边坡工程课程

《边坡工程》教学中互动式案例教学法的应用获奖科研报告

摘 要： 《边坡工程》是一门以多学科理论为基础、具有极强实践性的岩土工程专业本科专业选修课程。本文首先总结了互动式案例教学法特点，即案例的导向性、知识的探索性及互动的平等性，然后根据《边坡工程》教学内容的设置与逻辑结构，以课堂教学实践为例，从案例设计、课堂互动、教师点评三个方面探讨了互动式案例教学法的应用，教学效果表明，互动式案例教学法能充分调动学生的积极性并激发学生主动思考的热情。

关键词： 《边坡工程》 互动教学法 案例教学法

1.引言

《边坡工程》是土木工程岩土工程方向本科专业课程之一，它以自然或人工形成的斜坡为考察对象，研究不同类型边坡的稳定性和有效的防治技术及监测预警预报等，具有极强的理论性和实践性。其主要研究内容包括四个方面，即边坡工程勘察、稳定性分析、治理工程技术及监测预警与风险评估。通过课程内容的学习，学生具备认识与掌握边坡、分析边坡、治理边坡、预测边坡未来发展及出现险情应该如何发出预警并作出相应的风险评估的基本能力。深入地掌握该课程的核心内容对学生未来进行岩土工程实践具有极强的指导作用。因此，在教学过程中使用何种教学方法取得良好的教学效果，是我们一直以来在思考和探索的问题之一。

2.互动式案例教学法的特点

所谓互动式案例教学法，是指通过课程案例分析教学，实现学生的充分参与和教学的双向互动，教师通过调节师生关系及其相互作用，形成真诚、和谐、多元的互动，从而产生教学共振、共鸣，以达到最佳教学效果的一种教学方法[1][2]。在传统教学方法中，教师作为中心角色，面向学生讲授，即教师讲、学生听。这种教学方法的效果通常是较弱的，尤其是在大学教育中。因为这一过程是知识的灌输，而不是获取知识方法与能力的培养，并且学生的思维在这一过程中是一维的，而非多维发散的。在现代教育教学手段日益革新的时代，学生在掌握知识过程中不能完全依靠教师的讲授，而是要具备自行获取知识的能力，利用多种渠道获取知识，进而与教师辩论，甚至是质疑[3]。如此，教师要在课堂教学过程中提供能够实现辩论与质疑的畅通渠道，而互动式案例教学方法不失为一种良好的选择。概括起来，互动式案例教学方法具有以下几个方面的特点。

完整版

深基坑与边坡支护工程

课

程

设

计

目录

第一章 原始资料

第二章 支护方案比选

第三章 围护结构内力计算

第四章 基坑稳定性验算

第五章 基坑施工方案设计

第六章 施工图绘制

参考文献

第一章 原始资料

1.1工程概况

某建筑物的场地条件如图2所示，基坑左侧距离道路边缘距离为8.5m，基坑长度69.0m，基坑宽度为23.0m，距基坑右侧4.6m处有两栋6层工商局宿舍。

图2 基坑平面图

1.2岩土层分布特征 根据地质勘察资料，在A-B-C-D段主要分布的土层如下：

（1）杂填土（Qm1）：褐灰至褐红色，以粘性土为主，含大量砖块及碎石生活垃圾，人工填积，结构松散，不含地下水，湿。埋深1.00~1.11m，层厚1.20~4.00m，层底标高66.70~66.80m。

（2）素填土2（Qm1）：褐红色，以粘性土为主，含少量砖块及碎石。人工新近填积，未完成自重固结，结构松散，不含地下水，湿。埋深0.00~1.10m，层厚1.20~4.00m，层底标高63.10~66.70m。

（3）淤泥质杂填土3（Qa1）：褐灰至灰黑色，含大量碎石及生活垃圾腐烂物，具臭味，含地下水，软塑状，易变形，很湿。埋深1.80~4.00m，层厚0.70~2.90m，层底标高63.10~64.10m。

（4）粉质粘土4（Qa1）：褐黄至褐红色，含少量灰白色团状高岭土及铁锰氧化物，裂隙发育，摇震无反应。土状光泽，干强度一般，顶部受水浸泡严重。硬塑，中密，稍湿。埋深0.00~4.70m，层厚2.10~6.70m，层底标高60.30~62.00m。 （5）圆砾5（Qa1）：黄至黄褐色，以石英硅质岩碎屑为主。含少量砂粒及粘性土，胶结一般。粗颗粒呈圆状，中风化。粒径Ø>20mm占35%，5~20mm占25%，粘性土占5%，富含地下水，中密饱和。埋深5.00~7.60m，层厚4.50~5.30m，层底标高55.80~56.70m。

一.任务分配，查阅相关资料

根据《建造边坡工程技术规范(50330-2022)》中5.3 条，边坡工程稳定性

验算时， 其稳定性系数应不小于表 1 稳定性安全系数要求， 否则应对边坡进行处

理。

土层信息

二.分析边坡未支护前的稳定状态

简称瑞典法，是极限平衡方法中简单而又实际的方法。

对于天然土层

边坡滑裂面位置图：

O

44.09

13°

23°

33°

45°

60°

6

5

4

3

2

29°

60° 5

2.

5

6. 4°

°

1 4 0

2 1 饱 和 快

剪 内 摩

擦角

10.0

15.0

17.9

20.4

27.5 天 然 快

剪 内 摩

擦角Φ

11.0

16.0

18.3

22.5

29.0 天 然 重

度 γ

16.7

18.3

18.8

20.5

21.8 饱 和 重

度

17.2

18.8

19.2

21.1

22.9 饱 和 快

剪 粘 聚

力

12.0

17.0

20.2

29.6

44.3 天 然 快

剪 粘 聚

力 c

13.0

18.0

20.8

31.9

47.6 土 层 信

息

第一层

第二层

第三层

第四层

第五层 厚度

2.5

6.5

23.5

6.0

38.0

(c l W costan)

瑞典条分法计算公式： K i i

i i

式中： li——第 i 条块滑动面的弧长；

ci——第 i 条块滑动面上岩土体的粘聚力；

i——第 i 条块滑动面上岩土体的内磨擦角；

Wi——第 i 条块单位宽度岩土体自重；

i——表示该土条中点与法线的竖直距离。

土条水平等间距平分， b=7.1m,

将上表数据带入公式

(c l W costan)

K i i Wi sini

i i

K1=0.735 < 1.35 加 权 平 均

边坡工程施工技术方法及工艺

一、地表、坡面清表

（1）对边坡支护需要处理范围内的树木、树根、腐殖土、有机土、种植土和垃圾等进行清理。清表顺序自上而下进行，采用装载机挖装。坡面清表原则上不能削坡。清表前，有水段必须首先疏通排干积水及做好雨季排水工作，在多水地段如水池，修筑挡水围堰,高按现状情况水位来确定。

（2）将处理范围内的树木、灌木丛、杂草等进行砍伐或移植清理，应对清理出来的含有植物根系的地表土和腐殖土集中妥善存放。任何永久或临时用地，都不得填埋或碾压腐殖土，腐殖土可备日后恢复植被所用。对于淤泥质土应清除后，采取排水疏干、挖除换填、抛填片石或换填砂砾石等低级加固措施，对于耕地较厚的局部水田地段，应根据实际情况进行清表。清表过程中对于机械不能清理的部位例如树根等应配合人工进行清除。在清除树根时，必须一次性将树根挖掘干净，保证顺利施工。

（3）清表后作业面无树木、杂草、淤殖土等附着物，具备边坡土方开挖和修整条件。

（4）清除完毕后对人工造成的坑穴应填平压实，并对其碾压至规定的压实度为止。对大腐质土开挖的区域换填处理后进行全面碾压，达到规定压实度。清表完毕后，应经现场监理验收合格后，再进行场地整平和压实等工作。

（5）填挖交界处，即填土与原状土搭接地段，必须清除较松散的岩土以及地表植被有机土等，方能填土压实。

二、土方回填碾压夯实

1、土方回填可以合理利用本工程开挖土方做为填料，分层碾压，填料压实度要求达到90％（场内压实度具体以整平单位为准）。回填填土分层铺设时，一次铺筑厚度为300mm～500mm，碾压前应进行压实试验，根据碾压机械和填土性质确定填土分层铺筑厚度、碾压遍数以指导施工，并用灌砂法进行检测。

2、为保证填土压实的均匀性及密实度和避免碾轮下陷，提高碾压效率，在压路机碾压之前，宜选用挖掘机预压，使表面平实。

3、在雨季进行压实填土施工时，应采取防雨措施，防止填料受雨水淋湿，并采取措施防止出现“橡皮”土。