岩土工程的内容范例(3篇)

岩土工程的内容范文篇1

[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（2010-2022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.

岩土工程的内容范文

1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响

在岩土工程中，地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题，对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测，并根据相关评价结果，制定切实可行措施，对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。

1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合

水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合，查明地质水文情况，可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等，还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析，形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动，周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价，为工程提供全面水文地质评价报告。

1.3地下水对工程建设的作用和影响

地下水对工程的作用和影响呈现多元性，需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价；其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价；再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价；在地下水水位以下开挖基坑，需要进行富水性和渗透性试验，要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。

2岩土主要水理性质和具体测试方法

根据地下水在岩土中的存在方式可以分为：结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质，是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质，对制定科学测试方法有积极作用。

2.1岩土的软化性

岩土的软化性，是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化，一般情况要用软化系数进行表示，根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层，地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下，都存在软化特性。在地下水作用时，也容易产生较多软化层，对建筑工程的影响自然呈现显性。

2.2岩土的透水性

岩土都有透水性，自然水在重力作用下，穿过岩土下沉。岩土性质有差异，其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大，透水性较好；如果颗粒很细小，其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小，对岩土产生的软化作用自然不同，进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。

2.3岩土的崩解性

岩土在地下水作用下，土粒连接被破坏，很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低，与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土，大多会以散开方式崩解，如果是石英为主的残积土，则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式，可以针对性地制定防范措施。

2.4岩土的胀缩性

岩土在地下水浸透下，会吸收众多水分，土体增大，而失水后，土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了，而水分失去后，颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩，就会形成地裂、基坑隆起等现象，严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时，需要针对如下指标：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

2.5岩土的给水性

所谓给水性，是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数，对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识，需要进行相关试验才能测定。

3水文地质问题对工程造成的危害分析

3.1地下水活动产生的压力形成的危害

地下水活动会产生一定的压力，对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象，在天然情况下，地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态，地下水活动会形成比较大的压力，对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下，岩土中的粉土、粉细砂等，在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况，给工程施工造成严重的影响。

3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形

地下水水位处于周期性变化之中，对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化，可以促使岩土结构发生不均匀胀缩，甚至会形成地裂，导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化，还会导致岩土胀缩幅度提升，对工程施工造成严重影响。在工程施工时，要注意对地下水具体情况进行勘察，尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律，但也存在很多例外情况，在针对地下水水位变化勘察时，要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下，如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内，不管是上升还是下降，都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升，建筑物基础地基的土质就会发生软化现象，自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降，压缩层岩土的自重力就会增加，也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降，对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象，当地下水升降频率加大，岩土产生的胀缩幅度也会不断加大，有可能形成地裂等剧烈地质现象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁，也会促使岩土中铁、铝等成分的流失，土壤发生内质变化，土质变松、含水量孔隙增多，其承载力自然降低，也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中，要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响，主要是岩性、承压性、含水层类型等。

4结语

岩土工程的内容范文

[关键词]岩土工程水文地质研究

[中图分类号]P64[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-3-68-1

水文地质的地下水位变化会对岩土的稳定和安全产生重要影响，如：潜水位上升、地下水频繁升降以及地下水压力作用和动力作用等都会对岩土工程产生重大危害，因此，在岩土工程勘察时，应当明确水文地质对岩土工程的重要影响，并制定科学、有效的水文地质防治措施，消除水文地质对建筑工程的危害，保证建筑的稳定和安全。

1岩土的水理性质

岩土水文地质包括岩土的物理性质和水理性质。岩土的物理性质和水理性质都会导致岩土的强度发生一定的改变而使岩土发生变形，同时均能对建筑物的稳定性和安全性产生严重影响。在以往的岩土工程的地质勘察中较为注重岩土的物理学性质的而忽略了岩土的水理性质，下面对岩土一些较为重要的水理性质及研究测试方法进行介绍：

通常情况下，岩土的水理性质包括以下内容：①软化性。岩土的软化性即是岩土层被水浸过后，其本身化学强度会降低，此时所表现出的性质。岩土的软化性主要通过软化系数的方式来表示，同时也能够作为岩石耐风化能力和耐水浸能力的评价指标。存在软化特性的岩类土体较多，主要有页岩、粘性土层、泥岩以及砂岩等，这些岩类土体会在地下水的作用下形成软弱的夹层，导致岩层的强度和整体性降低。②崩解性。岩土崩解性指的是岩土在被水湿化后所表现出的性质。岩土体内结构连接会在水浸入后遭到破坏和削弱，土体内部的胶结物同时也会发生溶解，岩土的表面也会由于水分子的吸附而形成水膜，从而破坏岩土表面的颗粒。③透水性。渗透系数是现目前岩土渗透性的主要表示方法，岩土渗透系数可以通过抽水试验获得。岩土的透水性造成了地下水的渗透径流，导致岩体出现溶蚀、泥化以及软化，使得岩土强度不断降低，同时产生了岩土的扬压力，削弱建筑物自重的垂直荷载，并形成动水压力，使得建筑物的基础沉陷变形，严重影响建筑物的安全和稳定。④水溶性。饱水岩土在重力的作用下会自行从空隙和裂缝中流出一定的水量，这便是岩土的溶水性。岩土的溶水性通常使用给水度来表示，给水度的测定可以通过实验室方法来实现。给水度是水文地质的一项重要参数，严重影响着对下水的疏干时间。⑤涨缩性。岩土既有失水收缩，又有吸水膨胀的性质，这两种性质被称为岩土的涨缩性。岩土表面颗粒的间距会在岩土失水后变小，岩土表面和水膜的结合也会变薄，导致土体变薄；同时岩土间表面颗粒间的间隙在水浸之后会变大，岩土表面和水膜的结合也会变厚，导致土体膨胀。岩土一旦频繁出现收缩或膨胀现象，会导致建筑物出现开裂而破坏建筑物。

2岩土工程中水文地质问题产生的危害

水文地质问题对岩土工程的危害主要是由于地下水径流、地下水位升降变化、地下水压力的作用和动力作用等因素造成的，其地下水位变化会对岩土的稳定和安全产生重要影响和危害，具体危害主要有以下几方面：

2.1潜水位上升

引起潜水位上升的原因较多，主要原因是地质因素。潜水位上升普遍都是由多种因素综合作用形成的，潜水位的上升会使岩土出现土壤沼泽化、盐渍化等现象，严重腐蚀岩土，破坏岩土结构，导致岩土发生岩体滑移、斜坡以及崩塌等地质现象，严重危害岩土工程的稳定和安全。潜水位上升同时也会破坏一些特殊岩土体的结构，从而引发粉土饱和液化和粉细砂，从而导致岩土体出现流沙、管漏等现象，使得地下洞室被水淹没，导致基础上浮，严重影响建筑物的稳定。

2.2地下水频繁升降危害

地下水的升降变化会引起膨胀性岩土的不均匀变形，地下水升降情况严重时，会导致岩土层出现膨胀收缩，从而出现地裂现象，使建筑物出现塌陷和破坏。地下水位的频繁升降交替变化，会使得土层中铁、铝等胶结物质不断流失，从而导致土层松软，土层的压缩模量和承载力降低，土层的含水量孔隙比增大，严重影响岩土工程基础的处理和选择。

2.3地下水压力作用和动力作用危害

地下水的压力作用和动力作用在天然状态下比较薄弱，不会岩土工程产生重大危害，然而人类的活动会破坏和改变地下水的动力平衡条件，使得地下水的压力作用和动力作用对岩土工程产生重大危害，导致岩土工程出现流沙、管涌以及基坑突涌等地质危害，严重影响岩土工程的安全和稳定。

3岩土工程勘察中水文地质评价内容

在以往的岩土工程勘察报告中往往比较缺乏基础设计和施工需求相结合的水文地质对岩土工程的作用和危害评价，导致一些地区出现由于水文地质问题而造成的建筑物开裂、建筑物基础下沉等事故，因此，在岩土工程勘察时，应当注重对水文地质的评价，有效降低或避免水文地质问题对建筑安全性和稳定性的影响。岩土工程勘察中水文地质评价的内容主要有以下几方面：①对地下水对建筑物和岩土体的作用及影响进行重点评价，对岩土工程可能发生的危害进行预测，并提出相关岩土工程危害防治措施。②根据建筑物地基基础类型建设的需要，对相关水文地质问题进行调查，为建筑地基基础类型选型提供相关水文资料。③调查地下水的天然状态以及地下水在天然状态下对岩土体的影响，并分析和预测地下水在人为工程活动中是否发生变化以及地下水对建筑物和岩土体的反作用。

4结束语

由于岩土具有软化性、水溶性、崩解性、透水性以及涨缩性的水理性质，水理性质同时又是水文地质的重要组成部分，水文地质的地下水位变化会对岩土的稳定和安全产生重要影响，因此，在岩土工程勘察时，应当明确水文地质对工程的重要影响，并制定科学、有效的水文地质防治措施，消除水文地质对建筑工程的危害，保证建筑的稳定和安全。

参考文献

[1]张小兴.岩土工程勘察设计和施工中的水文地质问题分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（36）.

[2]朱俊波.浅谈水文地质岩土工程勘察设计及施工方法[J].地球，2013，（6）：114-114