岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨

岩石力学是土木工程专业本科生的专业主干课程,理论性强且教学内容丰富而繁杂。通过分析岩石力学教学的现状及课程特点,指出课堂教学中存在的问题,提出进行案例教学改革的必要性和紧迫性。文章探讨了岩石力学案例教改思路,包括工程案例素材的搜集、案例教学的设计及案例教学实施等。研究成果对岩石力学课程的教学改革具有指导与借鉴意义。     

工程热力学课程引入PBL教学模式的探讨

为了有效提高工程热力学课程的教学效果,提出了将PBL教学模式引入到工程热力学的教学活动中,该方法以学生为中心,以提出问题、分析问题和解决问题为主线贯穿课程始终。分别介绍PBL教学模式的概念和特点;针对该课程的特点,着重分析了PBL教学模式在该课程教学中的优势;最后指出了PBL教学模式在该课程教学应用过程中的不足之处,提出了PBL教学模式与传统教学模式相结合的实施方法,可以互补不足,从而达到更好的教学效果。     

山岭隧道塌方机制及防灾方法

山岭隧道建设过程中,塌方灾害频繁发生,造成重大经济损失和人员伤亡.随着我国经济的快速发展和高速公路的大力建设,投入到塌方治理的费用呈逐年增加趋势.开展隧道塌方机制和防灾方法研究具有重大现实意义.博士论文采用数值模拟和理论分析为主要研究手段,结合现场调查和监控量测,研究山岭隧道塌方机制和预防措施,以期获得有效的预测方法.运用层次分析法,研究塌方影响因素的敏感性;开展隧道塌方范围内压力拱理论研究,分析不同应力场下潜在塌方范围;探索新的围岩分级方法,建立有效的围岩失稳风险预警模型;研究断层破碎带对围岩稳定性的影响及塌方处治方案的优化思路,得出山岭隧道复合式衬砌在围岩蠕变过程中的受力规律;揭示山岭隧道出洞口塌方机制,并提出相应处治措施;同时,基于突变理论,分析降雨对浅埋隧道塌方的影响,研究隧道出洞口段衬砌结构安全性的评价方法,探索隧道出洞口塌方的时空预测方法.取得以下主要成果和认识:(1) 分析塌方的主要影响因素,指出围岩自身属性及地下水对塌方的影响最大,并按塌方发生部位对塌方灾害进行系统分类.(2) 通过压力拱理论研究,计算出不同应力场下的压力拱线.指出不同地应力模式下,隧道压力拱存在差异,压力拱和判断标准关系密切,从工程安全角度出发,宜以最小主应力受拉为判断标准.(3) 基于特尔菲-理想点法和集对分析理论,建立新的围岩分级模型,为隧道塌方风险评价提供依据.将功效系数法应用于隧道围岩稳定性评价中,建立切实可行的围岩危险性预警模型.(4) 提出断层破碎带地区隧道塌方段施工方案优化思路.基于黏弹性有限元理论,分析复合式衬砌结构在围岩蠕变过程中的受力规律,确定断层破碎带围岩流变特性明显洞段隧道衬砌设计和施工的合理方案.(5) 指出隧道出洞口塌方破坏为掌子面失稳和洞顶松散介质垮落共同作用所致,以及出洞口应采用初期支护紧跟和超前支护.建立降雨作用下浅埋隧道塌方的尖点突变模型,推导出围岩为不同岩土介质组合时的松散围岩失稳判据.提出隧道出洞口段衬砌工作状态的合理评价方法.(6) 建立隧道出洞口塌方的时空预测模型.基于应力传递思想,推导出隧道出洞口松散围岩失稳判据,得到塌方发生时进入松散围岩段的临界距离.结合灰色理论和协同理论,预测塌方发生的时间.通过实际工程案例证明所建时空预测模型具有较高的预测精度.     

岩土类研究生专业课程教学现状与“融研于教”教改思路初探

岩土类研究生专业课程具有内容繁杂、规范性强、理论与实践结合密切的特点,通过分析岩土类研究生专业课程教学现状及存在的问题,提出“融研于教”教学模式改革的必要性和紧迫性,探讨基于科研案例的岩土类研究生专业课程教学模式,包括科学研究成果的搜集与筛选、教学内容优化、教学方法改革及实施等,研究成果对提升岩土类研究生专业课程教学质量具有指导与借鉴意义。     

基于熵权-理想点法的岩爆烈度预测模型及其应用

基于理想点法的基本原理,在综合考虑岩爆主要影响因素的基础上,选取围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值、岩石单轴抗压与抗拉强度的比值和岩石弹性能量指数作为评判指标,通过信息熵理论确定各指标的权重系数,建立岩爆发生和烈度分级预测模型。最后,将其应用于苍岭隧道的岩爆等级判别中。研究表明,预测结果与实际岩爆情况相吻合,运用熵权-理想点法进行岩爆烈度分级预测是可行的。     

不同产地稻米的二维相关近红外光谱鉴别

为了实现针对不同产地稻米样品的无损判别,提出一种基于同步二维相关近红外光谱的欧氏距离判别方法。在分别得到5种稻米样品的标准二维相关谱后,通过计算测试集样品与各个标准相关谱的欧氏距离,根据最小距离原则进行归类判别,经实际测试正确率达到95%。通过定义区分度系数还可以更精确判断对各类别样品的区分效果。为了比较二维相关方法与常用建模方法的实际效果,在同样的数据基础上进行偏最小二乘判别分析和支持向量机分类的尝试,其最高正确率分别为75%和70%,验证了二维相关方法的有效性。本研究为无损鉴别稻米样品提供了一种新的可能方法,并可为在线检测提供参考。     

高校工科类研究生科研现状的调查分析

研究生教育是中国教育体系的重要组成部分,也是最高层次。其区别于其他阶段的显著特点是学生在完成基础课程的同时,要进行一系列的科学研究。这也是科技创新的重要来源之一。该研究采用自行设计调查问卷的方式,对国内7所知名高校130名研究生的科研现状进行调查分析。研究结果表明:约60%的研究生在科研创新活动中不够勤奋,对待科研活动的热情不高;79%的导师采取给定学生一个大致方向,让学生自己摸索的方式进行研究生培养,研究生与导师的交流较少;绝大多数研究生都具有问题意识,但创新思维、批判精神尚显不足。     

公路隧道围岩分级的集对分析模型

针对隧道围岩分级问题的复杂性,基于集对分析理论,选取岩石单轴抗压强度Rc、岩体完整性指数Kv、洞轴线与主要结构面的夹角θ、结构面状况Ss和地下水流量W5个因子建立隧道围岩分级的评价指标体系,将围岩分级的各个评价指标与评价标准构筑成一个集对,建立隧道围岩分级的集对分析模型,并引用围岩实测样本数据进行模型检验,运用集对分析...     

碎石土滑坡综合治理及评价决策方法

碎石土滑坡是一类由降雨激发失稳而产生滑动破坏的滑坡类型,要实现对其综合治理和评价决策,滑坡治理稳定性分析及效果评价就不容忽视.基于官家滑坡实际地质条件和变形破坏情况进行变形破坏机制研究和稳定性影响因素分析,在此基础上实施滑坡工程治理规划处置和治理稳定性分析,然后再参照降雨及滑坡变形情况构建加卸载响应比模型来实现滑坡稳定状态反馈和工程治理效果评价.研究表明:降雨作用及地下水变化是碎石土滑坡变形破坏最主要的动力因素,滑坡工程治理依据排水及抗滑原则确定综合处置措施,经治理稳定性分析,其稳定系数可大幅提高,完全满足不低于1.25的规范要求;并且基于加卸载响应比模型分析滑坡经综合治理后处于安全稳定状态,工程治理措施实施科学合理,工程治理效果显著,综合作用下滑坡稳定性好、安全可靠.     

数字信息化教学方式的精细化应用实践与效果对比

“互联网+”的新型数字信息化教学方式已成为高校教育教学手段的重要组成部分,对其进行深入研究可实现数字信息化赋能教育。以中国矿业大学土木工程专业核心课程交通规划与道路勘测设计为例,根据教学内容的特点及难易程度进行分类,同时根据学生的学习能力对教学对象进行分组。在此基础上,依托课程团队建设的在线教学平台资源,采用4种代表性的教学方式,针对各类教学内容和教学对象分别开展教学实践,通过对比分析教学效果,最终确定各类教学内容和教学对象的优势、特点、适用性,据此精细化选用不同的教学方式,从而达到优势互补、因材施教的效果。