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序论:在您撰写土木土建论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
早在上世纪七十年代,姚治平先生首次明确的提出了土建工程中的结构控制概念,并在论文“土木工程结构减震概念”以及以后的论文中都相应的指出了:应用结构的控制系统是一个解决土木工程这种安全性问题的可替代的方法,这为结构理论在土木工程中防震问题中提出了全新的方向。在近三十年的发展历程中,国内外的相关学者在土木工程的结构控制的方式、实验以及工程的应用方面都取得良好的研究成果,工程结构控制概念可以解释为:通过对工程结构施加相应的控制体系,通过控制体系和结构来共同承担受震的作用,以此来调节和降低工程结构中的振动效应。
二、隔震控制技术
(一)隔震控制技术原理
在土木工程的建设当中,隔震控制技术就是对由地震所产生的振动对建筑的整体结构的隔离作用。工程中的防震体系基本都设置在工程结构的最底部和基础工程顶面之间,使得上部的结构和基础相分离。通过隔震体系来隔离地震波所产生的向上冲击力,延长工程结构的基本周期,从而降低建筑物的地震反应,是的工程整体的加速度变下,通过隔震系统来分担地震所产生的能量,以此来达到减震的作用。通过地震的反应图谱可以看出,随着周期的变大,加速度的反应谱慢慢的减小,通常在底层建筑的刚度很大,所以说周期变短,在发声振动的时候,输入其中的加速度很大,要是采用相应的措施来增加和延长工程结构的基本自震周期,让其还礼场地中的卓越周期,让工程结构的基频处在地震产生高能量的频段以外,通过这种方式可以有效的降低建筑物输入的加速度。通过地震的反应谱可以看出,当周期变大的时候,反应的位移将会增加。
(二)对橡胶支座的运用
当前用在建筑防震中的橡胶支座是由橡胶片与薄片增强钢板,通过粘合和硫化加工而成的,通过现代化橡胶的化工技术的加工制造。它在水平方向上的刚度比较低,而在垂直方向上的刚度很高。这种规格的橡胶支座最早是在桥梁施工中被应用。建筑和桥梁施工所应用的橡胶支座在结构上基本是相同的,都有相同的结构动力学的标准和要求,也同样的具有耐久性、稳定性以及包含防火在内的耐受性等,在地震产生的能量冲击下,橡胶支座会隔离建筑体在水平方向的运动分量,而在垂直方向上基本保持不动。通过这种方法不但可以隔离因为地铁或者是公交所产生的高频率的振动,同时还可以防止工程结构不会受到地震或者是其他原因产生振动的影响。
(三)铅芯橡胶支座运用
土木工程中铅芯橡胶支座主要应用在叠层上,橡胶支座中间的圆形孔当中加入铅之后制成的,这是对橡胶支座技术中的一大改进。因为铅具有较低的屈服点以及很高的可塑性能力,可以使铅芯橡胶支座中的阻尼比达到25%~35%之间。铅芯它具有提升支座吸收能量的能力,保证支座具备湿度的阻尼,同时还具有增加支座的原有刚度。控制风反应能力以及抵抗微震的作用。
三、耗能减震技术
(一)耗能减震技术原理
土木工程中的结构耗能减震技术主要是在结构中的某部位安装耗能设施,经过耗能设施产生的摩擦,产生弯曲的弹性滞回的形变耗能或者是吸收地震中输入结构的能量,以此来降低主体结构当中的地震反应,有效的预防了结构产生的损坏或者是倒塌,以此来达到减震和控震的目的。而在装有耗能装置的底部结构我们称之为耗能减震结构。工程中的耗能减震结构都具备明确的减震机理、减震的效果较为明显。安全性能较高、经济较为合理、技术较为先进以及试用的范围较为广泛等特点。
(二)常用的摩擦设施
摩擦耗能器是依据摩擦做工所产生的能量的原理而制成的,当前应有很多种的不同的构种类的摩擦耗能器,例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器,摩擦滑动对应的摩擦节点在剪切铰耗能器等多种耗能器,摩擦阻尼的种类非常多,但是都具有较强的滞回的特性,滞回环为矩形,耗能的能力较强,工作的性质相对稳定。
(三)钢弹可塑性耗能器
运用软钢具备优良的屈服性能,运用其进入弹性的可塑范围之内的优良滞回特性,当前我国已经研发出来很多种的耗能装置,比如加劲阻尼设施、锥形的钢耗制震器、圆形或者是方框形的钢耗制震器、双环耗能节能器,加劲圆环状耗能器以及低屈服点的钢耗制震器等等,这种耗能器具备优良的滞回性能以及稳定性能,耗能的能力较大,长期稳定可靠而且不会受到环境和温度的影响。
(四)粘弹性阻尼器
所谓的粘弹性阻尼器就是通过粘弹性以及约束性钢板相互交替结合而成的,它是一种主要和速度相关联的减震装置。比较常见的粘弹性阻尼器主要是由两个T型的约束钢板,通过一块矩形的钢板夹在其中而成,T型的约束性钢板和中间的钢板产生了相对性的运动,使得弹性的材料产生一种往返型剪切滞回形变来提升结构中的阻尼,消耗输入其中的振动能量,以此来减小结构当中的振动反应。当前。消能减震技术有着非常广泛的应用,它不但适用在新建的结构中,同时又可以用已经存在的建筑抗震的加固和维修当中。到目前为止,已经逐渐开始采取消能减震的技术,其中涉及到的国家有二十多个,比较早的在土木工程中运用消能减震技术的国家有新西兰、美国等发达国家。在最近几十年以来,各个国家对土木工程中的结构减震的控制和实验研究一直在不断的进行,并且在隔震支座的功能和改进方面有着较好的效果,并研制出了较多的隔震系统中的新型材料和部件,并通过大量的实验证明了结构减震控制是可以有效的起到隔震的作用。
四、结语
[关键词]土木工程;施工技术;存在问题;对策
中图分类号:TU712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0127-01
近些年我国城市建设和道路建设出现“高温现象”,土木建筑工程也便随之升温,一转成为社会热门行业。不仅如此,各大高校也在逐年扩招土木工程专业。但是我国在土木工程专业中存在着严重的差异性和地域性,这边导致从事土木工程行业的人员水平参差不齐。据统计,我国现有3600多万建筑工人,约占全世界建筑行业人数的1/4,是世界最大的劳动群体,所以,我国面临着严峻的土木建筑施工问题。下面将就该问题及其解决对策进行分析。
一、概述完善土木建筑施工的重要意义
土木工程建筑是一个关系到国计民生的大事,在建筑工程事业中是一主战场。同时土木工程建筑具有十分浩大的工程量以及十分广泛的涉及面,它具有浓重的历史性、实践性、社会性和综合性等特征,同时由于经验积累相对丰富,进而根据漫长的历史演变过程而伴随人类社会的发展过程出现。土木建筑工程在促进我国建筑行业发展中有着十分重要的意义,主要是由于土木建筑工程事业关系到国计民生,同时也是建筑工程事业的沙场,其意义深远。
二、土木建筑工程施工存在的主要问题
1、进度控制的力度问题
对土建工程施工的进度往往不能统一要求,因为我国的土木建筑工程施工存在着总包和分包的关系。因此这就需要在施工过程中根据实际情况进行施工,采取不同的施工进度。影响土木工程建筑施工的投资效益以及增加施工管理费用的原因一般都是因为在进行分包的过程当中出现分包项目单一,使得整体土建施工难以按着总体的工程项目所预定的时间进行交付和使用。这便使得工程施工成本增加,也对工程按时投产所带来的效益造成严重的制约,使其降低。
2、施工质量问题
(1)材料质量问题。在当前市场经济的条件下,某些施工单位以为追求经济利益,降低自身成本,出现了材料检测不够严格以及材料的掺假现象等。同时因为材料种类繁多致使工程施工过程中各种虚假行为更为严重。同时由于市场购买的材料没有达到真正的标准,甚至还出现了施工人员安全防护用品质量差,价格廉,进而带来了各种事故发生的机率提高。给施工人员的生命财产安全带来威胁。
(2)人员素质问题。施工人员素质的高低关系到施工质量的好坏。土木建筑工程项目需要人付出劳动来完成,因此这就对施工人员的素质提出了更高的要求。其中施工人员受教育水平低导致所掌握的建筑施工基础知识少,这就是施工人员素质低的具体表现。施工质量差是由于施工人员职业素质,职业培养的极度缺乏造成的。施工人员相关职业技能不够合格,技术掌握情况生熟。
3、施工安全问题
由于施工现场所涉及到的人员和机械材料等比较复杂,导致出现的安全隐患也就相对较多,这也和当代土木建筑工程的规模有一定的关系。其中,施工技术的安全和施工现场所有人员的安全开弓之管理是安全管理的主要针对方面。施工机械设备的使用技术的安全性、脚手架的搭设和应用的合理性、现场施工工作人员的安全性等问题都是目前土木建筑施工中人员的安全问题。
4、施工技术问题
土木建筑施工质量决定这施工技术,而提高施工技术、控制事故发生和高效完成是土木建设施工的根本手段。影响土木建筑施工效果的重要技术指标有很多,比如深基坑开挖技术、混凝土技术、防水技术、预应力技术等等。在土木建筑施工中出现的一些安全隐患,往往是施工管理人员得不到安全的主要原因。在土木建筑工程施工技术中往往有着明确的技术规范和监理规则。而这些导致出现安全隐患的原因会严重影响到施工进度,严重者甚至会威胁到人员的生命安全,因此在当下,对技术的控制管理加强是保证施工技术的重中之重。
5、施工中的环境污染问题
随着人们生活水平的不断提高,当代土木工程建筑施工造成的环境问题也是不能被轻易忽视的。况且环境问题已经成为当下人们所关注的问题之一。而土木建筑施工所造成的环境问题也已经很严重。施工现场环境存在很多不合理的现象,比如乱丢乱放成品与半成品和建筑工具的现象,还有随意丢弃生活垃圾和生产垃圾,这些都对建筑工程的整体质量和环境造成一定的影响。
三、解决建筑施工问题的对策
1、加强安全管理
土木建筑施工危险现象频现,这就需要我们采取一定的措施来降低土木建筑施工现象的危险性。首先可以完善相关法律条例,建立事故档案,通过加强对建筑企业施工安全方面的管理,同时不断分析事故出现的原因以及可以解决的相关措施,避免使得事故的重复出现。其次还要不断普及安全教育知识,对施工人员进行定期培训,使其掌握熟练的安全知识以及标准的安全操作流程等。让施工人员可以有在施工现场保护自己的能力和技巧。其三,土木工程建筑管理人员如果想要进行现场管理工作,就要通过定期的专业考核,只有通过合格的专业考核才有资格进入现场管理。其四,通过奖罚制度对特殊岗位的工作人员进行管理,以便保证工作人员按照具体的标砖进行操作。如果出现操作不规范的现象就要对其进行相关处罚。同时相关工作人员还要有一定的工作证件来证明其身份。
2、建立全方位的技术控制系统
为了应对施工技术先进性对土木工程施工的影响,建立和完善一个全方位的技术控制系统,这对于提升整体施工技术具有重要意义。当前,计算机系统可以通过对施工过程、实测值和预测值、位移以及内力进行分析,从而对比出其间的误差值,若误差值过大则通过调整使其达到设计要求。除此之外,气候、材料、资源等都会对施工带来影响,因此对其进行调整和分析是很重要的。最后得出符合技术控制系统建立的设计目标。技术控制体系还包括了现场技术控制,为控制好施工现场的情况,建立现场监管部门,对于施工现场当中存在的问题做出及时的纠正及指导,同时,对于可对施工技术造成影响的材料,为保证其符合标准,需要进行试验及现场分析才可应用到施工当中。
3、加强环境保护
建筑企业不仅要重视对企业效益的追求,还要时刻关注对环境的保护。要坚持走可持续发展战略的路子,时刻绿色施工,尽量减少对环境的污染。为了降低施工过程中对环境所造成的影响,就要采取相关措施来解决这些问题。要把这些责任落实到每个人的身上,及时宣传普及施工人员的环保意识,让施工人员认识到环境保护的重要性。除此之外,还要利用新技术来减少现场施工带来的噪音,新技术可以对环境起到保护作用,也可以对工期起到一定的缩短,降低对环境的影响力度。只有将可持续发展的理念融入到建筑施工的方方面面,才可同时兼顾建筑施工与环境保护。
结束语
总而言之,土木工程建筑的施工对于完善土木工程质量控制很有帮助,也对人们生活方式的改变具有重要意义。甚至还会影响到国民经济的增长,有助于我国土木工程建筑行业的据快速平稳发展。
参考文献
[1] 杨艳红.浅谈土木建筑施工的问题与对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011,1(08):98-100.
[2] 邹恩鹏.浅谈当代土木建筑施工的问题与对策[J].科技创业家,2012,23:132.
常规的工科实践教学环节由实验、实习和设计三大部分组成。其中实验由易到难,有演示性、验证性、操作性实验、综合性、设计性、创新性实验;实习形式由简单到复杂,有认识实习、操作实习、见习型实习;设计方式由专项到综合,有课程设计、毕业设计。按本科与硕士研究生实践教学需要来设置,专业工程实践教学分为校内和校外实践教学环节。校内有与各专业工程课程相对应的实验、实操(工程制图、测量、各学习阶段的课程设计)、毕业设计、学位论文。以毕业设计为例,其常见类型就有工程项目设计、工程施工(加工)技术和管理、专题研究、工程应用软件开发等4种。由于毕业设计属于本科生学习期间较高级的实践教学,所以这4种类型的毕业设计可以根据培养目标、方式与教学条件的许可,不论在校内、校外进行都可以作为学习者完成毕业设计(论文)实践学习方式。校外实践教学环节就实践而言,可以依托校外协同创新单位的土木工程技术开发研究中心或具有新技术、新工艺、新材料背景的工程项目进行综合性、设计性、创新性实验;实习教学环节主要是结合专业工程的场地(所)性、先进性、特殊性和丰富多样性要求,进行校外各类工程的参观认识实习、专业课程实习,施工(加工)技术与管理生产实习,毕业实习等。
二、土木工程实践教学资源协同开发的原则与方法
现在的信息技术手段、网络服务及移动终端设备已经完全具备对庞大的数据进行整合和处理应用的能力,故借助于云计算技术来收集、整合、处理、挖掘超量、繁复的工程实践教学资源,不但能有效解决工程专业实践教学中的众多困扰,而且能为工程人才个性化培养及创建终身教育奠定坚实基础。
1.开发原则
各种专业工程实践教学资源的内容丰富、博大,所以在协同开发和挖掘相关资源时,应坚持“有所为,有所不为”的原则。应分专业类别广泛收集各种实践教学资源,并在收集和整合资源过程中,要注意以资源的全体和完整为主,不要片段、抽样;要注重资源获取的效率,不要以工程项目内容的绝对精确作取舍;要考量工程项目资源内容相关性,不必在因果逻辑上做深究[3]。要按照培养目标,从学习者实践知识建构需要来识别资源的意义,在丰富、灵活、多样、宽泛的基础上,进行资源采集、处理和加工,让运用者按需配置其专业工程实践教学资源,能方便、高效地实现其教学价值。依据专业工程学科创新知识与能力培养所设定的目标,以协同创新的核心单位为主体,科学创设基于学生专业工程实践学习需要的活动情境。即将有关资源分层次构造出各学习阶段专业工程实践的问题情境,以引导学生循序渐进式地经历实践的过程,使学生能自觉调动多种感官,如视觉、听觉、触觉以及语言表达等,寻找多种操作、动手、研讨途径,积累起丰富的土木工程实践感性认识和动手操作经验,激发学生对工程项目的类型、设计与施工条件、理论与技术方法、施工技术与组织管理、工程量、产品形态、建(制)造和场地环境、时空边界条件等现象与相互关系产生浓厚的兴趣和探究的欲望。
2.主要途径
由于培养人才的责任主体是大学,校方的图书与电子资源丰富,多建有信息网络技术中心,软硬件设施和技术人才相对充足,且信息技术在所涉土木工程专业教学需求与科研应用量巨大。建立学校与协同核心单位间工程实践教育资源共享平台是协同创新发展的一种必然趋势,因此,校方应成为实践教学资源共享建设的投资主体与推行者。协同开发与共享专业工程实践教学资源的主要途径,可从以下四方面进行:(1)建立一套运行机制。专业工程实践教学资源建设是一项有序的、动态的、可持续发展的系统工程,必须建立良好的运行机制,以促进建设过程中各个环节的正规有序,实现统合,搞好顶层设计。(2)规范一套建设标准。用科学的标准来促进专业工程实践教学资源系统的建构[4,5]。应建立面向协同中心所涉各类工程专业的不同实践教学主题、覆盖其各个层次、不断动态更新的工程实践教学资源建设标准,为实现各级各类资源系统的网络互连、信息互通、资源共享奠定基础。(3)搭建一个基于云服务的共享平台。各类工程实践教学资源只有不断被其工程专业教学所应用、学习者所掌握,使其流动、开放和充分共享,才可持续。在各专用工程实践教学资源库和实践教学课件建设的基础上,通过云服务端资源集成,实现各门专业的各级各类实践教学活动资源交换和资源共享。(4)培养和建立一支“双师”实践教学专业队伍。专业工程实践教学资源库及课件开发、建设的每个环节都需要依靠高素质专业人员完成,因此,必须根据协同机制,整合学校与协同核心单位的人才资源,培养和造就一支懂教学、懂工程技术、懂教育教学管理的资源库建设专业队伍。
3.技术方法
构建一个基于云计算的数字化实践教学资源处理平台。实践教学资源经数据处理,区分成关系化、结构化和非结构化数据,其中关系化数据是指二维关系约束的数据表,结构化数据包括了数字、符号等数据,非结构化数据包括了文本、图像、声音、视频等数据,从而进行有效存储、组织来自校内外协同创新单位的教学资源。利用处理平台能够对几百甚至是几千个分布式数据库,或者分布式存储集群中的内容进行分析。该处理平台还能根据具体教学环节、层次需求建立相应服务,解决传统的学习平台资源无序、缺乏统一管理调配的问题。教师可以通过云服务平台在技术项目上实现跨学校、跨地域合作,分享工程实践与研究成果,为教学、学术研究提供便利;学生可以突破时空限制,使用现代化通讯工具随时随地全方位获取优质的实践教学资源。数据化工程实践教学资源的开发流程与实现方式,可以概括为四步:分别是采集、导入和预处理、统计和分析,最后是资源实践教学价值的发现与挖掘[6]。(1)以协同机制作保障,通过数据迁移、数据转换、共享等有效手段[4]对数字化实践教学资源进行收集、采集,把协同创新主体单位既有实践教学资源重新整合起来,并加载到数据仓库或数据集市中——存储在远程云服务端,成为联机分析处理、数据挖掘的基础。这样才可以彻底消除学校或土建行业信息化建设中各相关单位存在的信息孤岛以及信息碎片化现象,提高实践教学资源的可使用率。还可通过MapReduce编程模型对实践教学资源进行管理,以提高对海量教学资源分析的速度和效率[7]。(2)在完成资源收集之后,如果要对这些海量数据进行有效分析,还需将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,通过并行计算框架[7],优化并行分析算法,如Mahout、R语言等,对这些分散乃至碎片数据进行过滤,在导入基础上作一些简单的清洗和预处理工作,以排除混杂、错乱的工程信息,重复的资源数据,提高资源的质量。(3)从分布式数据库,或者分布式计算集群的海量实践教学资源中,提炼出连续的、低信息粒度的实践教学素材,并择优质实践教学素材交于上层实践教学统计、分析系统,进行普通的专业工程实践需求分析和分类汇总等。(4)对实践教学资源分析之后的资源内容进行实践教学模拟和价值挖掘,是指利用数据挖掘算法,包括分类算法、回归算法、聚合算法和降维算法等,对存储在云服务端(分布式数据库或者分布式计算集群)大量的、不完全的、模糊的数字化工程教学资源挖掘,以挖掘出隐藏在资源背后有价值的信息,为教师作出实践教学组织安排奠定基础。应用数据分析、挖掘等技术对存储在云服务端的各种分散的关系化、结构化和非结构化实践教学资源进行分析和挖掘,掌握学习者查询其专业工程实践资源的行为、知识点内容、知识应用能力等,以预测学习者对实践知识与资源服务的需求,使教师能根据预测进行决策,更好地引导学习者学习;同时,也可应用数据分析技术对开设的课程进行效果评估,尽早地捕捉学生的学习不适应症状,进行学习预警和干预[8],以便及时调整培养方案,为学习者推荐学习轨迹,开展自适应学习,自我导向学习[9,10]。例如:自适应学习既不是简单的符号或文字,也不是言语或文字陈述的概念或原理,而是教师列展的一些具体的实例或问题。学习者的任务是通过考察实例、分析和解决问题来发现有关的知识,并积累解决问题的技能[11]。教师是用最适合的学习方法,让学习者主动参与到学习过程中,接受各种各样的挑战。整个学习过程因为有学习效果的追踪,记录了学习者在每个任务上花费的时间,实时反馈给教师,如果学生遇到不能解决的问题时,教师会立即知道,并对其进行针对性的辅导。应用数据分析技术也可对协同科研创新合作过程及交互型工程技术服务过程进行分析和预测,从而应对过程中的资金、政策、机制、技术、成果、共享等环节潜在的矛盾与风险。
三、专业工程实践教学资源共享应用
专业工程实践教学资源和信息化技术是共享方案设计中不可或缺的两大方面。构筑较快见效的共享建设方案可以“三层法”:基础设施层、平台服务层和共享应用服务层[12]。实践教学资源共享应用是将云计算作为其技术支持,通过对实践教学资源挖掘与实践学习分析则会带来工程实践教学理念、方式和技术方面的巨大变革和创新。
1.教学资源的流动需求与信息技术相结合
工程实践教学资源应用的关键也是其必要条件,就在于“信息技术”与“专业工程实践教学”的融合。丰富多样的专业工程实践教学资源通过信息技术应用到大学教育中,对学习者未来事业会有更加直接的帮助;快捷的反馈信息是衡量实践教学资源开发、应用过程对实践教学各个方面和层次产生影响、效果的依据。将开发的数字课程应用到教学上。比如:创建自适应各专业的工程实践学习课程,利用人工智能为每个学生创建自适应的学习体验。还可创建各专业工程实践定制化学习或终身学习课程,将工程实践教学从同一模式的“批量化生产”变为“科学管理下的定制化学习过程,帮助学生培养更好的学习技能”,“让学生了解如何利用时间、应对挑战、成为终身学习的人”[9]。
2.当代网络交流条件引发实践教学组织方式变革
随着具有语义网特征的数据基础设施和数据资源发展起来,实践教学组织的变革就越来越显得不可避免。丰富多样的工程实践教学将召唤网络结构产生无组织的教学组织力量。最先反映这种教学结构特点的,是各种各样去中心化的WEB2.0应用,如RSS、维基、微信、博客、云储存与计算等。各种专业的工程实践教学资源中只有少量是结构化数据,如项目可研报告、立项审批、设计文件、计算书仍至工程图纸、项目报建(批)、质量与安全监督、施工(生产)许可、施工组织设计(生产计划)、竣工(产品)验收等,其余大量的由半结构化数据和非结构化数据组成,如施工(生产)过程中具体的施工(生产)作业方式、方法,技术会议等以邮件、视频、微博等的形式表现。海量的专业工程实践教学资源之所以成为实践教学的变革力量,在于它通过追随实践意义而获得工程智慧。
3.以云计算为基础的数据应用技术集成,可实现协同创新主体单位间专业工程教育资源共享
1.1资金支持不到位
资金缺乏是发展中国家经济社会进步面临的一大障碍,在经济发展中的资金已经不足,应用到保持水土上的资金更是严重匮乏,有些是信用体制缺乏,资金不到位,有些是直接没有资金投入。资金的匮乏直接导致了许多水土保持的工作无法正常开展,一些水土保持工程无法投入建设、使用。
1.2破坏地表土壤与植被
无论是对自然资源的开发还是进行地表的建造,开发建设工程都会与地表土壤与植被发生直接的交集。在自然状态下,地表植被的存在可以有效缓解雨水对土壤的直接冲击,另外,地表植被对土壤水分的利用也降低了土壤的含水量,进而减少了沟间侵蚀。在开发建设项目中,由于项目的需要而破坏地表土壤与植被的现象时有发生,这就造成了大量土地的,这就为水土流失创造了条件。同时,地表植被被破坏也往往容易引起该地区风力侵蚀的加剧。
1.3未保护好水土保持设施
近年来,伴随着我国生态文明建设的推进,保护自然生态环境的工程逐步增加,形成了许多有助于水土保持的设施,这些设施的存在对于水土的保持具有十分重要的意义。但是,在开发建设项目的施工工程可能与这些设施发生冲突,迫于项目的压力破坏了已有的水土保持设施。有些破坏是在无意之中形成的,有些破坏则是在进行了利弊权衡之后的无奈选择。
2治理开发建设项目水土流失的对策
2.1防治水土流失,意识先行
意识的能动作用指引着人们的生产实践活动,认识到保护自然生态环境的重要性是解决水土流失问题的先决条件。无论是加大资金的投入、吸引专业人才或是利用水土保持设施,没有对水土流失问题的重视都是无从谈起的。所以,政府及相关部门应加大宣传力度,在全社会形成良好的生态观念,确保保持水土成为人们内在的认可外在的行动。
2.2扩宽融资渠道,寻求资金支持
资金提供了保持水土的物质基础,资金的来源主要来自政府的财政投入。然而,财政的投入毕竟数量有限,因此,必须拓宽资金的来源,使用多方资金投入到水土保持中[2]。比如,开发建设项目方的资金、企业资金、社会组织资金都可以考虑到资金来源之中,这就为防止水土流失的各项工作提供了物质条件支持。
2.3培养专业人才,掌握先进技术
对人才的培养不应局限于只创造经济价值,培养具有专业技能的能够对生态环境产生正效应的人才也是当今教育体系应该考虑的课题,这就从全社会的角度提出了要求。另外,增强自主创新能力,加大科研投入,尽快掌握水土保持的先进技术也是必不可少的,这与创新驱动发展的战略不谋而合。基于开发建设项目水土流失及对策分析①任新星(陕西省商洛市商州区水务局陕西商洛726000)摘要:随着我国经济社会的进一步发展,开发建设项目的数量与日俱增,开发建设项目与水土流失成为人们热议的话题。该文立足开发项目建设水土流失的特点,通过对开发建设项目水土流失的成因剖析,并提出具有针对性的科学举措。
2.4保护好地表土壤与植被
地表土壤与植被的重要意义在上文已经阐述,项目单位与施工单位应该时刻牢记在开发建设中自身的职责,必须尊重自然,保持自然生态环境其本身应有的状态,与自然环境和谐相处。对于已经破坏的地表植被应该想方设法进行弥补,以自然恢复为主,综合治理,争取恢复地表植被原有的重要生态作用。
2.5利用好水土保持设施
针对破坏已有水土保持设施的现象,需要政府相关执法部门加大执法力度,对相关行为进行协商、整改甚至处罚。同时,相关施工方也应加强自身内部的监督与管理,从源头上杜绝破坏水土保持设施的行为。针对具体的施工人员也要开展具有针对性的施工技能培训,提高其在保证开发建设项目质量的前提下尽最大可能保护好生态环境的能力,并使其树立法治观念,防治水土流失。
3结语
对规范依法用地行为,推进土地节约集约利用,有力促进批后监管工作的顺利进行起到了积极地作用。具体表现在:1)可以有效防止建设单位越界移位建设而产生土地权属纠纷及违法占地问题;2)可以督促建设单位尽快开工,按时竣工,预防闲置土地的产生;3)可防止工业用地项目不按投资强度建设或变相进行房地产开发;4)可以防止建设单位擅自改变土地用途和容积率及建筑密度而造成国有土地资产流失;5)可以大大提高土地使用者履行合同的自觉性。现在,土地使用者不能按照合同约定时间开工、竣工的,大都能主动提出延期开工、延期竣工申请,报国土资源主管部门批准;6)办理转让、抵押、变更登记手续的用地单位,只要在土地验收时发现存在违规违约行为的,国土资源主管部门不再予以办理。因此,土地验收制度不但是开展批后监管工作的总抓手,还是提升国土资源管理水平的有力手段。
二、存在的突出问题
土地验收制度颁布实施以来,尽管各县区为能有效的贯彻执行这一制度做了大量工作,使得土地验收工作得以在全市范围内全面开展起来,也取得了明显的成效,但是仍然存在许多的不容忽视的困难和问题:1、重审批轻监管的思想普遍存在,节约集约利用土地的思想意识在部分地方领导和用地单位中,还没有真正的树立起来。由于现行建设用地审批方式和职能分工,各级各部门主要精力放在项目用地审批上,而且又一味的强调供地率,造成了土地批后监管难以有效开展。2、部门之间配合协调不够,造成了土地验收制度难以有效贯彻实施。例如:《土地验收制度》规定,“对已纳入用地验收范围的建设项目,未经国土资源部门用地验收或验收不合格的,不得通过竣工验收,建设行政主管部门不予工程竣工验收备案”。但是,调查发现,有的地方的部分建设项目没有经过国土资源部门的土地验收,建设部门就直接办理了竣工验收,严重违反了《土地验收制度》中的有关规定,使得《土地验收制度》很难有效贯彻执行。3、分期验收难以进行。对于一次性出让面积较大、投资额较多的房地产项目,开发商采取了分期建设。同时,为了加快资金回笼,开发商申请国土资源主管部门进行分期验收。对此,国土资源主管部门很难像规划管理部门那样进行单体验收,因为国土资源主管部门进行土地检查验收的依据是土地出让合同,而合同只有一个,所以分期验收就缺乏了依据,难以准确有效的实施。4、工业项目竣工土地检查验收工作还没有全面开展起来。究其原因是因为工业项目在拿到土地证后,再也没有了制约它的措施和手段。而且有的工业项目开工建设,靠的是行政干预,项目竣工后才补办相关杜娟盘锦市国土资源局辽宁盘锦手续,因而土地检查核验工作很难开展起来。5、项目开工认定难。对如何算作开工,新颁布的《闲置土地处置办法》作了明确规定,“依法取得施工许可证后,需挖深基坑的项目,基坑开挖完毕;使用桩基的项目,打入所有基础桩;其他项目,地基施工完成三分之一。”但是有的项目,为了规避或缓缴有关配套费用,未取得建设部门颁发的施工许可证,就开工建设;甚至有的没有进行开工申报,造成了开工认定难。6、部分出让合同约定开工时间不甚合理。调查发现,有的出让合同约定的开工时间是在签订出让合同之后的3个月,很不合理,造成了到期很难按时开工。
三、对策及建议
1.1地下室设计中存在的问题建筑结构设计单位在设计建筑结构的时候,必须要加强对地基稳固度的重视程度。地基的质量在很大程度上会受到地下室设计状况的影响,所以说做好地下室的设计工作时非常重要的。从我国很多建筑结构设计企业的发展现状来看,其中还存在不少问题,例如,没有严格要求地下室设计成效;在未详细了解建筑物墙体厚度、混凝土强度、建筑材料性能的基础上,就盲目地开展地下室设计工作,这直接影响到了建筑结构设计工作的可靠性,对将来的建筑工程施工质量而言,埋下了安全隐患。
1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。
1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。
2建筑结构设计对策
2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。
2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。
3结束语
无损检测结果的评价具有对比性或相关性,即先对受检对象进行无损检测,然后对其进行破坏性检测,再建立两种检测结果之间的相关关系,才有可能对无损检测结果做出较为正确的评价。这一点必须引起足够的重视,否则,如果不做这样的检测对比,则不管检测的灵敏度有多高,所作的评价将没有任何意义。即便如此,由于无损检测受诸多因素的影响,其检测结果仍不一定十分可靠。所幸的是,无损检测方法具有互容性,即对同一受检对象可以采用不同的检测方法。因此,还要采用不同的方法进行检测并综合比较,以提高检测结果的可靠性。鉴于此,每个国家都相应的编制了各种结构或检测方法的检测鉴定标准与规范。
2常用的无损检测技术
2.1回弹法
回弹法是表面硬度法的一种应用,主要通过测定混凝土表面硬度来推定抗压强度。回弹仪由瑞士的E.Schmidt于1948年发明,其原理是用一个弹簧驱动的重锤,通过传力杆弹击混凝土表面,测出重锤的回弹值来推定混凝土强度。英国的Kolek论证了混凝土强度与压痕直径的关系,并用试验验证了回弹值与压痕直径的关系。而现在主要是通过试验归纳直接建立混凝土强度与回弹值之间的经验关系曲线。回弹法在我国的应用始于20世纪50年代,后经大量的研究与实践应用,提出了适合我国实情的测强曲线及技术规程。该方法仪器构造简单、测试方法易于掌握、携带便利、费用低廉、检测效率较高。因而广泛应用于检验混凝土的均匀性、对比混凝土质量是否达到特定要求、初步判断混凝土质量出现问题的区域、推定混凝土的强度。
2.2超声波检测法
超声波是以波的形式在弹性介质中传播的机械波,其频率高于20kHz,具有指向性好、对各种材料的穿透力强等特点,因此能应用于绝大部分材料。Sokolov于20世纪30年代开始了超声波检测的研究,40年代脉冲回波探伤仪器的问世,标志着超声波检测技术的应用成为现实。我国超声波检测技术应用于土木工程领域,始于20世纪50年代从英国引进UCT-2型混凝土超声检测仪。超声波在传播过程中,随着传播距离的增加,其能量将逐渐减弱,即超声波衰减,其衰减程度与材料性质有关,如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在两种介质界面超声波将发生反射、透射和散射。因此,这些反射、透射或散射波在一定程度上携带有受检对象厚度、内部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超声波在介质中的传播速度(声速)与介质的密度、配比(混凝土材料)等强度因素有关,所以声速又与材料的强度联系在一起。超声波检测技术应用于土木工程,必须解决两个关键问题:超声波的发射和接收(超声换能器);寻找接收信号与检测项目的相关性(数据处理)。国内外学者和工程技术人员为此做了大量研究工作,取得了丰富的研究成果,形成了比较成熟的测试技术,编制了相应的检测鉴定标准与规范。总体上可以概括为以下三个方面:
(1)超声波
的类型和产生超声波技术的发展。目前可以根据需要发射不同类型的超声波如纵波、横波、瑞利波或兰姆波(导波),而超声波产生技术也由压电陶瓷发展到电磁超声、激光超声、相控阵列、磁致伸缩超声技术[5]。Wardany等用超声瑞利波检测了建成于1959年位于加拿大东部的两个水工混凝土结构近表面的损伤情况,两者使用了不同的混凝土粗骨料材质。李东生等则用超声兰姆波检测了钢筋混凝土结构界面脱粘分层情况,并分析了界面分层长度与兰姆波能量衰减之间的关系。
(2)数据处理与储存方法的发展
早期只是对声速参量进行相关性分析,检测数据也不易存储,随着数字技术、计算机技术的发展,信息数据的存储极为方便,超声成像技术也有了快速发展,并把振幅、频率或波形逐渐纳入相关性数据分析的行列。
(3)检测技术的综合应用
结合其它检测方法对材料、构件或结构厚度、强度、缺陷等进行检测。Kheder等利用纵波超声回弹综合法对混凝土构件强度进行了现场检测。Beatrice等综合超声检测、硬度计、湿度计等方法对那不勒斯的一座建于19世纪初的古老建筑的木屋架构件的刚度、强度、内部缺陷等进行了检测。Machado等则用超声波间接法实现了对营运中的海上木结构构件弯曲刚度和强度的检测。沈先华利用超声波检测技术结合斜率法对某混凝土孔灌注桩缺陷进行了定性与定量评价。周茗如等联合应用超声检测、人工敲击和应变分析法对大型钢管混凝土结构中混凝土与钢管壁粘结情况的检测评价。
2.3声发射法
声发射现象指的是物体因受外力或内应力的作用,在其内部缺陷处将产生应力集中而发生塑性变形,储存大量的应变能,一旦裂纹产生或裂纹扩展,部分应变能就会以瞬时弹性应力波的形式向外释放的现象。因物体内部裂纹的产生或扩展而产生的声发射现象的弹性波频率低,人们就做了大量的工作去研究如何能“听”到这些声发射现象,不仅要能“听”到,而且要能知道在哪个地方发生、原因是什么、什么时间发生、危害有多大?这就是声发射检测。声发射检测起源于20世纪50年代德国凯赛尔的研究,他首先发现金属材料在变形中会产生声发射现象,提出了声发射不可逆效应即凯赛尔效应。随后,其他国家的研究人员进一步探明了塑性变形的声发射机制———位错。1964年,美国率先将声发射检测技术应用于北极星导弹舱的检测并获得成功,此后该项技术得到快速发展。我国于1973年建成第一套声发射试验装置,并先后研制了多种型号的声发射检测仪。直到80年代,随着其它基础性研究和计算机技术的发展,基于小波分析和神经网络的声发射检测技术才得以迅速发展。Rusch于1959年开启了对混凝土声发射信号研究的大门,并指出了混凝土材料凯赛尔效应的极限应力范围。1970年Green对混凝土的弹性模量、泊松比和劈裂抗压强度等进行了声发射实时监测,并提出了可以应用声发射技术对混凝土破坏的全过程实施监测。我国的董毓利等对混凝土受压全过程声发射特性进行了研究,并分析了声发射信号首次产生及其后的强弱与试件应力变化之间的关系。陈兵等依据声发射信号振幅分布特性,将声发射信号划分为不同区段,建立了声发射信号与混凝土内部不同破坏机理之间的关系。如今,声发射已应用于建筑、桥梁等混凝土结构的动态检测和完整性评价,并在市政工程、桥梁、房屋建筑等工程中,声发射技术也已成功地应用于混凝土框架、板的检测。声发射技术不仅在声发射理论及数据处理方面有了大的发展,而且声发射仪也从早期的模拟式单通道声发展到目前的全数字化、全波形的多通道声发射仪。然而,由于混凝土材料自身的复杂性,依然还有很多问题未能解决,如混凝土声发射的机理、声发射信号与混凝土力学参数间的相关性、混凝土的凯赛尔效应等等。
2.4声振检测法
声振检测法是指在外激励作用下受检对象产生机械振动,通过对振动特性参数的分析来评价其力学特性的检测技术。在实际工程应用中,又分化出两种方法:声波反射法(低应变法)和冲击回波法。声波反射法根据检测测量方法的不同也存在不同的应用,但在土木工程中应用较多的是单点激振单点测量的整体响应检测。这种检测方法的检测原理是一维杆应力波理论,因而适用于对棒状结构如梁柱等的检测,土木工程中则多用于对基桩的完整性检测。单点激振单点测量的整体响应检测方法的优点是既经济又简便易行,缺点是:
(1)不能检测出基桩的水平缺陷。
(2)只能对缺陷做出定性的评价,很难做到定量评价。
(3)只能检测等直桩,对变截面桩、扩底桩易引起误判。
(4)数据处理难度大,如降噪和反演分析。另外,这种检测方法应用于对基桩的完整性检测还有几个问题亟需解答:
(1)弥散效应和横向惯性效应
一维应力波理论的边界条件要求弹性应力波波长要大于两倍的杆径及杆的长径比大于5,否则会由于弥散和横向惯性效应而产生三维问题。
(2)桩土相互作用对检测结果影响
一维应力波理论要求杆是自由的,而实际工程中,桩是处于半无限的土体介质中,如果依然用一维应力波理论进行数据分析,检测结果是否可靠。
(3)多处缩径桩的检测
截面的变化,就会引起广义波阻抗的变化,弹性波会在该截面发生反射,所以对多处缩径桩,弹性波就会在缩径截面间来回反射,声振检测技术的另一种应用形式是冲击回波法。1983年美国Cornell大学的Sansalone与美国国家标准局(NIST)的Carino首次提出冲击回波法应用于对混凝土结构的缺陷检测。在1984年的国际混凝土无损检测会议上,加拿大的马尔霍察认为冲击回波法是“最有发展前途的现场检测方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法进一步将冲击回波法由时域分析转换到频域分析,推进了冲击回波法的应用与发展。如今,冲击回波法已广泛的应用于混凝土和沥青混凝土结构的内部缺陷和厚度探测,特别是扫描式冲击回波测试系统的问世。冲击回波法是一种单面反射检测技术,具有方便、快捷和直观的优点。其检测原理为:在受检结构的表面施加冲击力,以产生瞬态低频应力波(含有纵波、横波和面波),应力波向结构内部传播,遇到缺陷和外部边界时来回反射,引起结构表面产生相应的微小位移响应,并由安装在表面的拾振器来采集这种响应数据,最后通过对信号的频谱分析(主要是纵波)来测定受检结构的弹性波速或结构厚度。冲击回波法能精确检测厚度在2m以内的混凝土厚度及其内部缺陷(如空洞、蜂窝、离析等)。此外,它还可以检测钢筋混凝土结构保护层厚度、内部缺陷的位置、开放性表面裂缝深度及混凝土强度等。我国对冲击回波法也做了大量的应用研究。如周先雁等用冲击回波法对桥梁箱梁孔道灌浆质量进行了检测,根据P波在钢绞线和空洞处的不同反射特性判断孔道内部是否存在缺陷。傅翔等对隧洞混凝土衬砌厚度进行了冲击回波法测量,并对混凝土的固结灌浆效果和分层浇注黏结质量进行了检测。
2.5红外热成像检测法
20世纪60年代,美国就已经开始对红外热成像技术应用进行研究,20世纪70年代末,红外热成像技术已被用于诊断建筑物的热损耗、屋顶渗水、围墙缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我国在这方面的研究起步较晚,到90年代初才有学者将红外热像诊断技术和土木工程结合起来,对建筑物的热损耗、建筑材料缺陷的探测和建筑外墙施工质量等进行了初步的应用研究[24]。红外线是介于可见红光和微波间的电磁波,它的波长范围在0.76~1000μm之间,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透过,红外探测仪正是利用这个波段来实现探测。任何高于绝对零度的物体都会辐射红外线,而物体内部存在的裂缝或缺陷会改变物体的热传导,使物体表面的温度分布不均匀。红外热成像技术是借助红外热像仪探测物体各部分辐射的红外线能量,由物体表面的温度场分布情况形成热像图来直观的显示材料、结构物等内部缺陷的一种非接触式的无损检测技术,也被称为红外扫描测试技术。它可以检测出物体内部缺陷的位置,并具有快速、非接触、大面积地扫查检测物表面,而不损伤检测物,且结果直观形象,易于实现自动化和实时观测的优点。红外热像检测应用于土木工程,前景十分广泛,研究的热点集中在对红外热像获取的热源的改进、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果运用到复杂的实际工程当中,并发展了一些新的技术,如锁相热成像和红外断层成像技术。
2.6雷达检测法
工程探地雷达是用频率介于10~2000MHz的宽频脉冲电磁波来确定工程结构或介质分布的技术。雷达监测的工作原理是利用发射天线向受检体发射宽频带短脉冲形式的电磁波,该电磁波进入介质内部后,经内部界面反射后回到表面,再由接收电线接收回波信号。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度及波形随所通过的介质的电性性质及几何形态发生变化,因此反射回波携带有受检体内部结构信息,就可依据接收到的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息对目标介质结构进行准确描述。探地雷达无损探测技术可用于混凝土内部缺陷、钢筋的分布检测,公路工程中路面结构层厚度检测,裂缝和裂缝扩展的识别。其优点是:探地雷达法可迅速对被测结构进行扫描,适用于结构物大面积快速扫测。
2.7其它检测技术
由麦克斯韦的电磁感应理论可知,钢筋混凝土结构中的钢筋能够影响电磁场,因此可以利用磁测法来检测钢筋的位置或混凝土包覆层的厚度。文献介绍了英国相关标准对磁测法的认识:磁测法对配筋少的混凝土构件,能得到满意的结果;而对于配筋多的构件,其它钢筋的影响不能忽略,而当温度低于0℃时,效果相反。相应于磁测法,还有电测法。电测法主要是用来估计现场混凝土中钢筋锈蚀程度和测量混凝土路面厚度的一种无损检测方法。文献还介绍了微波吸收技术。微波是一种电磁波,具有电磁波的反射、衍射和吸收等性质,而水对微波有吸收性,因此被用于测定混凝土的湿度。
3总结与展望
应用于土木工程中的无损检测方法很多,各自都有其优缺点,在选择时要根据场地、条件、材质及施工工艺,并能对缺陷的种类、性质等有充分的估计后,才能选择出合适的检测方法。同样的。对检测结果的评价,要尽量综合更多的信息,要清晰无损检测结果只能作为评定质量或剩余抗力的依据之一,不能仅凭检测结果做出片面的结论。伴随着建筑业的发展,土木工程领域不断面对新结构、新材料和新施工工艺,这给无损检测技术在土木工程中的应用提出新的挑战,概括起来有四个方面:
(1)无损检测理论的发展要适应实际的需要;
(2)绿色、环保、节能;
(3)检测仪器的数字化、智能化;