地基處理課程特點及教學方法探討

雷勇++賀建清++陳秋南?í?

摘要：地基處理課程是一門實踐性較強的課程，具有涉及課程多、研究對象多和處理方法多等特點。文章歸納了該課程課堂教學存在的一些問題，分析了其產生的原因，并有針對性地提出了教學改進措施，通過采用激發(fā)興趣、系統(tǒng)備課、擴展前沿、互動教學、案例教學、實踐教學及多樣化的考核等方法提高教學效果，旨在培養(yǎng)學生的動手能力、解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

關鍵詞：地基處理；課程特點；互動教學；案例教學；實踐教學

中圖分類號：G6420；TU4文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2016）04008204

地基處理課程是面向巖土工程專業(yè)學生開設的一門專業(yè)課，也是一門實踐性較強的課程[1]。該課程設置的目的是通過課程學習，讓學生掌握各種地基處理方法的適用條件、設計原理及方法，更重要的是培養(yǎng)學生應用地基處理方法解決實際問題的能力，并充分發(fā)揮學生的自學潛力和創(chuàng)新精神，以快速適應市場的發(fā)展要求，在新的形勢下提高學生的就業(yè)率。

然而，從課程考試、課程設計及畢業(yè)設計的結果來看，目前有不少學生在完成該課程的學習之后并未真正理解和掌握地基處理的基本原理，甚至有部分學生畢業(yè)初期在工程實踐中遇到地基處理問題時常感到無所適從， 對設計結果和施工中遇到的工程問題也無法進行評估，這反映出該課程現有教學過程還存在問題。筆者就個人多年來地基處理課程教學的實踐，對地基處理課程的特點進行分析，指出當前地基處理課程教學中的不足，并提出幾點改進措施，以期提高學生的動手能力和解決工程實際問題能力。

一、地基處理課程的特點

（一）涉及課程多

地基處理課程內容涉及的相關領域和預備知識較多，具有多學科交叉性，它與工程地質、土力學、基礎工程、土木工程施工技術、原位測試技術以及環(huán)境巖土工程等課程均有密切聯(lián)系，該課程內容還是路基工程、基礎工程、基坑工程相關知識的補充。在進行地基處理方案比選時，首先要了解場地的工程地質情況，確定地基土的工程類別及地基處理的范圍，因此

具備工程地質知識是地基處理設計的前提條件，掌握土力學原理是學好地基處理的關鍵。換填法施工的

原理是土的壓實機理，現場通過控制壓實度和含水量來控制其質量指標，這就涉及到土力學中最佳含水量和最大干密度的估算及測試。預壓法中地基固結度的計算涉及到太沙基一維固結理論，而該理論在土力學中的飽和土滲透固結中有詳細講解。類似的換填法中墊層及軟弱下臥層的承載力及沉降計算時，又涉及到基礎工程中有關淺基礎的設計計算，因此基礎工程的相關知識不可或缺。各種

地基處理方法與土木工程施工技術、質量檢驗、土工原位測試技術及室內土工試驗等知識密切相關。

（二）研究對象多

地基處理課程研究的主要對象為軟弱地基及特殊土地基，軟弱地基又分為軟土、沖填土、雜填土等地基；特殊土地基又分為濕陷性黃土、膨脹土、鹽漬土、季節(jié)性凍土、紅粘土等地基。軟土、粘性沖填土地基的孔隙比大，含水量高，抗剪強度低，壓縮系數高，承載力低，在荷載作用下沉降大。雜填土結構疏松，強度低，壓縮性高，均勻性差。特殊土地基中每種土均有各自不良工程特性，并不適用某些處理方法。比如：黃土的濕陷性、膨脹土的脹縮性及鹽漬土的溶陷性，在選用地基處理方法時要嚴格控制水的使用。軟土地基的孔隙比大、含水量高，采用強夯并不能使其孔隙減小，因而強夯法不適用軟土地基。

（三）處理方法多

地基處理技術的主要方法有換填法、預壓法、振密擠密法、漿液固化法、加筋法等，而且還在不斷發(fā)展中。各種處理方法的主要原理并不完全一致，但總的來說是將土質由松變實，將土的含水量由高變低，即可達到地基加固的目的，工程實踐中的各種加固方法均是從這一加固原理出發(fā)的。然而，由于施工方法的獨特性及處理對象的特殊性，并不是每種方法都適合處理所有種類的地基。比如換填法對于深層軟弱地基就不適用，預壓法主要是將飽和軟土地基中的孔隙水排出，土層逐漸固結，地基發(fā)生沉降，達到地基強度提高、減少工后沉降的目的。

二、地基處理課程教學存在的問題

（一）傳統(tǒng)教學方法單一

在傳統(tǒng)的教學模式下，教師授課完全依賴教材“照本宣科”，

學生被動接受，形式較為單一。這種教學方式教師自由度比較大，講課占據課堂大部分時間，留給學生思考和分析的時間卻較少[2]。 由于無法調動學生的學習積極性，課堂氣氛不活躍，學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力難以得到鍛煉和提高。

（二）教材內容與實際脫節(jié)

目前地基處理工程越來越多，技術水平也日新月異[3]，加之施工工藝不斷改進，機械設備也常常改造升級和更新，

由于編寫出版的滯后性，地基處理課程教材很難涵蓋地基處理領域的最新動態(tài)。甚至有的教材介紹的有些方法也很落后，應用也較少，導致所學與實際脫節(jié)，學生畢業(yè)后要花較長時間重新學習。此外，目前使用的教材偏重設計理論，工程實踐的內容偏少，也缺乏完整的工程實例，對經典案例和采用新技術新方法的地基處理案例的介紹較少，教材內容更新速度較慢，不能反映最新科研成果。

（三）缺乏實踐教學環(huán)節(jié)

對于土木工程專業(yè)的學生來說，要學好一門專業(yè)課，實踐教學是必不可少的環(huán)節(jié)[4]?？茖W的調整實踐環(huán)節(jié)在教學中的比重，處理好實踐與教學的關系，才能充分發(fā)揮實踐教學的作用，促進教學的良性發(fā)展。實踐性教學環(huán)節(jié)有兩種：一是課程的實踐性教學，即課程作業(yè)、實驗、實習（設計）；二是集中實踐性教學，即社會調查、各類實習以及畢業(yè)論文和設計等。目前地基處理課程的課時少，實驗、實習和社會調查更為缺乏，因此，學生很難將課堂所學的知識和現場實踐聯(lián)系起來。譬如課堂上所學的地基處理施工過程和施工要點基本是文字性描述，如學生未參加過現場實踐，

很難建立相關知識的形象概念，也沒有學習積極性。

三、地基處理課程教學改進措施

（一）激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望

在講緒論時可重點介紹該課程與實際工程的關系，以及地基處理成功與失敗的具體實例，像意大利比薩斜塔、蘇州市虎丘塔、墨西哥市藝術宮、加拿大谷倉、三峽大壩等都是很好的素材。成功的工程實例固然能開闊學生的視野，但失敗的工程案例更能引起學生探究的欲望，更能啟迪學生的思維，激發(fā)學生的學習興趣，使學生充分認識到地基處理在建筑工程中的重要性，從而調動學習該課程的積極性。

（二） 系統(tǒng)備課，高度總結

教師應全面掌握地基處理課程內容，以及相關其他學科的知識。在第一堂課時，可通過總結分析，概括地基處理技術“挖”“換”“壓”“夯”“擠”“拌” “噴”重要的七個字。 地基處理的對象是土，其目的是將土質由松變實，將土的含水量由高變低，因此在換填法中可補充土力學中土的物理指標的換算，在軟弱下臥層的承載力及沉降計算時，

重新復習基礎工程中淺基礎的知識，以溫故而知新。在講授復合地基的內容時，可將目前所有的復合地基形式加以系統(tǒng)分類講解[5]，而后將復合地基承載力計算及壓縮模量公式的異同進行對比分析。

（三）教學內容中拓展地基處理的最新前沿知識

在教學過程中要重點介紹地基處理領域的最新研究成果和發(fā)展趨勢，以開闊學生的視野，擴大知識面，達到課堂教學和科研相結合的目的。通過地基處理工程案例新舊方法的選擇和對比評價，分析新舊方法之間技術的可行性和經濟的合理性，培養(yǎng)學生從事地基處理工作的創(chuàng)新與實踐能力。提供新工藝新方法的視屏資料，讓學生在課堂就能了解一些現場試驗和工程實測，解決教學內容擴充與教學時數減少之間的矛盾，以及教材內容落后于實際工程的問題，從而保證課堂教學質量。

（四）改進教學方法，提高教學效果

1.提高多媒體課件的演示功能

在講述具體地基處理工藝時，教師可將豐富精美的施工圖片、施工動畫及施工視屏等融入多媒體課件中，通過對素材的講解幫助學生建立一定的感性認識，并在短時間內建立對地基處理的施工過程、施工機械等的認識。在講授某一地基處理方法之前，可首先播放該工程現場錄像，模擬現場教學，組織課堂討論，最后對課程教學進行總結，形成實踐→理論→實踐→理論的循環(huán)學習模式。

2.采用互動教學方法

在教學雙方平等交流探討的過程中，允許不同觀點的碰撞交融，達到教學相長的目的。如：在講述沖填土現象時，通過虎門某碼頭地基加固的例子，引導學生應用地基處理原理

知識對方案進行討論，然后根據加固要求，進一步確定可選的方案，并對每種方案進行經濟技術比對，最后教師講述實際工程中的處理方法和結果。學生通過這樣一來一往的討論，從中學會分析問題，提高解決問題的能力。

3.穿插案例教學法

講課過程中，

教師應將理論與實踐相結合，最好是將自己親自參與的有關工程項目介紹給學生，通過相關工程概況、地質勘察資料、原有設計文件、施工工藝和水平，以及工程案例的地基基礎的全面剖析，總結其失敗或成功的原因，從而引出該地基處理技術的基本原理、設計計算方法和施工程序，這樣才能增強學生的學習興趣，提高學習效果，培養(yǎng)其勤于思考、善于思考的習慣[6]。

4.注重實踐教學

通過實踐教學，強化課程的基本理論和基本概念，增強學生應用地基處理原理解決工程實際問題能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在條件允許的前提下，將學生帶到工程現場進行講解，加深學生對所學知識的理解。根據專業(yè)試驗條件，在室內讓學生參與地基處理模型試驗的科研工作。鼓勵有興趣的學生自己設計試驗，調動學生的主動性，激發(fā)其創(chuàng)造性，

讓學生對地基處理有更加深刻的認識?？茖W研究有助于加深和促進對課堂理論知識的理解[7]。建立校企聯(lián)合實習基地，讓學生有固定的專業(yè)實習基地[8]，將課堂所學知識與工程實際緊密聯(lián)系，增強學生對所學知識的應用和創(chuàng)新能力。

5.考核方式多樣化

對學生學習情況的檢驗可采用課后論文報告、筆試和課程設計等形式進行多樣化考核。論文報告可以是總結型的或研究型的，以區(qū)別對待不同層次的學生。筆試可結合注冊巖土工程師考試的題型和類型進行有針對性的考核，提高學生的學習積極性。在地基處理課程教學中穿插課程設計[8]，引入實際工程的設計施工問題，做到人手一題，可以是該工程地基處理的設計、施工方案的確定，也可以是該工程難點問題的探討，其最終目的就是要解決實際工程問題。

四、 結語

巖土工程專業(yè)以培養(yǎng)施工、設計及管理人才為目標。而地基處理是巖土工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程之一，具有很強的實用性和技術性，與工程實踐關系密切。地基處理課程內容多且無系統(tǒng)性，要想在有限的學時內取得良好的教學效果，課程教師必須鉆研教材，把握地基處理的基本方法和原則，對教學內容進行重新調整。此外，教師還應不斷學習，提高自身專業(yè)知識和工程素質，深入地基處理的工程實踐，掌握

理論科研前沿，并將自己的工程和科研實踐融入地基處理課程教學中，注重實踐教學，激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生的動手能力、解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]賀建清. 地基處理[M].機械工業(yè)出版社，2012.

[2]齊善忠，付春梅.地基處理課程項目化教學的構想與實施[J]. 黃河水利職業(yè)技術學院報，2010，22（2）：94-96.

[3]鄭剛，龔曉南，謝永利，等.地基處理技術發(fā)展綜述[J]. 土木工程學報，2012，45（2）：127-146.

[4]宛新林，丁克偉. 土木工程專業(yè)實踐性教學改革與實踐[J].高等建筑教育，2010，19（3）：101-103.

[5]張小龍，王俊杰.樁土復合地基處理技術創(chuàng)新教學實踐[J].高等建筑教育，2014，23 （5 ）：115-118.

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[8]裴向軍， 靖向黨，黃有魁.地基處理課程考核方式改革探索[J].長春工程學院學報：社會科學版， 2010，2（3）：18-23 .