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第二届全国大学生岩土工程竞赛竞赛手册

2017年05月03日 00:00  点击:[]

 

第二届全国大学生岩土工程竞赛

 

(第一版)

 

主办单位

高等学校土木工程学科教学指导委员会

中国土木工程学会

承办单位

中国土木工程学会土力学及岩土工程分会

河海大学

20174

一、竞赛宗旨及目的

通过竞赛活动,激发青年学生的创新意识,提高对岩土工程及相关学科的学习兴趣,锻炼学生的动手实践能力和协作精神,促进不同高校学生间的沟通交流。

二、竞赛对象和形式

截止20174月,已通过住建部土木工程专业评估(认证)的高校每校可派1支参赛队参赛。竞赛秘书处最终审定参赛资格。每支队伍由一名在职教师带队,学生人数3人(本科生参赛人员至少2;研究生参赛人员至多1人,且只能为硕士研究生)。

三、参赛要求

各参赛队应独立设计制作,比赛期间不得换人,若有参赛队员因其它原因退出,则该参赛队只能由其余队员参加比赛。每人只允许加入一个参赛队;每个参赛队只能提交一份作品,并给作品命名,同时针对作品准备一定的叙述介绍;各参赛队必须在规定的时间参加竞赛活动,迟到或缺席者视为自动弃权处理。

四、竞赛内容

本次竞赛以建造基桩为题目,要求参赛学生用主办方提供的砂子、纸板和模型箱建造一个桩基础,以得分最高者获胜。竞赛内容包括以下几部分:模型设计、模型制作、模型测试。

五、比赛流程

1)资格获取:主办方发出邀请,报名参赛者填写附件一的表格,并用Email2017430之前返还给主办方,即获得参赛资格。

2)提交设计报告(初试):参赛者根据附件二、附件三针对比赛的要求,提交电子版的设计报告,电子版报告应为word格式(便于组委会删除学校信息,进行匿名网络初评)。并用Email2017525之前返还给主办方。设计报告由评审小组进行评审,615日左右确定进入决赛的20支队伍。

  注意:设计报告仅作为初评的依据,最终决赛时可以修改方案。但最终决赛时要同时提交修改后的设计报告,即报告和实物要匹配。

3)决赛(复试):决赛时间为79711,即在第五届全国土力学教学研讨会前夕进行(教学研讨会710日报道,会期711-712日,将于4月底或5月初另行发布会议二号通知)。参赛者报到后由举办方安排具体日程。参赛前30分钟宣读并解释比赛规则,并确认模型制作的相关材料。比赛计时开始后,参赛者须在120分钟时间内完成桩基础的制作和填埋,超过120分钟将被扣分,超过150分钟将被取消资格。由评委根据评分标准打分。以得分高者获胜。

4)颁奖:在第五届全国土力学教学研讨会开幕式上举行颁奖仪式。

六、时间地点

竞赛地点:中国南京 河海大学

时间安排:

79  报到

710 竞赛

711 颁奖

七、奖励办法

本次竞赛设:

一等奖:3名(组), 奖金 3000/队;

二等奖:6名(组), 奖金 2000/队;

三等奖:11名(组),奖金 1000/队;

最佳创意奖:1队,   奖金 1000/队。

八、组织机构

竞赛组织委员会

  任:高玉峰   河海大学土木与交通学院

  员:张丙印   清华大学土木水利学院

  介玉新   清华大学土木水利学院

       河海大学土木与交通学院

       河海大学土木与交通学院

       河海大学土木与交通学院

  丁国权   河海大学土木与交通学院

  胡锦林   河海大学土木与交通学院

    秘书长:陈     河海大学土木与交通学院

竞赛专家委员会

名单:(待定)由全国土力学与岩土工程分会理事会、土力学及岩土工程分会教学专业委员会推荐。

九、联系方式

联系人:   陈亮  河海大学土木与交通学院

联系电话: 13851786012

Email     hhutulixue2017@163.com

QQ      第二届全国大学生岩土工程竞赛答疑群:297052420

          (申请加入时请说明学校和姓名)

 

第二届全国大学生岩土工程竞赛委员会秘书处

 2017418


附件一  参赛报名表格样式

 

参赛人员1

(带队老师)

姓名

 

性别

 

职称

 

工作单位

 

通讯地址/邮编

 

联系电话

 

Email

 

参赛人员2

姓名

 

性别

 

本科/研究生

 

所在学校及院系

 

通讯地址/邮编

 

联系电话

 

Email

 

参赛人员3

姓名

 

性别

 

本科/研究生

 

所在学校及院系

 

通讯地址/邮编

 

联系电话

 

Email

 

参赛人员4

姓名

 

性别

 

本科/研究生

 

所在学校及院系

 

通讯地址/邮编

 

联系电话

 

Email

 

 


附件二:材料和桩基模型建造要求

 

1. 材料要求

1.1 举办方提供以下设备与材料(比赛前15分钟由参赛队检查确认):

   1)有机玻璃制作的模型槽,内壁尺寸80×40×50 cm(长××高),如图1。模型槽中,主办方将会用标线标注出初始预填砂高度边界。

 

1 模型槽示意

 

2)风干标准砂

粒径:0.25mm-0.5mm

31.0mm厚的灰底白纸板

名称:灰底白纸板,规格:A2420mm×594mm),厚度:1mm

4)双面胶带和透明胶带

名称:得力30403双面胶 2.4cm,得力33131透明胶带,4.5cm×60m

5)剪刀、裁纸刀

6)填砂用的铲子、装料桶

7)测试用的加载柱若干(直径5cm,高度3cm;材质:有机玻璃或硬木)

8)测试用的百分表、砝码、加载板(材质:复合板材,尺寸:40×30cm

 

1.2 参赛队自备的材料(比赛前15分钟由评审小组检查确认):

1)尺子(型式不限)

2)标记用的笔(型式不限)

3)经评审小组确认的自制辅助成桩和填砂时用来支撑桩体的工具等

4)记录本、图纸、计算器等辅助材料

5)其它经评审小组确认可以携带的材料

 

2. 基桩制作

1)可以采用灌注桩、管桩、板桩等。基桩横断面和纵断面形式不限,其中,灌注桩可封底,并用砂填满(砂的质量要计入成绩扣分部分);管桩内部在任何位置不允许封闭,上部留2cm不能灌砂(管桩中填的砂子不计入成绩扣分部分)。

2)桩径(边长)、桩数不限(提示:桩径设计要考虑方便放上加载柱)。如果采用扩底桩或其他桩身局部扩大异型桩,则扩大头、持力盘(支盘)、螺旋及其他局部扩大部分直径(边长)不超过桩体截面的最小直径(或最小边长)的2.5倍。

3)群桩情况下,桩与桩之间不能有任何联接。

4)经评审小组检查不合格的基桩需进行改正或重做,重做时间也被计入总的时间;使用材料按重做用料计。

5)成桩材料只能用主办方提供的材料。基桩制作完成后,参赛者将所有剩余纸、双面胶带和透明胶带归还给评委,由评委称重。原质量扣除该质量即为材料用量(材料用量指的是纸、双面胶带和透明胶带总共的用量)。

 

3. 基桩填埋

1)砂层厚度50cm,如图1。砂层填筑到模型箱顶部,桩端不得进入下部15cm砂层。在平面上,基桩任何部位距模型箱内壁净距不得小于3cm

2)先置桩,后填土,不允许先填土,后置桩。

3)填埋前,针对灌注桩,需要灌砂称重。灌砂由参赛方实施,称重由评审小组实施,桩身内部的灌砂可以通过振动、插捣等予以密实。

4)填埋过程中可以使用自制工具对基桩进行临时支撑。整个填埋过程中,支撑装置只能放置在填砂面之上,也即任何时候支撑装置都不得处于填砂面之下。

5)填砂时撒砂高度不得高于模型箱顶以上20cm。填埋过程中不得有击实、压实、插捣、敲击等任何加密基桩周围砂子的做法;

6)不得给砂子加水。

7)砂土最终表面须平整。

8)所有的桩顶均需高出砂土表面5mm

 

4. 测试方法

自指令下达开始计时,参赛者须在120分钟时间内完成桩基制作和填埋,超过120分钟将被扣分(见评分标准),超过150分钟将被取消资格。

基桩和填砂完成并将散落的砂子清除干净后,可向评审小组提出完工验收申请。验收不合格者,改正后须再次进行完工验收申请(改正时间计入总时间)。完工验收合格后,在评审小组的监督下,由参赛者自行进行桩基承载能力测试。测试方法、程序和规则如下:

1)测试顺序按照完工验收申请的先后次序依此进行。从提出完工验收申请计,测试前的静置时间需 35分钟;

2)测试时,先在桩顶位置放上加载柱,加载柱直径5cm,高度3cm,数量与桩数相同。加载柱上放置加载板(由主办方统一提供,如图2)。然后安装沉降测量用的百分表。百分表位置距加载板边缘约2cm,如图3(事先由主办方在加载板上标出放置位置)。共有4个百分表,加载过程中以4个百分表中沉降最大值为基准来判别成绩(注意:不是平均值);

3)参赛者可以在桩顶垫上不同厚度的纸片进行找平,以使每个桩顶均和加载板保持良好接触。上述找平所用的纸片重量也要计入总的用纸量;

4)正式加载前,首先施加5kg砝码作为预压荷载。施加预压荷载的目的是为了消除各种的施工间隙等。预压荷载产生的沉降量不计入总沉降量。预压荷载施加时间30s。之后,预压荷载不取下,之后的加载均是在预压荷载的基础上每级增加10kg进行;

5)正式加载采用加砝码的方式逐级进行,每级增量10kg,两级之间静置时间间隔为30s。每级加载30s后读取4个百分表的沉降并记录,作为该级荷载的沉降值。最大加载质量为70kg(考虑预压荷载,实际最大加载为75kg)。加载到最后一级时,静置2min后,读取4个百分表的沉降并记录,作为最终沉降值;

6)预压荷载砝码需放置在加载板中心事先划定的区域内(图3)。之后,每级砝码需和下面的砝码重合放置。不得有意进行偏心加载。

7)如果由于操作失误等原因造成没能完成整体的加载过程,认定为加载失败。如果在加载过程中的任何时刻,量测的沉降达到20mm,也认定为加载失败。

加载柱,荷载(砝码),加载板,桩基(由参赛队制作)
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2 模型加载示意

           

3 百分表位置(图中黑点)示意


附件三:评分标准

 

1.参赛队计分办法如下:

    得分分两档计算。在70kg荷载下沉降 3mmA档,>3mmB档,加载失败的为C档。B档排序在A档之后,C档排序在B档之后。三档内部按各自得分排序:

得分S = S1 + S2 – S3 – S4

其中:S1为报告得分,最高100分(直接取自初赛报告成绩);

S2为沉降得分,S2 = 2000 - 100×dd为沉降量(单位:mm);加载失败得0分;

S3为用纸和基桩体积所扣分数,

S3 = max[0, (P – 300)/5]+max[0, (M – 2000)/50]P为用纸量(包括纸和胶带的用量,单位:g),M为砂的质量(单位:g;说明:体积用砂子质量近似折算);

S4为模型制作耗时所扣分数,S4 =max[0, 10×(T – 120)]T为耗时(单位:min)。

说明:C档的设置是为了便于排出名次。对于加载失败的参赛队,如果没有加载到70kg,则荷载按各加载失败参赛队中沉降≥20mm时对应的最小荷载计算。即按该最小荷载对应的沉降按上述公式计算得分。

 

2.如果对结果有争议或出现得分相同的情况,则由评审小组投票决定得分和排序。违反比赛规定和公平比赛精神的将由评审小组讨论后取消参赛资格或评比资格。

 


附件四:加载示意照片

20170117_102604

 

20170117_110727

 


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