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巖土工程課程群作為土木工程專業(yè)課程模塊的一個重要組成部分,與工程實踐有著緊密的聯(lián)系.在工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)資格制度逐漸推廣的背景下,土建類行業(yè)需要綜合能力強(qiáng)、實踐能力過硬的應(yīng)用型高素質(zhì)人才.本文從教學(xué)大綱及內(nèi)容、教學(xué)方法及形式、實驗及實踐教學(xué)、課程考核和教學(xué)特色五個方面闡述了我校土木工程專業(yè)在巖土工程課程群教學(xué)改革方面的具體舉措,對于應(yīng)用型工科院校巖土工程課程群教改具有一定的指導(dǎo)意義.
關(guān)鍵字:
巖土工程課程群;教學(xué)大綱;教學(xué)方法;實踐教學(xué);課程考核;教學(xué)特色
1緒論
土木工程專業(yè)巖土工程課程群主要包含工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、巖土工程等課程.巖土工程課程群課程特點(diǎn)為理論性與實踐性均較強(qiáng),對于我校應(yīng)用型的辦學(xué)定位而言,需要將應(yīng)用性、工程實踐能力及素養(yǎng)灌輸?shù)綄I(yè)課程中去,因此要對該課程群進(jìn)行教改.國內(nèi)外部分開設(shè)土木工程專業(yè)的學(xué)校和專家在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗和勇敢創(chuàng)新的基礎(chǔ)上也在探索土木工程專業(yè)課程群的教改.周德泉等[1]介紹了長沙理工大學(xué)巖土工程課程群建設(shè)經(jīng)驗,該校通過引進(jìn)培養(yǎng)青年人才、優(yōu)化教學(xué)大綱內(nèi)容、獨(dú)立編寫教材、豐富教學(xué)電子資源等途徑對巖土工程課程群進(jìn)行教改并取得較好的效果.王迎超等[2]結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗剖析了巖石力學(xué)課程特點(diǎn),針對在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題,提出采用工程案例進(jìn)行巖石力學(xué)課程教改,提升了學(xué)習(xí)巖石力學(xué)的樂趣.程建軍等[3]依據(jù)學(xué)生反饋的教學(xué)信息,結(jié)合工程實踐,對巖土工程課程群之間的課程銜接優(yōu)化進(jìn)行了闡述.周德泉等[4]等從精品課程建設(shè)、開設(shè)雙語教學(xué)、強(qiáng)化教學(xué)團(tuán)隊等方面對地基基礎(chǔ)及地質(zhì)勘察課程群進(jìn)行教改探索.宿州學(xué)院作為安徽省首批示范應(yīng)用型本科院校,所開設(shè)的土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好工程實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)的本科生,針對巖土工程課程群在教學(xué)中碰到的問題,本文立足于專業(yè)課程群模塊化的特色,分別從教學(xué)大綱及內(nèi)容、教學(xué)形式與方法、實驗與實踐教學(xué)、課程考核、教學(xué)特色等方面闡述應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)巖土工程課程群的教學(xué)改革.
2教改內(nèi)容
2.1教學(xué)大綱與教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)大綱是實施教學(xué)進(jìn)度安排及確定教學(xué)內(nèi)容的指導(dǎo)性文件,在當(dāng)下課程多、學(xué)時少的狀況下,如何精簡課程教學(xué)內(nèi)容,合理安排教學(xué)計劃是進(jìn)行教改首先要解決的問題.其中《工程地質(zhì)學(xué)》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,旨在培養(yǎng)學(xué)生了解建筑工程地質(zhì)勘察的目的及方法,學(xué)習(xí)運(yùn)用地質(zhì)勘察報告等資料評價場地的地質(zhì)條件,為設(shè)計和施工提供可靠的地質(zhì)勘察資料.《工程地質(zhì)學(xué)》[5]教學(xué)主要內(nèi)容有:礦物與巖石、特殊土及工程地質(zhì)特征、不良地質(zhì)條件下的工程地質(zhì)問題、工程地質(zhì)勘察等.《土力學(xué)》[6]是在學(xué)習(xí)理論力學(xué)和材料力學(xué)的基礎(chǔ)之上,利用力學(xué)原理研究土體的物理力學(xué)性質(zhì)以及受荷后土體的強(qiáng)度變化規(guī)律,為后續(xù)《基礎(chǔ)工程》、《路基工程》等專業(yè)課程儲備理論知識.《土力學(xué)》[6]教學(xué)內(nèi)容主要包括:土體的物理性質(zhì)及工程分類、土中應(yīng)力計算、土的壓縮性與地基沉降計算、地基承載力、土坡穩(wěn)定分析、地基勘察及勘察報告的運(yùn)用等.《基礎(chǔ)工程》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,其主要闡明建筑物或者構(gòu)筑物下部地基和基礎(chǔ)的有關(guān)問題.《基礎(chǔ)工程》[7]授課主要內(nèi)容:地基勘察、淺基礎(chǔ)的設(shè)計、地基處理、基坑開挖、特殊土地基等內(nèi)容.《巖土工程》[8]以地基與基礎(chǔ)、邊坡與地下工程問題為研究對象,主要包含各類巖土體的勘察、設(shè)計、施工等內(nèi)容.《巖土工程勘察技術(shù)》[8]主要教學(xué)內(nèi)容:巖土工程勘察方法、土體原位測試、特殊土、不良工程地質(zhì)場地勘察、新興建筑巖土工程勘察等.不難發(fā)現(xiàn)上述四門課程教學(xué)內(nèi)容很相當(dāng)部分是重復(fù)的,比如:土體的分類在《工程地質(zhì)學(xué)》、《土力學(xué)》及《巖土工程》中均有提及;特殊土在《工程地質(zhì)學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》及《巖土工程》均以單獨(dú)的小節(jié)出現(xiàn);《土力學(xué)》、《巖土工程》課程均講授土坡穩(wěn)定性計算機(jī)分析內(nèi)容等.內(nèi)容的重復(fù)不僅會造成學(xué)時的浪費(fèi),同時也會讓學(xué)生因知識重復(fù)而喪失學(xué)習(xí)的興趣.我校土木工程專業(yè)在近兩年巖土工程課程群教師采用“集體備課、集體研討”的方法制定相關(guān)課程的教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)度表.依據(jù)課程安排的先后順序和后繼課程學(xué)習(xí)的需要,將重復(fù)的內(nèi)容只安排在一門課程內(nèi),課上可由授課教師強(qiáng)調(diào)此知識點(diǎn)的重要性及其在其他課程中的應(yīng)用.除此之外,為了凸顯我校地方性、應(yīng)用型的辦學(xué)特色,對于和本專業(yè)聯(lián)系不太緊密的一些知識點(diǎn)從教學(xué)大綱均予以刪除,重點(diǎn)講授和實際工程案例相關(guān)的知識點(diǎn),并邀請當(dāng)?shù)赝两愋袠I(yè)專家進(jìn)校參與課程教學(xué)大綱的修改及完善工作.做到教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容緊扣專業(yè)發(fā)展趨勢同時兼顧工程能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)問題.
2.2教學(xué)形式與方法
專業(yè)課程傳統(tǒng)的教學(xué)形式如板書和多媒體結(jié)合,授課過程以“教師”為主體,學(xué)生為客體,學(xué)生只是被動的接受教師所講的知識.由于工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程及巖土工程這幾門課程理論性性較強(qiáng),尤其是工程地質(zhì)學(xué)和巖土工程,雖然多媒體課件采用了圖片、音視頻等素材,但授課發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)基本定義、原理、公式計算等內(nèi)容時參與度不高.為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,采用多種教學(xué)形式講解知識點(diǎn).比如:在講解巖石及土體的分類時,通過帶學(xué)生到標(biāo)本實驗室參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生自己總結(jié)所見所感,然后再查詢書上的表述,加深學(xué)生的理解和記憶能力;《土力學(xué)》講解土中應(yīng)力和地基沉降計算時,不再采用傳統(tǒng)的手算,通過留課外作業(yè),讓學(xué)生通過使用Matlab計算軟件進(jìn)行編程計算,不僅克服了學(xué)生怕記公式、怕計算的問題,也鍛煉了學(xué)生使用常規(guī)數(shù)值計算軟件的能力;《巖土工程》講解新興建筑巖土工程技術(shù)時,提前兩周給學(xué)生分組,讓學(xué)生以小組為單位,自行利用中國知網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)等資源制作PPT,以組為單位進(jìn)行匯報巖土工程新技術(shù)、新進(jìn)展,從而提高了學(xué)生的參與度.
2.3實驗與實踐教學(xué)
實驗與實踐教學(xué)是體現(xiàn)“應(yīng)用型”辦學(xué)定位最為重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié),我校土木工程專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案時,實驗及實踐教學(xué)學(xué)分占總學(xué)分的40%以上,經(jīng)計算巖土工程課程群所包含的實驗及實踐學(xué)分占總實踐學(xué)分的大于20%.主要包含了工程地質(zhì)學(xué)實習(xí)、土的三相比例指標(biāo)實驗、土的壓縮與固結(jié)實驗、土的直剪與三軸實驗、原位測試、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計等內(nèi)容.對于以下小型的室內(nèi)實驗,依托我校省級煤礦勘探工程技術(shù)中心實驗室完成.傳統(tǒng)的實驗教學(xué)大部分采用教師講解原理和操作方法,學(xué)生按部就班的操作,記錄實驗數(shù)據(jù)編寫實驗報告.我校土木工程專業(yè)對于這部分實驗的開設(shè)鼓勵增加開放性、創(chuàng)新性實驗,盡量減少演示性實驗,讓學(xué)生提前準(zhǔn)備,在科學(xué)的思維前提下自己思考并設(shè)計實驗,然后通過實驗驗證方案的科學(xué)性.對于較大型的實驗,比如《基礎(chǔ)工程》中豎向承壓樁單樁承載力的測試、抗拔承載力的測試,在保證學(xué)生安全的前提下,聯(lián)系校企合作單位,讓學(xué)生進(jìn)現(xiàn)場,直接觀察實驗操作;巖石力學(xué)實驗教學(xué)采用室內(nèi)實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,讓學(xué)生先進(jìn)行室內(nèi)實驗記錄實驗數(shù)據(jù),然后采用有限元模擬軟件FLAC進(jìn)行模擬對比,不僅讓學(xué)生參與了實驗操作,也提升了學(xué)生的科研素養(yǎng).
2.4課程考核
傳統(tǒng)的課程考核模式基本為閉卷考試,平時成績占30%,期末考試成績占70%.部分學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候存在僥幸心理,為了應(yīng)付期末考試而突擊學(xué)習(xí)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重.為了改變這種現(xiàn)狀,我校土木工程專業(yè)一直探索著考試改革.以《土力學(xué)》課程為例,考試成績構(gòu)成為:平時成績(20%)+實驗操作成績(20%)+末考(60%).其中實驗操作考試為學(xué)生在考前通過抽簽決定要操作的實驗,教師依據(jù)學(xué)生操作的過程及實驗結(jié)果的記錄為其打分.這種方式可以有效地解決部分學(xué)生依賴他人而自身不想?yún)⑴c實驗的問題.末考采用機(jī)試成績和筆試成績各占50%的模式,機(jī)試?yán)脤I(yè)教師所制作的《土力學(xué)》題庫,多以選擇和判斷題型為主,主要考核課程內(nèi)一些零碎、記憶性的理論知識點(diǎn),解決了學(xué)生為了應(yīng)付考試死記硬背概念,考后就拋之腦后的問題;而筆試主要考核案例分析,不再單純考核學(xué)生套公式計算,讓學(xué)生在案例中找問題、找線索,然后再利用所學(xué)的知識進(jìn)行解答,題目更靈活,更能有效考核學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力.這與我校培養(yǎng)工程實踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才培養(yǎng)目標(biāo)是一致的.
2.5教學(xué)特色
巖土工程課程群是土木工程專業(yè)各個方向都要學(xué)習(xí)的課程模塊,我校作為省級示范性應(yīng)用型本科院校,一直在探尋巖土工程課程群課程的教學(xué)特色.伴隨著土建類行業(yè)已全面實行執(zhí)業(yè)資格制度,我校土木工程專業(yè)在教學(xué)時,專業(yè)課內(nèi)容緊扣行業(yè)最新規(guī)范,積極與職業(yè)資格考試(如一、二級注冊建造師考試、注冊巖土工程師考試等)掛鉤,把資格考試中碰到的案例推進(jìn)到正常的教學(xué)活動中去,讓學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)知識的同時為畢業(yè)后職業(yè)資格考試打下良好的基礎(chǔ).以《基礎(chǔ)工程》為例,在講解地基處理的時候,不再拘泥于書本上針對某一個知識點(diǎn)的例題,而是把建造師考試中的經(jīng)典案例引進(jìn)來,讓學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題,從而擺脫學(xué)生只知道原理而不會應(yīng)用的窘境.
3結(jié)語
巖土工程課程群各課程之間互有交叉,對于各課程重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容,在制定課程教學(xué)大綱時應(yīng)合理有序的安排這部分知識點(diǎn),避免學(xué)時的浪費(fèi).采用多樣且有效地教學(xué)方法可以幫助引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并注意培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng).課程考核作為檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要環(huán)節(jié),要勇于創(chuàng)新,改革考核方法,讓學(xué)生能夠真的參與到學(xué)習(xí)中去,并且真的能學(xué)到有用的專業(yè)知識.我校土木工程專業(yè)一直積極探索職業(yè)資格制度下巖土工程課程群的建設(shè),為了能夠培養(yǎng)出工程實踐能力更為突出的高素質(zhì)人才,還需要進(jìn)一步深化教學(xué)改革.
作者:丁點(diǎn)點(diǎn) 單位:宿州學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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加強(qiáng)實踐基地建設(shè)對培養(yǎng)土木工程專業(yè)學(xué)生的實踐能力有著重要的作用。文章分析了當(dāng)前土木工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐基地建設(shè)存在的問題,并從實踐教學(xué)課程、校企合作、師資隊伍、軟硬件建設(shè)等方面提出了研究與思考。
[關(guān)鍵詞]
土木工程;實踐教學(xué);實踐基地
生產(chǎn)實踐作為理論聯(lián)系實際的重要渠道,一直是土木工程專業(yè)高等教育培養(yǎng)中的關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)。實踐基地作為土木工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)的主要場所,其建設(shè)程度的優(yōu)質(zhì)與否直接關(guān)系著本科實踐教學(xué)質(zhì)量。因此,筆者通過對土木工程專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐基地建設(shè)展開一些探討,以期為進(jìn)一步提高本科實踐教學(xué)質(zhì)量提供參考建議。
1實踐教學(xué)環(huán)節(jié)及實踐基地建設(shè)存在的問題
1.1實踐教學(xué)質(zhì)量有待進(jìn)一步提升
目前,土木工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要集中在生產(chǎn)實習(xí)(為期1個月)和畢業(yè)設(shè)計(為期3個月),實踐教學(xué)較理論教學(xué)的時間很有限。同時,工程建設(shè)和設(shè)計實際通常存在時間長、時間緊的特點(diǎn),因此,企業(yè)往往忽略了對學(xué)生實踐教學(xué)內(nèi)容的總體規(guī)劃,現(xiàn)有什么內(nèi)容就指導(dǎo)什么,哪里缺乏人手就往哪里安排,不能完全滿足實踐教學(xué)的需要。另外,學(xué)生實踐的時間短,加上需要熟悉適應(yīng)的過程,尤其是在施工工地上實習(xí)存在大量不安定的因素,企業(yè)綜合考慮后通常讓學(xué)生待在辦公室進(jìn)行理論學(xué)習(xí),進(jìn)一步壓縮了生產(chǎn)實踐的時間。
1.2校企合作有待進(jìn)一步實現(xiàn)雙贏
長期以來,由于各種原因,學(xué)校往往要求專業(yè)學(xué)院需要有一定數(shù)量和質(zhì)量的校外實踐基地,導(dǎo)致校方在選擇合作對象建立實踐基地時過于追求形式,而對后續(xù)建設(shè)規(guī)劃則處于次要的地位,在此情況下,企業(yè)通常也將合作建設(shè)實踐基地作為一項短線投資,并未把人才培養(yǎng)作為最終的目標(biāo)。因此,通常會造成學(xué)校單方面推動校外實踐基地的建設(shè),而企業(yè)處于半推半就的局面,學(xué)校沒有利用好智力和技術(shù)資源優(yōu)勢為合作企業(yè)解決生產(chǎn)中的實際問題,企業(yè)則在沒有收到持續(xù)的收益下缺乏繼續(xù)推動教學(xué)實踐基地建設(shè)的動力。
1.3實踐基地有待進(jìn)一步穩(wěn)定
從目前土木工程教學(xué)實踐基地的實際運(yùn)作來看,真正有效運(yùn)行的不多,主要在于校企雙方的目標(biāo)不一致、權(quán)責(zé)不明確、管理不到位、溝通不及時等。一旦雙方合作中出現(xiàn)一系列的困難,在不及時或難以解決的情況下,導(dǎo)致雙方的合作熱情逐漸降低,最終導(dǎo)致合作名存實亡。另外,現(xiàn)有生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)原則上要求學(xué)生自主尋找實習(xí)單位,學(xué)生根據(jù)自身的發(fā)展需要并不一定會選擇簽署協(xié)議的實踐基地實習(xí),進(jìn)一步影響了教學(xué)實踐基地的穩(wěn)定性。
2實踐教學(xué)和實踐基地建設(shè)的途徑探討
2.1完善課程體系,融入企業(yè)需求
(1)實踐課時設(shè)置。目前,土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中雖已形成大學(xué)四年完整的實踐課程體系,但在課時安排上較理論課尚有一定的差距??稍诔浞终{(diào)研學(xué)生意愿和具體可操作性的基礎(chǔ)上,制定合理的管理措施,利用寒暑假等適當(dāng)延長相應(yīng)實踐課程的實習(xí)時間。提前規(guī)劃和啟動畢業(yè)設(shè)計,讓學(xué)生在最后一個學(xué)期開始前有充裕的時間進(jìn)行前期資料準(zhǔn)備,確保學(xué)生有足夠的時間在實踐基地實習(xí)。(2)企業(yè)參與教學(xué)。在土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案制定、教材編寫和選用等方面多考慮企業(yè)的需求和建議,甚至在理論課堂教學(xué)中也可適當(dāng)?shù)丶哟笃髽I(yè)的參與度。另外,開設(shè)由企業(yè)專家講授的課程,邀請企業(yè)專家定期或不定期地開展土木工程實踐方面的講座,讓企業(yè)真正全過程地參與本科教學(xué)工作,并在此基礎(chǔ)上加大實踐基地建設(shè)力度,更好地反哺實踐教學(xué)。
2.2深化校企合作,共創(chuàng)雙贏局面
(1)建立實踐基地建設(shè)的新機(jī)制。實踐教學(xué)的質(zhì)量關(guān)鍵在于教學(xué)效果。學(xué)校要勇于打破實踐基地建設(shè)片面追求數(shù)量和質(zhì)量的機(jī)制,將人才培養(yǎng)擺在更加根本的位置,突出實踐教學(xué)效果,發(fā)揮學(xué)校智力和技術(shù)優(yōu)勢,并根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選擇有較高社會責(zé)任感、有意愿也有能力培養(yǎng)人才的企業(yè)共同建設(shè)實踐基地。(2)增強(qiáng)企業(yè)建設(shè)實踐基地的雙贏意識。企業(yè)要合理、清晰地規(guī)劃未來發(fā)展目標(biāo),破除過度聚焦于在實踐基地建設(shè)人、財、物等方面的付出。擴(kuò)大視野,科學(xué)配置,將接受學(xué)生實習(xí)作為緩解用人緊張的重要措施,將實踐基地建設(shè)作為宣傳企業(yè)文化、樹立企業(yè)形象的重要途徑,將學(xué)校的智力和技術(shù)資源優(yōu)勢作為解決企業(yè)生產(chǎn)中實際問題的重要手段。(3)加大校企雙方師資交流力度。土木工程專業(yè)教師,尤其一些青年教師通常是畢業(yè)后直接走向教師崗位,科研經(jīng)驗豐富,但缺乏一定的實際工程經(jīng)驗,而企業(yè)技術(shù)人員常年在工程一線,科研工作則相對滯后。校企雙方可制定相應(yīng)的政策措施,借助實踐基地安排青年教師入企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉,積累工程經(jīng)驗,學(xué)校則通過設(shè)置相應(yīng)的課程、科研項目等對企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)再培訓(xùn)。通過校企雙方的人才交流,為實踐基地建設(shè)建立堅實的師資保障。
2.3強(qiáng)化校企交流,穩(wěn)定實踐基地
(1)加強(qiáng)校企雙方交流,完善實踐基地管理。學(xué)校要設(shè)立專門分管實踐基地建設(shè)的人員,定期聯(lián)系實踐基地,加強(qiáng)校企雙方關(guān)于實習(xí)計劃、要求、崗位等信息的互動溝通,企業(yè)也要進(jìn)行積極、合理地反饋。健全規(guī)范高效的運(yùn)行管理體制,尤其是發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)等信息化手段在實踐基地建設(shè)、管理中的作用,及時解決合作中出現(xiàn)的問題。嚴(yán)格保證實踐基地建設(shè)資金,定期表彰實踐基地建設(shè)和管理的先進(jìn)集體和個人。(2)創(chuàng)新實踐內(nèi)容和文化,穩(wěn)定實踐基地建設(shè)。企業(yè)要充分考慮土木工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),注重培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實踐動手能力,鼓勵學(xué)生進(jìn)行新概念、新想法的嘗試,激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性。同時,積極推動形成濃厚的創(chuàng)新實踐文化氛圍,舉辦各種形式多樣、內(nèi)容豐富的創(chuàng)新實踐活動,宣傳創(chuàng)新實踐成果,擴(kuò)大實踐基地的影響力,用實踐項目和企業(yè)文化吸引更多學(xué)生進(jìn)入實踐基地實習(xí),從而穩(wěn)步推進(jìn)實踐基地建設(shè)。
3總結(jié)與展望
土木工程作為傳統(tǒng)的工學(xué)類專業(yè)之一,學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)一直是專業(yè)教育的核心,尤其是隨著“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實施,更是將創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)上升到更加重要的位置。因此,實踐基地作為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的主要場所,要從實踐教學(xué)課程、校企合作交流、師資隊伍等方面全方位保證實踐教學(xué)質(zhì)量。同時,隨著土木工程行業(yè)內(nèi)部競爭越來越全球化的趨勢,如何大力實施“走出去”戰(zhàn)略,積極開拓國際化的實踐基地,進(jìn)一步開闊學(xué)生的國際視野,將是今后培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性土木工程人才的關(guān)鍵和方向。
作者:繆海鋒 姜秀英 單位:浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院
主要參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:土木工程;管理;工程造價;有效控制;措施
土木工程一直以來都是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力,已經(jīng)成為我國社會經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分,隨著經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展得到一定程度上的發(fā)展,推動了土木工程事業(yè)、建筑行業(yè)及經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。土木工程管理與工程造價有效控制是土木工程質(zhì)量得以有效保證和提高的關(guān)鍵,所以引來了很多相關(guān)人士關(guān)注。土木工程管理不僅包括了工程質(zhì)量管理,還包括了工程施工進(jìn)度管理與施工成本控制等環(huán)節(jié),而工程造價則包括工程決策、設(shè)計、投標(biāo)、施工、審計變更及竣工審核等階段的全部費(fèi)用控制,所以工程造價需要施工單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位協(xié)同進(jìn)行有效控制。對此,下文分別詳細(xì)分析了土木工程管理措施及工程造價有效控制措施。
1土木工程管理措施
1.1加強(qiáng)對土木工程質(zhì)量與安全的管理力度
第一,在施工階段土木工程施工管理人員及施工人員要深刻認(rèn)識到土木工程質(zhì)量與安全管理的重要性,因為合理有效的質(zhì)量與安全管理能夠有效提高土木工程施工安全性及質(zhì)量,降低土木工程施工中安全事故及返工發(fā)生率;第二,在施工過程中建設(shè)單位必須與監(jiān)理和施工單位根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定簽訂標(biāo)準(zhǔn)合法的施工合同看,以實現(xiàn)對施工標(biāo)準(zhǔn)范圍的確定控制,進(jìn)而達(dá)到控制和提高土木工程施工質(zhì)量的目的;第三,要盡可能選擇高質(zhì)量且安全性能強(qiáng)的施工材料,并在材料使用過程中引用先進(jìn)的施工技術(shù),以便于土木工程施工中安全性及可靠性的同時提高,從而提高土木工程質(zhì)量;第四,施工單位需要對施工人員進(jìn)行定期化、專業(yè)化及系統(tǒng)化施工技術(shù)培訓(xùn),以促進(jìn)施工人員技術(shù)應(yīng)用能力的提高,另外還需要對施工人員進(jìn)行思想政治教育與道德教育,以促進(jìn)施工人員責(zé)任心的提高;第五,監(jiān)理單位要加強(qiáng)對施工過程的監(jiān)督及管理力度,以保證土木工程施工的質(zhì)量達(dá)標(biāo),同時還可以及時發(fā)現(xiàn)和解決施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題、技術(shù)問題扥等[1]。
1.2加強(qiáng)對土木工程施工進(jìn)度的管理力度
土工工程因具有施工周期長、施工技術(shù)要求要、施工項目多等特點(diǎn),到土木工程施工難度增大,最終影響土木工程施工進(jìn)度,導(dǎo)致土木工程經(jīng)濟(jì)效益受到影響,所以要加強(qiáng)對土木工程施工進(jìn)度的管理度。具體加強(qiáng)措施如下:第一,施工設(shè)計階段,設(shè)計人員需要與施工人員及工程負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通與交流,并到工程施工現(xiàn)場進(jìn)行實地勘查,然后根據(jù)溝通結(jié)果及勘查結(jié)果制定相應(yīng)的的施工進(jìn)度計劃表;第二,施工階段,監(jiān)理單位需要深刻意識到自己的監(jiān)督及管理責(zé)任,并自己的工作職責(zé)落到實處,即督促施工人員施工過程中嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖及進(jìn)度計劃進(jìn)行;第三,土木工程施工過程中施工負(fù)責(zé)人及總監(jiān)需要嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃表要求,結(jié)合施工技術(shù)要求,將施工進(jìn)度作進(jìn)一步的優(yōu)化及細(xì)化,并認(rèn)真落實;第四,對于工程變更問題,監(jiān)理人需要與設(shè)計人員及施工人員及時進(jìn)行會議召開,以及時對施工設(shè)計圖進(jìn)行針對性調(diào)整和修改,并重新制定出相應(yīng)的施工進(jìn)度計劃表[2]。
1.3加強(qiáng)對土木工程成本的管理力度
土木工程的特點(diǎn)決定土木工程成本高,為實現(xiàn)土木工程經(jīng)濟(jì)效益,就必須加強(qiáng)對土木工程成本的管理。具體加強(qiáng)措施有以下幾點(diǎn):第一,在土木工程施工質(zhì)量、施工進(jìn)度得以保證的前提下,對土木工程施工材采購費(fèi)、施工人員勞務(wù)費(fèi)、施工設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)及其他費(fèi)用進(jìn)行控制,以降低土木工程成本。第二,要對材料的施工標(biāo)準(zhǔn)、施工人員的聘用標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備的購買標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理化調(diào)整,如盡可能選擇質(zhì)量好且價格適中的施工原材料;選擇使用壽命長、性能齊全且維修費(fèi)用低的施工設(shè)備;聘用施工技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)且施工經(jīng)驗豐富的施工技術(shù)工作人員[3]。
2土木工程造價有效控制措施
2.1決策與設(shè)計階段的土木工程造價控制措施
第一,工程規(guī)模方面,通過市場調(diào)查并結(jié)合類似工程進(jìn)行對比研究,確定工程規(guī)模,確保工程投資正確性。第二,項目設(shè)計方面,要充分了解工程項目建設(shè)地理特征和氣候特點(diǎn)。
2.2施工階段土木工程造價控制措施
第一,招標(biāo)投標(biāo)造價控制。要對招標(biāo)的過程進(jìn)行監(jiān)督,以保證招標(biāo)的公正性、公開性及客觀性,同時還要在土木工程現(xiàn)場進(jìn)行勘察,以全面了解工程的特點(diǎn)、類型、規(guī)模、設(shè)備及材料供應(yīng)、計價清單等;第二,審計設(shè)計變更造價管理控制,審計人員及設(shè)計人員進(jìn)行變更施工方案設(shè)計及造價核算時,需要與施工人員進(jìn)行溝通,以了解工程的實際變化,然后分別對已經(jīng)發(fā)生變動的施工材料、施工人員等進(jìn)行調(diào)整,并對相應(yīng)施工設(shè)計圖、施工進(jìn)度計劃表和施工造價進(jìn)行調(diào)整。第三,加強(qiáng)對土木工程造價管理的完善,這要求監(jiān)理工作人員要將自己的監(jiān)督及管理職責(zé)落到實處,以保證施工人員的工作工作效率,進(jìn)而提高土木功臣施工效率。
2.3竣工決算階段土木工程造價控制措施
第一,一定要根據(jù)招標(biāo)文件、施工合同及工程實際等,來對土木工程造價進(jìn)行核算,進(jìn)行核算過程中還要遵守“以現(xiàn)行計價方式為基準(zhǔn)”的原則;第二,土木工程審計工作人員不要紙上談兵,而是要到土木工程施工現(xiàn)場進(jìn)行全面性的勘察,以獲取準(zhǔn)確度高施工參數(shù),然后根據(jù)工程量計算方法及原理,核算出土木工程的造價。
3結(jié)語
土木工程是我國建筑工程體系中最重要的一種,通常情況下與房屋建筑工程一起存在于大型的建筑項目中,不但對人們的生活產(chǎn)生了最大影響,還在一定程度上推動了土木工程事業(yè)、建筑行業(yè)、城市化建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使人們對土木工程的重視度及關(guān)注度越來越高,尤其是對土木工程管理與工程造價控制的重視。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;抗震
1土木結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震要求概況
地震的發(fā)生具有一定的瞬時性以及隨機(jī)性,當(dāng)前國際上還未出現(xiàn)能夠精確的預(yù)報地震的測量儀器。在建筑工程當(dāng)中,土木工程結(jié)構(gòu)是建筑物的基礎(chǔ),其結(jié)構(gòu)在發(fā)生地震時會出現(xiàn)一定的形變現(xiàn)象,嚴(yán)重時還會出現(xiàn)倒塌。因此在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中一定要根據(jù)其結(jié)構(gòu)的抗震理論以及抗震設(shè)計的實際經(jīng)驗來分析結(jié)構(gòu)的抗震反應(yīng)狀況以及能力。同時設(shè)計人員在設(shè)計時要以抗震規(guī)范及當(dāng)?shù)貙嶋H情況為依據(jù)來進(jìn)行靈活的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,逐步的解決在設(shè)計當(dāng)中出現(xiàn)的諸多問題,從而保證設(shè)計的質(zhì)量。此外,建筑結(jié)構(gòu)的整體體型以及銜接位置的構(gòu)造設(shè)計也是影響其抗震性能的主要因素,因此在設(shè)計的過程中要充分的考慮這兩點(diǎn),從根本上來提升結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2影響土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能的因素
2.1土木工程建設(shè)的場地選擇
對于土木工程結(jié)構(gòu)來說,其場地的合適與否是影響其抗震性能的因素之一。因此,在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)的過程中,工作人員首先要做的就是選擇一定合理的施工場地,從而保證土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能。但是,在選擇結(jié)構(gòu)施工場地的過程中要注意以下幾點(diǎn):(1)仔細(xì)檢查場地的地基狀況。土木工程結(jié)構(gòu)施工場地的地基只有在保證擁有一個平穩(wěn)的狀態(tài),才能夠避免其在發(fā)生地震時由于地基不穩(wěn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞甚至是倒塌的現(xiàn)象。(2)保證場地的平坦性以及開闊性。在發(fā)生地震時,通常都會出現(xiàn)斷層以及滑坡的現(xiàn)象,因此在選擇場地時一定要選擇較為開闊平坦的地區(qū),從而保證地基的穩(wěn)定性,以此來提高結(jié)構(gòu)的抗震性能,從而避免出現(xiàn)滑坡以及斷層的現(xiàn)象。
2.2材料的選用以及結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計
合適的建筑材料以及結(jié)構(gòu)體系與土木工程結(jié)構(gòu)的抗震性能有著非常緊密的聯(lián)系。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系和材料的選擇時一定要根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震的需要來進(jìn)行,以此來提升結(jié)構(gòu)的抗震性能。當(dāng)前,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時土木工程施工當(dāng)中常用的結(jié)構(gòu)體系之一,但是其在使用當(dāng)中常會出現(xiàn)側(cè)移以及彎曲的現(xiàn)象,大幅度的降低了結(jié)構(gòu)的抗震性能。實際上,鋼結(jié)構(gòu)以及型鋼混凝土這類的結(jié)構(gòu)能夠有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能和降低柱斷面尺寸,從而達(dá)到抗震的目的。
2.3合理控制土木工程結(jié)構(gòu)的高度
無論是何種結(jié)構(gòu)都要對其高度進(jìn)行合理的控制,這樣才能夠保證結(jié)構(gòu)的抗震性能。在地震災(zāi)害當(dāng)中,建筑結(jié)構(gòu)的受損程度與其高度是成正比的,因此要想降低地震對結(jié)構(gòu)的破壞就要將其高度控制在合理的范圍內(nèi)。過高的建筑結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性就不能夠承受地震的沖擊力,結(jié)構(gòu)也就出現(xiàn)一定的變形現(xiàn)象。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計人員要結(jié)合工程施工環(huán)境以及現(xiàn)場的情況來進(jìn)行高度的確定,以此來提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
3土木工程建筑的主要抗震措施
3.1在土木工程的地基中使用特殊的防震材料
在土木工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中使用隔震材料主要針對其地基進(jìn)行的,這主要是為了降低地震對建筑物的傷害。建筑地基在傳統(tǒng)的抗震處理當(dāng)中通常是在其底部進(jìn)行黏土以及砂子的鋪設(shè),這種方式雖有一定的抗震效果,但是卻未有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。當(dāng)前,在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)地基抗震處理當(dāng)中,傳統(tǒng)的砂子和黏土已經(jīng)被現(xiàn)代瀝青所替代,這就有效的提高了地基的抗震性能,從而降低了地震災(zāi)害對結(jié)構(gòu)的影響。
3.2重視工程場地的選擇
在選擇結(jié)構(gòu)施工場地之前,設(shè)計人員首先要考核整個工程場地,分析工程施工場地的狀態(tài),同時在確定場地時要對當(dāng)?shù)氐臍夂?、地理環(huán)境、地形以及場地的地質(zhì)條件進(jìn)行細(xì)化并充分的考慮,要避開凹陷、滑坡以及斷層的地段,若必須在這些地段上進(jìn)行施工則要進(jìn)行有效的安全防護(hù),從而保證結(jié)構(gòu)的安全性。
3.3在建筑物的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置隔震裝置
在發(fā)生地震時,其能量會從建筑物的底部逐步的傳遞到其頂部,也就是說其能量是不斷上升的。因此在建筑物的各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置一定的隔震材料或減震器能夠降低地震能量傳遞的影響。由于高層建筑使用隔震裝置會將樓層的自震周期加強(qiáng),隔震裝置的作用不能夠得到有效的發(fā)揮,因此其不適用于高層建筑當(dāng)中。在較低的建筑當(dāng)中應(yīng)用的隔震材料較為常見的是橡膠墊以及混合隔震措施,在進(jìn)行隔震設(shè)計時,粘性隔震、設(shè)置隔震支座以及摩擦隔震這三種方式較為常用。其中,在建筑物當(dāng)中設(shè)置隔震支座能夠有效的提高建筑物的穩(wěn)定性,同時能夠吸收地震能量,具有一定的自我恢復(fù)能力,其應(yīng)用更加的廣泛。
3.4均勻地進(jìn)行豎向設(shè)計
設(shè)計人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要合理的掌握控制建筑高寬比以及上下結(jié)構(gòu)比例之間的豎向收進(jìn)尺寸,同時要對其豎向受力進(jìn)行深入的分析,從而保證抗震性能。同時,設(shè)計人員要確保結(jié)構(gòu)不會在突然受力的作用下而出現(xiàn)變形現(xiàn)象,也就是說要保證結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度和剛度,這就要求其在設(shè)計時要保證洞口的整齊性。此外,設(shè)計人員要保證同一層的豎向構(gòu)件與其它層剛性的一致性,通過合理的措施來提高結(jié)構(gòu)的延性,從而保證其整體剛度的平衡性,同時確保其能夠有效的分散地震的能量。
4結(jié)束語
綜上,抗震性能以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性是在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的重點(diǎn),同時也是人們關(guān)注的重點(diǎn)。在設(shè)計過程中,設(shè)計人員要掌握現(xiàn)場的情況,選擇合適的施工場地、布置合適的結(jié)構(gòu)體系以及使用抗震材料,掌握抗震設(shè)計要點(diǎn),從而有效的提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性。
參考文獻(xiàn):
[1]趙復(fù)蘇.探討土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震研究[J].工程技術(shù):文摘版.
【關(guān)鍵詞】土木工程;設(shè)計
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性
(1)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是關(guān)系到整個建筑的質(zhì)量與安全的關(guān)鍵,尤其是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性已經(jīng)成為土木工程考慮的首要因素。現(xiàn)代社會,建筑行業(yè)蒸蒸日上的發(fā)展對于建筑的質(zhì)量與安全的要求越來越嚴(yán)格,因此,要保證土木工程的質(zhì)量與安全,必須要重視土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。
(2)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到施工單位施工水平的高低。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程的前期準(zhǔn)備,也是關(guān)鍵所在,前期設(shè)計工作質(zhì)量不高,將會導(dǎo)致后期的施工過程不能順利進(jìn)行,嚴(yán)重的會引起施工中的不安全事故的發(fā)生,威脅到了施工人員的生命安全,并增加了建筑成本,影響到整個建筑的質(zhì)量水平。
(3)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計也關(guān)系到國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展與人們的生命安全。土木建筑工程是國家的基礎(chǔ)事業(yè),關(guān)系到國家的整體發(fā)展情況,只有做好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計,才能保證整個工程達(dá)到國家建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。
二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題的解決措施
(1)設(shè)計詳細(xì)的圖紙。土木結(jié)構(gòu)主要是體現(xiàn)在土木圖紙中,同時也是施工時的重要依據(jù)。一旦圖紙出現(xiàn)問題,就會影響到整個土木的施工。所以,設(shè)計土木圖紙的土木結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)的按照規(guī)范完成,不能盲目的為了追求速度而將標(biāo)注省略。與此同時,在設(shè)計圖紙的過程中,對于所出現(xiàn)的復(fù)雜之處、細(xì)微之處要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注,以免在日后的土木工程施工過程中出現(xiàn)一些較為麻煩的情況。圖紙設(shè)計師在設(shè)計圖紙結(jié)束后,應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的檢查,認(rèn)真的審核出圖紙中是否存在一些錯誤。如若有,則應(yīng)該及時的進(jìn)行改正,避免一些不必要的損失。
(2)設(shè)計內(nèi)力組合。內(nèi)力組合是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的關(guān)鍵點(diǎn),要在調(diào)整結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)設(shè)計。在進(jìn)行抗震設(shè)計時,構(gòu)件材料的強(qiáng)度要大于未考慮抗震要求時的材料強(qiáng)度。若是以普通抗震設(shè)計材料強(qiáng)度對抗震系數(shù)加以計算,那么在實際工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中要對系數(shù)加以調(diào)整。經(jīng)過全面的抗震系數(shù)調(diào)整,提高土木工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。
(3)嚴(yán)格的遵循設(shè)計規(guī)范。在當(dāng)前土木業(yè)迅速發(fā)展的今天,如若想保證土木行業(yè)能夠健康發(fā)展,則要求土木商必須嚴(yán)格遵守土木行業(yè)方面的法律法規(guī),按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行活動。這就對土木結(jié)構(gòu)設(shè)計師提出了很高的要求,即作為一名土木結(jié)構(gòu)設(shè)計師,不但要認(rèn)真的學(xué)習(xí)設(shè)計的規(guī)章制度,也要按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。以此來促進(jìn)建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計向著規(guī)范化的方向發(fā)展,避免在土木過程中發(fā)生一些安全問題。
三、提高土木工程結(jié)構(gòu)安全性的方法
(1)從管理上保證設(shè)計的安全性。房地產(chǎn)開發(fā)人員在選擇設(shè)計單位時,一定要選擇有保障、實力較強(qiáng)以及管理先進(jìn)的設(shè)計單位。因為這樣的設(shè)計單位一般具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗,同時他們也具有先進(jìn)的管理理念,并且設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)都較高。因此,這樣可以在設(shè)計中更好的提高設(shè)計質(zhì)量,以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。
(2)對相應(yīng)的理論進(jìn)行完善和提高。在設(shè)計中要對相應(yīng)的設(shè)計理論進(jìn)行完善和提高,即要求對一些概念性設(shè)計有比較深入的了解,并在此基礎(chǔ)上保持設(shè)計思路的清晰。所以,現(xiàn)在的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)成為了保證結(jié)構(gòu)安全性的主要設(shè)計思路。
(3)在設(shè)計中做到準(zhǔn)確全面。在設(shè)計中,應(yīng)該使用科學(xué)化和系統(tǒng)化的管理對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計項目進(jìn)行細(xì)分,這樣有助于將設(shè)計的子項目逐一進(jìn)行完善和審核,也可以保證在設(shè)計中不會遺漏任何項目和計算內(nèi)容。然而,許多設(shè)計事故多是由于設(shè)計中某一項目或計算參數(shù)的遺漏造成的。因此,在設(shè)計中對整個過程進(jìn)行細(xì)致而嚴(yán)格的管理、監(jiān)控和審核就很有必要。
(4)注重對設(shè)計文件的說明。設(shè)計文件的說明主要是對施工人員的操作提供指示,設(shè)計者應(yīng)該注重說明的表述要既簡單又準(zhǔn)確,這樣才能使不同素質(zhì)施工人員都能了解設(shè)計的內(nèi)容。尤其在復(fù)雜的設(shè)計中更應(yīng)該注意文件的說明,以保證在施工中結(jié)構(gòu)的安全性和設(shè)計的安全預(yù)期方向一致。
四、設(shè)計人員應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)水平,嚴(yán)格設(shè)計過程的管理
對土木工程的設(shè)計人員的選用,應(yīng)選擇綜合素質(zhì)高的,嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的,設(shè)計經(jīng)驗比較豐富且有責(zé)任感的人員,以保證其土木工程的設(shè)計質(zhì)量。并應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計人員的理論學(xué)習(xí),尤其應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計計算理論和方法的學(xué)習(xí),并熟練掌握,同時不斷更新知識體系,使自己所掌握知識和水平保持在這個領(lǐng)域的前沿水平。對于設(shè)計人員設(shè)計過的數(shù)據(jù),應(yīng)認(rèn)真核對。
在進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)該要堅持安全第一的原則,只有以安全為前提促進(jìn)企業(yè)的全面發(fā)展,才能保證建筑設(shè)計和施工的經(jīng)濟(jì)性。提高設(shè)計人員的專業(yè)知識和能力,并要求遵守安全設(shè)計規(guī)范,同時提高土木工程設(shè)計人員識別質(zhì)量安全的能力,以確保每一個建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全性。以建筑物的安全為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上節(jié)約成本。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是以保證建筑安全性和經(jīng)濟(jì)性為根本的,只有將二者綜合起來考慮,才能實現(xiàn)安全性和經(jīng)濟(jì)性的和諧統(tǒng)一。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:土木工程設(shè)計;結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù);應(yīng)用建議
土木工程是建筑的主要分支學(xué)科,其水平的提升需要在工程實踐中不斷探索與創(chuàng)新,而非理論闡述或科學(xué)試驗?;谕聊竟こ痰倪@一特性,在具體落實土木工程建設(shè)項目中,需要結(jié)合以往土木工程建設(shè)實例,科學(xué)、合理的設(shè)計土木工程,尤其是結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用,使技術(shù)設(shè)計具有較強(qiáng)的應(yīng)用性,為后續(xù)高質(zhì)量的、高效率的建成土木工程奠定基礎(chǔ)[1]。所以,土木工程設(shè)計中,結(jié)合實際情況及相關(guān)案例,科學(xué)、合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)應(yīng)用是非常有意義的。
1土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用分析
綜合以往土木工程建設(shè)實例,土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用設(shè)計中容易在鋼筋混凝土設(shè)置、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計機(jī)理和方式選擇、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)劣勢分析等方面出現(xiàn)差錯,導(dǎo)致土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用不佳。為了建成高質(zhì)量的土木工程,在具體進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用設(shè)計中,尤為注意強(qiáng)化以上幾方面。
1.1鋼筋混凝土的設(shè)置
鋼筋混凝土是由鋼筋與混凝土組成的,混凝土與鋼筋質(zhì)量高低、性能好壞等方面均會影響鋼筋混凝土的應(yīng)用性。為了提高鋼筋混凝土的應(yīng)用性,在設(shè)計工作中應(yīng)當(dāng)充分說明鋼筋混凝土的配置要求,即混凝土配置方面,保證骨料、水泥、碎石等混凝土原材料符合施工要求;按照工程建設(shè)要求,計算混凝土原材料配置比;根據(jù)混凝土應(yīng)用強(qiáng)度等相關(guān)要求,說明混凝土振搗要求,如振搗力度、振搗時間、振搗方式等。在鋼筋選用方面,根據(jù)鋼筋混凝土應(yīng)用要求,說明選用鋼筋類型,即柔性和剛性鋼筋;分析鋼筋應(yīng)用作用,說明所用鋼筋彎曲度、強(qiáng)度、表面圓滑度等[2]。以便采購人員嚴(yán)格按照土木工程設(shè)計方案來進(jìn)行材料采購。
1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計機(jī)理與方式選擇
鋼筋與混凝兩種施工材料在受力性能方面存在差異,如若不能科學(xué)、合理的設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),兩種施工材料的不同受力性能,將會影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的堅固性、穩(wěn)定性。所以,土木工程結(jié)構(gòu)加固設(shè)計中,需要注意科學(xué)選擇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計機(jī)理與方式。即結(jié)合土木工程實際情況,對工程各個方面進(jìn)行載力計算,如斜截面載力計算、扭曲截面載力計算等,并分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部形狀變動的可能性,進(jìn)而選擇適合的設(shè)計機(jī)理與方式來展開鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)劣勢分析
基于以往土木工程實例,可以確定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),具有較強(qiáng)的耐久性、耐火性、抗震性、整體協(xié)調(diào)性,并且消耗的工程成本較低。但因土木工程是一項工程量大、工期長的工程,在運(yùn)輸、制作模板、施工工序作業(yè)等方面存在不確定因素,可能影響土木工程施工效果。所以,在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)加固設(shè)計中,需要注意各個細(xì)節(jié)的處理,盡量提高土木工程設(shè)計方案的有效性、應(yīng)用性[3]。
2土木工程設(shè)計中地基加固技術(shù)應(yīng)用分析
在土木工程設(shè)計中地基加固技術(shù)應(yīng)用的有效設(shè)計同樣重要。對此,設(shè)計師在進(jìn)行土木工程地基加固技術(shù)應(yīng)用設(shè)計中,需要結(jié)合結(jié)合以往土木工程實踐,優(yōu)化設(shè)計地基加固的各個方面,尤其是以下幾方面。其一,地基加固方法的科學(xué)選用。目前用于土木工程地基加固的方法有多種,如排水加固、膠結(jié)加固、擠壓加固等。但不同地基加固方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)、且針對性不同。為了提高土木工程建設(shè)質(zhì)量,需要在工程地基加固設(shè)計中,結(jié)合工程實際情況及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用適合的、有效的地基加固方法。其二,地基加固方式的正確應(yīng)用。目前土木工程地基加固的方式有兩種,即換土墊層和置換。其中,地基下部的持力層出現(xiàn)軟化情況,應(yīng)選用換土墊層方式來加固地基;而地基土層比較松軟,則采用置換土層的方式加固地基。在土木工程地基加固設(shè)計中,設(shè)計人員需要同地質(zhì)勘查人員對工程建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行勘查,了解地下結(jié)構(gòu),并以為為依據(jù),選擇適合的地基加固方式[4]。
3結(jié)束語
在我國土木工程建設(shè)越來越重要的當(dāng)下,結(jié)合以往土木工程項目建設(shè)實例,科學(xué)、合理的進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)應(yīng)用設(shè)計是非常必要的,這可以大大提高土木工程設(shè)計方案的應(yīng)用價值,為后續(xù)順暢的、科學(xué)的、合理的進(jìn)行土木工程施工做鋪墊。所以,優(yōu)化設(shè)計土木工程結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)應(yīng)用很有必要。
參考文獻(xiàn)
[1]閆杰.土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用分析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2015(4):57-57.
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關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展、土木工程、資源節(jié)約、施工控制
Abstract: As a basic our country's social development policy, sustainable development in civil engineering also has an important significance to the application. The sustainable development of the civil engineering not only can greatly save engineering resources, but also can realize the use of resource and regeneration. From the point of sustainable development, this paper analyzes measures in civil engineering materials and construction stage of sustainable development in order to realize social, economic and environmental coordinated development.
Key Words: sustainable development, civil engineering, conservation of resources, the construction control
中圖分類號: TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
一、可持續(xù)發(fā)展與土木工程
可持續(xù)發(fā)展這一概念作為一種資源管理理念,最初只應(yīng)用于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,如漁業(yè)和林業(yè)。其主要內(nèi)涵是,在有限的全部資源里,僅對其中的部分資源加以收獲利用,對剩下的資源加以保護(hù),然后通過新生資源對原來收獲利用的資源加以補(bǔ)充,以確保資源不受到破壞。這此基礎(chǔ)上也衍生出可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)量這一概念。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵也得到極大延伸,并可被應(yīng)用于土木工程之中。為實現(xiàn)土木工程中的資源最大限度的節(jié)約,我們可以從土木工程的原料及施工控制等兩個方面來研究探索土木工程領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
二、土木工程中的可持續(xù)發(fā)展研究
1、原料的可持續(xù)利用
土木工程中原料的正確選擇使用對于土木工程可持續(xù)發(fā)展意義重大。原料的選用要遵循選用生態(tài)建材這一根本原則。生態(tài)建材不僅可以達(dá)到不污染環(huán)境的效果,而且還能保證更好的使用性能。
舉例來說,由于地震對土木工程建筑具有極強(qiáng)的破壞力,考慮建材的抗震性、結(jié)構(gòu)跨越及高層穩(wěn)定性就顯得尤為必要。這就迫使土木工程建設(shè)鋼材向著專業(yè)化、低屈服點(diǎn)、極厚化、高強(qiáng)度等方向發(fā)展。為提高鋼材彈塑性,更多的吸收地震時的震動能量,SN系列鋼材應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)的5S、SM鋼材相比,它具有更高的收縮率、屈服比。土木工程建筑行業(yè)通常需要高強(qiáng)度鋼材,傳統(tǒng)方法是在添加碳元素當(dāng)量,但是這會造成焊接性能的降低。為克服這一問題,基于造船鋼材生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的TMCP鋼不僅可以保證良好的高強(qiáng)度穩(wěn)定性及焊接性能,還可以保證焊接箱型斷面柱的焊接要求,這種鋼材廣泛的應(yīng)用于大于40毫米的鋼板上。
另一種應(yīng)用最為普遍的生態(tài)建材是高性能混凝土。這中高性能混凝土在二十世紀(jì)九十年才被人們所發(fā)現(xiàn),雖然傳統(tǒng)的混凝土在考慮加強(qiáng)強(qiáng)度的同時,耐久性、抗凍融、抗?jié)B漏等性能也得到了相應(yīng)的改善。但是隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展和施工環(huán)境的要求不斷加大,傳統(tǒng)的混凝土已經(jīng)不能滿足要求。在環(huán)境惡劣、施工困難的工程中,混凝土除了要具備高強(qiáng)度之外,還必須具備惡劣環(huán)境下壽命長、體積穩(wěn)定性好、工作性能優(yōu)良的特點(diǎn)。這就是高性能混凝土產(chǎn)生的必然性。
2、施工階段中的可持續(xù)發(fā)展
對于土木工程施工階段中的可持續(xù)發(fā)展,我們可以從兩個方面進(jìn)行概括:一是施工準(zhǔn)備階段,二是施工進(jìn)行階段。
施工準(zhǔn)備階段:為保證施工能夠順利進(jìn)行,必須做好施工準(zhǔn)備工作。其中包括:獲得施工準(zhǔn)許的法律文件及依據(jù),對施工將用到的原材料的調(diào)查及檢驗工作,對施工單位及人員的考察及施工條件的確認(rèn)工作,掌握完整的施工流程及關(guān)鍵點(diǎn)、統(tǒng)籌安排施工現(xiàn)場、設(shè)備、人員、資金、物流、技術(shù)等資源,保證一切就位,同時應(yīng)該對施工進(jìn)行階段可能會發(fā)生的意外及風(fēng)險做好評估及預(yù)測,做好應(yīng)對措施方案。
施工進(jìn)行階段:施工準(zhǔn)備工作完成以后,根據(jù)凍結(jié)的設(shè)計圖紙及技術(shù)文件,有序的開展施工工作。在施工進(jìn)行階段中,為保證施工質(zhì)量及預(yù)期計劃,要對施工的質(zhì)量、成本、工程進(jìn)度進(jìn)行不斷跟蹤,對偏離施工計劃及質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的項目要進(jìn)行及時反饋糾正,以保證施工的順利進(jìn)行及交付使用。
對于土木工程施工階段的可持續(xù)發(fā)展,首先,應(yīng)該由承包商和設(shè)計單位對施工場地內(nèi)自然存在的構(gòu)建物、文化特征、自然風(fēng)貌進(jìn)行識別,然后制定合理的設(shè)計方案,在后續(xù)的施工過程中,對這些自然存在的特征進(jìn)行保留,不予以破壞,這是可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。
為做到上述要求,合理的可持續(xù)的場地設(shè)計必不可少。承包商應(yīng)該根據(jù)設(shè)計單位對施工場地使用方法的具體要求,再基于自己的工程經(jīng)驗,有效結(jié)合制定出滿足設(shè)計單位要求,并且盡可能破壞場地規(guī)劃的施工方案,方案中應(yīng)該明確以下內(nèi)容:施工場地中必須保護(hù)的植被區(qū)域或者構(gòu)建特征、如何進(jìn)行這些保護(hù)的措施方案、基于滿足經(jīng)濟(jì)、設(shè)計、施工的條件下,如何避免破壞規(guī)定的區(qū)域、如何最優(yōu)化的安置施工設(shè)備及施工管線等。為做到施工過程的可持續(xù)發(fā)展,我們從以下幾個方面展開敘述:
避免水資源的浪費(fèi)。為控制水資源的浪費(fèi),降低施工成本,我們可以使用流量較小的設(shè)備來控制水資源,在施工場地允許的條件下,充分實現(xiàn)廢水資源的再利用及生產(chǎn)用水的循環(huán)利用。
避免電能的浪費(fèi)。施工中對電能進(jìn)行監(jiān)測利用率,通過安裝聲控或光孔照明工具或者節(jié)能燈具實現(xiàn)對電能的控制,以減少成本。另外,還可以通過使用節(jié)能型施工設(shè)備及合理安排施工時間來進(jìn)行控制。
合理控制原料的控制。為降低施工所需原料的庫存成本、周轉(zhuǎn)人工成本及降低原料在周轉(zhuǎn)中的消耗率,必須對采購、倉庫保管等工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排,以減少不必要的搬運(yùn)及庫存時間。
注重可回收資源的回收利用。這是施工階段可持續(xù)發(fā)展的主要手段,主要表現(xiàn)在兩個方面:一是使用的原料中盡量是可再生的或者是含有可再生成分,這樣可以不僅減小了對資源的破壞,而且可以將可回收部分回收再利用。二是提高原材料的回收利用率,比如,可以在施工場地內(nèi)建立原材料的回收再利用系統(tǒng),通過對可拆卸的原料進(jìn)行分解,保留可利用的部分,這樣不僅可以降低施工所需原料的成本,而且可以降低因處理廢料而帶來的費(fèi)用。
結(jié)語:
土木工程無時無刻不在影響著人們的日常生活,但是在施工所需的原料生產(chǎn)使用、施工作業(yè)、報廢拆除等各個過程不僅消耗了大量資源,對自然環(huán)境也產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞。但是作為社會發(fā)展不可缺少的力量,大力發(fā)展的同時又不能忽視對環(huán)境及資源的影響,所以我們要堅持可持續(xù)發(fā)展的方針不斷進(jìn)步,本文在基于土木工程可持續(xù)發(fā)展的理念之上,探討了如何在材料及施工過程中進(jìn)行控制。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:土木工程;建筑節(jié)能;可持續(xù)發(fā)展
Abstract:This paper from the viewpoint of sustainable development, discussion and analysis of the sustainable development in civil engineering, to ensure that in the modern society in the course of the construction of social, human and nature harmonious development.
Key words: civil engineering; building energy conservation; sustainable development
中圖分類號:TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
土木工程活動是人類作用于自然生態(tài)環(huán)境最重要的生產(chǎn)活動之一。其中,工程材料的生產(chǎn)與使用、工程設(shè)計、工程施工、工程建成后的使用及報廢后的拆除等過程均有消耗大量的能源,并不斷產(chǎn)生廢棄物,這些問題都將對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大影響。因此,土木工程作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),我們既要大力發(fā)展,以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要,又要注重環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約,推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境,成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中,土木工程業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)之一。在土木工程的各項專業(yè)活動中,如建筑物、公路、鐵路、橋梁、水利工程、機(jī)場等工程的設(shè)計、建設(shè)和使用,可持續(xù)發(fā)展思想的納入將對促進(jìn)人與自然地和諧,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
1 土木工程設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展
土木工程設(shè)計是后期施工的準(zhǔn)備階段,其設(shè)計的方案會直接影響到工程實體在施工、運(yùn)行與最終拆除的各個階段對環(huán)境的影響。因此,土木工程設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,工程設(shè)計人員須結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)、地理、人文環(huán)境特征,收集有關(guān)氣候、水資源、土地使用、交通、基礎(chǔ)設(shè)施、能源系統(tǒng)、人文環(huán)境等資料,力求做到工程與周圍的生態(tài)、人文環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,提高能源和材料的使用率。使得土木工程與生態(tài)環(huán)境達(dá)到完美的融合,促進(jìn)人與自然地和諧、可持續(xù)的發(fā)展。針對大型的土木建設(shè)項目,還需編制出擬建工程所需的各有關(guān)工種的相關(guān)文件,協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)、各工種之間的關(guān)系,使各工種之間能夠密切配合。在施工過程中若有突發(fā)事件發(fā)生,可根據(jù)所擬的相關(guān)文件處理,使工程得以順利進(jìn)行,縮短時間,減少不必要的環(huán)境污染。
在前期準(zhǔn)備做好后,在設(shè)計圖紙時根據(jù)所搜集的資料確定尺寸、材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等。此階段的可持續(xù)發(fā)展值得深入研究,如針對建筑的規(guī)模、高矮選擇何種建筑材料等。也有設(shè)計人員把建筑節(jié)能的觀點(diǎn)體現(xiàn)在設(shè)計中,建筑節(jié)能主要通過技術(shù)進(jìn)步、合理利用、科學(xué)管理和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理化等途徑,采用新型保溫材料,把居住建筑在長期使用中的能耗降下來。它涉及到整個房屋的構(gòu)造、采暖、采光以及新材料的使用等,達(dá)到與周圍環(huán)境的融合,體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的思想。
2 土木工程材料可持續(xù)發(fā)展
強(qiáng)度抗震用鋼材是一種比較典型的生態(tài)建材。地震作用對土木工程構(gòu)筑物的破壞極大。為了滿足建筑高層化、結(jié)構(gòu)大跨度化以及結(jié)構(gòu)抗震等要求,建筑結(jié)構(gòu)用鋼材正向高強(qiáng)度化、極厚化、低屈服比、低屈服點(diǎn)和專用化方向發(fā)展??拐鹪O(shè)計中要求考慮鋼材的彈塑性,在地震時能夠吸收地震能量,所以開發(fā)了SN系列建筑專用鋼材,該鋼材與55、SM不同之處是對屈服比和收縮率等提出了要求。建筑業(yè)要求鋼材高強(qiáng)板厚,如采用過去添加元素的方法碳當(dāng)量也隨之增高,必然降低焊接性,后來在生產(chǎn)造船鋼材技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了稱作TMCP(熱加工控制)鋼的建筑結(jié)構(gòu)用鋼。
這種鋼材在碳當(dāng)量相同的情況下,可生產(chǎn)強(qiáng)度更高的鋼材,對極厚板仍有良好的焊接性和強(qiáng)度穩(wěn)定性,并可滿足焊接箱形斷面柱的大熱輸入焊接的要求?,F(xiàn)在大于40mm的鋼板,幾乎全部使用這種鋼材。高性能混凝土是另外一種目前比較重要的生態(tài)建材。這是20世紀(jì)90年代才提出來的一種全新概念的混凝土。傳統(tǒng)混凝土設(shè)計思路以強(qiáng)度為主導(dǎo)。隨著混凝土強(qiáng)度的提高,其它各項性能,如抗?jié)B、抗凍融、耐久性得到相應(yīng)改善。但建筑技術(shù)發(fā)展到今天,對混凝土提出了更高的要求,特別是一些施工難度大、使用環(huán)境惡劣、維修工作困難,而混凝土質(zhì)量要求又高的工程,僅僅靠提高強(qiáng)度是不夠的,必須同等改善混凝土工作性能、體積穩(wěn)定性、抗凍融耐久性、在惡劣環(huán)境中的使用壽命長等性能。為滿足這些要求,混凝土必須向高性能化方向發(fā)展。
3 土木工程施工與管理階段的可持續(xù)發(fā)展
土木工程施工從施工準(zhǔn)備、施工實施至竣工驗收的整個過程除遵循相應(yīng)的規(guī)范、法規(guī)合理施工外,同時涉及可持續(xù)發(fā)展的方方面面,如對生態(tài)、人居、環(huán)境、資源和能源等的保護(hù)。因此,在施工過程中要做到以下幾方面。
首先,高效利用建筑場地資源,保護(hù)環(huán)境,減少污染。對古建筑、植被和場地周邊的重要設(shè)施設(shè)備等要制訂明確的保護(hù)方案。在保證質(zhì)量的前提下降低對人工和設(shè)備的投入,減少建造過程中對環(huán)境的損害,避免破壞環(huán)境、資源浪費(fèi)以及建筑材料的浪費(fèi)。制訂有關(guān)保護(hù)室內(nèi)外空氣、噪音污染的施工管理辦法和執(zhí)行方案。
其次,要節(jié)約資源(能源)和材料。可持續(xù)發(fā)展的最有效的手段是減少能源的消耗和建筑垃圾和廢料的產(chǎn)生。能源的40%消耗在建筑物中,30%用在交通上。因此,在設(shè)計建筑物及使用過程中,應(yīng)盡量尋求節(jié)約能源的方案,多利用風(fēng)能、太陽能和可再生能源;在建設(shè)工作中重視“變廢為寶”,減少材料的損耗??蓪U混凝土、廢磚石經(jīng)回收加工,當(dāng)作要求不高的地面材料或填充材料,也可用于筑路或重新制磚等。
再次,形成科學(xué)的管理與監(jiān)督機(jī)制。除制訂施工項目管理目標(biāo),規(guī)劃實施項目目標(biāo)的組織、程序和落實責(zé)任外,在項目管理過程中貫徹執(zhí)行:施工過程中盡可能減少場地干擾;提高資源和材料的利用效率,增加材料的回收和再利用;人員和設(shè)備的合理統(tǒng)籌等。但采用這些措施的前提是要確保工程質(zhì)量。好的工程項目質(zhì)量,可以延長項目壽命,降低項目日常運(yùn)行費(fèi)用,有利于使用者的健康和安全,促進(jìn)和帶動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,本身就是可持續(xù)發(fā)展的體現(xiàn)。
4 土木工程拆除與再循環(huán)利用環(huán)節(jié)的可持續(xù)發(fā)展
土木工程結(jié)構(gòu)在達(dá)到了設(shè)計正常使用年限之后將面臨淘汰和拆除,在拆除過程中勢必會造成環(huán)境污染,產(chǎn)生大量建筑垃圾和廢棄物。建筑垃圾占用土地,降低土壤質(zhì)量,影響空氣質(zhì)量,造成水域的污染,等等。文獻(xiàn)【3】中介紹了拆卸設(shè)計(design of disassembly或design fordisassembly,DFD),并將考慮DFD的生命循環(huán)設(shè)計和通常設(shè)計進(jìn)行比較,如圖l所示。從圖中可以看出,兩種設(shè)計的前5個生命階段是相同的,僅第6、第7階段不同。在第6階段,DFD考慮了拆卸,這符合建筑廢料和建筑構(gòu)件的再生產(chǎn)、建筑構(gòu)件的再利用和整個建筑的移位(含拆遷)。因此,對建筑物的拆除應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制和論證,對能維護(hù)使用的、新規(guī)劃能避免拆除的,盡量不拆除,也可通過建筑移位或改變建筑使用用途來延長建筑的壽命。
圖1 兩種設(shè)計生命比較
建筑物壽命終結(jié)時,將會變成廢棄物。這些建筑垃圾和廢棄物完全可轉(zhuǎn)化為再生資源和再生產(chǎn)品。例如,將含雜質(zhì)的廢棄混凝土塊,經(jīng)手工法除去大塊鋼筋等雜質(zhì)后,進(jìn)行初次篩分,將粒徑小于10mm的顆粒作為雜質(zhì)除去,再進(jìn)行初次破碎,利用電磁分離去除鎂質(zhì)雜質(zhì);二次篩分后,利用重力分離除去木塊、塑料等雜質(zhì),沖洗、分級后,即可組成所需品質(zhì)再生骨料。
以“5?12汶川地震”的重建為例,重建過程中混凝土的建筑用量是最大的,混凝土的幾種原材料中骨料用量居首位。因此,將廢棄混凝土作為再生骨料生產(chǎn)再生骨料混凝土是處理建筑廢棄物過程中一個十分重要的環(huán)節(jié)。利用廢棄建筑混凝土和廢棄磚塊生產(chǎn)粗細(xì)骨料,可用于生產(chǎn)相應(yīng)強(qiáng)度等級的混凝土、砂漿或制備諸如砌塊、墻板、地磚等建材制品。粗細(xì)骨料添加固化類材料后,也可用于公路路面基層。廢舊的磚瓦可制成免燒砌筑水泥、再生免燒磚瓦等。
五、結(jié)語
可持續(xù)發(fā)展觀念是一個永遠(yuǎn)不變的話題,在各個領(lǐng)域進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的研究探索是一個長期的過程。由于各個行業(yè)的差異,研究可持續(xù)發(fā)展不光是針對自然環(huán)境還有對社會、人文方面。在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略首先要提高人們的思想意識、觀念,把可持續(xù)發(fā)展融入到人們的心中。
土木工程是我國重要的支柱產(chǎn)業(yè),我們需要大力發(fā)展的同時也要注重環(huán)境的保護(hù)。土木工程建設(shè)與自然環(huán)境是一個矛盾體,我們需要找到它們之間的平衡點(diǎn),又有利于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又不損壞自然環(huán)境,達(dá)到它們之間的和諧發(fā)展。在土木工程建設(shè)中從設(shè)計階段開始,對選材、施工以及最終拆除階段需要在總體上把握,統(tǒng)籌規(guī)劃,在各個階段體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的思想。對于土木工程行業(yè)執(zhí)行可持續(xù)的戰(zhàn)略是有很重大的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]東南大學(xué).土木工程結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展國際會議.會議報告
[2]呂志濤.新世紀(jì)的土木工程與可持續(xù)發(fā)展[J]..交通運(yùn)輸工程學(xué)報.
關(guān)鍵詞:損傷;診斷;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TU317 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:2306-1499(2014)01-
1.前言
伴隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展,一些在役建筑物,隨著年代的久遠(yuǎn)已出現(xiàn)不同程度的損害,始終威脅著人們的生命財產(chǎn)安全,對它們的損傷診斷就顯得非常迫切,另一方面各種大型復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)迅速崛起,由于各種土木結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和其使用時的重要性,必須對出現(xiàn)損傷進(jìn)行及時診斷。因此,土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷是當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程學(xué)科十分活躍的研究領(lǐng)域,這方面的研究具有著廣泛而深遠(yuǎn)的意義。
2.結(jié)構(gòu)損傷診斷的定義和基本思路
結(jié)構(gòu)損傷的定義:結(jié)構(gòu)原有形態(tài)的破壞,結(jié)構(gòu)損傷在物理狀態(tài)空間表現(xiàn)為剛度降低,柔度增大,在模態(tài)狀態(tài)空間表現(xiàn)為固有頻率降低。結(jié)構(gòu)損傷診斷的基本思路:結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)生必然導(dǎo)致變化的結(jié)構(gòu)參數(shù)(剛度、阻尼和內(nèi)部載荷)的改變,如果正確的估計出這些變化,將對結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的評估提供一個量化的測量方法。
3.結(jié)構(gòu)損傷診斷常用方法
3.1基于固有頻率變化的損傷診斷方法
固有頻率是模態(tài)參數(shù)中最容易獲得的一個參數(shù),而且識別的精度較高,其損傷診斷的原理為。首先,根據(jù)理論模型假設(shè)結(jié)構(gòu)可能有一組損傷位置的方案,并計算每個理論方案所對應(yīng)的任意二個頻率改變量之比,然后計算實驗測量的任意二個頻率改變量之比。最后,將上述理論比值與實驗比值進(jìn)行比較,找出與實測最為接近的理論值,則該值對應(yīng)的損傷方案即為實際結(jié)構(gòu)的損傷狀態(tài),于是獲得了結(jié)構(gòu)的損傷位置。值得注意的是,此類方法認(rèn)為結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷時,僅結(jié)構(gòu)的剛度降低,而忽略結(jié)構(gòu)質(zhì)量的變化,并在結(jié)構(gòu)早期損傷之前建立一個修正的理論模型,從理論上講,發(fā)生破損以后的任意二階頻率改變量之比僅是破損位置的函數(shù),而與破損大小無關(guān)。
3.2基于振型變化的損傷診斷方法
振型包含了結(jié)構(gòu)更多的損傷信息,利用振型變化診斷結(jié)構(gòu)損傷的方法主要有如下兩種:
3.2.1振型曲率法
如果結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損,則破損處的剛度會降低,而曲率便會增大,振型曲率的變化隨著曲率的增大而增大。因此,可以根據(jù)振型曲率的變化確定損傷發(fā)生的位置,該方法以振型曲率作為定位參數(shù),需要非常臨近的測點(diǎn),以便利用中心差分法求取曲率模態(tài),這樣就要求足夠密的測點(diǎn),或者要求精度非常好的插值擴(kuò)階模態(tài),否則將增大曲率模態(tài)振型的誤差。
3.2.2振型變化圖形法
該方法是以振型相對變化量作為定位參數(shù),即損傷前后振型的差值與損傷前振型的比值,當(dāng)結(jié)構(gòu)有損傷時,受到影響的自由度上的振型相對變化量在損傷區(qū)域內(nèi)就會出現(xiàn)比較大的值,所以利用振型相對變化圖可以識別損傷的位置。事實上,上述基于振型變化的損傷識別技術(shù)當(dāng)面臨測量振型不完整和躁聲影響時,將不能識別結(jié)構(gòu)的損傷。
3.3基于柔度變化的損傷診斷方法
許多學(xué)者在利用柔度變化進(jìn)行損傷診斷方面作了有益的研究,主要原理是:在模態(tài)滿足歸一化的條件下,柔度矩陣是頻率的倒數(shù)和振型的函數(shù),隨著頻率的增大,柔度矩陣中高頻率的倒數(shù)影響可以忽略不計,這樣只要測量前幾個低階模態(tài)參數(shù)和頻率就可獲得精度較好的矩陣,根據(jù)獲得損傷前后的二個柔度矩陣的差值矩陣,求出差值矩陣中各列中的最大元素,通過檢查每列中的最大元素就可找出損傷的位置。
3.4基于剛度變化的損傷診斷方法
當(dāng)一個結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷時,剛度矩陣所提供的信息一般比質(zhì)量矩陣多,當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大損傷時,其剛度將發(fā)生顯著的變化;但是,結(jié)構(gòu)發(fā)生微小的損傷(譬如小于 5%)時,這類方法將不能進(jìn)行損傷識別。
3.5基于頻響函數(shù)(傳遞函數(shù))變化的損傷診斷方法
由于損傷引起的頻響函數(shù)的變化唯一地由損傷的類型和位置確定,雖然頻響函數(shù)的信息量大,但是損傷診斷僅利用頻響函數(shù)的一列數(shù)據(jù)。有學(xué)者利用頻響函數(shù)數(shù)據(jù)和有限元模型,結(jié)合最小秩攝動理論,并假設(shè)所有產(chǎn)生損傷的方案情況,成功地對一桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷識別。也有其他學(xué)者提出了一種傳遞函數(shù)識別損傷的方法,即頻響函數(shù)曲率法。其原理類似于振型曲率法,但不需要測試振型,比振型曲率法識別效果好。頻響函數(shù)曲率法可以很好地識別梁的損傷,至少能識別楊氏模量降低 25%這樣的損傷量,并考慮了 5%的躁聲影響。
4.結(jié)構(gòu)損傷診斷方法的研究展望
結(jié)構(gòu)損傷診斷是一門新興的多學(xué)科前沿知識交叉的學(xué)科,因此,無論理論還是實踐都有待人們深入研究??偟膩碚f,結(jié)構(gòu)損傷診斷的發(fā)展趨勢有以下幾個方面:
4.1結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理的研究
到目前為止,判斷損傷是否存在、如何確定損傷位置和計算損傷量的大小這三個問題仍然是主要問題,而且還無法解決損傷對結(jié)構(gòu)壽命的影響問題。
4.2識別小損傷的研究
對于大型結(jié)構(gòu),大損傷對系統(tǒng)參數(shù)有較大的影響,而小損傷對系統(tǒng)參數(shù)影響較小,再加上躁聲的影響,上述的許多方法就無法診斷出小損傷。然而,有些大型結(jié)構(gòu)海洋平臺、高層建筑、大型橋梁等,小損傷在較短的時間內(nèi)發(fā)展為大損傷。雖然小損傷對系統(tǒng)參數(shù)影響較小,但對局部參數(shù)影響較大。所以,小損傷的識別是一個很值得研究的方向。
4.3傳感器優(yōu)化布置的研究
結(jié)構(gòu)損傷診斷要求傳感器有完整的功能,能測量外部環(huán)境狀況的變化。具有獲得、處理及綜合多傳感器和多測點(diǎn)信息的信號處理功能。然后,單個傳感器和測量傳感器系統(tǒng)要能提供這種多元的信息。 參數(shù)值的估計涉及到代表真實結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的局限性引起的不確定性、數(shù)據(jù)中的測量誤差、不足的激勵和響應(yīng)帶寬等。特別地,結(jié)構(gòu)中傳感器的數(shù)量和位置對模型參數(shù)估算的質(zhì)量和偏差有主要的影響。因為獲得完整的模態(tài)數(shù)據(jù)對于一個大型結(jié)構(gòu)是不可能的,測量只能得到關(guān)于有限元模型所有自由度的一部分模態(tài);在橋梁結(jié)構(gòu)中,這種差異會導(dǎo)致模態(tài)擴(kuò)展或有限元模型自由度的截斷。不幸的是,這一過程不可避免會引入誤差和導(dǎo)致?lián)p傷檢測難度加大。一種替代的方法是用測量的不完整的模態(tài)來檢測損傷,然后收集更多相關(guān)的信息,可以方便地用于損傷檢測。 靜力和動力數(shù)據(jù)來自各種安裝在測量結(jié)構(gòu)中的傳感器,因此,傳感器的靈敏度、精確度和位置等對于損傷檢測是非常重要的。獲得越多的信息,損傷識別就越容易,但必須考慮成本代價,這就是為什么要確定傳感器最優(yōu)化或接近最優(yōu)化的布置。
4.4基于多學(xué)科交叉的損傷診斷方法的研究
由于各類大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)都有自己的特點(diǎn),包含了機(jī)械工程、建筑工程、材料工程和振動理論等多門學(xué)科知識,動力學(xué)方法不能夠完全取代現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)評估中的調(diào)查及檢測程序。因此,研究結(jié)構(gòu)的損傷診斷,把振動理論與信號處理、模式識別、人工智能、控制理論和材料結(jié)構(gòu)等多學(xué)科技術(shù)結(jié)合起來是一個發(fā)展趨勢。
4.5在線損傷診斷方法的研究
在線損傷診斷方法具有實時性、連續(xù)性和預(yù)測性,有巨大的實用價值和理論價值且應(yīng)用前景廣闊。目前,對該類方法的研究是一個發(fā)展趨勢,但需要解決的理論問題很多。
4.6分類法
工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為具有隨機(jī)性、模糊性和典型的個性特征,將結(jié)構(gòu)類型及損傷特征進(jìn)行分類,再用診斷的手段量化損傷特征,也許可以提高診斷的準(zhǔn)確性和效率。此外,診斷方法應(yīng)與結(jié)構(gòu)可靠度理論相聯(lián)系,而損傷診斷的最終目的就是評估結(jié)構(gòu)的可靠度。
結(jié)語:
5.結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和提高,土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷也迅速發(fā)展起來,并開始適用于重大土木工程結(jié)構(gòu)中,對可能出現(xiàn)的土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷進(jìn)行預(yù)測,評估其安全性已經(jīng)成為未來建筑工程發(fā)展趨勢,關(guān)系到建筑的安全與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào),并與國家未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān),逐步提高我國土木工程結(jié)構(gòu)的實用性以及安全性價值。
參考文獻(xiàn)
[1] 姜浩.喬麗.土木工程結(jié)構(gòu)損傷診斷方法的研究進(jìn)展綜述[J].吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報 2011-10-15