時間：2024-04-16 16:06:52
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【關鍵詞】土木工程；混凝土裂縫；防止技術；
1.混凝土裂縫
混凝土裂縫在土木工程的施工中很容易遇到，主要是因為混凝土的結(jié)構(gòu)問題，在外部的各種因素的影響下，導致混凝土的不連續(xù)狀態(tài)，從而使得其結(jié)構(gòu)發(fā)生了形變，這樣就產(chǎn)生了裂縫。混凝土的裂縫對于建筑物有著很大的危害，不僅不利于施工的進行，而且會導致形成的建筑不穩(wěn)定，造成很大的安全隱患，必須對此給予重視。
2.混凝土裂縫表現(xiàn)形式
2.1 收縮裂縫
在濕度差較大的時候，混凝土很容易形成裂縫，這種裂縫就叫做收縮裂縫。混凝土的主要原料是水泥，還有天然砂、石子等原料作為輔助，攪拌而成的。為了保證混凝土良好的特性，則需要加很多水，一般會是它本身所需要的水分的4到5倍。在天氣的濕度差變化顯著的時候，混凝土的硬化過程中，由于水化作用以及碳化作用等因素就會引起混凝土的體積收縮，從而形成裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成的原因以及時間的不同，可以分為塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、以及干燥收縮裂縫。
2.2 溫度裂縫
所謂溫度的裂縫就是在溫度差很大的情況下形成的裂縫。這是因為在混凝土澆筑的過程中，將水泥等原料進行攪拌的時候會發(fā)生化學反應從而放出大量的熱量，之后溫度會漸漸降低。而由于混凝土的內(nèi)部溫度很高，外部溫度由于散熱較快因此較低，所以混凝土的內(nèi)外一定要形成一定的溫差。當溫度差很大的情況時，為了協(xié)調(diào)混凝土自身所需要的溫差，就會在混凝土的表面形成一定的拉應力，當這種力過大超出它本身所能夠承受的壓力的時候，就會在混凝土的表面形成裂縫，這就是溫度裂縫，如圖1-1中可以看見。
2.3 沉降裂縫
沉降裂縫是因為建筑物建成以后，各個部分的沉降程度不均勻而形成的裂縫，這種裂縫一般都是貫穿性的。產(chǎn)生的原因可能有：回填土進行填充以后沒有夯實，地層中含有軟土，建筑物的地基在使用的時候長期受到雨水浸泡等自然環(huán)境的影響。這些因素都可能導致建筑的沉降程度不一致，從而混凝土的表面形成裂縫。而如果在混凝土的施工過程中，模板的剛度不夠，支撐的間距太大等，都會因為沉降的裂縫影響建筑物的質(zhì)量。
2.4 其他裂縫
除了這些裂縫之外，結(jié)構(gòu)的施工中還會有各種的裂縫。比如施工的不合格形成的施工裂縫，或者由于混凝土的結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境中長時間的被腐蝕而形成的腐蝕裂縫。這些裂縫都應該得到關注，并進行處理，從而提升施工的質(zhì)量。
3.混凝土裂縫防治
3.1外界環(huán)境問題防治
對于外界的環(huán)境造成的裂縫問題是很難避免的，但是可以通過一些技術對其進行防治，使其產(chǎn)生裂縫的可能性盡可能地降低。首先，可以對外界的問題進行控制，從而避免高溫的暴曬導致混凝土的水分的蒸發(fā)形成的溫度裂縫。其次，可以減少水泥的使用，在混凝土中鍵入一些添加劑改善混凝土的流動性。在晝夜溫差過大的時候，對混凝土要尤其的進行保護，防止由于夜晚的過低溫度造成裂縫的現(xiàn)象發(fā)生。
3.2 提高混凝土質(zhì)量
在施工的時候，要保證混凝土的高質(zhì)量。一定要保證混凝土的組成成分在各方面都是符合國家的標準的，在使用的比例上盡量的減少水泥，使用高校的減水劑，還可以適當?shù)募尤胧瘔K、冰屑等，減少混凝土拌制過程中形成的溫度差，這樣能夠增加混凝土抵抗外力的能力。混凝土的質(zhì)量如果不好的話，很容易使得鋼筋被氧化，這也會產(chǎn)生裂縫，從而導致建筑物的損壞，所以要對于混凝土的質(zhì)量進行嚴格的控制。因此，相關的部門應該對其進行嚴格的監(jiān)督，確保合格的材料才能夠投入使用。并且，相關部門一旦發(fā)現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象，必須將此工程停止，并且給相關的施工單位一定的處罰，絕對不允許施工的材料出現(xiàn)問題。
3.3 提高施工質(zhì)量
施工的質(zhì)量問題應該得到嚴格的控制，否則也會導致混凝土的裂縫問題。首先在設計的時候就應該注意到裂縫的問題，所以施工前應該對混凝土做好前期的保護。施工人員也需要具備一定的專業(yè)素質(zhì)，這樣就能夠很好的按照施工的標準嚴格執(zhí)行。例如，對于預應力的拉伸需要在構(gòu)件的強度在75%之上的時候才能進行，一定不能按照自己所謂的經(jīng)驗來施工，這樣很容易會造成施工裂縫。施工的時候不僅要做好混凝土表面的防腐措施，還要對鋼筋的表面進行防腐的措施。這能夠防止在施工以后，由于自然情況的影響而形成腐蝕裂縫，從而影響建筑的質(zhì)量。在建筑結(jié)束以后，需要對建筑進行一定的維護，對于發(fā)現(xiàn)的裂縫進行及時的維修。修補的時候要多涂幾次水泥砂漿，且涂抹的厚度要始終，防止裂縫問題更嚴重。除此之外，混凝土中的一些物質(zhì)，例如氧化鎂，很容易發(fā)生一些化學的反應，在施工很久以后自然地形成裂縫，所以應該盡可能地減少這樣的物質(zhì)在混凝土原料中的比例。
4.結(jié)束語
混凝土的裂縫問題在土木工程中很常見，嚴重的影響了建筑的質(zhì)量，為以后的安全問題留下了隱患，因此引起了人們的重視，甚至成為了判斷混凝土質(zhì)量的一大標準。該篇文章就是在分析了混凝土的裂縫的成因的前提下，提出了一些相應的控制方式，希望可以對相關人員有所啟示，從而減少混凝土的施工裂縫問題。
參考文獻
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[3]朱小浩. 鐵路工程施工中混凝土裂縫的成因與防治分析[J]. 山東工業(yè)技術，2015，01：143.
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關鍵詞：鋼筋混凝土跑模；模板施工的管理；模板加固
Abstract:: In our normal construction, building structure is the core of the whole engineering project, usually attach great importance to by the people, main job is to die body construction of building structure reinforcement technology, strengthening the technical implementation of the quality directly decides the whole reinforced concrete structure construction quality standard of geometrical shape and appearance. For reinforced concrete building formwork support reinforcement technique analysis, the practical application of introduction to reinforced concrete formwork supporting construction technology.
Key words: reinforced concrete run mode; The template construction management; Template reinforcement
中圖分類號：TU37文獻標識碼：A
一、鋼筋混凝土跑模造成的危害
鋼筋混凝土施工損失的絕大部分，都是由于鋼筋混凝土模板加固體系不正確，施工質(zhì)量低下造成的，加固不當，造成跑模返工或修補缺陷。在磚混施工結(jié)構(gòu)中，常常會因構(gòu)造柱或梁跑模而拉動相接的墻體，這種返工，費時費力，不但模板及鋼筋混凝土造成返工，相鄰相接的墻體偏移，也造成反工，造成拆除部位廢料的清理和外運處理。從而造成嚴重經(jīng)濟損失，因此，在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工中，施工技術人員及施工人員應該著重注意模板施工中的加固技術的應用。
隨著建筑業(yè)的日益發(fā)展，施工人員流動打工，進行施工技術交流的機會也隨之增加。在施工當中，一般性模板工程均可滿足施工人員可技術要求。但有部分中小企業(yè)還在混凝土模板支撐存在著許多的缺陷和不足，我現(xiàn)就以下的幾個方面來談談鋼筋混凝土模板施工的技術做一分析。
一、模板工程施工管理方面
1）在管理方面不到位，制度不完全，執(zhí)行檢查不夠。
2）施工并未按施工方案進行施工
3) 管理層思想意識認識不足，以減少材料用量節(jié)省費用的思想，嚴重影響工程施工質(zhì)量。
4）施工人員偷工減料，模板支撐不牢，模板支撐方式選用方式不當，缺乏技術培訓。
5）、模板方面的采購，采購人員認識不足，采購的模板自身問題較多，模板本身質(zhì)量差、強度不夠，達不到質(zhì)量標準。
6）、施工人員施工完后應及時交給倉庫材料管理人員應對模板進行維修和保養(yǎng)，對模板面、肋的損傷應及時維修、加固。模板使用前涂刷隔離劑，以延長模板壽命。
二、模板的安裝
模板安裝方面應嚴格按照施工方案進行，所使用的模板，應保證形狀、幾何尺寸、位置準確，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。在安裝過程中，應設置防傾斜的臨時固定設施。
模板施工中，應消除拼縫不嚴，墻體版面不垂直，模板下口與地面空隙較多，對拉螺栓未緊固到位，拉結(jié)松動。對拉螺栓的間距及支撐未按規(guī)范支設，支撐懸空等引起模板脹模。
三、模板支撐問題
二磚混結(jié)構(gòu)中的模板加固
1、墻體施工時應注意的幾個方面
1﹚墻體砌筑時，構(gòu)造柱兩側(cè)，五進五出中的出槎錘直應嚴格控制，防止空間寬度增大，而一般情況下，木工配制定型模板又不能完整的蓋其柱孔截面.或模邊寬度不足，造成漏將或跑模。
2﹚預留模板加固用穿墻桿孔時，孔豎向間距不應大于500㎜為宜，在90°轉(zhuǎn)角和丁字墻置水平間距距槎邊不小于370㎜，十字時可留置槎邊120㎜。
上述可避免在混凝土澆灌時，因混凝土在凝固前液狀下的彭脹力.因孔與槎邊距離小而拉動墻體.使構(gòu)造柱及整體墻體偏移。
2、構(gòu)造柱澆灌時應注意的幾個方面
1﹚灌注前應將磚槎用水充分澆濕，以免混凝土因磚墻吸水下灌不暢，造成振動時間過長，振力過大而造成跑模。
2﹚澆灌時應一次高度不大于500㎜為宜，振蕩后再澆，這樣反復進行。減少一次振動時間，避免過振性跑模。
3、模板安裝和支撐應注意的幾個方面
1﹚支模前必須查明墻體完成砌體時間，以防墻體砂漿未凝固，未達到強度，避免因澆筑時預留孔與構(gòu)造柱之間磚拉動而造成跑模。2）加墻桿間距不宜大于500mm，水平加桿應盡可能縮短距離，防止混凝土澆灌時，水平加桿被混凝土膨脹擠壓彎曲，造成跑模。
四、框架結(jié)構(gòu)中的模板加固
1、整體現(xiàn)澆板模體支撐系統(tǒng).
1)通常施工人員錯誤認為工程體量小，面積不大，搭設支撐架體時立桿間距大、水平拉桿少、許多無掃地拉桿。在混凝土澆注時，頂部重量的壓力下，整體支撐架變形，造成模板變形跑模。
2)施工人員偷工減料，無防頃斜垃桿，扣件間隔設置。
3)許多為節(jié)省材料，不合尺寸的立桿拼湊使用，上下用螺旋游頂接補高度，造成立桿接頭多，垂直度較差，許多螺旋游頂與鋼管對接段不直.造成游頂螺旋一側(cè)受力，易發(fā)生螺旋破裂.使立桿下滑。
2、柱模板支撐系統(tǒng)
1).柱體模板體系總的來說，是以靠室內(nèi)滿堂架體支撐的，需要科學合理的結(jié)合在一起。
2)柱體截面邊長大干400mm時，除外加桿外應設置對拉絲進行柱中部對拉加固。對拉絲應設在外加桿中間段。緊固好兩端扣件螺栓，以防止柱模中部變形跑模。
3)模板配制時.外付加方木間距要合理.模板拼縫要嚴密，安裝時.要將地面處理平整.模板豎起后與地面無缺口或較大縫隙。
4)除四周外加桿外.模板外付助水平方木的角部應一側(cè)延長.與另一側(cè)釘死。
四.施工完成后的檢查
1、施工完成后，項目部組織作業(yè)班組及部位施人員進行系統(tǒng)的檢查，檢查要徹底，不放過任何一個可能發(fā)生隱患的部位。
2.對檢查的結(jié)果 ，要提出整改要求和標準，要記錄有問題的模板具置和原因，指導和說明正確做法。
【關鍵詞】膠接植筋
植筋施工的優(yōu)點是在基本保證原結(jié)構(gòu)不損壞的情況下進行受力構(gòu)件的連接。因此適用于原結(jié)構(gòu)構(gòu)件補強加固、改造，新建工程飄窗、空調(diào)板、構(gòu)造柱等二次結(jié)構(gòu)部位新老混凝土的連結(jié)。
錨固空間位置可以豎向、水平或斜向任意角度。
1、材料
植筋膠是一種常溫下固化的，經(jīng)過改性后無溶劑雙組份環(huán)氧型高分子聚合物。用于錨固件的植筋膠和混凝土構(gòu)件粘結(jié)，不論抗拉、抗剪，均應大于混凝土的抗拉、抗剪強度。粘結(jié)固化后對水、油烴類廢水等有良好的抗介質(zhì)能力，抗化學侵蝕能力和良好的抗老化能力。
2、工藝流程
施工平臺搭設定位鉆孔清孔洗孔錨筋除銹配膠注膠植筋固定混凝土澆筑及養(yǎng)護。
3、操作要點
3.1施工平臺搭設：應按施工要求進行。
3.2定位
按設計圖對植筋部位放線定位,開鑿鋼筋保護層并做好定位標記,確定植筋部位的鋼筋位置并標注在原構(gòu)件上,若無法確定則先用小鉆頭試鉆,必要時用鋼筋探測儀對內(nèi)部鋼筋進行探測,以盡量準確了解原鋼筋與鉆孔的位置關系,保證一次鉆孔成功。
3.3鉆孔
采用沖擊鉆進行,鉆孔時應避開原構(gòu)件鋼筋,施鉆參數(shù)應符合設計要求,盡量避免對原結(jié)構(gòu)造成破壞,還需留有足夠的鋼筋保護層和混凝土環(huán)握厚度,且不損傷原受力鋼筋的性能。鉆孔時一般要求深度達到16~20d(植筋直徑),孔徑比鋼筋直徑大6mm,孔間距不得小于200 mm，鉆孔位置應正確，應一次成形以保證鉆孔完整。混凝土構(gòu)件孔道應干燥，否則要進行人工干燥處理，確保錨筋和混凝土粘結(jié)面固化前的絕對干燥。孔道直徑、深度、位置等指標驗收合格后方可進入下道工序。
3.4清孔
成孔后的孔道必須用空壓機和硬塑毛刷或硬質(zhì)尼龍刷清除孔道內(nèi)的粉塵，增大膠粘劑與混凝土孔壁的摩擦力，避免由于粉塵產(chǎn)生隔離而影響粘結(jié)力。先用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵吹出，然后用刷子來回清刷孔道，如此反復清孔3~4次，直至無粉塵為止。嚴禁用水沖洗。
3.5洗孔
用沾有丙酮的刷子清洗混凝土孔道周壁，以保證孔壁與結(jié)構(gòu)膠的良好粘結(jié)，待丙酮揮發(fā)后，及時把孔道口塞上紙塞避免污染，待用。
3.6錨筋除銹
對錨固筋端部用鋼絲刷或除銹機進行除銹，直至表面基本光亮無任何懸浮物為止。除銹的長度應大于錨固體錨結(jié)長度，除銹后的錨筋應用沾有丙酮的刷子清洗一遍，并置于干凈的環(huán)境和容器上備用。
3.7配膠
按廠家要求的配合比進行拌合,要求攪拌均勻。結(jié)構(gòu)膠最佳施工溫度15℃～25℃，根據(jù)施工溫度的變化，通過試驗可適當?shù)脑鰷p固化劑的用量。配膠應用精確的計量器具，先稱膠劑，后稱固化劑，稱量器具應干凈。配量不宜過多，以免時間過長粘膠變質(zhì)后影響粘膠質(zhì)量，一般一次配制的結(jié)構(gòu)膠要在30～40分鐘內(nèi)全部用完。
3.8注膠
采用專用注射器注膠,注射管應伸入孔底,排除空氣，邊注膠邊提拉,一般為孔深的1/3~1/2,膠粘劑灌注在孔內(nèi)端且不能注滿,其注膠量應以插入鋼筋后有少量溢出為準。
3.9植筋固定
用植筋占滿結(jié)構(gòu)膠強力向內(nèi)緩慢旋插入孔內(nèi),應一次性插入,然后把溢出的多余膠液抹凈。注意：在清理遺留膠的時候，要小心輕緩，不得對鋼筋進行搖擺或碰撞。對水平錨筋應注意外口流淌復補或用墊片阻擋。插筋后應保持鋼筋植埋方向準確。當植筋直徑較大時,可用鐵錘敲擊外露鋼筋端部,以確保鋼筋完全插入孔底。
在植筋沒有凝固之前應對植筋進行支架，防止位移，確保位置準確，使植筋保持靜止約20min,直至植筋膠固化和達到穩(wěn)定要求為止。已完成的植筋應靜態(tài)養(yǎng)護1~3天，視施工條件至少要1天。注意：已埋植好的鋼筋保護工作，可以如掛明顯標志牌等。
3.10混凝土澆注和養(yǎng)護
當植筋達到強度要求后,可以進行混凝土澆筑,注意不得將鋼筋壓彎,同時保證根部混凝土的密實度,澆筑后采取有效養(yǎng)護措施直至其達到設計強度要求。
4、質(zhì)量要求
4.1原材料檢驗
植筋膠進場應有出廠合格證和產(chǎn)品檢驗報告，注明各項指標測試結(jié)果，進場后應復檢其抗拉強度，彈性模量，抗壓強度，合格后方可使用。
4.2錨固件質(zhì)量檢驗
4.2.1施工前檢驗
施工前應按設計制作同條件的模擬試件，試件不少于3根，作抗拔檢驗，達到拔檢驗，達到設計要求后方可施工，否則應更換膠種或個性設計。
4.2.2施工后檢驗
施工中根據(jù)工程量大小抽取試件，試件數(shù)量為1/100，其中：一半做破壞性試驗，一半做非破壞性試驗，每種試驗不少于兩根。合格后方可驗收，否則應作補強措施。
4.2.3施工中檢驗
施工中必須作好孔道深度、孔徑、軸線、位置的檢驗，對偏位過大或未達到深度的錨筋應通過設計，進行補筋補強處理。隨時檢查清孔好壞和植筋膠填孔是否密實。
錨筋在凝固前必須保持靜止狀態(tài)，固化前嚴禁碰撞錨固件，一般在12~24小時，根據(jù)養(yǎng)護溫度定。施工中尚需保持環(huán)境干燥和作好施工溫度記錄。
4.2.4錨固件檢驗方法
國內(nèi)沒有具體的標準，可采用經(jīng)標定配套的油壓表、千斤頂對錨固件進行抗拉，測得極限油表值，來推算錨固件的抗拉力，計算出粘結(jié)強度。
用于錨固件抗拔試驗的錨具應采用專用的夾片工具錨，錨固性能好，使用進退方便，并能反復使用。
5、安全措施
操作人員進行高空、電氣作業(yè)及使用機械設備，除遵守國家、部、省市等有關安全操作規(guī)定外，尚需注意：
5.1操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓，懂得結(jié)構(gòu)膠錨固件的操作工序；
5.2操作人員必須根據(jù)工作環(huán)境佩帶防護用品，如安全帽、安全帶、絕緣手套、絕緣鞋、風鏡口罩等，并集中精力操作；
5.3操作腳手架應牢固可靠，周圍應有防護欄桿。在沒有絕觸電保護裝置，嚴禁零線與相線搞混，避免相線與結(jié)構(gòu)鋼筋連接造成觸電事故；
5.4電器設備及架設應符合安全用電規(guī)定，應有接零或接地觸電保護裝置，嚴禁零線與相線搞混，避免相線與結(jié)構(gòu)鋼筋連接造成觸電事故；
5.5結(jié)構(gòu)膠、丙酮等物應穩(wěn)保管，并有防水、防爆措施，容器清洗后殘余物傾倒，應按指定地點集中處理；
論文關鍵詞：建筑,土木工程,施工技術,重要性
1、建筑土木工程施工技術控制的重要性
從多年來我國土木工程施工技術的具體應用以及應用效果來看，土木工程施工技術對于提高建筑整體施工質(zhì)量，滿足建筑施工要求，促進我國生產(chǎn)力的良好發(fā)展，滿足社會和人民對現(xiàn)代建筑功能的基本要求具有重要作用。
1.1推動了工程施工效率的提高
隨著自動化技術、智能技術以及機械技術的發(fā)展和應用，建筑土木工程施工技術在多種先進技術的影響下得到了升級和發(fā)展，這些技術的應用代替了原有人工機械手動操作，對傳統(tǒng)操作所涉及到的設備費用、人工費用以及施工管理的成本投入都得到大幅度的減少，這就使得土木工程施工技術在先進科學技術的推動下發(fā)揮最大作用，并且最大程度的獲得經(jīng)濟效益。土木工程施工技術作為建筑施工的生產(chǎn)力在每一個環(huán)節(jié)的施工中加以充分的利用，能夠有效的提高工程的施工效率。
1.2推動我國建筑施工的自動化發(fā)展進程
土木工程的施工建設是我國建筑工程現(xiàn)場施工的重要組成部分，可以說土木工程施工技術的發(fā)展水平是建筑事業(yè)發(fā)展水平的一種具體表現(xiàn)。施工技術的不斷發(fā)展創(chuàng)新，直接推動了我國土木工程的發(fā)展腳步，更是標志著我國建筑施工進入了一個全新的發(fā)展階段。從土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)的土木工程施工技術已經(jīng)與建筑行業(yè)發(fā)展進程相脫節(jié)。自動化技術的發(fā)展，多種自動化性能優(yōu)越的機械設備的投入使用，基于自動化技術的現(xiàn)代土木工程施工技術有效的推動了我國建筑施工的自動化發(fā)展進程。
1.3有效的節(jié)約能源消耗，保護生態(tài)環(huán)境
施工技術的不斷發(fā)展創(chuàng)新，有效的提高了我國社會建設的生產(chǎn)力水平。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，維護生態(tài)環(huán)境，發(fā)展綠色建筑成為當今建筑行業(yè)的新興主題。現(xiàn)今在土木工程中，走生態(tài)化的發(fā)展道路使適應社會生態(tài)環(huán)境發(fā)展，滿足綠色建筑要求的主要趨勢。因此，土木工程施工技術的發(fā)展方向也應該是符合社會節(jié)能減排，綠色發(fā)展的要求。通過對施工技術的調(diào)整和創(chuàng)新，使現(xiàn)有資源利用率得到有效提高，節(jié)能環(huán)保材料在土木工程建設中的應用，配合自動化施工技術，有效降低了土木工程建設施工中對環(huán)境的污染程度，保護生態(tài)環(huán)境，降低污染物排放量，對建筑行業(yè)走綠色環(huán)保的發(fā)展路線有重要的推動作用。
2、土木工程施工技術控制中存在的不足
2.1施工隊伍的整體素質(zhì)有待提高
土木工程的施工主要依靠施工隊伍，要保證工程施工質(zhì)量，施工人員就一定要按照標準規(guī)范的要求來進行操作，這是施工技術控制和保障施工質(zhì)量的前提條件。在建筑施工的各個環(huán)節(jié)，都需要依靠施工人員來完成，建工類因此，對施工隊伍的能力和技術水平都有著較高的要求。現(xiàn)今我國建筑施工隊伍的成員主要為農(nóng)民工，無論是技術水平還是職業(yè)素質(zhì)都偏低，很多人甚至對建筑施工的基礎知識完全不懂，更談不上專業(yè)技術了。因此，要全面做好施工技術控制工作是具有很大難度的。
2.2建筑材料不合格
土木工程的建設施工，材料的選擇和應用非常重要，選材不當直接影響工程的質(zhì)量。但是有很多施工單位過度追求經(jīng)濟利益的獲得，在成本上過度控制，偷工減料，甚至使用質(zhì)量不合格的材料和產(chǎn)品，使得工程質(zhì)量大打折扣。建筑工程技術控制首先就是要嚴格控制材料的質(zhì)量，為工程的質(zhì)量打下良好的基礎，材料不過關，僅僅依靠技術控制是遠遠不夠的。使用合格的建筑材料是工程技術控制的前提條件。施工每一環(huán)節(jié)的選材都要嚴把質(zhì)量關，任一環(huán)節(jié)的材料出現(xiàn)問題都會影響整個的工程質(zhì)量。
2.3施工環(huán)境不達標
建筑土木工程的建設施工環(huán)境一般都是在室外，因此受外界環(huán)境的干擾很大，這也給技術控制增加了難度。因此在施工中要根據(jù)實際的施工環(huán)境進行技術控制的管理和規(guī)劃，在全面考察環(huán)境的條件下，制定施工規(guī)劃方案，并對可能發(fā)生意外提前制定出應對方案。
3、建筑土木工程施工技術控制的有效措施
3.1積極學習和引進先進的管理控制經(jīng)驗和方法
對國內(nèi)外仙劍的技術控制管理的經(jīng)驗和方法不斷的學習，積極的引進，并在此基礎上發(fā)展創(chuàng)新，促進企業(yè)的發(fā)展壯大。人才作為創(chuàng)新的主體，打造一支高能力和高素質(zhì)的人才隊伍是工程施工技術控制的首要工作。一方面積極引進先進人才，另一方面提倡自主創(chuàng)新，主動培養(yǎng)優(yōu)秀人才。建筑企業(yè)要將施工人才隊伍建設放在第一位，組織技術培訓和交流活動，學習先進技術和方法，不斷創(chuàng)新，不斷完善。
3.2充分利用現(xiàn)代化技術實現(xiàn)技術控制信息化
信息技術的發(fā)展，在建筑施工技術的控制和管理上充分的引進和利用信息技術，走信息化管理的道路是提高現(xiàn)代土木工程建設施工技術控制能力的有效途徑。在施工工藝上，利用計算機技術，可以對工程施工多個環(huán)節(jié)進行信息化管理，減少人力操作和管理的勞動強度，而且計算機管理的優(yōu)勢也是顯而易見的。特別是在施工技術的控制中，通過信息技術和網(wǎng)絡技術，能夠?qū)崿F(xiàn)施工技術的遠程監(jiān)控，使技術控制走向一個新的發(fā)展道路，進一步提高施工監(jiān)督的能力，從而保證施工的質(zhì)量。
參考文獻
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關鍵詞：土建工程 施工質(zhì)量控制技術要點
中圖分類號：V552+.4 文獻標識碼：A 文章編號：
現(xiàn)在隨著大家的知識面不斷的增長，對于土建工程項目相關知識也在不斷的增加，有關土建方面的認識也在我不斷地增強，對土建工程的施工進行了嚴格的質(zhì)量控制。在土建工程的整體工作項目中, 質(zhì)量控制是至關重要的，包括質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和技術要點的改進。
1 土建施工過程中的現(xiàn)澆樓板裂縫防治
1.1 板內(nèi)增加配筋量，提高混凝土抗拉伸強度
現(xiàn)澆樓板裂縫的發(fā)生原因較多，在構(gòu)造技術處理上要增加板內(nèi)配筋，提高混凝土極限抗拉伸能力。在征得原結(jié)構(gòu)設計人同意條件下，根據(jù)以前板配筋裂縫的實際，對容易產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板適當增加配筋量，以提高混凝土的極限抗拉伸強度。具體做法是：
（1）對外墻轉(zhuǎn)角處的房間和跨度大于4m 的樓板，內(nèi)配筋應設置雙層雙向鋼筋，轉(zhuǎn)角處網(wǎng)片筋的間距在100mm 以內(nèi)，樓極面層筋間距不大于150mm，網(wǎng)片筋直徑大于Φ10。
（2）在外墻轉(zhuǎn)角部位要增加輻射筋，配置范圍應大于板跨的1/3，配筋直徑大于板筋但布設間距以100mm 為宜。
1.2 調(diào)整混凝土配合比，控制混凝土的干縮裂縫
（1）工程施工過程中，配制混凝土應盡量選擇采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥拌制，嚴格限制多和料的比例和質(zhì)量；粉煤灰摻量小于水泥用量的15%，細度達到Ⅱ級灰標準。
（2） 混凝土細骨料用砂必須采用中砂，不允許用細砂拌制混凝土；控制坍落度用水量是關鍵，水灰比一般不大于0.5；高層和多層建筑的泵送混凝土坍落度小于15m，一般現(xiàn)場拌制混凝土的坍落度小于5m。
（3）在施工條件允許時，可在混凝土中增加聚丙烯纖維材料或鋼纖維材料抗裂。
1.3 適當增加板厚度，提高剛度和抗裂
（1） 現(xiàn)在較多現(xiàn)澆板厚只有100mm 左右，過于偏薄的樓板剛度小，混凝土鋼筋保護層厚度難控制，短期內(nèi)混凝土的碳化會造成板筋腐蝕，使板承載力下降。
（2） 據(jù)介紹現(xiàn)澆板厚度增加至140mm以上時，板面混凝土的裂縫將會減少，鋼筋保護層厚度也容易控制；無論是任何混凝土構(gòu)件，沒有足夠的厚度，其強度、剛度也難以保證。
1.4 加強施工過程的質(zhì)量監(jiān)控
（1） 熟悉施工圖，嚴格按圖施工，樓板鋼筋的設置與排列、保護層的厚度要符合施工規(guī)范及圖紙要求。澆筑混凝土時特別注意保護鋼筋，要派專人保護鋼筋防止操作人員直接踩踏上層負筋。
（2）預拌混凝土要對送料車逐一檢查混凝土的坍落度，不允許不符合坍落度主要求的混凝土用于樓板；自拌混凝土按要求有施工技術人員在攪拌現(xiàn)場控制外，監(jiān)理人員旁站監(jiān)理將更進一步控制拌和全過程質(zhì)量。同時，在施工振搗時嚴禁在混凝土中任意加水。
（3） 混凝土澆筑必須保證樓板的設計厚度，振搗后用2m 直尺刮平；如水灰比過大表面泌水應及時排出或吸干，不允許表面泌水任意向較低處流淌或用干水泥灑在水上再抹壓。
（4） 樓板中敷設的管線應埋設在兩層筋的中間；管線交叉處要用接線盒連接，避免管線交叉重疊影響樓板有限的截面厚度，要采取在敷設管線下部加鋪寬度400mm 的鋼絲網(wǎng)片作為補強措施。
（5） 現(xiàn)澆板的底模必須穩(wěn)定牢固，具有足夠的剛度來承擔施工的各種動靜荷載；混凝土澆筑抹壓后應按常規(guī)要求進行保護和養(yǎng)護，這項看似簡單實際極重要的工作必須加強。養(yǎng)護要根據(jù)不同氣溫采取不同的養(yǎng)護方法，氣溫高、風速大的環(huán)境及時灑水保濕養(yǎng)護，而進入低溫季節(jié)則要覆蓋保溫蓄熱養(yǎng)護。
2 屋面防水控制措施
2.1 確保屋面板施工質(zhì)量
現(xiàn)在屋面板采用預制板的較少，絕大多數(shù)采用現(xiàn)澆混凝土屋面。現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板對鋼筋保護層厚度控制是很重要的；澆筑混凝土時要派專人跟班調(diào)綁鋼筋，防止踩踏鋼筋移位及變形；屋面板混凝土的澆筑必須連續(xù)進行，不允許中途停留在接槎處形成冷縫；振搗有序不漏振、不露筋、無蜂窩、麻面等；混凝土板面用滾筒碾壓不少于兩遍，提漿后用鐵抹子抹壓不少于兩遍，在表面發(fā)自時立即覆蓋保護材料，養(yǎng)護時間不少于7 晝夜。
2.2 做好找平層
屋面板上的找平度，都采用水泥砂漿抹找平，施工必須保證其強度、防起砂、起殼及空鼓，抹壓平整堅實，平整度小于5mm，砂漿強度不低于M10；找平前必須對屋面基層徹底清理并澆水濕潤刷素漿，現(xiàn)場拌制的水泥砂漿材料要計量配合比，抹灰工序同地面抹灰一樣進行，不允許簡化工序違規(guī)施工。
2.3 高出屋面結(jié)構(gòu)處理
對高出屋面的通風管、機房、水箱、女兒墻根部與屋面交接處的處理，按設計及規(guī)范要求抹成長度不小于100mm 弧形；所有的排水口處均應用防水砂漿打底抹成盤子狀連接管頭。
2.4 保溫層施工質(zhì)量控制
保溫層施工質(zhì)量會影響保溫性能和防水效果，含水量過大的保溫材料會造成防水層起鼓破壞而失去防水作用。為此，在做保溫層前必須在找平層上砌分倉處理，分倉砌在梁或隔墻的部位，間距4~6m；保溫層分倉施工，在分倉隔墻上留伸縮縫及排氣孔。保溫材料在一些地區(qū)全部采用膨脹珍珠巖干粉，但含水率不好控制，如果預制成珍珠巖板塊鋪設，其施工速度和含水率會得到保證。最好選擇聚氨酶泡沫板塊或聚苯乙烯泡沫板，其保溫防水性能好。
2.5 細石混凝土整澆層
保溫層上按設計及規(guī)范要求應現(xiàn)澆30~40mm厚的整澆混凝土層。整澆層與保溫層之間的分倉縫位置重合，為預防整澆時細石混凝土渺漿堵塞下層分格縫，應在縫上鋪200mm 寬的SBS 防水卷材。整澆混凝土在克拉瑪依地區(qū)的屋面中不配置鋼筋，但配置鋼筋時應在面層混凝土以下15mm 為宜，在分格縫處應斷開。澆筑混凝土時要派鋼筋工監(jiān)護鋼筋，防止位移和踩踏。整澆層混凝土的平整度不能超過4mm，分倉縫處用防水膠泥嵌填密封，防止進水。
2.6 防水層施工質(zhì)量要求
防水層施工材料按設計要求使用，不論選擇防水卷材還是防水涂料，均必須具備產(chǎn)品的生產(chǎn)許可證、出廠合格證和試驗報告合格證件，并報經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師認可后，在抽取樣品復檢合格的前提下才準許用于工程。防水層施工前對屋面整體進行檢查，尤其是對屋面的細部構(gòu)造處更要逐一驗收，確保表面平整干燥（含水率小于8%），高出屋面結(jié)構(gòu)處抹成弧形。對采用不同的防水材料施工，選擇相適應的規(guī)范標準進行檢查和驗收。但在天溝、泛水、雨水集中排出口或檐口處的重要部位要先鋪設附加層或增加涂刷厚度，附加層寬度不小于300mm 兩層、涂刷不少于三遍。防水層施工后要進行檢查驗收，不準在上堆放重物或拌制砂漿，也不再焊接管線或安裝飾燈、避雷帶等作業(yè)，防止損傷防水層。
3 廚衛(wèi)間防滲漏措施
3.1 土建施工的質(zhì)量控制
（1） 廚衛(wèi)間是家庭用水的集中點，作為預防滲漏的主要措施，在分隔墻底部統(tǒng)一澆混凝土導墻，高度大于150mm 同板一同澆成整體，寬度可同隔墻厚。
（2） 樓面施工時找出1%流向地漏的坡度，地面抹成后潑水試驗；衛(wèi)生間的沖淋處及浴缸地面與墻面的基層要涂刷聚氨酶防水涂料或貼SBS 防水卷材。
（3） 特別重視處理好室內(nèi)管道預留洞口的二次修補工作，專門組織人員用專用材料修補，管道與預留套管之間的空隙多采用石棉水泥填嵌密封；樓板上的預留洞口要采用較原板高一級的細石混凝土分層填補，并注意小部位混凝土的養(yǎng)護。對廚衛(wèi)間地面預留洞口管線安裝后的修補檢查，要盛水超過12h 在底部觀察，不滲漏者為合格，不通過試漏檢查監(jiān)理人員應拒絕簽字驗收認可。
3.2 管道安裝質(zhì)量控制
（1） 所有的預留洞口是由土建施工時配合安裝人員留設的，凡是穿越樓板與墻體的管線都必須加設套管，套管應高出結(jié)構(gòu)表面20mm。
（2）建筑安裝嚴格檢查進場管材、配件及設備的質(zhì)量，采購的所有材料必須有產(chǎn)品出廠合格證、質(zhì)量保證書及試驗報告，并報經(jīng)監(jiān)理工程師確認后才準用于安裝。
（3）安裝的每道工序必須經(jīng)過驗收才準進行下道工序，不得隱蔽上道工序；如采用鍍鑄鋼管時，焊接管直徑必須＞25mm 才準許焊接，直徑＜25mm 時采取絲扣連接；給水管道安裝后要進行壓力試驗，試驗壓力為設計工作壓力的1.5 倍；排水管道安裝后要進行通球試驗；衛(wèi)生潔具及其他洗滌設備安裝后要進行貯水試驗，并對各種開關、閥門做嚴密性和靈活性檢查。
4 結(jié)束語
土建工程核心的問題就是把控工程的質(zhì)量，由于人們對于生活質(zhì)量要求不斷提高，對于建筑項目的耐久行及功能有了新的要求。我國建筑工程發(fā)展迅速，其面積和功能更趨于適用和完備，消費者都希望房屋質(zhì)量滿足功能要求以及耐久性需要，減少維修及較少影響正常使用。如何才能更有效地防治住宅建筑工程的質(zhì)量病癥,是一項長遠而需創(chuàng)新的課題。
關鍵詞：彈性力學；土木工程；教學；探索
彈性力學是高等學校土木水利等專業(yè)的一門理論性與應用性都很強的基礎課程，目前各高校很多學科根據(jù)本專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標，實現(xiàn)寬口徑、厚基礎的教學基本要求，減少課時和精簡內(nèi)容。另外，土木類專業(yè)所面臨的現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)設計問題大多為非桿系的復雜結(jié)構(gòu)體系，所以許多高等院校要求開設彈性力學和有限元課程，其目的是加強土木類本科生對復雜結(jié)構(gòu)數(shù)值分析能力的培養(yǎng)，以提高他們從事科學研究和現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設計的能力。然而學生普遍認為彈性力學解決實際工程的能力遠不如材料力學和結(jié)構(gòu)力學，而且彈性力學理論抽象，數(shù)學推導麻煩，課程枯燥乏味，提不起學習興趣。因此在現(xiàn)有的學時下如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為彈性力學教學中需要關注的問題。
一、高校彈性力學教學現(xiàn)狀
為了提高結(jié)構(gòu)力學和彈性力學的相關教學水平和研究成果，教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會結(jié)構(gòu)力學及彈性力學課程教學指導小組定期召開工作會議，2006年工作會議在武漢理工大學召開，2009年工作會議在成都西南交通大學舉行，2014年10月工作會議在北京工業(yè)大學舉行，各高校在每次會議中都對彈性力學的教學進行了教學改革成果和經(jīng)驗交流，對教學實踐、課程建設和資源積累等問題進行了研討。北京工業(yè)大學在彈性力學的教學中也進行了很多研究和改革，北京工業(yè)大學彈性力學課程的設置和教學與國內(nèi)其他高校具有類似特點與問題。2006年之前彈性力學作為土木工程本科專業(yè)的必修或必選課，學時一般為40學時左右，使用教材以徐芝綸《彈性力學簡明教程》為主要教學參考書。在2007版本科教學改革之后，彈性力學在土木工程專業(yè)本科中仍然設置為學科基礎必修課，但學時改為16學時，考試時采用閉卷考試，對學生學習要求較高，較多學生仍然認為太偏重于理論，理論抽象，數(shù)學推導煩瑣難以理解，并且其解決實際工程的能力遠不如結(jié)構(gòu)力學。在2012版教學計劃后，課程性質(zhì)以及學時都沒變，但考試時采用開卷考試，對學生的公式推導要求降低。改為16學時時，教師和學生的感覺都是時間太緊張，學習壓力大，所以在剛完成的2015版土木工程本科教學計劃中，彈性力學進行了很多變化，首先課程性質(zhì)發(fā)生了改變，由學科基礎必修課改為學科基礎選修課，讓學生有選擇的空間，其次學時增加為24學時，讓選修彈性力學的同學能真正學習到彈性力學的主要內(nèi)容。所以目前在現(xiàn)有的學時下，如何保證教學的基本要求和基本內(nèi)容，用什么方法和手段達到既增大信息量，減少教學時數(shù)，又能強化學生能力的培養(yǎng)，成為教學中關注的問題，由此也產(chǎn)生了彈性力學教學內(nèi)容多和學時少的矛盾。許多高校和研究者在彈性力學課程教學和研究上進行了教學改革，取得了較多有益成果，盡管如此，土木工程專業(yè)彈性力學課程在以下幾方面尚有待研究與改革：
（1）教學對象上，彈性力學通常主要在工程力學專業(yè)開設，需要充分考慮結(jié)合土木工程專業(yè)的特點。
（2）教學思路上，仍然偏向工程力學方法，在內(nèi)容選擇上較偏向數(shù)學，主要是理論上的教學，對理論分析和數(shù)值分析結(jié)合對比方面缺少。
（3）講課內(nèi)容中未能充分引入彈性力學領域的最新進展，尤其是與土木工程結(jié)構(gòu)相關進展，因此在彈性力學課程的教學方式、教學內(nèi)容、考試形式等方面需要進行一些思考和探討，對彈性力學教學中的普遍與特殊問題進行研究與實踐，將促進學校土木工程學科力學教學的發(fā)展。
二、盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平
根據(jù)高等院校土木類專業(yè)本科指導性專業(yè)規(guī)范以及2015版培養(yǎng)方案規(guī)定的學時，需要考慮在既有學時下，使學生的理論水平能達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。
1.重點突出彈性力學分析思路和概念。在教學中，在分析思路上，一般重點講授彈性力學平面問題的相關問題，并且對彈性力學平面問題基本理論采取精講的形式，對空間問題基本理論采取和平面問題基本理論相對比方法進行講解。如果根據(jù)實際，直接從實際工程的三維問題，再到講授二維問題可能更符合思維過程以及實際工程問題，使得思路更加自然，并且能節(jié)省教學課時。另外，在講授方法思路中應突出思路、概念與結(jié)論。如彈性力學中的概念問題：彈性力學中應力的方向以及正負號的定義，平面應力問題和平面應變問題的區(qū)分，應力邊界條件和位移邊界條件的確定方法，處理局部邊界條件的圣維南原理，等等，這些都是講述平面問題基本理論中要熟練掌握的概念。
2.結(jié)合具體土木工程實例教學，附加一些分析程序和工具的介紹，拓寬學生分析方面的應用能力。在介紹分析思路時，需要結(jié)合有實際工程背景的工程算例來分析，這樣可以明確學習目的，激發(fā)學生的學習動力。在理論分析完成后，還可以介紹相應的數(shù)值分析方法，介紹Matlab計算程序或有限元分析工具，對理論分析過程數(shù)值化，讓學生自己操作計算，分析結(jié)果。最后由于土木工程專業(yè)學生在實際工作中需要學會運用，可以結(jié)合一些設計規(guī)范進行學習，如：公路隧道設計規(guī)范（JTGD70-2004）建議采用彈性力學數(shù)值方法—有限元法計算圍巖的隧道支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形等，通過在理論分析結(jié)果和數(shù)值分析對比的同時，還可以通過規(guī)范要求進行驗算。
三、根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材
就目前而言，對于土木類本科生的彈性力學課程，各高等院校所安排的教學內(nèi)容、教學時數(shù)及選用的教材均存有不同。換言之，對教學內(nèi)容、教學時數(shù)及教材均沒有統(tǒng)一的指定，仍處在各高校教師根據(jù)自己的教學經(jīng)驗進行不斷地探索與總結(jié)。目前已出版的彈性力學教材有很多種，所使用的教材一般為《彈性力學簡明教程》，徐芝侖編，高等教育出版社出版。這本教材所涵蓋的內(nèi)容較多、較全面，也比較深刻，對概念思路的解釋較為簡潔，但仍然有需要改進之處：
（1）基本上從平面問題到空間問題最后到板殼一些特殊問題，分析講解思路可以變化，讓學生更快更容易的理解。
（2）理論講解較多，實際土木工程案例的分析較少。
（3）理論推導比較多，數(shù)值分析對比較少，數(shù)值分析工具的應用較少等，另外學生學習的課余指導用書比較少。為此，編寫更加適合土木工程專業(yè)的教材以及教材指導用書是有必要的。
四、改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案
作為一門強調(diào)理論與應用的課程，僅以單一的板書教學模式明顯不足。例如，本課程中復雜的理論推導數(shù)學演示，這些均可通過CAI電子教案的教學來表述。此項教改工作的目的是在教學時數(shù)不足的情況下，就如何實現(xiàn)課堂教學氣氛活躍、高效率地完成教學內(nèi)容、突出理論聯(lián)系實際等方面而為之。根據(jù)本課程教學大綱中教學內(nèi)容的要求及依據(jù)更加豐富的教材，可以編制本門課程的CAI電子教案。在實際教學中，采用多媒體與板書相結(jié)合的教學模式，預期可以達到較好的教學效果，授課學生能給出較好的評價。另外，課內(nèi)教學是本課程的主要任務。但由于本門課程在土木專業(yè)上的應用性較強，學生的課程設計、畢業(yè)設計均會遇到實際結(jié)構(gòu)問題的數(shù)值分析，對此需要課外指導，因此建立教師學生互動平臺和窗口也是有必要的。
五、結(jié)語
為了提高土木工程專業(yè)彈性力學課程教學質(zhì)量和效果，本文分析了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學相關問題，并探索了土木工程專業(yè)彈性力學課程的教學改進方法。
1.盡可能地提高學生的“計算分析”理論水平，使學生的理論分析水平達到當今土木類專業(yè)的培養(yǎng)要求。
2.根據(jù)當今土木類本科生的培養(yǎng)要求，編寫適合土木工程專業(yè)學生使用的教材。
3.改革單一的板書教學模式，研制《彈性力學》的CAI電子教案，并建立教師互動平臺和窗口。
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關鍵詞： 準脆性材料 土木工程 巖土工程 滲透性
準脆性材料廣泛存在于土木工程領域，如混凝土、砌體、某些金屬材料等人工材料及巖石、硬黏土等天然材料，大量古典和現(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)均由這些材料構(gòu)成。準脆性材料一般具有如下力學性質(zhì)：不均勻性、各向異性、結(jié)構(gòu)的離散性及非線性等。變形局部化及斷裂是準脆性材料的一種基本現(xiàn)象，損傷是其在外載荷作用下強度衰減的主要原因。與脆性材料不同，準脆性材料破壞過程伴隨有一些變形和能量的釋放。在外載荷的作用下，準脆性材料內(nèi)部弱介質(zhì)的破壞和微缺陷的形成、擴展及相互作用將決定其宏觀變形破裂特性。這些性質(zhì)將會對土木工程生產(chǎn)及結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)定性產(chǎn)生決定性的影響。如在水利、采礦、交通等巖土工程活動中，開采工作面的巖石破裂、水壓致裂、巖石爆破、礦石的粉碎等工程活動及經(jīng)常會遇到“巖爆”、“煤爆”等沖擊地壓現(xiàn)象，這些都要求深入地了解巖石這類準脆性材料從連續(xù)到不連續(xù)破裂的演變過程。又如巖體中存在大量的節(jié)理和裂隙，在外載荷的作用下裂紋會發(fā)生擴展，擴展后的裂紋會導致巖體的力學性質(zhì)發(fā)生極大變化，甚至會引起巖體的破壞，導致地下工程結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。另外，巖體裂隙的擴展導致巖體的滲透性發(fā)生變化，這可能導致如石油的生產(chǎn)、地下水的開采、透水事故等工程生產(chǎn)、安全問題。
準脆性材料應變局部化和斷裂過程，即連續(xù)介質(zhì)模型和離散模型。第一類模型處理不連續(xù)位移的手段之一是將其近似視為連續(xù)的或光滑連續(xù)的，前者位移可導，但應變不連續(xù)，這類模型即為弱不連續(xù)模型，后者是前者的一種改進，位移、應變均連續(xù)可導，這類模型稱為正則化模型；另一種處理方法是，將不連續(xù)面或潛在不連續(xù)面視為接觸面或邊界，計算裂隙擴展時需要重新劃分網(wǎng)格。連續(xù)模型主要基于接觸力學、斷裂力學、損傷力學、軟化塑性力學等理論和方法，典型的連續(xù)模型包括：非線性彈性模型、率無關塑性模型、損傷理論模型、內(nèi)蘊時間塑性理論模型、耦合損傷塑性理論模型、微平面理論模型。第二類模型采用直觀的手段處理不連續(xù)面，將不連續(xù)面或潛在的不連續(xù)面顯示表達出來，采用離散計算力學理論進行計算。離散計算力學是計算力學中相對較新的技術，其主要處理運用連續(xù)模型時本構(gòu)關系難以獲得的工程問題和過程，離散模型通過模擬介質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的行為表現(xiàn)介質(zhì)宏觀力學行為，典型的離散模型有分子動力學模型、離散元、非連續(xù)變形和格構(gòu)模型等。
為了在連續(xù)介質(zhì)模型中實現(xiàn)準脆性材料應變局部化和斷裂過程的模擬，研究者引入多種理論和技術方法，其中應用最普遍的是塑性軟化模型和損傷力學模型。塑性軟化模型將巖石、混凝土等準脆性材料的摩擦角和內(nèi)聚力視為變量，其隨塑性應變的某一不變量或塑性功的積累而演變，而損傷力學模型認為準脆性材料剛度隨變形的增加而減小。連續(xù)介質(zhì)力學模型將準脆性材料的破壞和變形局部化視為一種分岔現(xiàn)象。在數(shù)值模擬研究中，連續(xù)介質(zhì)模型，無論是塑性軟化模型還是損傷力學模型，所遇到的困難都是準脆性材料的破壞載荷依賴于網(wǎng)格的分辨率。例如，在軟化有限元分析中，準脆性材料破碎帶的耗散能或剪切帶隨著網(wǎng)格加密而減小，但這種變化毫無物理意義可言。
因此，確定準脆性材料宏觀特性是許多工程應用的一個基本問題。研究準脆性材料微結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的關系不僅可以認識和理解已存在材料的性質(zhì)，而且可以為設計所需材料提供有力的工具。但是從經(jīng)濟的角度講，直接進行試驗測定準脆性材料宏觀特性是一個幾乎不可能完成的任務，因為試驗中必須考慮試樣尺度效應，微結(jié)構(gòu)材料幾何形態(tài)、性質(zhì)、體積比率及加載路徑等各種因素。所以需要新的手段和方法認識準脆性材料宏微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)之間的關系。另外，隨著科技的發(fā)展，人類土木工程實踐活動越來越復雜，許多問題都無法用物理實驗或解析方法解決，如地震荷載下混凝土大壩三維動態(tài)響應及復雜環(huán)境下裂隙巖體巷道失穩(wěn)等。
在這些情形下，數(shù)值分析無疑是唯一經(jīng)濟、有效的手段。然而，目前數(shù)值分析在土木工程，特別是巖土工程應用中飽受非議，主要原因在于土木工程環(huán)境的復雜性和準脆性材料及其結(jié)構(gòu)力學性質(zhì)的特殊性。近幾十年，運用數(shù)值分析準確而有效的描述準脆性材料及其結(jié)構(gòu)連續(xù)與不連續(xù)、從連續(xù)到不連續(xù)及裂隙擴展演化破壞過程已成為土木工程特別是巖土工程的巨大挑戰(zhàn)。如何利用數(shù)值分析在同一框架上實現(xiàn)準脆性材料及其結(jié)構(gòu)連續(xù)與不連續(xù)、從連續(xù)到不連續(xù)及裂隙擴展演化破壞過程是一個值得深入研究且具有廣闊應用前景的課題。
參考文獻：
[1]張湘?zhèn)ィ聽帢s，呂文閣，駱少明.數(shù)值流形方法研究及應用進展[J].力學進展，2010，40（1）：1-12.
關鍵詞：農(nóng)業(yè)工程；土木工程；交叉學科；研究生課程
作者：鄭鑫，楊光，葛建銳
中圖分類號：G642.3文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2013）08-0040-02
隨著經(jīng)濟與社會的高速發(fā)展，對復合型高素質(zhì)人才的需求越來越大。面對這種現(xiàn)狀，培養(yǎng)具有跨學科、交叉學科學習背景的復合型人才，是當下研究生教育需要認真解決的問題，也是未來培養(yǎng)創(chuàng)新型研究生的必經(jīng)之路，更是研究生教育教學改革的主要方向。要想達到這種要求，合理設置交叉學科的課程體系是成功的關鍵。
一、構(gòu)建交叉學科課程體系的意義
（一）構(gòu)建交叉學科課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基礎保障
交叉學科設置課程可以幫助研究生夯實數(shù)、理、化基礎、計算機應用和程序設計技術等基本知識，為參與交叉學科項目研究提供基礎保障。在國內(nèi)，北京大學于2006年成立“前沿交叉學科研究院”，該研究院下設有理論生物學中心（CenterforTheoreticalBiology，CTB）。CTB的課程由4門必修課程、13門專業(yè)選修課程、20門專業(yè)限選課程、15門跨專業(yè)選修課程和8門跨專業(yè)限選課程組成。研究生必須根據(jù)不同的專業(yè)背景進行課程學習，50%為跨學科專業(yè)課程[1]。在國外，美國威斯康辛大學麥迪遜分校（theUniversityofWisconsin-Madison，簡稱UWM）于1998年發(fā)起了一項大學/州伙伴關系創(chuàng)新性計劃（ClusterHiringInitiative，簡稱CHI）[2]。在教學上，CHI中幾乎每個研究集群都開發(fā)了新的課程，一些研究集群甚至已開發(fā)出新的跨學科計劃[3]。
（二）構(gòu)建交叉學科課程體系是增強研究生創(chuàng)新能力的有效手段
交叉學科的課程體系，會結(jié)合跨學科課題所涉及的知識面的寬度及學科的前沿性調(diào)整研究生教學的選課及授課內(nèi)容。交叉學科的課程體系一般涵蓋不同學科的基礎必修課程、選修課及相關方向的補修課。一個人具備了廣博的知識才能從整體上把握知識間的縱橫關系，充分發(fā)揮知識間的相互啟發(fā)、相互促進的作用[4]。因此，如何構(gòu)建合理的交叉學科課程體系是研究生增強創(chuàng)新能力的有效手段。
（三）構(gòu)建交叉學科課程體系是培養(yǎng)研究生學術興趣的必要途徑
交叉學科一般涉及學科的多個領域，通過對多學科課程內(nèi)容的整合，課程的精彩程度和趣味性會有很大提高。研究生在交叉學科領域?qū)W習過程中，會結(jié)合自身的長處、特點，在交叉學科領域的課題研究中找到落腳點，有利于發(fā)揮學生的主觀能動性，有益于開發(fā)學生的探索精神，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新動力。
二、當前跨學科課程體系的弊端
（一）課程體系固化，以專業(yè)為主
從高校研究生培養(yǎng)計劃可以看出，研究生的課程受專業(yè)限制很大，這就導致本專業(yè)研究生與跨專業(yè)研究生幾乎沒有什么區(qū)別，個體差異關注不夠，課程內(nèi)容前沿性、綜合性不夠，交叉學科課程、綜合性課程較少[5]。
（二）跨學科人才培養(yǎng)中，研究生課程體系構(gòu)建導師起主導作用
首先，由于理工類研究生大多是在各自導師的指導下進行個別培養(yǎng)，受導師自身專業(yè)背景的局限與依賴，各學科之間存在著較大跨度等原因，致使學生很難進行跨學科研究[6]。其次，當前的研究生培養(yǎng)模式中，導師的課題方向決定研究生的選課方向。
（三）院系設置以學科為主導，不利于跨學科課程整合
目前，我國高校主要以學科為主導設置院系，而以跨學科設置院系的高校較少。現(xiàn)有院系設置不利于不同學科之間的溝通與交流，不利于不同專業(yè)之間的課程整合。這樣的局面勢必會影響學生對知識的追求熱情，勢必會影響學生的科研積極性，勢必會影響學生的創(chuàng)新欲望。
三、農(nóng)業(yè)工程與土木工程跨學科課程體系的構(gòu)建
前面系統(tǒng)地討論了建立跨學科培養(yǎng)研究生課程體系的意義及目前存在的弊端，現(xiàn)結(jié)合黑龍江八一農(nóng)墾大學工程學院農(nóng)業(yè)工程與土木工程兩個學科的實際，對北方寒區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程與水利資源利用和設施農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)防災減災兩個方向進行跨學科課程體系分析。在確立課程體系時我們設計了《農(nóng)業(yè)工程和土木工程跨學科培養(yǎng)研究生課程體系建設調(diào)查問卷》。在制作調(diào)查問卷設計時，我們充分考慮兩個交叉專業(yè)可能出現(xiàn)的課程共通性，盡可能設計更多的課程，力求使交叉學科的研究生具有寬泛的理論基礎，使交叉學科的研究生所學到的知識適應兩個專業(yè)發(fā)展的需要。
（一）調(diào)查問卷統(tǒng)計
本次發(fā)放調(diào)查問卷的對象是黑龍江八一農(nóng)墾大學工程學院的在職教師，共收到23份有效問卷。參與問卷調(diào)查的教師年齡集中在28―38歲和38歲以上兩個年齡區(qū)間，具有碩士研究生以上學歷的占95.65%，具有副教授職稱和教授職稱的總和占65.20%，問卷填寫教師的任職專業(yè)主要集中在機械設計制造及其自動化專業(yè)，農(nóng)業(yè)機械化及其自動化專業(yè)和土木工程專業(yè)，其他專業(yè)總和低于10%。
（二）交叉學科課程體系分析
1.北方寒區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程與水利資源利用方向。交叉學科研究生培養(yǎng)方案要求學術型研究生所修學分總數(shù)大于等于30學分，扣除英語、中國特色社會主義理論與實踐研究及自然辯證法概論等必修課外，交叉學科研究生必須選修不少于五門的基礎必修課，其中數(shù)值分析是學位必修課，還需要選修4門基礎必修課。基礎必修課的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果如下：在備選的15門課程中，數(shù)值分析得票最高23票，土壤水文過程模擬得票最少僅為8票。考慮到交叉學科研究內(nèi)容的寬泛性，結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果，去掉土壤水文過程模擬、土壤物理化學、噴微灌理論與技術三門課程。這樣在北方寒區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程與水利資源利用方向就剩下12門課在基礎必修課模塊內(nèi)供交叉學科研究生選修。課程名稱如下：數(shù)值分析、數(shù)學物理方程、土壤水動力學、水工建筑物健康監(jiān)測與檢測、節(jié)水灌溉工程學、計算流體力學、水土資源規(guī)劃與評價、高等水工建筑物、新型建筑材料及其應用、灌溉原理與技術、地下水資源評價理論與方法、流體仿真與軟件應用。研究生培養(yǎng)方案要求在選修課模塊所修學分大于等于10學分，而每門課的學分分配是1.5或2學分。結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果，選修課模塊去除土壤學與肥料學及環(huán)境水利學兩門課，保留其余12門得票較多的課程供交叉學科研究生選修。課程名稱如下：水生態(tài)工程學、粘性流體動力學、彈塑性力學、生態(tài)水文學、現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測與控制、環(huán)境水動力學、土壤學與農(nóng)作物學、水工鋼結(jié)構(gòu)、水工混凝土、水文學與水利計算、農(nóng)田水利學水力學。
2.設施農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)防災減災方向。交叉學科研究生培養(yǎng)方案要求研究生所修學分大于等于30學分。去掉中國特色社會主義理論與實踐研究、自然辯證法概論、英語及學位課數(shù)值分析，每位交叉學科的研究生必需選擇不少于4門基礎必修課。問卷結(jié)果表明，除設施環(huán)境工程學獲得11票外，其他13門課，每門課程所得票數(shù)比較均衡，最低票數(shù)是15票，最高票數(shù)是22票。考慮到設施環(huán)境工程學和防災減災的關聯(lián)性不是很大，結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果把設施環(huán)境工程學去掉不作為基礎必修課的選用課程，這樣基礎必修課就改成13門課，供交叉學科研究生選擇。課程名稱如下：數(shù)值分析、數(shù)學物理方程、農(nóng)業(yè)設施概論、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程、結(jié)構(gòu)動力學、高等結(jié)構(gòu)力學、計算力學、有限元原理、工程結(jié)構(gòu)加固技術、建筑火災安全新技術、地震工程學、建筑結(jié)構(gòu)抗風設計、工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
關鍵詞：巖土塑性力學；廣義塑性力學
1、前言
多數(shù)巖土工程都處于彈塑性狀態(tài)，因而巖土塑 性在巖土工程的設計中至關重要。早在1773年 Coulomb提出了土體破壞條件，其后推廣為Mohr― Coulomb條件。1857年 Rankine研究了半無限體的 極限平衡，提出了滑移面概念。1903年 Kotter建立了滑移線方法。Felenius（1929）提出了極限平 衡法。以后 Terzaghi、Sokolovski又將其發(fā)展形成了較完善的巖土滑移線場方法與極限平衡法。1975 年，W.F.Chen在極限分析法的基礎上又發(fā)展了土的極限分析法，尤其是上限法。不過上述方法都是在采用正交流動法則的基礎上進行的。滑移線法與極限分析法只研究力的平衡，未涉及土體的變形與位移。[1]20世紀50年代開始，人們致力于巖土本構(gòu)模型的研究，力求獲得巖土塑性的應力一應變關系，再結(jié)合平衡方程與連續(xù)方程，從而求解巖土塑性問題。由此，雙屈服面與多重屈服面模型l1-41、非正交流動法則在巖土本構(gòu)模型中應運而生。真正的土力學必須建立在符合土本身特性的本構(gòu)模型的基礎上，而本構(gòu)模型的建立必須有符合巖土材料變形機制的建模理論。巖土塑性力學是一門新興學科，也是建立巖土本構(gòu)模型的基礎。[2-4]
2、土木工程材料本構(gòu)方程綜述
土木工程材料的本構(gòu)行為一直工程技術界和力學學術界關注的焦點之一，其研究熱度之所以長盛不衰，一方面是由于它涉及工程的安全性，事關重大；另一方面是因其機理復雜、個性突出，極富挑戰(zhàn)性。[5]
土體本構(gòu)關系比金屬材料更加復雜，在本構(gòu)分析時，更加需要強化試驗測試和理論研究、科學的確定材料參數(shù)、合理的構(gòu)建實用的本構(gòu)模型，并通過現(xiàn)場測試的驗證使其不斷完善。土的非線性彈性本構(gòu)模型有兩個具有代表性：一個是國內(nèi)土工界常用的Duncan-Chang模型（1970.1980），另一個是計入球張量和偏張量交叉效應的沈珠江模型（1986）。土的彈塑性本構(gòu)分析和建模既要置于彈塑性理論框架之內(nèi)，又要緊密結(jié)合土體工程實際，突出其主要特性，反映其個性特征。土的彈塑性本構(gòu)模型最常用的是修正的劍橋模型。
3、巖土塑性力學原理綜述
經(jīng)典塑性力學是以金屬材料為研究主體，在建立金屬材料本構(gòu)關系和分析金屬材料相關的工程問題等方面，已經(jīng)形成了一套較完善的理論和方法。同彈性力學一樣，塑性力學也是連續(xù)介質(zhì)力學的一個分支，它的基本方程式：①描述物體平衡狀態(tài)的平衡方程；②描述物理變形的幾何方程；③刻畫材料物理狀態(tài)和力學性質(zhì)的本構(gòu)方程。前兩類方程與材料性質(zhì)無關，因此普遍適用。塑性力學與彈性力學的主要區(qū)別在于第三類方程不同。經(jīng)典塑性力學只適應于金屬材料，當用于巖土類摩擦材料時就會出現(xiàn)一些不符合實際的情況，理論計算結(jié)果與土工試驗結(jié)果出現(xiàn)諸多矛盾。因而巖土塑性力學既要吸收經(jīng)典塑性力學中采用的基本解題方法，又需要對經(jīng)典塑性力學進行必要的改造，使之適應巖土材料的變形機制。
巖土材料進入塑性狀態(tài)后，應變不僅取決于應力狀態(tài)，而且還取決于應力歷史，因此，一般無法建立應變?nèi)颗c應力全量的關系。增量理論將整個加載歷史看成 一系列的微小增量加載過程所組成，研究每個微小增量加載過程中應變增量與應力增量之間的關系，再沿加載路徑依次積分應變增量最終的應變。增量理論能夠反映應力歷史的相關性，但數(shù)學處理相對比較復雜。早期屬于這類理論的主要有：Levy-Mises理論和Prandtl-Reuss理論。[6]增量理論的本構(gòu)方程通常采用應力與應變的時間率形式表達，其假定材料本構(gòu)關系是率無關的，即不受時間的影響，因此采用應力與應變的增量形式表達。
4、有限元法綜述
有限單元法（FEM，簡稱有限元法）是將微分方程（組）簡化為線性代數(shù)方程組從而求解問題的一種數(shù)值分析方法。1909年Ritz提出了求解連續(xù)介質(zhì)力學中場問題近似解得一個強有力的方法，這種方法利用未知量的試探函數(shù)將勢能泛函近似化來進行求解。1960年Clough把這種解決彈性力學問題的方法定義為有限元法，與此同時，中科院馮康教授提出了一個高效能的求解復雜偏微分方程組問題的計算方法，這種方法特別適用于解決大型復雜的結(jié)構(gòu)工程和固體力學問題，在此時期，馮康教授的研究小組在完成幾個大型水壩應力計算中就應用了這一方法。20世紀60年代后，F(xiàn)EM應用于各種力學問題和非線性問題，并得到迅速發(fā)展。1970年后，F(xiàn)EM被引入我國，并很快地得到應用和發(fā)展。
有限元法已成為求解復雜巖土工程問題的有力工具，在求解彈塑性問題和流變、動力、非穩(wěn)態(tài)滲流等時間相關問題，以及溫度場、滲流場、應力場的耦合問題等復雜的非線性問題的效能使其成為巖土工程領域中應用最為廣發(fā)的數(shù)值分析手段。大多數(shù)巖土工程問題，如巖土邊坡、地下工程、結(jié)構(gòu)-巖土相互作用等，都涉及無限域或者半無限域，處理這些問題通常是在有限的區(qū)域內(nèi)進行離散。為了使離散不會產(chǎn)生大的誤差，必須取足夠大的計算范圍，并使假定的外邊界條件盡可能的接近真實狀態(tài)。理論分析和計算實踐表明，當由于結(jié)構(gòu)或者工程巖土體某一部位開挖卸荷時，對周圍土體的應力及位移有明顯影響的范圍大約是開挖或者結(jié)構(gòu)物與土體作用面得輪廓尺寸的2.5～3倍。在此范圍之外，影響甚小，可忽略其影響。考慮到有限元離散誤差和計算誤差，為了保證必要的計算精度，計算范圍應取不小于3～4倍。在這種情況下，外邊界可以采取兩種方式處理，一是將在距離荷載作用部位足夠遠的外邊界位移設為0；另一種則假定外邊界為受力邊界。但無論哪種方式都同實際的無限域不完全一致，因而都存在誤差。這種誤差會隨著計算區(qū)域的減小而增大，并且在靠近外邊界處都比遠離外邊界的誤差大，此現(xiàn)象稱為邊界效應。在用有限元求解巖土工程問題時必須注意邊界效應的影響。
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