工程地质的概念精选(五篇)

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篇工程地质的概念，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：工程地质 水利水电 勘察

中图分类号：TV文献标识码： A

一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类，提出改良岩土的建筑性能的方法；研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡，以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；研究解决各类工程建筑中的地基稳定性，如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室，以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等，制定一套科学的勘察程序、方法和手段，直接为各类工程的设计、施工提供地质依据；研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响，制定必要的利用和防护方案；研究区域工程地质条件的特征，预报人类工程活动对其影响而产生的变化，作出区域稳定性评价，进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展，其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外，一些新的分支学科正在逐渐形成，如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突，而且现在大学生虽多，但真正的人才却少之又少，因此我们要抓住机遇，迎接挑战，正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系，总之工程地质与人类的生活密切相关。

一、崩塌的概念

崩塌是指陡峻斜坡的巨大岩块，在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。崩塌经常发生在山区河流、河谷的陡峻山坡上，有时也发生在高陡的边坡上。它来势迅猛，对道路交通可造成直接危害。在设计中应避免使用不合理的高陡边坡，避免大挖大切。在施工中应清除坡面危石或采取坡面加固、调整水流等措施。

二、滑坡的概念:

滑坡的概念:滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下，一定的软弱面或华东带整体下滑的现象。西南地区（云、贵、川、藏）是我国滑坡分布的主要地区，其他地区的山区、丘陵区、包括黄土高原，亦有不同类型的滑坡分布。

1、滑坡的发育过程

（1）、蠕动变形阶:历时长，是滑坡预测和预防的重要阶段。

（2）、滑动破坏阶段: 速度大、来势猛、破坏力大。

（3）、渐趋稳定阶段。

2、影响滑坡的因素

（1），边坡形态；坡高，坡角。

（2）、岩土性质；强度，含水量，完整性。

（3）；构造面的产状。

（4），水；静水，动水

（5）、振动荷载；地震。

三、泥石流的概念：

由暴雨或冰雪迅速融化形成的一种突然爆发性的含大量泥沙、石块的急骤水流，并且携带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象，称泥石流泥。石流是主要发生在地质不良、地形陡峻的山区或山前区，与水文气象、人类活动有关，是突然爆发性的，由泥砂石块组成的特殊洪流。泥石流的防治可考虑水土保持、跨越、排导和滞流拦截等措施。

其形成原因主要有；

（1）.沟槽纵坡较大、便于积水、集物的陡坡的地形地貌。

（2）.流域内有丰富的松散固体物。

（3）.流域中上游有大量的降雨，急剧消融的冰雪或水库的溃决短时间内有大量的水源供给。

四、水利水电工程地质的特点

1 特殊性与复杂性

在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程，要与地质体(地基)打交道的行业，都有工程地质专业，因此，我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业，是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性，使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。

水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物，可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然，世界上有成千上万座水库大坝，你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂，而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道，所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事，一旦失事，损失将十分惨重。

2 实践性与经验性

水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上，工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界：工程地质这个专业太难了，工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的，很大程度上取决于我们的工程经验，即是十分成功的工程，也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。 工程地质理论上的任何一项新进展，新方法，新技术，都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如，近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展，坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展，但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考，因此在工程界有一种通用说法：不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的，实际上却出了问题；而另一些工程通过计算认为不安全，但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设，工程经验往往又是起决定作用的。

3工程地质测不准原理

著名的量子力学测不准原理：“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题事实上，地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状，你只能用一个区间值来表述，如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数，它只能是一个区间值或统计值，因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候，千万不要把它当成是绝对准确的，否则会误导精确评价的可信性。

五、小结

人类社会的进步与发展，实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系，实践证明，人与大自然斗争的结果，虽然取得了一些局部性的小胜利，而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命，无不与工程建设有直接关系，与地质环境有直接或间接关系。建国以来，我国的基本建设此起彼伏，新一轮的建设正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中，地质师要起到指挥和首席演奏家的作用，甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战，工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题，然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战，顺应自然，保护环境，防止灾害，造福人类，是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。

参考文献

1：韦港 《工程地质随想》 1996年4月24日

2：何培玲 张婷 《工程地质》 2007年1月

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[关键词] 实习；制药工程；CDIO

[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）02-0083-03

0 引言

制药工程专业是一个化学、药学和工程学交叉的具有药物特色的宽口径工科类专业，它的目标是培养具备化学、药学和工程学的科学基础，具备从事药品技术开发和工程设计的能力，在工程应用研究等方面具有良好的开拓精神、创新意识和实践能力的研究创业型和技术应用型工程技术人才。所以，制药工程是一个实践性很强的学科，制药工程专业实习环节就显得尤为重要。

目前我国开设制药工程专业的高校在制药工程办学理念上还存在很大差异，教学上偏重于理论知识的传授，在实践能力、创新能力等方面的教育和训练还存在许多缺陷；同时，制药企业的产品是一种特殊的产品――药品，药品生产过程以及产品质量等等必须满足GMP的要求，学生进入工厂必须严格按照药品质量管理规范的要求实习，实习内容涉及面广且复杂。因此，为满足社会对制药工程专业人才的需求，实习环节的研究与改革成为当前专业改革的重点。

CDIO是2001年由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林雪平大学4所工程技术大学发起的一项工程教育改革计划，它是一种全新的工程教育理念和实施体系[1]，是近年来国际工程教育改革的最新成果，主要体现了“学中做，做中学”的教育模式。目前已经有来自全世界30多个国家的大学加入CDIO国际组织，并在各自的工程院系实施CDIO模式。在国内，教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组成立后，已经在多所高校进行试点。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate），它以产品从研发到运行的整个周期为载体，让学生以主动的、实践的、有机联系的方式学习制药工程专业知识，注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，并在此基础上将教育过程放到工程领域的具体情境中，通过贯穿整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实、职业道德高尚的新一代高水平工程师[2]。

江苏大学药学院制药工程专业成立于1999年，成立时间较早，2001年开始招生。从专业办学开始就始终紧抓制药工程专业培养目标[3]，在重视理论教学的同时，加强实践教学工作，特别加强实习环节的教学实践工作[4-8]，为培养制药工程的高素质高水平技术人才而努力。制药工程专业自2004年正式启动实习环节的研究与改革，通过分析国内外制药工程专业设置的时间、层次、教育计划以及专业培养的差异等情况，根据国内高校各自设置背景差异大、专业侧重点各不相同等特点，基于CDIO教育理念，以江苏大学药学院制药工程专业办学经验为依据，系统探讨和总结了制药工程专业实习内容和思路的突破、实习队伍的建设、实习基地的建设和维护、实习方向选择、实习动员、实习安全教育、实习指导、实结和考核等实习环节的重要研究成果，期望对其他高校制药工程专业实习提供一定的借鉴经验，以促进制药工程专业实习的质量，提高实习效果。

1 实习内容和实习思路的突破

实习内容和实习思路的突破构思是CDIO的基础，也是实习环节作用和效果的根本保障，因此实习环节要首先在实习内容和实习思路上寻求突破，将药学知识灵活运用在工程中，围绕重要的生产工艺和典型药品的合成、分离纯化和制剂生产进行实习，不断在实习中实践和总结制药工程设计的内容，同时，强调实习的社会意义。

2 实习指导队伍的建设

实习指导队伍是制药工程专业实习CDIO设计的保证之一，建立老、中、青年教师结合的教师队伍指导实习，充分利用老教师丰富的生产和教学经验优势，充分发挥中年教师指导实习的方法和经验，大力培养年轻教师指导实习的业务能力，使实习指导工作具有连续性，从而给实习提供了长效的质量保证。与此同时，江苏大学药学院还不断派遣教师参加教学和科研交流，为武装实习指导队伍提供了保障。

3 实习基地的建设与维护

实习基地的建设与维护是制药工程专业实习CDIO理念中实施和运行的基本条件，实习基地建设困难是目前高校制药工程专业共同面临的问题，要积极与药企建立良好的合作关系，通过建立产学研研究机构等与企业形成资源互补，不同形式地拓展校外实习基地的数量；与此同时，学院也积极建设校内实习基地，弥补学生在企业无法动手操作的问题，提高学生的感性认识和理性认识，实习效果明显提高；另外，积极探索高校间联合实习基地的建设。实习改革过程中采取了多样化的实习方式，集中式和分散式实习并存，促进实习基地的拓展。

长期维护实习基地可以避免和减少实习基地数量的减少，使实习单位接纳学生更加稳定，通过控制实习的质量有效避免实习过程中可能给企业带来的隐患，并与企业开展合作研究工作以及校企联合等活动，维护了实习单位的稳定性，有效避免了指导教师因实习单位不断更改无法掌握生产工艺，从而不能给予学生全面详细的实习指导的弱点，保障了实习的质量。

4 实习模式的建立

基于CDIO理念，根据实习实施和运行的经验，建立了“实习动员-实习方向选择-安全教育-实习指导-实结和考核”的完整实习模式，为高校实习模式的建立奠定了基础。

4.1 实习动员会议的召开

实习动员会议首先阐述实习的重要性，要求学生必须高度重视实习，努力在认识实习过程中不断提高自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，提高制药工程专业知识的应用能力，为成为一名出色的制药工程师而努力；其次，强调实习的安全性，进行实习安全教育。安全问题可以说是实习过程中最重要的问题，也是实习顺利进行的保障，因此，实习动员会议中最重要的事项就是进行安全意识教育，全体同学应当从思想意识上高度重视，听从领导、服从安排、顺从要求，并对实习过程中容易出现的问题进行详细解释并做出要求；再次，明确实习的内容和要求，让学生带着问题和目标去实习；最后，根据学生的兴趣进行实习方向的选择，并对具体实习事宜做好安排。

4.2 实习方向的选择

制药工程专业主要分为化学制药、生物制药和中药制药三个方向，实习是根据学生对制药方向的兴趣进行，因此，专业教研室将组织全体参加实习的同学进行实习方向的选择，将学生分为三个方向进行实习。这样做既尊重了学生的兴趣和选择，提高了学生实习的热情和动力，同时又避免了实习单位因学生人数过多、实习压力过重而无法保证实习质量的弱势，具有重要的现实意义。

4.3 实习安全教育

生产实习安全教育一般安排在实习单位进行，江苏大学制药工程专业生产实习基地都是生产规模较大、管理模式先进的企业，对实习生，企业教育科要进行三级安全教育：进厂实习安全教育、生产车间安全教育、班组安全教育。首先，针对制药生产过程中的安全问题，从整体上对实习学生进行一次进厂实习安全教育，使学生从总体上了解制药生产安全问题的重要性和应该注意的事项；其次，根据生产实习工艺流程的具体特点进行生产车间安全教育，对实习车间做出具体安全要求；另外，根据实习生产模块的不同要求对学生进行班组安全教育。经过三级安全教育使学生明确制药生产中所有的安全问题，为防止事故的发生起到了重要作用。

4.4 实习的指导

各个方向的实习指导教师都是由学生的任课教师担任，这样指导教师首先具备了理论基础，在指导实习的过程中，要求指导老师首先理解学生实习的内容，做到真正的经验指导。其次，充分发挥企业有实践经验的技术人员、操作熟练的工人、环境安全管理人员以及从事企业管理的人员等的作用，不仅可以让他们把企业的安全知识和生产管理经验传授给学生，还可以让他们协助指导学生的实习，真正的让学生把理论应用于实践。

4.5 实习的总结

实习前要求学生查询实习生产流程资料，提高实习的针对性，增强实习效果；指导教师要合理指导工艺流程运行过程，为实习的快速入门奠定基础。实习结束前，指导教师需在生产现场对学生的实习状况进行考查；实习结束后，按照规定安排实结会议，总结会议按小组进行答辩。答辩中不仅由教师提问实习问题，也鼓励学生提出一些实习的问题，调动学生的实结积极性和创造性。

4.6 实习的考核

实习的考核是保证实习质量最重要的因素，专业教研室采用对实习的准备、实习过程的表现、实习内容考核以及实结和报告水平有机结合的考核办法全面考核实习内容[5，6]。考核时，实习班组长首先考核并给出成绩，然后由指导教师组成考核小组，实行现场考核，并由考核小组指导教师共同评分，保证了实习成绩的公平性和公正性。

5 结束语

制药工程专业自2004年正式启动基于CDIO理念的实习研究和改革以来，通过研究改革，形成了“学生自主选择实习方向――实习动员――安全教育――实习指导――实结和考核”的完整实习模式组织和指导实习，多年来运行效果较好，达到了实习的目的和要求，受到了师生的一致好评，已发表有关实习方面的具有影响力的教学论文5篇，并被多次引用，在兄弟院校中产生良好的反响，表明实习研究和改革在高校实践环节中发挥了预期的作用，对高校深化教学改革、提高教学质量有实际指导意义。基于CDIO理念的制药工程专业实习研究与改革成果对高校专业实习有较大指导作用，具有较高的学术价值和社会价值，值得推广应用。

参考文献

[1]王硕旺，洪成文.CDIO：美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

[2]邹祥，胡昌华，李逐波. 基于CDIO理念的制药工程类专业工程素质培养体系建立与对策[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（4）：235-238.

[3]刘瑞江，张业旺，李红霞，柳春华. 制药工程专业课程体系改革[J].教学研究，2012，35（2）：88-91.

[4]张业旺，刘瑞江，李红霞，等.制药工程专业实习基地的建设与维护[J].实验科学与技术，2012，10（4）：155-157.

[5]张业旺，刘瑞江，李红霞，等. 严肃性和趣味性并举提高生产实习动员效果[J].新课程研究，2011，190（12）：147-148.

[6]刘瑞江，张业旺，汤建，等.制药工程专业认识实习模式探讨[J].教学研究，2010，33（4）：66-68+81.

篇3

关键词：生态系统；排水系统；城市污水；治理

中图分类号：TU992.3

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2013）06-0117-03

1 序言

某市城市水系环境的破坏和水质的恶化与作为旅游城市的定位极不协调。2006年某市的决策者通过考察，决定引进德国汉诺威水协的治污理念对城市水系进行综合治理。随后德国汉诺威水协对某市的管网、水文、气候、地理、人口、人们生活习惯进行了详细的普查，并查阅了大量的历史资料，针对某市的情况制定了水敏性城市发展和可持续性水资源利用框架，设计了对结合管网模拟的机埠改造及配套的人工生态湿地的治污工程综合治理方案，且已陆续开始施工建设，部分工程已经接近尾声，笔者通过对某机埠改造和人工生态湿地配套建设，领略到德国汉诺威水协针对城市治污理念一些特点。

2 通过对现有管网进行普查和建立水力/水文数学模型模拟后，对现有机埠的运行方式的改变及对调蓄池的改造，实现了截污和对不明污水及初期雨水进行预处理

2.1 机埠现状及改造前后的运行情况：目前接近完工的机埠改造工程机埠总汇水面积为415hm2，城市硬化径流面积为290hm2，机埠有两个进水口，一个9712m2的调蓄池，非降雨期来水量平均约0.5m3/S，原机埠的总抽排能力为12.6m3/S，调蓄池的水排向一条长17.3km的城市水系，由于某市的雨、污排水管道存在错接、漏接现象，形成雨污合流现象，由于雨、污水未有效的分离，两个进入机埠污水口CoD浓度最高仅296mg/L和154mg/L，最低时还只有93mg儿和53mg/L，所以送往污水处理厂的污水COD浓度过低造成污水处理厂负荷过重，有时机埠在应急时污水未经任何处理就直接排入了城市水系，且随着城市的发展该水系已经逐渐成为某市城市中心的水系，近年来由于沿岸机埠排污形成了水体恶臭、水生植物消失、栖息动物绝迹的臭水沟，与某市旅游城市的定位极不协调，在短时间内解决雨、污排水管道错接、漏接短期难以实现，针对雨、污合流及水系污染的实际情况，汉诺威水协提出了终端治污的理念，即改造现有的排水机埠和调蓄沉淀池，对来水进行预处理，然后对预处理的水进行分流。首先将原敞开式调蓄池改造成为两个调蓄池，一个为封闭式，一个为敞开式。在非降雨情况下，不明污水在封闭式调蓄池内沉淀、隔离污染物，然后将COD浓度较高的污水直接送往污水处理厂，溢流后COD浓度较低的污水通过人工生态湿地进行生态处理后再排向城市水系，在降雨情况下，从沉淀池溢流的未水进入敞开式调蓄池，再通过排洪渠排入水系内，这种根据来水水质和水量进行区别对待的处理方式，最大限度的解决了雨、污水合流的问题，城市管网中的来水不再是只经过简单的沉淀就直接排入城市水系，同时因送往污水处理厂的污水浓度提高、水量减少而使污水处理效益更佳，且这种终端治污的方式也为很多老城区未雨污分离的城市提供了一个示范。

2.1.1 机埠改造前后平面布置对比（图1、图2）

2.1.2 排水机埠改造前后运行流程对比（图3、图4）

2.2 调蓄池和泵房改造后的运行原理

此次设计将原来全部敞开的调蓄池分封闭式和敞开式两个调蓄池，来水首先进入封闭式调蓄池，在非降雨期，来水的COD浓度平均约为140mg/L，在进水渠初步沉淀，通过闸门和水位标高的控制，新建的非降雨期泵房以300L/S送往污水处理厂进行处理，这时抽往污水处理厂的都是来水沉淀下来的污水，上层COD浓度较低的污水通过底板较高的闸门进入封闭式调蓄池沉淀池，封闭式调蓄池沉淀池分为A、B池，来水首先到达A池，在A池沉淀且达到一定水位后通过设置在A池上部三根设有渗水孔的渗透管溢流到B池，（渗透管起到隔离漂浮物及控制水位的作用）再次进行沉淀调蓄，（通过实践证明污水在沉淀池沉淀一小时污水的COD浓度可以减少20%），然后以每两天一次，每次3000m3的频率通过非降雨期泵房抽向人工生态湿地进行生态处理过滤，最后排入城市水系，当B池及人工生态湿地全部注满后，如水位继续上涨，沉淀后的污水通过设置在A、B池尾端的溢流堰溢流到敞开式调蓄池，然后通过降雨期泵房排向人工生态湿地及城市水系，溢流堰能够阻隔污水中的漂浮物及杂物。在小雨时，未水混杂着雨水，COD浓度较低，水位持续上升后开启进水渠通往B池的两个闸门，水流在A、B池沉淀后通过A、B池尾端的溢流堰溢流到敞开式调蓄池。如果在暴雨期，水位上涨过快，在进水渠还设置了一道45m长的溢流堰，污水通过溢流堰溢流至敞开式调蓄池，保证了封闭式调蓄池的安全，这时来水的COD浓度已经很低了，在敞开式调蓄池蓄满后可直接通过排洪渠排入城市水系。降雨结束后，为了清理A、B池廊道内沉淀下来的污泥及杂物，在清空A、B池后，通过设置在A、B池尾端溢流区的冲洗水收集池蓄满的水，开启冲洗门产生一股很强的水浪将封闭式调蓄池沉淀池廊道内淤积物及杂物冲往非降雨期泵房，经过自动格栅隔离较大的沉淀物和漂浮物后抽往污水处理厂进行处理。封闭式调蓄池内产生的臭气则由生态处理装置进行净化后再排出。图5、图6是调蓄池示意图。

3 通过配套人工生态湿地的建设，对预处理后的污水实现生态净化

此次把人工生态湿地建设在原有的河道上，分为六个分区，为垂直潜流式人工生态湿地，面积约为8300m2，改造后泵房把经过调蓄池沉淀、杂物隔离的不明污水及初期雨水通过管道输送到人工生态湿地的配水渠，配水渠采用溢流的方式把来水集中、均匀的一次性分配到每个分区（配水渠的作用是均匀的分配污水，且在进水口设置了消力装置，避免损伤人工生态湿地内的水生植物），在人工生态湿地的池床上层由一米厚过滤砂组成过滤层，过滤砂下面则是根据不同级配铺设卵石层，以防过滤砂渗入卵石层内的带孔过滤水收集管网，所选的过滤砂必须按照级配铺设，其含钙量、孔隙率、阳离子含量都有明确规定，达不到要求则需进行相应的调配，如含钙量达不到要求则需铺设石灰石等措施，在过滤砂上根据特定的间隔种植芦苇等水生植物，可有效吸附、拦截悬浮物。同时其发达的根系能使过滤砂内产生空隙，补给氧气，避免产生厌氧环境，使过滤砂发臭板结。将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上。当以富营养化为主的污水流过一定长宽比及底面有坡度的生态滤池时，经石英砂填料床过滤，污水可以在床体的过滤砂缝隙中曲折流动，或在床体表面流动，最后通过收集管网排向城市水系，污水的BOD5（生物5日需氧量）去除率为85%，SS（固体悬浮物）去除率为87%，T-P去除率为85%，氨氮去除率为54%，污水中的无机污染物（重金属）和有机物也很大限度的被湿地芦苇吸收，且水生植物根际的多种微生物活动，增加了湿地基质的透水性，与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，更加增强了净化废水的能力。生态湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力，因此更适用于处理生活污水以及城市污水一类。生态滤池可分别处理废水中的不溶性有机物与可溶性物质。不溶性有机物通过湿地构造中的过滤砂层被沉淀、过滤、截留，进而被微生物利用，而可溶性有机物则可直接通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除。每天向生态湿地输送3000m3污水，可在24小时内处理完毕，全部排向城市水系，出水COD可以达到约30mg/L至40mg/L。人工生态湿地放空后通过水生植物根系重新补氧，然后再次注水使用。当城市水系水位连续三天高出人工生态湿地水位而无法排出时，配水渠还设置了紧急排空装置，通过开启闸门，人工生态湿地的水可以经过一根输送管回流到敞开式调蓄池，再通过水泵排出。人工生态湿地的结构示意图如图7。

4 通过对河床断面结构的改造及对已经破坏了的河道生态系统进行修复，达到进一步净化水质的作用

原有河道堤岸较陡，驳岸风光带建设在堤岸的外面，采用刚性护坡的方式进行护坡，对河床生态系统有较大的破坏，河道内淤泥较多，河道内的沉水植物已经消失。德国汉诺威水协通过这次改造把堤岸后移，这样一来，缓坡式柔性河岸同时也成为了驳岸风光带，解决了市民休闲的时候无法亲水的问题，同时也增大河床的调蓄容积，发挥防洪功效，河岸浸水区铺设椰棕植物垫及椰棕植物辊进行护坡，防止波浪冲刷堤岸，同时在河滩和植物垫上栽种水生植物，河道内进行清淤后栽种沉水植物，还在水上安装若干人工浮游岛，上面栽种浮水植物，通过这些水生植物根系的吸收，不同的水生植物对水体中各种污染物有吸收、富集效果，达到进一步净化水质的作用。河道堤岸改造前后断面对比示意图如图8、图9。

5 通过驳岸景观与净水系统的一体化的建设，做到了既留住了雨水又净化了初期雨水，同时也美化和改善了环境

通过水系驳岸风光带建设，在景区建设大量的草地式洼地，表面上看起来与一般草地无异，但实际上暗藏玄机，这些洼地具有蓄水和净水功能，景区的雨水通过洼地下层的卵石层过滤后由渗透管收集后才允许排往河道内，同时也能保证洼地内水生植物的水分，且和景观融为一体，这种方式还可以扩展到整个城市建设，在城市道路绿化带、居民小区绿化带等区域广泛的建设带有蓄水和净化功能的洼地、沟渠，对城市道路及硬化地区产生径流所含的硫及重金属有很好的吸收和净化作用，且能对雨水进行调蓄，减少城市水系因暴雨所带来的压力。这些洼地、沟渠的建设除具有调蓄功能外，储存下来的水还可以回收利用，如浇花、洗车等，而且在干旱少雨季节通过蒸发有利于缓解当地的气候炎热和无水的问题，这也就是汉诺威水协提出的“水敏性城市”即“海绵城市”的理念。（图10）

篇4

通过互联网以及信函咨询的方式，对国内同济大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学和湖南大学6所高校的土木工程地质教学课程内容设置进行了调查，通过调查发现，以上学校主要存在以下几个共同点：

1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中，主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语，强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面：(a)地质作用与地质构造的基本知识，包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念（褶皱、节理、断层等）；(b)三大岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）的成因、归类和鉴别；(c)第四纪地质的基本知识，包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响；(d)地下水的基本知识，包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等；(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用，包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。

2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备，学习地质罗盘等地质考察工具的使用，同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石，还要学习地质图的填图和阅读等。

3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段，书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象，因此，各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性，把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来，加深对基本知识的理解和掌握。一般而言，野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异，其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知，但是，同时，各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容，介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用，比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重，实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段，实习实践时间长达20~30天，考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件，以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师，教授2名，副教授3名，讲师3名，其中具有博士学位的4人，硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名，二等奖1名，校级优秀教师1人，今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项，并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果，但是，和兄弟院校的工程地质教研相比，我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足，工程地质是一门经验型极强的专业，需要足够丰富的现场工程经验，因此需要老中青传帮带，让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次，对工程地质教学的重视程度不够，课时设置偏少。最后，教学内容更新不够及时，工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此，为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐，教学改革刻不容缓。

二、当前土木工程地质教学存在的问题

通过以上详细的调查和对比分析，目前土木工程地质教学仍存在以下问题：

1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成，缺乏一个统一的标准，因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》，浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》，石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。

2、在教学内容上与其它课程交叉重复，无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程，是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础，因此，由于与其它学科老师交流不够充分，往往存在重复讲授的情况。比如，以有效应力这个概念为例，在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到，由于这个概念的重要性，各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性，都会着重讲解这个概念，虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解，但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。

3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度，课堂课设课时大多是32~48个学时，因此，老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看，基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后，没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响，往往后面工程应用的章节皆为学生自学。

4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多，同时又由于课时的不够，这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分，学生容易产生枯燥情绪。

三、土木工程地质教学改革措施

为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题，让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识，必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革，具体改革措施如下所述：

1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力，又是动力。通过精品课程建设，可以找出当前教学中存在的薄弱环节，精简重复的教学内容，突出本门课程的特色，使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设，因此，有必要根据新时期土木工程培养目标，并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术，编写一本深入浅出的教材，教材中不仅包含传统的知识要点和概念，还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等，同时还应包含工程实例，让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设，因此，有必要加大对教师队伍的培养力度，引进和培养一批有新视野、新知识的老师，以此给课堂注入新的气象。

2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性，在教学过程中，善于发挥学生的主导地位，采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时，要注重课前的准备，精心备好每一节课，善于总结归纳每节课的重点，以“主线法”讲授课程知识。

3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时，让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时，老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间，比如规定某个主题，要求学生自主独立进行文献调研，完成该主题相关文献的归纳总结，并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外，强化考试试题库建设，完善考试规范和制度，强化对学生进行专业知识训练。最后，要重视工程地质实习在教学中的作用，因为该门课程的实践性很强，需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象，使学生巩固在书本上学到的知识，有感性认识上升到理性认识，同时在野外地质实习过程中，亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。

4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题，在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解，因此，工程实例教学是一个非常重要的手段。比如，老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例，结合书本知识讲解如何解决工程问题，分享在解决工程问题过程中的心得体会，这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣，又能让他们积累相应的工程经验知识。

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文献标志码：A

文章编号：1009―4156（2014）08―114-02

工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体，其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合，即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展，在工程建筑作用下的发展演化，分析由此可能导致的工程地质问题，并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此，通过对工程地质学的学习，学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务，具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力，并能提出合理的工程防护和治理措施。另外，在工程地质教学过程中，加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。

一、工程地质条件的教学探讨

准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件，是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中，包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。

（一）地形地貌教学

地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价，也是制约工程建设的基本工程地质条件，我国幅员辽阔，地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区，对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中，通过地形地貌的两种分类方法，即地表形态分类法和地貌成因分类法，并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动，让学生列举出自己曾经到达的地区，并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式，学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。

（二）地质构造教学

地质构造是地壳构造运动的产物，不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输，更应该注重启发、思考和引导，让学生主动思考、积极参与和分析总结，应用和拓展学生丰富的想象力，将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时，着重采用启发、引导的教学方法，由教师提出它们之间的区别与联系。

（三）地层岩性教学

在工程地质中，地层岩性的教学内容，分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此，如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来，让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中，采用典型的工程实例教学，列举不同的岩石类型的工程，对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响，以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。

（四）水文地质条件教学

水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用，而在坡面水流的地质作用中，结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征，比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象，并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中，通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片，提出这类地下水的来源、分布和变化特征，使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。

（五）不良地质作用教学

不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法（风化和岩溶）、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区，工程建筑物的地基承载力愈低，岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞，在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时，如存在承压水并有富水优势断裂作为通道，则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没，也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。

二、工程地质问题的教学分析

（一）地基稳定性问题

在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中，结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故，分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中，结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来，我国的高铁建设取得高速发展，而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求，通过举例分析在我国不同的地质条件下，对高铁路基稳定的分析和建设措施，增强学生对此部分内容的深刻印象，激发学生的学习积极性。

（二）斜坡稳定性问题

斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题，通过我国的地形地貌分布图，展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3，让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害，如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料，学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件，以及工程建设中的边坡防护等措施，学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。

（三）洞室稳定性问题

地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法，随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现，洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故，让学生了解在工程建设规划和选址时，对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法，通过讨论和课堂交流，使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。

（四）区域稳定性问题

区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中，结合2011年日本东海岸的大地震，导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故，导致核泄漏；地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害，使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。