序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇巖土工程技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

英文名稱：Geotechnical Engineering Technique

主管單位：中國兵器工業(yè)集團公司

主辦單位：國防機械工業(yè)工程勘察科技情報網(wǎng)

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1007-2993

國內(nèi)刊號：11-3813/TU

郵發(fā)代號：82-677

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1987

期刊收錄：

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期刊榮譽：

聯(lián)系方式

篇(2)

巖土工程勘察是工程設(shè)計的先決條件。一般巖土工程信息，包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風(fēng)化層厚度以及各種物探、化探資料，這些資料只是一些離散的數(shù)據(jù)，巖土工程技術(shù)人員較難直接利用它們再去分析場地中工程地質(zhì)參數(shù)的分布規(guī)律，更何況傳統(tǒng)的巖土工程資料分析和解釋一般都局限于二維、靜態(tài)的表達(dá)，這種表達(dá)描述空間構(gòu)造起伏變化的直觀性差，往往不能充分揭示它們空間變化的規(guī)律，難以使人們直接、完整、準(zhǔn)確地理解，也就越來越不能滿足工程的空間分析要求。

隨著計算機圖形處理技術(shù)的完善，已經(jīng)完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數(shù)字化、巖土工程數(shù)據(jù)庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質(zhì)解釋以及空間分析和預(yù)測、地學(xué)統(tǒng)計和圖形可視化的一體化系統(tǒng)，繼而發(fā)展成為現(xiàn)代化、信息化為一體的巖土工程勘察數(shù)字化新體系。本論文就將主要對數(shù)字化的巖土工程勘察進行簡單的探討，以期和同行分享。

2巖土工程勘察方法概述

2.1傳統(tǒng)的巖土工程勘察方法存在的問題

(1)勘察資料過于地質(zhì)化。

由于部門長期的條塊分割，勘察、設(shè)計分散作業(yè)，加之巖土工程規(guī)范制定和新技術(shù)、新方法應(yīng)用的滯后，以及專業(yè)設(shè)置過細(xì)，巖土工程本身的特殊性等原因，設(shè)計與勘察之間脫鉤多，使得勘察提供的巖土工程信息通常以設(shè)計人員難以理解的形式出現(xiàn)，而且勘察也較難參與設(shè)計的全過程；設(shè)計人員也因知識的局限，很難深層次理解巖土工程勘察信息，因而勘察成果在設(shè)計中的轉(zhuǎn)化率較低，造成許多不應(yīng)有的浪費和損失

(2)數(shù)字化地圖與數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)間不夠貫通。

地形圖是設(shè)計系統(tǒng)的底圖或稱基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由于數(shù)字化地圖中的某些環(huán)節(jié)技術(shù)條件不成熟，與CAD設(shè)計軟件的接口不匹配，很難順利實現(xiàn)對接，設(shè)計系統(tǒng)不得不重新將勘察資料數(shù)字化，影響了設(shè)計系統(tǒng)CAD的推廣應(yīng)用。

(3)勘察信息數(shù)字化程度低。

勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、表格、文字等形式為主，內(nèi)容上定性描述較多。這一方面造成設(shè)計人員對于勘察信息難于準(zhǔn)確理解，另一方面造成對勘察信息處理、利用上的困難。

2.2數(shù)字化勘察技術(shù)概述

數(shù)字化巖土工程勘察是指應(yīng)用當(dāng)代測繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和CAD技術(shù)，通過計算機及其軟件，把一個工程項目的所有信息(勘察、設(shè)計、進度、計劃、變更等數(shù)據(jù))有機地集成起來，建立綜合的計算機輔助信息流程，使勘察設(shè)計的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化CAD技術(shù)轉(zhuǎn)變，作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、圖文處理自動化，逐步形成和建立適應(yīng)多專業(yè)、多工種生產(chǎn)的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設(shè)計體系。該技術(shù)體系用系統(tǒng)工程觀點，把勘察、設(shè)計的圖紙、圖像、表格、文字等以數(shù)字化形式存貯，供各專業(yè)設(shè)計使用。

3數(shù)字化巖土工程勘察應(yīng)用實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)探討

3.1巖土工程數(shù)字化建模方法

巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法(也叫數(shù)字表面模型)的歷史較早，它的基本內(nèi)容就是通過精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法，也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數(shù)據(jù)來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料，包括測點的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面。可以抽象為把一系列同屬性的點按照一定的規(guī)則連接起來，構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片，進而確定整個地質(zhì)體的空間屬性，有很多方法用來表示表面，常用的方法主要有數(shù)學(xué)模型法和圖示模型法，本論文主要討論圖示模型法。常用的圖示模型法有邊界表示法、規(guī)則格網(wǎng)法、等值線法、不規(guī)則格網(wǎng)法等，其中不規(guī)則格網(wǎng)法是本系統(tǒng)選用的模型表示法，將做詳細(xì)分析討論。

不規(guī)則格網(wǎng)法(TIN)是將區(qū)域內(nèi)有限個點將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內(nèi)，如果任意點不在頂點上，則該點的數(shù)字屬性值通常通過線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點的高程)，所以TIN是一個三維空間的分段線性模型，在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。有許多種表達(dá)TIN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲方式，這里采用一個簡單的記錄方式是：對于每一個三角形、邊和節(jié)點都對應(yīng)一個記錄，三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針，邊的記錄有四個指針字段，包括兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針；也可以直接對每個三角形記錄其頂點和相鄰三角形。每個節(jié)點包括三個坐標(biāo)值的字段，分別存儲X，Y，Z坐標(biāo)。這種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點是：對于給定一個三角形，查詢其三個頂點屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計算地形剖面線時具有較高的效率，當(dāng)然可以在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加其它變化，以提高某些特殊運算的效率。

3.2數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數(shù)據(jù)主要為地理信息方面的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源包括：

(1)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括：

①自然區(qū)劃圖。

該圖反映被研究區(qū)域的地理區(qū)劃、河流、道路、居民區(qū)、山川、公共設(shè)施等等自然地理信息。

②地形、地貌圖。

該圖反映被研究區(qū)域的自然地貌情況。

(2)巖土工程勘察數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括：

所研究區(qū)域的工程地質(zhì)勘探資料。

經(jīng)過篩選、處理的各勘探點包括地理、環(huán)境、土的物理力學(xué)指標(biāo)在內(nèi)的所有信息。

各類建筑場地的地層信息，比如液化等級、液化指數(shù)、特征周期、年代、沉積相等。

結(jié)合上述分析，數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以按以下幾個步驟實施構(gòu)建：

①巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的概念模型設(shè)計。

巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項基礎(chǔ)工作是一個數(shù)據(jù)密集、處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用問題，為了能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型，將與實體和聯(lián)系相關(guān)的功能與行為剝離出來，僅從現(xiàn)實世界中實體的數(shù)據(jù)側(cè)面來建立模型即研究數(shù)據(jù)對象與屬性及其關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上建立相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)。

②數(shù)據(jù)庫建立實現(xiàn)。

巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類：用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)由測點數(shù)據(jù)組成，而測點數(shù)據(jù)又由測點幾何屬性數(shù)據(jù)(位置)和測點信息屬性數(shù)據(jù)；中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等，根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件，還可以進行各種信息查詢操作；最終數(shù)據(jù)種類繁多，主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成，包括圖形資料和文檔資料(如地質(zhì)勘察報告等)。

篇(3)

關(guān)鍵詞：環(huán)境巖土工程研究

隨著經(jīng)濟和、工業(yè)的迅速發(fā)展，人們越來越意識到人類活動對環(huán)境產(chǎn)生的兩個負(fù)面影響：環(huán)境污染和生態(tài)破壞。因此，應(yīng)運產(chǎn)生了一門新興學(xué)科——環(huán)境巖土工程學(xué)。它既是一門應(yīng)用性的工程學(xué)，又是一門社會學(xué)。它把技術(shù)和政治、經(jīng)濟和文化相結(jié)合的跨學(xué)科的新型學(xué)科。

1.環(huán)境巖土工程定義

環(huán)境巖土工程（EnvironmentalGeotechnology）一詞，源自1986年4月美國賓州里海大學(xué)土木系美籍華人方曉陽教授主持召開的第一屆環(huán)境巖土工程國際學(xué)術(shù)研討會，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”論文中，將環(huán)境巖土工程定位為“跨學(xué)科的邊緣科學(xué)，覆蓋了在大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈及地質(zhì)微生物圈等多種環(huán)境下土和巖石及其相互作用的問題”，主要是研究在不同環(huán)境周期（循環(huán)）作用下水土系統(tǒng)的工程性質(zhì)。

2.環(huán)境巖土工程研究的內(nèi)容及分類

環(huán)境巖土工程是研究應(yīng)用巖土工程的概念進行環(huán)境保護的一門學(xué)科。這是一門跨學(xué)科的邊緣學(xué)科，涉及面很廣，包括：氣象、水文、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等等。

環(huán)境巖土工程研究的內(nèi)容大致可以分為三類：

(1)環(huán)境工程。主要指用巖土工程的方法來抵御由于天災(zāi)引起的環(huán)境問題。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海嘯等。這些問題通常泛指為大環(huán)境問題。

(2)環(huán)境衛(wèi)生工程。主要指用巖土工程的方法抵御由于各種化學(xué)污染引起的環(huán)境問題。例如城市各種廢棄物的處理、污泥的處理等。

(3)人類工程活動引起的一些環(huán)境問題。例如在密集的建筑群中打樁時，由于擠土、振動、噪聲等對周圍居住環(huán)境的影響；深基坑開挖時，降水和邊坡位移等。

3.環(huán)境巖土工程研究中基本觀點及研究方法

3.1基本觀點

(1)巖土實踐的范圍是地球表層,而地球?qū)τ谟钪鎭碇v是一個子系統(tǒng),它的變化受其他子系統(tǒng)的影響,它們之間有物質(zhì)和能量的交換,是一個開放的系統(tǒng);

(2)資源是有限的。我們只有一個地球,并且隨著人口的增長,資源與人口相比越來越小,所以我們應(yīng)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,而不能盲目地掠奪式地利用,以防止對環(huán)境造成不利的影響;

(3)人類無計劃的活動會毀滅人類自身;

(4)自然界在不斷地變化,有一些直接危害人類,反過來人類要避開危害,就必須采取措施;

(5)雖然巖土工程曾帶來一些消極影響,但它是由于人類認(rèn)識上的片面性和歷史的局限性造成的,

所以從理論上講,所有的環(huán)境巖土工程問題是可以解決的,但它依賴于人們環(huán)境意識的提高,巖土工程技術(shù)的進步和法制建設(shè)的健全。

3.2研究方法

環(huán)境巖土工程是一個系統(tǒng)工程。它涉及許多學(xué)科領(lǐng)域,所以在研究中應(yīng)從學(xué)科間的交叉處著眼,以辯證的觀點分析和解決問題。其次,應(yīng)用巖土工程的觀點去改善環(huán)境,使其更符合人類的生存需求。

4.環(huán)境巖土工程與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

與環(huán)境巖土工程相關(guān)的學(xué)科有:工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、巖土工程學(xué)、地質(zhì)工程、環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)。

工程地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)理論是地質(zhì)學(xué),指導(dǎo)它的理論主要是自然歷史觀1它的基本理論是認(rèn)為地質(zhì)成因和演化過程決定地質(zhì)體的工程特性,相應(yīng)地在研究方法上就是從地質(zhì)體局部特性的研究,探索地質(zhì)體在生成時的地質(zhì)環(huán)境以及形成地質(zhì)體的地質(zhì)作用和演化過程,從而在整體上認(rèn)識和把握地質(zhì)體的組成和結(jié)構(gòu)以及發(fā)育規(guī)律,并進一步探討和預(yù)測它在工程建筑物作用下的表現(xiàn)和工程行為。

工程地質(zhì)學(xué)的服務(wù)對象完全是人為設(shè)計,人為施工的建物。這一應(yīng)用性決定了工程地質(zhì)學(xué)的邊緣性、交叉性和綜合性等特性。所謂邊緣性指它處在地質(zhì)學(xué)科的外層,位于和工程學(xué)科接壤的部位。所謂交叉性表明在它的學(xué)科發(fā)展中不斷吸收工程學(xué)科的理論、概念和方法,并和地質(zhì)學(xué)結(jié)合起來。所謂綜合性是指工程地質(zhì)學(xué)的目標(biāo)是解決問題,它是借助于地質(zhì)學(xué)各基礎(chǔ)學(xué)科的成就來綜合地工作的.

巖土力學(xué)、巖土工程和工程地質(zhì)學(xué)在研究對象和目標(biāo)上有很大的相同之處,是密切相鄰的學(xué)科。但是巖土力學(xué)屬于力學(xué)學(xué)科的邊緣,而巖土工程屬于工程學(xué)科的邊緣1雖然對巖土的地質(zhì)認(rèn)識是建立巖土力學(xué)模型和本構(gòu)關(guān)系的重要基礎(chǔ),但巖土力學(xué)更偏于模型及建模后的力學(xué)研究。巖土工程是將巖土作為工程結(jié)構(gòu)物的一部分工程學(xué)科。不過巖土力學(xué)和巖土工程與其他的力學(xué)或工程學(xué)科相比,需要更多地質(zhì)學(xué)科的支持,或者說更需要與地質(zhì)學(xué)科的結(jié)合。

5.環(huán)境巖土工程的研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)50-60年代公害事件的顯現(xiàn)，人們不斷探索，反思，并已取得了基本的共識。目前國外對環(huán)境巖土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性質(zhì)、理論與控制等方面，而國內(nèi)則在此基礎(chǔ)上有較大的擴展，就目前涉及的問題來分，可以歸納為兩大類：第一類是人類與自然環(huán)境之間的共同作用問題。這類問題的動因主要是由自然災(zāi)變引起的。例如地震災(zāi)害、土壤退化、洪水災(zāi)害、溫室效應(yīng)等。這些問題通常稱為大環(huán)境問題。第二類是人類的生活、生產(chǎn)和工程活動與環(huán)境之間的共同作用問題。它的動因主要是人類自身。例如城市垃圾、工業(yè)生產(chǎn)中的廢水、廢液、廢渣等有毒有害廢棄物對生態(tài)環(huán)境的危害；工程建設(shè)活動如打樁、強夯、基坑開挖、盾構(gòu)施工對周圍環(huán)境的影響；過量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有關(guān)這方面的問題，統(tǒng)稱為小環(huán)境問題。

6.環(huán)境巖土工程的發(fā)展展望

20世紀(jì)90年代后，我國進入了大規(guī)模工程建設(shè)時期。從沿海地區(qū)開始，逐步向內(nèi)陸擴展，高層建筑、地鐵、道路交通、隧道等等的建設(shè)以及城市化進程步伐的加快向環(huán)境巖土工程不斷提出新的挑戰(zhàn)。同時，自然環(huán)境的變化，地震、洪澇災(zāi)害的頻頻發(fā)生，溫室效應(yīng)的加劇，水土流失，土壤退化等大環(huán)境問題，也引發(fā)了一系列新的環(huán)境巖土工程問題。相對發(fā)達(dá)國家來說，我國的巖土工程工作者面臨更為艱巨的任務(wù)。一方面，我國正處于大規(guī)模工程建設(shè)時期，有許多工程問題需要解決;另一方面，基于可持續(xù)發(fā)展要求，我們面臨嚴(yán)峻的環(huán)境保護與治理工作。在環(huán)境巖土工程問題上，未來幾年應(yīng)重點研究并解決下面幾個問題。其中，西部問題，包括生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護區(qū)域穩(wěn)定性與地下工程。東部問題，包括大城市地面變形不穩(wěn)定性、懸河化水資源、水環(huán)境等。在一些應(yīng)用方面還急需解決的問題如下：衛(wèi)生填埋場的設(shè)計問題;大規(guī)模工程建設(shè)的區(qū)域環(huán)境巖土工程問題評估;城市施工影響環(huán)境巖土工程問題;巖土工程手段在環(huán)境的治理中的應(yīng)用等。

參考文獻(xiàn)：

[1]繆林昌劉松玉環(huán)境巖土工程學(xué)概論北京:中國建材工業(yè)出版社2005

[2]方江華等對環(huán)境巖土工程幾個問題的探討巖土力學(xué)2005年第4期

篇(4)

隨著社會經(jīng)濟的進步，建筑業(yè)快速發(fā)展。在建筑工程修建之前，巖土工程勘察發(fā)揮著重要的作用，但是由于各種因素的影響，現(xiàn)階段巖土工程勘察中存在不足，急需我們改進。本文將先介紹巖土工程勘察的內(nèi)容，再指出其存在的問題，提出相應(yīng)的解決措施，最后說明巖土工程勘察的重要意義。

關(guān)鍵詞：

巖土工程勘察；內(nèi)容；問題及對策；重要意義

1巖土工程勘察的內(nèi)容

1.1準(zhǔn)備工作

地質(zhì)勘察任務(wù)書是需要在進行巖土工程地質(zhì)勘察工作前接受的，需要人員根據(jù)任務(wù)書擬定一份合理的勘察計劃；這份計劃需要包括多方面的內(nèi)容：勘察內(nèi)容、勘察手段等，特別是在遇到問題時怎么處理，然后需要到工地現(xiàn)場進行實地考察，根據(jù)實際情況來作出勘察決定并修改計劃；利用勘察工具來對建筑場地進行勘察，設(shè)定勘察點和勘察線，了解摸清地質(zhì)條件，取得地質(zhì)試樣；對地質(zhì)試樣進行水質(zhì)等測試。

1.2初步勘察

對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況和資源分布做一個詳細(xì)的了解，包括了解當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)資源、地理特性、自然災(zāi)害等；進行實地勘察，測試出地質(zhì)水文情況等，和對地下水位的分析，對周圍情況進行勘察，包括周圍的建筑物；到施工現(xiàn)場進行地質(zhì)勘察，運用勘察工具和設(shè)備進行初步測量、檢驗，對現(xiàn)場地質(zhì)的異常情況進行記錄和分析。

1.3詳細(xì)勘察

這一環(huán)節(jié)是勘查工作的重要部分，詳細(xì)勘察需要在初步勘察的基礎(chǔ)上進一步使用勘察儀器設(shè)備進行更加仔細(xì)的研究。需要人員利用勘察技術(shù)對勘探點和勘探線進行布置，建筑物可以根據(jù)周圍的建筑群來布置，詳細(xì)勘察時，應(yīng)根據(jù)基受力層來鉆孔，地質(zhì)的式樣要根據(jù)地質(zhì)和建筑物的情況來確定。

1.4施工勘察

這一勘察內(nèi)容需要邊勘察邊施工，在勘查的基礎(chǔ)上開挖地基。要對地基進行驗槽工作，在驗槽時，可以對地質(zhì)進行描繪和均勻性的檢測等，然后再進行基坑開挖工作，對地基進行勘察、處理和加固，在施工中若發(fā)現(xiàn)失常現(xiàn)象，應(yīng)該及時處理。

2巖土工程勘察中存在的問題

2.1勘察技術(shù)手段落后

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，社會對巖土工程勘察工作提出了更高的要求，要求勘察跟上時代的發(fā)展。然而現(xiàn)階段大部分企業(yè)仍然在使用傳統(tǒng)的技術(shù)方法，勘察技術(shù)仍然比較落后。現(xiàn)如今，智能化和信息化技術(shù)快速發(fā)展，勘察手段也應(yīng)該及時更新，合理運用先進的智能化手段和計算機技術(shù)，有的單位即使運用了一些高科技手段，但是不會有效的與實際相結(jié)合，所以存在很多問題，而且現(xiàn)階段，我國的計算機技術(shù)發(fā)展還很不完善，一些軟件還不能跟上時代的發(fā)展，在處理一些勘查問題上存在漏洞，實際上工作效率難以提高。

2.2人員技術(shù)水平不高

一些勘察人員技術(shù)水平有待提高，有的勘察人員做的是野外勘察工作，缺乏建筑方面的知識，也沒有一定的資料歸納整理能力。如果他們?nèi)狈ο鄳?yīng)的專業(yè)知識，就不能很好地運用勘察方法，對機械設(shè)備應(yīng)用不合理，甚至還會出現(xiàn)測算錯誤的情況。再加上管理人員不對他們進行相關(guān)的人員培訓(xùn)，所以就導(dǎo)致人員技術(shù)水平停滯不前，缺乏創(chuàng)新意識，在勘察單位內(nèi)部不能和其他人員很好地進行技術(shù)交流，以致于碰到技術(shù)問題時，不知道該怎么解決。

2.3巖土參數(shù)存在問題

建筑在施工前，有一個穩(wěn)固的基礎(chǔ)是十分重要的，而建筑的基礎(chǔ)就是地基，在施工中往往存在這樣一種現(xiàn)象，人員不測算巖土參數(shù)，而是根據(jù)現(xiàn)場看到的一些情況，估測出房屋建筑的承載力大小，這樣的估測是不科學(xué)的，缺乏準(zhǔn)確性的，如果地基不穩(wěn)，那么建筑工程也將存在很大的安全隱患?？梢哉f建筑物的上部結(jié)構(gòu)都是由它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來承載的，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就是它的根基，根基承受了建筑工程的全部重力，在打好根基的同時，一定要確定好巖土參數(shù)，否則會影響工程的施工。

2.4忽視地域特點

每個地方有不同的特點，包括不同的地質(zhì)環(huán)境，建筑狀況，不同的地域具有差異性，如果在每個不同的地方都采取相同的勘察手段和勘察步驟，那么得到的結(jié)果可能會和預(yù)期的不符。所在勘察過程中，應(yīng)該對整個地區(qū)進行系統(tǒng)全面地了解，而不是指對某一片區(qū)進行勘察，因地制宜，針對不同的地域特點采用不同的勘察方法，為工程省去不必要的步驟，減少一定預(yù)算成本。

2.5界面劃分問題

在巖土工程地質(zhì)勘察中，界面上的劃分問題也是十分重要的問題，在對地質(zhì)勘察前，需要做的一項工作是對地質(zhì)和軟結(jié)構(gòu)面進行劃分，但在現(xiàn)階段，由于一些技術(shù)上的不足或者是人員專業(yè)水平不高，劃分工作做的都不是很成功，不能完全把地質(zhì)層和柔軟結(jié)構(gòu)面劃分開來，如果這兩者之間出現(xiàn)混亂，就會導(dǎo)致一些上部結(jié)構(gòu)安全隱患的出現(xiàn)，工程就難以順利完成，即使完成了，工程質(zhì)量也得不到保證。

3巖土工程勘察的優(yōu)化對策

3.1合理運用科技手段

勘察人員在實際工作中要學(xué)會合理運用科技手段，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維，對最新的勘察技術(shù)進行學(xué)習(xí)和了解，并把它們與勘察實際情況結(jié)合起來，有效地應(yīng)用于其中；人員對勘察使用的儀器設(shè)備應(yīng)進行改造與更新，提升儀器性能，提高工程質(zhì)量；另外，人員還要不斷提升自身技能，擁有自我學(xué)習(xí)的能力；在平時工作中，要多與其他人員交流探討技術(shù)上的問題，技術(shù)水平較高的人員可以發(fā)表一些期刊論文，不僅能幫助其他人員學(xué)習(xí)一些知識，自己也能得到進步。

3.2加強人員培訓(xùn)

首先在工程勘察人員的任用和選拔上，任用專業(yè)基礎(chǔ)過硬的人員，在平時進行專業(yè)技能的培訓(xùn)，經(jīng)常組織實地考察等活動；另外管理人員可以多引進先進科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)新人員意識水平，管理人員還應(yīng)制定出相應(yīng)的規(guī)章制度，對消極工作，態(tài)度懶散的人員進行批評甚至開除；在進行巖土工程勘查時，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和周圍的建筑情況正確運用先進的科學(xué)技術(shù)和信息化技術(shù)手段，用有效的方法準(zhǔn)確地對周圍的地質(zhì)資料和巖體裂隙記錄分析，收集一些有代表性的地質(zhì)試樣，對已有的建筑也應(yīng)該做到仔細(xì)調(diào)查研究其地質(zhì)層和地基的質(zhì)量情況，以保證工程的安全性。

3.3加強地域研究

勘察人員首先需要認(rèn)識到不同的地域具有不同的特性，勘察工作應(yīng)該因地制宜，工作人員在遵守勘察規(guī)定的基礎(chǔ)上，運用自己的相關(guān)知識解決問題；因為勘察工作是一項非常復(fù)雜的工作，人員不僅需要掌握勘察方面的知識，還需要掌握有關(guān)地理、建筑、地質(zhì)方面的知識，知識面要廣，其中就包括地域方面的研究。在巖土勘察前，人員需要對當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、特色資源做一個大致的了解，可以從期刊、網(wǎng)上搜集信息，再到實地進行考察，主要運用觀察手段對當(dāng)?shù)厍闆r做一個詳細(xì)的了解，具體問題具體分析，根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況合理采用最適合的勘察手段，保證勘察工作順利完成。

3.4規(guī)范市場

現(xiàn)階段隨著建筑工程的發(fā)展，市場競爭力越來越大，工程市場魚目混雜，監(jiān)管秩序混亂。在工程中應(yīng)該做到遵循市場規(guī)范體系，嚴(yán)格按照步驟來工作，只有嚴(yán)格遵守程序，才能保證市場的規(guī)范化和制度化。首先勘察中需要用到的材料，儀器設(shè)備需要通過監(jiān)管人員的檢查，監(jiān)管人員應(yīng)該認(rèn)真排查，對有問題的儀器應(yīng)及時指出并通知其更換。并且在勘察過程中，監(jiān)管人員應(yīng)做到定時檢查每個階段的完成情況，如果在任何一個階段中發(fā)現(xiàn)了安全質(zhì)量問題，監(jiān)管人員都應(yīng)及時指出，如果勘察單位的工作不夠認(rèn)真，也不能很好地對工作進行監(jiān)督，那么勘察工作都不能成功完成。對階段中的任何違規(guī)現(xiàn)象，監(jiān)管人員都應(yīng)把它們記錄下來。

4結(jié)束語

總之，巖土工程勘察在現(xiàn)階段仍然存在不足，我們需要合理運用科技手段，加強人員培訓(xùn)和地域研究，規(guī)范市場秩序，保證勘察工作順利完成，從而保障建筑的穩(wěn)定性，促進社會經(jīng)濟的發(fā)展與進步。

參考文獻(xiàn)

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篇(5)

關(guān)鍵詞：巖土工程 超規(guī)范 施工

中圖分類號：F470.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

巖土工程是一門地質(zhì)與工程緊密結(jié)合的專業(yè)學(xué)科，也是以巖土的利用、改造與整治為研究對象的學(xué)科。土木、水利、交通及環(huán)境工程等遇到的巖土問題有明顯的共性。

巖土工程主要包括“城市地下空間和地下工程、邊坡與基坑工程、地基與基礎(chǔ)工程”三個大部分。由于巖土介質(zhì)的特殊性，它與一般的結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與施工有著較大的區(qū)別，帶有明顯的區(qū)域特征。因土性、時效、環(huán)境和工程特性等因素的復(fù)雜性。筆者分析研究了部分巖土工程，發(fā)現(xiàn)“超規(guī)范”施工的情況不在少數(shù)。眾所周知，工程超規(guī)范設(shè)計施工會有安全、質(zhì)量等方面危害和隱患，但能否根據(jù)巖土工程的具體情況和理論研究、施工設(shè)備的新成果進行科學(xué)的探索、“有思想的設(shè)計、施工單位”在巖土工程施工領(lǐng)域不斷獲得新突破，做到保證質(zhì)量安全、縮短工期、減少成本，比其他普通施工單位獲得更加多的利潤？本文通過幾個“成功超規(guī)范施工實例”來說明。

1【1】超規(guī)范高度填土邊坡施工。鐵路、公路和建筑等行業(yè)對填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式的研究和應(yīng)用走在前列,常用支擋結(jié)構(gòu)形式有卸荷板式、扶壁式、加筋土式、錨定板式、空箱式等類型的擋土墻,但遇到超規(guī)范高度的填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式也有一定局限，如《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）適用的邊坡高度為15以下的土質(zhì)邊坡和30以下巖質(zhì)邊坡《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10025-2001) 和《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD30-2004),重力式擋土墻和衡重式擋土墻的高度不超過12m,短卸荷板擋土墻的高度不超過12m,另外懸臂式擋土墻的高度不超過6m,護壁式擋土墻的高度不超過15m等。

廣西地區(qū)變電站超規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)高度的填土邊坡多項施工就突破了上述規(guī)范。廣西地區(qū)大多屬于山區(qū)丘陵地貌,隨著變電站工程的增多,在開闊平坦的地方選取變電站站址越來越困難,而新建變電站工程所遇到的填土邊坡也越來越多,從而大量出現(xiàn)了超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)高度的填土邊坡。擋土墻是支撐填土或自然邊坡土體、防治填土或土體變形失穩(wěn)的有效支擋方式,在廣西變電站填土邊坡經(jīng)常采用。擋土墻的結(jié)構(gòu)類型多,而隨著廣西變電工程的增多,站址選擇相當(dāng)困難,現(xiàn)有的變電工程對超規(guī)范高度的填土邊坡采取的支護措施主要以重力式擋土墻、衡重式擋土墻和懸臂式擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)型式為主,如500KV海港變18-22m高的填土邊坡采用衡重式擋土墻+放坡進行支護，220KV振林變22m高的填土邊坡采用衡重式擋土墻+放坡進行支護，220KV丹陽變14m高的填土邊坡采用折線衡重式擋土墻進行支護。取得了施工效果。

他們的做法是，要求設(shè)計人員、施工隊伍對該項技術(shù)理論和各項細(xì)節(jié)進行掌握,重點開展以下幾個方面的研究調(diào)查研究：一是已有填土高邊坡支擋結(jié)構(gòu)的運行資料,分析其支擋結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和存在的問題；二是通過理論分析和計算,從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面進行全面系統(tǒng)地總結(jié)分析和研究衡重式擋土墻、卸荷板擋土墻、加筋擋土墻和樁板墻等支護結(jié)構(gòu)型式支擋高邊坡的極限高度和最佳高度,形成自己的技術(shù)準(zhǔn)則；三是卸荷板擋土墻、加筋擋土墻、懸臂式擋土墻、護壁式擋土墻和空箱式擋土墻等支護結(jié)構(gòu)型式與已有的重力式擋土墻、衡重式擋土墻和錨桿擋土墻等支護結(jié)構(gòu)型式綜合應(yīng)用研究,確定適用于變電站超規(guī)范高度填土邊坡最佳支擋結(jié)構(gòu)型式,并對綜合應(yīng)應(yīng)用的支擋結(jié)構(gòu)型式施工技術(shù)進行研究；四是加強新型支擋結(jié)構(gòu)型式的環(huán)保美觀設(shè)計研究。五是結(jié)論：鐵路、公路和建筑等行業(yè)對填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式的研究和應(yīng)用走在前列,但遇到超規(guī)范高度的填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)形式也有一定局限性；超規(guī)范高度填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)類型劃分方法很多,一般有按支擋結(jié)構(gòu)的材料、結(jié)構(gòu)形式、設(shè)置位置、設(shè)置地區(qū)等進行劃分的多種方法,支擋結(jié)構(gòu)物的設(shè)計正在脫離只滿足支擋功能的要求,而更加具有人性化的設(shè)計理念；現(xiàn)有的變電工程對超規(guī)范高度的填土邊坡采取的支護措施主要以重力式擋土墻、衡重式擋土墻和懸臂式擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)型式為主,而加筋擋土墻、卸荷板式擋土墻、錨定板擋土墻、護壁式擋土墻和空箱式擋土墻等支護結(jié)構(gòu)型式在變電站工程上應(yīng)用比較少,廣西幾乎沒有；變電站幾種常用的超規(guī)范高度填土邊坡支擋結(jié)構(gòu)為卸荷板擋土墻、加筋擋土墻、錨定板擋土墻、樁板擋土墻,這幾種新型支擋結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)輕、施工快捷、便于預(yù)制和機械化施工、節(jié)省材料和勞動力、造價低等。

2［2］大粒徑碎石樁超規(guī)范施工。JGJ 79—2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》［4］規(guī)定：振沖法適用于處理地基土不排水抗剪強度cu 不小于20 kPa 的黏性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地

廣東西江下游航道整治工程。其地基土的cu < 20 kPa為 7 ～ 15 kPa。

具體過程：

І現(xiàn)場碎石樁試驗

І .1 工程背景虎跳門水道橫坑裁彎工程是世界銀行貸款項目———廣東西江水道整治工程的組成部分，裁彎人工開挖河道設(shè)計斷面底寬110 m、河底高程-9 .5 m、堤頂高程4 .0 m、坡高13 .5 m，兩岸均采用1 : 3 的邊坡。

I .1 .1 場地地層資料橫坑裁彎工程區(qū)域地面以下涉及工程穩(wěn)定性的土層有3 層：第1 層：0 .0 ～ -2 .3 m，淤泥質(zhì)黏土，抗剪強度指標(biāo)均值為c = 18 .9 kPa，φ = 5 .5o；第2 層：-2 .3 ～ -15 .0 m，淤泥，抗剪強度指標(biāo)均值為c = 7 .89 kPa，φ = 4 .5o；第3 層：-15 .0 ～ -21 .0 m，粉質(zhì)黏土，抗剪強度指標(biāo)均值為c = 20 .2 kPa，φ = 12 .1。

I .1 .2 可能存在的工程問題在淤泥和淤泥質(zhì)土層中開挖坡比為1 : 3 的人工河道，可能存在邊坡穩(wěn)定問題. 為了大幅度提高復(fù)合地基的抗剪強度，保證河堤的穩(wěn)定性，設(shè)計中采用樁徑1 .0 m、樁間距2 .0 m 的碎石樁加固淤泥和淤泥質(zhì)土層。

I .2 試驗?zāi)康耐ㄟ^碎石樁現(xiàn)場試樁和效果檢測，提出大粒徑碎石樁的施工工藝參數(shù)和工藝流程，并將其作為后續(xù)施工的依據(jù). 第34 卷第4 期2006 年7 月河海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） Journal of Hohai University（Natural Sciences） Vol .34 No .4 Jul . 2006

I .3 試驗要獲得的控制參數(shù)

I .3 .1 碎石填料級配根據(jù)GBJ202—83《地基與基礎(chǔ)施工及驗收規(guī)范》［1］規(guī)定，振沖碎石樁法所用碎石粒徑應(yīng)為2 ～ 5 cm. 但是，試驗場地地基土的強度較低，主要處理土層的強度還不到8 kPa，采用小粒徑的碎石難以成樁. 因為碎石樁是依靠樁間土的側(cè)限阻力來成樁的，與樁間土的側(cè)限阻力直接關(guān)聯(lián)的是樁間土的不排水抗剪強度cu 和碎石填料粒徑. 在試驗樁施工初期，為了確定最優(yōu)碎石級配，進行了4 組（每組3 根碎石樁）不同級配的碎石成樁試驗，碎石樁的碎石級配與成樁情況，分別為：< 5 cm 、5 ～ 10 cm 、10 ～ 15 cm > 15 cm。：成樁情況第1 組：33.0 、56.1 、10.9 0 充盈系數(shù)大于2，密實電流小于50 A；第2 組：26.6 、57.8 、12.2、3.4制樁成功，但充盈系數(shù)為2 左右時密實電流才達(dá)到50 A ；第3 組18.1、 64.6、 17.3 0 制樁成功，但充盈系數(shù)為1.8 左右時密實電流才達(dá)到50 A 第4 組5.9、 72.8 、18.8 、2.5 制樁成功驗. 現(xiàn)場試樁結(jié)果表明：使用粒徑小于5 cm 的碎石含量最高的第1 組級配的碎石料，不能成樁；使用粒徑小于5 cm 的碎石含量較高的第2 組和第3 組級配的碎石料，能成功制樁，但成樁困難，而且形成的碎石樁樁徑偏大，樁體密實度較低。因此，將粗粒組最多的第4 組作為正式施工碎石樁的碎石級配。

I .3 .2 水壓控制造孔水壓過大，容易使孔壁沖垮；造孔水壓過小，則振沖器難以貫入. 制樁水壓過大，容易將下段已振密的碎石沖松或沖垮孔壁造成樁體夾泥，從而會影響制樁密實度；制樁水壓過小，則下料困難，制樁時間延長，也會影響樁的密實性。根據(jù)該工程的實際情況，將造孔水壓控制在0 .5 MPa 左右，水量控制在30 m3 /h 以上，以保證孔內(nèi)淤泥返出地面，保證填料的順暢，提高施工效率. 為保證成孔質(zhì)量，終孔后必須清孔一兩遍；同時，將制樁水壓控制在0 .3 MPa 左右，以保證樁體對樁間土體的排水固結(jié)所起的排水通道作用不因樁體含泥量大而受影響。

I .3 .3 護壁及填料方式在強度很低的軟土地基中施工，由于地基土體的強度很低，必須先進行護壁，否則很容易塌孔，使塌孔處產(chǎn)生卡料現(xiàn)象，振沖器無法沉入到預(yù)定位置，產(chǎn)生斷樁或樁體不密實現(xiàn)象。本試驗在試制第1 根試驗樁時未采取“先護壁，后制樁”方法，振沖器下沉過程中激振電流隨下沉深度和填料量的增加發(fā)生了變化。由此可見，深度9 m 處產(chǎn)生了卡料現(xiàn)象，導(dǎo)致振沖器激振電流達(dá)到額定電流60 A 時仍然無法向下貫入. 為此，在后續(xù)試驗施工中采用了“先護壁，后制樁”方法. 即在開孔時，不是一下子到達(dá)加固深度，而是先到達(dá)第1 層軟弱層，再加些碎石料進行初步擠振，讓這些填料擠入孔壁，加強此段孔壁以防塌孔，然后將振沖器下降至下一段軟土中并用同樣方法加料護壁. 如此重復(fù)進行，直到設(shè)計深度. 孔壁護好后，就可開始填料制樁了. 填料方式，先把振沖器提出孔口，往孔內(nèi)倒入約1 m 堆高的填料，然后再放下振沖器使孔口的碎石填料落到先前振密的碎石頂部或孔底，當(dāng)振沖器達(dá)到碎石充填的位置時，振沖電流增加，開始對碎石填料產(chǎn)生振密作用. 每次加料均重復(fù)以上步驟. 施工過程中讓振沖器在孔內(nèi)不停地上、下串動，以避免飽和軟土振沖碎石樁施工中發(fā)生“卡管”和“斷樁”事故，保證樁體的連續(xù)性和密實度。

I .3 .4 充盈系數(shù)的確定充盈系數(shù)定義為每根碎石樁實際灌入碎石量與根據(jù)設(shè)計樁徑和樁長計算的理論碎石樁體積的比值. 根據(jù)JGJ 79—2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》［4］的建議，碎石樁的充盈系數(shù)為1 .1 ～ 1 .2 。通過現(xiàn)場碎石樁施工過程中較精確的碎石計量和施工后的現(xiàn)場開挖實測碎石樁直徑，統(tǒng)計出了10 根碎石樁實測樁徑與實測充盈系數(shù)的關(guān)系，當(dāng)設(shè)計碎石樁的樁徑為1 .0 m 時，要保證碎石樁樁徑大于1 .0 m，充盈系數(shù)應(yīng)為1 .5 左右，遠(yuǎn)大于JGJ 79—2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》［1］所建議的數(shù)值. 這是因為在超軟弱地基中，要形成密實度較高的碎石樁，必須在樁底形成強度較高的葫蘆狀樁頭，樁身區(qū)也有部分碎石擠入到四周土中。

I .3 .5 密實電流和留振時間現(xiàn)場試驗中，使用30 kW 振沖器，密實電流控制在50 A 以上. 留振時間是指打樁過程中，某段碎石樁施工時，密實電流達(dá)到控制值后振沖器基本不下沉而能夠保持密實電流的振動時間. 在超軟黏土中，留振時間一般較短，時間過長會破壞側(cè)壁土體，給制樁造成困難. 現(xiàn)場試驗中，留振時間控制在5 ～ 15 s 之間. 現(xiàn)場試驗表明，留振時間對樁徑和樁身密度有重要影響.

II碎石樁的質(zhì)量檢測

II .1 樁徑檢測

II .1 .1 淺部樁徑檢測為現(xiàn)場試驗服務(wù)的82 根試驗樁制樁完成后，開挖檢測了其中15 根碎石樁的樁徑，開挖深度為2 .5 m，15 根被檢測樁的直徑均大于1 .0 m，檢測結(jié)果，樁徑分別為（單位：m）： 1.23 1.03 1.10 1.10 1.04 1.10 1.10 1.02 1.05 1.10 1.02 1.05 1.10 1.02 1.10 ；深層樁徑檢測結(jié)果：樁身質(zhì)量評價A ：0.90 ，12.5 0 ～ 10.5 m 成樁質(zhì)量較好， 10.5 ～ 12.5 m 處碎石量不足；B ：0.95 ，12.0 成樁質(zhì)量較好；C ：1.05， 12.5 成樁質(zhì)量較好。

II .1 .2 深層樁徑檢測現(xiàn)場試驗結(jié)束后，利用地質(zhì)雷達(dá)對3 根試驗樁的樁徑和樁長進行了檢測，由于未采用“先護壁，后制樁”方法，深度9 .5 ～ 10 .0 m處孔壁發(fā)生坍塌，制樁過程中出現(xiàn)卡料現(xiàn)象，致使10 .5 m 以下樁體樁徑明顯不足。

II .2 樁體的動力觸探測試為了檢測碎石樁樁體的密實度，制樁完成后對27 根樁進行了重（Ⅱ）型動力觸探測試，在抽檢的27 根試驗樁中，N63.5 > 10 擊的有18 根，占67%；7 擊< N63.5 < 10 擊的有9 根，占33% 。

通過現(xiàn)場樁徑檢測、動力觸探試驗和復(fù)合地基大型直剪試驗結(jié)果表明，采用大粒徑碎石樁加固超軟土地基是可行的，大粒徑碎石樁對增強地基土的抗剪強度和提高軟土地基承載力十分有效。

3［3］多車道大斷面公路隧道施工。隨著我國的交通建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，大斷面隧道和地下工程逐漸增多，大斷面隧道施工技術(shù)也有了較大發(fā)展。與以往修建的隧道相比，大斷面隧道的問題比較復(fù)雜，再加上我們對工程地質(zhì)和巖石力學(xué)機理還不能完全具體的認(rèn)識掌握，因此我們對大斷面隧道的設(shè)計和施工仍然處于探索和嘗試階段。從嚴(yán)格意義上講，現(xiàn)行的規(guī)范只能指導(dǎo)跨度不超過15m的隧道及地下工程的設(shè)計與施工，無法指導(dǎo)四車道公路隧道的設(shè)計與施工，而且忽略了圍巖本身也是結(jié)構(gòu)這一重要特征。沈陽至大連單項四車道公路隧道凈寬19.24m、高10.39m、開挖寬度21.24m。該項目成功的設(shè)計與施工在巖土施工中具有重要的指導(dǎo)意義。它是在巖石力學(xué)基本原理和新奧法的基本思想的指導(dǎo)下，對不同扁平率下的坦三心圓形洞室圍巖應(yīng)力分布特征進行計算分析，建立了大斷面公路隧道圍巖穩(wěn)定基本判據(jù)；又根據(jù)國家已建的大型重點工程，利用大型有限元分析軟件ANSYS對幾種常用的施工方法的施工過程在不同的圍巖條件下，進行了有限元數(shù)值模擬分析，較好的分析、解決了四車道公路隧道的施工開挖、支護過程中圍巖與支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題。在進行模擬分析計算的過程中，隧道采用了更為完善、合理的“巖體一結(jié)構(gòu)”模式，考慮圍巖不僅僅是荷載，而且也是結(jié)構(gòu)，分析過程中重視圍巖與結(jié)構(gòu)的共同作用，充分考慮了圍巖自身的自承能力，體現(xiàn)了NATM法的精髓和理念。論文計算結(jié)果與實際設(shè)計施工的結(jié)果比較吻合，所得有關(guān)結(jié)論，可以為采用彈塑性有限元計算分析大斷面隧道與地下工程的施工力學(xué)效應(yīng)及公路隧道(大跨度)施工方法優(yōu)選、施工技術(shù)規(guī)范的修訂提供參考。

綜上所述，筆者得出以下結(jié)論：

1、巖土施工規(guī)范（規(guī)程）是在一定時期內(nèi)，巖土施工過程按照既定標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求進行操作，使某一建設(shè)項目行為或活動達(dá)到或超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，它是保證巖土施工達(dá)到最終目的一個重要手段。

2、不能因為它是規(guī)范（規(guī)程）就不能突破、一成不變。巖土施工規(guī)范（規(guī)程）是隨著科技進步、技術(shù)提高、設(shè)備創(chuàng)新、思想認(rèn)識的進步而進步的。

3、巖土施工是一個實踐性很強的學(xué)科，現(xiàn)行的巖土施工規(guī)范（規(guī)程）局部有一定的局限，我們在實踐中不應(yīng)盲從，需要甑別清楚。不能為了方便施工不講科學(xué)的“超越”和“變化”，也不應(yīng)該為了遵守規(guī)范（規(guī)程）墨守成規(guī)，不愿、不敢“超越”和“變化”，使施工成本有不必要的增加。

4、“超規(guī)范”施工必須要認(rèn)真做好以下工作：

①要對使用的巖土施工規(guī)范（規(guī)程）有一個全面的了解和掌握，弄清楚需要超越規(guī)范的實質(zhì)內(nèi)容、前提條件、工程環(huán)境、安全穩(wěn)定等情況。

篇(6)

從培養(yǎng)方案、學(xué)制、專業(yè)與課程設(shè)置等方面，文章對澳大利亞新南威爾士大學(xué)土木工程專業(yè)教育模式進行分析和比較。該校在本科階段一般是“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的大土木培養(yǎng)模式，并設(shè)置單學(xué)位與雙學(xué)位并重的學(xué)士培養(yǎng)機制，課程學(xué)時和學(xué)分設(shè)置緊湊，學(xué)生選修課程自由而寬泛。研究生階段分為課程研究生（碩士）和研究型研究生（碩士和博士）兩個培養(yǎng)層次。課程研究生通過完成課程學(xué)習(xí)，修滿指定的學(xué)分即獲得學(xué)位；研究型研究生一般沒有學(xué)分要求，但對論文的研究質(zhì)量和創(chuàng)新性要求高，體現(xiàn)了“寬進嚴(yán)出”的培養(yǎng)模式。通過對該校一流學(xué)科工程教育模式的比較研究，為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的學(xué)科發(fā)展和卓越工程師教育計劃的推進提供一些有益的建議。

關(guān)鍵詞：土木工程；教育模式；培養(yǎng)方案；專業(yè)與課程設(shè)置；比較研究

中圖分類號：G649；TU 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

10052909（2016）06002705

澳大利亞的高等教育體制源于英國，但教育理念和美國類似，教育質(zhì)量享譽全球。由于良好的氣候環(huán)境和完善的教育服務(wù)體系，澳大利亞每年吸引大量的海外留學(xué)生，是四大英語國家留學(xué)基地之一，其教育產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為該國僅次于采礦業(yè)、農(nóng)牧業(yè)和旅游業(yè)的第四大產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前，中澳各大學(xué)之間的教育交流越來越多，研究澳大利亞著名大學(xué)一流學(xué)科的教育與培養(yǎng)模式，對促進中國高校學(xué)科的發(fā)展也大有裨益。

近些年來，為了提升中國高校土木工程學(xué)科的教育理念，促進卓越工程師教育計劃的良性發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者對不同國家和地區(qū)的土木工程專業(yè)教育與培養(yǎng)模式進行了分析和比較。比如，對澳大利亞高等教育的體系、機制和特色的分析，對澳大利亞一些大學(xué)的土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案、研究生培養(yǎng)層次，以及“寬進嚴(yán)出”培養(yǎng)模式的比較研究[1-3]；以中美高校土木工程專業(yè)培養(yǎng)模式為對象，從美國高校的學(xué)科設(shè)置、專業(yè)評估、執(zhí)業(yè)注冊制度、卓越工程師培養(yǎng)等方面進行分析，為國內(nèi)相關(guān)院校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革提供參考[4-6]；以卓越工程師教育計劃和國際化土木工程人才培養(yǎng)合作辦學(xué)為視角，分別對德國亞琛工業(yè)大學(xué)的國際合作辦學(xué)機制、臺灣大學(xué)的土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)特色，

以及卓越工程師國際化課程教育體系等方面進行比較[7-10]。以上的這些研究均有助于推動中國高校土木工程專業(yè)教育與培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。

新南威爾士大學(xué)（The University of New South Wales）土木工程專業(yè)在2015年QS世界大學(xué)學(xué)科排名中名列第14位，在澳大利亞排名第1位，具有良好的學(xué)術(shù)聲譽和寬松的教學(xué)與研究氛圍。本文

結(jié)合新南威爾士大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、學(xué)制、專業(yè)與課程設(shè)置等幾個方面，對其一流學(xué)科的工程教育模式進行分析和比較，為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的學(xué)科發(fā)展和卓越工程師教育計劃提供一些有益的建議。

一、專業(yè)設(shè)置與培養(yǎng)方案

新南威爾士大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院隸屬于工程學(xué)部，按專業(yè)分類主要有土木工程、環(huán)境工程、測繪與地理空間工程三大專業(yè)。其中，土木工程專業(yè)分為工程施工與管理、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、土木工程與建筑四個方向；環(huán)境工程專業(yè)分為可持續(xù)工程、交通工程、水工程三個方向；測繪與地理空間工程專業(yè)分為土地測繪與房地產(chǎn)開發(fā)、工程測量、采礦測量、水文測繪、地理空間科學(xué)與工程、遙感和數(shù)字制圖六個方向（圖1）。

結(jié)合以上的專業(yè)分類和方向設(shè)置，制定的研究領(lǐng)域主要有工程施工與管理、環(huán)境工程、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、測繪與地理空間工程、交通工程、水工程共七大領(lǐng)域。同時，設(shè)置了研究中心，分別為測繪與地理空間創(chuàng)新中心、基礎(chǔ)工程與安全中心、施工創(chuàng)新和研究中心、可持續(xù)工程中心、水文與資源研究中心、凈水研究中心、澳大利亞住宅與基礎(chǔ)設(shè)施氣候適應(yīng)研究中心、集成化交通體系創(chuàng)新研究中心。

人才培養(yǎng)方案主要有三個層次，一是本科學(xué)士學(xué)位（Undergraduate degree）；二是課程研究生（Coursework Program，主要培養(yǎng)課程碩士學(xué)位）；三是研究型研究生（Research Program，又分為碩士和博士兩個階段）。此外，還有一些面向社會的短期培訓(xùn)模式，主要目的是為一些工程技術(shù)人員的知識更新和提高工作技能服務(wù)。

（一）本科生

在本科培養(yǎng)階段，主要有單學(xué)位和雙學(xué)位兩種模式。單學(xué)位一般學(xué)制4年，雙學(xué)位一般學(xué)制5～6年。學(xué)生的選擇靈活而又寬泛，在學(xué)期間可以交叉選擇藝術(shù)、科學(xué)、商貿(mào)、法律等雙學(xué)士學(xué)位課程。

本科單學(xué)位主要包括土木工程、環(huán)境工程、土木工程與建筑、測繪工程、地理空間工程等五類學(xué)士學(xué)位授予方向。土木工程專業(yè)方向單學(xué)位的學(xué)生或多或少都要選修一些與環(huán)境工程相關(guān)的課程，并完成相應(yīng)的學(xué)分要求。

本科雙學(xué)位主要包括工程與藝術(shù)、工程與商貿(mào)、工程與法律、工程與科學(xué)、土木工程與其他工程等五類學(xué)士學(xué)位授予方向。其中，土木工程與其他工程方向的學(xué)制一般為5年，主要是土木工程與測繪工程、環(huán)境工程、采礦工程方向的交叉結(jié)合。工程與藝術(shù)方向的學(xué)制一般為5～5.5年，工程與商貿(mào)方向的學(xué)制一般為5.5年，工程與法律方向的學(xué)制一般為6～6.5年，工程與科學(xué)方向的學(xué)制一般為5年。

（二）課程研究生

課程研究生不設(shè)導(dǎo)師制，主要講授課程，學(xué)生通過修滿指定的課程和學(xué)分獲得碩士學(xué)位，一般又稱為課程碩士。課程碩士的學(xué)制通常為2年，每學(xué)期需要修滿4門課程，每門課程一般通過階段性的PPT課堂討論、課程論文、課程考試來完成。目前，課程碩士約占新南威爾士大學(xué)碩士學(xué)生總數(shù)的絕大多數(shù)。提供課程碩士學(xué)位的專業(yè)方向主要有土木工程、環(huán)境工程、地理空間工程、巖土工程與工程地質(zhì)、工程管理、結(jié)構(gòu)工程、交通工程、水文與資源工程、凈水與污水處理工程。

課程碩士設(shè)置三個培養(yǎng)層次（圖2）。一是研究生課程認(rèn)證，主要為一些沒有本科學(xué)位的大專生過渡學(xué)習(xí)階段；二是研究生學(xué)歷認(rèn)證，主要針對一些專業(yè)背景或?qū)W習(xí)成績達(dá)不到要求的本科生；

三是碩士學(xué)位認(rèn)證，要求具備本專業(yè)本科學(xué)習(xí)背景，成績達(dá)到一定的要求，且有學(xué)士學(xué)位的學(xué)生。課程認(rèn)證要修滿24學(xué)分和4門課程，學(xué)歷認(rèn)證要修滿48學(xué)分和8門課程，學(xué)位認(rèn)證要修滿96學(xué)分和16門課程。

（三）研究型研究生

研究型研究生的學(xué)位授予主要分為哲學(xué)博士（Doctor of Philosophy）、工程碩士（Master of Engineering）與工程科學(xué)碩士（Master of Engineering Science）三類。與課程碩士不同的是，研究型研究生沒有具體的課程和學(xué)分要求，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下從事專業(yè)內(nèi)某一領(lǐng)域的研究工作。

哲學(xué)博士按專業(yè)主要分為土木與環(huán)境工程、測繪與空間信息系統(tǒng)兩大類，學(xué)制一般為4年。本科生獲得學(xué)士學(xué)位以后可以選擇直讀博士，或者工作幾年再讀博士，不需要有碩士學(xué)位。博士論文的長度一般不超過十萬字?jǐn)?shù)，要經(jīng)歷4年的持續(xù)研究與學(xué)習(xí)。一般要求博士生每年做一次階段性研究報告，是對研究創(chuàng)新的重要評估。如果未通過，推遲四個月再申請匯報；若再次沒有通過一般作退學(xué)處理。此外，博士階段雖然沒有課程學(xué)習(xí)要求，但一般來說，學(xué)生會結(jié)合研究的需要，去選修一些本科或課程碩士的課程。博士學(xué)習(xí)階段的退學(xué)率比較高，有的專業(yè)高達(dá)50%～60%。

工程碩士與工程科學(xué)碩士學(xué)制一般是2年，主要專業(yè)有土木工程、環(huán)境工程、地理信息技術(shù)、巖土工程與工程地質(zhì)、項目管理、結(jié)構(gòu)工程、交通工程、凈水與水文工程、水資源等。工程碩士著重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，要求學(xué)生在應(yīng)用中提出一些獨到的見解或?qū)?yīng)用技術(shù)有所促進。工程科學(xué)碩士著重工程中的一些涉及計算與分析的研究問題，培養(yǎng)學(xué)生從科學(xué)的角度去思考如何促進工程技術(shù)應(yīng)用的提升。一般具有本科學(xué)位的學(xué)生可以選擇學(xué)習(xí)工程碩士或工程科學(xué)碩士，類似于博士。研究型碩士的退學(xué)率也很高，在學(xué)期間需要定期匯報階段性研究進展。

（四）比較研究

通過對新南威爾士大學(xué)土木工程學(xué)科的專業(yè)設(shè)置與培養(yǎng)方案的分析，可以得出以下幾點結(jié)論。

一是，專業(yè)設(shè)置和國內(nèi)大學(xué)類似，屬于“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的大土木類型，既包括傳統(tǒng)的土木工程（建筑工程、地下工程、橋梁工程、道路工程），又包括交通工程、工程管理、房地產(chǎn)等方向。與國內(nèi)大學(xué)不同的是，土木工程一般與環(huán)境工程相結(jié)合，因此也包括一些與環(huán)境相關(guān)的專業(yè)或方向，比如可持續(xù)工程、水工程、測繪與地理空間工程等。此外，本科生四年的學(xué)習(xí)不再細(xì)分專業(yè)方向，真正體現(xiàn)了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的培養(yǎng)模式。

二是，本科生可以選擇雙學(xué)位培養(yǎng)方案，在完成本專業(yè)學(xué)士學(xué)位的課程和學(xué)分要求以外，可以再選修一些其他學(xué)院的與科學(xué)、藝術(shù)、商貿(mào)、法律、經(jīng)濟管理等相關(guān)的學(xué)位。從這個角度來說，本科生的專業(yè)和學(xué)位選擇余地寬泛，有利于學(xué)生的均衡教育和視野拓展。此外，部分對從事科學(xué)研究感興趣的本科生也可以直接選擇攻讀博士學(xué)位。

三是，課程研究生培養(yǎng)方案給一些不愿意從事科學(xué)研究，又想獲得碩士研究生學(xué)歷或?qū)W位的本科生提供了教育機會。他們可以通過修滿一些課程和達(dá)到規(guī)定的學(xué)分要求，從而獲得課程碩士學(xué)位，部分本科生也可以通過這個階段進一步提升自己的專業(yè)知識水平和工作技能。

四是，研究型研究生一般沒有課程和學(xué)分要求，這樣有助于學(xué)生盡快進入研究狀態(tài)，安心于研究興趣。研究型碩士又分為工程碩士和工程科學(xué)碩士兩種類型，有助于學(xué)生結(jié)合自身情況進行靈活選擇。

五是，研究階段沒有的硬性要求，但對研究的創(chuàng)新性要求較高。比如針對博士的培養(yǎng)，每年學(xué)生都要匯報階段性研究進展。由相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者進行評價，給出是否可以繼續(xù)研究的建議。論文完成后不設(shè)置答辯環(huán)節(jié)，而是采用函評的方式由世界范圍內(nèi)的著名學(xué)者進行評閱，并給出是否達(dá)到授予學(xué)位要求的評價，真正體現(xiàn)了“寬進嚴(yán)出”的培養(yǎng)模式。

二、 課程設(shè)置

（一）本科生

土木工程專業(yè)本科生所修課程和學(xué)分如圖3所示。課程主要分為基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐四大模塊。第一學(xué)年主要以基礎(chǔ)課程為主，包括數(shù)學(xué)、物理、材料、化學(xué)、力學(xué)、各類基礎(chǔ)設(shè)施體系、工程師基本概念、工程設(shè)計與創(chuàng)新等；第二學(xué)年以專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課為主，包括固體力學(xué)、水工程、交通與公路工程、工程計算與施工、通識教育、結(jié)構(gòu)分析與建模等；第三學(xué)年以專業(yè)課為主，包括工程運營與控制、土力學(xué)、鋼與混凝土結(jié)構(gòu)、水力資源工程、土木工程實踐、應(yīng)用土工技術(shù)與工程地質(zhì)、給水排水工程等；第四學(xué)年是實踐環(huán)節(jié)，除了通識教育以外，主要包括與實際工程相結(jié)合的畢業(yè)論文專題，以及一些專業(yè)選修課。

以上每門課程均為6個學(xué)分，每學(xué)期一般安排4門課程，學(xué)生四年需要修滿192個學(xué)分，方可獲得學(xué)士學(xué)位。從課程設(shè)置來看，體現(xiàn)了土木工程學(xué)科寬泛的特點，在第四年的選修實踐課中，學(xué)生可以靈活選擇自己所感興趣的工程方向。

（二）課程研究生

土木工程專業(yè)課程研究生的課程設(shè)置如圖4所示。這些課程充分體現(xiàn)了工程教育寬泛的特點，既包括與土木工程設(shè)計、施工和管理相關(guān)的基本課程，又包括與經(jīng)濟、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的選修課程。

允許課程研究生跨專業(yè)背景學(xué)習(xí)，如果學(xué)生來自于其他專業(yè)或者沒有修完土木工程專業(yè)本科課程，一般會被建議增加選修一些相關(guān)的課程，以便增強本專業(yè)的知識背景。課程設(shè)置的類別和數(shù)量主要以培養(yǎng)學(xué)生具備解決與工程管理、巖土工程、結(jié)構(gòu)、測繪、交通、給水排水等領(lǐng)域相關(guān)的高等學(xué)科知識為主。

（三） 比較研究

通過對新南威爾士大學(xué)土木工程專業(yè)本科生和課程研究生的課程設(shè)置分析，可以得出以下幾點結(jié)論。

一是每門課程均設(shè)置為6個學(xué)分，每學(xué)期一般固定4門課程，學(xué)分制度和課程數(shù)量設(shè)置合理，有助于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解專業(yè)知識。國內(nèi)大學(xué)土木工程專業(yè)課程的學(xué)分一般從1～4.5不等，學(xué)分設(shè)置分散，課程學(xué)時也很分散，有的課程僅僅設(shè)置為幾周時間，有的課程卻跨度一個學(xué)年。分散的學(xué)時和學(xué)分設(shè)置既不利于學(xué)生選修課程，也不利于學(xué)生對專業(yè)知識的充分理解和消化。

二是由于本科教育階段設(shè)置了雙學(xué)位培養(yǎng)模式，本科生可以自由選擇自己感興趣的學(xué)科或?qū)I(yè)的課程。課程研究生也設(shè)置不同的學(xué)位授予類型，可以在土木工程專業(yè)范圍內(nèi)自由選擇不同方向的課程，也可以跨不同專業(yè)或方向交叉選擇課程。

三是實踐環(huán)節(jié)設(shè)置是直接與實際工程相關(guān)聯(lián)的，一般鼓勵學(xué)生在工程單位實習(xí)期間同時完成畢業(yè)論文，增設(shè)一些實踐選修課程，這些課程可能就開設(shè)在實驗室或工程單位，以鼓勵對不同工程感興趣的學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)。

四是對研究型研究生雖然沒有課程和學(xué)分要求，但會要求他們根據(jù)不同的研究方向和研究方法有針對性地選擇某些課程學(xué)習(xí)或直接去旁聽。比如，從事數(shù)值分析的研究生可以選擇一些高等工程數(shù)學(xué)課程，從事計算機編程與模擬的可以選擇一些計算機程序課程。

三、結(jié)語

通過對新南威爾士大學(xué)土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案、學(xué)制、專業(yè)與課程設(shè)置等方面的教育模式進行分析和比較，提出了一些建議，為國內(nèi)高校土木工程專業(yè)的建設(shè)、培養(yǎng)模式的改革、卓越工程師教育計劃的實施提供借鑒。

（1）土木工程專業(yè)設(shè)置寬泛，培養(yǎng)方式靈活，真正體現(xiàn)了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的大土木培養(yǎng)模式。

（2）本科教育階段設(shè)置單學(xué)位與雙學(xué)位并重培養(yǎng)機制，學(xué)生不僅可以在本學(xué)科獲得學(xué)位，還可以在不同的學(xué)科和專業(yè)間學(xué)習(xí)相關(guān)課程，取得相關(guān)的學(xué)位。

（3）課程設(shè)置體現(xiàn)了學(xué)科教育的寬泛特點，單門課程固定為6個學(xué)分，每學(xué)期固定4門課程，課程學(xué)時和學(xué)分緊湊集中。

（4）本科階段的實踐環(huán)節(jié)一般要求學(xué)生在工程單位完成，既包括結(jié)合實際工程案例完成的畢業(yè)論文，又包括一些與不同工程類型相關(guān)的實踐選修課程的學(xué)習(xí)。

（5）研究生培養(yǎng)分為課程研究生（碩士）、研究型研究生（碩士和博士）兩個層次。課程碩士不設(shè)導(dǎo)師制，不需要從事研究，主要是完成相關(guān)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)。研究型研究生沒有課程學(xué)習(xí)和學(xué)分要求，主要從事相關(guān)領(lǐng)域的研究工作。

（6）研究型研究生的培養(yǎng)充分體現(xiàn)了“寬進嚴(yán)出”的培養(yǎng)模式，沒有硬性的要求，每年定期進行階段性研究進展匯報，優(yōu)勝劣汰，淘汰率較高。

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篇(7)

根據(jù)土力學(xué)課程的特點，就如何發(fā)展土力學(xué)實驗環(huán)節(jié)，加強土力學(xué)教學(xué)實踐，從而提高土力學(xué)教學(xué)質(zhì)量提出一些初步想法。在土力學(xué)教學(xué)中，一個好的實驗實踐環(huán)節(jié)應(yīng)具有可操作性，基本概念清晰，工程應(yīng)用背景強，能激發(fā)學(xué)生興趣，具有創(chuàng)新和發(fā)展性的特點，從而完善理論教學(xué)效果，提高學(xué)生主觀能動性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和綜合解決問題的能力。文章結(jié)合案例分析得出，一個好的實驗實踐環(huán)節(jié)，能使學(xué)生對土力學(xué)學(xué)科有全面宏觀的認(rèn)識，并順應(yīng)科學(xué)研究過程，這對培養(yǎng)土建類、水利類、交通運輸類、地礦類、地質(zhì)學(xué)類等專業(yè)學(xué)生的思維能力，提高科研素質(zhì)的綜合能力具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：土力學(xué)；實驗教學(xué)；實踐環(huán)節(jié)；綜合素質(zhì)

中圖分類號：G6420；TU43-4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：

10052909（2017）01014404

土力學(xué)作為土木工程、水利工程、交通工程、采礦工程、地質(zhì)工程等眾多專業(yè)大學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)主干課程，是認(rèn)知土的工程力學(xué)性質(zhì)的一門技術(shù)核心課程。由于土力學(xué)課程的特殊地位和作用，土力W的教學(xué)如何適應(yīng)新形勢，順應(yīng)改革發(fā)展的要求，是每一位土力學(xué)教師必須思考的問題[1]。隨著各建設(shè)項目向大型化、復(fù)雜化發(fā)展，建筑行業(yè)對相關(guān)專業(yè)人才的綜合素養(yǎng)提出更高的要求。國家提倡進行大土木教學(xué)改革，旨在提高本科生的綜合專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。

2011年高等學(xué)校土木工程教學(xué)指導(dǎo)委員會《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》中指出[2]，以行業(yè)企業(yè)需求為導(dǎo)向，以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提升學(xué)生的工程素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。

但是目前在土力學(xué)實踐環(huán)節(jié)教學(xué)過程中，出現(xiàn)實踐環(huán)節(jié)和理論教學(xué)脫軌的現(xiàn)象，比如實踐環(huán)節(jié)不能很好地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識的興趣，學(xué)生也不懂得如何理論聯(lián)系實踐，從而沒能很好地對相關(guān)理論知識進行理解，學(xué)到的知識形如散沙，學(xué)習(xí)效果并不理想。

因此，文章結(jié)合教育部“卓越工程師計劃”，重基礎(chǔ)平臺、寬口徑、突出專業(yè)

特色，針對土力學(xué)實驗環(huán)節(jié)的拓展、教學(xué)實踐等方面，結(jié)合實際訓(xùn)練談一些體會和感悟，探討土力學(xué)教學(xué)中實踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)理論教學(xué)的可行性，以求通過實踐環(huán)節(jié)使學(xué)生對土力學(xué)學(xué)科知識有整體宏觀的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。

一、土力學(xué)的工程特性

土力學(xué)是工程力學(xué)的一個分支，是以土為研究對象的學(xué)科。它是一門實踐性、應(yīng)用性強的課程[3]。土是巖石風(fēng)化以后，產(chǎn)生崩解、破碎、變質(zhì)，又經(jīng)過各種自然力搬運，在新環(huán)境堆積或沉降下來的顆粒狀松散物質(zhì)。土力學(xué)是以力學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)知識為基礎(chǔ)，運用力學(xué)原理和土工試驗技術(shù)，來研究與工程建設(shè)有關(guān)的土和土體在荷載、水、溫度等外界因素作用下的應(yīng)力、應(yīng)變、強度和穩(wěn)定性等特性的一門學(xué)科，是一門實踐性很強的工程技術(shù)科學(xué)。在工程建設(shè)中，常會遇到各種有關(guān)土的工程問題，包括建筑物地基、路堤、邊坡和各種土工構(gòu)筑物，以及以土作為建筑材料、建筑環(huán)境等，都需要應(yīng)用土力學(xué)的理論和方法去解決。同時，為各類建設(shè)工程的穩(wěn)定和安全提供科學(xué)的對策，包括土體加固和地基處理等。

土的利用可以追溯至古代，遠(yuǎn)在古代人們就懂得利用土進行工程建設(shè)。如我國西安市半坡村新石器時代遺址，就發(fā)現(xiàn)當(dāng)時人們已經(jīng)能利用土臺階及石基礎(chǔ)為簡陋的房屋考慮地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性問題[4]。以后如秦代用壓實法修筑馳道，隋朝用木樁，唐代用灰土基礎(chǔ)造塔等。我國東漢時的鄭玄在注釋戰(zhàn)國時的《考工記》時，就認(rèn)知到了作用力和變形之間的彈性定律，這比胡克（Hooke）定律要早1 500多年，但直到18世紀(jì)，基本還處于感性認(rèn)識階段。歐洲產(chǎn)業(yè)革命時期，隨著大型建筑物、鐵路、公路的興建和科學(xué)的發(fā)展，建立了零星的土力學(xué)理論。如1773年法國的庫倫（C. A. Coulomb）通過試驗研究提出了砂土的抗剪強度公式和設(shè)計擋土墻的土壓力滑楔理論，1857年英國的朗肯（W. J. Rankine）又從不同的途徑提出了土壓力理論。這兩種土壓力理論至今仍被廣泛應(yīng)用。1869年卡爾洛維奇（Карлович）發(fā)表了世界上第一本地基與基礎(chǔ)著作。1885年布西涅斯克（J. Boussinesq）根據(jù)彈性理論求出了在集中力作用下地基中的三維應(yīng)力解析解。1900年莫爾（Mohr）提出了土的強度理論。20世紀(jì)初，人們在工程實踐中積累了大量的經(jīng)驗和資料，對土的強度、變形和滲透性質(zhì)進行了理論探討，土力學(xué)逐漸形成了一門獨立學(xué)科。20世紀(jì)20年代普朗特（Prandtl）發(fā)表了地基承載力理論，這一時期在邊坡理論方面也有很大發(fā)展，費倫紐斯（W. Fellenius）完善了邊坡圓弧滑動法。經(jīng)過一個多世紀(jì)的實踐和理論研究，1925年美國的太沙基（K. Terzaghi）歸納出版了第一本《土力學(xué)》專著，1929年又與其他學(xué)者共同編寫了《工程地質(zhì)學(xué)》。從此，土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、地基與基礎(chǔ)作為獨立學(xué)科不斷發(fā)展。1936年在美國召開第一屆國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會議，到2013年已舉辦

18次，在會議上，世界各地學(xué)者對本學(xué)科的研究進行經(jīng)驗交流。

因此，土力學(xué)是把土作為建筑物地基、建筑材料或建筑物周圍介質(zhì)（環(huán)境）來研究的一門學(xué)科，主要研究土的工程性質(zhì)以及土在荷載作用下的應(yīng)力、變形和強度問題，為工程設(shè)計與施工提供力學(xué)指標(biāo)、評價方法以及分析計算原理，是土木、水利工程等專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，具有很強的工程應(yīng)用背景和工程特性。

二、土力學(xué)課程實踐環(huán)節(jié)

由于土力學(xué)學(xué)科的特殊性和復(fù)雜性，知識點廣，涉及面寬，從土的基本物理性質(zhì)和工程分類、土的滲透性、地基土中的應(yīng)力分布、土的壓縮性再到土的抗剪強度、地基承載力、土壓力計算、邊坡穩(wěn)定性分析等。從內(nèi)容來看，主要包含基礎(chǔ)理論與基本概念、工程實際運用部分、試驗與測試部分[1]。由于各章知識點的相對獨立性，筆者將土力學(xué)的學(xué)習(xí)過程比喻為橋梁建設(shè)，而各個章節(jié)的學(xué)習(xí)如同各個橋墩的建立過程，只有把每個橋墩都建扎實了，將橋面鋪裝好，橋梁才能發(fā)揮其作用。在這里每章的基礎(chǔ)理論就如橋墩，土力學(xué)的實踐環(huán)節(jié)就如同橋面鋪裝過程，將各個知識點貫穿起來。因此，如何設(shè)立合理的實踐環(huán)節(jié)充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)和對學(xué)科的宏觀把握至關(guān)重要。而土壓力計算、擋土墻設(shè)計和邊坡穩(wěn)定性分析等都可提供實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論后，進行實際操作訓(xùn)練。

目前本科土力學(xué)教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中大多只設(shè)立了四個基本的常規(guī)試驗，測定土的液、塑限，通過擊實試驗繪制土的擊實曲線，還有壓縮試驗和直剪試驗。四個試驗代表著土的不同物理力學(xué)特性，是測定最基本的參數(shù)指標(biāo)。通過調(diào)研，學(xué)生普遍反映，如果沒有一個工程背景作為支撐，他們較難理解這幾個常規(guī)試驗的意義和重要性，更多的是被動完成，而不是主動設(shè)計。故參與試驗準(zhǔn)備、操作和進行結(jié)果分析的主觀能動性不強，沒能充分達(dá)到調(diào)動學(xué)生積極性并發(fā)揮創(chuàng)造力的目的。

加強實驗課和適當(dāng)進行實踐性環(huán)節(jié)的改革對提高教學(xué)質(zhì)量非常有效。對實驗現(xiàn)象和結(jié)果要進行合理的分析，勤于思考，善于總結(jié)，才能有所發(fā)現(xiàn)，有所進步[5]。通過實驗教學(xué)，加深對土力學(xué)基礎(chǔ)理論知識的理解，這樣大大提高了土力學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果[6]。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，我們嘗試了一些開放性的實踐環(huán)節(jié)，在學(xué)習(xí)土力學(xué)的基本知識后，除了完成常規(guī)試驗，還要參與一些競賽，開展開放性的設(shè)計課題，讓學(xué)生自主搜集資料，自己設(shè)計解決問題的技術(shù)路線，自己進行驗和優(yōu)化設(shè)計。目前已經(jīng)開展了加筋擋墻設(shè)計、邊坡失穩(wěn)試驗等多種趣味性強的實踐環(huán)節(jié)，收獲頗豐。下面將結(jié)合加筋擋墻設(shè)計的課題談?wù)剬W(xué)生在這次實踐環(huán)節(jié)中的完成過程和理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。

三、案例分析

為了實踐實驗環(huán)節(jié)對學(xué)生所起的作用，通過組織學(xué)生參加加筋擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽，為土力學(xué)的實踐性環(huán)節(jié)提供了很好的機會。該課題合理之處在于其可以充分利用土力學(xué)各章理論知識，提高學(xué)生解決實際工程問題的能力，使學(xué)生了解土壓力計算、擋墻設(shè)計和土坡穩(wěn)定計算等理論知識在解決加筋擋墻設(shè)計中的重要性，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。加筋擋墻設(shè)計優(yōu)化作為一個開放的課題，其答案的多樣性，可充分引導(dǎo)學(xué)生進行大膽想象，充分表達(dá)個人想法并愿意為自己的想法付出實踐。下面是在設(shè)計過程中的體會。

（1）剛開始給學(xué)生布置該課題時，學(xué)生不知道該如何突破和入手。我的建議是要充分理解擋墻設(shè)計的核心，即通過合理的錨桿布置（實驗中用筋帶進行模擬）平衡擋墻土壓力，從而使擋墻處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此，學(xué)生先結(jié)合本科土力學(xué)中土壓力的計算部分，還有擋土墻的設(shè)計和土坡穩(wěn)定分析的相關(guān)理論知識，進行自主學(xué)習(xí)。

（2）接著為了完成相關(guān)實驗，

根據(jù)大賽要求制作模型箱，并為保證模型箱拆卸方便，構(gòu)思了多種模型箱設(shè)計方案

，最后各側(cè)板之間通過錨栓連接，底板上安裝固定銷釘，各側(cè)板底部打孔，直接插入底板。在模型箱設(shè)計過程中，學(xué)生充分聯(lián)想了日常物品的連接方式，從而順利完成模型箱制作。接著為了完成本次實驗，學(xué)生也聯(lián)系了相應(yīng)砂子生產(chǎn)廠家，了解中粗砂的規(guī)格，充分調(diào)動了學(xué)生自主參與的積極性。

（3）根據(jù)設(shè)計要求，需要學(xué)生自主完成多個常規(guī)試驗，為進行本次加筋擋墻設(shè)計提供材料參數(shù)。比如，對砂樣進行基本的物理性質(zhì)參數(shù)測定，包括篩分試驗、密度測定等。力學(xué)強度測定包括砂土的直剪試驗、確定內(nèi)摩擦角，以及筋材的抗拉強度測定等。

（4）在理論計算方面，學(xué)生自主查閱TB 100025―2006《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計規(guī)范》等多個規(guī)范，進行加筋土擋土墻土壓力計算、下滑力和抗滑力計算、全墻抗拔穩(wěn)定驗算等，能結(jié)合自己提出的布筋方案，建立布筋優(yōu)化方案的目標(biāo)函數(shù)，從而為整個課題的完成提供扎實的技術(shù)路線支持。

（5）在實驗方面，為了觀察砂樣擋墻在不加筋帶下的自穩(wěn)定狀況，學(xué)生首先做了無筋帶下砂土的滑裂面分析和砂土自然休止角的測定，直觀上認(rèn)識了無粘性土滑坡的過程。通過強度較低的紙板作為擋墻，也直觀上看到了墻后土體的土壓力分布狀況，以及不同深度的變形狀況。

（6）隨著實驗的進行，學(xué)生興趣越來越高，查閱了相關(guān)加筋土工方面的文獻(xiàn)資料，了解了加筋土加固機理。讓學(xué)生初步嘗試布置直線型的筋帶進行試驗，模擬加筋擋墻過程，不斷調(diào)整筋帶總層數(shù)和各層筋帶的數(shù)目、尺寸等，通過豎向加載直至擋墻破壞，從擋墻后砂土的破壞類型以及筋帶的破壞來判斷筋帶布置的合理性。

（7）通過大膽嘗試，學(xué)生提出了多種筋帶類型和布置方案，比如采用筋帶末端彎起成U形或V形，末端采用擴大頭的加筋布置等，體會了加筋復(fù)合體的作用。在這個過程中，學(xué)生能聯(lián)系工程實際，考慮筋帶布置時的經(jīng)濟合理性，培養(yǎng)學(xué)生全面理解問題能力，提高其抓住問題癥結(jié)并各個擊破的能力。

（8）最后通過完成一個完整的計算書來表達(dá)自己的設(shè)計思路和方案，鍛煉學(xué)生組織整理實驗課題報告的能力。在此過程中學(xué)生對本科土力學(xué)的基本理論知識有了更全面和系統(tǒng)的理解。

在加筋土擋墻設(shè)計的基礎(chǔ)上，若不考慮筋帶，通過設(shè)置擋墻面板的位移狀態(tài)，可以來模擬邊坡失穩(wěn)的主動狀態(tài)和被動狀態(tài)，從而使學(xué)生結(jié)合課本知識，直觀了解邊坡失穩(wěn)過程以及滑裂面的形成。

在此開放性試驗中采取4人一組，利用的是課外學(xué)時，加筋土擋墻設(shè)計為4學(xué)時（包括計算和操作的整個過程），邊坡失穩(wěn)試驗為2個學(xué)時（主要是操作環(huán)節(jié)）。上述結(jié)合土力學(xué)課程開展的實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生反映學(xué)習(xí)效果很好，提高了學(xué)生的探索和創(chuàng)新能力，并為本科生的畢業(yè)設(shè)計和論文研究打下了良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

教學(xué)中通過不斷嘗試和學(xué)生的反饋，我們看到實踐環(huán)節(jié)的合理性可以大大促進理論教學(xué)部分的成效。更可喜的是，雖然開放實踐課題結(jié)束了，但是學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果的熱情不減，仍然能認(rèn)真分析實驗各個環(huán)節(jié)和數(shù)據(jù)結(jié)果，加深了對土性質(zhì)的認(rèn)識，增強了對巖土工程的興趣，為培養(yǎng)巖土工程專業(yè)的研究生和巖土工程的從業(yè)者打下了基礎(chǔ)。土力學(xué)是一門實踐性非常強的基礎(chǔ)課程，理論知識為主，但通過能力培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新思維，對理論知識有整體宏觀的認(rèn)知和運用才是人才培養(yǎng)的根本。教學(xué)中重視實踐環(huán)節(jié)課題的設(shè)置，使課題具有可操作性、工程性、趣味性和發(fā)展性，這樣才能真正使學(xué)生成為課程學(xué)習(xí)的主角，充分調(diào)動他們對學(xué)科理論知識學(xué)習(xí)的積極性。作為教師，在整個實踐環(huán)節(jié)中，應(yīng)該起到指導(dǎo)作用，授之以漁，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維方法，這樣土力學(xué)實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)才能真正發(fā)揮其作用。參考文獻(xiàn)：

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Abstract：

According to the characteristics of soil mechanics course， this paper discussed some preliminary ideas on how to develop soil mechanics experiments， strengthen the teaching practice and further more to improve the teaching quality. A good experimental training should be operable with clear basic conception，should have an engineering application background， can stimulate the students’motivation， and should have the characteristics of innovation and development. So as to improve the theory teaching effect， improve the students’ initiative， and students’ innovative thinking and problem solving bined with case analysis， this paper presented that a good experimental training can make the students have comprehensive understanding of the basic theories and master the scientific research process， which is of great significance in fostering students’ thinking and comprehensive ability in civil engineering， water conservancy， transportation， mining， geology and other professional fields.