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基坑工程典型施工方法虚拟仿真项目
时间:2017-10-30

基坑工程典型施工方法虚拟仿真项目

实验目的

基坑工程是城市地下空间工程中的重要一项,基坑工程典型施工方法虚拟仿真实验通过模拟不同基坑深度、工程地质和水文条件、地面环境条件等,让学生经过比较确定支护措施,提高学生解决实际问题的综合能力。

实验原理

通过三维仿真模型,真实的还原场景原型,根据不同基坑工程的施工图及现场条件,通过键盘、鼠标进行人机交互操作,合理选择施工过程及施工方法,开展实验。

步骤要求

1)基坑开挖及降水开挖总体方案仿真实验

①确认建筑物位置的标准轴线桩、水平桩及灰线尺寸

②决定挖土方案,包括开挖方法、挖土顺序、堆土弃土位置、运土方法及路线等

③确认障碍物和地下管道已进行处理或迁移

④确认排水或降水的设施准备就绪

2)基坑开挖及降水开挖总体方案仿真实验

①考虑场区外周边施工环境因素,合理确定基坑开挖时间

②确定季节性变化对地下水位影响

③本工程深基坑开挖及降水开挖方案的优化原则

④基坑开挖时进行开挖方法(整体开挖、分步开挖)和支护方法(整体支护、分布支护)的选择,提供选择方案,每个方案提供适用条件,提供几种开挖机械或工具供选择。可设置开挖和支护步数选择,选定后,基坑模型可随开挖步数和范围进行变化。让学生了解开挖方案的重要性和开挖方法的要求

⑤提供基坑支护类型选项,并提供各种支护类型的使用条件供学生参考,根据给定岩土性质计算典型面或点的支护结构的参数和验算基坑的稳定性。此处可设置选择项或是填空项,若是选择不恰当,基坑模型显示未达要求,并演示变形破坏动画,设置返回项可重新设置。让学生掌握基坑支护工程的选型要求

⑥根据给定岩土性质进行降水方案的选择和布置,提供方案选择,并在模型上进行降水布置,此处考虑降水影响,若是排水能力小于要求和降水过大均不能进行下一步,演示基坑突、涌水和地面沉降变形情况,并提示重新完善。让学生掌握降水工程的布置要求

实验结果与结论要求

根据设计的支护类型和基坑条件,根据开挖分步情况,显示支护结构的安装受力情况,并能演示支护不适时变形破坏情况。

依据场地模型、降水方案情况,显示降水过程,及地面沉降情况,若是降水方案不符合要求,要进行突涌水分析,设置突、涌水点,并能进行地面沉降变形的演示。设置严重等级,严重时演示因降水方案不当引起的基坑变形破坏。

考核要求

根据学生使用时达到的进程,分析总体和单项的完成度。对于需要数据分析及处理的实验项目,系统自动记录学生操作过程,并在操作的每一步均记录虚拟仿真的操作结果,最终计算结果将于系统实际结果进行比对,一致者为合格。对于过程考核的实验项目,系统会对仿真的实验过程与进度进行记录。结合学生平时表现,最终按五级制给出考核结果。此外,实验完成时间和教师指导次数也应计入考核内容。
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