发布时间:2023-10-12 15:34:44
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇化学在土木工程中的应用,期待它们能激发您的灵感。
关键词:多元化教学;土木工程施工;教学;
土木工程施工课程是一个比较基础性的课程,但是其涉及到的知识面却又比较广,单从专业学科的考量范围来讲,土木工程施工课程涉及到地理知识、数学的运用知识、以及物理力W等知识都比较多。随着新时代对土木工程人才能力的需求的逐步提升,教学体系和环境都发生了比较大的改变,教学难点也逐步增多,就需要我们不断结合实际情况进行相应的教学思维更新,进行课程相应的改革措施。结合当前教学过程中所遇到的实际问题,采用多元化教学方法,提高教学水平,本文对土木工程施工教学的新思路做了一些探讨。
一、基于“互联网+”的教学方法
所谓“互联网+”就是利用互联网的平台,利用信息通讯技术,把把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来,在新的领域创造一种新的生态。不少教育专家认为,将“互联网+”理念与教育教学相结合,将会具有划时代的意义。目前,土木工程施工课程教学存在几个问题:(1)理论教学环节与工程实践脱节,学生对工地现场生产活动缺乏直观认识;(2)实践教学环节流于形式,教师难以对学生实习情况进行追踪和评价;(3)教师与学生之间,学生与学生沟通困难,成果难以共享。
将“互联网+”理念运用于土木工程施工课程教学,能够很好地解决以上几个问题,比如:扬州大学等高校共同开发了“赞学网”土木工程专业生产实习实时共享平台,通过个人APP 手机终端,将每个人的实习情况实时传输到互联网络,通过大数据平台的整合,学生可以实现线上共享、交流和学习,教师也可以通过该平台进行实时指导、评价和评分。该平台将每个学生的实习内容量化评分,引入竞争排名机制,激发学生参与实习的主动性和积极性。该平台的应用把施工现场搬进网络,让学生通过实习去认识工程、体验施工、获取经验、开阔视野、提高专业素养,解决了土木工程专业传统实习普遍存在的问题,是一个非常好的尝试,但遗憾的是该平台只运用于解决生产实习资源共享和成绩评价问题,而理论教学环节问题并没有解决。部分高校教师也在尝试通过微信公众号等方式不定期一些工程实际案例等资料供学生学习和讨论,但由于资源过于碎片化、优质资源匮乏及缺乏教师评价环节而难以为继。
因此,将“互联网+”理念运用于土木工程施工教学,开发一个教学app,这个系统将整合理论教学、实践教学、教学评价、教学论坛四个环节,这在技术上应该不是难题,难题在于教师、学校乃至整个社会需要花费大量的精力去获取、制作、整理优质资源,这些资源可以是慕课、微课,也可以是现场直播等形式。比如在讲解施工进度计划时如果通过软件在线直播工地现场生产例会,学生就会对该知识点获得比较直观的认识。建立和完善这个平台,对解决土木工程施工教学现阶段存在的问题,应该是比较有效的。
二、互动式教学法
互动式教学以互动为主,通常配备课堂提问、答疑、讨论、学生讲教师提问等灵活的方式,这种交互也可以借助慕课、微课及翻转课堂等方式来实现,主要目的是使教学活动变得生动、高效,师生双方互相配合,取得良好的教学效果。开放式教学是通过将单一课堂教学活动扩展到学生的自学活动,自学活动可以进一步扩大到科学研究活动及社会实践活动,如带领学生参观建筑工地、参加工地建设、参加应用性的结构设计、举行课外作品竞赛活动等。
例如,教师为全班学生准备不同的施工课题,让学生自由组合形成4~6人的兴趣小组,小组内推选小组长进行组织协调,实现学生的自我管理。小组成员通过分工协作,对本次课程所学的施工技术或者施工工艺内容,进行交流互动和全面的总结,并提出本小组对该技术或工艺的学习心得或者今后的应用前景和发展趋势所持有的观点看法,成果以小论文的形式提交。之后,每组学生利用5分钟左右的时间,推选1名组员以论文报告的形式介绍本小组的讨论结果。学生讨论的成果和课堂具体表现应计入学生的平时成绩,从而实现同组学生分工协作,不同小组之间良性竞争。
三、结语
土木工程专业涵盖工程结构、土工、工程测量、土木工程材料等实验室,强调培养理论知识扎实、动手实践能力与创新能力均具备的复合型技术性人才。在土木工程施工教学中,教师应根据多元化的教学方式,合理安排教学方式,帮助学生理解教学内容,不断提高教学质量。
参考文献:
[1]杨璐,张文学.土木工程施工课程教学改革思考与探索[J].高等建筑教育.2015(01).
一、引言
土木工程专业培养的是能掌握数学、力学、工程学的基本理论和基础知识,将来从事道路与桥梁工程、工业及民用建筑、岩土与地下工程等领域技术工作的专门人才。《混凝土结构》课程是土木工程专业的代表性课程之一,包括《混凝土结构原理》、《混凝土结构设计》两部分,主要讲述钢筋混凝土基本构件、结构体系的受力分析、设计方法等内容。学生在学习该课程之前已修完《高等数学》、《材料力学》、《结构力学》等课程。学生们通过该课程的学习,一方面应当掌握混凝土结构的基本概念、基本理论和基本设计计算技能,为学习后续专业课程奠定基础,另一方面可以锻炼思维能力、逻辑推理能力以及综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。自1893年法国首先开设混凝土结构课程至今,该课程的教学方式历经了多方面多层次的改革,但学生们仍普遍反映比较难学,不易理解和掌握。为此,本文尝试从传统文化经典与《混凝土结构》课程的有机结合入手,探索利用传统文化经典进行辅助教学的新方法。《混凝土结构》课程本身是纯工程技术学科,但目前获得共识的是:现代工程教育应向综合化发展,应在注重科学教育的同时也注重人文教育。综观很多大科学家、著名工程师的成长历程,一般都具有很突出的人文精神。他们以人性和理性的思维,兼具扎实的专业知识和人文素养,取得了辉煌的学术成就。郭曰方认为:在文化大发展大繁荣的今天,应提倡将高尚的人文精神注入文化,让科学精神和人文精神交相生辉。
对于教育来说,本身是一种培养人才、传播知识的工作。大学教育不仅要使学生掌握所学的专业知识,更重要的是要培养学生成熟、正确的人生观和价值观,使这些即将步入社会,面临激烈竞争的学生能够以更理性的心态来接受挑战。要达到这一教育目标,仅仅依靠专业知识的传授是不够的,需要在整个大学教育的过程中全面穿插、渗透人文素质教育。哈艳等指出:人文素养对于理工科学生的创新思维、科研能力和幸福生活能力的养成具有重要作用,并具体分析了理工科学生人文素养培育的策略问题;刘德平土木工程专业学生,探讨了人文素质教育的重要性。提出:用人文气息去感染学生;用人文知识去丰富学生;用人文理念去塑造学生;用人文精神去引导学生;宫良伟等也直接针对土木工程专业,明确提出应当在教学中采取多种途径将人文教育寓于专业课教学。人文教育本身包含的内涵比较丰富,在当前的倡导民族文化自信的大背景下,最应当突出的正是传统文化经典。为此,本文将针对土木工程专业,基于自身实践,尝试将枯燥难懂的专业课程与生动有趣的传统文化经典元素有机地结合起来,达到辅助教学的效果。
二、传统文化经典元素与混凝土结构课程教学的结合方式介绍
四大古典名著是中国传统文化经典的重要代表之一,尤其是其中的《三国演义》。由于故事精彩、人物形象经典而长盛不衰,《三国演义》在当代人群中仍有很大的影响力。为了将《三国演义》有效地引入进来,提高同学们学习《混凝土结构》课程的兴趣和积极性,增强学习动力,作者具体采用了两种方式。
1.创作了教辅读物――《钢混三国》。《钢混三国》借用刘备、诸葛亮、关羽、张飞、赵云、马超、黄忠等三国人物编写了一定的故事情节,比较完整地介绍了混凝土结构的一种主要形式――框架结构。本作品定位为教辅读物,供学生们在课外进行阅读。具体来说,共24节,前4节是充满三国特色的故事情节,但围绕的是目前很热门的房地产话题,在不知不觉间引出了混凝土框架结构。然后让诸葛亮、关羽、张飞、刘备以房地产公司中高层的身份进行互动、对话,生动形象地介绍了钢筋混凝土框架结构的设计理念、荷载和抗力、水平荷载作用下框架梁(柱)的内力计算、楼板的构造和传力分析、竖向荷载作用下框架梁(柱)的内力计算、楼板的内力分析、梁的配筋设计、楼板的配筋设计、柱子的配筋设计、梁(柱)的控制截面、梁(柱)的最终内力及配筋、结构的裂缝计算、变形计算、耐久性设计等。为了增强作品的可读性和趣味性,更形象地展示三国特色,书中对刘备、诸葛亮、关羽、张飞等重要人物配备了漫画式插图。人物的语言表达与面部表情实现了统一,趣味自生。除了人物形象外,在书中还点缀了不少表现人物互动的漫画式插图。
2.制作了结合三国主题与专业知识的动漫。为了达到更加生动形象的效果,作者还针对混凝土结构的设计方法这一重要知识点制作了动漫――《三国风云――混凝土结构设计方法》。本作品也利用了诸葛亮、刘备、关羽等三国人物,但让他们“动”了起来,更加鲜活地演绎专业知识。
3.小结。以上作品结合《三国演义》,从全新角度来阐述了《混凝土结构》课程的重点内容,通过较为生动有趣的方式来诠释专业知识,帮助加深对一些关键概念和要点的理解。由于立意新颖,引起了较大的关注,部分反馈如下:①土木工程专业的在校学生:这种方式可以同时提高学习专业知识与人文经典著作的兴趣、帮助尽快掌握专业知识的理论体系,加深对很多具体概念的理解。比如,钢筋混凝土结构何以自成体系?结构需要实现的功能要求是如何得到满足的?结构分析方法和抽象的结构力学是什么关系?结构上各部分钢筋配置的道理何在?这些“高大上”的问题都能很有效地得到解答。这种引入传统文化经典的方式基本实现了“把复杂的问题简单化”。并开启了阅读《三国演义》原文的?恿Γ?增强了人文素养。②建筑设计院的结构设计人员、施工单位的技术人员:混凝土结构是目前最常见的结构类型,框架结构又是其中最常用的形式。在校学习时一直以为混凝土构件部分的分析和设计非常重要,但做实际工作之后才发现整体结构的分析更为重要,而这部分内容学的不是很好。通过这种方式可以通过轻松愉快的阅读回顾一些有关混凝土框架结构的重要专业知识,加深了理解,温故而知新,提升了对工程具体问题的分析和解决能力。③此外一些社会大众也反馈:通过这种方式可以找到一个人文阅读与自然科学阅读很好的结合点,在温习人文经典《三国演义》的同时也学习了解了不少有关建筑结构的专业知识。
多媒体教学 土木工程材料 应用
一、引言
近年来,随着“大土木”概念的提出,在土木工程专业设置过程中,土木工程材料这门课程的重要性再一次被突出。土木工程材料作为一门专业性和实践性很强的课程,在教学过程中所采用的方法和出现的问题一直被关注。本文结合土木工程材料在教学过程中遇到的问题,从教师授课和学生听课两个方面出发,分析讨论了多媒体教材在土木工程材料教学过程中的应用效果。
二、多媒体教学特色
多媒体教学通常是指采用计算机和视屏技术相结合的一种教学方式,与传统的教学方式不同,它有其自身鲜明的特色:
1.信息量输入紧凑、量多、质高
多媒体的运用免去了板书过程中所消耗的时间,加快了教学进程,提高了单位时间和面积内的信息量,加大了教学容量,提高了教学效率,保证了课堂质量。
2.文字图像清晰直观,风格多样,内容丰富
多媒体教学将传统黑板或白板上的文字变成清晰的大字、色彩鲜艳的图案或是动听的音乐,大大激发了学生的学习兴趣和学习积极性。
3.活跃了课堂气氛,增进了教学过程中的互动
由于多媒体教学在讲述理论知识点同时穿插了大量的工程图片和实验录像,充分调动了课堂气氛。学生在听课的同时也能积极从中思考相应问题,从而大大提高了教学过程中的互动作用。
三、土木工程材料在教学中遇到的问题
1.土木工程材料自身教学特点
土木工程材料作为一门专业基础课程,其主要内容包括土木工程材料的基本物理性质、几大类典型的工程建筑材料(如水泥、混凝土、钢筋、沥青等)。课程涵盖的内容广、所跨的知识面多,如基本的物理概念、有机化学、无机化学、数学分析、材料科学基础等多种学科。同时,土木工程材料又是理论与实践教学相结合的一门课程。实验目的在于加深学生对相关理论知识点的认识,同时让学生初步掌握土木工程材料的基本实验方法。正因为土木工程材料这一自身的教学特点,使得教师和学生在授课和听课环节中均遇到一些问题。
2.教师在授课中遇到的问题
(1)内容多、知识面广,传统教学方式很难在短时间内将概念和知识点讲透
由于土木工程材料课程自身的特点,在授课过程中很难在短时间内将相关概念和知识点叙述清楚。这使得学生在听课时即不能很好理解需掌握的知识点,而且对相关的基本概念也是出于模糊不解的状态,大大降低了授课效果。
(2)土木工程材料有大量工程实践图片无法对学生进行展示
土木工程材料是一门实践性很强的课程,在授课过程中经常会涉及大量工程案例。传统的教学方式只能跟学生描述一个大概,无法提供直观有效的图片和画面。
(3)大量的实验方法和仪器操作无法在课堂进行演示
为了更好地让学生熟悉和掌握土木工程材料的相关性能,课程安排学生有一周时间的实验课时。以往,学生对实验方法和仪器操作的认识基本是在进入实验室后才能慢慢熟悉和了解。而传统的课堂板书则无法清晰明了地将实验方法和仪器展示给学生。
3.学生在听课过程中遇到的问题
(1)学科跨度大、要求掌握的基本知识点多,短时间内难以回忆起相关知识要点
土木工程专业的学生在大一、大二时学习的基础课程主要偏向土木工程方向,而土木工程材料则要求学生需具备基本的物理、化学等专业知识点。因此,学生在学习土木工程材料课程时,对该课程所涉及的相关知识点相对模糊,影响了教学效果。
(2) 听课环节中涉及到许多工程实例因未见过而缺乏深刻的印象
土木工程材料在教学过程中往往会引入一些工程实例来说明某种材料的性能特点。例如,水泥混凝土道面的开裂方式、沥青混凝土道面的车辙破坏等道面工程中常见的几种破损现象。由于大多数学生尚未接触实际工程,因此在讲解工程案例时学生难免会有许多疑点存在。这使得本来不熟悉材料性能的学生产生了不必要的乏味感,在一定程度也会减少学生的学习兴趣和热情。
(3)许多实验方法和设备操作很难在传统的教学模式中得以掌握
土木工程材料在教学环节中安排实验的目的,一是加深学生对相关材料性能的认识和理解;再者也让学生在试验环节中掌握相关实验原理,通过亲自实验培养其动手能力和分析问题的能力。然而,有同学反映理论课上的教学和实验课上的相关知识点未能很好的衔接,导致学生在理论联系实践的环节中出现了疑问。
4.多媒体教学在土木工程材料教学中的实践
通过多媒体教学在土木工程材料教学过程中的应用,学生和老师均取得了良好的效果,笔者经过总结自身的教学经验,得出以下几点:
(1)一定程度上拓宽了上课的内容范围,使课程内容更丰富、饱满
土木工程材料以第二章材料的基本性能为列,在讲解材料的物理性质和力学性质时,必须让学生了解相应的物理和力学方面的基础知识点。特别是讲解材料组成、结构和性能间的知识点时,必须涉及如化学、岩相学及材料学等相关的基本知识点。通过多媒体教学,可以在短时间内给学生提供大量的信息,如公式、图片、动画等,提高了学生的信息接收量,提升了课堂的教学效果。
(2)充实的工程实践图片信息,提高了学生的兴趣,加深了对相关知识点的印象
土木工程材料在工程中应用广泛,同时也遇到了许多工程问题。如水泥混凝土在工程实践中遇到的耐久性问题,主要包括钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、碱集料反应及冻融破坏等。传统教学在讲解到这部分内容时,通常很难描述清楚这些问题的细节部分,学生在听课过程中也会出现很多疑问和不解。而多媒体教学则只需提供几张工程现场的照片,就能给学生视觉上的冲击,短时间能产生深刻印象,提高了学生的学习积极性。
(3)详细的实验录像能让学生充分了解真实的实验过程
针对学生在实验环节中出现的问题,笔者在备课过程中有意识地增加相应的实验录像。例如,在讲解到钢筋性能的知识点时,通过播放钢筋的拉伸试验录像,让同学们直观的了解钢筋在拉伸过程中的破坏方式,进而介绍了钢筋的断面收缩率和断后伸长率的概念。这种教学方式即能让学生充分认识钢筋在拉伸过程中的断裂形式,同时也让学生掌握了钢筋塑性的相关概念、加深了学生的印象,提高了课堂的效率。
五、结论
本文通过分析土木工程材料这门课程在教学过程中出现的问题,分别从教师授课和学生上课的角度出发,探讨了多媒体教学方式在土木工程材料教学过程中的应用。通过笔者在教学环节中的总结发现,多媒体教学有以下几个优点:
(1)拓宽了上课的内容范围,使课程内容更丰富、饱满。
(2)充实了工程试验图片信息,提高了学生学习积极性,加深了对知识点的印象。
(3)图片和录像等动静结合的方式,让学生能真实了解材料的性能特点,提高授课效率。笔者同时也指出了在多媒体教学中因注意的问题:首先,在备课环节中要做好充分准备,包括对设备的熟悉、上课时相关知识点的搭配和协调;其次,在使用图片和录像等方式时,一定要做好相应的解释,保证学生能充分理解知识点;再次,多媒体教学方式是一种辅助教学的手段,教师在授课过程中不能过分依赖这一方式。只有在保持和发展传统教学优势的基础上,充分利用多媒体教学的优点,才能在今后的教学革新中找到新的突破点。
参考文献:
[1]胡红梅,程瑶.大土木背景下“土木工程材料”的角色定位[J].合肥工业大学学报(社会科学版), 2006,20(4): 34-36.
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[3]黄越南.浅谈土木工程人才培养模式与专业教学方法的转变[A].蔡德民.建筑教育改革理论与实践(第6卷)[C].武汉:武汉理工大学出版社,2004. 248-250.
[4]邓德华,肖佳.试论《土木工程材料》课程教学改革[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2006,7(2):78-80.
[5]刘晓琴.高校多媒体教学的有效性研究[D].四川师范大学,2010.6.
关键词:土木工程;特点;人才培养模式;多元化
随着现代社会经济的不断发展,科学技术生产力对土木工程的影响力越来越强,促进了现代土木工程的多元化发展,因此对土木工程的专业人才也提出了更高的要求。首先我们就现代土木工程的发展特点进行简要的分析。
一 现代土木工程的发展特点分析
较之以往,现代土木工程的一个最明显的发展特点便是科学技术的明显提高,计算机软件的应用为土木工程的发展创建了更为广阔的发展平台。因此土木工程的在发展中展现出现代化、多元化及科技化的特点。就当期形式而论,土木工程的信息技术的迅速发展,专业化的程度加强,对建设工程师的要求明显的加强,不仅要具备较强的施工管理能力,同时要跟上时代的需求,及时的吸收当前的建筑领域的信息,利用科学技术建设具有现代特点的土木工程项目。所以,对于土木工程专业人才的培养具有更加严格的要求。
二 土木工程专业人才的培养模式探讨
现代土木工程的发展需要要求专业人才的多样化,不仅需要掌握基本的理论知识,同时还要有较强的实际技术应用能力。特别是对于高新技术的运用,需要大量具有一定创新能力和雄厚的基础的专业人才。而在我国的高校教育中,土木工程建设的专业人才培养在思想观念和培养模式中还存在一定的缺陷,大部分学生的知识结构及素质能力等还不够完善。因而在教育过程中,势必要建立起系统的专业人才培养体系,强化学生的实践能力,扩展专业知识面。
(1)加强工程教师的专业性建设
培养具有加强应用能力的专业性人才,关键是具有专业的师资团队。加强教师队伍的素质结构和展业特色,培养双师型教师是当前土木工程专业人才培养的必然前提。具体来说可以通过以下步骤强化师资队伍建设:一方面,教师考取注册资格证书参与建设实际,教师可以通过注册结构工程师、建造师和造价师等资格证书,获取参与实际的资格,在教学之余深入实际的参与土木建设工程工作,通过自身的实践,再结合理论知识,教导学生才能更加具有科学性。另一方面,通过引进工程单位的专业技术人才入校教学,企业的技术人才具有长期的实践操作经验,通过学校的理论培养,形成一套可操作性较强的教学体系,提高专业人才的实践与理论结合运用的能力。
(2)注重培养学生的工程意识
教师团队是软实力,强化学生自身的工程意识是加强工程建设人才的根本。注重培养应用型人才,提高学生求真务实和严谨规范的精神态度的基础上,注重学生创新能力的培养。应用性人才是指具有一定的工程建设知识结构且能够较好的运用于实际的专业人才,是围绕工程一线及生产一线的实际形成的。在工程课程设计及建材建设中,要重视基础和实用等要素,也要加强对科学体系的高度关注。要突出对应用型人才的基本知识的熟练掌握和灵活运用,注重实践教学环节。
(3)设置科学的教学体系
在现代土木工程建设教学中,要培养高素质的专业人才,必须要注重教学体系的科学性建设。在教学内容及课程体系方面,必须要深入学生实际和土木工程建设实际,建立基础模块与专业模块相结合的现代教学体系。首先,在教学内容上就要强调实用性,引进现代的建设理论,及时调整教学内容,删除不必要的理论与陈旧的技术内容,引入现代化的建设技术和管理规范知识。其次,建立专业的课程模块内容,结合当前土木工程行业的实际情况,进行教学模块的建设,根据高校的师资力量建立操作性较强的课程设计,并保证教学过程中的软硬件设施建设。
(4)注重专业教学的实践性教学
实践应用教学在当前土木工程专业人才的培养中具有重要的作用,是促进土木工程展业人才适用于当前建设实际的基本前提。突破传统的教学模式,结合现代科学技术及教学规律,建立具有一定实践性的课程设计,根据培养目标机能力为中心,构建相辅相成的教学体系,凸显教学过程中的创新、基础和综合相结合的现代教学特点。首先,一定要精心设计理论及专业课程建设,在生产实习中,可以将学生分为不同的工程建设组,由专门的教师带入实际的进行教学,在实际的土木工程建设过程中,调度学生,讲解施工过程的具体问题。通过学生自身的总结和领悟,才能够更好的促进其专业基础知识的强化,并形成科学的专业思维。其次,对当前土木工程建设的人才需要进行科学的调研,根据实际来进行专业人才的培养,一方面提高了学生的社会适应力,另一方面提高了现代土木工程建设领域的专业人才建设。
最后,利用现代化的科学技术手段,在教学中利用筑CAD、工程项目管理类的P3、PROJECT、PKPM设计软件、监理通2004等,提高专业人才的专业能力培养。
三 结语
综上所述,现代土木工程的专业应用人才培养模式建设,是一项比较庞大而复杂的工程,需要通过结合当前土木建设的发展实际,通过多方面的不断努力,结合高校的人才培养体系建设,才能培养具有较高素质的现代土木工程专业人才。只有坚持教学改革,强化师资队伍建设,并结合当前实际建立具有理论与实践相结合的教学体系,与时俱进的进行教学内容的修订,才能较好的实现专业人才培养的理想。
参考文献
[1] 林峰 顾祥林 何敏娟 .现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J]《高等建筑教育》 2006年01期,2006.
关键词:新型混凝土;土木工程;意义;应用分析
1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述
1.1新型混凝土
根据笔者研究可知,新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土,结合实践来看,其可以看作是传统混凝土的升级版本。
1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义
对土木工程而言,混凝土是其最重要的建筑原材料之一,其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求,并且加之当前施工技术要求不断提升,对材料的要求也越来越高,为此人们不断加大对混凝土的研究开发,以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下,新型混凝土材料应运而生。结合实践来看,新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义:首先,正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本,因此其质量与性能上有着很大提升,因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次,相比于传统混凝土,新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点,因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益,同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。
2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析
2.1活性微粉混凝土
活性微粉混凝土,指的是一种具有超高强度的混凝土,其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa,其抗拉强度为25MPa到150MPa,其断裂每平方可达到30kJ,单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是:①缩小颗粒中的最大范围,改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中,需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量,运用非水化水泥颗粒当作是填料,来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措,使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性,而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线,其骨料粒直径是比较小的,几乎相等于水泥颗粒的尺寸。
2.2高性能混凝土
自1980年以来,一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用,使得混凝土迈入了新兴的高科技行列,引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用,使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为:①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa,超高强可以超过100MPa的特性,这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了,进而降低结构自重以及对地基的荷载,减少材料的用量,提高使用的空间,最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性,能够降低施工中的劳动强度,节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能,增加建筑物中的运用,降低维修费用和对环境造成的作用,有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性,所以,在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。
2.3碾压混凝土
碾压混凝土发展的较为迅速,经常运用于大体积的混凝土结构(比如:水工大坝)、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的,需要平整运用推土机,振实用碾压机,中间解决用刷毛机,切缝用切缝机。在整体的施工过程当中,其机械化水平往往是比较高的,施工效率也是比较高的,可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说,浇筑工期可减少1/3到1/2,用水量可降低百分之二十,水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。
2.4纤维增强混凝土
为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题,在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究,其获得了一定的发展。相较于承重结构来说,发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土,主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中,纤维掺量就会在1%-2%的范围内,和基体混凝土相较来看,钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成,抗弯强度则提升0.6-1.2倍,抗剪强度则提升百分之五十到百分之百,抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看,是没有明显差异的,然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。
2.5智能混凝土
智能混凝土是运用混凝土所构成的改变,对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如;高强混凝土的水泥用量是比较多的,水灰比较低,加入了硅灰相关的活性材料,在通过硬化以后,其混凝土的密实度会比较好。然而,高强混凝土在硬化的前期,是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的,很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时,最主要的办法就是,用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料,进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”,使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法,能够使混凝土的自生收缩大为下降,减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时,砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气,然而,不可以从密实的混凝土逸出,进而变成气压,致使柱子的保护层剥落,最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维,在高温状态下,使得纤维熔化,变成了能使水气从边界区逸出的通道,降低了气压,进而避免了柱子的保护层剥落。
3结束语
综上所述,由上文所述我们不难发现,新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义,因而这就要求我们必须做好其应用。对此,上文在充分结合笔者研究实践情况下,重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用,以供广大同行参考。
参考文献:
[1]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014(8):135~136.
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土木工程规划不必其他建筑工程,它在规划过程中不但要注重周围环境,更要注重当前社会发展状况和文化水平的影响。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。人们努力使设计尽可能符合实际情况,要达到文化背景与设计图形的完美融合。达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。随着当前土木工程规范的扩大和各种生产工具和生产设备的品种多样化的发展,在土木工程施工的过程中逐步走向了机械化和智能化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
未来土木工程的发展
1指导理论的继续发展。在未来的发展过程中,土木工程的核心将逐步的靠近力学,通过物理学和化学在其施工过程中的不断应用以及信心的计算机技术的不断冲击,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。
[关键词]土木工程;施工技术;创新
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
0前言
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,工程施工技术需要在工程实践中体现出来。因此,土木工程施工技术需要新材料、新技术的支持,我们要了解土木工程施工技术的特点,才可以更好的了解建筑类型。土木工程在施工过程中,其施工地点相对来说是固定不变的,施工地点在选定后就不会产生较大的变化,这就是施工的固定性;施工人员在施工的过程中会发生变动,工程施工队伍和作业空间具有流动性;由于建筑类型较多,就要采取不同的施工技术来进行工程施工,这就说明工程施工具有多样性。
1、土木工程施工的发展历史
土木工程是各类建造工程科学的统称。土木工程施工所包含的技术活动包括工程施工材料、施工设备、施工勘测、施工设计、施工保养维修等,工程施工对象可以在陆地上也可以在陆上或水中,土木工程设施能够为人类生活、生产等活动提供便利的服务设施。土木工程施工经过了长期的发展历程,其最初的发展从新石器时代到文艺复兴时期。经过这一场时期的发展后,直到现在,土木工程被应用于各行各业,并且土木工程技术随着文艺复兴时期的发展,施工技术有了更多的创新,土木工程也有了巨大的飞跃,逐渐进入了高速发展时期。例如在桥梁工程 、道路 工程、铁路工程 ,建筑工程,水利工程等工程项目中,土木工程技术就是在各类工程项目的建设中得以发展和提高。随着现代社会的高速发展,我国土木工程技术得到了巨大的飞跃,在实行改革开放后,土木工程技术表现出了高超的建设水平,其中一些已经达到了国际先进水平。例如“鸟巢”、“水立方”等近几年的高水平的建筑,都显现出我国土木工程施工技术的高水平。可以说土木工程施工技术对高质量的工程产品有着很大的指导作用。随着科技的进步,我们对土木工程的施工技术的要求会越来越高,为了满足我们发展的需求,就要不断的创新施工技术,并将其应用于土木工程施工建设中。
2、土木工程早期的施工技术
土木工程施工技术的变化是随着结构形式、施工材料、施工环境的不断变化而变化。土木工程中比较传统的施工技术主要有地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工。
2.1地基基础施工技术
桩基础施工技术是地基基础施工技术中的基础方法。在桩基础施工中,作为施工人员要选择适合的桩型,并要综合考虑单桩基和群桩的问题,以确保单桩基的施工质量,若为群桩还要考虑避免不均匀沉降的问题;当施工人员在进行预制桩吊运时,要注意吊运过程中会造成桩的冲击和振动;之后是施工人员对桩基进行钻孔和灌注,在经过了桩的定位放线、校正钻机垂直度、钻孔清土、灌注、搅拌混凝土、制作并安放钢筋笼、成桩验收等一系列工作后,最后要对其进行质量检验,以符合施工桩基的要求与标准。
2.2混凝土结构施工技术
混凝土结构施工技术是工程施工中最为常见的技术方法。其中预制法和现浇法是混凝土结构施工中常用的两个方法。预制法是在混凝土施工管理结构中逐渐得以人们的认可和应用,预制法具有低成本、高性能的特点,当施工人员采用预制法时,要注意预制膜尺寸的准确性,并严格按照施工顺序进行。而现浇法则要比预制法应用的更早一些,这种方法是通过在施工现场来支模进行浇筑混凝土。
2.3钢结构施工技术
钢结构施工技术也是土木工程施工技术中的重要技术方法。这种技术方法主要集中在构件的吊装工作上。在施工前。施工人员要做好施工现场的场地清理、道路修筑、构件运输、检查装备等基础工作,确保钢构件按照施工顺序进行先后的运送,运送到现场的钢构件,要用足够支承面的木枕垫底,尽量将其存放在起吊位置,保证钢结构的摩擦面干燥清洁。钢结构在施工连接的过程中,应该注意选择适合的连接方式,准确确定连接位置,以免造成钢结构的薄弱点,带来工程安全危害问题。
3、土木工程施工技术的创新
土木工程的施工技术在工程施工的各个阶段都占有重要地位,在设计过程中,设计者必须根据土木工程施工的技术选择施工设备、工程材料、现场施工方式;在具体施工过程中,土木工程施工技术决定了现场施工的工序、施工工艺等。但土木工程施工技术也受现场的气候条件、施工现场的载荷、地址、资源等条件的限制。因此在已经发展了两千多年的一门学科中进行创新并非易事,要克服现场施工过程中的气候、资源、地质条件等等限制,才能实现施工技术的创新和突破,才能在实际应用中取得成功。本文仅就土木工程施工技术中的深坑支挡技术和预应力技术两个方面探讨创新的施工技术。
3.1土木工程施工技术中的深基坑支挡技术创新
现代土木工程施工中,城市高层建筑如雨后春笋般拔起,高层建筑对抗震、地下空间的发掘利用,因此施工过程中对深基坑支挡的技术要求越来越高。深基坑支挡技术在土木工程施工的需求下,在施工技术上有较大的发展和创新。深基坑支挡技术的创新之一是桩锚支挡体系的应用。对于深掘深度较深的土建施工,如果土建施工中的地质条件较差,土质酥松、坑壁土质密度不高,通常采用预应力锚杆和灌注桩体系。针对地下水位上下的不同类型的图层宜采用引进的套管水冲法成锚工艺。土木工程施工中,许多临时支挡的加固桩或地下支撑墙或永久性的支挡桩或支挡柱可以实施支挡与承重一体化的支挡技术方案,一体化的承重与支挡系统既能够满足支挡的需要和承重要求,又能够提高施工速度,节约资源、能源,提高建筑施工工程的社会经济效益。在土木工程施工的支挡技术中,旋挖施工工艺在管控灌注桩施工中也是较为科学合理的技术创新方案,但在利用旋挖灌柱桩施工中必须保证成孔质量,较少施工质量中的不利影响因素。
3.2土工工程施工技术中新型预应力技术
在土木工程施工技术中,预应力施工技术中的创新之一是体外预应力的发展与应用。体外应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应111。体外预应力在大跨度土木工程和预应力混凝土道桥施工和特种结构施工中有一定程度的应用。其中粘接体外预应力是体外预应力应用中的典范之一,这种预应力在管道结构外,产生的预应力摩擦损失较小,便于后期维护检查,同时在管道的铺设过程中便于控制。无粘接力体外预应力体系也是应用较多的体外预应力施工方式,无粘接力体外预应力施工操作简单,单根无粘接摩擦损失相当小,体外预应力比传统的预应力施工更加科学合理,经济效益也更高。
4、土木工程施工技术发展的新趋势
当今土木工程施工的基本原则是经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化,因此现代土木工程施工技术的难度不断增大,建筑规模不断增大,因此土木工程施工技术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。
4.1土木工程施工技术发展的科技化趋势
由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化,因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要,利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展,用以降低不必要的人工费、机械费等,使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透,将科学技术作为第一生产力,提高土建工程施工效率。
4.2土木工程施工技术发展的自动化趋势
自动化是现代建筑业的发展方向,它力图把互换性和流水线引人到建筑活动,以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式。从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,为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了可能。
4.3土木工程施工技术发展的生态化趋势
土木工程施工技术是人类改造和利用大自然的重要方法,随着社会对自然环境的关注程度日益提高和社会生态化的需要,施工过程中生态化已经成为各行各业的共同趋势,土木工程施工技术也不例外。在施工过程中注重环境保护和能源节约是未来长时间内土木工程施工技术发展的重要趋势。土木工程施工技术要充分利用节能环保的建筑材料,要防止工程施工过程中产生的污染环境和对环境不利的事件发生,尽可能选用低污染、低能耗的建筑材料和技术设备,力求建筑与环境与自然和谐共存。
5、结语与展望
总之,土木工程施工技术在深基坑支挡技术创新和新型预应力技术创新上都有了较好的应用,并为社会创造了较好的经济效益和社会效益。未来,土木工程施工技术的发展趋势呈现出高科技化、自动化和生态化。展望土木工程施工技术还应当在建造材料上作进一步的创新和研究。提高化学建造材料在实际工程中的应用,研究高性能的混凝土等基础建材,通过材料的升级提高建筑的质量和寿命。土木工程施工技术应当在开发节能环保和智能化上进行创新,充分利用太阳能、风能等新能源,为土木工程项目提供新的科技能源,减少能耗,这也是未来建筑的发展方向。
参考文献:
关键词:FRP特点;土木工程;应用
一、FRP的概念
FRP是纤维增强复合材料的简称,该种材料是由玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德纤维等多股连续的纤维组成。制作方法就是把胶合后的基地材料用专业的模具加压,反复拉拔而形成的复合性材料,这种材料与传统材料相比有着许多的优势,例如强度高、质量轻、耐腐蚀和便于施工等特点。
该种材料由于比传统的土木工程材料有着更多优势,近年来受到各土木建筑工程的青睐。一般是应用于桥梁,各种民用建筑、海洋工程、地下工程等工程中,能同时适用于多种工程,说明FRP材料能承受多种工程的施工条件,对于现代化建筑工程事业单位发展来说有着很大的推动作用。
二、FRP的特点
由于不同纤维有着不同的化学成分,使得其特点的表现程度也不一样,常用的FRP材料例如玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德纤维在实际应用中的特性也存在差异。
(一)抗拉性和延性方面
与钢筋相比,这三种材料有着更加明显的抗拉性,强度比钢材的50倍还强,运用该种材料在减轻自重方面有着比较明显的效果。根据相关的研究报告可以看出,在抗拉强度的范围之内抗拉,不会有着很明显的变形情况产生,也不会有不良延性的情况出现,因此可以知道该材料在抗拉性方面比较强,延性差。
(二)抗腐蚀和耐久性方面
FRP材料比钢材更耐腐蚀,能承受各种酸、碱等环境对其的侵蚀,很好的抵抗住化学物质的腐蚀,而相比之下,传统土木工程材料的抗腐蚀性能就比较差,很容易受到各种化学物质的侵蚀,不利于结构寿命的提高,而且用于维护结构的费用也比较高,尤其在高腐蚀性的状态之下,更容易使结构的寿命周期减短。而FRP材料就有着很多这方面的优势,对工程结构质量的保持有着独特的效果。
(三)自重方面
由于FRP材料的密度远远小于钢材的密度,适用于各种各样的施工条件和环境中,因此在土木工程施工的时候,为了减轻劳动的成本及劳动强度,一般来说都是采用这种材料,可以保障工程的质量,减少工程造价,而且在陈旧的建筑加固方面,运用FRP材料的优势更加凸显出来。
(四)热膨胀系数和弹性方面
该种材料在土木工程施工时需要与混凝土进行混合,混合时由于二者间的热膨胀系数接近,不会产生比较大的温差,便于混合物的凝固,在凝固后也不会因为内部温差问题产生裂缝。与此同时,该种材料与钢筋相比,具有更小的弹性模量。
(五)其他方面
FRP材料也有这一定的缺点,由于其生产加工的手续比较多,使得价格偏高,与此同时,该种材料在防火性,垂直纤维方向的强度和弹性模方面做的不够好,产品虽然具有绝缘,隔热等明显的优势部分,但是往往不能在每一个场合中都发挥出效果。
三、FRP材料在土木工程中的应用
FRP材料以其独特的优势部分而被各种各样不同类型的土木工程项目所运用,使得材料的应用场合逐渐增多。
(一)建筑工程
FRP材料从1986年起就被运用在建筑工程中,随着建筑工程业的发展,对于现代建筑工程来说,在性能设计和材料性能方面的要求提升了。在工程建设过程中,一般是用于工程结构框架的设计上,以提高建筑物的性能,美国有一座六层楼高的建筑物,这座建筑完全是由分离的玻璃纤维经过特殊的工艺加工后做成,双组分氧树脂把结构构件之间紧密粘合在一起,框架一般采用的拼接方式是多层拼接,使得所用的构件数量少于普通的拼接方式所用构件的数量,这和传统的木结构有点相似。在楼板梁的设计方面,采用的是箱形的构件,使得柱的横截面和传统的不一样,为槽型截面,这种截面在整个建筑的全过程中得到体现。
(二)岩土工程
由于FRP材料具有良好的耐腐蚀性,能抵抗各种化学环境中化学物质的侵蚀,对结构起到保护作用,因此该种材料被运用在加筋土中。一般来说,使用该种材料进行工程建设的施工单位,在掘进方式上采用盾构法,因为如果运用传统的方法进行掘进,该材料很容易就被挖断,故而采用盾构法。挡土墙、地基锚杆等的修建一般是采用玻璃纤维复合材料进行施工,是因为这种材料造价低、安装便利、耐久性强适应了这些工程对于质量方面的要求。
(三)桥梁工程
从70年代起,FRP复合材料就已经在桥梁工程中得到运用,一般是用于桥梁上的缆索,预应力筋以及整个桥梁体系之中,在运用这种材料能使桥梁的抗腐蚀、高强度、结构自重比较轻,这样一来,桥梁的抗震能力就提升了。在陈旧桥梁加固中运用该材料,能减少加工的费用,施工比较便利,而且后期再进行加固的间隔期会明显增长,这样一来,桥梁的抗弯力就得到了提升,增长了桥梁的使用寿命。
四、结语
随着经济的快速发展,土木工程事业的迅速发展壮大,FRP材料的市场需求也会越来越大。FRP材料的技术水平会得到大幅度提升,产业化进程也会逐渐加快,并运用于土木工程的各个方面,这将会带来巨大的经济效益,社会效益也会提升。为了更好的运用这种新材料,相关研究单位还需要对该材料性能的提升做出深入的研究。
参考文献:
【关键词】土木工程的历史;现状;发展
引言
土木工程是指房屋、公路、铁路、桥梁、水工、港工、地下等工程的总称。土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、衣料生产贮藏基地、食品冷库、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。
1 土木工程的历史
1.1中国土木工程的历史:远在上古时期,中国古人类就在野处穴居,为了避免野兽侵袭,有巢氏(中国的传说中的巢居的发明者),才教古人离开天然岩洞、构木为巢,居于树上。我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造,建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。像长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。
1.2 世界土木工程发展历史:在欧洲,大约8000年前已开始采用晒干的砖;凿琢自然石的采用,大约在5000~6000年前;至于在建筑中采用烧制的砖,亦有3000年的历史。世界古代的伟大建筑,以公认的七大奇迹最为引人注目,它们都建于公元前600年~公元前200年,且均为石材建造,大都用于宗教、军事和航海。且都是建于当时经济和科技非常发达的地区,说明土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。
2土木工程的现状
2.1世界现状:随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用,以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前,世界上最高建筑是中国台北的101大厦,总高度为508m。近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。
2.2 中国现状:回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会,北京将建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。
3未来土木工程的发展
3.1指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科。
3.2工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分地合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然地要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。
3.3主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当做一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
4结束语
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在.坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
参考文献
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关键词:防灾与减灾;土木工程;教学改革
0引言
近年来,灾害事件频繁发生,不但造成巨额的社会经济损失,而且造成惨痛的人员伤亡事故。上至国家层面,下至村镇个人,这一切无不深深触动着每个人的心。高校担负着传承文明的责任和义务,是培养防灾减灾综合素质强硬的人才的理想场所。而土木工程是防灾减灾应用最直接最广泛的学科和行业,该专业大学生防灾减灾知识体系的储备和防灾减灾意识的培养直接影响其在未来工作中的思想和行为。在土木工程专业本科生中开设防灾减灾课程具有其它专业和学科都不具备的主动性、必要性和不可代替性。因此,在学校提出建设高水平应用型大学的目标之际,为了更好的服务社会和地方,满足培养应用型人才的迫切需求,实践性、应用性极强的防灾减灾课程改革势在必行。本文积极主动思考和探索防灾减灾课程教学改革问题,力求今后能抛砖引玉。
1课程开设概况
《土木工程防灾与减灾》是我校土木工程本科专业的一门重要课程,是基于土木工程地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害和爆炸灾害等基本知识之上,研究与人类工程活动有关灾害的防灾与减灾的一门学科。为了能使学生更好地学习课程内容,《土木工程防灾与减灾》课程通常在《工程地质》、《建筑结构抗震》、《桥梁结构抗风与抗震》等课程之后开设。课程的开设目的在于通过深入浅出的教学让学生系统了解各类灾害的类型、特点、对人类社会的危害及灾害的发生发展规律,熟悉工程上防灾减灾对策与措施,培养学生初步识别、分析及解决灾害的能力,使之能与工作中遇见的常见问题紧密结合,以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。
2课程教学中存在的主要问题
从2014年起,我院针对土木工程本科专业开设了《土木工程防灾与减灾》课程。实施三年来,对学生防灾减灾知识的积累和意识的提高起到了积极的作用,但在教学过程中仍存在如下主要问题:
2.1课时安排较少,但内容多,信息量大
该课程共安排16个学时,1个学分,考核方式为考试。课程主要内容包括与土木工程相关的六大类常见灾害(地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害、爆炸灾害)以及相应的防灾减灾工程措施,另外包括灾害风险分析与应急管理。每一种灾害都有大量的信息和案例可供分析,在如此有限的课时内涵盖常见地震、火灾、爆炸、风灾、地质灾害和洪涝灾害等,几乎是不可能的。因此,只能选择与本专业以及未来任务相关的几种灾害重点分析介绍。这样在内容安排上就容易出现厚此薄彼,有所偏倚。
2.2授课浮于单纯的内容和形式,应用深度讲授不足
多数教师的授课内容较为丰富,也加入一些案例分析,但是案例分析和讲述紧紧局限于事件的发生时间、地点、发生的原因、造成的损失和伤亡等客观事实方面,对于相关的土木工程结构设计防灾减灾方面存在的缺陷和不足分析讲解较少,且相同情况下的防治措施和建议论述不充分。这种情况下,会使学生对于灾害的基本认识具备了,但是对于防治灾害的具体措施掌握上还远远不足。另外,好多授课老师的讲授案例内容老旧,仍然是几十年前发生的一些灾害事件,这些事件中的土木工程结构在当前形势下可能早就被淘汰使用了,也可能早已更新换代好几次了。这种情况就脱离了现代土木工程的实际施工实例,即使讲授清楚了,也不具有广泛和较好的现代应用意义。
2.3实践教学开展少,实践平台尚未搭建好
由于该课程的实践性和应用性强,平时仅依靠课堂教学远远不能达到较好的教学目标,还需要通过实践教学才能深刻理解和掌握相关知识,强化防灾减灾的意识。但由于课程总课时较少,实践课时难以有效安排,实践环节中的安全问题以及时间和地点的安排协调困难,导致实践平台尚未有效搭建,实践教学没有有效开展起来。
3教学改革措施初探
结合本校土木工程专业防灾减灾开课实情和教学中遇到的主要问题,本文从以下方面初步探索改革的措施,希望今后能达到更好的教学效果。
3.1以应用为导向,优化教学内容,增加课时安排
《土木工程防灾与减灾》是为土木工程专业本科生开设的一门重要课程,该课程主要介绍土木工程领域常遇到的灾害的种类、成灾机理、防治措施及减灾技术。要培养土木工程专业的高级工程人才,掌握相关的防灾减灾知识在具体开展工作时是必不可少的,因此在课时安排上可以适当增加学时。课程面临课时安排少的实际问题时,教课教师应以实际应用为导向,将课程的重点内容突出,并与特定的应用场景相联系,设想未来工作岗位最可能遇到的应用问题,学与用相互结合贯穿于整个教学过程中。
3.2关注本领域前沿,滚动更新授课内容,深挖致灾原因和防治措施
防灾减灾学科的交叉性强,常常涉及到多个学科领域和多门课程,这就使得该课程的教材更新速度跟不上研究内容的更新速度。再加上土木工程领域新技术、新材料的研发,许多原本可能致灾的因素得以减弱或克服。因此,一些老旧的内容和案例在现在的土木工程中并不适用了。这就需要授课教师及时关注本领域的前沿,尤其是相关的时事事件和专业领域期刊的最新研究成果,及时滚动更新课堂的教学内容,深挖事件的灾害类型、特点、致灾原因以及防治措施,使学生第一时间接触最新的应用领域实例和防灾减灾新举措。
3.3搭建合作示范性实践平台,强化工程实践能力
实践教学是工程人才培养的重要环节,也是工程实践能力和创新能力培养的关键。在今后的教学过程中,必须增加防灾减灾的实践教学环节。但是学校现实教学中存在“案例来源”与“真实土木工程环境”相脱离的矛盾,为解决这一客观问题,学院应主动与一些防灾减灾单位(如地震局台站、火灾大队、地质灾害研究所、重大灾害防治区等)建立长期合作关系和联合培养学生的模式,尝试建立校内、校外两类教学示范实践平台。例如:校内平台方面,学院可以与火警中心合作建立校内实验大楼火灾与防火防灾师范基地,不仅从土木建筑结构选址、防火等级设计、防火设备设计等方面实地演示讲解火灾的防治措施;还可以定期组织各个班级的学生参加防火演练,使学生充分利用校内实践平台,真实参与防火工程实践,零距离与土木工程防火设计结构接触,深化学生对所学知识的理解和应用,强化学生的防灾减灾意识和工程实践能力。
4结语
防灾减灾通过综合应用工程学科的理论与技术,提高土木工程结构、土木工程系统抵御人为及自然灾害的能力,研究和防治与人类工程活动有关的工程灾害,是土木工程专业人才必须具备的知识体系和基础能力,进行教学改革对培养高水平的应用型土木工程人才具有十分重要的意义。
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土木工程安全评价课程主要是使学生在掌握安全评价基本理论、方法等知识体系的基础上,以若干个具体、典型的土木工程评价项目为载体,理解和掌握安全评价在具体学习情景中的运用。课程教学内容如表1所示。
2课程标准化开发
1)基于安全评价理论和方法在交通行业实际生产应用中的发展,以提高教学质量,保证高效人才培养质量为导向,形成一套教学内容动态更新、紧密结合现行规范变化以及行业发展动态的教学大纲。
2)课程大纲应包括课程理论教学大纲、实纲、课程设计大纲,并紧密结合土木工程安全评价课程的开设特色。
3)遵循由浅入深、循序渐进的教学理念,合理科学安排教学周历,控制教学进度。土木工程安全评价教学周历应实现标准化,包括讲授、课堂讨论、测验、课外作业、实践报告、辅导、参考书籍要求等。
3教学资源建设
1)构建土木工程安全评价立体化课程电子教案,为学生提供良好的多媒体学习环境和丰富的教学资源。2)建立土木工程安全评价课程专用网站,定期丰富教学材料,包括“安全评价典型案例”“安全评价论坛”“教学动画”“行业前沿”等。该网站开发旨在为本课程教学创造一个优良的网络教学环境,形成师生互动平台。3)为满足土木工程安全评价课程的教学需要,编写与教材配套的教学辅助资料、习题集、模拟试题库等。
4结语
关键词:土木工程;灌浆方法;技术应用
Abstract: With the rapid development of society, the development of the construction industry is also change rapidly. With the increasing number of infrastructure construction in China, and the construction quality requirements increasing, grouting construction technology has gradually gained popularity in civil engineering construction. This paper made analysis on civil engineering, grouting technology and its application, in order to provide feasible reference for counterparts.
Key words: civil engineering; grouting method; technology application
中图分类号:TU644
引言:灌浆施工技术是近几十年才发展起来的一种新型土木工程施工技术,其原理是通过预先在岩石、土壤或者建筑物中设置的钻孔或灌浆管,再利用灌浆机将一定配比的浆液以一定的压力灌注进地基空隙以及钻孔、灌浆管,从而起到加固作用。
一、土木工程灌浆的材料
工程灌浆材料主要分为无机类和有机类2大类,无机类灌浆材料有单液水泥浆、水泥水玻璃类、粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等;有机类灌浆材料则分为丙烯酰胺类、木质素类、 脲醛树脂类、聚氨酯类、环氧树脂类、糠醛树脂类、聚乙烯醇类等类别在实际工程中应用较多的灌浆材料有以下3类:
1.粘土类浆材
粘土类灌浆材料一般选用粘土或者亚粘土,应具有遇水崩解,吸水膨胀,有一定的稳定性,有一定的粘结力等特点。根据灌浆部位不同,灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆的配制很简单,只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。但是,为了提高灌浆效果,很多灌浆都不用纯粘土浆,一般都掺加适当的水泥,这就要控制好水泥的用量粘土类浆材由于其广泛的来源和低廉的成本,得到了较多的应用。但在实际工程中,粘土类浆液保水性强,不易、脱水 ,固结时间长甚至不固结,造成结石强度低等缺陷,从而严重影响灌浆质量。
2. 水泥基浆材
灌浆水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的二水石膏作主料,经磨细后,辅以性能调节剂(如膨胀剂、减水剂、促凝剂等)混合组成。但水泥浆析水性大,稳定性差,注入能力有限,且凝胶时间长,在地下水流速较大的条件下,浆液易受冲刷和稀释,影响注入效果。
3.化学浆材
化学灌浆材料是工业化生产的化学材料,具有如下优良的特点:(1)它是真溶液,不分层,无沉淀;(2)粘度很低,有些浆材粘度甚至接近于水;(3)固化或胶凝时间可人为控制;(4)可用泵灌入裂缝,填充渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;(5)固化或胶凝时体积收缩很小;(6)固化物或胶凝体本身不渗水; (7) 固化体或胶凝体耐久性良好但是,化学灌浆材料也具有一定的缺陷,比如具有一定毒性,污染环境,耐久性差;而且,生产成本高,在一定程度上限制了它的使用范围因此,化学浆材使用量较少,一般为修补较小的工程缺陷。
目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点,影响了其适用范围,因而在今后的灌浆施工研究中,应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料。这种新型的复合浆体材料是灌浆材料发展的趋势之一,无机类复合灌浆材料通过对水泥基浆材进行复合得到性能优良的灌浆材料,并可在水泥基中添加相应的功能材料以调控凝结时间等性能指标,可以很好的解决现有灌浆材料品种的缺陷,达到优良的使用效果,具有更好的发展前景。
二、土木工程灌浆施工方法
目前,灌浆方法很多,其分类也没有一个统一标准,根据灌浆目的可分为加固灌浆和堵水防渗灌浆。一般是按照灌浆工程的地质条件。浆液扩散能力和渗透能力分为如下几类:
1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆,或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。
2.渗透灌浆法。在不改变地层结构和颗粒排列的原则下,把浆液填充到岩土地层孔隙或裂隙,向地层深处渗透的灌浆方法,都属于这种类型 这种方法常用于砂砾层灌浆
3.压密灌浆法。压密灌浆法适用于粘性土中的灌浆,做法是以较大的压力将浓度较大的浆液灌注进空隙内,使浆液在高压作用下挤进地层。
4.劈裂灌浆法。在低渗透性地层灌浆中,在较高压力作用下,浆液先后克服地层内的初始应力和抗剪抗拉强度,在地层内发生水力劈裂作用,从而破坏和扰动地层结构,使地层内产生一系列裂隙,而原有的孔隙或裂隙则进一步扩展,促进浆液的可灌性和扩散范围增大 这种灌浆方法一般在渗透系数小、颗粒很小的中细、粉砂岩土或淤泥中使用。
5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是:在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中,将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管,将另一端介入电源的负极。接通电源后,灌注压力与电渗方向相同,孔隙中的水流向负极,而孔隙就形成了灌注通道,浆液便可流入地层。
三、土木工程灌浆施工技术要求
灌浆工艺复杂多变,根据采用灌浆方法的不同而不同,灌浆参数则是影响灌浆效果的最重要因素之一,而且灌浆参数的确定一直是灌浆技术和灌浆效果研究的一个主要方向。
1.灌浆压力:灌浆压力是浆液在地层中扩散的动力,它直接影响灌浆加固或防渗效果,但是灌浆压力受地层条件。浅部灌浆比深部地层灌浆压力要小;渗透系数大比渗透系数小的地层灌浆压力要小。
2.扩散半径或有效扩散距离:浆液扩散半径或有效扩散距离决定灌浆工程量和工程进度,它随着地层渗透系数、裂隙开度、灌浆压力注入时间的增加而增大,随着浆液浓度和粘度的增加而减小、扩散半径或有效扩散距离可用一些理论公式,结合类似工程经验进行估算,但是由于涉及因素太多,所以一般通过工程试验确定。
3.凝固时间:浆液凝固时间是浆液本身的特性,有时因为工程的不同需要,在浆液中加人适量的速凝剂、早强剂、塑化剂、分散剂、膨胀剂等外加剂来调节凝固时间或改善浆液其他性能。一般对理想浆液的要求是:(1)浆液的初始粘度要低,流动性好,可注性强,能渗透到细小的裂隙或孔隙内 (2)凝胶时间可以在几秒至数小时范围内任意调整,并能准确控制 (3)稳定性好,在常温常压下能较长时间的存放,且存放不易受温度湿度变化的影响(4)无毒、无臭、不污染环境,对人体无害,属非易燃易爆品 (5)浆液对注浆设备、管道、混凝土结构物等无腐蚀性,并容易清洗 (6)浆液固化时无收缩现象,固化后与岩体、混凝土等有一定的粘结力 (7)结石体具有一定的抗压、抗拉强度,抗渗性好,抗冲刷及耐老化性能好 (8)原材料来源丰富,价格便宜 (9)配制方便,操作简单。
四、结束语
随着建筑事业的不断发展,人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高,一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施,而老旧的建筑物为了维持其强度,修补已出现的裂缝空袭,也需要采取加固措施,可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。
参考文献:
[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑・建材・装饰.2009,10(3):122-126.
[2]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品.2011(15):49.
[3]任兴华.帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品.2010(19):115.
关键词:土木工程;灌浆施工;技术;方法
灌浆施工即为满足土木工程施工标准,严格按照设计在其建筑物主体、基层土壤或岩层中设置钻孔和灌浆通道,并利用灌浆设备按照设定的压力将以一定比例配置的浆液灌注到钻孔和灌浆通道的设定位置的技术,以此实现对土木工程进行加固、防渗的目的,由此可见灌浆施工技术的实施质量直接关系到土木工程建筑的整体质量.
1土木工程中灌浆施工的技术的影响因素分析
1.1土木工程中灌浆施工的材料选择
受土木工程灌浆施工目的差异的影响,灌浆施工技术可分为固结、帷幕、接触、接缝及强补、劈裂、高压喷射灌浆等不同类型,但其都是利用一定的压力将按照一定配比制成的具有流动性和胶凝性的浆液灌入目标位置,利用其凝胶硬化的特性,使岩基的强度、整体性和抗渗性水平都得到提升.现阶段常见的灌浆材料包括水泥、粘土、化学灌浆等,其中水泥和粘土灌浆胶凝性和结石性相对较强,且成本较低,但粘土的灌浆效果控制难度较大,所以相对应用受到限制,而化学浆材其粘度低,可原地修复止水,但造价成本较高,通常具有毒性,所以在必要的修补中使用的概率更大[1].
1.2灌浆压力
灌浆压力是浆液扩散运动的主要动力,所以其实际大小直接关系到其扩散效果,对土木工程应用过程中的稳固性和防渗性有重要的影响,而灌浆压力的大小受到施工环境、灌浆材料、应用方法等因素的直接影响,所以在灌浆施工前要对土木工程现场进行全面的勘查,并结合其所在区域内地质、地形的实际情况确定合理的灌浆方法和材料,在此过程中还要充分考虑土木工程质量要求及实际中的施工成本,通过大量实践人们发现在相同灌浆标准的前提下,水泥基浆材料所需压力明显大于化学浆材,而同种灌浆材料在深部地层其所需压力明显大于浅部地层;而相同的灌浆材料在相同的深度渗透系数越小的地域其所需的灌浆压力越大[2].现阶段在土木工程施工过程中通常通过压水试验,获取施工地域代表岩层的渗透特性技术参数,所谓压水试验,即在一定的压力下将水压至目的位置,通过压力的水量和时间获取单位吸水率、浆液压入流量、试验压力和孔段长度等数据,通常所获取的试验压力为同段灌浆压力的70%至80%,而试验孔段长度与实际孔段长度基本相同,通常为5至6米[3].在不同的灌浆类型中,其计算流量存在差别,例如在帷幕灌浆中,其要以5至10分钟为间隔,进行压入水量值的读取,直至其读取结果满足读取中出现每分钟水压流量在5升以上,且在其连续四次的读取中其最大数值与最小数值的差额在最终流量值的10%以上;或在所读取的流量值都在每分钟5升以上,且在连续四次的读取中其最大值和最小值的差额在最终数值的20%以上,当连续四次的读取数值都在每分钟0.5升以上时也可以结束实验,而在固结灌浆中其对压水试验的标准相对更宽松.现阶段灌浆压力的计算通常根据公式P=P0+m.T+9.81×10-3k.r.t和P=P1+m.T+9.81×10-3k.r.t获取,其中P代表灌浆段中心所允许的最大灌浆压力;而P1代表孔口处岩层所允许的最大灌浆压力;而T和m分别代表灌浆段以上岩层的厚度和每增加一米所增加的压力;而K为1至3之间的常数,其以压重层的状态为标准,其选取数值与松散程度成负相关性;而r和t分别代表岩层以上压重层或建筑物的容重和厚度,将压水试验、灌浆压力算法和施工区域实际情况相结合是灌浆压力确定的有效手段[4].
1.3扩散半径和有效扩散距离
浆液的扩散半径和有效扩散距离既会对土木工程灌浆的质量和效果产生影响,又会受到其他因素的影响,人们在大量实践中发现,在地层的渗透系数或灌浆的时间、压力逐渐上升和浆液自身浓度缩减的条件下,浆液的扩散半径和有效扩散距离都会不断变大,现阶段根据注浆孔在被注岩层上的状态可通过公式获取注浆孔穿透被注岩层时的浆液扩散半径,或利用公式获取其未穿透被注岩层时的扩散半径,其中"1代表注浆孔与岩层顶的夹角,"2代表注浆孔与岩层底面的夹角[5].
1.4凝固时间
通常浆液自身的凝固时间比较固定,但在实际施工过程中受水木工程性能的决定,通常会利用膨胀剂、分散剂等添加剂使其凝固时间发生变化,使其在初始粘度较低的情况下,具有理想的凝固时间,使其在注入性和流动性满足要求的前提下,能够达到较高的凝固效果,除此之外,凝固时间通常会受到注浆过程中所使用的工具的质量影响,所以在选择合适型号地工具的同时,必须保证其完整性和清洁程度.除上述原因外,打孔过程中的中垂线和轴线的控制以及使用浆液的配合比等都会对其质量构成影响,例如在钻孔的过程中孔位与设计的位置偏差要控制在10厘米以内,钻孔角度要控制在0至10度之间;灌浆结束要严格按照残余吸浆量和闭浆时间两个指标进行严格的控制,例如在帷幕灌浆中,其在设计规定的压力下,其每分钟灌浆孔段的单位吸浆在1升以下,持续半个小时至一个小时即可结束等.
2土木工程中灌浆施工的方法分析
现价段土木工程中应用的灌浆施工方法较多,例如渗透、压密、劈裂、填充等,其钻孔顺序都为分序加密,以此保证灌浆区域的连续性,而且对浆液扩散和密实的效果也有促进作用,除此之外,施工过程中易出现的相邻孔串浆的问题也可得到有效的避免.其中填充灌浆法其强调利用专业的注浆设备直接将配置好的浆液注入至土木工程的空隙或裂缝中,实现灌注的目的,其主要使用于地下工程结构体壁灌浆和结构中含有洞穴或大裂隙的岩土体工程中;而渗透灌浆法,其强调在不对土体总体特征不产生较大影响的前提下,将浆液注入岩土地层的裂缝,所以其在砂砾层土体中应用的效果较理想;压密灌浆法强调将浆液浓度相对较大,在注浆管两端容易生成浆泡的浆液通过较大压力注入,所以其在粘性土层中的应用更为普遍;而劈裂灌浆法其强调将浆液直接在低渗透系数和高压力的作用下向地层内产生劈裂作用,由此使原有地层结构特性被破坏,使其充分的进入地层,以此实现注浆的目的,所以其更加适合于岩土结构相对松疏的地域,通过上述分析可以发现,不同的灌浆方法所适合的施工情况存在较大的差异,所以在具体应用的过程中,需充分考虑土木工程施工的质量要求,以及使用灌浆技术的目的和预期要达到的效果,只有选择合适的灌浆施工方法,才能在施工技术高度精准的同时达到较理想的效果.
3结论
通过上述分析可以发现,灌浆施工技术的实施效果对土木工程整体质量有重要的影响,而其实施效果直接依赖于其材料的选择、技术的精准以及方法的得当,所以针对其常用材料、施工技术和主要方法展开研究具有重要的意义.
参考文献:
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〔2〕陆胜权.刍议土木工程中灌浆施工的技术与方法[J].山东工业技术,2015(15):89.
〔3〕章涛.水利工程中灌浆施工技术分析[J].民营科技,2014(07):100+97.
〔4〕王张平.灌浆施工技术和方法在土木工程中的应用[J].科技与创新,2014(09):77+80.
【关键词】土木工程;发展;建筑
1.现代土木工程的特点
适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。
1.1工程规划方面
以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。
1.2工程设计方面
人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
1.3工程施工方面
随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。
2.土木工程的发展趋势
2.1指导理论的继续发展
在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。
另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。
城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。
2.2工程实现的变化
土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。
信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。
2.2.1可持续发展和人性化
这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。
整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。
2.2.2主动控制技术
迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。
2.2.3全过程信息化
信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。
全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。
信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。
土木工程当今的发展是人类智慧的成果,土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路,努力创新,土木工程定会走向新的高峰!
【参考文献】
[1]杨家福.中国土木工程指南[M].1993:1-4.