岩土工程师论文范文

时间:2023-10-14 10:45:53

岩土工程师论文

岩土工程师论文篇1

【关键词】岩土工程;勘察

1 新时期岩土工程

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,改变岩土体的强度、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。

2 岩土工程和其它专业的关系

2.1 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。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。

2.2 岩土工程和结构工程的关系

岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的使用功能,产生的次生应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式、荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。结构和地基是一个整体,相互作用,相互影响。地基的变形会改变结构的应力,结构的荷载分布和不同刚度会产生不同的地基变形。人们常常用调整基础和结构刚度的办法来适应地基变形,地基、基础和上部结构的协同作用分析是当前的热门话题。反过来,也可通过地基处理提高地基的承载力和刚度来适应上部结构的要求。岩土工程与结构工程,你中有我,我中有你,互相搭接,互相重叠的例子不胜枚举。例如桩基础,作为结构的延伸,是结构的一部分,但桩基的承载力和变形则主要取决于岩土,与岩土的关系更为密切。结构工程师应当具备必要的岩土知识,岩土工程师也必须具备必要的结构知识。

3 岩土工程的主要特点

岩石的裂隙性和土的孔隙性是岩石和土区别于混凝土、钢材等人工材料的主要特点。

3.1 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”。

3.2 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,不同的加荷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。膨胀土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。

参考文献

岩土工程师论文篇2

(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。

(四)教师专业素养和学术水平有限

具有较高的专业素养、学术水平、创新意识和能力的实践教师队伍是研究生创新人才培养的关键。由于岩体水力学课程较新,可选教材比传统课程少。除了专门从事岩石水力学研究的专业人士之外,大部分承担岩体水力学课程教学的任课教师都会遇到备课困难,知识点讲解不清等问题,在课程内容广度和深度的把握上也是拙襟见肘,很难达到研究生课程的教学效果和教学品质。

二、教学改革思路与措施

(一)激发研究生的专业兴趣

岩体水力学牵涉的知识点众多且繁杂,在教学过程中,教师因为想把各知识点的概念尽量罗列齐全,不发生遗漏,从而讲授得过于理论化,使学生觉得听课十分乏味。人天生有好奇心,学习新知识、探寻未知世界本是奇妙而富有乐趣的。可以通过国家重点和大型岩石工程实例、国内外著名的工程灾害事件的现场照片、统计数据等资料,最大程度地调动研究生对岩体水力学课程的好奇心和探索欲望,从而提高学习兴趣。结合岩石遭地下水渗流破坏造成的重大工程失事实例,如意大利Vajont水库左岸大滑坡、法国Mal-passet双曲拱坝全坝溃坝、美国Teton土坝岩基段溃决[5],以及英国Woodhead和Bilbery坝、美国Francis重力拱坝、意大利Gleno连拱坝、阿尔及利亚Gabra坝、西班牙EwgadeTera支墩坝、法国Bouzey坝等失稳破坏事故,借助统计分析资料(如国际大坝委员会),从实例中强有力地体现岩体水力学性质对岩体强度和变形特性的巨大影响,突出研究的重要性。同时,让研究生充分了解这些事故,改变了工程界对岩体结构稳定性的传统认识,开辟了岩体水力学中众多新兴研究领域和方向,激发研究生的研究欲望,甚至可以培养研究生的科研责任感。

(二)完善研究生地质学基础知识

为了弥补大部分研究生地质学基础知识薄弱的问题,在充分调动学生的求知欲之后,强调岩体水力学是一门以工程地质学、水文地质学为地质学主线,以流体力学、地下水动力学为水力学主线,以材料力学、结构力学、弹塑性力学、岩体力学为力学主线的综合学科。让研究生深刻体会岩体水力学的多学科交叉融合特点。在课程讲述过程中,若遇到与地质学有关的知识,要注重基础,详细讲述,尽可能帮助研究生建立正确的水文地质学、工程地质学和岩体力学概念。如水文地质学中,溶穴、岩溶率、裂隙水和岩溶水、含水层和隔水层、隔水顶底板、贮水系数、渗流、层流和紊流、水流折射定律、溶滤作用;工程地质学中的岩浆岩、沉积岩、变质岩、断层构造、水化作用、侵蚀作用、膨胀系数;岩体力学中的地下硐室、锚固与注浆、节理、充填与胶结、损伤与断裂、水力劈裂等基本专业术语,均需要详细讲解。注意强调岩体的各种地质构造、天然缺陷、高度非线性、各向异性、多尺度特点及不确定性特征,以及裂隙岩体中非达西流现象、岩石结构的宏、细观层次认识等难点问题,并且告知学生岩体水力学理论存在的问题。例如:对岩体中渗流描述,几乎完全照搬土体渗流学,即孔隙介质渗流学的方法及经验来解决,而裂隙岩体渗流还处在发展阶段,对单裂隙渗流的研究和认识较为成熟,但对裂隙网络情况以及非稳定渗流还有待深入探索。

(三)教学模式和方法改革,注重实验和现场调

研等实践内容和本科卓越工程师培养计划的要求不同,研究生教学的核心并不仅仅是让学生去掌握某一专业知识或某一种实验方法,而是要让学生学会发现问题和解决问题的思路、方法,培养研究生获取知识和创新的能力。一方面,围绕岩体水力学的基本概念、岩体渗流规律的地质分析、基础力学理论和力学参数、岩体水力学的工程应用展开,结合岩体水力学的地质分析方法、室内外试验方法、物理和数学模拟方法、系统综合分析方法,以教师的专题介绍和研究生的学习汇报结合形式,加强和学生的互动,增加学术思想的碰撞,启发和引导研究生深入理解科学问题。另一方面,除了为学生选择合适的教材之外,还要给出相关参考书目,如《岩石水力学与工程》(张有天著),《裂隙岩体水力学基础》(朱珍德、郭海庆著),《岩体水力学导论》(仵彦卿、张倬元著),《高等岩石力学》(周维垣著)等,并且鼓励学生广泛阅读学术期刊文章。开展理论和实践的同步性教学改革。在岩体水力学课程的实践环节中,带领学生走进实验室,针对具体的实验仪器,讲解设备构成,让研究生亲自动手全程完成实验。贵重设备可能不宜人人使用,但可以请研究生全程观摩实验,并同专职实验员或博士生深入讨论和交流,鼓励学生撰写实验心得。

采取物理实验与数值实验结合的教学模式,把基于计算机仿真技术的软、硬件平台应用于岩石水力学教学中,拓宽传统实验教学中的实验对象,通过鼓励、指导学生自发设计模型进行数值仿真分析,开拓学生视野,激发学生的思维能力和创造性,有利于学生理解和掌握教学内容,同时也可以促进教学人员科研能力的提高,还能在一定程度上弥补部分实验设备缺乏的不足。此外,还可以采用现场实地调研的实践性教学方式。厦门市地质和地理环境复杂多样,雨季频繁,构成了滑坡灾害易发的基本条件。根据厦门的工程地质条件,选择华侨大学附近的集美区后溪镇(2007年被确定为厦门市14处重要地质灾害地点之一)为调研场所,在由暴雨导致该地区边坡滑坡的灾害现场,讲解水力耦合作用下岩土体的变形和破坏规律,帮助学生更形象地理解岩体水力学的水力耦合基本理论。当然,每一所高校,每一位教师的特点不同,必须根据本单位实际的软硬件条件,确立课程教学改革的具体方式,而不是盲目借鉴其他重点院校的教学模式。岩体水力学课程专业性较强,建议在研究生第一学年的下学期开设。

(四)结合教师科研项目,提升教学品质

近几年,华侨大学积极鼓励教师进行科学研究。岩土工程专业教师组建岩土力学与地下工程科研创新团队,承担了国家自然科学基金“深部裂隙岩体HM耦合作用下的声学特性及参数研究(批准号51109084)”、“卸荷作用下岩石渗透性与损伤协同演化规律及主被动式声学表征(批准号51374112)”,以及多项省部级、地厅级科研项目。教师在科学研究过程中,查阅大量文献资料,紧密跟踪国际和国内的研究前沿,时刻关注岩石水力学发展和最新的学术成果。通过不断努力,比较准确地把握到学术研究的发展方向,掌握了岩体水力学研究的一些新的实验和理论分析技术,对水力耦合作用下岩石的强度、变形、损伤破裂和渗透性演化特性,以及卸荷条件下岩石渗透性与损伤协同演化的宏细观表征等方面有了一定突破性认识,获得了岩体水力学的新知识,教师自身的综合素质也得到了一定提高。将科研体会和成果融入教学中,进一步提高教学的理论起点,深化教学内容,能够让课程教学跟上岩体水力学学科最新进展。例如:结合笔者所在科研创新团队近期开展的渗透压–应力耦合作用下的岩石渗透率与变形关联性三轴试验研究,以物理实验为基础,让研究生借助高性能计算机,利用PFC2D颗粒流分析软件,建立符合室内砂岩渗透压–应力作用三轴试验的数值模型,定义流体域和流固耦合的控制方程,模拟岩石在不同围压和渗透压组合条件下三轴压缩试验。图1为不同时步试样孔隙压力分布情况,图2为微裂纹分布模拟和试验破坏结构照片,图3为不同渗透压下岩石渗透率云图。结合物理实验和数值仿真结果,和研究生一起讨论荷载和孔隙水压力共同作用下,岩石的宏观变形发展、细观裂纹发育、剪切带内外应力状态、孔隙率特征、渗透率演化特性等。

三、结语

岩体水力学是近年来各大高校逐渐开设的岩土工程专业硕士研究生专业课。此课程涉及多学科交叉内容,跨行业特色鲜明,因此,教学难度大,极富挑战性。通过激发研究生的专业兴趣,完善研究生地质学基础知识的学习,在课程讲授时注重实验和现场调研等实践内容,结合教师科研项目开展教学工作,提高岩土工程专业研究生岩体水力学课程的教学品质,为培养具备解决复杂岩石力学问题的高层次合格人才和具有创新意识、创新能力的高技能人才奠定良好基础。

岩土工程师论文篇3

关键词:案例教学;岩土工程技术;教学方法

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0097-02

一、概述

案例教学法(case method)是由美国哈佛法学院前院长(c.c.langdell)于1870年首创,后经哈佛企业管理研究所所长(w.b.doham)推广,并从美国迅速传播到世界许多地方,被认为是代表了未来教育的一种成功教育模式。

案例教学是学生在掌握了相关专业基础知识和分析方法的基础上,在教师的指导下,根据教学目的和教学内容,结合工程中的典型案例,组织学生对案例进行分析、讨论和思考等活动,引导学生进行研究探索性学习,从而加深学生对专业理论知识的理解,提高分析和解决实际问题的能力的一种教学方法[1,2]。

采用案例教学法,可以实现专业理论和工程实践的有机结合,因此,所讲授的内容比较具体、明确,既能够活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣,增加学生和老师之间的双向交流机会,又能够有效地拓展学生的视野,激发学生的创新思维。是应用性较强的课程的一种有效的教学方法[3,4]。

二、岩土工程技术课程应用案例教学的意义

1.岩土工程技术是我院土建专业第六学期所开设的一门专业任选课程。本课程的教学目的是使学生掌握岩土工程勘察的基本理论和技术手段,基本掌握采用勘探、原位测试及室内试验手段获取岩土物理、力学指标的方法;了解环境岩土工程的基本知识,理解固体废弃物的工程性质和现代卫生填埋场的设计与计算;掌握深基坑工程设计的基本原理、支护结构的施工方法和监测手段。为进一步学习和处理较为复杂的岩土工程问题打下基础。

2.岩土工程技术是一门应用性和理论性都非常强的学科,其最终目的是要使学生能够处理一些基本的岩土工程问题。如果教师能够在课堂上讲解基本理论之后,结合具体的岩土工程实例,对基本理论在工程中的应用解决方案进行介绍,对工程中的热点和难点问题进行讨论,使得理论和实践有机地结合,那么,不仅可以使所讲授的内容具体而清晰,增强学生的学习兴趣,而且可以有效地拓展学生的视野,激发学生的创新研究思维。

3.由于本课程的学时有限,只有24学时,加上教学经费的缺乏,不能及时地深入相关工程现场实习,也不能邀请有关具有丰富实践经验的工程专家来校开展专题讲座,而案例教学法能够以较少的成本发挥“等同实践”的最大化效益,不失为一种实现教学目标的捷径。

4.本课程应用案例教学法,能够提高学生分析和解决具体岩土工程问题的能力,对相关岩土工程技术方法会有比较直观的理解。学生可以由被动接受专业知识为主动学习和运用知识对实际岩土工程问题进行分析、研究、讨论,充分体现了学生在学习中的主体地位。因此,可以说是培养应用型人才的一种好方法。

5.在本课程中,应用案例教学法可以促进课堂上教师和学生之间的互动关系。教师和学生的关系是“师生互补,教学相辅”。这样的教学方法能够使得学生积极参与到教学活动中,在分析和讨论具体岩土工程案例等环节中发挥主动性。而教师则要扮演着“导演”的角色,选择合适恰当的岩土工程案例,在课堂讨论中因势利导,尽量引导每一个同学参与其中,充分发挥学生的主观能动性,以达到最佳的教学效果。

三、案例教学的特点

1.目的性明确。在课堂上通过对岩土工程案例的介绍、分析和讨论,可以培养学生分析和解决简单岩土工程问题的能力。

2.案例的真实性。所选用的有关岩土工程技术案例,都是在实际工程中的典型事例。能够将理论知识和实际工程很好地结合。

3.案例的综合性。案例教学的综合性表现在案例和一般的课堂举例有较大的区别。案例的内容更加丰富,涉及的面也要广泛的多。因此,对案例的分析、解决的过程也要复杂很多。学生不仅仅需要具备基本的理论知识,还要具备一定的运用各种知识和技巧来处理问题的能力。

4.深刻的启发性。从某种程度来说,在案例教学中,并不存在绝对正确的答案。同一个问题,解决的方法可能有多种。因此,需要培养同学一定的发散性思维方式。引导同学去对具体的案例进行思考、深入、探索,从中找出各种可能的解决方法并进行比较分析。在此过程中,逐步培养学生严密的逻辑分析能力。

5.案例的实践性。学生在课堂上所接触到的案例,是已经存在的真实的工程案例,通过对案例的分析、解决,学生提前进入到如何解决参加工作后所接触的实际工程问题,实现了从理论到实践的转化过程,这对激发学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性很有帮助。

6.教学过程的动态性。在案例教学中,同学之间,师生之间都可以对案例的解决方案进行讨论和争辩,每个人都可以有自己的思考和结论。在分析和辩论的过程中,对理论知识和案例解决方法会有更加深刻的认识。

四、案例的选择

案例教学的效果如何在很大程度上取决于课堂所选用的案例。一个好的案例必须既能够反映相关理论,符合课程教学目标,又要有一定的典型性和代表性。一般来说,应该具备以下几个特点:(1)真实的工程案例。(2)契合教学内容。(3)学生感兴趣。(4)能够充分体现解决工程问题所需的理论知识的实用价值[5]。

岩土工程技术是一门实践性很强的课程,在岩土工程勘察部分,课堂上所介绍的各种现场测试技术,比如静力触探、十字板剪切试验,在实际工程中都有大量的应用实例,因此,可以有选择性地选取若干有代表性的案例在课堂上进行分析。在深基坑工程部分,实际工程中,各类基坑支护结构实例有很多,因为学时所限,在课堂上对基坑工程的设计、施工技术无法进行较详细的介绍,因此,可以选择一定数量较简单的基坑支护案例,在课堂上与同学一起进行讨论分析。

从上面的分析不难看出,在岩土工程技术课程的案例教学过程中,建立一个丰富的案例库是非常必要的。

五、在案例教学过程中应该注意的问题

1.首先应该明确,案例教学不是举例教学。虽然案例教学和举例教学都是要通过一定的事例来为教学内容服务,但是这二者之间是有很多区别的。第一,在教学中的地位不一样。案例教学在教学中是占主导地位的,而举例教学则只是处于教学中的次要地位。第二,教学的目的性不一样。案例教学是要让学生处于一个实际的工程环境中,提高对工程案例的分析和讨论,掌握工程理论知识,做出正确的判断,提高分析和解决问题的能力。而举例教学只是为了能够使一个较难理解的概念容易懂而已。第三,教学主体不同。在案例教学中,学生处于一个重要地位,教学过程是学生进行自我学习和锻炼的一种手段。而举例则只是教师用来说明问题的一种辅助手段,教师处于主体。

2.案例教学应该和其他教学方法共同使用。在岩土工程技术课程中,案例教学中所采用的若干实际工程,并不能代替课程系统的理论知识学习。案例教学方法也不能够排除其他教学方法,比如讨论式教学、合作式教学等。每一种教学方法都有它的优缺点和适用条件,教师在选择具体的教学方式的时候,应该结合课程特点和教学内容,恰当地选择合适的教学方式,以达到提高教学质量的根本目的。

3.案例教学中应注意充分调动学生的积极性。在案例教学中一个关键问题是以学生的行为转变为前提的。如果学生依然像以前那样,满足于被动听教师的讲授,把自己置身于教学活动之外,只是作为一个旁观者,那样,案例教学也就失去了意义[6]。

案例教学是一种现代开放式教学方法,注重学生的参与和启发性,在岩土工程技术课程中采用案例教学法,有利于提高学生掌握课程知识,有利于同学提高解决简单岩土工程技术问题的能力,是值得推广的较好的教学方法之一。

参考文献:

[1]席培胜,刘兰.案例教学在岩土工程专业课程教学中的应用[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2012,29(2):132-134.

[2]仲景冰.土木工程施工课程教学改革及思考[J].高等建筑教育,2002,43(2):59-60.

[3]梁炯丰,易萍华,何春锋.多媒体条件下案例教学法在建筑抗震设计中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136.

[4]张友志,顾红春.工程管理专业案例教学法实践研究[J].高等建筑教育,2012,21(1):122-126.

[5]陈耀,张亚维.经管类案例教学实施的组织规划[J].江苏高教,2003,(1):128-129.

[6]崔武文,韩红霞,王喜燕.案例教学在土木工程专业课程教学中的应用[J].教育探索,2007,(5):5l-52.

岩土工程师论文篇4

逆境中长大

殷建华教授的人生经历了曲折、艰苦和成功的喜悦。殷建华教授出身于湖北省崇阳县白霓镇。白霓镇是鄂南因桥而兴的湖北古镇,历史悠久,源远流长,明嘉靖四十年(1561年)邑商熊白霓为方便百姓,捐资建桥于高堤河上,为铭善举,故以“白霓”命名,至今已有四百多年历史。白霓文化深厚,景观璀璨,是中国民间艺术――提琴戏之乡,广泛流传民间叙事诗《钟九闹漕》的产生之地。1977年在该镇大市出土的商代铜鼓,距今已有3000多年历史,成为崇阳古代文明象征。1979年,治内出土的兽面纹提梁卣是青铜艺术瑰宝,镇西南金城山上有宋太史黄庭坚读书的遗迹――金城墨沼,为“崇阳古八景”之一。建于后唐和宋代的崇阳历史上著名的水利工程石枧堰,远陂堰,至今已越千年;三国时期,东吴大将陆逊曾屯兵金城山;清朝晚期,太平天国将士与清军血战歇马山。建于明清时代的石板街,全长317米,青石路、朱大门、马头墙、斗拱楣,雕栏画柱,檐牙高啄,古朴黄雅,巷道曲折,斩纫巳,是中华传统民居之宝贵遗产。

殷建华教授小时候,在石板街上古色古香的居屋长大。他在镇上就读于白霓小学,1968年底随母亲李凤仪和哥哥殷建国从白霓镇下放到堰下乡第一生产队务农,便在这里上金城中学,之后去白霓高中上学,1975年高中毕业后回到堰下乡第一生产队。他在农村种过田,在大市渡槽工地当农民工,之后到青山第三级水电站工地指挥部当文宣员,直到1977年冬季参加“”后的第一次高考,考上重庆建筑工程学院(现并入重庆大学)。

刻苦学习

批判性思维 创新性实践

殷建华在重庆建筑工程学院水港系读航道与港口工程专业,以优秀的成绩于1981年底毕业,同年考上中国科学院武汉岩土力学研究所硕士研究生。从师于中国著名的岩土力学袁建新先生、袁先生1948考入土木系――1952年获学士学位。1956年入美国路易维尔大学土木系,1957年获硕士学位并受聘于美国波音飞机公司任副工程师。1958年底,袁建新先生通过印度驻华盛顿大使馆与中国国务院取得了联系,他冲破了重重阻挠,终于经香港于1959年元月抵达祖国。

殷建华在导师袁建新教授的指导下,顺利完成了他的硕士论文《土的非线性剪胀应力-应变模型》。他指出了当时非常流行的用于土石坝和地基有限元分析的邓肯-张非线性应力-应变本构模型中的缺点:此模型不能描述土的剪胀性和剪缩性。由此,殷建华提出了新的土的非线性剪胀应力-应变模型,作了试验验证,并将新的模型用于土石坝和岩土工程限元分析计算分析。

硕士毕业后,殷建华留在武汉岩土力学所工作,任助理研究员。作为“”后培养的第一批硕士生和年青研究人员,他参加了“”后的第一次全国土的剪切强度与本构关系会议。会议在湖北省武当山附近的老河口市召开。在会上,殷建华组织青年论台,积极发言,受到老一辈的欢迎与肯定。

1986年9月,殷建华通过考试与挑选,得到中国科学院的奖学金,被公派到加拿大曼尼托巴大学土木系攻读博士学位。在曼尼托巴大学他所有学的总共6门课,取得3个A+和3个A的优秀成绩,是班上第一名。由此,他得到大曼尼托巴大学外国学生奖学金。他的博士学位研究是在著名的James Graham 教授指导下完成的。James Graham 教授曾任加拿大岩土工程学会主席和加拿大岩土工程刊物的主编。殷建华博士论文题目是《土的时间有关的应力应变本构模型》。对于土的时间有关的应力应变特性的建模研究是一个活跃的有着长期历史的研究领域。早期的研究得追溯到十八世纪的Maxwell的流变模型和Kelvin的流变模型,许多中国学者在这个领域上也作出了巨大的贡献。但先前的工作或模型都有一些局限性。殷建华基于前人的工作、科学原理和对土的蠕变行为的基本理解,建立了一个新的一维弹粘塑性本构模型,即非线性流变模型,是对线性的Maxwell的流变模型重大发展。该模型描述了土在一维任意荷载条件下与时间有关的非线性应力应变关系。模型被试验数据验证并用于固结分析中。殷建华教授归纳和阐述了一个重要的土的蠕变特性,即土单元的蠕变率仅与应力-应变状态有关,而与加载路径(或加载历史)无关。该模型在提出之后又进一步得到发展,得到了更广泛的应用。他只用了3年7个月的时间便完成了博士学位课程与研究,取得博士学位。当时在土木系,他是最短时间内取得博士学位的研究生。

博士毕业后,殷建华博士在加拿大东海岸一顾问设计公司工作两年多,后在一研究中心工作两年,于1994年来到香港一顾问设计公司工作,1995年9月加入香港理工大学,从助理教授,副教授,到2002年成为正教授。

殷建华教授现成为香港屈指可数的专业人士、工程师。他的人生之路真实地写满了努力与奋斗!

人们都说,三分天注定,七分靠打拚。殷建华教授的人生恰如其分地演绎了这句话的含义,从而给我们一个有力地启发――做事情也好,做学问也罢,最重要的是靠自己的努力,坚持选择,并拿出坚持不懈的努力和奋斗的勇气!

而这,对于当下那些在生活面前彷徨无助,甚至开始困惑于自己专业选择的年轻学子们,尤其有值得思索的意义。

努力成材学贯中西

2004年7月19日。这一天,殷建华教授应邀回到他曾经读硕士和工作过的中科院武汉岩土力学所,为该所科研人员和研究生作了一场题目为“岩土工程发展过程研究方法、经验总结和个人体会”的学术报告。报告中,殷建华教授从土力学的发展过程、个人的求学经历、生活家庭的变化情况等几个方面向该所在座的师生们作了生动具体的介绍,并号召学生们抓住现在的好机会,努力学习,为国争光。

作为香港理工大学教授,知名的岩土工程师,殷建华教授经常应邀前往各高校作学术演讲或者学术报告,往往能够在高校引起强烈的反响,达到增进友谊、扩大共识、合作交流与共同发展的学术交流目的。但是,在中科院岩土所的这一场学术报告,带给学生们的意义却全然不同。

在中科院武汉岩土力学所学子们的心中,除了在学术的交流中增长见识外,他们的心中更受到一种精神的激励,情不自禁地升起对上进的强烈渴望,因为为他们作学术报告的那一位教授,曾经就是他们的校友――1984年的硕士研究生。殷建华教授于2002年被聘为武汉岩土所岩土力学重点实验室兼职研究员。在殷建华教授的心中,对中科院武汉岩土力学所是充满了感情,所以这样一场学术报告,他将自己的求学经历和学术结合在一起,浓缩了自己这一段学术生涯的风雨历程。那就是,从求学起,殷建华教授就一直用“努力”诠释着自己的人生价值,正如同他自己所说:“人的一生,全靠自身努力,唯有努力不懈,才能成功。”

纵观殷建华教授的求学经历,从学士到硕士再到博士,字面上一切一帆风顺,但是在实际生活中,却是要付出许多努力和汗水。

殷建华教授在大学时选择的专业,就是岩土工程。而岩土工程是一门很博大、很深奥的学问,以大学有限的知识面,去探索里面的奥秘,显然是很艰难的。因为一个系统的科学,就好像源头活水,支流旁支驳杂,衍生出很多很细的专业,让人难以一一追根寻源。殷建华教授坦白说:“在进大学之前,对于这个专业,其实我不大懂。”

但是进了这个专业,真正了解了这个专业博大的系统之后,殷建华教授也依然是坦然面对,在研究生专业的选择上,依然是选择岩土工程,只不过,这个时候经过大学的系统学习,对这个专业有了一个一般的了解,殷建华教授因此朝着专业细化地方向发展。对此,殷建华教授作了一个形象的比喻:“就好像建房子,不是一家两家公司,也不是一个两个专业就可以做出来的。建房子,除了地基和结构,还涉及到建筑学、机械工程、通风等一系列的学问。”

有人说,学习是一颗辛苦、无味的种子,埋藏在你人生路上,你只有用汗水浇灌,才能结出美味可口的果实。的确,在一般人心中,岩土工程这样的专业,每天要与数据打交道,时间长了会觉得索然无味,失去学习的兴趣。殷建华教授在选择武汉的中国科学院研究所之后,也是有过一阵子的迷惑,因为专业的细分远远不是大学时候所学可以比拟的。但是殷建华教授很快爱上了自己的专业,在他看来,这个专业是用来解决实际问题的,并不是很抽象,因此在长时间的学习中,他并没有觉得枯燥。或许是抱着这样的学习心态,加上自身刻苦的努力,殷建华教授取得了自己的进步,取得了让别人看得见的进步。因此在拿到硕士学位之后,得到中科院的选派和奖学金前往加拿大攻读博士学位。

努力付出往往和收获成正比。在加拿大留学的日子,殷建华教授不负众望,拿到了加拿大 Manitoba 大学优秀外国学生奖学金,所有功课都是班上第一名。之后,殷建华教授顺利地拿到了博士学位,成为一名学贯中西的专家学者。而对于许许多多正在求学的学子们来说,殷建华教授的这一段求学经历,却如同一盏明灯,驱散了那些学生心中的迷惘,激励着学生们努力、努力、再努力。

传道授业不懈求索

古人曰:师者,所以传道授业解惑也;现在我们说:教师是人类灵魂的工程师。从古到今,教师这个职业都是高尚的,受人尊重的。作为一名学贯中西的专家学者,殷建华教授最终将自己的角色定位在教师这个位置上,值得人尊敬。

选择在香港理工大学任教,殷建华教授并不自恃学问高就傲物,而是从低做起,踏踏实实,一步一个脚印,对自己负责,也对自己的学生负责,从助理教授很快升到了副教授,随后又在2002年升为正教授。

职称的飞快提升,是香港理工大学作为一所名牌大学,对殷建华教授最大的肯定;而殷建华教授在教书育人的同时,也真正实现了自己的人生价值,将自己的专业作出了最大的贡献。

当初,获得博士学位后,殷建华教授并没有急于回到国家,而是在加拿大东部城市的一个顾问设计谘询公司和一研究中心分别工作过两年。而移居香港后,也在一个顾问设计谘询公司工作接近一年。可以说,这几年的工作经历,使得殷建华教授所学的理论知识,在实践中得到了很好地印证,也很好地锻炼了自己的能力,更增强自己解决实际问题的能力。而这些,更为他成为一名优秀的教授打下了良好的理论与实际相结合的基础。

据了解,殷建华教授所指导的两大学生毕业论文连续两年 (1999-2000年, 2000-2001年)被香港工程师学会评为第一名,并得到奖金和证书。殷建华教授介绍说:“我们对教学很重视,也重视跟学生沟通。我们学校教学有一整套系统,很完善,也很出色,所以本科生从我们这里毕业都很有收获,在社会上也很有改变。”

优秀的教师,培养出优秀的学生,但本质上,殷建华教授也是一名优秀的学者。他担任高校联工程师联合会主席,将香港高校的许多工程界的朋友,汇聚在一起,在专业的碰撞间,实现联会对香港、对国家更大的贡献。

可以说,殷建华教授是国际岩土力学界十分活跃的青年专家学者,目前不仅担任国际岩土力学计算方法与进展学会副主席、国际岩土力学与工程学会会员、中国力学学会岩土力学专业委员会委员、中国岩石力学与工程学会及地面岩石力学与工程专业委员会委员、中国地质学会及工程地质专业委员会委员、香港力学学会委员等职务,同时还担任《加拿大岩土工程》学报副主编、国际《岩土力学与岩土工程》学报主编之一,美国《国际岩土力学》学报编委、国际《海洋地球资源与岩土工程》学报编委、《防灾减灾工程学报》编委、《岩土力学与工程学报》编委、《岩土工程界》编委、《结构工程进展》国际杂志编委。

积极参与国内、国际学术的同时,殷建华教授也有自己的学术研究,在科研上取得丰富的成果:首创性地给出等效时间定义和土的一维、三维粘塑性模型,并应用于土体完全耦合的固结分析;首创性地将Timoshenko Beam Model用于土工布加筋土地基模拟;提出有排水板和用非线性土的本构方程(维弹粘塑性模型)完全耦合的固结分析的有效的有限元方法;首创性地将填海造地工程和土的固结理论及分析与互联网结合。

其中,殷建华教授取得4项专利,出版了2本专着和编辑了3本书籍,发表了300多篇学术论文, 其中102篇学术论文在国际科学引文索引数据库中的科学期刊(Journals in Science Citation Index )上发表。

现在,殷建华教授硕果累累,荣誉满身,却依然在学术的海洋里扬帆远航。作为学者、专家、教授,他对年轻人寄语:成功是通过后天的努力――奋斗,尤其在年轻的时候要做到最好。

【人物简介】

岩土工程师论文篇5

关键词:勘查技术与工程;课程体系;专业建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0279-03

随着我国铁路、公路、水利等基础设施建设的快速发展,以及国家不断提高对工程灾害和地质灾害的防治力度,同时国家注册岩土工程师制度的实行,勘查技术与工程专业的内涵和外延也在不断地深化和拓展,与本专业相关的工程领域也不断增加。其工作内容已不再只是原来的工程勘察,而是包括了“岩土工程勘察、设计、施工、监测、监理”等各方向,来服务于交通、水利、水电、铁路等工程建设部门。学生毕业后可从事岩土工程勘察、地基基础设计、环境岩土工程评价与治理、岩土工程施工和监测等工作。我校勘查技术与工程专业为2010年新上专业,是在两个原有专业(岩土工程和工程地质)的基础上建立起来的,是在结合我校土木工程专业学科特点的基础上,充分利用土木工程中两个已有专业(岩土工程和地质工程)的资源优势建立起来的,目的是创办具有自身特色的勘查技术与工程专业,使本专业的学生具有较宽的专业知识面,具有较高的综合素质和能力,以满足社会工程实践对本专业人才的要求。

一、勘查技术与工程专业人才培养目标和指导思想

本专业培养目标为:适应社会主义现代化建设需要,在德、智、体、美和知识、能力、素质各方面协调发展,拥有良好的公共社会科学和自然科学基础知识,系统地掌握勘查技术与工程基本理论和基本知识,获得岩土工程师的基本训练,能在铁路、公路、房建、市政等领域从事工程地质勘察、岩土工程设计与施工、工程物探、地基处理等、地质灾害的预防等工作的高级工程应用技术人才。学生在校系统学习勘查技术与工程学科专业基础知识和实验、实践技能,获得岩土工程师的基本训练,毕业后能将其应用于各领域。同时根据本专业的学科发展以及社会对勘察类人才需求的特点,确立了我校专业人才培养的总体指导思想:宽口径、厚基础、强适应,适应学科发展,知识结构合理,知识传授与实践能力、创新能力的培养并重,适应社会对人才的需求,实现学校学习与单位工作之间的无缝连接。

二、勘查技术与工程专业课程体系构建和专业建设

在详细调研国内外勘察技术与工程专业课程体系的基础上,结合我校特色,对人才培养体系进行了全方位的研究、探索,对该专业的教学内容、手段进行一定调整,建立了与培养综合素质人才和注册岩土工程师制度相适应的勘查技术与工程专业课程新体系,课程教学体系的主题思想是以学生的能力培养为主线,理论教学与实践教学相结合;以学生的综合素质发展为目标,各教学环节在教学过程中实现整体优化。

1.构建递进式强化培养模式,强化学生的能力和素质培养。突破传统的本科教育中“老三段”(基础课、专业基础课、专业课)为序列体系的课程模式的培养模式,构建了递进式培养模式:即初步培养、单项强化培养和综合提高的培养模式。在初步培养阶段,学生一入学就进行专业认识实习,学生除了学习一些基础课外,同时学习专业概论课,形成对本专业的初步认识。在单项强化培养阶段,主要是让学生进行集中的理论课程学习和专业实践,来强化学生在单项技术方面如岩土工程勘查、基础工程、地基处理等方面的能力。综合提高培养阶段主要是采用典型工程案例教学,通过对整个工程案例进行整体介绍,包括工程勘察、方案设计、施工技术等方面进行综合分析,同时在讲解过程中让学生结合已学知识进行多个方案的论证、讨论,从而提高学生的综合素质和解决问题的能力。

2.建立宽厚适宜的理论课程教学体系,强化学生的能力和素质培养。构建课程体系时以培养学生的专业能力为出发点,首先明确了课程体系中各门课程的地位和任务,以及各科课程间的界定和联系。课程体系设置在横向上,打破学科分割,将全部理论课整合为五大模块,即人文课、自然科学基础课、专业技术基础课、专业技术课和选修课,学生除了进行系统地理论和专业课程学习外,还可根据自己的爱好对选修模块进行课程选修,从而利于学生的个性发展。在纵向课程安排上,我校勘查技术与工程专业以“数学、力学-地学-勘查技术-工程实践”为主线,同时强化外语、计算机在本专业上的应用能力。依托土木工程,以培养注册岩土工程师为目标,根据知识、能力和素质为主的培养要求,一些主干课如高等数学、工程力学等要有足够的深度,从而使学生具备足够扎实的理论基础。地学和勘察技术等相关课程,如岩土材料力学、土力学、工程测量、建筑材料、普通地质学、矿物学与岩石学、水文地质学、构造地质学、岩体力学、岩土工程勘察、工程物探等课程,在保证学生具备较宽的知识面的同时,突出课程的应用性。如《基础工程》、《地基处理》这两门主要专业课在进行教学时,建立了由基本理论和综合应用两部分组成的两步阶梯式的课程教学:即首先系统介绍基本理论以及各种方法的基本原理和工艺,然后通过完整工程实例进行综合性的案例教学,使学生对所学基础知识进行重新认识和综合应用。在开设以上专业课程的同时,还开设环境岩土工程、工程监理、地质灾害防治、岩土工程应用软件等相关选修课程,使学生的知识面得到拓宽,专业知识更加深厚,知识结构更趋合理。

3.建立综合的设计和实习的实践教学体系,强化学生的能力和素质培养。加强培养学生的工程意识,增加学生工程实践的机会,加深学生对专业知识的理解,增强学生的应用和解决问题的能力。设计环节教学体系主要从以下几个环节构建:课内的课程设计、单项工程设计、毕业设计等。实习实践教学体系按课内实验、认识实习、单项技术实习(如地质实习、测量实习)、生产实习、毕业实习等依次递进地来构建实习体系,使学生对所学理论的认识不断加深和强化,同时加强了学生对理论知识的综合运用。同时在实践教学中,教师要注重培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力,以提高他们的综合能力。与生产单位合作建立生产实习基地,结合生产、教学及科研建立产学研基地,进一步提高教学效果。目前我校勘察技术与工程专业已经与北方设计院、河北勘察设计研究院建立了校外实习基地。学生在实习基地可直接参与到单位的实践中,便于将学校中的理论与实践结合,加深理论知识的认识和提高毕业后的实践能力,实现在校学习与单位工作之间的无缝连接。

4.加强专业课的课程建设和师资建设。加强本专业的课程建设。我校的勘察技术与工程专业是以岩土工程与工程地质为基础建立起来的,在这两个老专业的课程中,现有“土力学”、“基础工程”、“工程地质”等省级精品课程,今后,还要继续加强学科的课程建设,通过课程建设来不断提高人才培养水平。加强该专业的师资队伍建设。加强专业教师工程师素质培养对专业特色发展可以起到促进作用,为社会培养出高素质、有竞争力的专业人才,奠定坚实的基础。同时勘察技术与工程专业是国家注册岩土工程师考试的主要专业。我专业现有的任职教师中,有国家注册岩土工程师5名,他们通过广博的专业知识和丰富的实践经验来熏陶学生,影响学生,提高学生的专业认知度和热情,来提高人才的培养水平。

本文在国内外各高校勘查技术与工程专业的基础上,结合我校新上勘查技术与工程专业建设及我校特色,对该专业的教学内容、手段进行一定调整,确立了勘查技术与工程专业的培养目标,对该专业的课程体系进行全方位的研究、探索、规划和改革,建立了适应社会需求和培养复合型人才的需要的、适应注册岩土工程师制度的勘查技术与工程专业课程新体系。从而使培养的大学生具备扎实的工程勘察、设计、施工、监测、监理等方面分析能力,使他们毕业后能很快承担一定的专业工作。因此,具有较强的适应性和竞争力。

岩土工程师论文篇6

[关键词]教学改革;地基处理;注册考试

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3712(2015)04-0050-02[基金项目]本文系重庆交通大学教育教学改革研究课题“基于‘卓越工程师计划’的土木专业创新型人才培养教育实践”(1203003)的研究成果。

[作者简介]李明(1978―),男,河南南阳人,博士,重庆交通大学土木建筑学院副教授,研究方向:公路隧道与岩土工程。

注册土木工程师(岩土)执业资格考试制度从2002年开始实施,是由国家建设部和人事部推动,主要由勘察协会组织进行的部级考试。这项考试旨在提高我国从事岩土勘察、设计、咨询等技术的人才队伍的总体素质,加强我国工程技术人才的互认,推动我国的岩土工程事业与国际接轨。该项考试涉及的范围广泛,对考生基础知识的掌握、规范的理解和应用、具体问题的分析熟练程度等要求较高,因此,考生及格率较低。地基处理方法在注册考试中所占比重较大,应该得到师生的重视。在此背景下,作为岩土专业专业课程的“地基处理”课程教学不能仅仅停留在理论教学的层面,应该注重培养学生的实践能力和创新能力,以适应注册考试和市场需求。

重庆交通大学岩土及地下工程系的“地基处理”课程教学团队针对目前的新形势,结合自身的教学特色和市场需求,积极改革课程教学,取得了较好的效果。

一、精选教材,优化教学内容

教研组通过了解《建筑地基处理技术规范》(JGJ79―2012)及相关规范的技术要求、国内外的地基处理施工新技术,确定在“地基处理”课程中,除了讲授传统的换填巢惴ā⑴潘固结法、强夯法和强夯置换法、灰土挤密桩法、砂桩法、碎石桩法、石灰桩法、水泥土搅拌法、夯实水泥土桩法、高压喷射注浆法、水泥粉煤灰碎石桩法、加筋法、灌浆法等方法外,还增加了既有建筑物的基础加固、建筑倾斜处理、建筑抗震、地基处理的监测与检测、复合地基的处理技术等内容。结合国内外的工程实例,将正在进行的重大工程运用的新技术介绍给学生,让其了解和掌握国内外工程技术的发展前沿。这在培养学生快速适应市场需求和应用方面起到了较好的效果。

二、强化专业建设,提高教师水平

当前“地基处理”课程教学一般是由主讲教师按照教学大纲的要求,结合教材章节讲解。教师对理论讲得较多,而实践只能停留在视频和图片展示上,这并不符合专业性和实践性较强的“地基处理”课程的要求。

我们充分考虑教学团队整体的知识结构和教师个人研究课题的不同,结合注册工程师的要求,由学术带头人担任领导,带领教学团队与相关的设计、勘察和咨询单位持证人员沟通,让教师了解各自研究领域的前沿知识。在教学中,鼓励教师根据教学需要分解和组合教学内容,将教学内容分为换填垫层法、预压法、压实地基与夯实地基、散体材料桩复合地基、具有黏结强度增强体复合地基、倾斜地基纠偏技术、复合地基载荷试验与检测等专题,每个专题的内容由教师结合自己负责的课题和工程实践授课。这样不仅有利于学生吸收、掌握知识,也提高了教师教学和科研的水平。

三、利用先进教学资源,活跃课堂氛围

教学实践表明,大学生的自学能力较强,可以增强学生在社会工作岗位上的适应性,有利于以竞争力为目的对其进行多种能力的培养。利用先进的教学资源,营造生动活泼的课堂氛围对于鼓励学生自学极为重要。

“地基处理”课程的理论与实践结合得非常紧密,可利用的教育资源十分丰富,学生不仅可以到施工现场参观、学习,还可以借助网络进行自学。现场的施工进度与教学进度之间存在明显的差距,并且单一的工程在不同的施工环境下,不可能同时具备教学所需要的全部条件,这不利于学生全面掌握相关的知识。

因此,在教学过程当中,教师可以将现场的问题带到课堂上或者在现场直接解决;在课堂上提出问题并加以引导,激发学生的学习兴趣,然后师生一起探讨,让学生学有所获。课程结束后的考试采用与注册考试相同的方式进行,实行开卷考试,考试内容分为基础知识部分和计算部分,试题以历年注册考试的真题为样题。这样的考试方式减少了学生死记硬背的痛苦,强调对理论知识的理解和应用,获得了学生和同行的认可。

通过上述改革,学生解决实际问题的能力和探索知识的能力获得了发展,而且理论联系实际和自学的能力也得到了提高,这为他们将来工作和进一步深造打下了牢固的基础。从近四年的情况来看,“地基处理”课程教学改革初见成效,学生在注册考试中的通过率逐年提高。

四、结语

根据目前国际国内工程技术发展的形势,持证执业是对岩土工程专业人才的基本要求,岩土工程专业的本科生毕业前获得职业资格是他们顺利就业的保障。与此同时,改革“地基处理”课程传统的教学模式是大势所趋。为了适应注册考试制度的要求,我校在“地基处理”课程教学改革中投入了大量的资源,改革以往围绕陈旧的教学大纲实施灌输式教学的模式,根据目前科技的最新进展和社会的实际需求调整教学内容,强调理论与实践相结合,教学以培养学生综合能力为主,采取考评结合的考核方式。教学改革取得了良好的效果,获得了学生的好评。

今后的课程改革应该更注重体现国家和社会对岩土工程专业执业人员能力的综合要求,在教学中把握时代需求和大学精神,在实践中不断引进新的元素,激发师生的能动性和创造性,培养满足国家和社会需要的高素质、复合型工程技术人才。

参考文献:

[1]李飞,谢宁.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(1):106-108.

[2]罗平平,韩宪军.“地基处理与加固”课程教学技巧与方法探讨[J].中国电力教育,2011(10):107-108.

[3]蒋永生,李爱群,曹双寅,等.土木工程专业培养人才的知识结构与能力结构[J].高等建筑教育,1999(1):34-36.

[4]黄两旺.新形势下大学生就业与社会专业人才需求研究[J].西南农业大学学报:社会科学版,2012(6):187-188.

[5]胡国祥,孔祥国,杨学祥.土木工程专业岩土类课程教学改革探索[J].基建优化,2006(5):125-127.

岩土工程师论文篇7

关键词:勘察 关键 高层建筑 岩土工程

中图分类号:TU470.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)05(a)-0060-02

作为高层建筑建设过程中不可或缺的一个环节,岩土地层的勘察工作非常重要。虽然勘察没有参与到建设过程中去,但勘察的全面和深入关乎到高层建筑的基础安全,对整个工程建设具有重大的影响。所以,要重视岩土工程的勘察工作。

1 高层建筑岩土工程勘察的基本要求

1.1 地基承载力

地基承载力的评价原则有两个,一是满足极限稳定值,二是不能超过容许沉降量。确定地基承载力是一个复杂的工作过程,要依据地区情况进行荷载试验,并通过公式和原位测试计算后方可得出。如果承载力不满足要求,就应该对地基进行深入处理,在处理前要指定明确的设计参数。

1.2 变形和倾斜

对地基土在纵横两个方向的不均匀性进行勘查,为地基变形验算打下基础。

2 高层建筑岩土工程勘察的关键问题

2.1 钻孔深度

勘查规范有所规定,在使用箱基或筏基时,勘察孔的深度要大于压缩层的下限,一般情况下孔深能够控制主要的受力层。其具体的计算公式为:D=d+αβb。其中,D指代勘探孔的深度,d指代基础埋深;α指代土层的压缩系数,取值见表1;β指代高层建筑基底压力系数,甲级取1.1、乙级取1.0;b指代基础的宽度。在使用桩基或墩基时,勘察孔的深度应该达到压缩层的计算深度,一般情况下孔深进入持力层3~5 m。

分析以上规定可以得知,勘察的深度由三个因素决定,分别是基础埋深、淤积桩长、压缩层深度。对基础埋深而言,由于数据可以预估,因此能够当作已知值。对预计桩长而言,根据荷载的大小、当地的地质情况资料、附近建筑经验,来预估桩的分布、类型、桩长等。对压缩层深度而言,国标地基规范、地方规范等都有不同的计算方法,但主要的计算参数都是基础宽度。实际上,这种计算方法并不科学,比较直观可靠的方法是应力控制法。而且,在计算过程中,应该注意以下几点:第一,考虑到地下水的浮力对附加压力的消减作用,土层如果在水位线以下,在计算土层的自重应力时应该采用有效的重度。第二,计算桩平面以下的土层厚度,要考虑到布桩的方式。第三,如果是复合地基,考虑加固后土体扩散应力的影响。第四,确定应力时,以建筑的平面中心位置作为依据。

2.2 钻孔间距

规范规定高层建筑的勘探点间距为15~35 m,该间距的规定比一般建筑和安全等级高的都要小。在实际工作中,钻孔间距的确定主要以现场场地的情况为判断标准,保证钻探的目标地层能够反映出土质在水平方向和垂直方向上的情况,能够反映地下水的情况。另外,也要考虑即将建设的建筑物,在荷载、边角处进行勘测点控制。

一般情况下,孔距可以拉大的条件是:场地地层结构简单、地区建筑经验丰富。比如:某一方向布孔较少,孔距可以超过规定的上限35 m;在孔距可加或者可不加的情况时,根据地层分析如果没有必要可以不加。国外一些报告显示钻孔间距可达50 m。

2.3 压缩试验试样加荷

计算地基沉降量时,如果采用分层总和法,就要用到各个土层的压缩模量。其试验规定,试样的最后一级压力应比土层的计算压力大100~200 kPa。实际上,压力的取值应通过计算决定。

3 高层建筑岩土工程评价

3.1 桩侧壁摩阻力

对于液化土层的极限侧阻力,其标准值最好进行折减;对于在湿陷性黄土上确定单桩承载力,要考虑侧桩的负摩擦力。除此之外,还要注意土层的正常侧摩阻值,为工程试验提供必要的数据。

3.2 地基基础方案

地基基础的设计方案,目前一直是由结构工程师决定的。但是,在勘察报告中除了准确的数据以外,岩土工程师提出的建议都是很有用的,因为它们具有丰富的经验和敏锐的感知。另一方面,结构工程师在设计方案时会加入自己的习惯,所以应该多设计几个方案,通过利弊的比较最终确定出经济合理的那个方案。

3.3 基坑支护

对基坑进行开挖和支护时,以开挖深度和场地条件为依据,在开挖边界内布置勘探点。勘探点的布置应该综合考虑,孔的深度不要太大。另外,通过测试手段为开挖提供设计参数,例如:通过土层结构和岩土性质,提出土的有效应力参数;通过地下水的分布特征,分析施工过程中水位变化对建筑物的影响,并制定支护方案、降水隔水措施。

3.4 地基的液化势和湿陷性评价

桩基施工时,液化势的评价深度应该加大,而且每一层土的液化势都要评价,不论是否满足水位埋深、基础埋深等控制条件,从而为桩侧阻力做好准备。当深度大于15 m,液化判断可以采用静探法、剪切波速法、标贯判别法、三轴试验法等,根据实际情况进行选择。

4 高层建筑岩土工程勘察的对策

4.1 加强勘察市场的监督管理

第一,加强审查勘察报告,尤其是勘察孔的数量、质量等资料,重点把关基础方案的选择、场地的稳定性评价、施工建议等。第二,勘察单位要建立健全质量管理体系,加强政府部门和社会监督机构的监察管理。第三,推动岩土工程建立体制的出台和实施,确保勘察市场稳定发展。

4.2 加强岩土技术人员专业技能

我国缺乏岩土工程技术人才,专业方向不对口,对岩土工程的理论、方法知之甚少,是导致岩土工程体制缓慢发展的原因之一。所以,要对岩土工程技术人员和管理人员进行专业培训,以适应岩土工程的市场发展需要。

4.3 重视环境和工程的共同作用

工程建设对环境的影响不容忽视,在工程施工的过程中产生的环境问题例如岩土不良,要及时进行科学论证,并采用治理措施。

4.4 使用新技术、新设备

在工程施工过程中,积极采用新技术、新设备能够提升岩土的施工质量,加快工程进度,从而保证在市场竞争中具有较大的优势。例如:将计算机技术利用在岩土工程的施工治理上,既解决了岩土的预测和防治问题,又节省大量人力、物力、财力。

4.5 推行岩土工程的监理体制

一直以来,我国岩土工程的监督管理工作由政府部门承担,其管理体制上存在很多弊端,和经济社会的发展脱节。所以,要建立专门的岩土工程监理机构,对岩土工程市场进行监督管理,从而规范岩土市场。

5 结语

高层建筑的岩土勘察工作内容多,要求钻孔的深度大,平面布置要合理;要求土工试验保证参数符合规定;要求科学全面地评价岩土工程;要求岩土治理方案要经济实用、科学合理。

参考文献

[1] 李和禄.关于高层建筑岩土工程勘察的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012(11).

[2] 吕锦伟.高层建筑岩土工程勘察的若干问题的探讨[J].商品与质量(建筑与发展),2012(9).

[3] 李应春.高层建筑岩土工程勘察中几个关键问题探讨[J].四川建材,2009(6).

岩土工程师论文篇8

随着中国交通建设的飞速发展和城镇化进程的日益加快,对多元化的土木工程专业人才的需求也日益增长。文章结合武汉理工大学土木工程专业在人才分类培养方面的实践,总结出应用工程师型和科技拔尖创新型人才的培养目标、培B途径和保障措施,以期为工程类人才培养提供新的方法和途径。

关键词:土木工程;分类培养;应用工程师型;科技拔尖创新型

中图分类号:C961;TU-4文献标志码:A文章编号:

10052909(2017)01002303

随着中国交通建设的飞速发展和城镇化进程的日益加快,高速公路、高速铁路、桥梁、隧道以及城市建设中的建筑业、市政道路、城市轨道交通更是实现了跨越式的发展,对

土木工程人才的需求提出了更高要求。不仅需要大量面向生产一线的实用工程师型的高级技术人才,而且还需要具有解决核心技术、研发新材料的科技拔尖创新型人才。但传统的人才培养模式过分强调单一的专业教学,导致专业设置过细过窄,学生创新和实践能力薄弱,难以适应社会的需要。因此,紧密结合国家经济社会发展需求,

建立分类人才培养模式,提高人才培养质量,办出专业特色,推进专业建设与人才培养,已成为高校土木工程专业亟待解决的关键问题。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中明确指出:“牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位,着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。”[1]根据社会对人才的需求,结合自身的办学经验和办学特色,武汉理工大学土木工程与建筑学院分别于2011年、2013年创办卓越工程师班和陈宗基岩土菁英班,制定相应的培养目标、培养方案,进行了人才分类培养模式的探索与实践。

一、人才分类培养的学科专业基础

学校土木工程专业有60多年的办学历史,自1997年以来,土木工程专业通过了全国高等教育4轮专业教育评估,是中国首批开展职业资格认证制度的专业。目前学院土木工程专业教师取得国家各类注册工程师资格的已达专任教师的56%,为开展培养应用工程型人才的改革和实践提供了有力保障。

学校土木工程学科为省级重点学科,土木工程专业为省级品牌专业、省综合试点专业、国家特色专业、卓越工程师试点专业,拥有湖北省重点实验教学示范中心1个,道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室1个。建有“武汉理工大学中国建筑第三工程局有限公司国家工程实践教育中心”“湖北高校省级示范实习实训基地――武汉理工大学中交第二航务工程局实习实训基地”,以及十几个有签约的校外实习实训基地。聘请中建三局、中交二航局、中南建筑设计院、中科院武汉岩土所等单位的教授级高级工程师为兼职教授。近5年来,专任教师主持省部级以上项目152项,其中部级项目48项,100万以上横向课题47项,其中1 000万以上1项。专任教师在做好教学科研工作的同时,利用自己的科研方向,将科研转化为生产力,为地方经济发展提供智力保障和技术支撑。学校土木工程专业已走出了一条独具特色的产学研合作教育之路,这为人才分类培养提供了强有力的支撑平台。

二、人才分类培养目标

(一) 陈宗基岩土工程菁英班

为了实现党中央提出的协同创新目标,弘扬精英教育的优良传统,促进高等学校与科研机构的双向交流与合作育人,2013年,武汉理工大学与中国科学院武汉岩土力学研究所联合创办了“陈宗基岩土工程菁英班”。

旨在利用校所双方的智力资源和科技资源,实现优势互补,共同培育具备扎实理论基础、突出实践能力的拔尖创新型岩土工程人才,纪念已故国际著名岩土力学专家、中国岩石力学与工程学科奠基人、中国科学院院士、中国岩石力学与工程学会首任理事长、中国科学院武汉岩土力学研究所前任副所长陈宗基先生。“菁英班”每年从武汉理工大学招收的本科生中选拔约35名学生进行科教协同联合培养。

(二)卓越工程师班

武汉理工大学土木工程专业作为教育部首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业,自2010年6月25日教育部召开“卓越工程师教育培养计划启动会”以来,从2010年下半年就启动了培养计划的制订工作,并于2011年7月启动了2011级招生工作。根据教育部“卓越工程师培养计划”“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养具有扎实的基础理论知识,工程实践能力突出、社会融合和创新能力强的应用工程师型高级技术人才。

三、分类培养模式实施途径

(一)陈宗基岩土工程菁英班

“菁英班”由武汉理工大学和中科院武汉岩土力学研究所的教授专家共同研讨制定学生培养方案和课程教学大纲。学生主要在武汉理工大学学习基础课及专业课,专业主干课程采用双语教学,中科院岩土所专家学者参与教学活动。学生定期到研究所和双方单位负责的工程项目现场学习,并开展科研实践、毕业设计及论文撰写工作。“菁英班”的实践教学环节完全镶嵌于理论教学和课内外创新实践项目之中。完成本科阶段的学习后,具有优秀科研工作潜质的学生可被优先推荐免试录取到中科院岩土所或武汉理工大学继续深造。

每年有计划地选送“菁英班”学生参加由中国科学院武汉岩土力学研究所举办的国际和国内学术会议、专题讨论,以丰富的学术交流活动让学生较早接受现代岩土工程科学研究训练。

(二)卓越工程师班

学校土木工程卓越工程师采用“3+1”模式,即校内3年和企业1年。企业向校内教学环节延伸,高校向现场实践环节渗透,解决高校课堂理论教育与现场实践训练脱节,人才培养导向与社会(企业)实际需求脱离的矛盾,建立“过程一贯制”培养机制。

学校在前期建设大学生实习基地、与相关企业良好合作的基础上,建立了部级工程实践教育中心(中建三局)和省级实习实训示范基地(中交二航局),进一步明确了双方在实用工程师型卓越人才培养中的责任与义务,并就合作建设未硇枰的专业基础课程、独立开设的专业课程与实践项目、毕业生毕业设计内容、学生创新活动计划、学生评价方法和考核机制、学生在企业期间有关人身安全保护、知识产权保护管理办法等方面进行了深入探讨,拓展和深化了与企业的实质性合作,为学生到优质企业开展实习提供了有力保障。

在企业学习阶段实行双导师制,由校内具有工程实践经验的导师与业务水平高、责任心强的企业骨干联合指导,以企业为主,校内为辅。

四、人才分类培养的保障措施

应用工程师型人才执行的是“校企合作培养”模式,实行校企深度合作。学校与企业共同制定培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量[2]。科技拔尖创新型人才执行的是“科研与教学协同”模式,学校与科研院所共同商定如何夯实基础知识、拓展专业课程、配备研学导师和参加创新训练[3]。这两种模式都需要企业或科研院所

参与教学,为保证人才分类培养的教学质量,学院加强了以下几个方面的建设。

(一)注重师资队伍建设

学院为卓越工程师班和陈宗基岩土菁英班配备教学科研一线,工程能力较强,掌握高等教育的基本规律,具有创新能力和启发式教育能力的校内导师。校外导师遴选实践经验丰富、科研能力突出、学术造诣高、责任心强的人员,为培养应用工程师型和科技拔尖创新型人才提供优质的师资基础。

(二)整合教学资源

搭建资源共享平台,实现学科建设资源、科研资源、教师队伍资源、教学资源等的共建与共享,促进高校之间,高校与企业、科研院所之间的联合,形成开放的、高效的教学模式。学生可进行网上预约,利用资源开展各种创新实验、实践,也可申请参与教师科研项目和创新实验项目。此外,学校的教学资源共享平台、慕课网、图书资源共享平台已成为满足学生交流需要的重要平台。

(三)优化培养方案和课程体系

针对应用工程师型和科技拔尖创新型人才培养目标,结合社会需求和专业特色,建立通识公共课程平台、专业课程平台、实践课程平台相互融合的培养课程体系,构建起与专业人才培养目标和标准相对应的专业课程体系。

(四)建立合理的教学管理机制

学校制定了卓越工程师班和岩土菁英班的遴选机制、校外导师的遴选机制、教学质量的反馈与评价机制、学生的日常教学管理、校内外实践教学管理等规章制度,以确保人才培养目标的实现。

五、结语

学校对土木工程专业实施人才分类培养,改革工程人才培养模式和服务机制,提升毕业生综合竞争力,既符合高等教育的规律,又符合国家经济、社会发展对土木工程专业人才多元化的需求,有效地履行了高校人才培养、服务社会的职能。由于人才分类培养有一部分课程由校外导师指导,在企业或科研院所进行,如何建立系统的、科学的、可操作的教育质量评价体系和标准,如何建立一个行之有效的、符合行业特点和发展的人才培养模式,还需要进一步探索和实践。

参考文献:

[1]中共中央、国务院.《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》(中发[2010]号)[Z].2010-7-29.

[2]王卫东、彭立敏、余志武、谢友均.土木工程专业特色人才多元化培养模式研究与实践[J].高等工程教育研究.2015( 1) :145.

[3]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号)[Z]. 2011-01-08.

Abstract:

With the rapid development of transportation construction and urbanization in China, the demand for diversified civil engineering talents is growing. According to practical experience in training two different kinds of talents: applicationoriented engineers and scientific researchoriented talents in Wuhan University of Technology, the paper summarized the cultivating objectives, cultivating content and safeguard mechanism for cultivation of the two different kinds of talents and provided new methods and ways of training engineering talents.

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