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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篇现代土木工程的特征,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。
关键词:土木工程 技术质量 发展
一、土木工程的概念及特征
1.概念
土木工程在我国有很早的发展历史,中外学者对之都有一定程度的研究,由于各自的观点及研究方向不同,学者们对其下的概念也并未统一。笔者在总结以往学者研究成果的基础上,也有自己的见解。土木工程,顾名思义,实乃土、木二者结构所造工程之意。说得最直观一点就是修房造屋、建桥铺路。早期的土木工程用到的材料无非就是木、石、土三种材料,直到后来科技的发展,土木工程行业才引进了钢筋混泥土以及高分子化学材料等。因此,笔者认为:土木工程是是指应用各种建筑材料所进行的建设工程的总称,它不但包括整个勘察、设计、施工的过程,而且包括工程建设的成果,如公路、桥梁、楼房、地下设施等等。土木工程的发展,既方便了普通居民的生活,同时也方便了我国军事领域各种设施的发展。在发展的过程中,土木工程也呈现出自己独有的特征。
2.特征
(1)勘察、设计、施工过程的复杂性。一项工程在进行建造之前,需要进行工程建造地址的前期勘测工作,在这一阶段需要反复勘测地址,考虑各种有利和不利因素,特别是遇到复杂地质条件时,勘测工作需要特别仔细,不得有半点马虎大意。工程在进行施工之前,应当由专门的设计机构进行设计,设计主要是以图形、模型和图纸的方式展现出来。在设计阶段,需要充分考虑建造物的承重结构、外形图案以及避免恶劣天气的方案,如避雷针的设计。一个优秀的建筑物,必然有一个特别好的勘测、设计和施工,三者缺一不可。
(2)选取建筑材料的独特性。土木工程离不开材料的选取,特别是现代建筑行业的发展,传统的材料已经不能满足其需要。很多外形独特,功能特别的建筑物对建筑材料的选取也有特别的要求,如隔音玻璃的使用、高强度轻薄型材料的使用以及超轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料的应用等等,无一不表明土木工程行业建筑材料选取的独特性。然而,高质量的建筑材料必然要高昂的价格,同时,也并不是所有的高质量的建筑材料都适合所有的建筑物,因而,我们应当继续探索,善于发现新生事物,使得土木工程行业能够发展得更好。
(3)建筑对象的广泛性。土木工程建造的对象特别多,主要包括陆地和海洋。陆地的建筑又分为地上和地下。地上主要有公路、铁路、房屋、隧道以及峡谷之间的桥梁等等;地下的建筑如地下管道、管线、地下军工厂、地下实验场等等。土木工程海洋领域如围海造田、海上桥梁、海底电缆及管道等等设施。无论是陆地还是空中,土木工程技术都发挥了应有的作用,可见,其对象非常的广泛。
二、土木工程的历史发展状况
1.古代土木工程发展状况
我国古代的土木工程比较发达,在时间上有一个很大的跨度,它起始于公元前5000年,直到17世纪中叶,这期间经历了大约7000年时间。著名的万里长城、都江堰水利工程、赵州桥等古建筑都是我国古代土木工程发展留下的宝贵遗产。虽然那时的发展水平有限,古建筑没有应用到一点现代科技因素,但至今仍巍然屹立。它们的存在表明了我国古代土木工程行业发展水平之高,不只是在国内,即便与国际相比也毫不逊色。
2.近代土木工程的发展状况
近代土木工程的大发展大致时间是17世纪中叶到20世纪中叶,大约历经了300年时间。在这一发展期间,人们开始倾向于研究人造建筑材料并应用到建筑行业中来,人造材料的应用逐渐占据了主流地位,大有取代传统材料之势。随着人造材料的大量应用,传统的建造理念已经被彻底颠覆,人们不再迷恋于长期建造经验,开始注重科学建造理念的培养。建造技术方面,大型机械设备开始应用,各种新的施工方法也开始应用,人们开始尝试挑战复杂的建筑环境,著名的埃菲尔铁塔就是这一时期建成,直到今天依然是世界奇迹。
3.现代土木工程发展状况
20世纪中叶是现代土木工程发展的起始时间。现代土木工程完全依托于现代科学技术的发展。各种新型建筑机械大量应用到建筑行业中来,如高分子化学材料、高强度钢筋混泥土、高强低合金钢等等应用非常广泛。在设计构图方面,大型计算机的运用增强了建筑设计运算和绘图的能力,力学分析与计算更加科学化。高难度的施工作业已经不再是不可逾越的鸿沟,如高原冻土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情,如今变为现实。
三、土木工程未来发展前景
随着科技不断地进步,我国改革的浪潮势如破竹。在科技与改革双重作用下,我国的经济突飞猛进,经济的发展又推动了建筑行业的发展。展望未来,城市化的进程逐步加深,这为土木工程的发展提供了契机,我国将面临空前的建设。在建设大潮下,如何站稳脚跟,并于国际接轨,是土木工程行业面临的一大挑战。作为新世纪的一代,我们能够在这样一个大环境中施展才干、向国际水平发起冲击是十分幸运的。然而,如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势,开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元,是对我们跨世纪一代人的严峻考验。随着土木工程行业的发展,地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,会不断地拓展土木工程的领域,未来土木工程发展的必然趋势是:向高空、地下、海洋、沙漠、太空等领域发展。这样的发展领域看似遥远,实际非常的迫切。因为地球的承载能力是有限的,而人口不断呈上升趋势,人们为了生活必然要大兴土木,长此以往,地球将超限,威胁人类的生存。为了缓解这一紧张态势,人类不得不考虑向另外的方向发展。另外,由于自然灾害频发,对土木工程提出了新的课题,对于如何有效避免灾害袭击,成了土木行业的一大考验。未来的土木工程不仅要求具备抗震、抗洪、抗风等性能,而且要求具备抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等性能。相信随着科技的发展,土木工程所面临的难题都将迎刃而解。
参考文献:
关键词:土木工程;施工项目;质量管理;对策
前言:土木工程贯穿在人们生活的方方面面,特别是在经济飞速发展,城市化进程也逐步加快的当今社会。土木工程施工管理的合理与否直接影响到了土木工程建设的质量好坏,也关系到人们的生命财产安全,因此在对土木工程施工管理中要注重管理的科学合理性。
1、土木工程概述
土木工程的说法,存在许多种解说,可是其根本内容是不变的,土木工程即是公路、桥梁等等建造各种工程的总称。它是在科学技术范畴内的一种工程方面的表现,即土木工程与科学技术是息息相关的。土木工程不仅领域广泛,它包含许多的方面,比如说各种工程的修建材料分析的运用,各种设备的运用,还包含施工前地势地质的勘测等等方面。不单单是工程的规划与测绘,土木工程是层次多样,内容丰富,构造及类别都很杂乱的学科。相反,恰是由于土木工程的建设,人们的生活有了保证,人们能够使用灌溉设施进行农田办理,城市的下水道也能够排出城市公民的废弃物,不难看出土木工程是大家生活的必要保证。土木工程在中国有着明显的年代特征,不一样的年代有着不一样的特征,最显著地表现即是修建特征的改变。所以,使用土木工程的这些特色,对古代修建的研讨也是极其重要的。
2、土木项目品质控制工作的含义
建立比较完善的施工管理成本管理机制,加强工程项目成本控制是施工企业积蓄财力、增强企业竞争力的必由之路。工程项目成本控制,就是在工程项目实施过程中通过适当的技术和管理手段,对施工生产过程中所消耗的生产资料转移价值和劳动消耗创造的价值以及其他费用开支和其他管理工作等,进行计划、实施、监督、调节和控制,按照预先制定的目标计划,通过对工程实施中已发生或将发生的费用支出进行检查、复核、纠偏。
3、土木工程施工项目质量管理中存在的问题
3.1管理人员的施工质量管理意识较低
土木工程施工阶段对于质量管理人员是十分重要的,管理人员管理意识的高低很大程度上决定了工程的施工质量。如果在土木工程的施工质量管理中现场的或是质量管理责任人的管理意识较低,缺乏发现问题的敏感性,在出现了质量问题后也不能及时的发现并采取措施解决,在后期的施工中,出现的质量问题一定会对工程的整体质量产生影响。土木工程的施工尤其特有的特点,土木施工中的材料很多在使用后就不能在重新使用,因此如果不及时发现问题,后果是不堪设想的。另外对于细小问题不够重视,累积后在完工阶段也会发展成为大的问题,如果影响施工验收,不能定期交工,对于建设方造成的经济损失是不可估量的。
3.2对施工人员的管理缺乏完善的管理体系
土木施工中施工人员是施工建设的主体,施工人员的素质对于工程的质量有较大的影响。如果施工人员的素质较低专业技术水平较低在施工阶段就会出现较多的质量技术问题,给施工质量管理带来较多的麻烦,影响施工的进度。在施工的准备阶段如果没有对施工人员的专业技术水平进行考核和岗前培训,将技术质量较差的人员引用到队伍中也会对施工质量起到负面的影响作用。
3.3对施工材料管理不善
土木工程的施工质量管理中,对于施工材料的管理不到位也是常见的问题。在土木工程的施工阶段使用的施工材料的质量对于工程的质量也有较大的影响。如果材料管理人员对于一些需要控制温度和湿度的材料随意的进行堆放,如果材料受到影响发生变质后被应用到工程中后果是非常严重的,如果是承重或是防水材料产生的后果更加严重。同时材料的质量同样受到采购人员的影响,如果采购人员的技术业务水平低,没有分辨材料质量高低的能力,将劣质的材料购进使用在工程中也会对工程质量产生一定的影响。
4、土木工程管理施工过程质量控制对策分析
4.1完善管理制度,搞好施工准备
通过分析研究我国土木工程管理施工中的质量控制状况,我们可以发现,施工单位并没有就质量控制制定出完善的管理制度,因此造成质量控制方面的困难。鉴于此,在今后工作的过程中施工单位,首先要给予质量控制工作高度的重视。其次要对内部规章制度进行革新与完善,就质量控制工作的实际制定出合理的管理制度,保障质量控制工作的规范进行。
土木工程施工是一个庞大的项目,要想保障工程施工的顺利进行,就需要做好工程施工准备工作。其中,材料的选购以及设备的维护等都是施工准备工作的一部分。具体而言,质量控制人员应做到以下几个方面:首先,质量控制人员需要对土木工程施工过程中材料以及设备的标准有一个基础性的了解,将这些标准作为材料采购以及设备维护的依据。其次,在材料选购的过程中,不仅要在质量方面下工夫,还要在价格上进行比较,选取价廉物美的材料进行选购。再者,要注重工程施工过程中材料的合理利用,避免材料的浪费,促使施工人员形成节约环保的意识。最后,质量控制人员需要对工程施工应用的设备进行检查,及时处理与更新存在问题的设备以及老化的设备。
4.2提升施工人员素质,规范施工人员行为
土木工程施工以人力为主,工作人员在施工的过程中如果出现问题,就会影响到工程的施工质量,因此工程质量控制人员,需要对土木工程的施工人员进行管理,以保障土木工程的施工质量。土木工程施工人员存在的问题主要体现在两个方面,一方面是工作人员自身素质不足,不能有效的对技术进行掌握,影响正常的施工。另一方面则是施工人员缺乏对自身的约束,没有按照施工标准开展工程施工活动,施工行为带有一定的随意性。面对这两个问题,土木工程质量控制人员需要从以下几个方面进行解决:首先,质量控制人员需要对工程施工人员的实际水平有所了解,并在开展工程施工活动之前,做好岗前培训工作,增强工程施工人员对施工技术的掌握程度。其次,在施工单位内部要做好宣传工作,形成积极向上的工作氛围,激发工作人员的责任心和主人翁精神,使其可以产生工作上的自觉性。最后,完善监督制度,有效监管工作人员的行为,指出其中存在的问题,并给予有效指导,促其及时改正,而针对屡教不改人员,可给予一定的惩罚。
4.3改革原有管理思想,引入现代先进技术
管理活动决定着工作的走向,土木工程管理中的质量控制工作应从管理思想上着手,通过管理思想的完善,提升质量控制工作的水平。首先,质量控制人员需要积极的对自身素养进行提升,多吸取先进的理论知识和经验。其次,要了解并掌握现代先进的思想,并将其引入实际的工作中。除了要革新管理思想外,质量控制人员还应注重施工技术的革新,施工工艺的完善。首先,质量控制人员要鼓励内部的创新,以创新促发展,提升技术应用的实际效用。其次,质量控制人员要注重施工技术的现代化,落实高新技术在土木工程施工中的应用。现代的高新技术不仅在工作效率上有所提升,而且在应用成本上也较传统技术更具优势,因此值得质量控制人员予以引入。
5、结束语
综上所述,土木工程项目在进行施工的过程中,管理人员应将质量控制工作作为管理的核心,积极的完善质量控制工作中的不足,促进土木工程施工水平的不断提升。
参考文献
[1]刘星亮.土木工程施工过程质量控制措施探究[J].科技与创新.2014,(19),67.
关键词 土木工程结构 健康监测 监测系统 诊断系统 数据融合
我国城镇现有建筑已超过70亿平方米,但其中20世纪60年代以前建成的占50%,相当多的建筑已进入中老年期,有近35亿平方米的建筑物有可能出现质量问题,其中近10亿平方米急需维修加固才能正常使用。对已建成的结构和设施采取有效的手段监测和评定其安全状况、修复和控制损伤;对新建的结构和设施总结以往的经验和教训,增设长期的健康监测、振动和损伤控制系统,已成为世界范围的热点课题。
1土木工程智能监测与诊断系统智能监测与诊断
1.1智能传感元件
土木工程的健康监测就是利用性能稳定、耐久性好的传感元件,埋入或粘贴于结构中,对最能反映土木工程安全状况的参数进行监测,评价结构的安全性、耐久性,为维修、报废、报警决策提供可靠的依据。土木工程结构与设施往往处于较恶劣的环境中,要求传感器必需满足耐久性、稳定性、与结构相容性等,传统的传感器很难满足工程实际的需要。智能传感材料的出现,如光纤、压电材料、形状记忆合金、碳纤维、电阻应变丝、疲劳寿命丝、半导体材料等,为土木工程长期智能监测打下了坚实的基础。智能材料在航空、航天、机械等领域已取得实际应用,针对土木工程的实际情况,对土木工程结构进行短期检测,使用这些智能材料都是可行的。技术成熟、外部设备要求较少的电阻应变丝是比较理想的材料,但其存在性能不稳、易受干扰等问题。光纤是用于长期监测的最理想材料,虽然它所需的外部设备最为复杂且昂贵,但它具有信号稳定、抗干扰、多参数准分布测量等优点,这也是近10年来在土木工程方面受到重视的原因。法布里珀涉传感器与布拉格光栅传感器是最具前途的两种传感器。疲劳寿命丝是寿命预测、健康评估用最理想的材料,因为它具有记录损伤积累的功能。若将几种材料在制作传感器时相融合会得到更好的效果,如将光纤与碳纤维融合,在小变形时用光纤监测,大变形时用碳纤维。若想在结构的监测过程中,还需对其施加作用力,形状记忆合金与压电材料最理想,因为它们除传感功能外,还具有驱动功能。
1.2信号智能处理
土木工程健康监测的结构参数较多,如应变、加速度、速度、位移、温度、旋转等,再则,大型结构的多自由度特性要求的监测布点尽可能多,从而就要求采用尽可能多的传感器,而且不同的参数测量采用的原理也大多不一样,尤其智能传感器的出现使得测量的信号差异很大。多传感器的使用会带来以下4个方面的问题:(1)多传感器形成了不同通道的信号;(2)同一信号形成了不同的特征信息;(3)不同的诊断途径和方法会得出有偏差的诊断结论;(4)来自多传感器的监测信息和诊断决策信息具有强烈的不确定性。如何综合利用来自多传感器的多源不确定性信息以提高确诊率成为土木工程健康监测系统亟需解决的问题。近年来,不断发展起来的多传感器信息融合技术以其强大的时空覆盖能力和对多源不确定性信息的综合处理能力,越来越成为信息处理领域的强有利工具,从而可以有效地解决上述4个方面的问题。多传感器信息融合理论的基本原理就是充分利用多个传感器资源,通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用,把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种准则来进行组合,以获得被测对象的一致性解释或描述,使该传感器系统由此而获得比它的各组成部分的子集所构成的系统更优越的性能。信号处理的核心内容是提取特征信息,在土木工程健康监测中的核心内容就是有效地提取结构损伤特征信息。充分利用现代信号处理方法,如高阶谱分析、时频分析、小波分析、神经网络等方法,对各传感器传输来的信息进行智能处理,通过数据融合理论表征结构特征损伤信息,便于对结构进行安全与损伤评价。
2结语
土木工程结构在服役过程中,不可避免地遭到环境荷载、疲劳、腐蚀、老化等等因素的影响,必然产生损伤累积,从而导致抗力衰减,如不及时采取有力措施,如维修或报废,其存在的隐患是难以估量的。随着经济的发展,我国已到了新建与维修并举的阶段,大量的现役工程结构存在损伤,如何评价其安全状况、评定其剩余使用寿命必须借助智能监测与诊断系统。在新建的工程结构中安设监测系统,将获得的信息验证其结构分析模型、计算假设、设计方法的合理性,对结构进行全寿命健康监测意义重大。
关键词:知识经济;土木工程;发展
引言
在我国现代化建设中,建筑行业发挥了巨大的作用。随着科学技术的不断进步,现代社会建筑物的功能、规模以及建筑材料都有了新的变化,这些变化影响着现代建筑行业走向,同时也影响着土木工程的发展。在知识经济的背景下,土木工程专业的发展影响着国家的未来和民族的振兴,因此,土木工程专业需要抓住知识经济时代的技术发展的优势,开创土木工程学科的新纪元。
一、知识经济概述
(一)知识经济的内涵
我们现在生活的时代,是一个知识和信息传播速度非常快的时代,借助于计算机信息技术的不断提高和普及,人们获取信息的速度正在不断提高。正是在这种背景下,促进经济发展的根本因素已然是发生了变化。21世纪是知识创造价值的时代,是一个知识经济时代。所谓知识经济是指以知识、信息的生产、分配以及消费形成的经济发展模式。在现代社会中,现有的竞争主要是对于知识和信息的竞争,这些信息和知识能够产生巨大的经济转化力,实现技术的创新和产业的升级。由于现在市场环境变化较快,消费者对于产品的需求种类也是发生了巨大的变化。因此,为了满足市场的需求,产品更新换代的速度不断加快,产品的生命周期不断缩短。所以,在知识经济时代,科学技术的研发成为经济发展的重要基础,在这个过程中,信息技术和数字媒体对于知识的传播起到了重要的作用。在知识经济时代中,人力资源是最为重要的资源,对于企业的竞争具有重要的作用,能够影响竞争优势的获取。
(二)知识经济的特征
一方面,知识经济是人类社会不可避免的一种社会形态。从人类诞生之初,知识就存在与人们的脑海中,并伴随着科学技术的不断发展,不断地以实体或者是非实体的形式表现出来,尤其是二战以后,知识已然成为推动人类社会发展的最重要力量。另一方面,在知识经济时代,技术创新的步伐不断加快,产品的生命周期进一步缩短,其原因是知识更新的速度不断加快,人们对于知识的需求、对于知识经济带来的影响的需求不断改变。在知识经济的影响下,世界经济逐步走向一体化,市场环境发生了巨大的变化,各个企业之间不仅面临着国内的竞争,还面临着来自世界范围内的竞争,竞争的压力不断增大,这些有促进了各个企业为了在竞争中获取优势,不断进行知识创新实现企业的发展。
二、知识经济时代对于土木工程的影响
在知识经济时代背景下,尤其是在我国的现代化建设中,建筑行业逐步成为国民经济发展的支柱产业,并随着社会进入知识经济时代,对于建筑物的功能、规模以及造型和建筑材料的要求也是不断在更新,建筑物的复杂性程度不断提高,对于建筑物的节能技术和信息控制技术的应用要求不断提高,对于建筑物的生态环境保护和城市规划一致性要求也是随之增加。在这样的时代背景下,土木工程需要不断进行更新才能实现社会、时代的要求。
三、知识经济时代背景下土木工程的发展方向
(一)智能化水平不断提高
在新的时代背景下,计算机信息技术的更新和普及速度不断提升,借助于计算机信息技术的发展,工程技术与科学交叉发展的可能性逐步成为现实。在这样情况下,土木工程学科在发展的过程中,可以利用更多学科的软件进行相关设计、规划工作,从而有效提高土木工程建筑过程中的效率,并实现精准化的操作。这些都是在利用知识经济发展中出现的软件来加以实现,推动了土木过程学科的发展。
(二)可视化程度不断提高
土木工程技术需要处理大量的数据,各种数据之间还存在着抽象的、难以理解的关系,需要工程师通过现代化的软件进行可视化,实现操作的简便性和准确性。所谓可视化,是一个利用计算机图形学和图像处理技术,对现有的数据进行分析,并以图形或者是图像展现出来。在这个过程中需要多个技术、理论和方法之间的相互作用。同时,在可视化的过程中还可以利用现有的数据进行预测。在分析的过程中,将有关的数据进行未来化运作,就可以呈现出未来发展图形,能够有效帮助工程师做出正确的决策。举例来说,工程师利用内力图来表示建筑物内部内力情况,对于各个点的受力状态则用单元受力图来表示,利用可视化技术能够实现三维立体效果,在对于建筑物的受力分析中具有较为清晰的特点。
(三)利用仿真技术降低操作成本
所谓仿真技术,实际上是一种利用计算机技术进行系统模拟的技术,是一门多学科的综合性技术,其中涉及到了控制论、相似原理、系统论和信息技术等多学科之间相互配合共同实现系统仿真。土木工程利用仿真技术可以降低在研制过程中的系统成本,提高系统实验、调试以及训练过程中的可靠性、安全性。仿真技术的应用能够大大的降低土木工程系统研制的成本,还能够有效实现系统研制的效率,提高资源的利用率。
(四)土木工程项目的规模不断扩大
伴随着知识经济的到来,新的材料、新的建筑结构以及新的建筑技术不断出现,土木工程利用新的施工方法不断实现建筑物规模的扩大,尤其在现在土地资源紧张的情况下,建筑物的高度不断刷新纪录。另外,在知识经济背景下,优质水泥、纤维以及聚合物浸渍混凝土、玻璃纤维混凝土技术的发展,改变了现有土木工程建筑物的结构。碳纤维的应用研究,促进了土木工程实现了新的发展,既能够从数量上建造高层建筑,又能够保证高层建筑的安全和稳定性。综上,随着国民经济的进一步发展,作为经济发展的支柱产业的土木工程行业也是不断进步。在知识经济的发展中,高新技术对于土木工程这一传统行业的改造速度也是不断加快,在这样的背景下,土木工程学科应该顺应时展的潮流,研发新的工艺、新的技术,以及新型材料。
参考文献:
[1]任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,2011,(12):150-152.
[2]李青柱.土木工程发展现状及未来趋势浅析[J].民营科技,2012,(6):181.
关键词 卓越工程师 土木工程 教学改革
中图分类号:G712 文献标识码:A
1传统教学存在问题
我国传统的土木工程施工课程教学过程中,主要是通过教师向学生传递相关知识的方式。在这个过程中,教师起着主导和主体的作用,传递知识的过程局限在教室、教材和教师身上。 一方面,土木工程施工的理论与实际工程的需求和行业发展脱节,土木工程施工课程偏重于对学生传统理论知识的强化学习,忽视了对学生实际工程技能力、综合能力、创新思维以及创新能力的培养。这样高校土木工程施工课程教学的开展不能真正做到学以致用,在一定程度上浪费了高校教学资源。另一方面,土木工程施工课程传统的教学中往往教学方式单一,在教学过程中,教师起着主体和主导的作用,不能充分发挥学生的主观能动性和学习的积极性,加上土木工程施工是一门专业性比较强的工科课程,学生在学习过程中容易产生倦怠心理,也容易产生学科压力,极大程度上影响了土木工程施工课程的教学效果。
2基于卓越工程师教育理念下的土木工程施工课程教学改革的相关措施
2.1加强学生主体地位
通过在土木工程施工课程教学中引进卓越工程师的教育理念,突破我国传统的教学模式和理念,改变教师在教学过程中的主体地位,使教师在教学过程中发挥引导学生的作用,而突出强调学生的主体地位。在土木工程施工教学过程中,应该根据教学目标和教学对象的特征,结合实际工程需要,不断丰富好完善教学方式方法,例如教师可以组织和开展小组讨论活动,可以开展多种形式的学科竞赛,可以将教学目标项目化分块教学等等。由于土木工程施工课程是一门专业性较强的比较枯燥的工科课程,通过丰富教学形式可以充分调动起学生的积极性和求知欲,提高学生主观能动性。在土木工程施工教学过程中,可以通过积极开展各种形式的教学活动,培养学生的动手和动脑能力,提高学生独立分析问题和解决问题的能力,提高学生的工程实践能力、综合能力以及创新能力。
2.2提升教师素质
教师的综合素质和能力在土木工程施工课程教学中发挥着极其重要的作用。应该在土木工程施工课程的教学改革中,培养教师的专业知识技能和实践能力,提高教师的综合素质,建设一支同时具备过硬的专业知识和丰富的实践经验的教师队伍。可以通过以下几个方面促进和培养土木工程施工教师的综合能力:(1)根据实际教学需求将土木工程施工教学中实践工程能力较差的教师,定期安排在合作企业中进行实践,使教师在实际工程施工中积累一定的现场施工经验和实操能力,为实践技能的教学打好基础。(2)对于高校土木工程施工教师在土木工程专业取得的科研成果等,应该给予一定的鼓励和奖励,促进教师不断深入实践的积极性。(3)不断改善和更新传统的教师考核制度。应该拓宽对土木工程教师教学的考核范围,不能只是局限于教学目标的完成和学生的分数,而应该将定量考核与定性考核相结合,突出教学的综合效果,促进教师能够全力培养高素质的综合性学生。(4)高校可以聘请企业的现场施工技术人员作为土木工程课程的兼职教师。由于企业一线施工人员具有丰富的现场施工经验,对学生教学过程中,能够从实际现场的需求和目标出发,无论是对学生的理论教学方面,还是毕业设计指导方面等具有很强的实践指导意义。
2.3加强基地建设
土木工程施工是一门专业性和实践性很强的学科,应该重视对学生的实践教学。只有通过具体实践,才能真正将书本理论知识转化成相关的施工和操作技能,才能真正将土木工程施工的理论知识学以致用,并在不断的实践过程中积累经验,提升自我职业技能以及创新能力,应该在高校土木工程施工课程教学中,必须重视实践教学,努力培养学生的实践能力。培养土木工程专业学生实践能力的一个重要途径就是强化实习基地。在土木工程施工教学过程中,应该将工程实践和校内实验充分利用并结合起来,重视校外实习基地的作用,可以与相关企业合作,建立和健全一些先进的、功能性较强的现代化实验室以及实习基地,使得学生能够利用这些实践教学平台和基地建设提高自己的综合能力以及创新能力。
2.4其它措施
在基于卓越工程师教育理念下的土木工程课程教学改革中,还可以采取其它一些方法和措施,比如可以施行一定的经费保障政策和措施,促进专业人才以及创新人才的培养;可以成立专门的领导小组对整个卓越计划教学改革进行全面的管理和监督并落到实处等。
参考文献
关键词:土木工程;施工现场;管理
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。
1 现代土木工程的状况
早在远古时代,人们巢居穴处,后来石器的出现,人们开始利用工具建造简单的住房,到明清时期,中国的木结构建筑技术和规模都达到了顶峰。解放后,随着国家对基础建设的投入的不断加大,一座座高楼像雨后春笋一样出现在中华大地。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。然而人们生活水平的不断提高,必然要求越来越舒适的居住环境,在这种情况下,建筑的发展直接推动了土木工程的发展。在发展过程中,土木工程施工项目管理也存在不少的问题。当前建设领域中问题最突出的是管理不够规范,质量、安全形势依然严峻的问题。
1.1 首先工程地质和地基方面。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。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。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。
1.2 在工程施工方面,现代土木工程施工企业质量管理体系应根据自身施工管理架构与工作流程构建基础质量控制管理体系,并结合工程实际情况进行质量控制的完善,以这样的管理体系建立、完善方式使企业在进行每一项工程施工时都能够保障质量管理体系的适应性,满足工程实际需求。避免传统施工质量控制体系不能满足工程实际情况造成的质量控制不适应性。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。
1.3 由于目前工程的造价越来越低,施工企业为维持生计需要从项目抽取一定的资金,有的施工企业管理粗放,缺乏对项目的制造成本、利润等经济指标的正确分析,有的根本不知道现场该用多少钱才能把质量优良的工程建造起来,工程造价低使施工单位要靠“广种薄收”维持生计,加之包工队、民工大量涌入建筑市场,有的施工企业纯粹是“皮包公司”无队伍、无机械,靠企业的资质和各种途径揽到任务,提取一定的费用后就违规分包、非法转包。把有限的建设资金抽回企业本部,由此造成了工程资金缺口大,也直接影响了工程项目的施工。
1.4 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。
2 土木工程施工管理问题的缘由
2.1 土木工程施工项目管理中的责权利脱节的现象明显,由于我国企业特别是国有企业的“劳资、用人、分配”三项制度改革滞后,责权利脱节、有责无权、责利不匹配,大锅饭的分配形式等普遍存在,没有形成责权利有机统一的机制,在一定程度上存在干好干坏一个样的弊端。
2.2 管理体制与土木工程施工项目管理的特点不相适应,土木工程施工项目的主要特征是它的单件性和永久性,这就决定了要全过程的综合性管理(从可研到竣工交付),决定了要进度快、成本低、质量优、安全好,决定了要强约束的控制性管理等。
3 土木工程施工管理的策略
施工管理对工程施工质量有着重要的影响,是现代土木工程施工质量控制与管理工作的重要内容。由于施工管理工作不当造成工程施工质量问题发生屡见不鲜,其已经成为影响现代土木工程施工质量工作的重要因素之一。在土木工程施工前的技术交底过程中,施工企业即应组织相应的人员进行施工管理的工作,对施工场地进行科学的规划、对施工用材料存放、设备存放、设备养护时间等进行合理安排,以此满足工程施工需要,为保障土木工程施工质量奠定基础。
3.1 首先建立质量保证体系,为了可以全面的把系统地把质量工作落到实处,当务之急是建立切实可行的质量保证体系。现代工程施工管理企业在进行土木工程施工质量控制与管理时,必须针对自身管理工作特点以及工程实际情况进行科学的分析,以此保障施工质量控制体系在施工过程中的适应性,提高施工质量控制与管理实施的效果,保障土木工程施工质量。同时,施工企业依据质量保证模式,建立自己的质量保证系统,编写质量手册,制定质量方针、技师目标,使之更具有指令性、可操作性、可监测性。在土木工程施工中,影响工程质量的环境因素很多,有工程技术环境,如工程地质、气象,环境等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度;劳动环境,如劳动组合、工作面等。因此,根据工程项目的特点和具体条件,应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制,尤其是施工现场,应建立文明施工和文明生产的环境,保持材料工件堆放有序,道路畅通,为确保质量和安全创造良好的条件。
3.2 再有就是增强核算意识,提高成本管理水平。要认真贯彻实施《企业财务通则》和《企业会计准则》,强化财务约束和审计监督,压缩不合理的资金占用和开支,降低管理费用,提高资金运作效率;要制定企业内部财务管理办法,扭转帐物不符、财产不准、成本不实、虚盈实亏等问题;要加强定额管理,做到用定额编制计划,用定额组织生产,用定额核算,使定额真正成为提高经济效益的科学工具。在土木工程施工中,施工企业要加强材料采购、人工费支出以及项目预算等几个环节的管理工作,使项目成本的预测、控制落到实处。
3.3 项目的管理要以工程项目合同条款规定的工期、质量为目标,科学有效地组织施工生产;总承包企业要与各分包单位签订
总分包合同,总包企业要对工程全面负责,分包单位对总包单位负责。而且企业要面向市场,就要通过严格履行工程承包合同,按期按质交工和良好的售后服务来提高企业知名度。要提高编制合同的水平,确保合同的完整性;坚持遵约守信,强化合同管理。
3.4 然而现代土木工程施工质量控制与管理要求施工企业以严格的控制与管理保障施工质量。因此,现代土木工程施工企业应加强现场施工技术人员与质量管理人员的巡检与旁站,保障施工过程各项控制要点处于受控状态,同时通过现场技术人员与质量管理人员的巡检旁站监督施工人员的施工过程,保障土木工程施工质量。通过严格的现场管理为保障工程施工质量奠定基础,为工程技术参数、施工工艺管理奠定基础,保障工程施工质量处于受控状态,满足工程施工要求。
关键词:自然灾害 严重性 重要性 土木工程 防灾减灾
多年以来,人类面对频繁发生的自然灾害始终无能为力,受到地震、洪水、干旱、泥石流等自然灾害的影响,人类社会的生产和生活活动都受到了不同程度的影响;与此同时,交通事故、火灾、爆炸等人为灾害也同样威胁着人们的生命和财产安全,对于国民经济的发展也产生了一定的影响。灾害的破坏力是我们无法控制的,但是很多灾害的发生却是可以通过一定的技术手段来预测,如果能够对灾害的发生有一定的预见,做好相应的防灾减灾工作,便能够极大的降低灾害带来的损失,这就需要我们不断的探索和实践。目前,防灾减灾已经被列为土工程学科中的二级学科,这也说明了土木工程在防灾减灾工作中的重要性。
一、灾害的涵义
1.灾害的定义
灾害指的是为人类社会的生存和生产带来破坏性影响的行为或者是事物,而根据国际卫生组织的相关规定,将灾害定义为:“任何能引起设施破坏、经济严重受损、人员伤亡、健康状况恶化的事件,如其规模已超出事件发生社区的承受能力而不得不向社区外部寻求专门扶助时,应可称其为灾害。”从某种意义上说,灾害不仅包括自然灾害,同时也包括人为产生的破坏性影响,灾害最显著的两个特征就是破坏造成的损失是巨大的,而且其已经超过的社区的承受能力。
2.灾害的分类
灾害按形成原因可以分为自然灾害、人为灾害两类。其中,自然灾害有地貌灾害(滑坡、水土流失、泥石流、山崩、沙漠化)、地质灾害(海啸、地震、地下毒气、火山爆发)、气象灾害(洪涝、暴雨、冰雹、龙卷风、热带气旋、雷电、冻害、高温、干旱)、天文灾害(太阳活动异常、宇宙射线异常、天体撞击)、生物灾害(病虫害、有害动物)等。人为因素引起的灾害有工程灾害(有害物质失控、爆炸、工程塌方)、生态灾害(环境污染、人口过剩、资源衰竭)、社会生活灾害(战争、火灾、暴力、社会动乱、恐怖活动、交通意外)等。
3.灾害的发展
在人类社会多年的发展历程中,灾害无时无刻不在威胁和影响着人们的生命和财产安全,往往一次巨大的灾害就会导致成千上万的人受到影响。同时,灾害自身所具有的突发性使得人们在没有任何准确的情况下遭受巨大的损失,如汶川地震的发生,带来巨大经济损失的同时,也造成了大量的人员伤亡,这对于国家和经济的发展都产生了严重的影响。而从全国范围来说,我国是世界上自然灾害较多的国家之一,每年由于自然灾害造成的损失约占国民生产总值的30%左右。可见,灾害对于人类社会带来的影响无疑是直接的和巨大的。与此同时,由于人为引起的灾害也在不断的增加,火灾、交通事故、工程塔防的频繁发生,也为国民经济的发展产生了巨大的阻碍作用。
二、土木工程在防灾减灾中的重要性
1.土木工程的特性
土木工程本身具有较多的特性,这也决定了其在人类社会的发展过程中所发挥的重要作用,可以从以下几个方面来分析:
第一,防护性。土木工程对人类的防护作用自远古时代开始已经延续至今。最早的土木工程建筑的出发点是为了抵御自然灾害,简单的遮风挡雨、躲避野兽。而随着人类生活环境的日渐复杂,土木工程逐渐用于各个领域中,如军事防护等等,被赋予了越来越多的复杂功能。现代土木工程技术的发展使得土木工程的防护性日渐增强,在很多高科技领域中都发挥了重要的作用,如核反应需要重混凝土为主体的反应堆来保证其安全性。
第二,超前性。防护作用的体现在于其在灾害发生之前的保护作用,人们必须要事先做好相应的防护措施才能抵御风雨和野兽的侵袭,必须要事先挖好人防工程才能抵御敌方的炮火,所以说,土木工程所具有的超前性也是发挥其特性的重要体现。从古代的万里长城,到如今的人防工事,无疑不是在对灾害的预计基础上所采取的防护措施。因此,土木工程在各行各业中所发挥的作用也日渐重要,正是由于其本身所具有的超前性,使得其防护作用能够获得充分发挥。
第三,基础性。土木工程建设的部分通常情况下都是基础工程,无论是道路、桥梁,还是房屋建筑,其所涉及到的无一不是基础性的工程,同时土木工程的基础性也表现在其建设周期长、资金投入大等特点,正是这些特点也决定了其具有很长的服役周期,很多公元前的土木建筑在现代社会中仍然发挥着重要的作用,如隋朝的大运河,至今仍然在通航。
第四,普遍性。土木工程的普遍性体现在其不是单一的在某个行业中发挥作用,而是在各行各业中都发挥着巨大的作用,每个行业离开土木工程都无法顺利的运转。而从土木工程自身的发展来说,其需要不断的提高和进步,才能适应不同行业的应用需求,促进其作用更好的发挥。
第五,持久性。人类社会的发展经历一个漫长而持久的过程,而土木工程在人类社会的发展过程中也是恒久的,对于自然灾害我们无法完全消灭,但是可以通过修葺防护措施来预防和降低灾害的破坏,所以在这个过程中,土木工程所承担的任务也仍然持续,也可以说,土木工程的持久性与人类社会的发展是相互依存的。
2.土木工程在防灾减灾中的作用
土木工程自身所拥有的多个特性决定了其在防灾减灾工作中的重要性,无论在任何一种灾害面前,土木工程都承担着其重要的作用。我们可以通过防震结构的设计来降低地震灾害的破坏力,通过防洪工程来阻挡龙涝灾害,利用渠道水库的作用来缓解自然干旱等,正因为土木工程所具有的特性,才能使其在各个行业中都能发挥重要的作用。近些年来,随着科学技术的不断发展,我国土木工程的建设方面也不断取得新的进展,在工程建筑结构的设计与优化方面更加适应其防护作用的发挥,同时在防震减震、提高建筑稳定性等方面都有了技术性的突破。在桥梁等交通工程中,也充分利用防震支架灯,通过分离作用来降低灾害的作用,保证各项生产活动的有序进行。总的来说,土木工程的特性决定了其在防灾减灾工作中的重要地位,我们应当不断提高土木工程的建设技术,从而促进其作用更好的发挥。
结束语:
自然界的灾害是人类无法控制的,但是我们可以通过必要的防护措施来降低灾害带来的损失。土木工程结构是现代建筑领域中一种常见的结构,其在防灾减灾工作中发挥着重要的作用,而随着建筑工程事业的不断发展,更加需要对土木工程进行科学和合理的运用,未雨绸缪,做好灾害的预防工作,将灾害发生的损失降到最低,以此保障人民群众的生命和财产阿全,促进国民经济健康发展。
参考文献:
[1]刘辉.土木工程结构抗震性能原理分析与结构减震技术[J].建筑与文化,2012(02)
[2]崔京浩.灾害的严重性及土木工程在防灾减灾中的重要性[J].工程力学,2006(02)
[3]刘恒俊,王昆.土木工程防灾减灾数字信息系统探讨[J].中华建设,2009(08)
【关键词】土木工程;智能结构;应用
较土木工程传统结构而言,智能化结构主要是将智能化材料、信息技术及自动化控制等交叉融合到了传统结构中,使其不仅拥有传统结构的舒适性、安全性及其耐久性,还具有自控性、自感知性、自修复性及自适应性等特性。虽然,目前想要将上述所有功能集成于一身仍存在一定的难度,但是具有其中某几项智能化特性的土木工程智能化结构已经得到了较为深入的研究。
1.土木工程智能化结构的理论体系构成
1.1 土木工程智能化结构层次的发展
对于土木工程传统结构而言,其结构较为被动,一经设计及制造后将很难对其性能及其使用状态进行控制和预知,因而为土木工程传统结构的使用及其维护带来了诸多不便。为了有效解决此问题,研发出了一种在线监测结构,其使得传统土木工程结构具有了在线监测的功能,为进一步探知土木工程的内部结构性能带来了曙光,并为人们方便有效地了解土木工程结构的内部物理力学场的演变提供了技术支持,此即土木工程智能化结构发展的第一个层次;以在线监测结构为基础,在结构中进一步引入了监测数据的智能化处理机制,这使得传统结构拥有了自动化诊断、推理及感知的功能,使得土木工程智能化结构实现了第二种层次的发展;在智能化结构的第二层次基础上进一步引入了自动化控制及自适应机制,使得结构能够对耦合的动作系统进行必要的反应,因而实现了对土木工程结构的智能化控制,这即第三层次的智能化发展,例如,可对土木工程结构的开裂、变形、锈蚀、老化、损伤及动力振动等多种行为进行有效的抑制性控制,并在更高层次方面对土木工程的结构进行了保护和维修。
由此可见,在土木工程智能化结构的发展及演变过程中,根据其智能化程度的高低可将其分为如下三个层次:1)自感知土木工程结构,此为智能化结构中最为低级的形式;2)自诊断土木工程结构,对第一层次的智能化结果进行了进一步加工和处理,可对土木工程结构的内部力学物理场进行自动化计算,对结构定的目标参数进行自我诊断,并以结构自身行为的对策为目标进行自我推理等;3)智能化控制土木工程结构,其为智能化结构中的最高形式。此三种层次的关系见图1。
1.2 土木工程智能化结构的主要类型
根据材料的不同,可将土木工程智能化结构分为如下两种类型:1)嵌入式智能化结构。即在诸如钢结构、钢筋混凝土结构等基体材料中嵌入具有动作、传感及控制处理等功能的仪器或材料,并集计算机软、硬件技术于其中,通过传感器对结构内部信息进行采集和检测,经计算机的加工和处理后,将分析结果传送至控制处理器中,控制处理器根据结果对各驱动元件进行指挥和激励,使其执行相应的动作。通常而言,此类智能化结构仅需对传统结构进行改进即可,无须对结构内部的力学性能进行额外研究,因此,容易实现传统结构到智能化结构的平稳过渡,因此,也是该领域的研究热点;2)基体及智能化材料耦合结构,这些结构材料自身即具有智能化功能,可根据自身物理及力学状态的改变来对自身性能进行改变。例如,碳纤维混凝土材料可根据受力情况对其导电性能进行改变。因此,只要探测到这些改变即可获得土木工程结构的内部物理及力学信息。
2.土木工程智能化结构的应用情况分析
根据上述理论体系可知,土木工程智能化结构主要是为了解决传统土木工程结构在完整性、安全性、耐久性及结构强度等方面存在的问题。通过对土木工程建筑结构的相关性能进行预报及监测,不仅可以大幅度降低维修费用,还能够有效增强其结构预测能力,通过在结构内部设置传感器,即可对其性能进行实时性监测。由此可见,土木工程智能化结构的应用前景十分乐观,并已经在高层建筑、大坝及桥梁等土木工程领域得到了较为广泛的应用。例如不少桥梁工程已经进行了监测传感器的布设,以便对施工质量及其安全状态进行检测,我国香港青马大桥及国内的虎门大桥等也纷纷装设了传感系统,以监测大桥使用过程中的服役安全状态。
2.1 土木工程结构损伤及其健康方面的检测
诸如人工目测法等传统检测手段及无损检测技术均为局部结构损伤检测方法,很难对土木工程整体结构性能的退化情况进行预报,也无法对结构的损伤及健康情况进行诊断和监测。现代化检测可采用具有自感知、自诊断新型的智能传感元件,例如光导纤维、压电材料、碳纤维以及半导体材料等构成的检测设备,这样不仅克服了传统传感器在监测方面的不足,还能对结构损伤进行灵敏性检测,并对损伤及程度进行定位和表征。以结构失效的发生过程进行判断:首先,是裂纹及损伤的发生;而后裂纹及损伤在应力的作用下进一步扩展;最后,当所累积的损伤超过某值后,裂纹以声速进行扩展,并可能引发灾难性的事故。因此,必须对重要结构的危险截面进行实时性监测,以及时探测到结构中所存在的细微损伤。其损伤诊断过程如下:1)信号的测量;2)特征信号的提取;3)进行典型损伤特征库的构建;4)对损伤位置、程度及类型进行识别。
2.2 智能化材料的应用
根据应用情况可将智能化材料分为如下两种:一种是传感元件类的制作材料,其特点是对于内、外刺激强度具有感知功能,例如,应力、光、热、化学、物理、磁辐射及电等刺激。此类材料即所谓的感知材料,其主要包括了压电高分子、压电陶瓷、应变合金及光导纤维等传感器材料。感知材料可能经电、磁场和温度的变化而对其尺寸、形状、刚度、内耗、振动频率、阻尼及其他特性进行智能化改变,因此,可根据需求的不同对材料进行选择,并加工出合适的驱动或执行元件。另一种即驱动器制作材料,包括磁流变体材料、电流变体材料、电致磁致伸缩材料、形状记忆材料及功能凝胶等等,其特点是可以电场、磁场及温度等的变化为依据对自身尺寸、形状、刚性、位置、阻尼、频率、结构或内耗等进行改变,从而使其具有环境自适应等功能。
3.结语
智能化结构是一项知识跨度大、开发难度高的一项新型学科,其研究意义重大、发展空间广阔。随着科学技术的发展,智能化结构已经在土木工程领域得到广泛的应用,并且大大推动了土木工程的发展。在土木工程的交叉学科应用和结构设计理念中,智能化结构在很大程度上影响了它们的发展。因此,只有对智能化结构进行更为深入的研究和开发,才能使其在土木工程中发挥更大的优势。此外,还应在传统的智能化技术方面,引入集成化技术,以便对土木工程的智能化结构进行不断创新和完善,从而进一步推动土木工程的发展。
参考文献:
关键词:土木工程;绿色;可持续
中图分类号:TU4文献标识码: A
一、建筑土木工程可持续发展的意义
可持续发展主要包含两个涵义,即可持续和发展,也就是通过有效的手段实现环境、社会的发展,又不对环境产生破坏,使其能够长远的发展下去。建筑土木工程是人类生活的基础性工程,对国家经济增长以及人民生活等具有极大的意义。建筑土木工程的可持续发展,能够减少对环境的破坏,保持环境的稳定性、完整性,能够提高人们的生活环境,且利于环境的长远发展,对子孙后代的生活具有积极的意义;其次,为了实现可持续发展,必须通过科学手段对建筑土木工程进行优化,能够更好地修整建筑结构,使建筑达到更高的要求,且能够降低经济投入,实现建筑土木工程的安全、经济;第三,建筑土木工程的持续发展能够延长建筑工程的使用寿命,降低返修率。
二、建筑土木工程可持续发展的基本原则及特征
将建筑土木工程的可持续发展主要是为了减少对环境的破坏,并优化建筑结构,延长建筑工程的使用寿命,因此,可持续发展的建筑土木工程应该是与自然和谐、共生的,能够促进社会、环境持久发展的工程,也就是说,建筑土木工程可持续发展的基本原则是:①实现建筑与自然生态环境的可持续发展;②实现建筑与能源、资源的可持续发展;③实现土地的高效、合理利用;④实现建筑与人文环境的可持续发展。
可持续发展的建筑土木工程要充分考虑自然因素、资源因素以及人文因素,并通过科学、有效的方法寻求建筑工程与生态环境的和谐发展,实现建筑土木工程绿色、节能、和谐的特征。
三、目前国内土木工程的可持续发展状况
随着绿色施工和可持续发展在国内的逐渐推广,当前,为了适应保护环境、降低噪音、文明施工等要求,我国大部分的承包商以及建设单位一致选择采取较为先进的施工技术,从而减少对人们的影响以及对环境的污染。然而就目前情况来看,多数的承包商和建设单位对于绿色施工的理念理解的还不够透彻,在采取绿色施工方面也是较为被动和消极的,不能积极主动的去运用科学合理的技术和系统性的思维模式以及规范的操作模式来完成绿色施工。主要是由于承包商及建设单位对绿色施工缺乏认知,没有建立起系统性的科学制度体系、管理水平低、施工成本高等造成的。
四、可持续发展的对策及思考
(一)加强宣传力度,促进可持续发展理念在土木工程中真正落实
时展的今天,人们对于绿色建筑的重视度还不够,在土木工程建设中对于可持续发展理念的落实往往不够重视,而绿色建筑意识的落实有赖于人们生态环保意识的进一步强化。可以在社会基础教育中强化公众绿色环保理念,在继续教育中促进施工涉及到的各方人员对绿色施工有全面而准确的了解,加强对绿色施工重要性的认识,与此同时,要加强对建筑工人的教育,提升建筑行业职工的整体素质,从而使得可持续发展理念在土木工程中全面而真正的落实。
(二)建立科学系统的绿色施工法规及制度体系
推动绿色施工及其技术应用的重点在于建立科学系统的法规及制度体系。当人们的思想还未能达到理性自觉的状态时,政府部门的参与及引导和相关法规的约束是保持可持续发展的重要依靠,制定具有可发展性的市场规则及法规体系,形成强大的推动可持续发展的力量。绿色施工的法规是以保护环境法规为基础,也可视为环境保护法规的一条分支,它也是对文明施工管理的一项规定。绿色施工法规的制定是一个系统工程,需要多个行业、学科进行协商。
(三)加大土木工程建筑技术研发,对高新技长进行合理利用
在土木工程建设中,通过绿色建筑的节能减排实现可持续发展,离不开对原有建设技术进行改进,对高新技术加以研发与利用。土木工程建设技术的进步可促使建筑能耗有效降低。在高新技术研发中,应明确研发方向,实现新技术对能源消耗的最大限度节约,促进能源利用效率的提高,使不可再生能源得到最充分的利用。同时,应对可再生能源应用技术加大开发力度,促进建筑材料本身即可实现隔声、防潮、隔热及保混的效果,降低建筑中应用设备造成的能源消耗。
五、施工过程中的可持续发展
1、材料准备阶段的可持续发展
材料准备阶段是建筑土木工程的基础阶段,也是实现建筑土木工程可持续发展的基本阶段,因此,在选择建筑土木工程建设材料时也要本着可持续发展的原则,尽量选择生态型建筑材料,保证建筑土木工程建设材料的良好性能,从而为建筑土木工程的可持续发展提供保障,例如,在选择建筑土木工程建设材料时,一般要选择环保型、可再生循环型以及过渡性材料,有效减少建筑材料对环境的污染,且可再生循环材料能够实现再生循环,减少建筑材料的浪费,从而降低对资源、能源的浪费,有利干社会资源的可持续发展。
2、施工准备阶段的可持续发展
在进行建筑土木工程施工之前,必须对施工现场进行科学、规范的考察、调查,深入了解建筑工程周围的地质、环境等,从而更加合理的统筹安排建筑土木工程施工事宜,保证质量的同时,还能减少对环境的破坏,实现建筑工程的可持续发展,例如,①在施工前,利用科学手段进行地质勘测,若发现地质不稳定或地下能源时,要尽量对建筑结构进行优化或改变施工地点,降低对生态环境的破坏性,并延长建筑土木工程的使用寿命;②当施工准备阶段发现施工现场存在风险因素时,要及时采取有效措施,做好应变准备,为建筑土木工程的可持续发展提供保障。
3、施工阶段的可持续发展
绿色施工与生态环境保护、资源利用、能源利用、社会经济的发展息息相关,将绿色施工与可持续发展思想应用到工程的施工阶段,能够大力促进土木工程的可持续发展。建筑土木工程施工阶段是建设中最重要的阶段,也是与可持续发展关系最为密切的关键阶段,因此,在施工中,必须对施工区域内需要保护的地区进行圈分,并要做好水资源、电能源、垃圾回收资源等方面的可持续发展,例如,①在建筑施工中,水是不可或缺的,但为了实现可持续发展,施工单位必须采取有效措施减少水资源浪费,比如,可以采用循环用水、废水利用等方式,实现水资源的最大化利用,减少建筑施工中用水量;②通过安装声控灯、触摸灯、节能灯等照明灯具,降低用电量,减少电能的浪费;③将建筑垃圾进行合理分类,实现有用资源的回收利用,降低建筑单位的垃圾填埋费用。提高人们的绿色施工意识、解决经济、建立和完善法规制度体系和评价体系,是实现可持续发展的必要措施。
结语
随着可持续发展战略的进一步实施,实施绿色施工将成为社会进步的必然选择。因此,为了实现社会的可持续发展,必须秉承可持续发展原则进行建筑工程建设,减少能源、资源的浪费以及对生态环境的破坏,有效延长建筑土木工程的使用寿命,寻求建筑工程与生态环境的和谐发展,实现建筑土木工程绿色、节能、和谐的可持续发展。
参考文献:
[1]王小峰. 浅谈土木工程中的绿色施工和可持续发展[J]. 淮海工学院学报(社会科学版),2010,06:25-26.
关键词:土工工程;结构设计;施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码: A
引言
土木工程结构设计中需要考虑到建筑物结构的安全性和经济性,现阶段的土木工程施工有很多是因为设计者的设计不符合要求,或者施工方没有按照规定的图纸来施工而造成的工程事故。桥梁的坍塌,地铁隧道的塌陷,住宅楼的倒塌等建筑问题都给社会带来了巨大的损失。结构设计问题是土木工程中的重中之重。本文主要简单的介绍了土木工程的基本概念,对土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性进行分析,探索促进土木工程结构设计与施工技术二者形成协调关系的有效措施,以提高土木工程建设的质量。
一、结构设计过程
结构设计过程大致上划分为以下三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段、施工图设计阶段。其中,结构设计方案阶段主要是依据工程的关键性、工程所在地区的抗震防裂程度、工程地质勘测报告、工程高度及层数确定工程的结构形式(例如:砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。在对工程结构形式加以确定以后,则需要依据工程结构形式特征和相关方面的要求,对结构的承重系统和受力构件开展相关的布置。结构计算阶段同时是,对荷载情况进行计算。其中,包含了外部荷载、内部荷载的计算。这些荷载的计算需要依据荷载相关规定及各方面的规定选择使用,不同的组合值系数和准永久值系数来开展不同工程施工状况的组合计算的。构件的试算需要依据对荷载值进行计算的,构造措施要求,使用要求和计算手册所推荐的试算方法进行构件截面的确定。之后,对于内力的计算则需要依据对构件截面、荷载值加以计算的。其中,包含了弯矩、剪力、扭矩、轴心压力以及拉力等。最后,对于构件的计算,是依据之前得出的结构内力和相关规定对其要求,来检查结构试算构件是不是达到相关方面的准求。假设没有达到相关要求,则需要对构件截面加以科学的调整,直到达到相关要求。
二、土木工程施工简析
土木工程的施工技术是指建造一切可由施工过程得出的施工产物的技术。土木工程有很长的历史发展阶段,以往的土木工程,其工程施工一直延用以往的施工技术,技术老套而且复杂,施工过程浪费了大量的施工材料、施工时间、施工人力,使施工进度缓慢而且效率不高,施工过程也及其复杂而且可信度不高,施工的安全性也有待提高,施工过程的不安全性导致施工造成严重的人力损伤,对社会也有不良的影响。然而随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也有很大的提高,其技术的不断进步也促进了土木施工的稳步快速的发展。随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也在不断的进步,赋予的意义也在不断的增加变化着。因此现在的土木工程技术和人们的幸福生活息息相关,也和国家的安全稳定,经济繁荣有这密切的联系。而我国的土木工程技术在现阶段也趋于成熟的阶段,但是对于未来的发展前景来说,还是要不断的改进和更新土木工程技术以便应对未来的发展趋势。
三、土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性
土木工程结构设计的合理性和所选用施工技术的有效性,对土木工程的质量具有重要的影响作用,是土木工程建设中的重要内容,不容忽视。在土木工程项目施工过程中,科学的结构设计能够优化土木工程的施工工序,简化施工步骤,从而在保障土木工程质量的基础上尽可能的减少所需要的施工时间。在水木工程的结构设计中,必须结合施工技术的选用,与施工技术进行相互配合,以使土木工程结构设计更符合要求,充分发挥土木工程施工技术的作用,以推动土木工程建设的可持续发展。协调好土木工程结构设计和施工技术的关系,必须提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整个土木工程项目的建设状况,对土木工程施工中的各个阶段进行设计,选择最为合适的施工技术,加强对施工阶段的管理,以保证土木工程的顺利开展。
四、两者之间的有效结合
1、完善规范标准
从我国加入世贸组织以后,土木工程行业也逐渐得到了人们的重视,土木工程建筑产品的安全性也备受人们关注。我国关于土木工程建筑也制定和完善了许条文规范,在设计中都必须强制执行。对于设计人员来说,自身应当提高安全意识,提高自己的责任心,要时刻将人们的生命财产安全放在第一位。在结构设计过程中要坚决避免因为建筑结构而造成的安全问题,保证建筑整体的稳定性和安全性。在施工单位建设过程中一旦发现不按图纸施工的情况,要立刻停止施工,按照图纸进行修正。对于一些多次警告依旧不改正的企业要给予一定的法律制裁。
2、建筑物刚度设计
随着我国经济的不断发展和进步,我国的城市化进程也随之加快,人们对于城市住房的需求量也大大的提升。因为城市的用地和原有用地面积之间的矛盾关系,导致了城市的住房只能向高层住房的方向发展,这样可以有效的解决用地面积稀少的问题。高层建筑对建筑物刚度的要求大大的提高,高层建筑刚度的确定要按照建筑物每层之间的位移大小来确定,对于高层建筑构件的刚度大小以及截面大小都需要按照具体要求来确定刚度大小。
3、地基和基础结构设计
地基是一个建筑物的基石,所有的建筑物都需要在地基上来建造,因此地基影响着整个工程的基本安全。在对建筑物地基进行设计之前,设计人员需要对当地的地质、温度、土层、地下水位以及周边的建筑环境进行考察,综合考虑来确定建筑方案。在进行建筑地基设计的时候还需要综合考虑周边建筑物的地下设施以及施工时对周边建筑物的影响,保证地基施工的安全性。
4、施工技术
土木工程施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术。因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件-材料性能-气候条件-荷载条件-现场条件-资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工技术控制就是要进行实时识别-调整-预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程技术是一项随着时间流逝却在不断进步的技术。这种施工技术也在随着时间的流逝被赋予更多的意义和未了满足每一段时间的需求不断的改革进步。尤其是现在社会的土木工程技术所带来的社会的改变,不仅仅需要传统的工艺,还需要结合现在的和高科技以便进行更好的施工建筑。这样也可以按照实际需求来改进土木工程的施工技术。并且能够好好的利用这一技术,是一件造福人类的事情。
结束语
土木工程建设质量既需要科学的结构设计来予以保障,又需要先进的施工技术给以支持,缺一不可。为促使土木工程中的结构设计环节和施工技术使用的相互配合,则必须从施工各方面来探讨二者间的关系,要创新土木工程施工工艺,规范施工工序,以使其更符合施工标。
参考文献
[1]王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J].华章.2013(16).
[关键词]土木工程 工程施工 技术创新
中图分类号:TU973.12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0231-01
在当今社会发展中,人们不断改造自然,使自身生活更加舒适。这个过程中,主要应用的是土木工程,这种技术是改造自然的重要手段,为人们提供了基本的需求和保障。目前,土木工程已经逐渐分化为很多学科,并在城市化的不断推进中,处于劣势地位。为了更好的应用土木工程,提高其施工效果,要对施工技术进行创新,推动土木工程的发展。现对土木公路施工技术的创新与发展趋势进行阐述,描述土木工程的发展前景。
1 土木工程施工技术的创新
土木工程的施工技术在施工的各个阶段都具有重要地位,在施工的整体设计中,设计人员需要了解工程的需求,然后选取合适的施工设备和施工材料。在土木工程中,施工人员应明确现场的施工顺序和施工方式,针对不同的情况,应用那种施工方式。
土木工程会受到施工环境的影响,如气候条件、施工场地的选址、载荷和资源,都会对施工造成一定制约。所以针对土木工程的施工技术创新,并不简单,施工人员应拥有充分的知识储备,对施工现场的各项情况进行分析,当施工不会受到其他因素限制时,才能实现施工技术的创新和发展,提升土木工程的实施效果。下面针对土木工程的创新进行详细分析,主要有两方面内容。
(1) 土工工程施工技术中新型预应力技术。在土木工程施工中,首先要对预应力技术进行创新,这个过程的主要内容体外预应力的发展和使用。体外预应力主要是将预应力筋布置在混凝土截面外,这种方式与传统的构件布置情况相比,能够与预应力筋的粘结或无粘结预应力相对应。这种技术的创新,是为了体外预应力能够更好的在特种结构和混凝土道桥施工中得到较好的利用。
其中,粘接体外预应力是体外预应力应用中的特征之一,这种预应力在管道结构外并不会产生较大摩擦,所以在后期的维护和管理中比较方便。施工人员应在这个过程中,做好技术实施的控制工作。其中使用较多的体外预应力施工方式是无粘接力的体外预应力体系,这种形式的操作比较简单,单根无粘接施工产生的摩擦损失比较小,所以综合分析,体外预应力与传统预应力施工相比,更加合理,具有科学性,能够产生更高的经济效益。
(2) 土木工程施工技术中的深基坑支挡技术创新。在现代土木工程施工中,高层建筑的数量越来越多,所以对土木工程的要求也越来越高。在高层建筑过程中,增加了抗震设计,地下空间建设等方面,为了保证这些项目的质量和稳定性,应做好土木工程中深基坑支挡项目。深基坑支挡技术,是土木工程不断发展的成果,最有代表性的是桩锚支挡体系的应用,针对深掘深度较深的土建施工,施工人员要明确施工的地质条件,如果施工的地质条件比较差,图纸疏松,坑壁的密度不高,需要选用灌注桩体系和预应力锚杆,提高施工效果。对于不同类型的地下水文图层,施工人员要选用引进的套管水冲法成锚工艺。
土木工程施工中,许多临时支挡的加固桩或地下支撑墙或永久性的支挡桩或支挡柱可以实施支挡与承重一体化的支挡技术方案。针对这种情况,需要保证一体化的承重和支挡系统,能够满足支挡的各项需求,并在承重中发挥重要作用。通过这种方法,能够提高施工的速度,节约的施工资源,增加了施工工程的社会效益和经济效益。土木工程的支挡技术创新,需要保证旋挖灌注桩的成矿质量,在管控关注桩施工中,进行科学合理的技术创新,避免施工出现,不利的影响因素。
2 土木工程施工技术发展的新趋势
在土木工程中,应遵守经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化的基本原则。在城市化的不断推动中,土木工程的施工技术难度也有所加大,并逐渐呈现出科技化、自动化与生态化的新发展趋势。
(1) 土木工程施工技术发展的科技化趋势。为了促使土木工程能够实现经济效益最大化,施工人员要关注工程的造价,这是控制工程施工的重要内容之一。在这种情况下,施工人员对技术进行创新,从而降低工程造价,提高工程的实施效果。工程造价需要满足工程的生产需要,利用多种自动化和机械化手段,减少机械费用和人力费用。土木工程将科学技术当作第一生产力,从而提高土建施工的效果。
(2) 土木工程施工技术发展的自动化趋势。在土木工程施工中,自动化是工程的整体发展趋势,促进工程的整体进步。在建筑行业不断完善中,土木工程也实现了从传统施工技术到自动施工技术的改革,例如针对标准化的技术,对施工方式进行改革,主要的手段后流水线或是互换型。通过这个方法,更好的进行施工生产,自动化施工技术的发展趋势,能够为先进设备的引进奠定良好的基础,实现自动化施工。
(3) 土木工程施工技术发展的生态化趋势。在土木工程施工中,施工人员要重视自然环境,注重对生态的保护。土木工程的出现,主要是为了改造和利用大自然,为人们提供便利。同时,自然环境是人们赖以生存的地方,在实施土木工程中,要保证施工技术符合生态化趋势。在施工过程中注重环境保护和能源节约是未来长时间内土木工程施工技术发展的重要趋势。施工人员应在施工中采用环保的建筑材料,避免施工造成环境污染,对环境造成不利影响。所以施工要污染性比较低的建筑材料和技术设备,促使环境、建筑和自然和谐共存。
3 结束语
通过上文对土木工程施工技术的创新和发展分析,为了促使土木工程在城市建筑建设中发挥更好的作用,应对其施工技术进行创新,分析其发展趋势。在土木工程中,应遵守经济效益、生态效益、质量效益最大化,通过这种手段,使土木工程与自然环境更加紧密的联系在一起。土木工程的发展前景比较广阔,时代与科技的发展,会逐渐形成更多的环保设备和材料,应用这些进行施工,能够在保证建筑质量的基础上,满足生态保护的需求。所以相关人员应不断进行土木工程施工技术的创新工作,为推动人类社会的发展与进步做出贡献。
参考文献
[1] 黄水武,陈坚.土木工程施工技术的创新及发展研究[J].门窗.2015(01).
【关键字】土木工程建设;结构与地基; 加固技术
引 言
在世界发展的进程中,土木工程建设也在与大自然的斗争中不断前进和发展。随着社会科技的发展,土木工程建设逐渐呈现出这几种特点:大型化、复杂化和多样化。也为了满足我国城市化发展的进程,所以需要大量的建筑来与日益增长的人口数量、城市规模相适应,尤其是房屋建筑方面,所以土木工程建设与人们的联系也越来越紧密。
一、地基施工存在的性质
1.1、预防性
这里所说的预防性是对建筑事故的预防而言的。现在的建筑市场问题很大,其中建筑施工的安全保障,建筑物的质量问题最受关注。这些年报道的很多建筑施工事故中,重要的原因之一,就是不够重视对地基的处理和加固,技术也不够完善,标准不够准确,这就急切的要求对地基加固技术和实际施工技术进行完善。只有进行完善才能在一定程度上使得人民的生命财产得以保障。
1.2、地基的差异性
我国的建筑施工地基存在着普遍的差异性。由于中国地大物博,国土广大,在地质结构的构造上杀意很大,有冻土地、软土地,还有湿地等等,同时各地气候也各不相同,各类地质灾害(地震,泥石流,滑坡)的发生状况也有诸多不同(如汶川地震和单州地震就不尽相同),而且一些自然地质灾害也会很大程度上改变地基的土壤性质和结构特征。所以,这些因素都在一定程度上导致差异性的存在,使得施工中地基加固变得具有相当大的难度,需要施工者一切从本地的实际程度出发。
二、结构加固
土木工程的质量很重要,直接或间接影响着这个工程所产生的社会经济效益以及带给国家的作用,保证质量所有工程建设中中重要的一项工作。现如今土木工程建设施工中应用最广的结构形式之一,就是钢筋混凝土结构。在对施工过程(以及建筑物的结构设计图)进行科学地设计规划后,才能保证建筑物的建筑质量安全,提高建筑物的抗灾害能力。当今,我国建筑业常用是钢筋混凝土结构来进行建设:主要是通过混凝土(石子与水泥按一定比例加水混合配制而成)与钢筋(需要一定长度和粗细)的相互配合,然后进行主体结构框架的建设。混凝土中的水泥是凝固剂,再配合一些辅料(如石灰,粉煤等)而合成的一种硬度高凝固速度快的新型建筑材料,在加上钢筋后,更是能大幅度提升框架结构的承载重量。
三、土木工程建设中地基加固技术的应用
土木工程建设的发展为社会的进步提供了巨大的支持,而保证土木工程建设结构质量是工程建设和发展中最为关键的工作内容。土木工程的建设所涉及的范围非常广泛,对其结构和地基进行加固是保证工程质量的重要措施,被现代工程建设施工所应用。在实际的工程建设中,由于施工单位的资质和实力不同,施工地点的地质差异和实际现场的不当处理,都会造成建筑物建设的质量问题,直接影响着民众的生活生产安全与财产安全,甚至危及人们的生命。
3.1、钻井填充灰土桩
这种方法就是在地基面以下(就是地壳面)进行一定深度和宽度的钻井(也可以称作为打孔)作业,然后按照设计比例配制石灰土,等石灰土混凝完全后,再一层一层注入孔内,一段时间过后,待孔内石灰完全凝固,最后就形成灰土桩,石灰土凝固形成的柱形物本身就可以加固地基。而且,在凝固之前进行的打井作业和之后的一些工序中,由于打孔和注桩都要向四周的土壤产生压力,这也就使得在打桩的同时,进一步压实了地基土层,是一种地基加固的双保险土木工程作业。
3.2、添加粉煤灰
在土木工程建设中地基的加固还有对粉煤灰进行添加的技术,在地基作业的施工原料中可以加入适当质量的粉尘煤灰(或其他材料),并且对这些粉尘煤灰进行均匀搅拌,这样可以十分有效地提高地基建筑(一些吸水材料为主)的吸水能力,用以排除地基及周围的多余水份,从而加快混凝土地基的凝固速度。
结 论
建筑物中,结构与地基两部分是决定建筑物安全和建筑质量的重要环节,是建设的关键。因此,在实际的施工过程中,施工人员必须严格按照相关的施工要求和规章制度来施工,并且要进行严格的监督和管理,真正做到:合理测绘、准确分析地质,科学施工,打好地基地桩,地基加固要稳,最大程度的达到建筑过程及建筑物的安全和质量要求。在保证建筑物结构牢固和地基稳固的前提下,确保整个建筑物的质量与安全。
参考文献
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