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【關(guān)鍵字】巖土工程,勘察,常見問題,對策分析
中圖分類號:K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.前言
巖土工程的勘察在整個工程項(xiàng)目建設(shè)過程中具有十分重要的作用,從總體而言,巖土工程勘察的最主要目的是根據(jù)建設(shè)工程的要求,查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,并為設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察結(jié)果及各項(xiàng)巖土工程參數(shù),巖土參數(shù)的合理提供直接關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可行性。巖土工程勘察的主要內(nèi)容包含了很多方面,比如工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場檢驗(yàn)和檢測等,每一個環(huán)節(jié)都必須引起足夠的重視并且要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,同時結(jié)合所勘測地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),才能確保勘察結(jié)果的精準(zhǔn)性。但在實(shí)際勘察工作中,總是由于各種原因,在勘察中出現(xiàn)一些錯誤,最終造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失或者安全事故。因此,加強(qiáng)巖土工程勘察的問題分析具有十分重要的意義。
二.巖土工程勘察中常見的問題分析
巖土工程在整個建筑工程施工過程中具有十分重要的地位,加強(qiáng)對巖土的勘察更是其中的重中之重。在通常情況下,由于工程整體勘察任務(wù)較重,且時間較短,加之進(jìn)行勘察前缺少詳細(xì)周密的計(jì)劃,當(dāng)問題出現(xiàn)時,很多時候施工已經(jīng)結(jié)束,從而為工程建設(shè)埋下安全隱患。筆者結(jié)合多年的巖土工程勘察經(jīng)驗(yàn),從下面幾個方面分析巖土工程勘察中常見的問題。
1.勘探點(diǎn)深度不足。在一般的巖土工程中,勘探的實(shí)際深度,一方面取決于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式,形式不同,則深度也不相同。然而,在實(shí)際工程勘探中,不按照規(guī)范進(jìn)行勘探的情況屢見不鮮,特別是在勘察市場競爭較為激烈的地方,這一現(xiàn)象更為明顯。
2.取樣及原位測試不合理。按照有關(guān)規(guī)范中的規(guī)定,取樣及原位測試的件數(shù)應(yīng)不少6組,并且應(yīng)充分考慮取樣及測試的均勻性和代表性,這樣所得結(jié)果的數(shù)值才能準(zhǔn)確。但在實(shí)際操作中,不按規(guī)范要求進(jìn)行取樣及原位測試的現(xiàn)象較多,或是雖然滿足了件數(shù)要求,卻未曾考慮土層的均勻性及代表性這兩個關(guān)鍵因素,致使取樣及原位測試所得出的實(shí)際結(jié)果與實(shí)際不符。
3.地下水的測量不合理在巖土工程勘察的外業(yè)工作中,地下水的測量是一項(xiàng)較為重要的工作,地下水位將會直接影響工程的建設(shè),一旦在勘察工作中忽視這一工作,必將為整個工程的建設(shè)埋下隱患,如在被勘察的地層中,既含有承壓含水層,又含有潛水含水層時,若未進(jìn)行分層量測,則會導(dǎo)致勘察報(bào)告中地下水的性質(zhì)不明確。
4.試驗(yàn)和資料的整理不夠規(guī)范試驗(yàn)不規(guī)范。如對于高烈度地區(qū)的粉土未做粘粒含量測試,從而導(dǎo)致將其錯誤的判定為可液化土。相關(guān)資料的整理不規(guī)范。如在統(tǒng)計(jì)分析中,未將異常值提出,致使標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)過大,最終造成所得結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。報(bào)告書的內(nèi)容編寫不規(guī)范、參數(shù)不完整、錯誤較多、重結(jié)論輕建議等。
三.巖土工程勘察中常見問題的原因分析
1.勘察市場不規(guī)范。《建筑工程勘察質(zhì)量管理辦法》第五條、第六條對勘察收費(fèi)和承攬業(yè)務(wù)有明確規(guī)定.但勘察單位沒有嚴(yán)格執(zhí)行國家收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),互相壓價,互相競爭,中標(biāo)的勘察費(fèi)很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段選擇不合理和布孔不規(guī)范,巖土工程勘察在深度和廣度上還沒有真正達(dá)到規(guī)范的要求,所以難以滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
2.權(quán)責(zé)不明確。《建筑工程勘察質(zhì)量管理辦法》第十六條對觀測員、試驗(yàn)員、記錄員、機(jī)長等現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)接受專業(yè)培訓(xùn),方可上崗的規(guī)定.但目前勘察單位大量雇傭農(nóng)民工,而這些人員又不懂勘察,又未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)和教育,就承擔(dān)起開鉆機(jī)、取樣、測試、量測地下水位,甚至還做起了野外對土層鑒定與記錄等重要工作。這樣就難免會出現(xiàn)原位測試、地下水位量測等諸多野外作業(yè)的不規(guī)范,難以保證勘察質(zhì)量。因此對從業(yè)人員的必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)和教育,取得合格證后方可上崗操作。
3.缺乏巖土工程專業(yè)人才。專業(yè)的技術(shù)人才是對巖土工程正確分析評價的關(guān)鍵。未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)和教育的人搞勘察,就會導(dǎo)致地基評價力度不足,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)偏于保守,造成工程的浪費(fèi)。因此勘察工程項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,審核人,審定人,國家也應(yīng)劃定門檻,讓真正懂行的人員擔(dān)當(dāng),這樣才能提高勘察隊(duì)伍的整體素質(zhì),提高工程勘察質(zhì)量,使我們的工程建設(shè)真濺建造在既經(jīng)濟(jì),又安全的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
四.巖土工程勘察中常見問題的改進(jìn)措施分析
1. 加強(qiáng)勘察市場的監(jiān)督和管理,盡早推行巖土工程監(jiān)理體制
第一加強(qiáng)對勘察合同、勘察綱要的審查和管理。防止越級勘察,加強(qiáng)勘察現(xiàn)場工作的監(jiān)督防止打假孔及不規(guī)范的編錄、取樣及試驗(yàn)等現(xiàn)象發(fā)生最后,加強(qiáng)對勘察報(bào)告的審核,加強(qiáng)對勘察報(bào)告中的工作量、勘探質(zhì)量、資料數(shù)據(jù)分析及結(jié)論建議逐一進(jìn)行審查,特別是對基礎(chǔ)選址論證場地穩(wěn)定性評價及施工建議等內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一審核管理,防止在此過程中只是進(jìn)行理論的描述而缺乏深入分析的現(xiàn)象發(fā)生。由此可見勘察單位自身必須健全和推行全面質(zhì)量管理同時還必須加強(qiáng)政府和社會監(jiān)督機(jī)構(gòu)對勘察市場的監(jiān)督和管理,即盡早推行巖土工程監(jiān)理體制。以確保勘察市場健康發(fā)展。
2. 加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用研究
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,巖土工程的勘察和管理業(yè)逐漸得到了完善,從總體而言,我國的巖土工程勘察和管理逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,但是,隨著各種工程建設(shè)的施工條件越發(fā)的復(fù)雜,使得巖土工程問題也逐漸的日趨復(fù)雜,簡單而言,在巖土工程勘察過程中,很多傳統(tǒng)的巖土工程勘察方法已經(jīng)難以完全滿足復(fù)雜的巖土勘察需要。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用則在很大程度上使得巖土工程的勘察走向了現(xiàn)代化。通過充分的利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),可以使得巖土工程在進(jìn)行勘察過程中能夠得到更為科學(xué)和系統(tǒng)的管理,同時,可以 很大程度的提高勘察工作的效率;同時,將計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以很好的運(yùn)用巖土工程勘察資料的整合處理上,比如,可以充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)制作巖土工程模型,可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的分析,同時,在遇到一些相對而言比較復(fù)雜的巖土問題時候,可以充分的利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),形象的模擬一些很復(fù)雜,很抽象的地址地貌的狀況,比如可以模擬巖土問題的產(chǎn)生演變過程,如此,可以更為直觀的對巖土工程作出更為明確的認(rèn)識,可以更好的找到處理方案,總而言之,在巖土工程勘察過程中 通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,可以不不僅僅可以讓勘察工作效率提高,也很大程度上讓勘察的成本大為降低。
3.加大對勘察專業(yè)人才與勘察設(shè)備的投資力度
勘察人員與勘察設(shè)備都是影響勘察結(jié)果質(zhì)量的重要因素。勘察公司要加強(qiáng)對勘察專業(yè)人員的培訓(xùn),提高勘察人員的專業(yè)素質(zhì)與專業(yè)技能。除此之外,還可以通過實(shí)施注冊土木工程師制度,以提高勘察資質(zhì)門檻。要加大對勘察設(shè)備的投資力度,采購先進(jìn)的勘察設(shè)備,減少因設(shè)備老化而出現(xiàn)影響勘察結(jié)果質(zhì)量的現(xiàn)象。
4.規(guī)范巖土工程勘察市場行為
要提高巖土工程勘察結(jié)果的質(zhì)量,單靠勘察公司的自覺行為是不夠的,還要通過法制和政府力量來加強(qiáng)對勘察市場的監(jiān)督、檢查與引導(dǎo),規(guī)范勘察市場行為。即加強(qiáng)對勘察市場中的原始資料、原始數(shù)據(jù)的監(jiān)督檢查,有效防止掛靠、造假等不良事件的發(fā)生。當(dāng)然,檢查監(jiān)督行為不能僅以檢查報(bào)告作為依據(jù),還要將檢查拓展到野外源頭勘察中去。
5.強(qiáng)化巖土工程勘察工作的規(guī)范性
加強(qiáng)巖土工程勘察工作的規(guī)范性,可以從以下幾個方面著手:規(guī)范勘察準(zhǔn)備工作。在正式開始勘察工作之前,必須做好充分的準(zhǔn)備。不僅要通過現(xiàn)場踏勘對勘察對象的詳細(xì)資料進(jìn)行收集,還要根據(jù)收集得來的材料編寫巖土工程勘察工作綱要,明確勘察工作的主要矛盾問題、技術(shù)問題與設(shè)計(jì)方案,使勘察工作做到有的放矢。應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)目辈焓侄闻c方法。不同的勘探方法有其不同的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),而在勘察工作中要根據(jù)不同的地基選擇適當(dāng)?shù)目碧椒椒ㄅc手段,并嚴(yán)格規(guī)范。如鉆孔是最為常用的勘探方法,在軟土地質(zhì)條件下利用靜探孔的手段進(jìn)行勘探,則可以客觀、正確地反映出地基土的強(qiáng)度及性質(zhì)。又如,在土質(zhì)較粗的山前沖積地層中,則不適宜使用靜探孔的方法進(jìn)行勘察。當(dāng)然,對一些地質(zhì)較為復(fù)雜的地基,可以綜合使用多種勘探方法進(jìn)行勘察工作,這樣有利于提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。
五.結(jié)束語
在進(jìn)行建筑工程施工過程中,巖土工程勘察是一切建筑工程開展的基礎(chǔ),只有打好這個基礎(chǔ),才能保證整個建筑工程的安全運(yùn)營。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種風(fēng)格迥異的公共建筑物和現(xiàn)代超高層建筑物層出不窮,給勘察專業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn),但只要對勘察中存在的問題給予足夠的重視,并找到相應(yīng)的處理措施,巖土工程勘察工作就肯定能做好,從而為整個工程建設(shè)的施工奠定良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】巖土工程;數(shù)字化勘察;應(yīng)用方法
1. 引言
巖土工程勘察是工程設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)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(jì)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(jìn)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(jì)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(jì)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(jì)人員難以理解的形式出現(xiàn),而且勘察也較難參與設(shè)計(jì)的全過程;設(shè)計(jì)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(jì)中的轉(zhuǎn)化率較低,造成許多不應(yīng)有的浪費(fèi)和損失。
(2)數(shù)字化地圖與數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)間不夠貫通。 地形圖是設(shè)計(jì)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(jì)軟件的接口不匹配,很難順利實(shí)現(xiàn)對接,設(shè)計(jì)系統(tǒng)不得不重新將勘察資料數(shù)字化,影響了設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和CAD技術(shù),通過計(jì)算機(jī)及其軟件,把一個工程項(xiàng)目的所有信息(勘察、設(shè)計(jì)、進(jìn)度、計(jì)劃、變更等數(shù)據(jù))有機(jī)地集成起來,建立綜合的計(jì)算機(jī)輔助信息流程,使勘察設(shè)計(jì)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(jì)體系。該技術(shù)體系用系統(tǒng)工程觀點(diǎn),把勘察、設(shè)計(jì)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(jì)使用。
3. 數(shù)字化巖土工程勘察應(yīng)用實(shí)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。
(1)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(diǎn)獲得的一系列離散的測點(diǎn)資料,包括測點(diǎn)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(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)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。
(2)不規(guī)則格網(wǎng)法(TIN)是將區(qū)域內(nèi)有限個點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi),如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上,則該點(diǎn)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(diǎn)的高程,在三角形內(nèi)則用三個頂點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的記錄的指針;也可以直接對每個三角形記錄其頂點(diǎn)和相鄰三角形。每個節(jié)點(diǎn)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(diǎn)是:對于給定一個三角形,查詢其三個頂點(diǎn)屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計(jì)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(yùn)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:
3.2.1 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。
3.2.2 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(diǎn)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(shí)施構(gòu)建:
(1)巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫的概念模型設(shè)計(jì)。 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(xiàng)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(shí)體和聯(lián)系相關(guān)的功能與行為剝離出來,僅從現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)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(shí)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(diǎn)數(shù)據(jù)組成,而測點(diǎn)數(shù)據(jù)又由測點(diǎn)幾何屬性數(shù)據(jù)(位置)和測點(diǎn)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(jìn)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(bào)告等)。
[關(guān)鍵字] 巖土工程 勘察技術(shù) 思考
[中圖分類號] TU91 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-146-1
對于工程建設(shè)來講,巖土工程的勘察是必不可少的,對于其勘察,我們可以看出工程的地理環(huán)境與開發(fā)條件,還可以模擬出的實(shí)際方案來實(shí)現(xiàn)對于巖土工程整體的評價與定位。地基的設(shè)計(jì)與巖土工程的準(zhǔn)確性都有著一定的符合標(biāo)準(zhǔn)。對于工程建筑的施工而言,將工程的發(fā)展達(dá)到順利是勢在必行的。所以,我們應(yīng)該加強(qiáng)對于巖土工程勘查技術(shù)的思考,模擬出更優(yōu)良,性能更高的環(huán)境。
1巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題
就目前而言,巖土工程勘察中存在的問題還是比較多的,由于現(xiàn)在競爭的激烈,不少單位都用低廉的價格承辦一些工程,從而使得在高科技方面沒有了資金的投入,導(dǎo)致了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)無用武之地。除此之外,還有其他因素,我們將在下文分類探討。
對于界面程度的綜合利用與劃分,往往存在著紕漏。由于巖土體和其風(fēng)化程度是不同的,導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造和結(jié)構(gòu)都存在差異,很多關(guān)于巖土的參數(shù)問題都需要細(xì)致的分析與整合,這就需要一批具有素質(zhì)較高,質(zhì)量過硬的工作人員加以解決開發(fā),利用整體性能解決其問題。同時,還應(yīng)該加強(qiáng)總結(jié)歸納的能力,將建筑問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題綜合利用,類比分析。目前來講,現(xiàn)在很多工作人員的素質(zhì)還不過硬,從而導(dǎo)致對于這方面的知識的熟練程度不高,如何設(shè)計(jì),怎樣開發(fā)成為了一大難題,這就需要開展一定的素質(zhì)強(qiáng)化拓展訓(xùn)練,將工作人員擇優(yōu)培訓(xùn),培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)的骨干力量,狠抓質(zhì)量,將如何辨別不同的地質(zhì)與怎樣加強(qiáng)一定的技術(shù)素質(zhì)進(jìn)行開拓與緊密結(jié)合,達(dá)到綜合防治的能力。同時還應(yīng)做好幫扶帶的工作,上下級之間緊密聯(lián)系結(jié)合,加強(qiáng)共同發(fā),遇到問題比較多,項(xiàng)目比較復(fù)雜的工程時,應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)系,緊密溝通,從而實(shí)現(xiàn)最大程度的解決。
此外,還有很大一部分問題,在于缺乏生態(tài)保護(hù)。很多勘察單位在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時候,忽視了對于生態(tài)的保護(hù),沒有做到可持續(xù)發(fā)展的工作,這樣來看,損失的不僅是生態(tài)利益,更是失去了經(jīng)濟(jì)利益。在對于勘察單位將四周的緊密建筑進(jìn)行檢測時,經(jīng)常只注重自己的建筑是否會受到傷害來考慮全局,而沒有顧全大局,忽視了周圍的影響,這樣做,對于設(shè)計(jì)施工不僅僅達(dá)不到要求,反而會增加了一定的經(jīng)濟(jì)成本,因?yàn)樘卮a忽視了周圍工程建筑設(shè)施的運(yùn)營是否會有安全隱患,所以,對于周圍城市的影響是有著一定的重要意義的。在這樣的情況下,技術(shù)要求的難度增加,經(jīng)濟(jì)損失也造成了嚴(yán)重的后果。
在這里,我們淺談一下形成這些問題的原因。首先,在勘察過程之中,專業(yè)的人員相當(dāng)重要,如若沒有專業(yè)的培訓(xùn),那么對于地基的行程與發(fā)展分析不清楚,就會導(dǎo)致參數(shù)不準(zhǔn),甚至材料利用的不合理,在項(xiàng)目的實(shí)施開展過程之中,需要向其他地區(qū)學(xué)習(xí),積極實(shí)踐,努力嘗試,確保過程萬無一失,提升整體的質(zhì)量。
其次,勘察的技術(shù)也有一定的落后性,隨著時代的發(fā)展,技術(shù)的改善,我們需要做到的就是繼續(xù)學(xué)習(xí)新的知識,原有的手段已經(jīng)落后,無法再滿足原來的需求,對于地理的勘察問題,野外的勘測問題,收集資料過程之中遇到的整理與整合為難題,以及資料的利用問題,都存在著一定的阻礙,多以我們需要安排相關(guān)的人員專門對不同的資料分類匯總,并加以整理。
2巖土工程勘察中技術(shù)問題的解決辦法
在遇到上述問題是,我們應(yīng)分層次分質(zhì)量的做好每一部分問題的解決。首先,對于勘察的工作人員應(yīng)該開展一一段時間的培訓(xùn)周、培訓(xùn)月,并且不定期的舉辦知識講座,知識競賽,從而達(dá)到目的,此外,應(yīng)該加強(qiáng)科技的開發(fā)與精準(zhǔn)性的校正,對于產(chǎn)生的問題,我們需要回到源頭去尋找答案,找出工程設(shè)計(jì)的參數(shù)的準(zhǔn)確性,從而解決一定的問題,對于各種巖土工程出現(xiàn)的差異,我們一你給改分門別類的去處理,采用各種手段與方法,來增加勘察的準(zhǔn)確無誤,利用所需的物理知識,化學(xué)知識來解決其不足與問題,同時,對于過時落后的手段,我們要學(xué)會溫故而知新,打開新的渠道,通過信的方法加以改善解決,從而形成解決問題的最優(yōu)化方案。
對于地質(zhì)勘探的控制過程,應(yīng)該增加一定的地質(zhì)測繪技術(shù),來增加其物探作用,完善的選擇合適的流程,解決不同的地理信息,達(dá)到優(yōu)質(zhì)的勘探程度,此外,還需要重視整個過程的控制與檢查,需要專門增加專業(yè)的工程監(jiān)管,來達(dá)到對于原有的巖體與地層的抽樣檢測,取樣分析,達(dá)到技術(shù)性的要求。
此外,我們應(yīng)該有法可依,有法必依,對于巖土工程的勘查程序進(jìn)行嚴(yán)格合理的安排。在政府部門的協(xié)調(diào)幫助之下,對于工程的監(jiān)督檢查實(shí)施嚴(yán)格的防范與加強(qiáng)。對于相關(guān)的單位我們也應(yīng)該增強(qiáng)一定的監(jiān)控力度,盡量避免不當(dāng)行為的發(fā)生,從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的最大化。在此基礎(chǔ)上,對于企業(yè)的相關(guān)投標(biāo)和勘察工作都需要有一定的監(jiān)管,強(qiáng)化科學(xué)研究,重視可持續(xù)性發(fā)展,達(dá)到雙贏。對于環(huán)境的保護(hù)也是需要重視的,很多工程往往不夠重視環(huán)境保護(hù),忽略了生態(tài)保護(hù)的重要性,導(dǎo)致了“先污染,后治理”這樣的不良局面的發(fā)生,這時我們需要遏制的,對于環(huán)境中產(chǎn)生的不足,我們要有針對性的解決,開展一些列防治的工作,加大步伐。防止污染,并且盡力將產(chǎn)生的污染保持在一定范圍之內(nèi),并且回收,將做到極致。
在經(jīng)濟(jì)效益方面,我們還應(yīng)加強(qiáng)市場的管理,防止不良競爭導(dǎo)致的經(jīng)紀(jì)上的所縮減,加大財(cái)政投入,深化改革與工程管理,對科研的資金投入加大力度,盡可能找到更好更優(yōu)的方法來加快前進(jìn)的動力。從而將勘探工作做的有成效,并且去的良好的經(jīng)濟(jì)利益。
3結(jié)語
對于巖土工程來說,勘察技術(shù)起著非常重要的作用,目前在市場中表現(xiàn)良好,具有充足的發(fā)展空間,但與此同時,我們也應(yīng)該注意到,其中也隱藏著非常多的問題,我們需要在工作中善于發(fā)現(xiàn)問題,找到問題,針對不同的現(xiàn)象具體分析,總結(jié)禁言,吸取教訓(xùn),相信在未來的發(fā)展中,巖土工程的勘察技術(shù)會做的越來越好。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察;問題;對策
中圖分類號:P62文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
1.巖土工程勘察中存在的問題
1.1勘察工作的安排不合理,前期準(zhǔn)備工作不充分
巖土工程勘察是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程,需要監(jiān)測和研究分析多種具體數(shù)據(jù),其受到外界客觀因素的影響很大,所以在進(jìn)行巖土勘察工作時,常常涉及到方案變更的問題,這些臨時的改變因素會給勘測人員帶來許多困難。工作人員如果在實(shí)際工作時疏忽了某些方面的問題,就會導(dǎo)致勘察的數(shù)據(jù)可靠性、參考性、可控性就會降低。許多的工作人員為了加快工作的進(jìn)度,刻意的減少野外的工作時間,在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與記錄時不夠細(xì)致,對資料的審查和編錄也不嚴(yán)格,這樣會使資料的質(zhì)量嚴(yán)重下降,勘察的數(shù)據(jù)不能真實(shí)的反映出勘察地區(qū)的情況,會嚴(yán)重威脅到建設(shè)施工的安全性。巖土工程勘察工作對所需數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求很高,但是目前很多的勘察單位在進(jìn)行巖土勘察工作時的前期的準(zhǔn)備工作并沒有十分的充分,具體工作的安排也不盡合理。
1.2相關(guān)人員的專業(yè)性差,勘察結(jié)果不準(zhǔn)確
巖土工程勘察不但需要在室外采集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),還需要大量的時間在室內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查與檢驗(yàn)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢查時,實(shí)驗(yàn)人員要具備專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)手段,這樣才能保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信性。但實(shí)際上,我國巖土工程勘察方面的高端人才一直處在供不應(yīng)求的階段,為了不影響工作的進(jìn)度,許多勘察單位會將專業(yè)不達(dá)標(biāo)的工作人員人用到實(shí)驗(yàn)室內(nèi),這些人員無論是在專業(yè)水平上,還是技術(shù)手段上都沒有達(dá)到實(shí)驗(yàn)室檢查的規(guī)定與要求。我們應(yīng)該清楚的認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)手段對整個數(shù)據(jù)檢查的影響,一旦在檢查時出現(xiàn)技術(shù)上的疏忽與紕漏,這不僅會對數(shù)據(jù)的處理和分析產(chǎn)生很強(qiáng)的負(fù)面影響,還會對巖土工程勘察的整體工作質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
1.3勘察技術(shù)手段較為落后
巖土工程勘察需要進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)勘察,但在目前的巖土工程勘察中,許多的勘察單位仍舊使用老式的勘察手段進(jìn)行地質(zhì)勘察工作,沒有做到勘察手段的及時進(jìn)步與更新,也沒有將新舊方法相結(jié)合;有部分勘察單位雖然在勘察工作中使用了許多高科技,但與其他國家相比仍舊存在一些差距,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)并沒有在實(shí)際的勘察工作中得到廣泛的應(yīng)用,與其配套的應(yīng)用軟件在創(chuàng)新的速度上停滯不前,而且部分應(yīng)用軟件的可靠性與穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步的提高。工作軟件的功能較為單一,這是我國勘察工程計(jì)算機(jī)技術(shù)面臨的普遍問題之一,如果不能增加集成化程度,這對數(shù)據(jù)的分析和處理十分不利,在許多方面存在的局限問題,會令巖土勘察與施工陷入一定的盲區(qū)。
1.4勘察報(bào)告內(nèi)容不完整,形式不規(guī)范
巖土勘察工作結(jié)束之后,工作人員要勘察的結(jié)果以及整個過程進(jìn)行總結(jié),并且寫一套完整的勘察報(bào)告,但大多數(shù)情況下,由于編寫人員對于勘察報(bào)告缺乏詳細(xì)的認(rèn)識與了解,不具備巖土勘察工程的專業(yè)性,對巖土勘察工作沒有系統(tǒng)的認(rèn)識,所以導(dǎo)致勘察報(bào)告編寫中存在很多的問題,像報(bào)告專業(yè)性不強(qiáng),勘察報(bào)告內(nèi)容不詳細(xì),表達(dá)形式不夠規(guī)范等,有的報(bào)告僅僅寫出了勘察的結(jié)果,對于勘察過程以及勘察中出現(xiàn)的問題與解決措施卻只字未提,或是一帶而過;許多的工作人員工作時毫無條理性,使得整理出的勘察結(jié)果和數(shù)據(jù)錯亂模糊,這些都使巖土勘察工程受到了嚴(yán)重的影響。
2.巖土工程勘察問題的解決措施
2.1提高相關(guān)人員的素質(zhì),加強(qiáng)對相關(guān)人員的培訓(xùn)
勘察單位要想完善勘察市場體系,建立健全的勘察體制,就要不斷地加強(qiáng)巖土工程勘察人員的培訓(xùn)及管理。勘察人員的專業(yè)素質(zhì)是整個巖土工程勘察的質(zhì)量保證,也是勘察工作的前提和基本條件。工作人員的專業(yè)素質(zhì)對勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和建設(shè)工程的制度都有著直接的影響。所以應(yīng)該從各個方面加大投入,充分的保證相關(guān)的工作人員可以參與勘察工作專業(yè)知識和專業(yè)技能的培訓(xùn)及學(xué)習(xí)。勘察單位可以采取崗位輪換制度,這樣不但可以促進(jìn)勘察技術(shù)的深入交流與知識滲透,還能使工作人員參與到更多的學(xué)術(shù)活動和講座中,從而擴(kuò)大勘察人員的知識廣度與深度,提高他們的綜合技術(shù)能力。加強(qiáng)勘察人員的主業(yè)技能,提高他們的專業(yè)知識,使巖土工程勘察工作的準(zhǔn)確性更加有保證,提高整體的勘察工作水平,加快勘察工作的效率。
2.2提高巖土工程勘察的科技含量,選擇合理的勘察手段
在進(jìn)行勘察工作時,勘察人員要對勘察手段和裝備進(jìn)行充分的了解,并且不斷增加巖土工程勘察過程中的科技含量,運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和高科技手段來提高勘察的質(zhì)量與工程進(jìn)度,優(yōu)化勘查信息,使數(shù)據(jù)更具可信度。所以,相關(guān)的工作人員要及時的學(xué)習(xí)理論知識,掌握最新的技術(shù)以及原理,并將知識運(yùn)用到國外先進(jìn)儀器與設(shè)備上,合理運(yùn)用高科技設(shè)施,以此來提高勘察工作的質(zhì)量和水平。就目前的情況而言,一些勘察單位由于選擇了合理的方法和裝備,在勘察方面取得了巨大的成功,比如靜探孔勘察法,工作人員通過運(yùn)用靜探孔法,對河床河漫灘進(jìn)行勘察,科學(xué)合理的勘察法不但可以準(zhǔn)確的反映出地質(zhì)的實(shí)際情況,還能減少工程的成本。這種方法雖然成本低,但卻有一定的局限性,所以在運(yùn)用時,勘察單位要根據(jù)勘察地形的實(shí)際情況,選擇合適的勘察方法。
2.3加強(qiáng)監(jiān)督與管理,完善勘察管理體制
在巖土工程的勘察中,要對勘察市場及時的進(jìn)行檢查與監(jiān)督,完善每個勘察環(huán)節(jié)的管理體制,盡可能的做到以下幾點(diǎn):首先,要對勘察合同與相關(guān)勘察剛要進(jìn)行嚴(yán)格的審查與管理,避免盲目、無效的勘察現(xiàn)象發(fā)生;其次要做好勘察現(xiàn)場的監(jiān)督工作,減少勘察工作中資料編假、報(bào)告出假的狀況,避免打假孔與那些不規(guī)范的編錄實(shí)驗(yàn);最后一點(diǎn),要加強(qiáng)審查工作,尤其在勘察報(bào)告的審查方面,嚴(yán)格的審查報(bào)告中的工作量、勘探質(zhì)量、資料數(shù)據(jù)分析以及其他的相關(guān)建議,特別在基礎(chǔ)選型的論證過程、施工建設(shè)、低價穩(wěn)定性評估等方面,要尤為重視,將其視為重點(diǎn)的審查內(nèi)容,盡量避免勘察報(bào)告中只有描述而無深入地分析,重結(jié)論輕建議這種報(bào)告形式是不可取的。除此之外,巖土工程勘察單位自身建立健全的質(zhì)量管理體系,與此同時政府部門與其他相關(guān)監(jiān)督機(jī)構(gòu)要對整個勘察市場進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理,以此來維護(hù)勘察市場秩序的穩(wěn)定,提高勘察工作的整體水平。
【結(jié)束語】
綜上所述,巖土工程勘察是一項(xiàng)系統(tǒng)極其復(fù)雜的工作,其主要內(nèi)容包括了許多的方面,每個環(huán)節(jié)都要引起足夠的重視,因?yàn)槊總€方面都有很多的影響因素,所以要嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)定認(rèn)真執(zhí)行,采取必要的勘察措施來防止各種問題的發(fā)生,以此來保證勘察質(zhì)量,因?yàn)閹r土工程勘察質(zhì)量的合格是整個建筑工程質(zhì)量的保障。改革開放以來,我國的建筑工程水平突飛猛進(jìn),巖土工程勘察技術(shù)也在不斷地提高,在勘察工作中雖然存在著許多問題,為了解決問題,我們要制定出合理的應(yīng)對方案,以此來促進(jìn)我國巖土工程勘察工作的順利展開。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞: 案例式教學(xué)模式 巖土工程系列課程 工程實(shí)踐能力
1.引言
近年來,隨著教育部“質(zhì)量工程”、“卓越計(jì)劃”的實(shí)施及土木工程行業(yè)的發(fā)展,我校作為省屬一般性本科院校將土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位調(diào)整為:為地方經(jīng)濟(jì)和土木工程行業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的復(fù)合性應(yīng)用型人才,其中工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。
巖土工程系列課程是土木工程專業(yè)課程體系的重要組成部分,系列課程的教學(xué)與實(shí)踐對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義。為實(shí)現(xiàn)土木工程類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),我校巖土工程系列課程教師以提高教育教學(xué)質(zhì)量為宗旨,以改革課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段為重點(diǎn),在教學(xué)質(zhì)量與效果、教學(xué)環(huán)境與教學(xué)條件建設(shè)等方面均取得較好成績,其中案例式教學(xué)在巖土工程系列課程理論教學(xué)中取得較顯著的教學(xué)效果。
2.案例式教學(xué)的實(shí)施
巖土工程系列課程(包括工程地質(zhì)、土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)工程等課程)是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是工程實(shí)踐性較強(qiáng)的工程技術(shù)類課程。系列課程教師在保證實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,與精品課程建設(shè)相結(jié)合突破以傳授知識為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,通過案例式教學(xué)將理論教學(xué)與工程實(shí)踐相互融合、理論教學(xué)中滲透工程應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及分析問題解決問題的能力,探索以能力培養(yǎng)為核心的新型教學(xué)模式,這項(xiàng)研究與實(shí)踐開辟了綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的新途徑。
在教學(xué)實(shí)踐中,巖土工程系列課程的案例式教學(xué)以工程應(yīng)用為導(dǎo)向,與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合適時引入工程案例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。案例式教學(xué)模式從真實(shí)的工程案例出發(fā),注重“主導(dǎo)―主體相結(jié)合”,既重視發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用,又充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐,系列課程的案例式教學(xué)已形成兩個教學(xué)層次,即工程案例引入式教學(xué)模式與工程案例探究式教學(xué)模式。
2.1工程案例引入式教學(xué)模式
巖土工程系列課程均為實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,如果只按教材的章節(jié)按部就班地介紹成熟的基本理論和設(shè)計(jì)方法,則學(xué)生會感到抽象和枯燥,不利于學(xué)生對知識的理解,違背課程的學(xué)習(xí)規(guī)律。為此,收集整理國內(nèi)外土木工程建設(shè)、防災(zāi)減災(zāi)及軟弱地基加固等工程問題及所運(yùn)用的技術(shù)方法,以實(shí)施這些技術(shù)方法形成的真實(shí)而完整的典型工程案例為教學(xué)資源,結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行介紹與分析,將理論與工程實(shí)踐緊密結(jié)合,加深學(xué)生對理論知識的理解。工程案例引入式教學(xué)是以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和增強(qiáng)感性認(rèn)識為核心的案例教學(xué),已經(jīng)成為巖土工程系列課程最常用、最有效的教學(xué)模式。
2.1.1結(jié)合重大地質(zhì)災(zāi)害開展教學(xué)
在工程地質(zhì)課程的地震部分引入2008年“5.12四川汶川地震”和2011年“3.11日本大地震”等重大地震災(zāi)害。2008年5月12日14時28分,四川汶川縣發(fā)生8.0級特大地震,震中位于北緯31.0度,東經(jīng)103.4度。而在2011年3月11日,日本氣象廳宣布,日本于當(dāng)?shù)貢r間11日14時46分發(fā)生里氏9.0級地震,震中位于宮城縣以東太平洋海域,震源深度20公里。地震引發(fā)大規(guī)模海嘯,造成重大人員傷亡,并引發(fā)日本福島第一核電站發(fā)生核泄漏事故。教學(xué)中,及時將這些典型地質(zhì)災(zāi)害引入課堂,并在此基礎(chǔ)上介紹地震的形成原因、類型及地震的危害等相關(guān)概念與知識,以幫助學(xué)生建立防災(zāi)減災(zāi)的意識與責(zé)任感,促使學(xué)生探索防災(zāi)減災(zāi)的工程措施。
2.1.2結(jié)合社會焦點(diǎn)和熱點(diǎn)工程問題開展教學(xué)
在土力學(xué)課程的地基變形與穩(wěn)定部分曾引入“成都樓歪歪”事件和“上海市閔行區(qū)蓮花河畔景苑小區(qū)在建住宅樓倒塌”事件等社會關(guān)注的工程事件。2009年7月17號,成都“校園春天”小區(qū)6棟和7棟兩棟樓發(fā)生傾斜,兩棟樓越向上貼得越近最窄距離為6厘米,6棟、7棟相鄰的墻壁呈20度夾角,屋內(nèi)墻面出現(xiàn)細(xì)微裂痕、房門變形,鄰近的8棟樓業(yè)主家里也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了細(xì)細(xì)的墻面裂縫。而在這3棟居民樓的樓下,道路路面出現(xiàn)多條縱橫交錯的裂痕,最寬達(dá)1厘米以上。道路與兩邊綠化帶相交處,出現(xiàn)最寬達(dá)14厘米的裂縫。路邊就是小區(qū)的圍墻,上面也有五六條裂縫,最寬的一條達(dá)到4厘米。經(jīng)過分析認(rèn)為是相鄰的“德馨苑”小區(qū)開挖基坑,影響到“校園春天”小區(qū)樓房的穩(wěn)定性。此事件被網(wǎng)友稱為“成都樓歪歪”事件。而在2009年6月27日,上海閔行區(qū)蓮花南路羅陽路口一幢13層在建商品樓發(fā)生倒塌事故。事故發(fā)生后專家分析事故原因與該商品樓的地基基礎(chǔ)問題有關(guān),此事件的發(fā)生在社會上引起強(qiáng)烈反響。將這些社會的焦點(diǎn)與熱點(diǎn)工程問題作為案例引入教學(xué),對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和增加學(xué)生對工程問題的感性認(rèn)識具有事半功倍的作用。
2.2工程案例探究式教學(xué)模式
工程案例探究式教學(xué)模式以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式,教師通過對工程案例的介紹,引導(dǎo)學(xué)生了解工程實(shí)踐背景,對當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與探索,為工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
2.2.1課內(nèi)探究式教學(xué)模式
此方法在學(xué)生已掌握理論知識的基礎(chǔ)上針對具體的工程問題提出觀點(diǎn),課堂上學(xué)生可以各抒己見,互相啟發(fā)、集思廣益地找出解決問題的最佳答案。這種方式有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力與語言表達(dá)能力,提高分析問題和解決工程問題的能力。
比如,曾在工程地質(zhì)課程中的地下水危害部分引入地面沉降、海水入侵等內(nèi)容,以此引導(dǎo)學(xué)生探索解決問題的途徑。其中地面沉降問題是區(qū)域性地面高程下降的一種環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)象,也是一種對資源利用、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)和人民生活構(gòu)成威脅的地質(zhì)災(zāi)害。地面沉降成因復(fù)雜,公認(rèn)是由于抽汲地下流體,而引起松散層內(nèi)液壓降低,是導(dǎo)致區(qū)域整體性沉降的主要原因。隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速,由于過度開采地下水,我國的地面沉降問題越來越突出。目前,我國的地面沉降主要發(fā)生在長江三角洲、華北平原和汾渭斷陷盆地這三個地區(qū)。而海水入侵問題則以大連地區(qū)為例,大連市作為海濱城市長期以來由于布井不合理,地下水開采量過大,漸漸引發(fā)區(qū)域地下水位下降、地下水資源衰竭、海水入侵等問題。這些發(fā)生在身邊的事件增強(qiáng)了學(xué)生對地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害問題的認(rèn)識,促使學(xué)生圍繞這些問題展開深入思考。
又如在地基與基礎(chǔ)工程教學(xué)中結(jié)合經(jīng)典工程案例“意大利比薩斜塔”開展教學(xué)。教學(xué)中向?qū)W生介紹幾個世紀(jì)以來,比薩斜塔傾斜的原因始終是廣泛關(guān)注的問題,各種解釋眾說紛紜。進(jìn)入二十世紀(jì)后,“地基原因”逐漸占了上風(fēng),這種解釋認(rèn)為,比薩斜塔傾斜的主要原因是塔本身的重量較大,塔基北部的地下的土質(zhì)較松軟,無法承受塔的壓力而導(dǎo)致塔身發(fā)生不均勻沉降。同時,列舉拯救“意大利比薩斜塔”的歷次地基加固方案,如環(huán)形基坑卸載、灌漿加固等引導(dǎo)學(xué)生開展課堂討論。
2.2.2課外探究式教學(xué)模式
此方法由教師布置課外綜合性作業(yè),考查學(xué)生對課程知識的掌握情況,并以此作為評定學(xué)生成績的依據(jù)。學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)內(nèi)容,課外積極查找資料完成作業(yè),事實(shí)上學(xué)生查找資料的過程就是再學(xué)習(xí)的過程。通過課外的自主探究學(xué)習(xí),學(xué)生運(yùn)用理論知識解決工程實(shí)際問題的能力得到提高。
在教學(xué)實(shí)踐中,一般結(jié)合重點(diǎn)工程問題布置課外作業(yè),要求學(xué)生以小論文等形式提交學(xué)習(xí)成果。近年來,曾結(jié)合大連地區(qū)建筑工程、道路工程等普遍存在的滑坡問題及地鐵、隧道工程存在的坍塌問題,以“建筑工程中滑坡的防治措施”及“地鐵、隧道工程坍塌問題產(chǎn)生原因及防治方法”等為題目,引導(dǎo)學(xué)生探究綜合、復(fù)雜工程問題的解決方法。
3.結(jié)語
教學(xué)實(shí)踐證明,在巖土工程系列課程中進(jìn)行案例式教學(xué)模式的嘗試可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和工程實(shí)踐能力,有利于提高巖土工程系列課程的教學(xué)質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)土木工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
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論文關(guān)鍵詞:采礦工程;本科教學(xué);改革
世界上科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家.如美國、日本、加拿大等國的采礦高等教育均采用重基礎(chǔ)、寬口徑的培養(yǎng)模式.教學(xué)中體現(xiàn)培養(yǎng)方式的靈活性和教學(xué)內(nèi)容的綜合性,多學(xué)科交叉,培養(yǎng)學(xué)生成為一專多能的復(fù)合型人才。因此,為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)增長方式的根本轉(zhuǎn)變,迎接世界知識經(jīng)井的到來,采礦工程本科教育應(yīng)進(jìn)行徹底改革。
一、我國有美高校采礦工程本科教育改革情況
目前,孢國大多數(shù)設(shè)有采礦工程專業(yè)的高等院校,其專業(yè)設(shè)置、教育培養(yǎng)模式和教學(xué)內(nèi)容均進(jìn)行了一定程度的改革。例如.中南工業(yè)大學(xué),原采礦系經(jīng)調(diào)整、改造后.現(xiàn)為資源環(huán)境與建筑工程學(xué)院.包括地質(zhì)工程、采礦工程、測繪工程、城市規(guī)劃工程及土木工程等專業(yè)采礦工程專業(yè)本科1999年招生30名,其中1/3在湖南省單考單招,2/3在全國統(tǒng)考生中招收。學(xué)校對采礦、選礦、地質(zhì)及測繪等四個艱苦專業(yè)的學(xué)生,在專業(yè)獎學(xué)金評定上實(shí)行優(yōu)惠政策凡學(xué)科各科考試合格的學(xué)生都可評為A類獎學(xué)金,在教學(xué)內(nèi)容上增加巖土工程有關(guān)內(nèi)容,重點(diǎn)是地下工程、道路建設(shè)等方面的內(nèi)容,同時添加會計(jì)、金融等經(jīng)濟(jì)類的選修課程。中國礦業(yè)大學(xué)仍設(shè)采礦工程系及本科教學(xué)中的采礦工程專業(yè)。1999年采礦工程專業(yè)奉科招收四個班,計(jì)劃1~3年級合為大班教學(xué),4年級分為四個專業(yè)方向,即地下開采、露天開采、通風(fēng)與安全及工業(yè)工程等專業(yè)方向。學(xué)生在校期問均獲專業(yè)獎學(xué)金,教學(xué)內(nèi)容主要圍繞礦山進(jìn)行。重慶大學(xué)原有的采礦工程專業(yè)發(fā)展起來舶礦山工程物理專業(yè)和礦山環(huán)保專業(yè)現(xiàn)已分別發(fā)展成為土術(shù)工程專業(yè)和珂=保專業(yè)采礦工程專業(yè)新設(shè)巖土工程及檢涮技術(shù)方向.單考單捂,年招收25名本科生.教學(xué)內(nèi)窖增加爆破、地基基礎(chǔ)、邊坡工程和地下工程等有關(guān)巖土工程知識。北京科技大學(xué)原采礦系現(xiàn)改為資源工程學(xué)院,采礦工程專業(yè)改為礦物資源工程專業(yè)。教學(xué)內(nèi)容包括采礦,選礦、石油等方面。教學(xué)改革目標(biāo)是拓展專業(yè)面.由金屬礦開采改為以金屬礦開采為主,同時包括石油、煤礦、非金屬礦開采及海洋采礦。學(xué)生在校期聞加強(qiáng)CAD教學(xué)、計(jì)算機(jī)繪圖等計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的課程及部分巖土工程方面的課程。1999年該專業(yè)本科招生33人。武漢工業(yè)大學(xué)為原武漢建材學(xué)院,其采礦工程專業(yè)現(xiàn)改為礦物資源加工工程。1999年本科招生一個班。教學(xué)非金屬礦開采為主.增加化學(xué)化工、礦物資源深加工及利用方面的內(nèi)容。
采礦工程本科教育進(jìn)行了較大改革的高校還包括東北工業(yè)大學(xué)、山東礦業(yè)學(xué)院、湘潭工業(yè)學(xué)院(原湘潭礦業(yè)學(xué)院)等高等院校。
前述高校采礦工程專業(yè)本科的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和專業(yè)選謦課改革后涉及的課程門效達(dá)150門,涉及的專業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)16個。原有的采礦工程專業(yè)課程門數(shù)減少或合并,學(xué)時減少。在校生所授課門散增加較多。總之,各有關(guān)高校根據(jù)自身的教學(xué)基礎(chǔ)和人才需求特點(diǎn),均在不同程度上擴(kuò)大了專業(yè)范圍,在學(xué)生招收、培養(yǎng)方式和教學(xué)內(nèi)容等方面做了較大改革。
二、相關(guān)專業(yè)的教學(xué)改革情況
采礦工程、地下工程及地面巖土工程等均屬“工程”類學(xué)科,處理的對象同為巖土.有非常接近的專業(yè)特點(diǎn),要求的基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識基本相同或相近.且實(shí)踐性強(qiáng)困此,了解這些相關(guān)專業(yè)的教學(xué)情況.有助于采礦工程的教學(xué)改革。
我國清華大學(xué)、北方交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、西南交通大學(xué)、長沙鐵道學(xué)院、長沙交通學(xué)院等高校的土術(shù)工程、交通工程、隧道工程及地下建筑工程等專業(yè)或?qū)I(yè)方向的教學(xué)改革也各有擇重。倒如.清華大學(xué)課程門數(shù)少,每門課擇重基礎(chǔ)知識教育;中南工業(yè)大學(xué)課程門數(shù)多,內(nèi)容細(xì).著重地下工程及地面工程有關(guān)知識的教學(xué);長沙鐵道學(xué)院重點(diǎn)在于隧道、橋粱與道路方面的教學(xué)。
課程設(shè)置中.前述諸高校開設(shè)的與巖土工程有關(guān)的課程有碧恂力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、建筑材料、建筑掩工、基礎(chǔ)工程、工程項(xiàng)目管理、道路工程、地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與掩工、路基與路面工程、工程勘測、高速公路、隧道工程地基加固與處理、地下鐵道、地下空間利用、掩工組軹與概預(yù)算及防災(zāi)硪災(zāi)導(dǎo)論等課程及相應(yīng)的實(shí)刪生環(huán)節(jié)。
三、傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)特點(diǎn)
多年來,采礦工程本科教育有以下幾方面特點(diǎn):
第一,數(shù)學(xué)力學(xué)知識較多,還涉及機(jī)械、電工電子技術(shù)等知識。因?yàn)椴傻V工程專業(yè)是采礦業(yè)的主導(dǎo)專業(yè),畢業(yè)生在礦山主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理方面的工作,要求基礎(chǔ)知識扎實(shí),綜合性強(qiáng),因此,學(xué)生在校時需學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等基本的數(shù)學(xué)力學(xué)知識,及大學(xué)物理學(xué)、工程制圖、電工技術(shù)、液壓傳動及采掘機(jī)械、礦山提升運(yùn)輔及壓氣排水機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域知識。在今后的教學(xué)培養(yǎng)中.可適當(dāng)減少這些課程的學(xué)時.增加專業(yè)改造后其它所需知識的學(xué)時數(shù)。
第二,專業(yè)基礎(chǔ)知識還包括巖土工程所需的地質(zhì)測量等方面的知識。課程包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實(shí)習(xí)及測量實(shí)習(xí)等學(xué)生必須掌握和了解地球概況、礦物與巖石、地層、古生物、地史、地質(zhì)構(gòu)造、礦井水、巖落塌陷、巖土層的工程地質(zhì)、礦山地質(zhì)勘探等地質(zhì)方面的知識,礦山平面控制測量、高程測量、聯(lián)系測量、井巷貫通測量及施工測量等測量方面的知識,及鑿巖爆破、井巷斷面設(shè)計(jì)、支護(hù)及掩工等井巷工程方面的知識。這些知識,均可應(yīng)用于其它行業(yè)的地面及地下的巖土工程中。
第三,專業(yè)課程門數(shù)多.專業(yè)知識劃分太細(xì)。在70年代以前的采礦工程專業(yè)基礎(chǔ)之上.進(jìn)一步細(xì)分為露天開采專業(yè)、地下開采專業(yè)及礦山安全與通風(fēng)專業(yè)等,因而涉及的專業(yè)知識更多、內(nèi)容更細(xì),導(dǎo)致畢業(yè)生專業(yè)適應(yīng)面更窄。因此,有必要進(jìn)行專業(yè)譚程及其內(nèi)容的調(diào)整、綜合,在近幾年進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改造的基礎(chǔ)上.可進(jìn)一步減少專業(yè)課的門數(shù)和學(xué)時數(shù)。
第四,本專業(yè)實(shí)踐性及實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多。大學(xué)四年,學(xué)生需經(jīng)過盤工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、地質(zhì)實(shí)習(xí)、測量實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)等許多實(shí)習(xí)環(huán)節(jié).機(jī)械零件設(shè)計(jì)井巷工程課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)及專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)等許多工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié).及許多相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力.有助于學(xué)生將理論知識與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。今后,可對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)作適當(dāng)調(diào)整增加巖土工程等方面的實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)。
總之.傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)方式已難以適應(yīng)當(dāng)前及今后國民經(jīng)躋建設(shè)發(fā)展要求,在已有的改革基礎(chǔ)之上,還有進(jìn)一步調(diào)整、改革之必要。
四、21世紀(jì)對采礦工程教學(xué)的要求
目前,各學(xué)科知識滲透日益顯見,學(xué)科領(lǐng)域日益擴(kuò)大.邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科層出不窮另外.當(dāng)前許多礦山企業(yè)嚴(yán)重不景氣,資源枯竭,生產(chǎn)技術(shù)落后.安全環(huán)保問題突出,生產(chǎn)成本高.經(jīng)濟(jì)狀況差,對技術(shù)人才的需求發(fā)生較大變化。采礦工程專業(yè)的人才需求減步,對巖土、機(jī)械、化工、電子及環(huán)保等方面人才需求增加,要求更高素質(zhì)的復(fù)合型采礦工程技術(shù)人才。因此,我國采礦工程本科教育也應(yīng)摒棄過去專業(yè)劃分太細(xì)、專業(yè)面太窄的局隈,以適應(yīng)世界經(jīng)躋發(fā)展競爭和國民經(jīng)濟(jì)鴦設(shè)對高素質(zhì)人才的需要。
21世紀(jì)對采礦工程本科教育的總要求:重基礎(chǔ)、寬口徑強(qiáng)能力、高素質(zhì)。采礦工程專業(yè)的專業(yè)知識教育應(yīng)與地下工程、地面巖土工程的知識和能力培養(yǎng)結(jié)合,達(dá)到多學(xué)科多領(lǐng)域知識的交叉、滲透,增強(qiáng)學(xué)生的社會適應(yīng)能力。為此,應(yīng)切實(shí)落實(shí)以下四點(diǎn)
第一.生源質(zhì)量和特殊政策相結(jié)合是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)
高素質(zhì)畢業(yè)生的重要條件。采礦工程專業(yè)本科教學(xué),首先應(yīng)有高素質(zhì)的學(xué)生.即該專業(yè)的學(xué)生中小學(xué)基礎(chǔ)知識扎實(shí),素質(zhì)高。其次,學(xué)生在校期間,國家對采礦工程等艱苦專業(yè)應(yīng)有優(yōu)惠政策,如學(xué)費(fèi)減免、獎學(xué)盤增加等措掩,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積撮性,也有利于吸納高質(zhì)量的學(xué)生。
第二,順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律,采礦工程專業(yè)教學(xué)拓展到巖土工程領(lǐng)域。目前,在國家對礦山?jīng)]有特殊政策的情況下,各有關(guān)的高等院校應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)在采礦工程本科教學(xué)中增加有關(guān)巖土工程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),以利于增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)以后的社舍適應(yīng)能力。
第三,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用船力的培養(yǎng)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域。在企業(yè)的生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)和科學(xué)研究等方面.計(jì)算機(jī)已成為一種有用的工具。采礦工程專業(yè)本科教學(xué)中.應(yīng)注意計(jì)算機(jī)知識和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng),有利于提高畢業(yè)生的社會適應(yīng)能力。
第四,加強(qiáng)學(xué)生外語能力的培養(yǎng).有利于學(xué)生在更高層次上的學(xué)習(xí)和對外交流。在加強(qiáng)基礎(chǔ)外語學(xué)習(xí)的同時,應(yīng)增加專業(yè)外語及專業(yè)課程外語教學(xué)的比重.逐步提高專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課外語教學(xué)的門數(shù).全面提高采礦工程專業(yè)學(xué)生的外語能力.
三、傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)特點(diǎn)
多年來,采礦工程本科教育有以下幾方面特點(diǎn):
第一,數(shù)學(xué)力學(xué)知識較多,還涉及機(jī)械、電工電子技術(shù)等知識。因?yàn)椴傻V工程專業(yè)是采礦業(yè)的主導(dǎo)專業(yè),畢業(yè)生在礦山主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理方面的工作,要求基礎(chǔ)知識扎實(shí),綜合性強(qiáng),因此,學(xué)生在校時需學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等基本的數(shù)學(xué)力學(xué)知識,及大學(xué)物理學(xué)、工程制圖、電工技術(shù)、液壓傳動及采掘機(jī)械、礦山提升運(yùn)輔及壓氣排水機(jī)械等相關(guān)領(lǐng)域知識。在今后的教學(xué)培養(yǎng)中.可適當(dāng)減少這些課程的學(xué)時.增加專業(yè)改造后其它所需知識的學(xué)時數(shù)。
第二,專業(yè)基礎(chǔ)知識還包括巖土工程所需的地質(zhì)測量等方面的知識。課程包括地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、礦山測量、爆破與井巷工程、地質(zhì)實(shí)習(xí)及測量實(shí)習(xí)等學(xué)生必須掌握和了解地球概況、礦物與巖石、地層、古生物、地史、地質(zhì)構(gòu)造、礦井水、巖落塌陷、巖土層的工程地質(zhì)、礦山地質(zhì)勘探等地質(zhì)方面的知識,礦山平面控制測量、高程測量、聯(lián)系測量、井巷貫通測量及施工測量等測量方面的知識,及鑿巖爆破、井巷斷面設(shè)計(jì)、支護(hù)及掩工等井巷工程方面的知識。這些知識,均可應(yīng)用于其它行業(yè)的地面及地下的巖土工程中。
第三,專業(yè)課程門數(shù)多.專業(yè)知識劃分太細(xì)。在70年代以前的采礦工程專業(yè)基礎(chǔ)之上.進(jìn)一步細(xì)分為露天開采專業(yè)、地下開采專業(yè)及礦山安全與通風(fēng)專業(yè)等,因而涉及的專業(yè)知識更多、內(nèi)容更細(xì),導(dǎo)致畢業(yè)生專業(yè)適應(yīng)面更窄。因此,有必要進(jìn)行專業(yè)譚程及其內(nèi)容的調(diào)整、綜合,在近幾年進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改造的基礎(chǔ)上.可進(jìn)一步減少專業(yè)課的門數(shù)和學(xué)時數(shù)。
第四,本專業(yè)實(shí)踐性及實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多。大學(xué)四年,學(xué)生需經(jīng)過盤工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、地質(zhì)實(shí)習(xí)、測量實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)及專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)等許多實(shí)習(xí)環(huán)節(jié).機(jī)械零件設(shè)計(jì)井巷工程課程設(shè)計(jì)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)及專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)等許多工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié).及許多相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力.有助于學(xué)生將理論知識與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。今后,可對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)作適當(dāng)調(diào)整增加巖土工程等方面的實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)。
總之.傳統(tǒng)的采礦工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)方式已難以適應(yīng)當(dāng)前及今后國民經(jīng)躋建設(shè)發(fā)展要求,在已有的改革基礎(chǔ)之上,還有進(jìn)一步調(diào)整、改革之必要。
四、21世紀(jì)對采礦工程教學(xué)的要求
目前,各學(xué)科知識滲透日益顯見,學(xué)科領(lǐng)域日益擴(kuò)大.邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科層出不窮另外.當(dāng)前許多礦山企業(yè)嚴(yán)重不景氣,資源枯竭,生產(chǎn)技術(shù)落后.安全環(huán)保問題突出,生產(chǎn)成本高.經(jīng)濟(jì)狀況差,對技術(shù)人才的需求發(fā)生較大變化。采礦工程專業(yè)的人才需求減步,對巖土、機(jī)械、化工、電子及環(huán)保等方面人才需求增加,要求更高素質(zhì)的復(fù)合型采礦工程技術(shù)人才。因此,我國采礦工程本科教育也應(yīng)摒棄過去專業(yè)劃分太細(xì)、專業(yè)面太窄的局隈,以適應(yīng)世界經(jīng)躋發(fā)展競爭和國民經(jīng)濟(jì)鴦設(shè)對高素質(zhì)人才的需要。
21世紀(jì)對采礦工程本科教育的總要求:重基礎(chǔ)、寬口徑強(qiáng)能力、高素質(zhì)。采礦工程專業(yè)的專業(yè)知識教育應(yīng)與地下工程、地面巖土工程的知識和能力培養(yǎng)結(jié)合,達(dá)到多學(xué)科多領(lǐng)域知識的交叉、滲透,增強(qiáng)學(xué)生的社會適應(yīng)能力。為此,應(yīng)切實(shí)落實(shí)以下四點(diǎn)
第一.生源質(zhì)量和特殊政策相結(jié)合是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)
高素質(zhì)畢業(yè)生的重要條件。采礦工程專業(yè)本科教學(xué),首先應(yīng)有高素質(zhì)的學(xué)生.即該專業(yè)的學(xué)生中小學(xué)基礎(chǔ)知識扎實(shí),素質(zhì)高。其次,學(xué)生在校期間,國家對采礦工程等艱苦專業(yè)應(yīng)有優(yōu)惠政策,如學(xué)費(fèi)減免、獎學(xué)盤增加等措掩,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積撮性,也有利于吸納高質(zhì)量的學(xué)生。
第二,順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律,采礦工程專業(yè)教學(xué)拓展到巖土工程領(lǐng)域。目前,在國家對礦山?jīng)]有特殊政策的情況下,各有關(guān)的高等院校應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)在采礦工程本科教學(xué)中增加有關(guān)巖土工程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),以利于增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)以后的社舍適應(yīng)能力。
關(guān)鍵詞:土力學(xué);創(chuàng)新能力;教學(xué);巖土工程
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)32-0106-02
一、引言
錢七虎院士指出,19世紀(jì),人類為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,建造了很多橋梁,所以19世紀(jì)是橋的世紀(jì);20世紀(jì),人類建造了大量的高層建筑,所以20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì);而21世紀(jì),為了節(jié)約能耗、保護(hù)環(huán)境,人類必須大量的利用地下空間,因此,21世紀(jì)對人類來說是“地下空間”的世紀(jì)[1]。可見,21世紀(jì)是巖土工程飛速發(fā)展的世紀(jì),專業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。目前,沈陽建筑大學(xué)已增設(shè)了城市地下空間工程專業(yè),完善了本校的土木工程教育教學(xué)體系,同時也提出了新的要求,尤其是土力學(xué)作為城市地下空間專業(yè)的主干課,在教學(xué)方面亟需專業(yè)內(nèi)容的調(diào)整和教學(xué)方法的改革。培養(yǎng)高素質(zhì)的巖土工程創(chuàng)新性人才是現(xiàn)階段沈陽建筑大學(xué)巖土方向教育教學(xué)的首要任務(wù),圍繞這一任務(wù),作者進(jìn)行以下幾點(diǎn)思考和討論。
二、土力學(xué)教學(xué)內(nèi)容
土體是一種不均勻摩擦材料,兼具粘彈塑特性。巖土體的復(fù)雜性決定了一個巖土工程問題在處理時可以有多種方案,具體工程更具有明顯的經(jīng)驗(yàn)性。所以,在面對實(shí)際工程問題時,僅僅依靠某個土力學(xué)基本理論很難將問題詮釋清楚,需要創(chuàng)造性地耦合多種因素,體現(xiàn)具體問題具體分析,把每個工程看成一個獨(dú)有的特例[2]。故而土力學(xué)的教學(xué)目的應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生在理論知識的基礎(chǔ)之上解決實(shí)際工程問題的能力和水平。首先,使學(xué)生掌握土力學(xué)的基本知識;其次,將其與應(yīng)用聯(lián)系到一起解決問題;最終,提出創(chuàng)新和預(yù)測前沿問題。現(xiàn)有的土力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容從教材角度講差別不大,沒有針對結(jié)構(gòu)工程、巖土工程等專業(yè)進(jìn)行區(qū)分,所以教學(xué)內(nèi)容上比較一致。作為巖土的專業(yè)課教師在進(jìn)行土力學(xué)授課時應(yīng)該與時俱進(jìn),內(nèi)容上以基本理論為基礎(chǔ),不能墨守成規(guī),可以進(jìn)行一些必要的刪減,根據(jù)工程實(shí)例進(jìn)行講解,并且應(yīng)該隨著專業(yè)的發(fā)展適當(dāng)增加前沿性的了解內(nèi)容,這樣才能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,如果授課內(nèi)容中沒有與實(shí)際工程相聯(lián)系的知識,學(xué)生就會感到枯燥,變?yōu)楸粍拥摹疤铠喪健苯虒W(xué)。從歷年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看,學(xué)生對與實(shí)際工程和發(fā)展前沿的知識求知積極性很高。今后,可以適當(dāng)增加工程案例,強(qiáng)調(diào)自學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)自學(xué)和思考的能力。土力學(xué)教學(xué)除了教授基本理論知識,還應(yīng)該讓學(xué)生有自學(xué)和解決問題的能力。因?yàn)樵趯?shí)踐中影響土力學(xué)問題的因素很多,沒有完全一樣的設(shè)計(jì)和工程,光靠背誦書本上的理論公式是無法解決問題的,需要全面系統(tǒng)地看待問題。針對專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生對課程的興趣,可將土力學(xué)放到地下空間的應(yīng)用中去,地下空間的開發(fā)與規(guī)劃與我們的生活息息相關(guān),如地鐵、地下停車場、地下共同溝等,要開發(fā)和建設(shè)這些公共設(shè)施都離不開和土體打交道,所以土力學(xué)是地下空間規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。針對城市地下空間的土力學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)與傳統(tǒng)土力學(xué)有所區(qū)別,要不斷更新,除了講授基本知識,教師還應(yīng)該對本行業(yè)的前沿知識和發(fā)展趨勢有一定了解,使自身的知識結(jié)構(gòu)更加完善,這樣不僅教會了學(xué)生解決基本的土力學(xué)問題,而且能夠?qū)W(xué)生將來的繼續(xù)深造和就業(yè)做出正確的指導(dǎo),更能調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。在這個層次上,不僅要求教師要掌握最新的理論和最新的規(guī)范要求,還要多參加實(shí)際工程的成果應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展和延伸是對教師能力水平的挑戰(zhàn),要求教師要努力改善自身的知識結(jié)構(gòu),不斷學(xué)習(xí)提升,掌握專業(yè)和學(xué)科的最新動態(tài)。所以教師在課下的時間要多參與科學(xué)研究提高學(xué)術(shù)高度,多參與工程實(shí)踐了解新方法,堅(jiān)持理論和實(shí)踐兩手都要硬,才能在課堂上將講解的理論知識與現(xiàn)場工程實(shí)踐結(jié)合起來,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探索性[3]。
三、土力學(xué)教學(xué)方法
土作為一種特殊復(fù)雜的建筑材料,在實(shí)際工程中要求設(shè)計(jì)師具有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性,所以土力學(xué)是非常感性的一門課程。在教學(xué)方法上要求更加對其深刻的理解。首先,要讓學(xué)生通過觀察和觸摸建立最初的理解,作為一種材料從力學(xué)角度來認(rèn)識土。其次,通過一系列的室內(nèi)和原位試驗(yàn)來測試土的特性。最后,總結(jié)土的特性形成理論體系,理解后指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。傳統(tǒng)的土力學(xué)教學(xué)大多是“教師主講,學(xué)生坐聽”;教學(xué)手段則是多媒體課件為主,板書為輔。教學(xué)形式單一,無法調(diào)動學(xué)生的積極性,對知識的傳授和能力的培養(yǎng)都有影響。這門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科要求教學(xué)要開放和互動。目前,土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本是依附于理論教學(xué),呈現(xiàn)理論課與實(shí)驗(yàn)課“混搭”狀態(tài),教學(xué)實(shí)際中存在理論教學(xué)與試驗(yàn)教學(xué)分離的現(xiàn)象,不同的教師講解,互不干涉;實(shí)驗(yàn)課本應(yīng)與理論課結(jié)合,使理論講解的指標(biāo)關(guān)系用實(shí)驗(yàn)認(rèn)識得更加深刻,但目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分散,缺乏系統(tǒng)規(guī)劃,造成學(xué)生對同一理論的學(xué)習(xí)出現(xiàn)重復(fù)和延遲。學(xué)時安排上理論課40學(xué)時,實(shí)驗(yàn)課8學(xué)時,重視試驗(yàn)程度不夠,而且試驗(yàn)課程內(nèi)容主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué),沒有理解性發(fā)揮和現(xiàn)場原位試驗(yàn)安排。這種試驗(yàn)安排與土力學(xué)的強(qiáng)實(shí)踐性不相符。土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過分依賴于《土力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》,它的內(nèi)容多是從《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》摘錄而來,過于條框、生硬、抽象,很多同學(xué)不知其中緣由。應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)結(jié)合起來,講解理論知識的同時安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示和驗(yàn)證,或者獨(dú)立進(jìn)行課程設(shè)置,健全成績考核體系。這樣一方面可以將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目集中或者獨(dú)立成課,更容易加強(qiáng)認(rèn)識;另一方面,除了基本室內(nèi)實(shí)驗(yàn),有條件可以結(jié)合實(shí)際工程增加現(xiàn)場原位試驗(yàn)。另外,還可以結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃等增加研究性的科研項(xiàng)目,鼓勵學(xué)生自主完成試驗(yàn)方案的制訂,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的操作,最后分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并提交報(bào)告。這個過程綜合培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,相信學(xué)生能夠通過一門課程而有更多的收獲。此外,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,土工計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)也飛速發(fā)展。基于此可以考慮加入一部分自學(xué)內(nèi)容,使學(xué)有余力的學(xué)生有自我提升的空間。目前有大量的巖層數(shù)值分析軟件應(yīng)用于土力學(xué)的教學(xué)和實(shí)踐中。如Plaxis系列軟件、GEOSLOPE系列軟件等。一方面,教師可將其運(yùn)用到教學(xué)中增強(qiáng)教學(xué)效果;一方面,學(xué)生可以自學(xué)一些簡單的設(shè)計(jì)軟件,為畢業(yè)設(shè)計(jì)和將來就業(yè)打下基礎(chǔ)。比如土力學(xué)中的經(jīng)典問題,地基承載力和沉降過程、邊坡的穩(wěn)定性、擋土墻的穩(wěn)定性和土壓力問題等,都可以通過數(shù)值計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算,將各種云圖結(jié)合理論規(guī)律展示給學(xué)生,亦可生成動畫[4]。另外對不方便試驗(yàn)的土力學(xué)問題進(jìn)行演示教學(xué)。
四、土力學(xué)教學(xué)效果評價
我國土木工程專業(yè)本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識面寬、適應(yīng)能力強(qiáng)和具有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度及強(qiáng)烈創(chuàng)新意識的高素質(zhì)人才。土力學(xué)的教學(xué)以培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù),不僅要加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐,還要不斷改進(jìn)和發(fā)展,理論和試驗(yàn)都要抓,重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力,而不是通過一張?jiān)嚲頉Q定學(xué)習(xí)的效果。要達(dá)到最佳的效果,教學(xué)效果的評價或考核方式也應(yīng)靈活多樣,如寫讀書報(bào)告、課堂討論答辯等。考核不是目的,而是達(dá)到教學(xué)目的的手段,要激勵學(xué)生形成創(chuàng)造性思維。增加這方面的權(quán)重,如增加第二課堂、興趣實(shí)驗(yàn)的考核權(quán)重。在第二課堂中開展原位試驗(yàn)觀摩、自主設(shè)計(jì)和參與研究方案、以及數(shù)值計(jì)算技術(shù)的學(xué)習(xí)等,鼓勵學(xué)生做自己感興趣與本學(xué)科相關(guān)的探索性學(xué)習(xí)活動,進(jìn)而達(dá)到最佳的教學(xué)效果[5]。這樣既提高學(xué)習(xí)積極性,又可以去探索理論教學(xué)沒有深入的問題,實(shí)現(xiàn)學(xué)生的針對性培養(yǎng)。在第二課堂可以實(shí)現(xiàn)階梯式培養(yǎng),鼓勵基礎(chǔ)牢固、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,在大學(xué)階段有意識的培養(yǎng)自己獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力,為他們繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。在這個過程中,他們可以學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,調(diào)動本身可以利用的資源,如圖書和網(wǎng)絡(luò)等,團(tuán)隊(duì)合作,組成課外小組,大家分工查資料、做實(shí)驗(yàn)或者寫報(bào)告和學(xué)術(shù)論文。也可以與學(xué)校科研教學(xué)團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)能力和素質(zhì)培養(yǎng)。積極參與這類的活動都將成為考核或評價教學(xué)效果的一項(xiàng)內(nèi)容。
五、結(jié)論
我校地下空間專業(yè)要培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才,需要所有教師把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的全面素質(zhì)教育放在專業(yè)教育的首位。教師要將知識傳授與創(chuàng)新能力培養(yǎng)這兩方面協(xié)調(diào)好,二者缺一不可。針對土力學(xué)這門課程,必須將基本理論與實(shí)際工程相聯(lián)系,這就要求教師自身要熟悉與土力學(xué)相關(guān)的土木工程學(xué)科,包括結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、防災(zāi)減災(zāi)工程、水利工程、港口工程、交通工程等學(xué)科。即土力學(xué)教師本身應(yīng)是一個具備能夠創(chuàng)新性地學(xué)習(xí)能力的學(xué)者,不斷學(xué)習(xí)和積累,持續(xù)地獲取新的知識,學(xué)習(xí)新的技術(shù),采用先進(jìn)的教學(xué)手段,才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的人才。
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