土工模型试验在教学中的应用探索

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东 莞
理
工
学
院
学
报
２ ０正 ０９
２ 土力学综合性试验
土 力学 课程 中 ，前 半部 分 为 理 论 知识 ，如 土 的物 理性 质 、物 理状 态 、压 缩 性质 等 ，逻 辑性 强 ； 后半 部分 为应 用 知 识 ，如 地 基 沉 降 、地 基 承 载 力等 ，则 实 践性 强 ，两 者 间逻 辑 关系 紧 密 。如 果将 常 规 的理论 性试 验 与 设 计 的实 践 性 试验 组合 形 成 综合 性 试 验 ，则 既 有 利 于 理论 知 识 的应 用 理解 ，更便
第 ｌ 卷第 ５ ６ 期 ２０ ０ ９年 １ ０月
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＮ ＧＧＵＡＮ ＯＦ Ｄ ＵＮ Ｉ ＶＥＲＳ Ｔｙ Ｉ ＯＦ ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧＹ
东 莞 理 工 学 院 学 报
Ｖ ｌ６ ｏ １ ＮＯ５ ．
０ｃ ． ｔ ２０ ０９
土 工 模 型 试 验 在 教 学 中 的 应 用 探 索
土力 学综合 性试 验 ，将 是 土 力学 课程 试 验 教学 改 革一 项新 的尝试 。 ２ １ 模型地 基 ．
将野外取土过２ ｍｍ筛 ，加水拌匀 ，约为可塑状 ，静置ｌ２ｄ ～ ，使土颗粒吸水 比较均 匀。分层放 入试验箱 内，可依据需要选用大小不同的箱体分部。每层装土厚约 １ ｍ，分层夯实。也可 以在顶部 ０ｃ
０ 引言
工 程 建 设 的实 践 性 要 求 贯 穿 于 整 个 土 木工 程 学 科 。土 力 学 是土 木 工 程 学 科 中非 常 重 要 的专 业基
础课 ，也是一 门理论性和 实践性 都很 强的课程 。适应创新性 教学要求 ，更好地 培养学生 的独立思考 能力、创新能力和工程 实践 能力 ，土力学课程的实践教学环节越来越受到相关 院校 的关注，不断地 进 行实 验教 学 改革 “。 结 合地 基 基 础 课程 研 究 ，探 索 理 论 与 实践 要 求 衔接 的新 方 法 。 。，并 在 土木 工 程 施 工 现场 ， 虽 然 可 以获 得 有 价 值 的 部 分 实 际 资料 ，然 而 由于 地 基 基 础位 于地 面 以下 的隐蔽性 ，很难详细精确地分析研究 。而通过室内模型试验研究 ，既可 以严格控制周围边界条件， 又 能够 详 细 观 察地 基 土 的力 学 特 征 ， 因此 室 内土 工 模 型试 验 成 为 土 力 学 和 地 基 基 础 工 程 分 析研 究 的
实 践 能 力和 科 学 素 质 。
关 键词： 土工模 型 试验； 土力 学综合性试验 ；地基基础 模型 试验 ；创 新思 维； 实践 能力 ；科 学素质
中图分类号 ：Ｇ ２ ．１ 文献标识 码 ：Ａ ４ ４３ 文章编号 ： ｌ０ 一Ｏ １ （ ０ ９ ５ ｌ ５ ４ ０ ９ ３ ２ ２ ０ ）０ 一Ｏ ｌ —０
课 程 的相 关知 识 理论 的试 验 研 究 。 图 １土工模型试验箱
收 稿 日 期 ： ０ ９ ０ 一 ｌ ２０ — ５ ３
作 者 简 介 ： 管 风 （ ９ ５ ）， 女 ， 山西 介 休人 ，讲 师 。 硕士 ，主 要从 事 土 力学 、地 基 与基 础 工 程 研 究 。 田 １７ 一
重 要手 段 ’ 。
将 以上两方面要求有机结合 ，本文提出采用室 内土工模 型试验 ，用 于学生进行独立设计、测试 分析的创新试验过程 ，有利 于学 生深刻理解土力学与地基基础课程 的相关知识 ，提高学生的试验设 计 和 动手 能 力 ，有 利 于 学 生 综合 素质 的提 高和 工 程 能 力 的培 养 ，真 正做 到 以学 生 为本 ，为 土 力学 和
于实 践性 试 验 的深 入研 究 。现 今 ，随 着地 基 处 理技 术 的 应用 发展 ，地 基 承载 力 已不 再 成 为建 筑基 础 设计 的首 要控 制 条 件 ，而 地 基 沉 降分 析则 越 来 越受 到 基 础 设计 者 的重 视 。然 而 ， 由于 实 际工 程 中建 筑地基沉降发展延续几十年 ，难 以精确测 量到沉降变形 的整个过程 。因此 ，采用设定相似比的室内 模型 试验 ，可 以用 来 模 拟地 基 沉 降 的发展 过程 。将 模 型 试 验 与土 力 学 课 程 常 规 试验 项 目相 组合 成 为
接而成 的钢 结构 ，四面 内接厚１ ５ ｍｍ的钢化玻璃板 。 考虑箱体可分部用于不 同试验项 目，采用厚ｌ ｍ的细工 ８ ｍ 板分隔。采用 电阻应变 式土压力计测土中应力；百分表测土表
面 竖 向位 移 ；加 载方 式 为砝 码 堆 载 。 该 土 工 模 型 试 验 装 置 可 以用 于 土 力 学和 地 基 与 基 础 二 门
地 基基 础 课程 的试验 教 学 提 供 新 的途 径 。
１ 土 工模 型试Байду номын сангаас装 置
如 图 １ 示 ， 土 工 模 型 试 验 箱 长 １５ｍ， 宽 １ 所 ． ． ｍ， 高 １２ ０ ． ｍ。底 板 为５ｍｍ厚 钢 板 ，框 架 由厚 ８ｍｍ，宽 １ ｍ的钢板 条 拼 ２ｃ
田管凤 张 小萍 于 国友 ５ 东 ｔ ０
（． １东莞理 工学 院 建筑 工程 系 ，广 东东莞 ５ ３ ０ ；２ 东莞理 工学院 机械 工程学 院，广 东东莞 ５ ３ ０ ） ２ ８８ ． ２ ８ ８
摘 要 ：适 应 土木 工程 学科 实验教 学改革 的创新要 求，根据 理论 性 和 实践性 并 重的课 程特 点 ，提 出两 类土 工模 型试验在教 学 中的应 用。其一 是土 力学综合性试验 ，将 土力学课程 常规 试验 项 目与地基 沉降的模 型试验组合 进行 。其 二是地 基基础 模型 试验 ，分析 基础模型 与地基 土的共 同作用 的承载 性状和 变形特征。 通过试验 的设 计 、测试和 分析 的过程 ，不仅有 利于学生掌握 理论知 识 ，而且有助 于培 养学生 的创新 思维 、