時間:2022-08-05 09:54:38
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1工程概況
自沙花園1#樓,地上主樓十四層,裙樓四層,地下室二層,框架剪力墻結構。2002年五月開始設計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質粘土或含礫質粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5~1.5m,厚2~3m,中風化巖位于基底約25m。由于地質條件比較復雜,故需進行綜合考慮地基基礎設計方案,滿足既安全又經(jīng)濟的要求。
2基礎設計方案
初步設計時擬采用人工挖孔樁基礎,然而在基坑護壁樁開挖過程中發(fā)現(xiàn)位于地面下11m左右的粉細砂極不穩(wěn)定,在土體自重壓力作用下,粉細砂自然上涌,10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌,但代價太高。建設方要求基礎設計采用其它方案,經(jīng)研究擬采用筏板基礎。然而該工程位于山坡上,勘察方及建設方擔心過大的基底壓應力可能會導致粉細砂從地勢較低處涌出,要求作用在粉細砂土層上的最大壓應力不能超過200kPa,該應力值與土體的自重應力基本相當。通過對上部結構進行分析計算,主樓部分由于層數(shù)多且抗震墻基本布置在主樓部分,導致基底壓應力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產(chǎn)生的壓應力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應力的及場地范圍影響,必須采用樁筏。
3補償平衡法
作為本工程設計的注冊結構工程師,本人查閱了國外類似工程的設計文獻,決定采用文獻中的基礎設計方法-補償平衡法。經(jīng)過計算,結構下部六層荷載由地基土承擔,六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁同作用,利用天然地基的承載力,使樁基與天然地基互補,采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔,使樁的數(shù)量及筏板的厚度得以減少,具有一定的經(jīng)濟效益。
4布樁方式
在建筑工程中采用樁筏基礎,是為了確保建筑物不產(chǎn)生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統(tǒng)的樁筏基礎設計中,主要采用等樁徑等樁長等樁距布置,然而對本工程而言,由于上部荷載的不均勻性及受場地限制,若采用均勻布樁將導致結構重心與基礎形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎技術規(guī)范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發(fā)揮作用,有時筏板的不均勻沉降也比較大??紤]到主樓和裙樓的荷載差異性,且當前建筑工程中主要采用灌注樁,便于調整樁的樁徑和長度,本工程決定采用不均勻的布樁方式,其布置方式大體有如下幾種:圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距;圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距;圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距:圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設計中通過不斷調整樁距及樁的承載力,以達到筏板形心與上部結構的基本重合。5樁土復合地基設計
5.1樁土復合地基的優(yōu)點
5.1.1增強樁身上部樁側土的結構強度,可以提高樁的承載力,改善樁的變形特性,減少地基沉降。
5.1.2通過對樁的施工,實現(xiàn)對樁間土的擠密加固,充分發(fā)揮和利用地基土的承載力,有效地解決軟土地基承載力不足的問題。
5.2樁土復合地基承載力計算
按照《建筑樁基基技術規(guī)范》(JGJ94-94)52條之規(guī)定,對于樁數(shù)超過3根非端承樁復合地基,當根據(jù)靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時,其復合基樁的豎向承載力設計值為:R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc,其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(nèi)(不超過5m)內(nèi)地基土極限承載力標準值。由于該范圍內(nèi)土層為粉細砂,所以地基土不管擠密與否,地基土承力允許設計值均控制為200kPa,其極限承載力近似取400kPa。
5.3樁土復合地基及基礎沉降設計
設計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁,設計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層,雖然可提高每根樁的設計承載力,但樁在設計荷載作用下的沉降量極小,有可能導致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁,以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定,通過平衡荷載法初步確定的總樁數(shù)就可以求得每根基樁的設計承載力。當基樁的承載力確定后,根據(jù)每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁,所以樁數(shù)不能完全由承載力控制,還應通過地基的沉降來調整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm,在壓力為500kN時的穩(wěn)定位移為15mm,而無樁部分基礎的理論計算位移為22mm。顯然在樁同作用下,基礎位移肯定會大于樁或土任一種情況下產(chǎn)生的位移,甚至會達到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設計顯然不妥。因而樁同作用下的基礎沉降設計成為本工程的一個難點。由于設計樁距一般在3.75~5.5D間,樁對土有較大的擠密作用。擠密系數(shù)f=LxS/(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距,D為樁徑),擠密后的平均壓縮系數(shù)近似=原系數(shù)/f。再根據(jù)同一土層中的壓壓縮系數(shù)與壓縮模量的相對關系,近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復合地基的基礎沉降量近似=擠密后土產(chǎn)生的沉降+樁在設計荷載作用下產(chǎn)生的沉降。通過不斷的調整樁距及樁的承載力,達到樁土復合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致,要求勘察單位在樁施工完后,重新鉆探取樣,測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較,兩者差距完全在允許范圍內(nèi)。
6實際沉降的分析與研究
2基礎設計存在問題
N21A鐵塔基礎作用力為T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據(jù)原設計的初步假想,采用大板基礎或人工掏挖基礎;但根據(jù)地質報告情況,此處鐵塔基礎位于山腳下,地質按一定坡度進行分布,如果采用大板基礎,基礎底板需置于持力層,此處選擇在強風化層,但是考慮到地質按照一定坡度分布,如果僅置于強風化層的表面,則基礎抗側滑強度不足,但如果基礎底板置于強風化層下方,則基礎埋深在5m以上,由于無法進大型施工機械,且需進行鋼板樁護基,無形中增加了施工危險及施工成本;即便是修通道路進入大型施工機械,則成本比原設計所用灌注樁基礎要大很多。根據(jù)地質情況也無法采用采用人工掏挖基礎,因為上半部分為淤積地質。采用人工掏挖基礎危險系數(shù)相應增大很多,淤泥下方為強風化、中風化采用人工掏挖基礎也不現(xiàn)實。
3基礎設計處理方法
由于電力工程《架空送電線路基礎設計技術規(guī)定》仍然采用安全系數(shù)法,故此處設計僅需滿足設計中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可,經(jīng)過現(xiàn)場多次勘查,結合地質報告,最后征得施工部門意見確定此基礎設計的條件如下:基礎埋深要小大于2.5m(基礎維護可以采用松樁處理);如果需采用灌注樁基礎,則灌注樁基礎深度不能深于中風化(不能采用沖鉆,因為此合同為總包合同,如果超出原合同部分則由施工部門自行承擔)?;A材料用量、地基處理措施等費用不能超出原設計范圍。根據(jù)以上條件,結合本基礎所處地基情況,以及原設計所用費用經(jīng)綜合考慮,采用斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的方式,基礎側向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據(jù)斜柱基礎與大板基礎的對比知道,基礎作用力相同的情況下斜柱基礎受力形式更加好,且節(jié)約材料用量。數(shù)學模型的建立,本工程所用基礎由于沒有具體的數(shù)學模型,所以參考承臺灌注樁基礎,基礎下壓由斜柱基礎底板承擔,基礎上拔由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分(僅考慮自重部分)承擔,基礎水平作用力由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分共同承擔;考慮到基礎所處地質情況結合鉆探資料,基礎側位移需做擋土墻,而此條線路改造根據(jù)火炬開發(fā)區(qū)的規(guī)劃及供電局的規(guī)劃,此段線路需要近期改造拆除(施工圖已出),所以此次改造為臨時改造方案,故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎下方仍采用松樁地基處理。最終設計的基礎形式如圖2所示。上部斜柱基礎埋深1.5m,下部灌注樁基礎在基礎底部以下4.7m,入中風化巖層0.5m以上。
4設計中需思考的問題
本工程是為了解決復雜地質情況下施工工藝問題而進行的基礎變更,基礎采用的是斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的處理方式,在上拔演算中由于數(shù)學模型建立方面缺乏經(jīng)驗,此次上拔演算中未考慮到灌注樁基礎摩擦力。雖然本工程已經(jīng)竣工運行將近兩年多時間,但是卻給我們設計人員一個提示,就是我們在新型設計方面還存在一定的不足,還需要繼續(xù)學習實踐,搜集更多的同行所做的優(yōu)秀設計作品,為我們以后的設計打下良好的基礎。
二、因需施教,優(yōu)化教學內(nèi)容
技工教育需要傳授理論性知識,更重要的是要教會學生職業(yè)技能以及提高學生的動手實踐能力。技工教育中的理論教學應以夠用和必需為前提,將更多時間留給學生校內(nèi)與校外實習。為此,機械設計基礎課程應該根據(jù)學生的認知水平選擇教學內(nèi)容,對于理論性強以及實踐中較少利用的內(nèi)容,如靜平衡、變位齒輪等知識刪去不講;對于以前學過的內(nèi)容少講;對于實踐常用的知識,如帶傳動設計、螺紋鏈接、齒輪設計、軸的結構設計、軸承拆裝等內(nèi)容應該多講與精講??傊脊そ虒W中要以應用為目標,夠用為度,以概念與應用為重點組織教學。
三、區(qū)別對待,分層教學
新學期開始,學生對新學年的激情比較高,上課比較認真。但由于學生基礎知識以及接受能力的不同,在開學后3周左右學習的層次性就會表現(xiàn)出來,這時還用“一刀切”的教學法,就會出現(xiàn)有些學生吃不飽、有些學生吃不好的情況。為此,在機械設計基礎課程教學中應該使用“分合相接”法:“合”指的是集中講授與歸納,“分”指的是分類指導與練習。其中,集體講授面向全班同學,分類指導面向學習有困難的學生或者學習一般的學生,集中歸納起著點睛作用,使學習有困難以及成績一般的學生加強理解,分類練習指的是根據(jù)學生學習不同層次安排識記、理解、簡單應用與綜合應用四個層次的課外練習,讓不同層次的學生都能有適合自己難易程度的練習可做,這些練習可盡量選擇實踐性強的題目,以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,通過練習真正使學生學以致用。
四、采用多種教學方法,加深學生的理解
采用多種教學方法,提高教學效果。機械設計基礎課程中設備種類比較多、結構比較復雜,比如四桿機構以及齒輪等,僅僅依靠老師口述,學生很難理解教學內(nèi)容,采用多媒體課件,特別是三維動畫,能輕松地解決這個問題,從而提高學生學習的積極性,提高教學效果。
五、理論和實踐相結合,提高感性認識
機械設計基礎課程與機械工業(yè)生產(chǎn)實踐密切相關,因此在教學中應該注重理論與實踐相結合,以提高感性認識。學院學生除了在機電機械專業(yè)實驗室內(nèi)進行動手實踐操作外,還可到學院內(nèi)的實習工廠進行實習,從而使學生真正領悟到“學中做”和“做中學”的真正內(nèi)涵。比如,為了完成“曲柄搖桿機構”和“急回特性”原理的教學,可以組織學生到實習工廠內(nèi)觀看牛頭刨床機構的運行情況,從而加深對“曲柄搖桿機構”運行原理的認識,在觀看牛頭刨床機構的運動過程中,可以看到加工過程中存在進刀慢、退刀快的情況,就能很容易理解“急回特性”原理。
一、藝術設計基礎教育課程現(xiàn)狀
“據(jù)不完全統(tǒng)計,中國設立藝術設計專業(yè)的大專院校已經(jīng)達到1400多所,每年畢業(yè)生數(shù)量約10多萬人,面對如此龐大的發(fā)展數(shù)量,中國需要什么樣的設計人才引起了我們的思索。我們一定要根據(jù)各院校特點,利用豐富的藝術資源,注重學生藝術素質的培養(yǎng),注重學生本身的整體素質的培養(yǎng),突出實驗性與前瞻性。學生真正要適應社會,真正培養(yǎng)的實際上是他的心理要適應社會,而不是技術要適應社會,技術要高于社會。藝術設計專業(yè)學生首先接觸到的幾門基礎課——素描、色彩以及色彩構成往往抹煞了藝術與設計的關系和培養(yǎng)有較強的個性表現(xiàn)力、創(chuàng)新能力、有前瞻性及較高的文化藝術素養(yǎng)這層功能。三門課程的教學實驗改革,各校唯一的共同點是都強調造型和技術能力的培養(yǎng)。除去這兩點外,還應教什么,目的何在?我認為這才是真正解決現(xiàn)存問題的關鍵。什么才是高于單一課程,貫穿藝術設計教育的本源問題?毋庸置疑,是藝術審美。藝術審美引領著藝術設計教育中一切要素的走向。所以,深刻意識到素描、色彩以及色彩構成課程除卻造型、技法以及單一的色彩配比以外,還能通過“藝術的思維與表現(xiàn)”給設計專業(yè)的學生提供最直接的藝術審美訓練的平臺。而恰恰設計專業(yè)的學生的藝術思維與表現(xiàn)能力的高低,對能否實現(xiàn)現(xiàn)時代設計教育的目的與要求,起著至關重要的作用。上述三門基礎造型課程,在全國各院校藝術設計專業(yè)的基礎教學中體現(xiàn)為兩大傾向:一種是強調“設計性”、理性化的教學,其弊病是缺乏對學生藝術審美修養(yǎng)的培養(yǎng),容易養(yǎng)成學生膚淺的形式主義觀念和漠視設計藝術性的匠人品位,對學生造型創(chuàng)新思維的培養(yǎng)僅停留在空洞的形式層面。二是脫離設計特殊性,強調造型表現(xiàn)的技術性,造成學生思維禁錮,審美僵化,使之較難與后續(xù)課程鏈接。兩種傾向都容易導致課程內(nèi)容偏缺與方法盲目。“藝術視覺思維的訓練”“藝術表現(xiàn)語言的審美體驗”往往被忽略掉,恰恰這是設計專業(yè)學生理解設計與技術的關系、設計與藝術的關系、藝術設計與社會的關系的橋梁。這也理應是這些基礎課課程所要承載的教學內(nèi)容,而并非要到進入設計專業(yè)課程后才要做或才能做到的事。
二、領會藝術的思維與表現(xiàn)
世界上極具前衛(wèi)地位的加利福尼亞藝術學院的研究生說:“花了這么多錢和時間,我們學到了如何思想。”這反映出美國藝術教育的重點是突出觀念和思維,這也是西方現(xiàn)代藝術教育的重點。如何訓練學生學會思想,成為西方現(xiàn)代藝術教育者研究的目標。在這樣的背景下,90年代開中國藝術教育界也因此開展了系列學術爭鳴。中央美術學院由周至禹教授領軍,率先對本部設計基礎課程進行改革,并已成體系。強調設計的學科特點,圍繞培養(yǎng)學生創(chuàng)意思維組織課程的建設。
眾所周知,無論是國內(nèi)還是國外,現(xiàn)代的藝術教育——尤其是設計教育,是極其強調“思維訓練”的。而設計基礎課同樣強調“思維”訓練,不同的是根據(jù)課程特點,偏重于對“藝術的思維”訓練,而且是在“藝術的表現(xiàn)”過程中去領悟,以達到教學目的。整個過程中“藝術的”這個前綴非常重要,因為在整個設計教學體系中,沒有哪門課能如此直接地把學生領入與“藝術表現(xiàn)語言”對話的語境,并讓學生迅速進入“藝術思維”的狀態(tài)。在此過程中,老師對學生審美廣度與深度的引領,很容易讓學生步入一個全新的藝術審美高度,學生對造型以及技法的理解不再是概念化的,而是個性化的。最終,達到作為藝術設計專業(yè)基礎課程教育的全部教學目的。
三、教學的具體內(nèi)容與方法
1.在“藝術的思維與表現(xiàn)”的體驗過程中,強調藝術審美素養(yǎng)的訓練。審美的覺悟需要通過感官對環(huán)境和客體的體驗、思維對視覺的想象,最終由手準確地在載體上表達出來,觀看、想象和構繪三者構成了視覺思維的全過程。根據(jù)所授基礎課程的自身特點突破傳統(tǒng)設計基礎教學的單一思路,強調藝術設計基礎教學的藝術與設計雙重性,建立合理的教學目的、課程內(nèi)容,以及與后續(xù)設計課程之間的良好銜接關系。有助于啟發(fā)和引導學生創(chuàng)造性理解藝術與設計的關系。在掌握具象和抽象造型規(guī)律的基礎之上注重學生的藝術審美素質的培養(yǎng)、藝術視覺思維能力的訓練和藝術語言表現(xiàn)規(guī)律的體驗,并通過基礎課學習更深刻的認知和理解造型與色彩之間的高級和諧。最終實現(xiàn)學生藝術視覺洞察力與藝術思維創(chuàng)造力以及藝術語言表現(xiàn)力的和諧進化。
2.從目標式教學轉型為過程性教學,更利于培養(yǎng)學生的藝術理解力、領悟力及藝術個性和創(chuàng)造力。周至禹教授在中央美院設計系實驗教學叢書《過渡——從自然形態(tài)到抽象形態(tài)》中寫道:“重要的仍然是過渡過程中的思維訓練,用腦畫畫,啟發(fā)心智,用創(chuàng)造性的設計思維探索造型要素的各種可能性,其意義甚過了局部作業(yè)的完整性?!?/p>
傳統(tǒng)基礎課是目標式教學方式,有礙學生感性認知的發(fā)生、發(fā)展。另外,主觀心理色彩研究是色彩構成教學的重要內(nèi)容。以往的教學實踐,主要以手繪形式表現(xiàn)“色彩聯(lián)想”和“采集重構”作業(yè)。其訓練的單一性很難完成學生對色彩的真實感受和更高級透徹的理解。而“藝術的思維與表現(xiàn)”看重教學中的過程,對學生藝術審美素質和表現(xiàn)能力的培養(yǎng),是通過啟發(fā)視覺洞察力、開拓視覺思維想象力、體悟藝術表現(xiàn)語言這些階段過程性課題實現(xiàn)的。異是萌發(fā)學生藝術個性和藝術創(chuàng)造力的原動力,過程性教學,更利于培養(yǎng)學生的藝術個性及創(chuàng)造力。超級秘書網(wǎng)
顯然,培養(yǎng)學生的個性表現(xiàn)力、創(chuàng)新能力、及較高的文化藝術素養(yǎng)、社會責任感,是設計專業(yè)基礎教學的最終目的。
【參考文獻】
[1](德)約翰內(nèi)斯·伊頓《色彩藝術》杜定宇譯世界圖書出版司1999.6
[2](英)弗蘭克·惠特福德《包豪斯》林鶴譯三聯(lián)書店2001.12
二、圖案的比較
中國包裝上的傳統(tǒng)圖案一般較為具象且含有寓意。如,蟠桃象征長壽,牡丹象征富貴、幸福,等等,人們利用包裝圖案表達各種各樣的美好祝福。中日兩國的傳統(tǒng)圖案中有許多共同的題材,但在表現(xiàn)形式上有很大不同。中國傳統(tǒng)圖案多呈連綿回旋之勢,喜用曲線,在紋樣的組合上也多追求飽滿、充實。這種形式結構更能表現(xiàn)氣韻生動的審美意境。雷圭元先生曾談道:“中國圖案構成上哪些是中國自己的民族特色?當我看到了出土文物中有不少彩陶紡輪,上面有著最原始的圖案格局,很顯著的一類是相反相成的太極圖形或兩個太極圖形相交的形,這一類的構圖一直流傳到近代的民間剪紙、民間挑花的圖案格局中,真是千變?nèi)f化,豐富多彩,形成了中國圖案自己的民族風格。”如,旋渦形圖案造型使畫面的內(nèi)在結構保持平衡,使一切對立、復雜的形態(tài)在和諧、平衡中展現(xiàn)出內(nèi)聚力和向心力,體現(xiàn)了和諧之美。日本傳統(tǒng)紋樣一開始受中國繪畫的影響較大,到了近代,更多地借鑒了西洋畫風的表現(xiàn)特征。其紋樣中的線纖細、優(yōu)美;色彩喜歡運用白、青、暈色等朦朧、清淡之色;構圖多視點,這些形成了優(yōu)美、裝飾化的藝術表現(xiàn)特征。另外,日本的傳統(tǒng)紋樣有明顯的幾何化、秩序化的歸納痕跡,特別是家紋。從時間上看,家紋起源于平安時代,開始是家族的標志,被裝飾在貴族的車、家具、服裝上。進入武士社會之后,原來僅為貴族擁有的家紋在武士間迅速普及,且外形變得簡單明了,以便在戰(zhàn)場上更好地區(qū)分敵我。到江戶時代,尋常百姓也可以印制自己的家紋,這一時期的家紋左右對稱的樣式和圓形邊框的加入明顯增多。很多家紋成為衣服布料、包裝上的圖案,從而走進了千家萬戶,可以說家紋為日本現(xiàn)代包裝設計提供了豐富的資源。兩者相比,中國的圖案紋樣自由、隨意、靈動,日本的圖案紋樣則細膩、工整,有幾何化的簡約特色。
三、文字的比較
在包裝設計中,文字一方面能傳遞商品信息,另一方面能進一步美化商品。文字的書寫形式和排列組合能直接影響畫面的整體效果。其中,書法文字具有豐富的表現(xiàn)力和藝術感染力,能夠充分體現(xiàn)商品的地域文化特色。唐代書法家孫過庭曾提出“違而不犯,和而不同”,可見中國傳統(tǒng)書法藝術講究和而不同,追求多樣統(tǒng)一,強調書法應求異求變:優(yōu)美的線條、豐富的筆鋒、平衡的構圖,在多樣變化的筆畫中考量著平衡,總體上產(chǎn)生自然隨意、出神入化的和諧之美。中國的包裝設計在字體設計中常結合書法,借鑒其風格和韻味,引進書法藝術的點畫線條、結字、布白手段,通過對比、均衡、韻律等手段營造或氣勢奔放或筆墨飛濺或蒼勁有力的形態(tài),產(chǎn)生氣韻生動的意境美。這樣,既增強了包裝字體設計的韻味,又使包裝設計具有現(xiàn)代感。中國書法傳到日本之后,日本人在漢字的基礎上進行取舍,形成了具有日本特色的書法藝術形式。日本包裝設計常用“墨象派”“勘亭流”,以及由平假名、片假名演化而來的書法字體。文字的排列組合也有所突破,如,日本片假名與漢字排列、與英文排列等,具有較強的視覺沖擊力,為畫面增添了無窮的魅力。中日兩國包裝設計的文字設計各具特色,均能讓人感受到本國傳統(tǒng)文化的神韻。
四、色彩的比較
色彩作為一種設計語言,在包裝設計中是一個重要的表現(xiàn)要素。色彩極具視覺沖擊力,同時,又極易引起人的情感反應與變化,是宣傳商品的重要手段,同時也體現(xiàn)了民族文化心理。中國人的色彩觀從單色崇拜,或丹紅無比或青碧異常,發(fā)展到五彩彰施:青、黃、赤、白、黑。這些顏色相互混合又能形成千萬種色彩,形成了具有濃郁傳統(tǒng)文化特色的五色體系。五色體系的形成與中國哲學思想中的陰陽五行學說密切相關,木青、火赤、土黃、金白、水黑,五色構成了中國最基本的色彩組臺。魯?shù)婪?bull;阿恩海姆說:“色彩能夠表現(xiàn)情感,這是一個無可辯駁的事實。”悠久的中國傳統(tǒng)文化積淀使傳統(tǒng)色彩具有了一定的固有屬性特征。如,黃色代表著高貴、權威、財富、奢華;紅色歷來是喜慶的象征色,每逢婚禮、慶典、佳節(jié)等場合必會見到紅色;等等。色彩已不僅僅是色彩,更包含了傳統(tǒng)色彩文化的象征性、寓意性和吉祥觀念。中國的色彩觀整體上彰顯出個體生命的活力與意義,大氣醒目,表現(xiàn)出一種自然靈動的活潑生氣,體現(xiàn)出生命本應具有的生生不息、活潑灑脫的特質。日本美學崇尚自然之美,它的美常表現(xiàn)出閑寂、沉靜等狀態(tài),如草木枯榮、落花流水等,這是日本傳統(tǒng)美的主要形態(tài)。正因為如此,復色在日本的包裝上得到廣泛運用,特別是那種雅致柔和的色感,日本包裝的色彩設計往往拒絕華麗和繁縟,追求清、凈、淡、雅的藝術境界。這兩種色彩體系不分優(yōu)劣,設計師只要將現(xiàn)代的美學元素與傳統(tǒng)色彩文化和諧地糅合在一起,相信就能設計出優(yōu)秀的,既符合現(xiàn)代人審美情趣,又融入傳統(tǒng)文化內(nèi)涵的包裝。
2.地下工程防水混凝土底板混凝土墊層應按《地下工程防水技術規(guī)范》(GB50108—2001)要求不應小于C15,厚度不應小于100%26amp;nbspmm,在軟弱土層中的厚度不應小于150mm.防水混凝土結構厚度不應小于250mm.
3.地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護層厚度《地下工程防水技術規(guī)范》(GB50108—2001)要求不應小于50mm.并應進行裂縫寬度的計算,裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通。設計中許多設計人將地下室防水結構構件的計算彎距調幅、有的下端按鉸接、有的未考慮荷載分項系數(shù)、多層時未按多跨連續(xù)計算等,也不進行裂縫計算,導致違反強條。
4.地下室外墻和底板連接構造不合理;外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010—2002)根據(jù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。
5.地下室外墻設計中應考慮樓梯間,車道等支承條件不同的外墻計算和設計,不能和一般外墻相同。當頂板不在同一標高時,應注重外墻上部支座水平力的傳遞新問題。
6.地下水位較高時,應非凡注重只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算,采用樁基時應計算樁的抗拔承載力。
7.高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時,應在抗水板下設褥墊,以保證實際受力和設計計算模型相同。
8.地基基礎設計等級為甲級、乙級的建筑物應按《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB%26amp;nbsp50007—2002)3.0.2條進行地基變形設計。
9.對一下建筑物的樁基應進行沉降驗算摘要:(強條)
1)地基基礎設計等級為甲級的建筑物樁基。
2)體形復雜、荷載不均勻或樁端以下存在軟弱土層的設計等級為乙級的建筑物樁基。
3)摩擦型樁基。
樁基礎的沉降不得超過建筑物的沉降答應值,并應符合《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB%26amp;nbsp50007—2002)表5.3.4的規(guī)定。
10.對建筑在施工期間及使用期間的變形觀測要求,設計人普遍不夠重視。變形觀測工程范圍根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB%26amp;nbsp50007—2002)第10.2.9條(強條),下列建筑物應在施工期間及使用期間進行變形觀測。
a.地基基礎設計等級為甲級的建筑物;
b.復合地基或軟弱地基上的設計等級為乙級的建筑物;
c.加層、擴建建筑物;
d.受鄰近深基坑開挖施工影響或受場地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物;
e.需要積累建筑經(jīng)驗或進行設計反分析的工程。
觀測的方法和要求,要符合國家行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T%26amp;nbsp8—97)的規(guī)定。
11.沉降縫基礎和偏心基礎摘要:
砌體結構的沉降縫基礎作成下圖形式摘要:根據(jù)力的平衡原理,大部分基礎存在零壓力區(qū),所設計基礎不能提供設計所需的地基承載力。許多柱邊和基礎對齊的偏心柱基也同樣存在新問題。零應力區(qū)不能滿足《建筑抗震設計規(guī)范》GB%26amp;nbsp50011—2001第4.2.4條的要求。
12.防潮層以下墻體采用水泥砂漿時應注重驗算其強度。(因為水泥砂漿對強度的折減)。
13.個別工程的柱基高度不滿足柱縱向鋼筋的錨固長度要求。柱基的抗沖切、抗剪不夠。
14.墻下條形基礎相交處,不應重復計入基礎面積。
15.砌體結構的地下室新問題。(240)
16.地基承載力應為特征值。
地基基礎設計時,所采用的荷載效應最不利組合和相應的抗力限值應按下列規(guī)定摘要:(《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79—2002第3.0.4條)
A.按地基承載力確定基礎底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時,傳至基礎或承臺底面上的荷載效應應按正常使用極限其對應荷載效應的標準組合。相應的抗力應采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。
B.計算地基變形時,傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應的準永久組合,不應計入風荷載和地震功能。相應的限值應為地基變形答應值。
C.計算擋土墻土壓力、基礎或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時,荷載效應應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合,但其分項系數(shù)均為1.0.D.在確定基礎或樁臺高度、支擋結構截面、計算基礎或支擋結構內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時,上部結構傳來的荷載效應和相應的基地反力,應按承載力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合,采用相應的分項系數(shù)。
17.地下一層墻體能否作為筏板的支座新問題。這個新問題在磚混及混凝土結構中都存在。
18.地下室墻的門(窗)洞口應按計算設置基礎梁。
19.基礎零應力區(qū)的面積新問題摘要:高寬比大于4的高層建筑,在地震功能下基礎底面不宜出現(xiàn)拉應力;其他建筑,基礎底面和地基土之間零應力區(qū)面積不應超過基礎底面面積的15%.在設計輕鋼結構時,應非凡注重。
20.地下室頂板作為鋼筋混凝土結構房屋上部的嵌固部位時,不能采用無梁樓蓋的結構形式。
21.位于地下室的框支層,是否計入規(guī)范的框支層數(shù)的新問題摘要:
若地下室頂板作為上部結構的嵌固部位,則位于地下室的框支層,不計入規(guī)范答應的框支層數(shù)之內(nèi)。
22.確定建筑的抗震等級時,假如地下室頂板不作為上部建筑物的嵌固點,建筑物的高度該如何確定?是從室外地面算起還是從基礎算起?
確定建筑的抗震等級時,建筑物的高度是從室外地面算起。
23.場地采用樁基(包括攪拌樁)不能改變場地的類別。
近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,社會對藝術設計人才的需求越來越多,“美術高考熱”不斷升溫,每年報考藝術類院校的考生日趨增加,藝術設計學科逐漸成為熱門的學科,全國各大??圃盒R布娂娫鲈O藝術設計專業(yè),如平面設計,環(huán)境藝術設計、包裝設計、服裝設計等專業(yè)。但對于報考藝術設計專業(yè)的考生和已經(jīng)進入高等藝術院校的設計專業(yè)的學生來說,不能簡單地把設計專業(yè)等同于繪畫專業(yè),尤其是在藝術設計專業(yè)中的繪畫基礎教學方面,不能輕易認為用繪畫造型可以替代藝術設計中的造型基礎,從而忽略藝術設計造型基礎的獨特個性。藝術設計中的繪畫基礎教學定位的是否準確,直接影響到我們藝術設計教育培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
素描、色彩,是所有學習美術專業(yè)學生必修的基礎繪畫課程,在藝術設計教學體系中,把他們作為基礎繪畫教育課程,有我國多年藝術教育的歷史原因。長期以來,素描、色彩課程一直被認為是一切造型藝術的基礎,但在學習設計的過程中,大多數(shù)學生很難把基礎繪畫課和設計專業(yè)結合在一起,只注重繪畫寫生和技法的訓練,而忽視藝術設計的專業(yè)性,牽制了學生設計思維的發(fā)展。在過去,我們的藝術教育強調基礎,強調繪畫功底,在這種情形下著實培養(yǎng)了一批批寫實功夫和藝術表現(xiàn)力過硬的畫家,以至于這些畫家至今還陶醉于花費數(shù)月表現(xiàn)一個比真的還真實的手工繪畫作品的滿足感受中?,F(xiàn)在的書店里,我們會經(jīng)??吹揭恍┧孛琛⑸蕰幻麨椤罢?guī)畫法、正規(guī)范畫”的字語,難道除了他們的畫法外,其他人的繪畫風格都是旁門左道嗎?何謂“正規(guī)”,藝無止境,但凡形成一定的范式或風格,即是走到了終點,接下來就是必然要打破他,超越他,這樣藝術才能進步,我們才能創(chuàng)新。如今是一個數(shù)字技術、多媒體影像可以輕松去復制作品,可設計藝術卻不能去反復、去拷貝,因為設計追求的是原創(chuàng)性和創(chuàng)新性;現(xiàn)在我們的創(chuàng)新設計、原創(chuàng)設計和國際上一些優(yōu)秀的設計相比顯得有些滯后,看看近年來一些產(chǎn)品造型專業(yè)的萎縮狀況,一些大型的優(yōu)秀建筑環(huán)境藝術設計、服裝設計都來自于國外的設計師即可而知。我們的一些設計師的創(chuàng)造力相對就顯得有些蒼白,這是不是過分強調基礎忽視創(chuàng)造力培養(yǎng)的結果,是不是所謂“正規(guī)”的繪畫基礎教育造成的?這就需要每個從事設計藝術教育工作者重新思考、重新定位我們的“繪畫基礎”和功底的了。
我國高校藝術設計專業(yè)中基礎素描教學方式的探索與改革實踐,始于上世紀九十年代.此項實踐包括了試驗性的課堂實踐與學術和教材上的探索.在此過程中同仁們反思以往的教學思路、教學模式與教學手段.吸取國外藝術院校的成功經(jīng)驗與做法,很多方面重新定位,重新構建。從起步到目前為止時間雖然不算太長,但從多方渠道了解到的教學現(xiàn)狀、教學效果以及社會實踐的反響來看成效是顯著的。
據(jù)本人在教學中所接觸到的教材.教學參考以及瀏覽各類相關出版物.經(jīng)粗略的統(tǒng)計與歸納.我個人認為到目前為止其中三款藝術設計素描教學專著基本上可作為我國高校藝術設計基礎教學改革,教材教參整編修正的兩個階段的代表。
首先是前期階段對藝術設計基礎素描教學較早著手改革的當推中國美術學院的王守中和許江二位教授.他們于2000年編寫出版了《從素描走向設計》這一專著,他們大膽創(chuàng)新,銳意進取,打破傳統(tǒng)的繪畫專業(yè)基礎素描教學的陳規(guī)舊俗約束,變更教學的內(nèi)容與表現(xiàn)手段,以嶄新的教學理念來組織教學,注意開啟培養(yǎng)學生的創(chuàng)意思維潛能,很大程度上變再現(xiàn)性的觀察與表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)性、創(chuàng)意性的觀察與表現(xiàn),注重物象的生長、物理及物質以及形式結構的表現(xiàn)。最為獨到的是他們在基礎素描中安排了聯(lián)想性、發(fā)現(xiàn)性的訓練來培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力,是為日后他們能夠逐漸具備隨機應變的“化腐朽為神奇”、“點石成金”的聯(lián)想創(chuàng)意表現(xiàn)才能。相比之下傳統(tǒng)繪畫專業(yè)的基礎素描訓練,由于強調的是整體的再現(xiàn),重技巧、重宏觀,能夠引發(fā)靈感生成的細微之處卻被視而不見,是王守中與許江的《從素描走向設計》喚醒了人們的審美意識.讓毫不起眼的廢棄之物、腐朽之物也能“重然生命之火”.被他們注入新的形式、內(nèi)涵要素的素描讓人耳FI一新。此專著面世后在學術界反響較大,對于我國高校藝術設計專業(yè)基礎素描教學體系的重新構建,起到了較好的引領示范作用。對于藝術設計專業(yè)學生及藝術設計人員造型能力與審美素質的提高也是功不可沒的。他們所推介的造型理念與訓練手段融入基礎素描的訓練中,使得之前的基礎素描教學與藝術設計相互脫節(jié)的不合理狀況得到了改善,促使基礎素描教學提早與設計實行了一定程度的對接。
在后期階段,北京服裝學院的安佳教授根據(jù)多年來該院設計基礎素描教學實踐所積累的經(jīng)驗成果,于二00三年編寫出《素描基礎》這本現(xiàn)已被不少藝術院校設計專業(yè)作為教材、教參的專著。在教學的觀念上他認為素描是造型的基礎,通過訓練主要培養(yǎng)學生的觀察能力與塑造能力;其次是培養(yǎng)學生的藝術修養(yǎng)和審美能力,用藝術的創(chuàng)意的眼光觀察體會自然;再其次因為訓練被注入藝術設計更為密切的內(nèi)容,以認識對象為途經(jīng)、以協(xié)調專業(yè)為目的,拓寬學生的創(chuàng)造能力,提高造型藝術的綜合設計能力。在素描教學實踐與課程的建構上他將設計素描教學分為三個階段,第一階段為結構素描的訓練,用以培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質的觀察方法,提高對物象的認知能力;第二階段為凋子素描訓練,用以培養(yǎng)學生深入細致觀察與表現(xiàn)A然物象的能力:
第三階段為構想素描的訓練,用以培養(yǎng)學生從觀象生意到改象寓意,再到造象表意的創(chuàng)意表達能力。其在課程設置的原理、原則、要點、要領上各階段分別給予了精辟的闡述,深入淺出簡明扼要。尤其是專著中各種表現(xiàn)手段的制作方法與設想一并且可以充分說明,通俗易懂加之配以師生們大量的習作作為佐證,可算圖文并茂??傮w來講三個階段的教學狀況是穩(wěn)健推進的。在造型基礎能力與創(chuàng)意構想能力的發(fā)展上.可以講能夠做到均衡發(fā)展。后期階段另由蘇州學院李涵教授和蘇州大學劉詠清教授合作編寫的《設計素描》于2005年被蘇州大學出版社列入現(xiàn)代藝術設計基礎教程系列教材出版。此專著在先前各類設計專業(yè)基礎素描論著的基礎上再次創(chuàng)新。在課程的構成上劃分為四個階段:第一階段為客觀寫實再現(xiàn),可分為結構表現(xiàn)、材質精細表現(xiàn)與快速表現(xiàn);第二階段為形體構想階段,其中分為裝飾造型、抽象造型和意象化造型;第三階段為空聞創(chuàng)構階段,其中又分為圖地互換同、平面虛幻,時空的混淆,多維意念空間的創(chuàng)構:第四階段為設計素描創(chuàng)意表現(xiàn)階段,其中又分為創(chuàng)意思維、創(chuàng)意原則、創(chuàng)意表現(xiàn)。課程區(qū)分更為細化,系統(tǒng)化了,可操作性很強。該專著作者將設計與基礎素描的訓練極為緊密的相互結合、相互包容,溯本求源,將世界藝術設計最權威的德國包豪斯藝術學院的教學理念、設計理念與我國的藝術設計基礎素描教學巧妙的聯(lián)系起來,實現(xiàn)了更深層次的對接,讓素描走進了設計。至于插圖與習作當然了是十分豐富精彩的,手法多變,尤其是創(chuàng)意表現(xiàn)的作品許多十分新穎別致,此專著出版后.立刻被不少藝術院校選定為教材、教參,并為不少設計工作者所喜愛。
以上三款設計素描專著是眾多設計素描專著中代表,本人認為各具特色,各有所長,具有不可替代性。它們和其它的設計素描教材專著拓展了這一基礎學科的訓練手段,豐富了廣大學子們的表現(xiàn)才能,教學的理念得到修正與完善,僵化的單一教學模式得以改善,為這門學科的良性發(fā)展,為提高我國藝術設計專業(yè)學生以及設計師素質水平、專業(yè)技能作出了較大的貢獻。從歷年各高校藝術設計專業(yè)學生的相關作品以及社會藝術設計水平不斷得以提升便可證明成效顯著。當下設計類素描教材與專著為數(shù)不少,本人認為均衡地發(fā)展是我國藝術設計素描教學應該堅持的方向。以上列舉的三種類型不妨可以結合加以吸取其各自所長,傳統(tǒng)的蘇式素描教學體系也有其不可替代的優(yōu)點所在。不走極端,不偏廢、排斥,和諧均衡對待我們的教學我想是有益的。
五十年代全盤蘇化,不論繪畫與設計只認一個模式,中只重視政治13號式的而否定形式主義,否定現(xiàn)代構成手法等做法都是不妥的。因為無論是純繪畫藝術還是設計藝術.其本來面貌就應該是千姿百態(tài)包羅萬象的,而作為造型基礎的基礎素描訓練.其理念手法自然了應該是極其廣泛的,具象性的,抽象性的,意象性的,再現(xiàn)性的,發(fā)現(xiàn)性的,創(chuàng)造性的等各種手段均應該有所涉及才是。
由于認知
所限,疏漏偏頗錯誤之處還望同行們賜教。
二、實際工程中的應用
1工程名稱:110kV柴朗線10#-15#改造工程;
2工程位置:本工程位于中山市火炬開發(fā)區(qū);
3工程簡介:本工程是為了新建廣州至珠海城際輕軌的建設而進行的升高改造,本工程新建鐵塔兩基:N11A、N12A;基礎全部采用灌注樁基礎。但是由于現(xiàn)場青苗賠償?shù)葐栴}無法施工,使得N12A鐵塔需要沿大號方向移位102m,移位后基礎位于山腳下方。
4基礎設計:基礎位于山腳下,現(xiàn)場初步勘測,由于樁機等大型施工機械無法進場施工,暫定基礎采用大板基礎或人工掏挖基礎(需根據(jù)地質勘測報告確定)。
5地質勘測:Ⅰ腿淤泥:4.3m、強風化2.0m、中風化5.0m;Ⅱ腿淤泥:5.0m、強風化1.4m、中風化5.0m;Ⅲ腿淤泥:5.1m、強風化1.2m、中風化5.0m;Ⅳ腿淤泥:4.2m、強風化2.3m、中風化5.0m;
6基礎設計存在問題:N21A鐵塔基礎作用力為T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據(jù)原設計的初步假想,采用大板基礎或人工掏挖基礎;但根據(jù)地質報告情況,此處鐵塔基礎位于山腳下,地質按一定坡度進行分布,如果采用大板基礎,基礎底板需置于持力層,此處選擇在強風化層,但是考慮到地質按照一定坡度分布,如果僅置于強風化層的表面,則基礎抗側滑強度不足,但如果基礎底板置于強風化層下方,則基礎埋深在5m以上,由于無法進大型施工機械,且需進行鋼板樁護基,無形中增加了施工危險及施工成本;即便是修通道路進入大型施工機械,則成本比原設計所用灌注樁基礎要大很多。根據(jù)地質情況也無法采用采用人工掏挖基礎,因為上半部分為淤積地質。采用人工掏挖基礎危險系數(shù)相應增大很多,淤泥下方為強風化、中風化采用人工掏挖基礎也不現(xiàn)實。
7基礎設計處理方法:由于電力工程《架空送電線路基礎設計技術規(guī)定》仍然采用安全系數(shù)法,故此處設計僅需滿足設計中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可,經(jīng)過現(xiàn)場多次勘查,結合地質報告,最后征得施工部門意見確定此基礎設計的條件如下:基礎埋深要小大于2.5m(基礎維護可以采用松樁處理);如果需采用灌注樁基礎,則灌注樁基礎深度不能深于中風化(不能采用沖鉆,因為此合同為總包合同,如果超出原合同部分則由施工部門自行承擔)?;A材料用量、地基處理措施等費用不能超出原設計范圍。根據(jù)以上條件,結合本基礎所處地基情況,以及原設計所用費用經(jīng)綜合考慮,采用斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的方式,基礎側向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據(jù)斜柱基礎與大板基礎的對比知道,基礎作用力相同的情況下斜柱基礎受力形式更加好,且節(jié)約材料用量。數(shù)學模型的建立,本工程所用基礎由于沒有具體的數(shù)學模型,所以參考承臺灌注樁基礎,基礎下壓由斜柱基礎底板承擔,基礎上拔由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分(僅考慮自重部分)承擔,基礎水平作用力由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分共同承擔;考慮到基礎所處地質情況結合鉆探資料,基礎側位移需做擋土墻,而此條線路改造根據(jù)火炬開發(fā)區(qū)的規(guī)劃及供電局的規(guī)劃,此段線路需要近期改造拆除(施工圖已出),所以此次改造為臨時改造方案,故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎下方仍采用松樁地基處理。最終設計的基礎形式如圖2所示。上部斜柱基礎埋深1.5m,下部灌注樁基礎在基礎底部以下4.7m,入中風化巖層0.5m以上。
近幾年,經(jīng)濟的發(fā)展帶動了電力建設迅速發(fā)展,同時由于國家“西電東送”工程的實施,蘇北沿海地區(qū)新建了若干輸變電工程。由于該地區(qū)地質分布有含水量大、壓縮性高、承載能力低的軟土薄弱層,對工程基礎設計帶來極為不利的影響,稍微地質勘察不詳細或基礎設計形式不對,都可能引起建筑物(構筑物)的過大沉降、傾斜甚至倒塌。
1工程案例及原因分析
案例一:在蘇北沿海地區(qū)新建某35kV變電所,主變?nèi)萘?1.5MVA,變壓器總重17000kg,主變基礎采用長5米,寬3.8米,厚0.6米的獨立基礎,內(nèi)配Ф12@150雙層雙向鋼筋,基礎埋深1.5米,下設100厚C10混凝土墊層。就在主變就位后的第二天發(fā)現(xiàn),主變基礎產(chǎn)生不均勻沉降,最大沉降達50mm,明顯不利于設備安全運行,基礎只得從新澆筑。新主變基礎在獨立基礎下布置了八根12米石灰樁進行地基處理,主變荷載由復合地基承擔。基礎澆筑養(yǎng)護成功后主變重新就位,安裝結束觀測至今發(fā)現(xiàn)沉降很小。
案例二:同一地區(qū),某在建220kV變電所,配電樓共二層,框架結構,基礎采用12米Ф500(壁厚80)預制管樁,承臺埋深2米,單樁設計承載力400kN。在靜壓樁時發(fā)現(xiàn),樁達到設計標高時,壓力表讀數(shù)換算為樁承載力僅為300kN,而且樁最終貫入速度一直很快,這說明樁端未進入持力層,仍然處于軟土薄弱層中。經(jīng)設計、勘察、監(jiān)理、施工等單位多方協(xié)同論證,反復研究,確定接樁方案,在原來12米樁基礎上加接8米同型號管樁,后來做靜載試驗發(fā)現(xiàn),20米樁能滿足設計要求。
經(jīng)分析研究,案例一工程主變基礎沉降過大是由于地質勘察不詳細引起的,勘察報告就沒能詳細反映該主變基礎下的軟土地基分布情況,由于潮汐對地下水位的影響,軟土在含水量高時極易壓縮變形,從而引起主變基礎過大沉降;案例二工程處地基存在9米厚的軟土層,由于設計上沒有高度重視軟土地基對樁基礎承載力的影響,導致樁設計不合格。
2軟土地基分布及地質特點
軟土地基給工程上帶來的事故、缺陷很多,要減少軟土地基的危害,工程技術人員熟悉軟土的特性就顯得非常重要。所謂軟土是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積,經(jīng)生物化學作用形成的飽和軟弱粘性土。中國建筑工業(yè)出版社出版的《工程地質手冊》稱軟土為“軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土,如淤泥、淤泥質土以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等”。特征指標也做了如下表述:當天然空隙比e大于1.5時,稱為淤泥;天然空隙比小于1.5而大于1.0時,稱為淤泥質土。
幾千年來,蘇北地區(qū)由于黃河淤積和改道,大陸逐步東移,形成了以粉砂、粉土為主,中間夾以粉質粘土和淤泥質粉質粘土軟土的地貌。根據(jù)工程地質勘察報告發(fā)現(xiàn),蘇北沿海地區(qū)海拔在1.5~4.5米之間,整個地面從東南向西北緩緩傾斜,軟土厚度從3米至14米,地下水位受大氣和潮汐影響,一般在0.5~1.5米之間。該地區(qū)地質分布土質的一些典型物理性質指標見下表。
表一:土體物理性質指標
土層
厚度(m)
天然含水量ω(%)
天然孔隙比e
壓縮模量Es(MPa)
塑性指數(shù)IP(%)
液性指數(shù)IL
承載力fk(Kpa)
耕土
0.5~1
粉土
2.5
32
0.724
8.21
8.21
9.7
100
粉質粘土
1.5
33
0.928
4.34
4.34
13.8
90
淤泥質粉質粘土
3~14
40~55
0.899~1.348
2.57~4.12
9~14.5
1.22~2.49
60
粉土
4~9
27.3
0.767
6.23
11.0
0.6
140
粉土夾粉砂
未鉆透
24
0.598
15.98
170
以上數(shù)據(jù)是經(jīng)統(tǒng)計該地區(qū)幾個變電所工程地質勘察報告而來,從表中不難發(fā)現(xiàn),作為軟土層的淤泥質粉質粘土埋深不深,但對不同的場地,該土土層厚度分布不均,這對建筑物和構筑物基礎設計提出了較高的要求。
3處理措施及設計對策
3.1細心勘察,查清場地水文地質情況。
擬建場地勘察評價很重要,如若勘測點布置過少,或只借鑒相鄰建筑物的地質資料,對建筑場地沒有進行認真勘察評價,提出的地質勘察報告不能真實反映場地條件,勘察資料不準確,結論不正確、建議不合理,就會給結構設計人員造成誤導。如淤泥質土、暗塘等沒有被發(fā)現(xiàn),會使新建的建筑物和構筑物發(fā)生嚴重下陷、傾斜或開裂。
沿海地區(qū)工程現(xiàn)場的地質、水文勘察調查宜包括下列內(nèi)容:了解工程區(qū)的地形地貌特征、微地貌類型,地層成因類型、巖土性質、產(chǎn)狀與分布概況,不良地質現(xiàn)象概況,地下水類型和分布概況,區(qū)域穩(wěn)定性和歷史地震背景和震情。查明海水的侵入范圍、咸水(包括現(xiàn)代海水和古代殘留海水)與淡水的分界面及其變化規(guī)律;潮汐對地下水動態(tài)的影響。只有認真研究地質資料,以數(shù)據(jù)說話,才能設計出切實可行的基礎方案。
3.2認真研究、多方論證,確定最佳地基處理和基礎設計方案。
蘇北沿海地區(qū)地質是由于黃河淤積和黃海沖積而成,地貌屬于淤泥質海岸,為我國淤泥質海岸分布最廣、最典型的地區(qū)之一。淤泥質軟土的存在對工程基礎設計提出了更高的要求。淤泥質軟土地基承載力低,壓縮性大的特點,不易滿足建筑物和構筑物地基設計要求,需進行地基處理。根據(jù)軟土地基處理的原理和作用,根據(jù)多年一些輸變電工程建設實踐,可以采取以下簡單易行、經(jīng)濟效益較高的軟土處理方法。
(1).換土法
此方法適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。當淤泥土層厚度在4m以內(nèi)時,可采用挖除淤土層,換填砂土、灰土、粗砂、礫石、片石、卵石等辦法進行地基處理,換填淤泥土層,提高軟土地基強度,一般換填的厚度為30~100cm。換填土相對來說造價高,但可以節(jié)省工期。
(2).地基加固處理及樁基法
當淤土層較厚,難以大面積進行深處理時,可采用打樁的辦法進行加固處理。當淤土層厚度小于5m時,宜打砂樁或石灰樁,通過吸水和排水來擠密淤土,使其孔隙比小于1,以達到一般地基要求;當淤土層厚度在5~7m時,宜打預制管樁至硬土層,設承載樁臺;當淤土層厚度在7~10m時,宜打灌注樁至硬土層,設承載樁臺;淤土層厚度在10m以上時,宜采用打懸浮樁的辦法,擠密淤土層并靠摩擦承載。
(3).優(yōu)化基礎法
①擴大條基底面積,增設鋼筋混凝土基礎梁??蓪l形基礎淺埋,把基礎設置在地基表層的密實土層上,從而避開淤土層,適當設置鋼筋混凝土基礎梁,增大基礎的剛度,提高基礎的穩(wěn)定性和抗變形的能力。
②采用筏板基礎或箱形基礎。對小型建筑物可采用擴大基礎底板的方法,如設計較薄的鋼筋混凝土底板。對大中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造價的情況下,用加大底板高度、減輕底板自重的辦法來適應軟土地基要求。