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主要實踐性教學環節:包括素描實習、縫制工藝實習、成衣工藝實習、服裝市場調研、創作實踐、計算機上機實習、畢業設計及論文等,一般安排不少于30周。
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1、掌握服裝學科的基本理論、基本知識。
2、具有較扎實的人文學科和工程技術基礎知識,較高的文化藝術素養和較強的審美能力。
3、掌握服裝款式、結構、工藝設計方法和成衣化生產工藝技術,具有較強的藝工結合特色。
4、具有獨立完成服裝設計構思、效果圖、基礎紙樣和推板及確定加工工藝與成衣制作的基本能力,并能較熟練地運用計算機進行服裝輔助設計。
5、掌握主要服裝材料的結構性能和特點,具有對服裝材料的選擇、鑒別和初步開發的能力。
關鍵詞 工科院校服裝設計 藝術與科學 思維形式
從國際藝術設計教學趨勢來看,以向多元化全方位方面發展。我校為適應國際與國內辦學趨勢和社會需求。于1999年成立藝術設計學院,雖然我校辦學歷史不及一些專業藝術院校悠久,但在工科院校創辦藝術設計學科有它自身優勢。在藝術類招生中重視學生文化課成績,文化課比例占70%左右,學生文化課基礎較好,富有研究與探索精神,邏緝思維與理解能力較強。以“重視基礎課,拓寬專業課,體現藝術與科學相結合”為教學思想。教學上重視文理交叉和互補式的教育特點,目的加強學生創新精神與動手實踐能力。
科學技術飛速發展, 出現CAD技術、網頁設計等新的藝術表現形式,為了更好地體現工科特色,學生在大一期間除了系統地學習藝術設計基礎知識,還開設C語言編程、圖形應用軟件等課程。在創作思維上注重發揮工科學生邏輯思維較強的優勢。
一、發揮工科院校藝術設計專業學生較強的邏輯思維
藝術設計是有目的創作過程,而邏輯思維是通過一系列推理而尋求必然的結果,幫助設計者尋求藝術發展規律與本質,它作為一種方法或工具指導藝術創作與實踐。如服裝設計與工程專業,《服裝設計學》作為主干課程,課時150學時,分為70學時基礎設計理論與80學時服裝實踐設計兩部分,在一個學期完成。學生大二上學期開設基礎設計理論,講授服裝形式美法則、色彩等知識。從縱向而言基礎設計理論重視其深度,在教學中重視理論學習,區別于專業藝術院校只注重技法教育而忽視理論系統學習,要求學生不但能生動地畫出來,更能用語言準確地表達學生的創作意圖,提高學生的綜合素質,發揮學生邏輯思維優勢,獨立發現與解決問題的能力,幫助學生尋求到服裝藝術發展規律與本質。在教學中側重邏輯思維,學生易于接受與掌握教學效果好。
二、加強工科院校藝術設計專業學生的形象思維
在談及邏輯思維重要作用的同時,決不能忽視和否認形象思維的存在和意義,而工科院校藝術學生相對來說缺少形象思維與豐富的想象力,應加強學生創新意識與動手實踐能力。
形象思維是藝術思維方式的一種特殊形式,人類對事物的感知最初是通過感覺器官進行的是一種較感性的思維活動。 “想象”是形象思維的重要手段,設計者經歷想象過程后,在思維中有了一個感性到理性上升的階段,而聯想則將理性階段再次溶于一種感性范圍中去,并通過感性形式表現,從而取得合乎設計要求的形象,藝術設計的創造性便得到充分的發揮。
可見,形象思維是一種不受時空限制可以發揮很大的主觀能動性,借助想象和聯想來達到創造新形象的思維過程,如大二下學期開設服裝實踐課程,講授服裝流行趨勢、服裝品牌設計等課程。從橫向而言注重其寬度與廣博,要求學生具有超前意識與前瞻性,特點是時尚與實用性強,時尚貴在創新,創新意識就應注重學生形象思維與想象力。在教學內容上,注重跨學科相互滲透,從服裝心理學、服裝營銷、服裝品牌策劃等學科來講授,通過觀摩國內外各時期具有代表性的優秀作品,讓學生暢所欲言地談感受總結出不同時期的創作風格;在設計構思時,讓學生深入體驗生活、觀察周圍一切事物從中發現美,激發學生創作靈感。記得法國服裝大師伊夫·圣洛朗曾說:“生活中不是缺少美,而是缺少發現美,生活就是時裝設計師的天地。” 他的不少優秀作品都是在他世界各地旅游時,發揮形象思維經過大膽地想象而產生豐富的聯想觸發創作靈感。他在70年代設計翹肩服裝,就是受到中國古建筑的飛檐設計影響。
三、打破傳統教學模式,培養學生發散性思維
我國藝術設計專業始建于60年代初,其發展在后的80 年代,直到目前達到空前繁榮壯大。但在教學上還采用傳統、單一的傳授知識型的教學模式,學生知識面窄與歐美一些國家藝術設計院校相比,我們學生創造思維就顯得蒼白許多,在藝術創作過程中創造力尤為重要。
創造力是具有寬廣而扎實的基礎理論知識、廣博視野善于綜合、開拓新領域能力和掌握創新知識的方法。創造思維又是以思維的發散性為主要特征,發散思維被認為是一種有效的創造思維方法。教學的靈活多樣性有利于培養學生發散思維能力。在教學中教師應打破傳統教學模式,采用活潑新穎的教學方法,給予學生獨立思考和創作思維空間,避免“一言談”與“填鴨式”教學,教學上可開設專題討論、演講、社會調查、講座等靈活多變的教學形式,發揮學生內在潛力, 加強學生演繹、推理、歸納、分析綜合能力,這種豐富多彩教學手段可以達到事半功倍教學效果。
藝術設計專業是一門實踐性極強的學科,如《服裝設計學》在講授150學時后,集中4周進行創作設計課程,是對《服裝設計學》理論課程的總結與整合,把前期的理性認識用感性認識來表現出來,加強理論聯系實際,課程充分體現工科辦學思路,發揮學生的創造思維,教學內容安排“定位項目設計”,讓學生把作品定位在某一服裝品牌上,有針對性地進行設計。教師指導學生查閱大量資料,進行市場調研,了解本專業最新行業動態與市場走向,分析消費者審美與文化知識結構、收入情況、設計產品的要求與最新流行趨勢, 掌握市場變化與發展規律。近幾年,學生在國內服裝設計大賽多次獲獎,為學生就業打下扎實的基礎。
四、結論
論文以服裝設計思維為出發點,結合調研與教學實踐,系統地論述工科院校服裝設計與工程專業學生特點及教學特色,注重培養學生在邏輯思維基礎上開發形象與發散思維,探討思維訓練方法,促進學生創意思維能力的形成和個性特長的發展。為服裝企業培養高素質實用型人才。
參考文獻:
[1]服裝圖書策劃組編.設計中國---成衣篇[M].北京:中國紡織出版社,2008,5.
關鍵詞:針織服裝; 設計; 工藝; 課程革新
Innovation and construction on the course of knitwear design & technology
Song Xiao-xia
( College of Fashion, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China )
Abstract: Innovation and construction on the course of knitwear design & technology was profoundly studied in this paper. Main innovative teaching methods of the course were discussed from the view of combination between technology and art. By these methods, students’ interests were greatly aroused and the teaching effect was strongly improved.
Key words: knitwear; design; technology; course innovation
由于針織服裝以其特有的自然與彈性、豐富的肌理效果與質感愈來愈得到人們的青睞,大有與梭織服裝平分秋色、并駕齊驅之勢,《針織服裝設計與工藝》已成為高等服裝院校服裝設計與工程專業的一門新興專業必修課程。
筆者擔任服裝設計專業本科生《針織服裝設計與工藝》課程教學已有十年,期間對針織服裝的教學進行了多方位、多渠道的嘗試,制作了多媒體CAI課件,嘗試調動學生積極性和激發學生潛力的教改措施,并與世界知名的電腦橫機制造商STOLL公司緊密聯合,潛心拓展法國力克款式設計CAD系統在針織服裝設計中的應用,確保學生學到最新的針織設計與制造知識,承擔上海市教委21世紀新教材建設項目《針織服裝設計與工藝》,《針織服裝設計》一書已于2006年3月在中國紡織出版社出版,獲得讀者的一致好評,由于在針織服裝教學方面的突出表現獲得校教學成果二等獎。以下是筆者在《針織服裝設計與工藝》課程革新與建設中采取的一系列措施和成果。
一、《針織服裝設計與工藝》課程教材建設
鑒于針織服裝的發展日新月異,而目前國內市場上系統深入地介紹針織服裝的最新設計的書籍較少,而能站在技術與藝術完美結合的角度上詳細闡述針織服裝不同于梭織服裝的創意設計的書則更加匱乏,因此決定撰寫一本能將針織服裝款式與色彩設計緊密結合,系統介紹從紗線至成衣――貫穿針織紗線、面料、成衣全流程的與市場密切接軌的專業性、實踐性、前瞻性教材。
國內目前針織服裝設計與工藝方面的同類教材一般側重于介紹針織服裝的工藝和針織服裝設計的基本原則兩大部分內容,突出了全面性與系統性。在講述針織服裝的工藝時側重于針織物的組織結構、收放針數的算法和裁剪工藝圖,缺乏針織服裝設計方面的內容,無法滿足服裝設計專業本科生的需求。在講述針織服裝的設計時,突出針織服裝不同于梭織服裝的特性方面的設計深度不夠[1],在強調技術與藝術的完美結合方面力度不夠,豐富性、生動性和創意還需加強。
筆者結合十年教學經驗,正在撰寫國家級“十一五”規劃教材《針織服裝色彩與款式設計》。本教材力求做成一本覆蓋針織服裝款式與色彩設計從紗線至成衣全流程的注重技術與藝術完美結合的實用型、權威型教材,使用對象為服裝設計與工程、服裝藝術設計本科生,并同時推出配套操作演示光盤,便于學生課后能及時復習、進行強化訓練,并包含促進學生主動學習的擴充性資料的使用方案,包括實際操作案例多媒體CAI課件和針織服裝設計素材庫,包括針織紗線庫、針織面料庫、針織服裝零部件庫、最新針織服裝款式庫,注重學生實際技能的培養。
為兼顧各大院校的教學特點以及側重需要,本教材立足于全面性與系統性的論述,在內容的深度與精度上教學中可根據不同的教學要求予以充實和加強。本書脈絡清晰,層次分明,圖文并茂。由于服裝類學生毫無針織基礎,需要填補該方面空白,本教材將首先講述針織物的基本組織結構、編織原理、針織機械與針織物的特性,使學生對針織物有一個感性的認識,接著闡述針織服裝不同于梭織服裝設計的特點,從針織原料――紗線開始介紹如何根據紗線、組織結構、服裝款式的特點來進行針織服裝的設計,討論三者間的對應關系和內在聯系,強調針織物全成形的可能性,探討如何在設計與工藝間緊密融合。由于針織服裝的種類較多,本書主要講解目前款式變化快、強調時尚元素的針織毛衫、針織T恤、針織休閑運動服的設計[2]。
二、圍繞課程建設展開多項教改措施
1.加大服裝CAD系統在《針織服裝設計與工藝》課程中的應用
我校有全球最先進的兩大知名服裝CAD軟件――法國力克和美國格伯,其中法國力克款式設計CAD軟件已有四屆學生學習并針對校外培訓,積累了豐富的教學經驗和心得,并編寫了完善實用的講義,取得了很好的教學效果,并利用款式設計CAD系統建立了生動逼真的針織紗線庫、針織面料庫、針織服裝零部件庫、最新針織服裝款式庫,極大地豐富了學生的設計素材。
2.課程教學隊伍和教改教研項目建設
在本課程教學隊伍建設中制定了合理的中青年教師培養計劃,目前一名骨干教師正在攻讀針織服裝方向的博士學位,培養青年教師參加針織服裝方面的技能培訓,與德國STOLL電腦橫機公司、上海春竹服裝有限公司等進行產學研方面的多方位合作,要求教師深入針織服裝企業學習與市場、生產實踐緊密結合的最新知識和實際操作技能,成立針織服裝設計工作室,更好地突出本課程的應用型特色。
目前正在進行的教改教研項目為在教學中探討提高針織成衣設計創意的手段以及針織服裝肌理效果的展示方法,并指導學生在電腦橫機和手工鉤編中尋找針織服裝創新設計的方法。教學改革包括針織面料認知[3]、針織服裝設計、針織服裝工藝與制作三大板塊內容,立足于針織服裝設計全面性與系統性的教學,在內容的深度與精度上教學中可根據不同的教學要求予以充實和加強。本課程配合有針織服裝設計與制作兩周實踐教學環節,可強化學生對針織服裝設計與工藝的理解和認識,并大大提高學生的實際動手能力。
3.實現技術與藝術的完美結合,加大針織時裝設計師的培養力度
我國目前的針織服裝設計教育存在設計與工藝脫節的情況,而現在我國針織時裝品牌正致力于品牌價值提升與產品附加值升級,市場上極度匱乏優秀的針織時裝設計師,培養針織時裝設計師的關鍵在于針織時裝的設計創新和工藝創新教學。在傳統觀念中,針織面料的可塑性一向較弱,柔軟、易變形、不易后整理、略顯沉重;色彩稍顯暗啞,難以呈現豐富的花紋與圖案。但現在不同了,柔軟的針織面料可以在結構上出神入化,不再是過去的單純造型,獨具風格的圖案、色彩自成一體。在針織服裝設計的教學中要結合新的工藝和技術,創造出新的時尚面料和各種令人稱奇的設計造型。
針織時裝設計師應該從一開始就掌握針織的特性、質地和風格,在此基礎上再培養設計的技術與藝術,這樣設計師才能擁有足夠的底蘊面對未來的設計任務,并不斷地自我提高。由于針織的易變形性,在設計過程中不同的工藝將產生完全不同的效果,這就要求針織時裝設計師要在具備優良設計能力的基礎上精通工藝用以支持設計。
4.校企合作,實現與企業的無縫鏈接
面對中國針織時裝設計人才的現狀,當今的服裝院校對于設計師的培養需要應該從以下方面進行,引入互需互動、效益互利的產學合作教學機制[4]。
(1) 介入式:學院和企業的人才相互介入,互教互學,相互滲透,產學結合。
(2) 品牌式:重視品牌的建設,開展多種形式的活動,調動師生的創作靈感和激情,并使之轉化為企業品牌創意。
(3) 企業式:學校把實習場所轉移到企業生產線,企業將生產基地延伸到校園。
(4) 創業式:吸納企業的創業基金,組織學生邊學習邊進行創業嘗試。
(5) 訂單式:學校與公司簽訂聯合辦學委托培養協議,實施訂單式培養;根據其崗位的實際需要就學生的研修課程作全方位的整合,使教學極具目標性和針對性,將學生進入企業后的實踐轉化時間提前在校內完成。
三、扎實做好內功,積極進行教學條件建設
1.積極進行促進學生主動學習的擴充性教學資料建設
擴充性資料包括教師制作的實際操作案例多媒體課件,包括針織服裝的視覺創意手法課件、針織服裝效果圖的表達課件、手工針織服裝設計課件等,應用計算機輔助服裝款式設計軟件制作的針織面料庫和服裝款式庫,手動橫機操作方法光盤和針織系列服裝展示和大賽錄象等,在教學過程中可大大激發學生的學習興趣,提高學生的學習效果。
2.實踐性教學環境建設
建立專業針織服裝實驗室,配置3G、6G、9G、12G、14G各機號的手搖橫機、提花橫機、小型電腦橫機、套口機等,使學生對針織服裝的制作有感性認識,提高動手能力。
3.構建網絡教學環境
針織服裝款式設計部分課程在多媒體教室上課,計算機輔助針織服裝款式設計部分在服裝CAD專業機房上課,采用電子教室使教師機可對每臺學生機單獨實施控制,并建立每位學生的文件夾,能進行網上電子點名、文件分發等,實現真正意義上的網絡教學。
在本課程的教學中積極應用現代教育技術,講解高新科技在針織服裝設計與制作中的運用,比如應用法國力克款式設計CAD系統進行針織服裝的設計,給同學講授采用電腦橫機編織針織服裝的效果,并播放有關實際錄像。在教學中積極嘗試采用多媒體輔助教學課件,如針織服裝的視覺創意手法等課件,取得了良好的教學效果。
我國目前的時裝設計師偏重于藝術設計,對于工藝多少缺乏全面的了解,這個問題對于針織時裝設計師而言尤為嚴峻。因為梭織時裝設計師的設計是從面料開始的,而針織時裝設計師的設計是從紗線開始的,包括織造、染整等諸多工藝,從設計到成衣制作整個工藝鏈條相對較長,這就要求設計師在制作過程中能夠起到監控與調整的作用。針織的整個工作流程包含相當大的工藝技術含量,這不僅僅是藝術審美就可以解決所有問題的,設計師需要做的包括選擇流行紗線、確定工藝種類、熟悉藝術風格、把握時尚趨勢。《針織服裝設計與工藝》課程一定要注意藝術設計與工藝技術的相互融合,這樣才能培養出優秀的針織服裝設計人才。
參考文獻
[1] 傅麗.針織服裝設計課程教學改革研究.陜西教育.2009.7
[2] 吳益峰.談創新針織服裝的設計.江蘇紡織.2004,11:26
[3] .淺談針織服裝設計課程教學改革.廣西紡織科技.2009,4:75
【關鍵詞】服裝設計與工藝專業;課程標準解讀;課程理念;專業特點
【中圖分類號】G714 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2016)34-0073-04
【作者簡介】叢開源,江蘇省南通中等專業學校(江蘇南通,226011)黨政辦公室主任,高級講師,主要研究方向為服裝專業課程改革與課程建設。
課程是使教學達到預期目的的一種手段,課程研究在教育體系中居于中心地位。課程標準作為課程改革和課程實施的平臺,其重要性越來越凸顯。課程標準具備一般標準的基本特征,但是,課程標準不是硬性的規定或準則,更不是簡單的限制,而是課程實踐的參照與導向。
中等職業教育是我國教育的重要組成部分,為國家和社會培養、輸送數以億計的初、中級技術技能型人才,制訂中等職業教育核心課程標準突出了職業能力培養的課程理念和價值取向,是經濟社會發展需要和服務學生發展需求的必然。為此,江蘇省中等職業教育服裝設計與工藝專業課程標準的編制突出了職業能力培養的課程理念和價值取向。
一、以課程觀統領課程標準
(一)貫穿課程理念
課程觀是對課程的各種認識和看法的總稱,包括對課程的概念、課程的編制、課程的實施、課程的評價等各個方面的認識。新的課程觀認為:課程是預期的學習結果,是學習者從學習活動中獲得的一切經驗或體驗。由此可以看出,關注學生在獲得經驗中的體會和強調學生在參與活動中的發展是新課程觀的核心理念,其實質是突出學生能力的培養。
江蘇省中等職業教育服裝設計與工藝專業課程標準在編制過程中以新課程觀核心理念為主線,體現了為學生提供豐富的學習經驗的課程價值。以“服裝造型設計基礎”課程為例:“課程設計思路”回答了“創設活動的依據”,“課程目標”回答了“活動效果的預設”,“課程內容與要求”回答了“獲得經驗的媒介”,“實施建議”回答了“獲取經驗的方式和手段”,系統架構了學生形成專業能力、方法能力、人格能力和社會能力的途徑和方法。
這種在“做中學、做中教”過程中關注學生與教師在經驗中不斷成長和發展的課程理念,要求教師不再僅僅是知識的傳授者,而更多的是學生學習的引導者、促進者和合作者;也要求學生不再是知識的被動接受者,而更多的是知識的自主建構者。在互動、碰撞、交融過程中,教師不斷反思教學方法和策略,學生不斷修正思想觀點和行為。[1]
(二)突出職業能力
將知識、技能和態度在特定的職業活動或情境中進行類化遷移與整合所形成的能完成一定職業任務的能力被稱為職業能力。“以服務為宗旨、以就業為導向”是職業教育的辦學方針,“以服務為宗旨”就是指“把服務經濟社會發展作為出發點”;“以就業為導向”就是指“把服務于社會對職業性人才的現實需求和學生優質就業作為落腳點”。兩者的有機結合就是強調要把培養學生職業能力作為著力點。
專業能力(知識應用)、人格能力(行為方式)和社會能力(價值觀念)構成職業能力的三個維度。可以這樣認為:在具體的工作情境中,引導學生以合理的行為方式和積極的情感態度,建立知識與任務(給定的任務、重組的任務、未來的任務)的聯系就是職業能力的培養。
比如:中等職業教育服裝設計與工藝專業“服裝結構設計基礎”課程標準的“課程目標”為“學生通過本課程學習,掌握結構設計的基本原理和變化規律,能依據制圖規定和方法步驟進行一般式樣服裝結構制圖,形成要素整合、觀察比較、解析評判等基本職業素養”,它整體綜述,高度概括了專業能力的特征和要求,以及知識與任務聯系的方法。核心素養和關鍵能力為:1.掌握結構設計原理與規律,掌握服裝結構設計的方法和步驟,樹立科學、系統的結構設計理念。2.理解人體結構與服裝的關系,能感知二維形態與三維形態空間轉換關系,能綜合運用所學知識評價和借鑒服裝典型品種流行款式結構變化和板型特點。3.具備識讀理解任務單和一般式樣服裝款式圖結構特征的能力,能運用平面結構設計的原理、方法和規律進行一般式樣服裝結構制圖和用料核算及排料。4.具有獨立思考、獲取資源、分析問題、解決問題的能力及安全、節約、環保意識。5.具有良好的職業道德、職業操守和勤于觀察、敏于發現的求實精神。這種分點描述指明了知識與行動的內在關系,呈現了職業能力構成要素,傳遞了應該以什么樣的行為方式、行為規范來獲取、應用并檢驗知識。
突出職業能力的培養是基于職業行動領域典型工作任務提出的,從分析學生基本情況、培養能力所需要的知識和技能入手,按照工作任務的邏輯關系設計學習領域,對建立知識與任務的聯系起著至關重要的作用。以“服裝結構設計基礎”課程標準“課程內容與要求”為例(如表1所示):
表1 “服裝結構設計基礎”課程標準“課程內容與要求”
[模塊 教學
單元 內容及要求 參考
學時 襯衫結構設計 略 略 略 連衣裙結構設計 連腰型連衣裙結構設計 1.具備根據文字描述,繪制連腰型連衣裙平面款式圖的能力
2.認識連腰型連衣裙構成的原理和因素
3.能運用原型法結構設計原理和方法,依據人體和款式特征,結合給定的規格和要求,完成合體連腰型連衣裙結構制圖
4.掌握連腰型連衣裙的放縫、用料核算與排料的依據和方法
關鍵詞:基坑工程;水泥攪拌樁,錨桿,復合支護;設計與施工
1引言
由于水泥攪拌樁構成的重力式擋墻布置方式靈活,基坑內無需設置內支撐,施工過程中無振動、無噪音、無污染,同時攪拌樁具有止水功能,這些優點使得該支護形式在基坑工程中得到廣泛應用。但水泥攪拌樁自身抗拉、抗剪強度很低,當基坑開挖深度較大時擋墻寬度明顯增大,造價和擋墻側向變形也隨之增長,其應用范圍受到一定限制。為了充分發揮攪拌樁的優點,克服其抗拉、抗剪強度低等缺點,同時結合其他結構形式或材料的長處,水泥攪拌樁復合支護結構在工程中逐漸受到重視和發展,如加筋水泥攪拌樁重力式擋墻、SM工法、攪拌樁重力式擋墻與錨桿復合支護等。水泥攪拌樁-土層錨桿 這種復合支護結構,充分發揮和利用水泥攪拌樁的擋土和止水雙重功能,以及砂層中錨桿具有良好錨固性能的特點。
2工程概況
湖南株州某基坑支護與降水工程,基坑開挖深度約為5.0m,支護周長約300m,基坑面積約為6500m2。地下水位降深約為4.5m,場地總平面圖見圖1所示。
根據鉆探揭示,基坑開挖影響深度內場地巖土體依據其成因類型及工程性能,自上而下可分為:
① 雜填土:灰、灰黃等雜色,稍濕,松散,主要為建筑渣土新近回填。含碎石、碎磚、塊石等硬雜物20~30%,塊石、粘性土、中砂等70~ 80%,本層在場地內均有分布,層厚2.40~5.60m。
② 中砂:灰、淺黃色、深灰色,飽和,松散~中密,主要成分為石英、長石,其中砂含16.7~37.0%,中砂含量22.2~45.7%,細砂含量12.1~36.4%,粉砂含量7.4~22.3%,見少量礫卵石局部為粉砂。本層在場地內均有分布,層厚3.80~8.50m。
③ 淤泥:深淺灰、飽和,流塑,含有機質,本層具有水平層理,層里面夾有1~10mm厚的片狀粉細砂,切面光滑~稍有光滑,干強度、韌性中等,局部相變為淤泥質土。本層在場地內均有分布,層厚16.20~5.10m。
④ 中砂:灰、灰黃、淺青灰色,飽和,松散~中密,主要成分為石英、長石。其中,粗砂含量3.1~39.3%,中砂含量20.8~60.0%,細砂含量9.9~30.6%,粉砂粒含量8.0~27.5%,本層在場地內均有分布,揭穿層厚8.10~17.80m。
⑤ 卵石:灰、灰黃色,飽和,中密~密實,卵石含量55.0~ 78.0%。粒徑一般在20~60mm,少量大于110mm,表面較光滑,充填物為粘性土中粗砂,膠結較好。層厚6.20~6.80m。
⑥ 粘土層:灰黃色,濕,可塑~堅硬,部分地段為粘質粉土。主要由粘性土組成,光澤反應稍有光滑,干強度及韌性中等,層厚3.20~3.80m。
3基坑支護與降水工程設計
根據場地工程地質、水文地質條件和周邊環境,采用復合支護結構。對于基坑北邊和西邊,由于基坑邊緣即為車道,來往的重載車荷載較大,在坡頂按1:1的比例放坡2.0 m,以下部分采用水泥攪拌樁與錨桿組合支護。水泥攪拌樁2排,樁徑500mm,樁長7 m,樁底恰好為淤泥層,可作為隔水層。土錨錨桿2排,采用Φ48×3鋼管作為拉桿,上排長度12 m,下排長度9m,其支護剖面見圖2。
對于基坑東邊和南邊,場地較為寬敞,地面超載也比較小,對位移和基坑穩定性的控制較為寬松,采用水泥攪拌樁+放坡的支護形式,并在基坑開挖時在坡腳保留1:1.5的土坡使之對支護結構起到反壓的效果。水泥攪拌樁2排,樁徑500,樁長7 m,樁底恰好進入淤泥層,其支護剖面見圖3。
考慮到基坑場地分布有較為深厚的中砂圓礫,厚度約為8.0~10 m,滲透系數高達35 m/d,必須在基坑內布置降水體系以降低基坑內地下水位,確保地下室開挖及施工的順利進行,經計算,該基坑共布設22口降水井。
4水泥攪拌樁-錨桿復合施工工藝
4.1水泥攪拌樁
水泥攪拌樁主要是以水泥漿做為固化劑通過灰漿泵及攪拌頭壓入土中強制將地基土和水泥漿拌合在一起,經過一系列的物理化學反應,使土硬結具有整體性、穩定性和一定強度的基坑支護結構。
水泥攪拌樁樁徑為Φ500mm,樁距為400mm,搭接長度為100mm(根據以往的工程經驗,水泥攪拌樁的有效搭接寬度為100mm時,可發揮截水的作用),攪拌樁的樁長詳見各剖面圖。
水泥采用P.O32.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比0.55~0.6:1,根據氣候條件,可適當摻入適量的外加劑以增強漿體的流動性,保證送漿過程不堵管。水泥攪拌樁的水泥摻合量為15%。
水泥攪拌樁成樁過程中,攪拌葉片應為4~6片,攪拌頭的鉆進和提升速度不得大于50cm/min,鉆進到設計標高后應在原位攪拌30~60秒,以保證樁端的成樁質量。攪拌葉片的直徑應不小于500mm,在施工過程中應經常檢查,及時更換攪拌葉片。
此外,還應保證施工機械的平整度和機架的垂直度,攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%,樁位偏差不得大于50mm。
4.2打入式土層錨桿施工
鉆機成孔后,用水泥砂漿將一組拉桿(本工程采用鋼管)錨固在伸向地層內部的鉆孔中,并承受拉力的柱狀錨固體就是土層錨桿。它的中心受拉部分是拉桿,拉桿所承受的拉力通過鋼管周邊的砂漿握固力而傳遞到水泥砂漿中,然后再通過錨固段周邊地層的摩檫阻力而傳到錨固區的穩定地層中,其施工技術主要如下:
1)土方開挖邊槽后,應量測標高,并在圍護樁上拉線做號。鉆機就位時應準確,底座應墊平,鉆桿的傾斜角度應用羅盤校核,角度偏差不大于0.5度,高差不超過5cm。
2)土層錨桿孔徑為Φ80,拉桿采用Φ48×3鋼管,豎向間距、水平夾角及錨桿長度詳見剖面大樣。
3)Φ48鋼管同時兼作注漿花管,考慮到場地地質情況注入的水泥漿應盡可能灌入砂層內為止。
4)錨桿注漿采用純水泥漿,水灰比0.5:1,水泥采用P.O 32.5R硅酸鹽水泥,錨桿錨固體強度要求不少于10MP a。
5)錨桿注漿采用一次注漿工藝。按注漿量或注漿壓力作為控制條件,水泥用量為50 kg/m,注漿壓力不小于1.0MPa。
5水泥攪拌樁-錨桿復合支護施工質量檢測
根據基坑支護要求,必須對整個基坑的水泥攪拌樁和土層錨桿進行質量檢測,以保證水泥攪拌樁的成樁質量和錨桿的承載力滿足設計要求,避免基坑失穩或者對周邊建(構)筑物產生不利影響。
根據設計要求,淤泥質土與水泥漿強制攪拌所形成的水泥土無側限抗壓強度應大于1.8MPa,芯樣采取率大于50%;砂層與水泥漿強制攪拌所形成的水泥土無側限抗壓強度應大于5MPa,芯樣采取率大于80%。土層錨桿的承載力設計值為100kN。
5.1水泥攪拌樁取芯試驗
選取27 #、446 #和646# 三根水泥攪拌樁進行鉆芯取樣,檢測結果如下:
27 #鉆芯取樣總鉆深7.4m,為粘土、淤泥和中砂夾淤泥與水泥漿強制攪拌攪拌形成的水泥土。淤泥與水泥攪拌段取芯率達70.0%,其芯樣抗壓強度平均值為3.3MPa,最大值為3.5MPa,最小值為2.8MPa,滿足設計要求。中砂夾淤泥與水泥攪拌取芯率達84.2%,芯樣基本完整,抗壓強度平均值為13.1MPa,最大值為15.2MPa,最小值為11.5MPa,滿足設計要求。
446#樁鉆芯取樣總鉆深7.7 m,為粘土、淤泥和中砂夾淤泥與水泥漿強制攪拌攪拌形成的水泥土。淤泥與水泥攪拌段取芯率達69.2%,其芯樣抗壓強度平均值為3.2MPa,最大值為3.8MPa,最小值為2.9MPa。中砂夾淤泥與水泥攪拌取芯率達84.6%,芯樣呈長圓柱狀,褐灰色,堅硬,攪拌均勻,其抗壓強度平均值為14.1 MPa,最大值為18.8MPa,最小值為11.0MPa,滿足設計要求。
646#樁鉆芯取樣總鉆深7.7m,為粘土、淤泥和中砂夾淤泥與水泥漿強制攪拌攪拌形成的水泥土。淤泥與水泥攪拌段取芯率達61.3%,芯樣抗壓強度平均值為2.8MPa,最大值為3.2 MPa,最小值為2.4MPa。中砂夾淤泥與水泥攪拌取芯率達80.1%。其芯樣抗壓強度平均值為13.8 MPa,最大值為20.5MPa,最小值為9.8MPa。檢測結果表明,水泥攪拌樁的強度滿足設計要求。
5.2土層錨桿抗拔試驗
圖4為土層錨桿抗拔試驗的抗拔力Q與錨端位移s之間的關系圖,選作抗拔試驗的錨桿號為10 #、30 #、60#、91# 和130#。從圖中可以看出,當錨桿試驗抗拔力達到設計值100kN時,最大位移均不超過12mm,變形較小。
5.3施工效果分析
目前,該地下室結構部分已經施工完畢,根據現場監測資料,基坑坡頂最大沉降為8.7 mm,深層土體最大位移為16.3mm,基坑整體穩定和變形及周邊建 (構)筑物的安全均得到較好的保證和控制,未出現失穩或變形等不利情況,水泥攪拌樁和錨桿復合合支護的性能得到充分發揮。
6結論
綜上所述,該基坑支護采用水泥攪拌樁-錨桿復合支護設計是合理的,取得了預期效果,同時也節省了工程造價,值得進一步推廣應用。但是,這類復合支護結構仍存在以下問題:
1)水泥攪拌樁和土層錨桿支護受場地地質條件的影響較大,對于砂土基坑,水泥土攪拌效果和錨桿的灌漿質量容易得到保證,取芯檢測表明芯樣抗壓強度遠高于設計值。而對于粘性土或淤泥、淤泥土,攪拌樁的質量大大降低,錨桿的承載性能也較差。因此,該類支護結構主要適用于含砂礫土層基坑效果較好。
2)水泥攪拌樁的成樁質量受機械設備和技工人員素質等的影響較大。
3)當場地富含塊石等障礙物時,水泥土攪拌質量較差,樁身垂直度和樁位偏差不易保證,此時應改用高壓旋噴成樁。
參考文獻
[1] 劉建航,侯學淵主編.基坑工程手冊.北京:中國建筑工業出版社,1997.