发布时间:2023-09-18 16:38:26
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篇土木工程的基础,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】土木工程;策略;技术;方法
中图分类号:S969文献标识码: A
一、土木工程结构的设计和混凝土施工技术的探讨
1.钢筋混凝土结构的设计原理和方法
钢筋混凝土这种结构中包括斜截面承载力计算,正截面承载计算以及裂缝控制及耐久性设计、扭曲截面承载力计算,钢筋混凝土构件的延性与抗震,预应力混凝土结构,高性能混凝土以及纤维增强混凝土性能等结构设计。钢筋混凝土结构是由土木工程中各种受力构造比如说水利施工、房屋建设以及道路桥梁等组成的结构系统。由钢筋混凝土制成的构造部件由于其施工工程结构不同,钢筋混凝土的结构也会不一样。比如说房屋建筑中只需要考虑钢筋混凝土的柱、梁和顶帽的结构部件。钢筋混凝土结构的外观结构以及内部构造会因为建筑设计的不同而有所差别,土木工程的建筑质量会因为钢筋的数量和大小受到影响,长期的土木工程技术对不同的结构模板以及钢筋配搭数量有所定量,对不同结构的钢筋混凝土结构也确定了结构设计方式。目前土木工程发展中最先考虑的是大跨度、高层的钢筋混凝土结构,这使钢筋混凝土结构的发展遭遇了巨大的挑战,钢筋混凝土结构发展中需要面临各种设计荷载力、结构动力特性、钢筋结构可靠度以及结构可靠性和结构空间稳定性。
2.土木工程中地基加固技术
土木工程中很重要的一个问题就是地基加固问题,青藏铁路的通行向全世界证明了我国铁路的技术,但地基加固问题是青藏铁路施工中遇到的最为严重的问题,可以看出地基加固问题仍然是目前土木工程技术中亟待解决的重要问题,目前土木工程中使用的最多的地基加固技术就是排水法、换填法、挤压法以及加筋法等,采取的地基加固法会因为工程施工地段地质的不同而有所区别。排水加固法比较适用于湿地和沼泽地带,因为这些地段中的土质水分比较多,不利于建筑的安全性和稳定性,所以要通过这种方法将多余的水分排出,使土层能够更加的坚硬,排水加固法分为真空预压法和提案载预压法,采用的排水法会根据工程量的不同而有所不同。换填法是地基加固中最常用的一种方法,主要有置换法和换土垫层这两种方法,适用于地质和当前工程不匹配的施工,其中换土垫层主要适用于整体置换,就是将自然土换成优质的泥土来当作材料,置换法是由碎石置换法、石灰置换法以及水泥置换法等组成的。加筋法在土木工程中也很普遍,它的作用是稳定土质,将土质固定住而无法轻易移动,尤其是对于建筑难度大和高层建筑来说使用这种地基加固方式再适合不过了。
3.工程测量和施工管理技术和方法
工程测量贯穿于工程施工的整个过程,它是施工测量人员按照土木工程设计图纸进行测量,为施工做出标志和记录。使工程施工能够正确的按照图纸的规范进行。测量时应该按照先整体后局部、先控制后碎步的原则,避免因错误的测量而使工程出现质量问题。
工程测量人员不仅需要专业的技能知识,还要有丰富的经验,比如说使用的仪器和图纸比例的大小。比如说应该在测量中建筑物的数据、观测记录的数据、原始数据以及图纸的数据等进行初测和复测,测量的具体内容是全站仪三角高程测量、导线测量外业工作以及导线测量等等。其中外业工作指的是踏勘选点以及建立测角、量边和标志,导线测量分为支导线测量、符合导线测量以及闭合导线测量。全站仪三角高程测量能预测到整个工程的结构,能控制全局。测量工作中最关键也是最后一道工作是误差分析,也就是分析测量的结构,以便及时的发现问题并采取相应的措施进行处理。误差分析包括测距误差分析、测角误差分析、量高误差分析以及大气折光误差分析。
4.土木工程混凝土施工技术
土木工程中的混凝土施工技术是一种比较科学的施工技术手段,决定着土木工程的质量和安全。在水工混凝土的施工过程中,要使施工的过程和工程的施工要求相符,为了避免施工过程中出现卡管的现象,应该严格控制混凝土初凝的时间以及混凝土的骨料粒径以及坍落度,应该根据相应的施工要求来进行混凝土灌注施工,灌注活动要贯穿于灌注的整个过程。
在施工场所常常会看到混凝土固化的现象,主要是由于水和水泥产生水化反应造成的。所以在浇筑的初期要对混凝土进行养护,采取相应的措施来应对这种因水化反应造成的裂痕。温度的骤降也会使混凝土产生裂缝,所以也对混凝土采取保温措施。另外,模板质量的好坏也影响着混凝土的质量,很多工程施工中都存在着拼缝不密实、模板空洞不平的现象,造成混凝土的表面有蜂窝麻面出现。还有一点值得注意,那就是不能过早的拆模,否则会损伤混凝土以及使混凝土失去支撑力从而无法有效的和钢筋结合。
二、土木工程的选材方法和策略
1.混凝土的选材方法和策略
混凝土是工程建设中应用的最广泛的材料,和其他工程材料相比,具有多方面的优势,所以应该引起足够的重视。混凝土是由石子、砂子、水泥和水按照比例调制而成,在设计混凝土的配合比时要考虑到它的强度和耐久性,根据规定及时的调整砂石的含水量,满足混凝于强度和施工要求,水泥进场使应分批对强度和安定性进行复检,不同品种的水泥不能混合使用。砂最好是选择不含任何有害物质的中砂,适合混凝土等有效材料的拌合。混凝土多采用自来水和地下水,由于它们富含的矿物质不同,所以在选择时要注有害离子的指数,避免超标。最好不要选择粒径较大的石子,不利于混凝土的搅拌。
5、土木复合材料的选择方法和策略
土木复合材料是一种新型的工程材料,又称为“土工织物”随着工程的需要,这类材料不断有新的品种出现,比如说土工格栅、土工模袋以及土工网等。随着科技的进步,土工材料在使用范围越来越广,其生产和应用技术也得到了不断的提高,逐渐应用到了土木建筑工程的各个领域。土工织物代替了传统的天然反滤材料具有减少工程量以及速度快等特点。土工织物还具有排水的功能,由于传统的排水材料大多是选择强透性的粒状材料,而土工织物在排水时还可以起到排水的作用,它可以有效的节约工程的费用,缩短工期。所以应重视对土木复合材料的选择。
三、土木工程预算体系的制定
土木工程是一项耗时长、投资高的庞大的工程,投资具有一定的风险,因此建立健全全面的预算编制体系,其中包括工程造价预算、工程量预算、各种技术经济指标和材料分析以及套用定额单价预算等。建立健全土木工程的全面预算体系有利于保证工程持续稳定的发展,以便更好的为长期资金投放进行宏观调控。
总结
总而言之,土木工程是一项系统、庞大的工程,需要我们从工程施工的各个环节去进行控制,以确保工程施工的安全性和耐久性,钢筋混凝土结构的设计、地基加固技术以及混凝土施工技术改进是土木工程中需要面临的关键问题,本文简单分析了工程材料选择的方法和策略,提出制定土木工程预算体系,通过采取有效的措施来促进土木工程持续稳定的发展。
参考文献
[1] 沈东翔.砌体工程中选材和施工技术的探析[J].企业技术开发,2011,(9)
关键词:土木工程;基础;关键点;研究
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
土木工程基础施工,主要是指土方工程的施工,常见的内容有:场地平整、基坑开挖和支护、排水降水以及填土压实等。通常情况下,土方工程的施工不仅工程量大,而且劳动强度大,另外,施工条件也较为复杂。所以,应该对土方工程的各个施工关键点进行深入的研究。
1.土方工程施工的关键点
1.1稳定土壁
基坑土壁之所以能够实现稳定,是因为土体内部摩擦阻力与粘结力存在一种相对平衡的关系。这种平衡一旦被破坏,则会立刻导致塌方,拖累进度,对周边建筑物造成损害,还有可能引发人员伤亡的安全事故。放足边坡和设置支撑是两种最主要的稳定土壁的方式。[1]
1.1.1放足边坡
留设边坡时,一方面要考虑相关规范的要求,另一方面要根据实际情况(土质、水文、施工方法以及开挖深度等)进行确定。如果是粘性土质,那么边坡可以适当陡些;如果人工挖土或者机械在坑上边挖土,那么边坡应适当平缓一些;如果基坑周边有主要建筑物时,那么边坡坡度可取1/1.0-1/1.5;如果工期短且无地下水,那么可以留设直槽。该种情况下,各土质对应的最大开挖深度如下所示:密实、中密实的砂土以及碎石类土―1m、硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土―1.25m、硬粘、可塑的粘土和碎石类土―1.5m、坚硬的粘土―2m。
1.1.2设置支撑
为了缩小施工面,或者减少土方量,又或者场地限制无法放坡时,可利用设置支撑的办法实现土壁的稳定。浅基坑的土壁支撑技术通常有灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩以及地下连续墙等。深基坑的土壁支撑分为以下几种情况:1)透水挡土支撑结构,一般利用工字钢桩加横挡板、预制桩以及双排灌注桩等实现挡土功能;2)止水挡土结构,一般利用钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等实现挡土功能;3)部分支撑结构,一般利用悬臂、锚拉式支护、土层锚杆以及型钢水平支撑等实现挡土功能。[2]
与此同时,还应注意以下几点:1)基坑边缘原则上不允许堆放大量的土方、材料或者设施设备;2)基坑开挖完成之后,不可长时间暴露,应马上开始后续的施工;3)在滑坡地段进行挖方时,要避开雨期施工,要坚持先治理后开挖的原则和从上到下的开挖流程,还要严格禁止先行切除坡脚的施工以及在滑坡体上弃土的行为;4)如果发现危岩、孤石以及崩塌体等不稳定的情况,则需要先行妥善处理。
1.2施工排水
在土方施工过程中,处理好施工排水问题是至关重要的,其关键之处在于保持土体的相对干燥。常见的施工排水方法有两种:1)明排水法。所谓的明排水法指的是将截、疏、抽三种方式综合利用的一种方法。截是指截住水流,疏是指输尽积水,抽是指于基坑开挖环节,在基坑底部设置一集水井,且沿着坑底周边开挖排水沟,从而使水流在集水井中汇集,最后使用水泵将水排出坑外;2)人工降低地下水位。所谓的人工降低地下水位指的是在基坑开挖施工之前,选择一定数量的滤水管并埋设在基坑周边,然后在抽水设备的配合下将水抽走,从而实现地下水位低于坑底的目的,并将之保持到基础工程施工结束。利用该种方法可将基坑保持在一个长期相对干燥的状态,一方面避免了流砂的出现,另一方面极大地改善了工作环境。值得注意的是,降水处理之前,应充分考虑其对原有建筑物的影响,如附加沉降以及位移。这些可能导致建筑物的开裂、倾斜、倒塌以及地面的塌陷。所以,应做好事前准备工作,采取必要的防护措施。[3]
1.3填土压实
填土通常需要满足两个主要条件,一是强度,二是水稳定性。所以,应该正确选择土料以及填筑方法。以下几类土壤通常情况下不被用作填土:1)有机物含量较大的土壤;2)水溶性硫酸盐含量超过2%的土壤;3)冻结或者液化状态下的泥炭、粘土,又或者粉状砂质粘土。
填方施工最好选用同类土壤,且做到分层压实。如果无法避免选用不同类土壤的情况,那么下层应为透水性较小的土壤,上层应为透水性较大的土壤。将不同类土壤以不均匀混杂的方式使用是被禁止的,因为这样极容易在填方内部出现水囊的问题。
2.实例分析
2.1工程概况
某大桥设计长度为690m,为1―24m加20―32m预应力混凝土大桥。大桥施工地层是第四系冲积土,细、中、粗及砾砂,圆粒及卵石土、洪积粉砂、圆粒及碎石土,下伏石灰岩,当地气候严寒且干燥多风,对工程的施工有一定的影响,冻结深度最大为2.2m,其地震强度为8度。[4]
2.2施工准备
平整场地,使其成为一个便于施工的工作面。对河道基础进行施工时,不仅要准备好施工平台,还要做好相应的防排水设计。
2.3挖井基础施工技术关键点
大桥1、2、19以及20号桥墩全部为挖井基础,相关施工流程如下所示:1)施工准备;2)基坑开挖。基坑开挖利用的是混凝土护壁的开挖技术。基础直径的最大值为9.3m,最小值为6.1m。井孔核心部分的土壤是利用长臂挖掘机展开施工。边壁预留应在50cm以上,还要使用人工的方式进行必要的清楚;3)混凝土护壁。护壁材料通常选用C20混凝土,同时要求配置相应数量的钢筋;4)开挖和护壁的循环进行。如果井内出现涌水,又或者发生地表水深入的现象,应利用集水井和水泵将对其进行及时的排除;5)基坑的检查和处理;6)混凝土的浇筑。集中搅拌、混凝土输送泵以及混凝土车运输等是混凝土浇筑过程中的几种主要方式。如果浇筑的倾落高度在2m以上时,为了防止混凝土发生离析现象,需要有滑槽的设置。浇筑结束后,还需要进行洒水养护。
2.4钻孔灌注桩基础施工技术关键点
2.4.1施工准备
对场地进行平整。如果场地所处位置为陡坡时,应将其平坡化,以满足工作台的要求;如果场地所处位置为河中浅水时,可利用筑岛围堰法进行处理,并保证岛顶和水位相比高出1m左右。
2.4.2护筒埋设技术关键点
护筒埋设过程中,如果地下水位较低(地面1m之下)时,一般采用挖孔埋设的方法,如果地下水位较高时,一般采用填筑埋设的方法。下沉护筒时,应保证它的顺直,这样是为了防止护筒因倾斜度较大而被钻头损伤,从而发生漏浆的问题。如果钢筋骨架发生严重偏斜,那么将造成桩的混凝土保护层无法满足设计的标准。所以,护筒顶面中心同桩位的设计偏差应控制在5cm以内,另外,斜度应控制在1%以内。[5]
2.4.3钻孔技术关键点
钻孔过程中,应将粘土泥浆和适量片石输入护筒中。如果存在失水问题,则需要及时适当补水。如果泥浆太过稠密不利于进尺,则需要抽碴换浆。钻大孔的过程中,应分级进行直至设计孔径,孔底一般控制在1.4―1.6的泥浆比重,抽碴之后,应展开复测以及碎粘土的分批投入,直至泥浆比重恢复正常。
2.4.4清孔技术关键点
清孔是为了减薄沉淀层的厚度,从而提高孔底的承载力。清孔过程中,应做好清水和纯泥浆的适时补入,有效避免坍孔现象。第一次做沉碴处理时,需将清水注入孔内,直至符合要求为止,此时才可进行下步工序。钢筋笼的施工结束之后,检查孔底的沉碴厚度,符合要求则继续下部混凝土的灌注施工,不符合要求则对其二次清碴。
2.4.5混凝土灌注施工技术关键点
加工钢筋笼的过程中,全部的钢筋都应该经过实验室试验,另外,还应在现场进行质量或者外观等常规性检查。低温焊接钢筋时,需要室内操作,冷却之后才允许离开室内。钢筋笼集中下料过程中,需要利用吊车实现整节的吊装。混凝土的灌注需要在清孔后的一小时之内进行,一般利用导管法展开施工,利用剪球法实现灌注封底。应做好混凝土的存储量控制,保证首批混凝土入孔之后,导管的埋深为1.5―2.0m之间,不可超过3.0m。为了防止灌注环节钢筋笼出现上浮的问题,通常需加设撑杆对其固定,还要适当控制混凝土的灌入速度。当灌注操作即将结束时,可以提高漏斗的高度,从而继续灌注操作。[6]
3.结语
就实际情况而言,土木工程基础施工不仅工程量较大,而且需要在其他分部分项工程开工之前完成,所以,土木工程基础的施工,一方面要选择适当的施工机械以及科学的施工方法,另一方面尤其要重视施工中的几个关键点,只有这样才能做到基础施工的调配平衡,从而降低工程成本,使工程质量以及工期达到预定目标。
参考文献:
[1] 周俱有. 关于土木工程基础施工技术要点的探讨[J].科技风, 2012,(20) .
[2] 耿晓阳. 土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品, 2012,(07) .
[3] 谢文利. 土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛, 2012,(01) .
[4] 吴磊,沈建强,李俊. 土木工程施工技术及创新[J].科技资讯, 2012,(08) .
岩土工程:它是以岩土的利用、改造与整治问题为研究内容,为各类土木工程地基基础的设计和施工提供基本理论和技术的学科。
结构工程:它是研究土木工程中具有共性的结构选型、力学分析、设计理论和建造技术及管理的学科。
市政工程:它包括城市和工业的给水工程、排水工程和城市废弃物处理与处置工程等的研究、规划、设计、施工、管理与系统运行的学科。
供热、供燃气、通风及空调工程:它是为人类的居住、工作和交通等提供各种适宜的人工环境,提高生活质量的学科。
防灾减灾工程及防护工程:它是土木工程学科中的边缘学科,通过综合应用土木工程和其他学科的科学理论与技术,提高工程结构和工程系统抵御灾害的能力。
自改革开放以来,我国经济迅猛发展,基础设施建设在规模和数量上也有了几何级数的增长。各种土木工程新技术、新理论不断应用于工程实践,使得我国的土木工程人才培养模式也要不断改革,以适应当今土木工程教育新形势。著名的土木工程专家刘西拉教授曾指出,当代中国的土木工程人才培养模式应满足以下几个要求:首先,应具备比较全面的专业基础知识以适应当代科学技术的日新月异,即具有较强的理论功底,较多的工程经验和较好的计算能力;其次,应具有扎实的理论知识。话句话说,当代土木工程专业的合格毕业生应具有独立思考的能力及很强的创造能力,也要具备从当代社会特色的角度分析与解决工作中所遇到的各种问题,最后,也要具备较好的组织与交际能力。
当前,“慕课”、微课等创新的教学模式正在不断得到认可,同时也在促使当代高等教育人才培养模式做出改革。这些新的教学模式,为翻转课堂在中国高等教育建设打下了良好的基础。在国家教育信息化发展过程中,融合“慕课”、微课等创新教学方式的翻转课堂,需要大量的信息化技术支撑以及学生对此技术的掌握,翻转课堂的教学模式必将对我国的教学改革产生一定的影响,我国高校要积极主动地推动融入翻转课堂的实践和应用,使其早日成为我国教育的可行模式,丰富我国的教学模式。
1 翻转课堂教学模式现状分析
1.1 翻转课堂的“诞生”
对翻转式课堂教学最初“诞生”于美国,其最初的模式在于师生的积极互动。在北美的林地公园高中,那里的老师经常遇到这样的一个问题:学生家里离学校较远,导致很多时间都花费在了回校途中,还因为种种原因,有的学生会错过学校举办的一些活动。但是,在该校就读的很多学生因为以上原因无法紧跟老师的上课进度。
这种情况长期得不到改善,严重影响了学生的学习效果。后来,随着科技的发展、网络的普及以及自媒体的兴起,该校的两位化学教师于是借助新兴的软件技术――屏幕截取,开始录制PowerPoint演示文稿并用于课堂上教授课程内容。他们把录制的PPT文稿和讲解内容制作成视频并上传到网络,让缺课的学生可以利用课余时间补回课程内容,视频网站也才处于起步阶段。
最具开创性的是,这两位逐步地以学生在家看视频听讲解为基础,把课堂时间空余出来,用来给学生解决在做作业或做实验过程中的困难。很快,这样创新性的教学方式得到了广大学生的认可,并广泛传播开来,得到学生的支持。“翻转课堂已经完全颠覆了我们常规教学方式。现在不会在课堂上耗费半个小时到一个小时来讲解。”两位创始老师如此评价。
两位老师的教学改革逐渐得到广泛关注和认可,所以经常受到同行的邀请,并向周围感兴趣的人或机构推介这种教学模式。越来越多的老师加入到这样的教学模式中,开始利用在线视频在课外向学生传授知识,课堂时间则开展互动学习和实践练习。
其实从19世纪末开始,美国学者就开始对翻转课堂教学开展广泛且深入的研究,如:在课堂教学中朗读文章及播放视频,引导学生运用已学知识来思考所见所闻,然后提出问题;在课堂上组织学生开展讨论,一同探讨所学知识;老师在课前集中学生提出的相关问题或意见,在此基础上进行教案设计与准备教学资料等。研究主要集中在实际应用层面,务求探索出在实际教学中发挥出最大作用,对课堂教学有充分补充的翻转课堂模式。得益于业界和学者的积极探索,翻转课堂很快流行起来,其影响逐渐从美国向其他国家扩散。
1.2 国内对“翻转课堂”的研究与探索
“翻转课堂”作为一种基于互联网、信息化的新型教学模式,虽然进入中国的时间较短,但是也引起我国教育界的热切关注,对其进行了较深入、系统的探索与实践。目前,在知网上搜索以“翻转课堂”为关键词的论文就有三千多篇,不包含以慕课、微课等词进行探讨的文章。除了理论研究,教育界也开展了翻转课堂的应用实践,进行试点探索的有大学、中学和中职学校,较有影响的试点分布在京津、沪宁、重庆与广州等几个区域。
重庆市聚奎中学的“翻转课堂”教学改革已走在全国的前列,它是“全国第一所深度运用先进信息技术整合策略实施新课程改革”的学校,该校总结出翻转课堂实际操作中3个“翻转”路线:课前4环节、课堂5步骤和6大优势。国内学者把“翻转课堂”定位为:是将数字技术整合、信息化校园建设以及新的人才培养模式相融合的一次具有深远意义的大变革。但是,由于学者、学校等实施主体对于翻转课堂的切入点各不相同,因此实施主体的改革方向也不尽相同。比如:聚奎中学强调“翻转课堂”应内含三类翻转:(1)教育目的的翻转;(2)教育理念的翻转;(3)教学方式的翻转。行知中学认为探索“翻转课堂”是基于网络的教育模式的教学改革。上海市仙霞高中开展“翻转课堂”是侧重于“促进教师专业发展和提升学生学习效能的提高”,其内核是基于自学知识点上的“对话、讨论与练习”。
1.3 中西方国家高校土木工程专业教学和课程设置比较
西方国家的土木工程专业是以实践为目标的,强调培养应用型人才,做到学以致用。在课程设置中,注重强化工程实践能力的培养。在英国,很多的工科院校实行的是“三明治”式教学模式,即第一、二、四学年在校学习理论知识,第三学年学生被要求到公司或者企业实习,工程实践可作为工作实践经验。本科教育完成后,还要接受2年的企业培训或是2年的工作实践,或3年的博士深造,方可参加执业注册考试,取得签字权。
中国国务院学位委员会在学科简介中定义:“土木工程(英文:Civil Engineering)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、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。”我国土木工程专业是广泛服务于国家基础设施与民生的宽口径一级学科,包括建筑工程、土木工程、岩土工程、地下工程和道桥等二级专业方向。本专业学习理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基础。土木工程专业的培养目标主要是培养适应我国经济发展与工程需要的 “复合型”工程技术人才。根据建设部土建类土木工程专业教育指导委员提出的土木工程专业(本科)人才培养基本规格和指导性计划,目前国内绝大多数高等院校都采用的是基础课程、专业基础课程和专业方向课程这一模式,可以看出,高校教学计划中基本包含以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、钢筋混凝土结构、施工技术等专业基础课和专业课。
2 土木工程基础类课程新教学模式的探索
土木工程是一门工程应用性很强的基础学科。土木工程的起源是通过各类人类工程活动,不断归纳与总结各类成功与失败经验,特别是在吸取失败教训的基础上发展而来的。自从18世纪初,以牛顿和伽利略为代表的近代土木工程实践相结合,逐渐形成系统基础理论的学科。自此,土木工程才逐渐从工程经验过渡并发展成为一门学科。回顾整个土木工程专业的发展历史,实际工程实践经验往往先行于理论,各类工程失败经验往往能触发新理论的研究和发展。如今,还有很多工程问题的处理,仍然依靠广大工程师的实践经验。
自建国以来,我国高校工科生的培养模式主要参考苏联模式,即:专业划分过繁,学科交叉性较少;重点培养学生自然科学知识与专业基础知识,重视理论联系实践,而对相关的新发现新领域缺乏应有的重视,对工程实践的课时安排相对较少;主要以教师单向授课为主,没有重视学生的自主性与创造性。在实行改革开放以后,这种教育模式的不足不断凸显,教育与实践脱节,土木工程专业学生在适应社会工作的过程中出现了不同程度的困难。因此高校教师必须不断分析与探索,建立适应我国国情的高等教育培养模式。令人欣慰的是,高校人才培养新模式已经初步形成,并在不断修正与完善。
翻转课堂等新模式的出现,正式对于全国的教育模式探索的有力补充。它的出现为传统课堂的创新、学生活力的激活,都起到了一定的作用。除了基础教育外,在专业教育上,在土木工程专业,也可以开始相应的探索。对于任何新事物的研究,从源头认知、挖掘及摸索是根本。
2.1 促使学生主动学习
在如今科技飞速发展的过程中,教育也必须跟随着科技的发展而发展,翻转课堂模式便是一种很好的尝试和进步,这能让学生能够成为自己学习的主人,而不是一味地被动接受老师的灌输,各种学习网站提供了丰富的课程,学生可以在网上自主选择学习内容,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习进度,完全可以依照自己的弱点或者兴趣去学习,不受时间地点限制,而且可以线上和同学或者老师进行交流答疑互动,对于课程的问题可以即时沟通,不会受时空因素的影响,自主性和实时性很强。
2.2 增强学习的互动性
全面提升了课堂的互动是翻转课堂最大的优势所在,主要体现在教师和学生之间以及学生与学生之间。
因为翻转课堂的教学方式主要是课外学生自主学习,课堂进行答疑互动,所以,教师的任务就是增加课堂的互动性,针对多数同学遇到的问题,大家可以一起讨论解决,这也即“以学生为中心的教学”。教师更多的是作为一位观察指导者,由于互动性的增加,教师可以更加了解学生,进行一对一指导帮助,这也提高了学习的有效性。
教师在观察的过程中可能会注意到学生自创的学习方法、自发组成的学习小组,学生们彼此帮助,相互学习和借鉴,而不是完全依赖老师。这样,老师把更多精力放在引导上,促进他们更加开放地学习,真正理解课堂内容,而不仅仅是死记硬背。老师就会给予学生们更多的自主学习的空间,从而形成一种良性的学习与指导的循环。
2.3 形成教师―学生―家长交流新模式
翻转课堂同时改变了教师与家长交流的内容。在翻转课堂后,家长们对于孩子的学习情况有了更加清晰、直观的认识,可以帮助理解教师的教学。
学生不学习有各种各样的理由,比如:他们贪玩?他们学习能力不一样,有的跟不上老师进度,所以产生厌学心理?他们的基础知识学得不牢,所以感觉学习很费劲?亦或是他们有什么个人问题干扰了他们?教师和家长都需要找到学生不学习的根源,然后对症下药,采取必要措施来让学生回到学习的轨道。
翻转课堂是一种方式方法,增加了学生和教师之间的双向互动和自主化的学习时间;是让学生对自己学习方法、学习效果等负责的途径;使课堂的内容得以长期保存,可用于复习或补课的学习;是所有学生都可以主动学习的课堂;更是让所有学生都能得到个性化、互动性、自主化教育的学习。因此,翻转课堂的内涵涉及了师生关系、教学手段、教学环境、教学目标等多个方面,是基于现代信息技术出现的一种符合世纪信息时代学习者特征的学习模式。这种模式应用于土木工程专业基础类课程的教学实践中,能使土木工程学科学生从繁重的通识教育课时中脱身,把线下面对面的课堂教学用于专题讨论课、个性化培养及工程实践。
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计;问题;优化
引言
在所有的土木工程建设工作当中,建筑结构基础对于建筑工程的整体建设有着重要的作用。在我国的社会经济不断发展的今天,建筑工程技术快速发展,在建筑结构基础设计方面,建筑工程行业也取得了长足性的进步。但是,受到个人因素的影响,许多建筑结构基础的设计人员不能正确认识建筑结构基础的重要作用,没有从建筑施工的实际需求出发进行设计工作。这就使得土木工程建筑结构基础设计工作仍然存在一些问题需要解决。面对土木工程行业大好的发展前景,笔者选择土木工程建筑结构基础的设计问题作为研究对象是有一定的社会现实意义的。
一、土木工程建筑结构基础设计注意问题分析
土木工程施工之时,需要大量的劳动力,劳动密集型的行业就难免会在实践中出现一些问题。而良好的建筑结构基础设计是减少与消除建筑施工过程中出现问题的重要方法。一般来讲,在土木工程建筑结构基础设计中,应当注意以下几点问题:
第一,在建筑结构平面图的设计方面,许多建筑结构基础设计者很少将所有影响因素考虑周全。抗震设防烈度就是一个容易被忽略的问题。在建筑物的砌体结构没有得到直接的建造设计之时,如果不考虑这个因素,就会使得建筑物的结构基础存在问题。在建筑物的砌体结构模型进行建造之时,更多的设计者选择利用建筑工程行业的结构软件来完成设计工作,使得建筑物整体与局部的受压问题不能被全面考虑。
第二,在建筑屋顶结构设计方面,作为一名合作的设计者应当从建筑使用者的需求出发。这也对设计工作带来了一定的困扰,一些设计人员在进行示意图的设计时,结构形式与板配筋以及钢筋的设计都不能从整体角度进行衡量,使得设计工作的成果意义不明确,影响建筑工程施工进程。
第三,在建筑结构的基础详图绘制方面,受到建筑结构基础详图的影响,其不合理会导致大样的详图出现较大的误差。这样的设计工作就会使得设计中的建筑结构基础尺寸与实际尺寸存在一定的差距,不符合建筑工程施工的需求。
第四,从楼梯的样图设计方面来讲,会存在板挠度的控制问题。一些设计者在进行建筑结构基础设计时,很难把握好楼梯的板挠度,使得依照方案建设出的楼梯梁的梁下高度不能满足建筑物的使用需求,造成楼梯的下梁与下梁位置不能统一,影响建筑物的使用功能。
第五,在建筑物的地基基础设计方面,设计者在进行设计之时,很少考虑到混凝土的标号问题。混凝土的耐久性以及基础配筋的设计问题都影响到地基结构的质量。更有建筑结构设计者对条基交叉处的基底面积进行重复使用,造成基础设计图中的定位不准确,为建筑工程的施工带来不必要的麻烦。
二、土木工程建筑结构基础设计优化建议分析
面对土木工程建筑结构基础设计工作中存在的诸多问题,进行建筑结构基础设计的优化已经成为建筑工程设计者的必要工作。下面,我们就来对建筑结构基础设计的优化建议进行分析:
(一)关注结构平面图的设计工作
在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。
(二)关注屋顶结构图的设计工作
在进行屋坡面板的设计时,为了方便建筑施工行为,最好利用剖面示意图与大样详图结合的方法进行设计方案的显现。作为一名合格的建筑结构基础设计人员,要具有较强的空间感,对于建筑物的整体结构了如指掌。建筑结构设计者需要从建筑整体角度对建筑的结构大局进行考量,关注设计工作的每一个细微之处。房顶结构图一定要做到让施工者一目了然。在设计之时,如果屋面的起坡会影响到阁楼层的墙体高度,就要在设计工作中利用门窗顶进行屋面进行结合,降低墙体高度。
(三)关注大样详图的设计工作
大样详图的设计工作精准度取决于建筑详略的质量。在进行建筑结构大样详略的绘制之时,设计者可以在原有的建筑详略的基础上进行绘制,也可以在原有详细的基础上进行改革。另外,值得注意的是,绘制建筑结构的详图需要以建筑外形不变为基础,尽可能设计方便于施工工作的方案,最重要的一点就是设计工作需要与施工实践相符合。
(四)关注楼梯样图的设计工作
楼梯是建筑物的重要组成部分,特别是在高层建筑物需求不断增多的同时,楼梯结构的设计成为建筑结构基础设计的重要组成部分。在进行楼梯结构的设计时,建筑结构设计者要注意楼梯的板挠度,使楼梯的梁上与梁下高度符合建筑需求,保证楼梯梁位置的上下统一。对于一些特殊部位,设计者要可以设计折板,注意选择折板楼梯的钢筋设计。对于楼梯的内折角部分,要将楼梯进行断开设计或者进行锚固处理,使局部的预防应力得以集中。在设计建筑楼梯结构时,还要考虑到楼梯板的宽度以及楼梯梁下的净空问题,对于首段楼梯板,要对基础结构对其带来的沉降影响进行考虑,在必要时,需要进行梯梁的设置,从而保证建筑物楼梯结构的安全性与整体性。
结语
综上所述,无论是我国的社会经济还是土木工程行业,都处在快速发展的重要阶段。土木工程行业的发展对于经济的发展有着重要的促进作用,加强建筑结构基础设计工作水平是土木工程行业持久稳定发展的重要前提。从土木工程建筑结构基础设计注意问题出发,笔者提出几点建筑结构基础设计优化的有效建议。希望以此来提高建筑结构基础设计问题在土木工程行业中的地位,关注建筑结构基础设计问题,促进土木工程的快速发展。
参考文献:
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[4]林衍.浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J].中国新技术新产品,2012,09:96-97.
关键词:高层建筑;基础设计;问题
中图分类号:TU文献标识码:A
基础设计在整个土木工程建筑结构设计中占有十分重要的地位。改革开发以来,随着我国建筑工程技术的不断发展,我国的建筑结构设计中的基础设计获得了很大的进步,但是在实际设计当中还存在一些不足之处,主要表现在以下几个方面。
1土木工程建筑结构基础设计应注意的问题
1.1承重柱截面高度设计过小
对于抗震烈度要求为饿哦六度的地区,很多设计人员在认识上存在六度地区不需要进行设防的错误观念,很多设计人员将承重柱的截面积设计的较小,这样可以比较方便的进行受力分析,但是这样做导致承重柱的截面较小,在外力作用下,由于柱和梁之间存在着弯矩约束,往往会产生开裂,导致塑性铰的出现。这样给建筑的结构埋下了安全隐患,使建筑的耐久性大打折扣,一旦遭遇较大的地震,往往不能够有效的抵抗地震的破坏,容易发生倒塌,造成重大人员生命和财产损失。
1.2砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清
在房屋建筑结构设计当中很多设计人员不能够很好的分清构造柱和承重柱的区别,导致二者之间经常发生混淆,严重的影响了建筑结构的可靠性。对于砖混结构的建筑,采用构造柱能够在很大程度上增加墙体的抗剪能力,并且和梁相配合,能够在很大程度上防止建筑墙体出现裂缝,对于建筑建构抗震性能的提升具有重大的意义。而一些设计人员由于没有对构造柱形成正确的认识,导致构造柱往往被当作承重柱使用,使其原本的功能无法得到发挥,同时还会造成一系列的负面影响。
一旦构造柱和承重柱被混淆使用,导致构造柱被当作承重柱,使其对墙体的约束作用大打折扣。在发生地震的时候,由于构造柱被当成可承重柱,其本身的强度不能够应对地震力,必然成为建筑中的一个薄弱环节而首先遭到破坏,最终导致建筑倒塌。
构造柱一般都不另设基础,这就使其的称重能力相对较弱,不能够满足承重柱的使用要求。被当作承重柱使用往往会导致构造柱基础在较大的载荷作用下发生破坏而导致沉降,最终使其支撑的部分出现裂缝。因此设计人员在实际的设计过程当中一定要将承重柱和构造柱进行明确的区分,按照各自的特点发挥各自的功能,防止由于使用错误而造成的各种隐患。
悬挑梁的梁高选用过小设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算,而忽略了对梁手挠度的验算。梁高选用过小,引起梁截面的受压区应力过高,在正常使用状态下,梁截面受压区产生非线性徐变,梁挠度随时间的推移不断加大。挑梁的变形引起梁上板出现裂缝,裂缝宽度随着挑梁变形的加大而加宽,影响了房屋的正常使用。据观察,这种挑梁的变形发展到后期,梁支座截面上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。受支座附近剪弯作用的影响,竖向裂缝向下延伸发展为斜裂缝,此时梁已接近破坏。当为托墙挑梁时,梁过大的挠度会引起梁上墙体在梁支座附近出现裂缝。裂缝在梁支座处沿竖直方向向上发展,当到一定高度时沿斜向延伸,缝愈靠上愈宽。挑梁的截面过小对结构的抗震也很不利。悬挑结构对竖向地震的作用最为敏感。梁高小时,截面的相对受压区高度较大,梁的延性减小,在竖向地震作用下易发生脆性破坏,失去承载力。
连续梁按单梁进行设计存在潜在危险这种情况多发生在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小,没有引起设计者的重视,为图受力分析方便,设计者把实际应为连续梁的梁按单简支梁进行设计,致使梁在支座处上部负筋配置量过少。这样必然引起梁在支座附近上部受拉区出现竖向裂缝,进而引起梁上部拦板出现竖向裂缝。当环境温度变化时,梁的伸缩受到梁端柱或挑梁的约束,在梁内产生收缩应力,该收缩应力作用于原已产生的梁上裂缝处,引起梁在支座附近沿整个梁截面四周裂缝贯通,梁承载力降低,直接影响了使用安全。在实际工作中,多次发现类似情况出现,因此应引起设计者的重视。
2 对房屋建筑结构基础设计的评述及建议
设计人员在进行房屋建筑基础设计的过程当中应站在整个房屋建筑的整体高度出发,充分考虑地基以及上部结构之间的关系,在此基础之上还要科学的结合各种假定。一般来说由于基础上部结构往往要晚于基础的设计,因此要采取相应的措施,尽可能的减少由于上部结构滞后而带来的误差,从而确保房屋结构基础设计的质量。
当前建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的,具有操作简单、可靠性高的优点,能够保证取得较好的设计效果,尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。随着钢筋混凝土框架结构在建筑结构中的广泛使用,传统的结构设计方法就显得力不从心。这是因为这种结构对于基础的要求较高,一旦出现沉降,就会收到较大的影响。采用结构力学以及弹性力学计算软土地基上的条形基础也与实际的情况有很大的差距。当前高层建筑的数量不断的增多,随着建筑高度的增加,其垂直方向上的载荷也会随着增加,对地基产生的压力也会加大,这样基础在较大的载荷作用之下常常会出现沉降。因此在进行高层的框架结构设计过程当中,应该注意基础的柔性,降低基础的刚度。
3结论
当前我国正处于经济繁荣发展的大好时期,随着人们生活水平的提高,对于房屋建筑的要求也在不断的上升,为了满足人们对于房屋各种功能的需求,大量的房屋建筑不断的投入建设。当前的房屋建设的高度在不断的上升,其规模以及结构也朝着复杂化的方向发展。由于房屋建筑的需求旺盛,很多房屋建筑在设计过程当中并没有经过科学的论证就草草完成,一些开发商为追赶进度往往都是一边建设一边设计,一边审批,这就导致很多建筑在施工过程当中没有进行严格的结构基础设计,这样往往在施工过程当中造成各种问题,导致工程频繁变更,不仅仅增加了工程造价,也为建筑的安全埋下了隐患。因此广大设计人员一定要做好房屋建筑的结构设计工作,为我国建筑事业的发展做出贡献。
参考文献:
[1] 杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技,2011,(14).
关键词:《CAD基础》;毕业设计;项目教学法
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0121-03
1 引言
土木工程专业是非常注重实践能力的一个专业,它不但要求学生应有扎实的专业基础知识,同时更要求学生有很强的动手能力,能把所学的基础知识运用到实践中。《建筑CAD基础》是土木工程专业学生一门重要的专业基础课。主要研究绘图技能和读图能力,为后续课程、毕业设计及毕业后如何能更快地适应实际的设计任务打下必备的专业基础。土木工程专业学生在应聘时,用人单位更多关注的是学生的实践动手能力,通常会给学生一张建筑或结构施工图,要求他们在规定的时间内将图纸绘制完毕。这就要求学生必须熟悉绘图命令,有一定的绘图速度,并且具备规范的绘图习惯。而这些都是现今教学中被忽视和缺乏的。现今的教学内容只达到了基本的教学大纲要求,与学生走上工作岗位必须具备的实践操作能力还相距甚远。这就要求教师必须改变教学内容和教学方式,适应学校对学生培养目标的要求,使学生到了工作岗位上能够有较强的实践动手能力,能很快上手,同时又具备自我发展潜力的能力。
毕业设计是土木工程专业实践性教学环节中的重要组成部分,是实现本专业培养目标要求的重要阶段。是对各门课程学习、研究与实践的全面总结,是学生毕业及学位资格认定的重要依据,也是衡量本科教育质量的重要标志。为了很好地培养学生的绘图习惯,提高学生绘图的实际动手能力,除了应改变《CAD基础》教学内容与方法之外,同时应该结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。
2 教学内容与方法的改革探讨
之前的教学内容及方法已经不适应现在用人单位的要求。“学以致用”是教学工作的重要目标,因此,改变传统教学模式,提升学生学习的主动性和积极性,提高教学效果,是《建筑CAD基础》课程教学必须面对的首要问题。
2.1CAD教学模式
通过多年的推荐学生就业实践经验,熟练掌握CAD绘图技能、有CAD应用经验、有创新能力的学生更能适应社会的发展。我们应结合当前学生就业的实际情况和培养目标,制定我们的课程教学计划和方案,将它们有机地结合在一起,相辅相成,起到事半功倍的效果。在CAD部分的教学中,应该以基本绘图和基本编辑为重点,学生必须掌握。同时为了激发学生的学习兴趣,可以更多地介绍一些绘图技巧,在较短时间内提高学生的绘图能力。并将此课程与其相关的结构专业课联系起来,让学生能感到学有所用,使学生的专业知识结构更加系统化。
2.2培养良好的绘图习惯
养成良好的CAD绘图习惯,不但可以加快绘图速度,提高绘图效率,还为今后的就业打下了良好的基础。结构工程师所做的工作只是一个工程的一部分,应同时配合建筑、水、电、暖通等其他的相关专业。而且有时候工程任务庞大,一个人也无法在规定的时间内完成所有的工程结构绘图任务,必须是几个工程结构师分工合作:有做基础绘图的,有做楼板绘图的,有做梁柱平法施工图绘制的等。最后将所有的图纸再进行汇总。这时候就需要所有的工程师具有良好的绘图习惯,如大家应该统一字型、字体、线型、标注样式、图层等。如果在现今的CAD教学及毕业设计过程中能对在校的学生进行这方面的训练,就可以让学生在今后的工作中少走弯路,缩短工作的适应时间。
2.3培养学生的自主开发能力
在绘制一张AutoCAD图前,应该有这样一种想法:我要用最快的速度、最高的质量来完成。要想达到提高绘图速度的效果,前提是必须要熟悉CAD中基本操作命令和快捷图标的使用。同时由于CAD具有二次开发的平台功能,教师如果能自主编写开发一些实用的CAD快捷命令与菜单,并运用于课堂教学中,就能帮助学生提高绘图速度。对于能力较强学生,可有针对性地教给他们简单的编程方法,使他们可以自己动手编写更适合自己的命令与菜单,培养一套自己实用的绘图程序和技巧。
2.4项目导向教学法
土木结构工程专业的毕业设计不要求学生将整个楼面的结构施工图都绘制出来,只要求学生绘制一榀框架的施工图。其弊端在于学生还不能真正了解一个完整的结构设计的内容、步骤以及对规范性地绘制结构施工图的要求是什么,因此不能很好地训练学生之间的专业配合。为了在实践教学中给学生创造一个真实的工作情景,在《建筑CAD基础》教学中可以引入项目导向教学法,结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。
3 成果展示
在近两年的教学准备中,将这一新的教学理念和方法运用到《CAD基础》课程中,并在毕业设计这一实践性环节中培养和提高学生的绘图能力,收到了较好的效果。
2011年土木专业毕业设计时,要求部分学生做实际工程的结构设计。设计题目为:某教学楼,建筑面积5000平米左右,层数6层的框架结构体系。要求学生根据甲方要求每人拿出不同的建筑方案,并用结构设计软件PKPM建立结构模型,进行结构计算。用AutoCAD绘图软件绘制建筑施工图和结构施工图。要求按照设计院的要求绘图并出图。在经过近三个月的设计过程中,学生将之前《CAD基础》课程中讲授过的制图习惯和方法运用到此次设计中,按照设计院的出图要求完成了任务。虽然此次设计比大学本科毕业设计教学大纲的任务要繁重很多,但学生的收获确是非常大的。由于篇幅限制,本文只摘录了学生部分的建施和结施图纸。
关键词:土木工程;基础施工技术;技术要点;创新
引言
通常土木工程的施工中,常见的基础施工内容包括场地的平整、基坑、路基与管沟的开挖、人防工程开挖、地坪、路基等的填土填筑以及基坑回填等,还包括降水、排水、土壁支撑等辅助工程。土木工程施工通常以工程量大、劳动相对繁重、条件复杂著称,而且,在工程施工过程中受气候、水文因素、地质、地下障碍、场地限制等因素的影响很严重,继而加大了施工的难度。因此在土木工程施工前,详细分析各项技术资料(如地形图、工程地质和水文地质勘察资料、地下管道、电缆和地下地上构筑物情况及土方工程施工图等)是必要的功课,反复核对数据并进行现场调查,在施工阶段,还要根据实际的施工条件,制定出技术科学、经济、合理的施工方案,保证工程质量,提高效率。在不断的土木工程施工实践中,人们也发现了传统基础施工技术的问题,因而近几年土木工程施工涌现了不少新技术值得我们研究和应用。
一、土木工程基础施工技术的要求
土木工程的基础施工工艺内容主要包括:开挖、支护、土壁稳定、排水、填土与压实以及基础混凝土灌注等。
基坑的土方开挖是要遵循“分层开挖,先撑后挖”的原则。先合理确定开挖顺序和分层厚度,以防止对地基土的扰动,接下来才能连续施工。开挖过程中,检查控制工作必不可少。在进行地下水位以下挖土时,应采取科学降水措施。在填土压实过程中选择土料石时要注意在碎石或砂土及含水量相同的条件下,可以选用建筑涂料作为与压实要求相同的黏性土,并注意必须压实,填土由高到低进行,由上到下对整个宽度图层分层压实,当天建筑当天压实,必须符合规定压实。
二、土木工程基础施工技术要点
1、基坑基槽上方土开挖技术
施工场地土质,建筑开挖深度,降水排水状况甚至气候条件都会影响土方边坡。在图纸正常的情况下,并且浅基坑挖土深度不超过规定,可以不放坡或加以支撑。但深基坑挖土时,为了保证稳定性通常临时支挡,或采用预制板、双排灌注桩等来挡土,以保证透水挡土支护的稳定性,用悬臂或锚拉式支护结构支撑止水挡土结构。要由上至下开挖,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土。
挖土时运用机械也有一定要求和技巧。推土机适用于场地清理和平整、开挖深度在1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机、挖土机工作。通常采用下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法等方法。而铲运机适用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。采用环形路线和“8”字形路线。常用下坡铲土法、跨铲法、助铲法等施工方法。
2、土壁稳定的技术要点
在开挖后基坑土壁的稳定性对后续的施工很重要。基坑土壁稳定的要点在于平衡土体内粘结力与摩擦力,一旦失去平衡严重,会导致基坑塌方造成严重事故。因此稳定土壁是要保证放足边坡,按要求留设边坡。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。边坡的坡度设计还要基于施工场地的实际情况而定,参考当地土质,施工条件等多因素而定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取h1.0~h1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土为1.5m:坚硬的粘土为2m。降低土方量,减少施工面,要在基坑处设置支撑。不良气候如遇雨季不宜对滑坡地段进行挖土,一旦发生危险必须即刻停止挖土,采取应对措施妥善处理。
3、排水技术要点
在土木工程施工中,保持土体干燥最为关键。一般施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。明排水法即用截、疏、抽的方法进行排水。截住水流,疏干积水,并在基坑开挖时,在坑底设置排水沟和集水井,使水流经排水沟进入集水井,即可用水泵抽走。人工降低地下水位法是在基坑开挖前,事先在基坑周围埋填埋滤水管,用水泵从中抽水,始终保持地下水位在坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。排水后不仅改善施工条件,又使基坑土体保持干燥状态,防止事故发生。需要注意的是,要在降水前考虑降水是否会影响原有建筑物可能发生的附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜甚至倒塌。所以,事先采取有效的防护措施是很有必要的。
4、填土与压实技术要点
为保证基础施工能满足填土强度及水稳性的要求,必须设计科学合理的填方边坡,并配合使用正确的土料填筑方法。一般填土时不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,用同类土壤填土填筑最好,填方时应分层铺土压实。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
5、混凝土灌注施工技术要点
挖土施工之后将要进行基础混凝土的浇筑,浇筑方法主要是集中搅拌,运用混凝土运送泵或混凝土车运输等。加工钢筋笼时所用的钢筋需要提前在实验室进行多次试验,实验结果可信后还要在施工现场进行外观及质量的检测评价。对于低温焊接钢筋,要在室内操作,完全冷却后再拿出室内。焊接完成后集中下料,用吊车整体吊装运送。灌注过程在清孔一小时内开始,采用导管法,并用剪球法将混凝土封顶灌注。
三、土木工程基础施工技术的创新
传统的土木工程基础施工技术贯穿在整个施工过程中,包括地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工技术。然而对于现代建筑提出的更高要求,新型施工技术在土木工程基础施工中具有十分重要的意义,逐渐发展起了新型深基坑支挡技术等众多新的基础施工技术,在桩、桩-锚支挡体系建立和支挡与承重结构一体化等方面取得较大发展。例如还有新型预应力技术,形成了有粘结体预应力体系和无粘结体预应力体系,对工程经济效益有积极影响。未来基础施工技术的经济技术合理性都将得到更大的提升。
总结
土木工程工程量很大,基础施工又必须在其他分部项工程施工之前完成,掌握施工中的基础技术要点至关重要,是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要前提。虽然在基础施工过程中还存在着一些问题,如研究的理论还不能完全适用于土木工程实践的需要中,缺少一定的建筑验收标准,管理体系和相关规范还存在漏洞等等,面对这些问题,相关技术人员还要不断努力发展基础施工技术,不断研发新技术并应用到实际土木工程施工中,大量总结以往的经验和教训,从中得到新的启示并予以灵活运用。相信随着工程建设行业的发展,基础施工技术也会不断的完善和成熟,并在不断发展过程中给土木工程基础施工技术带来更多的创新和巨大的进步。
参考文献:
[1]耿晓阳.土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品,2012(7)
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计
当前,建筑数量和种类越来越多,传统基础设计形式已经无法满足建筑行业的发展需求。只有确保基础设计的科学合理性,才能维护土木工程建筑结构的安全性,进而推动整个建筑行业的良好发展。
1基础形式设计说明
1.1单多层建筑的基础设计说明
一般来说,单多层建筑以框架结构和砌体结构为主。单多层框架结构基础形式主要形式为柱下独立基础或者柱下条形基础,这种基础由于受力简单明确、方便施工、同时经济效益显著。因此,是工程设计的首选。柱下条形基础一般用于柱网布置比较有规律的结构中。近年来,独立基础加防水板基础也在工程中得到了广泛应用。多层砌体结构基础主要以墙下钢筋混凝土条形基础为主,墙下条形基础受力简单,传力直接,墙下条形基础一般均可拆分为两个单向条形基础进行计算。
1.2高层建筑的基础设计说明
高层建筑的垂直高度较高,基础结构所需承受的来自上部结构的重力荷载相对较大。基础形式主要有筏形及箱型基础、桩基础。筏形基础具有整体性好、承载力高、结构布置灵活等优点,箱型基础施工难度大,造价较高,一般用于人防等特殊用途的地下室建筑中。
2土木工程建筑设计中结构基础设计的相关要点
2.1墙下条形基础的设计要点
土木工程建筑的基础设计形式是多种多样的。墙下条形基础是一类较为常见的基础设计形式。在选择材料时,多以砖石、混凝土以及毛石等刚度条件良好的基础材料为主。这些材料不仅具有良好的刚度条件,而且在抗压能力、抗拉能力与抗剪能力等方面也体现出诸多优势。设计人员必须从刚度角度出发,对墙下条形基础内部产生的抗拉能力与抗剪能力展开控制,将基础所承受的拉应力和剪应力控制在耐受限度内。通常来说,多层砌体结构以墙下条形基础为主,比如早些年的小区住宅、办公楼等。如果持力层为良好的天然地基,能承受一定的重力荷载,也可以适当提升建筑的楼层数。总的来说,墙下条形基础具有施工便捷迅速、造价成本低等优势。为增强整体基础的整体性,可采取基础上方增设地圈梁的方式。将钢筋混凝土柔性基础运用到土木工程建筑的条形基础中,当上部结构产生的重力荷载超过地基基础的抗压耐受限度,地基基础就会出现不规则沉降,增大基础断面。此外,基础埋深应根据建筑物的高度、体型、结构形式、地质情况和抗震设防烈度等因素综合考虑。如果地基基础分布不均匀,可以采取增设肋梁的方式,增强基础抗弯矩能力,以此有效抑制地基基础的不规则沉降。
2.2独立基础的设计要点
按照独立基础的刚度差异,可将其划分为刚性基础和柔性基础两大类。独立柱基础断面以矩形和方形为主。通常情况下,设计人员会根据柱荷载偏心距对断面形状加以选择。若柱荷载偏心距较大,以独立柱基础为宜,可以节约投资成本,扩大经济效益。采用拉梁拉结设计形式,可以显著提升地基基础的抗震性能,避免地基基础在发生地震时出现不规则形变。如果土木工程建筑的上部结构是框架结构,而地基基础又具备一定的承载负荷能力,则地基基础出现不规则形变的概率是较低的。对于独立柱基础来说,宜沿两个主轴方向设计基础拉梁。拉梁的主要目的是:(1)加强独立基础之间的整体性;(2)调整柱基之间的不均匀沉降;(3)减小首层柱的计算高度等等。
2.3柱下条形基础和十字交叉基础的设计要点
如果土木工程建筑所处区域的地基条件较差,或者产生的柱荷载较大,单纯采用独立基础形式根本无法满足整体建筑结构的承载负荷力要求。又由于施工现场预留的回旋空间有限,环境杂乱,无法扩大基础面积。所以在这种情况下,柱下条形基础是最佳选择。柱下条形基础具有良好的刚度条件,可以避免地基基础发生不规则沉降。但是如果柱基础的荷载偏心距过大,条形基础的刚度条件也无法满足要求,自然也无法控制地基基础的不规则沉降。为保证柱下条形基础充分发挥实际作用,一般条形基础的梁截面高度高取柱距的1/4~1/8,条形基础的端部宜向外伸出,长度宜为第一跨距的0.25倍。如果地基基础的承载负荷力不足,或者柱基础承受的荷载力过大,则需扩大地基基础底面积,提升基础的承载负荷能力与抗形变能力。此时,十字交叉基础形式是最合适的选择。尽管十字交叉基础形式具有良好的空间刚度条件,但并不适用于所有土木工程建筑。为此,设计人员就要结合实际情况,在条件允许的情况下选择十字交叉基础形式。
2.4钢筋混凝土筏片基础的设计要点
如果地基土质分布不均匀,地基基础承载负荷能力较差,且土木工程建筑上部结构产生的重力荷载较大,可以选择十字交叉基础形式。由于部分地基基础的底面积存在相互重叠的可能性,无法提供充足的底面积空间。对此,可采用钢筋混凝土筏片基础结构形式。通常来说,钢筋混凝土筏片基础结构形式往往更加适用于土木工程建筑的地下室结构设计中。钢筋混凝土筏片基础也分为多种类型,而且不同基础形式的适用条件不同。若地基基础所受到的荷载力较小,可以选择平板式筏片基础;若地基基础所受到的荷载力较大,可以选择梁板式筏片基础。此外,钢筋混凝土筏片基础具有良好的刚度条件,可以有效抑制墙体或柱体的不规则沉降,尤其是对于软土地基,具有良好的效果。
2.5桩基础的设计要点
桩基础具有承载负荷能力强,沉降量小等优势特点。大多数土木工程建筑都会选择浅基础形式。只有当地基基础抗荷载能力与抗形变能力无法满足要求时,才会选择桩基础形式。桩基础形式在土木工程建筑基础结构设计中的应用情况如下。第一,如果土木工程建筑上部结构产生的重力荷载过大,同时,下部结构作为桩端持力层时,可以选择桩基形式;第二,如果土木工程建筑地基浅层基础出现不规则沉降,而软土地基的夯实加固处理无法满足整体结构的沉降需求,需采用桩基础形式;第三,尽管地基基础具有较强的承载负荷能力,但由于土木工程建筑的自身重量较大,对地基基础的抗沉降能力提出了较高的标准要求,所以适宜选择桩基础形式。
3合理设计土木工程建筑基础结构的方法
3.1合理布置建筑总平面图
在建筑总平面图设计时,设计人员还需考虑建筑物周边的具体情况。在土木工程建筑地基基础设计中,必须严格参照建筑抗震设计标准规范进行设计。在科技时代背景下,设计人员要结合工程地质、工程分类、基础等级合理运用设计软件创建建筑结构模型,综合分析基础结构的承载负荷能力,保障整体建筑结构的安全性。
3.2选择合理的基础结构形式
在对建筑物展开基础结构展开时,应根据建筑物功能要求以及建筑物周边环境的特点,选择适宜的基础结构类型。满足安全的前提下避免浪费,同时,在设计中应避免“偷懒”设计。例如,有设计人员在梁板式筏基中,采用满堂布桩,看似是保守设计,但实际中地基梁与筏板的刚度差距较大,基础梁刚度很大,而板相对刚度较小,很难满足梁板同时作用,严重时就有可能造成梁下桩先破坏,进而致使板下桩也遭到破坏,严重危害结构的安全性。
3.3合理设计上部结构设计
基础结构的主要作用是承担上部结构产生的重力荷载。由此,上部结构的设计形态决定了基础结构的设计形态。为维持基础结构设计的稳固性,就需要对上部结构展开合理设计。
【关键词】土木工程;工程师;造价管理
随着我国经济水平的不断提升及城市建设步伐的不断加快,土木工程逐渐成为现代社会中不可或缺的行业,在国家经济发展中占据着重要位置。土木工程和人们日常生活所必须的衣食住行有着非常密切的关系,其能为人们提供日常生活所必须的住宅、公路、厂房、食品冷库等空间。随着市场经济的深入的发展,人们也逐渐加强了对项目造价管理的重视。而加强对项目投资管理的重视,尽可能的以最少的资金投入获取最大的经济效益,不仅是项目法人的目的,同时也是国家所希望达到的目的,这也就在一定程度上凸显了造价工程师的重要作用。
一、工程师在土木工程中的地位
随着社会的不断发展,我国的土木工程项目逐渐的增多,投资方、承包方等利益相关方逐渐开始追求以最小的投资获取最大的效益,建筑单位想要增强自身的竞争力,进而在激烈的行业竞争中占据一席之地就必须要加强对工程造价的管理。工程师的作用也日渐重要,据相关资料显示,造价工程师职业资格所具有的经济及社会地位是随着社会的发展而不断提升的。造价工程几乎贯穿了土木工程项目的各个阶段,这也就使得造价工程师有着非常广泛的市场,同时市场也对其有着较高的认可度。
此外,现阶段我国工程师极度缺乏的现象也在一定程度上凸显了工程师的重要作用。导致工程师缺乏的原因主要为:一是传统的单一从事住宅项目开发的人员想要很好的满足新项目开发的要求,就必须要接受相应的培训和调整,二是国家也明确规定,一个造价工程时不能同时接受两个或两个以上企业的聘用。工程师的缺乏使得各企业单位对于有丰富经验的优秀工程师有着更迫切的需求,这也就在一定程度提高了工程师的社会地位。
从相关政策来说,是否具有在册工程师是决定相关建设单位是否能从事相关业务的重点。今后国家也必将会出台更多的政策来对企业资质审核进行规范,因此,造价工程师在今后也必将有更大的市场需求。
二、工程师在土木工程中作用
1.投资前的作用
传统的工程造价控制中人们往往将预算审核作为工程造价控制的重点,然而这种控制方式所达到的效果是不能和控制投资决策及设计相比的。因此,想要实现工程造价控制的目的就一定要加强对前期投资环节控制的重视。工程师在投资前控制中的作用体现在两个方面,一是在投资决策中的作用,决策是土木工程前期投资控制中的重要环节,而立项分析则在很大程度上影响着控制决策。因此,工程师必须要参与到决策可行性研究的整个过程中,有效的发挥其参谋功能。二是在方案选择中的作用,投资决策的重点就是合理的选择方案,这就要求工程师认真的考虑各个方面的内容,在确保施工满足施工单位承受力、符合生产、生活要求的基础上,选择最为合理的方案。
而想要有效的发挥工程师参谋作用,就需要工程师在掌握过硬的专业技能的基础上,掌握相应的人文技能,此外,还要具有相应的组织协调能力。在实际的工程造价管理中,要合理的将自身的经济意识融合到方案的选取与估算中,并且要和专业人员进行有效的配合,合理的对方案进行技术经济对比,有效的为土木工程项目的工程造价控制打下坚实的基础。
2.设计阶段的作用
设计阶段工程师要加强对方案选择、工程量大小、材料使用三个方面的重视。方案的选择就是合理的对价值工程原理进行运用,从而将经济与技术有效的结合在一起,在满足功能需求的基础上有效的减少资金投入;工程量控制即工程师利用限额设计方式进行设计,同时还要严格的对设计变更进行控制。需要强调的是,限额设计的目的是改变传统的设计过程中忽略算账重要性的现象。限额设计是在投资估算的基础上,通过设计人员和工程师的相互合作,对投资额进行深入的分解,从而将其落实到各专业、各负责人,最终达到控制总投资的目的。此外,工程师还要严格的控制设计变更现象,对于必要进行变更的现象,要在算账的前提下进行相应的变更。材料使用即工程师要以材料价格的反馈信息为依据,合理的对设计中所使用的材料进行影响。确保选用的材料具有经济实用、美观等作用。
3.建设发包阶段的作用
该阶段工程师的作用主要体现在两个方面,一是做好招标文件,招投标制是现阶段土木工程项目主要的发包体制,通过招投标的方式选择最合理的的施工企业,并达到降低工程造价的目的。招标文件往往是影响工程造价的重要因素,招标文件的合同条款中包含了合同价款与支付、双方责任、设计变更、工期、违约与索赔等等。所以,一定要确保招标文件的详细性,且要尽可能的为工程造价控制提供方便,防止不必要的工程造价纠纷发生。二是控制可变价格,对于大型设备、主要施工材料等要进行单独招标,其价格与质量往往会对工程造价控制产生严重的影响,因此,招标前工程师要认真的进行调查,从而明确所要使用的设备及材料的质量、价格档次、技术指标等,然后由投标单位以相关要求为依据进行相应的报价,从而构成投标价格,从而为工程的设备及材料等的质量及价格提供保障,以防出现施工企业以劣质产品充当优质产品的现象发生。
4.施工阶段的作用
施工阶段工程师的作用主要体现在以下几个方面,一是审查合同的合理性与合法性,施工合同即建筑工程的承包方与发包方为了实现建筑安装工程,对双方权利与义务关系进行明确的协议。为了避免由于合同问题而引起合同经济纠纷问题,从而影响工程造价,工程师一定要严格的对合同进行审查,确保其合理性与合法性。二是核定设计变更及签证费用,工程建设期间往往会遇到设计变更和签证现象,而处理是否得当会在很大程度上影响着工程造价,因此,工程师就要严格的施工的各个环节的造价进行监控,确保在第一时间发现并解决因为业主误签合同、签证等原因而导致的工程费用漏洞问题,从而有效的对工程造价进行控制。
5.工程竣工阶段的作用
工程师在工程竣工阶段的作用主要体现在控制竣工图的工程量上,竣工图的工程量通常有未修改部分、修改部分和增加部分三部分组成。其中未修改部分及增加部分可直接计算相应的工程量,而修改部分的工程量计算则要分为施工前修改及施工后修改两部分,对于施工前修改的部分就要按修改后的工程量进行计算,而对于施工后修改的部分就要先对原图纸和拆除的工程量进行计算,之后再对修改后的工程量进行计算。因此,工程师一定要严格对其工程量进行审核和控制,防止由于工程量问题而对工程造价产生影响。
三、总结
随着社会的发展及土木工程项目的逐渐增多,工程师的作用也日渐凸显出来。通过工程师对土木工程的投资决策阶段、设计阶段、发包阶段、施工阶段及竣工阶段等工程造价的控制,才能有效的确保将工程项目的总造价控制在批准限额内,真正实现以最小的投资获取最大的经济效益的目的。
参考文献:
[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯,2011,8(30):145-147.
关键词:土木工程;地基处理;复合地基技术;应用
地基处理是土木工程得以顺利进行的重要基础,具有极强的现实意义,若是地基处理没有达到相关标准,那么土木工程的后续建设环节便是在错误的前提下进行,既无法保证土木工程的整体质量,还会给相应的施工建设带来比较严重的安全隐患。因此,在地基处理环节中确定好相关的处理原则并对重要方面加以控制就具有重要的现实意义。此外,复合地基技术的应用对于土木工程建设也有较强价值,希望施工人员可以多加关注并合理应用。
1土木工程中的地基处理
1.1地基处理的主要原则
(1)控制变形值。目前,土木工程中很多施工对象的高度过高,建筑物产生的压力十分巨大,因此,地基所承受的荷载值也在逐步增大,导致地基发生变形。地基的变形,是有相应的允许范围的,在范围之内的变形情况不会给土木工程造成较大威胁,但是若地基变形超出允许范围,就会使土木工程施工的安全性难以得到保证。相关人员应根据不同的实际情况对变形值加以确定,将地基的变形状态与不同类型的土木工程相结合,并将基底构造纳入考量,将地基变形值控制在允许范围之内。(2)重视稳定性。相关人员在确定地基处理原则的时候,应当重视其稳定性,严格考察地基基底部分的抗倾斜能力、抗滑能力等。若是地基的抗倾斜能力与抗滑能力达不到相关标准,对于斜坡位置或受大风影响的土木工程来说,就很容易出现地基塌陷。
1.2土木工程中地基处理的相关要点
(1)分析上部结构。在如上图1所示的土木工程建设工作中,相关人员在地基处理的过程中着重加强了对上部结构的分析。该工程的施工人员在这一环节,主要对地基上部的土木工程建筑物加以严格、细致的考量与分析,确定建筑物的主要功能,进而分析建筑物可能给下层地基带来的具体荷载量,这样就可以为地基处理提供相应的科学依据。(2)重视可行性。土木工程的地基处理工作,需要相关人员重视相应的可行性,只有确保地基处理方案与现有的地基处理技术相匹配,才能确保地基处理的具体效果。相关人员应当在对地基处理加以设计的时候,要将设计方案与地基处理技术严密结合,避免两者出现严重脱节。此外,在可行性分析过程中,相关人员还要了解目前广泛应用的地基处理技术及新型技术,根据土木工程建设的实际情况进行选择。(3)分析基本资料。相关人员若想保证地基处理的具体质量,还需要对土木工程的地质资料加以分析,这样可以确保地基处理的具体效果。相关人员在地基处理之前,需要对土木工程建设的具置进行精细的分析与判断,主要考察土木工程建设位置的水文条件、工程施工环境、地下水情况、土壤环境及土层结构等。相关人员在考察后要对其加以分析,并将相关数据进行记录,据此为地基处理选择合适的技术,保证地基处理的整体质量与安全。
2复合地基技术在土木工程中的应用
2.1复合地基的简要概述
在土木工程的建设过程中,施工人员有时为了加强普通地基的内部强度,就采取某种手段将普通地基与硬土相置换,或者在天然地基内部加入一些施工材料如钢筋、混凝土等,实现地基强度的增强,这种经过改造的天然地基就可以被称作是复合地基。复合地基与天然地基相比,具有较强的质量与稳定性,对于沉降现象有较强的承载能力。此外,复合地基与天然地基相比,还具有较强的渗透性能。传统的复合地基主要有砂桩、碎石、石灰桩等,正是由于复合地基的出现与应用,才衍生出了相应的复合地基技术,下面将对复合地基技术的应用作简要说明。
2.2复合地基技术在土木工程中的主要应用
在土木工程的具体建设过程中,地基若出现严重的不稳定性,就会影响建筑物的整体质量。目前,很多土木工程的建筑物地基都存在强度不够、渗透性较差等问题,进而导致沉降、失稳等现象频繁出现。因此,施工人员就需要在土木工程建设过程中将复合地基技术与地基处理相结合,并且应用新的材料与新的技术。加固类型的复合地基技术主要包括了置换技术、振密技术、排水固结技术、冷处理技术、热处理技术、固化物灌注技术等。相关人员可以利用相关的技术对地基内部的物理属性进行合理改良,这样既不会影响地基的自身承载系数,也能避免改变地基原有的荷载力。与此同时,施工人员还可以对土木工程建设中的地基进行整体替换或部分替换,利用坚实度更高的物质来代替原有地基,以此增强地基的自身强度。复合地基的相关技术主要有以下几种:喷射注浆、石桩置换、挤密砂石桩、振冲置换等。需要注意的是,这些技术方法有不同的特点,利弊也都不尽相同,施工人员可以根据土木工程建设的实际情况加以选择,争取在应用效果较好的同时实现成本最优控制。在选用相关的技术方法之前,施工人员应对天然地基的承载能力进行严格的分析与考量,若是天然地基可以很好地承载土木工程中的较大压力,那么施工人员就无需选择复合地基技术,仅需对天然地基进行人工加强。若是天然地基无法满足土木工程建设的相关要求,施工人员就可以选用相应的复合地基技术。基础类型的地基主要可以分为桩基础、浅基础与复合地基,施工人员可以根据这几种不同类型的基础地基,选用较为合适的技术。其中,桩基础主要指的就是外部压力及荷载力等会先传递给土木工程中所使用的桩,再经由桩传递给地基;浅基础则是外部的荷载力等无需经过其它介质,可以直接传到地基位置;复合地基,主要是将桩基础与浅基础的传力方式加以结合,将一部分外部作用力直接传递给地基,而另一部分作用力则会通过土木工程中的桩继续向地基以下部分传递。需要注意的是,复合地基技术目前还处于不断的发展与更新中,相关人员应当时刻把握其具体的变化情况,实现该技术的合理应用。
3结语
土木工程建设一定要重视地基处理环节,以此保证工程的整体质量。在地基处理环节,施工人员需要确定好处理原则,还要分析相应的环境资料、上部结构、地基处理的可行性等,这样才能确保地基处理的具体效果。目前,复合地基技术的重要性得到了广泛的关注,施工人员可以根据具体情况选择应用复合地基技术,以此保证土木工程建设的整体质量。
参考文献
[1]唐连军,王艳丽,王应峰,赵小飞.复合地基工程理论研究回顾与展望[J].中国西部科技,2010(09).
[2]刘坤,姚忠岭,孙砥夫.土木基础工程中复合地基技术的运用[J].科技风,2013(09).
【关键词】土木工程;施工特点;发展变化
土木工程是人类历史上年代最久远的“技术科学”,作为一种系统的产业活动,土木工程的实质是生产的过程,是一种技术过程。土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
一、新国情下土木工程的施工特点
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.建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。另外,对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,虽已取得显著成果,仍继续进展。
2.工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
3.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。
4.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。
5.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。
二、新国情下土木工程的有效变化
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。
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L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。
2.1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。
2.2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。
3.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。
三、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
[1]李丽萍.工程结构评估与实荷堆载检验[J].建筑结构2000.
【关键词】土木工程 混凝土施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码: A
随着建筑业的不断发展,混凝土被广泛的应用于建筑施工中,而混凝土的施工技术也成为了当前土木工程中重要的施工技术。而混凝土它是传统建筑施工材料之一,也叫做三合土。随着当前水泥加工技术及施工工艺的不断更新与发展,混凝土拥有易成型、输送量大、可持续作业等优势,特别是在体积较大和高层类建筑的基础施工过程中,更凸显出混凝土的优势。一、影响混凝土质量的因素
混凝土强度偏低
试验室与施工现场条件存在着差异变化,混凝土的配制强度按相应的保证率进行配制。然而,商品混凝土生产企业有时过多考虑经济成本,强度评定采用系统整体考虑,混凝土配合比设计时考虑富裕强度较经济,因此在单项工程中混凝土配制强度偏低。
2、施工现场随意增加水灰比
在制备混凝土时,各种原材料的比例是有明确规定的,如果比例不合适,则影响混凝土质量。如果原材料相同并且采用相同的工艺条件,那么影响混凝土强度的主要因素就是水灰比,因此要控制好水灰比,混凝土的强度越高。在实际现场施工中,由于技术人员施工工序和注意事项不了解,加之一些操作工人不按规范操作,例如这些人为了便于搅拌、泵送和浇筑,便将混凝土用水稀释,而严重影响了混凝土强度。
砂石含水量变化时不能及时调整用水量
根据规定,搅拌站应采取相应措施,保持砂石骨料具有稳定的含水率,每工作班至少测定一次含水率,遇到雨雪天气应增加测定次数,并及时调整含水量,满足混凝土强度等级和施工的要求。日前,一些搅拌站采用自动测定砂石含水率的仪器,但多数搅拌站采用原材料试验的含水率或凭经验判断含水率,进行用水量调整,这种不科学的方式使拌合物强度难以保证,既增加了施工难度,也影响工程质量。
工程概况
该商住综合楼工程项目地下2层,地上2 3层,基础为筏板基础,地下筏板基础长87.6m、宽38.0m、除局部1.8m厚外,其余为1.6m厚筏板,板面标高-6.6m,地下室共设有6条后浇带,带9 0 0m m,两塔楼相邻之间设有一条宽2 . 0 m 的加强带。地下室底板C30、S8 防水混凝土,地下室外墙、边柱为 C45、S8防水混凝土。
混凝土施工技术
1、混凝土原材料的选择
(1)水泥。选用的水泥应具有质量稳定,含碱量低,C3A 含量小,强度富余系数大、活性好,标准调度,用水量少,并且原材料色泽均匀一致,强度等级不宜低于42.5R。
(2)骨料。精骨料选用的原则是强度高,连续级配好,并且颜色一致的碎石,含泥量应小于1%,大于5mm 的纯泥含量,应小于0.5%,针片颗料含量不大于15%,骨料不带杂物。细骨料选用中粗砂,细度模数在2.3 以上,颜色应一致,含泥量控制在3%以内,大于5mm 纯泥含量小于1%,有害物质控制量不大于1.0%,粗细骨料其碱活性必须符合要求。
(3)磨细矿物掺合料。在混凝土中掺加矿物掺合料已是混凝土发展的一个趋势,故其粉煤灰等掺合量应不超过胶结料总量的25%,矿粉要求密度在2.5g/cm3 左右,平均粒径0.1mm~0.2mm。
(4)外加剂。外加剂要求减水效果明显,能够满足混凝土的各项工作性能,且与水泥相适应,如进入冬季施工时,应对各种外加剂进行试验选用,以达到施工及成品的效果。
2、配合比优化
在采用混凝土原料进行试拌时,应尽量降低水泥的用量,可适当掺加I 级粉煤灰,并合理控制水胶比,骨料以二级配为宜。添加适量的粉煤灰有利于减少收缩,缓解温差,增强混凝土的抗腐蚀性,提高混凝土的和易性。如果在混凝土易出现裂缝的部位放置一些钢筋,如转角处、孔洞周围,这样混凝土中的拉应力将会直接由钢筋承担,从而抑制了裂缝的进一步发展。当然,为了防止混凝土产生裂缝,在进行水利工程结构设计时应充分考虑结构约束度的降低,同时混凝土中钢筋保护层的厚度值尽可能取小些,保护层的厚度越大,裂缝越容易产生。
3、混凝土施工技术
(1)混凝土浇筑技术
在混凝土工程施工时,应以先自然流淌、水瓶分层,再斜向分段、持续推移,最后一次到顶等工序顺序为浇筑流程。在工程实施混凝土浇筑的过程中,不可对已搅拌好的混凝土进行加水,而混凝土分层的厚度需要把握准确,在进行新一层的混凝土浇筑时,需要确认上一次是否已被覆盖,因此把握好两层浇筑的间隔,才能控制在混凝土的初凝固时间的范围以内,从而防止因间隔的时间过长而产生裂缝。同时,在浇筑时应考虑到天气的因素,尽量避免在天气变化频繁、剧烈时施工。
(2)混凝土振捣技术
在混凝土的振捣时,应对混凝土的坡脚、坡中部、坡顶三处进行三道振捣。这三道设置其位置需符合要求,再通过合理的配合,才可使振捣覆盖全部坡面,从而达到工程的预期效果。使用振捣棒时,需控制好振捣时间与振捣棒插入的深度,其深度最好在下层的混凝土50 毫米以上,移动间距在40 厘米左右,振捣棒需要快速插入、缓慢拔出。在混凝土密实后,需采用刮杠将混凝土的表面刮平并撒上5 到25 毫米厚的碎石,而混凝土终凝前需用木抹平,其次数应多于两次。
(3)混凝土接缝技术
当采用宽幅的摊铺机全面进行混凝土的摊铺时,可以有效的避免纵向接缝产生,然后却无法避免出现横向接缝,每天至少将出现一条混凝土作业缝。混凝土的施工缝如果没有得到有效的处理话,将影响整个混凝土的平整度,接缝处的混凝土平整度如果不佳的话,容易出现下洼和凸起等现象,而如果接缝处的混凝土压实的力度不高和结合的强度不够的话,就容易导致混凝土出现裂纹,严重时甚至导致混凝土出现松散等问题。对此,横向接缝通常采用的是平接缝的处理办法,即当最后一车的混凝土搅拌料在倒入到摊铺机的料斗以前,摊铺机的操作者要全神贯注的观察螺旋输送器中和熨平板的前部中搅拌料堆积量,从而尽量的摊铺一个与路中线相垂直的整齐断面,若是这个断面仍然不平整时,可以采取人工修正的处理方式。接着进行挖槽,通过横向进行钢板埋入等方式,减少混凝土在碾压时的推移量。而针对纵向接缝通常采用的是热接缝处理方式,在施工时,针对已经铺好的混合料,大约留下8 至13cm 的范围暂时不作碾压,到最后再采取跨缝碾压的方式来消除接缝痕迹。而针对热接缝处理后的所剩边角的部分再采取冷接缝的处理方式,在设置好合适的挡板以后,通过切割机进行切齐,在铺筑剩余的部分时,再清扫干净缝边缘,同时涂洒上适量的粘层沥青。
(4)混凝土养护技术
混凝土的硬化是离不开水的,只有水泥和水的充分反应才能使混凝土产生足够的强度,因此在浇筑完混凝土之后必须让其充分反应。这就需要不断地浇水养护,让凝固这种水化反应发生的更充分、更彻底。为了让水化反应快速充分完成,施工单位必须采取一定的措施,严禁混凝土在过冷、过热、干燥、大风等极端天气下,如果在这种天气下不采取措施则极有可能出现裂缝、异常索等破坏。因此,施工人员在混凝土浇筑后,应对混凝土表面进行不少于28 天的洒水养护,养护应连续,并且应该根据气温、季节等情况适当的增加或减少养护次数,应该做到混凝土表面始终湿润,避免表面过干而造成裂缝,若在过冷或过热天气应在混凝土表面铺设草帘作保护层。
总结
在我国大量兴建土木工程的形势下,一定要保证土木工程的质量,不要为了追求速度和数量而忽视了质量。在土木工程施工中,混凝土是应用的最为广泛的材料,对于混凝土的施工质量要加强重视。在混凝土施工之前,要充分的了解混凝土的特性,了解其在施工中应该注意的事项。将混凝土在施工中容易出现的问题进行分析,然后针对这些问题制定解决的措施,防止质量问题的产生。只有保证了混凝土的施工质量,才能够对土木工程的质量有所保障。
参考文献
关键词:土木工程;建筑结构;设计;问题;对策
中图分类号:TU3文献标识码: A
前言
在一个建筑设计中,最基础的就是结构的设计,这是建筑项目工程的施工及后期正式开展运行的重要前提。现如今,建筑业繁荣发展,其多元化的发展势不可挡,建筑结构的设计的意义也逐渐为人们所了解。而在该过程中,设计人员所希望的是通过建筑的结构设计来彰显建筑项目的主要特征。其实建筑设计和结构设计之间是属于制约与被制约的关系,也正是因为在这种关系导致建筑结构在设计时频频出现问题,根本无法保障建筑项目的安全性和经济效益。因此,为了从根本上保证建筑的结构设计的质量与水平,工作人员必须针对重点的问题采取相对应的措施。
一、建筑结构设计的意义
(1)、确保土木工程安全
结构设计如果不合理,选型不正确,会对建筑物的安全产生严重的不利影响。由于结构设计不恰当,可能会导致将来的建筑物承载能力不足,引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物出现开裂现象,给整个工程的安全性带来严重的不利影响。
(2)、缩短建筑施工工期
恰当的结构设计有利于合理组织施工,确保施工顺利进行,避免施工中出现返工现象,也有利于对人力、物力进行合理安排,缩短建筑工程施工工期,保障施工任务按时完成。
(3)、提高建筑施工效益
结构基础在整个工程造价中所占的比例约为25%,如果建筑物结构较为复杂,结构基础所占的比例将会更大。所以,合理选择建筑结构基础,不仅能够促进施工顺利进行,还能够节约施工成本,降低工程造价,有利于提高土木工程施工效益。
二、建筑结构设计中存在的问题
(1)、建筑结构的设计图纸过于简易
据调查研究,一份完善、合理、科学的建筑结构设计图需要将每一个环节详尽的表述出来,不能放过任何一个细节,其中需要重点说明的指标应该有:建筑的结构类型、抗震设计、墙体材料等等。但就目前的状况来看,在结构设计过程当中有许多环节不够仔细规范,比如,图集不标准、设计图纸上对应的实际关键信息标注不明确,令整个工程都处于混乱的场景,工程的质量受到严重的影响。
(2)、桩基选型不够合理
在建筑楼房的时候,当天然地基承载力不能满足时或地基变形超出规范限值时采用桩基,桩基需要考虑地势的合理性和可行性,对于所在地地底下的情况,还有桩基周围的环境情况都需要考虑,但是设计者往往会忽略这个问题,而产生最基本的步骤出现各种严重后果并产生资源损害,成本损失。有的设计者只勘测到所需要桩基的地下距离,所测的距离土壤没问题就决定可以施工了,却不清楚在所测的地下10米位置存在着不良地基土,可能会导致楼房建筑好后会因为桩基的坍塌整座楼房全部损害的可怕后果,对于高层建筑的基础本分来说应该将桩穿过卵石层以达到稳定的效果,但是由于技术的有限,想要稳定的桩尖穿过卵石是比较困难的事情,整个施工的质量都没有保障。
(3)、抗震概念设计不足
建筑抗震设防的三个目标可以用小震不坏、中震可修、大震不倒来进行总结,第一目标可以利用承载力的计算来保证;第二目标可以利用结构可靠度标准分项系数来达到损坏可修的目标;但第三目标就要通过概念设计和各种抗震构造措施来实现。这就要求结构要具有良好的吸能、耗能能力,具有较高的静不定次数、避免竖向承载力和刚度突变、结构的构件尽可能为延性构件。
(4)、剪力墙砌体结构设计问题
剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。
三、建筑结构设计中问题的解决对策
(1)、完善建筑设计图纸
建筑的设计图纸不仅是建筑结构的一个表现载体,也是建筑施工的基础,因为在设计图纸中表现出来的问题,会在其具体的施工中以放大的效果显示出来,形成不可返回的局面。因而,在开展过程中需要严格按照科学规范来施工,不能因为贪图方便而简化或直接省略掉关键信息的标注或标准,而且在遇到一些繁复、细致的环节时,则更加需要重点关注,不管怎么说,建筑结构的工作设计人员必须保持科学、严谨的态度,即便在完成结构图纸之后。也要加强对图纸自我审核的力度,及时发现图纸中的问题,并结合实际情况进行修正,这样可以尽最大力度保证建筑结构设计的完善性和科学性。
(2)、合理结构布置,提高抗震效果
建筑结构设计中的布置是一个很重要的环节,对建筑房子抗震性能有很好的提高作用,在设计建筑结构布置中,设计者需要考虑到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗侧力分析、荷载的分布情况等。这些布置口头上可以说的头头是道,可是真正运用在实际当中,就会出现各种各样不同的原因而导致没有规定时所出现的效果,尤其是当建筑设计的外在非常复杂,设计者很难按简单化方案的方式施工,只要将问题控制在范围内即可。现如今的我国还没有对建筑结构设计作出明确的规定,如果再加上是初来的设计者缺乏实践的经验,很可能无法保证建筑结构的规定,有的设计师还一味地听投资商的意见,放任他们所说的无理要求,这样很有可能破坏原本的较为规范的设计,而出现各种问题,各种数据偏差,这样建筑结构设计就失去了它的意义作用。
(3)、保证建筑基础选型的合理性
在结构选型的过程中,需要重点关注的是建筑的外形设计情况和其所在地区的地质情况,因此,在工作人员拿到设计之后,不能立即开展项目,而是需要熟悉建筑项目的外形状况的特性和对其所在区域进行详细的勘探,进行全方位的分析与探讨,与此同时,在选型时,需要建筑设计人员和相关专业人员共同合作,充分协调,制定出一系列的科学合理的可行方案。有了科学合理的方案,这才是对建筑结构设计的后期效果与质量的一个保障。
(4)、剪力墙的设计
对建筑结构设计的最后一个相关问题那就是建筑结构的剪力墙的设计。通过对建筑结构的分析,我们就可以清楚的知道剪力墙的设计在建筑结构中的重要作用,所以对剪力墙的设计也是建筑结构设计中极其重要的问题。而要做到对建筑结构剪力墙的设计的合理科学应该从以下方面入手:首先,由于我国的建筑结构中的柱、短肢剪力墙和一般普通的建筑结构的剪力墙的所承载的特性不同,所以对在对剪力墙构造和设计时也应该做到有所不同。其次,要认识到不管什么的建筑结构剪力墙,在设计时应该都根据建筑工程结构的具体的设计和具体要求从构造标准出发而进行设计。最后,应该注意的是,在对剪力墙的基本设计时应该做到增大受力以及增强结构抗震等级以及增大承载能力的原则而进行灵活的设计和运用。建筑结构设计人员也只有通过上述设计标准要求,才能够真正的设计出符合我国的现代化建筑结构所需要的剪力墙。
四、结语
综上所述,建筑结构设计在土木工程中的作用是不言而喻的。建筑结构不仅关系着项目的安全质量,同时也与建筑外在的美观有着不可断绝的关系。因此,在土木工程建筑结构设计中,一定要坚持“安全第一”的原则,在推动企业安全发展的同时,保证工程设计与施工经济性。以促进设计工作的顺利进行,大大的保障了人们的生命安全,促进了我国建筑企业的发展。
参考文献
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