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為了提高《爆破工程》課程教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求,依據(jù)高等院校土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。以其它學(xué)科為銜接,逐步講解爆破方法在土木工程中的應(yīng)用。應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)手段少的不足,拓展了學(xué)生的知識(shí)信息量,取得了良好的教學(xué)效果。
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土木類(lèi)專(zhuān)業(yè);爆破工程;課程改革
爆破法施工廣泛應(yīng)用于采礦工程與土木建設(shè)工程中,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著重要作用[1]。工程爆破在露天和地下采礦工程中最為普遍,也是迄今為止最高效的技術(shù)手段。因此目前國(guó)內(nèi)礦業(yè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)一般將爆破工程列為必修課程,爆破及相關(guān)的安全與技術(shù)也是采礦專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須具備的專(zhuān)業(yè)技能。土木工程建設(shè)中,尤其在山嶺隧道開(kāi)挖、地下空間利用中,爆破均作為施工的重要手段之一。在實(shí)際施工作業(yè)中,爆破作業(yè)一般委托專(zhuān)業(yè)的爆破公司進(jìn)行,而土木工程師更偏重于爆破工程的安全和質(zhì)量管理。為此,土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的爆破工程應(yīng)在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容上有所調(diào)整。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)從1999年恢復(fù)招收土木工程專(zhuān)業(yè)本科生,2005年為土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)爆破工程課程,課程團(tuán)隊(duì)教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及實(shí)際需要,將爆破工程課程列為建筑工程專(zhuān)業(yè)及地下工程專(zhuān)業(yè)的選修課。根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)編寫(xiě)講稿,并在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷總結(jié)與完善,經(jīng)過(guò)十余年的探索,基本確定了土木工程專(zhuān)業(yè)爆破工程課程內(nèi)容體系,并取得了較好的教學(xué)效果。
1結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),縮減教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)目標(biāo)
爆破工程教學(xué)內(nèi)容較多,而且涉及到巖石力學(xué)、工程地質(zhì)以及爆炸力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、波動(dòng)理論等與之交叉的學(xué)科。然而,在增加通識(shí)教育而壓縮專(zhuān)業(yè)學(xué)時(shí)的本科生教育大背景下,爆破工程教學(xué)學(xué)時(shí)由50~60學(xué)時(shí)調(diào)整至目前的30~40學(xué)時(shí)。內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少的矛盾只能通過(guò)縮減教學(xué)內(nèi)容來(lái)解決,縮減的內(nèi)容必須結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行。傳統(tǒng)的爆破工程基本內(nèi)容包括以下4大類(lèi):第一類(lèi)為基礎(chǔ)理論,包括較為復(fù)雜的炸藥爆炸理論,巖石爆破破碎機(jī)理等。這部分內(nèi)容占總內(nèi)容的35%左右;第二類(lèi)為爆破對(duì)象及介質(zhì)屬性,包括介質(zhì)的可爆性分級(jí)、炸藥雷管等爆破器材屬性及特點(diǎn)、爆破網(wǎng)路等[2],此部分內(nèi)容占比25%左右;第三類(lèi)為爆破工程技術(shù),為爆破技術(shù)的具體應(yīng)用,包括地下爆破、露天爆破、拆除爆破等,此部分內(nèi)容調(diào)整幅度大,占比30%~35%;第四類(lèi)為爆破安全技術(shù),此部分內(nèi)容占比5%~10%左右。土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是使從事本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生成為一名合格的土木工程師。土木工程師從事的是工程設(shè)施的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、保養(yǎng)維修等技術(shù)及相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),而爆破技術(shù)的應(yīng)用在很多土建工程的設(shè)計(jì)和施工階段都是不可或缺的。爆破法施工屬于土木工程建造過(guò)程中一種重要的技術(shù)手段,如爆破開(kāi)挖是公路鐵路隧道、堅(jiān)硬巖石基坑及孔樁開(kāi)挖工程、公路路塹成型工程的必要手段。這些工程設(shè)施在建造階段管理工作的重點(diǎn)在于如何在安全的前提下實(shí)現(xiàn)爆破方法的經(jīng)濟(jì)與高效。這要求土木工程師必須較深入了解爆破技術(shù),掌握安全控制要點(diǎn)。而在一些工程的施工準(zhǔn)備階段可能會(huì)涉及爆破拆除,如房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)前期的場(chǎng)地平整。這些拆除工程在實(shí)施過(guò)程中因爆破振動(dòng)帶來(lái)的結(jié)構(gòu)安全和擾民問(wèn)題必須予以考慮。在設(shè)計(jì)階段對(duì)爆破法施工工藝進(jìn)行論證時(shí),可不考慮具體技術(shù)細(xì)節(jié),而著重考慮爆破手段的可行性及爆破安全問(wèn)題,因此土工工程師必須對(duì)爆破安全技術(shù)有所了解。由于面臨的爆破問(wèn)題多樣化,且課時(shí)有限,難以在課堂上面面俱到。應(yīng)強(qiáng)化理論在工程中的應(yīng)用,使學(xué)生掌握解決問(wèn)題的方法和基本思路。只有這樣,才能在實(shí)際工程實(shí)踐沉著面對(duì)各式各樣的爆破工程實(shí)際問(wèn)題。據(jù)此,筆者認(rèn)為,爆破工程第一類(lèi)和第二類(lèi)教學(xué)內(nèi)容不減少,注重培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論及其運(yùn)用。目前,國(guó)家提倡由專(zhuān)業(yè)的爆破公司進(jìn)行爆破作業(yè)。此時(shí)土木工程師從事更多的是爆破施工的管理工作,而不進(jìn)行爆破的設(shè)計(jì)與施工。與之相關(guān)的工作包括爆破專(zhuān)項(xiàng)施工方案的專(zhuān)家評(píng)審、爆后效果評(píng)價(jià)、驗(yàn)收與計(jì)量以及爆破安全的相關(guān)協(xié)調(diào)工作。因此應(yīng)壓縮傳統(tǒng)爆破工程中爆破工程技術(shù)部分的學(xué)時(shí),具體施工細(xì)節(jié)可少講或不講。針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及國(guó)家政策要求,在土木工程專(zhuān)業(yè)的爆破工程教學(xué)內(nèi)容中增加第五類(lèi)知識(shí)點(diǎn)—爆破行業(yè)知識(shí),包含爆破方案設(shè)計(jì)、評(píng)估、監(jiān)理的基本程序,嚴(yán)格的行政許可制度,火工品的追溯管理,系列的法律法規(guī)內(nèi)容等。因此,維持第一、二、四類(lèi)教學(xué)內(nèi)容占比不變,將爆破工程技術(shù)內(nèi)容的占比調(diào)整為20%左右,爆破行業(yè)知識(shí)內(nèi)容占比在10%~15%左右。結(jié)合土木工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),將爆破工程課程的教學(xué)目標(biāo)定為:學(xué)生能夠了解爆破器材基本性能和適用條件,了解爆破行業(yè)特點(diǎn)及相關(guān)程序,掌握巖石爆破基本的理論及安全控制要點(diǎn),具備進(jìn)行一般爆破工程設(shè)計(jì)與施工的能力。
2加強(qiáng)學(xué)科間聯(lián)系,根據(jù)學(xué)生已學(xué)知識(shí),循序漸進(jìn)
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中,將爆破工程安排在大三下學(xué)期。此時(shí)通識(shí)課程及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課已經(jīng)講授完畢,包括爆破工程的前置課程如大學(xué)化學(xué)、流體力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)等。然而土木工程專(zhuān)業(yè)本科生普遍對(duì)動(dòng)力學(xué)尤其是波動(dòng)力學(xué)了解甚少。地下工程專(zhuān)業(yè)僅在大學(xué)物理和材料力學(xué)中涉及較少的動(dòng)力學(xué)知識(shí),建筑工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生雖然學(xué)習(xí)過(guò)桿系結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和建筑抗震,但仍不能滿(mǎn)足教學(xué)要求。講授爆破工程過(guò)程中應(yīng)充分利用學(xué)生的已學(xué)知識(shí),循序漸進(jìn)。在講授炸藥的爆炸方程、炸藥爆炸典型特征、炸藥的熱化學(xué)參數(shù)、爆破器材等知識(shí)點(diǎn)時(shí),應(yīng)充分利用大學(xué)化學(xué)已有知識(shí),需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與推理,得到相關(guān)知識(shí)點(diǎn);巖石爆破機(jī)理涉及較復(fù)雜的波動(dòng)力學(xué)知識(shí),如果從基本的動(dòng)力學(xué)方程開(kāi)始講授,時(shí)間、效果都難以保證。直接從霍普金森效應(yīng)入手,結(jié)合大學(xué)物理的波的理論,引入波動(dòng)方程,與靜力學(xué)及一般動(dòng)力學(xué)進(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明波動(dòng)力學(xué)方程的物理含義及應(yīng)用價(jià)值。土木工程專(zhuān)業(yè)普遍對(duì)桿件內(nèi)力的觀念掌握較好而對(duì)應(yīng)力的認(rèn)知較少,這是由于結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等課程普遍引用內(nèi)力進(jìn)行分析,而爆破工程中更多使用的是應(yīng)力,這就需要教師增加應(yīng)力與內(nèi)力的聯(lián)系,并用實(shí)例進(jìn)行演示與說(shuō)明。在講授巖石可爆性分級(jí)時(shí),可先引導(dǎo)學(xué)生回顧在地基工程課程中學(xué)的工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。巖體分級(jí)是評(píng)價(jià)工程巖體的質(zhì)量及其穩(wěn)定性重要依據(jù),為將來(lái)的巖體開(kāi)挖、加固支護(hù)設(shè)計(jì)提供參考,而巖體的可爆性分級(jí)是為了衡量巖體的開(kāi)挖難易程度。雖然工程巖體分級(jí)是為了“立”,可爆性分級(jí)是為了“破”,兩者相互對(duì)立,而實(shí)際上又是統(tǒng)一的,都是工程建設(shè)的需要。除上述的例子以外,在講課中可以隨時(shí)聯(lián)系各學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行講解,由此引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行討論。這種聯(lián)系其他學(xué)科的教學(xué)方式既有利于培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì),也有利于形成創(chuàng)新能力。這種方法在實(shí)施過(guò)程中對(duì)教師的要求是極高的。首先,教師應(yīng)熟悉各學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度,才能使之與爆破工程課程內(nèi)容既能相互滲透,又不超出學(xué)生的理解能力和知識(shí)范圍;其次,教師需具備良好的知識(shí)遷移能力和創(chuàng)新能力,這樣才能幫助學(xué)生掌握各學(xué)科與爆破工程的內(nèi)在聯(lián)系,并在知識(shí)的相互聯(lián)系中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
3培養(yǎng)興趣,提醒學(xué)生牢記學(xué)習(xí)目的,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)自學(xué)
學(xué)生剛開(kāi)始接觸爆破工程課程時(shí),由于對(duì)爆炸物品充滿(mǎn)好奇心,折服于爆破瞬間產(chǎn)生巨大的做功能力,因此在引言的講授階段被此門(mén)課程所吸引,上課時(shí)認(rèn)真聽(tīng)講,教學(xué)效果也會(huì)很好。但隨著課程的開(kāi)展,一些爆破基礎(chǔ)理論知識(shí)顯得枯燥乏味,初期建立起來(lái)的興趣會(huì)慢慢消失,出現(xiàn)上課注意力不集中甚至開(kāi)小差等現(xiàn)象。要想解決這個(gè)問(wèn)題,除了豐富教學(xué)方法教學(xué)手段,課堂上吸引學(xué)生注意力外,筆者認(rèn)為應(yīng)考慮以下兩個(gè)解決辦法。一是讓學(xué)生在課程的開(kāi)始階段就要找到學(xué)習(xí)它絕對(duì)充足的理由,并且在學(xué)習(xí)的過(guò)程中注意引導(dǎo)。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到爆破是未風(fēng)化堅(jiān)硬巖石(單軸抗壓強(qiáng)度大于60MPa)開(kāi)挖最高效、最廉價(jià)的手段,有時(shí)甚至是唯一的手段。然而炸藥爆炸經(jīng)常被人看做是洪水猛獸,是脫韁野馬,稍有不慎就會(huì)產(chǎn)生重大的安全事故。因此要想對(duì)爆破進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)安全高效,必須認(rèn)真學(xué)習(xí)爆破的相關(guān)理論。二是采用以學(xué)代教的方式。由于課時(shí)受限,部分技術(shù)問(wèn)題難以全部在課堂上講授時(shí),可以采用以學(xué)生為主體的教學(xué)方式。這里說(shuō)的以學(xué)代教并不是由學(xué)生走向講臺(tái),講授教學(xué)大綱中規(guī)定內(nèi)容,而是指教師在課堂教學(xué)時(shí),拋出問(wèn)題,與學(xué)生一起討論分析,由學(xué)生課下查找相關(guān)的文獻(xiàn)完成,下次上課時(shí)隨機(jī)叫學(xué)生解答,教師最終公布答案。讓學(xué)生帶著問(wèn)題去自學(xué),以學(xué)代教,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能使學(xué)生產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),利于濃厚學(xué)習(xí)氛圍的養(yǎng)成。
4因地制宜,積極運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)
爆破工程講授過(guò)程中,除采用傳統(tǒng)板書(shū)外,我們還積極應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),努力提高教學(xué)效果。每節(jié)課的講課的脈絡(luò)結(jié)構(gòu),重要知識(shí)點(diǎn)仍采用板書(shū),這種視覺(jué)信息相對(duì)于聽(tīng)覺(jué)信息更有利于學(xué)生理解與接受,留下的印象也更為深刻。但板書(shū)在短時(shí)間記錄的信息量相對(duì)較少,表現(xiàn)方法較為單一,而多媒體技術(shù)可將抽象內(nèi)容變得更加直觀,靜態(tài)結(jié)果變?yōu)閯?dòng)態(tài)的演化,既增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、深化了理性認(rèn)識(shí),還激發(fā)了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,解決了學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾,提高了教學(xué)效率,改善了教學(xué)效果。
4.1數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用
炸藥爆炸包含高溫、高壓、復(fù)雜的過(guò)程,在空氣中爆炸動(dòng)態(tài)過(guò)程涉及流體動(dòng)力學(xué),熱物理學(xué)等知識(shí),在巖石中爆炸還涉及巖石復(fù)雜的本構(gòu)及流固耦合左右以及強(qiáng)度理論等。純理論相對(duì)枯燥乏味,尤其是對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱的工科學(xué)生來(lái)說(shuō),此部分內(nèi)容是課程的難點(diǎn)。而此部分內(nèi)容是爆破技術(shù)的理論基礎(chǔ),學(xué)生必須重點(diǎn)掌握。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)[3]采用計(jì)算機(jī)模擬的方式解決這部分難題。數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用在爆破工程中各個(gè)領(lǐng)域,包含炸藥的爆轟、巖石爆破機(jī)理、拆除爆破等等。總結(jié)應(yīng)用的案例,與傳統(tǒng)的影像相比較,數(shù)值模擬技術(shù)在下面幾個(gè)方面具有不可替代的作用[4]。數(shù)值模擬在某種意義上比理論和實(shí)驗(yàn)對(duì)問(wèn)題的描述更為深刻,更為細(xì)致,不僅可以讓學(xué)生了解問(wèn)題的結(jié)果。而且可以隨時(shí)、連續(xù)、動(dòng)態(tài)地重復(fù)顯示事物的發(fā)展,了解其整體與局部的細(xì)致過(guò)程。(1)數(shù)值模擬可以直觀地顯示出目前還不易觀測(cè)到的、說(shuō)不清楚的一些現(xiàn)象,容易為人理解和分析,還可以顯示出任何實(shí)驗(yàn)都無(wú)法看到的發(fā)生在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一些物理現(xiàn)象。(2)數(shù)值模擬技術(shù)非常容易實(shí)現(xiàn)相關(guān)性分析,當(dāng)前的數(shù)值模擬軟件一般支持txt文本輸入,使用者可以方便的進(jìn)行修改。分析者對(duì)某個(gè)結(jié)果的相關(guān)因素進(jìn)行分析時(shí),可以對(duì)參數(shù)值進(jìn)行變化,計(jì)算得到變化后的結(jié)果。(3)數(shù)值模擬軟件可以非常方便的提取各種物理參量,更容易對(duì)發(fā)生的物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的解釋?zhuān)瑢W(xué)生也更易掌握。(4)課程教學(xué)過(guò)程中的數(shù)值模型來(lái)源有兩個(gè):一為教師所在的科研團(tuán)隊(duì)建立;二為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流過(guò)程中同行交流所得。(5)爆破工程教學(xué)中應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)將抽象問(wèn)題直觀化、可視化,并大大縮短了知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)長(zhǎng),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)爆破理論的認(rèn)知。
4.2工程實(shí)例的展示
在講授爆破工程技術(shù)章節(jié),教師以板書(shū)的形式做一個(gè)典型的爆破設(shè)計(jì),由于以揭示設(shè)計(jì)流程及爆破參數(shù)間的聯(lián)系為主且受課時(shí)限制,因此工程規(guī)模偏小。而實(shí)際工程中,由于地質(zhì)、環(huán)境、設(shè)備、安全等因素使得爆破設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,為了使學(xué)生認(rèn)識(shí)到爆破設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須向?qū)W生展示實(shí)際工程的爆破設(shè)計(jì)。而由于涉及內(nèi)容眾多,難以采用板書(shū)形式,只能利用多媒體技術(shù)進(jìn)行,通過(guò)爆破工程實(shí)例,向?qū)W生講授爆破設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,包括總體要求、基本思路、參數(shù)取值、網(wǎng)路形式、安全校核、試爆結(jié)果、參數(shù)調(diào)整等,以圖片或視頻展示爆破施工環(huán)節(jié)的總體情況、工序、操作要求、特殊情況處理、爆后的總結(jié)等。俗話說(shuō):“百聞不如一見(jiàn)”。通過(guò)選擇典型案例作為教學(xué)資料,可以很好地啟迪學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們理解和分析問(wèn)題的能力。由于教學(xué)中的案例來(lái)源于實(shí)踐,對(duì)學(xué)生具有很強(qiáng)的說(shuō)服力。此外,以課題組教師主持、參與的爆破工程項(xiàng)目和課題研究以及國(guó)內(nèi)外典型爆破工程案例為基礎(chǔ),建立了適用于教學(xué)的“典型案例庫(kù)”。這些案例無(wú)論是地質(zhì)條件,還是環(huán)境因素,都具有很強(qiáng)的針對(duì)性和典型性,均有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。工程實(shí)例展示做到了理論與實(shí)踐的結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果明顯。
5理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
爆破工程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),學(xué)生能夠親手接觸到爆破器材,培養(yǎng)動(dòng)手能力,利于學(xué)生理論知識(shí)的消化與掌握。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)共安排了6個(gè)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),包括演示為主的巖石的SHPB沖擊實(shí)驗(yàn)和以學(xué)生實(shí)際操為主的炸藥(導(dǎo)爆索)爆速測(cè)量及導(dǎo)爆管網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)。其中,SHPB沖擊實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生更深入地了解巖石在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)性能,這是爆破工程技術(shù)人員應(yīng)掌握的基本理論知識(shí)。爆速測(cè)量實(shí)驗(yàn)中教師可以直接以實(shí)物向?qū)W生展示,講解工業(yè)炸藥(乳化炸藥)與軍用炸藥的(黑索金)、導(dǎo)爆索與導(dǎo)爆管的區(qū)別;實(shí)驗(yàn)時(shí)將受試炸藥固定在木條上,學(xué)生可通過(guò)爆破硐的窗口直觀感受爆破過(guò)程;瞬間的光照、巨大的響聲、四處飛濺的木屑,直接體會(huì)到炸藥強(qiáng)大的做功能力。利用導(dǎo)爆管網(wǎng)路實(shí)驗(yàn)?zāi)M剪力墻或礦山多排毫秒延期爆破,演示非電雷管延時(shí)累加性以及四通方便快捷性;通過(guò)變換網(wǎng)路形式展現(xiàn)非電網(wǎng)絡(luò)的靈活性;對(duì)比爆前爆后導(dǎo)爆管顏色講述非電網(wǎng)絡(luò)的安全性及易于檢查的特點(diǎn)。整體上看,學(xué)生實(shí)驗(yàn)出勤率優(yōu)秀,不存在缺勤現(xiàn)象,試驗(yàn)中參與程度非常高,基本做到了人人參與。為保證教學(xué)效果,教師要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的理論部分,過(guò)程中記錄數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)完成后匯總實(shí)驗(yàn)報(bào)告,根據(jù)報(bào)告情況計(jì)入課程成績(jī)。
6加強(qiáng)爆破安全教育
在建設(shè)工程和采礦工程等行業(yè)中,爆破技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5]。但各類(lèi)爆破工程事故時(shí)有發(fā)生,給人民生命財(cái)產(chǎn)也造成了巨大的損失。工程爆破必須以安全為前提,而僅以工程要求為目的不安全的爆破是失敗的爆破。為了保證爆破作業(yè)能安全地進(jìn)行,要求土木工程必須掌握爆破安全技術(shù)。爆破安全涉及兩方面內(nèi)容:一為爆破器材的安全;二為爆破工程的安全。對(duì)于爆破工程師來(lái)講,前者主要指爆破器材類(lèi)型、數(shù)量準(zhǔn)確,運(yùn)輸、存儲(chǔ)、銷(xiāo)毀安全,后者指爆破施工過(guò)程中的操作安全及爆破有害效應(yīng)控制在既定范圍之內(nèi)。雖然爆破工程有單獨(dú)的章節(jié)用來(lái)講爆破安全,但筆者認(rèn)為這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將安全教育貫穿所有的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)節(jié)里。突出案例教育以及個(gè)人的切身經(jīng)歷,向?qū)W生講述相關(guān)的安全操作要點(diǎn),尤其要揭示事故產(chǎn)生的原因,激發(fā)學(xué)生努力學(xué)好相關(guān)知識(shí)。
7結(jié)語(yǔ)
通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,調(diào)整教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)了課程教學(xué)的系統(tǒng)化和規(guī)范化,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)方向爆破工程應(yīng)用技術(shù)的理解和掌握,使得該課程更適應(yīng)土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)際需求。課程教學(xué)的實(shí)踐表明,將爆破工程與相關(guān)學(xué)科穿插貫通,應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù),能很好地培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì),極大地促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,有助于學(xué)生更深刻地理解爆破基礎(chǔ)理論。結(jié)合課程特點(diǎn)與現(xiàn)代技術(shù)手段改革教學(xué)手段與方式,已取得良好的教學(xué)效果,較好地實(shí)現(xiàn)了該課程的教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]馮叔瑜,鄭哲敏.讓工程爆破技術(shù)更好地服務(wù)社會(huì)、造福人類(lèi)——我國(guó)工程爆破60年回顧與展望[J].中國(guó)工程科學(xué),2014(11):5-13.
[2]張?jiān)迄i.“爆破工程”課程教學(xué)設(shè)計(jì)與能力培養(yǎng)[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2012(4):97-99.
[3]李勝林,陳壽峰.數(shù)值模擬技術(shù)在爆破工程教學(xué)中的應(yīng)用[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2013,15(S1):133-135.
[4]王永強(qiáng),郭學(xué)彬.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的爆破工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2009,26(8):140-142.
關(guān)鍵詞:爆破工程;課程教學(xué);改革與實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)24-0131-02
一、前言
《爆破工程》課程是本科采礦工程專(zhuān)業(yè)的必修課,是《井巷工程》、《隧道工程》、《地下工程》、《爆破安全技術(shù)》等課程的基礎(chǔ)課,爆破技術(shù)是采礦工程、土木工程、水利工程、交通土建工程中不可缺少的工藝和技術(shù),又是能夠獨(dú)成體系的工程技術(shù)。目前我校采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專(zhuān)業(yè)以及土木工程專(zhuān)業(yè)的各個(gè)方向都開(kāi)設(shè)有《爆破工程》課程,多年來(lái)形成了自己的教學(xué)特色,建立了一個(gè)承前啟后、能文能武的師資梯隊(duì),培養(yǎng)了一代又一代從事爆破事業(yè)或相關(guān)行業(yè)的優(yōu)秀人才,完成了多項(xiàng)教學(xué)、科研和工程項(xiàng)目成果。《爆破工程》課程隨著社會(huì)的需要而發(fā)展,隨著科技的進(jìn)步而不斷完善。
盡管有文獻(xiàn)對(duì)《爆破工程》課程的教學(xué)改革進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐[1-3],但在新形勢(shì)下,為突出我校各專(zhuān)業(yè)教學(xué)特色和保證該課程持續(xù)、健康發(fā)展,對(duì)本課程制定其發(fā)展規(guī)劃,拓展其改革思路勢(shì)在必行。
二、教學(xué)目的及要求
學(xué)生通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)能掌握炸藥爆炸的基本理論和巖石破碎基本原理,了解爆破工程的發(fā)展概況及應(yīng)用前景,掌握爆破工程設(shè)計(jì)和施工的基本知識(shí)和方法,具備獨(dú)立從事爆破方案設(shè)計(jì)的基本技能,熟悉炸藥與爆破安全等方面的法律、法規(guī)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),掌握爆破安全技術(shù)與安全管理知識(shí),具有爆破施工組織與管理的能力。根據(jù)我校本科生《爆破工程》課程大綱要求,共安排課堂教學(xué)36學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)4學(xué)時(shí)。
三、課程教學(xué)面臨的問(wèn)題
作為一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)課程,《爆破工程》課程教學(xué)改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量,增加學(xué)生對(duì)本門(mén)課程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的興趣,培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的專(zhuān)門(mén)技術(shù)人才,但就目前的教學(xué)而言,仍然面臨不少問(wèn)題與矛盾。
1.教學(xué)內(nèi)容多與教學(xué)課時(shí)少的矛盾。《爆破工程》課程是一個(gè)完整的體系。首先必須要求學(xué)生掌握炸藥及其爆炸的基本知識(shí),會(huì)正確選擇起爆器材和合理選用起爆方法,才能保證使用時(shí)的安全;其次應(yīng)了解巖石的基本性質(zhì)及掌握炸藥在巖石中爆破破碎的基本原理,以便取得良好爆破效果;第三,由于爆破環(huán)境與條件的千差萬(wàn)別,學(xué)生應(yīng)該能夠熟練掌握和靈活運(yùn)用各種爆破技術(shù),并確保安全施工。要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),教授學(xué)生以上這些內(nèi)容,不是件容易的事情。同時(shí),對(duì)于一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,4個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是少之又少。
2.提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課的興趣和專(zhuān)業(yè)本身特點(diǎn)的矛盾。不論是采礦工程、安全工程、城市與地下空間工程專(zhuān)業(yè),還是土木工程專(zhuān)業(yè)的一些方向,畢業(yè)后的工作環(huán)境、條件及收入等與學(xué)生本人的期望總有一定差距,造成一些學(xué)生專(zhuān)業(yè)思想嚴(yán)重,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所開(kāi)設(shè)的課程學(xué)習(xí)興趣不高,精力投入不夠。
3.提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)手段缺乏的矛盾。師資、教材、教學(xué)手段與教學(xué)方法等都對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量起著重要作用。師資水平的提高、高質(zhì)量教材的編寫(xiě)不是一蹴而就的事情,需要長(zhǎng)期的積淀和總結(jié);經(jīng)費(fèi)緊張導(dǎo)致教學(xué)設(shè)備擴(kuò)充困難,教具、實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備等都難以滿(mǎn)足提高教學(xué)質(zhì)量的要求。
以上都是進(jìn)行《爆破工程》課程教學(xué)改革所必須要考慮解決的問(wèn)題。
四、教學(xué)內(nèi)容的改革
教材是開(kāi)展教學(xué)工作的基礎(chǔ),教材質(zhì)量的高低對(duì)教學(xué)效果影響很大。目前我校所選用的《爆破工程》教材是由戴俊主編、機(jī)械工業(yè)出版社出版的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材和21世紀(jì)高等教育土木工程系列規(guī)劃教材[4],雖然能滿(mǎn)足基本教學(xué)大綱的要求,但難以同時(shí)滿(mǎn)足各專(zhuān)業(yè)方向的需求和突出我校《爆破工程》教學(xué)的特色。
為此,除了選用教材之外,還指定一些優(yōu)秀參考書(shū)[5]供學(xué)生課下學(xué)習(xí),同時(shí)團(tuán)隊(duì)成員對(duì)多年來(lái)的教學(xué)和科研工作也進(jìn)行了總結(jié)和整理[6,7],在教學(xué)過(guò)程中,可以結(jié)合各專(zhuān)業(yè)方向特點(diǎn)分別呈現(xiàn)給學(xué)生,同時(shí)計(jì)劃編寫(xiě)出符合我校教學(xué)特色的教材。此外,爆破工程是一門(mén)不斷發(fā)展的學(xué)科,教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)隨其發(fā)展及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。如伴隨鉆孔設(shè)備、機(jī)具的改進(jìn)和鉆孔效率的提高,并出于安全考慮,一些爆破工藝逐漸被取消或禁用。新修訂的《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2014)規(guī)定:藥壺爆破已禁止使用,露天爆破也面臨禁止使用,硐室爆破限制使用,等等;火雷管、導(dǎo)火索已禁止使用,銨梯炸藥已停止生產(chǎn)。與此同時(shí),一系列的新工藝、新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,例如,逐孔起爆技術(shù)、精確延時(shí)起爆技術(shù)、高臺(tái)階拋擲爆破技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)混裝技術(shù)和預(yù)裝藥技術(shù)等獲得推廣應(yīng)用。
五、教學(xué)手段與方式的改革
1.強(qiáng)調(diào)爆破工程應(yīng)用的廣泛性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。爆破作為工程施工的一種重要手段,被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。從各種礦石、建筑材料的開(kāi)采以及煤炭、石油、天然氣等能源的開(kāi)采,交通工程、水電工程建設(shè)及地下空間開(kāi)發(fā)與利用,地基處理和水下炸礁,到高大建(構(gòu))筑物拆除和大規(guī)模移山填海,爆破工程正以其不可替代的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。此外,在醫(yī)療、爆炸成型與切割、爆炸合成新材料以及森林滅火等方面也得到了應(yīng)用。通過(guò)教學(xué),使學(xué)生能深入了解爆破工程應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.淡化理論公式推導(dǎo),重點(diǎn)講解基本原理及經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)際應(yīng)用。由于炸藥爆炸是一個(gè)包含有高溫、高壓、高速度的復(fù)雜過(guò)程,目前尚有許多問(wèn)題仍停留在假說(shuō)和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算階段,如巖石爆破破碎原理的三種基本假說(shuō)、薩道夫斯基經(jīng)驗(yàn)公式等,再加上爆破介質(zhì)的不均勻性和環(huán)境的千差萬(wàn)別,使得很多問(wèn)題不像數(shù)學(xué)那么嚴(yán)密,所以在教學(xué)中應(yīng)少講理論公式推導(dǎo),重點(diǎn)講解基本原理、結(jié)論及經(jīng)驗(yàn)公式的合理應(yīng)用,讓學(xué)生真正能夠做到學(xué)以致用。
3.精選典型案例,討論分析教學(xué)。通過(guò)選擇典型案例作為教學(xué)資料,不僅可以啟迪學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們理解和分析問(wèn)題的能力,同時(shí)由于教學(xué)中的案例來(lái)源于實(shí)踐,具有很強(qiáng)的針對(duì)性和典型性,對(duì)學(xué)生也有很強(qiáng)的說(shuō)服力。多年來(lái),課題組教師主持、參與完成了許多項(xiàng)爆破工程項(xiàng)目及課題研究,有很多成功的經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié),同時(shí)也通過(guò)多種途徑搜集整理了國(guó)內(nèi)外一些有關(guān)爆破方面的典型案例,建立了自己的“典型案例庫(kù)”。典型案例教學(xué)做到了理論與實(shí)踐的結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果明顯。
4.借助計(jì)算機(jī)技術(shù),開(kāi)展多媒體輔助教學(xué)。多媒體技術(shù)可以對(duì)文本、圖形圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音、視頻等多種媒體素材進(jìn)行綜合處理,利用它的這一特點(diǎn)及其強(qiáng)大的交互,制作的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件,能充分創(chuàng)造出一個(gè)圖文并茂、有聲有色的教學(xué)環(huán)境。本課程雖已從傳統(tǒng)的黑板+掛圖的教學(xué)進(jìn)升為多媒體教學(xué)階段,但目前的多媒體內(nèi)容尚需進(jìn)一步完善。擬將爆轟理論、巖石破碎原理、爆破網(wǎng)路與參數(shù)設(shè)計(jì)等章節(jié)內(nèi)容增改為三維動(dòng)畫(huà)課件,將地下工程掘進(jìn)爆破技術(shù)、露天爆破技術(shù)和拆除爆破技術(shù)等章節(jié)內(nèi)容增改為工程實(shí)例講解和爆破視頻播放。應(yīng)用多媒體技術(shù)來(lái)教學(xué)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,多媒體技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新。只有通過(guò)不懈的努力,在制作多媒體的技術(shù)上不斷地學(xué)習(xí)和完善,才能使多媒體技術(shù)真正給課堂教學(xué)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。
5.應(yīng)用數(shù)值模擬軟件,再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)值模擬在爆破理論和技術(shù)研究領(lǐng)域的應(yīng)用取得了令人矚目的成績(jī)[8],同時(shí)也給爆破工程輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)指明了新的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的爆破實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性,一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以捕捉和記錄,影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。利用數(shù)值模擬軟件ANSYS/LS-DYNA或AUTODYN進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象,獲取實(shí)物實(shí)驗(yàn)難以記錄的信息,確保實(shí)驗(yàn)安全,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于增強(qiáng)爆破效果。
6.加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地教學(xué),增強(qiáng)動(dòng)手能力。爆破工程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,無(wú)論對(duì)于技術(shù)、質(zhì)量還是安全,都有很高的要求。為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握,實(shí)驗(yàn)課和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地教學(xué)都是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。俗話說(shuō):百聞不如一見(jiàn)。因此在條件許可的情況下,應(yīng)盡可能的帶領(lǐng)學(xué)生到工程爆破現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí),開(kāi)展實(shí)地教學(xué)。指導(dǎo)學(xué)生參加一些實(shí)際爆破工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì),在教師和現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下,讓學(xué)生親身參與現(xiàn)場(chǎng)爆破工程的施工、質(zhì)量控制與安全防護(hù)工作。
六、結(jié)論
《爆破工程》課程教學(xué)的實(shí)踐表明,結(jié)合各專(zhuān)業(yè)需求與技術(shù)發(fā)展方向改革教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合課程特點(diǎn)與現(xiàn)代技術(shù)手段改革教學(xué)手段與方式,均能取得良好的教學(xué)效果。課程教學(xué)的改革是一個(gè)不斷探索和實(shí)踐的過(guò)程,需要我們長(zhǎng)期不懈的堅(jiān)持和努力,只要我們朝著一切為了學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)努力,定會(huì)把《爆破工程》建成受學(xué)生歡迎的課程。
參考文獻(xiàn):
[1]張?jiān)迄i.“爆破工程”課程教學(xué)設(shè)計(jì)與能力培養(yǎng)[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)報(bào)),2012,(4):97-99.
[2]付菊根.《爆破工程》課程教學(xué)改革探索[J].煤礦爆破,2000,(4):25-27.
[3]何姣云,余周武.高職院校《爆破工程》課程教學(xué)改革研究[J].管理觀察,2010,(6):107-108.
[4]戴俊.爆破工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
[5]王玉杰.爆破工程[M].北京:武漢理工大學(xué)出版社,2007.
[6]楊小林.巖石爆破損傷機(jī)理及對(duì)圍巖損傷作用[M].北京:科學(xué)出版社,2015.
關(guān)鍵詞:基坑圍護(hù);水平支撐梁;爆破拆除
中圖分類(lèi)號(hào):TU746 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2009)05-0169-02
一、工程概況
廣州市××工程地下二層,地上22~32層,總建筑面積206534m2(地上建筑面積148893m2,地下建筑面積57641m2)。基坑形狀不規(guī)則,開(kāi)挖深度9.7m~10.7m,開(kāi)挖土方約30萬(wàn)m3。方案采用上部土釘支護(hù),下部大直徑鉆孔灌注樁支擋加兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐圍護(hù),圍護(hù)樁外設(shè)1排Φ600的水泥攪拌樁止水。
水平支撐梁與圍護(hù)樁形成了一個(gè)整體,將圍護(hù)樁承受力的一部分的水平推力轉(zhuǎn)化為水平支撐梁的軸向壓力,充分發(fā)揮砼的抗壓性能好的優(yōu)點(diǎn),分擔(dān)了鉆孔樁的受力,共同支護(hù)基坑的土體。
二、選擇支撐拆除的方法
當(dāng)?shù)叵率业牡装迨┕ね戤吅螅捅仨毑鸪诙浪街瘟海回?fù)一層樓板施工完畢以后,就必須拆除第一道水平支撐梁,這樣才能進(jìn)行地下一層樓板和±0.000樓板的施工。因此,水平支撐梁系統(tǒng)如何進(jìn)行安全、快速地拆除就成了影響整個(gè)工程施工進(jìn)度和施工安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵。該環(huán)形梁內(nèi)支撐系統(tǒng)混凝土量達(dá)到1000m3,鋼筋量為 80T。要在較短的時(shí)間內(nèi)拆除如此大量的鋼筋密集的鋼混凝土梁具有相當(dāng)?shù)碾y度。因此,我們對(duì)該水平支撐梁系統(tǒng)的拆除給予了充分高度的重視,在地下室底板澆筑之前我們就開(kāi)始考慮水平支撐梁系統(tǒng)的拆除方案。
(一)人工拆除法
組織一批工人,用大錘和風(fēng)鎬拆除支撐梁,優(yōu)點(diǎn):施工方法簡(jiǎn)單;機(jī)械和設(shè)備簡(jiǎn)單;容易組織。缺點(diǎn):施工效率低、工期長(zhǎng);施工安全較差;施工時(shí)錘擊與風(fēng)鎬噪音大,粉塵較多,會(huì)對(duì)對(duì)周邊居民產(chǎn)生干擾。
(二)用靜態(tài)膨脹劑拆除法
在支撐梁上按設(shè)計(jì)孔網(wǎng)尺寸鉆孔眼,鉆孔后灌入膨脹劑,數(shù)小時(shí)后利用其膨脹力,將混凝土脹裂,再用風(fēng)鎬脹裂的混凝土清掉。優(yōu)點(diǎn):施工方法較簡(jiǎn)單;混凝土脹裂過(guò)程緩慢進(jìn)行,無(wú)粉塵,噪音小,無(wú)飛石;缺點(diǎn):要鉆的孔眼數(shù)量多;裝膨脹劑時(shí)不能直視鉆孔,否則產(chǎn)生噴孔現(xiàn)象易使眼睛受傷甚至致盲;膨脹劑膨脹產(chǎn)生的脹力小于鋼筋的拉應(yīng)力,該力可使混凝土脹裂,但拉不斷鋼筋,要進(jìn)一步破碎,尚困難,還得用風(fēng)鎬處理,工作量大;施工成本最高。
(三)爆破拆除法
在支撐梁上按設(shè)計(jì)孔網(wǎng)尺寸鉆炮眼,裝入炸藥和毫秒電雷管,起爆后將支撐梁拆除。優(yōu)點(diǎn):施工的技術(shù)含量較高;爆破率效率較高,工期短;施工安全;成本適中(比靜態(tài)破碎劑法便宜)。缺點(diǎn):爆破時(shí)產(chǎn)生爆破振動(dòng)和爆破飛石;爆破時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲響。
(四)綜合比較選擇拆除方案
人工拆除法和膨脹劑拆除法有其優(yōu)點(diǎn),特別是無(wú)震動(dòng)或震動(dòng)小,無(wú)飛石產(chǎn)生,但是效率低,工期長(zhǎng),成本高。爆破法拆除最大的特點(diǎn)是效率高、工期短、成本適中,爆破法雖然會(huì)產(chǎn)生爆破振動(dòng)和飛石,但它是可以控制和解決。
我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)的考慮和推敲,征求多方的意見(jiàn)和建議,從從施工工期、造價(jià)及噪音等多方考慮,最后決定使用控制爆破法拆除水平內(nèi)支撐梁系統(tǒng)。
三、內(nèi)支撐系統(tǒng)爆破拆除技術(shù)
(一)爆破拆除設(shè)計(jì)
采用爆破拆除地下室基坑支撐系統(tǒng),為確保爆破拆除工作順利進(jìn)行,工程技術(shù)人員共同攻關(guān)、認(rèn)真考究,參考其它地區(qū)內(nèi)支撐爆破拆除的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)本工程內(nèi)支撐不同的部位、不同的砼厚度和不同的鋼筋含量,設(shè)計(jì)選用不同的藥量、孔徑、孔深、孔距以及炮眼布置方式和引爆方式:
水平支撐梁:選用直徑為40mm的炮眼孔徑,長(zhǎng)方向炮眼孔距500mm,短方向炮眼孔距450mm,孔深450mm,單孔裝藥量和邊孔裝藥量均為120g;
支撐鉆孔樁:選用直徑為40mm的炮眼孔徑,孔深450mm,藥量800g;
炸藥:采用2號(hào)硝銨炸藥,當(dāng)炮眼中有水時(shí),采用乳膠炸藥;
雷管:采用毫秒電雷管;
起爆法:支撐系統(tǒng)拆除分幾個(gè)段塊進(jìn)行,采用電力起爆法,的電爆網(wǎng)絡(luò),用高能起爆器起爆。
(二)爆破拆除法安全分析和控制措施
1.爆破振動(dòng):當(dāng)炸藥爆炸瞬間產(chǎn)生地震波,使周?chē)ㄖ锂a(chǎn)生振動(dòng),產(chǎn)生的地震波與爆藥的藥量成正比,與距離成反比。爆破安全規(guī)程的規(guī)定:一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿(mǎn)足安全震動(dòng)速度的要求,對(duì)一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物,其地面質(zhì)點(diǎn)的安全震動(dòng)速度為2~3cm/s。作業(yè)時(shí),采用毫秒電雷管,并根據(jù)不同塊段距離建筑物的遠(yuǎn)近來(lái)確定單段的裝藥量,嚴(yán)格控制每一段雷管所起爆的炸藥量,使地面質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)速度
2.飛石控制:確保鉆孔質(zhì)量、孔網(wǎng)和孔深;控制藥量,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)來(lái)計(jì)算;嚴(yán)密防護(hù):每個(gè)炮口上壓一個(gè)砂包,梁側(cè)再用鋼板包住梁頂與梁側(cè),在梁頂鋼板上再壓砂包。
3.噪音控制:炮眼裝好炸藥之后,要用炮泥堵密實(shí),再壓上砂袋,它可減少噪音,另外用電力起爆法,時(shí)間短,噪音得到控制。
(三)爆破拆除施工
1.施工工藝流程。施工準(zhǔn)備放線定孔位鉆孔驗(yàn)孔裝藥和堵孔連線和導(dǎo)通防護(hù)覆蓋線路導(dǎo)通爆破警戒起爆爆后檢查解除警戒清理余渣碎石。
2.試爆。在正式進(jìn)行爆破拆除以前,我們選擇西南角上的一部分支撐環(huán)梁進(jìn)行試驗(yàn)性的爆破,其量與炮孔的參數(shù)均是嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行。起爆以后,經(jīng)過(guò)檢查無(wú)啞炮,解除警戒以后,我們進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,支撐梁800×800的爆破效果相當(dāng)理想。整條梁的砼碎裂得比較均勻,粒徑大部分都在20cm以下,而且梁上殘余的混凝土不多,箍筋基本炸斷,主筋全部剝離。環(huán)形支撐梁的爆破的效果則不是太理想。環(huán)梁的梁側(cè)表面的混凝土基本上剝離,但是梁箍筋以?xún)?nèi)的混凝土基本上只是炸開(kāi)裂,松動(dòng),而未能炸開(kāi)成較少的碎塊,不能自動(dòng)跌落或通過(guò)人手較易處理。我們對(duì)試爆的結(jié)果和有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以后,對(duì)環(huán)形梁支撐部分的孔距、藥量孔深等等參數(shù)進(jìn)行了小的調(diào)整。在調(diào)整以后,我們對(duì)環(huán)形梁進(jìn)行了第二次試爆,第二次試爆以后,爆破的效果比第一次有了明顯提高,環(huán)形梁的處表面的砼基本炸松脫落,中間箍筋內(nèi)部的混凝土也基本炸成較小,經(jīng)人手很易處理的小塊混凝土,箍筋也基本炸斷,并同混凝土剝離,取得了比較滿(mǎn)意的效果。
3.正式施工。在通過(guò)兩次試爆以后,我們對(duì)爆破技術(shù)的各種參數(shù)進(jìn)行分析和調(diào)整,然后,全面鋪開(kāi)環(huán)梁支撐的拆除施工,我們按照施工設(shè)計(jì)的要求,分段地對(duì)梁進(jìn)行爆破,爆破完成以后,隨即對(duì)已破碎的混凝土采取人工清除處理。通過(guò)十幾天的緊張連續(xù)工作,按時(shí)、按質(zhì)、安全地拆除了水平內(nèi)支撐系統(tǒng),保證了地下室的施工進(jìn)度。
四、結(jié)語(yǔ)
爆破拆除地下室基坑的土方開(kāi)挖的支撐系統(tǒng),我公司為了保證工程的施工進(jìn)度,通過(guò)多方面的比較和分析,確定采用爆理,成功地完成了混凝土內(nèi)支撐系統(tǒng)的爆破拆除工作,縮短了工程的工期,加快了工程的進(jìn)度。
參考文獻(xiàn)