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工程地质学论文:地质学综摄教育模式运用
本文作者:孙强 朱术云 曹丽文 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院
工程地质教学的主体内涵
为了顺利完成工程地质教学活动,有必要使学生明确工程地质学习的主要对象、基本任务和主体内容。首先,工程地质学是评价、预测和改造与工程建筑等有关的地质问题的一门科学,以工程建筑及建设项目为服务对象,以地质学为研究基础;以数学力学为计算工具的学科。因此,工程地质的教学与学习都是在研究和讨论人类在工程活动中行为与地质环境的相互作用与相互适应性,其次,工程地质学习的基本任务就是掌握工程地质条件与工程活动的地质环境特点,明确人类工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用,以便正确评价、合理利用、有效改造和完善保护地质环境。最后,学生通过工程地质课程学习需要重点掌握的内容包括:岩石和土体的物理-力学性质及其工程性质,如岩石与土的矿物组成及其排列形成的微观结构等对建筑工程稳定性的影响,弄清岩土体的不同的分类要求和指标,了解不良地质条件下的岩土体的改良方法;建立起人与环境和谐发展的工程地质观念,形成关于自然环境对工程活动的制约与人类工程活动对自然环境的影响的双向作用机制的基本认识,在此基础上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;熟悉工程常见的地基、硐室等工程地质问题,以及地下水运动规律及其对工程活动的影响;掌握主要勘察程序、方法和手段。通过上面的对工程地质教学主体内涵的论述可以看出,在教学活动中学生需要领悟和掌握的内容很多,如果没有好的教学思路,往往会导致教学活动成为就事论事,事倍而功半,很难使学生把握这门学科的精髓。同时,工程地质会涉及众多的相关学科知识,如与地球科学相关的岩石学、构造地质学、地层学、地貌学等,与工程学和基础学科相关的物理力学、数学等。
综摄教学法的运用
综摄法又称类比思考法,其源自在我们对外部事物的学习和认识过程中,常常是在某些带有启发暗示的“指挥下”进行的,而这种“指挥”与我们的思考方法和意识关系不大,却是我们日常生活中的所见所闻密切相关[11]。因此,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题。工程地质教学中,我们可以借助于学生已有的相关学科知识和日常生活经历,在此基础上开综摄法教学。在教学中锻炼学生对所面对事物的异质同化和同质异化两种思维方式。当我们面临未知的或者不熟悉的事物时,常常会采取拿性质不同的现有事物的分析和模拟方式去与之相对比,在此基础上提出设想。这种方式称之为异质同化,即根据已有的经验和知识来分析比较所面对的问题。例如,当开展某项工程的地质问题调查时,可以与医生全面诊断病人一样,先逐项检查,然后根据检查结果分析存在的病症,这样会使得技术(研究)路线明晰,而且有很强的可操作性与指导性。如何摆脱固有的思维方式和问题分析方法的桎梏,进行创造性分析和解决问题是我们需要面对的难题。因此,如何运用新的知识或从新视角进行审视、分析、研究和处理原有的资料和技术手段显得十分必要,在此基础上使得认识有新的突破,这过程即为同质异化思考方法。例如,在狭窄的海边场地进行海底隧道掘进时,一方面需要的很大的场地存放施工材料(如做衬砌),另一方面又需要相关场地堆放掘进所产生的大量岩屑废渣,那么可以通过同质异化思维,我们可以考虑在不影响地质环境的情况下,用掘进产生的废料进行人为营造陆地,同时解决了材料堆放和废料处理的问题。
为了在教学中可以使学生的创造力的潜能得到进一步锻炼,可以进行以下4种模式的训练。人格性的模拟,充分调动和发挥学生主体感官认识。例如,在边坡相关知识的讲授中,可以让学生假设自己是边坡,针对坡脚、坡肩、坡体等不同位置的特点与自己身体做对比,如果边坡发生失稳可以采取什么手段,如何去处理,然后再寻找解决问题的方案,最终归结为削肩、捆腰、压脚三个主体内容。直接性的模拟,根据所要关注的对象与模拟事物之间的关联性,将模拟对象视为范本,在此基础上进行论证思考,提出处理问题的方案。例如,边坡灾害的问题,很多学生的家乡或学校周边有生活的例子,可以直接作为例子讲授,既直接,又有生活气息。象征性的模拟,通过把问题构想成为直接的物质对象,使学生形成形象化的物质对象,进而激励其脑力活动,开发其创造潜力。例如,在学习岩石风化时,可以将植物的根劈破坏直接视为岩石的拉裂破坏。想象性的模拟,利用人大脑的自由想象能力,引导学生通过幻想和联想等为工程地质问题的分析和解决寻找灵感,提出创造性方案。例如,在某处发生地震,可以让学生发挥主观能动性,分析可能出现的次生灾害问题,进而扩展成地质灾害链和立体防灾减灾教学。总之,综摄教学法在工程地质中的应用就是以生活中的实例或学生已有知识为媒介,将学习内容分成若干要素,针对具体的要素进行分析讨论,并组织构建各要素之间的综合关联性,在此基础上激发学生的潜在灵感,形成系统的认识学习,进而掌握工程地质的内涵要素。
结语
岩土工程地质灾害防治技术及预防途径
【摘要】我国建设工程项目规模的扩大,对自然界造成极大的破坏,也加大了我国地质灾害防治的难度。常见的地质灾害有山体滑坡、泥石流、崩塌等。论文分析这些灾害形成原因的同时,探析了主要的防治措施,希望对于地质工程的发展起到推动作用。
【关键词】岩土工程;地质灾害;防治技术;预防途径
1岩土工程地质灾害
在建筑工程长时间的发展过程中,人们忽视生态发展的规律,项目建设进行中考虑更多的是建筑施工的经济利益,环境与生态效益被严重忽视,如水利工程建设、有色金属开采、矿山开采等行为,往往会产生更加严重的地质灾害。在20世纪末,国内出现了地质工程学,随后在经济发展的过程中被迅速推广,成为21世纪经济发展、建筑建设发展中需要研究的重要方向[1]。在地质学中主要的研究对象是地质环境、地质灾害防治、岩土工程等内容。本文从泥石流、地裂、滑坡等自然灾害的防治技术、预控进行分析,最大限度地降低地质灾害的发生给基础设施造成的破坏。
2岩土工程地质灾害防治运用措施
2.1加固技术
某县在河边建筑的广厦工程,上游是电站大坝,现场地质松软,存在很明显的渗水现象。对于这种非常明显的软土地基,其触变性、高压缩和含水量都非常高,建筑施工需要花大量的时间排水固结,避免建筑沉降。该工程可以选择天然地基、复合地基,在实际的施工中选择了柔性桩复核地基,加固方式为预应力混凝土空心管桩加固。地基加固技术在地质灾害防治中属于常见的防治技术,为预防地质灾害,采取加固的措施让地质工程的稳定性得到巩固,可以起到很好的稳定作用。在地基存在问题的情况下,使用加固技术,如夯实法、预压法等提升地基层的稳固性,加固之后的地基稳定性得到大大的提升,对保证建筑的稳定性起到了非常好的作用。预压法有2种方式:真空预压和堆载预压。真空预压运用于土层厚度大的地方;土层厚度小的地方使用堆载预压法强化地基的稳定性。使用加固方式加固过的地基需要使用网格法,将黏土或者是黏性大的土层进行再加固,填充岩石之间的缝隙让岩土工程的密实度得到强化。对于土层的加固,还可以使用灌浆法、电化学法等进行[2]。
岩土工程地质勘察中质量控制因素
【摘要】工程地质勘察,特别是岩土工程的地质勘测,对我国基础设施建设领域的发展影响深远,岩土工程的地质勘察质量将对工程项目的顺利进行产生直接且关键的作用。论文从岩土工程地质勘察的必要性入手,分析现阶段我国岩土工程地质勘察工作发展存在的问题和不足,并为下一步相关工作水平的提升提出了若干建议。
【关键词】岩土工程;地质勘察;勘察质量;质量控制
1强化我国岩土工程地质勘察质量控制的必要性
随着我国城镇化建设的推进,公共基础设施及城市路桥建设正逐渐成为支撑我国工程市场发展的主要力量。现阶段,我国工程项目主要集中在野外区域,相关项目建设对工程地质勘察水平的要求较高。因此,尽快提升我国岩土工程地质勘察质量水平,对我国工程项目的发展及相关基础设施项目的顺利进行意义重大[1]。具体来说,其必要性体现在以下几方面。
1.1保障工程项目安全
提升我国岩土工程地质勘察质量水平对相关项目建设质量的提升有重要的作用。作为工程项目建设的必备前置环节,项目现场岩土地质勘察是施工企业对项目场地及周边环境进行的最全面的勘测工作。全面的地质勘察结果不仅能帮助施工企业快速了解项目的基本情况,还能使企业在项目动工前了解可能出现的风险隐患,从而在项目施工过程中有重点地加以防范,对保障项目施工安全、防止各类风险事件的发生有重要的作用。
1.2加快工程建设速度
岩土工程课程群的构建
一、建设途径
1.着力引进和培养青年教师
1996年首次开设岩土工程本科班时,课程群只有7名核心教师(4名副教授,3名讲师,1名博士)。1996年的师资力量明显满足不了培养学生工程能力和创新意识的需要。充分分析研究国内外知名大学在岩土工程领域开展教学和科学研究的过程,借鉴其成功的经验,我们深刻认识到,建设一支相对稳定、职称、年龄、知识、学缘结构合理、爱岗敬业的高素质的师资队伍是提高教学质量的基础和保证。为了建设高素质的教师队伍,采取的具体措施为:一是密切联系“211”和“985”高校,引进年轻博士,优化教师队伍结构。二是通过产学研相结合、加强教师出国进修,提高年轻教师的理论水平和工程实践能力,激发青年教师的责任感和使命感,稳定中青年骨干教师。三是发挥老教师的“传、帮、带”作用,瞄准博(硕)士生导师、教学名师、学科带头人、骨干教师、人才工程等标准,有的放矢,给每位中青年教师确立中长期目标,不断提高核心教师的学术、教学水平,提升师资整体实力。18年来,我们通过上述3项措施进行师资队伍建设。目前,师资队伍中教授和博士比例分别达到57.89%和63.16%。其中,湖南省普通高校青年骨干教师4人,湖南省121人才工程人选4人,湖南省普通高校学科带头人后备人选1人,国家自然科学基金评审专家10人,中国博士后科学基金评审专家1人。
可以看出,目前师资队伍在年龄、学位、职称构成上比较合理,核心教师教学水平和学术水平提高很快,普遍具备团结协作、艰苦奋斗、朝气向上的优良精神,具有凝聚力,更具活力和创新精神。岩土工程课群核心教师形成了一支以中青年博士和教授为主体、老中青搭配合理、学历层次高、职称结构合理的一线教学队伍,在知识、能力、年龄、职称上有较强的互补性,有利于资源共享和业务能力的共同提高,也能通过老中青相结合促进教学工作的“传、帮、带”作用。在青年教师的培养过程中,我们采取如下措施提高教学质量:第一,坚持岗前培训制度、持证上岗制度、助课制度、试讲制度,对青年教师实行导师制,由资历较深的教学经验丰富的教师对青年教师予以具体的帮助和指导,并把它纳入导师和青年教师的业务考核之中。第二,积极组织青年教师参加各项教学比赛活动,如组队参加省多媒体课件制作大赛和学校青年教师教学比赛等,对培养青年教师起到了很好的作用。第三,创造条件、积极鼓励年轻教师申报国家自然科学基金。
2.调整教学大纲
1996年,我们开设1个岩土工程教学班,将原来单一的“土力学”、“工程地质”、“基础工程”发展为“工程地质”、“岩土工程勘察”、“土力学”、“基础工程”、“地基处理”与“隧道工程”课程群,满足交通和水利等工程建设的需要。调整教学大纲时,我们坚持“厚基础、宽口径、重实践”原则,首先对学生讲清基本概念、基本理论;其次增加了实践学时;最后面向岩土工程班级时整合了教学内容。刚开设“岩土工程勘察”、“地基处理”与“隧道工程”课程时,6门课程之间不同程度地存在部分内容重复、课程之间的联系不紧密等现象,系统性不强,难以激发学生的专业兴趣,制约了学生的学习积极性和主动性。特别是,当时市场上还没有《岩土工程勘察》和《地基处理》教材,教学内容的取舍成为关键。以课程群的方式融合起来,整合了教学内容,使学生加深了对专业的认识,缓和了教学内容增多与学时减少之间的矛盾,缩短大学教学和工程建设之间的距离。例如,对岩土工程班级,将“工程地质”中公路工程地质勘测、“土力学”中土工试验与原位测试结果的分析与利用调整到“岩土工程勘察”课程,将“基础工程”中地基处理、特殊性地基上的基础工程调整到“地基处理”课程。将该课程教学与课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计与注册土木工程师(岩土)考试内容紧密结合,实现了大学教学与社会需求相结合,实现了大学生与工程师或研究人员的对接。
3.合作或独立编写教材和著作
岩土工程勘察质量控制要点初探
摘要:工程项目建设周期及运行状态等均会受到岩土工程勘察质量的显著影响。岩土工程勘察如果有明显的数据偏差,将会明显降低勘察质量,因此勘察实践中应高度重视勘察数据准确性。论文介绍了岩土勘察工程概况,分析了岩土工程勘察质控重要性,具体分析了岩土工程地质勘察质控要点,意在促进并保障岩土工程勘察质量,从理论层面指导岩土工程勘察工作开展。
关键词:岩土工程;勘察质量;控制要点
当前,我国工业化发展、城市化进程速度不断加快,基础设施建设项目工程数量不断增加,工程质量的地位及重要性日益显现。工程建设质量通常取决于岩土工程勘察,因此必需全面强化岩土工程勘察质量控制,只有如此才能确保岩土工程勘察质量符合设计预期,满足工程建设标准。
1岩土勘察工程概述
岩土工程勘察是工程项目建设的一个基本组成部分,地位极为关键。工程项目能否顺利开展与岩土工程勘察质量密切相关。所以岩土工程勘察质量应该引起高度重视,严格控制。施工单位以项目规划建设标准为依据对施工场地及其附近施工环境、岩土构成及地质条件进行全面查找分析、评价编制,这就是岩土勘察工程。岩土勘察工程是大型建设项目的必经环节,比如岸边工程、管道的铺设等均如此。施工区域内土壤采样勘察、室内或原位测试、场地地质类型的调查和测绘等均为岩土工程勘察的基本内容。
2岩土工程勘察质控方面存在问题
2.1重视程度低
岩土工程勘察中基础地质技术的应用
摘要:在飞速增长的经济发展趋势影响下,让我国岩土工程勘查技术得以不断提升,特别对于基础地质技术方面而言,获得了长足的进步。而作为岩土工程项目当中常用的技术类型,基础地质技术的运用,有利于增强岩土工程勘察的效果。所以,加大基础地质技术在岩土工程勘察当中的应用力度可谓十分关键。本文通过阐述岩土工程勘察的相关情况,说明了常见的基础地质技术,同时提出了岩土工程勘察中的基础地质技术应用的有效措施。该研究以分析岩土工程勘察中的基础地质技术应用合理策略作为主要的目的,从而充分发挥出基础地质技术在岩土工程勘察当中的良好作用。
关键词:岩土工程;勘查管理;基础地质技术;应用措施
众所周知,对于我国而言,地大物博,并且地形构造异常复杂,开展工程项目建设的过程当中,一般需要事先做好地质勘察工作。尤其针对南方部分区域,由于地下岩层呈现出多样化分布的特征,无论是岩层的分布,还是具体的走向情况,均存在着极大的差异性。正是受到很多自然地理因素方面的干扰,对岩土工程勘察工作提出了更高的要求,应该详细了解与掌握所施工区域的地质、水文环境等情况,为后续的施工奠定良好的基础,保证工程施工的质量与安全。为此,系统分析和思考岩土工程勘察中的基础地质技术应用有效策略显得异常必要,具有一定的研究意义与实施价值。
1岩土工程勘察相关概述
在科学技术的推动下,使岩土工程的勘察效果变得更加显著。从勘察的方法、勘测使用相关仪器设备来说,均发挥出应有的作用。并且有关岩土工程勘察技术人员的总体能力与素养也得以不断提高。然而从岩土工程实际的勘查情况来看,绝非十分容易,一方面,应该紧密结合所勘查地区的相应状况加以实时改进和优化勘查方案;另一方面,还可能碰到恶劣天气等外界因素的影响。因此,为了保证后续施工工作的顺利开展,需要提前进行岩土工程的地质勘察准备,详细分析与掌握所要进行施工的地质情况[1]。与此同时,通过积极进行岩土工程的地质勘察工作,可以将所勘测到的相关地质数据结果当作工程项目设计和施工的主要参考和根据。除此之外,其中部分岩土工程地质勘察的相关参数也可以带给造价工作一定的借鉴和帮助,进而使得工程项目的施工质量和安全均符合相关标准规定。由此不难看出,加强岩土工程的地质勘察管理可谓非常关键。
2常见的基础地质技术说明
2.1槽探技术介绍
岩土工程专业教学的革新
一、岩体水力学课程教学存在的主要问题
(一)研究生对课程的学习兴趣不浓厚
“一天一门课,一周一学期”,体现了当今中国大学研究生期末的一个典型场景。每学期的最后两周各门考试密集展开。一部分平时混沌度日的研究生,不得不突击学习以便应付考试,或者大段摘抄专业书籍和文献以应付课程论文,岩体水力学课程教学也不例外。因此,研究生毕业后被指缺乏专业技能,缺乏竞争力,就不足为怪了。抛开学习态度不端正、学习目标不明确等主观因素,造成此现象的一个关键原因,是教师没能充分调动研究生对岩体水力学的学习兴趣和热情。研究生的学习环境自由宽松,这样安排的初衷,是便于研究生将时间用在自己感兴趣的领域,增长自身知识,激发研究潜能。如果研究生教育阶段仍无法让学生感受到学习兴趣和乐趣,而是选择了用强制力逼迫或者听之任之的极端方式,这样做的效果是很不理想的。
(二)研究生地质学基础知识薄弱
受不同院校、不同行业的影响,研究生在本科阶段的专业水平参差不齐,综合运用已有知识学习新知识以及解决实际问题的能力相差很大。水利、采矿、地质、石油类院校的本科教学环节,对水文地质学、工程地质学和岩石力学等地质类课程普遍比较重视,这也成为了这类高校在岩体工程专业研究生培养上的有利条件。然而,目前国内具备岩土工程专业研究生招生资格的高校,是以土木工程类院校为主。土木类院校以建筑工程为行业背景,以工业和民用建筑为主体研究对象,对水文地质、工程地质和岩体力学等课程重视不够是普遍存在的问题,甚至许多土木类高校本科阶段不开设岩体力学课程或作为选修课,岩土工程专业研究生也没有开设工程地质学课程。这导致大量的岩土工程专业研究生的地质学概念不清,严重影响他们对岩体水力学课程的学习质量,教师的教学效果和品质也受到很大的限制。
(三)学校实验条件有限,课程的实践教学环节严重不足
岩体水力学教学除了对理论讲述环节要求高,对实践性教学环节的要求也很高。室内实验揭示岩石最基本和最普遍的水力学特性,在岩石水力学实践性教学中至关重要。诸如软化系数测定,孔隙率和渗透率测试,三轴应力条件下的渗透率变化测试等都是岩石水力学性质的基础实验。然而,大部分高校的现状是实验设备和实验场地严重不足。如最基本的带水渗或气渗功能的电液伺服岩石三轴试验机,国产的试验机在国内高校装备数量很有限,功能齐全的高精度进口试验机更是凤毛麟角。基本设备都不齐全,大尺寸设备和实验场地就更为缺乏了。这会使研究生对岩石水力学实验的认识停留在字面理解上,很难真正掌握实验原理及数据处理技术。
岩土工程勘察问题初探(4篇)
第一篇:岩土工程地质勘察质量控制因素
摘要:对工程岩土力学和地质、环境和水文等内容进行利用展开的一项基础工程即岩土工程的地质勘察工作。在建设岩土工程时,必不可少的一项内容即岩土工程的地质勘察工作,其可保障施工安全性和施工质量。从实质讲来,唯有保障可靠的工程勘查结果,控制勘查质量,才能够确保资源更高效的使用,提升施工水平、质量,使工程建设问题减少。基于此,探讨了岩土工程地质勘察的质量控制因素。
关键词:岩土工程;地质勘察;质量控制
岩土工程建设的重要前提即地质勘查工作,而在展开勘查地质的相关工作时,要对勘查工作的重要性形成充分地认识。并认真、全面地分析对地质勘查工作产生影响的因素,使整体的岩土工程建设质量得以保障。
1探讨岩土工程地质勘察以及勘查岩土工程地质的重要性
在工程施工和规划的整个过程中,非常重要的一部分即地质勘查工作,由于其是前期的工程建设工作,所以可直接地影响到工程建设。施工单位同工程项目的建设规划要求相结合,细致地对施工场地和施工环境以及岩土构成进行查明,而后展开编制和评价的相关工作,这就是岩土工程勘查工作[1]。在开发建设项目,铺设管道等大型的项目当中,岩土勘查的工程得以广范围的应用,工程地质勘查的专业性以及复杂性极强,一般包括调查以及测绘施工区域、采样勘查地区土壤以及测试原位等内容[2],唯有确保地质勘查工作的全面性、合理性,才能将工程地质的整体情况掌握。当得到了第一手岩土工程资料之后,需对岩土工程的建设步骤以及环节进行明确,这样才能在工程建设的科学性和协调性得以保障的前提下,确保高效、有序地岩土工程展开[3]。
2干扰地质勘查的几大因素