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1主要问题现有课程体系大体上按学科建立,课程体系方面与就业要求,特别是与“卓越计划”不相符的地方,主要在:一是全日制“应用研究型”研究生课程设置与“学术研究型”研究生课程差别不大,所使用教材和授课内容基本相同;二是专业课中缺少实验教学环节及缺乏工程技术的训练环节,这与“应用型”所要求的重视实践环节相背离;三是“应用研究型”研究生主要以学校教师的指导为主,缺乏企业导师的实质指导。
2课程体系的构建我校环境工程专业的研究生教学体系已经历了几轮的修改,基本形成了比较完善的课程体系。“学术型”研究生应修满课程学分≥34分;“应用型”修满课程学分≥32。依据环境工程学科特点构建课程体系,课程设置主要包括学位课(公共学位课、专业学位课)、非学位课、实践环节为必修课(含学术活动、科研实践、社会实践)及专业补修课。其中公共学位课是国家规定的必修科目,主要包括自然辩证法概论、英语读写、数学类课程(如数理统计与随机过程等),其目的是使学生构建基础知识体系,掌握本专业的基础理论和基本方法。在专业学位课的设置上,对环境工程专业培养计划中的化学类课程进行了整合和系统优化,强化了环境工程理论基础和工程专业基础,提升环境工程专业学生的基础研究能力及综合竞争力。选修课分为专业选修课和一般选修课。专业选修课主要根据学生不同的研究方向,开设多种应用性强的课程由学生选修。包括油田污水处理、石油与环境微生物技术、石油污染土壤修复的原理与技术等。一般选修课主要包括一些通用的课程,包括知识产权法、科技论文写作等,主要是为了拓宽学生的知识面,增加学生分析及解决问题的能力。
二、课程体系呈现的特点
夜上海论坛 1课程设置层次分明环境工程专业课程体系中四类课程层次分明,体现研究生教育循序渐进规律,授课内容各有侧重,充分考虑各类课程之间的区别、联系,考虑硕士生课程与本科课程之间的区别、联系。一级学科平台课程是本科课程的延续、深化,讲授从事学科研究必须掌握的基础知识、基本理论、方法技能,注重学科交融。二级学科选修课程着重介绍学科发展趋势、发展动态、研究成果,指导硕士研究生开展具体的科研活动,完善知识体系,培养创新思维。三级学科可以是原有的二级学科,可以由一级学科内各个二级学科重组而成,也可以是新的学科生长点或交叉学科的研究范围。
2课程设置弹性化课程设置要充分体现“选”字,并且打通院系之间、专业之间的壁垒,同时整体化、弹性化地设计课程,增加选修课比例,选修课广泛覆盖环境科学与工程学科的各个方面和学科前沿,满足应用型和学术型人才培养的需要。分类培养,实行真正的选修制,研究生充分拥有选修自,能够根据个人学术背景和发展需求,选择适当课程,以增强硕士生对未来工作和研究的广泛适应性。对学术型培养模式重在理论问题、前沿问题的理解和创新能力的培养;应用型培养模式重在动手能力和解决实际工程问题能力的培养。
3缩短集中上课时间,强化研究生活动课程新一轮培养方案要求各类课程的设置依据环境工程学科的培养目标、学科特点,将原来的三学期授课时间调整为二学期授课时间。通过整合教学资源,优化课程设置,规定各学科最低学分要求,突出导师在硕士研究生培养中的主导地位。研究生活动课程指在培养方案中没有明确要求、在课外实施、并由学生自愿参与的各类课程。主要包括:各类学术报告、学术沙龙、学术会议以及学生间的课余学术讨论等。这些活动课程在课程内容和组织方式等方面具有前沿性、自主性、探究性、开放性,集中体现了研究生教育的学术探究性和研究生的自主学习性。
夜上海论坛 三、环境工程学科形成的优势
夜上海论坛 我校环境工程专业经过28年的建设,在能源环境科学、石油与环境微生物技术、水处理工程与技术及农业环境保护方面显现了自身特色。
夜上海论坛 1能源环境科学主要以石油工业等行业污染物的处理为主要目标,尤以注重石油开采过程中“储层保护”和“环境保护”的“双保”问题,开展了油气田缓蚀技术、三维电极电化学、含油污泥无害化等方面的研究,其相关研究已在能源环境科学领域形成鲜明的优势。
夜上海论坛 2石油与环境微生物技术面对日益严重的石油工业污染,微生物降解技术由于其成本低廉,原位性及无二次污染,应用越来越广泛。我校在废弃钻井物生物评价、微生物采油、海洋石油污染的生物修复技术等方面形成独特的优势。
夜上海论坛 3水处理工程与技术主要针对油气田勘探开发过程中产生的石油工业污水(含油污水等),利用先进的物理化学新理论和新方法达到消除污染,综合利用水资源的目的。目前已在油田水处理工程、水处理剂的开发等方面形成独特的优势。
1矿山开采影响范围
1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。
1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。
夜上海论坛 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图
夜上海论坛 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。
4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。
5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。
夜上海论坛 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。
夜上海论坛 二、矿山地质环境防治
夜上海论坛 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。
1边坡防治工程
夜上海论坛 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。
夜上海论坛 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。
1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。
2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。
三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。
夜上海论坛 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。
2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。
3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。
4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。
5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。
夜上海论坛 四、结论
1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等;
2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。
目前的隧道施工技术,普遍都是采用的全断面开挖法,台阶开挖法,分布开挖法。
1.1全断面开挖法全断面开挖法又被叫做全断面掘进法。在隧道设计中开挖断面,从而可以在一次施工中完成开挖断面的方法。一共有三种方式开挖:新奥地利全断面开挖法、护板全断面开挖法和掘进机护板全断面开挖法。这种施工方法的操作相对简单,一般常规的工作顺序有:使用移动式钻井台车,先全断面一次钻探并进行装药,然后钻进小车返回到50m安全位置外,然后引爆,一次爆破成型,将钻孔车开往开挖面推入到位,开始钻探及爆破作业的下一个步骤。与此同时,在施工前的防水隔离层作为初期的支护,进行第二次的堆砌。这个步骤主要有两个点比较重要:一是增加了机械施工用具进行二次喷作业,通过两次的喷,可以稳定地基并且可以加速隧道施工的进度;第二是必须提前进行混凝土的铺设,并且不滞后200m。这是确保安全质量的一个重要的方法。全断面开挖法主要使用在Ⅰ~Ⅲ级围岩。全断面开挖法的工作特点:优点在于,在一个开放的地点施工,可以相对多一点的使用大型机械;只需要一次开挖,就可以进行工作,加快了工作速度,降低了工作中产生的不必要的干扰。缺点在于,施工连续性很强,需要高度的机械化用具的支持,若某部分出现问题,整体进度都会被影响。
1.2台阶法台阶法又分为正台阶和反台阶法。施工在稳定性差的岩石,整个隧道断面分为若干层,由上到下段开挖,前后各从一个小一些积极步骤形成开挖面。上部台阶的钻研作业和下部台阶的出渣可以同时进行,而使效率可以改善。之后,整个断面开挖出来后,然后由边墙到拱顶衬砌。在隧道的第一层顶部的第一个挖掘是一个弯曲的导坑,需要钻更多的井眼,以防止倒塌。导坑超前距离很短,使石碴爆破直接抛落到范围以外的坑,以减少扒碴的工作量,提高施工速度。如果岩石隧道顶部松动,应立即用临时支撑螺栓或钢拱坑,以防止倒塌。台阶法作为目前的最广泛的应用方法,缺点在于上部作业和下部作业有相互的干扰,这时候技术人员和施工人员就应该注意下部作业对上部结构的稳定性的影响。
1.3分部开挖法较为软弱的围岩不能大断面的开挖,应该采取分部开挖的方法。当前的分部开挖法有三个主要形式:预留核心土法,双侧壁导坑法,交叉中隔壁法和中隔壁法。预留核心土法主要用于五到六级的围岩隧道的施工。施工顺序主要分为:初期的人力和机械相结合的施工,在开挖拱部土体的支撑;在初期的支撑保护下,进行第二次的挖掘,这次主要是挖核心土体和下半部的土体,并且进行封底;根据现场的实际情况,再次进行二次衬砌。这类方法的施工稳定性好,施工安全。双侧壁坑导法也称为“眼镜工法”,此方法现在两遍进行挖掘,再挖掘剩下的部分。这种方法大多用在第四到五级的围岩,也是能够在大断面土质隧道的施工方法。由于这方法先是在两边施工,初期的支护由下到上,很好的解决了土体承载力的不足,这样也保护了施工的安全,控制可能到来的危险,避免出现地表下称的问题。但是这种方法实施起来很复杂,因为在这种方法的应用过程中有太多的工序,让技术人员和管理人员的工作变的复杂,会拖慢施工的进度,也会让隧道施工的成本有不必要的增加。交叉中隔壁及中隔壁法,一般都是沿着一边从上到下分两到三步完成,每当完成一部分工作时,都要进行专门的保护措施,例如安装脚手架,中隔墙的建立,支护的搭建,中隔墙需要分布完成,然后再进行另一边的隔墙的挖掘,他们的分步次数和支护形成与开挖的次数是相同的。交叉中隔壁及中隔壁法先进行开挖的那一边要及时的受到保护,完成相应的几步之后,可以开始另一边的施工,这样两边的交叉工作可以同时进行并且减少工作时间。
夜上海论坛 2复杂环境下隧道开挖施工原则
我们所知道的隧道施工,是将山体内的岩石进行挖除,与此同时,也要保持在施工过程中岩石的稳定性。在隧道施工的过程中,最最关键的一步是第一步,开挖。因为在开始施工的过程中,对于围岩的判断很重要,不仅需要因地制宜,还要拥有正确的开挖方法和过硬的技术支持。这对接下来的工作有着重要的影响。在进行隧道开挖的过程的工作中,我们遵循的基本原则就是:我们要保证首要前提是围岩一定要稳定,并且不能对围岩进行进行大规模的扰动。在这种情况下,我们才能进一步的选择挖掘方法,也能从速度方面得到突破。再考虑如何进行施工的时候,技术人员需要考虑围岩的地质条件还有变化的情况,这样的选择能够适应地质条件的变化,能够保证安全,也要考虑威严的稳定性;另一点需要考虑的就是在我们挖掘的过程中出现的意想不到的情况,要能够及时的应付,并保证部队施工进度产生影响,不会降低施工的安全性。隧道施工中,影响围岩稳定的最重要的一个因素是施工人员选择的开挖方法。所以,技术人员一般在选择前,都会进行专业性的分析,施工是否安全,是否有难度,稳定性怎么样,施工时间是多少,经济问题都会被考虑进去,这样字选择出来的开挖方法才是最恰当的。桥隧工程1922014年7期(总第115期)只有有原则的分析和综合选择的相结合,才能在如何进行隧道施工的方法上选出最佳方案,而这也是每次隧道施工都要遵守的,也是方案选择和正确解决问题的正确方向。
3结语
本文在对隧道施工方法的选择上进行了优化的选择,并且文章从多方面进行分析,通过模拟现场可能出现的情况,施工检测相结合,重点探索了在隧道施工时,围岩和支护结构的关系,应力场可能会产生的变化的规律的研究,验证了选择隧道施工方法的可行性:隧道施工过程中,相关人员测量出的数据都是对施工的一种反射,他们之间是有着相互联系的,并且他们的变化也是有规律的。对于测量的结果,我们做要做的分析就是联系实际,通过当地的时间,空间的变化的发展来分析,只有将我们所收集到的不同的数据进行一定的分析,不考虑偶然因素,就能在隧道的施工和建设中取得更好的进步。
夜上海论坛 在进行复杂地质条件下的隧道施工过程中,利用不同的分析方法,对施工所要选择的方法进行优化,这样就可以确定施工的最合适,最安全的方案。复杂的地形的存在,是施工道路上的一个很大的阻碍。通过立体的分析和研究,能够研究出所要开挖的隧道的实际情况和特点,也可以更加客观的,真实的还原施工过程中可能遇见的问题。在对施工方法进行取舍的过程中,可以通过方案的结合来优化我们的选择。死板永远不可能取得好的结果。通过层次分析和综合模糊评判评价隧道施工,是现在和未来在选择隧道施工方法的一个很好的发展的大方向。