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篇(1)

【關(guān)鍵字】港口工程 事故隱患辨識分級

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

【引言】在當(dāng)今港口作業(yè)工程中，安全事故頻發(fā)，港口作業(yè)風(fēng)險增加，這種情況值得引起人們的重視與警惕。增強港口作業(yè)以及管理人員的安全意識，辨識港口工程重大事故隱患，并及時對其進行排除與整改，對維護港口工程的正常運行以及保護港口工作人員的生命財產(chǎn)安全具有十分重要的意義。本論文旨在對港口工程重大事故隱患辨識進行探討，以期為保證港口工程安全提供一定的理論依據(jù)。

1、港口工程重大事故隱患概述

港口工程重大事故隱患是指，在港口作業(yè)活動中，由于操作的不合規(guī)范、作業(yè)環(huán)境的不安全以及作業(yè)管理的不到位等因素，而埋下的易造成后期重大安全事故的隱患。根據(jù)《安全生產(chǎn)事故隱患排查治理暫行規(guī)定》，可以這樣對港口工程重大事故隱患進行界定，危害程度較高、整改難度較大，并需要花費大量的人力物力進行排除的事故隱患。

我國港口作業(yè)的大致方式有人工作業(yè)、機器作業(yè)以及人機合作三種方式，且由于港口工程的繁雜性，港口工程管理的難度是很大的，從而，港口工程重大事故安全隱患也就頗多。這類安全隱患的危害是十分大的，輕則引起國家財物損失，重則造成眾多人員傷亡。要徹底消除港口工程重大事故隱患，就必須對其進行全面的分析與認識。

2、事故隱患辨識的相關(guān)規(guī)定

對港口工程重大事故隱患進行辨識，就是為了更好的做好事故隱患排查工作，以最科學(xué)、有效的手段消除港口工程安全隱患，保證港口安全。要制定出行之有效的解決法案，就必須準確地辨識港口工程重大事故隱患，并對其進行分級，以期有針對性地處理。

然而，目前我國還沒有出臺有關(guān)港口工程重大事故隱患如何進行辨識、分級的法律法規(guī)。但是，我們可以參照相關(guān)的法律法規(guī)對其進行認識。根據(jù)國家現(xiàn)有的《重大事故隱患管理規(guī)定》，可以這樣辨識重大事故隱患。根據(jù)事故隱患可能造成的人員死亡數(shù)目以及可能造成的直接經(jīng)濟損失，對重大事故隱患進行辨識、分級。另外，根據(jù)2007年出臺的《安全生產(chǎn)事故隱患排查治理暫行規(guī)定》，事故隱患可以分為兩類，一類是一般事故隱患，另一類是重大事故隱患。前者相對于后者來說，其危害程度較小，且較易發(fā)現(xiàn)整頓。本論文所研究的就是重大事故隱患，港口工程重大事故隱患可以造成十分嚴重的后果，且對其的發(fā)現(xiàn)和整改難度是頗大的。

除此之外，現(xiàn)有的《交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)安全生產(chǎn)隱患排查治理公示銷號實施要點》以及《國務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》都對港口工程重大事故隱患的表示具有參考價值。特別是后項規(guī)定，其比較明確清晰的界定了煤礦生產(chǎn)的重大事故隱患，對預(yù)防礦區(qū)安全事故的發(fā)生起到了極大的指導(dǎo)作用，因此，這項規(guī)定，亦對港口工程重大安全事故的辨識有著極高的參考價值。

現(xiàn)有的這四部法律，雖然不是專門針對港口工程重大事故隱患而制定的，但是在對港口工程重大事故隱患的辨識過程中，可以相應(yīng)的借鑒。那么，根據(jù)這兩部法律，要怎樣對港口工程重大事故隱患進行辨識呢？首先，要排查出可能造成重大安全事故的隱患，再綜合其可能造成的人員傷亡數(shù)目及財物損失狀況等多種因素，確定其是否可以定義為港口工程重大事故隱患，再對其進行分級考慮，按照不同等級的事故隱患制定出不同的解決應(yīng)對方案。

3、港口事故隱患辨識的相關(guān)研究

目前，關(guān)于港口事故隱患辨識的相關(guān)研究，國內(nèi)外并不多。但是，可以參考吳宗之與張新梅等的相關(guān)事故隱患研究。他們的研究主要是從危險源方面進行的，其考慮到港口管理者是否能有效控制重大危險源。

另外還有王鳳琪、林宏源、張國順、李禎、李倩等人對事故隱患的研究，雖然他們的研究主要方法和對象都有所不同，但是他們的研究都對港口工程重大事故隱患的辨識有一定的價值貢獻。

就比如拿李倩的研究來說，她將事故隱患分為一般事故隱患以及重大事故隱患，其得出的研究結(jié)論是，如果重大危險源，因為各種不同原因，而處在一種不安全的狀態(tài)，就會成為重大事故隱患。在港口工程中，易燃易爆物品就是重大危險源，它的運輸作業(yè)是十分危險的。但是如果防護得當(dāng)，一切按要求行事的話，其發(fā)生事故的概率還是十分低的。但是如果其存儲運輸環(huán)境由于人為愿意，沒有做好防爆防燃措施，比如運油車沒有接放電鏈，就會造成嚴重的安全事故。

4、港口工程重大事故隱患的辨識分級

那么，如何對港口重大事故隱患進行辨識呢？首先我們要明白，對港口工程重大事故隱患進行辨識，目的就是為了對港口重大事故隱患進行分級，以期對其進行有針對性地處理，最后以最科學(xué)、有效的手段消除港口工程安全隱患，保證港口安全。我們應(yīng)這樣對港口工程重大事故隱患的辨識分級。

（1）對安全隱患在已發(fā)生的安全事故中出現(xiàn)的頻次進行演繹推理，從而辨識港口工程中的重大安全隱患。任何事故都是由安全隱患造成的，但是并不是所有安全隱患都能夠造成事故。從可能發(fā)生事故的源頭上對事故級別進行分析判斷，從而反過來分析辨識事故隱患，得出其是否為重大事故隱患，判斷出隱患級別。我們可以整理出今年來港口工程所發(fā)生的重大安全事故，并對這些案例進行逐步分析，摸索出一條從事故級別推出事故安全隱患級別的線路，從而為演繹推理港口工程重大安全隱患級別提供推理方法及套路。

下圖為已發(fā)生港口安全事故中，各類安全隱患所出現(xiàn)的頻次，可以根據(jù)事故隱患出現(xiàn)頻次對重大事故隱患進行辨識與分級，頻次愈高，事故隱患級別也就愈高。

（2）另外，我們還可以通過對不同安全隱患的風(fēng)險評估，來辨識港口工程中的重大安全隱患。不同級別的安全隱患，造成安全事故的級別也是不一樣的。所以，我們可以根據(jù)對港口工程事故隱患可能造成多大程度的事故，以及造成事故的級別進行演繹推理，從而得到安全隱患級別。

（3）因為沒有一套標準的港口工程重大事故隱患的辨識標準，我們在對事故隱患進行分析、辨識的過程中， 就必須征詢相關(guān)專家的意見。并結(jié)合他們意見的，不斷修改以及完善港口工程重大事故隱患辨識標準。在咨詢專家意見之前，要做好前期準備工作，根據(jù)港口工程中所出現(xiàn)的具體安全隱患，制定好針對性強的問題，提高咨詢效率。

（4）可以就事故隱患排除以及整改難度，對港口工程重大安全事故隱患進行辨識。如果事故隱患發(fā)現(xiàn)難度較大，且整改要花費大量的人力物力，那么這個事故隱患就可以定義為重大事故隱患。

（5）最后，還可以從重大危險源的正確處理和有效控制來對港口工程的重大事故隱患進行辨識。這不是說以危險源危害級別的高低來定義重大事故隱患，而是應(yīng)綜合危險源級別與港口管理工作的合理、到位來定義、辨識港口工程的重大事故隱患。如果拿重大危險源油罐車來說，如果港口工作到位，對油罐車進行了有效的控制，那么就不能定義其為重大事故隱患。

5、結(jié)語

港口工程重大事故隱患的正確辨識，對保證港口作業(yè)安全起到了至關(guān)重要的作用。目前，有關(guān)于這方面的研究以及法律法規(guī)是十分少的。辨識港口工程重大事故需要從多方面入手，最為關(guān)鍵的還是要制定出一套行之有效的辨識方法及規(guī)定。港口工程重大事故隱患辨識這一課題，在當(dāng)前的社會背景下，是十分具有研究意義的。

【參考文獻】

[1] 吳宗之. 論重大危險源監(jiān)控與重大事故隱患治理[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報，2012.

[2] 張新梅，潘游. 重大工業(yè)事故隱患辨識與評價方法研究[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報，2011.

篇(2)

Abstract:According to the formula of rain intensity where the project located in, the design parameters such as collection volume of the polluted rain water，the capacity of the water treatment device shall be determined reasonably in the bulk cargo terminal yard.

關(guān)鍵詞：高懸浮物污水暴雨強度 典型雨型暴雨雨峰 設(shè)計雨型圖Key words:sewage with high suspended matter concentration ;formula of rain intensity;typical rainfall pattern; peak value of the rainfall;designed hyetograph

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

隨著我國煤炭及礦石原材料需求量的不斷增大，煤炭及原材料散貨在我國沿海主要港口的轉(zhuǎn)運量近年來持續(xù)增長，在這種大背景下，我國各主要港口近年來建設(shè)了大量專業(yè)散貨露天堆場，部分堆場面積近100萬公頃。暴雨時產(chǎn)生大量的高懸浮物污水。而如何準確確定堆場高懸浮物污水流量就成為設(shè)計污水收集系統(tǒng)及處理構(gòu)筑物規(guī)模的重要前提，本文就如何利用暴雨強度公式確定高懸浮物污水流量進行一些探討。

一、 現(xiàn)行《港口工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)范確定大型散貨堆場高懸浮物（SS）污水量存在的問題

現(xiàn)行《港口工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范》煤堆場徑流量是依照徑流系數(shù)（0.1~0.2）與多年最大日降雨深的最小值及匯水面積的乘積來確定的。

公式如下：V=φHF

V-徑流雨水量（m3）

φ-徑流系數(shù)，取0.1~0.2

H-多年最大日降雨深的最小值（m）

F-匯水面積（m2）

通過以上計算方式僅僅是確定了暴雨時生成污水的總量，但是該計算方法沒有體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐慕涤昙谐潭取⒔涤甑膹姸确植肌⒔涤隁v時等情況，而僅僅采用污水的生成總量是無法有效確定污水處理規(guī)模及收集方式的，致使大型散貨碼頭的污水處理及收集方式很難做到經(jīng)濟合理。

二、 設(shè)計暴雨模式雨型的特點

針對大型散貨堆場污水系統(tǒng)設(shè)計的上述問題，必須對散貨堆場場區(qū)的降雨形態(tài)做客觀的分析。

而描述一次設(shè)計暴雨降雨強度隨時間的發(fā)展變化過程稱為設(shè)計暴雨的時程分布,或稱為暴雨的雨型。習(xí)慣上采用單位時段為Δt的時段雨量ΔH隨時間t而變的柱狀過程圖ΔH～t表示雨型（如圖1）。

圖1典型雨型圖

Δt通常采用1 d、1 h或某一個標準歷時(如3 h)。因此,暴雨的時程分布又分為日雨型、時雨型及段雨型3種。確定設(shè)計暴雨雨型的時間分配,如雨峰的個數(shù)及其出現(xiàn)的位置,降雨過程的連續(xù)及間歇情況,各時段的雨量分配等就成為求算污水處理規(guī)模的前提條件。另外在港區(qū)污水處理規(guī)模一般以日為單位，且暴雨為短延時降雨所以建議暴雨的時程分布采用時雨型分布。

一般情況下設(shè)計暴雨模式雨型具有以下特點：

1、 暴雨雨峰時段的平均強度與暴雨強度公式強度相等，是同頻率控制的，也就是說，設(shè)計時可用暴雨強度公式推求雨峰時的降雨量。

2、 暴雨強度的平均趨勢是先小繼大、最后小的過程。概括了降雨強度先小后大、先大后小的特點。

3、 國內(nèi)外大量統(tǒng)計結(jié)果表明，降雨強度過程雨峰位置多半位于降雨過程的前三分之一左右。

三、 利用暴雨強度公式推算堆場分區(qū)集水、截水溝設(shè)計流量

大面積分區(qū)集水、截水設(shè)計流量的確定實際上可以引申為推算小流域集水區(qū)的洪峰流量，根據(jù)上述設(shè)計暴雨模式雨型特點第1條利用暴雨強度公式，可以通過暴雨強度公式結(jié)合洪峰推求經(jīng)驗公式（匯水面積小于3平方公里），推求最大雨峰的降雨量，從而確定整個港區(qū)不同區(qū)域集水、截水溝的設(shè)計水量。例如：某港區(qū)堆場為例（廣州地區(qū)），局部集水區(qū)面積為20公頃，徑流系數(shù)取0.2，集流時間為10分鐘，其在10年一遇的暴雨洪峰流量可利用公式估算。

該地區(qū)暴雨強度公式如下：

帶入數(shù)值，得出降雨強度為545.55mm/s.ha

帶入公式Q=CqF/1000=0.2x545/1000x20=2.18m3/s

其中Q-設(shè)計流量

C-徑流系數(shù)

q-降雨強度

F—分區(qū)面積（匯流面積）

那么該流量即為負擔(dān)該堆場區(qū)域集水、截水溝的設(shè)計流量。

四、 利用暴雨強度公式推算散貨堆場主排水溝及污水調(diào)節(jié)池容積

暴雨強度公式結(jié)合洪峰推求經(jīng)驗公式僅能確定分區(qū)污水收集系統(tǒng)的設(shè)計流量，但還是無法反映全部降雨過程中整個堆場的流量生成情況，如果想確定主排水溝及污水調(diào)節(jié)池的容積，在排水路徑確定的條件下，還需對設(shè)計雨型做進一步的分析。

典型雨型是由兩條相切（b等于0）或相交（b不等于0）的拋物線所組成，其雨峰時段內(nèi)的平均強度與暴雨公式的強度相等，雨峰的位置由暴雨統(tǒng)計資料確定。

典型雨型強度過程的總歷時為t0，峰前的瞬時強度曲線為Ia，相應(yīng)的歷時為ta，降雨累計量為Ha，峰后的瞬時強度曲線為Ih,相應(yīng)歷時為th，降雨累計量為Hb，總降雨量HT=Ha+Hb。令t0=1，強度高峰點的位置為r（位于0-1之間），則t0=ta/r=tb/（1-r）如圖2。

圖2 典型雨型強度過程圖

同樣我們可以通過設(shè)計洪峰經(jīng)驗公式結(jié)合某一頻率暴雨強度公式求算設(shè)計雨型。首先確定某一時段為降雨時間單位T（一般以集水分區(qū)的集流時間為時段T），一場設(shè)計雨型可由n個T構(gòu)成，則其降雨延時為nT。然后再將不同降雨時間T、2T、3T、4T……nT代入暴雨強度公式，計算所對應(yīng)的累積降雨強度a、b、c、……，接下來

由前述暴雨雨型的特點3“降雨強度過程雨峰位置多半位于降雨過程的前三分之一左右”，我們可將設(shè)計雨型降雨頂峰a發(fā)生在降雨開始后1/3時刻，則a點2側(cè)2b-a及3c-2b分別向左右兩側(cè)遞減。

還是以廣州地區(qū)為例, 推估某大型散貨堆場五年一遇暴雨6小時(長延時)的設(shè)計雨型，可由暴雨強度公式 求五年一遇暴雨的暴雨強度。

設(shè)總集水區(qū)之集流時間為30分鐘，因此以30分鐘作為時距T，累積降雨強度a, b, c, d…以及各段降雨時間之降雨強度a, 2b-a, 3c-2b,4d-3c…計算詳見表1 。

降雨強度計算表

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以繪制該地區(qū)5年一遇、6小時延時暴雨分時段雨量圖。

圖3 廣州地區(qū)散貨堆場分時段暴雨雨量柱狀圖（長延時）

連接各時段即可得設(shè)計雨型圖

圖四 廣州地區(qū)散貨堆場暴雨雨型圖（長延時）

根據(jù)此雨型圖，便可得知在整個降雨時段，單個時間點的降雨情況，從而根據(jù)降雨量確定堆場排水主渠的設(shè)計流量，進一步確定雨污水處理調(diào)節(jié)池的有效容積。

通過以上分析我們可以在散貨堆場雨污水收集系統(tǒng)平面布置確定后，根據(jù)工程所在地的暴雨統(tǒng)計資料，確定出該地區(qū)設(shè)計重現(xiàn)期時的典型暴雨總降雨量和降雨總歷時，并利用當(dāng)?shù)氐谋┯陱姸裙降贸霰┯暧攴鍙姸燃捌骄攴鍤v時時間，從而得出該地區(qū)暴雨設(shè)計重現(xiàn)期的典型雨型。然后根據(jù)該典型雨型確定降雨歷時內(nèi)各時間點的降雨強度及降雨量，再根據(jù)各時間點堆場情況確定集水及集水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模；并經(jīng)一步確定堆場雨污水調(diào)節(jié)池的有效容積。

四、 結(jié)束語

通過對暴雨雨型的分析，確定散貨堆場高懸浮物（SS）污水收集構(gòu)筑物的合理尺寸及污水處理設(shè)施得合理規(guī)模，只有處理好以上因素，才能有的放矢的做好散貨港區(qū)污水的設(shè)計，達到既保護環(huán)境又發(fā)展經(jīng)濟，并且減少投資的設(shè)計要求。

參考文獻：

[1]人民交通出版社.港口工程環(huán)境保護設(shè)計規(guī)范（JTS149-1-2007）2008.2.

篇(3)

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)可靠度;基礎(chǔ)工程;應(yīng)用

一、重力式擋土墻結(jié)構(gòu)體系可靠度的窄界限

重力式擋土墻因其有就地取材、施工方便、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，在水利、公路、建筑、港口、鐵路、礦山等工程中被廣泛應(yīng)用，對其進行較為全面準確的可靠性分析具有重要的意義.目前工程上大都采用定值分析方法來分析擋土墻，此法雖經(jīng)長期工程實踐證明為一種有效的方法，但存在明顯不足之處：首先是沒有考慮荷載、土的抗剪強度指標、土的容重、地下水位、材料強度等量的隨機性;其次是沒有考慮擋土墻傾覆破壞、水平滑移破壞、地基承載力不足破壞、整體滑移破壞的失效模式相關(guān)性.因此，有的擋土墻按定值法算出的安全系數(shù)是足夠的，但實際應(yīng)用時卻發(fā)生了破壞，這已為國內(nèi)外許多破壞實例所證實.

地震時，常因地震作用使土壓力增大而造成擋土墻的破壞，因此，在地震區(qū)建造擋土墻時應(yīng)考慮地震對土壓力的影響.在降雨較充足的地區(qū)，土體滲流及墻體排水速度有限，引起墻后水位上升，墻后壓力增大，擋土墻往往在下雨時或下雨后由于水壓力增大而破壞.對于低矮的擋土墻，因墻體厚重，所受拉彎曲拉應(yīng)力較低，再加上墻體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力又能抵消部分拉應(yīng)力，因而墻身拉應(yīng)力很小;對于稍高的擋土墻，除墻體厚重外，還可采用配鋼筋等結(jié)構(gòu)措施處理，因此，暫不考慮墻身材料強度不足的破壞.

1.1實例分析

某工程采用重力式擋土墻，墻身材料混凝土重度為γ0=24KN/m3，變異系數(shù)為0.05.斷面為矩形，埋深3.2m，基坑開挖5.0m，地基土假定為單一土層，擋土墻底與土之間摩擦角為31°，地下水位高度平均值在地表以下1.0m處，變異系數(shù)為0.42.在漲水期間地下水不漫過墻頂，各土性指標的概率特性列如表1所示，擋土墻幾何尺寸視為定值.

表1隨機變量及其統(tǒng)計特征

注，隨機變量之間相關(guān)性：c、φ間相關(guān)系數(shù)為-0.3，c、H0間相關(guān)系數(shù)為-0.4， φ、H0間相關(guān)系數(shù)為-0.3;其它變量相互獨立。

計算得各種失效模式對應(yīng)的可靠指標如表2

表2各種失效模式對應(yīng)的可靠指標

考慮3種失效模式通過隨機變量聯(lián)系，存在相互聯(lián)系，因此其可靠度必然落在一個范圍之內(nèi)，其失效概率一般界限可用式（6.6）求解，得

0.0084936≤Pf≤1-（1-0.0084936）（1-0.0035518）（1-0.0078464）=0.019767356

進而由Pr =1-Pf求可靠度的界限：99.15064% ≥Pr≥98.02326%

以上求出的可靠度范圍較窄.故可不求擋土墻可靠度窄界限.

二、軸心荷載下樁樁基礎(chǔ)的可靠度計算

對擋土墻等結(jié)構(gòu)進行的可靠度計算均為地上結(jié)構(gòu)的可靠度計算.在結(jié)構(gòu)設(shè)計中地下結(jié)構(gòu)的可靠度計算也具有很重要的工程意義，本節(jié)對基礎(chǔ)工程中軸心荷載下樁基礎(chǔ)的可靠度計算進行分析。

打入砂層的混凝土摩擦樁，其承載能力一般可以認為是由混凝土的抗壓強度和土對樁的支承能力來確定.假設(shè)本樁斷面是圓形的，則與土對樁支承能力不足相對應(yīng)的功能函數(shù)為

三、偏心荷載下樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)的失效模式與可靠度窄界限

以下對樁基最一般的工作狀態(tài)偏心荷載作用下進行可靠度分析，就偏心荷載下樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)失效模式與可靠度的窄界限進行研究。

樁底壓漿灌注樁是新近開發(fā)的新型摩擦樁，具有承載力高、沉降小、造價低等優(yōu)點，現(xiàn)己用于實際基礎(chǔ)工程中，對其可靠度的合理評價具有重要的工程意義.然而在現(xiàn)行的土力學(xué)地基與基礎(chǔ)之中，摩擦樁基礎(chǔ)設(shè)計仍是采用傳統(tǒng)的安全系數(shù)法，由樁身材料強度和土對樁的支承力來確定單樁豎向承載力，然后由單樁豎向承載力來確定樁數(shù)及樁的布置，再對各樁進行承載力驗算，并驗算群樁地基強度.這種方法有明顯不足之處.首先是沒考慮樁身材料強度、地基強度、荷載效應(yīng)等量的隨機性;其次是沒考慮樁身材料強度不足、土對樁的支承力不足、群樁地基強度不足的失效模式相關(guān)性，與實際情況有所偏頗.雖然有過對單樁可靠性分析的文章，但考慮樁身材料強度、土對樁的支承力、群樁地基強度對整個摩擦樁基礎(chǔ)進行可靠度窄界限分析的研究卻很少，對于樁底壓漿灌注樁基礎(chǔ)的可靠度窄界限研究更少.本節(jié)從樁身材料強度、土對樁的支承力與群樁地基強度等3方面考慮樁底壓漿灌注摩擦樁基礎(chǔ)的失效模式，利用JC法求其單項可靠度，再考慮失效模式通過隨機變量聯(lián)系，存在相關(guān)關(guān)系，求其可靠度的窄界限.

四、總結(jié)

在基礎(chǔ)工程中重力式擋土墻和樁基礎(chǔ)，長期以來采用安全系數(shù)法，盡管這一方法已使用多年，但對安全系數(shù)大小的取值，則是根據(jù)工程事故率的高低來不斷調(diào)整的，這不免要以過大的材料浪費和潛在的巨大經(jīng)濟、生命損失為代價。而且由于設(shè)計中不確定因素的存在，特別是土工參數(shù)的不確定使得按傳統(tǒng)方法設(shè)計的擋土墻出現(xiàn)了許多工程事故，基礎(chǔ)工程可靠度理論正是在這一背景下發(fā)展起來的。結(jié)構(gòu)工程實踐說明，結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)所受載荷、結(jié)構(gòu)的幾何尺寸等眾多均是隨機變量，基于概率統(tǒng)計理論的可靠度設(shè)計方法，已在土建、水利、道路、礦山、機械等眾多工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于影響構(gòu)件和結(jié)構(gòu)可靠性因素的隨機性與復(fù)雜性，對于結(jié)構(gòu)進行有效、準確的可靠性評價的研究仍方興未艾。

隨著國內(nèi)各部門可靠度規(guī)范改革的進一步深入及巖土工程可靠度研究的進一步開展，作為土木工程、水利水電工程建筑、房屋建筑工程、道路工程結(jié)構(gòu)、鐵路路基工程、港口工程等重要組成部分的擋土墻結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ)的設(shè)計采用可靠度方法已是大勢所趨。所以現(xiàn)在結(jié)構(gòu)可靠度理論在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用是十分重要的。

參考文獻

1趙國藩.工程結(jié)構(gòu)可靠性理論與應(yīng)用[M]二大連：大連理工大學(xué)出版社，1996.

2貢金鑫.工程結(jié)構(gòu)可靠度計算方法[M]二大連：大連理工大學(xué)出版社，2003.

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8王平，劉東升，田強，等.地下水作用下?lián)跬翂Φ姆€(wěn)定性分析[J]地下空間，2001，21（5）：475一479.

9劉興奇.可靠度理論在擋土墻中的應(yīng)用〔碩士學(xué)位論文〕.西南交通大學(xué)，1992.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】土木工程概論；課程；改革措施

【中圖分類號】G642.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089 (2012)02-0014-02

前言

土木工程概論是在教育部1998年進行專業(yè)目錄調(diào)整，大土木專業(yè)建立后新出現(xiàn)的一門面向入學(xué)新生的必修課程，也是一門新興課程。主要介紹土木工程（專業(yè)）內(nèi)涵、土木工程形式、特點、最新成就、發(fā)展方向以及土木工程材料、建造方式等內(nèi)容，還包括土工程學(xué)生應(yīng)具備的知識、能力和學(xué)習(xí)方法。目的是使學(xué)生一入學(xué)就了解土木工程的廣闊領(lǐng)域［1］，感覺到專業(yè)成后可以大有作為，從而產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望，建立對專業(yè)的深厚感情，樹立投身祖國建設(shè)事業(yè)的信念。

該課程具有以下特點：

（1）課程較新，不同于力學(xué)、建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等傳統(tǒng)課程，還未形成非常成熟的教學(xué)體系；

（2）受眾特殊，面向的是沒有任何基礎(chǔ)的新生，講授的卻是專業(yè)性較強的內(nèi)容；

（3）內(nèi)容涉及面廣，涵蓋土木工程（專業(yè)）的方方面面，即包括專業(yè)情況、知識體系、能力要求及學(xué)習(xí)方法，還包括各種工程形式、建造以及管理等方面的知識；

（4）教學(xué)目的特殊，其他課程以傳授知識、培養(yǎng)能力為主，該課程要求學(xué)生掌握的內(nèi)容不多，主要是幫助學(xué)生了解大土木的內(nèi)涵、樹立專業(yè)觀念、培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣、了解研究發(fā)展的方向。

由于上述原因，導(dǎo)致在目前的課程教學(xué)實踐中存在一些問題，未能很好地發(fā)揮該課程的的重要作用，為改善教學(xué)效果，許多開設(shè)土木工程的院校對該課程教學(xué)改革進行了有益的探索，在分析了目前土木工程概論教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，我們也結(jié)合自身情況進行了相應(yīng)的教學(xué)改革實踐。

1 存在問題

重視不足。由于課程的新興性和介紹性特點，一些學(xué)校對該課程重要性認識不足，選派教師、安排學(xué)時、教師授課以及學(xué)生學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié)往往不如骨干課程受重視。

課程內(nèi)容把握差距大。這有教材的原因也有教師的原因，有些教材內(nèi)容帶有很強的作者或?qū)W院背景，本人（學(xué)院）哪些方面比較強，往往重點介紹；有些教材重理論介紹，有些教材重建設(shè)實例展示；有些教材注重過去發(fā)展，有些教材注重未來展望，故此教材內(nèi)容、形式不統(tǒng)一。因為該課程內(nèi)容相當(dāng)寬泛，很少有教師能夠熟悉課程涉及的全部內(nèi)容，教學(xué)實踐中有些授課教師熟悉部分多講，不熟悉部分少講、不講，所以各院校該課程的學(xué)習(xí)相差較大。

講授方式不固定。目前教學(xué)實踐中一般由一名教師主講和多名教師共同講授兩種方式。一人講存在局限性，如前述，土木工程涵蓋過去的多個專業(yè)，涉及工程建設(shè)的各環(huán)節(jié)，某一教師不可能是各方面的行家；有些院校組織各方面資深學(xué)者就土木工程的某些方面作專題講座的形式來講授，深度和前瞻性都能滿足，但作為課程的系統(tǒng)性不能保證。

教學(xué)方法單一。我國高校傳統(tǒng)的教學(xué)方法通常只關(guān)注教與學(xué)，對學(xué)生怎樣學(xué)、學(xué)什么、學(xué)多少及學(xué)生的認同感關(guān)注不夠［2］，在教與學(xué)的關(guān)系中，“教”雖然起著指導(dǎo)作用，但終究是外在的東西，只有“學(xué)”才是內(nèi)在的。學(xué)生只有通過主動刻苦的學(xué)習(xí)，才能把知識內(nèi)化成自己的才能［3］。目前土木工程概論的教學(xué)實踐中也存在重知識、輕方法，重灌輸、輕互動，重教師、輕學(xué)生等問題。

教學(xué)改革實踐

選擇優(yōu)質(zhì)教材，結(jié)合專業(yè)方向設(shè)置制定教學(xué)大綱，課程內(nèi)容既考慮土木工程豐富內(nèi)涵和知識的系統(tǒng)性，又有學(xué)院自身的特點。我院土木工程專業(yè)共開設(shè)建筑工程、道路與橋梁工程兩方向，擬開設(shè)港口工程方向。首先參考了江見鯨等［4］、羅福午［5］、丁大鈞等［6］、陳學(xué)軍［7］等多版本教材，最終選定了江見鯨先生、葉志明教授主編的土木工程概論教材及相應(yīng)CAI教學(xué)課件作為教材，其余作為參考教材。江見鯨教材的優(yōu)點，根據(jù)我院專業(yè)培養(yǎng)目標要求對其內(nèi)容做適當(dāng)?shù)脑斅蕴幚恚?0學(xué)時課程，建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4課時，工程材料、基礎(chǔ)工程港口工程、土木工程師設(shè)計方法各用2學(xué)時，其余適當(dāng)介紹主要內(nèi)容。

由于教材編制的時效性，至少落后工程實踐2年以上，所以教材使用中，應(yīng)注意及時將土木工程的新理論、新技術(shù)、新方法、新材料及新建典型工程等信息補充至教學(xué)中，保證課程的先進性。

2.組織課程組，系統(tǒng)授課。結(jié)合前述兩種授課方式的特點，我們成立了以專業(yè)負責(zé)人主的土木工程概論課程組共5人，其中教授2人、副教授3人，有博士學(xué)位2人，碩士學(xué)位2人，專長涉及建筑工程、巖土、交通工程、施工組織與管理等方面，這些教師不但有較高的專業(yè)水平還有深厚的工程或研究背景。課程組共同討論修訂教學(xué)大綱，由負責(zé)人進行課程統(tǒng)籌，制定教學(xué)計劃，基礎(chǔ)工程、交通工程、施工和設(shè)計方法等章節(jié)由4名教師主講，其余內(nèi)容由課程負責(zé)人講授。

3.根據(jù)課程特點采用啟發(fā)性、典型工程實例引導(dǎo)等教學(xué)方式。總理在會見第五屆高等教育國家級教學(xué)成果獎獲獎代表和北京市優(yōu)秀教師時提出，孔子說：“不憤不啟，不悱不發(fā)”，這八個字的意思就是要實行啟發(fā)式教育，把學(xué)生作為教學(xué)的中心，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的整個過程中保持著主動性，主動地提出問題，主動地思考問題，主動去發(fā)現(xiàn)，主動去探索。啟發(fā)式教育的核心就是要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維。所謂教是為了不教，就是要使學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)的方法，提高創(chuàng)新的能力。該課程面向剛?cè)雽W(xué)還沒有建立工程、專業(yè)概念的新生，既要向他（她）們介紹土木工程形式、建造技術(shù)、發(fā)展等知識，更要傳授他（她）們專業(yè)的知識體系、學(xué)習(xí)方法［8］，包括課程學(xué)習(xí)、設(shè)計、實習(xí)和實驗等環(huán)節(jié)的注意問題，幫助他們轉(zhuǎn)變思維方式，還要幫助他（他）們樹立專業(yè)觀念、工程意識，通過課程學(xué)習(xí)讓他（她）們熱愛上建設(shè)事業(yè)，熱愛上土木工程專業(yè)，激發(fā)起學(xué)好專業(yè)的興趣，使學(xué)生在進一步接觸專業(yè)的其他課程前，充分了解將來可能的工作崗位、工作環(huán)境，極大提高學(xué)生在本科的學(xué)習(xí)過程中尋找適合自己的方向，有目的性地學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的有效性。

組織學(xué)生根據(jù)自己的愛好結(jié)合課程內(nèi)容進行專題演講，可極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的能力，效果更好。

有條件的話課余時間安排若干場有關(guān)土木工程各領(lǐng)域發(fā)展前沿的講座，聘請設(shè)計或施工企業(yè)知名的設(shè)計、建造師、和其他專家，讓學(xué)生與工程領(lǐng)域的專家學(xué)者見面，探討土木工程發(fā)展成就、專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景等彌補課程教學(xué)之不足。

五、采用豐富教學(xué)方式，采用多媒體教學(xué)、典型工程實例介紹、工程現(xiàn)場講解、教師網(wǎng)絡(luò)答疑等多種方式，配合課堂教學(xué)。充分利用豐富的多媒體資源，有效使用各種媒體的信息傳遞手段，提高授課效果與效率。為使土木工程專業(yè)的新生能盡早對本專業(yè)有一定的了解，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，多媒體授課時，盡可能采用圖片、動畫、視頻內(nèi)容，充分展示了土木工程各個領(lǐng)域的典型實例，以生動活潑的方式，以聲音、視覺的沖擊加強學(xué)生的感性認識。

教學(xué)中應(yīng)充分利用教師的個人特點，利用自己豐富的專業(yè)背景和工程及研究經(jīng)驗，將他們多年積累的工作經(jīng)驗、解決問題的思維方式傳授給學(xué)生，以自身的經(jīng)歷與成就感染學(xué)生，增強學(xué)生的認同感和專業(yè)榮譽感，才可能給予剛?cè)氪髮W(xué)校門滿載熱情、焦慮、迷茫的新生指明專業(yè)方向［2］， 滿足他們的求知欲，充分挖掘和發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力和表現(xiàn)能力。

改革學(xué)生成績評定方法。應(yīng)綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、知識水平、能力水平，要真正了解學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果。所以學(xué)生成績至少應(yīng)由四部分組成：平時出勤情況，大約應(yīng)占10%左右；課堂互動環(huán)節(jié)表現(xiàn)，大約占10%左右；課程作業(yè)，應(yīng)作為主要考察內(nèi)容，可以用小論文形式或調(diào)查報告形式。考慮到要求受教育者接受綜合課程的教育, 以便他們能夠在從事工程活動的同時考慮到自然界和人類社會的普通聯(lián)系, 并且學(xué)會從綜合的角度對這樣一些問題加以思考和解決［9］，作業(yè)不應(yīng)是簡單的問答形式，一般需要學(xué)生對課程知識的綜合理解和應(yīng)用，通過觀察和思考，需要學(xué)生的主觀思維和邏輯判斷才能做出，以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維方法和自學(xué)能力，例如關(guān)于工程實例的調(diào)查研究報告或?qū)W習(xí)某種工程材料、形式、建造方法的收獲體會，通過作業(yè)還可以鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際能力，既增加學(xué)生對土木工程的充分了解，也鍛煉了寫作的能力，此部分成績至少占50%；對課程知識的掌握程度以測驗形式檢驗，可安排2-3次測驗，成績占30%左右。通過這樣的評價體系可以更好、更客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也更符合課程的性質(zhì)及特點。

經(jīng)過幾年的改革探索，本院土木工程概論課程教學(xué)團隊已基本形成，教學(xué)效果明顯提高，學(xué)生對專業(yè)的認知有明顯提高，專業(yè)學(xué)習(xí)興趣十分濃厚，學(xué)生對該課程的評價在同專業(yè)內(nèi)名列前茅，由主講教師編制的的教學(xué)課件獲得全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)多媒體教學(xué)課件競賽二等獎和河北省第十二屆多媒體教育軟件大獎賽三等獎。今后我們還將繼續(xù)努力進行土木工程概論課程的改革探索，為更好的實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標做貢獻。

參考文獻

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［7］ 陳學(xué)軍.土木工程概論［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2007.

篇(5)

關(guān)鍵詞：預(yù)制構(gòu)件；質(zhì)量控制；技術(shù)管理

Abstract: in recent years, as construction development of port engineering, hydraulic construction fields for the immanent quality of wharf, the visual quality in unceasing ascension requires. Prefabricated engineering as an important part of the construction of the dock, it has convenient construction, and to ensure the project progress and reduce the difficulty in construction, etc. Papers to the construction production as the starting point, in view of the existing technical precast construction quality of the question proposed the corresponding technical management method and construction treatment measures.

Keywords: prefabricated components; Quality control; Technology management

中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A文章編號：

預(yù)制工程作為碼頭施工的一個組成部分，混凝土構(gòu)件的質(zhì)量控制是專項檢查的重點，在過去的幾十年中，人們在不斷研究、優(yōu)化混凝土的內(nèi)在質(zhì)量，隨著混凝土新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，對混凝土觀感質(zhì)量的要求也在不斷提升。為能進一步提升水運工程預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的整體質(zhì)量水平，結(jié)合施工過程中的實際情況，對預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)及技術(shù)管理進行一些探討。

1.施工前的準備工作

1.1 熟悉設(shè)計圖紙及構(gòu)件使用計劃

技術(shù)人員在拿到構(gòu)件圖后，第一時間完成各種構(gòu)件的鋼筋數(shù)量、尺寸、工程量及混凝土方量的核算工作，同時對構(gòu)件型號、預(yù)制數(shù)量、外形尺寸、構(gòu)造特征做出詳細的記錄，便于配槽及查閱的方便，審圖后若發(fā)現(xiàn)配筋或工程量存在錯誤，及時聯(lián)系設(shè)計單位進行變更確認。圖紙審核通過后，實際工程量和預(yù)制構(gòu)件使用計劃直接影響著槽線的分配及模板的配置數(shù)量。

1.2 原材料進場及試驗委托

根據(jù)核算的工程總量上報提料計劃及試驗計劃，原材料的提料計劃要滿足實際使用量（設(shè)計量+損耗量），試驗計劃根據(jù)設(shè)計量完成檢驗項目及批次統(tǒng)計，材料進場后在監(jiān)理的監(jiān)督下完成取樣送檢工作，特別提出由于配合比的試驗周期較長，所以要提前委托，同時檢驗項目及組批原則嚴格按照水運工程質(zhì)量檢驗標準JTS 257-2008執(zhí)行。

1.3 配槽圖設(shè)計及槽線分配

在預(yù)制場建造初期，冷拉槽及張拉槽的數(shù)量、長度、用途基本已確定，在客觀因素及施工任務(wù)明確的前提下，合理的配槽是影響施工進度、施工難度及模板使用數(shù)量的關(guān)鍵，在配槽過程中要注意以下四點：第一、施工計劃必須滿足使用計劃；第二、每條槽線預(yù)制構(gòu)件數(shù)量達到最多；第三、在滿足使用計劃的前提下，模板周轉(zhuǎn)效率最高；第四、配槽的設(shè)計及槽線分配便于現(xiàn)場人員的施工。基于以上幾點，技術(shù)人員將配槽圖下發(fā)到各工段長，同時對槽線的分配做出詳細交底，以便于施工生產(chǎn)的正常運行。

1.4 模板設(shè)計

模板的質(zhì)量對于預(yù)制構(gòu)件的觀感質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，所以在設(shè)計模板時要注意以下幾點：外形尺寸、所用材質(zhì)、制作工藝、使用數(shù)量。外形尺寸根據(jù)構(gòu)件圖設(shè)計，由于現(xiàn)場施工采用幫夾底工藝，在設(shè)計模板時下口的尺寸在原基礎(chǔ)上加高5cm，模板材質(zhì)選用鋼模板，鋼板的加工工藝采用冷軋成型，接縫控制在最少，以確保構(gòu)件外觀質(zhì)量。由于預(yù)制構(gòu)件尺寸不一，在同一工號施工中，為減少鋼模板的加工量，可按從大件至小件的順序施工，使模板的利用率最大化。

1.5 底胎的制作

底胎制作前要確定好寬度，而底胎的寬度取決于槽線的分配，每一個配槽都是選取同樣配筋同樣寬度的構(gòu)件組成。底胎的制作采用5cm*5cm木方圍邊，通槽圍邊結(jié)束要進行標高測定，根據(jù)木方長度每4米測定標高一次，待全部測完，中間澆筑C40混凝土，以水光面交活，圍邊木方釘1.5cm厚橡膠條，采用橡膠條是為了使鋼模板與底胎貼合嚴密，避免出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，橡膠條的釘制施工要求每個釘子的間距小于5cm，且確保橡膠條與木方之間無雜物，橡膠條頂面與木方頂面無錯牙，完工后的底胎寬度較設(shè)計寬度要大5mm，作為橡膠條的伸縮量。木方頂面釘白鐵皮，白鐵片的釘制同橡膠條施工，不同點在于釘子采取折線形布置。以上施工過程的控制對于構(gòu)件底面質(zhì)量及下底角的保護提供了保障，同時也能提高底胎的利用率。

1.6 鋼筋下料

通常鋼筋的下料要在審圖過程中確定鋼筋的內(nèi)皮外皮尺寸，先下料一根成型一件，定尺畫線，檢測尺寸有無誤差后再成批生產(chǎn)。特別提示當(dāng)上保護層小于或等于3cm時，要確保各種鋼筋的允許偏差控制在最小，一旦疏忽，構(gòu)件頂面將出現(xiàn)露筋或構(gòu)件表面出現(xiàn)沿鋼筋方向的裂縫，從而影響到構(gòu)件的使用功能。同時為了能夠達到減少鋼筋損耗的目的，預(yù)制場各工程的鋼筋下料要綜合考慮、搭配使用減少短頭，將鋼筋短頭的產(chǎn)生量降至最低，在鋼筋用量較大的情況下，可采用定尺鋼筋，能焊接的必須焊接使用。

1.7 前期資料的報驗

開工前各項資料要提前上報監(jiān)理及業(yè)主，作為施工開始的通行證主要包括人員資質(zhì)、機械設(shè)備檢驗報告、試驗設(shè)備檢驗報告、原材料檢驗報告、施工方案、試驗計劃、施工計劃、分項開工報告等，以上資料要做到真實有效。

1.8 現(xiàn)場施工人員的配置及管理

根據(jù)施工管理的需要，將施工人員按照鋼筋制作、鋼筋綁扎、模板支立、混凝土澆筑分為四大工段，同時設(shè)立輔助施工班組，分別為張拉班、起重班、養(yǎng)護班、電氣焊班、膠囊班、鑿毛班。由于現(xiàn)場構(gòu)件種類多種多樣，控制重點不同，施工前的技術(shù)交底工作必須做到有針對性，同時要對施工人員進行構(gòu)件質(zhì)量、成本及進度重要性的教育，使施工人員明確嚴格的崗位責(zé)任制，加強分包單位的一體化管理，設(shè)立嚴格的獎懲制度，全員參與質(zhì)量管理，全面提高全體施工人員的質(zhì)量意識。

2.施工中的質(zhì)量控制工作

2.1 鋼筋工程

篇(6)

【關(guān)鍵詞】打樁 岸坡 穩(wěn)定性 可靠度

一、緒論

1、 高樁碼頭作為最常見的結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)在港口工程中，常建于岸坡較陡的海岸或河流坡岸上以便獲得良好的水深條件。但一些土質(zhì)較差的建造高樁碼頭岸坡的穩(wěn)定性成為其設(shè)計和建造中的一個十分值得關(guān)注的問題，尤其是施工階段。 工程實踐中高樁碼頭的打樁對其岸坡的穩(wěn)定性造成極大影響，這是相當(dāng)不利的。由于打樁作用導(dǎo)致土的有效應(yīng)力的降低引起的振動加速度變化；土的力學(xué)性質(zhì)變化和周圍土體的強度變化。

因此，碼頭施工時打樁對岸坡的穩(wěn)定性的影響是十分巨大的。受打樁的影響，常發(fā)生本來穩(wěn)定的岸坡失穩(wěn)，直接的經(jīng)濟損失相當(dāng)巨大。其中打樁不僅產(chǎn)生的各種對碼頭岸坡穩(wěn)定不利的因素使周圍的土體下滑，由于壓力的作用導(dǎo)致樁基發(fā)生位移和不良彎曲應(yīng)力。此外受打樁的影響可能發(fā)生突然滑坡，造成碼頭岸坡的整體失穩(wěn)，其后果將是毀滅性的。國內(nèi)外已經(jīng)有不少的高樁碼頭在打樁施工過程中發(fā)生過上述事故，有些工程還造成了很大的生命和財產(chǎn)損失，因此碼頭打樁施工過程中岸坡的穩(wěn)定是一個十分值得重視和研究的問題。

二、影響因素分析

1、超孔隙水壓力對岸坡的影響

對于打樁力學(xué)機理這一方面，分析沉樁過程土體，研究沉其超孔隙水壓力的分布，并分析影響因素；研究由打樁產(chǎn)生的超孔隙水壓力對岸坡穩(wěn)定的影響。在工程實踐中得出結(jié)論，當(dāng)樁打入土中時，樁周圍土體會發(fā)生一定的擾動，形成極高的超孔隙水壓力，土體產(chǎn)生裂縫，骨架結(jié)構(gòu)破壞嚴重。由于破壞區(qū)域小，因此破壞是塑性的，但是受到擠壓的影響，土體有較大的位移和變形。由應(yīng)力的基本原理中的小孔擴張理論得出無限的土體中這種壓力的分布面積還是相當(dāng)大的。

2、振動加速度變化對岸坡穩(wěn)定的影響

打樁時產(chǎn)生的加速度對岸坡穩(wěn)定的影響也是非常重要的一部分。而且對其衰減規(guī)律的了解是研究這一部分影響的基本途徑。

樁打入時能量發(fā)生了傳遞由動能轉(zhuǎn)化為機械能，從而引起樁周一定范圍內(nèi)的土體發(fā)生振動。首先在其周圍加速度場衰減規(guī)律的分布要研究清楚。而且要考慮阻尼作用以及振動波的質(zhì)量擴大。對于振動衰減的研究，需要大量資料研究分析，結(jié)合工程實踐，以及施工時的各種工況來決定。在特定的條件中更能準確地反映出振動加速度的衰減規(guī)律。進而研究出確保岸坡穩(wěn)定的振動加速度。

3、土的靈敏度的影響

打樁時工況相同，但岸邊的土質(zhì)是有區(qū)別的，這方面的影響也不容忽視，這種差異是由岸坡土的靈敏度決定的，由于土的物理性質(zhì)不同導(dǎo)致的。靈敏性粘土，容易在打樁時發(fā)生觸變使岸坡土體將發(fā)生強度降低。由于土體在定范圍內(nèi)擾動，導(dǎo)致附加強度減弱，而且超靈敏粘土，會發(fā)生滑移現(xiàn)象。，因此在考慮打樁作用對岸坡穩(wěn)定影響時，作為內(nèi)部因素的土的靈敏度就是不可忽略的。

三、打樁作用下岸坡穩(wěn)定性可靠度分析

1、穩(wěn)定性計算問題

連續(xù)打樁后，產(chǎn)生的超孔隙水壓力并不會立即消散，產(chǎn)生超孔隙水壓力對岸坡產(chǎn)生不利作用。就計算而言，將打好的樁產(chǎn)生的超孔隙水壓力所產(chǎn)生的效果與抗滑力相抵消，相當(dāng)于計算一個水平力，即使發(fā)生變形也不至于由于水平力的緣故發(fā)生折斷。如果樁的抗滑力充分發(fā)揮，樁體將產(chǎn)生極大地變形，周圍的土體亦是如此。在正常的施工狀態(tài)下這種情況是不允許發(fā)生的。因此，碼頭樁基的抗滑力 是一個安全儲備。

2、打樁速度

由于工作結(jié)束時樁體周圍的土馬上重新還原，因此打樁速度不宜太快，正因為如此，打樁速度成為影響岸坡穩(wěn)定性的因素，大量的工程技術(shù)顯示，速度過快會導(dǎo)致很多惡性事件的發(fā)生，像岸坡滑移，變形。打樁速度也可以定義為單位時間內(nèi)打樁量，當(dāng)然這單位時間內(nèi)使連續(xù)的并沒有停頓的，而且，這單位時間也不能太長也不能太短，斷了不能反映根數(shù)，長了壓力會消散過大。因此，可以通過計算單位時間內(nèi)的打樁量來反映打樁對岸坡的影響。并計算其安全系數(shù)，本文根據(jù)前輩們的數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計并得出結(jié)論，當(dāng)單位時間內(nèi)打樁的數(shù)量不等時，算出的安全系數(shù)也不同，通過這樣就能反映出打樁速度對岸坡穩(wěn)定性的影響。

3、岸坡穩(wěn)定不利時段和計算斷面的選取

碼頭打樁施工岸坡的穩(wěn)定受多種因素的共同影響，而且整個施工期的影響程度也存在差異。比如超孔隙水壓力、土的強度的變化、不良的振動、慣性力等，但這些值都是變化的，除此之外，打樁的速度和打樁的位置也可能會使同一岸

坡的安全系數(shù)產(chǎn)生較大的差異。這對定量分析造成一定困難，但是我們可以結(jié)合打樁計劃對整個打樁施工期進行分析，在施工的整個時間段中考慮最不利的時刻。

除此之外，同一碼頭不同岸坡斷面也存在差異，應(yīng)該對碼頭的整個岸線進行分析然后再進行計算。

四、實例分析

通過分析打樁作用下影響岸坡穩(wěn)定的因素，并與實際工程進行比較分析，更進一步的了解打樁作用對碼頭岸坡穩(wěn)定的具體影響程度現(xiàn)分析如下：

1、碼頭的基本概況

例如北侖港某工程，屬于高樁板梁式結(jié)構(gòu)，共有4個5萬噸級以上集裝箱泊位，碼頭后設(shè)4座引橋與陸域連接，樁基工程采用預(yù)制打入樁和現(xiàn)澆樁帽，碼頭每榻排架下共布置13根樁基。

2、自然條件

（1）水文條件

碼頭的的一般水位為十米，碼頭打樁時岸坡穩(wěn)定計算的水位線取設(shè)計低水位零點五米，由于設(shè)計高水位和設(shè)計低水位高程相差不足兩米，因此在施工過程中不大可能出現(xiàn)較大的水頭差，因此不考慮水位驟降對岸坡穩(wěn)定的影響。

（2）土質(zhì)

黃灰色，灰色，黏土，粉質(zhì)粘土等

（3）地形條件

不同結(jié)構(gòu)段的岸坡斷面地形差異較大，因此碼頭岸坡從左到右有逐漸變陡的趨勢。

結(jié)論

本文分析了打樁施工產(chǎn)生的影響岸坡穩(wěn)定的一些不利因素，同時結(jié)合具體工程實例，計算并分析打樁對某碼頭工程岸坡穩(wěn)定的影響，得出如下幾點結(jié)

論：

（1）打樁作用對岸坡穩(wěn)定影響的外部因素一是產(chǎn)生的超孔隙水壓力二是打樁產(chǎn)生的振動加速度。

（2）打樁作用對岸坡穩(wěn)定影響的內(nèi)部因素是由土的物理性質(zhì)的差異造成的。

（3）打樁速度是影響打樁時岸坡穩(wěn)定的一個非常重要的因素。

（4）打樁產(chǎn)生的振動加速度對岸坡穩(wěn)定影響相對于打樁產(chǎn)生的超孔隙水壓

力的影響較小。

（5）岸坡打樁施工前應(yīng)做好岸坡地形地貌觀測、岸坡土質(zhì)調(diào)查、進行打樁

時穩(wěn)定性計算。

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篇(7)

關(guān) 鍵 詞：路基；工后沉降；應(yīng)用前景

中圖分類號： U231 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

由于影響軟土路基沉降的因素很多，且各因素隨時間都在不斷變化，而且軟土的性質(zhì)極為復(fù)雜，土性參數(shù)的確定比較困難，準確計算和預(yù)測工后沉降是近年來路基工程研究的一個熱點和難點。因此，研究和建立軟土路基沉降計算及預(yù)測方法對我國快速發(fā)展的交通建設(shè)事業(yè)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

按研究的理論不同，軟土地基沉降計算方法大致可分為三類:第一類是基于彈性理論結(jié)合太沙基固結(jié)理論的解析方法或稱理論公式法；第二類是數(shù)值分析法，該方法是基于Biot固結(jié)理論，應(yīng)用結(jié)合土的本構(gòu)模型實現(xiàn)對軟基的沉降預(yù)測；三類是基于實測數(shù)據(jù)的處理分析的沉降預(yù)測法，它們是建立在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對軟基的工后沉降進行預(yù)測。

二、各種軟基工后預(yù)測方法的優(yōu)缺點

（1）沉降計算的理論公式法

①分層總和法

分層總和法一般取基底中心點下地基附加應(yīng)力來計算各分層土的豎向壓縮量，它是將地基分為若干層，利用壓縮曲線求每一層的壓縮量，然后將各分層壓縮量求和得到地基的總沉降。

按e-p曲線計算沉降公式為：

(1)

該方法計算原理簡單，在實際工程中應(yīng)用較廣泛。但是它應(yīng)用的前提條件是假設(shè)基底壓力為線性分布，附加應(yīng)力用彈性理論計算，側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)只發(fā)生單向沉降。它只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降。

②skemPton和Bjemim法

skemPton和Bjemim(1957)認為大多數(shù)沉降都有三維特性，通過試驗?zāi)M三維應(yīng)力影響，提出了用不排水三軸應(yīng)力條件下所得的三維孔隙壓力計算最終主固結(jié)沉降量義的計算公式。取一個修正系數(shù)C，，再乘上單向固結(jié)變形，就得到考慮側(cè)向變形的固結(jié)沉降。

它考慮了三維應(yīng)力條件下固結(jié)所產(chǎn)生的側(cè)向變形，但是在將體積變化與豎向沉降聯(lián)系起來時，仍按一維壓縮條件下測出的壓縮系數(shù)。在某種意義上講，其邏輯是欠嚴密的。

③應(yīng)力路徑法

為了更好地考慮側(cè)向變形對垂直沉降的影響。Lambe和Marr(1967)提出了一個更為方便的方法—應(yīng)力路徑法。應(yīng)力路徑法的基本概念是用應(yīng)力軌跡表示現(xiàn)場在施工前、施工期間及其完工后地基內(nèi)部的應(yīng)力變化情況。

這種方法中，估計和模擬所選單元的應(yīng)力路徑要與施工現(xiàn)場實際情況盡可能地接近。用模擬現(xiàn)場實際應(yīng)力路徑的室內(nèi)固結(jié)試驗的方法獲得固結(jié)過程相應(yīng)的體積應(yīng)變，再對預(yù)估沉降量作最后分析。應(yīng)力路徑法特別要求高標準的取樣和試驗，這就使它的實際應(yīng)用受到了很大的限制。

（2）數(shù)值分析法

隨著計算機和數(shù)值方法的飛速發(fā)展和對土體本構(gòu)關(guān)系認識的不斷深入，人們可以將復(fù)雜的地基沉降問題編制成計算機程序，通過計算機的運算，得到較準確的計算結(jié)果。但是實際工程中對于模型的選取和邊界條件的等效還存在著不同程度的困難。

在軟土地區(qū)的工程設(shè)計和施工中，由于實際地質(zhì)條件的復(fù)雜性和非均勻性以及各種理論計算方法本身的局限性，使得用理論方法計算的沉降量和實際沉降量有較大的出入。因此，利用基于實測數(shù)據(jù)收集和處理的系統(tǒng)分析技術(shù)的預(yù)測沉降方法得到了良好的發(fā)展應(yīng)用，目前歸納起來，主要有四類方法:曲線擬合法、反分析法、灰色系統(tǒng)法、遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。

（3）基于實測數(shù)據(jù)的處理分析的沉降預(yù)測法

①曲線擬合法

曲線擬合法種類很多，如Taylor法、雙曲線法、指數(shù)曲線法、泊松法、Asaoka法、星野法等。

曲線擬合方法屬于經(jīng)驗方法，即采用與沉降預(yù)測曲線相似的曲線進行擬合，然后外延求出后期沉降量。曲線擬合方法推算原理不強，理論性不夠明確，預(yù)測精度不高。也會因?qū)崪y沉降時間不夠，無法用擬合推測。但它比較簡單明了，所以有一定的實用性。

②反分析法

在求解巖土工程問題中，通常根據(jù)工程基本情況確定幾何條件、荷載條件、邊界條件。利甩工程中的實測值通過數(shù)值計算確定巖土介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)，有時甚至是本構(gòu)模型，與此同時求得問題所需的物理量，這一過程稱為反分析。

③灰色預(yù)測法

灰色模型方法的基本思想是將與時間有關(guān)的已知數(shù)據(jù)按某種規(guī)則加以組合，構(gòu)成白色模塊，然后按某種規(guī)則提高灰色模塊的白化度，其特點是應(yīng)用為數(shù)不多的數(shù)據(jù)就能建模。參數(shù)確定以后就可以用灰色模型對目標進行預(yù)測、預(yù)報。灰色模型理論的一階微分方程GM(1,1)表示如下：

(2)

根據(jù)灰色建模理論，由N+1 個等時間間隔的沉降增量觀測數(shù)據(jù)(，,…,)和各時刻的總沉降量(， ，…， )，確定方程系數(shù)，從而預(yù)估t時刻沉降值。

灰色理論在路基的沉降監(jiān)測、預(yù)測中已有應(yīng)用，但傳統(tǒng)的灰色模型僅適用于等間隔且累加生成具有明顯指數(shù)規(guī)律的原始動態(tài)序列。改進GM(1,1)突破了傳統(tǒng)GM(1,1)模型等間隔時序系統(tǒng)的限制，拓寬了灰色預(yù)測的應(yīng)用范圍，預(yù)測精度更高，具有較大的實用價值。

④遺傳算法

遺傳算法( Genetic Algorithms)是一種以達爾文的“自然進化論”和孟德爾的“遺傳變異理論”為基礎(chǔ)的全局隨機搜索優(yōu)化計算技術(shù)。它先將搜索結(jié)構(gòu)編碼為字符串形式，每個字符串稱為個體，然后通過遺傳算子對一組字符串進行循環(huán)操作，來達到進化的目的。對于一個給定的優(yōu)化問題，設(shè)目標函數(shù)為

,,…, ,,,…, ),F R, (3)

式中，,,…,為自變量，為解空間，F(xiàn)為解的優(yōu)劣程度：f為映射函數(shù)。通過求目標函數(shù)的最小值，求解最優(yōu)解, ,…，。

遺傳算法適用于解決其他技術(shù)難于解決的復(fù)雜性問題，但也有不易理解的缺點。不能解釋地基沉降預(yù)測的結(jié)果。

⑤神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Networks)方法仿照生理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的非線形預(yù)測模型，通過學(xué)習(xí)進行模式識別。應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測路基沉降主要是運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較強的非線性映射能力。具體做法是：先應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立沉降影響參數(shù)與沉降之間的非線性關(guān)系，再將待測點的實測沉降影響參數(shù)輸入到已經(jīng)訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)中，即可得到預(yù)測的沉降量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于對復(fù)雜問題的預(yù)測，但它也不能解釋預(yù)測結(jié)果。

三、軟土地基工后沉降分析方法的發(fā)展前景

通過筆者近年來對軟土地基工后沉降的研究和相關(guān)文獻資料的收集整理，不難發(fā)現(xiàn)：

1.隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值分析法將得到廣泛應(yīng)用。數(shù)值分析法是從實際工程出發(fā)，要想得到理想的模型，必須對各種因素進行綜合考慮，所以新的本構(gòu)模型的出現(xiàn)是數(shù)值模擬的迫切需要。未來的研究方向?qū)⒁詫嶋H工程為依托進行深入的理論研究，得到更貼近實際的新的本構(gòu)模型。

2.曲線擬合法普遍應(yīng)用于工程實踐中，但擬合的經(jīng)驗公式因場地工程條件不同而不同，將阻礙其通用性的推廣。當(dāng)大量的經(jīng)驗公式出現(xiàn)時，未來的發(fā)展趨勢無外乎為幾種或多種經(jīng)驗公式的組合機制。同時，結(jié)合孔隙水壓力、分層沉降等數(shù)據(jù)將建立一種龐大的數(shù)據(jù)庫體系，對實測的數(shù)據(jù)經(jīng)行整理分析，自動剔除異常數(shù)據(jù)，通過動態(tài)響應(yīng)機制，通過對實測數(shù)據(jù)的適時反饋，從而實現(xiàn)對工后沉降進行準確預(yù)測。

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