張彥++王小飛++唐琪++侯興民

摘要：巖土工程課程設計是巖土工程學習的關鍵環(huán)節(jié)，而課程設計題目的選取是該環(huán)節(jié)中的重點。本文提出課程設計題目應適應新規(guī)范、新設備、新工藝的要求。同時，應考慮院校所在地域，制定符合本地區(qū)巖土工程特點的設計題目。

關鍵詞： 巖土工程；課程設計；實踐性教學

【中圖分類號】TD80-4

煙臺大學教學改革研究項目資助（B-25）

1 引言

巖土工程學科是20世紀60年代末至70年代，由土力學與地基基礎、工程地質學、巖體力學三者逐漸結合為一體而形成的新學科，是土木工程學科的一部分，它涉及巖石和土的利用、整治與改造。與巖土工程相關的主要行業(yè)有建筑工程、市政工程、交通工程、道路與鐵道工程、水利水電工程、采礦工程、港口與海洋工程、環(huán)境保護工程等。因此，作為土木工程中一個重要的分支和更深層次研究的基礎，巖土工程的本科教學必須重視。

煙臺大學土木工程學院已經開設了巖土工程方向，按照教學計劃，巖土班的專業(yè)課、課程設計以及實習教學環(huán)節(jié)逐步展開。其中課程設計包括基礎工程課程設計、地下工程課程設計、基坑工程課程設計、巖土與地下工程施工技術課程設計等。近幾年，巖土工程領域的新技術、新方法、新設備、新工藝、新規(guī)范層出不窮。所以，根據不同的課程，提出前沿性的、有代表性的設計任務，是課程設計環(huán)節(jié)的關鍵。 基于以上各種因素，通過調研與查閱巖土專業(yè)的規(guī)范與資料，對目前巖土工程專業(yè)課程設計教學進行探討。

2 適應巖土工程新規(guī)范要求

近兩三年來，巖土工程方向幾本重要規(guī)范如地基基礎、地基處理、基坑支護以及相應的設計圖集都進行了較大的更新。其中，《建筑基坑支護技術規(guī)范》相對于之前的版本，內容發(fā)生了很大的變化，具體如下：調整和補充了支護結構的幾種穩(wěn)定性驗算內容；調整了穩(wěn)定性驗算的表達式；強調了變形控制設計原則；調整了選用土的抗剪強度指標的規(guī)定；新增了雙排樁結構；改進了不同施工工藝下錨桿粘結強度取值的有關規(guī)定；充實了內支撐結構設計；新增了支護與主體結構結合及逆作法；新增了復合土釘墻；引入了土釘墻土壓力調整系數；充實了各種類型支護結構的構造與施工內容；強調了地下水資源的保護；改進了降水設計方法；充實了截水設計與施工內容；充實了地下水滲透穩(wěn)定性驗算內容；充實了基坑開挖內容，新增了應急措施內容；取消了逆作拱墻。

其他的相關規(guī)范也在大量工程實測資料及相關研究的基礎上，進行了優(yōu)化和更改，如：《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007，國家建筑標準設計圖集11SG814《建筑基坑支護結構構造》、06SG812《樁基承臺》、05SG811《條形基礎》等也做了更新。從而更加正確的指導工程實踐。然而在本科教學過程中存在著一個問題，目前市場上流通的很多課程設計指導書、設計參考書、設計圖集等都是基于老一版的規(guī)范編著的并沒有及時隨著規(guī)范的更新而進行修改，因而這些新規(guī)范中的重要更新及更加接近工程實際的規(guī)定在現有課程設計指導、設計參考書中尚沒有體現，例如：基礎工程課程設計主要參考的設計指導書——《土木工程專業(yè)土力學與地基基礎課程設計指南》（陳小川等編著，中國水利水電出版社、知識產權出版社，2009年6月）、《土木工程專業(yè)課程設計指導與范例》（劉赟君主編，化學工業(yè)出版社，2012年8月）、《路橋專業(yè)課程設計》（田平主編，人民交通出版社，2011年11月）等，都是基于老版規(guī)范設計的。

上述規(guī)范的更新，導致課程設計的教學過程就存在一定的問題，因此應提出不同課程前沿性的、有代表性的設計任務，基于新規(guī)范及工程實踐編寫課程設計指導書。

3 適應培養(yǎng)目標及深度要求

培養(yǎng)目標及深度要求的課程設計需滿足高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會編寫的《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》（以下簡稱《高校規(guī)》）的要求。

巖土工程課程設計應重視計算機輔助設計和其他工程軟件的應用。依據《高校規(guī)》要求：熟練掌握CAD和其他軟件應用技術，掌握至少一門計算機高級編程語言并能用其解決一般工程問題，具有應用語言、圖表和計算機技術等進行工程表達和交流的基本能力。本科學生從二年級開始學習使用CAD軟件，所以，在課程設計中就將CAD的使用滲入進去。在基坑支護設計中，會使用到理正軟件，提倡手算為主，電算為輔。巖土工程本科階段學習的計算機高級編程語言為C/C++，通過編程可以進行一些工程設計如配筋的取值計算等。除此之外，課程設計中還會用到Word、Excel等軟件，用作圖表制作及數據處理等。

巖土工程課程設計應重視培養(yǎng)學生自主學習的能力?！陡咝Ｒ?guī)》對學生的自主學習能力作了以下要求：具有綜合運用各種手段查詢資料、獲取信息、拓展知識領域、繼續(xù)學習的能力。以“基坑支護設計”為例，學生通過查閱《建筑基坑支護技術規(guī)程》來進行課程設計，通過閱讀規(guī)范，了解不同支護類型，擴展知識領域，通過查閱資料案例，選擇適合周圍環(huán)境的支護類型，同時，通過閱讀失敗的工程案例，了解原因及造成的損失。重點培養(yǎng)學生查閱資料與自主學習的能力，提升他們的專業(yè)素養(yǎng)與責任感。

4 適應本地區(qū)工程實踐的要求

巖土工程的課程設計要適應本地區(qū)工程實踐的要求。首先，巖土因地域的差別，物理和力學性質差別很大，如濕陷性黃土地區(qū)土質較均勻、結構疏松、孔隙發(fā)育，通過消除黃土的濕陷性提高地基承載力；膨脹土具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質極不穩(wěn)定，所以，膨脹土地區(qū)的工程建設一般采取換填法進行換土處理；凍土具有流變性，其長期強度遠低于瞬時強度，且對溫度極為敏感，所以，凍土地區(qū)修筑工程構筑物必須面臨凍脹和融沉的危險。此外，本科畢業(yè)生一般在就讀學校所在地就業(yè)的比重最大，因此，需要學生詳細了解本地區(qū)的工程地質資料與施工工藝，以快速適應本地區(qū)的工程實踐。

以煙臺大學土木工程學院為例，煙臺為濱海山地平原型城市，地基土類型主要有耕植土、人工填土、砂類土、粉土、粘性土、碎石類土等。天然地基一般滿足不了高層建筑物的設計要求，因此地基處理在煙臺地區(qū)有廣泛的應用。本科階段學習的地基處理方法如換填墊層法、強夯法、堆載預壓法、真空預壓法及復合地基法等，在煙臺地區(qū)工程實踐中都有應用。教師可以結合煙臺地區(qū)的地質條件，制定合適的地基處理課程設計內容。

再如煙臺市不同地方的地質條件差別較大，芝罘區(qū)北部以填土為主，開發(fā)區(qū)大部分地區(qū)淤泥質土為主，場地內具有侵蝕性的粘性土，萊山區(qū)初家鎮(zhèn)、煙臺大學則以砂性土地基為主，煙臺港芝罘灣港工建設地區(qū)則以天然沉積層、人工沖填的土層為主。教師可以根據煙臺市區(qū)豐富的地質資料，制定適合地質資料的基礎設計題目。

5 結語

作為建筑類院校專業(yè)課的一種實踐性教學環(huán)節(jié)，課程設計是教學計劃中的一個有機組成部分；是培養(yǎng)學生綜合運用所學各門課程的基本理論、基本知識和基本技巧，以分析解決實際工程問題能力的重要步驟；是學生鞏固并靈活運用所學專業(yè)知識的一種比較好的手段；也是鍛煉學生理論聯系實際能力和提高學生工程設計能力的必經之路。巖土工程課程設計是巖土工程學習的關鍵環(huán)節(jié)，也是學生理論聯系實際的橋梁。巖土工程的課程設計在滿足新規(guī)范以及《高校規(guī)》要求的同時，也要與日益更新的新技術、新設備、新工藝相適應。除此之外，還要有適應本地區(qū)的工程實踐。

參考文獻

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