土木工程地质课程总结

2024-10-10

土木工程地质课程总结(精选10篇)

1.土木工程地质课程总结 篇一

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体。石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。代(界):新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1;纪(系):第四Q、第三R(晚N早E)、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型:水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素:走向、倾向、倾角。节理指岩层受力断开后,裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分:原生、构造、表生;按力学:剪、张;按岩层产状关系:走向、倾向、斜交。断层指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。地质图:平面图、剖面图、综合地层柱状图。地表水地质作用:侵蚀、搬运、沉积。河床横断面:河床、河漫滩、河谷斜坡。水在岩土中状态:气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质:容水性、持水、给水、透水。地下水按埋藏条件分:上层滞水、潜水、承压水。地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下,会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化,使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。沿途施工工程分级:I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类:按成因(残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积)、特殊土(黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土)。黄土是以粉粒为主,含碳酸盐,具大孔隙,质地均一,无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物,并且随含水量增减,体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下,突然向下崩落的现象叫崩塌。条件:地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理:倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。滑坡形态特征:滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治:排水、支挡、减重、固结。泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件:丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类:泥流、泥石流、水石流。防治:形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件:可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。地震类型:构造地震、火山、陷落、诱发、人工。岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”,具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力,也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。土质地基变形和破坏:不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。地基极限承载力测定方法:平板荷载试验,P-S曲线(三阶段:压密、剪切、破坏);旁压试验:临塑压法、极限压力法;螺旋压板荷载试验。土质边坡破坏类型:局部、整体性;岩质破坏类型:松动、松弛张裂、蠕动(表面蠕动、深层蠕动)、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素:岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治:放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆(索)、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。勘察设计阶段划分:规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体。石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。代(界):新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1;纪(系):第四Q、第三R(晚N早E)、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型:水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素:走向、倾向、倾角。节理指岩层受力断开后,裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分:原生、构造、表生;按力学:剪、张;按岩层产状关系:走向、倾向、斜交。断层指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。地质图:平面图、剖面图、综合地层柱状图。地表水地质作用:侵蚀、搬运、沉积。河床横断面:河床、河漫滩、河谷斜坡。水在岩土中状态:气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质:容水性、持水、给水、透水。地下水按埋藏条件分:上层滞水、潜水、承压水。地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下,会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化,使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。沿途施工工程分级:I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类:按成因(残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积)、特殊土(黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土)。黄土是以粉粒为主,含碳酸盐,具大孔隙,质地均一,无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物,并且随含水量增减,体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下,突然向下崩落的现象叫崩塌。条件:地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理:倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。滑坡形态特征:滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治:排水、支挡、减重、固结。泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件:丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类:泥流、泥石流、水石流。防治:形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件:可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。地震类型:构造地震、火山、陷落、诱发、人工。岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”,具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力,也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。土质地基变形和破坏:不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。地基极限承载力测定方法:平板荷载试验,P-S曲线(三阶段:压密、剪切、破坏);旁压试验:临塑压法、极限压力法;螺旋压板荷载试验。土质边坡破坏类型:局部、整体性;岩质破坏类型:松动、松弛张裂、蠕动(表面蠕动、深层蠕动)、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素:岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治:放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆(索)、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。勘察设计阶段划分:规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体。石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。代(界):新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1;纪(系):第四Q、第三R(晚N早E)、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型:水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素:走向、倾向、倾角。节理指岩层受力断开后,裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分:原生、构造、表生;按力学:剪、张;按岩层产状关系:走向、倾向、斜交。断层指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。地质图:平面图、剖面图、综合地层柱状图。地表水地质作用:侵蚀、搬运、沉积。河床横断面:河床、河漫滩、河谷斜坡。水在岩土中状态:气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质:容水性、持水、给水、透水。地下水按埋藏条件分:上层滞水、潜水、承压水。地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下,会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化,使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。沿途施工工程分级:I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类:按成因(残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积)、特殊土(黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土)。黄土是以粉粒为主,含碳酸盐,具大孔隙,质地均一,无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物,并且随含水量增减,体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下,突然向下崩落的现象叫崩塌。条件:地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理:倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。滑坡形态特征:滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治:排水、支挡、减重、固结。泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件:丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类:泥流、泥石流、水石流。防治:形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件:可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。地震类型:构造地震、火山、陷落、诱发、人工。岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”,具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力,也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。土质地基变形和破坏:不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。地基极限承载力测定方法:平板荷载试验,P-S曲线(三阶段:压密、剪切、破坏);旁压试验:临塑压法、极限压力法;螺旋压板荷载试验。土质边坡破坏类型:局部、整体性;岩质破坏类型:松动、松弛张裂、蠕动(表面蠕动、深层蠕动)、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素:岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治:放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆(索)、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。勘察设计阶段划分:规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

工程地质条件包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、不良物理地质现象及天然建筑材料。矿物是在地壳中天然形成的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物,通常是无机作用形成的均匀固体。石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、普通辉石、滑石、石膏。岩浆岩由岩浆冷凝固结而形成。沉积岩形成分为生成、搬运、沉积、成岩四个过程。各个地质历史时期形成的岩石称为该时期的地层。代(界):新生Kz、中生Mz、古生Pz、晚元古Pt3、中元古Pt2、早元古Pt1;纪(系):第四Q、第三R(晚N早E)、白垩K、侏罗J、三叠T、二叠P、石炭C、泥盆D、志留S、奥陶O、寒武ε、震旦Z。构造运动引起地壳岩石变形和变位,这种变形、变位被保留下来的形态称为地质构造。类型:水平、倾斜、直立、褶皱、断裂。要素:走向、倾向、倾角。节理指岩层受力断开后,裂面两侧岩层沿断裂面没有明显相对位移时的断裂构造。按成因分:原生、构造、表生;按力学:剪、张;按岩层产状关系:走向、倾向、斜交。断层指岩层受力断开后,断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。地质图:平面图、剖面图、综合地层柱状图。地表水地质作用:侵蚀、搬运、沉积。河床横断面:河床、河漫滩、河谷斜坡。水在岩土中状态:气态、吸着、薄膜、毛细、重力、固态。岩土水理性质:容水性、持水、给水、透水。地下水按埋藏条件分:上层滞水、潜水、承压水。地壳作用的岩石在外营力作用下及生物活动等因素的影响下,会引起岩石矿物成分和化学成分以及结构构造的变化,使岩石逐渐发生破坏的过程称为风化作用。沿途施工工程分级:I松土、II普通土、III硬土、IV软土、V次坚石、VI坚石。土的分类:按成因(残积、坡积和崩积、洪积、冲积、淤积、风积)、特殊土(黄土、红粘土、膨胀土、软土、盐渍土、多年冻土、填土)。黄土是以粉粒为主,含碳酸盐,具大孔隙,质地均一,无明显层理而有显著垂直节理的黄色陆相沉积物。膨胀土是一种富含亲水性粘土矿物,并且随含水量增减,体积发生显著膨胀变形的高塑形粘土。陡坡上的岩体或土体在重力或其他外力作用下,突然向下崩落的现象叫崩塌。条件:地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、地震、风化、人为因素。形成机理:倾倒、滑移、鼓胀、拉裂、错断。滑坡形态特征:滑坡体、滑动面和滑动带、滑坡床、滑坡周界、滑坡后壁、滑坡台阶、封闭洼地、滑坡舌、滑坡裂缝。防治:排水、支挡、减重、固结。泥石流是一种含大量泥沙石块等固体物质的特殊洪流。条件:丰富的松散物质、充足的突发性水源、陡峻的地形条件。按物质分类:泥流、泥石流、水石流。防治:形成区排洪、流通区拦渣坝、沉积区排导。岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。条件:可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力、流动的水。地震类型:构造地震、火山、陷落、诱发、人工。岩体指在地质历史时期由各种岩石块体自然组合而成的“岩石结构物”,具有不连续性、非均质性和各向异性的特点。地应力指地壳岩体处在未经人为扰动的天然状态下所具有的内应力,也称天然应力或初始应力。工程开挖引起的为二次重分布应力。土质地基变形和破坏:不均匀沉降和变形过大、地基滑移和挤出。地基极限承载力测定方法:平板荷载试验,P-S曲线(三阶段:压密、剪切、破坏);旁压试验:临塑压法、极限压力法;螺旋压板荷载试验。土质边坡破坏类型:局部、整体性;岩质破坏类型:松动、松弛张裂、蠕动(表面蠕动、深层蠕动)、剥落、滑移破坏、坍塌破坏。影响因素:岩土类型、地质构造、岩土体结构、水、风化、人类活动。防治:放缓边坡、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆(索)、格构加固、注浆加固、排水工程、边坡绿化。勘察设计阶段划分:规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。

2.土木工程地质课程总结 篇二

一、课程两级教学目标的设计

对本门课程采用两级教学目标设计。在开课讲绪论时, 就强调本门课程的两级目标。我们定位的基本目标为:本门课程完成后, 能够看懂工程地质勘察报告和相关图件, 在此基础上做出对工程结构有利的决策。高级目标为:本门课程完成后, 通过自学《矿物学》、《岩石学》、《构造地质学》、《第四纪地质学》等课程, 结合相关的野外实习, 能够从事工程地质、岩土工程方向的工作。

二、教学内容的优化

在教学内容的选择上, 突出了地质特色。工程动力地质作用研究部分选择与地质工程专业内容一致, 但增加了工程地质勘察的内容。具体内容如下:

1. 内动力地质作用研究。包括活断层工程地质研究和地震工程地质研究。

2. 外动力地质作用研究。

包括斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究、渗透变形工程地质研究、泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究。

3. 工程地质勘察方法。

包括工程地质勘察方法、工业与民用建筑工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法内容。其中精讲工业与民用建筑的主要工程地质问题、地基中应力分布、地基强度及承载力确定、桩基工程地质论证、地基处理措施等内容。实践证明, 在课程中增加工程地质勘察内容对土木工程方向的学生是有效的。从事相关行业的毕业生, 特别是施工方向的毕业生, 工作上手快, 能够结合工程地质条件看、想问题, 解决问题实际效果好。

三、教学方法的选择

由于课程课时短, 内容多, 采取自学与课堂讲解相结合的教学方法。泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究、工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法, 采用课堂讲解基本概念、基本研究方法, 其余部分让学生自学和答疑相结合的教学方法。一方面可以腾出课时讲解工程实例, 另一方面也能够锻炼学生的自学能力。

四、增加对工程实例的讨论

在地震工程地质研究、斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究每个内容讲解结束后, 均安排2个学时, 专题讲解最新发生的地震灾害、滑坡灾害、岩溶灾害问题, 结合工程实例, 师生一起讨论灾害的发生机理、预测、预警以及防治措施等问题。学生很喜欢这种上课方式, 能够尝试用学到的知识去解决实际问题, 让他们很有成就感。同时也锻炼了其发现问题、分析问题的能力。

五、加强实践环节, 提高学生感性认识

由于学校的地质特色, 对实践环节非常重视, 土木工程专业也不例外。在大一暑假, 地下建筑工程方向、道路桥梁工程方向学生均到我校北戴河野外教学实习基地, 进行为期2周的地质认识实习;在大二暑假, 到我校三峡秭归野外教学实习基地, 进行为期3周的专业教学实习。北戴河实习内容包括风化作用、河谷地貌和河流沉积物、三角洲、岩溶作用和岩溶地貌、海水的物理化学性质和波浪作用、基岩海岸和沙质海岸的地质作用、滨岸海洋生物、沉积岩和地层、火山岩和侵入岩、地壳运动和地层不整合接触关系、褶皱和断层构造、矿产资源和环境保护等。此外, 还学习如何使用和掌握地形图、地质罗盘、地质定点、岩层产状测量、野外记录簿记录、地质素描图制作和地质剖面和地质标本采集等[2]。秭归的实习内容包括地质基础实习、土木工程专业认识实习、工程地质现象与地质灾害治理工程实习等内容。地质基础实习包括地层岩性、地质构造、水文地质条件方面的内容。土木工程专业认识实习要求对工程建筑的结构、工程建筑与地质条件之间的关系、工程建筑兴建后对地质环境的影响作了解。包括:三峡大坝考察, 道路、桥梁、隧道工程考察, 了解路桥隧工程的类型、结构及选址需要考虑的工程地质问题。工程地质现象与地质灾害治理工程实习内容包括滑坡与崩塌变形体的一些外部特征、形成机制、危害、监测手段、防治措施等。通过野外实习, 学生对地质问题和工程地质问题有了感性的认识, 有利于对课堂教学内容的理解和吸收。

六、布置大作业, 深化学习内容

在本门课程教学中, 三个大作业贯穿整个课程教学时间。第一个大作业是岩质滑坡剩余推力法的计算, 要求利用C语言、EXCEL工具编制程序或者上网下载已编制好的程序, 计算给定滑坡的稳定性系数, 并进行分析。第二个大作业是岩溶地面塌陷危险性的分析, 要求提交危险性分区图。第三个大作业是在课程结束时, 提交一篇综述报告, 要求学生对课程内容感兴趣的部分, 通过对文献的查阅, 了解本方向的发展进展。通过三个大作业的深化学习, 学生学会了应用计算机技术解决专业问题, 提高了文献查阅和综合分析的能力。

在近年来的教学活动中, 我们坚持贯彻以上措施, 取得了一定的效果。土木工程专业的本科毕业生在隧道、地铁、路基、桥基施工中能够结合地质条件, 提出合理的支护措施。接着上研究生的学生, 一部分改专业为地质工程专业, 他们能较快转变研究方向、适应地质工程专业的培养目标和要求, 达到了我们在课程中设计的两级教学目标。

摘要:为了提高土木工程专业《工程地质学》课程教学效果, 尝试采用课程两级教学目标的设计, 教学内容的优化, 教学方法的选择, 增加对工程实例的讨论, 加强实践环节, 布置大作业等措施。实践证明以上措施有一定的效果。

关键词:教学效果,工程地质学,土木工程

参考文献

[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]王家生, 龚一鸣, 顾松竹, 何卫红.地质实践教学成绩的评定方法改革和完善——以2010年北戴河地质认识实习为例[J].中国地质教育, 2010, (4) :89-92.

3.土木工程地质课程总结 篇三

摘 要:针对地质工程专业地球物理勘探课程的授课对象的专业特点以及课程本身理论实践并重的特点,从教学内容、教学手段、实验和考核四个环节分别进行探索,提高地球物理勘探课程在地质工程专业的教学效果,通过教育改革的具体实施办法,旨在为实践教育课程的蓬勃发展提供有力理论与实践依据。

关键词:地质工程;地球物理勘探课程;教学研究

随着我国经济建设的快速发展,工程地质人才得到广泛重视。但传统的工程地质勘探方法已不能很好地满足现代工程设计与高效施工的要求,地球物理勘探方法被越来越多地运用到地质工程领域中。

在目前的地质工程专业中,地球物理勘探课程教学产生了一些问题。首先,地球物理勘探课程包含内容多,涉及物理知识面广,是一门数理基础要求很高并与计算机技术等紧密联系的课程,但课时设置相对较少。其次,地质工程专业物探课程的实验环节仪器数量有限,造成许多学生对实践环节认识不深刻。另外,作为当代大学课堂教学的通病,大量移动智能终端的使用使得部分学生有效课堂学习时间少,而地球物理勘探课程内容难度大,会加重这种现象的发生。为了扭转这一局面,提高课程质量,需要根据地质工程专业特点对地球物理勘探课程进行改进,本文从教学内容、教学手段、实验环节以及考核四个方面分别谈一些体会。

一、教学内容的优选

地球物理学涉及大量的数学物理方程,比较抽象,逻辑性也强。但是,地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础,因此,在教学内容上应重视培养学生的应用能力,而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上,应当体现地质工程专业物探学的特点,即地球物理勘探课程教学应突出地质工程专业的特点。地质工程专业学生就业面比较广,因此,高校应根据自身的实际情况,考虑行业的实际需要,突出地球物理勘探课程的特色教育。

对于中国矿业大学的地质专业来讲,很多学生的就业方向以服务矿山为主,因此在课程授课过程中要突出资源和矿产方面的物探知识,兼顾工程物探方法的介绍。授课内容偏重于矿井物探中的最常用的技术与方法——地震勘探、电法勘探以及测井技术。在教材的选取和课程讲授中,大量吸收地球物理勘探方面的新理论、新成果、新信息,特别注重介绍满足现代矿井地质工作需求的矿井地球物理勘探新技术,及时引入国内知名矿井物探专家的最新科研成果充实教学内容,拓宽学生的知识面。

二、教学手段的优化

教学方法及手段的改革是教学改革的重要方面,是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措。地球物理勘探教学中有很多感性认识的内容,应充分利用现代化多媒体手段进行教学。多媒体教学不是简单地将教案搬到计算机上,而是要充分利用多媒体的优势提高教学生动性。由于计算机技术的发展,地球物理勘探所利用的各种物理场的变化规律都可以利用各种数值模拟软件进行仿真,很多研究生都对这类问题展开了研究,所获取的各种模拟成果都可以拿到课堂给学生展示,增加他们对所学知识的直观认识,加强理解。例如:讲述地震波的传播规律时,利用时距曲线公式来描述,讲起来很空洞,学生不容易理解,这时候就可以借助数值模拟的动画进行演示,调动学生的听课热情。再如,讲地震勘探野外施工的时候,播放一段野外施工过程的录像,学生印象很深,很容易就记住了教学内容,增加了课程的直观性和可理解性。

地球物理勘探课程最终的教学目的是应用,在理解基本原理的基础上,可以增加案例教学的比例。案例教学要讲究方式方法,如果不进行引导,直接将案例内容讲给学生,学生当时听个热闹,课后在理解消化上就存在滞后的问题。因此可以在讲述案例前先把问题抛给学生,由学生根据当堂学习内容提出自己的解决方法,或者利用分组的形式来对案例进行讨论,然后可根据学生的解决方法分析存在的问题加以点评。

目前,电子产品的广泛使用及校园网络的便捷,给学生生活带来方便的同时也严重影响了听课效果。对待这个问题,部分学校的做法是上课前收通信工具,下课后返还,这种方式并没有从源头上解决问题。究其原因,主要是学生的课堂积极性没被调动起来。可以将课堂教学分为教学+考核的方式,每次课堂拿出10分钟用来进行课堂测验,考核结果纳入课程最终总评,从而改善听课的效果,同时这样做也使教师最终对每个学生的学习评价更加科学合理。

充分利用微信等带来的便捷,开设课程微信群,既方便为学生答疑,又能方便学生相互学习讨论。教师还可在微信公众平台上发起话题,师生互动讨论,并利用微信的点评和积分功能给予学生激励,这样做促进了师生之间及生生之间观点的碰撞。

三、实践教学的改进

地球物理勘探课程是一门实践性很强的课程,为了保证教学效果,实现教学目标,就要把加强教学实验环节作为课程教学的重要一环。学生通过实验室中各种实验的锻炼,可以加深对理论知识的理解和掌握,也能提高动手能力。但是地质工程专业学生众多,而实验室仪器数量有限,为了避免学生扎堆实验、走马观花,解决学生多、仪器少的矛盾,采用分批、分小组的实验方法。教师应充分利用各种仿真软件在实验之前先给学生演示,并要求学生实验前提交实验方案,使学生对实验内容预先熟悉。

纯粹的实验室教学与实际的工程环境是千差万别的,没到过工地去体验,学生还只是仪器操作员。野外实习能够提升学生处理实际工程问题的能力,然而野外实习需要很大的成本,而且学生的安全也是最让人担心的一个问题。建设固定的校内教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题,而且成本也较低。校内场地实验受实验环境的影响,采用的方法有局限。例如,地震勘探只能采用锤击震源的方法,勘探深度有限,这样很多时候无法获得满意的典型记录信号,缺乏说服力,因此可在校内实验场地预先设计一些典型地质结构埋置于地下,实验数据可以和已知地质模型对照分析,以便更好地实现实验的预期效果。

四、考核方式的改革

地球物理勘探课程的授课对象为大三年级的学生,很多学生开始对课程的投入精力不如低年级基础课多,甚至有部分学生认为考前突击就可以解决问题,这种快餐式的学习方法对知识的长久掌握和理解非常不利。为了提高课程学习的长期效果,我们将随堂考核纳入课程考核体系,使学生带着压力听课,可显著地提高学生的听课效果,同时很大程度上避免了考前突击现象的发生。

互联网的普及使学生能够随时获取大量信息,而且网络让师生在信息获取上趋于同步,这时教师在教学信息资源的掌握上不再具有绝对优势。教师要想更好地利用这些海量信息,就要更多地担任教学内容引导者的角色。除了随堂测试以外,鼓励学生利用课外时间多探索更具时效性的新技术方法。地球物理勘探课程所讲授的内容相对独立,这时教师就可以针对每个不同的勘探方法分别布置课外专题阅读任务,并以学生讲学的方式纳入考核体系。研讨式的教学方式既激发了学生自主学习的热情,又是对课堂教学内容的丰富。

五、结语

教育既要遵循既有的教育规律,又要根据形势变化及时调整教育方法。通过以上几方面的努力,地质工程专业地球物理勘探课程的教学效果得到明显改善,学生专业综合素质得到明显提高,这对增进学生的自信心、培养其独立解决问题的能力有很好的促进作用。良好的学风会在各年级间传递,形成良性循环,从而进一步提升整体教学效果。

参考文献:

[1]李勤.地球物理勘探课程在地质工程专业教学的探索[J].大学教育,2014(4):111-112.

[2]贾豫葛.地质工程专业地球物理勘探技术课程教学实践与思考[J].职业技术,2011(134):14.

[3]潘纪顺.地质工程专业地球物理勘探课的教学改革[J].河南教育(中旬), 2010(8):63.

[4]刘向红,张平松,等.应用型示范本科高校实践课程的设计研究[J].中国地质教育,2012(4):123-125.

基金项目:中国矿业大学教育教学改革与建设课题(2015YB15),江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。

作者简介:许永忠,副教授,主要从事地球物理勘探的教学和科研工作。

4.工程地质实习总结 篇四

一、罗盘仪的认识

罗盘仪是地质实习中要用到的测量工具,岩层的各种产状重要的具体数值,都可以在罗盘仪上读出。罗盘仪用来测量岩石的走向、倾向、倾角即岩层产状要素。它的工作原理是利用磁针具有指明磁子午线的一定方向的特性,配合刻度环的读数,来确定目标相对于磁子午线的方向。罗盘有一个圆形水准器和一个柱形水准器,还有上下两个刻度盘。上刻度盘为0°到360°,测走向和倾向;下刻度盘为0°到90°,测倾角。罗盘上还有一个指南针,根据南针的指向来读数。野外使用罗盘仪具体方法如下:测走向时用长边紧靠被测斜面,测倾向时用短边紧靠被测斜面,然后圆水准器水平时读数,测倾角用长边紧靠斜面,当管水准器水平时读数既是倾角。

二、324国道福清东张水库的边坡及坝基问题

324国道山体的坡积土很不均匀,虽然边坡的坡度不大,坡高也不高,稳定性较好,故这里的边坡加固只是用了最简单也最廉价的的方法,只是加了层水泥沙浆。由于边坡常发生塌方滑坡,原因是边坡岩体的倾角小于坡角的裂隙节理面,又因为修筑公路对于坡角的开挖,减少了边坡的抗滑裂破坏的能力,在加上将五十的渗入作用。所以在护坡上植树可以保持水土,这样可以防止滑坡。也可以修筑挡土墙以防止滑坡。我们在国道旁的护坡选择了一块岩体并测量其产状。产状的走向,倾向,倾角分别为:109.5°,21.5°,65.5°。

(324坡)国道旁的边距离东张水库的坝顶300米处看到了另一个岩质边坡,是路堑式的岩质边坡,它是由破裂状结构和散体状结构岩体构成的,而且风化作用较严重,自稳定性较差。这里在边坡下部采用了挡墙和水泥沙浆加固防护处理,可以说基本上解决了问题,保证了边坡的安全。东张水库位于福清石竹山,1958年竣工,高30多米,长100多米,是一个重力式混泥土大坝,水库面积达16平方公里。东张水库对于福清人有着深远的意义:灌溉,发电,同时还是三个自来水厂的水源,还可用于防洪,养殖和旅游。水库的建成还保证了龙江下游的安全。

大坝的稳定主要在于坝基,一般岩层倾向下游对坝基的稳定和防渗都不利,所以坝址最好要选在岩层倾向上游处。修建大坝前还要了解好所选地点的水文地质条件,通过水文地质的探测了解好所选地址的水的埋藏、分布、运动和组成成分,从而来进一步确定所选地址是否适合。水库的稳定性很好,很安全,算是一个比较成功的水利工程。这主要是因为地址选择得比

较好的缘故,大坝建于花岗岩上,坝基很稳定。岩石成致密的块状构造。坝基的花岗岩的裂隙倾向上游,且呈高倾角,这对大坝的稳定性影响较小。坝底岩石完整连续,属于整体块状结构的岩体,而且风化很低,这就保证了花岗岩的质量很好,大坝修建在花岗岩上也就保证了坝基的稳定从而保证了大坝的稳定。在坝底,我看到了岩石的结构面走向和大坝的轴向基本平行或者成小角度斜交,也就保证了结构面对大坝的不利影响很小。在坝底,我测得了一处岩石的走向、倾向和倾角,分别为:221°,310°,71°。修建大坝时,坝形也是要适应工程地质的条件,比如狭窄河谷对称地带适合修建拱坝和重力拱坝,当地形条件比较复杂时可以修建混合坝。选择好坝址,需要在现场进行实验取得工程地质设计参数和岩土指标,了解好风化程度等数值来确定岩石的质量好坏。选好了地址,这样在其上建造的相关一系列水利电力工程才可以更好更长久地得造福于人类。

(东张水库大坝)

三、闽江地质情况及其对洪塘桥洪山桥的影响

塘大桥于1991年建成通车,由于大桥被损坏,自20xx年进行修复,现已恢复通车。在闽江的南港海岸,河谷宽阔,堆积作用很强。河流地质作用的特征是从上游到下游侵蚀作用逐渐减弱,堆积作

用逐渐增加。但是主要来自于自然的因素,闽江下游的侵蚀作用加强,导致了这里的洪塘桥墩侵蚀严重。洪塘大桥的北桥台,这里的河谷较为狭窄,基本没有阶地,侵蚀更是严重,引发河岸崩塌、桥梁基桩被严重冲刷等危及工程安全的问题,以至洪塘大桥在这里的桥墩甚至出现了开裂现象。现在已在洪塘大桥的南台和北台桥梁都进行了加固处理并恢复通车。

(洪塘大桥)

洪山桥修建于上世纪80年代初期,侵蚀作用严重。但是桥本身受到的影响相对比较小,还是在正常通行。闽江在这里的流水量很大,使边坡受到一定影响,所以边坡由花岗岩构成。

四、长乐鼓山的岩石等问题

在长乐下沙海岬上,我们可以看出由于这里堆积作用为主,搬运侵蚀作用相对弱,这里不适合修建建筑物。稳定的海岸地带应该是堆积、搬运和侵蚀作用相对平衡,也比较适合修建建筑物。这里的海岬主要由颜色比较浅的酸性岩构成和呈脉状的暗色基性灰绿岩组成,受比较强的侵蚀作用。海岬这里海水深度也是比较深的,人掉下去后很难救上来。我还在这里看到了解理构造,主要是受地下运动产生的地应力作用产生的破裂面,成整体块状,强度高稳定性好。岩石的走向、倾向和倾角,分别为:113°,43°,31°,12°。

(长乐下沙海岬)

在鼓山的上山路旁,看到了鼓山岩石的生物风化,表层已经是强风化或者中风化了。随着树的根系的发展,岩石的生物风化将会越来越严重。岩体自上而下呈全风化,强风化,中风化和未风化。鼓山的花岗岩有个特别的名称,叫做晶洞花岗岩,主要是由于它有晶洞结构,它的形成物质来源是多次的。花岗岩是砂石料和工料的最重要成分之一,是地球深度奥秘的重要载体。花岗岩中还有可能会出现大规模、大储量的黄金,黄金有一种来源是来自于岩石中,分为两种,一种是呈集中脉形,另一种就是浸染形的,花岗岩岩体中比较常见,而且规模最大储量大,矿体还很稳定。鼓山的停车场,有风化层剖面,由表到里,有根质土、残积土、全风化层、微风化层,厚度不均相互交错。在鼓山西路半山亭,这里展现着物理风化的结果,完整岩体经过物理风化变成了破碎的小块,这里风化速度、强度很快。

(鼓山上的花岗岩)

5.地质工程师年终工作总结 篇五

一、20xx年以来,地质工作能够满足矿井生产设计和生产开拓的需要,按期完成和提交:

1.煤柱工作面掘进地质说明书的编制。

2.完成外段工作面掘进和回采采说明书的编制。

3.完成工作面掘进地质说明书的编制。

4.完成工作面掘进地质说明书的编制。

5.完成工作面掘进地质说明书的编制。

6.完成掘进说明书的编制。

7.完成工作面回采地质说明书的编制等及附图。

一年来,地质工作完成了岩巷素描420米,煤巷素描1980米。并根据矿井生产经营计划安排工作面掘进头进行综合分析。下发地质预报130份,临时预报23份,坚持了有疑必探,有掘必探,先探后掘,先探后采。完成煤岩巷的超前钻探工作及设计和安全技术措施的编制。保证了不误揭煤不误揭断层,消除了瓦斯突出。编制了与之相应的地质及水文地质预报,为井巷设计和施工提供了科学和地质依据。

水文地质工作提交和编制了周分析、月预报、季度预报及《xx水患排查及处理方案》和《xx20xx年度水患排查》及《xx矿井防治水计划》。按时观测地面观测孔,地面河流观测及矿井涌水量的观测,编制矿井涌水量与相关曲线图。

在技术成果方面,我们地质组依照新标准,对矿井地质构造素描卡及断层观测记录卡和井下地质钻孔成果台帐台卡不断进行更新完善,本着干标准活这个原则,对各类矿井地质图件进行了不断的修改和补充。使之能更好地服务于生产设计的需要,使质量标准化工作得到了进一步提高。

一年来,我们为了更好的执行《煤矿安全规程》和《煤矿防治水条例》,杜绝水害事故,保障职工的生命安全,保证生产安全特制定和编写了xx外段工作面探放水工程。xx上、下顺槽探放水工程,解除水害隐患,保证了安全生产,为我矿采掘的接替赢得了时间。在完成各类矿井地质水文地质工作的同时,重点抓地质水文、地质预测、预报工作。我们根据生产采掘头面的安排和布置,做到了施工地点有月预报、季度预报、年度预报和年度地质工作计划,各个头面均进行预报,做到对水情水害有周分析、月预报、季度预报及月、季总结。20xx年度我们下达了水文地质预报130份,解除了水情水害对矿井的威胁,能够较好地指导矿井安全生产,消灭了各种安全隐患事故的发生。

探煤厚综合全矿井所有揭露煤层的掘进工作面。上下顺槽及切眼,共探煤厚530孔,进尺2600米,对所揭露的构造都有进一步的资料掌握,对正确分析工作面的地质构造和指导工作面回采都具有不可低估的成就。

二、存在问题

1、地质人员业务水平较低,矿井地质巷道收集编录素描,水文地质观测有些地方较简单,今后应及时收集及时改正,加强改进以上地质工作中的不足之处。

2、地质人员敬业精神差,专业知识掌握少,在今后的工作中应养成会分析,井下纪录严密认真,上井后及时上图,加强专业知识的学习。

三、明年工作计划。

1、今年工作重点,在23采区及三水平下山采区施工,地质组应侧重下山采区的岩巷开拓中的地质资料,以及时收集分析上图工作,更好的服务生产一线。

2、三水平延深下山采区勘探时期钻孔少,随着延深水平的延深开拓工程施工,重点抓好超前钻探工作,增加新区的生产勘探钻孔的布置,能有效的查明延深采区的地质构造及煤层赋存情况。

3、xx年的规划中要坚持做好水文地质工作,特别是三水平延深下山采区的水文地质工作,加强对C3L8灰岩水的立项及疏放工作,从而能更好的查明水文地质条件,使其更好的服务于我矿延深下山采区的开拓工作。

4、xx年二水平的23采区地质条件较复杂,被较大断层自然切割形成三个自然段,xx工作面是我矿xx年的接替主力工作面,由于三水平并联开拓施工中获取的地质资料较少,为了更好的服务生产,我们地质工作是重点抓好超前钻探工作,并将获得的资料及时上图整理、分析,使其能更准确更科学地为工作面回采提供较详细的地质资料。

6.土木工程概论课程总结 篇六

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。所以,各种类型的土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理和维修便构成了土木工程专业所要学习的核心内容。因此土木工程是一门范围广泛的学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的体系。土木工程的是伴随着人类社会的发展而发展起来的,也是一门具有很强的实践性的学科。

土木工程的范围非常广泛,它包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程,铁路工程,桥梁工程,隧道工程,机场工程,底下工程,给水排水工程,港口、码头工程等。国际上,运河、水库、大坝、水渠等水利工程也包括于土木工程之中。人民生活离不开衣、食、住、行,其中“住”是与土木工程直接相关的;而“行”则需要建造铁道、公路、机场、码头等交通土建工程,与土木工程关系也非常紧密;而“食”需要打井取水,筑渠灌溉,建水库蓄水,建粮食加工厂,粮食储仓等;而“衣”的纺纱、织布、制衣,也必须在工厂内进行,这些也离不开土木工程。另外,各种工业生产必须要建工业厂房,即使是航天事业也必须要建发射塔架和航天基地,这些都是土木工程人员可以施展才华的领域。正因为土木工程内容如此广泛,作用如此重要,所以国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设,大型项目由国家统一规划建设,中小型项目也归于各级政府有关部门管理。

古代土木工程的历史跨度很长,它大致从旧石器时代到17世纪中叶。这一时期的土木工程说不上有什么设计理论,修建各种设施主要靠经验。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚,实现了土木工程历史上的第一次飞跃。

一般认为,近代土木工程的时间跨度为17世纪中叶到第二次世界大战前后,历时300余年。在这一时期,土木工程逐步形成为一门独立学科。1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”,首次用公式表达了梁的设计理论。1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。随后,在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上,法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。从此,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。材料方面,十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是刚结构出现的前奏。从十九世纪开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延展性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。

第二次世界大战以后,许多国家的经济起飞,现代科学技术迅速发展,从而为土木工程的进一步发展提供了强大的物质基础和技术手段,开始了以现代科学技术为后盾的土木工程新时代。这一时期的土木工程主要有以下几个特点:

一、功能要求多样化;

二、城市建设立体化;

三、交通工程快速化;

四、工程设施大型化。

我们可以发现,对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。

在土木工程的材料和理论发展史中我们很少关注到建筑外部装饰材料和外观设计理论的存在,但这恰恰是我所感兴趣的地方。因为建筑是凝固的音符,当我们欣赏一个建筑时,必然从它的外观入手,所以在我们的观念中并不能把建筑外部装饰材料和外观设计理论当作是无足轻重的部分。

因此,我产生了对建筑外部材料和建筑外形设计的思考。在印象中,外墙的材料总是由灰色的混凝土担当,因为其坚固耐用,价格便宜,施工简便,却往往忽略了它的冰冷、粗糙和单调,以致有人把城市比喻为“钢筋混凝土的森林”,触目所及的楼房和地面都是压抑的灰色,缺少了美观和艺术气息。水立方和安联足球场晚上明亮的霓虹给了我们很大的启示:塑料可以让建筑更加美丽,更加多样化,一个建筑不仅仅只是将其立起来,更是要它焕发出光彩。联想到土木工程,我们需要做的不只是“土”和“木”的简单结合,更需要的是赋予它们生命和艺术的气息,“土木”是一个工程,不是一个死板的东西,需要我们去挖掘,去发现,去思考,去想象,去创新。活学活用,灵活创新,因地制宜,因势利导才是建筑工程的真正意义所在,也是建筑工程前进的方向。

对于已有的建筑物、建筑材料和建筑科技,我们要学习,思考,将其归纳总结,然后通过思考去改进,最后再发挥想象力去创造,这才是一个土木工程师所应该具备的能力,也是土木工程的精髓所在。

现代土木工程适应各类工程建设高速发展的要求,重大工程项目将陆续兴建。人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。展望未来,高强轻质的新材料将不断出现。工程材料向轻质、高强、多功能化发展。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果,而且还仍继续进展。

建设地区的工程地质和地基的构造,及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。并且,未来的土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓,就更加需要勘察技术的发展创新。

随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。

7.土木工程地质课程总结 篇七

关键词:铁路隧道工程,勘察,地质环境

铁路隧道工程在铁路勘察设计中是影响铁路方案选择的关键不利地质因素, 该工程岩土介质、地质结构、水文地质等因素不但影响工程地质灾害规模与灾害发生频率, 还会影响隧址地区的地面稳定性、山体稳定性、深部稳定性以及围岩稳定性。因此, 为了隧道工程稳定性与施工安全的保障, 必须凭借地质环境因素进行全面且深入的探讨, 通过对隧道工程进行地质勘察, 分析其勘察结果, 加强铁路工程的稳定性, 提高铁路修建的质量。

1 关于隧道工程地质的勘察方式

为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况, 对围岩状况进行级别分段, 为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案, 地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。

1.1 隧道工程地质调绘

地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法, 对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较, 打破了调绘范围的限制, 让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式, 能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况, 尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1.2 地质钻探

由于隧道区域地层与岩性变化的多样性, 进行地质钻探时需要布置多个钻孔, 加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进, 一部分煤系地层地带的岩石粉碎, 采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外, 都应当深入隧道设计标高2 m~3 m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中, 仔细测定地下水位, 并及时记录, 记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式, 隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作, 以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1.3 高密度电物探法

若存在钻探方式难以查证的地质, 则能采用高密度电物探法, 物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统, 方法是用α排列方式予以高密度数据采集, 采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况, 改善隧道工程施工的危险性, 降低严重社会问题的发生率, 有时还能避免路线更改, 从而节约建设项目的投资资本。

1.4 地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速

因其隧道区域地层岩性多样化, 地表风化程度严重, 钻探取芯能力弱, 岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度, 很少客观判断岩体基本质量, 未能科学划分隧道围岩类型。因而, 地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法, 通过定性划分结合定量指标的整体分析, 确定了岩石风化情况与隧道围岩类型, 该方式更为合理, 更具创新特色。

1.5 抽水与压水检验方式

若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭, 其水文地质单元更加复杂, 含有较多含水单元与隔水层, 其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性, 准确预判隧道涌水量, 于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。

抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施, 其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段, 空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验, 以便同单一试验进行对比。

1.6 瓦斯检验

对专门施工的ZK11钻孔, 采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验, 其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后, 下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭, 5 min内进行解吸, 获得现场瓦斯解吸量, 最后采用图解法算出瓦斯耗损量, 二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行, 结果接近实际情况, 具有相对开拓性。

2 关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中, 会遇到各种各样的地质环境问题, 不仅会对工程工期与造价造成影响, 还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2.1 软土地基

在湖相与滨海相等古地质环境中, 软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内, 此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道, 必须考虑工程的地质问题。1) 该地质土性较软, 受到隧道重负荷时容易发生沉陷, 从而厚度发生改变, 形成不均匀沉陷, 导致隧道内衬砌等结构发生形变;2) 隧道结构会受软土蠕变的影响, 及时进行支护与衬砌有重要作用;3) 软土一般存在于地下还原环境中, 微生物作用容易形成甲烷气体, 聚积在软土层孔隙内, 隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害, 若遇到火源还可能引起爆炸。

建设隧道时, 对于软土地基, 长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道, 因其软土的蠕变特点, 会形成超量切削, 导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽, 如果软土层厚度不够, 容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此, 在海域上存在众多沉积软土地带时, 借助盾构穿越软土层, 必须充分重视所存在的安全隐患。

2.2 砂卵石层地基

在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中, 会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响, 各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1) 因为隧道施工排水, 使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2) 砂层涌入会引发丰富地下水;3) 砂层地质结构的不同, 形成不规则沉陷, 为隧道带来安全隐患;4) 砂层内夹杂的大块卵石, 影响盾构施工, 严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道, 容易使沉管下砂层形成冲刷, 损害沉管隧道。

在厚砂层上建设隧道时, 要注重下述几点:1) 抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2) 进行大量抽水后, 水位降低迟缓, 产生压力水头, 极易使得下方的大量砂层溃入;3) 下方存在相对隔水层时, 因为上方隧道抽水降低水压, 下方高压水汇合;4) 透水层凸起, 形成众多越流向上补给, 影响隧道运行。

2.3 碳酸盐岩地层

在分布有可溶碳酸盐地层地区, 受到不同程度的喀斯特化作用, 作用结果为在地表上形成奇特山峰, 地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等, 存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点, 具体包括:1) 独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2) 不含水岩体与含水岩体同时存在;3) 非承压水流同承压水流之间互相变换;4) 层流运动和紊流运动同时存在;5) 非均质含水性和均质含水性复杂变化。

在喀斯特化地层中, 具有相当明显的三相流, 即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性, 泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的, 而气体能被压缩, 受压气体还会发生多种变化。

3 结语

区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究, 监测隧道结构收敛变形情况, 对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境, 得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论, 希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。

参考文献

[1]曹峰, 范春林.综合地质勘察方法在甘塔斯隧道的应用实例[J].铁道工程学报, 2011, 15 (8) :81-82.

[2]杜红岩.山岭隧道工程地质勘察的问题探析[J].中国新技术新产品, 2012, 10 (1) :171-172.

[3]李继昌, 邵圣福.武汉至十堰高速公路西段隧道围岩稳定性研究[J].地球科学—中国地质大学学报, 2001, 26 (4) :106-107.

[4]多雄学.柳林铁路煤矿采空区工程地质勘察与稳定性评价[J].中国科技纵横, 2013, 19 (2) :45-46.

8.水利工程中的工程地质和水文地质 篇八

关键词:水利工程;工程地质;水文地质

由于我国地域辽阔,地形也复杂多样,各地区的气候也具有明显的差异性,这就导致各地区的工程地质以及水文地质也不尽相同。水利工程建设中,因其需要的工程投资较为巨大,工程量也较为艰巨,在工程建设前夕如果不能进行有效的勘测,对整个工程所在地的工程地质与水文地质没有足够的了解,就容易导致在建设中遭遇各种问题,不仅不能保证工程的顺利完成更甚至影响整个工程的质量,从而带来巨大的经济损失。施工前夕,通过对施工地进行有效的地质勘测不仅能够为整个工程建设的工程质量及安全运行提供详尽的基础资料,还能够保证整个工程的顺利进行。就目前我国水利工程建设的发展来看,在建设中造成问题出现的原因不仅仅是整个施工质量存在问题,更主要的是施工之前没能够对工程地质及水文地质进行有效的地质勘测。由此来说,在水利工程建设中做好对工程地质及水文地质的勘测是至关重要的。

一、水利工程中的工程地质和水文地质的评价内容

一般来说水利工程建设中土石的类型和性质、地质地形结构及特点、水文地质以及天然的建筑材料等工程地质和水文地质对整个工程建设的建筑物具有重要的影响。在以前的水利工程勘测中因为对地下水对岩土工程的影响的评估较为片面,没有结合建筑的基础设计以及施工的需要,因而导致在水利工程建设中发生一些因为水文地质基础开裂或者是下沉而引起的水利工程建筑事故的发生。尤其是在山区,更容易引发一些泥石流或者山体滑坡等地质性灾害。因此在后期的水利工程建设中更应该加强对施工地的工程地质以及水文地质的勘测,并结合以往的经验教训,保证现阶段水利工程建设的顺利实施。

(一)整个工程勘测的重点应该放在地下水对岩土以及建筑物的影响作用上,从而对其危害做出适时的评估,并能为解决此问题提供最优质的方案,保证水利工程的安全性。

(二)在水利工程建设中,要先设计好所建设的水利工程建筑物的基础类型特点,并能够结合施工地的水文地质条件进行合理调整,使两者之间能够和谐共存,从而保证水利工程建设的顺畅性。

(三)在建设中应该时刻关注地下水位的动态,对其有足够的了解。并且要调查人类的工程建设对地下水位所造成的相关影响,除此之外也好关注地下水所带来的反作用力。

(四)从整个工程的建设角度上来看,为了能够保证工程的顺利进行,需要结合地下水对工程的影响,从不同条件下的施工项目进行不同的分析及评估。首先对于埋在水中的地下水位下的一些建筑物,这就需要考虑到地下水对混凝土中所含有的钢筋的腐蚀力度。同时在一些软岩、残积土风化岩这一基础上进行水利工程建设,就需要考虑到有可能会发生的土壤以及岩石的软化或者崩解。对于在地基基础压缩范围内所出现的一些细砂就需要考虑到后期可能会发生液化以及会造成一些潜在的侵蚀。

二、水利工程建设中的地质问题分析

(一)坝基岩体的工程建设中地质问题的分析

由于不同类型的坝体,所采取的工作特点也不尽相同,这就导致坝体对地质环境的要求也不同。在整个水利工程建设中,首先要对各种不同的坝体所具备的特点有较为熟悉的了解。同时还需要了解不同的类型的坝型对工程地质所需要的提交以及对地质条件的适应能力。从而能够在水利建设中基于施工地的实际地质环境选择合适的坝型,从而确保工程的顺利建成。除此之外,在坝区的一些岩体之中也会存在某些地质缺陷的地方,这样有可能就会导致一些坝基不稳定以及坝区渗漏等工程地质问题。这些都是需要在水利工程建设时,对坝基岩体进行必要的了解与勘测。

(二)水利工程建设中边坡工程的地质分析

边坡的松弛张裂、滑坡、崩塌以及蠕动变形是四种常见的边坡变形所造成的破坏。一般来说地形地貌的特点、地质与岩石的构造、岩石的类型及性质、水以及一些其他的影响因素共同影响着边坡工程建设的稳定性。

(三)地下洞室围岩工程的地质分析

为了能够建造良好的地下洞室一般需要满足一些建设条件,首先施工地的地质构造需要简单,同时对于岩层也有较高的要求,需要选择一些岩层厚并且节理组数较少的岩层,岩层之间的间距大,并且需要在整个选址中没有一些关系到山体稳定的断裂带。整个地下洞室需要岩体的坚硬与完整。如果在建设中不能进行很好地质工程及水文工程的勘测就容易形成一些围岩的脆性破裂、块体的活动及塌方等问题。

(四)水库工程的地质问题分析

一般来说水库分为地面水库以及地下水库。地面水库是指一些在地面河流上建坝拦截所形成的水库。而地下水库则恰恰相反,它是由人工控制,利用地下水的蓄水结构而形成的。通常情况下,水库进行蓄水之后都会对周边的水文地质条件、水文条件引发相当剧烈的变化,甚至会影响到水库周边以及邻近地段的的地质环境的变化。通常由于水库的建立会产生一些不同程度的地质问题,例如书库的渗漏、水库淤积以及水库诱发地震等,这都是因为水库蓄水后水位变高不断对岸进行侵润,同时风浪也会对库岸产生一定的侵蚀。

(五)软土路基工程的地质问题分析

水利工程建设中,边坡的稳定性以及基坑的排水性共同构成了软土基坑工程的地质问题。为了能够保证边坡的稳定性,防止边坡出现失稳的情况,就需要在软土基坑工程的建设中采取一些有效的手段。首先要设计一个较为合理的坡度,同时要在边坡建立一定的防护措施,并开挖一些基坑进行支护,以便能够降低地下水位。为了能够保证边坡的稳定性,有效防止一些细砂及粉砂土质类型的边坡出现流砂以及管涌的现象,保证下卧式承压含水层粘土基坑的坑底出现隆起,为了能够保证工程的顺利施工,确保基坑的干燥性,就需要建立一定的软土基坑进行排水作业。在整个软土基坑开挖的排水法中主要包括明排法以及人工降水。而轻型的丼点以及管井井点降水是较为常用的两种人工降水排水方式。

结语

通过水利工程的不断发展,水利水电工程的地质勘测也逐渐得到发展。水利工程的地质勘测因其涉及的面较为宽泛、勘测中所遇到的问题较为困难,这就更需要不断加强地质工程的勘测手段来保证整个水利工程建设的顺利开展。同时在建设中也需要对水利工程地质环境进行一定的现状分析,通过对区域地质、水文地质的合理分析,来进行相关的地质环境预测,从而能够保证在面对工程问题时能及时的采取相应的解决措施,保证工程顺利进行。通过对水利工程地质环境的有效分析,不仅能够为工程的后续发展提供规划,设计的基础数据资料也能够为水工程成的正常运营提供一些合理化的建议。

参考文献:

[1]文战国.水利工程中的工程地质和水文地质分析[J].黑龙江水利科技,2014,08:193-194

[2]马均安.水利工程中的工程地质和水文地质[J].陕西水利,2011,05:128-129.

[3]赵波.关于水利工程地质和水文地质的刍议[J].中国新技术新产品,2011,24:66-67.

9.工程课程教学总结 篇九

一开始,电脑出示准备题:某公司要加工240000个零件,

(1)平均每天加工3000个,要几天?

(2)如果由甲车间加工8天,平均每天完成这批零件的几分之几?

(3)如果由乙车间加工要12天完成,平均每天完成这批零件的几分之几?学生解题后。我提出问题:现在这批零件要求提前完成,可以怎么办?于是共同编成例题,个人独立试着列出算式,汇报、师把学生汇报的算式板书,再分组讨论,交流。验证各种方法的正确性。最后2400000个这个条件擦掉,提问:这题该怎么解答呢?学生解题后,组织学生讨论改编前后,解题方法有什么相同点和不同点。由此师生共同归纳工程问题的特点和解答方法。

10.电气工程导论课程总结 篇十

电气工程发展史对学习和工作的启示

专业: 年级: 学号: 姓名: 联系电话:

电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术——电气工程领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来,并将改变人类的生活工作模式。电气工程的发展前景一样很有潜力,使得当今的学生就业比率一直传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。电气系统所在的领域是一个充满希望并且具有挑战性的领域。之所以说电气系统属于工程专业,是因为工程学的挑战在于要设计所有电路系统,并把它们聚类成一个整体。Cyber-physics system是最有代表性的前沿电路系统,包括物联网、普适计算、传感器。此定义本就已经十分宽泛,但是随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴,斯坦福大学教授指出:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。由此可见,电气早以令人难以想象的惊人速度迅速融入到科技发展与我们的日常生活之中,并且已经与我们的日常生活水乳交融,再难分离了。为了更好地介绍电气工程及其自动化是如何在科技历史和人文历史发展到今天的地位,我们先从它的发展历程讲起。

一、电气工程的发展史

有史以来,最早认识电的人是希腊学者米利都(Miletus,公元前六世纪),观察用布摩擦琥珀后,会吸引如羽毛等轻小的东西。但对静电有系统及科学的研究却是始于17世纪。

(1)17世纪的1600年初英国医生吉尔伯特(W.Gilber,t1540--1603)所著的书中,对“电”进行了最早的论述,英语“E-lectric”一词即起源于希腊语“Electrica”和拉丁语“Electrum”。

(2)随后,英国人格雷(S.Gray, 1696-1736)发现了电的导体和绝缘体,法国人杜菲(Charles du Fay,1698-1739)可说是当时深入探讨静电现象的第一人,它由众多的实验中发现,几乎所有的物质都可以摩擦生电,并且他更仔细地发现,所产生的电有两种,带有异种电者会互相吸引,带有同种电者会互相排斥。

(3)18世纪美国人富兰克林(B.Franklin,1760-1790)更是以他著名的“风筝实验”证明的电在自然界中的存在。

(4)19世纪上半叶,安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。19世纪下半叶,电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。19世纪末到20世纪初,西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。

(5)1908年,南洋大学堂(交通大学前身)设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今已有近一个世纪。

(6)1920年,拥有百年历史的东南大学设置了电机工程系。(7)1932年,清华大学设置了电机系。

(8)1949年后,我国出现了一大批以工科为主的多科性大学,也出现了一批机电学院,这些学院基本上都有电机工程系。

(9)1958年,在北京电力学校基础上成立了北京电力学院,当时的电力工程系设有“发电厂电力网及电力系统专业”、“高电压技术专业”等,它们就是现在的“电气工程及其自动化专业”的前身。

(10)1961年,哈尔滨工业大学的发电教研室部分教师和学生并入北京电力学院,充实了该专业的力量。1961至1962年,哈尔滨工业大学又有发电、高压和电自三个专业的10名研究生转入北京电力学院,开启了研究生培养的先河。

(11)1986年,国务院批准“电力系统及其自动化”为博士学位授权学科。1994年,电力系统及其自动化学科的学术带头人杨奇逊教授被遴选为中国工程院首批院士。1995年,华北电力学院“电力系统及其自动化”学科被批准为博士学位授予点,同年华北电力大学成立。

(12)1998年,华北电力大学电力系统及其自动化学科被批准为博士学位授权一级学科。

(13)2002年,“电力系统及其自动化”学科被评为国家级重点学科。2003年,“电力系统及其自动化”学科博士后流动站获得批准,通过“211工程”验收。

(14)2004年“高电压与电磁兼容北京市重点实验室”挂牌。

(15)2006年“电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室”正式评审通过。

电气工程的发展史大致如此,从中我们也不难看出电气工程是如何从简单的自然现象如雷电,摩擦生电等发展到了今天的地步。这不仅是电气工程自身的发展史,更是人类发现并利用科学的发展史。电气历经前前后后四百多年的发展,我们终于解开了它神秘奇幻的面纱,见证了一门伟大科学从新生婴儿成长到健硕青年,它已经脱离了神话中雷公电母的形象,彻底融入了现代生活,融进了社会的方方面面。

二、不同阶段对电气的了解

在陈述对电气工程这门专业学科的了解之前,我先概述在真正学习这门专业、学习《电气工程概论》之前,对本学科的一些认识和想法,以及为什么选择电气。

(1)高考假期

回想起高考后报名那段纠结的过去,至今还觉得紧张,但是我最终还是选择了电气工程及其自动化。选择电气工程及其自动化,并不仅仅是亲友的推荐和父母的安排,而且也出于自己的好奇心。于是我查询了相关资料,想去了解这样一门专业,这样一项技术。虽然在此之前我没有一点点有关的专业知识,可谓是“一窍不通”。百度上说,电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术——电气工程领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来,并将改变人类的生活工作模式。电气工程的发展前景一样很有潜力,使得当今的学生就业比率一直传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。电气系统所在的领域是一个充满希望并且具有挑战性的领域。之所以说电气系统属于工程专业,是因为工程学的挑战在于要设计所有电路系统,并把它们聚类成一个整体。Cyber-physics system是最有代表性的前沿电路系统,包括物联网、普适计算、传感器。此定义本就已经十分宽泛,但是随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴,斯坦福大学教授指出:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。由此可见,电气早以令人难以想象的惊人速度迅速融入到科技发展与我们的日常生活之中,并且已经与我们的日常生活水乳交融,再难分离了。为了更好地介绍电气工程及其自动化是如何在科技历史和人文历史发展到今天的地位,我们先从它的发展历程讲起。而在那个时期,我对电气的了解也几乎仅限于此。后来我也尽可能去去找一些从事相关专业的熟人,从电工到老师,从维修工到相关电网的负责人员,从他们口中去了解这门专业,而从中我最大的感触,几乎所有人都对我说过的话是,这门课程非常难。因为不仅仅要掌握书本上的知识,实践也同样重要,而且在电气工程方面,要想真正的有所作为,哪怕只是有一个相对体面的工作,以简单的本科学历也很难做到,还需要付出更长时间的努力,去考研,甚至考硕,考博。老实说,听到一遍又一遍相似的话语时,我的内心其实备受煎熬,一方面我清楚地了解到父母在这方面对我的期盼,另一方面我又了解到这是一门非常考验能力,吃技术,重实践重基础的理工科。经过一段时间的纠结,我下定决心,报考电气工程及其自动化这门专业。因为我明白,任何东西想得到就要付出努力,一份耕耘才会有一分收获,况且大学四年,我真正追求的并不是朋友社交,吃喝玩乐,而是锻炼自己,掌握一门技术,方便自己找到一个好工作,所以尽管这条路很艰难,我还是做出了这样的选择。

不过自从我来到了大学,开始慢慢地接触了它,才开始真正对电气有所了解。它带我走入了一个新的领域,尽管刚开始它如同陌生人一般,慢慢地才与它熟络了起来,但是有了沟通和交流,我也渐渐对这门学科产生了更加强烈的兴趣。

后来,随着新生研讨课,电气工程导论等电气专业课程的开展进行,我对于电气工程这样一个学科有了新的了解和新的认识,逐渐感受到这个专业的魅力所在,了解到身为电气机电工程学院学生的骄傲与自豪,我才真正地热爱上了这门学科,想通过自己的努力去探索,去发现这门学科的奥秘。

(2)大一时期

在这个时期,经过对电气工程导论的学习,我大致对电气工程及其自动化有了更深一层的了解。

电气工程是与电能生产和应用相关的技术,同时也是工程教育体系中的一个重要学科。它是工学门类的一个一级学科,包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术5个二级学科。目前,我国的电气工程及其自动化专业不包括通信。电气工程的理论基础是电气科学。因此有了以下的学科分类:1.电磁学与电路理论;2.电机电器学;3.电力系统;4.电工材料学;5.高电压与绝缘;6.电力电子学;7.脉冲功率技术;8.放电理论与放电等离子体;9.超导电工学;10.生物电磁学;10.生物电磁学;11.电磁兼容;11.电磁兼容;12.新能源与新发电技术;12.新能源与新发电技术。

这些庞杂的二级学科,让我在了解的过程中,着实震惊了一番,我甚至不用想象,它的领域一定非常广阔。

电气科学与工程在长期的衍生过程中,大致可分为三个阶段。

第一阶段,从公元前大约7世纪至公元16世纪上半年,在长达两千余年的岁月里,人类对电、磁现象的认识十分缓慢,一直停留在单纯地观察记录现象的认识十分缓慢的水平上。

第二阶段,16世纪下半叶英国女王的侍医官吉尔伯特开始,人们对电磁现象进行了探讨,并作了一些定性的归纳和总结。这一阶段大约持续了二百年。

第三阶段,18世纪的卡文迪许库仑等人开始对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、总结归纳从而得出规律。电气在长年的发展下,走进了人们的正常生活并带领人们走向了电力现代化时代。现在的电力工业得到了蓬勃发展,电机制造技术的发展和电能的广泛运用以及生产对电能需要迅速增长,以此来维持大规模供电的发电厂。而且电力的应和输电技术的发展,促使一大批新的工业部门相继产生。之所以有这样的变化和发展,离不开其中的基础,这些基础分别是电路的基本物理量及其正方向、欧姆定律、基尔霍夫定律、电磁场理论。若没有建立在这些基础知识和概念理解上,是不会有演变和拓展,也正是对这些知识的连贯,才产生了专业知识和技术各项之间的联系,以致于它们之间相互融会,难以分离。

而到了21世纪以后,科学技术的发展可以用日新月异来形容,各种新发明、新发现向生产力转化的速度越来越快,学科之间的交叉和融合成为新世纪科技发展的特点。新世纪的发展趋势是:电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各类问题电力大系统、生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术;气体放电及多相混合体放电问题;基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器;基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器;反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及其观察和测量技术;电能质量的理论及其测量、控制;可再生能源发电、电能存储和电力变换技术;现代测量原理及传感技术;脉冲功率技术与低温等离子体应用基础;电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运行、控制及规划的理论及其应用等。我们面临的变化十分迅速,感叹时光易逝,感叹物质交替的迅速。所以我们恰逢其时,就针对其现状去学习去探索。

电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域,与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透,拓宽了电气工程学科的内涵与外延。而我所在的就是这样一个涉及自动化的学科——电气工程及其自动化。它接近现代化,它与人群生活息息相关,这让我能够对自己的学科通过生活有更加深切的了解,也正是引起我兴趣原因之一。所以我结合了《电气工程概论》和网络总结了电气工程及其自动化专业的有关信息。

三、电气自动化在社会中的应用

电气自动化用于工业控制系统,例如一条设备怎样运行才能保证它能正常生产出合格的产品,现代工业不是全人工,靠人来操作,却是由机器来制作,启动机器,就会自己运行下去,机器之所以能自动运行,就是电气自动化,所谓电气自动化,就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制的过程。其他如一些仪表或伺服电机,能根据外界环境的变化反馈到内部,从而改变输出量,达到稳定的目的。

电力是发展生产和提高人类生活水平的重要物质基础,电力的应用在不断深化和发展,电气自动化是国民经济和人民生活现代化的重要标志。就目前国际水平而言,在今后相当长的时期内,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。

电子设备要达到所要求的指标,首要的就是配备一个稳定、优越的电源,在一些专业要求更高的系统中,对电源的要求更高。可以说电源技术的发展和创新将直接推动电器、电力技术的发展,电源技术在电气技术发面起着举足轻重的作用。最方便的、最经济的电能来源是取自电网的交流电,但电子线路需要的经常是直流电源,将交流电变换成直流电,对于要求不高的电子产品,可以直接使用。但简单的直流电源的输出电压不稳定,电源电压随着电网电压的变化或负载的变化而变化,这必然会影响到电子线路的性能,经整流得到的直流电压,虽经滤波,交流成分仍然较大。所以,在要求高的电子产品中,必须采用直流稳压电源。随着微型计算机特别是单片机的不断发展,其档次不断提高,功能越来越强。它将冲击着人类的方方面面,使其应用领域不断扩大,广泛应用于工业测控、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电等领域中。目前,单片机在工业测控领域中已占重要地位。

单片机在智能仪器仪表、机电一体化产品和自动控制系统中应用愈来愈广,很多老式仪表设备在进行升级换代的改造中都将采用单片机作为首选方案。各电气厂商、机电行业和测控企业都把单片机作为本部门产品更新换代、产品智能化的重要工具。通过比较利用单片机控制系统来完成系统的检测与校正,在完成功能相同的条件下,可大大简化系统的硬件电路、节约大量的资金与原材料,并且采用模块化的硬件电路,既可实现系统的要求,又可提高系统的检修效率。系统的灵活性也大大提高,总之,广泛的应用微处理器已是时代潮流,因此,用单片微型计算机控制系统能跟上时代潮流。单片机对工业生产的影响是有目共睹的,在单片机技术发展起来的同时,电气行业开始了一场轰轰烈烈的微机革命。其带动了各类家电和仪器仪表的微型化、智能化,现在流行的所谓人性化科技,就是在单片微机的控制上,形成的远程控制、现场总线实时控制等新技术。而电源技术在经历了电气时代的风风雨雨的大半年头后,终于迎来了工业控制技术蓬勃发展的春天,使新型电源的发展有了更广的更美好的前景。微机控制技术为主的工业过程控制技术,pid理论的出现和研究直到投入生产实现,使工业控制技术更灵活和智能化。

四、对学习和生活的启示

我们可以从第三部分大致了解到电气自动化在生活中的哪些方面起到了怎样的作用,比如单片机,机器化生产及人工智能化等等。不得不承认,电气工程这门学科已经把二级能源——电能真正地作为了社会生产和人民娱乐的工具,其重要性自然无需多言,没有电的现代社会简直是个不能想象的灾难。人类是充满智慧的高级生物,而人之所以能傲立在自然界的顶端,全靠我们善于利用,发现,和创造。而电气工程这门学科创造的辉煌正是需要我们借鉴学习,去探索,去发现,去总结的。他给我们带来了许多重要的启示。

在学术上,它几乎推动了所有相关交叉学科的发展壮大——为了更好的研究电气,事实上也别无选择。并且电气对于社会生产力增长速度加快的影响也是显而易见的,比如说工业革命,尤其是第二次工业革命,电气以惊人的加速度推动了社会生产力的增长,而预测中即将到来的第四次工业革命的核心内容——智能化同样与电气息息相关。总而言之,电气工程几乎全面的涉及到了科技、尖端学术的各个层次,成为了现代科学发展的基石。

在生活上,我们也可以从第二部分轻易看出电气发展之迅速和其中的艰辛。启示了任何事业的成功壮大都离不开参与者的努力与不懈的探索。也启示了我们顺应时代发展的事业必并定会在社会、群众的热切需求与期盼中迅速发展壮大。电气工程的发展史恰好印证了这两点。

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