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摘要:通对创造力三构成理论的研究和对建筑学研究生教育显性、隐性环节的分析得知:建筑学研究生创造力培养可以专业知识、创造技能、工作动力三个创造力构成要素为切入点;同时将课内教学和课外设计实践相结合,加强学位论文环节,为学生营造良好的校园学术氛围,兼顾显性培养环节和隐形培养环节。
中图分类号:G643.2 文献标志码:A 文章编号:1009-4474(2011)05-0108-05
1999年,全国高校建筑学专业指导委员会暨第二届系主任会议提出了关于创新能力教育的主题:“如何培养具有创新能力的高素质建筑设计人才”。专家们针对“建筑设计创造能力的培养是我国建筑教育的一个薄弱点”提出了相应建议。虽然这次会议至今已有十多年,但我国建筑教育对学生的创造力培养仍然没有取得明显的改善。因此,在教育部出台《研究生教育创新计划》的背景下,为更好地满足当前人才培养的需求,认真分析培养程中提高未来建筑师创造能力的相关因素,努力提高建筑专业教育质量和学生创造力是建筑学教育工作者应该思考的一个必要课题。
一、创造能力及其研究
创造是一个“复杂的人类活动”,它“是伴随有独创性成果出现的、具有丰富首创性体验的实践程”。人类很早就开始使用这个词,但创造仍然是个很难被理解和解释的名词,科学家、艺术家都无法完全解释清楚创造是如何产生和完成的。最早对创造进行系统研究的是19世纪的高尔顿(Galton),他的重点研究在于人的“天赋”。20世纪初期,心理学家又从心理分析、认知分析、行为主义、人文主义四个角度对创造性个性、感知和创造能力激发进行了重点研究。人们逐渐认识到:创造力不是具有天赋的少数人才有的,它是普遍存在的;而创造力也并不是绝对由个人内在因素决定的,它与外在社会、环境、文化等密切相关,同时也是可以激发和培育的。因此,专家们在对创造程充分研究的基础上,开始广泛研究如何通教育来促进和培养学生的创造能力,其中包括教师的创新能力、创造能力与课程设置等内容。
在对创造力的研究中,哈佛大学阿马比尔(Amabile)教授提出的创造三构成理论比较有影响力。他认为,创造三构成理论包括专业知识(Expertise)、创造技能(Creativity Skills)和工作动机(TaskMotivation),具体见图1。
其中,专业知识主要包括个人所掌握的基本知识、专业知识和专业技能,它是影响一个人创造力表现的重要因素之一,因为有价值的创造必须依托相关领域的知识才能完成。这可以从两个方面来理解。根据波顿(Boden)的观点,创造分为P-Creativity和H-Creativity两种。前者是指对创造者来说从没有出现的新想法,但这个想法别人也许已经有了;而后者是指在历史上从来没有的新创意,这才是真正有价值的创意。但判断个人创意属于何种创造时,创造者必须拥有丰富的知识。如果创造者的知识积累少,其创造将会变得非常困难。柯布西耶曾经在与夏尔先生的通信中就谈到,因为没有技术概念支撑,他“不敢哪怕只是稍稍放纵一下自己的想象”。这个实例非常有力地证明了知识是创造力飞翔的翅膀。
创造技能主要包括了创造者的认知风格、创造的工作风格和个性特点等内容。一些学者认为,“个性”是影响创造能力的重要因素。创造能力强的人会有以下特征:能容忍、愿意冒险、自信,等等。
工作动机主要包括创造者的工作态度、对个人工作动机的知觉等内容,它与工作内在初始动机等因素有关。阿马比尔还将工作动机分为内在和外在两大部分,而这两部分的动机互动形成动机综效(Motivation Synergy),其中更重要的是内在动机――“即兴趣和激情”。
在阿马比尔的创造三构成理论中,专业知识是创造者创造能力和创造性工作的基础,而创造技能是开展创造的重要保障和手段,在这个程中工作动机起到了巨大的推动和促进作用。在结合设计教学的研究中,有人对阿马比尔的创造力三构成理论进行了改造,提出了设计创造的三元素,即专业知识(Expertise)、动机(Motivation)和创造与解决问题的能力(Creative/Problem Solving Skills)。见图2。在图2中,(a)图是创造力三元素关系的基本测评模型,此模型根据创造力三构成设计了三向空间轴,每项都是从0分到10分。每个分项各有35个问题,受测者回答完问题后,就会获得三项指标的分别评分,各个评分对应空间轴的刻度,最后得到一个三角形图形(见阴影部分)。(b)图、(c)图分别为不同受测人的测评结果,其中(c)图的创造力优于(b)图。因此,通获得的图像可以对受测人的创造力进行分析,并提出需要提高和改进的地方。
创造力三构成理论提示我们,在对建筑类研究生进行创造力培养时,可以通分解以上三个方面来培养研究生,并在明确以上关系的基础上提出系统的研究生创造力培养的思路和方法。
二、建筑学研究生培养与创造三构成关系
1991年,国务院学位办批准设置了建筑学学士学位和建筑学硕士学位。经近20年的不断发展,建筑学专业研究生的教学体系也已基本建立。各校按照《全国高等学校建筑学硕士学位研究生教育评估标准》对研究生进行培养,其培养程主要包括以下三个环节:课程教学、设计和科研实践、学位论文。除此之外,还有些隐性因素,如校园文化、学术氛围等对研究生培养也有一定影响,而且这种隐性因素对建筑学专业研究生培养的影响是不容低估的。
而建筑学研究生培养程与创造三构成存在着紧密联系,具体来说就是每个培养环节及其隐性培养因素都贯穿着创造三构成的培养,其具体关系见图3。
1、注重课程教学环节及相关隐性因素培养
在研究生显性培养环节中,课程的设置对研究生知识的积累非常重要。研究生在所修课程中不仅获得了专业知识,提高了专业技能,而且通选修不同的课程完善了自身的知识结构,为其创造能力打下了坚实的基础。而课程设置内容同时也与创造技能和工作动机有关。比如,国外“‘创造力研究’或‘创造学’已开始成为学者们认可的新兴学科”,在美国几乎所有大学都开设了有关创造方面的课程,而我国大学则很少开设此类课程。与创造方法密切相关的科学研究方法也不甚普及,有建筑教育者研究后认为,“在国内建筑院系的研究生课程教学中,研究方法或设计方法方面的课程明显偏少”。
推进研究生创新教育,除了应关注课程设置外,还应关注其授课内容、教学方法等因素。同样的一门课程,授课教师不同、所选用的教材和参考资料不同,其教学内容就会在课程内容的前沿性、教学深度等方面有明显的差别。而教学方法不同
也将会影响教学效果,恰当的教学方法能引导学生思考,并激发学生的学习兴趣。由此可见,这些隐性培养因素能从不同角度培养学生的“创造技能”和“工作动机”。这就提醒教育者应启发学生发现问题,而不只是教会学生解决问题的方法;同时应教会学生灵活运用所学知识,而不是按照已有规则或固定模式去思考问题等等。这些思考方式对研究生教育具有很好的启发价值。因此,建筑教育工作者应采用席明纳教学方式,在教学中注重设计研究和学生隐性因素的培养。
2、加强设计与科研实践能力的培养环节
将建筑设计和科研实践引入教学程中,是培养研究生创造性的重要手段。研究生可通建筑设计和科研实践获得多方面的综合训练,并在实践中整合和补充新的专业知识、技能,提高运用所学知识分析和解决问题的能力以及综合研究和设计能力,从而由一名学习者转化为符合“特定职业或岗位的需要”的“高层次、应用型、复合型人才”。在这个程中,导师及其他合作者的引导和示范、设计或研究团队的工作氛围、导师个人魅力等都从隐性的层面影响着研究生的创造能力培养。
3、严把学位论文质量关
研究生的学位论文完成时间通常不少于一年,如果加上前期选题和准备的时间,可能还会更长。而研究生在完成学位论文的程中,不仅要整合运用所学的专业知识、专业技能和研究方法,还要独立面对论文写作程中的各种挫折和挑战,这些都需要研究生拥有强有力的内在力量来克服各种困难,使其创造性思维得到锻炼。当然,在研究生论文完成程中,导师起着至关重要的作用。他不仅引导研究生从事一些创新性研究,而且教授学生探索相应的创造技能,并在关键时候能够激发学生的内在动力,使其按时保质完成高水平的学位论文。
4、营造校园学术氛围
有学者认为创造能力在某种程度上取决于外在影响和内在感知的互动,它是人与环境的对话。外部环境既可以促进人的创造力发挥,也可以阻碍人的创造力。我们从有利的方面来说,外部环境可以激发创造者的创造性灵感、鼓励其创造性思考、充分发挥其创造力。当然外部环境也有其不利的一面。如僵化的学术氛围、缺乏有效的学术交流和沟通等,都会使创造力的培养受到限制。
斯腾伯格曾指出,人们需要能支持和提供创意构思的环境。即使一个人拥有产生创意构思的所有内在资源,但是如果没有某个环境因素的推动(比如一个提出、展示这些构思的会议),这些创意也许永远不会出现。有学者认为,有利于创造的环境氛围包括:感觉被目标和任务所激励、能与他人平等互动、新观点能受到支持和鼓励、能自由发表新观点等。除此之外,学校是否能为学生提供参与一些有创意的学术会议的机会也十分重要。这些都是对研究生的一种潜移默化的教育和培养。
三、基于三构成的建筑学研究生创造力培养思考
前人已经从课程设置、教学方法、导师作用发挥等方面进行了很多有益的探索,但这些探索并不系统,今后应加强其针对性和系统性。
1、知识传授与创造能力培养的新视点
从创造三构成中的专业知识来看,创造力教育不是关心所谓神来之笔的“灵感”,而是必须与扎实的专业知识的传授紧密结合,而“教”与“学”是知识传授的两个方面。从教师“教”的方面来说,要求教师深入思考该教什么和怎么去教,以更好地启迪学生的灵感,培养学生创造力。从学生“学”的角度来说,研究生阶段知识的积累和吸取更需要研究生“自明”(知道自己想学什么)和“自觉”(有充分的学习动力)。因此,在制定研究生培养方案时,可以通开设创造类方面的课程来开发研究生创造力,增强其“工作动力”。
2、显性培养环节与隐性培养因素都是创造力培养的重要方面
显性培养环节与隐性培养因素对研究生的创造力培养几乎同等重要,这包括两方面的认知。一方面是应该认识到显性培养环节和隐性培养因素是紧密结合的。以设计和科研实践环节为例,教师不仅应该关注研究生是否完成了实践环节,还应该观察在整个程中研究生实践的“有效性”,以明确显性培养环节和隐性培养因素的“收效”如何。另一方面,教师应该以专业知识、创造技能、工作动机这三构成为切入点,将实践程与创造力培养结合起来,明确实践中的哪些程和内容对研究生这三方面的培养有利,从而根据研究生的个体差异,有针对性地对研究生进行指导。
3、导师应有培养学生创造能力的意识
1建筑史论研究中人文社会科学研究方法的应用
建筑学是一门科学、技术与艺术相结合的学科,其中的建筑史论研究也是一个需要多学科交叉研究的专业,是从建筑的角度研究人类社会,服务于人类与社会的发展。在人文社会建设过程中,建筑史论研究更应以人文关怀为前提,结合地理、环境、生态、哲学、艺术、民俗、历史、土木、心理、社会、经济与交通等多学科知识与研究方法,形成一个开放的研究系统。其中人文社会科学研究方法在建筑史论研究中不可或缺。
1.1建筑史论研究生涉及的人文社会科学研究方法
人文科学与社会科学是两个大的、相互独立的学科群。在建筑史论研究中,人文科学研究方法主要来自于人类学研究,而社会科学研究方法主要来自于社会学研究,因为这两门学科与建筑学研究最为紧密。如前文所述,人类学与社会学在西方社会中分属人文与社会两个学科类型,但在我国,二者关系紧密,研究对象、研究内容与研究方式互有借鉴。一般来说,人类学以定性研究为主,社会学以定量研究为主。在建筑史论研究中,主要应用的人文社会科学研究方法也分为定性研究与定量研究两类。在建筑史论研究中应用的定量研究方法主要为调查问卷,研究过程包括问卷设计、方法与数据统计等。问卷调查首先要做问卷设计,针对研究对象及研究内容,对问卷的内容、用词做合理的布置,并进行信度与效度的考证。散发问卷可以是随机抽样,也可以做全样本的调查,可根据研究条件做具体调整。回收问卷后对问卷进行统计,剔除不可信的问卷结果,最后对统计数据进行分析,总结研究结论。建筑史论研究中的定性研究包括参与观察、深度访谈与田野笔记等,这是进行田野调查工作的一般程序。这一研究工作开始于“进入田野”,它不只是指进入所要研究的场地之中,而且需要与当地社区建立起良好的社会关系,从而进行进一步的考察。参与观察强调与当地社区处于相同的情境下,参与到他们的活动当中,在活动之中观察建筑与人的关系,多用于对建筑文化的研究。深度访谈是对参与观察的补充与深化,对个别的、重要的社区人物进行访谈,挖掘研究对象(一般为历史建筑或建筑遗产)的历史及其与当地社区的联系,多用于建筑遗产保护研究之中。田野笔记分为速记、日记、日志和笔记四种类型,建筑史论研究中的建筑速写、草图也是笔记重要的组成部分。
1.2人文社会科学研究方法在建筑史论研究中的应用
建筑史论研究中时常需要应用人文社会科学研究方法,如对特定建筑历史、聚落建成史、建筑文化与建筑遗产保护的研究等。总结如下:建筑与城市的历史发展研究。对相关社区人群的走访,更广泛地掌握历史信息,尤其在缺乏文献资料的地区,如少数民族地区。这种研究方式在民居研究中应用最多,通过居民访谈了解民居的发展历程、各部分功能用途,推测未来可能的发展趋势。建筑与城市的文化表达研究。通过参与观察与深度访谈,理解文化内部人群对建筑、城市空间的理解,对他们的文化阐释进行二次阐释。也可应用定量研究方法,对当地居民进行问卷调查,对居民行为与观念有一个定量的数据统计,支撑研究论证。建筑与城市遗产价值阐释与保护对策研究。在文化遗产保护研究中,通过田野考察与问卷调查,更广泛地理解不同遗产社区对遗产价值的理解,分析遗产发展趋势与保护策略。通过广泛接触,了解居民对于遗产发展的需求,制定适当的遗产保护、管理与遗产地发展策略。
2建筑史论教学中讲授人文社会科学研究方法的必要性
人文社会科学研究方法是建筑史论研究中不可或缺的研究手段,在建筑史论教学中,尤其是研究生课程的教学之中,讲授这些研究方法是十分必要且可行的。
2.1多学科综合研究的要求
我国高等教育日益走向普及化,学科之间的交叉研究与专业研究并重。建筑史论研究作为人居环境科学的组成部分,更需要具备多科学的知识背景与研究方法,向综合研究的方向发展,满足我国目前的学科建设与人才培养要求。人文社会科学研究方法在建筑史论研究中具有十分重要的位置,因此在教学环节中需要加强对这些研究方法的传达。
2.2建筑史论研究生的学科背景
建筑历史与理论研究生大多具备建筑学本科的学历与知识体系,具备基本的建筑设计、建筑表现与建筑技术等建筑学基本能力,研究生阶段主要着重培养他们在独立研究方面的能力,研究方法是教学的重要内容。目前我国高等院校均以综合性大学为主,但不少建筑院校仍以工学学科为主,在人文、社会、艺术、历史等学科建设方面有所欠缺,相应的,建筑学本科毕业生在人文、社会科学方面的知识很难满足研究生阶段综合研究的需要。因此在研究生基础教学环节中,讲授人文社会科学研究方法对培养他们的研究能力十分必要。
2.3综合性大学建设的需求
建筑学本身即一门综合性学科,涉及历史、艺术、社会、技术等不同的学科专业,将建筑院校建设为综合性大学也是顺应学科发展与满足社会需求的途径。尤其在以理工科为主的高等院校中,社会科学与人文科学的师资力量、课程设置在现阶段难以满足建筑学,尤其是建筑史论研究的培养需要。那么在没有相应的人文、社会院系的条件下,在建筑学学科内部设置相应的教学内容,成为弥补这一缺憾的手段。在建筑史论课程中讲授人文社会科学研究方法也是在现有教学条件下的现实需求。
3建筑史论教学中讲授人文社会科学研究方法的可行性
从现实条件来看,在建筑史论教学环节中讲授人文社会科学研究方法,具备基本的教学基础,同时研究选题多样、学生实践便利,因此具有很高的可行性。
3.1满足基本教学条件
建筑史论研究工作多涉及人文社会科学研究方法,相关教师具备应用这些研究手段的能力,能够很好地在教学中传授这些研究方法,指导学生从事相关研究。同时,人文、社会科学在国内外发展较为成熟,已有很多基础的教学参考书目与教材,能够满足学生的阅读需求。与一些涉及新技术的教学内容相比,对基础研究方法的讲授不涉及教学设备问题,现有教学条件能够满足讲授、学习需求。
3.2研究选题多样
建筑历史与理论研究是综合性研究,涉及内容广泛,与人文、社会科学联系密切。因此在课程选题与研究生论文选题中,或多或少均会涉及人文社会科学研究内容,应用这些研究方法。在课程教学环节中学习到的研究方法能够迅速、及时而有效地应用于科学研究与专业实践之中,具有教研联系密切、理论结合实际的特征。
3.3学生实践便利
任何建筑必然存在与特定的时代与社会环境之中,因此任何建筑实践必然与社会人文环境发生关系。学生在教学环节中习得的研究方法能够很好地应用于专业实践中,如城市社会调查、建筑遗产考察、建筑修复设计、旧城区改造等,有很多便利的实践方式。
4结语
关键词:信息素养教育;科技查新;嵌入式教学
一、引言
美国信息产业协会主席保罗泽考斯基1974年最早提出信息素养的概念时认为,“信息素养是指利用大量的信息工具及主要信息源使问题得到解答的技能”。随着互联网+、物联网、大数据等技术的发展,以及微博、微信等社交平台的涌现,信息环境发生了翻天覆地的变化,信息素养也有了更为深广的内涵。2015年美国大学与研究图书馆协会的《高等教育信息素养框架》中对信息素养的定义为,“包括对信息的反思性发现,对信息如何产生和评价的理解,以及利用信息创造新知识并合理参与学习团体的一系列综合能力”[1]。如今信息素养不仅包含对信息的检索、获取、使用、传播、共享、评价等能力,也包含了对信息及知识内容的创新和批判性思维能力,这些能力的培养仅仅依靠传统的文献检索课程是无法达成的,而嵌入式信息素养教育则能事半功倍。
二、广东省高水平大学信息素养教育现状
2019年3月1日至15日,通过网络调查和电话咨询相结合的方式,对广东省10所高水平大学重点建设高校和8所高水平大学重点学科建设高校的信息素养教育模式的调研结果显示:广东省高水平大学信息素养教育主要是以文献检索课为主、以专题讲座和培训为辅的传统模式,还很少开展嵌入科研和教学的信息素养教育;在被调研的18个高校图书馆中,18个馆均有面向师生的关于数据库使用方面的专题讲座或培训,有17个馆开设了文献检索课程,有12个馆开展了新生入馆教育,只有广州大学图书馆进行了基于科技查新的嵌入式信息素养的深度实践。
三、广州大学图书馆以研究生开题查新为载体的嵌入式信息素养教育实践
(一)研究生论文开题查新工作的开展。科技查新是指以反映查新项目主题内容的查新点为依据,以计算机检索为主要手段,以获取密切相关文献为检索目标,运用综合分析和对比方法,对查新项目的新颖性做出文献评价的情报咨询服务[2]。研究生在论文选题到开题报告撰写的过程中,对选题方向、实施方案等的修正调整都是以文献检索、获取、研读、综合分析对比为基础的,为研究生提供论文开题查新服务可以将信息素养各种能力的培养嵌入到学生的科研和学习中,是实施嵌入式信息素养教育的一个很好的切入点。广州大学图书馆研究生论文开题查新服务与一般的科技查新服务的不同之处在于,研究生不仅仅是项目委托人,而是要参与到完成报告的每一个环节,是完成报告的主体,查新员的定位是指引和辅导,具体流程如图1所示。(二)研究生论文开题查新的成效。2013年3月至2019年5月,广州大学图书馆先后为来自建筑学院、土木工程学院、生物学院和数学学院的506名研究生提供了个性化的论文开题查新服务,指导研究生熟练使用检索工具、全面准确地收集文献、深度阅读并综合分析文献,进而调整选题方向、提炼创新点、优化研究方案,显著地提升了我校研究生的信息素养水平和学位论文质量,也一定程度上提高了研究生导师的指导效率,得到了研究生院和相关院系的肯定和好评。(三)经验总结和方案优化。广州大学图书馆嵌入式信息素养教育实践取得显著成效主要得益于两点:(1)采取了合作式教学,嵌入式信息素养教育的开展是基于图书馆与相关职能部门、院系以及研究生导师之间的紧密合作。图书馆在开展研究生开题查新服务前,有针对性地推广普及科技查新服务,得到了研究生院和相关院系的支持,2012年10月,研究生处拟定了《广州大学研究生学位论文开题查新暂行规定》,要求理工类研究生申请学位论文开题前必须提交开题报告和科技查新报告,各相关院系也在研究生开题前积极配合图书馆安排学生参加开题查新培训,开题查新过程中查新员与研究生导师之间也有频繁的互动交流。(2)采取了体验式学习。不同于传统文献检索课与应用剥离的模式,嵌入式信息素养教育中检索、评估、使用等技能的学习是依托也贯穿于具体的研究任务(论文开题)中,老师的教学是问题导向式的,学生的学习是深度体验式的,在用中学、在学中用,因而掌握得更全面而深刻。广州大学图书馆嵌入式信息素养教育模式也存在两个局限有待改进(图1虚线框部分):(1)因广州大学图书馆没有开设文件检索课,学生的检索技能较差,导致个性化辅导环节效率较低,存在很多重复性讲解,可充分利用图书馆既有资源,比如推送数据库使用培训、各种专题报告、微课资源、慕课资源等调动学生的主观能动性解决共性问题,从而提高辅导效率。(2)因人力资源有限,未能好好利用用户反馈系统。开题报告的完成并不意味着服务的结束,重视用户反馈,提供追踪服务可使信息素养教育具有可持续性,同时也能累积数据、及时发现问题、指导优化现有流程和模式。
四、启示
【关键词】行为空间;聚落空间;木拱廊桥;区域文化
引言
20世纪70年代以后人们逐渐认识到:空间不是一个非物质性的观念,而是种种文化现象、政治现象和社会现象的化身。在某种程度上,空间总是社会的空间,空间的构造以及体验空间、形成空间概念的方式极大地塑造了个人生活和社会关系。[1]
行为空间是行为地理学研究的重要命题。行为地理学是在考虑环境(包括自然地理环境与社会地理环境) 条件下强调人的行为的研究方法。行为地理学关心影响个人与集体行为的动机及社会过程,行为空间研究是行为地理学的核心问题,人类行为空间就是人类活动的地区限界范围,从广义上理解行为空间,既包括人类行为直接活动空间,也包括通过交流的间接认识空间。活动空间是个人与个人的,或者个人与社会的直接的接触范围。[2] [3]行为空间关心人与环境的关系。人赖以生存的环境包括自然环境和社会环境,人──环境关系是一种“能动性的交替关系”。人可以改变环境,环境也影响人的行为。环境是行为的潜在因素,只有在适当的行为配合下,环境才能产生影响,而不是以一成不变的方式影响行为。[4]
人的行为空间很大一部分是在建筑空间中得以体现,人的行为空间是建筑环境设计的出发点与归宿,归结起来,建筑环境空间的设计是为了人,为了使人和环境构成一个共生的、完美的生态体系,而行为则是人与环境联系的纽带。海德格尔认为“建筑通过分割空间,再将各部分有机结合成新的空间来达到这个目标。” [5]建筑是通过划分界限来创造空间的艺术,空间不是几何学或物理学上的概念,而是通常意义上所讲的概念。[6]建筑空间特别是建筑中的公共空间为人们提供了交往的场所,成为人类行为的直接空间,使建筑不再是冰冷的抽象物,建筑业因此带上了感彩。木拱廊桥建筑是我国木结构体系桥梁中的一种独特类型,在闽东北浙西南一带集中遗存,形成独一无二的木拱廊桥建筑景观带,也构成乡村聚落景观的重要组成部分,东南沿海非常具有特色的传统聚落景观。。
1.关于木拱廊桥建筑空间的研究及问题意识
木拱廊桥是汴水虹桥的千年遗存,集中存在于福建省东北部一带的村落入水、出水口和河流溪涧上,是区域文化的重要代表。木拱廊桥在建筑结构上是编木拱形结构的木架桥,由圆木杆构件纵横相贯,别压穿插,互相承托,逐节申长而形成的木撑架势拱状木桥。同时充分发挥了木材轴向抗压的力学特性,桥上建廊,以廊护桥,桥廊一体,自身形成独特的廊庑空间。这种桥不但能通行, 还可遮荫避雨, 驻足观景。桥与廊从构图上成为上下一体, 形象完美。
廊是中国传统建筑中重要的单体元素, 特别是在建筑的整体布局、空间组织上起着不可或缺的作用。廊的基本单元是“间”,由“间”的重复连续而组成长短不一的廊古汉语中“廊”的语义复杂, 经历了从“围墙”到“围合庭院的辅助用房”,再到“联系型建筑物”的演变过程。而现代汉语中廊的定义相对统一, 均为“屋檐下的过道或独立有顶的通道”。“屋檐下的过道”一般指附属于单体建筑下的能形成通道的空间, 称之为“附属性廊”;“独立有顶的通道”一般指建在人工园林和天然名胜中的廊, 这类型廊都是自成一体,不与其他单体建筑发生从属关系, 成为独立的廊, 称之为“独立廊”。 [7] 闽东北一带民间称木拱廊桥为“廊桥”“厝桥”,就是形象的描述出这种桥梁外在形式上有“廊”的特征,更有“厝”的功能,
福建东北部木拱廊桥研究开始于上个世纪九十年代初,在近十年,福建东北部木拱廊桥的研究取得长足的进步,研究成果在数量和质量上均有一定的提高,特别值得一提的是,除了本地学着研究外,木拱廊桥也引起国内高校一些学者的注意。
上个世纪九十年代初,时任华侨大学的教授方拥先生(1995)对虹桥(廊桥)的传播过程、木拱结构的特征以及在建筑史上的意义进行了研究,[8] 开启了从建筑学角度研究木拱廊桥的先河;值得一提的是唐寰澄(2000)对闽东北浙西南木拱廊桥和《清明上河图》中汴水虹桥做了较为详细的考证,认定木拱廊桥为汴水虹桥在东南沿海的遗存,并说“中国桥梁, 有一类十分别致, 即在世界桥梁史中绝无仅有的木拱桥。”;[9]在随后的研究中,缪小龙(2005)[10]唐留雄(2005)[11]戴志坚(2005)[12]林校生(2006)[13]钟剑宾(2006)[14]张成、关瑞明(2007)[15]李华珍(2007)[16]张可永(2008)[17]张光英(2008)[18]对福建木拱廊桥的建筑结构艺术、建筑特色、人文史料等方面作出研究,特别对福建木拱廊桥申遗提出建议,还探讨了廊桥的功能、廊桥的结构和廊桥的形式,以及汴河虹桥和闽浙木拱廊桥的渊源关系和结构上的不同之处,在国内学术界形成一股研究热潮。同时,在地方政府的积极倡导下,一些地方性的研究也卓有成果,由寿宁县政府、寿宁政协编撰《寿宁文物》,[19]福建宁德市市政协编撰的《闽东虹桥实录》,[20]寿宁县委宣传部牵头、刘杰等编著的《乡土寿宁》,[21]刘美森主编的《廊桥流韵》,[22]等一批地方性研究成果的出现,从地方特色文物、文化资源的角度对福建东北部木拱廊桥的文物价值、文物地位和地方特色文化做了较为详细的介绍,由政府层面提出木拱廊桥申报世界遗产的思路。
近两年,有关福建东北部木拱廊桥的研究仍然在继续,只不过研究视角更加独特,成果质量也在不断提升。蒋烨(2010)从廊桥建筑与文化的视角,[23]张光英(2010)木拱廊桥的地域文脉传承,地理空间响应的视角进行研究;[24][25]张光英(2011)[26]对从木拱廊桥构成闽东北村落环境意象的视角进行研究;刘妍(2011)从木拱桥类型学视角,[27]张光英(2012)对世界文化遗产语境下的闽东北浙西南木拱廊桥景观价值进行研究。[28]等学者的研究成果代表了这一阶段的研究成就。
从目前国内已有的研究成果来看, 对福建东北部区域木拱廊桥的研究内容逐渐深入, 研究范围不断拓宽, 研究成果不断增多, 但国内学者从文化地理学和木拱廊桥廊空间之于乡民行为空间的意义角度对木拱廊桥文化特征的研究还是空白。本文以闽东北木拱廊桥聚落空间为解读对象,在人文地理学行为空间视角下的对福建东北部农村聚落空间进行解读。在人文地理视域,研究木拱廊桥在福建东北部地区所形成空间对于当地乡民的意义,对于独特地域文化的意义所在,在目前是一种创新研究。
2.研究思路与方法
2.1 样本的选取
福建东北部区域木拱廊桥现存共计52座(指建筑年代均在40周年以上的木拱廊桥.不包括当下为景区开发、城市造景需要而建造的廊桥),分别分布在寿宁、屏南、周宁、古田、福安、柘荣、福鼎和霞浦等8县市(图1),其中寿宁19座,屏南12座,周宁7座,古田5座,福安5座,柘荣2座,福鼎1座,霞浦1座.其中寿宁被誉为世界木拱廊桥之乡。[28]
本研究选取具有廊桥之村美誉的寿宁县芹洋乡尤溪村为例。
图 1 闽东北木拱廊桥分布示意图[25]
2.2 样本描述的范围
尤溪村位于闽东寿宁县芹洋乡以东7公里,距寿宁城关33公里,到滨海城市宁德市为1.5小时车程,是一个具有800多年历史的滨海山区小村落,全村共有435户,人口2019人。尤溪村村里现存3条木拱廊桥,分别是:里仁桥(尤溪下桥),建于清道光12年(1832),文明桥(尤溪上桥),建于清道光12年(1832),张坑桥建于清道光8年(1828),2006年牛头山水库蓄水,张坑桥原构件整体拆迁到尤溪村下游重建。小小的尤溪村拥有三座历史悠久内涵丰富的廊桥,其密度居世界之最,因而尤溪村被誉为廊桥之村。[26](图2,表1)
尤溪村系由山地和高丘围绕而成一个小盆地,属鹫峰山系洞宫山脉东麓,地势西北高,东南低,海拔500~800米之间,相对高200~500米,坡度一般在30~50度之间。尤溪溪自西向东贯穿全村流向村口,在村口呈V形深切,注入牛头山水库。尤溪村沿溪分布在溪流两岸。全村面积大约20000M2 。沿着小溪而走的乡村小路和溪流一起将三个村庄串成一个大大的“丰”字。
图2:尤溪村地理位置图[26]
表1:尤溪村木拱廊桥基本信息
桥名 建成年代 现桥建成 单孔跨度(m) 所供奉神灵 神灵的的功能
文明桥 清道光十二年 清道光十二年 16.7 观音菩萨,南向桥头祀土地 观音:大慈大悲救苦救难,送子;
土地:祭祀大地,现代多属于祈福、保平安、保收成之意;
平水王:治水,解决水患。
里仁桥 清道光十二年 清道光十二年 21 观音,桥头20米山上祀平水王
张坑桥 清道光八年 清道光八年。
公元2006年因建水库按原貌整体搬迁至尤溪村 33.4 无
3.木拱廊桥建筑的空间分析
3.1 木拱廊桥建筑空间是农村乡民行为空间中的物质空间。
农村的物质空间通常由聚落空间和人工物质空间构成。自然生态空间要素包括地形、地貌、水文、土地、矿产及生物等自然资源,是人生存之源;人工物质空间要素由耕地、宅地、道路、广场等多种因素共同组成,构成聚落人口生产、生活和居住的多功能活动空间。[29]
其一,由图2可以看出文明桥雄踞进村的水源的源头,文明桥锁住村落的出水口,并且如一根绳子牵住两座在村口的两座山丘(图示中7、8),哪怕是最后从外面迁移这里的张坑桥的位置也是出于进一步锁住出水口的考量。闽东乡村村落选址讲究藏风纳气,特别是沿着水流的方向,如若任由水的进与出,那么村落将是被认为没有风水的场所,因此,三座木拱廊桥在这里与地形、地貌、水文组成村落聚落的自然生态空间;其二,木拱廊桥是人工物质空间。首先木拱廊桥行使的是道路的功能,尤溪村自古以来是处在闽东通往闽北的古官道上,冯梦龙在《寿宁待志》的《铺递》章中写道:“正道通政和者六,曰总铺,曰叶洋,曰芹洋,曰尤溪,曰平溪,曰南溪”。“余每铺立一牌坊,标名某铺。至南溪界首,复立坊题曰‘政寿交界’,使入吾境者可计程而达也”。[30]当年府县官员往来和公文递送主要奔走在这条西去芹洋、尤溪、平溪、南溪、政和、建宁府的官道上。其次木拱廊桥连接着两岸的农田村落的功能,它们处在两岸村民来往的必经之路上,是适应自然生态的物质生产空间。因此,木拱廊桥是闽东北农村乡民行为空间中的人工物质空间,是聚落空间的核心。
3.2 木拱廊桥建筑空间是农村乡民行为空间中的精神空间
传统聚落建筑在构建物质空间的同时,极为重视精神空间的塑造,多以自然山水景象、血缘情感、人文精神、乡土文化构建出充满自然生机和文化情感的精神空间。 [28]闽东农村乡民行为空间中的精神空间具有意象特征,以信仰的形式为表征,是一种大众共创共享的空间。表1所表示的木拱廊桥神灵的供奉上,这些神灵各司其职,是乡村聚落中种群共有的精神依托。当空间只满足个人精神需求的空间并不能被称为精神空间,正是因为在木拱廊桥这个廊空间中通过神灵的供奉,使聚落乡民之间拥有共同的精神寄托,从而营造出独特聚落空间中的紧密相连的情感关系,才是精神空间得以存在。
3.3 木拱廊桥建筑空间是农村乡民行为空间中的组合空间
闽东北特有的地理环境制约对于农村乡民日常活动以及行为空间产生直接的影响。闽东位于福建省东北部区域,地处北纬26°18′~27°40′,东经118°32′~120°44′之间。闽东地处洞宫山脉南麓,鹫峰山脉东侧,东面濒临太平洋,中北和中南部又有呈北东—南西、西北—东南走向的太姥山和天湖山两条山脉,构成沿海多山地形。地势西、北部高,东、南部低,中部隆起,大致呈“冂”型的梯状地势。 区内山岭起伏,地表深切,高差悬殊,地势陡峻,地貌以山地丘陵为主,其间杂有山间盆地,沿海一带间夹滨海堆积平原,背山临海,地貌以山地、丘陵为主,境内山岭耸峙,丘陵起伏,河谷纵横,岛屿众多,海岸线漫长曲折。[31]
首先,木拱廊桥是一种适应自然环境的交往空间,形成组合空间的一部分。寿宁自古以来山高路险,地势险要,明朝嘉靖五年知县钱亮在《科贡题名记》中赞叹:“寿宁之山,催巍嵂峻极于天;而其川也,奔腾澎湃趋于海,此固非常之山川也”, [32]交通极不方便,也阻碍了乡民之间的往来,因此廊桥成为交通要津上的不可替代之建筑。同时,闽东山区素称“九分山水一分田”,土地逼仄,廊桥中的廊是在地理环境制约下的一种休憩空间的有效拓展,为乡民提供劳动休憩所在,每逢重要的事情,乡民会集中到廊桥上集体商议解决,所以形成一个集会的场所。木拱廊桥建筑的廊空间自然成为农村乡民交际和休闲的场所。
其次,木拱廊桥建筑的廊空间是一种环境制约下的开放空间。在木拱廊桥的廊空间中,表现出空间的开放性、平等性和包容性。不管是本村村民,还是外乡人经过,都可以在此休息;不管是富有还是贫穷,只要愿意,均可在这里寻得神灵力量的慰藉与庇护,因为神灵保佑的是这个村落及周边的每一个人,不会因为你财富多一点神灵就对你多欧眷顾,所以,木拱廊桥廊空间提供给人们相互之间以及人与空间之间自由和谐的相处关系,是闽东农村乡民的“精神家园”,在农村社区中扮演着“精神诊所”的作用,是一种突破环境制约的开放空间。
4. 结论与讨论
其一,在福建东北部乡村,由木拱廊桥建筑所界定出的聚落空间的非常容易识别。木拱廊桥建筑成为聚落空间的有效边界点,构成村落聚落的自然生态空间和人工物质空间;
其二,木拱廊桥做为建筑空间的一种,通过木拱廊桥建筑中廊的功能得以发挥,拓展了聚落空间,构成聚落文化的一部分,融合成生活其中乡民的生活习惯、行为习惯、精神生活的一部分,甚至形成一种集体的无意识。这样的空间丰富了闽东北区域文化的精神内涵。
其三,借鉴人文地理行为空间的视角探讨福建东北部木拱廊桥建筑所构建出来的聚落空间,发现木拱廊桥建筑空间在福建闽东地区居民的日常生活中具有重要的空间意义。木拱廊桥建筑的廊空间兼有生活、生产和精神信仰层面的作用,成为居民日常生活中重要的社会空间。
当然本文在写作的初衷,还希望通过对木拱廊桥建筑所构成的聚落外部空间和内部空间的研究,明确在福建东北部区域原住居民对作为聚落标识的木拱廊桥建筑空间感知的有效途径,并了解乡民是通过木拱廊桥建筑廊空间中的艺术设计与情感寄托来激发人类的情感,进一步明确人和空间是如何进行交流,产生共鸣,最终明确乡村生活空间环境设计的目的,所有这些都将是进一步研究的课题。
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基金项目:
福建省教育厅A类社会科学研究资助项目(JA11300S);2011年“闽东文化研究”专项课题(2011HW05);2010年宁德师范学院重点课题(2010J002)
关键词 乡土景观 景观设计 场所
中图分类号:S611文献标识码: A
“乡土”是一个很寻常的主题,但学界对其正式的研究却只有几十年的历史。西方国家有关乡土景观的研究起步于20世纪40一50年代,它是建筑学和考古学携手并进发展的产物。很多研究都隶属于文化景观的范畴。我国学者对乡土景观的关注是20世纪80年代才开始的,到90年代研究队伍逐渐壮大。研究更倾向于对我国传统聚落,有关这方面的研究,主要有地理学、建筑学、文化人类学(民族学)和考古学等四个学科。西方乡土景观研究发展到今天,在内容上已经达到相当的广度和深度,方法上也百花齐放、异彩纷呈,事实上,乡土景观的研究在西方已经形成一个独立的学术领域,北京大学景观规划设计中心从1997年开始了乡土景观的研究,当时集中在云南和等地,王志芳,孙鹏等多篇研究生论文就是在此背景下形成的。
1对乡土景观的认识
我们可以把景观定义为土地及L地上的空间和物体所构成的地域综合体。它是复杂的自然过程、人文过程和人类的价值观在大地上的投影à。所谓乡土景观是指当地人为了生活而采取的对自然过程、土地和土地上的空间及格局的适应方式,是此时此地人的生活方式在大地上的显现。因此,乡土景观是包含土地及土地上的城镇、聚落、民居、寺庙等在内的地域综合体。这种乡土景观反映了人与自然、人与人及人与神之间的关系。乡土景观的这种理解包含几个核心的关键词:即,它是适应于当地自然和土地的,它是当地人的,它是为了生存和生活的,只者却一不可。这可以从乡土景观的主体、客体及相互关系方面来理解:
2主客体之间的关系
景中人和景外人看待景观是不一样的,前者是景观的表达,而后者是景观的印象。景观存在于人类的生活之中,是一种社会生活的空间,是人与环境的有机整体。主体—内在者和客体—乡土景观相互作用的过程,也就是乡土景观的形成过程,即内在者与周围环境相互调和、相互适应的过程。任何文化景观的形成过程都是人塑造了环境,环境又搜造了人的过程。塑造的过程当然是通过主体的行为进行的,意即人类通过自身的行为创造着环境,环境又反过来通过限制人们的行为影响着我们。行为是文化景观形成过程的中介。乡土景观形成过程的主体的特殊性决定了作为中介的行为的特殊性:具有功用性。乡土景观的形成过程是使用过程和创造过程合二为一的。使用者和创造者的结合使得创造过程的目的变得更为直接明了,即满足使用者的需要。这些使用者又是一些普通人,他们在日常生活中最为基本的需求就是生产、生活。而生产、生活行为又是大众居民最常见的使用行为,这种行为又在一定程度上对既定的景观进行完善和修正,即使用行为也是一种创造行为。可以说乡土景观中的使用行为和创造行为都是有功用目的具有自发性。使用者和创造者的结合使景观创造的行为随时可以发生,不受其他因素的约束,只要正在进行行为的人愿意。另外,这种自发还能够从一种个体行为变成一种集体无意识行为,并产生一种综合结果。对于有的乡土景观来说,它看起来似乎是一种意识形态的结果,似乎是属于自上而下发生的。但其本质却是一种文化的积淀.本来出于使用的实际目的,在长期的发展以后成为一种文化行为,成为一种约束性的、似乎非功用性、非自发的行为。但其本质仍然是功用的,是集体无意识的体现。客体:乡土景观根据上述对过程的分析,这里将乡土景观定义为:内在者出于生活的需要而自发创造形成的一种文化景观,这种生活需要包括文化和精神的需要在内。因此,它不仅应该包括人、建筑、各种构筑物、器具等,还应包括形成这一切的自然背景。乡土景观是包含城镇、聚落、民居、寺庙等在内的土地和土地上的物体构成的综合体,是包括自然和历史文化在内的整体系统。同时,由于创造者及其行为特征的独特性,乡土景观应该具有以下几个特点:具有实际功用性。这是区别乡土与非乡土的关键所在,即是否具有与人们的生存和生活息息相关的功能,这里主要指的是生活和生产方面的,也包括形成人们生活习惯的部分。具有多样性。它是自发或半自发形成的,因而受所处地域和创造者的影响较大,可能会随地域自然特点、创造者的民族、文化、性别的差异而发生很大的变化。具有文化意义。乡土景观是社会体验和文化含义的重要载体。这种意义是内在者所赋予的,因而必须从内在者的角度去理解。人类是符号的动物,乡土景观则是一个符号传播的媒体,是有含义的。它记载着一个地方的历史,包括自然的和社会的历史;讲述着动人的故事,包括美丽的或是凄惨的故事;讲述着土地的归属,也讲述着人与土地,人与人,以及人与社会的关系。“它是我们不经意中的自传,反映了我们的趣味,我们的价值观,我们的渴望,甚至我们的恐惧。”。。拉普卜特。等通过大量的研究和归纳将意义在二个层次上表达:“高层次”意义:是指有关宇宙论、文化图式、世界观、哲学体系和信仰等方面的。如“风水”所表达的有关中国人与环境关系的文化图式。“中层次”意义:指有关表达身份、地位、财富、权利等,即指活动、行为和场面中潜在的而不是效用性的方面。“低层次”意义:指日常的、效用性的意义,包括有意布置的场面和因之而生的社会情境,期望行为等;私密性、可近性;升堂人室等第;座位排列;行动和道路指向等等,这些能使使用者行为恰当,举止适度,协同动作。
3结语
一种理想的景观,无论是没有设计师的、基于经验的前科学设计,或是基于科学理论和方法的现代设计,最终都将走向天地、人、神的和砂。理解乡土景观如同掌握最现代的科学和技术一样,都有助于景观设计师的作品离理想景观更近些。.
注释
(1)阿摩斯·拉普卜特.建成环境的意义—非语言表达方法.黄兰谷等译.北京:中国建筑,1992.
(2)俞孔坚.寻常景观的诗意.中国园林,20o4(l2尧25~28;俞孔坚,李伟.续唱新丈化运动之歌:白话的城市与白话的景观.建筑学报,20o4(8>5~8
(3)约翰·O·西蒙兹.景观设计学—场地规划与设计手册.俞孔坚,王志芳,孙鹤译.北京:中国
关键词:盾构;开挖面;地表沉降
中图分类号:U45文献标识码: A
引言
目前,随着世界范围内人口急剧增长a,地表土地资源越发紧张,人们开始注重地下空间的应用。地铁隧道作为一种有效的应用土地资源的手段很受重视。
我国目前隧道的修建具有以下特点:首先,隧道的长度越来越长,隧道所处的地质环境越来越复杂。其次,隧道在施工过程中经历了从钢钎大锤施工到新奥法施工再到目前的盾构机施工,施工的工艺越来越精良,速度越来越快了,水平也越来越高[1]。因此研究隧道施工过程中的出现的问题显得尤为重要。
1国内外研究现状
盾构施工法在隧道施工的过程中有着比其他方法更加有力的竞争力,它可以在施工的过程中对地面上的影响控制在最小程度,而且对地层性质要求不是很高。所以在国内外隧道的施工中,人们首选盾构施工法,但是盾构法施工也会出现一些问题,比如在施工的过程中和在隧道后续的使用过程中会造成对周围地层的扰动,严重时会导致地面的塌陷,建筑物的倒塌,所以采用盾构施工时要注意开挖面的稳定性问题。
隧道盾构法是使用盾构机,一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳,一边进行隧道掘进、出渣、并在盾构机内拼装管片形成衬砌,实施壁后注浆,不扰动围岩而修筑隧道的方法[2]。
人们通过多年来的研究探索,对隧道盾构施工时开挖面的稳定性分析以及与地表沉降量的关系,提出了很多可以借鉴的观点,但对于软粘土中的施工,研究的不是很充分,定性分析多,定量分析少。
我国在盾构技术方面也在近几年取得了相当大的成绩,在理论发展的同时,针对我国的一些特殊地形进行了特殊研究,对已经存在的公式进行修正,从而得到适合中国国情的隧道盾构施工方法。
Peck在1969年提出了地表沉降量的横向沉降值的计算方法;Clough Schimidt Attwell等人在Peck的基础上,提出了盾构在含水塑性粘土的地表沉降槽的宽度计算公式以及地表沉降的经验公式[3]。在对前任研究的基础上为研究隧道在盾构过程之中地表沉降量的问题,为了更加联系工程实际纵向沉降量经常用Peck提出的另一个公式:
(式1)
式中主要参数含义:为沿隧道方向的地表沉降;L为盾构机的长度;为地层损失。
2两种开挖面平衡模型
隧道在开挖的过程之中开挖面的破坏形式有三种:第一种破坏形式土体的锥形体在滑动中沿着圆弧路线滑动,第二种是两个锥形块产生沿着圆弧形路线滑动从而产生破坏,这两个锥形体是相交的关系。第三种破坏情况是在圆弧路径上两个并排位置关系的锥形块产生运动,最终发生破坏[4]。
为了研究开挖面稳定性问题针对以上三种破坏形式提出两种模型,中心平衡模型和合力平衡模型。
中心点平衡模型,取盾构机开挖面的中心点作为参考点,来研究两侧土压力的平衡,来确定最终施加力的大小。并且还能够得到开挖面上的力的分布,进而可以求出开挖面两侧压力差值的分布情况。
盾构机前面产生的土的压力:
(式2)
盾构机应用土压平衡盾构方法在开挖面中心处产生的土压力:
(式3)
施加在开挖面上的支护力的值:
(式4)
合力作用点平衡模式,参考点的位置是合力作用点,在这个参考点上建立平衡方程,来确定所要施加的力的大小,从而可以确定开挖面两侧压力差值分布的情况。
假设在开挖面上的合力的作用点的埋置深度为H(即合力作用点距地表之间的距离)则:
H=(式5)
由于要在开挖面保持压力相平衡,则:
(式6)
盾构机在刀盘附近的支撑力为:(式7)
假定隧道所处的地点是一个土质较软,土层性质较单一的地区,具体数据如下:土的重度为20,,埋置深度为20m,所选用隧道的直径分别为:5m, 10m, 15m。应用以上两种模型研究不同隧道直径的压力值。
图1图2
根据上面的两个坐标图,可以总结出一些规律:
1、应用两种方法在相同的埋置深度的条件下,三个不同直径的压力差值是不同的,具体关系是:直径越大压力差值的绝对值就越大。
2、心点平衡模式所绘制出来的图形为中心对称的,合力平衡模式却是非对称形式的,因此,如果采用合力点平衡模式有可能会出现超挖或者是欠挖的现象。可得结论对于同一性质地层中进行开挖的过程中,采用中心平衡模式对于隧道的开挖很有利。
3 稳定性系数
由于伴着盾构隧道直径的增大,隧道开挖表面积也会随着增大,开挖面两侧的压力值也会发生很大的变化[5]。为了判断隧道在开挖过程中是否是处于稳定的状态,并在判断在开挖后使用何种支护措施,我们有必要用一个数值来表示隧道的稳定性,即开挖面土体稳定系数:
=(式8)
;为隧道在施工过程中应用土压平衡方法或者是其他方法施在开挖面上的支护力;。
稳定系数的大小会影响到地层的稳定性,稳定系数愈大,土体的稳定性就越差[6],土体就越容易发生剪切破坏,会增大地层的损失,增大地表的沉降量。如果,稳定系数很小,说明支护力相当大,支护力大于土体产生的土压力这就导致了,地表土体会产生隆起。所以,稳定系数大小的控制是一个很关键的问题。
工程师经过大量的工程实例得出下面的结论
4地表沉降和稳定性系数之间的关系
为研究地表沉降量和稳定性之间的关系,将1式和8式联立可以得到:科洛夫推导在低塑性粘土中稳定性系数和地层损失之间的关系式[7]:
(式9)
,; m为,取值在0.002-0.006之间。
在施工过程之中,要开挖面上方安放大量的监测设备,用来监测地表的变形情况,其中稳定性系数就是一个重要的监测项目。当盾构机逐渐接近并来到放置监控设备的地区时,要紧密观察仪器的数据变化。如果发生数据变化过大,那么就要进行施工的调整,并分析产生现象的原因。在施工过程中由于所施加的推进力要大于土的侧向压力所以在地表一般会产生轻微的隆起。如果地表隆起严重则说明施加的推力过大或者是推进时速度太快,导致地面隆起。如果地面产生严重的塌陷,很可能就是因为推进的速度过慢,土压平衡盾构时所施加的土压力过小。
研究开挖面稳定性与地表沉降量之间关系时选取盾构法施工条件下直径为5m,10m,15m的隧道分别作为研究。分别取隧道开挖面正上方和隧道边缘处做研究总结成下表:
表1隧道中心点上方地表沉降量和开挖面稳定性的关系
(m)
D=5m 0.55
D=10m 1.60
D=15m 3.21
开挖面所处的状态 弹性变形,较稳定 弹性变形、塑性变形 塑性变形开挖面不是很稳定 开挖面失去稳定性
表2 隧道边缘地表沉降量和开挖面稳定性的关系
D=5 0.62
D=10 0.93
D=15 0.73
开挖面所处的状态 稳定,弹性变形 弹性变形、塑性变形 稳定性破坏 破坏,失去稳定
通过研究以上两个表格可得到以下结论:根据隧道中轴线上方土体沉降量的数值,来对隧道开挖面的稳定性进行判断。应用两种方法在相同的埋置深度的条件下,三个不同直径的压力差值是不同的,具体关系是:直径越大压力差值的绝对值就越大。可以说,直径越大,盾构时开挖面上的压力就越不平衡,施工难度就越大。
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