文摘随着计算机技术的发展，传统仪器开始转向计算机化。虚拟仪器是现代计算机技术、仪器技术以及其他新技术完美结合的产物，其强大的功能已完全超出了仪器概念本身。本文首先叙述了虚拟仪器的概念、发展、组成等，接着采用图形化编程软件Labview设计了虚拟示波器以及它的虚拟频谱分析功能，重点介绍了Labview中使用第三方板卡——研华PCL-812PG实现外部模拟信号采集的方法。最后总结了本文所做的主要工作并提出了进一步研究的设想：虚拟仪器在internet网中的远程测控。关键词:虚拟仪器、PCL-812PG、Labview.AbstractWith the development of computer, traditional instrument has developed into computerize instrument. Virtual Instrument is a perfect combination of modern computer technology, instrument technology and other new technology. Its strong function is beyond the instrument itself. This paper first introduce the development, concept, form of the virtual instrument, design the virtual scope, virtual-frequency-analysis instrument by using the programming software Labview, then gather the analogue signal outsides by PCL-812PG, transferred into digital signal, show in the computer. At last, this paper put forward the further research: the distance-usage of the virtual instrument in the internet.Keywords: Virtual Instrument、PCL-812PG、Labview.目录第一章绪论1. 1虚拟仪器的概述----------------------------------------------(1)1. 2软件开发工具的简介----------------------------------------(1)1. 3本文的主要工作----------------------------------------------(2)第二章 虚拟示波器的实现2. 1图形化的编程语言Labview---------------------------------(3)2. 2虚拟示波器实时波形显示界面的实现和框图程序-----(3)2. 3快速傅立叶变换(FFT)和Labview分析库中的FFT VI-(6) 2. 4虚拟频谱分析功能软面板和方框图的实现--------------(7)第三章声卡的作用和主要技术参数3. 1声卡的作用-------------------------------------------------(10)3. 2声卡的主要技术参数--------------------------------------(10)3. 3 LabVIEW中相关声卡操作函数简介------------------(10)四章 实验分析结果4. 1实验设备-------------------------------------------------------(14)4. 2实验内容-------------------------------------------------------(14)4. 3实验步骤-------------------------------------------------------(14)第五章 结束语----------------------------------------------------------(16)参考文献--------------------------------------------------------------------(17)第一章绪论随着计算机技术的发展，传统仪器开始向计算机化的方向发展。虚拟仪器是20世纪90年代提出的新概念，是现代计算机技术，仪器技术及其他新技术完美结合的产物。虚拟仪器技术的提出与发展，是21世纪自动测试与电子测量仪器技术发展的一个重要方向。1. 1虚拟仪器的概述 虚拟仪器是现代技术与计算机技术结合的产物。随着计算机技术特别是计算机的快速发展，CPU处理能力的增强，总线吞吐能力的提高以及显示器技术的进步，人们逐渐认识到，可以把仪器的信号分析和处理、结果的表达与输出功能转移给计算机来完成。这样，可以利用计算机的高速计算能力和宽大的显示屏更好地完成原来的功能。如果在计算机内插上一块数据采集卡，就可以把传统仪器的所有功能模块都集中在一台计算机中了，而软件就成了虚拟仪器的关键，任何一个使用者都可以通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能，这就是美国NI公司“软件就是仪器”一说的来历[1]。 所谓虚拟仪器，就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的功能，用户操作计算机的同时就是在使用一台专门的电子仪器。虚拟仪器以计算机为核心，充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力，提供对测量数据的分析和显示功能。虚拟仪器的最大特点是其灵活性，用户在使用过程中，可以根据需要添加或删除仪器功能，以满足各种需求和各种环境，并且突破了传统仪器在数据处理、表达、传送以及存储方面的限制。虚拟仪器的组成与传统仪器一样，由数据采集与控制、数据分析与处理、结果显示三部分组成。对于传统仪器，三部分几乎均由硬件完成，对于虚拟仪器，后两部分主要由软件来实现。与传统仪器相比，虚拟仪器设计日趋模块化、标准化，设计的工作量和复杂性都大大减小。1. 2软件开发工具的简介应用软件开发环境是设计虚拟仪器所必需的软件工具。应用软件开发环境的选择，可以开发人员的喜好不同而不同，但最终都必须提供给用户一个界面友好、功能强大的应用程序。软件在虚拟仪器中处于重要的地位，它肩负着对数据进行分析处理的任务，如数字滤波，频谱变换等。通常在编制虚拟仪器软件时，有两种方法：一种是传统的编程方法，采用高级语言，如VC、C++，C++ Buider；另一种是采用流行的图形化编程方法，如采用NI公司的labview。这次的毕业设计我主要是采用labview编程方法，因为它是图形化的编程语言，界面形象直观，有很多按钮、控件可以直接用来表示实际的仪器。虚拟仪器系统的软件主要包括仪器驱动程序、应用程序和软面板程序。仪器驱动程序主要用来初始化虚拟仪器，设定特定的参数和工作方式，使虚拟仪器保持正常的工作状态。应用程序主要对采集来的数据信号进行分(1)析处理，用户可以根据编制应用程序来定义虚拟仪器的功能。软面板程序用来提供与虚拟仪器的接口，它可以在计算机屏幕上生成一个和传统仪器相似的图形界面，用于显示测量和处理的结果；另一方面，用户也可以通过控制软面板上的开关和按钮，模拟传统仪器的操作，通过键盘和鼠标，实现对虚拟仪器系统的控制。1. 3本文的主要工作数字示波器是实验、教学、科研中常用的电子仪器，可以采集信号并进行分析，但传统仪器都具有设备更新慢、功能单一、价格贵等缺点。本文主要是实现虚拟示波器的功能：从外界采样模拟信号，转化为相应的数字信号，在计算机上实现波形的显示，并能够进行简单的波形处理，比如说，可以延时采样，可以显示波形的最大值、最小值、平均值，并能够根据需要放大波形的倍数，在采样的任何时期可以结束采样。另外，还利用快速傅立叶变换实现了简单的频谱分析功能的实现。具体如下：（1）具有声卡采集参数设定功能；具有录音和重放功能；可以实现声音数据的采集；能够完成功率谱信号的显示与分析；（2）声音采集数据能够储存并根据需要调用；（3）具有声音信号滤波及处理功能。（4） 基于LABVIEW的声卡虚拟示波器应具有美观实用的用户界面。音频格式设置数据采集（声卡）数据处理波形显示频谱分析数 据 储 存虚拟示波器结构框图第二章虚拟示波器的具体实现2. 1图形化的编程语言labviewlabview主要用于仪器控制、数据采集、数据分析等领域，它是一种基于图形编程语言（G语言）的开发环境，主要是以框图形式编写程序。它与C等传统编程语言有着诸多相似之处，如：相似的数据类型、数据流控制结构、程序调制工具，以及层次化、模块化的编程特点。但二者最大的区别在于：传统编程语言用文本语言编程；而labview使用图形语言（即：各种图标、图形符号、连线等），以框图的形式编写程序。用labview编程无须太多的编程经验，因为labview使用的都是测试工程师熟悉的术语和图标，如各种旋钮，开关，波形图等，界面直观形象。labview是一个功能强大的集成开发环境，它完整的集成了与GPIB、VXI、RS-232和内插式数据采集卡等硬件的通讯。Labview还具有内置程序库，提供了大量的连接机制，通过DLLs、共享库、OLE等途径实现与外部程序代码的连接。使用labview开发环境，用户可以创建32位的编译程序，从而为常规的数据采集、测试等任务提供了更快的执行速度。labview是真正的编译器，用户可以创建独立的可执行程序，能够脱离开发环境而单独运行[2]。 一个labview程序包含三个主要部分：前面板、框图程序、图标/连接端口。前面板是labview程序的交互式图形化用户界面，用于设置用户输入和显示程序输出，目的是仿真真实仪器的前面板。框图程序则是利用图形语言对前面板上的控制量和指示量进行控制。图标/连接端口用于把labview程序定义成一个子程序，以便在其他程序中加以调用，这使labview得以实现层次化，模块化编程。2. 2虚拟示波器的界面实现 图2-1是虚拟示波器的主界面：上半部分是波形显示部分，用于显示采集的波形，下半部分是对波形的频谱分析。图2-1 示波器主界面的实现采集来的信号首先要在图2-1的波形实时显示部分进行显示，即图2-2。图2-2 波形实时显示界面如图2-2的软面板是实时波形显示窗口，可以显示实时采样波形。右上边可以直接得到采样数据的最大值、最小值、平均值。右下边包含了放大倍数、采样延迟时间两个旋钮。通过这两个旋钮，可以调整实时波形在屏幕上的显示效果。另外，面板上还有采样结束按钮，用于结束采样。波形实时显示面板下面是一个工具面板：用X和Y按钮可以改变X、Y轴的比例。如果想让绘制的图形自动适应变化的坐标比例，可以单击每个按钮左边的锁定(4)开关，使其自动锁定。第二列的两个是设置X、Y轴刻度值数字表示方式的快捷方式，单击后可以对精度等特性进行设置。第三列的第一个是波形缩放工具，当用赋值工具单击它时，可弹出波形缩放方式的选择项，如图2-3所示：各功能如下：第一个按钮是矩形缩放。选择该项后，在显示区上，按住鼠标左键可以拉出一个方框，方框内的波形将被放大。横着第二个是水平缩放按钮：波形只在水平方向上被放大，垂直方向上保持不变。第三个是垂直缩放按钮：波形只在垂直方向上被放大，水平方向上保持不变。第二行第一个是取消缩放：取消最近的一次缩放操作。接下来的两个是连续缩放按钮。选中该项后，在显示区内按住鼠标左键，波形将以鼠标指针停留位置为中心进行连续缩放。图2-3 工具面板的演示(5)2-4 实时波形的框图程序2-4的框图中，左面是一个while循环框，图框中随机采样信号与面板上的放大倍数旋钮对应的图标相乘（板卡的驱动先不考虑），然后输入到实时波形屏幕中，接着信号流向图框外，并变成数组型数据。框图下方，设置采样延迟时间，由面板上的旋钮控制。另外还有采样结束的控制按钮。 右边循环框外是对数组信号进行处理。通过labview 6i本身提供的子程序，可以得到数据的最大值、最小值和平均值。 该虚拟示波器是单通道虚拟示波器，要想设计多通道的示波器，只需在这个基础上，在面板上加上几个屏幕显示控件，框图程序类似上图即可。当需要把信号进行其他的处理时，我们可以选择labview自带的信号处理部件，也可以把编好的C程序或是matlab程序加入到系统中，扩充系统的功能。2. 3快速傅立叶变换(FFT)和labview分析库中的FFT VI 从DAQ板上获得的采样信号是时域信号，这种信号给出了采样时刻信号的幅度，但是很多情况下，更想了解的是频率成分，而不是幅度值。频域表示法就表示了单个频率成分，这种表示法可以给出更多关于信号和系统的信息。 从时域的采样数据变为频域的算法，称为离散傅立叶变化（DFT）。DFT将采样信号的时域跟频域联系起来。DFT广泛应用于谱分析、应用力学、光学、医学图像、数据分析、仪器及远程通信等方面[2]。(6)假设从DAQ板上获得N个采样信号，对这N个样本进行DAT变换，结果仍将为N个样本，但它却是频域表示法。时域的N个样本与频域的N个样本之间的关系如下：假设信号采样率为fs，采样间隔为t，有t=1/fs，采样信号表示为Xi，0＜i＜N-1（即有N个样本），对这N个样本进行傅立叶变换，公式如下：Xk=X1*e（-j2*3.1415926*0/N）+X2*e（-j2*3.1415926*1/N）+……+Xi*e[-j2*3.1415926*（N-1）/N]注意时域跟频域中均有N个样本。同时域中的时间间隔对应的频率间隔f为：f=fs/N=1/Nt，f也称为频率分辨率，增多采样次数N或减小采样频率fs均能减小f（提高频率分辨率）。对N个采样数据进行DFT是个非常耗时的过程，大约需要n的平方次复数运算；但如果N是2的幂，假设N=2m,对N进行DFT就只需要m*N/2次操作，大大提高了速度，这种算法叫做快速傅立叶变换（FFT），它其实就是当采样N是2的幂时，进行DFT的一种快速算法。FFT的优点在于速度快，且节省内存，这是因为当VI操作FFT时，无需额外的存储缓冲区，但它要求输入序列N必须是2的幂。而DFT速度比FFT慢得多，这是由于它需要额外的缓冲区来存储中间的结果，但是DFT对任一个序列都适用。FFT中为了使采样次数N等于2的幂，可以在输入序列末尾加0。例如：若N=10，可以在输入序列末尾加6个0，使得采样次数的总数为16（2的4次方）。分析库中有两种VI用来计算信号的FFT，即Real FFT VI和Complex FFT VI。两者的区别在于，Real FFT对实信号进行FFT，Complex FFT对复信号进行FFT，值得注意的是，两者的输出均为复数。由于大多数信号都是实数值，因此可以用 Real FFT VI，当然也可以用Complex FFT VI，只是将虚数部分置为0。由于远程通信中的信号一般都为复数信号（实部、虚部均不为0），此时应该使用Comlex FFT VI,对复电位进行调制将产生复信号。2. 4虚拟频谱分析功能软面板和方框图的实现图2－5中，按界面上的运行按钮，在显示界面上分别会显示时域波形和经过FFT以后的频域波形。(7)2-5虚拟频谱分析功能软面板的实现2-6 虚拟频谱分析功能框图的实现(8)图2-6中： Arbitrary Wave—— 用于产生一个随机的波形，RealFFT —— 对输入的采样数据进行FFT，Complex To Polar —— 将FFT的复数输出分为实、虚两部分（幅值和相位），相位部分以弧度为单位，但屏幕上只显示FFT的幅值。(9)第三章声卡在虚拟示波器设计与实现1．认识声卡随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展，虚拟仪器逐渐成为现代仪器的发展方向，其中大部分虚拟仪器都是基于各种数据采集卡的，如NI公司的PCI－6221数据采集卡，研华公司PCL－1800型数据采集卡，ISA型数据采集卡AC1820。在对采样频率要求不高的情况下，可以利用计算机的声卡进行数据的输入和输出。声卡是一个非常优秀的音频信号采集系统，其数字信号处理包括模数变换器ADC（Analogue Digital Converter）和 数模变换器DAC（Digital Analogue Converter），ADC用于采集音频信号，DAC则用于重现这些数字声音。声卡已成为多媒体计算机的一个标准配置，因此基于声卡的虚拟仪器具有成本低，兼容性好，通用性和灵活性强的优点，可以不接受硬件限制，安装在多台计算机上。本文利用LabVIEW8.2中的数字声音记录节点，编程实现了基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器，采样速率为44.1KHz，线路输入端口最高电压限制为1V，对高于1V的信号采用比例运算放大电路衰减后输入，能适合
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楼上的答案很对，用数据采集卡做温湿度采集，不是很难，网上搜一下很多这种方向的资料的
用Labview做模拟交通灯，说简单谁都能做出来，复杂的话也能做很复杂，我们这次个性化实验是这个，资料什么的应该好找。Labview软件就不介绍了，还是不难，这题目可以用数据采集卡，收集路口信息调节交通灯。反正这就是大概方向，具体的得自己做了。
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7、基于DVB-S2的宽带卫星通信技术应用研究
8、基于近场通信技术的蓝牙 配对 模块的研发
9、多点协作通信系统的关键技术研究
10、无线通信抗干扰技术性能研究
11、水下无线通信网络安全关键技术研究
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13、基于协作分集的无线通信技术研究
14、数字集群通信网络架构和多天线技术的研究
15、通信网络恶意代码及其应急响应关键技术研究
16、基于压缩感知的超宽带通信技术研究
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18、卫星通信系统跨层带宽分配及多媒体通信技术研究
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22、宽带电力线通信技术工程应用研究
23、可见光双层成像通信技术研究与应用
24、基于可见光与电力载波的无线通信技术研究
25、车联网环境下的交通信息采集与通信技术研究
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34、OQAM-OFDM无线通信系统关键技术研究
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通信工程可以写4g网络通信、无线局域网、wifi等等热门题目的。开始也不懂，还是学长给的文方网，写的《网络通信中的视频编码与传输技术研究》，非常靠谱的说无线传感器网络多信道通信技术的研究SSL安全传输协议在网络通信中的应用研究无线传感器网络通信协议研究基于ZigBee和IPv6的远程监控网络通信研究高速铁路牵引供电自动化网络通信系统研究自相似网络通信量及高速路由结构性能研究复杂系统的信息脆性风险研究及在网络通信系统中的应用面向多级安全的网络安全通信模型及其关键技术研究工业分布式实时数据库网络通信平台的研究与设计具有重尾特性的自相似网络通信量建模及预测基于FPGA的机器视觉系统研究及应用基于跨层设计的无线网络通信的研究无人驾驶智能车远程监控系统——基于GPRS无线网络通信基于以太网的变电站自动化网络通信系统研究基于VC++网络通信平台的设计与开发地铁列车WorldFIP网络通信系统可靠性分析与应用研究水声网络通信环境软件仿真系统设计嵌入式数字硬盘录像机网络通信软件设计基于MPC8260和VxWorks的网络通信平台的实现基于嵌入式以太网的变电站自动化网络通信研究网络通信系统的风险分析与评估远程监控系统中网络通信的研究与实现基于数据加密的网络通信系统的研究基于嵌入式系统VxWorks的设备驱动和网络通信基于Linux的网络通信游戏的设计与实现基于WiFi的LED照明控制系统的研究与实现基于STM32的嵌入式网络控制器设计GPS/GPRS车辆定位网络系统及故障在线检测技术研究基于C/S模式多平台网络通信系统研究基于Internet的分布交互式通信系统仿真平台的研究——网络通信部分分布式检测系统的网络通信研究星间/星内无线通信技术研究网络通信的信息隐藏技术研究低压电力线网络通信技术研究
摘要： 当基础深度在天然地下水位以下时，在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。关键词： 深基坑 地下水 措施前言一般认为，基坑开挖要具备以下的必要条件：首先保持基坑干燥状态，创造有利于施工的环境；其次是确保边坡稳定，做到安全施工，如果忽视这些必要条件，其后果是严重的。有的基坑积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工；有的出现“流砂现象”导致边坡塌方，地质破坏；有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。之所以会出现这些异常情况，都是由地下水引起的。所以，在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视。��一、 地下水的人工处理��地下水的处理有多种可行的方法，从降水方式来说可总分为止水法和排水法两大类。止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外，如沉井法、灌浆法、地下连续墙等；排水法是将基坑范围内地表水与地下水排除，如明沟排水、井点降水等。��止水法相对来说成本较高，施工难度较大；井点降水施工简便、操作技术易于掌握，是—种行之有效的现代化施工方法，已广泛应用。本文结合工程实例对井点降水法作一简要介绍。� 井点降水法，它是在拟建工程的基坑周围设能渗水的井点管，配置一定的抽水设备，不间断地将地下水抽走，使基坑范围内的地下水降低至设计深度。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑，它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥，有利机械化施工，缩短工期，保证工程质量与安全。� 目前国内常用的井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点。在我国，井点降水法是新中国成立后才逐步发展起来的。在工程的基坑＜槽＞附近埋设大量的渗水井点管，与此同时地面组装抽水管路系统，通过井群连续抽吸地下水，使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度，以保持基坑干燥状态。通常把这一方法叫做井点降水法。��井点降水法具有下列优点：施工简便，操作技术易于掌握；适应性强，可用于不同几何图形的基坑；降水后土壤干燥，便于机械化施工和后续工作工序的操作；井点作用下土层固结，土层强度增加，边坡稳定性提高；地下水通过滤水管抽走，防止了流砂的危害；节省支撑材料，减少土方工程量等。井点降水法已成为目前在含水透水位土层实施的一种行之有效的方法。��1.轻型井点降水法��（1）轻型井点抽水系真空作用抽水，除管路系统外，很大程度取决于抽水设备。目前常用的真空泵型、隔膜泵型配套抽水装置。��轻型井点井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成管路系统，并由抽水设备启动，在井点系统中形成真空，并在井点周围一定范围形成一个真空区，真空区通过矽井扩展到一定范围。在真空力的作用下，井点附近的地下水通过砂井，经过滤器被强制性吸入井点系统内而使井点附近的地下水位得到降低。在作业过程中，井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，存在一个水头差，在该水头差作用下，真空区外的地下水是以重力方式流动的。所以常把轻型井点降水称真空强制抽水法，更确切地说应是真空—重力抽水法。只有在这两个力作用下，基坑地下水才会降低，并形成一定范围的降水的漏斗抛物线。��井点管与总管的联接可用钢管和透明塑料管，因受真空力的作用，塑料管内装有弹簧，以加强抗外部张力，保证地下水流畅通。��总管与总管的联接有法兰法和套箍法两种形式。��（2）施工时应注意的问题��经过降低地下水位后，土壤会产生固结，也就会在抽水影响半径的范围内引起地面沉降，有时会给周围已有的建筑物带来一定程度的危害。在进行降低地下水位施工时，为避免引起周围建筑物产生过大的沉降，采用回灌井点是一种有力的措施。这种方法就是在抽水影响半径范围内建筑物的附近预先钻一排孔，在进行抽水降低地下水位之前，事先将钻孔内的水位勘查清楚，记录下来。当进行抽水降低地下水位时，为避免已有建筑物下面的地下水位下降，与降水的同时向钻孔内灌水，以保证原地下水位不变化，以此来防止地面产生沉降给已有的建筑物带来危害。2. 深井井点��深井井点降水是在深基坑周围埋置深于基底的井管，依靠深井泵或深井潜水泵将地下水从深井内扬升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。��深井井点降水具有排水量大、降水深、不受吸程限制、井距大等优点。但其一次性投资大，成孔质量要求高。深井井点降水适用于渗透系数较大（10~250m/d）；土质为砂土、碎石如；地下水丰富、降水深（10~50m）、面积大的情况。��（1）施工工艺程序��（2） 井点设置与使用阶段的注意事项��① 成孔��② 安设井管、填充滤料��③ 洗井��④ 安设水泵��⑤ 使用阶段注意事项��Ⅰ、基坑内井点应同时抽水，使水位差控制在要求范围内。��Ⅱ、加强水位监测，特别是靠近已有建（构）筑物的深井井点，宜在建（构）筑物附近设观测井，水位差过大时，应立即采取补救措施，如设置回灌井点等。��Ⅲ、防止排出的地下水回渗而流入基坑。��Ⅳ、潜水泵在运行时要注意检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗如电动机内。��Ⅴ、位于基坑内的深井井点，由于井管较长，挖土至一定深度后，井管应于附近的支护结构支撑或立柱等连接，予以固定。��Ⅵ、当基坑底部有不透水层时，为排除上层地下水，可采用砂井配合深井降水。��Ⅶ、井管使用完毕拔出。��二、工程实例��山东省畜牧兽医科技服务中心工程，地上13层，地下1层，高度39m，建筑面积为13000m2，钢筋混凝土框剪结构，基础采用钻孔灌注桩，桩径0.6m，单桩承载力设计值1600KN，桩端嵌入中风化岩层深度不小于1.7m，设计桩长20m，桩总数187根。��1 工程地质条件��场地地层自上而下依次为：①杂填土；②粉质粘土；③残积砂(砾)质粘性土，上部多为粘性土，粘性较强；下部多为粉砂，遇水易软化，轻振即液化，水量丰富；④强风化花岗岩，中粗粒及碎块结构，裂隙发育，涌水量较大；⑤中风化花岗岩；⑥微风化花岗岩。��2 井点降水方法��根据地质资料得知，拟建场地水文地质条件较为单一，场地地下水属第四系孔隙潜水，主要补给源为大气降水，地下水受季节性影响较大。场内地下水位在1.2-1.73m之间，水位很高，其含水层主要为第3层碎石层，第2、4层为弱透水层，其渗透系数为（0.72~45.52）*10-6cm/s，第5层为隔水层。工程采用大口径深井降水，沿拟建楼周围设15眼降水井，深水电泵进行抽水。考虑到降水深度大，影响半径范围广，若长时间抽降水，势必会影响场外附近建筑物，为了增强降水效果，又可缩短抽水时间，采用间断性抽水，减少外围影响面积，并设置沉降观测点。降水井径大于600mm，孔深15.0m，护壁套管直径为600mm，套管外面包2层尼龙网布；套管外四周用粒径为0.5～2.0cm的砾石料填充，作为滤水层，滤层应填至原地下水位线，其上部用粘土回填，并捣实。工程严格按照降水井施工规范要求埋设管井，采用泥浆护壁钻孔法成孔。井孔钻孔后进行清孔，随后安装井管。��施工结果��本工程的井点降水比较成功，水位得到控制，流泥、流砂的现象也仅有少量出现，改善了施工条件，使该工程的±0.000以下结构能保证质量并按时完成，取得了较好的经济效果。参考下
题目是一篇论文的“眼睛”，是读者关注的首个要点，特别是对于土木工程专业论文而已，题目的好坏会直接影响到导师的评审结果，那么 土木工程本科论文题目如何拟定比较好呢？ 本文精选了230个优秀选题，供该专业的毕业生参考。 土木工程本科论文题目一： 1、基于现代理念下的土木工程施工管理策略 2、土木工程施工管理中存在的问题分析 3、土木工程施工中的质量控制分析 4、土木工程结构设计中对抗震问题的分析 5、土木工程管理施工过程中质量控制措施研究 6、土木工程施工管理中存在的问题及对策分析 7、项目管理在土木工程建筑施工中的应用分析 8、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理 9、土木工程施工中节能环保技术探析 10、土木工程的现场施工技术管理应用探讨 11、土木工程施工中边坡支护技术的应用分析 12、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理探析 13、土木工程建筑施工过程中项目管理的应用研究 14、边坡支护技术在土木工程中的应用 15、土木工程施工技术中存在的问题与创新探讨 16、论土木工程建筑施工过程中项目管理的应用 17、土木工程项目的施工进度与质量管理策略探讨 18、土木工程施工技术和现场施工管理 19、试论土木工程施工管理问题及对策 20、项目管理在土木工程建筑施工中的有效应用 21、浅谈土木工程施工技术的创新及发展 22、土木工程项目管理中成本控制的研究 23、土木工程全过程质量管理研究 24、浅议土木工程项目施工进度管理和施工质量管理 25、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理 26、土木工程施工项目管理的实践与规划分析 27、大型土木工程施工中项目管理的重要性与改革措施 28、土木工程结构设计中存在的问题及对策 29、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理 30、加强土木工程施工项目质量管理的对策 31、土木工程项目的施工进度与质量管理策略论述 32、浅谈土木工程中的绿色施工和可持续发展 33、土木工程项目成本管理方法分析 34、提高土木工程施工项目管理的有效措施 35、土木工程施工项目的质量管理简述 36、提升土木工程施工项目质量管理的对策分析 37、土木工程施工管理问题与对策分析 38、土木工程项目施工做好安全管理的有效措施 39、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理 40、浅析土木工程施工中节能绿色环保技术 41、土木工程施工中的安全问题创新性研究 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浅谈关于高层建筑的地基基础施工设计研究
论文关键词：高层建筑 施工设计 工程施工
论文摘要： 高层建筑工程施工中，地基基础施工是整个建筑的重要组成部分，其施工质量直接影响到整个工程的质量。文章依据本人今年来的工作经验提出了高层建筑地基基础设计与选型的条件，并进一步探讨了高层建筑地基基础施工质量的提升建议，以期对广大工程设计与施工同仁提供参考。 0.引言 高层建筑的建造过程中，其建筑负荷全都由地层来承担，影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基，向地基传递负荷的下部结构被称为基础。近年来，在高层建筑工程的施工中因基础问题影响到施工质量的情况时有发生，在工程的整体设计上，一般认为施工难度较大的部分，在于建筑的上层结构，其实这是一种错误的认识，高层建筑地基基础才是施工中的重点。地基基础是工程基础建设质量的重要保障。为了确保地基基础的安全性，就必须对它加以研究，并在工程施工中对施工方法和施工手段进行分析，论证、监督。以下文章主要对高层建筑的地基基础的施工进行系统的分析和论述。 1.高层建筑基础设计与选型条件 1.1选型条件 现阶段，我国的建筑行业随着经济的进步而快速发展，给建筑工程地基提出了更高的要求。在建筑工程的整体设计中，经常有地基强度不足，抗压抗震性不强的，沉降不均匀的情况发生，这就要求设计部门根据实际情况设计地基基础。地基的处理方法有很多，每种方法都有其适应的环境和范围，在施工中要注意施工方法的局限性和优缺点，每个工程都要从地基的实际情况、处理要求、技术难度，工程费用等方面综合考虑，以确保用合理的方法来进行地基的处理。 地基基础的设计应满足以下几个基本条件。首先，地基的负荷不应超出地基本身的承载能力，避免地基土剪切和稳定性的失衡。其次，在控制好翻地的变形量，把变形量控制在地基可允许的范围内，控制好因地基引起的上部结构损坏，或因此影响建筑物功能上的使用。最后，要对地基基础做强度和耐久性、刚度的进行充分的数据分析，确保地基能适应高层建筑的结构。 1.2基础设计 地基的设计应由设计单位提出具体要求，并经过勘察单位进行现场的水文地质勘察，提供施工现场范围内的地质报告，并对土层和地质构造进行分析论证。不能以相邻建筑物的勘察资料做了待开工建筑的勘察据依。对于土质较软的地基，应进行地基加固处理，防止地基因土质问题而变形。且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载，因为基础再大，相对于上部结构还是较柔的。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。在地基选型上要充分考虑到建筑整体的布局、结构荷载、抗震性，和现场的实际情况。要将地基与建筑结构作为一个整体来进行设计。基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调，每个部分既是独立的，又是相互作用的，使得每个部分都能发挥出应用的作用又能发挥共同作用。在地基的设计过程中要参考邻近建筑物的资料，根据邻近建筑物的勘察资料，分析对待建建筑物的干扰，主要是指新建筑建成后，邻近建筑物对地基产生的影响和后果，既是否影响新建建筑物的地基变形，是否影响新建建筑物功能上的使用，是否影响新建建筑的整体布局和施工进度。在设计过程中要结合实际情况进行周密的论证分析，确保建筑物设计的合理性，和地基的完整性，合理的对地基进行选型，确保工程的顺利展开。施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好与坏，考虑好这些客观条件，提出符合实际情况的设计方案可以快速、有效、安全的进行地基施工。 2.高层建筑地基施工的质量控制 2.1高层建筑地基的测量放线 高层建筑的测量放线工作是建筑地基施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。高层建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。地基施工中利用新仪器和新的技术手段可以提高工作效率，这就要求工程测量人员要不断的掌握和学习新的知识和新的仪器，为建筑地基基础工程提供更为精确和周密的数据而服务。 2.2高层建筑地基的施工材料控制 高层建筑地基的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，既原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要的进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。施工中进场的原材料必需由建设单位和监理单位进行统一严格的检查与审验，生产厂商对于每批的进场材料都要出具质量检验报告和合格证，有必要的`还需进行化学试验，确保原材料的生产质量。 2.3高层建筑地基水泥灌桩的质量控制 高层建筑地基多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。当钻机达到设计高度后，需对孔径的大小，钻孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻孔进行合格性检验，并填写钻孔检验记录，完成钻孔工作。灌桩进时所采用的原材料主要以混凝土为主，目前较多的施工单位都采用成品泥浆进行钻孔灌桩，这就要求施工单位和监理单位要对进场的泥浆进行严格的质量检验，在施工单位质量检验人员的检验的同时认真审核确保使用材料符合要求。 2.4管理体系和人员管理 高层建筑的地基施工中，要完善施工企业的质量管理，促进质量控制的实施，建立健全的质量控制体系是保障高层建筑施工质量的关键。高层建筑地基基础施工质量控制得益于企业完善的质量保障体系。通过全员、全过程的质量监控及施工过程记录、监理等有效保障高层建筑地基基础施工的质量，为工程质量打好坚实的基础。 3.结语
桩土结构分析
浅谈护坡、挡土墙设计随着国民经济发展水平的不断提升，基本建设投入的增长，建设用地资源越来越馈乏，建设用地向远离城市的地区延伸，场地的复杂性增加了。山地、坡地、人工回填的场地越来越多，场地的护坡、挡土墙的设计项目日趋增多。在实际工作中如何做到保证场地的护坡、挡土墙的安全，既节省工程造价又能使设计与环境有机结合，起到美化环境的作用。是工程师们必须思考的一个问题。根据本人在工作中的经验，从设计的角度对护坡、挡土墙设计作一些探讨。一．边坡在地表标高发生突变处，较高的侧面称为边坡。按边坡的形成原因，分为天然边坡和人工边坡。天然边坡也称自然山体边坡，是指在自然地质作用下形成的山体斜坡、河谷岸坡、冲沟岸坡、海岸陡崖等；人工边坡也称工程边坡，是指在人类的工程活动中形成的斜坡，例如：基坑边坡、路堤边坡、路堑边坡、露天采矿边坡、堆料边坡、土石坝边坡，以及在水利工程中常见的渠道、船闸、溢洪道、坝肩边坡等。按边坡体介质的构成情况，边坡又可分为石质边坡和土质边坡。边坡在一定的地形地貌、地质构造、岩土性质、水文地质等自然条件下，由于地表水及地下水的作用或地震、爆破、切坡、堆载等因素的影响，其斜坡上的土石体在重力作用下失去原有的稳定状态，沿着斜坡方向向下做整体移动，这种现象称之为滑坡。滑坡的发生可能是长期而缓慢的，也有可能是瞬间完成。滑坡的规模有大有小，小型的滑坡的滑动土石体有数十立方米，中型的有数百立方米，大型的有数则有数千立方米至几亿立方米。滑坡的规模越大它造成的危害就越大。滑坡在其滑动的过程当中通常会形成一系列的形态特征，这些形态特征就是我们识别滑坡的重要标志。一个完整的滑坡一般都具有滑坡体、滑坡床、滑坡壁、滑坡台体、滑坡鼓丘、滑坡舌、滑坡裂隙等特征。滑坡体是边坡体上产生滑动的那一部分岩土体，简称滑体。滑坡床是边坡中滑体之下固定未动的岩土体。滑动面是滑体和滑坡床之间的界面，简称滑面。滑坡壁是滑体最后保留在母体上的出露的陡峭滑动面。滑坡平台又称为滑坡台阶，是指滑坡体各段由于滑动惯性和速度的差异在滑坡体上部形成的小型台阶，工程上也称台坎。滑坡裂隙分布在滑坡体的下部，是因滑体下滑受阻、上体隆起过程中形成的张性裂隙。在滑坡体与滑坡壁之间，岩土体分离拉开形成沟槽，相邻土契形成反坡地形，四周高，中间下洼，形成的封闭洼地。滑坡舌又称为滑坡前沿或滑坡头，其形态像舌头的那部分滑体。滑坡鼓丘是位于滑坡舌之后，因受后方滑坡土体挤推，有受滑坡舌阻碍而鼓胀隆起的滑动体。滑坡产生得更本原因在于边坡土体的性质、坡体介质内部的结构构造和边坡体的空间形态。滑坡的形成与地层岩性、地质构造、地形地貌等内部条件密切相关。水的作用、地震、大型爆破和其他人为因素影响是产生滑坡的外因。天然边坡是由各种各样的岩体或土体所组成，由于介质性质的不同，其抗剪切能力、抗风化能力和抗水冲刷、抗破坏能力也各不相同，抗滑移的稳定性自然各异。例如：土边坡体的力学指标容易收税的影响而降低，较容易滑动。边坡体的面层、节理、裂隙等常常是边坡体稳定性的决定因素。这些部位容易风化，抗剪强度低，尤其当中的一些裂隙或结构构造面的产状比较陡峭时，就很容易引起边坡体的滑动。例如：1.硬质岩层中夹有有薄层软质岩、软弱破碎带或薄的风化层，软弱夹层的倾角较陡且有地下水活动时，岩层可能沿着软弱夹层产生滑动；2边坡为页岩等层状介质时，极容易顺岩体的结构层面发生顺层滑坡，含煤地层容易沿煤层发生顺层滑坡；3.边坡体由玄武岩组成且玄武岩地层中有下伏的凝灰岩时，容易沿凝灰岩发生顺层滑坡；4.变质岩类中的片岩、千枚岩、板岩等结构构造面密集，容易发生滑坡；5.坡积地层或洪积地层下方常有基岩面下伏，下伏的基岩面坚硬且隔水，当大气降水沿土体孔隙下渗后，极容易在下伏基岩面之上形成软弱的饱和土层，从而使土体沿此软弱面滑动；6.存在断层破碎带、节理裂隙密集带的边坡体，也容易沿构造面发生滑坡。边坡的坡高、倾角和表面起伏形状对其稳定性有很大的影响。坡角越平缓、坡高越低，边坡的稳定性越好。边坡表面复杂、起伏严重时，较容易受到地表水或地下水的冲蚀，边坡的稳定性较差。边坡的表面形状不同，其内部应力状态也不同，坡体稳定性自然不同。高低起伏的丘陵地貌，是滑体集中分布的地貌单元，山间盆地边缘区、山地地貌和平原地貌交界处的坡积地貌和洪积地貌也是滑体集中分布的地貌单元，凸形地貌和上陡下缓的山坡，当岩层倾角与边坡顺向时，容易产生顺层滑坡。地表水及地下水的活动常是导致滑坡的重要因素之一。90%以上的滑坡都与水的作用有关。水的作用主要表现在以下几个方面：1.由于水进入土体而使边坡体的土体重量增加，改变了土体改变了土坡原有的受力状态导致滑坡；2. 由于水进入边坡土体力学性质指标的变化从而导致边坡的滑动。3.断裂带的存在使地下水、地表水和不同的含水层之间发生水力作用，使边坡体内的水压力产生变化且受力状态也发生变化，引起土体的滑动；4.地下水在渗流中对边坡土体介质的溶解、溶蚀、冲蚀改变了土体的内部结构，河流对土体的冲刷、切割也容易产生滑坡；水位的涨落是导致滑坡的另一原因。有关地下水的成因、危害问题在后面做详细介绍。气候条件的变化会使岩石风化作用加剧，炎热干燥的气候会使土层开裂破坏，对边坡的稳定产生极其不利的影响。在地震过程中，受地震力的反复作用，边坡土体结构很容易遭受破坏，并造成边坡土体沿其中的一些裂隙、构造面或其他软弱面向下滑动。一般认为，地震烈度在5度以上时就可能诱发边坡的滑动。人为因素的影响的影响是边坡滑动破坏的另一个重要因素。人们再平整场地、修筑道路、开挖渠道、基坑以及采矿过程中，如果不合理地开挖坡脚，不适当地在坡体上堆重或进行工程项目建设，都有可能破坏边坡的原有的稳定性而引起滑坡。二．工程地质通过岩土工程勘察，可以准确的分析出边坡土体产生滑坡的可能性以及可能产生滑坡的各种不利因素，从而采取相应的防治措施。因此，岩土工程勘察报告是护坡、挡土墙设计中最为基本也是最为重要的设计依据。设计师们对岩土工程勘察报告的理解是设计工作的基础。要做到这一点，工程地质方面的基础知识尤为重要。地球按其组成的物质的形态不同可划分为外圈层和内圈层，其外圈层包括大气圈和水圈（生物圈）；内圈层包括地壳、地幔和地核。地壳是内圈层的最外部的一层薄壳，最薄处约1.6km，最厚处约70km，我们人类的工程活动目前仍限于在地壳范围之内。而我们所处在的地壳是处于不断运动、变化之中。导致地壳物质成分、地表形状、岩层结构、岩层构造发生变化的一切自然作用都称之为地质作用。这些作用有些进行得激烈而又迅速，人们较容易察觉；但更多的情况下，进行得非常缓慢，人们不容易直接感觉得到，但其作用的痕迹却随处可见。按地质作用力的来源不同，可将地质作用划分为内力地质作用和外力地质作用。由地球的旋转能和地球中的放射性物质在其衰减过程中释放的热能所引起的地质作用成为内力地质作用。大多数的地震、岩浆活动、地壳运动都属于内力地质作用。由太阳的辐射能和地球的重力（包括其它星体的引力作用）所引起的地质作用成为外力地质作用。常见的现象有气温变化、雨、雪、风、地面汇流、河流、湖泊、海洋作用、生物作用等。地质年代在工程实际中常被用到，在了解建筑场地的地质构造、岩层间的相互关系以及阅读地质资料或地质图时都必须具备地质年代的知识。特别是对褶皱、断层的判断，如果没有这方面的知识就可能发生原则性的错误。地球形成到现在大约有50亿年。在这悠长的岁月里，地球经过了一连串的变化，这些变化在整个地球历史中可以分为若干发展阶段。地球发展阶段的的时间段落称之为地质年代。也叫相对地质年代。相对地质年代将整个地壳发展的历史划分为五大代：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。代下面分纪，纪下面设世。例如：中生代的侏罗纪距今大约137-195百万年，距离现代最近的是新生代第四纪全新世（Q4）,也有10万年。在地壳的表面是高低起伏的。地壳表面的外部特征称之为地形。如：坡度大小、高低变化、空间分布等。按地球表面的起伏形态、分布及其发生和发展规律研究的地表形态称之为地貌。常见的地貌单元有：山地、平原、海岸海底、冲沟、坡积裙和洪积扇、河谷、黄土地貌。这些地貌均产生于新生代第四纪全新世（Q4）。工程设计人员对其发生和发展规律需要了解。护坡、挡土墙是与土体直接接触的工程结构，土体特性、分类、组成、结构是设计中必须研究的一个重要部分。土的概念。任何建筑物都支承于地层之上，地球表面的地层一般是由岩石经过风化、搬运、沉积而形成的松散的堆积物，工程中称之为土。是岩石风化的产物，主要是第四纪沉积物（残积物、坡积物、洪积物、冲积物、海洋湖泊和风作用的堆积物）。土在地球表面分布极广，它与工程建设关系密切。在工程建设中，土被广泛用作各类建筑的地基或材料，或构成建筑物周围的环境或护层。土的分类。一般情况下，分为一般土和特殊土。一般土又可分为无机土和有机土。原始沉积的无机土大致可分为碎石类土、砂类土、粉类土和黏性土四大类。当土中巨粒、粗粒粒组的含量超过全重的50%时属于碎石类土或砂类土；其它则属于粉类土和黏性土。碎石类土和砂类土总称为无黏性土，其一般特征是透水性大，无黏性；而黏性土的透水性小；而粉性土的性质介于砂土和黏性土之间。特殊土有：遇水沉陷的湿陷性土（常见的湿陷性黄土）、湿胀干缩性土（膨胀土）、冻胀性土（冻土）、红黏土、软土、填土、混合土、盐渍土、污染土、风化岩与残积土等。 土的形成。风化作用是一种使岩石产生物理和化学变化的破坏作用。岩石风化后变成粒状的物质，导致强度降低，透水性增强。风化作用根据其性质和影响因素的不同可分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。由于温度变化和岩石裂隙中水的冻结以及岩类的结晶引起岩石表面逐渐破碎崩解，这种过程称为物理风化。这一作用仅使岩石机械破碎，风化产物与母岩的矿物成分相同，化学成分没有发生变化。地表岩石在水溶液、大气以及有机体的化学作用或生物化学作用下引起的破坏过程称为化学风化。它不仅破坏岩石的结构，而且使其化学成分改变，形成新的矿物质。化学风化主要有氧化、水化、水解、溶解和碳酸化等作用。生物活动过程中对岩石产生的破坏过程称为生物风化。如:树根、细菌对岩石的作用。 土的组成。土是由岩石经风化生成的松散沉积物。它的物质成分包括构成土的骨架的矿物颗粒以及充填在孔隙中的水和气体。一般来说，土就是由颗粒（固相）、水（液相）和气（气相）所组成的三相体系。当孔隙全部被水充满时，形成饱和土；当孔隙中只有空气时，为干土。土体中颗粒大小和矿物成分差别很大，各组成部分的比例也不同，土粒与其周围的水又发生复杂的作用。因此，要了解土的性质，就必须了解土的结构构造。土的结构。土的结构是指土粒或土粒集合体的大小、形状、相互排列与联结等综合特征，一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种类型。单粒结构是由土粒(＞0.075mm)在水或空气中下沉而形成的，全部由砂粒或更粗土粒组成的土，其颗粒较大，在重力作用下落到较为稳定的状态，土粒间的分子引力相对很小，颗粒之间几乎没有联结。单粒结构可以是疏松的，也可以是紧密的。疏松单粒结构的土，土粒间的空隙较大，其骨架是不稳定的，受到振动及其它外力作用时，土粒容易发生相对移动，引起较大的变形。蜂窝结构主要是指较细的土粒（0.075-0.005mm）组成的结构形式。这些土粒在水中基本上是以单个土粒下沉，当碰到已经下沉的土粒时，由于土粒之间的分子引力大于土颗粒的重力，因而土粒就停留在最初的接触点上不再下沉，形成孔隙体积大的蜂窝状结构。絮状结构是由黏粒(＜0.005mm)集合体组成的结构形式。黏粒能够在水中长期悬浮，不因重力作用而下沉。当悬浮液介质发生变化，黏粒便凝聚成絮状的粒集，并相继和已沉积的絮状粒集接触，从而形成孔隙体积很大的絮状结构。具有蜂窝结构和絮状结构的土，其土粒之间有大量的孔隙，结构不稳定，当其天然结构被破坏后，土的压缩性增大。土的构造。图的构造是指土层中的物质成分和颗粒大小相近的各部分之间的相互关系的特征。土的构造最主要的特征是层状性，即层理构造。它是在土的形成过程中，由于不同阶段沉积的物质成分、颗粒大小或颜色不同，而沿竖向呈现的成层特征。常见的有水平层理构造和带有夹层、尖灭或透镜体等交错层理构造。层理构造使土在垂直层理方向与平行层理方向性质不同，一般平行层理方向的压缩模量与渗透系数往往大于垂直方向的。土的构造的另一特征是土的裂隙性，即裂隙构造。土体被许多不连续的小裂隙所分割，在裂隙中常填充有各种盐类的沉淀物质，裂隙的存在破坏了土体的整体性，降低了土体的稳定性，增大了其透水性，对工程不利。此外，土中的裹物（如：腐殖质、贝壳等）以及天然或人为的孔洞等构造特征也会造成土的不均匀性和不稳定性。地下水通常是指地表以下岩土空隙中的重力水，是岩土三相物质中的一个重要组成部分。地下水的渗流可以引起岩土体渗透变形，直接影响建筑物、地基、边坡的稳定与安全；地下水位的变化，可使地基土的强度降低，产生不均匀沉降，造成基坑边坡的移动和基坑周围地面的沉陷等。地下水埋藏、分布在一定的岩土层和地质构造中，并按照补给、径流和排泄的规律不断地运动和变化。自然界的岩土体，无论是在松散堆积物还是坚硬的基岩中，都具有多少不等、形状不一的空隙。不同土体中的空隙形状、多少、大小、连通程度以及分布状况等特征都有很大的差别，岩石的这些特征统称为岩石的空隙性。岩石中的空隙是地下水储存的场所和运动的通道，岩石的空隙性在很大程度上决定着地下水的埋藏、分布及运动。水在岩土体中的储存形式。天然状态的土一般都含水，而水常以不同的形式存在于土中，并与土粒相互作用，它是影响土的工程、力学性质的重要因素之一。岩土的空隙性为地下水的储存和运动提供了条件，但水能否自由地进入这些空间，以及这些空间的地下水能否自由地运动和渗出，则与岩土的水理性质有直接的关系。水与岩土作用后表现出来的性质称为水理性质。包括：胀缩性、崩解性、毛细性、容水性、持水性、给水性、透水性和可塑性。自然界不存在没有空隙的岩土层，也就几乎不存在不含水的岩土层。其容水性和给水性关键在于其水理性质。空隙小的岩土体，含的几乎全是结合水；空隙大的主要是含有重力水，它能给出和透过水。根据岩土体给出和透过重力水的能力，可把岩土层划分为含水层和隔水层。含水层是指渗透性大、给水性强且饱含重力水的土层。当岩土体具有地下水储存和运动的空间、有储存地下水的地质条件并有一定的补给水源时即可形成含水层。隔水层是指渗透性极小、给水性也极小的岩土体。含水层与隔水层相互结合才能形成地下水埋藏的条件。在各种不同的地质环境中，含水层和隔水层的形成，控制着地下水的聚集、分布和埋藏。根据埋藏条件的不同，可以把地下水分为上层滞水、潜水和承压水三大类；按含水层空隙性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。含水层从大气降水、地表水以及其它水源获得补给后，在含水层中经过一段距离的径流然后排出地表或其它含水层中，重新变成地表水和大气水，这种补给、径流、排泄无限往复形成地下水的循环。对于遇水容易软化的岩层，地下水常常可以使岩石内部的联结变弱，强度降低。凡是节理发育、风化严重、层间夹有黏土矿物的岩体，除大气降水或由其它地表水渗入地面以下形成地下水外，在干旱少雨地区，也可由空气中的水气侵入岩石缝隙或土的孔隙，经凝结作用形成地下水。储存在岩质斜坡中的地下水，不仅可以降低岩石的强度，使软夹层的黏聚力和内摩擦力削弱，或使岩体发生膨胀、崩解，还可使层间的黏土矿物含水饱和而形成润滑作用。对局部岩体或岩块，地下水还可附加以浮力、动水压力，促使岩块在重力作用下碎落和滑移。由于地下水对岩土边坡经常起着破坏作用，因此地下水比地面流水对边坡稳定性的危害更严重。护坡、挡土墙不可避免地长期与地下水接触，地下水含有多种化学成份，它们可以与结构的混凝土部分或水泥砂浆发生化学反应，形成新的化合物。这些物质的形成时体积膨胀产生开裂破坏，或溶解某些组成部分使其强度降低、结构破坏，严重影响护坡、挡土墙的安全。在设计中须高度重视。三．护坡、挡土墙设计（一）工程勘察以上是有关边坡、土、地下水的一些基础知识。在实际工作当中，作为工程技术人员，对于岩土工程勘察仍需要作进一步的了解。按国家规范（GB50007-2002）的要求，边坡工程勘察必须查明以下内容：1.地貌的形态；当存在滑坡等不良地质作用时，须做到：1）.查明各层滑坡面（带）的位置，2）.各层地下水的位置、流向和性质，3）.在滑坡体、滑坡面（带）和稳定地层中采取土试样进行试验；4）.对滑坡作稳定性分析和评价；5）.对滑坡的防治和监测提出建议。2.岩土的类型、成因、工程特性，覆盖厚度、基岩面的形态和坡度；3.岩体主要结构面的类型、产状、沿伸情况、闭合程度、充填状态、充水状态、力学属性和组合关系，主要结构面与临空面关系，是否存在外倾结构面。4.地下水的类型、水位、水压、水量、补给和动态变化，岩土的透水性和地下水的出露情况；5.地区的气象条件（特别是雨期、暴雨强度）、汇水面积、坡面植被，地表水对坡面、坡脚的冲刷情况；6.岩土的物理力学性质和软弱面的抗剪强度。勘察工作不能局限于红线范围，必须扩大勘察面，一般在坡顶勘察范围，应达到坡高的1-2倍，才能获取较完整的地质资料。对于高大的边坡，应进行专题研究，提出可行性方案，经论证后方可进行实施。（二）设计原则：1.应保护和整治边坡环境，边坡水系应因势利导，设置排水设施。对于稳定的边坡，应采取保护及营造植被的防护措施。注重环保。2.在山区建设，应防止大挖大填。场地平整时，应采取确保周边建筑物安全的施工顺序和工作方法。由于平整场地而出现的新边坡，应及时进行支挡或构造防护。3.边坡支挡结构应进行排水设计。对于可以向坡外排水的支挡结构，应在支挡结构上设置排水孔。排水孔应沿着横竖两个方向设置，其间距宜取2-3m，排水孔外斜坡度宜为5%，最下一排的泄水孔应高出地面。孔眼尺寸不宜小于100mm。常用的孔眼尺寸有：50x100、100x100、150x200或100的圆孔。泄水孔附近应用粗颗粒材料覆盖，并做成反滤层以免淤塞。为了防止墙后积水渗入基础，应在最低泄水孔下部铺设粘土层并夯实。支挡结构后面应做好滤水层，必要时应作排水沟。支挡后面有山坡时，应在坡脚处设置截水沟。对于不能向坡外排水的边坡，应在支挡结构后面设置排水暗沟。4.支挡结构后面的填土，应选择透水性强的填料。当采用粘土作填料时，宜掺入适量的碎石。在季节性冻土地区，应选择炉渣、碎石、粗砂等非冻胀性填料。在填土表面宜铺设防水层，一般可用黏土夯实，厚300mm。边坡支挡的排水设计，是支挡结构设计很重要的一环，许多支挡结构的失效，都与排水不善有关。倒塌的支挡约有80%是排水不善造成的。（三）边坡的设计在土体整体稳定的条件下，土质边坡的坡度允许应根据当地经验，参照同类土层的稳定坡度确定。当土质良好且均匀、无不良地质现象、地下水不丰富时，可按下表进行坡度设计。 土质边坡的坡度允许值 岩土类别 密实度或状态 坡度允许值（高宽比）坡高在5m以内坡高在5m-10m 碎石土 密实中密稍密1:0.35-1:0.501:0.50-1:0.751:0.75-1:1.001:0.50-1:0.751:0.75-1:1.001:1.00-1:1.25 粘性土 坚硬硬塑1:0.75-1:1.001:1.00-1:1.251:1.00-1:1.251:1.25-1:1.50注：1.表中碎石土的填充物为坚硬或硬塑状态的粘性土； 2.对于砂土或填充物为砂土的碎石土，其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。 岩石边坡的坡度允许值 岩土类别 风化程度 坡度允许值（高宽比）坡高在8m以内坡高在8m-15m 硬质岩 微风化中风化强风化1:0.10-1:0.201:0.20-1:0.351:0.35-1:0.501:0.20-1:0.351:0.35-1:0.501:0.50-1:0.75 软质岩 微风化中风化强风化1:0.35-1:0.501:0.50-1:0.751:0.75-1:1.001:0.50-1:0.751:0.75-1:1.001:1.00-1:1.25土质边坡开挖时，应采取排水措施，边坡顶部应设置截水沟。在任何情况下不允许在坡脚及坡面上存在积水。边坡开挖时，应由上往下开挖，一次进行。弃土应分散处理，不得将弃土堆置在坡顶及坡面上。当必须在坡顶或坡面上设置弃土转运站时，应进行坡体的稳定性验算，严格控制堆栈的土方量。边坡开挖后，应立即对边坡进行防护处理。防护措施要因地制宜，就地取材。在植物容易生长的土质边坡上，可采取种草、铺草皮、植树等防护措施。边坡过陡或植物不易生长的边坡可采用挡墙、框格防护、封面、护面墙等防护措施，并应符合下列要求：1.种草边坡坡度不宜陡于1：1。根据防护目的、气候、土质、施工季节，宜采用易成活、生长快、根系发达、叶茎低矮的多年生草种。如系不利于种草的土壤，可在坡面铺撒一层100-150厚的种植土层，并挖成防止土层流失的小台阶。2.铺草皮适用于要迅速绿化的土质边坡。宜采用根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种。坡度宜为1：1.5.主要有平铺、叠铺等形式。可采用方块状或带状，方块尺寸可采用200mmX250mm、250mmX400mm和300mmX500mm，草皮厚度宜为60-100mm，以小木桩钉牢，并露出草皮面20mm。3.树种应选用能迅速生长且根深枝密的低矮灌木类，其布置形式可选用带状、条形和连续式。4.框格防护应以混凝土、浆砌片（块）石、卵（砾）石等做骨架，框格内宜采用植物防护或其它辅助防护措施。方形框格大小应视边坡坡度、土质而定，通常宜为1000mmX1000mm至3000mmX3000mm。石料的强度等级不应小于Mu200，砂浆强度等级不应小于M10，混凝土强度等级不应小于C20。边坡坡顶及坡脚应采用与骨架部分相同的材料加固。5.封面可采用抹面、喷浆或喷射混凝土。抹面材料可用石灰炉渣灰浆、石灰炉渣三合土、水泥石灰砂浆，厚度宜为30-70mm；喷浆的砂浆强度不应低于M10，厚度宜为50-100mm；喷射混凝土应设置钢筋网、钢丝网或土工格栅，并应通过锚杆或土钉固定于边坡上。混凝土强度等级不应低于C15，厚度宜为100-150mm。封面防护应间隔2-3m交错设置直径100mm的泄水孔。6.对于严重风化破碎或容易产生碎落的岩石边坡，可采用护面墙，其坡度不宜陡于1：0.5。护面墙应采用浆砌片石、砌块石结构，也可采用现浇或预制混凝土结构。石料的强度等级不应小于Mu300，砂浆强度等级不应小于M10，混凝土强度等级不应小于C20。基础应设置在稳定的地基土上，埋置深度为墙厚度的1.5倍，每隔10-20m设200mm宽的伸缩缝，间隔2-3m交错设置直径100mm的泄水孔。
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5、《材料力学》(mechanics of materials)
《材料力学》(是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。一般是机械工程和土木工程以及相关专业的大学生必须修读的课程，学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。
参考资料来源：百度百科——土木工程专业
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