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岩土工程师论文

岩土工程师论文范文第1篇

关键词:注册岩土工程师;勘查技术与工程;教学改革;工程实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0046-02

从2002年起,针对从事岩土工程工作的专业技术人员,国家施行了注册岩土工程师执业资格制度。注册岩土工程师从事岩土工程工作即执业的前提是:不仅取得了《中华人民共和国注册岩土工程师执业资格证书》,而且还得拥有《中华人民共和国注册岩土工程师执业资格注册证书》。

一、注册岩土工程师资格考试分析

目前,我国的注册岩土工程师考试分两个阶段。首先进行基础考试,然后进行专业考试。基础考试合格,且符合工程实践的年限后,才能参加专业考试。

1.基础考试。基础考试考查的是考生的综合基础理论知识,考试时间为上午4小时、下午4小时,共180道选择题,总分240分。上午的考试主要考查考生对基础理论的掌握程度,有120道单选题,每题1分,涉及11门课程:数学基础24题,理论力学基础12题,物理基础12题,材料力学基础12题,化学基础10题,流体力学基础8题,电气技术基础12题,计算机基础10题,信号与信息基础6题,建筑经济8题,工程法律法规6题。下午的考试主要考查考生对地下工程相关专业知识的掌握程度,有60道单选题,每题2分,涉及8个课程:建筑材料7题,土木工程测量5题,职业法规4题,地下工程施工5题,结构力学及设计12题,岩体力学与土力学7题,工程地质10题,岩体工程与基础工程10题。

2.专业考试。专业考试分2天进行,分别为专业知识考试和案例分析考试,考试时间均为6小时,即上、下午各3小时。专业知识考试的上、下午试卷均由70道选择题组成,其中单选题、多选题的题目数分别为40道和30道,分值分别为40分和60分,试卷满分为200分;专业案例考试的上、下午试卷各由30道单项选择题组成,考生从上、下午试卷的30道试题中任选其中的25道题作答,每题2分,案例分析试卷满分为100分。专业知识试卷包含8个课程,分别为:岩土工程勘察,浅基础,深基础,地基处理,土工结构、边坡与地下工程,特殊条件下的岩土工程,地震工程,工程经济与管理;案例分析试卷包含7个课程,分别为:岩土工程勘察,浅基础,深基础,地基处理,土工结构、边坡与地下工程,特殊条件下的岩土工程,地震工程。注册岩土工程师专业考试为非滚动管理考试,属于开卷考试,考试时考生可以携带工程规范、教程等工具书进入考场。

二、现行培养模式存在的问题

目前,参加注册岩土工程师考试的考生主要有两个来源,一是土木工程专业的毕业生,二是勘察、地质类专业的毕业生,其中以后者为主。在这种情况下,从人才培养前景出发,把注册岩土工程师考试作为导向,改革勘查技术与工程专业的培养模式是必要的。

1.在现有的专业培养模式下,课程设置不够全面,学生学到的专业知识有限,达不到注册岩土工程师要求的知识面的宽度,造成学生的地质课程有所欠缺。

2.在现有培养模式下,学生的工程意识不强,实践动手能力偏弱,对毕业后从事岩土工程工作,快速适应注册执业制度非常不利。产生这种问题的根本原因是:学生课程实习、毕业实习的时间有限,实习安排不太合理,过程也不规范,造成实习效果不好,不能将专业理论与实际工程很好的结合起来。

三、专业教学改革措施

1.调整专业培养方案。针对注册岩土工程师考试要求的科目,调整勘查技术与工程专业的人才培养方案。首先,要加强专业基础知识的培养,不仅要设置充足的地质学系列课程,让学生系统掌握充足的地质知识,同时还要重视力学课程的设置,例如:适当增加三大力学的课时,必要时增加适当的课程设计;专业课方面,在保证岩土工程勘察系列课程的基础上,增加地下结构工程、原位测试与检测、边坡及基坑工程、地震工程等课程。其次要拓宽专业知识面,报考注册岩土工程师考试的相近专业包括煤田地质勘查、地质矿产勘察、采矿工程、矿井建设、应用地球物理及环境工程等,部分其他工科专业人员也可以报考。既然这么多相近专业都可以报考,那么勘查技术与工程专业的课程就可以设置一些相近专业的专业课,从而开阔学生的知识面。

2.注重工程实践。通过分析得知注册岩土考试特别是专业考试更重视岩土工程实践,因此有必要把勘查技术与工程专业的课程设置进一步向工程一些倾斜,完善实践环节的教学工作。加强实践教学基地建设,使实践教学环节的教学工作规范化、合理化,真正提高学生的实践能力。另外,在核心专业课的教学过程中,可以适当引入注册岩土工程师考试中的案例分析真题,让学生在课堂上得到训练,提高学生的工程分析、工程实践能力,既为以后的注册工程师考试打下良好基础,又可以增加实践环节,达到学以致用。也就是说,在专业课程的教学过程中,适当补充注册岩土工程师考试的相关真题,可以培养学生解决实际工程问题的能力。

3.加强相应工程规范与职业道德法规的教育。应尽可能在专业课程教学中引入相关的最新国家规范、地方规程及执业管理制度的课程或者讲座,对关键的条文要进行分析、解读。例如:在岩土工程勘察课程教学中,引入岩土工程勘察规范;在基坑工程教学中,引入基坑支护技术规程。在讲解教材的过程中,进一步给学生穿插讲解相应的工程规范,使得学生既掌握扎实的基本理论知识,又能将工程规范应用于实际工程,培养学生养成设计计算时参照规范的习惯。此外,要开设一些重要的职业道德、职业法规课程,例如:建设工程勘察设计管理条例、勘察设计注册工程师管理规定,给学生讲解一些职业法规的基本知识,提高学生的职业道德素质,培养学生正确的价值观。

4.培养双师型教师队伍。教师特别是专业课教师对学生的培养有重大作用,应该提高专业课教师的综合素质。在学校的师资队伍建设中,使专业课教师不仅专业理论知识扎实而且工程实践经验丰富,既具有高校教师资格又具有注册岩土工程师的执业资格。通过培养双师型的教师队伍,合理提高教师的综合素质,发挥其工程经验丰富的优势,提高教师的教学实习效果,大力提高人才的培养质量。

注册岩土工程师制度的实施使得岩土工程领域的设计、施工等工作更加规范,能更好地与国际岩土工程市场接轨,同时为勘查技术与工程专业的人才培养指明了方向。通过对注册岩土工程师资格考试的分析研究,结合勘查技术与工程专业现行培养模式的问题,提出了教学改革措施,包括:调整专业培养方案,注重工程实践,加强工程规范及职业道德法规教育,培养双师型的教师队伍,等等,从而为注册岩土工程师的培养打好基础。

参考文献:

[1]人事部,建设部.注册土木工程师(岩土)执业资格制度暂行规定[Z].2002-04.

岩土工程师论文范文第2篇

关键词:岩土工程;工程监理;岩土施工技术

在实际施工过程中,由于岩土施工具有一定的特殊性,所以岩土工程管理逐渐被各单位重视,岩土监理单位也随之发展起来。但是在我省,建筑工程中岩土工程监理却始终隶属于建筑工程监理,导致岩土工程监理系统始终得不到深入的发展,并且施工过程中监理方式以及监理程序模糊不清,监理技术和质量控制的手段不一致,并且相关监理部门执行力度不够,总体监理效果不明显。本文将从介绍岩土工程监理技术的现状、岩土工程监理工作存在的问题、分析岩土工程监理技术、深入分析监理方法四方面入手,对岩土工程监理技术方法进行简单讨论。

1 岩土工程监理技术的涵义

我国岩土工程监理工作是由于在进行普通建设监理工作中,遇到了岩土工程的问题,所以才开始对岩土工程项目进行研发,但是由于岩土工程监理行业发展时间较短,所以在各方面机制上并不成熟。由于各单位对于该项目并不重视,所以相关工作人员比较少,目前我国只是在岩土工程施工监理方面有具体施工制度,但是在岩土工程勘察以及基本上设计上,并没有进行相应监理。

岩土工程监理也被称之为岩土工程咨询,包括岩土工程勘察、设计、监测的监理,以及各种岩土工程施工的监理。目前国内研究相关课题的专家并不多,所以尚未对其形成清悉的概念。我国勘察大师林宗元曾经从广义上对岩土工程监理进行了阐述,从总体上说,可以总结为按照法律法规上规定的技术与标准,利用组织技术、经济等措施,对岩土工程整体参与者进行协调约束,保证岩土工程施工的顺利进行,达到节省投资、缩短工期的目的。

岩土工程主要涉及地面以下的部分,工作中主要包括勘察、设计、监测以及各种岩土工程施工如边坡、滑坡治理、地基基础处理,并且需要以为地面以上建筑组织服务为目的。岩土工程监理的主要工作目的是保证岩土工程的正确性可靠性以及经济型。并且岩土工程与地面以上的工程之间存在一定差距,主要表现为具有一定隐蔽性、较高的复杂性、风险性、实效性、独立性以及高度综合性。

2 岩土工程监理工作中存在的问题

目前我国岩土工程监理工作在运行中存在许多问题,从相关记录中我们可以发现,我国已经独立注册的岩土工程监理行业单位十分稀少,大部分从事相关工作的单位都使用建设监理单位的名称掩盖了自身特性,这点在我省的岩土工程监理工作更明显,大多数的岩土工程监理并不介入,或者只是在岩土工程施工阶段介入。土建行业近年来发展过快,土建市场工作人员素质水平有较大差异,并且真正从事岩土工程专业的工程师十分稀少,大多并不具备岩土工程方面的相关知识。

对于贵州省来说,岩土工程从业人员中注册岩土工程师的比例非常低,而岩土监理工作相关人员,拥有岩土工程师资格的基本没有,目前从事岩土监理的工程师,大部分都是土木工程出身。业内对于岩土工程监理工程师师的要求没有一个明确的规范,随意性比较强,行业整体缺乏专业性以及针对性。部分企业为了节省资金,会聘请一些从事过相关工作的非职业人员对工程进行监理,在工程完工后,将其抽调到其他部分。但是岩土工程监理本身是一门涵盖知识面十分广阔的学科,想要出色的完成相关任务必须熟练掌握土力学、岩体学、经济学等多项知识,但是现在所谓的“岩土工程监理人员”均不具备上述资格。

3 岩土工程监理技术方法及其探讨

笔者根据岩土工程自身监理特点,通过查阅相关资料,结合国内外先进经验以及当前我省岩土工程工作中存在的部分问题,对岩土工程监理在岩土工程的各个阶段进行初步讨论。

3.1 岩土工程监理方法讨论及实施

对于岩土施工而言,应当按照相关监理规范上的规定,对施工质量、施工进度以及资金投资进行控制,与此同时,必须对信息管理、开发合同管理、以及组织管理进行协调。对于岩土工程全过程中,要针对岩土工程自身特性、从勘察、设计、施工各阶段,结合组织、经济、合同等诸多方面,制定出妥善的监理方案。

3.2 加强责任权限

勘察工作在工程建设中起到至关重要的作用,是工程建设的基础工作,所以监理部门必须对其高度重视,确保勘察准确性与可靠性。监理项目一经开展,必须第一时间组织监理人员对施工现场进行踏勘,争取在最短的时间内,收集到该区域中最完善的地质资料,并且要对相关报告进行审核与分析。

3.3 岩土工程设计阶段监理工作

对于岩土工程来说,设计阶段的监理工作是一个特殊监理阶段,并且,由于岩土工程的最大特点,即信息化施工特点,监理部门应在设计方案阶段提出合理化建议,并在施工阶段结合实际施工情况提出相关改进措施,经过实际工作确认设计方案的可行性。

3.4 施工监理质量控制是十分重要的一个环节,与常规建筑施工监理无太大区别,施工过程中的建设工程监理程序大致为;质量控制检查程序、质量缺陷程序、是个处理程序、监理试验相关程序等一些细小程序,均为质量控制工作的主要工作流程。在实际工作过程中,由于岩土工程信息化施工特点,其控制内容、对于控制点的设置、以及控制措施采用等方面都需要通过岩土工程监理特点以及工程勘察情况来定夺。

4 结束语

目前我国土建市场人员素质差别较大,人工市场中真正的岩土工程专业的工程师人数过少。因为具体岩土工程监理工作,不仅需要监理工程师,同时也需要岩土工程师,需要相关工作人员具备极高的岩土知识,并且还要有比较丰富的管理知识以及管理经验。所以在进行从业资格证认定的阶段,应考虑增加岩土工程的知识,并着重岩土工程的实践经验的积累,在工程实践中尽量采用岩土专业的工程师进行岩土工程的监理工作,以满足岩土工程的需要。

参考文献

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[4]边绪杰.建筑工程程投资控制中存在的问题及对策[J].建筑与预算,2011,(2):98~128.

[5]KTer zaghi To the participants of there search conference on shear strength of cohesivesolis atthe university of Colorado, Research Conference on Shear Strength of CohesiveSoils.

[6]孙跃东.注册土木工程师(岩十)执业资格考试莲础考试复习指南[M].北京:人民交通出版社2004:68~108.

[7]徐敏,童小尔.挖孔嵌岩短桩承载特性能研究[C].第一届中国水利水电岩十力学与工程学术讨论会论文集,2012,(7):53~89.

岩土工程师论文范文第3篇

关键词:岩土工程;名人;感召式教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)02-0023-03

随着社会的高速发展,人们的思想观念发生了翻天覆地的变化。现代大学教学,要求教师从教学观念、教学模式、教学内容、教学方法、教学手段等多个层面进行教学改革,从而更好地完成教学任务。每年国家、省市级教改项目与精品课程建设层出不穷,但是收效甚微。过度的功利主义思想,遮蔽了人们的双眼,似乎人们更愿意“多拉快跑”搞“”。在人类的历史长河中,个人毕竟是极其渺小的,人们不应该、也不能完全割断历史搞“改天换地”的教学改革。另外,经济全球化进程大大加速了其他领域的交流,人们过分崇拜西方社会工业革命以来取得的各种成果。在教育界,一些人大肆鼓吹西方教育教学观念与方法的先进,似乎要完全摒弃老祖宗留下的遗产。要知道,完全的“拿来主义”会使人数典忘祖。

岩土工程是一门实践性极强的学科,要求人们从实践中来,到实践中去,凡事实事求是。笔者主要从事土力学、基础工程方面的教学工作,在教学活动中尝试采用岩土工程名人感召式教学法,业已取得了不少成绩,明显提高了学生的主观能动性与教学质量。结合岩土工程的特点,谈谈岩土工程名人感召式教学法的内涵与实践,希望对推动岩土工程专业教育教学改革有所裨益。

一、岩土工程名人感召式教学的内涵

感召,是一个来自于宗教视角下的观念,本意即感动与召唤。世俗观念中感召的特点:“(1)感召来源于个体自身;(2)感召是为个体或群体服务的;(3)感召可由个体的内省、反思、深思以及相关活动来识别;(4)感召的内涵意味着个人的目的感是能够实现个人成就感的”[1]。在世俗眼光中,人们一般比较赞同Dik与Duffy的观点:“感召指的是起源于自我并超越自我体验的一种超然的召唤,其目的是以能够体现或获得一种目的意识或有意义感的方式去践行一种特定的生活角色,且以他人导向的价值观和目标为主要的动机源。”[2]

所谓的岩土工程名人感召式教学,就是要通过学习岩土名人事迹,感动与召唤大学生的内心,树立正确的人生观、价值观、世界观,明确增强他们精神成果中理性的真善美的成分,引导他们进行个人修养、精神境界、道德追求的熏陶,从而增强其求学的主观能动性。

教师感召是学校教育的集中体现,在教学活动中扮演着十分重要的角色[3]。教师对学生的感召,很难用教条、形式、规则、概念固定下来,有一种只可意会,不可言传的味道,所以尽管现代大学教育采用了各种形式的教学评价模式,仍然存在很多缺点饱受诟病。岩土工程名人感召式教学法,形式上是显性的,但影响却是隐性的,体现在师生交往的全过程中,本质上仍然体现在教师本人对学生的感召。

岩土工程名人感召式教学有五个重要组成部分:(1)典型的岩土名人事迹。所选取的岩土名人,一定要是某领域的著名专家,家喻户晓,妇孺皆知,其事迹具有典型性。(2)岩土名人本身具有良好的职业道德,具有好的口碑。(3)岩土名人要能理论联系实际,解决工业界的问题,不仅仅只是一个理论家。(4)教师个人的感召魅力。岩土名人本身只是一个符号,其人其事需要通过教师精彩的语言与手势表达出来。教师必须在着装、思想、教学方式上具有与时俱进的气息,能与学生交流,让学生有认同感。(5)树立典范,自我醒悟,主动求学。岩土工程名人感召式教学法不是要为某些专家学者歌功颂德,而是要通过讲授岩土名人艰苦朴素、求真务实、开拓创新、与时俱进的奋斗精神,感染后来者,在社会上形成一种好的风气。最终目的,要让学生养成主动求学的习惯,具有良好的学习兴趣,自发向上,不断进取,而不是现在的填鸭式或满堂灌教育。

二、岩土工程名人感召式教学的实践策略

(一)岩土工程与一代大师Terzaghi

回顾人类历史长河,人类经历了石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸气时代、电气时代、信息时代。由此可见,古代人类最先接触到的物质是岩土,刀耕火种,岩土成为人类繁衍生息的物质基础。“普天之下,莫非王土”,可见土地一直都是财富与权力的象征。改朝换代、狼烟四起、频繁战乱造就了中华五千年的文明史,从本质上说,人类社会的发展史其实就是一部战争史,一部岩土史。万物生发于土,又归藏于土,这是岩土真正伟大之处。岩土材料的不确定性及岩土工程问题中因果关系的破缺、互补率的破缺[4],导致西方的“智慧学”与东方的“道”在重大岩土工程定量预测方面仍然显得束手无策。清华大学一代教学名师陈仲颐曾说:“岩土工程问题就像中医看病,是一个综合判断的过程。”所以,东方哲学的“整体论”与西方哲学“还原论”相互融合,可能为岩土工程大科学问题提供一条捷径。

在土力学的发展进程中,有无数先驱做出了巨大的贡献,他们的名字永远留在了史册中,也永远鼓舞着我们勇往直前。Coulomb、Terzaghi、Darcy、Rankine、Mohr、Boussinesq、Taylor、Casagrande、Peck、Skempton、Roscoe、

Bjerrum、Leonards、Vesic、Janbu、Fredlund、黄文熙、沈珠江、卢肇钧、黄熙龄等人[5-10],让我们耳熟能详。其中,土力学创始人Terzaghi一生与岩土工程结下不解之缘,其坎坷而光荣的一生为岩土工程、工程地质学科创造了无尽的财富,时至今日,仍然让我们叹为观止。

Terzaghi于1883年10月2日生于捷克斯洛伐克的布拉格,因视力缺陷未能参与海军。在格拉兹工业大学读机械工程学期间,却偏爱地质学、哲学、天文学等。当了一年义务兵之后,回母校主攻一年地质学,随后开始土建、地质类调查工作。“他认为土的性状之所以不能准确地预测,关键就在于不能明确地掌握地质条件与工程上的问题”。于是自筹经费,在美国开始了短暂而又漫长的两年现场调查。后来整理资料后发现,土性与地质条件之间的关联性不是很强,跟预期目标差别较大,这使Terzaghi受到了巨大的打击。紧接着爆发了第一次世界大战。

1916年,在付希海莫教授的引荐下,Terzaghi担任了土耳其工业学校的教授,通过综合、对比的研究方法,发现土性必须经过定量测定,随后进行了大量的系统土工试验。1921年,Terzaghi依据黏土试验成果发现了现代土力学的基本原理。1923年发表的压密理论,在1924年第一届国际应用力学会议上宣读后,使40岁的Terzaghi横空出世,立即蜚声全球。1925年,Terzaghi出版了闻名世界的第一本《Erdbaumechanik auf Bodenphysikalischer Grundlage》,象征着土力学作为一门学科诞生了,是古典土力学诞生的标志。

1925年至1929年,Terzaghi居住美国,任教麻省理工学院,大量的研究论文、工程实践、演讲活动,彻底奠定了他在土力学界泰斗的位置。1930年,他应邀回归祖国。6年后,当选为国际土协主席,连任四届直至1957年。这一时期,岩土届出现了很大的问题:理论与实践分离,假设脱离实际,为了研究而研究。1938年,由于战乱,Terzaghi移居美国,执教哈佛,将自己的研究工作推向了顶峰。

Terzaghi的一生,九获名誉博士称号,四获诺曼奖,四任国际土协主席。其丰功伟绩,已为世人所景仰。但更加重要的,是他一生追求真理与实事求是的精神。他曾预言:“土力学最凶顽的敌人,并不是否定土力学原理的人,因为现在这些人已经死掉了。危险的,恐怕是那些纯理论家在创建土力学‘原理’时所造成的遗害,因为这一类人的工作从根本上破坏土力学所要达到的目的”。Terzaghi实事求是、理论联系实际的学术思想与工作作风,已被Casagrande、Peck、Lambe等学术大家所继承,其思想必将泽被后世。

岩土工程界像Terzaghi这样知识渊博、道德高尚、勤奋刻苦、开拓创新的学者,不胜枚举。“以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。”现代高等教育不能仅仅停留于技能教育(谋生教育),更应该关注人格教育与道德教育。

(二)岩土工程名人感召式教学的目的

岩土工程名人感召式教学,主要有四个目的:(1)培养学习兴趣。学生之所以不想学、不愿学,从根本上讲还是缺乏学习兴趣。大学生头脑灵活、创新思维性强、易于接受新事物,但往往缺乏毅力、个人中心主义强烈、缺乏团队协作精神,另外缺乏专业素养。清华大学李广信教授的趣味土力学教学法就是一个非常好的尝试。寓教于乐,通过岩土名人事迹感召,既可以学习先驱们处理岩土工程的基本思路与方法,还可以学习他们百折不挠、求实创新的工作作风。(2)树立远大理想。大学生从小在父母身边长大,依赖性较强,没有明确的学习目标,跟风性强。求学没有理想与压力,自然没有动力。康德说,“没有目标而生活,恰如没有罗盘而航行”。无目标的努力,有如在黑暗中远征。通过大量岩土名人事迹感召,可以在大学生心目中树立典范。典范是一种引领思考的方向,一种未来人生的光明指标。在大学生心目中树立典范,使他们怀抱热情献身事业,进而追求智慧,不断超越,与时俱进,为国家现代化建设添砖加瓦。(3)培养实事求是精神。岩土工程是一门半理论半经验学科,要求人们从实践中来,到实践中去。Terzaghi、黄文熙、沈珠江等人一再强调科学实验与工程实践的重要性,充分说明了实践对岩土工程学科的重要性。大学生是国家未来的建设者与接班人,如果弄虚作假、本末倒置,国家发展与学科建设都会遭受巨大损失。岩土工程学科需要理论联系实际的人才,而不是“为了研究而研究”的纯理论家。(4)掌握岩土工程学科工作思路。岩土材料的复杂性与工程条件的不确定性,从根本上决定了岩土工程定量预测的复杂性。基于西方还原论思想的岩土工程工作方法,往往使人陷入难以自拔的深渊。大学生辨识能力很差,教师在上课过程中,可以抛砖引玉,教学生一些系统论的思想。

(三)岩土工程名人感召式教学的实践策略

笔者在过去三年的教学过程中,反复思索,反复实践,初步发现名人感召式教学对于提高学生积极性有一定作用。

1.课堂名人事迹感召法。每次课后让学生上网搜集一些岩土名人事迹,做成PPT,下次上课随机抽取学生上台短暂演讲,随后结合教学内容给予点评。比如,讲到土的压缩性这一节,课前3分钟可以找学生介绍一下Terzaghi的学术贡献。教师话锋一转,讲解Terzaghi生平,以及如何发现饱和土一维渗流固结理论的,扣人心弦,引人入胜。再比如,讲到土的抗剪强度这一节,就可以讲讲库伦是如何发现土的剪切破坏规律的,从而吸引学生的注意力。通过相应的故事情节,从而转向正题,学生更容易接受。

2.视频教学感召法。教师提前准备一段3―10分钟的录像资料,提出若干思考问题,上课播放,然后回答问题。让学生带着问题观看视频,学生会处于一定紧张状态,求知欲望更加浓烈。可以是一些岩土名人的纪录片、生平评价,也可以是某些工程事故视频,甚至包括一些三维动画。

3.头脑风暴教学法。教师根据班级人数事先划分小组,提出问题,待演讲或视频过后,进行头脑风暴式讨论。然后,每组派一名代表陈述小组的意见,最后由教师作总结发言。

以前教学,没有采取类似措施,发现只有少数学习好的学生才敢问问题。后来,实施了岩土工程名人感召式教学法,笔者明显感到学生求学兴趣高涨,主动问问题的学生越来越多,成绩普遍有所提高。而且平时学习较差的学生也敢于问问题,还有少数学生甚至还追到家中打破沙锅问到底。所以,这些方法还是有一定作用的。当然,笔者教育教学资历尚浅,经验还很缺乏,加之岩土工程的系统性与复杂性,这些教育教学方法还需要不断完善与探索。

三、结论

第一,在介绍了世俗观念下感召概念与特点的基础上,明确提出了岩土工程名人感召式教学法,该方法主要包括五个组成部分:典型的岩土名人事迹,岩土名人本身具有良好的职业道德、岩土名人要能理论联系实际、教师个人要具有感召魅力,激发大学生求学主观能动性。

第二,岩土是人们生存的根本前提,人类社会的发展史本质上是一部岩土史。东方哲学的“整体论”与西方哲学“还原论”相互融合,可能为岩土工程大科学问题提供一条捷径。以Terzaghi名人事迹为例,介绍了岩土工程名人感召式教学法的实践方法,最终目的要培养学生学习兴趣、树立远大理想、具有实事求是精神、掌握岩土学科工作思路。

参考文献:

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岩土工程师论文范文第4篇

摘 要:本文从岩土工程的勘察、外延、特点以及其它专业的关系进行分析与研究,并指出了岩土工程对自然条件的依赖性、条件的不确定性、参数的不确定性与测试方法的多样性。

关键词:岩土工程 勘察 研究

一、岩土工程的勘察

岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数,其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上,不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。

二、岩士工程的外延

岩土作为支承体:房屋建筑、道路、桥梁、弃渣场、各种大型设备等等,都建造在岩土体上,岩土体作为地基,作为支承体,研究的主要问题是承载力和变形问题、稳定问题。

岩土作为荷载或自承体:边坡工程、基坑工程、露天采矿工程等地面工程开挖,隧道、地下洞室等地下工程开挖,面临的是另一类稳定和变形问题。这时,岩土体担任的角色,既可能是荷载,也可能是自承体。同时,地下水的时空分布状态常常具有举足轻重的影响。

岩土作为材料:填方工程,特别是大面积高填方、填海造陆,要用大量岩土作为回填材料;水工围堰、水利大坝、填筑路堤等也用岩土作为当地材料,就近取材。这些工程除了研究其稳定和变形等特性外,岩土材料的质量、数量、运距和施工质量控制是主要的岩土工程地质问题。

地质灾害的防治:岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害,对工程构成严重威胁,防治工程必须针对具体地质条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。

环境岩土工程:随着人们对环保意识的重视,地质和水文地质环境的评价、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等,都涉及复杂的环境岩土工程问题,环境岩土工程正日益受到更大的重视。

以上各类工程,不仅涉及天然岩土,还包括各种人工土,包括对天然土的加固和改良,利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等人工改造方法,改变岩士体的强度、变形和渗透等性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成部分,也是近年来新兴起来的一门新的岩土工程技术。

三、岩土工程的特点

(一)岩石的裂隙性

岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种各样的裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙不平,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因复杂多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理.有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”,将裂隙概化为“结构面”。搞清结构面的产状、参数和分布,是岩土工程勘察设计的重点,也是难点。

(二)土的孔隙性

根据土力学解释:土是一种散体结构的材料,存在孔隙。对于饱和土是固、液两相;对于非饱和土,是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现;渗透系数和地层组合的差别。导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应,使桩被挤断、挤歪和上浮;地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力。基质吸力随着土中含水量的增加而降低,因而是不稳定的。膨胀士和黄土随湿度的增加而强度显著降低,非饱和土基坑雨季容易发生事故,花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡,都和基质吸力降低有关。总之,把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。

四、岩土工程和其它专业的关系

(一)岩土工程与工程地质的关系

二者的区别:工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质勘察师),侧重于研究地质现象、地质成因和演化过程、地质规律、地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域、工作内容、关心的问题,两者都是有区别的,各自的侧重点不同。

但是,二者的关系又非常密切。有人说,工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸,虽然不一定十分准确,但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料,无论性能和结构,都是自然形成的,都是经过了漫长的地质历史时期,是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构,只能通过勘察来查明,而又不能完全查明。一些关键性的问题,需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区,有经验的工程地质学家,通过大量的地面地质调查,综合分析就可大致判断、推断地质构造的框架、轮廓,利用物探、钻探、槽井探等勘探手段揭示,由粗而细,由浅入深,构画出工程地质模型。没有地质学基础,哪能识别断层、裂隙?哪能识别软弱夹层和结构面的空间分布形态?哪能说清地下水的赋存条件和补给、径流、排泄的运动规律?如果要开挖隧道,哪些地段会冒顶?哪些地段会突水?在地质构造复杂地区,离开了工程地质专家,可以说土木工程寸步难行。

岩土工程师论文范文第5篇

[关键词]:环境岩土工程;工程地质;岩土工程

中图分类号:X2 文献标识码: 文章编号:1997-0668(2008)100058-02

1. 环境岩土工程定义

环境岩土工程(EnvironmentalGeotechnology)一词,源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会,并在其著名的"Introductory Remarks on EnvironmentalGeotechnology"论文中,将环境岩土工程定位为"跨学科的边缘科学,覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题",主要是研究在不同环境周期(循环)作用下水土系统的工程性质。

2. 环境岩土工程研究的内容及分类

环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科,涉及面很广,包括:气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。

环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类:

(1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如:抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。

(2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。

(3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时,由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响;深基坑开挖时,降水和边坡位移等。

3. 环境岩土工程研究中基本观点及研究方法

3.1基本观点

(1) 岩土实践的范围是地球表层, 而地球对于宇宙来讲是一个子系统, 它的变化受其他子系统的影响, 它们之间有物质和能量的交换, 是一个开放的系统;

(2) 资源是有限的。 我们只有一个地球, 并且随着人口的增长, 资源与人口相比越来越小, 所以我们应实施可持续发展战略, 而不能盲目地掠夺式地利用, 以防止对环境造成不利的影响;

(3) 人类无计划的活动会毁灭人类自身;

(4) 自然界在不断地变化, 有一些直接危害人类, 反过来人类要避开危害, 就必须采取措施;

(5) 虽然岩土工程曾带来一些消极影响, 但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的,

所以从理论上讲, 所有的环境岩土工程问题是可以解决的, 但它依赖于人们环境意识的提高, 岩土工程技术的进步和法制建设的健全。

3.2研究方法

环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域, 所以在研究中应从学科间的交叉处着眼, 以辩证的观点分析和解决问题。 其次, 应用岩土工程的观点去改善环境, 使其更符合人类的生存需求。

4.工程地质工作的任务

在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:

①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;

②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;

③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;

④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

5. 环境岩土工程的研究现状

20世纪50-60年代公害事件的显现,人们不断探索,反思,并已取得了基本的共识。目前国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面,而国内则在此基础上有较大的扩展,就目前涉及的问题来分,可以归纳为两大类:第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题,统称为小环境问题。

6 . 工程地质要面对现实着眼未来

汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。

如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。

修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。

很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取

地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。

人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师! 忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚!

岩土工程师论文范文第6篇

关键词 岩土工程 教学目标 教学手段 教学内容 考核方式

1岩土工程教学目标的改革

掌握岩土工程的基本理论知识,学会应用岩土知识点分析岩土工程建设中的实际问题,是学生学习岩土工程专业的主要目的。教学过程中让学生充分了解岩土工程领域的主要知识点与新技术,为今后的专业学习打下坚实的基础是岩土工程教学的主要目的。

对于土木工程专业的学生而言,岩土工程学科教学主要训练学生解决地下工程相关问题的思维方式,学习的过程重在对各章节教学目标的掌握与理解,在对基础概念掌握之后,学生能够基于相应的假设、定理、推论等复杂的验证深入分析岩土工程问题。教师教学的内容需要以明确各个章节的教学目标为首要重点,使学生在教学前对课程的核心目标有全面清晰的了解,如此学习的过程才能够有针对性地掌握要点。教师在实践的过程中可以在每个章节的起始页重点讲述相应章节的教学目标,例如,在讲授土力学中土体压缩的章节时,在该章节的首页单独列出本章的教学目标,(1)了解应力历史对压缩性的影响,(2)掌握一维方法计算固结沉降,(3)熟悉压缩的特点以及压缩试验的基本程序等。这些明确的目标使学生能够一目了然地明确学习重点,且教师能够在讲授的过程中强调这些重要的知识点,使学生明确知识点的孰轻孰重。

2岩土工程教学手段的改革

2.1动画媒体教学的充分运用

岩土工程的教学过程缺乏趣味性,教学过程涉及的抽象概念较多,有些概念性的知识教师难以具体化讲解,这些原因往往会导致很多学生对岩土工程失去兴趣。为了深化学生对知识点的理解,同时使学生能够感性的理解重要的知识点,在课堂上教师可以利用各种仿真软件如Protel、Multisim等等进行实例模拟演示,即将许多概念性的知识点以动画的方式展示给学生们,如在讲解土体剪胀的时候,可以将密实土和松散土体利用二维动画模拟这两种土体在受到剪切作用的异同之处,学生在观赏动画展示的同时,可以掌握为什么密实土存在剪胀而松散土存在减缩效应。因此充分的动画展示利于学生掌握必要的知识点,将理论知识点形象化、具体化,进而提高对主要知识点的认知与理解。

2.2网络教学方式的推广

岩土工程的理论知识非常多,教学的过程中涉及很多公式推导,如果学生们没有频繁的深入复习与预习,一般他们对刚刚讲授的知识难以理解掌握,因此需要一个快捷的方式方便学生复习过往的知识点。教师们可以充分利用各自学校的网上教学系统,建立一个土木工程主要知识点的网站或网络群(如微信群或QQ群),教师可以将不同的知识点整合到W络平台上,供学生进行实时的交流与讨论。

3教学内容的改革

常规的岩土工程的教学大纲往往由浅入深,但在课程后面的章节与前面的联系又环环相扣。

3.1以改进教学内容的互动性改革

为提升教师教学内容的主次分明,教师需要在教师课程内容的同时需鼓励学生多提问、多思考、多提建议、多互动,以进一步提升教学内容的简洁易懂,使学生能够进一步抓住重点,有效学习。

3.2以强化课程概念的开放性实验方法

岩土工程的实验教学需要进行大量的试验,如土体基本性质测量的试验、直剪试验、三轴试验等等,教学的过程中教师需结合教学内容将教学实验穿插到教学课程之中。丰富课程内容的直观性。

4成绩评定方式的改革

传统岩土工程教学考核方式以期末闭卷考试为主,这种方式导致学生需要记诵大量的逻辑概念,如土力学里面土体最大干密度、密实度、饱和度、含水量、以及孔隙率等等相互概念之间的逻辑关系,且较多的学生存有临时抱佛脚的想法,即通过最后的冲刺复习就可以拿到理想的分数。针对这种情况,对相应的教学成绩评定方式以及考试方式进行改革,教师在实际操作中可以将成绩的评定方式分为开卷与闭卷两种方式,除以常规的期末考外,增加一些随堂的测验,避免学生将学习重心放在最终的期末考试,如期末考试的分数比重可以调整为50%左右,其余的部分调整为剩下的百分比。为保证良好的课堂教学效果,部分的采用常规的闭卷考试检验学生对各种岩土工程相关概念、理论的掌握情况。教师若能进一步突破课堂教学的限制,让学生做一些小型的应用课题,即让学生利用课余时间通过小组讨论研究、在图书馆检索文献、或利用数值模拟的方式解决实际的小工程项目,这些小课题可以极大地提高学生应用知识点解决实际问题的能力,最终使学生在整个岩土工程相关科目学习过程中充分理解掌握抽象概念以及具备应用知识点的能力。

5结论

从以上的讨论分析中,常规的岩土工程教学方式需要进一步的深化改革,以满足现阶段教学过程中的实际要求,明确的教学目标与重点,可以使学生充分明确学习目的,丰富的教学手段让学生声情并茂的理解领会抽象的知识点与概念,结合以针对学科考核方式的改革,系统地改进整体的教学方式,即结合教学内容、方法、手段、考核方式的角度对教学过程进行完善与改革,以改善整体的教学方式,以期得到良好的教学效果。

岩土工程师论文范文第7篇

关键词:注册工程师;工科教育;培养方案;课程改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0082-02

一、引言

注册工程师制度是国家执业资格制度,是对工程技术人员实行的一种门槛准入控制。该制度有助于提高工程师的技术水平,便于国际上的交流和互认,在发达国家已经实施了许多年。我国建设部信息中心于1992年印发《建筑师、工程师注册制度研讨会纪要》通知,开始探索注册工程师制度。我国人事部和建设部于2001年公布了《勘察设计行业注册工程师制度总体框架及实施规划》,对各部门职责做了总体规定,为后续的工作开展制定了纲领。

工程专业的毕业生参加注册工程师考试的及格率,可以部分地反映出该专业的办学水平。现在大学教育与工程师职业资格制度仍有脱节,毕业生要经过一段时间的实践才能成为合格的注册工程师。目前专业人才培养模式还不能充分满足注册工程师能力的要求,因此有必要对现有工程专业的课程进行改革。本文以我校勘察专业为例,介绍了基于注册岩土工程师能力要求的专业课程改革。

二、课程改革的措施

1.修订培养大纲。注册岩土工程师考试大纲代表了工程界对岩土工程师知识结构的总体要求,也为我国高校制定培养大纲提供了重要参考。本课题组根据考试大纲,提炼出注册岩土工程师所需的岗位能力,调整我校勘察专业人才培养模式,以满足注册岩土工程师制度所要求的大岩土概念。

为了方便学生毕业后尽快获得行业“准入证”,我们将注册岩土工程师考试大纲中绝大部分的知识点都分配到大学课程中去,以求教学内容涵盖注册考试内容。同时进一步明确各门课程在人才培养中的作用,减少课程的总学时,尤其删除课程之间不必要的重复部分。注册岩土工程师考试大纲不仅包括大学物理、高等数学、线性代数、普通化学等公共基础课的内容;还包括理论力学、工程力学、工程地质等专业基础课的内容;还包括边坡加固、基坑支护、施工技术与组织、桩基工程、地基处理等专业课的内容。要掌握这些内容庞杂的、相互联系的知识,需要对现有本专业的课程体系进行改革,描绘出能力要求与课程之间的对应图。

2.优化课程体系。我国注册岩土工程师考试包括基础考试和专业考试,要让学生扎实掌握这些知识与能力,必须有相应的教学改革与之相配套,注意课程之间的整体联系。在课时分配上注意参照注册资格考试大纲,科学分配课程学时,调整基础课程和专业课程的比例关系。充分研究课程内容以及各门课程之间的衔接关系、减小不同课程中内容的重复,构建专业方向的课程模块,使课程的整体结构更加合理。比如在土力学中适当增加渗流固结、斜坡土压力理论,为今后从事地基处理、边坡加固、基坑支护打下扎实的理论基础。在基础工程课程中,适当增加桩基设计方面的知识,并引入公路桥涵地基基础规范的一些内容,扩展学生的专业视野。在技术课程中,增加岩土规范与建筑法律法规的内容,这也是注册岩土师考试的一项重要内容。

课程开设的先后顺序也会影响到学习效果,专业课程开课的前后顺序要体现循序渐进的原则。例如,岩土工程勘察这门课重点在于介绍勘察技术,同时又是工程地质、土力学等课程知识的综合实践与应用,所以应该把岩土工程勘察安排在土力学之后讲授,因为土的工程性质和土的分类这些内容要依赖工程地质、土力学课程的内容。岩土工程勘察报告中对基础类型的建议,也需要有基础工程作为先修课程。

3.改变授课方式。改进教学环节,尝试采用案例教学、互动讨论、观看录像、论文报告、室内试验、野外现场教学等多种教学方法的综合应用。以案例教学法为例,课堂上的工程案例是为学生进入实际工程所作的准备,在案例教学中,学生既有机会提出解决工程问题的方法,同时也可以及时从教师及同学那里获得反馈意见。在这种情景中,学生们解决问题的种种方法都可以提出来并加以比较讨论,这为他们将来以后的工作提供了一个近乎真实的场景,缩短了教学与实践之间的差距。

在授课过程中还应该注意提高学生的综合应用能力,满足注册岩土工程师能力的要求。在岩土工程实践过程中,不少工程问题的处理,在很大程度上依靠综合应用能力。学生在校期间如果培养了较好的设计、施工、管理和沟通等综合能力,毕业时即可以胜任工程师岗位的工作任务。例如根据一栋高层建筑上部荷载和地质勘察报告,如何确定基础方案就是一个综合问题,要采用桩基、筏基、箱基中的哪一种基础类型,除了考虑建筑功能、结构强度问题外,还涉及到各工种互相配合协调、深基坑开挖对相邻建筑物的影响等。如果学生没有培养出综合应用能力,就无法胜任这样的工作。

三、课程改革的成效

1.专业培养方案更加完善。本课题组采用实地走访、分发调查问卷等形式,对岩土公司企业、本专业校友进行调研,听取他们对专业改革的意见,了解福建省的人才需求趋势,结合注册岩土工程师考试大纲的要求对培养方案进行修订,使本专业培养计划能够与时俱进,以适应社会对人才需求的变化。本课题组还跟踪本专业在校学生的学习情况及能力培养的进程,及时调整教学方案,还增加注册工程师考试内容,并根据每年注册工程师考试大纲和试题进行调整,使其具有时效性和真实性。优化后的课程体系中,各门课程在人才培养中的作用更加明确,各教学环节之间衔接更加紧密,课程体系突出主干课程的核心作用。

2.教材建设体现了注册工程师的能力要求。以前的教材编写是以学科知识的系统性为依据,对行业的注册考试关注不够。现在我国土建行业已基本建立起完善的注册考试制度,作为行业准入门槛。但现有的大部分教材,还是没有体现出注册考试的影响,这样使学生毕业后要花费很多时间去准备注册考试。本课题组以其中的专业基础课《基础工程》为切入口,编写了较有特色的教材,体现了注册工程师的能力要求。

3.形成具有行业特色的实践教学体系。把工程实践教育贯穿于学生在校学习的全过程,通过地质实习、岩土工程勘察、岩土工程测试实习、边坡基坑课程设计等教学环节,使学生在岩性辨别、现场试验、岩土设计等方面获得实践训练,以达到人才培养对工程实践能力的要求。实践性教学内容依据课程的性质不同,分为课内课外、校内校外,依照课程的安排顺序,遵循由易到难、由感性到理性、由单一到综合、由模仿到创新的过程,循序渐进,组成了较为完整的实践性教学体系,凸显行业特色。相关的成果获得我校教学成果一等奖。

四、后续需要解决的问题

1.学生在企业实习的机会有待增加。在美国、德国和日本等发达国家,岩土工程师的培训任务很大程度上由企业承担,而我国的岩土工程毕业生在职业培训方面还未形成体系,施工企业和设计院大都从自身经济利益出发,要求毕业生必须具备相应的工作技能和实践经历。人才市场的需求和毕业生日益增加的就业压力,迫使学校必须加强学生实践能力的培养,构建与注册师执业制度相适应的实践教学体系,尤其要增加学生在企业实习的机会。

2.教师的实践能力有待提高。我国青年工科教师这几年数量大增,普遍缺少工程经验,这样在指导学生实践教学方面就难免捉襟见肘。在兼职教师方面,我国企业工程技术人员到学校兼职教学造成工作时间和教学时间冲突,得不到企业的支持和鼓励,所以到大学兼职教学的工程技术人员不是很多。

参考文献:

[1]曹霞,金凌志,蓝丽江,付强.注册师制度下的土木工程专业教学体系构建[J].高等建筑教育,2012,21(5).

[2]李飞,霍宁.我国注册岩土工程师执业制度与高校教学改革探析[J].理工高教研究,2005,24(1).

[3]孙超,常虹.与注册岩土工程师制度相适应的勘查技术与工程专业人才培养模式探索[J].吉林省教育学院学报(上旬),2012,28(2).

[4]张云峰,詹界东,李文.土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J].高等建筑教育,2005,14(1).

[5]周德泉.岩土执业资格制度下的高校专业人才培养[J].交通高教研究,2003,(2).

[6]黄真萍.勘察技术与工程专业工程实践能力培养与探索[J].中国地质教育,2004,(4).

岩土工程师论文范文第8篇

[关键词]卓越工程师教育培养计划 岩土工程测试技术 教学改革 创新能力 实践能力

引言

“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划,2010年6月教育部启动了“卓越计划”[1]。2011年10月,重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划,为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变,重庆交通大学土木工程专业中实践性较强的课程均在积极探索全新的教育改革模式。

“岩土工程测试技术”主要介绍了边坡、软土地基、桩基、城市地铁区间隧道盾构、基坑、地下隧洞矿山巷道等岩土工程现场监测和检测技术以及无损检测与声发射技术。该课程的主要目的和任务是:通过对本课程的学习,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理、不同岩土工程的测试项目、测试方法、数据采集和整理等。该课程是土木工程(岩土工程方向)理论与实践结合的至关重要课程,也是培养学生工程实践能力、锻炼学生综合能力和执行“卓越计划”的最佳课程之一。

本文以重庆交通大学岩土工程专业课程 “岩土工程测试技术”为例,进行了适应“卓越计划”人才培养的教学改革探讨。首先,分析现有“岩土工程测试技术”课程教学现状和存在问题;其次,探讨该教学模式与“卓越计划”要求之间的差距;第三,针对现阶段教学模式的问题进行改革,探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的教学模式。

一、教学模式现状及存在问题

在土木工程(岩土工程方向)课程设置体系中,“岩土工程测试技术”课程具有毋庸置疑的重要地位,是从基本理论过渡到工程实际的重要桥梁。本校开设了“岩土工程测试技术”课程和“岩土工程测试技术”实验课程。

传统教学模式主要包括多媒体教学、工程现场教学、换位教学法、以施工图为中心的教学法及情境教学法等,这些教学措施悉数被应用于普通本科及高职院校的“岩土工程测试技术”课程教学[2]。多媒体教学在播放岩土工程勘察测试技术动画、视频与现场录像或现场参观等方面起到了至关重要的作用,加深了学生对测试技术的感性认识,激发了学生一定的创造欲和兴趣。但是由于课时的限制、课程内容安排以及教学条件的限制,不能运用多元化的教学手段,最终还是落入以教师为主体,满堂灌、注入式的教学方法和多媒体配合板书的教学手段,取得的教学效果也相应不如人意。

因此,针对以上传统教学模式和理念,结合课程内容未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”这门实践性、综合性较强的课程而言,不能满足其教学目标和要求。

(一)课程内容未能体现前沿科技

本校采用任建喜主编、武汉理工大学出版社出版的《岩土工程测试技术》为主要教材,内容共分9章,介绍了岩土工程测试技术中常用的传感器的原理和使用方法后,重点介绍岩土工程现场监测和检测技术,包括边坡工程、软土地基和路基、桩基工程、城市地铁区间隧道、基坑工程、隧道工程和地下洞室等,以及地下工程无损检测技术和声发射技术等内容。

现行使用教材为第1版,书中难免有逻辑和编写上的错误;现行课程教学虽然在前期教学中有所积累和改进,但很大程度上都是传统课程内容的沿袭。现有教学内容体系虽然在知识的系统性和完整性上尚可,但对知识的进一步拓展、新材料、新技术、新工艺等方面知识点和前沿科技尚有待完善。

新技术历来都是岩土工程领域发展水平的一个重要标志,也是岩土工程建设的重要支撑。随着近年来岩土工程技术取得了突飞猛进的发展,很多新型测试装备、创新性的技术被应用到岩土工程监测与检测工程中,如岩土体的室内测试技术、CT技术、离心模拟技术、遥感影像技术、多功能触探装置、多功能钻机以及各种新型智能化岩土工程测试仪器和技术等[3, 4]。

(二)重理论轻实践

本校为“岩土工程测试技术”安排56学时的理论教学和16学时的实验教学,一共4学分,教学内容和课时安排较合理。但是,一方面,由于教学主要以教师为主体,强调教材作用,很难将工程实践内容贯穿于课堂教学始终[5];另一方面,施工单位鉴于安全和工期方面的压力,不愿接收大量学生到工程现场参观学习课堂;第三,教学中的实践环节主要靠任课教师根据所参与的工程科技服务项目及经验积累,在课堂教学之外未曾安排施工现场观摩学习。因此,以上种种条件的制约,学生看到的只是某一阶段的状态,很难看到全过程,这就直接导致课堂理论教学和工程实践之间脱节现象。学生的工程实践能力、动手能力以及协同创新能力无法得到充分锻炼。

(三) 实验项目与课程不符

本校为“岩土工程测试技术”安排的16学时的实验教学,对应的实验教学大纲如表1所示。鉴于实验场地和实验设备的不足,实验项目存在拼凑的嫌疑。一方面,实验教学内容一共有8个,其中5个演示实验,学生的动手能力和实践能力得不到发挥和体现;另一方面;“岩土工程测试技术”课程安排内容主要涉及前4个实验项目,其他4个实验项目没有涉及;第三,实验项目存在和其他课程重复的现场,如材料疲劳强度测试实验应该是力学实验、岩石三轴实验为岩石力学实验、土体三轴实验为土力学实验等。

表1:“岩土工程测试技术”实验教学内容

(四) 考核方式死板

科学、合理的考核方式既是对学生知识掌握情况的检验也是教师教学质量的体现,因此具有重要意义[2]。不同的考核方式,对学生的学习方式及知识的掌握有很大关系。

本课程教学大纲规定课程考核方式主要采取笔试形式,兼顾学生实验成绩和平时考勤成绩,即课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×20%+期末成绩×70%。试卷题目类型主要包括填空题、简答题与论述题。对于这种题型较单一和死板的卷面考核,学生主要还是根据考试范围死记硬背,印象不深刻,而最后落入应试教育,埋没了学生的个性和兴趣。因此,对于“岩土工程测试技术”这种实践性很强的课程而言,无法考核学生的实践能力、创新能力和解决实际问题的综合能力。

二、与“卓越计划”要求的差距

现行教学模式主要以教师为主、强调学生对基础知识的理解与掌握,对实践能力的培养尚有欠缺,对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此,为满足卓越土木工程师培养需求,在“岩土工程测试技术”教学改革方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。

三、课程教学模式改革

(一) 完善教学目标与任务

针对“卓越计划”的三大培养特点,在“岩土工程测试技术”教学过程中应更加侧重工程实践能力、创新能力的培养。通过教学内容的调整、教学模式的改革、考核机制的完善,掌握岩土工程测试的基本理论和方法、常用测试仪器工作原理和使用方法,达到岩土工程行业对检测员的基本要求。

本课程以新教学大纲安排的教学内容为主线,重视基础理论和应用技术的掌握,嵌入对应的岩土工程监测工程实例、室内演示实验和综合实验、工程监测布置的实地观摩,培养学生的动手能力、团队合作能力、交流能力、创新能力等。

(二) 课程教学内容调整

根据“卓越计划”的目标与任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,对现行的教学内容进行调整及优化。

优化教学内容。存在以下三方面优化项目:教学内容缺少常规以及新型检测仪器的使用和原理介绍,监测方法比较陈旧,某些工程实例针对性不强等问题;扩充教学内容,增加滑坡工程的监测内容,第三章边坡工程监测合并;近年来,随着国内外岩土工程测试技术的发展,更经济合理的新监测方法出现,机械化、信息化和智能化程度更高的新测试仪器设备研发,因此,教学课程中应加入新型监测方法和仪器的使用方法介绍。

调整教学重点。重点讲解边坡与滑坡工程、软土地基和路基、桩基工程、隧道工程、基坑工程等现场监测和检测技术,其中监测仪器的使用和监测方案的制定(监测项目、监测布置、监测方法)是重点。

精简教授内容。首先,如果前期相关课程如岩石力学、土力学、工程测量涉及的内容只做简要提及,并不详细介绍。其次,将和隧道工程有关的两章合成一章内容,避免重复讲述。

增加岩土工程测试技术方案制定。结合全院教师参与的各种岩土工程监测项目,让学生以实际工程为背景,根据所学基础知识和工程实例制作岩土工程检测技术方案,这不但培养了学生工程实践能力、创新能力,还培养了学生的组织能力。

(三) 教学实验内容调整

以“卓越计划”要求的各种“能力”培养为主线,完成教学实验内容调整。新实验教学内容保留了原实验教学大纲的四个项目,将另外四个项目替换为:常用传感器原理、使用与标定、桩基工程低应变动测法实验、隧道周边位移收敛量测和隧道围岩内部位移量测,具体见表2所示。由于本校的岩土工程侧重于隧道与地下工程,因此实验教学内容有较多项目涉及。调整后的新教学实验大纲,侧重于学生的实践能力、团队合作能力的培养,鼓励创新性项目的开展。

表2:“岩土工程测试技术”新实验教学内容

(四)考核方式调整与完善

考评是引导师生的指挥棒,大多数学生和教师总是在现行的评价体系引导下寻求“佳绩”[2]。以考核学生各项综合能力为目的,重点考评学生对书本知识的掌握以及应用、分析和解决实际问题的能力。“岩土工程测试技术”课程考评改革包括以下四方面内容。第一,基础理论卷面考核。保留通过闭卷考试形式进行基础知识掌握情况考核的传统方式。考试题型增加单选题、判断题、多项选择题以及案例分析题,结合原有的填空题、简答题与论述题,一共有七道大题,实现了题型的多样化。题目的设计注意不要落入死记硬背的套路,着重考核的是学生对基本理论的理解和运用,注意平时积累,参与课堂讨论与案例分析之中,达到综合分析能力和实践技能的提高。第二,增加“岩土工程测试技术”课程设计,考核学生的综合分析能力、实践能力、创新能力和团队协作能力。根据本学院教师参与项目,变换各种设计参数、环境条件和目的要求,设计具有实际背景的岩土工程监测项目,鼓励学生充分发挥个人优势和团队协作能力,设计出具有创新性的方案。第三,实验成绩。依照实验大纲安排的实验教学内容,根据学生实验报告考察学生的动手能力、实践能力和实验结果分析处理能力综合评定成绩。第四,平时成绩。根据学生的考勤、课堂上的积极性和主动性以及急性思维的活跃度计分。根据以上四部分所占本课程的比重,考评计分采用以下算法:课程成绩=平时成绩×10%+实验成绩×25%+课程设计成绩×15%+期末成绩×50%。

四、结语

根据“卓越计划”的目的和任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,针对现行课程教学中存在未能体现前沿科技、重理论轻实践、实验项目与课程不符、考核方式死板等问题,对“岩土工程测试技术”课程开展以下四方面的教学改革:完善教学目标与任务;课程教学内容调整、教学实验内容调整、考核方式调整与完善等。

此项教改以培养学生综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标,培养出复合型、高素质、满足“卓越计划”要求的优秀工程型人才。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011,1,18.

[2]朱劲松.面向卓越工程师培养的桥梁施工课程教学改革与实践[J].高等建筑教育,2012,21(3):71-75.

[3]伍法权.我国岩土与工程研究的现状与展望――第三届全国岩土与工程大会学术总结[J].工程地质学报,2009,17(4):463-468.

[4]包承纲.岩土工程试验研究中的若干新进展[J].岩土力学,2011,32(增2):1-9.

[5]董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].高等建筑教育,2012,21(4):74-77.

岩土工程师论文范文第9篇

岩土工程课程群作为土木工程专业课程模块的一个重要组成部分,与工程实践有着紧密的联系.在工程教育认证标准和职业资格制度逐渐推广的背景下,土建类行业需要综合能力强、实践能力过硬的应用型高素质人才.本文从教学大纲及内容、教学方法及形式、实验及实践教学、课程考核和教学特色五个方面阐述了我校土木工程专业在岩土工程课程群教学改革方面的具体举措,对于应用型工科院校岩土工程课程群教改具有一定的指导意义.

关键字:

岩土工程课程群;教学大纲;教学方法;实践教学;课程考核;教学特色

1绪论

土木工程专业岩土工程课程群主要包含工程地质学、土力学、基础工程、岩土工程等课程.岩土工程课程群课程特点为理论性与实践性均较强,对于我校应用型的办学定位而言,需要将应用性、工程实践能力及素养灌输到专业课程中去,因此要对该课程群进行教改.国内外部分开设土木工程专业的学校和专家在总结教学经验和勇敢创新的基础上也在探索土木工程专业课程群的教改.周德泉等[1]介绍了长沙理工大学岩土工程课程群建设经验,该校通过引进培养青年人才、优化教学大纲内容、独立编写教材、丰富教学电子资源等途径对岩土工程课程群进行教改并取得较好的效果.王迎超等[2]结合教学经验剖析了岩石力学课程特点,针对在教学过程中发现的问题,提出采用工程案例进行岩石力学课程教改,提升了学习岩石力学的乐趣.程建军等[3]依据学生反馈的教学信息,结合工程实践,对岩土工程课程群之间的课程衔接优化进行了阐述.周德泉等[4]等从精品课程建设、开设双语教学、强化教学团队等方面对地基基础及地质勘察课程群进行教改探索.宿州学院作为安徽省首批示范应用型本科院校,所开设的土木工程专业主要培养具有良好工程实践能力和科学素养的本科生,针对岩土工程课程群在教学中碰到的问题,本文立足于专业课程群模块化的特色,分别从教学大纲及内容、教学形式与方法、实验与实践教学、课程考核、教学特色等方面阐述应用型本科院校土木工程专业岩土工程课程群的教学改革.

2教改内容

2.1教学大纲与教学内容

教学大纲是实施教学进度安排及确定教学内容的指导性文件,在当下课程多、学时少的状况下,如何精简课程教学内容,合理安排教学计划是进行教改首先要解决的问题.其中《工程地质学》是土木工程专业的一门专业基础课,旨在培养学生了解建筑工程地质勘察的目的及方法,学习运用地质勘察报告等资料评价场地的地质条件,为设计和施工提供可靠的地质勘察资料.《工程地质学》[5]教学主要内容有:矿物与岩石、特殊土及工程地质特征、不良地质条件下的工程地质问题、工程地质勘察等.《土力学》[6]是在学习理论力学和材料力学的基础之上,利用力学原理研究土体的物理力学性质以及受荷后土体的强度变化规律,为后续《基础工程》、《路基工程》等专业课程储备理论知识.《土力学》[6]教学内容主要包括:土体的物理性质及工程分类、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、地基承载力、土坡稳定分析、地基勘察及勘察报告的运用等.《基础工程》是土木工程专业的一门专业核心课程,其主要阐明建筑物或者构筑物下部地基和基础的有关问题.《基础工程》[7]授课主要内容:地基勘察、浅基础的设计、地基处理、基坑开挖、特殊土地基等内容.《岩土工程》[8]以地基与基础、边坡与地下工程问题为研究对象,主要包含各类岩土体的勘察、设计、施工等内容.《岩土工程勘察技术》[8]主要教学内容:岩土工程勘察方法、土体原位测试、特殊土、不良工程地质场地勘察、新兴建筑岩土工程勘察等.不难发现上述四门课程教学内容很相当部分是重复的,比如:土体的分类在《工程地质学》、《土力学》及《岩土工程》中均有提及;特殊土在《工程地质学》、《基础工程》及《岩土工程》均以单独的小节出现;《土力学》、《岩土工程》课程均讲授土坡稳定性计算机分析内容等.内容的重复不仅会造成学时的浪费,同时也会让学生因知识重复而丧失学习的兴趣.我校土木工程专业在近两年岩土工程课程群教师采用“集体备课、集体研讨”的方法制定相关课程的教学大纲和教学进度表.依据课程安排的先后顺序和后继课程学习的需要,将重复的内容只安排在一门课程内,课上可由授课教师强调此知识点的重要性及其在其他课程中的应用.除此之外,为了凸显我校地方性、应用型的办学特色,对于和本专业联系不太紧密的一些知识点从教学大纲均予以删除,重点讲授和实际工程案例相关的知识点,并邀请当地土建类行业专家进校参与课程教学大纲的修改及完善工作.做到教学大纲和教学内容紧扣专业发展趋势同时兼顾工程能力与创新意识的培养问题.

2.2教学形式与方法

专业课程传统的教学形式如板书和多媒体结合,授课过程以“教师”为主体,学生为客体,学生只是被动的接受教师所讲的知识.由于工程地质学、土力学、基础工程及岩土工程这几门课程理论性性较强,尤其是工程地质学和岩土工程,虽然多媒体课件采用了图片、音视频等素材,但授课发现学生在学习基本定义、原理、公式计算等内容时参与度不高.为了调动学生学习的积极性,采用多种教学形式讲解知识点.比如:在讲解岩石及土体的分类时,通过带学生到标本实验室参观学习,让学生自己总结所见所感,然后再查询书上的表述,加深学生的理解和记忆能力;《土力学》讲解土中应力和地基沉降计算时,不再采用传统的手算,通过留课外作业,让学生通过使用Matlab计算软件进行编程计算,不仅克服了学生怕记公式、怕计算的问题,也锻炼了学生使用常规数值计算软件的能力;《岩土工程》讲解新兴建筑岩土工程技术时,提前两周给学生分组,让学生以小组为单位,自行利用中国知网、网络等资源制作PPT,以组为单位进行汇报岩土工程新技术、新进展,从而提高了学生的参与度.

2.3实验与实践教学

实验与实践教学是体现“应用型”办学定位最为重要的一个教学环节,我校土木工程专业在制定人才培养方案时,实验及实践教学学分占总学分的40%以上,经计算岩土工程课程群所包含的实验及实践学分占总实践学分的大于20%.主要包含了工程地质学实习、土的三相比例指标实验、土的压缩与固结实验、土的直剪与三轴实验、原位测试、基础工程课程设计等内容.对于以下小型的室内实验,依托我校省级煤矿勘探工程技术中心实验室完成.传统的实验教学大部分采用教师讲解原理和操作方法,学生按部就班的操作,记录实验数据编写实验报告.我校土木工程专业对于这部分实验的开设鼓励增加开放性、创新性实验,尽量减少演示性实验,让学生提前准备,在科学的思维前提下自己思考并设计实验,然后通过实验验证方案的科学性.对于较大型的实验,比如《基础工程》中竖向承压桩单桩承载力的测试、抗拔承载力的测试,在保证学生安全的前提下,联系校企合作单位,让学生进现场,直接观察实验操作;岩石力学实验教学采用室内实验和数值模拟相结合的手段,让学生先进行室内实验记录实验数据,然后采用有限元模拟软件FLAC进行模拟对比,不仅让学生参与了实验操作,也提升了学生的科研素养.

2.4课程考核

传统的课程考核模式基本为闭卷考试,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%.部分学生在学习的时候存在侥幸心理,为了应付期末考试而突击学习的现象比较严重.为了改变这种现状,我校土木工程专业一直探索着考试改革.以《土力学》课程为例,考试成绩构成为:平时成绩(20%)+实验操作成绩(20%)+末考(60%).其中实验操作考试为学生在考前通过抽签决定要操作的实验,教师依据学生操作的过程及实验结果的记录为其打分.这种方式可以有效地解决部分学生依赖他人而自身不想参与实验的问题.末考采用机试成绩和笔试成绩各占50%的模式,机试利用专业教师所制作的《土力学》题库,多以选择和判断题型为主,主要考核课程内一些零碎、记忆性的理论知识点,解决了学生为了应付考试死记硬背概念,考后就抛之脑后的问题;而笔试主要考核案例分析,不再单纯考核学生套公式计算,让学生在案例中找问题、找线索,然后再利用所学的知识进行解答,题目更灵活,更能有效考核学生的学习和思维能力.这与我校培养工程实践能力强、综合素质高的人才培养目标是一致的.

2.5教学特色

岩土工程课程群是土木工程专业各个方向都要学习的课程模块,我校作为省级示范性应用型本科院校,一直在探寻岩土工程课程群课程的教学特色.伴随着土建类行业已全面实行执业资格制度,我校土木工程专业在教学时,专业课内容紧扣行业最新规范,积极与职业资格考试(如一、二级注册建造师考试、注册岩土工程师考试等)挂钩,把资格考试中碰到的案例推进到正常的教学活动中去,让学生在学校学习知识的同时为毕业后职业资格考试打下良好的基础.以《基础工程》为例,在讲解地基处理的时候,不再拘泥于书本上针对某一个知识点的例题,而是把建造师考试中的经典案例引进来,让学生利用所学知识解决实际问题,从而摆脱学生只知道原理而不会应用的窘境.

3结语

岩土工程课程群各课程之间互有交叉,对于各课程重复出现的内容,在制定课程教学大纲时应合理有序的安排这部分知识点,避免学时的浪费.采用多样且有效地教学方法可以帮助引导学生学习的积极性,并注意培养学生的科研素养.课程考核作为检验学生学习能力的重要环节,要勇于创新,改革考核方法,让学生能够真的参与到学习中去,并且真的能学到有用的专业知识.我校土木工程专业一直积极探索职业资格制度下岩土工程课程群的建设,为了能够培养出工程实践能力更为突出的高素质人才,还需要进一步深化教学改革.

作者:丁点点 单位:宿州学院

参考文献:

〔1〕周德泉,付宏渊,王桂尧,等.突出工程能力与创新意识培养的岩土工程课程群建设实践[J].中国地质教育,2013(4):70-74.

〔2〕王迎超,耿凡,张成林.岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J].高等建筑教育,2013,22(6):51-55.

〔3〕程建军,杨云峰.土木类专业中岩土工程方向课程群之间的衔接优化[J].中国西部科技,2013,12(4):105-106.

〔4〕周德泉,黄生文,陈永贵,等.地质勘察与地基基础课程群综合教学改革的研究与实践[J].中国地质教育,2009(4):140-144.

〔5〕郭抗美.工程地质学[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

〔6〕杨平.土力学[M].北京:机械工业出版社,2005.

岩土工程师论文范文第10篇

本专业主要培养具备能从事各类工程建设的场地评价,岩土体特性分析,特种地基加固处理,地质灾害评价与治理等地质工程领域的各项工作的高级工程技术人才。

二、培养要求

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

具有较扎实的自然科学基础,了解当代科学技术的主要方面和应用前景,熟悉地质工程勘察、设计施工。 掌握工程地质、工程力学、岩土力学的基本理论,地下工程、工程材料、结构分析与设计、地基处理方面的基本知识,掌握有关电工、工程测量与试验、施工技术与组织等方面的基本知识。具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验仪器使用的能力;具有综合应用各种手段(包括外语工具)查询资料、获取信息的初步能力。熟悉国家有关工程勘察,建筑工程等方面的政策、规范和法规。具有进行工程勘察、设计、试验、施工、管理和研究的初步能力。

三、主干学科 地质工程

四、主要课程

英语、高等数学、大学物理、普通化学、计算机基础、材料力学、结构力学、岩土力学、建筑材料、钢筋混凝土结构、道路勘测与设计、地下结构、施工技术与施工组织、地质工程经济与企业管理。

五、主要实践性教学环节(内容、要求)

设计1——钢筋混凝土课程设计

时间:1周

内容:钢筋混凝土结构

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握钢筋混凝土结构设计的基本原理、方法和步骤。受到钢筋混凝土结构设计的初步训练。设计分两部分进行,一部分为钢筋混凝土楼盖设计,一部分为单层厂房结构设计。要求学生完成相应的计算说明书及结构设计图纸。

设计2——岩土体工程课程设计

时间:1周

内容:岩土体稳定性评价、岩土体工程设计

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握岩土体稳定性评价及岩土体工程设计的原理、方法和步骤,受到岩土体工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。

设计3——基础工程设计

时间:1周

内容:根据工程地质勘察报告及有关资料选择基础方案,并进行设计、计算、绘出施工图。

目的与要求:

通过本课程设计,使学生进一步掌握基础工程设计的原理、方法和步骤。受到基础工程设计的初步训练。要求学生在教师的指导下,完成相应的计算说明书和设计图纸。

测量实习,安排在第5学期,时间1周,内容为工程测量,要求学生在实习结束后,编写一份实习报告。

认识实习,安排在第4学期,时间3周,内容为地质认识实习。

教学实习,安排在第6学期,时间7周,内容包括工程地质勘察、原位测试、室内资料分析与整理。要求编写一份实习报告。

毕业实习及毕业设计(论文),安排在第8学期,时间12周。

毕业实习及毕业设计(论文)是实现本科培养目标的重要阶段,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。通过毕业实习和毕业设计(论文),使学生达到工程师工作能力的初步训练。

要求:选题尽可能结合生产实践,做到一人一题,要求学生在教师的指导下,独立完成毕业设计(论文)。

答辩:毕业设计(论文)完成后,由系统一组织答辩。

六、主要实验

室内试验(岩土物理力学性质测试、建筑材料试验等)、野外现场试验(岩土物理力学性质现场原位测试、工程监测及检测等)

七、最低毕业课内总学时:2500学时

最低毕业总学分:模块A:176学分+分 模块B:178学分+7学分

岩土工程师论文范文第11篇

[关键词]岩土工程勘察、问题、分析

中图分类号:S29 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在工程建设过程中,岩土工程勘察成果作为工程建筑基础设计和施工的重要依据,勘察成果的准确和具有针对性是工程建设质量、安全和工期的保证。如何避免岩土工程勘察常见问题的发生,以及在出现问题时如何及时处理,对保证勘察成果的质量和工程建设的顺利进行具有非常重要的意义。

二、岩土工程勘察的重要性

岩土工程勘察一般时间短、任务重且突击性强,且面临较大的市场竞争压力,要做好岩土工程勘察工作不是件容易的事。但如果勘察成果有问题,会引起工程成本增加、或工程安全性出现问题、或者工期被拖长等,岩土工程勘察成果对整个工程的影响体现了岩土工程勘察的重要性。做好勘察前的准备工作是重要的。但往往勘察前准备不充分,缺乏详细资料,这样不仅浪费了勘察工作的时间,同时也阻碍了勘察工作的顺利进行。准备工作是不容忽视的,正所谓磨刀不误砍柴工。勘察工作人员应在确保勘察质量的基础上,收集详细的勘察资料,并积极地开展安全、技术的交底,针对工程特征做好全面的准备工作,更好的指导勘察工作的顺利进行。有些勘察单位仅凭业主的陈述,按其要求实施勘察,这样必导致勘察报告深度和广度不符合要求,造成施工过程的困难,甚至需要重新勘察。施工前一定要弄清勘察设计要求和目的,尤其是一些特殊要求,如电阻率测量、基坑支护、地下水渗透性等,才能在广度和深度上满足设计要求,更好的完成勘察工作。

二、勘察理念

国外的勘察规范或技术规定对岩土工程勘察规定的都比较细,可以说是面面俱到,甚至一个微小的细节。国外的规范、标准或技术规定往往强调对基本原理的把握,应用规则是对基本原则的实施性说明,至多是推荐一些公认公式,与一般教科书没有大的出入,很少向规范使用者提供具体的工程参考取值;国外的岩土工程勘察中,专家普遍认为基于特定的场地条件的勘察方法、勘察结果的评价及岩土参数的确定,并不是一种精确的科学,而是一种技艺,许多情况下,勘察工作中需要由经验得到工程判断来解释现场勘察的结果,并获得用于设计的代表性数据。国外规范并不对如何从现场勘察数据选定代表性的岩土工程参数做出硬性规定。由于岩土具有非均质性,数据的选取需要岩土工程师根据现场和工程场地条件,结合自己的工程经验和技术水平来进行数据选取,针对每一具体问题,要充分利用学科的理论知识和时间经验,综合、辨证地分析研究,才能找到合适的解决问题的方案。总之,国外的岩土工程勘察,特别注重的是场地条件与岩土工程师的个人能力,一个项目的勘察,经过工程师的考察和资料分析,以其个人能力为基础,强调以人为本,充分信任岩土工程师的能力和信任工程师体系,对项目进行勘察设计并进行实施。

而国内勘察规范在基本原理、应用规则和参考取值三个方面至少是并重的,很多规范对于参数如何取值的具体规定占了规范的相当篇幅;大部分国标、行标和地方性标准都对承载力、沉降、稳定性分析等给出了特定的公式;规范别强调统计关系,不仅规定统计方法,往往还给出了基于统计关系,用图表形式给出各种参数或经验系数、修正系数的取值方法。所以出现了国内的岩土工程勘察基本以标准为主,符合相应的规范和规定才是根本,基于此目的,我国的岩土国家规范中表现出了多条强制性条文,规定了不同建筑物必要的工作量和工作方法,这样就导致了对研究程度较高的区域,将会做大量的重复性工作;而对于具有特殊条件的区域,虽然满足规范条文的要求,能通过审查,但缺乏必要的补充工作,评价结果未必准确,会降低勘察成果的质量,容易产生偏差。总之,国外岩土工程勘察强调以人为本,而国内岩土工程勘察则强调以规范、标准为本,体现了其适应性、合理性和灵活性、针对性较差的特点。

三、岩土工程勘察中存在的主要技术问题

随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建筑物的建筑风格迴异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面:

1、地质形态和岩土参数问题: 主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和深度的确定。岩土参数主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土和风化岩等,其岩土设计参数( 承载力、变形指标等) 难于确定。

2、综合能力问题: 主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、归纳总结的能力。缺乏建筑结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。

3、技术素质问题: 主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题

4、勘察依据不充分、目的不明确

设计意图明确,才能有的放矢地合理布置工作量,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001()2009年版)第 4.1.11 条明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础型式、埋置深度、地基允许变形等资料”。但不少勘察报告前期资料收集不全,拟建工程的结构形式、规划地坪标高、勘探点坐标等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。对涉及公众利益方面的安全、环节不够重视,忽视对工程场地原有地形地貌、不良地质作用及地质灾害调查。如某勘察报告在工程场地内有多个钻孔遇到防空洞,防空洞距地下室底板仅 3m,可勘察文件在平面布置图上不标示,在报告中不予以查明、评价,又不提请注意。又如某住宅小区,原为丘陵地带的山间盆地,人工渔塘较多,堆填后用于住宅开发。某勘察单位没有搜集原有地形资料,也不向附近居民访问,仅根据钻探成果推荐了天然地基,施工开挖发现实际情况与勘察报告大相径庭,原来建筑物的所有钻孔均布置在塘堤上,致使业主不得不进行基础变更。

5、勘探工作量及测试取样分布不合理

GB50021-2001(2009 年版)对不同建、构筑物的勘察间距、勘探点的数量、位置及深度布置都有明确规定。实际操作中不按规范要求设计勘察点的情况十分普遍,甚至于在建筑物周边、角点没有勘察点:孔距超规范、孔深不合要求。如桩基勘察达不到 GB50021-2001(2009 年版)第4.9.2和4.9.4 的规定;对需要进行建筑场地和液化判别的勘探孔孔深达不到《建筑抗震设计规范》(GB50021-2001)2008 版的深度要求:测试、取样孔小于勘探孔的 1/3;测试取样达不到强制性条文规定。一些勘察企业在承担业务时,不按《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)进行,对所取试样不及时封蜡、标识、送检;在取样数量上钻规范空子,不论场地范围多大,不管地基土状态如何,只求满足取样或测试6件(次)的低层次要求,根本不考虑测试、取样的代表性和均匀性。对软弱下卧层不进行取样分析,甚至于为表面上满足不少于 6 件(组)的要求而将应当分层的层位加以合并。对数据的变异性不作检验、剔除。这样勘察结果的合理性自然值得推敲,对设计的影响显而易见的。如计算承载力fak 时,抗剪强度指标c、Φ值应为基底以下 1倍基宽深度内的抗剪强度标准值。当基础底下为多层地基土或地基土的状态变化较大,如何提供合理的抗剪参数更需要岩土工程师们斟酌。不考虑勘察等级而一味地追求钻探进尺,无谓增加勘察工作量的现象也较为普遍。如某住宅小区位于基岩区,具备采用天然地基的良好条件,但某勘察单位钻孔控制深度竟然比建筑物高度还要多,为场地类别划分进行的剪切波速测试竟然测到微风化岩层。

6、勘察测试手段、方法的不适宜性

对勘探装备、勘探手段、取土器规格、取样方法的适宜性和合理性缺乏了解。如对静力触探装备不定期标定、贯入速率控制不严,甚至单纯采用静力触探来取代全部勘察工作:在碎石土层中做标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果:没有清除孔底废土就进行标准贯入试验,原位测试结果与现场鉴别及土工试验成果相悖的情况时有出现。岩层中钻进时,无岩芯采取率,因而无法了解其钻探效果等。

7、岩土分类、描述欠准确

GB50021-2001 在第 3.2、3.3 条中增加了岩石完整性分类和对黏性土、粉土的光泽反应、摇震反应、干强度和韧性描述,弥补了其他鉴别方法的不足。如何进行目力鉴别、规范岩土描述,灶的分类标准》(GBJ145-90) 和国外通用技术标准均有介绍。但作为勘察,第一手资料、原始记录质量低劣在目前业内极为常见,已严重影响到勘察成果的质量.甚至导致错误性结论。勘察报告中岩土分类、描述与相关分析测试结果不一致的现象比较突出

四、对岩土工程勘察改进的建议

1、加强勘察市场规范、监督和管理

加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理,防止盲目、无用的勘察。加强勘察现场工作的监督,防止勘察造假的产生。加强对勘察报告的审查,严格审查勘察报告中的工作量、勘探质量、资料数据分析及结论建议,重点把关基础选型论证,场地稳定性评价及施工建议等内容,防止勘察报告中只重视结论不注重相关重要建议的提出。4)加强政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的监督和管理,推行岩土工程监理体制,防止恶性竞争的发生。

2、加强岩土工程技术人员培训、实施注册岩土工程师要想全面推行岩土工程体制,就得加强岩土工程技术人员及管理人员的培训,特别是岩土工程设计及施工技术人员的培训,

以适应岩土工程市场发展的急需;加强实施注册岩土工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3、加强地区性工程地质研究,制定地方性勘察规范目前所使用的岩土工程勘察规范是全国统一的勘察准则,由于我国幅员辽阔,地质环境条件各种各样,同一名称的地基土,在不同的成因环境下其物理力学性质,特别是力学性质都有差异。比如地基土的承载力,有的地区高,有的地区低,建议的指标可运用于大多数地区,但对有的地区可能偏于保守[7]。因此,加强地区性研究,制定出地方性规范很有必要。

五、几点建议

在野外勘察工作开展前,要注重勘察纲要的编写,在编写的过程中充分考虑工作量布置、勘察设备的配备、人员安排、施工方案组织等问题,使工作更容易有序、高效进行,从而保证获得更多、更丰富的一手资料,因而使工程勘察质量有了保障。但是目前许多单位对勘察纲要的编写并不十分认真,甚至不写,全凭经验行事。由于岩土工程勘察工作是建立在半理论、半经验的基础上的,如相关规范中的众多公式都是由理论和经验结合得出的。所以岩土工程勘察工作,所遇到的问题,要从这两方面入手解决,理论和实践经验同等重要,过于强调任何一方面对勘察工作和该行业技术发展都是不利的。实践工作必须在理论的指导下进行,积累更多的工程实践经验会推动理论的发展。加强与设计部门的沟通,因为勘察成果的直接使用者是设计部门,在作勘察工作前应多了解拟建工程的基本情况。这样就有利于勘察工作的布置及勘察纲要的编写,也知道了勘察工作进行的何种深度可满足设计要求。这样就可以以合理的成本完成勘察工作,避免不必要的工作,从而提高勘察单位的工作效率和经济效益。

勘察单位的从业人员应重视相关规范、规程、法律的学习,在充分了解相关规定,明确其意义和要求后,可避免因工作量不足而导致的返工造成的损失。勘察单位应加强质量意识,很多单位重视经营和经济利益,往往把质量放在次要位置,往往要求减少外业开支,而在内业上下工夫,表面文章做得好,但是质量却难以令人满意,实为自毁声誉,实不可取。有关部门应重视加强对勘察劳务队伍的管理,由于野外作业的逐渐社会化和专业化,劳务队伍逐渐发展壮大,但是目前的现状是,劳务队伍文化素质和专业素养偏低,所以相关专业知识的培训是必要的。野外施工是勘察资料的来源,加上野外勘察工作具有隐蔽性强,不确定因素多的特点,所以相关单位必须做到各环节有效地监控,使质量隐患消除在萌芽状态,从而提高整个勘察工作的质量和工程安全

六、结束语

综上所述,由于岩土工程勘察特殊的工作环境,造成了在岩土工程勘察的过程中还存在着很多的问题。我们要不断的使用新技术和新方法克服岩土工程勘察过程中出现的问题,促进岩土工程勘察事业的进一步发展。

参考文献:

岩土工程师论文范文第12篇

关键词: 岩土工程物探技术 应用

中图分类号: TU74 文献标识码:A文章编号:

Abstract: this article "the geotechnical engineering practice, the main application engineering prospecting technology to solve the karst exploration, construction engineering survey, underground unidentified object for the survey, waters survey, landslide investigation and survey foundation reinforcement, pile foundation quality testing and other soil engineering problems.

Keywords: geotechnical engineering geophysical exploration technology application

1前言

近20多年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题,必须采用多种工程物探手段联合使用,互相补充、互相验证,即综合工程物探技术。

20多年来,众多工程物探技术发展的成熟程度不尽相同。在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的浅层地震反射波和折射波勘探技术、面波勘探技术、多波地震映像技术、层析成象技术(CT)、管波探测法、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。

2工程物探技术在岩土工程中的应用

2.1岩土工程勘察

由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来;其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定,在此不一一赘述。

采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。

2.2岩土工程检测

工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。

桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。

3工程物探资料的分析和解释

工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析,关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。

4工程物探与岩土工程的关系

工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、观察,初步判断其病因,然后选择必要的检查手段,如血液、尿液常规检查、CT、X光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:

(1)界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。

(2)形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。

(3)参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。

(4)施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。

岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的各项试验工作,确定最佳的采集装置,再正式开展工作。

岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道,任何一项技术都有它的适用性和局限性,只有了解它、认识它才能用好它,这就需要两个专业经常进行技术交流,知识互相渗透,并且通过工程实践,掌握对方的工作性质、目的、方法和特点,才能更好地服务于对方,达到共同提高、共同进步的目的。

5结束语

(1)工程物探技术经过20多年的发展,已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。

(2)各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。

岩土工程师论文范文第13篇

[关键字] 工程物探技术 岩土工程 工程检测

[中图分类号] P58 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-1-117-1

岩土工程施工中,对施工地的地下环境判断十分重要,对其判断的成果直接影响工程质量,因此,须采用合理有效的方法对岩土工程项目进行勘察和检测,以保证工程质量,确保施工安全。

1 工程物探技术

工程物探即地球物理勘探,它利用仪器对岩土层自然或人工物理场变化进行观测,在地下岩土层物性差异基础上确定岩土层空间展布范围,并测定出岩土体物性参数,从而解决工程中遇到的地质问题。是地质科学中一门新兴的学科,发展快,十分活跃,从某种程度上来看,可以说是衡量地质勘察现代化水平的标志。

工程物探技术的方法很多,所依据的原理和使用的设备也都各不相同,常用的工程物探方法大致上可以分为五个内容,即电法勘探、探地雷达、地震勘探、弹性波测试和层析成像。电法勘探包括电测探、电剖面、充电法、瞬变电磁法以及自然电场法等多种方法;探地雷达有剖面法、环形法、宽角法等;地震勘探有浅层折射波、浅层反射波和瑞雷波法;弹性波测试主要有声波法和地震波法两种;层析成像则包括声波层成像、地震波层成像、电磁波速度以及吸收系数层成像等几种方法。

2 工程物探技术在岩土工程中的应用

工程物探技术的不同方法发展状况各不相同,但总体上来说正在日趋成熟,新的技术和方法也在不断地涌现,在岩土工程中的工程勘察、治理和工程质量检测的应用最为广泛的有弹性波无损检测、测井技术以及浅层地震和电法勘探技术。

2.1岩土工程检测。工程物探技术在岩土工程检测中主要是应用于地基的密实度、混凝土的构建和基桩的质量检测,以及对地基加固效果进行评价。常用方法是瞬态面波法、弹性波速度测井和地质雷达等方法。通过建立弹性波速度和电磁波速度与原位测试实验值以及地基密实度之间的关系,对施工前后这几种数据进行对比分析,从而对岩土工程的地基、基桩的施工质量进行评价。

工程物探的技术还可以用来检测混凝土路面、沥青路面以及地基垫层的厚度等,另外还能对大坝以及一些建筑中是否存在裂缝进行检查,利用电磁波传递速度的差别对大坝、建筑中存在的裂缝的情况进行具体和详细的掌握,并对其危害性、危害等级等进行评价,从而决定是否需要采取措施、需要采取何种措施对工程进行质量控制,保证工程施工的质量,防止安全事故的发生。

在岩土工程的施工质量控制中,最常用的是桩基无损检测技术,实际应用时有动力测桩法和声波测桩法两种方法,它能够通过对弹性波传递、反射的特征以及速度的差别进行分析研究,得出工程中混凝土的质量是否合格。这种检测技术不但具有工艺简单,便于操作、成本低、检测效率高的优点,还能进行大面积的检测和随机抽样检测,在岩土工程质量控制中的应用十分广泛。

2.2岩土工程勘察。在岩土工程的工程勘察中,传统的勘察手段多是使用钻探技术,这种方法勘察地质的方式是通过对某一点的地质情况进行勘察,并以此数据作为一定范围内的地质的整体情况,这种以点代面的方法由于获取的地质界面是不连续的,因而不能准确完整反应出地质实际情况。而工程物探技术能够通过连续加密测点的方法获得工程地质的连续性界面,从而解决了钻探技术的缺点,并能对地下的不明物体、断层等地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置等一些传统勘察技术中难以勘察出来的情况进行较为准确的勘察,解决了传统勘察技术难以完成的问题。

工程物探技术进行工程勘探时,使用的场地和对工程条件等方面要求都较低,应用局限性比传统勘探技术要少,具有可行性高、成本低,且精度较高的优点。但由于这一技术的发展还并不是十分成熟完善,在实际的岩土工程施工中,可以根据工程的具体情况将二者结合起来,选择合理科学的技术和手段,从而提高工程勘察的准确性,在当前激烈的勘察市场竞争中占据一席之位。

在岩土工程、工程勘察中应用最为广泛的是弹性波技术,这种技术是以弹性波在不同介质中传递的差别为原理对地质介面进行判断的,如当地层存在着明显差别的时候,弹性波就会从动力学和运动学两个方面表现出异常,从而将地层情况表达出来。

3 工程物探技术应用要点

工程物探是地质学科中一门独立的学科,在实际的应用中又是一种综合性的应用技术。在应用中最为关键的是工程物探资料的分析和物探工程师与岩土工程师的配合。

3.1工程物探资料分析。在工程物探作业中,工程物探数据的野外采集工作是一个很关键的环节,对数据进行分析计算,将其解释成工程地质资料也十分的重要。这一环节的成果直接影响着岩土工程的问题分析判断和工程处理方案的选择,其正确与否直接关系着工程是否安全。因此物探工程师除了要具有专业深厚的工程物探理论知识外,还要有丰富的岩土工程相关的专业知识。

以弹性波勘探方法为例,在对工程物探资料进行分析时,先要将有碍分辨有效波的干扰波进行分离和压制,从理论上来说,这一过程是可以通过硬件和软件来实现的,但是在实际操作中,干扰波不可能被完全地分离出来,这就要求物探工程师要有着丰富的实践经验,这样才能从测试结果中去伪存真,得到真实准确的解释成果。另外,由于物探方法的多解性,对物探资料进行分析解释时,还需要将其与钻探、原位测试及室内试验的成果进行对比、验证,以确保解释成果的准确性。

3.2工程物探和岩土工程关系。工程物探解决的主要是岩土工程介面、形态、参数问题,并对施工质量进行检测,工程中,工程物探和岩土工程相辅相成,因此需岩土工程师和物探工程师配合,由岩土工程师对工程进行一系列勘察之后,对物探工程师提出明确勘察任务,物探工程师再根据勘察任务,结合工程施工的具体地质环境,选择合理的勘察方法,确定工程物探数据采集的最佳位置,接着开展工作,完成对物探资料的分析和解释。

岩土工程师论文范文第14篇

【关键词】岩土工程;数值分析;分析

我国岩土工程力学的发展距今已经有40余年的时间,在岩土工程力学变形计算之中,土地被视作弹性体,在稳定分析中,土地被视作刚塑性体,稳定分析与变形计算是两种不同的关系,为了将其联系起来,一些专家学者建立了现代土力学,并使用了统一的应力——应变——强度关系进行计算,这样就很好的将变形计算以及稳定分析联系起来,下面就对岩土工程数值分析进行深入的探讨。

1、岩体工程分析过程的关键问题

岩土工程的分析是一项非常复杂的工程,一般情况下,对于该种问题的解决常常使用物理模型与数学解题结合的方式进行,要解决这类相关的问题,需要使用几种方式,若建立连续介质力学模型后,在求解时应该建立好木构方程、包含小应变分析与大应变分析的几何方程、包含动力与静力的运动微分方程。在进行求解时,需要确定好边界条件与初始条件,这几类条件确定后,才能够得出方程答案。如果工程问题较为复杂,那么就需要使用数值分析的方式进行解决,如果使用连续介质力学模型进行求解,就要注意到边界条件、初始条件以及木构方程的不同,如果材料为线性弹性体,即可遵照虎克定律进行解决。

如果将岩土材料作为多相体,就可以使用介质力学模型进行分析,为此,需要参考由力学与渗流本构方程组成的本构方程,包含小应变与大应变分析组成的几何方程,由有效应力相加得出的总应力,总体积变化与相体积变化组成的连续方程以及动力分析和静力分析组成的运动微分方程。

通过以上的对比可以分析出,多相体包含有效应力原理以及连续方程两种方程,此外,还包含渗流本构方程。在不同的问题之中,连续方程、几何方程、运动微分方程以及有效应力原理表达式相同,但是本构方程不同。对于边界条件以及初始条件的求解,可以使用数值分析法进行,在分析岩土工程问题时,也能够使用连续介质力学模型,在使用连续介质力学模型时,边界条件、初始条件与本构模型均不同,在进行分析时,边界条件与初始条件一般很容易确定,但是应力-应变的关系就相对较为复杂,此外,在使用本构模型时,对于计算结果也会产生较大的影响。因此,在具体的分析过程中,必须要使用树脂分析的方式,考虑到单元法对于边界条件与初始条件有着一些限定,本构方程适应性也相对较差,因此,要解决岩体工程的数值分析问题,必须要使用连续介质力学模型进行。

2、岩土本构理论的发展

力学中的虎克定律是一种简单的本构关系,岩土与其他的物质有着较大的不同,岩土是大自然长期运转过程中的产物,在同一地区的同层土壤之中,岩土沿垂直与水平方向会表现出一种较为复杂的性质,岩土是固相、气相与液相的多相体,在不同的状态下,固相、气相与液相会相互转换,这就导致岩土初始应力场难以确定;同时,土的变形、强度、渗透特性的确定也较为困难,其变形、强度与渗透特性与矿物成分、形成历史以及环境因素息息相关,与岩土的应力状态、加荷速率、结构、水平、应力路径、应力状态有着密切的关系,可以看出,岩土本构关系十分复杂,这就导致本构模型的建立出现一些困难。根据介质力学理论,必须要考虑到区域性特征以及工程的实际情况,并将其结合起来才能够建立起科学的本构模型,再根据实际情况分析岩土的工程数值,这样才能够分析出准确的岩土数据。

有关的专家学者认为,对于岩土本构模型的研究应该包括两种,即科学型模型与工程实用性模型,科学型模型能够反映和揭示一些特殊的规律,如主应力轴旋转问题、土体剪胀性等等,这种模型虽然全面性相对较差,但是能够反映出一个以及几个特殊规律;与科学型模型相比而言,工程使用型模型较为实用、简单,参数也相对较少,更加容易测定,能够用于具体工程的分析过程中,因此,该种模型的应用范围也较为广泛,在实际的应用过程中,除了要建立模型外,还要考虑到地区经验的问题。

3、数值分析在岩土工程分析过程中的价值与地位

岩土材料是自然的产物,具有区域性的特征,其应力场较为复杂,测定工作较为困难,岩土中的本构关系也较为复杂,就现阶段来看,尚未出现得到工程师普遍认可的本构模型。目前,结构工程使用的材料均为钢材与钢筋混凝土,这些材料的均匀性较为理想,材料本身导致的误差也较小,但是岩土工程使用的材料均为岩土,这种材料的均匀性较差,由于材料本身产生的误差也较大。因此,在进行几何模拟的过程中,应该对工程的柱、梁与板进行单独的分析,以便最大限度的降低由于材料产生的误差。但是在分析复杂结构时,如果节点模拟工作未处理好,也会出现较大的误差,因此,必须要做好节点模拟工作。此外,在岩土工程之中,如果有超过两种以上的材料,那么界面模拟也会出现较大的误差。在本构模型的建立方面,考虑到结构工程的原始材料本构关系相对简单,因此,在建立本构模型时,可以使用线性关系进行,这样即可很好的降低模型的误差。在模型参数的测定方面,考虑到本构模型有着较大的误差,结构工程的初始应力较小,难以测定,对于数值也有着较大的影响,因此,工程分析可以使用线性本构关系,在分析的过程中,需要迭代,在分析的过程中可能会出现较大的误差。

根据对岩土工程以及材料的特性分析可以得出,对于岩土工程的数值分析仅仅只能进行定性分析,其数值的分析结果也是工程师进行判定的主要依据。

4、结语

考虑到岩土工程边界条件与初始条件的复杂性,现阶段的岩土工程数值仅仅只能用作定性分析,因此,在工程设计的过程中,必须要重视概念设计的作用,将其与工程师的判断进行有机结合。此外,为了提升数值分析的准确性,需要根据工程的实际情况多建立几个本构模型,这样才能够促进数值分析在岩土工程中的广泛应用,同时,岩土工程师必须要充分的掌握地质情况与工程性质,使用科学的物理模型,采取科学的方法进行分析与计算,在计算的过程中应该遵循因地制宜的守则,把握好主要矛盾与次要矛盾之间的关系,这样才能够提升数值分析的准确性。

参考文献:

[1]龚晓南.对岩土工程数值分析的几点思考[期刊论文].岩土力学,2011(02)

[2]GONG Xiao-nan. Prospects for the development of geotechnical engineering in the 21st century[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2009, 22(2)

[3]GONG Xiao-nan. A survey report: the actuality of numerical analysis in Chinese geotechnical engineering[J].Ground Improvement, 2010, 21(4)

岩土工程师论文范文第15篇

【关键词】岩土工程;连续介质力学;数值分析;本构理论;本构模型

1 引 言

本文首先介绍笔者对我国岩土工程数值分析现状的调查结果,然后就岩土工程分析中的关键问题,如何发展岩土本构理论和数值分析在岩土工程分析中的地位这 3 个问题提出粗浅的看法。

2岩土工程分析中的关键问题

岩土工程分析中人们常常将用简化的物理模型去描述复杂的工程问题,再将其转化为数学问题并用数学方法求解。一个很典型的例子是,饱和软黏土地基大面积堆载作用下的沉降问题被简化为Terzaghi 一维固结物理模型,再转化为 Terzaghi 固结方程求解。采用连续介质力学模型求解工程问题一般包括

下述方程:①运动微分方程式(包括动力和静力分析两大类);②几何方程(包括小应变分析和大应变分析两大类);③本构方程(即力学本构方程)。对一具体工程问题,根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答,对复杂的工程问题,一般需采用数值分析法求解。对不同的工程问题采用连续介质力学模型求解,所用的运动微分方程式和几何方程是相同的,不同的是本构方程、边界条件和初始条件。当材料为线性弹性体,本构方程为广义虎克定律。将岩土材料视为多相体,采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般包括下述方程[2]:①运动微分方程式(包括动力和静力分析两大类);②总应力= 有效应力+ 孔隙压力(有效应力原理);③连续方程(总体积变化为各相体积变化之和);④几何方程,包括小应变分析和大应变分析两大类;⑤本构方程,即力学和渗流本构方程。

将多相体与单相体比较,基本方程多了 2 个,即有效应力原理和连续方程,且本构方程中多了渗流本构方程。对不同的岩土工程问题,基本方程中运动微分方程式、有效应力原理、连续方程和几何方程的表达式是相同的,不同的是本构方程。对一具体岩土工程问题,根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答,一般需采用数值分析法求解。从上面分析可知,采用连续介质力学模型分析不同的岩土工程问题时,不同的是本构模型、边界条件和初始条件。对一个具体的岩土工程问题,边界条件和初始条件是容易确定的,而岩土的应力-应变关系十分复杂,采用的本构模型及参数对计算结果影响极大。

采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般需采用数值分析法求解,有限单元法对各种边界条件和初始条件,采用的各类本构方程都有较大的适应性。土的应力-应变关系十分复杂,自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪,理论上已提出数百个本构方程,但得到工程应用认可的极少,或者说还没有。从这个角度讲,采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土材料的工程实用本构方程。

3 如何发展岩土本构理论的思考

Janbu 认为,反映作用与效应之间的关系称为本构关系,力学中的虎克定律、电学中的欧姆定律、渗流学中的达西定律等反映的都是最简单的本构关系。岩土是自然、历史的产物,具有下述特性:土体性质区域性强,即使同一场地同一层土,沿深度和水平方向变化也很复杂;岩土体中的初始应力场复杂且难以测定;土是多相体,一般由固相、液相和气相三相组成,土体中的三相有时很难区分,而且处不同状态时,土的三相之间可以相互转化。土中水的状态又十分复杂;土体具有结构性,与土的矿物成分、形成历史、应力历史和环境条件等因素有关,十分复杂;土的强度、变形和渗透特性测定困难。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成分、结构、状态等有关,土还具有剪胀性、各向异性等,因此,岩土体的本构关系十分复杂。至今人们建立的土体的本构模型类别有弹性模型、刚塑性模型、非线性弹性模型、弹塑性模型、黏弹性模型、黏弹塑性模型、边界面模型、内时模型、多重屈服面模型、损伤模型、结构性模型等等。已建立的本构模型多达数百个,但得到工程师认可的极少,或者说还没有。怎么走出困境?这是我们必须面对的难题。笔者认为,对土体本构模型研究应分为两大类,科学型模型的研究和工程实用性模型的研究。科学型模型重在揭示、反映某些特殊规律,如土的剪胀性、主应力轴旋转的影响等。该类模型也不能求全面,一个模型能反映一个或几个特殊规律即为好模型。从事科学型模型研究是少数人,是科学家。工程实用性模型更不能求全面、通用,工程实用性模型应简单、实用,参数少且易测定,能反映主要规律,能抓住主要矛盾,参数少且易测定即为好模型。工程实用性模型重在能够应用于具体工程分析,多数人应从事工程实用性模型研究。研究中应重视工程类别(基坑工程、路堤工程、建筑工程等)、土类(黏性土、砂土和黄土等)和区域性(上海黏土、杭州黏土和湛江黏土等)的特性的影响,如建立适用于基坑工程分析的杭州黏土本构模型,适用于道路工程沉降分析的西黄土本构模型和适用建筑工程沉降分析的上海黏土本构模型等。工程实用性模型研究还要重视地区经验的积累。采用考虑工程类别、土类和区域性特性影响的工程实用本构模型,应用连续介质力学理论,并结合地区经验进行岩土工程数值分析可能是发展方向。

4数值分析在岩土工程分析中的地位

下面从岩土材料特性、岩土工程与结构工程有限元分析误差来源分析比较和岩土工程分析方法三方面来分析数值分析在岩土工程分析中的地位。前面已经提到岩土材料是自然、历史的产物,工程特性区域性强,岩土体中的初始应力场复杂且难以测定,土是多相体,土体中的三相有时很难区分,土中水的状态又十分复杂。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成份、结构、状态等有关,岩土体的本构关系十分复杂。至今尚无工程师普遍认可的工程实用的本构模型,而采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是

如何建立工程实用的岩土本构方程,这是应面对的现状,也是考虑数值分析在岩土工程分析中的地位时必须重视的现实情况。

5结 论

通过对我国岩土工程数值分析现状的调查研究和上述分析,笔者对岩土工程数值和解析分析的思考意见如下:

(1)基于对岩土工程分析对象――岩土材料特性的分析,并考虑岩土工程初始条件和边界条件的复杂性,岩土工程分析很少能得到解析解,而目前岩土工程数值分析只能用于定性分析。所以,岩土工程设计要重视概念设计,重视岩土工程师的综合判断。岩土工程数值分析结果是岩土工程师在岩土工程分析过程中进行综合判断的重要依据之一。

(2)自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪,各国学者已提出数百个本构方程,但得到工程应用认可的极少,或者说还没有。从这个角度讲采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土的工程实用本构方程。

3)岩土工程师在充分掌握分析工程地质资料、了解土的工程性质基础上,采用合理的物理数学模型,通过多种方法进行计算分析,然后结合工程经验进行综合判断,提出设计依据。在岩土工程计算分析中应坚持因地制宜、抓主要矛盾、宜粗不宜细、宜简不宜繁的原则。

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