發(fā)布時間:2023-02-03 13:03:16
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的土木新材料論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:土木工程;競賽;實踐教學;創(chuàng)新
基金項目:黑龍江省教育科學規(guī)劃課題項目 課題名稱 普通高校土木工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究。編號:GBC1211059
作者簡介:宋高嵩,男,1964年出生于山東省平度市,工學碩士,教授,從事工程:土木工程教學,研究方向:道路工程規(guī)劃設計。林莉,哈爾濱理工大學 ,副教授。王曉東,哈爾濱理工大學 ,講師。
1、土木工程專業(yè)實踐教學體系的內容及存在的問題
按照土木工程(建筑、道橋)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,制定了包括必修課、限選課、任選課三個層次的教學計劃。該計劃的特點是:文理滲透的公共基礎,系統(tǒng)寬厚的技術理論,靈活多樣的專業(yè)方向,多維立體的實踐體系。在教學內容上[1] ,精選課程內容,做到厚基礎,寬口徑,減少必修課門數,增加選修課門數,提高新技術、新工藝、新材料等現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代管理技術的含量。方案設計[2]如下:
公共基礎課(人文社會+數理化+外語+計算機文化+體育等)一公共理科平臺
專業(yè)基礎課(力學+地質水文+測量+材料十結設十土木概論等)一大土木基礎平臺
(兩大平臺)+(道路+橋梁課程模塊)一道路與橋梁工程方向
(兩大平臺)+(結構工程課程模塊)一建筑工程方向
從以上人才培養(yǎng)方案來看,似乎沒有什么問題,但具體到每個細節(jié)和環(huán)節(jié)來看,如何提高學生素質,如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面,操作性不強,目標不明確,難道就是增加或者減少幾門課程就做到創(chuàng)新了嗎,人才的培養(yǎng)素質就提高了嗎?從事土木工程建設設計、施工和管理的人員必須具備吃苦耐勞的創(chuàng)業(yè)精神和精益求精的工程質量意識。以培養(yǎng)學生創(chuàng)新、創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)能力為重點,以造就適應現(xiàn)代知識經濟時代需要的高素質的應用型人才為目標,構建素質教育目標體系和工作體系。經過四年的學校生活,在濃郁的育人氛圍中,養(yǎng)成人才必備的優(yōu)良素質。目前的三段式人才培養(yǎng)方案是沒有什么問題的,但在如何提高學生的工程實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面存在許多不足,尤其實踐環(huán)節(jié),缺乏考核標準,尤其對學生的整體評價不合理。本文從土木工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)從發(fā),探索研究創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新思路。土木工程實踐教學環(huán)節(jié)包括實驗、實習、課程設計、畢業(yè)設計等。
1. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高實驗教學效果的新思路
1.1計算機課程的上機訓練與考核的創(chuàng)新改革
傳統(tǒng)的上機訓練是學生上完理論課后,組織學生到計算機室練習,由于時代的發(fā)展,以及智能手機的廣泛運用,學生對計算機基本操作和練習非常不感興趣,尤其很多學生幾乎每人一臺筆記本,結果造成上機效果非常不好,打游戲,玩手機現(xiàn)象非常普遍?;谝陨锨闆r,結合學生的特點,把學生上機訓練的內容,設置成游戲通關的模式,學生每過一關,相當完成一個上機訓練項目,由易到難,由淺入深,循序漸進,根據學生的過關情況進行成績評定。這種既提高學生的學習興趣,又激發(fā)學生的創(chuàng)新能力,兩者結合,達到較好的教學效果。
1.2 土力學、建筑材料試驗課的創(chuàng)新改革
土力學、建筑材料試驗課與工程實踐結合緊密,但由于學生課前準備不充分,再加上目前學生普遍動手能力較差,另外,土力學、建材試驗課接觸的試驗原材料如沙土、水泥、石料等較臟,環(huán)境差,造成學生參與意識差,試驗無從下手,試驗數據不準確,效果不理想等狀況。這類試驗課改革的思路是教師上課前先把試驗項目告訴大家,讓學生分組上網收集資料編寫試驗項目所需的原材料、試驗儀器和操作步驟,當然,上試驗課程前教師可以先領著學生參觀試驗儀器,并檢查試驗準備情況。上實驗課時,教師主要負責檢查,糾正學生試驗過程中的錯誤,讓學生獨立完成試驗項目,并且鼓勵學生在實驗時提出自己對實驗方法、試驗儀器的改進、改良,這種方法可以提高學生的獨立思考和操作能力,由被動變?yōu)橹鲃?,由上實驗課時不知所措,到上實驗課時自己盡快完成,既節(jié)省了時間,又提高了學生的動手能力。一舉多得。當然,比較理想的的土力學、建筑材料試驗課程的上課方式是采用集中訓練的方法,土力學一周,建筑材料3~4周,讓每個學生在實驗室獨立系統(tǒng)地完成每一個試驗項目,采用抽簽比賽的方式進行考核,效果會更佳。另外,鼓勵學生積極參加全國試驗員資格考試,獲得試驗員資格證書的成績評定為優(yōu)秀。
2. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高課程設計教學效果的新思路
土木工程專業(yè)的課程設計包括混凝土樓蓋設計、預應力混凝土簡支梁設計、單層廠房設計、房屋建筑學、梁橋工程設計、結構工程基礎設計、橋梁基礎設計、鋼結構設計、路基路面工程設計、施工組織、道路勘測設計。這些課程設計概括起來,主要包括兩項內容:一是設計計算分析,另一種是計算分析和結構外形設計。
對屬于純粹計算分析的課程設計,例如,施工組織中的概預算計算分析,路面設計中的厚度計算、預應力混凝土簡支梁設計、橋梁基礎設計等、建議鼓勵學生使用計算分析軟件來代替繁瑣的手工計算,把學生從枯燥的計算中解放出來,學生盡可能地掌握軟件使用技巧,有可能的話,讓學生參與計算程序的修改和調試,提高學生的分析問題,解決問題的能力。鼓勵學生參加造價員從業(yè)資格等考試,對獲得造價員資格證書的學生,施工組織課程設計成績直接評定優(yōu)秀。
對于屬于結構外形設計為主,計算分析為輔的課程設計,如房屋建筑學、橋梁工程設計、路基擋土墻設計、單層廠房設計、道路勘測線形設計等,建議教師在上理論課時就把課程設計題目提前布置下去,鼓勵學生采用紙質模型、繪圖渲染等手段表現(xiàn)設計效果,最后課程設計期間,鼓勵學生全身心投入設計中,采用競賽的方式進行成績評定,例如房屋模型大賽、橋梁模型結構大賽等形式,激發(fā)學生的創(chuàng)新激情,調動學生參與的積極性,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,為培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定基礎。
3. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高實習教學效果的新思路
土木工程專業(yè)的實習包括認識實習、測量實習、地質實習和生產實習
對于認識實習,傳統(tǒng)的做法是參觀城市的著名建筑、著名橋梁和預制廠等內容,寫實習報告的形式完成實習內容,為了增加認識實習的知識性、趣味性,在參觀的基礎上,聘請有關工程師、項目經理實地講解和講座的形式,實習成績考核采用知識競賽的形式進行評定。
對于測量實習,可采用與工程實踐相結合的方式,積極與學校附近的公園、小區(qū)聯(lián)系,為他們測繪地形圖,通過實踐提高學生的測繪水平,另外,開展測量競賽考核活動,例如,水準高程測量大賽、導線閉合測量大賽,既提高學生的測量技術水平,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的參與意識、創(chuàng)新意識,又可以公平合理地評定學生成績。同樣,鼓勵學生積極參加測量員資格考試,獲得資格證書的給予獎勵。
對于地質實習采取實地踏查與鑒別分析相結合,采用礦石鑒別大賽等手段,提高學生巖石鑒別能力,發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力和鑒賞水平。
對于生產實習,多年來一直采取與生產相結合的辦法,學生直接參加工程建設第一線,頂崗掛職鍛煉,實習結束后寫一份實習報告和交一份實習鑒定進行評定成績,總體看來沒什么大問題,但在成績考核方面,應根據學生工地實際情況,在實習期間擬定論文題目,結合工程實際撰寫科研論文,實習結束進行論文答辯,對優(yōu)秀論文推薦雜志發(fā)表,實習產學研一體化同步發(fā)展。使學生的創(chuàng)新水平得到真正實質性提高。
4. 培養(yǎng)創(chuàng)新型本科人才,提高畢業(yè)設計教學效果的新思路
學生的畢業(yè)設計是學生能力的綜合培養(yǎng)的重要階段,應該從選題開始,進行有針對性的引導和培養(yǎng),根據學生大學近三年多來的學習體會、就業(yè)情況、考研情況以及將來的自身發(fā)展情況綜合考慮。
對于已經考上研究生的學生,著重從科研能力方面培養(yǎng),在畢業(yè)設計階段跟著導師從事科研工作,撰寫切實可行的科研論文,對于能發(fā)表EI、SCI檢索的論文,畢業(yè)設計按優(yōu)秀成績評定。
對于已經簽訂就業(yè)單位的學生,應根據就業(yè)單位的實際情況和將來的就業(yè)要求,實行雙導師制,由用人單位和學校各指派一名指導教師,共同研究和探討畢業(yè)設計題目,學生可以在用人單位提前實習就業(yè),在此期間完成畢業(yè)設計或者論文,但必須和工程生產實踐相結合,解決工程中出現(xiàn)的疑難問題,或者有所創(chuàng)新,例如改良、改進試驗檢測方法、施工方法、施工設備等,只要有創(chuàng)新點,就可以完成畢業(yè)設計,有發(fā)明專利的成績直接評定優(yōu)秀。
對于未簽訂就業(yè)單位的學生,重點從工程基本訓練方面選擇畢業(yè)設計題目,例如,道路線形設計、玻璃幕墻設計、超市設計等內容,在設計過程中,讓學生提出自己的創(chuàng)新思想,另外,鼓勵學生從基礎做好設計,把基本知識掌握牢固,一步一個腳印的做好每個設計。在設計中讓學生體會腳踏實地,不要好高騖遠,端正就業(yè)態(tài)度。最后取得設計、就業(yè)雙豐收。
5、結論
培養(yǎng)創(chuàng)新型土木工程本科人才,不是簡單的喊口號,應該從人才培養(yǎng)方案入手,貫穿教學的每個環(huán)節(jié),處處體現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才思想和方法、手段。我們從土木工程專業(yè)教學實踐的各個教學階段分析研究了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的創(chuàng)新模式和創(chuàng)新思想,在應用中取得了良好效果。開展實踐性教學是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要方面,在教學計劃制定過程中,加大實踐性教學的比重,盡可能地將實踐性教學貫穿于高等本科教育的全過程,使教學方式從“以教為主”,逐步向“以學為主”轉變。學生只有通過實際演練才能提高學習的自主性和創(chuàng)造性,才有可能形成創(chuàng)新能力和實踐能力。在這方面,與企業(yè)的合作能夠起到有效的促進作用。本科教育要重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神。當今社會對大學生的基本要求,不僅需要有全面的知識,而且需要有更好的適應性、開拓性,有更加靈活的創(chuàng)新意識和更加健全的創(chuàng)業(yè)心理。加強實踐教學為學生這些創(chuàng)新素質的培養(yǎng)和提高創(chuàng)造了基本條件。從這個意義上講, 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式必須從細節(jié)入手,貫穿實踐教學的每個環(huán)節(jié)是實施素質教育、促進學生全面發(fā)展的重要載體。
參考文獻:
[1] 宋高嵩,曲貴民,林莉.構建土木工程(建筑、道橋)專業(yè)課程體系的研究探討[J].硅谷,2009,(7):157.
[關鍵詞]土木;建筑;滲漏;施工
中圖分類號:TU-0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)05-147-01
一、常見的屋面滲漏的原因
常見的屋面滲漏的原因有:屋面防水設計仍有套用作廢的標準圖集或產品圖集的現(xiàn)象,對建筑與結構需要明確的部位、防水重點的設計深度不夠,節(jié)點做法不詳;采用新材料、新工藝時缺乏產品與技術認證認識,尤為突出的是抗老化、耐久性、技術質量等指標不是沒有就是含糊不清,使用不當直接影響屋面防水工程的效果和壽命;屋面工程不能很好地結合結構變形、溫度變形、地基沉降、土木工程施工應力集中等部位進行防水專項設計,尤為突出的是剛性防水屋面;屋面及天溝排水坡度、排水線路、排水管流量等設計不合理,屋面排水不暢,造成屋面嚴重積水,以致滲漏土木工程概論論文;大面積的柔性防水屋面未設排氣孔,當保溫層含水量大于最佳含水率時,熱蒸后造成防水層凸起,嚴重時造成大面積鼓泡現(xiàn)象;保溫層含水量嚴重超標時,嚴冬冰凍造成防水層開裂現(xiàn)象時有發(fā)生。
二、施工過程中的防水層處理
在對屋面進行防水層處理時,需要做一些技術準備工作,要對找平層進行檢查驗收,當出現(xiàn)局部凹凸不平、起砂起皮、裂縫以及預埋不穩(wěn)等缺陷時,按表1所述方法進行修補處理:
各種防水卷材嚴禁在雨天、雪天施工,五級風及其以上時不得施工,環(huán)境氣溫低于5~C時不宜施工。若施工中途下雨、下雪,應做好已鋪卷材周邊的防護工作。夏季施工時,屋面如有潮濕露水,應待其干燥后方可鋪貼卷材,并避免在高溫烈日下施工。應采取措施保證瀝青膠結料的使用溫度和各種膠粘劑配料稱量的準確性。卷材防水層的找平層應符合質量要求,鋪設卷材前,找平層必須干凈、干燥。卷材鋪貼時應排除卷材與基層間的空氣,并輥壓粘貼牢固。卷材鋪貼應平整順直,搭接尺寸準確,不得扭曲、皺折。水落口、天溝、檐溝、檐口及立面卷材收頭等節(jié)點部位,必須仔細鋪平、貼緊、壓實、收頭牢靠,并加鋪附加增強層,應符合設計要求和屋面工程技術規(guī)范的有關規(guī)定。
三、當前新型防水材料
新型防水材料主要包括改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、堵漏材料等,其發(fā)展對我國化學建材的發(fā)展將起到十分重要的作用。其中防水卷板是用量最大的防水材料,主要用于屋面及基礎防水,有施工方便、人工費用低的特點。改性瀝青防水卷材主要品種有SBS改性瀝青卷材、APP改性瀝青卷材、丁苯橡膠改性瀝青卷材等,高分子防水卷材主要有三元乙丙橡膠、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材等,防水涂料中高檔涂料如聚氨酯涂料、橡膠和樹酯基涂料;中檔涂料如氯丁橡膠改性瀝青涂料及其他橡膠改性瀝青涂料;低檔涂料主要有再生膠改性瀝青涂料、石油瀝青基防水涂料等。主要用于建筑內外墻面、異型結構面地下、廁浴間等不同部位,還在建筑裝飾防水應用中起到越來越重要的作用。防水涂料的發(fā)展前景依賴于新型聚合物的推廣和應用。下面給出高聚物改性瀝青防水卷材外觀質量,見表2。
水泥、混凝土依然是當今建筑界最主要的建筑材料,而且在將來的相當長的時間里仍然是如此。故土木工程材料實驗教學結構穩(wěn)定,但內容卻較為陳舊,致使教學實驗與時代脫節(jié),在一定程度上影響了學生的學習興趣。因此,在掌握土木工程材料的基礎性能實驗外,可適當添加相關新材料、新理念、新技術的實驗。例如目前人們普遍關心的混凝土耐久性問題,添加劑對混凝土性質的影響,以及建筑材料生產應用帶來的生態(tài)問題等,可以考慮設計相當的綜合性實驗內容,加入到已有的實驗教學中,使土木工程材料實驗教學內容與時俱進。傳統(tǒng)的實驗教學內容以驗證性實驗為主,使學生通過動手實踐。熟悉儀器操作,了解規(guī)范的實驗步驟,是學生對材料獲取感性認識的重要途徑。同時也是綜合設計性實驗的基礎,但是這類實驗主要是驗證理論的正確性或達到理論的再現(xiàn)性。學生多半是根據規(guī)范按部就班完成實驗,缺乏創(chuàng)新和綜合。為了達到增強學生自主創(chuàng)新的教學目的。部分院校進行了實驗教學的改革。取消驗證性實驗的教學,直接采用綜合設計性實驗的方式。由于缺少基本訓練和實踐依托,效果并不理想。因而如何調整驗證性實驗和綜合設計性比例,使學生既能得到足夠的實驗技能和規(guī)范的訓練,又能從驗證性實驗中獲得靈感和啟發(fā),有創(chuàng)意的完成綜合設計性實驗任務,是土木工程材料實驗教學改革應當思索的重要問題。
針對土木工程材料實驗教學的現(xiàn)狀,筆者根據多年教學實踐,提出了土木工程材料實驗教學改革的幾點具體措施。
土木工程材料課是一門實用性很強的專業(yè)課,只有通過相當強度的實驗才能使學生對土木工程材料有一個感性的認識,并對其相關規(guī)范、檢驗方法和評價標準有初步的了解和掌握。因而,為達到此教學目的,可從以下幾個方面入手對土木工程材料實驗教學過程進行優(yōu)化,以提高教學效果。重視實驗預習為了使學生在上課之前了解并掌握實驗的全過程,避免在親自操作過程中出現(xiàn)手忙腳亂,不按操作規(guī)程去做等現(xiàn)象,可根據教學大綱要求的實驗項目,制定一套土木工程材料實驗指導書。在實驗前,讓學生在預習實驗指導書的基礎上,給同學們放錄像再進一步預習,實驗課上教師再做重點講解。這樣通過文字和影像相結合的方法使學生進一步掌握實驗方法和實驗步驟,為動手實驗打下基礎。同時,通過看錄像,直觀、形象的了解實驗的全過程。改平行實驗組為交叉實驗組受實驗儀器設備、教學時間等條件限制,土木工程材料實驗都是分組進行,即4~6名同學為一組,共同完成實驗項目。且為了保證實驗結果的精確度,實驗要求每個實驗需做2個平行組。根據這種分組實驗教學模式嚴重影響著實驗進度和實驗效果。一方面,由于小組人員多,動手能力差的學生不敢動手,擔心自己操作不正確;依賴性強的學生不愿動手,只是在旁觀看。每組真正動手做實驗的一直都是那么幾個人,很多同學失去動手鍛煉的機會。一方面,大家同時完成所有實驗項目所需的學時太長。針對此類問題,可將平行實驗組改為交叉實驗組,即依然保持4~6名同學為一大組,使用相同的實驗材料。每一大組再分為2小組,每一小組單獨進行實驗。由于每一小組只有2~3人,所以可以很好地解決學生獨立實驗的問題。而實驗完畢,兩個小組的實驗數據共享,也可以解決實驗精度的問題。加強實驗課后的鞏固按傳統(tǒng)的實驗教學模式,實驗課一結束,實驗教學任務也就完成。這樣教學模式的直接后果就是使學生過早遺忘所學知識。為了進一步鞏固學生所學知識,可盡量創(chuàng)造條件讓學生參與一些實驗室創(chuàng)新項目或教師工程實驗任務,使他們能夠熟悉工程實驗的全過程。學校還可以與當地工程單位實驗室聯(lián)系,實驗課結束后,讓學生與他們共建,既可以讓學生幫他們做一些力所能及的事情,又可以鍛煉學生的實驗技能。
實驗室是高校人材培養(yǎng)的重要基地,也是培養(yǎng)教師掌握新知識、新技術,提高實驗技能的場所。為了有利于學生素質教育的提高,充分調動學生的積極性,為學生順利融入社會創(chuàng)造必要的條件,應對實驗室教學資源進行合理配置與優(yōu)化:(1)優(yōu)化實驗室教學環(huán)境,為合理開設土木工程材料實驗課提供基礎保證;(2)發(fā)揮實驗室的規(guī)模效應,構建跨學科、跨專業(yè)的實驗中心,實現(xiàn)資源共享,充分利用實驗室直接的、有效的資源,積極發(fā)揮其功能;(3)在經費投入不足的情況下,做到修舊利廢,對于損壞的儀器設備,管理人員親自動手維修,并經常對儀器進行檢查和測試,做好使用、檢查和維修紀錄,對于落后的實驗設備進行更新;(4)充分利用學院網絡、電氣化教學資源,建立土木工程材料實驗課課件,使教學手段變得豐富多樣;(5)開放實驗室充分利用實驗室資源。
盧文倩,(1992.07-),女,河南洛陽人,鄭州大學土木工程學院2010級本科生,建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)
摘 要:零能耗太陽能房是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,作為夏熱冬冷地區(qū)的河南省中南部有其獨特的優(yōu)勢與發(fā)展需求,在這一地區(qū)應用零能耗太陽能房的節(jié)能及經濟效益將不可估量。
關鍵詞:零能耗太陽能房;節(jié)能減排
1.前言
目前,我國建筑能耗約占全社會總能耗的1/3,其中使用最大的能耗是采暖和制冷,在建筑的生命周期內有一半民用建筑的運行能耗約占70%~80%,而零能耗太陽能房(Zero Energy Solar House,簡稱ZESH)可以實現(xiàn)運行無外加能耗,具有明顯節(jié)能優(yōu)勢。河南作為中部崛起的中堅力量,其未來的建筑能源消耗將會非常巨大,在該地區(qū)應用零能耗太陽能生態(tài)房將會有非常樂觀的成效。
2.ZESH
ZESH是利用太陽能光熱、光電技術達成全年零運行能耗的建筑。它按照全年均衡弱季最大輻射量優(yōu)化原則,將太陽能光伏發(fā)電技術、光熱利用技術與建筑巧妙地結合在一起,為建筑提供能量,并配合其它太陽能產品創(chuàng)造出舒適的居住環(huán)境(下圖為一種構造)。
它能夠不消耗任何外來能源為住宅提供電能、熱能及冷氣等現(xiàn)代生活必需的能量。在長期陰雨時期,由風能、地熱能、生物質能(沼氣)等補充,其能耗標志為零。
ZESH在國外已經有了一定規(guī)模的應用,尤其是在德國、美國等地深受歡迎。該技術已經引進,便受到國內廣大房地產商的追捧。
3.應用分析
3.1應用優(yōu)勢
(1)太陽能資源豐富。該地區(qū)屬于太陽能資源中等類型地區(qū),全年日照時數為2200~3000h,年太陽能輻射總量為5000~5850MJ/m2,相當于日輻射量3.8~4.5KWh/ m2 ,和170~200Kg標準煤燃燒所發(fā)出的熱量,具有利用太陽能的良好條件。該地房屋結構大部分為中低層,采光較好。
(2)節(jié)能優(yōu)勢明顯。在黃河以南地區(qū)按原規(guī)定不集中供暖,然而該地區(qū)屬于夏熱冬冷地區(qū),冬季十分寒冷。目前該地區(qū)多采用烤火取暖、空調采暖,不經濟也不安全。應用ZESH將直接解決幾千萬人口的取暖問題并降低養(yǎng)房成本。
隨著技術的的進步和成本降低、秸稈屋頂等生態(tài)建材的使用,ZESH的成本返還時間有望控制在20~30年。
(3)在一定水平的太陽能市場基礎上,ZESH成為必然趨勢。河南省太陽能市場以50%以上的速度增長,太陽能熱水器的使用普遍,被動式太陽能房在農村應用也很廣泛。
另一方面,根據2013年河南省太陽能市場調查結果顯示,在黃河南部的信陽、周口、南陽、平頂山等地太陽能熱水器市場均有較大規(guī)模的占有量,然而,在近兩年來卻都遇到了發(fā)展瓶頸。產品性價比較低、售后服務不完善是其主要原因。從深層次分析,建筑是一個復雜的系統(tǒng),一個完整的統(tǒng)一體,而后置于建筑之上的太陽能必然會對這個整體的外觀形象、內部結構、設備材料等造成損害。另外,太陽能熱水器的使用壽命一般偽15年,而建筑壽命至少為50年,這就意味著一個建筑要經歷幾代熱水器的安裝拆卸。大量的水線、電線、智能系統(tǒng)嵌入到房屋承重墻體中勢必會降低建筑的安全性。要解決這個問題,就必須要將建筑與太陽能設備組為一體進行設計,發(fā)展ZESH。
(4)方便與生態(tài)建材相結合。河南作為農業(yè)大省,擁有大量生物質資源。沼氣等可再生能源不僅能與太陽能配合,提升ZESH的可靠性,還受到國家補貼。秸稈等季節(jié)性農村生物質廢棄物在當地就可直接收集,不需長途運輸,節(jié)約成本。
尤其是秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂總重量遠低于傳統(tǒng)屋頂,減輕建筑承重荷載,隔熱性能也由于傳統(tǒng)材料,結構簡單,維修方便且便于與各種集熱器、太陽能電池系統(tǒng)相結合。
表3-1 農作物秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂與傳統(tǒng)屋頂板有關性能對比
材料的有關性能100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+100mm加氣混凝土+20mm水泥砂漿+油氈5層150mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結構200mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規(guī)屋頂面結構100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+50mm再生聚苯板+20mm水泥砂漿+油氈5層農作物秸稈增強水泥發(fā)泡屋頂板+20mm水泥砂漿(或防水卷材)
屋頂板厚度/mm250250300240120
屋頂板質量/(kg/m2)330190225310100
傳熱系數[W/(m2 ?k)]1.010.90.870.840.625
價格(估計)傳統(tǒng)屋頂價格適中新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格很高生態(tài)建材屋頂價格適中或稍低
(5)時代機遇。十二五期間的新農村建設為河南帶來了了新的機遇,各種鼓勵政策的出臺為農村建設提供資金、政策、技術支持。河南農村建筑多為坐北朝南型,方便進行ZESH的改造。
中部崛起戰(zhàn)略在政策上為ZESH提供可能。2008年1月1日起全省所有市縣開始全面執(zhí)行《河南省居住建筑節(jié)能實際標準》DBJ41/062-2005,提出的建筑節(jié)能的新標準,要求提高太陽能、水能、風能等可再生能源在整個能源利用結構中的比重,加大太陽能光熱、光電技術、地源和水源熱泵技術研究,推進可再生能源與建筑一體化的應用。
3.2待解決的問題
設備的使用壽命與建筑難以統(tǒng)一,一旦設備損壞,由誰來維修,采用怎樣的技術,費用等都待商榷。
其投資成本較大,只有在長期運行的情況下才能顯示出經濟節(jié)能優(yōu)勢。面對房價貴、住房難的殘酷現(xiàn)實,多數人不會選擇成本太高的住房。該技術在我國還很年輕,仍有很大提高完善空間。
3.3發(fā)展策略
首先建筑人員需要深入到該地區(qū),考察原有建筑情況、能源利用方式、水文地理條件等,結合實際將ZESH應用于實踐。其次,太陽能概念產品仍需政府的支持對太陽能清潔能源的倡導將會引領群眾和商家的選擇;另外,補助的力度應該隨著經濟發(fā)展水平逐步提升,一旦減少了產品的成本,選擇ZESH的人便會增多。最后,太陽能需要擁有一個穩(wěn)中求進的商品市場。
實際應用時,推薦先選擇信陽、南陽東部等地,這里交通便利、能源豐富、發(fā)展底子好。先從市郊小別墅區(qū)起步,這里的居民一般都負擔得起ZESH的成本,由于地處城市農村交界,各種原材料、勞動力都易低價獲得。然后再逐步向城市以及農村擴展。
4.結論
ZESH在中國剛起步不久,充滿著活力,適宜的條件決定了它在河南中南部的發(fā)展優(yōu)勢。在此發(fā)展ZESH前景廣闊,這也將為節(jié)能減排事業(yè)做出重大貢獻。(作者單位:鄭州大學土木工程學院)
參考文獻
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[2] 龍惟定,武涌,建筑節(jié)能技術,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.8
在各式“彩虹”橋佇立的背后,飽含著一批專門從事相關研究科學工作者的艱辛汗水,華南理工大學土木與交通學院橋梁教研室單成林教授是其中一員。
30多年前,單成林考取重慶交通交通大學橋梁專業(yè),在此之前他沒想過自己有朝一日能夠用妙筆繪就“彩虹橋”。然而當他選擇沉浸下去,逐漸發(fā)現(xiàn)了其中的奧妙和樂趣,這一干就是30余年。
30年披荊斬棘,30年風雨兼程。30年時光里,單成林走過祖國南部的許多地方,先后從事過橋梁施工、設計、監(jiān)理、科研及教學工作。主持和參與了國家自然基金、省部級等多個項目,多年來共負責和參加過55座大、中橋梁的設計及加固設計工作。
“積跬步至千里,積小流成江海?!蓖ㄟ^實踐不斷磨礪,單成林逐漸從一名普通的科教人員成長為專業(yè)領域的知名專家。在時光的雕琢中,他累積了豐富的經驗,形成了一套自己“特有”的科研思路和方法,而善于在實踐中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題成為其致力創(chuàng)新“開花結果”的重要“秘訣”之一。
自開展科研以來,單成林將主要的精力放在新結構、新材料在橋梁上的應用及橋梁加固設計理論領域,其專著、論文、專利、評獎及推廣應用大多是該領域的內容,其復合材料正交異性橋面板及橋梁加固設計理論研究都走在國內最前沿,有些研究成果國內至今未見他人有類似的成果報道。尤其在橋梁加固設計理論方面,其成果在學術性、實用性及數量上都是國內極少數貢獻比較多的學者之一。
8年前,單成林在橋梁加固領域的研究設計中,注意到一個普遍現(xiàn)象:當時國內加固設計無章可依,大多做些加固前的復核性計算,對于真正的加固設計計算,或不做,或僅做承載力計算,且呈現(xiàn)出五花八門的亂象。當時國內對橋梁加固后的設計計算只有一些零散的、局部的研究,有些方面只有概念,更無相關橋梁加固設計方面的規(guī)范。
能不能將這些較為散亂的橋梁加固設計研究形成一套系統(tǒng)的、深入的、具有可操作性的依據呢?單成林在工作中強烈感到這一工作的重要性。憑借過去在這方面累積的深厚的研究基礎和功底,2004年,開始獨自撰寫《舊橋加固設計原理及計算示例》專著。全書52.5萬字,融入了單成林自己的一些加固設計理念,2007年年初由人民交通出版社出版。值得一提的是,該書不僅成為從事橋梁加固研究人員、設計人員的重要參考用書,還成為后來國內橋梁加固規(guī)范編寫的重要參考書,他本人還參與了交通運輸部的“公路橋梁加固設計規(guī)范”評審。至今,該書也是橋梁加固設計方面寫得最深入、最全面、最具實用性的著作,已被發(fā)表的期刊論文和學位論文引用150次。隨后2011年由科學技術文獻出版社出版了單成林撰寫的另一部16.7萬字的《混凝土梁式橋加固設計理論及試驗》專著,現(xiàn)今成為參與住建部“城市橋梁結構加固技術規(guī)程”編寫工作的基礎,負責內容最多、最復雜的預應力加固設計一章,目前已形成征求意見稿。
【論文關鍵詞】:結構振動控制 ;預測控制 ;模型算法控制
【論文摘要】:結構振動控制雖然在理論上己經解決了很多復雜的控制問題,但在實際應用中仍然存在許多問題和困難,如測量和時滯的影響。而預測控制采用最優(yōu)估計理論,對對象未來的動態(tài)特性進行優(yōu)化。預測控制應用于結構振動中具有顯著的優(yōu)勢,逐漸發(fā)展成為一種新型的控制方法,如今已在許多行業(yè)的應用領域取得不小的成功。
目前,土木工程結構控制通常采用經典控制理論,使用基于傳遞函數模式的頻域分析法,或者采用現(xiàn)代控制理論,使用基于狀態(tài)方程模式的時域分析法[1]。無論采用哪種方法,其特點都是基于模型的控制,通常認為模型是已知的。傳統(tǒng)控制方法對解決高度非線性問題、強禍合問題等系統(tǒng),缺乏實用有效的分析方法,其控制對象比較單一,輸入和輸出量比較簡單。當控制對象比較復雜時,就很難有效發(fā)揮作用,甚至是無能為力。因此,研究不依賴于精確模型、調節(jié)簡單的控制算法對有效的減輕結構在風和地震等作用下的反應和損傷,有效提高結構的抗振能力具有十分重要的意義。預測控制的發(fā)展為解決這一問題提供了理論基礎。
本文以升船機結構為主要研究對象。垂直升船機結構一般由二個或四個巨大的鋼筋混凝土筒體加頂部設置的一個超高和超大跨度的單層廠房所組成,它是一種高柔結構,升船機結構下部筒體結構的側移剛度很大,而頂部單層廠房柱的側移剛度很小,當受到地震作用時,這種巨大的剛度突變引起升船機頂部廠房強烈的鞭梢效應,引起嚴重破壞。由于使用功能上的要求,升船機頂部廠房排架方向無法設置任何的耗能系統(tǒng),無法采用常規(guī)的抗震設計方法來減小升船機頂部廠房的地震反應。目前,這己經成為制約大型垂直升船結構抗震設計的一個瓶頸,解決這一問題只能應用結構振動控制的方法。
結構振動控制是近二十年發(fā)展起來的新興科學。它是指通過采取一定的控制措施以減輕或抑制結構由于動力荷載所引起的反應。其目的是要采取一定的控制措施,減輕和抑制結構在地震、強風及其它動力荷載作用下的動力反應,增強結構的動力穩(wěn)定性,提高結構抵抗外界振動的能力,以滿足結構安全性、使用性、舒適性、經濟性等要求。
目前,結構振動控制己成為一門獨立的學科,主要研究對結構動力響應進行控制的理論、方法和技術。它綜合控制論、計算機科學、結構振動理論與新材料等前沿學科的最新研究成果和技術,是土木結構振動工程的高科技領域,成為土木結構工程發(fā)展方向之一[2]。
盡管現(xiàn)代控制理論經過幾十年的發(fā)展,理論上己經解決了很多復雜的控制問題,但在實際應用中仍然存在許多問題和困難。就結構對象而言,傳統(tǒng)控制方法的不足主要表現(xiàn)在如下方面[3]:數學建模和建筑結構存在很大差異;外荷載具有不確定性,導致實際控制性和設計目標之間的差異;測量和時滯的影響等等。在實際控制中,傳感器采集到的信號不可避免的存在噪聲污染,而結構振動控制一般采用實時控制方式,這就可能因測量過程中的未知因素的影響而造成觀測溢出和控制溢出,從而使得控制性能下降甚至可能導致結構不穩(wěn)定,形成激勵,加速結構破壞,導致災難性后果。一般控制算法是假定在理想狀態(tài)下,即不存在時滯,但實際在測量轉化、信號處理、計算控制信號、施加控制力都需要一定時間,從而造成控制的時滯。如果未考慮這個因素,就會造成控制效率下降,更嚴重的會造成控制結構的失穩(wěn)。
而預測控制采用最優(yōu)估計理論,由所測得的結構反應預測將要發(fā)生的結構反應或外部激勵,不斷修正預測律,針對預測的結構反應或外部激勵,計算施加的控制力序列,對對象未來的動態(tài)特性進行優(yōu)化。利用預測模型可以預測系統(tǒng)從當前狀態(tài)開始,經過有限時域后的未來開環(huán)特性;根據該動態(tài)特性可以得到最優(yōu)的
控制序列,它使得預先指定的目標函數有最小值。因此,預測控制應用于結構振動中具有顯著的優(yōu)勢。目前國內對預測控制在結構振動控制領域方面的研究還較少,隨著科學理論研究的深入和計算機控制技術水平的提高,預測控制逐漸成熟并發(fā)展成為一種新型的控制方法,如今已在許多行業(yè)的應用領域取得不小的成功[4]。
與其它預測控制算法相比,模型算法控制的優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下方面:由于采用的是脈沖響應模型,無需降低其模型階數;對于過程輸入的大小和變化率的約束,可正確地直接進行處理;控制率是時變的,閉環(huán)響應對于受控對象的變化具有魯棒性;依靠內部模型的在線更新,可以實現(xiàn)增益預調整;脈沖響應模型的設定和控制量的計算使用相同的算法,可以簡化硬件條件;對于不同的受控對象,可以采用不同的采樣周期;對于傳感器故障或系統(tǒng)控制特性的惡化,可以在線修改控制規(guī)則。動態(tài)矩陣控制(DMC)和模型算法控制(MAC)是以非參數模型為基礎的預測控制算法。
當前人們對預測控制的研究和應用,無論是從廣度上還是深度上都有很大的發(fā)展。隨著計算機的普及和計算機控制技術水平的提高,預測控制必然會向更高層次進一步發(fā)展。但是目前國內對預測控制在結構振動控制領域中的研究和應用還很少,存在很多迫切需要解決的理論和實際問題,但其基本原理的適應性無疑是富有吸引力的。
參考文獻
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關鍵詞:獨立學院土木工程實驗教學
為“培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學科的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓練并具有創(chuàng)新精神的高級專門人才” [1];為培養(yǎng)具有實踐能力、創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)的優(yōu)等生。實驗教學是其重要實踐性環(huán)節(jié),具有理論教學不可替代的作用。
獨立學院是我國適應我高等教育發(fā)展的新興辦學模式,其土木工程專業(yè)在人才培養(yǎng)層次上的定位應是能夠面向基層,下得去、留得住、用得上的高等工程技術人才和管理人才,面對獨立學院生源的特殊性、專業(yè)建設的市場性及就業(yè)區(qū)域的局限性,從理論教學向實踐能力培養(yǎng)的實驗教學是轉變的必然趨勢。
1、 目前高校土木工程實驗教學的基本現(xiàn)狀
(1) 實驗教學隸屬于理論教學
大部分實驗課隸屬于理論課,實驗內容各自獨立,為強調其實驗課的系統(tǒng)、完整性,片面追求小而全,又往往與相關實驗教學發(fā)生內容上的重復,綜合運用能力差也造成了專業(yè)知識能力的不足。比如材料力學與土木工程材料中的鋼筋的拉伸實驗就基本完全一致,造成實驗室設備及師資的極大浪費。另外,理論教學順序的安排欠妥,導致學生實驗課積極性不高,理解困難,影響教學效果[2]。
[收稿日期]:2011-6-28
[作者簡介]:張勝利,男,漢族,山東兗州人,廣西工學院鹿山學院教師,碩士,研究方向:新材料在土木工程中的應用, 。
(2) 實驗教學內容及方式陳舊,缺乏創(chuàng)新性
與土木工程材料加速更新?lián)Q代相比,實驗教學中的,仍以普通水泥、砂漿及普通混凝土等常規(guī)土木工程材料就略顯陳舊,另外在教學方式,老師為了按照教學要求完成實驗內容,過多的參與學生指導,使其學生在嚴格的方框之內被動達到實驗的統(tǒng)一要求,這種實驗只是對學生操作能力的訓練,并沒有鍛煉學生的獨立性和創(chuàng)新性,同時缺乏探索性和挑戰(zhàn)性,必然導致學生學習興趣不高。
(3) 實驗教學考核方式缺乏科學性
實驗教學目前在大多數范圍內定位與輔助教學,隸屬于理論課,教學考核成績自然只是理論課程中的一部分,未能單獨考核;實驗內容缺乏創(chuàng)新,實驗過程和結果常年不變,決定了考核方式的單一,實驗教學設計、過程、分析中缺乏整體性和研究性,不利于學生綜合專業(yè)能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),一種模式的考核方式,也不利于學生的個性發(fā)展。
2、獨立學院土木專業(yè)實驗教學的目標
土木工程人才培養(yǎng)目標應以社會需求為導向,考慮社會近期需求與長遠需求的協(xié)調發(fā)展,應對各層次、各類型工程人才提出明確的培養(yǎng)目標,轉變觀念,調整重心,科學定位,端正辦學指導思想,擺脫目前重視理論教學,輕視實驗教學的格局,培養(yǎng)具備良好專業(yè)技能和實踐動手能力的應用型人才,確立創(chuàng)新能力為核心的工程人才質量目標。
3、 實驗教學改革
(1) 實驗教學與時俱進,脫離理論教學,獨立開課
全面修訂和完善實驗教學大綱,實驗內容與時俱進,在保留經典實驗的基礎上,更新實驗材料和實驗方法,以社會應用性為基礎,增加實驗內容的設計性、綜合性,提高學生學習的積極性;實驗過程由“被動驗證”向“主動研究”轉變,實驗老師不要過多的參與學生實驗的具體操作中,實驗方案和驗算方法由學生自行制定,實驗儀器獨立調試,學生在實驗教學中的角色需要翻天覆地的轉變;對實驗課程進行優(yōu)化組合,實驗科目分門別類,單一、獨立的實驗轉化為綜合性應用型實驗,實驗教學脫離理論教學,獨立開課;同時為幫助學生獨立思考、分析,綜合運用已學知識,保護學生的探索精神和創(chuàng)新思維,積極組織學生參加力學、材料、結構及測量比賽,以賽提高學生學習效果。近年來,從上自下,我校各個層面對實驗教學要求極為嚴格,不但不惜巨資把多位老師送去工程單位鍛煉,而且從校外請來工程專家為學生授課和指導,現(xiàn)在學校又在緊鑼密鼓的對實驗室進行基礎性建設。
(2) 考核模式科學性
考核的目的是檢驗學生的掌握效果,不僅僅局限與實驗操作,更多是考察學生實驗技能和理論聯(lián)系實際的能力,通過考核使學生在綜合能力上有個提高,而不是學分的及格。在追求這種先進的教學考核模式時,要特別注意學生綜合素質的培養(yǎng),體現(xiàn)“以人為本”,注重個性發(fā)展。為了使考核成績具有系統(tǒng)性、準確性和全局性,必須建立實驗考核測評體系。實驗測評體系不僅能更好的促進學生實踐能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的提高,而且避免在評定成績時出現(xiàn)的主觀印象分。長期以來,由于實驗內容和實驗方法的單一造成考核方式的單一局面,考核模式的創(chuàng)新必須增加考核內容的層次性及考核方式的多樣性,考試內容可從驗證、設計、綜合、研究出發(fā),考核方式的多樣性可體現(xiàn)在筆試、口試、操作、報告、答辯、論文等形式上來,要在學生的動手能力、設計能力、知識運用能力、創(chuàng)新能力及個人素質等方面上重點培養(yǎng)和提高??傊?,考核模式的科學性就是要要對原來的改革,實現(xiàn)學生能力和綜合素質的協(xié)調發(fā)展[3]。
(3) 實驗室走開放之路
為了培養(yǎng)學生在實驗教學中的綜合能力,互相滲透學科間的交叉內容并增加其相互聯(lián)系,充分利用實驗設備及師資,彌補實驗教學中學時及內容上的不足,提高工程實踐能力,實驗室開放是必由之路。在教師有限的指導下,讓學生自己獨立去設計實驗內容,有步驟、有計劃的去學習相關內容,同時也能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識。實驗室開放也有利于整合資源,讓實驗室直接參與社會建設,為實驗室設備的更新?lián)Q代擴大經費來源。 當然對初入實驗室的大學生來說,主要以實踐教學為主,確保新生掌握實驗的基本理論、實驗方法及儀器的基本操作技能,為將來進入開放實驗室打下良好基礎。由此可見,實驗室的開放不僅有利于培養(yǎng)學生實踐能力,提高實踐教學成果,更有利于緩解經費短缺,促進實驗設備的更新?lián)Q代[4]。
(4) 構建合理的實驗教學隊伍
建設高素質的實驗教學師資隊伍,滿足人才培養(yǎng)方案,是搞好實驗教學的基礎,師資本身的綜合素質、知識結構及能力結構很大層面上影響土木工程人才培養(yǎng)的目標。實驗教學課程的教師更是如此,其自身應保證處于開放狀態(tài),及時吸收教學研究中的新成果,鼓勵教師到施工、設計、監(jiān)理等單位鍛煉,制定優(yōu)惠政策吸引專業(yè)教師向“雙師型”轉化,積極參加工程實踐,勇于接受實踐中的新知識,抵消自己陳舊的思維方法和教學方法,創(chuàng)新教學方式。為進一步加快師資隊伍建設,我們可以采取“培養(yǎng)、引進和聘用”相結合的措施,加大教師在職培養(yǎng)力度,提高教師學歷、學位和專業(yè)水平,加強對全體教師特別是青年教師教育教學基本理論、基本技能和師德師風的培訓。
[論文摘要]地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點,常用的軟弱地基處理方法分四大類,應綜合考慮選擇合理經濟的方法。
我國《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007—2002)中規(guī)定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基。它是指基本上未受過地形及地質變動,未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質土、飽和松砂和淤泥質土等地層構成的地基。
1.軟弱地基加固處理方法
軟弱地基的加固處理[1],按其原理和作法的不同,可分為以下四類:
1.1排水固結法
排水固結法又稱預壓法,其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法;通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發(fā)生固結 ,土中孔隙體積減小,土體強度提高,達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。
1.2振密、擠密法
振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強度提高。
1.3置換及拌入法
置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法;采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未被加固部分的土體一起形成復合地基,從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁復合地基法、鋼筋砼樁復合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力,減小沉降,維持建筑物穩(wěn)定。
以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。
2.軟弱地基處理方法的選擇
在地基處理中,我們要遵循的原則是:技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量[3]??筛鶕韵聴l件進行選擇:
2.1地質條件
不同的方法適用于不同的地質條件,可參看規(guī)范。
2.2設計施工條件
設計時應考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊;時間充分,施工時地基穩(wěn)定性好,遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。
2.3場地環(huán)境條件
要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如:新填土會擠壓原有道路、房屋,產生側向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調查或做隔水墻,并考慮施工后注水復原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地,會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應慎重對待。
2.4結構物條件
要考慮結構物的等級、結構體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響,特別是有地下結構物(地下室、涵洞、地鐵等),或者結構物高低不同、沉降不均時,應當特別注意。
3.地基處理技術的創(chuàng)新
近幾年來,世界各地因地制宜的發(fā)展了許多新的地基處理方法。
3.1。 添摻外加劑方面[4]
以前的地基處理方法大多從機械設備著手,從而建立某種工法,而從材料入手提高地基處理質量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后,特別是與高含水量和富含有機質的淤泥發(fā)生一系列物理化學反應,形成相互連接的網狀結構,從而提高固化土的強度,減少地基變形。通過室內實驗和現(xiàn)場試驗證明,用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此項技術在國外應用已相當普遍已有很成熟的研究機構和公司,但在國內尚屬起步階段。
3.2 綜合應用水平方面
重視多種地基處理方法的綜合應用可取得較好的社會經濟效益。
真空預壓法與高壓噴射注漿法結合可使真空預壓應用于水平滲透性較大的土層,而高壓噴射注漿法與灌漿相結合使糾偏加固技術提高到一個新的水平[5]。
單用動力固結法(俗稱強夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產生“橡皮土”現(xiàn)象,難以達到預期效果。為此,巖土工程界將強夯法和排水固結法結合起來,開創(chuàng)了“動力排水固結法”這項新技術[6]。
3.3.可持續(xù)發(fā)展方面
我國《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79—2002已經將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。
渣土樁又稱“孔內深層夯擴擠密樁”,是一種新型地基處理方法,其充分利用建筑垃圾,變廢為寶,施工現(xiàn)場干凈無污染。
地基處理技術還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區(qū)域地下水的流動造成污染擴散。近期出現(xiàn)的處理新技術是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。
4.結語
我國地基處理技術發(fā)展很快,但還有許多方面需進一步研究:
(1)發(fā)展現(xiàn)場監(jiān)測技術的研究。
(2)發(fā)展測試技術的研究
(3)促進地基處理理論方面的進一步發(fā)展。
(4)完善工法的質量檢驗手段。
(5)發(fā)展地基處理新技術,提高地基處理技術的綜合應用水平的研究。。
(6)要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。
(7)研制新機械新材料,提高施工工藝,實現(xiàn)信息化施工的研究。
(8)深化施工管理體制改革,重視專業(yè)施工隊伍建設。
參考文獻
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