岩土工程典型案例范文

导语：如何才能写好一篇岩土工程典型案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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针对现有的课程体系，围绕教学模式、教学方法、教学手段、专业设置、专业课程及教材等方面进行深入的调整是培养具有实践能力和能够适应现代社会需要的专业人才的重要基础环节[1-3]。其中案例教学法对激发学生的学习兴趣、提高学生分析及解决实际问题的能力具有重要的意义，已经引起了广泛的关注[4-7]。岩土工程专业具有理论和实践结合紧密的特点，多数课程内容是工程实践的产物，因此单纯的照本宣科，很难达到预期的教学效果。本文根据近两年的教学实践活动，提出了同一工程案例分解的顺序模块教学法，在教学活动者取得了不错的教学效果。

1 传统的教学方法主要存在的问题

（1）授课任务繁重。岩土工程专业课学习周期比较长，内容枯燥。尽管采用了多媒体等现代教学手段，但是知识体系繁杂，信息量太大，枯燥的理论分析或叙述，很难激发学生的兴趣；因此，形成了老师讲，学生睡的局面。而老师为了完成规定的授课任务，很少与学生互动，偶尔有问题穿插，学生也茫然不知所以，结果形成了自问自答的局面。

（2）理论和实践脱节。?r土工程专业课实践性很强，学生很难把书本上的理论知识和实践联系起来，学生普遍感觉学习过程中枯燥无味，不知道其具体使用方法。在传统教学活动中，教师大多按照章节顺序逐一讲解，并以案例说明；但是由于这些案例都是针对某一个知识点的而设计的，因此一门课往往会有多个案例，而且往往这些案例之间的关系并不大，因此学生也只能零碎、片面地看待问题，综合分析问题的能力得不到提高。而且，最为重要的是，一旦遇到实际问题，学生更不知如何下手，更难以全面分析并给出综合性的解决方案。因此，采用案例教学法可以有助于摒弃“填鸭式”教学方法，教会学生如何积极有效地学习，提高学生认识问题、分析问题及综合解决问题的能力。

（3）课程体系繁杂，难以综合掌握。岩体工程专业的课程体系繁杂，具有知识跨度大、实践性强、案例典型等特点。课程所含理论知识涉及力学、工程技术、经济与管理等多学科领域，学生往往难以整体掌握。但是岩土工程专业课程与工程生产活动密切相关，课程内容是工程实践的总结，课程的内容大都和典型工程设计及其施工实践相关，这一特点为岩土工程专业研究生案例教学的实施奠定了基础。

2 同一工程案例分解的顺序模块教学法的具体实施

由于研究生大多经过本科阶段的学习，对本专业的知识体系大都有一定程度的了解和掌握，这是案例分解并进行顺序模块教学活动的一个重要前提。本文仅以某隧道工程为案例，讲解该教学方法的应用。首先以该隧道工程为案例分解为不同的模块，进而设计参与该案例的课程如：《工程地质学》、《高等岩土力学》、《隧道施工技术》和《岩土工程数值计算》等。课程的设计和展开将按照下列顺序进行：

（1）《工程地质学》的授课教师根据该案例的工程背景，详细讲述工程的水文地质条件及岩层岩性特征，同时介绍教材中的相关基础理论知识。

（2）《高等岩土力学》的授课老师结合该工程的实际条件，讲述相关岩体的物理、力学特性，重点介绍该工程岩体的力学模型及其相关参数的确定方法。

（3）在上述老师介绍实际工程背景的基础上，由《隧道施工技术》课程针对性提出该工程的施工方案设计及其实施过程。同时介绍其它施工技术的适用性及其适用条件。

（4）在进行了各种的准备和辅助内容以后，由《岩土工程数值计算》课程针对该工程项目的水文地质条件，岩性特征，施工技术等具体情况，建立大型数值计算模型，对该隧道工程的变形等整体结构特性进行模拟和预测。

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【关键词】岩土工程；施工；安全；管理。

近几年来.岩土工程施工中不断耳闻钻机倾倒伤人.基坑支护塌落埋人等令人痛心的事故。各级政府和施工单位对安全工作倾注了大量心血，但似乎伤亡事故总是防不胜防。的确，从实际状况来看.由于岩土施工工程的不安全因素很多，稍有不慎，就会发生机毁人亡的事故。然而岩土工程施工的安全问题同其它一切事物一样.具有客观规律，其客观地域于整个施工活动之中，既然如此，自然也就可以对其进行分析了解，掌握其内在规律，采取组织和技术措施进行预备控制.以达到安全施工的目的。因此，本文就岩土工程施工安全的可控性、试从以下几个方面进行探讨。

一、岩土工程施工安全的内涵

随着国民经济及城市建设的加速发展.在给岩土工程施工带来许多机遇和发展的同时，也给岩土工程施工带来了许多新问题，提出了许多新的要求，同时也增加了施工安全的内涵而广义地理解其内涵，这是做好施工安全预控工作的前提，现阶段岩土工程施工安全的内涵，具体地说，应包含以下几个方面：消除施工安全中的不安全、不卫生因素，防止工伤、伤亡事故和职业病的发生，使员工顺利地进行生产；做好施工机械设备、辅助机具的检修保养：加强施工现场平面管理，实现文明施工和环境保护，推进科技进步，保障施工支全；以安全促生产出效益.只有广义地理解这些内涵，才能拓展思路.科学地进行施工安全管理，变传统的岩土工程施工安全管理为现代岩土工程施工安全管理，才能较全面地对岩土工程施工安全进行预控。

二、岩土工程施工安全管理的5个重要观念

1.岩土工程施工安全管理是系统工程

施工安全是个较大的系统工程，它既不能由安全管理部门独家包揽，又不能一劳永逸。它涉及到企业纵向和横向的各组织和部门以及从领导到工人的全员职能和素质。它是企业重要的管理工作之一。应该把它同经营、生产、技术、效益等统一起来。其好处是：有利于建立有效的施工安全网络，较广泛地消除事故隐患；能较好地预测由于各种原因引起的险情。可综合多方面的实际情况，有针对性地进行施工安全设计，便于组织全员实施施工安全设计。能较认真地对施工安全效果作出总结评价，有利于群策群力地不断对施工安全科学管理进行改革和完善，促进企业发展和提高。

2.岩土工程施工安全是科技长期的施工实践征明。

对施工安全必须实施科学管理，运用专门技术，才能有效地防止事故，保障施工安全。例如，用技术措施预控施工安全，用“三相五线”（即一组供电线路共由5根电线组成，其中有一根工作零线，一根保护零钱），代管“三相四线’（一组供电线路由4根电线组成.其中有一根是工作零线），用先进的测试手段消除事故隐患等。

3.预防事故

在施工中做到事先分折，明确危险因素，筹划控制对策，指挥者安全交底清楚，操作者胸有成竹。事中做到宣传敦育、安全责任、安全技术、设施检查、主要险情防范，以防万一的应急措施落实。事后，即一个阶段施工验收完工，或单位工程竣工后应及时总结提高。

4.产品安全

施工中要保证使用的原材料、构配件、机械设备、安全设施、施工成品等质量合格，防止由此产生不安全状态而引发伤亡事故。

5.风险管理

在安全和生产发生尖锐冲突时，立即采取措施进行预防，争取把事故控制在其发生之前。必要时终止系统的运转，待处理完存在的问题后再恢复生产。

三、岩土工程施工安全控制的3大要素---人、物、施工环境

事故往往是钻了安全防范的空子而发生的，要积极预防，必须对人、物、施工环境3大要素进行安全控制.实施“教育、科技、设施”3项主要措施。

1.加强施工安全教育

施工安全教育，是人的行为控制的重要方法和手段。具体内容有安全思想教育、法规教育、制度教育、劳动纪律教育、技术教育；劳动卫生与职业病防治教育、典型经验与事故案例教育等；安全教育的主要形式和方法有三级安全教育、特种作业工人的专门安全技术人员培训；经常性安全教育，领导安全资格培训等施工安全得到有效控制的标志之一是所有施工人员必须通过安全教育，并取得台格证。同时必须具备合法的劳动手续、体质健康、感性良好，方可上岗。另外安全教育义是一项常抓下懈的工作，应当从安全意识、知识、技能等方面有计划育步骤地进行，其内容还应当随实际需要而定，使之有针以性、特殊性.季节性.使施工人员自然坚持安全技能，懂得-般的潜在危险因素及防范措施，养成主动的安全操作方法和行为控制的习惯，使施工现场保持良好的安专状态，变“要我安全”为“我要安全”。

2.向科技要安全

（1）施工安全采取科学管理，以作业标准化控制人的操作行为，使人的施工活动、作业场地、设备工具、操作幅度等应符合人机工程学的原理原则，符合施工活动特点和客观规律；（2）用先进的技术和检测手段获得科学的数据，以分析安全动态，事先消除不安全因素，预防事故的发生；（3）提高机械化，自动化幅度，降低劳动强度，增强机械化自控防危能力，力求员工能修轻松愉快地进行安全施工操作。

3.合理的安节设施

（1）安全设施本身的质量合格，必须符台国家有关规范和标准，杜绝使用假冒伪劣的安全没备；（2）设施装置的正确性.可靠性，如‘四口”（洞口、坑口、沟口.升降口）。五临边”（基坑临边，坡顶临边、泥浆池临边，工作平面临边及活动台临边）的防护没施必须装置正确、牢固，所有机电设备控制箱和电闸箱有盖、上锁.所有机电设备和电闸箝要接地接零；（3）按规定对设施测试.检修到位：（4）坚持正确使劳护用品等。

四、要控制施工安全需正确处理好几个方面的关系

1.投入与产出的关系

目前少数项目对安全生产投人相对较少，一是因为通过投标的项目往往造价都下浮了10%，项目利润很小，表面上形成无钱投入的现象：二是因为部分领导认为施工发生主事故的可能性很小，对安全生产进行投入是得不偿失。正是由于这些模糊的认识使不少工程项目得到惨痛的教训。某工程项目仅因对用电器未作漏电保护，就致使职工触电身亡。这类事件多次听到媒体报道，一只漏电保护器的投入仅几十元。因为没有它或者损坏了没有及时更换，厄运降临时，企业或项目损失的不是几千、几万元的事。

2.部门管理（少数人管理）与全员管理的关系

安全生产管理在不少工地是“喊’的人多，“做”的人少。订的制度多，落实的少，生产忙时一窝蜂搞生产，闲时放假休息，安全培训等组织不起来。安全生产意识淡薄，安全管理部门的人员把有限的精力消耗在奔波各个工地。有时看到上地的安全生产状态差，只好代替项目经理现场抓安全，往往顾此失彼。

五、综上所述，为对岩土工程安全管理有效控制，主要管理措施如下：

1.建立健全安全组织网络，加强对安全生产工作的领导。落实各级安全生产责任，公司根据工作需要，动态地调整各级安全组织成员，不断完善安全组织网络，加强对安全生产工作的领导。

2.加强施工现场安全管理，落实各项安全管理制度

安全工作从实践中看到.施工作业现场是安全管理工作的重点和落脚点，为此，针对施工作业现场的实际情况，制订了一系列安全管理制度，这对做好施工现场安全生产。文明施工.预防各类事故的发生起到了良好的作用。

（l）施工现场作业人员的安全生产责任制度，明确各级人员的安全职责是做好安全管理工作的基础。要求每个工地办公必须把安全管理网络和各级人员的安全职责张贴在墙上。同时明确规定。项目经理即为该项目的安全第一责任人，由他任组长，成立该项目的安圭生产管理小组，并明确一名安全员。负责检查、督促施工现场的日常安全管理工作，对违章作业现象有权制止，对屡教不改者有权进行处罚，经常检查各级人员安全生产责任制的落实情况，使安全生产责任制落到实处。

（2） 安全技术交底制度。安全技术交底是做好工程安全管理工作的重要环节。它是由工程技术负责人，根据工程施工中可能出现的安全问题，而采取的安全技术措施。因此，要求每一工程开工前必须由工程技术负责人，向工程项目经理和安全员下达安全技术交底的书面资料。并经双方签字，由安全员负责实施。

（3）开工前的安全俭查验收制度。由公司安全部门参加开工前的安全检查验收，这一制度的实施不仅使工地创造了一个良好的安全环境，而且为整个工程的顺利施工打下了良好的基础。

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关键词：建筑与土木工程；专业学位；职业资格

中图分类号：G643

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）11027302

1引言

我国自1991年开始实行专业学位教育制度。现阶段，我国专业学位研究生教育在培养模式上存在的突出问题是较大程度地依附于学术型硕士的培养模式。这是由于我国在学位点建设上以前主要是按照学术型硕博士点进行的建设，近年来获批的专业硕士点也基本上都是在已有的学术型硕士点基础上建设的。理论上旨在培养重实践的应用型人才，但是现实情况中，专业型硕士培养模式还存在一些不足的地方。主要的体现在，很多学校的学位点是学术型、专业型混合招生，导师面对的学生既有学术型硕士、又有专业型硕士，导师多按照传统培养学术型硕士的思维去培养学生，区分度不大，专业硕士的特色不够鲜明。就课程设置而言，存在照搬学术型硕士教育的教学内容、不注意课程体系的模块整合、案例库的建设不到位，实践环节设置不足和评价不细以及指导教师的配备不科学等问题。

中北大学面向社会招收建筑与土木工程领域专业硕士研究生，根据培养目标的需要，并结合专业型硕士的特点，将研究生阶段进行了详细的教学规划和安排，确保研究生毕业后，既有坚实的理论素养，又有一定的实践水平。

2培养模式特点

2.1突出案例教学

（1）除了基本的专业类课程外，设置与职业资格相关内容的课程。课程体系根据研究方向强调岗位需求，基本理论与实践应用有机结合。既有基本理论，又强调与实践结合的教材建设，是实现专业硕士的培养目标的必要选择。传统的教材是不满足需求的，而高校教师虽然理论基础较好，但实践经历相对较差，编制此类教材是有一定难度的。这种情况下，可以精心选用各出版社出版的工程案例类的书籍。这类书籍一般由各工程单位富有理论功底和实践经验的总工级科技人员总结编写，如《岩土工程典型案例述评》，就是由顾宝和大师编著的，这类书籍参考价值极大，按照此思路开展工程案例库的建设，对本学位研究生开展案例教学非常有效。在培养方案中设置各研究方向的注册师实务与案例课程，引导学生开展注册工程师职业资格考试的有关内容学习，在固定时间由学生进行案例分析与汇报，教师进行指导和补充，有效地培养了学生的理论水平和实践应用能力。

（2）多方向培养，拓展学生的执业空间。根据社会需求，本专业领域设结构工程、岩土工程、防灾减灾与防护、建筑经济与管理等四个研究方向，这四个方向涉及到国家注册结构师、注册岩土工程师、注册建造师、注册安全师、注册造价工程师、注册监理工程师、注册咨询师、注册招投标师等类型，可以根据学生的知识结构、就业去向等因素引导学习相关内容。这就要求课程设置上要覆盖这些方向，既要考虑开课人数的最低要求，又要给予学生选课一定的自主权，这就需要在培养方案制定、师资力量配备、实際操作等多方面取得平衡。

（3）课程考核与职业资格考试结合，若学生通过了国家职业资格考试，则可免修相对应的课程或实践环节，直接给出相应的学分。

这一规定和举措，可以促使学生学习一些与职业资格考试有关的课程和案例内容，提高了学生学习的积极性。学生在学校良好学习氛围下，通过高效地学习，将理论和实践良好地结合了起来。学生一般都可以在研一结束后，参加一级注册基础类的考试，或二级的专业类的考试。若在毕业前通过相应考试，不仅可以获得相应的学分，同时也提高了其就业竞争力。

2.2实践基地建设

（1）开展双师型（高级职称+职业资格）、双导师（校内导师+企业导师）制联合指导模式。不仅要求校内外导师均应具有高级职称，而且要求校内外导师具有国家注册土木类职业资格的数量不少于50%，每位学生的双导师中应至少有一位具有国家注册职业资格证书。目前，按照校内导师∶校外导师=1∶4比例的思路聘请校外导师。而这些导师一般都是涉及到本省基本建设各领域中的企业总工或技术骨干。如学生研究方向较为特殊，双导师均无注册职业资格，则应再配备具有职业资格的副导师。显然，双师型、双导师指导模式是实现本领域硕士专业学位教育与职业资格衔接的重要保障。学生除了基本的理论学习，还能够在拥有丰富实践经验的导师指引下学习相关的工程案例，促进了学生适时接触工程实践，接触工程技术人员，学习效果将会事半功倍。

（2）企业导师主导工程实践与课题选择。研一结束进入暑期后，学生就可以进入到企业导师所在的企业进行工程实践，以学生为纽带，校内导师与企业导师进行密切交流，由企业导师推荐，双方共同制定学生的研究课题。学生在企业导师的带领下，既可以利用企业实验室，也可进入到工程相应的各种环节寻找热点、难点课题，然后提炼问题作为自己论文的研究内容，这一过程不仅促进了学生实践能力的培养，完成了学业，而且提高了学生的为人处事能力，也促进了校企间的合作，扩大了学校在社会上的影响。

如笔者在选派一名学生进入某基础工程公司后，公司总工担任了学生的企业导师，并提出了企业施工中碰到的难题，即灌注桩在灌注时如何控制超灌。经过多次的交流，公司出经费立项，开始校企联合攻关，并确定为该生的研究课题。目前，该项目进展顺利。而围绕此项目，又衍生出了好几个课题，为后续的研究工作奠定了良好的基础。该项工作的开展，为专业硕士的培养、校企联合工作都起到了良好的榜样和示范作用。

（3）吸纳一定数量的企业导师联合校内导师成立学术委员会，每3年一届，届时轮换。这样有利于及时总结企业、学生反馈的意见和建议，改进培养方案中课程设置和教学内容，采用先进的教育教学方法，实现本领域专业硕士培养工作与职业资格高度衔接，顺利地开展中北大学土木工程领域硕士专业学位的教育教学。

3结语

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关键词：土力学；三位一体；教学模式；实践教学；教育教学理念

中图分类号：G6420；TU43 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2015）04005203

作为地质工程、水利工程、土木工程等专业的专业基础主干课程，土力学课程阐述了实际工程中涉及到的岩土力学理论。然而土力学课程教学模式存在如下问题：一是，课堂教学强调教与学，而忽视了应用[1]，没有将土力学理论知识运用到工程实例中；二是，土力学课程的实践环节同样存在着忽视理论分析的现象，学生往往知其然而不知其所以然[2]；三是，土力学课件陈旧，未能及时与典型的工程实例结相合；四是，教师与设计单位合作交流不够[3]，没有充分了解工程一线设计施工技术对土力学知识的要求。针对土力学教学存在的问题，进一步提高土力学课程的教学效果，对土力学课程教学模式进行改革以适应工程实践和社会发展对人才的要求势在必行。为此，笔者建立了基于“教、学、用”三位一体的土力学课程教学新模式，并设计制作与之对应的示范课件。

一、建设框架

该教学模式主要由教师模块、教学模块、学生模块三个模块组成，其主要框架如图1。教师模块：教师通过工程实践锻炼或与用人单位交流合作机会，搜集各种工程实例，丰富自身的实际工程经验，并制作多媒体课件向学生演示。教学模块：主要由课堂教学、室内试验、现场试验和施工现场教学4部分构成。在课堂学习基本理论的基础上引导学生利用土力学基本原理深入分析工程实

例；利用室内

外试验加深对基本理论的验证和分析。学生模块：主要通过教师的引导、讲授以及与现场设计施工人员的交流，学习土力学基本理论，培养学生理论联系实际独立思考的能力

二、“教、学、用”三位一体教学模式的实施

（一）课堂教学

土力学课程课堂教学如果仅泛泛地讲理论会显得很空洞、枯燥，学生学完后也不知道如何运用，但是学生对实际工程案例却兴趣浓厚，因此在教学中应将理论与工程实践相结合。例如：在讲到土的渗透性时，列举了广东北江大堤石角段在1994年发生管涌的事故和闹市区开挖基坑因渗漏引起的工程事故。案例教学能够深入浅出地将土的渗透性原理传授给学生，既活跃了课堂气氛，又增强了学生的学习兴趣。

在坚持理论结合实际进行教学的基础上，采用启发式教学，在讲解课程重点难点知识点时，通过多问几个“为什么”，引导学生积极思考，让学生通过思考寻找答案

，从而达到教学所要追求的目标。例如在讲解土的强度与地基承载力，列举了墨西哥市艺术宫严重下沉的事故，引导学生去思考土强度影响因素及其与地基承载力的关系，使得

教学在问与答之间逐步展开，有效地提高了学生的积极性，提高了教学效果。

（二）试验教学

在土力学教学过程中要反复强调，试验的目的不是简单的测量数据、看现象、得结论，而是要通过试验培养学生的动手能力，独立分析与解决问题的能力。比如：在上课前，教师针对此次试验课内容预先拟出若干思考题让学生思考，做完试验之后进行提问，然后指导教师与学生一起现场讨论，从而达到知其然还要知其所以然的目的。

在上试验课之前，教师先把涉及到土力学试验的土工试验方法标准规范电子版发给学生，让学生了解规范流程，督促学生对规范与试验操作指导书进行对比，并找到差别和联系，让学生明白试验就是毕业之后开展土力学试验工作的提前演练，从而在态度上更加重视。

（三）施工现场实践教学

通过课程实习、专业实习和毕业实习等实践教学机会，选取基坑开挖、挡土墙和降水施工现场进行教学，把实习工地当作课堂，由指导教师结合现场实际工程进行讲解，把具体工程抽象为理论公式的讲解，分析中间涉及到的土力学基本参数和理论知识。比如：在某基坑支护施工工地，现场对照设计图纸看图讲解，认识土层及其物理力学计算参数，然后现场通过理正软件对支护工程进行计算，从而更好地理解土体参数的选择和土压力的计算等知识。这样既调动了学生学习的主观能动性，又提高了学生分析和解决问题的能力，还加深了对工程的印象和对知识的理解。

（四）教师的工程实践锻炼

学校对青年教师参加工程实践给予了足够重视，主动为教师搭建平台，以相关的政策为导向，逐步强化青年教师对工程实践能力培养的重视程度。如：学校印发《青年教师实践锻炼管理办法》，其中规定青年教师在实践期间工资福利待遇不变，完成任务书中规定的任务，视为完成基本教学工作量，其校内奖励性绩效工资按其职称相对应岗位以及考核等级核发；每季度学校报销1次往返交通费，其它费用自理。另在实践单位锻炼期间，工程单位还要给教师补贴工资福利。这些激励措施使得教师在工资待遇和职称晋升等方面没有后顾之忧，能够安心在工地开展学习和实习教学工作。

（五）学校、教师与生产科研单位的合作交流

学校、教师与生产科研单位的合作交流是提高青年教师工程实践能力的重要途径[4-5]，教师参与校企合作，解决在生产科研过程中遇到的技术难题，可以锻炼教师的工程实践能力。一方面：利用学校设计院和基础公司平台来承担工程设计以及施工生产项目，在老教师的带领下，让青年教师课余承担部分设计任务，同时组织教师考察工程建设项目，提高教师对实际工程的感性认识。另一方面：学院先后与河南省交通规划勘察设计院有限责任公司、中国核工业中原建设有限公司等建立了产学研结合示范基地，定期选派土力学教师到企业开展交流合作。

三、“教、学、用”三位一体教学模式课件的开发

土力学课题组精心选择了若干有代表性的工程实例嵌入到课件合适的章节，讲课时将基本理论与工程实例密切结合，以基本理论解释和指导工程实例，以工程实例加深和提升对基本理论的理解。如在讲授土压力一章中，将“上海塌楼事件”引入课件并作为例题进行计算讲解分析。

此外，注重多媒体课件制作的质量，强调图文并茂，动静结合，重点突出，条理清楚，还制作了书本中涉及到常见的土工结构模型、力学演示过程模型等，呈现立体式课堂教学场景，如挡土墙模型、滑坡模型、建筑物基础模型等，使得土力学课本中涉及的一些基本概念能够生动形象地呈现在学生眼前，帮助学生更好地理解。

四、“教、学、用”三位一体教学模式的效果评价

（一）教师自我评价

该教学模式实施过程中，授课教师给予了积极评价，教学情况和学生的反应效果良好，达到了教学的基本要求，不仅加深了学生对教材内容的理解，而且有效地促使教师和学生提高理论联系实际的水平，启发式教学使学生的精力更集中、互动更积极，学生课堂到课率及提问题次数显著好转。

（二）学生评价

为具体量化学生对该教学模式实施效果的评价，对2006级、2007级、2008级、2009级约600名学生进行了问卷调查。结果显示：90分以上的占全部调查人数的80%； 80～90分之间的占全部调查人数的18%； 80分以下的占全部调查人数的2%。从具体单项统计来看，97%以上的学生工程实例结合知识点来分析的教学模式

大大提高发课堂教学效果，应该继续采用；有超过95%以上的学生对在课堂上吸收到的新科技成果给予了充分肯定。

（三）用人单位评价

通过实施三位一体的教学模式，广大学生的岩土工程专业素质和综合素质得到了用人单位的高度评价，普遍反映学校毕业生专业知识扎实，表现出比较强的土力学基本理论功底和实际应用能力，不少学生在实际工作中提出了技术革新，优化了施工工艺。比如：通过对河南卓越建设工程有限公司等用人单位的走访，反映某部门通过注册岩土工程师考试的2个人都是该校近年岩土工程专业的学生；焦作市勘察院同行反映其单位有不少该校毕业生并且大多数已经成为单位的业务骨干。

五、结语

笔者在教学实践的基础上，构建了理论教学和工程实践相结合的教学理念，形成了“教师教知识、学生学知识、知识该如何应用”相结合的教学新模式。在课堂教学中增加对工程案例分析的课堂讲解，试验教学中增添互动思考题，增加对教师的工程实践锻炼和施工现场实践教学，提高了学生分析问题和解决问题的能力，构建了学校教师与生产设计单位的长期合作交流机制。研究成果为该校地质工程专业评定为国家级特色专业建设点、土木工程专业通过建设部高等教育专业评估、土力学课程被评为河南省精品课程等提供了课程建设的基本保障。参考文献：

[1]崔虹云，尚东昌，肖仲杰.高等教育人才培养模式中实践教学的改革与探索[J].黑龙江高教研究，2014（2）：163-165.

[2]周莉，韩雪，杨海涛.应用型人才培养的土力学实验教学模式改革与实践[J].黑龙江高教研究，2014（3）：168-170.

[3]王安明，李小根，姜彤等.土力学课程教学改革与实践[J].华北水利水电学院学报：社科版，2009，25（4）：100-102.

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关键词：工程量清单计价；造价；故障树分析法；边坡支挡；

中图分类号： TV551.4 文献标志码：

近年，我国经济的快速稳定发展，推动了基础建设的蓬勃发展，高耸建筑的修建、超大规模超的地下工程设施、纵横交错的交通网络、大规模露天采场的开挖、大型堤坝的构筑等已显示出社会主义经济发展的优越性。其中边坡作为上述结构物的重要组成部分，对其功能的发挥起着重要的作用。针对边坡支挡工程，目前广大工程技术人员集中在追求新型结构的设计、复杂的计算理论、优良的工程材料和多功能的设备等方面，已取得了众多成果，然而，在边坡支挡防患治患的造价管理等方面研究力度不够[1]。相对于勘察技术、设计品质、施工工艺、检测效果来看，工程造价所占权重的确不大，但工程对项目的投资效应有着重要的影响。因此，在边坡支挡工程的整个实施过程中，需要加强对工程造价的研究[2]。

工程的投资估算和管理是项目报建的重要指标。其实施的主要过程是基于设计图纸，工程量清单，按现行的概预算编制方法和定额计算确定。很明显，该过程中设计图纸上的工程量是最关键的[3]。设计人员依据技术参数和规范进行设计，概预算人员进行工程估算，已相当普遍。边坡工程点多面广，支挡结构多样化，环境条件复杂化，对边坡支挡做出准确、合理的投资估算是很困难的。本文尝试故障树分析方法，获取最小割集，研究边坡支挡工程造价的主要组成，对工程实践提供借鉴。

一、边坡支挡组成及造价分析

基坑边坡是典型的土石方工程，因施工开挖已形成高陡边坡，在岩土性质、外界环境的影响下势必对其坑壁稳定性产生重要影响，因此对开挖基坑采取及时、合理地防护与支挡措施是非常关键的。目前，边坡支挡主要有岩土锚固、桩锚结构、挡土墙、连续墙等，形成单一或复合式的支护体系。其中，岩土锚固具有加固效果好，施工方便，经济效益好，已在边坡支挡工程中被广泛应用。

锚杆支护主要由：钢筋锚杆（或预应力钢筋锚杆），混凝土钢筋网面层，锚固体，承载结构和土体形成整体工程结构[4]。因此基坑边坡支挡工程量清单计价主要由土石方、支挡复合式构筑物、添加材料、防排水等部分组成，然而在支挡项目的预算过程中，很少考虑边坡支挡破坏失效、环境变化等而垫付的风险造价。

二、故障树在边坡支挡中的应用

故障树分析(Fault Tree Analysis，FTA)是美国于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行故障的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。它是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。逻辑门的输入事件是输出事件的“因”，逻辑门的输出事件是输入事件的“果”[5,6]。

在故障树分析工程量清单计价方面的实例不多见。因边坡支挡是一个复杂的系统，由相互关联的多因素组成，符合故障树计算条件，文中支挡工程计价故障树分析流程如下：

（1）熟悉边坡支挡工程系统：要详细了解边坡支挡岩土力学、锚固结构的参数，绘出工艺流程图或支挡布置图。

（2）调查工程量清单计价组成：收集边坡支挡设计图，进行工程量统计，设想给定系统工程量的组成。

（3）确定顶上事件：以边坡支挡工程计价为顶上事件。对工程量清单进行全面分析，从中找出主要组成部分。

（4）确定目标值：根据工程经验和设计图纸，经统计分析后，求解工程量清单各项目发生的概率(频率)，作为要控制的计价目标值。

（5）调查支挡结构物事件：调查与计价有关的所有组成事件和各种因素，包括支挡失效因素。

（6）画出故障树：从顶上事件起，逐级找出直接组成的事件，直至所要分析的深度，按其逻辑关系，画出故障树。

（7）分析：按故障树结构进行简化，确定各基本事件的结构重要度。

（8）工程量清单计价发生概率：确定所有工程量发生概率，标在故障树上，并进而求出顶上事件(事故)的发生概率。

（9）比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。

（10）分析：原则上是上述10个步骤，在分析时可视具体问题灵活掌握，如果故障树规模很大，可借助计算机进行。文中的故障树分析只考虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果。

三、案例分析

文中故障树分析法在基坑坑壁边坡支挡工程造价中的应用算例，选取湖南省境内某基坑土质边坡多排土钉锚固支护工程，该计算基坑范围为1/4基坑范围，其中坑底宽30m，坑深12m，长度50m。坑壁边坡整体锚固分布图见图1所示，支护工程的主要数量见表1所示。

图1 基坑计算范围（单位：米）

表1 基坑边坡支护工程量

项目

数量 土方量

/m3 土钉长度

（Ø20）/m 面板混凝土

/m3 钢筋网

（Ø10）/m 砂浆

/m3

基坑支挡 18000 2356 144 9704 347

根据表1基坑边坡支护工程量，工程上通常按建筑工程预算定额可以确定其造价。这样可以获得该基坑边坡锚固支护工程的造价。但是，它没有考虑到支挡结构的破坏失效及项目实施过程中众多不确定因素对造价的具体影响，因此结算结果有其局限性。文中借用故障树计算理论，综合考虑多影响因素分析得到边坡支挡结构的主要组成，其故障树分析图见图2示。

图2故障树分析图

图2中，（为故障树分析方法中的基本事件，在文中具体指：为开挖土体，为土钉，为砂浆，为锚固围土，为锚固体添加剂，为面层，为设计参数，为环境影响因素，为施工影响因素；为开挖，为土钉结构，为支挡失效，为其它因素，为锚固结构，为土钉支挡，为结构土体，为设计参数，为其它材料。

根据故障树分析法中和事件相加计算原理，按逻辑关系式将所有和事件进行逻辑求和得：

（1）

从公式（1）可以得到，该故障树的最小割集为｛，，，，，，，，，，｝。该最小割集反映了在边坡支挡工程计价中各组成事件的重要程度，其中土钉，砂浆和锚固围土的工程数量占相当部分，同时也可以看出基坑边坡土钉支挡工程中，工程量清单计价最主要由锚固结构和锚固周围土体破坏失效组成，这与传统的单一锚固结构占据主要地位有所区别，因此工程中不可忽略锚固周围土体破坏失效的影响。这就要求在基坑边坡锚固工程造价中仅仅考虑锚固工程量是不够的，还要对锚固失效的费用做出合理预测，并列入清单。

四、结语

通过分析基坑边坡支挡构筑物的组成，考虑到支挡结构的破坏和不确定因素，运用故障树分析方法，得到了故障树图，通过逻辑计算得到了该类工程计价的最小割集和主要组成，即锚固结构和破坏失效，比传统的工程量清单计价偏大，符合工程实际。

参考文献：

[1] 边世斌，王琛，赵军，等.基于期望造价的黄土路堑高边坡优化设计模型[J].西安工业大学学报，2008，28（1）：81-85.

[2] 黄桂东.铁路建设项目中岩土工程造价管理问题的研究[J].基建优化，2006，27（2）：42-44.

[3] 刘卫东.岩土工程造价管理有关问题的思考[J].西部探矿工程，2001，（1）：33-35.

[4] 庞晓明,沈水龙,许烨霜.复合土钉支护基坑的工程实例分析[J].岩土工程学报,2006,28(增):1838-1841.

[5] 陈宝智.系统安全评价与预测[M].北京：冶金工业出版社，2005.

篇6

【关键词】工程勘察；高密度电法

在现代工程勘察中，高密度电法作为一种主要的勘察技术而受到相关人员的重视，并在工民建勘察、施工、桥墩选址等多个项目中发挥着重要作用，在现代工程、生产中发挥着重要作用。从应用过程来看，高密度电法实现了施工现场勘察资料的实时处理，保证了勘察资料的有效分析，又能根据工作人员要求打印勘察图纸，显著提高了工程勘察工作效率。因此在未来工程勘察中，要进一步明确高密度电法的应用与作用，为获得更好的工程勘察结果奠定基础。

1.高密度电法的基本原理

所谓高密度电法，全称为高密度电阻法，是以岩土体典型差异为基础，通过向岩土体施加电场作用，使地下传导电流变得更有规律性，再依靠专业设备，观察岩土体电性差异，最终实现对岩土体的勘察。

而在具体参数分析，受多种因素影响，勘察人员可能无法获得方程的解析解，因此建议相关人员工作通过数据模拟的方式获得上述公式的解析解。另一方面，在高密度电法勘察中，仅依靠高密度电阻法剖面图分析整个工程项目的实际情况时远远不够的，为了更好的获取地下介质的图像，需要对整个参数及其图像内容进行二维电阻率反演，通过开展一系列计算获取成像单元的矩形网格，再根据有限差分算法，确定不同观测点的电阻率，这在工程勘察分析中发挥着重要作用。

在高密度电法中，其中包括多种装置，例如温纳、偶极、单边三极、联合剖面等，这些装置在高密度电法应用中发挥着重要作用，但对工作人员而言，在具体工程项目中，需要以高密度电法的整体工作框架为核心（如图1所示），根据具体的装置内容进行对比运用分析，尽量选择合理的装置型式，以保证高密度电法的应用效果。

2.高密度电法在工程勘察中的应用分析

2.1工程案例简介

该项目中应用DZD-4电阻仪进行高密度电法勘察，其中包括电测仪、阵列电机、电缆等多种设备组成。在实际工程项目中，野外测量电极距为0.5-5.0m，工作电压

2.2高密度电法施工方法

其具体技术措施为：

（1）合理布设电极，使电极排列方向与测线方向向平行；（2）电极接地电阻始终小于等于10KΩ，且接地电阻相对较大的电极进行相应的处理，可以通过浇盐水的方法来显著降低接地电阻参数，使其能更有效的应用在工程勘察中。（3）不同电极布设的质量控制要求特点明显，不同电极的埋深应该是电极总高程的1/3-1/4，且电极与地面之间的耦合情况良好，并且在多种工况下能保持竖直状态。（4）电缆线与不同电极接口之间的接触效果良好，保证在工程勘察过程中能快速、有效的收集各种工程勘察资料质量。（5）在电极排列布置接受后，积极检查电极排列情况，判断其布设情况是否满足工程要求毛病检查电缆线与电极等部件的连接是否牢固。在该项目中发现几处不稳定现象，则通过控制电极与电缆线的连接质量来消除连接不稳定的影响。（6）为保证各个观测数据的科学性，需要对每个数据观测点进行3次以上的观测测量，直到相邻几次的观测测量结果差异

2.3勘测结果分析

该项目工程勘察人员根据上述要求进行了详细的工程勘察测量，并获取多个高密度电法探测推断剖面图，并进行相应的结果解释：设电阻率坡面地质解释通过钻孔岩石与地表出露地层岩石与高密度电法测量电阻率之间呈正比例关系，则以通过高密度电法探测坡面图建立本地区地层电阻率“标定值”，并以此为基础对视电阻率剖面进行钻孔资料对比分析，最终实现了对物探资料的地质解释。

3.高密度电法在滑坡体勘察中的应用

在高密度电话勘察中，滑坡体划分为岩体之间的滑动与基岩、覆盖层之间的滑动，此类项目一直是工程勘察中的难点问题。在工程勘察过程中，为确定滑动面的形态与埋深，单方面依靠钻孔时无法有效检测滑坡情况的，因此在勘察过程中需要借助高密度电法。

在某项目的滑坡工程中，考虑到当地的环境较为脆弱，不能依靠传统的地震勘测方法进行勘察，因此需要借助高密度电法进行工程勘察。勘察前先充分了解施工的地质特征，结果显示滑坡面所在的坡岸较为平缓，则相对顺直，所露出的地层为石灰岩、砂岩等。

在对目标地区进行高密度电法测量后发现，该地区覆盖层与基岩电阻率分布特征差异十分明显，两者之间具有明显的接线。其中覆盖层的电阻主要集中在纵向、横向上，相互之间的电阻分布较大，电阻率值变化范围为50Ω・m-1300Ω・m。基岩在色谱上呈现出明显的层状机构，且从上到下依次分布，电阻值逐渐增加，电阻值从最初的300Ω・m逐渐向更高电阻参数增加。从后期应用来看，高密度电法所反映的基覆盖界线埋深与钻孔结石的深度基本相同，由此可见，依靠高密度电法能有效解释滑坡体滑坡面的深度与形态，在后期工程建设中发挥着重要作用。

结论：

（1）高密度电法在工程勘察中具有明显的优势，能有效满足多种情况下的工程勘察需要，且该方法的数据储存量大，数据处理优势明显，可以通过图像更加清晰的阐明工程项目的基本资料，具有良好的应用价值。

（2）从工程项目的应用情况来看，在不同工程项目中应用高密度电法，工作人员都顺利达到了既定的工作目标，有效解释了不同项目地址勘察资料，提示高密度电法具有准确率高、使用范围广等优点，应该成为未来工程勘察的主要方法。

综上所述，高密度电法在工程勘察中发挥着重要作用，是一种行之有效的工程勘察手段，应该在更多工程项目中进行应用、推广。

参考文献：

[1]邓娜，江长森.高密度电法在工程勘察中的应用实例[J].物探化探计算技术，2009，31（06）：277-281.

篇7

关键词：昆明典型软土区；深基坑工程；内支撑；受力分析

中图分类号：TU94 + 2 文献标志码：B

0 引言

昆明盆地位于云南省中部，是云贵高原上一个最大的楔形断拗陷盆地，因受南北向普渡河断裂带控制，呈南北向延伸；滇池流域水系主要有盘龙江、宝象河等十多条河流，分别从盆地北、东、南三个方向注入滇池；这也促就了昆明部分地区存留软土的地质特征。因此，昆明典型软土地区的深基坑工程问题变得更加复杂，选取何种支护方案，采用哪种支护体系显得更加重要。内支撑支护体系能较好的解决软土区深基坑的突出问题，其应用也越来越广泛；内支撑结构体系为空间体系，能较好的发挥支撑的受力特点，将基坑周围产生的土压力通过连系梁和主支撑转化为梁的轴向均衡压力；有效的利用了混凝土材料受压的性能，整体刚度好，变形性能优异，能较好的保证安全及施工。

此外，随着城市经济的发展，城市用地日趋紧张，城市高层建筑大量涌现，开发城市地下空间也成为必然选择，这也促使基坑工程不断朝着面积更大和深度更深的方向发展，同时，内支撑技术的大量应用也成为必然。实际中剖析深基坑内支撑结构整体受

力性能，有两个目的：一是对支挡结构进行优化设计；二是弄清支挡结构在基坑各个部位的受力和变形情况。对于前者，由于基坑的深且大的特性，内支撑的使用量也较大，为节约投资，又要使结构处于安全状态，这样，对内支撑内力与变形的真实掌握，可以防止过于保守的设计，节省不必要的投资；对于后者，在对基坑采取合理的空间计算后，可以对挡土结构的受力与变形情况、支撑的尺寸和位置是否合理以及其内力是否满足强度和稳定性的要求、应该怎样对支挡结构的设计与施工方案进行有效的优化等方面，有较深入的认识，因此对于深基坑尤其是软土区深基坑中的内支撑进行受力分析是很有必要的。

1 工程概况

拟建的某工程项目位于昆明市滇池流域附近，场地东侧为已建道路，西侧及南侧为规划道路，北侧为拟建的小学及地块；场地周边有主干道，交通便利。因场地开挖取表层杂填土和旧基础、整平等原因导致场地现状地形高低起伏较大，根据基坑边线现状地面标高与开挖底面标高对比，基坑坑壁开挖深度6.9～8.1m，基坑平面形状为规则矩形，长轴方向西至东向，长约61.0～63.1m、宽约32.1～33.5m；基坑周边线长约190.4m，地下室设计高度为7.90m；本项目有2层地下室，上部建筑地段拟采用桩筏基础。

2 数值模拟分析

2.1 基本理论

土体是一种复杂的力学材料，其受力十分复杂；外力作用下除产生部分弹性变形外，主要产生塑性变形；塑性力学边值问题的提法与弹性力学问题相同，也必须使定解问题是适用的，即要求所提问题有解、解是唯一的、解是稳定的；也就是说，如果定解条件有微小变化，只会引起解做微小的变化。弹塑性力学边值问题的基本方程为：

（平衡方程）； （1）

（几何方程）； （2）

（本构关系）； （3）

上述方程一般控制了物体内部应力、应变和位移之间相互关系的普遍规律，而定解条件则具体地给出了每一个边值问题的特定规律，每一个具体的问题反映在各自的边界条件上；因此，基本方程和边界条件提供了边值问题的完整提法。针对该工程概况，拟采用Mohr-Coulomb本构模型进行分析。摩尔-库伦模型是基于工程常用土体参数的非线性模型，但不包含土体的所有非线性特性；摩尔―库伦屈服条件可以用平面内的主应力σ1、σ3表示成：

；（4）

写成一般屈服条件为：

；（5）

图 1 摩尔―库伦屈服条件

基坑非开挖―侧作用有水土压力和地面超载，土体均为粘土和粉质粘土，采用水土合算；对支护结构与土体的共同作用，将基坑底部内侧土体对挡土结构的作用，近似等效为多个刚性已知的弹簧对挡土结构的作用，用规范《建筑基坑支护技术规程JGJl20-2012》推荐的方法计算。

2.2 基本假定

为方便建立模型及计算简便，进行如下基本假定：

1）土体为理想的弹塑性材料；

2）同一种材料为各向同性、均质的；

3）支护桩、围檩、内支撑为弹性体；

由等截面刚度原理将支护桩转化为连续墙；其换算公式为：

； （6）

式中，D为支护桩直径；b为支护桩间距；h为等效连续墙厚度，经过计算等效连续墙的厚度h=0.55m；

4）建模过程中忽略桩间土体的相互作用以及开挖过程中对土体的扰动。

2.3 模型建立

各土层物理力学性质指标及承载力特征值参数如下表所示；

表 1 各土层物理力学参数一览表

注：前缀“*”者为经验值

利用midas-Gts有限元软件，通过各土层参数选取及节点和单元建立之后得到如下分析整体模型；

图2 整体有限元分析模型（开挖后）

该模型建立过程中，坑内节点及单元划分较密，基坑周边节点及单元划分得较为稀疏。由于该工程采用的是内支撑体系，因此，在基坑开挖中需注意一些问题；在土方开挖时，应采用分层、对称同步开挖；同时，应该使内支撑结构受力均匀，均布加载；要尽量避免内支撑的不均匀受力而导致支护结构产生过大的位移，进一步使混凝土梁产生裂缝。总的来说，要充分利用内支撑的整体刚度大及平面稳定性好的优点，防止局部薄弱点的位移及内力过大。

图3 内支撑分析模型

3 计算结果分析

通过计算分析可知，地下连续墙的空间效应明显，在连续墙中部顶板范围内，由于混凝土顶板的限制作用，地下连续墙在纵向的变形曲面内变形呈现近似平直线，这样，可以减小连续墙中部的位移值；此外，混凝土顶板处于连续墙及内撑之间，能够起到缓冲的作用，避免内撑与连续墙接触附近产生应力集中；计算的相关结果如下所示；

图4 Z向位移云图

一般情况下，内支撑混凝土宜一次连续成型浇筑，促使混凝土强度同步发展。另外，在混凝土选取使用方面，宜使用微膨胀混凝土，能够避免大体积混凝土的收缩裂缝问题。在监测上，除了对基坑支护体系内力、连续墙水平位移及内力进行监测外，还

需对内支撑进行竖向位移监测，以保证内支撑的平面整体稳定性。从内支撑轴力图中可以分析得出，支撑体系主要以承受轴力为主，能较好地发挥支撑体系的优良受力性能；针对平面稍有不规则的基坑，可以适当协调内支撑及斜撑的结构位置关系以满足平面稳定性的要求。

4 结论

本文采用midas-Gts软件，建立了昆明某软土区深基坑内支撑的有限元分析模型，研究了在基坑开挖过程中内支撑的受力变形情况，得出以下结论：

1）内支撑在受力变形上均匀合理，整体刚度较好，并且平面稳定性较佳；

2）随着基坑开挖深度的增加，内支撑对水平位移的约束作用逐渐减小，因此，需要合理布置内支撑体系，最大程度的减小水平位移；

3）内支撑支护方案特别适用于平面相对规则、基坑周围埋有管线、对环保要求高、周边建筑物较接近或基础型式不明、不适宜锚索施工的砂层地质条件的深基坑工程；此外，也适用于施工工期紧迫、基坑周边场地狭窄、缺少作为材料和机械设备堆放场地的深基坑；

4）通过该内支撑体系的受力变形特点分析，了解了软土区深基坑采用内支撑体系的优势，对以后同类深基坑工程具有一定的借鉴作用。

参 考 文 献

【1】刘建航，候学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

【2】JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程【S】.北京：中国建筑工业出版社，2011.

【3】Bowles・J・E.Foundation Analysis and Design，（1988）4thED.McGRaW-Hill Book Company，New York，U.S.A.

【4】杨雪强，刘祖德，何世秀.论深基坑支护的空间效应【J】.岩土工程学报，1998，20（2）.

【5】俞建森.基坑性状的三维数值分析研究[J].建筑结构学报，2002，23（4）.

【6】汪军舰.深基坑支护结构空间线性有限元分析[D].天津：天津大学，2007.

篇8

关键词：桩基论证 承载力 定位分析

一、前言

目前在常州地区工程建设中，一般的桩基工程主要采用混凝土预制桩（市场占有率达90%以上），基本上由混凝土预制桩一统天下。灌注桩由于在成桩时施工质量比较难保障、施工周期长、造价高，因此在工程建设中占有较少的市场份额，经常作为一种局部处理（如预制桩无法施工）的手段或在超高层建筑中使用。

按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008混凝土预制桩又分为钢筋混凝土实心桩（下文简称‘方桩’）和钢筋混凝土管桩（下文简称‘管桩’）。常州地区从2003年管桩在金色新城三期（18~28层住宅）工程上的成功使用至今，管桩就一直占领着整个常州的预制桩市场。很多原来生产预制实心方桩的厂家转产的转产、倒闭的倒闭，常州地区目前仅余两到三家厂家还在生产实心桩以满足地下室抗浮采用小截面（桩径小于400mm）方桩的要求。下文就常州市公园大厦工程成功采用方桩的案例分析方桩的发展前景和方向。

二、方桩在公园大厦中的成功应用

1、工程概况

公园大厦为南北两幢双塔楼，南楼31层、北楼23层、高度均为98米；裙楼3层，均设有两层地下室、基础埋深在地表下10米左右（±0.00相当于黄海高程5.65m，主楼基础埋深相当于黄海高程-5.35m，其余埋深为黄海高程-3.65m）。

2、工程地质条件

由《公园大厦岩土工程勘察报告》可知：场地普遍分布有厚达20米左右的①～④层后期沉（淤）积土层，下卧均为正常沉积土层。可作为主楼桩端持力层的有（9B）粉砂层[静力触探锥尖阻力平均值达17.876 Mpa]、（10）粉质粘土和（11）粘土层。

场地土层分布的典型地质剖面见下：

3、桩基方案论证

根据设计要求：若采用预制桩基础方案，则单桩承载力特征值需达3000KN以上才能满足要求。反之要采用钻孔灌注桩基础才能满足设计要求。

根据当前市场行情：桩身强度满足设计要求（达3000KN及以上）的适用桩型有450×450的钢筋混凝土预制方桩、PHC600管桩和桩径800mm的钻孔灌注桩。经分析对比：根据该场地土层特点，PHC 600管桩设计布桩的桩间距仅4.0～4.5倍桩径，沉桩很困难；450×450方桩设计布桩的桩间距可达5～5.5倍桩径，沉桩相对较容易；灌注桩设计布桩和沉桩都没有问题，主要是施工周期长、造价相对最高。由上可知，450×450方桩是相对是最可行的方案。

由于钢筋混凝土方桩的混凝土标号一般较低又没有高压蒸汽养护，因此我提出直接采用混凝土标号达C60的商品混凝土解决这一难题。则根据《地基规范》公式：荷载效应标准组合值Q k≤Ap×fc×ψc÷1.35=0.2025×27500×0.75÷1.35=3093.75KN，能满足单桩承载力特征值需达3000KN的设计要求。

4、桩基承载力验证

为验证单桩承载力特征值，在主楼部分选做了具代表性的试桩S1、试桩S138和试桩S224三组单桩竖向承载力静载荷试验。其中，13号勘探孔在试桩S1附近、9号勘探孔在试桩S138附近、24号勘探孔在试桩S224附近。各试桩处主要地基土的埋藏条件静探指标及桩基设计参数见表1。

经用我公司的经验参数估算，三根试桩的单桩承载力特征值估算值均大于3000KN。并经静载荷试验验证完全满足要求。

具体试验结果Q-S曲线汇总见下表。

5、建筑物竣工沉降验证

沉降观测结果如下：

主楼竣工时的沉降为：最大沉降量为39.9mm、最小沉降量为17.2mm，平均沉降量为26.07mm。满足规范要求。

6、其他成功实例

①国贸大厦：地上38层，地下2层，采用的是500×500的钢筋混凝土预制方桩，单桩承载力特征值经静载荷试验验证达3600KN。

②天宁宝塔：地上13层、高度153.79米、地下2层，采用的是450×450的钢筋混凝土预制方桩。

三、方桩的市场定位分析

1、抗拔桩方向，由于空心桩抗剪能力差，因此一般目前市场上抗拔桩均要求采用钢筋混凝土预制方桩。

2、单桩承载力特征值在2700～3800KN，界于高吨位与中吨位之间（简称中高吨位）的单桩承载力，可优先考虑采用钢筋混凝土预制方桩。基本上相对应30～40层之间的建筑物都可考虑采用。

3、方桩的桩断面边长较小、单桩承载力较高、设计布桩灵活；沉桩工艺先进：可采用静压式（目前市场上静压式压桩机最大吨位已达1000吨）沉桩，该工艺噪音小、沉桩有保障；如在空旷的地方还可采用打入式沉桩工艺。方桩制作虽简单，但制作工艺落后，相比管桩不能批量生产、缺少高压蒸汽养护。

四、结论及建议

1、因此，本人认为方桩可优先在中高吨位桩基础和抗拔桩上推广。

2、建议预制方桩改进制作工艺，可以向管桩生产厂家学习，引进高压蒸养等技术手段。

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关键词：景观 挡墙 护坡 滨水景观 坡地景观 亲水平台 景观台地

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

景观设计在当今设计领域占据越来越多的份额，这不仅从景观概念的延伸得到的认可，更是因为景观本身的打造切切实实得到了体验者的肯定，景观打造的方式潘如戏珠，挡墙作为在特殊地形的景观打造上发挥的突出作用吸引了设计师的眼球，本文从挡墙的类型等理论认知着手，结合实际的工程案例，浅析挡墙在景观中的运用。

1挡墙的类型

1.1挡墙类型1——传统护坡

挡墙，追其本源又称护坡。原先的护坡主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等形式，这几种方式主要从水利防洪的角度出发，强调其强度功效，以保证起边坡的稳定，这样却往往忽视了其对环境的破坏。

1.2挡墙类型2——生态护坡

相比传统的护坡形式，作为岩土工程与环境工程相结合的产物——生态护坡，它兼顾了防护与环境两方面的功效，是一种很有效的护坡、固坡手段。生态护坡设计应与生态过程相协调统一，尽量使其对环境的破坏影响达到最小。这种协调意味着设计应以尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生境和动物栖息地的质量，有助于改善人居环境及生态系统的健康为总体原则。目前的生态护坡形式主要有空心砌块、绿化混凝土、格宾护垫、三维植物网等型式。

1.3挡墙类型3——多级挡墙和草坡

随着社会的发展，人们对护坡提出了更高的要求，既要保证防洪等功能性因素，又得尽量少的破坏环境，还得从外观上有美感，最好很多生硬的挡墙恢复其原有自然生态的形式，使之更加生态，这就是当今景观设计适用最多的多级挡墙和草坡，作为新产物其实是对传统及生态护坡的综合运用，结合实际工程的需要，产用不同的挡墙方式，这种类型的挡墙形式主要有1级挡墙、1级挡墙与草坡、多级挡墙、自然草坡等四种形式。

2工程案例——福建省泉州市永春县桃溪流域示范段景观设计

2.1项目概况

2.1.1设计范围本工程位于福建省泉州市永春县，作为永春县桃溪综合整治工程的示范段，工程起点东至鸿安桥，西至留安大桥，南至花石公园，北至规划18米城市道路，河道中心线3.42公里(桃城镇2.22公里，东平镇1.2公里)，设计范围以两岸城市道路控制，河道边没有城市道路穿过的以30米绿地范围控制（花石公园以永春总规绿地范围为界，商住区绿地宽度50米范围），设计范围面积约247732平方米。

工程对大部分高挡墙堤防进行改造，保留部分原有河堤，新建堤防以生态河底为主。

2.1.2现状分析

通过缜密的现场踏勘，对本次工程范围桃溪岸线情况进行归纳：

1）河道现状以垂直挡墙和河滩生硬结合为主，景观效果不理想。

2）桃溪东平段沿岸有大面积的居住区、工业区规划，而现状两岸提供的辅助场所欠缺，功能区块之外的延伸场所欠缺。

3）桃溪东平段滨水空间未进行合理利用，沿岸可以亲水、玩水的场所比较少，且集中的休闲绿地缺失。

2.2挡墙运用类型一——滨水景观

本工程作为永春县桃溪综合整治工程的示范段，滨水区块的整治自然是重要的区块，针对现状河道两岸这几种护坡形式，结合“水清、堤固、园靓、岸绿、路畅、房美”的总体目标，提出如下几点设计原则：

1）昭示性原则：通过桃溪的景观打造，渲染永春及东平文化，河道两岸游线及景观节点的有机组织，强化东平作为永春品质生活区的地位。

2）亲水性原则：利用天然的河溪资源，拉近人与水的距离，不仅可以亲水观水，并且还能戏水玩水，真正实现人与自然的和谐。

3）景观开放性及兼容性原则：由于河道工程将先于周边土地的建设开展工作，因此，本次桃溪流域综合治理示范工程将考虑全线景观的开放性和兼容性。具体表现在：（a）高程衔接:全线区域与城市用地相接的区域，高程都以控规的城市道路高程作为控制标准，便于日后城市建设的开展。（b）慢行系统的衔接:为便于慢行系统在将来进行合理的对接，部分园路设置在与相接地块较近的区域，便于城市建设开展后，后行的规划与已经建设的滨水绿地的交通衔接。（c）要遵循以人为本的原则，赋予环境景观亲切宜人的艺术感召力，促进人际交往和精神文明建设，取得良好的环境、经济和社会效益。（d）要以建设节约型社会为目标，顺应市场发展需求及地方经济状况，注意节能、环保、节材，并尽可能采用新技术、新材料、新设备，达到优良的性价比。（e）要尽量利用现有的生态环境，提倡将先进的生态技术运用到环境景观的塑造中去，利于人类社会的可持续发展。

遵循以上设计原则，针对每个区块的实际现状，结合整体设计构思，下图通过典型的2个节点来论述设计过程：

图1.1（现状照片） 图1.2（设计断面）

节点1：

对于现状高挡墙区块（图1.1），通过降低挡墙高度，采用多级挡墙或者1级挡墙与草坡结合形式打造（图1.2），满足亲水要求的同时，增加滨水区块景观层次的多样性。

节点2：

对于现状草坡的区块，适当清理，绿化丰富的原则，临水部分布置水下挡墙，沿线一定距离布置亲水平台，满足亲水、玩水的要求。

2.3挡墙运用类型二——坡地景观

本工程在解决现状高挡墙亲水问题时，挡墙内侧由于其绿地面积有限，通常绿化种植的坡比1：3都不能满足，这样就需要发挥挡墙的作用，通过挡墙的布置，一方面能满足挡墙内侧绿化种植需要；另一方面通过多级挡墙打造台地景观，增加景观的打造方式，在其局促的内部也能实现堆微地形，打造变化丰富的竖向景观效果。

挡墙的布置方式结合各个区块的实际情况，实现上述效果主要采用多级挡墙和挡墙与草坡结合的形式。

图1.3（施工初步完成效果）

参考文献：

[1] 诺贝格-舒尔茨, 施植明, 場所精神: 邁向建築現象學,田園城市文化事業有限公司,1995.

[2] 俞孔坚,回到土地，生活.读书.新知三联书店，2009。

篇10

关键词：静载试验；天然地基；设备；平板静荷载；加载

中图分类号：TU441文献标识码： A

一、地基静载试验的原理

地基静载试验的基本原理是以一组完全的单桩竖向抗压静载荷试验 Q―s 曲线为基础，取该曲线的前几级荷载下沉降原始数据进行分析，进而对Q―s 曲线的发展趋势作出预测。考虑到一般静载荷试验做到破坏时的加荷级数为 10~15 级，故一般取前 10 级建立相应的GM（1，1）模型进行预测，同时经过预测所选用的级数越少，经济效益越明显；预测时所选用的级数多，预测精度会有所提高，但当级数过多时，就失去了预测的意义。因此没必要选择级数多的。

值得运用的是桩身平衡法，它是在桩身平衡点的位置安装荷载箱，当沿着垂直的方向加载，即可同时测得荷载箱上部和下部的各自承载力。该法原理是将加载设备，并且与钢筋相连，然后埋入地下桩基的准确位置，最后由高压油泵向荷载箱充油进行加载。因此，随着静压力的增加，荷载箱将同一时间向上和向下产生变位移动，从而使桩基桩端和侧面的阻力都能很好的激发出来，很好的完成整个地基静载试验。

二、天然地基静载试验的设备和方法

（一）试验设备

目前国内采用的地基静载试验的装置大体由承压板、加荷系统、反力系统、观测系统 4 个部分组成，而试验装置设备的布置方式主要有以下两种。

1、承压板类型和尺寸

承压板可用混凝土、钢筋混凝土、钢板、铸铁板等制成，多以钢板为主。要求压板具有足够的刚度，不破损、不挠曲，压板底部光滑平整，尺寸和传力重心准确，搬运和安置方便。承压板形状可加工成正方形或圆形，其中圆形压板受力条件较好而且边界条件简单，使用最多。

2、承压板面积

岩土工程勘察规范规定一般宜采用 0.25~0.50 m2，对均质密实的土，可采用 0.1 m2，对软土和人工填土，不应小于0.5 m2。建筑地基基础设计规范 GBJ5007- 2002 规定承压板面积不应小于 0.25 m2，对于软土不应小于 0.5 m2。

（二）试验方法

地基静载试验的试验方法中平板载荷试验适用于浅层地基、深层地基或大直径人工挖孔桩的桩端土层测试。试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）和沉降非稳定法（快速法），以慢速法为主。

典型的慢速法加载过程为（按照建筑地基基础设计规范GBJ5007- 2002）：

1、荷载分级：不应少于8级，最大加载量不应小于设计要求的两倍。

2、数据测读：每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量。

3、稳定标准：当在连续 2 h 内，每小时的沉降量小于0.1 mm 时，认为沉降已趋稳定，可加下一级荷载。

4、加载终止标准：承压板周围的土明显地侧向挤出；沉降s 急骤增大，荷载~沉降（p~s）曲线出现陡降段；在某一级荷载的作用下，24 h 内沉降速率不能达到稳定；沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于 0.06。

三、静载试验在天然地基中的应用

（一）工程概况

某工程结构型式为一层钢结构、建筑占地面积为7600m2的天然地基，试验土层以粉质粘土为主。设计要求的地基土承载力特征值为100kPa，压板静载试验要求的最大试验荷载应达到200kPa。要求对1#、2#、3#厂房的天然地基进行了平板载荷试验，目的是确定试验点地基土承载力特征值能否满足设计要求。

（二）检测仪器设备、方法

1、试验加载装置

本次试验采用压重平台反力装置（见图1）。压重平台反力装置作为荷载反力，将大于最大试验荷载的荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时用油压千斤顶分级加载。压板采用长为1000mm、宽为1000mm的方形钢板。检测仪器采用RS-JYB桩基静载测试仪及其分析系统，在测试过程中，自动采样、记录。

图1压重平台反力装置

2、试验加载方法和沉降观测

试验加载分8级进行，每级加荷为最大试验荷载的1/8，第一级按2倍分级荷载加载；应用RS-JYB桩基静载测试仪，加载方式设为“自动”，判稳开关设为“判稳”，在每一级荷载作用下，当承压板沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载；承压板沉降相对稳定标准：试验荷载小于等于特征值对应的荷载时每一小时内的承压板沉降量不超过0.1mm，试验荷载大于特征值对应的荷载时每一小时内承压板沉降量不超过0.25mm；沉降观测：在压板四角装设4个位移传感器（精度为满量程误差≤0.03mm），每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读承压板的沉降量，以后每隔30min测读一次。卸载时，按第5、15、30min测读承压板沉降量后，即卸下一级荷载；卸载至零后维持时间为2h，测读时间为第5、15、30 、60、90、120min。

（三）检测结果分析

地基载荷试验结果汇总表

图2 3#厂房21轴交A轴试验点曲线图

本文仅列出 3#厂房21轴交A轴试验点曲线图（见图2），通过对9个试验点的试验加载，显示至200kPa时每个点的总沉降量各不相同，但大体上的p～s曲线图呈缓变型，其比例界限不明显，取特征值对应的相对变形值（s/b=0.012）计算承载力特征值。其中3#厂房2轴交A轴、12轴交D轴、21轴交A轴试验点，2#厂房9轴交D轴，1#厂房4轴交D轴、8轴交A轴试验点的极限承载力≥200kPa，承载力特征值为100kPa，满足设计要求。

不满足设计要求有3个试验点分别为3#厂房27轴交D轴、2#厂房3轴交A轴、1#厂房17轴交C轴。由于承压板周围的土明显地侧向挤出，累计沉降量与承压板宽度之比大于或等于0.06时终止加载。3个试验点的极限承载力分别为175kPa、175kPa、125kPa；承载力特征值分别为88kPa、88kPa、62kPa，均不满足设计要求。

（四）建议

根据规范要求，当平板载荷试验不满足设计要求时，应按不满足设计要求的数量加倍扩大抽检。该案例由于3个试验点不满足设计要求，因而扩大抽检6个试验点。如检测仍不合格，笔者建议粉质粘土为主的土层，压缩性较大，设计部门经技术经济论证后，可采用一定的工程措施解决，如：局部采用处理地基、复合地基以提高地基承载力，或上部结构选用允许沉降较大的简支结构，合理设置沉降缝等。

结语

综上，地基静载试验是目前在确定地基的极限承载力检测方面最准确、最可靠的一种检测手段和方法。通过分析对天然地基加载试验的数据结果表明，利用静载试验时可以比较准确地确定工程地基和桩基的极限承载力，并且能够把桩与桩基侧土及持力土层的相互作用的关系了解清楚。因此为了保证建筑地基的稳定

性和安全性，在今后的地基检测方面，地基静载试验应该得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]何涛.静载试验加载量的测量不确定度评定[J].广东建材.2009(03)

[2]林忠辉.桩静载试验的几种方法比较分析[J].宜春学院学报.2005(S1)