地基基本工程论文范文

地基基本工程论文范文第1篇

［关键词］振动台实验；科研课题；教学改革

中共中央、国务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确提出了“高等学校要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素质和科学素养”的要求。在这种背景下，提高学生的综合素质和实践操作能力就显得尤为重要，尤其是土木工程这类实践性较强的学科。实验教学作为教学体系的一个重要组成部分，是培养学生实践操作能力和创新意识的重要途径[1]。将前沿科研成果不断转化成新的实验内容，一方面增加了实验教学的广度和深度，使传统和经典实验更加生动有趣，另一方面也有利于带动和促进学科建设的整体发展[2]。于学生而言，实验是在掌握理论知识的基础上对所学知识进行实际、综合的运用，有利于帮助学生更加深刻地理解相关原理，能培养动手和解决问题的能力和科学的思维能力，是理论教学无法代替的[3]。对于有志于继续深造的学生来说，在本科毕业前掌握一些从事科研实验的基本方法，可为其今后继续从事学术研究打下基础。这也为科研储备了生力军。对于社会而言，成功的实验教学可为企业培育急需的应用型人才，满足社会建设和经济持续增长的需求。另外，实验教学工作水平的高低，也是衡量一所高校教学和科研水平及学生综合素质的一个重要参考指标[4]。为有效激发学生参与实验教学的主体意识和积极性，扩充本科实验教学内容，加强实验教学在结构抗震教学体系中的地位。本文在传统“验证型”的构件动力测试教学基础上设置“探究、创新型”的动载实验教学，力求实验模型、结构体系和激励形式多样化，并从实验选题、教学方法和考核机制等方面对探究性试验教学进行了有益的探索。

一、实验教学改革

（一）实验模式实验模式实行验证型实验与探究创新型实验并重。其中验证型实验主要以框架结构低周往复静载试验为主，以验证课堂传授的结构抗震基本理论和方法，熟悉加载设备以及结构实验的量测技术。探究型实验则主要以科研课题为依托，开展结构动力加载试验。学生通过独立设计、独立操作、综合运用所学知识，达到培养解决工程实际问题或科学问题的能力，养成初步的学术研究能力的目的。

（二）实验选题实验教学选题应遵循可行性、先进性、实践性强、切合工程实际等原则，并充分发挥学校或学院研究特色。基于此，考虑到笔者所在学院在液化砂土地基加固、PHC管桩抗震性能等领域进行大量的研究，在开展振动台实验和动力测试方面积累了丰富的经验。实验主要借助小型电磁激励器，无需对大型科研设备进行改进和拓展，成本低，在经费投入不大的情况下可进行多组实验教学。对于尚处在研究阶段的项目，包括研究生论文实验、教师科研项目，鉴于实际情况，通过选拔、吸收一部分感兴趣的学生共同参与[5]。如此一来，既实现了科研资源的有效利用，又培养提升了学生的科研素质和综合能力。同时，也避免了传统实验项目无法推陈出新的缺陷，保障了试验教学资源始终与科研前沿的紧密联系。此外，考虑到本科学生尚未学习完全部课程，知识体系不完整，进行探究型实验比较困难，为此开设了“科研专题入门”讲座，授课内容围绕实验所涉及的理论知识、操作方法和科技论文撰写等，以帮助学生快速入门。

（三）团队组建学生采取4~6人为一组的小组形式，并按照动手能力、知识掌握程度等指标均衡分配，保证每个小组可以顺利组织实验。教学团队以理论授课教师和实验技术人员相结合，并选拔具有丰富的理论与实践知识以及出色组织管理能力的教师担任负责人。在人员配置上，选聘研究生作为助教，每位助教辅导2~3组学生进行实验、协助教师解决实验过程中各小组遇到的问题，以及协助批改实验报告[2]。

（四）教学实施小组实验按照文献查阅、理论分析与计算、实验验证与分析、论文撰写、专利申请等步骤进行[6]。实验前，各小组通过查阅文献、搜集资料，了解实验背景、基础理论和研究现状，并掌握相关的试验操作方法，制定初步的实验方案。此后，在教师指导下，修正方案并进行试验前的理论分析及计算，以此作为后续试验的参照。在实验过程中，将实验结果与理论分析结果进行对比验证，分析结果差异和原因。待实验结束后，组织学生按论文格式对研究成果进行整理，并鼓励他们撰写论文或申请专利。

（五）多元化考核评价为提高实验教学的效果和改变传统学生只注重卷面成绩的情况，考核方式摒弃了传统的笔试和操作考试，学生成绩由平时实验G1（20%）、成员讨论G2（20%）、实验报告G3（40%）和口头汇报G4（20%）等综合评定，并将实验成绩G单独计入学期末考试成绩。

二、结构抗震实验教学改革实践

我国地处欧亚和环太平洋两大地震带之间，重大结构的抗震设防是社会和工程建设者共同关注的焦点。建筑物的抗震性能与灾变机理已成为土木工程与地震工程领域的核心问题，而振动台实验是抗震设计理论的重要研究手段之一，试验采用DYS-1000-8-08伺服液压式小型振动台，额定正弦推力9800N、额定加速度122.5m/s2、频率范围1-2000Hz、额定位移51mm、额定荷载300kg。接下来以“PHC管桩抗震性能实验”“多元桩复合地基抗液化实验”和“多层钢框架结构振动实验”三项课题的实验教学为例，介绍探究性实验教学实施的具体过程。

（一）PHC管桩抗震性能实验利用小型振动台装置模拟简谐地震波（SH波），研究管桩在地震作用下的响应特征和破坏形式。在模型箱中埋置加速度传感器、应力、应变及位移传感器，通过动态应变测试仪采集不同地震激励条件（加速度峰值和频率）下桩土响应结果，获得与之对应的桩身位移分布、桩身内力分布和桩土界面压力，以此评价管桩的抗震性能（见图1和2）。实验教学过程如下：第一阶段，各学生小组就桩-土动力相互作用和振动台实验进行文献查阅，初步制定实验方案，交由指导老师审核完善，并进行实验前的理论计算。小组成员根据实验方案设计模型图纸、购买材料和模型管桩（有机玻璃管），制作能最大限度消除边界效应的剪切模型箱，分层填筑模型土及布置传感器，并测定土体密度、剪切强度和动剪切模量等力学指标，整个过程由学生独立完成。第二阶段，指导学生掌握地震波加载方法，动态信号的采集和分析，以及设备操作流程和方法。由学生开展实验，观测记录各项实验数据，并对照之前的理论推导，对结果的可靠性进行验证。实验过程中，教师要及时对学生遇到的问题给予解答和修正，并引导学生根据所学的力学及土力学等课程，对实验现象给出合理解释，若是实验比较成功，可尝试设计其他不同工况进行实验。

（二）多元桩复合地基抗液化实验液化是饱和无粘性地基（如砂土）发生震害的主要原因之一。针对天然地基、碎石桩地基、水泥土桩地基和两种桩联合加固地基，开展小型振动台模型试验，分析振动过程及结束后一段时间内的超静孔隙水压力、孔压比及上部承压板沉降的变化，探讨多元桩加固液化土的机理及复合地基抗液化特性（见图3和4）。待试验准备工作完成后，分别制备碎石桩、水泥土桩、碎石-水泥土联合桩加固地基和天然地基各2组，布置好孔隙水压力传感器和位移传感器，实验过程中记录各项数据并观察模型箱内地基土振动的宏观表现，分析不同加固模型下，孔隙水压力、土压力、沉降量峰值随地基深度和水平位置的变化规律，探讨各参数之间的内在联系以及不同桩体对液化土的加固机理，并就加固效果进行评价。

（三）多层钢框架结构振动实验在钢结构设计教学中，多层钢框架结构的抗震设计是重点授课内容。通过开展钢框架结构振动台实验，探究框架柱振动响应规律，总结不同频率地震波下钢框架的抗震特性，巩固学生对结构抗震设计方法的学习（见图5和6）。试验中，教师在振动台台面上安装固定一个4层钢框架，挂好载荷挂件、标定好传感器，通过扫频确定框架的基本频率和自振特性；然后进行4组不同频率下的试验，记录钢框架柱顶的水平位移、加速度等各项结果，由此分析钢框架的自振特性及动力响应特点。同时，将结构简化成多自由度结构体系，进行振型分解计算，并指导学生利用SAP2000等软件建立空间杆系力学模型，并进行模态分析。引导学生根据所学钢结构设计和结构动力学知识对实验现象和抗震性能进行解释和评价，并对比实验测试、理论计算和数值模拟三者的结果，分析差异产生的原因，并将分析过程以论文格式写成实验报告。

三、教学效果

经过一个学期的实验教学实践，我们观察到，学生参与实验的热情有明显提高，学生普遍反映得到了较好的实践锻炼，无论是文献检索能力、实践动手能力、自学能力还是分析问题的能力均得到了较大的提升，其中一名学生在口述报告时说：“一学期的实验课程使自己认识到自身许多不足，特别是在实验遇到困难那段时间感觉特别‘痛苦’，可喜的是实验最终顺利完成，找到了自己需要努力的方向，并且对实验课程越发感兴趣了，感觉付出非常值得。”此外，部分学生还将实验结果整理成论文和专利进行发表。其次，通过三项振动台实验的科研训练，培养了学生的初步科研能力、团队协作与沟通能力；同时，也提高了教师的教学组织水平，实现了教学相长。

四、尚待改进的问题

实验过程一般会涉及许多本科生了解不多甚至是未接触过的知识，需要学生根据实验要求去自学、消化，并将所学的内容应用到科研当中。此过程往往缓慢而枯燥，不少学生受到挫折中途放弃，因而其对学生的耐心与毅力有较高的要求。在今后的实施中，对这方面的问题教师应该给予必要的关注，及时与学生沟通解决实验中遇到的问题。本科阶段课程多，留给本课程可利用的时间少，而实验从方案制定到模型制作、熟悉设备操作需要大量的时间，学生在兼顾课业的同时，可能无法留给实验太多的时间，导致实验中断。这对学生本身能力起不到锻炼的作用，且浪费了科研资源。因此，实验的开展需要灵活利用和安排时间，除了正常的教学时间之外，可以利用假期时间继续实验。此外，对学生初步科研能力的评价体系尚缺乏系统性和整体性。目前高校普遍采用一些定性的方法，或仅从一些侧面对学生科研素质进行评价，很少采用一套定量指标将其明确表现出来，并构成完善的指标体系。这种半定性的评价方法往往带有教师的主观性，在科学性和客观性上存在不足，难以为学生科研能力培养方案的制定提供定量支持。

五、结束语

本文通过借助小型振动台将三项科研课题融入抗震实验教学，阐述探究型实验教学的方法、选题依据和考核评价机制。教学实践表明，学生参与实验的热情明显提高，体会到了科研的乐趣，教学质量和学生专业素养也得到了明显改善。在今后的教学工作中，我们将根据学生的课业情况，结合结构抗震领域的最新研究进展，提炼出形式更为多元化的抗震试验教学项目，以进一步提高实验教学效果。

［参考文献］

［1］张学军,王锁萍.全面改革实验教学培养学生创新能力［J］.实验室研究与探索,2005（1）:4-6.

［2］段家忯,曹惠贤,王煜,等.美国高校物理实验教学和管理情况考察报告［J］.大学物理,2004（3）:42-45.

［3］卢文胜,黄宝锋.结构抗震实验教学探索与实践［J］.实验室研究与探索,2009（3）:217-219.

［4］钟桂辉,刘曙光,匡翠萍,等.港航工程模型实验教学改革的探索与实践［J］.实验室研究与探索,2011（1）:120-122.

［5］章敏,董晓强,郭昭胜.科研课题引入土木工程实验教学的探索与实践［J］.高等建筑教育,2017（4）:104-107.

地基基本工程论文范文第2篇

一、科技论文题名的拟定

（一）题名的定义

《现代汉语辞典》对题名的解释为“标明文章、作品等内容的简短语句。”题名是论文的整体概括，最能反映论文的主要内容[2]。

（二）题名的要求

1、突出主题。最能反映论文最重要的特定内容，采用最简明的词语的逻辑组合。2、具体明确。内容具体，切忌含糊笼统。3、简短精炼。多一字无必要，少一字嫌不足。《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》（GB/T7713-1987）规定，论文题名一般不超过20个汉字。4、检索性强。所用的词语的逻辑组合必须有助于检索，以及便于编制题目、索引等二次文献和选定关键词，。

（三）科技论文题名拟定实例

以某桥梁杂志稿件为例，题名拟定的具体要求及典型实例如下：1、不使用非公知通用的缩略语、首字母缩写字、符号、代号、数学公式、方程式和化学成分结构式等。本专业学科内常用的缩略语在论文中首次出现时应加以注释，以便跨专业学科和科技管理人员学习使用。2、不使用主谓宾结构完整的句子或疑问句，可以“题不成句”。避免使用具有宣传鼓动性的状语语式。不用标点符号。3、不连用同义词和近义词。如：“分析研究”。“分析”的过程就是“研究”，二者保留其一即可。又如：“分析与探讨”“分析与计算”“研究与探讨”等，二者取一即可。4、不使用与论文内容无关的自谦词。如：“浅谈”、“初探”等自谦词。这些词实为空话，对科技论文来说，有点多余，应该省略。

二、科技论文摘要的编写

（一）摘要的定义

《文摘编写规则》（GB/T6447-1986）对论文摘要的定义为：“以提供文献内容梗概为目的，不加评论和解释，简明、确切地记述文献重要内容的短文。”可见，摘要为介绍论文的主要内容不加注释和评论的简短陈述，其具有独立性和自明性，即不看全文便知其中心内容。

（二）摘要的分类

按摘要的不同功能来划分，大致有如下3种：报道性摘要；指示性摘要；报道—指示性摘要。

（三）摘要的组成

桥梁杂志稿件大多采用报道性摘要，其应包括四要素，即目的、方法、结果、结论，具体如下：1、目的：说明写此文章要解决的问题。2、方法：解决问题的方法及过程。3、结果：试验的数据、现象，确定的函数关系，观察的性能、效果等。4、结论：对结果的总结与评价。

（四）摘要的写作要求

1、以主题概念不遗漏为原则，要求结构严谨、表述简明、语义确切，一般不分段，字数控制在200～300字。2、采用被动语态，如“对……进行了研究”的方式说明论文的目的。3、需着重反映作者的研究成果和创新。4、不重复标题中已有的信息；切忌把引言中出现的内容和对论文内容的解释、评论写入摘要。5、不写过去的研究细节和未来计划，尽量少写或不写研究背景，杜绝文学性修饰与无用的叙述。6、不用图表和引文，尽可能不用特殊字符和数学表达式。7、应采用国家颁布的法定计量单位和通用符号。

（五）摘要编写存在的问题

摘要的编写存在的问题主要有：1、摘要的要素不全或不具体，特别是方法、结果不明确，有的缺少研究目的；2、文字太短或空泛，不能提供有效信息；3、与引言雷同，研究背景性内容过多，与结语（结论）完全相同；4、没有依据的自我评价。

三、科技论文主体部分写作

（一）科技论文结构的要求

科技论文结构的主要要求包括：①紧密围绕文章主题；②层次清晰；③主次分明；④结构完整。

（二）科技论文主体部分写作方法

科技论文主体部分一般由3部分组成，即引言、正文、结论。

1、引言

报道性科技论文（如：分析、研究、计算类）的引言应包括：研究的必要性、前人研究的相关情况和存在的欠缺、本文研究的目的和主要内容以及研究方法和相关结果。对于陈述性（如：设计、施工类）科技论文，引言可仅介绍论文的写作背景（如：工程概况）。例：以某桥梁杂志2012年第1期稿件“广珠铁路虎跳门特大桥主拱设计”。

2、正文

无论何种类型的科技论文，其正文内容都离不开论点的提出、论据的交代、结果的得出及讨论这4个方面。将某桥梁杂志稿件的基本结构大致分为5种：递进式、连贯式、比较式、并列式、总分式，其划分以各章节、段落之间的关系来确定[3-4]。（1）递进式。递进式在围绕中心论述时逐步深入。其过程基本是由论述现象转入具体分析，再由分析提出应对措施，由浅入深、由表及里。写分析研究类的论文宜于使用这种结构。例：以某桥梁杂志2012年第3期稿件“华南沿海地区桥梁摩擦桩基础沉降研究与处理”。该文正文首先论述了发现深圳某跨海大桥右幅61号墩墩顶高程异常的现象，进而对该桥11个摩擦桩基础桥墩进行了全面测量，发现这11个摩擦桩基础桥墩均产生不同程度的沉降，为发掘引起该现象的本质原因，对基础沉降进行分析（芯样分析及地基承载力验算），得出结论[该桥墩基础出现沉降的主要原因是基础的持力层（强风化辉绿岩）遇水软化，造成地基承载力下降],根据得出的结论采取相应处理措施（在该桥墩桩底进行压力注浆），然后进行静载试验验证该措施的效果。该文逐层递进，使问题论述得深入、透彻。写这类论文要注意安排章节层次时紧密围绕主题，章节层次间的依次深入。既要防止杂乱无章，又要避免在深一层次叙述时偏题。（2）连贯式。连贯式是按照事件发生的过程安排章节层次。如试验类论文，其文章结构大致为：试验模型的情况→试验装置及过程→试验结果和讨论。其特点是相邻两章节次序不能颠倒，如不能将试验结果放在试验过程前面叙述。该文正文首先论述试验模型的设计与制作，再论述试验装置及过程，然后介绍用于与试验结果对照的有限元模型的情况，最后分析有限元与试验结果。该文按照试验进行的顺序来安排结构，条理清晰。以连贯式安排结构要注意主次分明，重点突出。不能颠倒主次，重点内容写得少，而非重点内容写得多。（3）比较式。为研究某一课题，往往需要对几个方案进行对比分析，从中优选出一种方案。该文正文第3节、第4节均为方案比较，首先列举出备选方案，然后通过一系列的比较标准综合考虑得出优选方案，注意在后文中需要说明优选的方案是否实施，若没有实施，比选的过程将无意义。比较论述要注意选择好比较项，使其具有比较性、典型性和完整性；另一方面沿用的标准要统一。（4）并列式。并列式是以素材的性质分类并列安排层次，逐一论述。各层次之间基本没有关系，仅需围绕本层的中心分别论述。（5）总分（分总）式。总分式是先将论文内容进行总的概述，再对各论点分别展开论述或说明。分总式正好相反。（6）综合运用。在写作实践中任何一篇论文可能都不是只使用一种结构，而是综合运用多种结构。如章节以一种形式安排，而段落使用另一种结构形式。要视论文的具体情况对这5种基本结构进行选择。

地基基本工程论文范文第3篇

关键词:CFG桩;承载力;施工;质量控制

北京师范大学教学办公楼是由图书信息中心主楼、南侧3层裙楼和北侧纯地下车库组成,地下2层,地上23层,建筑面积73669m2。建筑总高度97•80m。现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,筏型基础。基础底部采用CFG桩补强做法。由水泥、粉煤灰、碎石或级配砂石加水拌制而成的高粘结强度的CFG桩,在和桩间土,褥垫层一起共同作用下组成复合地基。无论桩端落在何种土层上(软或硬),都能保证桩间土始终参与工作。在荷载作用下,由于桩顶应力比桩间土的表面应力大,桩可将承受的上部荷载向下传递到较深的土层中,因而相应地减少了桩间土所承担的荷载。在桩的作用下,使复合地基承载力得到大大的提高,变形减小。同时,CFG桩既不需要配筋,又可利用工业废料(粉煤灰),与其它类型的地基桩相比较,在提高地基承载力、降低工程造价等方面都具有很好的经济效益和社会效益。

1地勘条件及桩方案选择

拟建场区地形基本平坦。岩土工程勘察期间测量的钻孔孔口处地面标高为48•89~49•78m。场区周边内原有地下强弱电电缆、上下水、中水、热力、燃气、人防掩体等管线及障碍物众多,受其影响勘探过程中部分钻孔移位较大,而且个别钻孔已经不具备钻探条件。根据对现场钻探与原位测试及室内土工试验成果的综合分析,在最大勘探深度范围内(最深55•50m)的地层,按沉积年代成因类型可分为人工堆积层及第四纪沉积层两大类。即:人工堆积层;场区表层为人工堆积之粉质黏土、黏质粉土填土①层、房渣土、碎石填土①1层;第四纪沉积层:人工堆积层之下为第四纪沉积之黏质粉土、砂质粉土②层、黏质粉土、粉质黏土②1层。粉质黏土、黏质粉土③层,黏土、重粉质黏土③1层;粉质黏土、粉质黏土④层,砂质粉土④1层,黏土、重粉质黏土④2层,细砂、粉砂④3层。由于该工程在2-11/D-H轴和1-12/B-D轴、1-12/H-K轴、1-2/D-H轴、11-12/D-H轴范围之间的天然地基土承载力和建筑物基础沉降均不能满足目前的设计要求,勘察、设计和建设单位三方,根据上述建筑工程特点、上部结构类型、荷载条件、使用要求和地基土层条件,结合基础影响深度范围内的地层岩性及其部分规律,地下水特征、环境情况和对邻近建筑物的影响等因素,同时从桩土共同作用机理,桩型适用范围、预期处理效果、材料配比及消耗、施工进展和对环境的影响等方面进行了多种方案的技术经济分析和对比,最终决定教学办公主楼部分须采用竖向增强体水泥粉煤灰碎石(CFG)桩复合地基处理方案。北侧纯地下车库和南侧裙房采用天然地基方案。并使其复合地基承载力特征值考虑其深度和宽度修正后应fa≥450kPa(高层部分),fa≥350kPa(裙楼部分),fa≥180kPa(地下室部分)。三方同时认为,应在施工中,根据建筑物的安全等级、场地复杂程度和有关规范要求,必须进行复合地基单桩静载试验和动测桩试验的检测,以检验设计参数的可靠性以及综合评价复合地基方案的实际效果,检验最终确定的复合地基承载力标准值,以保证建筑物的沉降量、倾斜量以及安全性、可靠性和稳定性。

2工程特点及桩身设计

本工程之所以采用该方案,主要是由于:1)图书信息中心主楼、南侧裙房和北侧纯地下车库均位于一个基础底板之上,不但主体建筑部分与南侧裙房及北侧纯地下车库之间的基底荷载差异悬殊,而且主体建筑内不同部分的基底荷载分布也有较大差异。高层建筑核心筒筒体部分的竖向集中荷载很高。初算结果显示柱底最大轴力约为30000kN,墙底最大柱轴力约为125000kN。因此,主楼部分总沉降的控制、主楼与地下车库及裙房之间基础差异沉降的协调与控制是本工程基础设计时需要重点考虑和解决的问题;2)本工程基础埋置较深,北侧的纯地下车库和南侧的裙房造成主楼南北两侧基础的实际侧限条件被削弱,也使地基基础共同作用条件趋于复杂,并对主楼地基承载力的发挥具有一定影响;3)北侧的纯地下车库的基底平均荷载较低,场区地下水历史水位较高,且动态变幅也较大,因此应有效地解决基础的整体抗浮和地下建筑物的防水等问题。根据对地基和水文条件的分析,结合结构设计对地基承载力和建筑沉降的要求,应对CFG桩复合地基进行设计及承载力修正(具体参数见表1、2)。经过修正,实际布桩间距平均为1•6m×1•6m、2•1m×2•1m,置换率5•16>4•55%;2•99>2•98%,地基承载力满足要求。本工程共布桩1622根,主楼部分布桩900根;裙房部分布桩722根。考虑到施工场地的具体条件,以及进度、质量、工期、气候条件等多方因素的影响,选用长螺旋钻机成孔,泵送混凝土压灌成桩施工法。

3施工方法

1)在施工现场临水、临电、临时料场、预留马道等已具备的条件下,土方开挖槽底。快到槽底时,要预留保护土层500mm厚,并且要求槽底平整,各井坑在打桩前均不得开挖,待CFG桩施工完毕后开挖保护土及各井坑土方。同时,要求槽底边坡距基础外轴线不少于1•50m的预留工作面。桩基开始实施前,须对商品混凝土厂家资质及相关质量证明文件进行报验,并为正式开钻创造条件。机械设备进场后,要组织调试,检查使用性能及安全性能。钻机下槽立塔、搅拌机安装就位后,需要进行机械设备进场报验。

2)以建设方提供的控制轴线为依据,施放CFG桩桩位线,桩位线用白灰点来确定,以保证不偏位、不丢失。施工中,应注意保护好轴线桩及高程桩,以便随时校对桩位及桩点。

3)正式开钻前先进行场地的适应性试桩,以确定施工参数及施工顺序。要逐排连续施工,根据基槽坡道位置确定施工桩的走向,以保证施工完成桩不被设备碾压。成桩工艺流程如下:钻机调试就位→钻孔→提钻同时泵送混凝土→成桩→移机到下一桩位

4施工注意事项

1)钻机调试、就位时,必须保持平稳,不得发生倾斜、移位。为准确控制钻孔深度,应在钻架上作出控制标尺,以便在施工中进行观测、记录并调整偏差。BR>2)调直机架,开动机器钻孔并出土达到设计孔深时,停钻。停钻后用混凝土泵将混凝土输送到螺旋钻钻杆内,在提升钻杆时,边提钻边泵送混凝土。拔管速度由泵送混凝土量来控制。泵送混凝土速度与提钻速度要匹配,提钻过程中要保证钻头埋在孔内混凝土中。严防造成缩径、断桩、桩长不足等质量问题。

3)CFG桩施工的混凝土采用的是商品混凝土,其塌落度要控制在18~20mm,要及时对进场混凝土进行质量检查和抽查,以确保混凝土质量。

4)当提钻到桩孔口位置时,要保证有效桩长部分以上有500mm厚的保护桩长。只有这样,才能保证剔凿掉桩头后,桩与混凝土质量、强度不会降低。

5)成桩后,应及时采用小型机械和人工进行清槽,避免造成桩头断裂和地基土的扰动。清槽到位后,要及时采用人工方法进行截桩。截桩时,严禁出现桩面倾斜和裂缝等现象。当桩头不平时,要用小钎修整。如因剔桩导致桩头混凝土出现裂缝、缺口等问题,应及时、严格地按照混凝土补缺规程进行修补。

6)清槽、截桩完成后,复合地基必须经过建设单位、监理单位、施工单位共同检查和验收。合格后,方可进行褥垫层的施工和单桩复合地基竖向静载试验的抽验工作。由于褥垫层材料多采用10~50mm粒径的碎石,而且要用平板振动仪进行振蜜,振后褥垫层厚度要保证不小于20cm。

7)对现场施工人员进行进场前教育和培训,以提高施工人员的安全意识和质量意识。

8)进场材料需要备齐进场材料的合格证和相关试验报告。施工中,严格按规范要求对原材料进场进行复试,并作好施工记录及各项测试记录。要及时调整桩径偏差、桩长偏差、垂直偏差和桩位偏差。冬施时,要特别对桩头采取保温措施,防止桩头和桩间土受冻。

地基基本工程论文范文第4篇

关键词：基桩，高应变，动力测桩法

0.概述

随着我国基本建设事业的发展,桩基工程的日益增多,各种类型混凝土灌注桩的大量应用,又出现了许多新的质量问题,因此桩的检测工作量很大。

传统的检测方法是桩的静载荷试验,由于其费用高、时间长,通常检测数量只能达到总桩数的1%左右。因而,高应变动力检测以其技术相对先进、操作较为简便,近年来得到了广泛的推广和应用。

1.测试原理

高应变测试是用重锤冲击桩顶,使桩周土产生弹塑变形,通过采集桩顶附近截面的力和速度时程曲线,经应力波理论分析,计算出桩的承载力和桩身的完整性。

高应变动力试桩法的具体做法是:

（一）用高能量的冲击荷载实际考核桩土体系。一般说来,冲击下的桩身瞬时动应变峰值要不小于静载荷试验至极限承载力的静应变值。

（二）实测时,采集桩顶附近有代表性的桩身截面的轴向应变和桩身运动加速度的时程曲线,通过必要的布点和计算,获得该截面的轴向平均内力Fm(t)和轴向平均运动速度Vm(t)。

（三）在实测数据中包含了桩身阻抗和土阻力的分段分层信息。

（四）根据桩土体系的实际工作机理建立数学模型,运用一维波动方程分析实测数据,就能获得有关桩身完整性和桩土体系承载力的结果。

（五）在长期的和大量的静动对比基础上,可以根据上述的实测数据和分析结果有根据地推断单桩极限承载力。

2.工程实例

2.1工程概况

某高层住宅楼楼高29层,框架—剪力墙结构,地基处理采用钢筋混凝土灌注桩,桩径800mm,有效桩长30.05m,墙下布桩,共布工程桩75根。在工程桩施工前,先打了三组试桩,进行了单桩竖向抗压静载荷试验。工程桩施工结束后,又对5根工程桩进行了高应变承载力检测。

2.2场地工程地质条件

根据该场地《岩土工程勘察报告》,在有效桩长范围内,地基土大致分为8层,现分述如下:第①层:人工填土,主要由杂填土和素填土两个亚层组成。①-1层杂填土层,其底面埋深为0.5m~2.3m,平均厚度1.3m,黄褐~褐灰色,稍湿,含砖屑、灰渣、石块、石灰等杂物,fk=70kPa。①-2层,素填土层,由人工堆积和新近堆积混合形成,其底面埋深为2.3m~6.5m,厚度0.8m~5.3m,平均厚度3.2m,一般呈可塑状态,下部软塑,fk=110kPa。第②层,粉质粘土层,其底面埋深为8.8转载自论文先生网，请保留此标记m~12.5m,厚度为3.2m~7.9m,平均厚度5.8m。呈可塑状态,局部软塑,褐黄~黄褐~黑灰色,fk=130kPa。第③层,中细砂层,其底面埋深为12.8m~16.1m,厚度1.5m~7.0m,平均厚度4.0m,饱和,褐黄~灰褐色,松散~稍密,局部中密,fk=150kPa。第④层,粉质粘土、粉土层,其底面埋深为18.4m~20.8m,厚度3.6m~7.5m,平均厚度5.3m。褐黄~褐灰~灰褐色,粉质粘土,呈硬可塑状态;粉土,呈中密~密实。粉质粘土fk=230kPa,粉土fk=200kPa。第⑤层,中细砂层,其底面埋深为23.8m~27.5m,厚度3.7m~7.6m,平均厚度5.5m,褐黄~灰褐~黑灰色,中密,局部稍密fk=240kPa。第⑥层,粗砾砂层,层底面埋深为31.4m~34.8m,厚度5.9m~9.0m,平均厚度7.5m,饱和,褐黄~褐灰~黑灰色,中密~密实,fk=300kPa。第⑦层,粉质粘土层,其底面埋深为33.2m~36.5m,厚度为0.6m~2.8m,平均厚度为1.3m。黄褐~褐灰色,硬可塑状态,fk=250kPa。第⑧层,卵砾石,其底面埋深为37.6m~41.8m,厚度为4.1m~7.0m,平均厚度为5.5m。饱和,褐灰色,中密~密实,fk=400kPa。

3.试验情况

在试桩施工完成28d后,先进行试桩的单桩竖向静载荷试验,从试验仪器进场到试验结束共历时15d,检测费用7.5万元;工程桩施工结束后,进行高应变承载力检测,从试验仪器进场到试验结束共历时2d,检测费用2万元。

4.试验结果

根据试桩曲线综合分析,SZ1、SZ2、SZ3单桩极限承载力为8000kN。三根试桩实测极限承载力平均值Qum=8000kN,根据JGJ94-94建筑桩基技术规范附录C第C.0.11条确定,单桩竖向极限承载力标准值Quk=8000kN。

地基基本工程论文范文第5篇

论文关键词：路基施工路基排水路基防护

论文摘要：近年来，随着西部大开发，我国高速公路迅速发展壮大起来，在设计与施工方面也取得了很大的进步；采用先进的勘察、测量手段为公路路基设计提供了可靠技术资料。作为公路主体工程的路基，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受路面传来的荷载，所以它即是线路的主体又是路面的基础。其质量好坏，直接影响公路的使用品质。路基的设计一般是根据路线几何设计要求，结合当地地形，地质条件，选择合理的路基断面形式；选择路基填料与压实标准；确定边坡形状和相应坡率；路基排水系统设计；防护与加固设计等。

1、路基施工程序

1.1、准备工作

施工放样：确定道路中线，路基边桩以及占地红线

1.2、修建小型结构物预埋设地下管线小型结构物可与路基（土方）同时进行，但地下管线必须遵循“先地下，后地上”、“先深后浅”来完成，保证路基施工的连续性。

1.3、路基（土、石方）工程：

1.4、质量检查与验收：在检查及验收时，应着重对路基的压实度、平整度、坡度、路基宽度以及弯沉等进行检测。

2、路基施工过程

2.1、原地表及坡面基地处理

路基施工质量是整个路线工程的关键也是路基路面工程能否经受住时间、车辆行驶荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程，必须扎扎实实进行路基的填筑，有其是对原地面的处理和坡面基地的处理。

2.1.1填筑路基时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不小于1.0m时，应注意将路基范围内的树根，草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土，则需用挖掘机或人工将表层土清除换填，厚度视具体情况而定，一般不小于30cm为宜，并予以分层压实。如发现草灰层、鼠冻、裂缝，应更换符合条件土回填，并按规定进行压实。路堤通过耕地时，路堤填筑施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时，碾压时因弹性过大，不易压实，因换填土或实行混填。

2.1.2坡面基底处理。坡面较小（横坡小于1：5）时，只需清除坡面上的表层，其处理方法同上。但坡度较大（横坡大于1：5）时，应将坡面做成台阶，让填料充分嵌在底基里，以防止路堤的滑移。台阶的尺寸，依土质、地形＆施工方法而不同，一般宽底不宜小于1m，而且台阶项目应做成向堤内倾斜3％－5％的坡度，并分层夯实。当所有填完之后，可按一般填土进行。

2.2、路基填土与压实

公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发，改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。

2.2.1路基填料

规范规定了对路基填料应有条件的选用。填筑路堤的理想材料应当是稳定性好、压缩性小，便于施工压实及运距短的土、石材料。路基填料一般应采用沙砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐植的土。对于液限大于50，塑性指数大于26的土，一般不宜作为路基填土。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准，采用CBR值表征路基土的强度，引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件，高速公路和一级公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值应大于8，下路床及其下面的填土，也都给出相应的规定值。当路基填料达不到规定的最小强度时，应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理，并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时，也要采用高速公路和一级公路的规定值。

2.2.2压实土基地意义

压实土基的作用在于提高土体的密实度，降低土体的透水性，减少毛细水的上升高度，以防治水分集聚和侵蚀而导致土基软化，或因冻胀而引起不均匀变形

2.2.3土基压实原理

在绝大多数情况下，路基土都是由土粒、水分和空气组成的三相体系。它们都具有各自的特性，并相互制约共同存于一个统一体中，构成土的各种物理特性——渗透性、粘滞性、弹性、塑性和力学强度等。若三者的组成情况发生改变，则土的物理性质亦随之不同。因此，要改变土的特性，也得从改变其组成着手。压实土基，就是用机械的方法来改变土的结构，以达到提高土基强度和稳定性的目的。

影响土基压实度的内在因素主要是含水量和土的性质，外在因素有压实功能，压实工具和方法等。

2.2.3.1含水量对压实的影响

①含水量是影响压实效果的决定性因素；

②在最佳含水量时，即土处于硬塑状态时，最容易获得最佳的压实效果；

③压实到最佳密实度的土体水稳性最好。

2.2.3.2土质对压实的影响

①不同的土类有不同的最佳含水量及最大干密度；

②分散性较高（液限较高，粘性较大）的土，最佳含水量的绝对值较高，而最大干密度的绝对值较小；

③亚砂土和亚粘土的压实性能较好（ρc＞1.85），而粘性土的压实性能很差（ρc＜1.70）。

2.2.3.3压实功能对压实的影响

同一种土的最佳含水量随压实功能的增加而减少，而最大干密度则随压实功能的增加而增加；当含水量一定时，压实功能越大则密实度越高；当压实功能增加到一定程度后，土的密实度就增加的不显著了，这表明，对于某一种土来说，如果超过某一限度，在采用增加压实功的办法来提高土的密实度就不经济了。

2.2.3.4压实工具和方法对压实的影响

①压实工具不同，压力传递的有效程度也不同。研究表明，夯击式机具的压力传递最深，振动式次之，碾压式最浅。

②压实机具的重量较小时，荷载作用时间较长，土的密实度越高，但密实度的增长速度则随时间增加而减小，压实机具较重时，土的密实度随施荷时间增加而迅速增加，但超过某一时间限度后，土的变形将急剧增加而达到破坏；机具过重以致超过土的强度极限时，将立即引起土体破坏。

③碾压速度越高，压实效果越差。

当前路基施工，普遍采用了大吨位的压路机（不小于12t），碾压自路两边向中心进行，直至表面无明显轮迹为止，遵循先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠的原则，碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其压实度必须≥94％，对其它等级公路当铺筑高级路面时，其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外，还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93％的规定。如在西部某国道主干线二级专用公路施工中，路面设计标准为高级路面，因而从路基开始，所有的检验标准均采用一级公路验收标准。

2.2.4特殊潮湿地区路基土的压实

在特殊潮湿地区，路基上的压实是相当困难的，规范对此作出了若干调整：一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2—3个百分点；二是对于天然稠度小于1．1，液限大于40，塑性指数大于18的粘质土，当用于下路床及其下的路堤填料时，可采用规定的轻型压实标准；三是改善填料的性质，在土中掺加生石灰，通常可以获得预期的效果，也可采用新型吸水材料加固。如在威乌线支线海阳至即墨段高速公路工程五合同，采用了碎石混填的方法取得了显著的效果。

2.2.5黄土路基填筑及压实

2.2.5.1黄土路堤施工时，应做好填挖界面的结合(纵向)，清除坡面杂草，挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立，无法挖成台阶时，可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性，且容许承载力低于路堤自重压力时，可考虑采用重锤夯实，垫隔土工布，碎石桩和石灰桩挤密加固的办法处理。

2.2.5.2黄土含水量过小，应均匀加水再行碾压；如含水量过大，可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压，也可掺入适量石灰处理，降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀，其最大干密度应通过击实试验确定。

2.2.5.3老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土料不易粉碎，使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料，可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑，分层压实，大于10cm的块料，必须打碎，并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。

2.2.5.4根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽，将水引至坡脚以外，对高度大于20m的路堤，应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。

2.2.5.5黄土地区应特别注意路基排水，对地表水应采取拦截、分散、防冲、防渗、远接远送的原则，根据设计及时做好综合排水设施，将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量，应做好出水口的加固。

3、路基排水

水是影响路基强度和稳定性及路面的使用寿命的另一重要因素，许多路基病害是由水的侵蚀造成的，另外，从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑，也必须做好路基排水，形成排水系统，并与地区排水规划相协调。在路基施工中，应重视施工排水，防止因各种原因造成的水患，给路基、路面施工造成不必要的损失。

3.1、地面排水

最通常采用适当提高路基最小填土高度和地面排水设施（边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管）。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠，一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固、而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基，过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进，对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置，免去了穿越路线的排灌涵洞，从而提高了路基的工程质量。

3.2、地下排水

路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等，其特点是以渗透力式排水，当水流量较大，多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物，几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30cm，很适用于地下排水。

4、路基防护

路基的修筑改变了地层的天然平衡状态，以及路基暴露在空间，不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀，因此需要进行各种类型的防护。

4.1、坡面防护

坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来，随着对环境保护的重视，高等级公路的边坡，多采用种草防护边坡较高时，采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水，边坡种草防护类型的选择很重要，现大多采用草坪植生带，即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内，当草籽发芽也长成草起到固土作用后，无纺布纤维自然腐烂，不会污染环境，效果很好。

石砌圬工防护仍较普遍使用，混凝土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙；用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。

但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题，从保护环境的角度出发，建议大力推广既能改善生态环境，美化景观，又一劳永逸的种草防护。

4.2、冲刷防护

防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进，用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。

4.3、支挡防护

挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合；钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理，墙身圬工体积小，也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度，并采用预制构件拼装，是一种特殊型式的挡土墙。

5、软土地基处理

近年来，随着高速公路和一级公路的建设的迅速发展，针对软土地基，在防止路堤失稳定、沉降观测控制、软土地基处理技术等方面取得了显著成果。对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制，使得在软土地基上一次建成高级路面(而不是前期铺筑过渡路面)的关键技术问题得到了解决。

5.1、灰土挤密桩

当软土地层含水量过大或过小时，采取灰土挤密桩。

含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔浇灌或边成孔边下套管，或成孔后下套管；含水率过小，应预先浸湿加固范围内土层，成孔顺序应先外圈，后里圈并间隔进行；对已成孔，应防止受水浸湿，且应当天回填夯实；为避免夯打造成缩颈堵寒，应打一孔，填一孔；当桩孔较密，土质松软，应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底3-4锤；根据试验测定的密实度要求，随填随夯，严格控制下料速度和夯击次数；回填料应拌合均匀，并控制其含水量；每个孔填料用量应与计算用量基本符合；夯锤重不宜小于100Kg；锤型以梨型或枣核型较合适。有利于夯实边缘土，不宜采用平头夯锤，落距一般应大于2m；如地下水位较高，应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层，应用洛阳铲全部取出来，按规定重新填夯灰上，达到设计要求。认真按操作规程施工；灰土要按配合比称量，搅拌要均匀，干湿要适度；每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致：施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。

5.2、轻质路堤

用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验，可使路堤自重减轻25％左右。用重型击实试验法测定最大干容重为9-12KN／m3。硅钻型粉煤灰粘性小，不具塑性，但液限在64％左右，最佳含水量37-41％，有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层1-2m用粘质土包覆，以稳定边坡和利于长草，路床顶面用粗粒上封闭厚0．3-0．5m。

5.3、土工合成材料加固

浅层(一般小于3m厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布，再填筑路堤，土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，从而取代常规的置换方法。

软土层厚度3-5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定，通过控制填土速率，配合超载予压，使地基迅速固结。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅，以及采用网箱席垫处理软土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制，减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40％左右。

综上所述，路基施工要遵循规范要求，确保质量，创造出优质工程，服务于社会。

参考文献

[1]于树翰主编.《道路工程》

地基基本工程论文范文第6篇

论文摘要：群力外滩湿地是哈尔滨松花江沿线重要湿地之一，对调蓄松花江江洪水、涵养水源、候鸟与湿地多样性保护等具有重要意义，随着哈尔滨经济发展，湿地保护、恢复已刻不容缓。文中在对群力外滩湿地主要生态功能、生态环境问题进行分析评价的基础上，提出了该湿地生态保护的对策。

1引言

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地具有抵御洪水、调节气候、涵养水源、净化水体、维持生物的多样性等多种生态功能。在各种类型的生态系统中，湿地生态系统的服务价值最高。

群力外滩是哈尔滨市区唯一的自然状态湿地，经过城市不断的向外扩展以及人口的增加，并受人为因素干扰，部分已被开垦为农田，湿地机能遭到严重破坏。为了促进城市健康发展、可持续发展，对该湿地的保护、恢复工作已刻不容缓。

2国际经验比较与借鉴

2.1德国莫海姆市湿地保护

他们以“让河流做自己的事”为理念，用更自然化的手段来达到防洪、环境改善、生态修复等多重长效作用。通过重建缓冲带、增设与河道垂直的开口、鼓励小规模泛洪、控制洪水淹没范围等手段，不仅可以培育河滨生境，逐步实现河道半自然化；而且可以减低洪水累计风险，减少洪水危害。该项目由堤防后退1.3km获得2.02km2圩田，作为泛洪用地，并在圩田内开辟了3.5hm2林地，提升了滞洪空间的景观和休憩价值。

2.2安姆斯湖湿地恢复计划

美国圣保罗市的PHALEN购物中心，始建于一个填平的安姆斯湖湖区上。后来，这个购物中心被废弃，圣保罗市政府决定恢复原来的安姆斯湖，重建为湿地公园。规划彻底拆除所有的人工建筑，开辟蓄水盆地和小运河通道，并在其底部填入腐殖质丰富的淤泥层，以构造接近自然状态下的土壤结构。接下来，引入活水，在水体内外栽种多种原生的沉水、浮水、挺水和旱生植物，构筑完整的湿地生态景观。

通过以上研究，可以得出结论：世界上城市湿地规划设计也逐渐从纯粹的水景规划设计过渡到对湿地系统的设计或改造，重视湿地保护和恢复，尤其重视湿地的生态系统设计。在进行湿地的规划设计时，兼顾美学与生态，把生态学引入到传统规划中，并与其有机结合，经过科学的设计，达到重建生态系统，防灾并兼顾生态良性循环和为城市生活服务的目的。

3群力外滩生境分析

群力外滩滩地地势平坦，高程在116.00-120.00m之间，平均高程117.57m，在松33大断面处，高出20年一遇水面线（116.52m）1.05m。该滩地以耕地为主，大部分渔塘也被改为耕地。人工利用土地面积占总面积的74.31%；自然状态下的土地占总面积的25.69%。土地多为当地村民开垦种植，农田基本成片。对其所在区域的气候条件和土壤状况进行分析，包括温度、水分状况、光照、风等因素，认为该地区现状气候和土壤条件较为优越，适宜动植物的生长，为生物多样性和景观异质性提供了基本保证。

经过分析，可知：由于湿地基本条件缺乏，现状原生湿地植物遭到较为严重的破坏。现状较大面积的田地上主要是农作物，其余植被以草甸植被为主。一些撂荒地已经开始向自然植被演替，主要为田间杂草（占植被总面积的50%以上）；在比较低湿的地方分布有沼泽植被，面积占5%左右。群力外滩的夏季常见鸟类中，除大量的鹭类及常见的麻雀、家燕之外，其余鸟类遇见率均较低。论文关键词：湿地；生态；景观；生境

论文摘要：群力外滩湿地是哈尔滨松花江沿线重要湿地之一，对调蓄松花江江洪水、涵养水源、候鸟与湿地多样性保护等具有重要意义，随着哈尔滨经济发展，湿地保护、恢复已刻不容缓。文中在对群力外滩湿地主要生态功能、生态环境问题进行分析评价的基础上，提出了该湿地生态保护的对策。

1引言

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地具有抵御洪水、调节气候、涵养水源、净化水体、维持生物的多样性等多种生态功能。在各种类型的生态系统中，湿地生态系统的服务价值最高。

群力外滩是哈尔滨市区唯一的自然状态湿地，经过城市不断的向外扩展以及人口的增加，并受人为因素干扰，部分已被开垦为农田，湿地机能遭到严重破坏。为了促进城市健康发展、可持续发展，对该湿地的保护、恢复工作已刻不容缓。

2国际经验比较与借鉴

2.1德国莫海姆市湿地保护

他们以“让河流做自己的事”为理念，用更自然化的手段来达到防洪、环境改善、生态修复等多重长效作用。通过重建缓冲带、增设与河道垂直的开口、鼓励小规模泛洪、控制洪水淹没范围等手段，不仅可以培育河滨生境，逐步实现河道半自然化；而且可以减低洪水累计风险，减少洪水危害。该项目由堤防后退1.3km获得2.02km2圩田，作为泛洪用地，并在圩田内开辟了3.5hm2林地，提升了滞洪空间的景观和休憩价值。

2.2安姆斯湖湿地恢复计划

美国圣保罗市的PHALEN购物中心，始建于一个填平的安姆斯湖湖区上。后来，这个购物中心被废弃，圣保罗市政府决定恢复原来的安姆斯湖，重建为湿地公园。规划彻底拆除所有的人工建筑，开辟蓄水盆地和小运河通道，并在其底部填入腐殖质丰富的淤泥层，以构造接近自然状态下的土壤结构。接下来，引入活水，在水体内外栽种多种原生的沉水、浮水、挺水和旱生植物，构筑完整的湿地生态景观。

通过以上研究，可以得出结论：世界上城市湿地规划设计也逐渐从纯粹的水景规划设计过渡到对湿地系统的设计或改造，重视湿地保护和恢复，尤其重视湿地的生态系统设计。在进行湿地的规划设计时，兼顾美学与生态，把生态学引入到传统规划中，并与其有机结合，经过科学的设计，达到重建生态系统，防灾并兼顾生态良性循环和为城市生活服务的目的。

3群力外滩生境分析

群力外滩滩地地势平坦，高程在116.00-120.00m之间，平均高程117.57m，在松33大断面处，高出20年一遇水面线（116.52m）1.05m。该滩地以耕地为主，大部分渔塘也被改为耕地。人工利用土地面积占总面积的74.31%；自然状态下的土地占总面积的25.69%。土地多为当地村民开垦种植，农田基本成片。对其所在区域的气候条件和土壤状况进行分析，包括温度、水分状况、光照、风等因素，认为该地区现状气候和土壤条件较为优越，适宜动植物的生长，为生物多样性和景观异质性提供了基本保证。

经过分析，可知：由于湿地基本条件缺乏，现状原生湿地植物遭到较为严重的破坏。现状较大面积的田地上主要是农作物，其余植被以草甸植被为主。一些撂荒地已经开始向自然植被演替，主要为田间杂草（占植被总面积的50%以上）；在比较低湿的地方分布有沼泽植被，面积占5%左右。群力外滩的夏季常见鸟类中，除大量的鹭类及常见的麻雀、家燕之外，其余鸟类遇见率均较低。4群力外滩湿地生态保护

自然生态系统具有净化能力，能够在一定程度上处理尘埃、污染和废水。考虑减少风沙侵蚀、水土流失和噪音、并减少能量的消耗。规划中需要在遵循生态规律的基础上对植被进行合理的恢复。该湿地保护和利用基于以下几方面原则：①生物多样性与主导性原则；②群落配置层次性原则；③生态系统稳定性原则；④经济合理性原则；④可持续发展的原则。其生态修复的主要方法包括：重建、改良、改进、修补、更新和再植。

4.1基质和土壤恢复

调查研究表明，群力外滩地区土壤类型以草甸土为主，由于水土流失严重，该地区的土壤基质需要恢复，运用生态学的改良、改进、更新的手法对该地区的土壤基质进行恢复，根据现状调研分析，选择若干区域土壤条件好的，进行改良，无法恢复的板结土壤通过更新的手法进行恢复，主要是从其他地方搬运一些湿地土壤来恢复该地区土壤基质。

4.2水体环境的培育

规划中重视水体、绿化的有机结合，引入活水，将部分水体加以串联，形成整体水循环，增加土壤的含水性能，保证生态的连续性,该地区生态系统融入区域生态系统之中，为水生动物提供良好的栖息环境，为植物提供良好的生长环境，河道之间、绿脉相连，形成“河畅、水清、岸绿、景美”，形成良好的景观环境品质。

4.3生物的修复和培育

野生动物微生物培育：湿地的植被必须体现生物多样性，不仅需要满足水生动物和其他野生动物，尤其是水涉禽的需求，而且必须在美学上具有吸引力。在保护现状生物和环境基础的同时，为了引进动物，在原来弃耕水田的基础上，规划了贫营养型和富营养型水池数个。在新建的水池中，为了动物的生息，使用了松木桩，留有弯岔、小岛等。除利用现有水渠外，还新建和扩建了一些水渠。栈桥和平台都选用了耐腐材料，为防止对水生生物的影响，一律不使用防腐剂。混凝土构筑物可能对周围的土壤、水、生物产生影响，一般都用木结构。

湿地植被培育：主要是湿地植物种类的植入和人为辅助的自然修复；保持植被的完整性和异质性（或称多样性）。适当构建一些地表较高、水位较低的生境，在这些新的生境中种植乔木、灌木等中生植物，以提高生物多样性；保持植被的连通性；建立树木廊道；草本植物物种源的本地优先原则：培育大面积的芦竹群落、低湿的香蒲、苔草等，并采用能自我维持的乡土植物，如野生结缕草、狗牙根等；适当地运用树木的快速构建原则；丰富仅存的山林季相景观，增加植物景观层次；根据生态规律配置湿生群落，尽量演替到稳定阶段群落的种类；尽量减少园林植物种类的应用，保持湿地的自然特性；大大增加树木的比例。因为树木是许多生物（特别是鸟类）的栖息地和隐蔽所。

湿地植被物种选择：要满足湿地以上提出的对植被功能的需求，植物物种选择和配置必须根据湿地建设的进程，即不同阶段，而有所侧重的变化。第一，种植的多样性可以抵消种植的失败。第二，多样化的植物群落可以更适应条件的变化和随机事件的发生（例如暴风、水淹等）。第三，植物群落的式样化可以支持野生物物种的多样化。根据湿地建设的进程，即不同阶段和不同功能需求，提出不同的阶段性的植物名录。例如，目前只是湿地修复阶段，即复绿阶段，除了本地现有的物种，基本都是草本植物，增加适合在本地生长的木本植物种类。随着时间推移，引鸟功能的增加，增加水生/野生动物，尤其是水涉禽的适生植物种类。随着时间推移，生态旅游的开展，增加景观植物物种。为此把各类适合群力外滩生长的工程物种分为四类，即：本土植物、复绿适生植物、对水生与野生动物具有价值的适生植物以及景观植物。

5结束语

由于湿地系统在生态上具有重要的调节作用，故生态思想成为其规划的一条主线，始终贯穿其全过程，生态学的方法成为城市湿地保护不可忽视的手段，纵观城市湿地保护与开发，都是根据恢复生态学的基本原理，对自然生态系统的修复和重建，概括起来，主要体现以下几个方面的思想内容：崇尚生态、自然，让城市湿地恢复到自然状态；将自然生态系统作为湿地复合生态系统的主要组成部分；强调人工环境和自然环境相协调。规划师进行规划设计时，应充分考虑生态方面的内容，做到美学与生态兼顾，使自然与人类生活环境有良好的结合点，使人与自然达到和谐。

参考文献

[1]汪永华.基于生态恢复的城市绿地系统规划理念探讨.

[2]王祥荣.生态与环境-城市可持续发展与生态环境调控新论.南京.东南大学出版社，2000.

[3]马世骏,王如松.社会-经济-自然复合生态系统，生态学报，1984.

地基基本工程论文范文第7篇

关键词：软土地区；电厂进场道路；抛石挤淤

随着土地资源日益紧张、环保压力的增大，沿海电厂项目逐步增加，很多沿海工程选址难以避开软土地区，软土天然含水量大、天然强度低、压缩性高，承载力低，给电厂建设带来了较大的难度．进场道路作为工程开展的先决条件，需克服软土路基的不利条件，满足项目前期勘察工作及施工期间的运输需要．

1华能灌云热电厂项目简介

华能灌云热电厂位于连云港市灌云县临港产业区，是围堤造地的滩涂地，如图1所示．土体分为第四系全新统海积成因的黏土、粉质黏土夹粉土、淤泥质粉质黏土、粉土、粉土夹粉质黏土、粉砂，第四系上更新统海积成因的粉细砂等12个岩土体单元，区域覆盖平均23m厚的淤泥软土．常年地下水稳定水位埋深一般为0．2～1．5m，变化幅度一般在1．0～1．5m．图1华能灌云热电厂地理位置

2软土地基道路处理常用方法

软土路基道路处理常用方法有：（1）表层处理类，如砂垫层、土工合成材料等；（2）换填类，如开挖换填、抛石挤淤等；（3）排水固结类，如砂井、塑料排水板、真空堆载预压等；（4）复合地基类，如沙桩、碎石桩、加固土桩等．表层处理及换填一般用于软土层较薄的地区，排水固结、复合地基一般用于软土层较厚的地区．

3灌云工程路基处理方法选择

由于电厂主体工程建设工期较为紧张，因此业主留给进场道路施工时间也很有限．若采用排水固结法，工期一般在6个月以上，无法满足业主的使用需求．如采取复合地基方案则造价高，且厂址为滩涂地，打桩机械进场困难，施工需要的工作面也很难满足．受以上条件限制，排水固结法及复合地基方案无法满足工程需要．通过调研发现，厂址区域取石较为便利，周边除等级较高的市政道路采用排水固结或复合地基处理外，也存在较多抛石挤淤路基处理的道路，小部分抛石挤淤处理的道路不均匀沉降较为明显，大部分道路状况良好．路基抛石挤淤方案能较好地满足业主对于进场道路工期及造价的要求，但场地平均23m厚的淤泥软土，抛石挤淤不可能处理至淤泥土底部，沉降难以避免．经多方案比较，同时考虑电厂工程的特点，决定采用路基抛石挤淤的方案，在软土层上构造人造硬壳层，再铺碎石垫层及土工合成材料（土工格栅），提供路基的强度和稳定性，有效减小并控制不均匀沉降．电厂施工工期在2a左右，期间重大件设备运输车辆较多，可促进道路沉降．待临近电厂施工结束，沉降趋于稳定后，再行铺筑一次道路面层．

3．1抛石挤淤方案

过去的道路建设中积累了一定的抛石挤淤软基处理经验，但缺少一定的理论指导和支持，施工工艺的要求较为简单，没有定量的技术指标，现行公路设计施工规范中关于抛石挤淤的措施要求相对其他方案也较为简略［1］．笔者借鉴以往工程经验，查阅相关资料及同行业者论文等相关资料［2］，结合本工程情况，对抛石挤淤方案要求初步总结如下：1）抛石处理宽度抛石处理后的路基沉降与处理厚度和宽度有关，一般来说处理厚度越厚，宽度越宽，路基总沉降就越小，这会增加抛石的工程量，工程造价也会大幅增加．因此，为满足一定的沉降控制要求和较好的经济性，抛石宽度在道路基层坡角外2m左右为宜．2）抛石填料要求抛石填料成分的组成直接影响到抛石挤淤的效果，如果填料级配很差，将影响到后续的压实效果．抛石填料采用饱和强度大于20MPa的片、块石（泥岩禁用），一般石料含量要大于70％，其粒径为20～50cm，小于30cm片石含量不小于20％，要保证大直径块石含量的比例，确保挤淤的效果．3）碾压控制抛填施工时，首先利用片石自重进行初步挤淤，抛石填筑完成后，采用挖掘机和推土机相结合的方式进行摊铺平整．抛石顺序应从路堤中心呈等腰三角形向前抛填，渐次向两侧对称抛填至全宽，以20～50m长度依次推进；第一层的抛填厚度以能上大型施工机械为宜．若块石无明显沉降，可向前延伸进行下一步施工；若沉降量较大，则需再抛一层石块进行碾压，直至块石沉降量较小为止．抛投过程中为了片石沉入稳定，采用自重较大的挖土机和挖掘机来回进行碾压．待作业面展开后，再用压路机碾压4～5遍，碾压过程中，用人工将片石空隙以小石或石屑填满铺平，直至抛石层顶面平整无明显孔隙．由于抛石挤淤采用石料粒径偏大，无法做压实度、CBR试验．根据经验总结，抛石挤淤填筑路基现场质量控制以重型静载压路机18～21t碾压痕迹判断，从第二层开始压路机碾压几遍后，无明显碾压回弹现象或下沉产生，即视为抛填片石已经碾压至稳定状态．

3．2砂石垫层

厂址区域覆盖平均23m厚的淤泥软土，且常年地下水稳定，水位较浅，埋深一般为0．2～1．5m，变化幅度一般在1．0～1．5m．因此，片石层碾压完成后，上铺砂石垫层，分层夯（压）实，提高下部路基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，软土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部路基的沉降和固结［3］．

3．3土工合成材料

（土工格栅）抛石挤淤不可能将淤泥完全置换，沉降难以避免．道路基层底部设置土工合成材料能够有效提高路基的强度和稳定性，而且能减小并控制不均匀沉降．灌云工程土工合成材料采用双向钢塑土工格栅，铺设时注意格栅间联结与拉直平顺．土工格栅上、下层接缝应交替错开，错开长度不小于0．5m，同一层接长段一般采用搭接，搭接长度30～60cm．格栅扭曲、皱折、重叠，则不利于其发挥作用，故铺设时应用手拉直，使格栅平顺均匀，铺好的土工格栅每隔1．5～2．0m用钩头钉固定于地面．

4路面浇筑

进场道路上部采用常规的水泥混凝土道路做法．电厂施工工期在2a左右，期间重大件设备运输车辆较多，初期沉降较为明显，但无明显的不均匀沉降，在工程后期基本稳定，整体沉降在设计考虑的范围内．电厂施工结束阶段，通过二灰碎石找平修复老路面后，二次浇筑道路面层．

5结论

抛石挤淤路基处理办法在处理电厂进场道路软土路基时，是一种可行的浅层置换方法．在石料来源丰富的地区，该方法有缩短工期和经济节约双重效果．灌云电厂进场道路工期短、效果好，为主体工程的展开提供了较好的条件．进场道路没有明显的不均匀沉降，整体沉降在设计考虑的范围内．片石层碾压完成后设置砂石垫层也较为重要，可减少变形量，同时起排水作用，软土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部路基的沉降和固结．土工合成材料也能够有效提高路基的强度和稳定性，减小并控制不均匀沉降．电厂施工工期长达2年左右，重大件设备运输车辆较多，普通地区电厂进场道路一般也会二次浇筑路面进行修复美化，这为采用抛石挤淤法无法避免的道路沉降提供了修复条件，在不增加投资的情况下解决了路面修复的问题．综上所述，抛石挤淤路基处理＋两次浇筑路面的方案建设软土地区电厂进场道路，是较为可行的方案，工期短、造价省，希望能为今后同类项目设计提供参考．

参考文献：

［1］JTGD30－2015公路路基设计规范［S］．北京：人民交通出版社股份有限公司，2015．

［2］刘武松．抛石压实在软基处治中的应用［J］．科技经济市场，2014．

地基基本工程论文范文第8篇

论文摘要：处于碱性环境（矿物质，无机盐类成分相对多，有机物成分相对少）中的红砖建筑，由于毛细作用，将地表的水分往上吸收，溶解在水中的盐类同时上升，沉积在离地面0.5m-1.5m的范围内，形成一个盐类富集区域，其中的红砖受到物理和化学腐蚀作用，再结合水分结冰膨胀，风化，雨淋等作用，日久会形成一个红砖粉化带，早于其他部位的失效。

1.引言

5.12四川大地震引起了我们对建筑物安全质量的关注，在8.0级地震面前，大部分的建筑物不堪一击，尤其是农村，医疗、交通等条件的落后，导致一旦出现大规模的地震，农村的死伤就会比城市惨重。在中国的农村，建筑物普遍采用红砖，其本身强度就比混凝土结构弱，导致农村的建筑更容易在地震中垮塌，但仅仅是因为红砖不如混凝土就可以导致这一切吗，其实不然，红砖本身的性能并没有发挥到极限也是一个重要的原因，换一种说法就是，少量的红砖拖了整个建筑的后腿，这部分红砖早早失去了它们在整个建筑中应该起到的作用。这篇论文中，我们从物理，化学等方面阐述红砖建筑粉化带的成因，并用实验模拟红砖粉化现象，以验证其成因，最后，找出解决这一现象的办法。

2红砖简介

红砖是以粘土，页岩，煤矸石等为原料，经粉碎，混合捏练后以人工或机械压制成型，经干燥后在900摄氏左右的温度下以氧化焰烧制而成的烧结型建筑砖块。烧结普通砖的外形为直角六面体，其公称尺寸为：长240mm、宽115mm、高53mm。我国传统的青砖制作工艺是在烧成高温阶段后期将全窑封闭从而使窑内供氧不足，砖坯内的铁离子被从呈红色的三价铁还原成青色的低价铁而成青砖。据有关专家的研究，青砖在抗氧化，水化，大气侵蚀等方面性能明显优于红砖，中国古代的“秦砖汉瓦”，能历经上千年仍保存完好可见青砖性能优良。但是因为青砖的烧成工艺复杂，能耗高，产量小，成本高，难以实现自动化和机械化生产，所以轮窑及挤砖机械等大规模工业化制砖设备问世后，红砖得到了突飞猛进的发展，而青砖除个别仿古建筑仍使用外，已基本退出历史的舞台，随着科学技术的发展和人们环保意识的加强，不断有新的各种免烧砖问世，但是专家们认为，迄今为止红砖依然是性能最优良，舒适感最好的建筑墙材。在农村和中小城市，由于其经济性，方便性以及诸如透气性等建筑性能，在今后相当长的时间红砖的地位，其他产品仍难以取代。

3粉化原理

红砖成分主要为硅酸盐，铁的氧化物和有机酸盐和无机酸盐，其中有机酸盐是红砖原料中的有机物经过不完全燃烧和其他物质发生复杂的化学反应生成。有两个原因导致红砖的粉化失效，共同的条件是红砖中要有水分：红砖中有很多弱酸盐，可以析出，而有机酸盐呈弱酸性，容易与发生反应，导致红砖本身结构成分发生变化，砖体体积发生变化，从而崩碎粉化，这属于化学腐蚀；溶解在水分中的部分可以结晶的盐类，如，等，在水分充足的时候，完全以离子的形式存在于溶液中，当水分从红砖体表蒸发，这些盐类先生成结晶水合物，如，，，，结晶的过程中，体积会膨胀，将红砖破坏，这属于物理腐蚀，其效果比化学腐蚀更为严重。这就是红砖容易被碱性物质腐蚀的原因。讲到这里我们就明白了为什么制造红砖用的泥土要在露天堆放很久了。红砖原料粘土堆在露天，经由日晒、雨淋，经过长久的时间才能使用，因为粘土中含有水溶性的碱、盐类或有机物及杂物等，这些成分在红砖的制造过程和使用过程中所发生的化学反应，不利用红砖的寿命，因此粘土最好经由日晒、雨淋。雨水可溶解粘土中之碱、盐类，日晒可风化、分解有机物及其他杂物，经长期之作用才可以供制造红砖之用。但是由于红砖制造周期短，生产粗放，量大占地多，故堆放过程只有几个月到几年的时间，相对于一些极品陶瓷的原料需要堆放几十年的时间来说，前者只是很短的时间，所以能起到一定程度上的作用，并不能解决红砖的弱酸怕碱特点，换一种说法就是，原料堆放过的红砖，只是比原料没有堆放过的红砖，质量好些而已。

4粉化带现象

这时候有人就说了，红砖容易粉化失效的原因都弄明白了，大不了在使用过程中注意就是了，给所有的红砖加上防护措施。这样认为的话，难免有些鲁莽，要想延长红砖的使用寿命，不仅要明白红砖本身的性能和缺陷，还要熟悉红砖的具体使用情况，否则，会造成浪费，因为并非给所有的红砖加上防护措施，才有最大的经济价值。

我们不妨在农村做一个观察，不难发现，年久的红砖建筑，确实出现了红砖粉化现象，以碱性土壤为地基的红砖建筑发生粉化现象相对更早更严重。而且，细心观察会发现一个有趣的现象，红砖粉化带既不位于环境最为复杂的地表，也不位于接受日光暴晒，风吹雨打最为严重的房檐附近，而是位于距离地表0.5m-1.5m的范围内（如图1）。任何一个整体的失效，取决于关键部分的最先失效。在红砖建筑其他部位，甚至木质房梁，檩条等尚且完好的情况下，粉化带的失效严重缩短了整个建筑的使用寿命，造成了建筑材料的浪费，甚至在某些特定条件下，红砖粉化带过早形成且粉化严重，极易在还未引起人们注意的时候引发事故，造成人员伤亡。所以说，粉化带的红砖，要给与特别处理，而其他部位的红砖若要同等待遇的话，显然会造成不必要的浪费。因此研究红砖粉化失效现象，对合理利用建筑材料，提升建筑质量，以及保障人民生命财产安全，有着十分重要的意义。

接下来解释一下，为什么粉化带处于一个距离地表0.5m-1.5m左右的范围内以及其具体的粉化过程。

假如一个红砖建筑是空中楼阁，因为雨水的冲刷作用，其体内的可以导致粉化的成分只会越来越少，并不会出现明显的粉化带，红砖普遍有较长的使用寿命。出现粉化带很关键的一点就是，红砖建筑建在了地面上。因为红砖的毛细作用，水分沿着红砖的气孔上升，一直达到毛管力（一种牵引水分在毛细管道内上升的力）与水分本身重力平衡的高度，即毛细上升高度。我们可以通过一些学者研究的成果粗略计算下这个高度。

4.1计算法

H＝2σcosθ/rρg

式中：r——毛管半径，m。

ρ----液体的密度，kg/m

g-----重力加速度m/s

σ----液体的表面张力牛顿/m

θ――为弯月面与毛管之间的夹角

当毛管完全湿润时，θ=0o,常温下σ=72.8×10－牛顿/m,ρ＝1，g=9.8m/s

则H＝15×10-/r(m)

其中，H为毛细上升高度，r为毛细管道半径，参考粘土颗粒大小为0.5mm-0.005mm,取红砖毛细管道直径0.05mm，即半径r=0.025mm，计算得H=0.6m。

4.2实验法

这两种方法的计算成果，大体符合0.5m-2.0m的范围，当然，由于红砖实际微小结构的复杂性，红砖建筑周围环境的复杂性，以及水分的蒸发等原因，现有的计算理论部足以得出一个精确的高度。

通过毛细作用到达粉化带的水分，有两个作用，一是溶解了各种可溶性的盐类，产生了各种离子，发生化学反应，加快化学腐蚀，二是这些水分中本身就有各种可溶性盐类，其中不乏能发生结晶反应的盐类，这些外来的盐类和红砖砖体本身含有（相对少量）盐类，被因为水分在红砖体表的蒸发形成的微小水流运至表面，随着水分的减少，先发生结晶反应，结晶水合物膨胀，使红砖体表粉化，此时物理腐蚀完毕。水分继续蒸发，结晶水和盐类分离，即风化，当结晶水也风化完毕的时候，红砖墙体上会留下一层白色的粉末，俗称“泛碱”，单纯的“泛碱”过程对红砖没有腐蚀作用。当然，在粉化失效的过程中，水分结冰膨胀，风吹，雨淋等作用，会起到加速红砖粉化的效果。

5.实验模拟

下面通过一个简单的实验来模拟一下红砖的粉化过程：

1.取一干净的矿泉水瓶A，按照一勺碱面兑一碗水的比例，配置溶液，然后倒入矿泉水瓶，溶液深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状（如图2）。取一干净的矿泉水瓶B，然后倒入纯净水，深度约为2cm。取两块红砖碎块，体积约为1cm，洗净，放入矿泉水瓶中，拧上盖子，密封，然后使碎块完全浸湿。此时溶液呈清澈状。

2将矿泉水瓶A和B平放，盖子一端稍微向下倾斜，使底部的碎块完全与溶液分离，置于阳光下，从8：10维持至20：00，这样做的作用是促进结晶膨胀。将矿泉水瓶A和B正放，使碎块完全浸湿，置于冰箱中，温度为零下10摄氏度，从20：10维持至8：00，这样做的作用是通过结冰膨胀使效果更明显，迅速。观察。

3.重复第2步骤，维持20天。如图3所示，从左到右分别为第5天和第15天的情况。

4.对比矿泉水瓶A和B，得出观察结论。如图4所示，为第20天的情况。（其中左边为矿泉水瓶A，右边为矿泉水瓶B）

结果很明显，矿泉水瓶A中红砖碎块的粉化情况比矿泉水瓶B中红砖碎块的粉化情况严重。这说明了化学腐蚀和物理腐蚀导致红砖粉化的结论，是正确的。当然，粉化现象并不是在浸没的时候发生的，让碎块浸没在溶液中拍照，是为了让红砖粉末悬浮在溶液中，能更清楚的看到两者粉化程度的对比。

6.总结及防护措施

明白了红砖粉化现象的原理，要防止这一现象的发生，关键是阻止毛细作用和结晶膨胀，可以从材料和建筑结构下手。广大的农民群众和土木工程师，在实践生产的过程中，总结出了几套比较有效的防护措施。

1.粉化带以及以下的墙体，使用抗粉化性能好的建材，如石材。石材，本身也具有孔隙，因此也会发生毛细现象，但是其抗粉化性能比红砖强很多，因此，尽管一系列的腐蚀作用也会发生，但是粉化现象比红砖墙体轻很多。这一措施没有彻底解决该问题的原因在于石材等的成本比红砖高很多，而且石材不能就地取材，尤其影响了其在平原地区的应用。

2.利用水泥，石灰等建材，做红砖墙体的墙裙，高度至少覆盖粉化带，这一措施的优点是可以避免风吹雨淋对红砖墙体的冲击，减缓风化作用，进而减缓粉化作用，缺点是不能避免粉化现象，只不过看不到罢了，日积月累，红砖粉末在夹层中积累，导致红砖墙体和墙裙之间断开粘结，墙裙脱落，这个时候观察红砖墙体，可以发现仍然会有粉化带存在，粉化带的失效依然早于墙体的其他部分。

3.地基注浆法。地基注浆是用液压，气压或者或者电化学原理，通过注浆管把浆液（如净水泥浆）均匀的注入土层中，填充，渗透和挤密土层，驱走土颗粒间的水分和气体，硬化后将土颗粒粘结成一个强度大，压缩性低，抗渗透性高和稳定性良好的整体。这种方法可以在很大程度上阻止毛细现象的发生，还可以使地基得到加固，防止沉降。但是对技术和设备要求较高，成本也较高，目前在农村没有推广开。

4.红砖建筑物开始建造的时候，在墙体与地表之间，铺一层防水材料，如塑料薄膜，油毡等，可以再一定程度上隔绝水分，但是由于防水材料不可能恰好位于地表与墙体的交界处，因此日久仍会有毛细现象，继而引发粉化现象。

由此可见，迄今为止并没有任何一种完全有效的防护措施被广泛应用，因此，对成本低，易操作，可以普遍采用并且切实有效的红砖建筑防粉化措施的探索，仍旧任重而道远。新晨：

参考文献

[1]李泉.水文地质学基础实验ppt.2008.7.7

[2]赵柱刚.地基注浆加固.春报./zhaozhuagang/blog/item/d2aec244db84184b500ffe45.html，2008.10.30

[3]佚名./ebook/2007/B10014391/4.html，2009.8.6

[4]佚名.红砖./view/1312274.htm，2009.8.5