案例教學法在巖溶土洞處理的應用

時間:2022-11-25 03:59:11

導語:案例教學法在巖溶土洞處理的應用一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

案例教學法在巖溶土洞處理的應用

摘要:依托巖溶、土洞災害反向案例和校內(nèi)新建學生公寓巖溶、土洞處理全過程的正向案例,針對龍巖地區(qū)廣泛發(fā)育的巖溶土洞問題開展課程案例教學法構建,將埋藏于地下十幾米至幾十米的巖溶土洞問題具體形象化,用同一項目串聯(lián)不同章節(jié)的內(nèi)容,加強教學內(nèi)容之間的連續(xù)性。案例教學提升學生分析和解決問題的能力,強化教學效果,進而對接區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)和能力要求,為當?shù)亟ㄖa(chǎn)業(yè)培養(yǎng)地基基礎人才添磚加瓦。

關鍵詞:巖溶;土洞;案例教學法;地基;基礎

1課程的背景及特點

地基和基礎是建筑物的根基,屬建筑地下隱蔽工程,情況多變,存在較大的不確定性。而地基基礎課程是建筑類專業(yè)的核心課程,是對應就業(yè)崗位施工員、安全員、質檢員在施工現(xiàn)場最早遇到的分部分項工程。地基的選擇或處理是否正確,以及基礎的設計與施工質量的好壞,直接影響到建筑物的安全性、經(jīng)濟性和合理性。地基基礎課程的教學內(nèi)容有很強的區(qū)域特點且較為抽象。在教學上要將地基基礎問題分析清楚,就要把握規(guī)律遵循原則,結合項目場地的工程地質條件。中國巖溶面積分布廣泛,巖溶區(qū)的面積約為344.3萬km2,占全國總面積的35.86%。福建巖溶發(fā)育最為強烈的是龍巖、三明地區(qū)。巖溶具有隱蔽性、多樣性、復雜性的特點,對當?shù)毓こ探ㄔO產(chǎn)生諸多不良地質影響[1]。在受限于巖溶的隱蔽性和現(xiàn)場教學條件的情況下,充分對接區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)和建筑從業(yè)人員的能力要求,立足于專業(yè)人才培養(yǎng)模式和課程體系開展案例教學法的構建,旨在培養(yǎng)具有較高的思想道德修養(yǎng)、人文素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、良好的溝通表達能力和團隊協(xié)作精神,具備創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質技術技能人才。

2案例教學的特點

案例教學法是指教師在教學過程中,依據(jù)一定的教學目標和要求,通過展示案例、分析案例、探究案例,進而引導學生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、最終解決問題的啟發(fā)式教學模式[2]。案例教學法由美國哈佛商學院于19世紀20年代首次提倡,在經(jīng)濟學、法學、工程學等學科應用較為常見[3]。在土建類專業(yè)教學上運用案例教學法,可以直接將較為抽象且實踐經(jīng)驗要求高的工程項目具體地展現(xiàn)在課堂上,發(fā)散學生思維,剖析項目的技術要點,進而突破課程重難點和提升教學效果,培養(yǎng)學生學習主動性,以及分析問題和解決問題的能力。鑒于巖溶區(qū)域的特殊性,巖溶和土洞通常埋藏較深,安全隱患大,巖溶治理要從勘察、設計、施工、檢測全過程把控質量。因此,從反向案例出發(fā)引出問題,再結合全過程的正向案例教學,在加強課程內(nèi)容串聯(lián)的同時,更能契合人才培養(yǎng)方案和課程標準要求,使學生更好地掌握教學知識點,為當?shù)亟ㄖa(chǎn)業(yè)培養(yǎng)地基基礎施工人才添磚加瓦。

3案例教學法的構

根據(jù)巖溶發(fā)育區(qū)域特點及其對工程建設的影響,結合土建類地基基礎課程的培養(yǎng)需要,案例教學法構建思路從反向案例出發(fā),拋出問題引導學生進行主動思考和探究,以轉換角色的模式分析討論校內(nèi)學生公寓項目巖溶和土洞治理的勘察、設計、施工、檢測的全過程,用同一項目串聯(lián)不同章節(jié)的內(nèi)容,加強了教學內(nèi)容的連續(xù)性。最后開展教學效果分析評價,進一步優(yōu)化調(diào)整案例教學。案例教學法構建思路見圖1。

4案例法教學應用

4.1問題導向———引入反向案例。倘若擬建場地的地下存在數(shù)個空洞(巖溶、土洞),這對工程建設會產(chǎn)生不良影響。巖溶、土洞引發(fā)的工程問題可以總結為塌陷問題、沉降問題、地層支撐力問題、樁基施工問題、巖溶水突涌問題等,應引起足夠的重視。在教學過程中針對這些常見的幾類問題,分別引入具體的反向案例,列舉兩項見圖2、圖3,分別為巖溶引發(fā)的塌陷和沉降開裂,引發(fā)學生的學習興趣和思考。介紹巖溶、土洞的發(fā)育和至災的機理,開展課堂分組,組織學生對塌陷、開裂等反向案例的原因進行討論分析?;诜聪虬咐l(fā)生的原因分析,引導學生分析討論為避免巖溶、土洞災害發(fā)生要采取的相關預防措施,引入巖溶、土洞災害的勘察、設計、施工、檢測的全過程治理思路。重點把握施工方案選擇和施工技術要點。介紹分析不同處理方法的具體適用條件,見表1。4.2角色扮演——方案分析。面對擬建場地存在溶洞、土洞的問題,以角色扮演的形式開展解決問題的分析探討。進行課堂分組,每組設立業(yè)主方、設計方、施工方、檢測方的學生代表,對問題的處理方式進行具體的討論分析,角色分組屬性見表2。4.3正向案例分析。(1)案例背景介紹。該項目規(guī)劃用地面積約26810m2,總建筑面積為55410m2,計容建筑面積為48510m2,為5幢8層學生公寓,各學生公寓樓高均為34.2m。根據(jù)勘察資料顯示:場地不良地質災害主要為巖溶和土洞,發(fā)育程度強發(fā)育。(2)掌握巖溶、土洞信息。開展工程地質勘察,要從巖溶分布范圍、大小、埋深、充填物情況等方面深入全面地掌握針對巖溶、土洞的勘察信息。工程案例項目勘察工作期間,場地內(nèi)14個孔位中在⑥破碎灰?guī)r、⑦灰?guī)r之上出現(xiàn)土洞;土洞高度為0.55~10.60m不等,土洞埋深在16.00~37.50m之間,以半充填為主。溶洞高為0.8~11.0m不等,埋深為16.10~42.50m之間。補充勘察的27個孔中有10個孔揭露了土洞,本項目的巖溶發(fā)育分布平面和典型剖面見圖4、圖5。(3)溶洞、土洞處理方法。對常用的巖溶、土洞處理方法進行總結分析,見表1。針對本案例巖溶、土洞的分布規(guī)律及埋藏較深的特點,從處理技術、經(jīng)濟投入、施工進度等角度進行分析,綜合選定充填注漿的處理方案。充填注漿方案在本區(qū)域內(nèi)有充分的實踐經(jīng)驗,能夠在控制造價投入的同時可以取得較好的治理效果。充填注漿處理方案的技術大樣見圖6。(4)任務驅動———制定施工方案。為完成巖溶、土洞的充填注漿處理,安排教學任務使學生制定完整的施工方案。施工方案從施工進度、主要材料與設備選用、施工勞動力計劃、施工工藝技術分析、施工質量安全保障措施等方面開展,要求提交施工方案文件報告。(5)任務驅動———質量檢測。分析巖溶、土洞地基處理質量檢測控制??蛇x用標準貫入、輕型動力觸探、靜力觸探、面波或鉆孔取芯等方法對加固地層進行均勻性檢測,土洞、溶洞充填須飽滿。注漿加固處理后地基承載力應進行靜力載荷試驗。同時地基上的建筑物應在施工期間、使用期間進行沉降觀測,直至沉降達到穩(wěn)定為止。4.4教學效果評價。教學效果從學生的能力、知識點掌握程度、案例教學法認知度三個視角開展[4]。分析學生對巖溶、土洞災害的認知情況,災害處理方案適用條件的熟悉情況,常見處理措施的施工流程和技術要點,施工質量的檢測等方面??v向開展平行班的教學效果對比,橫向開展不同學年班級的教學效果對比,對本區(qū)域從事相關專業(yè)的畢業(yè)生開展案例教學法問卷調(diào)查分析。綜合分析、優(yōu)化和調(diào)整案例教學法的教學組織。

5結語

基于案例教學法在土建類專業(yè)教學上發(fā)散學生思維、剖析項目的技術要點,進而突破課程重難點和提升教學效果,培養(yǎng)學生學習主動性,以及分析問題和解決問題的能力的特點。構建由巖溶、土洞災害反向案例出發(fā)引出問題,具體分析校內(nèi)學生公寓項目巖溶和土洞的勘察、設計、施工、檢測全過程的災害治理。以角色扮演的方式開展巖溶、土洞治理方案分析,以任務驅動的形式進行巖溶、土洞治理施工方案制定和施工質量檢測。從學生的能力、知識點掌握程度、案例教學法認知度三個視角開展縱橫向對比分析性,結合已畢業(yè)學生的工程運用情況進行教學案例調(diào)整,進而完成本案例教學法的構建。

參考文獻

[1]陳國俊.巖溶地區(qū)常見的巖土工程問題及其對策———以龍巖地區(qū)為例[J].福建建材,2018(11):75-76.

[2]李甜甜.案例教學法在“思想道德修養(yǎng)與法律基礎”課教學中的運用研究[J].山西高等學校社會科學學報,2019,31(2):42-45.

[3]吳莎.案例法教學在高校經(jīng)濟學課程中的探討[J].課程教育研究,2019(9):6-7.

[4]蔣曉,李延敏.案例教學法的全過程應用效果評價分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2019(16):174-175.

作者:陳國俊 單位:閩西職業(yè)技術學院城鄉(xiāng)建筑學院