時(shí)間:2023-07-10 16:03:04
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇水利工程和土木工程范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
關(guān)鍵詞:水利工程;護(hù)坡;生態(tài)化設(shè)計(jì)
護(hù)坡加固施工經(jīng)常采用砌石或混凝土,這兩種材料雖然能滿足水利工程的建設(shè)需求,但是這些材料經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬會(huì)導(dǎo)致護(hù)坡出現(xiàn)一系列的問題,從而嚴(yán)重影響護(hù)坡的耐久性和穩(wěn)定性,無法達(dá)到護(hù)坡加固的目的,還會(huì)影響周邊環(huán)境的美觀性。應(yīng)用生態(tài)護(hù)坡技術(shù)能有效保障護(hù)坡的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
1水利工程護(hù)坡生態(tài)化建設(shè)的重要性
1.1緩解水利工程與環(huán)境之間的矛盾
影響水利工程的因素非常多,如果不能對(duì)這些因素進(jìn)行有效控制,就會(huì)使建設(shè)區(qū)域的表土層遭受嚴(yán)重的破壞,甚至?xí)p壞建設(shè)區(qū)域的生態(tài)植被。如果長(zhǎng)時(shí)間得不到改善,生態(tài)植被被損壞的區(qū)域就會(huì)出現(xiàn)一系列的地質(zhì)問題,如水土流失等。水利工程護(hù)坡的生態(tài)化設(shè)計(jì)能夠最大程度降低不利因素的影響,滿足水利工程的施工要求,進(jìn)一步發(fā)揮水利工程施工作用[1]。
1.2降低施工成本
水利工程項(xiàng)目的建設(shè)周期比較長(zhǎng)且整個(gè)過程非常復(fù)雜,工程項(xiàng)目本身會(huì)受到設(shè)計(jì)形式的影響。施工過程中如果不重視水利工程的生態(tài)設(shè)計(jì),就會(huì)增加水利工程的技術(shù)安全隱患,甚至可能導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響施工效率和施工質(zhì)量。生態(tài)化設(shè)計(jì)能夠滿足水利工程設(shè)計(jì)的需求,大幅降低工程成本。植被能夠截留雨水,緩解雨水的沖刷作用。在施工的基礎(chǔ)上采用生態(tài)化設(shè)計(jì),能夠最大程度地降低對(duì)施工區(qū)域周圍環(huán)境的損害,明顯減輕水流對(duì)邊坡的沖刷和侵蝕。植被的根系在生長(zhǎng)發(fā)育過程中還能有效固定土體,所以在水利護(hù)坡工程施工過程中應(yīng)用生態(tài)化設(shè)計(jì),能夠減少資金的投入,使區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到有效提升。
2水利工程護(hù)坡生態(tài)化設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1植被護(hù)坡技術(shù)
植物的根系非常發(fā)達(dá),其固土、保砂作用良好,能夠有效遏制水土流失現(xiàn)象。近些年,在邊坡防護(hù)中,植被得到了廣泛應(yīng)用。植被一方面能夠增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性,使水利工程的周邊環(huán)境得到明顯改善,另一方面,還能為水利工程添色,提升其觀賞價(jià)值。目前,該技術(shù)已在防洪工程中得到非常廣泛地應(yīng)用,取得了比較明顯的成效。但是植被護(hù)坡技術(shù)的缺點(diǎn)也很突出,如經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖刷,邊坡上容易出現(xiàn)水溝,這會(huì)對(duì)邊坡工程的外觀造成影響,還會(huì)嚴(yán)重影響邊坡的穩(wěn)定性。因此,在容易受到浸泡的迎水坡及重點(diǎn)防洪的邊坡中,不適合使用該技術(shù)[2]。
2.2土木工程材料固土種植基護(hù)坡技術(shù)
土木工程材料固土種植基技術(shù)在水利護(hù)坡工程中的應(yīng)用有多種形式,經(jīng)常使用的有土木單元固土種植基及土木網(wǎng)墊固土種植基等,不同方式的種植基其防護(hù)機(jī)制也各不相同。以土木網(wǎng)墊固土種植基為例,該方法的防護(hù)機(jī)制是通過有機(jī)融合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的土體和聚丙烯以及其他高分子材料形成網(wǎng)墊,這種網(wǎng)墊強(qiáng)力有效,能夠起到良好的固土效果,同時(shí)還能拉伸,使其連接到其他位置的網(wǎng)墊及固定點(diǎn),從而形成更大面積的空間網(wǎng)墊。在水利護(hù)坡生態(tài)化技術(shù)中,土木網(wǎng)墊固土種植基方法能夠提供柔韌、優(yōu)良的生長(zhǎng)空間,這對(duì)植被根系的生長(zhǎng)發(fā)育非常有利,之后還可填充砂礫和土壤,進(jìn)一步加快植被根系的生長(zhǎng),一段時(shí)間后,就能形成整體的草皮,還能有效結(jié)合網(wǎng)墊下的泥土,取得良好的固土效果。就目前實(shí)際的應(yīng)用情況來看,土木工程材料固土種植基這種方法的固土護(hù)坡效果良好,具有較高的穩(wěn)定性。但該技術(shù)的缺陷也比較明顯,如某些地區(qū)雨季洪水頻發(fā)或降水量較多,長(zhǎng)時(shí)間浸泡種植基就會(huì)導(dǎo)致無法有效實(shí)現(xiàn)生態(tài)護(hù)坡的功能。想要在水利護(hù)坡工程中應(yīng)用土木工程材料固土種植基技術(shù),就要對(duì)施工地區(qū)的水文信息資料進(jìn)行全面考察,以保證土木工程材料固土種植基技術(shù)的應(yīng)用效果。
2.3多孔植物生長(zhǎng)磚護(hù)坡技術(shù)
目前,很多護(hù)坡治理工程中都會(huì)用到多孔植物生長(zhǎng)磚生態(tài)防護(hù)技術(shù)。該護(hù)坡技術(shù)應(yīng)用的材料主要有高品質(zhì)水泥、鋼渣粉及施工過程中天然形成的擊碎石,將這些材料混合在一起,就能制成帶孔隙的生態(tài)磚。在生態(tài)磚內(nèi)部填充軟性護(hù)坡填充材料,填充材料主要是建設(shè)區(qū)的肥料、綠化工程使用的種子及天然土壤。充分利用生態(tài)磚與植物根系吸收營養(yǎng)和水分相互連接的作用,就可建立水利工程邊坡防護(hù)鏈,使工程邊坡的坍塌現(xiàn)象得到有效控制,發(fā)揮生態(tài)化邊坡防護(hù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
2.4植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件護(hù)坡技術(shù)
植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件護(hù)坡技術(shù)的主要硬件構(gòu)件是一種復(fù)合結(jié)構(gòu),采用正六角形內(nèi)無砂混凝土和外圍普通混凝土邊框。需要注意的是,在使用該技術(shù)的過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,對(duì)構(gòu)件的尺寸和厚度進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。一方面,要使護(hù)砌的安全性和可靠性得到充分的保障;另一方面,要對(duì)植被草根的穿透能力進(jìn)行充分考慮,確保工程綠化護(hù)坡專用紗布及綠化混凝土構(gòu)件內(nèi)的無砂混凝土能夠被植被草根穿透,之后在被防護(hù)邊坡的土層中對(duì)其進(jìn)行固定,從而使邊坡巖土的穩(wěn)固性能得到有效的強(qiáng)化。在水利工程邊坡防護(hù)中,應(yīng)用植被型生態(tài)混凝土構(gòu)件護(hù)坡技術(shù),能夠人為構(gòu)建水和草共同組成的再生水環(huán)境,使水利工程建設(shè)區(qū)的水生態(tài)鏈得到有效維護(hù),使江河等建設(shè)區(qū)的自我協(xié)調(diào)凈化能力得到顯著增強(qiáng)[3]。
3生態(tài)化護(hù)坡工程的施工流程
3.1平整坡面
如果不能有效處理邊坡基面的夯實(shí)和找平工作,就會(huì)對(duì)生態(tài)砌塊的鋪設(shè)質(zhì)量及整個(gè)邊坡防護(hù)工程的施工速度產(chǎn)生影響。在鋪設(shè)砌塊之前,要按照設(shè)計(jì)坡度的要求對(duì)需要鋪設(shè)的基面進(jìn)行相應(yīng)的找平和夯實(shí)。通常情況下,一段為10~15m,找平工作需要借助掛線和水平儀進(jìn)行上下找平。要按照邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)坡度的要求夯實(shí)邊坡地基,并將地基上的突出物及樹根雜草等全部清理干凈。如果突出物比較大或地基表面出現(xiàn)深坑,應(yīng)使用推土機(jī)將突出物推平或?qū)ι羁舆M(jìn)行填埋,之后再用夯實(shí)機(jī)對(duì)邊坡表面進(jìn)行夯實(shí)處理,使地基表面更加密實(shí)和平整。夯實(shí)之后的邊坡表面要按照邊坡坡度的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查,如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)了問題,應(yīng)立即進(jìn)行相應(yīng)的整改,并再次進(jìn)行檢查,直到檢查沒有問題為止。
3.2鋪碎石和土工布
將濾水土工布鋪設(shè)在已經(jīng)完成的邊坡基面上,兩個(gè)相鄰的土工布之間的搭接距離要在100mm以上,伸入兩端基面的深度要等于或大于1m。
3.3鋪裝生態(tài)護(hù)坡砌塊
在鋪設(shè)生態(tài)護(hù)坡砌塊前,要先對(duì)排放的位置進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算,之后將其從下到上排成兩列。需要注意的是,在這個(gè)過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)次序工作。應(yīng)對(duì)兩邊趾墻與生態(tài)砌塊的上下沿之間的間隙以及整個(gè)護(hù)坡工程需要用到的生態(tài)砌塊的數(shù)量等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算。第一塊生態(tài)砌塊的具體安放位置要根據(jù)工程的特性要求確定,它的安放位置會(huì)對(duì)之后砌塊的鋪設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。
關(guān)鍵詞: 土木工程、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)
1、土木工程的定義與特點(diǎn)
土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)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(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類工程設(shè)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(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。
經(jīng)過多年的發(fā)展,目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就,無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績(jī)尤其驚人。土木工程具有有社會(huì)性;綜合性;實(shí)踐性;技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性。土木工程是為人類需要服務(wù)的,必然是每個(gè)歷史時(shí)期技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)統(tǒng)一的見證。
2、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木丁程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個(gè)中國成了一個(gè)大的建設(shè)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(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。
改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑,目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈,其他具有代表性的高層建筑還有深圳的地王大廈。在特種結(jié)構(gòu)方而,我國有4所電視塔排在世界前十位,其中1995年建成的上海東方明珠電視塔的高度排在世界第三位。以上表明,無論在工程結(jié)構(gòu)的改革、建筑功能使用、新技術(shù)和新材料的采用上及合理組織施工方面,還是在抗震分析和計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用上及有關(guān)抗震控制試驗(yàn)研究上,我國均達(dá)國際先進(jìn)水平。
同樣我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)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(fā)展。同時(shí),我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營時(shí)間僅需4小時(shí)。此外,磁懸浮列車也得到了巨大的發(fā)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(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個(gè)新的水平,己跨入世界先進(jìn)行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800 米以上大橋8座、600 米以上大橋15座、400 米以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達(dá)420 米的鋼筋混凝上拱橋更引起了世界同行的莫大興趣。
在水利建設(shè)方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬余座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。在大壩建設(shè)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,以及正在建設(shè)的三峽大壩等水利設(shè)施。
3、土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 可持續(xù)發(fā)展方式
隨著人類對(duì)環(huán)境的重視,傳統(tǒng)土木工程建設(shè)所產(chǎn)生的垃圾和對(duì)能源的損耗,已經(jīng)得到了很多國家的重視,越來越多的國家改變了土木工程的傳統(tǒng)工藝,開始采用可持續(xù)發(fā)展的方式。將會(huì)在土木工程的設(shè)計(jì)、施工、以及后期的拆除過程都采用可持續(xù)發(fā)展的眼光進(jìn)行。
3.2 高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
3.3 計(jì)算機(jī)應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè),以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。
3.4 環(huán)境工程
環(huán)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(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等間題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對(duì)環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動(dòng)、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
綜上所述:向節(jié)約化發(fā)展和和諧發(fā)展將是我國土木工程建設(shè)發(fā)展的一重要的趨勢(shì)。通過對(duì)我國土木工程建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展機(jī)遇和發(fā)展趨勢(shì)的分析.可以看出我國土木工程建設(shè)在未來的實(shí)踐中,將會(huì)取得更好發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn):
[1] 祝彩霞劉慧《淺析土禾工程的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》
[2] 孫世國《21世紀(jì)土木工程發(fā)展趨勢(shì)芻議》
[3] 徐偉良,蔣菡等.淺談高職土建類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系構(gòu)建.高等職業(yè)教育網(wǎng)
[4] 王鳳君,杜國城.試論高等職業(yè)教育建筑專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)高等職業(yè)教育
[5] 程宜康,魏宣燕.高等工程職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)體系探索 職業(yè)技術(shù)教育
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)方法,材料強(qiáng)度,受彎構(gòu)件承載力
一、概述
近年來,我國高校中的土木工程專業(yè)已涵蓋建筑工程、水利工程、交通工程等不同的專業(yè)方向。在建筑工程和水利工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)中,構(gòu)件的承載力計(jì)算是一個(gè)重點(diǎn)的內(nèi)容。本文對(duì)建筑工程的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010一2002)和水利工程的《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SUT191一96)中關(guān)于受彎構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、材料強(qiáng)度取值、正截面及斜截面承載力計(jì)算方法及需要注意的問題進(jìn)行了說明比較,供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和高等院校師生參考。
二、鋼筋混凝土承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式
1極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式的比較
建筑工程對(duì)于承載能力極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合,采用以下
極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:
水利工程對(duì)于基本組合,應(yīng)采用以下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:
水利工程中對(duì)于偶然組合,極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式應(yīng)按下列原則確定:偶然作用分項(xiàng)系數(shù)可取為1.0;參與組合的某些可變作用,可根據(jù)各類水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定作適當(dāng)折減;結(jié)構(gòu)系數(shù)下d按規(guī)定取值。式中叭―結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):建筑工程中規(guī)定對(duì)安全級(jí)別為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于1.1;對(duì)安全級(jí)別為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于1.0;對(duì)安全級(jí)別為三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為5年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于0.9;在抗震設(shè)計(jì)中不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。水利工程中規(guī)定對(duì)結(jié)構(gòu)安全級(jí)別分別為1,n,111級(jí)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件,可分別取1.1,1.0,0.9。
S―承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。
R―結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值,在抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)下RE。
R(•)―結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力函數(shù)。
―分別為混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
ak―幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。
為―分別為永久荷載和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)。
―分別為永久荷載和可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。
―設(shè)計(jì)狀況系數(shù),對(duì)應(yīng)于持久狀況、短暫狀況、偶然狀況,可分別取1.0,0.95,
0.85;
―結(jié)構(gòu)系數(shù),對(duì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)均取1.2。
2荷載分項(xiàng)系數(shù)取值的比較
式(l)與式(2)的形式雖然相同,但荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值有所區(qū)別:建筑工程的基本組合中,在永久荷載分項(xiàng)系數(shù)由可變荷載效應(yīng)控制的組合時(shí)取1.2,在由永久荷載效應(yīng)控制取1.35;可變荷載分項(xiàng)系數(shù)則在由可變荷載效應(yīng)控制或由永久荷載效應(yīng)控制的組合中都取1.4。水利工程的基本組合中,一般永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.05,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)則取1.2。
3受彎構(gòu)件正截面承載力
計(jì)算表達(dá)式的比較對(duì)應(yīng)的受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算表達(dá)式,建筑工程為M〔M。,而水利工程為叭.M簇M。。對(duì)于同一鋼筋混凝土構(gòu)件,在結(jié)構(gòu)安全級(jí)別相同時(shí),假如在只有一個(gè)可變荷載作用下,當(dāng)考慮各種系數(shù)后,按建筑工程表達(dá)式計(jì)算出來的M值一般都會(huì)略小于按水利工程表達(dá)式(持久狀況)計(jì)算出來的下dM,而兩者計(jì)算M。的方法基本一致,這樣可滿足水利工程的安全儲(chǔ)備略高于建筑工程的要求。對(duì)于兩種及兩種以上可變荷載作用下的受彎構(gòu)件,建筑工程需對(duì)一種主要可變荷載以外的其他可變荷載均乘以小于1的可變荷載組合系數(shù),而水利工程的可變荷載不區(qū)分主要可變荷載,可變荷載均不需乘以可變荷載組合系數(shù)。顯然,為M值比M值提高的幅度會(huì)比只有兩種可變荷載作用情況下更大些,也可滿足水利工程安全儲(chǔ)備稍高的要求。
三、材料強(qiáng)度的取值
我國規(guī)范將結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力分項(xiàng)系數(shù)7。分解為混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)7。和鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)下,,由于兩種材料的力學(xué)性能和離散程度不同,兩種材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的折減比例也不同,因此構(gòu)件的實(shí)際受力性能變得不清楚。水利工程與建筑工程的混凝土結(jié)構(gòu)中所用鋼筋和混凝土的材料性質(zhì)相同,只是各自使用的環(huán)境不同,結(jié)構(gòu)可靠度的要求不同,所以對(duì)鋼筋和混凝土的要求以及強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的規(guī)定不同。兩種規(guī)范中的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比較見表1,鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值比較見表2。
表1
表2
3.1混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比較從表1、表2的比較可以看出,對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)小于等于C50的混凝土,建筑工程的混凝土抗壓及抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均略小于水利工程的取值。這是由于二者的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值fc.、k確定方法相同,對(duì)相同級(jí)別的混凝土其幾,k取值相同,在混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí),軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值存在 fcu.k的關(guān)系,而且材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值之間的換算公式為 ,但兩種規(guī)范規(guī)定的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)下。的取值不同,建筑工程中下。取1.4,水利工程的 則取1.35。但對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)大于C50的混凝土,則是水利工程中的相同等級(jí)的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值小于建筑工程中的取值,也就是水利工程更加注重構(gòu)件破壞時(shí)的延
性與承載力儲(chǔ)備的協(xié)調(diào),即延性差的構(gòu)件,承載力儲(chǔ)備隨延性的降低而增大。
3.2鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比較
對(duì)于我國現(xiàn)階段的普通鋼筋混凝土構(gòu)件采用的HRB335,HRB4O()和RRB400級(jí)受力鋼筋,兩種規(guī)范中的y,取值都在1.10左右,根據(jù)同樣的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值之間的換算公式大,因此其材料設(shè)計(jì)值基本相同,只有HRB335鋼筋在水利工程中的取值采用310N/mmZ,而建筑工程中是30()N/mmZ。
四、受彎構(gòu)件承載力計(jì)算
4.1受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算比較
建筑工程與水利工程盡管各自承受荷載的性質(zhì)、所處環(huán)境以及要求的設(shè)計(jì)使用年限等不同,但是關(guān)于受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算中所采用的基本假定和計(jì)算方法卻基本相同,其主要不同之處有以下兩個(gè)方面。
(l)最小配筋率的取值不同。在建筑工程中,最小配筋率p。lin取0•2%和0•45關(guān)伏兩者中的較大值,而在水利工程中最小配筋率pmin的取值是0.20%(I級(jí)鋼筋),0.15%(11,111級(jí)鋼筋)。
(2)對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)影響的考慮。從規(guī)范公式可知,兩本規(guī)范中關(guān)于受彎承載力的計(jì)算公式類似,只是符號(hào)表示有所不同。在建筑工程中考慮了混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)承載力的影響,需考慮系數(shù)a,(受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值)和系數(shù)月,(矩形應(yīng)力圖受壓區(qū)高度x與中和軸高度xC的比值),對(duì)于不超過CSO的混凝土,a,都取1.0,月,都取0.8,而C50以上的混凝土,這兩個(gè)系數(shù)取值都會(huì)隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而減少。這種處理能適用混凝土強(qiáng)度進(jìn)一步提高的要求,也是多數(shù)國家規(guī)范采用的方法。而水利工程中則沒有考慮系數(shù)a,和刀。的取值隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而變化。
4.2受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算比較
建筑工程與水利工程的受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算公式比較如下。
建筑工程:
或
水利工程:
或
從公式的比較可以看出,兩種規(guī)范采用的公式主要區(qū)別如下:
(l)建筑工程的斜截面受剪計(jì)算公式里把混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc改成了軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值關(guān),以適應(yīng)采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土構(gòu)件斜截面計(jì)算的安全性;而水利工程的公式還是沿用建筑工程老規(guī)范的規(guī)定,采用混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,這對(duì)高強(qiáng)混凝土構(gòu)件計(jì)算偏不安全。
(2)建筑工程對(duì)集中荷載作用下的受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式適應(yīng)范圍有所擴(kuò)大,不再僅限于矩形截面獨(dú)立梁,而是適用于矩形、T形和I形截面的獨(dú)立梁,且箍筋項(xiàng)系數(shù)取為1.0;而水利工程對(duì)集中荷載作用下的受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式還是只適用于矩形截面獨(dú)立梁,與其對(duì)應(yīng)的箍筋項(xiàng)系數(shù)仍取1.25。
(3)建筑工程對(duì)彎起鋼筋的受剪承載力乘以0.8的系數(shù),考慮了彎起鋼筋受剪承載力的折減,也就是考慮到彎起鋼筋與斜裂縫相交時(shí),有可能已接近受壓區(qū),鋼筋強(qiáng)度在斜截面受剪破壞時(shí)不可能全部發(fā)揮作用;而水利工程中則沒有考慮彎起鋼筋的受剪承載力系數(shù)。
(4)建筑工程采用的最小配箍率公式為O•24關(guān)伏v,考慮了混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的影響,而水利工程的最小配箍率僅考慮與鋼筋級(jí)別有關(guān),對(duì)于I級(jí)鋼筋取0.12%,11級(jí)鋼筋取0.08%。以采用C20混凝土為例,建筑工程對(duì)I,n級(jí)鋼筋計(jì)算出來的熱、,mi。分別為0.126%和0.088%,基本接近于水利工程中的最小配箍率;但當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別取C25,C3o,C35時(shí)其對(duì)應(yīng)的I,11級(jí)鋼筋計(jì)算出來的幾v,。i,,分別為0.145%和0.010%,0.163%和0.011%,0.179%和0.013%。由此可見,隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,其最小配箍率的要求也得逐漸提高。
綜合上述原因,建筑工程的Vu值比水利工程計(jì)算出的硯值小20%左右,但由于水利工程中需要把剪力設(shè)計(jì)值乘以7。的系數(shù),也就是把剪力設(shè)計(jì)值提高了20%,實(shí)際上二者的安全可靠性也就非常接近。
五、結(jié)論
土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱,它既指工程建設(shè)的對(duì)象,即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施,也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。
作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科,土木工程有其重要的屬性:綜合性,社會(huì)性,實(shí)踐性,技術(shù)經(jīng)濟(jì)與藝術(shù)統(tǒng)一性。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展,土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科,并已經(jīng)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(jié)構(gòu),給水排水工程,港口工程,水利工程,環(huán)境工程等學(xué)科。土木工程共有六個(gè)專業(yè):建筑學(xué),城市規(guī)劃,土木工程,建筑環(huán)境與設(shè)備工程,給水排水工程和道路橋梁工程。
通過一個(gè)學(xué)期土木工程概論課的學(xué)習(xí),我已經(jīng)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(lǐng)悟了作為一名土木工程師的重大責(zé)任。當(dāng)然,我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就,止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn),去挖掘,去發(fā)現(xiàn),去思考,去想象,去創(chuàng)新。在此,作為一名中國未來的土木工程師,我想結(jié)合土木工程的歷史,結(jié)合我國的國情和世界形勢(shì),談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。
(EnglishSummary)
MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.
Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.
Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.
Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.
However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.
Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.
Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.
Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.
I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.
1.對(duì)土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)
1.1.1古代土木工程
古代土木工程具有很長(zhǎng)的時(shí)間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時(shí)代到17世紀(jì)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(zhǎng)城,埃及的金字塔等。公元6世紀(jì)建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,于1991年被美國土木工程學(xué)會(huì)選為世界上地12個(gè)土木工程里程碑。
1.1.2近代土木工程
近代土木工程的時(shí)間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉,前后約300年時(shí)間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結(jié)長(zhǎng)期建造經(jīng)驗(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面,一些性能優(yōu)異的大型機(jī)械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國大廈和金門懸索橋,至今仍不失為偉大的土木工程。
1.1.3現(xiàn)代土木工程
現(xiàn)代土木工程起始于20世紀(jì)中葉。發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進(jìn)步。
建筑材料方面,高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面,利用電子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力,力學(xué)分析和計(jì)算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況,使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更為可靠。對(duì)于建筑技術(shù),已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計(jì)算機(jī)的一體化,施工過程中,不論是上天、入地還是翻山、下海,都已不是施工的障礙了;而焊接技術(shù)的普遍使用,也使得鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。
現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有:我國臺(tái)北的國際金融中心,上海金茂大廈,馬來西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓,法國的諾曼底斜拉橋等。
1.2對(duì)土木工程的現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)
現(xiàn)今的土木工程,正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備日益結(jié)合成為整體。
工業(yè)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(fā)展。
另外,高層建筑大量興起,地下工程高速發(fā)展,城市高架公路、立交橋大量出現(xiàn),并逐步實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我國實(shí)行改革開放以后,綜合國力有了很大提高,已具備更大規(guī)模開發(fā)和利用水資源的條件,如三峽水利樞紐,南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。
1.3對(duì)土木工程未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)
隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,中國將面臨一個(gè)更大規(guī)模的建設(shè)??梢哉f,我們正面臨著一個(gè)伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。
作為跨世紀(jì)的一代,這一大好形勢(shì)為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時(shí),我們也深深感到,這是一個(gè)“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競(jìng)爭(zhēng)”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭(zhēng)的時(shí)代,如何把握世紀(jì)之交時(shí)土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元,是對(duì)我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.我的感受和認(rèn)識(shí):中國的土木工程要走可持續(xù)發(fā)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(xiàng)大資源被13億一除即變得微不足道,而一個(gè)小問題乘以13億就成了大問題。”劉西拉教授此語切實(shí)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(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程,也必當(dāng)立足長(zhǎng)遠(yuǎn),走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。
放眼世界,美國的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn),而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時(shí),也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn),在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2.1發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
土木工程在實(shí)際使用過程中,會(huì)出現(xiàn)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(fā)嚴(yán)重的工程事故,帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此,從建筑建成的一刻起,就要做好健康監(jiān)測(cè)、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。
隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念,給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等,對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。
近年來,大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)成為國內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn),通過科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),如我國的上海徐浦大橋、江陰長(zhǎng)江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋,韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國CommodoreBarry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣,通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題,及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固,既避免了可能出現(xiàn)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(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。
2.2合理利用自然資源,注重既有土木工程設(shè)施的再利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
“可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當(dāng)前的需要”。
合理利用自然資源,則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過程中,土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)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(diào)的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料,達(dá)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(duì)既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn):大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費(fèi),不失為一種有效的辦法。
2.3開發(fā)利用再生資源和綠色資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
世界上每年拆除的廢舊混凝土,工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬噸,產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬噸,清運(yùn)處理工作量大,環(huán)境污染嚴(yán)重。此外,我國是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國,而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。
與其他材料相比,鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。
對(duì)此,日本的愛知世博會(huì),給我們上了生動(dòng)的一課:材料方面,世博會(huì)的各種建筑材料表面上看很高檔,但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建筑用木材廢料加工而成,到處擺放的坐椅,是電視機(jī)殼粉碎后制成。豐田展館內(nèi)壁由回收的廢紙加工而成,長(zhǎng)久會(huì)場(chǎng)日本館,既追求了人與自然和諧,也節(jié)約了經(jīng)濟(jì)開支,所使用的大部分鋼材和木料,都可以回收利用。同時(shí),竹壁的優(yōu)越性在3到9月愛知的酷暑也顯現(xiàn)無遺。竹子本身的性能大大降低了室內(nèi)溫度,空調(diào)的使用也明顯減少。這一點(diǎn)給了我眾多的思考:在建筑選材方面,在合適之處應(yīng)用自然的可再生資源,節(jié)約開支的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展,何樂而不為呢?
另外,在日本愛知世博會(huì)長(zhǎng)久手會(huì)場(chǎng),繭狀日本館為減少熱負(fù)荷,利用墻面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材(森林中被砍掉的細(xì)木材)實(shí)現(xiàn)了環(huán)保功能。以“自然的智慧”為主題的愛知世博會(huì),展館建設(shè)大量應(yīng)用現(xiàn)代科技成果,突出環(huán)保性和功能性,反映出人類對(duì)自然美的孜孜追求。而這,也應(yīng)當(dāng)是未來土木工程師要學(xué)習(xí)和發(fā)展的方向。
我國建筑中,李國豪教授設(shè)計(jì)的揚(yáng)浦大橋也堪稱經(jīng)典。引橋部分的螺旋式上升結(jié)構(gòu),節(jié)約人民幣數(shù)億元,是土木工程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性可持續(xù)發(fā)展的典范。
當(dāng)然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典,但是絕不能建立在揮霍金錢,建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上?,F(xiàn)今,建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當(dāng)代工程師的著眼方向。
3.身邊的土木工程實(shí)例
我已經(jīng)在上文中提及了許多土木工程實(shí)例,也述說了我對(duì)它們的一些認(rèn)識(shí)。下面,我想注重談一下對(duì)蘇通大橋的了解。
蘇通大橋連接蘇州與南通兩座古城,如今正在顯露雄姿。這座全長(zhǎng)32.4公里的大橋,是在建中的世界第一大橋。
據(jù)蘇通大橋建設(shè)副總指揮何平介紹,蘇通大橋由跨江大橋工程和南、北岸接線工程三部分組成。全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。大橋總投資約64.5億元,預(yù)計(jì)2008年底建成。蘇通大橋的建設(shè)過程將攻克一系列世界性難題,并創(chuàng)造四個(gè)世界之最。
最大主跨。蘇通大橋?yàn)樾崩瓨?。斜拉橋自上世紀(jì)50年代開始修建,世界上已建成的各類斜拉橋有200余座。目前世界上已建成的最大跨徑斜拉橋?yàn)橹骺?90米的日本多多羅大橋,在建的香港昂船洲大橋主跨1018米,蘇通大橋跨徑1088米,建成后將成為世界最大的跨徑斜拉橋。
最深基礎(chǔ)。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長(zhǎng)約120米、直徑2.5米至2.8米的鉆孔灌注樁組成,承臺(tái)長(zhǎng)114米、寬48米,面積有一個(gè)足球場(chǎng)大,是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。
最高塔橋。目前已建最高橋塔為多多羅大橋224米鋼塔,蘇通大橋塔為高300.4米的混凝土塔,比在建的香港昂船洲大橋橋塔高6米,為世界最高的橋塔。
最長(zhǎng)拉索。蘇通大橋最長(zhǎng)拉索為577米,最大重量為59噸,比多多羅大橋斜拉索長(zhǎng)100米,為世界上最長(zhǎng)的斜拉索。
交通部總工程師鳳懋潤說,蘇通大橋是世界第一跨度斜拉橋,將成為中國由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的第一個(gè)標(biāo)志性建筑。
4.土木工程專門人才應(yīng)具有的素質(zhì)
成為優(yōu)秀的土木工程師,必須具備“四要素”,即知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐技能、能力結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。
知識(shí)結(jié)構(gòu)包括:公共基礎(chǔ)知識(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。
首先,優(yōu)秀的土木工程師必定有扎實(shí)的公共基礎(chǔ)知識(shí),并且,在熟悉了解自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上,良好的思想道德心理素質(zhì)和人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也必不可少。
其次,優(yōu)秀工程師還必須有過硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等都要有扎實(shí)的理解和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。
第三,還要有深入的專業(yè)知識(shí)。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程,每一個(gè)工程師都要對(duì)所偏重行業(yè)有著先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。只有這樣,才能使我國的土木工程事業(yè),走在世界的前列。
土木工程離不開實(shí)踐。因此,工程師要具備高超的實(shí)踐技能。譬如:制圖技能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能、工程測(cè)量技能和結(jié)構(gòu)檢測(cè)技能等。
作為土木工程學(xué)院的本科學(xué)生,我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中,努力掌握好計(jì)算機(jī)語言與程序設(shè)計(jì)技能,珍惜每一個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),并在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中掌握一般結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基本方法,初步具備結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的技能,做好技術(shù)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì),爭(zhēng)取在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。
此外,工程師與科學(xué)家的不同在于不僅受到自然規(guī)律的制約,還會(huì)受到社會(huì)規(guī)律的約束。工程技術(shù)人員的的每個(gè)工程方案的完成都是某種“社會(huì)活動(dòng)”,絕不可能靠一個(gè)人在房間里單獨(dú)完成。因此要有足夠的能力與社會(huì)打交道,遵循好社會(huì)規(guī)律。
在學(xué)習(xí)生活中,我將不斷提高自己的自學(xué)能力,從學(xué)習(xí)中提升工程能力,在學(xué)生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從中培養(yǎng)出科技開發(fā)能力并在表達(dá)能力和公關(guān)能力上多下工夫。
不過,這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國可持續(xù)發(fā)展的土木工程師。因?yàn)楣こ處熥钪匾氖蔷邆涓呱械牡赖挛幕摒B(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國家和民族的利益,獻(xiàn)身祖國的事業(yè)。為了國家的榮譽(yù),能有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。具備唯物辨證的思想方法,有蹋實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、苦干的工作作風(fēng)。只有這樣,才能做一名合格的中國土木工程師。
我們還應(yīng)看到,我國的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距。譬如國內(nèi)的不少高層建筑(包括上海的環(huán)球金融中心),其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國外承擔(dān),鋼材幾乎全部從國外進(jìn)口,工程總承包也大多由國外承擔(dān),只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)工程建筑的國產(chǎn)化,趕超國際水平,需要我們青年一代去完成!
作為祖國未來的土木工作者,我將努力做到:
1.達(dá)好基礎(chǔ),學(xué)好外語,承認(rèn)不足,不甘落后,不斷在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上下工夫。
2.提升自己的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),敢于參與國際大賽并獲得獎(jiǎng)項(xiàng);
關(guān)鍵詞:高職;水利行業(yè);涉外復(fù)合型人才
高職院校應(yīng)該在崗位分析的基礎(chǔ)上按需施教,重新整合教學(xué)資源,使學(xué)生具有綜合職業(yè)能力,以順應(yīng)未來工作的需要。不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)全球化帶來新的水利行業(yè)需求,涉外復(fù)合型人才應(yīng)運(yùn)而生,并且供不應(yīng)求。本文以浙江省為個(gè)案,提出水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才的概念,并分析了水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才培養(yǎng)的必要性和全國此類人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀。
水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才的概念
復(fù)合型人才是指既擁有核心職業(yè)技能,又具備了一種或一種以上輔助職業(yè)技能的管理型、技能型及應(yīng)用型人才。核心職業(yè)技能體現(xiàn)了從業(yè)者職業(yè)發(fā)展的核心優(yōu)勢(shì),理論上能使其基本適應(yīng)相應(yīng)人才市場(chǎng)的需要。同時(shí),根據(jù)個(gè)體自身的職業(yè)發(fā)展取向和人才市場(chǎng)的實(shí)際要求,從業(yè)者選擇掌握其他一種或幾種的“輔助技能”,這是提高其從業(yè)能力和從業(yè)范圍的有效手段,使其在瞬息萬變的市場(chǎng)中更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才是指在掌握水利相關(guān)核心職業(yè)技能的基礎(chǔ)上,又具備了一種或幾種輔助職業(yè)技能。特別是必須具有一定的專業(yè)外語技能的人才,具體是:能夠在一定程度上掌握水利領(lǐng)域所需要的英語知識(shí),具有一定的口語、閱讀、翻譯及應(yīng)用文寫作的能力,能夠理解實(shí)用交流材料。該類人才就業(yè)口徑較寬,能在水利、電力等建設(shè)投資部門、工程咨詢單位、涉外工程公司及其他企事業(yè)單位從事投資分析、工程監(jiān)理及項(xiàng)目管理等工作。
水利行業(yè)人才涉外
應(yīng)用能力培養(yǎng)的必要性
水利是基礎(chǔ)設(shè)施,水資源是不可或缺的資源。水利要發(fā)展,解決水利資金緊缺的問題是關(guān)鍵。在加大公共財(cái)政對(duì)水利投入的同時(shí),社會(huì)化籌資要向市場(chǎng)化籌資轉(zhuǎn)變,把政府扶持與市場(chǎng)籌資結(jié)合起來,利用外資項(xiàng)目可以成為籌資的有效途徑。以浙江省為例,小水電是世界公認(rèn)的清潔可再生能源。近幾年來,浙江省在開發(fā)小水電資源上取得了快速發(fā)展,無論在開發(fā)績(jī)效,還是制度創(chuàng)新上,都走在了全國前列。因此,我國和世界銀行選擇在浙江省開展CRESP小水電試點(diǎn)項(xiàng)目,這在很大程度上解決了浙江省水利資金緊缺的問題。
我國歷史水利工作中,涉外事務(wù)涉及面并不廣泛,雖涉及出國考察、國際學(xué)術(shù)交流、外資利用項(xiàng)目等很多方面,但主要由水利部的相關(guān)部門承擔(dān),所占全國總水利工作的比重并不高。特別是地方水利工作,似乎并不需要涉外人才。因?yàn)?,即使存在一定的外資引入項(xiàng)目,業(yè)主也被統(tǒng)一管理,他們只與上級(jí)管理協(xié)調(diào)部門產(chǎn)生直接工作聯(lián)系。例如,CRESP小水電試點(diǎn)項(xiàng)目,由發(fā)改委委托浙江省水電開發(fā)管理中心開展項(xiàng)目管理工作,子業(yè)主被統(tǒng)一培訓(xùn)管理,并不與世行直接發(fā)生業(yè)務(wù)聯(lián)系。
但是,隨著改革開放和全球市場(chǎng)化進(jìn)程不斷加速,國際交流的加深,涉外工程和工程咨詢業(yè)務(wù)日益繁榮,外資引入項(xiàng)目中,越來越多的子業(yè)主與世行發(fā)生直接的業(yè)務(wù)聯(lián)系,這就需要相應(yīng)人才。以浙江省為例,桐柏抽水蓄能電站工程總投資約43億元,工程建設(shè)計(jì)劃工期約6年。電站利用外資引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,業(yè)主與世行發(fā)生直接的業(yè)務(wù)聯(lián)系。同時(shí),浙江省致力于多方位開拓海外水電市場(chǎng),從工程設(shè)計(jì)、咨詢到設(shè)備成套,海外小水電項(xiàng)目發(fā)展勢(shì)頭看好。例如,2007年3月,浙江省水電開發(fā)管理中心接待了越南項(xiàng)目考察團(tuán)。8月,位于杭州的亞太地區(qū)小水電研究培訓(xùn)中心和越南太安水電股份公司在河內(nèi)正式簽訂了“越南太安水電站招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)”技術(shù)服務(wù)合同。
隨著涉外工程的逐漸增多,涉外復(fù)合型人才越來越供不應(yīng)求。例如,中國水電集團(tuán)在阿曼有馬斯喀特污水系統(tǒng)項(xiàng)目,在伯里茲有恰利洛水電站項(xiàng)目等。近日,由中國水電集團(tuán)承建的埃塞俄比亞特克澤水電站項(xiàng)目進(jìn)展良好,有望于今年8月實(shí)現(xiàn)蓄水發(fā)電。在項(xiàng)目承建過程中,中國水電集團(tuán)充分展示其承接大型工程的能力和實(shí)力,為兩國下一步的水電合作打下良好基礎(chǔ)。加納政府也已經(jīng)和中國政府進(jìn)行談判,希望中國在建設(shè)小水電方面提供幫助,滿足加納電力需求。業(yè)務(wù)的配套需要大量相應(yīng)人才,僅今年2月,中國水電集團(tuán)就在其網(wǎng)站刊登了5則招聘通知,公開選拔人才。因此,人才培養(yǎng)工作是當(dāng)務(wù)之急。
水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
浙江省水利行業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)初現(xiàn)成效浙江省水利人才培養(yǎng)途徑主要包括學(xué)歷教育和職后培訓(xùn),主要由浙江水利水電??茖W(xué)校和浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院承擔(dān)。兩校開設(shè)的專業(yè)主要涉及水利水電工程、給排水工程技術(shù)、工程測(cè)量技術(shù)、水利水電建筑工程及水利工程等。兩校還設(shè)有水利行業(yè)特有工種職業(yè)技能鑒定站,進(jìn)行行業(yè)崗位技能型人才開發(fā)等培養(yǎng)工作。他們培養(yǎng)了一大批基礎(chǔ)理論扎實(shí)、專業(yè)口徑寬、具有良好政治素質(zhì)和業(yè)務(wù)素養(yǎng)的專業(yè)高級(jí)技術(shù)人才和動(dòng)手能力強(qiáng)的高等應(yīng)用型技術(shù)人才。他們所培養(yǎng)的人才,也能在一定程度上勝任土木工程、市政、環(huán)保及交通等行業(yè)的相關(guān)工作。
浙江省水利行業(yè)人才涉外應(yīng)用能力培養(yǎng)工作有待提高培養(yǎng)水利行業(yè)人才涉外應(yīng)用能力一般通過學(xué)歷教育的途徑實(shí)現(xiàn)。包括全日制和非全日制學(xué)歷教育。但是,通過對(duì)浙江水利水電專科學(xué)校水利工程系、浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院水利與農(nóng)業(yè)系及兩院成人教育水利相關(guān)專業(yè)的英語教學(xué)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),其教學(xué)并不能滿足本課題所提的水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才培養(yǎng)需求。所培養(yǎng)的畢業(yè)生并不具備涉外崗位所要求的語言專業(yè)技能,這在一定程度上阻礙了畢業(yè)生的靈活就業(yè)。
全國水利相關(guān)行業(yè)涉外復(fù)合型人才培養(yǎng)已初現(xiàn)端倪通過網(wǎng)上不完全統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),河海大學(xué)和重慶交通大學(xué)已就怎樣提高土木工程專業(yè)在校生英語能力和其他輔助技能開展了一系列工作。河海大學(xué)開設(shè)了土木工程綜合改革試點(diǎn)班。河海大學(xué)每年在新生入學(xué)時(shí)會(huì)組織考試,在工科專業(yè)的學(xué)生中選拔80~90名學(xué)生進(jìn)入土木工程綜合改革試點(diǎn)班。該班英語授課的比例很高,所學(xué)內(nèi)容相對(duì)也較多,60%以上的學(xué)生保研或考研。重慶交通大學(xué)外國語學(xué)院開設(shè)了涉外土木工程英語方向?qū)I(yè)(理工科),培養(yǎng)“精英語,懂土木,知工程,會(huì)電腦”的高級(jí)復(fù)合型專門英語人才。該專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生在涉外交通土建企事業(yè)單位、科研工程設(shè)計(jì)院所、大型跨國施工企業(yè)從事土木工程合同的口筆譯及文秘等工作。上述土木工程綜合改革試點(diǎn)班和涉外土木工程英語方向?qū)I(yè)的畢業(yè)生可能具備在水利、電力等建設(shè)投資部門、工程咨詢單位、涉外工程公司及其他企事業(yè)單位從事投資分析、工程監(jiān)理及項(xiàng)目管理等工作的潛質(zhì)。但是,從崗位需求來看,河海大學(xué)的試點(diǎn)班英語能力培養(yǎng)主要以升學(xué)為目的,而重慶交通大學(xué)的工程英語專業(yè),相對(duì)于專業(yè)知識(shí)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),更強(qiáng)調(diào)語言專業(yè)技能的培養(yǎng)。因此,兩所高校所培養(yǎng)的人才并不完全符合水利行業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)要求。
高職院校應(yīng)承擔(dān)培養(yǎng)水利
行業(yè)涉外復(fù)合型人才的責(zé)任
當(dāng)前,水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才的培養(yǎng)并不能滿足崗位需求。水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才要能在水利、電力等建設(shè)投資部門、工程咨詢單位、涉外工程公司及其他企事業(yè)單位從事投資分析、工程監(jiān)理及項(xiàng)目管理等工作,就需要上崗者具有一定的專業(yè)英語能力、核心職業(yè)技能及輔助技能,并能將各種能力融合成綜合職業(yè)技能。因此,我們把水利行業(yè)涉外復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)定位為:培養(yǎng)具備基本核心職業(yè)技能和輔助技能、能夠運(yùn)用基本專業(yè)英語完成工作任務(wù)的實(shí)用型人才,并使學(xué)生具有終身學(xué)習(xí)的能力和內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)。依托水利行業(yè),高職院校具備培養(yǎng)滿足此類崗位需求人才的資源和優(yōu)勢(shì)。高職院??梢酝ㄟ^改革三年全日制教育中相關(guān)專業(yè)的英語教學(xué),并重新整合教學(xué)資源,提供水利領(lǐng)域所需要的英語知識(shí)、實(shí)用交流材料及多項(xiàng)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際從事涉外交際活動(dòng)的能力,這些能力包括口語、閱讀、翻譯及應(yīng)用文寫作等。
改革后的高職院校的水利人才培養(yǎng)既滿足了新生市場(chǎng)的需求,又拓寬了就業(yè)渠道。相較于本科院校,技術(shù)能力更強(qiáng),崗位磨合期更少,適應(yīng)性更好,同時(shí),也節(jié)約了一年人才培養(yǎng)成本,合理而又高效。
浙江省高職培養(yǎng)水利
行業(yè)涉外復(fù)合型人才的方向
拓寬就業(yè)渠道隨著高校擴(kuò)招引發(fā)的畢業(yè)生超常規(guī)的增長(zhǎng)、地方水利相關(guān)崗位數(shù)量卻有限等問題的限制,如果不改變長(zhǎng)期存在的培養(yǎng)目標(biāo),將使就業(yè)市場(chǎng)逐漸飽和,浙江省水利人才將面臨就業(yè)難的隱患。同時(shí),繼續(xù)傳統(tǒng)人才的培養(yǎng),也將不能滿足新生人才市場(chǎng)的需求。而涉外復(fù)合型人才不僅具有寬專業(yè)基礎(chǔ),更順應(yīng)了國際化的需求,因此,可以拓寬就業(yè)渠道,有利于人才靈活就業(yè)。
加速人才本地化自產(chǎn)自銷的人才運(yùn)營模式在一定程度上推動(dòng)了我省人才本地化工作。這可以穩(wěn)定人才隊(duì)伍和降低人才使用成本。
滿足市場(chǎng)需求水利是一個(gè)長(zhǎng)期存在、涉及民生的重要行業(yè),必將在國際大背景下不斷發(fā)展繁榮。浙江省水利涉外工作已經(jīng)具有一定基礎(chǔ),并且必將前景廣闊,因此,本土化培養(yǎng)更有利于和浙江省的公司、企事業(yè)單位進(jìn)行“訂單式”人才培養(yǎng),滿足新生市場(chǎng)需求,也可以向全國水利行業(yè)輸送人才。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:可持續(xù)性發(fā)展土木工程生態(tài)材料
一、土木工程的含義
土木工程建設(shè)是人類作用于自然資源的最重要的活動(dòng)之一,與人們的社會(huì)生活密不可分,隨處可見的高樓大廈、現(xiàn)代化的體育場(chǎng)館、宏偉的水利工程等都屬于土木工程。然而人類在改變自然的過程中也對(duì)自然環(huán)境造成了破壞,近年來災(zāi)害性氣候頻發(fā)給人們的社會(huì)生活帶來極大的危害,本文對(duì)此展開論述,從土木工程建筑材料的選擇、工程的設(shè)計(jì)、具體的工程施工等環(huán)節(jié)提出了如何在其中貫穿可持續(xù)發(fā)展的理念,希望給廣大建筑工作者一些有益的參考。
土木工程就是指建造各類建筑設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程建筑的總稱。對(duì)于土木工程的概念可以從兩個(gè)方面去理解,一方面是從靜態(tài)角度來說,就是說土木工程是一種與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的各類工程設(shè)施的總稱。例如我們隨處可見的隧道鐵路工程、橋梁道路工程、水利設(shè)施以及各類民用建筑等。另一方面,我們可以把土木工程看做是一個(gè)動(dòng)態(tài)活動(dòng),就是指在建造工程過程中,所進(jìn)行的各類勘察、組織、設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)活動(dòng)。
可持續(xù)性發(fā)展理念是21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的主旋律,尤其是近年來伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境遭到破壞,很多自然資源面臨枯竭的危險(xiǎn)。總可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)成為人們的共識(shí),越來越受到重視。伴隨著建筑行業(yè)的繁榮,土木工程在中國取得了巨大的發(fā)展,其理論也不斷延伸,尤其在結(jié)構(gòu)力學(xué)中取得了巨大突破,由此興建了許多具有標(biāo)志性意義的建筑。近年來一門新的研究領(lǐng)域正如火如荼的展開,就是可持續(xù)性理念在土木工程中的應(yīng)用,這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,本文接下來針對(duì)如何將這一理念應(yīng)用于工程中進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。
二、土木工程材料可持續(xù)性發(fā)展
土木工程材料是所有土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),簡(jiǎn)單說就是在土木工程施工過程中使用的各種原材料和制件。土木工程材料的選擇對(duì)于建筑的外觀、質(zhì)量以及成本有著重要的影響,隨著自然資源被無節(jié)制的開發(fā),資源面臨枯竭,如何提高資源的使用率,如何能在建材使用過程中減少或者避免對(duì)自然環(huán)境的破壞就成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)的課題。于是“生態(tài)建材”應(yīng)運(yùn)而生,很好的協(xié)調(diào)了資源與環(huán)境的關(guān)系,達(dá)到了對(duì)資源的充分利用同時(shí)保護(hù)了自然環(huán)境。目前從生態(tài)建材的發(fā)展趨勢(shì)來看,主要有兩個(gè)方向。
1、利用新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有建筑材料的革新
利用最新的科學(xué)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的建筑材料進(jìn)行革新,使其除了在保持原有的使用價(jià)值外還具有一些新的環(huán)保效果。而對(duì)傳統(tǒng)建筑材料所采用的技術(shù)主要有以下幾種:大氣凈化與光合作用技術(shù)、細(xì)菌優(yōu)化技術(shù)、遠(yuǎn)紅外以有害氣體防治技術(shù)、離子交換法、多層次復(fù)合材料制備技術(shù)等等。
2、開發(fā)新型生態(tài)建材
隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)住房的居住條件的要求不再局限于簡(jiǎn)單的生活居住要求,而是對(duì)其舒適度、健康性、安全性提出了新的要求,所以醫(yī)療方面的一些抗菌劑和建筑材料的結(jié)合就成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于傳統(tǒng)的建材,通過使用催化劑和抗菌劑使其具有凈化和抗菌的效果,成為一種生態(tài)建材。眼下市場(chǎng)中常見的生態(tài)建材主要有具有凈化功能的涂料、具有抗菌、防臭、防霉效果的裝飾材料、具有調(diào)光功能的玻璃窗、防紫外線輻射的玻璃窗、自我空氣凈化效果的衛(wèi)生間材料等等。
三、土木工程設(shè)計(jì)階段可持續(xù)性發(fā)展
1、施工設(shè)計(jì)階段的可持續(xù)性發(fā)展
可持續(xù)性發(fā)展理念在施工設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在在設(shè)計(jì)過程中對(duì)周圍環(huán)境因素的考慮,工程設(shè)計(jì)要考慮到周圍的生態(tài)、地理等自然環(huán)境,以及周圍交通設(shè)施、能源系統(tǒng)等人文環(huán)境資源,做到與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。貼近自然,最大限度提高資源的利用率,提高人們生活的舒適性。
2、施工組織階段的可持續(xù)性發(fā)展
由于土木工程一般都規(guī)模比較大,工程比較復(fù)雜,對(duì)配合度要求較高,這就要求在施工組織階段統(tǒng)籌規(guī)劃,科學(xué)設(shè)計(jì)安排,提高資源的利用率,必須在制定工期內(nèi)完成工作,按順序施工,協(xié)調(diào)各個(gè)工序間的進(jìn)度,避免出現(xiàn)工序間的等待,尤其是不能出現(xiàn)返工以及重復(fù)勞動(dòng)現(xiàn)象?!翱沙掷m(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下,滿足當(dāng)前的需要”。合理利用自然資源,則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過程中,土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地,并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)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(diào)的使用量;可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料,達(dá)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(duì)既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面,上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn):大量不用的廠房,很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用,既符合現(xiàn)代使用的要求,又節(jié)約了能源,避免了浪費(fèi),不失為一種有效的辦法。
四、土木工程施工階段可持續(xù)發(fā)展
1、減少材料損耗,提高材料使用效率
為了提高材料的使用效率,首先在采購環(huán)節(jié)必須做好預(yù)算,盡量按計(jì)劃精確采購。其次是保管,在保管過程中要分類堆放,合理設(shè)置堆放位置,盡量減少搬運(yùn)的次數(shù)。最后是完善工藝,減少材料在使用過程中的損耗,提高使用效率。
2、加強(qiáng)對(duì)廢料的回收利用
對(duì)于建筑施工中的一些廢磚塊、廢混凝土塊、廢石塊等要注意回收利用,可以用于作為一些要求不是很高的路面的填充料,也可以送往一些工廠作為制作特殊磚的材料。
3、盡可能多的利用可回收資源
在施工中盡量采用可回收的資源,尤其是加強(qiáng)多可再生材料的使用,減少對(duì)自然材料的使用,減少自然消耗。
4、節(jié)約水電
在土木工程中需要大量的水、電,而近年來全國各大城市都出現(xiàn)了水荒、電荒,所以必須在施工中減少對(duì)水、電的使用,嚴(yán)禁浪費(fèi)。對(duì)于電量的節(jié)約要合理安排工時(shí),減少照明時(shí)間,同時(shí)多采用節(jié)能燈具。而對(duì)施工用水的節(jié)約,最有效的方法就是在可能的工序中利用廢水,同時(shí)探討循環(huán)利用水的可能。
一、前言土木工程隨著人類的出現(xiàn)而誕生, 隨著人類的進(jìn)步而發(fā)展。土木工程的歷史是一部科技發(fā)展的歷史, 更是一部色彩斑斕的文化歷史。土木工程作為最古老、曾長(zhǎng)期處于前沿位置的科學(xué)技術(shù), 在人類社會(huì)的各個(gè)歷史時(shí)期都對(duì)社會(huì)產(chǎn)生過重要的影響, 對(duì)人類文明的進(jìn)步、文化的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn), 是人類社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的物質(zhì)支撐。土木工程不但為人類社會(huì)不斷地創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境, 同時(shí)也對(duì)人類道德觀念的發(fā)展產(chǎn)生著積極的或消極的影響, 并由此引發(fā)了許多新的道德、倫理問題。
二、土木工程的倫理問題土木工程的發(fā)展使人們抵御自然力、自然災(zāi)害作用的能力得到大大加強(qiáng)。現(xiàn)代的大庫高壩水利工程, 使得江河湖泊的洪水危害大大地降低, 并使江河湖泊為人類服務(wù)并造福于人類。此外, 橋梁、隧道使人們能夠跨越江河、穿過高山峻嶺直接交往, 增進(jìn)不同人群的了解, 這些當(dāng)然具有很強(qiáng)的積極的倫理學(xué)意義。
但是我們還應(yīng)看到, 土木工程的發(fā)展也給倫理學(xué)帶來了消極影響。首先, 在土木工程的歷史上, 工程事故確是不斷地發(fā)生, 并引發(fā)了許多災(zāi)難性后果。其次, 土木工程需占據(jù)自然環(huán)境的空間( 地上與地下、水上與水下), 消耗自然資源, 污染自然環(huán)境, 甚至影響和破壞自然生態(tài)平衡。因而, 土木工程的可持續(xù)發(fā)展問題越來越引起人們的高度重視。土木工程是帶有特定目的的社會(huì)活動(dòng), 對(duì)人類的生產(chǎn)生活起著舉足輕重的作用。與人類其他行為一樣, 只要是行動(dòng),則勢(shì)必就要與一個(gè)關(guān)涉行為后果的“責(zé)任”的概念相聯(lián)系。
三、工程師的責(zé)任德國學(xué)者漢斯·倫克曾呼吁, 在歷史上人類從來沒有像現(xiàn)在這樣掌握如此巨大的力量和能量, 這都是技術(shù)及其技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果。技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的工具, 它已經(jīng)成為改造世界、塑造世界、創(chuàng)造世界的因素, 因此對(duì)技術(shù)進(jìn)行倫理反思十分重要。他特別指出, 在技術(shù)領(lǐng)域新出現(xiàn)的變化趨勢(shì)使責(zé)任倫理問題突出出來。漢斯·倫克把社會(huì)“責(zé)任”看作是技術(shù)倫理的核心。他指出, 除了傳統(tǒng)的行為責(zé)任外, 人類還應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起保護(hù)與預(yù)防技術(shù)的責(zé)任, 這種責(zé)任不僅適用于現(xiàn)在, 也適用于人類的未來。倫克認(rèn)為, 應(yīng)對(duì)未來倫理挑戰(zhàn)的唯一可能就是提高人們的道德意識(shí)。H·Jonas 指出,當(dāng)代技術(shù)的作用與性質(zhì)的新變化對(duì)倫理學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。在技術(shù)時(shí)代, 借助技術(shù)的中介, 人類的力量空前增長(zhǎng),各種行為由于相互聯(lián)系耦合而成為社會(huì)化的集體行為, 其效果在空間上波及整個(gè)地球, 在時(shí)間上可以影響到遙遠(yuǎn)的未來。所以, 行為者、行為以及行為后果已與以往近距離范圍內(nèi)的所作所為有了本質(zhì)上的區(qū)別, 從而將“責(zé)任”推到了倫理理論的中心。德國學(xué)者馬克斯·韋伯區(qū)分了“責(zé)任倫理”和“信念倫理”。“信念倫理”的信徒需要的僅僅是“去盯住信念之火, 不要讓它熄滅, 他的行動(dòng)目標(biāo)從可能的后果看毫無理性可言”。責(zé)任倫理的行為則必須顧及自己行為可能的后果。他強(qiáng)調(diào)在行動(dòng)的領(lǐng)域里責(zé)任倫理優(yōu)先。
美國著名橋梁學(xué)家 Gorge S·Morison 早在 1895 年擔(dān)任美國土木工程學(xué)會(huì)主席的就職演講中就曾指出, 工程師是技術(shù)變遷和人類進(jìn)步的主要力量, 他們不受利益集團(tuán)( 政治集團(tuán)和商業(yè)集團(tuán)) 偏見影響, 對(duì)確保技術(shù)變革最終造福人類負(fù)有廣泛責(zé)任; 軍事工程家 Henry Goslee Prout 于1906 年康奈爾土木工程工程協(xié)會(huì)一次會(huì)議上也指出, 工程師能夠指引人類進(jìn)步, 并肩負(fù)人類面對(duì)的一切工程責(zé)任。
在這樣一種意識(shí)形態(tài)支配下, 自 19 世紀(jì)初期就逐步興起的職業(yè)工程學(xué)會(huì)在 20 世紀(jì)早期開始制定了正式的職業(yè)倫理規(guī)則, 其主要內(nèi)容涉及工程師與客戶( 雇主) 、同事以及個(gè)人對(duì)工程專業(yè)的關(guān)系, 要求工程師在履行工程服務(wù)時(shí)對(duì)客戶利益忠誠、避免利益沖突、不能與同行搞競(jìng)爭(zhēng)、保持技術(shù)知識(shí)和能力、促進(jìn)工程專業(yè)的聲譽(yù)。這些準(zhǔn)則側(cè)重的都是專業(yè)內(nèi)部的事務(wù), 對(duì)工程師與一般公眾、工程與社會(huì)之間的關(guān)系考慮很少。直到 20 世紀(jì)中期, 當(dāng)核工程威脅、環(huán)境破壞和資源短缺等全球問題引起世人關(guān)注時(shí), 歐美各國各類工程學(xué)會(huì)開始對(duì)原來限于工程專業(yè)內(nèi)部事務(wù)的原有倫理準(zhǔn)則進(jìn)行修改, 強(qiáng)調(diào)工程師對(duì)社會(huì)的普遍責(zé)任。