岩土工程技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇岩土工程技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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英文名称：Geotechnical Engineering Technique

主管单位：中国兵器工业集团公司

主办单位：国防机械工业工程勘察科技情报网

出版周期：双月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1007-2993

国内刊号：11-3813/TU

邮发代号：82-677

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1987

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篇(2)

岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息，包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料，这些资料只是一些离散的数据，岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律，更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差，往往不能充分揭示它们空间变化的规律，难以使人们直接、完整、准确地理解，也就越来越不能满足工程的空间分析要求。

随着计算机图形处理技术的完善，已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统，继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨，以期和同行分享。

2岩土工程勘察方法概述

2.1传统的岩土工程勘察方法存在的问题

(1)勘察资料过于地质化。

由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后，以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程；设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息，因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失

(2)数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。

地形图是设计系统的底图或称基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。

(3)勘察信息数字化程度低。

勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。

2.2数字化勘察技术概述

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。

3数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术探讨

3.1岩土工程数字化建模方法

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。

不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程)，所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。

3.2数字化岩土勘察工程数据库系统

基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：

(1)基础地理数据这些数据主要包括：

①自然区划图。

该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。

②地形、地貌图。

该图反映被研究区域的自然地貌情况。

(2)岩土工程勘察数据这些数据主要包括：

所研究区域的工程地质勘探资料。

经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。

各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。

结合上述分析，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：

①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。

岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。

②数据库建立实现。

岩土工程一体化系统的数据有三类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据(位置)和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料(如地质勘察报告等)。

篇(3)

关键词：环境岩土工程研究

随着经济和、工业的迅速发展，人们越来越意识到人类活动对环境产生的两个负面影响：环境污染和生态破坏。因此，应运产生了一门新兴学科——环境岩土工程学。它既是一门应用性的工程学，又是一门社会学。它把技术和政治、经济和文化相结合的跨学科的新型学科。

1.环境岩土工程定义

环境岩土工程（EnvironmentalGeotechnology）一词，源自1986年4月美国宾州里海大学土木系美籍华人方晓阳教授主持召开的第一届环境岩土工程国际学术研讨会，并在其著名的“IntroductoryRemarksonEnvironmentalGeotechnology”论文中，将环境岩土工程定位为“跨学科的边缘科学，覆盖了在大气圈、生物圈、水圈、岩石圈及地质微生物圈等多种环境下土和岩石及其相互作用的问题”，主要是研究在不同环境周期（循环）作用下水土系统的工程性质。

2.环境岩土工程研究的内容及分类

环境岩土工程是研究应用岩土工程的概念进行环境保护的一门学科。这是一门跨学科的边缘学科，涉及面很广，包括：气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等等。

环境岩土工程研究的内容大致可以分为三类：

(1)环境工程。主要指用岩土工程的方法来抵御由于天灾引起的环境问题。例如：抗沙漠化、洪水、滑坡、泥石流、地震、海啸等。这些问题通常泛指为大环境问题。

(2)环境卫生工程。主要指用岩土工程的方法抵御由于各种化学污染引起的环境问题。例如城市各种废弃物的处理、污泥的处理等。

(3)人类工程活动引起的一些环境问题。例如在密集的建筑群中打桩时，由于挤土、振动、噪声等对周围居住环境的影响；深基坑开挖时，降水和边坡位移等。

3.环境岩土工程研究中基本观点及研究方法

3.1基本观点

(1)岩土实践的范围是地球表层,而地球对于宇宙来讲是一个子系统,它的变化受其他子系统的影响,它们之间有物质和能量的交换,是一个开放的系统;

(2)资源是有限的。我们只有一个地球,并且随着人口的增长,资源与人口相比越来越小,所以我们应实施可持续发展战略,而不能盲目地掠夺式地利用,以防止对环境造成不利的影响;

(3)人类无计划的活动会毁灭人类自身;

(4)自然界在不断地变化,有一些直接危害人类,反过来人类要避开危害,就必须采取措施;

(5)虽然岩土工程曾带来一些消极影响,但它是由于人类认识上的片面性和历史的局限性造成的,

所以从理论上讲,所有的环境岩土工程问题是可以解决的,但它依赖于人们环境意识的提高,岩土工程技术的进步和法制建设的健全。

3.2研究方法

环境岩土工程是一个系统工程。它涉及许多学科领域,所以在研究中应从学科间的交叉处着眼,以辩证的观点分析和解决问题。其次,应用岩土工程的观点去改善环境,使其更符合人类的生存需求。

4.环境岩土工程与相关学科的关系

与环境岩土工程相关的学科有:工程地质学、岩土力学、岩土工程学、地质工程、环境工程地质学。

工程地质学的基础理论是地质学,指导它的理论主要是自然历史观1它的基本理论是认为地质成因和演化过程决定地质体的工程特性,相应地在研究方法上就是从地质体局部特性的研究,探索地质体在生成时的地质环境以及形成地质体的地质作用和演化过程,从而在整体上认识和把握地质体的组成和结构以及发育规律,并进一步探讨和预测它在工程建筑物作用下的表现和工程行为。

工程地质学的服务对象完全是人为设计,人为施工的建物。这一应用性决定了工程地质学的边缘性、交叉性和综合性等特性。所谓边缘性指它处在地质学科的外层,位于和工程学科接壤的部位。所谓交叉性表明在它的学科发展中不断吸收工程学科的理论、概念和方法,并和地质学结合起来。所谓综合性是指工程地质学的目标是解决问题,它是借助于地质学各基础学科的成就来综合地工作的.

岩土力学、岩土工程和工程地质学在研究对象和目标上有很大的相同之处,是密切相邻的学科。但是岩土力学属于力学学科的边缘,而岩土工程属于工程学科的边缘1虽然对岩土的地质认识是建立岩土力学模型和本构关系的重要基础,但岩土力学更偏于模型及建模后的力学研究。岩土工程是将岩土作为工程结构物的一部分工程学科。不过岩土力学和岩土工程与其他的力学或工程学科相比,需要更多地质学科的支持,或者说更需要与地质学科的结合。

5.环境岩土工程的研究现状

20世纪50-60年代公害事件的显现，人们不断探索，反思，并已取得了基本的共识。目前国外对环境岩土工程的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面，而国内则在此基础上有较大的扩展，就目前涉及的问题来分，可以归纳为两大类：第一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的。例如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。第二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害；工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖、盾构施工对周围环境的影响；过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称为小环境问题。

6.环境岩土工程的发展展望

20世纪90年代后，我国进入了大规模工程建设时期。从沿海地区开始，逐步向内陆扩展，高层建筑、地铁、道路交通、隧道等等的建设以及城市化进程步伐的加快向环境岩土工程不断提出新的挑战。同时，自然环境的变化，地震、洪涝灾害的频频发生，温室效应的加剧，水土流失，土壤退化等大环境问题，也引发了一系列新的环境岩土工程问题。相对发达国家来说，我国的岩土工程工作者面临更为艰巨的任务。一方面，我国正处于大规模工程建设时期，有许多工程问题需要解决;另一方面，基于可持续发展要求，我们面临严峻的环境保护与治理工作。在环境岩土工程问题上，未来几年应重点研究并解决下面几个问题。其中，西部问题，包括生态环境建设与保护区域稳定性与地下工程。东部问题，包括大城市地面变形不稳定性、悬河化水资源、水环境等。在一些应用方面还急需解决的问题如下：卫生填埋场的设计问题;大规模工程建设的区域环境岩土工程问题评估;城市施工影响环境岩土工程问题;岩土工程手段在环境的治理中的应用等。

参考文献：

[1]缪林昌刘松玉环境岩土工程学概论北京:中国建材工业出版社2005

[2]方江华等对环境岩土工程几个问题的探讨岩土力学2005年第4期

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随着社会经济的进步，建筑业快速发展。在建筑工程修建之前，岩土工程勘察发挥着重要的作用，但是由于各种因素的影响，现阶段岩土工程勘察中存在不足，急需我们改进。本文将先介绍岩土工程勘察的内容，再指出其存在的问题，提出相应的解决措施，最后说明岩土工程勘察的重要意义。

关键词：

岩土工程勘察；内容；问题及对策；重要意义

1岩土工程勘察的内容

1.1准备工作

地质勘察任务书是需要在进行岩土工程地质勘察工作前接受的，需要人员根据任务书拟定一份合理的勘察计划；这份计划需要包括多方面的内容：勘察内容、勘察手段等，特别是在遇到问题时怎么处理，然后需要到工地现场进行实地考察，根据实际情况来作出勘察决定并修改计划；利用勘察工具来对建筑场地进行勘察，设定勘察点和勘察线，了解摸清地质条件，取得地质试样；对地质试样进行水质等测试。

1.2初步勘察

对当地的地质状况和资源分布做一个详细的了解，包括了解当地的矿产资源、地理特性、自然灾害等；进行实地勘察，测试出地质水文情况等，和对地下水位的分析，对周围情况进行勘察，包括周围的建筑物；到施工现场进行地质勘察，运用勘察工具和设备进行初步测量、检验，对现场地质的异常情况进行记录和分析。

1.3详细勘察

这一环节是勘查工作的重要部分，详细勘察需要在初步勘察的基础上进一步使用勘察仪器设备进行更加仔细的研究。需要人员利用勘察技术对勘探点和勘探线进行布置，建筑物可以根据周围的建筑群来布置，详细勘察时，应根据基受力层来钻孔，地质的式样要根据地质和建筑物的情况来确定。

1.4施工勘察

这一勘察内容需要边勘察边施工，在勘查的基础上开挖地基。要对地基进行验槽工作，在验槽时，可以对地质进行描绘和均匀性的检测等，然后再进行基坑开挖工作，对地基进行勘察、处理和加固，在施工中若发现失常现象，应该及时处理。

2岩土工程勘察中存在的问题

2.1勘察技术手段落后

随着建筑行业的发展，社会对岩土工程勘察工作提出了更高的要求，要求勘察跟上时代的发展。然而现阶段大部分企业仍然在使用传统的技术方法，勘察技术仍然比较落后。现如今，智能化和信息化技术快速发展，勘察手段也应该及时更新，合理运用先进的智能化手段和计算机技术，有的单位即使运用了一些高科技手段，但是不会有效的与实际相结合，所以存在很多问题，而且现阶段，我国的计算机技术发展还很不完善，一些软件还不能跟上时代的发展，在处理一些勘查问题上存在漏洞，实际上工作效率难以提高。

2.2人员技术水平不高

一些勘察人员技术水平有待提高，有的勘察人员做的是野外勘察工作，缺乏建筑方面的知识，也没有一定的资料归纳整理能力。如果他们缺乏相应的专业知识，就不能很好地运用勘察方法，对机械设备应用不合理，甚至还会出现测算错误的情况。再加上管理人员不对他们进行相关的人员培训，所以就导致人员技术水平停滞不前，缺乏创新意识，在勘察单位内部不能和其他人员很好地进行技术交流，以致于碰到技术问题时，不知道该怎么解决。

2.3岩土参数存在问题

建筑在施工前，有一个稳固的基础是十分重要的，而建筑的基础就是地基，在施工中往往存在这样一种现象，人员不测算岩土参数，而是根据现场看到的一些情况，估测出房屋建筑的承载力大小，这样的估测是不科学的，缺乏准确性的，如果地基不稳，那么建筑工程也将存在很大的安全隐患。可以说建筑物的上部结构都是由它的基础结构来承载的，基础结构就是它的根基，根基承受了建筑工程的全部重力，在打好根基的同时，一定要确定好岩土参数，否则会影响工程的施工。

2.4忽视地域特点

每个地方有不同的特点，包括不同的地质环境，建筑状况，不同的地域具有差异性，如果在每个不同的地方都采取相同的勘察手段和勘察步骤，那么得到的结果可能会和预期的不符。所在勘察过程中，应该对整个地区进行系统全面地了解，而不是指对某一片区进行勘察，因地制宜，针对不同的地域特点采用不同的勘察方法，为工程省去不必要的步骤，减少一定预算成本。

2.5界面划分问题

在岩土工程地质勘察中，界面上的划分问题也是十分重要的问题，在对地质勘察前，需要做的一项工作是对地质和软结构面进行划分，但在现阶段，由于一些技术上的不足或者是人员专业水平不高，划分工作做的都不是很成功，不能完全把地质层和柔软结构面划分开来，如果这两者之间出现混乱，就会导致一些上部结构安全隐患的出现，工程就难以顺利完成，即使完成了，工程质量也得不到保证。

3岩土工程勘察的优化对策

3.1合理运用科技手段

勘察人员在实际工作中要学会合理运用科技手段，具有创新精神和创造思维，对最新的勘察技术进行学习和了解，并把它们与勘察实际情况结合起来，有效地应用于其中；人员对勘察使用的仪器设备应进行改造与更新，提升仪器性能，提高工程质量；另外，人员还要不断提升自身技能，拥有自我学习的能力；在平时工作中，要多与其他人员交流探讨技术上的问题，技术水平较高的人员可以发表一些期刊论文，不仅能帮助其他人员学习一些知识，自己也能得到进步。

3.2加强人员培训

首先在工程勘察人员的任用和选拔上，任用专业基础过硬的人员，在平时进行专业技能的培训，经常组织实地考察等活动；另外管理人员可以多引进先进科学技术，创新人员意识水平，管理人员还应制定出相应的规章制度，对消极工作，态度懒散的人员进行批评甚至开除；在进行岩土工程勘查时，要根据当地的地质条件和周围的建筑情况正确运用先进的科学技术和信息化技术手段，用有效的方法准确地对周围的地质资料和岩体裂隙记录分析，收集一些有代表性的地质试样，对已有的建筑也应该做到仔细调查研究其地质层和地基的质量情况，以保证工程的安全性。

3.3加强地域研究

勘察人员首先需要认识到不同的地域具有不同的特性，勘察工作应该因地制宜，工作人员在遵守勘察规定的基础上，运用自己的相关知识解决问题；因为勘察工作是一项非常复杂的工作，人员不仅需要掌握勘察方面的知识，还需要掌握有关地理、建筑、地质方面的知识，知识面要广，其中就包括地域方面的研究。在岩土勘察前，人员需要对当地的地理环境、特色资源做一个大致的了解，可以从期刊、网上搜集信息，再到实地进行考察，主要运用观察手段对当地情况做一个详细的了解，具体问题具体分析，根据当地实际情况合理采用最适合的勘察手段，保证勘察工作顺利完成。

3.4规范市场

现阶段随着建筑工程的发展，市场竞争力越来越大，工程市场鱼目混杂，监管秩序混乱。在工程中应该做到遵循市场规范体系，严格按照步骤来工作，只有严格遵守程序，才能保证市场的规范化和制度化。首先勘察中需要用到的材料，仪器设备需要通过监管人员的检查，监管人员应该认真排查，对有问题的仪器应及时指出并通知其更换。并且在勘察过程中，监管人员应做到定时检查每个阶段的完成情况，如果在任何一个阶段中发现了安全质量问题，监管人员都应及时指出，如果勘察单位的工作不够认真，也不能很好地对工作进行监督，那么勘察工作都不能成功完成。对阶段中的任何违规现象，监管人员都应把它们记录下来。

4结束语

总之，岩土工程勘察在现阶段仍然存在不足，我们需要合理运用科技手段，加强人员培训和地域研究，规范市场秩序，保证勘察工作顺利完成，从而保障建筑的稳定性，促进社会经济的发展与进步。

参考文献

[1]陈江伟.简析岩土工程勘察存在的问题与对策[J].建筑工程技术与设计，2016（17）：87~89.

[2]蒋进.新时期岩土工程勘察中存在的问题及其对策[J].低碳世界，2014（09）：45~47.

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关键词：岩土工程 超规范 施工

中图分类号：F470.22 文献标识码：A

岩土工程是一门地质与工程紧密结合的专业学科，也是以岩土的利用、改造与整治为研究对象的学科。土木、水利、交通及环境工程等遇到的岩土问题有明显的共性。

岩土工程主要包括“城市地下空间和地下工程、边坡与基坑工程、地基与基础工程”三个大部分。由于岩土介质的特殊性，它与一般的结构工程设计与施工有着较大的区别，带有明显的区域特征。因土性、时效、环境和工程特性等因素的复杂性。笔者分析研究了部分岩土工程，发现“超规范”施工的情况不在少数。众所周知，工程超规范设计施工会有安全、质量等方面危害和隐患，但能否根据岩土工程的具体情况和理论研究、施工设备的新成果进行科学的探索、“有思想的设计、施工单位”在岩土工程施工领域不断获得新突破，做到保证质量安全、缩短工期、减少成本，比其他普通施工单位获得更加多的利润？本文通过几个“成功超规范施工实例”来说明。

1【1】超规范高度填土边坡施工。铁路、公路和建筑等行业对填土边坡支挡结构形式的研究和应用走在前列,常用支挡结构形式有卸荷板式、扶壁式、加筋土式、锚定板式、空箱式等类型的挡土墙,但遇到超规范高度的填土边坡支挡结构形式也有一定局限，如《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）适用的边坡高度为15以下的土质边坡和30以下岩质边坡《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001) 和《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),重力式挡土墙和衡重式挡土墙的高度不超过12m,短卸荷板挡土墙的高度不超过12m,另外悬臂式挡土墙的高度不超过6m,护壁式挡土墙的高度不超过15m等。

广西地区变电站超规范标准高度的填土边坡多项施工就突破了上述规范。广西地区大多属于山区丘陵地貌,随着变电站工程的增多,在开阔平坦的地方选取变电站站址越来越困难,而新建变电站工程所遇到的填土边坡也越来越多,从而大量出现了超过规范标准高度的填土边坡。挡土墙是支撑填土或自然边坡土体、防治填土或土体变形失稳的有效支挡方式,在广西变电站填土边坡经常采用。挡土墙的结构类型多,而随着广西变电工程的增多,站址选择相当困难,现有的变电工程对超规范高度的填土边坡采取的支护措施主要以重力式挡土墙、衡重式挡土墙和悬臂式挡土墙等支挡结构型式为主,如500KV海港变18-22m高的填土边坡采用衡重式挡土墙+放坡进行支护，220KV振林变22m高的填土边坡采用衡重式挡土墙+放坡进行支护，220KV丹阳变14m高的填土边坡采用折线衡重式挡土墙进行支护。取得了施工效果。

他们的做法是，要求设计人员、施工队伍对该项技术理论和各项细节进行掌握,重点开展以下几个方面的研究调查研究：一是已有填土高边坡支挡结构的运行资料,分析其支挡结构的优点和存在的问题；二是通过理论分析和计算,从技术和经济两方面进行全面系统地总结分析和研究衡重式挡土墙、卸荷板挡土墙、加筋挡土墙和桩板墙等支护结构型式支挡高边坡的极限高度和最佳高度,形成自己的技术准则；三是卸荷板挡土墙、加筋挡土墙、悬臂式挡土墙、护壁式挡土墙和空箱式挡土墙等支护结构型式与已有的重力式挡土墙、衡重式挡土墙和锚杆挡土墙等支护结构型式综合应用研究,确定适用于变电站超规范高度填土边坡最佳支挡结构型式,并对综合应应用的支挡结构型式施工技术进行研究；四是加强新型支挡结构型式的环保美观设计研究。五是结论：铁路、公路和建筑等行业对填土边坡支挡结构形式的研究和应用走在前列,但遇到超规范高度的填土边坡支挡结构形式也有一定局限性；超规范高度填土边坡支挡结构类型划分方法很多,一般有按支挡结构的材料、结构形式、设置位置、设置地区等进行划分的多种方法,支挡结构物的设计正在脱离只满足支挡功能的要求,而更加具有人性化的设计理念；现有的变电工程对超规范高度的填土边坡采取的支护措施主要以重力式挡土墙、衡重式挡土墙和悬臂式挡土墙等支挡结构型式为主,而加筋挡土墙、卸荷板式挡土墙、锚定板挡土墙、护壁式挡土墙和空箱式挡土墙等支护结构型式在变电站工程上应用比较少,广西几乎没有；变电站几种常用的超规范高度填土边坡支挡结构为卸荷板挡土墙、加筋挡土墙、锚定板挡土墙、桩板挡土墙,这几种新型支挡结构具有结构轻、施工快捷、便于预制和机械化施工、节省材料和劳动力、造价低等。

2［2］大粒径碎石桩超规范施工。JGJ 79—2002《建筑地基处理技术规范》［4］规定：振冲法适用于处理地基土不排水抗剪强度cu 不小于20 kPa 的黏性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地

广东西江下游航道整治工程。其地基土的cu < 20 kPa为 7 ～ 15 kPa。

具体过程：

І现场碎石桩试验

І .1 工程背景虎跳门水道横坑裁弯工程是世界银行贷款项目———广东西江水道整治工程的组成部分，裁弯人工开挖河道设计断面底宽110 m、河底高程-9 .5 m、堤顶高程4 .0 m、坡高13 .5 m，两岸均采用1 : 3 的边坡。

I .1 .1 场地地层资料横坑裁弯工程区域地面以下涉及工程稳定性的土层有3 层：第1 层：0 .0 ～ -2 .3 m，淤泥质黏土，抗剪强度指标均值为c = 18 .9 kPa，φ = 5 .5o；第2 层：-2 .3 ～ -15 .0 m，淤泥，抗剪强度指标均值为c = 7 .89 kPa，φ = 4 .5o；第3 层：-15 .0 ～ -21 .0 m，粉质黏土，抗剪强度指标均值为c = 20 .2 kPa，φ = 12 .1。

I .1 .2 可能存在的工程问题在淤泥和淤泥质土层中开挖坡比为1 : 3 的人工河道，可能存在边坡稳定问题. 为了大幅度提高复合地基的抗剪强度，保证河堤的稳定性，设计中采用桩径1 .0 m、桩间距2 .0 m 的碎石桩加固淤泥和淤泥质土层。

I .2 试验目的通过碎石桩现场试桩和效果检测，提出大粒径碎石桩的施工工艺参数和工艺流程，并将其作为后续施工的依据. 第34 卷第4 期2006 年7 月河海大学学报（自然科学版） Journal of Hohai University（Natural Sciences） Vol .34 No .4 Jul . 2006

I .3 试验要获得的控制参数

I .3 .1 碎石填料级配根据GBJ202—83《地基与基础施工及验收规范》［1］规定，振冲碎石桩法所用碎石粒径应为2 ～ 5 cm. 但是，试验场地地基土的强度较低，主要处理土层的强度还不到8 kPa，采用小粒径的碎石难以成桩. 因为碎石桩是依靠桩间土的侧限阻力来成桩的，与桩间土的侧限阻力直接关联的是桩间土的不排水抗剪强度cu 和碎石填料粒径. 在试验桩施工初期，为了确定最优碎石级配，进行了4 组（每组3 根碎石桩）不同级配的碎石成桩试验，碎石桩的碎石级配与成桩情况，分别为：< 5 cm 、5 ～ 10 cm 、10 ～ 15 cm > 15 cm。：成桩情况第1 组：33.0 、56.1 、10.9 0 充盈系数大于2，密实电流小于50 A；第2 组：26.6 、57.8 、12.2、3.4制桩成功，但充盈系数为2 左右时密实电流才达到50 A ；第3 组18.1、 64.6、 17.3 0 制桩成功，但充盈系数为1.8 左右时密实电流才达到50 A 第4 组5.9、 72.8 、18.8 、2.5 制桩成功验. 现场试桩结果表明：使用粒径小于5 cm 的碎石含量最高的第1 组级配的碎石料，不能成桩；使用粒径小于5 cm 的碎石含量较高的第2 组和第3 组级配的碎石料，能成功制桩，但成桩困难，而且形成的碎石桩桩径偏大，桩体密实度较低。因此，将粗粒组最多的第4 组作为正式施工碎石桩的碎石级配。

I .3 .2 水压控制造孔水压过大，容易使孔壁冲垮；造孔水压过小，则振冲器难以贯入. 制桩水压过大，容易将下段已振密的碎石冲松或冲垮孔壁造成桩体夹泥，从而会影响制桩密实度；制桩水压过小，则下料困难，制桩时间延长，也会影响桩的密实性。根据该工程的实际情况，将造孔水压控制在0 .5 MPa 左右，水量控制在30 m3 /h 以上，以保证孔内淤泥返出地面，保证填料的顺畅，提高施工效率. 为保证成孔质量，终孔后必须清孔一两遍；同时，将制桩水压控制在0 .3 MPa 左右，以保证桩体对桩间土体的排水固结所起的排水通道作用不因桩体含泥量大而受影响。

I .3 .3 护壁及填料方式在强度很低的软土地基中施工，由于地基土体的强度很低，必须先进行护壁，否则很容易塌孔，使塌孔处产生卡料现象，振冲器无法沉入到预定位置，产生断桩或桩体不密实现象。本试验在试制第1 根试验桩时未采取“先护壁，后制桩”方法，振冲器下沉过程中激振电流随下沉深度和填料量的增加发生了变化。由此可见，深度9 m 处产生了卡料现象，导致振冲器激振电流达到额定电流60 A 时仍然无法向下贯入. 为此，在后续试验施工中采用了“先护壁，后制桩”方法. 即在开孔时，不是一下子到达加固深度，而是先到达第1 层软弱层，再加些碎石料进行初步挤振，让这些填料挤入孔壁，加强此段孔壁以防塌孔，然后将振冲器下降至下一段软土中并用同样方法加料护壁. 如此重复进行，直到设计深度. 孔壁护好后，就可开始填料制桩了. 填料方式，先把振冲器提出孔口，往孔内倒入约1 m 堆高的填料，然后再放下振冲器使孔口的碎石填料落到先前振密的碎石顶部或孔底，当振冲器达到碎石充填的位置时，振冲电流增加，开始对碎石填料产生振密作用. 每次加料均重复以上步骤. 施工过程中让振冲器在孔内不停地上、下串动，以避免饱和软土振冲碎石桩施工中发生“卡管”和“断桩”事故，保证桩体的连续性和密实度。

I .3 .4 充盈系数的确定充盈系数定义为每根碎石桩实际灌入碎石量与根据设计桩径和桩长计算的理论碎石桩体积的比值. 根据JGJ 79—2002《建筑地基处理技术规范》［4］的建议，碎石桩的充盈系数为1 .1 ～ 1 .2 。通过现场碎石桩施工过程中较精确的碎石计量和施工后的现场开挖实测碎石桩直径，统计出了10 根碎石桩实测桩径与实测充盈系数的关系，当设计碎石桩的桩径为1 .0 m 时，要保证碎石桩桩径大于1 .0 m，充盈系数应为1 .5 左右，远大于JGJ 79—2002《建筑地基处理技术规范》［1］所建议的数值. 这是因为在超软弱地基中，要形成密实度较高的碎石桩，必须在桩底形成强度较高的葫芦状桩头，桩身区也有部分碎石挤入到四周土中。

I .3 .5 密实电流和留振时间现场试验中，使用30 kW 振冲器，密实电流控制在50 A 以上. 留振时间是指打桩过程中，某段碎石桩施工时，密实电流达到控制值后振冲器基本不下沉而能够保持密实电流的振动时间. 在超软黏土中，留振时间一般较短，时间过长会破坏侧壁土体，给制桩造成困难. 现场试验中，留振时间控制在5 ～ 15 s 之间. 现场试验表明，留振时间对桩径和桩身密度有重要影响.

II碎石桩的质量检测

II .1 桩径检测

II .1 .1 浅部桩径检测为现场试验服务的82 根试验桩制桩完成后，开挖检测了其中15 根碎石桩的桩径，开挖深度为2 .5 m，15 根被检测桩的直径均大于1 .0 m，检测结果，桩径分别为（单位：m）： 1.23 1.03 1.10 1.10 1.04 1.10 1.10 1.02 1.05 1.10 1.02 1.05 1.10 1.02 1.10 ；深层桩径检测结果：桩身质量评价A ：0.90 ，12.5 0 ～ 10.5 m 成桩质量较好， 10.5 ～ 12.5 m 处碎石量不足；B ：0.95 ，12.0 成桩质量较好；C ：1.05， 12.5 成桩质量较好。

II .1 .2 深层桩径检测现场试验结束后，利用地质雷达对3 根试验桩的桩径和桩长进行了检测，由于未采用“先护壁，后制桩”方法，深度9 .5 ～ 10 .0 m处孔壁发生坍塌，制桩过程中出现卡料现象，致使10 .5 m 以下桩体桩径明显不足。

II .2 桩体的动力触探测试为了检测碎石桩桩体的密实度，制桩完成后对27 根桩进行了重（Ⅱ）型动力触探测试，在抽检的27 根试验桩中，N63.5 > 10 击的有18 根，占67%；7 击< N63.5 < 10 击的有9 根，占33% 。

通过现场桩径检测、动力触探试验和复合地基大型直剪试验结果表明，采用大粒径碎石桩加固超软土地基是可行的，大粒径碎石桩对增强地基土的抗剪强度和提高软土地基承载力十分有效。

3［3］多车道大断面公路隧道施工。随着我国的交通建设事业的迅猛发展，大断面隧道和地下工程逐渐增多，大断面隧道施工技术也有了较大发展。与以往修建的隧道相比，大断面隧道的问题比较复杂，再加上我们对工程地质和岩石力学机理还不能完全具体的认识掌握，因此我们对大断面隧道的设计和施工仍然处于探索和尝试阶段。从严格意义上讲，现行的规范只能指导跨度不超过15m的隧道及地下工程的设计与施工，无法指导四车道公路隧道的设计与施工，而且忽略了围岩本身也是结构这一重要特征。沈阳至大连单项四车道公路隧道净宽19.24m、高10.39m、开挖宽度21.24m。该项目成功的设计与施工在岩土施工中具有重要的指导意义。它是在岩石力学基本原理和新奥法的基本思想的指导下，对不同扁平率下的坦三心圆形洞室围岩应力分布特征进行计算分析，建立了大断面公路隧道围岩稳定基本判据；又根据国家已建的大型重点工程，利用大型有限元分析软件ANSYS对几种常用的施工方法的施工过程在不同的围岩条件下，进行了有限元数值模拟分析，较好的分析、解决了四车道公路隧道的施工开挖、支护过程中围岩与支护结构的稳定性问题。在进行模拟分析计算的过程中，隧道采用了更为完善、合理的“岩体一结构”模式，考虑围岩不仅仅是荷载，而且也是结构，分析过程中重视围岩与结构的共同作用，充分考虑了围岩自身的自承能力，体现了NATM法的精髓和理念。论文计算结果与实际设计施工的结果比较吻合，所得有关结论，可以为采用弹塑性有限元计算分析大断面隧道与地下工程的施工力学效应及公路隧道(大跨度)施工方法优选、施工技术规范的修订提供参考。

综上所述，笔者得出以下结论：

1、岩土施工规范（规程）是在一定时期内，岩土施工过程按照既定标准、规范的要求进行操作，使某一建设项目行为或活动达到或超过规定的标准，它是保证岩土施工达到最终目的一个重要手段。

2、不能因为它是规范（规程）就不能突破、一成不变。岩土施工规范（规程）是随着科技进步、技术提高、设备创新、思想认识的进步而进步的。

3、岩土施工是一个实践性很强的学科，现行的岩土施工规范（规程）局部有一定的局限，我们在实践中不应盲从，需要甑别清楚。不能为了方便施工不讲科学的“超越”和“变化”，也不应该为了遵守规范（规程）墨守成规，不愿、不敢“超越”和“变化”，使施工成本有不必要的增加。

4、“超规范”施工必须要认真做好以下工作：

①要对使用的岩土施工规范（规程）有一个全面的了解和掌握，弄清楚需要超越规范的实质内容、前提条件、工程环境、安全稳定等情况。

篇(6)

从培养方案、学制、专业与课程设置等方面，文章对澳大利亚新南威尔士大学土木工程专业教育模式进行分析和比较。该校在本科阶段一般是“宽口径、厚基础”的大土木培养模式，并设置单学位与双学位并重的学士培养机制，课程学时和学分设置紧凑，学生选修课程自由而宽泛。研究生阶段分为课程研究生（硕士）和研究型研究生（硕士和博士）两个培养层次。课程研究生通过完成课程学习，修满指定的学分即获得学位；研究型研究生一般没有学分要求，但对论文的研究质量和创新性要求高，体现了“宽进严出”的培养模式。通过对该校一流学科工程教育模式的比较研究，为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划的推进提供一些有益的建议。

关键词：土木工程；教育模式；培养方案；专业与课程设置；比较研究

中图分类号：G649；TU 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2016）06002705

澳大利亚的高等教育体制源于英国，但教育理念和美国类似，教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系，澳大利亚每年吸引大量的海外留学生，是四大英语国家留学基地之一，其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前，中澳各大学之间的教育交流越来越多，研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式，对促进中国高校学科的发展也大有裨益。

近些年来，为了提升中国高校土木工程学科的教育理念，促进卓越工程师教育计划的良性发展，国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如，对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析，对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次，以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3]；以中美高校土木工程专业培养模式为对象，从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析，为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6]；以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角，分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色，

以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。

新南威尔士大学（The University of New South Wales）土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位，在澳大利亚排名第1位，具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文

结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面，对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较，为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。

一、专业设置与培养方案

新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部，按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中，土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向；环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向；测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向（图1）。

结合以上的专业分类和方向设置，制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时，设置了研究中心，分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。

人才培养方案主要有三个层次，一是本科学士学位（Undergraduate degree）；二是课程研究生（Coursework Program，主要培养课程硕士学位）；三是研究型研究生（Research Program，又分为硕士和博士两个阶段）。此外，还有一些面向社会的短期培训模式，主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。

（一）本科生

在本科培养阶段，主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年，双学位一般学制5～6年。学生的选择灵活而又宽泛，在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。

本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程，并完成相应的学分要求。

本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中，土木工程与其他工程方向的学制一般为5年，主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5～5.5年，工程与商贸方向的学制一般为5.5年，工程与法律方向的学制一般为6～6.5年，工程与科学方向的学制一般为5年。

（二）课程研究生

课程研究生不设导师制，主要讲授课程，学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位，一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年，每学期需要修满4门课程，每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前，课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。

课程硕士设置三个培养层次（图2）。一是研究生课程认证，主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段；二是研究生学历认证，主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生；

三是硕士学位认证，要求具备本专业本科学习背景，成绩达到一定的要求，且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程，学历认证要修满48学分和8门课程，学位认证要修满96学分和16门课程。

（三）研究型研究生

研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士（Doctor of Philosophy）、工程硕士（Master of Engineering）与工程科学硕士（Master of Engineering Science）三类。与课程硕士不同的是，研究型研究生没有具体的课程和学分要求，是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。

哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类，学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士，或者工作几年再读博士，不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数，要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告，是对研究创新的重要评估。如果未通过，推迟四个月再申请汇报；若再次没有通过一般作退学处理。此外，博士阶段虽然没有课程学习要求，但一般来说，学生会结合研究的需要，去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高，有的专业高达50%～60%。

工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年，主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力，要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题，培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士，类似于博士。研究型硕士的退学率也很高，在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。

（四）比较研究

通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析，可以得出以下几点结论。

一是，专业设置和国内大学类似，属于“宽口径、厚基础”的大土木类型，既包括传统的土木工程（建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程），又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是，土木工程一般与环境工程相结合，因此也包括一些与环境相关的专业或方向，比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外，本科生四年的学习不再细分专业方向，真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。

二是，本科生可以选择双学位培养方案，在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外，可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说，本科生的专业和学位选择余地宽泛，有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外，部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。

三是，课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究，又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求，从而获得课程硕士学位，部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。

四是，研究型研究生一般没有课程和学分要求，这样有助于学生尽快进入研究状态，安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型，有助于学生结合自身情况进行灵活选择。

五是，研究阶段没有的硬性要求，但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养，每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价，给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节，而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅，并给出是否达到授予学位要求的评价，真正体现了“宽进严出”的培养模式。

二、 课程设置

（一）本科生

土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主，包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等；第二学年以专业基础课和专业课为主，包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等；第三学年以专业课为主，包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等；第四学年是实践环节，除了通识教育以外，主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题，以及一些专业选修课。

以上每门课程均为6个学分，每学期一般安排4门课程，学生四年需要修满192个学分，方可获得学士学位。从课程设置来看，体现了土木工程学科宽泛的特点，在第四年的选修实践课中，学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。

（二）课程研究生

土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点，既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程，又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。

允许课程研究生跨专业背景学习，如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程，一般会被建议增加选修一些相关的课程，以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。

（三） 比较研究

通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析，可以得出以下几点结论。

一是每门课程均设置为6个学分，每学期一般固定4门课程，学分制度和课程数量设置合理，有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1～4.5不等，学分设置分散，课程学时也很分散，有的课程仅仅设置为几周时间，有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程，也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。

二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式，本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型，可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程，也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。

三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的，一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文，增设一些实践选修课程，这些课程可能就开设在实验室或工程单位，以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。

四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求，但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如，从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程，从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。

三、结语

通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较，提出了一些建议，为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。

（1）土木工程专业设置宽泛，培养方式灵活，真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。

（2）本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制，学生不仅可以在本学科获得学位，还可以在不同的学科和专业间学习相关课程，取得相关的学位。

（3）课程设置体现了学科教育的宽泛特点，单门课程固定为6个学分，每学期固定4门课程，课程学时和学分紧凑集中。

（4）本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成，既包括结合实际工程案例完成的毕业论文，又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。

（5）研究生培养分为课程研究生（硕士）、研究型研究生（硕士和博士）两个层次。课程硕士不设导师制，不需要从事研究，主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求，主要从事相关领域的研究工作。

（6）研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式，没有硬性的要求，每年定期进行阶段性研究进展汇报，优胜劣汰，淘汰率较高。

参考文献：

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[2]吴瑾.悉尼大学土木工程专业研究生培养模式及特色探讨[J].高等建筑教育，2008，17（4）：6-8.

[3]原方，丁永刚，王彦侠，等.澳大利亚土木工程本科人才培养方案浅析[J].河南工业大学学报：社会科学版，2008，4（2）：155-156.

[4]李炎锋，杜修力，薛素铎，等.从中美土木工程教育对比探讨土木工程专业国际化办学思路[J].中国科技信息，2013（5）：116-117.

[5]刘纪峰，张会芝.美国密歇根州立大学土木工程专业课程设置研究[J].宿州学院学报，2014，29（9）：97-100.

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[8]马士宾，李宁利，张彩利，等.台湾大学土木工程专业本科培养特色的分析与启示[J].当代教育理论与实践，2015，7（4）：55-57.

篇(7)

根据土力学课程的特点，就如何发展土力学实验环节，加强土力学教学实践，从而提高土力学教学质量提出一些初步想法。在土力学教学中，一个好的实验实践环节应具有可操作性，基本概念清晰，工程应用背景强，能激发学生兴趣，具有创新和发展性的特点，从而完善理论教学效果，提高学生主观能动性，培养创新思维和综合解决问题的能力。文章结合案例分析得出，一个好的实验实践环节，能使学生对土力学学科有全面宏观的认识，并顺应科学研究过程，这对培养土建类、水利类、交通运输类、地矿类、地质学类等专业学生的思维能力，提高科研素质的综合能力具有重要的意义。

关键词：土力学；实验教学；实践环节；综合素质

中图分类号：G6420；TU43-4文献标志码：A文章编号：

10052909（2017）01014404

土力学作为土木工程、水利工程、交通工程、采矿工程、地质工程等众多专业大学生的专业基础主干课程，是认知土的工程力学性质的一门技术核心课程。由于土力学课程的特殊地位和作用，土力W的教学如何适应新形势，顺应改革发展的要求，是每一位土力学教师必须思考的问题[1]。随着各建设项目向大型化、复杂化发展，建筑行业对相关专业人才的综合素养提出更高的要求。国家提倡进行大土木教学改革，旨在提高本科生的综合专业素养、学习能力和创新思维。

2011年高等学校土木工程教学指导委员会《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中指出[2]，以行业企业需求为导向，以工程实际为背景，以工程技术为主线，着力提升学生的工程素质，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

但是目前在土力学实践环节教学过程中，出现实践环节和理论教学脱轨的现象，比如实践环节不能很好地激发学生自主学习相关理论知识的兴趣，学生也不懂得如何理论联系实践，从而没能很好地对相关理论知识进行理解，学到的知识形如散沙，学习效果并不理想。

因此，文章结合教育部“卓越工程师计划”，重基础平台、宽口径、突出专业

特色，针对土力学实验环节的拓展、教学实践等方面，结合实际训练谈一些体会和感悟，探讨土力学教学中实践环节指导理论教学的可行性，以求通过实践环节使学生对土力学学科知识有整体宏观的认知，培养学生自主学习和独立思考的能力。

一、土力学的工程特性

土力学是工程力学的一个分支，是以土为研究对象的学科。它是一门实践性、应用性强的课程[3]。土是岩石风化以后，产生崩解、破碎、变质，又经过各种自然力搬运，在新环境堆积或沉降下来的颗粒状松散物质。土力学是以力学和工程地质学知识为基础，运用力学原理和土工试验技术，来研究与工程建设有关的土和土体在荷载、水、温度等外界因素作用下的应力、应变、强度和稳定性等特性的一门学科，是一门实践性很强的工程技术科学。在工程建设中，常会遇到各种有关土的工程问题，包括建筑物地基、路堤、边坡和各种土工构筑物，以及以土作为建筑材料、建筑环境等，都需要应用土力学的理论和方法去解决。同时，为各类建设工程的稳定和安全提供科学的对策，包括土体加固和地基处理等。

土的利用可以追溯至古代，远在古代人们就懂得利用土进行工程建设。如我国西安市半坡村新石器时代遗址，就发现当时人们已经能利用土台阶及石基础为简陋的房屋考虑地基基础的稳定性问题[4]。以后如秦代用压实法修筑驰道，隋朝用木桩，唐代用灰土基础造塔等。我国东汉时的郑玄在注释战国时的《考工记》时，就认知到了作用力和变形之间的弹性定律，这比胡克（Hooke）定律要早1 500多年，但直到18世纪，基本还处于感性认识阶段。欧洲产业革命时期，随着大型建筑物、铁路、公路的兴建和科学的发展，建立了零星的土力学理论。如1773年法国的库伦（C. A. Coulomb）通过试验研究提出了砂土的抗剪强度公式和设计挡土墙的土压力滑楔理论，1857年英国的朗肯（W. J. Rankine）又从不同的途径提出了土压力理论。这两种土压力理论至今仍被广泛应用。1869年卡尔洛维奇（Карлович）发表了世界上第一本地基与基础著作。1885年布西涅斯克（J. Boussinesq）根据弹性理论求出了在集中力作用下地基中的三维应力解析解。1900年莫尔（Mohr）提出了土的强度理论。20世纪初，人们在工程实践中积累了大量的经验和资料，对土的强度、变形和渗透性质进行了理论探讨，土力学逐渐形成了一门独立学科。20世纪20年代普朗特（Prandtl）发表了地基承载力理论，这一时期在边坡理论方面也有很大发展，费伦纽斯（W. Fellenius）完善了边坡圆弧滑动法。经过一个多世纪的实践和理论研究，1925年美国的太沙基（K. Terzaghi）归纳出版了第一本《土力学》专著，1929年又与其他学者共同编写了《工程地质学》。从此，土力学、工程地质学、地基与基础作为独立学科不断发展。1936年在美国召开第一届国际土力学与基础工程会议，到2013年已举办

18次，在会议上，世界各地学者对本学科的研究进行经验交流。

因此，土力学是把土作为建筑物地基、建筑材料或建筑物周围介质（环境）来研究的一门学科，主要研究土的工程性质以及土在荷载作用下的应力、变形和强度问题，为工程设计与施工提供力学指标、评价方法以及分析计算原理，是土木、水利工程等专业重要的技术基础课，具有很强的工程应用背景和工程特性。

二、土力学课程实践环节

由于土力学学科的特殊性和复杂性，知识点广，涉及面宽，从土的基本物理性质和工程分类、土的渗透性、地基土中的应力分布、土的压缩性再到土的抗剪强度、地基承载力、土压力计算、边坡稳定性分析等。从内容来看，主要包含基础理论与基本概念、工程实际运用部分、试验与测试部分[1]。由于各章知识点的相对独立性，笔者将土力学的学习过程比喻为桥梁建设，而各个章节的学习如同各个桥墩的建立过程，只有把每个桥墩都建扎实了，将桥面铺装好，桥梁才能发挥其作用。在这里每章的基础理论就如桥墩，土力学的实践环节就如同桥面铺装过程，将各个知识点贯穿起来。因此，如何设立合理的实践环节充分调动学生自主学习和对学科的宏观把握至关重要。而土压力计算、挡土墙设计和边坡稳定性分析等都可提供实践环节，让学生在学习基本理论后，进行实际操作训练。

目前本科土力学教学实践环节中大多只设立了四个基本的常规试验，测定土的液、塑限，通过击实试验绘制土的击实曲线，还有压缩试验和直剪试验。四个试验代表着土的不同物理力学特性，是测定最基本的参数指标。通过调研，学生普遍反映，如果没有一个工程背景作为支撑，他们较难理解这几个常规试验的意义和重要性，更多的是被动完成，而不是主动设计。故参与试验准备、操作和进行结果分析的主观能动性不强，没能充分达到调动学生积极性并发挥创造力的目的。

加强实验课和适当进行实践性环节的改革对提高教学质量非常有效。对实验现象和结果要进行合理的分析，勤于思考，善于总结，才能有所发现，有所进步[5]。通过实验教学，加深对土力学基础理论知识的理解，这样大大提高了土力学的教学质量和学习效果[6]。因此，在教学环节中，我们尝试了一些开放性的实践环节，在学习土力学的基本知识后，除了完成常规试验，还要参与一些竞赛，开展开放性的设计课题，让学生自主搜集资料，自己设计解决问题的技术路线，自己进行验和优化设计。目前已经开展了加筋挡墙设计、边坡失稳试验等多种趣味性强的实践环节，收获颇丰。下面将结合加筋挡墙设计的课题谈谈学生在这次实践环节中的完成过程和理论联系实践的训练。

三、案例分析

为了实践实验环节对学生所起的作用，通过组织学生参加加筋挡土墙结构设计大赛，为土力学的实践性环节提供了很好的机会。该课题合理之处在于其可以充分利用土力学各章理论知识，提高学生解决实际工程问题的能力，使学生了解土压力计算、挡墙设计和土坡稳定计算等理论知识在解决加筋挡墙设计中的重要性，调动学生自主学习的兴趣。加筋挡墙设计优化作为一个开放的课题，其答案的多样性，可充分引导学生进行大胆想象，充分表达个人想法并愿意为自己的想法付出实践。下面是在设计过程中的体会。

（1）刚开始给学生布置该课题时，学生不知道该如何突破和入手。我的建议是要充分理解挡墙设计的核心，即通过合理的锚杆布置（实验中用筋带进行模拟）平衡挡墙土压力，从而使挡墙处于稳定状态。因此，学生先结合本科土力学中土压力的计算部分，还有挡土墙的设计和土坡稳定分析的相关理论知识，进行自主学习。

（2）接着为了完成相关实验，

根据大赛要求制作模型箱，并为保证模型箱拆卸方便，构思了多种模型箱设计方案

，最后各侧板之间通过锚栓连接，底板上安装固定销钉，各侧板底部打孔，直接插入底板。在模型箱设计过程中，学生充分联想了日常物品的连接方式，从而顺利完成模型箱制作。接着为了完成本次实验，学生也联系了相应砂子生产厂家，了解中粗砂的规格，充分调动了学生自主参与的积极性。

（3）根据设计要求，需要学生自主完成多个常规试验，为进行本次加筋挡墙设计提供材料参数。比如，对砂样进行基本的物理性质参数测定，包括筛分试验、密度测定等。力学强度测定包括砂土的直剪试验、确定内摩擦角，以及筋材的抗拉强度测定等。

（4）在理论计算方面，学生自主查阅TB 100025―2006《铁路路基支挡结构技术设计规范》等多个规范，进行加筋土挡土墙土压力计算、下滑力和抗滑力计算、全墙抗拔稳定验算等，能结合自己提出的布筋方案，建立布筋优化方案的目标函数，从而为整个课题的完成提供扎实的技术路线支持。

（5）在实验方面，为了观察砂样挡墙在不加筋带下的自稳定状况，学生首先做了无筋带下砂土的滑裂面分析和砂土自然休止角的测定，直观上认识了无粘性土滑坡的过程。通过强度较低的纸板作为挡墙，也直观上看到了墙后土体的土压力分布状况，以及不同深度的变形状况。

（6）随着实验的进行，学生兴趣越来越高，查阅了相关加筋土工方面的文献资料，了解了加筋土加固机理。让学生初步尝试布置直线型的筋带进行试验，模拟加筋挡墙过程，不断调整筋带总层数和各层筋带的数目、尺寸等，通过竖向加载直至挡墙破坏，从挡墙后砂土的破坏类型以及筋带的破坏来判断筋带布置的合理性。

（7）通过大胆尝试，学生提出了多种筋带类型和布置方案，比如采用筋带末端弯起成U形或V形，末端采用扩大头的加筋布置等，体会了加筋复合体的作用。在这个过程中，学生能联系工程实际，考虑筋带布置时的经济合理性，培养学生全面理解问题能力，提高其抓住问题症结并各个击破的能力。

（8）最后通过完成一个完整的计算书来表达自己的设计思路和方案，锻炼学生组织整理实验课题报告的能力。在此过程中学生对本科土力学的基本理论知识有了更全面和系统的理解。

在加筋土挡墙设计的基础上，若不考虑筋带，通过设置挡墙面板的位移状态，可以来模拟边坡失稳的主动状态和被动状态，从而使学生结合课本知识，直观了解边坡失稳过程以及滑裂面的形成。

在此开放性试验中采取4人一组，利用的是课外学时，加筋土挡墙设计为4学时（包括计算和操作的整个过程），边坡失稳试验为2个学时（主要是操作环节）。上述结合土力学课程开展的实践环节，学生反映学习效果很好，提高了学生的探索和创新能力，并为本科生的毕业设计和论文研究打下了良好的基础。

四、结语

教学中通过不断尝试和学生的反馈，我们看到实践环节的合理性可以大大促进理论教学部分的成效。更可喜的是，虽然开放实践课题结束了，但是学生总结实验结果的热情不减，仍然能认真分析实验各个环节和数据结果，加深了对土性质的认识，增强了对岩土工程的兴趣，为培养岩土工程专业的研究生和岩土工程的从业者打下了基础。土力学是一门实践性非常强的基础课程，理论知识为主，但通过能力培养，引导学生进行创新思维，对理论知识有整体宏观的认知和运用才是人才培养的根本。教学中重视实践环节课题的设置，使课题具有可操作性、工程性、趣味性和发展性，这样才能真正使学生成为课程学习的主角，充分调动他们对学科理论知识学习的积极性。作为教师，在整个实践环节中，应该起到指导作用，授之以渔，培养学生创新思维方法，这样土力学实践环节的教学才能真正发挥其作用。参考文献：

[1]李广信，吕禾，张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理，2006，23（12）：13-14.

[2]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].中国建筑工业出版社，2011.

[3]李广信.奇谈怪论土力学[J].岩土工程界，2003，6（8）：24-26.

[4]赵树德，廖红建.土力学[M].2版.北京：高等教育出版社，2010.

[5]李广信.试验与思考[J].华中科技大学学报：社会科学版，2014（S）：118-120.

[6]缪林昌，经绯，邵俐.大土木工程类土力学教学改革思考与实践[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2009，11（6）：255-257.

Abstract：

According to the characteristics of soil mechanics course， this paper discussed some preliminary ideas on how to develop soil mechanics experiments， strengthen the teaching practice and further more to improve the teaching quality. A good experimental training should be operable with clear basic conception，should have an engineering application background， can stimulate the students’motivation， and should have the characteristics of innovation and development. So as to improve the theory teaching effect， improve the students’ initiative， and students’ innovative thinking and problem solving bined with case analysis， this paper presented that a good experimental training can make the students have comprehensive understanding of the basic theories and master the scientific research process， which is of great significance in fostering students’ thinking and comprehensive ability in civil engineering， water conservancy， transportation， mining， geology and other professional fields.