发布时间:2024-03-06 16:13:30
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篇土木工程基本属性,期待它们能激发您的灵感。
关键词:土木工程施工技术;应用型本科;实践;改革
中图分类号:TU7-4 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0094-04
土木工程施工技术课程是土木工程专业本科生必修的一门专业课程,具有很强的实践性。该课程中关于施工工艺、施工过程、施工机械的性能及操作过程等内容很难单纯用语言来讲述[1]。如土方的机械化施工、扣件式钢管脚手架以及爬升模板工艺和塔式起重机的顶升过程等工艺,若仅靠教师在课堂上讲解,学生难以理解,达不到相应的教学效果,但若通过视频教学或到现场考察等方法,学生则容易理解。笔者结合近年的授课实践和工程实践探索,在皖西学院大力发展应用型本科教育的基本方针指导下,针对学院目前的教学现状,建设性地提出了土木工程施工技术改革措施,并在实际教学应用中取得了良好的教学效果。
一、土木工程施工技术课程的特点
第一,多学科交叉。土木工程施工技术课程不仅局限于简单的技能知识讲解,更多地需要工程力学、测量、建筑材料、工程结构、地基基础、项目管理等专业知识为强力支撑,并且该课程各章节跨度大、相对独立[2]。
第二,强调技能型,需要大量实践探索。土木工程施工技术课程研究土木工程相关专业施工工艺、操作过程及施工设备机械的性能和操作等规律。这些知识若只从理论上讲解,学生很难理解,因此
需要教师有工程经历才能抓住重点,做到有的放矢。
第三,应用性强。学院建筑与土木工程专业80%以上本科毕业生就业于建筑施工企业、监理企业等一线岗位。理论知识绝大多数要在实践中才能体现,特别是常规工程,如土方工程、高层建筑基础工程、钢筋砼工程施工、预应力砼工程、结构吊装安装工程、流水施工和施工网络计划等知识应用频率很高。
二、土木工程施工技术课程教学现状
(一)教材内容滞后
近20年来,伴随着中国城市化进程和土木行业的发展,土木施工技术和现代化机械施工突飞猛进,许多新工艺、新技术、新材料不断涌现。然而众多教材内容与现实施工工艺差距很大,主要由于很多专业教师为了写书而写书,或没有任何工程实践经历,在编制教材过程中很多大型工程中的新技术、新工艺无法引入教材,导致施工教材极其死板。许多教材中普通钢筋砼的冷拉工艺、屋面沥青卷材等已被规范明令淘汰的内容仍存其中;一些新的施工材料和施工工艺却没有写进教材,特别是建设部近年来推广的建筑防水工程新技术、高强度高效钢筋、清水混凝土、新型节能保温工程等在教材中都没有体现。
(二)教学手段单一
现在很多教师依赖计算机来完成教学任务,多媒体课件成了课堂教学的主要手段[3]。与传统教学相比,多媒体教学虽然改善了教学效果,但仍表述不清楚施工技术的众多内容。特别是施工工艺流程、施工机械的基本性能和操作要点等,根本无法在课堂上讲解清楚,如塔吊的自动顶升过程的操作要领等,学生很难在课堂上深刻理解。
(三)教学课时少、教学内容多、实践教学安排不合理
教育部和土木工程专业指导委员会提出了“大土木、宽口径”的要求,许多高校都减少专业课的授课学时。一般高校的专业课程约48学时,而应用型本科教育模式的院校要求学生分析每章的施工特点、编写施工工艺流程和施工方案、检测检查施工质量等。这使实际教学安排很难满足教学要求,教师常感到教学压力过大,没有时间对教学内容发散讲解。
在土木工程教学计划趋同的同时,绝大多数高校安排了4周的施工实习时间。一个工程项目4周的实习时间太短,可能仅停留在施工分项上,特别是对需要掌握的多层和高层主体结构施工,有时只可能看到二、三层的钢筋混凝土结构施工,无法了解施工工艺的全过程。
安徽省几所应用型本科高校联盟统计的土木工程施工技术课程教学计划如表1所示。可以看出,安徽省各高校土木工程施工技术教学计划基本趋同,这也正如土木工程专业指导委员会副主任何若全所说,“当前各高校土木工程专业教学计划趋同,教学内容没有体现本校特色”[4]。根据学院实际情况把土木工程施工技术课程安排在第7学期,因为学生有
暑假的实习经验,上课过程中极大提高了学生的学习兴趣,增进对施工理论知识的理解。
三、土木工程施工技术课程教学改革措施
(一)制定符合学校实际的教学大纲
课程教学大纲是课程的灵魂和统领性文件,教学内容设置是否合理取决于教学计划是否科学合理。针对土木工程施工技术课程的特点,结合学校师资力量和教师的相关经验,力争在以下几方面做到优化。
1.依托教学团队和施工企业技术人员一起精心编制教学大纲
教学大纲规定了课程的相关教学任务,是把握课程重点的必要参考。因此,在制定大纲时既要培养学生的理论基础,又要兼顾企业对人才的要求,才能培养出应用型强的土木工程专业人才。如讲解现行钢筋混凝土结构施工技术要参照现在的施工机械修订课程大纲,要紧跟现行的工程建设步伐,体现学院的应用型特色。
关键词: 土木工程师,特点,素质
1 土木工程的定义和属性
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
土木工程有下述四个基本属性。
①综合性
随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。
②社会性
现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。
③实践性
土木工程是具有很强的实践性的学科。在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。
④统一性
即技术上、经济上和建筑艺术上的统一。
2 未来土木工程的特点
土木工程最大的两个特点就在于它的“个性”和“综合性”。
①个性
土木工程常常是单一的,在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大,无法试做,做完后也很难退货。此外,由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异,目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化,各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程“产品”本身和制作过程具有很强的“个性”,从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。
②综合性
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术,在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说,土木工程师的工作对象除了“物”以外,还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域,但对其他领域的内容应当有所了解。
未来土木工程师需具备的素质
根据土木工程的属性和未来土木工程的特点,可以知道未来土木工程师须具备以下素质:
①实践一理论一计算三极的知识结构
未来土木工程人才应具备:实践一理论一计算三极的知识结构。
工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用,并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确,所以工程人员必须具备实践技能。理论知识主要指数学、力学和专业知识,也包括必要的经济和法律等方面的知识,它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程,应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。
②较高的专业技能
未来土木工程师应能熟练应用基本的工程工具,如统计分析、计算机建模、设计规范标准、工程监控方法;学习、评价和掌握新技术来提高个人和组织的效力和效率;通过倾听、演讲、著述、数学计算和形象教学,与专业的和非专业的人士进行充分交流;进行学科内、跨学科和多学科领域的合作;对任务、项目、计划进行管理,在满足预算、进度和其他限制条件的前提下使其按期望目标交付使用;通过对环境、基础设施以及其他方面进步的清晰阐述来进行引导并通过包容、理解、同情、劝导、耐心和评判性的思考来达成一致意见。
③良好的工作态度
未来土木工程师应拥有积极向上的工作态度,具体为发现机遇,抓住机遇,并实现机遇的创造性和开拓精神;对道德规范、个人和集体目标、团队利益负责的精神;持续不断的学习,找到解决问题的新方法,对新技术的推广或对现有技术进行革新并努力完善的进取精神;诚实和正直,即说真话、守信用;在面对挑战和挫折、责任承担、前景规划、信念坚持、工作灵活处理和团队合作时所具有的乐观主义精神;对他人权利、价值、观点、财产、所有物和感受的尊重和宽容;在工程项目实施过程中,或与项目各参建方以及相关投资方合作时,凡涉及到损害公共健康、安全、福利等问题时,坚持自我约束、毫不妥协的精神。
④可持续发展的理念
未来土木工程师需增加生态、环境、生态经济和社会学等基本学科的知识,可持续发展并不要求土木工程师成为这些学科的专家,但对工程项目作出决策时,必须征求这些专家的意见和建议,并且有足够的知识和能力与他们共同研究、贯彻和发展土木工程可持续发展的原则。
土木工程师在工程项目的规划、设计、和建造过程中,要学会并善于应用有关的法律及土木工程可持续发展的原则,协调和处理工程项目委托方、公众、社会、团体、政府以及自己所属单位的领导者之间的关系,妥善的解决各种现实的与潜在的、短期的与长期的、局部的与整体的利益冲突,使工程项目的全过程最大限度地符合土木工程可持续发展的原则。
⑤较强的环境意识
随着社会对环境的重视,未来土木工程师也必须具备很强的环境意识。土木工程所使用的建筑材料是消耗天然资源和能源最高、破坏绿化土地最多的材料之一。长期以来, 建筑材料片面追求的是材料力学性能方面的“先进性”与“舒适性”。但是, 随着人类社会进入 21 世纪, 与人类生死存亡相关的地球环境问题变得越来越严重。使用建筑材料的土木工程师还必须考虑如何与地球环境相协调的“环境协调性”问题。这就要求土木工程师充分掌握建筑材料质量劣化的机理, 了解导致这种现象出现的外部因素――即环境因素的作用;树立“绿色建材”观念, 增强环境意识。
⑥团结协作的精神。
土木工程是团体工程,所以未来土木工程师一定需要团结协作的精神。“一个巴掌拍不响,万人鼓掌声震天”,“独木难成林,并肩耐岁寒”,团队的协作精神在土木工程的建设中显得尤为重要。因为大家都朝着一个共同的目标,那就是使公尺无懈可击。多人在一起工作,必然会有不同见解,但应该互相信任、互相帮助,那样才能擦出思想的火花,发挥出集体的智慧,正所谓心底无私天地宽。如果一个土木工程人员没有广阔的胸襟,那就算他有再绝尘的技能和专业知识,那也一事无成。
除以上六点之外,未来土木工程师还需具备以下素质:
①具有良好的组织和社会活动能力;
②具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等);③有较高的管理理论和能力,具备经营与开拓能力;
④关注社会、环境和资源的协调发展,具有社会责任感和良好的职业
建筑物的美观和安全成为当今人们关注的重点。混凝土作为土木工程建筑的主要材料,凭借较高的性价比成为建筑施工的首选。本文从影响混凝土结构施工的因素出发,对混凝土结构的施工技术进行分析,从而有效提升当前土木工程建筑质量,促进建筑业进一步发展。
关键词:
土木工程建筑;混凝土;施工技术
1土木工程和混凝土概述
土木工程是指通过专业技术对材料、设备进行运用,从而实现有效的勘测、施工、保养、维护等工作的活动。其通常具备三个基本属性。第一,综合运用性。由于土木工程涉及的学科知识较多,内容复杂,集中了建筑施工、设计、勘探等不同种类的内容。第二,社会实用性。主要是指在不同的历史时期,土木工程也呈现出不同的特点,带有不同的文化内涵,因此具有社会实用性。第三,实践操作性。主要是由于土木工程是基于人类发展得历史经验上产生的,对人们的生活产生重要的影响,因此具有一定的实践操作性。混凝土作为建筑施工的重要材料,又称为砼,其主要材料为砂石,通过胶凝材料将砂石等材料胶结在一起,搅拌、混合,从而形成的复合型建筑材料。混凝土具有价格低、制作简便、强度较高等特点,因而受到建筑施工的广泛青睐。
2土木工程建筑中影响混凝土结构施工技术的因素分析
在土木工程建筑中,人员庞杂,工序繁琐,因此施工过程中也会产生众多的问题。而混凝土对于建筑工程的质量和安全至关重要,必须从根本上解决混凝土结构施工技术问题,从而保证后续施工的顺利进行。下面对土木工程建筑中影响混凝土结构施工技术的因素进行分析:配制方法不合格。在建筑施工过程中,由于各种纷繁复杂的原因,使得材料的进场检查并不严格遵照规则进行,原材料的不合格为后期混凝土的制作埋下安全隐患,导致混凝土强度不够,影响后期建筑质量。支撑系统的搭建不牢靠。施工人员存在经验主义,在搭建支撑系统时过多的依赖经验进行评判,而忽略了专项施工方案。这种不敬业,甚至违规的行为,使得支撑系统的搭建出现问题,为后期施工安全带来很大的安全问题。混凝土的建筑和养护工作落实不到位。在混凝土结构浇筑过程中,由于施工管理不到位,使得部分施工人员片面追求高速度,对混凝土的振捣不充分,或是不注重浇筑完成后的养护浇水,使得混凝土结构在终凝后的强度不过关,严重影响了建筑施工的进程。
3关于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术
3.1混凝土的配制与搅拌(1)混凝土的配制。对于土木工程建筑来说,混凝土的配制需要严格按照比例进行,将水泥、砂石及掺和料等混合一定比例的水进行搅拌。不同的建筑施工对混凝土的配制要求也存在不同,故而也会产生不同的配合比,而配合比必须基于多次试验来进行,从而保证用量的科学准确。同时,如果在配制过程中,砂石的含水量与实际要求的配合比之间存在一定的出入,依然需要测定相应的搅拌用量,保证在混凝土搅拌之前就达到最佳配合比。(2)混凝土的搅拌。在搅拌过程中,投料量、投料时间、顺序等的不同都会对混凝土的质量产生影响,必须秉承适量原则,保证混凝土在最短时间内搅拌成功。首先,要确定科学的搅拌制度,对用量、搅拌时间、投放顺序等都进行严格的规定。其次,规定搅拌最短时间。在搅拌过程中,砂浆的流失情况对于混凝土的质量会产生重要影响,应该严格控制砂浆的流失,并在投放过程中充分考虑配合比。最后,注意搅拌过程中的混凝土清洁,及时将搅拌好的混凝土卸载干净,之后才进行继续的搅拌,从而保证混凝土质地的均匀与强度。
3.2控制温度应力对于混凝土结构施工中常出现的裂缝问题来说,温度应力是关键。因此,在施工过程中应该时刻保持对温度应力的控制,保证浇注温度和内部温度的适当性。首先,重视对混凝土浇筑温度的控制,采取及时有效的措施对混凝土进行降温。在浇筑过程中,应该尽可能的选择低温天气,以更好的进行浇筑,应该尽可能的回避高温作业。其次,如果在高温天气角度,就必须采取冷却手段对混凝土进行及时冷却。同时,也应该对原材料进行相应的降温处理。最后,构造之前混凝土的强制性降温。在一定条件下,应该在混凝土内部设置一定的水管,从而通过水管中的冷水对混凝土内部降温,从根本上保证混凝土温度的适宜性。通过有效控制温度应力,保证混凝土的浇筑温度和内部温度都能够处于科学的范围内,减少混凝土出现裂缝的几率。
3.3提高混凝土结构的抗裂性能首先,要提高混凝土结构的抗裂性,其根本就在于改变原材料的属性,促进原材料之间的高度融合。第一,在原有材料的基础上有针对性的增加增强材料,如金属材料等,提升混凝土的抗压性和抗裂性。第二,科学制定混凝土材料的比例。在进行正式的配制之前,应该进行多次试验,从而保证混凝土的配比能够满足建筑所需。第三,在搅拌过程中,应该严格管理,按照标准化程序进行,保证搅拌工作的科学合理性。其次,掺杂降低混凝土收缩程度的添加剂。在使用添加剂的过程中,应该在专业人员的指导下进行,并在对多次膨胀率试验的结果进行科学分析之后进行添加。同时,对于添加剂的选择应该始终以增加混凝土抗裂性为主要标准。最后,使用配筋。在选择配筋时应该注意选择直径或间距较小的。这主要是由于在土木工程建筑中,混凝土结构本身并不存在配筋,因而整体来看其间也存在一些薄弱部分,这些部分对于建筑的质量来说至关重要。因此,在这些部分使用一些温度筋,从而巩固这一部分的质量,从而增强混凝土的抗裂性能,提升建筑施工的整体质量。
4结论
随着经济的发展,我国建筑业的发展也显而易见。然而,随着时代的发展,建筑业也迎来其发展得瓶颈期,寻求技术突破成为其获得持续发展的唯一出路。混凝土作为土木工程建筑中的重要材料,其施工技术的创新与建筑的质量息息相关,必须制定严格的工艺标准和施工规则,加强施工管理,同时还应该做到与时俱进,时刻保持技术创新,促进建筑施工质量的有效提升。
参考文献:
[1]张斯文.论土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2014(03).
[2]朱廷富.浅析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].门窗,2014(08).
【关键字】:综合;经验;程序;发展
在当今的社会,经济发展迅速,社会变革与时俱进,自然环境变化多样,人力资源的管理也是焕然一新,这些条件,使土木工程的相关行业着力的调整产业结构,转变怎长,从而促进产业的提升和科技技术的进步,以及人员素质的提高。在这样的环境下,就土木的工程管理而言,在一会一段相当长的时间里,土木的各个领域在工程建设除了传统的质量,进度,成本的三大约束外,在类型多样性,功能综合性,结构安全性以及材料,环境,外观,节能等方面的技术与管理创新将不断加强,工程建设组织与工程管理的复杂性,综合性和国际化,信息化程度必然随之提高。在土木的行业的发展,对工程管理类专业人才培养提出了新的更高的要求。这也四工程管理出现的条件和优势。工程管理的定义:工程管理就是相比一个指挥者的角色,特别是建筑行业的一个典型的劳动密集行和资金流动性密集的一个行业,更需要一个能统筹把握全局和协调方方面面的管理者,为了实现预期目标,保障资金的有效利用,对工程项目进行决策,计划,组织,指挥,协调与控制,促进工程项目的顺利推进以及目标的实现。
工程管理的学生在大学期间,专业的知识学的非常的多,但是学的课时不太多,换句话说,学的不是太深,与土木专业相比,对于三大力学,混凝土的知识掌握的不深,只是大致的了解,相对于管理,又不是太纯粹的管理,就技术与管理来说,还是管理大于技术。这就要求,在大学期间,大学生应该根据自己专业的特点,相应的锻炼自己的能力,首先是对自己的综合素质的提升,参加一些公共的活动,培养出较强的人际交往的能力,善于表达出自己的思想,培养出严密的逻辑能力与临场的应变能力。知识对于自己将来的就业能力的提升不可或缺的。在技术方面,应广泛的学习的同时兼顾深入的学习,对于三大力学,混凝土学深入的学习,通过去图书馆或者课余时间参加土木的课程,同时,在暑假与寒假期间,积极的去工地参观是实习,加深对土木的认识,了解土木的公工作环境。为将来的工作做好思想准备。
对于新工作的毕业生,应该做到的是不骄不躁,耐下心来,积极的学习,向带队的负责人学习,积累出一定的经验,学习技术,人员的安排,经济的控制,有限的工地如何合理地保障工作的有序进行,同时,提高效率,对于建筑而言,时间往往能创造出巨大经济利益的保障。因此,如何能充分的利用有限的场地和不同方面的人才是毕业生学习的异地方面。在技术方面,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,对于土木更是如此,在土木方面安全第一,技术不容有失,具有较好的技术对于保障工程的质量也是至关的重要。
在工程管理涵盖的过程,每一项都有严格的程序,每个过程都有很多的小结,主要包含五个大的方面,第一,工程设计,设计的依据要有条有理,大概的可以根据四个方面,一,设计任务 书,二,设计合同,三,国家的有关规范,四,工程设计地点。在设计方面,包括施工图设计内容:一是建筑设计,二是结构设计,三是安装设计。这些主要依靠的单位主要是设计院和设计公司。第二大方面,工程施工工程施工涵盖施工图纸,施工合同,国家的有关规范与其他一些方案等。第三个是程序过程,程序过程包含五个方面,一,基础过程施工,二,主体工程施工。三,屋面过程施工,四,装修施工。五,安装过程施工。在工程管理又具体可以分为监理和造价,在监理方面主要任务是“三控”,“两管”,“一协调”。质量控制,造价控制,进度控制,既是“三控”,合同管理,信息管理既是两管,协调就是组织协调。在工程造价方面,既是工程造价咨询。主要的内容是四个方面,一是投资估算,二是设计概算,三是施工图预算,四是施工竣工预算。对于造价准确的把把握,也是概算效率的极大提法哦。正时别人说的,工程赚不赚,就看预算怎么看。
工程管理的基本属性: 工程管理的产生建立在工程项目,由于他的实践性强,目标明确和管理的效果可验证等特性而有别于一般意义上的管理工作。举例而言,就从独立出的工程质量来说,他的管理包括的资金,进度,风险,质量,安全,人员,信息和环境等相对独立的且相互制约的各个环节,解决工程管理的实际问题就一定要采用较强针对性的技术方法和手段。就如同管理学中的“物理学”和“外科学”, 是经过工程实践的千锤百炼的“硬管理”。工程管理的工作性质决定了工作管理具有系统性,复杂性,综合性,严谨性等基本属性。工程管理像其他的学科一样,都会有他的行业发展的特点,任何的一个学科都是置身与社会的环境,需要及时的反应社会的发展,而且,实时的告便自身,在适应社会的发展,创造出更大的价值,工程管理将来的发展的趋势主要在可持续发展,科学技术的融合和信息化的发展。同时,在工程管理的发展趋势体现在一下四个方面,一是理论技术的不断创新,二是管理组织效率的提高,三是管理方式更加的民主,四是服务的市场范围更加的广阔。五是从业人员素质要求更高。与外国工程管理相比中国的发展比较落后,例如在外国有国际咨询工程师联合会,英国皇家特许建造学会,英国皇家特许测量工程师协会,英国土木工程师协会,美国土木工程师协会,英国项目管理协会,美国工程管理学会,在中国主要有,中国工程管理学会,中国工程咨询协会,中国建筑工程造价协会管理协会,中国建筑业协会工程项目管理委员会,中国招投标协会,中国建筑监理协会。
就工程管理所在的建筑业而言,我国的建筑经历了四个发展阶段,一是形成和成长阶段1949~1957,二是曲折阶段1958~1976,三是回复阶段1977~1983年,四是发展阶段1984年以后。工程管理服务指工程项目中的项目策划,投资,与造价咨询,招投,工程监理,项目管理等服务。包括工程筹建机构,工程项目管理,工程招标及,工程造价咨询,工程技术咨询,工程预算,审计,工程监理,工程担保,工程质量监督,检查,工程及建筑物的质量评估,其他弄成管理服务。项目管理的发展趋势一是专业化,二是国际化,三是信息化四是全寿命同期,工程建设的基本程序,一是项目建议书阶段,二是可行性研究阶段,三是工程设计阶段,四是工程施工阶段,五是弄成验收阶段流失项目后评估阶段。工程管理的五个职能是计划职能,协调职能,组织职能,控制职能,监督职能,其中,组织职能涵盖的敢为较多,包括项目业主,政府及主管部门,研究咨询单位,金融机构,勘察设计单位,施工单位,材料设备共性单位,工程监理单位,项目使用者。
【参考文献】:
[1] 柴华强. 强化工程管理 做好质量控制[J]. 中国电力企业管理. 2006(11)
[2] 周康. 工程管理工作在水利行业中的作用[J]. 科协论坛(下半月). 2009(06)
关键字: 价值工程 , 公路工程, 管理
Abstract: highway is a main right-of-way and vehicle traffic engineering structures. And the highway engineering is the object of highway from start to put into operation in the project until the whole process scrapped the management and highway itself the floorboard of the engineering entity.
Key word: value engineering, road engineering, management
中图分类号:TL372+.3文献标识码:A文章编号:
公路是一种主要让行人和车辆通行的工程构筑物。而公路工程则是公路这个对象从立项开始到投入运营直至报废进行的整个过程的管理及其公路本身工程实体的总称。公路的基本功能是:
对于一般公路,公路具有以下三个功能:
公路的修建通常是因为有运输的需求,因此,公路一般能承担着50~200km中途或者50km以内短途的运输工作。
对于长距离的运输采用公路并不实际且不经济,但是公路能够辅助其他运输方式的运输,如火车或者轮船的运输,就必须与公路的运输相结合衔接。
对于那些不适合铁路或者航运运输的长途运输,一般也可以采用公路运输,特别是随着我国高速公路建设的快速发展,公路承担运输任务的里程也在不断地增大。
公路是一种具有以上一般或者特定功能的构筑物,其建设是一种物质生产过程,它有着物质生产的基本属性即:需要消耗生产资料、需要一定的劳动手段、需要消耗人力资源以及作为一种物质形态存在的公路。但是,公路也有着它本身特有属性:经济属性。
公路是一种十分特殊的物质产品,它的经济属性主要表现着以下几个方面:
公路构筑物是一种随便移动的固定在地表的成线性构造的结构物。公路的这一特点与一般的工业产品的生产或者建筑生产有着极大的不同。一般工业产品的生产都是有固定的生产设备,固定的生产地点,其产品的形成过程是随着各种资源的消耗而流动的。而公路的形成过程则是各种资源设备都是随着公路的线形不断移动最终形成公路实体。
公路产品无论是生产过程还是使用寿命都比较长。一般情况下,100km以上的一条普通公路如果按一般方式组织施工生产到建成的话可能需要2~3年,如果是高速公路产品,则生产时间更长。
公路产品尽管是一种物质产品具有物质产品的一般属性,但是它不具有物质产品的商品属性,不能按照商品一样出售消费进而回收建设费用。公路产品建成后就提供给社会使用,其建设费用对于高速公路是通过运营中收费来回收,而对于二级及二级以下的公路则是通过税收的方式进行回收的。
公路产品的使用方式和使用过程比较特殊。对于一般的物质产品,其生产和使用是分离的,也就是只有产品生产出来后才能使用。而公路产品则可以边生产边使用,并且公路产品可以重复使用,多次使用,当然也就对公路产品的质量要求比较高以保证使用过程中的安全、经济。
公路是一个由路线、路基、路面的主体工程以及桥涵等各种附属构筑物组成的完整系统,因此,必须要能够为社会以及公路周边经济服务。而每个区域的公路网,都是有很多的不同等级公路构成的有机的网络系统,这就要求公路网中的每条公路的修建都要统一规划使每一条公路能够很好地相互衔接,从而能够相互配合,从整体上为整个社会以及社会经济的发展发挥相应的功能。
正因为公路具有各种功能,同时又有着经济的要求,因此,对公路工程的管理最重要的就是公路工程的造价管理。公路工程的造价管理是指从公路项目建议书开始到项目投入使用直至报废的全过程全生命周期的成本管理。公路造价管理的核心就是在公路整个寿命周期内,用最低的工程成本获得公路工程预定的功能,这也就是公路工程运用价值工程理论进行管理的核心内容。
价值工程的简述
价值工程(Value Engineering)简称VE,是从合理利用资源开始发展起来的一门软科学技术,是在1947年由美国通用电器工程师拉里.迈尔斯首先提出并研究的。他认为:用户需要的不是产品本身,而是它的功能,并且按照功能的必要程度来付款的。他从功能与购买功能所投入的资源之间的关系,提出了“价值”的概念,通过研究产品的功能和实现这种功能所投入的资源之间的关系,提出了价值工程。
功能
公路的功能如上所述,就是供行人和车辆通行,并在使用过程中保持行车的舒适、安全和经济性。公路的功能在项目建议书阶段就已经提出,通过设计者对公路结构进行设计从而实现公路的功能。车辆或行人在公路上通行实际上就是使用的公路使用功能。
价值
公路价值工程中的价值,是指公路达到预定功能与取得该预定功能的总成本的比值,它是对公路产品的功能和成本进行的一种综合评价。
2、价值工程
在价值工程中,可以通过五个途径提高价值。第一、可以通过在有限的成本下提高功能来提高工程的价值;第二、可以通过在功能不变的前提下降低成本来实现;第三、可以在大大提高功能,稍微提高成本的前提下提高工程价值;第四、可以在功能稍微降低,工程成本大幅降低的情况下提高工程价值;第五、还可以通过提高功能,降低成本来提高价值。但是,公路工程有着其特殊性,公路工程的功能在项目立项时就已经确定,没法再改变。因此,要想提高公路工程的价值,就只有降低公路工程全寿命周期成本。
根据在公路工程中运用价值工程的理论,加强公路工程过程中公路工程造价的管理,在公路工程的功能已经确定的情况下,经过科学分析对各种使用功能进行排序,在保证必要功能可靠实现地前提下通过合理组织施工降低公路工程全寿命周期成本,从而提高公路工程的价值。
参考文献:
【关键词】建筑结构;结构安全;钢筋混凝土;土方
引文:应当将一个良好的建筑环境作为一个整体系统,其现场管理应当将场地环境基本属性的相互作用作为关键的一环。在某种程度上,其相关规划和操作过程中的重点是主要结构部件和功能所能够建立起的交互性能,这一过程的实现主要依托于对所有子系统细节的具体开发。在实际操作过程中,因为不同领域的专业作用不一样,其细节的重要性也就不一样,例如在结构工程中,所涉及的操作细节非常丰富。从建立和完善(或修改)整个过程应该是一个逐步发展的过程,并且一定要充实必要的元素和细节。因此, 我们在第一阶段必须首先建立,专业人员的互相合作在这一阶段是非常有帮助的,但并不确保百分百的操作性,只能形成一个整体思维的形式。在第二阶段,我们为了避免不必要的损失,必须能够识别的具体要求的方案和大量的关键部件性能可操作性。在这些具体操作中,所有的前提就是提供所有所需的良好的施工文件元素的设计细节。而这些细节操作的成功性均来自于结构材料的正确选择和把控。
1.钢筋混凝土
素混凝土是由水泥,水,细集料形成,粗骨料(碎石或卵石),空气,通常还有其他外加剂。成品具有较高的抗压强度,和较低的抗拉强度,其抗拉强度约为十分之一。因此,拉伸和剪切在截面的受拉区钢筋已提供弥补在钢筋混凝土构件中较弱的受拉区。正是这种偏差加强了木材或钢的均匀性。对异结构构件钢筋混凝土部分按一定比例合理的安排最佳使用的材料。这是因为混凝土可以很容易地通过放置和压实湿混合物的组成成分得到任何所需的形状适当比例,成品变强,经久耐用,而且,结合钢筋,可以作为任何结构体系的主要构件。梁,柱,墙,浇筑完毕后,与钢筋应清除铁锈和其他有害物质。在深度,避免在湿混凝土的水分过分吸收。然后混凝土由高频振捣器捣实。一定要记住,振动可能导致骨料的混凝土离析。如果干燥过快,表面裂纹的发生,这将导致混凝土表面由于未能达到充分水化而开裂。显然,大量的参数必须结合准确的钢筋混凝土构件,如几何宽度,深度,面积加固,钢筋,混凝土的应变,钢筋的应力,等等。因此,在混凝土截面的选择试验和调整是必要的,基于现场的假设条件,构成材料的可用性,业主的特殊要求,建筑净空要求,适用规范,环境钢筋混凝土通常是现场人工复合材料,与在工厂中制造的标准梁柱部分钢结构。
2.土方
土方的挖掘使用方式和成本的变化比任何其他分支土木工程发展的更迅速。目前大多数的方法是利用轮胎式机械设备进行开挖土方。以前大部分的是由窄轨铁路运输,现在比较少见,而主要的开挖方法,用正铲,反铲,拉铲或抓斗。为了降低土方工程的费用,填方量应该等于挖方量,尽可能的减少同体积的土方的运输和填方的二次搬运。轮胎式斗式铲运机是不可缺少的设备。斗式铲运机通常是非常强大的机器;许多制造商建立了容量8立方米铲运机。最大的自行式铲运机是19立方米铲斗容量。因为它们还可以被用来进行混凝土或其他建筑材料的翻斗车可能是最常见的运输设备。翻斗车自卸卡车之间的区别必须记住。翻斗车尖向前和司机坐在后面。自卸卡车很重,加强翻货车,司机坐在前面,如果负载和负载被倾倒在他身后,所以他们有时被称为后卸卡车。这些机械设备都是挖掘和运输土方必不可少的工具。
3.结构的安全度
规范的主要目的是为了验证安全结构并提供一般的原理和计算方法。"安全系数",根据现代的趋势是独立使用的材料性质和组合,通常可以定义为条件之间的比率。这个比值还的概率成反比(风险)结构的破坏程度。安全系数低则被认为结构的不安全。常见的定义。为达到"极限状态",导致施工不能完成任务而设计的。有两类极限状态:(1)强度极限状态,对应于的最大承载能力。例子包括屈曲或结构的整体失稳的地方;某些截面的失败和随后的结构转化机制;疲劳失效;弹性变形或蠕变引起的几何结构大幅改变或塑料;和结构敏感的交变载荷,火灾和爆炸。(2)使用极限状态,即结构的使用功能和耐久性。例子包括过度变形和位移不稳定;早期或过度振动大;腐蚀裂纹。
计算方法对不同安全条件验证结构可分为:(1)确定的方法,其中主要的参数被认为是随机参数。(2)概率的方法,其中主要的参数作为随机参数。
另外,根据安全系数的计算方法不同,可分为:(1)许用应力法,其中应力计算在最大载荷与强度的材料按规定的安全系数降低。(2)极限状态设计法,其结构可按其最大强度的基础上。这种力量,通过理性的分析来确定,不应小于所需的计算荷载的总和等于设计荷载荷载(极限状态)。应力对应的工作(服务)与无分裂活的和死的负载与规定值比较条件(使用极限状态)。从第一个和第二个方法的四种可能的组合,我们可以得到一些有用的计算方法。一般来说,两组合为准:①确定的方法,即采用容许应力。②概率的方法,利用极限状态。概率方法的主要优点是,至少在理论上,这可能是科学的考虑安全的各种随机因素,并确定安全系数。
概率的方法取决于:(1)相对于制作、安装条件下材料强度的随机分布(分散的机械属性的值通过了结构);(2)对结构的横截面的几何不确定性(砂故障、缺陷由于结构的制作和安装);(3)对预测的活荷载和作用在结构上的荷载的不确定性;(4)所使用的计算方法近似相关的不确定性(从实际应力的计算应力偏差)。
此外,概率理论意味着允许风险可以基于几个因素,如:(1)对其失效破坏的建设和重力的重要性;(2)人的生命可以通过这次失败的威胁数量;(3)修补结构的可能性;(4)结构的寿命预测。所有这些因素都对经济和社会因素如相关:(1)建设的初始成本;(2)对施工期摊销基金;(3)对因施工破坏的物理和材料成本;(4)对社会造成不良影响;(5)道德和心理的看法。
4.结束语
纵观这些参数的定义,我们了解到,对于一个给定的安全系数,使建设的最佳成本维持在相对较好的水平。然而,进行全概率分析的难度要考虑。对于这样一个分析的活荷载及其引起的应力分布规律,对材料的力学性能的分散性,与几何的横截面和结构必须是已知的。此外,因为两者都取决于材料的性质来解释相互作用的强度分布规律与应力是困难的,在横截面上的荷载作用在结构。这些实际困难有两种解决方法。第一个是应用不同的安全因素,材料和荷载,而不需要采用概率准则。二是近似概率法。通过这一系列的检验和论证,我们可以很充分的掌握到建筑结构内外构件的使用安全性,并能全面的合理的有效的创建一种良好的建筑结构和建筑环境,给予人们更舒适安全的生活空间。
环境艺术设计在当前是一门十分用使用价值的研究方向。众所周知,环境艺术设计包含的理论内容是覅恩的丰富,就实际应用角度来区分的话包含了室内设计和室外设计两个基本的层面。这里说道的室外设计又包含了园林设计、绿化设计、景观设计这三个方面的内容。而后者提到的室内设计一般情况下是特指家庭室内装修设计。环境艺术设计融合诸多学科为一体,形成了以土木工程、美学、建筑学等为基础的一门综合艺术。本论文主要探究的是环境艺术设计中加入了古典美学艺术与功能的适应性,通过综合分析,基于环境艺术设计自身的基本属性,主要目的是为了提高欣赏价值的同时,使环境艺术设计自身功能得以充分发挥,而且社会与经济效益得以显著提高。
二、环境艺术设计古典美与功能的适应性分析
环境艺术设计时仅追求古典美,而忽略实用性环境艺术设计的价值会因此大打折扣,甚至失去设计的意义。因此,环境艺术设计时古典美应与其功能加以有效的融合,更好的满足人们精神、物质需求,营造良好的文化气息氛围。一方面,环境艺术设计时应做到人与自然的和谐相处。同时,注重从审美、功能两方面入手加以分析,加强对设计细节的处理,以达到追求古典美,环境艺术设计功能的完美实现的目标。另一方面,环境艺术设计应注重对其功能的合理评价。评价内容包括舒适性、方便性,以及能否营造一种归属感等,尤其避免走进传统只重视浪漫主义情怀的设计误区,在设计过程中不断的进行调整与优化,兼顾古典美与相关功能的实现,确保环境艺术设计的古典美与功能良好的适合。环境艺术设计还应注重遵守美观、经济、舒适、实用原则,尤其注重物美价廉理念的应用。调查发现,部分环境艺术设计为了追求所谓的古典美,而不惜花费重金,这种做法不仅增加环境艺术设计成本,而且与环境艺术设计的理念相违背,因此,环境艺术设计应根据实际情况及当地优势,巧妙的融入古典元素,在营造古典美的同时,确保其功能得以正常发挥。总之,环境艺术设计是一项复杂的工作,不仅需要追求古典美,而且需要根据设计目标确保功能的发挥,争取设计的古典美与功能间的适合,以提高环境艺术的欣赏及实用价值。
三、环境艺术设计中需要注意的相关问题
对于环艺设计在实际的工程设计与施工的过程中,需要注意的问题有多个方面,这些方面也是容易忽略的地方。因此,我们要特别给予足够的重视。众所周知,环境艺术设计过程中只有古典美与其功能达到良好的适合,才能在满足环境艺术设计目标的同时,审美及功能价值得以显著提高。那么为实现环境艺术设计古典美与功能相适合,我们在实际的工程设计中需要注意一下几点:
1、加强环艺设计规划的合理性
加强环艺设计规划的合理性对于环艺设计工程来说尤为重要,任何一个设计如何开始没有一个合理科学的规划那么后期出现问题的可能性就大大增加,甚至为导致整个设计工程无法顺利实施。环境艺术设计涉及较多美学专业知识,设计内容较多,因此,为保证环境艺术设计古典美和功能的良好适合应进行科学、合理的规划。一方面明确环境艺术设计所学的古典元素,以及最终实现的目标。另一方面,在融入古典元素时考虑其是否给相关功能的实现造成影响,在此基础上进行不断的调整及优化,正确达到古典美与功能互不干扰,而又相得益彰。
2、提高设计人员的个人素质
对于环艺设计人员的个人素质方面也要特别的给予重视,这是因为设计人员是整个设计工作的核心,具有的主观性非常强,如果使用的设计人员自身古典美学素质不够强的话,很可能在一定程度上影响整个设计的效果和质量。这就需要做到如下几点来对设计人员进行特别的要求。首先,设计之初要求设计人员认真把握设计目标,必要情况下进行实地考察,了解当地的风俗人情、文化底蕴,从而选择与之相适应的古典元素;其次,明确环境艺术要实现的功能,尤其应将重点放在细节的处理上,在不影响古典美的基础上,确保设计功能的良好发挥。
3、吸收优秀设计作品经验
为保证环境艺术设计古典美的充分展现,以及功能的正常发挥,环境艺术设计前应做好充分的准备,为提高设计效率,减少不必要的麻烦,应多进行实地调查,借鉴当地成功设计作品,结合环境艺术设计的地质条件、美学元素等加以巧妙的运用。另外,针对设计完成后的设计方案,应邀请专家组进行评估,及时改正环境艺术设计不合理内容,最终确保古典美展现的同时,功能得以实现。
四、结论
云南国土资源职业学院依托自身在地学方面多年以来积累的办学优势,率先在高职旅游管理专业开展旨在培养云南旅游业急需的高级应用性地学导游类人才的教学实践。在该专业的人才培养计划中,《地质学基础》被认为是一门必修的主干课程。就同名称或同性质的课程而言,综合性大学地理专业,师范院校地理教育专业以及地矿、水利、测绘、农学等专业开设的本课程已有相对成熟的课程标准和实施模式。但对高职旅游管理专业(地学导游方向)拟开设的《地质学基础》课程而言,在既无现成课程标准,又无合适教材的情况下,不论是课程目标和内容的确定,还是总课时数和课时的分配,都只能模仿和借鉴本科模式。但实施的结果表明:课程明显脱离了学生的实际———学生学习这门课的过程相当吃力,学习成绩不理想,未达到预期的课程目标。
一、降低和强化
上述问题的出现和存在与学生高考成绩居中,客观上存在着学习目标不明确,学习动力不足,稳定性差和缺乏自我调控能力等弱点有直接关系。同时也应看到,虽然学生的逻辑思维智能优势不突出,但是明显具有应用性人才的智能优势———思想活跃、参与热情高,表现欲望明显、社会活动能力强。显然,如何注重学生多元智能的开发,使课程更适合开发同学们的优势智能,调动同学们的学习积极性,使其主动参与学习,从而成为学习的主体等重要且基本的问题急待解决。一般来说,学术型、科研型和工程型人才由普通高等教育来培养,而技术型、技能型人才则由职业教育来造就。其中的技术型、高级技能型人才一般由高等职业教育来培养。因此,高等职业教育在类型上属于技术应用型教育,而不是学科型、工程型教育。从这个意义上讲,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设《地质学基础》课程的目的很明确,就是培养学生阐述地质景观之科学内涵(亦即特征和成因)的能力。
但上述问题的出现和存在表明:在教学目标既定的前提下本课程究竟应该包括哪些内容———实际上还是一个有待研究的问题。经过学习和探索,提出了“降低和强化”的改革思路:“降低”即根据学生基础相对比较薄弱的实际情况,适当降低对理论学习的系统性和完整性要求,以“必需和够用”为度;“强化”即基于本专业“高级应用性地学导游类人才”的培养目标,强化室内实验和野外实习等实践性教学环节,以培养学生的专业能力。上述改革思路在2004级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:过深、过难的内容被删除,某些理论性极强的内容其课程目标由掌握降为理解、或由理解降为了解、或减少课时数;增加实验项目,增加某些重要实验的课时数。但在教学实施过程中发现,无论再怎么调整授课内容的多少,《地质学基础》(地质类专业开设的这门课,虽然定位为入门课,但实质上偏重于地质学的二级学科———动力地质学;而其它非地质类相关专业开设的这门课,则是地质学主要二级学科核心内容的大综合,这里指的是第二种情况)课程所依托的学科仍然是理论性的。显然,将其设置为本科非地质类相关专业如地理、环境、钻探工程、掘进工程、采矿工程、岩土工程等的专业基础课,为培养宽泛职业能力或初步研究能力奠定专业基础是可以的;但将其设置为高职旅游管理专业(地学导游方向)的专业基础课,主观上想培养学生阐述地质景观之科学内涵的能力,事实上却没有也无法直接承担培养这种特定职业能力的任务。
二、紧扣和淡化
在课程实施过程中还发现:进高职学院学习的学生首先和最关心的问题不是“我怎样才能学好这门课?”,也不是“我学好这门课对我素质和能力的提高有没有用?”而是“我学好这门课对我毕业时的就业和工作有没有用?”。换句话说,他们的学习困难在很大程度上并不是因为其能力水平不足以支持课程的学习,而是因为他们普遍缺乏强烈的学习动机以及主动探索反思的学习习惯———学习兴趣不浓厚,积极性不高。上第一节课之前,学生翻开《地质学基础》教科书,从第一页飞快地翻到最后一页,结果发现连“旅游”二字都极少出现,顿生“学了究竟有何用?”等诸多疑惑———由此而引发“紧扣和淡化”的改革举措:紧密结合旅游专业,淡化学科界限。遂在课程名称上,去掉学科色彩过于浓厚的“学”字,加上专业属性鲜明的“旅游”二字,定为《旅游地质》。上述改革思路在2005级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:改革绪论课实施模式以激发学生的学习兴趣,删除某些与本专业关系不大的章节,每个重要知识点都与旅游结合起来。
现在的大部分教科书和《绪论》课实施模式是典型的“学科”模式,即讲述这门学科的研究对象,研究内容,研究方法,与其它学科的关系,学科的历史、现状和未来,最多再加一点学习这门课程的意义。其实,这并不符合《教育心理学》的基本原理:学生对这门学科一无所知,特别是像《地质学基础》这种跨专业的课程,刚开始就给学生讲这些内容,学生怎么可能听得懂,又怎么可能感兴趣?遂摒弃了这种“学科”模式,代之以“课程”模式,即讲三个问题,一是为什么学?二是学什么?三是怎样学?而且着重讲第一个问题,第二、第三个问题则简明扼要地一笔带过。结果,《绪论》课讲完后,学生反映较好———大部分同学听得绕有兴致,在很大程度上激发了学生的学习兴趣和积极性。但在课程实施过程中也同时发现:将《地质学基础》与旅游真正结合起来,谈何容易!地质学的理论体系和研究问题的基本思路已相当成熟,要结合只能通过举例来结合,但举的有关旅游的例子终就是为了将理论讲透彻以帮助学生更好地理解理论本身,因为也可以举矿床、地下水、土木工程、环境、灾害、农业等方面的例子,这正是理论+实例的、被证明是行之有效的、以理论性学科为依托的课程实施模式。学生通过听课和阅读教科书后获得的主要是一种观察、分析地质现象的一般思路,而不是特定职业能力———地学导游能力所必需的那种观察、分析和讲解地质景观科学内涵的一般思路。而这也只是针对那些刻苦努力、基础又相对较好的学生而言,一般的学生获得的仅是为了应付考试而不得不记的一些零散知识点而已———从期末考试的卷面上可明显看出来:能考90分以上的学生基本属于第一种类型,大部分学生特别是考分在80分以下的学生基本属于后一种类型。#p#分页标题#e#
三、校本式开发
仅仅“降低和强化”不行,在此基础上“紧扣和淡化”也不够———唯一的出路只有在本科课程标准和教材、与旅游结合起来、学生基础相对比较薄弱这三者之间找到一个合适的“平衡点”———有意识地去开发一种既合高职生“胃口”,又基本能够被消化并可以从中汲取特定职业能力所需“营养”的新产品———《旅游地质》(而不仅仅是名称上的改变!)。在2006级旅游管理专业(地学导游方向)的课程建设中进行了这方面的初步尝试。
1、对课程所依托的学科进行重新分析:《地质学》研究的是各种地质现象,没有任何应用背景;而《旅游地质学》则研究的是各种地质景观,有明确的应用背景;地质景观肯定是地质现象,但地质现象未必都是地质景观。理论性的《地质学》只有一门(当然,有学派之分),但应用性的《地质学》决不会只有《旅游地质学》这一门(其它如《灾害地质学》、《工程地质学》等,但这跟学派之分没有关系)。要懂《旅游地质学》必须得懂《地质学》;但懂《地质学》,未必真懂《旅游地质学》。《灾害地质学》或《工程地质学》与《旅游地质学》之间肯定存在很大差别。显然,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设的《地质学基础》课程所依托的学科应该是应用性的《旅游地质学》。
【关键词】地基承载力值;载荷试验;理论计算;原位测试
Abstract The natural bearing capacity of foundation engineering construction engineering geological design parameters. Correct evaluation of the foundation carrying capacity is to ensure construction safety, the premise of the economy, but now the design specifications of a number of terms on the value of bearing capacity of foundation, different rules with different values of bearing capacity of foundation is the same in the same industry in this specification different versions, the foundation bearing capacity of the existence of different, this paper described the engineering of several common foundation of the concept of carrying capacity values, define and determine, with a view to a correct understanding of the engineering staff several bearing capacity of foundation help and analyze the characteristics of several foundation bearing capacity values and various established foundation bearing capacity method.
Key words foundation bearing capacity value; load test; theoretical calculations; situ test
中图分类号:TV223文献标识码:A 文章编号:
1 前言
我国在以往工程建设中,较多地出现过以下几种地基承载力值:地基承载力基本值 ,承载力标准值 ,承载力特征值 ,地基容许承载力,地基极限承载力。由于各承载力概念上的差别,其确定方法也不同,这给岩土工程勘察、工程设计和施工人员造成很大的不便。本文详细介绍地基承载力的定义、概念及其确定方法,以期对工程人员正确认识几种地基承载力有所帮助。
2 几种承载力的定义
地基承载力基本值,是指按有关规范(铁路、公路行业规范常见)规定的一定的基础宽度和埋置深度条件下的地基承载能力,通常是根据室内试验及其它原位测试综合确定[1,2],也可以根据室内试验测定的地基土的某些物理力学性质指标来查取承载力表来确定。《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)也曾使用过地基承载力基本值这个概念
地基承载力标准值与地基承载力设计值都是按概率极限状态原则设计提出的,标准值是指按有关规范规定的标准方法试验并经统计处理后的承载力值, 设计值等于标准值除以分项系数,按照概率极限状态设计的原理,抗力分项系数是大于1的[3],因此设计值必然小于标准值。
地基承载力特征值是《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)提出的,指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值 ,但是规范中又提出地基承载力特征值可由其他原位测试、公式计算、并结合经验值等方法确定[4],按其基本属性仍然是强度条件下的地基承载力,因此这种承载力并不一定满足建筑地基的容许变形值,还要根据建筑地基基础设计等级及与地基容许变形值配合使用。
地基容许承载力,是指作用在基底的压应力不超过地基的极限承载力,并且有足够的安全度,而所引起的变形又不超过建筑物的容许变形,同时满足强度和变形要求的地基单位面积上所能承受的荷载就定义为地基容许承载力,取极限荷载除以安全系数(一般为2)得到地基容许承载力。
地基极限承载力,是指使地基土发生剪切破坏而即将失去整体稳定性时相应的最小基础底面压力,一般是在钢塑体假定的基础上考考钢塑体的极限平衡条件得到的半理论半经验公式[5],或是从原位的载荷试验得到。
3 地基承载力的确定
确定地基承载力的方法主要有三种:① 理论计算法;②现场原位测试法;③按规范查表法。
3.1理论计算法
理论计算法是以土的强度理论为基础,根据地基土中塑性变形区发展范围以及整体剪切破坏等不良情况在一定的假设条件下通过公式推导,主要有临塑荷载计算公式、控制塑性区计算公式、极限承载力计算公式三种。
3.1.1临塑荷载计算公式
临塑荷载fcr是指在外荷作用下,地基土刚出现剪切破坏(即开始由弹性变形进入塑性变形)时的临界压力[5],由下式计算:
3.1.2控制塑性区计算公式
大量建筑工程实践表明,采用上述临塑荷载作为地基承载力往往偏于保守。当建筑地基中发生少量局部剪切破坏,但只要塑性变形区范围控制在一定限度(此塑性区一般规定为其最大深度不大于基础宽度的1/4),并不影响建筑物安全。这样还可以提高地基承载力,降低工程造价。当偏心距小于或等于0.033倍的基础底面宽度时,在满足变形要求的条件下,可根据土的抗剪强度指标按下式确定地基承载力特征值[4]:
式中 γ ――基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;
γm――基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;
d――基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起;
fa――由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值;
Mb、Md、Mc――承载力系数,按建筑地基基础设计规范GB50007-2002表5.2.5确定;
b――-基础底面宽度大于6m时按6m取值对于砂土小于3m时按3m取值
Ck――基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
3.1.2极限承载力计算公式
作用在地基上的荷载较小时,地基处于稳定状态。随着荷载的增大,地基中产生局部剪切破坏的朔性区也越来越大。继而地基中的塑性区将发展为连续贯通的滑动面,地基丧失整体稳定性而破坏。此时地基承受的荷载达到极限值[5]:
式中 γ、γo――分别为基底以下和基底以上土的平均重度,地下水位以下取浮重度(KN/);
d――基础埋置深度,一般自室外地面算起;
CK――基底下持力层内粘聚力标准值(KPa);
Nr、Nr、Nr――承载力系数, 按高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004表A.0.1-1确定
ζr、ζq、ζc――基础形状系数,按高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004表A.0.1-2确定
3.2现场原位测试法
原位测试在确定地基土承载力方面有重要意义,无数实践经验和理论计算表明,原位测试的代表性好、测试结果精度较高,因而较为可靠。
3.2.1载荷试验确定地基承载力
用载荷试验确定地基承载力被认为是最可靠、有效的办法。它适用于各类地基土。规范规定,对于设计等级为甲级的建筑物,必须做现场载荷试验以确定其承载力特征值[4]。载荷试验相当于在工程原位进行的缩尺原型试验,能比较直观地反映地基土的变形特性,该法具有直观和可靠性高的特点。
地基静载试验主要应绘制p-s曲线,但根据需要,还可绘制各级荷载作用下的沉降和时间之间的关系曲线以及地面变形曲线。
例如图3.2-1所示:
图3.2-1某地基静载试验的荷载~位移曲线(p~s曲线)
OA段为弹性阶段,曲线特征为近似线性,基本上反映了地基土的弹性性质,A点对应的荷载称为临塑荷载;
AB段为塑性发展阶段,曲线特征为曲率加大,表明地基土由弹性过渡到弹塑性,并逐步进入破坏;
BC段为破坏阶段,曲线特征为产生陡降段,C点对应的荷载称为破坏荷载,C点荷载的前一级荷载(不一定是B点)称为极限荷载。
若绘出的p~s曲线的直线段不通过坐标原点,可按直线段的趋势确定曲线的起始点,以便对p~s曲线进行修正。
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002附录C、D有对于确定地基承载力的相关规定[4]。
3.1.2静力触探试验确定地基承载力
静力触探法求地基承载力一般依据的是经验公式。这些经验公式是建立在静力触探和载荷试验的对比关系上。用静力触探法求地基承载力要充分考虑土质的差别,特别是砂土和粘土的区别。另外,静力触探法提供的是一个孔位处的地基承载力,用于设计时应将各孔的资料进行统计分析以推求场地的承载力,此外还应进行基础的宽度和埋置深度的修正。
图3.1-2 静力触探示意及其曲线
(a)静力触探示意及土层剖面(b)静力触探曲线
我国对使用静力触探法推求地基承载力已积累了相当丰富的经验,经验公式很多。在使用这些经验公式时应充分注意其使用的条件和地域性,并在实践中不断地积累经验。
铁路部门提出的经验公式(见《铁路工程地质原位测试规程》)如下[6]:
对于Ql~Q3沉积的老粘土地基,比贯入阻力ps在2700~6000kPa的范围内时采用如下公式计算地基的基本承载力0:
0=0.1ps
对于Q4一般粘性土地基的基本承载力0采用下式计算:
0=5.8ps0.5-46
对于软土地基的基本承载力0采用下式计算:
0=0.112ps+5
对于一般砂土及粉土地基的基本承载力0采用下式计算:
0=0.89ps0.63+14.4
上列各式的单位均为kPa。
相应的深、宽修正系数如下表:
表2-2由贯入阻力ps定宽、深修正系数k1和k2
3.3按规范查表法
该方法是根据室内土工试验测定的地基土的物理力学性质指标平均值,然后查取承载力表以确定其承载力。这一方法主要优点是使用方便,但存在很大的弊端。承载力表是用大量的试验数据,通过统计分析得到的,但我国幅员辽阔,不同地区的地质条件存在很大的差异,所以这种统计分析在全国范围内没有普遍适应性。利用查表法确定承载力,在很多地区可能会偏于保守,也可能会偏于不安全。前者会造成浪费,后者可能会造成工程隐患。随着设计水平和对工程质量要求的提高,变形控制已是地基设计的重要原则,所以新规范(2002规范)取消了承载力表,勘察单位可根据试验和地区经验确定承载力。目前,大部分城市和地区都根据地区岩土特点编制了地方规范。
4 结束语
在实际工作时,我们可能会用到许多不同的勘察设计规范,而在不同的规范中又有不同的地基承载力值的定义,仅仅是名称的不同还是有实质性的差别?不同的地基承载力值的定义反映了我国岩土工程标准化存在的问题。
比较以上三种确定地基承载力的方法,理论计算法有成熟的理论基础,但存在参数选取方面的问题,并且这些计算公式是在一定的假设条件下建立的,这也造成了计算值与实际值不符;载荷试验直接在原位测试地基土承载力,但是载荷试验的局限性在于费用较高,周期较长和压板的尺寸效应等;静力触探方便、快捷,对土层的扰动小,测试连续进行,测试成本低,数据的重现性好,但是静力触探的除了对于硬土层难以穿越外,主要的还在于测试手段较为单一,无法控制应力路径和应变路径,测试过程和对测试结果的解释对经验的依赖性过强因而较难把握等等;查表法由于在全国范围内没有普遍适应性,已被新规范(2002规范)取消,只是在如:铁路规范,公路规范中还在运用。总的来说,在地基土比较均匀时,以载荷试验得到的地基承载力较为可靠,若采用其他方法配合使用,则可以较准确的提供地基设计参数。在工程建设中,一般由勘察单位提供设计单位地基承载力基本值或承载力特征值,设计单位根据基础形式及建筑物的具体要求对承载力基本值进行深度和宽度修正,然后进行地基和基础的设计。
参考文献
[1]TB10012-2001,铁路工程地质勘察规范[S].
[2]JTG_D63-2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].
[3]GBJ7-89,建筑地基基础设计规范[S].
[4]GB50009-2002,建筑地基基础设计规范[S].
[5]常士骠,张苏民等. 工程地质手册(第四版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2007
【关键词】道路桥梁施工软弱地基 处理
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
随着我国基础建设的不断加强,在全国各地软弱地基上面进行道路修建,桥梁架设的需求日益增加。在道路桥梁施工的过程中会遇到种种困难,软弱地基处理的好坏直接影响到整个工程施工的进度与施工质量,同时对工程竣工后在其路面上行驶的车辆行车效果与安全埋下直接隐患。软土地基基本由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土等土层共同组成,在其上修建各种工程结构物要充分考虑到软土地基的基本属性:含水量高、孔隙大、中灵敏度、压缩性强、渗透性弱、承载了低下、流动性强等。因此,在软土地基上面施工必须随时注意软土施工可能发生的结果。
一、软弱地基的简介
一般来讲软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。举例来讲冲填土和软土。冲填土是人工填土之一,它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂,直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆,通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内,经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填,它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积,以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主的细土粒,如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。而其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。不过我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。日本规范还对软土地基做了分类,提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定,因填方形状及施工状况而异,有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上,判断是否应按软土地基处理。
二、发展软弱地基处理技术的意义
在我国经济飞速发展的这个大环境下,继续发展软弱地基处理技术会对我国国民经济发展有着非常重要的实际意义,对工程建设等方面有着巨大的帮助,除以上技术外我国软弱地基处理还有排水固结法、加筋土挡墙、化学加固法等,在桥梁道路建筑中使用的也都比较多,并且针对柔性基础的地基承载力特性以及公路路基地基破坏机理,我国目前已经建立了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法和分类体系,项目成果总体已达到国际先进水平。地基处理技术在我国的发展可以追溯到很久以前,我们祖先第一次使用灰土垫层的时间已难以考证。随着土木工程的发展,地基处理技术也在不断发展。地基处理的发展反映在地基处理机械、材料、地基处理设计计算理论、施工工艺、现场监测技术,以及地基处理新方法的不断发展和多种地基处理方法综合应用等各个方面。地基处理的目的是利用夯实、置换、排水固结、加筋和热力学等方法对地基土进行加固,以改善地基土的剪切性、压缩性、振动性和特殊地基的特性,使之满足道路工程的要求。在公路路基和桥涵地基的破坏模式及其承载力确定方面也逐渐迈向国际领先水平,并且随着地基处理理论和地基处理新材料、新机械和新工艺的发展,将会产生新的地基处理方法,并且将在工程建设中得到应用。
软弱地基的处理方法
管桩加固法
(1)碎石桩加固法
碎石桩加固方法主要通过震动、冲击等多种手段在软地基中进行打孔,将稳定性和固结性较好的碎砂、砂石在地基挤压、填充,形成直径较大的密实度较好的桩体,也就是我们所说的砂石桩。砂石桩与原有软同构成密室地基,作为持力层, 因此提高地基的承载力,较少地基的变形。这种方式适用于密实度较低的杂填土、素填土、粘土等地基,这种地基加固方式和处理方法的成本造价较高,但是随着经济的不断发展和技术的更新突破,砂石桩法开始在更广范围内得以应用。
(2)钢筋混凝土管桩法
在道路桥梁施工的软弱地基处理中,钢筋混凝土管桩法是当前我国加固地基较新的桩型。在施工现场,利用专用机械浇筑混凝土管桩,加大管桩与土体的摩擦力,增强单根管桩的承载力。钢筋混凝土管桩法施工进度快,实用效果好,经济效益高,持久性强,可以广泛应用于各种软弱地基的加固处理。
2、换填土法
所谓换填土法是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压(夯、振)实至要求的密实度为止,多用于公路构筑物的地基处理。机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压(夯、振)实垫层的不同施工方法,这些施工方法不但可处理分层回填土,又可加固地基表层土。换填土法的加固原理是据土中附加应力分布规律, 让垫层承受上部较大的应力,
软弱层承担较小的应力,以满足设计对地基的要求。换填土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。
3、塑料排水板加固法
使用塑料排水板对软土地基进行加固,是一项道路桥梁施工中一项较新的工艺与处理技术,具体是用机械在软土层中插入不同深度的塑料排水板,之后再利用预压荷载的作用,沿着塑料板使软土地基内的水份向上渗入到砂垫层中,实现软土地基加固的目的,进而使地基的整体承载力得到提高。近几年来,塑料排水板加固法在水上工程中得到了越来越广泛的应用,同时其打设深度也越来越深。这种该方法具有低造价、效果好、施工简单的优点,而且其具有较为成熟的经验。
动力固结法
动力固结又称强夯法,一般是通过9至30吨位的重锤采用9至20米的落距(最大高度可达50米),对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以加固地基土,达到提高强度、降压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。对于饱和粘性土地基,近年来发展了动力固结置换法,这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤人地基,在地基中形成碎石墩,并与墩间土形成碎石墩复合地基,提高地基承载力和减小沉降。
总结
随着我国经济建设的迅猛发展,软弱地基处理技术的改善提高对道路桥梁施工的发展有着极其重要的意义,在工程建设等方面也提供着越来越多的帮助。科技水平的进步,使得地基处理理论和地基处理新材料、新机械和新工艺不断得到更新发展,新的软弱地基处理方法必然会随之出现,并且在道路桥梁施工中发挥其重要作用。
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关键词:高速公路;软土地基;处理
1引言
天然地基是指不需要处理建(构)筑物就可直接修建在上面的地基。在满足地基承载力和建筑物容许变形的前提下,应尽量采用天然地基。但是,若天然地基很软弱,不能满足基础对强度和变形等方面的要求时,需要对地基进行处理。处理后的地基称为人工地基。地基处理技术方法是建造人工地基的技术方法,简称为地基处理,即为了提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。
2 地基处理技术分析
2.1、节换填垫层法
换填垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖除,换填其他无侵蚀性的低压缩性的散体材料,经过分层夯实,作为地基的持力层。垫层的材料有中(粗)砂、碎(卵)石、灰土、粉质黏土等。石屑、煤渣或其他工业废料经检验合格后,也可作为垫层材料。垫层的作用是提高持力层的承载力,并通过垫层的应力扩散作用,减小垫层下天然土层所承受的压力,这样可减少基础的沉降量。另外,用透水性大的材料作垫层时,软土中的水分可以部分地通过它排出,从而加速软土的固结。同时,还能防止土的冻胀作用。工程实践表明,在合适的条件下,采用换填垫层法能有效地解决中小型工程的地基处理问题。本法的优点是:可就地取材,施工简便,不需特殊的机械设备,既能缩短工期,又能降低造价。因此,得到普遍的应用。
2.2、预压法
预压法是在建筑物施工前,用堆土或其他荷重对地基进行预压,使地基土压密,从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。预压荷载可采用堆载、真空预压或堆载加真空预压联合预压,还有降水预压等。这种方法对各类软弱地基,包括天然沉积层或人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等均有效。其缺点是堆载预压需要一定的时间过程,特别是深厚的饱和软黏土,排水固结所需的时间很长,同时,还需要大量的堆载,因此,在使用上受到一定的限制。为了加速地基固结,缩短预压时间,常在地基中打入砂井,然后进行堆载预压,这种方法称为砂井堆载预压法。砂井的作用是缩短软土中的排水距离,土中水通过砂井顶部的砂垫层或排水沟排走,使软土中孔隙水压力得以较快地消散,从而加速地基固结,地基强度迅速提高。应注意到,当预压场地邻近有建筑物时,需考虑到预压荷载对邻近建筑物影响。
2.3、强夯法和强夯置换法
强夯法处理松软地基是1969年法国L.Menard(梅纳)首先提出的,通常以80~300kN的重锤(最重可达2000kN)和落距为8~20m(最高可达40m)的夯击能量对地基进行加固,一般夯击能量为500-8000KN.m。最初是用以处理松散砂土和碎石,后来用于杂志填土、粘性土和湿陷性黄土等地基。工程实践表明,强夯法不仅能够提高地基的强度、降低土的压缩性,而且还能改善抗液化能力及消除湿陷性,但对饱和软粘土的加固效果尚无定论,采用时应持慎重态度。近年来在饱和软粘土中设置排水通道,在进行强夯,取得了一定的效果。
2.4、振冲法
振冲法是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后带动偏心块,使振冲器产生高频振动;同时开动水泵,由喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉到土中预定深度,经过清孔后,即可从地面向孔内逐段填人碎石,每段填料均在振动影响下被振密挤实,达到要求的密实度后可提升振冲器,如此重复填料和振密,直到地面,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。振冲法施工有加填充料和不加填充料两种,一般多采用加填充料的方法。对细颗粒含量较多的砂性土地基,采用加填充料而形成碎石桩能获得良好的加固效果,且碎石桩具有良好的透水性,加速地基固结,提高地基强度。此外,振冲过程的预震效应可使砂性土地基增加抗液化能力。
3 地基工程的施工管理
3.1、地基处理工程与其他建筑工程的不同之处
(1)大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能全部发挥和体现,一般须经过一段时间才能逐步体现。
(2)每一项地基处理工程都有它的特殊性。同一种方法在不同地区应用其施工工艺也不尽相同,对每一个具体的工程往往有些特殊的要求。而且地基处理大多是隐蔽工程,很难直接检验其施工质量。在地基处理施工过程中要对各个环节的质量标准严格掌握。如换填垫层压实时的最大干密度和最优含水量要求;堆载预压的填土速率和边桩位移的控制;碎石桩的填料量、密实电流和留振时间的掌握等。施工过程中,施工单位应有专人负责质量控制,并做好施工记录。当出现异常情况时,须及时会同有关部门妥善解决。另外,施工单位还需做好地基处理施工质量检测工作,包括搅拌桩、碎石桩的桩身质量检测等。地基处理施工过程中,为了了解和控制施工对周围环境的影响,或保护临近的建筑物和地下管线。常常需要进行一些必要的监测工作。监测方案根据地基处理施工方法和周围环境的复杂程度确定。如当施工场地临近有重要地下管线时,需要进行管线位移监测。对于一些地基处理方法,需要在施工过程中进行地基处理效果的监测工作,及时了解地基土的加固效果,检验地基处理方案和施工工艺的合理性,从而达到信息化施工的目的。如在堆载预压法施工期间,需要进行地面沉降、孔压等监测工作,以掌握地基土固结情况。
3.2、地基处理施工过程中和施工完成后的注意事项。
(1)在地基处理施工过程中,不仅让现场施工人员了解如何施工,而且还必须使他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求,所进行的施工是否符合工程要求,要经常进行施工质量和处理效果的检验,以保证施工质量。
(2)在地基处理施工过程中和施工完成后要做好监测工作。尤其在处理工作结束后,应尽量采用可能的手段来检验处理的效果。这是施工工作的重要一环。
(3)对重要工程的地基处理工作,或开发、引用新的地基处理方法,在进行地基处理方案的比较时,最好在大规模施工前进行小型现场试验,以检验地基处理方案的可靠性,并可获得设计计算的参数值和施工的控制指标,以及施工经验。
(4)通过反分析可获得必要的参考数据,用于验证设计,监测工程安全,便于进行下一阶段的设计计算。根据实测资料的反分析而得出的参考数据要比前一阶段的设计较为接近实际,必要时可据此修改设计。此外,通过反分析可使人们获得许多宝贵的经验。
4 结语
我国地域辽阔,幅员广大,从沿海到内陆,从山区到平原,自然地理环境不同、土质各异、地基条件区域性较强,从而使地基处理技术显得较为复杂。因此,在土木工程建设中,建设者不仅要善于针对不同的地质条件、不同的结构物选定最合适的基础形式、尺寸和布置方案,而且还要善于选取适当的地基处理方法,要在工程实践中不断的对其进行深入的研究和探索。
参考文献:
[1] 张艳美,卢玉华,程玉梅等主编,基础工程,化学工业出版社,2011.08.
关键词:PPP(publicprivate partnership);合作伙伴;公共基础设施项目;研究评述
中图分类号:F062.4文献标识码:A文章编号:1001-8409(2013)06-0006-04
1引言
PPP项目是实现公共项目建设资金的融资模式,也是公共产品的一种供给方式。PPP模式是伴随着公共项目需求的多元化而产生的私人部门和公共部门合作。早在17世纪英国领港公会和私人投资者合作建造灯塔[1],开始了公共项目公私合作的实践。英国财政大臣肯尼斯·克拉克为了提升基础设施水平、解决公共服务的资金匮乏和公共部门缺少有效性及资金效率等问题,率先提出“公私合作”的概念。1984年我国以BOT(Build-Operate-Transfer,建设-运营-移交)方式建设的深圳沙头角B电厂是我国尝试实践基础设施公私合作的标志。
近年来,我国学术界形成了大量可供借鉴的研究成果,但至今PPP概念的认识仍存在多种解析,难以形成有效的制度。研究内容侧重于风险与利益分担,方法研究实效不足;研究范围广泛,政策促进的运行机制不足。因此,结合我国的制度背景,探索我国公共项目公私合作模式的本质、理论基础和实现途径,对进一步推动我国PPP理论研究和制度创新具有重要意义。
2PPP概念及特征研究
2.1国外PPP定义研究
PPP即公私合作伙伴。西方发达国家在PPP项目推广方面建立了成熟的制度体系,得益于理论研究与实践经验的结合。理论研究成果主要从4个角度:一是关系性合约理论,Tony Bovaird认为PPP是新型的合作伙伴关系及联盟,与交易契约关系是有区别的,具有关系契约的特点,相应的治理方式也应吸收关系契约的治理原则。二是从交易成本经济学角度,Michael Essig和Alexander Batran提出了PPP交易成本的作用和关系合约中信任的重要性。三是产权经济学观点,Peter Scharle提出了私人部门参与政府提供公共产品的产权是怎样起作用的,即何种产权安排导致联合剩余最大。四是把PPP看作一个社会博弈,Grout认为把PPP的现象、经验和讨论放到更广的博弈视角的环境中,有利于更好地理解。
基于理论研究成果和丰富的PPP项目实践,各国对PPP的科学内涵解释,如加拿大PPP国家委员会的定义:PPP是指公共部门和私人部门之间的一种合作经营关系,它建立在双方各自经验的基础上,通过适当的资源分配、风险分担和利益共享机制,最好地满足事先清晰界定的公共需求;联合国培训研究院的定义:PPP涵盖了不同社会系统倡导之间的所有制度化合作方式,目的是解决当地区域内的某些复杂问题;标准普尔认为PPP是公共部门与私人部门之间长期合约关系的媒介,包括风险分担和多部门之间的专有技术人才和融资共享,从而达到理想的政策结果。
PPP概念的本质在于:①明确了PPP是公共部门与私人部门之间的伙伴关系,是PPP区别于其他项目融资模式的关键点。②定义了这种合作伙伴关系是关系性的契约形式,契约实现的是公共需求目的,而非单纯的商业利益关系。③提出了PPP项目公私合作的实现,需要有长期的、有效的公共政策或制度的规范。④明晰了公共部门和私人部门合作基础是基于共有产权关系以及合作期间的资源配置、风险分担和利益共享,实现公共项目理想的政策结果。
2.2国内PPP概念内涵解释
我国城市公共项目建设的传统模式一直是由政府行政指令性管理,从项目立项、建设到运营都是由国家或地方政府部门统筹管理。改革开放以后,1999年深圳沙头角B电厂顺利移交,实现了基础设施BOT项目融资;2000年我国颁布了“建设项目业主制”;2005年试行了政府项目“代建制”等系列体制的改革;2008年成功运用PPP模式实现国家体育场馆建设与运营等,不断深化了公共项目投融资管理体制改革。迄今为止,对PPP的认识及解释一般借鉴国外释译,我国学术界对于PPP的概念仍有歧义,如表1所示。
概念解读的差异性客观存在,有人译为“公私合作经营”、“公私合作关系”和“公私伙伴关系”等,但对公共项目而言,“公私伙伴关系”解释更适合PPP运营特征。重要的是需要明晰我国混合经济体制下的“伙伴关系”结构,即中国式伙伴关系的特殊性与国际通用惯例的有机统一。伙伴I是我国“公共部门”发起主体或投资主体,包括政府及政府管理部门、公用事业部门、事业单位等;伙伴Ⅱ是我国“私人部门”投融资合作主体,界定为企业集团、公司或个人等;伙伴Ⅲ是监督主体,包括社会公众、专业咨询组织和政府监管人。概念的另一个核心点就是“合作模式”,即2010年国务院 “新36条”中明确提出“鼓励和引导民间资本”参与基础设施建设。为此,公私合作将通过企业与政府签订的协议或合同文件实现,通过专业的、系统的合约制度安排确认伙伴关系,提高公共项目的资源配置效率或生产力,实现公共项目的“物有所值”[8]。
因此,中国的PPP概念是:公共部门和私人部门为提供公共产品或服务、实现特定公共项目的公共效益而建立的项目全生命期关系性契约的合作伙伴、融资、建设和经营管理模式。
2.3PPP的本质
本质是指事物所固有的根本属性。PPP项目基本的活动是对公共工程项目以关系型契约方式合作融资、合作建设、共同经营和项目移交的全过程。王守清认为项目融资专指狭义的项目融资,即“通过项目融资”,而非广义的为项目融资。韩颜超认为PPP 项目的本质是公共部门和私人部门选择集扩大的过程,也是公共部门和私人部门之间进行优势能力交换的过程。李晓东认为其本质在于公共部门和私营部门间实现优势互补的过程,同时也是基础设施建设中公共部门与私营部门相对参与程度实现帕累托最优的过程[9]。PPP的产生源于“公共项目”(Public Project)供给的基本属性,根据C V Brown和P W Jackson的观点,社会物品可分为公共物品(Public Goods)和私人物品(Private Goods)两类,公共物品来自于公众需求,因此必须由政府提供。正是由于形成了政府提供的公共项目,公共产品的经济特性体现在公共项目的自然垄断性、公益性、公共产权属性和外部性。
认识PPP本质的目的不在于它如何提供公共项目,而是在这种提供方式下如何实现满足公众利益的最佳效果,即PPP实现了政府资源和社会资源式的零和竞争,相比有很大的优势[11],厘清PPP项目合作中形成的复杂的契约关系和保障PPP项目成功的系列法律法规、管理机制、激励机制、合同体系等在内的制度框架创新。
因此,我国PPP的本质一方面包含公与私的内涵,另一方面包括合作主体广泛性的外延。在合作本质上,通过建立新型的伙伴契约关系,在规范的合作规则和运行机制下,为公众提供公共产品或服务,从而形成一致和明确的PPP定义,为政府促进PPP项目的政策制定、机制设计和管理体系建设提供理论依据。
3PPP项目风险与分配研究
PPP项目投融资决策成功的必要条件之一是设计合理的风险分配和风险分担。由于PPP项目通常都是投资规模大、技术复杂、建设周期长、涉及面广、发挥社会效益长和社会公众影响大的公共工程项目,因此PPP项目融资风险与分配研究十分重要。
3.1风险管理及评价方法研究
公私双方合作存在明显的利益冲突,是PPP项目产生风险的基本因素。崔军归纳了项目融资风险要素的主要风险类别及风险承担的原则。王要武、孙成双提出了动态项目风险管理框架。金德民提出的项目风险集成管理模式具有现代风险管理意义。PPP项目风险评价方法研究始于近几年,李胜等运用模糊综合评价法对BOT项目风险进行评估。刘晓君等根据TBT原理,提出对基础设施项目的投标风险、财务风险、建设风险、市场风险和投资环境风险进行有效管理的若干措施;陈玲在专家打分法、统计概率法等风险分析论述的基础上,提出了基础设施项目风险的基本管理程序;尹贻林在PPP项目风险分担研究中提出风险分担方法主要有矩阵法、类比法、统计分析法和数学模型法。
3.2风险分担研究
国内学者从不同的角度研究了PPP模式运用过程中的各种风险及合理分配问题。王守清在其研究中提出的风险分配观点具代表性,论证了我国PPP 项目外汇风险、政治风险等的主要表现,提出了PPP 项目风险分担的三条原则,对公共部门和私人部门谈判PPP项目具有实际指导作用。李启明提出了风险分配的9 条原则。尹贻林认为PPP项目的风险分担通常是在若干主体之间通过风险转移的方式进行,主要是通过复杂的合同安排来实现,同时指出了PPP 项目风险分担研究存在的三个薄弱环节,即风险分担的过程评价、风险分担比例的确定以及风险分担与其他方面的关联关系。
以上研究表明:第一,研究都是将公私合作作为统一模式,不区分公私合作中所有权不同的具体形式,特别是不同模式之间风险分配有怎样的异同[10],仍有待深入探索具体规则。第二,PPP项目是现代关系性契约形式,而非单纯的商业合同。第三,风险评价方法研究注重理论上可行,但实践的简便性、操作性和实用性不足。第四,对政府宏观政策性风险研究以及如何推进政府有效的PPP项目公共政策与创新机制研究程度不够,成为有效推进PPP项目的主要矛盾。
4PPP项目治理理论研究
国外项目治理的概念是秉承Williamson的交易成本经济学框架而提出的。公共项目治理是通过一套制度体系来建立并维持项目交易中的一种良好秩序的过程。至于项目治理的结果,从宏观角度来看即在项目交易市场中营造了一种体制环境,从微观角度来看即在项目交易内部建立和维持了一种良好的秩序[11]。然而,公共项目不同于企业的盈利项目追求利润最大化。公共项目是政府为了满足公众需求而发起的,其追求的是公共利益,其治理目标不能局限于某一方的利益,而应为公共项目众多利益相关者的利益服务,以达到利益相关者之间关系的协调和利益的趋同,从而最终实现项目价值的目标[12]。对于确定的公共项目,治理分为内部治理与外部治理,内部治理的基本特征是以产权为主线的内在制度安排,其治理载体就是项目组织;而外部治理则是以竞争为主线的外在制度安排,其治理载体是市场体系[13]。
我国公共项目治理的主要代表性研究有:尹贻林教授团队从政府、项目公司角度探索了项目治理理论与实践方法,构建了治理模式;丁荣贵教授从管理学的角度更加关注多组织合作项目的治理[14];沙凯逊教授探讨的是建设项目或者建筑市场制度层面的问题 [15]。他们的研究有效提出了PPP项目公司共同建设、运营和管理的机理、机制和实践方式,为防范合作风险、指导有效合作提供了理论依据。在宏观政策层面尚未开展PPP项目治理机制研究,缺乏PPP制度系统的顶层设计。
国际经验表明,公共项目治理机制是制度控制运行的一种管理模式,主要有三个方面:①政府政策和管理组织机制创新;②建立社会有效的独立监督和公众参与机制;③项目公司内部建立科学的合作治理机制。
5政府管理机制与监管研究
从概念界定到治理研究,政府作为PPP模式中公共利益的集中代表,既是项目发起者和参与者,又是项目的监管者。明确政府在PPP项目全生命周期中伴演的“双重”角色和具备的“双重”职能,是探索政府在PPP项目中定位与管理的前提。
5.1政府的管理职能
我国对特许经营项目及垄断产品定价沿用成本定价辅以价格听证,PPP项目适当价格管制会使社会经济效率提高。赵宇等人讨论了垄断行业进入博弈及其管制绩效评价,管制对社会福利和消费者剩余的影响。何寿奎、傅鸿源在分析PPP项目政府监管现状的基础上,提出健全监管体系、合理确定政府监督边界、科学选择监管途径,以推进公共项目PPP模式的健康发展。
5.2政府的激励措施
任志涛分析了我国基础设施领域公私伙伴关系,研究了信息不对称条件下政府部门和民营部门之间委托—关系的目标函数,并对公私伙伴关系下的激励问题进行了博弈分析。王守清等认为政府激励措施包括政府投资赞助、政府对融资的协助、政府担保、税收减免优惠和开发新市场,私营部门充分肯定各种激励措施的有效性,其中税收减免措施得分最高,政府投资赞助得分最低。
5.3政府的定位
PPP 模式下的参与方主要有政府、私营企业和公众,其总目标是三方满意。尽管三方在PPP项目中所关注的目标有着很大的不同,但三方的目标体系并不是完全独立的,而是交叉在一起,只是三方对同一目标的重视程度不同[16]。因此,政府在PPP项目上必须定位于促进、主导和管理的功能,同时又是参与合作的一方,只有明确政府的目标才能促进PPP项目的实施。
现有研究表明,我国政府参与PPP项目的主体表现在地方政府或政府部门,或政府授权融资平台,是有条件的公私合作,容易形成政府公司对公共资源的垄断,缺乏有效的竞争,不利于PPP项目的可持续发展。因此,PPP项目的政府管理有必要从两个方面进行研究:其一,理论上明晰政府在PPP中的定位、责任和管理主体,科学分离政府的参与者和监管者职能;其二,运行上探索建立中央政府与地方政府层级的PPP政策指南、运行机制和有效的监管机制。
6小结和未来研究方向
6.1小结
我国的PPP研究尽管开始时间相对较晚,但发展十分迅速。在经历了理论引进、经验介绍、初步研究过程之后,近年来针对我国PPP模式的研究无论是在量上还是在质上都有较大提升。许多研究已不再简单停留在理念层面,而是将其应用到公共项目建设实践的理论分析框架中,出现了一些较有深度的研究成果,PPP的研究也因此更趋深入。总体而言,我国PPP项目融资研究与实践持续了10年的历程,在PPP的概念与本质理论分析研究方面已经有了比较清晰的界定;在风险与分配研究方面已经做了比较系统性的研究;在治理理论研究方面开始了初步的尝试;在政府管理机制与监管研究方面已经有了比较全面的研究,但我国公共项目PPP模式的研究尚处于起步阶段,研究的系统性和深入性仍显不足。
6.2未来研究方向
“十二五”期间是我国民生保障、城市建设和社会经济可持续发展的重要时期,因而也是我国PPP项目的重要发展阶段。加强我国公共项目公私合作模式的研究,对于促进我国城市建设发展具有重要的理论意义和实践价值。未来的PPP项目研究主要关注以下几个方面:第一,在市场经济条件下,我国PPP项目合同管理理论与实践合同体系形式的研究。第二,目标利益关系方面,PPP项目中政府、私人部门与公众利益三者间关系的理论梳理值得进一步探索。第三,合作的机制建设方面,政府各层级公私合作机制如何建立。第四,PPP准入门坎研究,即我国对公共项目公私合作过程中所涉及到的私人部门准入的具体条件的论证。因此,理论突破和制度创新不仅是我国实现PPP项目制度化的有效途径,更是为社会和广大公众有效提供公共产品与服务的现实需要。
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