时间：2022-12-16 11:52:15
关键词：岩土工程;名人;感召式教学
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）02-0023-03
随着社会的高速发展，人们的思想观念发生了翻天覆地的变化。现代大学教学，要求教师从教学观念、教学模式、教学内容、教学方法、教学手段等多个层面进行教学改革，从而更好地完成教学任务。每年国家、省市级教改项目与精品课程建设层出不穷，但是收效甚微。过度的功利主义思想，遮蔽了人们的双眼，似乎人们更愿意“多拉快跑”搞“”。在人类的历史长河中，个人毕竟是极其渺小的，人们不应该、也不能完全割断历史搞“改天换地”的教学改革。另外，经济全球化进程大大加速了其他领域的交流，人们过分崇拜西方社会工业革命以来取得的各种成果。在教育界，一些人大肆鼓吹西方教育教学观念与方法的先进，似乎要完全摒弃老祖宗留下的遗产。要知道，完全的“拿来主义”会使人数典忘祖。
岩土工程是一门实践性极强的学科，要求人们从实践中来，到实践中去，凡事实事求是。笔者主要从事土力学、基础工程方面的教学工作，在教学活动中尝试采用岩土工程名人感召式教学法，业已取得了不少成绩，明显提高了学生的主观能动性与教学质量。结合岩土工程的特点，谈谈岩土工程名人感召式教学法的内涵与实践，希望对推动岩土工程专业教育教学改革有所裨益。
一、岩土工程名人感召式教学的内涵
感召，是一个来自于宗教视角下的观念，本意即感动与召唤。世俗观念中感召的特点：“（1）感召来源于个体自身;（2）感召是为个体或群体服务的;（3）感召可由个体的内省、反思、深思以及相关活动来识别;（4）感召的内涵意味着个人的目的感是能够实现个人成就感的”[1]。在世俗眼光中，人们一般比较赞同Dik与Duffy的观点：“感召指的是起源于自我并超越自我体验的一种超然的召唤，其目的是以能够体现或获得一种目的意识或有意义感的方式去践行一种特定的生活角色，且以他人导向的价值观和目标为主要的动机源。”[2]
所谓的岩土工程名人感召式教学，就是要通过学习岩土名人事迹，感动与召唤大学生的内心，树立正确的人生观、价值观、世界观，明确增强他们精神成果中理性的真善美的成分，引导他们进行个人修养、精神境界、道德追求的熏陶，从而增强其求学的主观能动性。
教师感召是学校教育的集中体现，在教学活动中扮演着十分重要的角色[3]。教师对学生的感召，很难用教条、形式、规则、概念固定下来，有一种只可意会，不可言传的味道，所以尽管现代大学教育采用了各种形式的教学评价模式，仍然存在很多缺点饱受诟病。岩土工程名人感召式教学法，形式上是显性的，但影响却是隐性的，体现在师生交往的全过程中，本质上仍然体现在教师本人对学生的感召。
岩土工程名人感召式教学有五个重要组成部分：（1）典型的岩土名人事迹。所选取的岩土名人，一定要是某领域的著名专家，家喻户晓，妇孺皆知，其事迹具有典型性。（2）岩土名人本身具有良好的职业道德，具有好的口碑。（3）岩土名人要能理论联系实际，解决工业界的问题，不仅仅只是一个理论家。（4）教师个人的感召魅力。岩土名人本身只是一个符号，其人其事需要通过教师精彩的语言与手势表达出来。教师必须在着装、思想、教学方式上具有与时俱进的气息，能与学生交流，让学生有认同感。（5）树立典范，自我醒悟，主动求学。岩土工程名人感召式教学法不是要为某些专家学者歌功颂德，而是要通过讲授岩土名人艰苦朴素、求真务实、开拓创新、与时俱进的奋斗精神，感染后来者，在社会上形成一种好的风气。最终目的，要让学生养成主动求学的习惯，具有良好的学习兴趣，自发向上，不断进取，而不是现在的填鸭式或满堂灌教育。
二、岩土工程名人感召式教学的实践策略
（一）岩土工程与一代大师Terzaghi
回顾人类历史长河，人类经历了石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸气时代、电气时代、信息时代。由此可见，古代人类最先接触到的物质是岩土，刀耕火种，岩土成为人类繁衍生息的物质基础。“普天之下，莫非王土”，可见土地一直都是财富与权力的象征。改朝换代、狼烟四起、频繁战乱造就了中华五千年的文明史，从本质上说，人类社会的发展史其实就是一部战争史，一部岩土史。万物生发于土，又归藏于土，这是岩土真正伟大之处。岩土材料的不确定性及岩土工程问题中因果关系的破缺、互补率的破缺[4]，导致西方的“智慧学”与东方的“道”在重大岩土工程定量预测方面仍然显得束手无策。清华大学一代教学名师陈仲颐曾说：“岩土工程问题就像中医看病，是一个综合判断的过程。”所以，东方哲学的“整体论”与西方哲学“还原论”相互融合，可能为岩土工程大科学问题提供一条捷径。
在土力学的发展进程中，有无数先驱做出了巨大的贡献，他们的名字永远留在了史册中，也永远鼓舞着我们勇往直前。Coulomb、Terzaghi、Darcy、Rankine、Mohr、Boussinesq、Taylor、Casagrande、Peck、Skempton、Roscoe、
Bjerrum、Leonards、Vesic、Janbu、Fredlund、黄文熙、沈珠江、卢肇钧、黄熙龄等人[5-10]，让我们耳熟能详。其中，土力学创始人Terzaghi一生与岩土工程结下不解之缘，其坎坷而光荣的一生为岩土工程、工程地质学科创造了无尽的财富，时至今日，仍然让我们叹为观止。
Terzaghi于1883年10月2日生于捷克斯洛伐克的布拉格，因视力缺陷未能参与海军。在格拉兹工业大学读机械工程学期间，却偏爱地质学、哲学、天文学等。当了一年义务兵之后，回母校主攻一年地质学，随后开始土建、地质类调查工作。“他认为土的性状之所以不能准确地预测，关键就在于不能明确地掌握地质条件与工程上的问题”。于是自筹经费，在美国开始了短暂而又漫长的两年现场调查。后来整理资料后发现，土性与地质条件之间的关联性不是很强，跟预期目标差别较大，这使Terzaghi受到了巨大的打击。紧接着爆发了第一次世界大战。
1916年，在付希海莫教授的引荐下，Terzaghi担任了土耳其工业学校的教授，通过综合、对比的研究方法，发现土性必须经过定量测定，随后进行了大量的系统土工试验。1921年，Terzaghi依据黏土试验成果发现了现代土力学的基本原理。1923年发表的压密理论，在1924年第一届国际应用力学会议上宣读后，使40岁的Terzaghi横空出世，立即蜚声全球。1925年，Terzaghi出版了闻名世界的第一本《Erdbaumechanik auf Bodenphysikalischer Grundlage》，象征着土力学作为一门学科诞生了，是古典土力学诞生的标志。
1925年至1929年，Terzaghi居住美国，任教麻省理工学院，大量的研究论文、工程实践、演讲活动，彻底奠定了他在土力学界泰斗的位置。1930年，他应邀回归祖国。6年后，当选为国际土协主席，连任四届直至1957年。这一时期，岩土届出现了很大的问题：理论与实践分离，假设脱离实际，为了研究而研究。1938年，由于战乱，Terzaghi移居美国，执教哈佛，将自己的研究工作推向了顶峰。
Terzaghi的一生，九获名誉博士称号，四获诺曼奖，四任国际土协主席。其丰功伟绩，已为世人所景仰。但更加重要的，是他一生追求真理与实事求是的精神。他曾预言：“土力学最凶顽的敌人，并不是否定土力学原理的人，因为现在这些人已经死掉了。危险的，恐怕是那些纯理论家在创建土力学‘原理’时所造成的遗害，因为这一类人的工作从根本上破坏土力学所要达到的目的”。Terzaghi实事求是、理论联系实际的学术思想与工作作风，已被Casagrande、Peck、Lambe等学术大家所继承，其思想必将泽被后世。
岩土工程界像Terzaghi这样知识渊博、道德高尚、勤奋刻苦、开拓创新的学者，不胜枚举。“以铜为镜，可以正衣冠;以古为镜，可以知兴替;以人为镜，可以明得失。”现代高等教育不能仅仅停留于技能教育（谋生教育），更应该关注人格教育与道德教育。
（二）岩土工程名人感召式教学的目的
岩土工程名人感召式教学，主要有四个目的：（1）培养学习兴趣。学生之所以不想学、不愿学，从根本上讲还是缺乏学习兴趣。大学生头脑灵活、创新思维性强、易于接受新事物，但往往缺乏毅力、个人中心主义强烈、缺乏团队协作精神，另外缺乏专业素养。清华大学李广信教授的趣味土力学教学法就是一个非常好的尝试。寓教于乐，通过岩土名人事迹感召，既可以学习先驱们处理岩土工程的基本思路与方法，还可以学习他们百折不挠、求实创新的工作作风。（2）树立远大理想。大学生从小在父母身边长大，依赖性较强，没有明确的学习目标，跟风性强。求学没有理想与压力，自然没有动力。康德说，“没有目标而生活，恰如没有罗盘而航行”。无目标的努力，有如在黑暗中远征。通过大量岩土名人事迹感召，可以在大学生心目中树立典范。典范是一种引领思考的方向，一种未来人生的光明指标。在大学生心目中树立典范，使他们怀抱热情献身事业，进而追求智慧，不断超越，与时俱进，为国家现代化建设添砖加瓦。（3）培养实事求是精神。岩土工程是一门半理论半经验学科，要求人们从实践中来，到实践中去。Terzaghi、黄文熙、沈珠江等人一再强调科学实验与工程实践的重要性，充分说明了实践对岩土工程学科的重要性。大学生是国家未来的建设者与接班人，如果弄虚作假、本末倒置，国家发展与学科建设都会遭受巨大损失。岩土工程学科需要理论联系实际的人才，而不是“为了研究而研究”的纯理论家。（4）掌握岩土工程学科工作思路。岩土材料的复杂性与工程条件的不确定性，从根本上决定了岩土工程定量预测的复杂性。基于西方还原论思想的岩土工程工作方法，往往使人陷入难以自拔的深渊。大学生辨识能力很差，教师在上课过程中，可以抛砖引玉，教学生一些系统论的思想。
（三）岩土工程名人感召式教学的实践策略
笔者在过去三年的教学过程中，反复思索，反复实践，初步发现名人感召式教学对于提高学生积极性有一定作用。
1.课堂名人事迹感召法。每次课后让学生上网搜集一些岩土名人事迹，做成PPT，下次上课随机抽取学生上台短暂演讲，随后结合教学内容给予点评。比如，讲到土的压缩性这一节，课前3分钟可以找学生介绍一下Terzaghi的学术贡献。教师话锋一转，讲解Terzaghi生平，以及如何发现饱和土一维渗流固结理论的，扣人心弦，引人入胜。再比如，讲到土的抗剪强度这一节，就可以讲讲库伦是如何发现土的剪切破坏规律的，从而吸引学生的注意力。通过相应的故事情节，从而转向正题，学生更容易接受。
2.视频教学感召法。教师提前准备一段3―10分钟的录像资料，提出若干思考问题，上课播放，然后回答问题。让学生带着问题观看视频，学生会处于一定紧张状态，求知欲望更加浓烈。可以是一些岩土名人的纪录片、生平评价，也可以是某些工程事故视频，甚至包括一些三维动画。
3.头脑风暴教学法。教师根据班级人数事先划分小组，提出问题，待演讲或视频过后，进行头脑风暴式讨论。然后，每组派一名代表陈述小组的意见，最后由教师作总结发言。
以前教学，没有采取类似措施，发现只有少数学习好的学生才敢问问题。后来，实施了岩土工程名人感召式教学法，笔者明显感到学生求学兴趣高涨，主动问问题的学生越来越多，成绩普遍有所提高。而且平时学习较差的学生也敢于问问题，还有少数学生甚至还追到家中打破沙锅问到底。所以，这些方法还是有一定作用的。当然，笔者教育教学资历尚浅，经验还很缺乏，加之岩土工程的系统性与复杂性，这些教育教学方法还需要不断完善与探索。
三、结论
第一，在介绍了世俗观念下感召概念与特点的基础上，明确提出了岩土工程名人感召式教学法，该方法主要包括五个组成部分：典型的岩土名人事迹，岩土名人本身具有良好的职业道德、岩土名人要能理论联系实际、教师个人要具有感召魅力，激发大学生求学主观能动性。
第二，岩土是人们生存的根本前提，人类社会的发展史本质上是一部岩土史。东方哲学的“整体论”与西方哲学“还原论”相互融合，可能为岩土工程大科学问题提供一条捷径。以Terzaghi名人事迹为例，介绍了岩土工程名人感召式教学法的实践方法，最终目的要培养学生学习兴趣、树立远大理想、具有实事求是精神、掌握岩土学科工作思路。
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关键词 岩土工程 教学目标 教学手段 教学内容 考核方式
1岩土工程教学目标的改革
掌握岩土工程的基本理论知识，学会应用岩土知识点分析岩土工程建设中的实际问题，是学生学习岩土工程专业的主要目的。教学过程中让学生充分了解岩土工程领域的主要知识点与新技术，为今后的专业学习打下坚实的基础是岩土工程教学的主要目的。
对于土木工程专业的学生而言，岩土工程学科教学主要训练学生解决地下工程相关问题的思维方式，学习的过程重在对各章节教学目标的掌握与理解，在对基础概念掌握之后，学生能够基于相应的假设、定理、推论等复杂的验证深入分析岩土工程问题。教师教学的内容需要以明确各个章节的教学目标为首要重点，使学生在教学前对课程的核心目标有全面清晰的了解，如此学习的过程才能够有针对性地掌握要点。教师在实践的过程中可以在每个章节的起始页重点讲述相应章节的教学目标，例如，在讲授土力学中土体压缩的章节时，在该章节的首页单独列出本章的教学目标，（1）了解应力历史对压缩性的影响，（2）掌握一维方法计算固结沉降，（3）熟悉压缩的特点以及压缩试验的基本程序等。这些明确的目标使学生能够一目了然地明确学习重点，且教师能够在讲授的过程中强调这些重要的知识点，使学生明确知识点的孰轻孰重。
2岩土工程教学手段的改革
2.1动画媒体教学的充分运用
岩土工程的教学过程缺乏趣味性，教学过程涉及的抽象概念较多，有些概念性的知识教师难以具体化讲解，这些原因往往会导致很多学生对岩土工程失去兴趣。为了深化学生对知识点的理解，同时使学生能够感性的理解重要的知识点，在课堂上教师可以利用各种仿真软件如Protel、Multisim等等进行实例模拟演示，即将许多概念性的知识点以动画的方式展示给学生们，如在讲解土体剪胀的时候，可以将密实土和松散土体利用二维动画模拟这两种土体在受到剪切作用的异同之处，学生在观赏动画展示的同时，可以掌握为什么密实土存在剪胀而松散土存在减缩效应。因此充分的动画展示利于学生掌握必要的知识点，将理论知识点形象化、具体化，进而提高对主要知识点的认知与理解。
2.2网络教学方式的推广
岩土工程的理论知识非常多，教学的过程中涉及很多公式推导，如果学生们没有频繁的深入复习与预习，一般他们对刚刚讲授的知识难以理解掌握，因此需要一个快捷的方式方便学生复习过往的知识点。教师们可以充分利用各自学校的网上教学系统，建立一个土木工程主要知识点的网站或网络群（如微信群或QQ群），教师可以将不同的知识点整合到W络平台上，供学生进行实时的交流与讨论。
3教学内容的改革
常规的岩土工程的教学大纲往往由浅入深，但在课程后面的章节与前面的联系又环环相扣。
3.1以改进教学内容的互动性改革
为提升教师教学内容的主次分明，教师需要在教师课程内容的同时需鼓励学生多提问、多思考、多提建议、多互动，以进一步提升教学内容的简洁易懂，使学生能够进一步抓住重点，有效学习。
3.2以强化课程概念的开放性实验方法
岩土工程的实验教学需要进行大量的试验，如土体基本性质测量的试验、直剪试验、三轴试验等等，教学的过程中教师需结合教学内容将教学实验穿插到教学课程之中。丰富课程内容的直观性。
4成绩评定方式的改革
传统岩土工程教学考核方式以期末闭卷考试为主，这种方式导致学生需要记诵大量的逻辑概念，如土力学里面土体最大干密度、密实度、饱和度、含水量、以及孔隙率等等相互概念之间的逻辑关系，且较多的学生存有临时抱佛脚的想法，即通过最后的冲刺复习就可以拿到理想的分数。针对这种情况，对相应的教学成绩评定方式以及考试方式进行改革，教师在实际操作中可以将成绩的评定方式分为开卷与闭卷两种方式，除以常规的期末考外，增加一些随堂的测验，避免学生将学习重心放在最终的期末考试，如期末考试的分数比重可以调整为50%左右，其余的部分调整为剩下的百分比。为保证良好的课堂教学效果，部分的采用常规的闭卷考试检验学生对各种岩土工程相关概念、理论的掌握情况。教师若能进一步突破课堂教学的限制，让学生做一些小型的应用课题，即让学生利用课余时间通过小组讨论研究、在图书馆检索文献、或利用数值模拟的方式解决实际的小工程项目，这些小课题可以极大地提高学生应用知识点解决实际问题的能力，最终使学生在整个岩土工程相关科目学习过程中充分理解掌握抽象概念以及具备应用知识点的能力。
5结论
从以上的讨论分析中，常规的岩土工程教学方式需要进一步的深化改革，以满足现阶段教学过程中的实际要求，明确的教学目标与重点，可以使学生充分明确学习目的，丰富的教学手段让学生声情并茂的理解领会抽象的知识点与概念，结合以针对学科考核方式的改革，系统地改进整体的教学方式，即结合教学内容、方法、手段、考核方式的角度对教学过程进行完善与改革，以改善整体的教学方式，以期得到良好的教学效果。
岩土工程课程群作为土木工程专业课程模块的一个重要组成部分，与工程实践有着紧密的联系.在工程教育认证标准和职业资格制度逐渐推广的背景下，土建类行业需要综合能力强、实践能力过硬的应用型高素质人才.本文从教学大纲及内容、教学方法及形式、实验及实践教学、课程考核和教学特色五个方面阐述了我校土木工程专业在岩土工程课程群教学改革方面的具体举措，对于应用型工科院校岩土工程课程群教改具有一定的指导意义.
关键字：
岩土工程课程群；教学大纲；教学方法；实践教学；课程考核；教学特色
1绪论
土木工程专业岩土工程课程群主要包含工程地质学、土力学、基础工程、岩土工程等课程.岩土工程课程群课程特点为理论性与实践性均较强，对于我校应用型的办学定位而言，需要将应用性、工程实践能力及素养灌输到专业课程中去，因此要对该课程群进行教改.国内外部分开设土木工程专业的学校和专家在总结教学经验和勇敢创新的基础上也在探索土木工程专业课程群的教改.周德泉等[1]介绍了长沙理工大学岩土工程课程群建设经验，该校通过引进培养青年人才、优化教学大纲内容、独立编写教材、丰富教学电子资源等途径对岩土工程课程群进行教改并取得较好的效果.王迎超等[2]结合教学经验剖析了岩石力学课程特点，针对在教学过程中发现的问题，提出采用工程案例进行岩石力学课程教改，提升了学习岩石力学的乐趣.程建军等[3]依据学生反馈的教学信息，结合工程实践，对岩土工程课程群之间的课程衔接优化进行了阐述.周德泉等[4]等从精品课程建设、开设双语教学、强化教学团队等方面对地基基础及地质勘察课程群进行教改探索.宿州学院作为安徽省首批示范应用型本科院校，所开设的土木工程专业主要培养具有良好工程实践能力和科学素养的本科生，针对岩土工程课程群在教学中碰到的问题，本文立足于专业课程群模块化的特色，分别从教学大纲及内容、教学形式与方法、实验与实践教学、课程考核、教学特色等方面阐述应用型本科院校土木工程专业岩土工程课程群的教学改革.
2教改内容
2.1教学大纲与教学内容
教学大纲是实施教学进度安排及确定教学内容的指导性文件，在当下课程多、学时少的状况下，如何精简课程教学内容，合理安排教学计划是进行教改首先要解决的问题.其中《工程地质学》是土木工程专业的一门专业基础课，旨在培养学生了解建筑工程地质勘察的目的及方法，学习运用地质勘察报告等资料评价场地的地质条件，为设计和施工提供可靠的地质勘察资料.《工程地质学》[5]教学主要内容有：矿物与岩石、特殊土及工程地质特征、不良地质条件下的工程地质问题、工程地质勘察等.《土力学》[6]是在学习理论力学和材料力学的基础之上，利用力学原理研究土体的物理力学性质以及受荷后土体的强度变化规律，为后续《基础工程》、《路基工程》等专业课程储备理论知识.《土力学》[6]教学内容主要包括：土体的物理性质及工程分类、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、地基承载力、土坡稳定分析、地基勘察及勘察报告的运用等.《基础工程》是土木工程专业的一门专业核心课程，其主要阐明建筑物或者构筑物下部地基和基础的有关问题.《基础工程》[7]授课主要内容：地基勘察、浅基础的设计、地基处理、基坑开挖、特殊土地基等内容.《岩土工程》[8]以地基与基础、边坡与地下工程问题为研究对象，主要包含各类岩土体的勘察、设计、施工等内容.《岩土工程勘察技术》[8]主要教学内容：岩土工程勘察方法、土体原位测试、特殊土、不良工程地质场地勘察、新兴建筑岩土工程勘察等.不难发现上述四门课程教学内容很相当部分是重复的，比如：土体的分类在《工程地质学》、《土力学》及《岩土工程》中均有提及；特殊土在《工程地质学》、《基础工程》及《岩土工程》均以单独的小节出现；《土力学》、《岩土工程》课程均讲授土坡稳定性计算机分析内容等.内容的重复不仅会造成学时的浪费，同时也会让学生因知识重复而丧失学习的兴趣.我校土木工程专业在近两年岩土工程课程群教师采用“集体备课、集体研讨”的方法制定相关课程的教学大纲和教学进度表.依据课程安排的先后顺序和后继课程学习的需要，将重复的内容只安排在一门课程内，课上可由授课教师强调此知识点的重要性及其在其他课程中的应用.除此之外，为了凸显我校地方性、应用型的办学特色，对于和本专业联系不太紧密的一些知识点从教学大纲均予以删除，重点讲授和实际工程案例相关的知识点，并邀请当地土建类行业专家进校参与课程教学大纲的修改及完善工作.做到教学大纲和教学内容紧扣专业发展趋势同时兼顾工程能力与创新意识的培养问题.
2.2教学形式与方法
专业课程传统的教学形式如板书和多媒体结合，授课过程以“教师”为主体，学生为客体，学生只是被动的接受教师所讲的知识.由于工程地质学、土力学、基础工程及岩土工程这几门课程理论性性较强，尤其是工程地质学和岩土工程，虽然多媒体课件采用了图片、音视频等素材，但授课发现学生在学习基本定义、原理、公式计算等内容时参与度不高.为了调动学生学习的积极性，采用多种教学形式讲解知识点.比如：在讲解岩石及土体的分类时，通过带学生到标本实验室参观学习，让学生自己总结所见所感，然后再查询书上的表述，加深学生的理解和记忆能力；《土力学》讲解土中应力和地基沉降计算时，不再采用传统的手算，通过留课外作业，让学生通过使用Matlab计算软件进行编程计算，不仅克服了学生怕记公式、怕计算的问题，也锻炼了学生使用常规数值计算软件的能力；《岩土工程》讲解新兴建筑岩土工程技术时，提前两周给学生分组，让学生以小组为单位，自行利用中国知网、网络等资源制作PPT，以组为单位进行汇报岩土工程新技术、新进展，从而提高了学生的参与度.
2.3实验与实践教学
实验与实践教学是体现“应用型”办学定位最为重要的一个教学环节，我校土木工程专业在制定人才培养方案时，实验及实践教学学分占总学分的40%以上，经计算岩土工程课程群所包含的实验及实践学分占总实践学分的大于20%.主要包含了工程地质学实习、土的三相比例指标实验、土的压缩与固结实验、土的直剪与三轴实验、原位测试、基础工程课程设计等内容.对于以下小型的室内实验，依托我校省级煤矿勘探工程技术中心实验室完成.传统的实验教学大部分采用教师讲解原理和操作方法，学生按部就班的操作，记录实验数据编写实验报告.我校土木工程专业对于这部分实验的开设鼓励增加开放性、创新性实验，尽量减少演示性实验，让学生提前准备，在科学的思维前提下自己思考并设计实验，然后通过实验验证方案的科学性.对于较大型的实验，比如《基础工程》中竖向承压桩单桩承载力的测试、抗拔承载力的测试，在保证学生安全的前提下，联系校企合作单位，让学生进现场，直接观察实验操作；岩石力学实验教学采用室内实验和数值模拟相结合的手段，让学生先进行室内实验记录实验数据，然后采用有限元模拟软件FLAC进行模拟对比，不仅让学生参与了实验操作，也提升了学生的科研素养.
2.4课程考核
传统的课程考核模式基本为闭卷考试，平时成绩占30%，期末考试成绩占70%.部分学生在学习的时候存在侥幸心理，为了应付期末考试而突击学习的现象比较严重.为了改变这种现状，我校土木工程专业一直探索着考试改革.以《土力学》课程为例，考试成绩构成为：平时成绩（20%）+实验操作成绩（20%）+末考（60%）.其中实验操作考试为学生在考前通过抽签决定要操作的实验，教师依据学生操作的过程及实验结果的记录为其打分.这种方式可以有效地解决部分学生依赖他人而自身不想参与实验的问题.末考采用机试成绩和笔试成绩各占50%的模式，机试利用专业教师所制作的《土力学》题库，多以选择和判断题型为主，主要考核课程内一些零碎、记忆性的理论知识点，解决了学生为了应付考试死记硬背概念，考后就抛之脑后的问题；而笔试主要考核案例分析，不再单纯考核学生套公式计算，让学生在案例中找问题、找线索，然后再利用所学的知识进行解答，题目更灵活，更能有效考核学生的学习和思维能力.这与我校培养工程实践能力强、综合素质高的人才培养目标是一致的.
2.5教学特色
岩土工程课程群是土木工程专业各个方向都要学习的课程模块，我校作为省级示范性应用型本科院校，一直在探寻岩土工程课程群课程的教学特色.伴随着土建类行业已全面实行执业资格制度，我校土木工程专业在教学时，专业课内容紧扣行业最新规范，积极与职业资格考试（如一、二级注册建造师考试、注册岩土工程师考试等）挂钩，把资格考试中碰到的案例推进到正常的教学活动中去，让学生在学校学习知识的同时为毕业后职业资格考试打下良好的基础.以《基础工程》为例，在讲解地基处理的时候，不再拘泥于书本上针对某一个知识点的例题，而是把建造师考试中的经典案例引进来，让学生利用所学知识解决实际问题，从而摆脱学生只知道原理而不会应用的窘境.
3结语
岩土工程课程群各课程之间互有交叉，对于各课程重复出现的内容，在制定课程教学大纲时应合理有序的安排这部分知识点，避免学时的浪费.采用多样且有效地教学方法可以帮助引导学生学习的积极性，并注意培养学生的科研素养.课程考核作为检验学生学习能力的重要环节，要勇于创新，改革考核方法，让学生能够真的参与到学习中去，并且真的能学到有用的专业知识.我校土木工程专业一直积极探索职业资格制度下岩土工程课程群的建设，为了能够培养出工程实践能力更为突出的高素质人才，还需要进一步深化教学改革.
作者：丁点点 单位：宿州学院
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关键词: 岩土工程物探技术 应用
中图分类号： TU74 文献标识码：A文章编号：
Abstract: this article "the geotechnical engineering practice, the main application engineering prospecting technology to solve the karst exploration, construction engineering survey, underground unidentified object for the survey, waters survey, landslide investigation and survey foundation reinforcement, pile foundation quality testing and other soil engineering problems.
Keywords: geotechnical engineering geophysical exploration technology application
1前言
近20多年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题,必须采用多种工程物探手段联合使用,互相补充、互相验证,即综合工程物探技术。
20多年来,众多工程物探技术发展的成熟程度不尽相同。在岩土工程专业方面应用最广泛的主要是由弹性波理论发展而来的浅层地震反射波和折射波勘探技术、面波勘探技术、多波地震映像技术、层析成象技术(CT)、管波探测法、弹性波测井技术和弹性波无损检测技术,它们被广泛应用于岩土工程勘察、岩土工程治理和工程质量检测。
2工程物探技术在岩土工程中的应用
2.1岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来；其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定,在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
2.2岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建（构）筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
3工程物探资料的分析和解释
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析,关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
4工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、观察,初步判断其病因,然后选择必要的检查手段,如血液、尿液常规检查、CT、X光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
（1）界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。
（2）形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
（3）参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
（4）施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。
岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的各项试验工作,确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道,任何一项技术都有它的适用性和局限性,只有了解它、认识它才能用好它,这就需要两个专业经常进行技术交流,知识互相渗透,并且通过工程实践,掌握对方的工作性质、目的、方法和特点,才能更好地服务于对方,达到共同提高、共同进步的目的。
5结束语
（1）工程物探技术经过20多年的发展,已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
（2）各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。
【关键词】岩土工程；连续介质力学；数值分析；本构理论；本构模型
1 引 言
本文首先介绍笔者对我国岩土工程数值分析现状的调查结果，然后就岩土工程分析中的关键问题，如何发展岩土本构理论和数值分析在岩土工程分析中的地位这 3 个问题提出粗浅的看法。
2岩土工程分析中的关键问题
岩土工程分析中人们常常将用简化的物理模型去描述复杂的工程问题，再将其转化为数学问题并用数学方法求解。一个很典型的例子是，饱和软黏土地基大面积堆载作用下的沉降问题被简化为Terzaghi 一维固结物理模型，再转化为 Terzaghi 固结方程求解。采用连续介质力学模型求解工程问题一般包括
下述方程：①运动微分方程式（包括动力和静力分析两大类）；②几何方程（包括小应变分析和大应变分析两大类）；③本构方程（即力学本构方程）。对一具体工程问题，根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答，对复杂的工程问题，一般需采用数值分析法求解。对不同的工程问题采用连续介质力学模型求解，所用的运动微分方程式和几何方程是相同的，不同的是本构方程、边界条件和初始条件。当材料为线性弹性体，本构方程为广义虎克定律。将岩土材料视为多相体，采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般包括下述方程[2]：①运动微分方程式（包括动力和静力分析两大类）；②总应力= 有效应力+ 孔隙压力（有效应力原理）；③连续方程（总体积变化为各相体积变化之和）；④几何方程，包括小应变分析和大应变分析两大类；⑤本构方程，即力学和渗流本构方程。
将多相体与单相体比较，基本方程多了 2 个，即有效应力原理和连续方程，且本构方程中多了渗流本构方程。对不同的岩土工程问题，基本方程中运动微分方程式、有效应力原理、连续方程和几何方程的表达式是相同的，不同的是本构方程。对一具体岩土工程问题，根据具体的边界条件和初始条件求解上述方程即可得到解答，一般需采用数值分析法求解。从上面分析可知，采用连续介质力学模型分析不同的岩土工程问题时，不同的是本构模型、边界条件和初始条件。对一个具体的岩土工程问题，边界条件和初始条件是容易确定的，而岩土的应力-应变关系十分复杂，采用的本构模型及参数对计算结果影响极大。
采用连续介质力学模型分析岩土工程问题一般需采用数值分析法求解，有限单元法对各种边界条件和初始条件，采用的各类本构方程都有较大的适应性。土的应力-应变关系十分复杂，自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪，理论上已提出数百个本构方程，但得到工程应用认可的极少，或者说还没有。从这个角度讲，采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土材料的工程实用本构方程。
3 如何发展岩土本构理论的思考
Janbu 认为，反映作用与效应之间的关系称为本构关系，力学中的虎克定律、电学中的欧姆定律、渗流学中的达西定律等反映的都是最简单的本构关系。岩土是自然、历史的产物，具有下述特性：土体性质区域性强，即使同一场地同一层土，沿深度和水平方向变化也很复杂；岩土体中的初始应力场复杂且难以测定；土是多相体，一般由固相、液相和气相三相组成，土体中的三相有时很难区分，而且处不同状态时，土的三相之间可以相互转化。土中水的状态又十分复杂；土体具有结构性，与土的矿物成分、形成历史、应力历史和环境条件等因素有关，十分复杂；土的强度、变形和渗透特性测定困难。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成分、结构、状态等有关，土还具有剪胀性、各向异性等，因此，岩土体的本构关系十分复杂。至今人们建立的土体的本构模型类别有弹性模型、刚塑性模型、非线性弹性模型、弹塑性模型、黏弹性模型、黏弹塑性模型、边界面模型、内时模型、多重屈服面模型、损伤模型、结构性模型等等。已建立的本构模型多达数百个，但得到工程师认可的极少，或者说还没有。怎么走出困境？这是我们必须面对的难题。笔者认为，对土体本构模型研究应分为两大类，科学型模型的研究和工程实用性模型的研究。科学型模型重在揭示、反映某些特殊规律，如土的剪胀性、主应力轴旋转的影响等。该类模型也不能求全面，一个模型能反映一个或几个特殊规律即为好模型。从事科学型模型研究是少数人，是科学家。工程实用性模型更不能求全面、通用，工程实用性模型应简单、实用，参数少且易测定，能反映主要规律，能抓住主要矛盾，参数少且易测定即为好模型。工程实用性模型重在能够应用于具体工程分析，多数人应从事工程实用性模型研究。研究中应重视工程类别（基坑工程、路堤工程、建筑工程等）、土类（黏性土、砂土和黄土等）和区域性（上海黏土、杭州黏土和湛江黏土等）的特性的影响，如建立适用于基坑工程分析的杭州黏土本构模型，适用于道路工程沉降分析的西黄土本构模型和适用建筑工程沉降分析的上海黏土本构模型等。工程实用性模型研究还要重视地区经验的积累。采用考虑工程类别、土类和区域性特性影响的工程实用本构模型，应用连续介质力学理论，并结合地区经验进行岩土工程数值分析可能是发展方向。
4数值分析在岩土工程分析中的地位
下面从岩土材料特性、岩土工程与结构工程有限元分析误差来源分析比较和岩土工程分析方法三方面来分析数值分析在岩土工程分析中的地位。前面已经提到岩土材料是自然、历史的产物，工程特性区域性强，岩土体中的初始应力场复杂且难以测定，土是多相体，土体中的三相有时很难区分，土中水的状态又十分复杂。岩土的应力-应变关系与应力路径、加荷速率、应力水平、成份、结构、状态等有关，岩土体的本构关系十分复杂。至今尚无工程师普遍认可的工程实用的本构模型，而采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是
如何建立工程实用的岩土本构方程，这是应面对的现状，也是考虑数值分析在岩土工程分析中的地位时必须重视的现实情况。
5结 论
通过对我国岩土工程数值分析现状的调查研究和上述分析，笔者对岩土工程数值和解析分析的思考意见如下：
（1）基于对岩土工程分析对象――岩土材料特性的分析，并考虑岩土工程初始条件和边界条件的复杂性，岩土工程分析很少能得到解析解，而目前岩土工程数值分析只能用于定性分析。所以，岩土工程设计要重视概念设计，重视岩土工程师的综合判断。岩土工程数值分析结果是岩土工程师在岩土工程分析过程中进行综合判断的重要依据之一。
（2）自 Roscoe 和他的学生建立剑桥模型至今已近半个世纪，各国学者已提出数百个本构方程，但得到工程应用认可的极少，或者说还没有。从这个角度讲采用连续介质力学模型求解岩土工程问题的关键问题是如何建立岩土的工程实用本构方程。
3）岩土工程师在充分掌握分析工程地质资料、了解土的工程性质基础上，采用合理的物理数学模型，通过多种方法进行计算分析，然后结合工程经验进行综合判断，提出设计依据。在岩土工程计算分析中应坚持因地制宜、抓主要矛盾、宜粗不宜细、宜简不宜繁的原则。
作者简介：
岩土工程专业是一门实践性很强的专业，以培养岩土方向施工、设计、管理及研究性人才为目标。随着岩土行业人才竞争的日益激烈，培养符合市场要求的综合性专业人才成为岩土工程专业教学的主要目的。岩土工程专业教学主要有课堂教学和实践教学两个重要环节。传统的课堂教学主要是知识的传授，教师占主导地位，学生被动接受。这种教学方式教师自由度比较大，讲课占据课堂大部分时间，学生思考和分析的时间较少。因此无法调动学生的学习积极性，学生的动手能力得不到锻炼，创新能力也难以提高［1］。实践教学是对课堂教学的完善和补充，是巩固理论知识和理论认识的有效途径，对培养具有创新意识的高素质岩土工程专业人员具有重要作用［2］。目前，各高校岩土工程专业开展的实践教学环节主要有:专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习和毕业实习等［3］。随着就业渠道的多样化，就业形势日趋严峻，用人单位提高了对毕业生的要求，毕业生仅靠掌握扎实的专业知识已不能满足社会的需求，还必须同时具备一定的动手能力、创新能力、人际交往能力及协作能力等。湖南科技大学土木工程学院岩土工程系结合专业特点，改革传统实践教学方法，积极探索新的实践教学模式，培养具有较高创新能力、动手能力及语言表达能力的高素质岩土工程专业人才。本文就此实践教学作一总结和归纳，供同行参考。
二、多渠道实践教学方法探索
湖南科技大学土木工程学院岩土工程系除开展传统的专业课程设计、毕业设计之外，经多年的实践探索，还创新推出具有一定特色的实践教学模式，主要有:学生参与教师的科研课题、自主申报创新课题、集中式的专业认识实习和分散型的生产+毕业实习等。
(一)参与教师的科研课题
目前，在岩土工程系，部分教师开始尝试组建由导师、硕士生、本科生组成的科学研究小组，以教师在研课题为依托，形成研究梯队，产、学、研相结合，引导本科生尽早参与科研，通过1～2年的时间，完成部分试验研究工作，旨在培养学生分析问题、解决问题的能力。以笔者主持的课题为例，在研究岩溶区桩基的问题中，有两个内容由本科生完成:一是基岩材料的模拟;二是溶洞的浇筑。在基岩材料的模拟中，学生通过与导师及硕士生交流，了解岩溶的形成和材料性质，然后自己选择、购置不同的材料，进行室内模拟基岩材料的试验。通过多次尝试和改进，最终得到了理想的基岩模拟材料(如图1)。在溶洞浇筑中，有学生首先想到利用PVC管筑模，试验后发现，PVC管模不易取出，试验失败;而后选择泡沫铸模，试验效果较好，但造价高;最后学生想到了用石膏铸模，通过多次配比调整，石膏铸模不仅经济，而且试验效果好(如图2、图3)。通过该试验，充分发挥了每一名学生的积极性、主动性和创造性，让他们真正尝到了成功的喜悦。与此同时，试验中学生把已取得的科研成果融入课堂教学，大大丰富了课堂教学内容，激发了学生的创新热情，增强了学生对科学研究的兴趣和独立解决科学问题的能力。
(二)申报创新性课题
目前学校每年资助一部分学生申报大学生科研创新计划项目(SRIP)，该项目主要面向大一、大二的学生。岩土工程专业学生申报的SRIP项目，主要涉及地质、岩土、材料、环境、生活等多方面的课题，历时一个多月，主要有主题讨论、内容设计、中期核查、最终审查、答辩等几个阶段。答辩过程分为两步，首先是由答辩人阐述项目的研究内容和研究过程，其次是专业教师对其项目进行相关问题的提问。在答辩过程中，答辩人以图文并茂的形式，结合自制的PPT阐述自己所研究课题的意义和现实背景，并详细介绍采取的手段及创新点。答辩是一个增长知识、交流信息的过程，学生不仅可以从答辩教师那里获得新的知识和宝贵的建议，而且答辩教师也可以从有独特创新的学生研究项目中得到启迪。答辩给学生提供了一个实战性的平台，既训练了科研能力，同时也全面展示自己的智慧、风度和口才。通过申岩土工程专业多渠道实践教学探索报SRIP项目，使学生养成了良好的查阅文献的习惯，培养了学生发现问题题的创新能力，同时也提高了学生语言表达能力、动手能力及科研写作能力，为将来继续深造打下良好的基础。
(三)集中式专业认识实习
岩土工程专业认识实习于大二期末开始，这个时间，学生刚好学完公共课及专业基础课，尚未接触专业课，对专业课教师也不熟。因此，专业认识实习有利于学生了解专业教师及将来从事的行业。专业认识实习由系部教师组织，一般选择在建项目多、建设类型全的城市统一实习。认识实习的流程为:实习分组，明确各小组实习时间及任务安排;召开实习动员大会，明确实习期间的纪律;选择参观代表性工地，教师和技术员现场讲学;进入施工现场项目部，观看施工视频和查阅设计图纸;与项目管理及施工人员座谈，了解行业发展动态;整理记录和总结，撰写实习报告［3］。按岩土工程专业教师的专业研究方向分组，按教师、学生人数1∶15的比例配备教师，便于教师现场管理。在施工现场，教师应及时给学生讲解具有特色及重要的施工过程，同时对学生提出的相关问题，当场及时答疑［4］。实习的内容主要有建筑基坑支护及开挖施工、桩基施工、城市地下轨道施工、地下结构工程施工等。通过认识实习使学生深入了解自身所学专业及课程设置情况，提高学习兴趣，培养专业素质，了解今后的工作环境，增加对将来从事职业岗位的初步认识。
(四)分散型生产+毕业实习
岩土工程专业生产+毕业实习一般安排在大三期末，为期15周。此时学生刚好学完部分专业课，对专业课教师也较为熟悉，能与教师有较好的专业知识交流。生产+毕业实习主要流程:为学生分组、召开实习动员大会、指导教师联系实习场地、学生外出实习并做好实习记录、教师和学生及工地责任人保持密切联系、认真准备答辩PPT、集中答辩［5］。大部分学生由指导教师安排实习单位，少部分自主性强、沟通能力好的学生自己联系实习单位。实习小组以2～3人为佳，保证教师能与学生及时联系。实习结束后根据61份调查问卷显示:41人由教师联系实习单位，占67．21%;20人由个人联系，占32．79%。从事隧道工程实习的7人，占11．47%;从事房建工程实习的16人，占26．23%;从事道路工程实习的6人，占9．84%;从事勘察及其他土木工程实习的32人，占52．46%。为保证实习期间学生的人身安全，给每位学生购买了实习保险。同时为了掌握学生的实习情况，教师电话抽查了30%的实习学生，总体状况良好。实习单位反映学生能吃苦耐劳，但专业技能有待提高，比如专业软件的应用能力、绘图能力和解决问题的能力等还有待加强［6］。生产+毕业实习结束后，采用综合评定模式对学生实习成绩进行评定，其中实习报告评定成绩占70%，答辩成绩占30%。通过实习，学生对土木工程行业的运作模式、设计、施工、监理、业主各方的关系及工作内容有了初步认识，对协调社会人际关系有了切身体会，基本学会了PPT制作和资料的收集整理，对施工安全和施工安排有了更深的体会。从实习答辩情况来看，学生基本能应用专业知识及有关基础知识解决专业技术问题，提高了社会实践能力。
三、结语
通过上述多渠道实践教学模式的探索，培养了学生应用理论方法解决实际问题的能力，充分发挥了学生的自学能力和创新精神，有效锻炼了学生的知识应用能力、人际交往能力、协作能力等，学生综合素质得以提高。岩土工程专业多渠道实践教学实施难度小，可操作性强，能使学生快速适应市场需求。通过几年的就业信息统计，学校岩土工程专业学生就业率年均在95%以上，受到用人单位的好评。
作者:雷 勇 陈秋南 钟新谷 谢献忠 单位:湖南科技大学
参考文献:
［1］叶青，李明．高校传统教学与翻转课堂对比的实证分析［J］．现代教育技术，2015，25(1):61－65．
［2］李培根，许晓东，陈国松．我国本科工程教育实践教学问题与原因探析［J］．高等工程教育研究，2012(3):1－6．
［3］孙楠，刘东，汪志君．土木工程专业多样化实践教学模式的构建与实践［J］．高等建筑教育，2009，18(3):108－111．
［4］安永林，贺建清，钟新谷，阳生权，陈伟．地方高校土木工程专业岩土地下方向认识实习的实践［J］．当代教育理论与实践2015，7(8):103－105．
关键词: 岩土;勘察;应用
一、前言
近二十年来, 工程物探技术取得了飞速的发展, 集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。其主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、面波法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、电磁波层析成象技术(CT) 、桩基无损检测技术、地下管线探测技术等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上, 解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。但是, 各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性, 物性条件的适用性越强, 解决问题的可靠性越大, 因此, 为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题, 必须采用多种工程物探手段联合使用, 互相补充、互相验证, 即综合工程物探技术。
二、工程物探技术在岩土工程中的应用
1、岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面, 因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点, 并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题, 如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法, 工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少, 具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合, 无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。
在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面, 当地下物体的界面物性差异较大时, 弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来。例如: SWS 工程勘察与工程检测仪, 其成果可以绘制地下剪切波速度等值线图, 清晰再现地下介质的物性。其次是电磁波技术和电法技术, 其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021 - 2001) 的有关条文和条文说明已有明确的规定, 在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数, 如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
2、岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等, 主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系, 通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外, 根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建构筑物等混凝土构件的裂缝进行检测, 掌握裂缝状况和有关参数, 判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力测桩法和声波测桩法两种, 它是根据弹性波传递速度变化来判断砼质量、桩身缺陷和缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等, 具有成本低、速度快, 适合大面积检测, 并且可以随机抽样, 而在国内外被广泛采用。
三、工程物探资料的分析和解释
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择, 事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外, 还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释, 以弹性波勘探方法为例。
首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波, 保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。
从理论上说, 可以通过硬件和软件来实现, 但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验, 才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波, 去伪存真, 得到真实的解释成果。
其次由于物探方法的多解性, 因此, 工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生, 对此要具体分析, 关键是否做出正确解释, 比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质, 不同的地层可能具有不同的力学性质, 也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近, 两个地层紧接在一起时, 在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕, 怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判, 造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验, 才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质, 而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
四、工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科, 但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题, 就好比医生给患者看病一样, 通过表面的病情了解、观察, 初步判断其病因, 然后选择必要的检查手段, 如血液、尿液常规检查、CT、X光透视、B 超等, 根据检验技术人员提供的检查结果, 综合分析, 最终确定病因或病灶位置, 根据诊断结果, 采取必要的治疗措施, 达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。
岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
1、界面问题: 主要有岩土体的界面划分, 地质构造和软弱结构面的判定, 以及不良地质体的地质界面等。
2、形态问题: 主要有不明地下物体、空洞, 以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
3、参数问题: 岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
4、施工质量检测: 地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测
岩土工程师在接受工程勘察任务后, 应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等, 确定是否采用工程物探技术手段, 确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务, 即所需查明的目的层或目的物; 物探工程师则应根据目的层和目的物的性质, 结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素, 选择可行的工程物探方法, 然后进行测线设计和工作前的试验工作, 确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术? 物探工程师如何更好地为岩土工程服务? 我们知道, 任何一项技术都有它的适用性和局限性, 只有了解它、认识它才能用好它, 这就需要两个专业经常进行技术交流, 知识互相渗透, 并且通过工程实践, 掌握对方的工作性质、目的、方法和特点, 才能更好地服务于对方, 达到共同提高、共同进步的目的。
五、结束语
1、工程物探技术经过二十多年的发展, 已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析, 许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数, 直接应用于岩土工程设计、施工, 可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
2、各种工程物探技术都有它的适用性与局限性, 应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异, 合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性, 应区分有用信号与干扰信号。
关键词：岩土工程 工程勘察
中图分类号：F407文献标识码： A
一、岩土工程勘察的特点
1、强烈的目标性
岩土工程勘察就是为工程建筑的规划、设计、施工及安全运营提供详细地可靠地地质资料，运用地质力学知识回答工程上的地质问题，以使地质环境与建筑物相适应，从地质上保证建筑的安全稳定、经济、合理、正常运行，并达到合理利用地质环境，保护地质环境的目的，同时对建筑不利的地质条件进行处理和技术措施。
2、工作内容的专一性
岩土工程勘察项目就是为了查清建设场区岩土分布特点及其相应物理特征。
岩土工程勘察，工作内容主要包括查明建筑影响范围内的土层类型、深度、分布、工程特性、较弱土层和坚硬土层的位置及范围，分析评价地基的稳定性和均匀性。查明建筑场地内及附近有无影响工程稳定性的不良地质现象。提出整治方案的建议。提供地基各土层的承载力特征值、变形模量、基床系数等物理力学指标、地基变形计算参数等设计所需工程资料，对持力层及基础形式提出建议，预测建筑物的变形特征。查明场地埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、弧石等对工程不利的埋藏物。查明地下水类型埋藏条件，提供地下水位季节性变化幅度及历史最高水位，提供防水设计水位和抗浮设计水位建议。提供地下水含量，判断水质和土是否对水泥及钢材具有侵蚀性。提供各土层的渗透系数及基坑开挖时应采取的降水控制措施，并分析评价降水对周围环境的影响。提供勘查场地的抗震设防烈度，涉及基本地震加速度和设计特征周期。场地类别、评价场地属于对抗震有利、不利或危险地段，提供场地土的类型，覆盖层厚度、土层剪切波速等有关地震参数。判别有无液化土层和液化等级等。
3、土的孔隙性、岩石的裂隙性
土体是由大小不同的颗粒组成，颗粒之间存在孔隙。对于饱和土，存在固、液两相，对于非饱，为固、液、气三相。岩石存在着或稀或密、或宽、或长或短的各种裂隙，这些裂隙有的粗糙，有的光滑;有的平直，有的弯曲;有的充填，有的不充填;有的产状规则，有的规律性很差。裂隙的成因也多种多样，有构造裂隙，有风化裂隙，有人为形成，有天然形成……总体来说，对于不同地域、不同深度、不同成因、不同时一代的岩土性质，很难使用一个规则的、给定的、统一的模板来衡量。
4、岩土的不均匀性
由于形成过程的自然条件不同，产生了自然界中多种不同的岩土类型，因而，也就存在着竖向和水平向的不均匀性，同一场地，不同深度的岩土性质就不一样，即使同一点的土，其力学性质也会随方向的不同而不同。
自然界中的岩石种类众多，风化程度各不相同，土体类型及各种半成岩类地层无法一一枚举，各种地质界线纵横交错，产状各异，更增加了岩土的不均匀性。
5、岩土参数的不确定性和测试方法的多样性
岩土是自然形成，岩土特性受外界温度、湿度、地下水、地下应力等的影响变化很大，只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因为存在条件的易变性和岩土参数的不确定性，不同程度地影响着计算条件的模糊性和信息的不完全性。目前，虽然岩土工程计算方法取得了长足的进步，发挥了重要作用，但由于计算假定、计算模式、计算参数与实际之间存在很多差别，因而，客观上，计算结果与工程实际之间不可避免地存在或多或少的差距，这就需要岩土工程师进行综合判断。
另外，由于取样、运输、样品制备、仪器及试验操作等环节的影响，再加上试验、计算等过程产生的误差，使得测试数据随机分布。即使同一种参数，又因测试方法不同而得出不同的试验结果。岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类，还有各种模型试验，极为多样，各有各的特点和用途。
6、岩土工程的不严密性、不完善性和不成熟性
由于条件的易变性和参数的不确定性，导致信息的不可完全依赖性，因此，单纯的计算不仅不精确，也不一定可靠。因而岩土工程强调定性分析与定量分析相结合，强调概念设计、综合判断。在岩土工程领域，忽视经验判断是错误的，没有实际经验肯定解决不了复杂的工程问题。同理，忽视理论也极易将局部经验误为普遍真理，犯概念性错误。
二、确保岩土工程勘察质量的具体做法
在岩土工程领域，国际上及国内均对岩土工程师应具备的职业道德行为有明确规定。国际岩土工程师职业道德准则，要求工程师把公众利益置于局部的、个人利益之上，将公平、诚信、勤奋、谨慎的工作态度贯彻于行动之中。在国内，职业道德也被列为注册岩土工程师职业资格考试的重要内容之一。但是，由于岩土工程行业的固有特点，目前，相比其他行业，岩土工程行业正面临比较严重的职业道德考验。笔者一以亲身经历为例，见证了某工程因勘察成果不准给施工带来了很多麻烦。
某桩基施工任务，施工了3组试桩，其静载荷测试结果如下:第一组955 kN，第二组1528 kN，第三组大于1910kN。然后又对3组试桩进行了低应变测试，结果证明桩身质量完好。由于只有第三组试桩满足设计要求，其它两组均有较大差异，决定对锚桩进行高应变测试，测试结果与静载荷基本吻合。业主召集勘察、设计、施工、质量监督等部门，就试桩问题召开座谈会，各方意见分歧较大，最后决定找高一级的勘察单位进行重新勘察。重新勘察结果发现:原勘察成果不细，提供地层参数不准确是造成试桩承载力标准值差异的主要原因。场地西北部粘性土较厚，砂性土较薄;砂层液化判定不准确，自然地坪以下15~20 m有一明显液化层，液化等级为中等，而原勘察报告却判定为不液化;第一组试桩的桩底坐落于淤泥土中，而原勘察报告未描述，给设计造成误导。根据第二次勘察结果及试桩测试结果，设计单位将原设计方案进行了调整，增加了桩长，部分区域进行了加桩处理，最终保证了工程质量。
上述实例说明，岩土工程勘察是设计和施工的基础，如果此项工作不到位就会导致岩体发育、断层压扭裂隙、不均匀沉降、结构面角度倾斜、风化差异、地质条件的隐伏和不确定性、人为破坏等不良工程地质问题不被揭露发现，那么，即使上部构造的设计、施工如何优质，工程建设也难免会最终失败。
鉴于岩土介质的复杂性，特别是近期全球各地地质灾害频发，提高岩土工程勘察质量意识，对任何一个工程建设的勘察任务都要当作新问题来重视。即使近处己有岩土资料，也只能作为参考。在以往工程建设中屡有地基强度不够，或压缩性不同而引起不均匀下沉，造成建筑物部分或整体的裂缝、倾斜，甚至破坏的惨痛教训，对此建设部严格按基本建设程序办事，实行先岩土工程勘察后设计程序，并不断修正岩土工程勘察相关规范、规程、技术标准，实行了注册土木工程(岩土)工程师考试制度，意在加强勘察队伍的自身建设。现实中建设、设计、勘察要三方单位都为争取利益最大化，抱着侥幸心理，肆意压缩勘察经费，致使安全意识淡忘、勘察工作流于口头，造成岩土工程勘察业的现实地位和作用与国家和政府给子的定位和期望有一定的差距。因此，笔者一呼吁岩土工程勘查业引入监理机制，从勘察方案、野外作业、提交勘察报告、参与验槽等过程进行全程监控。防止出现工作量布置不合理;呼吁工程建设各方领导提高勘察质量意识，并采取相应措施。
三、重视岩土工程勘察质量
目前很多单位进行了三体系认证(IS09000认证、IS014000认证、OHSAS18000认证)。随着IS09000标准的贯彻，过程管理的思想己深入到各个产品的质量形成过程中，要保证岩土工程勘察任务的高质量完成，不仅要建立完善的项目组织机构，还要加强整个施工过程的质量控制，具体建议内容如下：
岩土工程勘察是根据工程建设的要求，查明、分析、评价建设场地的性质、环境特征和岩土条件，编制勘察文件的活动。特别是计算机辅助软件在岩土工程勘察中的广泛应用，决定了勘察设计行业属于知识密集型行业，技术人员的个人素质对岩土工程勘察质量有着极其重要的影响，勘察企业应该强化岗位责任制，建立完善的岩土工程师为首的岩土工程勘察技术保证体系;严格技术文件的签字顺序，做到责任明确，保证工程质量。目前，岩土工程勘察行业己推行注册岩土工程师执业制度，对于有效保证岩土工程勘察质量起到了重要作用，同时对从事岩土工程勘察的广大工程技术人员提出了更高要求，工作之余要加强理论学习，争取早日取得注册岩土工程师执业资格，为将来能够更好地胜任工作打下坚实的基础。
结语：
基于岩土工程勘察工作的重要性，我们工程勘察施工人员必须加强岩土工程勘察项目质量控制，提供真实的工程地质数据、相关岩土体的物理力学性质及其他地质资料，从而保证整个工程的质量。
[关键词]物探 技术
近年来，工程物探技术取得了飞速的发展，集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、层析成象技术(CT)、管波探测法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、TEM法、桩基无损检测技术、地下管线探测等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上，解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。
1 工程物探技术的应用
1.1 岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面，因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点，并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法，工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少。具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面，当地下物体的界面物性差异较大时，弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来；其次是电磁波技术和电法技术，其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准(岩土工程勘察规范)(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定，在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数，如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
1.2 岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等，主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系。通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外，根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测，掌握裂缝状况和有关参数，判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种，它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等，具有成本低、速度快，适合大面积检测，并且可以随机抽样，而在国内外被广泛采用。
2 工程物探资料的分析
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择，事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外，还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释，以弹性波勘探方法为例。首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波，保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。从理论上说，可以通过硬件和软件来实现，但实际上分离和压制是有限度的，而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验，才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波，去伪存真，得到真实的解释成果。其次由于物探方法的多解性，因此，工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生，对此要具体分析。关键是否做出正确解释，比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质，不同的地层可能具有不同的力学性质，也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近，两个地层紧接在一起时，在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕，怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判，造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验，才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质，而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
3 工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科，但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题，就好比医生给患者看病一样，通过表面的病情了解、观察，初步判断其病因然后选择必要的检查手段，如血液、尿液常规检查、CT、x光透视、B超等，根据检验技术人员提供的检查结果，综合分析，最终确定病因或病灶位置，根据诊断结果，采取必要的治疗措施，达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面：
3.1 界面问题：主要有岩土体的界面划分，地质构造和软弱结构面的判定，以及不良地质体的地质界面等。
3.2 形态问题：主要有不明地下物体、空洞，以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
3.3 参数问题：岩土工程勘察、设计所需的各种参数，如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
3.4 施工质量检测：地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测。
岩土工程师在接受工程勘察任务后，应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等，确定是否采用工程物探技术手段，确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务，物探工程师则应根据目的层和目的物的性质，结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素，选择可行的工程物探方法，然后进行测线设计和工作前的各项试验工作，确定最佳的采集装置，再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道，任何一项技术都有它的适用性和局限性，只有了解它、认识它才能用好它，这就需要两个专业经常进行技术交流，知识互相渗透，并且通过工程实践，掌握对方的工作性质、目的、方法和特点，才能更好地服务于对方，达到共同提高、共同进步的目的。
小结
(1)工程物探技术经过多年的发展。已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析，许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数，直接应用于岩土工程设计、施工，可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
(2)各种工程物探技术都有它的适用性与局限性，应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异，合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性，应区分有用信号与干扰信号。
关键词：地质勘察、岩土工程技术、现状、展望
中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代，现阶段，岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分，直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期，通过先进技术和先进设备的引用，岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。
二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状
1.工程地质勘察的发展现状
（1）岩土参数难于确定
大多数岩土体受力状态复杂，是非均质、各向异性的，难以直接观察和检查，岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分，粉土试验复杂，经常会出现塑性指数的误判现象；粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层，难于取到原状岩土样和进行室内室外试验，其参数确定亦比较困难。
(2)工程地质测绘不到位
工程测绘是岩土勘察的基础工作，主要是观察、分析和推断地质性质，为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够，会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够，对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况，这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散，不能充分显示地质特点。
（3）监察机制不完善
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定：“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、基础形式、规模，荷载，结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制，使得不规范岩土勘察现象存在，勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等，导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。
（4）勘测的数字化水平低
如果技术条件欠成熟欠规范，那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现，描述偏向于定性内容，数字化程度低，就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。
2. 岩土工程技术的现状
岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家，它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。
就勘察现状的情况来看，“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”，虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点，但对于设计是否合理，施工后效果怎样，却少有人认真探讨过，而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复，却无突破。
从设计方面来看，就岩土工程体制的做法，岩土工程师发挥很大的作用，不但要提供基础设计基准，而且要决策工程方案，结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是：结构工程师是基础方案的制定者和决策者，他不直接对岩土进行勘查测试，有些对复杂场区无直接认知者，仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计，就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而，为了保险起见，设计师就采取加大安全系数的方法，这样既不经济，还会导致不安全因素。
从施工角度来看，由于把勘察，设计，施工三个方面分开来，因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任，如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测，勘察人员也不再负任何责任．在这种脱节的情况下，基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。
我国岩土工程技术发展如此缓慢，原因有二：第一是在人才培养上存在缺陷，造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端，把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年，在工程建设越来越多的情况下，人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上，更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫，把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够，只懂勘察不懂设计 ，岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。
三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望
1. 岩土勘察秩序将会更加规范
因为岩土勘察的工作比较复杂，它可能会同时涉及很多方面的测量工作，所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低，同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求，岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范，主要是对勘查中的各个工序进行规范，确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。
2.岩土工程勘察将向数字化方向发展
数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备，新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量，与此同时会产生大量的数据，传统的陈旧工具已经不能满足这些需求，所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术，这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确，同时提高了勘察工作的效率，大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展，对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度，可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。
3. 岩土勘察监理机制将会更齐全
不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此，为提高岩土勘察的效率和质量，岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程，但仅仅这样是不够的，还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段，进一步健全岩土工程勘察机制，同时随着监理机制的齐全，对岩土工程勘察监理力度的加强，岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止，这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高，而且又促进了岩土工程中各个环节的实施，保障了岩土工程的施工进度。
4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高
岩土勘察工作的专业性很强，所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量，为了满足岩土工程的需求，必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作，从而提高人员素质，同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期，才能正式进行勘测工作。另外，有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全，从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善，勘察人员才能更好的在工作岗位上工作，同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一，从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了，也会改善勘察工作中的不足现象，提高了岩土工程的经济性。
四、结语
综上所述，岩土工程是国家各项建筑工程的前提，对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察，并且根据建设程序基本的要求，各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察，以保证工程整体质量，更好地为国为民服务。
参考文献：
［1］刘军：《岩土勘察在岩土工程技术中的分析及解决措施》，《城市建设理论研究（电子版）》， 2012年08期
［2］徐伟军：《工程地质勘察与水文地质》，《城市建设·下旬刊》， 2011年09期
等问题进行了讨论，对国内环境岩土工程的发展提出了一些看法。
关键词：小环境岩土工程；进展；展望；软土；垃圾堆埋场
Abstract: environmental geotechnical engineering problems have gradually become the hot spot in the study of environmental geotechnical engineering problems. The research contents of environmental geotechnical engineering is briefly introduced, the paper at home and abroad in small environmental geotechnical engineering research, the present status and progress on sanitary landfill garbage problem, especially in the coastal soft soil area buried garbage the design of the field
Discusses, on domestic environmental geotechnical engineering development put forward some opinions.
Keywords: small environmental geotechnical engineering; Progress; look into the distance; Soft soil; Garbage buried field
中图分类号： TU471 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
环境岩土工程涉及气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等诸多学科，是岩土力学与环境科学密切结合的一门新学科，既是应用性的工程学，又是社会学，是技术、经济、政治、文化相结合的跨学科的新型学科。它主要是应用岩土力学的观点、技术和方法为治理和保护环境服务，就目前涉及到的问题来分，可以归纳为两大类：
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，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。
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、基坑开挖和盾构施工等对周围环境的影响；过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题，统称小环境问题。
由于受到政治、经济和文化等非技术因素的影响，环境岩土工程问题要比单纯的技术问题复杂得多[2]。多年来，为解决大环境岩土工程问题，即用岩土工程方法来抵御自然灾变所造成的对人类的危害，国内外学者做了大量的研究工作，取得了很多成果。目前，各国学者都致力于小环境岩土工程问题的研究，本文着重就小环境岩土工程问题的研究现状与发展趋势作一些介绍和评述。
2 研究现状
2.1国外研究现状
当前，国际环境岩土工程研究的主要内容，可引用《废弃物填埋场设计》[3]中的两句话加以说明。即“岩土工程十分关注对于废弃物填埋场与污染土地的除污措施，以及对于过去工业活动造成污染土地的除污措施。”“岩土工程师与科学家的一项重要任务，是在他们的专业范围内，为保护空气、土地、和水体做出贡献。要防止新的污染，也要清除土中已有的污染。”显而易见，国际环境岩土工程的研究重点在废弃物填埋场及污染土处理的相关内容上。这点，也可以从历届国际环境岩土工程论文集[4-7]得以证实。国外对小环境岩土工程现阶段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，尤其是对垃圾填埋场的研究已十分系统，其检测手段十分先进，国际上不仅重视这一领域的理论研究，更注重于应用技术和方法的创新，强调技术的实用性与先进性。
关键词:岩土工程;工程勘察
Abstract: the geotechnical engineering investigation in the engineering construction process in a very important role. In geotechnical engineering the purpose of the work is about the geographical field geological conditions in, and then according to the condition, find the use of literature available for design. The accuracy of the investigation achievements related to project foundation form and structure of the scheme. Investigation achievements of conservative or open engineering is unfavorable. This paper discusses the geotechnical engineering problems.
Keywords: geotechnical engineering; Engineering survey
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
现如今，我国工程地质勘察工作以转向岩土工程勘察方向，技术人员的知识水平得到了较大提升，他们对岩土工程技术的各个方面的应用掌握得更加熟练。但是，我们应该看到的是，当前勘察市场的竞争日趋激烈起来，岩土工程勘察中还有一些问题没有得到良好解决，比如一些勘察单位的设备配置过于落后；勘察技术水平没有得到提升；存在很多工程方面的课题没能得到有效解决。
一、理论与经验的关系
岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等，这些工程理论都是一种半科学半经验的理论，很多理论是建立在经验的基础上的，如很多公式都是经验公式。岩土工程问题的解决过程实际上是在理论的指导下，岩土工程技术人员利用自己的工程经验，结合工程实际情况，建立相应本构模型，运用合理适宜参数，加上良好的判断力，解决问题的过程。岩土工程技术人员必须具备扎实的理论基础、过硬的实践经验和对工程的准确判断力。在进行理论知识学习和运用的过程中，必须要注意公式和规律后的实际背景和内涵所在。而积累经验的过程可分为分析与预测现场观测对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结 3 个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。
二、勘察布孔
勘察与设计的接口：收到设计人的勘察任务书后，应认真阅读，仔细分析，充分了解设计意图，不明白的地方及时与设计人沟通，存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向，如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱，无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数，在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度，但是必需在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度，采用过于保守的岩土参数，过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况，因此岩土工程师应当，也有必要提出意见供设计人参考。
三、现场试验
现场试验是确定岩土物理力学性质的可靠方法。目前最常用的岩土现场试验有标准贯入、静力触探、十字板剪切、抽水试验等。由于标准贯入试验可以非常简洁有效及时地划分出砂土的密实度及稠度，因而成为岩土工程勘察最常用的现场试验手段。对软土则需要做十字板剪切试验确定其的抗剪强度和灵敏度。
做十字板剪切试验之前，应先做静力触探试验，以划分土层，这样既可以针对有需要的软土层做试验，同时可以避免十字板剪切试验出现板头损坏等事故。条件许可则可备两套微机、探头/板头、电缆及杆件，以避免频繁的更换静探探头和十字板板头，切换工作模式,从而减少出错机率，并提高工作效率。
四、编录
钻探编录则是工程勘察质量保证的基础。工程地质野外编录应力求简明准确，抓住密实度、稠度、风化程度等主要特征，准确地描述，并划分层位。
现如今，无纸化操作已经普及，相机和电脑的价格日趋下降，应给外业人员配备这些东西。就目前来看，外业人员普遍配有数码相机，而外业编录人员没有相应地配手提电脑。一方面，外业编录人员的录入速度和准确性因此可以得到大大提高。另一方面，编录后即可通过邮件等发回办公室或驻地，内业人员可以迅速获得编录信息，亦无需重复录入编录内容，进一步提高了效率。
五、室内试验
岩土层划分及其物理力学参数是岩土工程勘察的最重要成果。前者一般通过钻探及现场试验可划分，而岩土的物理力学参数一般是通过室内土工试验成果统计确定。
勘察人员在录入试验数据的过程中既浪费时间，又容易出错。在勘察报告的编写过程中，试验数据及编录表的录入约占 10%～15%的时间，因此实现试验数据电子版本的通用及野外编录工作的电脑录入，可以大大提高勘察报告的编写速度。室内试验存在的另一个突出问题是：岩土样品试验项目的选择问题。建议设计人在提出勘察任务时应明确选择所需岩土参数。
六、岩土勘察信息库
近年来，有研究人员提出建立岩土勘察信息库的看法，认为将勘察资料信息输入到信息库中，大大方便资料的提取与运用，从而减少大量不必要的时间耗费。若某地域建立了一个关于这种信息库的制度，那么该地域可以大大减少钻探次数，就会面临新信息减少的尴尬境遇。伴随着不断的资料供给，勘察单位的发展将会困难起来，这有待于建立相关制度。若岩土勘察信息库利用相关技术手段建立起来了，还是会有一定的局限性。比如，桩基础往往需要一桩一钻地打下，甚至有些大直径的桩需要好一桩多钻，距离较远的旧资料来进行桩基的设计肯定不可行。
因此，仅通过使用已有的钻孔资料来建设信息库指导往后的勘察工作是行不通的，建设信息库必须建立在对工程场地岩土条件有一定了解的基础之上，从而减少勘察工作量。
七、结论
目前工程地质勘查行业在我国还处于起步阶段,岩土工程勘察中存在一些问题亦难免,为此今后岩土工程的发展应注意如下方面:
(1)要大力采用新技术、新设备及新方法,以保证岩土工程的质量和进度,使之能在激烈的市场竞争中取胜。
(2)加强与设计单位及施工单位的合作,力求做到勘察、设计及施工一体化。
(3)加强技术上和体制上的立法工作,使岩土工程逐步规范化、系统化。
(4)加强计算机技术在岩土工程中的应用研究,当前岩土工程正朝规范化、标准化方向发展。
参考文献:
[1]邵水松. 岩土工程勘察审图中常见问题的探讨[J]. 浙江建筑, 2010, (01) .
[2]张琨. 浅析岩土工程勘察技术及方法[J]. 科技资讯, 2010, (06) .
