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关键词:道路桥梁与渡河工程新专业;以学生为中心;启发式教学
南华大学(以下简称“我校”)于2014年成功申报了道路桥梁与渡河工程新专业,本文结合我校道路桥梁与渡河工程新专业建设的实际情况,以应用型人才培养目标为导向,对该专业实践教学进行独立探索。
一、我校道路桥梁与渡河工程新专业实践教学课程设置
右表是我校道路桥梁与渡河工程集中性实践教学安排。主要包含课程设计、毕业设计、实习和课程实验等几个方面。
二、实践教学体系优化
加强实践教学建设,必须以应用型人才培养为目标,明确教学目的和要求,从实验、设计和实习等方面对实践教学体系进行不断优化。
1.实验教学
实验教学是培养学生实践动手能力和创新能力,提高综合素质的非常重要的环节。我校城市学院依托土木工程实验中心和南华大学工程技术检测中心承接项目,将实验教学与工程实践有效结合。
2.课程设计
课程设计是在该课程课堂教学完成后进行,主要考查学生对该课程的灵活应用程度。一般会与相应的设计软件相结合,如纬地、鸿业、Midas、桥梁博士等软件。
3.实习
实习一般包含认识实习、生产实习和毕业实习等。其中认识实习一般安排在第5个学期刚接触专业课的时候,主要是通过到工作环境进行参观实习。生产实习和毕业实习分别开设在第6和第7个学期,是在对本专业有一定了解的基础上开设的。
4.毕业设计
毕业设计是对大学所学课程的一个综合应用,是大学最后阶段一个总结性的实践教学环节。毕业设计主要包含: 开题报告、设计任务书、说明书和设计图。
毕业设计选题应尽量切合工程实际,以便调动学生的积极性,培养学生的实践动手能力。毕业设计应涵盖城市道路、公路、桥梁和隧道等各个方面,让学生根据工作需求和个人兴趣进行自由选题,指导老师根据学生实际情况进行宏观调控。双向选择将更利于调动学生的主观能动性和提高学习兴趣。
参考文献:
[1]黄 敏,卢海林,胡小弟.地方高校道路桥梁与渡河工程专业人才培养计划的优化途径[J].长江大学学报(自科版),2013(10).
【关键词】翻转课堂;土木工程;教学;改革
0 引言
土木工程专业是一个宽口径的一级学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标,以交通方向为例,本专业旨在培养适应现代化建设需要,有扎实的基础理论和专业知识,又较强的实践能力,从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。
翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式,它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性,让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听,老师在课堂上讲授知识点,学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后,整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程,Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点,一遍听不懂可听两遍,两遍听不懂可听三遍,这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。
基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想,下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。
1 专业基础课教学改革
1.1 目前的教学方式中出现的问题
土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等,除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课,同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校,每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例,目前的上课方式大多为板书加PPT,由于有大量的计算演示过程,即便是PPT授课,教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程,这部分只是较抽象,知识点不易理解,课堂上教师讲解一遍力法方程的原理,学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限,教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往,教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停,但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往,教师患上了咽炎等职业病,而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣,把力学课程当成了大学生涯的拦路虎,很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。
1.2 翻转课堂带来的教学改革
随着教育界科学技术革命的到来,翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。
在微时代的潮流中,教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟,甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理,学生在课前收听或观看教学音频或视频,听一遍可能似懂非懂,听两遍可以接受并理解,听三遍可能会加深印象,听四遍或许能学以致用。如此,在课前学生已掌握了知识点,并能完成相关作业。而在课堂上,老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力,在翻转课堂的理念下,利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革,以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点,同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是,土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕,有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。
2 基于翻转课堂的专业课教学改革
土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能,并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例,专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例,传统的教学方式为课堂讲授,利用黑板、PPT或视频资料,在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法,并学会施工组织设计。
本课程与实践紧密联系,如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念,很难引起学生的学习兴趣,但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授,教学效果将会提高许多。但短短的32个小时,让课堂的时间变得很珍贵,授课期间不可能观看大量的视频资料。目前,教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此,学生们对于现场操作较陌生,因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是,基于翻转课堂的教学模式下,学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上,教师只需将施工方法进行总结和归纳,也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥,同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感,最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。
3 实践类课程教学改革
3.1 实践类课程中出现的问题
土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计,这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中,运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例,目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作,以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程,一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算,最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及,如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此,原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月,施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生,很多学生只能应付着完成实习任务。这样,生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月,时间在大学期间的最后一个学期,设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计,工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此,在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。
3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革
生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期,生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间(8月、9月、10月和11月)参与到施工和设计中,外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文(设计)。大四的第二学期主要进行专业课教学,在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文(设计)。课程设计可改完专业课的大作业,而不必再安排单独的一周时间。
4 结论
笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受,基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施,还需在今后的改革中逐一验证。
【参考文献】
[1]丁以兵,黄伟,贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2011(6).
[2]薛刚,郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2012(2).
[3]杜国锋,赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育,2006(2).
土木毕业设计的开题报告一题目:南昌教育局机关办公楼
院(系):建筑工程
专业:土木工程
班级:**
姓名:***
学号:***
导师:熊**
一、毕业设计综述
(一)毕业设计题目及背景
本工程项目位于南昌市,属多功能综合办公结合建筑。建筑面积约4880㎡(±5%);建筑层数为4层,结构类型为现浇混凝土框架结构。
建筑结构安全等级为二级;建筑结构设计使用年限为50年,地震基本烈度为7度;地震设防分类为丙类,抗震设防烈度为7度,框架抗震等级为二级;防火按二类二级设计,地基基础设计等级:丙级;建筑场地类别:二类;基础类型:采用柱下独立基础。
(二)毕业设计研究意义
本次设计的课题来源于工程实际,对我来说有很大的现实意义:
(1)通过该项目设计,可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用,不但使我各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。
(2)使我了解并且掌握建筑设计的全过程,培养我独立分析解决实际问题的技能及创新技能,并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的技能。
(3)在设计中还涉及到很多计算机软件,如 Office中的Word、Excel,绘图软件AutoCAD和天正,结构计算的PKPM及等软件,通过对这些软件的应用,更能提高我对计算机的应用技能。
所有的这些,都为我今后从事土木工程设计与施工奠定基础。
(三)设计要求:
1、学习要求
通过本设计使同学们综合应用所学习的有关建筑设计理论及工程技术知识,进一步熟悉和掌握建筑设计的依据、原则、方法与步骤,对高层办公楼类建筑的组成、要求及设计特点作深入研究,提高同学们对大中型民用建筑设计的技能。建筑设计的重点是根据使用功能要求,解决总体布局、平面组合、立面造型、内部空间环境处理等技术问题,进一步培养同学们独立分析问题和解决问题的技能。
根据本专业的方向和教学大纲的要求,确定本毕业设计的建筑设计部分仅作到初步设计深度,并能发展成为施工图,以配合结构设计。
根据建筑使用功能要求,学生在建筑专业教师指导下完成建筑平、立、剖面图,部分建筑大样图等。
2、建筑要求
根据实用、经济、美观的原则,独立进行建筑设计,并完成主要的建筑设计施工图。造型设计应庄重、新颖、大方。根据造型需求,可适当增加阳台、雨棚及出屋面楼梯之类,但不得超出总建筑面积的5%。外装修中高档,内装修以中档为主,重点空间可高档。防火按二类二级设计。
二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
(一)研究的主要内容
1.建筑设计部分
建筑设计就是根据设计任务书要求并结合相应的建筑设计规范以及实际情况确定预设建筑物的平面形状,立面外观,侧面外观,单层平面尺寸,以及建筑物的层数,完成建筑平面、剖面及立面设计;由功能分区的相关原则确定建筑物各部分的功能,最终初步确定出建筑设计部分。
2.结构设计部分
结构设计就是根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等),进行结构计算,确定构件配筋,整理计算书并绘制结构施工图。
(二)研究的方案、方法
1.建筑设计:通过毕业实习、参观实体建筑、查阅相关规范图集确定建筑方案。
2.结构计算:
结构计算采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时用D值法进行计算。
结构部分计算的大概步骤:
(1)确定梁柱截面尺寸(通过轴压比验算、结构的层间位移验算 )
(2)水平荷载作用下横向框架的内力计算
(3)竖向荷载作用下框架的内力计算
(4) 框架梁柱配筋
(5) 板的配筋计算
(6) 楼梯配筋
(7) 基础的设计及配筋计算
三、本课题研究的重点及难点,前期已开展工作
研究重点:选择结构体系、布置结构构件(柱网、框架梁、次梁、缝的设置,铺板方向等)、建筑功能分区、框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平及竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)及施工图绘制。
难点:框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计(截面尺寸、配筋计算)。
前期已开展工作:认真熟悉设计任务书,参观本设计实体建筑,参加了毕业实习,查阅并收集相关规范资料,仔细参考、阅读设计实例,还查找并翻译了相关外文资料。
四、完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
毕业实习、熟悉任务书、确定建筑方案绘制方案草图第1~3.5周
结构方案设计及结构布置第4周
结构计算第5~12周
施工组织设计 整理建筑说明书及结构计算书 第13~17周
整理图纸、答辩第18 周
参考文献
[6]建筑地基处理技术(JGJ79—2002) 北京:中国建筑工业出版社 2002
[7]建筑地基基础设计规范(GB50007—2002)北京:中国建筑工业出版社2002
[8] 李比瑜主编,《房屋建筑学》武汉理工大学出版社2005
[9]钢筋混凝土及砌体结构教材(上、下册)
[11] 彭一刚主编,《建筑空间组合论》,中国建筑工业出版社1998
[12]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(03G101-1)
[14]G. Winter. Design of Concrete Structures1979
[15]M. Wakabayash. Design of Earthquake-Resistant Building1986
[16R. park and T. paula. Reinforced Concrete Structrues, New York: John Wiley and SonsInc1975
土木毕业设计的开题报告二1、课题的目的及意义(含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等)
毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过本教学环节,要加深学生对所学基本理论知识的理解,培养学生综合分析和处理问题的技能以及设计创新精神,使学生得到有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。
通过毕业设计这一重要的教学环节,培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风,严肃认真的学科态度。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的学科研究技能,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题技能有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中,我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理,这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势,更多的关注这方面的学术动态,以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
1.1研究现状:
土木工程是建造各类工程设施的学科,技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为:建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生,深知土木工程设计范围之广,以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目,以及结合任务书所给定的各项条件,选择了框架结构比较合理并且切合实际。
框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料,而国内主要为钢筋混凝土框架,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”,在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。
[1]钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展,多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
[2]框架结构房屋的布置应对称、均匀,减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离,减小结构重心和刚度中心之间的距离,以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构整移和层间位移都较大,容易产生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑,抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外,还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等,以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构,有水平位移,房屋的总水平位移越大,人的感觉越不舒服,而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂,因而对这两种水平位移进行限,这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中,柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
[3]作为一座办公楼设计,在设计之前作为设计者必须深入实际,调查研究,了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼,必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
1.3研究方法:
框架是典型的杆件体系,近似计算的方法很多,工程中最实用的是力矩分配法及D值法,前者多用于竖向作用下求解,后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定:
[1]忽略粱,柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在做竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。
1.4应用领域:
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
本次毕业设计任务包括三个部分:建筑设计,结构设计和施工组织设计。
2.1建筑设计
2.1.1设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状,立面外观,侧面外观,单层平面尺寸,以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能,最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。
(一)总平面图:1:500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。
1.底层平面图:标注三道尺寸,注标高。
2.标准层平面图:标注三道尺寸,注标高。
3.顶层平面图:标注两道尺寸,注标高。
要求剖到楼梯,标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸(门窗洞口、层高)。
1.入口立面
2.侧立面或背立面
标注三道尺寸(墙段及洞口、层高、总高),标明室内外地坪标高,屋顶标高。
(五)节点详图:(二至三个)比例自定
(六)设计简要说明:
1.建筑总平面及概况。
2.方案特点及主要建筑技术措施。
3.防火设计简要说明。
(七)主要技术经济指标
1.总用地面积
2.总建筑面积
3.建筑密度(底层建筑面积/总用地面积)
4.容积率(总建筑面积/总用地面积)
5.绿地率(绿地面积/总用地面积)
2.1.3进度安排
第1周:讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤,了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。
第2周:深入方案,细化初步设计,为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。
第3周:结构设计完成之后,完成施工图设计。
2.2结构设计
2.2.1设计任务
根据建筑设计方案及设计原始资料,选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,绘制结构施工图。
2.2.2设计内容和步骤
1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数
2.进行结构平面布置
3.手算一榀框架,并用计算机程序PK复核
4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型,用SATWE进行结构空间分析与设计
5.设计一部现浇板式楼梯
6.基础设计
工地实习报告格式一
姓名: 学号:
专业:
班级:
指导老师:
实习单位:
实习时间:X年X月X日X年X月X日
1概述
继生产实习之后,此次毕业实习继续在***建筑科学研究院驻******(A标段)隧道工程监控量测项目组实习,有了生产实习的经验,现在对于隧道监控量测的项目内容以及各监测项目的操作方法已经基本熟悉。但由于自己在学校所学的并没有隧道专业,所以对于隧道工程的了解需要从零开始,在这里的施工现场感官的学习和了解让我对隧道工程的组成部分及关键技术有了更深的认识,特别是新奥法隧道施工的每一步施工工序及各工程机械、材料有了进一步的了解。虽然实习期间自己的本质工作并不是很多,但在工作之余坚持常到施工现场参观学习,观察工人的每一步工序操作及注意事项,通过与现场的工作人员的交流,更加丰富了实践经验和理论知识。每天坚持写工地日记,总结每日所学并融入自己的想法。实习仅仅是将学到的理论知识应用于时间的第一步,在以后的学习和工作中更要学会融会贯通,不断加强自身的专业技能。
2 实习目的
2.1通过施工现场操作和参观,了解隧道和道路施工的基本工序和施工方法、操作要点,主要机具设备及用途、质量要求;
2.2通过现场操作和学习,掌握监控量测的基本内容和监测方法,熟悉监测仪器的使用方法,以及基本数据的处理和分析;
2.3了解在施工项目管理中各方(业主、承包商、监理单位)的职责;及施工单位的组织管理系统、各部门的职能和相互关系,了解施工项目经理部的组成,了解各级技术人员的职责与业务范围;
2.4看懂实习工程对象的建筑、结构施工图;了解工程的性质、规模、生产工艺过程、建筑构造、围岩地质特点等。
3 工程概况
***为***快速路、主干路网规划中的七横线,西起悦来新城纵三路,东至两路老城渝航路,是连接渝北空港经济圈和北碚蔡家经济圈的一条城市主干道,也是连接***和两路老城之间的一条重要道路。
本次招标的***(A标段)工程位于***两路组团,道路西起桂馥大道,向东下穿两路老城,形成***隧道,终点接区政府北侧现状渝航路。
***东段为城市主干道Ⅰ级,双向六车道。本合同段的工程量主要包括:双向六车道隧道一座,长度分别为:左线867m,右线887m;隧道东侧出口有两条匝道长度分别为:
A匝道285.589m、B匝道286.03m;新建主线道路长约640m以及终点附近渝航路改造段长约171m。
***隧道工程为该合同段的关键项目,该隧道位于:左线里程桩号为ZK0+510~ZK1+385,右线里程桩号为YK0+503.5~YK1+390.5处,分别长约875m及887m。隧道采用单洞三车道分离式复合衬砌设计;射流风机纵向送风方式通风;线路间距:东洞口开挖净间距约为1.0m,隧道净间距约为:2.0m,西洞口开挖净间距约为7.0m,隧道净间距约为:9.2m,隧道埋深10m~55m,属市政大口径浅埋隧道。
4参建单位
建设单位:******建设投资(集团)有限公司 设计单位:林同棪国际工程咨询(中国)有限公司 监理单位:***建新建设工程监理咨询有限公司 勘测单位:***勘测院
监控单位:***建筑科学研究院 施工单位:***集团有限公司
5隧道工程施工
5.1施工工艺及开挖方法
本隧道为大口径公路隧道,地质条件较好,采用新奥法二台阶分部开挖,左洞已掘进约450米,右洞洞口段明挖推进约100米,暗挖掘进约260米。新奥法是以控制爆破(光面爆破、预裂爆破等)为开挖方法;以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段,通过监控量测控制围岩的变形,动态修正设计参数和变动施工方法的一种施工方法。对于本工程采用的长台阶法的作业顺序是:
①对于上半断面。用两臂钻孔台车转眼、装药爆破,地层较软时亦可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢支网,必要时加设钢支撑、喷射混凝土。用反铲车将石渣铲运到装载机内运出洞外。加设钢支撑和钢支网、喷射混凝土形成闭合初支。
②对于下半断面。由于台阶不是很高,采用钻孔机直接钻孔、装药爆破,装渣运出洞外,初支拱架用钢支撑在边墙处与拱脚连接(如图1),形成闭合全断面,挂设钢支网、打锚杆、喷射混凝土。
③浇筑仰拱片石混凝土,布设排水管、防水卷材,绑扎二衬钢筋,浇筑二衬混凝土。
5.2土石方爆破工程
在隧道爆破施工过程中,首先的要求是炮眼的利用率高,开挖轮廓及尺寸准确,对围岩震动小。为了达到这样的目的,在采用新奥法施工过程中常采用光面爆破和预裂爆破技术,可以控制爆破轮廓,尽量保持围岩的稳定。光面爆破是指爆破后断面轮廓整齐,超挖和欠挖符合规定要求的爆破,其主要标准是:
①开挖轮廓成形规则,岩面平整;
②岩面上保留50%以上孔痕,并无明显的爆破裂缝;
③爆破后围岩壁上无危石
在本工程中,采用长台阶法施工,当上台阶初支稳定后方可进行下台阶施工,此外上下台阶的距离不得小于50米,上台阶采用钻孔台车转眼装炸药(如图1),待装药完成之后台车用装载车拖出100米左右后爆破,然后用反铲挖掘机排危、出渣。对于上台阶来说,由于该隧道位于城区人动频繁地带,且埋深较浅(10~50米)地表建筑物较多,所以需要严格控制爆破震动对地表的扰动,所以爆破工程采取了少药量、分批次(掏心炮与边炮分开放)、打减震孔等减震措施。
开挖下端面时,其炮眼布设方式有两种:平行隧道轴线的水平眼和由上台阶向下钻的竖直眼,前一种方式的炮眼主要布设在设计断面轮廓线上,能有效的控制开挖断面;后一种方式的爆破效果较好,但爆破时石渣飞出较远,容易打坏机械设备,实际中应根据实际情况选择。
5.3初期支护 喷射混凝土是利用高压空气将掺有速凝剂的混凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合喷射到岩面上迅速凝结而成的,锚喷支护是喷射混凝土、
锚杆、钢支网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式,可以根据不同的围岩稳定状况,初期支护采用锚喷支护中的一种或几种结构的组合,在本工程中围岩较好的地段采用钢格栅配合锚杆、钢筋网片(如图2)锚喷支护,在围岩较差的地段(如软土、渗水严重地段)采用型钢拱架配合锚杆、钢筋网片加强锚喷支护(如图2)。锚喷支护结构既是光面爆破完成后的初期支护结构,又是二衬完成后配合二衬共同受力的永久结构。隧道爆破之后,围岩松动,开始变形,初期的锚喷结构必须保证围岩变形的程度,同时保证围岩、喷层、锚杆之间具有良好的粘结和接触,使三者共同受力。
5.4钢筋工程
钢筋工程是钢混结构中重要的一个组成部分,钢筋质量和加工的好坏可能直接影响到结构的承载能力,提前预制好的钢筋必须堆放整齐、有序,并注意防止雨水侵蚀,当钢筋表面有铁锈时为了保证其与混凝土的链接力必须除锈,在施工现场通过观察之后总结如下:
① 相邻钢筋接头必须错开(如图3),即相邻钢筋的搭接长度必须大于50cm;
② 钢筋在拱脚处连接采用焊接连接和螺栓链接交错的连接(如图3),其余地方钢筋的连接采用机械连接,钢筋接头处的螺纹不能外露到套筒之外;
③ 对于隧道二衬的钢筋(如图3)必须成弧线形,对接处不能有折点,充分发挥钢筋的抗压强度;
④ 在浇筑混凝土前钢筋和钢模板必须除锈。
⑤ 双支封闭式箍筋的弯起角度是135度,单支箍筋的弯起角度是180度,钢筋断头弯钩增加长度为3倍的钢筋直径。
钢筋工程是钢混结构中重要的环节,在制作钢筋骨架的时候必须严格控制,对于钢筋进场的堆放、编号,钢筋下料,钢筋的成形,绑扎,连接等,都已学习过相关理论知识,但在实际应用中还感觉有很多不足,回学校之后应当加强这部分知识的巩固
5.5防排水工程
在隧道工程由于处于岩层以下的隐蔽性,决定了其防排水的重要性,初支完成后可进行防排水工程,该工程首先进行的是横向排水弹簧软管的挂设,弹簧软管的主要作用是横向排水,通过弹簧软管在防水卷材以外形成的管道将地下水搜集到纵向排水沟里面排出洞外;其次是防水卷材的挂设,防水材料采用沥青防水布(如图4),采用台车挂设,每一环宽度约3米,卷材之间的连接采用乳化沥青在高温下连接,防水卷材除了有防水功能外还有辅助横向排水的功能;隧道内的水最终都将搜集到两侧的排水沟内然后汇集到隧道外的排水通道。
5.6二次衬砌
二次衬砌是隧道工程成型的最后一道工序,二衬的浇筑采用模车成型(如图5),在二衬的钢筋绑扎完成以后便可以推进模车,调整好模车位置之后,便可以进行混凝土的浇筑,考虑到该工程混凝土方量的庞大性,所以在该工程现场建立了混凝土搅拌站,特别是二衬的浇筑,其每一环有10米左右,体积庞大且不能间断浇筑,一般每环的浇筑时间需要八个小时,当混凝土罐车将混凝土运至现场泵送至模车以内,从隧道的两侧开始浇筑,逐步上升最后在拱顶处合拢,浇筑的过程中需要用振动棒通过模车上预留的窗口
将混凝土振捣密实。二衬浇筑完成拆模以后,在环与环的连接处会留下施工缝,需要将接
缝不平顺的地方凿平、勾缝。
6 隧道监控量测
隧道围岩地质情况复杂多变,各种不良地质所导致的工程事故屡见不鲜。因此在隧道新奥法施工中,实时监控量测是新奥法隧道施工的关键,通过监控量测实时监测隧道的变形、结构的受力、围岩变化等来综合分析隧道的稳定情况。监控量测可以及时提供洞顶下沉、周边收敛、围岩内部位移、钢支撑受力情况等信息,判断施工工艺的可行性、设计参数的合理性,提出更加恰当的施工方法和合理的支护措施,实现隧道信息化动态施工控制,达到既能安全快速施工,又能节省工程造价的目的。
通过施工监控量测需达到的目的和任务:
①通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,为判断围岩的 稳定性、支护、衬砌的可靠性提供可靠的依据;
②用现场实测的结果弥补理论分析过程中存在的不足,并把监测结果反馈设计,指导施工,为修改施工方法,调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据;
③通过监控量测对施工中可能出现的事故和险情进行预报,以便及时采取措施,防患于未然;
④通过监控量测,判断初期支护稳定性,确定二次衬砌合理的施作时间;
⑤通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点,为今后类似工程或该施工方法本身的发展提供借鉴,依据和指导作用
此次实习的主要工作就是监控量测,在实习期间内主要接触了地表沉降、隧洞水平收敛、拱顶下沉、爆破振动、钢架内力、围岩压力、地质超前预报、房屋倾斜等监控量测项目,接触的仪器主要有水准仪、全站仪、爆破测振仪、收敛计、地质雷达、红外测距仪等,多数仪器自己都亲手操作过,其基本理论及操作流程均已比较熟悉。再加上去年的生产实习,这方面的经验得到了进一步的加强,现已具备独立操作的能力。
由于偶然误差的影响使量测数据具有离散型,根据实测数据绘制的变形随时间而变化的散点图出现上下波动,很不规则,难以据此进行分析,对隧道的初期监测数据必须进行回归分析,找出隧道围岩及初支变化规律,以便为修改设计与指导施工提供科学依据。对初期的时态曲线应进行回归分析,选择与实测数据拟合好的函数进行回归,预测可能出现的最大变形值。常用回归函数有:
7 总结、体会
通过这一个多月工地毕业实习,对隧道工程施工经过了从零开始的深入学习和了解,现在对于新奥法隧道施工已经有了较为全面的认识,从施工设计图开始,如何看图,怎样将图纸与实际工程对应起来,都有了现场的经验。实际的施工工序,如施工放线、钻孔爆破、土石方运输、初期支护、防排水、钢筋工程、二次衬砌、通风工程等都有了深入的了解。还有隧道工程中各种材料、施工机械的作用也有了更深的了解。在施工项目管理中熟悉了业主、监理、施工方、承包商、以及监控方在工程项目中的职能及执业内容。特别是监理在执业的过程中在现场的三控三管(成本、质量、进度控制;安全、合同、信息管理)的执行过程及在质量控制过程别应当注意的地方都有了一部分的了解。当然对于自己实习过程中的本质工作,监控量测的了解应该是最多的了,在实习过程中经历了如何执行合同任务并协调好我方与施工方的关系的过程,在这个过程中既要通过数据保证检测数据的证实可参考性,同时又要不让检测结果对施工有太多的约束而影响进度。
通过实习之后对自己有了新的认识和了解,在很多地方自己的理论知识都还不够健全和扎实,回到学校之后应加强这方面的学习,简单列举如下:
① 巩固和加强统计学中回归分析的知识(如前几个公式); ② 三角形法则:海伦公式,三角函数;
③ 土力学基本知识及试验:击实试验,密度测量,剪切试验,压实试验等; ④ 加强工程施工技术知识的学习,主要包括桥梁、隧道、道路工程; ⑤ 加强办公自动化软件及工程辅助软件的操作技能;
⑥ 加强对建筑材料的了解,如钢筋、混凝土(配合比)、防水材料、沥青砼等; ⑦ 加强隧道工程施工工序、注意事项的学习和了解
工地实习报告格式二
认识实习是本专业学生的一门主要实践性课程。是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径,是增强学生的群众性观点、劳动、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。
通过认识实习,使学生学习和了解发电厂、变电站、调度中心等电力系统知识,培养学生树立理论联系实际的工作作风,以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力,为后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
通过认识实习,拓宽学生的知识面,增加感性认识,把所学知识条理化系统化,学到从书本学不到的专业知识,并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息,激发学生向实践学习和探索的积极性,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。
认识实习是与课堂教学完全不同的教学方法,在教学计划中,认识实习是课堂教学的补充,认识实习区别于课堂教学。课堂教学中,教师讲授,学生领会,而认识实习则是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式,一方面来巩固在书本上学到的理论知识,另一方面,可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识,使学生在实践中得到提高和锻炼。
实习要求
1)需提前准备实习资料收集、整理。
实习内容
3.1 实习形式和内容
①在发电厂工作人员、工程师的亲自带领下,我们参观了发电厂的各个部门和设备仪器;了解发电厂人员如何做好日常的管理工作、电厂的发电流程、了解到了设备仪器的基本工作原理、如何对设备异常、事故进行判断和处理等
②通过分组跟班、工程师现场介绍,了解一线工作人员的工作情况;了解发电厂的一次设备和二次设备;了解了发电厂的各类监控系统;了解调度员的工作环境、使用的专业软件以及需要掌握的专业知识。
③在工程师现场介绍调度中心的设备、工作情况的时候,学生要要求作好笔记。
!④将搜集学习到的相关知识与参观发电厂的实践相结合,对理论知识进行深化理解,总结收获。
⑤运用所学知识,对生产实际中存在的问题作出一定的分析,进一步提高分析问题和解决问题的能力。
3.2 实习前准备
(1)火力发电厂主要概念
火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸汽锅炉或燃汽机的燃烧室内完成;再是热能转变为机械能,这个过程在蒸汽机或燃汽轮机完成;最后通过发电机将机械能转变成电能。
(2)了解发电厂的三大系统
汽水系统
一、成果导向的理念及其意义
1.交通工程专业就业目前现状。从2000年开始,全国各高校纷纷成立了交通工程专业,以解决交通拥堵和提高交通效率为目标,具有明显的道路特色,尤其是道路规划与管理特色。中国的大学教育,社会关注最多的是毕业生就业情况,这也是专业生存的主要条件,因此对交通工程专业进行培养模式改革,以适应社会的需求,是各个学校都切实考虑的现实问题。
2.成果导向的工程教育认证理念。自2006年开始的工程教育认证是为了提高工程教育和人才培养质量,参与国际交流,是各学校继评估后较为关注的一种资质认证工作,其基本理念为“成果导向”。成果导向教育理念主要是根据社会需求、政府要求和学校特色确定本专业学生能够到达的最终学习成果,确定学生所能达到的最大能力,以此来构建课程体系和教学策略,并在过程中进行质量与效果评价与持续改进,使得学生通过课程的学习逐级达到顶峰成果。学生最终成果既是成果导向的终点,也是其起点,将决定学生的就业可接纳性、专业胜任性和社会适应性。[1]
二、成果需求分析
1.就业领域分析。根据我校十多年本科毕业生的就业情况分析,就业领域主要有道路与轨道建设、轨道交通运营、轨道交通维护管理、交通规划、交通管理、交通咨询、物流与汽车服务工程等领域;根据北京工业大学的需求调查,本科生可以进入智能交通和产品生产开发等领域。随着解决交通问题成为社会的共识,随着智能交通、绿色交通以及轨道交通的大力发展,对交通人才的需求会有增加,尤其是高速铁路与城市轨道交通的快速发展,将会需要大量的建设、运营管理与维护人才。
2.能力需求分析。通过对轨道交通运营企业的调研,企业对大学本科生的工作情况反馈主要集中在“与学历不匹配的能力、手高眼低的工作态度、不够扎实的基础知识、较为缺乏的实践能力、有待提高的综合素质”。企业现场对大学生的要求主要体现在专业能力和综合素质方面。专业能力:需要掌握专业基础知识、专业职业技能(文案写作、软件操作等)、综合解决问题能力(处理专项问题及突发事件的能力)。综合素质:需要良好的工作态度、较强的适应能力和自学能力、交往与表达能力、团队协作能力、创新能力等。
三、基于办学特色的最终成果的确定
1.学校的办学特色。交通工程专业一般都依托学科背景而成立,如北京工业大学依托土木类、西南交通大学依托铁路类、武汉理工大学依托汽车类、长安大学依托公路类、中国民航大学依托民航类等。依托学校的办学特色,既能依托学校的强势学科力量,进行交通工程专业建设和特色建设,提高专业特色和质量;又能借助于行业优势,了解行业需求和发展,有针对性地培养,能够缓解本科生的就业压力。
2.培养目标的确定。基于对交通工程学生的就业领域尤其是轨道交通行业发展和大连交通大学的轨道交通办学特色,确定了我校交通工程专业的轨道交通特色定位。本专业培养具有交通运输工程学科的基础理论知识,系统掌握交通工程专业知识和分析方法,具备交通系统规划与设计、交通设施设计与施工管理、交通运输系统运用管理与维护等基础知识和基本技能,能在道路交通、轨道交通行业和政府部门从事交通规划设计、交通工程施工与管理、运用管理与维护等工作的应用型工程技术和管理人才。
3.培养要求(最终成果)确定。基于成果导向的工程教育认证理念,根据交通行业和轨道交通行业对本科生的要求,依据培养目标,从满足工程认证和专业评估的角度,将交通工程专业学生最终成果,也就是毕业要求确定如下:(1)热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的人文素养、社会责任感和工程职业道德。(2)具备从事交通工程专业所需要的数学、物理等相关自然科学知识。(3)熟悉国家关于交通运输规划建设与运用管理的方针、政策和法规,能正确运用国家相关技术标准和行业规范。(4)具有独立提出问题、分析问题和解决问题的能力,具备设计和实施交通工程实验的能力。(5)掌握计算机软硬件基本知识,具有较强计算机应用能力,能熟练使用本专业应用软件。(6)掌握一门外语,具有一定的听说读写能力,能够熟练阅读本专业的外文资料。具有国际视野和跨文化的交流与合作能力。(7)具有综合运用理论和技术手段设计系统和作业过程的能力,初步具备科学研究、科技创新能力。(8)掌握运用现代信息技术获取相关信息的基本方法,具有资料收集和新知识获取能力。
四、培养方案设计
1.培养方向的确定。行业的高速发展,新知识新技术的不断涌现,现场对毕业学生的综合素质提出了较高的要求。因此,将我校交通工程专业培养目标定位为“厚基础、宽口径、高能力”人才培养,定位为“技术与管理人才”和“复合型”人才培养,以适应就业和评估认证的要求。交通工程专业要为交通运输业培养适合社会经济发展的人才;根据我校的轨道交通特色,交通工程专业设置两个方向:道路交通工程方向和城市轨道交通方向。道路交通工程方向是传统的交通工程方向,主要面对道路设计与建设和道路维护等领域;城市轨道交通方向体现办学特色,主要面对轨道交通线路运营与管理、维护等领域。
2.大学生基本能力的保障课程。对于大学生基本素质和创新的理论基础通过培养方案中的通识教育课程提供。世界观与价值观的认知通过马哲系列课程来理清,对外交流能力通过外语系列的课程来提升,科学逻辑思维通过数理系列的课程形成,健康的体魄由体育系列的课程来保障,工程基本技能由力学系列、电学系列、制图系列和计算机系列课程来奠定基础,初步管理能力由经管系列课程提供概念,人文素质课程由综合素质系列课程来培养。
3.专业基础课程体系。交通工程专业的“5E”特色体现了解决交通问题是一个系统工程,应从人、车、路、环境等方面的相互关系出发,进行协调发展研究,才能保证交通的安全、绿色与高效。因此在专业基础课程主要着眼于打基础、培养全局观,从培养综合解决问题能力和解决复杂工程问题能力的角度出发,设置了管理运筹学、交通系统工程、交通工程总论、城市轨道交通、城市总体规划原理、交通规划、道路勘测设计、交通管理与控制、交通设计、交通安全、交通分析、交通检测技术、交通系统仿真、智能运输系统、交通管理信息系统等课程。
4.少学时下特色课程设置。目前培养方案的特色是降低总学分,减少教学时,将传统的教师“教”变为学生“学”。在这样的情况下,专业特色课程的设置必须将方向中基础知识融入有限的学时中,高效地达到学习成果。城市轨道交通方向:课程设置主要以轨道交通运营与维护为主,设置运营组织与管理、工务管理、机电设备、运行控制、公共交通规划、运输枢纽规划与设计等课程。道路交通工程方向:课程设置主要以道路规划设计与建设为主,开设土质学与土力学、结构力学、混凝土结构设计原理、路基路面工程、桥梁与隧道工程、建筑材料、土木施工、项目管理等课程。
5.实践能力的培养。从成果导向教育理念出发,实践能力将是培养目标的最终表现形式。而目前的大学生普遍缺乏实践能力和创新能力,因此在培养方案中增加实践环节的比重,采用课程实验―工程实训―认识实习―课程设计―生产实习―专业实训―毕业设计等环节逐级提高学生动手能力和实践能力。从课程某一理论验证与应用,到某一专业技能的强化进而提高解决复杂工程问题的能力。
五、教学过程和持续改进
1.教学过程。根据成果导向教育理念,将学习过程的主体改为“学生”,以“学”为主。据北京工业大学的调查显示,结合项目进行实践活动能够有效提高学生的专业实践能力。在生产实习、课程设计和毕业设计教学过程中,结合项目进行实地训练,鼓励学生深入企业,自选题目。将理论与现场实践结合起来,要求学生使用计算机通用软件和专用软件,强化文案表达和自动化办公能力,强化专业基本技能和学生的独立解决问题的能力,培养学生创新能力。
2.质量评价与持续改进。开展学习成果评价改革,改变一张卷定终身的模式,注重学习过程质量和专业技能的考核,针对课程所支撑的能力,可以采用测验、讨论、小论文或是小案例分析等形式辅助考核。理论课程、实践环节都要进行教学总结,针对学生能力达成程度和影响因素进行分析,找到切实改进措施,进行持续改进,以逐级达到学生的最终成果。
应用成果导向理念进行培养模式改革,是应用型人才教育理念的基本体现,是发挥学生主动性和提高教学质量的有效途径。但在目前大学教育低头族、旷课族涌现的情况下,要让学生主动学习,还需在教育教学过程中进行教学艺术的研究。实践能力提高的最好的方式是去企业实践,因而探讨校企联合是以后提高实践能力的主要研究方向。