机械工程控制基础作业

机械工程控制基础作业（共8篇）

机械工程控制基础作业 篇1

控制工程基础（B）大作业

一、查阅相关资料，撰写读书报告

通过广泛的资料查阅，以论文形式就控制领域发展状况提交相关读书报告，以培养学生文献检索和阅读能力。

要求：至少阅读5篇2008年以后的文献资料，并在上交时附上相应的参考文献或网址，阅读报告的字数不得少于3000汉字。

二、应用Matlab软件绘制Nyquist图及Bode图

1、自己从教材上的例题或者课后作业中选择一个系统，绘制其Bode图。

2、已知系统的开环传递函数为G(s)100k，用Matlab分s(s5)(s10)

别绘制k=1,8,20时系统Nyquist 图，并判断系统的稳定性。试分析k对系统稳定性的影响。

三、控制系统典型环节性能分析

熟悉Matlab软件Simulink的基本使用方法，利用Simulink建立各典型环节的仿真模型，并通过仿真得到各典型环节的单位阶跃响应曲线，给出各典型环节相关参数变化对典型环节动态性能的影响。

要求：每个学生的文件名包括姓名、班级和学号（1~2位数字）。该部分主要是考察大家的自学能力，网上有很多资料可下载、查阅。

大作业以报告形式撰写，由各班长(或者学习委员)负责收齐电子文档，并于6月12日上交，其中电子文档以班为单位打包后发送至邮箱：1534736079@qq.com

附：本课程成绩评定方法

考勤、课堂表现、平时作业、实验报告、大作业及期末考试相结合，其中：考勤、课堂表现、平时作业与实验报告占20%，大作业占20%，期末考试成绩占60%。

任课教师：江老师

2013年5月

机械工程控制基础作业 篇2

由于现代科学和计算机技术的迅速发展，控制理论应用于机械工程的重要性日益明显，并取得了很大的发展。长期以来机械工程控制基础是按照控制论为核心来组织教学，把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点，作为教学过程的主线和质量考核的主要标准，这样对学生掌握理论知识、开发设计和创新产品是有利的。但是也存在不足之处，毕业后大部分学生被分配在车间，所从事的工作不是研究、设计、开发等，而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、查找故障和排除故障和质量检验等，在学校学的知识有一部分用不上，而又不具备现场工作所必需的工作能力。

二、改革的必要性

《机械工程控制基础》这门课程理论性强，所涉及的科目多，学生学起来非常吃力，老师也觉得很难教，教学过程容易枯燥。将理论联系实际，展开实际的实验教学对象进行实验，可以激发学生对该课程的学习兴趣，但又往往存在实验设备不足、教学方法陈旧等问题，大部分展示性实验几乎难以实现课程目标。要培养创新型人才，我们迫切需要建立较为完善的实验教学课程。教学中控制理论、控制器件、控制技术和机械控制论针对典型机械对象，通过相关的基础性实验、综合性实验，提高学生应用控制理论原理与技术分析和理解的能力。原来的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的限制，无论是人才的培养类型、课程的设置，还是社会实践的安排，都没有完全脱离旧的教育模式，导致毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”，在技术应用领域内“缺乏应用”。由于设置课时不合理、教学方法古板等一些原因，学生学习理论知识不牢固，又缺少一些社会实践与动手能力，以至于课程结束后，只是了解一些书本上的理论知识。

目前的教学中主要存在以下几方面问题。

1. 课时太少

随着教学体制的改革，机械工程控制基础和其它的专业课一样，缩减了不少教学课时，存在着课时少教学内容多的矛盾，怎么样在如此短的时间内最大限度地提高教学质量是当前教学所处的一大难题。

2. 教学模式单一

以前的教学模式，往往只注重理论教学，例如在建立系统的微分方程知识点中，分为机械系统和电网络系统两种类型，与高数、物理、电工等相关课程都有联系。尤其是在建立机械系统的微分方程中，利用的是达朗贝尔原理来建立的，原理虽然是不是太难，但由于文字叙述较抽象，学生又没接触过实物，在学习过程中很难理解，从而很多同学感到枯燥无味。

3. 理论与实践环节脱节

近年来工程控制论迅速发展，被广泛应用于多种场合，例如:大多数自动控制系统、自动调节系统与伺服机构都是应用反馈控制原理控制某一个刚体(如机床工作台、振动台、炮身和火箭体等)或是一个机械生产过程(如切削过程、锻压过程、冶炼过程等)，基于这些自动控制系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解，因此机械工程控制的教学实践环节更应强调模型的实例化与控制流程的动态演示。但往往由于受控对象其体积大、重量重、价格高、维护难等因素，难以大量装备于实验室，学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，在很大程度上挫伤了学生的积极性。

4. 生源整体素质下降

由于这些年扩招，生源整体素质有所下降，在接受能力和学习的积极性等方面都比过去相对降低，许多学生的基础课底子太差，这些原因都不利于本课程的教学。

三、改革的思路

1. 制定适应新形势的教学内容

遵循国家、省教委的有关文件精神，制定符合现代化建设要求的机械工程控制基础的教学计划，以综合素质培养为基础，以能力培养为主线。围绕培养目标，对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排，力求整体优化，培养实用的职业技术人才。

(1)关于“机械工程控制基础”内涵的认识。它的研究对象是机械工程系统，本课程实质上要求学生通过学习机械工程控制的原理，学会以动力学的观点来研究机械工程领域中广义系统的动力学问题，也就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。

(2)培养目标。本科程主要培养学生以动态、整体、联系的观点来分析和研究一个机械工程系统，运用控制论的基本概念和方法，解决机械工程领域中有关自动控制及系统动力学方面的问题，也可为后续课程如测试技术、数控机床、机电一体化系统设计打好基础。

2. 先进教学手段的应用

(1)采用多媒体进行直观教学。由于课本中的理论推导与图形较多，教师若采用多媒体，不仅可以大大减少课堂上画图的时间，而且可以增加学生兴趣，容易理解，提高教学效率，增大课堂教学的信息量。

(2)联系生活，启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际，运用生活中的实例，既有助于学生对理论知识的掌握，又有利于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解系统的稳定性时，除了把概念解释清楚，还要结合生活中的实例(如电风扇、电视)讲解。

(3)与时俱进，激发学生的求知欲。教师应该与时俱进，了解课程最新的技术动态，并把它传授给学生，只有这样才能激发学生的求知欲，真正把课教好。

3. 改革实践环节

实践教学是本课程的重要环节。根据本课程的特点，并结合本课程的实验条件和学时数情况，我提出了课内外结合、原理性实验与设计型、综合型、研究性实验相结合的实践教学思路，设计了三个层次的实践教学环节，即：原理性仿真实验;面向机电工程中典型物理对象、系统的特性测试、分析与控制实验;典型机电系统的构建、特性分析、测试与控制设计。把对学生独立思考能力、动手能力和创新能力的培养融合到课堂与实践教学环节中，而不仅仅是教给学生书本上的理论知识。

在实践教学设计上，教师应将原理性仿真实验放在课堂上和作业中，在课堂上，教师结合教学内容，利用授课的计算机穿插演示教学软件中的仿真实验，加深学生对课堂内容的理解;课后鼓励学生自己通过实验来验证和领会所学知识，用仿真实验代替部分作业，让学生利用教师提供的网络教学软件平台自己动手进行仿真实验。

将面向典型物理系统的特性测试、分析与控制实验安排在我校测控实验室进行，针对典型机电系统，在测试和分析系统特性的基础上，设计PID控制器，改善系统的控制性能。主要目的是培养学生分析问题和解决问题的能力。

典型机电系统的构建、特性分析、测试与控制设计主要面向部分优秀学生，以课外科技创新实践活动的方式进行。学生在教师指导下，以项目方式，提出项目构思，进行系统设计，并利用实验室提供的典型机电对象、控制器件、控制执行装置、信号检测装置及其它相关散件，自行搭建控制系统，分析和测试系统特性，调整系统参数，在此基础上，进行控制器设计、控制仿真和实际控制实验。主要目的是培养学生的独立思考能力、科研能力和实际动手能力。

四、结语

教学改革的目的是提高教学效果，培养学生学习的积极性和主动性，从而达到培养学生的分析问题和解决问题的能力。在教学中我们必须坚持“面向现代，面向世界，面向未来”的发展方针，从实际出发，确定教学改革思路、培养目标，深入改革课程、教学方法和教学内容，使使自己的教学适应学生和社会发展的需要。在对学生的培养方面要做到：1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力，学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量，培养学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发，抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节，这不仅能充分发挥学生的开拓创新精神，而且能充分调动教师教学和教改的积极性，在教与学两个积极性的推动下，教学质量能得以大幅度提高，使高校为社会培养出更多优秀的人才。

参考文献

[1]杨叔子等.机械工程控制基础 (第五版) .武汉华中科技大学出版社, 2005.3-5.

机械工程控制基础作业 篇3

摘要不管系统能否达到最优,只顾闷着头画图,肯定拿不出好的设计。作为一个电气工程师,应不断地完善和充实自己的知识结构,使之成为一个开放的系统。

关键词电气工程;系统;电力基础知识

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0109-01

1带电作业应满足的三个技术条件

1)流经人体的电流不超过人体感知水平1mA。

2)人体体表场强至少不超过人的感知水平2.4KV/cm。

3)保证可能导致对人身放电的那段空气距离足够大。

2带电作业根据人体与带电体之间的关系可分为三类

2.1间接作业方式

间接作业方式包括:地电位作业法,中间作业法和水冲洗作业法三种方式。

2.2直接作业方式

直接作业方式包括:等电位作业法,全绝缘作业法和分相接地作业法三种方式。

2.3临近作业法方式

临近作业法方式包括:检修设备的电压等级,操作项目的复杂程度和工具的性能以及操作人员的技能和熟练程度三种方式。

3电作业操作位置

3.1绝缘吊架(insulating gin)

由绝缘材料制成,用于构架或支架上装卸设备部件的起吊装置。

3.2托瓶架(insulator cradle)

由绝缘材料制成,用于更换绝缘子时托住绝缘子串的绝缘框架。

3.3吊瓶架(hanging insulator rack)

由绝缘材料制成,用于吊住绝缘子串的框架。

3.4滑动绝缘杆(sliping insulating pole)

绝缘杆可安放在另一绝缘杆上滑动,用来装拆悬式绝缘子的绝缘杆组件。

3.5伸缩式测试杆(extendible test pole)

由大小不同的空心绝缘管组成,可调节长短,并带距离刻度的测试用绝缘杆。

3.6绝缘绳(insulating rope)

由绝缘材料制成的绳索,用于牵引、绑扎或其它用途。

3.7绝缘软梯(insulating flexible ladder)

由绝缘绳和绝缘管制成,可挂在导线、地线、横担或构架上使用的绝缘梯。

3.8软梯架(软梯头) (flexible ladder head)

装在软梯端部,用于往导线上吊挂软梯的梯状部件。

4间接作业法

指作业人员使用绝缘工具间接对带电设备部件进行检修或更换的方法。

4.1地电位作业法

地电位作业法是指人体处于地(零)电位状态下,使用绝缘工具间接接触带电设备,来达到检修目的的方法。

1)特点:人体处于地电位时,不占据带电设备对地的空间尺寸。

2)安全条件:保证绝缘工具的有效绝缘长度;保证人身对带电体的安全距离。

3)工作效率:检修设备的电压等级;操作项目的复杂程度和工具的性能;操作人员的技能和熟练程度。

4.2中间电位作业法

中间电位作业法是指人体处于接地体和带电体之间的电位状态,使用绝缘工具间接接触带电设备来达到其检修目的的方法。

1)特点:人体处于中间电位下,占据了带电体与接地体之间一定空间距离,即要对接地体保持一定的安全距离,又要对带电体保持一定的安全距离。

2)作业方式分:内空作业和外空作业两种方式。

3)安全条件:满足组合间隙要求。

4)作业工效:由其作业方式所决定的。

4.3带电水冲洗

带电水冲洗是间接带电作业的一种特殊作业方法。

1)安全条件:人身安全保证条件:除保持人身对带电体的安全距离外,主要是以水柱的绝缘以及绝缘杆和水柱的组合绝缘来保证其安全。设备安全保证条件:主要是防止水冲洗引起的绝缘子污闪。

2)水冲洗程序:原则防止污水流经污区。对于垂直状态绝缘子串,必须自下而上进行冲洗;对于水平排列的绝缘子串,应先冲洗下风侧。

3)作业工效:比停电清扫和其它带电清扫的方法效果要好。

5电气工程的系统知识

电气工程,就是系统的设计。一个项目在手,设计者应该更多的在系统设计上下点功夫,要想办法如何使优化系统,在现阶段的技术水平和边界条件下,此系统是否能够达到最优,是否能够轻而易举地被同行推翻? 不管系统能否达到最优,如果只是闷着头画图,肯定拿不出好的设计。作为一个电气工程师,应该不断地去完善和充实自己的知识结构,使之成为一个开放的系统。

1)电气工程是属于公用工程的,在计划经济体制下,钱是国家的,而且国家又穷,为国家节省每一个铜板几乎成了所有设计人员的价值取向。所以,合理系统应该是参数取得宽余一些,使系统能够有较强的抗冲击负荷的能力,这样的系统性价比还是很高的。

2)时间观念非常重要。从商务角度上讲,一个满足甲方时间要求但相对粗糙的设计要比因精打细算而耽误了时间的设计更好,更切合实际。

3)客户在时间上的要求的紧迫并不意味着你可以设计出一个系统不合理的设计, 时间再紧,保证系统合理才是最重要的。

4)对规范的认识。国家规范是设计工作的准则,必须执行。但是,由于技术进步和社会发展,规范修订的周期又太长,一些条文已经不适合当前实际工程的要求,这就要设计人员彻底吃透规范条文的制定背景和边界条件,以便在设计工作中既遵守规范又有一定的灵活性。只要设计合理,系统优化, 就可以在设计中可以不拘泥于个别条文的规定。

综述,具有现代设计意识的工程师拿出的设计大部分是优秀的。电气工程师的现代设计意识是由严谨而开放的知识结构、简洁而实用的表示方法、以及工程整合、良好的服务意识、独立思维和与社会发展同步等诸多方面构成。一个工程师是否具有现代设计意识,是区分优秀工程师和平庸的绘图匠的非常重要的判别条件。

参考文献

[1] 马志溪.电气工程设计[M].北京: 机械工业出版社,2002.

机械工程控制基础作业 篇4

专业名称 课程代码 课程名称 学姓班

号 名 级

机电一体化技术

110035 机械设计基础

评阅教师

第 共 5

次作业 次作业

江苏开放大学作业内容：

第1单元-概论

1．人们常说的机械的含义是什么？机器与机构的区别是什么？指出下列设备中哪些是机构：铣床、发电机、机械式手表、洗衣机和汽车。

【解答】 人们常说的机械的含义是：机器。机器与机构的区别：机器是由一个或者多个机构组成的，机构只能传递运动或者动力，不能直接做有用的机械功或者进行能量转化。发电机，机械式手表属于机构。

2．什么是构件、零件？构件与零件的区别是什么？

【解答】从制造的角度 看，组成机器的这些实物，我们称之为零件。零件是组成机器的，也是机器中不可拆分的。组成机器的各实体间具有确定的相对运动，从运动的角度看，机器是由若干个运动的单元所组成，这种具有独立运动的 最小实体，称为构件。构件可以是单一的机械零件，也可以是若干机械零件的刚性组合，零件没有相对运动。

3．请查阅相关资料，各举出一个具有下述功能的机器的实例：

（1）变换机械能为其他形式能量；（2）变换或传递信息；（3）传送物料；（4）传递机械能。

【解答】1.变换机械能为其他形式能量：风机；2.变换或传递信息：电话机；3.传送物料：螺旋传输机； 4.传递机械能：内燃机

4．指出下列机器的动力部分、传动部分、控制部分和执行部分。

（1）汽车；（2）自行车；（3）车床。

【解答】 1.汽车的动力部分为发动机，传动部分为变速箱，控制部分为油门，刹车，离合器；执行部分为轮子；2.自行车的动力部分为人踏脚踏板，传动部分为链条和前后齿轮，控制部分为龙头和刹车，执行部分为后轮；3.车床的动力部分为电动机，传动部分为连着电动机轴上的主轴，变速箱，齿轮箱，控制部分为电控箱内的接触器，继电器，行程开关；执行部分为车刀；

第2单元-平面机构的静力学分析

1．三力汇交于一点的力系一定是平衡力系这句话对吗？你是如何理解三力平衡汇交定理的。

【解答】 不对。三力平衡汇交定理：作用于刚体上的三个相互平衡、但又不互相平行的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一个平面内，且第三个力的作用线通过前两个力的汇交点。三力汇交于一点只是平衡的必要条件，但不是充分条件。

2．工程中常见的约束类型有哪些？各有什么特点？ 【解答】

常见约束类型:

1、柔体约束(绳索类);

2、光滑面约束(地面、墙面类);

3、铰链约束。

特点：柔性约束只承受拉 力，不承受压力。方向：约束反力作用与连接点，方向沿着绳索等背离约束 物体。为光滑面约束方向：总是沿着接触表面的公法线指向受力物体（法线方向运动受到 限制）；铰链约束限制物体在 X、Y 方向运 动，转动方向运动不受限制。

3．利用所学知识，分析钳工用丝锥攻螺纹，为什么采用用单手攻丝时，丝锥容易断裂呢？

【解答】

力的平移定理给出了合理的解释:当用单手握住铰手一端用力时，力F 对矩心(即丝锥转动中心)产生力矩，虽然也可以使丝锥完成攻丝动作，但丝锥上同时受到力F平移过来的横向力F′作用，力F′就是造成丝锥容易折断的原因。因此正确的操作应是双手握住丝锥铰杠的两端，一推一拉，均匀用力，形成力偶，则可避免横向力的出现。

4．平面任意力系的简化结果是什么？通过对简化结果的分析可以得到什么结论？ 【解答】

平面一般力系的简化方法是力的平移定理，即选定任意一个简化中心 o，应用利用力的平移定理将力系中所有力平移到简化中心处，力在平移过程中 保持等效需附加一个力偶，力偶等于该力对简化中心的力矩。如图 2-43 所示 为平面一般力系，物体上作用 F1、F2∙∙Fn 个力。选择 o 点为简化中心，力向 o 点平移后得到等效平面汇交力系（n F F F ¢ ¢ ¢ , , , 2 1 K）和平面力偶系（M1，M2，∙∙∙，Mn）。

平面一般力系向简化中心 o 的简化结果是一个力 R F¢ r 和一个力偶 M O。

F¢ r ——力系的主矢，其大小和方向与简化中心的位置无关； M O——力系的主矩，其大小与简化中心位置有关。

完成日期：

机械工程控制基础作业 篇5

课程代码： 0737 学年学季：20181 窗体顶端 单项选择题

1、对土层情况、各桩的直径、入土深度和桩顶荷载都相同的摩擦型群桩（s=3d）的沉降量将比单桩（）。

小 大或小 大

两者相同

2、某墙下条形基础，顶面的中心荷载Fk=180kN/m，基础埋深d=1.0,地基承载力特征值fa=180kPa，确定基础的最小底面宽度是（）。

1.0m 1.2m 0.8m 1.13m

3、预制桩的垂直偏差应控制的范围是（）。

1﹪之内 3﹪之内 1.5﹪之内 2﹪之内

4、在不出现负摩阻力的情况下，摩擦桩桩身轴力的分布特点之一是（）。

桩顶轴力最大 桩端轴力最大 桩顶轴力最小

桩身轴力为一常量

5、桩侧负摩阻力的产生，使桩身轴力（）。

无法确定 不变 增大 减小

6、下列哪一种情况可减少基底的附加应力？（）

调整建筑物某些部位的标高 设置圈梁 减小建筑物长高比 设置地下室或帮地下室

7、指出下列措施中哪项不能提高单桩竖向承载力（）。

F.增加桩长 加大桩径 采用扩底桩 提高桩身配筋

8、高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外，还要由下列何种性质控制？（）

平均沉降 沉降差 局部倾斜

倾斜

9、按倒梁法计算柱下条形基础内力时，基础梁高应不小于平均柱距的（）。

1/6 1/12 1/8 1/10

10、沉井基础混凝土达到设计强度的（）时才能拆模板。

70% ； 80% ； 60%； 90%。

11、混凝土灌注桩的桩身混凝土强度等级不得低于（）。

C20 C15 C35 C25

12、地基的允许变形值是由下列什么确定的？（）

地基的变形性质 基础类型

上部结构对地基变形的适应能力和使用要求

地基的刚度

13、浅基础的抗冲切验算，其基底压力应该取（）。

净压力

自重压力 附加压力 平均压力

14、对软弱下卧层的承载力特征值进行修正时，（）。

仅当基础宽度大于3m时才需作宽度修正 需作宽度和深度修正 仅需作宽度修正 仅需作深度修正

15、若流动性淤泥土层中的桩发现有颈缩现象时，一般可采用的处理方法是（）。

复打法 反插法 单打法 A和B都可

16、对打入同一地基且长度、横截面积均相同的圆形和方形桩而言，下述哪一条是正确的？（）

总端阻力两者相同，总侧摩阻力圆桩大 总侧端阻力方桩大，单桩承载力圆桩大 总端阻力两者相同，单桩承载力方桩大

总侧端阻力圆桩大，单桩承载力圆桩小

17、下列桩中，属于部分挤土桩的是（）。

下端封闭的管桩 实心预制桩 H型钢桩 冲孔桩

18、下面有关建筑物基础埋置深度选择的叙述正确的是（）。

当地基中存在承压水时，可不考虑其对基础埋置深度的影响；

如果在基础影响范围内有管道或坑沟等地下设施时，基础应放在它们的上面。当存在地下水时，基础应尽量埋在水位以下；

靠近原有建筑物基础修建的新建筑物，其基础埋置深度宜小于原有建筑物基础埋深；

19、无筋扩展基础的高度由（）确定。

刚性角

抗冲切破坏强度验算 抗剪强度验算 扩散角

20、对于孔隙比大于0.85的粘性土而言，下列哪条是不正确的？（）

随着土的粘聚力增大，地基承载力增大； 随着基础宽度增大，地基承载力增大； 随着土的重度增大，地基承载力增大；

随着基础埋深增大，地基增大。

21、对于在高压缩性土上建建筑物，施工期间完成的沉降量占最终沉降量的（）。

80%以上。50%~80%； 5%~20%； 20%~50%；

22、一条形基础分别放在基岩上相同厚度软土和硬土上，对于这两种情况，基础挠曲变形和内力是否相同（）。

硬土层上的基础梁挠曲变形大 相同 无法确定

软土层上的基础梁挠曲变形大

23、某地区标准冻深为1.9m，地基由均匀的粉砂土组成，为冻胀土，场地位于城市市区，基底平均压力为130 kPa，建筑物为民用住宅，基础尺寸2.0m×2.0m，基础的最小埋深（）m。

1.2 1.25 1.9 1.15

24、预制桩在运输和打桩时，其混凝土强度必须达到设计强度的（）。

C.100﹪ 75﹪

25﹪ 50﹪

25、建筑基础中必须满足基础台阶宽高比要求的是（）

钢筋混凝土条形基础 钢筋混凝土独立基础 柱下条形基础 砖石及混凝土基础 多项选择题

26、无筋扩展基础台阶的宽高比与下列哪些因素有关？（）

基础底面处的平均压力值。基础的宽度； 基础材料； 质量要求；

房屋的总高度；

27、灌注水下混凝土时应注意：（）

混凝土拌合必须均匀，尽可能缩短运输距离和减小颠簸；

随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，孔内混凝土上升到接近钢筋骨架底处时应防止钢筋笼架被混凝土顶起；

灌注混凝土必须连续作业，一气呵成，避免任何原因的中断；

灌注的桩顶标高应比设计值高出０.５m，此范围的浮浆和混凝土应凿除。

28、当基础的抗滑移验算不合格时，可以采取以下措施：（）

桥台的台身做成后倾式

仅受单向水平推力，基底做成倾斜式 基底增设齿槽

台后一定长度范围内填碎石、干砌片石或填石灰土

29、下列哪几条是减少建筑物沉降和不均匀沉降的有效措施？（）

在适当的部位设置沉降缝； 加大建筑物的层高和柱网尺寸； 设置地下室和半地下室。

调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度；

采用覆土少、自重轻的基础型式或采用轻质材料作回填土；

30、验算可能产生负摩阻力桩的单桩承载能力时，下列说法正确定的是：（）

取中性点处作为验算截面。

桩侧摩阻力取整个桩长范围内的侧阻力之和； 桩侧摩阻力只计中性点以下桩段的侧摩阻力之和； 负摩阻力Nn应作为外荷载加以考虑；

31、对于端承型群桩基础，下列说法正确的是（）。

不必考虑群桩效应，各基桩的工作性状接近于相同地质条件下的单桩 群桩基础的承载能力小于各基桩承载能力之和

群桩基础的群桩基础的沉降大于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降 群桩基础的沉降等于相同地质条件和设置方法下单桩的沉降

32、桩基施工中护筒的作用有（）

固定桩位，并作钻孔导向； 防止超钻。

隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁； 保护孔口防止孔口土层坍塌；

33、《地基基础设计规范》(GB50007－2002)的规定，指出下列情况中何种情况不需验算沉降：（）

在软弱地基上，建造两栋长高比均为3.5的5层相邻建筑物，持力层 ；基础净距为2.5m； 6层住宅，场地无填方，持力层承载力 ； 烟囱高度为35m，持力层承载力。

5层住宅，场地填方高度为2m，持力层承载力 ；

34、在深水中修筑高桩承台桩基时，由于承台位置较高不需座落到河底，一般采用（）修筑桩基础。

围堰法 吊箱法 套箱法

35、下列不属于浅基础的是（）。

桩基础

刚性扩大基础； 箱形基础 沉井基础

36、静载荷试验中，极限荷载确定依据（）。

取破坏荷载的前一级荷载

S－lgt曲线线形由直线变为折线时所对应的前一级荷载 P－S曲线上明显拐点处所对应的荷载

时间—位移梯度曲线上第二直线段末端的点

37、目前工程上选用的地基模型可分为线性和非线性两大类，但无论那种模型都要满足（）。

变形协调条件 强度条件 极限平衡条件 静力平衡条件

38、单桩水平承载力与（）因素有关。

桩端以下的软弱下卧层 桩侧土质条件 桩的配筋率

桩长和截面大小

39、影响土的弹性抗力的因素有：（）

桩距及荷载

桩的入土深度； 土体性质； 桩身刚度；

桩的截面形状；

40、桩端全断面（直径为d）进入持力层的深度，下列说法正确有：（）当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于2d； 当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。

对于粉土至少不小于2d；

对于碎石至少不小于2d；

41、对于以下哪些建筑物的桩基应进行沉降验算？（）

地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基；

摩擦型桩基；

体形复杂、荷载不均匀的设计等级为丙级的建筑物桩基； 体形复杂、荷载不均匀的设计等级为乙级的建筑物桩基； 桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基；

桩端以下存在软弱土层的设计等级为丙级的建筑物桩基；

42、减少建筑物不均匀沉降的建筑措施包括下述（）

建筑物体型力求简单；

合理确定相邻建筑物的间距；

设置圈梁。适当设置沉降缝；

43、矩形截面柱的矩形扩展基础，应验算哪些截面处的受冲切承载力？（柱子与基础交接处；

柱子中心线处； 基础变阶处。

基础底面钢筋面积变化处；）

44、下列浅基础的定义哪些是正确的（）？

埋深虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸的基础。在计算中基础的侧面摩阻力不必考虑的基础；

只需经过挖槽、排水等普通施工程序建造的、一般埋深小于基础宽度的基础； 基础下没有基桩或地基未经人工加固的，与埋深无关的基础； 做在天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础；

45、关于沉降变形控制的叙述，哪些说法是正确的？（）

对于砌体承重结构，一般由局部倾斜控制 对于框架结构，一般由相邻柱基的沉降差 对于高层建筑一般由倾斜值控制

沉降量愈大，沉降差愈大，二者成正比

判断题

46、应用强夯法处理地基，夯击沉降量过大时，处置办法是降低夯击能量。()A.√ B.×

47、深层搅拌法是一种化学加固法。（）

A.√ B.×

48、采用胶结法处理软土地基能加强地基防渗性能。（）

A.√ B.×

49、端承型群桩基础在设计时不必考虑群桩效应。（）

A.√ B.×

50、与文克勒地基梁相比，倒梁法无法满足上部结构和地基间的变形协调条件。（）

A.√ B.×

51、基础架越作用的强弱仅取决于基础本身的刚度。（）

A.√ B.×

52、沉井隔墙具有施工中用作围堰，承受土、水压力的作用。（）

A.√ B.×

53、沉降缝与伸缩缝的区别在于沉降缝必须从基础处断开。（）

A.√ B.×

54、设计等级为甲、乙、丙级的建筑物，均应做变形验算。（）

A.√ B.×

55、基础埋深应从建筑物的用途及荷载、土层分布、地下水和冻胀情况综合确定。（）

A.√

B.×

56、淤泥质土地基上基础的宽度越大，则地基承载力越大。（）

A.√ B.×

57、地基持力层和下卧层刚度比值越大，地基压力扩散角越大。（）

A.√ B.×

58、摩擦型桩的间距不宜小于桩径的4倍。（）

A.√ B.×

59、端承群桩中的基桩，其承载力与单桩的比值可视为1。（）

A.√ B.×

60、湿陷是黄土地基的特征。（）

A.√ B.× 主观题 61、真空预压法

参考答案：

答：通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结的地基处理方法。

62、承载能力极限状态

参考答案：

答：是指结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态。对应于结构或结构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形，他包括结构件或连接因强度

超过而破坏，结构或其一部分作为刚体而失去平衡(倾覆或滑移)，在反复荷载下构件或连接发生疲劳破坏等。

63、桩基础按施工方法可分为（）和（）。参考答案：

答：预制桩 灌注桩

64、地基持力层和下卧层刚度比值越大，地基压力扩散角（）。参考答案： 答：越大

65、黄土具有湿陷性的原理是什么？

参考答案：

答：原因：黄土受水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒间，于是结合水连接消失，盐类溶于水，骨架强度随之降低，土体在上覆土层的自重应力活在附加应力与自重应力综合作用下，其结构迅速破坏，土粒滑向大孔粒间，空隙减少。

内因：黄土的结构特征及其物质成分是产生湿陷性的内因。外因：压力与水的作用。

66、题目：

参考答案：

混凝土机械作业安全控制措施 篇6

一、凝土机械操作工操作安全要求

1．拌运输车操作人员必须经过安全技术培训，考核合格并且取得主管单位颁发的资质证后持证上岗。

2．操作人员必须身体健康。患有碍安全操作的疾病和精神不正常者不得操作机械设备。

3．作业中应观察或巡视机械、周围人员及环境状况，不得擅自离开岗位。

4．操作人员必须按规定佩戴安全防护用品。作业时长发不得外露，女工应戴工作帽。

5．不得随意拆除机械设备照明、信号、仪表、报警和防护装置。应按规定的周期检查、调校安全防护装置。

6．机械设备外露的传动机构、转动部件和高温、带电部分应装设防护罩等安全防护设施和设有明显的安全警示标志。

7．机械运转时严禁接触运行部件、进行修理及保养作业。

8．机械在道路上行驶时必须遵守交通管理部门的有关规定。

9．机械通过桥梁前，应了解桥梁的承载能力，确认安全后方可低速通过。严禁在桥面上急转向和紧急刹车。通过桥洞前必须注意限高，确认安全后方可通过。

10．自行式机械作业前，必须进行检查，制动、转向、信号及安全装置应齐全有效。

11．坡道停机时，不得横向停放。纵向停放时，必须挡掩，并将工作装置落地辅助制动，确认制动可靠后，操作人员方可离开。雨季应将机械停放在地势较高的坚实地面。

12．机械作业时，人员不得上下机械。

13．机械设备在发电站、变电站、配电室等附近作业时，不得进入危险区域。在高压线附近工作时，机械设备机体及工作装置运动轨迹距高压线的距离应符合下表的规定。

二、混凝土搅拌站

1．进行检查，确认安全。

(1)

搅拌站台结构部分连接必须坚固可靠。限位装置及制动器灵敏可靠。

(2)

电气、气动称量装置的控制系统安全有效，保险装置可靠。

(3)

站台保护接零、避雷装置完好。

(4)

输料装置的提升斗、拉铲钢丝绳和输送皮带无损伤。

(5)

进出料闸门开关灵活、到位。

(6)

空气压缩机和供气系统应运行正常，无异响和漏气现象，压力应保持在规定范围内。

(7)

操作区、储料区和作业区必须设明显标志。

2．启动搅拌系统后，应先进行空运转，检查机械运转情况。确认搅拌系统正常后，方可自动循环生产。严禁带负荷停机或启动。

3．作业时应精神集中，注意观察各个仪表、指示器、皮带机、配料器的供料系统，发现有大块石料和异物时应及时清除；发现异常情况应立即停止生产；遇紧急情况应立即切断电源，并向有关人员报告。

4．操作人员必须按规定的程序操作，微机出现故障时，必须由专业人员维修。

5．作业时严禁非作业人员进人生产区域。

6．作业中严禁打开安全罩和搅拌盖检查、润滑，严禁将工具、棍棒伸人搅拌桶内扒料或清理。料斗提升时，严禁在其下方作业或穿行。

7．在高空维护保养时，必须二人以上作业，并系安全带，采取必要的安全保护。遇大风、下雨、下雪等天气，不得在高空进行维护保养作业。

8．在操作台下作业的人员必须戴安全帽。

9．维护、修理搅拌机顶层转料桶，清理搅拌机内衬及绞刀时，必须切断电源，并在电闸箱处设明显“严禁合闸＇标志，设专人监护。在搅拌机内清理作业时，机门必须打开，并在门外设专人监护。

10．清除上料斗底部的物料时，必须把料斗提升到适当位置，将安全销插入轨道中；清除上料斗内部的残料时，必须切断电源且设专人监护。

11．交接班时，必须交清当班情况，并作记录。

12．作业后应切断电源，锁上操作室，将钥匙交专人保管。

三、混凝土搅拌机

1．混凝土搅拌机应安装在平整坚实的地方，并支垫平稳。操作台应垫塑胶板或干燥木板。

2．启动前应检查机械、安全防护装置和滚筒，确认设备安全、滚筒内无工具、杂物。

3．进料过程中，严禁将头或手伸入料斗与机架之间察看或探摸。

4．料斗升起时严禁在其下方作业。清理料坑前必须采取措施将料斗固定牢靠。

5．运转过程中不得将手或工具伸人搅拌机内。

6．作业时操作人员应精神集中，不得随意离岗。混凝土搅拌机发生故障时，应立即切断电源。

7．操作人员进入搅拌滚筒维修和清洗前，必须切断电源，卸下熔断器锁好电源箱，并设专人监护。

8．作业后应将料斗落至料斗坑。料斗升起时必须将料斗固定。

四、混凝土输送泵车

1．混凝土泵车应停放在平整坚实的地方，支腿底部应用垫木支架平稳不得有障碍物。严禁在高压输电线路下作业。2．作业前应进行检查，确认安全。

(1)

搅拌机构工作正常，传动机构应动作准确；

(2)

输送管无裂纹、损坏、变形，输送管道磨损应在规定范围内；

(3)

管道联接处应密封良好；

(4)

料斗筛网完好；

(5)

液压系统应工作正常；

(6)

仪表、信号指示灯齐全完好，各种手动阀动作灵活、定位可靠。

3．作业中严禁接长输送管和软管。软管不得在地面拖行。

4．作业中应严格按顺序打开臂架。风力大于六级(含六级)时严禁作业。

5．严禁用臂架作起重工具。

6．泵送作业中，操应注意观察施工作业区域和设备的工作状态。臂架工作范围内不得有人员停留。

7．作业中严禁扳动液压支腿控制阀，如发现车体倾斜或其他不正常现象时，应立即停止作业，收回臂架检查，待排除故障后再继续作业。

8．泵送作业时，严禁跨越搅拌料斗。

9．排除管道堵塞时，应疏散周围的人员。拆卸管道清洗前应采取反抽方法，消除输送管道内的压力。拆卸时严禁管口对人。

10．作业时不得取下料斗格栅网和其他安全装置。不得攀登和骑压输送管道，不得把手伸入阀体内。泵送时严禁拆卸管道。

11．清洗管道时，操作人员应离开管道出口和弯管接头处。如用压缩空气清洗管道时，管道出口处l0m内不得有人员和设备。

五.混凝土搅拌运输车

1．作业前必须进行检查，确认转向、制动、灯光、信号系统灵敏有效，搅拌运输车滚筒和溜槽无裂纹和严重损伤，搅拌叶片磨损在正常范围内，底盘和副车架之间的U形螺栓连接良好。

2．了解施工要求和现场情况。选择行车路线和停车地点。

3．在.道路上行驶必须遵守交通规则。转弯半径应符合使用说明书的要求，时速不大于15公里。进站时速不大于5公里。

4．作业时，严禁用手触摸旋转的滚筒和滚轮。

5．倒车卸料时，必须服从指挥，注意周围人员，发现异常立即停车。

机械工程控制基础作业 篇7

1 课程性质与教学现状

机械控制工程基础是机械类专业最重要的专业基础课和必修课之一, 课程以控制论为基础理论, 研究机械工程中广义系统动力学问题, 通过运用控制论的基本原理及基本思想方法, 分析研究机械工程中有关信息的传递、反馈及控制, 研究机械系统的动态特性[1], 解决系统分析和系统设计两类问题。该课程把数理基础与专业课程紧密结合, 同时具有很强的工程实践性, 内容难、知识点多而学时少的矛盾一直比较突出[2]。

长期以来, 我校该课程采用课堂讲授的教学方式。教师按照自己对课程知识的理解, 注重知识的传授, 学生则在“过关”的压力下被动地学习, 其行为表现为机械记忆。教师的讲授过程抽象, 不具有问题导向性, 传递的信息很难引起学生的学习兴趣和主动性。为了考试过关, 学生把信息作为一种事实去背诵, 而不是将信息作为对相关问题解决的一种工具来掌握。在这种非问题导向的教学环境下, 形成了较为普遍的应付考试突击记忆的现象, 学生对知识的学习在经过短期记忆后即遗忘, 更谈不上将其运用于解决问题的实践中。这种教学模式以“教”为核心, 学生为了达到考核要求, 往往会放弃“体验、思辨、感悟”等有助于形成解决问题能力的必要过程, 而是集中于对事实性知识的记忆, 教师无法引导学生建立基于兴趣和解决问题的主动学习方式, 也很难培养学生灵活运用知识、举一反三、形成创新能力的基本素质。

2 以学生为中心, 构建主动学习教学体系

学生是学校教育的主体, 如何让学生通过教学过程获得知识, 并能够灵活运用, 是教师的任务和使命。大量的教育心理学家认为:“知识的获得, 是在一定的情境下, 学习者借助他人 (教师和学习伙伴) 的力量, 利用必要的学习资料, 通过意义建构的方式而获得, 而不是通过教师传授得到。”[3]建构主义理论, 得到了广大教育研究者和教育工作者的关注。建构主义理论有丰富的内涵和深刻的哲学基础, 其根本内容可以概括为“以学习者为中心, 强调学习者主动探索、主动发现知识, 强调对所学知识意义的主动建构”。由此可见, 建立问题导向, 有助于形成学生主动学习且有利于实现知行结合, 达到教育的目的。

2.1 问题导向主动学习的关键构成

基于问题的学习方法 (Problem-based Learning, PBL) 由美国神经病学教授Borrows于1969年在加拿大McMaster大学医学院根据建构主义理论创立。PBL强调以学生的主动学习为主, 因而能更好地培养学生创造性思维和解决问题的能力[4]。

教育学认为, 主动学习的特征为, 在教育者的引导和启发下, 受教育者能够清晰理解知识的本质作用, 学习者主观能动性得到更大的发挥, 逐渐脱离教育者的指导和影响, 形成独立的自我学习、自我认识、自我修养和自我发展[5]。在这一过程中, 强调通过教育者的引导, 学习者理解知识本质并主动学习。

心理学研究认为, 主动学习的主体是学习者本人。从心理激励和行为动机的角度分析, 学习行为是心理选择的外在表现, 对学习者而言, 学习成就是学习的主要动机, 实现以解决问题为主的心理激励是实现主动学习的关键。

主动学习积极性的产生, 来自学习结果促成的“学习需要”。但是对成就动机而言, 教育者能清晰明了地将与成就关联的知识构成、知识体系以及知识本质对被教育者以循循善诱的方式启发和引导, 并使被教育者建立起完整的自我认知, 这是实现主动学习的心理激励和关键构成。

综上所述, 我们不难归纳出主动学习实现的关键构成:问题意识与学习兴趣;问题导向的教学情景;与问题关联的知识结构;开放合作的探索环境;建立成就动机激励体系。

2.2 控制工程基础课程主动学习教学策略设计

在教学模式设计中突出以学习者为中心, 激发学生学习兴趣和成就动机, 是教学模式设计的核心所在, 同时给定和设计好贯穿机械控制工程基础课程逻辑的系列问题, 是实现问题导向主动学习的必要条件。根据前面对问题导向主动学习的关键构成的讨论, 我们设计了机械控制工程基础课程主动学习教学策略。

2.2.1 培养学生问题意识, 激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。为了让学生建立对机械控制工程基础课程的学习兴趣, 教师要在课程初始介绍这一环节, 让学生感知控制在机械中的价值和功能, 做到这一点, 除了需要教师在绪论讲授过程中辅以大量的国内外图片和事例以及在机械控制中存在的各类问题外, 最有效的办法是设计与课程相辅相成的实践观摩和实验演示, 这有助于学生了解课程的整体性和价值所在, 激发他们的学习兴趣, 并培养他们的问题意识。

2.2.2 构造问题导向的教学情境

按照建构主义理论, 构建与问题导向的情境, 明确问题以及解决问题的价值, 使学生能够对问题形成客观独立的认知, 这是学生主动学习、积极探索的关键。在这一环节中, 教师是设计者, 围绕整个课程要求和专业素养的要求设计教学情境。问题情境应在课程开始就明确告知学生, 使他们在课程学习中能够沿着知识逻辑顺序解决这些问题, 并逐渐构建自身的知识体系。问题的设计既要明确, 又要涵盖知识要点。根据教学组多年的教学体验, 我们设计了以下问题: (1) 系统确定条件下的输入输出关系确定问题 (系统分析问题) ; (2) 系统确定、输入确定, 如何满足输出要求的问题 (系统优化与设计问题) ; (3) 输入输出确定, 何种系统结构适合的问题 (系统辨识与预测问题) 。尽管这些问题在传统的教学过程中也被归纳为“系统分析、系统优化、系统设计、滤波与预测、系统辨识”五类问题, 但因为主要是基于知识传递而形成的知识抽象, 而非与问题关联, 对于初学者而言过于抽象而不够形象, 我们归纳成以上三类问题, 并结合实际例子, 帮助学生建立起问题导向的知识构建体系。

2.2.3 提示并引导学生围绕问题构建知识体系

机械控制工程基础课程涉及控制理论、数学基础、机械运动、力学基础等多门基础课程, 为了让学生明晰问题与解决路径之间的知识关联, 教师需要对该课程解决实际问题过程中所需构造的知识体系进行关键知识点的讲解、串通知识, 关键是帮助和引导学生建立解决问题为主要导向的知识构成。如课程的性质, 首先让学生明白, 该课程的核心要素是“输入、系统、输出”, 希望实现系统稳定和优化。在引导学生构建问题导向的知识体系中, 要紧紧围绕三要素之间的动态关系来进行。引导学生构建知识体系要循序渐进, 首先让学生认识系统关系, 继而理解系统的数学模型, 然后分别对系统的时域响应和频率特性进行分析, 并以此为基础分析系统稳定性, 最后在系统特性分析基础上, 依据系统的性能指标对其进行校正。尽管对于一些复杂系统会涉及较为抽象的数学运算, 如一阶或二阶微分方程, 但是只要理解系统与输入输出的关系, 系统模型很容易与输入建立起关联, 自然就能够建立反映系统特性的微分方程和传递函数。所以, 只要让学生建立“输入、输出、系统”三者间的关联, 问题就会明确, 主动学习方向就会明确。引导学生建立基于上述三类问题解决的知识构建体系, 是引导学生学好该课程的关键。

2.2.4 构建开放的适于探索性学习的学习环境

设计开放的实验体系, 要求学生根据课程进度和解决工程实践问题的要求, 循序渐进地设计出基于个人独立完成与合作完成的实验项目。在这个环节中, 教师需要给出明确的实验项目要求, 提出解决哪一类问题, 学生根据问题的要求自行设计实验项目和内容, 独立或合作完成。例如:控制过程经常涉及拉普拉斯变换, 学生在掌握基本知识要点的前提下, 可以自主改变控制参数, 并设计不同的控制目标。同时, 我们引入基于MATLAB的辅助实验条件, 帮助学生利用计算机仿真验证实验和学习效果, 激发学习兴趣。

2.2.5 建立成就动机激励体系

机械控制工程基础课程是应用性和实践性很强的课程, 学习效果的关键表现应是知行结合、学以致用、提高解决问题的能力, 而不是简单的卷面成绩。更为重要的是, 考核内容与方式要能够有效激励学生, 促进学生主动学习, 并不断地提升专业素养。在考核方式上, 我们摒弃传统方式, 建立基于解决问题与创新能力的评价方式, 该方式包括自评、互评、师评和加分, 是有学生参与和开放的评价模式。

3 结束语

机械控制工程基础课程适于建立以问题为导向的主动学习教学模式, 其特点是以学生为主体, 建立问题意识, 主动学习, 教师团队的主要作用是启发和引导学生, 并帮助学生根据问题类别和知识逻辑完成课堂教学和实验。这一教学模式, 需要教师具有很高的学术水平和综合能力, 同时需要建立仿真实验环境辅助实现教学目的。

参考文献

[1]杨叔子.机械工程控制基础[M].第五版.武汉:华中科技大学出版社, 2005.

[2]蒙艳玫, 黄炳琼, 严巳杰.机械工程控制基础课程的实验研究[J].广西大学学报:自然科学版, 2006 (S1) :43-45.

[3]何克抗.建构主义—革新传统教学的理论基础[J].电化教育研究, 1997, 3 (4) :5.

[4]朱月春, 况应敏, 崔映波.PBL教学法在硕士研究生培养中的应用[J].中国高等医学教育, 2007 (10) :13.

谈桩基础工程的质量控制 篇8

关键词：桩基工程；处理措施；预控方案

1．引言

桩基础，是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。桩身全部埋于土中而承台底面与土体接触叫低承台桩基；桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则叫高承台桩基。桩基础施工在工业与民用建筑中占着重中之中的地位，没有过硬、稳定、高质量的基础工程，再豪华的建筑也摆脱不了坍塌的命运。桩基现已成为各种建筑工程、建筑物，特别是高层建筑，以及土质不良地区修建重型，有特殊要求的建筑物广泛采用的基础形式。

对下列建筑工程要求情况，可以考虑选用桩基础方案：

1、不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物，

2、重型荷载过重，如：仓库、粮仓等，

3、对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物，宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜；

4、对精密或大型的设备基础，需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率；

5、软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，或以桩基作为地震区结构抗震措施。

当地基上部软弱而下不部太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。如果软弱土层很厚，桩端达不到良好地层，则应考虑桩基的沉降等问题；通过较好土层面将荷载传到下卧软弱层，则反而使桩基沉降增加。

桩基工程的施工现场条件复杂，工序繁多,工艺要求高,桩基的质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。工程地质勘察报告的是否详细准确、设计取值有无合理以及施工中的材料、工艺、设备等等都是影响桩基础工程质量的因素，稍有不慎,便会造成质量问题或事故。若处理不及或不当,就会给工程留下隐患。所以，对质量问题（或事故）的分析与处理是否正确得当,通常都会影响到建筑物的安全使用、工程造价以及工期。为了防止类似的问题发生,能否在桩基工程施工中对质量问题及隐患进行正确的分析与妥善的处理,就显得尤为重要。湛江市地区地处沿海,地质条件较差,故本地的施工单位在工程建设过程中大量地应用了打桩进行地基处理，现在笔者开始对本文题目进行相关的探讨。

2.常见的质量问题

（1）测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大；

（2）单桩承载力低于设计值；

（3）桩倾斜过大；

（4）预制桩接头断离；

（5）断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故；

（6）桩基验收时出现的桩位偏差过大；

（7）离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；

（8）灌注桩顶标高不足。常见的有两种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停浇另一种虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出后出现桩顶标高不足。

3．质量问题的原因剖析

下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类问题进行详细地剖析。

3．1桩承载力低于设计要求的常见原因：

（1）桩沉人深度不足；

（2）桩端未进人设计规定的持力层,但桩深已达设计值；

（3）最终贯人度过大

（4）其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降

（5）勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。

3．2倾抖过大的常见原因：

（1）预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜；

（2）桩机安装不正,桩架与地面不垂直；

（3）桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心；

（4）端遇石块或坚硬的障碍物；

（5）桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；

（6）基坑土方开挖不当。

3．3出现断桩的常见原因

除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种：

（1）桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；

（2）沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等；

（3）锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯人度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。

3．4桩接头断离的常见原因

当设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩需要分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象较为常见。其原因除了3.2中（1）至（5）,还有上下节桩中心线不重合桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。

3．5桩位偏差过大的常见原因

测量放线差错沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。

4．常见质量问题的处理措施

打（压）桩的过程中,如果发现质量问题,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同設计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案,由设计部门出具修改设计通知。对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,并对未施工部分应提出预防和改进措施。还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响,比如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩等。事故应及时处理,防止留下隐患,避免事故的再次发生。

桩基事故处理方法较多,但要对方案进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。要根据现场实际情况选用最佳的处理方案。一般处理方法有补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等。下面分别作简要介绍：

4．1补沉法

预制桩人土深度不足时,或打人桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。

4．2补桩法

补桩法就是在会同设计、监理以及业主的意见,根据设计单位出具的补桩方案进行补打,但此种方法投资大、工期长,很难被各方共同认可。

4．3补送结合法

当打人桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力。其次，适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。

4．4纠偏法

桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。

4．5扩大承台法

（1）桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。

（2）考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。

（3）桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。

4．6复合地基法

此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。

（1）承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。

（2）桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。

4．7修改桩型或沉桩参数法

（1）改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。

（2）改变桩人土深度。例如预制桩在贯入过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层（膨胀土层）作为持力层。

（3）改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物,使桩产生倾斜,甚至断裂时,可采用改变桩位重新沉桩。

（4）变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时,可采用大吨位桩架,采用重锤低击法沉桩。

4．8其他方法

（1）底板架空。底层地面改为架空楼板,以减填土自重,降低承台的荷载。

（2）上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,耗时过多,只有采取削减上部建筑层数的方法,减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。

（3）结构验算。出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时,可与设计单位协商,不作专门处理。但此方法属挖设计潜力,必须征得设计部门的同意,万不得巳时用之,且应慎之又慎。

（4）综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用,往往可取得比较理想的效果。

（5）采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。

5．预控方案

桩基础施工的质量直接关系到建筑物结构质量安全,其重要性不言而喻。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案,在实施过程中严格执行,出现问题马上解决,切不可蛮干,等到验桩不合格的时候再想补救的办法。

根据施工经验而言,桩基施工中的许多问题是可以事先避免的,下面就一些在施工过程中容易出现的问题提出预控方案：

（1）施工全过程随时监测桩的定位。不论在沉管灌注桩还是预制桩的施工中,施工地表会由于扩孔挤压造成隆起,相应地移动了原坐标控制点,如果不对桩位重新校核,仍按照原桩点施工的话,成桩后势必产生桩位的偏移。在施工前,应对规划部门提供的控制桩进行引桩并加以保护,确保该桩点不受施工及其他因素影响。打桩过程中随时监测,保证桩点的正确性。

（2）桩成孔后,应检查桩孔嵌人持力层深度,岩石强度,沉渣厚度,桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,不能轻易放过,为今后出现缩颈、断桩等质量问题埋下隐患。

（3）桩基开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议问题,必须统一意见之后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。湛江地区地质情况复杂,尤其在滨海一带,属于退海地,常会出现地下的淤泥层,如果开挖方法不当,引发淤泥涌动,轻者导致桩位偏移,重者造成折桩。

（4）压桩施工前应清除桩位下的障碍物,必要时应对每个桩位进行钎探清查一遍。对桩平直度要进行检查,发现桩身弯曲度超過1/1000桩长,并大于20mm,或桩尖不在桩纵轴线上的,不应使用,以避免压桩时出现断裂或桩顶位移。沉桩时应随时检查钻孔质量、桩身垂直度、沉桩深度、最后贯人度,观察超孔隙水压力上升、土体隆起等对周围的影响等,发现异常现象,应及时采取相应解决处理的技术措施。接桩施工时,应对连接部位上的杂质、油污、水分等清理干净，上下节桩应在同一轴线上，使用硫磺胶泥严格按操作规程进行,以防接桩处出现松脱开裂。送桩拔出后留下的桩孔,应及时回填和加盖。在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时和业主、施工单位、监理与设计部门联系,由业主召集组织相关单位研究制定相应的补救措施，并按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。

6.结束语

工业与民用建筑基桩施工是一项十分复杂的工程体系，对施工质量和安全的要求十分严格，关于桩基施工技术的内容除了上述的最基础的技术指标外，还有更具体的施工方法值得施工人员们进行探讨和总结，由于桩基础施工面对的对象千变万化，施工技术的日新月异，希望同行们能在具体工程施工中有所创新。

参考文献

[1]《基础工程施工技术》【出版社】中国地质大学出版社2000

[2]《建筑分项施工工艺标准手册》--江正荣主编【出版社】北京-中国建筑工业出版社2000