時間:2023-06-08 10:57:39
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利工程和土木工程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:土木工程可持續發展
作為一個重要的基礎學科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,技術經濟與藝術統一性。隨著人類社會的進步而發展,土木工程至今已經演變成為大型綜合性的學科,并已經出許多分支,如:建筑工程,鐵路工程,道路工程,橋梁工程,特種工程結構,給水排水工程,港口工程,水利工程,環境工程等學科。土木工程共有六個專業:建筑學,城市規劃,土木工程,建筑環境與設備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。我已經深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛,體味了前人取得的成就,也領悟了作為一名土木工程師的重大責任。結合我國的國情和世界形勢,談一談土木工程的可持續發展之路。
1、對土木工程的歷史、現狀和未來發展的認識
古代土木工程具有很長的時間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時代到17世紀中葉,前后約7000年。在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。譬如我國的長城,埃及的金字塔等。
1.1對土木工程的現狀的認識
現今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產工藝緊密結合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、結構、給水排水、采暖、通風、供燃氣、供電等現代技術設備日益結合成為整體。
工業建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高(低)溫、耐高(低)濕,并向大跨度、超重型、靈活空間方向發展。
另外,高層建筑大量興起,地下工程高速發展,城市高架公路、立交橋大量出現,并逐步實現交通運輸高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我國實行改革開放以后,綜合國力有了很大提高,已具備更大規模開發和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調工程等都是世界一流的大型水利工程。
1.2對土木工程未來發展的認識
隨著我國改革開放的不斷深入和經濟的迅速發展,中國將面臨一個更大規模的建設。可以說,我們正面臨著一個伴隨著國民經濟飛躍的土木工程大發展的大好時期。而且這樣一個優良的發展環境已經受到并將繼續受到西方國家的急切關注。
2、我的感受和認識:中國的土木工程要走可持續發展之路
我國的土木工程有自己的特殊性。
“中國是世界上人口最多的國家,一項大資源被13億一除即變得微不足道,而一個小問題乘以13億就成了大問題。”劉西拉教授此語切實道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經成為我國所面臨的四大嚴酷問題。走可持續發展迫在眉睫。而土木工程,也必當立足長遠,走出一條可持續發展之路。
2.1發展高新技術,應用結構健康監測,實現可持續發展
土木工程在實際使用過程中,會出現不同程度的損傷或性能退化,這將影響起承載能力和耐久性,甚至引發嚴重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經濟損失,產生嚴重的社會影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監測、修復和加固的準備。
隨著現代傳感技術、計算機與通訊技術、信號分析與處理技術及結構動力分析理論的迅速發展,人們提出了結構健康監測的概念,給土木工程的發展帶來革命性的變化。
像這樣,通過發展結構健康監測與安全預警,在第一時間發現建筑可能出現的問題,及時進行修復與加固,既避免了可能出現的建筑事故,也基本解決了建筑過快老化損壞,不得不拆去重修的尷尬局面,及由此造成的大量經濟、資源、時間上的浪費,實現建筑使用的可持續發展。
2.2合理利用自然資源,注重既有土木工程設施的再利用,實現可持續發展
“可持續發展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當前的需要”。
合理利用自然資源,則要在土木工程的建設、使用和維護過程中,土木工程師主動做到節能節地,并最大限度地發揮既有土木工程設施的作用。
比如,我們可以充分利用建筑綠化,在夏季有效降低灰磚墻表面溫度,從而減少空調的使用量;可以使用節能保溫型的多孔磚或復合墻體作為墻體材料,達到冬季保溫隔熱的作用;還可以太陽能、地下熱能等新能源,減少不可再生資源用量的減少。
另外,對既有建筑的再利用也是可持續發展的重要手段之一。這方面,上海已經取得不少成功的經驗:大量不用的廠房,很多已經轉變為展覽廳、辦公樓、藝術家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現代使用的要求,又節約了能源,避免了浪費,不失為一種有效的辦法。
2.3開發利用再生資源和綠色資源,實現可持續發展
關鍵詞:土木工程 可持續發展 經濟
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0229-01
隨著社會的發展及經濟水平的提升,土木工程逐漸發展成為一項大型綜合性學科,其主要包含了橋梁工程、建筑工程、鐵路工程、水利工程、道路工程等多種工程項目。而隨著社會的不斷發展及環境不斷惡化,人們也逐漸加強了對環境保護的重視,在追求土木工程舒適性、實用性、美觀性的同時也逐漸加強了對其環保功能的重視,因此,想要確保土木工程的長期穩定的發展,就要合理的將可持續發展觀融入到其中,有效的實現新時期土木工程的可持續發展。
1 新時期土木工程可持續發展的意義
隨著社會的不斷發展,我國的工業化及城鎮化進程不斷的加快,以建筑工程為例,我國每年增加的建筑面積在20億平方米左右,而其節能效果將在很大程度上影響著我國的能源消耗情況,同時還對全球氣候產生著極大的影響,因此,加強對建筑節能的重視及對土木工程可持續發展的重視就顯得至關重要。土木工程的可持續發展有助于社會效益、生態效益及經濟效益三者的統一,有助于我國經濟以集約型方式增長,有助于促進經濟發展和環境、人口及資源間的協調。有助于促進國民經濟向著健康、持續、穩定的方向發展,從而有效的改善人們的生活水平,提高人們的生活質量。有助于促進新型工業化的發展和進步,有助于我國土木工程經濟結構的調整,在對生態環境進行保護的前提下促進土木建筑工程長期、穩定的發展。
2 新時期土木工程可持續發展的實踐研究
2.1 土木工程材料的可持續發展
工程材料是土木工程施工過程中必不可少的物資,工程材料是否合理,質量是否過關直接影響著土木工程的質量、造價及施工安全。將生態材料應用到土木工程建設中的主要作用是避免損害生態環境,并有效的對環境及自然資源進行保護,同時確保工程材料具有更好的性能。想要實現土木工程的可持續發展就一定要加強對材料選取的重視,若使用的是不生態、不環保的建筑材料就很難實現土木工程可持續發展的目標。因此土木工程在實際的施工過程中要盡可能的選用以下幾種材料,一是可再生循環材料;二是過渡性材料;三是環保材料。將生態材料應用到土木工程中能有效促進綠色建筑的建設發展,在改善人們居住品質的同時合理的改變建筑材料及建筑方式。同時還能有效的增加建筑的使用壽命,減少建筑垃圾的產生,并且還能有效的節約建筑材料,降低工程成本;此外,將生態材料應用到土木工程中還能起到保護環境的作用,減少環境污染。
2.2 土木工程施工階段的可持續發展
施工是土木工程項目的重要環節,加強對施工階段可持續發展的重視對實現整個土木工程的可持續發展有著至關重要的作用。施工階段想要實現可持續發展就要加強對施工場地內特殊區域、植物等保護的重視,同時還要在確保順利施工的基礎上盡可能縮小清理及擾動面積,盡可能的減少對管線及臨時設施的使用。具體可以從以下幾方面進行。第一,節約水資源,嚴格的對水資源的使用情況進行檢測,盡可能的使用小流量的器具及設備,并盡量的對廢水進行利用,同時還要加強對循環用水的重視,從而盡量的減少施工階段水資源的利用量,從而在減少水資源消耗、保護生態環境的同時有效的降低用水費用,降低工程成本。第二,節約電能,我國作為一個人口大國,人均用電量原本就少于發達國家,尤其是近些年來,隨著社會的不斷發展,我國電能緊缺的形勢日益嚴峻,因此,在土木工行工程施工環節加強對電能節約的重視就顯得非常重要。在施工過程中要嚴格的對電能利用率進行監控,使用具有節能功能的燈具、設備及施工機械,并且要合理的安排施工時間,盡量在白天進行施工等等,從而有效的降低施工階段電能的使用量。第三,減少材料損耗,材料損耗不僅會增加工程的施工成本,同時還不利于可持續發展目標的實現。因此,在施工過程中一定要加強對材料選購的重視,選用質量合格的產品,從根源上減少材料損耗,并且還要加強對材料現場保管的重視,盡量減少搬運次數,同時還要減少材料包裝,此外對于攤銷材料要適當的增加其周轉次數,通過這些方式盡可能的降低施工過程中材料的損耗,有效的調高材料利用率。第四,利用可回收資源,資源節約的有效手段就是使用可回收資源,它主要體現在兩方面,一是在施工過程中盡可能的利用可再生資源或者包含有可再生成分的材料,從而有效的對可再生資源進行回收利用,在減少原材料使用的同時還能有效的降低自然能源的消耗量;二是在施工過程中加強對資源、材料等回收利用及循環利用的重視,比如,在施工現場建立相應的廢物回收系統,對拆除過程中所得的材料進行重復利用或者進行享用的回收,從而有效的降低材料消耗量及工程成本。
3 結語
土木工程項目在建設施工過程中,土木工程人員要加強對可持續發展的重視,合理的對自然資源進行設計和利用,加強對生態材料利用及施工階段能源節約的重視,從而真正的將綠色建筑融入到人們的日常生活中,促進土木工程的可持續發展。
參考文獻
[1]王宗亮.新時期土木工程活動及預應力技術的發展探析[J].民營科技,2010,8(9):136-138.
【關鍵詞】:土木工程 現狀 發展趨勢
中圖分類號:TL372文獻標識碼: A
縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。在我國的現代化建設中,土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時,隨著社會和科技的發展,建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合,建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
二、土木工程的發展現狀
我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發展很快,尤其在近年來,發展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
三、土木工程的發展趨勢
(一)高性能材料的發展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。
(二)計算機應用
隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
(三)環境工程
環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
(四)建筑工業化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展,但是總的來說落后于其他工業部門,所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
(五)空間站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。
(六)結構形式
計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。
(七)新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。
此外,由于我國是一個發展中國家,經濟還不發達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業活動中,都應考慮可持續發展。這些專業活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻:
[1]段樹金.土木工程概論[M].北京:中國鐵道出版社,2005.
Abstract: water conservancy construction process, space is a kind of valuable resource. If the space shortage or improper management, can often cause plenty of spatial conflict, and will affect the efficiency of construction, and has certain economic losses, serious when can produce safe accident. Therefore, before the construction of water conservancy project, it is necessary to analyze the construction space, and strive to achieve a reasonable and orderly arrangement of the limited construction space.
關鍵詞:水利工程;空間分析;技術要求;安全性;經濟性
Key words: hydraulic engineering; spatial analysis; technical requirements; safety; economy
中圖分類號:TV223.2-2文獻標識碼:B
空間分析技術是最近幾十年才逐漸發展起來的一個新型交叉學科。其主要包括拓撲分析理論、幾何分析理論、統計分析理論等相關領域的理論知識,并且與實際工程關系非常緊密。空間分析技術的發展及應用與人類對空間資源的重視程度提高是密不可分的。
就目前來看,國內外有關空間分析技術在實際工程應用方面的研究尚不夠深入,并且其主要的研究對象多集中在房屋建筑、高速公路與鐵路、城市交通等土木工程領域。這主要是在我國市場經濟高速發展的帶動下,國家注重基礎設施、城市和農村等工程的建設,使得相關領域的施工組織管理技術得到了大力發展,從而需要引進新的施工組織管理模式來適應新時期工程建設的管理。而在國外某些發達國家,早在上個世紀80年代之前就已經完成了大部分基礎設施和水利工程的修建,從而在那個時期,就已經有人將空間分析技術應用到實際工程管理當中。隨后,我國部分學者對空間分析理論進行了相關的研究,并將其應用到市政與土木工程建設當中。如張建平、邢林濤等曾針對民用建筑施工研究了施工場地布置問題。見年來雖然也有個別的工程技術人員將在空間分析理論應用到水利水電工程中來,但也僅僅局限在工程設計與規劃等方面。故將空間分析理論應用到水利水電工程施工中尚需做更多的工作,才能得到推廣。
實際工程當中,空間沖突是普遍存在的,且由空間沖突帶來的事故和爭論也是非常常見。據有關資料統計,自上世紀后5年在水利水電工程施工活動當中發生的工傷事故計多達1455起。這種高概率、高危害、高損失的事故大多集中在機械傷害、高空墜落、觸電等場所。而這些所謂的“三高”事故,從表面商看都好像是人為所致,然而究其深層次原因,就可以發現絕大多數都是施工空間的不足或施工空間安排不合理等造成的。
一般來說,水利水電工程的修建多在高山峽谷之中,從而受施工空間資源的限制特別嚴重,然而其施工活動非常頻繁,極容易造成空間資源的緊缺或沖突。例如,水利工程中的隧洞開挖、圍堰修筑、岸坡開挖、基坑開挖、大壩及廠房澆筑、機電安裝等施工單項工程,在時間和空間上經常會互相交錯,難免會存在空間和時間上的沖突。而對于某一具體的單項工程,如大壩施工,就存在灌漿活動、機械操作活動、澆筑活動等工作,這些施工過程常常是局限在一定的空間和時間范圍內,每個工序之間互相交叉是常有的事。在施工空間資源十分稀缺的情況下,由于水利水電工程投入運營將會帶來巨大的經濟收益促使業主在客觀上要求加快施工速度,以便提前竣工受益,從而加劇了這種矛盾的突出程度。另外,由于傳統的空間資源管理,往往是憑借經驗和直覺,沒有任何理論依據,也會造成單個施工活動的施工時間和施工空間資源分配不當,從而引發空間沖突。
總之,如何從根本上解決水利工程施工過程中時間和空間上的沖突和矛盾以及如何將空間分析技術應用到水利工程施工中去,是目前水利工程施工領域亟待解決的一個新的課題。
1 空間分析技術簡介
空間分析技術主要分為兩個發展方向:宏觀空間分析技術和微觀空間。其中,宏觀空間分析技術主要是一種基于統計學和空間拓撲學的分析方法,當面對大量的數據時,就需要分析這些數據之間的拓撲關系以及這些數據背后的一些規律或內在聯系,從而需找到更具價值的信息。如,根據污染點數位置和相關屬性,來估計造成污染的原因以及污染源點的坐標位置,并推算污染的可能發展趨勢,就需要采用宏觀空間分析技術。當前廣泛應用的地理信息系統(GIS)軟件大多都有空間分析模塊,其運用的空間分析技術一般就是這種宏觀空間分析技術。而微觀空間分析技術主要是針對某個活動或者幾個活動中存在的對象在空間和時間上的關系,通過研究它們的不同時空關系來分析其將會給活動帶來什么樣的影響。如,土木工程施工,有施工人員、施工機械、施工對象、輔助設備等對象,在工程過程中,研究這些對象在空間上對工程進度的影響就是一種微觀空間分析技術。在上世紀后期,由于土木工程管理方式的進一步發展,人們發現空間資源對工程的影響非常大,因此這種立足于工程的微觀空間分析技術得到了長足的發展。
空間分析技術起源最早可以追溯到上個世紀70年代,一些美國學者對空間分析技術進行了一些理論探討。空間分析技術真正發展和大量應用是從上個世紀80年代開始的。那時已有許多學者在空問分析技術的完善和應用上做出了大量探索,并建立了一些工程進展空間分析模型。但是,這些理論絕大部分只是把空間看著一種與工程機械、材料等相類同的資源,而忽略了空間資源與其它資源相比具有的特點,低估了空間因素在實際工程中的影響力。在實際工程中,由于工程的完工的提前將帶來巨大的經濟效益,業主對于縮短工程進度的要求日益強烈,這就造成了空間因素不只是一種簡單的資源,而是一種重要的影響工程進度的控制因素。由于工程進度的提前,往往會使得施工活動在單位時間上的需要更充裕的空間。但是,施工活動的空間范圍往往是有限的,這就在客觀上造成容易發生空間沖突。自上世紀90年代到現在,對于空間沖突的研究是空間分析技術的一個研究重點,一些學者在空間沖突的模型建立上有所突破,并將其成功應用于工程實際。
空間分析技術在我國的發展較晚,在70、80年代幾乎是一片空白,進入90年代后,才開始起步,直到近些年,由于工程發展的需要,空間分析技術在工程施工中的應用得到了進一步的重視和發展。但是,與目前國內大量應用的是宏觀空間分析技術,而微觀空間分析技術在我國的應用場合少、應用范圍窄。
空間分析技術中的微觀空間分析技術在土木工程中的應用是當前空間分析技術的一個重要的發展方向。但是,由于土木工程具體施工中存在大量的對象,而且每一個對象又有不同的特點,因此這種空間分析的數據量非常大,由于受到了當前計算機技術發展的制約,當前這種理論大多應用到了市政工程的建設中,而由于水利水電工程中每個工程之間差異較大,因此如何將這種理論成功的應用到水利水電工程的施工中去尚需深入研究和探討。
2 水利工程施工中空間分析模型建立
2.1水利工程施工中的空間分析對象
水利工程施工中的對象比較多,而對施工影響較大并且與空間關系緊密的的對象,主要有如下幾種:
(1) 施工人員。人是施工生產活動中最活躍的要素,也是水利工程施工系統中最基本的要素。
(2) 施工機械。各種施工機械是完成施工任務的必要手段。比如在混凝土大壩施工中就包括各種門機、塔機、纜機、載重汽車、平倉機、振搗機等施工機械。
(3) 施工對象;施工對象又可以稱為施工目標,其也是施工活動的是否完成的考察對象之一。與施工人員和施工機械不同的是,施工對象一般在空間的大小上隨著施工的進展動態變化。
(4) 施工輔助設備。施工輔助設備是指在施工過程中有效的來協調施工人員或者施工機械對施工對象的有效作用的設備,如施工過程中的腳手架、施工的風水電設備等都是施工輔助設備。
(5) 其它對象。在施工過程中,還存在其它的一些與施工空間相關系的對象,如施工中的保護對象就是這種對象。大壩澆筑中相鄰澆筑塊的已澆混凝土,就是旋工保護對象。另外,施工中需要的原材料,預制件等也屬于這類對象。
2.2水利工程施工中的空間類型
根據施工中的空間分析對象可將其分為:施工人員空間、工機械空間、工對象空間、時對象空間、危險空間和保護空間。對于在施工過程中的某一特定對象,根據其工作的要求和自身保護的要求,可以將空間分為:實體空間、安全工作空間和效率空間。各空間之間的關系如圖1所示。
圖1 水利工程施工中的各空間對象、類型間的關系
2.3水利工程施工通道建模
在水利工程的施工過程中,施工人員、材料設備及施工機械在施工場地內的進出必須有個通道,如果這個通道規劃不好,很容易跟施工場地內正在進行的施工活動發生沖突出現工程事故。為此,在進行施工場地空間分析時,必須對不同通道進行建模分析。
通道建模時,引入了路徑分析思想。一般來說,路徑分析時,會盡量把一些相臨的路徑和通道進行合并,以減少通道維護成本。但是對于水利工程,因為其中的通道一般都具有臨時性,常會隨著時間變動,所以在通道規劃時,主要針對不同的運輸對象,對其進行不同的通道設計。通道設計的主要原則如下:
(1) 通道的安全性。主要是為了避免當前運輸路徑與正在進行的施工活動產生空間沖突。
(2) 通道的經濟性。經濟性主要包括流量經濟性和空間經濟性。流量經濟性主要是指所有運輸通道中的長度和筆直度,因為施工通道越長,其運輸成本就會越高,如果施工路徑越筆直度,那么運輸速度就會越快,總運輸距離就會越短。由于水利工程施工空間非常有限,所以通道設計時,要盡量減少占用施工活動空間,這樣既能夠為別的施工活動創造更多的施工空間,還能夠減少施工成本,這就是通道設計的空間經濟性。
(3) 對其它施工活動的影響。水利工程施工通道設計時,既要保證施工運輸的安全性和經濟性,還要考慮通道在運行時可能會對其它施工活動產生不利影響。
為此,還建立了通道綜合評價指標:
M=k1×S+k2×P-k3×I
其中,k1、k2、k3為通道的安全性參數、經濟性參數以及對其它施工活動的影響參數的重要性系數;S、P、I分別為安全性參數、經濟性參數以及對其它施工活動的影響參數。
3 水利工程施工中空間沖突
空間沖突的存在給施工活動的展開帶來了不利影響。主要表現在以下幾個方面:
1) 安全影響。空間安全的影響是帶給工程施工最直接的影響,也是最嚴重的影響。例如,機械傷害、高空墜落、觸電等是施工過程中最典型的安全事故。因此,在水利工程施工中,要想從源頭上消除施工安全隱患,就必須首先對施工場地進行空間分析。
2) 經濟性影響。如果工程建設過程中出現安全事故,肯定會造成一定經濟損失,并且是一種“顯式”損失。但是,因空間資源安排不合理而造成的施工效率下降等造成的損失確很難引起人們注意,因而是一種“隱式”經濟損失。其實,這種“隱式”經濟損失有時也非常大,也會給工程總造價產生一定影響。例如,施工材料和設備的運輸路徑與其他施工活動空間發生沖突時,肯定會增加運輸造價。
3) 施工效率影響。水利工程施工中,不僅需要實體空間,還需要工作空間,如果工作空間過小,勢必會影響施工效率。而傳統鑒別空間沖突的方法,主要通過兩種活動同時進行時是否會帶來安全隱患和經濟損失來判斷是否存在空間沖突,顯然與實際情況差別較大。實際上,造成施工效率損失的空間干擾,也是一種空間沖突。
總之,在水利工程施工過程中,空間是一種寶貴的資源。如果空間資源緊缺或管理不當,往往會造成大量空間沖突,且這種沖突既會影響施工效率,也會帶來經濟損失甚至是安全事故。
4 結語
水利工程施工空間有限,如何避免施工過程當中的空間沖突,在施工前,必須進行施工空間分析,從而合理有序的分配和管理施工空間,為水利工程安全、經濟、按時竣工驗收奠定了堅實的基礎。因此,在今后的水利工程建設過程中,施工空間分析應當引起有關部門的重視,以期為未來水利工程建設的樹立一個良好的榜樣
參考文獻:
王仁超等.空間分析理論在水利水電工程的安全問題研究中的應用[J].水利水電技術,2004.
關鍵詞:土木工程;材料工程;復合型人才
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)09-0196-02
一、土木工程行業發展與材料的關系
土木工程屬于國民經濟發展支柱性產業,它包括建筑工程,橋架工程,水利工程及港口工程等[1]。資源短缺、土地縮減、植被減少等問題越來越嚴重,傳統的土木工程行業模式已逐漸顯現出自身的不足,急需要新技術,新材料的支撐[2]。目前,世界各國的城市規劃、建筑設計都強調以綠色建筑為宗旨的綠色環境[3]。人們在發展的同時,更要注重可持續發展。
土木工程材料構成整個工程的物質基礎,決定著土木工程的質量及使用壽命。土木工程材料的發展,亦是整個土木工程界發展和前進的基礎和動力[4]。為適應土木工程發展趨勢,綠色環保的建筑材料必將得到廣泛應用[3-4]。
二、全國主要高校土木工程專業有關材料類課程設置
目前,全國主要高校對土木工程本科生培養模式大體相同[5-6]。以清華大學、同濟大學、廈門大學的土木工程材料課程為例,材料類課程設置如表1。表1表明,土木工程專業的學生在本科階段基本要求學習一門有關土木工程材料的必修課程及開展相關建筑材料實驗。
三、土木工程專業增設材料類課程必要性
近二十年來,出現了多種新型土木工程材料,并在很多工程中得到了成功的應用。為此,絕大多數企業正在著力進行技術改造與引進土木工程與材料工程復合型人才[7]。學校土木工程專業的人才培養方案應該與社會需求實際相吻合[8]。市場對土木工程與材料工程復合型人才的需求增加,增設材料類課程很有必要。問卷調查表明(圖1),絕大部分同學認為現有的材料課程知識無法滿足將來就業的需要,希望開設更多的材料類課程。
四、“土木工程+材料工程”復合型人才培養模式
目前我校土木工程專業的學生只在本科階段學習《土木工程材料》這一門有關土木工程材料的必修課程。對于將來從事土木工程行業的學生來說,有必要深入地了解材料的性能、特點、施工等方面的基本知識。因此,本專業在依托學校現有的資源和在土木工程專業的人才培養大框架下,整合相關的材料課程,提出了“土木工程+材料工程”復合人才培養模式。
結合學院土木工程專業的特點,通過對原有計劃的調整,形成“土木工程+材料工程”復合型人才的培養計劃,主要措施如下。
(1)增加材料類課程:增設建筑材料科學與技術、建筑材料實驗與檢測技術、建筑功能材料、建筑結構材料、再生混凝土作為“土木工程+材料工程”復合型人才試驗班的必修課程。各課程學分及學時要求如表2所示。
(2)增加相關實驗:防水材料性能的測定;防火材料性能的測定;絕熱材料性能的測定;共振、敲擊法檢測混凝土動彈模量實驗;混凝土模擬缺陷超聲波探傷實驗。
五、結論
(1)未來土木工程行業更加重視綠色、健康、環保建筑材料應用。因此,開展“土木工程+材料工程”復合型人才培養非常有必要。(2)基于調研結果,提出了“土木工程+材料工程”復合型人才培養材料類課程及有關要求。
參考文獻:
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[8]祁貴國,魯可乙.土木工程應用型人才培養模式探討[J].高等建筑教育,2013,(01):28-29.
Exploration on the Compound Talent Training Mode of Civil Engineering and Materials Engineering
YANG Ping1,WANG Mu-chen1,SUN Zhen-ping2,XIAO Jian-zhuang1,SU Jing1
(1. College of Civil Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China;
2.School of Materials Science and Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China)
關鍵詞:粉煤灰;混凝土;早期強度
水是關系到人類生存發展的重要資源之一。我國是個洪澇災害頻發的國家,而且水資源分布不均勻,很多地區缺水嚴重。我們一方面,要合理的保護和利用水資源;另一方面,要防治洪澇災害、水土流失等水資源給我們帶來的災難。水利工程的建設具有蓄水、防洪、固堤以及發電等作用,是現代人治水的重要手段。在水利工程的建設過程中,混凝土是最重要的材料之一。
1 粉煤灰混凝土相關的概念
1.1混凝土
配制混凝土要以沙子為細骨料,以石料為粗骨料,按照一定的比例添加水,用水泥作為膠凝材料。將粗骨料、細骨料、膠凝材料、水以及必要的化學外加劑通過均勻的攪拌成型,再經過養護硬化,最后形成的水泥混凝土就是通常意義上的混凝土。混凝土的配合比例不是固定不變的,一般根據集料質量以及工程要求會有所調整。
混凝土在土木工程中應用廣泛:首先,混凝土制作所需要的材料普遍存在于自然界中,價格低廉。而且制作工藝簡單易行,也適應水利工程中大量使用的需要;其次,混凝土具有良好的抗壓性,比如C30等級的混凝土抗壓強度可以達到30N/mm2,而且,在如此巨大的壓力之下它幾乎不會變形;最后,混凝土的綜合耐久性較好,在不同的使用環境下,混凝土的外觀完整以及強度保持能力較強。
1.2粉煤灰
煤燃燒后會產生大量的煙氣,煙氣中的細粉就是粉煤灰。我國主要依靠煤炭燃燒進行火力發電,這一過程中產生大量的粉煤灰,是一種會對環境造成嚴重污染的工業廢渣。
2 混凝土中摻入粉煤灰的作用
在路橋、建筑等其他土木工程中,普通混凝土的耐久性基本可以滿足要求。但是,由于混凝土是一種多孔材質,長期與水接觸會遭到破壞,從而減少混凝土的使用壽命。因此,以混凝土為結構主體的水利工程對混凝土的防滲性、防凍性、抗壓性、防腐蝕性、抗磨性以及抗裂性等耐久性能有更高的要求。適量的摻入粉煤灰有助于改善混凝土結構,提升混凝土的耐久性。
2.1改善混合料拌制和易性
拌制過程中影響拌和物和易性的主要因素有三種:首先是混合料的流動性,主要影響混凝土致密程度。二是混合料的粘聚性,影響混凝土的均勻程度。三是混合料的保水性,影響混凝土耐久度和強度。粉煤灰的構造是由玻璃球狀體組成,他們大小不一,表面光滑,組成結構致密。用適量的粉煤灰取代水泥能起到拌制過程的作用。另外,粉煤灰顆粒相對于水泥顆粒具有粒徑更小,顆粒更均勻的特點。散布在在水泥之中能有效抑制水泥顆粒之間的粘聚效應,從而使拌料中多余的水分排出,使坍落度得到明顯改善。
2.2改善混凝土抗裂性
水泥中的鐵相固溶體、鋁酸三鈣、硅酸二鈣以及硅酸三鈣等化學物質遇水都會發生水化反應,反應過程中會產生熱量。如果在小型工程中,這些熱量可以忽略不計。然而,水利工程是大體積工程,混凝土的使用量一般都比較大,水泥的用量也比較多。水化反應會生成大量的熱量,如果不能及時得到釋放,大量的水化熱會使整體受熱膨脹開裂,后果嚴重。粉煤灰中的化學成分遇水也會發生水化反應,但是釋放出的熱量非常低。在混凝土中摻入粉煤灰,減少了水泥用量,從而降低了整體溫度升高值,減小了混凝土的冷卻難度,使水化熱造成的裂縫大大減少。另一方面,拌制過程中粉煤灰的加入,大大改善了混凝土的易和性,使混凝土結構更加致密緊實,也減緩了裂縫的出現。
2.3提高混凝土的耐久性
摻入到混凝土中的粉煤灰會與水泥中的氫氧化鈣發生二次水化作用,生成水硬物質。一方面生成堅硬致密的水硬物質,能夠填充混凝土的多孔結構,使整體更加密室,從而提高了混凝土的抗滲性。另一方面,氫氧化鈣容易與硫酸鹽和抗鎂鹽類發生反應,很容易受到腐蝕,通過二次水化作用能夠將氫氧化鈣的數量降低,提高混凝土的抗腐蝕性。水泥中還有一個不穩定因素,即游離堿。它易于混凝土中其它活性成分發生反應,生成物質容易吸水發生膨脹現象,造成混凝土開裂。這種堿集料反應發生時間一般在工程結束幾年之后,難于治理,被稱為混凝土的“癌癥”。粉煤灰具有很好的吸附作用,而且表面積比較大,可以將水泥中的游離堿吸附過來并與之發生反應。游離堿的大量消耗減少了堿集料反應的發生概率,有效預防混凝土后期開裂現象。同時,粉煤灰的抗磨損性要高于水泥,有利于促進混凝土抗磨性的提高。
2.4粉煤灰的減水作用
通常情況下在混凝土中大量摻入其它礦物質粉會導致混合料需水量的增加。但是,粉煤灰卻恰恰相反,摻入的粉煤灰具有減少混合料水的需求量。有學者認為粉煤灰是一種天然的減水劑,由于較強的吸附作用使粉煤灰顆粒吸附在水泥顆粒的表面,從而-起到一定的減水作用。同時,由于粉煤灰的形態效應和較差的吸水性,能與混凝土中的其它集料達到合理的配級,也能減少多余水分的滯留。混凝土中的水分減少,使得成型后的混凝土抗滲性和抗滲性都得到增強,整體結構也更加緊密結實,施I-'性能與普通混凝土相比也有所提高。雖然粉煤灰不及化學減水劑的減水能力強,但是綜合利用價值比較高。
2.5經濟價值與社會效益
粉煤灰本身就是一種工業廢渣,價格低廉,摻入到混凝土中可以減少水泥的用量。一方面,變廢為寶,降低了施工成本;另一方面,提高工程整體質量。經濟效益與社會效益并存。
3 應用于水利建設的負面影響及解決辦法
大型水利工程具有防洪泄水,蓄水固堤的作用。堤壩以及其它與水面經常發生接觸的混凝土部分,由于常年受到水流的高速沖刷導致磨損嚴重。通常情況下,混凝土的強度是直接影響到抗磨性的關鍵因素。
土木工程專業中實踐教學環節主要有實驗(如土力學實驗、流體力學實驗、土木工程材料實驗、工程力學實驗等)、實習(包括認識實習、測量實習、工程地質實習、生產實習、畢業實習)、課程設計(如道路勘察設計課程設計、混凝土結構設計原理課程設計、基礎工程課程設計等)、畢業設計等。課程設計和畢業設計是土木工程專業實踐教學的重要組成部分,其中課程設計時在課程理論教學完成后進行,時間為1~2周,畢業設計一般安排在大學的最后一個學期,時間約為13周。課程設計和畢業設計是完成教學計劃、達到本科生培養目標的重要環節,主要培養學生分析問題和解決問題的能力。土木工程專業的課程設計和畢業設計大部分需要繪制圖紙,要將自己所設計的內容通過圖紙的形式表達出來,涉及到非常多土木工程制圖的知識。因此,土木工程制圖在課程設計和畢業設計中起著舉足輕重的作用。
2課程設計和畢業設計圖紙中存在的問題及原因
學生在課程設計和畢業設計的圖紙中存在的主要問題有:圖框及標題欄的繪制不規范、線型線寬錯誤、中心線缺失、圖名和比例缺失、字體大小及圖樣布置不合理、尺寸標注錯誤、剖面圖標注錯誤等。土木工程制圖是一門非常嚴肅的課程,必須遵循制圖國家標準,主要包括《技術制圖》、《房屋建筑制圖統一標準》、《建筑結構制圖標準》、《道路工程制圖標準》、《水利水電工程制圖標準》等。課程設計和畢業設計圖紙中出現的問題反映出教師和學生對制圖標準的重視程度不夠,學生沒有形成嚴謹的態度。從教師而言,土木工程制圖課教師、其他專業課教師、畢業設計指導教師對圖紙的重視程度不夠。土木工程制圖的教授過程中,對工程實例的要求相對較少,造成學生對制圖標準的認識和識圖能力有限。很多課程設計甚至畢業設計的任務書中比較看重結構計算的內容,忽視了制圖國家標準的要求,造成學生注重計算書而忽視圖紙。從學生而言,學生從思想上對制圖標準不重視,認為只要圖紙上能表達清楚就行。漢字寫得“龍飛鳳舞”,不按制圖課上要求的仿宋體書寫;數字隨意傾斜、潦草,大小不合適;繪圖時不按照步驟執行,圖樣布置不合理。另外,很多學生認為以后的工作中計算機繪圖很重要,忽視了手工制圖的環節,導致學生對工程圖樣的表達方法、制圖標準和讀圖繪圖基本技能相對欠缺,對平面圖形缺乏認識。此外,還存在一些客觀原因。土木工程制圖課程一般開設在大一的第一個學期,中期課程設計沒有嚴格按照制圖標準執行,大四第二個學期做畢業設計時很多標準中的要求都已經忘記,導致圖紙的質量很差,不能符合國家標準要求。
3教學方法探討
(1)分兩個學期、小班授課。
土木工程制圖課程內容多,其中畫法幾何和制圖基礎部分包括工程制圖基本知識、多面正投影、軸測投影、標高投影等章節;專業工程圖則包括房屋建筑施工圖、建筑結構施工圖、路橋工程圖、水利工程圖等。由于大一新生具備的土木工程專業的知識較少,在專業工程圖講解時需要介紹背景知識,否則會造成學生的專業工程圖識讀障礙。例如,在講解建筑結構圖中的鋼筋混凝土構件圖時,需要較詳細介紹鋼筋混凝土相關的知識,這樣學生才能更好地理解房屋建筑、橋梁工程、水利工程中鋼筋混凝土構件的表達內容和方法。將畫法幾何與制圖基礎、專業工程圖與計算機繪圖分為兩大部分,分兩個學期授課,更有利于學生對教學內容的理解和吸收。土木工程制圖課程作業較多,尤其是在畫法幾何和制圖基礎部分,每次課后都有作業,每個同學出現的問題可能不同;在專業工程圖的識讀過程中,學生的理解角度可能存在差異。因此,需要針對不同的問題進行專門的講解和輔導,小班授課有利于教師與學生的交流,教學效果較好。
(2)增強學生對課程的興趣。
土木工程制圖課程講解時,由于內容多、教師需要不停地講,會造成學生聽覺疲勞。而理論部分的前后連貫性很強,如立體的截切與相貫要用到線面相交以及面面相交的知識,前面知識沒有理解,后面學習就很困難。因此,增強學生對土木工程制圖課程的興趣,對于知識的掌握非常重要。在理論部分的教學過程中,可采用多媒體與板書、講與練相結合方式,講完一個知識點后立即讓學生做練習,提高學生的成就感,緩解聽覺疲勞。此外,可根據學生作業的情況,讓學生講解自己的解題思路和方法,讓其他同學評判,調動學生的積極性。在專業工程圖部分,可采取“找茬游戲”方式,讓學生交換繪制好的圖紙,遵照規范找錯誤,加深對規范的理解。另外,還可采取參觀工程實例的方法,比如講到直紋面的投影時,帶學生尋找直紋面的工程實例,增強學生的感性認識。
(3)注重實際工程圖的識讀。
在教材及習題集中,由于受篇幅所限,專業圖紙只是某項工程中的部分圖樣。由于圖紙不完整,學生無法從宏觀上認識工程圖。為培養學生的實踐能力,最好的方法是讓學生在專業實踐中鍛煉。為此,在教學過程中,教師可收集典型的、相對簡單的實際工程案例,給學生識讀。比如,在房屋建筑圖部分,可選取居住建筑或公共建筑施工圖;在路橋工程圖部分,可選取結構形式簡單的橋梁工程圖。首先對房屋或橋梁的整體情況做出講解,然后讓學生分組讀圖,從而達到從整體到局部再到整體、逐步讀懂圖樣的目的。通過實際工程圖的識讀,在繪制圖樣時,也會自然而然地遵照規范的要求來實施,繪圖的規范性也就得到了加強。
(4)注重土木工程制圖實踐能力的考核。
畫法幾何與制圖基礎部分的考核可采用平時成績+閉卷考試的方式。平時成績主要考查學生完成作業的情況,閉卷考試主要考查學生對基本理論的理解和應用。專業工程圖和計算機繪圖部分的考核可采用平時成績+開卷考試的方式。平時成績主要考查工程圖樣的補繪和抄繪等,針對問題及時糾正和指導,一般為單個圖樣。開卷考試可采取繪制工程圖方式,由教師結合工程實例制定指導書,將學生分成小組,每個小組完成一整套圖紙。在繪制過程中,要求學生以設計者的角度,充分理解整套圖紙中各部分重點表達的內容,各部分的內在聯系等,以此提高學生繪圖能力。
(5)加強制圖課程與課程設計及畢業設計的聯系。
土木工程制圖課程教師在授課時,應強調其作用和地位,還可將往屆優秀的課程設計和畢業設計圖紙向學生展示。課程設計和畢業設計教師在布置任務時,要強調規范作圖的重要性,在任務書參考資料中增加相關制圖規范,增加圖紙質量的成績比重,并加強易錯點的講解。只有加強土木工程制圖課程與后續專業課程、畢業設計等環節的聯系,才能讓學生逐步積累、提升識圖和繪圖水平,增強實踐能力。
4結語
關鍵詞:農田水利;能力建設;因素;對策
1 小型農田水利工程的概況
1.1 小型農田水利工程是末端工程 灌溉渠道系統是指將水源引取的水輸送、分配到田間并進行農田灌溉的工程措施。我國按地形條件、控制面積和渠道設計流量大小對灌溉渠系進行了細致的劃分。灌溉渠道一般分為干渠、支渠、斗渠、農渠和毛渠五級。一些復雜的大型灌區,可增設總干渠、分干渠、分支渠等多級渠道,而在地形平坦的小型灌區,渠系少于五級.
1.2 工程規模小 工程規模小,是小型農田水利工程與其它工程之間的顯著區別。由于小型農田水利工程屬于末端工程,一般規模都很小。
1.3 工程的區域性 農業生產受土壤、氣候、光熱和水資源等諸多自然環境的限制。我國幅員遼闊,不同地區有不同的自然條件,小型農田水利工程必須順應農業生產的區域規律。因此小型農田水利工程表現出較強的區域性。
1.4 工程形態多樣化 小型農田水利工程在田間,用蓄、引、提、軸等方式給農田提供灌溉,其形式多樣。通常有水庫、渠道、塘壩、閘門、涵洞、機電井等。而且由于地區的水資源條件和地理特征存在差異,不同地區取水、輸送水的方式各異,即使是功能相同的工程,不同地區的工程形態也大不相同。
1.5 工程使用受自然條件影響大 小型農田水利工程通常都是季節性使用,半年使用半年閑。風調雨順的年份,雨水充足時,工程利用頻率小或者根本不用;天旱或者漬澇的時候,工程可能需要超負荷工作,而且可能會因為資源稀缺而發生水事糾紛。而且小型農田水利工程基本地處野外農田,無人值守,日曬風吹雨淋,易老化損壞。
2 小型農田水利工程A建設特性
2.1 建設地點的分散性 小型農田水利工程屬于末端工程,面對農村的千家萬戶,分散在不同的村落,分散在田間地頭,土方工程多,維護工作量大,工程建設、運營管理和維護都比較困難。但是其運行效率的好壞直接影響到水資源的使用效率和農作物的收成。
2.2 建設內容的多樣性 不同的工程項目具有不同的建設內容。受工程形態多樣化的影響,小型農田水利工程具有建設內容多樣性的特點。水庫、渠道、塘現、鬧門、涵洞、菜站、機電井等,各有不同的建設內容。工程建設內容的多樣性決定了工程項目的建設方式各有不同,很難采取哪一種固定的模式。
2.3 施工受自然條件影響大 受自然條件影響大是土木工程施工的共同特點,但是農田水利工程比之其他土木工程,受自然條件的影響更甚。除了露天作業,日常施工受大風、雨雪、氣溫影響大之外,農田水利工程還受季節影響,一些工程必須避雜曇盡⒑樗季節。一些工程為了不影響正常的農業生產,還必須安排在冬天農閑季節施工。
2.4 施工隊伍素質不高 相對于房屋建筑、鐵道工程、公路工程、水利水電工程等其他土木工程而言,小型農田水利工程的施工技術要求不高,大多為普通的土方工程,相對比較簡單的鋼筋混凝土工程等,不需要施工資質等級較高的施工企業施工。
此外,單個的小型農田水利工程工程量不大,工程造價不高,在工程招投標中,往往大中型施工企業不屑一顧,參加投標的一般都是小型施工企業,施工隊伍的素質和施工管理水平都不高。
2.5 建設監管難度大 由于存在建設地點的分散性、建設內容的多樣性、施工受自然條件影響大、施工隊伍素質不高等特點,小型農田水利工程的監管難度大。同樣投資額的工程,小型農田水利工程的監管工作量比其他工程項目的監管工作量更大,監管難度更高。
3 小型農田水利工程建設影響因素
3.1 因素分類 根據專家調查法的結果,我們將影響小型農田水利工程的大因素分為管理、資金、人員、施工四大類,然后再細分中層因素和下層因素。
①管理。中層因素有:缺少有效的組織機構、缺少有效的規劃、工程糾紛多、管理粗放、工程管理難度大、風險大。下層因素有:農民參與程度低、產權不清、權責不清、“一事一議”難度大。②資金。中層因素有:建設資金缺位、預算管理不嚴格。下層因素有:吸引社會資本難度大、農民自籌資金能力低。③人員。中層因素有:施工隊伍素質差、管理效率低、業務水平低。④施工。中層因素有:工程監理不到位、缺少質量保證體系、缺少有效的項目施工組織設計、施工準備不足、工程分包多。
3.2 小型農田水利工程建設影響因素的系統結構
4 小型農田水利工程建設中的管理對策
要做到工程建設規劃合理、施工有質、管理有度,必須要有一套完善的工程建設管理制度,同時組建一個完整的質量監督體系,合理的工程使用機制。
因地制宜,制度符合小型農田水利工程建設的審批、施工管理制度。首先,政府職能須加強對小型農田水利工程的審批管理,要重視項目的前期可行性論證,使項目的建設在符合地區總體規劃的同時與環境相協調。審批后的項目要進行公開的招投標,嚴禁私下發包給沒有資質的施工隊。工程施工的管理人員必須有上崗證。項目的圖紙必須由具有一定資質的設計單位進行設計,設計好的圖紙上要有設計單位技術負責人的簽字和設計單位的公章。在項目資金的投入上,應擴寬項目的融資渠道,制定符合實際情況的投資政策,加大民間資金的投入比例,以利于項目運轉。其次,加強項目的質量管理,實行項目負責人責任制,切實將項目建設責任落實到每個人的身上。在每道工序施工前,由專門技術人員對施工人員進行技術交底。建設單位領導要重視發揮監理在項目管理中的作用。最后,工程竣工后,要進行質量驗收,合格方可使用。(2)使用得當,加強對現有小型農田水利工程管理和維護
合格、優質的農田水利工程建設的完成,為農業的可持續發展奠定了基礎。可是,農田水利工程應當做到長期充分地發揮其客觀的經濟效益和社會效益,所以對已有水利工程的使用管理與維護顯得極其重要。首先,加強工程的安全管理。應當加強宣傳《水法》當中的相關內容,以能夠做到在防止自然災害沖擊的同時,也能做到水利工程不受極小部分唯利是圖的人為破壞。其次,水利工程的設施管理。對農田水利工程的設施,應當進行等級造冊,將其繪制成工程分布圖,分類排列。對于重點的水利工程設施應當進行掛牌、由專人進行重點的管理。其次,是經費管理。制定合理的工程維修養護費標準,根據受益面積和各地的具體情況,向受益者和收益單位征收一定的費用,用于工程維護;利用水利發展基金等形式對工程進行維修和養護;推行義務工制,接受受益人或者單位的義務工。最后,先進技術的推廣以及先進人才的培養。農田水利工程的建設是效益長期化的工程,因此要求工程建設規劃應當具備發展的目光。地方水利行政部門應當加強對管理人員的業務培訓,以提高其管理水平。同時也應當加強新技術的推廣和應用工作,使得現有的、正在施工的農田水利項目都可以充分地發揮應有的經濟效益和社會效益。(3)明晰產權,讓農田水利工程走可持續發展道路
責權明確是保證工程質量、提高工程效益的根本。受長期計劃經濟體制的影響,人們形成了比較狹隘的思想意識,集體的東西都毫不吝嗇地去享用,但誰也不愿去維護、愛惜,甚至人為去破壞。多年來,不管是水利工程產權還是林權的改革探索,都已經充分證明了只要產權明晰、責權明確,管理使用者的責任心就能較好地樹立起來,就能保證工程的良性運行,最大限度發揮工程效益。“誰投入、誰管理、誰受益”的原則進行建設、管理的,產權明晰、管護到位、運行良好,發揮了很好的經濟和社會效益。
結語
農田水利工程是三農問題中重要問題。只有科學規劃、健全合理的建設監督管理體制,規范的項目建設管理程序,施工過程合理、項目管理嚴格、經費使用透明,保證工程質量、同時要加強工程項目的后期管理,做到不出紕漏不出事故,使工程項目能夠充分長效的發揮其效益,確保農業生產的順利進行和人民的正常生活。
參考文獻;
【關鍵詞】土木工程 預應力技術 發展
一、新時期土木工程活動的發展概況
隨著我國政策的改善,對外貿易事業的到空前的發展,很多地區吸引了無數的外商參與投資活動,因此建立了許多的高樓大廈,廠房公司作為交易和工作的場地。盡管有些享譽著歷史文明古城的城市做出規定,為保留歷史時代的特色,還給市民一個清幽的居住環境,不允許在城市中心區繼續興建高樓大廈。但是,從,另外一個角度去想,隨著人口的大幅度增長,人均住房面積的減少給越來越多的人民帶來壓力。因此,市區興建高樓大廈,與天爭地之舉勢在必行。并且隨著科技的進步,高樓的質量和風格將會有所創新。譬如抗震性能的增強、使用壽命的增加等,這都是科技的成果。在巨型建筑中,采用型鋼的鋼結構以及鋼混凝土組合結構等新型高層建筑結構體系將會出現。新時代所出的建筑,全是鋼筋混凝土的構造,但是鋼的結構,包括型鋼混凝土和鋼管混凝土等新型組合結構在高層建筑中的應用將獲得推廣。
二、預應力混凝土結構的設計內容
(一)承載力極限狀態設計
對于承載能力極限狀態的設計,應嚴格按照荷載效應的基本組合和偶然組合進行規劃處理,并考慮到結構在意外破壞的同時還仍具有一定的延展性,只有這樣的完美設計才能確保在意外發生時,不會因為結構的嚴重破壞給事態造成更嚴重的局面。
(二)正常使用極限狀態設計
對于正常使用極限狀態,應嚴格按照荷載效應的標準組合頻遇組合和準永久組合進行規劃設計,確保房屋結構構件變形和裂縫的程度不會超出事前計算所預定的值。
(三)施工階段的驗算
對于施工階段的驗算,就是現有的施工水平的支撐下,保證工程的安全指數,一切數據盡在預料之中。另外,還必須要求結構的材料應力不能大于所能承受的值。一般而言,施工階段最需要考慮到的是預應力筋的拉應力和截面混凝土的最大拉應力和壓應力,這有確保這些數據都是科學合理,才能確保工程的質量,使得安全系數大大提升。
三、預應力混凝土結構的設計步驟
(一)進行結構布置,選取恰當的力學模型。
(二)根據工程的具體情況,選擇合適的高跨比,初步選定構件的截面尺寸,并進行內力與組合效應的計算。
(三)主要根據桿件的彎矩分布圖形確定預應力筋的索形,并按經驗用預應力度法或平衡荷載法初步估算出所需要的預應力筋根數。
(四)進行預應力損失和次應力的計算,驗算預應力和撓度控制限值以及正常使用階段的結構性能。
(五)按計算的各項控制結果,選擇需要變動的參數進行修改,再重新計算。
(六)根據選定的預應力筋方案計算預應力筋的極限應力,按承載能力要求補充普通鋼筋用量,按預應力筋的實際方案及普通鋼筋的實際配筋直徑與根數,計算允許開裂的控制截面的裂縫寬度及構件的撓度。
四、新時期預應力技術的應用
隨著經濟的發展及國際化進程的加快,各省、市、自治區的國際展覽中心等大跨度現代建筑將會大力興建。因此,滿足透明等現代要求的第三代玻璃幕墻結構將有較大的發展和應用。住宅建設將朝大開間結構及節能、節材、改善生態環境的綠色建筑的方向發展。運用電子信息科技,加快建筑智能化。同時,既有建筑物的加固、改造任務將不斷增加。采用碳纖維作結構加同材料的技術將被大力推廣應用。上述建筑工程中有多種結構將應用預應力技術。改革開放以來,公路建設盡管有了迅速的發展,但與發達國家相比,還有很大差距,尤其人均公路里程是最落后的,比巴西、印度都少。這意昧著今后我國公路建設的任務還相當繁重。
五、預應力技術的發展展望
預應力技術將進一步發揮作用,并推動土木工程科技的創新和發展在建筑工程中,預應力技術是建造大跨度公共建筑、大型會議展覽中心及大開間住宅的重要技術,也是高層、超高層建筑和承受特重荷載的不可缺少的關鍵技術。一句話,預應力技術在解決大、高、重、新建筑工程的設計和建造難題中將繼續發揮其獨特的優勢。并且它也是調整結構內力和減少、甚至取消大面積工程伸縮縫,防止開裂的重要手段。此外,預應力技術還將推動建筑結構的創新。在公路工程中,預應力技術對解決路面混凝土開裂和減少伸縮縫,提高使用壽命具有良好的應用在橋梁和隧道工程中,預應力技術的應用更為廣闊。預應力技術在海洋采油平臺、海洋儲罐,海上運輸船以及海上防波堤、跨海大橋等海洋工程中將發揮更高的效能。此外,預應力技術也將在水利工程或其他工程如舊建筑的加固改造、加層和拆除中獲得更多的應用。總之,預應力技術在土木工程中的應用極為廣泛,并且還將進一步擴大。預應力混凝土材料及技術本身也將有所創新和進一步的發展土木工程建設的發展,必將推動新材料、新技術、新理論及新設計方法不斷涌現。預應力混凝土仍是土木工程中最為重要的結構材料。混凝土將繼續朝高強、高性能方向發展。各國都在開展這方面研究。
預應力鋼材,也將有多方面的新發展。如高噸位索的需要將促使大直徑、大截面鋼絞線的研制、生產;超過級的高強鋼絞線也可能推出;鍍鋅、環氧涂層鋼絞線將被采用;不銹鋼絞線的應用將有大的增長。耐久、輕質、更高強的高性能纖維加強塑料筋將較多地獲得應用。近年來,我國開始使用碳纖維加勁塑料玻璃纖維加勁塑料、芳綸纖維加勁塑料。這時,就不再單指鋼筋混凝土,它可以是碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維加勁塑料混凝土。預制預應力昆凝土和無粘結預應力筋將分別獲得發展和廣泛的采用。新型無粘結預應力筋將得到開發和應用。
在我國房屋建筑和橋梁中體外預應力配筋將獲得較多應用。上面講的建筑工程中的大跨度建筑、大面積結構工程、巨型結構、轉換層結構、懸掛建筑、大開間住宅和預制預應力建筑以及各型鐵道和公路、橋梁、水利工程、鐵道工程、特種結構工程等等,還有結構加固、改造與拆除,都有賴于預應力技術的進步和設備的發展。因此,期望預應力材料技術與設備有更大的創新和發展。
結束語
總之,預應力混凝土結構是解決大跨度、重荷載等類建筑結構的重要技術。隨著我國城市化進程的加快,居住建筑、大跨度公共建筑工業建筑的大量興建,預應力混凝土技術將會有飛速的發展和變化。
參考文獻:
一、那么到底什么是土木工程制圖呢?
在計算機三維繪圖中,除將二維繪圖中平面問題變成三維實體問題外,還應在此基礎上增加渲染、燈光等效果,使整個圖形美感、立體感更強烈。最后,提到計算機編程繪圖就要引出另一個非常重要的軟件,即VisualC++。在學習C語言的過程中,我們通常用它來編程,達到輸入數據后按一定算法求得最終運算結果的目的。同樣,在計算機編程繪圖中,我們輸入主函數后,輸入代表橢圓、圓、矩形或者其它函數表達式的繪圖專用單詞,就可以得到想要的圖形,同時可以通過在算法中加入設置改變圖形繪畫的速度,便于讓讀圖者了解圖形的繪圖順序。圖形的位置也可通過改變坐標值來實現,相比autoCAD制圖來講,雖然需要事先編程,在操作上略顯麻煩,但是成圖效果理想,不會因為鼠標的錯誤移動而改變圖形,換句話說,只要程序不再修改,圖形便不會因為鼠標的錯誤點擊而有所改變。
提到這里,不得不提一下在制圖中最重要的幾幅圖,它們是鋼筋混凝土結構圖、房屋建筑圖、橋梁、涵洞、隧道工程圖、水利工程圖。它們可以具體詳細地反映出一個建筑物某個細節用什么材料制成,形狀如何以及結構布局怎樣,為工程師們帶來極大便利。這些是土木工程中最重要領域的工程制圖,同樣這些方向也是我國目前正大力發展的重要方面,對于國家的發展、人民生活改善有著重要意義。熟練掌握這些方面的工程制圖,是每個學子必不可少的一項技能,尤其是對于剖面圖、立面圖的繪制,對詳圖、讀圖的熟練情況更不容忽視。
二、工程制圖在工程實踐中到底占有著何等重要的地位呢?
首先,作為項目建設施工前期供給項目負責人進行項目施工的參考,從立面、側面、平面、剖面多方位、多角度地表現圖形,讓人清晰、明了地知道這片土地上在哪個方位會建設什么樣的建筑物;其次,在施工階段,圖紙上的詳圖又為施工工人指明局部細節要進行怎樣的施工處理及使用什么樣的材料,結構受力分析的合理性也可通過圖紙的某一方位圖來進行計算;第三,除了工程建設中的應用,工程制圖也是我們學習土木工程的學生必不可少的一項技能。
在當今這個科技越來越先進的時代,計算機技術突飛猛進地發展,各種各樣方便快捷的繪圖軟件不斷出現,為我們繪圖提供便利的同時,也帶來了一些弊端,即在人們越來越依靠計算機的同時,手工繪圖逐漸被人們淡忘。但實踐證實,手繪制圖不僅會提升一個人的素養,而且可以把創意表現得更加細膩生動,是設計師藝術素養和表現技巧的綜合體現,這是電腦繪圖所無法比擬的。因此,熟練地掌握手繪制圖對我們未來從事工程事業意義重大。除了在施工中有廣泛的應用外,工程制圖在相關領域的其它學科中也有重要的應用,例如在工程測量中,可以將測量好的數據標定在圖紙上,更準確地表達方位信息;在工程地質中,可以用圖形來體現出某地的地形和地理位置信息。
三、總結
綜上所述,在了解什么是土木工程制圖以及它對于工程建設的重要性之后,我們更加深刻地感受到學習它并學好它是何等重要且艱巨的任務。我國土木工程事業發展前景開闊,大量的工程師需要奉獻自身的一份力量投入到國家建設中。而我們,雖然仍需在奮斗路上披荊斬棘才會迎來曙光,但我們不言辛苦,快樂前行。
作者:郭奕兵 單位:西南交通大學土木工程學院
關鍵詞 土木工程;發展;探究
中圖分類號TU4 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)48-0069-02
0 引言
自從20世紀50年代以來,我國的土木工程一直是處于一個飛速發展的趨勢,特別是在近些年,其發展的速度驚人。鐵路、橋梁、公路、高樓大廈及各個大型水利工程的建立,這就使得土木工程的領域更加的完善,一些新結、新技術、新材料的運用也使土木工程更加適應現代社會的需要。我國土木工程的發展現狀,令各國人驚嘆不已。自從改革開放以來,我國的城市的發展處于一個嶄新的發展趨勢,城市的數量和規模、人口等都有了飛速的發展,所以,這就要求要有更多的建筑來滿足發展需要。但是,我國的現在的城市建筑還尚不能滿足人們的需要。
1 土木工程的發展現狀
1.1近些年來土木工程的成就
自改革開放以來,我國土木工程建設處于一個飛速發展的狀態。我國的建筑進入一個嶄新的發展趨勢,我國的建筑不僅數量多,而且其高度也大。
1.2空間上的開發
伴隨著我國城市建設的推進,我國的城市不斷擴大,城市建設飛速發展,城市人口急劇增加,有很多城市出現了生存空間擁擠、基礎設施落后、用地緊張、環境惡化等現象,這給城市居民帶來了極大的影響。為了能夠更好的解決上述問題,我國的土木工程建設逐漸在空間上進行發展,主要是向高空及地下發展,從而獲得更大的空間。
高層建筑越來越多的受到人們的關注,隨著城市進程的不斷加快,高層建筑不但在數量上增加了,在高度上也有很大的進展。
地下建筑的開發也越來越多的被人們所關注。其主要原因是地下空間并不需要支付那么多的土地費用。大多地下空間建設在我國的沿海城市,且已趨于成熟,同時,這也是現代化城市的發展趨勢。當前一些城市在建設地鐵項目,這對于解決交通擁擠問題有著非常大的推動作用,同時也是構建節約型社會的必然要求。
1.3預應力技術的應用
自從上世紀80年代以來,我國的預應技術有了進一步的發展,逐漸從單個構件發展成為預應力結構。在大柱網、大開間、大跨度的多層建筑,斜拉橋、連續橋等橋梁結構,建筑上都用到了預應力技術。預應力技術是建造一些大型的會展中心、公共建筑以及大開間住宅的重要技術。同時,也是一些超高層建筑的首選技術,在遇到一些建造難題時,人們也會首先想到預應力技術。預應力混凝土是建造海洋工程的最佳材料。預應力混凝土的耐久性好,抗震性高,這使得它得到了充分的發揮。此外,預應力技術在海洋油罐、海上防坡堤、海洋采油平臺等海洋工程中都得到了很好的運用。
2土木工程的發展趨勢
2.1大力發展高層、大跨結構
我們要針對高層鋼結構的結構體系與位置的動力特性,進行可靠的評價。研究各類雜交空間結構的體系,革新一些大跨空間的施工方法,大力發展并推廣整體提升和地面安裝的施工方法,并對鋼――混凝土的組合結構進行抗震設計研究。
2.2地下空間的可持續發展
對于地下空間進行開發,主要是改善地層原始分布的狀態。為了能夠使得地下空間的設計及發展更好,我們要對如下問題進行研究。
1)地下空間的開發和利用對原有的動植物的生態環境產生了極大的影響,從而對地理氣候條件產生作用。如果想要恢復先前的環境就必須對其研究和研討;
2)地下空間的開發及利用改變了地下水的徑流路線,原有的補給關系遭到了破壞,而改變了地下水的分布形式,影響了地表的植被生長;
3)地下空間的開發對于原有建筑的安全將產生影響,在進行地下巖石的開發利用時,主要會對其原有的應力分布造成影響,無論采用任何技術都會影響原有建筑物的安全。
因為地面建筑物的結構形式、服務年限不同,所以對建筑物的安全影響也不一致。因此,在進行建筑施工之前,一定要充分地考慮整體建筑與個別建筑的結合方式,并對其進行研究,確保地面建筑物的安全。
2.3擴大對巖土錨固技術的應用
巖土錨固技術的應用領域要不斷的進行擴展。巖土錨固技術除了在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結構抗浮工程中保持著良好的發展狀態外,在橋梁工程、重力壩加固工程、抗地震工程中則有著長遠的進展;同時,錨桿錨固機理的技術仍然不成熟,仍然是土木工程界的難點。
2.4發展并應用高性能混凝土
高性能混凝土具有易罐實、不離析、易密實、容易長期保存的性質,并且韌性好、強度高、體積穩定,能夠在惡劣的環境下保持原有的特性。
發展高性能混凝土必須采用對環境無害、可持續發展的混凝土技術。在對外加劑和膠凝材料時,要大力研究水泥替代、骨料替代的使用,并且利用廢棄物來改善混凝土的性能。提高混凝土的耐久性方法有:用粉煤灰中的細灰或飛灰作硬凝材料;用軋碎的混凝土代替碎石;應用煉鐵的一些副產品作為水泥的替代品等。
2.5防震與減災
隨著當前超大跨橋梁、高層建筑和大跨結構建筑物的興起,結構設計呈現更高、更長的發展趨勢。在很多的情況下,地震荷載已經成為結構設計的控制因素。所以大型復雜的結構系的抗震設計及其相對應的問題也得到了進一步的關注。相關的研究包括地震動的作用機理,建筑結構的抗震機理等。
3結論
在如今,我國的土木工程的一些領域已處于世界的前列,但是我國土木工程的總體水平與發達國家之間還有一定的差距。對于未來,我們要加強對新型的建筑材料、結構形式、技術手段進行探究,加強土木工程領域與其他領域的結合,使土木工程這一領域得到更好的發展。
參考文獻
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[2]劉西拉,等.關于我國工程建設技術發展的戰略思考[J].土木工程學報版,2005,12,38(12).
【關鍵詞】土木工程;特點;發展
隨著經濟飛速發展,人們生活水平不斷提高,為土木工程也帶來了更多的要求,土木工程從遠古時期就已經存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人類居住場所,到新時期的超高層建筑、水利工程、超高長跨度橋梁,土木工程的發展與變化,代表了人類發展的歷程。在歷史的發展過程中,土木工程的理論、分析手段、施工技術、地基處理都有了更多的發展與突破。
1. 土木工程的意義;
人類需要良好的生存空間,舒適的生活環境,為了獲得更好的居住環境,更加優秀的土木工程技術將不斷出現。土木工程是指使用木、石、土、磚、混凝土、金屬和塑料等工程材料來修建道路、房屋、鐵路、橋梁、港口、河流、隧洞、特種工程和市政衛生工程等的生產活動和工程技術,這類工程技術與生產活動包含了設計、施工、勘測、維修上述各類工程等相關技術與活動。總之,土木工程是一項跟人們的衣、食、住、行有著密切關系的工程。土木工程發展的重點是提高人類居住環境與交通的核心產業,提高土木工程建設水平,完善土木工程發展體系,實現社會、環境、經濟共同發展的根本性目標。
2. 現代土木工程的特點 ;
為適應經濟高速發展的需要,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就使得現代的土木工程出現了新的特點。
2.1在建筑材料方面,出現了很多高強輕質新材料如(鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼))等,且以開始應用,但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續進展。
2.2在工程地質和地基方面,建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能,不僅直接決定基礎的設計和施工,還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇,對于地下工程影響就更大了。工程地質和地基的勘察技術,目前主要仍然是現場鉆探取樣,室內分析試驗,這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要,急待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。
2.3工程規劃方面。以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
2.4工程設計方面。人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
2.5工程施工方面。隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
3. 土木工程的特殊性 ; 整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,現在國家實施走可持續發展道路,雖然的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列,但人均占有量卻全部低于世界平均水平,現在的人口、能源、教育、污染問題等已經成為我國所面臨的四大嚴酷問題。在可持續發展成為整個社會的主題的時候, 如何實現資源合理利用,可持續發展是當前的首要問題,而土木工程,也必然的要面對這個問題,如何立足長遠,走出一條可持續發展之路,對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向。這就要求要有良好的設計和有效的運作管理機制,保護資源,合理利用資源,控制污染和全方位的質量。讓土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。
4. 土木工程的未來發展;
4.1土木工程技術的發展,包括建筑材料的高強化和輕質化發展,如高性能混凝土、加氣混凝土、輕骨料混凝土,鋼材的發展方向是高強度、低合金,逐步發展一批玻璃鋼、鋁合金、建筑塑料等輕質高強度材料;施工過程的裝配化和工業化發展,土木工程的施工方式工業化,可以先在工廠里成批進行房屋與橋梁的各種構配件及組合體的生產,然后將其運到建設場地進行拼裝,施工手段先進多樣化,逐漸發展現場預制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自動攪拌輸送設備和大型吊裝設備等新手段和技術;設計理論的科學化和精確化發展,從人工設計到電腦設計的發展,由單個分析到系統的綜合整體分析,由靜態分析到動態分析,由數值分析到模擬試驗分析,由經驗定值分析到隨機分析乃至隨機過程分析,由線性分析到非線性分析,由平面分析到空間分析;木工程的結構抗震理論、土力學和巖體力學理論、動態規劃理論、可靠度理論等各種理論也得到迅速發展。
4.2土木工程的多樣化發展,未來房屋新型化,蓋房子將是一件十分簡單的事情,因為建筑材料大都是預制的,房屋將再也找不到磚、瓦等古老的材料,而是用各種各樣新型輕金屬材料建造的;海上城市打造,許多發達國家的海洋學和建筑學家專家正在規劃很多新奇宏偉的海上城市,到21世紀中葉全世界估計將有十分之一的人口住在海上建筑物;月球工廠建立,美國航天局制定了一系列的太空開發計劃,到2020年,月球基地初步建成之后,除了設有宇航員的工作和實驗艙之外,還計劃建立水泥廠和冶煉廠。地質學家將會坐著火箭到月球上去上班;太空新居的出現,近年提出的空間城市方案有很多,其中比較成熟的是“輪狀的空間城市”和“柱狀的姐妹城市”。;
總之,土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在。堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
參考文獻:
[1]李愛國.現代土木工程的特點與未來土木工程的發展[J/OL]. 市建設理論研究(電子版),2014(21).