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冻土研究现状论文

发布时间:2024-07-01 17:03:24

冻土研究现状论文

世界屋脊,人类“生命的禁区”。生物学家们这样断言青藏高原。 从内地到西藏,曾经难于上青天。当年文成公主进藏,走了两年多的时间。如今从西宁去拉萨,汽车两天就可跑到了。司机在青藏公路尽可以任随自己的“铁马”松缰驰骋。低速行驶的司机,往往会被同行嘲笑为“老牛慢马”。 文成应无恙,当惊世界殊——天地仿佛因路而缩短了时空距离!1954年,全长1948公里的青藏公路建成通车,这条路始于西宁,经格尔木至拉萨,是祖国内地通往西南边疆的国防、经济主干道。经过几次大规模的改造和整治,如今的青藏公路是一条能常年进出西藏的公路,承担着全区85%的客运和90%的货运任务,被誉为西藏的“生命线”。 可又有多少人知道青藏高原上的筑路条件是怎样的恶劣?又有多少人知道公路工程技术人员作出了怎样的努力和牺牲,才敲开“禁区”大门,修通这条“通天”之路的呢? 世界性难题 冰峰、雪山、风暴、强烈的紫外线和严重缺氧,是青藏公路的自然标记。特别是格尔木至拉萨段,海拔在4000米至5231米之间,要翻越昆仑山、风火山、唐古拉山、念青唐古拉山等大山脉,穿过630多公里生态环境恶劣、地质条件复杂的高原多年冻土区。大片连续、岛状多年冻土及季节冻土,加之高原多年冻土区特有的地下冰、冰堆、冰丘及热融湖塘等不良地质条件,形成了青藏高原独特的地质、地貌。 20世纪50年代初,新中国发展的强音敲响了西藏封闭的大门,毛泽东主席“一面进军,一面修路”的号令唤醒了沉寂的青藏高原。1954年11月25日,在人民解放军和广大工程技术人员的共同努力下,青藏公路建成通车。随着西藏自治区的经济发展和国防建设的需要,1972年,中央决定改建青藏公路并铺筑沥青路面,修建永久性桥涵。 这是极富挑战的决定,很多人不无怀疑:在高原多年冻土之上铺筑沥青路面,全世界都没有先例,中国人能成功吗? 冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降,这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。 而铺筑沥青路面公路,等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜,使冻土在夏天吸热而融化程度加剧,路基内水分不能蒸发,这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题,缺乏成功技术资料供借鉴。多年来,有着大面积冻土的俄罗斯、加拿大、美国等国,一直都在苦苦探索解决方法,然而奇迹总没有出现。辽阔的西伯利亚等地留下了一个个筑路专家的深深遗憾。 由于青藏公路极为重要的政治、经济、国防地位,保证其畅通,不仅牵动着西藏同胞的心,更牵动着党中央、国务院、交通部领导的心。1973年,交通部成立了青藏公路多年冻土科学研究组,拨专款专项研究青藏公路多年冻土问题。此后,交通部投入大量专项资金,中交第一公路勘察设计研究院(原交通部第一公路勘察设计研究院)等单位在交通部的直接领导下,系统组织青藏高原多年冻土地区公路修筑成套技术研究,期间集中开展了三次大规模、系统的科技攻关,取得了一系列有科学价值并受到国际同行广泛关注的研究论文、学术专著和成套应用技术成果,这些不断取得的阶段性成果用于青藏公路的历次改造整治中,为高原腹地青藏公路的整治和改建,提供了坚实的科学依据,保证了青藏公路的畅通。 禁区探索 对青藏公路多年冻土的研究,凝聚着新中国几代领导人的关怀与厚爱以及交通部等国家部委的大力支持和广大交通职工的牺牲奉献。 记者从查阅的大量资料中了解到,几十年来,多位党和国家许多领导人先后视察过青藏公路;潘琪、钱永昌、黄镇东、张春贤、王展意、李居昌、胡希捷、冯正霖等十几位部领导以及李劲、杨盛福等几十位司局长都对此项研究给予了极大的关注与支持。 在交通部的直接领导下,1973年,一个由交通部公路科研所、交通部第一公路勘察设计院等单位专家、学者组成的“青藏公路科研组”踏上了平均海拔4000米以上的青藏高原。1999年,青藏公路科研组由于经费缺乏等问题举步维艰。时任交通部副部长的张春贤了解情况后,斩钉截铁地说:“交通部机关的同志就是勒紧裤腰带,也得支持你们把科研进行下去。”一席话让科研人员看到了希望。中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任李祝龙博士现在回想起来仍感动不已:“就因这句话,几年来我放弃了几次参与其他项目研究的机会,和同志们一起坚持冻土研究。” 那是怎样的工作环境啊! 三四月,内地春意盎然、鸟语花香,青藏高原却是寒风刺骨、白雪皑皑。气候更像孙悟空的脸,说变就变。一会儿骄阳似火,一会儿狂风大作,一会儿阴雨绵绵,一会儿飞雪漫天,有时一天变幻十几次。有两首民谣道出了这里的险恶环境:“天上无飞鸟,风吹石头跑,四季穿棉袄,氧气吃不饱”;“上了五道梁,难见爹和娘”。 上青藏高原别说搞科研,能够住下来,就是英雄好汉。刚登上高原,科研组近一半的成员都头痛欲裂、气喘吁吁、四肢瘫软、食欲减退。有的人勉强吃上几口饭,也带着黄水呕了出来。 剧烈的高原反应考验着研究人员的毅力,为了公路的畅通,为了几百万藏族同胞的出行,他们在里雪山脚下,搭好帐篷,砌好锅灶,安营扎寨。晚风掀得帐篷“呼啦、呼啦”作响,被窝里冰窟窿似的,加上高原反应,科研人员根本无法入睡。有时帐篷被大风刮倒了,也没有力气起来再支。 在冰天雪地里施工,十字镐刨一下只有一个白点,机械也因缺氧而经常罢工。科研人员只好捡来牛粪,烘烤冻土,用钢钎和铁锤开凿炮眼,进行科研数据收集。 有时风力达到十一二级,“呼呼”地刮个不停,且夹着雪和冰雹,20米以外看不见人,汽车停止了行驶,野驴和黄羊也躲进了深山。但是,为了取得第一手科研资料,观测人员仍要蹒跚于连绵起伏的青藏高原上,冒着被狂风卷走的危险,将仪器脚架放低,跪在地上读数据。他们一米一米地测量沥青路面的变化,凛冽的寒风透过皮大衣,穿过紧身棉袄,直吹到皮肤上。实在熬不住,他们就围着汽车跑几圈,出出汗取暖。冰凉的金属仪器,黏住手能揭掉一层皮,他们把手伸到怀里暖暖后又工作。渴了,没有水就化雪水、化冰水;饿了,就吃冷馍,像石头一样的冰馒头经常啃上半天还没吃上一口。 由于缺氧,科研人员一动脑筋思考问题,头就疼得厉害,但是每天又必须处理大量的数据,研究大量的新问题,头更是像被钢锯来回锯着般疼痛,这给许多人留下了后遗症。其他如心脏病、雪盲症、关节炎等高原病也时刻威胁着科研人员的身体健康。 在漫长荒凉的公路线上,科研人员不仅要经受环境的折磨和体力劳动的考验,还要忍受人迹罕至的痛苦和无聊寂寞的滋味。上世纪80年代中期,在内地,电视已较为普遍,但高原上没有电视信号,他们到附近兵站上看到的电视节目一般都是一两个星期前从西宁录制后送来的。一封信从高原走到内地亲人手中,至少要一个多月时间。许多夫妻长期分居,过着牛郎织女般的生活。 说起高原工作,总也离不开一个苦字。高原上的公路科研人员苦得悲壮,苦得心酸。多少人在筑路的进程中忘情拼搏,默默付出,这样的例子不胜枚举: 武憼民,中交第一公路勘察设计研究院国家级专家,23岁投身于青藏高原多年冻土研究,74岁高龄的他现在仍然对冻土情有独钟,几十年来到青藏高原近百次。 汪双杰,中交第一公路勘察设计研究院副院长,2002年起涉足青藏高原多年冻土研究,几年来奔波于西安与青藏高原之间,多年冻土研究的论文被评为优秀博士论文。 章金钊,中交第一公路勘察设计研究院寒区道路工程研究所所长,1984年大学毕业后研究青藏高原多年冻土,20年来绝大部分精力扑在冻土研究上。 李祝龙,中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任,博士毕业后第一项工作就是研究青藏高原多年冻土。 …… 为了公路的畅通,仅中交第一公路勘察设计研究院就先后投入20个勘测设计队,近千人次承担青藏公路工程勘察设计任务。以武憼民、汪双杰、章金钊、李祝龙等为代表的一代代科研人员“献了青春献终生”,武憼民教授患了肺病、章金钊所长患了心脏病、李祝龙博士患了支气管炎……但他们始终凭着一种青藏高原人特有的精神,几十年如一日坚持青藏公路多年冻土问题研究,默默地耕耘生命的土地,默默地奉献人生精华。 由于多年冻土变化相对较慢,一组数据的收集比较往往需要几年甚至十几年、几十年的时间,研究周期很长,是个“不容易出科研成果的地方”,科研人员在克服恶劣条件的同时,克服科研成就上的失落感、名誉感显得更为重要。 是什么精神让这些科研人员心甘情愿地在这人迹罕至的地方默默奉献呢? 章金钊,这位憨厚的汉子想了半天回答说:“当你在高原时,你会觉得天空离你很近很近,大山毫无保留地向你展示它的一切。在这里,连空气都‘吃’不饱,还有谁会去争夺享乐、待遇、名利呢?再说,我们这些专业的公路勘察设计人员不来研究,谁来研究?” 质朴无华,言情明志。 30余载耕耘成果丰硕 30多年来,几代科研人员一直坚持在高原地区进行现场冻土勘测、试验。为了取得第一手科研基础资料,有时一组人员一天要定时记录下几百个观测点的地温、冻胀、融沉数据。武憼民感叹:“在近两千公里的青藏路上取得的勘察、观测数据资料,足以装满几卡车!” 1973年到1978年,第一期青藏公路科研组经过艰苦努力,在总结工程实践经验的基础上,结合我国的实际情况,在路基研究中提出了“高原多年冻土地区路基,除少冰冻土、多冰冻土地段及融区外,一般均应遵守宁填不挖”的设计原则,并取得了根据不同地基条件和路基干湿类型,推荐9种路面结构组合类型等成果。这些成果为青藏公路第二次改建工程的设计与施工提供了初步依据。 1979年到1984年的第二期青藏公路科研组,提出地下冰的形成和融化是多年冻土区地表变形和工程建筑物破坏的主要原因,地下冰的分布受地质、水文和热物理因素的制约等理论;在路基稳定性研究中,将提高路基作为保护冻土的基本措施;提出了适用于高原多年冻土地区不同地带的9种较为经济合理的路面结构组合和部分计算参数;首次在我国使用无规聚丙烯砾石混合料面层;对多年冻土地区的桩基设计提出了建议等。这些成果基本解决了高原多年冻土地区沥青路面修筑与大中小桥基础设计、施工等技术难题,满足了青藏公路沥青路面改建工程的需要。 1985年至1999年的第三期青藏公路科研组,采用钻探、挖探和地质雷达探测等综合手段,进行多年冻土工程地质勘探,将青藏公路沿线多年冻土划分为高温冻土、低温冻土,并提出以零下摄氏度为划分界限;首次提出将冻土温度与路基设计原则结合起来,并将其融入路基高度设计中;首次提出高原多年冻土路基在不降低道路服务水平的前提下,通过加强侧向保护,允许冻土上限适量下移的新理论;首次将无机结合料用于高原多年冻土地区的路面结构中;首次将热棒制冷、钢纤维水泥混凝土、EPS隔热层材料、SBR改性沥青、金属波纹管涵等新技术、新材料、新结构引入公路建设。这些研究成果为青藏公路1991年至1999年整治工程提供了必要的依据和资料。 2001年至今,结合西部交通科技成套项目“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”,中交第一公路勘察设计研究院牵头继续对多年冻土进行研究,不仅要解决现阶段多年冻土地区公路建设和养护中存在的系列问题,其研究成果还将推动多年冻土地区公路建设、管理、养护技术的进一步提高。 出现新情况—技术攻关—解决问题,再出现新情况—再技术攻关—再解决问题……科研人员结合着新要求,运用新技术、新材料,一次次与大自然协商着最好的和谐相处方案。他们以锲而不舍的精神收获了丰硕的果实。 由中交第一公路勘察设计研究院主持并联合其他科研单位承担的第一期青藏公路科研成果获得交通部重大成果奖。第二期青藏公路科研成果分别获得1987年国家科技进步一等奖和交通部科技进步一等奖。第三期青藏公路科研成果达到了世界先进技术,获得2001—2002年度陕西省科学技术二等奖。日前,总结归纳了从1973年到1999年成果的《青藏高原多年冻土地区公路工程》一书正式出版,张春贤部长亲自为该书作序。 目前,一系列重大科研成果已经大规模应用于青藏公路的历次改建、整治工程,产生了显著的社会经济效益。 青藏公路格尔木到拉萨段,上世纪50年代初沿着“顺地爬”的大车路走,需要15天至20天;60年代末70年代初,沿着沙土公路走,需要走8天至10天;80年代末,沿着沥青公路走,还需要4天左右;而90年代末青藏公路整治工程的竣工,把原来的行车平均速度由每小时二三十公里,提高到每小时五六十公里,越野车15个小时左右就可完成1150多公里的行程。青藏公路在青藏铁路建设期间,不仅保证了进出西藏客货运输的正常需求,同时满足了青藏铁路建设期大量设备、材料、生活物资、人员运输需求。据青藏公路五道梁交通量观测站统计,青藏公路交通量比青藏铁路开工前增加了倍。 为青藏铁路“奠基” 青藏铁路预计2006年7月试运行。但很少有人知道,建设青藏铁路的宏伟计划已提出几十年,之所以一直停留在纸上,冻土问题是“拦路虎”之一。为青藏铁路建设提供冻土方面科学实践依据和理论技术借鉴的,正是青藏公路多年冻土研究的大量基础资料和成功技术。 1999年至2001年,铁道部第一勘测设计院在进行青藏铁路预可、工可及初步设计期间多次到青藏公路科研组调研,聘请多年在青藏公路科研组工作的武憼民等专家为咨询专家,并于2001年5月以技术服务合同方式购买了中交第一公路勘察设计研究院的“高原多年冻土地区公路修筑技术研究”等技术资料。 大半辈子奉献给冻土研究事业并取得丰硕成果的武憼民至今还担任着铁路科学研究院铁路专家咨询组的咨询专家和铁道部大桥局青藏铁路建设高级技术顾问,并多次给青藏铁路工程技术人员授课,把自己在高原奋斗一辈子积累的高原多年冻土地区工程关键技术理论传授给兄弟单位,为青藏铁路建设工程方案的合理性、可行性作出了贡献。 任重道远 多年冻土有着非常顽皮的特性,受时空变化等因素的影响,它的“脾气”异常复杂和多变,很难让人一下子就摸透。 目前,青藏公路多年冻土区路段在长期恶劣的自然因素和重交通荷载作用下,已出现了裂缝、变形、松散等病害。而多年冻土在我国分布非常广阔,占我国国土面积的,约占世界多年冻土总面积的10%,主要分布在我国中西部地区的青藏高原、西部高山和东北大、小兴安岭以及松嫩平原北部,并零星分布在季节冻土内的一些高山上。随着国家经济建设重心向中西部倾斜,寒区的大规模开发已势在必行,多年冻土地区的公路交通基础设施建设是重中之重,任重而道远。 同时,全球性气候逐步变暖,多年冻土退化日趋严重。因此,更深入系统地开展多年冻土地区公路建设研究,对西部大开发和利用冻土地区国土资源、实现可持续发展有重要意义,尤其在政治、军事、经济和科学技术上都有着极其重大而深远的意义。 科研工作者正沿着实践、认识、再实践、再认识的规律,继续探索在多年冻土之上修路的奥秘。

冻土当然就是土被冻了阿(有水嘛),可到了夏天又解冻了,这是筑铁路路基的一大技术难题

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降,这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。 而铺筑沥青路面公路,等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜,使冻土在夏天吸热而融化程度加剧,路基内水分不能蒸发,这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题,缺乏成功技术资料供借鉴。多年来,有着大面积冻土的俄罗斯、加拿大、美国等国,一直都在苦苦探索解决方法,然而奇迹总没有出现。辽阔的西伯利亚等地留下了一个个筑路专家的深深遗憾。 由于青藏公路极为重要的政治、经济、国防地位,保证其畅通,不仅牵动着西藏同胞的心,更牵动着党中央、国务院、交通部领导的心。1973年,交通部成立了青藏公路多年冻土科学研究组,拨专款专项研究青藏公路多年冻土问题。此后,交通部投入大量专项资金,中交第一公路勘察设计研究院(原交通部第一公路勘察设计研究院)等单位在交通部的直接领导下,系统组织青藏高原多年冻土地区公路修筑成套技术研究,期间集中开展了三次大规模、系统的科技攻关,取得了一系列有科学价值并受到国际同行广泛关注的研究论文、学术专著和成套应用技术成果,这些不断取得的阶段性成果用于青藏公路的历次改造整治中,为高原腹地青藏公路的整治和改建,提供了坚实的科学依据,保证了青藏公路的畅通。

冻土研究论文

世界屋脊,人类“生命的禁区”。生物学家们这样断言青藏高原。 从内地到西藏,曾经难于上青天。当年文成公主进藏,走了两年多的时间。如今从西宁去拉萨,汽车两天就可跑到了。司机在青藏公路尽可以任随自己的“铁马”松缰驰骋。低速行驶的司机,往往会被同行嘲笑为“老牛慢马”。 文成应无恙,当惊世界殊——天地仿佛因路而缩短了时空距离!1954年,全长1948公里的青藏公路建成通车,这条路始于西宁,经格尔木至拉萨,是祖国内地通往西南边疆的国防、经济主干道。经过几次大规模的改造和整治,如今的青藏公路是一条能常年进出西藏的公路,承担着全区85%的客运和90%的货运任务,被誉为西藏的“生命线”。 可又有多少人知道青藏高原上的筑路条件是怎样的恶劣?又有多少人知道公路工程技术人员作出了怎样的努力和牺牲,才敲开“禁区”大门,修通这条“通天”之路的呢? 世界性难题 冰峰、雪山、风暴、强烈的紫外线和严重缺氧,是青藏公路的自然标记。特别是格尔木至拉萨段,海拔在4000米至5231米之间,要翻越昆仑山、风火山、唐古拉山、念青唐古拉山等大山脉,穿过630多公里生态环境恶劣、地质条件复杂的高原多年冻土区。大片连续、岛状多年冻土及季节冻土,加之高原多年冻土区特有的地下冰、冰堆、冰丘及热融湖塘等不良地质条件,形成了青藏高原独特的地质、地貌。 20世纪50年代初,新中国发展的强音敲响了西藏封闭的大门,毛泽东主席“一面进军,一面修路”的号令唤醒了沉寂的青藏高原。1954年11月25日,在人民解放军和广大工程技术人员的共同努力下,青藏公路建成通车。随着西藏自治区的经济发展和国防建设的需要,1972年,中央决定改建青藏公路并铺筑沥青路面,修建永久性桥涵。 这是极富挑战的决定,很多人不无怀疑:在高原多年冻土之上铺筑沥青路面,全世界都没有先例,中国人能成功吗? 冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降,这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。 而铺筑沥青路面公路,等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜,使冻土在夏天吸热而融化程度加剧,路基内水分不能蒸发,这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题,缺乏成功技术资料供借鉴。多年来,有着大面积冻土的俄罗斯、加拿大、美国等国,一直都在苦苦探索解决方法,然而奇迹总没有出现。辽阔的西伯利亚等地留下了一个个筑路专家的深深遗憾。 由于青藏公路极为重要的政治、经济、国防地位,保证其畅通,不仅牵动着西藏同胞的心,更牵动着党中央、国务院、交通部领导的心。1973年,交通部成立了青藏公路多年冻土科学研究组,拨专款专项研究青藏公路多年冻土问题。此后,交通部投入大量专项资金,中交第一公路勘察设计研究院(原交通部第一公路勘察设计研究院)等单位在交通部的直接领导下,系统组织青藏高原多年冻土地区公路修筑成套技术研究,期间集中开展了三次大规模、系统的科技攻关,取得了一系列有科学价值并受到国际同行广泛关注的研究论文、学术专著和成套应用技术成果,这些不断取得的阶段性成果用于青藏公路的历次改造整治中,为高原腹地青藏公路的整治和改建,提供了坚实的科学依据,保证了青藏公路的畅通。 禁区探索 对青藏公路多年冻土的研究,凝聚着新中国几代领导人的关怀与厚爱以及交通部等国家部委的大力支持和广大交通职工的牺牲奉献。 记者从查阅的大量资料中了解到,几十年来,多位党和国家许多领导人先后视察过青藏公路;潘琪、钱永昌、黄镇东、张春贤、王展意、李居昌、胡希捷、冯正霖等十几位部领导以及李劲、杨盛福等几十位司局长都对此项研究给予了极大的关注与支持。 在交通部的直接领导下,1973年,一个由交通部公路科研所、交通部第一公路勘察设计院等单位专家、学者组成的“青藏公路科研组”踏上了平均海拔4000米以上的青藏高原。1999年,青藏公路科研组由于经费缺乏等问题举步维艰。时任交通部副部长的张春贤了解情况后,斩钉截铁地说:“交通部机关的同志就是勒紧裤腰带,也得支持你们把科研进行下去。”一席话让科研人员看到了希望。中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任李祝龙博士现在回想起来仍感动不已:“就因这句话,几年来我放弃了几次参与其他项目研究的机会,和同志们一起坚持冻土研究。” 那是怎样的工作环境啊! 三四月,内地春意盎然、鸟语花香,青藏高原却是寒风刺骨、白雪皑皑。气候更像孙悟空的脸,说变就变。一会儿骄阳似火,一会儿狂风大作,一会儿阴雨绵绵,一会儿飞雪漫天,有时一天变幻十几次。有两首民谣道出了这里的险恶环境:“天上无飞鸟,风吹石头跑,四季穿棉袄,氧气吃不饱”;“上了五道梁,难见爹和娘”。 上青藏高原别说搞科研,能够住下来,就是英雄好汉。刚登上高原,科研组近一半的成员都头痛欲裂、气喘吁吁、四肢瘫软、食欲减退。有的人勉强吃上几口饭,也带着黄水呕了出来。 剧烈的高原反应考验着研究人员的毅力,为了公路的畅通,为了几百万藏族同胞的出行,他们在里雪山脚下,搭好帐篷,砌好锅灶,安营扎寨。晚风掀得帐篷“呼啦、呼啦”作响,被窝里冰窟窿似的,加上高原反应,科研人员根本无法入睡。有时帐篷被大风刮倒了,也没有力气起来再支。 在冰天雪地里施工,十字镐刨一下只有一个白点,机械也因缺氧而经常罢工。科研人员只好捡来牛粪,烘烤冻土,用钢钎和铁锤开凿炮眼,进行科研数据收集。 有时风力达到十一二级,“呼呼”地刮个不停,且夹着雪和冰雹,20米以外看不见人,汽车停止了行驶,野驴和黄羊也躲进了深山。但是,为了取得第一手科研资料,观测人员仍要蹒跚于连绵起伏的青藏高原上,冒着被狂风卷走的危险,将仪器脚架放低,跪在地上读数据。他们一米一米地测量沥青路面的变化,凛冽的寒风透过皮大衣,穿过紧身棉袄,直吹到皮肤上。实在熬不住,他们就围着汽车跑几圈,出出汗取暖。冰凉的金属仪器,黏住手能揭掉一层皮,他们把手伸到怀里暖暖后又工作。渴了,没有水就化雪水、化冰水;饿了,就吃冷馍,像石头一样的冰馒头经常啃上半天还没吃上一口。 由于缺氧,科研人员一动脑筋思考问题,头就疼得厉害,但是每天又必须处理大量的数据,研究大量的新问题,头更是像被钢锯来回锯着般疼痛,这给许多人留下了后遗症。其他如心脏病、雪盲症、关节炎等高原病也时刻威胁着科研人员的身体健康。 在漫长荒凉的公路线上,科研人员不仅要经受环境的折磨和体力劳动的考验,还要忍受人迹罕至的痛苦和无聊寂寞的滋味。上世纪80年代中期,在内地,电视已较为普遍,但高原上没有电视信号,他们到附近兵站上看到的电视节目一般都是一两个星期前从西宁录制后送来的。一封信从高原走到内地亲人手中,至少要一个多月时间。许多夫妻长期分居,过着牛郎织女般的生活。 说起高原工作,总也离不开一个苦字。高原上的公路科研人员苦得悲壮,苦得心酸。多少人在筑路的进程中忘情拼搏,默默付出,这样的例子不胜枚举: 武憼民,中交第一公路勘察设计研究院国家级专家,23岁投身于青藏高原多年冻土研究,74岁高龄的他现在仍然对冻土情有独钟,几十年来到青藏高原近百次。 汪双杰,中交第一公路勘察设计研究院副院长,2002年起涉足青藏高原多年冻土研究,几年来奔波于西安与青藏高原之间,多年冻土研究的论文被评为优秀博士论文。 章金钊,中交第一公路勘察设计研究院寒区道路工程研究所所长,1984年大学毕业后研究青藏高原多年冻土,20年来绝大部分精力扑在冻土研究上。 李祝龙,中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任,博士毕业后第一项工作就是研究青藏高原多年冻土。 …… 为了公路的畅通,仅中交第一公路勘察设计研究院就先后投入20个勘测设计队,近千人次承担青藏公路工程勘察设计任务。以武憼民、汪双杰、章金钊、李祝龙等为代表的一代代科研人员“献了青春献终生”,武憼民教授患了肺病、章金钊所长患了心脏病、李祝龙博士患了支气管炎……但他们始终凭着一种青藏高原人特有的精神,几十年如一日坚持青藏公路多年冻土问题研究,默默地耕耘生命的土地,默默地奉献人生精华。 由于多年冻土变化相对较慢,一组数据的收集比较往往需要几年甚至十几年、几十年的时间,研究周期很长,是个“不容易出科研成果的地方”,科研人员在克服恶劣条件的同时,克服科研成就上的失落感、名誉感显得更为重要。 是什么精神让这些科研人员心甘情愿地在这人迹罕至的地方默默奉献呢? 章金钊,这位憨厚的汉子想了半天回答说:“当你在高原时,你会觉得天空离你很近很近,大山毫无保留地向你展示它的一切。在这里,连空气都‘吃’不饱,还有谁会去争夺享乐、待遇、名利呢?再说,我们这些专业的公路勘察设计人员不来研究,谁来研究?” 质朴无华,言情明志。 30余载耕耘成果丰硕 30多年来,几代科研人员一直坚持在高原地区进行现场冻土勘测、试验。为了取得第一手科研基础资料,有时一组人员一天要定时记录下几百个观测点的地温、冻胀、融沉数据。武憼民感叹:“在近两千公里的青藏路上取得的勘察、观测数据资料,足以装满几卡车!” 1973年到1978年,第一期青藏公路科研组经过艰苦努力,在总结工程实践经验的基础上,结合我国的实际情况,在路基研究中提出了“高原多年冻土地区路基,除少冰冻土、多冰冻土地段及融区外,一般均应遵守宁填不挖”的设计原则,并取得了根据不同地基条件和路基干湿类型,推荐9种路面结构组合类型等成果。这些成果为青藏公路第二次改建工程的设计与施工提供了初步依据。 1979年到1984年的第二期青藏公路科研组,提出地下冰的形成和融化是多年冻土区地表变形和工程建筑物破坏的主要原因,地下冰的分布受地质、水文和热物理因素的制约等理论;在路基稳定性研究中,将提高路基作为保护冻土的基本措施;提出了适用于高原多年冻土地区不同地带的9种较为经济合理的路面结构组合和部分计算参数;首次在我国使用无规聚丙烯砾石混合料面层;对多年冻土地区的桩基设计提出了建议等。这些成果基本解决了高原多年冻土地区沥青路面修筑与大中小桥基础设计、施工等技术难题,满足了青藏公路沥青路面改建工程的需要。 1985年至1999年的第三期青藏公路科研组,采用钻探、挖探和地质雷达探测等综合手段,进行多年冻土工程地质勘探,将青藏公路沿线多年冻土划分为高温冻土、低温冻土,并提出以零下摄氏度为划分界限;首次提出将冻土温度与路基设计原则结合起来,并将其融入路基高度设计中;首次提出高原多年冻土路基在不降低道路服务水平的前提下,通过加强侧向保护,允许冻土上限适量下移的新理论;首次将无机结合料用于高原多年冻土地区的路面结构中;首次将热棒制冷、钢纤维水泥混凝土、EPS隔热层材料、SBR改性沥青、金属波纹管涵等新技术、新材料、新结构引入公路建设。这些研究成果为青藏公路1991年至1999年整治工程提供了必要的依据和资料。 2001年至今,结合西部交通科技成套项目“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”,中交第一公路勘察设计研究院牵头继续对多年冻土进行研究,不仅要解决现阶段多年冻土地区公路建设和养护中存在的系列问题,其研究成果还将推动多年冻土地区公路建设、管理、养护技术的进一步提高。 出现新情况—技术攻关—解决问题,再出现新情况—再技术攻关—再解决问题……科研人员结合着新要求,运用新技术、新材料,一次次与大自然协商着最好的和谐相处方案。他们以锲而不舍的精神收获了丰硕的果实。 由中交第一公路勘察设计研究院主持并联合其他科研单位承担的第一期青藏公路科研成果获得交通部重大成果奖。第二期青藏公路科研成果分别获得1987年国家科技进步一等奖和交通部科技进步一等奖。第三期青藏公路科研成果达到了世界先进技术,获得2001—2002年度陕西省科学技术二等奖。日前,总结归纳了从1973年到1999年成果的《青藏高原多年冻土地区公路工程》一书正式出版,张春贤部长亲自为该书作序。 目前,一系列重大科研成果已经大规模应用于青藏公路的历次改建、整治工程,产生了显著的社会经济效益。 青藏公路格尔木到拉萨段,上世纪50年代初沿着“顺地爬”的大车路走,需要15天至20天;60年代末70年代初,沿着沙土公路走,需要走8天至10天;80年代末,沿着沥青公路走,还需要4天左右;而90年代末青藏公路整治工程的竣工,把原来的行车平均速度由每小时二三十公里,提高到每小时五六十公里,越野车15个小时左右就可完成1150多公里的行程。青藏公路在青藏铁路建设期间,不仅保证了进出西藏客货运输的正常需求,同时满足了青藏铁路建设期大量设备、材料、生活物资、人员运输需求。据青藏公路五道梁交通量观测站统计,青藏公路交通量比青藏铁路开工前增加了倍。 为青藏铁路“奠基” 青藏铁路预计2006年7月试运行。但很少有人知道,建设青藏铁路的宏伟计划已提出几十年,之所以一直停留在纸上,冻土问题是“拦路虎”之一。为青藏铁路建设提供冻土方面科学实践依据和理论技术借鉴的,正是青藏公路多年冻土研究的大量基础资料和成功技术。 1999年至2001年,铁道部第一勘测设计院在进行青藏铁路预可、工可及初步设计期间多次到青藏公路科研组调研,聘请多年在青藏公路科研组工作的武憼民等专家为咨询专家,并于2001年5月以技术服务合同方式购买了中交第一公路勘察设计研究院的“高原多年冻土地区公路修筑技术研究”等技术资料。 大半辈子奉献给冻土研究事业并取得丰硕成果的武憼民至今还担任着铁路科学研究院铁路专家咨询组的咨询专家和铁道部大桥局青藏铁路建设高级技术顾问,并多次给青藏铁路工程技术人员授课,把自己在高原奋斗一辈子积累的高原多年冻土地区工程关键技术理论传授给兄弟单位,为青藏铁路建设工程方案的合理性、可行性作出了贡献。 任重道远 多年冻土有着非常顽皮的特性,受时空变化等因素的影响,它的“脾气”异常复杂和多变,很难让人一下子就摸透。 目前,青藏公路多年冻土区路段在长期恶劣的自然因素和重交通荷载作用下,已出现了裂缝、变形、松散等病害。而多年冻土在我国分布非常广阔,占我国国土面积的,约占世界多年冻土总面积的10%,主要分布在我国中西部地区的青藏高原、西部高山和东北大、小兴安岭以及松嫩平原北部,并零星分布在季节冻土内的一些高山上。随着国家经济建设重心向中西部倾斜,寒区的大规模开发已势在必行,多年冻土地区的公路交通基础设施建设是重中之重,任重而道远。 同时,全球性气候逐步变暖,多年冻土退化日趋严重。因此,更深入系统地开展多年冻土地区公路建设研究,对西部大开发和利用冻土地区国土资源、实现可持续发展有重要意义,尤其在政治、军事、经济和科学技术上都有着极其重大而深远的意义。 科研工作者正沿着实践、认识、再实践、再认识的规律,继续探索在多年冻土之上修路的奥秘。

各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。

冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降,这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。 而铺筑沥青路面公路,等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜,使冻土在夏天吸热而融化程度加剧,路基内水分不能蒸发,这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题,缺乏成功技术资料供借鉴。多年来,有着大面积冻土的俄罗斯、加拿大、美国等国,一直都在苦苦探索解决方法,然而奇迹总没有出现。辽阔的西伯利亚等地留下了一个个筑路专家的深深遗憾。 由于青藏公路极为重要的政治、经济、国防地位,保证其畅通,不仅牵动着西藏同胞的心,更牵动着党中央、国务院、交通部领导的心。1973年,交通部成立了青藏公路多年冻土科学研究组,拨专款专项研究青藏公路多年冻土问题。此后,交通部投入大量专项资金,中交第一公路勘察设计研究院(原交通部第一公路勘察设计研究院)等单位在交通部的直接领导下,系统组织青藏高原多年冻土地区公路修筑成套技术研究,期间集中开展了三次大规模、系统的科技攻关,取得了一系列有科学价值并受到国际同行广泛关注的研究论文、学术专著和成套应用技术成果,这些不断取得的阶段性成果用于青藏公路的历次改造整治中,为高原腹地青藏公路的整治和改建,提供了坚实的科学依据,保证了青藏公路的畅通。

世界屋脊,人类“生命的禁区”。生物学家们这样断言青藏高原。 从内地到西藏,曾经难于上青天。当年文成公主进藏,走了两年多的时间。如今从西宁去拉萨,汽车两天就可跑到了。司机在青藏公路尽可以任随自己的“铁马”松缰驰骋。低速行驶的司机,往往会被同行嘲笑为“老牛慢马”。 文成应无恙,当惊世界殊——天地仿佛因路而缩短了时空距离!1954年,全长1948公里的青藏公路建成通车,这条路始于西宁,经格尔木至拉萨,是祖国内地通往西南边疆的国防、经济主干道。经过几次大规模的改造和整治,如今的青藏公路是一条能常年进出西藏的公路,承担着全区85%的客运和90%的货运任务,被誉为西藏的“生命线”。 可又有多少人知道青藏高原上的筑路条件是怎样的恶劣?又有多少人知道公路工程技术人员作出了怎样的努力和牺牲,才敲开“禁区”大门,修通这条“通天”之路的呢? 世界性难题 冰峰、雪山、风暴、强烈的紫外线和严重缺氧,是青藏公路的自然标记。特别是格尔木至拉萨段,海拔在4000米至5231米之间,要翻越昆仑山、风火山、唐古拉山、念青唐古拉山等大山脉,穿过630多公里生态环境恶劣、地质条件复杂的高原多年冻土区。大片连续、岛状多年冻土及季节冻土,加之高原多年冻土区特有的地下冰、冰堆、冰丘及热融湖塘等不良地质条件,形成了青藏高原独特的地质、地貌。 20世纪50年代初,新中国发展的强音敲响了西藏封闭的大门,毛泽东主席“一面进军,一面修路”的号令唤醒了沉寂的青藏高原。1954年11月25日,在人民解放军和广大工程技术人员的共同努力下,青藏公路建成通车。随着西藏自治区的经济发展和国防建设的需要,1972年,中央决定改建青藏公路并铺筑沥青路面,修建永久性桥涵。 这是极富挑战的决定,很多人不无怀疑:在高原多年冻土之上铺筑沥青路面,全世界都没有先例,中国人能成功吗? 冻土是一种对温度极为敏感的土体介质。冬季,冻土在负温状态下就像冰块,随温度的降低体积发生剧烈膨胀,顶推上层的路基、路面。而在夏季,冻土随着温度升高而融化,体积缩小后使路基发生沉降,这种周期性变化往往很容易导致路基和路面塌陷、下沉、变形、破裂。 而铺筑沥青路面公路,等于在冻土上既加了一个吸热器又盖了一层封水膜,使冻土在夏天吸热而融化程度加剧,路基内水分不能蒸发,这是一个在公路修筑技术史上始终没有解决的世界性技术难题,缺乏成功技术资料供借鉴。多年来,有着大面积冻土的俄罗斯、加拿大、美国等国,一直都在苦苦探索解决方法,然而奇迹总没有出现。辽阔的西伯利亚等地留下了一个个筑路专家的深深遗憾。 由于青藏公路极为重要的政治、经济、国防地位,保证其畅通,不仅牵动着西藏同胞的心,更牵动着党中央、国务院、交通部领导的心。1973年,交通部成立了青藏公路多年冻土科学研究组,拨专款专项研究青藏公路多年冻土问题。此后,交通部投入大量专项资金,中交第一公路勘察设计研究院(原交通部第一公路勘察设计研究院)等单位在交通部的直接领导下,系统组织青藏高原多年冻土地区公路修筑成套技术研究,期间集中开展了三次大规模、系统的科技攻关,取得了一系列有科学价值并受到国际同行广泛关注的研究论文、学术专著和成套应用技术成果,这些不断取得的阶段性成果用于青藏公路的历次改造整治中,为高原腹地青藏公路的整治和改建,提供了坚实的科学依据,保证了青藏公路的畅通。 禁区探索 对青藏公路多年冻土的研究,凝聚着新中国几代领导人的关怀与厚爱以及交通部等国家部委的大力支持和广大交通职工的牺牲奉献。 记者从查阅的大量资料中了解到,几十年来,多位党和国家许多领导人先后视察过青藏公路;潘琪、钱永昌、黄镇东、张春贤、王展意、李居昌、胡希捷、冯正霖等十几位部领导以及李劲、杨盛福等几十位司局长都对此项研究给予了极大的关注与支持。 在交通部的直接领导下,1973年,一个由交通部公路科研所、交通部第一公路勘察设计院等单位专家、学者组成的“青藏公路科研组”踏上了平均海拔4000米以上的青藏高原。1999年,青藏公路科研组由于经费缺乏等问题举步维艰。时任交通部副部长的张春贤了解情况后,斩钉截铁地说:“交通部机关的同志就是勒紧裤腰带,也得支持你们把科研进行下去。”一席话让科研人员看到了希望。中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任李祝龙博士现在回想起来仍感动不已:“就因这句话,几年来我放弃了几次参与其他项目研究的机会,和同志们一起坚持冻土研究。” 那是怎样的工作环境啊! 三四月,内地春意盎然、鸟语花香,青藏高原却是寒风刺骨、白雪皑皑。气候更像孙悟空的脸,说变就变。一会儿骄阳似火,一会儿狂风大作,一会儿阴雨绵绵,一会儿飞雪漫天,有时一天变幻十几次。有两首民谣道出了这里的险恶环境:“天上无飞鸟,风吹石头跑,四季穿棉袄,氧气吃不饱”;“上了五道梁,难见爹和娘”。 上青藏高原别说搞科研,能够住下来,就是英雄好汉。刚登上高原,科研组近一半的成员都头痛欲裂、气喘吁吁、四肢瘫软、食欲减退。有的人勉强吃上几口饭,也带着黄水呕了出来。 剧烈的高原反应考验着研究人员的毅力,为了公路的畅通,为了几百万藏族同胞的出行,他们在里雪山脚下,搭好帐篷,砌好锅灶,安营扎寨。晚风掀得帐篷“呼啦、呼啦”作响,被窝里冰窟窿似的,加上高原反应,科研人员根本无法入睡。有时帐篷被大风刮倒了,也没有力气起来再支。 在冰天雪地里施工,十字镐刨一下只有一个白点,机械也因缺氧而经常罢工。科研人员只好捡来牛粪,烘烤冻土,用钢钎和铁锤开凿炮眼,进行科研数据收集。 有时风力达到十一二级,“呼呼”地刮个不停,且夹着雪和冰雹,20米以外看不见人,汽车停止了行驶,野驴和黄羊也躲进了深山。但是,为了取得第一手科研资料,观测人员仍要蹒跚于连绵起伏的青藏高原上,冒着被狂风卷走的危险,将仪器脚架放低,跪在地上读数据。他们一米一米地测量沥青路面的变化,凛冽的寒风透过皮大衣,穿过紧身棉袄,直吹到皮肤上。实在熬不住,他们就围着汽车跑几圈,出出汗取暖。冰凉的金属仪器,黏住手能揭掉一层皮,他们把手伸到怀里暖暖后又工作。渴了,没有水就化雪水、化冰水;饿了,就吃冷馍,像石头一样的冰馒头经常啃上半天还没吃上一口。 由于缺氧,科研人员一动脑筋思考问题,头就疼得厉害,但是每天又必须处理大量的数据,研究大量的新问题,头更是像被钢锯来回锯着般疼痛,这给许多人留下了后遗症。其他如心脏病、雪盲症、关节炎等高原病也时刻威胁着科研人员的身体健康。 在漫长荒凉的公路线上,科研人员不仅要经受环境的折磨和体力劳动的考验,还要忍受人迹罕至的痛苦和无聊寂寞的滋味。上世纪80年代中期,在内地,电视已较为普遍,但高原上没有电视信号,他们到附近兵站上看到的电视节目一般都是一两个星期前从西宁录制后送来的。一封信从高原走到内地亲人手中,至少要一个多月时间。许多夫妻长期分居,过着牛郎织女般的生活。 说起高原工作,总也离不开一个苦字。高原上的公路科研人员苦得悲壮,苦得心酸。多少人在筑路的进程中忘情拼搏,默默付出,这样的例子不胜枚举: 武憼民,中交第一公路勘察设计研究院国家级专家,23岁投身于青藏高原多年冻土研究,74岁高龄的他现在仍然对冻土情有独钟,几十年来到青藏高原近百次。 汪双杰,中交第一公路勘察设计研究院副院长,2002年起涉足青藏高原多年冻土研究,几年来奔波于西安与青藏高原之间,多年冻土研究的论文被评为优秀博士论文。 章金钊,中交第一公路勘察设计研究院寒区道路工程研究所所长,1984年大学毕业后研究青藏高原多年冻土,20年来绝大部分精力扑在冻土研究上。 李祝龙,中交第一公路勘察设计研究院冻土研究执行办公室主任,博士毕业后第一项工作就是研究青藏高原多年冻土。 …… 为了公路的畅通,仅中交第一公路勘察设计研究院就先后投入20个勘测设计队,近千人次承担青藏公路工程勘察设计任务。以武憼民、汪双杰、章金钊、李祝龙等为代表的一代代科研人员“献了青春献终生”,武憼民教授患了肺病、章金钊所长患了心脏病、李祝龙博士患了支气管炎……但他们始终凭着一种青藏高原人特有的精神,几十年如一日坚持青藏公路多年冻土问题研究,默默地耕耘生命的土地,默默地奉献人生精华。 由于多年冻土变化相对较慢,一组数据的收集比较往往需要几年甚至十几年、几十年的时间,研究周期很长,是个“不容易出科研成果的地方”,科研人员在克服恶劣条件的同时,克服科研成就上的失落感、名誉感显得更为重要。 是什么精神让这些科研人员心甘情愿地在这人迹罕至的地方默默奉献呢? 章金钊,这位憨厚的汉子想了半天回答说:“当你在高原时,你会觉得天空离你很近很近,大山毫无保留地向你展示它的一切。在这里,连空气都‘吃’不饱,还有谁会去争夺享乐、待遇、名利呢?再说,我们这些专业的公路勘察设计人员不来研究,谁来研究?” 质朴无华,言情明志。 30余载耕耘成果丰硕 30多年来,几代科研人员一直坚持在高原地区进行现场冻土勘测、试验。为了取得第一手科研基础资料,有时一组人员一天要定时记录下几百个观测点的地温、冻胀、融沉数据。武憼民感叹:“在近两千公里的青藏路上取得的勘察、观测数据资料,足以装满几卡车!” 1973年到1978年,第一期青藏公路科研组经过艰苦努力,在总结工程实践经验的基础上,结合我国的实际情况,在路基研究中提出了“高原多年冻土地区路基,除少冰冻土、多冰冻土地段及融区外,一般均应遵守宁填不挖”的设计原则,并取得了根据不同地基条件和路基干湿类型,推荐9种路面结构组合类型等成果。这些成果为青藏公路第二次改建工程的设计与施工提供了初步依据。 1979年到1984年的第二期青藏公路科研组,提出地下冰的形成和融化是多年冻土区地表变形和工程建筑物破坏的主要原因,地下冰的分布受地质、水文和热物理因素的制约等理论;在路基稳定性研究中,将提高路基作为保护冻土的基本措施;提出了适用于高原多年冻土地区不同地带的9种较为经济合理的路面结构组合和部分计算参数;首次在我国使用无规聚丙烯砾石混合料面层;对多年冻土地区的桩基设计提出了建议等。这些成果基本解决了高原多年冻土地区沥青路面修筑与大中小桥基础设计、施工等技术难题,满足了青藏公路沥青路面改建工程的需要。 1985年至1999年的第三期青藏公路科研组,采用钻探、挖探和地质雷达探测等综合手段,进行多年冻土工程地质勘探,将青藏公路沿线多年冻土划分为高温冻土、低温冻土,并提出以零下摄氏度为划分界限;首次提出将冻土温度与路基设计原则结合起来,并将其融入路基高度设计中;首次提出高原多年冻土路基在不降低道路服务水平的前提下,通过加强侧向保护,允许冻土上限适量下移的新理论;首次将无机结合料用于高原多年冻土地区的路面结构中;首次将热棒制冷、钢纤维水泥混凝土、EPS隔热层材料、SBR改性沥青、金属波纹管涵等新技术、新材料、新结构引入公路建设。这些研究成果为青藏公路1991年至1999年整治工程提供了必要的依据和资料。 2001年至今,结合西部交通科技成套项目“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”,中交第一公路勘察设计研究院牵头继续对多年冻土进行研究,不仅要解决现阶段多年冻土地区公路建设和养护中存在的系列问题,其研究成果还将推动多年冻土地区公路建设、管理、养护技术的进一步提高。 出现新情况—技术攻关—解决问题,再出现新情况—再技术攻关—再解决问题……科研人员结合着新要求,运用新技术、新材料,一次次与大自然协商着最好的和谐相处方案。他们以锲而不舍的精神收获了丰硕的果实。 由中交第一公路勘察设计研究院主持并联合其他科研单位承担的第一期青藏公路科研成果获得交通部重大成果奖。第二期青藏公路科研成果分别获得1987年国家科技进步一等奖和交通部科技进步一等奖。第三期青藏公路科研成果达到了世界先进技术,获得2001—2002年度陕西省科学技术二等奖。日前,总结归纳了从1973年到1999年成果的《青藏高原多年冻土地区公路工程》一书正式出版,张春贤部长亲自为该书作序。 目前,一系列重大科研成果已经大规模应用于青藏公路的历次改建、整治工程,产生了显著的社会经济效益。 青藏公路格尔木到拉萨段,上世纪50年代初沿着“顺地爬”的大车路走,需要15天至20天;60年代末70年代初,沿着沙土公路走,需要走8天至10天;80年代末,沿着沥青公路走,还需要4天左右;而90年代末青藏公路整治工程的竣工,把原来的行车平均速度由每小时二三十公里,提高到每小时五六十公里,越野车15个小时左右就可完成1150多公里的行程。青藏公路在青藏铁路建设期间,不仅保证了进出西藏客货运输的正常需求,同时满足了青藏铁路建设期大量设备、材料、生活物资、人员运输需求。据青藏公路五道梁交通量观测站统计,青藏公路交通量比青藏铁路开工前增加了倍。 为青藏铁路“奠基” 青藏铁路预计2006年7月试运行。但很少有人知道,建设青藏铁路的宏伟计划已提出几十年,之所以一直停留在纸上,冻土问题是“拦路虎”之一。为青藏铁路建设提供冻土方面科学实践依据和理论技术借鉴的,正是青藏公路多年冻土研究的大量基础资料和成功技术。 1999年至2001年,铁道部第一勘测设计院在进行青藏铁路预可、工可及初步设计期间多次到青藏公路科研组调研,聘请多年在青藏公路科研组工作的武憼民等专家为咨询专家,并于2001年5月以技术服务合同方式购买了中交第一公路勘察设计研究院的“高原多年冻土地区公路修筑技术研究”等技术资料。 大半辈子奉献给冻土研究事业并取得丰硕成果的武憼民至今还担任着铁路科学研究院铁路专家咨询组的咨询专家和铁道部大桥局青藏铁路建设高级技术顾问,并多次给青藏铁路工程技术人员授课,把自己在高原奋斗一辈子积累的高原多年冻土地区工程关键技术理论传授给兄弟单位,为青藏铁路建设工程方案的合理性、可行性作出了贡献。 任重道远 多年冻土有着非常顽皮的特性,受时空变化等因素的影响,它的“脾气”异常复杂和多变,很难让人一下子就摸透。 目前,青藏公路多年冻土区路段在长期恶劣的自然因素和重交通荷载作用下,已出现了裂缝、变形、松散等病害。而多年冻土在我国分布非常广阔,占我国国土面积的,约占世界多年冻土总面积的10%,主要分布在我国中西部地区的青藏高原、西部高山和东北大、小兴安岭以及松嫩平原北部,并零星分布在季节冻土内的一些高山上。随着国家经济建设重心向中西部倾斜,寒区的大规模开发已势在必行,多年冻土地区的公路交通基础设施建设是重中之重,任重而道远。 同时,全球性气候逐步变暖,多年冻土退化日趋严重。因此,更深入系统地开展多年冻土地区公路建设研究,对西部大开发和利用冻土地区国土资源、实现可持续发展有重要意义,尤其在政治、军事、经济和科学技术上都有着极其重大而深远的意义。 科研工作者正沿着实践、认识、再实践、再认识的规律,继续探索在多年冻土之上修路的奥秘

关于冻土的论文研究

多年冻土地区铁路工程施工技术 摘要: 分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则,指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键,以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结,另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。关键词: 多年冻土 铁路 施工技术Abstract: In this thesis, it is discussed such as the characteristics of permafrost, primary engineering geology questions, design's principle, style of the roadbed and foundation under bridge engneering. The practice proves that it is important to choose of construction technics in the roadbed engineering. it is made study of conventional excavation of cutting, in addition, concrete construction is mentioned. Keywords: Permafrost Roadbed; Railway ; Construction Technology多年来国内外在多年冻土地区修筑铁路有成功的经验,也有失败的教训,但都在不同程度上推动了人们对冻土问题的研究,加深了人们对冻土性质的认识。在我国有很多地区都是冻土地区,西藏自治区地处我国西南边疆,面积占全国国土的八分之一,是我国唯一一个不通铁路的省区,青藏铁路作为沟通西藏、青海与内地联系的重要通道,对加强北京和内地与西藏的联系、促进西藏各民族与内地各兄弟民族间的交往、增进各民族的团结、促进社会的发展、提高人民的生活水平、保持社会稳定、维护祖国统一、实施国家西部大开发战略具有极其主要的政治和经济意义。本文分析了多年冻土的特性以及多年冻土地区路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则,指出了施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键,以及桥涵基础中的明挖基础施工技术进行了研究和总结,另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。1 多年冻土的特性及其对铁路施工的影响冻土是一种有其特殊性的土体,冻土的特殊性在于冻土的物理特性与稳定密切相关,对温度变化极为敏感且性质不稳定。冻土还与土中含冰量有关,而含冰量又直接与温度有关,它随着温度的升高而减少,造成冻土的力学特性发生巨大变化。冻土在正负温度交替变化过程中水分产生剧烈的相变,伴随产生土体体积的变化,表现在工程建设中就是冻胀和融沉变形。多年冻土具有的流变性、融沉性和冻胀性对铁路建设影响严重。由多年冻土引起的特殊工程地质问题,主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化,使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏,主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程,是因为水由液体变成了固体,体积膨胀增大而产生的,表现为地表的不均匀升高变形。伴随土的冻胀,在建筑基础表面将作用冻胀力,从而产生冻胀变形,严重时将引起建筑物的破坏。在诸多不良冻土地质现象中,对温度变化最为敏感且对铁路路基的修筑影响最大而且不容易绕避的主要是厚层地下冰,其融化时产生大的下沉量会引起工程建筑物的严重变形和破坏。2 多年冻土地区路基工程施工原则对于路基施工而言,保护冻土,控制融化,破坏冻土原则是路基施工应该遵从的原则。(1)保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内,能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内,保持其下卧多年冻土的冻结状态。(2)控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化,而且经融化下沉变形量计算,可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。(3)破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度),并将融化后的水份疏干。3 多年冻土地区的桥涵基础施工技术研究多年冻土地区桥涵地基的设计主要要注意保持冻结,允许融化两大原则。桥涵基础施工的重点是拼装式基础施工和现浇基础施工。基础拼装是工序中的一项重点与难点,为了有效的控制基础拼装的正确就位与平整度要求,施工中应着重从以下方面着手:(1)采用人工配合汽车吊拼装,从入口端开始依次拼装成型;(2)拼装前放出基础的轮廓尺寸,并在构件上标出中心线及吊装顺序的编号,以确保基础的正确就位;(3)垫层顶面严格找平,以确保基础均匀受力,同时做到基础的顶面高差满足设计要求;(4)拼装过程中,为了精确控制基础块的正确就位,技术人员采用经纬仪现场控制每一基础块的就位;(5)为了保证涵节拼装的顺利进行,在基础拼装完成后立即按设计与规范要求进行沉降缝的施工。高原多年冻土区现浇涵洞基础施工与内地普通涵洞的施工方法基本类似,我项目队施工时采用在搅拌站集中拌合,利用运输罐车运至现场,主要不同点表现在以下几个方面:(1)多年冻土区明挖勘姻赌然溅吐觉佣的剧田显早强耐久吐混凝土。(2)在水泥方面则选用了水化热较小的水泥。(3)对混凝土拌合物的入模温度控制较严。为了有效控制其入模温度,要求现场有试验人员进行旁站,并对混凝土拌合物的温度进行严格测量。对拌合物温度达不到要求的,则要求调节水温重新拌合。为了保证砂石料拌合前的温度要求,在寒季施工时,混凝土拌合站搭设有暖棚,并在暖棚内生有火炉,对暖棚内的温度做到严格控制,并及时做好记录。(4)对混凝土的养护要求较严格。当混凝土浇注完毕后,便及时采取防风防冻措施,采用蓄热法养护,待混凝土达到一定的抗冻强度后(七天左右)才能拆除模板。另外,在涵洞基础沉降缝施工完成并检查合格后进行基坑回填,填料采用粗颗粒土,回填前对基础四周侧壁混凝土面按设计要求涂上防冻胀渣油,并采用平板振动夯进行分层夯实。4 多年冻土地区混凝土施工技术研究.多年冻土地区铁路施工多是在一些高原地带,这些地方的一些地段的河流中存在有害离子的侵蚀,部分路段还面临着强烈的风沙磨蚀。在这样特殊的环境下,对混凝土的低温硬化能力和耐久性能提出了更高的要求。低温早强耐久混凝土就是在这种特殊的环境下应运而生的一种高性能混凝土。它具有低温早强、耐腐蚀、高抗冻、高抗渗等高耐久性能,另一特点是早期强度高,后期强度不损失。负温达到极限时,混凝土也基本冻结,强度停止增长,但气温回升时,水泥颗粒继续水化,混凝土强度继续增长。混凝土灌注后,采取适当的加热和保温覆盖措施,较适用于低温环境下的施工。(1)原料的选用拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用。硫(铁)铝酸盐水泥适用于钢筋混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的接头和孔道灌浆。不得使用矾土水泥(高铝水泥)。拌制混凝土用骨料应清洁,不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。(2)试配对低温早强耐久混凝土来说,耐久性要求是其设计的依据。因而需要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。(3)拌制过程控制耐久混凝土应集中拌和、集中供应,禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比,搅拌站工作人员应严格执行。拌制设备宜设在温度不低于10℃的暖棚内,拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。用于低温早强耐久混凝土的外加剂大都是引气剂,掺量过多会大幅降低混凝土的强度引起工程事故,掺量过少则不能发挥外加剂应有的性能。因此,在外加剂的计量上我们设专人负责,在混凝土拌制前事先称量配制并分袋装好。如果使用液体外加剂应随时测定溶液温度,并根据温度变化测定溶液浓度,这样既能保证称量准确又提高了混凝土拌制的工作效率。(4)混凝土浇注在浇注混凝土前,地基基础表面应予清理,并应采取防、排水措施,将模板内的杂物和钢筋上的油污等清除干净,模板应设置稳固,能够满足混凝土侧压力的要求,当模板有缝隙和孔洞时,应予堵塞,不得漏浆。浇注混凝土应分层进行。其分层厚度(指捣实后厚度)应根据混凝土拌制能力、运输条件、浇注速度、振捣能力和结构要求等条件决定。浇注对冻土层有直接影响的混凝土结构时,混凝土的入模温度宜控制在2-5℃,浇注在低温或负温下养护且不与冻土层直接接触的混凝土结构时,混凝土的入模温度宜控制在5-10℃。混凝土浇注应连续进行,当因故间隔时,其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时,应按浇注中断处理,同时应留置施工缝,并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直,施工缝的处理应满足规范要求。结论多年冻土地区修建铁路工程技术难度大,意义深远。本文进行了多年冻土地区的铁路施工技术研究:要在施工中严格按规范和设计图施工,严格执行环境保护措施。多年冻土地区施工有效工期短,多年冻土非常娇贵,稍有破坏后果很难设想,因此要快速施工,保护冻土上限不被改变是路基施工的关键。另外也对多年冻土地区的混凝土的施工工艺作了详细论述。冻土路基的稳定问题仍需要进一步进行研究和探讨。参考文献[1]张旭芝,王星华.冻土铁路涵洞施工对地基土地温的影响[J].中国铁道科学,2007,28(4):19-24[2]李成.青藏铁路冻土工程有关问题的探讨[J].铁道勘察,2007,(3):84-86[3]吴青柏,刘永智,于晖.青藏铁路普通路基下部冻土变化分析[J].冰川冻土,2007,29(6):960-968[4]张贵生,梁波,刘德仁.青藏铁路典型工点多年冻土力学特性研究[J].岩土工程界,2007,10(4):27-29[5]冉理.青藏铁路多年冻土工程的探索与实践[J].铁道工程学报,2007,(1):32-39

研究所主要从事我国高山、高原、北方及国外极地等寒冷地区的冰川、积雪和多年冻土的分布,物理性质,形成机制及其有关的气侯水文、泥石流、地质地貌过程与环境之间以及对人类的影响等方面的理论与实际问题研究。为寒区合理开发、利用冰雪水资源,防治冰雪、泥石流灾害和冻害,以及寒区环境改良和工程应用提供科学依据与方法。是一个以应用基础和基础研究为主的科学机构。 1979年与中国地理学会冰川冻土分会联合主办出版期刊《冰川冻土》。 根据1992年资料,共获取科技成果245项,获奖成果59项,其中获国家级成果奖13项,院、省、部级成果奖46项。如与兄弟单位合作完成青藏高原隆起及对人类活动和自然环境影响的综合研究(国家自然科学一等奖),青藏公路多年冻土地区黑色路面的修筑技术(国家科技进步一等奖),腾冲区域航空遥感应用技术(国家科技进步二等奖)等。共发表论文2200多篇,其中在国外发表的有60余篇。

海砂混凝土研究现状论文

国家明令禁止,未经淡化的海沙不能用于建筑,因为海沙含有大量的氯离子,会与钢筋产生化学反应。

淡化冲洗方法:

冲洗前,海砂需在淡水浸泡池浸泡不少于24h,然后用装载机将其送入进料滑槽斗,滑槽斗的两边设有淡水进水口,机械振动辅以人工将海砂在不断冲击的淡水冲洗下进入清洗滚筒,旋转的搅拌滚筒对海砂进行充分的搅拌清洗。

淡化后的海砂在滚筒内置螺旋叶片的推动下进入抓斗,经出料斗和出料皮带机至过筛,筛分出贝壳、珊瑚石等较大颗粒的杂质后输送到临时堆场,经检测合格后待用。

扩展资料:

海砂处理方法的可行性分析 :

因密克当地只有海砂可以利用,且氯离子含量>,按我国现行国家标准规定,不可直接用于拌制砼,需进行处理,使其氯离子含量≤后方可使用。结合本项目的实际情况及当地的地域资源进行如下可行性分析:

A.淡水淡化处理

当地淡水资源较为丰富且雨水充沛,年降雨量在4400~5000mm,除市政供水外,可利用临设屋面排水系统和场地硬地坪坡向积水池进行收集,并配备专门的冲洗设备对海砂作淡化处理,使其氯离子含量≤,以满足我国相关现行国家标准要求。

B.掺用钢筋阻锈剂

钢筋阻锈剂即混凝土中的缓蚀剂,是保护钢筋不受氯盐腐蚀的一种辅助措施。目前国内的钢筋阻锈剂种类主要有:阳极型、阴极型、综合型等,由无机或有机化学物质组成。这些物质对钢筋(Fe)有特殊的亲和力,能阻止或减缓钢筋的锈蚀反应,从而起到阻锈作用,但并不是从根本上消耗砼中的氯离子含量。

国内外众多研究试验表明,阻锈剂的缺点是它的有效性与混凝土本身的质量关系密切,即阻锈剂能够较好地适用于高质量(强度高、自身密实度好)的混凝土,而且保护钢筋主要依靠混凝土自身。本项目砼强度设计等级为C20,并不能充分发挥其阻锈效果。

C.选用国内的河砂

密克国地处太平洋一岛国,路途遥远,国内物资抵达项目所在地港口的时间长达30天左右,再加上清关、提货等手续,运至现场还需10天左右,历时长达40余天,与现场实际进度不能很好地衔接,若海运中途出现其他情况,则有可能造成施工现场的待料停工状态;而且,远洋运输费用相当昂贵:每只集装箱(容许最大载重量20t)高达1900美元。

D.可行性分析结论

综合以上处理方法,结合本项目施工进度要求、工程造价及所在地的淡水资源,砼用海砂采用淡水进行淡化冲洗处理是可行的。

参考资料:论文——海沙淡化

不能,海沙禁止使用,因为用了海砂就像水泥自流平一样,没有塌落度

1 引言 科技和社会的进步使对居住环境有了更高的要求,不仅要求建筑外表具有形式美,而且要求建筑给人们提供一个安全、舒适、便捷的生活空间,尤其是安全。所以当建筑物出现裂缝的时候,常常会对人们的心理产生不良的影响。建筑裂缝产生的原因很多,有自身的原因也有外界影响的因素,从而产生建筑裂缝。有的裂缝对建筑结构并不造成威胁,但有些裂缝对建筑物有很大的影响,往往会影响人们的正常生活。对于建筑裂缝预防往往比治理更重要,而且要容易一些。所以建筑裂缝的预防往往是建筑中需重点注意的地方。随着我国建筑业的发展,建筑裂缝的预防也越来越完善,争对各种建筑裂缝都有一定的预防方法,建筑物业越来越稳固。

广东乡土音乐研究现状论文

一、湘西农村中小学音乐教育存在的问题1、对音乐教育认识不够在经济条件落后,交通、信息闭塞的湘西农村,多数中小学课表上所呈现的课时量形同虚设。领导教师们受“应试教育”的影响,传统教育观念难以转变,人们普遍认为升学率是衡量一个学校的办学质量和领导业绩的的指标。因为音乐课对升学率没有没有做出直接贡献,常常被看作是“副科”。现有的课时,通常会被“主科(语文、数学、英语)”挤掉。音乐课的开设与否,学生的音乐知识和审美认识如何,是否达到《义务教育音乐课程标准》的要求,常不被领导重视。以升学率为核心的思想,在学校领导和一线教师的心里根深蒂固。重视应试教育,轻视美育教育,把学校的音乐课看成是可有可无,可以任意调剂的学科。2、教师队伍不稳定调查发现,湘西农村多数中小学教师队伍存在这样的一个现状:音乐教师基本上不具备音乐专业知识,为了适应政策的号召,一些老师通过函授拿文凭,成为“专业音乐教师”。在德育的教学过程中,学生难免会走弯路,就连基本的识谱、基本乐理都不会。由于音乐教育与升学考试没有直接联系,学校便没有配备专业的音乐教师,取而代之的是兼职的音乐教师。一个老师兼教几门课,这是常见的!湘西经济落后,导致中学师资力量薄弱,音乐教育受到很大限制。3、教学设备欠缺《义务教育音乐课程标准》中“音乐教材呈现形式”的建议中明确指出:“教师用参考资料除了用文字表述的教师用书之外,要大力提倡开发多媒体教学辅助软件。音响教材要紧密配合教科书的选曲,并用多重形式呈现(如:录音带、录像带、VCD等)”,“标准”在教学硬件上提出了明确的建议。而湘西农村中小学,音乐教学设备欠缺,音乐课还停留在“喊唱游戏”阶段,老师唱一句学生跟一句。同样也没有固定的音乐教室,偶尔上节音乐课也是在班里进行。教育行政部门常把限有的经费投资在“主科”上,例如:购买些化学、物理仪器等。受“升学率第一”的观念的禁锢,作为“副科”的音乐课,改善其教学设备更是遥遥无期。4、对少数民族音乐文化认识不够湘西以土家族、苗族居多,传统的苗族人能歌善舞,勤劳勇敢。真实的原生态歌曲深刻地反映了他们的音乐文化。湘西的音乐文化具有深厚的民族性,深刻地理解湘西的原生态音乐形式,并使之为基础音乐教育服务,对保护湘西的地域和民族音乐文化都有非常显著的意义。教育机构在思考本地文化发展的同时,更应重视民族地区特有的文化的传播和继承,并着力于本民族地区的音乐教学研究和传统音乐文化的传承。可是,这一点却没有得到有关部门的足够重视!以致少数民族的民族文化逐渐被“汉化”,一些特色民族音乐文化在传承发展中脱节。例如,苗族的传统芦笙节,每到节日之时,芦笙吹起,载歌载舞。然而,湘西大多数苗族居住地区已经淡化这样的节日,部分地区已经没有了。青少年的音乐素养慢慢地被“潮流”侵蚀,不仅特色民族音乐文化被“汉化”,更有被取代的危机。5、教育经费投入不足《学校艺术教育工作规程》规定“各级教育行政部门和学校应当在年度工作经费预算内保证艺术教育经费。”对于经济落后的湘西农村,专业教室、钢琴等设备由于经济所限短时间内可能实现不了,但是,对于价格不是很昂贵的电子琴之类的常规乐器应予以保证。县、镇教育机关的教育经费有限,本来就不是很重视中小学音乐教育,加之分歧又多,投入各中小学音乐教育的经费就少之甚少,甚至没有。有限的经费只能维持日常教学开销,根本谈不上购买音乐教学设备。二、对策1、提高认识,转变观念中小学这个年龄阶段是人成长的关键时期,也是艺术情感、态度、审美价值观形成的关键时期。苏霍姆林斯多次表明了这样的观念:“中小学音乐教育并不是音乐家的教育,而首先是人的教育。”反映出中小学音乐教育不是专业教育或职业教育,不以造就音乐家为己任,它的基本目标是育人。各领导老师应牢牢抓住“以审美为核心”这一理念,以音乐教育为突破口,努力培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义新人。以音乐教育来加强和引导学生其他方面的成长,这就要求各阶层领导老师转变观念,打破升学率的禁锢,大力发展美育,改变“只有升学率才能救学校,才能发展学校” 的看法。2、城乡互动积极推行合作学习,加强文化交流是湘西农村中小学音乐教育迫切的教学需求。音乐教育不能闭门造车,在强调校本探究式教学的时候,应努力与外界联系。县、镇、学校领导应鼓励一线教师进修学习,鼓励其组织学生参加城镇的音乐演出、比赛。鼓励其到艺术学校,省、市优秀的学校观摩教学。在大力发展民族音乐文化的同时,积极吸取城市的多元音乐文化,学习新知识,开拓视野,革新观念,才能与时俱进地组织教学。3、 因地制宜,发展乡土音乐湘西音乐艺术资源丰富多彩,其中苗歌被列为省级非物质文化遗产。湘西农村中小学,不闻钢琴、小提琴之音,但得清秀山间之鸟乐。“近水知鱼性,近山识鸟音”。用树叶模仿大自然的声音,极易融入音乐课堂,并给学生耳目一新之感。湘西苗族有着广为流传的山歌。乡音演唱的山歌,成了湘西原汁原味的艺术魅力。或表达苗族人朴实、善美的本性,或表现苗人强悍、勇敢、向阳花的性格。山歌是苗族人的社交工具,应加强教师的主导作用,把本区域的山歌引入中小学课堂,实现音乐民族化,避免了民族音乐在青少年身上逐渐“汉化”的趋势。4、加大音乐教育投入,优化音乐师资加大音乐教育投入,根本上要加强教育经费的投入。首先,政府的投资,这是资金筹备的主要渠道。其次,利用西部大开发工程的有利契机,解决湘西农村音乐教育投入不足的问题。再次,合理利用湘西美丽的山水环境,大力发展旅游业,吸收社会资本,弥补教育资金短缺。湘西农村的音乐教育师资,是一个亟待解决的问题。首先,应巩固现有师资,提高其福利待遇和地位,调动他们教学的积极性。其次,鼓励音乐教师进行进修学习,提高教师的业务能力。再次,大胆引进专业音乐教师,解决音乐教师不足的现象。还有更多的!需要可以早我!

一、问题的提出 “美育教育应从娃娃抓起”。当前,将美育教育提升到改善全民素质,培养跨世纪人才的高度,是教育观念上的一个新的发展和追求。美育作为陶冶情操、提高境界、开启心智、激发创造力和想象力的一种潜在力量,对于全面提高民族的文化素质,特别是对幼儿的健康成长,有着重要的作用。 传统音乐一般是指世代相传,具有民族特色的本土音乐。民族音乐,它源于生活,与幼儿的生活经验密切相关,并且有着丰富多彩、令人喜闻乐见的形式,有着适合幼儿年龄特点,易于接受的内容。开发并利用乡土音乐资源中有鲜明民族特色,内容健康向上的精品对幼儿进行熏陶教育,可以激发幼儿爱家乡、爱祖国的情感。永春地处闽南中部,有着浓郁的民族文化氛围,各种传统民间音乐丰富,如:鼓队舞、高甲戏、南音、木偶戏、布袋戏、山歌等。然而,当前幼儿园对具有乡土特色音乐资源的利用较为贫乏,缺乏对周围生活与地方本土音乐文化的挖掘、传承与创造,以至许多富有乡土特色的音乐渐渐失去流传…… 因此,我们试图通过以开发利用乡土音乐资源为主线,对弘扬民族文化,萌发幼儿爱国意识,完成《幼儿园教育指导纲要》中提出的“充分利用社会资源,引导幼儿实践感受祖国文化的丰富与优秀,感受家乡的变化和发展,激发幼儿爱家乡、爱祖国的情感”的教育目标有不可忽视的重要意义。选择贴近幼儿生活的艺术教育内容,开展有家乡、民间特色的艺术活动,即是有可能的又是现实的。而且通过本课题的研究,我们还注重形成园本化音乐课程。 二、理论依据 建构理论、多元智能理论、布鲁纳提倡使用发现学习法、陈鹤琴的生活即教育理论、《幼儿园指导纲要》中有关艺术领域的精神。 三、研究目标、内容: 1、挖掘、整理和研究适合学前教育的音乐教育内容。 2、探索民间音乐在幼儿园教育中的实践途径和方法。 3、在实践研究的基础上形成有效、操作性强的园本化音乐教材。 四、研究方法 文献法、调查法、行动研究法。 五、研究步骤: (一)准备阶段(-) 1、课题组成员认真学习曹冰洁、李晋媛音乐教育理论,转变教育教学观念,树立正确的教育观、幼儿观。 2、制定课题计划,确定研究小组成员并进行分工。 3、研究小组成员搜集材料并进行研讨。 4、课题组成员共同制定前测的测量指标。 (二)具体实施阶段(—) 1、对实验班进行前测。 2、进一步收集有关本地区民间音乐的教育资料,学习许卓娅的音乐教育理论。 3、制定教育目标,根据目标选择活动内容,让幼儿在活动中初步了解并感受本地区的民间音乐。 4、探索如何在音乐活动中对幼儿进行有效教育的手段与方法。 5、针对幼儿水平设计记录表并进行跟踪记录。 6、能大胆运用各种表现形式来表达出自己的情感体验。 7、请高甲戏团、木偶剧团的演员来园表演。 8、建立学园小戏团、木偶团。 (三)总结阶段() 1、整理成果资料,分析相关数据。 2、汇编成果集(反思记录、活动设计、民间音乐教材、主题活动方案、自编儿歌等)。 3、参加撰写课题报告,课题组研究成果交流。 六、研究成果 调查结果 利用乡土音乐资源的研究调查统计表(单位:人) 项 目 指 标 能跟随音乐节奏节拍协调地手舞足蹈 对各种本土音乐表现出浓厚的兴趣 幼儿看电视、录像等对其中的本土音乐很敏感? 能听辩出几种民族 音乐? 不能 基本可以 能 不 兴趣 比较兴趣 兴趣 不太敏感 基本敏感 很敏感 1-2种 3种 4种以上 前测 26 5 4 20 10 5 16 11 8 29 6 0 后测 0 5 30 1 6 28 4 6 25 0 5 30注:基本可以:对1-2小节的音乐节奏能协调地手舞足蹈。 对本地音乐的典型节奏能拍对1-2小节。 比较兴趣:对1-2种本土音乐表现出的兴趣时间30秒左右。 基本敏感:听到本土音乐能做出反应。 项 目 指 标 能听辩出本土音乐 能拍出本地音乐的 典 型 节 奏 能哼唱出几种本土 音乐? 会用几种乐器演奏 简单的本土音乐 不会 1-2种 3种以上 不能 基本可以 能 不会 1-2种 3种 不可以 基本可以 可以 前测 22 10 3 35 0 0 17 11 7 25 6 4 后测 2 5 28 3 3 29 0 1 34 1 3 31《纲要》指出:城乡各类幼儿园教育应从实际出发,因地制宜,充分利用本土社会资源,形成有地方特色的课程体系,培养幼儿的本土意识和乡土意识,激发幼儿爱家乡、爱祖国的情感。从以上列表中可以看出有的幼儿不能听辩出本土音乐、100%的幼儿不能拍出本地音乐的典型节奏、72%的幼儿不会用乐器演奏简单的本土音乐、的幼儿只能听辩出一种民族音乐。经过两年的时间,大部分幼儿对本土音乐产生了极大的兴趣,并表现出强烈的探索欲望。了解到本土音乐有高甲戏、南音、布袋戏、木偶戏、鼓队舞、游戏童谣等,高甲戏、南音是我们闽南有特色的戏曲,深受大家的喜爱,加深了对家乡的热爱。的幼儿能拍出本地音乐的典型节奏、的幼儿能演唱3—5首的永春民间童谣,如《打铁哥》、《掩乌鸡》和《抓啄歌》等,91%的幼儿能跟随音乐节奏节拍协调地手舞足蹈,如《天黑黑》、《一只鸟仔》、《老鼠嫁女》、《群丑献艺》、《碰球舞》。的幼儿会用两种乐器演奏简单的本土音乐、的幼儿能听辩出三种以上民族音乐。在游戏中学习,身心愉快,并初步感受并喜爱家乡民间艺术中的美。我园将本土音乐引入到幼儿园的音乐教育中,不仅开拓了幼儿的视野,丰富他们的知识,还增强了对本土音乐的审美敏感性,体验了创造与表现的快乐,激发了幼儿热爱乡土文化、爱家乡的情感。 实践成果 在开展课题研究中,我们把幼儿与老师放在一个重要的位置,给了教师、幼儿一个非常自由、自主的空间,鼓励幼儿主动参与,做学习的主人。从查找资料、主动发问、参与环境创设、参观访问等都能看到老师和孩子忙碌而愉快的身影,幼儿与老师成了活动的主体。2003年4月,民间舞蹈欣赏《碰球舞》参加省音乐课题组观摩活动,2003年5月节奏活动《采茶扑蝶》园课题组观摩活动,获得专家的好评;2011年10月艺术活动《小小新娘》获马来西亚幼教考察团的高度赞赏;2003年12月艺术体验《群丑献艺》参加县青年教师优质课评比获一等奖。2011年1月《幼儿园开展本土音乐欣赏新视点》一文获泉州市幼教年会论文评比优秀奖。学园汇编了两本教师反思集、活动设计和经验总结,取得了一些成果。 教学上的收获 1、营造浓郁的氛围,对幼儿进行本土音乐的熏陶。 幼儿是在与周围环境主动、积极的相互作用中成长的。环境对幼儿的成长是有重要的影响。因此我们注重设计环境,丰富环境,变化环境,利用环境对幼儿的熏陶,使幼儿感受本土文化美。免费提供。 首先将本土音乐融入到各年段的早操、午间操中;利用晨间、下午起床、离园等自由活动时间播放闽南歌曲、童谣 、乐曲、戏曲等,教师引导幼儿在本土音乐萦绕的环境中心情愉悦地自由游戏、活动。 其次教师在各种活动区增设了丰富多彩的民间游戏的玩具材料,如体育角的两人三足、竹高跷、滚铁环;动手角的“东西南北中”;音乐角的拍子响拳、压脚鼓;表演角的高甲戏、惠安服饰、木偶表演;阅读角的家乡小传、自制民谣小图书等,便于幼儿耳闻目染、潜移默化的了解本地民俗音乐文化。 此外根据主题开展的不同时间,通过布置临时性的墙饰,对幼儿进行本土音乐文化熏陶。如:在开展《服装设计师》活动时,将收集到的高甲戏、梨园戏等照片、戏服和头饰等挂在“曲苑杂坛”舞台四周,使幼儿真切感受到地方剧种的精华所在;在“精彩十分” 设计、动手制作高甲戏服、教师与幼儿共同制作闽南地方剧种中各种人物的脸谱;在表演角中进行自编自演。又如:春节、元宵节传统节日活动中,在活动室周围布置永春鼓队舞、碰球舞、拍胸舞图片、幼儿制作的花灯等,并在节日中利用中国结、纸、灯笼、红绸等别具民族风味的工艺品进行装饰,让幼儿置身于民族工艺的海洋中,体会到家乡的美,先人的和,传统的乐。 2、选择适合的素材,激发幼儿探索本土音乐的兴趣。 本土音乐虽然来源于生活,与幼儿的生活密切相关,但并不是所有的本土音乐都是适合幼儿,关键在于音乐作品的艺术形象要鲜明、生动,所描写的内容应是幼儿生活中比较熟悉和兴趣的事物,思想感情要能唤起幼儿的情感共鸣,这样更能激发幼儿的好奇心,唤起他们欣赏的兴趣,充分发挥幼儿的联想和想象。 首先,挑选浅显易懂,幼儿兴趣的素材。如南音——《正月点灯红》《直入花园》《春节良宵》;永春民歌——《手巾歌》《园内开花》《心花怒放幸福来》;永春游戏童谣——《天黑黑》《掩乌鸡》《鸡角公》《祛啄歌》《楸楸鸡》《打铁歌》;高甲戏——《新娘上轿》《群丑献艺》等等。《天黑黑》这首用方言朗读的民谣,诙谐有趣,朗朗上口,字里行间透露出民间艺人在文字编排上的深厚造诣。可以在朗诵上配上了闽南地区南音表演中常用的响掌、拍子、压脚鼓等民间乐器,家乡的味道更浓了。这些歌曲的内容生动、有角色、有情节、艺术形象特点鲜明,受到幼儿的喜爱。又如高甲戏《群丑献艺》的舞美独特、新颖,表情诙谐有趣,采用了唱、念、逗的不同艺术形式、表现手法,歌词浅显易懂、节奏明快,民乐配上响盏活泼韵律,幼儿朗朗上口,易学便记,幼儿体验了欣赏——感动——体验——表现——创造的学习过程,幼儿在欢歌笑语中领略了人生生活的真谛、美好,产生对音乐活动较为持久的兴趣和向往,使幼儿获得更多的体验审美愉悦的机会。 其次,挑选具有教育作用,幼儿兴趣的素材。音乐教育是用音乐打动和熏陶幼儿的心灵,引导幼儿热爱音乐、热爱生活。我们在选取教材时注重选择健康向上的内容,促进幼儿体、智、德、美多方面协调发展,潜移默化地培养幼儿的良好个性,为一生打好基础。例如木偶戏的传统曲目《石敢当》、《沉香救母》、《火焰山》等都是宏扬民族正气,激发人们勇敢、善良、勤奋等良好的品质。又如童谣《楸楸鸡》中,押韵的儿歌与手指游戏相结合,潜移默化地教育幼儿多吃蔬菜;《鸡角公》是教育孩子要自觉的读书,还会帮妈妈做事。这些资源即蕴涵着许多文化艺术知识,又有着浓厚的民俗风情,具有较强的地域性和传承性,是不可多得的教育资源,我们将其融入到幼儿生活中,整合各个学科的知识经验让幼儿感受、体验活动的乐趣。 3、渗透创新教育,鼓励幼儿大胆想象和创作。 爱因斯坦说过:“想象力比知识重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,是知识的源泉。”创造需要想象,而想象又是创造的前提,如果在音乐活动中,注重运用形式的多样化,不仅能激起幼儿学习的兴趣,萌发热爱家乡的情感,而且培养了幼儿的创造能力,让幼儿在本土音乐艺术活动中体验到了快乐。 ?? ?首先,巧妙结合文学、美术等艺术形式,引导幼儿在欣赏音乐的基础上,说出自己对音乐的真实感受,,使感受与想象融为一体。如欣赏南音《正月点灯红》时,教师在活动的开始先播放一段音乐,让幼儿闭目想象,引导幼儿在听觉感知的基础上画音乐,借助简笔画把听到的和想到的画出来,培养幼儿的创造力;接着教师再用生动的语言讲述一个娓娓动听的故事,引导幼儿根据自己对音乐的感受,产生了很大的自由想象空间;然后进行体态律动,创编出各具特色的动作:有的走起圆场步、小碎步、花旦的步子;有的在做亮相动作;有的拿着长条插塑(当灯笼)跟着音乐舞起来-----表现出他们的天真活泼的一面,幼儿在感受音乐情绪的基础上充分发挥了想象和创造力。 其次,提供丰富的材料,鼓励幼儿大胆地创造性地进行表演。在让幼儿理解音乐的基础上,还需要提供丰富的材料,引导幼儿不断自主探索,才能更好的发挥幼儿的创造能力。在区角活动中,经常可以见到创作的影子,如在“精彩十分”中,他们运用铁线、毛线等来制作胡须,用碗面盒制作帽子,用石头、各种颜色的纸、油漆等制作生、旦、净、丑的脸谱,有的直接在T恤上画上脸;“曲苑杂谈”中,女孩子就盖上用丝巾做的红盖头、穿上皱纹纸做的水袖、戏服;男孩子带上自己做的胡须、帽子,穿上自制的小丑、公子服装,跟着音乐唱起来、舞起来;在“动感世界”中听到《碰球舞》的音乐他们跟着老师舞动的彩球创编出许多动作:用头来碰、用后踢脚来碰、用膝盖、脚尖来碰、用肩膀、手掌来碰……由于孩子们参加了一系列的活动,在他们欣赏、了解这些人物特征后,交流自己的经验和感受,加深了对本土音乐的体验和理解,孩子们都积极主动的参与到活动中来,并大胆的表现自己。 中华励志网 2 . 第三,以想带动,注重培养幼儿尝试、创新。童谣节奏鲜明,富有韵律,在教学中,教师引导幼儿为儿歌配上流畅、朴实的旋律,将儿歌与音乐有机结合,不仅让幼儿有更多机会接受音乐的熏陶,而且能启发幼儿的创造性思维。如在学习《拉勾勾》活动中,教师逐步引导幼儿寻找与“拉勾勾”歌谣相吻合的歌曲,让幼儿进行一小节的编唱练习,师给予指导调整,经过不断引导、培养,幼儿完全有可能为熟悉的童谣创编曲调表现自己的情感。在活动中既培养了幼儿的创造力,又让幼儿在本土音乐与艺术活动中获得快乐的体验。 两年来,我们充分挖掘利用了乡土音乐资源,并建构了以歌、舞、乐三位一体以及各种艺术形式相结合的教育模式,将具有趣味性的本土音乐融入幼儿的活动中,我们惊喜的看到:孩子们不仅对本地区的节日、民俗、文化等有了较深的了解,而且还会创编唱儿童歌谣、民歌。因此,对本土优质资源进行重新组织,灵活运用,创新发展,将民俗文化与幼儿的学习相融合,不仅可以让幼儿植根于民俗文化这一丰富的文化土壤,了解其内涵,继承其精华,萌发热爱家乡、民族的意识,又能提高幼儿的人文素养,促进幼儿的全面发展。 八、存在的问题 教师日常教学工作繁重,学习、进修“充电”的时间太少。我们知道,没有足够的时间保证,没有一定的理论积淀,要研究、试验是困难的。教师对民族音乐了解不多、兴趣不高,搜集的材料较少。现成的适合幼儿学习的音乐资料较少。学校缺乏资金的辅助与支持。举行教学研讨需要资金,外出学习需要资金,邀请专家讲座需要资金,可学校经费有限,某种程度抑制了研究活动的正常开展。 面对诸多困难,课题组的成员将努力做好课题成果的推广工作。学校将继续努力为老师提供尽可能的学习机会及创设良好的工作环境,教师要重视资料整理工作,对经验总结进行理论升华。让教师体验课题研究的价值,品尝成功的乐趣。

巧设教学目标 (作者:董天庆) 看到这个标题,也许你会嫣然一笑:设定教学目标还有“巧”?谁都知道:教师的主要工作就是教学,教学就要备课,备课就要写教学目标,这是再平常不过的事了。在日复一日、年复一年的教学经历中,自己不知道写了多少回教学目标,还没听说过设定教学目标有啥“巧”呢。一个不该被忽略的重要问题 是的,这是一个常被许多教师忽略而又异常重要的问题!被忽视就是因为它太平常,平常得让你不需要思考。照搬《教参》、或者是按照自己的习惯思维随便写上几句,拟出那么两三条,也就过去了。至于目标与教学效果的问题,也许你没有多想。说它异常重要,是因为:高效、优质的课堂教学是从目标设计开始的。这里面的确有不少的“巧”呢!不信?你就从回答下面的几个让你觉得不是问题的问题开始吧。问:学校是干什么的?答:是教育人、培养人的场所。问:是的。我们的中小学校要培养什么样的人?答:国家的教育方针讲得很明确,我们的中小学校就是要培养能为社会主义现代化建设服务的德、智、体、美全面发展的建设者和接班人。问:正确。学校靠什么去达成国家制订的教育方针的目标呢?(这个问题有些宏观,可能不太好回答。聪明的你也许会说:)答:靠一切教育、教学活动嘛!问:没错。不过回答得比较笼统。在学校里,学生最多的时间是干什么呢?答:上课,在课堂里学习。问:很对。学生在校的时间里,百分之七十以上是在课堂中度过的。在课堂里,学生们又在学些什么呢?答:学习各门课程。问:没错。好,我们的问答先告一个段落。梳理一下,关于教学目标的问题,我们从宏观上开始有了一个脉络:教育方针是国家对教育工作提出的总的方向和总的指针。学校的一切工作都必须围绕着这个宏观目标而展开。实施各门课程的教学,是学校的核心工作。教育的目标、价值主要是通过课程的实施来体现的。课堂教学是实施素质教育的主渠道。对于我们教师来说,教育方针是我们必须清楚的。因为它是指导和规范学校办学、指导和规范教师教学的宏观目标。这样说,你肯定能理解。不过,你很可能会觉得这个目标与我们要研究的音乐学科的目标跨度太大、相距太远,难以联系起来。那么,让我们先来了解有关目标的分层与关系吧。 目标的分层与关系 教育是一个系统工程。就与我们教师设定教学目标的联系来看,其目标关系可分为三层,我们称之为三个级别的目标系统。在这个系统中,上一级目标对下一级目标起着指导和规范作用。一级目标:是关于教育目的类的目标。具体地说就是教育方针。它是由国家制订的关于培养人的总目标。其表述特点是高度概括、宏观而比较抽象。教育方针是国家和政党在一定的历史阶段提出的有关教育工作的总的方向和指针,是教育政策的总概括。它是课程设置、课程标准的制订、教材编写的指导和依据,是我们中小学校办学、教师教学的宏观指导和规范。二级目标:是为了确保一级目标的达成而制订的目标。就与我们教师设定教学目标的联系来看,二级目标就是《课程标准》。《课程标准》是由教育部组织各学科专家制订的。它阐明了各门课程的性质、功能、价值、目标与内容框架,提出了教学和评价建议;它体现了国家对不同阶段的学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求;它是教材编写、教学评估和考试命题的依据,是国家管理和评价课程的基础。介绍到这里,有必要强调一下:在目标系统中,上级目标总是对其相邻的下一级目标起着指导和规范的作用,而下一级目标则完全是为了上一级目标的达成而设定的。就以“教育方针”这个一级目标和“课程标准”这个二级目标的关系来说吧,针对“培养学生在德、智、体、美全面发展”的这个要求,在小学阶段的课程设置方面,就开设了相应的课程:德育类的课程有《品德与生活》、《品德与社会》,其他各门课程中也渗透了有关德育方面的要求。智育方面的课程有:《语文》、《数学》、《科学》、《外语》等,其他各门课程中也渗透了有关智育方面的要求。体育方面的课程有《体育与健康》,其他各门课程中也渗透了有关体育方面的要求。针对教育方针提出的“教育必须为社会主义现代化建设服务,必须与生产劳动相结合,使学生成为社会主义事业的建设者和接班人”的要求,自2001年秋季开始的基础教育课程改革起,从小学到初中以至到高中,还专门新设置了《综合实践活动》课程。这门课程密切引导学生联系生活、关注社会,积极参与力所能及的社会实践活动,培养学生动手动脑,向着具有创新精神和实践能力的方向去发展。美育方面设置了《音乐》、《美术》和《艺术》等课程。换一个角度来思考:如果我们现行的课程不是作这样相应的设置,“培养全面发展的人”的目标又如何能够实现呢?这样一问,也许让你顿悟了一个平时忽略了的问题——对学校课程设置依据的思考。 当我们注意并了解了一级目标与二级目标的关系之后,让我们接着来关注三级目标。 三级目标:就是教学目标。(可分为学年目标、学期目标、单元目标和课时目标等四个层面。)三级目标的制订者是我们教师。其特点是具体而密切联系实际。三级目标是与我们教师联系最直接的目标,是我们应切实把握的重点目标。 学年目标:指根据《课程标准》对本学科课程功能、价值及内容的界定和对该学年的具体要求,(现行《课程目标》将不同年级划归为几个学段)设定出应当达到的基本目标。 学期目标:按照一个学年为两个学期的基本划分,将学年目标作适当分解的目标。 单元目标:以学期目标为基本依据,密切联系教材中单元的具体内容而制订的目标。课时目标:以单元目标为基本依据,密切联系教材中的内容,将单元目标分解而成的非常具体的目标。 通过上述介绍,相信你对教学的目标系统有了一个大体的认识。不过,你最关心、并急于想了解的恐怕还是“目标的设定究竟有啥巧”的问题吧。其实,“巧”是一种赞赏性的评价语,它比“合格”、“适当”等等评价还胜出一两筹。它是在达到了标准的基础上来体现的。那么,教学目标的设定有没有一个基本的标准呢?有的。只是要弄清楚这个问题,还真不是一两句话能说明白的事呢。让我们继续往下聊。 “鸟巢”与鸡窝 通过前面的介绍,相信你对于教学目标的层次关系有了一定的理解,并且,对于“下一级目标应该是为上一级目标的达成而设定的”这一原则有了一点印象。然而,对于这项原则仅仅是留下一点印象是远远不够的,必须将其转化为自己的认同,在此基础上,再将其转换为自己的行为动机,这样,才能有的放矢地制订出科学而切实的教学目标。让我们借助一件熟悉的事去思考:2001年7月13日国际奥委会宣布:北京获得2008年第29届奥运会的举办权。这是国人实现的百年奥运梦想,举国上下为之欢欣鼓舞。然而,在我国举办奥运会面临的一个实际问题,就是关于举行开幕式、闭幕式以及一些大型竟赛项目所需的主会场馆。为此,国家决定专门建造一个高规格的专用场馆,并就该场馆构建的基本水准(包括总体规模、容量、功能、舒适性、安全性、艺术性等等)提出了要求。(这个要求就是构建这个场馆工程的一级目标,也就相当于我们教育所遵循的“教育方针”这个一级目标)在这个基础上,面向世界进行国际性的招标。许多国家的设计机构及设计师们根据招标要求,进行了精心的设计,然后参与投标。经过严格的评判、比较、筛选,最终选取了“鸟巢”的设计法案。“鸟巢”的设计充分体现了国际一流体育场馆的水平,是一个包括钢筋、泥、木、电、声、光等等若干个建筑所需的工种的综合性设计方案。(这个方案就是为达成北京奥运会所需场馆而制订的二级目标,也就相当于我们教育的二级目标——《课程标准》。构建场馆所需的各个工种就相当于我们课程设置中的语文、数学、音、体、美等等各门课程。)承担建设的各个工种按照“鸟巢”的总体构建要求,根据施工需要又制订了不同进度的施工标准。(这个施工标准就相当于我们教学的年段目标、学期目标、单元目标。)各个工种则依据每一个施工进度的要求,进行每一天、每一次、每一个环节的具体作业。(这就相当于我们的课时教学。)最终在预定的期限内完成了“鸟巢”总体建造。让一个具有国际先进水平的新颖而独具特色的奥运会专用场馆展现在我们的首都北京。聊到这里,你肯定对目标系统中各级目标的关系有了新的认识和理解。是呀,如果参与“鸟巢”工程的施工人员们不依据上一级目标的要求,随意施工、自由发挥,那么“鸟巢”就会变成“鸡窝”了。那么,我们教师制订教学目标的基本要求和识别的依据是什么呢?概括地说:要制订出科学而切实的教学目标,全面而正确地把握《课程标准》的精神与要求是基础和前提;全面而正确地理解教科书的编排意图是关键;密切联系教师和学生的实际状况是保障。科学而切实的教学目标 具体地说:要制订出科学而切实的教学目标,应把握好三个要素:1、正确定性。 全日制音乐《课程标准》将中小学音乐教学的内容归属为四个领域,分别是:感受与鉴赏、表现、创造、音乐与相关文化。教科书中的内容也都归属于这四个领域。我们在制订教学目标时,首先应将教科书中的内容正确地联系这四个领域。当然,具体到某一个内容该归属于哪一个或同时该归属于哪几个领域,还得作具体的分析才能确定。举个例说吧:在某个版本一年级教材的起始部分中,呈现的内容为“唱歌”,歌曲是大家都非常熟悉的《上学歌》: 【唱歌】针对这一教学内容,三位教师就制订了三种不同的教学目标,但其中只有一种的定性是正确的。你能判断出来吗? A、引导儿童认真聆听歌曲,能充分感受并能描述出歌曲所表现的儿童上学时愉快的心情。 B、 引导儿童在认真聆听歌曲的基础上,能随《上学歌》的范唱舞蹈,并能以个性化的动作设计,表现出上学时高兴的心情。 C、 能正确、完整、有表情地演唱歌曲。 在按顺序看三种目标表述的时候,可能你的心里在想:第一种没错嘛,注重引导儿童充分感受音乐是对的。第二种也对,是该让学生充分发挥自己的想象力,进行创编活动嘛!喔,还是第三种要恰当些。因为这是一首歌曲教材嘛,能正确、完整地演唱歌曲最重要!在能够自信而投入地演唱的基础上,歌表演的自由创编才有发挥的余地嘛。 如果你真的是这样想的话,说明你的感觉是很不错的。为什么第三种最恰当呢?因为《上学歌》是歌曲教材。那么,这个课时就应该把歌曲教学作为主要内容来进行。把学生“能正确、完整、有表情地演唱歌曲”作为主要任务来完成。前两种目标把《上学歌》作为欣赏教材和舞蹈(表演)教材来等待,显然是定性出了问题。也许你又会问:就《课程标准》对教学内容归属的四个领域来看,《上学歌》应该归属于哪些领域呢?《上学歌》的教学可归属感受与鉴赏、表现、创造这三个领域。其中,重点应放在“表现”上。这首歌本身很简单,歌词生动形象、通俗而直白,朗朗上口,低年级学生一听就能明白。曲调以五声宫调式音阶为基本构架变化而成,起伏而流畅,具有口语化的特点,很容易上口。教学中,通过聆听老师(或录音)的范唱,让学生对歌曲所表现的情景、情绪留下印象,这是感受。指导学生正确地演唱这首歌,并完整而有表情地演唱,这是表现。不过,要做到这一点还真需要教师下些功夫呢。“正确地演唱”首先是指音高、节奏、吐字咬字的准确。其次,还包括根据词意和旋律的起伏应尽可能表现出的抑、扬、顿、挫。“有表情地演唱”是指学生不仅充分的理解了歌曲,还把自己置身于歌曲塑造的情景之中,把那种“愉快、甜美、高高兴兴去上学……”的心情自然地表达出来。要达到这种效果不是很容易吧?当然,当孩子们能正确、连贯地演唱歌曲之后,也许你会启发他们按照自己的想法用适当的表演动作进行歌表演,从而使学生更好地感受音乐、表现音乐。好,我们继续聊要制定出科学而切实的教学目标,应把握的第二个要素: 2、适当定量。 这里指的“量”包括两个方面:一是教学内容的份量,二是对质量的具体要求。一节课的时间也就四十来分钟,(小学一般为40分钟,中学一般为45分钟)如果教学内容过多,就难以保证质量,往往会造成蜻蜓点水似的赶进度,不深不透、浮在水面上的教学状况。定量过低,则浪费时间,或会出现就某一个环节、就某一个内容机械重复、学生厌倦的局面,最终影响上一级目标的达成。我们仍然以《上学歌》的教学为例来研究吧。下面有三种不同的目标设定: A.能正确、完整、有表情地演唱歌曲。 B.能正确、完整、有表情地演唱歌曲;乐于参与歌表演,并能积极地创编动作,将自己对歌曲的理解和愉快的情绪尽情地表现。 C.能正确、完整、有表情地演唱歌曲;能用儿童打击乐器创编节奏为歌曲伴奏;能创编动作随伴奏作表演,并用简笔画的方式(画太阳、小鸟、小朋友上学校)表达自己愉快的心情。显然,A目标有正确的定性——歌曲教学。有明确的定量——“能正确、完整、有表情地演唱歌曲”就是演唱表现的质量标准。但作为课时目标,其教学内容略显单一。如果教师的教学能力强、教学方法适当,可能在20分钟内就完成教学任务,会让学生有意犹未尽之感,缺乏对歌曲的深化处理。目标任务定得较低。B目标对歌曲教学的要求与A目标一致,增加了对歌曲感受与表现的延伸拓展,体现了以“表现”为主要任务。在此基础上引导学生作适当的歌表演创编。对这一部分的质量既有明确的要求,又留有一定的空间。因为全班几十名学生在自编动作参与表演方面,不可能做到整齐统一。这里,目标设定用“乐于参与”、“并能积极”的表述,体现了教师关注的是学生的学习态度和精神面貌,从而促进学生更好地感受音乐、表现音乐,促使自己的教学能张扬学生的个性,发展学生的想象力、增强学生的创造意识。因此,这个目标定性正确、定量适当,是一个很好的目标设定。 C目标前面部分的要求与A、B两个目标一致,在教学内容里增加了打击乐伴奏、节奏创编,儿童画创作等等。虽然该目标设计反映了教师充分为儿童营造自由、宽松而快乐的学习氛围,提倡学科综合、培养儿童多种才能的愿望。(这种教学理念是值得肯定的)但是,一节课的时间毕竟很有限,内容过多,会造成顾此失彼;内容过杂,会冲淡主题。如果各项内容之间缺少必然的联系,就会失去音乐教学这条主线。好,当我们对目标设定的“定性”和“定量”有了理解和认同后,需要把握的另一个要素是: 3、找准学生的最近发展区 学生的发展是动态的,并处于不断的变化之中。随着学习生活的推移,学生的认知、思维及各种能力也在发生着变化。要制订出科学而切实的教学目标,就应该把握住学生的最近发展区。具体地说,就是要充分了解和利用学生的已知、(即已有的知识)已能(即已经具有的能力)和情感、态度、价值观的现实状况,把学生通过努力能够达到的新要求作为目标,取得让学生“跳一跳,能摘到”的实效,(学生跳起来可以摘到果子)实现教学效益的最大化。我们还是以《上学歌》的教学为例。假如请你在不同地区的两所学校,对同一个年级的学生就此内容教学。通过了解你得知:由于地方经济、文化、教育等等方面的差异,甲校的教育状况比较落后。学生们接触音乐的机会非常少。由于师资及教学设施方面的原因,学校的音、美等课程也很难保证。全班几十名学生找不出一首大多数人能整齐演唱的歌曲。而乙校的情况则截然不同:在学校、家庭及学生生活的环境里,学生们能接触到大量的音乐,一个班里的学生能较整齐地演唱的歌曲就不下七、八首。面对有如此差异的学生,你肯定会认为他们的起点(基础)不同,最近的发展区也会有很大的差别吧。那么,你的课时目标会如何制订呢?也许你会这样设定:(对甲校学生教学的课时目标)基本能正确、完整而有表情地演唱歌曲;乐于参与歌表演,尝试用自编动作表达出自己的情绪。(对乙校学生教学的课时目标)能正确、完整而有表情地演唱歌曲;乐于参与歌表演,并能积极地创编动作,将自己对歌曲的理解愉快地表现出来。 如果真是这样,我要热情地为你鼓掌!因为你设定的教学目标很巧。不仅定性正确、定量适当,还密切联系了学生的最近发展区呢。在对甲校学生设定的目标中,你使用了“基本能”的限定词,表明了对主要任务的确定和质量方面的要求程度。是呀,面对音乐基础如此差的学生,你的教学能使“他们基本能正确、完整而有表情地演唱歌曲”,就是很好的教学实效嘛!另外,在目标对歌表演的表述中,你使用了“尝试”一词也非常恰当。体现了你的教学追求和实事求是的态度的质量标准。鉴于这个班的实际情况,由于学生们生活环节比较闭塞,见识少、害羞、胆怯是很自然的。你能让孩子们有表情地演唱歌曲,说明孩子们已经能自信而投入地表现音乐了。在这个基础上,充分鼓励和调动孩子们参与歌表演,让他们充分享受音乐给自己带来的快乐。至于孩子们是否都能主动、大方地参与表演,这的确不能要求太高。因此,“尝试”一词使用得巧!聊到这里,你肯定会这样说:对于如何制订好教学目标,我已经心中有数了。是的,我完全相信。不过,如何“巧”设教学目标的问题,你是否已有答案了呢?其实,把握住目标设定的三个要素,是形成合格目标的必要条件。目标设定得巧不巧,还有一点讲究呢。 “巧”目标的表述 “巧”目标的表述应反映出三点:1.行为主体明确。因为我们教学的对象是学生,用教学论的观点来看,教师的教学是否有效,其结果应体现在学生身上,所以,在目标的表述上,应反映出学生是行为主体。如前面《上学歌》的目标表述中,“能”、“乐于参与”、“尝试”等等表述无疑是指学生。我们常见这样的目标表述:通过创设情景,让学生充分感受……显然,这样的表述其行为主体就不是学生了。这里讲的“通过创设情景……”显然是指教师的行为和做法。再比如,有的目标表述:通过视频、音响的展示,使学生了解聂耳;通过学唱《卖报歌》使学生…...。这样的表述同样指的是教师的教学手段和方法。 2.便于检验和评价。目标就是预期结果。特点是具有明确性,便于检验和评价。因此,我们在表述目标时,教学的过程与方法等都可以不写进去,应开门见山地写出确切、具体的预期结果。常用的词汇有:能、(能唱、能说、能听出、能奏……)会、知道、认识、了解、掌握等等。这样的表述就很方便检验和评价,一节课下来,教学任务完成得如何、效果怎么样,对照目标一检查,岂不一目了然了吗。 3.简洁、明了。其实,前面已经渗透了这个要求,如果我们的目标表述有了明确的行为主体,又写出了明确的预期的结果,那么,这样的目标肯定是既简洁又明了的了。好了,关于巧设教学目标的问题,我们聊了很多。现在,聪明的你就不会再去追问目标设定的“巧”究竟在哪里了吧?如果你一直都认真地参与了和我的聊天的话,答案自然就会在你的心里。(注:本文选自贵州人民出版社《七巧音乐课堂》

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