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土木工程的特性范文1
关键词:土木工程结构;损伤识别;损伤诊断
由于近些年来,相关的国内外学者借助于模型试验、理论分析以及数值模拟等方法,进而针对土木工程结构的相关性能进行了细致的分析与探讨,也取得了有价值的科研成果以及一定程度的研究进展。除此之外,针对土木工程自身的结构特性,进而准确的评价受到损伤结构的可靠性以及损伤特性,由此一来,能够很好的对土木工程结构的损伤情况与修缮情况做出正确的判断,与此同时,这些问题也是现阶段土木工程结构即将面临的重要课题。当前,针对土木工程结构损伤诊断方面的诸多亟待解决的难题,本文提出了几种有效的解决办法,与此同时,这几种解决方法的应用越来越广泛。总之,针对受损土木工程结构做出正确的诊断以及识别,是解决此类问题的重点。与此同时,针对可能出现的损伤特性进行深入研究以及分析,并将其受损结构进行安全度评估,已经逐渐成为土木工程结构探讨的一个全新的领域。
1国内外损伤识别与诊断方法现状
现阶段,土木工程结构损伤识别在机械领域的应用极为广泛。人们很早就开始针对齿轮以及连杆等一系列零件组成的大型机械进行结构的故障诊断。直到上世纪中叶,结构无损检测技术得到不断的发展。上世纪末开始,人工智能、信息技术以及计算机技术等学科的知识,逐渐被应用在结构损伤检测与诊断领域。随着一系列的技术不断的创新与应用,使得土木工程结构损伤诊断分析变的简便与准确。目前,针对土木工程结构来说,在建筑物建成初期的出现损伤频率相对不高,且其危害程度远不如机械工程,与此同时,能够在一定程度上允许带损伤工作,因此,相比之下,土木工程的结构损伤检测技术不够成熟,很大一部分技术处于结构可靠性评估阶段。众所周知,上世纪初期是土木工程结构损伤检测探索阶段,其工作重点是针对结构缺陷的修理方法以及分析的探讨。到了上世纪中期就是结构损伤检测诊断的发展阶段,其工作重点是针对相应的结构检测方法的探讨,与此同时,出现了物理检测、无损检测以及有损检测等检测方法。上世纪后期以来,土木工程结构的损伤检测诊断技术趋于成熟,并相应的制定了标准与规范,与此同时,强调了综合评价,以至于土木工程结构的损伤识别与诊断工作,逐渐朝着智能化的方向发展。众所周知,现阶段我国的土木工程结构损伤识别与诊断仍处于起步阶段,发展时间较短,只是随着抗风研究以及结构抗震的不断发展,才不断基于安全鉴定以及可靠性评估进行土木工程结构损伤检测诊断领域的分析。现阶段,经过国内外许多相关学者逐渐借助于可行的方法,继而针对土木工程结构损伤进行诊断以及识别。众所周知,最近几十年以来,国内外已经逐渐在结构损伤识别与诊断技术领域开展了严密的分析。像Kunihiko等借助于有限元计算模型产生的样本训练BP神经网络模型,从而明确的识别已知相应的条件下结构的损伤程度以及状态;Mannan等深入研究了用实测结构频响函数来诊断损伤。Yu等借助于动力反应研究的相关方法,并进一步借助于摄动理论的特征值来检测结构的损伤。Chen等借助于人工免疫模式识别结构损伤,并针对损伤的厉害程度进行相应的分类。Xie将SVM用于复合结构的损伤识别中,分析结果显示支持向量机方法具有较高的识别精度。Leonardo等借助于变分方法评估大型空间结构的损伤。Curadelli等借助于对结构进行损伤识别,对结构阻尼的测试。
2结构损伤识别与诊断方法
通常情况下,结构损伤识别与诊断工作大致分为以下几个阶段:预测结构的剩余使用寿命;确定结构损伤的程度;确定结构损伤的位置;确定结构是否存在损伤。一般的,借助于结构损伤识别与诊断方法运用数据处理技术以及测试技术进行整体检测。其在很大程度上是基于结构的损伤以及整体失稳的发生都会导致结构动力性能的变化,并借助于固有频率降低以及诊断结构刚度减小等,从而进一步准确的判断结构损伤的实际状况。
2.1局部检测技术
通常情况下,局部检测技术主要包括射线法、声发射法、目测法、回弹法、脉冲回波法以及发射光谱法等。一般的,上述的这些技术能够用来准确的检查相应部件的裂缝位置。与此同时,在整个结构检测的过程中,通常借助于以下几种技术,并结合使用来共同识别结构的损伤状态。总之,其检测方法通常情况下有以下几种:射线检测技术,即利用射线对结构损伤情况进行相应的检测,从而识别结构缺陷的位置以及形状,进而可以准确的判断出结构损伤的实际情况;超声波检测技术,借助于脉冲波自身通过不同种类的介质能够产生反射的特性,与此同时,参照波在不同的介质材料中,相应的衰减程度不尽相同,由此能够针对材料中的不同种类的缺陷进行识别;声发射法,即用发射器将发射的弹性波信号转换为电信号,并把电信号经过处理之后得到相应的特征参数,由此一来,能够在一定程度上推测结构材料缺陷的位置。
2.2整体检测技术
2.2.1动力特性识别法
众所周知,大纲结构发生损伤之后,其刚度以及质量等参数会在一定程度上发生改变,进而极大的影响其自身的动力特性发生相应的变化。与此同时,动力自身特性的改变能够在一定程度上当作结构损伤发生的标志,并以此标志识别结构的损伤,并准确的诊断结构的损伤程度。
2.2.2模型修正与系统识别技术
现阶段,系统识别法以及模型修正法是借助于模型构造优化约束条件以及动力测试方法,并且在一定程度上修正结构的阻尼、刚度以及质量等特性,以至于其测试获得的结构响应基本等于最大响应,并逐渐将修正后的基线模型矩阵以及模型矩阵进行比较,以此完成针对结构损伤的识别与诊断。与此同时,该方法在处理子结构模型以及划分结构单元上具有诸多优点,但因为测试参数不敏感、测量噪声强与模型误差大等因素,也使的该方法在结构损伤诊断过程中受到了一定的约束。除此之外,现阶段模态试验测得的模态信息还不够成熟和完备,因此,在很大程度上引起了特征方程求解中的不是很稳定。
2.2.3神经网络技术
目前,人工神经网络技术主要是借助于模拟人体神经机理,进而进行分析与研究客观事物的方法。人工神经网络技术兼具自我学习功能以及计算机并行计算能力,与此同时,该技术还具有强大的容错性,并且善于扩散、综合以及联想,借助于神经网络算法的墨水识别能够很好的解决模式损失以及高噪声等问题,使其已经成为了一项土木工程结构损伤识别与诊断的有效工具。人工神经网络技术的原理是借助于研究结构在各种不同状态下的相应反应,从而相应的提取出结构的特征值,进而以神经网络输入向量当作结构损伤敏感的参数,再相应的输出结构的不同损伤状态,并逐渐有序的建立起输出损伤状态以及输入参数之间的特征关系,与此同时,训练后的神经网络有着模式分类能力,能够在一定程度上反映出结构损伤的模式。除此之外,人工神经网络技术的自身特性决定其具备强非线性的映射能力,从而极大的适合于非线性模式分类以及识别,人工神经网络技术和模型修正法相比,前者的适用范围更加广泛。
2.2.4遗传算法技术
上世纪中期,提出了遗传算法技术,该方法在一定程度上是参照达尔文进化论中优胜劣汰,适者生存的原则,从而找寻其中的最优者,与此同时,能够用此方法进一步得到满足要求的最优解。通常情况下,遗传算法不需要借助于连续性的信息,一般的,只需要计算各目标解,并借助于共同搜索多个线索的方式,从而对目标解进行优化,总之,遗传方法适用性强,且操作简单。因此,能够在信息量相对较少的情况下,从而借助于遗传算法来判定结构损伤程度以及位置,就算是结构的模态信息偶尔丢失了,借助于遗传算法也会发挥其损伤诊断以及识别能力,进而不会对结果产生影响。
结束语
土木工程的特性范文2
关键词:土木工程;结构;地基;加固
我国经济的快速发展,为我国房地产行业的大规模发展奠定了物质基础,与此相伴的建筑行业也得以快速发展,建筑行业中的土木工程建设项目是建筑行业的一个重要组成部门,其结构的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建设质量的重要保证.土木工程的建设和广大人民群众的日常生活和工作有着密切的关系,它不但关系着人们的生命安全、财物安全,还和人们物质生活、精神生活的质量有着巨大的关系,在社会正常发展过程中的意义重大、深远.所以笔者在本文对土木工程建设中的结构和地基加固技术的应用进行简略的分析,为我国建筑行业的稳定发展提供理论上的保障.
1土木建设工程中地基的硬度状况
在土木工程建设中,施工地段的地基硬度的强弱程度决定了土木工程建设的质量好坏.土质不好的软性地基无法满足建筑的需要,特别是在城市超多层楼面的建设中,如果地基过于软弱,则其对房屋的支撑力非常弱小,容易出现下陷或塌方等一些意料之处的事故.当土层中的土质条件不好时,对地基的构成和加固会形成很多不稳定的因素,从而造成更多的安全隐患.软土最大的特性就是粘性非常大,那么压实软土时的可能性非常小,如果加以超强的压力,地面极有可能下陷,对地面上的建筑就会形成很多不必要的伤害,包括人员的伤亡.带有砂性土质的软土,其粘性相对来说较弱些,通过物理作用或者借助化学作用改良土质的特性,可以促进地基的加固性.但是在采取振动压实的方法对土质进行改造时,不能采用“大动作”,否则就会降低土质的强度.软土地的厚度决定了其层次性.对于浅层次性的软土只需要进行表层的处理,把地基中表层的软土全部取出来,填入另一种性质的土质,有利于地基的加固.如果地基中的软土较厚,采用此简单的“换血”方法根本起不着丝毫作用,则要采取其它的方法才能加固地基,在后文会加以详细的阐述.总而言之,对于软土地基进行处理时,要把握好软土地基的层次性,分别对待,设定不同的方案,采取不同的方法加以处理,从而增强软土地基的稳定性,提高软土地基的使用效果.在土木工程建设过程中,有时也会遇到土质较硬的土壤,也就是岩体.岩体通常分为易溶性岩体、膨胀性岩体、崩解性岩体以及盐渍性岩体.对岩体的处理不当,也会形成造成土木工程建设中土体不稳定的问题,所以土木工程施工阶段时,要对岩体的密度、毛体积密度、孔隙率、吸水的状况、抗冻性以及固体性进行分析,了解其性能之后,才能有序地安排土木工程的建设进度,以免延误土木工程的进程.
2地基加固技术在土木工程建设中的作用
因为地基具有不同的强度和硬度,所以对其采取一些人工措施具有必要性,以此来改变地基的物理特性,适应土木工程建设需要,从而保证土木工程建设的质量.在改变地基物理性质的所有人工措施中,地基加固措施是最常用、最有效的措施.只有改变了地基的物理性质,使之越来越牢固,才能确保土木工程建设的基础,土木工程在建设时才可以“高枕无忧”,不会导致一些不可设想的后患;才能确保进展如期进行的同时还能保证土木工程的建设质量.
3土木工程建设时地基加固技术的特点
在使用地基加固技术时,通常存在着下列特点:复杂性、关联性以及困难性.
3.1地基加固的复杂性
我国地域广大,南北地质存在着巨大的差异性.地质以及土壤的差异性给地基的加固增加了复杂性.我国东北地区的土壤以黑土为主、华北地区以黄土为主、华南地区多盐渍地和水洼地、西南地区以冻土为主,这些土质除了有自身的特性之后,还会受到多种外界因素———地震、洪水、泥石流的影响.这些不可预测的外界因素给地基的加固增加了很多难度,所以,在土木工程建设的整个过程中必须严格把好每一道工序的质量关,才能避免天气等复杂外界因素所造成的损失.
3.2地基加固的关联性
千里之堤,毁于蚁穴.土木工程建设的过程中,必须要注意每一个细小的操作步骤,否则就会影响到其它环节的操作过程,最终导致土木工程不能按时、按量以及高质量地完成.土木工程的建设就像多米骨诺牌一样,具有很大的关联性,只要在其中任何一个环节中出了些许小差错,则就会在整个土木工程建设中引起一系列的连锁反应,牵一发而动全身.这就要求土木工程每个环节的施工人员都必须把自己的事情务必做得完美,不能留下丝毫瑕疵,并且要考虑好如何为下一操作程序的施工人员作好各种铺垫,使每个关联点能够有序地结合和联系起来,形成一个有序的地基加固体系,从而高质量地完成整个地基加固任务.
3.3地基加固的基础性
万层大楼平地起,如果没有牢固的基石,则万层大楼就像“随风飘浮”的云层一样,随时会“云崩瓦解”.这个形象的比喻道出了地基加固的基础性,地基加固是所有土木工程建设中的重要基础,它不像土木工程建设其它环节一样,出了点小错误,可以随时加以改正.可是地基加固工程一旦完工之后,不可能把上面已初具规模的建筑体重来.由此可见,地基加固的基础性决定了地基加固的基本功必须要做扎实,才能减少无用功,才能减少地基加固的复杂性,才能降低地基加固时的难度,从而保证地基的质量和整个土木工程建设的质量.
4土木工程建设时地基加固的原因
在土木工程建设中,牢固的地基可以使土木建筑物的质量更加上乘,经久耐用.在质量差的地基上建筑土木工程,经过一段时间之后,建筑体的墙面因为无法承受上面所施加的压力可能会出现开裂,甚至会出现墙体倾斜或者是建筑物倒塌的情况.土木工程建设时需要加固地基的原因主要有:
4.1地下地表构造的未可知性
在土木工程建设中,难于掌握和控制的不是地面上的建筑体,而是地底下的根基工程.因为在地下地表构造中存在着很多不可预见的突况,在施工过程中存在的问题也难于及时发现,工程完成之后,验收的过程中也不容易检查出来,在使用一段时间之后,其安全隐患性才逐渐暴露在住户的面前,并将产生一系列的事故,造成灾难性的后果.
4.2建筑物材料的老化性
现代化的土木工程建设不像传统的建筑物,采用纯木建筑而成,而是和钢筋混凝土等材料混合使用,多种材料的混合使用,会加剧建筑材料的老化,必然会降低建筑物的使用寿命.所以,在土木工程建设之初,未雨绸缪,把地基进行加固处理,除了提高土木工程建设的质量之外,从另一角度来说,还可以增长这些建筑物的寿命.
4.3建筑物的本身存在着质量的问题
土木工程建设的不同施工单位在建筑时,由于技术力量、建筑材料等各种因素的影响,工程完工之后极有可能会出现或大或小的质量问题.所以为了避免土木工程的建设造成不必要的后果,就有必要在地基加固上下功夫,确保土木工程建设的质量.
5土木工程建设中地基加固技术的使用
土木工程建设中,地基加固工作的内容牵涉面非常广泛,地质地貌的选择、施工环境的创造、地基加固技术的使用以及地基加固材料的使用等都必须根据地基加固的质量要求作出合理的控制.从而有效地控制地基加固的整个进程,保证地基加固建设工程能够符合地基的要求.目前所使用的地基加固技术主要有:换填法、排水固结法、挤压法、化学固法以及加筋法等.
5.1换填法
这种方法在地基加固中使用的频率最多.当建筑地段的自然地质无法满足当前土木工程建设需要时,例如前文所说的粘性太强的地基,无法给它施加压力,使之更加坚实,适用于土木工程建设的需要,为此只有对此采取换填法.换填法包括换土垫层法、振冲置换法、强夯置换法、碎石桩法、石灰桩法以及EPS轻填法.例如使用换土垫层方法时,把所要置换的软土层全部挖出来,向内填充一些质地较硬的土石,与下卧层的土质形成双层地基,确保土木工程建设的质量.
5.2排水固结法
排水固结法通常由加载预压法和超载预压法组成.加载预压法适用于软土、粉土等土质中.超载预压法适用于粘性土和粉土中.这两种方法的原理基本上相同,给地基施加一定的压力,地基承受相应的压力下,密度越来越大,地基固结起来,其强度逐渐提高,为了加快地基固结的速度,满足地基上部建筑的要求,可以设置排水装置.加载预压法和超载预压法的区别在于:加载预压法和上部建筑的压力相当,而超载预压法远远超过上部建筑物的承载量.相比而言,超载预压法的效果更佳,能够有效地降低地基的次固结沉降.
5.3挤压法
该种方法通常也叫做振密挤密法,包括强夯法、振冲密实法、挤密碎石桩法以及土、灰桩法.适用于松散碎石土、砂土,低饱和度的粉土和粘性土以及地下水位以及的湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基.强夯法是传统土木工程建设中最常用的方法,对一个重量超大的夯锤施加外力,在重力和外力的双重作用下,从很高的地方落下来,对地基产生强大的冲击力和振动力,增强地基的固结性,其密实度增加了,可以承受上部建筑物更大的压力,有效地降低地基的次固结沉降.振冲密实法是指通过振冲器的强力振动,使灌入地基的饱和材料发生变化,材料中的各个成分重新排列结合,紧密度越来越高,物质成分之间的孔隙率得以降低,地基对上部建筑物的承受能力越来越强,从而达到防止上部建筑物沉降的目的.
5.4化学固法
此种方法包括深层搅拌法和灌浆法.深层搅拌法适用于有机物较高的泥炭土或淤泥土,灌浆法适用于类软弱土或岩体土地基.深层搅拌法是一种常用的方法,把水泥、石灰等建筑材料进行搅拌之后,灌入到原地基结构当中去,与其组合成牢固的复合地基,增加地基对上部建筑物的承受力,可以有效地防止上部建筑的墙体开裂、倾斜、断裂等现象的产生.因为有些岩石地基的内部是空洞的,所以必须采用灌浆法填充,灌浆的方法有渗入灌浆法、高压灌浆法等,所用的材料不仅仅是水泥和石灰,通常还会使用其它配料.
5.5加筋法
加筋法由加筋土法、锚固法以及竖向加固体复合地基法组成.加筋土法适用于浅层软弱地基,竖向加固体复合地基法适用于深层的软弱地基,而锚固法主要是对上部建筑的边波进行加固.使用加筋土法时,必须在土体中加入能够起抗位作用的钢筋等材料,减少、抵抗或缓冲上部建筑物所施加的压力.使用锚固法时,必须使用土钉等减压材料,缓冲或减少水平方向的作用力.使用竖向加固体复合地基法时,一定要使用桩柱,在桩柱内添加各种混凝土材料,形成复合地基,提高地基的抗压力,有效地降低地基的次固结沉降.
参考文献:
〔1〕张丽.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].江西建材,2016(04):56-57.
〔2〕汪伟明.土木工程中结构与地基加固技术分析[J].黑龙江科技信息,2016(06):25-27.
土木工程的特性范文3
关键词:智能材料;土木工程;光导纤维;压电材料
引言
世界范围内,第一次智能材料的研发成功始于上世纪七十年代的美国,到八十年代,复合智能材料的应用风靡全球,美国首先提出了智能材料结构的概念。智能材料的智能主要体现在,其具备感知内外部环境变化的能力,并通过分析判断来调正自身以适度符合环境。目前,随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展,智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料,其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化,并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料[1]。现在的智能材料,一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整[2]。
1 智能材料在土木工程中的应用
1.1 光导纤维在混泥土材料的监控
光导纤维材料,是一种光通信介质,其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强,经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中,主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等,在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下,将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中,对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步,如果控制元件能接入信息处理系统,并引入形状记忆类金属等智能材料,形成完整的控制系统,将能实现混泥土材料的自适应功能――这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。
1.2 压电材料
压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
1.3 压磁材料
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
1.4 形状记忆合金
形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后,在一定条件下能激发其形状记忆效应,这一过程中,材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性,形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器,用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中,通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。
2 智能材料的优点局限性
土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力,实践也表明,智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点,同时能智能化地执行指令,能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料,本质上属于高智能复合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造价太贵。这一缺点,使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外,智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑,在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此,但就目前看,对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及,但是,智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。
3 结束语
综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目,科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究,是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。
参考文献
[1]周剑霞,刘冬梅.智能材料在土木工程中的应用浅析[J].科技与企业,2014(7):216.
土木工程的特性范文4
一、土木工程中的边坡支护技术
土木工程中的边坡支护技术比较多,例举比较常见的边坡支护技术。如:《”锚杆支护,其在边坡支护中较为常见,利用水泥土墙做为辅助支护,有利于边坡的侧向稳定,锚杆支护在土木工程中,适用于高度低于6米的基坑,提供足够的支护力;(2)开槽施工,先根据边坡支护的情况,在基坑周围开挖内槽,利用内部支撑的方式,形成边坡的挡体,支挡土木工程边坡内的土体结构,由此保障边坡的稳定度;(3)土钉支护,此类边坡支护方式的稳定性较高,但是其对土木工程的环境有要求,只能适用在特性土质内,而且土质内的水位不能太高,在边坡基坑低于12米的工程内较为常见;(4)逆作拱墙,结合土木工程基坑的实际情况,设计拱墙支护,通过拱墙提供支护的能力,一般边坡支护中的逆作拱墙分为全封和局部两种,需根据边坡支护的需求确定拱墙类型。
二、土木工程中边坡支护技术的应用
土木工程中边坡支护技术的应用主要分为三项,支撑土木工程的边坡施工,对其做如下分析:
1、边坡支护方案
根据土木工程的需求,制定边坡支护的方案,保障其在土木工程中的顺利施工。以某土木工程为例,分析边坡支护技术的方案川。第一该工程采取土钉支护的方式,根据方案要求,在土钉支护的过程中,要保障支护的强度达到工程标准,方案中规定了土钉的深度,要求施工人员严格按照深度执行支护;第二标记成孔的位置和编号,便于边坡支护时识别;第三设计拉拔试验,检查土钉打入的效果,此部分需交由第三方完成,确保土钉具备充足的强度;第四规定注桨的比例,规范外加剂的用量,该工程方案中规定采用重力灌注的情况,适当情况下可以采取补桨处理。
2、基坑开挖
基坑开挖是土木工程边坡支护的重要环节,因为基坑开挖的过程中,导致土层或地质结构出现破坏,增加开挖的难度,尤其是在开挖后期,很容易出现变形、位移,所以基坑开挖中需要遵循分区原则,确保分区基坑平衡开挖后,才能进行下一分区的基坑作业izl。例如:某土木工程在基坑开挖中,开槽后立即进行支撑,支撑完成后紧接着进行开挖,而且还要遵循分区的原则,避免超过基坑原本的设计量,该工程基坑开挖到距离支护边坡约8米的时候,进行分段开挖,以25米为分段的标准,为提高基坑开挖的速度,该工程在分段基坑内选择了跳挖的方式。
3、地质监测
地质监测应用在边坡支护的整个过程中,主要是排除土木工程施工中的地质影响,保障土地工程处于稳定的状态,以免发生变形。边坡支护中的地质监测,稳定土木工程的施工环境,规避地质环境引发的风险,尤其是基坑施工部分,更是要强化地质监测,根据地质监测的数据,安排边坡支护的施工。边坡支护施工技术中的地质监测,起到良好的监控作用,施工人员观察测点的地质变化,对施工方案提出改进意见,以此来提升边坡支护的水平,促使其更加适应土木工程的环境。地质监测中能够约束边坡支护技术的应用,及时发现土木工程地质条件的临界值,准确控制边坡支护,以免土木工程的边坡结构受到地质影响。
三、土木工程中边坡支护技术的质量控制
土木工程的特性范文5
关键词:土木工程;施工技术;发展
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
土木工程施工技术在工程实践中有着重要的地位,其建设是一项综合性的工程,尤其对质量和安全性要求很高,这些都取决于施工技术。因此,在土木工程的发展中,施工技术也必须进行不断的发展和创新。
一、土木工程施工技术的重要性
(一)土木工程的施工技术能推动工程的生产效率
土木工程的施工技术在自动化、机械化和智能化的辅助作用下,能够降低不必要的人工费用管理成本,以及机械费用,使工程施工技术在科技发展的推动下,使经济效益最大化,把科学技术作为第一生产力,渗入到各个施工环节中去,提高土木工程的生产效率。
(二)土木工程的施工技术能够推动我国建筑施工的自动化进程
土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节,施工技术的创新,促进了土木工程的飞跃,进入了高速发展的时期,传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要,因此,自动化便成了建筑业发展的主要方向,比如互换性和流水线的活动,工厂化和标准化的成套技术等,都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。
(三)土木工程的施工技术是促进生态节约能源的重要手段
土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一,随着人类对生存环境的关注度加强,社会生态化的需要日益重要,在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势,施工技术的发展创新和改进应时顺势,在土木工程的过程中,施工技术可以充分利用现有资源,得用节能环保材料,运用自动化技术,防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生,力求做到节能减排,促进生态平衡。
二、土木工程的施工技术
(一)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。
(二)混凝士结构施工
预制法、现浇法是混凝士结构施工的传统方式,在施工位置之外,设立一个浇筑模具,模具周围的支膜结构稳定性很好,施工成本低廉、浇筑完成的混凝士结构性能优越。现浇法是一种“及时”施工,在施工部门,利用混凝士结构的封掌作用,利用混凝士的粘性特征,创建封掌模型。两者的施工效果大体相同,但是后者相较于前者而言,其施工效率目常高。现浇现用的支膜可以稳定士木工程结构,让它能够在现场体现封掌作用。由于预应力筋的拉伸强度很好,所以在预应力混凝士结构中,现浇法同样适用,能够按照先后顺序合理施工。
三、土木工程发展中存在问题的原因
(一)理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺
严格意义上讲:土木工程是一项非常复杂的活动,需要对其投入很大的精力进行研究。但目前我国对土木工程的研究还停留在个别的基础理论以及应用技术上,对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究存在着明显的不足,这就使我国的土木工程技术水平相对于世界水平来说依然有所欠缺。系统性、科学性的理论指导对土木工程施工技术的发展十分重要,这也恰恰是我国在土木工程领域最缺乏的部分,因此理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺成为了我国土木工程发展的一大限制性因素。
(二)土木工程验收标准与规范不完善
目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善,旧有的一般性的验收标准以及施工规范,由于其指导理论的不完善,已经无法适应社会的发展,这时,深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性,其中一些甚至已经脱离了实际,这就使得这些标准无法继续满足社会的需要,因而无法促进土木工程的发展。
(三)土木工程管理体制不完善
土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点,使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂,同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺,导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速,并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多,尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。
二、施工技术的创新发展
(一)深基坑支挡技术
建筑行业受信息时代、科学技术的熏染,土木工程的变化趋向并不明朗。同时,受多元文化的影响,建筑设计师在选择土木工程类型、结构、功能时,会想尽一切办法将其融合在一起,展现使用价值。深基坑支挡技术满足了设计师的建设构想,在深基坑施工、稳定工程结构方面做出了突出贡献。
(1)桩-桩-锚支挡体系:在自然环境差、土质结构不稳定的情况下,坑壁对水气的渗透性很大,承受巨大压力的深基坑很容易坍塌。支挡体系利用灌注桩的应力结构,在套管的疏导作用下,将多余水气排出深基坑。在锚支挡体系的作用下,深基坑的排水、排气性能会更加稳定、全面,进而实现多样基坑机构设计目标。与此同时,锚支挡体系还能稳定地基结构,将部分结构应力转化给锚支挡体系,让整个土木工程的地质控制能力进一步增强。
(2)支挡与承重结构一体化:受施工成本约束,土木工程一般的施工工期很短,在强大施工压力下,支挡桩、地下连续性柱、地下墙体等结构会逐渐变形,在没有多余支撑力的情况下,很容易造成深基坑结构破坏。支挡与承重结构相结合,由支挡结构承担一部分重力,这样整体深基坑结构就可以凸显出结构设计稳定行、材料性能多样性、施工进度高效性等特点。承重与支挡结构一样,都必须具有足够的承载力,要不然建筑结构很容易崩溃,因此支挡结构应从根本上改变设计观念,以承重功能拓展为技术革新目标。
(3)钻孔灌注桩施工:为提高钻孔质量,让钻孔可以承担旋挖工作,满足设孔要求。施工人员在使用这项技术的时候,需进步核查已经成孔的钻孔质量,在避免钻孔故障的同时,选择强大的钻孔设计模型和方案,布置钻孔的结构布局。除此之外,灌注桩在施工时也应特别注意,不同建筑应用特性,所选用的桩结构不同,施工人员应学会“唯才是举”才行。
(二)预应力混凝土技术
体外预应力是混凝土结构表现的受力特征,依靠这种结构特性,施工人员可以转变体外预应力大小,简化结构操作复杂程度。对大跨度建筑结构而言,体外预应力不仅可以增强结构的应力拉强,还能将保护钢筋混凝土的内部结构性质,使其在巨大破坏力下,依然保持稳定结构。虽然混凝土受力情况是可控制的,但是由于混凝土材料、结构、性质比较单一,所以如果预应力变化频繁,则钢筋的结构强度也会受到影响。为此,施工人员必须采用粘结工艺,将未粘结结构融合在一起,让它可以统一承受张拉应力。粘结工艺操作简单,不仅能够稳定混凝土结构,还能为土木工程带来巨大的成本效益。
结语
综上所述,要使我国在土木工程领域有所发展,创新土木工程技术这项工作是必不可少的,而要使土木工程技术得到创新,科学的理论运用到实践中去,及时弥补实践中的不足,并要在工程施工中建立科学的管理体制,只有这样才能使工程施工有效的进行。
参考文献:
[1]曲晓东,张坤.土木工程施工质量管理问题及对策[J].科技致富向导,2014,15:300.
土木工程的特性范文6
关键词:土木工程;施工进度;工程质量;进度管理;控制措施
土木工程施工进度为工程建设提供合理、有效、可行且在一定时间范围内的工程施工计划,并且这份计划是对于共生建设的尽可能最优的方案。但是,我们需要重视的是,虽然在土木工程建设的初始阶段已经生成施工计划,但随着工程建设的不断推进,需要根据事实状况对计划进行不断的更改和完善,以达到实际施工情况和计划相协调的目的。所以,我们必须要加强对土木工程施工进度的监督和管理,确保施工目标和工程进度相匹配。只有对施工进度进行严格的管理,才能确保工程质量经受得起考验,才能推动社会的发展。
1 土木工程施工进度管理的作用和意义
土木工程具有复杂性和一次性,这是所有的土木工程共同的特性。与工厂作业和其他户外作业不同的是,土木工程是在暴露的环境中作业,其中存在诸多不稳定因素,例如,天气因素、地质因素和器械不稳定因素等。众所周知,土木工程的建设有着极高的危险性,施工的进度并不能完全保障。另外,土木工程中包括众多不同的部门,各个部门之间能否相互协同工作,分工是否明确都会影响整个工程的进度。如果再加上一些不确定的突发状况,工程进度极有可能会减慢,从而导致工期延长,工程的质量也没有了保障。在这种情况下,土木工程施工进度管理就显得尤为重要。工程进度管理可以协调整个工程中出现的状况,在出现问题时及时修改工程的计划,确保工作人员生命安全的前提下完成土木工程,同时也保证了工程的质量,对土木工程的发展和社会经济的发展有着重要的作用和意义。
2 土木工程施工进度管理中存在的问题
近几年来,土木工程施工进度管理因为其对于工程的作用是非同小可的,已经逐渐受到重视和应用。但是由于进度管理发展并不系统全面,所以在土木工程建设时应用进度管理的过程中还存在一些问题,我们从以下几方面对工程进度中的问题进行分析。
2.1 客观条件因素
土木工程的不同需要在不同的环境下进行,适宜的气候条件和适宜的自然地质条件是影响工程进度的关键因素。过热的天气会使建筑工人发生中暑状况,影响身体健康,进而影响工程的进度。同理,过冷的天气也同样影响工程的进度。关于自然地质条件,不稳定的地质是无法进行土木工程建设的。
2.2 主观人为因素
人是进行土木工程建设的主体,工程建设过程中的各个环节都需要人去实施。但是土木工程建设中存在多种利益,容易产生各方面的矛盾。而且,人的主观思维很强,难免在意见上产生分歧。这些方面都会对工程进度产生不可忽视的影响。
2.3 管理不当因素
土木工程建设中,需要人员的监督管理。然而,设置管理层机构并不代表能将工程各方面管理的很好。一方面,大多管理人员缺乏管理的经验,没有系统的管理的知识和技能。另一方面,管理人员认识不到管理对于工程进度的重要性,管理疏松,容易产生问题。最重要的是,面对突发状况,管理人员没有应急的机制,无法发挥其本来需要的作用。对工程进度产生不良影响。
2.4 资金成本因素
土木建设过程中,制定计划时没有对资金进行详细的规划和计算,也就是没有对资金成本进行合理的管理,从而影响了工程进度。资金是工程建设中的制约因素,是影响工程进度的直接原因。因此,资金管理不,在施工的过程中就会出现资金脱离实际的问题,使得工程建设的成本增高,影响工程进度的下一步过程。
3 解决施工过程中问题的措施
3.1 根据自身能力选择工程
决策者在接受土木工程时要对工程地点进行充分的考察,对其自然环境及地质状况,还有自己工程能力有综合性的判断。在确定工期时,还要考虑到由于天气不能施工的情况,确定较为宽松的工期,保证施工进度的同时也保证了施工质量。
3.2 协调人员管理
土木工程建设过程中要对施工环境及人员的具体工作进行合理的安排,协调各方面的活动使得工程进度与计划相符,不会延误工期。确保每个人的职责工作到位,以增强人员的参与感和责任感。公平公正的对待每位员工,降低矛盾发生几率。
3.3 加强监督管理
因为一项工程完成有限定的时间,同时土木工程复杂,所以要在规定的时间内完工,肯定需要赶进度。在赶进度的同时只有严格系统的按照工程计划来实施,才能保证工程如期完成。第一,要对管理层人员进行系统全面的培训,使其掌握更多的管理技能。第二,管理人员要制定一个详细的工程计划,加强管理。明确各个部门的职责,使各部门协调一致、相互合作的进行工程建设。第三,管理者要严格监督各项任务的完成度,认真落实细节工作,从而提高工程进度的管理水平。
3.4 详细规划资金成本
在土木工程实施动工之前,要先制定一个详细的计划。制定计划时要综合考虑时间、材料、器械及人工等多方面因素,评估这项工程的资金成本。对于将来施工过程中可能的突发状况也要有所考虑,制定一个有弹性的资金成本计划,能应对在施工过程中出现的问题,不至于缺乏资金而降低施工矛盾出现的概率,保证工程进度。
4 结语
综上所述,在土木工程的建设中,一定要高度重视施工进度管理的存在,根据实际的施工活动完善计划,明确落实个人的责任和义务,重视细节问题。只有增强土木施工进度管理,才能使土木工程建设更加完善,才能确保完成工程建设任务。
参考文献