随着中国城市化发展进程的逐步加快,高层建筑、超高层建筑越来越多，伴随而来的是深基坑工程的大量出现。由于城市地区特有的区域特点,因此对深基坑工程的支护要求更加严格,其中桩锚支护结构就是一种常用的支护形式。桩锚支护结构是由支护桩和锚索(杆)组合而成的支护体系,该支护体系具有合理的受力状态,良好的支护效果,以及较低的工程造价,所以在基坑工程和边坡治理中被广泛应用，但又鉴于其特有的施工工艺和流程，实验室条件不能将其完全展现。同时，建筑工程安全生产责任重大，建设周期过长，学生很难到施工第一线进行参观学习，无法接触真实或高度仿真的深基坑开挖桩锚支护过程，限制了学生对建筑深基坑中关于基坑放样、止水帷幕、基坑降水、钻孔灌注桩施工、锚索施工、基坑开挖、支护结构监测等流程的认识和学习。

“建筑深基坑桩锚支护虚拟仿真实验”包含深基坑从支护到开挖再到监测整个施工工艺流程。开设这个实验，可达到以下目的：

（1）提供一个全方位了解深基坑并可操作深基坑开挖过程中多种设备的虚拟环境，让学生切实体验深基坑开挖支护施工工艺流程；

（2）让学生充分熟悉深基坑开挖桩锚支护过程中各个施工阶段设备（材料）的选择和施工参数的设计，深刻理解深基坑变形特征和桩锚支护控制机理之间的内在联系；

（3）调动学生进行实验的积极性和主动性，让学生结合所学的专业理论知识，思考深基坑设计与支护参数内在联系，并在课程设计、毕业论文或大学生创新设计项目中，充分运用这些知识来解决问题，增强学生创新创造能力。

桩锚支护是将受拉杆件的一端固定在开挖基坑的稳定地层中，另一端与围护桩相联的基坑支护体系，它是在岩石锚杆理论研究比较成熟的基础上发展起来的一种挡土结构，安全经济的特点使它广泛应用于边坡和深基坑支护工程中。在基坑内部施工时，开挖土方与桩锚支护体系互不干扰，能有效的缩短工期，尤其适用于复杂施工场地及对工期要求严格的基坑工程。桩锚支护是深基坑的一种重要的支护措施，它的产生结合了排桩和锚杆支护方法的优点，其阻挡基坑边坡下滑的抗滑力主要来源于锚杆所提供的锚固力和排桩提供的阻滑力。桩锚支护体系主要由排桩、土层锚杆、围檩等组成，在基坑地下水位较高的地方，支护桩后还有防渗堵漏的水泥土墙等，它们之间相互联系，相互影响，相互作用，形成一个有机整体。桩锚支护体系其主要特点是采用锚杆取代基坑支护内支撑，给支护排桩提供锚拉力，以减小支护排桩的位移与内力，并将基坑的变形控制在允许的范围内。

建筑深基坑桩锚支护的核心内容在于钻孔灌注桩施工、锚索施工和基坑开挖等。该虚拟仿真实验教学项目遵循桩锚支护实验原理进行开发，全面地反映了实验教学的相关要求，再现了真实的施工操作环境，具有良好的互动体验。

打开浏览器，在地址栏中输入实验项目展示网站网址：

http://sjkzmzh.hyit.edu.cn/。

第一次打开需要按照页面提示下载并安装实验所需要的插件（若页面没有提示，需要点击页面中的“插件下载”）。插件安装和使用过程中应关闭杀毒软件，以防杀毒软件误把插件当成木马病毒文件。在实验过程中，如果点击运行，实验结果不出现，请检查插件是否启动。

打开后的界面如图所示，由演示模块、学习模块、考核模块组成。学习模块由安全知识、设备知识、施工步骤和突发情况处理等四部分组成，由学生提前自主学习。考核模式由理论考核和实践考核组成。下面主要介绍演示模式步骤。

进入演示模式

演示模式由三部分组成：工程概况、施工过程以及支护监测。点击进入施工过程，进入开始演示状态（注意：实际工程中，在此之前要进行施工测量与定位放线）。

一、基坑放样

1、基坑定位

点击鼠标左键，将基坑外廓各轴线交点（简称角桩）测设在地面上，作为基坑放样和细部放样的依据。

2、基坑放线

依次点击鼠标左键，根据已定位的基坑轴线交点桩（角桩），详细测设出基坑各轴线的交点桩（或称中心桩），然后，根据交点桩用白灰撒出止水帷幕的中心线、钻孔灌注桩的中心线。

二、三轴深层搅拌桩施工（止水帷幕施工）

止水帷幕施工工艺流程:三轴搅拌桩机就位→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复预搅下沉→重复喷浆搅拌提升→三轴搅拌桩机移位。

1、点击三轴搅拌桩机使三轴搅拌桩机就位

2、点击三轴搅拌桩机，做预搅下沉操作

3、点击三轴搅拌桩机，做喷浆搅拌提升操作

4、点击三轴搅拌桩机，重复预搅下沉操作

5、点击三轴搅拌桩机，重复喷浆搅拌提升操作

三、基坑管井降水

基坑管井降水施工工艺如下图所示。

1、测放井位

2、点击旋挖钻机使钻机就位

3、点击旋挖钻机，做钻进成孔操作

4、点击吊车，下井管

5、填滤料、洗井排浆

6、降水操作

四、泥浆护壁钻孔灌注桩施工

泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺如下图所示。

1、施工准备

2、点击护筒，做埋设护筒操作

3、点击旋挖钻机使钻机就位并钻进

4、点击旋挖钻机，做向孔内注浆操作

5、点击吊车，做吊装钢筋笼操作

6、二次清孔

7、点击吊车，做安装、吊放导管操作

8、灌注水下混凝土

五、冠梁施工

钻孔灌注桩施工完毕(桩体合格)→测量放线冠梁位置，开挖并凿除桩顶混凝土→冠梁钢筋加工安装、预埋件安装→浇筑冠梁混凝土→混凝土养护→模板拆除等。

1、测量、放线冠梁位置

2、开挖覆土及桩间土

3、凿除钻孔灌注桩桩头处的混凝土

4、点击冠梁钢筋骨架，放入冠梁钢筋骨架

5、点击模板，安装模板

6、点击模板，做拆模操作

六、第一层锚索施工开挖

1、点击挖掘机，进行第一层基坑开挖（深度3m）

2、点击锚杆钻机，做钻孔、清孔、锚索制作安装操作

3、点击锚索，做锚索插入操作

4、点击注浆设备，进行浆液制作，第一次注浆

5、点击注浆设备，进行第二次注浆

6、锁具安装

7、点击张拉设备，进行张拉、锁定

8、第二层基坑开挖（具体步骤与第一层基坑开挖类似）