摘要：土工實(shí)驗(yàn)是土木工程專業(yè)中實(shí)踐性最強(qiáng)的專業(yè)課之一，注重基本理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合，隨著新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝及檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠滿足這些新的需求。本文重點(diǎn)研究土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，采用BIM技術(shù)，對(duì)土工實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬化，分析土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的可行性和實(shí)施效果，為努力搭建土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和內(nèi)容的建設(shè)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；土工實(shí)驗(yàn)；虛擬仿真

土工實(shí)驗(yàn)既是一門科學(xué)，又是一種技術(shù)，是研究新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝及檢測(cè)技術(shù)的重要手段，在土木工程科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新等方面起著重要作用[1，2]。虛擬仿真是20世紀(jì)80年代新崛起的一種綜合集成技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等。它是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成的一種三維信息的人工虛擬環(huán)境，可以逼真地模擬現(xiàn)實(shí)世界里（甚至是不存在的）的事物和環(huán)境，人投入到這種環(huán)境中，立即有“親臨其境”的感覺(jué)，并可親自操作，自然地與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)迅速發(fā)展為前提的虛擬仿真手段，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中應(yīng)用的一種先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，通過(guò)高性能硬件和配套的軟件，模擬實(shí)際實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目、儀器儀表、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、操作步驟，可以克服實(shí)際實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、危險(xiǎn)性大、材料消耗多等諸多困難，實(shí)現(xiàn)低成本、全天候目標(biāo)的土工實(shí)驗(yàn)教學(xué)。基于虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以較好地解決土木工程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的技術(shù)和管理難題，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)及室內(nèi)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺點(diǎn)的彌補(bǔ)和創(chuàng)新，有助于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、工程實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力及信息化技術(shù)運(yùn)用能力的培養(yǎng)。本文從土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的意義、采用BIM技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用成效三個(gè)方面入手，探討分析適合的、高效的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及應(yīng)用，使學(xué)生更迅速、更熟練地掌握土工實(shí)驗(yàn)專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

一、土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的意義

土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，使“教”與“學(xué)”都發(fā)生了重大變化：（1）虛擬土工實(shí)驗(yàn)不僅可以達(dá)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)的目的，而且可以豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，以生動(dòng)有趣的形式展現(xiàn)給同學(xué)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效率。（2）虛擬土工實(shí)驗(yàn)可以虛擬土工結(jié)構(gòu)的全部施工工程。在現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于受時(shí)間的限制，無(wú)法全部展現(xiàn)全過(guò)程，而在虛擬中可以輕松解決。（3）虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)不受儀器設(shè)備數(shù)量的限制。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于受設(shè)備成本的限制，無(wú)法滿足每人一套設(shè)備一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，但在虛擬實(shí)驗(yàn)中則可以實(shí)現(xiàn)。

二、土工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的需求

1.土以碎散的顆粒為骨架，由固、液、氣三相物質(zhì)組成；在其由巖石風(fēng)化的生成、搬運(yùn)和沉積過(guò)程中幾經(jīng)滄桑，形成了不同于其他材料的復(fù)雜的力學(xué)性質(zhì)，而不同時(shí)空條件下土的性狀也各不相同。所以盡管已提出的土的本構(gòu)關(guān)系理論數(shù)學(xué)模型不下百種，動(dòng)用了傳統(tǒng)力學(xué)和現(xiàn)代力學(xué)的各種理論和手段，但是到目前為止，還沒(méi)有一種為人們所公認(rèn)的，能夠準(zhǔn)確、全面反映各種土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。是否存在這樣的模型也是值得懷疑的。

在計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以有限元為代表的數(shù)值計(jì)算是解決邊值問(wèn)題的強(qiáng)有力的手段。當(dāng)用來(lái)計(jì)算彈性體時(shí)其精確程度令人嘆為觀止。其計(jì)算結(jié)果與光彈試驗(yàn)結(jié)果毫厘不差，結(jié)果光彈試驗(yàn)很快被廢止。土是碎散材料，而在一般數(shù)值計(jì)算中首先被假設(shè)為連續(xù)體，然后被離散化，假設(shè)各單元間的結(jié)點(diǎn)位移協(xié)調(diào)，計(jì)算土體的應(yīng)力變形關(guān)系。這經(jīng)常不能反映土的變形的微觀機(jī)理。以DDA和圖9（粘土加筋擋土墻的墻頂最大位移計(jì)算的誤差）。它們分別表示了砂土和粘土在上述荷載下的墻頂最大位移的猜測(cè)誤差。有幾家沒(méi)有猜測(cè)粘土加筋擋土墻，有幾家計(jì)算得到的結(jié)果表明，在此荷載下?lián)跬翂υ缇推茐?。只有少?shù)計(jì)算的誤差在30％以內(nèi)。

對(duì)于砂土加筋擋土墻試驗(yàn)的破壞荷載是207kPa，猜測(cè)值從10kPa到517kPa不等。粘土加筋擋土墻在荷載加到230kPa時(shí)由于氣囊爆破而未能繼續(xù)試驗(yàn)，但擋土墻并沒(méi)有破壞。計(jì)算的破壞荷載在21kPa到207kPa之間。其誤差之大令人沮喪。

2．土的液化分析方法的檢驗(yàn)

在1989－1994年間由美國(guó)NSF撥款350萬(wàn)美元，資助用離心機(jī)模型試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)地震反應(yīng)分析方法。這是NSF歷年來(lái)投入單項(xiàng)經(jīng)費(fèi)最多的項(xiàng)目。項(xiàng)目簡(jiǎn)稱VELACS。參加的單位和個(gè)人包括：美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校，加州理工大學(xué)，英國(guó)劍橋大學(xué)等7座大學(xué)；其中有10名美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。參加考試的考生有美、加、日和歐洲的23個(gè)數(shù)值計(jì)算專家和研究組。

項(xiàng)目動(dòng)用了9臺(tái)帶有振動(dòng)臺(tái)的土工離心機(jī)，并且進(jìn)行了平行試驗(yàn)。模擬地震的振動(dòng)模型試驗(yàn)內(nèi)容包括：

摘要摘要：作者對(duì)土工充泥袋代替塊石作為建筑材料，在水流功能下袋體的保沙性能和充泥袋的穩(wěn)定性能等關(guān)鍵新問(wèn)題開展了一系列室內(nèi)外試驗(yàn)探究，并提出了相應(yīng)的解決辦法。根據(jù)土工充泥袋穩(wěn)定要求而研制的新型袋體“沙墊”現(xiàn)已在工程實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。

摘要：土工充泥袋漏沙率保沙率袋體穩(wěn)定

土工合成材料是一種新型的建筑材料，已廣泛應(yīng)用于水利、水電、公路、鐵路、海港以及軍工等各個(gè)領(lǐng)域。黃河因泥沙顆粒較細(xì)，洪水流速較大，土工充泥袋應(yīng)用于護(hù)岸工程時(shí)，保沙性能要求較高。因此，土工充泥袋外層用聚丙烯充泥袋布，內(nèi)層用聚乙烯薄膜復(fù)合制成土工復(fù)合袋，然后，把袋體安裝在拋枕架內(nèi)，由人工把泥沙裝入袋中，封住袋口后，扳動(dòng)拋枕架，將袋體拋入加固堤段。實(shí)踐表明，土工復(fù)合袋人工裝沙用于黃河大堤防沖加固取得了較好的效果。浙江省紹興、蕭山等地于20世紀(jì)90年代初用泥漿泵充填土工長(zhǎng)管袋在錢塘江河口高灘上進(jìn)行圍墾筑堤。實(shí)踐表明，在治河搶險(xiǎn)等水利工程中用土工充泥袋代替石方具有施工進(jìn)度快、造價(jià)低、又能就地取材和便于機(jī)械化施工等，應(yīng)用前景十分廣闊。錢塘江河口泥沙顆粒細(xì)，漲、落潮流速大，能否用土工充泥袋代替石方作為錢塘江南股槽整治工程材料，土工充泥袋在水流功能下的保沙性能和袋體的穩(wěn)定性能等是關(guān)鍵新問(wèn)題。對(duì)此，作者開展了一系列室內(nèi)、外試驗(yàn)探究。通過(guò)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得知，解決袋體的保沙新問(wèn)題，首先應(yīng)根據(jù)泥沙的粗細(xì)情況合理地選擇袋布，用泥漿泵充填土工充泥袋結(jié)束后，其外側(cè)及時(shí)加拋石渣和塊石，或者在袋體外加包塑料薄膜使袋體免受水流和風(fēng)浪的淘刷，從而達(dá)到保沙目的。至于袋體穩(wěn)定新問(wèn)題，宜采用大體積的袋體，但袋體的長(zhǎng)寬比(L/B)應(yīng)在2.0～3.5之間。根據(jù)這一要求，在錢塘江南股槽整治實(shí)踐中，研制出大體積土工“沙墊”代替長(zhǎng)管袋。這種大體積“沙墊”現(xiàn)已廣泛應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1土工充泥袋布的選擇

1.1現(xiàn)場(chǎng)泥沙顆粒級(jí)配及其物理特性試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)位于錢塘江尖山河灣南岸曹娥江口東側(cè)(圖1)?，F(xiàn)場(chǎng)土樣經(jīng)顆粒分析，泥沙粒徑摘要：d50＝0.03mm，d10＝0.014mm，d60=0.033mm，曲率系數(shù)Cc=d230/(d60*d10)=1.25，不均勻系數(shù)Cu=d60/d10=2.36，屬顆粒較均勻的細(xì)粉沙。泥沙起動(dòng)流速為0.3～0.5m/s，干容重1.12～1.58t/m3，滲透系數(shù)1.21×10-4～1.38×10-5cm/s，內(nèi)摩擦角20°～27°。

1.2土工充泥袋布的選擇

1應(yīng)用的主要場(chǎng)合

(1)應(yīng)用于非軟弱地基上的陡坡路堤加筋或挖方邊坡修復(fù)加筋，以形成較陡邊坡節(jié)省占地或適應(yīng)特定的場(chǎng)地要求；(2)應(yīng)用于路基的暗溝排水、支擋結(jié)構(gòu)的墻背排水、路面的層間排水和邊緣排水中，起過(guò)濾和排水作用；

(3)應(yīng)用于路基邊坡防護(hù)中，防止雨水對(duì)邊坡沖蝕，利于植物的生長(zhǎng)。應(yīng)用于沿河路基邊坡防護(hù)，防止河流對(duì)路基的沖刷，如采用土工網(wǎng)墊、土工織物、土工模袋等；

(4)應(yīng)用于路基開挖場(chǎng)地的臨時(shí)或永久防護(hù)，防止水土流失對(duì)環(huán)境和路基路面結(jié)構(gòu)的影響；

(5)應(yīng)用于舊路面罩面，防治路面反射裂縫，延緩反射裂縫的發(fā)生和發(fā)展，應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少車轍；

(6)應(yīng)用于柔性路面的碎石基層或碎石底基層中，增強(qiáng)基層或底基層的整體強(qiáng)度；

巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求。查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件。編制勘察文件的活動(dòng)。各類建設(shè)工程都離不開巖土．它們或以巖土為材料．或以巖土介質(zhì)接觸并相互作用。對(duì)于工程有關(guān)巖土體的充分了解，是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)與施工的重要前提。了解巖土體，首先是查明其空間分布及工程性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上才能對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性、建設(shè)工程適宜性以及不同地段地基的承載能力、變形特性等作出評(píng)價(jià)。了解巖土體的基本手段，就是進(jìn)行巖土工程勘察，為各類工程設(shè)計(jì)提供必需的工程地質(zhì)資料。在定性的基礎(chǔ)上做出定量的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。巖土工程勘察總則：各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)施工之前，必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察，精心分析，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告．貫徹執(zhí)行有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，確保工程質(zhì)量，提高投資效益，并符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。巖土工程勘察的目的：巖土工程勘察的目的是為了查明場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)地和地基安全穩(wěn)定性，為工程設(shè)計(jì)、施工提供準(zhǔn)確可靠的計(jì)算指標(biāo)和實(shí)施方案。巖土工程勘察的任務(wù)：巖土工程勘察是綜合性的地質(zhì)調(diào)查，其基本任務(wù)包括：

(1)查明建設(shè)場(chǎng)地的地形、地貌以及水文、氣象等自然條件。

(2)研究地區(qū)內(nèi)的地震、崩塌、滑坡、巖溶、岸邊沖刷等不良地質(zhì)現(xiàn)象，判斷其對(duì)工程場(chǎng)地穩(wěn)定性的危害程度。

(3)查明地基巖土層的巖性、構(gòu)造、形成年代、成因、類型及其埋藏分布情況。

(4)測(cè)定地基巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)，并研究在工程建造和使用期內(nèi)可能發(fā)生的變化。

(5)查明場(chǎng)地地下水的類型、水質(zhì)及其埋藏、分布與變化情況。

1引言

眾所周知，微軟公司的Word軟件在文字處理方面功能強(qiáng)大，已廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。但Word本身不具備數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，繪圖功能也有限。Matlab是MathWorks公司推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件。它是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，集科學(xué)計(jì)算、圖像處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。如何把Matlab的數(shù)值處理和繪圖功能與Word結(jié)合起來(lái)，擴(kuò)展Word的功能，使二者能協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作，本文將就此問(wèn)題作一探討(以Matlab6.5和Word2002為例)。

在土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，經(jīng)常需要用圖形法來(lái)描述試驗(yàn)結(jié)果，然后通過(guò)查圖法來(lái)求得所需試驗(yàn)參數(shù)，例如在土的顆粒分析試驗(yàn)中，需要繪制級(jí)配曲線來(lái)確定土料的限制粒徑和有效粒徑以及，從而計(jì)算土的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)；在土的擊實(shí)試驗(yàn)中，需要用擊實(shí)曲線來(lái)體現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)查圖找出最大干密度和最優(yōu)含水率；在土的三軸試驗(yàn)中，需要繪制摩爾圓來(lái)確定土的凝聚力C和內(nèi)摩擦角φ。以前的處理方法是手工繪制或使用EXCEL工具中的圖表功能，但是僅局限于其圖形功能，而不能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算則需要人工進(jìn)行。MATLAB不僅提供了圖形功能，還增加了計(jì)算功能，使數(shù)據(jù)處理工作進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

2Matlab和Word的鏈接

2.1安裝MatlabNotebook

有兩種方法：一種是從Matlab系統(tǒng)中安裝：首先啟動(dòng)Matlab6.5，在命令窗口運(yùn)行函數(shù)命令“notebook-setup”(中間有一空格)?；剀嚭竺畲翱诔霈F(xiàn)如下提示：

巖士工程勘察是工程建設(shè)前期的先導(dǎo)，勘察質(zhì)量對(duì)工程建設(shè)中的工期、造價(jià)起著重要的一個(gè)作用。在當(dāng)前來(lái)看，總有一個(gè)觀念“重設(shè)計(jì)輕勘察”的現(xiàn)象比較普遍。未遵循事物的客觀規(guī)律而盲目地進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，必將會(huì)給社會(huì)造成損失。作者結(jié)合多年野外一線工作經(jīng)驗(yàn)和室內(nèi)報(bào)告審查經(jīng)驗(yàn)就目前在勘察中應(yīng)注意的而且常被勘察人員忽略的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和歸納。

l巖土工程勘察常見(jiàn)問(wèn)題

1．1勘探孔深度

勘探深度應(yīng)滿足《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)和設(shè)計(jì)要求。有些建設(shè)單位對(duì)巖土工程勘察不夠重視，認(rèn)為勘察報(bào)告只是為了辦理報(bào)建手續(xù)，主觀認(rèn)為在鉆孔數(shù)量及鉆孔深度能減則減。其實(shí)鉆孔深度應(yīng)根據(jù)建筑物形狀、結(jié)構(gòu)、單柱受力荷載情況等等來(lái)確定。

1．2勘探孔的布置

勘探孔的布置應(yīng)根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)中有關(guān)條文進(jìn)行，勘察點(diǎn)宜在凹進(jìn)或凸出的角點(diǎn)、中心點(diǎn)、電梯井或核心筒部位布置。在建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜、地形地貌變化大的地段應(yīng)增加鉆孔。

摘要：Matlab是功能強(qiáng)大的工程計(jì)算和數(shù)據(jù)分析軟件，Word是一個(gè)功能強(qiáng)大的文字處理軟件。通過(guò)二者結(jié)合，可以在Word中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化操作，并很方便地在科技報(bào)告、論文和專著的寫作中實(shí)現(xiàn)圖文并茂；再通過(guò)MATLAB軟件在土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方面應(yīng)用過(guò)程的探索，介紹一種新型的數(shù)據(jù)處理軟件，為今后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理提供一種新的思路。

關(guān)鍵詞：MatlabWordNotebook數(shù)據(jù)處理

1引言

眾所周知，微軟公司的Word軟件在文字處理方面功能強(qiáng)大，已廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。但Word本身不具備數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，繪圖功能也有限。Matlab是MathWorks公司推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件。它是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，集科學(xué)計(jì)算、圖像處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。如何把Matlab的數(shù)值處理和繪圖功能與Word結(jié)合起來(lái)，擴(kuò)展Word的功能，使二者能協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作，本文將就此問(wèn)題作一探討(以Matlab6.5和Word2002為例)。

在土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，經(jīng)常需要用圖形法來(lái)描述試驗(yàn)結(jié)果，然后通過(guò)查圖法來(lái)求得所需試驗(yàn)參數(shù)，例如在土的顆粒分析試驗(yàn)中，需要繪制級(jí)配曲線來(lái)確定土料的限制粒徑和有效粒徑以及，從而計(jì)算土的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)；在土的擊實(shí)試驗(yàn)中，需要用擊實(shí)曲線來(lái)體現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)查圖找出最大干密度和最優(yōu)含水率；在土的三軸試驗(yàn)中，需要繪制摩爾圓來(lái)確定土的凝聚力C和內(nèi)摩擦角φ。以前的處理方法是手工繪制或使用EXCEL工具中的圖表功能，但是僅局限于其圖形功能，而不能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算則需要人工進(jìn)行。MATLAB不僅提供了圖形功能，還增加了計(jì)算功能，使數(shù)據(jù)處理工作進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

2Matlab和Word的鏈接

摘要：實(shí)踐中為了增強(qiáng)巖土工程施工效果，保持其良好的錨固狀況，優(yōu)化相應(yīng)的作業(yè)方式，則需要了解與之相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，積極開展具體的分析工作予以應(yīng)對(duì)，確保巖土工程錨固處理有效性，滿足施工計(jì)劃高效實(shí)施要求，為工程項(xiàng)目各項(xiàng)作業(yè)順利開展提供專業(yè)支持，更好地體現(xiàn)錨固技術(shù)的潛在應(yīng)用價(jià)值，避免巖土工程施工效果、建設(shè)質(zhì)量等受到不利影響。基于此，文章將對(duì)巖土工程施工中錨固技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)闡述，為相關(guān)的研究工作開展提供參考信息，使工程施工目標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)，在技術(shù)層面上為巖土工程施工計(jì)劃的高效實(shí)施提供科學(xué)保障。

關(guān)鍵詞：巖土工程；施工計(jì)劃；錨固技術(shù)；要點(diǎn)；應(yīng)用價(jià)值

1錨固技術(shù)概述

錨固技術(shù)在現(xiàn)如今的巖土工程施工建設(shè)期間應(yīng)用率非常高，且取得了理想的技術(shù)應(yīng)用效果，所以巖土工程施工單位需要在之后的項(xiàng)目工程施工建設(shè)期間，對(duì)于該技術(shù)多做了解，并且在錨固施工過(guò)程中做好該技術(shù)應(yīng)用工作，促使巖土工程錨固施工成效佳。巖土工程施工期間可以在相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行錨桿的置入處理，促使錨桿可以與附近土體進(jìn)行良好的連鎖，在兩者相互作用下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)物拉力，促使此處地層力量提升，土體性能改善，施工區(qū)域穩(wěn)定性與強(qiáng)度提高，巖土可以長(zhǎng)時(shí)間保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)[1]。錨桿在巖土工程錨固技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，主要包括圓柱形錨桿、端部擴(kuò)大型錨桿多種，在實(shí)際應(yīng)用中，需要結(jié)合前期地質(zhì)考察資料，需要施工人員合理選擇使用，提高所選技術(shù)的實(shí)用性。

2巖土工程施工中錨固技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1前期準(zhǔn)備階段。巖土工程錨固施工期間，需要施工單位前期準(zhǔn)備階段做好下列工作：首先，施工技術(shù)交底，巖土工程錨固施工過(guò)程中，容易發(fā)生技術(shù)應(yīng)用不到位，導(dǎo)致錨固支護(hù)效果不理想的情況，引發(fā)了滑坡、塌方等安全事故。為了避免此種問(wèn)題繼續(xù)發(fā)生，需要施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員提前對(duì)本次施工建設(shè)的巖土工程施工方案與圖紙內(nèi)容，進(jìn)行全面研究，召集工程項(xiàng)目全體施工人員對(duì)其進(jìn)行施工技術(shù)交底，確保施工人員經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，可準(zhǔn)確把握施工建設(shè)工程的建設(shè)目的、錨固施工范圍、錨固施工技術(shù)與應(yīng)用要點(diǎn)、錨固施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。降低錨固施工質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，有效規(guī)避工程施工問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)。做好施工材料質(zhì)量審核與配比試驗(yàn)工作，巖土工程錨固施工過(guò)程中會(huì)使用到較多的錨桿、水泥、外加劑等材料，需要施工單位在使用材料期間，對(duì)材料加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果顯示，施工材料質(zhì)量性能差，不可在錨固施工過(guò)程中使用。施工人員提前在靠近巖土工程錨固施工場(chǎng)所選擇一處試驗(yàn)地進(jìn)行水泥、水等多種原材料配置試驗(yàn)，結(jié)束后對(duì)于配置材料性能進(jìn)行檢測(cè)。如果達(dá)到要求，可以依照此種材料配置比例，進(jìn)行后續(xù)錨固施工使用材料的配置，確保材料置于相應(yīng)地方的施工效果達(dá)到要求。需要施工人員對(duì)于錨固施工使用的錨桿進(jìn)行抗拔拉破壞試驗(yàn)，測(cè)試合格的錨桿可以用在錨固施工中。2.2施工階段。首先，鉆孔。巖土工程錨固施工過(guò)程中，施工人員需要使用準(zhǔn)備好的鉆具、鉆頭在施工區(qū)域進(jìn)行鉆孔施工，使錨桿可以放入鉆孔發(fā)揮固結(jié)土體的效果。其中進(jìn)行小直徑淺孔鉆入施工期間，施工人員可以使用氣動(dòng)沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆入操作，常規(guī)情況下需要控制鉆入孔直徑大小在45mm以下，鉆孔深度不可超過(guò)4m。在進(jìn)行大直徑長(zhǎng)錨桿鉆孔施工操作過(guò)程中，施工人員可以選擇采用旋轉(zhuǎn)鉆或者沖擊鉆等設(shè)備開展鉆入處理工作，確保長(zhǎng)錨桿鉆入孔鉆入施工質(zhì)量符合要求。具體進(jìn)行巖土工程施工區(qū)域鉆孔鉆入施工過(guò)程中，需要施工人員選擇最佳的鉆入設(shè)備，在經(jīng)過(guò)測(cè)量放線處理的區(qū)域進(jìn)行設(shè)備角度、位置的調(diào)試，確定鉆入設(shè)備無(wú)任何使用問(wèn)題后，施工人員方可操作設(shè)備進(jìn)行鉆孔。在此期間施工人員要對(duì)鉆入作業(yè)產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)資料進(jìn)行完整的記錄，對(duì)于鉆孔孔徑及深度參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。如果相應(yīng)的參數(shù)顯示已達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行穩(wěn)鉆操作，5min后停止施工，防止立即停止鉆孔所致的孔底尖滅、鉆孔雜物無(wú)法清理的問(wèn)題發(fā)生。鉆孔深度達(dá)到要求后還需要繼續(xù)進(jìn)行超出原有深度50cm的鉆入，如果施工人員在鉆孔操作期間發(fā)生鉆孔卡頓的問(wèn)題，施工人員需要及時(shí)對(duì)鉆孔附近地方積土進(jìn)行清潔處理，避免鉆孔設(shè)備卡。如果鉆孔設(shè)備卡的問(wèn)題是由于施工區(qū)域的巖土性質(zhì)所致，施工人員需要對(duì)此處的巖土性質(zhì)進(jìn)行勘察分析，明確后可以聯(lián)合采用多種鉆入設(shè)備進(jìn)行鉆孔操作，促使鉆孔施工作業(yè)達(dá)到預(yù)期的效果[2]。其次，錨筋制作與安裝。巖土工程施工單位施工人員需要采用質(zhì)量檢查合格的原材料進(jìn)行錨筋的切割制作工作，要求錨筋材料整齊且誤差達(dá)到施工方案的要求。對(duì)錨筋擠壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)分析，要求該指標(biāo)參數(shù)超過(guò)200kN，錨筋材料預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度控制為1.5m較合適。所有錨筋制作完成后，需要施工單位設(shè)置一處專門的地方進(jìn)行材料存放，防止雨水的腐蝕情況發(fā)生。經(jīng)過(guò)檢查錨筋質(zhì)量合格后，施工人員可以在相應(yīng)的施工區(qū)域進(jìn)行錨筋安裝施工，施工人員需要對(duì)錨筋安裝角度、位置進(jìn)行不斷調(diào)試，不可讓錨筋呈散開、扭轉(zhuǎn)樣分布。再次，注漿施工。巖土工程錨固注漿施工作業(yè)期間，施工人員需要對(duì)錨孔進(jìn)行注漿操作，促使注漿可以與錨桿材料進(jìn)行充分結(jié)合，顯著提高施工區(qū)域錨桿錨固施工效果。實(shí)際進(jìn)行錨孔注漿施工期間，施工人員需要從全部的材料中取出適量的水泥、水、外加劑材料，進(jìn)行質(zhì)量抽樣檢查。經(jīng)過(guò)再次質(zhì)量監(jiān)督審核，確定未見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題存在后，施工人員需要將材料放入攪拌裝置中，依照標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行注漿材料的配置攪拌。在此期間施工人員對(duì)于材料的拌和狀態(tài)進(jìn)行觀察分析，施工單位要使用運(yùn)輸車輛，將配置好的材料運(yùn)輸?shù)焦こ体^固施工現(xiàn)場(chǎng)。施工人員可以第一時(shí)間使用這些材料進(jìn)行錨孔灌漿施工，要求材料運(yùn)輸車輛在行駛過(guò)程中保持勻速，防止注漿材料性質(zhì)發(fā)生較大的改變，確保施工區(qū)域注入漿料后可以與附近土體進(jìn)行良好的固結(jié)，避免錨桿發(fā)生位置移動(dòng)情況。施工人員對(duì)于施工區(qū)域錨孔進(jìn)行灌漿操作時(shí)，要求一次澆筑成功，中途不要斷開[3]。如果中途停止注漿，繼續(xù)進(jìn)行灌漿施工時(shí)，要求施工人員在后續(xù)的注漿操作前使用注漿材料、水，對(duì)注漿設(shè)備或者管道進(jìn)行濕潤(rùn)處理，確保設(shè)備管道內(nèi)部不存在注漿材料固結(jié)。再進(jìn)行注漿施工，巖土工程錨固施工期間，錨孔注漿施工需要利用孔底返漿作業(yè)方法。注漿過(guò)程中如果存在漿料回落情況，需要對(duì)孔底進(jìn)行補(bǔ)漿施工操作，時(shí)間控制在0.5h以內(nèi)，次數(shù)不可少于2次，注漿期間壓力控制在0.1~0.2MPa，待注漿工作結(jié)束的12~24h以后，施工人員可繼續(xù)進(jìn)行鉆孔注漿施工。最后，對(duì)錨孔注漿情況進(jìn)行全面分析無(wú)異常且漿料完全充斥時(shí)，判定錨孔注漿施工達(dá)到要求，灌漿施工的灌漿量、速度需要施工人員依照施工方案中的內(nèi)容嚴(yán)格執(zhí)行。最后，錨桿張拉鎖定施工。巖土工程施工人員在進(jìn)行該環(huán)節(jié)的施工期間，需要采用專門的張拉設(shè)備，對(duì)錨筋進(jìn)行張拉處理，促使錨筋在設(shè)備作用下自身的工作性能得到極大提高。如果在張拉過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錨桿性能質(zhì)量差，則需要施工單位進(jìn)行處理解決，防止問(wèn)題錨桿繼續(xù)使用[4]。其中拉拔法為常用的工作方法，該方法應(yīng)用過(guò)程中，工作人員除了要對(duì)張拉期間產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行分析，還需要對(duì)張拉錨桿類型、預(yù)應(yīng)力大小等加強(qiáng)分析。如果錨桿發(fā)生了較為嚴(yán)重的彎曲情況，提示錨桿存在問(wèn)題；反之則說(shuō)明本次巖土工程施工置入的錨桿，可以充分地發(fā)揮出支護(hù)作用。需要施工人員在施工完畢的錨桿錨固施工區(qū)域，進(jìn)行承載板的安裝使用，依托該承載板可以使得錨桿、張拉荷載兩者之間的方向保持一致。在此期間，需要施工企業(yè)及管理人員保持高度的責(zé)任感，對(duì)錨桿張拉鎖定施工效果是否顯著進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，處理其中的細(xì)節(jié)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)健全管控體系方面的思考，為巖土工程高效施工提供科學(xué)保障，滿足其施工風(fēng)險(xiǎn)有效應(yīng)對(duì)要求，達(dá)到錨桿利用價(jià)值最大化的目的。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注錨桿作用下的張拉荷載情況，對(duì)其在巖土工程施工中的應(yīng)用質(zhì)量是否可靠加以分析，避免影響承載板的安裝及應(yīng)用效果，從而為巖土工程施工水平提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.3質(zhì)量驗(yàn)收階段。在錨固施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，質(zhì)量驗(yàn)收屬于非常重要的工作內(nèi)容。首先，對(duì)錨固施工材料質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括材料規(guī)格、強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等，驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)不合規(guī)材料及時(shí)進(jìn)行替換，同時(shí)根據(jù)索賠制度向供應(yīng)商提出索賠要求，維護(hù)施工單位的合法權(quán)益。其次，施工期間校驗(yàn)注漿壓力、鉆孔深度、拌和質(zhì)量等內(nèi)容，按照相應(yīng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、儀器檢測(cè)法等手段完成數(shù)據(jù)采集，滿足要求再進(jìn)行下一環(huán)節(jié)作業(yè)，確保每個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的作業(yè)質(zhì)量。最后，竣工后的質(zhì)量檢測(cè)，待錨固施工完成后需借助可靠的質(zhì)量驗(yàn)收方法對(duì)各部分施工質(zhì)量進(jìn)行再次檢查，常用方法有目測(cè)法、儀器法等，對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題須及時(shí)返工，確保巖土工程的作業(yè)質(zhì)量。

摘要：隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們對(duì)于房屋質(zhì)量的要求也在逐漸提高，這直接促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展。深基坑支護(hù)施工作為巖土工程中一項(xiàng)重要的施工環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量將會(huì)直接影響建筑的施工安全以及后期質(zhì)量。為了滿足當(dāng)前建筑行業(yè)不斷發(fā)展的需求，建筑施工單位必須加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)施工的重視程度，提高深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量，確保建筑工程的順利開展，本文針對(duì)巖土工程中的深基坑支護(hù)施工相關(guān)內(nèi)容展開充分探討，以期促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：巖土工程；基礎(chǔ)施工；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)

近年來(lái),在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下,建筑施工技術(shù)得到了快速發(fā)展。為了能夠合理利用土地資源,緩解城市化帶來(lái)的人地矛盾,高層建筑成為現(xiàn)代城市建筑的主要建設(shè)形式?；A(chǔ)施工安全是高層建筑施工過(guò)程中必須重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題,而深基坑支護(hù)施工是保障高層建筑地下結(jié)構(gòu)以及基坑周邊環(huán)境安全的重要工序。深基坑支護(hù)施工作業(yè)的開展能夠有效改善高層建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量,但目前我國(guó)深基坑支護(hù)施工仍存在著一定的問(wèn)題,為了更好地發(fā)揮深基坑支護(hù)施工的作用,保障高層建筑基礎(chǔ)施工安全,建筑施工單位以及相關(guān)專業(yè)人員必須加強(qiáng)對(duì)巖土工程中的深基坑支護(hù)施工的研究。

1常見(jiàn)的深基坑支護(hù)方式

深基坑支護(hù)施工的主要目的是對(duì)一些不平整的土地進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)施工,保障建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全。根據(jù)具體施工環(huán)境的不同,深基坑支護(hù)方式也分為很多種,如人工挖孔支護(hù)、鋼絲網(wǎng)和混凝土澆筑共同支護(hù)、長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁支護(hù)等方式。

1.1人工挖孔支護(hù)方式