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0.前言
巖土工程勘察是綜合性工程地質調查工作。隨著社會經濟的發展,巖土工程規模的不斷壯大,巖土工程技術不斷從技術人員知識更新、勘探手段、試驗儀器、測試設備等各方面都有了巨大的提高。巖土工程勘察的目的:為設計、施工提供地質勘察成果及各項巖土工程參數,是建設工程中重要的環節。按要求,各項工程建設在設計和施工之前必須進行巖土工程勘察,勘察成果的質量將直接影響建設項目的工程安全及造價。因此,我們應根據工程項目的具體要求,對于可以遇到的問題,給予充分分析論證,便于服務工程建設。
1.巖土工程勘察技術中存在的主要問題
隨著眾多基礎建設項目和現代化超高層建筑物的不斷興建,基礎和基坑開挖深度越來越深,而勘察市場競爭日趨激烈,不少勘察單位采用傳統的勘察方法和手段已經很難滿足設計的需要,存在著許多急待解決的巖土工程勘察技術問題。根據現行《巖土工程勘察規范》要求提供準確、合理、經濟的巖土工程勘察報告的任務,巖土工程勘察中還存在許多技術問題,主要有以下幾點:
(1)界面劃分問題:不同地質構造和軟弱結構面的判定,巖土體和巖石風化程度的界面劃分,以及不良地質體的地質界面等。
(2)地質形態問題:空洞、不明地下物體及其分布形態、埋藏深度和埋藏位置的確定。
(3)巖土參數問題:巖土設計參數(承載力、變形指標等)難于確定。主要有難于進行室、內外試驗的巖土層和難于取到原狀巖土樣等。
(4)綜合能力問題:存在一部分勘察技術人員缺乏對野外和室內原始資料的分析、整理、利用的能力,缺乏辨別真偽、補充印證、歸納總結的能力,缺乏建筑、結構設計方面的知識,造成勘察目的性不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。
(5)技術素質問題:勘察技術人員知識的綜合能力問題,勘察各專業缺乏內部交流、技術溝通,對其他技術發展狀況不了解,導致碰到重大工程和復雜項目時不知道應采用何種技術手段去解決所碰到的技術問題。
2.論述解決問題的措施方法
為了解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術問題,我建議加強以下幾方面工作:
(1)應該充分利用思維的多樣性和各種勘察手段的綜合應用,使勘察精度進一步提高,能夠全面反映勘察場地各種地質體的形態、界面、物理力學特征及其相互關聯性。應綜合采用各種勘查手段,包括工程地質測繪、鉆探、坑探技術等。
尤其應該突出運用工程物探技術,重視遙感和地理信息系統在勘察中的應用,可以利用其可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面。從而能夠有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來劃分不準確、漏判等缺點,并且可以有效地解決傳統手段難以解決的諸多巖土工程問題(地下不明物體、洞穴、軟弱滑動面、結構面、斷層、破碎帶等在地下的分布形態、特征、埋藏位置、深度),而且可以提供許多工程建設所需的巖土動力參數和設計地震動參數。合理地結合運用工程物探技術與傳統勘探手段,無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要技術問題的有效措施。
(2)應該全面加強室內、外測試新技術(如原位測試等)的應用及施工檢測、監測技術的使用,通過分析、對比其所獲得的數據資料,并應用實測資料反算得到的參數作為依據,確保所提供的巖土工程設計參數真實可靠。比如,可以利用土工離心模擬技術驗證堤壩、邊坡的變形和穩定性,檢查工程安全的可靠性,解決建筑物淺基礎的地基破壞模式、變形特征及極限承載力以及樁基礎的承載力和施工工藝對樁基礎承載力及變形的影響,解決土體與結構物之間的相互作用、擋土結構的變形及破壞機理,了解砂土液化、動力工程、單樁和群在水平動荷載作用下的性狀。
(3)應該重視勘察現場的勘查技術工作。由于現場所得的勘查測試數據是分析評價的基礎,而且巖土工程測試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制備及原位測試過程中,總會有一定程度的擾動和環境差異,對結果影響較大。
(4)應當廣泛加強勘察技術人員的技術培訓和知識再教育,并且形成定期制度,促進其知識的更新換代??辈靻挝粦摯俪煽辈旄鲗I多多開展技術交流活動,盡可能參加各種有關的學術活動和講座,進而擴大勘察技術人員的知識面,采取這些措施必將可以極大地提高勘察技術人員的綜合能力。
3.結語
巖土工程勘察工作的具體任務是查明情況,提供各種相關的技術數據,分析和評價場地的巖土工程條件,提出解決巖土工程問題的措施建議,以確保工程建設安全、高效運行,促進經濟社會的穩定、高效、可持續發展。巖土工程勘察的對象是建設場地的環境、地質特征及巖土工程條件,主要是指場地巖土的土層性質或巖性、空間分布及工程特征,地下水的存貯、補給、排泄特征和水質、水位的變化規律,以及場地周圍地區存在的不良地質作用及地質災害情況。
我們通過工程實踐證明:首先,合理地選用工程物探技術與傳統的勘探技術相結合,必然是解決巖土工程勘察存在的技術問題的最佳途徑,進一步使各種勘查手段互相補充、互相驗證。其次,將各種間接勘察手段所獲取的資料與傳統的勘察方法、施工監測、施工檢測成果進行比證、分析,建立其相關的經驗關系,建立定量分析、判定標準,從而確保工程勘察質量。另外,以人為本,提高工程勘察技術人員業務素質和綜合能力也是不可或缺的重要因素。
【參考文獻】
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中圖分類號: S29 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
巖土工程勘察是指在地質學和巖土力學的指導下,依照科學的勘察程序,在有效的一儀器設備的支持下,進行的工程地質問題的評價。
一、巖土勘察取得的進展
回顧我國推行巖土工程的十多年來,已經取得的巨大進展表現在以下幾方面:我國已經能夠解決技術要求,地質條件復雜的巖土工程問題。相應的規范、規程的編制,標志著我國這方面已經積累的經驗達到的水平。勘察工作已從單一的鉆探、取樣、試驗、提報告模式發展為多種測試手段、綜合評價的模式。多功能靜力觸探、超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓試驗、螺旋板載荷試驗、孔隙水壓力測試、波速試驗等新技術的迅猛發展,大大提高了地基評價的水平。室內土工試驗中高壓固結試驗和三軸壓縮(剪切)試驗的普遍應用,使土力學理論更進一步應用到勘察生產實踐中。另外,土的動力性質的試驗也日益增多;樁的動力測試已經列入有關規范、規程和手冊中;表面波速法也開始在工程中得到應用;巖土測試的重要性已經越來越顯示出來??辈炫c設計、施工密切結合,初步形成了從勘察到設計、施工、監測,貫穿各個階段的認識、實踐、改造全過程。地基處理技術水平的大幅度提高。十多年來為了滿足工程建設的需要,引進、發展了多種地基處理技術,積累了相當豐富的經驗。對第四紀松散地層、濕陷性黃土、膨脹土、軟土、填土、飽和松散粉細砂等各種不良地基,開發和應用了許多新的地基處理技術,已成為巖土工程中一項重要內容。
工程勘察體制發生了根本性的轉變后,勘察結果形成的文件要包括以下重要的技術內容:
1、場地穩定性的評價,對建筑場地擬建的建筑作出適宜性的技術論證;
2、為工程設計提供場地各巖土分層、地下水的埋藏條件及其對工程的影響,以及巖土體工程設計參數;
3、對工程施工過程中可能出現的各種巖土工程問題(如開挖、降水、沉樁等)作出預測,并提出相應的防治措施和合理施工方法的建議;
4、對擬建場地作出巖土工程評價,對巖土加固(基坑支護)與改良方案或其他人工地基設計方案進行論證和提出建議,并根據設計圖紙在巖土工程施工中監控施工質量;
5、預測由于場地及臨近自然環境的變化對建設場地環境和臨近建筑物可能產生的變化及其對工程建造的影響;
6、為已有工程的安全性進行預測性的評定,對擬建工程可能會造成已有工程的不良影響和事故調查分析提供依據;
7、指導巖土工程在建筑物運營、使用過程中的長期觀測如建筑物的沉降和變形觀測等工作。
二、巖土工程勘察熱點
特殊土
包括濕陷性黃土、軟土、膨脹土、鹽漬土等。在特殊土地基上進行工程建設時,必須充分考慮到它們所具有的特殊物理力學化學性質。
特殊工程地質條件
包括巖溶、斜坡與滑坡、泥石流、采空區、地面沉降、地震效應等。其中強震區的砂土液化、斷裂、震陷等問題是巖土工程勘察中經常遇見的。
3、特殊工程
包括高層建筑、動力機器基礎、地下工程、水上工程、核電站、道路橋梁、機場跑到、水壩、尾礦壩等。大型建筑地基勘察與評價仍是當前最熱門的話題,對可能產生不均勻沉降的預測及對策以及地震效應的抗震設計參數等問題。
三、存在主要問題
國內當前勘察質量問題主要表現在以下幾個方面:首先,勘察方案不合理,工作量偏多或偏少的現象比較普遍,不是根據實際需要,而是片面追求經濟效益或“手段齊全”,也有為了爭取招標任務壓低費用,勘察工作粗糙,不能滿足要求;其次,第一手資料(鉆探、描述、取土、試驗、測試等)質量下降。再者,地基評價和勘察報告缺乏實事求是的科學態度,往往不問具體工程條件,不具體研究分析,又缺乏必要的理論基礎知識和邏輯思維能力,比較多的是一般化、老一套,設計施工真正需要的內容不全或不準,而不需要的內容卻洋洋大觀。近年來,勘察報告有越寫越長的趨勢,實際上其中很多內容是重復或者不需要的。還有,對監測工作還沒有足夠重視。巖土性質和條件是非常復雜的,勘察時不可能把所有的問題完全搞清楚或預估到。為了保證安全,避免造成重大損失,對施工現場進行巖土工程監測是完全必要的。
四、在巖土工程中應用的勘察技術
1、工程地質的測繪技術
工程地質測繪為巖土工程勘察中一項最基礎的工作,其目的為查明地貌地形同其地層、不良地質作用間的關系,劃分地貌單元;對巖層風化的程度進行鑒定;調查巖土的性質、年代、厚度、成因、分布等。如果工程地段的地質條件非常復雜,那么工程地質的測繪就非常重要,因為工程測繪是相應人員了解工程場地地質最經濟、最有效的手段,只有高效完成工程測繪工作,才會進行比較準確的地質情況分析。
2、原位測試的技術
原位測試必須按照規范進行,進行施工的時候絕對不可以為了方便而走捷徑,選擇錯的方法:進行標準貫入測驗的時候必須進行孔深及桿長校正,一旦孔底有縮孔或殘留,就無法發現相應標貫器是否落到了應測試孔底的位置,造成標貫數據的錯誤。標準貫入試驗遵循規定標準進行操作可以保證測試位置在孔底和縮頸有殘留的時候控制于應測試段,還能比較方便的發現在相應的極軟弱的地層,相應標貫自沉及自陷狀況,從而確保標貫數據具有較高的準確性。靜力觸探試驗也是巖土工程中經常采用的一種技術,主要是利用液壓靜力初探雙橋探頭測探,利用電腦進行信息的采集及處理,對信息進行自動化處理,繪制出觸探曲線。動力觸探為確定相應風化基巖的物理性質指標方法。
3、室內試驗技術
從擬建工程產地巖土中的問題著手,通過室內試驗獲取相應巖土的物理指標,從而為巖土工程的評價工作及圖示工程分級工作奠定良好的基礎。通常都是采取測定相應土壤的物理性能指標判定圖的物理性質;采用壓縮試驗來判定相應土壤的壓縮性;通過對土壤顆粒的分析對砂土進行準確判定及定名。
4、取樣的方法
土壤取樣的方法很多,原狀土樣因為試驗室的不同,在質量上會存在很大不同,從而導致室內試驗數據的失真。取樣方法不同還會造成土樣中含水率的變化,因而要在相應的取土裝置上面加上套管,避免地下水會對原狀土造成影響,防止因為不同的取土方法導致土壤含水率的不同。取樣以后一定要馬上進行密封,夏季的時候由于天氣炎熱,要合理選擇密封方法,避免蠟封融化破壞密封的效果,冬季因為比較寒冷,應避免冰凍,土樣的保存期不要超出三個星期,運送過程中也必須做好相應的防護措施,假設緩震裝置降低震動為土樣造成的損害,從而保證測試結果的質量。
5、數字化勘察技術
隨著科學技術的不斷發展,很多新的勘察技術被廣泛的應用到巖土工程當中。通過數字表面模型方法就是一種新的數字建模方法,該方法能夠非常精確的表示相應工程地質體外表面,通過該方法表示均質地質體,可以將那些比較抽象的、同屬性的點按照相應規律進行連接,形成相應的網狀曲面片,對工程地質體空間屬性進行確定。
結束語
巖土工程勘察是工程建筑的一個重要基礎工作,對工程的經濟性、合理性及安全性具有十分重要的意義,因而相應的建設單位及勘察人員必須高度重視這項工作,嚴格遵循相應的勘察技術方法進行操作,認真負責,積極應用新技術,從而推動巖土工程的進一步發展。
參考文獻
①依據理論公式進行計算在詳勘階段,確定地基承載力有助于為工程深基坑的支護提供基本的參考依據。地基承載力的確定可依據理論公式也是漢口森公式進行計算,依據勘察的相關資料,首先計算出地基的極限承載力,然后將其除以安全系數K,就可以計算出地基的承載力。安全系數的值主要和建筑物的安全等級、荷載性質以及土體的抗剪強度等指標有關,通??梢匀≈?-3。此外還可以依據建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002),當偏心距e≤0.033b(b為基地寬度)的時候,還可以依據土體的抗剪強度來計算地基承載力的取值。具體計算公式如下:地基承載力=MbTb+dd+MCk。
②依據荷載試驗進行確定運用荷載試驗確定地基承載力主要是在現場進行原位測試,首先在載荷板上面分級加載,并且側定各個級別荷載下的沉降量,然后依據P-S曲線來確定地基的承載力。
1.2壓縮模量的取值
在詳勘階段,最為重要的變形參數就是壓縮模量E。在進行巖土勘察的時候,一般都要求用土工試驗來進行壓縮試驗以確定地基土體的壓縮系數和壓縮模量。由于構筑物具有不同的荷載壓力,因此即使是同類地基土地,其壓縮系數以及壓縮模量并非是一個固定的值。通??辈靾蟾嬷卸嘁?00-200Kpa下的壓縮系數和壓縮模量值為主。但是這種計算方法和巖土土體的實際受力情況不符。第一,若構筑物的荷載力較大或者是采用的樁基礎的工程壓縮層的計算比較深,則壓縮層下部的土體的荷載壓力就比較大,在進行壓縮試驗的時候,就要計算不同荷載壓力下的壓縮系數以及壓縮模量,以便于確定沉降估算值;第二,建筑地基基礎設計規范》(GR50007-2002)中給出的公式E=(1+e)/a,a為土體的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和壓力段的壓縮參數,e為土體自重壓力下的孔隙比,而不是天然的孔隙比,由于天然空隙比相對于自重壓力下的孔隙比要大,因此用第一種方法計算的壓縮模量要大于第二種方法計算的結果,則前者計算的變形量相對較小,偏向不安全。這就需要通過壓縮曲線來明確自重壓力下的孔隙比。因此在進行地基土地沉降估算的時候,在開始試驗之前應首先明確工程竣工后地基土體不同土層的應力環境或荷載壓力大小,壓縮模量一定要選用與實際應力環境相對應荷載壓力級別下的壓縮模量。
1.3明確各等級劃分
在進行巖土工程勘察的時候,需要依據工程的具體情況來確定相關項目的等級,以便于布置巖土工程的勘察工作量。例如對于勘察等級的劃分、地基復雜程度等級的劃分等。明確等級劃分后才能科學合理經濟的布置勘察工作量。
1.4勘察工作應符合經濟性要求
在進行巖土勘察的時候,在滿足相應規范以及勘察質量的前提下,應盡量降低勘察的經濟成本,提高勘察的速度以及工作量。當前勘察工作的成本相對還是比較節約的。例如:在勘察的時候,一般要求樁基礎的孔深在樁端以下3-5倍樁徑處,且不能小于3m,若是最大直徑樁則不小于5m。一般而言勘察方案布置的孔深為50m,依據相關規范標準以及現場勘察的資料,可以得知在40m的位置就分布著較好的樁端持力層,且能夠滿足樁基的設計要求,此時就可以將現場孔深由50m降至45m,這樣就能既滿足設計要求,又能節省一定的工作量,有助于實現經濟效益。
二、巖土工程勘察技術中的地理信息系統技術應用
近年以來,計算機信息化相關的通信技術、信息技術、電子技術等強勢而又迅猛的應用開來,不論是生產制造業還是物流運輸業等諸多產業組織機構都應用了信息化計算機有關技術。而工程領域中巖土專業中應用的信息化GIS技術在建筑市場中運用也較為成熟。比如,伴隨GIS技術逐漸成熟發展,一些集成技術逐漸問世,包括CAD、通信、互聯網、虛擬技術、多媒體等多種技術集成運用,對巖土工程地質勘察起到了較大助力作用。同時,在GIS平臺軟件的技術應用下,GIS技術已經分化出了GIS與CAD集成技術、GIS與RS(遙感)、GPS(定位)結合的集成技術以及組件GIS技術等。
1.GIS與CAD技術的集成
CAD屬于計算機輔助設計,是近些年來在制圖、設計、制造等相關領域所應用的常用技術,它最為顯著的功能是處理諸多結構形態的圖形,以便于技術設計人員配合計算輔助制造(CAM)系統設計出生產加工類產品。目前,雖然CAD開始著手于開發一些非圖形性質的數據處理功能,但是其主要應用于一些數據信息程度較為完整的資料數據進行設計。但GIS屬于針對于地理結構而應用的空間管理技術,在空間信息、資料等數據的分析上更具邏輯性。相比CAD而言,用它對一些地質資料進行分析,能夠處理較為復雜、量大的地質信息資料,同時又能具有一定的空間結構分析功能。如此一來,CAD與GIS技術集成則能夠充分支持巖土專業工程的地質勘測,給予其充分決策支持。
2.GIS與RS、GPS的結合
關于GPS、GIS以及RS目前在信息化技術領域中簡稱為3S技術。三者集成技術應用在巖土工程的對地勘測作業中能夠良好的針對于地質空間結構形態完成各類相關數據的獲取、管理、更新、存貯等,并且隨著3S集成技術的完善發展,勢必未來3S技術會愈發成熟。同樣,其技術應用在巖土工程勘測工作中來,能夠針對于數據信息處理、結構分析模擬、以及對地觀測等進行實時控制與管理,使之應用功能集成于一體。在巖土工程勘察作業中,GPS(全球定位系統)主要用于某一集中區域內對場地目標展開定位與促進各類傳感器順利完成試驗、測試工作,包括定位項目開工現場的運載平臺等。對于RS(遙感技術)而言,其主要提供施工場地所研究目標的語義或非語義資源信息,以實時控制場地勘測、測量信息等的各種變化,及時的完成GIS關于空間形態數據資源的更新工作等。而GIS屬于三者技術的集成系統應用平臺,為數據采集及平臺有關功能的應用提供智能化處理方案等,包括對多種空間數據信息等進行動態管理、貯存、加工等綜合處理,使巖土項目專業的現場工作呈現于計算機的虛擬空間中,便于作業人員分析與處理相關工作。
3.組件式GIS
組件式GIS屬于各大功能模塊集成應用技術,每個組件間有著不同的平臺系統應用功能,以最終模擬出GIS基礎應用平臺。當前,對于微軟公司提供的COM與OMG組織機構提供的CORBA標準等在其平臺系統中得到廣泛應用。而微軟基于COM組件的ActiveX控件又是一些可視化程序設計中的常見控件之一,所以對于呈現出虛擬化空間形態的GIS平臺也十分受用。同樣,將GIS功能版塊模塊化,將以組件方式呈現給開發者使用而形成的組件GIS要比傳統的GIS平臺軟件更具優勢,比如成本相對較低,擴展性與維護性較為靈活等。其中,MapInfo公司機構推出的MapX等組件則是組件GIS平臺中被貫以應用的代表,能夠利于其系統平臺中諸多功能的集成應用,可為巖土工程地質勘察提供較大作業助力。
[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-129-2
0引言
隨著時間的推移,巖土工程勘察工作正如火如荼的開展著,有關于這方面的規章制度也在不斷完善。然而人的思想不同,能力上也有所區別,就對這些規章制度產生了分歧,引發不必要的損失。與實際中,此類情況不勝枚舉,是工程建設在規范性上達不到標準。下面就對此展開討論。
1基礎地質和巖土工程勘察概況
巖土工程地質勘察的主要目的是弄清楚工程現場的地質情況并為其設計、施工提供地質勘察成果及各項巖土的工程參數,其勘察報告的質量對工程的安全和造價起到舉足輕重的作用。施工的安全問題以及成本的問題都與初期工程勘察的成果有著密切的關系。施工過程中的很多環節都涉及到了基礎地質中巖石的實際情況。對巖土工程進行考察包含了很多步驟,這些包括現場鉆探、原狀土取樣、室內試驗和現場進行原位測試等方面,這些都是要在國家的支持下才能夠進行,經驗豐富能為施工帶來很多好處,少走很多彎路。一份巖土工程的勘察報告要做到真實可靠,這樣才能如實反映出真實的情況,才能找出存在問題,就可以進行探討改正,給出適當的建議,有利于工程的發展。
2基礎地質在巖土工程勘察中的應用
2.1對基礎地質巖土的室內測試
工程基礎地質室內測試的主要問題是地質巖土樣送達試驗室后未及時進行開樣測試,或不按操作規程要求進行試驗操作。舉一些例子來說明吧:對于時間上比較隨意,沒有很好的把握;巖石固結試驗的壓力值達不到上覆自重應力與附加應力之和的要求,但很多固結測試并未按規范要求進行平行測試,這樣就會是得出的結果真實度不高,不易令人信服,常常自相矛盾,浪費人力,物力,財力。這樣一來,就要求地質室內的試驗要有時效性,并遵守國家相關的規章制度。
巖土的室內試驗可以測定巖土的物理力學性質指標,但這是建立在原狀的土、巖樣和科學、正確的試驗分析方法基礎上的,沒有其中一個,都會大大降低真實性。這些情況就表現在:原狀土、巖樣的采取、保管。
不同的巖石和土要有不同的取樣器,要根據巖石和土的性質,分別采取適應自身的取樣器,這樣才會對試驗有所幫助。樣品要及時進行試驗,否則就要儲存好;要根據土質的特性進行一定的劃分。要充分了解土質的方面的特性,這樣才能對土質有一個整體的概念。如膨脹土的特征是液限及塑性指數高、具裂隙,而且在50及100kPa壓力固結試驗時會出現百分表測出的變形量小于同級荷載作用下的儀器變形量的情況(因我國膨脹土的膨脹力一般在50~100kPa之間)。此外,對粉土定名時不能只重視塑性指數≤10的指標,還要注意粒徑>0.075mm的顆粒質量不超過總質量的50%的指標,若僅按塑性指數劃分必然會造成一些誤判,另外,對粉土進行承載力深寬修正和液化判別時均須根據其粘粒含量數值來進行計算,因此,地質中粉土的粘粒含量是必做的工作;工程剪切方法的選擇。直剪試驗剪切破壞面與實際土石體剪切破壞面不一致,剪切時排水條件不易控制,按《土工試驗方法標準》(GB/T50123- 1999) 規定,快剪試驗只適用于滲透系數
2.2基礎地質的野外踏勘和資料搜集
進行野外的勘察是十分必要的,這樣可以收集最新的數據,進行分析了解就可以得出最新的成果,所以工作人員要在思想意識樹立起這樣的一個概念。進行野外勘察,工作人員可以得到很多知識,而且由于是實際考察得出的,所以真實性不容置疑,這樣勘察工作也為后期工作的展開打下了基礎,指明了前進的道路,避免在錯誤的方向上越走越遠。
在野外進行勘察的時候,就要對巖土進行勘探,要想使工作進展順利,就要做好前期工作,明確自己的目標,確定自己勘察的內容以及在這過程中會用的知識方法。準備工作是至關重要的,做好了準備工作,后期才會更加通暢,有計劃的進行下去,否則只會是一盤散沙。
【關鍵詞】巖土工程 勘察工作 問題 對策
一、巖土工程勘察簡介
(1)巖土工程勘察的作用。巖土工程勘察的內容包括工程地質調查和測繪、現場檢驗和檢測、勘探及采取土試樣等幾個方面,通過對先進設備和勘察方法的運用,對工程地質條件進行綜合性的評判,并形成供工程建設參考的文件。巖土工程勘察是按階段進行的,它根據不同階段分派的任務,對工程現場巖土體的分布狀態進行分析,并利用巖土工程的原理對工程現場出現的問題進行解決,從可行性研究勘察的角度到初步勘察的角度,再到詳細勘察的角度,從而使巖土工程勘察具有更高的嚴密性,為工程設計提供可靠的依據,同時也為巖土工程施工提供了指導性的意見。
(2)巖土工程勘察的分類。巖土工程勘察根據勘察對象的不同有不同的分類,具體來說可以分為民用建筑、鐵路工程、公路工程、水利水電工程等多個不同的方面。由于受到工程規模和復雜度的影響,在鐵路工程、公路工程、水利水電工程等龐大的工程建設中,投入的人力、物力、資金也是比較大,因此對巖土工程勘察的范圍和準確性要求也較高,往往還需要通過相關的勘察規范和技術標準來實現。而對于一些像民用建筑類型的工程建設,最初的巖土工程勘察結果,會對建筑后期的穩定性有重要的參照價值,因此也需要進行地基處理、邊坡工程、基坑工程等多方面的勘察工作。
(3)巖土工程勘察的重要性。巖土工程勘察是工程設計的重要依據,同時也是工程施工的前提。通過對工程場地的勘察,可以對工程場地中存在的問題有提前的預見性,然后將存在的問題運用巖土工程的基本原理和方法進行解決,并在工程設計中進行優化,從而將工程施工受地質環境不良影響的效果降到最小。由此可見,巖土工程勘察在工程建設中發揮著重要的作用。
二、巖土工程勘察中存在的技術問題
巖土工程勘察過程中所涉及的勘察對象和需要解決的問題非常的多,并且巖土工程勘察是一種反映工程問題的間接手段,因此在具體的實現過程中還存在著很多的技術問題,常見的技術問題主要表現在勘察資料收集、勘察任務實施、外業施工、勘察報告制定等多個方面,下面是對這些方面的具體介紹。
(1)勘察資料收集方面的問題。巖土工程勘察過程中的資料收集是其勘察工作開展的主要目之一,勘察資料的收集為工程設計、基礎處理、施工指導提供了重要的參數參照價值。而一些施工單位,為了片面的追求工程進展效率,在巖土工程勘察過程中對勘察資料的收集不細心,這就影響了勘察資料的使用性。不詳細的勘察資料收集,使施工單位不能對工程的整體建設有可靠性的把握;不準確的勘察資料收集,會影響設計人員或施工人員對工程做出正確的判斷,從而影響工程的質量。
(2)勘察任務實施方面的問題。勘察任務的分派在《巖土工程勘察規范》中有詳細的記錄,對巖土工程勘察有重要的參考價值。而在現實的勘察任務分配過程,一些勘察單位在這方面的重視程度不夠,在勘查的過程中隨意的設立勘察點,也不考慮當地地形對勘察過程的影響,一方面不能保障勘察人們自身的安全性,另一方面勘察結果的正確性也存在著很大程度的質疑,由此可見巖土工程勘察在勘察任務方面存在著十分的不規范性。
(3)外業施工方面存在的問題。在外業施工的過程中所涉及的作業任務非常的多,如:鉆探操作、取樣操作、數據測量等多個方面,但是由于外業施工的規范問題,導致了外業施工難度的增大。在數據測量的過程中,一些勘察單位對要勘察的對象并不夠詳細,如:在地下水的測量過程中,只對淺層水進行測量,沒有對水源進行分層測量,這就影響了水源勘察的準確性和全面性。
(4)勘察報告制定方面存在的問題。巖土工程勘察的結果往往是以勘察報告的形式展現出來,在勘察報告制定的不合理就會直接的影響工程人員的使用。現在勘察報告中存在著很多的問題,例如:勘察描述的參數不詳、結論的針對性不強、參考價值不大等多種問題。勘察描述的參數不詳,當工程周邊的環境發生變化時,就不能對工程場地的具體情況進行及時的撲捉,從而影響施工方案的調整工作。結論的針對性不強,說明在勘察報告制定的過程中沒有進行有效的分析工作,不能對工程施工提供可靠的意見和建議。參考價值不大,會使勘察報告制定喪失它本來的價值,而且還會導致前面的巖土工程勘察過程付之一炬,造成嚴重的經濟損失和勞動力浪費。
三、解決巖土工程勘察中存在的技術問題的相關措施
(1)根據具體的工程情況進行巖土工程勘察活動。 受工程環境、地勢、規模等多方面內容的影響,工程建設對巖土工程勘察活動有著不同的要求。由此可見,巖土工程勘察活動應該根據不同的工程情況展開,這樣不僅能提高勘察結果的參考價值,而且也能夠盡可能的減少不必要的勘察活動,從而提高工程施工的安全性和效率。
(2)加強巖土工程勘察活動中的資料收集力度。在巖土工程勘察中涉及的資料非常的多,為了避免遺漏,首先可以通過提前書寫一個勘察活動有關的資料清單,將有價值的勘察內容進行記錄;其次在勘察的過程中,可以按照資料清單展開勘察活動,如果發現當地的勘察環境與事先預想的有出入,可以對資料清單進行及時的修改或添加一些被遺漏的勘察資料,從而實現勘察資料的完整性。
二、教師在論文編寫過程中的指導作用
“勘查技術與工程”專業需要具有綜合素質和先進技術的人才,畢業論文寫作期間,要注重培養學生收集信息、應用英語、計算機編程和解釋軟件使用等能力。①查閱文獻的指導。論文題目選定之后,學生需要了解相關地球物理方法的發展、研究現狀及應用情況。在查閱科技文獻過程中,教師對相關方向的現狀及學生存在的疑問進行講解和指導。②計算機應用的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中,教師要安排一定的計算機編程和學習使用最新地球物理資料解釋軟件的工作量。將這部分內容和畢業論文有機地結合起來。對于計算機基礎好、能力強的學生,鼓勵他們獨立編程,激發他們的創新精神。對于計算機能力弱的學生,則重點學習現有軟件的使用方法和技巧。指導學生靈活運用廣泛應用的辦公軟件對資料進行簡單處理,比如運用Grapher、Surfer、Excel等的電子表格計算視電阻率等一些簡單的處理。③地球物理資料解釋和繪圖技術的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中,資料解釋和繪制成果圖示是論文的核心內容。指導教師要對這部分進行重點指導。指導學生寫出明確的解釋依據、解釋思路、解釋結果,并繪制出規范、符合要求并美觀的圖件。規范的插圖和附圖是“勘查技術與工程”專業畢業論文的重要組成部分,在論文寫作過程中,教師要指導學生學習必要的專業繪圖軟件,能夠熟練地掌握繪圖技巧,做出能為畢業論文提供有效證據和支撐的圖件。④論文寫作的指導。在畢業論文的撰寫過程中,指導教師要將資料解釋部分作為論文的重點部分。不僅要有解釋思路、解釋依據,解釋理論和解釋結果的討論,還要有規范的寫作格式、規范用語、規范地引用圖件,以明確各部分的邏輯關系。在論文的寫作過程中,提高學生的科技寫作能力。
二、目前實踐性教學中存在的主要問題
1.師資配置不合理,新老交替與傳承欠規范師資力量是教學環節的核心部分,建立合理的師資梯隊,是專業得以發展和傳承的基石。對于實踐性教學而言,師資力量更是直接影響實踐性教學效果和質量的關鍵所在。近年來,隨著一大批高學歷的人才進入高校,成都理工大學勘查技術與工程專業的師資團隊中青年教師的比重顯著增長,但相對于擴招的學生而言,師資力量還是略顯不足。由于教學任務繁重,剛進校的青年教師尚未完成新老傳承,就走上講臺向學生授課,并直接參與到實踐性教學中來,甚至構成了實踐性教學的主體,青年教師由于科研和生產實踐經驗不足,在教學中明顯存在這樣那樣的問題,這必然會影響到課程的生動性、形象性和深刻性,進而影響到教學質量和效果。因此,以青年教師為主的實踐性教學在師資配置上是不盡合理的。教師的新老交替實質上是對青年教師的培養問題,但現階段來看,實踐性教學中對青年教師的培養力度是不夠的,新老交替與傳承也欠規范化和細致化。
2.科研與教學關系處理不當隨著西部大開發背景條件下大興土木工程建設的需要以及教育體制的改革,我校教師的職能已經由原來以教學為主轉向教學科研并重。適量的科研不僅可以為教學提供實踐基地,加強理論與實踐的結合,而且可以豐富教學內容、促進教學改革、提高教學水平和質量,它與教學應該是相輔相成的關系。但是近年來,我校教師科研任務的數量和規模遠甚從前,這就迫使教師的主要職能由教學向科研偏轉,或者說由原來以教學為主的單一職能向教學科研并重的雙重職能轉變,投入到教學上的時間和精力也相對減少。多數基礎性的教學實踐任務,特別是認識實習和生產實踐幾乎都落在科研任務相對較少的青年教師身上。青年教師隊伍由于經驗不足,是一個尚需加強培養的隊伍,還未構成實踐性教學的中堅力量,因此完全依賴青年教師的實踐性教學,很難保證教學質量和效果,基礎性教學實踐的不足又必然后影響到畢業實習甚至是工作以后的正常生產實踐。近幾年來學生畢業論文質量呈下滑趨勢,應該說與基礎性教學實踐質量不高有很大的關系。因此,妥善處理好科研與教學的關系,合理規范教學和科研活動的比例,保證實踐性教學中的中、老年教師特別是具有高級職稱教師的數量,已經成為教學改革當中刻不容緩的一項任務。
3.教學管理與監督不力我??辈榧夹g與工程專業的畢業實習是該專業學生的最后一次實踐性教學。畢業實習主要服務于畢業論文的撰寫,因此實習的內容不可能像認識實習和生產實習那樣具有統一性和整體性的規劃。實踐場所、工程項目、研究主題等的不同使畢業實習更具有個性化特色。特別是實踐場所,往往受教師科研項目、學生意愿等多方面因素的致約。近年來,畢業學生人數較多,教師的科研任務往往不能滿足所有的畢業生,因此需要一部分學生到生產單位實習。此外,根據畢業生自已的意愿,每年都有部分學生主動要求到生產單位開展畢業論文的設計,還有部分單位強烈要求簽約畢業生必須到單位實習。實踐場所的分散性為實踐性教學管理帶來較大的困難,特別是涉及到委托第三方進行代管的問題時,其可操作性較低,在實際執行時也大打折扣,因此學生在單位參與實踐的情況,完全取決于學生自身的自覺程度。而生產單位的本質屬性決定了“生產任務第一”的處事原則,在對待實習生的管理問題上并不嚴格,有些單位雖然主動要求學生到單位實習,但并不是剛好有合適的項目作為本科生畢業論文選題,因此多數情況下,學生實際參與的項目與最終作為畢業論文支撐的項目完全不一樣,更有甚者,連工程現場都沒有去過,就直接將早已完成的生產報告拿來作為論文。即便有些去過工程現場,也僅僅是“走馬觀花”地了解一下工程的基本情況,并沒有開展實質性的野外調研工作。這種現象在其他專業中也是相當普遍的,因此每年到單位實習的學生往往存在較多的問題。資料收集不齊全、收集資料與實際不吻合等是最為常見的問題。這樣一來就導致其畢業論文質量一般都低于參與教師科研的學生的論文質量。很顯然,對到生產單位開展畢業實習的學生缺乏有效的監督和管理,是影響本次實踐性教學效果的主要原因。
4.教學實踐與社會需求脫節教學實踐是加強學生對理論課程的理解,培養學生基本專業技能和提高學生解決實際工程問題能力的教學環節,也是為將來從事本專業所需要基本技能的奠基階段。因此勘查工程與技術專業的教學實踐必須與社會需求掛鉤,實踐項目與內容以滿足生產需要為基本出發點。而我校勘查技術與工程專業的基礎性教學實踐仍然沿襲的是傳統工程地質學的教學內容,實踐項目固然是幾十年來不斷提煉總結而成的,但是近年來隨著學科自身的發展,專業領域的范疇已經有所拓展,諸如地質災害等已經成為勘查技術與工程專業不可分割的一部分,但凡是工程建設無一不涉及到地質災害的問題。這里的地質災害有兩重含義,其一是由工程建設導致或誘發的地質災害;其二是天然地質災害。前者影響地質和生態環境,后者影響工程建設。地質災害業已成為勘查技術與工程專業的技術人員必然要面對的一大問題。盡管作為地質災害主體的崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等問題在傳統的工程地質學中都有提及,但作為工程活動與人類環境相互作用過程中的一種必然現象,僅僅對地質災害的簡單認識和了解是遠遠不夠的,需要進行系統的學習和實踐。近年來地質災害頻發造成的危害有目共睹,“5•l2”汶川地震誘發的大量崩塌、滑坡;舟曲“8•7”特大泥石流災害,摧毀公路、橋梁,掩埋良田、家園,噬奪生命、財產,其破壞性和摧毀性都觸目驚心。因此,社會對地質災害防治與治理方面的專業技術人才的需求大大增加,而我??辈榧夹g與工程專業的本科生,要么對地質災害一知半解,要么根本就搞不清楚地質災害的真實內涵,這固然與學生自己小善于、不主動解相關專業的信息有關,但另一方也反映出我校勘查技術與工程專業在教學實踐上沒有緊跟社會需要,因此需要對現行教學實踐內容和項目進行及時更新和補充,將地質災害等與社會需求密切相關的內容納入到勘查技術與_l1程專業的教學實踐當中,培養出符合時代要求和社會需要的專業技術人才。
5.教學實習與考研深造相沖突我??辈榧夹g與工程專業的生產實習安排在每年的9月份至10月底約9周的時間,時間長,內容多,任務重。而次年的1月份又是國家研究生統一r•考試的時間,準備深造的學生既要考研,又要花費大量的時問完成課程設計和生產實習任務,在時間上十分倉促和緊張,往往是生產實習做不踏實,研究生考試也準備不充分,每年都有一部分學生兇此放棄了考研的打算??傮w來看,勘查技術與工程專業不僅研究生的參考率低,其考取牢也明顯較其他專業低。而在N,~lj通過研究生入學考試的部分學生當中,由于在生產實踐方面沒有投入足夠的精力,因此實踐環節沒有得到有效的鍛煉和加強,野外基礎不扎實、基本技能不夠嫻熟、實際工作能力也較為薄弱,這些問題會直接影響到研究生的質量。很顯然,生產實習的時間安排與考研時間安排上的沖突不利于研究生人才的選拔和培養,并因此可能流失一批優秀的專業研究人員。
6.教學實踐安排欠靈活我校勘查技術與工程專業的畢業實習安排在大學四年級最后一個學期。學期開始一般已到2月底或3月初,畢業生按指配實習導師的要求收集資料準備現場調研,根據學校的統一要求,一般要在4月底結束全部調研工作,5月初著手資料的匯總、整理和論文的編寫工作,因此在野外收集資料的時間也不過1月左右。換句話說,指導教師只有在這段時間內恰好有科研任務時,才能安排學生參與野外調研工作。但實際情況是,這個時間段內并非是每個教師都剛好有科研任務,而且由于承擔了其他年級的本科教學工作,即便有合適的機會也不一定能抽出時間對學生進行科研實踐的現場指導。大多數情況下,教師科研需要學生的時候,學生在完成理論課的學習任務;而學生需要參與科研或生產課題的時候,教師又有理論教學任務在身。這種情況下。通常的解決辦法是讓研究生進行指導或讓學生去擬簽約單位收集畢業論文資料。盡管有一部分學生是參與了教師的科研課題,但是由于科研周期長而畢業實習時間短,學生在較短的時間內只能收集有限的資料,這些因素導致的結果是學生論文質量的低下。到單位實習的學生同樣面臨這樣的問題??梢?,現有的畢業實習在時間安排上存在明顯的不足。
7.重視專業技能而忽視綜合素質的培養實踐性教學作為特殊的教學手段其最大的特點就是野外實踐非常豐富,一直以來實踐性教學都以培養學生實際動手操作能力、提高專業技能為主要目標,但從筆者數年來指導本科生畢業論文的實際情況來看,發現盡管有些學生的實際動手能力和獨立工作能力都不差,但實踐任務卻并不一定能很好地完成,這就說明實踐性教學中忽略了某些方面的培養。野外實踐是一項帶有團體性質的工作,實踐工作的完成質量不僅僅取決于專業技能的高低,還與團隊內部成員的合作程度、與外界的協調能力、溝通能力等有很大的關系,因此實踐性教學應該是對包括專業技能、協調能力、溝通能力等在內的綜合素質的培養過程,現階段隨著高校隊伍的社會化和具體化,以及教師科研任務、學生人數增加等原因,實踐性教學中對綜合素質的培養顯然重視不夠,從而導致了學生專業技能強但完成實際任務能力低的畸形現象。
三、加強實踐性教學環節的主要措施
1.合理配置師資力量實踐性教學中應保證中、老年教師的比例,青年教師可以參加進來,但不應是主體,同時必須加強對年青教師的培養。經驗豐富的老教師要做好對青年教師的傳、幫、帶工作,有序地幫助青年教師盡快適應教學工作的角色,青年教師也要積極主動地參與到包括實踐性教學在內的各個環節當中,腳踏實地從助手、助理做起,盡快成為實踐教學團隊的中堅力量,將老一輩優良的教學風格、深厚的專業積淀傳承下去。
2.建立機動性的專項生產實踐環節教學實踐中的生產實習與考研之間的矛盾主要在于生產實習的周期過長,與考研復習存在時間上的沖突。由于我??辈榧夹g與工程專業的生產實習實際上是由工程地質測繪、滑坡穩定性分析和地基穩定性評價三部分組成的,它們彼此相對獨立,因此可以將其分解成為三個專題進行。根據理論課程的學習情況,工程地質測繪專題可以在大學二年級地質學基礎、工程巖土學等課程結束后就進行,滑坡專題、地基專題同樣可以按理論課程在大學三年級的學期中、末分別進行,這樣就可避免在大學四年級第一學期進行集中實習造成的周期過長、實習時間不易調整等問題,甚至還可以增加其他專題進來,大大增強生產實習的機動性和靈活性。在時間上也可以適當提前,不至于與考研復習有太大的沖突。
3.建立本科教學的導師機制本科教學實踐特別是畢業實習,實習時間與教師科研時間不相統一的矛盾已經突顯出來,這種矛盾的根本原因,在于分配給指導教師的時間太短,調整空間不足。因此盡早在本科教學中引入“導師機制”,,在大學二年級剛接觸專業課程時便分配導師,學生就有較多的機會參與科研實踐,教師也有足夠長的時間來安排和籌劃學生的實習,學生和教師可以更多地溝通,這樣不僅能使學生更深入、充分地認識和了解本專業的職能,而且從實踐入手再學習理論,可以更好地理解和掌握專業課程的原理和方法。更主要的是可以為本科論好充分的準備,避免了集中在最后一個學期進行實習時,教師所面臨的必須及時為學生提供合適實習平臺的巨大壓力。
4.健全教學實習的獎勵機制根據勘查技術與工程專業對畢業實習的要求,學生可以到單位實習,也可跟隨指導教師進行實習。由于到單位實習存在難于監管的漏洞,加之單位自身的職能不同,部分生產單位不重視后備技術力量的培養,對學生的實習采取敷衍的態度,因此造成學生的論文資料收集不全、論文質量偏低等不足。而參與教師科研的學生,有較多的機會面對面與指導教師交流,論文資料收集一般較為齊全,最終的論文質量也相對較高。因此,應鼓勵學生首選教師科研項目開展畢業實習。但是由于學生的教學實習經費遠不足以支持野外調研的開銷費用,一般都需要由教師科研課題額外補貼,學生較多時課題需要支付的開銷很大,如果沒有硬性要求的話,部分教師,特別是科研項目較小或較少的教師,寧愿學生到單位實習。因此,對于利用科研課題為學生提供實習機會的教師應當給予積極鼓勵和大力支持,并且根據具體情況進行適當的獎勵。
5.完善教學實踐的監督機制教學實踐的監督主要是針對畢業實習,到生產單位參予實踐的最大問題就是存在監管的漏洞。學生究竟做沒做實際工作?論文倒底是自己的實際工作成果,還是生產報告的拷貝?有時很難分辨。因此不僅學校要建立相應的監督機制,還應要求生產單位將學生的實習工作具體落實并進行有效的監管,學校與企業或單位共同對學生進行監督和管理,但必須是以學校為主、單位為輔,以學校的主動監督帶動單位的被動監督,以防單位出現“放水”現象。必要時,每年可根據依托單位對實習學生監管的重視程度進行排名通報并與畢業生的推薦相掛鉤,促使其擔負起應有的責任和義務。
0 引言
對于資源勘查工程專業的學生進行培養,主要的教學目標是培養理論知識扎實,具有一定的實踐能力和創新能力的綜合型人才。進行實踐教學是該專業的一個重要教學內容,因此必須不斷的完善和改進實踐教學體系,以提高學生的專業能力。
1 構建實踐教學體系
1.1 以專業特色為基礎 在構建資源勘查工程專業實踐教學體系之時,必須充分結合其專業實際,立足于特色進行。該專業的專業特色主要有兩個方面:第一,充分結合專業和學科,科研和教學兩個方面。第二,校企合作,充分發揮企業的作用,保障對學生的培養和之后的崗位需求充分結合。因此在構建該專業的實踐教學體系之時,應該通過建設室內實驗室、校外實踐教學等進行。從而形成從實驗課教學到論文設計的,具有全方位綜合性強的體系。
1.2 分層次遞進式教學 在構建實踐教學體系之時要注意,在教學當中需要分層次進行,采取遞進式的方式逐次推進,從而提高學生的接受能力和學習效率。針對不同年級進行相應的安排,比如針對一年級學生,可以進行一些相對普通的地質認識實習,然后隨著學生掌握的知識不斷的提高而增加實習內容的難度。
1.3 進行科研訓練 進行科研訓練實習,主要是為了提高學生實踐能力,培養其創造性思維。該訓練主要針對已經完成基礎訓練的學生,通過有效的考核進而選拔較為優秀的學生參加。通過教師或者學校建立的有關科研基金,以此為學生提供一定的經費保障,同時鼓勵學生參加各類針對該專業的比賽。
2 實驗室建設
根據專業要求建立相應的實驗室,比如建設普通地質實驗室、礦物巖石實驗室等。同時在實驗室配備相應的設備,顯微鏡、標本等。例如針對礦山的勘察,可以依據其專業方向,在建設實驗室之時,將礦山勘探地質以及礦山開發地質,將這兩個方面作為重點進行建設。這就需要不斷的豐富實驗室的樣本,礦石品級、類型等。在教學當中引導學生進行觀察、鑒定、識別等。而在礦山開發地質有關實驗室之上,在教學當中需要分析礦床地質特征、相關技術等。并且通過多樣化的項目教學,進而提高學生的理論知識和實踐能力。
3 實踐教學
3.1 構建校外實踐教學基地 在實踐教學當中堅持產學研結合,通過校企合作、院校合作等,構建校外的實踐教學基地。通過實踐教學基地的構建,為學生提供實習場所,確保學生通過不斷的實習進而充分的將理論和實踐結合,提高專業技能。并且通過實習讓學生熟悉日后的工作流程、熟悉崗位技能等,也為之后的發展和面對社會的競爭打下堅實基礎。結合專業實際,立足于企業的具體情況建立相應的實習基地。比如認識實習可以開設礦山勘查隊等相關企業。在相關的科研院所進行一些相關思路、動態等方法的實習,以培養學生的創新思維,提高實踐能力。
3.2 構建校內實踐教學基地 構建校內實踐教學基地就要求配備有關的設備,圖像分析儀、多功能顯微鏡等。在這些具有先進性的設備基礎之上,進而完成校內實踐教學基地的構建工作。將教學、科研和生產有機的結合,促進校內實踐教學基地朝著現代化方向發展。通過校內實踐教學基地的建立,不僅可以保障學生相關專業課程能夠有充足的實踐機會,而且為學生日常的創新思維和活動、設計等提供條件,拓展學生在教學之外的自主學習空間和提高實踐能力。
3.3 開展多方聯合 學生在進行最后的畢業論文之時,大部分是建立在教師的科研基礎之上。雖然有超過百分之九十的學生在選題設計之上和科研課題結合,然而由于經費、課題限制等,大部分學生無法進行現場實習。加之最近幾年以來大部分院校進行了一定程度的擴招,學生的數量增多在畢業之際教師所需要指導的學生也相應增加,在一定程度之上對論文的質量造成了不利影響。這就要求學校開展多方聯合,加強和相關企業的聯系,為學生的畢業論文提供條件。另外增加和各研究院所的合作,將一些優秀學生推薦入內,進而提高論文設計質量。
4 結語
綜上所述,在資源勘查工程專業構建實踐教學體系之時,要求要建立在專業的特色之上,并且在實際的教學當中進行分層次的教學,通過遞進的方式而逐漸提高學生的理論和實踐能力。與此同時也需要進行一定的科研培訓,鼓勵學生參與專業相關比賽,提高其創新能力和熟練專業技能。最后需要進行實驗教室和校內外實踐基地的建設,開展多方聯合,為學生不斷提高綜合能力而提供條件和打下基礎。
參考文獻:
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2.主要研究成果
在勘查技術與工程專業卓越計劃試點的促進下,目前在勘查技術與工程專業大學生工程教育培養模式探索方面已經取得一定的成績,應用成果得到了很好的推廣。
(1)校企合作共建工程實踐教育中心,搭建全方位的實習實踐基地。幾十年來,勝利油田與中國石油大學(華東)建立了密切的合作關系,特別是與相關二級單位建立了多個產學研實習基地,成功開展過勘查技術與工程專業“3+1+1”和“4+1”校企合作培養模式改革試點工作,積累了豐富的工程教育實踐經驗。特別是在教育部勘查技術與工程專業卓越計劃試點中建立了專門的工程實踐教育中心,建設了專用的機房進行學生實際動手能力的培養,油田企業給予了大力支持,為大學生工程實踐能力的培養提供了優越的環境。
(2)任課教師與企業專家相結合,建立全方位的工程教育培養體系。地球物理系全體教師在科研與教學實習過程中與勝利油田和國內其他油田都有著緊密的聯系,對油田生產科研現狀了解深入,在本科教學過程中及時地將科研成果融入到課堂中去;油田專家在實際生產過程中積累了豐富的經驗,通過勘查技術與工程專業工程教育中心的平臺,現場一線的專家們為大學生開展了形式多樣的講課、講座以及培訓工作。學校教師與油田專家的配合對勘查技術與工程專業大學生工程實踐能力的提高起著決定性的作用,一方面保證了學生具有扎實的理論基礎,另一方面接受著從理論到工程應用角色的轉換,可靠的師資保障保證了工程教育培養模式的完整性。
(3)規章制度與激勵措施的配套,營造良好的工程素質培養環境。通過工程教育中心增強了學校與企業的交流,同時軟環境的建設對于大學生工程素質的培養是至關重要的。地球物理系一方面完善了工程教育中心的規章制度,確保學校教師和外聘的油田專家能夠保質保量地完成既定教學任務,另一方面對學生行為進行規范,在大學生中進行多方面的引導,促進學生提高自學能力和動手能力,激勵學生開展自主創新研究,并與教師所承擔的科研任務相結合,在完成課程任務的同時提前進入到工程應用環節,為大學生畢業后走向工作單位承擔生產和科研任務提供了保障。
(4)成果推廣。在教育部的支持下建立了勘查技術與工程專業工程實踐教育中心,培養了大批具有較高工程素養的大學生,為石油工業輸出了大量高素質人才,該中心今后將逐步接納其他高校相關專業的工程教育實踐,必將在勘查技術與工程專業工程教育培養方面起到示范作用。通過培養模式的探索,地球物理系多名教師在科研與教學實習過程中與勝利油田聯系緊密,得到了很好的鍛煉,積累了豐富的工程教育實踐經驗,增強了學校在勘查技術與工程專業工程教育方面的師資力量,同時不斷探索教學改革經驗,主持了多項學校教學改革項目,發表多篇教學研究論文,獲得過多項教學成果獎勵,豐富并完善了工程教育培養模式。
中圖分類號: P634 文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程活動在人類社會活動中的地位
科學、技術和工程是3個不同的對象,3種不同的社會活動,它們有本質的區別,同時也有密切的聯系??茖W活動是以發現為核心的活動,技術活動是以發明為核心的活動,工程活動是以建造為核心的活動。科學活動成果的主要形式是科學概念、科學定律、科學理論,是論文和著作;技術活動成果的主要形式是發明專利、技術訣竅、圖紙、配方,當然也可以是技術文獻和論文;而工程活動成果的主要形式是物質產品、物質設施?!翱茖W活動的主角”是科學家,“技術活動的主角”是發明家,“工程活動的主角”是企業家、工程師和工人??茖W的對象是帶有一定普遍性和可重復性的“規律”,技術的對象是帶有一定普遍性和可重復性的“方法”,而任何工程項目都是一次性、個體性的項目。三者各有獨特的本性,各有特殊的、不能被其他活動所取代的社會地位和作用。強調科學、技術、工程有本質的區別,絕不意味著否認它們之間有密切的聯系,相反,科學、技術、工程三者是人類社會活動的統一體。在社會實踐中人們往往混淆了這些活動的特征,或者用一種活動代替另一種活動,或者突出強調了某一種活動而有意無意地貶低了另一種活動。例如人們在講科學技術的時候,往往突出了科學而忽視了技術,在講工程技術的時候又只注意到技術而忽視了工程。
2 鉆探工程技術體系
盡管鉆探工程技術在不同的應用領域采用的具體技術方法不同,但是基本的技術體系都是由鉆探對象、鉆探設備和鉆探工具、鉆探工藝方法組成的,
如圖所示
按技術特征鉆探工程可劃分為十大鉆探技術體系(表1):
(1)科學鉆探技術體系;
(2)石油天然氣鉆進技術體系;
(3)固體礦產地質巖心鉆探技術體系;
(4)水文水井鉆進技術體系;
(5)工程地質勘察鉆探技術體系;
(6)基礎工程施工鉆進技術體系;
2)科學鉆探技術體系
(1)地層——鉆遇地層廣泛:沉積巖、火山巖、變質巖均能遇到,但以堅硬、破碎、復雜的結晶巖為主(與地質巖心鉆探鉆遇地層相近);海洋科學鉆一般在洋殼中進行,但逐步向地幔層進人。
(2)鉆井——深度最大,一般在數千米以上,甚至達到萬米以上,環境科學鉆探也可能淺一些,一般開孔時達到500~700mm,終孔在160~220mm;海洋科學鉆口徑還要大。
(3)工藝方法——采用地質巖心鉆探取心技術和石油鉆井工藝兩者相結合的工藝方法,稱為組合式鉆探技術。
3)基礎工程施工鉆進技術體系
(1)地層—— 以第四紀地層為主,極少量嵌巖至風化殼,有時會鉆遇卵礫石地層。
(2)鉆井——很淺,一般僅幾十米;樁基礎孔口徑很大(0.5---2m甚至更大)。
(3)工藝方法——分干式與濕式方法,干式采用旋挖或抓取的取土工藝,濕式靠泥漿正、反循環攜帶巖土。
(4)鉆進系統——干式鉆頭有螺旋鉆、筒裝鉆、抓斗等,濕式鉆頭一般為拼裝牙輪或滾刀,切削具多為硬質合金;
3 鉆探技術現代化是當務之急
由于地質工作體制發生重大變化,一段時間以來我國礦產地質勘查工作出現較大滑坡,影響最大的是勘查技術,尤其以鉆探技術最為嚴重。當前,我國已進入礦產資源消費高增長時期,重要礦產資源供需矛盾日益突出,對外依存度迅速提高,供應不足已成為制約經濟可持續發展的重大瓶頸之一,鉆探技術與裝備的落后則極大地影響了礦產資源勘查的進度和效果。近來隨著國外勘查商強勢進入我國,引人大量先進裝備和技術,對原來地勘單位的探礦隊伍和工廠造成強烈沖擊。改造隊伍、改變機制、開發新技術新裝備,使我國鉆探工業盡快趕上世界先進水平已成當務之急。中國正在步人經濟發展的快車道,在我國有一批行業(如鐵路、鋼鐵、機床、石油鉆井)通過技術改造,已經大大縮小了與世界先進水平的差距,但是地質鉆探行業的落后面貌尚無大的改觀。原因很多,關鍵問題是鉆探技術的重要性沒有引起有關決策者的認識,鉆探工作者對自身的責任也缺乏認識,對自身的能力也缺乏自信。
4 鉆探工業現代化的幾個關鍵問題
我國鉆探工業現代化之路有一系列亟待解決的問題,其中關鍵的影響全局的重大問題有:
(1)戰略與決策問題首先是國家的作用。有人認為市場經濟下工程技術進步單純靠市場、靠競爭就能發展起來,鉆探技術研究沒有必要國家投資,從事這方面研究的科研單位全部轟趕到市場就行,于是積極加入轉企的行列。科研院所轉企是國家科技體制改革的方向之一,對于市場前景好,條件具備的研究院所應當向這個方向積極努力發展,但是對于服務于整體上尚沒有形成市場機制的地質工作的鉆探工程來講,目前不具備這樣的條件,或者更準確地說不完全具備條件。為什么市場條件更好的礦產資源研究單位不轉企而進入創新體系,同樣的從事物探和分析測試的勘查技術研究單位也不轉企,唯獨只將鉆探技術研究所列入轉企行列?這充分反映了上層決策的偏頗。實踐結果也表明單純靠市場,嚴重影響了鉆探技術的現代化發展,反過來給地質調查和礦產資源勘查工作拖了后腿。
(2)頂尖科技創新人才和野外施工現場技術人
1)鉆探工藝技術水平要與世界先進水平看齊采用世界主流施工技術占大多數(如地質巖心鉆探體系中金剛石、繩索取心比率達70 以上),有大量獨立開發的新技術(如液動錘)。
2)裝備水平具有很強的國際競爭能力衡量指標有技術性能參數、故障率(無故障工作時間)、使用壽命、操縱性能、安全性、運移性等;設計理念的現代化,主傳動系統液壓化,控制系統電液化和智能化;產品可大量出口。
5 地質巖心鉆探技術近期發展方向探討
鉆探技術發展方向是個很大的題目,這里只發表個人對近期應該關注的幾個方向的看法。
(1)深部資源勘探用新型鉆探技術與裝備(液壓化、智能化);
(2)繩索取心技術(鉆桿、鉆具)的提高和推廣應用;
(3)貫通式空氣潛孔錘取心鉆探技術完善與推廣;
(4)深孔定向鉆探技術(小直徑螺桿馬達、高精度測斜儀器)的研究;
(5)小直徑(H、N級口徑)的井底信號傳輸技術和自動導向鉆進技術;
(6)小直徑膨脹套管技術研究;
(7)鉆探標準化的改進與實施。鉆探技術是由工藝方法和裝備共同構成的,其中裝備是硬件,是新技術的物質載體,具有十分重要的作用。談到鉆探工程技術的現代化不能不對鉆探裝備的現代化提出一些看法。當前在鉆探裝備應該關注以下幾個方面:
(1)首先是裝備設計理念的現代化,要引進工業設計的理念(工業產品造型設計、結構與功能、結構與材料、外形與工藝、視覺傳達設計、環境設計、人機工程等);