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对工程地质的认识精选(五篇)

发布时间:2023-12-07 11:41:39

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇对工程地质的认识,期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词:建筑工程;地下室结构;人防工程;质量控制

近年来,在我国建筑工程施工中,人们为了使得建筑结构的稳定性和安全性得到进一步的提高,就将地下室人防工程应用到其中,以确保工程施工的质量。但是,如果地下室人防工程的施工质量出现了问题,那么就会对整个建筑结构的稳定性和可靠性有着严重的影响,因此我们就需要采用相关的质量控制方法来对其进行处理,从而使得保障建筑工程的质量和效益。

1. 基础土方分项工程质量控制

1.1基础土方开挖前,工作要点

建筑基础土方施工作为建筑工程施工的重要环节,我们在对其进行施工前,必须要对其工作进行严格的要求,从而使得整个建筑工程施工的质量得到有效的保障。并且技术人员之间还要做好相应的交底工作,从而使其在建筑工程施工当中,可以对整个工程项目的施工内容进行全面的掌握。

1.2土方施工工序及质量控制要点

在建筑基础土方工程施工当中,施工人员首先要对土方工程施工的工序进行严格的要求,并且按照工程施工的相关要求,来对其基坑的位置、尺寸和标高进行合理的规范,其次再根据工程的实际情况,来对其进行相应的处理,从而保障基坑土方工程施工的质量。不过,在土方施工的过程中,人员也要对整个土方工程施工的质量进行控制,进而保障建筑工程的施工质量

2. 模板分项工程质量控制要点

在地下室人防工程施工当中,模板工程的质量有着十分重要的意义,施工人员必须要根据工程施工的结构形式、地基结构的受力情况等方面来对其模板和支撑结构进行合理的设置。其中我们在对模板工程施工中质量控制的要点主要有:

第一,严格安装工程施工的相关要求,来对模板安装的轴线和边线进行有效的控制,并且对其形状尺寸进行合理的要求。

第二,在模板工程施工的过程中,人员必须要对支撑结构的强度以及刚度进行要求,使得地下室混凝土结构在浇筑施工的过程中,可以对其荷载有着一定的支撑作用,从而使得工程结构的稳定性得到有效提高。

第三,模板在安设的过程中,除了要对其接触面的清洁度进行严格的要求以外,还对其拼缝的严密性进行有效的控制,进而保障在模板施工中不会出现漏浆的情况。

3. 钢筋分项工程质量控制要点

3.1原材料的检验

人防工程中所用各种型号、规格、预埋件等钢材,施工单位应分批组织材料进场,每批钢材进场应持有出厂质量合格证书、检验报告及进场复验报告,凡进场钢材必须按批量现场见证抽样、送检,通过检验,达到设计要求,人员认可,方可使用到工程中去,对不符合设计要求的材料一律不准进场。

3.2钢筋分项工程质量控制要点

(1)抽取钢筋机械连接接头作力学性能试验。

(2)钢筋绑扎控制要点:

①钢筋绑扎前应先除锈,做好各墙、板预插钢筋的定位,浇捣混凝土后防止扭动,以保证钢筋原有强度及钢筋与混凝土之间的紧密咬合不受影响,防止渗水。

②采用90°的弯钩和基础钢筋对现浇柱和插筋下端进行绑扎,应确保插的位置具有固定牢靠,与柱的箍筋相比,箍筋应速效一个直径的箍筋范围,对连接相对方便。

③柱纵向钢筋的弯钩方向应朝向柱心,在四角纵向钢筋上对箍筋接头进行交错设置。

(3)钢筋绑扎完毕后,施工单位先进行三级自检,自检合格后,报进行隐蔽工程验收,验收合格后再报人防质监站验收,通过后方可浇筑混凝土。

(4)予埋件的埋设位置必须符合设计要求,预留洞口必须设置加强钢筋,预埋件施工前先除锈,外露部分涂刷红丹底漆两遍,防锈面漆两道。

4. 混凝土分项工程要点

4.1原材料检验及砼试块的留置要求

(1)商品砼生产厂家应对水泥成产合格证节实验报告单进行提供,禁止采用缺乏材质证明资料的商品砼进行施工。

(2)在施工过程中采用的商品砼应进行砼试块及坍落度的记录,应对试块进行同时的抗压强度及抗渗筒试块试验;当标样试块终凝以后,应及时的进行编号并送以标养室进行掩护,对于同条件的试块,应在砼浇筑的现场进行养护。

4.2混凝土浇捣质量控制要点

(1)在对混凝土进行浇灌之前,应详细的检查模板、钢筋、预埋件的位置、轴线及标高,确保与水电安装得到有效配合。

(2)应一次对基础浇筑进行结束,分层分段的连续浇筑不能有施工缝存在,在施工的过程中,应对垂直交角位置出现混凝土脱空现象进行防止,混凝土应对其斜坡位置进行捣固密实,采用人工的方法对斜坡表面进行排实且拍平。

(3)混凝土的振捣:振动器的操作做到快插慢拔,防止混凝土表面分层离析、中间出现空洞缺陷;浇筑地下室墙板止水带以下部位的混凝土,在浇筑地下室底板混凝土时采用吊模,与底板混凝土采用泵送工艺一次浇筑成型;止水带以上部位墙板待底板混凝土养护两天,支设好墙板模板后,从止水带处连续浇至顶端。

(4)混凝土的养护:在养护期内,使混凝土始终处于湿润状态,当出现天气干燥的现象时,应对浇水养护的次数进行增加。通常情况下,对硅酸盐水泥及普通水泥的养护时间一般是在7d。应采用一定的措施对水化热进行降低,在底板混凝土浇筑中应用,使其养护得到增强。

5. 地下室防水工程质量控制要点

5.1原材料的检验

(1)检查合成高分子防水卷材与胶结材料及止水带等材料的出厂合格证、检验报告和现场见证取样试验记录。

(2)防水混凝土检查原材料、外加剂的出厂合格证及检验报告。

(3)防水砂浆检查原材料出厂合格证、试验报告及施工配合比。

5.2防水工程质量控制要点

(1)严格按照施工设计要求对防水混凝土结构中的施工缝、变形缝、止水带、穿墙管件及支模铁件进行设置,避免有渗漏水现象产生。

(2)止水带的接头处应较为密实,转角呈现圆弧形;禁止对止水带进行拆裂,应使混凝土或水泥砂浆的覆盖层相对密实。

(3)卷材防水层的基层应相对牢固,确保表面的平整和洁净,阴阳角位置呈现圆弧形或钝角状,对冷底子油进行涂刷时应保持均匀,应严格按照施工规范的要求,对卷材铺贴及搭接进行施工,确保粘结牢固,对接缝进行封实,避免保护层或防水层出现损伤,实现紧密结合。

6. 结语

由此可见,在地下室人防工程建设施工的过程中,对其质量的控制管理有着十分重要的意义,这样不仅使得建筑结构的稳定性和安全性得到了有效的保障,还使得建筑工程的效益得到它有效的提升。不过,从我国建筑工程地下室人防施工质量控制的实际情况来看,其中还存在着一定的问题,因此我们还需要在不断的实践过程中,人们对其进行相应的改进和完善,从而保障工程施工的质量。■

参考文献

篇2

1、工程地质勘察概述

水文地质从字面来看,主要是指研究地下水规则或不规则运动和变化的一种学问。水文地质尤其在工程项目中发挥着重要的影响作用,为了适应人们地质勘探的需要,逐渐的发展成为一门独立的水文地质学。水文地质学随着生产和发展的需要,不断取得了新发展,也为各种工程项目施工提供了理论可行性分析。目前,水文地质学已经拥有多个分支学科,特别是在地震研究、环境地质勘探以及地热应用等方面相互渗透,形成了发展的新领域。

在工程地质勘探中,水文地质发挥着极其重要的影响,主要是水文地质与工程地质相互联系,相互作用,关系密切。工程地质岩土体的组成部分中包含着地下水,地下水又影响岩土体的结构,构成工程项目的基本环境,从而对工程建筑物的耐久性和稳定性造成重要影响。由此可见,水文地质在工程项目勘探中作用明显,但是令我们担忧的是,实际的工程勘探往往忽略水文地质的因素,对复杂的水文特征没有进行必要的研究,容易导致地下水对工程岩土体造成危害,因此在工程勘探中加强研究水文地质问题,对保证工程项目的质量和安全具有重要意义。

2、岩土工程中水文地质勘察的作用

2.1、全面掌握水文地质情况

水文地质包括多方面内容,这些内容是进行施工方案设计,确保施工顺利进行的依据。因此,为全面把握温度、湿度、地质状况、岩土结构等内容,必须根据工作需要做好地质勘察工作。从而获取更为详细的地质资料信息,有利于采用合理的施工方案,提高施工方案针对性,保障岩土工程建设顺利进行。

2.2、预防地下水引起的岩土工程危害

在岩土工程施工中,如果地下水没有处理好,往往会给岩土工程带来危害,影响整个工程质量。导致这些危害出现的原因是地下水位变化,水压动水压所致。在岩土工程建设中,地下水的上升、下降都会影响工程质量。同时在人为工程活动影响下,地下水的天然动力平衡条件改变,也工程带来负面影响。例如,引发流砂、管涌、基坑突涌等问题,带来工程质量和安全隐患。为预防这些情况出现,应该加强水文地质勘察,有针对性的采取施工措施,保障岩土工程施工安全。

2.3、提高岩土工程勘察质量

水文地质勘察包括多方面内容,做好这些工作不仅能够全面把握工程基本情况,还能够为岩土工程设计、施工提供依据。只有这样,才能更好的掌握工程基本情况,提高施工方案的针对性和合理性,有效组织岩土工程施工,促进岩土工程质量的提高。

2.4、促进岩土工程施工顺利进行

通过做好水文地质勘察工作,全面掌握岩土工程基本情况。在这些工作基础之上,对岩土工程施工进行合理安排,进而有效促进施工顺利进行,更好的完成施工任务,有利于保障工程质量。因此,必须依照相关规范要求,重视水文地质勘察工作,全面掌握岩土工程施工基本情况。

3、对于岩土工程有着直接影响的水文地质问题分析

3.1、地下水位上升对于岩土工程的影响

由于受到地质因素、降水或者是其它人为因素的影响,在项目施工建设过程中可能出现地下水位上升的情况,地下水位上升对于岩土工程的影响主要有以下几方面:地基承载力的下降,地下水位上升以后会对土体物理性质以及力学性质产生一些影响,容易造成土体饱和软化,进而造成岩土结构承载力的下降;岩土滑移崩塌等问题,地下水位的上升容易造成岩体以及土体的饱和,导致岩体与土体自身结构发生变化,承载力下降,因此容易出现滑移以及形变等地质灾害问题;工程项目结构主体沉降加剧,无论是砂性地基还是粘土地基,地下水位变化都会造成岩土结构强度降低,进而造成工程结构沉降量增加,同时还有可能造成地表的池泽化与盐碱化等问题。

3.2、地下水位下降对岩土工程的影响

对于岩土工程而言,地下水位的下降,会造成岩层或者是地层出现悬空,进而失去对于结构的支撑力,极有可能造成崩塌或者是地表下沉等地质问题的发生,对于结构的稳定性影响十分不利。而且地下水位下降后,极易造成项目建设区域出现地裂、沉降增大以及地面塌陷等问题,而且会改变基础持力层的状态,对于岩体与土体以及工程结构的稳定性影响较大。

3.3、地下水位的反复升降对岩土工程的影响

由于地下水一般按照固定的通道与流线轨迹流动,因此在工程项目区域经常会出现地下水位的反复升降,当地下水位上升时,会造成岩石以及土体的膨胀,当地下水位下降时则会造成岩石与土体的收缩,这种频繁的变化,容易造成岩土层的反复膨胀与收缩,造成岩土层的弹性恢复性能逐步下降直至失效,对工程结构稳定性造成不利影响。其次,由于地下水位的反复升降会造成岩层与土体中的胶结物不断丧失,容易造成岩层或者是土体的松动变形,导致土体的含水量孔隙比加大,进而改变岩土层的地基承载力,容易造成突涌、流沙或管涌等问题出现。

4、岩土工程中发挥水文地质勘察作用的措施

4.1、完善水文地质勘察管理和技术制度

为了促进勘察工作顺利进行,必须注重采取相应措施,建立完善的管理制度,明确勘察流程和目的,推动水文地质勘察规范化进行。要重视现代勘察技术运用,根据规范要求做好勘察工作,合理布置勘察位置,提高勘察水平。对获取的勘察数据和资料要做好整理工作,并注重计算机技术运用,确保结果准确性,更好的指导工程施工。

4.2、有效规范水文地质勘察操作流程

勘察前做好准备工作,对仪器设备、工作人员等进行合理安排,编写勘察计划,明确工作任务。严格按照规范流程进水文地质勘察,做好现场数据记录。如果地质条件复杂,要综合运用多种方法进行勘察,确保结果准确,全面把握水文地质情况,更好的指导岩土工程施工。

4.3、提高水文地质勘察人员综合素质

篇3

论文关键词:微污染,水源地,生态湿地,净化效果

 

目前,以生态净化措施为主,辅助其它生物物理净化措施的技术正被广泛应用在微污染原水净化领域。常用的生态净化技术主要有人工湿地、生态草人工介质、生态浮床、浮岛等,其中生态草人工介质、生态浮床及浮岛等技术主要应用于中小型水处理工程[1,2]。人工湿地是一种结合湿地植物、土壤和微生物作用来处理受污染水体的生态技术,由于在大型水处理工程中的优势,作为主要处理技术在微污染原水处理工程领域日益受到重视。

1应用于微污染水源地的人工湿地净化技术

应用于微污染原水处理的成熟可靠的人工湿地主要有潜流型人工湿地和表流型人工湿地技术。潜流型人工湿地具有水平流、垂直流和复合流等多种形式,根据文献[3~5]其具有净化效率高、卫生条件好的优点,但生产应用中存在结构复杂、对进水悬浮物浓度要求高、易堵塞、运行管理复杂、造价高及维护费用高等问题,尤其是堵塞问题,虽然对其研究较多[6],但还未有成熟的适合于生产应用中的解决办法。

表流型人工湿地是近自然湿地环境保护论文,由于其对进水悬浮物浓度要求不高,不易堵塞,便于管理,造价低等特点,适合于生产应用。常规型表流人工湿地由壕沟和挺水植物床湿地构成,其氧化-还原的交替环境为微生物降解创造条件。水和污染物通过湿地时和土壤、植物根及根区微生物发生作用,产生截留作用。

为提高冬季湿地净化效果,在常规型表流人工湿地的基础上结合四季常绿型沉水植物提出了复合型表流人工湿地技术,其主要是通过挺水植物和四季常绿型沉水植物床构成,水通过植物间隙推流流动。植物间隙为生物膜的构成创造条件。水和污染物通过时和土壤、植物间的生物膜、沉水植物发生作用,产生截留、吸附、吸收作用站。

2表流型人工湿地工程对微污染水源地水质改善效果的比较研究

表流型人工湿地对水源地水质改善效果的研究文献报道较多[7~9],但在工程应用上的效果研究不多。本次比较研究,选取水网地区、气候相近的长江下游流域A市以常规型表流人工湿地为主要技术新建的饮用水源地工程和B市以复合型表流人工湿地为主要技术新建的饮用水源地工程为研究对象。通过对河流型水源地主要污染物CODMn和NH3-N为分析指标,比较研究两种技术应用于工程上的实施效果。

2.1工程概况

A市新建的饮用水源地工程包括预处理区、常规型表流人工湿地净化区、深度净化区,其中常规型表流人工湿地设计水力负荷为0.23m/d,规模为25万m3/d,运行期间系统为连续进出水,湿地植物以挺水植物-芦苇为主,工程于2008年9月至2009年5月进行了水质监测,每月监测10期,共计监测50期,期间2008年11月对湿地区芦苇进行了收割。

B市新建的饮用水源地工程包括预处理区、复合型表流人工湿地净化区、深度净化区环境保护论文,其中复合型表流人工湿地设计水力负荷0.64m/d,规模为30万m3/d,运行期间系统为连续进、出水,湿地植物以挺水植物-香蒲和四季常绿型沉水植物-苦草与轮叶黑藻为主。工程于2010年8月至2011年1月进行了水质监测,每月监测8期,共计监测48期,期间2010年11月份对湿地区香蒲进行了收割。

两处工程均为饮用水源地工程,出水水质目标为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类标准。

2.2对CODMn净化效果比较分析

两处工程的进水均来自自然河道,监测期工程进出水CODMn平均浓度及去除率如表1,监测期月均进出水CODMn平均浓度及去除率如图1和图2。

表1 湿地进出水CODMn浓度分析

Tab1 the Influent and Effluent CODMn ofthe constructedwetlands

 

名称

水力负荷

进水浓度(mg/L)

出水浓度(mg/L)

去除率

常规型表流湿地

0.23m/d

6.37±0.68

(4.64~8.16)1)

5.61±0.70

(4.16~7.84)

12%±7%

(2%~28%)

复合型表流湿地

0.64m/d

5.65±0.49

(4.80~6.80)

4.82±0.42

(4.00~5.72)

篇4

关键词:地质勘察;问题;措施

中图分类号:F407文献标识码: A

一、工程地质勘察的任务

一项建筑工程开始之前,需要对它的包括地基选择,周边地质情况调查,以及后续安全性防护等在内的一系列地质问题作出全面的解释,提供详尽的资料,以此为基础,为建筑施工的规划、设计提供地质依据。

1、通过全区概查,掌握全工区的地质情况(包括地质发展史,地质构造形成过程,地面地质资料),分析有利因素和不利因素,选出最优的建筑场地,做出建筑规划。好的工区的选择能够在充分利用当地有利地质因素,减少施工难度的同时,节省人力、物力,缩短施工时间、从而最大限度地降低建筑成本,提高经济效益。因此,建筑场地的选择变得尤为重要,这也是地质勘察最根本最基础的任务。

2、进行工区的详查,建筑场地选定之后,对施工区块做详细的地质勘察工作,结合建筑物的性质(类型、结构、规模、施工方法等),作出定性的评价和定量的分析,提出解决不良地质影响的措施,保证施工的安全性与有效性,制定具体的施工方案。

3、必须做建后地质条件改变的预测。由于建筑物的兴建,势必在一定程度上对拟建设场地及周边地质环境造成一定的影响,诸如矿区的兴建会因矿产开采造成地面塌陷,引发小型地震等。为了保护环境,保证工程施工的安全性和经济的良好效益,实现工程建设的良性循环,就需要做详尽的预估,并制定相应的防范应对措施。

二、工程地质勘察存在的问题

1、对工程地质勘察的重要性缺乏认识

一般情况下,勘探工程建筑的地质构成,并为工程建设提供相关指标是工程地质勘察的主要作用与目的,这不仅决定了工程建筑的基础方案的选择,更是影响建筑工程造价与成本的重要因素。工程地质勘察在工程地质中占据着重要位置,然而人们却并不能很清晰的认识到工程地质勘察的重要性。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改建筑设计或施工方案,延误工期,严重时则可能会造成工程事故,造成严重的生命财产损失。因此,加强人们对于工程地质勘察的重要性的认识对于严谨规范的开展工程地质勘察工作具有重要意义。这不仅是指专业勘察单位与人员,也包含相关的工程建筑单位。只有人们高度重视工程地质勘察、严谨规范的进行工程地质勘察工作时,工程地质勘察才能得到有效的发展与进步。

2、勘察报告编写中出现的问题

在工程地质勘察中,勘察报告的撰写虽属最后阶段,但却十分重要。由于缺乏经验丰富的专业技术人员,勘察单位过多采用一些刚踏入岗位不久的新人来对勘察现场进行管理及进行勘察报告的撰写。由于经验缺乏、技术掌握不足,他们可能不能准确的认识或理解相关材料,进而不能正确完整的撰写勘察报告,甚至导致勘察报告出现问题。其中,常见的的问题主要有对工程建筑的地基评价与结论缺乏针对性,图件部分也不能满足要求,仅对地基、基础方案、基础设计参数进行分析探讨等。

3、工程地质勘察缺乏有效的监管

工程地质勘察缺乏有力的监管主要是在前期阶段中,建设单位缺乏专业管理、监管知识,对勘察的重要性认识不足,所以造成了一些监察单位避重就轻,对地质勘察的过程和结果要求不高,最低要求是有成果就行。其次就是在勘察野外工作中,土木实验、作业和资料搜集工作都是勘探单位独立完成的,没有第三方机构进行监管,“打孔的个数”、“钻井的深度”都可能存在漏洞,勘探单位会偷工减料,资料准备不足,施工图的审查也是敷衍了事,最后只要资料通过了就没有了深入的审查,指标的精确性也得不到保证。

三、工程地质勘察的存在问题的解决对策

1、提高地质勘察质量,选用最合理的勘察手段

具体可以做到以下几点:第一,事先了解场地及附近的工程地质资料、周围构造物情况等,并且及时和工程设计人员进行沟通与交流,有效解决地质问题;第二,勘察工作启动前,应根据现场实际情况,编制勘察纲要,经技术负责审核,公司总工审定后方可进行下一步工作。第三,按纲要进行井然有序的勘察工作,若发现地层异常区域,应加大勘察力度,如加密钻孔结合地调分析等综合手段,详细查明异常区地层结构。

2、要重视初级阶段的勘察工作

初级阶段勘察应密切结合初步设计,对场地内建筑地段的稳定性作出评价,为确定建筑物总平面布置,选择主要建筑物地基基础方案和不良地质现象防治对策进行论证。初步查明地层、构造、地下水埋藏条件,查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价,对抗艇设防烈度大于6度的场地,应对场地的地震效应做出评价。并布置钻孔进行钻探,取土样及水样进行实验室检测,以初步查明水和土对建筑材料的腐蚀性。

3、重视工程地质勘察的报告

3.1文字的部分

(1)关于勘查工作的相关概况和具体的工作项目。

(2)对影响建筑物的地基不稳的因素进行仔细的分析。

(3)深入了解工程场地的地质、上层结构和特质。

(4)对水质的状况、低下水位深度以及对建筑材料的腐蚀程度等情况进行全面掌握。

(5)分析研究建筑的地基基础的方案,在此基础上提出一些可行性建议,同时,也要提出一些地基的设计和施工中的意见和建议。

(6)在一定的条件下,需要对一些技术参数进行计算,例如深基坑开挖的边坡稳定度等,并且要对它对周边的地下设施和建筑物的影响进行论证。

3.2图表的部分

图表部分具体有以下几项内容:

(1)勘探点的平面布置图。

(2)工程的综合地质图、工程地质分区图或工程地质的剖面图。

(3)土的物理力学性的试验总表。若是在工程量比较大的工程中,应该依据实际的需求绘制综合工程的地质图、综合地质的柱状图、地质的柱状图、地质分区图及试验曲线。

4、加强综合信息的研究,与时俱进、引进并应用新技术

我国的建设项目规模在不断地扩大,遇到的工程地质问题也会愈加复杂。经过不断地实践,我国具备了较强的技术实力,有的技术已经处于国际领先地位。为了更好的解决在勘察过程中的技术难题,应当合理的引进并运用新技术,并与传统的勘察手段相结合,解决在工程地质勘察中存在的问题。相关单位应当积极引进新技术,结合自身工程的实际情况,应用新技术,促进工程地质勘察工作的有效进行,保证质量、提高效率。

5、加强工程地质勘察技术人员的培养

现在技术不断更新发展,工程地质勘察的相关工作人员也要更新自身的知识储备,对相关技术人员进行学术讲座、再教育和技术培训等活动,并且形成一定的制度,推进知识的更新,促进知识技术的交流和知识渗透,扩大人员的知识广度和深度,在各个方面进行培养,提高工程地质勘察技术工作人员的技术综合能力以及综合素质。

6、加强工程地质勘察的监理、审查工作

勘察报告是指导基础施工、提供合理化建议的基础工作,加强勘察报告的审查工作,及时发现存在的问题并报告有关部门进行处理,避免给工程带来巨大的浪费和不必要的投资。

对工程地质勘察工作加强监理,是完善其管理环节的重要一步。其中,监理环节专业要求性高,工作人员必须具有较强的专业知识,有实力进行勘察监理工作。在工程地质勘察过程中,出现问题,应当明确责任,责任到人。

结束语

总而言之,地质勘察工作是非常重要的,在实际工程中,要重视地质勘察工作,落实相关的规范要求,确保勘察结果的准确性与真实性,进而保证建设工程造价的准确性,确保工程建设的质量。

参考文献

篇5

收稿日期:2012-11-16

作者简介:汪演强(1955-),男,广东石油化工学院建筑工程学院工程师,主要从事岩土工程勘察及工程地质学研究,(E-mail)。

摘要:工程地质学在土木工程专业中具有至关重要的学科地位。针对目前工程地质学课程存在的主要问题,对工程地质学课程建设及教学方法提出切实可行的改革措施。全方位培养学生理论联系实际能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力和工程意识,培养具有较高素质的高级技术人才。

关键词:工程地质学;土木工程专业; 教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0091-04 一、 工程地质学的学科地位

土木工程专业人才培养方案提出的培养目标是:毕业生能在房屋建筑、工程勘察、地基基础、地下建筑、道路、桥梁等设计、研究、施工、教育、管理、投资开发部门从事技术或管理工作。工程地质学是土木工程专业一门必修的专业基础课,一方面为土力学与基础工程学等专业课程的学习奠定基础,另一方面担负着与工程地质勘察有关的应用地质学基础理论知识学习及实践实习的重要任务,培养学生的实践能力及创新精神。工程地质学通过岩土工程勘察为工程建设服务。在工程建设中首先要查明建设地区或建筑场地的工程地质条件,分析、预测和评价可能存在和发生的工程地质问题,及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质作用的措施。可见必须要有扎实的工程地质学知识才能在实际工程建设中完成工程地质勘察任务。

工程地质问题,是涉及生命和财产安全的大问题,稍有疏忽即可酿成大祸。西安建筑科技大学旧图书馆、铁一局幼儿园教学楼以及西安化工六院某家属楼等,都是由于建筑场地地质条件没勘察清楚,刚好建在地裂缝上而遭到破坏。1976年7月28日唐山7.8级大地震,造成65万多间房屋坍塌,24万多人死亡,主要是建筑结构防震措施缺失及地基液化造成的房屋倒塌,原唐山矿冶学院的图书馆楼因地基液化下陷了一层半。委内瑞拉曾发生6.4级地震,致使楼房地基土液化下陷(图1),也属于地基处理方案不合理造成的工程地质问题。2009年6月27日上海“倒楼”工程事故, 13层楼房(7号楼)整体倒覆(图2),事故原因是施工方将楼房南侧开挖4.6 m深的地下室挖出的土方堆置在楼北侧,高度达10 m左右,加上雨水渗入诱发土体失稳,致使基础桩折断楼房失去支撑而倒覆。该工程事故属人工改变地质环境及雨水渗入诱发土体失稳的工程地质问题。从以上工程事故案例可以看出,天灾固然不可抗拒,但人祸可以避免,这就要求土木工程师熟练掌握工程地质学知识。可见工程地质学课程设置,在土木工程建设中具有举足轻重的学科地位。

图1 地基土液化楼房下陷

图2 上海倒楼事故现场

二、工程地质学课程存在的主要问题

据调查了解及结合学院的实际情况,目前土木工程专业工程地质学教学在师资、实践教学方面存在许多问题[1],而最突出的问题主要有以下两方面。

首先是课程授课学时少。土木工程专业工程地质学为30学时,实际授课课时为26学时。其他多数院校的课时设置为36学时[2]。而按新专业设置,工程地质学教学内容多,在教学内容安排上除了满足主要的工业与民用建筑专业方向外,还要兼顾道路与桥梁工程、岩土工程、地下工程等专业方向。地质基础知识是学科基础,必须牢固掌握,而工程岩土学、水文地质学基础、工程地质分析及岩土工程勘察是分析和解决工程地质问题的专业应用部分,这些知识更加重要。课时设置太少,教学深度难以达到人才培养方案中的培养目标。

其次,室内实验及野外实习少,个别院校没有开设实验实习。 因课时少,在课程设计中往往是首先减少实验实习,致使实践教学环节薄弱或缺失。同时,非地质院校开设的土木工程专业,基本上都没有地质基础方面的实验室,如矿物岩石实验室、地质构造模型室,以及野外地质实习基地。野外地质实习的师资力量也不足,一般非地质院校仅有1~2位工程地质学任课教师,不具备带领野外实习的条件,所以基本上都没有开设野外实习。学生在学习中缺少感性认识,纸上谈兵使这门实践性很强的课程教学大打折扣。

三、教学改革措施

基于工程地质学课程目前存在的主要问题及课程设置的重要性,在适当增加教学课时及工程地质实验实习资金投入的同时,依据多年教学经验,应从以下两方面着手改革。

(一)课程建设方面的改革

(1)相关课程的任课教师组成教学科研团队,开展相关的教学科研活动。由于工程地质学课程教学课时少,所以从事工程地质学教学的教师相对较少,不能形成强大的师资队伍。但工程地质学、土力学及基础工程学课程知识相关性较大,可以组成一个教学科研团队,开展相关的教学科研活动及设计性、综合性实验研究。对这些课程中相互交叉、重复的部分内容进行协商调整。如工程地质学中土的工程地质特性,包括土的物质组成、土的物理力学性质、土的分类与分级,以及地下水的径流状态等,在土力学中属于重点内容。房屋建筑工程地质问题及深基坑开挖工程地质问题,在基础工程学中有较详细讲授。这些内容在工程地质学中不宜重复授课。

(2) 充分利用实验室教学资源。 据调查了解,许多理工科院校在开办土木工程专业的同时,也开设有地理科学类专业,广东石油化工学院也开设了这两个专业。地理科学类专业开设的地质学也都需要进行地质基础实验。为充分利用实验室教学资源,节约实验室重复建设的资金投入,建议两个专业共同建设使用矿物岩石实验室、地质构造模型室,完善地质基础实验教学。开展常见造岩矿物及三大类岩石的认识、鉴定实验,增强学生对矿物、岩石的感性认识,开展地质构造模型实验,使学生理解并掌握地质构造的立体空间展布。

(3)开设岩土工程勘察综合性实验。在土木工程专业人才培养目标中可见,毕业生应能在工程勘察部门从事技术及管理工作。因此,在加强岩土工程勘察理论知识讲授的同时,有必要开设岩土工程勘察综合性实验。把工程地质学、土力学、基础工程学与工程测量等课程中简单、分散、独立的相关实验统一起来,组合成为岩土工程勘察综合性实验。实验内容包括对某一建筑场地测量定位、钻探、原位测试、采取岩土试样、鉴定描述、室内土工试验,综合分析评价,确定土岩层承载力特征值,建议建筑物的基础持力层及基础类型,提出与建筑场地、环境相关的岩土工程综合治理建议。综合性实验旨在把实验项目与生产实际联系起来,培养学生的动手能力、综合运用能力、创新能力。岩土工程勘察综合性实验应连续进行,独立设置课程,时间具有连续性,可以培养学生连续工作的毅力和能力,利于学生提前熟悉就业环境,增强工程意识,形成严谨的科学态度。岩土工程勘察综合性实验更贴近土木工程专业实际,体现大工程观的教育思想。

(4) 开设工程地质相关的专题讲座。 定期开设工程地质相关专题讲座,介绍工程地质与工程建设的依附关系,介绍工程建设、岩土工程治理等方面有关工程地质的典型案例和最新研究成果,提高学生对工程地质学的学习兴趣和日后工程建设设计施工时对工程地质条件的重视。介绍工程地质的新理论、新技术和新方法,拓宽学生的知识面,开阔视野,使学生更多地了解、接受最新的前沿科技成果,使学生能站在更高、更广的角度分析问题,为学生将来成为优秀的土木工程师打下扎实的基础。

(二) 教学方法改革

(1)首先要教会学生获取知识及创新的能力。 大学本科教学的核心并不是让学生去掌握某一种实验方法或某一个专业知识,而是让学生学会发现问题、解决问题的思路及方法,培养学生获取知识及创新的能力[3],实现青出于蓝而胜于蓝。根据专业特点,掌握地质学“将今论古、以古证今”的思维方式和研究方法,养成从地质演化角度分析工程地质条件的思维习惯。地球的内外力地质作用是永不停息的,无时无刻都在按地质演化规律发生着变化,特定的建筑工程与场地地质环境之间是有条件的、动态的平衡,一旦某一因素的变化超越了平衡极限,平衡被打破,工程地质条件就要发生变化,甚至危害建设工程,引发建设工程事故。学会分类、总结、归纳及演绎的逻辑思维方法,将复杂的地质现象(问题)简单化,将特殊的地质现象(问题)典型化,将一般的地质现象(问题)规律化[4]。提高学生自主获取知识的能力,拓展思维,使学生能在课堂授课时间以外,通过自学获得更多有关工程地质的知识,为日后的拓展学习奠定基础,增强创新意识,提升创新能力。

(2)重视学生对实物标本的接触观摩鉴定,实施全开放实验。为学生认识、鉴定常见造岩矿物及常见岩石创造条件,实施全开放实验。也就是在相应的内容讲授及实物标本鉴定演示后,把多套常见矿物岩石标本分组留给学生长时间保管。如图3所示,学生在宿舍利用课余时间做常见矿物岩石鉴定实验,学生在做鉴定实验时允许其刻划、敲打标本,让学生有较多机会接触、认识、鉴定实物标本,并相互交流讨论鉴定体会,反复识记常见造岩矿物及岩石的主要特征。填补部分院校没有地质基础实验室的缺陷,可以收到在实验室实验异曲同工的效果。在实际工作中常见的矿物主要有石英、长石、云母、方解石等,常见的岩石主要有花岗岩、闪长岩、玄武岩、砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩、片麻岩、千枚岩等,这些矿物岩石标本比较容易采集。可利用野外实量采集这些常见的矿物岩石标本,或到地质勘察及地质矿产生产单位收集这些标本,个别难采集的标本应投入资金购买。正由于这些标本容易采集,可当作易耗品借给学生保管,课程结束后才回收标本,提高实验标本的利用率。

图3 学生利用课余时间鉴定矿物岩石标本

(3)重视地质理论与工程实践的密切联系。 地质是工程地质,不能脱离工程建设而单纯讲授地质理论。如讲授三大类岩石时,应结合工程实例分析其工程性质,介绍其作为建筑材料、地基、边坡与周围环境的工程性质。在讲授地下水对工程建设的影响、常见不良地质作用及其防治、不同工程类型常见工程地质问题等内容时,紧密结合较典型的实际工程案例讲授。如茂名市某单位办公楼建筑基础工程案例,建筑物设计有一层地下室,设计采用天然地基箱型基础,由于设计人员对地下水设防水位不重视,没有抗浮设计,在楼房建到地面时回填了基坑边坡,平整了室外地面。当建到第二层时,一场暴雨使整栋建筑物上浮,升高了38 cm,造成工程事故。通过具体工程案例,与学生共同分析、讨论,找出工程事故的工程地质原因,提出有关工程地质问题的防治措施,培养学生理论联系实际的能力,及分析问题、解决问题的能力。

(4)充分利用多媒体技术教学。 多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量,而更主要的是增强教学直观性,提高教学质量。如将各种地质现象、工程地质问题、不良地质作用及其防治措施,特别是由于地质原因造成的工程事故及处理措施,以图片的形式给学生演示,辅助教学。把地质构造、地层接触关系等地质演化形成过程制作成动画,使学生更容易理解并增强记忆。如背斜、向斜构造的形成过程及在地面出露的岩层新老关系特征,以动画展示各阶段的过程:地壳下降的同时沉积一套从下至上、由老到新的地层层序地层受水平运动挤压形成背斜、向斜褶皱构造显示背斜核部为老岩层,两翼为新岩层,向斜核部为新岩层,两翼为老岩层地壳上升的同时背斜、向斜上部地层被风化剥蚀削平或背斜成谷向斜成山从地表面显示中间为老岩层,两侧新岩层对称重复出现的为背斜;中间为新岩层,两侧老岩层对称重复出现的为向斜。利用录像设备将野外地质实习、岩土工程勘察施工(包括各种测试、钻探等)制作成电视录像片,在讲授相应的内容时播放,或放在网络教学平台,让学生随时下载观看。增强感性认识,为实践实习打好基础,也可以节省实践实习时间,或代替部分实践实习,填补部分院校没有开设实践实习教学的不足。生动、形象、直观的教学使学生更容易理解。

四、结语

工程地质学是土木工程专业必修的专业基础课,是一门学时不多、内容丰富、教学难度较大、富有挑战性的课程。要培养基础理论知识充实,具有较强的实践能力和创新精神,综合素质高的优秀土木工程师,学校必须要加大对专业建设的投入:完善基础地质实验室并定期补充足够数量的实验标本,建立野外地质实习基地,确保相应的实践实习,包括工程地质勘察实习。任课教师更要加强学习,不断总结、改革教学方法,更新工程地质新技术、新方法,收集积累工程实践案例,从工程建设实际出发培养具有综合素质的高级工程技术人才。

参考文献:

[1]潘文胜.工程地质学课程教学存在的问题及其教学改革[J].教育与职业,2008(9):87-88.

[2]李斌,冯柯.土木工程地质学课程教学改革研究[J].山西建筑, 2011,37(3):233-234.

[3]张俊林.在本科毕业设计中培养学生创新能力的改革与实践[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2008(1):20-21.

[4]曹丽文.工程地质学思维方法培养的教学研究[J].中国地质教育,2002(4): 54-57.

Teaching reform on engineering geology

WANG Yanqiang

(School of Civil Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, P. R. China)