時(shí)間：2023-09-10 14:40:30
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[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)教學(xué) 維數(shù) 幾何圖形
新課程要求教師不僅僅是課程的實(shí)施者，還應(yīng)該是課程研究、課程建設(shè)、課程資源的開發(fā)者。具有多重角色的數(shù)學(xué)教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和原有的知識(shí)、活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，靈活結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出合適的教學(xué)素材，以使數(shù)學(xué)新課程有利于學(xué)生的發(fā)展。維數(shù)是幾何圖形的一個(gè)性質(zhì)。凡學(xué)過數(shù)學(xué)的人，對(duì)某些幾何圖形的維數(shù)總以為是了解的，如“直線是一維的”、“拋物線、圓是二維的”、“長方體、四面體是三維的”。但細(xì)究一下，許多問題又模糊起來。例如：“直線是一維的”，為什么？幾何圖形的維數(shù)是怎樣規(guī)定的？幾何圖形的維數(shù)只是整數(shù)嗎？這些問題的回答是有點(diǎn)難度的，需要現(xiàn)代數(shù)學(xué)的知識(shí)來解釋。幾何圖形的維數(shù)具有既簡單又復(fù)雜的雙重身份，是教師在初中幾何教學(xué)中值得開發(fā)的資源，有利于開闊學(xué)生的數(shù)學(xué)視野。
一、人們認(rèn)識(shí)維數(shù)的歷程
簡單地說，維數(shù)就是刻畫幾何圖形性質(zhì)的數(shù)，但人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)，卻經(jīng)歷了一個(gè)不斷深化的過程。以往，人們從圖形中的點(diǎn)的位置的確定需要幾個(gè)獨(dú)立參數(shù)的觀點(diǎn)，認(rèn)為直線、線段和曲線是一維的，因?yàn)槠渖系狞c(diǎn)依賴一個(gè)參數(shù)s=s(t)；平面和平面區(qū)域是二維的，決定其上一點(diǎn)需要兩個(gè)參數(shù)（二度坐標(biāo)）；現(xiàn)實(shí)空間和立體是三維的，需要三個(gè)參數(shù)（三度坐標(biāo)）才能決定其上一個(gè)點(diǎn)的位置。
在康托爾揭示了線段上的點(diǎn)集與空間的點(diǎn)集的等勢(shì)性以后，皮亞諾建立了線段到正方形的連續(xù)映射，數(shù)學(xué)家們于是開始明白，圖形維數(shù)這個(gè)直觀明顯的概念需要精確的敘述，應(yīng)用邊界的概念，這個(gè)概念可用下列方法來形成：空集有維數(shù)-1；如果集合X的任一點(diǎn)具有這樣的任意小鄰域，其邊界的維數(shù)為n-1，則集X的維數(shù)為n。例如，孤立點(diǎn)的維數(shù)是0，因?yàn)樗泥徲蚴强占揖S數(shù)為-1，由n-1=-1得到n=o,所以得到孤立點(diǎn)的維數(shù)是0；而直線的維數(shù)為1，因?yàn)橹本€上任一點(diǎn)有任意的領(lǐng)域，其邊界由兩點(diǎn)組成且是零維的，由n-1=0得到n=1，所以直線是一維的；類似地可以得到圓域是二維的，球體是三維的。拓?fù)淇臻g的維數(shù)是拓?fù)湫再|(zhì)，即在同胚映射下是保持不變的。可以證明，在中學(xué)數(shù)學(xué)中研究的任意曲線（圓、雙曲線、拋物線、函數(shù)圖象等）的維數(shù)等于1，任意曲面的維數(shù)等于2，球以及其他空間立體的維數(shù)等于3。
二、在初中幾何教學(xué)中滲透維數(shù)知識(shí)的意義
1.擴(kuò)大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化視野。數(shù)學(xué)新課程提倡在教學(xué)中注意滲透數(shù)學(xué)文化知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化視野，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的整體認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。維數(shù)在幾何教學(xué)中偶爾被提到，但目前初中數(shù)學(xué)教材幾乎沒有維數(shù)的一席之地，目前沒有哪個(gè)版本的初中數(shù)學(xué)教材涉及到維數(shù)的內(nèi)容，所以對(duì)這個(gè)在幾何教學(xué)中偶爾遇到的概念，在提倡數(shù)學(xué)文化教育的新課程背景下，我們?cè)诮虒W(xué)中是有必要滲透的。維數(shù)概念經(jīng)歷了由初等數(shù)學(xué)的明顯直觀性到現(xiàn)代數(shù)學(xué)的精確敘述性，是“人類對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程”的一個(gè)體現(xiàn)，是“數(shù)學(xué)是系統(tǒng)的、嚴(yán)密的”一個(gè)體現(xiàn)，是“數(shù)學(xué)崇尚理性”的一個(gè)體現(xiàn)。
2.促進(jìn)學(xué)生形成正確的維數(shù)觀。為了了解學(xué)生對(duì)幾何圖形維數(shù)的認(rèn)識(shí)情況，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)調(diào)查問卷，對(duì)本校初一的40名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查，具體內(nèi)容主要涉及三個(gè)維度：判斷一些常見幾何圖形的維數(shù)；獲得幾何圖形的維數(shù)的途徑；傾向?qū)W習(xí)維數(shù)知識(shí)的主觀意愿程度。在第一維度調(diào)查中，學(xué)生能正確判斷一些常見圖形的維數(shù)的準(zhǔn)確率如表1所示。
表1 判斷常見圖形的維數(shù)
由表1得出許多學(xué)生不能正確區(qū)分一些常見幾何圖形的維數(shù)，只有35%的學(xué)生明確曲線是一維的，僅40%的學(xué)生能指出域是二維的，不到30%的學(xué)生認(rèn)為曲面是二維的。學(xué)生可能認(rèn)為曲線和域都是平面圖形，在解析幾何上都是在二維的直角坐標(biāo)系上表示出來的，所以它們都同是二維；相類似地也認(rèn)為球和球面是同維數(shù)的。既然在生活中、教學(xué)中偶爾會(huì)有維數(shù)的說法，而且學(xué)生具有某些不正確的維數(shù)觀，那么在教學(xué)中是有必要比較系統(tǒng)地向?qū)W生滲透維數(shù)的知識(shí)，使學(xué)生能正確區(qū)分各種常見幾何圖形的維數(shù)，適當(dāng)了解與維數(shù)相關(guān)的知識(shí)。
三、在初中幾何教學(xué)中滲透維數(shù)知識(shí)的可行性
全日制義務(wù)教育《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗(yàn)稿）建議教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和主觀愿望基礎(chǔ)之上。
1.大部分學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)里有維數(shù)。維數(shù)是幾何圖形的性質(zhì)之一，目前初中數(shù)學(xué)教材并沒有關(guān)于維數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在第二維度的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，70%學(xué)生都接觸過維數(shù)（見表2），所以他們對(duì)“維數(shù)”并不陌生，在學(xué)習(xí)上能夠像對(duì)其他學(xué)習(xí)內(nèi)容一樣，心理上不會(huì)產(chǎn)生很大的障礙。學(xué)生總是用原來的知識(shí)來過濾、解釋新信息，但是他們不能完全同化不熟悉的新信息。因此，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)里有維數(shù)為學(xué)習(xí)提供了同化的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)材料，這對(duì)于滲透維數(shù)知識(shí)的教學(xué)無疑是一大幸事。
表2 獲取維數(shù)幾何圖形的維數(shù)知識(shí)的途徑
2.絕大部分學(xué)生有學(xué)習(xí)維數(shù)知識(shí)的意愿。在第三維度的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有 57.5%學(xué)生認(rèn)為很有必要學(xué)習(xí)維數(shù)知識(shí)，有 17.5%學(xué)生認(rèn)為有必要學(xué)習(xí)維數(shù)知識(shí)，結(jié)果表明大部分學(xué)生具有傾向?qū)W習(xí)維數(shù)知識(shí)的主觀意愿（見表3）。學(xué)習(xí)的主觀意愿是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)維數(shù)知識(shí)起激勵(lì)和推動(dòng)作用的動(dòng)力，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，推動(dòng)學(xué)生努力地、有意義地了解維數(shù)知識(shí)。所以，學(xué)生具有的這個(gè)學(xué)習(xí)意愿在滲透維數(shù)知識(shí)的教學(xué)中可以起到事半功倍的教學(xué)效果。
表3 數(shù)學(xué)課學(xué)習(xí)維數(shù)知識(shí)必要性
四、在初中幾何教學(xué)中滲透維數(shù)知識(shí)的教學(xué)建議
1.不宜喧賓奪主。維數(shù)知識(shí)是作為幾何教學(xué)中的一種數(shù)學(xué)文化的補(bǔ)充形式穿插在授課內(nèi)容中的，不能喧賓奪主，應(yīng)以完成教學(xué)計(jì)劃為主。在幾何的授課過程中自然引出，不應(yīng)過分渲染，忽視了正常的教學(xué)內(nèi)容。正確把握好維數(shù)知識(shí)和課堂教學(xué)內(nèi)容的主次，但也不能因?yàn)椴荒苓^分渲染，而在教學(xué)中草率地一筆帶過。課前要精心準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)初中學(xué)生的接受能力和旺盛的求知欲，既要交代清楚一般常見圖形的維數(shù)、簡單介紹維數(shù)概念的相關(guān)知識(shí)，還要充分挖掘其中蘊(yùn)涵的豐富的數(shù)學(xué)文化意義，努力把維數(shù)有形的數(shù)學(xué)知識(shí)和無形的數(shù)學(xué)文化價(jià)值在教學(xué)中融合在一起。
2.語言宜通俗化。維數(shù)的概念要用到邊界和任意小鄰域的概念來敘述，初中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)里還沒有極限的概念，任意小鄰域的理解對(duì)他們來說是比較抽象的，所以在教學(xué)中要采取一種比較通俗的、學(xué)生可以接受的語言描述方式。20世紀(jì)初，Poincare用通俗的語言指出了維數(shù)的概念，這在教學(xué)中是適宜引用的。Poincare 認(rèn)為：若在一條曲線上標(biāo)定一點(diǎn)，就把曲線“切斷”成兩部分。一個(gè)螞蟻從一端爬進(jìn)其中一部分，如不通過這個(gè)點(diǎn)，它就無法進(jìn)入另一部分。也就是說一個(gè)點(diǎn)就能阻止螞蟻繼續(xù)前進(jìn)。若在一個(gè)曲面上，就不能用點(diǎn)將它“切斷”，必須用曲線才能劃開曲面為兩部分。劃分空間一個(gè)立體為兩部分，則必須用曲面。這就是說一種圖形被另一種圖形劃分，兩者是不同維的。圖形的邊界（也是圖形）比該圖形的維數(shù)低一維。若視點(diǎn)是零維的，曲線即應(yīng)是一維的，曲面是二維的，立體是三維的。根據(jù)這種想法，Menger和Uryon用歸納的方法給出了圖形M維數(shù)的嚴(yán)格定義。
3.簡單介紹分形圖形的維數(shù)。在講完了上述的維數(shù)內(nèi)容之后，或許學(xué)生就覺得幾何圖形的維數(shù)是整數(shù)的，這時(shí)還可以給學(xué)生來個(gè)認(rèn)知沖擊，并不是所有的圖形的維數(shù)都是整數(shù)的，像噪音圖、材料的裂縫圖等分形圖形的維數(shù)并不是一維的，而是分?jǐn)?shù)維的。如果學(xué)生很感興趣，那么，分形又是另一個(gè)值得開發(fā)的數(shù)學(xué)素材。
數(shù)學(xué)教學(xué)不等于教學(xué)數(shù)學(xué)，而是著眼于人的素質(zhì)的提高和德智體美諸方面的和諧發(fā)展。幾何圖形的維數(shù)蘊(yùn)涵著豐富的數(shù)學(xué)意義，數(shù)學(xué)教師可以挖掘出許多蘊(yùn)涵其中的教育價(jià)值，在滲透教學(xué)中做到全面育人。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞] 觸電 技術(shù) 措施
人身觸電事故的發(fā)生，一般不外乎兩種情況：一是人體直接觸及或過分靠近電氣設(shè)備的帶電部分；二是人體碰觸平時(shí)不帶電，但因絕緣損壞而帶電的金屬外殼或金屬架構(gòu)。針對(duì)這兩種人身觸電情況，從根本上說，應(yīng)加強(qiáng)工作人員的安全思想教育，嚴(yán)格執(zhí)行《電業(yè)安全工作規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。同時(shí)，也要對(duì)設(shè)備本身、工作環(huán)境采取一定的技術(shù)措施。這些技術(shù)措施主要包括：采用安全電壓、保護(hù)接地、PEN線保護(hù)等。
一、安全電壓
安全電壓與通常所說的低電壓是兩個(gè)不同的概念?！峨姌I(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定對(duì)地電壓250V及以下的電壓為低電壓；《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定額定電壓1kV以下的電壓為低電壓。但是，這兩種規(guī)程所規(guī)定的低電壓對(duì)于人身電擊事故而言都是非常危險(xiǎn)的。
根據(jù)歐姆定律，人體觸電時(shí)的安全電壓是根據(jù)人體安全電流和人體實(shí)際電阻的乘積來確定的，但人體的電阻存在著一定的差異，而且不同條件下人體的電阻變化也很大，所以不同條件下人體的安全電壓也不相同。根據(jù)工作的具體場所和工作環(huán)境，各國規(guī)定了相應(yīng)的安全電壓等級(jí)。
采用安全電壓在一定程度上可有效地防止電擊事故的發(fā)生，但由于工作電壓降低，要傳輸一定的功率，工作電流就必須增大。這就要求增加低壓回路導(dǎo)線的截面積，使投資費(fèi)用增加。
采用降壓變壓器（即行燈變壓器）取得安全電壓時(shí)，應(yīng)采用雙繞組變壓器而不能采用自耦變壓器，以使一、二次繞組之間只有電磁耦合而不直接發(fā)生電的聯(lián)系。
二、保護(hù)接地
為保障人身安全、防止間接接觸電擊造成傷亡或設(shè)備損壞而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地，稱做保護(hù)接地。保護(hù)接地有下面幾種情況：
（一）經(jīng)各自保護(hù)接地線分別接地
將電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護(hù)接地線(PE線)分別進(jìn)行接地，使其處于地電位，一旦電氣設(shè)備帶電部分的絕緣損壞時(shí)，可以減輕或消除電擊危害。例如TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)的接地，如圖1所示。
（二）經(jīng)公共保護(hù)接地線或中性線接地
將電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護(hù)接地線(PE線)或保護(hù)接地中性線（PEN線）接地，例如TN系統(tǒng)。
（三）重復(fù)接地
在電源中性點(diǎn)直接接地的TN系統(tǒng)中，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，還必須在PE線或PEN線的下列地方進(jìn)行必要的重復(fù)接地，例如：
1. 在架空線路的干線和分支線的終端及沿線每間隔1km處。
2. 電纜和架空線在引入車間或大型建筑物處。
否則，在PE線或PEN線發(fā)生斷線并有設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，接在斷線后面的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分都將呈現(xiàn)接近于相電壓的對(duì)地電壓，如圖2（a）所示，這是很危險(xiǎn)的。如果進(jìn)行了重復(fù)接地，如圖2（b）所示，則在發(fā)生同樣故障時(shí)，斷線后面的PE線或PEN線的對(duì)地電壓為U'E。假設(shè)電源中性點(diǎn)接地電阻RE與重復(fù)接地電阻R'E相等，則斷線后面一段PE線或PEN線的對(duì)地電壓U'E=U?椎/2，危險(xiǎn)程度大大降低。
（四）低壓電力系統(tǒng)的接地方式
1.TN系統(tǒng)
TN系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，并引出有N線。當(dāng)其設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，就形成單相短路，其過電流保護(hù)裝置動(dòng)作，迅速切除故障部分。
2.TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，也引出有N線，而設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護(hù)線（PE線）分別進(jìn)行接地。其保護(hù)接地的功能可用圖3來說明。
如果設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分未接地，如圖3(a)所示，則當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，外露可導(dǎo)電部分就帶上相電壓。由于故障設(shè)備與大地接觸不良，故障電流較小，通常不足以使故障設(shè)備電路中的過電流保護(hù)裝置動(dòng)作來切除故障設(shè)備，這樣就增加了人體觸電的危險(xiǎn)。
如果設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分采取直接接地，如圖3(b)所示，則當(dāng)設(shè)備發(fā)生一相接地故障時(shí)，就通過保護(hù)接地裝置形成單相短路電流I■■，這一電流通常足以使故障設(shè)備電路中的過電流保護(hù)裝置動(dòng)作，迅速切除故障設(shè)備，從而大大減少了人體觸電的危險(xiǎn)。
但是，如果這種TT系統(tǒng)中的設(shè)備只是絕緣不良引起漏電時(shí)，則由于漏電電流較小而可能使電路中的過電流保護(hù)裝置不動(dòng)作，從而使漏電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分長期帶電，這就增加了人體觸電的危險(xiǎn)。因此，為保障人身安全，這種系統(tǒng)應(yīng)考慮裝設(shè)靈敏的觸電保護(hù)裝置，例如剩余電流保護(hù)電器(RCD)等。
3.IT系統(tǒng)
指電力系統(tǒng)的帶電部分與大地絕緣，或其中一點(diǎn)（通常為中性點(diǎn)）經(jīng)阻抗與大地相連。電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分是接地的。
IT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗（約l000Ω）接地，且通常不引出N線，因此它一般為三相三線制系統(tǒng)，其中電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)各自的PE線分別直接接地。這種系統(tǒng)中的設(shè)備如發(fā)生一相接地故障時(shí)，其外露可導(dǎo)電部分，將呈現(xiàn)對(duì)地電壓，并經(jīng)設(shè)備外露可導(dǎo)電部分的接地裝置、大地和非故障的兩相對(duì)地電容以及電源中性點(diǎn)接地裝置（如采取中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地時(shí)）而形成單相接地故障電流。如果電源中性點(diǎn)不接地，則此故障電流完全為電容電流，這種IT系統(tǒng)屬小接地電流系統(tǒng)。小接地電流系統(tǒng)在發(fā)生一相接地故障時(shí)，其三個(gè)線電壓仍維持不變，因此三相用電設(shè)備仍可繼續(xù)正常運(yùn)行。
IT系統(tǒng)的一個(gè)突出特點(diǎn)是：當(dāng)發(fā)生一相接地故障時(shí)，所有三相用電設(shè)備仍可暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行。但同時(shí)另外兩相的對(duì)地電壓將由相電壓升高到線電壓，增加了對(duì)人身和設(shè)備安全的威脅。IT系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是其所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，與TT系統(tǒng)一樣，都是經(jīng)各自的PE線分別直接接地，各設(shè)備的PE線之間無電的聯(lián)系。而且，一般情況下IT系統(tǒng)最好不要設(shè)置中性線。
（五）多種接地的兼容性
當(dāng)多根接地極彼此間距離比較接近時(shí)，接地極間存在電流屏蔽效應(yīng)，即靠近的接地極入地電流的流散相互受到排擠，由于這種屏蔽效應(yīng)，使得接地裝置的利用率下降。因此，如果施工條件允許，可考慮彼此靠近的多種接地共用一個(gè)接地裝置，這個(gè)接地裝置應(yīng)能滿足所連接的不同類別接地的所有要求。另外，從入地電流形成的電位分布可以看出，采用兩個(gè)或更多的接地裝置，如果相距不到20m，則接地電流在地中所產(chǎn)生的電位相互影響，達(dá)不到降低接觸電壓或跨步電壓的要求。
（六）保護(hù)接地的范圍
下列設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，除有特殊規(guī)定者外，一般都需要通過PE線進(jìn)行接地：
1. 攜帶式及移動(dòng)式用電器具（如便攜式照明燈具和手電鉆等）的金屬外殼。
2. 電動(dòng)機(jī)、變壓器等的金屬底座和外殼。
3. 互感器二次繞組的一端。
4. 配電柜、控制柜、開關(guān)柜、配電箱的金屬構(gòu)架以及可拆卸的或可開啟的部分；箱式變電站的金屬箱體。
5. 電力和控制電纜的金屬外皮和鎧裝，敷設(shè)導(dǎo)線的金屬管、母線盒及支撐結(jié)構(gòu)、電纜橋架以及在金屬支架上所安裝的電氣設(shè)備的其他金屬結(jié)構(gòu)。
6. 起重機(jī)的導(dǎo)軌和提升機(jī)的金屬構(gòu)架。
7. 在非瀝青地面的居民區(qū)內(nèi)，不接地或經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地的系統(tǒng)中，無避雷線架空線路的金屬桿塔和鋼筋混凝土桿塔。
8. 室內(nèi)外配電裝置的金屬構(gòu)架和鋼筋混凝土構(gòu)架中的鋼筋以及靠近帶電部分的金屬圍柵和金屬門。
9. 裝在配電線路桿上的開關(guān)設(shè)備及裝有避雷線的架空線路桿塔。
10. 電力電容器的金屬外殼。
三、PEN線保護(hù)
在TN－C系統(tǒng)中，將PE（保護(hù)接地）線和N（中性）線合用為一根線，稱為PEN線（保護(hù)接地中性線），同時(shí)承擔(dān)兩者的功能。在用電設(shè)備處，PEN線既連接到負(fù)荷中性點(diǎn)上，又連接到設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分。
TN系統(tǒng)的電擊防護(hù)主要依靠過電流防護(hù)電器（例如熔斷器和低壓斷路器）切斷電源而實(shí)現(xiàn)。單相碰殼故障變成了單相短路（接地）故障，較大的故障電流使FU熔斷，切斷電源，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)。
PE線和N線的功能本來不同，用一根PEN線來同時(shí)承擔(dān)兩者的功能，必然帶來一些技術(shù)上的弊端。
TN－C系統(tǒng)曾在我國廣泛應(yīng)用，但由于它所固有的技術(shù)上的一些弊端，現(xiàn)在已很少采用。尤其是在民用配電中已不允許采用TN－C系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)；工程施工；方案
Abstract: Deep Foundation Pit Support Technology is a special soil during road construction projects are often met with different hydrological, geological excavation engineering environmental conditions vary widely, it is a temporary structure, safety equipment is more imperfect, and thus will has certain risks, meanwhile, has a strong regional foundation pit, even in different parts of the country, different geological conditions made a lot of successful experience, but still requires further research and exploration. This paper discusses the difficulty of retaining deep foundation charged and how to resolve and propose effective treatment program.
Keywords: deep foundation; support; construction; program
中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
1．深基坑工程的主要內(nèi)容
1.1在施工現(xiàn)場進(jìn)行量測(cè)與在適當(dāng)位置安裝監(jiān)控。根據(jù)及時(shí)的數(shù)據(jù)反饋，在必要時(shí)加強(qiáng)工地施工人員的管理，利用現(xiàn)代信息化的方式，方便管理監(jiān)督。
1.2勘察施工現(xiàn)場。深基坑支護(hù)的施工技術(shù)并不是簡單易行的，需要報(bào)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待每一個(gè)施工步驟，因而在勘察施工現(xiàn)場的時(shí)候更要注重每一個(gè)細(xì)節(jié)，對(duì)基坑的尺寸，面積，大致結(jié)構(gòu)，巖石圖層的密度條件，設(shè)計(jì)者及研究者均要了熟于心，所以說勘察現(xiàn)場是深基坑工程的重中之重。
1.3 基坑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我們一般意義上所了解的基坑結(jié)構(gòu)包括，擋土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，像是連續(xù)墻、柱列式灌注樁擋墻等模式設(shè)計(jì)，支承體系，比如內(nèi)支撐、錨桿以及土體加固等。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)必須與現(xiàn)場的實(shí)際情況相一致，精密性要高，設(shè)計(jì)者要考慮到實(shí)際的土壤特質(zhì)，地下水環(huán)境，以及周圍的自然環(huán)境是否會(huì)對(duì)工程施工產(chǎn)生直接影響。
1.4 注重周邊工程保護(hù)。如果遇到預(yù)測(cè)的變形超過允許值，必須立即修改支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案，必要時(shí)對(duì)周邊的重要工程設(shè)施采取專門的保護(hù)或加固措施
2、深基坑支護(hù)的遇見的常見問題
2.1、設(shè)計(jì)與實(shí)際情況存在較大差異
比如在深基坑中需要支護(hù)施工時(shí)，會(huì)用到深層攪拌樁，但其水泥摻量會(huì)不夠，這就影響水泥土的支護(hù)強(qiáng)度，進(jìn)而使得水泥土發(fā)生裂縫。設(shè)計(jì)者最初的設(shè)計(jì)理念如若與施工時(shí)技術(shù)水平達(dá)不到一個(gè)平衡點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致工程的質(zhì)量產(chǎn)生問題，不能完美的切合在一起，這是其中一部分，基坑挖土是支護(hù)受力與變形顯著增加的過程，設(shè)計(jì)中常常對(duì)挖土程序有所要求來減少支護(hù)變形，并進(jìn)行圖紙交底，而實(shí)際施工中土方企業(yè)者往往不管這些框框，搶進(jìn)度，圖局部效益。
2.2工程監(jiān)理不到位
大多數(shù)事故工程都沒有按規(guī)定實(shí)施工程監(jiān)理，或者雖有監(jiān)理而工作不到位，只管場內(nèi)工程，不管場外影響，我們必須要注意到建筑基礎(chǔ)必須要滿足地下埋深嵌固的規(guī)范要求，因而建筑結(jié)構(gòu)主體越高，其埋置深度也就越深，對(duì)基坑工程施工要求也就越高，因此存在問題也越來越多，這是每個(gè)工程施工的監(jiān)理必須要明白的地方。
2.3邊坡修理并不完善
由于施工管理人員管理的不到位以及機(jī)械操作手的操作水平等多種因素的影響，而人工修理時(shí)不可能深度挖掘，只能就機(jī)挖表面作平整度修整，在沒有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收就開始初噴，在深基坑施工中經(jīng)常存在挖多或挖少的現(xiàn)象，人工簡單修坡后即開始擋土支護(hù)的砼初噴工序。使得機(jī)械開挖后的邊坡表面的平整度和順直度不規(guī)則。
2.4 工人人身安全得不到有效的保障
很多農(nóng)民工的人身安全總是得不到真正意義上的保護(hù)。國家的相關(guān)法律政策還有待于完善，很多施工單位不具備技術(shù)條件，為了追求利潤而隨意修改工程設(shè)計(jì)，降低安全度，這樣就會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場管理混亂，以致出現(xiàn)險(xiǎn)情，未做到信息化施工和動(dòng)態(tài)化管理。
3、深基坑支護(hù)的處理方案
3.1更正原有的傳統(tǒng)支護(hù)觀念，實(shí)施現(xiàn)代化管理
現(xiàn)如今我國在深基坑支護(hù)技術(shù)已經(jīng)躋身于世界的領(lǐng)先水平，許多成功的經(jīng)驗(yàn)都可以相互借鑒，初步摸索出巖土變化支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力的規(guī)律，主要的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工程設(shè)計(jì)不應(yīng)該再采用以往傳統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)荷載法”，這為建立健全深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新理論和新方法打下了良好的基礎(chǔ)。
徹底改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，逐步建立以施工監(jiān)測(cè)為主導(dǎo)的信息反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)體系。
在基坑支護(hù)之前要進(jìn)行一系列的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的安裝。監(jiān)控方案應(yīng)包括監(jiān)控目的、監(jiān)控項(xiàng)目、監(jiān)控警報(bào)值、監(jiān)測(cè)方法及精度要求、監(jiān)控點(diǎn)的布置、監(jiān)控周期、工序管理和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。這便是現(xiàn)代化管理方法。
3.2及時(shí)的跟進(jìn)施工的進(jìn)度，在發(fā)生狀況時(shí)進(jìn)行必要的調(diào)整及時(shí)補(bǔ)救
通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以及時(shí)分析并及時(shí)了解土方開挖及支護(hù)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的情況，研究其存在的偏差便可以及時(shí)的了解基坑土體變形狀況和土方開挖影響的沉降狀況還有地下管線的變形情況等。
深基坑工程是土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系相互作用的一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng)，僅依靠理論分析和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)是難以把握在復(fù)雜等條件下基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的變形破壞，也難以完成可靠而經(jīng)濟(jì)的基坑設(shè)計(jì)。
在施工過程中一旦出現(xiàn)大的變形或滑動(dòng)，立即展開調(diào)查，直接做出可靠有效的加固設(shè)計(jì)和施工方案，使加固工作快速而有效，防止變形或滑動(dòng)繼續(xù)發(fā)展。
深基坑工程作業(yè)一定要具備有關(guān)維護(hù)結(jié)構(gòu)，用來阻擋水土。所使用的維護(hù)設(shè)備一定要安全有效。深基坑大多數(shù)情況下是運(yùn)用現(xiàn)場澆灌的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)或排樁式灌注樁結(jié)構(gòu)，同時(shí)加以混凝土攪拌樁或樹根樁止水。在進(jìn)行開挖的時(shí)候，一定要將坑內(nèi)的地下水抽取出來，7~15m深的基坑，在其中間一定要加入二到三道水平支撐，水平支撐運(yùn)用鋼管結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。維護(hù)結(jié)構(gòu)只有安全可靠才能夠保證工程作業(yè)在一個(gè)安全的狀態(tài)下進(jìn)行。從經(jīng)濟(jì)方面來分析，高質(zhì)量的圍護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)達(dá)到相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，然后通過對(duì)現(xiàn)場檢測(cè)后所反應(yīng)出來的動(dòng)態(tài)信息對(duì)施工技術(shù)方案進(jìn)行有關(guān)調(diào)整，以便于更好的運(yùn)用到工程當(dāng)中去。
3.3每個(gè)工程環(huán)節(jié)都要全程調(diào)控，做到嚴(yán)謹(jǐn)，完美，一絲不茍。
巖土深基坑支護(hù)施工重在于過程控制，一旦在施工過程的控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，事后糾正和補(bǔ)救都會(huì)比較困難。開挖過程中及時(shí)核實(shí)土層地質(zhì)，當(dāng)開挖土層于設(shè)計(jì)不符時(shí)，及時(shí)通知設(shè)計(jì)院、監(jiān)理共同處理。當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)兆時(shí)，可做出預(yù)警，及時(shí)采取措施，保證施工和環(huán)境的安全
4 深基坑支護(hù)的未來發(fā)展趨勢(shì)
4.1基坑工程是一個(gè)古老而具有時(shí)代特點(diǎn)的巖土工程課題，放坡開挖和簡易木樁圍護(hù)可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。要想達(dá)到保證建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)就應(yīng)該按照地下埋深嵌固所做出的具體要求。人們做了很多的努力，然而在現(xiàn)今的實(shí)際施工中面臨著基坑會(huì)逐漸變深的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是在綠色生態(tài)環(huán)保理念要求逐漸日益提高的今天，一定要嚴(yán)肅的對(duì)待深基坑支護(hù)的問題。
4.2目前，為提高工效，加快施工進(jìn)度，減少時(shí)間效應(yīng)的影響，以前在有支護(hù)的深基坑工程中，基坑開挖大多以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開發(fā)小型、靈活、專用的地下挖土機(jī)械，這是迫切需要解決的問題之一。
4.3為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng)（如因降水引起的地面附加沉降），或出于保護(hù)地下水資源的需要，有時(shí)基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù)。除地下連續(xù)墻外，一般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕。目前，有將水利工程中防滲墻的工法引入到基坑工程中的趨勢(shì)。
4.4日前大部分專家認(rèn)為土方開挖的順序和具體開挖的方法必須與設(shè)計(jì)的工作情況應(yīng)該相一致，要遵循“開槽支撐，先撐后挖的先決條件，最后進(jìn)行分層開挖，堅(jiān)決禁止有“超挖”現(xiàn)象的發(fā)生，減少開挖過程中土體的擾動(dòng)范圍，減小基坑開挖卸荷后沒有支撐的在外的時(shí)間，使用對(duì)稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過程中控制位移的能力的理念。這是未來深基坑支護(hù)最需要關(guān)注的問題之一。巖土深基坑開挖的過程中應(yīng)采取措施以防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動(dòng)基底原狀土的方式進(jìn)行支護(hù)。
結(jié)束語：
深基坑工程是隨著城市建設(shè)事業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新類型的巖土工程，工程具體應(yīng)用中，仍要堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，根據(jù)現(xiàn)實(shí)采用行之有效的支護(hù)方法。最后在施工管理中要求管理者需要了解本地區(qū)特定的條件加上已有的成功的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)失敗的教訓(xùn)，從而做出最妥善的方案。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞： 青少年 法制教育 英語學(xué)科滲透
青少年是國家的未來、民族的希望。對(duì)于種種問題，我認(rèn)為有必要改變教學(xué)觀念，務(wù)實(shí)教學(xué)，給學(xué)生提供他們需要的東西。在設(shè)計(jì)每堂課時(shí)，有必要向?qū)W生滲透法制教育，法制是一個(gè)國家進(jìn)入文明時(shí)代的重要標(biāo)志之一，充分考慮學(xué)生要實(shí)現(xiàn)什么樣的思想目標(biāo)、認(rèn)知目標(biāo)、技能目標(biāo)和情感目標(biāo)等各個(gè)教育目標(biāo)。用現(xiàn)實(shí)的說教捕獲他們的思想，引發(fā)他們內(nèi)心深處的共鳴。因此，加強(qiáng)中小學(xué)的法制教育迫在眉睫。同時(shí)，在校實(shí)施法制教育是素質(zhì)教育的重要延伸。課堂是培養(yǎng)青少年學(xué)生法律意識(shí)的重要場所，在課堂教學(xué)活動(dòng)中自然滲透相關(guān)法律法規(guī)的知識(shí)，從而引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范自己的道德行為，遵紀(jì)守法。
我嘗試從以下幾方面做起：
一、認(rèn)真研究教材、整合教材，立足教材，挖掘教材中的法律知識(shí)滲透點(diǎn)。
新目標(biāo)英語教材是滲透法制教育的載體，根據(jù)教材挖掘法律因素是學(xué)科滲透法制教育的前提，我們必須深入鉆研教材，挖掘出教材中潛在的豐富的法律法規(guī)知識(shí)，對(duì)學(xué)生因勢(shì)利導(dǎo)，使英語課堂教學(xué)與法制教育相互融合、相互統(tǒng)一?，F(xiàn)行英語教材的內(nèi)容編制與社會(huì)現(xiàn)實(shí)緊密結(jié)合，具有極強(qiáng)的教育性和可操作性，為實(shí)施法制教育提供了有力的保障和堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。例如：新目標(biāo)七年級(jí)上Starter Unit3“What color is it？”中對(duì)顏色的識(shí)別，可以滲透對(duì)紅綠燈的認(rèn)識(shí)延伸《道路交通安全法》，教育學(xué)生“紅燈停，綠燈行”，培養(yǎng)“珍愛生命，不闖紅燈”的良好交通安全意識(shí)；Unit1“My name’s Gina.”中可以滲透《姓名權(quán)》，Unit2“This is my sister.”中可滲透《肖像權(quán)》；Unit 6“Do you like bananas？”中的《食品安全法》，Unit7“How much are these socks？”中的《消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法》。新目標(biāo)七年級(jí)下Unit4“Don’t eat in class.（校規(guī)）”的內(nèi)容，貫穿初中英語教材始終，其目的都在于強(qiáng)化青少年遵循學(xué)校、家庭秩序的意識(shí)，Unit12“What did you do last weekend？”可教育孩子們周末不要做對(duì)自己身心健康不好的事，比如：周末上網(wǎng)吧、打牌、抽煙、喝酒等。新目標(biāo)英語教材涉及的法律法規(guī)因素是很豐富的，我們應(yīng)該做有心人，充分、合理、科學(xué)地挖掘出更多的法律知識(shí)。
二、充分利用課程資源結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，擴(kuò)充英語課堂法制教育的信息量，找到恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)。
現(xiàn)實(shí)是活生生的教材，有利于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)事，明辨是非，遵紀(jì)守法，做社會(huì)的合格公民。在英語課堂教學(xué)過程中潛移默化地將法制教育有目的、有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行滲透，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中自然受到法律熏陶，學(xué)法知法懂法，遵法用法。例如：在新目標(biāo)英語七年級(jí)上Starter Unit3“What color is it？”的教學(xué)活動(dòng)中，在學(xué)生掌握所有顏色名稱后，我讓學(xué)生說出身邊的色彩，學(xué)生說出很多物體色彩，其中有學(xué)生說出紅綠燈，我就順勢(shì)啟發(fā)學(xué)生說：Can we go when the light is red？并出示紅燈的圖片，用立正停下來的姿勢(shì)示意同學(xué)們回答“No”。接著為激發(fā)學(xué)生的積極性和運(yùn)用知識(shí)的能力，我讓學(xué)生表演過馬路的場景，向同學(xué)們滲透了《道路交通安全法》。接著用PPT出示闖紅燈引發(fā)悲慘交通事故的圖片，通過活動(dòng)的方式和真實(shí)圖片，使學(xué)生懂得珍愛生命，遵守交通安全的重要性。八年級(jí)英語下冊(cè)課本中編制連環(huán)畫故事，講述一個(gè)小女孩丟失新自行車和一個(gè)偷車男孩在警察局受審的過程，課文中提供大量的詞匯。課堂上，我嘗試添加如下內(nèi)容：小男孩Tom沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲，無錢進(jìn)入網(wǎng)吧，又不敢向父母要錢，同學(xué)那兒借不到，于是產(chǎn)生偷盜的念頭，最終淪落為小偷……我讓學(xué)生以小組方式編小品“A policeman and a thief”和布置書面表達(dá)作業(yè)“Tom’s...day”。學(xué)生討論很激烈，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的自尊心和求知欲，不僅小品表演精彩，作文也顯示出最高水平。更重要的是通過這些活動(dòng)，學(xué)生經(jīng)歷了一場法制的洗禮，進(jìn)一步懂得學(xué)法、知法、守法，我也感受到一節(jié)成功的英語課的快樂。
三、結(jié)合課外活動(dòng)滲透法制觀念，教師做表率。
進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國職業(yè)教育有了長足的發(fā)展和新的成就，但是與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要和民眾對(duì)優(yōu)質(zhì)職業(yè)教育的期望還存有很大的距離。毋庸置疑，我國的職業(yè)教育正處于“十字路口”的轉(zhuǎn)型與選擇關(guān)鍵時(shí)期。其中最為亟待解決的問題，就是消除職業(yè)教育發(fā)展過程中的“認(rèn)知赤字”，即單純性“就業(yè)導(dǎo)向”和“技能培養(yǎng)”的片面性追求和取向，忽略了職校學(xué)生的個(gè)性素養(yǎng)（“素質(zhì)教育”的同義語）和終身發(fā)展基礎(chǔ)性的教育價(jià)值取向。世界職業(yè)教育的成功經(jīng)驗(yàn)，更多的是“職業(yè)導(dǎo)向”和“終身發(fā)展”的個(gè)性化的價(jià)值追求；職業(yè)教育的旗幟上印刻著“體面就業(yè)”、“終身發(fā)展”和“幸福生活”等關(guān)鍵詞。為此，職業(yè)教育領(lǐng)域的有識(shí)之士進(jìn)行了探索、實(shí)踐和創(chuàng)新。
蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校王乃國校長和同仁們，數(shù)年來苦心經(jīng)營，依托蘇州工業(yè)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)，聚焦學(xué)生發(fā)展的基礎(chǔ)性和結(jié)構(gòu)性的教育問題，發(fā)展和提煉出“IPQ教育模式”，其旨意在于：以提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)為核心，實(shí)施量體裁衣的個(gè)性化教育，為每一個(gè)學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。IPQ教育模式秉承的教育思想是“使無業(yè)者有業(yè)，使有業(yè)者樂業(yè)，使有志者創(chuàng)業(yè)”；IPQ教育模式的實(shí)施策略是“因材施教”，即根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)（能力、方法和態(tài)度等）、興趣、愛好、特長、自我認(rèn)知、發(fā)展需求、成長背景等基本情況，開展生涯導(dǎo)航（包括學(xué)業(yè)生涯和職業(yè)生涯）；IPQ教育模式的評(píng)價(jià)則力求差異性、參與性和發(fā)展性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合；IPQ教育模式推行的管理為企業(yè)經(jīng)營模式與學(xué)校教育管理模式互為一體，通過教學(xué)管理創(chuàng)新、德育創(chuàng)新、師資建設(shè)、信息化建設(shè)、文化建設(shè)、基礎(chǔ)能力建設(shè)等提升教育教學(xué)質(zhì)量，滿足和體現(xiàn)IPQ教育模式的目標(biāo)達(dá)成。
現(xiàn)今，我國中等職業(yè)教育學(xué)校改革和發(fā)展呈現(xiàn)多種模式和改革探索經(jīng)驗(yàn)，成功經(jīng)驗(yàn)證明：中等職業(yè)教育只有滿足兩種教育需求，即“就業(yè)準(zhǔn)備教育”和“升學(xué)準(zhǔn)備教育”，方能為學(xué)生終身發(fā)展和多次就業(yè)提供有力支撐。殊不知，如今的勞動(dòng)力市場“供大于求”，職業(yè)結(jié)構(gòu)變化則愈加“不可確定”，而IPQ教育模式的潛在效能將是：為學(xué)生面對(duì)職場變化要求和面臨多次就業(yè)選擇的可能，創(chuàng)造“終身享用的財(cái)富”（職業(yè)素養(yǎng)）和幸福生活的基礎(chǔ)性能力。所謂辦學(xué)特色，就是讓更多的學(xué)生通過學(xué)校環(huán)境的學(xué)習(xí)、生活和體驗(yàn)，享用到其成長、發(fā)展的基礎(chǔ)性幫助與獲得“基礎(chǔ)學(xué)力”等保障性的支持。IPQ教育模式的真諦就在于以“職業(yè)素養(yǎng)”為本質(zhì)內(nèi)涵的“職業(yè)個(gè)性素質(zhì)教育”。
概而言之，蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校創(chuàng)建的IPQ教育模式，不僅是我國中等職業(yè)教育扎實(shí)推進(jìn)素質(zhì)教育的一種成功范例，更是一種職業(yè)教育的結(jié)構(gòu)性改革和探索。IPQ教育模式的持續(xù)發(fā)展與驅(qū)動(dòng)力得益于學(xué)校的文化建設(shè)。如教風(fēng)建設(shè)堅(jiān)持“有教無類，教做合一”，學(xué)風(fēng)建設(shè)貫徹“敬業(yè)樂群，強(qiáng)學(xué)力行”，注重確立開放、民主、和諧、進(jìn)取的文化精神，營造“學(xué)校環(huán)境中的企業(yè)，企業(yè)環(huán)境中的學(xué)?！保瑸镮PQ教育模式的持續(xù)發(fā)展鋪墊了深厚的文化土壤。
（作者單位：華東師范大學(xué)）
關(guān)鍵詞：深基坑；開挖；監(jiān)理
前言
近幾年來，伴隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層及超高層建筑的大量涌現(xiàn)，大開挖深基坑工程越來越普遍，已成為建設(shè)工程中所占投資較大、施工難度與風(fēng)險(xiǎn)較高的工程。深基坑施工一般具有以下特點(diǎn)：基坑面積普遍較大，開挖深度較深：工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜；地處城市的工程項(xiàng)目施工場地狹小，基坑周邊緊靠相鄰建筑物；基坑支護(hù)施工中采用的施工工藝種類較多等。此外，在深基坑土方開挖階段，往往有支護(hù)、降水、土方、工程樁的施工和基坑監(jiān)測(cè)、樁的試驗(yàn)檢測(cè)等多家單位同時(shí)作業(yè)，存在大量的施工安全、質(zhì)量及協(xié)調(diào)問題，稍有不慎，就有可能發(fā)生如流砂、管涌、滲漏、支護(hù)支撐體系受損、基坑周圍發(fā)生不均勻沉降，甚至基坑整體失穩(wěn)的事故，對(duì)相鄰建筑物、道路、管網(wǎng)等造成危害，影響地下室及主體工程的土建施工，給工程建設(shè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
1深基坑支護(hù)施工中存在的問題
1.1現(xiàn)場監(jiān)理專業(yè)技術(shù)力量不足,監(jiān)管力度不夠
目前工程監(jiān)理行業(yè)市場競爭日趨激烈，監(jiān)理費(fèi)偏低，監(jiān)理人員待遇不高，抑制了高水平人才的進(jìn)入。除少數(shù)規(guī)模大、實(shí)力強(qiáng)且注重專業(yè)配置的監(jiān)理公司外，大多數(shù)監(jiān)理公司很少配備地質(zhì)及巖土工程方面的專業(yè)人員。因此在實(shí)際施工監(jiān)理中，現(xiàn)場監(jiān)理人員對(duì)專業(yè)技術(shù)問題了解不深或缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程勘察、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工方案中存在的問題和施工過程中出現(xiàn)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的異?，F(xiàn)象，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、做出判斷和處理，也不能提出有針對(duì)性和預(yù)見性的技術(shù)措施，對(duì)施工單位的監(jiān)管力度就難以到位。
1.2建設(shè)單位的重視程度往往不夠
由于建設(shè)單位往往把工程管理的重點(diǎn)安排在主體施工階段，大多缺乏深基坑工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，缺少相應(yīng)的專業(yè)人員，對(duì)深基坑支護(hù)與開挖，工程施工階段的復(fù)雜性及涉及工程安全的風(fēng)險(xiǎn)性、重要性認(rèn)識(shí)不足，重視不夠，片面強(qiáng)調(diào)前期的施工進(jìn)度，力求盡快開始主體工程的施工。還有一些建設(shè)單位，片面追求經(jīng)濟(jì)利益，認(rèn)為基坑支護(hù)是臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，投資太多是得不償失，在確定基坑支護(hù)方案和施工招標(biāo)時(shí)，一味壓低工程造價(jià)，從而給施工留下重大的安全、質(zhì)量隱患。
1.3自己設(shè)計(jì)、自己施工、施工單位唱主角
由于基坑支護(hù)是臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程等復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)問題，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，許多建筑設(shè)計(jì)院不愿承擔(dān)此項(xiàng)設(shè)計(jì)。不少基坑支護(hù)工程實(shí)際上就變成了“自己設(shè)計(jì)、自己施工、施工單位唱主角”的局面。而隨著建筑市場競爭的激烈，致使施工單位為追求自身的經(jīng)濟(jì)利益，往往在施工安全措施、施工質(zhì)量等方面打折扣、做手腳，不嚴(yán)格按方案施工，各施工單位之間不協(xié)作配合，忽視單項(xiàng)工程的特殊性，冒險(xiǎn)作業(yè)等等。這些都是導(dǎo)致基坑事故屢屢發(fā)生的主要原因。
1.4其它存在的問題
深基坑支護(hù)與開挖階段存在的其它主要問題還有：①工程勘察、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不能完全保證；②相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范的建立、完善與控制不到位。如要求超過5m的深基坑施工方案都要報(bào)專家審批，但許多單位圖進(jìn)度、圖省事，往往不進(jìn)行申報(bào)等等。在此不做贅述。
2施工監(jiān)理控制要點(diǎn)
2.1施工準(zhǔn)備階段
（1）要熟悉和掌握有關(guān)國家、行業(yè)和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及設(shè)計(jì)文件，針對(duì)工程特點(diǎn)編寫監(jiān)理規(guī)劃、監(jiān)理細(xì)則，用于指導(dǎo)項(xiàng)目監(jiān)理的工作。
（2）重視對(duì)工程勘察報(bào)告的審查。審查報(bào)告的內(nèi)容是否符合規(guī)范要求，含水層與隔水層的分布、巖性以及水位、水頭等。
（3）重視對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙及施工方案的審查。審查的主要內(nèi)容有：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系、基坑降水與止水帷幕選取的形式(方法)是否可靠、合理，基坑平面尺寸能否滿足地下室施工的空間要求等。有的工程就是因?yàn)榛宇A(yù)留尺寸過小，而對(duì)地下室外墻的支模、防水、回填等施工造成很大的困難。另外，檢查止水帷幕墻體是否達(dá)到含水層底板以下l～2m，這也是很重要的。
（4）重視基坑開挖專項(xiàng)施工方案專家論證，只有專家論證通過后方可進(jìn)行施工，根據(jù)《建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置及專職安全生產(chǎn)管理人員配備辦法》和《危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制及專家論證審查辦法》規(guī)定：開挖深度超過5m（含5m）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過5m（含5m），但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線極其復(fù)雜的工程。
（5）重視對(duì)基坑開挖施工方案及基坑監(jiān)測(cè)方案的審查。審查的主要方面有：基坑開挖是否遵循“分層、分區(qū)(分塊、分段)對(duì)稱均衡開挖，先撐后挖”的原則，基坑監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)方法、觀測(cè)頻率和臨界狀態(tài)報(bào)警值、監(jiān)測(cè)結(jié)果處理及反饋等是否符合基坑工程的安全等級(jí)要求和現(xiàn)場的具體特點(diǎn)。
2.2施工階段
深基坑支護(hù)施工中采用的施工工藝種類繁多，監(jiān)理應(yīng)當(dāng)掌握各種施工工藝的技術(shù)特點(diǎn)及有關(guān)規(guī)范要求，加強(qiáng)對(duì)隱蔽工程的驗(yàn)收，對(duì)灌注混凝土、深層攪拌、高壓旋噴注漿等重要的施工工序要實(shí)施旁站監(jiān)理。這里根據(jù)該大廈施工采用的鉆孔灌注樁錨支護(hù)形式為例敘述監(jiān)理要點(diǎn)如下：
2.2.1鉆孔灌注樁施工監(jiān)理
支護(hù)樁不同于基礎(chǔ)樁，主要承受側(cè)向壓力，所以重點(diǎn)應(yīng)控制支護(hù)樁的樁長、樁徑、混凝土強(qiáng)度、混凝土澆注及鋼筋籠的制安施工。主要步驟有：開孔前檢查孔位及鉆桿垂直度是否合乎設(shè)計(jì)要求，終孔后設(shè)立停止點(diǎn)，檢查孔深、孔徑、泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求；在鋼筋吊放前，要檢查鋼筋籠的直徑、長度、配筋、箍筋間距及焊接質(zhì)量情況，特別要注意每次混凝土注漿導(dǎo)管的起拔高度，嚴(yán)防樁夾泥形成斷樁。
2.2.2錨桿施工質(zhì)量監(jiān)理
開孔前檢查錨桿的孔位及錨桿鉆孔機(jī)的傾斜度是否符合設(shè)計(jì)要求；終孔后檢查孔深，丈量擬插入的錨桿長度、直徑及焊接制作情況是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，最后檢查注漿導(dǎo)管的安放是否合格；對(duì)錨孔注漿實(shí)行旁站監(jiān)理。檢查注漿水灰比、注漿壓力及注漿量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，一般要求采取二次注漿法來保證注漿量：同時(shí)，還要對(duì)水泥進(jìn)行總量控制，即進(jìn)場水泥量等于施工方上報(bào)的注漿水泥用量。當(dāng)錨固體的強(qiáng)度達(dá)到后要進(jìn)行張拉試驗(yàn)，檢查錨桿的施工質(zhì)量。
2.2.3基坑坡面混凝土噴射施工質(zhì)量的監(jiān)理
基坑坡面土體采用土釘掛網(wǎng)噴射厚70～100mmC10素混凝土，以防土體崩解。在施工前重點(diǎn)檢查混凝土的配合比是否合理，掛網(wǎng)土釘?shù)拈L度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了控制噴漿厚度，我們要求施工單位在坑壁上布上鋼筋標(biāo)高棒。
2.2.4降水井施工質(zhì)量的監(jiān)理控制
降水井要重點(diǎn)控制井深、井徑及井管濾料、粘土球的質(zhì)量，過濾鋼絲網(wǎng)、過濾布要綁扎緊后才能下井。成井后要進(jìn)行試抽水，出水量及含砂量要滿足設(shè)計(jì)要求。
2.2.5對(duì)降水運(yùn)行的控制
降水的目的是降低承壓水位和水壓力，保證基坑開挖和基礎(chǔ)承臺(tái)施工得以順利進(jìn)行。為防止降水過大會(huì)對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不利影響，對(duì)降水流量及時(shí)間要嚴(yán)格掌握。該大廈基坑?xùn)|、南、西側(cè)緊鄰建筑物15m左右，特別是南側(cè)的三層購物商場為天然基礎(chǔ)，距基坑邊僅10m，一旦降水過大必然會(huì)引起該樓的沉降。為了保障基坑的安全施工，又不影響建筑物過大沉降(設(shè)計(jì)容許值3cm)，建議控制水量適當(dāng)，允許在弱水壓條件下施工，維持水位在承臺(tái)底以下不涌砂灌水即可，同時(shí)加大位移的監(jiān)測(cè)密度，減短監(jiān)測(cè)周期，用沉降位移量的大小及時(shí)調(diào)整抽水井啟動(dòng)的數(shù)量。
2.2.6基坑開挖監(jiān)理
開挖前要認(rèn)真審核土方開挖方案中的開挖方式、開挖順序、運(yùn)輸線路、分層厚度、分段長度以及材料堆放位置、基坑排水措施是否正確合理。在軟土地區(qū)的土方開挖基坑內(nèi)土面高度應(yīng)保持均勻，高差不宜超過1m。對(duì)于邊坡腳的基礎(chǔ)承臺(tái)開挖應(yīng)采取跳挖的方式，土方開挖的進(jìn)度要與支護(hù)施工同步，支護(hù)好一層并達(dá)到一定的強(qiáng)度才能進(jìn)行下一層的開挖?；又苓厙?yán)禁堆放重物。開挖前基坑沉降、水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)必須布置好并完成初始讀數(shù)。土方開挖一定要遵循信息法施工的原則，要善于利用監(jiān)測(cè)成果隨時(shí)調(diào)整支護(hù)手段和土方開挖的進(jìn)程。機(jī)械開挖時(shí)要有專人指揮。為了確?；觾?nèi)的樁體不受破壞，坑底要留30cm以上的土采用人工開挖，對(duì)于超灌或樁頂超過設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁間土宜用小鏟機(jī)開挖，避免機(jī)鏟碰樁頭。土方開挖必須要有應(yīng)急處理措施和充足的搶險(xiǎn)預(yù)備材料，并24h有人值班巡視，一旦有險(xiǎn)情發(fā)生能夠立即處理排除。
2.2.7重視基坑監(jiān)測(cè)的監(jiān)管工作
一般在基坑工程發(fā)生重大事故前或多或少都有預(yù)兆。因此，督促基坑監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并及時(shí)提交監(jiān)測(cè)報(bào)告，以便就基坑(變形)位移、沉降過大、地下水位異常等征兆及時(shí)采取措施，從而避免基坑重大事故的發(fā)生。
2.3施工監(jiān)理協(xié)調(diào)工作
在深基坑開挖階段，監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作涉及到支護(hù)(支撐)、挖土、監(jiān)測(cè)、降水、鑿樁頭(工程樁)、樁檢測(cè)、地下室土建等多家施工(檢測(cè))單位的多項(xiàng)施工作業(yè)。合理安排和調(diào)整各家施工(檢測(cè))單位的進(jìn)場時(shí)間、施工進(jìn)度與節(jié)奏，做好施工作業(yè)的組織協(xié)調(diào)，對(duì)保證基坑工程及施工的安全與質(zhì)量至關(guān)重要。在施工過程中，監(jiān)理應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）在止水帷幕、支護(hù)樁、工程樁施工完成后，基坑的鋼筋混凝土(水平)支撐體系應(yīng)安排盡早施工。為保證基坑鋼筋混凝土支撐體系不被運(yùn)土重載車輛壓壞，凡通過支撐處的臨時(shí)道路可用型鋼與鋼板搭設(shè)臨時(shí)棧橋架空通過。
（2）遇到支撐梁下方有廢樁(屬舊建筑物)的情況時(shí)，一定要事先將廢樁頂自梁底向下鑿200～30Omm，以防止在支護(hù)梁澆注混凝土?xí)r，廢樁與支護(hù)梁結(jié)在一起，到挖土?xí)r可能導(dǎo)致處理困難，影響安全施工。
（3）在挖土施工中，監(jiān)理要督促施工單位及時(shí)除去支撐梁下懸空的粘掛物(石塊、混凝土等)，及時(shí)清理支護(hù)樁之間的樁間土，以確?？觾?nèi)施工人員的安全。
（4）挖土施工的收尾階段往往具有很大的危險(xiǎn)性，挖掘機(jī)近坑邊作業(yè)以及最后用吊車將挖掘機(jī)吊出坑外時(shí)，極易發(fā)生傾覆事故，施工單位事先一定要采取防范措施。
（5）在進(jìn)行塔吊安裝、鋼材進(jìn)場等作業(yè)時(shí)，由于基坑邊要承受較大堆載，監(jiān)理要及時(shí)通知施工(監(jiān)測(cè))單位進(jìn)行基坑跟蹤監(jiān)測(cè)。發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止作業(yè)。
2.4有關(guān)施工監(jiān)理的對(duì)策
（1）加強(qiáng)與建設(shè)單位的溝通，使其認(rèn)識(shí)到深基坑支護(hù)與開挖施工階段的重要性、復(fù)雜性，以及基坑工程合理投資與盲目冒險(xiǎn)之間的巨大利害關(guān)系。
（2）在重要的設(shè)計(jì)、施工方案審查時(shí)，為彌補(bǔ)監(jiān)理單位技術(shù)力量不足，建議采用專家論證的方式，集思廣益，確保風(fēng)險(xiǎn)降低到最小。
（3）建議建設(shè)單位在進(jìn)行施工招標(biāo)時(shí)，對(duì)帶有深基坑支護(hù)開挖的工程盡量減少單獨(dú)發(fā)包工程的數(shù)量，最好采用總承包的工程管理模式，讓支護(hù)、止水、降水、挖土、監(jiān)測(cè)等由總承包統(tǒng)一管理，以便減少施工協(xié)調(diào)的難度，有利于保證工程的安全、質(zhì)量與進(jìn)度。
關(guān)鍵詞：擊球點(diǎn)；平拋運(yùn)動(dòng)
作者簡介：吳益飛（1980-），男，大學(xué)本科，中學(xué)一級(jí).
題目一個(gè)排球場總長18m，設(shè)網(wǎng)高為2m，運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3m的線上，正對(duì)網(wǎng)前跳起將球水平擊出，若擊球點(diǎn)的高度小于某一值，那么無論水平速度多大，球不是觸網(wǎng)就是出界，試求這個(gè)高度？（g取10m/s2）.
解析
如圖1所示，設(shè)當(dāng)運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3m的線上正上方h高度時(shí)水平擊球，球恰好越過攔網(wǎng)并且落在對(duì)方的邊界線上.
從拋出點(diǎn)到球網(wǎng)的上邊界所用時(shí)間t1，則：
h-2=12gt21（1）
從拋出點(diǎn)到對(duì)方的邊界線上所用時(shí)間t2，則：
h=12gt22（2）
因?yàn)樗椒较驗(yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，排球從拋出點(diǎn)到邊界線的水平距離是12m，可以得出t2=4t1，由（1）和（2）式得：
h-2h=116
解得h=3215m此時(shí)對(duì)應(yīng)的平拋初速度v0=1526m/s
通過以上分析找到了既恰好越網(wǎng)又剛好能打在對(duì)方的邊界線上的臨界擊球點(diǎn)的高度，即h=3215m，那么擊球點(diǎn)的高度低于這個(gè)值，為什么排球不是觸網(wǎng)就是出界呢？筆者用兩種方法進(jìn)行分析，具體過程如下：
方法一：
在擊球點(diǎn)的高度h降低后，如果不增大擊球的水平速度v0，那么排球就一定會(huì)觸網(wǎng)，所以要使排球在擊球點(diǎn)位置降低后不觸網(wǎng)就必然要增大排球的水平初速度.
在增大了水平速度這一條件下，再來看豎直方向，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榻档土藫羟虻母叨?，使得排球到達(dá)球網(wǎng)上邊界時(shí)的豎直分速度vy0變小，而從球網(wǎng)的上邊界到地面的豎直高度h并沒有改變，對(duì)這個(gè)過程的Q直方向可以列出：
h2=vy0t+12gt2
h2不變，vy0變小，得出排球從球網(wǎng)上邊界到對(duì)方邊界線所用時(shí)間變大，根據(jù)水平位移x=v0t，在v0和t都變大的情況下，水平位移x必然變大，即排球出界.
方法二：
設(shè)排球從擊球點(diǎn)到地面所用時(shí)間t1，從擊球點(diǎn)球網(wǎng)上邊界所用時(shí)間t2，如圖1所示得：
h=12gt21（1）
12=v0t1（2）
h-h2=12gt22（3）
3=v0t2（4）
由于擊球點(diǎn)到球網(wǎng)的水平距離與擊球點(diǎn)到對(duì)方邊界線地面的水平距離之比是4∶1，所以時(shí)間t1∶t2=4∶1，聯(lián)立（1）、（2）、（3）、（4）各式，解出h=1615h2
要讓排球不觸網(wǎng)的條件是：h2>2m，則排球擊球點(diǎn)的高度h>3215m.
若擊球點(diǎn)低于這個(gè)高度，同時(shí)想讓排球不觸網(wǎng)那就必須增大排球的初速度，接下來用vy-t圖象對(duì)豎直方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析：
設(shè)排球從擊球點(diǎn)到球網(wǎng)的上邊界所用時(shí)間為t1，從球網(wǎng)上邊界到對(duì)方地面出界線位置所用時(shí)間為t2，由于擊球點(diǎn)到球網(wǎng)上邊界的水平距離與從球網(wǎng)上邊界到對(duì)方地面出界線位置的水平距離之比為1∶3，因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則排球通過這兩段過程所用時(shí)間之比恒為1∶3，即vy-t圖象中t1∶t2=1∶3.（如圖2所示）
由vy-t圖象可知排球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)：當(dāng)擊球點(diǎn)的高度下降后，則排球從擊球點(diǎn)到球網(wǎng)上邊界的時(shí)間t1必然會(huì)減少，設(shè)減少量為t，因?yàn)樗椒较蛏鲜莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以這兩段過程所用時(shí)間之比不變，即從球網(wǎng)上邊界到對(duì)方的邊界線所用時(shí)間也會(huì)減少t.
由圖象可以看出，左邊的陰影部分面積代表擊球點(diǎn)下降的高度，這個(gè)過程當(dāng)中的從球網(wǎng)上邊界到對(duì)方邊界線的過程排球向下運(yùn)動(dòng)的位移比原來下降的高度要減少，減少量為圖象中右邊的陰影部分面積，這就證明了當(dāng)排球到達(dá)對(duì)方邊界線的正上方時(shí)，排球還在空中并沒有落地，所以得出，當(dāng)把排球擊球點(diǎn)的高度降低后，加大了擊球時(shí)的水平速度，使得排球能越網(wǎng)但同時(shí)排球也一定越過了對(duì)方的邊界線.
小結(jié)：
1.抓住平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，即水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng).
