发布时间：2023-12-18 11:36:56
绪论：一篇引人入胜的铁道工程建设，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
在广州某地铁段建设中前期的钻探勘察证实，地铁沿线的地层中分布有厚度不等的不良地质体(主要以土洞、软弱夹层为主)，为此须对隧道基底进行勘察，查明这些地质隐患在基底以下5 m 范围内的空间分布，以便施工时做特殊处理。特殊的空间位置、勘察的时效性及对勘察结果高精度的要求对传统的勘察方法提出了挑战。根据以往在该地区的勘察经验并结合现场情况，我们研究采用探地雷达和瑞雷波法交互探测技术进行探测，并结合原位测试，准确、及时、高效率地提供了勘察成果，共查出土洞及软弱夹层多处，从而为消除地质隐患、确保工程质量提供了依据。
1 测试方法及其原理
探地雷达和瑞雷波探测都是基于波的反射特征来反映地下介质结构的变化[ 1～6 ] 。本次探测所选用的仪器是加拿大SSI 公司生产的Pulse EKKO Ⅳ 型和Pulse E KKO 100 探地雷达仪。
瑞雷波法(瞬态法) 是以一定偏移距在测线一端通过使用重锤在地面激振而产生瑞雷波，在被检测地段以等间距布设检波器，利用仪器记录从检波器上拾取的瑞雷波，经专门软件的处理，计算得出频散曲线，通过对该频散曲线的分析，来解决浅层工程地质问题的一种方法。当地下存在土洞或软弱夹层等不均匀体时，就会影响瑞雷波的传播速度，使频散曲线产生畸变异常，分析此异常在曲线的部位即可确定土洞埋深及范围[ 7～9 ] 。
动力触探技术在国内外应用极为广泛，是一种主要的原位测试方法，其优点是快速、经济，能连续测试土层，且操作简单，适应性较强。本次勘察使用动力触探的目的是对探地雷达和瑞雷波初步确定的异常地带进行土的性质测定，甄别真假异常，测试并估算软弱土层地段的承载力，供设计部门参考。
2 数据处理及解释技术
2. 1 雷达探测干扰异常的识别
现场周围各种电磁性干扰在时间剖面上形成的异常波组较明显，其主要特征是呈比较规则的弧形状，强振幅，常伴有多次反射。干扰异常，一是由分段探测时相邻施工段竖起的钢管、钢筋墙等铁器引起的，这一类最常见;二是由送料槽、抽水泵及其供电电缆、高压线等电磁性物质引起的。如图1 所示为横过探测现场的高压线引起的弧型异常。
图1 雷达图像拱形异常及干扰特征
2. 2 雷达探测物探异常的拾取就本工区而言，主要有2 种类型:
拱形低能量异常，该异常在探地雷达时间剖面上呈凹陷状，反射波能量显著降低，电磁波频率相应下降，有明显的续至波显示。推断该异常为浅部软弱土层的综合反映(图1) 。
(2) 双曲线形异常，该异常与干扰引起的弧形异常不同(图2) ，其主要图像特征是在异常中心反射波能量明显降低，有明显的多次反射，反映地层的同相轴在异常中心处错断，而异常中心两侧反射波的能量强，同相轴连续，异常分布范围较窄。后经动力触探验证，推断该异常是由土洞引起。
图2 双曲线形异常雷达图像
转贴于 2. 3 瑞雷波法数据处理流程及异常特征
瑞雷波法的数据处理主要经过如下流程:切除干扰波拾取面波谱分析频散曲线计算频散曲线打印正、反演计算 层位划分 动参数计算计算机成图 成果解释。从各频散曲线上看，同一剖面的相邻点曲线形态具有较好的相似性，瑞雷波速度v R 一般在170～250 m/ s 范围内。频散曲线存在多个分层拐点，相邻测点之间拐点对应深度可水平方向追溯。部分测点出现了分层波速显著下降的拐点，单支频散曲线在拐点处明显的错断、不连续，如图3 所示。
图3 瑞雷波法曲线异常
2. 4 轻型动力触探试验(DPT)
先用轻便钻具钻至试验土层，然后对所需试验土层(探地雷达与瑞雷波法初步确定的异常部位) 连续进行触探。穿芯锤落距为50 cm ， 使其自由下落， 将探头竖直打入土层中，每打入土层30 cm 的锤击数即为N 10 。据广东省建筑设计研究院大量的统计资料研究表明，广州地区一般粘性土和新近沉积粘性土轻型动力触探N 10 与粘性土承载力标准值f k 的关系式为[ 10 ] f k = 24 + 4. 5 N 10
据验证证实，应用探地雷达与瑞雷波法初步确定的13 个异常地段，有10 个地段在相应的部位承载力介于65～114 kPa ， 承载力明显偏低于正常地段，需做工程处理。另据开挖等方式验证，其余3 个异常地段在相应深度部位为夹砂的不均匀体。
3 勘察方法综合评价
2铁路隧道质量问题分类及形成原因分析
2.1铁路隧道质量问题的分类
建设方在开展日常检查工作中，发现隧道质量问题几乎存在于隧道施工的各环节及各部位。具体来分，在隧道初期支护方面，存在初支脱空；喷层表面不平顺与开裂、喷砼孔隙多；喷砼厚度不足、喷砼强度不够；锚杆锚固无效或低效、锚杆长度严重不足、锚杆数量不足、锚杆方向与位置不对；钢（刚）架间距过大、连接不牢固；钢筋网外露、钢筋网层数不够、钢筋网格间距过大等问题。在隧道衬砌方面，存在衬砌脱空、衬砌厚度不足、衬砌混凝土强度不足、衬砌裂缝、衬砌露筋、衬砌渗漏水、衬砌施工缝缺陷等问题。在隧道底部结构方面，存在仰拱曲率与地质环境不匹配、底部结构层数与拱、墙部不一致、仰拱形状与设计不符、仰拱厚度不足、仰拱强度不足、隧底下伏破碎或软弱层、仰拱钢筋或钢拱架缺失、地下水处置不当等问题。以上质量问题，对实体工程的影响程度不一。从对结构的影响来看，一些仅仅为表面或外观的处理不当形成观感不良，于结构无重要影响（称为瑕疵）；一些因其不满足工艺要求或改变了受力结构分析等，又暂未发现其对安全形成威胁或对使用功能有影响（称为缺陷）；一些直接影响其使用功能或威胁安全且显而易见需要尽快整治的缺陷（称为病害），如漏水、渗水，空洞、表面缺陷等。隧道工程质量管理就是要减少瑕疵、避免缺陷、消除病害。
2.2铁路隧道质量问题形成的原因分析
铁路隧道质量问题形成的原因可从现场过程控制和建设项目管理两方面进行分析。
2.2.1现场过程控制方面隧道质量问题涵盖多方面，形成的直接原因，从其结果来看可认为是施工单位甚至是作业层面导致。铁路隧道复合衬砌脱空和支护厚度不足占隧道缺陷、病害的比例极高，严重的脱空可能导致隧道结构在施工阶段或运营阶段发生压溃、侵限、放射状开裂和坍塌，而且初支脱空的危害性比衬砌脱空更大，本文主要以复合衬砌脱空的成因分析为例，探究隧道质量问题的致因。
2.2.1.1材料不满足要求或以替换方式缩减工程量。如由于浆材选型不当而使之结实率低下，在回填灌注的浆液固化后形成范围比此前小的脱空；如为减少超挖或坍塌处喷混凝土的数量，不采用边喷边填或架空式回填，而是采用干码或堆填片石，从而形成初支结构性脱空。
2.2.1.2工艺控制能力弱，工艺参数不调整或缺乏动态调整。如洞身开挖时控爆参数未及时调整，洞身成型不好，超挖大且不均匀，致使喷混凝土因厚度大而收缩明显；如遭遇极破碎或土砂质等黏结力差的围岩（即使辅助了超强支护或地层改良)时，仍僵硬地使用20cm×20cm或25cm×25cm的钢筋网，使喷射混凝土在初凝的过程中少或无骨架可依托，从而发生脱落引起大量回弹或空鼓，造成脱空。
2.2.1.3工序质量不达标，工序衔接不好。如在分部开挖初支时对大拱脚清理不彻底，从而在初支与围岩间形成“夹心”松散物，当下部接长钢架时“夹心”脱落，造成被脱空；如拱部严重超挖，由于担心衬砌台车“不堪重负”，故浇筑时不敢灌筑密实，从而形成弦切板型脱空。
2.2.1.4使用的设备不满足现场需要。如因衬砌台车设计或制作的刚度、强度不足，并在浇筑混凝土时不振捣且混凝土流动性又不足，所以形成月牙型脱空；如输送泵选型不当或故障而动力不足，使拱部的混凝土注入量不足，从而形成不定型脱空。
2.2.1.5实施无实际意义工艺监管措施。如监管要求钢筋网搭接成为纵向进尺余量大的导致原因，据实践经验，作者认为钢筋网无必要搭接。喷射回填较大超挖，或当岩土脱落，或中小规模坍塌时，过度密集的钢筋网“卷笼”，阻止了喷混凝土的到位。2.2.1.6作业环境差。如施工通风效果极差的情况下，造成作业面视线差，空气恶浊，使作业人员看不清受喷面，为图快而无意或有意喷成脱空。
2.2.2建设项目管理方面隧道工程建设的多界面性，要求参建各方都能正常运作并良好配合，才能使行为和结果导向为制造出满足质量要求的产品，避免隧道质量问题的发生。据铁路建设项目当前管理模式，隧道质量问题的致因，从建设项目管理角度包括以下几个方面：
2.2.2.1建设管理层面建设管理机构是老大观念依然存在，契约意识差，建设管理方俨然以雇主的身份与施工及监理方进行工作对接，受法律保护的双方平等的合同关系在大家心目中均无更深刻意义，时而会淡忘甚至遗忘合同的存在。建设管理机构专业化能力不足，必然导致对施工过程的指导能力弱化，对于过程中的质量控制不足。
2.2.2.2设计管理层面受大规模铁路建设影响，铁路设计任务多，具体工作下达的设计周期短，设计单位尚未形成与之相适应的资源配置，设计供图跟不上，提供出来的设计与现场实际不符情况多，设计图对质量控制的指导性未得以充分的体现。受现场勘查采集数据量不足的影响，同时被变更指标考核不愿或不敢及时调整，又怕承担安全责任或其他不确定的设计责任，被迫采取保守设计的理念；一些陈旧的工艺方法未能随时代的发展及时摒弃，或对一些新工艺带来的其他质量控制方面的问题无视。
2.2.2.3施工管理层面一些施工企业的经营理念中，没有将质量控制水平和质量结果应用为自身企业的立足之本和企业的主打形象。铁路建设市场没能形成以质量优势胜出的格局。施工单位因在建工程项目多、工期紧，材料、设备集中需求量大，供求矛盾突出，材料成本上涨，致使施工单位项目工程利润下降，相应的必要投入降低，易产生盲目压缩成本、牺牲质量的情况。架子队管理模式作为施工单位内部资源配置特别是人力资源不足境况下的一种有效解决方式，迄今已在全路推行了多年，但当前仍有一些施工单位架子队管理模式实施得还不纯正、不彻底，造成企业的既定目标未能有效达成，包括企业的质量目标。
2.2.2.4监理管理层面由于市场的诚信体系正处于构建完善期，建设管理机构和施工企业(承包商）还未形成以双方合同为主要指导下的运转状态，作为第三方单位的监理单位，理想状态本应是在工程实施过程中对关键环节的控制和确认其工作过程和结果满足规范要求，因乙方自行规范运转的能力不足，质量和安全工作随时需督促方能推进；同时监理大量的精力放于从事来自于上级和甲方要求的检查活动中，冲淡了监理正常工作的开展。在大规模建设中，监理单位承揽项目多，尚未形成与之相适应的资源配置形式，监理管理层对现场的管理弱化，管理工作处于低位的维持状。同时，受整个社会价值观的影响，部分监理人员的观念有时无法抵御利益的诱惑，面对施利者的不合适甚至不合规合法的行为视而不见，成为对哪一方都不负责“聋子的耳朵”。
3对策思考
3.1现场过程控制方面
3.1.1严把材料关把好材料进场关，确保添加剂品质合格。在浆材的选用方面，除了满足规范的普适要求外，还应特别注重回填浆材的结实率和流动性2项指标，设计方为保证浆液的流动性，多推荐0.8:1~1:1的水灰比。对于无配筋衬砌、正常配筋衬砌、劲性和加强型多筋衬砌，分别按14、16和20cm控制坍落度比较合适。
3.1.2提高工艺控制能力，工艺参数动态调整提高作业技术素养，优化设计参数。如从机械开挖的方式、顺序，有针对性地进行爆破设计优化，从强化钻爆专业人员的技能及其执行力素养等方面着手，造就良好的洞身成型，有效控制超挖于标准之内，使软弱破碎围岩地段纵向余量最小化，并在合格的岩面实施喷混凝土作业；再如对喷混凝土作业人员进行技能培训并相对固定工位，坚持拱部分层分片喷射，水量按围岩和部位不同及时调整。提高辅助工法效果。如从超前支护和(或)地层改良施工的有效性、准确性着手，避免岩土脱落、坍塌，对超前支护过程中的岩土脱落数量进行有效控制。
3.1.3强化工序质量努力使作业工序精细化。如对分部开挖支护时设置的大拱脚部位进行彻底清理，以避免因该部位初支与围岩之间形成“夹心”松散物而导致脱空，且在需要下部接长钢架之前，施以灌浆固结。及时运用技术措施消除。如在因脱落，超挖严重等原因致使喷射混凝土总厚度超过25cm时，均应在初支拱部预设竖向灌浆管或纵向袖阀式灌浆管，进行回填灌浆；应将回填灌浆作为软弱破碎围岩地段初支循环的一道工序，回填灌浆可在1/3~1/4倍隧道开挖洞径的纵向距离内完成；再如带压封顶灌注，当台车刚度和强度足够且定位牢固，拱顶混凝土厚度不小于设计的70%时，对混凝土实施第2次附着捣固，然后用坍落度较大的混凝土进行实施带压灌注，直至输送泵工作压力突然增大约2~2.5倍时止，即形成密实状态。
3.1.4卡控关键工艺在工艺操作方面，严格质量卡控。如严格控制台车开窗位置和捣固工艺；如拱顶混凝土灌注，掌握水量控制按宁少勿多的原则，添加剂按理论掺量的5O控制(末端封闭时除外)，这样做的优点是既不损坏防水层也不会因渗浆固结而破坏盲管等防排水系统；又如预设纵向管回填，设置2根备用灌浆管，其长度应为端口与衬砌循环长度的一半之和，并控制注浆工艺。
3.1.5探索优化并逐渐固化更为合理工艺规范现场施作难于实现质量控制的规范，要不断探索和优化。如挂设防水层防水层挂设的松弛度应适应初支面的平顺度，按照线性密贴5~10%的余量比较合适；另外，钉基以“井”字型布置有利于操作和余量的掌控。又如在进行支护设计时，慎用型钢钢架，优先选择格栅钢架，钢筋网的网格最佳选择是10cm×10cm~15cm×15cm，且钢筋直径为6mm足矣，凡拱部喷射混凝土总厚度超过15~18cm时均宜按双层钢筋网设置；格栅钢架和钢筋网均可工厂化生产。对于预留灌浆孔，因为通过预留灌浆孔回填灌浆时串孔严重且是否灌注密实不易判断，灌浆后长时间搁置不但不利于结构安全，而且搁置至全隧衬砌完毕时往往铺架作业已逼近灌浆段落，导致不回填或不合格回填的可能性大幅度上升，灌浆后预留灌浆孔上的封堵物可能脱落而砸伤列车，所以作者建议不采用此方式。
3.1.6改良作业环境重视施工通风，改善通风效果，创造合格的作业环境。改善作业视线、空气质量，使作业人员能够在良好环境中有条件并安心作业。
3.2建设项目管理方面
3.2.1优化和完善建设管理架构和机构针对建设管理人员不足的现状，建设单位在建设项目管理机构设置方面可采取建立区域建设指挥部的方式，即“一套人马多块牌子”。一个区域建设指挥部同时负责多个项目的建设管理工作，建设指挥部内部采用项目和专业结合的管理模式合理调配人力资源。同时，设立客站建设指挥部，能较好的解决客站建设专业化管理问题。面对西南山区铁路隧道工程建设日益增多的现状，笔者认为不妨进行深度的探索，如考虑成立专业化管理机构团队如隧道建设指挥部，来对西南山区隧道实施专业化的建设管理，给优质工程提供专业支撑。
3.2.2强化设计优化与考核推行有效的竞争机制，构建尽可能多的设计单位参与的格局。同时，在进行设计单位招标时，降低人为设置的附加门槛，增加潜在投标人，引入多方参与竞标。应给勘测工作、设计方案审查足够的时间，并构建建设单位主导反复优化设计的工作模式，通过优化逐步筛出最佳方案择优选取。改变对设计仅简单设定考核指标的评价模式，探索构建更为客观的考核体系。笔者认为，可在科学设定设计完成时间后，由建设单位主导，引入第三方对设计工作进行过程检验和评价；在施工过程中随时根据勘测和设计与实际情况的相符程度、设计方案的经济合理性、设计对施作优质工程的贡献、可优化程度等指标来评价设计的优劣，引导设计为施工提供质量优良、可实施性高的施工图。
3.2.3充分发挥施工单位能动性铁路建设领域要达成尊重质量、视质量为生命的共识。在铁路建设项目招标活动中，招标人要采取各种措施，科学地评价各参与竞争的企业质量控制能力，以实体质量作为评价的重要依据。对于成本控制，施工单位一方面要在改良工艺、提高生产组织水平、提高工效方面减少成本支出；另一方面要实施精细化的管理，改良企业员工的精神状态，将所有人员的主观能动性充分发挥出来。形成富有责任心、齐心协力、同舟共济的团队，依靠良好的精神面貌，向效率、向管理要效益。充分认识“架子队”管理模式的重要意义，其在充分利用外部的力量的同时，让工程项目管理的人力、设备、物资、工艺、技术等关键管理要素在企业管理中统筹有序。因此，强推“架子队”管理模式，在有效地治理转包及违法分包过程同时，更能解决质量管理的拦路虎。
3.2.4充分利用好监理人力资源业主对项目的管理行为，应该通过监理具体实施。要严格履行监理合同，业主单位应要求监理单位严格按照监理合同的规定配置监理项目的人力、物力、财力资源，在项目实施过程中强化合同兑现检查，确保监理合同的各项要求在项目全过程得到贯彻落实。在要求监理履职的同时，还要切实维护监理权威，为监理提供正常良好的工作环境，坚定支持监理在履职过程中正当行为和要求。建设单位在充分发挥其作用的同时，要辅以考核措施，进一步完善责任追究制度，对监理单位、监理项目在合同履行过程中的违约行为，必须严格按照合同条款进行追责；对监理人员在日常监理工作中出现的问题，特别是“吃、拿、卡、要”问题，要督促监理单位及时处理和纠正，坚决清理出监理队伍。引入并严格实施责任终身制，对产生不良影响和后果的工程项目，坚决追究责任监理和监理单位的责任。
4结论及建议
4.1隧道支护脱空的危害始终存在于施工和运营过程中，而且初支脱空的危害大于衬砌脱空的危害，施工质量缺陷是造成支护脱空的主要原因。
4.2脱空可以预防和整治，预防胜于整治，应对有关行业规定和要求以及相关设计作必要的完善和修正，提高监督管理机构的专业能力并加强相关管理。
4.3建议在铺设防水层前对Ⅲ加强、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段即带钢（刚）架的初支进行100%的脱空检查。
摘要：课程文化建设是高职院校培养高素质应用型人才的必然要求。高职教育在课程文化建设的过程中，需要避免简单地把文化建设理解为文化课程的建设，而是要将知识传授与观念、理念、思维的培养协同起来，推行知识、能力与素质三位一体的教学模式。本文基于高职铁道工程专业的专业基础课程多年教学实践与研究，提出了构建高职专业技术课程文化建设的概念、思路与途径。
关键词 ：铁道工程专业；工程结构设计原理；课程文化建设
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）12-0089-04
以应用能力培养为核心目标的高职教育教学改革已取得了很多成果。其中，将知识传播与能力培养相结合，知识、能力、素养三位一体的教学目标已经形成共识。从培养综合能力，提高从事职业活动的认知能力、思维能力、判断能力、方法能力的角度，把课程知识作为载体，将文化教育渗透其中，形成反映课程知识与能力特征的课程文化，从而使课程教育立体化，可以让学生不再执著于课程知识的“迷宫”。
“工程结构设计原理”课程是铁道工程专业的一门专业基础知识课程，以道路桥面类桥涵设计通用规范、混凝土结构技术规程为基础，主要教授钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工结构构件的设计原理，其主要内容包括如何合理选择构件截面尺寸及其联结方式，并根据作用的情况验算构件的承载力、稳定性、挠度和裂缝等问题，它为学习铁道工程、桥梁隧道构造物的设计计算与施工技术奠定理论基础。
当我们从传授知识的视角，将其视为一门重要的技术基础课时，我们意识到了这门课程对规范条文的概念、实质的理解与应用能力的重要性。
结构的静力平衡条件与事物的生存法则
静力平衡条件是钢筋混凝土受弯构件按承载能力极限状态设计，无论是单筋矩形截面，或双筋矩形截面或T形截面，基本计算式从两个方面得到，一是水平力平衡，二是弯矩平衡。以单筋矩形截面为例：
由水平力平衡，即∑H=0，可得
fcd·bx=fsd·As（1）
由弯矩平衡，即∑M=0，可得
根据按承载能力的极限状态设计的原则得出两个公式：
公式的适用条件是
X≤ξ0h0（5）
结构计算的目的要求得到As并确定梁体截面尺寸b和h0。从数学的角度，在给定已知参数的情况下，用公式（1）、与公式（3）或（4）两个方程就可以解出包括在内的两个未知数。
这种结构设计计算的关键不在于解方程的技巧，而在于对计算公式适用条件的选择。需要讨论x≤ξbh0的条件是否满足。一是要考虑平衡建立的基础条件：承载能力达到极限状态下梁在下部截面上发生了什么？二是要考虑梁的配筋条件设定得是否合理，钢筋过多还是过少。
从知识的角度，我们引导学生把问题简单化，即只要会解这个二元二次方程就行了；强调从思维能力的角度，需要学生考虑一个问题，那就是任何事物处于平衡状态都是有条件的。
事物的平衡条件包括两个方面——主观条件与客观条件。在这里客观条件就是要求梁的极限承载能力发生时既不能钢筋太少，也不能钢筋太多，即公式（5）、（6）给定的条件；主观条件则是由自己设定的，设计者一开始假设的参数as（公式中h0=（h-as））是否合理。通过反复的练习，学生主要不是在解题熟练程度上的长进，而是对适用条件的掌握，懂得了自己设定的条件会成为所得结果的重要影响因素。当跳出这种计算，我们会发现，世上事物的许多不平衡往往确实存在着客观条件限制，这是我们很难改变的，但更多情况下是由于我们自身设定的偏差。调整设定值，问题就能得到圆满的解决。
结构设计的多方案性与三分法思维
土建结构的设计与施工所面对的工程项目具有四大特性，即作业条件与环境的开放性；时间、地点、资源的制约性；项目本身与最终成果的唯一性；进度、成本、质量影响因素的不确定性等特征。因此具体到每一个设计结果，答案不是唯一的。在结构设计原理的设计案例中，有时未知数条件过多需要假设，有时需要多次修改反复验算，条件不同答案就不同。对于一个梁的承载能力计算，满足同样的荷载要求，梁的截面与配筋方案可以是多样的，关键看设计者在计算过程中将什么视为主要因素。我们在批阅学生完成的设计方案时，对其答案不应该简单地用“√”或“×”来进行判断。很多情况下，要从他考虑问题的角度考察其过程是否正确，考虑的因素是否齐全，鼓励学生从多角度考虑设计问题。
工程结构设计需要多方案比较，这是由工程设计的特性决定的。在结构设计原理学习中，特别鼓励学生对同一设计案例作出多种方案。在学习过程中逐步培养工程思维能力，即充分论证方案的可行性、可操作性和运筹性；正确处理方案的可靠性与可错性、容错性；积极调动设计者思维的流畅性、变通性和独特性。
面对一个命题，我们往往容易急于做出判断，得出结论：即对于一个问题仅得出“是”或“非”这种两分法答案。然而，社会是开放的，环境是开放的，这就要求我们的思维也必须开阔。“斟酌”是一种工作方法，古人说的“三思而后行”就是要求我们做多方案比较，权衡不同的因素在命题中的影响作用，对于每一个答案不能简单地用“是”或“非”、“好”或“不好”来做判断，这就是“三分法”。
三分法是一种思维模式，是一种对事物决策强调理性思考过程的方法，也是从事工程结构设计的智慧之一。三分法思维能够有效地避免人们在决策过程中种种偏执、武断、急躁、冲动情绪的影响。对于未来从事结构工程施工与维护的高级专门技术人才来说，善于权衡利弊，反复论证，培养三分法思维，并能有效地应用于工程专业的生产实践中，是一种可贵的职业素质。
受弯构件试验梁的设计与创新思维的实践性特征
图1是用于分析钢筋混凝土受弯构件受力全过程与破坏特征的试验梁。
从学习知识的角度，介绍这个梁具有纯受弯构件的特性，且属于弯矩为恒值就可以了。当我们进一步分析构件的弯矩图与剪力图特征时，发现学生对于“为什么是这种梁，而不是其他形式的梁”更有兴趣。通常，我们简单地表述一个受弯构件是下页图2中a的受力形式，即一个梁体在跨中受到一个集中力。这时的弯矩分布呈现为倒三角形，而剪力分布在整个梁体上，左侧为正，右侧为负。比较下页图2中a与b可以发现，当由一个集中力演变为两个集中力时，构件的受弯与受剪特性发生了质的变化。这个演变过程叫做“一生二”的过程。
作为试验梁，测试数据的基本要求是符合规律性，因此试验条件必须具备良好的重演性，试验影响因素必须具有确定性或唯一性。显然，下页图2中a构件梁体的每个截面弯矩值都不同，每个截面既受弯矩又受剪力，不能满足试验研究的基本条件。进而对梁体的特定截面分别进行剪力与弯矩计算发现，采用b的集中力分布使得在梁体的CD段出现纯受弯与弯矩为恒值的特征。由一个集中力到两个集中力，是集中力的数量变化，而引起的结果是受力性质的改变。经过对知识的深入挖掘，当我们再看试验梁构造时，学生会发出“这张图很完美”的感叹，因为这是一个创造的过程。而实际上，这个过程是完成任何工程技术试验研究的必由之路。
当我们对一张受力图感到亲切的时候，我们收获的不再是简单的知识，而是由知识上升为一种能力，一种摸索工程技术实验方法的能力，一种解决问题的智慧，一种对事物规律性探索的愿望。这是“一生二”的过程——由关注一张图，变成了弄清楚两张图。
年轻人对世界是充满好奇的，这种好奇是创造力的源泉。作为一门专业基础课程，把课程中蕴含的创造性思维调动出来、展示出来，给学生以启发和引导，比孤立地开一门课程去教育学生如何创新要真切得多。因此，我们在研究高职教育改革时，要讲透“是什么”，因为这是知识层面规定，也应该根据内容需要讲清楚“为什么”，这是涉及能力培养的需要，有时还需要讲讲“是怎么来的”和解决问题的思维过程，这是涉及素质层面的内容。把知识能力与素质培养结合在一门课程的教学中，强调课程的综合教学，而不是把各门课程孤立开来，仅仅“承包”规定的知识传授内容，这才是我们教育教学改革的出路，是我们倡导课程文化建立的立意所在。
结构三向受压特征与人的自我约束与保护
柱是钢筋混凝土结构中的受压构件，一般采用普通箍筋形成柱的骨架结构。当柱承受的轴向压力很大，而其截面尺寸又受到限制不能加大时，无论怎么提高混凝土的强度等级或增加纵向主钢筋用量都不足以承受这种轴向压力，此时可以采取螺旋箍筋柱形式以提高柱的承载力。
所谓螺旋箍筋柱，就是用间距比普通钢筋混凝土柱小得多的闭合钢筋将柱的核心混凝土围箍起来犹如形成一个套筒，通过这种作用可以有效地限制核心混凝土的横向变形，从而提高柱的承载能力。螺旋箍筋是一种构造，它形成的柱则是一种与普通混凝土结构不同性质的构件。在普通结构中，如果混凝土承受超过自身极限承载能力的作用时，结构就会被破坏；而在螺旋箍筋柱中，轴向压力增大会伴随混凝土的变形，但是由于有螺旋箍筋的围箍作用，使得混凝土不能发生自由横向变形，我们把这样一种受力状态叫做“三向受压”。即当构件承受z轴方向的压力时，如果对构件的两个侧向x、y轴方向施加压力，则可以提高对z轴方向压力的承载能力。形象地称为，如果“有人撑腰”则顶住压力的能力增强。
这是提高结构构件受压承载能力的原理。我们不是在课堂把它仅仅停留在技术层面来讨论这个问题，而是要进一步追问通过这个案例能够得到什么样的人生感悟。
所谓人的进步，指的是能力的提高，通常就要面对新的更大的压力。从力学的角度，应力与应变、受力与产生变形永远是相伴而生的。面对过大的工作、学习、生活的压力，人们产生身体与行为上的变形是自然的，问题在于，你对承受这种压力是否做好了准备，即面对各种变形提供相应的自我约束与保护。在压力不大时，这种约束或许并不发生效用，而一旦压力很大时，没有严格的自我约束是不可能承受的。有理想、有抱负的人往往是那些懂得自我约束的人，想不受约束而顺利承担重任的“混凝土人”是不存在的。螺旋箍筋的道理还可以启示我们去理解制度、法律及社会约束以及如何保障社会秩序的有效运行。
结构耐久性设计方法与解决矛盾的分类法
工程结构设计讨论的是结构在规定的时间内、规定的条件下完成预定功能的能力，耐久性与结构的安全性、适用性共同组成结构功能的三大指标。
耐久性是指结构对气候变化、化学侵蚀、物理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力。其中的影响因素分别来自对混凝土的损伤（裂缝、破碎、酥裂、磨损、溶蚀等），对钢筋锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀以及对钢筋与混凝土之间黏结作用的削弱。结构耐久性取决于混凝土材料的自身特征和结构的使用环境。
在结构设计中，设计规范提出了按结构使用环境进行耐久性设计的概念，明确规定了不同使用环境下结构耐久性的基本要求，对影响混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量和碱含量等做出了限值规定。环境条件划分成四大类别，分别针对：Ⅰ类温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境；Ⅱ类严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境；Ⅲ类海水环境；Ⅳ类为受侵蚀性物质影响的环境。同时依据这种对环境影响程度的等级分类，分别制定抗冻等级选用标准、混凝土保护层厚度标准等一系列要求。
学习这一条例规定给予我们的启示是什么？耐久性设计面对的主要是环境的影响，作为结构本身是无法改变环境的，于是要提高耐久性必须使结构适应不同的环境。怎么适应？
第一位的要求就是面对外部，对环境分门别类，将大气环境、水环境以及运营条件按影响严重程度不同进行等级分类；第二位的要求是面对内部，提出适应性要求，在设计措施、施工措施上做出规定，从而达到内部与外部的协调一致。
人们对于自身所处的环境有很多的无能为力，你能够做的就是善于识别不同的环境情况，有了明确的认识与界限划分，才能做到区别对待。这里教给我们的工作方法是，工作千头万绪、错综复杂，如果我们一头扎进去拼命地干，往往事倍功半。于是，首要的工作是进行分类，区别不同的对象进行排列、组合，形成轻重缓急、主次先后，尤其当这种无序是我们自身所无法控制的情况时，分类法是必要的、有效的。
我们能够控制与改变的是我们自身，不要指望用自身的固定条件能够适应各种环境，“以不变应万变”，必须善于调节自身条件以适应不同的环境。这里的关注点在于，你用最强势的条件去应对最一般的环境条件实际上是不合理的。比如说，采用最大的保护层厚度应对Ⅰ类环境是不恰当的。因为厚度本身也有其不利的影响，过厚的保护层容易开裂。人们发挥自身的能力一定要与所处的环境相适应，能力不足不能满足工作需要，能力表现得过高同样也不一定适应工作需要。
结论
第一，专业课程文化的开发与建设是高职教育走向职业化、素质化培养目标的必然体现。不同的课程具有不同的知识领域特性，与之相适应的则是理念、实践与方法论特征，倡导课程文化建设，就是要提倡在传授知识的同时，将知识中蕴含的逻辑、思维等方法传授给学生。
第二，知识、能力与素养是高职教育的三大目标，相互之间有着内在的联系。在教学过程中不宜简单地针对三个目标分别制定措施，而必须将三大目标协同起来。它们的关系在于，知识是花朵，能力是树干，而素养是根须。掌握知识是第一层次目标，掌握学习知识的方法，可以适应知识更新的发展是能力培养，这是第二层次目标；了解知识的产生过程，发现知识的规律，可以发掘、积累、创新知识是素养提升，是第三层次目标。教学的目的就是要让花朵繁茂，更要让树干强壮，根须发达，使知识之树常青。
第三，课程文化需要发现、发掘和总结。知识是表层，蕴藏于知识中的认识过程、思维方式、实践规律需要专业技术人员去细致探究，才能有所心得，有所发现。因此，课程文化建设是一个钻研的过程、探索的过程、积累的过程、归纳总结的过程。
第四，课程文化建设依赖于课程教学团队的通力合作。任何文化的力量都源于集体。整个课程教学团队对课程文化建设重要性的共识，对课程知识所蕴含思维、逻辑、规律的共同探究，是课程文化建设的基础，也是课程文化建设的保障。
课程文化建设成功的标志，是学生通过课程教学收获了知识，多年以后虽知识逐渐淡化，而支撑这些知识的思想与方法仍植根在学生的脑海，使学生能够真正成为“具有特定专门技术知识的智能型人才”。
参考文献：
[1]吴加澍.对物理教学的哲学思考[J].课程·教学·教法，2005（7）.
[2]孙元桃.结构设计原理（第3版）[M].北京：人民交通出版社，2009.
[3]曾仕强.中国式管理[M].北京：中国社会科学出版社，2005.
