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巖土工程設(shè)計(jì)案例精選(九篇)

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巖土工程設(shè)計(jì)案例

第1篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:巖土工程勘察;問題;技術(shù)

中圖分類號:K826.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 概述

近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,科技不斷進(jìn)步,許多工程建設(shè)項(xiàng)目及現(xiàn)代化高層、超高層建筑物不斷興建。由于現(xiàn)代工程建設(shè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)形式越來越復(fù)雜,基礎(chǔ)跨度越來越大,建筑物高度越來越高,因此工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求也越來越高,所以巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范要求也越來越嚴(yán)格。其應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求正確反映建設(shè)場地的工程地質(zhì)條件,查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,精心勘察,提交資料完整、評價(jià)正確,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理的勘察資料,確保工程建設(shè)質(zhì)量安全,提高工程投資效益。

2 巖土工程勘察存在的主要技術(shù)問題

目前,勘察市場競爭越來越激烈,通常是多個(gè)勘察單位同時(shí)為一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行勘察方案的編制和報(bào)價(jià),而且許多勘察單位由于種種原因低價(jià)承接勘察業(yè)務(wù),承接項(xiàng)目后由于價(jià)錢低不愿意采用先進(jìn)勘察手段和先進(jìn)勘察設(shè)備,還是采用老一套的勘察方法和勘察手段進(jìn)行勘察施工。由于設(shè)備簡單,手段落后,無法保證勘察質(zhì)量,因勘察資料不準(zhǔn)確而出現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)、施工問題也日益增多,從而影響工程質(zhì)量。例如廣西曾經(jīng)就有這樣一個(gè)案例:某房地產(chǎn)公司開發(fā)商委托一個(gè)勘察單位對其開發(fā)的住宅小區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察,設(shè)計(jì)部門根據(jù)勘察單位提供的地質(zhì)資料提交了樓盤基礎(chǔ)設(shè)計(jì),可當(dāng)基坑開挖后對基礎(chǔ)持力層進(jìn)行人工插釬時(shí),場地內(nèi)的大部分地基段都有軟弱土層,而且厚度較大,而地質(zhì)勘察報(bào)告中提供的地層只是局部地基段有軟弱土層,軟弱土厚度也很薄。由于實(shí)際地層與勘察資料提供的地層存在較大差異,開發(fā)商只得委托設(shè)計(jì)部門重新進(jìn)行設(shè)計(jì),既拖延了施工時(shí)間又增加了施工投資,開發(fā)商差點(diǎn)要與勘察單位打官司了。因此,只有不斷的提高巖土工程勘察人員的專業(yè)知識和技術(shù)水平,才能保證工程的質(zhì)量。

根據(jù)最新《巖土工程勘察規(guī)范》的有關(guān)條文,要提供準(zhǔn)確、合理、經(jīng)濟(jì)的巖土工程勘察報(bào)告的任務(wù),本人根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為在巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題很多,主要有以下幾方面:

2.1 地層界面劃分問題:不同的巖土體和面劃分,不同風(fēng)化程度的巖面劃分,地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定劃分,不良地質(zhì)界面、不明地下物體、空洞(土洞)、溶洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定等。在上述事例中,由于桂林的地層巖溶較發(fā)育,地層中軟土、土洞較普遍,因勘察手段單一,勘察精度不高,故對軟弱土層界面及范圍無法做出定性和定量的分析,從而存在偏差。

2.2 地下水的埋藏情況、地下水類型、水位及其變化等論述不充分,資料收集不完善。

2.3 巖土參數(shù)選定問題:勘察資料中提供的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值不完整或不具代表性,很容易造成設(shè)計(jì)部門計(jì)算偏差。

2.4 綜合能力問題:由于現(xiàn)在是市場經(jīng)濟(jì),很多勘察單位為了節(jié)約成本,經(jīng)常是一個(gè)勘察工地只安排一到二個(gè)勘察技術(shù)人員,而部分技術(shù)人員對現(xiàn)場勘察重視不夠,野外勘察和室內(nèi)原始資料的整理、分析能力不夠強(qiáng),對同一場地資料收集不完善,缺乏辨別真?zhèn)巍w納總結(jié)的能力,也缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的基本知識,經(jīng)常造成勘察的目的性不明確,針對性不強(qiáng),提供的資料無法滿足設(shè)計(jì)需要。上述案例中,當(dāng)時(shí)在現(xiàn)場進(jìn)行勘察施工的總共有6臺鉆機(jī),而現(xiàn)場只有2個(gè)編錄技術(shù)人員,鉆機(jī)工人只追求進(jìn)尺,鉆孔測試少,土層變層時(shí)技術(shù)人員剛好可能不在旁邊,從而使地層分層不明確,技術(shù)人員對此沒有足夠重視,對附近相近地層資料收集不完善,出現(xiàn)偏差也就在所難免。

3 如何解決工程勘察工作中的主要技術(shù)問題

3.1 隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和完善,加強(qiáng)工程勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓(xùn),形成定期的培訓(xùn)制度,與時(shí)俱進(jìn),促進(jìn)其知識和技能的更新?lián)Q代。

3.2 勘察過程中要采取綜合的勘察手段,提高勘察精度,保證能全面反映勘察場地各種地質(zhì)體的形態(tài)、界面、物理力學(xué)特征及其相互之間的關(guān)聯(lián)性。在方法上,不能只依靠傳統(tǒng)單一勘察手段,目前是屬于高新技術(shù)信息時(shí)代,應(yīng)綜合采用工程地質(zhì)測繪、鉆探、坑探,合理地選擇、運(yùn)用工程物探技術(shù),重視遙感和地理信息系統(tǒng)在勘察中的應(yīng)用等。

3.3 要加強(qiáng)巖土測試及各種新技術(shù)的應(yīng)用,很多野外無法確定的數(shù)據(jù)(內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、壓縮模量等)是需要經(jīng)過土工試驗(yàn)才能得出,從而確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的可靠性。

3.4 巖土取樣和原位測試在巖土勘察工作中是非常重要的,它是巖土工程勘察結(jié)果的重要數(shù)據(jù)來源,也是解決巖土工程勘察技術(shù)問題的重點(diǎn)。如果沒有完整、可靠的測試數(shù)據(jù),一切的分析、評價(jià)都是假的。巖土工程設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性決定于計(jì)算模式和計(jì)算參數(shù),計(jì)算參數(shù)比計(jì)算模式更重要。由于巖土工程測試的難度比較大,在鉆探取樣、樣品制作過程中,總會有一定程度的擾動(dòng)和受環(huán)境影響產(chǎn)生的差異,對測試結(jié)果有一定的影響。巖土體是非均質(zhì)體,具有明顯的各向異性,因此要求測試結(jié)果應(yīng)具有代表性。上述案例中,由于場地中大部分地層為粘性土,而其采取的原位測試為重型圓錐動(dòng)力觸探,測試方法就不合理。另外,按規(guī)定測試桿件為42鉆桿,而現(xiàn)場直接使用50鉆桿進(jìn)行原位測試,測試長度也不按規(guī)范要求進(jìn)行,使用觸探頭一直往下鉆探,由于摩擦力越來越大,本來軟弱土層也變成了硬土層。

3.5 目前地質(zhì)鉆探在巖土工程勘探中仍然是最主要、最有效的勘察手段之一。因此,在進(jìn)行巖土工程地質(zhì)鉆探過程中必須根據(jù)不同的巖土體、地層條件和取樣、測試要求對鉆孔進(jìn)行全程控制,以達(dá)到既能滿足技術(shù)要求又能提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。按照技術(shù)規(guī)范,每臺鉆機(jī)要配備1名編錄人員。上述案例中,由于2名技術(shù)人員同時(shí)對6臺鉆機(jī)進(jìn)行編錄,根本無法對每個(gè)鉆孔的鉆探過程進(jìn)行全程控制,也就無法提供準(zhǔn)確的鉆孔地質(zhì)資料。因此,地質(zhì)鉆探在巖土工程勘探中是非常重要的,只有控制好地質(zhì)鉆探,提供更準(zhǔn)確的鉆孔地質(zhì)資料,才能保證工程質(zhì)量。

結(jié)語

巖土工程勘察是一項(xiàng)綜合性的工程地質(zhì)調(diào)查工作,其涉及到結(jié)構(gòu)、力學(xué)、工程等各方面的知識。隨著巖土工程勘察技術(shù)不斷發(fā)展,很多勘查技術(shù)問題已經(jīng)得到了解決,但在實(shí)際工作中依然有很多問題需要去研究與解決,要有效地解決巖土勘察技術(shù)問題,需要在工作的過程中不斷完善和提高自己的專業(yè)知識及技能水平,認(rèn)真負(fù)責(zé),嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,提交真實(shí)準(zhǔn)確、評價(jià)合理可行的勘察資料,以保證工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。而施工資料的收集、分析則更加重要,是對前期報(bào)告的復(fù)核、驗(yàn)證,是提高今后勘察水平的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]陳晨,李曉元,劉博.淺談巖土工程勘察中存在的問題及解決措施[J].科協(xié)論壇(下半月),2010(11).

第2篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

[關(guān)鍵字]巖土工程勘察 地基 均勻性 穩(wěn)定性 評價(jià)分析

[中圖分類號] TU47 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-132-2

0 引言

建筑工程地質(zhì)勘查的主要目的是為了查明建筑施工現(xiàn)場及其附近是否存在對建筑物產(chǎn)生影響的不良地質(zhì)因素,勘察的內(nèi)容包括明確施工場地的底層時(shí)代、結(jié)構(gòu)、巖性以及具體分布情況,此外,還需要對施工現(xiàn)場的地下埋水條件以及其腐蝕性做出科學(xué)的評價(jià),在明確地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上,采取科學(xué)合理的地基應(yīng)對措施來保證建筑物質(zhì)量要求?,F(xiàn)場勘察工作本身必須遵循相關(guān)抗震以及勘察設(shè)計(jì)要求,通過結(jié)合建筑物的各項(xiàng)性質(zhì),采取多種方法如井探、鉆探等進(jìn)行綜合勘察與評價(jià),確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、合理性以及科學(xué)性,從而為建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 巖土工程勘察的目的及意義

1.1 巖土工程勘察的目的

巖土工程勘察在工程建設(shè)中起到了重要的作用,它是各項(xiàng)工程建設(shè)前提,沒有對巖土進(jìn)行勘察,就不能進(jìn)行接下來的工程設(shè)計(jì)以及施工環(huán)節(jié)。巖土工程勘察的目的是為了確定擬建工程場地的地質(zhì)情況,經(jīng)過對地質(zhì)進(jìn)行分析,從而為接下來的工程設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)提供場地的各項(xiàng)地質(zhì)參數(shù),并通過運(yùn)用一些勘察測試手段及方法,對擬建工程場地進(jìn)行調(diào)查,通過分析,判斷出修建某種工程所需要的地質(zhì)條件要求,并確定此工程建設(shè)過程中對自然環(huán)境可能造成的影響。除此之外,通過巖土工程勘察,可以采取相應(yīng)的措施,保證地基在施工過程中不至于產(chǎn)生過大的沉降變形。最后,巖土工程勘察能夠?yàn)楣こ痰幕A(chǔ)設(shè)計(jì)以及施工提供地基加固所需要的各種巖土工程資料。

1.2 巖土工程勘察的意義

巖土工程勘察通過運(yùn)用巖土工程的技術(shù)及方法,分析及評價(jià)擬建工程場地的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)以及巖土工程條件。巖土工程所涉及的專業(yè)很廣,它綜合了氣象、水文、巖土力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)以及環(huán)境學(xué)等學(xué)科,從這個(gè)方面來講,巖土工程是一門及其復(fù)雜的學(xué)科。目前,我國對巖土工程學(xué)科的研究還比較淺,對巖土工程需要用到的儀器及設(shè)備也比較短缺,正因?yàn)槿绱?,我們所采用的巖土工程勘察技術(shù)還比較落后。受地理位置的影響,我國的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率比較高,同時(shí),巖土工程所遇到的問題極其復(fù)雜多樣。進(jìn)行各種工程建設(shè)前,我們必須對擬建工程場地的地質(zhì)情況進(jìn)行測定,確定該場地的各項(xiàng)地質(zhì)參數(shù),一旦遇到不良工程場地情況,可以提前采取措施以避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在投資所占比重方面,巖土工程勘察所占的比重很低,但是卻能夠?yàn)榻酉聛淼墓こ淘O(shè)計(jì)、施工提供可行的依據(jù)以及指導(dǎo)意見,這樣能夠充分利用一些有利的條件,盡量避免不利的條件,從這方面來講,巖土工程勘察在一定程度上降低了工程的后期費(fèi)用開支。綜合以上內(nèi)容可以得出巖土工程勘察在工程建設(shè)中起著重要的預(yù)防及指導(dǎo)作用。

2 地基均勻性評價(jià)范圍的確定

地基均勻性評價(jià)范圍是一個(gè)立體性的概念,它的評價(jià)對象是針對地基下層巖土體的主要受力層,評價(jià)范圍的確定主要考察兩個(gè)指標(biāo),即平面范圍指標(biāo)以及深度范圍指標(biāo)。

2.1 平面范圍的圈定

平面范圍指標(biāo)的圈定主要是依據(jù)單個(gè)建筑物所占據(jù)的面積作為評價(jià)范圍。

2.2 深度范圍的圈定

根據(jù)建筑物的不同基礎(chǔ)型式,深度范圍的圈定應(yīng)該從以下五方面進(jìn)行討論確定:

(1)利用經(jīng)驗(yàn)法,確定條形基礎(chǔ)范圍大約為基礎(chǔ)底面寬度的3倍且大于5米的范圍;(2)利用經(jīng)驗(yàn)法,確定獨(dú)立基礎(chǔ)的深度范圍為基礎(chǔ)底面寬度的1.5-2.0倍且大于5米的范圍;(3)利用變形比法,將壓縮層的深度作為條形基礎(chǔ)或獨(dú)立基礎(chǔ)的深度范圍,另外,應(yīng)該參照GB 50007-2011中的相關(guān)規(guī)定計(jì)算出變形深度,然后將基地與變形計(jì)算深度作為深度的范圍;(4)利用變形比法,參照GB50007-2011計(jì)算出變形計(jì)算深度,然后按等效實(shí)體基底至變形計(jì)算深度作為深度的范圍。

3 地基均勻性判斷方法

地基的均勻性判斷可分為定性及定量兩種方法,定性判斷方法主要是通過觀察地質(zhì)的構(gòu)造、地貌單元以及巖土的分布情況等特征對地基的均勻性進(jìn)行判斷;而定量判斷則是通過計(jì)算壓縮模量以及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算來對地基的均勻性進(jìn)行判斷。

3.1 定性判斷

首先從地基的層頂標(biāo)高以及厚度方面進(jìn)行分析,底層的起伏性不能太大,坡度應(yīng)控制在0.1-0.15范圍內(nèi)為宜,其厚度的變化也不能過大;另外主要通過考察底層的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行評價(jià),一般來講,物理指標(biāo)變異系數(shù)越小則說明地基的壓縮性指標(biāo)越大。

3.2 定量判斷

(1)通過分析地質(zhì)剖面圖,當(dāng)相鄰鉆孔壓縮層的內(nèi)層巖土界面的坡度大于10°時(shí),則說明為不勻性地基;

(2)將建筑物鉆孔壓縮層內(nèi)層壓縮模量的最大加權(quán)值以及最小加權(quán)值之間的比值作為評價(jià)地基均勻性指標(biāo),在此基礎(chǔ)上,通過結(jié)合該工程巖土厚度的統(tǒng)計(jì)變異系數(shù)對地基的均勻性進(jìn)行評價(jià)。符合表1 中各項(xiàng)系數(shù)的地基均為不均勻性地基。

4 不均勻性地基的穩(wěn)定性評價(jià)方法

現(xiàn)以某天然地基建筑物為例,對不均勻性地基的穩(wěn)定性評價(jià)方法進(jìn)行分析。地基均勻性評價(jià)方法可以分為按土體單元評價(jià)以及按總體評價(jià)兩種,如果按總體評價(jià)來分析,本文上述案例則屬于不均勻性地基,其中建筑物東側(cè)的強(qiáng)風(fēng)化泥巖持力層和西側(cè)的中分化石灰?guī)r持力層工程強(qiáng)度差別很大,再加上風(fēng)化程度的影響使得工程的強(qiáng)度差異進(jìn)一步增大,由此可以判斷該地基屬于不均勻性地基。如果地基上面覆蓋的土層厚度不夠,那么西側(cè)可以用中風(fēng)化石灰石作為地基的持力層,作為獨(dú)立基礎(chǔ);東側(cè)用微風(fēng)化泥巖作為地基的持力層,并設(shè)置樁墩,地基的不均勻性的具體評價(jià)方法及流程見圖1。

5 不均勻性地基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的措施

(1)礎(chǔ)選型角度考慮:果選用的地基較軟,但是仍具有一定承載能力的話,應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告,優(yōu)選考慮鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),加入地基的承載能力較差,則應(yīng)該考慮梁板筏型基礎(chǔ)。

(2)地基的處理角度考慮:該優(yōu)選考慮墻下條形基礎(chǔ)以及復(fù)合地基,然后再考慮樁基。

(3)當(dāng)?shù)鼗木植控?fù)載較大時(shí),則天然地基很難滿足建筑物變形及強(qiáng)度的需求。因此采用復(fù)合地基為宜,復(fù)合地基的處理方式可以采用CFG樁法或混凝土攪拌法。

(4)對于那些不存在滑坡等情況的較穩(wěn)定地基,則沒有必要對地基做特殊處理,只需要利用筏板基礎(chǔ)換填一定深度即可,兩層建筑對地基的承載能力要求較低,不容易產(chǎn)生不均勻性沉降。

(5)對于山區(qū)地基,地基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)問題則應(yīng)該在勘察報(bào)告中明確指出,一般來講,山區(qū)地基都要進(jìn)行穩(wěn)定性處理,以防止地基滑動(dòng)事故。

6 結(jié)語

地基均勻性及穩(wěn)定性評價(jià)作為巖土勘察的重要環(huán)節(jié),它在很大程度上決定了基礎(chǔ)選型以及結(jié)構(gòu)措施選擇的方向,因此對保證建筑物質(zhì)量具有重要作用。本文針對在探討巖土勘察目的及意義的基礎(chǔ)上,對地基均勻性及穩(wěn)定性評價(jià)方法進(jìn)行了深入闡述,并提出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。希望本文的提出能起到拋磚引玉的作用,相關(guān)人員繼續(xù)這方面的研究,為做好地基均勻性及穩(wěn)定性評價(jià)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張應(yīng)旋.地基均勻性及穩(wěn)定性評價(jià)[J].建材與裝飾,2007(9):276-277.

第3篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:畢業(yè)設(shè)計(jì);創(chuàng)新思維;巖土工程;畢業(yè)選題

現(xiàn)代社會發(fā)展、特別是信息技術(shù)的發(fā)展對教育提出了新的、更高的要求。要構(gòu)建適應(yīng)信息社會發(fā)展的高等教育體系,必須在教育體制、教育方式、教學(xué)方法等諸多方面有創(chuàng)新性發(fā)展,培養(yǎng)創(chuàng)新性人才,為“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的戰(zhàn)略提供人才和知識支持。本科畢業(yè)階段的實(shí)踐環(huán)節(jié),即畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是教學(xué)過程的最后階段,通過該階段訓(xùn)練能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能,進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí),對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,提高綜合素質(zhì)有重要作用,也是高等工程教育教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。近年來,許多高校進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的改革與探索,從畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新體系建設(shè)、立題和過程管理、畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程考核評價(jià)體系建設(shè)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面取得了豐富成果[1-3]。

一、對大學(xué)生創(chuàng)新能力的認(rèn)識

創(chuàng)新思維不同于常規(guī)的模仿思維,具有跳躍性、發(fā)散性、獨(dú)創(chuàng)性等特征。它主要利用已有認(rèn)識和知識為基本素材,采用非常規(guī)思維來認(rèn)識未知世界。新的科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)、市場歡迎的產(chǎn)品的研發(fā)、優(yōu)秀藝術(shù)作品的創(chuàng)作、有效的企業(yè)管理模式都是創(chuàng)新思維的結(jié)果。所以,從學(xué)校教學(xué)教育入手,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,對學(xué)生走向社會后的發(fā)展會產(chǎn)生重要影響[4]。創(chuàng)新的關(guān)鍵在一個(gè)“新”字,從工程學(xué)科角度看,所謂新,既包括基本原理和基本理論的創(chuàng)新,也包括工程方法、手段的創(chuàng)新。所以,應(yīng)該針對學(xué)生學(xué)習(xí)成績、興趣等,有不同的要求,更要允許學(xué)生大膽突破傳統(tǒng),在已有基本概念基礎(chǔ)上開拓思維、發(fā)展新理論,創(chuàng)新新方法。而對于絕大部分學(xué)生來說,他們未來主要從事實(shí)際工程問題,應(yīng)以解決工程問題為目的,在解決問題的過程中從工藝、設(shè)備等角度進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新,這樣日積月累,也可以產(chǎn)生大的理論創(chuàng)新。以巖土工程為例,由于巖土體的特性,雖然主要理論體系已形成,但其中許多理論和工程實(shí)踐仍帶有很大的經(jīng)驗(yàn)性,在工程實(shí)踐中需要綜合判斷。這種現(xiàn)狀為該學(xué)科理論創(chuàng)新提供了很大空間,比如非飽和土的有效應(yīng)力及有效應(yīng)力原理、土的本構(gòu)理論等,遠(yuǎn)沒有達(dá)到理論完善,工程應(yīng)用中往往將計(jì)算結(jié)果做為參考,而經(jīng)驗(yàn)判斷仍然十分重要。在目前巖土工程中常見的基坑支護(hù)及基坑穩(wěn)定性、高填方工程工后沉降及穩(wěn)定性等方面,不管是理論基礎(chǔ)還是工程方法都有許多問題需要解決。這些說明,創(chuàng)新的空間存在于學(xué)科任何知識點(diǎn),關(guān)鍵是在平時(shí)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中如何提高學(xué)生對學(xué)科和未知世界的興趣,繼而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)方式創(chuàng)新

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)最后一個(gè)環(huán)節(jié),也是對整個(gè)教學(xué)效果的檢驗(yàn)和綜合應(yīng)用。畢業(yè)方式創(chuàng)新包括選題環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)過程環(huán)節(jié)、評價(jià)環(huán)節(jié)等的創(chuàng)新。從選題環(huán)節(jié)看,目前工科專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)大都采用指導(dǎo)教師指定設(shè)計(jì)題目、學(xué)生按照畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書進(jìn)行設(shè)計(jì)、指導(dǎo)教師定期或不定期進(jìn)行輔導(dǎo)或檢查,最后進(jìn)行畢業(yè)答辯的過程。目前存在的主要問題是,沒有注重啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題這個(gè)環(huán)節(jié),而是直接給學(xué)生某一問題讓他去解決,而這個(gè)問題本身可能并沒有多少科學(xué)價(jià)值,畢業(yè)設(shè)計(jì)方式也顯得單一[5]。要?jiǎng)?chuàng)新,首先要能發(fā)現(xiàn)問題,不能發(fā)現(xiàn)問題也就不可能有發(fā)明創(chuàng)造。目前,學(xué)生選題都流于形式,由指導(dǎo)教師直接指定,這是由于目前大學(xué)教育評價(jià)方式?jīng)Q定的。重科研輕教學(xué),老師沒有時(shí)間、也不愿意在這方面耗費(fèi)精力。畢業(yè)設(shè)計(jì)階段應(yīng)留有一定時(shí)間讓學(xué)生自己通過調(diào)研、查閱資料、和老師交流等方式,發(fā)現(xiàn)需要解決的科學(xué)問題,形成解決問題的科學(xué)思路和方法。這個(gè)時(shí)間段甚至可以更早些,可提前數(shù)周就讓學(xué)生準(zhǔn)備。當(dāng)然,這個(gè)過程需要教師細(xì)心指導(dǎo),多溝通,最終也不是每個(gè)學(xué)生都能通過這個(gè)方式進(jìn)行選題的,但這個(gè)過程毫無疑問對學(xué)生是個(gè)鍛煉和培養(yǎng)。有些雖形不成科學(xué)問題或沒有形成解決的具體方法,但可能成為以后發(fā)現(xiàn)或解決科學(xué)問題的基礎(chǔ)。創(chuàng)新的基礎(chǔ)是思維創(chuàng)新,需要輕松的環(huán)境,也需要有一定的壓力。所謂環(huán)境輕松,主要是要給學(xué)生思考的自由,敢于挑戰(zhàn)現(xiàn)有理論和權(quán)威,要有和老師進(jìn)行自由討論、辯論的環(huán)境,而這是我們的教育最缺乏的。對于敢于提出問題的學(xué)生要給予鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì),對通過自己思考發(fā)現(xiàn)了重要科學(xué)問題并選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目或方向的學(xué)生,其結(jié)果不一定是圓滿的,或者有可能在有限的時(shí)間中沒有得到預(yù)期的結(jié)果。對于這種情況,應(yīng)該在教學(xué)規(guī)定上給予指導(dǎo)教師一定靈活度,比如延長畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間,或者達(dá)到某一程度也可認(rèn)為達(dá)到畢業(yè)要求等。給學(xué)生壓力也是必要的,由于社會大環(huán)境的影響,部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大,不專注于畢業(yè)設(shè)計(jì)。因此,指導(dǎo)教師應(yīng)嚴(yán)要求、勤檢查,對學(xué)生和社會負(fù)責(zé),沒達(dá)到畢業(yè)要求的學(xué)生嚴(yán)格按照規(guī)定處理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)創(chuàng)新。創(chuàng)新首先是思維創(chuàng)新,要從基本概念上下功夫。在某一學(xué)科的創(chuàng)新是一個(gè)逐漸形成、完善的過程。在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,學(xué)生可以在具體、細(xì)節(jié)的某一點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新,如計(jì)算方法、應(yīng)用原理、設(shè)備或工藝、程序方法等的改進(jìn)。為此,指導(dǎo)教師要讓學(xué)生首先理解畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的現(xiàn)有規(guī)范、手冊、教材中各種規(guī)定或方法的原理、機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中不完善、甚至錯(cuò)誤的東西,通過小組討論提高對問題的認(rèn)識,把年輕人的活躍思維充分調(diào)動(dòng)起來,讓學(xué)生敢于思考、敢于提出問題和解決問題的辦法。對學(xué)生的不同觀點(diǎn)和認(rèn)識,老師要以科學(xué)的態(tài)度對待,通過分析、討論達(dá)到共識,若達(dá)不到統(tǒng)一認(rèn)識,可留待以后繼續(xù)研究。此外,我們強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,并不是要求每個(gè)學(xué)生在畢業(yè)生設(shè)計(jì)中一定要有創(chuàng)新性成果。每個(gè)學(xué)生基礎(chǔ)知識水平不同、長期形成的思維模式不同、個(gè)性不同,畢業(yè)設(shè)計(jì)水平自然不同。對大部分學(xué)生,首先是培養(yǎng)一種創(chuàng)新意識,對以后工作和人生起到良好作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)中能滿足正常任務(wù)要求,達(dá)到工程設(shè)計(jì)等目的就是合格的。

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)選題創(chuàng)新

除了前述讓學(xué)生參與或自主選題的要求外,畢業(yè)設(shè)計(jì)題目本身對畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果十分重要[6]。畢業(yè)設(shè)計(jì)所包含內(nèi)容可以覆蓋較多知識體系,也可以集中在某一點(diǎn)。在巖土工程專業(yè)或方向畢業(yè)設(shè)計(jì)中,可以完成建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括上部結(jié)構(gòu)和巖土工程部分,后者可以是地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、邊坡支護(hù)等;也可以全部進(jìn)行巖土工程的內(nèi)容。具體選擇可根據(jù)學(xué)生興趣、特長,對已確定工作單位的學(xué)生,還可以依據(jù)可能的工作性質(zhì)等確定。從畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容上看,我們在近幾年實(shí)踐中,巖土工程方向畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容:1.巖土工程勘察。巖土工程勘察是巖土工程的基礎(chǔ),通過該內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì),可使學(xué)生具體掌握巖土工程勘察的方法、步驟、內(nèi)容,增強(qiáng)對巖土體的認(rèn)識,讓學(xué)生充分理解土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的獲取方法、用途和相互關(guān)系,學(xué)會從勘察的角度對建筑場地和地基進(jìn)行評價(jià),認(rèn)識工程勘察與工程設(shè)計(jì)、施工之間的關(guān)系。進(jìn)行巖土工程勘察畢業(yè)設(shè)計(jì)對學(xué)生以后工作和學(xué)生在巖土工程學(xué)科進(jìn)行創(chuàng)新有非常重要的作用。由于巖土體性質(zhì)的不確定性非常突出,因此,對其認(rèn)識方法、手段和評價(jià)顯得非常重要,而目前的工程和科研實(shí)際存在許多不足之處。正確認(rèn)識這些問題,有利于學(xué)科創(chuàng)新。巖土工程勘察是一個(gè)系統(tǒng)的過程,但由于條件和時(shí)間限制,完成整個(gè)過程的勘察是不現(xiàn)實(shí)的。為此,我們將畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合,比如,現(xiàn)場描述和土類命名主要通過正在進(jìn)行的工程的實(shí)習(xí)完成,由現(xiàn)場技術(shù)人員講解。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)中提供的現(xiàn)場描述和室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試數(shù)據(jù)都是實(shí)際工程原始數(shù)據(jù)。學(xué)生根據(jù)原現(xiàn)場描述和土工試驗(yàn)對土進(jìn)行分層,然后進(jìn)行各分層土性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和評價(jià)等工作。2.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。根據(jù)我校地處西部特點(diǎn),主要進(jìn)行黃土場地地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),包括濕陷性黃土地基處理、CFG地基處理、樁基礎(chǔ)等。上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、傳至基礎(chǔ)頂面的荷載等都是由設(shè)計(jì)院提供的實(shí)際工程案例。學(xué)生根據(jù)自己完成的巖土工程勘察數(shù)據(jù)或者指導(dǎo)教師提供的土層工程特性指標(biāo)和相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),地基基礎(chǔ)選型是很重要一環(huán),既要滿足安全要求,還要經(jīng)濟(jì)可行。比如高層建筑的CFG樁復(fù)合地基、樁基礎(chǔ)和與筏板基礎(chǔ)之間的選擇,要通過承載力、變形和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較才能確定,既涉及到巖土工程特性指標(biāo)的合理選擇、地基基礎(chǔ)基本概念的正確理解,也與工程實(shí)踐中施工、造價(jià)等有關(guān)。通過多環(huán)節(jié)分析、設(shè)計(jì),既可提高學(xué)生對本專業(yè)的興趣和認(rèn)識水平,也有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,為學(xué)科提高和創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造條件。3.基坑工程設(shè)計(jì)。在巖土工程方向課程設(shè)計(jì)中已進(jìn)行過基坑支護(hù)設(shè)計(jì),但其基坑深度較淺,通過土釘墻或單排錨索+排樁即可達(dá)到支護(hù)目的。畢業(yè)設(shè)計(jì)中完成的基坑工程深度較深,設(shè)計(jì)計(jì)算明顯復(fù)雜。學(xué)生可完成基坑支護(hù)或基坑降水設(shè)計(jì)。前者通常為3~4排錨索+排樁支護(hù),后者為井點(diǎn)降水。4.邊坡治理。設(shè)計(jì)任務(wù)書中,建筑場地位于邊坡底或頂部,要求學(xué)生完成邊坡的安全性評價(jià)和加固處理設(shè)計(jì)。以上幾部分內(nèi)容之間可組合為一個(gè)完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)。而以下內(nèi)容可分別單獨(dú)為一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。5.地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般為地下車庫、商場、地鐵車站等,因?yàn)榇瞬糠衷O(shè)計(jì)包括功能要求,所以需配備建筑學(xué)專業(yè)的指導(dǎo)教師。該設(shè)計(jì)內(nèi)容包括了建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)工程和巖土工程。6.動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對于大型機(jī)器設(shè)備,如發(fā)電機(jī)組等,其不同于一般建筑物地基基礎(chǔ),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有其特殊性。設(shè)計(jì)題目取自于設(shè)計(jì)院的實(shí)際工程,通常設(shè)計(jì)內(nèi)容包括動(dòng)力荷載計(jì)算、動(dòng)力基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。7.隧道設(shè)計(jì)。對取自實(shí)際隧道工程的題目,讓學(xué)生完成隧道圍巖分級、圍巖壓力、圍巖支護(hù)設(shè)計(jì)與施工等。8.其他。除了以上內(nèi)容外,根據(jù)實(shí)際情況,我們還有學(xué)生依托老師的科研或生產(chǎn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)、計(jì)算、理論分析等,完成畢業(yè)論文。結(jié)語在畢業(yè)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維,是一項(xiàng)需要長期探索的系統(tǒng)工程。通過這些年的實(shí)踐,我們初步建立了一套既能滿足正常專業(yè)培養(yǎng)要求,又能在一定程度上有所提高、有所創(chuàng)新的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式,以針對具體情況,適應(yīng)不同學(xué)生的要求。但為了適應(yīng)未來形勢的要求,還必須與時(shí)俱進(jìn),繼續(xù)探索,以使工科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新,使學(xué)生創(chuàng)新能力不斷提高。

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第4篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:高等土力學(xué);專業(yè)學(xué)位研究生;教學(xué)案例庫;實(shí)踐創(chuàng)新能力;課程思政

1引言

專業(yè)學(xué)位研究生教育是我國研究生培養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,旨在培養(yǎng)滿足特定社會行業(yè)、職業(yè)實(shí)際工作需求的應(yīng)用型高級專業(yè)人才,培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重于全面提高研究生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。為了進(jìn)一步服務(wù)國家重大戰(zhàn)略、關(guān)鍵領(lǐng)域和社會重大需求,增進(jìn)對工程類專業(yè)學(xué)位類別的理解和認(rèn)識,推動(dòng)研究生教育的健康發(fā)展,近期國務(wù)院學(xué)位辦公布了土木水利、材料與化工、電子信息、機(jī)械、能源動(dòng)力、資源與環(huán)境、生物與醫(yī)藥、交通運(yùn)輸8種專業(yè)學(xué)位類別專業(yè)領(lǐng)域指導(dǎo)性目錄。其中,在土木水利專業(yè)學(xué)位類別下設(shè)土木工程、水利工程、海洋工程、農(nóng)田水土工程、市政工程、人工環(huán)境工程6個(gè)領(lǐng)域,相關(guān)培養(yǎng)單位可依據(jù)社會發(fā)展需求、自身辦學(xué)特色和人才培養(yǎng)實(shí)際情況,參考此指導(dǎo)性目錄設(shè)置專業(yè)領(lǐng)域。在2020年8月出版的《專業(yè)學(xué)位研究生核心課程指南(試行)》中明確指出,土木水利專業(yè)學(xué)位研究生核心課程包括以高等土力學(xué)為主的巖土工程理論與應(yīng)用,必須發(fā)揮課程學(xué)習(xí)在研究生成長成才中的全面、綜合和基礎(chǔ)性作用?!陡叩韧亮W(xué)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,涉及各類土工與模型試驗(yàn)原理及方法、本構(gòu)模型的選取與參數(shù)確定、土坡穩(wěn)定性計(jì)算、滲流與土體固結(jié)分析等。該課程與工程實(shí)踐緊密相關(guān),除了對理論知識的掌握要求較高之外,對工程經(jīng)驗(yàn)與分析、解決實(shí)際問題的能力也要求很高。但是一直以來,受資金、場地條件和傳統(tǒng)思維等因素的限制,該門課程的教學(xué)組織主要以理論講解為主,存在著與巖土工程實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的問題。對于與工程應(yīng)用緊密結(jié)合的章節(jié),如現(xiàn)代土工試驗(yàn)的操作、軟土地基固結(jié)及處理、本構(gòu)模型的選用等內(nèi)容,學(xué)生在課堂上只能靠想象,缺乏與實(shí)際工程的有機(jī)融合,這難以激發(fā)研究生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,更不必說提高他們的實(shí)踐創(chuàng)新能力。僅靠教師在課堂上簡單地列舉幾個(gè)工程實(shí)例是無法克服這一問題的,只有將系統(tǒng)、真實(shí)、典型的案例庫資源與傳統(tǒng)教學(xué)范式結(jié)合,才是培育專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力的有效方法。國內(nèi)一些高校教師對于相關(guān)案例庫的建設(shè)與實(shí)踐進(jìn)行了有益探索。邵光輝[1]通過分析專業(yè)學(xué)位研究生教育對案例教學(xué)的需求特點(diǎn),探討了案例庫的建設(shè)方法和應(yīng)用特點(diǎn),并為專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)提供參考。王迎超等人[2]針對《巖石力學(xué)》課程內(nèi)容的特點(diǎn),探討了巖石力學(xué)工程案例庫建設(shè)方案及思路,可為后續(xù)基于案例庫的課程教學(xué)改革提供參考。王超等人[3]建立了“邊坡工程學(xué)”工程倫理教學(xué)案例庫,并綜合采用案例教學(xué)法、分組討論教學(xué)法開展教學(xué)實(shí)踐,為提高專業(yè)碩士研究生的工程倫理意識發(fā)揮了作用。孫建淵等人[4]分析了以WordPress網(wǎng)頁開發(fā)平臺與多媒體為基礎(chǔ)的案例庫開發(fā)技術(shù),提出了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”等的專業(yè)學(xué)位研究生工程案例庫建設(shè)方法。蔡國慶、蔡靖[5,6]也分別分析了高等土力學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革體系。雖然上述教學(xué)研究通過組織開發(fā)與編制等措施,積累了一些教學(xué)案例。但是,目前國內(nèi)全面具備真實(shí)性、系統(tǒng)性和典型性的高等土力學(xué)案例教學(xué)資源庫還不是非常豐富。因此本文著重探討高等土力學(xué)案例庫建設(shè)的思路、方法和教學(xué)應(yīng)用,為其他課程案例庫研發(fā)提供參考。

2案例庫建設(shè)思路

高等土力學(xué)案例庫架設(shè)內(nèi)容主要包括案例收集、遴選、分類、案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。

2.1巖土工程案例收集

案例可以通過三個(gè)渠道獲取:一是通過企業(yè)設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際巖土工程進(jìn)行提煉與加工;二是課題組主持或參與的科研項(xiàng)目依托工程;三是網(wǎng)絡(luò)資源,包括期刊及學(xué)位論文中的巖土工程案例,可以通過Python語言編程,實(shí)現(xiàn)Web信息抓取從而輔助案例庫建設(shè)。在這個(gè)過程中,既要注意文檔、圖紙等資料的收集,也要盡可能收集現(xiàn)場有關(guān)照片及視頻錄像等信息。對于工程遇到的主要難題及采取的相應(yīng)技術(shù)措施要著重收集,如針對深厚軟土地基,需要綜合采用哪些技術(shù)方法來解決哪類特殊問題,取得的成果對類似工程是否可以推廣等。

2.2巖土工程案例遴選

2.2.1入庫案例要具有真實(shí)性在建設(shè)過程中要保證每個(gè)入庫案例及依托工程不是憑空編造的,要對案例進(jìn)行客觀的描述[7]。這是高等土力學(xué)案例庫遴選案例的基本條件。2.2.2入庫案例要具有系統(tǒng)性遴選的案例必須服務(wù)于教學(xué)需要,為了適合特定的課程章節(jié)而選編,因此每個(gè)入庫案例都應(yīng)具有教學(xué)目標(biāo),能有力配合對應(yīng)的教學(xué)知識點(diǎn)。2.2.3入庫案例要具有典型性遴選的案例要盡量依托行業(yè)內(nèi)有一定影響力的工程,以及在巖土勘察、設(shè)計(jì)、施工和科技研發(fā)方面有特色的工程,如長江口深水航道治理軟基上大圓筒結(jié)構(gòu)工程、港珠澳大橋人工島填筑工程等大量涉及高等土力學(xué)應(yīng)用的工程案例。這種案例更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和精神,培養(yǎng)學(xué)生從工程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的實(shí)踐創(chuàng)新能力[7]。

2.3工程案例分類

巖土工程案例分類方式可采用如下幾種:一是根據(jù)課程教學(xué)大綱要求,結(jié)合本校所用的《高等土力學(xué)》教材,根據(jù)不同章節(jié)的不同要求,進(jìn)行案例分類,并進(jìn)行收集。二是按照課堂的教學(xué)順序進(jìn)行分類,如課堂引導(dǎo)案例、課堂討論案例、課外思考案例。其中課堂引導(dǎo)案例要做到引人入勝,充分激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣,吸引學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課;課堂討論案例要注重再現(xiàn)真實(shí)案例情境、案例問題的多解性,在教師、學(xué)生之間的交流過程中,啟發(fā)學(xué)生從多個(gè)角度來分析問題;課外思考案例要有一定難度,要求學(xué)生綜合采用已學(xué)的知識來分析案例,提交學(xué)習(xí)報(bào)告或解決問題的方法、過程,注重鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐創(chuàng)新能力。三是按照案例發(fā)揮的作用分為基礎(chǔ)知識案例庫和科研前沿案例庫。其中,基礎(chǔ)知識案例庫主要對高等土力學(xué)基本理論、土工試驗(yàn)技術(shù)、巖土工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)與方法等問題,借助工程案例與多媒體手段進(jìn)行講解,從而提高內(nèi)容的生動(dòng)性,加深理解。例如,現(xiàn)場平板載荷試驗(yàn)過程及方法、復(fù)雜本構(gòu)模型屈服面的展示,可以通過工程施工影像、三維動(dòng)畫技術(shù)來模擬和展現(xiàn)。科研前沿案例庫體現(xiàn)了研究生教育與本科教育的主要區(qū)別。隨著工程技術(shù)的日新月異,新的研究熱點(diǎn)與科技成果將會不斷涌現(xiàn)。因此,選取前沿的行業(yè)科技成果,并通過工藝圖、過程框圖、動(dòng)畫等簡潔易懂的形式展示給研究生,是建立高等土力學(xué)科研前沿案例庫的重要內(nèi)容,從而使研究生緊跟科研前沿,鍛煉實(shí)踐創(chuàng)新能力。2.4案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)采用Access數(shù)據(jù)庫,開發(fā)高等土力學(xué)案例庫軟件系統(tǒng)。工程案例庫的功能包括案例錄入、查詢、修改、刪除、下載等,充分滿足老師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。案例查詢可以按照巖土工程的名稱、修建時(shí)間、主要技術(shù)方法等進(jìn)行檢索。高等土力學(xué)案例庫的整體構(gòu)成是按照不同的巖土工程進(jìn)行分類構(gòu)成,主要包括工程的名稱、地點(diǎn)、主要地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型、遇到的主要工程問題、采用的主要技術(shù)、工程管理方面的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)施工的難點(diǎn)、相關(guān)科技研況等。

3案例庫特點(diǎn)與應(yīng)用效果

3.1教學(xué)案例庫主要特點(diǎn)

3.1.1案例庫建設(shè)堅(jiān)持產(chǎn)教融合、問題導(dǎo)向案例庫建設(shè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)由具有理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教授、博士和企業(yè)工程師組成,便于溝通交流、收集工程案例。而且工程案例從實(shí)際工程中來,堅(jiān)持以解決實(shí)際的復(fù)雜工程問題為根本,能結(jié)合實(shí)際工程問題,把案例編寫和工程問題診斷及解決方案有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合的目的。3.1.2案例庫建設(shè)實(shí)行案例研究與教學(xué)案例并舉高等土力學(xué)案例庫的開發(fā)建設(shè)宜按原創(chuàng)案例和現(xiàn)有案例并舉的方式進(jìn)行。原創(chuàng)案例立足國內(nèi)企業(yè),來源于工程實(shí)際,把實(shí)際工程項(xiàng)目和科研項(xiàng)目提煉為教學(xué)案例,爭取提高原創(chuàng)案例比重。同時(shí)搜集國內(nèi)外典型案例充實(shí)案例庫,把能充分反映高等土力學(xué)應(yīng)用本質(zhì)特征和具有普適性的案例運(yùn)用到高等土力學(xué)課程教學(xué)中,同時(shí)要注意將這些素材根據(jù)理論教學(xué)進(jìn)度加以系統(tǒng)性編排和再創(chuàng)造,從而更加符合課堂教學(xué)規(guī)律與特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生透徹理解高等土力學(xué)相關(guān)理論與應(yīng)用條件,提高專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐創(chuàng)新能力[8]。

3.2案例庫應(yīng)用效果

3.2.1有力貫徹課程思政,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)近年來,我國港珠澳大橋、大興國際機(jī)場等一系列世紀(jì)工程的建成,雷神山、火神山醫(yī)院從決定建造到交付使用僅用時(shí)十天,這些工程奇跡都離不開工程師家國情懷的傳承。同時(shí),在這些工程案例中處處可見土力學(xué)知識的應(yīng)用,從而使研究生感受到巖土工程科技的力量,并受到愛國主義的熏陶。黨的報(bào)告指出,要弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神。工匠精神是工程技術(shù)人員的一種職業(yè)態(tài)度和精神理念,是人生觀和價(jià)值觀的重要體現(xiàn)。在高等土力學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍的職業(yè)態(tài)度,幫助學(xué)生樹立誠信意識、法律意識,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心與使命感,提高學(xué)生工程意識和職業(yè)道德。近年來,土木行業(yè)中的“豆腐渣”工程、巖土勘察材料的偽造、土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的亂編,對人民大眾的安全和健康造成了嚴(yán)重的危害,違背了工程師的職業(yè)道德。通過實(shí)際工程中積極和反面的案例,幫助學(xué)生牢固樹立工匠精神。3.2.2促進(jìn)產(chǎn)教融合,推進(jìn)專業(yè)實(shí)踐基地建設(shè)對高校和企業(yè)而言,高等土力學(xué)案例庫的建設(shè)是彼此之間聯(lián)系的紐帶,師生可以通過案例了解企業(yè)的需求,企業(yè)也可以通過對案例的分析解決實(shí)際的工程問題,通過案例庫的建設(shè),進(jìn)行技術(shù)和人才交流,進(jìn)一步探討產(chǎn)教融合新模式,建成一定數(shù)量的研究生專業(yè)實(shí)踐基地。3.2.3提升教師教學(xué)能力,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)條件通過高等土力學(xué)的案例教學(xué)和成果推廣,授課教師的教學(xué)方法和教學(xué)思路將改變,教學(xué)技能和工程意識得到提高。通過與其他教師進(jìn)行教學(xué)交流及資源互換,可以將零散的優(yōu)質(zhì)教學(xué)案例資源進(jìn)行融會貫通,建成內(nèi)容齊全、便于共享的專業(yè)教學(xué)案例庫,為高校開展實(shí)踐教學(xué)提供了更為關(guān)鍵的基礎(chǔ)。3.2.4緊跟工程前沿,提供科技研發(fā)指導(dǎo)高等土力學(xué)案例庫收集來自于工程實(shí)際和學(xué)術(shù)研究成果,并不斷隨著工程的建設(shè)與研究的深入而更新。通過案例可加速信息傳遞,了解企業(yè)最新技術(shù)需求,掌握學(xué)科最新動(dòng)態(tài)。高等土力學(xué)案例庫可為本領(lǐng)域教師、研究人員和企業(yè)人員提供學(xué)習(xí)和研究的參考,作為土木水利專業(yè)研究生校內(nèi)實(shí)踐、現(xiàn)場實(shí)習(xí)及今后工作的指導(dǎo)用書。

4結(jié)論

教學(xué)案例庫的真實(shí)性、系統(tǒng)性和典型性對于加強(qiáng)土木水利專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。本文主要探討了高等土力學(xué)案例庫建設(shè)的思路、方法、特點(diǎn)和應(yīng)用效果分析,可為其他課程案例庫研發(fā)提供一定參考。

參考文獻(xiàn)

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第5篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:水利建筑巖土工程勘察有效措施

中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

結(jié)合巖土勘察規(guī)范的具體要求,通過具體案例的詳盡分析得出,在巖土勘察工作中抓住幾個(gè)主要問題開展勘察工作。對于相關(guān)技術(shù)人員而言,這是最基本的工作要求也是一個(gè)迅速提高業(yè)務(wù)水平的有效途徑。假設(shè)巖土勘察獲得的結(jié)果不能夠符合建筑的具體要求,那么就會被退審。退審后需要進(jìn)行補(bǔ)充勘察,并且重新編寫勘察報(bào)告。所以水利工程勘察中,緊緊圍繞勘察中的主要問題開展巖土勘察工作具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、關(guān)于水利建筑中巖土勘察工作的分類

勘察所要獲得的數(shù)據(jù)一般指自然界狀態(tài)之巖土體的強(qiáng)度、均勻性、穩(wěn)定性三個(gè)方面的物性特征,即指巖土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及均勻性、分布厚度、分布范圍幾個(gè)方面的表現(xiàn)特征。

1.在平原地區(qū),由于由松散堆積物構(gòu)成的第四系覆蓋層厚度大,所以勘察設(shè)備以輕型鉆機(jī)和靜力觸探為主,但要根據(jù)實(shí)際地層或場地條件來確定使用哪一種或兩種設(shè)備同時(shí)使用。如在以中密一密實(shí)程度的砂性土和硬塑一堅(jiān)硬狀態(tài)的粘性土構(gòu)成的地層中應(yīng)以輕型鉆機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)貫人原位實(shí)驗(yàn)為主進(jìn)行勘察,而在以稍密程度的砂性土、軟塑一流塑狀態(tài)的粘性土、新近沉積土和人工填土及海湖相沉積的淤泥和淤泥質(zhì)土構(gòu)成的地層中,則應(yīng)以靜力觸探設(shè)備、十字板剪切或輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)為主進(jìn)行勘察。

2.在由巖石組成的地層中,除強(qiáng)風(fēng)化地段巖石的強(qiáng)度低而近似于土質(zhì)地層可以采用常規(guī)的勘察手段外,由于原位測試手段和常規(guī)的土工試驗(yàn)手段不再有效,所以只能采用巖芯鉆探鉆進(jìn)工藝,試驗(yàn)數(shù)據(jù)則采用巖石的壓、剪、折三項(xiàng)物性指標(biāo)。強(qiáng)風(fēng)化巖石地層,由于其尚存在一定的強(qiáng)度,除鉆進(jìn)可以采用常規(guī)的輕型鉆探設(shè)備外,由于取不到原裝試樣,常規(guī)的室內(nèi)土工試驗(yàn)亦派不上用場,所以只能采用重型原位試驗(yàn)來取得該類地層的力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.在卵礫石地層中,由于原裝試樣更難取得,且鉆進(jìn)過程中孔壁的穩(wěn)定性較差,漏水使回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝不能使用,所以只能采用沖擊跟管鉆進(jìn)工藝或泥漿護(hù)壁牙輪鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)成孔,并分段進(jìn)行重型原位觸探試驗(yàn)取得該類地層的力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

二、關(guān)于水利建筑中巖土對水利地質(zhì)勘察影響的要點(diǎn)分析

1.工程所在地歷史上有過多次非常劇烈的地殼變動(dòng),因?yàn)樵?jīng)出現(xiàn)過規(guī)模較大的巖漿侵入和巖漿噴發(fā)現(xiàn)象,北東成帶形成。在北西分割帶則構(gòu)成了雖然復(fù)雜景觀??梢哉f對于本區(qū)域的形成,北東向構(gòu)造體系發(fā)揮了主導(dǎo)型的作用,斷裂帶主要是伊蘭―伊通斷裂帶。按照歷史資料的顯示,區(qū)域內(nèi)在歷史上一共有三次三級以上震級的地震發(fā)生,而三級以下的地震則有10多次。1966年發(fā)生過一次震級達(dá)到5.1 級的強(qiáng)烈地震,區(qū)域位于應(yīng)力集中的地方。按照資料察看活動(dòng)構(gòu)造帶和構(gòu)造復(fù)合的地方,可以發(fā)現(xiàn)在近晚期,在不同程度上,都有一定的活動(dòng)性。但是活動(dòng)的程度有限,相對而言還是比較穩(wěn)定的。地貌形態(tài)上屬于第二松花江支流伊通河支流伊丹河階地,形成于華力西晚期的花崗巖構(gòu)成了基底,覆蓋層達(dá)到了6~7m這樣的厚度,主要為夾雜了圓礫夾層的粉質(zhì)粘土。

2. 地形屬于半濕潤-半干旱類型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候,不同季節(jié)的氣候情況大體如下:春季多風(fēng),非常干燥;短暫的夏季多雨,而且比較溫暖;漫長的冬季非常的寒冷,一年內(nèi)的平均氣溫介于4.3℃~6.7℃之間,7月份的時(shí)候區(qū)域內(nèi)的平均氣溫大約為23℃,1月份的時(shí)候區(qū)域內(nèi)的平均氣溫低達(dá)-14℃。冬天多刮西北風(fēng),夏季則是南風(fēng),春天盛行西南風(fēng)。隨季節(jié)不同,風(fēng)速變化非常的明顯。春天的時(shí)候,風(fēng)速的平均水平達(dá)到了每秒3.8 m,最大的時(shí)候每秒有30m。年均降水量介于471.5~878.6 mm 之間,降水不是很穩(wěn)定,不同季節(jié)之間有很大的變化,年內(nèi)分布非常不均勻。汛期通常是從6 月~9 月,這段期間的降水量占據(jù)了全年的76%,一年內(nèi)的日照時(shí)數(shù)一共大概有2589h。

3. 對地基做出分析勘探結(jié)果告訴我們,整體上結(jié)構(gòu)簡單,可塑粉質(zhì)粘土層呈連續(xù)分布的狀態(tài),厚度上變化比較大。但是圓礫層在分布上則是不均勻的,軟塑粉質(zhì)粘土層呈連續(xù)分布,厚度變化很大。全風(fēng)化泥巖層分布穩(wěn)定,厚度也比較平穩(wěn)。依據(jù)場地的具體地層結(jié)構(gòu)的不同,與工程特點(diǎn)緊密結(jié)合,選擇的基礎(chǔ)地基為樁基或者天然地基,這兩個(gè)都適合。支護(hù)基坑邊坡以及工程降水地基選擇的為天然的,基坑深度介于6~7m之間,對基坑通過邊坡支護(hù)確保其穩(wěn)定性,支護(hù)方法選擇是土釘與鋼筋網(wǎng)噴混凝土相結(jié)合。因?yàn)榈装逶诘叵滤嬉韵?,所以開挖基坑之前,首先要降水,降水的具體方法選擇的管井式。這個(gè)過程中需具相關(guān)資質(zhì)的單位才能夠承包相關(guān)的工程,包括設(shè)計(jì)以及具體的施工環(huán)節(jié)。

三、關(guān)于水利工程中巖土工程勘治理的有效措施

在巖土工程勘察中,利用物探技術(shù)來連續(xù)增加測量點(diǎn),以獲得連續(xù)的地質(zhì)界面,可以有效的規(guī)避傳統(tǒng)鉆探以點(diǎn)帶面的地質(zhì)分析方法的不足,提高對地質(zhì)巖土工程的檢測精度,如對地下洞穴的探測、對斷層結(jié)構(gòu)的探測、對不明物體的探測等,同時(shí)工程物探技術(shù)在使用成本及耗時(shí)上對地質(zhì)條件的限制較少,又能夠提供較高的勘探精度,為此,在合理的選擇和應(yīng)用工程物探技術(shù)是贏得勘察市場競爭的有效手段之一。在實(shí)際工程勘察中,彈性波技術(shù)是應(yīng)用比較廣泛的巖土工程勘察方法,它利用不同介質(zhì)對彈性波的傳遞特性來揭示出地下的物體界面,當(dāng)?shù)叵挛矬w的界面物性發(fā)生較大變化時(shí),就會對彈性波表現(xiàn)出動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)不同的異常特征,并以此來判斷地下介質(zhì)的物性和特點(diǎn),其次電磁波技術(shù)和電法技術(shù)的應(yīng)用,利用對地質(zhì)進(jìn)行雷達(dá)勘探和高密度電法技術(shù),也可以實(shí)現(xiàn)對建設(shè)工程場地的地質(zhì)條件的進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)力參數(shù)分析,從而獲得對建設(shè)工程的設(shè)計(jì)和施工的有效依據(jù),在水利工程勘察工作中,巖土對水利工程地質(zhì)勘察的影響,主要表現(xiàn)在其地下水位對水利工程地質(zhì)勘察的影響。因?yàn)榈叵滤坏纳店P(guān)系到巖土工程是否安全可靠,進(jìn)而關(guān)系到水利建筑工程的質(zhì)量和安全。隨著人們生活水平的提高,人們對水的需求量也在與日俱增,這也是為什么要加強(qiáng)水利工程建設(shè)的原因,在這樣的背景下,人為因素引起的局部性地下水位升降變化的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了天然變化,給巖土安全和巖土治理帶來嚴(yán)重的問題。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們開始對水利工程中的地質(zhì)勘察與巖土治理問題來越重視。因此,為了提高工程的勘察質(zhì)量,在水利工程勘察中,不僅要求查明與巖土有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評價(jià)地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害??偨Y(jié)出水利工程中地質(zhì)勘察與巖土治理問題,并進(jìn)行了淺入的剖析。

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第6篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞: 水文地質(zhì); 勘查; 措施

1. 概論

在巖土工程問題中,地下水問題屬于重點(diǎn)研究內(nèi)容,完善水文地質(zhì)勘查工作,對地下水位仔細(xì)研究和分析,有利于持力層的選擇和建筑工程的基本設(shè)計(jì),對預(yù)防和治理工程地質(zhì)災(zāi)害的很多方面都會起到非常重要的作用。傳統(tǒng)的工程勘察內(nèi)容可能會有些孤立和單一,沒有根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要來綜合研究地下水對于巖石工程的造成的損失和影響,所以,很多地下水問題造成的建筑物裂開和建筑根基下沉的質(zhì)量事故經(jīng)常發(fā)生。這些過往的實(shí)踐告訴我們,在以后的水文地質(zhì)勘查活動(dòng)中,一定要研究巖土的水理性質(zhì),系統(tǒng)真實(shí)地評價(jià)建筑工程施工區(qū)域的水文地質(zhì)問題。

2. 水文地質(zhì)勘查在工程地質(zhì)勘察中的作用

地下水上升和下降的具體原因一方面是人為的,另一方面是天然的,無論哪種原因造成,當(dāng)?shù)叵滤母叩妥兓竭_(dá)臨界值的時(shí)候,都會對項(xiàng)目帶來非常嚴(yán)重的損失,下面從三個(gè)方面來分析地下水位的變化造成的危害:

2.1 水位上升造成的危害

水位升高的影響因素是多方面的,比較常見的地質(zhì)影響因素有系統(tǒng)巖性產(chǎn)狀、含水層結(jié)構(gòu),常見的水文氣象因素有氣溫和降水量等,像施工和澆灌等人為因素也會對水位上升起到作用。潛水面上升會對巖土工程造成非常嚴(yán)重的后果,例如河岸、斜坡等巖土體出現(xiàn)崩塌和滑移的惡劣地質(zhì)情況;例如地下室或者洞穴被水淹沒,建筑物失去平衡、基礎(chǔ)物件上浮;例如造成粉土和細(xì)沙飽和液化,產(chǎn)生流沙和管涌的情況;例如一些巖土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞、軟化,出現(xiàn)山體滑坡等。

2.2 地下水位下降造成的危害

地下水位的大幅度下降會造成地面下降、塌陷以及地裂等嚴(yán)重的災(zāi)害,也會引發(fā)水質(zhì)惡化和水源枯竭的生態(tài)問題,嚴(yán)重影響了建筑物和巖土體的穩(wěn)定性,為人類的生產(chǎn)生活帶來了非常惡劣的后果。

2.3 地下水位的升降變化造成的危害

地下水位的升降程度能夠造成膨脹性的巖土發(fā)生不規(guī)則的脹縮和變形的情況,地下水位長時(shí)間不規(guī)則地升降的時(shí)候,會使得巖土不停地膨脹和緊縮,同時(shí)也會使得巖土的膨脹和緊縮的幅度變得更加大,最后變成了地裂,使得建筑物尤其是輕型建筑物遭到損壞。

3. 關(guān)于水文地質(zhì)勘察的優(yōu)化措施

3.1 劃分水文地質(zhì)類型區(qū)

區(qū)別水文地質(zhì)類型一定要遵守全面和整體的規(guī)范。在開發(fā)和使用地下水資源的時(shí)候,一定要根據(jù)實(shí)際情況來研究出最好的調(diào)用方案,以此來體現(xiàn)全面和整體的原則。劃分水文地質(zhì)類型的時(shí)候,可以根據(jù)地下水的地質(zhì)和地貌的相似度來區(qū)分,區(qū)分的時(shí)候需要參照地下水在流動(dòng)區(qū)域內(nèi)的分布和移動(dòng)特點(diǎn)。水文地質(zhì)所呈現(xiàn)出的類型特點(diǎn)有它獨(dú)特的發(fā)展和演變的過程,具備一定的內(nèi)在聯(lián)系。區(qū)別水文地質(zhì)類型一定要按照特定的區(qū)別規(guī)范來進(jìn)行,可以把地下水的資源判斷內(nèi)容和水文地質(zhì)類型區(qū)域的勘察聯(lián)合起來分析。同時(shí),水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分命名應(yīng)該非常簡單好記,避免操作中出現(xiàn)名稱混淆。除此之外,地質(zhì)類型區(qū)的劃分也應(yīng)該遵循舍小求大的規(guī)范,把注意力更多地放在勘察巖層透水性和介質(zhì)類型等方面。^別的時(shí)候也應(yīng)該綜合分析自然環(huán)境、地貌環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境的影響,系統(tǒng)分析水文地質(zhì)特征的勘測辦法和判斷辦法,把地貌類型和含水介質(zhì)相聯(lián)系,以此作為區(qū)別水文地質(zhì)類型的參考依據(jù)。

3.2 關(guān)注對于水文地質(zhì)問題的評價(jià)

在過去的工程勘測材料中,因?yàn)樯倭藢τ谑┕ぴO(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的判斷,少了關(guān)于地下水對巖土工程的作用和危害的判斷,造成了很多地方發(fā)生了質(zhì)量事故。一些山區(qū)經(jīng)常因?yàn)閺?qiáng)降水而導(dǎo)致泥石流和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。這些現(xiàn)實(shí)中的案例告訴我們,在以后的工程勘測中,一定要注重判斷水文地質(zhì)問題,全面的判斷內(nèi)容應(yīng)該包含以下幾個(gè)方面:一是針對地下水對建筑物和巖石體的作用和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行具體判斷,預(yù)估或許會發(fā)生的巖土工程損失,以此來加強(qiáng)預(yù)防工作;二是根據(jù)建筑物地基的基本類型需求,查找相關(guān)水文地質(zhì)問題,找出適合選型的水文地質(zhì)材料;三是研究地下水在天然條件下的作用,預(yù)估和探究地下水在人為的工程活動(dòng)中會產(chǎn)生的結(jié)果,和對于建筑物和巖土體的反作用。

按照工程的視角來分析,根據(jù)地下水對于工程的不同作用和危害,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來具體分析和判斷地質(zhì)問題:一是深埋在低于地下水位的建筑物根基中的水對于砼和砼中的鋼筋的侵蝕性;二是選擇強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石、膨脹土以及殘積土等巖土體來當(dāng)作基礎(chǔ)持力層的建筑場地,重點(diǎn)研究和評價(jià)地下水活動(dòng)對這些巖石體可能造成的崩解、軟化以及脹縮等影響;三是在地基基本壓縮層的區(qū)域內(nèi)或許會有飽和、松散的粉土和粉細(xì)沙的時(shí)候,應(yīng)該提前預(yù)估一些會發(fā)生的潛蝕、管涌、流砂以及地震液化等情況。

3.3 關(guān)注對于水文地質(zhì)的勘查分析

水文地質(zhì)的勘查工作的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:首先,防止因地下水下降而造成的損失。如果地下水位的升降達(dá)到了臨界值,就會導(dǎo)致粉細(xì)砂和粉土的飽和液化,最終產(chǎn)生管涌和流沙等問題,也會引起土壤沼澤化和鹽漬化,最終嚴(yán)重腐蝕建筑物。在勘察水文地質(zhì)環(huán)境的時(shí)候,要非常密切關(guān)注和研究地下水位的條件和升降情況。自然環(huán)境中,地下水位一般是季節(jié)性的變化,這種升降的幅度比較小,同時(shí)是區(qū)域性和漸變性的。而在城市中因?yàn)橐恍┤藶橐蛩卦斐傻牡叵滤徊糠謪^(qū)域上升和下降一般會比自然變化的幅度大,會對巖土工程帶來更加嚴(yán)重的損失和危害。研究和統(tǒng)計(jì)巖石的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)以及原位測試數(shù)據(jù),客觀評價(jià)和分析巖石參數(shù)的適用性和可靠性,對試驗(yàn)中的取值標(biāo)準(zhǔn)和操作方法進(jìn)行詳細(xì)說明,同時(shí)比較各種測試方法所得到的結(jié)果,按層次區(qū)分每項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的范圍值(最大值和最小值)、樣本數(shù)量(參加統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))、變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、巖土參數(shù)的設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值以及平均值等。

其次,防止因?yàn)榈叵滤畡?dòng)水壓力作用而產(chǎn)生的損失。地下水動(dòng)水壓力的影響在自然情形下特別微小。而在建筑工程活動(dòng)中,因?yàn)榈叵滤烊粍?dòng)力平衡的環(huán)境變化了,在動(dòng)水壓力的影響下,會對巖土工程造成重大的損失,比如流砂、基坑突涌以及管涌等,應(yīng)該重點(diǎn)做好這方面的勘察和研究工作。在采用樁基的時(shí)候,應(yīng)該先研究樁的適用性,針對樁的直徑、平面布置、類型、長度等提出建議;論證樁尖持力層的尋找辦法;提出單樁承載力的建議;在大面積堆載和欠壓密的區(qū)域,應(yīng)該分析莊周土對于樁的負(fù)摩阻力;探討和論證預(yù)制樁和沉管樁的可能性;探討鉆孔樁、沖孔樁以及挖孔樁的成孔工藝,研究和預(yù)估成孔過程中或許會產(chǎn)生的問題,并找出相關(guān)的技術(shù)措施;分析樁的施工質(zhì)量的控制辦法和需求;針對樁基工程設(shè)計(jì)、監(jiān)測、檢測以及施工的更多相關(guān)建議;可以提出以樁的靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證或者確定單樁承載力的建議。

在一些典型內(nèi)陸氣候的區(qū)域,地下水嚴(yán)重缺乏,即使有少量的地下水,也不會得到均勻地分布。在一些礦產(chǎn)資源相對富足的地方,比如新疆的吐哈盆地的煤田就嚴(yán)重缺乏地下水,這對開發(fā)資源產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。除此之外,在一些陡坡地段和中上游溝谷經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。渠道因?yàn)闈B漏和黃土濕陷的原因被反復(fù)治理;在建設(shè)一些基礎(chǔ)設(shè)施的時(shí)候,經(jīng)常會碰見凍土、邊坡、擋墻、防滲以及地基不穩(wěn)等各種問題。如果想要很好地發(fā)現(xiàn)和治理地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題,就應(yīng)該客觀和仔細(xì)地測量巖體中的真實(shí)水位,清晰地知道地下水位的具體高度,可以使用分段鉆進(jìn)的方法來測量水位,以找到巖層的透水帶。每次完成鉆進(jìn)工作以后,應(yīng)該及時(shí)抽干鉆孔中的水,在以后_鉆之前仔細(xì)查看地下水位,以此來查看是不是含有水。

4. 小結(jié)

地質(zhì)勘察工作中,對于水文地質(zhì)問題的發(fā)現(xiàn)和預(yù)防是重中之重。國內(nèi)工程建設(shè)的步伐在不斷地前進(jìn)和加快,在這種背景下,相關(guān)單位和個(gè)人更應(yīng)該注重水文地質(zhì)問題對工程建設(shè)所帶來的作用和危害,不斷細(xì)化勘查工作,用認(rèn)真的態(tài)度研究問題,用謹(jǐn)慎的態(tài)度分析問題,提前預(yù)估和評價(jià)水文地質(zhì)中的問題,以此來完善整個(gè)勘察工作,確保工程建設(shè)的穩(wěn)定進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

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第7篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

【關(guān)鍵詞】XK大學(xué);建筑與土木工程領(lǐng)域;全日制工程碩士;培養(yǎng)模式

一、問題緣起

伴隨我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在突飛猛進(jìn)地進(jìn)行,社會對建筑與土木工程領(lǐng)域高層次、應(yīng)用型人才的需求也呈上升的趨勢,而傳統(tǒng)的研究生教育發(fā)展模式已經(jīng)不能適應(yīng)對實(shí)踐能力要求極強(qiáng)的工程領(lǐng)域碩士研究生的培養(yǎng),甚至制約了工程碩士研究生教育的快速發(fā)展和培養(yǎng)質(zhì)量的提升。在此背景下,教育部于2009年開始擴(kuò)大招收以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生范圍,據(jù)統(tǒng)計(jì),2010年全國全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生招生規(guī)模已達(dá)到了11萬名左右,占全年招生總數(shù)的24%,目標(biāo)是到2015年專業(yè)學(xué)位與學(xué)術(shù)性學(xué)位碩士研究生招生人數(shù)基本持平。作為一所以工科見長的教學(xué)研究型大學(xué),XK大學(xué)早在1959年就開始招收5年制礦井建設(shè)專業(yè)本科生,1979年開始招收礦山建設(shè)工程學(xué)科碩士研究生,2001年獲得建筑與土木工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán),2008年已經(jīng)完成建筑與土木工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量評估,發(fā)展歷史悠久,專業(yè)學(xué)科完善,近年的研究生教育發(fā)展迅速。在國家大力發(fā)展全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生數(shù)量和提升質(zhì)量的背景下,對于具有一定研究生教育基礎(chǔ)的地方省屬重點(diǎn)發(fā)展的大學(xué)來說,既是一個(gè)轉(zhuǎn)型性的挑戰(zhàn)又是一次難能可貴的發(fā)展機(jī)遇,現(xiàn)以該校建筑與土木工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生培養(yǎng)工作為例進(jìn)行探索與分析。

二、培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐

1、調(diào)整工程碩士培養(yǎng)方案,提升工程碩士科研實(shí)踐能力

(1)培養(yǎng)目標(biāo)方面,明確提出:工程碩士專業(yè)學(xué)位是與工程領(lǐng)域任職資格相聯(lián)系的專業(yè)性學(xué)位,培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合式高層次工程技術(shù)和工程管理人才。建筑與土木工程領(lǐng)域的具體要求是:培養(yǎng)從事建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)、巖土工程勘察與設(shè)計(jì)、市政工程設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)工程加固與檢測、工程監(jiān)理等方面的復(fù)合型高層次工程技術(shù)人才;要求掌握建筑與土木工程領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和寬廣的專業(yè)技術(shù)知識,具備較高的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及較強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力;掌握解決工程實(shí)踐問題的現(xiàn)代技術(shù)手段,同時(shí)具有較強(qiáng)的現(xiàn)場溝通能力;掌握建筑與土木工程領(lǐng)域的相關(guān)管理知識,為從事工程建設(shè)項(xiàng)目的咨詢與管理工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);具備從事科學(xué)研究及工程實(shí)踐應(yīng)用能力,這與教指委制訂的《全日制工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生指導(dǎo)性培養(yǎng)方案》是一脈相承的。

(2)課程設(shè)置方面,在全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生的課程設(shè)置上,突出體現(xiàn)厚基礎(chǔ)理論、重實(shí)際應(yīng)用、博前沿知識、著重突出專業(yè)實(shí)踐類課程和工程實(shí)踐類課程,盡可能緊密結(jié)合企業(yè)和部門的實(shí)際需求。全日制工程碩士研究生在攻讀學(xué)位期間,課程學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐實(shí)行學(xué)分制,所修的總學(xué)分要求不少于28學(xué)分,其中學(xué)位課18~1分,必修課5學(xué)分,選修課5~7學(xué)分,以達(dá)到專業(yè)學(xué)位工程碩士所應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)和能力要求。

(3)教材建設(shè)方面,科學(xué)構(gòu)建全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生教育的核心教材體系,建筑與土木工程領(lǐng)域現(xiàn)有8門核心課程教材,教材突出基礎(chǔ)理論、工程案例、領(lǐng)域前沿三者的有機(jī)結(jié)合,如:高等巖土力學(xué)、巖土塑性力學(xué)、巖土工程錨固技術(shù)與應(yīng)用、結(jié)構(gòu)鑒定與加固等課程,為配合教材改革建設(shè),積極開拓案例教學(xué),加強(qiáng)教學(xué)研討,努力提高專業(yè)學(xué)位工程碩士研究生課程教學(xué)水平。

2、加強(qiáng)研究生培養(yǎng)基地建設(shè),搭建提升工程碩士實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺

(1)創(chuàng)造條件建設(shè)穩(wěn)定的專業(yè)實(shí)踐基地,主動(dòng)聯(lián)系具有較強(qiáng)工程研發(fā)與設(shè)計(jì)實(shí)力的企事業(yè)單位或科研院所共建專業(yè)實(shí)踐基地,這樣不僅能夠長期為全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士培養(yǎng)提供工程實(shí)踐環(huán)境條件,同時(shí)也能促進(jìn)了校企聯(lián)動(dòng)。另外,規(guī)范已有的產(chǎn)學(xué)研合作基地,借鑒學(xué)科評估的相關(guān)內(nèi)容,對已有的專業(yè)實(shí)踐基地進(jìn)行考察和評估,督促其改善基地環(huán)境提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量。

(2)過程管理方面,在全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士培養(yǎng)手冊中明確規(guī)定專業(yè)實(shí)踐的時(shí)間為半年到一年。集中進(jìn)行或分段安排,實(shí)踐前制訂專業(yè)實(shí)踐計(jì)劃,實(shí)踐過程中解決有研究意義、有一定難度且主題明確的實(shí)際問題,同時(shí)深入企業(yè),體驗(yàn)企業(yè)的文化和運(yùn)作方式,如巖土方向的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)在企業(yè)或?qū)嵺`基地完成,因各實(shí)踐基地進(jìn)行的項(xiàng)目自然環(huán)境不同,測算的數(shù)據(jù)和結(jié)論也不盡相同,學(xué)生通過這樣由淺入深,理論與應(yīng)用相結(jié)合的系統(tǒng)培養(yǎng),提高了認(rèn)識能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力,同時(shí)學(xué)校也在科研方面,如:寒區(qū)巖土工程災(zāi)害發(fā)生機(jī)理、秦巴山區(qū)公路隧道圍巖破壞機(jī)理等方面取得了一批具有國際先進(jìn)水平的科研成果。

3、充分發(fā)揮企業(yè)導(dǎo)師的作用,切實(shí)落實(shí)工程碩士雙導(dǎo)師制

(1)為了健全全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)控體系,在研究生實(shí)踐期間設(shè)立工程碩士與企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)系考核制度,要求以規(guī)定的時(shí)間和形式,保質(zhì)保量提交實(shí)踐成果,同時(shí)也督促校外導(dǎo)師切實(shí)參與進(jìn)來。

(2)聘請校外高水平專家來校兼課,或以講壇的形式講授相關(guān)學(xué)科的前沿信息,以及與工程實(shí)踐相結(jié)合的情況,拓寬全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士知識視野,營造良好創(chuàng)新氛圍。另外,學(xué)院從科研經(jīng)費(fèi)中分撥一部分設(shè)立優(yōu)秀全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士實(shí)踐報(bào)告專項(xiàng)基金,立項(xiàng)資助、遴選出適應(yīng)需求且有創(chuàng)新價(jià)值的實(shí)踐報(bào)告,激勵(lì)其做出高水平的有創(chuàng)新、實(shí)踐價(jià)值的成果。

4、建立工程碩士的國際化聯(lián)合培養(yǎng)模式

(1)在國際交流合作不斷加大的背景下,積極與國外的專業(yè)相關(guān)科研高校建立聯(lián)系,互通有無,通過學(xué)術(shù)講座、報(bào)告交流等形式拓寬工程碩士的視野。

(2)吸收國外先進(jìn)的教學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn),為我所用,逐步建立起國際化的建筑與土木工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士培養(yǎng)模式。

三、思考與展望

對于建筑與土木工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學(xué)位工程碩士培養(yǎng)工作的探索與實(shí)踐是適應(yīng)社會多樣化人才需求的一種嘗試,在重新審視和定位我國工程碩士研究生培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,以期推動(dòng)專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)模式方面的深刻改革,使其在全球化浪潮中起到積極的先導(dǎo)性作用。

【參考文獻(xiàn)】

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第8篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:地下水,基坑設(shè)計(jì),影響

中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1、問題的提出

無數(shù)工程實(shí)踐表明,在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑,坑內(nèi)外通常存在水頭差,地下水在坑內(nèi)外水頭差作用下發(fā)生滲流。地下水滲流引起坑內(nèi)外孔隙水壓力和有效應(yīng)力的改變,不僅影響作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的水壓力、土壓力及側(cè)壓力計(jì)算,還影響基坑周圍地表沉降和坑底回彈變形計(jì)算,甚至可能引起管涌和流砂等災(zāi)害。大量的基坑工程實(shí)踐表明,滲流作用對基坑工程的影響非常明顯。

2、關(guān)于地下水性質(zhì)

由于地下水始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),尤其是大雨或大悍期,地下水位會有明顯的升降。地下水位驟升會產(chǎn)生強(qiáng)大的浮力。地下水的運(yùn)動(dòng)會和各種巖土相互作用,巖土中的可溶性物質(zhì)隨水遷移,使地下水溶液通常具有溫度、顏色、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)以及Cl-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2等離子。

水中所含離子、分子及化合物的總量稱為水的總礦化度,低礦化度的水中常以含有HCO3-,中等礦化度水常含有SO2-4;高礦化度的水常以含有Cl-為主。高礦化度的水往往會造成混凝土強(qiáng)度降低、腐蝕鋼筋等。當(dāng)水中游離的CO2的量增加時(shí),水溶解碳酸鹽的能力就相應(yīng)的增強(qiáng)。當(dāng)水中含有一定數(shù)量的HCO3-時(shí),必須有相當(dāng)?shù)挠坞xCO2與之保持平衡,這游離的CO2一部分與新生的HCO3-相平衡,另一部分則消耗于對碳酸鹽的溶解,這后一部分的CO2就被稱之為侵蝕性CO2,對混凝土有一定的影響。

3、地下水對基坑工程的影響

(1)出現(xiàn)水浮力作用:地下水位的變化,對建筑工程有很大的影響,地下水位上升,地下水對地下結(jié)構(gòu)物有浮托作用,使地基承載力降低。其實(shí)就建筑物本身而言,若是地下水位在基礎(chǔ)底面以下壓縮層內(nèi)發(fā)生上升變化,水浸濕和軟化巖土,因而使地基土的強(qiáng)度降低,壓縮性增大,建筑物則會產(chǎn)生過大的沉降,導(dǎo)致地基嚴(yán)重變形。合肥市某污水處理廠,因抗浮處理不當(dāng),導(dǎo)致整個(gè)沉淀池浮起,為整個(gè)工程帶來經(jīng)濟(jì)、效益上的巨大損失,也成為當(dāng)?shù)胤疵娼滩牡陌咐?/p>

(2)導(dǎo)致基坑涌水現(xiàn)象:這種現(xiàn)象發(fā)生在建筑物基坑下有承壓水時(shí),開挖基坑會減小基坑底下承壓水上部的隔水層厚度,減小過多會使承壓水的水頭壓力沖破基坑底板形成涌水現(xiàn)象。涌水會沖毀基坑,破壞地基,給工程帶來一定程度的經(jīng)濟(jì)損失。

(3)根據(jù)上述地下水的物理化學(xué)性質(zhì),地下水對混凝土、石材、管道等材料有侵蝕性,在工程上帶來很大的危害,往往會改變各種建筑材料的使用預(yù)期;在飽和的砂性土層中施工,由于地下水水力狀態(tài)的作用,使土顆粒懸浮于水中,形成流沙,會造成大量的土體流動(dòng),致使地表塌陷或建筑物的地基破壞,影響到建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

4、地下水治理的基本原則

在基坑設(shè)計(jì)過程中,治理地下水的基本原則是疏堵結(jié)合。堵主要用于地下水為潛水、包氣帶水或者是承壓水水壓不太大的情況下,指通過有效手段在基坑周圍形成止水帷幕,將地下水止于基坑之外,如粉(漿)噴樁帷幕、高壓旋噴樁、沉井法、花管注漿、灌漿法以及地下連續(xù)墻等。

4、基坑工程中防治地下水的措施

(1)水文地質(zhì)勘測。要詳盡了解最高地下水位的標(biāo)高、水質(zhì)、流量、流向、滲透系數(shù)、壓力、降水量、蒸發(fā)量及地層凍結(jié)深度等技術(shù)指標(biāo),這是合理確定工程防水標(biāo)高、防護(hù)要求與地下水防止措施的前提與保證。

(2)防水設(shè)計(jì)。采用合理結(jié)構(gòu)形式:應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求、使用功能結(jié)合工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素綜合確定,能短的不長、能整的不散,避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變),盡量使結(jié)構(gòu)選型規(guī)則、整齊,借以提升結(jié)構(gòu)的整體剛度。

(3)降排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在基坑周圍設(shè)置排水溝及集水井,用抽水設(shè)備不斷將基坑中的滲水排除,疏干開挖土方及基礎(chǔ)施工的作業(yè)面,隨排隨挖,并結(jié)合人工降水,即強(qiáng)制降低施工面地下水位,常用的降水方法有噴射井點(diǎn)降水、輕型井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水,具體方法,要結(jié)合工程實(shí)際,根據(jù)含水層特性確定。

(4)抗浮設(shè)計(jì)。主體工程采用天然地基時(shí),單層地下室或裙房地下室可采用加大恒載抗浮。如,國家體育館在建設(shè)時(shí),由于地基位置較深,且地下水位較高,地下水對場館產(chǎn)生較大浮力。經(jīng)過專家組反復(fù)研究,最終選用近10萬噸舊鋼渣回填。

5、結(jié)束語

地下水是地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分,且最為活躍。在許多情況下地質(zhì)環(huán)境的變化是有地下水引起的,因此地下水是影響地質(zhì)工程穩(wěn)定性的重要條件。地質(zhì)體內(nèi)的地下水可以由于開挖而涌出或突出;也可以由于人類活動(dòng)而向地質(zhì)體內(nèi)充水,增加濕度,提高地下水水位。同時(shí)地基土中的水能降低土的承載能力,地基涌水不利于工程施工;地下水又常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷的主要原因;一些地下水還腐蝕建筑材料,這些都可以引起地質(zhì)災(zāi)害。因此在地質(zhì)工程設(shè)計(jì)或地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中都必需慎重地考慮地下水這個(gè)因素。

總之,只有我們充分認(rèn)識、理解地下水對工程建設(shè)的影響及危害,深入了解、掌握防治措施,加強(qiáng)施工管理,真正才能做到防患于未然、處理有方。

參考文獻(xiàn)

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2、顏於滕,淺析地下水對工程建設(shè)的影響及對策[J].中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院,2009

3、王樹旺。地下水對基坑穩(wěn)定性的影響分析[J].巖土工程界,2006年04期

第9篇:巖土工程設(shè)計(jì)案例范文

關(guān)鍵詞:沖孔灌注樁施工工藝施工問題解決方法

Abstract: With the development of modern science and technology progress, bored pile technology has been rapid development, and bored pile as a form of bored pile technology, has been widely used in modern construction. Based on the construction of a project as an example, discusses the problems of technology and construction in the construction of bored, and puts forward the solving method, which provides reference for similar engineering.

Keywords: bored pile; construction technology; construction problems; solutions;

中圖分類號:E951文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號:

0 引言

沖孔樁施工是一種常見的施工方法,已經(jīng)是一套很成熟的工藝,但是施工時(shí)經(jīng)常還會碰到新問題,困擾大家。本人根據(jù)近年施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合《珠?;浽XS鋼鐵有限公司焦炭儲運(yùn)車間沖孔灌注樁樁基工程》,總結(jié)沖孔灌注樁施工中常見的一些問題,并就一些常見問題進(jìn)行分析,提出解決方法。

1 工程案例

1.1 工程概況

擬建珠?;浽XS鋼鐵有限公司焦炭儲運(yùn)車間位于廣東省珠海市高欄港經(jīng)濟(jì)區(qū),由珠?;浽XS鋼鐵有限公司投資建設(shè),中冶京誠工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì),樁基礎(chǔ)類型采用φ800mm水下沖孔灌注樁。

1.2 設(shè)計(jì)說明

1.2.1本工程設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高5.500m。

1.2.2地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具弱侵蝕性。

1.2.3根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告及上部結(jié)構(gòu)布置情況,本工程基礎(chǔ)擬采用鋼筋混凝土沖孔灌注樁。樁直徑為φ800mm,有效樁長為35~39m。樁端持力層為第⑧泥盆紀(jì)中風(fēng)化砂巖層。嵌巖深度800mm。工程樁的單樁豎向極限承載力6000KN。

1.2.4鋼筋采用HHRB335(φ20、φ16)及HPB235(φ10)。

1.2.5樁身混凝土強(qiáng)度等級C30,混凝土的水灰比為0.50,混凝土保護(hù)層厚度為50mm。

1.2.6樁基施工應(yīng)嚴(yán)格按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

1.3 場地工程地質(zhì)條件

1.3.1場地工程地質(zhì)條件

本工程根據(jù)中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司提供的場地巖土工程勘察報(bào)告,其地基土自上而下分層的工程特性指標(biāo)如下:

1.3.2場地地下水特性:

地下水對混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,地下水深度為0.00-1.00米,長期浸水時(shí),對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性;干濕交替時(shí),對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有強(qiáng)腐蝕性。

2 施工工藝

2.1開工準(zhǔn)備:施工組織設(shè)計(jì)報(bào)審,工程材料、構(gòu)配件、設(shè)備報(bào)審,單位資質(zhì)報(bào)審,工程定位報(bào)驗(yàn),施工進(jìn)度計(jì)劃報(bào)審,特種作業(yè)人員操作證報(bào)審,開工報(bào)審。

2.2沖孔前準(zhǔn)備:測量員要對施工的樁號進(jìn)行測量;機(jī)組人員進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè);測量人員對護(hù)筒中心坐標(biāo)、護(hù)筒標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核,并形成資料報(bào)驗(yàn);樁機(jī)就位,做到錘頭中心、護(hù)筒中心和樁位中心三點(diǎn)一線,樁機(jī)水平穩(wěn)固。

2.3沖孔:沖擊成孔,參照地質(zhì)勘探資料控制落錘沖程,宜低錘密沖,每成孔50cm-100cm置換一次泥漿,將孔內(nèi)粗顆粒排出。如發(fā)現(xiàn)落錘時(shí)不穩(wěn)定,應(yīng)向孔內(nèi)拋填石塊,填至孔底平緩方可繼續(xù)沖擊,這樣能避免偏孔,保證樁孔的垂直度。另外進(jìn)入基巖要檢查錘頭直徑,如錘頭磨損應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊,保證樁孔不縮徑。機(jī)組人員必須及時(shí)真實(shí)填寫《沖孔樁成孔施工記錄》,原則上入巖前不超過6小時(shí)記錄一次進(jìn)尺數(shù),入巖后不超過4小時(shí)記錄一次進(jìn)尺數(shù)。預(yù)計(jì)進(jìn)入中風(fēng)化巖層及時(shí)撈取巖樣,由當(dāng)班施工員上報(bào)巖土工程師判定入巖并完成簽字留樣手續(xù)。

2.4終孔:終孔后,下探孔器,測量樁的傾斜度。由施工員復(fù)測孔深并報(bào)監(jiān)理工程師和巖土工程師簽字確認(rèn),即可進(jìn)行第一次清孔。

2.5鋼筋籠制安:一清完成后,由施工員上報(bào)監(jiān)理工程師對泥漿比重、含砂率,沉渣厚度,孔深等數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)收;合格后,即可安放鋼筋籠,并填寫《鋼筋籠安裝隱蔽驗(yàn)收記錄表》。

2.6安放導(dǎo)管及二次清孔:安裝導(dǎo)管和二清完成后,施工員上報(bào)監(jiān)理工程師和總包工程師驗(yàn)收,測泥漿比重、含砂率,符合施工組織設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。填寫《鉆孔樁隱蔽驗(yàn)收記錄》。

2.7澆筑混凝土:二清驗(yàn)收合格后,立即進(jìn)行水下混凝土澆筑;施工員必須全過程監(jiān)督指揮,通知監(jiān)理旁站,由專人負(fù)責(zé)混凝土灌注記錄,及時(shí)用測繩測控混凝土面深度,及時(shí)提升、拆除導(dǎo)管。澆注前提交《混凝土理論配合比報(bào)告》、《混凝土澆注通知單》報(bào)監(jiān)理審批,現(xiàn)場測定混凝土塌落度,并及時(shí)填寫《水下混凝土灌注記錄》、《混凝土坍落度檢測記錄表》。混凝土澆注完畢,要專人負(fù)責(zé)確定新鮮混凝土是否達(dá)到護(hù)筒口。同步認(rèn)真做好混凝土試塊,填寫好標(biāo)記,并按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和試壓。

3 施工中的常見問題及解決方法

3.1 偏孔

主要原因:錘體偏心、掉齒;泥漿濃度太大;樁基在施工中逐漸移位;受地質(zhì)條件的影響,如巖面坡度大、樁位下巖層一邊軟一邊硬、或遇孤石或其它障礙物等。

解決方法:使用合格、狀態(tài)良好的樁錘;保持樁機(jī)平穩(wěn),對場地坑洼或軟基地面要在就位時(shí)處理好;正常情況下,每進(jìn)尺5米,應(yīng)測定一次樁孔垂直度,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)增加測定次數(shù),并采取糾偏措施;開工前盡量了解清楚地質(zhì)情況,遇孤石時(shí)應(yīng)事先制定施工方案,可用高低沖程交替沖擊,將大孤石擊碎或擠入孔壁或采用百米鉆機(jī)引孔,而后再?zèng)_擊鉆進(jìn);遇孔內(nèi)一邊有孤石時(shí),可向孔內(nèi)拋入適量塊石,然后低錘輕擊進(jìn)行糾偏。

3.2 卡錘

主要原因:樁錘不圓或偏心;錘體呈蒜頭形;樁孔呈梅花狀;換錘后錘徑比樁孔大;遇障礙物如探頭石或孤石等;卡錘后掉下的石子等。

解決方法:偏心過大及不圓的錘不能使用;齒部磨損的錘要及時(shí)修復(fù);入巖后沖程不能過小,沖錘頂部的活動(dòng)栓能自由旋轉(zhuǎn),防止出現(xiàn)梅花孔;在地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)施工,開工前盡量了解清楚地質(zhì)情況;若存在孤石應(yīng)事先制定好施工方案;卡錘后打撈時(shí)不要使物具掉入孔內(nèi)。

3.3 掉錘

主要原因:卡錘、吸錘時(shí)強(qiáng)硬拔斷鋼絲繩;鋼絲繩因磨損或打結(jié)而斷裂;施打空錘時(shí)導(dǎo)致鋼絲繩斷裂;其他機(jī)械故障引致鋼絲繩斷裂。

解決方法:采用打撈鉤進(jìn)行打撈,施工前檢查樁錘、鋼絲繩、機(jī)械等是否完好,還要注意以下幾點(diǎn):鋼絲繩一股中斷絲10根以上或出現(xiàn)打結(jié)的要及時(shí)更換新繩;卷揚(yáng)機(jī)滾筒上的鋼絲繩要排列整齊;對樁錘及其連接件要經(jīng)常檢查,不得出現(xiàn)嚴(yán)重破損或裂痕;施工中不得施打空錘;卡錘后不要硬拔而需巧拔。

3.4 堵管

主要原因:砼在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過長,灌注砼時(shí),因供料系統(tǒng)故障,砼不能連續(xù)補(bǔ)給,導(dǎo)致不能及時(shí)提升導(dǎo)管而造成堵管停澆;導(dǎo)管埋入砼太深。成樁過程中,導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外砼高差控制不嚴(yán),造成未能及時(shí)提升導(dǎo)管;還有少數(shù)施工操作人員怕提升導(dǎo)管后,拆卸工作麻煩,而減少提升拆卸次數(shù),造成導(dǎo)管埋沒過深而堵塞;砼性能不良坍落度太小,致使砼下料不暢堵塞導(dǎo)管;初凝時(shí)間太短,按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥初凝時(shí)間不應(yīng)小子45mm,如使用初凝時(shí)間短(但是合格)的水泥配制砼,很可能造成堵管;砂率太低,砂率低造成砼流動(dòng)性差,不適宜用來澆注水下砼。

解決方法:當(dāng)導(dǎo)管堵塞而砼尚未初凝時(shí),可采用下列兩種方法:1.用樁機(jī)起吊設(shè)備吊起一節(jié)鋼軌或其它重物在導(dǎo)管內(nèi)沖擊,把堵塞的混凝土沖開。2.迅速提出導(dǎo)管,用高壓水沖通導(dǎo)管,重新下隔水球灌注砼。灌注時(shí),當(dāng)隔水球沖出導(dǎo)管后,應(yīng)將導(dǎo)管繼續(xù)下降,直到導(dǎo)管不能再插入時(shí),然后再少許提升導(dǎo)管,繼續(xù)灌注砼,這樣新灌注的混凝土能與原灌注的砼結(jié)合良好。

3.5 坍孔

主要原因:泥漿比重不夠,起不到可靠的護(hù)壁作用;護(hù)筒埋置大淺,下端孔坍塌;孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位;遇流砂、軟淤泥、松填土或松砂層,沖孔速度太快。

解決方法:探明坍塌部位,將砂和粘土(或砂礫和黃土)混合回填到塌孔位置以上1~2m,待回填物沉積密實(shí)后再重新沖孔;提高泥漿面,使之高于孔外水位;如塌孔嚴(yán)重,可將粘土、泥膏投入孔內(nèi),待孔壁穩(wěn)定后,再低速重新沖孔。

3.6 鋼筋籠掉籠、籠體上浮或傾斜、偏心等

主要原因:鋼筋籠固定不牢;混凝土配合比不符合要求或坍落度過小,把鋼筋籠頂上;提升混凝土導(dǎo)管時(shí)掛拉鋼筋籠;灌注混凝土?xí)r間過長,使其頂面形成硬蓋;樁孔擴(kuò)孔過大。

解決方法:采取有效措施固定鋼筋籠,在制作保護(hù)層混凝土墊塊時(shí),建議采用小直徑短鋼筋插入并與鋼筋籠焊牢代替鐵絲綁扎;混凝土配合比和坍落度應(yīng)符合規(guī)范要求;采用抱箍式接頭的混凝土導(dǎo)管;在混凝土中添加塑化劑以延長初凝時(shí)間。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮時(shí),要立即加固護(hù)筒并將其與護(hù)筒固定,必要時(shí)附焊在樁機(jī)底盤上克服上浮力;導(dǎo)管緩慢提、插幾次以擾動(dòng)硬蓋。建議對于深度大、鋼筋籠設(shè)計(jì)為孔深1/2或2/3的樁,產(chǎn)生上浮夠機(jī)率會增大,其有效措施是將部分主筋加長,讓樁下截混凝土對鋼筋籠產(chǎn)生握裹力從而拉住鋼筋籠。

3.7 樁身夾泥、夾渣,斷樁

主要原因:拔管太快,導(dǎo)管埋深不足或脫出混凝土面;導(dǎo)管有孔隙產(chǎn)生滲水滲漿;操作不當(dāng),導(dǎo)管反復(fù)拔起和插入,將泥漿帶入混凝土中。

解決方法:所用材料要按規(guī)范要求檢驗(yàn);按配合比試驗(yàn)確定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量投料;攪拌時(shí)間應(yīng)符合規(guī)定;使用商品混凝土應(yīng)控制運(yùn)程時(shí)間和初凝時(shí)間關(guān)系,充分做好混凝土灌注施工的準(zhǔn)備和組織工作,做到施工不停頓;控制混凝土灌注時(shí)間,下管前應(yīng)檢查每一節(jié)導(dǎo)管有無孔隙,并應(yīng)做閉水壓力試驗(yàn),銹蝕嚴(yán)重或焊口不牢的導(dǎo)管應(yīng)禁用。采用抽芯法、動(dòng)測法等測定樁身夾泥或夾渣的范圍及嚴(yán)重程度,根據(jù)不同情況作出不同處理。夾泥、夾渣在地面下3m內(nèi)的,可開挖樁周土進(jìn)行鑿補(bǔ);若部位較深,經(jīng)靜載試驗(yàn)承載力滿足要求時(shí),一般還應(yīng)作灌漿處理。若承載力不滿足要求,則應(yīng)補(bǔ)樁或用加大承臺等方法進(jìn)行補(bǔ)救。

3.8 樁底沉渣過厚

主要原因:灌注前泥漿質(zhì)量差,孔底沉渣未徹底清除,或清孔后至灌注混凝土的間隔時(shí)間過長,泥漿中的殘?jiān)鲁林量椎?;開槽混凝土灌注量不足,下落混凝土的沖力不足,使樁底沉渣沖翻不上來;導(dǎo)管底與孔底距離過大;樁徑過大而只用單根導(dǎo)管作業(yè)。

解決方法:清孔的泥漿指標(biāo)和清孔操作要符合規(guī)范要求,清孔后要盡快灌注混凝土,若間隔時(shí)間長,灌混凝土前應(yīng)探測孔底沉渣厚度,超過標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)重新對孔底循環(huán)換漿;開槽的灌注量一定要經(jīng)計(jì)算足量;控制管底至孔底的距離;對樁徑≥2m的樁應(yīng)采用雙導(dǎo)管灌注措施。沉渣在15cm以內(nèi)的,若樁端四周為微風(fēng)化巖層,經(jīng)設(shè)計(jì)方同意可不作處理;采用壓力灌漿法。

4 結(jié)束語

對于偏孔、卡錘、掉錘、鋼筋籠掉籠、籠體上浮或傾斜、偏心等;樁身夾泥、夾渣,斷樁;樁底沉渣過厚等問題的處理,只要經(jīng)過全面細(xì)致分析準(zhǔn)確控制,均能得到合理的處理結(jié)果。沖孔樁施工雖是一套成熟工藝,但也含有風(fēng)險(xiǎn),不能馬虎行事,出現(xiàn)新問題時(shí),只要我們經(jīng)過認(rèn)真分析準(zhǔn)確控制,問題也就迎刃而解,就能避免損失或者減小損失。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008),北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008

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