地基处理技术论文十篇

时间:2023-03-19 19:14:15

地基处理技术论文

地基处理技术论文篇1

1.1特性分析由于我国的国土面积较大并且地形地貌较为复杂,因此在许多水利工程的施工过程中往往会遇到软土区域,在这一区域施工给水利工程建设带来了很大的难度。众所周知软土地基通常是由淤泥、沙质土、亚粘土、亚砂土层、淤泥质粘土等物质组成,这种地基通常具有含水量大、抗剪能力差、可压缩性强、强度不稳定等等特点。因此这意味着在水利工程施工过程中如果遇到软土地基,则由于其自身的承载力和抗剪性能无法达到我国水利工程的设计要求,往往会导致水利工程上部建筑物的承载能力不足,这会进步一产生很大的工程危害,甚至有可能导致工程出现空洞、坍塌等严重的工程事故。

1.2软土地基存在的危害由于上述特点的存在,软土地基自身存在的危害也往往受到水利工程的重视。通常来说在水利工程的施工过程中如果软土地基没有得到有效处理,则会严重的影响水利工程正常功能的发挥和使用,与此同时往往还会缩短水利工程的使用寿命。除此之外,在水利工程施工过程中由于一些工程施工单位没有能够严格的执行工程施工质量和检测标准,从而导致了在对软土地基进行简单的处理之后就立刻进入到下一工序的施工中,这一现象会导致在水利工程施工过程和建设初期软土地基的各项指标符合设计要求,但是当水利工程施工完成并且在后期正式投入使用的过程中就会发现由于软土地基本身的原因导致了地基失稳和建筑物发生沉降或者是不均匀裂缝等问题,这些问题的存在将会直接影响到水利工程的整体质量和正常使用。

2水利施工中软地基处理技术的应用

水利施工中软地基处理技术的应用是一项系统性的工作,其主要内容包括了砂砾土垫层软土地基处理技术、置换填土软土地基处理方法、抛石挤淤进行软土地基处理方法、加固土桩软土地基处理方法、高压旋喷桩软土地基处理方法等处理方法,以下从几个方面出发,对水利施工中软地基处理技术的应用进行了分析。

2.1砂砾土垫层软土地基处理技术砂砾土垫层软土地基处理技术是目前我国许多水龙工程施工时常用的软土地基处理方法。例如在水利工程施工遇到软土区域时施工单位通过使用砂砾土垫层来进行软土地基的处理时可以在软土层的上部进行排水砂层的铺设,这一铺设的有效进行可以增加水利工程的排水量并且能够使软土地基在砂砾土填入同时也就增加了其自身整体的荷载能力。除此之外,砂砾土垫层软土地基处理技术的应用还能够加速其内部的排水过程,从而能够进一步提升其自身的强度和硬度,并且还能有效提高其稳定性能。

2.2置换填土软土地基处理方法置换填土软土地基处理方法的应用主要是在水利工程遇到一些如沼泽地带的比较难以施工的软土地域时采用的软土地基处理方法。通常来说在泥沼地带以及当软土地基的软土厚度小于一点四米并且路堤的高度较低时,置换填土软土地基处理方法的应用优先度是较高的。在置换填土软土地基处理方法的处理过程中,水龙工程施工单位应当首先将地基中的淤泥和亚粘土以及软土根据情况进行全部的挖出或是是部分的挖出,并且在挖出后采用渗水性好的材料。例如可以加入一些粉煤灰和水泥或者是石灰等材料并且进行分层填筑。除此之外,在每一层的填筑工作完成之后水利工程施工人员应当进行夯实碾压,从而能好的确保工程质量符合要求。

2.3抛石挤淤进行软土地基处理方法抛石挤淤进行软土地基处理方法是在水利工程施工建设中由于一些软土区域很难使用常见的处理技术而选择的软土地基处理方法。通常来说在软土地基的淤泥厚度小于四米并且软土区域没有硬壳与此同时呈现流动状态并且排水较为困难时则会优先选择抛石挤淤进行软土地基处理方法进行软土施工处理。在这一软土地基处理方法的应用过程中首先应当保证用料的高质量,并且采用一些不容易被风化和侵蚀的石料,与此同时对于片石的大小应当视淤泥的粘稠程度来决定,从而能够在此基础上优先保证片石的直径不大于三十五公分,并且淤泥含量不超过百分之二十五。

2.4加固土桩软土地基处理方法加固土桩软土地基处理方法通常是在一些软土地基施工的改良施工中得到有效应用。一般而言加固土桩软土地基处理方法的应用需要使用专门的施工机械设备来将软土地质局部范围内的软土加入加固材料进行改良,在这之后形成桩体并且使得桩体和桩之间软土形成复合地基。除此之外,加固土桩软土地基处理方法的应用还需要使用水泥、生石灰、粉煤灰等作为其桩身的填充加固材料,因此较为适用于含沙量较大的软土层中,。就桩身的用料比例来说,其水泥用量和软土的天然重量之间的比例不应当过大,一般控制在百分之八到百分之十六之间是较为理想的情况,因此最好使用普通水泥或是矿渣等来进行加固土桩软土地基处理。

2.5高压旋喷桩软土地基处理方法高压旋喷桩软土地基处理方法通常分为单管和双管的处理方法,这一软土地基的处理方法主要是利用旋喷钻机,将旋喷注浆装置放入预定的软土层深处,并通过旋转钻杆的转动和徐徐上升,把事先配置好的浆液,从喷嘴喷出,并且能够形成具有一定强度和硬度的人工地基,在这一过程中需要注意的是在使用高压旋喷技术时,最大有效深度不超过二十米。在片石高出原有的软土地基表层高度之后,就要使用较小的片石进行填筑,并且,使用重型碾压设备进行反复碾压,使得填石密实,然后再之后,铺上反滤层,进行填土,进行下一工序的施工。

3结束语

地基处理技术论文篇2

关键词:地基处理;技术;桩基础;施工

中图分类号:TU472 文献标识码:A

建筑工程中,地基作为各个重大工程建设的基础,对工程的建设进度和工程的造价都有着至关重要的影响,有时甚至会成为制约工程建设的重要环节,影响整个工程的进度,因此,地基的作用是不容小觑、需要引起人们极大重视的。同时,需要注意的是,不同地区对地基的要求也是有差异的,要因时因地而异,这就要求地基处理技术的不断提高。当前,地基处理技术的不断提高与运用,对促进整个工程的质量、控制工程造价、保证工程的建设进度都有着重大影响,因此,探究地基处理的常见技术具有非常现实的意义,本文就地基处理的常见技术展开论述,让更多的人了解这些技术。

地基处理的常见技术一般包括换土垫层地基处理、预压地基处理技术、振冲地基处理、桩基础地基处理等,以下就这几种技术进行讲解分析。

一、 换土垫层地基处理

该地基处理方式主要是将地基层面的软土进行去除,然后用承载能力较强且压缩性较低的材料进行置换。换土垫层地基处理这种方法对换土的要求比较高,替代的换土材料必须没有腐蚀性。因此,换土垫层经常采用砂石、石屑、碎砖及常见的灰土等没有腐蚀性的材料进行替换。在地基处理的过程中,换土垫层地基处理不仅能够一次性的提高土层的承载能力,还具有能够有效的防止地基出现沉降的优势。

换土垫层地基处理技术大多应用于浅层比较软及不均匀的地面上。在温度较低的地区,置换地基可以选用砂垫,主要是为了防止浅层地基土在温度低的情况下出现冷冻。另外,对于膨胀性地基土处理过程中,解决地基土涨缩的问题上,换土垫层的地基处理技术也是适用的。

二、预压地基处理技术

预压地基处理能够有效的提高软土地基的承载能力,这一技术主要是为了防止建筑物建成后对地基土的压力造成地基土下沉。具体的技术实施是提前将建筑物的地基上施加压力和静负荷,在通过压力后,将附带的压力去除。预压地基的处理技术在地基处理过程中具有许多优点,它能够有效的将地基空隙中的水分排出,增大地基土的密度,使得土壤抗压能力强,进而防止地基的下沉,增强地基的抗压能力。此外,预压处理造价低,处理周期较短。正是基于此,该技术才在地基技术中被广泛的应用。最后,值得注意的是,预压时间并不是恒定不变的,他需要根据地基土的厚度、地基的渗透性及预压的符合度等方面进行确定的。而当下,在理论技术的支撑下,可以采用地基固结理论进行核算。

三、 振冲地基处理

振冲技术借助一定的水冲力去夯实地基,具体的操作过程是利用吊重机将振动器吊起,在吊起的同时启动水泵和电机,使得振动器能产生高频率的震动。用水泵将水抽出,用振动和水冲的方式进行地基处理。但是这一技术在使用时,必须将振动器摆放到预定的地基位置,处理完孔后将碎石填入。振动器挤压会在一定的程度上提高震动速度。这一重复的操作,会形成复合型的地基结构。依据相应的加固机理,可以将振冲法分为两类,这两类分别为振冲密实法和置换法。振冲密实法采用的是将压力水和砂层进行融合,使得砂粒之间紧密的结合,减少缝隙,促进砂层抵抗液化能力和承载能力。

置换法这一方法采用振冲器地基进行打孔,将一定的材料进行填入,最终形成砾碎石等材料组成的桩体。这种以砾碎石为材料组成的桩体能够与原来的地基土构成复合型地基,它不仅能够提高地基的承载能力,进而减少地基沉降。这类地基方法与其他几类地基相比较而言,处理的技术成本较低,并且经济耐用,此外,还能够提高地基密度,增强地基的抗压能力。这类地基在处理的过程中采用了砂土地基和砂石地基。

四、 桩基础地基处理

桩基础地基是我国最古老的地基处理技术,在我国古达,大部分的建筑物都是采取该技术进行地基处理的。当前,随着我国建筑事业的蓬勃兴起,我国的桩基础地基技术在原来的基础上也获得了新的发展。

(一) 灰土和土桩地基处理

灰土和土桩地基处理技术应用地区比较广泛,主要应用在西北和华北地区。灰土和土桩地基利用基础地基面打入桩孔,在孔内注入土和灰土,灰土的处理范围在5―15m的地下水位的人工填土地基,土桩的应用范围位于地下水位以上,适用于湿陷型黄土地基湿陷性。

(二) 砂桩地基处理

砂桩地基处理是在软土地基中打孔灌注砂的一种技术,它在运用的过程中分别采取了冲击、振动及水冲。中打孔灌注砂能够与原来的地基相结合,最终形成密度较高的砂柱体,从而能够承载较强的负载能力。其适用的地基主要为挤密松散砂土、粉土。

(三)煤灰水泥桩基处理

这类桩基有高度的凝合力,它是采用砂石、水泥、粉煤灰等一些材料进行混合,在混合的过程中与褥垫层和桩间土结合形成的复合型地基结构。这类桩基处理技术的优点是施工简单,方便操作,且工期较短。

(四)混凝土桩地基处理

混凝土桩基是采用普通钢筋混凝土或是采用预应力混凝土桩基的处理技术。采用混凝土桩基最突出的优点是坚固,并且造价成本较低,对技术要求较低。

五、强夯地基处理

强夯地基经常采用具有一定重力的重锤从高空自由下落。其中重锤的重量控制在10kg左右,高度控制在20m左右。重锤从高空下落因自身的重量会产生夯力作用,在重力挤压下回提高浅层地基土的密度,进而增强地基土的抗压性能,减少压缩性。该技术适用于没有饱和的粘性土地基和沙性地基。这一技术施工比较简单,不需要较强的技术支持,并且工作时间较短,可以用于路面夯实。但是其缺点也较明显,震动较大,产生噪音,不能在居民区使用。

以上主要分析了当下比较流行的几类技术。但随着科学技术的发展,新的地基技术层出不穷,也开始应用在建筑行业中,如:电渗地基和爆破技术。

参考文献:

[1]冯小平,周显川.关于地基处理常见技术的探讨[J].西部探矿工程,2013.

[2]张旭,刘志杰.地基处理技术浅谈[J].城市建设理论研究(电子版),2012.

地基处理技术论文篇3

[关键词]信息技术基础 专业融合 应用型人材 教学改革

1.现状

大学《信息技术基础》是二本学校非计算机专业的通识教育必修课,课程开设的目的在于让新生系统学习计算机基础知识,让他们掌握计算机基本操作技能,在高年级能使用计算机为专业学习服务。当前《信息技术基础》课程的现状是内容多,学时少,约32学时;入学时学生计算机基础参差不齐,多数同学能使用计算机完成简单的文字处理、上网、收发邮件等操作,但有些来自边远地区的学生可能从未接触过计算机,多数学生听课时没有兴趣,但具体操作时很多细节却不清楚,而少数没有接触过计算机的学生觉得讲得太快,操作起来很困难;在课堂教学中,教师占主导地位,全校各专业学生使用相同的教材,相同的教学案例,相同的讲授方法,课堂教学没有针对性。

2.教学改革方案与实施

2.1 更新课堂教学观和质量观

传统的课堂教学是老师主导课堂,学生被动接受知识。在新型的人才培养模式下,社会更需要高校培养出动手能力强,有实用操作技能,有自主学习能力和创造力的应用型人材。新的教学质量观对老师的课堂教学提出了新的要求。改变传统的教学模式,以学生为主导,改进和创新教育教学理念,培养应用型人材,是教学改革的首要任务。

2.2 教材建设

在本次教改中,我们首先组织多年工作在一线的计算机公共课教师团队重新编写了教材。教材改革的宗旨是精讲理论,注重教材案例与专业融合,培养应用型人材。本门课虽然知识结构相对固定,主要内容包括信息技术基础知识,网络知识,word文字处理软件,Excel电子表格处理及PPT的制作五大部份的内容,但由于计算机技术在软硬件上的迅速发展,在具体的知识点上旧的教材已经滞后于当前的技术。新编教材《大学信息技术基础》于2012年1月由科学出版社出版。教材的特色之处在于在兼顾知识系统性的前提下,压缩了部份理论知识,如略讲进制的转换,同时增加了一些重要的实践操作技能如信息检索,特别是专业文献的检索方法。此外,将计算机知识与专业知识相融合,针对不同专业精选案例,侧重于实践技能的培养。

2.3精选教学内容,加强实用技能的培养

《信息技术基础》课程知识点,如何在有限的时间里既要系统讲授,又要精讲理论,突出实用性和操作能力的培养,本次教改做了一些尝试。主要体现在保留大纲要求的知识点的基础上,精讲基础理论,网络知识部份增加了如何进行文献检索,文字处理部份安排了论文排版实例操作。在各部份知识的实验案例设计上,体现了专业特色,有一定的针对性。

2.3.1 精讲基础理论

计算机基础知识部份,安排学生自学如计算机的发展、分类、应用这类简单知识,深入浅出地略讲进制转换,演示XP操作系统中常用的系统管理功能并让学生练习,如屏幕属性设置,任务栏的设置,快捷方式的设置,输入法的设置,软件的安装与卸载等这些常识性的基本技能;网络的分类和体系结构建议略讲,重点讲解IP地址的分类,IE的使用,文件的上传下载等;WORD、EXCEL、POWERPOINT三个软件的讲解则注重使用过程中容易忽略的关键细节。

2.3.2 提高检索能力

信息检索能力是当代大学生必备的知识能力。除了利用搜索引擎Google 、Baidu等在Internet上对海量信息进行检索外,学会在专业数据库中查找专业文献对各个专业大四学生撰写毕业论文及将来从事专业工作都是一项非常重要的能力培养。教学中我们专门介绍了国内常用的中文专业数据库的使用方法,如CNKI中国知网、维普数据库、人大报刊复印资料、国家科技图书文献中心、万方数据库等,此外,还介绍了国外一些著名的西文数据库,如SpringerLink,IEEE Xplore。对我校学生,可以从学校图书馆的网站上获取中文资料全文,英文论文的题名的摘要;学校提供了通过馆际互借的方式获取西文论文全文的解决方案。

2.3.3 加强排版能力的训练

在Word文字处理软件的教学中,除基本功能的讲解演示外,在实验案例别安排了如何进行论文排版。在历年的学生毕业论文指导中,由于学生缺乏写作专业论文的基本常识,如摘要、分级标题、参考文献、英文摘要的写法以及目录如何生成等,致使指导老师总是要花很多时间来反复修改学生的论文排版格式。这些在word教学中看似简单的问题,当学生综合应用时,总是会出现许多问题。安排学生练习毕业论文的排版,对他们大四时写毕业论文以及将来工作以后撰写科技论文,都是一次针对性很强的训练。

2.3.4 与专业融合制作ppt案例

制作演示文稿软件PowerPoint是信息技术基础课中的一个重要软件。但由于总课时少,一般这部份内容只能安排6学时左右,主要是课堂讲解和演示此软件的主要功能,并布置学生制作一两个简单的PPT案例。教改过程中,我们针对不同专业的特点,安排制作与专业相关的PPT课件。比方中文专业学生,要求他们制作一个漂亮的自我介绍或是中学语文课件;对旅经系学生,安排他们制作地方旅游或是中学地理课课件。在制作时PPT时,如何选择素材,如何准备和处理文字、图片、音频、视频素材,都有很多细节值得探讨。音视频软件的使用,建议作为课后扩展的知识让学生自学,教师提供指导。

2.4 改变传统的教学组织形式和课堂教学方法

在以前的教学活动中,课时分配是上机和上课各一半。将理论和演示集中的教室里上,由于不能及时动手操作,上课时学生感到很枯燥,上机时很多操作细节又忘光了。现在,课堂教学全程改在机房进行,边讲边练,教师注重引导,给学生更多操作的时间,教学效果明显提高。此外,为了对不同专业的学生有针对性地教学,在教学中我们因材施教,对不同专业的学生选择更适合于他们特点的教学案例和实验案例,提高他们学习计算机的兴趣,让计算机作为一种工具,将来为更好地学习专业知识服务。

3.小结

本文以培养应用型人材为切入点,探讨了如何对大学《信息技术基础》课程进行改革的一些方法。本文就教学观念的转变,教材编写,教学内容的处理,教学方法和教学组织形式方面进行了探索与思考,以期在教改中能让本门课程的学习与专业融合,培养能更好地满足社会需求的应用型人材。

参考文献:

[1]沈奇.应用型本科实践教学体系的构建与改革[J].实验技术与管理,2010.10.

[2]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社,2006.

地基处理技术论文篇4

当前我国已经步入新媒体时代,新媒体时代是在报刊、广播、电视等传统媒体的基础上发展起来的新兴媒体形态。新媒体技术是基于互联网技术,具有先天性技术优势的媒体信息服务功能,是网络经济与传媒实现有效对接的最佳方式。近年来,新媒体技术已被广泛应用于教育行业,极大地丰富了高校教学管理的模式、方法和手段。在新媒体技术迅速发展的背景下,为了将其优势很好地融入民办高校的管理建设,对《新媒体技术》一书展开研究显得尤为重要。

由洪文杰、归伟夏编著,西南师范大学出版社出版的《新媒体技术》一书主要围绕新媒体中涉及的技术基础及新兴技术的发展展开,致力于梳理出与新媒体技术相关的技术脉络,促进用户更好地理解新媒体技术的原理和基本特征。该书主要内容包括新媒体的相关信息,如文字、图形、图像、声音、视频等的处理与编辑技术;计算机网络及移动通信技术等新媒体信息传输技术;新媒体信息显示、与检索技术;新媒体信息管理与安全技术;云计算、物联网、虚拟现实技术、大数据等新技术。该书既可以作为大学、中专院校新闻与信息传播等相关专业的教材使用,也可以为相关媒体专业从业人员和广大爱好者提供理论参考。

《新媒体技术》一共分为七个章节:第一章为新媒体技术引论,主要介绍技术与媒体、新媒体技术对传媒业的变革和与新媒体有关的关键技术;第二章为新媒体信息处理及编辑技术,主要介绍新媒信息的种类和特点、新媒体文字信息的处理和编辑、新媒体图片的处理与编辑、计算机图形与动画技术、数字音频处理与编辑技术、数字视频处理与编辑技术、新媒体信息的组织;第三章为新媒体信息传输技术———网络技术,主要介绍网络技术的基本概念、技术基础、网络安全技术和数据通信技术基础;第四章为移动新媒体技术基础———移动互联网,这一章节包括四个小节,具体分为移动新媒体技术概述、无线移动通信技术、移动新媒体终端设备及系统平台、移动新媒体技术应用;第五章为新媒体信息显示、与搜索技术,主要介绍新媒体信息显示技术、新媒体信息技术、新媒体信息搜索技术及电子纸的相关内容,使读者可以了解新媒体显示技术的发展脉络;第六章为新媒体数字版权管理技术,这一章节让读者了解到了新媒体数字版权管理概述、数据加密技术、数字签名技术、数字水印技术、身份认证技术、PKI安全技术和元数据与数字对象标识码;第七章为应用中的新媒体传播技术,读者可以了解云计算、大数据、物联网、虚拟现实技术及LBS等新兴概念,从而更有效地了解新媒体技术的产生、发展和变迁。通读全书,概括了该书的以下几个特点:该书最大的特点在于全面性,尤其是新媒体的基础元素,在文中都有所介绍。新媒体信息的基础元素包括文字、图形、图像、声音和视频,书中对这些元素的处理与编辑逐一进行了阐述。文字作为最基础的元素,在新媒体技术逐渐发展的今天,仍然扮演着一个必不可少的角色。随着技术的发展,图形、图像、声音、视频等基本元素崛起,丰富了新媒体技术的内涵。

该书通过对这些基本信息的处理和编辑技术的阐述,为民办高校的管理提供了理论基础。该书在介绍新媒体技术时,由浅入深,层层递进,先介绍比较基本的新媒体信息,再介绍基础互联网技术———移动互联网,随后介绍显示技术———电子纸,最后介绍比较高端的加密技术、安全技术、签名技术和身份认证技术等。这样的编辑方式有利于读者加深对新媒体技术的了解,也有利于读者掌握新媒体的基础知识。尤其是民办高校的管理工作,可以通过参考该书,建立一个更加稳固的现代化民办高校管理系统。该书对于民办高校管理最大的借鉴点在于针对性强。高等院校的管理工作相当复杂,如果不利用现代媒体技术,不仅耗时耗力,而且在工作中还容易出现差错。而该书对于高校管理工作的各个步骤都提出了具有针对性的技术应用,如云计算的应用可以提升管理工作效率、减少管理工作的失误;身份认证技术的应用可以让管理工作更加便捷;加密技术的应用可以让民办高校的管理工作更加安全等。传统管理手段使民办高校的管理工作效率一直难以得到提升,其管理手段的局限性也使高等院校管理工作很容易出现失误。

发展迅猛的现代媒体技术在高等院校,尤其在民办高校中的应用微乎其微。《新媒体技术》一书对现代媒体技术进行了较为全面的阐述,为民办高校管理工作的技术创新提供了理论基础,为民办高校管理工作现代化技术的应用提供了指导和借鉴。

地基处理技术论文篇5

论文摘 要:多媒体技术是信息技术发展的产物。它集中了已经比较成熟的图像处理、声音处理、视频处理、三维动画技术等信息处理技术,改变了传统计算机单一的字符、平面图形的人机界面。为人们提供了一个具有图像、声音、视频、动画等多种视听信息,具备良好的交互式可操作性能的信息系统。因此“多媒体信息处理”这门课程的地位得到了提高,尤其在榆林学院这样一所普通应用型高等院校中,变的更为重要,也更为迫切,因此我提出以下改革方式。本文就在学校课程改革的大环境下,对多媒体信息处理技术这门课程的教学方式进行了探索。

现代科学技术的飞速发展,使人类社会进入了信息时代。计算机技术在当今教育领域中的应用,是教育现代化的一个重要标志。多媒体技术运用多种现代化手段对信息进行加工处理,显示与重放,模拟、仿真与动画技术的应用可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程与现象生动而形象地显示出来,可大大增强人们对抽象事物与过程的理解与感受。交互式多媒体技术将图、文、声、像融为一体,可以达到在短时间内获取大量知识信息的效果。

在教育部关于高等学校计算机基础教育三层次方案的指导下,我国高等学校的计算机基础教育事业蓬勃发展,多媒体技术与应用就是一门面向高等学校非计算机专业的学生而设置的第三层次的计算机技术基础课程。由于计算机软硬件技术的飞速发展,多媒体技术领域里也不断出现新的技术、概念,这就使得多媒体技术与应用课程的教学内客和方法都面临着新的挑战。如何在有限的课时数内高质最地完成课程的教学,为学生奠定一个扎实的多媒体技术应用和开发的基础呢?本文就该课程目前教学过程中存在的主要问题进行了探讨。

教学内容不能及时跟进技术的发展,制约着多媒体信息处理技术的发展。我校多媒体技术与应用课程主要包括多媒体应用技术领域里的基本知识和内容,从总体上叫以分为多媒体技术基本原理、多媒体硬件、多媒体软件应用设计三大方面,原理是基础,硬件和软件的应用是提高,它们是互相促进的两个方面。多媒体技术与应用课程的教学目标是培养社会需要的多媒体技术应用人才,这就要求学生除了要掌握扎实的多媒体技术基本原理以外,还要熟悉多媒体硬件和软件的灵活应用。很显然,目前的教学内容是不符合这一教学目标的。

基于以上原因,我提出了以下改革方式,首先将一学期的教学分为两大阶段,第一阶段属于初期学习阶段,对项目所涉及的多媒体技术软件行正常教学,向学生布置正常的个人作业任务,达到初步教学的目的。关键是在后期的第二阶段,通常是由教师设计一个,中型的具有相当的复杂性和难度的开发项目,它将由学生经过一定的学习积累后,发挥他们个人的特长,团队协作完成,项目要求每个学生发挥各自的精专技能并参与团队合作。也正是通过项目对每个学生这种唯一性的要求以及扬长避短发挥每个学生创造性的特点,极强地激励了每一个学生参与该项目工程的学习能动性和积极性。在多媒体技术课程中主要是围绕各个媒体对象的创建、编辑入手。每一种媒体对象都有相关的多种专业性软件可供选择,如文本对象——Office下的Word编辑软件,图像处理——Photoshop,音频处理—GoldWave,视频处理——Premiere,网页动画——Flash/Gifconstr- uctset,变形动画处理—Morpheus,多媒体合成制作——Authorware等。

在前期的教学中,教师也积极响应“抓实验促教学”,在每个独立单元中花相对较少的时间介绍与软件应用相联系的背景理论知识,主要时间让学生自己动手操作,完成一个小任务,达到会使用该软件的目的。具体操作如下:

(1)文字编辑方面:利用截图工具Hypersnap和PowerPoint制作一节课的教案。

(2)图像处理方面:让学生利用Photoshop设计一款食品的包装纸盒设计。

(3)音频处理方面:每个人完成个人自我简介的录音,后期再配以音乐背景合成。

(4)动画处理方面:将个人照片输入到电脑中,制作成人物的不同年龄段的成长过程的浏览。

(5)视频处理方面:制作一份精致的电了相册。

(6)多媒体合成:用Authorware完成拼图游戏及个人求职简介的制作。

为了全面提高多媒体技术与应用课程的教学质量、深化该课程教学手段的改革,制定出符合榆林学院实际的改革方案。我们在近几年的教学改革实践中制订了以上的改革方式。希望可以起到缓解教学与实践不符合的矛盾,提高学生的学习积极性,提高学校的教学质量的作用。

参考文献

[1]艾德才.计算机多媒体应用基础.北京:中国水利水电出版社,2001-01.

地基处理技术论文篇6

关键词:遥感图像处理 课程体系 模块化 教学实践

中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0185-02

遥感作为一种高效的探测、获取、分析和处理空间信息的先进技术手段,已广泛应用于各个领域。高等院校是我国遥感专业人才培养的主战场,它提供了一个综合性高、专业性强的平台[1]。在该平台上,可以针对社会的应用需求,塑造学生不同的个体特征,培养出适于不同岗位的研究型、应用型人才。因而,构建旨在培养学生综合素养,并突出其个体特征的课程体系具有举足轻重的作用。特色鲜明的体系可以在提升学生的综合素养的同时,也能够突出学生个体,因而可以更好地满足我国遥感专业人才培养的需求。

现阶段我国为遥感专业人才培养设置的本科专业主要有摄影测量与遥感、遥感科学与技术、地理信息科学等,在这些专业的培养方案中,《遥感导论》和《遥感图像处理》在多数高等院校中都有开设,并为专业核心课程之一,有的高等院校还开设了《数字图像处理》。《遥感导论》和《数字图像处理》两门课程可以视为《遥感图像处理》的前期基础课,因而在课程学期安排上应该提前。

《遥感图像处理》以地理学、测绘学、数理统计、计算机技术等为背景,在学习了遥感技术、图像处理技术的原理和理论基础上,着重介绍遥感信息处理的原理、过程与方法,并掌握遥感图像处理技术的发展动态与实际应用。由于《遥感图像处理》是多学科的交叉,与很多专业都有很密切的联系,而且发展速度较快,在遥感图像处理的教学中,一方面要求不同对象的学生掌握、理解或了解图像处理技术的基本原理;另一方面,还要求不同对象的学生理解或了解遥感图像的成像机理、处理技术和流程等。同时,图像处理技术和遥感技术具有技术更新快的特点,因而还需要学生掌握现阶段的状态以及最新发展情况。除了教学内容和教学方法外,实验教学也是《遥感图像处理》课程的重要的环节,传统的课程教学大都偏重于理论,一些已有的实验也主要是针对特定图像处理的一些应用,缺乏图像处理技术应用与遥感图像特征无缝结合和系统组织。

总的来说,目前的《遥感图像处理》课程体系主要存在以下几个方面的问题[2]:(1)传统的课程体系多注重经典理论,轻实验和实践[3]。除了应该重视理论教学外,有效地利用实践教学环节,有利于学生理解和掌握该课程内容,取得事半功倍的教学效果;(2)传统课程体系脱胎于数字图像处理,和遥感处理关键技术之间存在断裂面,遥感处理知识体系不够完善。

本文以我国高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业为例,针对《遥感图像处理》课程的教学目标,提出了适合高等师范院校本专业领域学生的课程体系的构建方案,并就其实践教学的效果和课程体系特色进行介绍。

1 课程体系的建立

内容的模块化设计是目前课程体系建设的主要方案,在很多高等院校的专业教学中得到了较好地应用[4]。为适于高等师范院校开设的遥感科学与技术、地理信息科学专业教学需求,通过近10年左右的实践教学,我们将《遥感图像处理》的课程体系结构分为7个模块,如图1所示。

(1)图像基础模块:这一部分主要介绍遥感数字图像的基础知识,主要包括遥感数字图像、遥感数字图像的计算机存储、遥感数字图像的计算机视图与表达等内容,让学生了解遥感数字图像的基本概念和特点,并从计算机存储和显示的角度,定性了解数字遥感图像,引导学生建立遥感图像处理研究和实践的兴趣。

(2)定量遥感处理模块:遥感定量化是当前技术发展的重要方向之一,其分析和处理过程涉及到物理、大气等学科;本科生由于前期所开课程较少,感觉定量遥感处理的难度较大,因而我们主张在本科阶段掌握定量遥感的基础理论和图像处理,深层次处理设置在后续的研究生课程开设。

该模块的主要内容涵盖辐射定标、大气校正、热红外地面温度反演等,以Landsat TM图像为例,了解遥感图像的辐射校正和定量反演的技术方法:辐射定标结合Landsat TM的0级、1级产品,介绍遥感图像数字值(digital number,DN)转换为光谱辐射亮度的方法;大气校正主要讲述基于辐射传输方程的校正方法,结合6S和MOTRAN辐射传输软件包,完成遥感图像的大气校正;热红外图像地表温度反演以Landsat TM6为例,介绍单波段热红外图像的地表温度反演方法和技术流程。

(3)几何遥感处理模块:该模块针对遥感成像的纯中心投影、多中心投影、侧视雷达等不同构像方式,解释它们的几何纠正方法和技术流程;对于多项式纠正方法重点介绍,强度多项式的构建、地面控制点的选择、最小二乘法拟合等相关内容。

(4)数字图像增强模块:数字图像增强模块按照彩色增强、辐射增强、空间域增强、频率域增强、多光谱增强等顺序进行讲解。在这一部分,我们遵循系统深入的原则,基于遥感数字图像处理的实例,帮助学生系统复结并领会各种理论方法之间的逻辑顺序与本质。由于图像处理具有理论性和可视化强的特点,在这个部分教学中,我们希望加强学生对前置基础课程(如《遥感导论》和《数字图像处理》)所学基本理论和方法的深入理解,使其充分认识遥感机理理论知识在遥感图像增强应用中的指导意义,并体会理论本身的魅力。

(5)遥感图像融合模块:该模块从遥感图像融合的目的出发,介绍图像融合的主要方法和技术流程、图像融合结果的性能评估等;联系数字图像增强模块的多光谱增强子模块,以HIS变换、主成份分析、傅里叶变换和小波变换等为基础,阐述遥感图像融合的主要技术方法,并对其方法的缺点进行分析,提出改进的遥感图像融合方案。

(6)遥感图像分类模块:该模块主要包括计算机分类的基本原理、非监督分类、监督分类、计算机分类的新方法、分类结果后处理、精度评估等内容。在这一部分教学中,我们充分发挥图像处理应用性强的特点,选择最小距离法、ISODATA、最大似然分类法等,重点讲述其基础理论和技术方法,激发学生学习兴趣。

(7)变化检测模块:该模块是对前面所学模块的综合运用,向学生展示《遥感图像处理》立体而丰富的专业内容。在介绍遥感图像变化检测意义和技术流程的基础上,重点论述变化检测的分类后比较法和直接比较法;将变化向量分析法(CVA)作为典型算法进行讲述,通过土地覆被变化检测的应用实例,综合遥感图像辐射校正、几何纠正等知识,重点论述变化强度和变化方向的确定方法,并利用图像处理实践提升学生的研究性思维,初步培养学生的创新能力。

2 课程教学实践及其特色

2.1 加强实践教学环节,注重动手能力的培养

本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。因而,实践教学能力培养是我们课程建设的核心部分。我们在每个模块中设置了多个实践环节,多角度、多目标的提升学生动手操作能力。

通过理论学习、实践处理等环节,增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用。近10年的教学实践证明,该课程的实践教学环节较好地调动了学生专业学习的积极性,取得了较好的学习效果。

2.2 内容延伸模块化,形成分层次课程体系

我们依据课程教学内容,构建了授课内容的基本框架,按照教学内容分块设置,根据学生学习阶段、课时安排、专业特色延伸等可以灵活变化,因而给授课内容带来了较大的机动性。

在每个教学模块中首先确定知识体系和拓展专题内容,将这些拓展专题分为偏应用型和偏理论型。每个专题中设置基本内容和扩展内容,形成模块化分层次的课程体系。

例如:在数字图像增强模块中,目前的大多数教材中存在直方图均衡化的内容,然而随着图像处理技术的发展和应用的拓展,人们发现在绝大多数遥感图像增强处理中不适合直方图均衡化处理,因此这部分内容可以不讲或让学生自学。图像增强部分的内容非常多,使学生清楚掌握第一节内容介绍的关键词,课程的延伸内容就会更易理解。根据学科特色和学习层次,可以有意识地引入偏应用专题或偏理论专题,更好地满足不同目标、不同层次的学生的需求。

通过遥感图像处理课程教学内容的分块划分,形成了层次化、模块化课程体系,在确保授课内容体系完整情况下,使内容选择更具条理和可操作性,便于培养不同目标导向的学生,更适于我国高等师范院校相关专业的教学设计。

2.3 多目标人才及其创新能力培养

社会对人才可以从不同的角度加以分类,从生产或工作活动的目的来分析,现代社会的人才可分为学术型(理论型)、技术型、工程型和技能型等。多目标人才就是多功能人才,其特点是多才多艺,能够在很多领域大显身手。当今社会的重大特征是学科交叉,知识融合,技术集成。因而,《遥感图像处理》多目标人才培养是培养学生在各个方面都有一定能力,同时在某一个具体的方面要能出类拔萃。

在高等师范院校地理学背景创办遥感科学与技术、地理信息科学等本科专业的情况下,不同层次、不同培养目标导向,可以让学生针对自己的发展方向选择应用型还是研究型,因而该课程体系更加具有灵活度。我们课程体系中设置的定量遥感模块,可以满足学生在应用型《遥感图像处理》课程中学习到研究型知识,丰富和完善学生的有关遥感处理的知识结构,提升学生的创新能力。实践教学证明,我们的本科生经过该模块的学习,也能够独立完成研究方案构思和具体研究路线设计,并在老师的指导下撰写科学论文。

3 结语

卫星遥感、图像处理技术的迅猛发展,其应用领域愈来愈广泛,该领域受到很多学生的垂青,激发了他们的学习热情。目前很多高等院校都开设了《遥感图像处理》这门课程。如何根据各个高等院校的学科特色、学生特点构建适合自己的课程教学体系、安排好授课内容、提高教学方法和教学手段的有效性是很多高等院校主讲教师最关注的,同时对于提高学生学习兴趣、加强实践应用能力以及培养信息技术时代的创新型人才具有重要意义。

笔者结合多年《遥感图像处理》课程的教学经验,设计了一个课程内容模块化、专题内容可延伸、分层次的课程体系,它采用专题框架,在保证授课体系完整性的前提下,授课教师可以依据人才培养目标、专业特色、学时要求引入模块化延伸内容,有机地将课程教学内容联合在一起,形成多层次、多目标的授课内容。实践证明,该课程体系设置达到了我们高等师范院校相关专业的课程教学预期效果,可以为我国其他高等师范院校的相关专业的《遥感图像处理》课程教学提供参考。

参考文献

[1] 邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[2] 赵珊,刘静.数字图像处理课程实践教学的改革与设计[J].中国科技信息,2009(23):226-227.

地基处理技术论文篇7

测绘科学技术涵盖地球空间信息的获取、管理、应用等各方面,从数据获取、组织到提供服务,主要包括天空地一体化的空间信息快速获取技术,海量空间数据存储与管理技术,空间信息可视化技术,空间信息分析与挖掘技术以及网络服务技术。其中,空间信息可视化技术是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。空间信息可视化包括地图可视化(VisualizationinCartogra-phy)、地理可视化(VisualizationinGeography)、GIS可视化(VisualizationinGIS)及专业领域可视化。空间信息可视化技术培养模块是在汲取模块化思想方法的基础上,将测绘学科空间信息可视化技术相关课程进行组合,从而形成相对独立的知识模块单元或者是能力诉求单元。为实现对测绘工程专业技术人才培养的既定目标,在空间信息可视化理论与技术培养环节,课程的设置应该依据空间信息可视化学科理论与技术架构,形成相应的课题体系。空间信息可视化显示模块课程设置应充分考虑培养学生掌握空间信息可视化基本原理、技术方法及基于可视化成果的分析应用。测绘工程专业设置是高等学校测绘学科人才培养规格的重要标志,是为了使培养的人才具备扎实的基础知识、较宽的专业口径,并富有较强的工作适应性和实践能力[9]。测绘工程专业教学目标的本质为培养具有获取、存储、处理和显示空间数据专业技能。其中,空间信息可视化显示方面的教学目标是,通过相关系列的课程学习,能够掌握地图学和图形图像学基本理论,运用计算机地图制图、图形图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果,采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在某种介质(如屏幕)上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。我国目前有近120多所高等院校开设了测绘工程专业。通过调查统计分析及参考部分高校网站上列出的专业教学计划提供的课程设置资料,将课程设置情况汇编成表,见表1。通过该表可以看出我国当前测绘工程专业人才培养在空间信息可视化显示模块所设置课程的现状(所列高校涵盖矿业、林业、地理、工程、交通等特色)。根据表1提供的信息,测绘工程人才培养空间信息可视化模块单元,主要课程设置具有以下特点:1)空间信息可视化模块课程设置得到重视,开设课程基本涵盖了空间可视化原理、算法、实现技术及分析应用等方面。2)不同院校课程设置突出了自身的特点,每所高校根据自身专业特色及其研究优势,所开设课程存在差异,但总体能够满足培养学生掌握空间信息可视化技术教学的目标要求。

2空间信息可视化模块课程教学目标与教学内容设置探讨

2.1测绘计算机辅助成图1)教学目标利用计算机绘制各种比例尺的地形图、地籍图、宗地图已成为专业测绘技术人员必须掌握的技能。本课程作为测绘工程专业基础课程之一,其教学目标是掌握测绘计算机辅助成图系统的基本操作,掌握地图符号的定制、地形图及地籍图的绘制及测绘绘图软件开发的基本方法。同时本课程设置,为进一步学习《数字测图原理》课程和进行数字地形图绘制奠定基础。2)教学内容设置本课程教学内容主要包括了软件系统操作基础、二维图形的绘制和编辑、绘图环境的设置、块、属性与外部参照的使用、测绘符号的制作和定制、地形图和地籍图的基本绘制方法以及系统二次开发。

2.2地图学1)教学目标地图学为测绘工程专业基础课程,其教学目标是通过课程学习,培养学生对客观世界地理事象空间认知、抽象、地图表达的能力,掌握在数字环境下基于主流GIS或绘图软件的普通地图、专题地图的设计与制作技术,培养学生掌握利用地图进行分析应用的专业能力,为专业后续课程(如GIS)学习打下坚实基础,也为将来从事地学专业工作,提供坚实的技术基础。2)教学内容设置本课程内容安排包括地图及地图学的基本概念、地图数学基础(地图投影、坐标系统)、地图数据源、地图语言与符号设计、地图的设计与编制、地图综合、普通地图、专题地图、数字地图理论与制图和地图的分析与应用。通过对《地图学》上述内容的学习,学生可以掌握地图的本质、构成和基本要素,地图符号设计原则及方法,掌握数字化背景下普通地图、专题地图要素的表示,以及地图分析、应用、输出等专业知识。

2.3计算机制图学1)教学目标计算机制图学是一门技术性较强的专业选修课,是应用计算机处理图形信息的一门学科。计算机制图学是研究图形生成,图形在计算机中的表示,图形信息的输入、输出和显示,图形的变换及人机交互式绘图等问题,是计算机的一个应用领域。该课程的学习能让学生掌握计算机制图的基本知识,掌握利用计算机来绘制图形图像及图形图像处理的基本流程与方法,通过对相关制图软件的学习,实现数据的获取、设计、绘制和专业相关的各种图形图像(如地图、遥感影像图等)。通过对《计算机制图学》的课程学习,学生可以了解计算机制图学发展现状,掌握计算机制图学的基本理论、基本方法以及根据具体的数据和要求,实现计算机图形生成和进行相关的分析应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括计算机图形学基础、计算机制图理论基础、计算机图形处理算法、计算机制图数据模型以及计算机制图应用。本课程教学内容从计算机制图学的基本概念着手,重点讲解计算机图形生成,图形在计算机中的表达,计算机图形处理算法,人机交互式图形图像制作及计算机制图的应用等方面。

2.4电子地图1)教学目标电子地图是计算机技术引入地图后产生的一个新的产品形式,也是空间信息可视化输出的主要表现手段。通过本课程学习,使得学生掌握电子地图的定义、电子地图类别、电子地图设计理论、电子地图的生成与显示、电子地图的存储、电子地图的管理和应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括电子地图概述、电子地图设计、电子地图数据模型、电子地图的逻辑结构、电子地图制作、电子地图显示技术和电子地图应用。

2.5遥感数字图像处理1)教学目标本课程为在遥感技术的基本理论、基本知识的基础上,着重介绍遥感数据处理的一般原理、过程与方法,掌握遥感数字图像处理技术的发展动态与实际应用。本课程主要教学目标是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节,进一步增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用,掌握遥感数字图像处理的基本方法,能够熟练使用常用的遥感数字图像处理软件(ERDAS,ENVI等)进行图像处理。2)教学内容设置该课程包括理论教学和实验教学两个环节,理论教学内容主要包括数字图像及遥感数字图像处理基本概念、遥感数字图像的获取、遥感数字图像预处理、遥感数字图像增强处理、遥感数字图像的计算机分类、遥感数字图像分析方法等内容。实验教学环节基于遥感数字图像处理软件,经过上机实践训练,使学生掌握基本遥感图像处理流程,具有遥感图像分析的基本能力。

3结束语

地基处理技术论文篇8

高校教师在课堂教学中使用各种信息技术情况(大学生问卷)

相关调查数据显示,我国高校校园信息化发展都比较快,硬件基础设施建设都已达到了一定水平。被调查高校已经具备了在教学、科研和管理等方面运用信息技术的基本条件。在信息技术应用方面,高校教师的教学应用情况要落后于学生。

调查数据表明,目前在课堂教学中,高校教师使用PPT的比例最高(96.8%),其次为计算机课件(69.0%),电子邮件(65.5%)和使用网络资源(55.1%);比例较低的有网络教学(30.5%)和BBS讨论(19.7%)。这说明,高校教师们使用信息技术目前仍处于初期阶段,主要是利用常规的幻灯演示、单机课件和电子邮件等,未能充分发挥出信息技术的教学效能。而在大学生调查问卷中,73%的大学生经常利用网络搜索引擎而不是图书馆去查找各种学习资料;42.6%的学生经常利用各种搜索引擎来查找资料;32.8%的学生经常利用在BBS上发贴的方式来向其它同学请教疑难问题。这说明学生应用信息技术的态度要远比高校教师积极和充分。

二、 我国的高校教师教育技术技能构建分析

我国由高教司主管的全国高等学校教育技术协作委员会组织的大学高校教师教育技术培训的标准分为基本理论和基本技能、一般原理与基本技术、网络课程开发三级共31个模块。

南国农教授早在1998年就提出的:“在科学文化方面,具有‘士’字型的知识结构”。包括:一般基础知识―哲学(自然辩证法和社会辩证法)、三论(作为一般科学方法的系统论、信息论、控制论)、语文、数学、外语、计算机基础知识;专业基础知识―教育学、心理学、传播学、物理学、工艺学、管理学、文学、艺术等;专业知识―电教基础理论、现代教育媒体理论与应用、教学软件编制理论与实践、媒体教学法、教学设计、电教管理等。

从不同层面分析高校教师的教育技术技能,综合国内外多种标准的长处,重新思考高校教师的教育技术技能要求与构成,才能找到一个比较合理的高校教师教育技术技能构成与标准体系,构建一套较为完善的、符合我国具体情况的高校教师教育技术技能发展的培养模式及方法,建立一套培训与考核体系,使高校教师现代教育技术的培训更加标准化、合理化、现代化,更好地为教育教学改革服务,加快高校教师的教育技术技能的提高。

三、 高校教师教育技术技能结构体系构建

(一) 高校教师教育教学技术技能

高校教师教育技术技能既是高校教育信息化的重要组成部分,又是推动教育信息化建设的重要力量,推进教育技术在高校教育教学过程中的普遍应用,促进教育技术与教师教育各个专业和学科课程的整合,引导和支持广大教师在教学中广泛运用计算机多媒体技术、信息网络技术和教育技术等先进手段,改进教学工作,提高教学质量。高校教师应掌握最基本的媒体与操作技术,主要包括:计算机等媒体的软硬件知识及网络资源的基本知识与维护技能;相关的教学系统与设备维护技能;多媒体综合使用的知识与技能;多媒体信息素材处理的基本知识与技能;能提出支持学校发展的有关技术实践的策略;能发展、实施、维护相关的法律和道德;能设计和进行教育技术的相关安全程序或工作等。

(二) 高校教师教育教学资源利用技能

要求高校教师能设计、利用、评价教育教学资源,具体了解信息时代教学资源的特征、种类和应用环境;掌握教学资源开发的基本内容和需求分析方法;掌握资源的系统设计、教学设计和结构设计的方法;掌握资源获取的多种途径、方法和场所;能够对资源进行分类、整理、排序,创新处理;掌握利用网络和他人进行资源交流的方法;掌握资源评价方法;制定学习活动中教学资源的管理计划,系统管理获取的各种资源;保证负责地、公平地、合乎道德、合乎法律地使用信息和软件资源等。

地基处理技术论文篇9

【关键词】公路施工;软土路基;处理方法

1.软土地基处理的相关概述

我国公路事业的不断前进,公路建筑施工技术以得到空前未有的结果。随着软土地基处理技术的不断发展给我们的公路工程建设事业带来了一股新的动力,不仅使我们从中获得了巨大的经济效益与社会效益,而且也使得我国整体的公路地基处理技术发展来到了一个更高的水平。近几十年来,我国在引进了国外比较先进的软土地基处理方法的同时,逐步发展了符合我国国内具体公路工程地质条件的软土地基处理方法。譬如:我们对国外的强夯置换法、振冲法、深层搅拌法、土工合成材料、强夯法、高压喷射注浆法、EPS超轻质填料法等许多地基处理技术进行了引进与发展。而其他一些在我国已经应用的技术也得到了更多的创新和提高(比如排水固结法、土柱和灰土桩法、砂柱法等),同时我们也工程实践中自主发展了一些新技术(例如真空预压法、锚杆静压桩法、低强度桩复合地基法、刚性桩复合地基法等)。

2.常见公路软土地基处理方法及适用范围

2.1换填法

换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度。成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。

2.2碎石桩法

利用一个产生水平向振动的管状设备在高压水流作用下边振边冲,在软弱粘土中成孔后,再往孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根柱体,由碎石桩体和桩间土组成复合地基,从而提高原有地基承载力,减少沉降量,这种加固地基技术叫作振冲置换或碎石桩法。此种方法由挤密砂体的振冲技术演变发展而来,其主要作用是置换部分软土,形成一个类似于钢筋混昆凝土复合结构,由于此种方法不受地下水位影响,且造价低,又能减少路基沉降。所以在高等级公路建设中越来越受到普遍重视。

2.3排水固结法

排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压使土整体的孔隙水排出,逐渐固结地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基发生同结变形。同时随着超静水压力逐渐消散。有效应力逐渐提高,地基土的强度逐渐增长。

2.4水泥搅拌桩法

美国最早使用搅拌桩法水泥搅,拌桩法(喷浆法和喷粉法,也称湿法和干法)已成为高速公路软土地基处理中一种常用的方法。

3.选择公路软土地基处理方法时应考虑的因素

3.1道路形状

在公路施工中,路堤设计的高度与宽度是要考虑的重要因素,因为他们直接影响运用何种施工处理方法。如采用换填法时,宽而低的路堤易发生局部破坏;反之窄而高的路堤,下面易被换填。在设计高度大而稳定有危险的情况下,采用压重法将受到限制。还有路堤越宽越高,则地基产生压力球的根部越深而引起深处粘土层沉降。

3.2道路的条件

对于等级较低的公路来讲,可以先进行了路面的路基铺设,等沉降过程结束后。再进行正式路面的铺设;而对于高等级公路的施工,平整度是一项要考虑的标准,因此这就需要在公路施工过程中采用有效的沉降处理办法。

3.3施工周围的环境影响

公路施工中要考虑的环境因素也有很多,比如周围环境中的噪音、地下水的变化、振动地基等等都是要考虑的。而在一些特殊的环境中,还要有特殊的因素对施工产生影响。比如在地基特别软弱的情况下,如果路堤高度较高,就会引起施工周围地基的隆起或沉降。要避免这种类似现象的发生,就要考虑控制剪切变形的方法,如果有些情况下,这种方法不能实施,就要考虑是否可以运用高架构造来代替路堤以克服环境因素所带来的困难。

3.4道路所在地段

在公路施工中,一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均匀沉降不大,路面基本上不会丧失其平整度。但与构造物相连地段,剩余沉降将造成错台。而且若路基稳定性不够。桥台将受到大的土压力作用引起侧向位移的事故屡见不鲜。因此,构造物邻接地段的处理措施非常重要。

4.存在于公路软土地基的处理方法

4.1地基处理理论落后于实践

从实践一理论一再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究是发展中存在的问题之一。

4.2公路施工中违背因地制宜的原则

公路施工中,施工当地的地质特点决定了施工所要采用的方法。因此在选用软土地基处理方法的时候要考虑施工地的条件,不能盲目施工。比如在公路施工中,遇到饱和软粘土地基,那我们就不适宜采用振密、挤密等方法进行加固了。要严格按照公路地基处理原理与实际施工的地质条件,采用合适的地基处理方法。目前在公路软土地基处理方法的运用过程中,缺乏对于不同技术方案的比较与优化,有的时候所采用的最终方案不是最优的。这样有的时候虽然解决了问题,但是耽误了工期,造成了可以避免的浪费。无形中增加了公路施工的建设成本。

4.3施工机械的发展水平影响了技术实施的效果

近年来,我国公路地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但这些与我国公路工程建设的需要相比较,差距还很大。以深层搅拌法为例,不能很好保证公路施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。

4.4施工质量控制严格程度影响了技术实施运用的效果

公路施工工程,事关重大,因此施工质量是不能忽视的重要问题。禁止使用粉喷深层搅拌法。这种举措不是在否定深层搅拌法本身在公路地基处理过程中的不成熟,而是一种保护公路工程施工质量的举措。因为有些施工单位在粉喷深层搅拌施工过程中质量控制不严以及施工机械方面存在的一些问题。再加之偶尔一些单位偷工减料现象的发生,使得很多类似的相关技术手段得不到良好的实施。

地基处理技术论文篇10

关键词:摄影测量学;课程改革;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)04-0067-03

进入21世纪,随着各种新型传感器及相关技术的进步,摄影测量的理论与技术也迅速发展,进一步扩展和完善了20世纪90年代开始的全数字摄影测量的实际应用范畴。这种发展变化将对整个摄影测量的教学、科研、生产产生极其深远的影响。相对于现代摄影测量技术的迅猛发展,高校测绘工程专业的摄影测量学课程从课程体系结构、教材、实习等各个环节都落后于摄影测量技术的发展,如何在新形势下从课程的体系结构、教材选择及实践环节进行改革,是一个值得深入探讨的问题。

一、现代摄影测量新技术及发展

1.数字传感器。随着全国数字城市、城市地理信息系统的建立和推进,对地球空间数据的数量和现实性都有较高的需求。全数字摄影测量是快速获取对地观测数据的有效手段,而数码航摄仪的应用,使航空摄影测量数据的获取更加便捷,摄影测量的数据采集方式将从胶片时代向数字时代方向发展。目前,在我国常用的数码航摄仪有推扫式航摄ADS40/80,框幅是航摄仪DMC、UCD/UCX、RC30、SWDC等,应用已经比较成熟,在很大程度上取代了传统的航摄仪,虽然与传统的航摄仪相比,数码航摄仪存在畸变系数大,航飞前需进行航摄仪参数的检校,而且其像幅较传统的胶片式相机小,在同等条件下需要的地面控制点较多等不利因素存在。但是,数码航摄仪也有它不可比拟的优势,在采用先进的对地定位手段后,可以减少对地面的依赖,数码航摄仪在大规模产业化应用方面具有广阔的前景。

2.机载POS。数字传感器的发展对摄影测量对地定位技术提出了新的要求。基于DGPS/IMU集成的POS技术可获取飞机的空间位置和姿态信息,实现航空影像的直接地理定位。目前已推出商用POS系统,从实践应用看,引入POS观测值,利用少量地面控制点,甚至不用地面控制点,通过直接定向或集成定向数据处理方法获取定向结果,与传统的空中三角测量方法精度相当。

3.无人机低空摄影测量。21世纪初,由于无人机低空摄影测量具有快速、成本低、操作简单、适合于在危险区域空中监测和救援指挥等特点,已广泛应用于军事和民用的相关领域。目前,无人机主要用于土地利用动态监测、矿产资源勘查、地质环境与灾害监测、地形图更新与地籍测量、海洋资源与环境监测以及农业、林业、水利、交通等部门。尤其对车船无法到达地带的环境监测、有毒地区的污染监测、灾情监测及救援指挥等突发事件中,无人机低空摄影测量具有快速响应、实时勘查的独特优势。

4.机载激光扫描LIDAR。机载激光扫描系统通过接收反射激光束可以获取地表、植被及人工建筑物等的高程信息,经处理后可获得测区的DEM/DSM,这些模型数据可用于国土资源调查、洪水等灾害的监测评估及城市三维景观重建等领域。在这些过程中获取的DSM可用于后续真正射影像的处理和生成。

5.数据处理技术。目前,在国内应用较多的全数字摄影测量软件,有武汉适普公司的VirtuoZo和中国测绘研究所的JX4,两套软件各有所长,在国内外享有盛誉,在生产单位及科研教学方面得到了广泛的应用。但就目前的处理来说,对于越来越大范围的航摄区域来说,数据量剧增,而且需要的处理时间也在缩短,在这种情形下,高性能计算集群、并行处理、网络技术的发展为数字摄影测量的处理提供了物理基础,由此产生了DPGrid、Factory Pixel等能处理大数据量的软件系统和工作站。这些处理软件基于网络的方式,能处理超大数据量的卫星影像和无人机数据等,而且在数据处理过程中提出了很多新的概念,如相似性匹配、三维空中三角测量,同时也生产了一些新的产品,如DSM、真正射等。在数据处理技术成熟后,可以较容易的获取数字表面模型,从而可获取真正的射影像。机载POS系统在摄影同时准确获取像片的空间位置和姿态参数,这些参数的获取给数字摄影测量带来了深刻的影响,基本上可以免去地面工作,简化和加速影像定向和定位工作,导致部分摄影测量的算法,甚至是整个作业流程都面临新的改进。数码航摄仪没有压平误差、颗粒噪声等误差源,其数字影像的质量、匹配的质量、测绘精度多优于胶片影像。当今的航空数码相机,其相对定向与模型连接的精度可达2~5um,普通的非量测数码相机用于近景摄影测量时其精度可达到1/10000。

二、对课程的影响

摄影测量学是测绘工程专业的一门专业主干课程,该课程覆盖的知识范围广、内容多、概念抽象、数字公式多,而且受学时所限,授课时间较短,给教师教学和学生实习都增加了难度。在现有的教学条件下,现代摄影测量新技术的发展对现有摄影测量学课程教学提出了更高的要求,在很大程度上影响着高等院校测绘工程专业的摄影测量学课程的教学。从课程体系上看,原有的体系结构偏重于对摄影测量的基本原理和理论的阐述和分析,甚至有些课程体系中还包括了解摄影测量的较多内容,在课程体系中过于偏重对传统理论的讲述和理解。在实习实践环节,目前的软件主要涉及VirtuoZo和JX4,这些软件都基于传统的摄影测量理论进行数据处理,对于使用航空摄影测量方法提取高精度密集数字表面模型和生产正射影像的理论与技术、利用POS数据进行直接地理定位技术与流程、实时空中三角测量等新技术,在传统的摄影测量软件中都没有相应的体现。学生没有相应的实习软件或实习环节可以学习新的技术与方法。

三、相应的对策

新技术的发展不但影响着摄影测量的应用,也影响着摄影测量课程的开展。摄影测量新技术不仅在整个课程体系中影响着课程体系内容的安排,而且对于学生对传统摄影测量的认识理解有着重要的影响。如何在有限的课时内把摄影测量的基本概念和理论讲授清楚,同时又能将新技术贯穿于其中,使学生既能很好地掌握摄影测量学的理论与实践,又能紧跟摄影测量学的发展方向,是值得探讨的问题。

1.构建以新技术为核心的课程体系。POS等新技术不仅对摄影测量学课程的内容产生了影响,对整个课程体系的构建也产生了影响。改革课程的体系结构,构建以新技术为核心的课程体系,是新形势下摄影测量学课程改革的一个重点。改革课程体系,在原有的以传统摄影测量基础理论为核心,4D产品生产为主要技术流程的基础上,应着重加强基本原理及其内在联系,在原有体系中增加新的技术理论,适量简化教学推导,强调新技术与传统技术的融合与异同。优化课程教学体系结构,精选教学内容,重点安排中心投影的几何知识,突出空三的理论与方法,充分体现航空摄影测量高精度定位技术的发展趋势,着力强调实践教学环节,以少而精的原则构建新的课程体系结构:航空摄影、航测外业、航测内业。如在航摄仪部分增加数码航摄仪知识及对后续处理技术的影响;空三部分对新出现的实时空三进行分析,对POS数据辅助空三的理论与方法进行讲解,比较与传统方法的异同点;加入新的DSM的概念,提取原理及对后续正射影像产品的影响;数字摄影测量部分加强对匹配算法的理解和数字产品的生成。在新的课程体系中突出新技术对摄影测量的影响,包括理论和算法以及生产流程上的影响。

2.改革教学内容及教学方法。为适应当前摄影测量新技术的发展及新的课程体系改革需要,在教学内容上,应着眼于内在理论体系的联系,加强对基本概念、新的算法、模型的理解和掌握,了解新技术对现有产品生产流程的影响。在增强数学分析严谨性的同时适量简化教学推导,强调对数学公式内在物理意义的理解。

3.改革实践环节,增强动手能力和创新能力。摄影测量是一门实用性和实践性极强的课程,实践环节对学生思维方式和动手能力的培养具有重要作用,是课程教学改革系统工程中重要的一个环节。在现有的实践环节,目前主要以常规摄影测量软件VirtuoZo、JX4等为主,对教学中涉及的摄影测量理论与技术进行实践。对摄影测量新技术如并行计算、网格技术、海量数据处理技术、非量测相机的空三模型、高精度密集数字表面模型自动提取技术、真正射影像自动纠正技术以及POS辅助空中三角测量、自动实时空中三角测量等技术来说,一般的测绘工程专业实验室很难购进最新的仪器设备和相应的软件为学生提供相应的实践环节。因此,在实践教学中,要以摄影测量产品的生产流程为主线,减少如立体镜观察等仪器设备的演示性、验证性实验,加强与新技术相关的设计性、综合性实验。在条件许可的情况下,可增加专门的课程设计时间,结合实际工程项目,开发软件平台进行计算机仿真实验,将POS直接定位方法、无人机数据处理技术、海量数据并行处理、数字表面模型提取和真正射影像纠正等新方法和新理论融入实践环节进行课程设计。在实践条件较好的学校,可增加POS实习参观、无人机数据处理和海量数据并行处理参观等环节,促进学生对新技术的感性和理性认识,提高学生的创新能力和解决问题的能力,通过对新技术的了解激发学生的学习兴趣,了解新技术发展的前沿动态,掌握新技术与传统技术的渗透融合及思路和方法。

参考文献:

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[2]邓安健,陈志超,杨磊库.测绘工程专业摄影测量学教学改革与实践[J].地理空间信息,2011,(1):148-149.

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