时间:2023-07-07 17:24:38
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木工程建筑方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
一、实习目的和要求
生产实习是理论联系实际,全面贯彻党的教育方针,培养德智体全面发展的人才的一项重要措施,是教学计划中重要的教学环节。
1.实习目的
(1)通过实习,对—般工业与民用建筑施工前的准备工作和整个施工过程有较深刻的了解;
(2)理论联系实际,巩固和深入理解已学的理论知识(如测量、建筑材料、建筑学、建筑结构、建筑施工等),并为后续课程的学习积累感性知识;
(3)通过亲身参加施工实践,培养分析问题和解决问题的独立工作能力,为将来参加工作打下基础;
(4)通过工作和劳动,了解房屋施工的基本生产工艺过程(土石方、砖石、钢筋混凝土、结构安装、装饰等)中的生产技术技能;
(5)了解目前我国施工技术与施工组织管理的实际水平,联系专业培养目标,树立献身社会主义现代化建设、提高我国建筑施工水平的远大志向;
(6)与工人和基层生产人员密切接触,学习他们的优秀品质和先进事迹。
2.实习要求
参加实习的学生,应在工地实习指导人员的帮助下,具体参加有关的技术工作和生产工作,在工作中参照本指导书的要求,全面地完成生产实习工作。实习期间要求做到:
(1)认真按时完成实习指导人员和指导教师布置的实习和调研工作;
(2)每天写好实习日记,记录施工情况、心得体会、革新建议等;
(3)对组织的专业参观、专业报告都要详细记录并加以整理;
(4)实习结束前写好实习报告,对政治思想和业务收获进行全面总结;
(5)对实习指导人员和指导教师布置的“专题作业”要及时完成并写出报告;
(6)利用业余时间,结合本工地或本地区自选专题进行社会调查,写出报告。
(1)多层现浇钢筋混凝土框架结构
可以从事下述工作或学习下述内容:
1)柱、梁、板、楼梯的模板构造;模板(定型组合小钢模)的配板方法(绘制配板图);模板支撑方式及模板设计等有关内容;
2)结构配筋情况(分析其是否合理);钢筋的配料、制备方法;钢筋绑扎方式、安装、验收及隐蔽工程记录;钢筋代换;钢筋的下料长度等;
3)钢筋验收、质量管理;
4)钢筋机械及加工工艺,车间平面布置;
5)钢筋焊接及其它连接工艺、冷拉、冷拔工艺及质量控制验收标准;
6)先张法、后张法施工工艺及预应力筋的配置、张拉制度及质量控制;
7)混凝土的原材料的质量要求、配合比施工控制;
8)混凝土的制备及机械设备、掺合料、附加剂的应用;
9)混凝土运输(水平与垂直运输)机械、运输组织方式及保证质量的技术措施;
10)混凝土浇筑顺序;混凝土捣实机械及捣实方式;
11)混凝土浇筑后的养护;拆模时间和拆模方式;混凝土构件的质量和验收;
12)施工缝的留设位置及处理方法;
13)伸缩缝、沉降缝的构造;
14)混凝土工程质量控制及验收标准;
15)模板的定位方法;轴线和标高的控制等;
16)各种结构模板构造、支模方法、模板配置;
17)模板安装及质量控制、模板拆除、维修及周转;
18)隔离剂的种类与应用;
19)工程的流水段划分和流水施工方法;
20)现浇多层钢筋混凝土框架的施工方案或单位工程施工组织设计的编制;
21)劳动力的调配和提高劳动生产率的方法等;
22)其他有关的内容(根据工程特点和现场情况确定)。
(2)多层砖混结构
可以从事下述工作或学习下述内容:
1) 了解砌筑操作规程及砌筑规则;
2) 皮数杆的作用及其控制;
3) 砖、砌块、砂浆、砌体的强度等级及相互关系,砌体施工验收规范;
4) 砌筑砂浆、抹灰砂浆的区别及制备;
5) 每层墙身轴线的引测,平面弹线和标高控制;
6) 所用砖、灰浆材料特性,材料运输机械和运输方式;
7) 脚手架的构造和搭设方法,安全网的设置;
8) 砖基础、砖墙等的砌筑方法,纵、横墙的联接方式,过梁的施工等;
9) 砌砖质量检查与验收;
10)墙体可砌高度,砌体分层分段流水施工组织,砌筑阶段现场平面布置;
11)装饰工程种类、工艺、质量标准,各种饰面材料的应用;
12)楼板的配板,楼板吊运方式和铺设顺序及方法;
13)现浇楼面的配筋,钢筋绑扎方法和混凝土浇筑方法等;
14)材料、劳动量的计算方法,劳动力调配与提高劳动生产率的方法等;
15)多层砖混结构的施工方案或单位工程施工组织设计的编制;
16)其他有关内容。
(3)单层工业厂房
可以从事下述工作或学习下述内容:
1)结构型式与结构特点;
2)建筑物的定位与轴线的测定方法;
3)柱子现场预制方法(包括预制位置布置、模板构造、配筋特点、预理件固定、混凝土配合比、混凝土浇筑和捣实方法、叠浇时的隔离措施、质量要求等);
4)屋架现场预制方法(包括预制位置布置、模板构造、配筋特点、预理件固定、混凝土配合比、混凝土浇筑和捣实方法、预应力留孔和张拉方式、叠浇时隔离措施、质量要求等);(1)
5)吊车梁、屋面板、天窗架等的运输方法和现场布置;
6)现场吊装构件布置图与起重机开行路线的设计和绘制;
7)结构构件的吊装过程及质量要求;
8)单层工业厂房的吊装施工方案或单位工程施工组织设计的编制;
9)材料供应组织与劳动力调配等;
10)其他有关内容。
(4)高层结构
1)结构型式及结构布置;
2)深基坑的支护方案及降水措施;
3)剪力墙的模板体系(大模、滑模、爬模等);
4)垂直运输机械布置及楼面水平运输的安排;
5)外墙脚手架的型式及布置;
6)混凝土供应及浇捣方式;
7)现场总平面布置(生产、生活设施、材料堆放及道路布置)。
3.小专题
小专题是加深实习内容和培养学生分析问题能力的重要环节,有条件时尽量去完成。如实在无条件亦可以不进行。
小专题内容可以是各种工程的新技术总结,亦可以是施工组织设计的专题总结,以及新机具、新材料、新结构的使用和研制小结等,由实习指导人员或由学生本人确定。其参考内容如下:
(1)土方机械化施工的机械配套及经济分析;
(2)深基础施工方案的选择,基坑支护结构的布置及选用;
(3)降低地下水位方法的研究及施工中实际问题的处理;
(4)土方填筑对土质的要求及压实方法的选择;
(5)大直径钢筋的焊接问题;
(6)冷拉钢筋的性能与施工中应注意的问题;新品种钢筋的性能与加工方法;
(7)钢组合模板的规格与组合,计算原则和方法;
(8)大模板的构造和计算,施工中具体问题的处理;
(9)爬模、台模等新型模板的构造及使用;
(10)混凝土搅拌机的组成与布置,掺合料应用效果的总结;
(11)泵送混凝土的布管,浇筑、配合比的分析研究;
(12)大体积混凝土的浇注方法及温度应力问题的处理;
(13)张拉机具和锚夹具的分析、张拉方式对应力均匀的影响;
(14)无粘结预应力施工的研究;
(15)构件吊装应力计算方法;
(16)结构物吊装方案和吊装阶段建筑物稳定性的研究;
(17)特种工程(大跨度屋盖、升板等)吊装工艺的总结;
(18)滑模的构造,组成与计算方法;
(19)散装水泥运输、储存和使用方法总结;
(20)起重安装机械的利用和如何提高其使用效率;
(21)本工地施工组织设计与实际施工进度的比较,从中找出改进的措施;
(22)新型装饰材料及其施工工艺的总结;
(23)网络图使用效果的总结与分析;
(24)有关工程管理问题的总结与分析;
(25)特种结构施工工艺的总结与分析;
关键词:土木工程;发展现状;未来趋势;可持续发展;海底建筑
纵观土木工程发展史,土木工程建设在和自然斗争中经历了古代、近代和现代3个历史时期,从最初的萌芽时期和形成时期到如今的发达时期和成熟时期。从最初的简陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以说,土木工程业已经发生了翻天覆地的变化。进入21世纪以来,随着科技的发展和人民生活水平的提高,土木工程行业越来越成为国民经济发展的支柱产业,土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势,谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
1土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
2土木工程的发展现状
自从20世纪中叶第二次世界大战结束以来,土木工程业取得了飞速的发展,这时期的土木工程拥有良好的现代科学技术,先进的工程设施体系和持久耐用的建筑材料,并且随着计算机技术的不断提高,也为土木工程的发展注入了新鲜的血液,为此当今的土木工程呈现出以下几个特点:①工程功能化;②交通高速化;③施工过程工业化;④理论研究精密化。为了适应时展的需要,世界各国都建造了很多标志性建筑,例如我国上海的环球经融中心大厦,楼高492米,还有中国台湾的台北101大厦高508米,它们的出现都是当代土木工程师们智慧的结晶,如今,我国新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术被大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
3土木工程的发展趋势
3.1高性能材料的发展
随着未来科学技术的不断发展,钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。单一的材料将难以满足要求,复合材料也就应运而生,另外,材料的功能也将从单一的功能向多功能方向发展,并且为了适应土木领域的可持续发展,材料的使用也必须节能和环保。
3.2计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,信息和智能化技术将全面引入土木工程,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。计算机技术的引入将对土木工程领域的发展产生巨大的改善,其主要有四个方面的改善,分别为信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系统。人们通过计算机技术将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
3.3环境工程
进入21世纪以来,环境问题已经越来越成为人们关注的热点话题,气候问题更是对人们的生产生活产生了巨大的影响,为了更好地满足人与自然协调发展,坚持可持续发展战略,土木工程与环境工程必将融为一体不可分割,城市综合症、雾霾、土地荒漠化、气候变异、冰川消融、海水上升等一系列问题无不与土木工程息息相关,对于当代土木工程师来说,如何有效合理地解决大型乃至超大型建筑建设对环境的污染等问题,必将是土木工程师们在未来重点研究和思考的课题。
3.4建筑工业化
随着建筑业体制改革的不断深化和建筑规模的持续扩大,建筑业发展较快,物质技术基础显著增强,但从整体看,劳动生产率提高幅度不大,质量问题较多,整体技术进步缓慢。为确保各类建筑最终产品特别是住宅建筑的质量和功能,优化产业结构,加快建设速度,改善劳动条件,大幅度提高劳动生产率已是未来发展的必然趋势,为了适应土木建筑领域快速高效的发展,实现建筑工业化是必然的趋势。它的发展有四个重要方向:建筑设计标准化、构配件生产施工化,施工机械化和组织管理科学化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,随着中国大陆第一条海底隧道厦门翔安海底隧道建成通车,中国海洋这片美丽而又神秘的领域,在中国土木工程师伟大的探索与创新下,逐渐揭开了面纱,在今后的几十年甚至几百年,海底建筑将会是一种全新的建筑形式,有效利用海底空间是未来土木工程发展的一个必然趋势,同时也对土木行业提出了巨大的挑战。目前在全球范围内,较为出名的海底建筑有马尔代夫的海底餐厅、迪拜的水铁饼酒店,相信在不久的将来,一定会有更多奇特的海底建筑出现。
3.6结构形式
随着当今计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。土木工程中一些复杂的结构工程的计算将得到解决,空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
3.7新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,由于我国是发展中国家,工业生产正处速发展阶段,对能源的需求和消耗都很大,为此如何解决和处理这些问题,这对土木工程业提出了新的要求,应当予以足够的重视。此外,由于我国基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。在一些工业生产和污水排放方面,都应考虑可持续发展,另外在能源方面,开发新能源和节约能源都将是土木工程领域发展的必然趋势,例如风能发电,开发太阳能和水资源循环利用,还有一些垃圾废物的处理与回收。
【关键词】土木工程;建筑;力学;材料。
引言
土木工程这门学科是极其古老的,在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识,它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”,在这三要素之间的相互促进与渗透,我们的土木工程才能发展到今天这种地步,而其中最为关键的是材料。但是时到今日,土木工程的理论仍有很多地方不是很完善,理论与实际也有格格不入的地方,需要通过我们的努力,是土木工程的技术水平更上一层。
1.对土木工程历史、现状的认识
古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验,没有什么设计理论。所用工具也很简单,只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展,在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立。
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间。在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律,为土木工程奠定了力学分析的基础。随后,在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上,土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
现代土木工程起始于20世纪中叶,发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠。
2.土木工程的技术
土木工程是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。
最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料,砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现,是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。
十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构,但是,从三十年代开始,出现了预应力混凝土,这是通过实践与理论的力学分析之后,出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构,混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,这是土木工程的又一次飞跃发展。
土木工程作为一个重要的基础学科,有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础,因此,建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
3.土木工程的展望
在这个“世界村”的年代,我们首先考虑到的问题不是经济利益,而是当今世界的环境问题,土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展,中国将面临一个更大规模的建设。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
放眼世界,美国的现代化进程可谓先进,而现今资料表明:未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态,譬如,氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师,在传承前人辉煌成就的同时,也必须多多吸取已出事故的教训,在今后的工作中进行创新改良,实现可持续发展。
作为跨世纪的一代,这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展,而计算机的运用,将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升,使其更加科学、合理,有效地提高效率,降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命,促使企业管理理念和手段的革新;还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。
当然,可持续发展,绝不是一味地追求节省,而是要寻求一种最合理的中间状态,既要保证建筑有足够的创意,也要追求完美的技术经济指标,以最少的投入获得最大的效益。现今,建筑世界已经进入到生态美学的时代,注重文化、生态、工程与环境之间的关系,注重人性化、节能与可持续发展,才是当代工程师的着眼方向。
4.结束语
总的来说土木工程是一门古老的学科,它已经取得了巨大的成就,未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构,最少的耗费,最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师,我们的道路依然相当艰辛,我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。
参考文献:
[1]罗福午主编.土木工程(专业)概论.武汉.武汉理工大学出版社.2007年。
[2]丁大钧,蒋永生主编《土木工程概论》中国建筑工业出版社.2009年。
[3]江见鲸,叶志明主编.土木工程概论.北京.高等教育出版社.1992年。
关键词:土木工程;特点;发展;就业
中图分类号: TU4 文献标识码: A 文章编号:
社会的发展离不开土木工程专业的教育,研究和培养高级工程技术人才,让土木工程事业能够得到快速发展。作为一项与建筑业相关的专业,学习的内容并不只是一些理论知识,学习土木工程专业更注重的实践活动。
一、土木工程专业的特点
1.空间想象能力
土木工程专业的学习,并非像其他学科和专业的学习,不是只要按照书本内容就可以了解和学习到技术。建筑的建设需要立体的东西,通过平面上的点线面就要求能够想象到在实际空间的实际形态。所以对于土木工程专业的学生的基本要求是要有空间想象能力。
2.综合性
作为与建筑业相关的专业学习,土木工程专业学生主要学习的科目很复杂,但是同时也体现了综合性。其中包括了工程力学、结构工程、市政工程、水利工程学科等等关于建筑业的基本理论和知识,学习如何工程制图、在工程中如何测量、附加计算机应用、专业实验设计及施工实践等方面,同时也要求学生具备一些实际运用的能力,所以,土木工程是一门综合性较强的专业,需要锻炼学生的理论知识和实际活动能力。
3.一丝不苟、认真负责的作风
无论是学习哪一门学科,都要求学生要有严谨的工作作风,土木工程也不例外。无论将来从事的工作是设计、施工还是监理建筑物都关系到人民的生命安全和财产安全,所以认真、细致的工作态度和作风都是必要的。
4.重视实践
实践也就是学生的动手能力,而这里的动手能力是指学生发现问题、解决问题的能力。土木工程就是一项实践活动,它的重点是在落实与操作这方面,在生产过程中遇到各种各样的问题、困难是正常的,这就要求有扎实的理论知识和丰富的实践经验来处理解决问题。那么培养学生理论知识的运用,提高动手实践能力,开拓创新思维就成了关键环节。在教学中,在指导老师介绍方法和知识时,学生也应该自行拟定实验方案,利用所学的知识解决实际问题。
二、土木工程专业的现状
1.土木工程专业教育中的实践
首先,在土木工程的教育中应该建立一些开放的实验教学的相关政策,对学生的思维能力、未来的职业发展方向职业操守进行培养。另一方面,应该提高科学实验的保障,对教学仪器进行完善补充,确保学生得到实践活动,在实践中深化对实验教育的改革,从根本上推进实验建设的发展。
2.土木工程中环境工程的发展
环境问题是当今社会发展一个重要的问题,比如全球变暖、城市综合症、沙漠化以及水污染等等环境问题都与土木工程有着直接或者间接的联系,土木工程建成的质量对环境的影响甚至是在建设过程中产生的影响居民生活的震动、噪声、以及对建筑工地周围环境的影响都是值得建筑师们考虑的问题。
3.土木工程中的信息化建设与教育
土木工程信息化的建设是必要的。应该努力运用信息化建设中的无线通讯,计算机以及信息的发送和处理等技术对传统的土木工程中寻在的不足进行完善和改造,使其品质和效率得到提高。
4.土木工程中的土地资源的应用
众所周知,地球上供人们使用土地是有限的,随着经济增长,面对人口的飞速增长,土地利用成为一个严峻的问题。那么,加大土地管理、提高土地利用率、完善法律条文势在必行,以使提高土地的利用率。
二、土木工程专业的发展方向——就业方向
随着城市和公路建设的不断增多,土木工程专业的就业形式也比较宽松。对大多数毕业生来讲找到一份工作并非是难事,然而行业薪酬水平呈现管理高于技术的倾向。那么如何在大学阶段找到正确的职业发展方向呢?土木工程专业的就业单位类型主要分为五种:(1) 建设单位:作为土建工程的投资负责方。(2) 设计单位:作为土建工程的设计负责方,负责工程项目的预算方案、工程设计和出图。有时也承担施工质量检测和施工监控的任务。(3) 施工单位:作为土建工程建设中的实施方,在施工现场对技术员施工技术指导和管理。(4) 监理单位:作为土建工程的施工监督方,在施工现场对施工质量和施工进程进行实时监督。(5) 质量监督站:作为土建工程的竣工验收方,在土建工程施工完成后,对其工作成果进行质量评定。
三、总结
土木工程的发展前途是光明,同时也刻不容缓。利用科学技术,避开其带来的一些问题,把科技运用好便会带来更好的生存环境和更可观的利益,在土木工程未来发展的路上坚持以人为本,作为土木工程专业的学生也应该把握这种局面,努力学习,做好实践与理论相结合。通过在土木工程专业不断的探索和实践中逐渐完善,我国的土木工程专业和行业也会蒸蒸日上。相信在科技的进步和经济的繁荣中会土木工程专业变得更美好。
参考文献:
[1]龚志起;陈柏昆;刘连新;张吾渝;刘青;蒋宁山;;国内外土木工程专业实践教学模式比较[J];高等建筑教育;2009年01期。
[2]蒋永生,单建;从英国土木工程教育的现状和发展趋势中得到的几点启示[J];高等建筑教育;2001年01期。
关键词:施工技术;技术创新;问题探究;土木工程
现阶段我国的土木工程建筑行业存在着许多问题,这也使得国内的土木工程建设产生了进度滞后的状况。我国的土木工程建筑行业要想真正的在技术创新上取得突破,那就要将过往的建筑经验进行有效整合,力求从中寻找出有利于建筑技术创新的有效经验,并积极落实到今后的工程建筑中。我国的土木工程建筑行业应该充分重视自身建筑实力的提升,这样才能对我国建筑行业的发展起到健康良好的保障作用。
1新技术在施工工程中的重要性
土木工程在建筑时具有较为复杂的特性,这主要体现在建筑时环节的多样性和繁琐性中。土木工程要在建筑时保障质量,就要紧密连接土木工程的施工环节与最终工程环节,才能更加有效地对土木工程的建筑质量起到一个更加有效的保障作用[1]。另外,要想真正有效地促进我国土木工程建筑质量的提升,必须及时引进先进的工程技术。图1是我国某大学生的一项毕业设计,是一个可以承载一定水量的水利枢纽工程。该同学在图纸设计时,首先找到了一个较为合适的山体进行研究,在对山谷进行了一段时间的观察后,开始对山体的基本构造进行描绘。之后在图纸上描绘山体的等高线模型,同时,也对周边的居民居住情况进行了考察。在收集了充分的数据后,该学生便开始设计图纸。我国的土木工程建设如果都能够在工程开展前把数据准备工作做好,就能使我国的土木工程建筑质量得到有效的保障,使我国的建筑行业处于一个良性的可持续发展状态。
2土木工程建筑施工技术特点
2.1整体性
土木工程是一个极具整体性的有机完整建筑,要想真正地有效保障建筑质量,就要从建筑环节入手,在建筑过程中将土木建设的每一道环节与工序做到完美连接,将人员做到有效配合,才能使我国的土木工程建筑质量得到有效保障。所以说,土木工程建筑技术的整体性对土木工程建设非常重要,这就要求今后在进行相关工程时首先考虑土木工程的相关整体性。
2.2复杂性和易受干扰性
土木工程建筑的2个最为基本的属性就是建筑的复杂性和易受干扰性,这些因素的产生主要是因为土木工程体量巨大。土木工程是工程建筑时极其耗时与耗材的一项工程,要完整开展一项土木建设工程就要消耗巨大的资金来推进工程进行,这也就意味着其代表着多方面的利益。利益方的数量多就会产生许多的需求,这就需要同时考虑多方面的利益,因此土木工程的开展变得极为复杂,相关项目的推进也变得极为缓慢。
2.3渐变性
我国社会进步的速度越来越快,这就需要我国的建筑企业在进行土木工程时,要有效考虑土木工程建筑的渐变性。在现今的建筑工程中,首先对建筑材料的渐变性做到合理有效的考虑,才能让土木工程建筑有着更加明显的渐变性体现,才能建设出适应时代变化的建筑。
3存在的问题
3.1对于基础性与实用性理论的研究有许多局限性
现在大学中学到的有关土木工程的建设工作一般都是一些基础性的理论知识,只凭借这些知识是很难推进相关工程建设的。在推进工程建设时会出现这种情况,主要是因为土木工程建设还存在一系列推进建设的实用性理论,这些实用性理论一般很难能从书本中学到,一般只有参与了足够数量的工程建设后才能将其熟练掌握,这就使得进行土木工程时存在一定程度的局限性。
3.2缺少高素质的技术创新管理团队
目前在土木工程中往往会出现一些建筑责任推脱的现象,建筑工程人员不能有效地对建筑中的各个施工项目做到一定的责任承担,这就使得土木工程项目开展时进展效率低下。这种现象的出现会对工程的开展产生恶性循环。如果不能及时规范的话,那将会对土木工程的建筑质量起到极其严重的影响。
4土木工程建筑施工技术的创新途径
4.1生态化施工技术
在进行土木工程建筑时,建筑商不能只考虑建筑的利益,也应该对土木工程的生态性进行合理有效的考虑。所以,今后我国的建筑商在进行土木建设时应该积极应用一些生态化施工技术,才能保障建设的可持续发展。
4.2与计算机技术结合的施工技术
目前,我国的现代化技术飞速发展,我国土木工程建筑业应该及时推进建筑技术的现代化,将计算机技术有效地融入到建筑环节中,对土木工程建筑技术进行不断创新,才能有效提升我国土木工程的建筑质量。
4.3深基坑技术
深基坑应用技术是项目方进行土木工程建设最基础的保障工作,深基坑的建设会在建筑的稳定性方面得到有效体现。如果一个工程项目中的深基坑项目质量得不到有效保障,那么工程项目的质量根本不能保障其使用上的安全性。因此,我国应该更加注重深基坑方面的技术改进,使我国土木工程建设得到更加有效的质量保障[2]。现阶段,提高深基坑支挡技术稳定性的创新方向主要是向桩锚结合、旋挖、支挡与承重结构结合等方面进行创新。如果在土木工程开展过程中能够将以上方面考虑进去,那将会使我国的土木工程各项水准得到有效提升。
4.4自动化技术
在土木工程中,如果有效运用自动化技术的话,可以有效减少土木工程的工作量,同时可以有效提高我国土木工程的推进效率,加速产业中人力资源的替代和有效利用,使我国土木工程的效率得到充分提升。
5结语
在我国经济高速发展的情况下,将施工技术创新放在土木工程建筑的重心位置,加强重视施工技术创新,才能使我国的土木工程有着更加长足的进步。
参考文献:
[1]张洪伟,程敬义,朱传奇,等.深部高温矿井大断面岩巷TBM智能掘进技术:以“新矿1号”为例[J].煤炭学报,2021,46(7):2174-2185.
作者:白绍琛 单位:中国市政工程西南设计研究总院
1土木工程发展历史
1.1古代土木工程公元前5000年开始至17世纪中叶时期,称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
1.2近代土木工程产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展,在19世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破,反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
1.3现代土木工程时期第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。在近40年中,前20年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后20年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。首先,现代主义的高层建筑在理论计算方面有了新的发展,高层建筑结构的分析计算已基本告别传统的手工计算而采用计算机程序计算,基本上都采用三维空间结构分析计算程序。其次,高层建筑由于对抗震、抗风的要求高,且建筑多样化,层数、高度日益提高。再者,现代主义的高层建筑反对外部包装、建筑含义和历史风格,强调形式追随功能和技术,技术上升到艺术层次。
2土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架-剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面,标号为500~600号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外,钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术,使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设成为可能。
3土木工程发展新方向
飞速的经济发展,使得大城市及超级大城市的数量急剧上升,人们对空间的概念日趋强烈,寸土寸金普遍成为人们的共识。因此为了满足人们对日益发展的空间需求,高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题,更有电力、能源等多方面的需求。大型水利水电工程的建设,大型矿山资源的开发,石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。因此,大型公益土木工程的修建,显得极为重要。而鉴于我国能源、电力多分布于西南地区,多为山区、丘陵、高原等复杂地形,同时该地区地质条件复杂。为使水利水电建设、矿山资源开发以及重要能源运输等大型土木工程的建设得以实现,大跨度桥梁、隧洞等工程成为整个工程中的关键。由上述可知,高层、超高层建筑的建设,水利水电建设、矿山资源的开发、重要能源的运输等大型公益土木工程的建设以及配套的大跨度桥梁、超长隧洞等工程将成为经济发展的必须。而精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术,又使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设得以实现。可见,大型土木工程的普及建设必将成为未来土木工程发展的新方向。
【关键词】土木工程;施工技术;创新
引 言:土木工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,加强其技术创新是社会发展的必然要求。建筑工程是一个技术含量高的综合性学科,里面含有几十个分部分项工程,每个项目都有其相应的技术要求。不同的项目其技术力量的发展可以为后续的施工工序带来较大的影响。因此建筑工程施工技术创新不是一个单一的工作,而是贯穿于整个工程建设的全过程,做好技术创新对工程建设的进行、工作效率的提高、公司利益的最大化都有较大的意义。
一、土木工程施工技术的重要性
(一)推动工程的生产效率
土木工程的施工技术在自动化。机械化和智能化的辅助作用下,能够降低不必要的人工费用管理成本,以及机械费用,使工程施工技术在科技发展的推动下,使经济效益最大化,把科学技术作为第一生产力,渗入到各个施工环节中去,提高土木工程的生产效率。
(二)推动建筑工程施工自动化进程
土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节,施工技术的创新,促进了土木工程的飞跃,进入了高速发展的时期,传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要,因此,自动化便成了建筑业发展的主要方向,比如互换性和流水线的活动,工厂化和标准化的成套技术等,都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。
(三)促进能源节约的重要手段
土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一,随着人类对生存环境的关注度加强,社会生态化的需要日益重要,在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势,施工技术的发展创新和改进应时顺势,在土木工程的过程中,施工技术可以充分利用现有资源,得用节能环保材料,运用自动化技术,防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生,力求做到节能减排,促进生态平衡。
二、土木工程发展中存在问题的原因
(一)土木工程验收标准与规范不完善
目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善,旧有的一般性的验收标准以及施工规范,由于其指导理论的不完善,已经无法适应社会的发展,这时,深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性,其中一些甚至已经脱离了实际,这就使得这些标准无法继续满足社会的需要,因而无法促进土木工程的发展。
(二)土木工程管理体制不完善
土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点,使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂,同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺,导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速,并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多,尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。
三、土木工程施工创新技术的应用
(一)科学监理技术的应用
在土木工程的技术创新中,监理技术的创新是一个重要的方面,并且也是必不可少的一个过程,对于土木工程来说具有很大的促进作用。通过实施科学的监理技术,从而保证土木工程施工技术的真正落实,并且在实际的工程中良好的开展和应用。在土木工程中,科学监理技术是一个非常重要的管理手段,土木工程若没有必要的管理技术,就会想一盘散沙,那么要进行施工技术的创新就是天方夜谭。
(二)低碳建筑技术的应用
低碳建筑技术是土木工程施工中创新技术的一项重要要求,也是现代建筑的发展趋势。在完善资源评估和技术评价体系基础上,开展此项技术,应用新能源与可再生资源,在建筑领域实现低碳甚至是零碳排放。在建筑领域应用新技术,改变当前碳基主导型的建筑电力消耗结构。目前,太阳光电、光热和采光遮阳、通风等建筑技术的融合应用促进了低碳产业体系的发展。
(三)信息技术的应用
当今的世界处于科学技术快速发展的年代,信息经济时代改变了传统的管理模式,并且应用于各个领域。信息经济时代的“技术创新”必将导致“技术观”的转型,传统的土木工程技术由于其局限性,难以满足新技术的要求,因此,土木工程的施工需要融合信息技术才能够更加满足于市场发展的需求。建筑工程技术人员要重新思考与分析新技术的对象、目的和结果等问题,形成新的建筑施工信息技术观。
四、施工技术的发展方向
(一)环保方向发展
建筑施工设计的目标,设计的进程和施工的整个过程,都必须考虑到对生态环境的影响,尽量减少污染,减少能量的消耗,选择适当环保的建筑材料和技术设备。
1.降尘的技术创新
传统的降尘措施是采用洒水车来清洗工地的路面和洒水湿润,但是这种需要花费大量的人工和水量,并且效果不是很好。
灰尘的途经主要现场的灰土太多,在起风或者有车辆经过的时候,就会飞起而形成灰尘。最有效的突进就是在现场对裸土进行覆盖或者绿化种植,将这些松散的土体进行固化,同时还可以美化现场的环境。
2.降噪的技术创新
工地噪音的主要来源是大型的施工机械和设备运行发出的声音。因此在新型的施工技术中,应该采取从源头上降低噪音:即选用噪音低的设备,而且可以加装降噪器和稳定设备的基础来减少噪音产生,特别是对于木方$钢筋等加工机具,可以采用设置隔音棚内作业的方式来降低噪音。还可以在现场设置噪音检测点,随时监测工地噪音的情况,来及时对相关工序进行调整安排。
(二)复杂化方向发展
目前,我国的建筑业处于迅猛发展的阶段,传统的机械制造、运输、园艺、地质勘察、冶金等活动也不断被应用于建筑施工设计中。因此,这些外沿学科的相应的技术形态也被纳入了建筑技术体系,无限扩张了建筑施工技术的外延,体现了建筑施工技术的包容性和综合性,而复杂性是建筑施工技术综合性和包容性积累的结果。
五、结束语
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,其建设是一项综合性的工程,尤其对质量和安全性要求很高,这些都取决于施工技术。近年来,随着土木工程行业的发展,创新施工技术从多角度、全方位、立体化等方式应用于土木工程行业中,并融合世界建筑行业先进施工技术与先进科技,进一步促进了施工技术的发展,基本可以满足现阶段我国土木工程行业的需求。因此,在土木工程的发展中,施工技术也必须进行不断的发展和创新,完善施工工艺,提升设计水平,强化控制管理等,为土木工程施工技术的创新提供丰润的发展环境及深远的发展空间,在满足社会需要的同时,推动社会的发展。
参考文献:
[1]袁汉斌.建筑施工管理的重要性与技术创新[J].江西建材,2014(06).
现代土木工程特点
1.建筑材料方面
现代土木工程重视高质量、高经济效益、快速施工等这几个方面,要建造大型、紧密性现代化建筑物,需要首先考虑建筑材料的相关问题。现代土木工程重视选择高强度、轻质量建筑材料,例如:镁合金、铝合金等,以及玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)等。不过现阶段这些高新材料价格偏高,制约了其应用与发展,所以需要做出不断研究,改进技术,不断提升材料强度与耐久性。
2.地质地基方面
土木工程中地质与地基的构造重视天然状态下其力学性能与应力情况,它影响了建筑选址、结构体系、建筑材料选择等多个方面。现阶段主要采用现场钻探取样,室内分析试验等,具有一定局限性。未来需要创新出新的勘察方法。
3.工程规划方面
以前的经验工程规划方案已经呈现出它的弊端,随着现阶段土木工程的项目规模越来越大,现代工程规划设计需要运用系统的工程理论与规划方法来提升规划水平。例如:在进行水坝的设计施工过程中,需要考虑它对周围人们生产生活的改变,以及对自然环境的改变,它会影响农业生产、生态平衡,所以在设计与规划这类型的大型土木工程的过程中,要科学合理的分析出它的优劣层面,给出综合性的全面规划方案。
4.工程设计方面
工业设计目标是安全、实用、经济、美观。采用概率统计来确定材料载荷值与强度值,研究地震、风力、海浪在时间、空间上的分布统计规律,积极在结构、材料方面的改进,结合计算机技术发展,不断革新设计方法,逐渐研究出完善的结构与可靠度高的设计方法,并优化设计理论,促进设计的实用化、技术化。
5.工程施工方面
施工方面,由于大型土木工程施工需要,设备向着多品种、大型化、自动化的方向发展。组织管理开始向着系统工程的组织管理理论与方法发展,逐渐变得科学化、系统化、规范化。施工建设逐渐实现了结构、构建的标准化发展,并且走向生产工业化道路。在降低造价、提高效率、缩短工期、强化安全等方面也在不断进步。
土木工程未来发展趋势
1.空间上延伸
由于土地面积的逐渐减少,未来的土木工程发展方向会向着空间上延伸与发展,这也是现阶段发展的必然趋势。分为空间延伸与地下发展两个部分。例如:波兰长波台钢塔高646m,日本计划建造千年抗震竖向城市,上海计划在人工岛上建造仿生大厦等等。地下方面,日本在上世界50年代开始就规划开采浅层地下空间。未来的土木工程会向着高空、地下两个空间方向延伸。
2.地域上拓展
由于土木工程相关建筑产业的占地面积大,会占据人们的生活空间,所以,为了适应未来人口变化需要,未来的土木工程会在地域上进行拓展,向着海洋、沙漠进军。例如日本大阪2000年围海建成的关西国际机场等,利比亚沙漠建成了大型输水管道,使得沙漠蓄水池灌溉成为可能。对于近海城市可以建造人工岛,对于沙漠化问题可以实施淡化海水方案,这都是未来土木工程实现地域拓展的技术目标,也会造福于人们的发展。
3.技术上进步
现代社会是信息化时代,土木工程未来的发展也必然结合计算机发展技术,借助计算机技术与结构计算的理论,不断提升利用材料性能,在保障结构安全的同时,也能优化设计方案,实现经济效益提升、工期缩短。也会向着工业化的方向发展,最大程度的推动建筑行业机械化、自动化进程,正确运用建筑产品标准化与多样化的关系,实现高效标准生产。未来的发展过程中,要建立与社会化经济模式相适应的符合实际需要的科学管理体制,有效结合联合化、专业化、区域化的施工组织模式,实现对新材料、新技术、新工艺的高效使用。
4.资源节约与开发新能源
基于可持续发展规划与目标,在未来的土木工程发展过程中,会向着资源节约与开发新能源两个方面重点发展,走资源节约、环境友好、新能源开发的符合现代社会发展目标的规范化道路。现阶段土木工程面临着资源的消耗与对环境的破坏等相关问题,严重影响了人们的生活质量,为了充分而合理的利用资源,实现可持续发展目标,提升人们生活水平,就需要落实人性化的土木工程发展策略。从最初的规划、设计到建造、使用、维护等一系列的过程中,都需要从环境友好、资源节约、控制污染等角度进行首先考虑。例如开发青藏铁路就履行了全程封闭构造的措施,杜绝固体废弃物的污染。还可以开发新的无污染能源,合理利用自然资源,坚持主动节能节地而又能满足人们对生活质量的需要。
总结
在现代化的技术与经济环境下,土木工程的发展向着空间上延伸、地域上拓展、技术上进步、环境友好、资源节约等方向不断发展。未来的土木工程发展会越来越符合社会发展需要和满足人们生活水平需要,会更加注重科技化、信息化、资源节约化、环境友好化等,土木工程的发展也会是人类智慧的结晶,不断造福于人们的生产与生活。
(延安大学 西安创新学院,陕西 西安 710100)
摘 要:在迈入21世纪以后,伴随科学技术的快速发展,土木工程获得了极大的进步和提高,为人类社会营造了非常优越的物质条件.本文探讨了土木工程行业的现状及未来发展趋势.
关键词 :土木工程;空间开发;进步;方向
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)02-0039-03
从人类发展的过程我们可以了解到,土木工程建设就是人类同自然在进行斗争的过程,然而与此同时土木工程建筑也获得了长足的发展与进步,土木工程建设这个行业在我国社会主义现代化建设过程中成为了国民经济发展的支柱性产业.随着科技进步和社会需求的不断提升,对建筑物面积、功能、形状等方面的技术要求越来越规模化、多样化和复杂化,对所采用的建材、设备、建筑构造技术和施工技术也一直在不断提高,建筑行业的节能、信息控制、生态化等技术也逐渐与建筑技术相结合而寻求多元化发展,形成了建筑行业新技术与新能源的复合载体.在现代化建筑行业,特大跨度建筑、超高层和超大跨度桥梁是大型繁琐布局的主要形式,这样一来,这种大型繁琐布局核心的现代结构技术也就成为了衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志.综上所述,技术进步和创新应用在土木工程中的同步发展在建筑行业的发展过程中发挥了至关重要的作用,只有了解了土木工程行业的发展趋势,才能够在现代社会经济的发展中开创出土木工程学科的新篇章.
1 土木工程的必要性
土木工程科目很庞大,它与生活是紧密相连的,其意义很大,历史长久,提升较快.当今社会是信息社会,力学的提升,建材的不断更换,土木工程技术领域的进步也在更加完善,突飞猛进.土木工程是一项综合式的艺术,包含了很多方面,有着社会性、实践性、综合性多个属性,同人类社会的成长密切相关,形影不离,对人类的发展做出了极大的贡献.到现今为止,土木工程可划分成建筑类、铁路类、道路类、桥梁类、结构给水排水类、港口类、水渠类、环境类等工程,不计其数,提升空间十分宽广,有着十分可观的未来.
就拿桥梁工程举例来说,随着桥梁工程类型的不断创新,主跨跨度的一次次突破,桥梁工程的发展取得了长足的进步,尤其是斜拉挢的复兴成为了桥梁工程发展的又一个闪光点.20世纪首屈一指的桥梁代表作主要有日本的时石海峡大桥(1991m悬索桥)、丹麦的海带桥(1624m悬索桥)、多多罗大桥(890m斜拉桥)、法国诺曼底桥(856m斜拉桥)等等.国内一大批大跨桥梁的建成标志着我国大跨度结构建筑技术达到了新的高度,跻身世界先进行列,这批大跨结构桥梁主要有:杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等.迄今为止,国内已建1000米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,这些都证明了我国的土木工程建筑行业得到了长足的发展.
2 土木工程发展现况
如今,土木工程领域的研究热点主要汇集在高层建筑、结构设计、研发建造地下项目等工程中,使高层建筑建设进入了一个崭新的阶段.与此同时,伴随着各种新设备、新技术、新施工方式,以及新工艺的不断涌现和实践运用,尤其是多种跨学科和自动化技术的广泛运用,人类进行的土木工程建筑所创建的面积不断扩大,所创建的高层建筑数量也在迅速增多,并且在高度层面上也在不断地提高,从而使中国在建设高层建筑领域内的科技水平也在不断进步并跻身世界领先行列,同时国内土木建筑行业在结构设计方面也实现了土木工程的可持续发展.在大多数情况下地震荷载和风荷载是影响设计结构的控制性元素,每项大型工程的复杂体系结构在抗震抗风等有关问题和设计原理方面都获得了人们的广泛关注.现今最普遍的课题便是探讨风荷载与地震荷载设计原理作用、大跨度大面积桥梁工程抗震和抗风体系结构设计等等.与此同时,以柔性结构来防御地震,这种以柔克刚想法进一步体现在控制结构震动技术方面的科学中,与现代震动技术相联系的一系列问题正逐渐向智能控制、自主适应和减震吸震等方向的技术不断拓展和开发,土木建筑行业最基本的结构检验和灾害控制等调研工作也正在进行且逐渐地强化.随着土木工程的跨时性进步,社会人口数目的不断增多,不同种类的空间资源也越来越短缺,为处理土地资源和空间资源的短缺问题,土木工程慢慢开始发展地下工程,对其进行开发和建设,且逐渐使其成为科学处理以上问题的有效方法.如今世界规模最大的地下街工程便是东京地下街,其深度是100m左右,而中国大多数的一线城市也渐渐构建了地铁服务体系并步入了具体的项目动工阶段,地下空间的建筑技术取得了非常巨大的进步和发展.现今,国内绝大多数城市地下空间工程建设的重点方式包括暗挖、明挖、盾构、盖挖、注浆、冻结和沉管法等等,此类技术也渐渐地步入了国际领域的先进行列,地下空间的建筑工程开发实现了实践环节的不断进步.土木建筑行业的技术提升同时也促进了预应力技术的普遍应用,其影响已扩大到大型预应力储液池、高层和多层建筑、斜拉桥和连续桥结构、堆栈、管桩、预应力地锚等多项预应力应用构造方面.同时预应力技术也渐渐成了大型公共建筑、开间住宅的重点使用技术,很好地处理了高、大、新、重建筑工程的建造设计问题,且展现出了独有性的影响力.
目前,国际上排名前10位的最高建筑有高382.2m的马来西亚PlzazRakya,高381m的美国纽约帝国大厦,高417m和415m的原美国纽约世界贸易中心,高452m的吉隆坡石油双塔楼,高442m的芝加哥Sears塔楼,高374m的香港中环广场大厦,高368.5m的香港中国银行大厦,高347.5m的高雄T&C塔楼,高346.3m的芝加哥Amoco大厦及上海浦东金茂大厦.
通常来说,人们总是习惯于使用安全系数作为土木工程标准的客观评价,实际上,其仅仅是由精准性信息实现的定值所获取的,并未综合性地考虑到相关设计变量之中所包含的变异性,其特定的某一安全系数数值在各种项目工程中所代表的意义不一定相同.所以根据现实土木工程中所包含的很多不确定性,对其进行随机的可靠度衡量评估和力学解析也十分关键,也就是说土木工程应继续进行可靠度有关原理的应用探讨.
3 土木工程在未来的发展空间
3.1 土木工程虚拟技术将被大面积的应用
传统土木工程探索过程中人们仅仅能使用特殊的符号、平面图纸进行更多信息的传送,此类方式常被接收信息者的知识结构、行业经验等所束缚和阻碍.随着土木工程项目在新时代中复杂程度日益强化,这样的沟通方式变得更加困难,所以虚拟现实技术渐渐出现,并通过在工程建设中的大量、交叉交流创建了新的实践方式且开拓了其应用前景.虚拟现实技术的重点是把多媒体技术、电脑技术、传感技术和网络技术结合在一起,将抽象的符号和图纸科学地转变成人们的直观立体感受,是一种人机交互的新型科技,这种技术为人们创建了贴近实际、身临其境的仿真性的虚拟环境,人们就如同在现实世界之中一样.在日后的土木工程领域中,这项技术的优势和特点不但会被使用在各类项目工程的投标招标领域中,也会通过仿真虚拟环境把施工方式和过程都良好地体现出来.同时它在设计结构中对施工、核算等复杂过程的仿真模拟也具备了良好的优势.可通过三维图形计算机技术来将可视化计算做完,通过改变设计参数的结果进行直观地观察,有助于缩减施工设计空间,选取更好的策划方案来获取最好的工期和最有用的能源,从而有效且精准地掌握土木工程的整体建造水准和质量.
3.2 建筑工业化
在中国改革开放后,快速提升的新型技术改善了建筑业的机械化水平,特别是在重点工程建造中获得了很大程度的提升.但不能否认的是,相比于其他的工业部门仍然停留在较为落后的阶段.所以建筑业的工业化是中国建筑发展的必然走向.应不断的拓展新建材、新工艺和新技术.同时应创建科学的能满足于社会化大生产方式和新时代社会需求的管理制度和科学体制,来实现区域化、专业化、统一化和跨领域的施工组织模式.
3.3 环境工程的进步
走进新世纪后,环境问题已逐渐成为了社会生活的主题,气候条件的变化更是给人们的生活工作带来了更大的影响.为了更好地创建和谐社会,走可持续发展路线,土木工程和环境工程需要不断磨合和交互影响,努力形成一体整合发展.另外,我们已无法忽视的城市综合症、冰川融化、气候变迁、土地沙漠化以及各种环境要素的污染等问题都已成为与人们的生活水平和生存质量密切相关的负面条件,这些问题自然也同土木工程建设紧密相连.土木工程建造当别是大型甚至超大型工程建造对环境的影响都将成为土木工程师首要考虑且亟待解决的难题.
3.4 空间的开发运用
随着城市的快速进步,城市规模在持续增大,城市人口也在持续增多,大多数城市都面临着不同程度的生存空间拥挤、交通密集、用地短缺等一系列严重的问题,对人们的居住生活产生了很大的影响,同时也是现代城市可持续发展的最大阻碍.所以,为了处理好这一系列难题,土木工程的提升趋势也在逐渐向高空与地下发展.按照不完全统计,中国现已建造了高于20层的高层建筑10000多栋,高于100m的建筑500多栋.通过不断地营建高层建筑,大大地缓解了人们的居住问题,更大幅度地使用了空间.
人们可通过建造高层建筑来利用高空空间,那是否能通过某个渠道来利用更大的太空空间呢?实际上早在1984年,美籍华裔博士林铜柱就勇敢地提出了在月球上加工水泥并创建混凝土构件来构建太空实验站的想法.虽然这一想法在现今的条件下很难实现,但这并不表示在不久的的未来就不会实现.这就是说,土木工程在往后的活动场所也许会超过地球的范围拓展至太空.
相比于高空,地下空间也是土木工程发展的远景之一.城市地下空间也具备了很好的发展空间,一旦取得合理地研发,对于节省土地能源乃至减缓城市交通压力都有着不可估量的影响.因此,地下空间的开掘和应用,是现今城市开发的必然趋势.在中国的一些大型城市如北京、上海、广州等,都创建了相对完整的地铁干线,大大地舒缓了交通压力.
地下空间项目的开发和实现已在如火如荼的进行,现今世界最大的地下街是日本东京八重洲地下街,共3层,建筑面积70km2;最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街,深度在70~ 100m;最大的地下娱乐中心是苏格兰Varis-su市地下娱乐中心,战时可掩蔽1.1万人.与此同时,国内也有大约20个城市进行了地铁系统的规划和施工建设.
海底建筑也在快速增长,实际上,中国的香港澳门一直在推进填海造地工程,以此来扩大城市建设与工业生产用地,而日本的青函海底隧道的中部不但建立了车站,也建造了博物馆.
3.5 高性能新型建材的开发与使用
毋庸置疑,钢结构将是以后大型建筑结构的主流模式.与此同时,钢结构在强度、可塑性、韧性以及可焊性等方面的发展也取得了进步.以美、日、俄为首的很多国家已着手把屈服点高于700N/mm2的钢材划入范例.高性能混凝土以及其它新式复合建材也会向轻质量、高强度、较好韧性与工作性能方向提升.如铝合金和玻璃纤维增强塑料的产生和应用,便是现今土木建材进步的良好典范.
总体而言,中国现今仍是一个发展中国家,即使土木工程取得了较快的发展,可是经济、基础设备等各方面条件都不能完全满足于人们的需求,所以中国土木工程在基础建设方面还是有很多问题亟待解决.能够预想的是,通过对中国土木工程现况以及发展方向的解析,中国土木工程建设在日后必将获得更好的发展.
参考文献:
〔1〕段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2012.
〔2〕刘西拉,袁马四,宋二祥.关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报,2013,8(12).
关键词:土木工程;材料;发展
中图分类号:TU753文献标识码:A
一、新兴工程材料的开发
二十世纪下半叶以来,全球的生存环境问题日益恶化:人炸性的增长,资源日益匮乏,森林锐减,河流湖泊干枯,土地沙化,地球臭氧层遭破坏等等。1992年6月,联合国在巴西里约热内卢召开了“环境与发展”世界首脑会议,会议通过了“21世纪议程”,确认了“可持续发展”战略方针。
目前我国正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
(一)利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准;
(二)利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进 的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略;
(三)以废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求;
(四)各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向;
(五)以来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
二、这一现象表明了进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:
(一)研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料;
(二)充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡;
(三)节约能源。采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料;
(四)材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等;
(五)产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。
与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善;随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善;随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
从土木工程材料的来源来看,鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从土木工程对材料技术性能要求的方面来看,技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
今后土木工程材料必将需要在原材料方面最大限度的节约有限资源,充分利用可再生资源技工农业废料;在生产工艺上要大力引进现代技术,改造或淘汰陈旧设备,降低原材料及能源消耗,减少环境污染;在性能方面要力求轻质高强耐久多功能及结构功能智能一体化;在产品形式方面积极发展预制技术,逐步提高构件化、单元化的水平;加紧具有自感知、自调节、自修复功能的土木材料的开发研制;展开各种机敏或智能材料在土木工程正好应用的研究。总而言之,我们测绘工作者用测绘仪器丈量世界,我们选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是所有土木人心中的一把尺子。
参考文献:
[1] 杨静.建筑材料[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[2] 刘之洋,王连广.钢与混凝土组合结构[M].沈阳:东北大学出版社,2000.
[3] 赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社,2001.
[4] 张光磊.新型建筑材料[M].北京:中国电力出版社,2008.
作者简介:
【关键词】土木工程材料 发展趋势
一、土木工程材料要求
材料强度,能够安全的承受荷载;材料自身的重量以轻为宜(即表观密度较小),以减少下部结构和低级的负载;具有与使用环境相适应的耐久性,以减少维修费用;用于装饰的材料,应能美化建筑,产生一定的艺术效果;用于特殊部位的材料,应具备相应的特殊功能,例如屋面材料能隔热、防水,楼板和内墙材料能隔声。
二、土木工程材料的更新换代
土木工程材料的用量巨大,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生,绿色建材,又称生态建材、环保建材,其含义是指:采用清洁的生产技术,少用天然资源,大量使用工业或城市固体废弃物和植物秸秆,所生产的无毒、无污染、无放射性、有利于环保和人体健康的土木工程材料。发展绿色建材是一项长期的战略任务,符合可持续发展的战略方针,既满足现代人安居乐业、健康长寿的需要,又不损害后代人的更大需求能力和利益。
三、绿色建材的发展趋势
目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
四、总结
总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献:
[1]王福川.土木工程材料[M].中国建材工业出版社,2011.
论文关键词:建筑,土木工程,施工技术,重要性
1、建筑土木工程施工技术控制的重要性
从多年来我国土木工程施工技术的具体应用以及应用效果来看,土木工程施工技术对于提高建筑整体施工质量,满足建筑施工要求,促进我国生产力的良好发展,满足社会和人民对现代建筑功能的基本要求具有重要作用。
1.1推动了工程施工效率的提高
随着自动化技术、智能技术以及机械技术的发展和应用,建筑土木工程施工技术在多种先进技术的影响下得到了升级和发展,这些技术的应用代替了原有人工机械手动操作,对传统操作所涉及到的设备费用、人工费用以及施工管理的成本投入都得到大幅度的减少,这就使得土木工程施工技术在先进科学技术的推动下发挥最大作用,并且最大程度的获得经济效益。土木工程施工技术作为建筑施工的生产力在每一个环节的施工中加以充分的利用,能够有效的提高工程的施工效率。
1.2推动我国建筑施工的自动化发展进程
土木工程的施工建设是我国建筑工程现场施工的重要组成部分,可以说土木工程施工技术的发展水平是建筑事业发展水平的一种具体表现。施工技术的不断发展创新,直接推动了我国土木工程的发展脚步,更是标志着我国建筑施工进入了一个全新的发展阶段。从土木工程的发展现状来看,传统的土木工程施工技术已经与建筑行业发展进程相脱节。自动化技术的发展,多种自动化性能优越的机械设备的投入使用,基于自动化技术的现代土木工程施工技术有效的推动了我国建筑施工的自动化发展进程。
1.3有效的节约能源消耗,保护生态环境
施工技术的不断发展创新,有效的提高了我国社会建设的生产力水平。随着人们环保意识的不断提高,维护生态环境,发展绿色建筑成为当今建筑行业的新兴主题。现今在土木工程中,走生态化的发展道路使适应社会生态环境发展,满足绿色建筑要求的主要趋势。因此,土木工程施工技术的发展方向也应该是符合社会节能减排,绿色发展的要求。通过对施工技术的调整和创新,使现有资源利用率得到有效提高,节能环保材料在土木工程建设中的应用,配合自动化施工技术,有效降低了土木工程建设施工中对环境的污染程度,保护生态环境,降低污染物排放量,对建筑行业走绿色环保的发展路线有重要的推动作用。
2、土木工程施工技术控制中存在的不足
2.1施工队伍的整体素质有待提高
土木工程的施工主要依靠施工队伍,要保证工程施工质量,施工人员就一定要按照标准规范的要求来进行操作,这是施工技术控制和保障施工质量的前提条件。在建筑施工的各个环节,都需要依靠施工人员来完成,建工类因此,对施工队伍的能力和技术水平都有着较高的要求。现今我国建筑施工队伍的成员主要为农民工,无论是技术水平还是职业素质都偏低,很多人甚至对建筑施工的基础知识完全不懂,更谈不上专业技术了。因此,要全面做好施工技术控制工作是具有很大难度的。
2.2建筑材料不合格
土木工程的建设施工,材料的选择和应用非常重要,选材不当直接影响工程的质量。但是有很多施工单位过度追求经济利益的获得,在成本上过度控制,偷工减料,甚至使用质量不合格的材料和产品,使得工程质量大打折扣。建筑工程技术控制首先就是要严格控制材料的质量,为工程的质量打下良好的基础,材料不过关,仅仅依靠技术控制是远远不够的。使用合格的建筑材料是工程技术控制的前提条件。施工每一环节的选材都要严把质量关,任一环节的材料出现问题都会影响整个的工程质量。
2.3施工环境不达标
建筑土木工程的建设施工环境一般都是在室外,因此受外界环境的干扰很大,这也给技术控制增加了难度。因此在施工中要根据实际的施工环境进行技术控制的管理和规划,在全面考察环境的条件下,制定施工规划方案,并对可能发生意外提前制定出应对方案。
3、建筑土木工程施工技术控制的有效措施
3.1积极学习和引进先进的管理控制经验和方法
对国内外仙剑的技术控制管理的经验和方法不断的学习,积极的引进,并在此基础上发展创新,促进企业的发展壮大。人才作为创新的主体,打造一支高能力和高素质的人才队伍是工程施工技术控制的首要工作。一方面积极引进先进人才,另一方面提倡自主创新,主动培养优秀人才。建筑企业要将施工人才队伍建设放在第一位,组织技术培训和交流活动,学习先进技术和方法,不断创新,不断完善。
3.2充分利用现代化技术实现技术控制信息化
信息技术的发展,在建筑施工技术的控制和管理上充分的引进和利用信息技术,走信息化管理的道路是提高现代土木工程建设施工技术控制能力的有效途径。在施工工艺上,利用计算机技术,可以对工程施工多个环节进行信息化管理,减少人力操作和管理的劳动强度,而且计算机管理的优势也是显而易见的。特别是在施工技术的控制中,通过信息技术和网络技术,能够实现施工技术的远程监控,使技术控制走向一个新的发展道路,进一步提高施工监督的能力,从而保证施工的质量。
参考文献
[1]孙海娟,彭大伟.建筑土木工程施工技术及创新探析[J].四川建材,2013(03).