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港大土木本科生三轴测试实习 杨德忠’ 李启光 区兆光苏子颂刘媛媛 (香港大学土木工程系 香港) 【摘要】三轴实验是土工测试中不可缺少的一环，可是，三轴仪本身是一个复杂并 具多种用选的仪器，实验过程不易操作，并对得出的结果有决定性影响。一般土木工程专 业课程都要求本科生必修一门土力学课，但由于课程时间婿迫，大部分学生都只能在土力 学实验室内，观察一个由实验导师及技术员操作的三轴实验，甚至只是一个计算器模拟实 验，几乎没有机会亲手操作三轴倪，更不要说轴立完成一个多级实验，并将数据做系统分 析。于是，学生对三轴仪运作一知半解，不能完全理解所收集数据的意义，也不清楚实验程 序对所得出数据的影响，以至推算出错误的设计参数，继而做出完垒错误的工程设计。少 则过分保守，大则涉及安全问题。 鉴于此，香港大学土木工程系将本科生必修的地基与基础课程改进，加入三轴实验，学 生分组亲身体验多辑三轴实验，从操作中不断学习，并从实验中得出土剪切强度设计参数， 深入了解从实验细节、数据分析到得出结论的整个过程。同时，得到的大量数据也增进了 我们对香港风化土的了解，丰富了香港风化土的土工数据库，达到教学与科研艰赢目的。 本文将详细阐述香港大学土木工程系在这方面的土力教学经验、遇到的问题及其解决方法。 ‘美键词】土木工程 三轴潮试实习 ■引言 香港大学是一所拥有十个学院的综合性高等学府，成立于1911年，是香港特别行政区最 具历史及规模的公立大学，肩负着作为香港、中国、亚洲及世界各地学术交流枢纽的重任。工 程学院是港大创校学院之一，也是最具规模的学院，师资实力雄厚，拥有两名中国科学院院士 及一名中国工程院院士，一百二十多名教师，一千四百多名本科生，四百多名硕士及博士研究 生，一千两百多名全日制及兼读硕士(修读课程)生；工程学院有五个学系，包括土木工程系、计 算器科学系、电机电子工程系、工业及制造系统工程系及机械工程系。其中以土木工程系规模 *杨德忠．副教授，土术工程(法律)课程主任及土木工程本科生招生导师 仁里 I土力学教育与教学l——第一届全国土力学教学研讨舍l论文集． 最大，拥有一名中国科学院院士及一名中国工程院院士，接近三十位教师，兰百多名本科生，六 十多名硕士及博士研究生，近三百名全日制及兼读硕士(修读课程)生。 土木工程本科生要选修三个土木专业课程的其中一个，这三个专业课程是：土木工程、土 木工程(环境1程)及土木工程(法律)。其中土木工程(法律)是一个由工程学院与法律学院共 同主办的双学士学位课程。所有土木工程专业课程都是学分制课程，土木工程及土木工程(环 境工程)本科生要完成至少180个学分才能达到学士学位要求，土木工程(法律)本科生则要完 成至少195个学分。本科生平均每学期要修读四至五门课，基本上能在三年内完成整个专业 的课程。三个专业课程都是香港工程师学会认可的课程，并为签署华盛顿协议的多个国家和 地区所承认，这些国家和地区包括英国、美国、澳大利亚、加拿大、日本、新西兰、南非及香港。 本科生毕业后可接受认可的工程师培训，受训完成后，经专业考试及格后成为执业工程师。课 程包括五个专业：土力工程、环境工程、结构工程、运输工程及工程管理，每个专业都设有数门 必修课，教授本科生每个专业的基本知识及理论基础，另有多门选修课，供本科生依个人专业 兴趣及未来发展路向自由进行选择，加深对个别专业的认识并加强专业知识的理论基础和 实践。 目土力工程基本培训 本科生在土力工程培训方面的三门必修课包括土力学、工程地质及岩石力学和地基与基 础，两门选修课是土方工程和边坡工程。每一门课各占6个学分，每星期有3～4小时理论课， 另加实验及导修课。 土力学是本科生土力工程的入门课，每学期提供一次，每次修读的本科生超过60人，内容 包括土力学基本的综合入门知识。从土的物理性质及工程分类、土的渗透性与渗流、有效应力 原理、土的压缩性和固结理论、土的击实性、土中应力和地基沉降计算、土的抗剪强度、土工测 试到土力学的实际应用课题，包括土压力和挡土墙、地基承载力、土坡稳定分析等。实验课包 括阿太堡界限含水量、粒径分析、恒定水头渗透、压缩与固结、直