案例教學法在巖溶土洞處理的應用

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摘要:依托巖溶、土洞災害反向案例和校內新建學生公寓巖溶、土洞處理全過程的正向案例，針對龍巖地區廣泛發育的巖溶土洞問題開展課程案例教學法構建，將埋藏于地下十幾米至幾十米的巖溶土洞問題具體形象化，用同一項目串聯不同章節的內容，加強教學內容之間的連續性。案例教學提升學生分析和解決問題的能力，強化教學效果，進而對接區域經濟產業和能力要求，為當地建筑產業培養地基基礎人才添磚加瓦。

關鍵詞:巖溶；土洞；案例教學法；地基；基礎

1課程的背景及特點

地基和基礎是建筑物的根基，屬建筑地下隱蔽工程，情況多變，存在較大的不確定性。而地基基礎課程是建筑類專業的核心課程，是對應就業崗位施工員、安全員、質檢員在施工現場最早遇到的分部分項工程。地基的選擇或處理是否正確，以及基礎的設計與施工質量的好壞，直接影響到建筑物的安全性、經濟性和合理性。地基基礎課程的教學內容有很強的區域特點且較為抽象。在教學上要將地基基礎問題分析清楚，就要把握規律遵循原則，結合項目場地的工程地質條件。中國巖溶面積分布廣泛，巖溶區的面積約為344.3萬km2，占全國總面積的35.86%。福建巖溶發育最為強烈的是龍巖、三明地區。巖溶具有隱蔽性、多樣性、復雜性的特點，對當地工程建設產生諸多不良地質影響[1]。在受限于巖溶的隱蔽性和現場教學條件的情況下，充分對接區域經濟產業和建筑從業人員的能力要求，立足于專業人才培養模式和課程體系開展案例教學法的構建，旨在培養具有較高的思想道德修養、人文素養、職業素養、良好的溝通表達能力和團隊協作精神，具備創業意識和創新創業能力的高素質技術技能人才。

2案例教學的特點

案例教學法是指教師在教學過程中，依據一定的教學目標和要求，通過展示案例、分析案例、探究案例，進而引導學生發現問題、探究問題、最終解決問題的啟發式教學模式[2]。案例教學法由美國哈佛商學院于19世紀20年代首次提倡，在經濟學、法學、工程學等學科應用較為常見[3]。在土建類專業教學上運用案例教學法，可以直接將較為抽象且實踐經驗要求高的工程項目具體地展現在課堂上，發散學生思維，剖析項目的技術要點，進而突破課程重難點和提升教學效果，培養學生學習主動性，以及分析問題和解決問題的能力。鑒于巖溶區域的特殊性，巖溶和土洞通常埋藏較深，安全隱患大，巖溶治理要從勘察、設計、施工、檢測全過程把控質量。因此，從反向案例出發引出問題，再結合全過程的正向案例教學，在加強課程內容串聯的同時，更能契合人才培養方案和課程標準要求，使學生更好地掌握教學知識點，為當地建筑產業培養地基基礎施工人才添磚加瓦。

3案例教學法的構

根據巖溶發育區域特點及其對工程建設的影響，結合土建類地基基礎課程的培養需要，案例教學法構建思路從反向案例出發，拋出問題引導學生進行主動思考和探究，以轉換角色的模式分析討論校內學生公寓項目巖溶和土洞治理的勘察、設計、施工、檢測的全過程，用同一項目串聯不同章節的內容，加強了教學內容的連續性。最后開展教學效果分析評價，進一步優化調整案例教學。案例教學法構建思路見圖1。

4案例法教學應用

4.1問題導向———引入反向案例。倘若擬建場地的地下存在數個空洞（巖溶、土洞），這對工程建設會產生不良影響。巖溶、土洞引發的工程問題可以總結為塌陷問題、沉降問題、地層支撐力問題、樁基施工問題、巖溶水突涌問題等，應引起足夠的重視。在教學過程中針對這些常見的幾類問題，分別引入具體的反向案例，列舉兩項見圖2、圖3，分別為巖溶引發的塌陷和沉降開裂，引發學生的學習興趣和思考。介紹巖溶、土洞的發育和至災的機理，開展課堂分組，組織學生對塌陷、開裂等反向案例的原因進行討論分析?；诜聪虬咐l生的原因分析，引導學生分析討論為避免巖溶、土洞災害發生要采取的相關預防措施，引入巖溶、土洞災害的勘察、設計、施工、檢測的全過程治理思路。重點把握施工方案選擇和施工技術要點。介紹分析不同處理方法的具體適用條件，見表1。4.2角色扮演——方案分析。面對擬建場地存在溶洞、土洞的問題，以角色扮演的形式開展解決問題的分析探討。進行課堂分組，每組設立業主方、設計方、施工方、檢測方的學生代表，對問題的處理方式進行具體的討論分析，角色分組屬性見表2。4.3正向案例分析。（1）案例背景介紹。該項目規劃用地面積約26810m2，總建筑面積為55410m2，計容建筑面積為48510m2，為5幢8層學生公寓，各學生公寓樓高均為34.2m。根據勘察資料顯示：場地不良地質災害主要為巖溶和土洞，發育程度強發育。（2）掌握巖溶、土洞信息。開展工程地質勘察，要從巖溶分布范圍、大小、埋深、充填物情況等方面深入全面地掌握針對巖溶、土洞的勘察信息。工程案例項目勘察工作期間，場地內14個孔位中在⑥破碎灰巖、⑦灰巖之上出現土洞；土洞高度為0.55~10.60m不等，土洞埋深在16.00~37.50m之間，以半充填為主。溶洞高為0.8~11.0m不等，埋深為16.10~42.50m之間。補充勘察的27個孔中有10個孔揭露了土洞，本項目的巖溶發育分布平面和典型剖面見圖4、圖5。（3）溶洞、土洞處理方法。對常用的巖溶、土洞處理方法進行總結分析，見表1。針對本案例巖溶、土洞的分布規律及埋藏較深的特點，從處理技術、經濟投入、施工進度等角度進行分析，綜合選定充填注漿的處理方案。充填注漿方案在本區域內有充分的實踐經驗，能夠在控制造價投入的同時可以取得較好的治理效果。充填注漿處理方案的技術大樣見圖6。（4）任務驅動———制定施工方案。為完成巖溶、土洞的充填注漿處理，安排教學任務使學生制定完整的施工方案。施工方案從施工進度、主要材料與設備選用、施工勞動力計劃、施工工藝技術分析、施工質量安全保障措施等方面開展，要求提交施工方案文件報告。（5）任務驅動———質量檢測。分析巖溶、土洞地基處理質量檢測控制。可選用標準貫入、輕型動力觸探、靜力觸探、面波或鉆孔取芯等方法對加固地層進行均勻性檢測，土洞、溶洞充填須飽滿。注漿加固處理后地基承載力應進行靜力載荷試驗。同時地基上的建筑物應在施工期間、使用期間進行沉降觀測，直至沉降達到穩定為止。4.4教學效果評價。教學效果從學生的能力、知識點掌握程度、案例教學法認知度三個視角開展[4]。分析學生對巖溶、土洞災害的認知情況，災害處理方案適用條件的熟悉情況，常見處理措施的施工流程和技術要點，施工質量的檢測等方面。縱向開展平行班的教學效果對比，橫向開展不同學年班級的教學效果對比，對本區域從事相關專業的畢業生開展案例教學法問卷調查分析。綜合分析、優化和調整案例教學法的教學組織。

5結語

基于案例教學法在土建類專業教學上發散學生思維、剖析項目的技術要點，進而突破課程重難點和提升教學效果，培養學生學習主動性，以及分析問題和解決問題的能力的特點。構建由巖溶、土洞災害反向案例出發引出問題，具體分析校內學生公寓項目巖溶和土洞的勘察、設計、施工、檢測全過程的災害治理。以角色扮演的方式開展巖溶、土洞治理方案分析，以任務驅動的形式進行巖溶、土洞治理施工方案制定和施工質量檢測。從學生的能力、知識點掌握程度、案例教學法認知度三個視角開展縱橫向對比分析性，結合已畢業學生的工程運用情況進行教學案例調整，進而完成本案例教學法的構建。

參考文獻

[1]陳國俊.巖溶地區常見的巖土工程問題及其對策———以龍巖地區為例[J].福建建材,2018（11）:75-76．

[2]李甜甜.案例教學法在“思想道德修養與法律基礎”課教學中的運用研究[J].山西高等學校社會科學學報,2019,31(2):42-45．

[3]吳莎.案例法教學在高校經濟學課程中的探討[J].課程教育研究,2019（9）:6-7．

[4]蔣曉,李延敏.案例教學法的全過程應用效果評價分析[J].現代商貿工業,2019（16）:174-175．

作者:陳國俊 單位:閩西職業技術學院城鄉建筑學院