案例教学法在岩溶土洞处理的应用

摘要:依托岩溶、土洞灾害反向案例和校内新建学生公寓岩溶、土洞处理全过程的正向案例，针对龙岩地区广泛发育的岩溶土洞问题开展课程案例教学法构建，将埋藏于地下十几米至几十米的岩溶土洞问题具体形象化，用同一项目串联不同章节的内容，加强教学内容之间的连续性。案例教学提升学生分析和解决问题的能力，强化教学效果，进而对接区域经济产业和能力要求，为当地建筑产业培养地基基础人才添砖加瓦。

关键词:岩溶；土洞；案例教学法；地基；基础

1课程的背景及特点

地基和基础是建筑物的根基，属建筑地下隐蔽工程，情况多变，存在较大的不确定性。而地基基础课程是建筑类专业的核心课程，是对应就业岗位施工员、安全员、质检员在施工现场最早遇到的分部分项工程。地基的选择或处理是否正确，以及基础的设计与施工质量的好坏，直接影响到建筑物的安全性、经济性和合理性。地基基础课程的教学内容有很强的区域特点且较为抽象。在教学上要将地基基础问题分析清楚，就要把握规律遵循原则，结合项目场地的工程地质条件。中国岩溶面积分布广泛，岩溶区的面积约为344.3万km2，占全国总面积的35.86%。福建岩溶发育最为强烈的是龙岩、三明地区。岩溶具有隐蔽性、多样性、复杂性的特点，对当地工程建设产生诸多不良地质影响[1]。在受限于岩溶的隐蔽性和现场教学条件的情况下，充分对接区域经济产业和建筑从业人员的能力要求，立足于专业人才培养模式和课程体系开展案例教学法的构建，旨在培养具有较高的思想道德修养、人文素养、职业素养、良好的沟通表达能力和团队协作精神，具备创业意识和创新创业能力的高素质技术技能人才。

2案例教学的特点

案例教学法是指教师在教学过程中，依据一定的教学目标和要求，通过展示案例、分析案例、探究案例，进而引导学生发现问题、探究问题、最终解决问题的启发式教学模式[2]。案例教学法由美国哈佛商学院于19世纪20年代首次提倡，在经济学、法学、工程学等学科应用较为常见[3]。在土建类专业教学上运用案例教学法，可以直接将较为抽象且实践经验要求高的工程项目具体地展现在课堂上，发散学生思维，剖析项目的技术要点，进而突破课程重难点和提升教学效果，培养学生学习主动性，以及分析问题和解决问题的能力。鉴于岩溶区域的特殊性，岩溶和土洞通常埋藏较深，安全隐患大，岩溶治理要从勘察、设计、施工、检测全过程把控质量。因此，从反向案例出发引出问题，再结合全过程的正向案例教学，在加强课程内容串联的同时，更能契合人才培养方案和课程标准要求，使学生更好地掌握教学知识点，为当地建筑产业培养地基基础施工人才添砖加瓦。

3案例教学法的构

根据岩溶发育区域特点及其对工程建设的影响，结合土建类地基基础课程的培养需要，案例教学法构建思路从反向案例出发，抛出问题引导学生进行主动思考和探究，以转换角色的模式分析讨论校内学生公寓项目岩溶和土洞治理的勘察、设计、施工、检测的全过程，用同一项目串联不同章节的内容，加强了教学内容的连续性。最后开展教学效果分析评价，进一步优化调整案例教学。案例教学法构建思路见图1。

4案例法教学应用

4.1问题导向———引入反向案例。倘若拟建场地的地下存在数个空洞（岩溶、土洞），这对工程建设会产生不良影响。岩溶、土洞引发的工程问题可以总结为塌陷问题、沉降问题、地层支撑力问题、桩基施工问题、岩溶水突涌问题等，应引起足够的重视。在教学过程中针对这些常见的几类问题，分别引入具体的反向案例，列举两项见图2、图3，分别为岩溶引发的塌陷和沉降开裂，引发学生的学习兴趣和思考。介绍岩溶、土洞的发育和至灾的机理，开展课堂分组，组织学生对塌陷、开裂等反向案例的原因进行讨论分析。基于反向案例发生的原因分析，引导学生分析讨论为避免岩溶、土洞灾害发生要采取的相关预防措施，引入岩溶、土洞灾害的勘察、设计、施工、检测的全过程治理思路。重点把握施工方案选择和施工技术要点。介绍分析不同处理方法的具体适用条件，见表1。4.2角色扮演——方案分析。面对拟建场地存在溶洞、土洞的问题，以角色扮演的形式开展解决问题的分析探讨。进行课堂分组，每组设立业主方、设计方、施工方、检测方的学生代表，对问题的处理方式进行具体的讨论分析，角色分组属性见表2。4.3正向案例分析。（1）案例背景介绍。该项目规划用地面积约26810m2，总建筑面积为55410m2，计容建筑面积为48510m2，为5幢8层学生公寓，各学生公寓楼高均为34.2m。根据勘察资料显示：场地不良地质灾害主要为岩溶和土洞，发育程度强发育。（2）掌握岩溶、土洞信息。开展工程地质勘察，要从岩溶分布范围、大小、埋深、充填物情况等方面深入全面地掌握针对岩溶、土洞的勘察信息。工程案例项目勘察工作期间，场地内14个孔位中在⑥破碎灰岩、⑦灰岩之上出现土洞；土洞高度为0.55~10.60m不等，土洞埋深在16.00~37.50m之间，以半充填为主。溶洞高为0.8~11.0m不等，埋深为16.10~42.50m之间。补充勘察的27个孔中有10个孔揭露了土洞，本项目的岩溶发育分布平面和典型剖面见图4、图5。（3）溶洞、土洞处理方法。对常用的岩溶、土洞处理方法进行总结分析，见表1。针对本案例岩溶、土洞的分布规律及埋藏较深的特点，从处理技术、经济投入、施工进度等角度进行分析，综合选定充填注浆的处理方案。充填注浆方案在本区域内有充分的实践经验，能够在控制造价投入的同时可以取得较好的治理效果。充填注浆处理方案的技术大样见图6。（4）任务驱动———制定施工方案。为完成岩溶、土洞的充填注浆处理，安排教学任务使学生制定完整的施工方案。施工方案从施工进度、主要材料与设备选用、施工劳动力计划、施工工艺技术分析、施工质量安全保障措施等方面开展，要求提交施工方案文件报告。（5）任务驱动———质量检测。分析岩溶、土洞地基处理质量检测控制。可选用标准贯入、轻型动力触探、静力触探、面波或钻孔取芯等方法对加固地层进行均匀性检测，土洞、溶洞充填须饱满。注浆加固处理后地基承载力应进行静力载荷试验。同时地基上的建筑物应在施工期间、使用期间进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。4.4教学效果评价。教学效果从学生的能力、知识点掌握程度、案例教学法认知度三个视角开展[4]。分析学生对岩溶、土洞灾害的认知情况，灾害处理方案适用条件的熟悉情况，常见处理措施的施工流程和技术要点，施工质量的检测等方面。纵向开展平行班的教学效果对比，横向开展不同学年班级的教学效果对比，对本区域从事相关专业的毕业生开展案例教学法问卷调查分析。综合分析、优化和调整案例教学法的教学组织。

5结语

基于案例教学法在土建类专业教学上发散学生思维、剖析项目的技术要点，进而突破课程重难点和提升教学效果，培养学生学习主动性，以及分析问题和解决问题的能力的特点。构建由岩溶、土洞灾害反向案例出发引出问题，具体分析校内学生公寓项目岩溶和土洞的勘察、设计、施工、检测全过程的灾害治理。以角色扮演的方式开展岩溶、土洞治理方案分析，以任务驱动的形式进行岩溶、土洞治理施工方案制定和施工质量检测。从学生的能力、知识点掌握程度、案例教学法认知度三个视角开展纵横向对比分析性，结合已毕业学生的工程运用情况进行教学案例调整，进而完成本案例教学法的构建。

参考文献

[1]陈国俊.岩溶地区常见的岩土工程问题及其对策———以龙岩地区为例[J].福建建材,2018（11）:75-76．

[2]李甜甜.案例教学法在“思想道德修养与法律基础”课教学中的运用研究[J].山西高等学校社会科学学报,2019,31(2):42-45．

[3]吴莎.案例法教学在高校经济学课程中的探讨[J].课程教育研究,2019（9）:6-7．

[4]蒋晓,李延敏.案例教学法的全过程应用效果评价分析[J].现代商贸工业,2019（16）:174-175．

作者:陈国俊 单位:闽西职业技术学院城乡建筑学院