發(fā)布時間:2023-08-11 17:17:42
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[關(guān)鍵詞]景觀生態(tài)學(xué) 園林專業(yè) 課程內(nèi)容 實驗
[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)02-0169-02
園林專業(yè)背景的從業(yè)者是城市規(guī)劃和設(shè)計的主要參與者,而在園林專業(yè)本科生的培養(yǎng)階段,生態(tài)學(xué)相關(guān)課程所占的分量很小,通常四年中只有一門景觀生態(tài)學(xué)或園林生態(tài)學(xué)必修課,學(xué)生對生態(tài)學(xué)知識尤其是最基礎(chǔ)的概念理論了解不多。因此,在針對園林專業(yè)的景觀生態(tài)學(xué)課程設(shè)計上,首先應(yīng)該突出基礎(chǔ)概念理論知識的深度和廣度,其次應(yīng)加強景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論應(yīng)用過程和方法的講解。通過課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及教學(xué)內(nèi)容和方法的改革來加強素質(zhì)和能力培養(yǎng),從而增強學(xué)生對社會需求的適應(yīng)性。
一、目前教學(xué)中存在的問題
(一)重視程度不足
學(xué)生對該景觀生態(tài)學(xué)課程重要程度認(rèn)知不充分。園林專業(yè)本科生比較重視 “城市綠地規(guī)劃設(shè)計”、“園林工程”等與工作實踐緊密相關(guān)的課程,而對景觀生態(tài)學(xué)的重視程度不足,沒有從根本上理解景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)概念、理論對于城市可持續(xù)發(fā)展的重要性和潛在價值。
(二)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)薄弱
在景觀生態(tài)學(xué)課程開始講授之前,學(xué)生對于生態(tài)學(xué)相關(guān)知識的了解程度較低。另外,生態(tài)學(xué)很多理論的景觀規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用過程都離不開數(shù)學(xué)知識,如果學(xué)生這部分知識的掌握沒有達到一定程度,那么在景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論應(yīng)用實例的講解過程當(dāng)中,就會一知半解,學(xué)習(xí)效果會受到很大影響。而園林專業(yè)的大部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對都比較薄弱,對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)缺乏動力,認(rèn)識不足。因此在課程設(shè)計上要充分考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)。
(三)教學(xué)過程中的問題
目前景觀生態(tài)學(xué)課程選擇的教材比較單一,園林專業(yè)更多應(yīng)用了園林生態(tài)學(xué)的相關(guān)教材,比如溫國勝、楊京平等主編的《園林生態(tài)學(xué)》,劉建斌等主編的《園林生態(tài)學(xué)》,劉常富、陳瑋等主編的《園林生態(tài)學(xué)》,此類教材中的主要內(nèi)容更加偏向于城市生態(tài)系統(tǒng)和園林植物生態(tài)的基礎(chǔ)概念和理論,其中也有一個章節(jié)是關(guān)于城市景觀生態(tài)學(xué)的,但是涉及內(nèi)容很淺,而景觀生態(tài)學(xué)最主要的內(nèi)容為尺度、格局與過程,這其中包括了很多基本的概念原理和方法理念,因此只以園林生態(tài)學(xué)相關(guān)教材來備課的話,講授的內(nèi)容不夠全面和深入。在實踐教學(xué)方面,目前的實驗任務(wù)設(shè)計比較偏向于傳統(tǒng)生態(tài)學(xué),沒有能夠很好的體現(xiàn)園林專業(yè)的實踐應(yīng)用性。
二、教學(xué)改革探析
(一)強調(diào)景觀生態(tài)學(xué)知識體系的重要性
一般來說,傳統(tǒng)的教材已經(jīng)應(yīng)用了很長時間,教材當(dāng)中緒論部分的內(nèi)容過于陳舊,不利于學(xué)生掌握最新的學(xué)科前沿和社會相關(guān)熱點。而園林生態(tài)規(guī)劃設(shè)計、景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的期刊報紙,比如《中國園林》、《城市規(guī)劃》、《城市規(guī)劃學(xué)刊》、《應(yīng)用生態(tài)學(xué)報》、《生態(tài)學(xué)報》、《landscape urban planning》《landscape ecology》等相關(guān)領(lǐng)域的文獻內(nèi)容和理念比較新穎,有大量的城市熱島、城市空氣污染、城市水污染、城市暴雨時節(jié)內(nèi)澇災(zāi)害等城市問題的國內(nèi)外研究進展和解決途徑,可總結(jié)提升并做成多媒體課件,增加學(xué)生對于景觀生態(tài)學(xué)知識體系的重視程度,增加學(xué)習(xí)的熱情和動力。
(二)課程內(nèi)容革新
本課程是園林專業(yè)本科生唯一的生態(tài)類的課程,因此在課程體系的設(shè)計上需要兼顧基礎(chǔ)性和應(yīng)用性。與本課程相關(guān)的教材主要有三大類,一類是景觀生態(tài)學(xué)教材,比如周志翔主編的《景觀生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》、王云才主編的《景觀生態(tài)規(guī)劃原理》;第二類是園林生態(tài)類教材,比如溫國勝、楊京平等主編的《園林生態(tài)學(xué)》和劉建斌等主編的《園林生態(tài)學(xué)》;第三類是傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)教材,比如宋永昌主編的《植被生態(tài)學(xué)》。本課程的內(nèi)容體系是在詳細查閱了以上三類教材和相關(guān)文獻資料后形成的,總體上以景觀生態(tài)學(xué)原理和規(guī)劃應(yīng)用為主線,適當(dāng)融合園林生態(tài)學(xué)和傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的最重要的基礎(chǔ)概念理論的講解,比如對植物種群和群落的相關(guān)基礎(chǔ)概念原理進行了詳細的講述。總之,課程體系的設(shè)置盡量考慮學(xué)生的基礎(chǔ)和社會的需求。
景觀生態(tài)學(xué)課程56學(xué)時的教學(xué)任務(wù)。教學(xué)計劃為16周,分講述和實驗兩個部分,考察結(jié)果以考試為主。景觀生態(tài)學(xué)課程主要內(nèi)容包括:緒論、景觀生態(tài)學(xué)概念原理、種群及群落生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)、城市環(huán)境與生態(tài)因子、園林植物與城市能量物質(zhì)環(huán)境、園林植物與水、園林植物與大氣、土壤與園林植物、城市生態(tài)系統(tǒng)、景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計等內(nèi)容。緒論部分主要講授生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展過程以及最新的研究進展,并強調(diào)景觀生態(tài)學(xué)等相關(guān)理論在城市規(guī)劃及景觀規(guī)劃設(shè)計中的重要性;景觀生態(tài)學(xué)概念原理部分主要包括景觀格局、過程、尺度相關(guān)的基礎(chǔ)概念理論,比如景觀格局、景觀功能、斑塊、廊道、基質(zhì)、景觀異質(zhì)性、景觀多樣性等概念及島嶼生物地理學(xué)、等級理論、復(fù)合種群理論和滲透理論等;種群及群落生態(tài)學(xué)部分主要講授種群的概念、種群的數(shù)量密度、種群性比、種群年齡結(jié)構(gòu)、種群空間格局、種內(nèi)關(guān)系及種間競爭和種間互利等種間關(guān)系,群落方面主要包括群落概念的形成和發(fā)展、群落的基本特征、關(guān)于群落的主要觀點、群落物種組成的定性分析、群落物種組成的定量分析、群落多樣性(α多樣性、β多樣性、γ多樣性)、種間關(guān)聯(lián)與生態(tài)位、群落外貌、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、群落的動態(tài)(群落演替、自然干擾與演替、群落的波動性、群落穩(wěn)定性與多樣性的關(guān)系)等概念理論;城市環(huán)境與生態(tài)因子部分主要從城市環(huán)境(環(huán)境的概念、尺度與類型、城市環(huán)境)和生態(tài)因子作用分析(生態(tài)因子分類、生態(tài)因子作用的一般特征、生態(tài)因子作用的基本原理)兩部分來進行講述;園林植物與城市能量環(huán)境部分主要包括光與園林植物(城市光環(huán)境、光對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對光的生態(tài)適應(yīng))、溫度與園林植物(城市溫度環(huán)境、溫度對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對溫度的適應(yīng)、園林植物對氣溫的調(diào)節(jié)作用)等兩部分;水與園林植物部分重點講授城市水環(huán)境、水對園林植物的生態(tài)作用、園林植物對水分條件的適應(yīng)、園林植物對水分的調(diào)節(jié)作用等內(nèi)容;園林植物與大氣部分包括城市大氣環(huán)境、大氣污染與園林植物、園林植物對空氣的凈化作用、風(fēng)與園林植物等幾個方面;土壤與園林植物部分主要包括土壤理化性質(zhì)與園林植物、土壤生物與園林植物、城市土壤特點、鹽堿土與園林植物等四方面;城市生態(tài)系統(tǒng)部分主要包括城市生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、城市生態(tài)系統(tǒng)的主要特點和基本功能、城市生態(tài)系統(tǒng)存在的問題等內(nèi)容;景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計部分主要通過查閱相關(guān)的文獻書籍,梳理出近10年的相關(guān)景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計案例,通過案例對景觀生態(tài)相關(guān)原理的應(yīng)用實踐步驟和方法進行詳細講述。由于本課程多為基礎(chǔ)性的知識,包括很多園林生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的基本概念和理論,因此重點在于讓學(xué)生更好的理解與記憶,能夠在將來的規(guī)劃設(shè)計實踐中將景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理加以應(yīng)用,增加實踐當(dāng)中的理性,學(xué)會從生態(tài)學(xué)的角度思考規(guī)劃設(shè)計問題。授課過程中學(xué)生積極性較高,課堂參與度良好。
(三)實驗課程體系
實驗課程主要分為兩部分,一部分為外業(yè)調(diào)查,此部分實驗的開展需要與教學(xué)團隊的科研項目和工程實踐項目相結(jié)合??蒲许椖恐饕顷P(guān)于城市景觀異質(zhì)性與城市環(huán)境氣候因子耦合關(guān)系的研究,在研究的前期階段可以將班里學(xué)生分組,在研究區(qū)域布點或者設(shè)置樣方進行生態(tài)環(huán)境因子數(shù)據(jù)的獲取,通過這個過程加深學(xué)生對理論知識的理解并增強學(xué)生參與景觀生態(tài)學(xué)研究的實踐經(jīng)驗。工程實踐方面,引導(dǎo)學(xué)生參與大尺度項目的前期調(diào)研分析,例如鄭州市、洛陽市、南陽市的綠地系統(tǒng)規(guī)劃項目。另一部分為計算機實踐,景觀生態(tài)學(xué)與傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的主要區(qū)別之一就是研究對象的尺度差異,景觀生態(tài)學(xué)側(cè)重于大尺度對象的研究,而3S技術(shù)越來越多的應(yīng)用在景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,那么一些最基本的3S技術(shù)也是園林專業(yè)學(xué)生需要掌握的內(nèi)容,比如遙感影像的幾何校正、波段融合、柵格圖裁切、景觀解譯等一些技術(shù)的操作步驟對于景觀生態(tài)學(xué)的研究或者大尺度的景觀生態(tài)規(guī)劃有著重要的意義,而通過計算機實踐部分的講授和訓(xùn)練,可以使學(xué)生掌握該部分知識。
三、小結(jié)
基于目前景觀生態(tài)教學(xué)過程中存在的問題,本文對課程內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)的改革方式進行了闡述,著重突出基礎(chǔ)性和應(yīng)用性,希望能為景觀生態(tài)學(xué)課程體系進一步改革完善提出新的視角。中國正處在城市化進程的關(guān)鍵階段,如何協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)文明的關(guān)系,是當(dāng)今城市化發(fā)展過程中的重要問題,而園林專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生絕大部分都會投身于城市規(guī)劃、園林規(guī)劃設(shè)計等相關(guān)領(lǐng)域,因此景觀生態(tài)學(xué)課程對于城市的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鄭祚芳,高華,王在文,劉偉東.城市化對北京夏季極端高溫影響的數(shù)值研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2012(10):1689-1694.
[2] 張正棟,蒙金華.基于城市熱島效應(yīng)的城市降溫通道規(guī)劃研究――以廣州市為例[J].資源科學(xué),2013(6):1261-1267.
[3] 孫小莉,李生才,曾慶軒,馮長根.城市空氣污染及其防治對策[J].安全與環(huán)境學(xué)報.安全與環(huán)境學(xué)報,2008(4):73-76.
關(guān)鍵詞:盾構(gòu)法施工 優(yōu)點 缺點 盾尾刷更換
中圖分類號:U455 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)02(b)-0000-00
1 工程概況
北京鐵路地下直徑線工程盾構(gòu)隧道區(qū)域全長5175m,采用泥水加壓平衡盾構(gòu)機施工。隧道完成后外徑為φ12.04m,內(nèi)徑為φ10.5m。
泥水加壓平衡盾構(gòu)機基本原理是在泥水艙中注入適當(dāng)壓力的泥漿使其在開挖面形成泥膜,支承正面土體,并由安裝在正面的刀具切削土體表層泥膜,與泥水混合后形成高密度泥漿,然后由泥漿泵及管道把泥漿輸送到地面過濾處理。在泥水艙內(nèi)和掌子面間建立泥水平衡是泥水盾構(gòu)機掘進的根本要求,另外由于盾構(gòu)掘進過程中,采用在管片背后同步注漿方式來填充管片離開盾構(gòu)機尾部后與周圍地層之間的間隙,從而達到減小地層沉降,限制管片位移和變形,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,加強隧道防水性能的目的。
盾構(gòu)機尾盾內(nèi)部焊接有三道密封刷,掘進時在管片與尾盾之間的密封刷內(nèi)注入密封油脂,防止水、泥沙進入盾構(gòu)機內(nèi)部。在尾盾上還有注漿孔,用于管片的同步注漿,填充管片離開尾盾后與地層之間的空隙。因盾構(gòu)下部壓力大,在尾盾下部最外側(cè)安裝有鋼板束加強密封效果。若盾尾刷損壞導(dǎo)致滲漏,會影響前方開挖倉的泥水平衡、污染盾構(gòu)管片拼裝工作區(qū)域、給管片拼裝造成不便、增加密封油脂消耗量,嚴(yán)重時將影響盾構(gòu)機的正常掘進,導(dǎo)致地面沉降難以控制,最終致使工期延誤。
2 盾構(gòu)機盾尾密封刷損壞原因及預(yù)防措施
2.1盾尾刷損壞原因
1、管片拼裝時拼成橢圓形或出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象,致使盾尾密封刷不能完全包裹管片,形成滲透通道,在較高的注漿壓力和泥水壓力等作用下導(dǎo)致管片尾盾間發(fā)生滲漏。
2、拼裝管片時組裝工藝不合理或野蠻拼裝,致使相鄰管片相互擠壓破損后混凝土塊進入尾盾損傷密封刷。
3、盾構(gòu)機在掘進過程中,由于操作人員技術(shù)不熟練或砂漿配比不合理,使?jié){液凝固時間過短,造成漿液不能充分填充管片后空隙,而是堆積在注漿口附近,造成注漿通道受限制,后續(xù)漿液壓力增加,當(dāng)漿液壓力高于盾尾刷和油脂的抗壓力時,就會通過盾尾刷和油脂襯背進入尾盾造成竄漿。
4、在盾構(gòu)掘進過程中,盾尾刷與管片的摩擦消耗的油脂與掘進速度成正比,速度過快則注入盾尾的密封油脂在單位時間內(nèi)不能滿足其消耗量,若不及時調(diào)整油脂泵注脂率,則盾尾刷內(nèi)的油脂量和注入油脂的壓力不能及時密封盾尾,勢必造成尾刷的密封效果減弱,形成盾尾滲漏。
5、盾尾密封刷長期受管片擠壓后產(chǎn)生塑性變形而失去彈性,也會導(dǎo)致密封性能下降,在壓力作用下導(dǎo)致漿液滲漏。泥水盾構(gòu)停止掘進時,開挖艙內(nèi)有泥水的壓力作用,管片組裝時很易導(dǎo)致盾尾后退,損壞密封刷。
2.2盾尾刷損壞的預(yù)防措施
加強對管片拼裝人員的培訓(xùn),提高拼裝質(zhì)量,在每次管片安裝前,應(yīng)清除盾體內(nèi)的渣土,避免安裝管片時造成錯臺現(xiàn)象。嚴(yán)格控制千斤頂伸縮量,避免盾構(gòu)后退,掘進時防止盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整過猛損壞密封刷。加強對同步注漿的監(jiān)測,嚴(yán)格控制雙液漿的配比。在條件允許的情況下,更換盾尾刷,以保證盾尾刷的密封性。
3 盾構(gòu)機盾尾刷的更換
2011年3月,隨著盾構(gòu)機的掘進,盾尾密封刷的磨損也越來越大部分位置的盾尾刷損壞。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)右側(cè)及左下側(cè)油缸位置盾尾密封刷有損壞,需要更換。
3.1 更換地點的選擇、管片選型及掘進準(zhǔn)備工作
盾尾密封刷更換地點應(yīng)盡量避免在軟土層內(nèi)及地下水豐富的區(qū)段,北京鐵路地下直徑線一般選擇在沿途選定的換刀加固區(qū)進行盾尾刷的更換,此次更換位置選擇在第七加固點掘進里程為DK4+434.00,盾構(gòu)恢復(fù)掘進并掘至DK4+423.43盾構(gòu)機尾盾進入加固區(qū)內(nèi)進行盾尾刷的焊接更換。掘進的最后一環(huán)管片(需要拆除的環(huán))k塊位置應(yīng)盡量放置在盾構(gòu)下方區(qū)域。
在盾構(gòu)到達更換地點前,對要更換盾尾刷管片環(huán)后方2-3環(huán)管片在掘進時加強同步注漿量保證盾尾注漿密實,在到達停機點最后20cm改注高濃度泥漿,以確保盾尾注漿管長時間停機不會發(fā)生堵塞,同時提高盾尾注脂壓力多注入油質(zhì)增強密封效果。
3.2 施工材料的準(zhǔn)備
根據(jù)施工需要提前準(zhǔn)備好相關(guān)的工具、材料,見表1。
表1 施工材料表
名稱
數(shù)量
名稱
數(shù)量
高壓清洗機
1臺
電焊機(碳弧氣刨)
2臺
氧氣乙炔
1套
1t、2t手拉葫蘆
各兩個
土工布
10平方
管鉗
大小各2
污水泵
2臺
撬棍
5根
棉紗
13包
焊條、碳棒
根據(jù)需要
木板、鐵絲、型鋼
若干
滅火器
5瓶
盾尾刷
150塊
角磨機
2臺
3.3 更換盾尾刷
盾構(gòu)機掘進最后一環(huán)850mm(油缸行程1450mm),此時管片位于第一道密封刷上方,停止掘進。如圖1:
圖1 油缸行程及盾尾刷位置理論計算示意圖
管片拆除,依次拆除k塊兩側(cè)的b1、b2兩塊管片。一次拆除管片數(shù)量不超過4塊,在完成一側(cè)盾尾刷焊接拼裝完成后再拆除另一側(cè)管片并焊接盾尾刷。如圖2:
圖2 拆除管片與盾尾刷位置實際操作示意圖
在盾構(gòu)機中盾尾底部位置安裝水泵,防止可能出現(xiàn)的涌水。用土工布將需要焊接位置附近的推進油缸包裹并用鐵絲固定,防止切割焊接時焊渣等損壞推進油缸活塞桿。管片安裝機在拆除及移動管片后應(yīng)將油缸收起,對管片安裝機上其它油缸也要用土工布進行包裹防止損傷活塞桿。
根據(jù)需要搭設(shè)木板,拆除更換盾尾刷及鄰近位置上的管片,用撬棍撬開損壞的盾尾刷清理油脂,用高壓水槍反復(fù)沖洗要更換的盾尾刷以清除第一道盾尾刷之間的殘留油脂,在第二道盾尾刷與管片間隙填海綿條封堵,用管鉗將尾刷翻起,用3mm鋼板或圍擋板隔開尾刷鋼絲與切割部位,防止氧氣乙炔切割時引燃盾尾刷上的油脂,現(xiàn)場準(zhǔn)備滅火器,如發(fā)生油脂燃燒立即作滅火處理,用碳弧氣刨從上向下割除損壞的盾尾密封刷,并用鋼絲刷、角磨機對需要焊接的位置進行打磨,用棉紗清理從后方滲入的泥水及油脂,用氧氣乙炔對焊接部位加熱去除水分使焊接部位干燥并清除油脂。焊接新的密封刷后涂抹密封油脂,完成后拼裝管片并用油缸頂緊管片防止管片松動。完成盾尾刷焊接并拼完管片后開啟盾尾注脂泵加注密封油脂后恢復(fù)掘進。
4 結(jié)束語
完好的盾構(gòu)尾刷是盾構(gòu)隧道注漿質(zhì)量、防水質(zhì)量、管片拼裝質(zhì)量、施工進度以及地表沉降控制質(zhì)量的保證,盾尾刷更換技術(shù)的成熟,也將是盾構(gòu)長距離掘進技術(shù)的關(guān)鍵。而在地下工程中,由于地址的復(fù)雜性,給盾構(gòu)機盾尾刷的更換帶來了許多難以預(yù)料的困難,對盾尾刷更換過程進行深入分析,并對難點采取有效的技術(shù)措施,是盾尾刷更換成功的關(guān)鍵。
參考文獻
[1] 復(fù)合地層中的盾構(gòu)施工技術(shù).北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社