岩土工程典型案例范文第1篇

【关键词】工程分解；案例教学；顺序模块；分析能力

0 引言

针对现有的课程体系，围绕教学模式、教学方法、教学手段、专业设置、专业课程及教材等方面进行深入的调整是培养具有实践能力和能够适应现代社会需要的专业人才的重要基础环节[1-3]。其中案例教学法对激发学生的学习兴趣、提高学生分析及解决实际问题的能力具有重要的意义，已经引起了广泛的关注[4-7]。岩土工程专业具有理论和实践结合紧密的特点，多数课程内容是工程实践的产物，因此单纯的照本宣科，很难达到预期的教学效果。本文根据近两年的教学实践活动，提出了同一工程案例分解的顺序模块教学法，在教学活动者取得了不错的教学效果。

1 传统的教学方法主要存在的问题

（1）授课任务繁重。岩土工程专业课学习周期比较长，内容枯燥。尽管采用了多媒体等现代教学手段，但是知识体系繁杂，信息量太大，枯燥的理论分析或叙述，很难激发学生的兴趣；因此，形成了老师讲，学生睡的局面。而老师为了完成规定的授课任务，很少与学生互动，偶尔有问题穿插，学生也茫然不知所以，结果形成了自问自答的局面。

（2）理论和实践脱节。r土工程专业课实践性很强，学生很难把书本上的理论知识和实践联系起来，学生普遍感觉学习过程中枯燥无味，不知道其具体使用方法。在传统教学活动中，教师大多按照章节顺序逐一讲解，并以案例说明；但是由于这些案例都是针对某一个知识点的而设计的，因此一门课往往会有多个案例，而且往往这些案例之间的关系并不大，因此学生也只能零碎、片面地看待问题，综合分析问题的能力得不到提高。而且，最为重要的是，一旦遇到实际问题，学生更不知如何下手，更难以全面分析并给出综合性的解决方案。因此，采用案例教学法可以有助于摒弃“填鸭式”教学方法，教会学生如何积极有效地学习，提高学生认识问题、分析问题及综合解决问题的能力。

（3）课程体系繁杂，难以综合掌握。岩体工程专业的课程体系繁杂，具有知识跨度大、实践性强、案例典型等特点。课程所含理论知识涉及力学、工程技术、经济与管理等多学科领域，学生往往难以整体掌握。但是岩土工程专业课程与工程生产活动密切相关，课程内容是工程实践的总结，课程的内容大都和典型工程设计及其施工实践相关，这一特点为岩土工程专业研究生案例教学的实施奠定了基础。

2 同一工程案例分解的顺序模块教学法的具体实施

由于研究生大多经过本科阶段的学习，对本专业的知识体系大都有一定程度的了解和掌握，这是案例分解并进行顺序模块教学活动的一个重要前提。本文仅以某隧道工程为案例，讲解该教学方法的应用。首先以该隧道工程为案例分解为不同的模块，进而设计参与该案例的课程如：《工程地质学》、《高等岩土力学》、《隧道施工技术》和《岩土工程数值计算》等。课程的设计和展开将按照下列顺序进行：

（1）《工程地质学》的授课教师根据该案例的工程背景，详细讲述工程的水文地质条件及岩层岩性特征，同时介绍教材中的相关基础理论知识。

（2）《高等岩土力学》的授课老师结合该工程的实际条件，讲述相关岩体的物理、力学特性，重点介绍该工程岩体的力学模型及其相关参数的确定方法。

（3）在上述老师介绍实际工程背景的基础上，由《隧道施工技术》课程针对性提出该工程的施工方案设计及其实施过程。同时介绍其它施工技术的适用性及其适用条件。

（4）在进行了各种的准备和辅助内容以后，由《岩土工程数值计算》课程针对该工程项目的水文地质条件，岩性特征，施工技术等具体情况，建立大型数值计算模型，对该隧道工程的变形等整体结构特性进行模拟和预测。

3 结束语

通过该案例的讲解，使得各个课程之间有明显的前后衔接和脉络联系，具有浑然天成，互为补充的特点。从学生的角度来讲，由于目标工程不变，授课内容前后一脉相承，更容易抓住重点，激发学生的兴趣。更为重要的是学生在学习课程知识的同时，自觉形成了解决实际工程问题的科学方法和思路，不仅有利于提高学生毕业设计及毕业论文的质量，而且对培养学生解决实际问题的能力也大有裨益。需要说明的是，上述内容是针对一个案例进行的顺序模块教学，可能无法涵盖整个课程体系所包含的内容；因此，需要在组织和设计该教学方法的时候进行全面考虑，统筹安排，针对性设计多个工程案例，以期全面覆盖课程体系所要求的授课内容。

【参考文献】

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岩土工程典型案例范文第2篇

关键词：碳酸盐岩丘陵区；地下水赋存模式；鲁南地区

中图分类号：P631；P641文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）04-0109-05

鲁中山区是典型的山丘贫水地区。由于地区海拔差异大、地下水补给条件差、供水管线铺设困难、经济欠发达等原因，即使在正常年份，人畜饮水也比较困难，农业基本“靠天吃饭”。在干旱年份，居民用水更是难以得到保障，经常出现饮水困难、粮食减产甚至绝收的情况。2010年-2011年冬春季，一场持续大旱席卷山东省粮食主产区，临沂地区旱情达到200年一遇本次干旱导致39.3万人饮水困难，全市33.87万hm2小麦受旱，其他作物受旱9.01万hm2。

2011年初，由国土资源部组织的全国国土资源系统抗旱找水打井行动在全国范围内开展。山东省地质调查院受命在临沂的沂南、费县两县开展了为期3个月的抗旱找水打井工作。通过这几个月的工作，成功打井数十眼，钻取了不少水质水量优良的水井。本文根据此次抗旱打水工作，总结出碳酸盐岩分布区具有供水意义的地下水赋存模式，以期对今后的贫水区找水工作提供一些思路。

1区域水文地质条件概述

本次工作碳酸盐岩分布区涉及临沂市沂南县及费县两县。根据地下水的赋存条件、水理性质及其水动力特征，该区地下水可分为2类。

1.1受断层构造控制的裂隙-岩溶水

该类型地下水主要赋存于寒武系张夏组、崮山组、炒米店组灰岩中被张性断裂所错动的部位。地下水的富水性主要受断裂构造发育情况控制，断裂发育的部位涌水量可达1 000 m3/d以上，不发育处则甚至小于50 m3/d。地下水主要补给来源为大气降水，水位埋深差异较大，受地形控制明显。地下水水化学类型多为HCO3-Ca型水，矿化度多在1 g/L 以下。

1.2受岩溶作用控制的裂隙-岩溶水

此类地下水分布于寒武系凤山组及奥陶系灰岩广泛分布的残丘丘陵区。地表岩溶地貌较为发育，有利于大气降水的渗入。因此此类地下水主要补给源为大气降水，主要排泄途径为人工开采。在地势低洼地带，由于汇水条件好，富水性较强，单井涌水量1 000～3 000 m3/d，局部大于3 000 m3/d。地下水水位埋深多在2～15 m。地下水化学类型多为HCO3-Ca型水，矿化度小于0.5 g/L。

2地下水赋存模式及典型案例分析

根据地下水赋存类型，地下水的蓄水模式可以总结为两种：碳酸盐岩断层构造蓄水和碳酸盐岩裂隙-岩溶构造蓄水。

2.1碳酸盐岩断层蓄水构造

2.1.1案例一：沂南县依汶镇松林村371321028J

号水井

（1）地质及水文地质概况。场地位于大松林村与两泉庄两个村庄附近地区，该区为山间谷地，第四系浅覆盖。北东向丘陵大面积出露寒武系张夏组二段（∈2z2）底部的黄绿色页岩夹泥灰岩透镜体，含燧石结核薄层灰岩，倾向南南西，倾角8°左右。根据区域地质资料，区内发育一条北西—南东向张性断层。目前区内已有两口水井，见图1。

根据水文地质条件，现有两眼井之间的区域汇水条件很好，这里地势低洼，地下水补给区分布广泛，水位埋深浅，利于地下水的补给和汇集。因此将其作为目标区。

（2）物探定井。在目标区内，对北西向已知断裂布设了一条联合剖面AB。剖面长度340 m，剖面方向为22°，点距20 m，采用AO=70 m、MN=20 m和AO=130 m、MN=20 m两种极距进行施测。AO=70 m时在110号点附近出现正交点，AO=130 m时在102.5号点附近出现正交点，而且ρaA、ρaB曲线分离较好，低阻特征明显，推断为断裂引起，见图2。考虑施工条件及汇水条件后，将具置选定在103.5号点上，即最终成井位置。根据后续对103.5号点进行的电测深测量成果，推断断裂深度在80 m左右，富水段的深度也应在80～100 m。

（3）钻探及水文地质试验成果。371321028J号水井的水文地质钻探揭露的地层为：0～5.2 m，棕黄色、黄棕色粉质黏土、黏土；5.2～6.2 m，薄层状黄绿色页岩、泥质页岩、粉砂质页岩，较破碎；6.2～80 m，灰色厚层状鲕状灰岩夹白云质、泥质鲕状灰岩。20 m向下较破碎，80 m处极其破碎，钻遇断层主断面，涌水量突增。终孔后测得静水位埋深12.27 m。

通过抽水试验，测得该井稳定降深3.92 m时涌水量37 m3/h，求得导水系数T=135.5 m2/d，渗透系数K=33.9 m/d。经水质测试分析，符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）对于农村小型集中供水饮用水水质标准，是良好的饮用水水源。

（4）讨论。在富水性相近，具有类似蓄水构造的前提下，为保证出水效果，降低开采成本，应充分考虑地下水汇集条件，在更有利的位置成井。

2.1.2案例二：沂南县马牧池乡西柳沟村371321025J号水井

（1）案例简介。工作区地势西南高、东北低，周边分布有寒武系张夏组二段黄绿色页岩、薄层灰岩，张夏组一段厚层鲕状灰岩，部分地区覆盖第四系汶河洪积物。

水井点位出露寒武系张夏组二段（∈2z2）底部黄绿色页岩夹泥灰岩透镜体，含燧石结核薄层灰岩，倾向北西，倾角20°左右。地质资料显示，区内未发现断裂构造。物探工作布设三条剖面，均未解译出理想的富水部位。

井点位置地势较低，南侧以及西侧为广泛发育的灰岩地层，具备良好的汇水条件，见图3。

图3西柳沟村371321025J号水井井位示意图

Fig.3Location of No.371321025J well in Xiliugou village

从钻探成果看，0～18 m为棕黄色、棕褐色粉质黏土；18～110 m为薄层状黄绿色页岩、泥质页岩、粉砂质页岩夹泥灰岩透镜体，层底发育裂隙，岩芯较破碎；110～138 m为灰色厚层状鲕状灰岩夹白云质、泥质鲕状灰岩。

井孔静水位埋深5.465 m。以3.6 m3/h持续抽水4 h，水位降深已达到66.735 m，仍未达稳定状态，不足解决村庄用水问题。虽然钻探过程全部钻遇灰岩地层，且补给条件良好，然而由于灰岩的构造和岩溶不发育，不具备好的储水空间，因此最终井孔出水量极不理想。

（2）讨论。该案例表明，在本区以寒武系张夏组薄层状灰岩为找水目的层的情况下，断层蓄水构造是成功打井出水的必要条件。即使具备良好汇水条件，无断裂提供地下水赋存空间仍无法打出理想水井。

2.1.3案例三：费县朱田镇371325111J号水井

（1）地质及水文地质概况。工作区大面积出露寒武系崮山组（∈jg）黄绿色页岩、砾屑灰岩及微晶灰岩互层；下伏张夏组藻灰岩、鲕状灰岩地层。根据实地踏勘结果，拟布设水井点位以北20 m为一条近东西走向张性正断层，倾向近南东向；井点以西10 m左右有一条南西—北东向压扭性小型正断层通过，为一正断层，近直立。

从地下水的补给条件看，井点以南为山间沟谷，是该区的地下水汇集区。经调查得知，机井1井深160 m，出水量可达16 m3/h，于2010年塌方后废弃；机井2井深180 m，出水量仅为3 m3/h；其余大口井出水量很小。选定井位地处半山腰，地面标高210.5 m。单从地形地貌看，选定井位处不适宜成井，见图4。

综合对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条联剖曲线，Ⅰ线两种极距正交点不够吻合；Ⅲ线以西有一条已知阻水断裂。综合考虑选定Ⅱ线97号点作为成井位置，见图5。后对97号点进行单点电测深，确定破碎带埋深100～145 m之间。据此确定水井设计深度150 m。

（3）钻探及水文地质试验成果。从钻探成果看，揭示地层为：0～0.2 m，棕褐色黏土，夹大量灰岩、泥质页岩碎块；0.2～30 m，黄色泥质页岩与薄层灰岩夹层互层；30～120 m，纯灰岩，自60 m向下出水量渐大，破碎程度越来越高，至120 m达到最大涌水量；120～145 m，纯灰岩，坚硬、致密。基本不含水、不透水。

从抽水试验结果看，在稳定降深8.225 m的情况下，出水量20.2 m3/h。求取导水系数T= 29.59 m2/d，渗透系数K=5.92 m/d。水质分析结果符合国标农村小型供水的饮用水标准。

（4）讨论。从上述分析可知，地形因素虽然对于地下水补给起到重要作用，但是在碳酸盐岩分布区又非主导作用。具备了储水空间及地下水运移通道，即可成功打井出水。本例中调查过的几眼已知井均位于谷地，但是出水量不能满足需要，而本次最终的成井虽处半山腰，但由于井位处于南西—北东向已知断裂与新勘查近东西向断裂的交汇处，保证了良好的出水效果。并且，井位处较高的地势和较近的距离使得村庄取水更加方便。

2.1.4总结

由上述案例，可以总结出碳酸盐岩断层蓄水构造的几个特点。

（1）以中、下寒武统为目的取水层位的地区，含水层富水性极不均匀。富水性主要受断裂控制。脆性灰岩被张性断裂错动的部位往往具备良好的储水条件，是找水的有利部位。

（2）地形因素控制的汇水条件并非该类型的主要控水条件。实际工作中宜因地制宜，综合考虑，在成功出水的前提下减小开采成本及开采难度，增加取水的方便性。

2.2碳酸盐岩裂隙-岩溶蓄水构造

以颜河庄371325112J号水井为案例。

（1）地质及水文地质概况。该地段地貌上属于残丘丘陵区，地表岩溶较为发育。水井点位处基本无第四系或有较薄的第四系红褐色黏土覆盖，大面积出露奥陶系马家沟组五阳山段（Omw）青灰色厚层灰岩、中层云斑灰岩夹角砾状泥质白云岩。该套地层产状平缓，岩溶普遍比较发育。井位处地势低洼，汇水条件良好，富水性强。

（2）物探定井。在考虑施工条件，取水条件的基础上，共布置6个电阻率测深点。从图6所显示的电阻率测深剖面来看，明显可以看到在4号点附近10～200 m深度存在一条明显的低阻带，推测为富水带。

（3）钻探及水文地质试验成果。从钻探成果来看：0～0.5 m为红褐色黏土；0.5～57 m为坚硬纯灰岩，完整、坚硬；57～71 m为较破碎的碎屑状灰岩，碎屑直径多在1 cm左右；71～73 m，溶洞，充填红色黏土；73～78 m，较破碎灰岩，呈碎石状；78～176 m，较完整灰岩，质坚硬。

从抽水试验成果看，稳定降深33.6 m的情况下，涌水量20.2 m3/h。求取导水系数T=5.52 m2/d，渗透系数K=0.39 m/d。

在抽水试验进行中，前一阶段携带大量泥沙，待泥沙渐少水清澈之后，水位下降速率明显减小。说明抽水过程加强了地下含水层各溶洞之间的连通性。另外，该情况说明，成井后孔内保留了大量泥沙。终孔后必须及时洗井，防止含水层径流通道淤塞乃至井孔废弃情况的发生。

（4）讨论。奥陶系及上寒武统地层在山东部分地区（如济南、枣庄、淄博等）是一套岩溶广泛发育的地层，富水条件好，往往蕴藏丰富的地下水资源。因此，此套地层发育的地方往往是较易打井出水的地区。

由于岩洞较发育，因此井孔施工时，需注意施工工艺，保证施工安全，防止卡钻、埋钻及塌孔等孔内事故。施工后应进行长时间抽水洗井，一方面达到“水清沙净”的要求，另一方面增加地下径流通道的连通性，增大涌水量，防止地下水径流通道淤塞。

3结论

（1）碳酸盐岩分布区找水主要有两个方向：以断层蓄水构造为主的找水方向；以裂隙-岩溶蓄水构造为主的找水方向。

（2）断层蓄水构造找水时主要适用于以中下寒武统为找水目的层的情况。张性断层能够提供地下水的赋存空间，水井的出水效果主要取决于断层的性质以及地下水径流方向的补给源，与地势情况关系不大。断层蓄水构造含水层一般为非均质各向异性含水层，地下水多承压。

（3）裂隙-岩溶蓄水构造找水时主要适用于以奥陶系及上寒武统地层为找水目的层的情况。该套地层裂隙岩溶发育，富水性好，打井出水成功概率高。打井时需注意施工安全并充分洗井以保证良好的出水效果。

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岩土工程典型案例范文第3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.

岩土工程典型案例范文第4篇

（中国水利水电第十三工程局有限公司，中国 天津 300384）

【摘　要】深圳地铁7号线茶光站局部为微风化花岗岩，施工进度缓慢，难以满足工期要求。本着从实际出发，确保工期、安全、质量等要求，在连续墙围护结构中局部使用吊脚连续墙。并从方案、计算、吊脚墙和锚索施工技术进行介绍，其新技术与要点措施具有工效高、实用性强、操作简单等特点，为类似工程施工提供经验和借鉴。

关键词 地铁车站；基坑；围护结构

随着城市现代化建设的加快，立体化轨道交通逐渐代替传统的平面交通。地铁建设中，地下连续墙以其施工震动小、噪声低、墙体刚度大、防渗性能好等优点，在车站围护结构施工中得到越来越多的应用。控制车站施工工期的关键之一便是提高好围护结构的施工进度，在软土地层中，标准围护结构的施工工期为5~6个月。然而，当地层情况遇到中、微风化岩层时，施工进度将大大滞后，需要采取积极的措施确保施工工期。以深圳地铁7号线为例，详细介绍吊脚连续墙在茶光站围护结构中的应用。

1　工程简介

1.1　工程概况

茶光站为深圳地铁7号线工程中间站，起止里程为DK3+063.575~DK3+299.975，全长236.4m。位于深圳南山区沙河西路与向南的西丽南路“丁”字交叉口南侧，沿沙河西路南北方向布站。车站东侧为大沙河河堤、西侧为永标大厦和西苑村住宅楼，北端是横跨大沙河的西丽桥。采用明挖法施工，主体围护结构采用800mm厚地下连续墙，连续墙接头采用锁口管。

1.2　地质概况

车站范围内上覆第四系全新统人工堆积层、冲洪积层、花岗岩及混合花岗岩残积层，下伏燕山期花岗岩、加里东期混合花岗岩。从上到下素填土、粗砂、粉质黏土、砾质黏性土、黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩，基坑局部进入中风化花岗岩、微风化花岗岩，底板基本位于全风化花岗岩、强风化花岗岩。北端头在详勘和补勘揭示，共计9幅地连墙在孔深约10m，13.2m处分别进入中、微风化岩层，且该岩质坚硬，施工难度大，严重影响施工进度。

2　吊脚墙的施工方法

2.1　吊脚连续墙的概念

吊脚连续强与传统连续墙相比，主要突出了“吊脚”二字，即通过减少连续墙入硬岩深度，从而降低连续墙施工在硬岩层中的消耗（人力、物力、财力、时间等），加快施工进度，并对连续墙墙角采取加固措施，对开挖后基坑底部裸露的围岩采用支护方式进行处理，从而保证基坑的稳定性，形成复合的围护形式。在连续强硬岩施工中，该法加快了施工进度，减少了施工消耗。基坑开挖时，在合理的开挖速度与及时的支护施作，完全能够保证基坑稳定性需要。

2.2　吊脚连续墙施工方案

茶光站主体围护结构为800mm厚地下连续墙，其按照地连墙嵌入全、强风化岩层不小于6.5m，嵌入中风化岩层不小于3m，嵌入微风化岩层不小于1.5m的要求，需开槽施工约18m深。根据地层情况，车站北端头编号为Wl-W4，W86，W88-W91共计9幅地连墙在孔深约10m，13.2m处分别进入中、微风化岩层，且该岩质坚硬，施工难度大，调整为吊脚连续墙，然而因地连墙施工已经开始，故该吊脚墙无法外放，其施工工艺不变。鉴于周边环境较复杂，为降低风险、确保安全，墙底至少位于第三道支撑下方lm处；吊脚墙采用锚索进行锁脚，锚索应与整体支撑体系一并考虑，并充分考虑爆破对内支撑和墙底稳定的影响；为加固砂层，地连墙外侧设置旋喷桩止水处理；做好较深地连墙工字钢与相邻较浅地连墙墙下岩层结合处止水及各墙底处止水。

2.3　方案计算

根据现场反馈情况，第一、二道支撑已按施工图施工，第三道支撑调整为预应力锚索。采用低松弛高强钢绞线做锚索，钢绞线抗拉强度设计值为1860MPa，由7根高强钢丝组成。锚索竖向间距4.54m，锚索水平间距按2.5m布置。由于分步开挖工况不同，结合现场实际，采用荷载－结构模式，按“荷载增量法”进行计算，保证设计方案做到安全可靠、经济合理、方便可行。

结构计算：

（1）根据计算模型，计算截面参数见如下：弯矩折减系数0.85，剪力折减系数1，荷载分项系数1.25，一段配筋，分段长度为13.35m。内力取值：弹性法计算值、经典法计算值、内力设计值、内力实用值分别为：基坑内侧最大弯矩(kN.m)622.71、538.88、727.79、661.63；基坑外侧最大弯矩(kN.m)912.15、1186.27、1066.07、969.15；最大剪力(kN)385.50、340.12、481.88、481.88。

（2）吊脚墙的悬吊部分底部采用锚索锚固，根据采用锚索的性能参数以及设计的锚索内力值，计算得出锚索长度。锚索参数如下：锚杆材料强度设计值310MPa，锚索材料强度设计值1220MPa，锚杆材料弹性模量2×10^5MPa，锚索材料弹性模量1.95×10^5MPa，注浆体弹性模量3×10^4MPa，土与锚固体粘结强度分项系数1.3，锚杆荷载分项系数1.25。经计算所得锚索自由段长度为6m，锚固段长度为4.5m。

（3）整体稳定性验算对采用的吊脚连续墙，根据确定的锚索长度及锚索参数，采用瑞典条分法进行验算，土条宽度取0.4m。其计算结果满足规范要求。

3　锚索施工

车站北端头，9幅吊脚墙锚索施工沿纵向约26.5m范围内。预应力锚索的倾角为25度，长度为21m。锚索沿车站自南向北，在土石方开挖时随挖随锚固,分段流水作业，当土方开挖到预应力锚索以下500mm时，开始施工该道预应力锚索。预应力锚索中的钢绞线露出锚索连续墙面1.3m，以便施加预应力，注浆锚管露出墙面0.2m，待孔内砂浆达到设计强度的90%后进行张拉和封锚。

3.1　锚索制作

锚索在钢筋加工棚内制作，锚索锚固段首先清除油污并除锈，然后按设计长度利用扩张环、紧箍环等组装锚固段，自由段要做好防腐与隔离，首先刷防锈油漆，然后涂脱水黄油，最后外套塑胶套管处理。

3.2　注浆

锚索注浆是为了形成锚固段和为锚索提供防腐蚀保护层，另外，压力注浆可以使注浆体渗入地层的裂隙和缝隙中，从而起到固结地层，提高地层承载力的作用，固接地层的范围和效果取决于注浆的压力和地层的裂隙大小。

3.3　锚索张拉

每束锚索张拉力预计为1100kN，对锚杆预张拉1～2次，使其各部位的接触紧密，每级间隔时间5~10min。采用YCW-120型千斤顶，对锚索进行张拉，其张拉力为1200kN，可以满足要求。张拉完成后，对自由段进行注浆封闭，最后利用C15混凝土封住锚具。

4　结语

以深圳地铁7号线茶光站W1-W4、W86、W88-91共9幅连续墙施工为例，采用吊脚连续墙后累计节省工期90天，有效保证了工期节点实现。在地下连续墙围护结构施工中，当地质条件复杂，尤其存在上软下硬情况，下硬为中微风化花岗岩，根据实际情况采用吊脚连续墙，可以有效地缩短施工工期，操作简单，节省成本。吊脚连续强在上软下硬地层中的应用，打破了以往嵌岩连续墙的施工瓶颈，突破了传统的施工理念，拓宽了连续墙施工的适用范围，给连续墙施工方法增添了一种新的措施。

参考文献

［1］丛蔼森．地下连续墙的设计施工应用[M]．北京:中国水利水电出版社,2002．

岩土工程典型案例范文第5篇

【关键词】相互作用；深基坑支护结构；变形；计算方法；内力

基坑支护结构的研究，随着工程事故的不断发生以及基坑开挖深度的不断增加，越来越受到建筑工程界的重视，通过不断的深入研究，深基坑支护结构的研究在理论与实践方面都取得了长足的进展。

一、工程概况

在现有厂区内新建地下车库，建筑面积11700平米，基坑长98米，宽124米 深7.5米。新建地下车库基坑向北6米为4层框架结构办公楼，向西侧12米为6层砖混结构宿舍楼，东、南侧均为厂区主干道，

二、勘测报告

（1）场地地形地貌

拟建场地地貌单元上属于乌兰木仑河Ⅰ级阶地。地形起伏变化较小，现状场地平坦，拟建场地人类活动较频繁，地表大面积分布填土，主要为砂土堆积物，最大分布厚度1.8m。

（2）场地地层结构

根据钻孔揭露，拟建场地地层较为简单，地层分布自上而下依次为填土、细砂、卵石、强风化砂岩。

（3）场地地下水

据钻孔揭露，在勘探期间，拟建场地地下水位埋深在0.8～1.2m，拟建场地地下水受上部绿化灌溉影响，勘察期间地下水水位高于稳定的地下水水位约1m。拟建场地地下水类型为孔隙性潜水，主要含水层为砂层与卵石层。补给来源为大气降水及地下径流，排泄主要为大气蒸发于地下径流，地下径流主要为向西排泄于乌兰木仑河。根据区域地质资料场地地下水位变幅在1.0m左右。

（4）场地不良地质现象

根据区域性资料，拟建场地内及其附近无断层及其它构造通过，拟建场地人类活动频繁，主要表现为对场地进行的堆填整片，勘察期间见地下管网分布。无其他不良地质现象，适宜进行工程建设。

三、岩土体与支护结构的相互作用

深基坑的支护与开挖在涉及到岩土力学中典型的强度、变形以及稳定性等问题的同时，还涉及到岩土体与支护结构的相互作用等问题。影响支护结构变形与内力的一个重要因素就是岩土体与支护结构的相互作用。所以，在计算深基坑支护结构时，基坑周边一定范围内支护结构与岩土体的协同作用是一定要考虑的。深基坑工程支护结构类型多，是一门系统工程，岩土体与不同的支护结构体系之间的相互作用是不同的，目前主要有土钉墙、地下连接墙、钻孔灌注桩、钢板桩等。

四、分析及讨论

深基坑的开挖过程是典型的一类变形体系施工力学问题，每次开挖时都有可能施加新的构建，也有可能有土体被挖掉，支护结构体系不断在发生变化。考虑逐次开挖不断迭加与仅仅考虑最后一个状态各次开挖的成果进行分析得到的结果是完全不同的。所以，本文主要对三个方面的相互联系进行讨论。深基坑支护和开挖的过程可以说是一个动态的系统工程，岩土体与支护结构之间的相互作用受到支护结构添加过程与岩土体开挖过程的影响，相互作用的改变，对于支护结构本身的变形与内力特征必然会造成影响，监测前一个开挖到支护工况支护结构的变形与内力行为，对下一个开挖到支护工况支护结构变形与内力特征的计算是极为有利的，可以对设计方案进行进一步的优化。

深基坑的开挖到支护过程通过分析表明其是一个动态的过程，但是，目前盛行的压力理论的一些基本假设，对研究岩土体和支护结构的相互作用机制构成了一定的限制。例如：库伦土压力理论，墙背与土的相互作用虽然有考虑，但是却只能应用于无粘性土；郎肯土压力理论忽略了支护结构和土的相互作用，只是假设墙背的光滑和直立。并且，这两个理论都与实际情况不相符，都要求在极限平衡状态下的土压力。动态施工过程是一种复杂的相互作用过程，必然会引起土压力的动态调整，传统的土压力理论已经无法适用。在计算深基坑支护结构计算的过程中，土压力经常会简化为集中力或线性分布，但是实际情况土压力应该是实时变化的非线性分布。作用于支护结构上的主要荷载就是土压力，在这一方面传统的土压力理论存在着很多缺陷，当前基坑设计所面临的一个关键问题就是如何合理地对土压力进行计算。岩土体和支护结构相互接触的问题涉及到物理与数学的双重复杂性，这就让接触问题的研究大多局限于简单的工况。摩擦问题的耗散性质与接触问题的非线性性质决定了，在理论方面及数值方面实现三维非线性接触仍然是比较困难的。

极限平衡法支护结构对土压力的影响没有进行考虑，其只是将超静定问题转化为静定问题求解。可以将弹性地基梁法看作是极限平衡法的一种改进，但是其根本却并没有得到改变。上面所叙述的两种方法，其都没有将周围环境与支护结构作为一个整体来进行系统研究，无法考虑深基坑的空间效应，岩土体和支护结构的相互作用也就无法反映。深基坑本身是一个三维空间结构，其具有长、宽、深尺寸，所以说，其支护体系的设计是一个非常复杂的受力三维空间问题。所以，深基坑的岩土体和支护结构之间在具有相互作用的同时还具有空间效应，对于支护结构的这种空间效应，二维有限元却不能进行充分的体现。而对于不同工况下岩土体和支护结构整体系统的变形场及应力场特征，三维有限元方法却能够进行分布模拟，可以根据工况对整个系统的变形场与应力场特征的施工方法及施工方案进行不断优化，能够确保整个基坑工程的合理、安全、有效进行。但是，该方法为了给下一工况计算提供基础数据，要求岩土体与支护结构参数根据监测的结构进行不断反演，参数相对较为复杂，计算工作量也比较大，同时受到反演的限制，参数比较难以获得。

深基坑支护结构的内力与变形检测是进行施工及信息化设计的前提，是一项重要的确保基坑施工安全的措施。对深基坑支护结构变形与内力构成影响的因素有很多，因此对支护结构本身及其相邻环境系统必要要进行检测。当前，一些监测方法，无法准确判断出其未来的变形趋势，无法客观、全面地对结构的变形动态进行反映，并且由于价值不菲的测量仪器还额外增加了监测成本。为了更好地知道现场信息化施工，进一步减少因试验方法或者是选取试样的差异而造成误差，我们应该对监测结构进行反演，以得出合理的岩土体与支护结构的物理力学参数。

总结：我们要对深基坑岩土体非线性和支护结构之间的相互作用进行充分的考虑，要不断深入探讨摩擦问题与非线性性质问题。基坑工程是动态的一项系统工程，而岩土体和支护的接触问题是非连续性的经典接触问题。所以，我们必须要从数值模拟与理论方面对相互作用问题、接触问题以及土压力分部规律进行研究，必须要考虑非线性与动态性。

参考文献：