土木工程的基础实用13篇

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土木工程的基础

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一、土木工程结构的设计和混凝土施工技术的探讨

1.钢筋混凝土结构的设计原理和方法

钢筋混凝土这种结构中包括斜截面承载力计算,正截面承载计算以及裂缝控制及耐久性设计、扭曲截面承载力计算,钢筋混凝土构件的延性与抗震,预应力混凝土结构,高性能混凝土以及纤维增强混凝土性能等结构设计。钢筋混凝土结构是由土木工程中各种受力构造比如说水利施工、房屋建设以及道路桥梁等组成的结构系统。由钢筋混凝土制成的构造部件由于其施工工程结构不同,钢筋混凝土的结构也会不一样。比如说房屋建筑中只需要考虑钢筋混凝土的柱、梁和顶帽的结构部件。钢筋混凝土结构的外观结构以及内部构造会因为建筑设计的不同而有所差别,土木工程的建筑质量会因为钢筋的数量和大小受到影响,长期的土木工程技术对不同的结构模板以及钢筋配搭数量有所定量,对不同结构的钢筋混凝土结构也确定了结构设计方式。目前土木工程发展中最先考虑的是大跨度、高层的钢筋混凝土结构,这使钢筋混凝土结构的发展遭遇了巨大的挑战,钢筋混凝土结构发展中需要面临各种设计荷载力、结构动力特性、钢筋结构可靠度以及结构可靠性和结构空间稳定性。

2.土木工程中地基加固技术

土木工程中很重要的一个问题就是地基加固问题,青藏铁路的通行向全世界证明了我国铁路的技术,但地基加固问题是青藏铁路施工中遇到的最为严重的问题,可以看出地基加固问题仍然是目前土木工程技术中亟待解决的重要问题,目前土木工程中使用的最多的地基加固技术就是排水法、换填法、挤压法以及加筋法等,采取的地基加固法会因为工程施工地段地质的不同而有所区别。排水加固法比较适用于湿地和沼泽地带,因为这些地段中的土质水分比较多,不利于建筑的安全性和稳定性,所以要通过这种方法将多余的水分排出,使土层能够更加的坚硬,排水加固法分为真空预压法和提案载预压法,采用的排水法会根据工程量的不同而有所不同。换填法是地基加固中最常用的一种方法,主要有置换法和换土垫层这两种方法,适用于地质和当前工程不匹配的施工,其中换土垫层主要适用于整体置换,就是将自然土换成优质的泥土来当作材料,置换法是由碎石置换法、石灰置换法以及水泥置换法等组成的。加筋法在土木工程中也很普遍,它的作用是稳定土质,将土质固定住而无法轻易移动,尤其是对于建筑难度大和高层建筑来说使用这种地基加固方式再适合不过了。

3.工程测量和施工管理技术和方法

工程测量贯穿于工程施工的整个过程,它是施工测量人员按照土木工程设计图纸进行测量,为施工做出标志和记录。使工程施工能够正确的按照图纸的规范进行。测量时应该按照先整体后局部、先控制后碎步的原则,避免因错误的测量而使工程出现质量问题。

工程测量人员不仅需要专业的技能知识,还要有丰富的经验,比如说使用的仪器和图纸比例的大小。比如说应该在测量中建筑物的数据、观测记录的数据、原始数据以及图纸的数据等进行初测和复测,测量的具体内容是全站仪三角高程测量、导线测量外业工作以及导线测量等等。其中外业工作指的是踏勘选点以及建立测角、量边和标志,导线测量分为支导线测量、符合导线测量以及闭合导线测量。全站仪三角高程测量能预测到整个工程的结构,能控制全局。测量工作中最关键也是最后一道工作是误差分析,也就是分析测量的结构,以便及时的发现问题并采取相应的措施进行处理。误差分析包括测距误差分析、测角误差分析、量高误差分析以及大气折光误差分析。

4.土木工程混凝土施工技术

土木工程中的混凝土施工技术是一种比较科学的施工技术手段,决定着土木工程的质量和安全。在水工混凝土的施工过程中,要使施工的过程和工程的施工要求相符,为了避免施工过程中出现卡管的现象,应该严格控制混凝土初凝的时间以及混凝土的骨料粒径以及坍落度,应该根据相应的施工要求来进行混凝土灌注施工,灌注活动要贯穿于灌注的整个过程。

在施工场所常常会看到混凝土固化的现象,主要是由于水和水泥产生水化反应造成的。所以在浇筑的初期要对混凝土进行养护,采取相应的措施来应对这种因水化反应造成的裂痕。温度的骤降也会使混凝土产生裂缝,所以也对混凝土采取保温措施。另外,模板质量的好坏也影响着混凝土的质量,很多工程施工中都存在着拼缝不密实、模板空洞不平的现象,造成混凝土的表面有蜂窝麻面出现。还有一点值得注意,那就是不能过早的拆模,否则会损伤混凝土以及使混凝土失去支撑力从而无法有效的和钢筋结合。

二、土木工程的选材方法和策略

1.混凝土的选材方法和策略

混凝土是工程建设中应用的最广泛的材料,和其他工程材料相比,具有多方面的优势,所以应该引起足够的重视。混凝土是由石子、砂子、水泥和水按照比例调制而成,在设计混凝土的配合比时要考虑到它的强度和耐久性,根据规定及时的调整砂石的含水量,满足混凝于强度和施工要求,水泥进场使应分批对强度和安定性进行复检,不同品种的水泥不能混合使用。砂最好是选择不含任何有害物质的中砂,适合混凝土等有效材料的拌合。混凝土多采用自来水和地下水,由于它们富含的矿物质不同,所以在选择时要注有害离子的指数,避免超标。最好不要选择粒径较大的石子,不利于混凝土的搅拌。

5、土木复合材料的选择方法和策略

土木复合材料是一种新型的工程材料,又称为“土工织物”随着工程的需要,这类材料不断有新的品种出现,比如说土工格栅、土工模袋以及土工网等。随着科技的进步,土工材料在使用范围越来越广,其生产和应用技术也得到了不断的提高,逐渐应用到了土木建筑工程的各个领域。土工织物代替了传统的天然反滤材料具有减少工程量以及速度快等特点。土工织物还具有排水的功能,由于传统的排水材料大多是选择强透性的粒状材料,而土工织物在排水时还可以起到排水的作用,它可以有效的节约工程的费用,缩短工期。所以应重视对土木复合材料的选择。

三、土木工程预算体系的制定

土木工程是一项耗时长、投资高的庞大的工程,投资具有一定的风险,因此建立健全全面的预算编制体系,其中包括工程造价预算、工程量预算、各种技术经济指标和材料分析以及套用定额单价预算等。建立健全土木工程的全面预算体系有利于保证工程持续稳定的发展,以便更好的为长期资金投放进行宏观调控。

总结

总而言之,土木工程是一项系统、庞大的工程,需要我们从工程施工的各个环节去进行控制,以确保工程施工的安全性和耐久性,钢筋混凝土结构的设计、地基加固技术以及混凝土施工技术改进是土木工程中需要面临的关键问题,本文简单分析了工程材料选择的方法和策略,提出制定土木工程预算体系,通过采取有效的措施来促进土木工程持续稳定的发展。

参考文献

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1 土木工程基础施工技术中对一些关键点的要求

1.1 对基坑土方的开挖的要求

在基坑开挖前应当先确定施工顺序和分层的厚度,然后再进行施工。为避免地基土出现扰动现象,施工时要做到连续施工,切勿中断。在开挖过程中要随时检查,并对地下水位进行观测,如果到达水位以下,就必须采取必要的措施来进行降水处理。

1.2对土方填筑与压实的要求

首先要选用合适的土料进行填筑,有些土料是不适合作为填筑土料的,比如像淤泥、膨胀性土、冻土等,还有土料里若有机物含量(>8%)、硫酸盐含量(>5%)过多,同样不适合做填筑土料。因此选择土料时应当选用一些碎石类、砂土类和符合压实要求的粘土类为主。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实度、土的含水量以及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑,应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。当天填筑应在当天压实,填土压实质量应符合规范规定。

1.3 土方施工常用机械的适用范围和施工方法

1.3.1 推土机

推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。铲土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度在最短距离(6~10m)内完成,以便缩短低速运行时间,然后直接推运到预定地点。(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。

1.3.2 铲运机

铲运机在施工中,由于挖填区的分布情况不同,为了提高生产效率,应根据不同施工条件(工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等),选择合理的开行路线和施工方法。适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法、交错铲土法。

2 土木工程基础施工的施工技术

土木工程的基础施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,以下分别对其进行阐述。

2.1 浅基坑的开挖及其支护技术

首先,土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。其次,在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超过相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5m,且可不加支撑。此外,对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10m 时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。

2.2 深基坑的开挖及其支护技术

在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。

3 土木工程基础施工技术要点

3.1 土壁的稳定

土壁稳定的关键在于土体内粘结力与摩擦阻力之间的平衡。如果土体失去此平衡,就会发生塌方,从而影响工程工期,也会给周围的建筑和人造成危害。要保证土壁稳定,应先放足边坡,并且边坡的留设要符合一定的要求。另外,边坡坡度的大小则要依据土壤特性、地质条件和施工的条件和方法等多种因素而定。比如,粘性土质的边坡应陡些,人工或机械挖土、明沟排水时边坡不宜太陡,应平缓些;基坑旁边有主要建筑物的情况下,边坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5范围内;无地下水且工期较短,可不放坡而留设直槽,开挖的深度不能超过以下数值:以砂土为填充物的密实、中密实砂土及碎石类土为1m;可塑、硬塑的轻亚粘土和亚粘土为1.25m;以粘性土为填充物的可塑、硬粘粘土及碎石类土为1.5m:坚硬粘土为2m。此外,为了保障土壁的稳定,还应设置支撑,这不仅可以降低土方量、减少施工面,还可以使放坡不受场地限制。在坑槽的边缘应尽量不要堆置大量的材料和土方或者机械设备;在挖好坑槽后应当立即进行地下和基础结构的建造;雨期不宜对滑坡地段进行挖方,应先整治,然后开挖,开挖顺序为由上至下;如果发现有危险或不稳定的情况时,应先进行妥善的处理后,再进行施工。

3.2 排水技术要点

土体干燥是土方施工中最为关键的因素,因此,在施工过程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水作业可分为两种:

明排水法,即运用截、抽和疏的排水方法。截指截住水流;抽指开挖基坑时,在坑底留设集水井和排水沟,使水流顺着排水沟汇集到集水井中,之后用水泵将水抽出;疏指疏干积水。

人工降低地下水位法:在开挖基坑之前,在基坑的周围安设足够数量的滤水管,将水抽走,在工程完工之前,保证地下水位始终在坑底之下。保证了坑基土体的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工条件。尽管如此,在降水前,一定要考虑原有的工程建筑物可能产生的附加位移和沉降引起倾斜、开裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要时,要采取一定的防护措施。

3.3 填土及压实技术

设计合理的填方边坡,选择合适的土料及填筑方法,可以确保填土的强度和水稳性。土壤中如果有机物含量较大或石膏含量超过2%,则不能作为填土所用。施工时,填方工程宜分层铺土然后压实,若用同类的土壤来填筑效果最好。如采用了不同类型的土壤填筑时,应当把透水性较小的土壤放置于透水性较大的土壤之上。为了避免填方内有水囊形成,严禁将不同类型的土壤混合且不均匀的使用。

4 结语

土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。

参考文献:

[1]邓寿昌.土木工程施工[M].科技出版社,2006.

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土木工程施工中,常见土石方工程内容有:场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等,以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。

土方工程施工往往具有工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等特点;土方工程施工受气候、水文、地质、场地限制、地下障碍等因素的影响,加大了施工的难度。在土方工程施工前,应详细分析与核对各项技术资料(如地形图、工程地质和水文地质勘察资料、地下管道、电缆和地下地上构筑物情况及土方工程施工图等),进行现场调查并根据现有施工条件,制定出技术可行、经济合理的施工方案。

1 土方工程的施工要求

土方工程的施工工艺包括:开挖、运输、填筑与压实。

1.1 基坑(槽)的土方开挖

采用“分层开挖,先撑后挖”的开挖原则。合理确定开挖顺序和分层厚度,连续进行施工。防止对地基土的扰动。开挖过程中作好检查控制工作。在地下水位以下挖土,应采取降水措施。

1.2 土方的填筑和压实

土料选用:碎石类土、砂上、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土可作为填方土料;淤泥、冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏土不宜做填土用。填土压实方法有:碾压法、夯实法、振动压实法以及利用运土工具压实法。影响填土压实质量的因素:压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑。应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。当天填筑应在当天压实。填土压实质量符合规范规定。

1.3 土方机械施工的适用范围和施工方法

1.3.1 推土机

(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。

(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。

1.3.2 铲运机

适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。

开行路线:环形路线和“8”字形路线。

常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法。

1.4 常见基坑开挖与支护方法

1.4.1 浅基坑开挖

(1)土方边坡(边坡坡度、坡度系数):应根据土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、坡顶荷载状况、排降水情况及气候条件确定。

①当土质均匀、湿度正常,地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高,且敞露时间不长时,在一定挖土深度内可以不放坡,也可以不加支撑,但挖土深度不宜超过有关规定。

②在土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内可放坡开挖不加支撑。

③永久性挖方边坡应按设计要求放坡。

④高度在10m以内,使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,在山坡整体稳定的情况下可按规定放坡。

(2)土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。

1.4.2 深基坑开挖

一般采用支护结构临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。

(1)透水挡土结构:H型钢(工字钢)桩加横挡板挡土;间隔式混凝土灌注桩加钢丝网水泥抹面护壁;密排式混凝土灌注桩(或预制桩);双排灌注桩;连拱式灌注桩挡土;桩墙合一,地下室逆作法;土钉支护。

(2)止水挡土结构:地下连续墙、深层搅拌水泥土墙、密排桩间加高压喷射水泥注浆桩或化学注浆桩、钢板桩。

(3)支撑部分:自立式(悬臂)支护、锚拉式支护、土层锚杆、钢管(型钢)水平支撑、斜撑。

2 施工中的关键点

2.1 稳定土壁

土壁的稳定,主要源于土体内摩擦阻力和粘结力之间的平衡。土体一旦失去平衡,就会塌方,影响工期,危及附近的建筑物,甚至造成人员伤亡。

2.1.1 放足边坡

边坡的留设应符合规范的要求,其坡度的大小,应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度和工期的长短等因素确定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取1:1.0~1:1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为1m;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)为1.5m:坚硬的粘土为2m。

2.1.2 设置支撑

为了缩小施工面、减少土方量,或受场地的限制不能放坡时,可设置土壁支撑。此外,尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备;坑槽开挖后不宜久露,应立即进行基础或地下结构的施工;滑坡地段的挖方,不宜在雨期施工,并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土;如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时,应先妥善处理。

2.2 施工排水

在土方施工中,做好施工排水工作,保持土体干燥是尤为重要的。施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。

明排水法:就是采用截、疏、抽的排水方法。截,是截住水流;疏,是疏干积水:抽,是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。

人工降低地下水位是在基坑开挖前,先在基坑周围埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。这样,可使基坑始终保持干燥状态,既防止流砂发生,又改善了工作条件。但降水前,应考虑到降水影响范围内的原有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜和倒塌,甚至地面塌陷,因此必要时应事先采取有效的防护措施。

2.3 填土压实

为使填土满足强度及水稳性的要求,必须合理设计填方边坡,选择正确的土料和填筑方法。有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,一般不作填土之用。填方工程应分层铺土压实,最好采用同类土壤填筑。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。

结束语

土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土石方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。

参考文献

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1 翻转课堂教学模式现状分析

1.1 翻转课堂的“诞生”

对翻转式课堂教学最初“诞生”于美国,其最初的模式在于师生的积极互动。在北美的林地公园高中,那里的老师经常遇到这样的一个问题:学生家里离学校较远,导致很多时间都花费在了回校途中,还因为种种原因,有的学生会错过学校举办的一些活动。但是,在该校就读的很多学生因为以上原因无法紧跟老师的上课进度。

这种情况长期得不到改善,严重影响了学生的学习效果。后来,随着科技的发展、网络的普及以及自媒体的兴起,该校的两位化学教师于是借助新兴的软件技术――屏幕截取,开始录制PowerPoint演示文稿并用于课堂上教授课程内容。他们把录制的PPT文稿和讲解内容制作成视频并上传到网络,让缺课的学生可以利用课余时间补回课程内容,视频网站也才处于起步阶段。

最具开创性的是,这两位逐步地以学生在家看视频听讲解为基础,把课堂时间空余出来,用来给学生解决在做作业或做实验过程中的困难。很快,这样创新性的教学方式得到了广大学生的认可,并广泛传播开来,得到学生的支持。“翻转课堂已经完全颠覆了我们常规教学方式。现在不会在课堂上耗费半个小时到一个小时来讲解。”两位创始老师如此评价。

两位老师的教学改革逐渐得到广泛关注和认可,所以经常受到同行的邀请,并向周围感兴趣的人或机构推介这种教学模式。越来越多的老师加入到这样的教学模式中,开始利用在线视频在课外向学生传授知识,课堂时间则开展互动学习和实践练习。

其实从19世纪末开始,美国学者就开始对翻转课堂教学开展广泛且深入的研究,如:在课堂教学中朗读文章及播放视频,引导学生运用已学知识来思考所见所闻,然后提出问题;在课堂上组织学生开展讨论,一同探讨所学知识;老师在课前集中学生提出的相关问题或意见,在此基础上进行教案设计与准备教学资料等。研究主要集中在实际应用层面,务求探索出在实际教学中发挥出最大作用,对课堂教学有充分补充的翻转课堂模式。得益于业界和学者的积极探索,翻转课堂很快流行起来,其影响逐渐从美国向其他国家扩散。

1.2 国内对“翻转课堂”的研究与探索

“翻转课堂”作为一种基于互联网、信息化的新型教学模式,虽然进入中国的时间较短,但是也引起我国教育界的热切关注,对其进行了较深入、系统的探索与实践。目前,在知网上搜索以“翻转课堂”为关键词的论文就有三千多篇,不包含以慕课、微课等词进行探讨的文章。除了理论研究,教育界也开展了翻转课堂的应用实践,进行试点探索的有大学、中学和中职学校,较有影响的试点分布在京津、沪宁、重庆与广州等几个区域。

重庆市聚奎中学的“翻转课堂”教学改革已走在全国的前列,它是“全国第一所深度运用先进信息技术整合策略实施新课程改革”的学校,该校总结出翻转课堂实际操作中3个“翻转”路线:课前4环节、课堂5步骤和6大优势。国内学者把“翻转课堂”定位为:是将数字技术整合、信息化校园建设以及新的人才培养模式相融合的一次具有深远意义的大变革。但是,由于学者、学校等实施主体对于翻转课堂的切入点各不相同,因此实施主体的改革方向也不尽相同。比如:聚奎中学强调“翻转课堂”应内含三类翻转:(1)教育目的的翻转;(2)教育理念的翻转;(3)教学方式的翻转。行知中学认为探索“翻转课堂”是基于网络的教育模式的教学改革。上海市仙霞高中开展“翻转课堂”是侧重于“促进教师专业发展和提升学生学习效能的提高”,其内核是基于自学知识点上的“对话、讨论与练习”。

1.3 中西方国家高校土木工程专业教学和课程设置比较

西方国家的土木工程专业是以实践为目标的,强调培养应用型人才,做到学以致用。在课程设置中,注重强化工程实践能力的培养。在英国,很多的工科院校实行的是“三明治”式教学模式,即第一、二、四学年在校学习理论知识,第三学年学生被要求到公司或者企业实习,工程实践可作为工作实践经验。本科教育完成后,还要接受2年的企业培训或是2年的工作实践,或3年的博士深造,方可参加执业注册考试,取得签字权。

中国国务院学位委员会在学科简介中定义:“土木工程(英文:Civil Engineering)是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。”我国土木工程专业是广泛服务于国家基础设施与民生的宽口径一级学科,包括建筑工程、土木工程、岩土工程、地下工程和道桥等二级专业方向。本专业学习理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基础。土木工程专业的培养目标主要是培养适应我国经济发展与工程需要的 “复合型”工程技术人才。根据建设部土建类土木工程专业教育指导委员提出的土木工程专业(本科)人才培养基本规格和指导性计划,目前国内绝大多数高等院校都采用的是基础课程、专业基础课程和专业方向课程这一模式,可以看出,高校教学计划中基本包含以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、钢筋混凝土结构、施工技术等专业基础课和专业课。

2 土木工程基础类课程新教学模式的探索

土木工程是一门工程应用性很强的基础学科。土木工程的起源是通过各类人类工程活动,不断归纳与总结各类成功与失败经验,特别是在吸取失败教训的基础上发展而来的。自从18世纪初,以牛顿和伽利略为代表的近代土木工程实践相结合,逐渐形成系统基础理论的学科。自此,土木工程才逐渐从工程经验过渡并发展成为一门学科。回顾整个土木工程专业的发展历史,实际工程实践经验往往先行于理论,各类工程失败经验往往能触发新理论的研究和发展。如今,还有很多工程问题的处理,仍然依靠广大工程师的实践经验。

自建国以来,我国高校工科生的培养模式主要参考苏联模式,即:专业划分过繁,学科交叉性较少;重点培养学生自然科学知识与专业基础知识,重视理论联系实践,而对相关的新发现新领域缺乏应有的重视,对工程实践的课时安排相对较少;主要以教师单向授课为主,没有重视学生的自主性与创造性。在实行改革开放以后,这种教育模式的不足不断凸显,教育与实践脱节,土木工程专业学生在适应社会工作的过程中出现了不同程度的困难。因此高校教师必须不断分析与探索,建立适应我国国情的高等教育培养模式。令人欣慰的是,高校人才培养新模式已经初步形成,并在不断修正与完善。

翻转课堂等新模式的出现,正式对于全国的教育模式探索的有力补充。它的出现为传统课堂的创新、学生活力的激活,都起到了一定的作用。除了基础教育外,在专业教育上,在土木工程专业,也可以开始相应的探索。对于任何新事物的研究,从源头认知、挖掘及摸索是根本。

2.1 促使学生主动学习

在如今科技飞速发展的过程中,教育也必须跟随着科技的发展而发展,翻转课堂模式便是一种很好的尝试和进步,这能让学生能够成为自己学习的主人,而不是一味地被动接受老师的灌输,各种学习网站提供了丰富的课程,学生可以在网上自主选择学习内容,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习进度,完全可以依照自己的弱点或者兴趣去学习,不受时间地点限制,而且可以线上和同学或者老师进行交流答疑互动,对于课程的问题可以即时沟通,不会受时空因素的影响,自主性和实时性很强。

2.2 增强学习的互动性

全面提升了课堂的互动是翻转课堂最大的优势所在,主要体现在教师和学生之间以及学生与学生之间。

因为翻转课堂的教学方式主要是课外学生自主学习,课堂进行答疑互动,所以,教师的任务就是增加课堂的互动性,针对多数同学遇到的问题,大家可以一起讨论解决,这也即“以学生为中心的教学”。教师更多的是作为一位观察指导者,由于互动性的增加,教师可以更加了解学生,进行一对一指导帮助,这也提高了学习的有效性。

教师在观察的过程中可能会注意到学生自创的学习方法、自发组成的学习小组,学生们彼此帮助,相互学习和借鉴,而不是完全依赖老师。这样,老师把更多精力放在引导上,促进他们更加开放地学习,真正理解课堂内容,而不仅仅是死记硬背。老师就会给予学生们更多的自主学习的空间,从而形成一种良性的学习与指导的循环。

2.3 形成教师―学生―家长交流新模式

翻转课堂同时改变了教师与家长交流的内容。在翻转课堂后,家长们对于孩子的学习情况有了更加清晰、直观的认识,可以帮助理解教师的教学。

学生不学习有各种各样的理由,比如:他们贪玩?他们学习能力不一样,有的跟不上老师进度,所以产生厌学心理?他们的基础知识学得不牢,所以感觉学习很费劲?亦或是他们有什么个人问题干扰了他们?教师和家长都需要找到学生不学习的根源,然后对症下药,采取必要措施来让学生回到学习的轨道。

篇5

随着经济的快速发展,土木工程中的项目规模不断扩大,比较大的工程项目包括高大的建筑、有相当跨度的建筑、地下建筑、大坝、海洋工程等都在不断增加,它们都是施工大规模、范围广、持续的时间长、过程复杂。在土木工程建设规模在不断增大的同时,伴随而来的是土木工程施工的过程中安全事故的增多,这严重给人民的生命财产安全带来了伤害以及影响了工程建设的效率。因此,对于土木工程的分析研究是有意义的。

一、土木工程分析中的施工力学

1、施工力学和数学基础

在土木工程这门学科中,时变力学是施工力学最基本的东西。这是由于在土木工程的项目中,施工力学研究的对象都是随着时间的流动而变化的。力学并不是一成不变的,它也是会随着时间而向前发展的,在这种变化中,同时还会出现新的想法。这些想法大部分的基础都是随着时间的变化而改变的,但是,力学的基本原理是不变的,也就是力学的构成要素是恒定的。但是,随着经济的发展,技术在不断的革新,一开始的一些想法已经跟不上现在的发展水平,导致现在对力学的研究更加注重其构成要素的研究,就在这种情况下,时变力学就诞生了。在现在得实际生产中,一些土木工程的项目依据的都是时变力学。

目前,对于土木工程的分析,还要参照数学方面的东西。在土木工程项目的具体施工过程中,那些关于土木工程内在因素的分析需要用到数学中的微积分,因此,在土木工程分析中,涉及到了时变性的数学知识。在具体的土木工程分析过程中,时变数学的施工分析难免会遇到很多困难,这就需要在具体的实际操作中,要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力学效应

土木工程施工分析中的力学效应包括两类,即时效和路效。第一类时效,说的是在相同结构的建筑设计中,由于选用了不同的设计方案,导致其最后的结果也是不同的,最终,力学所处的状态也是不同的。例如,在实际的施工过程中,建筑物材料的状态会随着时间的变化而变化,这就是产生了土木工程中施工力学的时效性因素。第二类路效,在实际的施工过程中,由于采用施工方案不一致,施工的过程和施工力学最终的结果有所不同,导致状态不同。在具体的土木工程施工过程中,原材料的几何性质等都能引起施工力学的路效。

二、土木工程分析中的时变力学

1、物性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,有一些建筑材料的物理性质会随着施工的进行会发生改变,会发生这些变化的施工材料就属于物时性力学的范畴。例如,像施工的过程中用到的混凝土这样的建筑材料,在使用其后,过一段时间它的物理性质就会发生一定程度的改变,那么对其进行的施工方面的计算就属于物性时变力学分析的范畴。关于这一类的时变力学分析中,要特别注重对时间函数的区分,假如用到了时间函数那么就可以直接利用力学中的方程式进行分析研究。

2、线弹性时变力学

在土木工程分析的施工过程中,假如所选用的施工材料有线弹性和无热效应。在整个工程的施工过程中,施工的循环的时间远超出了系统自身发出振动是循环的时间,在这样的情况下,可以不考虑由于惯性产生的结果,运用静力学分析的方法,那么,对于土木工程分析的施工就属于线弹性时变力学。在以前的分析手段中,关于这类问题的分析一开始采用的是空间变量方程,但是在目前的情况下,因为物理方面的因素和几何范围方面的因素会随着时间的改变而改变,这就使得在实际的施工过程中要仔细的分析和计算,进而出现了时间上的变量参数。

3、粘弹性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,所采用的施工材料很多,随着施工的进行就会有一些施工材料随着时间的改变而改变,拥有这种特性的施工材料具有一定的流变性。在土木工程分析的施工力学中,关于这类问题的分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。在实际的操作过程中,依据的是时间参数、物理参数、几何范围产生的时变耦联,把一开始的时间上的变量和空间上的变量转化为有参数变化的方程式。在现实的实际施工过程中,像混凝土、沥青和粘土等施工时用到的材料都具有这种流变的性质,对于这些原材料的施工分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。

4、非线性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,在施工过程中用到的材料有一定的非线性,那么关于这部分材料的施工分析就包括在非线性时变力学分析的类别中。像建筑材料中的混凝土、岩土介质等都属于非线性特点的材料,在对其地基进行挖掘的过程中,可以利用粘弹性时变力学进行分析,另一个可行的方法就是利用积分转换。在不属于线性时变力学的计算范围内的,最终得到的结果影响因素是多方面的,包括一开始的使用过程、几何范围、物理因素等。实际上,在不是线性分析中,时变分析和传统分析方法所产生的最终结果是有区别的。

非线性包括了物理上的、边界上的和几何上的非线性,并且这三类中有细分为好多小的方面。在实际中的解决方法中,可以采用数学中的微分方程。

三、结语

(1)在土木工程分析施工的过程中,关于受力的分析属于比较大的工程设计计算中的一个不可或缺的内容。在土木工程分析施工中,需要全面的分析所设计的图纸和施工的整个过程两个方面,这样才可以保证工程顺利进行。

(2)在对施工力学进行分析时,极值或者最后的结果是与一般的非施工力学分析法是有很大区别的,这种差别小到一倍之差,大到三倍之差,所以需要加大对其的重视程度。

(3)如果所采用的施工材料有明显的粘性、非线性的特点或者施工中具有热效应,那么就需要通过更加专业的施工力学方法进行研究;如果在施工中改变的只是几何的范围或者所使用材料的特点,就需要依据施工过程中的不同参数进行多次常规分析组合。

(4)如果施工材料有很明显的粘性、非线性特点或者施工过程中有热效应的产生,那么工程结束后表现出来的力学最终的结果与施工的过程有联系,由此可以得出,采用施工力学手段,对施工的整个过程进行最优处理,使得在相同的工程条件下,使得最终的结果最优。

(5)在土木工程分析力学的施工过程中,依据的是时变力学,包括的对象有线弹性、粘弹性、非线性、热弹性及物性时变力学。为了突破土木工程施工力学分析中的问题,需要注重研究在施工过程中的时变力学数值的方法及其通用程序,来找到施工分析计算的好用的方法。

(6)在土木工程分析施工的过程中,应依据不同工程类型的特征分别进行研究,例如,结构工程、地基工程、地下工程、大坝工程、桥梁工程、海洋工程等。所属不同类别的工程要有不同的解决方法,把所有的人力和物力收集到一块进行研究,制定出只属于本类别的有效的解决方法、过程与制度,这在未来是急需要解决的。对土木工程分析施工力学的研究,将会在整个土木工程中产生深远的影响。

参考文献:

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国外土木工程施工控制技术的研究和应用较早,其施工控制已纳入常规施工管理工作之中,形成监控、预报、反馈、分析、调整的施工控制系统。国内的施工控制在部分领域已取得一定的成果,但就整个土木工程领域而言,还处于刚刚起步阶段,主要存在以下问题:

(1) 理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域。特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。

(2) 缺少验收标准与规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。

(3) 管理体制问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想.使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。

2.深基坑支护设计

对于建筑的深基坑支护设计,就目前而言,一般并不包括在施工图合同内容中。设计单位根据建筑总平面图所标定的、相邻既有建筑物或构筑物的分布情况,结合基坑侧壁的土质和高度,在旋工图上提出有关支护的原则性意见和建议;具体的工作则由施工单位自行解决或另行委托专项支护设计。据了解。目前已经有专业的计算机应用程序在深基坑支护设计中得到应用,只是相当比例的设计院没有配备;这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但这种现状与当今深基坑支护技术的发展趋势、以及城市施工现场条件严重背离, 对设计人员消化吸收新的支护技术尤其不利,应当引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。

3.钻孔灌注桩基础

高层建筑普遍采用的钻孔灌注桩基础的设计,通常设计人员在施工图上一般对施工机具的选用并未加以明确限定,任由建设单位选择;而建设单位从节省造价的出发点考虑,最终选择的工程桩成孔机具多是涡锥钻,且实质上是以个体单机为单位的涡锥钻。结果导致施工图上标明的工艺指标难以做到严格控制。不可避免地出现较多数量问题桩,桩承载力也不能充分形成:至于工作面的整洁更是无从谈起,烂泥污水充斥基坑,施工进度缓慢。事实上,更加先进的施工工艺一旋挖一已经在本市投入应用;考察西高新技术开发区某些施工现场,由于采用了先进进口旋挖机具:首先,设备和旋工工艺先进、人为不确定因素很少,使成孔质量得到了充分保证,桩孔的垂直度、孔底清渣程度等各项指标非常令人满意。其次。对比于同桩径、同桩长的涡锥成孔桩。单桩极限承载力一般要提高将近百分之四十至五十(静压检验数据),这足以抵消因机具费用较高而增加的单桩造价;折算成单位极限承载力造价,则两者接近或持平。第三,对比某两个基坑作业面面积相近的工地。两台旋挖机具日成桩数与最大密度排布的涡锥成桩数量相当(均为l8根),而且前者提出的泥土即时可以装车运出工地,综合效率高于后者。第四,施工现场异常整洁,地面无泥,只有少量的清水可很容易地有组织排除。基于以上的对比,本人认为,旋挖成桩工艺的先进性十分明显;设计人员应该在施工图上明确对先进施工机具的选择。同时又因为旋挖成桩单桩成本较高.应注意提出较全面的对比数据。以说服建设单位接受。

4.结语及发展展望

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1 引言

土木工程专业是非常注重实践能力的一个专业,它不但要求学生应有扎实的专业基础知识,同时更要求学生有很强的动手能力,能把所学的基础知识运用到实践中。《建筑CAD基础》是土木工程专业学生一门重要的专业基础课。主要研究绘图技能和读图能力,为后续课程、毕业设计及毕业后如何能更快地适应实际的设计任务打下必备的专业基础。土木工程专业学生在应聘时,用人单位更多关注的是学生的实践动手能力,通常会给学生一张建筑或结构施工图,要求他们在规定的时间内将图纸绘制完毕。这就要求学生必须熟悉绘图命令,有一定的绘图速度,并且具备规范的绘图习惯。而这些都是现今教学中被忽视和缺乏的。现今的教学内容只达到了基本的教学大纲要求,与学生走上工作岗位必须具备的实践操作能力还相距甚远。这就要求教师必须改变教学内容和教学方式,适应学校对学生培养目标的要求,使学生到了工作岗位上能够有较强的实践动手能力,能很快上手,同时又具备自我发展潜力的能力。

毕业设计是土木工程专业实践性教学环节中的重要组成部分,是实现本专业培养目标要求的重要阶段。是对各门课程学习、研究与实践的全面总结,是学生毕业及学位资格认定的重要依据,也是衡量本科教育质量的重要标志。为了很好地培养学生的绘图习惯,提高学生绘图的实际动手能力,除了应改变《CAD基础》教学内容与方法之外,同时应该结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。

2 教学内容与方法的改革探讨

之前的教学内容及方法已经不适应现在用人单位的要求。“学以致用”是教学工作的重要目标,因此,改变传统教学模式,提升学生学习的主动性和积极性,提高教学效果,是《建筑CAD基础》课程教学必须面对的首要问题。

2.1CAD教学模式

通过多年的推荐学生就业实践经验,熟练掌握CAD绘图技能、有CAD应用经验、有创新能力的学生更能适应社会的发展。我们应结合当前学生就业的实际情况和培养目标,制定我们的课程教学计划和方案,将它们有机地结合在一起,相辅相成,起到事半功倍的效果。在CAD部分的教学中,应该以基本绘图和基本编辑为重点,学生必须掌握。同时为了激发学生的学习兴趣,可以更多地介绍一些绘图技巧,在较短时间内提高学生的绘图能力。并将此课程与其相关的结构专业课联系起来,让学生能感到学有所用,使学生的专业知识结构更加系统化。

2.2培养良好的绘图习惯

养成良好的CAD绘图习惯,不但可以加快绘图速度,提高绘图效率,还为今后的就业打下了良好的基础。结构工程师所做的工作只是一个工程的一部分,应同时配合建筑、水、电、暖通等其他的相关专业。而且有时候工程任务庞大,一个人也无法在规定的时间内完成所有的工程结构绘图任务,必须是几个工程结构师分工合作:有做基础绘图的,有做楼板绘图的,有做梁柱平法施工图绘制的等。最后将所有的图纸再进行汇总。这时候就需要所有的工程师具有良好的绘图习惯,如大家应该统一字型、字体、线型、标注样式、图层等。如果在现今的CAD教学及毕业设计过程中能对在校的学生进行这方面的训练,就可以让学生在今后的工作中少走弯路,缩短工作的适应时间。

2.3培养学生的自主开发能力

在绘制一张AutoCAD图前,应该有这样一种想法:我要用最快的速度、最高的质量来完成。要想达到提高绘图速度的效果,前提是必须要熟悉CAD中基本操作命令和快捷图标的使用。同时由于CAD具有二次开发的平台功能,教师如果能自主编写开发一些实用的CAD快捷命令与菜单,并运用于课堂教学中,就能帮助学生提高绘图速度。对于能力较强学生,可有针对性地教给他们简单的编程方法,使他们可以自己动手编写更适合自己的命令与菜单,培养一套自己实用的绘图程序和技巧。

2.4项目导向教学法

土木结构工程专业的毕业设计不要求学生将整个楼面的结构施工图都绘制出来,只要求学生绘制一榀框架的施工图。其弊端在于学生还不能真正了解一个完整的结构设计的内容、步骤以及对规范性地绘制结构施工图的要求是什么,因此不能很好地训练学生之间的专业配合。为了在实践教学中给学生创造一个真实的工作情景,在《建筑CAD基础》教学中可以引入项目导向教学法,结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。

3 成果展示

在近两年的教学准备中,将这一新的教学理念和方法运用到《CAD基础》课程中,并在毕业设计这一实践性环节中培养和提高学生的绘图能力,收到了较好的效果。

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土木工程建筑施工技术是建筑施工中一个基本的施工技术,通过改造自然的能力上使人们的基本的生活和生产得到保障,而且优质的基础施工,可以避免发生质量通病。考虑到土木基础施工技术对整个工程的施工质量有着决定性作用,因此在建筑施工技术的基础上找出其中关键的技术控制点,最终实现土木工程施工质量的提高。

1 建筑工程中土木施工技术的特点及要求

一般来说,土木工程施工有如下特点[1]:单件性和多样性:工程各不相同,完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性。综合性:需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成;复杂性和易受干扰性:技术、管理复杂,易受气候,周围环境等外界因素干扰。建筑工程中土木工程的基础施工工艺包括开挖、支护、土壁稳定、排水、填土与压实、混凝土灌注等等。基坑开挖时,首先确定开挖的顺序及分层厚度,再进行连续的施工,来防止地基土出现松动;在整个开挖的过程中,必须进行认真的检查,对地下水位以及挖土施工进行科学、合理的降水。

2 建筑工程中土木基础的施工技术

2.1地基基础施工技术

在土木工程建设中,地基基础施工技术是整个建筑过程的首要工序,也是整个土木工程建筑施工的根本所在,承载了整个工程的竖向和载力。在进行地基基础施工之前,技术人员和工作人员要在施工现场就实际情况进行分析,选择有针对性的施工方案,在软土地基进行施工时,要在进行换土处理后才能进行施工,这样可以提高地基的强度和稳定性。桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦型桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。

2.2 深基坑的开挖技术

深基坑施工是为了保证高层建筑物施工质量。它主要包括对岩土工程进行勘察和调查、基坑开挖和支护施工、支护结构设计、施工先创量测与监控以及周边工程保护和底层位移预测五个方面。在深基坑进行开挖的过程中,为了确保坑基开挖过程中的土壁的稳定,通常情况下会采用临时支撑来保证深基坑土壁的稳定,对于支撑部分的结构来说,可以采用层锚杆、型钢水平支撑等结构;对于透水挡土支护结构来说,可以采用预制桩、双排灌注桩来进行挡土等等。

2.3混凝土浇筑施工技术

在进行完挖土施工之后,就要进行基础混凝土的浇筑,浇筑之前,必须将模板内的泥土、垃圾清除掉,尤其是其中不要有积水。同时结合高层建筑的设计的具体要求配置等级强度不同的混凝土,与此同时,还要对其进行强度检测,结合测试的结果,合理调节混凝土的配制比例,从而最终达到高层建筑施工的标准[2]。

浇筑的方法主要采用的是集中搅拌的方式,运用混凝土运送泵或者混凝土车运输等等。在加工钢筋笼时,采用的钢筋必须提前进行多次的实验,实验结果证明可以的时候,还必须在施工的现场进行外观与质量的检测评价,对于一些低温焊接钢筋,需要在室内进行操作,在完全冷却后再拿到室外,在焊接完成后集体运送,浇筑过程在清孔一小时内开始进行,采用导管法,使用剪球法将混凝土封顶浇筑。

2.4钢结构施工技术

2.4.1 钢结构构件的安装

(1)钢柱安装。第一节钢柱安装在柱基临时标高支承块上,钢柱安装前应将登高扶梯和挂蓝等临时固定好。钢柱起吊后对准中心轴线就位,固定地脚螺丝,校正垂直度。其他钢柱都安装在下节钢柱的柱顶,钢柱两侧装有临时固定用的连接板,上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后,即用螺栓固定连接板作临时固定。钢柱就位后,先对钢柱的垂直度、轴线、牛腿面标高进行初校,然后安装临时固定螺栓,再拆除吊索、钢柱起吊后回转过程中应注意避免同其他也吊好构件相碰撞,吊索应具有一定的有效高度[3]。

(2)框架钢梁安装。钢筋在吊装前,检查柱子牛腿处标高和柱子间距。主梁吊装前,在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。钢梁采用两点吊,一般开孔于钢梁上翼缘处,作为吊点。钢梁的跨度决定吊点位置。重量较小的次梁和其他小梁,利用多头吊索一次吊装数根,可加快吊装速度。水平桁架的安装基本同框架梁,但吊点位置选择应根据桁架的形状而定,须保证起吊后平直,便于安装连接。

2.4.2 钢框架的校正

(1)轴线位移校正。任何一节框架钢柱的校正,均以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。控制柱节点时须注意四周外形,尽量平整以利焊接。实测位移,按有关规定作记录[4]。校正位移时应注意钢柱的扭矩,钢柱扭转对钢架安装很不利,应引起重视。

(2)柱子标高调整。每安装一节钢柱后,应对柱顶作一次标高实测,根据实测标高的偏差值来确定调整与否。标高偏差小于6mm,只记录不调整,超过6mm 需进行调整,调整标高用低碳钢板垫到规定要求。

(3)垂直度校正。垂直度校正用一般的经纬仪难以满足要求,应采用激光经纬仪来测定标准柱的垂直度。测定方法是将激光经纬仪中心放在预定的基准点上,使激光经纬仪光束射到预先固定在钢柱上靶标上,光束中心同靶标中心重合,表明钢柱垂直度无偏差。

2.5 土木工程基础施工中排水技术

建筑工程中土木工程施工的过程中,保证土体的干燥非常重要,一般的施工排水分为两种:一种是明排水法,另外一种是人工降低地下水位法。明排水法是用拦截、疏、抽的方法进行排水,拦截水流,疏散积水,在基坑开挖的过程中,在坑底设置排水沟与集水井,使水流经过排水沟流入到集水井中,即可用水泵将其抽走。人工降低地下水位法就是在基坑开挖之前,将滤水管填埋在基坑的周围,从水泵中抽水,保持地下水位始终在坑底以下,直到基础工程施工完成为止。排水后可以有效的改善施工的条件,同时又可以使基坑土体保持干燥的状态,有效的防止事故的发生。除此之外要考虑会不会影响原有建筑物可能发生的沉降、位移而引起的裂缝、倾斜、或者倒塌的现象,因此,事先做好保护的措施是非常关键的。

3 结语

建筑工程中土木工程工程量比较大,是一项综合性的复杂工程,对质量安全的要求非常高,而这些均要由基础的施工技术决定。因此掌握施工中的基础技术是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要基础。

参考文献:

[1]简丽超.土木施工技术问题分析与研究的探讨[J].中华民居,2014(6)

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1.土木工程的含义

工程建设的对象和施工技术活动都可以叫做土木工程,这门学科综合了各类工程的施工技术。它包含两方面得内容:一是施工技术,从勘测、设计、施工以及工程完工后的收尾处理(收尾处理包括保养和维修等);二是工程包含很多分支,又构成了工程建设的不同对象,又构成了工程建设的不同对象,由于工程建设的对象类别不同,房屋、铁道、道路、桥梁、港口、市政等等。

2.房屋建筑的施工技术和设计

房屋建筑作为土木工程的重要组成部分之一,各类多层的工业和民用建筑中广泛采用举架式结构,下面就举架式结构在施工技术和设计中应注意的问题进行分析。

2.1框架结构的特点及设计时应注意的问题

在我国框架结构主要由钢筋混凝土构成,通过合理的设计及力学分析,可使建筑物的框架具有优良的延性,这种结构的显著优点是抗震性能好。梁柱是构成框架式结构的关键要素,由于其截面小,导致结构承载力很大,类似于竖向悬臂剪切梁的受力情况,楼层越高,纵向和横向的力越大,梁柱承受的力就越大。框架结构选择填充法对墙体进行施工,在装饰中可以较自由的安排空间,多层构架整体性好,但梁柱的弯矩和剪力随着结构高度增加而加大,导致配筋量和梁柱截面都变大,在造价方面产生不利影响,所以在设计时要确定最佳楼层高度。

2.2房屋建筑的施工技术

对称均匀布置结构,以防止结构产生扭转,此外,在需要进行抗震设计时,应加大梁截面积,同时加强结点的连接强度,采用合理的填充材料,以及加大填充材料和墙体的连接强度,以避免地震中因框架受力填充材料脱落。

3.桩基施工技术和设计的联系

3.1深基坑支护的相关研究

目前深基坑的支护设计内容通常不包括在施工图合同中,设计单位在做深基坑支护的设计时,应结合施工的部署和施工技术进行。在施工组织设计的建筑总平面图中,我们可以知道已建的建筑物和构筑物的具置,再根据基坑侧壁的高度以及基坑的土质情况,来确定在施工图设计过程中支护的相关规则和细节,再由施工单位进行优化二次设计。此时施工单位或自行进行深化设计或者外委相关有资质的设计单位进行专项支护设计。随着当代信息技术的发展,计算机被广泛的应用在工程领域,深基坑的支护设计方面的新型计算机应用程序得到广泛的应用,但也有一些设计院没有采用这种新的方式进行设计工作,主要原因包括三个,一是采用新技术需要承担技术风险,二是经济效益不明显,三是城市施工现场条件复杂。这些方面造成一些设计人员不愿意接受采用计算机的方式进行设计。然而采用计算机程序进行深基坑支护设计,是技术进步发展的趋势,所以设计院一定要注重新技术的推广,以提高工作的质量和效率。

3.2钻孔灌注桩基础的相关研究

钻孔灌注桩基础特别适用于建筑物层数比较多的情况,在基础设计施工图上,一般情况下设计人员不对施工机具的配置进行详细的说明,也不加以限制,建设单位可以根据自身的装备自由选择。建设单位在选择施工方案时,通常从技术可行、经济合理的角度出发,大多情况下采用工程桩成孔机的成本力求最小,所以漩涡钻一般被优先的选用。通常漩涡钻因为施工条件有限,所以很难达到施工图的要求,特别是一些工艺指标难以实现。桩的承载能力不足,施工现场的作业面赃污,烂泥污水进入灌注桩的基坑,桩基的质量问题难以保证等,都是发生返工的现象,这样直接导致了工程进度的耽误。

目前,比较先进的施工技术“旋挖”在很多工程中已经采用,通过对这些采用此技术的施工现场进行参观考察,可以了解到这种技术采用的是国外的先进机具,所以在施工中具有很多优点:(1)通过采用先进的机械和控制系统,大大减少了人的主观影响因素,从而保证了桩孔的质量,孔底部的清洁,孔的垂直精准度。(2)在静压实验室中,旋挖机的单桩最大承载能力通常比旋锥桩的高很多,大约在40%-50%。虽然旋挖机的费用较高,但是和旋锥桩相比,单桩要求数量少,工程造价也相应的减少。所以在二种相同桩径和相同桩长的情况下,采用旋挖机所产生的经济效益更加直观。(3)在二个基坑的施工面积几乎相同的情况下,一个使用二台旋挖机,另一个以最大密度布置旋锥机,发现二个作业面完成的桩数相同,但采用旋挖机挖出的残土可以直接装车,可及时运出施工作业面,所以还是前者的经济效益明显。(4)采用旋挖机施工的作业面,施工现场清洁。笔者认为,通过二种施工机具的对比,可以发现旋挖机具有很多的优势,所以在施工图上,设计人员在做施工图设计的时候,有必要标示机具的选择要求。因为旋挖机施工单桩价格较贵,所以设计人员要为某些建设单位提供二种机具的施工相关数据的对比,以便在施工中节省成本。

4.注意设计和施工的协调

特别是在设计的时候,要明确设计人员的实际目的和施工人员的作业过程是否存在矛盾,要进行可行性分析。设计人员为了避免矛盾发生,要在施工图中明确,下面举一例子来说明:某工程施工过程中,要完成对两个地梁进行设计,他们方向不同,但是高度却是完全一样的,在基础设计过程中,这样处理并不会产生错误,但是在施工过程中,由于二个地梁处于同一水平面,其中一个地梁钢筋必然要穿过另一个地梁,此时两个地梁钢筋理论上应该处于同一水平面,但在实际施工过程中,这样垂直的穿过必然会导致二个地梁不能处于同一高度,所以通过设计施工图的说明,可以将其中一个地梁的高度提升一个钢筋直径的高度。如果设计图纸上加以说明,这类问题很容易通过设计加以解决。技术交底和图纸会审后才能进行施工,这项工作量大,涉及人员多,交底内容和交底对象繁琐。本人认为设计人员要特别注意设计交底,对于设计变更及时发放设计变更通知单,以免在工作中由此产生歧义,还要注意一些富有实际现场施工经验的技术人员的意见,某些情况下他们提出的问题可以很好的解决施工中的技术矛盾,做到事前控制。

5.结束语

房屋建筑及柱基的施工是土木工程施工中很重要的部分,本文以房屋建筑及柱基的设计及施工为例进行论述,同时明确了设计和施工时的相互协调的方面,工程的设计人员及施工管理人员必须要综合考虑,在施工中积极采用事前控制等,才能保质保量的完成工程。■

【参考文献】

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一、工程师在土木工程中的地位

随着社会的不断发展,我国的土木工程项目逐渐的增多,投资方、承包方等利益相关方逐渐开始追求以最小的投资获取最大的效益,建筑单位想要增强自身的竞争力,进而在激烈的行业竞争中占据一席之地就必须要加强对工程造价的管理。工程师的作用也日渐重要,据相关资料显示,造价工程师职业资格所具有的经济及社会地位是随着社会的发展而不断提升的。造价工程几乎贯穿了土木工程项目的各个阶段,这也就使得造价工程师有着非常广泛的市场,同时市场也对其有着较高的认可度。

此外,现阶段我国工程师极度缺乏的现象也在一定程度上凸显了工程师的重要作用。导致工程师缺乏的原因主要为:一是传统的单一从事住宅项目开发的人员想要很好的满足新项目开发的要求,就必须要接受相应的培训和调整,二是国家也明确规定,一个造价工程时不能同时接受两个或两个以上企业的聘用。工程师的缺乏使得各企业单位对于有丰富经验的优秀工程师有着更迫切的需求,这也就在一定程度提高了工程师的社会地位。

从相关政策来说,是否具有在册工程师是决定相关建设单位是否能从事相关业务的重点。今后国家也必将会出台更多的政策来对企业资质审核进行规范,因此,造价工程师在今后也必将有更大的市场需求。

二、工程师在土木工程中作用

1.投资前的作用

传统的工程造价控制中人们往往将预算审核作为工程造价控制的重点,然而这种控制方式所达到的效果是不能和控制投资决策及设计相比的。因此,想要实现工程造价控制的目的就一定要加强对前期投资环节控制的重视。工程师在投资前控制中的作用体现在两个方面,一是在投资决策中的作用,决策是土木工程前期投资控制中的重要环节,而立项分析则在很大程度上影响着控制决策。因此,工程师必须要参与到决策可行性研究的整个过程中,有效的发挥其参谋功能。二是在方案选择中的作用,投资决策的重点就是合理的选择方案,这就要求工程师认真的考虑各个方面的内容,在确保施工满足施工单位承受力、符合生产、生活要求的基础上,选择最为合理的方案。

而想要有效的发挥工程师参谋作用,就需要工程师在掌握过硬的专业技能的基础上,掌握相应的人文技能,此外,还要具有相应的组织协调能力。在实际的工程造价管理中,要合理的将自身的经济意识融合到方案的选取与估算中,并且要和专业人员进行有效的配合,合理的对方案进行技术经济对比,有效的为土木工程项目的工程造价控制打下坚实的基础。

2.设计阶段的作用

设计阶段工程师要加强对方案选择、工程量大小、材料使用三个方面的重视。方案的选择就是合理的对价值工程原理进行运用,从而将经济与技术有效的结合在一起,在满足功能需求的基础上有效的减少资金投入;工程量控制即工程师利用限额设计方式进行设计,同时还要严格的对设计变更进行控制。需要强调的是,限额设计的目的是改变传统的设计过程中忽略算账重要性的现象。限额设计是在投资估算的基础上,通过设计人员和工程师的相互合作,对投资额进行深入的分解,从而将其落实到各专业、各负责人,最终达到控制总投资的目的。此外,工程师还要严格的控制设计变更现象,对于必要进行变更的现象,要在算账的前提下进行相应的变更。材料使用即工程师要以材料价格的反馈信息为依据,合理的对设计中所使用的材料进行影响。确保选用的材料具有经济实用、美观等作用。

3.建设发包阶段的作用

该阶段工程师的作用主要体现在两个方面,一是做好招标文件,招投标制是现阶段土木工程项目主要的发包体制,通过招投标的方式选择最合理的的施工企业,并达到降低工程造价的目的。招标文件往往是影响工程造价的重要因素,招标文件的合同条款中包含了合同价款与支付、双方责任、设计变更、工期、违约与索赔等等。所以,一定要确保招标文件的详细性,且要尽可能的为工程造价控制提供方便,防止不必要的工程造价纠纷发生。二是控制可变价格,对于大型设备、主要施工材料等要进行单独招标,其价格与质量往往会对工程造价控制产生严重的影响,因此,招标前工程师要认真的进行调查,从而明确所要使用的设备及材料的质量、价格档次、技术指标等,然后由投标单位以相关要求为依据进行相应的报价,从而构成投标价格,从而为工程的设备及材料等的质量及价格提供保障,以防出现施工企业以劣质产品充当优质产品的现象发生。

4.施工阶段的作用

施工阶段工程师的作用主要体现在以下几个方面,一是审查合同的合理性与合法性,施工合同即建筑工程的承包方与发包方为了实现建筑安装工程,对双方权利与义务关系进行明确的协议。为了避免由于合同问题而引起合同经济纠纷问题,从而影响工程造价,工程师一定要严格的对合同进行审查,确保其合理性与合法性。二是核定设计变更及签证费用,工程建设期间往往会遇到设计变更和签证现象,而处理是否得当会在很大程度上影响着工程造价,因此,工程师就要严格的施工的各个环节的造价进行监控,确保在第一时间发现并解决因为业主误签合同、签证等原因而导致的工程费用漏洞问题,从而有效的对工程造价进行控制。

5.工程竣工阶段的作用

工程师在工程竣工阶段的作用主要体现在控制竣工图的工程量上,竣工图的工程量通常有未修改部分、修改部分和增加部分三部分组成。其中未修改部分及增加部分可直接计算相应的工程量,而修改部分的工程量计算则要分为施工前修改及施工后修改两部分,对于施工前修改的部分就要按修改后的工程量进行计算,而对于施工后修改的部分就要先对原图纸和拆除的工程量进行计算,之后再对修改后的工程量进行计算。因此,工程师一定要严格对其工程量进行审核和控制,防止由于工程量问题而对工程造价产生影响。

三、总结

随着社会的发展及土木工程项目的逐渐增多,工程师的作用也日渐凸显出来。通过工程师对土木工程的投资决策阶段、设计阶段、发包阶段、施工阶段及竣工阶段等工程造价的控制,才能有效的确保将工程项目的总造价控制在批准限额内,真正实现以最小的投资获取最大的经济效益的目的。

参考文献:

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引言

最近几年,我国的地基处理技术的发展迅速,应用广泛,这样就使复合地基技术应运而生。但是由于一些自然或人为因素的影响,使得其在应用方面还比较复杂,因此,就需要我们摄入的对其进行研究,使复合地基技术不断发展。

复合地基技术的效应及分类

1.1、效应

复合地基是在天然地基中设置与定比例的增强体,让原地和增强体一起承担建筑物荷载。按土的性状、桩体材料、成桩工艺,复合地基有不同的效应。桩体效应,复合地基中桩体的强度与模量比土要大,承受荷载的能力也比土大,由于桩体增强地基承载力,使变形的可能性变小,所以这是桩体效应;振密效应,对于松散的土、细沙与粉土使用非挤土振动成桩工艺,使桩间土密实度增加,也使土强度和模量增加;排水效应,复合地基中的桩体具有很好的排水性,比如砂桩、碎石桩都是很好的排水通道。石灰桩的透水性很好,振动沉管CFG桩在初凝之前渗透性也很强,排水性强可以增进地基的荷载力,减载效应,将排土成桩,用轻质材料替代原土,那么在加固土层范围内,土层有效重量比原来变轻。

1.2、分类

复合地基按不同的施工技术等会有不同的类型。按加固的方向分类复合地基可分为均质人工地基、水平向增强复合地基,竖向增强复合地基。按加强地基所使用的材料则可以分为柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。其中柔性桩复合地基主要用材为碎石、砂土、水泥、灰土、柱锤冲扩技术等。即在进行地基加固时所用什么材料即为什么复合地基,如碎石桩复合地基、砂桩复合地基等。刚性复合地基又可以分为混凝土桩地基、微型桩复合地基。

复合地基施工方法

复合地基的施工方法,主要就是做好换填素土与深层水泥搅拌桩施工的工作。

2.1、填换素土

如果在施工现场掘探坑,发现实际的地质不能达到施工要求,或者地下-6.5米是塘渣,无法进行搅拌桩的施工,就必须进行填换素土,达到满足水泥搅拌桩设计的标高要求。对素土填换的方法是现场准备两台挖机,换填预先准备好的素土,挖掘时塘渣需要逐段换填,每段的距离不能超过5米。换填的素土要以挖机压实,以免施工时出现桩机的偏斜、倾覆现象。现场换填的时候不能出现挖出来的土没有回填的现象,此时可以进行深层水泥搅拌的施工。深层水泥搅拌桩在换填完15米的素土后就能开工,部分深层水泥搅拌桩使用下部支撑桩,因此要满足桩的重合部位设计要求,内侧的水泥搅拌桩需要专人负责检查水泥用量。

2.2、深层水泥搅拌施工

深层搅拌水泥施工是以水泥系当作固化剂,通过特殊的深层搅拌机在地基深处将软粘土与水泥浆强制拌和以后,首先发生水泥分解,通过水化反应生成水化物,然后水化物胶结与颗粒发生粒子交换,用粒化的作用形成硬凝反应,形成有强度和稳定性的水泥加固土,通过这种反应提高地基承载力与改变地基土物理学性能,形成加固地基的效果。深层搅拌两台电动机是分别通过减速器,让搅拌轴使搅拌头切削软土,经过中心管向地基土中压入固化剂强拌和成水泥土。深层搅拌法根据上部结构的要求可以布置成柱状、壁状、块状三种加固形式。加工工艺可以分成以下几个工序:定位对中;预搅下沉;预备固化剂浆液;喷浆搅拌提升;重复搅拌;移位。

土木工程基础中复合地基技术的运用

当进行土木工程施工时,要根据天然地基是否满足最基本的承载力的需要来选择具体的地基的类型,是否用原来的天然地基,还是要经过人工进行加强以使得这种人工地基满足建筑物对地基的要求。复合地基技术有两种处理方法。一是通过一定的技术手段改良地基的物理性能,这种地基的承载力和沉降的计算方式与原天然地基或浅基础相同。除此之外另一种地基处理方法便为部分或整体的进行置换。通过置换为更加坚固结实的基础物来增强其地基的强度。具体方法主要有振冲置换法、强夯置换法、砂石桩置换法、高压喷射注浆法、钢筋混凝土桩混合地基法、挤密砂石桩法等等。每种方法都有其利与弊。所以要根据实际情况来选择经济且实用的方法。

浅基础,桩基础和复合地基就要根据实际情形来选择与运用。这三种最为基础的地基在一定程度上有所差别。最重要的是对于荷载的传递路线上有所不同。如浅基础是将荷载直接传递给地基土地;而桩基础顾名思义就是先传递给桩然后再传递给地基土地;最后的复合地基则结合了浅基础和桩基础的传力途径,一部分直接传递给地基土地,另一部分则通过桩来向下进行传递。

下面以 CFG 桩复合地基为例介绍复合地基在土木基础工程的具体应用:

3.1、CFG 桩复合地基技术的适用情况

CFG桩复合地基技术比较适用于处理粉土、粘性土、砂土等地基,且当CFG桩复合地基技术用于处理挤密效果比较好的土质的时候,其承载力能够大大得到提高,并且承载力的提高基友置换分量,也有机密分量。而当将CFG桩法用于那类不可挤密土的时候,其承载力的提高情况下,只存在置换分量。

3.2、CFG 桩复合地基的设计

进行CFG桩复合地基的设计,主要就是为了确定其施工过程中的五个具体参数,包括桩径d、桩长l、桩间距s、褥垫层材料及厚度以及桩体试块抗压强度平均值f。一般来说,根据物理学上的理论,桩径的长短需要取决于所选用的具体施工设备。

3.3、CGF 桩复合地基的施工要求

(1)施工前所预留保护的土层要大于1.0m;

(2)必须保证混合料的搅拌质量,并且需要控制成桩拔管的速度;

(3)排气阀需要正常工作。

3.4、CFG 桩复合地基的检测工作

待CFG桩复合地基技术施工完毕之后,必须由专业的测桩单位来进行对于复合地基的静载荷实验,从而保证20%左右的桩得到了桩身的完整性检测。具体的来说,复合地基的静载荷试验在其试验过程中,所采用的是慢速维持荷载法。

复合地基施工中需要注意的问题

(1)注意深层搅拌机的垂直度、平整度、导向架垂直度;

(2)深层搅拌叶下降到一定深度,需要开始配合符合设计比例的水泥浆,水泥浆要过筛,在倒入料斗前要在灰浆机中不停搅动,压浆前入料斗,以免出现水泥浆离析;

(3)软土需要预搅切,以加固强度和均匀性;

(4)压浆时不能断浆,输浆管不能堵塞;

(5)需要按设定的参数控制喷浆、搅拌、提升速度,重复搅拌时要控制下沉和提升速度,每一深度内都必须充分搅拌;

(6)成桩过程中绝对不能停止,搅拌机重新启动后,搅拌叶需要下沉0.5米再继续成桩,以免发生断桩。

复合地基技术在土木工程应用中的应用发展

复合地基的发展初期,主要是以碎石桩的复合地基为主,当时人们对于复合地基的研究也主要集中于一些散体材料的复合地基应用上。而伴随着深层搅拌法在建筑业的应用与推广,研究专家们逐渐开始重视对于水泥土桩的复合地基的研究,而自此人们对于复合地基的概念也逐渐由散体材料桩复合地基向柔性桩的复合地基发展。接着关于减少沉降桩和桩筏基础的应用开始得到研究者们的关注,而土工合材料也在地基处理的工作进程中得到了广泛的应用,因而对于复合地基的概念又进一步地被拓展到了刚性桩复合地基以及水平向增强体复合地基。

现阶段,伴随复合地基技术的广泛应用与发展,它与桩基础和浅基础已经一同成为了建筑工业上的三种最为常用的地基基础形式。而在这三种地基基础形式中,后两者的研究理论已经较为成熟,其在工程实践中所积累的经验也比较多。但是复合地基技术由于发展年限较之较短,因而具体的承载力和沉降的计算理论还有待完善。

随着复合地基技术的不断发展,复合地基出现了多种类型,如渣土桩技术、夯实水泥土桩技术N冲锤成孔碎石桩技术、强夯置换碎石墩技术等,这些技术发展都很快。除此之外还有低强度桩施工工艺也在不停的得到了突破。

结语

总而言之,复合地基技术在土木工程中的应用非常广泛,为使其技术的应用更加有效合理,就需要结合施工的实际条件,不断地总结经验进行开发,进而保证建筑的质量。

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一、建筑结构设计的意义

(1)确保土木工程安全

结构设计如果不合理,选型不正确,会对建筑物的安全产生严重的不利影响。由于结构设计不恰当,可能会导致将来的建筑物承载能力不足,引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物出现开裂现象,给整个工程的安全性带来严重的不利影响。

(2)缩短建筑施工工期

恰当的结构设计有利于合理组织施工,确保施工顺利进行,避免施工中出现返工现象,也有利于对人力、物力进行合理安排,缩短建筑工程施工工期,保障施工任务按时完成。

(3)提高建筑施工效益

结构基础在整个工程造价中所占的比例约为25%,如果建筑物结构较为复杂,结构基础所占的比例将会更大。所以,合理选择建筑结构基础,不仅能够促进施工顺利进行,还能够节约施工成本,降低工程造价,有利于提高土木工程施工效益。

二、建筑结构设计中存在的问题

(1)建筑结构的设计图纸过于简易

据调查研究,一份完善、合理、科学的建筑结构设计图需要将每一个环节详尽的表述出来,不能放过任何一个细节,其中需要重点说明的指标应该有:建筑的结构类型、抗震设计、墙体材料等等。但就目前的状况来看,在结构设计过程当中有许多环节不够仔细规范,比如,图集不标准、设计图纸上对应的实际关键信息标注不明确,令整个工程都处于混乱的场景,工程的质量受到严重的影响。

(2)桩基选型不够合理

在建筑楼房的时候,当天然地基承载力不能满足时或地基变形超出规范限值时采用桩基,桩基需要考虑地势的合理性和可行性,对于所在地地底下的情况,还有桩基周围的环境情况都需要考虑,但是设计者往往会忽略这个问题,而产生最基本的步骤出现各种严重后果并产生资源损害,成本损失。有的设计者只勘测到所需要桩基的地下距离,所测的距离土壤没问题就决定可以施工了,却不清楚在所测的地下10米位置存在着不良地基土,可能会导致楼房建筑好后会因为桩基的坍塌整座楼房全部损害的可怕后果,对于高层建筑的基础本分来说应该将桩穿过卵石层以达到稳定的效果,但是由于技术的有限,想要稳定的桩尖穿过卵石是比较困难的事情,整个施工的质量都没有保障。

(3)抗震概念设计不足

建筑抗震设防的三个目标可以用小震不坏、中震可修、大震不倒来进行总结,第一目标可以利用承载力的计算来保证;第二目标可以利用结构可靠度标准分项系数来达到损坏可修的目标;但第三目标就要通过概念设计和各种抗震构造措施来实现。这就要求结构要具有良好的吸能、耗能能力,具有较高的静不定次数、避免竖向承载力和刚度突变、结构的构件尽可能为延性构件。

三、建筑结构设计中问题的解决对策

(1)完善建筑设计图纸

建筑的设计图纸不仅是建筑结构的一个表现载体,也是建筑施工的基础,因为在设计图纸中表现出来的问题,会在其具体的施工中以放大的效果显示出来,形成不可返回的局面。因而,在开展过程中需要严格按照科学规范来施工,不能因为贪图方便而简化或直接省略掉关键信息的标注或标准,而且在遇到一些繁复、细致的环节时,则更加需要重点关注,不管怎么说,建筑结构的工作设计人员必须保持科学、严谨的态度,即便在完成结构图纸之后。也要加强对图纸自我审核的力度,及时发现图纸中的问题,并结合实际情况进行修正,这样可以尽最大力度保证建筑结构设计的完善性和科学性。

(2)合理结构布置,提高抗震效果

建筑结构设计中的布置是一个很重要的环节,对建筑房子抗震性能有很好的提高作用,在设计建筑结构布置中,设计者需要考虑到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗侧力分析、荷载的分布情况等。这些布置口头上可以说的头头是道,可是真正运用在实际当中,就会出现各种各样不同的原因而导致没有规定时所出现的效果,尤其是当建筑设计的外在非常复杂,设计者很难按简单化方案的方式施工,只要将问题控制在范围内即可。现如今的我国还没有对建筑结构设计做出明确的规定,如果再加上是初来的设计者缺乏实践的经验,很可能无法保证建筑结构的规定,有的设计师还一味地听投资商的意见,放任他们所说的无理要求,这样很有可能破坏原本的较为规范的设计,而出现各种问题,各种数据偏差,这样建筑结构设计就失去了它的意义作用。

(3)保证建筑基础选型的合理性

在结构选型的过程中,需要重点关注的是建筑的外形设计情况和其所在地区的地质情况,因此,在工作人员拿到设计之后,不能立即开展项目,而是需要熟悉建筑项目的外形状况的特性和对其所在区域进行详细的勘探,进行全方位的分析与探讨,与此同时,在选型时,需要建筑设计人员和相关专业人员共同合作,充分协调,制定出一系列的科学合理的可行方案。有了科学合理的方案,这才是对建筑结构设计的后期效果与质量的一个保障。

(4)剪力墙的设计

对建筑结构设计的最后一个相关问题那就是建筑结构的剪力墙的设计。通过对建筑结构的分析,我们就可以清楚的知道剪力墙的设计在建筑结构中的重要作用,所以对剪力墙的设计也是建筑结构设计中极其重要的问题。而要做到对建筑结构剪力墙的设计的合理科学应该从以下方面入手:首先,由于我国的建筑结构中的柱、短肢剪力墙和一般普通的建筑结构的剪力墙的所承载的特性不同,所以对在对剪力墙构造和设计时也应该做到有所不同。其次,要认识到不管什么的建筑结构剪力墙,在设计时应该都根据建筑工程结构的具体的设计和具体要求从构造标准出发而进行设计。最后,应该注意的是,在对剪力墙的基本设计时应该做到增大受力以及增强结构抗震等级以及增大承载能力的原则而进行灵活的设计和运用。建筑结构设计人员也只有通过上述设计标准要求,才能够真正的设计出符合我国的现代化建筑结构所需要的剪力墙。

四、结语

综上所述,建筑结构设计在土木工程中的作用是不言而喻的。建筑结构不仅关系着项目的安全质量,同时也与建筑外在的美观有着不可断绝的关系。因此,在土木工程建筑结构设计中,一定要坚持“安全第一”的原则,在推动企业安全发展的同时,保证工程设计与施工经济性。以促进设计工作的顺利进行,大大的保障了人们的生命安全,促进了我国建筑企业的发展。

参考文献

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随着建筑业的不断发展,混凝土被广泛的应用于建筑施工中,而混凝土的施工技术也成为了当前土木工程中重要的施工技术。而混凝土它是传统建筑施工材料之一,也叫做三合土。随着当前水泥加工技术及施工工艺的不断更新与发展,混凝土拥有易成型、输送量大、可持续作业等优势,特别是在体积较大和高层类建筑的基础施工过程中,更凸显出混凝土的优势。一、影响混凝土质量的因素

混凝土强度偏低

试验室与施工现场条件存在着差异变化,混凝土的配制强度按相应的保证率进行配制。然而,商品混凝土生产企业有时过多考虑经济成本,强度评定采用系统整体考虑,混凝土配合比设计时考虑富裕强度较经济,因此在单项工程中混凝土配制强度偏低。

2、施工现场随意增加水灰比

在制备混凝土时,各种原材料的比例是有明确规定的,如果比例不合适,则影响混凝土质量。如果原材料相同并且采用相同的工艺条件,那么影响混凝土强度的主要因素就是水灰比,因此要控制好水灰比,混凝土的强度越高。在实际现场施工中,由于技术人员施工工序和注意事项不了解,加之一些操作工人不按规范操作,例如这些人为了便于搅拌、泵送和浇筑,便将混凝土用水稀释,而严重影响了混凝土强度。

砂石含水量变化时不能及时调整用水量

根据规定,搅拌站应采取相应措施,保持砂石骨料具有稳定的含水率,每工作班至少测定一次含水率,遇到雨雪天气应增加测定次数,并及时调整含水量,满足混凝土强度等级和施工的要求。日前,一些搅拌站采用自动测定砂石含水率的仪器,但多数搅拌站采用原材料试验的含水率或凭经验判断含水率,进行用水量调整,这种不科学的方式使拌合物强度难以保证,既增加了施工难度,也影响工程质量。

工程概况

该商住综合楼工程项目地下2层,地上2 3层,基础为筏板基础,地下筏板基础长87.6m、宽38.0m、除局部1.8m厚外,其余为1.6m厚筏板,板面标高-6.6m,地下室共设有6条后浇带,带9 0 0m m,两塔楼相邻之间设有一条宽2 . 0 m 的加强带。地下室底板C30、S8 防水混凝土,地下室外墙、边柱为 C45、S8防水混凝土。

混凝土施工技术

1、混凝土原材料的选择

(1)水泥。选用的水泥应具有质量稳定,含碱量低,C3A 含量小,强度富余系数大、活性好,标准调度,用水量少,并且原材料色泽均匀一致,强度等级不宜低于42.5R。

(2)骨料。精骨料选用的原则是强度高,连续级配好,并且颜色一致的碎石,含泥量应小于1%,大于5mm 的纯泥含量,应小于0.5%,针片颗料含量不大于15%,骨料不带杂物。细骨料选用中粗砂,细度模数在2.3 以上,颜色应一致,含泥量控制在3%以内,大于5mm 纯泥含量小于1%,有害物质控制量不大于1.0%,粗细骨料其碱活性必须符合要求。

(3)磨细矿物掺合料。在混凝土中掺加矿物掺合料已是混凝土发展的一个趋势,故其粉煤灰等掺合量应不超过胶结料总量的25%,矿粉要求密度在2.5g/cm3 左右,平均粒径0.1mm~0.2mm。

(4)外加剂。外加剂要求减水效果明显,能够满足混凝土的各项工作性能,且与水泥相适应,如进入冬季施工时,应对各种外加剂进行试验选用,以达到施工及成品的效果。

2、配合比优化

在采用混凝土原料进行试拌时,应尽量降低水泥的用量,可适当掺加I 级粉煤灰,并合理控制水胶比,骨料以二级配为宜。添加适量的粉煤灰有利于减少收缩,缓解温差,增强混凝土的抗腐蚀性,提高混凝土的和易性。如果在混凝土易出现裂缝的部位放置一些钢筋,如转角处、孔洞周围,这样混凝土中的拉应力将会直接由钢筋承担,从而抑制了裂缝的进一步发展。当然,为了防止混凝土产生裂缝,在进行水利工程结构设计时应充分考虑结构约束度的降低,同时混凝土中钢筋保护层的厚度值尽可能取小些,保护层的厚度越大,裂缝越容易产生。

3、混凝土施工技术

(1)混凝土浇筑技术

在混凝土工程施工时,应以先自然流淌、水瓶分层,再斜向分段、持续推移,最后一次到顶等工序顺序为浇筑流程。在工程实施混凝土浇筑的过程中,不可对已搅拌好的混凝土进行加水,而混凝土分层的厚度需要把握准确,在进行新一层的混凝土浇筑时,需要确认上一次是否已被覆盖,因此把握好两层浇筑的间隔,才能控制在混凝土的初凝固时间的范围以内,从而防止因间隔的时间过长而产生裂缝。同时,在浇筑时应考虑到天气的因素,尽量避免在天气变化频繁、剧烈时施工。

(2)混凝土振捣技术

在混凝土的振捣时,应对混凝土的坡脚、坡中部、坡顶三处进行三道振捣。这三道设置其位置需符合要求,再通过合理的配合,才可使振捣覆盖全部坡面,从而达到工程的预期效果。使用振捣棒时,需控制好振捣时间与振捣棒插入的深度,其深度最好在下层的混凝土50 毫米以上,移动间距在40 厘米左右,振捣棒需要快速插入、缓慢拔出。在混凝土密实后,需采用刮杠将混凝土的表面刮平并撒上5 到25 毫米厚的碎石,而混凝土终凝前需用木抹平,其次数应多于两次。

(3)混凝土接缝技术

当采用宽幅的摊铺机全面进行混凝土的摊铺时,可以有效的避免纵向接缝产生,然后却无法避免出现横向接缝,每天至少将出现一条混凝土作业缝。混凝土的施工缝如果没有得到有效的处理话,将影响整个混凝土的平整度,接缝处的混凝土平整度如果不佳的话,容易出现下洼和凸起等现象,而如果接缝处的混凝土压实的力度不高和结合的强度不够的话,就容易导致混凝土出现裂纹,严重时甚至导致混凝土出现松散等问题。对此,横向接缝通常采用的是平接缝的处理办法,即当最后一车的混凝土搅拌料在倒入到摊铺机的料斗以前,摊铺机的操作者要全神贯注的观察螺旋输送器中和熨平板的前部中搅拌料堆积量,从而尽量的摊铺一个与路中线相垂直的整齐断面,若是这个断面仍然不平整时,可以采取人工修正的处理方式。接着进行挖槽,通过横向进行钢板埋入等方式,减少混凝土在碾压时的推移量。而针对纵向接缝通常采用的是热接缝处理方式,在施工时,针对已经铺好的混合料,大约留下8 至13cm 的范围暂时不作碾压,到最后再采取跨缝碾压的方式来消除接缝痕迹。而针对热接缝处理后的所剩边角的部分再采取冷接缝的处理方式,在设置好合适的挡板以后,通过切割机进行切齐,在铺筑剩余的部分时,再清扫干净缝边缘,同时涂洒上适量的粘层沥青。

(4)混凝土养护技术

混凝土的硬化是离不开水的,只有水泥和水的充分反应才能使混凝土产生足够的强度,因此在浇筑完混凝土之后必须让其充分反应。这就需要不断地浇水养护,让凝固这种水化反应发生的更充分、更彻底。为了让水化反应快速充分完成,施工单位必须采取一定的措施,严禁混凝土在过冷、过热、干燥、大风等极端天气下,如果在这种天气下不采取措施则极有可能出现裂缝、异常索等破坏。因此,施工人员在混凝土浇筑后,应对混凝土表面进行不少于28 天的洒水养护,养护应连续,并且应该根据气温、季节等情况适当的增加或减少养护次数,应该做到混凝土表面始终湿润,避免表面过干而造成裂缝,若在过冷或过热天气应在混凝土表面铺设草帘作保护层。

总结

在我国大量兴建土木工程的形势下,一定要保证土木工程的质量,不要为了追求速度和数量而忽视了质量。在土木工程施工中,混凝土是应用的最为广泛的材料,对于混凝土的施工质量要加强重视。在混凝土施工之前,要充分的了解混凝土的特性,了解其在施工中应该注意的事项。将混凝土在施工中容易出现的问题进行分析,然后针对这些问题制定解决的措施,防止质量问题的产生。只有保证了混凝土的施工质量,才能够对土木工程的质量有所保障。