设需要的IT人才(特别是实用型高级网络管理技术人员)缺口加大,企业不愿接收应届生,这说明传统教学模式没有以职业能力为导向。今年我院在计算机专业尝试“行为导向,任务驱动”方法作为教改突破口,从工程应用的角度出发,根据工作岗位需要,将网络工程技术知识技能融汇到动手实训中!
2 关于项目教学模式
项目教学法目的是培养学生解决实际工作问题的能力,让学生提前体验未来的工作岗位,从学生角色转化为职业角色,符合皮亚杰建构主义理论。实质是以项目任务形式来驱动学生主动学习知识技能来完成任务,是工作岗位上真实工作过程的再现。
基于此,我们借鉴国家网络管理职业技能鉴定标准,参考企业招聘网络岗位职责,制定了网络工程项目教学目标:即经过一学期“以学生为中心,以教师为指导”的教学,学生以小组形式选择实际工程项目自主学习,对新旧知识技能进行系统整合,培养出具有网络设计、组建和维护技能的网络技术和管理人员。
3 项目教学的组织过程
3.1 项目计划阶段
项目教学第一步是确定并细化项目目标。项目化教学关注的不是完成的结果,而是实现的过程!这就要求筛选的网络工程项目典型实用,基本覆盖以前学的局域网技术,网络管理与维护,网络操作系统,网络布线工程等专业课程,源于实际工作任务,让学生真正学到实用技术!
为此我们收集整理职业院校和著名IT培训机构(如北大青鸟)教学资料和美国思科公司、国内华三、锐捷网络公司网络培训方案,还到校企合作单位调研,以保证项目教学内容与实际网络工作岗位需求完全对接,适应不同规模企业网络岗位(包括工程技术和管理维护)工作要求,循序渐进设计了如下4个项目任务:构建小型办公(寝室)网络工程项目构建无线会场网络工程项目构建中型公司(校园)网络工程项目网络安全管理与维护项目。
每个项目又分解为多个任务模块,与学生一起计划实施步骤,下达任务计划书。项目模块的确定和实施还注意就地取材,联系到了我院校园网络改建,分别对应宿舍网络、办公楼网络工程。为提高教学的实战性,模仿公司部门把学生分成多个水平相当项目组,实行组长负责制,明确小组工作目标和个人工作角色,并列出日程计划,确定工作场所(网络实训室和计算机实验室)。具体来说,让组长(“部门经理”)提交项目方案和计划书,分解工作任务,教师(“技术总监”)指导组长概述项目目标和计划,让组员(“技术员”)设计自己的工作任务,独立解决和合作完成互为补充,激发学生主动性。实施不同项目时,还引导学生变换工作角色完成各种任务模块!
3.2 项目实施阶段
项目组成员根据各自分配到的任务,分清问题主次,自主学习新知识,上网(或借书)查找资料,边学边干,以问题解决带动知识技能的学习。而教师主要是创设不同工作情景,遵循理论够用的原则,精讲重难点,组织讨论,提供场地和技术资料并指导学生解决问题,模拟搭建各种网络,让学生有多种机会在实际工作情景下来学会解决问题!指导时把握好因材施教,尽量采用非直接非全面的提示性指导,以便学生自己发现知识、提高技能!
比如,组织学生绘制学校建筑物布局图,调查学校电脑分布和设备布线情况,到电脑市场熟悉新产品,还寻找场合(如运动会)实施有关项目,获取现场工作经验!此外还组织学生自修课观看多媒体视频专业技术讲座!为提高学生实战能力,还吸收学生参与学校和社区计算机网络维护和扩建,参加校外网络技术会议,邀请企业网络工程师进行技术讲座,指导学生成立“电脑网络医院”,借此为全院师生提供技术服务,既开拓了眼界,又学习到许多工作经验。
3.3 项目评价阶段
项目教学采用的是过程评价,记录学生每次课(阶段)的实践过程(组长登记、教师审核),每个项目完成后再进行小结和评价。
项目小结一般由组长总结或教师点评,师生一起讨论和评价任务完成的情况和水准,小组之间相互学习、相互竞争。项目教学组织形式包括个体、伙伴、小组和全班学习,故项目评价分三级来考核:教师对小组总评,组员互评,学生自评,最后综合三级评定来确定学生的最终成绩。过程评价实施对我们教师要求高,不像出份试卷那么简单,但更能让学生有实际工作的体会!
4 小结
以职业行为为活动导向的项目教学法充分体现了“能力本位”的教育理念。虽然也遇到些困难,比如网络设备不够,缺乏真正以行动为导向、基于工作过程的配套教材,教师工程实践经验不足等,但我们积极面对,如使用虚拟软件模拟多台电脑和网络设备,教师身体力行整理和编制典型项目任务书,下企业实践,尽量实现教学内容与企业需求无缝对接,缩小了学生知识技能与就业要求的差距,相信能逐步满足企业对实用型高技能人才的需求!
参考资料
[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究.清华大学出版社,2007,4.
[2]俞仲文.高等职业技术教育实践教学研究.清华大学出版社,2004,10.
[3]王达.网管员必读系列.电子工业出版社,2007,2.
一、项目教学法的实施
在实施过程中,要瞄准三个中心,即以“学生”“项目”和“实际经验”为中心。如,教师设想让学生来完成计算机到交换机的连接,具体怎么连接、怎么布线由学生自己选择决定,教师只提供参考资料、学习指导,让学生在完成项目的过程中边学边做。项目教学法的实施步骤如下:1.网络项目“分包”项目任务下达后,由学生分组完成,“工程队”以学生自愿组合为主、教师调配为辅的原则进行分组,采取“队长”负责制,由队长统筹安排其组员的分工。2.工程实施规划教师先展示对网络的各种不同设计和规划,安排工程进度表,并指出各自优缺点,然后要求学生根据教师提供的参考,检索有关资料,最后确定自己的工程实施方案,以书面的形式展示出来。3.细化任务和分工合作在工程实施方案的指导下,学生根据自己的爱好和特长分工,如工程协调、连线制作、工程指挥、网络测试等等,队长从中协调,确定后由队长宣布各队员担任的角色以及各自应完成的任务和目标。4.工程实施学生确定各自分工及成员间合作形式后,按照已确定的方案实施。在此过程中,学生必然会遇到许多新问题,此时教师就可以把问题集中起来,要求各小组在回答问题时充分发表意见,同学间可相互帮助,教师根据实际情况及时进行补充,让班上绝大多数学生能完成基本的教学内容。5.成果展示施工结束,教师要求各“工程队”进行成果展示,教师可以通过“搭配互补”把几个工程队的同学集中起来一起观摩,如把水晶头做得好的队与不好的队入一起,把布线规范的和不怎么规范的放一起,这样做除了能让学生能互相学习以外,还会促进学生的竞争意识、团队意识。6.评估总结学生在完成“工程”后进行自评和互评。学生自评不仅有利于学生的自主学习,且可以改进课程或教学的设计;学生互评让学生对学习成果进行共享,从学生的角度发现问题以及提出改进意见。最后教师要对各“工程队”的施工进行综合评价,在评价时不能只进行优劣评价,而应该要指出问题所在,给出具体改进及修改建议,让学生去完善自己的网络。
二、实施项目教学的几点心得
1.项目的选取要得当(1)项目要以现实工程为基础,在实施过程中包含基本的教学内容并尽可能自然有机地结合多项知识点。(2)工程项目要求难度适中,适合学生当前所掌握的知识和技能。(3)工程项目能调动学生解决问题的积极性,激发学生的兴趣。2.教师的适当引导必不可少引导主要包括对新知识的讲解、新技能的演示和对项目具体实施的解释,通过引导,学生才更容易理解、接受和学会新的知识和技能,也为学生独立完成项目打下了良好的基础。3.教师的指导要恰到好处学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导,而且要让指导具有启发性和非正面性。这样,不仅能使学生记忆深刻,而且更能锻炼学生的思维能力和创新能力。4.教师评估总结要注意技巧,并把项目进行拓展和延伸教师在评估总结时要归纳学生好的做法、技巧和思路,帮助学生明晰解决问题的思路、找出自己的不足和差距、明确自己以后努力的方向。对项目进行拓展和延伸,可以让学生今后遇到类似问题,能够找得解决的方法,灵活运用所掌握的知识和技能。总之,项目教学法在计算机网络课程中,确实是一种比较适合和有效的教学方法。它突破了传统的教学模式,通过解决一些网络工程中的现实问题来实现学生对知识的掌握,不仅大大提高了学生学习的积极性和主动性,同时也大大提高了他们的动手能力和解决实际问题的能力。
作者:史建福
[摘要]信息论是研究信息的计量、发送、传递、交换、接收和储存的一门新兴学科,而网络集成教学实际上是一个开放的信息系统。利用信息理论对网络集成教学的各个教学环境进行改革探讨,指出网络集成教学改革应采取的措施。
《网络集成技术》是计算机网络技术专业的一门专业课,主要向学生传授网络集成领域的基本知识和基础理论,使学生理解并掌握网络的设计方法、网络工程的施工管理与技术指导、网络工程的测试与验收,以及相应的基本技能。目前的网络集成课程面临巨大的挑战,在经济高速发展的今天,网络不仅形式繁多,且设备更新换代很快,在该课程有限的教学时间内很难全部详细讲解,而且在传统教学中教学方法死板,教学手段陈旧,考核方式单一。我们应改变传统的教学方法和教学手段,更好地适应经济发展的需要,满足职业岗位的技能要求,这是网络集成改革的发展方向。笔者经过多年的教学实践和研究,将信息论引入网络集成的教学过程中,希望改善网络集成的教学效果。
信息论是20世纪40年代由美国数学家香农提出的。信息论有狭义和广义之分。狭义信息论即香农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。广义信息论又称信息科学,是以信息为主要研究对象,以信息及其运动规律为主要研究内容,以信息科学方法论为主要研究方法,以扩展人的信息器官的功能为主要研究目标的一门新兴的横向科学。它把各种事物都看作是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法。它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析。在网络集成教学过程中将该课程当作一个信息流动的系统,知识传授是系统的信息输入,采用改进后的教法是信息的传输处理,学生的学习方法是信息的接收处理,最后以信息度量指导课程的测评。运用信息论指导网络集成教学改革可以取得较好的教学效果。
一、网络集成课程准备阶段的信息论应用
课程准备包括教学内容准备、教学环节准备、教学方法准备、教学评价准备等几个方面。课程的准备实质是信息资源的处理,它是依赖人的理解能力的概念化的内容,学生通过阅读、聆听、感知等认知方法处理接收到的信息。教师在课程准备阶段就要考虑到所要传递的信息的形式、性质、编码形式等因素。
网络集成教学内容包括网络设计与网络管理、网络标准与标准化、网络施工与测试及新产品开发等内容。现在的教材都有一个普遍不足,就是滞后于现实网络的发展。另外在当今这样一个信息时代,学生获取网络集成信息的渠道很广,所以时常出现学生掌握的某些网络知识深于教材、广于教材的现象,所以一味的按照教材准备课程会很被动。
(一)在教学内容准备上,根据信息论的理论,若某一事件产生的概率是P,此时的信息量为:H=-log2p。事件发生的概率越小,所含信息量越大。教学内容的准备是对小概率内容的编码,即对专业性、技术性强的知识点进行组合、构造,以便保证充足的信息量,并且安排适当的信息点密度。
例如,网络设备产品更新速度很快,尤其是某些网络产品每半年升级换代一次。在备课环节上,一是要注重收集最新的产品信息,二是要抓住产品的延续性,从这样的角度对抽象信息进行归纳整理。
(二)在教学环节准备上,根据信息编码的原理,建议采用哈夫曼编码。哈夫曼编码是一种无损压缩编码,它的编码思想是对于出现概率高的信息,编码长度较短,即可以简单表示或不表示;对于出现概率低的内容(即独特的网络特征)应重点表示,以达到用最经济的成本实现最大的信息到达率。
例如:在准备网络设备章节课程时,对家庭常用网络设备略讲,采用自学、导读等形式;而企业级、区域级的网络设备的特点、性能要重点讲解,并以设备的实际应用举例来加强理解,最后安排到实习基地进行感性的观摩实习,以强化学生的认知。
(三)在教学方法准备上,根据信息传输原理中的香农公式C=Wlog(1+S/N),S/N是信噪比,C是教学效果,W是教学方法。根据这个公式可知,要提高有效信息,就必须抑制噪声,减小干扰。为了实现这个目标,应该对传递信息的信道加以甄选。
例如:在讲授网络集成课程时,不能只使用一种教学方法。因为多么先进的教学方法也有它的适用条件。我们要根据不同的课程内容选择不同的教法,比如案例教学法、讨论式教学法、辩论式教学法等等。
(四)在教学评价准备上,改革课程的评价方式,是课程改革的关键环节。传统的网络集成课程考核形式较为单一,主要是闭卷笔试,不能全面反映出学生对网络集成的知识和技能的真正掌握情况,特别是技能方面的能力在闭卷笔试中往往是很难得体现出来的。按照信息论原理对学生接收、掌握的信息量进行评价,主要运用概率理论。具体的评价方法应该是多元化的,比如形成性考核、笔试、实训考核及论文考核等形式,综合运用这些评价方法可以有效地检测出学生对课程掌握的真实情况。
课程准备阶段是教学环节中关键阶段,不仅要针对教学内容、教学方法、教学方法进行准备,还应该针对不同的专业实际需要,针对不同的学生特点有重点的、分层次备课。在学时安排、具体教学内容上要体现差异性,改变过去单纯追求网络集成课程体系自身的系统性和完整性情况。
例如:根据网络技术两年制、网络技术三年制、网络系统三年制等不同专业的需要,合理安排周学时和教学内容。网络技术二年制专业应侧重网络工程的实施及操作等内容;网络技术三年制专业应侧重网络的设计等内容;网络系统三年制专业应侧重网络建设管理等内容。不仅要注意教学内容要与不同专业的岗位需求相适应,同时应注意与其他课程的前后衔接及横向联系,重复部分应根据专业需要进行调整。
二、网络集成课程课堂教学阶段的信息论应用
教学过程是一种教师与学生间以语言进行信息传递的过程,教学过程可以通过教师与学生语言序列的记录来表述。在对教学过程中教师与学生的语言进行统计分析时,发现传统的讲授方法,存在信息量小、传输方式呆板、模式陈旧的缺点。
所以当今的课堂教学应注重转变传统教学模式,进行形式丰富、贴近实际的教学改革,以符合现代教育培养人才的标准。新的标准不是以掌握理论知识和传统的课程体系来衡量,而是以分析问题解决问题的能力及实践动手能力的强弱为标准。因而传统的教学方式已不能满足需要,教学改革成为必然。根据信息论原理中的香农公式C=Wlog(1+S/N),教学效果C随着教学方法W改善,但是C与W的关系是非线性的,W∞时,C1.44,而不是∞。结论是改革教学方法,可以提高教学效果,但不可能无限提高教学效果。我们应该一方面改革教学方法,另一方面通过完善教学大纲、充实教学内容等多种渠道来进一步提高教学水平。对于网络集成课程,如何改革教学方法呢?
将传统的学科体系转变为能力体系。教学中不能只简单教授知识点,而是要善于鼓励学生应用所学知识区别不同的问题,找出内在的联系,提出解决思路和方法,促进学生能力的培养。同时要加大实践性教学环节的比例,给学生提供更多的实训、实践的机会,提高他们的动手操作能力和理论联系实践的水平。
例如:讲广域网网络技术章节时,采用互动式教学法,各种广域网网络技术的特点、协议、主要技术原理等基础知识让学生提前自学,做好笔记。课堂上教师主持讨论,要让学生充分发表自己的学习体会,分析这几种广域网技术的区别及各自的优势,最后总结出这几种广域网技术的适用环境,课后作业是针对某一网络进行广域网技术选择并解释原因,在实践中验证自己的结论。在有限的课时内,完成了传统教法的23倍的信息量,而学生的参与性提高,分析问题的能力也提高了。
大力推进校企合作,以便学以致用、学用结合。长期封闭的课堂教学,无论教学方法再先进,教学手段再科学,总是有一种“纸上谈兵”的感觉。而走出课堂进入企业,在专业技术人员的介绍指导下,不仅对各种知识、技术有了全面细致的了解,增加了感性认识,同时也大大地调动了学生学习的积极性。返校后的讨论、总结可以极大地丰富课堂的教学内容,深化学生对知识的理解消化。
例如:在网络综合布线章节时,我们采用开放式教法,提前讲授打线、布线的基本知识和技能,并在学校的实训室做了一些相应的练习。然后组织学生到某集成工程工地实习,由工程师、技术员进行讲解并跟班工作,虽然只工作了1天,但是产生的效果却出奇的好。
在能力培养方面要采用“项目导向式”教学方法。所谓项目导向式的教学方法是指学生在教师指导下自己选择一个项目主题,自己制定项目的实施步骤,在教师的辅助下完成整个项目,最后与教师讨论实践结果。项目导向式教学方法对于教师的要求较高,因为每个学生的方案各不相同,一名教师要应对多个学生的方案进行讨论和论证,需要付出更多的精力。
例如:在网络集成的实践环节中,教师可以布置设计“网络方案”的实训作业。学生可以根据自己熟悉和感兴趣的方向选择设计对象。教师要与学生共同讨论方案的设计目标及可行性,并在设计中给予全程指导。通过这样的实践活动可以使学生对网络集成有深入全面的理解和掌握。
三、网络集成课程考核阶段的信息论应用
网络集成课程考核一般是由理论笔试和实践考核(实训报告、实践论文)两部分构成。对实训的考核,我们按照一定的时间间隔和模块,对学生的学习情况和实践情况进行记录,由此可实现对整个实践教学过程行为的有效记录,即“形成性考核”。形成性考核是体现学生在实践教学过程中参与程度、掌握程度的最佳考核方式。
例如:教师对学生每一次的实训都进行成绩记录,最后得出本课程的综合实践成绩。
四、结语
网络集成是一门交叉性科学,它融合了很多学科的知识。在进行网络集成教学时,应该借鉴和吸取其他学科成熟的理论,进行消化吸收,以丰富教学内容和教学方法。而信息论对信息的传播、接收、评价有一套完整的体系,应用在网络集成教学上,可以起到事半功倍的作用。
参考文献:
[1]傅连仲,计算机网络集成与实践[M].北京:电子工业出版社,2005.前言.
【关键词】:水利 工程 边坡 开挖 支护
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
1边坡开挖和支护的施工技术要点
在支护施工中所用到的具体方法主要有以下几点:
1)做好排水孔的施工工作。在水利工程的施工中,要充分考虑到边坡的日常生产排水问题,如果排水工作没有做到位,山体中的水就会给水利工程的边坡施工带来很大的影响,严重的时候会造成滑坡坍塌的事故。为了防止此类事故的发生,在进行施工防护时经常使用的支护方式就是在边坡坡上开挖永久的排水孔,这样就可以有效降低山体内部的水压力,保证施工工程的稳定性。此种方法在喷混凝土和贴坡混凝土的范围内广泛使用,并取得了明显的效果。在该工程的施工中采用的是20m3/min的空压机,同时与YT-28型的手风钻以及相关设备相配合使用。所需要挖掘的排水孔的孔径大小通常为50mm,依照美化的形式进行分布,排水孔的仰角控制在10°左右,并要和锚杆保持一定的距离。为了避免排水孔在使用过程中发生塌孔等一系列问题,需要在排水孔的内部安装孔径4mm的PVC管,以方便排水,达到预期的效果。
2)采用锚杆支护的方式,这也是一种比较常见的方式。在水力发电站的边坡支护工程中应用非常普遍,尤其是利用边坡锚杆开展最早的支护工作。在该工程中,在后边坡477m之内的厂房的建设工程中、在右坝肩530m的工程建设中、以及在放空洞出口465m的建筑范围内,都可以采用锚杆支护的技术。通常锚杆依照梅花的形状来进行布置,倾角控制在30°上下,要选择符合标准的焊管和扣件,还要搭建好临时的脚手架施工平台,做好安全防护的措施,最好在脚手架上面铺设比较结实的竹胶板,还要在支架周围安装安全网,切实保证施工人员的人身安全。
在进行锚杆钻孔时,通常使用的工具是手风钻和YQ-100B简易潜孔钻,采用孔径为48cm的焊管,搭设的脚手架度在2.2m上下,在实施钻孔时,要依据岩石的纹理和走向以及具体的倾角情况,及时调整锚杆孔的角度大小,钻头的选择标准一般是要比锚杆本体的直径大些,程度控制在18cm上下。当钻孔的深度达到标准需要时就可以利用压风将内部的杂质彻底清除,为下一步的施工提供便利条件。工程中所采用的锚杆型号应为普通的螺纹钢筋,具有经济可靠性。通常使用的水泥强度要大于一般的硅酸盐水泥,砂粒的选择也要适中,通常比较青睐于直径<2.5cm的中细砂,水泥砂浆的强度控制在M20的等级范围内。
3)要做好喷混凝土和贴坡混凝土的支护工作。喷混凝土也是在早期的边坡支护过程中经常使用到的方式,主要的实施内容就是强化和封闭已经开挖好的基建面层,有效降低水利工程基建面在阳光下曝晒的频率,并减少风吹雨淋的次数,保证基建面的质量。此种方式广泛应用于厂房边坡的开挖工程中、防空洞出口的开挖过程中、右坝肩开挖的过程中,可以起到良好的支护效果。在混凝土的供应过程中一般要配备2台JS1500型的强制式拌和机,混凝土运输车的容量一般为6m3左右。在现场施工时要充分利用已经搭建好的脚手架平台来进行混凝土的喷射,在这一过程中要使用TK961型混凝土喷射机,依照湿喷法的步骤和程序来喷射混凝土,总厚度要控制在10~20cm之间。还有一种常用的方法是贴坡混凝土,当施工厂房的后坡度达到390m时适宜采用。需要注意的问题是要保持贴坡混凝土的连续性,严格按照规定的程序施工。
4)水利工程施工中进行边坡开挖的主要方式是分层式,即从上到下的开挖方式,在使用过程中,还要将施工的区域划分出来,以便可以对不同的层次采取不同的施工步骤和方式。主要根据水利工程的建设情况来分,该工程主要分成3个施工区间,按照河流上下游的方向,并且分区的特点都是从外向内推进的,每一分区的面积在600m2左右,在区域间的水利工程项目施工时,采用的都是水平流水作业的方式。
2实际案例分析
下面以某水利水电工程的施工过程为例来论述边坡的支护与开挖。
通过科学的分析认证得知,某工程需要开挖和支护的工程量较大,需要进行明挖的土方量为24.62万m3,进行明挖的石方量为6.09万m3,用于护坡的混凝土量为0.83万m3,另外还需要不同种类的锚筋,总根数在0.5万左右。
根据水利工程的施工设计图得知该水利工程的边坡需要开挖的最大度可达120m,但在实际施工过程中,需要开挖的最大度为140m,这就需要做好科学的计划与预算,这样才可以保证施工环节的顺利进行。电站厂房建设的主要形式为靠近岸边的地面厂房类型,所有厂房的基本位置都位于钢筋混凝土结构的石坝右岸,施工现场一共布置了4台水轮发电机组,发电机组的容量达880MW,依据水利工程陡边坡的具体施工情况和地质特点布置爆破的实施步骤,要严格控制爆破的技术,保证开挖的质量。边坡支护与开挖中的爆破技术的具体程序主要包括以下几个方面:
1)做好网络工程准备工作。该工程使用的爆破网络是非电雷管孔间的具有微差顺序特征的爆破网络,预裂孔的起爆时间要在75~100m/s之间,拱坝的建基面预裂孔的单响药量要控制在<20kg为宜,在离建基面30m以外的单响药量一定要控制在<100kg,如果是15m以内的就要控制在<25kg,另外还要考虑到质点的振动速度大小,这样才能保证施工的质量。
2)在钻孔时主要使用的是液压钻,二者的钻孔位置要保持平衡,水平距离要控制在1~1.5m,另外爆破孔孔底同预裂面的垂直距离要控制在>2.5m。通常情况下,缓冲孔的药卷直径要控制在50mm左右,装药的方式一般为连续不耦合的两段式,堵塞段的长度设置在1.0~1.5m之间,一般来说,线装药的密度是2.0~2.8kg/m3,第二段要封堵孔口,第一段要封堵中部。
3)控制好预裂孔的尺寸和爆破标准。预裂孔通常有两种类型,包括马道水平预裂孔和坡面预裂孔,两种钻孔使用的机械也不同,尺寸的大小也要控制得当。在马道水平预裂孔的钻孔过程中通常使用的机械是YT28型的手风钻,孔深要控制在2m左右,各个孔之间的距离要控制在<50cm,将孔口堵塞的深度要控制在<0.5m。对于坡面预裂孔来说,孔径的大小一般要控制在<90cm,在钻孔的时候通常采用的是XZ-30潜孔钻,预计的深度一般为17.28m,超深在0.5m左右,各个孔之间的距离控制在60~80cm之间。
3结语
边坡开挖与支护工程的施工质量将直接决定整个水利工程施工的质量,影响到整个水利工程正常施工,为实际的开挖爆破和支护奠定良好的基础。在上述水利工程中,采用了比较科学合理的施工技术,对边坡的开挖与支护都起到了有效的质量控制,不仅可以保证工程在预定的时间内完成所有的施工项目,还可以提混凝土的施工质量和边坡开挖的效果,为水利工程的最后完工提供了便利的条件,也为同行业和相关领域的建设提供了可供参考的施工方案。
参考文献:
[1]郑志禄. 混凝土砌块护坡在水利工程中的应用[J]. 中国水运,2009( 16)
关键词:边坡开挖;支护;水利水电工程;施工;应用
中图分类号:TV文献标识码: A
一、工程的施工准备
1.做好工程的施工安全因素剖析。就目前我国水利工程施工的情况看,边坡开挖和支护工程的施工影响的主要安全因素主要有以下几方面
(1)水利工程边坡上部岩体的结构不够稳定,导致在工程施工过程中的一些安全隐患问题,所以未来在确保下部施工安全下, 工作人员需要在施工的过程中妥善做好一定的加固处理。
(2)在边坡施工过程中,应该充分考虑到岩石各种指标和其本身的性能,必须要认真分析它的岩抗风化的能力、抗软化的能力以及硬度,还应充分考虑到强度、透水性和组成等方面指标。
(3)水利工程的岩层结构相对于水利工程高边坡在施工质量上影响也是及其重要的,必须要综合的考虑岩体节理裂隙以及发育程度和岩体结构基本分布的情况。
(4)在施工区域水文环境以及气候对于高边坡施工的影响也是巨大的。其五,施工地区本身地质地貌和坡度对于施工的质量应用也占有很重要的一部分。
(5)对于施工过程中风化作用影响,也是不容忽略重要因素之一。
2.做好工程的施工道路布置。在水利工程施工的过程中,道路布置对工程施工效率影响是非常重要的,特别是对于高边坡施工的过程,组织好工程道路,就会大大提高施工的效率。一般情况下,应该布置选择最少是两条施工的道路,左、右岸要各布置一条,如果存在临时施工工程,还应该另外新增设两条其它的线路。
二、水利工程边坡开挖施工技术的分析
1.水利工程边坡的开挖流程。就目前我国的水利工程边坡施工的情况看,通常情况下所采取的是自上而下开挖的挖掘原则和顺序,从具体流程上看,通常情况下应该按照如下的顺序进行:即表面植清除――土方来开挖――石方来开挖的原则,需要注意的是,在挖掘过程中,必须完成了上一步挖掘项目,才可以进行下面的施工。
2.水利工程边坡开挖的施工说明
(1)植被的清理
在对于边坡的施工前,必须要对其施工的地区来进行一定的清理,通常情况下,施工范围应涵盖在开挖线外五米的距离左右的位置,这样才能够避免一些杂物进入到施工的区域。
(2)土方的开挖。上文我们提到在土方开挖过程中,应该采用按照自上而下顺序来进行,这样不仅利于工程的施工区域下地表水的排水,还能够有效避免在施工的过程中因为雨水的冲刷所导致边坡施工质量的不合格。
(3)石方的开挖。在高边坡施工的过程中,石方开挖的施工主要包括内容主要是左岸坝的肩石方开挖、河床石方的开挖和右岸的坝肩石方的开挖三个部分,下文将结合实际的工作经验,逐一的进行分析。首先,左岸坝肩石方的开挖。因为左岸坝肩石方的开挖施工特点决定了该选用露天液压钻的CM351钻机与ZQ100D的潜孔钻钻孔式设备来作为主要施工的设备,并且还可根据工程实际岩体的结构来选择手风钻式作为辅助。在左岸的石方挖掘过程当中,仍旧采用的是分层方式进行, 避免因此开挖与爆破所导致岩体的结构破裂,从而所导致的工程安全方面的问题。其次便是右岸坝肩石方的开挖。一般是和左岸坝肩的石方开挖比较相似的是,在右岸坝肩石方的开挖过程当中,仍然需要采用露天液压钻的CM 351式钻机与ZQ100D的潜孔钻式设备为主,采用以手风钻式钻孔为辅原则。但是要注意的是,在石方的开挖过程中,应采用自卸车方式将挖掘出来的废料与岩碴依照相关指定线路运送至工程上游所制定弃碴的场地。
三、水利工程边坡的支护施工与技术分析
1.支护前各项准备工作
(1)在边坡支护之前,应该根据地质的条件、工艺的要求,结构的形式以及岩体暴露的时间等因素来编制施工的方案,再制定详细施工作业的指导书,并向施工的作业人员来进行交底工作。
(2)作业人员应该根据施工的作业指导书要求,及时的进行支护。
(3)在作业前,应该认真的检查施工区边坡的稳定情况,需要的时候应首先进行安全的处理。
(4)对于一些不良的地质地段临时进行支护,应结合永久性的支护来进行,即为在不拆除或是对一部分拆除临时的支护条件下,来进行永久性的支护。
2.锚喷支护的施工说明。锚喷支护在施工时应该做好以下几个方面工作:
(1)在施工前,首先应该通过现场的试验或者依工程的类比法,来确定合理锚喷支护的参数。
(2)锚喷作业机械的设备,应该布置在安全的地段。
(3)注浆器和喷射机等设备,应该在使用之前做好安全的检查工作。
(4)喷射的作业面,应该采取综合的防尘措施来降低粉尘的浓度,可以采用湿喷的混凝土。
(5)在岩石渗水比较强的一些地段,在喷射混凝土前应该设法把一些渗水集中的排出。在喷后来钻排水孔,以 防止喷层来脱落伤人。
(6)当凡锚杆孔直径如大于设计所规定数值时,就不应该安装锚杆。
(7)砂浆锚杆在灌注浆液时,应该遵守下列的规定
在作业前应该检查注浆罐、注浆管和输料管是否完好。
注浆 罐的有效容积不应该小于0.02m,耐力要不小于0.8MPa,在使用前应该进行耐压的试验。
在作业开始时,采用水或者是0.5―0.6 的水灰比纯水来泥浆的注浆罐和其管路。
注浆的工作压力应该逐渐升高。
注浆的作业应该连续进行,罐内的储料应该保持罐体容积约三分之一处左右。
喷射机、水箱、注浆器以及油泵等设备,应安装使用压力表与安全阀,在使用的过程中如果发现有破损或者是失灵时,应该立即的更换。
在施工期间应该经常的检查输料管、注浆管和喷头等管路连接的部位,如果发现有磨薄、连接不牢或击穿等现象,应该立即处理。
四、案例分析
下面便是以某水利水电工程施工的过程为例来讲述边坡的支护及开挖。
通过一定的科学分析认证而知,某工程所需要的开挖及支护的工程量相对较大,所需要进行明挖的土方量为24.62万立方米,进行明挖的石方量为6.09万立方米,所用于护坡混凝土的量为0.83万立方米,此外还需要一些不同种类的锚筋,总根数大概在0.5万。
依据水利工程施工的设计图而知这个水利工程的边坡所需要开挖最大度可以达到120米,但是在实际的施工过程当中,所需要开挖最大度是140米,这便就需要做好较为科学的计划及预算,这样才能确保施工环节顺利的进行。电站的厂房建设主要形式一般为靠近岸边地面厂房的类型,所有的厂房基本位置通常都是位于钢筋混凝土结构石坝的右岸,施工的现场大概要布置了4台水轮发电机组,发电机组的容量达880MW,根据水利工程的陡边坡的具体施工情况以及地质的特点布置爆破的实施步骤,要严格的控制爆破的技术,确保开挖的质量。边坡支护以及开挖当中的爆破技术的具体程序应该包括以这几个方面:
1.要做好网络工程的准备工作
这个工程所使用到的爆破网络一般为非电雷管孔间的并且具有微差顺序特征爆破的网络,且预裂孔起爆的时间要求在75m/s到100m/s之间,拱坝建基面的预裂孔单响药量通常在小于20kg为最佳,在离建基面30米以外的单响药量务必要控制在小于100kg,若是15米以内的就要控制在小于25kg,此外还应该考虑到质点的振动速度大小,这样才可以确保施工的质量。
2.在钻孔的时候主要所使用的为液压钻,二者的钻孔位置都要保持平衡,水平距离要控制在1m到1.5m,此外爆破孔孔底同预裂面的垂直距离要控制在大于2.5米。在通常情况下,缓冲孔的药卷直径一般要控制在50毫米左右,装药的方式通常为连续不耦合的两段式,堵塞段的长度要设置在1.0m到1.5m之间,通常线装药的密度为2.0 kg/m3到2.8kg/m3,第二段要封堵孔口,第一段要封堵中部。
3.要控制预裂孔尺寸以及爆破的标准。预裂孔一般有两种类型,其中包括着马道水平的预裂孔以及坡面的预裂孔,这两种的钻孔所使用的机械是不相同的,在尺寸方面的控制要得当。在马道的水平预裂孔的钻孔的过程当中通常要使用的机械为YT28型的手风钻,孔深一般要控制在2米左右,每一个孔间的距离要控制在小于50厘米,将孔口堵塞的深度要控制在小于0.5米。对于坡面的预裂孔来说,孔径大小通常要控制在小于90厘米,在钻孔时一般采用的是XZ-30潜孔钻,预计深度为17.28米,超深在0.5米左右,各个间的距离控制在60cm到80cm之间。
结语
边坡的开挖以及支护工程施工部分作为水利工程在施工过程中的重要一个环节,边坡的开挖和支护工程施工的质量会直接决定和影响整个水利工程的施工质量,因此,对于水利工程的高边坡开挖和支护工程施工技术的研究分析有着重要的现实意义。
参考文献
[1]. 莫达钟 浅谈水利工程高边坡开挖与支护技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》.2013年