工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)重點(diǎn)范文

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工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)重點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 引言

工程地質(zhì)學(xué)為地質(zhì)學(xué)的一個(gè)應(yīng)用分支,研究的是人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系。土木工程活動(dòng)會(huì)改變地質(zhì)環(huán)境,從而帶來(lái)相應(yīng)的各種工程地質(zhì)問題,只有對(duì)工程建設(shè)的地質(zhì)條件進(jìn)行深入研究分析,才能避免各類問題的產(chǎn)生,所以工程地質(zhì)學(xué)這門課程在土木工程專業(yè)中是至關(guān)重要的,是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)《土力學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》、《道橋工程》、《地下工程》等課程打下基礎(chǔ)。

土木工程專業(yè)選用的《工程地質(zhì)學(xué)》教材不同于地質(zhì)專業(yè)教材,涵蓋內(nèi)容廣泛,課時(shí)少,知識(shí)不夠細(xì)致深入是本課程的一個(gè)主要特點(diǎn),課程知識(shí)實(shí)踐性較強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)多停留的知識(shí)表面,不能由表及里,加之此課程在土木工程專業(yè)多為考查課,不能引起學(xué)生足夠重視,所以以往的教學(xué)手段方法不能滿足現(xiàn)行的課程設(shè)置,教學(xué)改革勢(shì)在必行。結(jié)合自己教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)劷虒W(xué)中的一些改革方法,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2教學(xué)中存在的問題

1)課程課時(shí)量不夠

我校工程地質(zhì)學(xué)課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),其中含2課時(shí)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。筆者走訪了多個(gè)院校,土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)學(xué)課時(shí)量設(shè)置多為32學(xué)時(shí),有些院校設(shè)置為24學(xué)時(shí)。對(duì)于地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)課時(shí)量設(shè)置多為64課時(shí)。土木專業(yè)的工程地質(zhì)學(xué)主要內(nèi)容包括地質(zhì)學(xué)基本理論,巖石、巖體和土體的工程性質(zhì)以及常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)災(zāi)害以及工程地質(zhì)各類勘查方法,因此本課程內(nèi)容繁雜,涉及面廣,抽象難解,學(xué)生想在課程上對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通是比較困難的。

2)學(xué)生興趣不濃

土木工程專業(yè)的學(xué)生缺乏地質(zhì)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)背景,學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容理解起來(lái)有難度,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。土木工程專業(yè)地質(zhì)學(xué)相關(guān)課程只有一門工程地質(zhì)學(xué),沒有 《普通地質(zhì)學(xué)》、《巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《水文地質(zhì)學(xué)》等課程做基礎(chǔ),更加增大了老師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。

學(xué)生對(duì)于這門課程的重視度不夠。工程地質(zhì)學(xué)多被定為考查課,學(xué)生多認(rèn)為考查課不重要,學(xué)習(xí)中不能引起學(xué)生的重視,同時(shí),在土木工程專業(yè)課程中,工程地質(zhì)與其他專業(yè)課聯(lián)系不是很緊密,學(xué)生認(rèn)識(shí)不到工程地質(zhì)學(xué)的重要性,認(rèn)為其在專業(yè)中的用途不大。

3)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。

工程地質(zhì)學(xué)實(shí)踐應(yīng)包括室內(nèi)試驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)兩部分。通過(guò)筆者調(diào)查,土木工程專業(yè)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),對(duì)于力學(xué)實(shí)驗(yàn),土工實(shí)驗(yàn)大多高校都比較完善,而對(duì)于地質(zhì)類實(shí)驗(yàn)室大部分高校都不太健全。對(duì)于野外實(shí)踐,由于學(xué)校師資有限,實(shí)習(xí)基地不好確定,學(xué)生眾多不好管理,對(duì)于許多高校的土木工程專業(yè)工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)是非常欠缺甚至是不存在的。正是由于實(shí)踐教學(xué)的缺乏,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)只能看到知識(shí)的表象以及掌握一些基本概念,不能深入內(nèi)容的實(shí)質(zhì),不能由表及里。

3 教學(xué)改革探討

1)教學(xué)內(nèi)容改革

工程地質(zhì)學(xué)課程內(nèi)容多,涉及范圍廣,從兩方面進(jìn)行調(diào)整:(1)適當(dāng)增加課程量,學(xué)時(shí)不低于38課時(shí),保證其教學(xué)質(zhì)量。(2)精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)工程地質(zhì)課程的內(nèi)容,結(jié)合土木工程專業(yè)相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行刪減和補(bǔ)充。工程地質(zhì)學(xué)內(nèi)容劃分為三部分,第一部分是地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),主要講解地質(zhì)作用、巖石、地質(zhì)構(gòu)造等知識(shí),本專業(yè)學(xué)生對(duì)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)缺乏,因此,首先要向?qū)W生介紹工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生具備地質(zhì)思維方式思考工程地質(zhì)問題。第二部分為工程地質(zhì)理論,主要講解巖土層工程地質(zhì)性質(zhì)及各種工程地質(zhì)問題,這部分教學(xué)應(yīng)以寬、泛為主,詳、探為輔。第三部分為工程地質(zhì)勘查,針對(duì)專業(yè)側(cè)重點(diǎn),著重講解相關(guān)地質(zhì)勘察方法。

2)教學(xué)方法改革

(1)布置課外作業(yè)。

布置課外作業(yè)的方式我們并不陌生,但對(duì)于工程地質(zhì)學(xué)這門課程作用尤為明顯??梢圆贾靡恍┱n本上找不著但又與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題,那么學(xué)生帶著疑問就會(huì)利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)或者實(shí)地參觀考察以及其他更有力的手段才能完成,培養(yǎng)了學(xué)生自己解決問題的能力。另外,還可以布置以分組形式完成的作業(yè),每個(gè)組成員都有自己的任務(wù),這樣帶著責(zé)任大家都會(huì)很積極,努力完成自己的部分。甚至組與組之間在完成作業(yè)的優(yōu)劣方面形成競(jìng)爭(zhēng),加強(qiáng)了每個(gè)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和危機(jī)意識(shí)。

(2)課堂考核。

對(duì)當(dāng)堂課所學(xué)知識(shí),隨機(jī)抽取幾位同學(xué)回答即時(shí)問題,雖然方法平常,但在一定程度上會(huì)使學(xué)生時(shí)刻保持“警惕”狀態(tài),提高學(xué)習(xí)效率?;蛘呤敲看谓蛔鳂I(yè)后,在課堂上隨機(jī)抽取幾位同學(xué)在講堂上向大家講解自己的作業(yè),雖然學(xué)生有怨言,但大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為收益頗豐。

(3)改變現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

在教學(xué)過(guò)程中,積極采用多媒體技術(shù)使教學(xué)內(nèi)容與表現(xiàn)形式呈現(xiàn)多樣化,加大了授課信息量,但也需要注意一些問題。多媒體教學(xué)不應(yīng)只是文字、圖像、視頻的簡(jiǎn)單羅列,而是在簡(jiǎn)單的內(nèi)容鋪墊之后快速進(jìn)入正題,展示出所應(yīng)該掌握的內(nèi)容,然后利用一些有針對(duì)性的圖像、視頻文件加以輔助,即時(shí)抓住學(xué)生的思維和興趣,使他們?cè)诒M量短的時(shí)間內(nèi)了解并掌握重點(diǎn)知識(shí)。因?yàn)閷W(xué)生在課堂上不可能每一刻都能全神貫注,如果所講內(nèi)容過(guò)于枯燥,或者教學(xué)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),學(xué)生在堅(jiān)持認(rèn)真聽課一段時(shí)間后未免會(huì)走神,所以多媒體教學(xué)中的內(nèi)容安排順序要適當(dāng),能夠在短時(shí)間內(nèi)吸引學(xué)生注意力,讓學(xué)生在聚精會(huì)神的時(shí)間段內(nèi)完成知識(shí)的學(xué)習(xí),從而大大提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

3)實(shí)踐教學(xué)改革

工程地質(zhì)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,最終能夠達(dá)到學(xué)以致用,才是教學(xué)的最終目的。工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該積極開展室內(nèi)試驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)。室內(nèi)試驗(yàn)主要包括室內(nèi)礦物、巖石鑒定,即用肉眼鑒定主要造巖礦物的特征及鑒定方法,對(duì)三大類巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)狀等方面進(jìn)行鑒定。學(xué)生可以把課本上的知識(shí)和實(shí)物聯(lián)系起來(lái),使思維方式立體化。以往礦物和巖石的認(rèn)識(shí)通常是根據(jù)已知礦物或巖石來(lái)對(duì)其特征進(jìn)行描述,可以通過(guò)給學(xué)生提供未知的標(biāo)本,根據(jù)學(xué)生觀察其特征來(lái)確定其類別,從而提高了學(xué)生的思考和動(dòng)手能力,加深知識(shí)的理解。如果條件允許還應(yīng)積極開展野外地質(zhì)實(shí)習(xí),通過(guò)對(duì)自然界的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和工程結(jié)構(gòu)的直接觀察和接觸,進(jìn)一步理解和掌握本課程課堂教學(xué)所學(xué)理論知識(shí)。

4)考核方式改革

工程地質(zhì)考核方式多樣化,摒棄以往閉卷考試的考核方式。可以讓學(xué)生提交讀書報(bào)告及小論文的形式,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)獨(dú)立思考的能力。針對(duì)學(xué)生讀書報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行答辯,一方面考察學(xué)生對(duì)這門課程知識(shí)的掌握程度,另一方面讓學(xué)生對(duì)自己的報(bào)告進(jìn)行總結(jié),享受收獲,彌補(bǔ)不足。工程地質(zhì)學(xué)采取考查的考核方式,針對(duì)學(xué)生重視不夠,上課積極性不高,缺課請(qǐng)假等現(xiàn)象,在尊重學(xué)院教學(xué)考核規(guī)定的基礎(chǔ)上,最大限度地增大平時(shí)成績(jī)的考核分值,把平時(shí)成績(jī)的比重增加到40%,把學(xué)生“限制”在課堂上。

5結(jié)論

工程地質(zhì)學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容廣泛,教學(xué)存在難度。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這門課程的重要性,讓學(xué)生在多樣化的考核方式中加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的認(rèn)知、理解和掌握,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn):

許兆義.工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M]中國(guó)鐵道出版社,2011

篇2

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì);思維方式;土木工程

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)04-0117-02

人類要求發(fā)展,必須與地球和諧相處,這是科學(xué)發(fā)展觀的主要內(nèi)容。任何建筑工程都離不開地質(zhì)環(huán)境。近代工業(yè)化進(jìn)程中出現(xiàn)大規(guī)模的土木工程,工程師表現(xiàn)出了對(duì)地球科學(xué)的需求,從而使工程地質(zhì)學(xué)在30年代從前蘇聯(lián)開始形成了一門獨(dú)立的學(xué)科。工程地質(zhì)學(xué)研究的根本目的是使工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)最大限度地適應(yīng)地質(zhì)條件并盡可能地保護(hù)環(huán)境。為了達(dá)到這一目的,工程地質(zhì)學(xué)既要研究天然工程地質(zhì)條件對(duì)工程的影響,又要研究工程對(duì)地質(zhì)環(huán)境的反作用,特別是人為地質(zhì)災(zāi)害的可能性。在這些研究過(guò)程中,都必須充分發(fā)揮地質(zhì)思維的特點(diǎn),在空間上從區(qū)域到場(chǎng)地再到區(qū)域、從深部到淺表再到深部,在時(shí)間上從歷史到現(xiàn)狀再到未來(lái)。地質(zhì)學(xué)研究對(duì)象涉及的時(shí)空跨度大,地質(zhì)思維方式注重系統(tǒng)性、強(qiáng)調(diào)演化,思維過(guò)程重視觀察和想象,以定性分析為主,思維成果具有相對(duì)性。土木工程師注重工程結(jié)構(gòu)形式,考慮材料特征和荷載,追求問題的確定答案。這兩種思維方式有明顯的區(qū)別,以下簡(jiǎn)要地質(zhì)思維的幾個(gè)主要特征,并分析這些思維方式對(duì)工程技術(shù)人員的意義。

一、地質(zhì)學(xué)思維特點(diǎn)

1.系統(tǒng)性思維。從20世紀(jì)60年代末開始,地質(zhì)思維進(jìn)入了新的發(fā)展階段,即全方位系統(tǒng)思維階段,它是以在時(shí)間上和空間上都達(dá)到或開始達(dá)到整體綜合和系統(tǒng)思維為特征的。系統(tǒng)性思維方式指導(dǎo)地質(zhì)工作者從問題各要素所固有的聯(lián)系來(lái)考察整體性事物,分析工程地質(zhì)問題的成因聯(lián)系、構(gòu)成工程地質(zhì)問題的組合關(guān)系、不同層次的工程地質(zhì)問題整體與其背景的關(guān)系等等。例如,2008年發(fā)生的汶川地震和2010年發(fā)生的舟曲泥石流災(zāi)害,看似是兩個(gè)孤立的事件,實(shí)際上是有成因聯(lián)系的。地殼運(yùn)動(dòng)造成地震活動(dòng)的發(fā)生,地震使斜坡上的巖土體失穩(wěn)發(fā)生滑坡,松散的滑坡體巖土堆積在溝谷中,在集中降雨中遭到浸泡,在重力作用下與水一起流動(dòng),形成泥石流。目前,大部分地質(zhì)研究人員把地球視為一個(gè)由許多相互聯(lián)系、相互作用的地質(zhì)體所構(gòu)成的統(tǒng)一整體,在此基礎(chǔ)上研究系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組成部分的特征及其相互之間的關(guān)系,最終從整體上把握地球的規(guī)律。在這個(gè)統(tǒng)一整體中,不僅僅包括純自然界,還包括人的作用和影響。已故中科院院士、著名地質(zhì)學(xué)家劉東生先生撰文指出:隨著人類環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)不斷深入和提高,地質(zhì)學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到人類活動(dòng)作為一種地質(zhì)營(yíng)力,其能量已超過(guò)了自然界本身的變動(dòng),這是一個(gè)必須面對(duì)的事實(shí)。因此必須把人為因素作為驅(qū)動(dòng)地球環(huán)境變化的動(dòng)力,使其參與到可持續(xù)發(fā)展的研究中來(lái),這種人與自然的全球觀正在受到越來(lái)越多的重視。

2.逆向思維。由于地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象是各種地質(zhì)作用的最終產(chǎn)物,作用本身的實(shí)際過(guò)程不能直接觀察到,往往也無(wú)法重演。因此,地質(zhì)學(xué)中的許多概念只能依據(jù)對(duì)地質(zhì)作用產(chǎn)物的觀察研究,反演地質(zhì)作用的過(guò)程和作用前的物質(zhì)基礎(chǔ),然后經(jīng)過(guò)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)(包括模擬實(shí)驗(yàn))的檢驗(yàn)而建立和發(fā)展起來(lái)。這種思維走向稱為逆向思維。例如,在地質(zhì)史料中人類對(duì)巖石的認(rèn)識(shí)過(guò)程,充分說(shuō)明了逆向思維的重要性。最初由德國(guó)的魏爾納發(fā)現(xiàn)了地層的空間分布規(guī)律,認(rèn)為巖石只有形成在水中才具有連續(xù)性和分帶性,從而提出水成說(shuō);然后,英國(guó)的郝屯經(jīng)過(guò)野外實(shí)踐檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)花崗巖、斑巖、暗色巖以巖墻、巖枝的形式插入圍巖,推測(cè)這些巖石是巖漿冷凝形成的,提出了火成說(shuō),突破了巖石的單一成巖理論,實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識(shí)巖石的一次飛躍;最后,經(jīng)過(guò)英國(guó)霍爾的玄武巖溶化―冷凝的模擬實(shí)驗(yàn)和白堊含生物質(zhì)灰?guī)r在封閉系統(tǒng)中加熱生成大理巖的模擬實(shí)驗(yàn),證實(shí)了巖石的巖漿來(lái)源和變質(zhì)來(lái)源,確立了地殼上三大巖石類型的成巖理論。

3.災(zāi)變論和漸變論的辯證統(tǒng)一。19世紀(jì),蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家伊萊爾出版了《地質(zhì)學(xué)原理》,通過(guò)描述舊巖層不斷破壞、新巖層不斷形成的過(guò)程,闡述了漸變地球史觀,認(rèn)為地球是古今一致、不斷重復(fù)的均一過(guò)程。災(zāi)變論的代表人物是法國(guó)古生物學(xué)家居維葉,他在19世紀(jì)初出版了《地球表面災(zāi)變論》,認(rèn)為不同時(shí)代地層中的古生物差別很大,說(shuō)明地球歷史上必定發(fā)生過(guò)災(zāi)難性的變革,從而造成物種的滅絕和更新。災(zāi)變論和漸變論的爭(zhēng)論一直在持續(xù),目前多數(shù)地質(zhì)學(xué)家傾向于把這兩個(gè)對(duì)立的觀點(diǎn)統(tǒng)一起來(lái),承認(rèn)地球演變過(guò)程中既存在漸近變化也有急劇突變,漸變論強(qiáng)調(diào)量變過(guò)程,災(zāi)變論強(qiáng)調(diào)質(zhì)變過(guò)程。這種觀點(diǎn)體現(xiàn)在各種地質(zhì)學(xué)研究中,例如在滑坡災(zāi)害研究中,截止目前,大量的研究成果表明,滑坡的發(fā)生實(shí)質(zhì)上是均變和災(zāi)變的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程。斜坡上的巖土體在重力作用下發(fā)生蠕變,是一個(gè)緩慢漸變過(guò)程;而這種漸變過(guò)程積累到一定程度,一旦受到地震、暴雨等突發(fā)外界因素的干擾,斜坡體上的巖土體就有可能突然快速下滑,形成滑坡災(zāi)害,漸變就轉(zhuǎn)化為災(zāi)變。

二、地質(zhì)學(xué)思維工程中的應(yīng)用

工程地質(zhì)學(xué)需要解決的問題涉及到地質(zhì)、環(huán)境和工程等很多方面,很多因素在時(shí)間和空間上相互交織,同時(shí)必須考慮人為地質(zhì)作用力與自然地質(zhì)作用力混合作用。因此,在研究與工程相關(guān)的地質(zhì)問題時(shí),必須充分發(fā)揮系統(tǒng)性思維的優(yōu)勢(shì),從對(duì)各要素自身特征及其相互聯(lián)系的充分研究的基礎(chǔ)上來(lái)考察和分析整體性問題。分析過(guò)程中要貫徹時(shí)空統(tǒng)一的原則,詳細(xì)分析各級(jí)各類工程地質(zhì)問題的成因聯(lián)系、組合關(guān)系等等,力爭(zhēng)全面、綜合、均衡地反映客觀問題的整體性。同時(shí)要注意從災(zāi)變和漸變辯證統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)變化角度去考慮工程地質(zhì)問題的演化。任何工程地質(zhì)問題所涉及到的都是一個(gè)動(dòng)態(tài)、開放的系統(tǒng),通過(guò)與周圍環(huán)境的物質(zhì)與能量交換及其內(nèi)部各部分之間的相互作用與影響,系統(tǒng)始終處在一個(gè)運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中。因此,在研究工程地質(zhì)問題時(shí),思維絕不可僅僅停留在某一個(gè)階段上,而應(yīng)要把研究對(duì)象看成是不斷演化的動(dòng)態(tài)整體。工程建筑物的修建,地質(zhì)工作不僅僅局限在施工前的勘察,還要充分預(yù)測(cè)工程修建后的影響,這一點(diǎn)對(duì)大型工程特別重要。例如三峽大壩建成后,2007年中科院長(zhǎng)江水利委的《長(zhǎng)江保護(hù)與發(fā)展報(bào)告》顯示,2003年三峽水庫(kù)蓄水以來(lái),三峽地區(qū)微震活動(dòng)頻率明顯增加,塌岸和局部滑移危及到部分居民點(diǎn)的安全。

參考文獻(xiàn):

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篇3

【關(guān)鍵詞】城市 建設(shè) 環(huán)境 地質(zhì)

中圖分類號(hào):F470.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、前言

城市環(huán)境地質(zhì)作用

城市地質(zhì)作用受區(qū)域地質(zhì)環(huán)境、氣候分帶條件和人類對(duì)環(huán)境的作用三方面的因素所制約。具體可分為六大類:由城市熱力場(chǎng)變化引起的地?zé)岬刭|(zhì)作用;由地下水圈變化引起的水成地質(zhì)作用;由靜力負(fù)載引起的重力地質(zhì)作用;由動(dòng)力負(fù)載引起的巖石動(dòng)力地質(zhì)作用;由開采礦產(chǎn)和地下建筑引起的地質(zhì)作用;人為的巖石成因作用。從城鎮(zhèn)的類型和功能看,不同類型、不同功能的城市,其地質(zhì)作用的側(cè)重點(diǎn)和強(qiáng)度也是不一樣的。例如山區(qū)城市,挖填方量大,誘發(fā)重力地質(zhì)作用顯著;平原城市,常因過(guò)量抽汲地下水而誘發(fā)地面沉降;老城市環(huán)境工程地質(zhì)問題較多,人工堆積物作用顯著;對(duì)于新城市,當(dāng)有較好規(guī)劃時(shí),環(huán)境工程地質(zhì)問題較少;礦業(yè)城市,人為改變滲流場(chǎng),形成采空區(qū),改變應(yīng)力場(chǎng),惡化水質(zhì), “三廢”污染嚴(yán)重,環(huán)境工程地質(zhì)問題較多;風(fēng)景旅游城市,城市用地往往緊張,地質(zhì)環(huán)境承受城市地質(zhì)作用的能力較弱;海港城市,間歇性動(dòng)荷載較大,等等。

二、城市環(huán)境地質(zhì)的主要研究?jī)?nèi)容

1、區(qū)域地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

區(qū)域穩(wěn)定性主要指現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震運(yùn)動(dòng)以及巖漿活動(dòng)影響下地殼的相對(duì)穩(wěn)定程度。它是城市區(qū)域工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的主要問題,涉及活動(dòng)斷裂、地震活動(dòng)、構(gòu)造成因的地裂縫、火山活動(dòng)及其它不良地質(zhì)作用的強(qiáng)度等方面。地質(zhì)資料表明,二十世紀(jì)六七十年代以來(lái),地球巖石圈進(jìn)入了新的強(qiáng)烈活動(dòng)與調(diào)整時(shí)期(地史以來(lái)的第五個(gè)強(qiáng)烈地震活動(dòng)期,其延持時(shí)間很可能超過(guò)未來(lái)人類歷史),致使不少城市均發(fā)生由新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地裂、地陷、滑坡、危巖、崩坍、泥石流、地震及地下水異常(包括地下水水位及水質(zhì)等異常變化)等各種地質(zhì)災(zāi)害。決定地殼穩(wěn)定性的最突出因素是地震活動(dòng)。我國(guó)地震烈度超過(guò)7度的大、中城市已達(dá)l10座之多,因此,加強(qiáng)地震預(yù)報(bào)和提高城市整體的綜合抗震能力顯得越來(lái)越重要。

2、地基條件的勘察。

地基條件的勘察主要包括微地貌、巖土體結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等。我國(guó)特殊土的分布具有區(qū)域性,如軟土主要分布在我國(guó)沿海城市,天津、塘沽、長(zhǎng)江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。軟土具有松軟、孔隙比大、壓縮性高和強(qiáng)度低的特點(diǎn),因此,在軟土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)經(jīng)常遇到一些工程地質(zhì)問題,最常見的是墻體開裂、地面裂縫、基坑邊坡塌落或樁基位移、建筑物的不均勻沉降。地下水作為一個(gè)易變因素,當(dāng)其發(fā)生變化時(shí)經(jīng)常引起土體物理力學(xué)性質(zhì)的改變。因此,為保證地基的穩(wěn)定性及建筑的安全使用,查明地基土體的結(jié)構(gòu)特征、物理力學(xué)性質(zhì)及水文地質(zhì)條件尤為重要。

3、供水條件及水資源保護(hù)問題。

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增加,城市供水量不斷地增加,因此,城市水資源成為制約城市發(fā)展的重要因素。我國(guó)水資源居世界第六位,但人均水量?jī)H為世界人均水量的1/4,屬貧水國(guó)家。水資源的日趨短缺及由此引起的諸多環(huán)境問題已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注。近年來(lái),由于超采地下水,我國(guó)許多城市出現(xiàn)了地面沉降、巖溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等環(huán)境工程地質(zhì)問題,如上海、天津、西安、濟(jì)南、太原、杭州、青島等。供水條件及水資源保護(hù)問題主要包括地下水水源地的選擇、評(píng)價(jià),地下水的調(diào)節(jié)利用,水資源的合理開發(fā)、管理和保護(hù)。地下水人工回灌是水資源管理與保護(hù)的重要方法,尤其是在干旱、半干旱地區(qū)。因此,對(duì)城市水資源進(jìn)行全面調(diào)查,制定合理的城市發(fā)展計(jì)劃,不僅可以節(jié)減工程建設(shè)資金,還將對(duì)水資源的保護(hù)起到一定的作用。

4、城市垃圾等廢棄物。

城市垃圾主要包括生活垃圾和工業(yè)廢渣、廢料。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建筑、工業(yè)及生活垃圾等固體廢物日益積累,對(duì)城市構(gòu)成了直接和潛在的危害。這種危害可分為三個(gè)方面:地表污染、地下巖土體中滲流運(yùn)移污染和釀成泥石流(垃圾流)等災(zāi)害。人工廢棄物存放的不適宜會(huì)引起諸多環(huán)境工程地質(zhì)問題,如滑坡、泥石流、淤積等,造成地表工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的降低,從而使環(huán)境發(fā)生惡化。生態(tài)學(xué)家指出,超大規(guī)模垃圾山的形成已使地球生物圈的物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。堆放的垃圾通過(guò)自身分解,并接受大氣降水的淋濾,其污染物必將隨同滲出液一起,以不同的運(yùn)移方式(下滲式徑流)間接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾對(duì)土壤也可造成污染,大氣降水及地下水徑流的淋濾作用.使垃圾中的易溶有害成分,滲入土壤中,使土壤土質(zhì)惡化,危害農(nóng)作物生長(zhǎng)。

三、現(xiàn)代城市環(huán)境工程地質(zhì)研究亟待解決的關(guān)鍵問題

環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的產(chǎn)生,是工程活動(dòng)不斷加劇的必然產(chǎn)物,為了在城市建設(shè)的同時(shí),保護(hù)地質(zhì)環(huán)境,使人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境保持良好的坍調(diào)關(guān)系,今后環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)研究應(yīng)重點(diǎn)解決如下問題。

1、建立與完善城市工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)

近年來(lái),計(jì)算機(jī)應(yīng)用有明顯的拓寬,工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、專家系統(tǒng)及制圖技術(shù)得到更多研究著的重視,許多城市的工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)都已建立,并逐步投人使用。但目前尚未建立城市工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù),今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究。

2、開展城市三維空間的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。隨著環(huán)境工程地質(zhì)問題的不斷出現(xiàn),相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法也越來(lái)越多,但城市工程地質(zhì)環(huán)境是一個(gè)多目標(biāo)、多層次、多因素的復(fù)雜動(dòng)態(tài)大系統(tǒng),環(huán)境工程地質(zhì)研究的目的在于揭示人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響程度,及這種影響給人類所帶來(lái)的危害程度。城市環(huán)境工程地質(zhì)工作不僅要對(duì)工程地質(zhì)條件中的各個(gè)組分的質(zhì)量作出定量評(píng)價(jià),而且還要將人類工程活動(dòng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合成一個(gè)系統(tǒng)一并考慮;不僅要進(jìn)行二維空問的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià),而且隨著地下工程的建設(shè)與發(fā)展,還應(yīng)積極開展三維空問的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià);不僅研究城市的工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量,還要研究巖土體的保溫、隔熱、抗震性能。在綜合研究的基礎(chǔ)上,選擇最佳土地使用方案、最佳工程建設(shè)區(qū),并指出不利的工程地質(zhì)條件分布區(qū)。

3、研究城市工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)度的制定理論與方法

怎樣更好地定量表述人類工程活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響與改造程度是當(dāng)今環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)研究的重點(diǎn)與難點(diǎn),而加強(qiáng)工程地質(zhì)環(huán)境的規(guī)范與標(biāo)度理論研究,是解決這一問題突破口,為此,應(yīng)加強(qiáng)工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)度制定理論與方法研究,使環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的研究再上一個(gè)新的臺(tái)階。

4、探討城市工程地質(zhì)環(huán)境惡化的系統(tǒng)調(diào)控與工程建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展理論

環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的組成部分,環(huán)境工程地質(zhì)坷題是環(huán)境問題的重要類型,而且其危害性往往是巨大的,對(duì)待這樣的坷題,我們認(rèn)為也要貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,走城市工程建設(shè)與工程地質(zhì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展之路,在城市建設(shè)的過(guò)程中,采取一系列有效措施,避免、減緩環(huán)境工程地質(zhì)坷題的發(fā)生,因此,現(xiàn)代城市的建設(shè),應(yīng)探討城市工程地質(zhì)環(huán)境惡化的系統(tǒng)調(diào)控與工程建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展理論。

結(jié)論

城市環(huán)境與地質(zhì)作用是相互聯(lián)系,相互制約的兩個(gè)因素。城市建設(shè)中的環(huán)境工程地質(zhì)問題多種多樣,十分復(fù)雜,因此應(yīng)建立綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。在城市建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)城市環(huán)境工程地質(zhì)狀況,合理控制城市發(fā)展規(guī)模和發(fā)展速度,努力協(xié)調(diào)好城市建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系,對(duì)可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題采取相應(yīng)的措施以達(dá)到預(yù)防的目的,確保城市建設(shè)的安全與穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】

篇4

改進(jìn)課堂教學(xué)的方法

(1)利用多媒體教學(xué)。隨著科技的發(fā)展,課堂教學(xué)的方法不再是單調(diào)的敘述,多媒體也成為課堂教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。特別是工程地質(zhì)課堂教學(xué)中,適當(dāng)穿插多媒體方式講授,能起到立竿見影的效果。比如在講授地形地貌、不良地質(zhì)作用以及由于巖土問題引起的工程事故及常見的處理措施、實(shí)驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容時(shí),僅靠講述的方法,無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。因此把這些章節(jié)相應(yīng)的內(nèi)容制成多媒體教學(xué)軟件,通過(guò)圖像、聲音、動(dòng)畫、文字、錄像的形式展現(xiàn)出來(lái),這樣不僅能擴(kuò)大課堂教學(xué)的信息量,而且還增強(qiáng)了教學(xué)直觀性,激發(fā)學(xué)生興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,能起到加深學(xué)生印象及提高教學(xué)質(zhì)量的效果。

(2)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式。教師與學(xué)生之間既是師生關(guān)系,又是平等的同志或朋友關(guān)系。教師應(yīng)充分利用有限的學(xué)時(shí)數(shù),注意突出重點(diǎn)、講授難點(diǎn),改變傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)為“互動(dòng)式”與“啟發(fā)式”教學(xué)。對(duì)課程的重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)問題在課堂上采用問題設(shè)置、討論及布置課后專項(xiàng)小論文等多種方式進(jìn)行。比如講到《特殊土》這一章節(jié),由于內(nèi)容枯燥、單調(diào),單是課堂講述效果不佳,可以通過(guò)設(shè)置問題,學(xué)生找到特殊土施工的工程實(shí)例及處理方式,利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等多種手段對(duì)提出的問題積極思考,并學(xué)會(huì)分析問題和解決問題。對(duì)不良工程地質(zhì)問題的處理及地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防等方面的問題可以通過(guò)不同的工程實(shí)例進(jìn)行課堂討論,學(xué)生提高了分析問題和解決問題的能力,教師也可從學(xué)生身上學(xué)到一些獨(dú)特的思路或方法,真正做到教學(xué)相長(zhǎng)。通過(guò)課堂討論及設(shè)置問題的方法可以激發(fā)起學(xué)生的求知欲望和參與興趣,激勵(lì)或啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí),結(jié)合所講授內(nèi)容,聯(lián)系起來(lái)思考問題,提出問題,進(jìn)行廣泛討論。

(3)注重教學(xué)中的反饋信息。教學(xué)過(guò)程是一個(gè)控制過(guò)程,是一個(gè)由教師、學(xué)生和知識(shí)信息3個(gè)要素構(gòu)成的教學(xué)控制系統(tǒng)。教學(xué)過(guò)程中的反饋信息包括正反饋與負(fù)反饋,它們是教學(xué)效果比較真實(shí)的反映。對(duì)正反饋信息,我們繼續(xù)努力保持;對(duì)負(fù)反饋要采取正確態(tài)度對(duì)待,及時(shí)認(rèn)真地分析負(fù)反饋產(chǎn)生的原因,并采取有效的教學(xué)辦法改進(jìn),使教學(xué)活動(dòng)沿著良性循環(huán)的方向發(fā)展。

完善室內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

工程地質(zhì)室內(nèi)實(shí)習(xí)是工程地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要組成部分,包括主要造巖礦物及三大巖類的肉眼鑒別及工程地質(zhì)識(shí)圖。對(duì)于主要造巖礦物及三大巖類的肉眼鑒別,通過(guò)室內(nèi)標(biāo)本進(jìn)行,并輔以課堂多媒體圖片講解。實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,每組人數(shù)一般為5人,讓學(xué)生在實(shí)習(xí)指導(dǎo)書的指導(dǎo)下獨(dú)立完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,授課教師及實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)跟蹤指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小組之間進(jìn)行相互考核,教師現(xiàn)場(chǎng)提問,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果及實(shí)習(xí)報(bào)告的完成情況,給出成績(jī),實(shí)驗(yàn)成績(jī)一般占總成績(jī)的20%。對(duì)于工程地質(zhì)識(shí)圖內(nèi)容,主要由3個(gè)步驟完成教學(xué):(1)課堂理論講授;(2)進(jìn)行實(shí)際工程地質(zhì)圖分析;(3)布置工程地質(zhì)識(shí)圖作業(yè)。通過(guò)這3個(gè)步驟,學(xué)生識(shí)別地質(zhì)圖的能力有了較大的提高。

加強(qiáng)及規(guī)范野外實(shí)習(xí)教學(xué)

工程地質(zhì)學(xué)的一些地質(zhì)術(shù)語(yǔ)比較抽象,直接理解起來(lái)有一些困難,需要建立感性認(rèn)識(shí),這就需要通過(guò)野外實(shí)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)野外實(shí)習(xí)可以驗(yàn)證、鞏固和進(jìn)一步加深已講授的理論知識(shí),使學(xué)生懂得野外地質(zhì)工作的基本方法,熟悉工程地質(zhì)問題及其處理方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。為了不使野外實(shí)習(xí)流于形式,我們應(yīng)從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)野外實(shí)習(xí),提高野外實(shí)習(xí)效果。

1建立多個(gè)固定野外實(shí)習(xí)基地

聯(lián)系和建立多個(gè)野外固定的地質(zhì)實(shí)習(xí)基地,改善實(shí)踐教學(xué)條件,是野外實(shí)習(xí)得以成功的前提條件。沒有固定的實(shí)習(xí)基地,實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師對(duì)實(shí)習(xí)地區(qū)的工程地質(zhì)條件不甚清楚,無(wú)法保證實(shí)習(xí)的質(zhì)量。洛陽(yáng)地處豫西丘陵地帶,黛眉山、伏牛山地質(zhì)公園為工程地質(zhì)實(shí)習(xí)提供了良好的條件,為保證實(shí)習(xí)順利完成,我們與3個(gè)有實(shí)習(xí)條件的單位建立了實(shí)習(xí)基地。

2做好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備

為了保證野外實(shí)習(xí)效果,必須精心做好實(shí)習(xí)路線的選擇。本著節(jié)省開支,充分利用本市資源的原則,我們的工程地質(zhì)實(shí)習(xí)就在洛陽(yáng)市的龍門和郊縣的黛眉山及伏牛山地質(zhì)公園進(jìn)行。在工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)中要用到某些儀器設(shè)備,因此在實(shí)習(xí)前還要準(zhǔn)備好實(shí)習(xí)中需要用到的地質(zhì)羅盤、大鏡、地質(zhì)錘及照相機(jī)等相關(guān)設(shè)備。此外,還要做好實(shí)習(xí)動(dòng)員,為期一周的工程地質(zhì)實(shí)習(xí)雖然很短,但工程地質(zhì)實(shí)習(xí)本身所具有的危險(xiǎn)性,要求我們不能放松實(shí)習(xí)動(dòng)員,而要做好實(shí)習(xí)動(dòng)員工作,讓學(xué)生明確地質(zhì)實(shí)習(xí)的目的、要求和實(shí)習(xí)紀(jì)律。特別是要強(qiáng)調(diào)野外實(shí)習(xí)的開放性、危險(xiǎn)性及分散性,以免給管理造成不便。在實(shí)習(xí)動(dòng)員中帶隊(duì)實(shí)習(xí)教師要認(rèn)真講解野外可能出現(xiàn)的安全問題及預(yù)防措施并簽訂必要的安全合同。在實(shí)習(xí)進(jìn)行前一周,實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師還要編寫實(shí)習(xí)計(jì)劃書及實(shí)習(xí)任務(wù)書并發(fā)放給學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容有所了解并在實(shí)習(xí)前復(fù)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)。

3加強(qiáng)實(shí)習(xí)內(nèi)容,聘請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的工程師現(xiàn)場(chǎng)講解

工程地質(zhì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,通過(guò)課堂學(xué)習(xí),學(xué)生只能學(xué)到理論性的知識(shí),但對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象還沒有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),理解它需要到野外,驗(yàn)證它更需要到野外,可以說(shuō),地質(zhì)學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室在野外。要做好野外實(shí)習(xí)這個(gè)環(huán)節(jié),除了建立固定實(shí)習(xí)基地與做好實(shí)習(xí)準(zhǔn)備外,我們更應(yīng)該豐富實(shí)習(xí)的內(nèi)容。所選路線地質(zhì)內(nèi)容要比較豐富,如野外識(shí)別巖石,我們所選擇的是欒川老君山,在通往老君山的道路上可以看到兩側(cè)的沉積巖,在老君山景區(qū)內(nèi)可以看到變質(zhì)的千枚巖、巖漿巖中花崗斑巖、花崗巖及巖漿巖的侵入關(guān)系,同時(shí)可以看到附近的巖溶現(xiàn)象。

另外,在實(shí)習(xí)過(guò)程中,為避免學(xué)生成群呈無(wú)序狀態(tài),要適當(dāng)增加實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師,保證大部分學(xué)生能聽清教師講解的內(nèi)容。特別是為了讓學(xué)生系統(tǒng)了解實(shí)習(xí)地區(qū)的地質(zhì)史及工程地質(zhì)問題,近幾年的工程地質(zhì)野外實(shí)習(xí)中,聘請(qǐng)有工程勘察經(jīng)驗(yàn)的工程師到現(xiàn)場(chǎng)講解,取得了比較好的效果。

改革考核機(jī)制

由于工程地質(zhì)學(xué)具有實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),我們的考察重點(diǎn)不單單是理論知識(shí),還有學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手及野外認(rèn)知能力,因此不能籠統(tǒng)地按以前的模式閉卷考試。在我校,專業(yè)方向不同,工程地質(zhì)課程的性質(zhì)也不同。對(duì)于土木工程專業(yè)的地下工程方向來(lái)說(shuō),工程地質(zhì)是考試課,總成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)及理論成績(jī)組成。平時(shí)成績(jī)不再單純靠出勤率來(lái)給定,還要結(jié)合課堂討論情況及課后小論文完成的情況。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20%,考核成績(jī)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)直接識(shí)別、實(shí)驗(yàn)提問及實(shí)驗(yàn)報(bào)告給定。理論成績(jī)占總成績(jī)的60%,在期末以閉卷的方式考核基本知識(shí)與基本理論。對(duì)于土木工程專業(yè)中的交通工程方向,工程地質(zhì)課雖然為考查課,但同樣由室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、平時(shí)成績(jī)及理論知識(shí)測(cè)試環(huán)節(jié)組成,考核時(shí)除注重學(xué)生理論知識(shí)、基本理論的掌握情況外,更加注重學(xué)生的動(dòng)手能力。

篇5

關(guān)鍵詞:土木工程地質(zhì);課程教學(xué);教學(xué)方法;教研改革

隨著國(guó)家對(duì)新疆“一帶一路”核心圈經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力投入,大量基礎(chǔ)建設(shè)中需要具備較強(qiáng)工程地質(zhì)專業(yè)背景的復(fù)合型人才。新疆大學(xué)作為邊疆重點(diǎn)高校之一,正著力培養(yǎng)服務(wù)于西部開發(fā)與“一帶一路”工程建設(shè)需要的綜合性技術(shù)人才。通過(guò)工程地質(zhì)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生了解實(shí)際工程建設(shè)中可能遇到的工程地質(zhì)問題及其對(duì)工程本身的影響,依據(jù)所學(xué)知識(shí)能正確防治各類地質(zhì)災(zāi)害,以保證工程建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定。因此本課程對(duì)土木工程專業(yè)來(lái)講是非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。

一、課程教學(xué)中存在的不足

1.前導(dǎo)課程設(shè)置不合理。工程地質(zhì)學(xué)作為地質(zhì)學(xué)的一門分支課程,其前導(dǎo)課程為“地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”等課程。根據(jù)新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院土木專業(yè)最新培養(yǎng)計(jì)劃,工程地質(zhì)被安排大一下學(xué)期進(jìn)行,因此會(huì)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法有效地理解和掌握一些工程地質(zhì)術(shù)語(yǔ)的概念,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想。在實(shí)際教學(xué)中,針對(duì)巖土體物理力學(xué)參數(shù)方面,學(xué)生在沒有“巖體力學(xué)”“土力學(xué)”課程學(xué)習(xí)的前提下,不能較好地理解參數(shù)的具體含義及用途。此外,在滑坡穩(wěn)定性計(jì)算案例中,學(xué)生不僅需要掌握巖土體物理力學(xué)的具體含義,還要具備一定的編程能力(包括Excel、C語(yǔ)言等)用于滑坡穩(wěn)定性計(jì)算公式的編寫,因此前導(dǎo)課程的不合理安排,導(dǎo)致許多教學(xué)任務(wù)無(wú)法順利開展,這勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生專業(yè)知識(shí)掌握的熟練度。2.課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多。隨著高校學(xué)分制的推行,筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”課時(shí)已縮短至28學(xué)時(shí)。為在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),教師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出一定調(diào)整與壓縮,從而導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)偏少,影響了課程教學(xué)質(zhì)量。課程學(xué)時(shí)的壓縮主,最直接的影響是案例的教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生理論知識(shí)需要借助于實(shí)際工程案例講解才能較好地消化,如巖石礦物教學(xué)環(huán)節(jié),必須讓學(xué)生親眼看見巖石、親手感觸到礦物才能印象深刻。此外,各類地質(zhì)災(zāi)害也需要用到大量的工程案例來(lái)支撐講解,學(xué)生往往對(duì)實(shí)際工程案例更加感興趣。通過(guò)實(shí)際案例,學(xué)生不僅能更快掌握理論知識(shí),也能更加今后工程實(shí)踐中的工程地質(zhì)問題。3.工程地質(zhì)理論教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。目前的土木工程地質(zhì)教學(xué)大綱主要側(cè)重于地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解,如巖石礦物、地層地質(zhì)構(gòu)造等,而具體的工程地質(zhì)理論占總教學(xué)學(xué)時(shí)比例較少,如地下工程地質(zhì)問題、邊坡工程地質(zhì)問題等。這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)工程地質(zhì)的認(rèn)識(shí)僅停留在基礎(chǔ)地質(zhì)方面,對(duì)今后工程實(shí)踐可能遇到的邊坡穩(wěn)定、圍巖穩(wěn)定等問題缺乏足夠的認(rèn)識(shí)與重視。光靠地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)根本無(wú)法解決實(shí)際工程中的各類工程地質(zhì)問題。地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)是為了更好地掌握工程地質(zhì)理論,但僅側(cè)重地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)而忽視工程地質(zhì)理論的學(xué)習(xí),就無(wú)法凸顯工程地質(zhì)學(xué)學(xué)習(xí)的意義,學(xué)生今后無(wú)法從容應(yīng)對(duì)工程實(shí)踐中突發(fā)的工程地質(zhì)現(xiàn)象與問題。4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)沒形成完整教學(xué)體系。工程地質(zhì)是一門緊密聯(lián)系實(shí)際工程的課程,需要學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加以消化理解。然而,目前筆者所在學(xué)院土木工程地質(zhì)實(shí)踐環(huán)節(jié)尚無(wú)固定的實(shí)習(xí)路線,沒有專業(yè)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書,因此實(shí)踐教學(xué)效果較差,學(xué)生無(wú)法將課本所學(xué)理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際,導(dǎo)致今后在實(shí)際工程中遇到工程地質(zhì)問題無(wú)法快速識(shí)別與解決。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)預(yù)期效果不夠理想主要表現(xiàn)在三方面:一是地質(zhì)基礎(chǔ)技能的掌握,如野外巖石識(shí)別、羅盤使用等;二是工程地質(zhì)勘查實(shí)踐能力,如滑坡、泥石流野外勘察能力;三是實(shí)習(xí)時(shí)間較短、路線長(zhǎng),許多學(xué)生難以掌握教學(xué)內(nèi)容,實(shí)習(xí)報(bào)告編寫質(zhì)量堪憂。筆者針對(duì)所在學(xué)院土木專業(yè)的“土木工程地質(zhì)”課程教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的諸多問題進(jìn)行分析總結(jié),學(xué)校要解決這些不足,就必須采取一些行之有效的教學(xué)改革手段進(jìn)行嘗試探討。

二、課程教學(xué)模式改革建議

為提高工程地質(zhì)課程教學(xué)效果,讓學(xué)生更深刻掌握課程知識(shí),根據(jù)筆者所在學(xué)院“土木工程地質(zhì)”教學(xué)現(xiàn)狀,本文提出如下建議。1.優(yōu)化培養(yǎng)計(jì)劃課程編排。學(xué)校將“工程地質(zhì)”課程安排在大二下學(xué)期進(jìn)行,在學(xué)生學(xué)習(xí)完“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”等前導(dǎo)課程后學(xué)習(xí)“工程地質(zhì)”課程。教師利用學(xué)生已學(xué)知識(shí),課堂上引導(dǎo)學(xué)生自己探索巖土體各物理力學(xué)參數(shù)對(duì)圍巖、邊坡(滑坡)的穩(wěn)定性影響規(guī)律,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)EXCEL或者C語(yǔ)言編程滑坡、崩塌體等地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性計(jì)算程序。2.突出教學(xué)重點(diǎn)。在無(wú)法增加課時(shí)量的情況下,教師需要把主要教學(xué)內(nèi)容放在重點(diǎn)章節(jié)上。工程地質(zhì)課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生了解工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的各類工程地質(zhì)現(xiàn)象和問題,分析各類工程地質(zhì)問題對(duì)工程建設(shè)的影響,能提出相應(yīng)的防治措施。因此在教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)重點(diǎn)講解各類工程地質(zhì)現(xiàn)象與問題的成因、影響因素、誘發(fā)機(jī)制、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等,使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)能直接應(yīng)用于實(shí)際工程建設(shè)中。針對(duì)部分地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí),教師可適當(dāng)減少教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生掌握其基本概念即可。3.加強(qiáng)地域特色案例教學(xué)。新疆位于我國(guó)西北邊陲,處于亞歐中心,是我國(guó)陸地面積最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明顯,既有沙漠、隔壁、荒山,也有草甸、森林、河流。教師以新疆常發(fā)地質(zhì)災(zāi)害類型重點(diǎn)分析,不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也能為學(xué)生日后快速融入本地生產(chǎn)項(xiàng)目提供基礎(chǔ)。裴向軍通過(guò)對(duì)天山區(qū)公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征的收集整理得出,新疆地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害類型主要表現(xiàn)為凍土、巖體凍融風(fēng)化破壞、泥石流、水毀、雪害、凍害。因此,教師應(yīng)在今后的工程地質(zhì)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中,突出上述地質(zhì)災(zāi)害類型的講解,盡可能地在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中加入上述案例現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。4.重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。新疆地貌特征雖然豐富,但由于幅員遼闊,不同地質(zhì)現(xiàn)象相距甚遠(yuǎn),因此導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)習(xí)路線較長(zhǎng),學(xué)生在有限的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)很難完成實(shí)習(xí)內(nèi)容。因此,學(xué)校需要盡量選擇地質(zhì)現(xiàn)象特征明顯、地質(zhì)現(xiàn)象豐富的地區(qū)作為固定實(shí)習(xí)基地,安排專業(yè)教師提前踩點(diǎn)優(yōu)化實(shí)習(xí)路線與實(shí)習(xí)日程安排,并制定完善好實(shí)習(xí)指導(dǎo)書。5.重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告編寫。學(xué)生工程地質(zhì)專業(yè)知識(shí)掌握好壞的程度主要體現(xiàn)在工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告中,通過(guò)實(shí)習(xí)報(bào)告,教師可知道學(xué)生是否掌握工程地質(zhì)相關(guān)基本概念、羅盤使用是否正確、工程地質(zhì)專業(yè)術(shù)語(yǔ)表述是否準(zhǔn)確和恰當(dāng)。因此,實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中教師需要認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生識(shí)別地質(zhì)現(xiàn)象、正確使用地質(zhì)羅盤,使學(xué)生掌握野外記錄薄的記錄要求和地質(zhì)素描技巧。教師要每天檢查學(xué)生野外記錄本內(nèi)容,及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足加以改進(jìn)。實(shí)習(xí)后期,教師要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告編寫指導(dǎo),實(shí)習(xí)報(bào)告要圖文并茂,地質(zhì)現(xiàn)象描述準(zhǔn)確。

三、結(jié)論

“工程地質(zhì)”課程教學(xué)內(nèi)容需要綜合課程理論知識(shí)與工程實(shí)踐,其教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣。教師要想在有限的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo),需要在優(yōu)化課程教學(xué)安排基礎(chǔ)上突出教學(xué)重點(diǎn),結(jié)合新疆地域特色,重點(diǎn)引入本地常見地質(zhì)災(zāi)害案例,使學(xué)生快速消化理論知識(shí)。此外,教師需要重視教學(xué)環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生野外地質(zhì)基本功練習(xí),使學(xué)生更加快速牢固地掌握工程地質(zhì)理論知識(shí),達(dá)到培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求。

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篇6

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃是我國(guó)由工程教育大國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的一個(gè)重大舉措,其特色是行業(yè)企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)過(guò)程,學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。因此,學(xué)生在校內(nèi)進(jìn)行理論課學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練的主旨應(yīng)在于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。

工程地質(zhì)是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是研究人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境之間相互關(guān)系的一門學(xué)科。學(xué)生應(yīng)通過(guò)工程地質(zhì)課程的學(xué)習(xí),熟悉并適度掌握與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)問題的分析方法和處理方法。經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)生的大量工程事故以及頻繁出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,給社會(huì)經(jīng)濟(jì)諸多方面造成了慘重?fù)p失,使人們深刻地認(rèn)識(shí)到:工程地質(zhì)問題與整個(gè)工程的質(zhì)量、投資、進(jìn)度,乃至人民的生命與財(cái)產(chǎn)的安全息息相關(guān);地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人類生存與發(fā)展的威脅。因此,作為未來(lái)的土木工程師,土木工程專業(yè)的學(xué)生都必須掌握一些基本的工程地質(zhì)知識(shí),對(duì)工程中可能遭遇的各種地質(zhì)現(xiàn)象具有一定的辨析能力,能夠在工程設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)過(guò)程中考慮地質(zhì)因素的制約作用,對(duì)工程地質(zhì)問題具有防治意識(shí),這也是現(xiàn)代工程建設(shè)和復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境對(duì)土木工程師提出的專業(yè)素質(zhì)要求。

二、工程地質(zhì)教學(xué)存在的問題

盡管工程地質(zhì)在土木工程專業(yè)占據(jù)了主干課程地位,但由于土木工程涵蓋學(xué)科極為廣泛,且在卓越工程師培養(yǎng)過(guò)程中企業(yè)實(shí)踐至少歷時(shí)一年,所以工程地質(zhì)課程教學(xué)面對(duì)的第一個(gè)困境就是課時(shí)少、內(nèi)容多而雜,但行業(yè)要求、教學(xué)要求不斷提高。其次,工程地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng),工程設(shè)施都是建立在一定的地基上的,組成地基的巖土體由于生成環(huán)境不同而復(fù)雜多樣,沒有見過(guò)、觸摸過(guò)、分析比較過(guò),難以形成直觀的認(rèn)識(shí),而它們深埋在地下,學(xué)生無(wú)法接觸到。第三個(gè)問題是工程地質(zhì)課程在大二開設(shè),學(xué)生對(duì)工程的認(rèn)識(shí)很少,工程意識(shí)淡薄,學(xué)習(xí)常常是死記硬背一些知識(shí)點(diǎn),等到進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)后,工程地質(zhì)理論和方法卻逐漸遺忘了,難以用地質(zhì)分析的方法解決實(shí)際工程地質(zhì)問題。

三、工程地質(zhì)課程教學(xué)改革思路與措施

工程地質(zhì)課程在鹽城工學(xué)院開設(shè)了將近20年,教學(xué)資源基本齊備,在師資隊(duì)伍、教材、教學(xué)文件、電子課件、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面有一定的基礎(chǔ)。因此,工程地質(zhì)課程教學(xué)改革采用評(píng)價(jià)―改進(jìn)―再評(píng)價(jià)―再改進(jìn)的模式,如圖1所示。

圖1 工程地質(zhì)課程教學(xué)改革思路

首先要梳理已有成果,找出現(xiàn)有資源的不足。其次,面向行業(yè)骨干、畢業(yè)生、同類院校進(jìn)行廣泛調(diào)研,進(jìn)行資料搜集、檢索,查明行業(yè)需求和學(xué)科前沿趨勢(shì)。第三,找出本課程教學(xué)現(xiàn)狀與客觀需求之間的差距,為課程改革目標(biāo)正確定位。進(jìn)而提出課程教學(xué)改革方案,逐步實(shí)施改革措施。最后,對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行階段性評(píng)價(jià),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),改進(jìn)教學(xué)模式。面向卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo),在工程地質(zhì)教學(xué)中提出了以下改革措施:

(1)基于土建行業(yè)發(fā)展需求及對(duì)應(yīng)用型土木工程師的素質(zhì)要求,結(jié)合工程地質(zhì)學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),確定工程地質(zhì)教學(xué)深度和廣度,修訂課程教學(xué)大綱,改革課程教學(xué)模式,解決課時(shí)緊的問題。

(2)以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程素質(zhì)為核心,以項(xiàng)目教學(xué)為載體,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,由灌輸教育逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檠杏懶徒虒W(xué),讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體,解決理論與實(shí)踐不同步,導(dǎo)致學(xué)生讀死書的問題。將教師的科研及生產(chǎn)課題與教學(xué)有機(jī)結(jié)合,創(chuàng)造條件使學(xué)生的應(yīng)用能力得到延伸訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。

(3)創(chuàng)建多維度情景化教學(xué)模式,理論教學(xué)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)教學(xué),增強(qiáng)教學(xué)直觀性、認(rèn)知度,激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)熱情。

(4)引入項(xiàng)目教學(xué)法,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研有機(jī)結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和研究能力。

(5)創(chuàng)設(shè)工程地質(zhì)學(xué)生沙龍,建設(shè)工程地質(zhì)開放實(shí)驗(yàn)室,引導(dǎo)高年級(jí)學(xué)生利用所學(xué)所思探索實(shí)際工程中地質(zhì)問題的解決方法。

四、工程地質(zhì)教學(xué)改革實(shí)踐

1.課程教學(xué)內(nèi)容的整合

工程地質(zhì)原有的教學(xué)內(nèi)容包括:地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、土的工程地質(zhì)性質(zhì)、巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)、地下水、不良地質(zhì)現(xiàn)象、工程地質(zhì)勘查、工程建設(shè)中的地質(zhì)問題等。其中土的工程地質(zhì)性質(zhì)與土力學(xué)課程重復(fù),但學(xué)生學(xué)完了兩門課也無(wú)法分辨不同的土;而后面的四部分內(nèi)容,人為地把同一個(gè)工程問題割裂為不同的方面進(jìn)行討論,雖然符合學(xué)科知識(shí)體系劃分原則,但學(xué)生學(xué)起來(lái)如瞎子摸象,無(wú)法形成整體的工程概念。因此,將兩門課程的重復(fù)內(nèi)容刪除,重點(diǎn)討論土質(zhì)學(xué)問題。同時(shí),按照平原、山區(qū)土木工程的特點(diǎn)重新整合教學(xué)內(nèi)容,將地質(zhì)介質(zhì)(土或巖體)與對(duì)應(yīng)的勘察方法、工程地質(zhì)問題、環(huán)境地質(zhì)問題結(jié)合起來(lái),依托典型案例進(jìn)行分析講解,最后由學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)。例如:結(jié)合鹽城當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)深基坑工程,勘察單位進(jìn)場(chǎng)后,帶領(lǐng)學(xué)生觀摩了各種勘察手段??硬坶_挖后,對(duì)照該工程勘察報(bào)告,讓學(xué)生熟悉各土層的特點(diǎn),特別是淤泥質(zhì)軟土及飽和砂土的性質(zhì)分析。指導(dǎo)學(xué)生看懂勘察報(bào)告,質(zhì)疑報(bào)告的結(jié)論與建議,讓學(xué)生找出緣由,并在教師指導(dǎo)下進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。圍繞這個(gè)工程,開展了6個(gè)學(xué)時(shí)(現(xiàn)場(chǎng)觀摩在課外進(jìn)行)的教學(xué),但學(xué)生以較高的主動(dòng)性完成了原來(lái)5個(gè)章節(jié)相關(guān)內(nèi)容的探討,其間教師還引入了多地的同類工程進(jìn)行對(duì)比,展示了目前最先進(jìn)的探測(cè)方法。

2.學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用是學(xué)生最難以理解的知識(shí)點(diǎn),硬性灌輸只能事倍功半。實(shí)際上這部分內(nèi)容卻最能激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。各種地質(zhì)現(xiàn)象不斷發(fā)生,而整個(gè)過(guò)程又十分漫長(zhǎng),所以教學(xué)切入點(diǎn)應(yīng)選在地質(zhì)現(xiàn)象的聲像記錄上。課前在課程網(wǎng)站上向?qū)W生推介主流的地質(zhì)網(wǎng)站、地理雜志和關(guān)于地球的紀(jì)錄片;再讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室觀察各種巖石、礦物、化石標(biāo)本;然后進(jìn)入理論課堂討論,從新奇到發(fā)現(xiàn)答案,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情空前提高,學(xué)習(xí)成就感得到滿足。課后布置研究型或動(dòng)手型作業(yè),讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組圍繞地層的形成、地震、火山作用、地面變形、地下水運(yùn)動(dòng)等問題進(jìn)行調(diào)查研究,或設(shè)計(jì)模擬方案、制作實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。這種教學(xué)模式使學(xué)生從死記硬背概念轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究并獨(dú)立解決問題,學(xué)生的研究能力得到充分訓(xùn)練,其創(chuàng)造力也逐步得到開發(fā)。

3.發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)的力量

整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師是策劃者、引導(dǎo)者和評(píng)價(jià)者,從各種案例的搜集、工程聯(lián)絡(luò)、課程平臺(tái)建設(shè)到課題設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià),教師的工作量成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。一個(gè)任課教師無(wú)法實(shí)施這種教學(xué)模式。在課程教學(xué)改革中,逐步形成了一支老中青、校內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。校內(nèi)教授負(fù)責(zé)教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué),博士、講師負(fù)責(zé)課程平臺(tái)建設(shè)及學(xué)習(xí)過(guò)程實(shí)時(shí)評(píng)價(jià),校外的教授級(jí)高工負(fù)責(zé)工程場(chǎng)地安排、現(xiàn)場(chǎng)講解。每學(xué)期工程地質(zhì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)集中三次:第一次討論學(xué)科及行業(yè)動(dòng)態(tài),調(diào)整補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容;第二次進(jìn)行中期教學(xué)評(píng)價(jià);第三次進(jìn)行期終教學(xué)總結(jié),提出改進(jìn)措施。教師的無(wú)私奉獻(xiàn)精神是課程改革成功的必要條件,這種工作精神也深深感染著大多數(shù)學(xué)生。

4.課外延伸教學(xué)

這是一個(gè)終身學(xué)習(xí)的時(shí)代,優(yōu)秀的工程師需要具備強(qiáng)大的自學(xué)能力,才能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求。這種能力的培養(yǎng)無(wú)法在短短的幾個(gè)月內(nèi)完成。本著因材施教的原則,在工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室開辟了學(xué)習(xí)沙龍,主要面向高年級(jí)已經(jīng)上過(guò)工程地質(zhì)課程的同學(xué)。學(xué)習(xí)沙龍購(gòu)置了與工程地質(zhì)相關(guān)的書籍、雜志、模型等供有興趣的同學(xué)查閱。學(xué)習(xí)沙龍的各種資源由教師負(fù)責(zé)建設(shè),必要時(shí)提供一定的技術(shù)支持;學(xué)習(xí)沙龍活動(dòng)由學(xué)生自己組織,可以邀請(qǐng)教師參與。教師將自己的科研課題、生產(chǎn)課題拿出來(lái)給大家討論,也吸收部分學(xué)生參與研究。課外學(xué)習(xí)沙龍的設(shè)立,是課程教學(xué)的有效延伸,更幫助學(xué)生學(xué)以致用。

篇7

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步,人們的工程活動(dòng)不管是在深度和廣度方面都有所提升,這些工程活動(dòng)雖然為人們帶來(lái)了巨大的利益,但同時(shí)也會(huì)引起一系列的環(huán)境地質(zhì)問題,對(duì)工程周圍的環(huán)境和人類生產(chǎn)生存造成嚴(yán)重威脅。環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)是現(xiàn)代工程地質(zhì)學(xué)的重要組成部分,主要研究的內(nèi)容是現(xiàn)代工程建設(shè)活動(dòng)對(duì)地區(qū)產(chǎn)生的危害和防范,研究這些危害生產(chǎn)的機(jī)制,采取措施盡量消除或者減弱這種危害,從而為地質(zhì)勘探工作的高效開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、環(huán)境地質(zhì)問題分析

環(huán)境地質(zhì)問題主要是指各種各樣的環(huán)境因素,包含了生物圈、水圈、大氣圈和巖石圈等各個(gè)組成部分。環(huán)境地質(zhì)一方面是指合理開發(fā),利用地形和地貌景觀建設(shè)一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的區(qū)域,為人們的生產(chǎn)生活提供一個(gè)良好的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境。同時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問題也會(huì)對(duì)人類的正常生產(chǎn)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的制約?,F(xiàn)階段,我國(guó)存在的環(huán)境地質(zhì)問題主要包含了地質(zhì)災(zāi)害、國(guó)土資源荒漠化、淡水資源供給危機(jī)、水土流失等問題,同時(shí)在城市化進(jìn)程中,由于開發(fā)建設(shè)不合理,規(guī)劃不科學(xué),引起了很多環(huán)境地質(zhì)問題,人類不科學(xué)的生產(chǎn)活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的環(huán)境地質(zhì)問題。最近幾年,特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率越來(lái)越高,危害越來(lái)越嚴(yán)重,給人類的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅,給國(guó)家造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。汶川大地震、舟曲泥石流、臺(tái)風(fēng)、海嘯、冰凍自然災(zāi)害、極端天氣等環(huán)境地質(zhì)問題已經(jīng)成為現(xiàn)?A段我國(guó)發(fā)展需要重點(diǎn)預(yù)防和解決的難題。南方環(huán)境地質(zhì)問題明顯高于北方。盡管最近幾年我國(guó)在環(huán)境地質(zhì)保護(hù)方面投入了巨大的資金,消除了很多危險(xiǎn)點(diǎn),但仍然是杯水車薪。

二、環(huán)境地質(zhì)問題重要性及解決對(duì)策

通常情況下,工程建設(shè)施工過(guò)程中,應(yīng)該充分考慮工程的施工設(shè)計(jì)和相關(guān)要求以及工程現(xiàn)場(chǎng)的施工條件。地質(zhì)勘探主要是利用各種各種技術(shù)手段和理論方法對(duì)工程周圍的的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)條件進(jìn)行研究,解決工程建設(shè)過(guò)程中遇到各種問題和不足。對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目工程建設(shè)來(lái)說(shuō),地質(zhì)勘探是十分重要的工作,地質(zhì)勘探的結(jié)果是一個(gè)項(xiàng)目、一個(gè)工程設(shè)計(jì)、規(guī)劃和項(xiàng)目決策的重要參考依據(jù)。環(huán)境地質(zhì)問題和地質(zhì)條件等各方面的地質(zhì)因素都會(huì)對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的開展和一個(gè)工程的建設(shè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,為此就需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、可能存在或者出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題以及地質(zhì)材料進(jìn)行全面的分析,盡可能消除一些不利的地質(zhì)因素,做好進(jìn)一步的地質(zhì)勘查工作。

1.巖土工程地質(zhì)勘查

在進(jìn)行巖土工程地質(zhì)勘查過(guò)程中需要做好以下幾方面工作:首先,全面調(diào)查分析項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的基本工程情況,對(duì)基巖多物理學(xué)性質(zhì)、性狀、形態(tài)、深度、分布位置等情況進(jìn)行全面的調(diào)查分析,對(duì)每一個(gè)土層的物理學(xué)性質(zhì),顆粒組成情況、種類和各種化學(xué)組分進(jìn)行全面的分析和調(diào)查;其次,對(duì)項(xiàng)目周圍的水文情況進(jìn)行全面的調(diào)查,掌握每一個(gè)土層的滲透系數(shù)、地下水分布情況、水位高低、暗流分布情況和施工區(qū)域選地溝分布情況,對(duì)地下水的流動(dòng)方向,流速、承受壓力、PH值、水質(zhì)和其他腐蝕性物質(zhì)的含量等基本情況進(jìn)行掌握和了解。對(duì)土巖層的縫隙通道情況進(jìn)行全面分析,同時(shí)還要注意土層是否均勻一致,要考慮是否存在軟弱的夾層,要掌握每一個(gè)土層的摩擦系數(shù);最后,整個(gè)地質(zhì)勘探工作一定要滿足項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求,為項(xiàng)目建設(shè)提供充足的地質(zhì)材料和數(shù)據(jù)支撐。

篇8

[關(guān)鍵詞]地震邊坡 穩(wěn)定性 工程地質(zhì) 失穩(wěn)機(jī)制

[中圖分類號(hào)] P315 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-123-2

地震邊坡穩(wěn)定性作為邊坡研究的重要內(nèi)容,對(duì)地震工程以及巖土工程具有重要作用。以往對(duì)于邊坡研究多集中在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方式以及永久性求取中,很少涉及工程地質(zhì)角度。本文從工程地質(zhì)角度出發(fā),在前人研究成果的基礎(chǔ)上,分析歸納了地震作用下邊坡穩(wěn)定性影響因素,將邊坡地質(zhì)模型分成兩大類、七亞類。在這種分配基礎(chǔ)上,根據(jù)邊坡破壞形式,對(duì)失穩(wěn)機(jī)制進(jìn)行了探討。

1地震作用下邊坡穩(wěn)定性影響因素

1.1地質(zhì)背景

邊坡地質(zhì)背景主要是邊坡構(gòu)造單元和區(qū)域性斷裂的區(qū)域,它所處的構(gòu)造單元不僅會(huì)影響地質(zhì)發(fā)育,還會(huì)控制巖體邊坡強(qiáng)度和結(jié)構(gòu),尤其是地質(zhì)演化過(guò)程中新構(gòu)造的活躍程度、遇震強(qiáng)度和頻度。區(qū)域性斷裂一般表現(xiàn)為兩個(gè)方面,有利方面是降低地震強(qiáng)度,對(duì)地震波動(dòng)具有屏蔽作用;不利面是大斷裂一般為強(qiáng)震源所在地,又要影響巖體破碎,從而對(duì)邊坡自穩(wěn)能力造成了很大的影響。由于斷裂帶具有強(qiáng)烈的屏蔽作用,所以在震源兩側(cè)的邊坡受到的地震作用相對(duì)較小,也就降低了失穩(wěn)可能性。而和震源處于同一側(cè)的邊坡,尤其是位于斷裂帶的邊坡,就會(huì)增加失穩(wěn)可能性。區(qū)域性大斷裂一般控制在滑坡相對(duì)密集的區(qū)域,并且以帶狀呈現(xiàn)。另外大斷裂作為地震波的界面,也會(huì)讓和震源處于同側(cè)的邊坡,受到更加復(fù)雜的地震作用,進(jìn)而提高邊坡失穩(wěn)頻率。

1.2巖體結(jié)構(gòu)

由于巖體邊坡不是一個(gè)整體,而是兩種結(jié)構(gòu)單元或者不同類型的結(jié)構(gòu)面構(gòu)成。常見的類型有:塊狀、鑲嵌、碎裂、層狀、層狀碎裂、散體結(jié)構(gòu)。塊狀結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度大相對(duì)較高,在動(dòng)力作用中,變形特征和彈性體比較接近,地震期間通常不會(huì)發(fā)生破壞;而鑲嵌結(jié)構(gòu),地震期間就會(huì)發(fā)生局部落石或者崩塌現(xiàn)象,但是也不會(huì)出現(xiàn)大范圍失穩(wěn);碎裂結(jié)構(gòu)反應(yīng)相對(duì)較強(qiáng),當(dāng)?shù)卣鹱饔幂^大時(shí),就會(huì)出現(xiàn)巖體松動(dòng)的現(xiàn)象,進(jìn)而引起大范圍落石、崩塌與滑動(dòng)現(xiàn)象;層狀結(jié)構(gòu)受層面控制,也會(huì)沿著層面出現(xiàn)滑動(dòng)。

1.3巖性組合

巖性對(duì)滑坡的影響表現(xiàn)為不同巖性,滑坡程度不同。由泥巖、粘土組成的巖體,板巖、片巖、千枚巖構(gòu)成的巖體、硬巖、軟巖組成的巖體,或者容易風(fēng)化、巖性不強(qiáng)的巖漿巖都具有以下特點(diǎn):風(fēng)化具有較多的泥質(zhì)、粘性顆粒、抗風(fēng)化能力不高、擁有很高的崩解性、膨脹性、親水性等特征。由于風(fēng)化產(chǎn)物和軟巖抗剪性能力不高,一旦濕潤(rùn)就會(huì)出現(xiàn)表層泥化或者軟化現(xiàn)象,進(jìn)而出現(xiàn)很薄的粘粒層。由于顆粒、巖性、礦物成分存在很大差異,所以地質(zhì)水文也就會(huì)出現(xiàn)很大的差異,讓其在裂隙中逐漸擴(kuò)大,進(jìn)而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

1.4地貌地形

邊坡的地貌地形對(duì)穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:邊坡坡度、高度影響與坡形影響。目前,已經(jīng)有觀測(cè)結(jié)果表明,頻譜和動(dòng)幅值會(huì)隨著高度變化而變化。在卡格爾山腳與山上強(qiáng)余震速度觀測(cè)結(jié)果來(lái)看,山頂?shù)卣鹧永m(xù)時(shí)間很長(zhǎng),擁有很大的方法效應(yīng),并且速度、位移、加速度的放大效應(yīng)各不相同。高野秀夫的地震效應(yīng)也表明:斜坡的地震強(qiáng)度相比谷底會(huì)增加2度左右,對(duì)于角度大于15度的圓錐山體上部和下部點(diǎn)位移幅度,局部譜段會(huì)增加7倍左右;對(duì)于黃土,階地幅值會(huì)比底部高4倍以上,進(jìn)而比離開破階是水平面還會(huì)高出2倍。對(duì)于坡腳影響力度,通過(guò)繪制坡腳和滑坡的關(guān)系圖可以看出絕大多數(shù)都發(fā)生在30度到50度之間,崩塌一般發(fā)生在30度以上的斜坡上,尤其以50到70度之間的斜坡居多,在80到90度之間的斜坡相對(duì)較少。

2邊坡破壞形式確定以及失穩(wěn)機(jī)制探討

2.1邊坡破壞形式確定

根據(jù)地震邊坡滑動(dòng)面數(shù)目、形態(tài)、組合、巖體邊坡力學(xué)特征,可以將邊坡破壞劃分成五種情況,每種又有很多亞類。曲面滑動(dòng),包括非圓弧和圓弧形滑動(dòng);平面滑動(dòng),包括有拉裂面和無(wú)拉裂面滑動(dòng);雙平面滑動(dòng),包括同向和異向滑動(dòng);多平面滑動(dòng),又包括階梯狀和多平面滑動(dòng)以及傾覆性滑動(dòng)等。這幾種形式滑動(dòng)實(shí)際上也是平面、曲面以及傾覆滑動(dòng)。關(guān)于邊坡形式的分類通常是針對(duì)靜力分析的,一般不需考慮荷載破壞特征。而對(duì)于部分特殊壩坡和邊坡,在動(dòng)荷累計(jì)作用下,就會(huì)出現(xiàn)液化流滑和塑性流動(dòng)現(xiàn)象。在仔細(xì)分析動(dòng)荷作用的同時(shí),可以將邊坡變形分成崩塌、滑動(dòng)、層體彎折、塑性破壞等類型,并且各大類又被分成很多亞類。

通過(guò)上表邊坡變形類型和巖體結(jié)構(gòu)觀點(diǎn),邊坡地質(zhì)模型控制了整個(gè)變形破壞的形式。對(duì)于結(jié)構(gòu)面地質(zhì)模型,變形破壞取決于整個(gè)結(jié)構(gòu)面組合與形態(tài)。在動(dòng)力荷載影響下,邊坡順層主要表現(xiàn)為順層面滑動(dòng),反傾向的邊坡變形表現(xiàn)為巖層彎曲、傾斜、彎折;水平層狀則表現(xiàn)為斜坡和頂部附近拉裂、拉開或者層間錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。首先是沿著斜交或者垂直的層面裂隙、節(jié)理等軟弱部位的拉開,然后才是完好的巖層開裂、拉開。已經(jīng)發(fā)生破壞的風(fēng)化殼和基巖邊坡,在動(dòng)荷載影響下,會(huì)表現(xiàn)為沿著滑面滑坡或者基巖頂面滑動(dòng),一旦水壓力空隙作用達(dá)到一定程度,就會(huì)出現(xiàn)液化流滑和塑性流動(dòng)。對(duì)于沒有明顯結(jié)構(gòu)面控制的邊坡,在荷載作用下,不僅會(huì)有沿著滑面的位移,還必須考慮水壓力空隙可能出現(xiàn)的液化流滑和塑性流動(dòng)。

對(duì)于沒有明顯節(jié)理裂隙的現(xiàn)象,并且沒有控制性結(jié)構(gòu)發(fā)育的邊坡,必須通過(guò)空間測(cè)量的方式,測(cè)量節(jié)理產(chǎn)狀,再通過(guò)赤平極投影的方式統(tǒng)計(jì),制作裂隙等密圖和極點(diǎn)圖,再判定邊坡發(fā)育裂隙組數(shù)。

2.2邊坡失穩(wěn)機(jī)制

在地震邊坡穩(wěn)定性分析中,主要包括觸發(fā)和累積效應(yīng)。累積效應(yīng)是地震作用中巖體結(jié)構(gòu)松動(dòng),或者弱面錯(cuò)位、破裂面、水壓上升等現(xiàn)象。觸發(fā)效應(yīng),則主要表現(xiàn)為地質(zhì)作用引起的觸變液化以及臨界狀態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象。

在實(shí)際生活中,強(qiáng)烈的地震作用會(huì)出現(xiàn)兩種不同的作用,地震超靜水壓力空隙作用和地震慣性作用。這兩種作用會(huì)讓邊坡沿著部分滑動(dòng)面抗滑力降低、下滑力增大。對(duì)于土質(zhì)性邊坡,由于水壓力空隙作用,會(huì)出現(xiàn)很大的永久性位移,進(jìn)而出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)。也就是,地震慣性例和超靜水壓力是邊坡動(dòng)力失穩(wěn)的主要原因。

對(duì)于不同類型的地震邊坡,出現(xiàn)地震邊坡動(dòng)力失穩(wěn)的因素也各不相同。通常,塑性流動(dòng)是水壓力空隙累計(jì)的主體作用,層體、崩塌、彎折是地震慣性力出現(xiàn)的主要原因。當(dāng)?shù)卣鹪谟昙鹃_始或者旱季發(fā)生時(shí),斜坡坡體相對(duì)干燥、水位較低,受地下水的影響不大,此時(shí)的滑坡機(jī)制主要是地下水影響的結(jié)果。對(duì)于融雪或者雨季的地震,由于土體飽水、縫隙很容易被水充滿,在慣性力影響下,水壓力就會(huì)累積增加,進(jìn)而讓斜坡穩(wěn)定性減小。

3小結(jié)

從前人成果的基礎(chǔ)上,地震作用下的穩(wěn)定性被分成了五個(gè)方面,從巖體控制來(lái)看,邊坡地質(zhì)模型被分成了兩大類。因此,在實(shí)際工作中,必須根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)邊坡動(dòng)力失穩(wěn)以及相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致獨(dú)到的研究探討,在保障地質(zhì)分析結(jié)果的同時(shí),提高地質(zhì)工作效益,促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇9

【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察設(shè)計(jì)

一、引言

巖土工程的勘察與設(shè)計(jì)是項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ),其成果將直接影響建設(shè)項(xiàng)目的工程安全和造價(jià),必須引起高度重視。巖土工程勘察的目的是運(yùn)用各種勘察測(cè)試手段和方法,對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)查研究,分析判斷修建各種工程建筑物的地質(zhì)條件以及建設(shè)對(duì)自然地質(zhì)環(huán)境的影響;研究地基和上部結(jié)構(gòu)共同工作時(shí),保證地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及不致產(chǎn)生過(guò)大沉降變形的措施,分析并提出地基的承載能力;提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工以及必要時(shí)進(jìn)行地基加固所需要的工程地質(zhì)和巖土工程資料。

二、巖土工程的特點(diǎn)

巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區(qū)別于混凝土、鋼材等人工材料的主要特點(diǎn)。

(1)巖石的裂隙性

巖石總是或稀或密、或?qū)捇蛘?、或長(zhǎng)或短地存在著各種各樣的裂隙,這是巖石區(qū)別于混凝土的主要特點(diǎn)。這些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的彎曲;有的充填,有的不充填;有的產(chǎn)狀規(guī)則,有的規(guī)律性很差。裂隙的成因復(fù)雜多樣,有巖漿凝固收縮形成的原生節(jié)理,有沉積間斷形成的層理,有構(gòu)造應(yīng)力形成的構(gòu)造節(jié)理,有表生作用形成的卸荷裂隙和風(fēng)化裂隙,還有變質(zhì)作用形成的片理、劈理等,在巖石中構(gòu)成極為多樣非常復(fù)雜的裂隙系統(tǒng)。人們將巖石和裂隙視為一個(gè)整體稱為“巖體”,將裂隙概化為“結(jié)構(gòu)面”。搞清結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、參數(shù)和分布,是巖土工程勘察設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

(2)土的孔隙性

根據(jù)土力學(xué)解釋:土是一種散體結(jié)構(gòu)的材料,存在孔隙。對(duì)于飽和土是固、液兩相;對(duì)于非飽和土,是固、液、氣三相。于是產(chǎn)生了有效壓力和孔隙壓力;孔隙壓力又有孔隙水壓力和孔隙氣壓力。在飽和土中,由于孔隙水壓力的增長(zhǎng)和消散,不同的加荷速率地基承載力不同;是否及時(shí)支撐,對(duì)軟土基坑穩(wěn)定有不同的表現(xiàn);滲透系數(shù)和地層組合的差別,導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降速率的差別等等。飽和土中的超靜水壓力可導(dǎo)致擠土效應(yīng),使樁被擠斷、擠歪和上浮;地震時(shí)的超靜水壓力導(dǎo)致砂土和粉土液化。非飽和土的孔隙氣壓力形成基質(zhì)吸力,基質(zhì)吸力隨著土中含水量的增加而降低,因而是不穩(wěn)定的。膨脹土和黃土隨濕度的增加而強(qiáng)度顯著降低,非飽和土基坑雨季容易發(fā)生事故,花崗巖殘積土邊坡暴雨容易發(fā)生淺層滑坡,都和基質(zhì)吸力降低有關(guān)。總之,把握好孔隙壓力是巖土工程的重要環(huán)節(jié)。

三、土工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

建筑工程巖土工程設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)中,占著非常重要的部分一是因?yàn)榈鼗燎闆r變化復(fù)雜二是因?yàn)榻ㄖ锾貏e是高層建筑基礎(chǔ)受力較復(fù)雜三是因?yàn)榛A(chǔ)方案選擇正確與否直接影響工程造價(jià)四是地基基礎(chǔ)方案涉及深基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基、基礎(chǔ)托換、甚至基坑降水支護(hù)。要綜合考慮樁同作用、地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)等,業(yè)務(wù)面知識(shí)面廣泛。

因此,在工程設(shè)計(jì)中,要本著安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、盡可能技術(shù)先進(jìn)的原則,在不斷學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷完善設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)中既要考慮上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載和剛度,又要考慮工程地質(zhì)情況,還要考慮當(dāng)?shù)亟ㄖ牧霞笆┕l件。

四、巖土工程勘察

巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括:土力學(xué)的理論、工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論等,是用地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的理論,按照科學(xué)的勘察程序與方法,利用有效的測(cè)試儀器和技術(shù),調(diào)查和工程建設(shè)有關(guān)的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件,評(píng)價(jià)存在的與巖土工程有關(guān)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題,為工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工等提供詳實(shí)、科學(xué)、準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。這些工程理論都是一種半科學(xué)半經(jīng)驗(yàn)的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,如很多公式都是經(jīng)驗(yàn)公式。巖土工程問題的解決過(guò)程實(shí)際上是在理論的指導(dǎo)下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程實(shí)際情況,建立相應(yīng)本構(gòu)模型,運(yùn)用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問題的過(guò)程。對(duì)巖土工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),扎實(shí)的基礎(chǔ)理論同豐富的經(jīng)驗(yàn)、良好的工程判斷力是同等重要的。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用理論的過(guò)程中,一定要注意隱藏在公式和規(guī)律背后的背景知識(shí)和真正實(shí)際內(nèi)涵及其假定邊界條件。而積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程可分為:分析與預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)分析、預(yù)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較、分析、評(píng)估和總結(jié)3個(gè)過(guò)程,可見積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程也離不開理論的支持。

五、工程勘察實(shí)例

(1)工程概況

國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵企業(yè)決定投資2億元建設(shè)1臺(tái)360m2大型燒結(jié)機(jī),采用先進(jìn)技術(shù)和工藝節(jié)能降耗,加強(qiáng)環(huán)境治理,達(dá)到國(guó)內(nèi)同類型燒結(jié)廠裝備水平,爭(zhēng)取將燒結(jié)工藝和裝備水平邁上一個(gè)新臺(tái)階,3年半內(nèi)收回投資,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。其燒結(jié)機(jī)主廠房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),5層,高46m,廠房面積137m×22m。設(shè)計(jì)委托巖土工程勘察要求提供巖土技術(shù)參數(shù)及分析評(píng)價(jià),并對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及處理。對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象防治作出論證和建議,經(jīng)業(yè)主委托,工程地質(zhì)勘察單位組織施工,提交場(chǎng)地資料如下:主要土層分布為雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖(埋深為28~30mm),中風(fēng)化頁(yè)巖等。水文地質(zhì)狀況為:上層滯水、水量不大。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造為低山丘陵與平原地帶,區(qū)域斷裂比較發(fā)育。根據(jù)構(gòu)造調(diào)查,擬建場(chǎng)區(qū)無(wú)斷裂通過(guò)。結(jié)論為:所建場(chǎng)區(qū)地層分布穩(wěn)定,無(wú)斷裂通過(guò)無(wú)不良地質(zhì)作用,場(chǎng)地是穩(wěn)定的,適宜建筑。

篇10

【關(guān)鍵詞】水文工程;地質(zhì)條件;滲漏措施

某高等院校的生態(tài)水系工程,而且在景觀上和湖水系相配套。其中湖體是環(huán)形,寬度在100至500米,湖體的中心線長(zhǎng)度約為5400米,占據(jù)的水域面積是1.2km2,并且中心區(qū)域具備寬度為1km的湖心島。因?yàn)榇撕娜萘勘容^大,區(qū)徑的流量相對(duì)有限,為了可以確保生態(tài)工程順利運(yùn)行,一定要維持充足的水量。所以湖盆的滲漏量必須控制在相對(duì)較小的范圍之內(nèi)。此生態(tài)工程比較特殊的地質(zhì)條件與水文條件等相關(guān)因素直接影響著生態(tài)工程的成功建設(shè)。

1 水文工程的地質(zhì)勘察目的

1.1 綜合性的水文地質(zhì)勘察

綜合性水文地質(zhì)勘察一般是對(duì)某個(gè)地區(qū)完成的,比如對(duì)某個(gè)農(nóng)業(yè)基地或是某個(gè)生態(tài)工程,主要目的就是對(duì)該特定地區(qū)的水文地質(zhì)進(jìn)行分析與研討,進(jìn)而為該地區(qū)開展的有關(guān)活動(dòng)提供基礎(chǔ)資料,比如說(shuō)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,進(jìn)而確保該地區(qū)的生產(chǎn)活動(dòng)正常開展。

1.2 特定的水文地質(zhì)勘察

特定的水文地質(zhì)勘察主要是解決某個(gè)特定的問題進(jìn)行的專業(yè)調(diào)研,在根本上解決生產(chǎn)和地下水掛鉤的有關(guān)地質(zhì)活動(dòng)研討。比如某個(gè)地區(qū)的水質(zhì)能否滿足居民飲用的相關(guān)需求,或是某個(gè)地域能夠當(dāng)作煤礦業(yè)的開采基地等。

1.3 工程地質(zhì)的勘察

工程地質(zhì)的勘察就是針對(duì)某個(gè)地域的地質(zhì)條件完成的。某些特定地區(qū)的地上模擬建造特殊類型的建筑物,在施工之前必須對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)條完成細(xì)致且深入的勘察調(diào)研,進(jìn)而防止后續(xù)工程在施工方面因?yàn)榈刭|(zhì)條件出現(xiàn)無(wú)法解決的施工問題。另外,施工之前對(duì)該地區(qū)的水文地質(zhì)調(diào)研,可以為后期的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供合理、科學(xué)、可靠的依據(jù),保證工程項(xiàng)目可以安全、有效的完成。因?yàn)榻ㄖ锏念愋秃凸δ芙Y(jié)構(gòu)的不同,所以在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)需要落實(shí)的有關(guān)信息也不同,并且勘察的內(nèi)容和項(xiàng)目也存在一定差異。不管是什么類型的工程項(xiàng)目在施工建設(shè)之前,必須進(jìn)行水文地質(zhì)勘察,調(diào)研過(guò)后提供的有關(guān)依據(jù)在設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目之前一定要仔細(xì)、認(rèn)真研究和參考。比如后期需要建設(shè)高層建筑,必須在設(shè)計(jì)和施工之前對(duì)地基的穩(wěn)定性和抗震能力進(jìn)行調(diào)研,絕不可讓工程項(xiàng)目在后期施工過(guò)程中存在安全隱患,如果修建的是水庫(kù)或是水壩,其中壩基的穩(wěn)固勘察是非常重要的。針對(duì)各種類型、不同功能、結(jié)構(gòu)的建筑物,在前期的水文地質(zhì)勘察過(guò)程中內(nèi)容偏重點(diǎn)是不同的。除此之外,如果工程項(xiàng)目后期的設(shè)計(jì)出現(xiàn)變更或是調(diào)整,水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容也必須隨之改變,并且與工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容一致,只有這樣才可以為后期的工程項(xiàng)目建設(shè)提供科學(xué)、合理、有效的依據(jù)。

2 水文生態(tài)工程的滲漏防止措施

2.1 滲漏水的檢查

水文生態(tài)工程的滲漏水一般有多種形式。依據(jù)滲水量主要分成慢滲、快滲漏和漏水及涌水。具體的檢查方式如下。第一,宏觀找漏。對(duì)于滲漏水比較集中和相對(duì)嚴(yán)重的位置,可以用肉眼觀察,檢查出漏點(diǎn)。某些時(shí)候要鑿掉松動(dòng)部位,探索出真正的漏點(diǎn)。第二,干水泥粉找漏[3]。對(duì)于每日滲水量相對(duì)較小的慢滲位置,首先要擦干,然后再撒上一層干水泥粉。比如干水泥表面呈現(xiàn)濕點(diǎn)或是濕線,也就是滲漏孔縫。第三,膠漿找漏。對(duì)于相對(duì)輕微的大面積的滿身位置,利用上述方式難以找到漏點(diǎn),就需要擦干滲水位置,然后再滲水位置表面上涂抹一層水泥漿,最后撒上一層干水泥粉。比如干水泥的表面出現(xiàn)濕點(diǎn)或是濕線,就是滲漏位置。第四,鑿槽找漏。如果工程項(xiàng)目的轉(zhuǎn)角位置發(fā)生滲漏時(shí),沿著水路探尋滲漏的源頭。有時(shí)候需要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鑿槽,才可以找到真正的滲漏位置。

2.2 滲漏水的處理方式

地下工程項(xiàng)目的滲漏水處理通常利用以排為主和堵截相互結(jié)合的方式。也就是導(dǎo)出巖石里的滲漏水和裂縫水機(jī)涌水,同時(shí)截?cái)鄬⒌乇硭M(jìn)行排除,利用堵或是注的方式,將被覆層的滲水源頭封閉堵住。如果滲漏水比較大,可以利用引排方式,把滲漏水排放到水溝中。

(1)明排引流。滲漏水存在一點(diǎn)或是一段相對(duì)較短的裂縫中,而且滲漏的水量比較大時(shí),可以利用明排引流。就是在滲漏位置鑿開一定的深度,設(shè)置聚水漏斗,并在漏斗的下方插入塑料管,把滲漏水排放到排水溝中。該方法適合運(yùn)用在等級(jí)比較低的工程項(xiàng)目中。

(2)暗排引流。就是沿著裂縫滲漏位置鑿出Y型槽,并且在槽底部設(shè)置飲水通道,比如說(shuō)角鋼反扣和鐵皮槽等,其中槽盒飲水通道可以把滲漏水排放到排水溝中。

(3)明排和暗排的相結(jié)合。如果拱頂或是側(cè)墻發(fā)生滲漏,而單側(cè)墻的下部并未滲漏,為了可以降低工作量,可以利用封堵的方法。對(duì)于滲漏水的引排位置表面一定要封堵,具體的操作方式如下。對(duì)于滲漏點(diǎn)比較小的空洞和裂縫,可以直接利用促凝劑水泥與防水涂料完成封堵,還可以利用引流導(dǎo)水管完成封堵。針對(duì)大面積滲漏位置,必須利用多層抹面和防水砂漿制作剛性防潮層。首先對(duì)堵漏的引流排水進(jìn)行檢查,解決滲漏壓力。對(duì)于活動(dòng)性的斷裂縫和開裂縫,可以利用樹脂或是其他相關(guān)粘接劑完成橡膠板和塑料布等的粘貼處理。在粘貼過(guò)程中,利用粘結(jié)劑把水泥砂漿的表面均勻涂3度,而黏貼材料的表面要涂2度,然后設(shè)置為5至15分鐘,使粘結(jié)劑里的溶劑可以自然揮發(fā)掉,最后將黏貼材料很自然的貼于水泥砂漿上。該方法一定要在相對(duì)干燥的環(huán)境中完成,可以單獨(dú)應(yīng)用,還可以和其他有關(guān)方法相互結(jié)合著運(yùn)用。利用其他相關(guān)措施處理滲漏水過(guò)后完成粘貼,產(chǎn)生的效果更好。

2.3 滲透水的處理技術(shù)

針對(duì)面積相對(duì)較大的滲漏位置,一定要及時(shí)查找到漏水點(diǎn),為后續(xù)的工作做好準(zhǔn)備。在找到漏水位置之后必須進(jìn)行封堵,并在清理漏水位置表面之后將漏水口封堵,然后對(duì)漏水表面進(jìn)行加固,主要利用適宜的抗裂砂漿涂抹在漏水位置的表面,同時(shí)完成表面養(yǎng)護(hù)工作,保證漏水表面具有較強(qiáng)的防滲漏能力。針對(duì)滲漏水相對(duì)較大的裂縫,可以內(nèi)部澆筑快速凝結(jié)的相關(guān)漿液,同時(shí)對(duì)表面完成加固,避免漏水現(xiàn)象的再次出現(xiàn)。針對(duì)西部的結(jié)構(gòu),漏水位置的處理形式與面積相對(duì)較大的漏水位置解決方式是不同的。首先一定要澆筑漿液,然后填入止水條;其次對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)的漏水表面進(jìn)行處理,并涂抹有關(guān)防水材料;最后,完成養(yǎng)護(hù)工作,避免漏水現(xiàn)象的再一次出現(xiàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

水文工程的地質(zhì)條件勘察作為許多工程項(xiàng)目建設(shè)之前的重要任務(wù),其勘察數(shù)據(jù)可以I為后續(xù)的建設(shè)項(xiàng)目提供合理、科學(xué)、可靠的依據(jù),還能為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供有關(guān)參考,為后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)施工容易出現(xiàn)的問題完成提前備案,從而確保工程項(xiàng)目的正常進(jìn)行。地下工程項(xiàng)目的滲水現(xiàn)象,在進(jìn)行處理時(shí)一定要遵循排水與封堵的有效結(jié)合形式,綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境,利用科學(xué)、合理的治理方案,一定要治標(biāo)治本。

參考文獻(xiàn):

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