铁路工程师论文范文

导语：如何才能写好一篇铁路工程师论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.1受外界因素影响不能按时施工因素

京沪高速铁路在北京和济南线路沿线，经过有廊坊、天津以及沧州和德州等几个城市，沿线需要跨越包括铁路、高速公路以及规划路段和河流等多个重点工程。此外还需要下钻多处高压电力走廊，桥梁的工程长度占据了整个线路长度的94.2%。所经之处，均需要向所在工程相关单位部门进行沟通汇报，经过产权所属单位的同意之后方法具体的施工许可证，方能够进行施工计划设计。然而，在京沪高速铁路施工过程中，由于廊坊车站路线受到拆迁工程一再推迟的干扰，待廊坊车站端工程准备就绪时，该路段的路基情况早已改变，而无法按照既有计划进行工程作业，从而需要重新确定施工具体方案。待施工具体方案重新确定下来，在原有的施工基础之上增添了打桩处理地基的程序。然而，新的方案由于在施工过程中产生了较大的噪音，导致周围居民纷纷抗议阻挠工程的进行。最终，该路段的施工采取的是预压进行，从而使得廊坊车站的路基同其他路段沿线路基出现了沉降值不同的情况。

1.2结构物类型不同

高速铁路工程设计需要综合考虑从车站设置需要以及工程投资预算节省和跨域的河流交通线路等种种因素。在具体的工程设计上则可以考虑车站同路基桥梁和桥东等工程相互结合。比如，把车站和路基结合起来进行设计，而桥梁则可以喝涵洞甚至是隧道的过路段结合起来设计。根据不同结构物工程的设计差异以及需求差异，通过结合设计施工的方式将各类工程之间采用过渡段的方式巧妙衔接起来，从而消除各类工程结构物的刚度性差异。然而，由于各个工程有着各自的特点，在建设过程中，桥梁和涵洞以及隧道所产生的沉降量较路基而言相对较少，此外在建成之后对地面所形成的荷载时间同样存在差异，并且地基同其他结构物的处理方式也有所不同，从而出现不同结构物产生的沉降值差异的情况。

2调整不均匀沉降量的措施

同样以京沪高速铁路北京至济南段的建设工程为例，由于区域内部出现不同的沉降量，原工程设计路线图在纵断面的设计中设计高度同实际高速测量值存在偏差。为了保障高速铁路无砟轨道的铺设满足标准的要求，在施工过程中桥梁铺设架桥完成之后需要根据沿线水准点的高低变化对桥梁的界面高低情况进行精密的测量设计。特别需要对实际测量所得的数值进行分析研究，及时借助纵断面实际的轨迹高速数值对坡度进行合理的修改设计，并且根据数据值对坡度进行模拟计算，以推算出轨道面高程数值。通过对原有设计的调整，将轨面的实际高程推算出来，从而让纵断面的坡度路线重新得以调整，以调整各个路段不均匀沉降量的情况，方面最后对高速铁路进行无砟轨道铺设。

3小结

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1．1前期准备工作

为了更好的做好铁路工程施工现场管理，施工人员必须从制度、方案等方面着手。一方面，必须建立健全现场管理制度，为工作的开展提供强有力的制度保障，做到各项工作有章可循，确保工作人员各司其职，分工明确。另一方面，施工人员必须结合施工现场实际情况制定准确的施工方案，选择好最佳方案并付诸实施。

1．2工程技术管理

施工技术是铁路工程开展的关键内容。工程技术管理主要包括技术的培训、方案的筛选和设计的变更。此外工作人员还需要对施工图纸进行深入研究，弄清设计图纸中存在的细节问题，熟悉每个控制点的工作进程，确保现场工作准确进行。

1．3施工设备管理

铁路工程施工中，所需的设备种类全，数量多，必须加强管理。为了减少设备的闲置，提高工作效率和设备利用率，必须制定行之有效的管理方法，这样，就能进一步降低设备维修成本，并能在设备出现问题时做到及时有效地检修，确保施工的正常进行。

1．4施工材料管理

为了确保铁路工程施工有效进展，必须确保材料的有效供应，为此，必须根据施工进度的变化及时调整人财物的分配，同时做到施工过程中不断进行材料的储备，做到各种施工材料的统一管理和科学合理配置。

2铁路施工工程的特点

铁路工程施工现场条件复杂多变，给整个施工工作带来很大困难，所以必须结合铁路施工工程的具体特点，妥善安排施工工作。

2.1工作的复杂性

铁路是在土地上建造的，所以决定了铁路施工具有复杂性，而且，在整个过程中，生产施工具有较大流动性，导致整个施工工作工程量大，也加剧了铁路施工的难度。

2．2施工机构的多样性

铁路工程根据具体的设计来开展，而建造铁路的每个工程会根据不同的需要来采取相应的办法，通常情况下各个工程具有不跳的结构，造成铁路施工工程机构的多样性。那么，在铁路施工中，必须根据不同的施工对象，采取不同的工作方法。

2．3施工任务的艰巨性

在我国，铁路线路少则几百公里，多则数千公里，整个施工规模浩大，建设周期较长，这就决定了施工工作具有艰巨性。规模大，就需要耗费更多的人力物力资源，建设周期较长，就需要考虑每个工程之间的衔接问题。

2．4施工受自然条件影响较大

铁路施工受自然条件制约较大，所以，施工工程不能持续进行。而且，必须根据季节的变化采取不同的施工方法，而且遇到雨雪天气，施工进程就会中断。例如，在修建青藏铁路时，就充分考虑了冻土因素，根据冻土的特性采取具体方法，既保证了施工安全又确保了工程质量。因此，在铁路施工中，必须充分考虑各种自然因素，避免因自然条件的影响对施工工作造成阻碍。

3铁路工程施工现场管理中的问题

“文明施工，安全生产”是铁路施工的基本要求，但是如果施工现场管理不善，就会造成现场人身安全事故的发生，影响施工的进程，阻碍铁路工程的有序发展。铁路工程施工现场管理的问题主要表现在以下几个方面：

3.1设备管理不专业、技术管理经验不足

使用生产设备的过程中，很多操作人员对设备性能不熟悉，而且保养意识不强，设备的利用率和功能被大大降低。在技术方面，很多人员没有得到专业的培训和学习，经验不足。随着时代的推移，原来的技术已经不能适应社会的发展。加上各项工作没有落实到人，严重影响了铁路工程施工的进程。

3．2工程事故频发，安全问题不容忽视

我国铁路工程对于安全管理做出了明确的规定，但是铁路安全事故依然频繁发生。2011年10月29日兰渝铁路施工车辆翻车事故发生，遇难人数高达24人，成为近几年较大的铁路安全事故之一，也为铁路安全施工敲响了警钟。安全事故的发生主要是由于施工人员安全意识不够，安全制度条例不完善造成的。

3．3材料供应不足，影响施工进程

在材料供应方面，部分工作人员不能根据施工需求合理配备必需材料，而且有时候材料价格波动起伏，工作人员不能根据市场变动及时做出调整，就造成了成本的增加。材料供应不足，质量不高，不仅不能满足铁路施工的需求，影响铁路施工进程，而且还存在很大安全隐患，给企业带来不必要的损失。

4铁路工程施工现场管理问题的解决措施

4．1强化施工管理认识，促进管理水平提升

在铁路工程施工建设中，传统的施工管理观念已经不适应时代的发展，为了避免问题的发生，必须强化施工企业的管理意识。市场经济条件下，施工企业不仅要关注经济效益的提高，更要注重管理水平的提升。强化责任意识，改进管理方法才能从根本上预防铁路工程施工现场管理问题的出现。

4．2因地制宜，建立健全施工管理体系

现代铁路事业的快速发展要求企业必须加快管理体系的创新。结合铁路工程的特点，亟需建立健全铁路施工管理体系。通过体系的健全，防止问题的发生，促进各项工作的有效开展。必须根据铁路施工特点对现场管理进行系统的测评，了解铁路施工的进程。

4．3培养技术人员，加强设备管理

作为铁路工程的施工人员，必须掌握最新技术，对施工图纸内容进行深入了解。高素质的技术人员是保证各项工作顺利进行的关键，所以必须对施工人员进行必要的培训，促进他们掌握最新工程技术，同时做好技术交流，让员工掌握新本领，推动各项工作的顺利进展。另外，在施工中必须合理安排机械设备，既保证没有设备闲置，又要保证现有设备满足工程需要，提高设备的使用率。

4．4强化进度管理，预防安全事故发生

安全生产不仅关系到工作人员的人身安全，更是关乎企业长远发展。在铁路施工过程中，一些企业为了赶进度而忽略了工程质量，造成安全事故不断发生。为了避免此事情的发生，必须对铁路施工的各个阶段进行全面跟进，对各个阶段的内容和时间等管理工作进行分析，对可能出现的安全隐患采取必要的预防措施，做到防患于未然。

5结语

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【关键词】铁路工程；管理控制；对策

中图分类号：[F235.3]文献标识码：A

当今，我国经济发展速度迅猛，这为我国铁路工程的施工企业带来了良好的发展契机，同时也带来了一定的挑战。随着生活水平的不断提高，人们对交通工具的要求越来越高。在铁路方面，快速列车、动车、高铁、地铁等成为人们日常使用的交通工具，特别是在小长假时期铁路需要承受巨大的运输能力。这样，铁路工程的施工企业在施工方面就必须制定出严谨合理的施工方案，提高自身对工程施工技术的管理控制能力，构造出安全高效的铁路。

1.工程施工组织设计的新要求、

1.1施工组织设计的新要求

铁路工程是一项比较庞大，结构类型多样，施工技术复杂的项目工程，所以在设计铁路工程施工组织时内容要写得具体，灵活多样。建设新铁路和改建既有线都需要比较大的投资规模，铁路点多、线长，这便对施工者对技术性要求非常强，对专业的要求也要非常细。所以要在规定的时期内完成施工就需要可靠的技术来经济科学地完成铁路基建工程。

施工组织设计是施工顺序、施工方法、施工进度、施工现场及劳动力、材料、机械设备需要量的通盘规划[1]。在设计施工组织时要根据设计的主要组成内容（详见表1），结合工程实例，描述施工组织设计怎么抓住工程的特点，对实施施工规程进行控制，从而保障工程的质量。

表1 施工组织设计文件主要组成内容

1.2实施工程控制的基础是施工组织设计

组织、指导施工和保障铁路基本建设工作正常进行的重要文件是施工组织设计，设计是以工程项目为中心来规划整个施工进程及部署各施工环节相互关系的科学活动[2]。所以在设计施工组织时要做好充分的准备工作，深入的调查和研究施工现场的情况。依据具体的调查情况，对整个工期内可能涉及到的作业影响因素做全面的了解，根据不同的工程项目，分为不同的侧重点。然后科学合理的设计施工方案，设计时必须保障施工方案在技术上是可行的，在经济方面也要是经济合理的。

2.工程施工组织管理控制的有效对策

2.1明确各业务部的主要职责

就铁路工程组织来说，要想管理控制好工程的施工一般要有项目指挥长（项目的宏观调控者，对本工程的全部工作都要负责）、项目经理（项目的第一管理者）、项目副经理级项目总工程师作为整个工程项目的统领者。然后再细分出若干个部门，有工程技术部、安全质量部、物资设备部、计划财务部和环境保护部等，每个部门都有非常细致的分工和管理职责。

比如说工程的测量、图纸会审、施工组织设计的编制与实施、技术交底、现场管理、设计变更、施工记录、竣工文件以及资料的编制、移交工作等都需交由工程技术部负责。对施工者实施安全知识的教育和培训、检查现场施工的安全性、安全技术的交底、管理和控制工作，需交由安全质量部负责。如果沿线的施工环境有水土保持和文物保护等需要对其采取有效的保护措施且实施监督检查的工作，交由环境保护部负责。

2.2对铁路施工成本进行管理控制

要想经济合理的开展工程施工，就必须树立全面成本管理的理念，增强成本管理各部门的相关性；提高成本管理人员的素质，明确成本管理中的责权；实施成本管理的统筹战略思想及管理的系统性；强化成本管理过程的生产适应性；追求施工工程中的成本效益，树立精益的管理思想。

2.3优化工期方案和进度计划安排

快速而又高效的完成工程施工，是每个工程施工组织都追求的工作效益。要想达到这一工作效益，在设计工程施工组织时，首先需要认真深入地研究控制工程方案和工期，然后认真细致地研究正线的铺轨和铺砟的方向与工期以及路基土方石和桥隧等建筑物的工期。通过研究这三大工期，便能很好的根据本工程，计算出符合本工程全部工作的工期，进而更好的编排进度计划。

因为高标准的施工组织设计相对于普通铁路来说有较大的不同，所以就需要采用新技术、新工艺、新材料和新设备。且如果铁路工程的标准比较高的话，只研究这三大工期是不够的，需要进行“六位一体”的管理工作。因此，在设计工程施工组织时，需要考虑和研究的问题将更为细致

首先要认真深入地研究控制性工程与重难点工程的施工方向及工期，无论是大跨度的桥梁、地质复杂的隧道还是软土路基、复杂站场的改造等都要进行细心地研究，因为这是所有研究的基础。根据这一基础研究再对铺轨基地的设置方案及其大致的铺轨方向还有T梁（或箱梁）与轨道板（双块式轨枕）预制场的设置方案及架梁的方向进行深入细致的研究， 这样，基本的研究工作就完成了。接下来，便要对先下分段工程工期且优化工程的控制性还有重难点工程的施工方案及大型临时工程布局的方案及工期进行深入研究，还有对铺架完成后是否达到联调联试的基本条件的其他站后工程方案及工期急性细致的研究。这样，研究工作便大致完成了。最后只需要将以均衡配置“人财物机”作为基础的，把联调联试和铺架工程两条主线下的控制性工程还有重难点工程的施工档案及工期都进行技术经济比较研究，对此提出合理化的建议即可。

需要注意的是，“铺架工程和联调联试及运行试验”这两条主线应该在施工组织设计中重点突出，将关键线路上的高墩、大跨度桥梁、深水、特长与地质复杂隧道、软土路基、特大型站房、无砟轨道路基以及复杂站场的改造等控制工程及重难点作为施工组织设计的重点，并把优化“人财物及”等资源配置作为施工组织设计的目的，合理安排施工顺序，进行均衡组织生产。

实现这“六位一体”的管理目标，并执行标准化的管理，对统一各阶段施工组织设计的编制原则、编制格式还有编制的方法都有实质性的效益[4]。

2.4做好施工安全措施

任何的工程施工组织都必须把安全放在第一位，对施工者的人身安全必须有一定的保障。因此在管理控制好工程施工组织，安全问题必须考虑清楚。

首先要建立健全一套安全的组织保障体系，制定安全目标，实施目标管理。

其次需要对桥梁安全技术采取必要的保护措施，施工时应该及时掌握当地的气象情况，准备好所需的物资设备。要求参加施工的人员避暑熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，禁止酒后操作

最后要建立职业健康的安全技术措施，。贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针和“职业健康、安全为了生产，生产必须安全”的原则。

3.结语

综上所述，以严谨合理的施工组织计划对工程施工进行控制管理是保障工程质量和效益的重要文件。要想管理控制好工程施工组织就必须将施工组织设计在决策层、管理层级作业层等地方落实，从而确保工程的顺利开展。

【参考文献】

[1]梁素花.铁路工程施工组织设计与过程控制[J]山西建筑2013（7）：248-250.

[2]王巍.高速铁路工程质量管理与控制研究[M]硕士论文

[3]陈刚.铁路施工企业项目责任成本管理研究[M]硕士论文

[4] 张新文.铁路工程施工组织设计指南的编制[J]山西建筑2011（6）：229-230

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【关键词】路基；沉降；仿真；origin

1.前言

随着社会的不断进步和科技的不断发展，应用于数据处理、绘制图形、解析、拟合分析的软件是层出不穷，在这些软件之中，有些功能比较全面，且非常强大，能处理大量的数据，而有些软件则具有针对性，能应用于某些特殊领域，且效果也是非常可观。经过大量的生产实践与研究证明，由美国公司开发的origin软件是一种非常理想的数据处理与绘图软件，它是当今世界上最著名的绘制图形和数据处理软件之一。origin软件的优点是，操作方便，界面明了，初学者容易掌握，能够绘制不同的图形，如散点图、直方图及3d图形，线性与非线性拟合更是它强大的功能，提供了约250多个的拟合函数。这样可以尽可能的减少和避免研究者在绘制图形过程中由手工操作造成的失误和误差。origin软件在科学和工程界已经得到了很普遍的运用，是全世界公认的快捷、灵活、易学，友好的的工程数据处理与绘图软件。

2.问题的提出

确定路基沉降稳定性控制指标和沉降的准确预测是路基工程信息化施工的重要内容，利用沉降预测理论去推算后期沉降以及根据预测数据进而实现施工控制有着重要的意义，目前国内和国外用来路基沉降预测和计算的方法很多，例如有：曲线拟合法，分层总和法，经验公式法，应力路径法，图解法，反分析法，线性回归方法，灰色系统，人工神经网络等，国内外许多专家在这方面都做出了突出的贡献，铁路路基在动荷载和静荷载的作用下，沉降将随时间的发展而变化，通过现场采集数据，分析后发现沉降量与时间之间存在着一定的线性关系，如果用比较传统的方法，工作量将会是非常的繁重，会浪费不必要的财力和物力，基于这些原因，本文将着重探讨运用先进的origin软件进行路基沉降曲线的拟合和仿真。

3.工程概况

新建兰新二线是我国铁路“八纵八横” 中长期规划中主通道高速铁路的重要组成部分。此线路跨越新疆维吾尔自治区、青海省、甘肃省，全长约1768km，其中，大部

分线路穿越戈壁土地区，新疆境内就有长约713.4km的戈壁土铁路穿越区，沿线地理环境、气候条件、及工程地质特性差异较大，为确保铁路路基建设的质量和指导施工，沉降观测组于2011年1月24日进入现场勘查、对一些比较典型的地段进行了长期的沉降与观测，先期确定了路基沉降观测方案和观测点的埋设位置，重点选取k1042+960断面进行沉降观测，并真实的记录了沉降数据。

4.试验方案

试验段计划工期2天，2010年8月27日开工，2010年8月28日完成。

（1）埋设四电接口，精平基床底层；（2）在已验收的基床底层顶面上由测量班二次放样，用白灰线洒出作业区域及路基中线；（3）该段填筑采用模板支挡进行施工，模板支立一次成型，填筑宽度为12.26m（含加宽10cm）。（4）填筑表层级配碎石采用分层、分区填筑，每区段填筑长度为150m左右。（5）路基两侧打入钢钎、搭设钢丝线，摊铺机就位调试熨平板、钢丝高度、水平传感器立柱高度。（6）填筑时，采用3台摊铺机共同作业，两侧两台摊铺机对3.5m范围内摊铺作业、中间5.5m一台摊铺机作业，两作业面工作间距拟定20m，最佳距离在实验过程中不断总结。（7）摊铺机作业时，由dk1081+671.4开始向大里程稳定作业。根据现场机械跟踪调查，摊铺机最大摊铺厚度≤30cm，拟两层填筑基床表层碎石。填筑时通过钢钎搭设钢丝绳控制摊铺机摊铺高度，摊铺机摊铺时，第一层以5.5%坡度进行摊铺，第二层以8.2%坡度进行摊铺后，再用重型压路机碾压至验收标准。（8）铁路基床表层级配碎石铺筑完之后，需要确定位置埋设观测桩，在同一断面处埋设3处，两侧对称埋设，据线路中心线约5.5m处埋设，中心观测桩埋设于线路中心线处。埋设时，要将基床表层的级配碎石切割成12cm*12cm*35cm的方坑，之后浇筑混凝土，在其上埋设观测桩，并进行加固处理。

5.一元线性回归模型

一元线性回归的理论模型， 其中是自变量，它是已知值，在这里表示观测时间。是因变量，是由自变量所引起的变量，是未知值，在这里表示沉降量。如果要确定沉降量和时间的线性关系，那么

先要确定a，b，c这三个待定参数。

6.曲线拟合和仿真

强大的origin软件提供了很多线性和非线性拟合工具，可以在“analyse”菜单栏中找到，而其中的多项式拟合工具对于许多不规则的数据有着比较好的拟合效果。该观测点于2010年9月30日开始观测，2011年7月15日观测完毕，根据所得到的观测数据，描写散点图，如图1所示，再应用origin软件进行曲线拟合，得到时间和沉降的关系曲线，其拟合曲线如图2所示。

图1 k1042+960断面的沉降散点数据图 图2 k1042+960断面的沉降曲线拟合图

图1中黑方点为根据沉降量所描出的数据点，而图2中的黑曲线为运用多项式拟合所得到的曲线，该断面在第278天时实测的沉降量为3.05cm，而根据拟合曲线预测的沉降量为3.12cm，此断面在175-300天时，曲线变得平缓，说明沉降已经趋于稳定，k1042+960断面处的沉降实测值与预测值列于表1。

表1

天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差

0 0 0 0 160 1.99 2.03 2% 239 2.96 2.84 4%

50 0.45 0.42 6% 1745 2.62 2.56 2.3% 252 3.03 2.97 1.9%

105 1.25 1.32 5.6% 194 2.76 2.48 10.1% 265 3.05 3.08 1%

135 1.55 1.58 1.9% 215 2.83 2.76 2.4% 278 3.08 3.12 1.2%

注：实测沉降量和预测沉降量的单位都以cm计。

7.结论

（1）由表1可知，预测值与观测值的误差较小，充分说明了origin软件在路基沉降中进行曲线拟合和仿真的必要性。（2）运用origin软件，对沉降量和时间关系进行曲线拟合，可以很直观的显示沉降规律。（3）根据拟合方程，可以用天数推算沉降量，再与实测量进行比较，能避免人工操作造成的的失误和不足。（4）能够正确、快速的对观测数据进行分析和处理，操作方便、简洁明了，能满足数据处理和图形绘制的要求。（5）origin提供了多种非线性曲线拟合和线性拟合的方式，可应用于工程领域的很多方向，这有待进一步的研究。

参考文献：

[1]胡荣光.基于分层总和法的路基沉降时序规律多元非线性回归分析[j].铁路工程学报，2009（3）：7-10.

[2]王茂丽.软土地基非线性固结沉降的研究[j].武汉理工大学硕士论文，2005.

[3]雷学文，白世伟，孟庆山.灰色预测在软土地基沉降分析中的应用[j]. 2000.21（2）：145-147.

[4]杨广庆，岳祖润.路基工程[m].北京：中国铁道出版社，2006.

[5]李向国.高速铁路技术[m].北京：中国铁道出版社，2008.

[6]陈仲颐，周景星，王洪瑾.土力学[m].北京：清华大学出版社，1994.

[7]池淑兰，孔书祥.路基工程（第二版） [m].北京：中国铁道出版社，2007.

[8]铁道第一勘察设计院.铁路工程设计手册·路基[m].北京：中国铁道出版社，1995，2.

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列车呼啸而过，用时仅32分钟。哈大高铁这一路段的承建商是中国建筑。作为此次感受哈大高铁试运营的特殊乘客，中建的建设代表们，用香烟这一最简单直观的方式，检验着自己交出的成绩单。“中建哈大人五年的艰辛付出，只为这安全、平稳的32分钟旅程。”参加试运营的中建哈大指挥部常务副指挥胡卿纪的话中，除了自豪外，更有历经鏖战的酸楚。

哈大高铁是世界上第一条投入运营的穿越高寒地区的高速铁路，标志着中国高铁建设能力获得新的飞跃。中建作为全球最大的住宅工程建造商，第一次参与建设高铁项目，就碰上了硬骨头。但中建人以“不认输、不服输”的坚韧和敢想敢干的拼搏精神，创造了令铁路建筑界刮目相看的骄人战绩——工期提前一年；TJ-2标段主体工程一次性顺利通过验收；多项技术成果达到国际先进水平，获得业内专家高度认可；全线标段施工零事故、零人员伤亡、零机器设备破损、零质量问题，得到铁道部和业主的一致好评……

闪亮成绩的背后，是中建哈大人对责任的执着。回忆起当时的艰难和挫折，很多中建哈大人坦言，这是从业生涯中从未遇到过的，其中滋味唯有自品。一位80后的职工表示：“经此一战，甚至会改变一个人的人生观。我们要为责任而战。”

与时间赛跑

2007年8月11日，中标哈大高铁的“意外之喜”让所有中建人兴奋不已。中标的TJ-2标段正线长度162.839公里，合同金额高达91.5亿元，这在当时是中建承揽基础设施类项目中合同金额最高的项目。

带着饱满激情与昂扬斗志，2007年8月23日，中建二、四、五、六、八局以及中建铁路公司六个参加单位近3万建设者浩浩荡荡开入沈阳-四平的沿线工地，誓要大干一场。但是，万事开头难，出师并不顺利。修便道、架便桥、进钻机、测导线、建拌和站等前期应该进行的准备活动都未有效展开。

“铁路建设与房建完全不同，思维意识上的认知误区导致行动滞后。”回忆当时的情况，胡卿纪表示，一开始中建起步已经比其他`标段慢了四个月之久。

铁路建设与房建差别甚大：线长点多，跑步进场，所有资源第一时间整合；征地拆迁，自己动手；先干后算，预算不可板上钉钉；项目检查频率高，次次排名，长期靠后就可能被清场。而这些差别中最关键的，要数征地拆迁。

铁路所到之地，有时穿山越河，有时游走于村落田间，经过很多建筑物。而这些地，必须先向当地村民征用方可投入建设。但是习惯于房建模式的中建人不了解铁路建设的“约定俗成”——征地拆迁要施工方推动，征地的等待直接影响进度。没有地，如何建设？

前有强敌，后有追兵。欧洲高速铁路工期一般为8年，铁道部要求原定66个月完工的哈大线工期提前一年，2011年确保通车，这让中建人肩上的压力倍增。要知道，东北的冬天漫长而寒冷，11月中下旬后就不能施工，刨去这四个月，一年正常情况下只能开工8个月。对于工期如此紧张的哈大线，时间就是一切。

“必须改变意识，回归施工组织设计，否则后续工期、质量、市场全是空谈。意识不改变，只能换人。”一向温文尔雅的指挥长拍桌而起。为弥补落后的四个月，指挥部充分利用2007年冬休期，安排所有人员深度学习和培训，力图在思维意识上进行全方位调整，补课铁路施工技术。很多难以改变思维的优秀管理人才，甚至包括曾修建奥运场馆的项目经理，不得不选择退场。到2009年底，工期进度已与其他标段持平。

而征地拆迁所遇到的困难更是中建人始料未及的。“有的农户鸡死了，归咎于施工，要赔偿，阻挠正常施工；有的农户媳妇没怀孕，也责怪施工。”这样不可想象的例子不胜枚举。在采访中，中建哈大员工纷纷表示，挨拳头、挨骂是常事，只能打不还手，骂不还口。

为了做好征拆迁工作，中建项目经理上到市县、乡镇，下到每位征地村民家里，挨个拜访，逐位游说，有的近乎央求。中建的征地拆迁工作全线最晚开始，但到2008年6月竟一跃成为全线征地拆迁工作完成最优秀的标段。这让业主不得不刮目相看。

五年来，为保证工期，中建指挥部以“比、帮、超”的激励原则先后开展了多次大规模的劳动竞赛活动，中建哈大人上下拧成一股绳，乘胜追击，迎头赶上。在中建哈大线工地，可以看到夫妻档员工带着刚满月的婴孩奋战一线，也可以看到手术18天就重回工地、拄着拐杖检查工作的工区总工，更能看到吃住都在工地、不怕虫叮、不畏严寒的施工人员……

正是凭着这样团结一致、攻坚克难的铁军精神，中建哈大人打了一场漂亮的追击战。2011年底，中建哈大人如期完成项目，主体工程一次性顺利通过验收，完全满足提前一年工期的全部要求。

“正因为我们上下团结一心，勤学习，肯吃苦，勇担责，才能闯过重重难关，取得最后的胜利。”胡卿纪欣慰地说。

与严寒作战

东北的冬季漫长而寒冷，西北风像刀子般刮过，鹅毛大雪经常洋洋洒洒飘落厚厚的一地。冬季的严寒直逼生理极限，不适宜外出劳作，人们便躲在屋里猫冬。但因为工期极度紧张，中建人有时必须进行冬季“风雪夜战”。

2009年12月25日，连日来三场大雪打断了中建六局承建的沈北特大桥最后一孔梁的架设。像往常一样，只要雪一停，项目上男女老少和周边村民立刻齐齐上阵扫雪。架梁的各种工序迅速启动，机器的轰鸣声，人们急匆匆踩踏雪地的咯吱声，架梁的口令声，扫雪的刷刷声，交织在一起，形成一首振奋人心的交响乐。

在冰天雪地中工作对于中建哈大人是司空见惯的事。在常温零下20多摄氏度、水触地成冰的东北，南方人居多的中建人很多被冻伤。“有时候忙到凌晨，头上挂着霜，披着大衣依然瑟瑟发抖。喝到一口热汤，才感觉自己还活着。因为太冷，很多感觉都迟钝了。”回忆起冬季施工的情景，指挥部教授级高级工程师、现任总工程师翟大勤感慨万千。但是，中建哈大人坚定地表示：“我们不畏严寒，不怕吃苦，只为把工作做好，绝不当逃兵。”

中建哈大项目2007年8月进场开工，到2011年底交工，历经五个寒冬。这不仅是自然对中建哈大人生理的挑战，而且是技术上的超常规挑战。

作为世界上第一条建在严寒地带的高速铁路，哈大高铁设计标准高、条件艰苦，又无任何施工经验可供借鉴，施工难度极大。加上又是第一次进军高铁领域，中建人面临的高新技术挑战非同一般。一个简单的填料水分含量，在哈大高铁建设中却是首要技术难题。

和国内其他高速铁路不同，哈大高铁途经我国最寒冷的高纬度地区，要经受极端最低温度-39.9℃的考验。同时，东北地区冬夏季温差巨大，对路基、钢轨、接触网等提出了更高的材料和施工要求。

“东北的季节性反复冻融是对技术的最大挑战。我们在路基填筑中，既要防止冻胀，又要防止解冻沉降。含水量是重中之重。”指挥长对记者解释，路基中如果没有水分，就会像沙土一样，没有强度；而水分过多，冬天受冻膨胀，春天一融化又收缩，会导致路基变形甚至沉降，影响高铁的平顺度和安全性。

“哈大客运专线设计时速350公里，平均运行时速300公里。一旦路基沉降超过高铁施工15mm的要求，列车就有颠簸甚至倾覆的危险。”业内专家表示。

不仅如此，“哈大高铁是第一次在严寒地区施工的长大高铁干线，第一次在严寒地区铺设CRTS I型板式无砟轨道，世界范围内尚无可借鉴的成功经验；耐久性混凝土、高性能混凝土的工艺和使用都是新技术；冬季施工困难重重……”这些接踵而来的难题直接考验着中建人的智慧和能力。

为解决难题，创新技术，保证施工质量和建设标准，从一开始，中建股份就申请了“客运专线综合施工技术研究”科研立项。这一课题是中建股份历史上研究经费投入最大的科研项目，同时也是股份公司针对铁路工程施工技术立项的第一个科研项目。项目形成研究报告10部，工法20部，图集4部，标准8部，专利29项，论文25篇，充分保证了项目安全、质量和工期目标的实现。

2010年10月21日，在辽宁铁岭市，中建人迎来了以王梦恕院士、叶可明院士为首的7名教授专家组成的“严寒地区客运专线高速铁路综合施工技术”科技成果鉴定会。会上专家一致认为，该项课题整体达到国际领先水平，具有重要的推广和借鉴价值。话音未落，掌声如潮。

与责任同行

2009年11月22日15时，被称为哈大全线头号安全风险的项目——文官屯特大桥跨既有京哈铁路百米跨连续梁历时240天后，在响彻云霄的鞭炮声和欢呼声中顺利合龙，建设过程无一安全事故发生。

这是哈大高铁全线跨度最大的连续梁，同时跨越既有线27500伏接触网高压线，下面是无比繁忙的京哈线。在南来北往的列车上施工，与接触网的距离又不够安全距离，还需要车站、电务段、工务段站等单位和众多外部环境的协调一致，施工一度极其困难。

“哪怕掉下一滴水，落到接触网上，都会造成列车安全事故。列车飞速而过，如果掉一个钉子，就像开枪一般，后果不堪设想。”翟大勤详细解释。

就是在如此危险的情况下，中建人交出了一份漂亮的成绩单。不仅如此，在全线施工中，中建以施工标段零施工事故、零人员伤亡、零机器设备事故，确保了既有线行车安全。

质量安全是工程建设企业的安身立命之本。中国建筑作为国际性房建承包商翘楚，更是深明质量安全的重要性。

中建哈大标段检验批、分项、分部施工质量检验合格率100%，未发生一起质量不合格事故。2011年底，主体工程一次性顺利通过验收。2012年联调联试中，全线唯一未出现轨道板中钢棒断裂、停车、碰伤刮伤车辆等任何质量安全事故的标段就是中建负责的。铁道部组织的哈大高铁动态验收评审会上，三四个专家明确表示，沈阳到四平的路段更平稳，而这一段正是出自中建人之手。业主哈大公司对此高度评价：“二标中建指挥部安全质量管理平稳、有序、可控，处于全线领先地位。”在铁路工作会议上，卢春房副部长更是直接表扬“中建干得真不错”。沈阳铁路局的领导多次称赞：“中建干得最好。”

这些成绩的取得，绝非偶然。

拥有一支高度重视质量安全的干部队伍是关键。从中标之初，这个具有开拓性的高铁工程就受到中建领导的高度重视，不仅在资金上大力支持，而且格外强调质量安全。中建高层领导全部到项目检查过；指挥部专门成立质量安全领导小组，每个领导负责一个项目工区；建立了科学严谨的质量安全管理制度和体系，实施精细化管理，加大过程管控，要求每个项目都成立安全生产体系小组，做到责任到人，签订安全责任状；设立安全质量检查专用费用，设置专车，采取一切措施保障质量安全。

“指挥部领导一周把所有工区检查一遍，还不定期的抽查，一旦发现质量安全隐患，即使影响工期，也要立即停工排除。”胡卿纪斩钉截铁地说。不仅如此，中建铁路公司职工刘衍文告诉记者，哈大全线共制造66174块CRTS I型轨道板，为保证质量，一块板情愿亏损3500元。

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关键词：非饱和土边坡稳定性降雨入渗抗剪强度

中图分类号：U213.1+3 文献标识码：A 文章编号：

铁路工程中的边坡工程，大都涉及到边坡稳定性问题。国内外学者对边坡稳定性进行了大量的卓有成效的工作，取得了很多有意义的研究成果。

众所周知，降雨过程中或雨后是边坡失稳最易出现的时段。水的作用是影响边坡稳定的关键因素之一。本文采用数值分析方法，对降雨过程中非饱和土边坡的稳定性分析进行了研究。

1. 降雨过程对边坡稳定性的影响

当边坡土体内部的某些面上的剪应力达到抗剪强度时，边坡稳定平衡受到破坏，这是边坡失稳的根本原因[1]。在降雨过程中，非饱和土边坡的含水量增大，重度增加，同时下滑力也增大，使得剪应力增加；而抗剪强度与含水量呈反比，随着含水量的增大，抗剪强度降低。二者综合作用，使得降雨过程中容易诱发边坡失稳。

研究降雨入渗的边坡稳定性问题时有两个复杂问题需要探讨：饱和与非饱和状态下水的渗流问题、含水量变化问题[2]。与饱和土中水的渗流不同，在非饱和土中水的渗透系数并不是固定的常数，它与饱和度有关，是饱和度的函数。

国内外学者对非饱和土抗剪强度的做了大量的研究工作。1960年Bishop[4]参照饱和土的有效应力原理，提出了适用于非饱和土的抗剪强度表达式（1）：

（1）

其中为作用在土体上的正应力； 为土的有效应力强度参数；为与土的饱和度及土性有关的试验参数；为孔隙气压力；为孔隙水压力。

Fredlund于1978年将公式改进，提出了非饱和土的抗剪强度公式（2），定义了等效摩擦角。在公式中，正应力引起的强度与土体内摩擦角有关，而由于基质吸力引起的强度与等效内摩擦角有关。

（2）

从以上两个公式可以看出，非饱和土的抗剪强度参数包含了基质吸力的影响。在实际工程中，抗剪强度参数对岩土工程有着重要的意义，是指导工程设计和安全施工的重要前提。因此，有必要研究非饱和土抗剪强度参数的确定。

2. 非饱和土参数的确定

通过以上理论研究，我们可以得出，在非饱和土研究中，主要存在两个未知量：渗透系数及抗剪强度参数。

2.1 非饱和土渗透系数

非饱和土的渗透系数是土体饱和度的函数，土体渗透系数随饱和度的变化而变化。我们考虑以一个折减系数a来考虑饱和度对渗透系数的影响。在ABAQUS软件中，当出现非饱和渗流时，默认当饱和度＜1.0时，；当时，。计算中渗透系数按照饱和度的不同修正为。

2.2 非饱和土强度参数的确定

在上一节中，我们已经将渗透系数与饱和度联系起来。在土中，基质吸力同样是土的饱和度的函数，这就是土－水特征曲线，或称水分特征曲线。在土体这种孔隙材料中，土体非饱和意味着总的孔隙水压力＜0，既－就是材料的基质吸力[3]。在分析非饱和土问题时，必须确定非饱和土的土－水特征曲线。

室内非饱和土试验的方法很多，应用比较广泛的是通过压力板仪控制基质吸力。试验过程中，将饱和试样放入压力板仪中，通过加压系统可以使仪器中试样在一定的压力下脱（吸）水、平衡，待试样稳定不再有水排出后，将试样取出称重，得出非饱和土的相应压力即基质吸力下对应的含水量。

文献［1］中通过大量的非饱和土试验，得出了非饱和土的土－水特征曲线的拟合公式（3），该公式采用指数函数拟合了脱湿段与吸湿段的土－水特征曲线：

（3）

其中，ω为含水量， 为基质吸力，a、b、c均为拟合参数。通过该公式，我们可以得出各饱和度下的负的孔隙水压力即基质吸力。同样，对非饱和土试样进行剪切试验，可以获得不同含水量下对应的非饱和土的抗剪强度参数。

3. 非饱和土边坡的算例分析

3.1 工程概况

某铁路边坡，边坡高度为H=10m，边坡坡率为1:1。根据地质资料，坡体材料为山西中南部地区常见新黄土，重度为18.2kN/m3，渗透系数为k＝0.018m／s，降雨入渗强度为q＝20mm／s。

3.2 数值分析

数值分析采用有限元分析软件ABAQUS软件。边坡模型如图一所示。土体网格单元划分形式采用四边形二次单元。本构模型采用理想的弹塑性模型，基于Mohr-Coulomb破坏准则与非相关联流动法则。

图一边坡模型

在降雨过程中，非饱和土吸收降雨，从天然含水量开始，逐渐增大含水量，分析非饱和土边坡稳定性的变化。不同含水量对应的抗剪强度参数不同。我们选取4个不同含水量，通过试验得出的对应的抗剪强度参数如下表所示。

表1不同含水量下的广义抗剪强度参数

通过数值分析结果我们可以直观的看到，随着降雨过程时间的增加，黄土边坡的塑性区逐渐增加，非饱和土边坡的强度降低，塑性区逐渐贯通，当含水量为15.5%时，塑性区贯通，边坡即将破坏。

（a）含水量9.5% （b）含水量10.2%

（c）含水量12.8% （d）含水量15.5%

图二数值分析结果

4. 小结

本文通过理论分析与数值分析相结合的方法，对降雨过程中非饱和土边坡的稳定性研究提供了方法，在研究中可以得出以下结论：

(1)降雨入渗过程中，非饱和土吸水，含水量逐渐提高，基质吸力减小，从而导致广义抗剪强度值的降低，导致边坡破坏。

(2)在以往边坡稳定性分析中，多采用饱和土的抗剪强度参数，而实际边坡多为非饱和土边坡。以往的计算分析势必造成一定的工程量的浪费。

(3) 虽然通过对非饱和土进行试验与数值分析相结合的方法，采用不同含水量下边坡的抗剪强度参数，为非饱和土边坡稳定性分析研究提供了依据。但鉴于非饱和土边坡的复杂性，如何将此方法应用到工程实践中，仍然需要进一步的深入研究。

参考文献：

［1］温晓鹏，杨庆，杨钢.重塑非饱和粘土脱吸湿抗剪强度对比研究.水利水电科技进展，2010.

［2］陈仲颐，张在明等译．非饱和土力学．北京：中国建筑工业出版社，1997．

［3］孟长江.非饱和土土水特征曲线与强度的试验研究及其应用：（硕士学位论文）.大连：大连理工大学，2006.

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毕业设计存在的问题

学校为规范隧道工程毕业设计的指导和管理，对毕业设计的流程、质量控制体系、考核评价体系及设计成果等方面进行规范，并对如何更好地开展毕业设计指导进行了多个方面的探讨和借鉴，但还存在很多问题。主要表现在：选题与工程实际存在一定程度脱节；设计资料陈旧，没有及时更新，缺乏系统性；毕业设计成果欠规范，设计质量有待提高；设计过程管理不严格，学生态度不积极严肃；指导模式有待改进和完善。总体而言，目前本校隧道工程毕业设计在选题、指导、培养目标、参与主体的主观能动性、建立创新激励机制以及理论与工程实际相结合等方面还存在一些问题。

对我校隧道工程毕业设计的几点改进和完善建议

隧道工程是土木工程的一个分支，宽口径的土木工程专业是应用性、实践性很强的专业，其涵盖范围广泛，涉及的知识面宽，针对性强，其教学具有很强的实践性、社会性、综合性、创新性和群体性的特点。根据“湖南城市学院隧道工程专业人才培养计划”的教学培养目标，贯彻因材施教的育人原则，更好地体现理论教学、实践教学和科学研究“三元一体”的教学思想，适应厚基础、宽口径的专业培养要求，本校对隧道工程毕业设计的指导根据2010届、2011届与2012届毕业生的设计情况以及暴露的问题，和与多个学校的探索交流，主要针对设计前期、设计过程和设计后的总结提出了以下几点改进和完善的建议。

（一）充分做好设计前期工作

1.加强和落实好毕业实习，科学选题，提前选题。毕业实习能够让学生充分体验施工现场，将学习的理论和实践联系起来，成为学生为完成毕业设计很好的练兵场，因此教师应该加强毕业实习的落实。本校的毕业实习安排在第7个学期期末延续至寒假，因此尽量在满足教学安排的情况下，争

取较长的时间给学生体验，同时制定好相关的指导方案，有针对性地指定实习内容，并要求做好实习日志和报告并据此进行毕业实习答辩和评定。毕业设计成功与否，效果如何，与毕业设计选题密切相关，题目选择要满足教学要求，还应达到专业培养目标的教学大纲要求，尽量结合生产实际、科学研究的任务，同时还应适当反映本专业领域的发展水平和前沿动态。另外，要切合学生实际知识水平和应用能力，特别是毕业设计内容还应该结合学生毕业分配的去向，2010届、2011届与2012届曾经参与过隧道工程技术工作的毕业生反馈的信息表明，由于选择与工作相关的毕业设计课题，确实受益匪浅，他们能够更好更快地适应工作环境。因此，建议在学生毕业实习前由老师制定好选题，给定相关设计资料，特别重视给定详细的地质资料，让学生在施工现场重视对地质资料的分析、研究和使用，充分熟悉和巩固工程地质方面的专业知识，让学生在毕业实习期间有针对性地选好课题，同时学习和强化与之相关的内容，收集实用的资料，了解相关施工工艺。

2.做好资料搜集工作。选定了毕业设计题目，学生应该以此搜集相关的规范，教材（特别是《隧道工程》、《土木工程地质》、《结构力学》、《岩体力学》等）、参考文献、论文以及相关视频资料，同时熟悉隧道施工工序，认真阅读，回顾和读懂读透重要章节内容。这部分的工作量大而且对顺利完成毕业设计有着不可取代的作用，可能有的学生不积极，或者有些盲目，老师应该予以适当的指引，尽量避免学生做无用功。

（二）落实和抓好设计过程

在前期做好较为充分的设计准备后，本着“以人为本，教会生存，张扬个性”的指导方针，设计过程不仅学生要充分发挥主观能动性和创新性，指导老师也要加强对学生的指导工作，投入足够的时间和精力，同时学校要制定积极的管理措施作为有力的保障，从而保证毕业设计的顺利进行。

1“.模板化”设计与“个性化”设计相结合。本校隧道毕业设计由于在资料库储备方面还没有完善，所以毕业设计宜采用“模块化”。“隧道工程的模块化设计”的具体内容包括以下几个方面的基本内容：选线、建筑限界、洞门、衬砌、通风与照明、排水、施工方案、施工组织、概预算等。学生必须要有这几个方面的设计内容，但是为满足教学要求的深度和广度，又避免抄袭现象和充分发挥学生的积极探索和创新的精神，鼓励学生个性化发展，同时建议还采取“个性化设计”补充，在以上几个基本内容中采用其中1-2个版块进行深入的分析，研究和专项设计，有必要时可以辅助试验，施工现场考察。

2.正确对待计算机辅助设计。计算机辅助设计已经在工程设计得到广泛应用，计算机应用能力成为衡量毕业生能力的一个重要指标。毕业设计过程中要求毕业生结合本校师资队伍情况，以隧道工程为毕业设计对象，在毕业设计过程中合理使用计算机进行辅助设计，但同时为了避免学生抄袭和弱化学生实际动手能力，建议学校采用“手工+计算机辅助设计”相结合的模式。例如，首先学生必须掌握常用的办公软件，如：Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等，并能熟练地用来进行大部份毕业图纸的绘制与毕业计算书的编写；其次，对于部分非常重要的图纸，如建筑限界设计，紧急停车带设计，洞门平面图，洞门立面图，各类围岩衬砌设计及配筋图，爆破施工方案，路面结构图则必需采用手工绘制。同样，对于结构设计计算，要求学生学会相关软件，如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus，同济曙光等进行结构受力计算和分析。但对基本的计算，如围岩压力的计算、衬砌配筋等，宜采用手算。此外，还应适当鼓励和引导学生进行与自己工作相关的设计和研究生学生学习，还可以较为深入地引导学生学习同望West，Origin科技绘图，以及Fortran90、VC++等计算机语言编程的应用。

3.教师指导模式的改进。指导老师精力和时间的投入、给予的耐心指导是学生顺利进行毕业设计的强有力保证。教师指导主要从以下几个方面进行改善和提高：

（1）在毕业设计过程中，指导老师不仅要进行业务指导，更要着眼于教书育人、提高学生综合素质和工程能力；不仅在设计选题和下达任务等环节“精挑细选”，更要在指导过程中“精雕细凿”，因材施教；不仅要对学生的出勤纪律、任务完成情况进行管理监督，同时要听取学生完成工作情况的汇报，关心学生的全面成长。因此老师可能采用多种指导方式，如直接与学生见面或者运用QQ、手机等联系方式进行指导，同时建议老师指定每周特定的时间为学生答疑解惑，尤其对于地质资料的阅读和衬砌设计部分，要适当补充相关文献、论文和专题形式的详细指导。

（2）指导老师应该根据学生的不同情况，摆脱以往“单行灌入式”的教学方法，改变学生“等、靠、要”的惰性心理，采取“因材施教”的方法。另外，还要特别注意锻炼学生自学能力，例如对于衬砌计算，他们不知道如何下手，指导老师可大致先讲述计算的基本环节及如何查阅相关资料的途径，然后放手让学生们自主去探究，最后再根据相关问题重点答疑。这样在学生的独立学习能力得到提高的同时，也让学生学会了如何规划处理工程问题。

（3）组成指导小组定期给予指导。隧道工程毕业设计是对所学专业的综合训练，它涉及岩土、地质、建材、力学、施工组织及概预算、结构设计原理等各个方面，涉及的问题多，知识面较宽，这就要求教师要分工协作，充分发挥各自的优势，以保证毕业设计指导的质量，因此建议成立隧道专项指导小组，小组教师适当地补充一些隧道工程专题讲座，并进行集体答疑，互相配合，避免独立指导下不全面的弊端；同时小组成员经常讨论指导毕业设计的经验与体会，对培养青年教师，提高其业务水平及指导毕业设计的能力也起到积极的作用。

（4）与其他院校多交流，相互借鉴。这三次的毕业设计指导通过与武汉大学、华中科技大学、中国地质大学（武汉）、中南大学、湖南大学、湖南科技大学等高等院校的师生相互交流，同时聘请相关教授（如华中科技大学王元汉教授）来本校进行毕业设计指导和相关知识讲座，为本校隧道工程以及其他毕业设计提供了很多的建设性建议，特别是对教师如何指导学生、引导学生积极思考、充分发挥主观能动性等方面有很大的促进作用，全面完善了本校土木工程毕业设计指导模式。

4.学校加强和落实好考勤制度和考核评价体系的管理。毕业设计的管理是一项复杂的系统工程。涉及毕业论文的选题、任务书的下达、开题、评审、答辩、成绩评定和归档等一系列程序。毕业论文的管理工作需要制定如教师指导、师生定期交流、论文审阅、考核标准和评级等一系列制度规范。虽然本校建立了一系列毕业设计管理制度，但其中却存在许多尚需完善之处，因此必须建立一套行之有效的管理实施办法、明确考核标准和指标。同时，必须强化贯彻制度的力度，将毕业论文的相关规定和条例落实到位。在实际执行中，对毕业设计成果质量要求不能放松，并且监督管理工作不能浮于表面，特别是对于出现问题的毕业设计，应更加严格要求，保证整改效果。

（三）设计后重视总结与完善

1.建立和完善科学的评价指标体系和评分标准。毕业答辩是考核毕业生分析问题、解决问题应变能力的一种手段，是对学生毕业设计水平的评估。组织好毕业答辩可提高学生整体的专业水准。目前，本校土木工程的答辩是按班级进行的，桥梁工程专业与隧道工程专业混在一块进行答辩，因此采取的毕业答辩模式有待改善。根据本校教学资源的具体情况，结合以往的答辩模式和借鉴山西铁路工程职业技术学院的答辩模式，本校土木工程目前的毕业答辩模式应该分专业进行，各个专业答辩小组组员由6人组成，由本专业学科带头人任组长，指导老师和专业老师各2名，聘请1名施工现场工程师或退休工程师参加答辩。毕业答辩内容宜由以下三个部分组成：

（1）毕业设计宣讲。由设计者口述完成，要求宣讲内容完整严谨，概念清楚，能正确运用图表，重点突出创新能力及涉猎可能夺得新工艺，新材料，新技术和对未知施工知识的探究，这里建议采用悬挂图纸，黑板板书和PPT演示相结合的方式，重在培养学生的表达能力。

（2）抽题答辩。指导老师根据设计过程需要的基本知识，必须掌握的重点知识，选好一定数量的答辩题，供答辩现场抽签答辩，这样可以激发学生的学习兴趣，营造一个生动、活泼的教学环境，为毕业生掌握基础知识提供一个很好的平台。

（3）提问答辩。参加答辩的老师提前阅读毕业设计，紧扣毕业设计进行随机提问答辩，学生即兴回答，要求能很快理解所提问题的实质，解答内容正确，论证确切，逻辑性强。

2.重视资料库的完善。就毕业设计这一教学环节而言，需要大量的设计资料做支撑，这既是教学任务的要求，也是资源积累和教学可持续发展的需要。目前，本校隧道工程的设计资料数量严重不足，参考书籍不全，规范没有及时更新等问题，这在一定程度上影响了毕业设计的质量和速度。因此，学校、老师和学生必须重视隧道设计资料的收集、整理和资源整合，除了补充和完善常规纸质资料外，应当发挥学校网络的优势，建立本校毕业设计专题专版。资料库的完善与整理包括：

（1）收录前届毕业设计提供的各种地形图和地质资料；

（2）收集各种隧道工程设计实例（包括常规的和特殊的案例）；教师实际完成的具有代表性的设计案例，突出特殊的设计；

（3）收集“模板化设计”中各个专项设计相关的技术论文等资料，形成各项专题多样化模板，建立专门的数据库供学生查询和利用；

（4）收录各种设计、施工、验收规范和图集等；同时对新的规范及时进行更新和公布。这样，通过集合各种优秀资源，不但实现了信息资源共享，满足了毕业设计的资料需要，还达到了积累资源和教学可持续发展的目的。

3.评定优秀指导教师和优秀毕业生。制定相关的政策，综合学生在设计过程中的努力程度，设计成果质量与答辩表现，每组评定适宜数量的优秀毕业生，同时根据指导老师的指导记录和对毕业生的问卷调查，评定毕业设计优秀指导教师数名。这样在设计过程中，学生与学生之间，老师与老师之间形成一种不断改进，不断提高的良好活跃的竞争氛围。

4.毕业答辩结束后，组织毕业生师生座谈会。毕业答辩结束并不意味着毕业设计的整体结束，还应该对毕业设计的指导模式和需要完善的政策和相关条例条文进行总结，完善本校对以后毕业设计的指导。建议本院在答辩结束后，进行1～2次毕业生设计师生座谈会，总结设计过程中遇到的专业问题，以及管理制度、指导方面和其他方面的问题，通过学生自主发言，老师补充的模式总结，例如在进行隧道衬砌受力数值模拟的时候，关于建模和后处理的难点问题，对于围岩压力的计算采取excel计算还是自行编辑的程序计算的问题，老师的指导环节如何设计更有效的问题等，为本校以后的隧道毕业设计提供参考。

由隧道工程毕业设计引发的几点教学建议

（一）开展“四年级本科生导师制”

我校土木工程专业现设有建筑工程、地下空间和道桥方向三个方向，根据本校的师资队伍，借鉴东南大学的人才培养模式，本校可以采取“本科生导师制”，采取学生和导师“双向选择”的方式，其目的和要求是：

（1）导师负责学生在大学四年的学习情况，包括专业课学习、参加课外科技活动和科技竞赛、参与土木工程试验等；学生根据自己学习的方向选择老师，有的放矢的跟随导师学习自己所关心的科研问题。

（2）导师主动关心学生的全面成长，通过与学生“交朋友”的形式，帮助学生克服遇到的学习，心理和生活方面的问题。

（3）导师尤其负责学生大四的毕业实习和毕业设计的指导工作。

（二）引导学生走进试验室，培养科学和严谨的学习态度

本校拥有土木工程试验中心，下设建材、力学、土工、结构、道路、桥梁等专业实验室。经过10余年的发展，现已成为具有一定规模的学校重点实验室之一。专业技术人员和师资力量雄厚，本中心拥有六层土木实验楼1栋，结构厂房1栋，实验设备约400余台套，拥有多台先进的大型设备、仪器，其中包括500吨压力试验机、结构疲劳试验机、全站仪、桩基检测仪、电子万能试验机、智能液塑限联合测定仪，多功能振动测试系统，超声波检测仪等。土木工程实验中心除承担全校工程类专业的实验教学任务外，还和湖南城市学院土木工程检测中心对外承接大量房建、道路、桥梁、岩土、测绘工程等方面的试验和检测项目，同时也是重要的科研基地。为充分利用这些实验设备，为引导学生将理论和实践联系，培养学生的综合素质和能力，本校应该放开手，制定试验室开放政策，老师引导学生多走进试验室，给予相关的试验课题，让学生自己动手，探索新知识，解决问题，培养科研能力和实践能力，使土木工程专业素养不断得到提高。

（三）引导学生积极参与土木工程检测项目，培养吃苦耐劳的工作作风

本校拥有土木工程检测中心，其是本校集产、学、研为一体的一个对外平台，拥有结构、道路、桥隧、建材、土工、测量6个实验室。检测中心严格按照要求建立了完善的质量管理体系，本校在满足教学要求的同时，应该充分利用这个平台，引导和鼓励学生参与其中的检测或实习、见习，提前体验土木工程的工作和需要具备的严谨科学的工作态度，从而可根据自己的兴趣爱好来强化专业学习和择业。

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关键词: 高师院校《数学史》课程 设置状况 问题

一、引言

2001年,全国高师院校《面向21世纪课程改革研究报告》中提出,应在高师本科院校开设《数学史与数学教育》课程;2003年颁布的《普通高中数学课程标准(实验)》也指出:高中数学课程提倡体现数学的文化价值,并在适当的内容中提出对“数学文化”的学习要求,设立“数学史选讲”等专题。

可见,高师院校的《数学史》课程有着特殊的教育意义,鉴于此,我对目前国内部分高师院校《数学史》课程的设置状况进行了调查和分析。

二、高师院校《数学史》课程设置状况

1.国外《数学史》课程设置历史沿革

1742年德国数学家海尔布罗纳出版《世界数学史》,1758年法国数学家蒙蒂克拉出版《数学史》,这标志着近代数学家们开始将数学史作为独立研究领域进行研究。随着该领域研究的深入和普及,数学史对数学教育的意义也被一些西方数学史家和数学教育工作者所认识。从国际上看,数学史教育的历史可以追溯到很早。早期的数学教育杂志《新数学年刊》曾以大量篇幅刊登数学史的文章,就证明了这一点。

从国际上看数学史教育的历史虽然可以追溯到很早, 但是作为学校的教育内容则是近代的事情。1884年法国著名的数学史家坦纳里首次在巴黎开设《数学史》课程,得到了官方承认。1904年在德国海德堡召开的第三届国际数学家大会上,坦纳里、美国著名数学史家和数学教育家史密斯、意大利著名数学史家洛利亚等在提出的一项决议中称:“数学史在今天已成为一门具有无可否认重要性的学科,无论从数学的角度还是从教学的角度来看,其作用变得更为明显,因此,在公众教育中给予其恰当的位置已成当务之急。”

自20世纪初以来,许多国家在中学数学中增加了数学史资料,有的还出版了专供中学使用的数学史教科书。最注重数学史教育的是前苏联,在大学的各科数学教材中差不多都包含了大量的数学史资料,尤其包含了俄国和前苏联的相关教学成就。前苏联教育部颁布的数学系教学计划中就有《数学史》课程,师范学院数学系把《数学史》列为必修课。不少国家都把《数学史》列为数学系的必修课,如前捷克斯洛伐克和前德意志民主共和国。美国的一些大学开设了《数学史》课程, 布朗大学有世界上唯一的数学史系。前德意志联邦共和国汉堡大学有自然科学、数学与技术史研究所。1972年,第二届国际数学教育大会成立了数学史与数学教学关系国际研究小组,标志着数学史与数学教育关系作为一个学术研究领域的产生。

目前,不少国家高校设置了科学史系或数学史系,有关教学史的学校、课程设置等也出版了几百页供报考用的专著。美国哈佛等不少大学也开设了《数学史》课程,教材《数学史概论》(伊夫斯著)自1953年至今出了六版。澳大利亚新南威尔士大学将《数学史》列为重点,出版了《大科学史》。俄罗斯在师范院校广泛开设《数学史》必修课,《数学史》两卷(雷布尼科夫著)被译成五种文字,并多次再版。同前苏联一样,他们特别重视俄国数学家的成就,每位数学家都有一本厚厚的传记供学生阅读。列宁格勒大学在1981年的数学教学大纲中,将《数学史》课程作为考查课程,共设了36学时。莫斯科大学把《数学史》列为必修课已经几十年,在莫斯科大学1987年数学教学大纲中,《数学史与数学方法论》课程被置于第七、第八学期工作计划,2学时/周,考查课程。①德国从1998年来在全国高校和中专将《数学史》定位为选修课,使用材《数学史讲稿》。

2.国内高师院校《数学史》课程设置状况

(1)国内高等院校《数学史》课程设置历史沿革

相对于国际数学史教育,中国的数学史教育也有较大发展。早在解放前,我国著名数学史家、数学教育家钱宝琮就开始中国数学史和中国天文学史的研究,是中国数学史学科奠基者之一,在国内外享有盛名。中国数学史家、铁路工程师李俨从1911年开始从事中国数学史的整理和研究工作,是中国数学史研究的学科奠基人之一。②

20世纪50年代初期数学史教育被列入中学教学大纲,作为爱国主义思想教育的内容。1977年制定的全国数学研究规划(草案)第一次把数学史研究列入规划,分世界数学史和中国数学史两项,承担中国数学史研究的单位有中国科学院自然科学史研究所、北京师范大学、杭州大学、内蒙古师范大学和西安师范学校(后合并入西北大学)。

我国高校数学史教育,最先是从高师院校和个别大学数学系开始的,发展速度很快。我国在20世纪50年代曾计划把《数学史》作为高师院校的选修课程,但由于师资和教材的原因,没有得到实施。学者们早期多以讲学的形式在高校中进行数学史教育。钱宝琮、程廷熙曾在北京师范大学、华东师范大学等校讲授过《中国数学史》。20世纪70年代末80年代初,杭州大学、苏州大学、内蒙古师范大学、西北大学、上海师范大学、山西大学、北京师范大学等院校先后开设《数学史》必修课或选修课,有的编有讲义,但都未出版。山西大学讲世界数学史,还中外混合讲授。数学史专题讲座是另一种重要方式。20世纪80年代中期,国内几所著名大学共同发起编写了《中国数学简史》和《外国数学简史》,此后数学史开始陆续进入我国大学课堂。截至1986年,国内约有40所大专院校开设了《数学史》选修课。1994年,全国数学史学会第四届理事会将“数学史教育”的工作作为一项重要的内容,起草并了加强数学史教育、在高等院校中开设数学史课程的建议书,引起了普遍关注,受到了有关部门的重视。国家教育部有关文件明文规定了高校数学系学生学一些数学史知识的要求。1999年,在昆明召开的数学专业课程会议通过了《数学与应用数学专业教学规范》,在“课程结构”部分已明确将《数学史》列入专业必修课。

到2001年,国内大多数大专院校开设了《数学史》选修课。其中,不少的高校除了将《数学史》作为数学专业必修(或选修)课程外,还在学校公共选修课中开设,希望借此让非数学专业的同学更多地了解“数学”作为一门科学的发展历史,增强自身的数学修养。

(2)国内高师院校《数学史》课程设置状况

近年来,几乎所有高师院校数学专业都相继开设了《数学史》课程。我们对华东师范大学、华中师范大学、东北师范大学等国内部分高等师范院校进行调研,课程设置情况如表1所示:

以我院《数学史》课程开设情况为例,《数学史》课程早在上世纪80年代末90年代初就已经开设,其中《中国古代数学思想》以专题讲座的形式进行授课;与数学史相关的课程有《数学思想》、《数学哲学与数学史》、《数学史》等,侧重点各有不同,但是都以数学历史作为发展主线,大致安排在三年级上学期进行授课,36学时左右。同时,学院“课程与教学论”方向数学课程与教学设计、跨文化数学教育专业硕士研究生的培养方案中,也安排有数学史课程――《数学史与数学方法论》,72学时。

三、课程设置中存在的问题

近年来,学习数学史的重要意义越来越为国内学者所关注,课程的开设蓬勃发展。但是,我们通过对高师院校《数学史》课程设置状况的调查,发现其中仍然存在着一些不可忽视的问题。

1.仍有部分高师院校数学专业没有开设《数学史》课程

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虽然“数学与应用数学专业教学规范”中“课程结构”专业课要求:各校根据不同的培养方向,在四组课程的三组中选取至少五门(也可合并开设),并规定它们作为该培养方向学生的必修课程。其中已经明确将“数学史”列入专业必修课,但是数学史与数学教育被列为第4组,而各校可根据不同的培养方向,在规定的4组课程的至少3组中选取至少5门,这就必然存在不选取第4组或即使选取第4组,仍不选《数学史》课程的情况。

2.课程设置存在某些随意性

长期以来,国内高师院校《数学史》课程发展很不平衡。从表1中我们可以看到:《数学史》课程名称不统一,如《数学哲学与数学史》、《数学史与初等数学研究》、《数学思想史》等,这使得对应教学大纲的要求侧重点各有不同,教师难以把握教学重点;课程类型不统一,有的院校作为必修课,有的院校作为选修课,甚至有的院校作为讲座安排;课程学时安排不统一,少的安排有30学时,多的安排有90学时;课程考核方式不统一,有的院校作为考试科目,有的院校作为考查科目。

由于在课程名称、课程类型、学时安排、考核方式等方面都差异较大,故课程的教学内容存在一定程度的随意性。

3.具有师范特色的《数学史》课程教材匮乏

当前数学史研究不断升温,各种版本的数学史著作接连问世。各种介绍数学史的有关书籍和教材层出不穷,其中比较有影响的数学史教材如:李文林的《数学史教程》,李迪的《中外数学史教程》,梁宗巨的《世界数学通史》,等等。

纵观这些数学史著作,我们不难发现,它们关注研究的对象主要是数学学科本身,很少顾及师范教育数学教学的需要,一般都是以历史演变为主线,探讨数学的特点和发展规律,含概了国内外数学史研究的丰富内容和成果。限于课时,教学只能泛泛而谈,既不能深入,又难以突出重点,其结果只能是一幅数学历史画卷的概貌,一系列年代事件的堆积,缺少鲜活的思想和过程,远远不能满足高师学生对于《数学史》课程的学习期望,难以体现高师院校《数学史》课程教学特色。

4.能够凸显《数学史》教育功能的教师有限

高师院校数学教师相当一部分来自于非师范院校,部分在本科乃至研究生学习阶段,都没有接受过数学史课程的学习。即使他们对数学史有兴趣,也大都是边学边教,少有交流讨论和进修深造的机会,对课程的课程性质、教学目标、教学内容等缺乏全面深入的研究。

四、结语

在高师院校开设《数学史》课程,有着特殊的重要作用,即课程自身的教育功能,使高师学生通过学习,深化对数学学科的科学价值、应用价值的整体认识;同时,深化对数学史教育价值的认识,以发展人类文化的观点开设数学史课程,使数学史融入和促进高师数学教育,进而推进其在中学数学教育中的教育价值和文化价值。

因此,我国高师院校《数学史》课程的建设任重而道远,需要从课程设置、教材开发、教师培养等方面作进一步的探索和研究。

注释:

①莫斯科大学、列宁格勒大学、剑桥大学、牛津大学数学、计算数学、应用数学教学大纲.北京:高等教育出版社,1991.

②中国大百科全书・数学[M].北京:中国大百科全书出版社,1992:534,437.

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]傅海伦,贾如鹏.试析我国高校数学史教育发展及研究现状[J].高等理科教育,2005,(4):9-11.

[3]汪晓勤,欧阳跃.HPM的历史渊源[J].数学教育学报.第12卷第3期,2003,8.