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基坑工程设计分析虚拟仿真实验报告

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试验日期

成绩

一、试验目的

       基坑工程既是基础工程的重要组成部分，也是土木工程中的传统课题。随着城市化建设和地下空间利用的发展，基坑工程呈现出数量多、平面规模和深度大、施工难度大的趋势，由此引起的基坑稳定性和变形以及对周围环境的影响越来越受关注。

       基坑建设整个过程工序多，施工复杂，危险性极高。进行基坑工程参观过程中，因整个基坑施工建设周期长，故难以对整个施工过程进行熟悉参观；在实际情况下，往往是对已建设完成的工程进行参观，再由任课教师或项目技术人员进行讲解，与传统授课方式相比没有实质区别。本虚拟仿真软件针对实体教学中存在的问题而开发，解决实体教学耗时长、危险性高、高消耗、内容局限的困难，其实验目的如下：

       1.了解基坑工程的基本概念、基坑支护结构的作用、基坑工程的特点；

       2.掌握支护结构类型及适用范围，学习在不同支护形式下基坑变形特点以及根据地质情况、地下水情况、安全等级等选择合理的支护形式；

       3.掌握支护结构侧压力计算；

       4.了解基坑验算内容（抗滑移稳定、抗倾覆稳定、抗圆弧滑动稳定、基坑底部土体抗隆起稳定、基坑抗渗流稳定、墙身强度验算等）

       5.了解基坑的地下水控制方法；

       6.通过合理选择、根据荷载等情况选择合理的支护结构设计参数；学习根据安全性、经济性等综合判断比选设计方案。

二、试验要求

       要求掌握土力学基本原理、混凝土结构基本原理、材料力学、建筑材料、土木工程施工等相关知识，具有一定的实践动手能力。

三、试验原理

       1.朗肯库伦土压力理论

       2.土的渗透性及渗流

       3.土的抗剪强度测定方法（如：直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验等）

       4.钢筋混凝土受弯构件截面配筋

       5.稳定性验算：整体稳定性验算、抗渗流稳定性验算、抗隆起稳定性验算、抗隆起稳定性验算、抗倾覆稳定性验算

四、试验过程及步骤

       1.以学生身份登录基坑工程虚拟仿真设计实验平台，选择实验项目；

       2.两大模块选择（包括基础学习模块与设计考核模块；其中基础学习模块包括基础知识、构件说明、工程施工3D动画和3D工程漫游，设计考核模块包括互动设计与设计知识线上试卷考核。学生选择基础学习模块后可进行相关操作，也可选择性跳过基础学习模块的学习）；

       3.查看工程概况及其周边环境；

       4.分析基坑设计方案的主要考虑因素、基坑安全等级、设计中所需的主要土工参数；

       5.进行勘察取样分析，查看地质勘查报告土层物理参数；

       6.根据支护结构的安全等级等，选择合理的支护形式；（若选择不合理则给出提示后再次进行选择）

       7.分析荷载情况（包括因基坑周边环境引起的附加荷载，支撑上作用的施工荷载等）；

       8.选择支撑道数；

       9.选择主要的围护结构设计参数（包括桩径、桩间距、桩的嵌固深度、支撑横截面尺寸、支撑布设中心标高）；

       10.选择本工程项目需要考虑的验算内容，进行单元计算；

       11.查看计算说明书；

       12.了解基坑降水方法及降水系统的布置；

       13.上传互动设计成绩（满分60分）；

       14.进行设计知识线上试卷考核（共计10题，每题4分，满分40分）；

       15.上传试验报告，填写院系、专业、班级后确认上传；

答题情况

互动设计

回答正确：    题

回答错误：    题

       分

在线考核

回答正确：    题

回答错误：    题

       分