简述土木工程的内涵十篇

发布时间:2024-04-29 10:37:00

简述土木工程的内涵篇1

关键词:土木工程概论教学工程美学教育

前言

为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求,土木工程专业在第一学期开设《土木工程(专业)概论》课,旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来,土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展,如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求,需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容,并积极改进教学方法与手段来提高教学效果,我们进行了不断地探索与实践。

1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容

土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称,包涵的范围非常广泛,如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内,应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选,结合本校土木工程专业的特点,对教学内容进行了适当整合与扩展,形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有:土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深,逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况,初步具备土木工程建设的基本知识;使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排,明确教学要求与努力方向,建立理论与实践相结合的学习理念,为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。

2.注重对学生工程意识与专业素质的培养

土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。

3.适当引入工程美学教育,突出“美学育人”的功能

当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重,人们一提到土木工程,就认为是“土”和“木”的简单结合,仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠;土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中,缺少艺术气息。其实,土木工程既是物质产品也是艺术品;工程技术的实践过程也是艺术的创作过程,所以,在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵,激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬;这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐,与人文历史相结合,增加工程教育的“文化”内涵,突出“美学育人”的功能,学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵,又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。

4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键

《土木工程概论》课的内容繁杂,涉及面广,图片丰富,叙述性强,如果以课堂灌输的方式教学,不仅教师讲的口干舌燥,而且学生听得枯燥乏味,为了提高教学效果,关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。

4.1利用多媒体教学

以多媒体为载体,通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合,使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件,通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述,并结合参观进行现场教学,如充分利用校内实践教学基地(如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等);或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学,使学生的工程意识得到极大提高。其次,可观看与土木工程有关的DVD录像片,欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆(鸟巢、水立方)等,这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生,激励学生为之奋斗,既对学生进行了工程美学教育,也增强了学生的学习动力与社会责任感。

4.2结合问题式教学,使学生养成查阅文献的学习习惯

“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考,况且学时有限,学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的,采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远,讲起来比较抽象、乏味,若提问:山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损?埃及金字塔在历史上有什么作用?古人是怎样开采如此巨型石材的?又如何建造高程如此精确的工程的?这些问题既活跃了课堂气氛,又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决,如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中,在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后,联系1906年美国旧金山大地震,1923年日本关东大地震,1976年唐山大地震,再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响(包括心理方面)等文献,并思考今后如何防震减灾,作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通,学会汲取前人或他人的知识,提升理性的思维能力;并通过撰写读书报告或总结报告,训练学生写作的能力,为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础,养成遇到问题查阅文献的学习习惯。

5.结语

总之,《土木工程概论》课的内容十分庞杂,而实践性、综合性又强,需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容,引入工程美学教育,通过现场教学和参观等实践环节,采取灵活多样的教学方法与手段,激发学生浓厚的学习兴趣,使学生形成完整的工程脉络,具备初步的专业知识,引导学生顺利迈进专业的大门。

注:本文作者宿晓萍为在读博士。

课题项目:本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持,吉林省重点实验室建设项目支持。

参考文献:

简述土木工程的内涵篇2

[关键词]:土木工程;科学哲学;工程哲学

中图分类号:tB1文献标识码:a文章编号:

0引言

随着人类的进步与社会发展,土木工程作为古老又新兴的学科,依旧散发着迷人的光彩。理论的不断完善,实验精度的不断提高,规范的不断修正,使人们对土木工程的研究认识跨入了新的领域。现代科技的发展,是思维方式的发展,是智能斗争的升华。新材料的应用,新技术的开发和新施工工艺的进步,无不要求新的思维理论作为基础。解读土木工程中的科学哲学思想,成为当务之急。只有从思维层次上真正提高,才能创造出新的理论,引发新的技术革命和工艺开发。

1土木工程和哲学的历史关系

土木工程作为从人类诞生之日起就存在的最古老学科之一,具有很强的实践性,与被誉为人类科学之母的哲学有着密切的关系。

从17世纪开始,德国古典哲学范式兴起。以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。有了具体的受力分析状态作为理论基础,土木工程的研究上了一个崭新的台阶。它将结构看作是线性的,研究并模拟实际的情况,将数学证明引入了土木工程的学科,是质的飞跃。在考察结构的相互作用时,将各部分分解开来,单独计算,最终整合。虽然与实际不尽相同,但在当时的情况下,已属难能可贵。

随着社会的发展,人们对土木工程的发展要求越来越高。特别是20世纪系统论和非线性等哲学思想的新鲜出炉,土木工程更加散发着勃勃生机。人们认识到结构不是一个线性的系统,而是非线性的。结构的相互作用也是要作为一个整体考虑,是一个系统,并将概率论与分形等思想融入其中,将土木工程的发展推上了一个新的高峰。

2现代土木工程的哲学思想

吉林大学刘猷桓教授指出,“我们的时代使命是应用马克思主义的观点和方法去反思现代科学技术发展提出的一系列新问题,进而推进马克思主义科学技术哲学向前发展”[1]。这是对于哲学界来说的。对于工程界也是一样,用马克思主义的观点和方法反思工程问题并对其指导实践。

2.1系统论思想

20世纪中叶,系统科学诞生。它批判了还原论。深入研究了各类系统的运行和演化规律,先后形成了控制论、信息论、运筹学、耗散结构论、协同学、超循环理论、混沌学、复杂适应理论和开放复杂巨系统理论等。从而认识到,系统的运行和演化过程,并不像机械论者所认为的,只是单纯的、线性的、必然的,平稳的过程。而一般是简单和复杂、线性和非线性、必然和偶然、量变和质变、有序和无序、进化和退化相结合的辩证过程[4]。系统论的内涵表现在系统存在、系统演化和系统变革三个方面。系统范畴的建立,在诸多方面丰富和发展了唯物辩证法。其中最重要的一点就是为事物的普遍联系找到了一个基本形式[5]。它为人们提供了一种以整体性、综合性、层次性、动态性和开放性为原则的科学思维方式——系统思维,为土木工程的思维提供了哲学理论依据。

系统思维在土木工程中的目的是以哲学思想和管理科学为手段,针对现代土木工程的新特点,充分发挥科学家、科研工作者、工程技术人员的创造性和积极性,争取小投入、高产出、出成果、出效益,从而发挥最佳效能。系统思想要求从整体上考虑问题,要求拥有整体观,有助于提高层次提出分析解决问题,抓住主要矛盾并能着眼以后,用可持续发展眼光看待现今的工程建设。

2.2辩证法思想

土木工程活动中充满了辩证法,值得我们深入研究。工程活动中普遍存在的质量和造价及进度的辩证关系,竞争与协作等涉及人的因素的辩证关系。它具有虚拟性、理想性、建构性、转化性、协调性等辩证思维特性。应用辩证的思维看待问题,是客观的要求。在人类的思维方式中,如果只注重真理性规定,忽视模式创造,很容易陷入科学主义和教条主义的泥坑;如果只注重模式,忽视真理性规定,容易误入实用主义歧途,尤其是土木工程这个异常重视实践的学科。过于复杂的客观情况难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析,而且只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。但是,如果抛弃受力分析,所有的一切将是空中楼阁,失去了理论支撑和公式计算,土木工程只能止步不前。如何处理这一系列辩证关系,将是新一代土木人研究的对象。

2.3复杂性思想

从无序中发现有序,从复杂中寻求简单,是人类认识论的永恒主题,也是科学发展史的基本取向。随着精密自然科学几乎将简单系统的重要简单性法则发现殆尽,加之已发现的简单性法则与现实复杂性之间的巨大差距,人们开始将探索的兴趣转向复杂系统。而20世纪中叶以来一系列处理复杂性的基本理论和数理工具的创立,终于使复杂科学应运而生。复杂科学并不背离从现实的复杂性中寻求隐藏的简单性的法则。然而,复杂系统与简单系统的本质区别在于,在复杂系统中不可能找出具有决定论性质的一组简单性法则,复杂科学完全排除拉普拉斯决定论的可预见性狂想,复杂科学否定完全的简单性而只求有限的简单性。复杂性研究的起步近年来进展迅速,在控制论、信息论、系统论、突变论、协同学、超循环论与耗散结构论等理论及混沌分形高性能计算机等数学工具的基础上,复杂科学的概念、理论及方法已基本确立起来[6]。随着复杂科学理论、学科及研究机构的兴起,复杂科学的概念、思想、方法已几乎渗透到精密自然科学的所有领域,为土木工程的复杂结构分析奠定了思维基础。

如在结构工程方面,人们认识到工程结构并不是简单的弹性体,而是一个具有复杂内容的非线性弹塑性结构。它包括材料的非线性以及结构本身的非线性等内容。有限元方法应运而生,它的不断完善和不断发展,为复杂结构分析开辟了道路。在防灾减灾方面,人们认识到地震波也不是简单的平稳输入,而是非平稳的随机过程,其中包括了幅值的非平稳和频率的非平稳。运用复杂科学思想方法对诸多方面进行分析解答,将使土木工程进入崭新的阶段。

3、土木工程的发展趋势哲学观

现代土木工程需要适应各类工程建设高速发展的要求。人们要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。

1、要加强科学哲学思想对土木工程的指导作用。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在应该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、建立正确的土木工程观。工程哲学认为,工程观研究涵盖五个方面:①具有可持续发展内涵和可持续发展利益的工程观研究;②工程辩证观研究;③工程系统观研究;④工程生态观研究;⑤工程价值观的研究。一个重大工程,不仅要考虑其经济价值,而且要考虑其生态价值、社会价值、艺术价值,不仅要考虑其眼前的价值,还要考虑其长远的价值、历史价值,而这些都关系到人的发展观问题。我们要以正确的哲学观念来审视并指导活动。

3、理论联系实际,主观符合客观。土木工程不是闭门造车,是为生产生活人类活动社会发展服务的。再先进的理论,也是从实际中来受实际检验并为实际服务的。我们不能脱离实际进行纯理论研究,我们的工作是将理论实际结合起来,指导实践。此外,在改造自然的过程中,需要主观符合客观,遵循自然规律的指导。在人类需要和自然法则发生矛盾时,以客观为准,适度调和。

4、结语

十后,我国人民正在努力全面建成小康社会,我们正在进行史无前例的工程建设,在这样的社会条件和社会环境中,利用哲学观点解读土木工程——一个跨学科、多学科的研究领域,毫无疑问是既具有重要理论意义及现实意义的。有意识地运用哲学思维来指导土木工程发展,是时代的要求。对于工程技术人员来说,应自觉学习和掌握唯物辩证法,增强工作中的原则性、系统性、预见性和创造性;树立全局思想和大局观念,必须跳出工程技术来看工程,才能为工程的决策和管理提供可靠的依据;树立科学发展观,处理好现实中的关系和矛盾。运用马克思主义哲学指导土木工程的研究以及实际工程建设,以推动土木工程的全面发展。

[参考文献]

[1]柘珂,“现代科学技术与当代哲学高峰论坛"综述,东南大学学报(哲学社会科学版),2005.1,7(1):35~36

[2]丁玉琴、张永兴、何跃,岩土工程中的科学哲学思想及应用,高等建筑教育,2006.3,15(1):16~19

[3]赵建军,“工程哲学与科学发展观"研讨会综述,自然辩证法研究,2005.5,21(5):105~106

[4]姚志学,系统辩证论丰富和发展了辩证唯物主义,系统科学学报,2006.4,14(2):1~5

简述土木工程的内涵篇3

关键词:地基处理;软土地基;处理方法

中图分类号:tU992文献标识码:a

在排水工程实践中,我们遇到的地基土有冲填土地基、杂填土地基、软土地基等等,其中经常遇到的需要进行人工处理的是软土地基。软土泛指淤泥及淤泥质土,是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相,内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土地基的特点是高含水量和高孔隙性、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变形。在荷载作用下,软土地基承载力低,变形大而不均匀,变形稳定历时长。软土地基广泛地分布在我国东部、东南沿海及内地广大地区。

排水工程(排水管道及箱涵)是城市基础设施的重要组成部分,随着城市建设的不断扩大,越来越多的排水工程遇到软土地基,位于软土地基上的基础一旦处理失当,会有很多不良后果,例如:

1.排水管渠沉降不均匀导致接口断裂,在地下水位高或管渠水流量大时引起管渠周围砂土漏进管渠,淘空管渠上部构筑物基础,一来管渠淤塞,二来上部构筑物(大多数情形是道路)下沉,严重时会影响使用质量甚至破坏。

2.排水管渠设计埋深大,则在施工开挖时如果管沟放坡不足或者边坡堆载过大,则很容易会引起管沟两侧边坡或者基坑涌起,严重时会破坏已完成的桩基础,拖慢施工进度和影响施工质量。

上述情况表明排水工程基础的处理非常重要,本人结合在排水工程施工中的实践,总结了以下常用的几种地基处理方法:

一、换土法:

换土法是常用的软土地基处理方法,换土的常用材料有:砂、碎石、石粉、碎砖、石渣、块石等等。虽然材料不同的垫层的应力分布有所差异,但是极限承载力比较接近,沉降的特点也基本相似,它们主要有以下几个作用:

1.提高地基承载力:换土材料的抗剪强度要比软土高,作为地基持力层,通过垫层的应力扩散、减少对垫层下面的地基单位面积的荷载,避免地基破坏。

2.减少沉降量:一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量所占的比例大,以垫层材料代替上部软弱土层,就可以减少这部分的沉降量。

3.加速软弱土层的排水固结:碎石、砂等垫层材料的透水性好,垫层承受荷载后,可作较好的排水面,有助于垫层下孔隙水的消散和排除,加速含水粘土层的固结,提高其强度。

G321国道路面大中修整治(市政项目)工程中,该区原为低洼农菜地,土质为淤泥质沾土,含水量大,面层为松散杂填土,建设单位要求工期紧,回填时间短,让其自然压实显然达不到要求,于是对排水管道进行处理,根据管径大小D=300~1500毫米,分别作换碎石处理,换碎石深度分别为400~900毫米。施工方法:先将软弱土层挖至需要的深度,每层铺设的厚度为200毫米,对于每层碎石基础采用功率大于1.5kw的平板式振捣器振捣,振捣至密实度要求。该工程已验收,达到了较好的效果。

西河路道路排水设施建设工程中,地质属于淤泥质粘土,为节省投资,减少工期要求只作简易处理。决定采用换土法,在挖除淤泥到了一定深度处,用砂回填,在冲水后用插入式振捣器和平板式振捣器往复振捣,以达到密实度要求,提高了地基承载力,效果很好。

在沙头大道续建工程中,管道要横穿两个废池塘,考虑到两个池塘实际上已成为多年居民污水的排放池,池上长满水葫芦,池水发黑发臭,塘底已积蓄了大量的腐殖质,塘底地层为淤泥层,厚度在2.5米到10.5米之间,为减少工期,保证排水工程质量,决定视地质情况将池水排干,将池中植物、垃圾、淤泥和腐殖土挖除,并用石渣和碎石按级配拌和换填,施工时每层30厘米厚,用铲车铺助挖掘机散平,然后用12吨压路机往返碾压4遍,以达到95%要求。碎石和石渣有足够的强度,变形模量大,稳定性好,而且垫层本身还可以起到排水层的作用,并加速下部软弱土层的固结,大大提高了地基的承载力。

二、木桩加固法:

在软弱地基上建设排水管渠时,当地表下不深处有较好的持力层,采用木桩加固,也是较好的地基处理方法之一。木桩有圆木与枋木两类,常采用杉木、松木,桩长一般小于6米。木桩在水下耐久的,但是在干湿交替的环境中极易腐烂,木桩处理与其他方法相比,可避免大量的土方的开挖、加工制作周期较短、效率较高、施工方便,尤其适用于应急的工程。

在建设一马路市政整治工程中,原混凝土路面板断裂破坏下沉,已不能正常使用,用破路机破碎混凝土路面板,再用挖掘机挖除混凝土板块并进行开挖后,发现下水道已由于不均匀沉降而导致接口大幅度开裂和错口,引致下水道接口周围砂土流失。下水道下地层为淤泥层,在用木桩试打,发现下部平均6米处有一较好的持力层,木桩均不能穿透。为缩短施工工期,在与建设单位和设计单位、监理单位讨论后决定下水道基础用松木桩加固,木桩小头直径为15厘米,平均桩长为6米,用挖掘机施打,间距40cm×400cm,桩顶伸入管道C20混凝土垫层5厘米。在排水管道和混凝土路面修复后,未发现有下沉开裂等现象,使用情况良好。

三、深层搅拌法:

深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种有效方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就将软土和固化剂(浆液或粉体)强制拌和,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理—化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。它具有施工速度较快,无振动,无环境污染,无噪音,加固费用低等特点。可以在原地面进行施工,只加固下层软土;施工完毕后就可以进行挖土,因此可以大大缩短工期,所以从工费、质量、施工经济方面采用这种方法比较理想。

在G321国道路面大中修整治(市政项目)工程中,在部分桩段就采用了深层搅拌法加固地基基础,所采用的主要指标有:喷粉量15%,灰土置换率25%,桩径500毫米,桩侧土的平均容许摩阻力f为5kpa,桩长10米,搅拌后设计复合地基承载力为12Kpa。桩体施工完毕,等桩身到了28天的龄期后,对桩进行静载试验,采用两种方法:单桩载荷试验和复合地基载荷试验。经过质量检测站测试后,单桩承载力最小值为8.9Kn,复合地基承载力最小值为12.5Kpa,符合设计要求。

四、预制管桩加固法:

预制桩尤其钢筋混凝土桩在建筑工程应用最为广泛。是通过桩侧摩阻力和桩端阻力上部荷载传递到深部土(岩)层,其优点是长度与截面可在一定范围内根据需要选择,承载力高,耐久性好。

桩基主要适用于渠箱沉降要求高,施工工期紧的情况。在上述提及的市政配套工程中,其中一段横穿繁忙的城市道路,为尽快缩短工期,建设单位与设计部门决定施打预制管桩,设计上桩尖固定在强风化层,桩基由三排桩构成,桩顶设承台、地基梁,地基梁与箱涵侧墙相连,桩的纵向间距为5米,横向间距与箱涵侧板中线一致。

采用预制桩基础一般会遇到几个问题:

1.工程造价高:预制桩必须在原地施工,而施工时送桩最长一般只能2米,故要锯去2~3米的桩头,无形中增大了成本;而且预制桩本身造价就比较高,往往要占去整个工程投资的1/4到1/3左右,比重较大。

2、负摩阻力和影响:桩周为欠固结软土或未能正常固结的新填土,在后期固结过程中所产生的压缩变形会对桩身产生负摩阻力,降低了桩的承载力,增大了桩基的沉降。

3.施工困难:突出的桩头给施工带来麻烦。

4、沉降不均匀:由于预制桩基础沉降很小,预制桩基础上的箱涵沉降小,喷粉桩上的箱涵沉降大,造成上面的混凝土路面凹凸不平,影响行车。

五、钻孔灌注桩加固法:

钻孔灌注桩受力原理与预制桩相似,但相对与预制桩它的优点很多,如造价低,节省钢材,施工相具较轻便,施工方法较简单,当持力层顶面起伏时,桩长易处理等等。

在上述提及的市政配套工程,在箱涵起始桩段要接驳一桥梁,而且有水施工,十分靠近民居,用喷粉桩和预制桩机由于机械过于高大,根本无法竖起桩机,两者加固皆不可行,建设单位与设计部门商量决定用钻孔灌注管桩,用松木架在水沟两岸的石墙上做成临时平台以竖起桩机进行施工。灌注桩上施工侧墙和涵台,加盖盖板。事实证明在当时这种环境条件下,采用灌注桩施工既降低了成本,又缩短了工期,效果很好。

常用的地基处理方法还有很多,比如排水固结法、砂桩、土桩、强夯法、振冲法等等,只是在排水工程的地基处理中较少采用,以上几种地基处理方法是本人在施工中的一个总结,由于水平有限,不妥之处,请大家指教。

参考文献:

简述土木工程的内涵篇4

关键字:土木工程信息化战略施工管理

中图分类号:tL372文献标识码:a

引言:进入了新的年代,21世纪正在进行着。信息高速发展,科技高度进步。信息化充斥着整个时代,信息化从书本上的一个简单定义逐渐发展成为大环境下的主流发展趋势。我们在享受信息化带来的便利与成果的同时,也要来分析一下信息化给各个行业带来的好处和变化。接下来就分析一下土木工程信息化战略与施工管理。

一、信息化概述

(一)首先我们先来了解一下什么叫信息化。信息化的概念起源于60年代的日本,中国学者赵苹是这样定义的,“信息化是指人们对现代信息技术的应用达到较高的程度,在全社会范围内实现资源的高度共享。推动人的智能潜力并将社会物质资源潜力充分发挥,使社会经济向着高效、优质的方向发展的历史进程。”信息化就是人类构建了一个与现实世界不同的虚拟世界,以互联网作为媒介和生产工具;知识和信息成为生产力要素的重要组成部分。

(二)土木工程的信息化是信息化的一个分支,是其中一种具体的表现形式。它主要是将信息化融入土木工程学中,在不断地深入和交融的过程中成为更加利于发展的领域。

(三)目前无论是国内还是国际这项技术还没有形成一个完整的体系,这主要是因为土木工程信息化没有对规模效应达到有效的支撑。尤其在我国,土木工程整体发展较为粗放,发展水平也低于世界先进水平。这就要求我们的建设者更加积极的发展和探索,以找到属于适合我们国家的土木工程信息化的发展路线。

二、土木工程信息化的特点和内涵

(一)土木工程信息化的本身内涵

单纯从技术形式上来说,主要是通过互联网的应用,以网络电子技术和通信方面等高科技手段进行技术扩散。将土木工程方面的信息在网络平台上进行资源的共享达到随时随地提供土木工程方面的问题及解决方案的目的。

从行业内的影响出发,采用现代化的信息技术将土木工程技术和管理水平提高到新的层次和地位。这一过程被称之为土木工程信息化。它的涵盖面很广,设计领域也很繁多。其包含:政府的监察、公司的管理、培训、监察、施工等等。

(二)土木工程信息化的特点

最明显的特点是知识经济性。信息方面涉及的也有所不同,其核心的生产要素是管理和技术。土木工程信息化在本质上的表现形式,依托互联网将土木工程的信息和资源共享,已达到共赢的状态。

三、土木工程信息化的现状及发展目标

上文已经阐述了土木信息化的概况和现状,从中可以得出近期的发展目标,简单总结为以下几点:

(一)形成土木工程信息化产业

借助现代化的技术进行改革,使信息能够得到互联和互通。产业结构也会随之变化,从而使资源配置更加的科学合理化;最终使土木工程信息化产业飞速发展不断强化;真正意义上的全领域资源共享才是我们需要努力的目标。

(二)形成透明的政府监察体系

网络作为一种无形的知识产权对很多行业起到了推动作用,同时信息化也受益良多。其中政府的监察体系也通过在网络上办公、远程办理政务、信息公开化等方法在一定程度上促进了监察体系的构成,从而发展成更加廉政、有效率、透明化的政府监察系统。这种系统的建立,在一定程度上帮助了相关部门的决策和管理,使政府更有效率的为公众服务,加速了人民生活水平的提高。更加公平公正透明的监察体系也避免了人民的不满情绪,一举多得,利国利民。

(三)带动经济发展

土木工程作为国民支柱产业,它的信息化进程直接促进了土木工程的发展进步,以带动相关产业的高速发展,使国民经济发展迅速。只有社会各个生产领域齐头并进都有所发展,我们的社会才会进步。同时,社会的进步同时也改善了人民的生活水平,这就成为了良性循环。土木工程信息化在一定意义上间接地促进了社会的发展。

既然明确了发展方向和目标,接下来就需要制定计划来促成土木工程信息化的完成。这时候就需要明确方式方法,具体的解决前进路上所发生的问题。

四、土木工程信息化战略的实施方式

1.建立土木信息网:我国的土木公众网与很多的局域网共同构成了土木信息网。建立信息网有助于提高信息的传播速度,使资源共享更加的便捷传播的更加广泛。

2.土木信息接收终端:接收终端是由手提式接收终端和台式接收终端所组成的。其中以台式接收终端的使用较为广泛,我们主要通过接收终端让土木人员可以随时随地的登陆土木信息网,进行信息的共享,采集和交流,更好地分享自己的所知所得,这样也可以解决一些别人工作中无法解决的问题,使工作更加的高效与便捷。

3.土木信息在网络上的传输标准,这也是土木工程的主要研究方向。我们要依据土木信息化的建设标准立足于现有的技术,加以自身的独特性质。分析处理在工作中出现的一些文字、图表、计算公式以及程序等信息并进行分类。以确定其格式的正确性。这样做的目的是使土木信息和中国的通讯网络能够相互兼容,而且要保障信息在网上和终端能够流畅的交换。最后根据产品本身的需要和通用标准确定土木信息的接收终端在生产上软、硬件的要求,最终实现让土木信息得以在网络和接收终端上的流畅交换,成为移动式终端。

在信息化的帮助下土木工程得以更好的发展,形式不再单一。随时随地资源共享,这一改变是土木工程的福音,更多的工作不再繁杂,更多的项目可以轻松解决。

五、土木工程信息化的施工管理以及实施对策

经过多年的不断努力和探索,目前我国已经具备了良好的土木信息化基础。国内的网络设施的建设也取得了巨大的进步,基础设施的建设也基本完成。从而更能发展土木工程的信息化。在这个过程中还存在着一些问题,机遇和挑战并存。这就需要我们根据其中的问题来总结几点实施对策来完成土木工程信息化的施工管理。

(一)要端正认识

从土木工程信息化的现状来看,这是一种高科技时代的产物,是信息化时代的需要,我们要明确时代的挑战所赋予土木工程信息化的重要意义。同时这也是一种发展机遇,在了解的基础上要学会应用,知道这一技术需求的紧迫性,意识到这是一个系统的工程。

(二)大力发展土木信息化技术

现代网络信息技术结合其自身特点,大力发展技术研究,这是信息化得以发展的源源动力,是土木信息化得以实施的技术保证和支持。在这一政策的导向下我们要着重培养了解技术的专业人才,发展从事土木工程信息化研究的机构和企业,为更好的实现这一技术提供良好的技术和物质支持。

(三)认识学科带动产业的重要性

首先明确这一技术是关系到国计民生的大产业,而且土木工程建设还是国民的支柱产业。要从科研、人才、体质和教育培训等方面全面推动土木信息化。加强科学建设,有效的整合社会资源,在土木信息化领域系统地提出解决方案促进其可持续发展。

(四)充分调动各行各业的作用

调动政府的导向和决策,结合土木工程专业委员会、土木工程企业等各有关方面的积极性,采用“产、学、研、政”相结合的策略,积极开展国际间的技术合作,从而形成一个强有力的、在政策和体制上都比较健全的推动机制。

结束语:

土木工程关系到国家建设的发展命脉,是关乎国计民生的支柱产业。在信息化的时代其发展更加的重要,我们要科学的运用土木工程信息化来实现经济的快速发展。做好战略部署和发展规划,并及时的做好施工管理以实现其发展的最大化。

参考文献:

[1]杨敏,任红林.土木工程信息化战略及其实施构架[J].同济大学学报(自然科学版),200432(3).

[2]郑子昊.土木工程信息化战略及其实施构架研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).

简述土木工程的内涵篇5

的施工工艺和技术要点。

关键词:营业线 框架涵 顶进 施工工艺

1 概述

随着我国经济建设高速发展,铁路工程建设大规模展开,在重点建设客运专线等新线工程的同时,既有运营线路的改扩建升级施工也是我国铁路规划的重要组成部分。相比新线建设,营业线施工更增加了难度,如何在确保营业线行车安全的前提下完成路基、结构物的施工在我国还没有形成统一的规范来指导施工。

营业线中框架涵顶进工艺的运用能很好地保证营业线的行车安全。顶进施工必须在列车慢行点内完工,工期紧、任务重,工艺繁杂,施工组织严密。本文结合武康二线ii标合同段顶进涵施工,介绍了框架涵顶进的施工工艺和技术要点,来实现安全、质量双优,以与大家共勉。

2 工程概述

武康二线襄胡段二标一工区段起讫里程汉丹线K354+800~襄渝线Dyk4+153.52,共19.63km,包括2个站场改建;其中并行段路基近13km。填方87万方,挖方17万方;结构物共84座,其中并线中桥2座,顶进涵6座。

DK361+524.801-6.0m钢筋混凝土框架顶进涵,该顶进涵位于绕行起点,与既有线处于并行状态,距离较近,该1-6.0m顶进涵全长为25m,为一交通涵,平均设计覆土厚度1.20m。下穿既有线,对既有线行车有干挠,采用顶进施工。

3 施工方法及工艺流程

3.1 线路架空加固施工

3.1.1 测量放样

施工前,根据设计图里程和设计交付的控制导线网测量放样,确定出该结构物位置,开挖范围,开挖深度,并按照施工需求设置保护桩。

3.1.2 挖孔桩施工

本工程采用16m工字钢梁作为施工便梁架空线路,支座采用1.2X1.2m挖孔桩,架空施工期间要求列车慢行45Km/h。

挖孔桩采用人工开挖,采用人工提升土方,运送至施工范围外的弃土场。

挖孔桩开挖到位时,及时进行灌注桩身混凝土。

3.1.3 架空施工

本工程采用4根挖孔桩支撑一孔16m工字钢梁进行线路架空,16m工字钢梁通过轨道车运输至施工地点。

16m工字钢梁的安装顺序为:

①堆码枕木跺调整纵梁标高,轨道车运输工字钢到场后直接吊装到枕木顶放置牢固。其中一片纵梁高出轨底标高0.2m,以方便安装横梁。

②安装横梁位置应与枕木一致,要事先将枕木间距适当调整,抽换横梁时由纵梁两端向中心排列抽换,抽一根枕木,换一根横梁,其中有一根钢轨下需要垫大块绝缘橡胶板,防止轨道电路短路,影响信号和行车。塞入横梁时要对准主梁联结板并定位,同时上好扣件,垫好橡胶轨垫。

③由于此处为长钢轨地段,为增加长钢轨的横向稳定,要在横梁上安装挡碴板,并捣固道床。

④将垫高的一片纵梁降落就位,并联结纵横梁。

⑤逐段扒除道碴安装斜杆和所有联结系统,组装过程中,联结板上孔均上满螺栓,弹簧垫圈不得漏装。

3.2 施工降水

根据土质及地下水位的勘测报告,当地地下水位较高,土质渗透系数大,本工程基坑降水采用排水沟及汇水井方式,然后用水泵抽水将坑内积水排出。基坑开挖前按设计图纸在基坑施工范围内选取井位,测试水量及影响半径,在取得实测结果后进行布井。

3.3 工作坑开挖施工方案

3.3.1 工作坑开挖

①根据设计图纸及工程量清单,工作坑用挖掘机进行开挖。工作坑的清底及刷坡工作需人工配合完成。

②当挖掘机开挖至设计基地标高上300mm时,停止机械开挖,采用人工开挖,以免破坏基底应力。开挖后核对地质情况,并进行轻型动力触探试验,要求地基承载力不小于120Kpa,如不足应进行换填等处理。

③因顶程较长,为防止顶进扎头基坑底面须做成尾底头高的仰坡。

④基坑换填100mm厚碎石垫层,中心间隔3.0m设抗移横梁一道。

3.3.2 工作坑底板

①底板表面平整,为防止顶进期间产生扎头,将底板作成头高尾低坡度为1%的仰坡并且适当接长。

②工作坑底板采用C20砼底板,为增加滑板下面的抗滑能力,在灌注滑板混凝土前,在基底挖槽灌注C20混凝土锚梁。

③底板上设置导向墩,以保证箱体空顶的方向正确;底板内预埋压梁环,预防顶进过程中蹦铁事故发生。

④底板分两层,底板浇筑完后用1:3水泥砂浆压实抹光,然后在底板上做隔离层,隔离层由剂及塑料薄膜加油毡制作而成。剂常用石蜡掺机油(一般机油用量为25%),厚度为3mm左右。铺设方法是:将石蜡加热至150℃左右,再掺入机油搅拌均匀后,用扁嘴喷壶浇在滑板上预先放置的两道10铅丝(每米1道)之间,随即用木刮板刮平,铅丝抽去后的槽痕可用喷灯烤合。浇洒的石蜡面上,还需要洒滑石粉一道,约厚1mm,然后再铺塑料薄膜一层。为使塑料薄膜层成一整体,可用塑料胶粘带(宽5cm)粘接接缝处,可避免搭接时常出现的错动现象。

3.4 后背及后背墙施工方案

①后背的设置,根据设计图纸及地质勘测报告计算后背土层的被动土压力。在工作坑开挖前根据设计要求设置挡土板,后背采用回填土,并用压路机压实,其上再用草袋压实以增加后背被动土压力。

②后背墙采用C20混凝土宽1.5m,高3.5m,(底板以下1.5m)。混凝土后背墙前设置钢板及横梁,以分散应力。(附工作坑、后背、挖孔桩、工作底板布置图)

3.5 顶进设备的布置

①根据本工程实际情况,配备200t顶镐三台,其中备用顶镐一台,液压系统包括高压油泵、油箱及其辅助装置,油泵应与千斤顶配套。

②传力设备:顶铁、顶柱:设置10cm、20cm、30cm、60cm、1m、2m、4m顶程的顶铁(柱)。安放时顶铁(柱)的方向应与顶力轴线一致,支承面密贴。顶进时如发现有变形(如拱起、弯曲等),要立即停止顶进,进行调整。要做到平、顺、直,并与横铁或横梁垂直。

横梁:每个后三角各设顶铁4排,顶镐前设一根钢横梁作拖梁,每隔4m设一道横梁;后背墙前设20mm厚钢板,以均匀分散应力。顶进过程中顶铁设钢轨压梁,以防顶进时顶铁蹦起。(附顶镐布置图)

3.6 顶进挖运土方

顶进挖土利用人工配合小型挖掘机械两班倒挖土,利用小型装载机装土倒入翻斗小汽车外运。

3.7 开镐顶进

3.7.1 开镐顶进以前,须清除箱体前端底板处的土,在整个顶进过程中不必考虑底板前侧土压力的横向分量产生的偏转力矩。

3.7.2 随着箱体入土深度增加,侧墙土压力也逐渐增大,由此产生偏转力矩增大,因此顶进时两侧需不均匀开镐,以左右两侧顶力之差产生的力矩来平衡偏转力矩。

3.7.3 在加固线路的纵梁与箱体间加设滑梁小车,防止线路横向位移。

4 施工控制要点

4.1 顶进中方向与水平控制措施

4.1.1 方向控制措施

从启动顶进到箱涵入土前的空顶阶段,主要利用导向轨(放置在导向墩和箱涵间的钢轨)控制方向。箱体入土后,方向控制利用左右不均匀开镐,通过调整左右开镐数量和刃角不对称吃土的办法来加以控制。

4.1.2 水平控制

框构涵体扎头是框构涵顶进过程中,常见而又不易处理的难题。它直接影响工程质量和施工进度。为防止箱体扎头采取如下几点措施:

①在底板施工时,底板顶面预留1%的仰坡,以升制降。

②箱体出现扎头趋势时,顶进时让底板前端、侧刃角上部或全部吃土,使土阻力作用点上移,产生一个抬头力矩。

③备足碎石、砂子、水泥等物资,遇到土质较软时,用碎石、砂与水泥拌和填入,提高地基承载力,必要时浇筑速凝混凝土,解决扎头或不均匀沉降问题。

4.2 顶进测量控制

①在箱体前后中轴线上、边墙两端设观测标志,用经纬仪、水平仪观测顶进过程中涵置及水平偏差。

②要求每顶一镐观测一次,进行方向和标高测量,发现问题及时处理,以免造成较大的偏差。

5 安全质量保证措施

5.1 框构涵顶进安全保证措施

①施工人员进入施工场地必须佩戴安全帽,过铁路要“一站二看三通过”。

②顶进前对顶进设备全面检查并进行试顶,顶进设备必须专人管理。在顶进过程中,严格掌握挖土量不能超过50cm,掌握切土尺寸,侧刃脚必须吃土。挖土刷坡时,坡度小于60°。横梁露天空间不得超过0.5m,且不得掏洞取土,以保证路基安全和作业人员的人身安全。

③顶进施工中做到四不挖土:一是列车通过时不挖土;二是交接班时不挖土;三是机械设备发生故障时不挖土;四是较长时间不顶进作业时不挖土。

④所有顶进设备及机电设备,不准超负荷或带病运转,必须安装漏电保护器。

5.2 保障既有线行车安全的措施

①施工人员与车站值班人员加强联系,掌握列车运行情况,最大限度地利用行车空隙,对线路随时进行检查养护,并准备足够数量的道碴、方木、草袋、组织好人力和工具,一旦发生不良情况,立即进行抢修加固,必要时将箱涵刃脚处用木板封闭,严禁冒险放行列车。

②建立各项安全制度,设专职人员巡回检查施工范围内的线路和安全防护,各工种间加强协作,互相配合,统一指挥。做好交接班记录,避免接班人员情况不明,盲目顶进。

③为确保安全,严格执行在列车通过的时候不得作业。

6 质量检测

6.1 检测标准

6.2 经检测本框架涵顶进水平度、垂直度优良,有力保证了营业线的行车安全。

7 结语

总之,在既有营业线路繁忙、客运量非常大的条件下组织施工,在克服工期紧张、行车等外界干扰严重的情况下圆满地完成了该项任务,在保证工程质量、工期的同时,没有出现安全事故,为以后同类型的施工积累了经验。对完善单位综合施工体系奠定了基础。

参考文献:

[1]《铁路桥涵施工规范》(tB10203-2002).

[2]《铁路结构混凝土强度检测规程》(tB10426-2004).

[3]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(tB10415-2003).

[4]《新建时速200公里客货共线铁路工程质量验收暂行标准》铁建设(2004)8号.

简述土木工程的内涵篇6

【关键词】顶进箱涵结构地下空间板、墙、柱工法

1引言

随着城市化进程急速加快,城市人口高度集中,交通量迅猛剧增,有限的城市空间“负载累累”,城市环境问题日益严重。开发地下资源,建设地下工程,向地下要空间,已成为解决城市用地严重不足的一个发展趋势。一些专家曾预言,21世纪将是地下空间大发展的世纪。尽管人们已认识到超前规划,合理开发地下空间资源非常重要,但受近期经济发展的制约,地下工程总是首先从城市繁华地区或地段开始建设。因而,开发城市地下工程暗作施工技术是加快地下工程建设的重要途径之一,也是我们土木工程建设者的—个重要任务。目前暗作施工法一般有矿山法、顶管法、盾构法等等,但按每个工程项目所在的地区与特点又派生出浅埋暗挖法、pBa法、钻爆—顶管复合隧道施工法、盖挖法等各具特色的施工方法。随着城市地下空间的深度开发,为有效的利用地下空间资源,大深度、大断面的地下工程不断被设计人员所采用,并成为一种发展趋势。对于大型地下空间的施工而言,采用上述单一工法,技术上或经济上总有一定局限性,应研究在现有技术水平的基础上,经过技术扩展,可进行大型或超大型地下空间的施工方法。

日本是开发地下空间较超前的国家之一,在20世纪80年代末期,仅地下商业街的使用面积就已超过82万平方米,地下工程施工技术相当发达。20世纪90年代,笔者在日就职期间参与过采用“管棚法”技术施工大断面隧道的施工管理(该隧道开挖面积约90平方米,长度近100m)。此外,还跟随原在日本国铁研究所工作过的著名盾构专家植野老先生(现已去世),共同研究过利用小型矩形盾构施工大型地下空间的施工技术。此项技术现经日本其他企业研究和开发,已应用到实际工程中。如东京高速川崎纵横线KJ125工区(B,C)通风道即采用该工法(multi-microShieldtunnel简称mmSt工法)施工。其过程可简述为采用纵横各一台小型矩型多刀盘盾构机,先施工通风道框架结构,再挖弃通风道框架结构内土体,最后完成通风道施工。小型矩型多刀盘盾构机刀盘外形和“mmSt工法”施工顺序示意图如下。

采用“mmSt工法”可施工超大型地下空间建筑,是大型地下工程暗作施工的—个好工法,特别是节点处理技术构思极为巧妙。但是该工法设备投入过多,施工占地面积大,而且地下空间结构断面不足够大时,经济性不理想,因而目前在我国较难推广。

笔者由日本回国后,一直没有放弃对城市地铁车站、地下存车场、地下商场以及地下影剧院等大型地下空间暗作施工工法的研究。一个具有生命力的地下空间结构暗作施工工法,必须是技术超前可行,施工安全可靠,经济符合国情。针对北京地铁五号线和四号线均位于城市繁华地区,掘胭难,地面交通和商业活动干扰严重,而车站(隧道也如此)埋深不大,地下水位较低等特点,笔者提出车站暗作施工的板、墙、柱顶进施工工法的设想。认为采用此工法施工地铁车站有较好的技术经济性,符合我国国情。

2板、墙、柱顶进施工工法概要

2.1板、墙、柱顶进施工工法概述及工法特点

板、墙、柱顶进工法吸收了“管棚法”和日本“mmSt工法”的原理及节点处理技术,利用“顶管技术”施工设备小巧灵活,操作简便的特点,同时引入地面建筑物结构受力体系的一些概念与技术,拓宽了暗作法施工地下空间结构的范围。此外,采用钢筋混凝土预制构件作为围护结构,大大提高了地下工程的施工质量。本工法的基本原理和做法是:采用顶进施工技术水平顶进顶板箱涵,构成顶板初期结构,进而在水平箱涵内垂直向下顶进箱涵(即边墙和中柱),然后按梁板(井字梁)结构体系完成钢筋混凝土顶板结构施工。顶板和边墙、中柱均为刚结,共同组成空间结构受力体系。在此结构体系的支护下,挖弃结构内部土休和按内部分隔空间要求进行混凝土结构施工。顶进的箱涵采用节点处理技术施工(包括顶板与边墙结构)后形成的空间结构体系,在设计上考虑其能够承受初期和永久荷载,因此不需要在开挖土体之后再在边墙内侧及顶板底部施做内衬。奉工法具有以下特点:

(1)结构体系受力明确,体系转换简单;

(2)所有的顶进施工和开挖土体均在完整结构的保护下进行,故施工安全可靠;

(3)工程质量易于控制,结构可靠性大大提高;

(4)可避免对地面交通的干扰和减少对周边环境的影响;

(5)虽然最终完成地下空间结构断面较大,但由于采用小断面顶进施工,地面沉降值较小;

(6)施工设备投入较少,同时几乎没有废弃物,具有较好的技术经济性;

(7)适合结构长度不大于300m、结构埋深不超过30m的多层多跨地下工程施工。

2.2本工法所适用的结构体系

如前所述,奉工法适用于多层多跨框架结构体系的施工,其一般结构体系见图7、图8。

2.3本工法应用于实际工程的基本条件

本工法是在下列几个基本问题均得到较好解决的基础之上提出的,可在实际工程中应用,并在实际施工中不断完善和提高。

(1)整个空间框架结构体系的结构可靠性(含顶皈结构、墙体结构以及中柱结构)得到确认;

(2)工程结构的防水陛能满足设计要求;

(3)施工操作可行,即便于施工,施工效率高;

(4)有较好的经济效益;

(5)施工工期合理。

3工程举例

为说明本工法的技术特点,现以北京市地铁五号线灯市口站车站主体结构施工为例,将本工法应用地铁暗挖车站的施工过程介绍于后。

3.1工程基本参数设定

灯市口站位于北京市东四南大街中部,是北京有名的商业繁华地区之一。车站原设计为明挖法施工,后因商业、交通以及拆迁等原因,改为暗挖法施工。根据地铁五号线可行性研究报告,车站的基本参数设定如下:车站为岛式双层双跨框架结构,长180m,宽20m,建筑面积为7200平方米。共设有4个出人口,2个通风道。平面布置与结构形式见图9、图10。

如车站结构示意图所示,地层分布由地面向下依次为杂填土、粉质粘土、中细砂、砂卵石。进—步查资料可知地下水位大致位于轨顶以上1~2m,无承压水。

3.2,车站主体结构施工顺序及施工网络图

3.2.1车站主体结构施工平面图

利用4个出人口作为工作竖井,先施工顶进水平导洞,利用导洞水平双向顶进顶板箱涵,然后在箱涵内垂直顶进边墙和中柱,同时在顶板箱涵内施工钢筋混凝土梁板结构(井字粱),最后逆作首层楼板和底板混凝土结构。车站主体结构施工平面布置见图11。

3.2.3板、墙、柱顶进施工工序示意图

灯市口车站主体结构板、墙、柱顶进施工工序示意图见图13。

3.2.4施工网络图

灯市口车站主体结构施工工期为18个月,详见地铁五号线灯市口车站主体结构施工网络图,见图14。

3.2.5施工工力计划

施工总工力为33650工,详见工力需求计划图,见图15。

3.3主要工序施工方法及简要说明

3.3.1工作竖井施工

选择车站出入口作为工作竖井,可最大限度减少地面拆迁和对路面交通、商业的干扰。同时竖井作为顶进顶板箱涵水平导洞施工和出土之用,竖井深度不超过6.0m即可满足要求。竖井的施工方法为目前北京常用的钢格栅喷射混凝土逆作法。

3.3.2水平导洞施工

水平导洞作为水平顶进顶板箱涵之用,必须满足顶进箱涵的需要(包括空间尺寸、结构受力等)。因此在考虑采用钢架喷射混凝土支护结构的同时,辅以“管棚法”增强结构承溯自力。水平钢管棚施工采用水平定向钻技术,管径为φ159。

3.3.3顶板箱涵水平顶进

顶板箱涵作为车站主体顶扳结构,要求满足以下4个条件:

(1)顶板最终结构既能承担施工荷载,又能承担永久荷载;

(2)便于顶板钢筋混凝土井字梁的施工;

(3)箱涵涵体之间经过节点处理之后,可确保顶扳不渗不漏,满足防水要求;

(4)钢箱涵内空间足够垂直顶进边墙和中柱之用。

本工法采用特为地下空间结构体顶进使用的专用顶进设备系统。该系统除设备紧凑,占用空间小之外,对涵体的制导及顶进涵体空间相互连接均有特殊的考虑和设计。顶板箱涵除边箱涵与中箱涵为钢结构外,其余箱涵均采用钢筋混凝土结构。箱涵纵向接口采用钢承口(即F型)接口形式。

3.3.4垂直顶进边墙箱涵和中柱

边墙箱涵与中柱均在水平钢箱涵内部垂直向下顶进。由于地下水位较低,车站结构仅有不到3m的深度位于地下水位之下,故采用涵体内部降水的方法,随出土随降水。边墙结构与顶板同样要求必须不漏不渗,但其防水设计及施工要比顶板容易得多。边墙和中柱的纵向接口也采用钢承口接口形式。

3.3.5首层楼板和底层底板混凝土施工

首层楼板和底层底板混凝土的施工皆为普通钢筋混凝土施工,技术上没有难点,仅需在与箱涵体预留口连接时加以留心即可。

3.3.6土体开挖

3.3.6土体开发

由于土体开挖均在混凝土框架结构内部进行,给开挖土体提供了很大自由度。实际施工时可根据施工组织需要,安排人工开挖或机械开挖均可。

3.4车站主体结构工程造价估算

经测算,灯市口车站主体结构土建总费用为5147万元,折合每延米造价28.6万元。板、墙、柱顶进施工工法的实用价值

随着居住人口的急剧膨胀,为满足城市居民生活与工作的需要,除了轨道交通以外,北京还规划了大量的各种用途的地下工程。如“王府井”地区地下空间的开发规划,已进行到设计阶段。其单项工程的结构单元一般空间断面较大,且长度不大于200m,因而特别适宜采用本工法施工。此外,为最大限度地利用大型商业大厦的客流资源,一些有商业头脑的企业家已正在策划或正在实施利用商业大厦地下空间作为汽车专卖城。如西单明珠大厦已完成地下结构的土建改造并正在招商,可望近期正式营业。此类型大空间地下工程也比较适合采用本工法施工。可以预计,板、墙、柱顶进施工法将在以下施工领域得到广泛应用:

(1)地铁车站;

(2)地下交通枢纽;

(3)地下存车场;

(4)地下综合管廊;

(5)地下商业城;

(6)地下文化;

(7)地下人防工程;

(8)地下物流中心。

对于城市大断面地下工程暗作施工,板、墙、柱顶进施工法的提出,为地下工程技术人员增加了一种新的途径。板、墙、柱顶进施工工法的特点是采用小断面隧道施做大断面地下空间的承载结构体,通过节点处理等技术,将其组合成稳定的地下空间结构支护体系,并在此支护体系下开挖结构内土体,最终形成完整的可供使用的工程结构。该工法对于城市繁华地区地下工程的施工有较强的实用价值,必将与其他城市暗作施工法在各自适宜的范围内得到应用和发展。

参考文献

【1】乐贵平等,钻爆.顶管复合法隧道施工技术市政技术.2002(4)

【2】徐干成等.地下工程支护结构.北京:中国水利出版杜.2002

【3】松本嘉司等.隧道设计理论(日文版).日本共立出版株式会社

【4】地下工程施工技术(日文版).日本土质工学会编,1994

【5】日本土木学会mmSt工法技术资料(日文版),1995

【6】陈立道等.城市地下空间规划理论与实践上海;同济大学出版社,1997

【7】童林旭地下汽车库建筑设汁.北京:中国建筑出版社,1996

简述土木工程的内涵篇7

关键词:硕士研究生;专业英语;土木工程;教学实践

中图分类号:H3-4文献标志码:a文章编号:1005-2909(2016)05-0039-05

一、从“学”到“用”的硕士生专业英语内涵

专业英语(englishforSpecificpurpose,简称eSp),特指与某种职业、学科或目的相关联的英语[1]。根据学习者的语言使用目的和语言环境,专业英语又分为职业英语(englishforoccupationalpurpose,简称eop)和学术英语(englishforacademicpurpose,简称eap)[2]两大分支。对于硕士研究生而言,专业英语教学的主要内容是学术英语,学习目的一般可归纳为了解与本专业相关的专业知识,及时掌握学科发展动态及加强学术交流(发表学术论文或参加国际学术会议),以下文章中所提专业英语皆为学术类专业英语。

专业英语作为通用英语(englishforGeneralpurpose,简称eGp)的变体,有两个基本特点:(1)专业英语具有独特的词汇、句法和结构模式。简要地说,科技文体正式、客观,词汇以中性的技术与半技术词为多,语法以被动语态与名词化为主[3]。(2)专业英语具有明显的专业内涵,需采用与学习者关系最密切的语言素材来进行授课。对学习者而言,学习专业英语是为了了解专业英语的特

点,掌握相关的专业英语基础知识,但更重要的是学习者在学习专业英语的过程中就开始积累和扩充专业知识,实际上这也是学习专业英语的最终目的。

遵照《中华人民共和国学位条例》《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》的基本要求,以教育部颁发的《非英语专业研究生英语教学大纲》为依据[4],上海理工大学土木工程系制定的硕士研究生培养方案要求学生除了完成基础英语课程外,还必须修满36学时的专业英语课程(2学分)。新修订的教学大纲将专业英语定位为现代信息社会中土木工程人才必须掌握的一门重要语言工具,通过应用这门语言工具可及时获取专业信息、掌握学科发展动态、发表科研成果及进行国际学术交流。

研究生专业英语教学质量需要通过选择恰当的课程教学内容和采用合理的教学方法来得到保证,而这一切必须符合专业英语的教学规律。学以致用不是一步完成的,从“学”到“用”英语是逐渐过度的[5],大体可以分为两个阶段:第一阶段“学”,即学习专业知识应当如何用英语表达。这里的专业知识涉及的内容应当是学生已熟悉的专业基础知识,这一阶段的主要任务是学生积累专业词汇,熟悉专业文体。第二阶段“用”,即学生通过以英语为载体的书籍、期刊学习本专业的新理论、新技术,以及发表英语学术论文、参加国际学术会议等。

文章结合学校环境与建筑学院土木工程学科研究生专业英语的教学实践进行专业英语学以致用的探索。

二、“学”阶段的主要教学内容及方法

“学”阶段学的是英语,“专业英语”一词中“专业”和“英语”的关系是学生通过已经习得的专业知识更快更好地学习英语在专业领域的表达方式,包括词汇、语句及语言风格。由于专业英语素材多、词汇多、语句晦涩难懂,因此这一阶段的教学内容必须专业对口、难易适中,且为学生在本科阶段已基本掌握的专业知识。这是因为相关的背景知识是决定专业英语理解水平的重要因素之一,例如土木工程硕士研究生在本科阶段学习了“混凝土”、“钢筋混凝土”及“预应力混凝土”,因此可以快速理解在“concrete(意为混凝土)”前加上“reinforced-”可以获得“钢筋混凝土”的英文,或在前面加上“pre-stressed”可以获得“预应力混凝土”的英文。又如,“workabilityoffreshconcrete”对于无土木工程专业背景的学生来说可能意味着“新鲜混凝土的可使用性”,但对于土木工程硕士研究生来说,它的含义显而易见,“新拌混凝土的和易性”。由此可见,具有一定的专业知识背景对于理解、掌握专业英语是非常有帮助。

在“学”阶段的教学中使用的专业英语教学资料取自多本国际知名土木工程专业系列英语教材,例如结构力学方面有R.C.Hibbeler编著的《Structuralanalysis》经典教材,岩土力学方面有B.m.Das编著的《principlesofGeotechnicalengineering》,K.terzaghi等编著的《Soilmechanicsinengineeringpractice》等著作。

鉴于专业英语安排的学时相对较少(2学时/周×18周,共36学时),为获得较好的教学效果,必须对教材内容有所取舍,做到突出重点、挈领提纲。对于选定的典型材料,教师可以帮助学生进行相关背景的知识回顾,使学生快速进入语境,应用专业知识进行预测性阅读,然后才进行关键段落、关键句、关键词的剖析及讲解。

“学”阶段的授课以教师指导、学生积极参与的方式进行,使学生可以主动参与并与教师进行交流沟通。通常对于一个典型材料,教师首先通过朗读使学生获得正确的英语发音,然后通过原文翻译,讲解专业概念及语句结构。在目前的英语教育测试系统中,为了更好地达到公平公正,大量运用了客观选择题,导致学生缺失基本的语法、句法和语言应用能力,从而对内容理解不准确、更有甚者理解错误,因此教师在开始阶段的引导是非常必要的。接下来是学生参与部分,训练学生的英文朗读与正确翻译原文的能力,从纠正词汇发音、纠正翻译错误着手,通过一定量的段落朗读及翻译练习来提高阅读英文经典教材及准确理解其含义的能力。

三、“用”阶段的主要教学内容及方法

“用”阶段用的是英语,“专业英语”一词中“专业”和“英语”的关系是:(1)学生通过以英语为载体的学术论文、讲座、国际会议等形式获得本专业的先进科学知识及技术成果;(2)并且能够自己撰写英语论文、作演讲、在国际学术会议上作报告。通过“学”阶段的学习,学生已经掌握了一部分基本的专业英语单词、语句及表达方式,在“用”阶段的教学内容上可以提升词汇、句式结构的难度,并且更有针对性地选择期刊论文作为专业英语教学资料。与土木工程英语教材相比,期刊论文对写作体例有更严格的要求,国际标准化组织(internationalorganizationforStandardization)、美国国家标准化协会(americannationalStandardsinstitute)和英国标准协会(BritishStandardsinstitute)等国际或国家组织都对科技论文的写作体例做了规定,基本内容一般包括:title标题;abstract摘要;Keywords关键词;introduction引言;materialandmethodequipmentandexperimentalprocedure材料与方法,设备与实验过程;Results结果;Conclusions结论;acknowledgments致谢;References参考文献),有时还包括Discussion讨论及appendix附录。期刊论文与经典教材相比的另一个不同点在于教材上的专业内容多数已为学生熟知,学生通过专业知识背景来学英语;而期刊论文上登载的大多是最新的科学技术,部分为综述类文献,学生通过阅读期刊论文可以及时地掌握专业动态、获取专业知识。

为学校土木工程硕士研究生专业英语课程选择的学术论文均取自土木工程方面的国际主流学术期刊,有美国土木工程师学会(americanSocietyofCivilengineers,简称aSCe)出版的杂志期刊,以及联邦德国的施普林格出版公司(Springer-VerlagGmbH&Co.KG)、荷兰的埃尔塞维尔科学出版公司(elsevierSciencepublishers)、美国约翰・威利父子公司(Johnwiley&Son,inc.)等著名国际出版社出版的学术期刊。这些期刊覆盖了土木工程的方方面面,包括岩土工程、结构工程、桥梁工程、隧道工程、土木工程材料等。对于每本用于专业英语素材选取的期刊,都会介绍其主要涉及的学术领域及期刊的出版偏好,例如偏向基础实验、理论推导或工程实例分析等,使学生在今后选择期刊发表科研成果时可以有的放矢。

由上所述可知,专业英语在“用”阶段的课程内容安排上有两条主线:(1)第一条主线是土木工程专业英语文献各部分的写作技巧与注意事项,包括摘要、引言、正文(分为试验研究型、理论研究型及试验研究结合理论研究型)、结论、致谢及参考文献等;(2)第二条主线是土木工程专业涉及的专业内容,包括地基基础、混凝土结构、高层建筑结构、道路及桥梁等。在课程安排上,这两条主线并不是互相孤立的,而是紧密结合在一起,如表1所示。表1学校土木工程硕士研究生专业英语课程安排的教学内容及学时分配,从中可以看出,在专业英语课程的“用”阶段,每一个专业知识板块和文献写作体例所包含的内容是一一对应,相辅相成的。例如在讲解知识板块“土力学与地基基础”时,会挑选这方面的正文作为教学材料,又或在讲解知识板块“混凝土结构”时,会挑选这方面的引言作为教学材料,这样学生不仅能学习专业英语词汇及写作技巧,还能及时了解土木工程专业方面的最新科研动态。又例如

以某一期刊为例,从官网主页进入作者投稿须知界面(Guideforauthors),讲解该期刊对论文各部分写作格式的特殊要求,然后进入投稿界面,详细介绍投稿步骤直至投稿完成。

从表1还可看出,各个知识板块的学时并非均匀分配的,而是存在一定的灵活性,这主要是考虑到课程的教学内容应该是任课教师本人最熟悉、背景知识功底最深厚的部分,作者在之前的学习工作中基本从事“土力学与地基基础”和“混凝土结构”这两方面的科研和教学,因此对该部分内容比较熟悉,授课时可以更生动、讲解可以更清晰。

在专业英语“用”阶段的教学实践中安排了内容1和内容2。内容1对应的培养目标是“学生通过以英语为载体的学术论文、讲座、国际会议等形式获得本专业的先进科学知识及技术成果”;内容2对应的培养目标是“并且能够自己撰写英语论文、作演讲、在国际学术会议上作报告”。内容2的教学安排是由学生自由组合、选取适合的演讲题目、进行英语小组演讲,这部分内容主要训练学生在阅读理解专业英语文献的基础上,如何进行专业表达,提高英语的听、说能力。周奇和朱林菲[6]调查研究发现学生普遍希望增设听说环节。依据自身教学实践,要让小组演讲不流于形式应做到以下几点。

(1)演讲内容。必须取自近5年国际主流土木工程期刊上的学术论文,强调“近5年”期限是因为科技文献的宝贵之处在于登载的专业理论及技术都是最新的,学生通过阅读近期文献可以了解符合时展、科技发展的专业学科方向。由于刚入学的硕士研究生对本专业的国际学术期刊不熟悉,一般会指定一些,例如岩土力学方面有《Géotechnique》《ComputersandGeotechniques》《CanadianGeotechnicalJournal》《JournalofGeotechnicalandGeoenvironmentalengineering》等,岩石力学方面有《internationalJournalofRockmechanicsandminingSciences》《RockmechanicsandRockengineering》等,结构、材料方面有《JournalofStructuralengineering》《CementandConcreteResearch》《CementandConcreteComposites》等。

(2)演讲形式。由学生自由组合形成4~5人为单位的演讲小组,对所选择的演讲题目按照内容简介(outline)、引言(introduction)、内容主体(mainbody)、结论(conclusions)进行解说,每位组员都必须上台演讲,总用时控制在13~15分钟。

(3)提问环节。在每组演讲完毕后,其余小组进行提问,演讲组可指派任何组员进行回答。

(4)评分标准。演讲得分由教师打分(权重40%)和学生打分(权重60%)共同决定。学生打分成绩由除演讲小组外的其余小组给出,取平均值,评分标准如表2所示:(a)演讲长度直接关系到组员是否对演讲内容熟悉、组员之间是否有排练及配合;(b)ppt应尽量避免大段文字,要以标题、图、表为主,培养学生的表达能力,而不是机械性地重复ppt上内容;(c)演讲内容必须符合国际发展动向的土木工程学科最新科研成果;(d)演讲者需使用专业、流畅的语言进行演讲;(e)回答问题环节考核学生是否真实掌握演讲内容,以及是否查阅相关参考文献获取相关专业知识。

在专业英语课程的“用”阶段,学生进行专业演讲,提高专业听、说能力是难点。为了达到预期的培养目标,除了精心安排课堂教学内容和采用合理教学方法以外,还进行了课外拓展。学院土木工程学科一直与国外知名大学土木工程学科有紧密交流合作,仅2015年就有两位上海市教委“海外名师”项目入选外籍专家来到学院作短期访问交流(德国亚琛工业大学工程地质与水文地质研究所所长Rafigazzam教授和澳大利亚卧龙岗环境、土木与采矿学院的CholachatRujikiatkamjorn教授)。在此期间,专家们给研究生做了若干次专题报告,都是目前国际上土木工程的热点问题。学生通过听报告及提问,既获得了专业知识,又学到了作演讲报告的技巧,提高了听说能力,有助于较好地完成小组演讲。

四、考核方式

进行一定方式的考核是测试学生对课程知识与技能掌握程度的手段之一,同时也为任课教师检验自己的教学成果、改进教学方法与手段提供依据。在学院专业英语教学大纲中明确规定,课程最终成绩由三部分组成。

(1)平时成绩(10%),该部分成绩参考出勤率和课堂参与程度。

(2)小组演讲(30%),由教师和学生的权重打分决定(参见上一节内容)。

(3)期末考试(60%),包括翻译(part1translation)和写作(part2writing)两部分。其中翻译包括中译英、英译中的词汇及段落翻译,要求译文忠于原文、语句通顺流畅、表达正确无重大语法错误。写作部分要求学生对所给图片或表格进行专业性英语描述,要求条理清晰、内容准确,符合专业文献的表达方式和语言风格。

综上所述,对考核方式进行了优化设计,避免了专业英语测试中经常会遇到的尴尬问题,即专业英语考试等同于翻译考试。从考核结果和评教系统的测试结果可以看出,这样考核方式较为合理,被大部分学生所接受,同时也达到了全面测试学生听、说、读、写、译能力的效果。

五、结语

科学技术创新离不开科技信息的及时获取与利用,因此专业英语能力的重要性在现如今信息国际化的时代越来越突出。文章从学院硕士研究生专业英语课程的教学实践着手,对从“学”到“用”英语的两阶段教学进行了探索。经过专业英语课程的训练学习,硕士研究生初步具备了利用专业英语及时获取专业信息、掌握学科发展动态、发表科研成果及进行国际学术交流的能力。

参考文献:

[1]吴能章.从专业课教师的视角探讨专业英语教学[J].高等建筑教育,2011,28(2):17-22,27.

[2]李亚东.土木工程专业英语[m].成都:西南交通大学出版社,2011.

[3]林秋华.“科技英语”教学方法初探[J].高等教育研究,1995,(1):29-30,36.

[4]蔡坤宝,谢红,许可.硕士研究生专业英语教学实践与探索[J].高等建筑教育,2010,19(3):95-98.

简述土木工程的内涵篇8

关键词:承插管;病险水库;除险加固

所谓的承插管,就是指为了连接管道或管件,或分叉管道,把管道两端制成承口与插口(插口一般不需要特制),把插口插入承口内,然后密封接缝的管道或管系。承插管应用在病险水库除险加固工程中,与传统的施工现场浇筑钢筋砼相比,其具有节约材料与缩短施工时间等优点,正逐渐被广泛地应用于水库除险加固工程中。本文就就承插管在病险水库除险加固工程中的应用进行了探讨,以期能为类似工程的施工提供参考与借鉴。

1工程概况

恩平市担水坑水库是一座具有多种综合效益的小(Ⅱ)型水利工程。据勘查,大坝主要建筑物:均质土坝,最大坝高10m,坝顶宽4.0m,坝顶轴长48.0m;集雨面积小,涵管灌溉放水,设溢洪道;涵管为条石方涵,管长56m,断面尺寸0.4m×0.4m,输水流量为0.1m3/s,斜拉闸门控制。2012年水库除险加固的主要内容包括:大坝上游混凝土预制块护坡、坝顶碎石硬化、重建输水涵管。

2施工方案选择

水库输水涵改造有三个方案可以选择:顶管法施工、现浇混凝土箱涵和承插管施工。

根据本工程施工场地狭小,施工工期短等条件,经过方案比较,最终选择承插管施工,既节省了工程造价又缩短了施工工期。

3承插管施工

3.1承插管施工特点

3.1.1管道接口防渗漏性能好

3.1.2施工工艺简单

由于钢筋混凝土承插管及企口配用橡胶圈的接口形式均为柔性接口形式,允许在接口部位发生微量的转角或微量的水平位移,能适应基底有不均匀沉降、接口之间有少量的变形的管道。对槽底土基较好、基本无扰动软化,且易排除积水的地方,可采用砾石砂基础;对槽底土基较差、不易排除积水,且易扰动软化的地方,则采用C20混凝土基础。管道铺设完毕后,即可进行回填。本工程根据地质条件采用C20混凝土基础。

3.1.3施工速度快

由于施工工艺的简化及以柔性接口替代刚性接口,从而在管道施工中减少了基础及管端接口水泥砂浆的操作、养护等时间。

3.2施工工艺流程图

3.3施工方案

3.3.1基础开挖

基础开挖采用放坡开挖,为了减小开挖量及对大坝的破坏,采用开挖坡比为1:1,开挖的土料就近堆放在大坝的坝坡上,便于回填用。

3.3.2基础排水

在基坑两侧设置明沟排水,确保沟槽内不积水。

3.3.3管道基础

根据槽底土基的情况,按设计要求采用C20混凝土作为管道基础,混凝土基础的厚度及宽度均按设计要求施工,混凝土用平板式振捣器振实及抹平。

3.3.4管道铺设

(1)铺管前应复核底板高程,测定管节中心线,放设垫板标高。

(2)排管顺序应自下游排向上游,承口向上游方向,插口向下游方向。

(3)管子在铺设前,先将管节的承口内表和插口的外表用钢丝刷把油污杂物清除干净,按管径规格选用相应的橡胶密封圈,并套入插口槽内,要求做到四周均匀、平顺、无扭曲,在橡胶圈表面和前节管子的内表涂抹“851”防水涂料,以防渗水。

(4)企口管在管节的承口内端面,预先用氯丁胶水粘贴垫块(作为控制管节间接缝宽度用)。

(5)下管时,吊点应设在管子的重心处,用拦腰起吊的方式起吊,或采用专用吊具。禁止采取钢索穿管吊管的方法,在吊运管时,要防止管节接口受损。

(6)铺管时,将管节平稳吊下,平移到排管的接口处,调整管节的标高和轴线,然后用紧管设备将管子的插口慢慢插人承口,在承插管子的过程中,管节仍需悬吊着,以降低紧管时的拉力,管节拉紧后,调整管子的轴线和标高,然后用管枕击实。管节插入时,应注意橡胶圈不出现扭曲、脱槽等现象。

3.3.5管座混凝土

管座混凝土浇筑高度与管子中心齐平,浇筑时,应在管道两侧同时均匀下料振捣,每层混凝土浇筑厚度约在300mm左右,并逐层捣实,严禁单侧振捣以防管子移动。

3.3.6土方回填

管座混凝土浇筑完毕、强度满足要求后,即可进行土方回填。覆土时,沟槽内不得积水,严禁带水覆土。

3.3.7回填灌浆

回填灌浆采用SH-30型钻机造孔,制浆机制浆,wJG-80型灌浆泵进行灌浆,灌浆压力达到设计要求。

4施工中注意的事项

(1)第一根管的定位尤为重要,为了安装方便应确定中心点为管枕,从中心点拉一根与管材外壁相等尺寸的距离,取两点立定位杆。

(2)必须将承口内表面和插口外表面的油污、杂物清除干净。

(3)按管径选好相应的橡胶圈,将“”形橡胶圈有纹的一侧贴插口外壁套入,放在止胶台上,套入之后,将剂在橡胶圈上及承口内侧均匀涂刷一遍。橡胶密封圈放置位置如图1所示。

(4)剂的使用:

剂在使用前应充分搅匀,避免干物质沉淀影响管材安装。

在承口导入面及橡胶圈滑入面充分时及时安装,避免因过早涂抹剂而使剂干燥,导致橡胶圈因导入面干涩产生扭曲,造成闭水时接口渗水或橡胶圈翻滚阻滑台。此时若强行合拢,则橡胶圈压缩比增大,容易产生管材反弹或承口撑炸。

气温过高会加快混凝土管对剂的吸收速度,此时可多刷几遍剂,以保证合拢前管口及橡胶圈的。

若为了加快施工进度及安装质量,可使用工业用凡士林在管材承口导入面和橡胶圈的滑入面均匀涂抹一层,然后使用剂充分,会使安装更加轻巧、快捷。

(5)用手扳倒链合拢管节时,手扳倒链一端用钢丝绳和方木,另一端作为固定反力端(或方木固定)。管节合拢时两只手扳倒链应放置在管节水平直径处,拉钩勾在被合拢管节的承口壁,手扳倒链反力端可用钢丝绳、卡扣等固定于临时桩或已安装的管节上,合拢时两只手扳倒链应同时拉动,使管节合拢。

(6)管子承插就位、放松钢丝绳时,应复核管节的高程和中心线,检查承插口之间的间隙为(9~15)mm。

(7)回填土不能掺有杂草、碎砖头、木块等,不能有大的石块、卵石等。夯实机沿管子两侧均匀的分层回填,分层夯实;夯实时,不要损坏管子,也不能造成管子移位。

5机具设备

6施工安全

(1)挖掘机。机具设备要求专人指挥,机具工作半径内,不能站人。施工操作人员应戴安全帽。

(2)吊管时,吊索吊点应置于管节的重心处,拦腰起吊,并要保持管身的水平。基坑内的操作人员在下管时,不能站在吊车的工作半径内,并要有专人指挥。在下管的管内,严禁放置物件。

(3)根据用途选择钢丝绳的安全系数。

7结语

综上所述,水库的输水涵管一般都埋设在大坝体内,对其的改造将会直接影响到水库大坝整治施工,是整个水库除险加固工程的关键时间节点。将承插管方式应用在病险水库除险加固工程中,对输水涵管进行改造,不仅可以缩短施工时间,还能降低工程造价,从而保障水库除险加固工程的质量,并取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献:

简述土木工程的内涵篇9

【摘要】:贝雷片组装现浇梁支架有效解决高墩、墩间高差大、山地陡坡、跨越河沟、防止洪水冲刷等问题。它的检算内容包括荷载计算,每片贝雷桁架梁承受荷载计算,支座反力,临时墩顶横梁检算,钢管临时支墩检算,贝雷梁纵向挠度的计算。

1工程概况

铜黄高速公路汤屯段第一标段,起点桩号为K194+176,终点桩号为ZK196+721和YK196+930,主线里程长2.754Km,总工期30个月。

本标的逍遥溪特大桥位于黄山附近的山岭重丘区,沿逍遥溪展布,下部为常流水,两侧山岩比较陡峭,植被发达。逍遥溪特大桥墩高大部分在10-25米之间,最高墩高为27米,上部设计为35米和40米跨径的现浇连续箱梁,预应力现浇箱梁采用单箱单室截面,梁高250cm,梁底宽度565cm,箱梁顶宽1220cm。由于当地环保要求高,两侧地形坡度大的特点,墩高且高差大,使得此桥大部分地段不能搭设满堂支架施工现浇箱梁,因此我们单位提出了贝雷片组装现浇梁支架的施工方案。

2现浇连续箱梁施工方案

本项目现浇箱梁设计为逐孔现浇、分次张拉的预应力混凝土连续箱梁。根据施工现场的地形情况,现浇箱梁支架拟采用钢管柱做临时支墩、贝雷架做主纵梁,组合形成现浇支架,以解决高墩、山地、跨越河沟、防止洪水冲刷等问题,代替常规的满堂支架法施工。

支架的结构形式为:把钢管支墩制作成排架结构形式,每排单根的钢管柱用型钢联结成整体,作为支架支撑墩;上部用贝雷架和专用的横向联结构件组成桁架梁作连续梁式支架,作为箱梁现浇支架。用固定在贝雷架主弦杆上的方木作标高调整构件。钢管柱直径采用416mm、δ=6mm(按照最不利管径取值),贝雷架为321型(高1.5m,每节长3.0m),支墩排架则按照四跨布置。整体布置如下图所示:

3现浇连续箱梁贝雷片支架的设计

3.1贝雷片桁架的设计

每跨箱梁现浇混凝土的数量为350m3,贝雷桁梁每片外形尺寸为150cm×300cm×18cm(高×长×厚),重量270kg,Φ50mm插销,剪力Q=50t,容许弯矩[m]=75。沿箱梁横向布置贝雷片12道,间距均匀布置,其容许承载力[m]=900左右。桁架顶部横向布设10×10的方木,间距50,用铁丝或铁钉与贝雷片的主弦杆绑扎牢靠(为调整底板的高程,在主弦杆的顶面预先绑扎调整方木),在箱室肋部,方木加密一半,间距25;使用长度为3m的方木交错布置,使得同一贝雷片上的方木接头不得超过50%,作为底模板横肋,同时作为支架的上部水平连接系。沿支架纵向每1.8m设置横向钢结构连接系一道,以保证贝雷片整体受力。

3.2钢管柱支墩的设计

支架基础为明挖扩大条形基础;临时支墩为钢管柱,采用416、δ=6钢管。每跨纵向共设四个支墩,横向靠近墩位的临时支墩每排设4根,跨中的双排钢管桩横向每排设5根,一跨内共计28根钢柱;钢管柱顶沿桥横向布设2根i40并排工字钢,工字钢上沿桥纵向布置12片标准贝雷桁架,纵梁统一采用槽钢联结成一体。

4现浇连续箱梁贝雷片支架的检算

4.1荷载计算

按《桥规》的规定,经计算各部分荷载如下:

①新浇筑钢筋混凝土自重

按设计图纸40m跨径梁部混凝土数量为350m3,混凝土自重约为。不计墩顶的实体部分,平均到整个跨度内为。

②模板和支架自重

模板自重:(47米外模重量为103t,内模:0.63t/m)

支架自重:支架顶部铺设的方木和横向连联系杆,按贝雷架的0.3倍计入。

③施工人员和料具等行走运输或堆放荷载:

按《桥涵手册》下册第15~16页的参考值取,整跨的匀布荷载为

④振捣混凝土时产生的荷载

按《桥涵手册》下册第15~16页的参考值取:,整跨的匀布荷载为

根据桥规:验算支架纵梁强度时荷载组合为

227.5+28.215+14.04+18.75+8.75=297.255Kn/m

验算支架纵梁刚度时荷载组合为227.5+28.215+14.04=269.755Kn/m

4.2每片贝雷桁架梁承受荷载计算

(1)验算贝雷纵梁强度时作用在每片贝雷纵梁上的荷载为:

=

(2)验算贝雷纵梁刚度时作用在每片贝雷纵梁上的荷载为:

=

4.3计算结构简图

4.4支座反力

式中:

、、、———各组贝雷纵梁各支点处反力;

、、———三跨等跨连续梁受均布荷载时的剪力系数;

———每片贝雷纵梁上受均布荷载。

则相应各支墩顶承受荷载为:

式中:、、、———钢管临时支墩的所受的力。

4.5一片贝雷梁承受24.77kn/m时的弯矩图

由交通部交通战备办公室《装配式公路钢桥使用手册》可知一片贝雷架的允许弯矩为788.2

356.7<788.2满足施工要求

4.6一片贝雷梁承受24.77kn/m时的剪力图

由交通部交通战备办公室《装配式公路钢桥使用手册》可知单层一片贝雷架的允许剪力为245.2Kn,而中间支墩的最大剪力为178.3Kn。

178.3Kn<245.2Kn可满足施工要求

4.7计算临时墩顶横梁

(1)墩位旁临时钢管墩顶横梁:

为计算方便,把12片雷贝架按均匀布置考虑,取,以两端悬臂中间三跨连续梁为计算模型,如图所示(长度单位为厘米)临时墩顶横梁剪力图为:

,满足施工要求。(工字钢截面积取自《桥梁施工手册》)

横梁弯矩图

弯曲应力,满足施工要求

(2)跨中临时钢管墩顶横梁:

为计算方便,把12片雷贝架按均匀布置考虑,取

以四跨连续梁为计算模型,如图所示(长度单位为厘米)

临时墩顶横梁剪力图为:

剪应力,满足施工要求

横梁弯矩图

弯曲应力,满足施工要求

(钢材应力取值参考《钢结构设计规范》GB50017-2003表3.4.1-1)

4.8钢管临时支墩

钢管采用外径416mm,壁厚为6mm的规格,墩位边临时支墩按单排布置,与相邻跨墩位边支墩竖向每隔7米采用[10的槽钢连接,形成稳定结构;跨中支墩按双排布置,竖向也是每隔7米在用[10的槽钢连接成稳定结构。

(1)钢管桩的承载能力

钢管桩横截面面积

钢管桩横截面的惯性矩

钢管桩的计算长度,根据槽钢的连接约束作用,可知

由GB50017-2003《钢结构设计规范》录附C轴心受压构件的稳定系数,表C-1b类截面轴心受压构件的稳定系数,(钢管为焊接螺旋管采用B类截面)查表并用线性内插

根据横梁的剪力图可知,跨中临时支墩中受力最大的为:

(2)钢管支墩的整体稳定性的验算满足施工要求

4.9贝雷梁纵向挠度的计算

施工阶段作用于贝雷架上的荷载有:现浇钢筋混凝土构件自重、模板自重及木方自重、施工操作荷载及贝雷架自重等。上述荷载均可看作沿梁跨方向不变的均布荷载,并由12片贝雷架承担。

采用图乘法,结构计算简图如结构计算简图和图所示,在均布荷载q作用下,贝雷架弯矩图如图所示,考虑贝雷架为梁式结构,可按下式进行计算(不考虑支墩和销栓的非弹性变形)

(n=9)

根据与在杆件同侧乘积取正,异侧取负号的原则,即得

(满足桥涵施工规范对支架挠度的要求)

其中e和i分别《钢结构设计规范》和《装配式公路钢桥使用手册》查得。

5现浇连续箱梁贝雷片支架在施工中的应用

参考文献:

[1]JtJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].

简述土木工程的内涵篇10

1林业生态工程简述

林业生态工程是指依据生态学、林学及生态控制论原理,针对自然资源环境特征和社会经济发展现状,设计、建造与调控以木本植物为主体的人工复合生态系统的工程技术[1]。其目的是在满足人们对森林资源的需求时,达到经济效益、生态效益和社会效益的统一。不仅提供优美的生活环境,还在林业生产过程中达到一种和谐、具有较高综合效益的发展关系。

2我国林业生态工程简介

我国从基本国情出发,围绕新时期林业建设的总目标,相继实施了六大林业重点工程。这是对我国林业生产力布局进行的一次重大战略性调整,已被列入国家“十五”计划纲要。

天然林保护工程:是林业的“天”字号工程,一号工程,也是我国投资最大的生态工程。包括三个层次:全面停止长江上游、黄河上中游地区天然林采伐;大幅度调减重点国有林区的木材产量;保护好其他地区的天然林资源。主要解决这些地域的天然林的休养生息和恢复发展问题[2]。

退耕还林工程:是林业建筑史上涉及范围最大、公众参与度最高性的生态建设工程,以解决水土流失问题为首任。计划建立以灌木为主、乔灌草相结合的恢复保护性和生产性兼顾的人工生物群落,在最短的时间内恢复生态环境,扼制土地沙化和沙尘暴,同时生产出优质饲草饲料,发展畜牧业[2]。

三北和长江中下游地区等防护林体系建设工程:我国涵盖面最大,内容最丰富的防护林体系建设工程[2]。工程包括东北西部、华北北部和西北地区的13个省的590个县(旗、市、区)和新疆生产建设兵团。工程计划造林314亿亩,并对10178亿亩森林实行有效保护[2]。

京津风沙源治理工程:是一项意义特殊的“形象工程”,也是环京津生态圈建设的主体工程。其规模虽然不大,但对首都乃至全国都极具意义。主要解决首都周围地区的风沙问题。工程建设内容分为造林营林、退耕还林、草地治理、水利配套设施建设和小流域综合治理[2]。

野生动植物保护和自然保护区建设工程:是一个主要解决物种保护、自然保护和湿地保护等的生态保护工程,也是我国应对国际气候,树立国际良好形象的“外交工程”。该工程目标是拯救一批国家重点保护的野生动植物,扩大、完善和新建一批部级自然保护区、种源基地及珍稀植物培育基地,恢复和发展珍稀物种资源,形成一个布局合理、类型齐全、设施先进、管理高效、具有国际重要影响的自然保护网络[2]。

重点地区速生丰产用材林基地建设工程:是一项增强林业实力的“希望工程”,也是以解决木材和林产品供应问题为目标的骨干工程。该工程根据森林分类区划的原则,在自然条件优越、立地条件好、地形较平缓、不易造成水土流失的区域,大力发展速生丰产林[2]。

3我国林业生态工程现状与存在的问题

我国林业生态工程成绩斐然,但在以下三个方面中存在一些问题:(1)非重点区域的林业工程项目建设科技含量较低,片面的纯林种植,“外来树种”引种少;树种结构不合理等。(2)森林覆盖率分布不均衡,人均占有森林面积和蓄积量远远低于世界人均水平,森林覆盖率比世界平均水平也相差很多[3]。(3)“边治理、边破坏”现象严重。由于传统思想和长期以来人们对林业的认识存在严重偏差,造成了人们往往把林业只当作产业或一般的经济来看待,忽视了林业的生态效益和社会效益。

4我国林业生态工程的未来发展趋势

随着我国生态林业工程建设的深入发展,对生态林业工程建设技术提出了更高的要求[4]。林业生态工程总的发展趋势是以水土保持、水源涵养、生物多样性保护与恢复等生态环境保护目的为主,按照不同的自然区域,形成以多年生木本植物为主体的复合生态经济体系,从而促进国民经济向着可持续方向发展[1]。

结论:林业生态工程是随着现代林业和经济的发展,在继承传统栽培技术的基础上,逐渐形成了具有我国特色的符合我国国情的一门新的工程。它不仅是从单一的水土保持林草措施来进行水土保持的生物措施,而且是从生态、环境与区域经济社会可持续发展的角度来研究林业发展的措施,其具有美好的发展前景。

参考文献

[1]李朝晖,王丽敏.论林业生态工程的实施与发展趋势[J].防护林科技,2007(2).

[2]周洁.我国六大生态林业重点工程简介.生态经济,2006(10):88.