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关键词 专业学位研究生 全日制工程硕士 课程教学
中图分类号:G643.0 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.020
Discussion on the Teaching Reform of Postgraduate Degree Programs
in the Field of Architecture and Civil Engineering
ZHANG Jintao
(Graduate School of Tianjin Chengjian University, Tianjin 300384)
Abstract This article mainly aims at the training objectives and characteristics of the subject of professional degree graduate students in the field of architecture and civil engineering. Combined with the existing scale of graduate students and curriculum teaching situation of Tianjin ChengJian University. In terms of the knowledge structure , capacity requirements and quality requirements and other aspects, which the master needs in the field of architecture and civil engineering. Discussing releted contents of the reform scheme about education . Coming up with several advises to complete the training mechanism of this field, to complete the system of professional degree and to promote the teaching reform of engineering masters.
Key words professional degree postgraduate; full-time engineering masters; curriculum instruction
研究生教育作为国家创新体系的重要组成部分,是培养具有创新意识和自主创新能力的高水平人才的主要途径。然而,随着经济社会的快速发展,传统的研究生培养模式已经不能完全适应其多样化的需求。为了解决这一现象,我国提出建立以提升职业能力为导向的全日制专业学位研究生培养模式。全日制专业学位研究生作为学术型学位研究生的补充与转型,其目的在于培养适应社会发展所需的应用型人才,而这其中涉及面最广、招生人数最多的专业学位类型便是工程硕士专业学位。现有建筑类高校大多从2009年开始招收全日制工程硕士研究生,涵盖建筑与土木工程、项目管理和环境工程等领域,目前人数已超过学术型研究生,占全日制研究生总数的50%以上,其中建筑与土木工程作为招生的主要领域拥有全日制研究生人数占工程硕士研究生总数的一半以上。
为完善现有建筑与土木工程领域工程硕士的培养机制,完善专业学位制度,推进工程硕士研究生教育更好发展,本文针对建筑与土木工程领域硕士研究生的培养目标及学科特点,提出本领域硕士研究生课程教学改革的相关建议。
1 课程教学改革的背景与条件
无论是本科生还是研究生,课程教学都是不可或缺的一部分。但是与本科生不同的是,研究生课程教学不仅要掌握广泛的基础理论知识,更要在此基础上加深与巩固,培养研究生自主学习和科学研究的能力。对于全日制专业学位研究生更要学会将基础理论运用于工程实际从而培养解决实际问题的能力。掌握坚实的基础理论知识是解决工程实际和培养创新意识的基础,而知识又以课程的形式传递,因此课程教学在研究生培养中起着重要的基础性作用,同时也是培养符合社会发展需求的应用型人才的基本途径。随着科学技术的发展,知识也在不断地更新,研究生课程教学改革也成为了研究生教育改革的关键之一。
近几年,建筑类高校相继提出了建设高水平、有特色的建筑类教学研究型大学的新目标,对研究生教育教学也提出了新的更高的要求,目前许多高校正以课程建设为契机全面推动研究生教育教学改革。课程教学作为研究生培养的关键性环节,自然也要符合相应的专业特点。
现有全日制在校硕士研究生基本为招生学科的相同专业或相近专业的本科毕业生,生源质量较好。建筑类高校课程设置不仅总体上符合研究生课程体系要求,能较好地体现研究生教育的特点,而且有明显的工科特点和建筑类学科的优势。目前建筑类高校研究生开设课程中学位课的深度和广度有利于学生掌握坚实宽广的基础理论知识;选修课覆盖各专业门类并具有城建类高校的特色。另外为跨专业与同等学力人员开设的补修课能够体现学科专业发展的前沿,有利于学科课程体系结构的调整和优化以及学科的建设和发展。任课教师政治素质好,业务水平较高,全部具有高级职称或博士学位。
2 现有课程教学存在的主要问题
我国全日制专业学位研究生从2009年开始实施,时间相对较短,和学术型研究生相比,还没有形成一个系统的课程教学体系。目前,一些高校仍不能正确区分全日制专业学位研究生与学术型研究生的培养模式,不能准确定位全日制专业学位研究生的类型与特征。然而课程教学在研究生培养过程中又起着很大的作用。因此正确认识目前全日制专业学位研究生课程教学所存在的问题,对于研究生课程教学改革至关重要。其存在如下几方面的问题:
2.1 教学方式仍停留在本科阶段
教学方式对教学效果有很大影响,目前很多高校教师在研究生课程教学中还沿用本科生的教学模式,不能正确认识研究生和本科生在知识培养与技能实践上的差异。针对不同的课程形式与课程内容教学方式过于单一。大多数课堂以教师讲授为主,缺少师生之间的讨论与交流,忽视了研究生在课程教学中的主体地位,使其和本科时期一样在学习上处于被动接受之中,这难免会对研究生自主学习和创新能力的培养有所影响。只重视知识的传授,不能实现师生之间的互动,也就无法实现对于研究生课程教学的目的。
2.2 课程体系尚不完善
全日制工程硕士与传统工学硕士的最大区别就在于其紧跟工程实践,具有很强的应用性。而目前很多高校对于全日制工程硕士设置的课程体系都不能符合这一学位类型的特点和目标,存在着诸多的不合理性。一方面,在课程设置与教学设计上不能做到与本科较好地衔接,经常会出现课程设置重复,或知识点衔接不上等问题。另一方面,许多高校对全日制工程硕士的培养大多照搬原有工学硕士的课程设计与课程内容。工学硕士与全日制工程硕士相比,课程体系相对局限于特定的学科范围之内,课程内容也相对单调,大部分课程以理论的阐述为主,这就忽视了全日制工程硕士应用性较强的专业特色和工程的实践应用特性,不利于培养全日制工程硕士解决实际问题的综合能力。
2.3 缺少对实践创新能力的培养
实践创新能力的培养是全日制工程硕士培养的一个重要目标,采取校内导师与企业导师相结合的培养方式也是为了更好地达到这一培养目标,这其中企业导师对研究生实践创新能力的培养起着更为关键性的作用。但在实际中,许多高校对全日制工程硕士的培养并未发挥出双导师制度的优势,实践教学环节也并未落到实处。目前双导师制度在高校全日制工程硕士培养中已基本建立,但由于企业导师几乎很少将时间和精力用于指导研究生上,使得学生大多数情况下都有校内导师指导,这就使得双导师制度过于形式化,失去了企业导师对研究生培养应有的价值。即便企业需要高校所提供的技术人才,学校与企业之前缺乏必要的沟通与交流,仍然会使得全日制工程硕士失去许多工程实践的机会,也很难达到对其实践创新能力的培养。
2.4 教师素质有待进一步衡量
教师仍然是研究生掌握基本理论知识,培养实践创新能力的关键所在。因此教师的理论素养与工程实践经验对实现全日制工程硕士的培养目标都起着很大作用。与工学硕士相比,教师在向全日制工程硕士阐述基本理论的同时更重要的是要结合工程实际,将理论转化为工程应用的方法。目前,高校对于研究生任课教师的选择条件很高,要求全部具有高级职称或博士学位,然而也正是这样的高标准使得研究生任课教师大多脱离企业,长期从事理论研究,因此在教学工程中自然更加注重理论的阐述,而忽略了其在工程实践中的具体应用。这一现象与高校对教师的评定标准也是分不开的,高校对教师的评定重视学术水平和科研能力,而对其工程实践经验相对忽视,难免导致教师在两者选择上有所偏向。
2.5 课程考核制度有待明确
课程考核是检验研究生课程学习后知识结构掌握和能力素质提升情况的一种有效途径。研究生课程考核以能全面反映研究生学习情况为目标,重视过程考核,达到通过考核促进研究生自主学习能力的提高的目的。而目前现有的以课堂讲授为主的教学方式导致课程考核方式过于单一,考核内容和深度也一般过于随意,对课程考核及评价缺乏统一、完整、科学的机制。许多高校还存在着课程体系设置良好,课程实施和课程考核等环节过于随意的现象,有些重要的专业课程考核形式过于局限,难度也过于简单。除采用考试、论文等形式的考核方式,很少针对全日制工程硕士的专业特点及对人才培养的目标确定能更加反映工程实践及应用的考核形式。①
3 课程教学改革方案探讨
通过课程教学改革保证课程教学质量,对更好实现研究生的培养目标具有非常重要的意义。根据上面所提到现有研究生课程教学中所存在的问题,并结合实际情况,主要针对建筑与土木工程领域专业学位研究生提出以下关于课程教学改革的几点思考:
3.1 改进教学方式,优化课程体系
土木工程的全寿命周期可分为设计、建造和使用三个阶段,根据社会对土木工程专业人才的需求以及这三个阶段的特点,确定建筑与土木工程领域的人才培养目标,即能够主持大型复杂结构的分析、计算与设计工作的工程设计师;能够解决重大工程施工关键技术问题、具有施工组织管理能力的工程建造师;能够开展大型土木工程检测与评估及工程事故分析处理的工程检测评估师。②
为达到培养建筑与土木工程领域创新性、复合型高层次工程技术人才的目标,应该积极探索多样化的教学方式,激发研究生的学习兴趣,发掘提升研究生的自主学习能力。针对不同的教学内容,尝试采取互动开放模式、课堂论坛模式、探索式学习模式、虚拟现实教学等,提升课程学习中的教学互动。注重研究生在教学过程中的主体地位,鼓励研究生参与教学设计、教学改革和教学评价等环节。加强课程建设与学科发展相结合。根据社会、经济、科技、文化发展对学科建设提出的要求,不断改进、完善课程教学内容。要更加注重加强研究生对前沿理论和科研成果的认识,使研究生课程教学改革成为一个不断发展与深化的过程。
建筑与土木工程领域课程体系的设置,既应符合社会对于研究生思想、理论及专业创新等方面的要求,又要因人而异,根据每个人的培养方向来制定。对于学科基础课程,包括公共基础课和专业基础课,既要体现其基础性、宽广性和系统性,又要注意把握课程的深度和广度。对于专业选修课应根据人才培养目标的不同,有针对性地开设与培养方向相适应的课程,工程设计类应开设关于结构设计软件、结构设计规范及结构建模方法的相关课程;工程建造类应开设有关施工组织与施工技术、工程建造管理等相关课程;工程检测评估类应开设结构检测鉴定、工程事故分析处理、既有结构可靠性评定等相关课程。对于专业创新实践既应体现其先进性和前沿性,又要有利于激发研究生自主学习兴趣,促进其创新能力的发展。
3.2 明确培养模式,重视实践创新
在建筑与土木工程领域,基础理论知识在研究生培养过程中起着很大作用,只有具有扎实的数学、力学基础,才能胜任工程设计、施工、检测等高级技术工作。随着科学技术的快速发展,学科交叉性也越来越有所体现,各种新兴学科在工程领域有着越来越多的应用,因此更应该将现代科学技术融入到传统土木工程中,通过不断实践培养适应时展的创新型人才。③
专业学位研究生一般是双导师制,即校内导师与企业导师相结合,因此其培养模式也与学术型研究生有所不同,课程也从课堂到企业随着主体的改变发生变化。学校课堂在研究生基础构建阶段起着非重要的作用,通过开设哲学、职业道德与素养、土木工程基础理论等课程解决研究生基础知识、基本理论与基本素养的培养问题;校内导师在研究生专业实践阶段起着很大作用,通过开设专业前沿课程、直接参加工程实践等解决研究生实践能力的培养问题;而企业导师主要负责研究生的创新与实践,通过面向工程进行工程设计、新技术研发等解决研究生创新能力和解决工程问题的能力培养问题。
对于专业技能的培训,应由校内导师和企业导师根据培养目标共同为研究生选择实习基地。工程设计类研究生选择大型设计院进行相关技能的培训,熟悉掌握设计方案制定、大型分析软件的使用、复杂结构计算分析、设计规范应用及工程表达;工程建造类研究生选择大型施工企业进行相关技能培训,学习施工方案制定、施工疑难问题处理、关键技术研发和施工过程的安全控制;工程检测类研究生选择大型工矿企业进行相关技能培训,学习检测方案制定、计算分析与评估、检测技术开发和病害分析与处理。
鼓励教师自编特色教材,开发多媒体和网络教学课件,充分发挥现代化教学手段的作用,积极进行网络课程和网上教学资源的开发与应用。鼓励和发展外语或双语教学,积极引进和使用国内外高水平优秀教材、原版教材。充分利用学校各学科的教学服务平台和实验设备,提高研究生的独立研究能力和实际应用能力。邀请企业导师、外聘导师指导实践性教学,利用共建产学研实践基地及行业资源丰富实践性教学内容。
3.3 提升教师能力,完善管理机制
研究生课程教学不同于本科生,教师在讲解课程基本理论与实际中,更应注重对研究生知识获取能力、独立研究能力和解决实际问题的能力的培养。因此要明确研究生课程任课教师的聘任条件及方法,研究生任课教师一般应具有高级专业技术职称或博士学位,并且授课水平较高、实践经验丰富,熟悉本学科的前沿动态,具有一定的科研能力和水平。支持教师合作开发、开设课程,鼓励国际和跨学科合作。建设教学交流和教学技能培训平台,有计划地开展经验交流与培训活动。④
加大对教师参与课程建设和教学改革的激励与支持,加大对教师承担研究生课程建设和教学改革项目的资助力度,对在课程建设和教学改革工作中做出突出成绩的教师予以表彰。提高研究生课程建设和教学工作在教师绩效工资分配中的比重,将承担研究生课程建设和教学工作的成果、工作量以及质量评价结果列入相关系列教师考评和专业技术职务评聘中。
课程考核是检验研究生对所学知识理解和掌握程度的有效手段。然而,课程属性和学科特点的不同,导致考核方式不尽相同,考试和提交专题报告相结合。多样、有效、可操作的考核形式对于加强研究生基础知识、创新性思维和发现问题、解决问题的能力的考查尤为重要。通过课程考核也可以促使研究生积极主动学习和教师课程教学的改进。除了相关课程考核,还要探索建立课程学习综合考核制度,结合研究生中期考核,对研究生经过课程学习后知识结构、能力素质等是否达到规定要求进行综合考核,针对考核结果分流或淘汰一部分学生。
健全研究生课程教学管理机制,教学管理文件要对研究生教学环节全覆盖。建立以教学督导为主、研究生评教为辅的研究生课程教学评价监督机制,对研究生教学活动全过程和教学效果进行监督。建立严格规范的课程审查与淘汰机制,对已开设的研究生课程的开课情况和教学效果进行定期审查,并根据审查结果对课程及时进行调整。⑤
4 结语
作为研究生教育改革的新生产物,全日制专业学位研究生陪养在我国才刚刚起步,所面临的关键性问题是要保证其对研究生的培养质量。课程教学作为研究生培养的首要环节,仍然存在许多有待解决的问题。对全日制专业学位研究生进行全面深入的课程教学改革是有必要的。在改革过程中,我们要结合全日制专业学位研究生的专业特点和培养目标,针对教学中存在的问题,重点把握教学方式的改进、课程体系的设置、实践创新的培养以及管理机制的完善,与此同时借鉴其他高校在本领域进行课程教学改革所取得的成功经验。通过不断地探索与改革,我们一定能够实现对全日制专业学位研究生的培养目标,培养出符合社会发展需要的应用型技术人才。
注释
① 朱丽华,史庆轩,任瑞,张维华.建筑与土木工程领域全日制专业学位研究生课程教学改革[J].高等建筑教育,2014.23(4):112-115.
② 景静姝,王玉琨,刘鉴汶.高等院校研究生课程教学改革问题探讨[J].理论导刊,2007(5):97-99.
③ 陈伟,张季如,万晶.全日制工程硕士研究生课程体系改革与分析[J].高等建筑教育,2013.22(1):61-65.
关键词:现浇板;裂缝;控制
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
随着我国城市化进程快速推进,各种大型基础建筑大量兴起,传统的预制板逐渐被现浇板所代替。由于使用现浇板,房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构的安全性均有很大的提高。随着土木工程的发展,很多人开始关注土木工程施工时现浇板的裂缝情况。现浇板出现开缝情况是比较常见的问题,如图所示。
一般来说,现浇板的裂缝不会对结构的安全造成威胁,但是裂缝的出现会让人们对结构的安全问题产生怀疑,采取预防措施以避免裂缝的发生是非常必要的。笔者将分析土木工程施工现浇板裂缝产生的原因,并提出具体的防治措施。
一、现浇板裂缝产生的原因分析
在土木工程施工中,现浇板产生裂缝的原因涉及到很多方面,笔者将从自己的工作经验入手,具体分析现浇板裂缝产生的原因。
材料选用的问题
在楼板的浇筑过程中,水泥是比较重要的材料。在对水泥的品种或者型号进行选择时,一定要注意观察它是否合适,否则会影响到建筑物的收缩性。一些水泥型号不同,其中所含的石膏等成分是不同的,细度存在明显的差异,收缩值也不一样。一般来说,水泥的标号等级越高,所用的水泥量就越大,水化热量相对较高,在这种情况下,混凝土收缩变形就更加明显,裂缝也就随之产生[1]。
设计的问题
现浇板一般都有一定的收缩性,设计师在进行设计时,必须考虑到建筑物中哪些地方容易出现裂缝,出现裂缝的因素有哪些,一般来说,现浇板主要是在房屋周围的阳角出现裂缝,混凝土在进行凝固的过程中,受收缩作用、温差的共同影响,容易产生裂缝的情况。结合现在的设计情况,设计师在进行设计时,更多的考虑到强度的因素,对混凝土的收缩性以及温差的因素没有过多的进行考虑,配筋率不符合相应的规定,在房屋的边角处容易出现裂缝[2]。
施工因素引起的问题
在施工过程中,导致裂缝出现的细节有很多,主要有以下几个方面:
第一,混凝土模板的因素。如果在浇筑混凝土之前,没有在模板上洒水,模板就会非常干燥,然后从混凝土中吸收较多的水分,混凝土就会发生收缩的现象,进而出现裂缝;如果模板中起支撑作用的部分刚度不够,会使模板产生变形,支撑开始下沉,然后出现裂缝。
第二,现浇板中钢筋的因素。钢筋对现浇板起到很大的作用,它主要具有两方面的作用:(1)由于外荷载的存在,钢筋可以抵抗它所产生的弯矩;(2)避免混凝土收缩以及温差的影响。如果想要钢筋发挥好这两个方面的作用,上下的保护层必须合理。但是,在实际施工的过程中,下层的钢筋比较容易控制,上层的钢筋很容易受到多种因素的影响,如钢筋操作人员、配套工种的操作人员,他们如果随意踩踏上层的钢筋,上层的钢筋很容易发生变形或者弯曲的情况,进而导致裂缝的发生。
第三,混凝土搅拌的问题。混凝土的强度值比较容易受到水灰比的影响,水和水泥的用量一旦发生变动,会对混凝土的强度产生一定的影响。如果在配制粉砂时,所含的泥量过大,混凝土的收缩性就会变大,抗拉的强度降低,混凝土的收缩性一旦收缩,很容易产生裂缝。
二、对土木工程施工现浇板裂缝进行预防
现浇板的裂缝产生的原因主要是以上几个方面,如果要对现浇板的裂缝进行预防,必须结合影响因素,选择适当的预防措施。
控制原材料
在原材料的质量方面要加强控制。首先注意生产材料的厂家,施工单位要注意选择正规的厂家,最先选择的是硅酸盐水泥,严格控制水泥的型号和规格,并且选择样本进行检验。其次,要多注意商品类混凝土的品质。如果商品类混凝土质量比较差,混凝土的性能就会降低,进而产生收缩裂缝的问题。在施工现场,施工单位要注意检验入模的塌落度,对混凝土进行取样。在选择配合比时,水灰比应该小于0.6,水泥的使用数量控制在300Kg以上。
在设计方面加强控制
在对混凝土的板材进行生产设计时,要注意设计单位的工作。设计单位应该把结构的耐久性能以及结构的安全性能考虑进去,在板材容易出现裂缝的位置,提高钢筋配比量,挑选合适的钢筋,加强钢筋的密集度。
在施工环节加强控制
在施工环节加强质量控制,主要表现在以下几个方面:
(1)对楼板上层的钢筋网加强控制
如果垫板间的距离大于1.5米,对钢筋网的保护措施造成一定的影响,钢筋网保护层的厚度没有保障,所以要对纵向、横向的垫块间距进行有效控制,距离最好控制在一米。具体的办法是先在楼层双向的钢筋中设定小马撑,间距控制在700毫米的范围内,如果钢筋的直径比较小,下马撑的间距必须控制在600毫米内【3】。然后,对交叉作业的的时间进行科学安排。板底的钢筋在绑扎以后,必须及时进行线管的预埋工作,对模板进行封镶,这两项工作属于交叉性的作业, 必须保证交叉作业的质量。
(2)在高温季节施工的注意事项
夏季的温度比较高,在高温的情况下进行施工时,应该采取合适的方法,对混凝土升温的速度进行有效控制,控制混凝土的热扩散现象,缓解温度变化带来的影响,这样可以使混凝土平均的温度产生的拉应力值控制在一定的范围内,保证拉应力小于抗拉的轻度。
(3)对预埋线管进行防治
预埋线管如果没有做好防治的工作,也会出现裂缝的情况。线管比较多或者相对较粗,在实际施工的过程中,应该增加短钢筋网,使短钢筋网与线管呈垂直的关系,或者在线管的周围增设加强梁,根据板上的开动情况进行配筋的设置。根据笔者的经验,增加的抗裂短钢筋最好采用Φ6-Φ8类型,它两端的锚固长度必须大于300㎜【4】。
结语:
在土木工程施工中,现浇板裂缝是比较常见的问题,但是它又比较难于解决。因此,在对现浇板进行施工时,为了避免裂缝的发生,在施工的过程中应该注意到各个细节,注意钢筋网、温度和预埋管线等的因素,采取有效的措施,切实保证工程的质量。
参考文献:
[1]潘宇.浅析现浇板裂缝产生的原因及预防措施[J].科技风,2012(10)
[2]韩少伟.高层建筑中现浇板裂缝的成因分析及控制措施[J].建材与装饰,2012(08)
【关键词】土木工程;现状;发展方向
中图分类号:S969 文献标识码: A
一、前言
近年来,土木工程不断发展,使得土木工程的发展现状及未来发展方向问题引起了人们的普遍关注。我国在土木工程的发展方向上虽然取得了一定的成绩,但水平依然有待提高。因此,新时期下,我们要加强对土木工程发展现状及未来发展方向探析。
二、土木工程的定义
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既包含建造工程中所涉及到的材料、设备以及勘察、设计、施工、保养维护等活动;同时也包括工程建造的对象。可以说土木工程是一门内涵广泛、结构复杂、门类众多的学科。
土木工程与人类的生活密切相关,也就是说人们的衣、食、住、行处处都与土木工程相关联。其中“住”直接依赖于各种类型的建筑物,而对于“衣、食、行”的影响表现为:可以通过兴修水利、建造农田灌溉设施以及城市供水系统来解决人们的衣食的问题,另外还可以通过建造道路桥梁来解决人们的出行问题。总之,土木工程与人类社会的发展是相辅相成的,我们可以从土木工程所建造的建筑物中直接察觉出各个历史时期的经济、文化、科技现状。
土木工程在漫长的发展过程中,已经取得了许多具有历史意义的成就,这些成就不仅仅是体现在工程建造的安全性和经济性方面,更重要的是在结构力学的理论分析或者结构设计的手段和技术等方面有了许多突破性的进展。
三、土木工程的发展现状
1、土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分,即土木工程理论和土木工程设计,理论是基础、设计是理论的体现,只有建立坚实的理论基础,才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科,需要对每个学科综合加固,切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃,针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件,这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快,土木工程发展的信息交流得到了很好的进步,对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2、土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例,趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类更有可能从事更大规模的土木工程修建,高层建筑不仅在数量上越来越多,超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的,随着对土建项目要求的增长,土木工程设计也更加向更复杂的方向发展,只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前,土木工程设计发展取得了一定的成绩,在形式、受力等方面取得了进步。
3、土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料,如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等,新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用,为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展,使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现,推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之,我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步,但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破。
四、土木工程发展趋势
1、精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学,利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用,重点为解决数学分析与处理。现阶段,有些领域还不够完善,比如:对于结构复杂的、流体介质等受力分析,需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题,还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化,可以模拟更复杂的施工情况。
2、土木工程的空间发展
(1)向高空发展。
随着人均建筑面积不断缩小,人类努力开发所有可开发的土地资源,因此土木工程发展趋势是不断向高空和地下发展。向高空发展,近年来已经取得初步进展,我国已有了500m以上的高层建筑,波兰227Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼,更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。
(2)向地下发展。
对于可开发的建筑资源,不仅有地上的高空资源,还有地下空间可以利用。在北京、上海等各大城市相继开通了地铁,对于土木工程在地下空间的应用,是一个良好的开端。不仅充分利用了地下土地资源,而且还缓解了地上交通拥堵的问题。随后,地下停车场、地下隧道、安装管道用的微型隧道等等的地下空间实现了综合应用。日本东京八重洲的地下街,是目前世界上最大的地下街。莫斯科切尔坦沃小区地下商业街,是目前深度最深的地下街,深度可达100m。并且,GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)、G飞(地理信息系统)不断地在地下空间开发中得以应用。但是,随着这些高空和地下空间的断发展,也带来了一些新的问题,如:地震荷载、地下水流向的改变、原有地层应力的改变、生态环境的破坏等等。因此,如何实现高空和地下空间的可持续开发和利用是一个重要研究课题。
(3)向沙漠、海洋、太空发展。
未来建筑空间的延伸,也不只局限于陆地上,也可以向沙漠、海洋、太空发展。对于沙漠化越来越严重的地球来说,开发沙漠资源是必然的趋势。可以通过输水管道、人工河等工程,实现沙漠的改造工程,将是未来的沙漠中土木工程的一大趋势。拓展海洋空间,也是未来土木工程的一大发展空间。
3、土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长,而且随着生态型建筑理念的发展,对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高,需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料,以适应人和自然环境的协调发展。
4、土木工程信息化的发展
近年来,信息化已经普及,并且逐渐带动工业的信息化,必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等,这些信息化技术不断渗透到土木工程中,并且涵盖了土木工程的全过程,不仅限于设计和施工,还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线,也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
五、建议
土木工程的发展和材料及材料力学的发展是息息相关的,可以说每一次材料的发展都会对土木工程的发展带来飞跃式的发展,今后很长一个时期,土木工程的发展依然也是材料发展的趋势。我国土木工程虽然取得了一些成就,但总体水平与发达国家相比还有一定的差距,展望未来,不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究,更要加强土木工程二级学科理论和技术的融合与渗透,实现土木工程的更大突破,争取迈上―个崭新的台阶。
六、结束语
由上文可知,土木工程是经济发展的核心部分。因此,我们要根据实际情况制定出合理的土木工程施工方案,确保建筑工程的质量安全。
参考文献
关键词建筑土木工程;基坑支护;建筑施工
引言
在建筑施工中,应用基坑支护技术,不仅有助于提升建筑稳定性,也可以避免建筑质量问题的产生,提升建筑土木工程施工质量[1]。文章通过分析在建筑土木工程施工中应用基坑支护技术的原则问题,从而优化制定应用基坑支护技术的施工决策,确保可以有效提升建筑土木工程施工质量。
1、建筑土木工程案例
建筑土木工程中,该建筑为A地房建土木工程,总体建筑面积达到30624.6m2,建筑的整体高度达到26.2m。同时,该建筑的地面层数是九层,地下层数是一层,并且在地下部分的建筑标高达到-6.6m。同时,对于该建筑工程施工相关数据资料进行分析,该土木工程建筑所出区域地质构造成分复杂,是人们日常生产生活中堆放或遗留垃圾的地方,且该部分地质构造厚度达到1.7~3.1m范围,并保持一种自重固结状态。同时,在建筑工程中,其淤泥质土厚度达到0.5~6.2m范围,粘性土厚度为1.1~4.3m范围;顶层的残积粉质粘土埋深为12.7~16.9m范围。建筑周围的地理情况为普通的泥土土层,局部有黏性较强的粉质黏土层,而地下水的深度较小,整体水质呈现天然的弱酸性,对于建筑工程体内的钢筋混凝土结构没有腐蚀性影响。
2、应用基坑支护技术施工的原则
在建筑土木工程施工中,应用基坑支护技术,能够保护建筑工程的地基边坡,提升建筑土木工程地基边坡的稳定性,避免应地基边坡问题出现建筑塌陷的问题,也可以避免发生建筑位置偏移的现象,能够有效保障整个建筑土木基础工程施工的质量。因此,在实际进行建筑土木施工期间,应用基坑支护技术的同时,施工人员进行施工时也应该重视以下两项基本的施工准则:第一项原则,就是在针对土木工程进行基坑支护施工中,需要使基坑支护能够充分满足实际房建工程建筑变形标准,达到施工后建筑土木结构的稳定性要求[2]。应用基坑支护技术施工中,需要确保建筑土木工程施工后满足日常使用安全,提升建筑本身的最大荷载承受力要求,提升建筑工程使用安全。第二项原则,在应用基坑支护技术施工中,应该保证在建筑土木工程整个施工阶段中,基坑支护满足安全可靠性原则[3],也就是确保在工程施工中,提升使用基坑支护技术的安全性,避免因基坑支护问题降低土木工程施工安全。
3、建筑土木工程中应用基坑支护技术施工的优化策略
3.1做好施工前的准备工作。针对建筑土木工程施工中,应用基坑支施工技术,在执行该技术施工之前,需要做好基坑支护前期的准备工作,以确保能够保障整个土木工程施工中安全性。同时,在施工前准备工作过程中,做好土木工程施工现场的环境勘察工作,可以做好精细的测量工作,联合施工期间岩土抗剪强度度的变化因素,优化设计基坑支护方案,以确保提升工程基坑支护施工质量。最好,还应该准备好施工应用的机械设备,准备好施工材料,确保施工材料符合施工要求[4]。3.2确定好施工中基坑支护的安全等级。在对A地房建土木工程进行基坑支付施工中,能够根据建筑周边的环境,工程地质情况,基坑支护的深度,以及破坏后果的严重程度与地下水条件等,优化本次基坑支护工程施工的安全等级[5]。对于A地房建土木工程进行基坑施工施工过程中,针对周边环境条件的复杂程度,根据管线、建筑物以及道路进行衡量;而在破坏后果的安全等级划分中,可以根据施工对邻近建筑物的破坏程度,以此确定基坑支护施工的破坏后果。与此同时,也可以在施工中,可以工程地质条件,衡量施工基坑支护复杂程度。3.3优化设计基坑支护方案。在建筑土木工程施工中,可以应用悬臂式基坑支护、重力式基坑支护或是混合式基坑支护方案,但是,这些基坑支护方案,不仅其各自的支护方式特点各异,同时所适用建筑土木工程基坑支护效果也不同。因此,在实际进行A地房建土木工程施工中,需要慎重选择合适的基坑支护方案。在建筑土木工程施工之中,应用基坑支护技术,可以联合专家论证,由建设质量安全监察部门组织专家对建筑基坑支付施工方案进行论证,确定最优的基坑支付方案,提升具体施工中应用基坑支护技术的安全性。针对A地房建土木工程的基坑支护施工中,地面部分应用悬臂式基坑支护方案施工,地下层部分应用混合式基坑支护方案,以确保进一步提升建筑土木工程基坑支付施工质量。3.4优化确定基坑支护施工流程。在A地房建土木工程施工中,应用基坑支护技术,需要制定好的施工流程,首先,进行基坑场地清理;然后,修正基坑支付边坡,并安置好支护装置;最后,做好支付结构的后期检查养护工作。3.5加强基坑支护作业监测工作。针对建筑土木工程施工中,应用基坑支护技术,须加强对施工过程中的质量检测工作,以确保可以有效保障工程应用基坑支护技术施工的质量。A地房建土木工程施工中,应用基坑支护技术过程中,需要及时有效的监测基坑支护施工质量,及时发现基坑支护施工中存在的问题,及时处理这些问题,避免问题延伸出现更大的问题。同时,在施工过程中,还需要做好对基坑支护结构的杆件检测工作。例如,在建筑土木工程施工中,检测支护结构的护壁桩完整性,检测基坑施工中混凝土的强度,确保施工过程中基坑支护锚杆与锚索抗拉力均满足检测标准,满足施工要求,之后才可以进行下一步的施工操作。3.6注意施工中的安全管理。在施工过程中,做好安全管理工作,就如在进行土木工程基坑支护施工之前,应能够实现预计可能发生事故安全的部分,并能够做好施工后的抢险加固准备工作。在基坑支护施工中,需要强化对建筑土木工程施工现场的地下水控制工作,避免因地下水因素影响土木工程基坑支护施工质量。同时,在A地房建土木工程基坑支护施工中,若是建筑土木工程开挖面产生严重变形,应紧急疏散人员,可以上报上级的施工主管部门,并加固或拆除变形部分,保证建筑土木工程施工质量。在施工过程中,若是基坑支护结构产生失稳前兆,需要立即应用撑、压、拉、灌、堵等方法进行加固,避免基坑支护结构失稳。加强建筑土木工程中对基坑支护施工安全的重视度,降低施工中出现安全问题的概率,注重安全管理。
4、结论
综上所述,针对建筑土木工程施工过程中,应该以现阶段建设土木工程实际施工情况为立足点,然后优化设计基坑支护方案,并能够科学合理的应用基坑支护技术,从根本上提升基坑支护技术在建筑土木工程施工中的使用效果,从而确保建筑工程整体建设质量,具有十分重要的作用。
参考文献
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[4]丰江杰.分析建筑土木工程中基坑支护施工技术的应用[J].建筑•建材•装饰,2016,25(13):61,63.
关键词:钻孔桩技术;土木工程;应用
前言:土木工程中钻孔桩技术普遍应用于建筑行业中,是建筑工程中最重要的基础施工环节,直接影响着我国建筑工程的质量。钻孔桩技术是土木工程中最基础的施工方法与施工技术,对建筑工程中土木工程的质量起着决定性作用。因此,通过对钻孔桩技术的应用进行研究,可以有效提高土木工程质量,进而提高我国建筑工程质量。
一、土木工程中钻孔桩技术的含义与重要性
1.1土木工程中钻孔桩技术的含义
土木工程中钻孔桩技术是指在建筑工程施工过程中,对于还没有进行基础建设的地段,通过采用人力挖掘或者是机械钻孔的方式,运用土木工程中钻孔桩技术中的地基桩孔技术,并在桩孔内浇筑混凝土,放置钢筋笼,为后期构建承重台做好坚实基础。
1.2土木工程中钻孔桩技术的重要性
我国土木工程中钻孔技术是由国外引进的,主要运用在商业建筑、公路建设等大规模建筑当中。在建筑工程土木施工过程中,钻孔桩技术主要应用在建筑工程整体的地基浇筑。桩基作为土木工程施工的重要环节,承载着整个建筑的重量,其长度与深度决定着混凝土架构的放置,与工程的稳固性、抗震性以及耐用性紧密相连,影响着建筑工程的质量与使用寿命,钻孔桩技术对建筑工程的质量起着至关重要的作用。
二、土木工程中钻孔桩技术的应用现状
自20世纪60年代我国从国外引进钻孔桩技术,土木工程中钻孔桩技术得到普遍的应用,并且在建筑中具有一定的基础承载力,主要应用在商业住房、桥梁、公路等建筑工程当中。在土木工程施工中应用最多的是钻孔灌注桩技术。它主要由工序环节多的钻孔与工艺流程复杂的成桩灌注而形成,要求混凝土浇灌注过程时间短,因此应加大质量监督与时间的控制。钻孔桩技术在我国建筑中的应用与发展,最终以冲击钻孔、反循环回转钻孔以及正循环回转钻孔三种钻孔技术,提高了我国建筑的稳固性与抗震性。
三、土木工程中钻孔桩技术在应用中存在问题
3.1钻孔机工作过程中出现钻孔收缩问题
出现钻孔收缩现象,可能是钻孔壁土膨胀或者是钻孔本身小两个原因导致的。钻孔壁土膨胀是由于钻孔地质中的大量软土与软土颗粒在遇到泥浆后,吸收泥浆中的水分,致使软土与软土颗粒形成饱和的软土,导致钻孔壁周围的软土向内膨胀,出现钻孔变小收缩现象。钻孔本身小是由于钻孔机的钻头在不断的应用过程中,与地质中的岩石不断发生磨擦,而由于岩石本身坚硬,对钻头有一定的伤害力,容易造成钻头磨损严重现象。钻头磨损后切面直径变小,导致钻头在旋转的过程中,钻孔越来越小。
3.2钻孔塌陷问题
在建筑工程施工过程中,当土木工程钻孔桩施工中钻孔发生塌陷现象时,容易影响建筑工程的后续工作,进而影响工期。出现钻孔塌陷问题主要有以下三个因素:①可能在地埋设护筒时,由于工作人员过于急躁,没有按照标准施工操作进行,造成护筒浅、筒底出现漏水现象,而水对钻孔壁进行冲刷,导致上部孔壁狭小、下部孔壁扩张,在重力的影响下,出现上部钻孔下陷问题;②是桩基地质因素所致,当钻孔处地质呈砂性,软土多,粘土少,在钻孔的过程中,细砂就会自动下落,造成钻孔塌陷问题;③是由于泥浆比例不当,在进行钻孔过程中,需要进行钻渣提升与泥浆,泥浆比例过低,就会对孔壁造成较大的影响,容易造成钻孔塌陷问题。
3.3钻孔出现断桩问题
钻孔出现断桩问题是由于导管底端与孔底距离太远,混凝土在冲洗的过程中被稀释,导致混凝土的比例小于水灰的比例,出现混凝土无法凝固现象,造成桩体与基岩之间被无法凝固的混凝土填充等问题。所以在进行混凝土浇筑的过程中,导管过多的提升容易露出导管表面,遇到待料或者停电等原因容易造成桩身中出现岩渣沉积成层;或者由于灌注桩的上下孔分离,造成混凝土浇筑时无法从导管中灌入,进而采用孔门直接灌注的方法,出现离析现象,造成混凝土凝固后个别孔出现疏松与空洞问题。
3.4钻孔内出现过多沉积,钻孔机进度下降
钻孔机在进行深度钻孔时,容易出现钻孔底部淤泥沉积过多,钻孔进度降低现象。钻孔底部淤泥沉积过多可能是由于泥浆比例不合理,导致泥浆中钻渣比例降低,造成泥浆与钻渣不能及时排出,泥浆压力泵出现压力不足问题等。泥浆比例不合理,容易出现泥浆过稀现象。由于泥浆没有足够的悬浮力,致使颗粒较大的钻渣无法提升,造成钻渣沉积在钻孔底部无法排出。泥浆压力泵主要是用于排除泥浆与钻渣的作用,当泥浆压力泵压力不足时,泥浆与钻渣就会缓慢上升,,在这个过程中泥浆会发生沉淀现象。
四、土木工程中钻孔桩技术在应用问题的解决策略
4.1钻孔塌陷问题的解决策略
可以通过改变钻孔地质特性,防止钻孔塌陷现象的发生,选择黏土比例重或者在孔洞中注入水泥,以此加固钻孔孔壁,减小泥浆对钻孔孔壁的冲刷作用。或者按照严格的护筒埋设标准进行埋设,并实行埋设质量控制与监督。
4.2钻孔内部淤泥沉积过多的解决策略
为了有效避免土木工程中钻孔内部出现淤泥沉积过多的问题,在现实施工中应根据钻孔的实际地质条件进行不同泥浆的合理配制。另外还要根据钻孔的实际进度情况选择泥浆泵,增大泥浆泵的压力,从而有效地将泥浆与钻渣在未沉积时排出钻孔。此外,在进行水下混凝土灌注过程中,容易发生导管漏水,易引发断桩现象,因此,在进行导管使用前,应通过对导管做水密性实验与抗拔实验来避免导管漏水现象发生。
4.3钻孔机出现钻孔收缩问题的解决策略
当出现钻孔收缩问题时,应及时停止钻孔,检查钻头磨损程度。如果钻头磨损严重,应进行钻头更换或者修补,更换时应选择优质量、耐磨性能强的钻头,避免由于更换钻头耽误施工进度。如果不是钻头磨损的原因,当钻孔出现收缩现象时,应及时用钻锤进行钻孔的扩大,以确保钻孔达到,标准尺寸。
结语:土木工程中钻孔桩技术是建筑工程中最常用的一种桩基修筑技术,关系着整个建筑工程的承载力、质量、稳定性、抗震性与使用寿命,关系着人民生命财产安全。因此,加强土木工程中钻孔桩技术的研究,对建筑工程的质量安全有着至关重要的作用。
参考文献:
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关键词:土木工程;结构;抗震技术
中图分类号: E271 文献标识码: A
引言
近几年,全球各地各种自然灾害的发生率明显提高,其中地震对居民生活以及城市经济发展具有极大的破坏作用,因此,在进行土木工程施工时,施工人员应该充分考虑地震对施工的影响,针对建筑施工的实际状况,设计合理的抗震结构。
一、土木工程抗震设计的概述
建筑的抗震设计对于国家财产的保护,人民生命安全都有着极其重要的意义,当地震来临时,建筑抗震设计不仅仅能够保护人们的生命安全,还保护了国家财产,为国家经济建设做出了贡献。所以建筑抗震设计是建筑设计中极其重要的内容。但是,由于地震等灾害的发生具有不确定性,随时性,破坏性等的特点。土建工程的抗震结构设计对于整体的工程质量以及使用者的人身安全都有及其重要的作用。土木建筑结构的抗震设计是属于结构设计中的概念设计,能够在概念设计中清晰的表达。为了更好的做好土木建筑结构的抗震设计,在设计之前需要精确的掌控灾害能量的最大输入,结构体系,土木建筑结构的类型,刚度分布等相关问题。这样就可以从根本上消除土木工程建筑结构抗震结构中的薄弱环节。
二、土木工程结构中影响抗震设计的因素分析
在实际施工过程中,土木工程受诸多因素影响其抗震能力有较大的波动掌握土木工程抗震技术的前提是明确土木工程影响抗震能力的因素,笔者对影响因素做了以下总结:
1、地基影响因素。地基是建筑物整体质量的基础保障,是后期各项施工顺利开展的依据,如果土木工程地基选址不合理,在实际施工过程中建设工程的抗震能力将受到严重削弱;
2、土木工程的结构及原材料对土木工程抗震能力有直接影响,施工过程中如果土木工程结构设置不合理或者使用的原材料质量存在问题,土木工程的整体质量将受到严重影响,其抗震强度必将受到严重削弱;
3、建筑项目的高度对土木工程抗震能力有直接影响。伴随着经济的发展,城市高层建筑数量越来越多,国家对高层建筑的安全指标、材料特性以及力学模型等提出了更高要求,以上因素如果不符合施工要求遇到地震危害后将产生严重的后果;
4、抗震预防影响因素。在实际施工过程中各建设项目必须针对建筑物抗震性能编制合适的预防措施,为提高土木工程使用寿命提供技术保障。
三、深化土木工程抗震设计的对策
1、合理选择地基场地
合理选择地基场地是促进我国土木工程抗震技术发展的基础保障。在实际施工过程中,设计人员应该结合实际施工状况选择合理的施工场地,施工人员必须深入施工现场,了解土木工程所在地的地质状况,明确该地段的地震活跃状况,结合当地实际地震发生情况对可能出现地震区域进行分析,研究人员还应该准确地评定该区域一旦发生地震后地震的等级以及毁坏程度等。选址过程中,应该尽量少选择不利于施工的场地,如果建设项目中必然存在施工困难的区域,施工人员应该对该区域的地质加工加固,经过筛选后的地基应该处在密度较高或者岩石较多的基土位置,从根本上提高建筑物的抗震能力。
2、关注建筑结构的规则特性
实际施工中,为提高土木工程的抗震能力,施工人员还应该更高度关注建筑结构的规则特性。土木工程结构设计人员应该尽量选择最简单的抗侧力结构,与此同时确保结构的规律特性,在实际施工过程中,在合理分布建筑物承载能力的同时,还能提高建筑物的稳定性和牢固性。如果土木工程的结构不规则,施工时钢心和建筑物结构会出现严重的交错现象,一旦发生地震建筑物架构将出现严重偏离,整体强度降低后土木工程的稳定性也随之降低。因此,设计人员应该关注建筑结构的规则特性,减少因建筑结构不规则引发的地震灾害。
3、合理选择建筑结构原材料
合理选择建筑结构原材料是提高建筑物整体质量的基础保障。钢筋材料在土木工程施工中使用范围非常广,钢筋材料的质量直接决定建筑物的整体抗震能力。因此,施工人员应该结合建筑施工的实际状况,选择合适的材料,在考虑钢筋韧性的同时还应该充分考虑钢筋的受力方向与竖直方向。在选取土木工程施工中使用其他材料时,施工人员在考虑材料抗震性能的同时还应该注重成本控制,从根本上为土木工程的发展提供动力。
4、合理设计隔震及消能减震项目
地震常发带对土木工程的抗震能力要求非常高,土木工程不仅要具备基本的抗震能力还应该具有隔震和消能减震的作用。因此,土木工程研究人员应该在选址期间确保地基的密实性和稳定性,从根本上降低地震对建筑物整体质量的影响。另外,研究人员还应该结合建筑物自身存在差异,明确各建筑物的隔震系数,选择合适的隔震支座,提高建筑物的抗震性能。最后,研究人员还应该设计合适的隔震和抗震构建,明确建筑用材的延性,减小地震对建筑物的破坏。
5、加固设计
5.1如果土木工程的结构设计存在问题,设计人员应该及时增加构建的数量,以增强土木工程整体强度为依据,提高建筑物的整体抗震性能。
5.2设计人员应该通过增强建筑物承载性的方法提高土木工程的抗震能力,在扩大建筑物原截面的同时,增加构建提高建筑物的稳固性。
5.3如果建筑物的整体结构不符合土木工程抗震标准,设计人员应该及时调整建筑物整体结构,在分散地震力的过程中减少地震对建筑带来的损坏。
四、土木工程结构抗震设计的未来发展
1、积极引进先进的技术
科学技术是第一生产力这句至理名言适用于任何地方,抗震的结构设计也不例外。只有拥有先进的技术才能保证抗震设计的质量和效果。应该积极借鉴国外的先进抗震技术,再结合我国的实际情况,建造出适合于我国的抗震建筑,才是我国建筑行业长久、持续、健康发展的不懈原动力。
2、不断培养抗震结构设计的专业人才
我国长久以来的应试教育体制在一定程度上扼杀了人才的创新能力。现阶段我国正大力提倡素质教育,但我国人口多决定了这并不是一蹴而就的事,需要有一个时间上的过渡阶段,需要人们的不懈努力才能完成。为实现素质教育,培养抗震结构设计专业型人才,应该在各个大专院校的课程中设置抗震结构设计的专业,教师在传授理论知识的同时,不能忽视学生的实践能力,组织建筑领域抗震设计比赛,最大限度地调动学生们的学习积极性和主观能动性,使其充分发挥聪明才智,不断鼓励他们,使他们不断研究探索,最终成为既有理论基础又具备实践能力的真正意义上的专业型的人才,为我国建筑的抗震结构贡献更多的力量。
3、完善相应的法律法规
法律法规是监督和约束建筑人员工作规范的行为准则。只有建立了一定的法律法规,才能使建筑设计和施工人员时刻摆正自己的位置,工作上做到认真负责,保质保量的完成工作。法律法规一方面是专业问题有效蓝本和依据,很多专业问题可以从中找到明确的答案,使施工人员有章可循。另一方面的作用是有法可依。特别是有些施工人员没有按照既定的操作流程进行工作,或有的施工人员违背职业道德,相应的法律法规对此都有明确的惩罚措施,这不仅可以对犯错人进行了有力的惩罚,更为深广的作用是警示他人,警钟长鸣,规范人的行为。
结束语
总之,土木工程结构中抗震技术对提高建筑物整体质量、增加建筑物使用寿命有直接作用。土木工程建设者应该在明确影响土木工程抗震能力的因素的前提下,从合理选择地基场地、关注土木结构的规则特性以及合理设计隔震及消能减震项目等方面着手,全面提高建筑物的抗震能力。
参考文献
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关键词:土木工程;施工技术;分析
一、土木工程施工技术具有的特点
施工技术是在人类诞生后产生的,所以它有着漫长的发展历程。但是,在漫长的历程中却没有突破,直到文艺复兴之后,才有了跨越性的发展,土木工程施工技术也有所创新和突破。在科学技术发展促进下,各种环保节能的新材料、新结构也在不断涌现出来。与此同时,出现了越来越多技术复杂、规模浩大的土木工程结构。为适应经济增长及市场发展的需要,施工技术也在快速发展变化。目前,我国正处于经济高速发展阶段,建筑工程的数量在逐年增多,其规模也在明显加大,这为我国施工技术的发展奠定了基础。土木工程有自身独有的特点,与一般的生产作业不同,它的每项工程都要根据工程性质和特点来进行单独施工,这样就会使工程项目的成败直接受到施工组织是否科学合理的影响。总的来说,土木工程施工具有固定性、流动性、多样性、协作性和综合性等特点。固定性是指施工地点相对固定,施工地点被选定后就不会发生较大的变动;流动性指的是施工队伍和施工人员的流动;而多样性则是指不同的工程,在建筑类型、施工设施及施工方法方面也都各自有不同;协作性和综合性是指工程施工需要由多家不同单位,包括建设、施工、设计、监理、材料供应商等来配合协调完成。此外,每个工程都会涉及很多专业,具有很强的综合性;工程的施工技术比较复杂,工程投资大。
二、土建施工技术在建筑工程中的应用
1、土建施工技术在高层建筑中的应用
近年,随着经济快速发展,高层建筑成为我国建筑的主要部分。土建施工技术作为一种成熟、经济的施工技术,并且可以在钢和混凝土两种材料发挥各自的优势,既具有钢结构的技术优势又具有混凝土造价低廉的特点。在高层建筑中运用土建施工技术,既能保证建筑物的强度,又能节省建筑费用。目前,土建施工技术在我国发展非常迅速,如今已深入到各个工程领域,尤其在住宅中应用更为广泛。随着建筑业的发展,土建施工技术越来越多的被应用于高层建筑,土建施工技术有着广阔的发展空间。经过几十年的发展和改进,土建施工技术已经相当成熟。
2、土建施工技术在建筑工程中的应用
土建施工技术在建筑工程中应用主要以下方面:首先,在房屋内排水的雨水管道,主要的方法:在建筑工程中混凝土柱子的中心进行垂直铺设;沿着外墙的柱子外侧进行铺设。在建筑物的防水方面,土建施工人员要有严格的落实雨水立管的截面所占据的装饰空间与包管的装饰工作,用来保障建筑物在建筑过程中外墙的防水工程的施工。
3、防水混凝土结构
防水混凝土结构是指以本身的密实性而具有一定防水能力的整体式混凝土或钢筋混凝土结构,它兼有承重、围护和抗渗的功能,还可满足一定的耐冻融及耐侵蚀要求。与卷材防水层等相比,防水混凝土结构具有材料来源广泛、工艺操作简便、改善劳动条件、缩短施工工期、节约工程造价、检查维修方便等优点。
三、土木工程施工技术的创新分析
1、土木工程新型预应力施工技术创新
土木工程施工预应力施工技术要建立在科学发展的体系之下,实现传统预应力向现代化预应力转变。在土木工程混凝土施工内部会涉及到预应力放置问题。一些工程建设跨度较大、结构较为复杂采用的预应力筋就显得特别的重要,新型预应力施工技术就是针对这种情况进行创新。预应力创新主要体现在体外预应力有无粘结体,这种结构方式在施工建设中是一项重要问题,对施工建设的开展有着重要的影响。有粘结体的体系中,其预应力生成的摩擦程度比较低,造成的损失很小。而无粘结体的体系所使用的是单根张拉技术,其操作起来也相当容易,同时摩擦造成的损失也不大。
2、强化信息技术在土木工程施工中的应用
传统土木工程施工技术不适应现代土木工程施工,为了能够满足现代化发展要求,有效的提升土木工程施工的效率,要将现代信息技术融合到土木工程施工技术中,这样能够提升土木工程施工质量。选择专业的网络人才对土木工程施工进行系统化分析研究,强化施工人员专业文化素质,使其成为施工建设主要力量。在现代技术影响下实现土木工程施工技术智能化发展,只有在现代技术影响下才能够使土木工程施工技术提升到一个全新的发展高度。
3、完善管理体制实现技术创新
土木工程施工技术创新要在完善的管理体制下才能够实现,科学合理的管理体制能够促进土木工程技术创新,实现土木工程施工技术不断创新发展。科学管理方式能够促进施工技术的完善。在专业知识指导下,实现对土木工程深基坑技术研究创新。深基坑支挡技术,可以逐步建立起桩与锚、支挡与承重的一体化结构体系。在传统施工过程中这种施工方式产生的效果并不明显,施工效率较低,但是通过技术的创新能够改善这种情况,提升施工效率,强化施工质量,并且能够减少施工投入的成本实现经济效益与社会效益的最大化发展。
4、土木工程施工技术设计创新
土木工程施工技术在施工建设过程中占据重要的位置,这种情况主要表现在施工技术设计阶段。施工设计人员要根据施工特点提升对施工设备、材料、方式等方面的研究,结合具体施工情况,使土木工程施工技术能够满足施工现场的要求。土木工程施工技术会受到气候条件的影响,使施工现场荷载等方面受到限制,针对这种情况施工人员要克服施工现场的限制,实现施工技术的创新发展,并且在实际应用中更好的突破现有施工技术,实现深坑支挡技术和预应力技术创新。
四、土木工程施工技术发展新趋势
1、土木工程施工技术科技化发展
建筑行业发展的主要动力就是实现经济效益最大化发展。在土木工程施工建设中工程造价影响着施工建设的开展,并且能够推动土木工程施工技术创新发展研究,是技术提升的重要保障。利用科学技术能够提升土木工程施工技术智能化发展,在一定程度上降低成本的投入,实现多元化渗透提升土木工程施工效率。
2、土木工程施工技术自动化发展
科学技术的提升促进了建筑行业自动化发展,实现了传统流水线建筑向标准化、工厂化的转变,优化了传统生产方式。建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成,标准化的实施带来建筑的高效率,为土木工程施工技术创新奠定了基础。
3、土木工程施工技术生态化发展
土木工程施工技术是人们进行施工建设的主要方式。经济的发展使人们越来越关注环境问题,因此在土木工程施工建设过程中进行生态化施工建设已经成为一种全新的发展趋势,是建筑行业发展的主要方向。在施工建设阶段要注重保护生态环境是实现土木工程节能发展的重要体现。避免在施工建设过程中出现环境污染,这样能够降低能耗,是建筑与自然环境更好的融合在一起。
结束语
综上所述,土木工程建设是一项综合性的工程,其对质量和安全性的需求很高,这些都要取决于施工技能。跟着土木工程的开展,其施工技能也在不断开展和立异,跟着国际科技水平的不断提高,信任土木工程施工技能也会得到不断的立异,并在土木工程施工方面得以推行与使用,进而推进着社会不断向前进步。
参考文献
[1]丁红霞.关于土木工程施工技术的探讨[J].江西建材,2013,(01).
关键词:发展阶段;大型土木工程
土木工程的建设由来已久。 由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。 在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段, 还是土木工程的地基基础处理, 都有了非常大的突破和发展。
二十一世纪的今天随着经济的日益发展和人民生活水平的日益提高,人们对土木工程的发展提出了新的要求。 因此,详细探讨二十一世纪土木工程发展新方向显得十分必要。
一、土木工程发展历史
1、古代土木工程
公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期, 称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。 由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18~19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
2、近代土木工程
产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。
随着大型土木工程近代工业化的进一步发展, 在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。 理论上的突破,反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。
第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。 这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
3、现代土木工程时期
第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。 现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。 在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。
首先,现代主义的高层建筑在理论计算方面有了新的发展,高层建筑结构的分析计算已基本告别传统的手工计算而采用计算机程序计算,基本上都采用三维空间结构分析计算程序。
其次,高层建筑由于对抗震、抗风的要求高,且建筑多样化,层数、
高度日益提高。再者,现代主义的高层建筑反对外部包装、建筑含义和历史风格,强调形式追随功能和技术,技术上升到艺术层次。
二、土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机的普及而渗进了土木工程领域。 结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。 静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。 电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架-剪刀墙体系、 筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。 大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。 从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。 理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。
在工程材料方面,标号为 500~600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。 高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。 同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。
在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。 同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。 此外,钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。
精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术,使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设成为可能。
三、土木工程发展新方向
飞速的经济发展, 使得大城市及超级大城市的数量急剧上升,人们对空间的概念日趋强烈,寸土寸金普遍成为人们的共识。 因此为了满足人们对日益发展的空间需求,高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。 同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。
飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题,更有电力、能源等多方面的需求。 大型水利水电工程的建设,大型矿山资源的开发,石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。 因此,大型公益土木工程的修建,显得极为重要。
而鉴于我国能源、电力多分布于西南地区,多为山区、丘陵、高原等复杂地形,同时该地区地质条件复杂。 为使水利水电建设、矿山资源开发以及重要能源运输等大型土木工程的建设得以实现, 大跨度桥梁、隧洞等工程成为整个工程中的关键。
关键词:土木工程;特点;发展趋势
土木工程一般来说是各类建筑工程的总称,主要包括有人们日常生活中最紧密关联的一些工程建设,如居民的住宅建筑、商业建筑、交通工程建设以及其他一些电力水力方面的建设。随着城市建设的推进,对于提高土木工程建设的技术水平就显得迫在眉睫。而要提高土木工程建设的技术水平就要充分了解其自身特点,然后把握其关键,并对其未来的发展走势有一个明确的认识,才能有针对性地对其进行完善和发展。
1我国土木工程发展现状
自改革开放以来,我国的经济水平不断提升,尤其是从20世纪60年代开始,我国的土木工程建设迎来了一个发展的黄金时期,发展速度越来越快。进入21世纪以后,随着经济全球化的发展,我国的土木工程建设更是进入到了一个巅峰时期,我国几乎呈现出一种“全国范围内都在进行城市建设”的发展态势。许多大型建设设施如办住宅楼、公大楼、商业楼、交通工程、电力工程和水利工程如同雨后春笋一般拔地而起。另外,由于土木工程建设的发展,我国的相关新兴技术的发明和应用水平也进入到了一个崭新的阶段。但是,由于我国国土辽阔、人口众多,我国的土木工程建设水平尽管发展迅速,但是仍满足不了社会日益增长的需求。尤其是近些年住宅楼方面的建设,人们的需求更是日新月异,人们已不满足于简单的住宅楼建设,而是更注重建筑的舒适度、安全性甚至是独特性。传统的建筑技术和建筑风格已不符合现代建筑发展的需要。
2现代土木工程的特点
2.1先进的建筑材料
所谓现代化的土木工程建设,其最主要的特点就是具有现代化的时代特征。所以,其建筑材料的选取一般是随着科学技术的发展随时更新的。由于人们对于现代建筑要求的多样性,所以建筑材料的更新频率非常快,许多材料很快就会被质量更好的所取代。常用的建筑材料一般包括金属材料、塑胶材料、玻璃材料等。新材料的选取首先要考虑到的是材料的实际质量。可以说,在土木工程建设当中,材料的质量决定了工程质量。另外,环保也是当今建设中经常提到的一个词语。所以,为了响应国家及国际对于环保的相关号召,新材料也尽量要选择环保型材料。最后,新材料的选取要考虑到价格方面的因素,物美价廉是当代人对于生活的追求。
2.2工程的规划与设计更加全面
与传统土木工程建设相比,现代土木工程建设对于工程的整体规划与设计更加重视。一般在对土木工程建设进行规划时,首先要到现场进行仔细完善的现场考察和勘探,结合土木工程建设的实际对建设进行科学合理的规划,经过商谈确定出最终的施工方案。在工程规划的过程中,选取专业的、有经验的技术人员对其进行合理的规划布局,再结合实际考察情况,实现了科学高效的规划,有利于提高整体施工水平。另外,对于土木工程的建设实行最全面的规划设计,对于土木工程建设来说虽然看起来提高了成本,实际上却是在后续的工作中大大节约了开支,使得建设更加合理、更加经济。通过合理的规划和设计,施工的整体水平将会得到质的飞跃,让土木工程建设更加趋近于现代化与技术化。
2.3工程规模大型化,功能多样化
随着经济的发展,人们对于大型建筑的需求也越来越高。常见的有广场、体育馆、桥梁、堤坝等大型建筑设施。我国自从改革开放以来,已经完成了一系列的大型工程建设,如长江三峡的水利工程等。另外,随着人们对于生活质量的追求越来越高,人们对于建筑的功能性要求也越来越高,在进行土木工程建设时,要考虑到建筑的多方面功能,如建筑的防火性、抗震性、防腐蚀性等。同时,对于建筑的外观结构、空间结构,现代土木工程建设也有了全新的定位。现代土木工程建设不再拘泥于传统的建筑外观、空间构造,而是更加重视外观的美观性、空间布局的合理性和实用性[1]。在建设过程中,根据实际情况和需求,建筑的外观、空间构造都是需要随时变动和改善的。
2.4设计理念更加与时俱进
现代土木工程建设的发展不仅仅体现在工程建设的实际应用技术水平上,也体现在了工程设计的理念上。现代人对于土木工程的诉求是以现代化的经济社会为背景的,所以要满足现代人的需求,现代化的土木工程的设计理念也要以此为背景。设计者在设计理念方面的转变,不仅能够让现代化的土木工程更加具有时代气息,还可以在一定程度上提高工程的设计水平,提升施工质量。
2.5施工效率更高
随着经济的发展,科学技术水平不断进步,许多高新科技已经应用到土木工程建设中。在现代土木工程建设中,各种机械设施及信息化技术已经成为其中必不可少的内容。尤其是在大型的工程建设当中,机械设备更是非常重要。现代化的土木工程建设最鲜明的一个特点是自动化,实现自动化也是当今时代的一个主题。在土木工程建设中推行自动化技术,不仅大大提高了建设效率,也在某种程度上提高了施工质量。另外,现代化的土木工程建设对于相关人员的综合素质也更加重视,主要包括管理人员、施工人员。对于管理人员来说,对于其自身的要求也越来越高,要求其重视对于人员的管理,根据实际情况制定相关的管理系统,学习最先进的管理方法,并且对于施工人员的职能更加了解。对于施工人员来说,应选取技术最好的、经验最丰富的施工人员。从这两方面牢牢把控住工程建设相关人员的综合素质,从而提高施工的质量。
3土木工程发展趋势
3.1更专业的理论依据
目前,虽然土木工程已发展成为了一门重要的学科,在许多高校都设置了土木工程专业。但是,由于我国相关专业的研究起步较晚,所以在理论知识上我国还有许多需要完善和进步的空间。要从更加深入的理论知识入手,如从物理学的力学角度、生物学的新材料研究等方面对我国的土木工程技术进行深度的优化与研究。同时,在计算机技术、数学模型的建设应用水平上也需有更多的投入。而且未来土木工程的建设发展方向更加趋近于对于计算机的使用以及对于其他学科的综合运用,通过精密的计算使建设过程更加科学化和专业化,从而提高施工质量。
3.2建筑空间的延伸
未来的土木工程建设更加趋近于向上及向下发展。由于土地面积是一定的,当工程建设到达一个瓶颈以后,建筑无法再在陆地扩张,就会从建筑高度、地下建筑角度入手。同时,随着科学技术的进步,以往许多不适合进行建设的地区也会被逐渐应用于土木工程建设,通过这种方式可以在一定程度上缓解日益紧张的土地压力。
3.3建筑水平更高
当今时代,科学技术发展迅速,可谓是日新月异。受现代化技术影响颇深的土木工程建设目前对于科学技术的应用水平还不够高,所以在未来还会迎来长足的发展。未来土木工程建设会更加趋向于计算机技术的应用,这样在建设当中不仅更加科学化、数据化,建设的效率也会大幅度提高。同时,在材料方面也会更加节约,在建设上也会越来越趋近于可持续发展。由于地球上的资源是有限的,可持续性发展绝对不仅仅只是用于单一的某个方面,而是在各个方面都要时刻注意。在人们生活中占有重要地位的土木工程建设对于资源的利用如果不能保证其可持续发展,势必会导致资源的浪费和环境的污染,这是不符合现代化土木工程建设要求的。
4结语
经济的发展推动了社会进步,社会进步推动了土木工程建设的进步。在现代化社会发展的今天,土木工程建设的特点日益凸显出来,要充分了解其自身特点,结合实际,以现代化的经济社会为背景,进一步完善土木工程建设的相关内容,从而提高土木工程建设的技术水平和质量。
参考文献: