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地下工程論文精選(九篇)

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地下工程論文

第1篇:地下工程論文范文

運(yùn)營(yíng)階段地下水對(duì)隧道的影響主要表現(xiàn)為對(duì)隧道襯砌的侵蝕,常見(jiàn)的有溶解作用,凍融作用和潛蝕作用。地下水的侵蝕會(huì)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施、行車(chē)安全、地面建筑產(chǎn)生諸多不良影響甚至威脅。襯砌周?chē)牡叵滤L(zhǎng)期對(duì)襯砌混凝土有溶解作用。由于地下水的侵蝕作用,隧道圍巖和襯砌逐漸被軟化,襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性、耐久性降低,對(duì)隧道整體的穩(wěn)定影響很大。如果地下水通過(guò)襯砌混凝土損傷部位,工縫變形縫等穿透隧道防排水體系,造成隧道內(nèi)部環(huán)境潮濕,使洞內(nèi)供電、照明及通信設(shè)備等發(fā)生銹蝕,降低這些設(shè)備的使用效率和使用壽命,嚴(yán)重惡化隧道運(yùn)營(yíng)環(huán)境,降低服務(wù)質(zhì)量,增加隧道的維護(hù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。隧道內(nèi)的滲透水還會(huì)形成路面積水,造成車(chē)輛打滑,危及行車(chē)安全。

2隧道建設(shè)對(duì)地下水環(huán)境的影響

地下水滲流系統(tǒng)給隧道的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)造成了嚴(yán)重影響,同時(shí)隧道建設(shè)也會(huì)給地下水環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。隧道工程對(duì)于地下水的疏干和改造作用顯得尤其突出,目前一些竣工的隧道工程已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)隧址區(qū)的嚴(yán)重影響。

(1)隧道對(duì)地下水的疏干作用

隧道開(kāi)挖后,由于集水和匯水作用,地下水不斷進(jìn)入隧道中,地下水動(dòng)力場(chǎng)因此發(fā)生改變,引起地下水的運(yùn)動(dòng)通道發(fā)生轉(zhuǎn)移,形成新的勢(shì)匯。隨著隧道排水過(guò)程的延續(xù),整個(gè)隧址區(qū)的地下水系統(tǒng)發(fā)育形成了新的地下水轉(zhuǎn)移通道,隧道開(kāi)始大量排出地下水,從而形成一個(gè)降位漏斗,漏斗不斷擴(kuò)展,疏干其影響范圍內(nèi)的地面水源,引起地下水與地表水徑流發(fā)生改變,直接造成隧址區(qū)地表泉水流量減少甚至溶泉消失,井水水位下降,水量減少甚至干涸,直接影響當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民的生活。隧道的建設(shè)造成地下水位降低,當(dāng)?shù)叵滤坏揭欢ǔ潭葧r(shí),會(huì)使當(dāng)?shù)赝寥篮繙p少,植物生長(zhǎng)受到抑制,甚至萎蔫、停止生長(zhǎng),給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響和經(jīng)濟(jì)損失,尤其是水稻種植區(qū)域影響更為嚴(yán)重,原有作物無(wú)法繼續(xù)種植,給正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大危害。

(2)隧道排水導(dǎo)致巖土應(yīng)力變化

隧道排水會(huì)引起地下水滲流場(chǎng)的變化,造成地下水位下降,飽和巖土層中的孔隙水壓力下降,圍巖承受的有效應(yīng)力增加。其次,由于地下水動(dòng)力場(chǎng)的改變,地下水流方向改變?yōu)橄蛩淼乐行牧鲃?dòng),其方向是向下的,地下水滲流力增大了豎直向下的應(yīng)力,造成總應(yīng)力上升,更增大了圍巖的有效應(yīng)力。在有效應(yīng)力增大的情況下,圍巖會(huì)發(fā)生新的沉降,直到巖體應(yīng)力達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡。大面積的巖體沉降使隧道的使用效能降低,維護(hù)成本增加。隧址區(qū)的房屋由于地面沉降普遍出現(xiàn)房屋開(kāi)裂、傾斜,給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來(lái)不便和安全隱患。農(nóng)田由于土體沉陷而毀壞,無(wú)法繼續(xù)耕種,使得土地基本喪失耕作功能。

3建議處理隧道和地下水關(guān)系的對(duì)策措施

(1)選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的隧址,是避免或者減輕隧道和地下水矛盾關(guān)系的最有效方法。

隧道選址時(shí)盡量避開(kāi)巖體斷裂破碎區(qū)和地下水蘊(yùn)藏豐富區(qū)域。若選址無(wú)法繞避地質(zhì)不良地段,則應(yīng)在施工前做好詳細(xì)的地質(zhì)勘察工作,對(duì)隧址區(qū)地層巖性,地質(zhì)構(gòu)造,地下水的滲流規(guī)律等情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,做好易涌突水段襯砌的防滲措施,避免施工時(shí)突水和塌方事故的發(fā)生。

(2)對(duì)于隧道中的地下水,必須建立"防、排、截、堵結(jié)合,以堵為主"的處理理念

根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的防排水方案,形成完整的隧道治水體系,并且結(jié)合隧址區(qū)生態(tài)環(huán)境的承受力和施工成本因素控制隧道的排水量,減少對(duì)地下水環(huán)境平衡的擾動(dòng)。

(3)施工之前應(yīng)制定完善的施工方案

施工過(guò)程中加強(qiáng)水文觀測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,加強(qiáng)對(duì)軟弱圍巖和斷層破碎帶的支護(hù),嚴(yán)密監(jiān)測(cè)隧道涌水量,增強(qiáng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和施工管理,做好各種突水事件預(yù)案。

(4)隨著隧道施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,出現(xiàn)了很多經(jīng)濟(jì)環(huán)保的施工方法。

第2篇:地下工程論文范文

1.1構(gòu)筑混凝土防滲墻

混凝土防滲墻技術(shù)根據(jù)施工方法的不同可以分為混凝土澆筑和蘇醒混凝土澆筑兩種,都是水利工程加固防滲漏的主要方法。就這兩種方法來(lái)看各有優(yōu)點(diǎn)。混凝土澆筑具有成本低、施工快速、簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn);蘇醒混凝土澆筑這種方法具有適應(yīng)性強(qiáng)、接縫防漏效果好的特點(diǎn)??傮w上看,這兩種方法都能切實(shí)增加水利工程的抗?jié)B漏性,堅(jiān)固持久,能有效阻斷滲流,防止?jié)B漏,切不受水位變化、季節(jié)變更、工程沉降等的影響。

1.2軟弱地基加固

軟地基的加固是水利工程施工中常見(jiàn)的問(wèn)題,一般采用鉆孔灌注樁、振沖樁和旋噴樁等方法。軟地基加固旨在提高水利工程地基的承載能力,鉆孔澆注通常采用合適的方法在松軟的地基上鉆出一定規(guī)格的樁孔,在樁孔中放入事先做好的鋼筋網(wǎng),然后進(jìn)行混凝土澆筑,形成混凝土樁。南水北調(diào)工程魯山辛集段就大量采用了這一方法。常用的鉆孔方法有機(jī)械鉆孔、人力挖孔、鋼管擠土這幾種。振沖樁是采用大功率振沖器,通過(guò)振動(dòng)、沖擊等方式在軟弱地基中打擊成孔,然后將按照一定配比的砂、水泥、碎石、粉煤灰等混合物注入孔中,形成密實(shí)的圓柱樁,從而增加軟弱地基的承載力。旋噴樁是將帶有噴嘴的注漿管放入鉆孔內(nèi),旋轉(zhuǎn)噴射水泥漿,使其與周?chē)刭|(zhì)顆粒混合凝結(jié)硬化形成樁。此外,如果地基時(shí)砂質(zhì)粘性軟土,可以借助大型機(jī)械設(shè)備在壓力作用下進(jìn)行夯實(shí),如果是壤土或者砂壤土可以預(yù)先填土,再進(jìn)行壓密?;靥畹哪嗤烈欢ㄒx擇壓密性較好的土壤,且要對(duì)回填泥土進(jìn)行分層夯實(shí)。1.4排水固結(jié)法對(duì)于含水量較高的地基土壤,通常利用樁柱、沙井、排水帶等,將地基土壤中的水分排出,降低地基土壤中的水分含量,縮小地基土壤顆粒之間的空隙,使地基結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,不良地基固結(jié)以后,可以大大提高強(qiáng)度。這種方法主要針對(duì)那些淤泥軟土地基含水量較高的土壤。

2不良地基密實(shí)處理措施

2.1平面地基處理方法

對(duì)于平面地基基礎(chǔ),我們通常利用泥沙沉淀原理,將水漫灌于工程地基表面,使地基土體中的含水量迅速升高,達(dá)到飽和狀態(tài),有效消除地基土地間毛細(xì)力,使土壤結(jié)構(gòu)重組,慢慢沉降,達(dá)到優(yōu)化顆粒比例的作用。之后,采用碾壓和夯實(shí)設(shè)備對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理,使其密實(shí)性達(dá)到施工要求。

2.2坡面地基處理措施

對(duì)坡面地基基礎(chǔ)進(jìn)行密實(shí)的過(guò)程中,通常采用的方法是在坡面上開(kāi)挖滲水溝,滲水溝的尺寸應(yīng)該確保不影響工程坡面的傾斜度,不能使工程基礎(chǔ)土體產(chǎn)生移位。在注水的過(guò)程中,應(yīng)注意不能使?jié)B水溝內(nèi)的水外溢。在滲水到一定程度,坡面基礎(chǔ)達(dá)到水飽和以后,與平面地基基礎(chǔ)一樣,要進(jìn)行夯實(shí)和碾壓,使其密實(shí)度達(dá)到施工要求。南水北調(diào)魯山段有大量的地上斜坡面基礎(chǔ),在施工過(guò)程中,就是采用的這種方法對(duì)水利工程地基基礎(chǔ)進(jìn)行密實(shí)處理的。

3結(jié)語(yǔ)

第3篇:地下工程論文范文

[關(guān)鍵字]地下水位的測(cè)定 巖土滲透系數(shù) 地下水的腐蝕性

[中圖分類(lèi)號(hào)] X523 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-5-153-2

在巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中,地下水問(wèn)題一直是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。地下水既然作為巖土的重要組成部分,就直接影響了巖土的性狀和行為;它又作為建筑工程的環(huán)境,也影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中,既要考慮地下水對(duì)巖土及建筑物的各種作用,及可能產(chǎn)生的各種結(jié)果;施工中又要估計(jì)地下水對(duì)施工帶來(lái)的各種問(wèn)題和事先應(yīng)采取的防治措施。

1地下水水位的測(cè)定與變化幅度

1.1地下水的測(cè)定

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001),穩(wěn)定水位的時(shí)間間隔按地層的滲透性確定,對(duì)砂土和碎石土不得少于0.5h,對(duì)粉土和粘性土不得少于8h,并宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測(cè)穩(wěn)定水位。地下水恢復(fù)到天然狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)短受含水層的滲透性影響最大,也就是說(shuō)穩(wěn)定時(shí)間因地層滲透性差異而不同。另外,采用泥漿鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)時(shí),受孔內(nèi)泥漿的影響,穩(wěn)定水位的時(shí)間間隔比規(guī)范規(guī)定的時(shí)間間隔還要長(zhǎng),規(guī)范要求勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測(cè)穩(wěn)定水位,因靜止時(shí)間不夠,靜止水位量測(cè)不準(zhǔn)確、不齊全、數(shù)字不可靠。筆者的做法是整個(gè)場(chǎng)地鉆探結(jié)束24h后測(cè)定靜止水位。測(cè)量地下水位的工具應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并定期用鋼尺校正。

1.2地下水變化幅度

某地下水豐水期和枯水期非常明顯,有些工程勘察在枯水期,到了豐水期,水位漲幅為多少,在有地下結(jié)構(gòu)物的建筑工程中抗浮設(shè)計(jì)水位為多少,設(shè)計(jì)部門(mén)如何考慮防水問(wèn)題,施工部門(mén)如何制訂計(jì)劃,施工時(shí)需不需要先降低地下水位等問(wèn)題,一直困擾著勘察、設(shè)計(jì)、施工等諸多單位和部門(mén)。

(1)地下水位上升

地下水位上升會(huì)使淺基礎(chǔ)地基承載力降低,砂土地震液化加劇,建筑物震陷加劇,土壤沼澤化、鹽漬化,巖土體產(chǎn)生變形、滑移等不良地質(zhì)現(xiàn)象,地下水位產(chǎn)生凍脹作用的影響;會(huì)對(duì)建筑物、濕陷性黃土、崩解性巖土、鹽漬巖土產(chǎn)生影響;會(huì)使膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形。

(2)地下水位下降

地下水位下降往往會(huì)引起地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂縫的產(chǎn)生和復(fù)活以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等一系列不良地質(zhì)問(wèn)題,并對(duì)建筑工程產(chǎn)生不良影響。近年來(lái)城市建設(shè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展,一方面高層建筑、大型住宅小區(qū)、地下停車(chē)場(chǎng)及污水處理廠等基坑工程需要降水;但另一方面,有些工程由于工期的原因,降水持續(xù),如某市某公園由于附近施工,湖水干涸數(shù)年,造成地下水位連年下降。因此,在工程中應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算,經(jīng)濟(jì)合理地確定抗浮設(shè)計(jì)水位將涉及工程造價(jià)、施工難度和周期等一些十分關(guān)鍵的問(wèn)題。

1.3關(guān)于各巖土層滲透系數(shù)的測(cè)定

在各種降水方法的選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程中,巖土層滲透系數(shù)是一個(gè)重要的物理性質(zhì)指標(biāo)之一,它的取值直接影響到降水工程的設(shè)計(jì)及降水方法的選擇,最終影響降水的效果。

由于深基坑的開(kāi)挖,需要降水,滲透系數(shù)又是一個(gè)極為重要的水文地質(zhì)參數(shù),用途也愈來(lái)愈大,現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)求得的滲透系數(shù)有較大誤差,雖然野外試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,但周期長(zhǎng)、費(fèi)用高,在本地區(qū)的工程勘察中極少采用,而是廣為采用經(jīng)驗(yàn)值。筆者認(rèn)為,一類(lèi)工程,重要工程的對(duì)降水有特殊要求的工程,室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)值要相互比較后利用,且以現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)為主。例如某一類(lèi)工程需要降水,降水深度約10m,場(chǎng)地土層滲透系數(shù)見(jiàn)表1。由表1可知,地層中第⑤粉土(密實(shí)狀、埋藏在地表下15~18m),為弱透水性土層(良好的隔水層),施工降水設(shè)計(jì)降水井井深不宜穿過(guò)該土層。

2地下水的腐蝕性

某地段地下水屬潛水型,地下水位動(dòng)態(tài)主要受氣象水文因素影響,呈季節(jié)性變化;補(bǔ)水來(lái)源主要是人工灌水渠道補(bǔ)給,大氣降水補(bǔ)給甚少;地層在控制深度范圍(50m)內(nèi)自上而下是填土,粉質(zhì)粘土,粉土,粉細(xì)砂,粉土,粉、細(xì)砂;在此市某區(qū)18~18m普遍存在一層弱透水性的密實(shí)狀的粉土層、局部相變?yōu)榉圪|(zhì)粘土層(良好的隔水層),使?jié)撍偷牡叵滤环譃樯舷聝蓪?;從多年施工單位從降水井?0~30m)中取來(lái)的地下水質(zhì)的分析結(jié)果中可知,降水井(潛水型地下水中的下層)中地下水呈現(xiàn)出更高礦化度。

當(dāng)?shù)叵滤械哪承┗瘜W(xué)成分含量過(guò)高時(shí),水對(duì)建筑材料有腐蝕性;當(dāng)?shù)乇硭屯潦艿轿廴径承┏煞诌^(guò)高時(shí),也具有腐蝕性。因此在勘察、設(shè)計(jì)時(shí)需一并考慮。

通過(guò)近20年對(duì)此市地下水的水質(zhì)資料的收集,發(fā)現(xiàn)對(duì)建筑材料有腐蝕性的SO42- 及CI-含量同一地段下層潛水型地下水比上層具更高礦化度;勘察工程所取水樣分析,7.0

2.1地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性評(píng)價(jià)

某地位于干旱區(qū)與半干旱區(qū),降水量較少,蒸發(fā)旺盛。1996-2003年,平均降雨量為198mm,平均年水面蒸發(fā)量為1490mm,陸地蒸發(fā)量為178mm,干燥指數(shù)為5.8。根據(jù)《巖石工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001),由于建筑物基礎(chǔ)主要埋設(shè)在含水量≥20%弱透水性的土層,故此地區(qū)環(huán)境類(lèi)別主要為Ⅰ類(lèi),場(chǎng)區(qū)屬冰凍區(qū);因此,按干濕交替情況考慮,地下水對(duì)混凝土多具弱-強(qiáng)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱-中等腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱-中等腐蝕性。

2.2地下水腐蝕性對(duì)建筑物危害

(1)當(dāng)?shù)叵滤械哪承┗瘜W(xué)成分含量過(guò)高時(shí),水對(duì)混凝土、可溶性石材、管道及鋼鐵構(gòu)件及器材都有腐蝕作用。地下水中CI-、SO42- 含量高,被埋入混凝土的鋼筋表面產(chǎn)生一層鈍化保護(hù)層,這一保護(hù)層在水泥開(kāi)始水化反應(yīng)后很快自行生成。然而氯離子能夠破壞這層氧化膜,鋼筋在水和氧的存在下發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕有兩種后果:①銹蝕物的體積增加幾倍,以至于它們的生成導(dǎo)致了混凝土的破裂、剝落和分層,這就使腐蝕劑更容易進(jìn)入到鋼筋表面,必然加速鋼筋的銹蝕;②陽(yáng)極上的銹蝕過(guò)程減小了鋼筋的橫截面積,也就減小了它的荷載能力。氯鹽的作用,引起鋼筋的銹蝕,是使鋼筋混凝土破壞的主要原因。

(2)地下水或潮濕的土中的某些鹽類(lèi),通過(guò)毛隙水上升,浸入混凝土的毛細(xì)孔中,經(jīng)過(guò)干濕交替作用,鹽溶液在毛細(xì)孔中被濃縮至飽和狀態(tài),當(dāng)溫度下降時(shí),析出鹽的結(jié)晶,晶體膨脹使混凝土遭受腐蝕破壞。溫度回升,水汽增加時(shí),結(jié)晶會(huì)潮解,當(dāng)溫度再次下降時(shí),再次結(jié)晶,腐蝕進(jìn)一步加深。這種環(huán)境氣候條件加快了混凝土在腐蝕介質(zhì)(水、土)中的腐蝕速度,縮短了建筑物的使用壽命。

(3)地下水SO42- 含量高,對(duì)建筑物危害巨大,加之地下水位較高,建筑物基礎(chǔ)處于強(qiáng)腐蝕的環(huán)境介質(zhì)中,如新建好沒(méi)幾年的某小區(qū)經(jīng)開(kāi)挖可以看到基礎(chǔ)被地下水腐蝕的剝離程度,這極大地影響了建筑物的耐久性和穩(wěn)定性,給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民財(cái)產(chǎn)安全造成一定影響。

2.3防治措施

防止、降低地下水腐蝕要采取廣泛的綜合措施,因?yàn)榈叵滤奈廴臼怯烧麄€(gè)周?chē)h(huán)境的污染造成的,地下水污染是可以防治的,把生產(chǎn)的工業(yè)廢料減少到最低程度,改善污水凈化排放工藝,加工利用工業(yè)和日常生活的廢料是解決地下水污染的重要措施,另外,混凝土的耐久性主要取決于兩個(gè)方面:①水泥品質(zhì)、水泥用量和水灰比;②腐蝕介質(zhì)的腐蝕類(lèi)型和混凝土的環(huán)境暴露條件,對(duì)混凝土具有較強(qiáng)的結(jié)晶性腐蝕地段,應(yīng)用抗硫酸鹽水泥或礦渣水泥較好;個(gè)別嚴(yán)重腐蝕的區(qū)域采用樁基礎(chǔ)時(shí),同時(shí)也要對(duì)樁身采用防腐蝕措施,如表面用瀝青類(lèi)、高分子樹(shù)脂等涂膜防護(hù)外,可采用場(chǎng)地降水、排水換土等綜合防治方法。

第4篇:地下工程論文范文

在建筑工程地下室的設(shè)計(jì)工作開(kāi)展之前,要對(duì)建筑物所處的地質(zhì)環(huán)境及周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察,由于地下室建造層數(shù)逐漸增多,其在建筑位置處于地底深處,因此地下室所處的地質(zhì)環(huán)境是地下室設(shè)計(jì)的第一手參考資料。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要根據(jù)勘查得出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行全面的研究分析,從而得出設(shè)計(jì)方案。此外,建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作十分的復(fù)雜,需要結(jié)合很多的實(shí)際因素來(lái)綜合考慮,通常需要考慮使用功能、防火防水、坑道、通風(fēng)、采光等等要求,設(shè)計(jì)過(guò)程中也注意多學(xué)科知識(shí)的共同運(yùn)用。

二、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.地下室結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)

在地下室的設(shè)計(jì)中通常會(huì)設(shè)計(jì)采光通風(fēng)井,還要注意采光通風(fēng)井的外壁要與頂板整體保證足夠的距離,以免破壞地下室的穩(wěn)定性。因整體建筑的建造需求,在地下室的施工建造過(guò)程中非常普遍的會(huì)出現(xiàn)超長(zhǎng)現(xiàn)象,有時(shí)都會(huì)超過(guò)40米到60米,這樣的加長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)尺寸,當(dāng)受到外界環(huán)境影響時(shí)易出現(xiàn)裂縫等影響強(qiáng)度的問(wèn)題,因此在設(shè)計(jì)時(shí)要采取高效的防裂縫設(shè)計(jì)??赏ㄟ^(guò)以下方法開(kāi)展設(shè)計(jì):安設(shè)伸縮后澆帶,在地下室超長(zhǎng)時(shí),所安設(shè)的后澆帶的尺寸要結(jié)合實(shí)際的鋼筋拉普拉斯情況及操作空間進(jìn)行合理設(shè)定;將微膨脹劑摻入混凝土中;分割地下結(jié)構(gòu)等等。建筑工程地下室結(jié)構(gòu)在進(jìn)行最初的平面設(shè)計(jì)是,要全面考慮到建筑的人防要求,要結(jié)合其最終用途及使用要求做出合理的安全防水通道設(shè)計(jì),并綜合排風(fēng)、通風(fēng)及力求采光等相關(guān)專(zhuān)業(yè)條件進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。

2.地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室外墻結(jié)構(gòu)的靜止土壓力系數(shù)是設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的因素,當(dāng)靜止土壓力不具備試驗(yàn)條件時(shí),就需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選取0.34~0.45的砂土和0.5~0.7的黏性土進(jìn)行合理的操作。地下室外墻的配筋計(jì)算在實(shí)際設(shè)計(jì)中就要按照雙向板的要求去計(jì)算帶扶壁柱外墻的配筋,按地下室結(jié)構(gòu)的整體電算去分析扶壁柱的配筋結(jié)果。此外還需要處理底板標(biāo)高的變化,根據(jù)梁寬和梁內(nèi)側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì),在地面層的開(kāi)洞位置設(shè)計(jì)外墻頂部的樓板支撐梁柱,并結(jié)合地下室外墻的實(shí)際情況以及車(chē)道底板的境況進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。地下室的外墻必須結(jié)合水、土的壓力去驗(yàn)算外墻的抗裂系數(shù),在設(shè)計(jì)中注意荷載、靜止土壓力系數(shù),精確地進(jìn)行室外墻的配筋計(jì)算和地下室的底板標(biāo)高設(shè)計(jì)。

3.地下室保護(hù)層設(shè)計(jì)

對(duì)于地下室保護(hù)層和墊層厚度的設(shè)計(jì)中,必須保證相應(yīng)的結(jié)構(gòu)厚度保持有250mm,裂縫寬度則不能超過(guò)0.2mm,迎水面的鋼筋保護(hù)層厚度保持在50mm。充分確保結(jié)構(gòu)厚度以及迎水面鋼筋保護(hù)層厚度大于規(guī)范限值,從而確保地下室保護(hù)層的質(zhì)量

4.地下室抗?jié)B抗浮設(shè)計(jì)

建筑地下室由于其所處的特殊位置,及施工季節(jié)的影響,可能存在雨水等因素,因此要對(duì)地下室考慮抗浮設(shè)計(jì),特別是純地下部分及裙房部位是抗?jié)B抗浮工作的關(guān)鍵點(diǎn)。針對(duì)該問(wèn)題通??刹扇∫韵聨追N應(yīng)用措施:(1)在不影響其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下,應(yīng)將基坑底的標(biāo)高最最大限度的提高,達(dá)到抗浮效果,特別打出的是,在高層建筑的地下室基礎(chǔ)底板應(yīng)采用平板閥板或梁板筏板。(2)倡導(dǎo)應(yīng)用無(wú)梁樓蓋與寬扁梁。(3)強(qiáng)化抗?jié)B抗浮設(shè)計(jì)的另一個(gè)有效辦法是增大地下室自重。(4)設(shè)抗拔樁。

5.地下室的防水設(shè)計(jì)

在地下室的設(shè)計(jì)中防水設(shè)計(jì)也是其中一個(gè)較為重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)初期要進(jìn)行實(shí)地考察,對(duì)建筑所處地區(qū)的氣象環(huán)境進(jìn)行調(diào)查,對(duì)降雨量等水量因素進(jìn)行了解,后根據(jù)工程的實(shí)際性質(zhì)來(lái)確定相應(yīng)的防水等級(jí)有防水層層數(shù),在防水材料的選擇中也要選擇質(zhì)量高的、防水性能好的防水卷材,避免因防水材料失效而帶來(lái)的防水失效問(wèn)題。此外,還可采用自防水混凝土來(lái)增強(qiáng)防水性,設(shè)計(jì)足夠的混凝土壁厚度,來(lái)完善地下室的防水設(shè)計(jì)。同時(shí)由于現(xiàn)在的很多住宅區(qū)樓宇的地下室多用作用停車(chē)場(chǎng),因此在防水設(shè)計(jì)時(shí)還要注意地下室車(chē)道中積水的排放設(shè)計(jì),注重承臺(tái)及積水抗等的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等等。

6.地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形問(wèn)題的要求,根據(jù)不同的實(shí)際情況,采取相應(yīng)的圍護(hù)措施確?;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)省時(shí)的設(shè)計(jì)目的。在內(nèi)支撐的設(shè)置中必須確保整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性,滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力要求,方便于對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和附近建筑的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)信息化施工目的,從而保證施工質(zhì)量和施工安全。

7.地下室的抗震設(shè)計(jì)

通常在建筑物的設(shè)計(jì)中,要將搞震設(shè)計(jì)做為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)之一,而地下室抗震性能的好壞直接影響著整個(gè)建筑體的抗震性能。在對(duì)地下室防震性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),通常要確保其埋深大于地下室外地面的高度,這樣在計(jì)算總高度時(shí),會(huì)將地下部分排除只從地面高度算起。建筑地下室的相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定,地下室樓層的頂樓的上部結(jié)構(gòu)部分應(yīng)梁板結(jié)構(gòu),且上部結(jié)構(gòu)不能是無(wú)梁樓蓋的頂板。當(dāng)?shù)叵率翼敯鍢?biāo)高變化超出梁高范圍時(shí),不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu),除非采取進(jìn)行處理后方可計(jì)入在內(nèi)。

三、結(jié)語(yǔ)

第5篇:地下工程論文范文

【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例,詳細(xì)闡述了高層建筑地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理與施工監(jiān)測(cè)措施,探討了在場(chǎng)地條件限制下,采用鉆孔樁和鋼板樁,鋼筋混凝土水平支撐和工字鋼水平支撐兩種不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和科學(xué)驗(yàn)算,對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行了扼要介紹,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工效果進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和評(píng)析。

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);支撐;監(jiān)測(cè)

1.工程概況湖南住宅建筑工程?hào)|面為小區(qū)道路,距路邊約20m;南面為單層臨建某酒店,間距約5.5m,該臨建基礎(chǔ)采用600噴粉樁,樁長(zhǎng)約15m,但現(xiàn)場(chǎng)觀察有部分墻體有不同程度的開(kāi)裂,是基礎(chǔ)不均勻沉降引起的,如果地下室深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有較大變化,就會(huì)對(duì)該酒店造成較大不利影響;西面為圍墻,距離約10m,北面是八層宿舍樓,間距約13m。該建筑物占地成矩形,長(zhǎng)55.52m,寬18.5m??偨ㄖ娣e約15500m2,樓高15層,設(shè)一層地下室,地下室層高分別為4.4m和3.4m,但外露0.9m在地面上。場(chǎng)地自然標(biāo)高約為-0.90m,地下室基礎(chǔ)承臺(tái)墊層底標(biāo)高分別為-6.4m和-7.35m,即地下室挖土深度分別為5.5m及6.45m,具體布置詳見(jiàn)圖1。圖1地下室圍堰平面圖

2.地質(zhì)條件

按地質(zhì)鉆探資料提示,地質(zhì)情況按孔深分層如下:0~3.7m為雜填土,松散;3.7~16.7m為淤泥質(zhì)粘土,飽和流塑;16.7~24.1m為中細(xì)砂角礫層,飽和,中細(xì)砂松散,角礫稍密;24.1~26.6m為粉質(zhì)粘土,飽和硬塑;26.6~29.3m為粉質(zhì)土層,濕堅(jiān)硬;29.3~55.5m為強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖。地下水位較高,地表下約0.84m。

3.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇

根據(jù)該建筑物地形及鉆探資料,綜合分析該地下基坑有如下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)基坑開(kāi)挖深度大。

(2)基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)是雜填土、淤泥,土性差;地下水位較高。

(3)地下室南面距某酒店只有5.5m,且酒店有約3.0寬洗車(chē)槽場(chǎng)地及海鮮水池設(shè)在此5.5m范圍內(nèi)。鉆孔樁,噴粉樁等機(jī)械無(wú)法靠近施工。并且一定要保證酒店正常營(yíng)業(yè),地下室施工時(shí)要保證該酒店建筑物的安全。

通過(guò)對(duì)多種方案綜合分析,最后確定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型鋼板樁圍護(hù),其余三面采用鉆孔樁800間距1100圍護(hù),鉆孔樁外側(cè)采用500、400噴粉樁聯(lián)成止水帷幕。鉆孔樁除基坑底為-7.35m部分采用兩層水平支撐外,其余鉆孔樁均采用一層水平支撐設(shè)計(jì),鋼板樁采用兩層水平支撐設(shè)計(jì)。第一層支撐體系采用鋼筋混凝土梁(其中鋼板樁仍使用HK300C工字鋼作腰梁,節(jié)點(diǎn)利用焊接鋼筋錨入支撐混凝土中),中間設(shè)φ800鉆孔支承樁。第二層支撐體系采用HK300C工字鋼。由于部分基礎(chǔ)承臺(tái)阻擋節(jié)在二層支撐的支撐樁上,考慮到不能拖延加設(shè)支撐的時(shí)間,因而先加設(shè)支撐,然后支撐與承臺(tái)混凝土一起澆筑

此設(shè)計(jì)方案本著“安全、經(jīng)濟(jì)、施工方便”的原則,一方面采用鉆孔樁及鋼筋混凝土支撐,經(jīng)濟(jì)合理,節(jié)省工程開(kāi)支,又能保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和整體性;另一方面,鋼板樁可接駁加長(zhǎng),使樁錘能懸空施打板樁,以解決場(chǎng)地限制問(wèn)題;另外,鋼板樁的抗?jié)B性能較好,鋼支撐安拆方便,施工速度快,且鋼板及鋼支撐可重復(fù)使用。

4.支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的驗(yàn)算取值

4.1鉆孔樁的計(jì)算(按等值梁法計(jì)算)

4.1.1r、Ck、ψk按20m范圍內(nèi)的加權(quán)平均值計(jì)算,求得:r=15.9KN/m,ψK=120;主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=tg2(45-12/2)=0.66;被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tg2(45+12/2)=1.52;查表得K=1.28;eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7KN/m2;eAq=qKa=2.64KN/m2;

4.1.2基坑面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)的反彎點(diǎn)取在土壓力零的d點(diǎn),視為一個(gè)等值梁的一個(gè)鉸支點(diǎn),計(jì)算樁上土壓力強(qiáng)度等于零的點(diǎn)離基坑底面下的距離為:y=Pb/r(K·Kp-Ka)=2.94m。

4.1.3按簡(jiǎn)支梁計(jì)算等值梁的兩支點(diǎn)反力,求得:Po=127.3KN/m,Ra=134.6KN/m。

4.1.4計(jì)算鉆孔樁最小入土深度to=X+Y,X=10m,求得:to=12.94m;t=1.13×to=14.62m;Lh+t=5.5+14.62=20.12m。綜合考慮樁長(zhǎng)取L=20m。

4.1.5按剪力為零處彎矩最大,求得最大彎距:Mmax=246.8KN/m。

4.1.6采用800徑鉆孔樁,每隔1100mm布置,最大彎矩設(shè)計(jì)值:Mmax=246.8×1.1×1.2=325.8KN/m樁混凝土等級(jí)為C25,通過(guò)常規(guī)方法計(jì)算,鉆孔樁選配1620(對(duì)稱(chēng)配筋,承受最大彎矩每側(cè)配密)。

4.2水平支撐GL1的截面設(shè)計(jì)。水平支撐GL1的截面尺寸定為500×900mm,作用于GL1的豎向荷載包括GL1的結(jié)構(gòu)自重g=1.25KN/m和支撐頂面的施工荷載q=9.7KN/m2,作用在支撐結(jié)構(gòu)上的水平力包括由土壓力和坑外地面荷載引起的圍護(hù)墻對(duì)腰梁QL1的側(cè)向力??砂磭o(hù)墻沿腰梁長(zhǎng)度方向分布的水平乘以支撐中心距確定,即支撐的軸向力為NO=7.5Ra=7.5×134.6=1009.5KN。

水平支撐GL1按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。取內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值綜合系數(shù)為1.2,則GL1上的彎矩M=1.2×(g+q)lo2/8=219.1KN/m;軸力為N=1.2No=1211.4Kn,為了構(gòu)造簡(jiǎn)便,GL1采用對(duì)稱(chēng)截面配筋,經(jīng)按常規(guī)方法計(jì)算,GL1上下各選配625,(四肢)。

4.3腰梁QL1的截面設(shè)計(jì)。

QL1梁的截面尺寸定為500×800mm,圍護(hù)墻沿QL1梁長(zhǎng)度方向分布的水力為q=Ra=134.6KN/m,考慮八字撐的影響,QL1梁的計(jì)算跨度按規(guī)范取lo=(l+l1)/2=5.0m,QL1梁按連續(xù)梁考慮。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m,最大剪力Qmax=0.607,qlo=408.5KN。通過(guò)正截面承載力計(jì)算及斜截面抗能力計(jì)算,選配625(每側(cè)),(四肢)。

4.4工字鋼I30的強(qiáng)度驗(yàn)算。查表Wx=472.3×103mm2;(f)=215MPa,得f=Mmax/Wx=106.9MPa<(f)),所以,采用I30工字鋼偏于安全。

4.5鋼板樁的計(jì)算?;由?.5m,經(jīng)驗(yàn)算是一層內(nèi)支撐不滿足要求,為此要用第二層內(nèi)支支撐。采用現(xiàn)在拉森Ⅲ型鋼板樁,其截面特性:Wx=1600×103;f=200N/mm2;最大彎矩設(shè)計(jì)值:Mmax=1.2189.2=227.04KNm/m;f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2;考慮到現(xiàn)有鋼板樁規(guī)格等因素,經(jīng)驗(yàn)算樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)為20m,保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。

4.6第二道腰梁QL2的截面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用H鋼HK300C,其截面特征值:A=225.1×102mm2;Ix=40948×104mm4;Iy=13734×104mm4;Wx=2559×103mm3;Wy=900×103mm3;ix=135mm;iy=78mm;沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8KN/m;M=0.107qLo2=780.7KNm;f=M/Wx=305<315N/mm2。4.7第二層水平支撐QL2截面設(shè)計(jì)。GL2梁采用HK300C鋼梁,其自重q=1.77KN/m;自重產(chǎn)生彎矩M=22.2KN/m;軸向力No=7.5RB=2188.8KN;ε=M·A/N;W=0.089<30;λ=lo/iy=117;ψb=0.374;f=260N/mm2﹤315N/mm2。以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論值經(jīng)驗(yàn)算,符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

5.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工處理措施要點(diǎn)

5.1鋼板樁的施工。

為避免施工打工程樁時(shí)震動(dòng)及土壤擠壓對(duì)酒店的基礎(chǔ)影響,所以靠近酒店(平行于A軸)的鋼板在工程樁施工前先打,打完鋼板樁后在板樁背后做排水溝。

5.2鉆孔樁及噴粉樁施工。全部鉆孔樁均在工程樁完成后才進(jìn)行鉆孔施工,鉆孔樁采用“跳打”的方式施工。噴粉樁按鉆孔樁的施工進(jìn)度分段插入施工。

5.3挖土施工及支撐的設(shè)置和拆除

5.3.1鉆孔樁完成后,降土約1.3m深(即支撐梁面標(biāo)高-2.2m),制作第一層支撐,該層支撐完成后大面積回填300mm厚土,支撐面為不少于300mm厚的準(zhǔn)石粉石渣,這樣一方面保護(hù)支撐不被機(jī)械壓壞,另一方面有利于運(yùn)泥車(chē)在場(chǎng)上行走。

5.3.2地下室大面積降土?xí)r,根據(jù)加設(shè)第一層支撐后,未加設(shè)第二層支撐之前,保證鋼板樁安全的驗(yàn)算挖土深度來(lái)開(kāi)挖土方,并且通過(guò)研究核算決定,除坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高為-7.35m的部分和靠A軸至鋼板樁的范圍內(nèi)挖土至-5.9m深,并按I-I剖面圖所示在靠近鋼板樁留設(shè)土臺(tái)外,其余部位均大面積降土至標(biāo)高-6.4m。這樣,通過(guò)預(yù)留土臺(tái),增加被動(dòng)土壓力的土坑力,保證鋼板樁的安全,充分利用機(jī)械挖土,加快施工速度。實(shí)踐證明該方法是可行的,但不同的土質(zhì)其留設(shè)的土臺(tái)的寬度不同。

5.3.3第二層支撐應(yīng)在挖土后兩天內(nèi)加設(shè)完成,不能拖延時(shí)間,保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。

5.3.4全部樁承臺(tái)施工完畢后,用石粉、石渣將基坑回填至于-5.9m處,這樣,使整個(gè)基坑底回復(fù)于一層支撐的深度,然后拆除第二層支撐,繼續(xù)填土至能施工地下室底板為止。

5.3.5第一層支撐(-2.2m)待±0.00樓面施工完畢,圍堰樁與地下室外壁回填土方至-3.00標(biāo)高外才拆除。

5.4降排水處理措施。基坑上部采用集水井和排水溝聯(lián)合排水,雖然鋼板樁及粉噴樁止水帷幕抗?jié)B性能較好,但為防止基坑開(kāi)挖時(shí)的雨水、少量滲水及土層含水量的影響,基坑底四周共設(shè)8個(gè)集水井,井壁用磚砌筑,但磚縫必須疏水,井內(nèi)徑為1.0m,井底標(biāo)高比施工面低0.8m,井內(nèi)設(shè)潛水泵,集水井用排水溝縱橫聯(lián)接。這樣,由排水溝、集水井和抽水設(shè)備組成一個(gè)簡(jiǎn)易的降排水系統(tǒng)將地下水位降低至6.0m以下。

5.5鋼板樁的回收。完成±0.00樓面,全部支撐拆除后,采用吊車(chē)在A~B軸的樓面行車(chē)回收鋼板樁。

6.施工監(jiān)測(cè)為及時(shí)掌握基坑支護(hù)工程的變化動(dòng)態(tài),對(duì)該項(xiàng)工程采取專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè),對(duì)所定的監(jiān)測(cè)內(nèi)容定時(shí)進(jìn)行觀測(cè),印制標(biāo)準(zhǔn)表格,進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,繪制位移(沉降)-時(shí)間坐標(biāo)圖,以觀察各參數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì),及時(shí)反饋信息,指導(dǎo)土方開(kāi)挖和后續(xù)工程施工。

觀察項(xiàng)目包括:

(1)觀察南面酒店及北面八層宿舍樓的軸線標(biāo)高變化,在靠近基坑支護(hù)工程的墻轉(zhuǎn)角及中間各設(shè)四個(gè)三角標(biāo)志;

(2)觀察東面小區(qū)道路及西面圍墻的標(biāo)高位移變化,各設(shè)兩個(gè)標(biāo)志;

(3)鋼板樁墻及鉆孔樁墻每隔15m設(shè)一點(diǎn),觀察水平位移和垂直度。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:從挖土到地下室工程完工,共進(jìn)行18次監(jiān)測(cè),在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,圍堰的位移、傾斜、支撐變化均正常,周?chē)ㄖ铩⒌缆贰⒐芫€安全。主要監(jiān)測(cè)結(jié)果如下:

(1)南面酒店的軸線無(wú)變化,最大沉降量為3mm。

(2)東面小區(qū)道路及西面圍墻無(wú)明顯變化。

(3)鋼板樁最大傾斜13mm,最大移位為18mm;鉆孔樁的最大位移為4mm,無(wú)明顯傾斜面。監(jiān)測(cè)結(jié)果也說(shuō)明此基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是十分成功的,并且說(shuō)明采用鋼板樁和鉆孔樁,鋼支撐和鋼筋砼支撐所組成的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),剛度及整體性良好。

7.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的總造價(jià)約為252萬(wàn)元,總設(shè)計(jì)基坑支護(hù)長(zhǎng)度為156.95m,平均每延長(zhǎng)米的費(fèi)用為1.6萬(wàn)?;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)施工工期為52d。這對(duì)于主要土層內(nèi)磨擦角僅為9°且挖土深度超過(guò)6m的地下室基坑支護(hù)工程來(lái)說(shuō)是比較經(jīng)濟(jì)和省時(shí)的。

8.設(shè)計(jì)體會(huì)與監(jiān)理結(jié)論

8.1地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形兩個(gè)方面的要求,特別是變形問(wèn)題。

8.2針對(duì)不同的情況,采用因地制宜的圍護(hù)措施,不僅能達(dá)到圍護(hù)目的,而且安全經(jīng)濟(jì)省時(shí)。本工程基坑圍護(hù)針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)情況,不同開(kāi)挖深度,綜合采用了鉆孔樁、鋼板樁、卸土、挖土預(yù)留土臺(tái)、鋼筋混凝土內(nèi)支撐和鋼內(nèi)支撐等方法,即達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,而且圍護(hù)費(fèi)也合理。

8.3內(nèi)支撐的設(shè)置不僅滿足整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力的合理性,同時(shí)還要為方便施工創(chuàng)造條件。本工程設(shè)上、下兩層支撐均采用對(duì)撐及角撐,不僅滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力要求,而且有利于機(jī)械挖土,且第二層支撐采用工字鋼,用電焊聯(lián)接,施工靈活方便,縮短工期;工字鋼可回收重復(fù)使用,降低基坑支護(hù)費(fèi)用。

第6篇:地下工程論文范文

關(guān)鍵詞:地下工程;風(fēng)險(xiǎn);管理

Abstract: the underground engineering in the city of engineering is widely distributed, we are familiar with the subway underground engineering is the representative projects. Underground engineering and general engineering has a certain difference, the underground engineering need for more thorough and comprehensive safety considerations on the depth of the foundation also has strict requirements.

Keywords: underground engineering; Risk; management

中圖分類(lèi)號(hào):TL372+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

在地下工程的過(guò)程中,在我國(guó)就已經(jīng)發(fā)生了多起非人為制造的工程事故,對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成巨大影響的同時(shí)也造成了人員的傷亡情況,并造成了不良的社會(huì)影響。而我們需要去研究的就是為什么這些事故會(huì)發(fā)生呢?有沒(méi)有可能去提前預(yù)知這些事故或者事故有沒(méi)有前兆性?采取什么措施可以規(guī)避這些事故所熬成的潛在風(fēng)險(xiǎn)?為此我們應(yīng)該針對(duì)隧道及地下工程建設(shè)的特點(diǎn),對(duì)隧道及地下工程建設(shè)中風(fēng)險(xiǎn)的定義、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的機(jī)理、目前國(guó)內(nèi)外研究的進(jìn)展、當(dāng)前存在的主要問(wèn)題,以及可能的風(fēng)險(xiǎn)管理研究領(lǐng)域等展開(kāi)討論,以期望風(fēng)險(xiǎn)管理在隧道及地下工程建設(shè)中起到拋磚引玉的作用。

城市地下工程所存在的主要問(wèn)題

城市地下工程的安全性控制是城市軌道交通建設(shè)和地下空間開(kāi)發(fā)所面臨的核心技術(shù)難題,不僅要解決地層與結(jié)構(gòu)變形控制的理論問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù),而且形成系統(tǒng)控制體系也非常重要。因?yàn)榈叵鹿こ痰膹?fù)雜性,使得我們必須在工程的前期對(duì)施工區(qū)位進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘查,首先從地質(zhì)環(huán)境上規(guī)避可能的風(fēng)險(xiǎn),然后從理論技術(shù)上來(lái)說(shuō)需要針對(duì)一些地質(zhì)工程的意外中吸取教訓(xùn),以經(jīng)驗(yàn)作為載體去更新自己的施工技術(shù),完善科技施工。而從現(xiàn)在看來(lái)我們的地下施工的主要問(wèn)題有一下幾點(diǎn):

缺乏系統(tǒng)理論支撐

這一點(diǎn)需要我們理論結(jié)合實(shí)際,不管是從前的經(jīng)驗(yàn)還是理論的實(shí)際都無(wú)法單一的為我們解決地下工程的問(wèn)題,我們更多的需要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),引進(jìn)發(fā)達(dá)技術(shù),結(jié)合我們?cè)诘叵鹿こ讨械慕?jīng)驗(yàn)來(lái)結(jié)合理論,全面性的去建立起新的理論,從而為地下工程建立系統(tǒng)的學(xué)說(shuō)。

核心技術(shù)過(guò)于死板

我們現(xiàn)在的地下工程很多都是為了工程而工程,缺乏變通,一味的追求速度而忽略了效率在施工中的重要位置,因此我們的地下工程存在著一定程度的局限性使得我們的核心技術(shù)基本處于原地踏步的水平。俗話說(shuō)磨刀不誤砍柴工,我們?cè)诘叵鹿こ痰倪^(guò)程中需要在前期的準(zhǔn)備中做出更明確的計(jì)劃,爭(zhēng)取用科學(xué)的方式與角度去解決可能面對(duì)的疑難問(wèn)題。

缺乏細(xì)化處理

我們現(xiàn)在的地下工程通常只會(huì)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)化處理,而對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)以及地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等都沒(méi)有細(xì)化處理,合適的我們?cè)诠こ讨薪?jīng)常會(huì)面對(duì)一些不同領(lǐng)域的自然問(wèn)題而無(wú)從下手解決,從而不能有針對(duì)性的解決自然環(huán)境給我們帶來(lái)的問(wèn)題甚至造成地質(zhì)性的自然災(zāi)害,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備缺乏全面性與針對(duì)性。

缺乏完整的工程體系

工程體系的卻是使得工程中難以對(duì)各個(gè)部門(mén)形成有效的支配欲保護(hù),大家以各自為戰(zhàn)居多,也難以對(duì)工程形成有效的指導(dǎo)作用,也無(wú)法再工程之中形成各部門(mén)的協(xié)作關(guān)系,使得工程效率大大降低

自然環(huán)境的影響

這一點(diǎn)是我們宏觀可見(jiàn)的,地下工程通常對(duì)地上的交通也會(huì)帶來(lái)影響,而地上交通的壓力本來(lái)就很大,在加上地下的工程就使得地質(zhì)更加脆弱從而容易受到侵害而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害。而地下的環(huán)境更是有很多不可預(yù)測(cè)性。這對(duì)我們的勘探特別是工程中的勘探以及數(shù)據(jù)的更新提成了更高的要求。

地質(zhì)事故主要類(lèi)型

(一)地層變形和圍巖失穩(wěn)是城市地下工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的主要誘因,主要表現(xiàn)在過(guò)度變形、突然變形和失穩(wěn)。隧道施工引起的地層擾動(dòng)和失水等均可造成地層細(xì)觀結(jié)構(gòu)的失穩(wěn),從而引起地層的變形和破壞;地層變形與結(jié)構(gòu)的作用,則可能造成結(jié)構(gòu)的破壞;地層變形量突然增大時(shí)則因反應(yīng)不及時(shí)可能造成結(jié)構(gòu)破壞,有時(shí)還可能出現(xiàn)伴生災(zāi)害和事故;而對(duì)于砂層和卵石地層,隧道圍巖的穩(wěn)定性較差,施工影響下易于出現(xiàn)失穩(wěn)和坍塌。

(二)不良地質(zhì)體的分布不確定并且難以準(zhǔn)確探測(cè),在隧道施工影響下常常造成安全事故。在北京等城區(qū)存在空洞、水囊、暗河、建筑垃圾及其他不明構(gòu)筑物,其形成的原因非常復(fù)雜,對(duì)地下工程施工的影響主要表現(xiàn)在水囊失水、空洞擴(kuò)大、空洞群的連通等引起的地層坍塌和隧道內(nèi)涌水等。

(三)隧道施工引起管線的斷裂和破壞有時(shí)還會(huì)誘發(fā)更嚴(yán)重的安全事故。地下管線基礎(chǔ)的過(guò)度變形可造成管線的破壞,釀成事故;管線的滲漏水使周?chē)貙臃€(wěn)定性降低,在施工影響下極易失穩(wěn),即造成管線的大范圍懸空從而造成斷裂。

(四)地下工程施工對(duì)象的復(fù)雜性、專(zhuān)業(yè)的多樣性及作業(yè)人員素質(zhì)不高給管理工作帶來(lái)極大的困難,也是造成諸多安全事故的重要原因。

三、風(fēng)險(xiǎn)控制的工作程序

(一)對(duì)結(jié)構(gòu)性現(xiàn)狀進(jìn)行安全評(píng)估

對(duì)于施工影響范圍內(nèi)的既有重要建(構(gòu))筑物進(jìn)行基于現(xiàn)狀的安全性評(píng)估,即考慮主要結(jié)構(gòu)的殘余強(qiáng)度,在各種典型變形模式下進(jìn)行安全性分析,由此確定出極限強(qiáng)度,在考慮安全系數(shù)后可給出控制標(biāo)準(zhǔn)

(二) 施工影響預(yù)測(cè)和施工方案確定

基于可行的施工方案對(duì)造成的附加影響進(jìn)行預(yù)測(cè),以確定出附加影響最小的施工方案。而當(dāng)施工附加影響不能滿足控制要求時(shí),則應(yīng)采取注漿加固等預(yù)處理措施,也可對(duì)結(jié)構(gòu)提出

加固要求,其目標(biāo)是使施工附加影響達(dá)到結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)可接受。

(三)過(guò)程控制方案的制定和實(shí)施

按照施工過(guò)程力學(xué)理論,采用變位分配原理,在既定的施工方案下將沉降或應(yīng)力控制目標(biāo)進(jìn)行分解,明確每個(gè)階段的控制目標(biāo),各階段控制指標(biāo)的分配應(yīng)從理論分析、既往經(jīng)驗(yàn)和工程特點(diǎn)分析等3 個(gè)方面綜合考慮確定。

(四)監(jiān)控量測(cè)及信息反饋

根據(jù)工程特點(diǎn)和控制重點(diǎn),選擇關(guān)鍵部位的重點(diǎn)控制指標(biāo)實(shí)施全過(guò)程監(jiān)測(cè),在關(guān)鍵施工階段可進(jìn)行在線或遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理并及時(shí)反饋;按照監(jiān)測(cè)結(jié)果,并與施工過(guò)程相結(jié)合,通過(guò)系統(tǒng)分析對(duì)工程的安全性作出評(píng)價(jià)和判斷,從而在施工措施上及時(shí)作出反應(yīng),必要時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

參考文獻(xiàn):

第7篇:地下工程論文范文

(①昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院,昆明 650500;②中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院,昆明 650051)

摘要: 隨著地下空間的不斷開(kāi)發(fā)利用,涌現(xiàn)出很多關(guān)于地下工程的相關(guān)研究。通過(guò)分析地下水的布局以及與巖土體的相互作用,來(lái)分析地下水滲流-應(yīng)力耦合的效應(yīng)影響。

關(guān)鍵詞 : 地下水;地下空間利用;巖土體;效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào):TU452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2015)03-0077-02

作者簡(jiǎn)介:王帥(1984-),男,河南商丘人,碩士研究生,研究方向?yàn)閹r土工程。

0 引言

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)工程建設(shè)的規(guī)模和工程難度越來(lái)越大,伴隨的工程事故時(shí)有發(fā)生。研究表明,在地下施工過(guò)程中,存在地下水滲流場(chǎng)和地應(yīng)力場(chǎng)耦合作用問(wèn)題,主要表現(xiàn)在巖土的變形引起巖土滲透性能的改變,導(dǎo)致流體孔隙壓力發(fā)生改變;流體孔隙壓力的改變使得巖土體的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,同時(shí)巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。大量的地下工程研究和實(shí)踐表明,在地下巖土體開(kāi)挖中進(jìn)行流-固耦合分析是十分必要的。

1 地下工程地下水及與巖土體的相互作用

地下水的存在方式主要有兩種,一種為吸附水或稱(chēng)約束水;另一種為重力水。而重力水與巖土體的作用是工程實(shí)踐中考慮的重中之重。

1.1 對(duì)巖土體的力學(xué)作用 ①巖土體接觸面上靜水壓力分布。在多孔介質(zhì)中,滲流對(duì)某一接觸面上的靜水壓力,服從流體的靜水壓力分布,即任一點(diǎn)上的靜水壓力p為:p=rwh。式中,rw為水的容重;h為計(jì)算點(diǎn)的水頭。②骨架間滲流作用力。顆粒表面上的力一般可概括為兩部分:一是垂直顆粒周界面的水壓力;二是與顆粒表面相切的內(nèi)摩擦角即切力。這兩個(gè)力的合力fo稱(chēng)為滲流作用力。該力作用在每個(gè)顆粒骨架上的大小和方向不同,如果考慮體積為V的土體,則可將其中各顆粒骨架所受的力fo求和后再除以體積V,即可得到單位土體中顆粒骨架所受的滲流作用力:

1.2 地下水對(duì)巖土體力學(xué)性質(zhì)的影響 地下水對(duì)巖土體強(qiáng)度的影響主要有3個(gè)方面:①地下水通過(guò)物理的、化學(xué)的作用改變巖土體的結(jié)構(gòu),從而改變巖土體的內(nèi)聚力C和內(nèi)摩擦角φ值;②地下水通過(guò)空隙靜水壓力作用,影響巖土體中的有效應(yīng)力從而降低巖土體的強(qiáng)度;③地下水通過(guò)空隙動(dòng)水壓力作用,對(duì)巖土體施加一個(gè)推力,即在巖土體中產(chǎn)生一個(gè)剪應(yīng)力,從而降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。

2 滲流——應(yīng)力耦合分析基本理論

2.1 滲流場(chǎng)主要方程

2.1.1 平衡方程 根據(jù)滲流場(chǎng)中微元體的平衡可推得空隙流體的靜力平衡方程即:

3 實(shí)例分析

3.1 工程簡(jiǎn)介 某市地鐵5號(hào)線和平西橋站~北土城東路站區(qū)間隧道在設(shè)計(jì)里程范圍內(nèi)下穿小月河及櫻花西橋。小月河自西向東橫穿櫻花西橋,河床兩側(cè)為漿砌片石擋墻,河床底部為素混凝土基礎(chǔ);隧道走向與小月河的一致,地層從上之下一次為:填土、粉質(zhì)粘土、粘土夾粉細(xì)砂等。由于小月河對(duì)地層水的補(bǔ)給作用,此段地層含水飽和,水位埋深為3.2~4.8m。

3.2 橋基響應(yīng)數(shù)值模擬分析

3.2.1 計(jì)算模型 為了計(jì)算建模方便,計(jì)算模型中未考慮降水井模型,而是采用等效的方法來(lái)模擬降水效果。

3.2.2 分析結(jié)果 ①水位下降10m時(shí),可降至隧道底部,達(dá)到設(shè)計(jì)要求,此時(shí)地表最大沉降為21.37mm,橋基最大沉降為19.56mm,地層和橋基的變形基本一致,橋基之間的差異沉降不到2mm,相對(duì)控制標(biāo)準(zhǔn)而言,累計(jì)沉降?燮40mm,差異沉降?燮10mm,降水期間橋基沒(méi)有安全隱患。②計(jì)算分析表明,在該地層中,每降水位1m,引起的地表和橋基的沉降值約為2mm,實(shí)際降水深度變化時(shí),可以根據(jù)此進(jìn)行重新估算,降水所引起的差異沉降很小,可以忽略不計(jì)。③通過(guò)與實(shí)際的監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)比較,分析表明數(shù)值模擬方法及模型的建立是合理的,所取得的分析成果為施工決策提供了重要的參考依據(jù)和指導(dǎo)。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)例的驗(yàn)證,我們可以知道,地下水的滲透對(duì)隧道施工的重要性。對(duì)于地下工程有待于我們繼續(xù)研究,特別是地下工程的時(shí)空效應(yīng),地下工程群洞效應(yīng)的研究,地下工程的耐久性等。只有這樣不斷的研究才能形成更系統(tǒng)的理論知識(shí),更好地服務(wù)于實(shí)踐。

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第8篇:地下工程論文范文

關(guān)鍵詞:道路橋梁與渡河工程;課程體系;應(yīng)用型人才;培養(yǎng)模式

中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)37-0274-03

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模和范圍達(dá)到了前所未有的狀況,一方面表現(xiàn)在城鎮(zhèn)化建設(shè)中高層建筑物的建設(shè),另一方面表現(xiàn)在交通運(yùn)輸工程中的土木建筑工程,如道路(包括普通公路和高速公路)、橋梁、隧道、港口、碼頭等工程。與之相呼應(yīng),我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)的高等教育也出現(xiàn)了迅速發(fā)展的事態(tài)。為了與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)相適應(yīng),道路橋梁與渡河工程是近幾年出現(xiàn)的新專(zhuān)業(yè),其核心綜合了道路工程、橋梁工程和渡河工程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能,其專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)包括了基礎(chǔ)工程、道路工程、橋梁工程、隧道工程、地鐵工程、地下廠房建筑工程等方面。該專(zhuān)業(yè)同時(shí)結(jié)合了工程安全與管理工程、計(jì)算機(jī)工程等專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí),又結(jié)合了工程實(shí)際操作技能,最終培養(yǎng)出既要滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)高層次工程技術(shù)人才需要,又要順應(yīng)社會(huì)和時(shí)展方向的建造工程師、管理工程師和監(jiān)理工程師。這樣,在人才培養(yǎng)上,專(zhuān)才的培養(yǎng)和通才的培養(yǎng)既相互統(tǒng)一又相互矛盾。因此,如何在傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力方面能均衡二者的關(guān)系,制定出合理的道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案,不僅具有重要的發(fā)展意義,而且具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。本文將對(duì)我國(guó)道路橋梁工程專(zhuān)業(yè)普通高校課程體系建設(shè)進(jìn)行詳細(xì)探討,并分析其合理性。

二、道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)

道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的最終目標(biāo)就是要培養(yǎng)既能掌握道路橋梁及地下工程相關(guān)的基本理論、方法和專(zhuān)業(yè)技能,又能適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展需要,而且還要具備良好的自然科學(xué)素養(yǎng)和高尚品德的高等專(zhuān)業(yè)人才,能從事道路橋梁和地下工程的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、科研、教育、維護(hù)和管理等工作,具有一定科研開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新精神的工程技術(shù)人才。在制訂人才培養(yǎng)的方案上,要堅(jiān)持厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)的原則,在課程設(shè)置中,既要設(shè)置能夠體現(xiàn)高校辦學(xué)特色的專(zhuān)業(yè)課和選修課,又要設(shè)置必需的公共基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,最終培養(yǎng)出適應(yīng)不同行業(yè)需求的高級(jí)應(yīng)用型人才。

三、道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求

要具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基本理論與方法,掌握道路橋梁與地下工程專(zhuān)業(yè)及專(zhuān)業(yè)方向領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和技術(shù)基礎(chǔ)以及專(zhuān)業(yè)知識(shí),了解其科學(xué)前沿及發(fā)展動(dòng)態(tài);要有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和從事工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理的基本能力,能運(yùn)用所學(xué)的理論、方法和技能解決相關(guān)科研和生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題;具有道路橋梁與地下工程所必須的測(cè)繪制圖、運(yùn)算和基本操作技能;掌握高速公路、一般道路、大中型橋梁工程和地下工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)管理的初步技能。同時(shí)要系統(tǒng)掌握英語(yǔ)的基本應(yīng)用能力,能較順利地閱讀本專(zhuān)業(yè)的英文文獻(xiàn)資料、論文、規(guī)范及其他技術(shù)資料,能夠具備一定的聽(tīng)、說(shuō)、寫(xiě)的能力,并要掌握資料查詢和文獻(xiàn)檢索的基本方法。

四、道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)新課程體系的構(gòu)建

課程體系設(shè)置是教學(xué)培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要保證。道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)新課程體系的設(shè)置中要堅(jiān)持的原則為:使學(xué)生能夠德智體全面發(fā)展,能協(xié)調(diào)發(fā)展提高學(xué)生的素質(zhì)、能力和知識(shí);同時(shí)注重專(zhuān)業(yè)性和基礎(chǔ)性,整體優(yōu)化課程設(shè)置,科學(xué)處理好本專(zhuān)業(yè)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的關(guān)系,為適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代的發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)秀的工程人才。

1.課程體系設(shè)置的指導(dǎo)思想。培養(yǎng)方案應(yīng)適應(yīng)我國(guó)大眾化技術(shù)人才教育教學(xué)的相關(guān)發(fā)展要求,以科學(xué)的教育教學(xué)理念為指導(dǎo),能夠真實(shí)反映專(zhuān)業(yè)人才教學(xué)的基本規(guī)律,體現(xiàn)教育的發(fā)展新動(dòng)向、專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)既具有實(shí)際操作能力又具有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)人才。堅(jiān)持吸取先進(jìn)的教育理念,及時(shí)總結(jié)本專(zhuān)業(yè)在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面取得的教學(xué)改革成果并將成果應(yīng)用于新的培養(yǎng)方案中,力爭(zhēng)在“回歸工程”教育、整合與優(yōu)化、課程更新、注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展等方面取得突破,大力提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量[2]。

2.專(zhuān)業(yè)方向設(shè)置。道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)下設(shè)有道路工程、橋梁工程和地下工程與安全三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,學(xué)生可根據(jù)自己的愛(ài)好、專(zhuān)長(zhǎng)和人才需求信息,在第三學(xué)年自主選擇一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向。每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向分別針對(duì)各自的特色與需求,設(shè)置若干專(zhuān)業(yè)方向特色模塊課程。其中道路工程專(zhuān)業(yè)方向,學(xué)生畢業(yè)后,可從事道路工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事橋梁和隧道工程相關(guān)的技術(shù)工作;橋梁工程專(zhuān)業(yè)方向,學(xué)生畢業(yè)后,可從事橋梁工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事道路工程相關(guān)的技術(shù)工作;地下工程與安全專(zhuān)業(yè)方向,學(xué)生畢業(yè)后,可從事地下工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、管理等方面的技術(shù)工作,還可以從事工程安全與災(zāi)害防治及道路橋梁工程相關(guān)的技術(shù)工作。

3.課程分類(lèi)及各類(lèi)課程學(xué)時(shí)與學(xué)分比例。道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)基本學(xué)制四年,實(shí)行彈性學(xué)制,最長(zhǎng)不超過(guò)六年,學(xué)生按要求修滿規(guī)定的學(xué)分,可以申請(qǐng)?zhí)崆爱厴I(yè)。本專(zhuān)業(yè)總學(xué)分178,其中課內(nèi)計(jì)劃學(xué)分171,修完相關(guān)課內(nèi)教學(xué)計(jì)劃并通過(guò)考核即可獲得相應(yīng)學(xué)分;課外實(shí)踐7學(xué)分,其學(xué)分的認(rèn)定按相關(guān)任課教師及創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分的有關(guān)考核辦法執(zhí)行。三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的所有課程分為三類(lèi),即平臺(tái)課、模塊課和課程群。

(1)平臺(tái)課。平臺(tái)課又包括公共基礎(chǔ)平臺(tái)課和學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課,是三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向都必須要修的課程。公共基礎(chǔ)平臺(tái)課共60.5個(gè)學(xué)分,占總學(xué)分比例的35.4%;學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課共43.5個(gè)學(xué)分,占總學(xué)分比例的25.4%。

(2)模塊課。模塊課又包括專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊課、專(zhuān)業(yè)方向共享模塊課和專(zhuān)業(yè)方向特色模塊課,其中專(zhuān)業(yè)方向特色模塊課是針對(duì)每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向所設(shè)置的特色課程。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊課共16個(gè)學(xué)分,占總學(xué)分比例的9.4%,專(zhuān)業(yè)方向共享模塊課共11個(gè)學(xué)分,占總學(xué)分比例的6.4%,專(zhuān)業(yè)方向特色模塊課共28個(gè)學(xué)分,占總學(xué)分比例的16.4%。

(3)課程群。課程群又可稱(chēng)為專(zhuān)業(yè)方向拓展課程群,其中設(shè)置的課程均為與三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向密切相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程,相當(dāng)于傳統(tǒng)課程體系中的專(zhuān)業(yè)選修課。每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和就業(yè)需要在課程群里選取至少12個(gè)學(xué)分的課程,所修學(xué)分占總學(xué)分的7%。專(zhuān)業(yè)方向拓展課程群的課程涵蓋了與三個(gè)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程,涉及工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和管理等各方面。

4.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。本專(zhuān)業(yè)從第一學(xué)年的軍訓(xùn)開(kāi)始,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一直貫穿于四年的培養(yǎng)過(guò)程,除軍訓(xùn)外,其余的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括物理實(shí)驗(yàn)、主干課程的課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)地質(zhì)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)測(cè)量實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)以及創(chuàng)新實(shí)踐等環(huán)節(jié)。其中課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)為35.5學(xué)分,課外實(shí)踐7學(xué)分,課外實(shí)踐不計(jì)入總學(xué)分,但需考核合格方準(zhǔn)畢業(yè)。

五、道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)課程體系的特點(diǎn)

1.在道路橋梁與渡河工程的課程體系建設(shè)中采用平“平臺(tái)課”+“模塊課”的做法,一方面可大大減少課堂老師講解的時(shí)間,使本專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)發(fā)展方向更趨于綜合化,另一方面可使學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)得到進(jìn)一步的加強(qiáng)和拓寬[3]。在本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置不同層次和方面的選修課,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,為學(xué)生個(gè)性的發(fā)展提供有利條件,而且在學(xué)生畢業(yè)后,既能使學(xué)生對(duì)其他專(zhuān)業(yè)方向的特點(diǎn)有所了解,又能使之較快地適應(yīng)本專(zhuān)業(yè)方向的工作和學(xué)習(xí)。進(jìn)一步改革后的培養(yǎng)計(jì)劃更加重視學(xué)生工程素質(zhì)和工程實(shí)訓(xùn)能力的培養(yǎng),使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到作為一名道路橋梁與渡河工程方面的工程師在將來(lái)的工作中可能會(huì)遇到的一些問(wèn)題,并掌握相應(yīng)的處理方法,為學(xué)生繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.在課程體系總體框架不變的前提下,將總學(xué)時(shí)減少,對(duì)課程體系進(jìn)行進(jìn)一步的整體優(yōu)化組合,及時(shí)改革更新課程,進(jìn)一步放寬課程設(shè)置的口徑,為學(xué)生創(chuàng)造更多自由發(fā)揮和獨(dú)立思考的空間。在專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課與專(zhuān)業(yè)選修課的設(shè)置中,提高人文、社科、經(jīng)管類(lèi)素質(zhì)課以及自然科學(xué)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課訓(xùn)練的比重,加強(qiáng)學(xué)生人文和社會(huì)科學(xué)素質(zhì)教育和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論素質(zhì)方面的教育,為學(xué)習(xí)后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程和進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.在確保知識(shí)體系完整性的前提下,適當(dāng)減少了基礎(chǔ)課程教學(xué)所占的比例。盡管基礎(chǔ)理論方面的學(xué)習(xí)有益于學(xué)生對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和設(shè)計(jì)方法的理解,但在學(xué)生涉及到實(shí)際工程之前過(guò)多地進(jìn)行純理論的學(xué)習(xí),缺乏針對(duì)性,這種教育方式屬于灌輸式教育,所以很多學(xué)生畢業(yè)時(shí)總覺(jué)得在學(xué)校課堂上學(xué)到的基本理論知識(shí)在實(shí)際工作中用到的不多,這實(shí)際上就是他們對(duì)基礎(chǔ)理論理解層次欠缺的問(wèn)題[4]。因此,應(yīng)將應(yīng)用型本科道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)重點(diǎn)放到應(yīng)用教學(xué)上來(lái)。

4.新課程體系加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高校培養(yǎng)的道路橋梁與渡河工程應(yīng)用型人才不應(yīng)是單一人才,而應(yīng)是道路工程、橋梁工程、地下工程等領(lǐng)域的復(fù)合型應(yīng)用人才。同時(shí),應(yīng)用型課程應(yīng)緊密結(jié)合實(shí)踐型課程,應(yīng)用型課程為學(xué)生提供了工具,而工具的熟練必須通過(guò)大量實(shí)踐,必要的工程實(shí)踐經(jīng)歷可以說(shuō)既是應(yīng)用型教育的手段又是應(yīng)用型教育的目的。然而,實(shí)踐課程并不是越多越好,因?yàn)樵谡n堂中過(guò)多的訓(xùn)練內(nèi)容,很難使學(xué)生具備全面解決所有實(shí)際工程問(wèn)題的能力,問(wèn)題的關(guān)鍵不在于設(shè)計(jì)題目布置的大小和多少,而是要使學(xué)生的工程素質(zhì)得到訓(xùn)練,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自信心、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力[4]。

5.新課程體系在設(shè)置時(shí)將道路橋梁與渡河工程進(jìn)一步細(xì)分為道路工程、橋梁工程和地下工程三個(gè)方向,這就使得按照該課程體系培養(yǎng)出的應(yīng)用型畢業(yè)生更具有適應(yīng)性。一方面滿足了“通才”的要求,即三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的學(xué)生均具備相關(guān)的專(zhuān)業(yè)技能,另一方面也滿足了“專(zhuān)才”的要求,即在“通才”的基礎(chǔ)上,每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向?qū)ζ湎鄳?yīng)專(zhuān)業(yè)技能進(jìn)行重點(diǎn)加強(qiáng)。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,社會(huì)對(duì)交通技術(shù)人才的需求呈現(xiàn)多樣化,這就使得道路橋梁與渡河工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量也需不斷提高,相應(yīng)地,對(duì)該專(zhuān)業(yè)課程體系的設(shè)置也要與時(shí)俱進(jìn),要根據(jù)國(guó)家建設(shè)對(duì)人才的要求,不斷將新內(nèi)容、新知識(shí)和新方法納入其中并加以優(yōu)化組合,不斷探究培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的新方法和新途徑。

參考文獻(xiàn):

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[3]周蓮芳.地方高校大類(lèi)招生模式下“平臺(tái)+模塊”課程體系構(gòu)建研究[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2012,30(5):126-128.

第9篇:地下工程論文范文

關(guān)鍵詞:地下結(jié)構(gòu) 主體工程 逆作施工

我們?cè)谟懻摰叵陆Y(jié)構(gòu)施工方法之前,需要先了解什么是地下結(jié)構(gòu)。地下結(jié)構(gòu)即是在保留上部地層(山體或土層)的前提下,在開(kāi)挖出能提供某種用途的地下空間內(nèi)修建的結(jié)構(gòu)物,統(tǒng)稱(chēng)地下結(jié)構(gòu)。地下結(jié)構(gòu)工程往往包含隧道、地下車(chē)庫(kù)、地下市政工程、國(guó)防地下工程等。它們往往包含水平、傾斜和豎直三種結(jié)構(gòu)模式。一.地下結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn):

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市人口資源的不斷增多以及地面空間的擁擠,使得政府部門(mén)與開(kāi)發(fā)商將目光轉(zhuǎn)向了地下,目前城市地下工程正蓬勃發(fā)展,但過(guò)度的地下開(kāi)發(fā)也使得地表下沉,因此如何在地下結(jié)構(gòu)施工中防止坍塌便成為了地下施工的關(guān)鍵。歸納起來(lái),地下結(jié)構(gòu)施工往往具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

1.1地質(zhì)條件苛刻

眾所周知,我國(guó)部分城市強(qiáng)風(fēng)化巖層,地層多松散,而杭州上海等城市因其本身的特殊地理環(huán)境,容易對(duì)地下施工帶來(lái)不利影響。因此對(duì)深度與地質(zhì)的考量成為地下施工的首要問(wèn)題。

1.2埋藏深淺

由于受到城市地質(zhì)條件的影響,地下工程的埋深需要與周邊的商業(yè)街、停車(chē)場(chǎng)等呼應(yīng),相互制約。即使是周邊條件較好,也仍然需要注意埋置深度問(wèn)題,必須考慮地質(zhì)條件的變化,否則容易引發(fā)坍塌或土層隆起等問(wèn)題。

1.3綜合環(huán)境復(fù)雜

地下施工比野外施工面臨更多的困難與問(wèn)題,這不只考驗(yàn)工作人員的技能更考驗(yàn)工作人員的身體素質(zhì)。我國(guó)地下工程數(shù)量較少,開(kāi)發(fā)時(shí)間較短,因此地下工程發(fā)展和利用明顯滯后于其它城市建設(shè)。在城市建設(shè)中,地下工程往往建于人口密集和建筑物高度集中的地區(qū),施工可能引起的地表變化不可忽視。

二.主體結(jié)構(gòu)逆作法的施工:

2.1主體結(jié)構(gòu)逆作法的效果

逆作法是由多種工藝組合而成的,需要按照合理的順序,先后協(xié)調(diào),互相配合。首先進(jìn)行地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工,先沿建筑物地下室軸線或周?chē)┕さ叵逻B續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu),同時(shí)在地下工程內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱,作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐;其次進(jìn)行地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)施工,使之作為地下連續(xù)墻水平方向的剛度支撐;隨后逐層向下開(kāi)挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)的梁板結(jié)構(gòu),直至底板封底完畢。

如果我們嚴(yán)格按照以上基本步驟操作就會(huì)發(fā)現(xiàn),工程安全也得到了保障。并且逆作法可以迅速恢復(fù)地面景觀不影響工期,可以按部就班地進(jìn)行后續(xù)工作。它對(duì)周?chē)M(jìn)行圍墻的建筑,外觀美化的裝飾及安全防護(hù)都具有一定效果,在平衡了邊坡側(cè)壓力的同時(shí),框架結(jié)構(gòu)柱也起到了類(lèi)似抗滑樁的作用。

2.2案例分析:上海軌道深基坑逆作法施工

近些年來(lái),上海軌道交通和城市建設(shè)迅速發(fā)展,在上海我們時(shí)??梢砸?jiàn)到那些緊靠地鐵軌道或者公交線路的基坑項(xiàng)目,有些大型深基坑距離只有3m,開(kāi)挖的深度卻都大于20m。我們都知道深基坑開(kāi)挖必然會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)的側(cè)向發(fā)生位移,坑內(nèi)的土體會(huì)隆起,再加上工程降水或者自然降水等因素的影響,坑外地層必然會(huì)向下沉降,從而導(dǎo)致隧道的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。另外,如果施工過(guò)程中出現(xiàn)施工不當(dāng)?shù)膯?wèn)題,也有可能導(dǎo)致地鐵機(jī)構(gòu)嚴(yán)重變形,這會(huì)引發(fā)滲漏水等結(jié)構(gòu)病害,嚴(yán)重的情況下還不直接影響到列車(chē)的正常運(yùn)營(yíng)。再加上上海地鐵隧道基本建設(shè)在飽和含水的流塑或者軟塑粘性土層上,土層容易發(fā)生沉降,長(zhǎng)時(shí)間的話也會(huì)導(dǎo)致隧道發(fā)生沉降。這都是我們?cè)谑┕み^(guò)程中需要注意和解決的難題。

2.2.1 工程基本情況

該工程處于上海的鬧市區(qū),占地的面積為6000M2左右。其包括了39層的主樓和三層的商業(yè)裙房,其室外自然高度為175m。五層地下室,基坑開(kāi)挖的深度為-22.7m,局部深坑開(kāi)挖-25.20m,最深處要達(dá)到-26.45m。該工程基礎(chǔ)形式是鉆孔灌注樁及現(xiàn)澆鋼筋混凝土厚底板基礎(chǔ)。基坑平面略呈矩形,南側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)呈圓弧狀,正在運(yùn)營(yíng)的地鐵隧道距其外邊線14m,隧道結(jié)構(gòu)處于地面以下-14.0~-20.2m標(biāo)高位置。依據(jù)相關(guān)規(guī)定,該工程屬于一級(jí)基坑等級(jí),所以對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求非常高;地面最大沉降量≤0.1%H;圍護(hù)墻最大水平位移≤0.14%H;抗隆起安全系數(shù)≥2.2。隧道為盾構(gòu)隧道,由6塊管片拼裝成環(huán),環(huán)環(huán)串聯(lián)而成,縱向和環(huán)向用螺栓進(jìn)行聯(lián)接。管片厚350mm,寬1m。

注:H為基坑開(kāi)挖深度 五層地下室分為四層地下室和自行車(chē)夾層

2.2.2地鐵結(jié)構(gòu)保護(hù)要求

隧道結(jié)構(gòu)最終的絕對(duì)沉降量和水平位移量要小于10mm。

隧道變形曲線的曲率半徑要求大于15000m;結(jié)構(gòu)相對(duì)彎曲要求小于1/2500。

隧道最終收斂變化值要求小于10mm。

地鐵結(jié)構(gòu)日沉降量和水平位移量則要求小于0.5mm。

2.2.3施工解決方案:

對(duì)基坑進(jìn)行維護(hù)和加固以及開(kāi)挖土方

1.基坑圍護(hù):采取地下連續(xù)墻

具體操作:共建槽段46幅,主樓部分墻厚為1m,靠近地鐵一側(cè)深達(dá)39m,其它部分的深度為35m,墻底進(jìn)入-1層,地墻頂?shù)臉?biāo)高為-2.4m。在地墻內(nèi)側(cè)的槽段地方的接頭設(shè)置扶壁柱,接頭是用企口槽接頭,結(jié)構(gòu)接頭是采用地墻內(nèi)預(yù)留鋼筋接駁器和預(yù)埋鋼筋的方法與地下各層樓板連接。

2.基坑加固:旋噴樁加固

主要在靠近地鐵一側(cè)地墻10m的寬度范圍內(nèi)采用格構(gòu)式墩式加固,標(biāo)高從-5.55m至⑥層土面以上-26.70m,不包括底板。其它部位需要加固的寬度是地墻內(nèi)側(cè)6m范圍。標(biāo)高則從-16.50m至-26.70m。南側(cè)地鐵隧道的地墻外側(cè)都要預(yù)埋注漿管,這個(gè)可以根據(jù)施工情況及時(shí)地進(jìn)行跟蹤注漿,局部深坑部分是采用雙液速凝注漿進(jìn)行加固。土體加固強(qiáng)度0.8MPa部位(底板上方)水泥摻量為7%,1.5MPa部位水泥摻量為15%。另外要注意的是在旋噴加固時(shí)不能影響已經(jīng)施工的“一柱一樁”的垂直度,因此,在施工的時(shí)候要盡量避開(kāi)原有的工程樁,對(duì)稱(chēng)均勻地施打。

3. 基坑開(kāi)挖:

我們采用逆作法來(lái)進(jìn)行基坑的開(kāi)挖,將其一直挖到基礎(chǔ)底板。利用永久性結(jié)構(gòu)的樓板作水平支撐,采用“一柱一樁”的施工方法。根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)特點(diǎn),施工時(shí),車(chē)道處和樓板開(kāi)有大孔的位置需要采取臨時(shí)支撐,樓層缺失的部位Ф609mm鋼管或H型鋼進(jìn)行補(bǔ)撐。

然后,地下其余五層方面的開(kāi)挖方式都為暗挖。基坑開(kāi)挖由北向南推進(jìn),總劃分為三個(gè)區(qū)開(kāi)始進(jìn)行,共設(shè)4個(gè)取土口,開(kāi)挖的時(shí)候由中心開(kāi)始,然后慢慢向四周推進(jìn),周邊靠地鐵的南側(cè)留土寬度要有10m,其他三側(cè)的寬度為6m,并且按照1∶1.5得比例進(jìn)行留土放坡。另外,要挖掉南北兩側(cè)的邊坡,在地墻邊上要立即澆筑該塊墊層,然后需要再一次由南北兩側(cè)向中心退挖邊坡的土體,墊層要邊挖邊澆。

在施工過(guò)程中嚴(yán)格禁止各種機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生碰撞立柱、地墻、井管和支撐的情況。開(kāi)挖時(shí)需要對(duì)立柱之間和立柱與地墻間的差異沉降量、承壓水位,地墻側(cè)向位移,周邊環(huán)境沉降等一些情況進(jìn)行嚴(yán)密地監(jiān)控,然后根據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)地調(diào)整施工參數(shù)。

在坑內(nèi)設(shè)置要12口深井,采用分層降水、自下而上的降水方式,利用4臺(tái)真空泵來(lái)連接各個(gè)深井,施工時(shí)必須保證頂板、地下樓板和大底板施工前后10d內(nèi),還得保持地下水位在挖土面下1m的深度范圍。第⑦層是承壓含水層,防止坑底會(huì)發(fā)生突涌的情況,坑外要設(shè)置7口降壓井。降水降壓措施與施工進(jìn)度計(jì)劃相匹配,這樣才能滿足基坑安全,與此同時(shí)也能最大限度地控制好因過(guò)早過(guò)量抽取地下水導(dǎo)致周邊土體沉降情況的發(fā)生。

三.結(jié)語(yǔ):

綜上所述,我們從工程施工的實(shí)際效果來(lái)看逆作法比一般的施工方法有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)。其不但能縮短工期保證上蓋結(jié)構(gòu)的提前施工,還能節(jié)省成本,給相關(guān)承建單位帶去巨大的商業(yè)效益。當(dāng)然,就目前的情況來(lái)看,逆作法仍然存在著一些不足與缺陷,都有待通過(guò)今后的工程實(shí)踐不斷的改進(jìn)與完善。

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