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岩土工程的内容

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岩土工程的内容

岩土工程的内容范文第1篇

【关键词】岩土工程;测试与检测技术;传感器

1.岩土工程测试与检测方法分析

1.1 极限平衡法

极限平衡法是由 Fredlund 于 1981 年基于非饱和土理论提出的,是目前对边坡瞬态情况下计算运用最广泛的方法之一。李兆平(2001)首先利用渗流求解软件,求得边坡瞬态渗流场,再利用极限平衡法结合已求的的渗流场分析边坡稳定性。刘建华(2009)对降雨过程中边坡土体内部的渗流情况进行了详细分析,得出边坡土体的内聚力c和内摩擦角减小,边坡体内部局部区域软化结论。由于边坡体内不同位置的孔隙率、颗粒直径、排列方式、级配情况诧异很大,所以对边坡体内的渗流场计算的结果离散性较大。尽管如此,极限平衡法为边坡在暂态情况下的计算提供了依据,实现了计算的可能性,极限平衡法一般在对边坡做定量评价时运用。

1.2 极限分析法

极限分析法的依据是 Drucker 建立的塑性力学极限分析中的上下限理论。陈祖煜(1994)将该理论运用到边坡土体稳定性的分析中。殷建华(2003)在此基础上,考虑孔隙水的影响,采用极限分析法对边坡稳定状态进行了分析说明。王均星(2007)同样采取极限分析法,对降雨条件下的边坡稳定性进行研究,阐述了土体塑性分析中固结理论应用的必要性,同时提出要把如何精确模拟边坡孔隙水压力大小作为之后重点解决的问题。

1.3 有限元法

随着计算机的发展,使得大数量单元、大工程量的计算成为可能,这也推动了有限元方法在非饱和土边坡上的应用。有限元方法将边坡土体划分为足够小的单元,土体中渗流计算得到的空隙水压力和土体有效应力更加符合实际情况,并且能够实现对边坡土体从稳定到破坏整个渐进过程的实时反映。这类方法在目前的研究中最为常见。

Zienkiewicz(1975)首次提出有限元强度折减法并将该方法成功运用于非饱和边坡稳定性分析中。赵尚毅(2002)采用有限元强度折减法对大暴雨条件下边坡安全系数进行计算,所得结果与传统计算结果比较接近。刘金龙(2006)利用有限元法首先进行降雨条件下边坡体内的渗流计算,对计算后的边坡分析稳定性,得到在降雨条件下边坡安全系数主要受边坡上游裂隙影响。陈书生(2009)利用有限元强度折减法对降雨――地下水共同作用情况下边坡的稳定性进行了研究,并将结果与极限平衡法计算的结果进行了比较。

2.岩土工程测试与检测的主要内容及其应用

2.1 工程监测所需传感器的确定

环境变量主要是监测工程周围的环境参数,包括工程水位、气温、降雨量等。通常用水位计来测量工程的水位,目前市面上的水位计有投入式静力水位计、超声波水位计和雷达水位计,以上三种传感器监测水位的精度都比较高,都能够满足研究需要,而后两种价格较高,此处采用投入式水位传感器。 对于温度、湿度的无线传感器,市面上现在比较普遍,量程一般都在-20℃~60℃,完全满足大部分工程监测的需要,如果工程位于我国北方地区,考虑到冬天气温因素,量程可能要更大一些。

常用的雨量传感器包括容栅式雨量传感器和翻斗式的雨量传感器。翻斗式雨量传感器是利用光学原理,通过下雨过程中滴入漏斗过程中,计算出折射光面积的大小来估算出降水量;容栅式传感器利用电容原理来确定降雨量,由于天气因素,有时候翻斗式的光感应强度会受到影响,而容栅式传感器受天气影响程度较小,因此,选用容栅式雨量传感器。

2.2形变监测

形变是工程安全监测的一个重要观测指标,通过在确定观测点,观察其随时间变化位移的变化和移动方向。工程的形变监测分为内部形变监测和外部形变监测,每一种监测由水平位移监测和竖直位移监测组成。在监测内部水平位移时,采用的仪器有分层式差阻式位移计,弦式水平位移计。差阻式水平位移计利用位移变化时拉动仪器内部的硅半导体电阻,通过电阻值的变化,计算出位移大小;弦式水平位移器是根据位移变化带动仪器体内钢弦频率的变化,通过钢弦的变化量计算出位移大小。在竖直位移监测中,有差阻式沉降仪和水管式沉降仪,原理与水平位移相同。对于工程外部位移监测过程中主要有光纤光栅位移传感器和静力水准仪,还有传统测量仪器全站仪等。光纤光栅位移传感器精度高,可以监测到纳米级的位移,但是由于价格昂贵,且对仪器的安装、保护工作有较高的环境要求,在此不宜选用,可以选用水管式沉降仪。

2.3 渗流监测

由于工程长时期的蓄有较高的水位,因此土体会长时间受到单侧的高强度水压。工程的渗流直接会影响到土体的结构安全是否存在安全隐患,土石坝由于渗水性较强,因此在监测过程中,必须要监测工程的渗流量。通过对渗流量的监测可以绘制出工程的浸润线,再结合水位、位移变化等其他监测值,判断工程的安全系数。在渗流量监测中可以采用渗流量仪、渗压计来进行监测。在此,采用渗压计来测量工程的渗流量。

2.4 压力(应力)监测

压力应力监测主要监测的是工程土体和工程迎水坡所受水压,为减小水对土体的冲刷,通常该坡面一般用混凝土加固。在水位较高的情况下,土体承受的压力会增大,并造成渗水量的增大,当增大到一定程度时,就极易形成管涌现象,这时土体就会出现危险。通过监测压力可以感知土体受压能力,通过适时的水位调节可以使工程处于安全健康的状态。通常采用的传感器为压阻式传感器。

2.5 传感器在工程的部署

在确定好监测参数类型以及所用的传感器后,传感器的部署是一个必须要考虑到的因素,以为研究所面对的中小型工程都是已经正常工作运行的,而由于多监测的参数较多,传感器的数目也较多,在实际的部署方面有较大的土工作业,如何在不破坏原有工程完整的保护结构,而且能够在土体的重要位置埋设好传感器成为一个重要问题。通过实际调查,在埋设传感器的过程中对于土体的重要抗压承重部分,不能破坏,若对于均质土坝进行埋设,可直接在关键点钻孔埋设,然后用粘土及时回填,这样对工程的损伤较小,而对于面板石堆坝和心墙石堆坝进行埋设,要尽量避开石料结构,将传感器部署在粘土填充区,以减少对土体结构的破坏。多种传感器在部署的时候,尽量合理利用土体所钻的孔,要求尽量利用较少的孔,埋设较多的传感器来对工程进行监测,以减少对土体结构的损害。

结 语

本文在监测各个参数指标时,利用无线传感器网络模块对参数数据进行采集、传输,那么选择哪种传感器可以作为本课题合适的研究对象来适应工程安全监测过程中比较苛刻的条件,是具体实施过程中所面临的难点。随着科技的发展,对于同一个监测对象,往往根据不同的原理可以发明出不同的监测仪器,而且各有优缺点,这需要研究者结合实际情况,分析仪器工作的可行性,充分考虑环境变量、工程形变、渗流、压力(应力)四个监测方面,从而确定出最佳方案。

参考文献

[1] 叶平华.论述岩土工程测试与检测技术的主要内容及其应用[J].科技创新与应用,2013,02(13):123-125.

岩土工程的内容范文第2篇

关键词:港口建设;岩土工程;工程勘察

港口岩土工程勘察工作对于港口的整体建设工作有着十分重要的影响,地质性的调查工作是整个工程开展的重要基础。在进行勘察的过程中需要采用多种途径和方法进行勘察工作,这样能够对港口建设地的整体地质环境和建设条件有充分的了解,同时能够为项目的后期建设工作提供一些工程地址方面的资料和参数,对整个港口的建设工作进行有效指导。岩土工程地质勘查工作是工程设计和建设过程中的重要和基础性环节,岩土工程地址条件的整体勘查效果会直接影响到港口工程项目的开展,同时会对项目建设的成本、效率以及安全性产生重要影响。由此可见,文章在开展研究工作的过程中对港口岩土工程进行勘察具有十分重要的价值和意义,值得在今后进一步地开展相应的研究工作。

1 岩土工程概述

1.1 岩土工程建设的主要特点

岩土工程的建设工作十分复杂,在进行建设工作之前应当对建设地的整体岩层和土地环境进行勘察和研究。在开展岩土工程建设之前,应当对建设地的土质结构、岩层结构、基础埋深和地基整体载荷等工作进行充分的研究。在进行勘测和研究的过程中要对土的孔隙压力和岩石结构等的详细参数和具体情况进行收集,这是解决岩土工程勘查和设计工作中的一个重要方法,对于岩土工程的整体建设工作有着十分重要的影响。

1.2 岩土工程勘测的目的及意x

开展岩土工程勘测工作,对于岩土工程的整体建设质量有着十分重要的影响。在对岩土工程进行勘测的过程中主要是采用科学有效的方法和相应的科学仪器以及勘测设备对项目工程的场地进行综合性的分析与考核。在进行分析和考核的过程中主要对建设场地的地质条件、土壤条件、施工建设对周围自然环境产生的影响等进行研究。通过这些勘查工作能够对工程的基础性设计和施工的整体的建设进行有效地指导。由此可见,岩土工程勘测工作对于岩土工程建设的工期、成本、安全性和整体质量有着十分重要的影响。

1.3 岩土工程勘测的形式及内容

在开展岩土工程勘测的过程中,主要采用的勘查方法和勘查内容如下。在对建设地进行勘查的过程中,主要进行的是勘测现场的钻探工作,这样能够对建设地的土层和岩层进行直观地分析,并得出相应的数据和参数。同时,在开展勘查工作的过程中还要进行原位测试、原土取样以及室内环境 检测等工作。通过这些勘测内容的开展能够很好地为岩土工程的建设工作打下基础,提升工程建设的整体质量。

2 港口岩土工程勘测中存在的问题

2.1 勘测体系的应用不够明显

在进行港口建设的过程中,岩土工程的勘查工作对于港口的整体建设具有重要影响。但是在进行勘测的过程中却存在着各式各样的问题,这是因为在进行勘测的过程中所采用的勘测体系不够明显,在进行勘测的过程中会受到当地环境、气象、地形地貌的影响,会影响到工程勘测的准确性。由此可见,在进行岩土工程勘测的过程中,所采用的勘查机制和相应的系统不够全面和完善,这样很难满足工程勘测的需要。因此,应当在建设的过程中弥补这些缺陷和不足,否则会影响到勘测工作的整体质量。

2.2 岩土工程勘测的信息技术及软件使用不完善

在进行港口建设的过程中,岩土工程的勘查工作对于港口的整体建设具有重要影响。随着我国科学技术的发展,在进行岩土工程勘测的过程中,信息技术和相应的软件已经能够在勘测的过程中被应用。但是我国目前在进行港口岩土工程监测的过程中对于信息技术和软件的使用不够广泛,同时我国所使用的软件和信息技术的整体功能比较单一,并不能够实现勘测过程中的系统性。在进行勘测的过程中,工程的勘查工作不能够和工程的设计之间进行很好地交流,不能够真正发挥信息数据处理的作用。

2.3 岩土工程勘测的工作安排不合理

在进行港口建设的过程中,岩土工程的勘查工作对于港口的整体建设具有重要影响。我国目前在对港口岩土工程进行勘查的过程中,所选用的勘探点不够合理,不能够在勘查的过程中对于建设场地的整体情况进行充分地分析,这主要是因为选用的样本缺乏均匀性和代表性,会对原始数据的准确性产生影响。这些勘查误差的出现,会对后期建设工作开展产生不利影响。

3 提升港口岩土工程勘测质量的主要措施

3.1 实现勘测和设计的整体性发展

在开展港口岩土工程地址勘测工作的过程中,要想提升勘测过程中的整体质量,就应当在开展勘测工作的过程中实现勘测和设计的整体性发展。在开展勘测工作的过程中,要将工作重心在岩土工程勘查设计工作的结合之上,这样能够很好地形成勘查工作的一体化,能够有效减少对于工程资源与资金的浪费,能够减少人力资源的消耗,提升勘测工作的准确性减少失误。

3.2 提升岩土工程勘测技术水平

在开展勘测工作的过程中,应当提升岩土工程的勘测技术水平,在开展勘测工作的过程中巩固相应的理论知识。在开展勘测工作的过程中要探索新的理论和技术,要能够设计和生产数一批新的勘测设备,这样能够在一定程度上提升岩土工程勘测的信息化和数字化水平。通过对先进技术的使用,能够提升勘测的整体效率,能够实现勘测的自动化,提升勘测的整体水平。

3.3 改进岩土工程勘测方法

在开展勘测工作的过程中,要根据实际情况不断改进和开展岩土工程的勘测工作,这样才能够更好地完成勘察工作。企业在开展勘测工作的过程中应当选用合理的勘查方法,在进行勘测的过程中应当针对于不同的地质状况来开展钻孔工作。在开展勘测工作的过程中只有合理地采用勘测方法才能够达到更好的勘测效果。如果仅仅为了降低勘测成本,那么就会影响到后期的建设工作,得不偿失。

3.4 提升岩土工程勘测人员素质

在开展勘测工作的过程中,勘测人员的自身素质对于工程勘测的整体质量有着十分重要的影响。因此,在开展勘测工作的过程中要加强勘测人员专业技能的培训,并且要依据实际情况来提升培训的标准。这样不仅能够提高勘查工作的水平,要能够提升勘测工作的整体效率。

4 结语

综上所述,文章在开展研究工作的过程中主要对港口建设中的岩土工程勘测工作及其勘测中存在的问题进行研究,研究的过程中主要对以下内容进行了研究。首先对岩土工程建设的主要特点、岩土工程勘测的目的及意义、岩土工程勘测的形式及内容,这些内容是开展港口岩土工程勘测研究的重要基础。在开展研究工作的过程中发现,在进行港口岩土工程勘测的过程中主要存在着以下问题,分别是:勘测体系的应用不够明显、岩土工程勘测的信息技术及软件使用不完善、岩土工程勘测的工作安排不合理等。这些问题的存在会严重影响到工程勘测和建设的整体质量。因此,在勘测的过程中应当按照以下方法来开展工作,实现勘测和设计的整体性发展、提升岩土工程勘测技术水平、改进岩土工程勘测方法、提升岩土工程勘测人员素质,只有这样才能够提升勘测的效果,为港口建设质量的提升打下良好基础。

参考文献

岩土工程的内容范文第3篇

关键词:岩土工程 勘察 监督管理 原因 对策

工程建设中岩土工程勘察是一个重要的环节,其目的主要是:弄清建设场区水文地质和工程地质条件,给建筑结构设计人员提供准确的岩土工程特性指标和地基基础设计参数。但目前我国岩土工程勘察行业在岩土工程勘察的过程中出现了很多问题。

1、存在的通病

(1)勘察方法单一。岩土工程勘察中常常运用综合的勘察手段解决工程建设中的岩土问题。可目前许多勘察单位仍旧按工程地质勘察方法,因而显得方法比较单一。勘察报告内容多停留在定性评价,而定量评价数据较少。

(2)勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自寻。因此,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察的质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样, 更有甚者个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。

(3)勘察报告中只注重定性分析,定量数据较少,建议措施针对性较差。至今,一些勘察单位还没有摆脱工程地质勘察报告的框架,岩土工程勘察报告仍以描述为主,其结果往往是所下的结论和建议比较笼统,缺乏针对性,设计及施工人员很难采纳,甚至无法采用。

(4)忽视面上的研究。勘察成果就某种程度而言,是经验的积累,如果没有地区性的研究成果,就难以了解该地区各地基土层的特点及其性质的变化规律,对该地区的地基土就难以给予准确评价。目前岩土工程勘察中,往往只是对工程点的研究,而忽视工程所在地区的研究。勘察报告中常常因缺乏地区性的经验成果,其结论及建议过于保守,造成很大的经济浪费。如在高层建筑地基勘察中,本来用箱基已满足要求,可有的勘察单位由于缺乏当地经验,建议采用箱基加桩基复合基础,结果不仅延长了工期,还造成巨大的经济浪费。

2、对策

(1)察市场的监督和管理,尽早推行岩土工程监理体制。第一,加强对勘察合同、勘察纲要的审查和管理。防止越级或盲目勘察;其次,加强勘察现场工作的监督,防止打假孔及不规范的编录、取样及试验等现象发生;最后,加强对勘察报告的审查,对勘察报告中的工作量、勘探质量、资料数据分析及结论建议逐一进行审查,特别是对基础选型论证,场地稳定性评价及施工建议等内容进行重点把关,防止勘察报告中只重视描述,缺乏深入分析的现象发生。可见,勘察单位自身必须健全和推行全面质量管理,同时还必须加强政府部门和社会监督机构对勘察市场的监督和管理,即尽早推行岩土工程监理体制,以确保勘察市场健康发展。

(2)土工程技术人员培训。我国推行岩土工程体制进展缓慢,主要原因之一是缺乏岩土工程技术人才,而工程地质专业人员对岩土工程的理论、内容及方法等缺乏了解,习惯于工程勘察的原理及方法。因此,要全面推行岩土工程体制,当务之急是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。

(3)区性研究,尽早制订地方性勘察规程。岩土工程勘察规范,是全国统一的勘察准则,是根据我国各地区的特点,总结几十年来勘察经验成果制订而成的法规。具有普遍性指导意义。但由于我国幅员辽阔,地质环境条件十分复杂,同一名称的地基土,由于成因环境不同,其物理力学性质,特别是力学性质都有差异。就地基土的承载力而言,有的地区高一些,有的地区稍低一些,而规范是从工程建筑的安全角度来考虑,所建议的指标,对大多数地区是可行的。但对有的地区,可能偏于保守。因此必须加强地区性研究,尽早制定出地方性规程。

(4)程与环境的共同作用。工程兴建对环境的影响,特别是工程施工及运营时对环境可能产生的不良岩土问题,必须作充分论证和预测,并提出相应的治理措施。

3、初步结论

多年的经验证明,推行岩土工程体制是我国工程勘察体制改革的唯一出路。但总的说来,岩土工程在我国还处于起步阶段,岩土工程勘察中存在一些问题亦所难免,为此,今后岩土工程的发展应注意如下方面:

(1)采用新技术、新设备及新方法,以保证岩土工程的质量和进度,使之能在激烈的市场竞争中取胜。

(2)算机技术在岩土工程中的应用研究。 当前,岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。岩土工程问题日趋复杂,传统的岩土工程方法,已难以适应发展的需要,因此,利用计算机技术对岩土工程的各项工作进行科学、系统的管理,以提高工作的效率;对岩土工程资料进行分析处理,如制作岩土工程图件,进行指标统计分析等;更重要的是利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,以便制定出正确的处理方案;还可用计算机进行岩土工程设计、岩土工程施工模拟以及岩土工程治理效果模拟。这样不但可以对岩土问题作预测预报以及防治,而且还可以节省大量人力和物力。

(3)建筑设计单位及施工单位的合作,力求做到勘察、设计及施工一体化。

(4)术上和体制上的立法工作,使岩土工程逐步规范化、系统化。

(5)行岩土工程监理体制。长期以来,我国对岩土工程的监督管理,一直由政府部门承担,几十年的经验证明,这种管理体制存在许多弊端,很难适应社会主义市场经济发展的要求。

4、结语

在岩土工程勘察中,工作人员应根据与岩土工程勘察相关的各类规范、规程,在勘察中认真、仔细的全面考虑,不断的总结经验以期提高岩土工程勘察的质量水平。

参考文献

岩土工程的内容范文第4篇

[关键词]岩土工程测试 检测技术 内容 应用

[中图分类号] N945 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-110-2

1岩土工程施工的特点

1.1岩土工程的操作的区域性特点

所谓的区域性,也就说岩土工程中应用的测试技术会因为工程施工的区域不同而产生不同的应用效果。鉴于不同地区的自然条件都不尽相同,工程中的岩土性质也会有很大的差异,由于土质的理化参数的不同也就给岩土工程的测试技术提出了更高的要求。测试技术的相关指标要求也会更加严格,同时在对于土质中的抗剪切强度评估、工程采取的工艺条件、具体施工设计参数等也都会有一定的差异和不同,需要特别注意。

1.2岩土工程施工的隐蔽性特点

岩土工程中诸如:对于地基的处理工作、桩基设计和施工以及地下防护措施等工程施工都属于隐蔽性工程的范畴。这些施工都是在相对隐蔽的情况下进行的,即使日后发现问题也比较难处理,相对也比较难发现问题的本质。所以这类岩土工程中的隐蔽性施工过程最好采用一系列的连续跟踪检测技术,从而实现全程的监护,确保不会因为岩土处理和测试过程不严谨而出现的质量方面的问题

1.3岩土工程测试的不确定性特点

所谓的岩土工程测试的不确定性主要是指:因为我国地域辽阔,不是所有岩土工程测试的勘察分析报告中都会体现出所有岩土测试的结果,并且我们还要考虑到某些岩土的性质可能会随着环境和气候的变化而改变某方面的特性的情况;施工过程中对于岩土环境的改变是否会造成岩土相关特性的改变;对于这种无法避免的情况,我们首先要做好对于原土的测试工作,然后在施工过程中在进行现场相关信息的采集和分析,从结果中得出相关指导性的建议。

2岩土工程测试中存在的问题

(1)检测手段单一性。工程中岩土的检测和测试是获取实际工程施工环境下地基组成土质相关科学参数的重要手段之一。由于我国岩土工程项目繁多,对于不同的岩土工程同样的测试技术可能会有不同的适应性,这就要求施工测试单位结合工程的复杂程度、综合自然环境和气候等因素,充分进行相关检测技术的对比测试,从而得出合理的测试手段,完成对岩土工程参数的科学检测。

(2)测试人员的专业水平有限。在岩土测试方面的相关工作人员,对于检测技术的掌握程度不够熟练,缺乏相关理论知识的基础。实际的岩土测试需要较高的技术专业性,良好的工作责任心和严谨的工作态度,鉴于人才方面的原因,能满足这些条件的人才只有屈指可数的几个人,有些甚至会用民工来进行岩土工程的测试工作,其结果准确度可想而知。

(3)相关检测规章制度不完善。相关工程岩土测试管理制度不完善是限制岩土测试技术的发展及岩土工程测试严谨性的关键所在。相关技术人员对于制定的规范熟视无睹,仅仅凭个人经验就盲目对岩土工程进行测试,没有计划的指导往往也会导致测试工作中相关重要参数的遗漏;同时,工程单位也是一味追求高利润,不按规定进行的操作屡见不鲜。

3针对岩土工程测试与检测技术的内容及其应用

3.1岩土工程测试中的附加质量法测试技术的内容及应用

3.1.1附加质量法的理论原理

所谓的附加质量法检测技术是以振动理论结合现代科学电子技术为基本构成一系列检测方法。具体结构形式和理论基础见右图:

3.1.2附加质量法的特点及应用

由于附加质量法检测技术具有检测速度快、结果分析效率高、且检测过程只需要在粗粒料填筑的表面进行测试,故这种检测技术广泛应用于对填筑层中无损检测的岩土工程测试中。也是就目前情况而言,具有较高技术水平的无损检测技术。

3.2岩土工程测试中声波测试技术的内容及应用

岩土工程测试中的声波测试技术因为具有测试速度快、分辨能力高、检测过程完全无损的优点,为广大技术人员所采用。其测试原理和内容具体如下:

3.2.1工程岩土参数的(弹性系数及性能等)评估

依据波速和弹性性能参数的关系,可以利用下面的公式进行波速的测试以及对弹性参数的确定:

式中的 Ed和μd分别代表岩土体的动弹性模量和动泊松比;Vp、Vs则分别代表岩土体实际的纵、横波速;ρ表示为岩土体的密度。

通常情况下,对于采用这种检测技术的工程而言,声波传播速度越快则表明工程的岩体密度越大、硬度越强、相关风化程度较低;而声波传递速度较慢的情况则与此相反,岩土组成松软、稀疏、存在裂缝以及风化程度较高的情况。所以,可以利用声波进行对岩土工程的相关情况进行测试。

4岩土工程测试与检测技术的应用

4.1检测技术对围岩松动层相关参数的测试和确定

因为在岩土工程具体的施工过程中,对于岩体的开挖会扰动岩体围岩的最初始应力分布形式,导致相关应力的释放,会使岩土层的表面出现一个松弛且会向其中一个方向汇集的层带状分布形式,也就是我们常讲的松散层或松动圈。松散层的薄厚程度会直接影响到岩土层的稳定性,因此,必须对其进行定量的测定。采用波速测试的方法就可以很好的解决这种问题。声波测试松动层的具体内容主要是基于岩体层状结构的力学特性、声波在岩层中传播的规律和岩层裂缝不同传播的声波的分布特征三方面情况进行综合评价得出的结果。

4.2岩土工程中对于岩体注浆加固的综合评价

通常情况下,在岩土工程中都会采取对岩体进行不同程度的灌浆、填充等处理,从而提高岩体的弹性参数模量;减少岩体渗透率,提高岩体的防水性能和岩体的整体稳定性能。具体的相关的参数以及测量可以通过附加质量以及声波测试的检测技术进行实现。

4.3对于岩土工程测试实现无损检测

伴随着岩土工程形式的不断多样化,对于检测技术的要求也是越来越高,尤其近年来,无损检测技术的应用得到了广大技术人员的青睐。以上介绍的两种测试方法由于都是能够通过岩土表面就能进行的检测技术,故对于岩土工程建设中相关封闭结构的检测以及钢筋混凝土工程中的检测可以实现快速且不损坏岩土工程结构的测试。

5结语

综上所述,岩土工程测试过程中我们会遇到各种各样的问题,在保证工程质量的前提下,如何有效的避免或者解决问题,是需要我们不断进行深入研究的课题。同时,在岩土工程中运用的相关的先进的检测技术也可以有效解决部分问题,但是,在不同的岩土工程中,我们还是要综合工程实际岩土情况,进行准确的评价后,选择适宜的检测方法最终确定岩土的相关特性,为后面工程施工的设计和开展提供良好的支持和参考。

参考文献

[1]孙笑,赵明阶,汪魁. 波动理论在岩土工程测试中的应用研究进展[R];重庆交通大学学报(自然科学版),2013,32(1):58-61.

[2]刘汉龙. 岩土工程技术创新方法与实践[R];岩土工程学报,2013,35(1):34-57.

[3]贾素勤,王仙伟,郭哲峰.岩土工程施工技术探讨[J];科技向导,2011(30):234-271.

岩土工程的内容范文第5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.

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