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关键词:土建基础施工;深基坑支护;关键技术;研究;建议
1前言
我国建筑行业的发展,推动了我国大型建筑和高层建筑的兴起,进而极大地使土建基础施工得到了一定的普及和应用。深基坑支护的运用,可以最大程度地保障土建基础施工的顺利完成,使建筑工程的安全性和稳定性得到进一步的提升,产生着深远的影响,从而促进我国建筑行业的持久稳定和发展。
2土建基础施工中深基坑支护技术的方式
常见的深基坑支护关键技术的方式大体上包括:排桩支护、钢板桩支护、地下连续墙以及土钉支护等等。具体表现如下:
2.1排桩支护
排桩支护是指将钻孔灌注桩和其中的钢筋混凝土挖孔,将其作为挡土结构的形式之一。排桩支护的主要施工要点集中在进行布置时,要让桩与桩之间保持着合适的距离,要尽可能地达到标准,过疏过密都会影响土建的挡土效果。此外,需要注意的是桩与桩之间的长短要适中,尽可能地减少不必要的钢筋混凝土的浪费,保证一定的土建基础施工成本。
2.2钢板桩支护
钢板桩支护是指在制作的过程中,要选择带有钳口的热轧型材料。主要的施工技术要点体现在有效利用钢板桩之间的连接,进而形成一座钢板墙,可以及时有效地发挥阻拦作用,对水土起到一定的阻拦。与此同时,钢板桩支护方法的操作流程非常简单,在实际的施工过程中可以起到很好地成效。但是,也有着一个不足之处,就是土壤的适应能力有着一定的要求,不是所有的土壤都适应于钢板桩的使用。
2.3土钉支护
土钉支护主要运用在基坑不具备放坡或者地下水位偏低的条件下,而且在施工的过程中还具有一定的局限性。如果在具备土钉支护的条件下使用土钉支护,可以有效地对抗壁土地进行加固和稳定,从而确保土地的强度和韧度。
3土建基础施工中深基坑支护关键技术的不足之处
3.1深基坑开挖的前期准备有所缺失
深基坑开挖是土地支护施工过程的重要部分,其中,做好深基坑起步阶段的工作是非常必要和关键的。一旦处理不慎,就会造成深基坑施工中出现令人不堪设想的质量问题。因此,做好良好的深基坑工作的起步阶段非常重要,结合地形状况进行实地考察工作,并且要根据图纸和施工的实际特点进行审核工作,要尽可能地在一次施工中完成,以免造成不必要的资源浪费。与此同时,有的施工单位的质量管理意识较为薄弱,不但很少深入实地考察,而且施工人员也缺少较多的实践经验,极有可能引发深基坑施工的潜在威胁。
3.2深基坑支护结构压力计算不够精准
在进行建筑结构设计时,都会根据现场的实际情况来制定相关的设计图纸,并且要根据物理力学对施工现场的一些建筑参数进行计算,进而方便实施一定的施工手段。但是,在实际的施工过程中,由于土壤应力的不确定性因素较大,极有可能导致记录的参数与实际不符的现象发生。计算结果一旦出现误差,就会影响施工工作的正常进行。
3.3施工设计与实际施工的差异性较为严重
在实际的施工过程中,存在着过于重视施工的经济效益和工程质量,无法使深基坑技术得到良好的运用和发挥;即使设计出施工图样,施工人员往往都是根据自身的行为意识进行施工,形式主义、主观性较为严重,有时还会加剧工程资源的浪费,很难取得明显的成效。
3.4钻孔作业的操作过程并未结合分析
土体结构形式利用深基坑技术在进行钻孔作业操作时,有的施工人员不对土体结构进行观察和分析,结果容易造成大量的残渣沉积到钻孔内,影响到浆液灌注的正常进行;还有的部分企业为了节省施工投资成本,很少按照规定的配料比例进行合理配置,偷工减料,影响整体的施工质量。因此,在进行钻孔作业时,要及时对土体结构进行全面的分析与研究,结合土质状况进行仔细地观察。
4土建基础施工中深基坑支护关键技术的建议及对策
4.1结合土建基础性质,采用有效的深基坑支护办法
首先,施工单位在施工之前,要做好起步的准备工作,及时考察当地地形,随即开展一系列的审核与考察工作,保证深基坑工作的顺利完成。只有采用科学、合理、高效的深基坑支护技术,才能发挥支护的最佳效果。其次,还要充分考虑周围的环境,全面掌握当地的水位分布情况和实际的地质情况,从而确保施工工程的万无一失。
4.2规范施工流程,制定合理有效的施工设计
在施工前期要根据工程的实地情况进行考察,主要结合深基坑施工过程中的挡土挡水性能和支护效果进行考虑,进而保证深基坑工程的顺利实施。因此,在施工之前要制定好规定的设计图纸工作,设计图纸要保证一定的科学性、合理性以及高效性;在图纸的建设过程中,要就施工现场的环境进行分析,根据土壤应力的实际情况,结合物理力学的相关知识,从而方便进行计算和研讨,规范施工流程对于施工工程来说是十分必要和关键的。
4.3做好安全稳定的后期管理工作
在施工的过程中,会产生诸多突发的问题或情况,特别在使用深基坑施工的所需原料和施工技术方面等等,都会造成一定的威胁。因此,对于施工材料一定要慎重选择,对于钢筋和水泥的施工原料来说,一定要选择来自正规渠道的材料。同时,施工人员要有一定的专业水平和技能素养,切忌出现溜号走神、不专注以及粗心大意等等现象的发生,以免引发相应的机械操作失误或者工程事故的发生;要让施工人员的自身责任意识有所强化,保持良好的工作作风和工作态度,只有这样,才能保证深基坑施工项目的顺利开展。
4.4要时刻铭记环保、节约的施工理念
在深基坑施工过程中,既要充分结合土建技术的施工质量,也要将保护环境的观念时刻牢记心中。在深基坑支护作业的操作过程中,难免会产生一些化学污染、噪音污染等等现象,因此,要采取行之有效的保护措施,达到减轻甚至避免的效果。
5结束语
综上所述,深基坑支护关键技术对于土建基础施工质量会产生深远的影响和作用,还能够保证建筑工程项目的顺利开展。对于施工单位来说,要加强深基坑支护技术的改进和创造,思想要不断与时俱进、开拓创新;施工人员也要恪尽职守,增强自身的责任感,让深基坑施工技术发挥最大的效益和价值,从而实现土建基础施工的可持续发展战略。
参考文献:
[1]罗永忠.土建基础施工中的深基坑支护施工技术研究[J].价值工程,2014(20):94~95.
关键词:土建基础;基坑支护;施工;建筑
Abstract: This paper based on the deep foundation pit support as the research topic, from the point of view of deep foundation pit bracing overview, launched a detailed analysis of the current civil engineering foundation construction of deep foundation pit support problems, and puts forward some matters and control measures of supporting design and corresponding attention.
Key words: civil foundation; foundation pit support; construction; construction
中图分类号:TU74
1.深基坑支护概述
土木工程建设都要开挖基坑,一些基坑可以直接放坡开挖。但是,如果基坑深度较深,周围场地较窄,一般都需要采用基坑支护。传统的钢板桩加井点降水的支护方式已经满足不了深基坑施工的要求。近年来,尤其是进入20 世纪80 年代以后,摩天大楼的不断出现、地下停车场和人防的需要、水利工程及地铁工程的迅速发展等,统统涉及大量的基坑支护工程,普遍深度为5 m~10 m ,甚至达到15 m~20 m ,并且日渐加深。由于基坑开挖对本来应力平衡的土体进行了扰动,基坑支护结构的作用主要是承受基坑开挖卸载后所产生的土体压力和地下水压力,对基坑上部、侧壁和周边环境进行加固、封闭、隔离、支撑和保护,并将此压力传递到支护结构,以此来确保地下施工及周边环境的安全,是稳定基坑的一种施工临时措施,总的来说,按照功能的不同可进行不同的分类,具体有以下几种:
1.挡土系统
一般情况下,常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。挡土系统的功能主要在于形成支护排桩或支护挡土墙来阻挡坑外土压力。
2.挡水系统
这一系统的主要功能在于阻挡坑外渗水,通常采用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。
3.支撑系统
常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。
在土木工程深基坑施工过程中,要根据工程地质、周围环境等具体情况,选择应的土方开挖、支护结构及降水方案。
2.深基坑支护施工作业需要注意的几点问题
1. 支护设计力学参数设计不当
深基坑支护构造承受的土体结构压力大小与基础结构的整体性能、安全度等有直接关系。此外,地质土体结构的情况在支护施工作业中也发挥着一定决定性作用,需要精准的并能够满足实际情况去计算土体结构物理力学参数,但由于土体地质结构情况一般都相对复杂、系统,很难精确计算,特别是深基坑开挖后关于含水率、摩擦角以及粘聚力相关的参数设定值的计算,进而也就促使支护结构的应力承受范畴存在一定计算差异。因此,为了确保支护结构受力差异控制在可控范围,应当确保支护结构设计中涉及到的力学参数计算合理,将支护结构设计要求所需的计算参数负面影响将至最低。总体来讲,土建力学相关试验数据表明:有关土地产生的压力与内摩擦角值有重要关系,原土体结构的内凝聚力和开挖过后的相应内凝聚力参数也有不同。因此,在深基坑支护施工工艺中,应因地制宜选择合理支护结构形式,避免以往施工中土体结构物理力学参数计算、择取不合理的现象发生,才能将结构性能发挥的负面影响将至最低。
2. 基坑土体取样具备不完全性
对土建基础施工作业的深基坑支护设计前,需要完成预先的地基土层地质取样分析工作,其目的是确保支护结构设计相关的物理学参数合理,进而才能使后续勘探工作负荷得以降低并确保造价合理与避免资源铺张浪费等。由此可见,基坑土体取样工作的进行往往具备较高的随机性与不完全性。此外,由于地质土层结构的性质也是同时具备多样性与复杂性的,因此为了使土体取样能够较大程度的反映土层真实情况,就要确保确保钻孔数目合理、支护设计参数合理等,从而才能把支护设计中的土体取样与现实情况存在的不完全相符性将至最低状态,保证后续的施工作业顺利进行。
3 .基坑开挖未能周全考虑空间效应问题
关于深基坑开挖相关的技术资料表明:基坑周围向其内部发生的水平位移往往是中间大与两边小。另外,深基坑边坡失稳,常常以长边的居中位置发生,这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。
4. 基坑支护设计计算和实际受力相偏离
基坑支护结构设计相关计算取值问题仍然以理论性较强的极限平衡理论作为参考标准,但实际上的支护结构受力并不能完全按照理论上的原则进行设计计算,即按照理论推算和实践经验的支护设计计算取值往往与现实存在一定差异。此外,在极限平衡理论中所强调的设计计算参数也多半以安全系数为主。但实际上的支护结构遭受破坏往往在理论上强调的绝对安全相脱节;另外,还有些支护结构的安全系数在理论上去看往往安全保障程度不能保证,但是在实践支护结构设计参数却完全能够适应作业要求。总的来讲,极限平衡理论主要强调的是一种静态设计,但对于实际基坑支护作业中的动态因素、不稳定因素却得不到良好的实践验证;如果土体结构的逐渐松弛,土体强度也随着时间推移而降低,从而能够促成结构变形破坏的可能。因此,在设计中一定要周全考虑基坑支护设计参数与实践中结构受力的情况是否能够协调。
3. 土建基础施工中的深基坑支护施工技术管理措施探究
为了确保基坑支护工作顺利开展,就有必要加强深基坑施工技术的研究,从而才能确保施工作业安全进行。所以,除了必要对深基坑支护设计、相关技术进行研究,还要加强施工过程中的组织管理措施研究,以此才能避免施工作业中存在的超挖引起结构超载的现象发生,确保施工质量。
1. 转变传统设计观念
深基坑支护结构的设计,在国内的学术界中尚无具体的科学计算定论。也就是说,目前我国深基坑支护技术研究仍然处于有待完善与开发的发展阶段,此外关于深基坑支护的具体标准设计规范也并不具备。所以,深基坑结构设计工作就需要认知到设计的重要性,逐渐改进传统意义上的“结构荷载法”,彻底创新传统基坑支护设计观念,但要立足实际,满足实际作业设计标准与要求。
2. 强化降排水技术管理工作
基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。
3 .开挖要合理
基坑开挖施工时要尽量保证作业的连贯性,避免支护的过长时间暴露,同时要在施工时遵循合理开挖的作业原则,即强调“由上至下,先撑后挖,分层开挖,控制超挖”的一贯原则。此外,在锚杆施工工艺进行时,应严格按照设计要求及标准去及时进行锚杆施工作业,必要时做好锚杆的张拉、锁定及防腐工作,然后再继续进行开挖作业。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。
4. 加强基坑周围的组织管理
要避免坑边周围的施工建材及土方的过度堆放,但要不可避免时,应距基坑上部位置处不小于两米距离,且弃土堆高应控制在1.0m―1.5m范畴内,另还要确保荷载值不能超过设计要求;软土地区不宜在坑边堆置弃土;当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。
4..结束语
综上所述,目前深基坑支护技术的运用范畴相对较广,特别是随着近些年来高层建筑施工项目比重的逐年上升,深基坑支护被愈发高度重视与关注,且相应施工技术也处于完善、改进的发展过程中。为此,这就需要基坑支护设计人员、作业施工人员、以及现场监理人员等能够做到及时交流与信息反馈等,以此才能在设计要求下保障深基坑支护作业的质量与施工成果。
参考文献
[1] 李宏庆. 深基坑土钉支护的工程实践[J]. 山东建材,2006,(04)
【关键词】深基坑支护;土建基础;施工技术
1.土建基础工程中深基坑支护技术应用前景
深基坑支护是土建基础工程中一个极为重要的领域。地质条件的复杂性、结构型式的多样性以及受力状态的多变性使得深基坑支护具备了自身的特殊性,相关技术的研究成了土建基础工程的重点课题。随着信息科学和计算机科学的不断发展,深基坑支护技术也在不停地进步与提高,应用前景如下:一、对传统的静态设计理念造成了一定的冲击,促使其发生了改变;二、在变形控制方面取得了突破,新的设计方法不断被提出;三、新型支护结构的计算方法日益完善、准确;四、支护结构的试验逐步深入,并取得了一定的成果;五、深基坑支护结构方案得以不断优化;六、信息监测与信息化施工技术得以不断发展。[1]
2.土建基础施工中深基坑支护施工中的注意事项
深基坑支护在具体的施工过程中,要综合考虑土质特点、地理环境、基坑开挖深度等诸多因素,还要重点控制基坑隆起、地面变形、流砂管涌等险情。深基坑支护施工的注意事项可以概括为以下几点:一、若为市区施工,则要做好相关的环保措施。如,选择支护体系时,一方面要避免施工过程中产生的过大振动,另一方面还要考虑泥浆污染、噪音污染、化学浆液污染等问题;二、尽量不损害周边居民的利益。一般情况下,深基坑的开挖会对四周原有建筑物造成一定的不利影响,为了降低不利影响所带来的损失,要充分考虑周边房屋的沉降特点、材料的收缩变形特性以及环境温度等内容;三、城市的繁华地段,建筑较为密集,地下管线的排布极其复杂,给深基坑的施工带来了较大的限制。这种情况下,垂直开挖具备明显的优势,但也不能忽视潜在的威胁;四、工期紧、场地小是深基坑支护施工中的常见问题,所以,要科学安排施工流程,并克服或者减小场地限制所带来的不利影响。[2]
3.深基坑支护施工技术
3.1 护坡桩施工
“钻孔压浆桩”技术是护坡桩施工中常用的技术,它具有污染小、噪音小、施工效率高等优点,具体的施工工艺如下:使用螺旋钻杆钻孔直至达到预定深度,然后利用钻杆中的芯管由孔底开始自下而上压入浆液(该浆液以水泥浆为主且应预先制备好),使浆液不断上升直到地下水或者无塌孔问题的位置以上为止,将钻杆全部提出,然后进行钢筋笼和骨料的投放,最后还要进行多次由孔底开始自下而上的高压补浆操作。[3]连续一次成孔以及多次由孔底开始自下而上高压注浆的特点使得该工艺可以应用于复杂地质环境下的护坡桩施工。它的优点包括以下几个方面:一、长臂螺旋钻到达设计位置后,及时地进行高压注浆操作,高压浆的注入能够将孔壁四周的地下水排到孔外,再加上水泥浆本身的自重,可以确保孔壁不发生坍塌事故,从而保证成孔操作的顺利完成;二、施工效率高。土质为一般粘性或者砂质的情况下,每台钻机每天可以完成15—20根,直径为800mm,长度为10-20m的护坡桩。
3.2土层锚杆施工
土层锚杆施工是指利用锚杆钻机钻孔直至预先设计深度,然后注入水泥浆保护孔壁,接着穿钢绞线,最后还要进行多次补浆,当强度满足设计要求之后张拉锁定,即可完成。施工步骤:一、测量人员根据设计要求在施工现场放出锚杆的具置,接着是锚杆机的就位,并对锚水平位置、标高、钻杆倾角进行详细检查,确认没有问题之后开始钻孔;二、当遇到障碍物以及其他异常问题时,应立即停止钻孔,迅速查明原因,解决问题之后才可继续钻孔。钻孔深度满足设计要求时,空钻出土,且拔出钻杆。下锚索之前,先要检查锚索有无问题,同时还要对隐蔽工程进行仔细检查并留下记录;三、根据设计标准确定注浆材料的种类以及配合比,确保浆液内无杂物,要做到随搅随用且搅拌均匀,注浆由孔底开始自下而上进行,当浆液从孔口溢出时,停止注浆;四、锚杆水平方向孔距误差应控制在50mm以内,垂直方向孔距误差应控制在100mm以内。钻孔底部的偏斜尺寸要控制在锚杆长度的3%以内;五、土层锚杆全部都属于预应力锚杆,施加预应力于锚杆之前,先要选择2—3根进行锚杆抗拔试验,根据试验结果判断锚杆的实际可靠性是否达到设计要求,并绘制Q-s 曲线,试验系数为1.2;六、对锚杆张拉之前,先要对张拉设备标定。当锚固体、台座混凝土二者的强度都满足超过15MPa的条件时,才可以开始张拉。锚杆张拉应遵循特定的顺序进行,还要充分考虑临近锚杆之间的相互影响。正式开始锚杆张拉之前,应先取0.1~0.2 设计轴向拉力值Nl,然后对锚杆进行预张拉1~2 次,从而保证锚杆各部位能够接触紧密,杆体能够处于完全平直的状态。七、施加的预应力要达到锚杆本身抗拔力值的70%,张拉后还要做好锁定。[4]
3.3土钉支护施工
土钉支护指的是利用土钉和土体之间的相互作用,完成边坡的加固,使其成为具有良好整体性、稳定性的土体。土体发生变形时,不仅受到拉力的作用,还会受到弯力的作用,所以土钉的强度与抗拉力在设计时,要以实际需要为依据。注意点如下:一、施工的过程中,成孔工人应该根据钻机的总长计算出实际的孔深,并在各个孔口予以标明;二、在土钉成孔之前,按照设计要求确定成孔的具置,做好标记和编号;三、进行土钉拉拔试验,确认实际的土钉拉拔力,该试验的操作方应该是具有相关资质的第三方。另外,还要把握好注浆量以及注浆力这两个方面;四、依据设计要求严格控制浆液的水灰比以及外加剂的种类、数量。利用重力来实现注浆操作且注满为止,在浆液初凝前一般还要有1-2次的补浆操作。
4.深基坑支护中存在的安全隐患与改进事项
不管是什么工程都会有安全隐患的存在,深基坑支护工程是如此。施工人员要关注支护的及时性,这道程序是非常关键的。不仅要保证支护的及时性,还要保证支护的有效性。焊接一定要保证质量,不可发生漏焊、断续焊接等问题。土方开挖的过程中,不可出现超挖的情况。为了满足安全层坡的要求,修坡、挖水沟等施工应在土方开挖之后立即开展。修坡施工不该从坡脚处进行,合理的做法是从坡顶起铲。[5]
深基坑支护施工的整个过程中,还有相当多的事项需要改进、完善,包括以下几个方面:一、制定科学严密的施工制度与任务表格;二、将基坑暴露时间尽可能地缩短;三、减少基坑的变形;四、监理人员应明确并担负起自己的职责,保证施工的快速有序进行。
5.结语
科学实用的深基坑支护技术在土建工程中的重要性是不言而喻的。深基坑支护技术与工程质量、进度密切相关,能够大幅提高工程项目的经济效益。所以,土建施工时,一定要结合实际情况,以经济、适用为原则,选择最佳的支护结构、支护技术,为整个工程的质量、进度奠定基础。[6]
参考文献:
[1]胡楚旺. 深基坑支护工程技术的浅析[J]. 陕西建筑, 2010,(06) .
[2]赵小广. 试论土建基础施工中的深基坑支护施工技术[J].广东建材,2012(2).
[3]刘海峰. 建筑工程中深基坑的施工技术[J]. 江西建材, 2011,(02) .
[4]徐铁刚. 深基坑支护设计与施工管理[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(02) .
关键词:土建基础施工;深基坑支护技术;施工安全管理
0 前言
深基坑支护技术是提高土建基础施工质量的关键技术,而且,在近些年的发展中,深基坑支护技术也在不断的完善,对确保土建基础施工的持久、安全、质量等都有着一定的作用,对此,作者主要对土建基础施工中深基坑支护技术的应用进行分析。
1 深基坑支护技术概述
所谓深基坑支护就是为了保证基坑周边环境、地下结构施工的安全而采取的施工技术,深基坑支护技术对确保土建工程基础施工的安全性有着极大的作用。众所周知,深基坑工程施工中,一旦发生事故就会造成人员伤亡的现象,后果不堪设想,而引起这方面的原因主要是施工技术不到位,缺乏对安全的预控[1]。在近些年来深基坑支护技术也得到了一定的完善,尤其是施工技术实施的要求更加严格,例如,在确定施工方案之前,必须要充分的考察施工深度以及施工现场的环境;深基坑在进行土方开挖时,必须保证每台挖土机之间的间距不小于10m,而且挖土方要逐层进行,不能出现局部深挖的现象;在深基坑技术实施的过程中,对危险源要有着一定的预见性,同时要提前做好相关的解决方案等。在近些年来,土建行业的发展极为迅速,而深基坑支护技术也普遍应用到土建基础施工中,相比于传统的基础施工技术来说,深基坑支护技术更能有效的提高土建工程基础施工质量,对土建行业的发展有着一定的作用。
2 土建基础施工中深基坑支护技术的应用
通过以上深基坑支护技术的概述分析了解到,将深基坑支护技术应用到土建基础施工中,对提高土建基础施工质量有着极大的作用,但是,在深基坑支护技术应用的一些土建工程中,却因为应用缺乏合理性而导致施工质量受到影响,甚至引发安全事故。因此,深基坑支护技术的应用不能过于盲目,要根据土建基础施工工程之间的差异性,了解实际的工程情况,合理选用深基坑支护形式,并积极做好施工安全管理工作,具体应用如下。
2.1 在设计环节的应用,合理制定深基坑支护施工流程
土建工程基础施工中,应做好设计工作,尤其是在深基坑支护技术应用的过程中,要合理制定施工流程,这样才能确保深基坑支护技术应用的安全性和可靠性[2]。首先,在设计之前需要由专业技术人员到土建工程施工现场进行实地勘察,掌握土建工程施工的一手资料,如,地质地貌、周边环境、周边设施等,以此来制定合理的深基坑支护施工流程。另外,在对土建工程现场勘察过程中应注意的是,现场勘察人员必须熟练掌握深基坑支护技术,这样才能结合自身的技术来对现场存在的各项因素进行勘察,是否存在对深基坑基础施工有影响的因素,该采用何种施工操作方式才能提高土建基础施工质量。
2.2 在施工过程中的应用,做好施工安全管理工作
众所周知,土建深基坑支护技术在施工的过程中会伴有一定的危险性,尤其是在误操作或是没有按照规范流程进行施工时,不仅会对土建基础施工的质量造成影响,甚至会引发人身安全事故,因此,在深基坑支护技术应用的过程中,必须做好施工安全管理工作[3]。例如,在施工的过程中,要求施工人员不能在禁止人员停留的位置经过,避免机械施工过程没能发现人员经过或停留而对人员带来的损伤;深基坑支护技术实施的过程中可能出现噪音污染、化学污染等现象,对周边人群的身心健康都将造成一定的影响,因此,必须做好相关的防范保护措施,例如,在施工现场建立施工围栏,对施工后的污水进行处理后再排放,对一些化学材料要做好储存和使用的管理等,这样才能切实的做好深基坑支护技术的安全管理工作。
2.3 合理选择深基坑支护形式
近些年来,土建工程的发展极为迅速,土建工程的数量也越来越多,而由于每项土建工程的基础施工特征不同,使得深基坑支护技术在应用到不同土建工程中的形式也有着很大的差别,这也是深基坑支护技术应用过程中必须注意的问题[4]。因此,要发挥出深基坑支护技术的最大应用效果,就必须根据土建基础施工的实际情况来选择深基坑支护的形式,主要考虑到土建工程的周边环境,如,水位条件、基坑地质等。
3 总结
综上所述,土建工程基础施工中,会受到土建基础施工的环境、水位、施工基础等方面的影响,因此说,要实现深基坑支护技术应用在土建基础施工中的作用,就必须做好相关的工作,如,前期的准备工作、安全管理工作、支护形式的选择等。通过以上对土建基础施工中深基坑支护技术的应用分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对深基坑支护技术的了解,主要从深基坑支护技术的概述以及土建基础施工中深基坑支护技术的应用等两方面进行分析,希望通过本文的分析,对提高土建基础施工质量以及深基坑支护技术的应用效率给予一定的帮助。
参考文献:
[1]陈华.上海虹桥综合交通枢纽工程东交通广场南北下沉式车库支护施工技术[J].建筑施工,2013(03).
[2]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J]. 中华民居(下旬刊),2014(03).
[关键词]数学教学 维数 几何图形
新课程要求教师不仅仅是课程的实施者,还应该是课程研究、课程建设、课程资源的开发者。具有多重角色的数学教师要根据学生的认知水平和原有的知识、活动经验,灵活结合教学内容,设计出合适的教学素材,以使数学新课程有利于学生的发展。维数是几何图形的一个性质。凡学过数学的人,对某些几何图形的维数总以为是了解的,如“直线是一维的”、“抛物线、圆是二维的”、“长方体、四面体是三维的”。但细究一下,许多问题又模糊起来。例如:“直线是一维的”,为什么?几何图形的维数是怎样规定的?几何图形的维数只是整数吗?这些问题的回答是有点难度的,需要现代数学的知识来解释。几何图形的维数具有既简单又复杂的双重身份,是教师在初中几何教学中值得开发的资源,有利于开阔学生的数学视野。
一、人们认识维数的历程
简单地说,维数就是刻画几何图形性质的数,但人们对它的认识,却经历了一个不断深化的过程。以往,人们从图形中的点的位置的确定需要几个独立参数的观点,认为直线、线段和曲线是一维的,因为其上的点依赖一个参数s=s(t);平面和平面区域是二维的,决定其上一点需要两个参数(二度坐标);现实空间和立体是三维的,需要三个参数(三度坐标)才能决定其上一个点的位置。
在康托尔揭示了线段上的点集与空间的点集的等势性以后,皮亚诺建立了线段到正方形的连续映射,数学家们于是开始明白,图形维数这个直观明显的概念需要精确的叙述,应用边界的概念,这个概念可用下列方法来形成:空集有维数-1;如果集合X的任一点具有这样的任意小邻域,其边界的维数为n-1,则集X的维数为n。例如,孤立点的维数是0,因为它的邻域是空集且维数为-1,由n-1=-1得到n=o,所以得到孤立点的维数是0;而直线的维数为1,因为直线上任一点有任意的领域,其边界由两点组成且是零维的,由n-1=0得到n=1,所以直线是一维的;类似地可以得到圆域是二维的,球体是三维的。拓扑空间的维数是拓扑性质,即在同胚映射下是保持不变的。可以证明,在中学数学中研究的任意曲线(圆、双曲线、抛物线、函数图象等)的维数等于1,任意曲面的维数等于2,球以及其他空间立体的维数等于3。
二、在初中几何教学中渗透维数知识的意义
1.扩大学生的数学文化视野。数学新课程提倡在教学中注意渗透数学文化知识,扩大学生的数学文化视野,以激发学生的学习兴趣,提高学生对数学的整体认识,提高学生的数学素养。维数在几何教学中偶尔被提到,但目前初中数学教材几乎没有维数的一席之地,目前没有哪个版本的初中数学教材涉及到维数的内容,所以对这个在几何教学中偶尔遇到的概念,在提倡数学文化教育的新课程背景下,我们在教学中是有必要渗透的。维数概念经历了由初等数学的明显直观性到现代数学的精确叙述性,是“人类对数学的认识是一个不断发展的过程”的一个体现,是“数学是系统的、严密的”一个体现,是“数学崇尚理性”的一个体现。
2.促进学生形成正确的维数观。为了了解学生对几何图形维数的认识情况,笔者设计了一个调查问卷,对本校初一的40名学生进行了调查,具体内容主要涉及三个维度:判断一些常见几何图形的维数;获得几何图形的维数的途径;倾向学习维数知识的主观意愿程度。在第一维度调查中,学生能正确判断一些常见图形的维数的准确率如表1所示。
表1 判断常见图形的维数
由表1得出许多学生不能正确区分一些常见几何图形的维数,只有35%的学生明确曲线是一维的,仅40%的学生能指出域是二维的,不到30%的学生认为曲面是二维的。学生可能认为曲线和域都是平面图形,在解析几何上都是在二维的直角坐标系上表示出来的,所以它们都同是二维;相类似地也认为球和球面是同维数的。既然在生活中、教学中偶尔会有维数的说法,而且学生具有某些不正确的维数观,那么在教学中是有必要比较系统地向学生渗透维数的知识,使学生能正确区分各种常见几何图形的维数,适当了解与维数相关的知识。
三、在初中几何教学中渗透维数知识的可行性
全日制义务教育《数学课程标准》(实验稿)建议教学活动必须建立在学生已有的知识经验和主观愿望基础之上。
1.大部分学生的认知结构里有维数。维数是几何图形的性质之一,目前初中数学教材并没有关于维数知识的学习内容。在第二维度的调查中发现,70%学生都接触过维数(见表2),所以他们对“维数”并不陌生,在学习上能够像对其他学习内容一样,心理上不会产生很大的障碍。学生总是用原来的知识来过滤、解释新信息,但是他们不能完全同化不熟悉的新信息。因此,学生的认知结构里有维数为学习提供了同化的基础学习材料,这对于渗透维数知识的教学无疑是一大幸事。
表2 获取维数几何图形的维数知识的途径
2.绝大部分学生有学习维数知识的意愿。在第三维度的调查中发现有 57.5%学生认为很有必要学习维数知识,有 17.5%学生认为有必要学习维数知识,结果表明大部分学生具有倾向学习维数知识的主观意愿(见表3)。学习的主观意愿是对学生学习维数知识起激励和推动作用的动力,可以激发学生学习的积极性和主动性,推动学生努力地、有意义地了解维数知识。所以,学生具有的这个学习意愿在渗透维数知识的教学中可以起到事半功倍的教学效果。
表3 数学课学习维数知识必要性
四、在初中几何教学中渗透维数知识的教学建议
1.不宜喧宾夺主。维数知识是作为几何教学中的一种数学文化的补充形式穿插在授课内容中的,不能喧宾夺主,应以完成教学计划为主。在几何的授课过程中自然引出,不应过分渲染,忽视了正常的教学内容。正确把握好维数知识和课堂教学内容的主次,但也不能因为不能过分渲染,而在教学中草率地一笔带过。课前要精心准备教学设计,根据初中学生的接受能力和旺盛的求知欲,既要交代清楚一般常见图形的维数、简单介绍维数概念的相关知识,还要充分挖掘其中蕴涵的丰富的数学文化意义,努力把维数有形的数学知识和无形的数学文化价值在教学中融合在一起。
2.语言宜通俗化。维数的概念要用到边界和任意小邻域的概念来叙述,初中学生的认知结构里还没有极限的概念,任意小邻域的理解对他们来说是比较抽象的,所以在教学中要采取一种比较通俗的、学生可以接受的语言描述方式。20世纪初,Poincare用通俗的语言指出了维数的概念,这在教学中是适宜引用的。Poincare 认为:若在一条曲线上标定一点,就把曲线“切断”成两部分。一个蚂蚁从一端爬进其中一部分,如不通过这个点,它就无法进入另一部分。也就是说一个点就能阻止蚂蚁继续前进。若在一个曲面上,就不能用点将它“切断”,必须用曲线才能划开曲面为两部分。划分空间一个立体为两部分,则必须用曲面。这就是说一种图形被另一种图形划分,两者是不同维的。图形的边界(也是图形)比该图形的维数低一维。若视点是零维的,曲线即应是一维的,曲面是二维的,立体是三维的。根据这种想法,Menger和Uryon用归纳的方法给出了图形M维数的严格定义。
3.简单介绍分形图形的维数。在讲完了上述的维数内容之后,或许学生就觉得几何图形的维数是整数的,这时还可以给学生来个认知冲击,并不是所有的图形的维数都是整数的,像噪音图、材料的裂缝图等分形图形的维数并不是一维的,而是分数维的。如果学生很感兴趣,那么,分形又是另一个值得开发的数学素材。
数学教学不等于教学数学,而是着眼于人的素质的提高和德智体美诸方面的和谐发展。几何图形的维数蕴涵着丰富的数学意义,数学教师可以挖掘出许多蕴涵其中的教育价值,在渗透教学中做到全面育人。
参考文献: