简述土木工程的内涵例1

前言

为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求，土木工程专业在第一学期开设《土木工程（专业）概论》课，旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来，土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展，如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求，需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容，并积极改进教学方法与手段来提高教学效果，我们进行了不断地探索与实践。

1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容

土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称，包涵的范围非常广泛，如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内，应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选，结合本校土木工程专业的特点，对教学内容进行了适当整合与扩展，形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有：土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深，逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况，初步具备土木工程建设的基本知识；使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排，明确教学要求与努力方向，建立理论与实践相结合的学习理念，为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。

2.注重对学生工程意识与专业素质的培养

土木工程的综合性、实践性比较强，要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实，而工程意识的养成非一朝一夕之功，它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段，学生还没有积累足够的专业知识与技能，主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如：在讨论房屋工程的建设过程时，介绍它包括规划、审批、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工、验收、交付使用等阶段，使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程，牵一发而动全身，从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科，而要理论联系实际，灌输实际工程具有系统性和完整性的思想，使学生对土木工程有一个感性认识，形成一个完整的工程概念，树立专业的思维方式，为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。

3.适当引入工程美学教育，突出“美学育人”的功能

当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重，人们一提到土木工程，就认为是“土”和“木”的简单结合，仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠；土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中，缺少艺术气息。其实，土木工程既是物质产品也是艺术品；工程技术的实践过程也是艺术的创作过程，所以，在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵，激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬；这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐，与人文历史相结合，增加工程教育的“文化”内涵，突出“美学育人”的功能，学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵，又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。

4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键

《土木工程概论》课的内容繁杂，涉及面广，图片丰富，叙述性强，如果以课堂灌输的方式教学，不仅教师讲的口干舌燥，而且学生听得枯燥乏味，为了提高教学效果，关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。

4.1 利用多媒体教学

以多媒体为载体，通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合，使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件，通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述，并结合参观进行现场教学，如充分利用校内实践教学基地（如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等）；或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学，使学生的工程意识得到极大提高。其次，可观看与土木工程有关的DVD录像片，欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆（鸟巢、水立方）等，这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生，激励学生为之奋斗，既对学生进行了工程美学教育，也增强了学生的学习动力与社会责任感。

4.2 结合问题式教学，使学生养成查阅文献的学习习惯

“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考，况且学时有限，学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的，采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远，讲起来比较抽象、乏味，若提问：山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损？埃及金字塔在历史上有什么作用？古人是怎样开采如此巨型石材的？又如何建造高程如此精确的工程的？这些问题既活跃了课堂气氛，又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决，如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中，在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后，联系1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，1976年唐山大地震，再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响（包括心理方面）等文献，并思考今后如何防震减灾，作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通，学会汲取前人或他人的知识，提升理性的思维能力；并通过撰写读书报告或总结报告，训练学生写作的能力，为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础，养成遇到问题查阅文献的学习习惯。

5.结语

总之，《土木工程概论》课的内容十分庞杂，而实践性、综合性又强，需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容，引入工程美学教育，通过现场教学和参观等实践环节，采取灵活多样的教学方法与手段，激发学生浓厚的学习兴趣，使学生形成完整的工程脉络，具备初步的专业知识，引导学生顺利迈进专业的大门。

注：本文作者宿晓萍为在读博士。

课题项目：本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持，吉林省重点实验室建设项目支持。

简述土木工程的内涵例2

1 我国森林生长和分布现状

1.1 我国森林生长现状 据第七次森林资源调查，我国森林面积有19545.22万hm2，森林覆盖率为20.36%。其中活立木总蓄积量为149.13亿m3，森林蓄积量为137.21亿m3。另外，在我国大陆范围内，仅林地面积为30378.19万hm2，森林面积19333万hm2，活立木总蓄积量为145.54亿m3，森林蓄积量为133.63亿m3。就天然林和人工林两个方面来说，天然林面积为11969.25万hm2，天然林蓄积量为114.02亿m3，人工林方面在近年取得了一定的成绩，保存面积达到了6168.84万hm2，人工林蓄积量19.61亿m3，在全球范围内，我国人工林面积已居世界首位[1]。

1.2 我国森林分布简述 我国幅员辽阔，但是森林资源少，森林覆盖率低，地区差异很大。全国绝大部分森林资源主要集中分布于东北、西南等边远山区和台湾山地及东南丘陵，我国广大的西北地区则森林资源贫乏。据统计，现今全国平均森林覆盖率为12.0%，其中以台湾省为最高，达70%。森林覆盖率超过30%的有福建（62.9%）、江西（60.5%）、浙江（60.5%）、黑龙江、湖南、吉林等6省，超过20%的有广东、辽宁、云南、广西、陕西、湖北等6省区，超过10%的有贵州、安徽、四川、内蒙古等4省区，其余各省、市、自治区多在10%以下，而新疆、青海不足1%。

针对我国森林资源缺乏的现状，我们要准确掌握森林资源所能实现的各种生态效益，以便充分地加以利用。

2 森林生态的特征

2.1 森林地理和气候特征 我国东北地区的森林资源主要集中在大、小兴安岭和长白山地，东北所处寒温带和温带，主要的树种为针叶林和阔叶林；西南地区森林资源主要分布在川西、滇西北、藏东南的高山峡谷地区，该地区受太平洋和印度洋的影响，呈现出海洋湿润气团，森林类型和树种繁多且复杂；南方地区森林资源分布比较均匀，主要集中在武夷山和南陵山地区，南方为亚热带和热带气候，树种主要为常绿落叶林和雨林；东部和西北、华北地区为我国的少林地带，这些地区大部分处于温带，天然林资源非常少，主要是人工绿化带和人工种植林，树种多为落叶林和针叶林。

2.2 森林生物学特征 森林类型不同所涵养的生物种类也不尽相同，包括各类植物、野生动物、地下和地上微生物、菌类等等。但总体来说，森林中所包含的生物量非常巨大，品种和种类繁多，值得人类世代研究。

3 森林生态效益多种功能分析

3.1 森林净化环境效益 森林在净化环境功能方面主要体现在4个方面：一是由于树叶、树枝的特有结构，表面粗糙不平，多绒毛、能分泌黏性油脂和汁液等，这些特性能帮助树体吸附、粘着一部分空气中的粉尘，可降低大气中的含尘量；二是森林还可以依靠自身整个生态系统具有的结构和功能，通过吸收、过滤、阻隔、分解空气的废弃物，使之得到降解和净化，成为生态系统的一部分，从而达到净化环境的目的；三是许多树木和植物都能分泌杀菌素，能够很好地杀死细菌、真菌和原生动物等有害生物；四是森林还可以在一定程度上有效地减轻噪声污染和磁波辐射[2]。

3.2 森林涵养水源效益 森林还具有涵养水源的功能，主要体现在截留降水、涵蓄土壤水分、补充地下水、调节河川流量、抑制蒸发、改善水质、缓和地表径流和调节水温变化等方面。在陆地生态系统中，森林生态系统具有最大涵养水源的能力，洪水季节森林可以蓄水防涝，干旱季节可以供水抗旱，所以被誉为“绿色水库”。据有关资料显示，森林土壤根系空间达1m深时，1hm2森林可贮存水量为200～2000m3，平均比无林地多蓄水达300m3。据日本相关研究，3333 hm2森林的蓄水能力相当于100万m3的水库。美国环保署统计资料显示，森林拦截了国2/3的降水。据有关调查，25年的天然林，每小时可吸收降雨量150mm，草地及地每小时仅为10mm及5mm。据不完全统计，林地涵养水源能力为地的7倍[3]。

3.3 森林保持水土效益 森林保持水土的效能主要表现为减少土壤侵蚀、防沙治沙、保持土壤肥力、防灾减灾（例如山崩、山体滑坡或泥石流）等。在森林中，茂密的树体凭借着自身庞大的树冠，其产生的深厚枯枝落叶层不但可以截留天然降水，还可有效地减弱雨滴对土壤的直接冲击；同时，林地下强壮庞大的根系在土壤中形成网络，与土壤牢固地盘结在一起，从而降低水土流失造成的土壤及各种养分损失的固土保肥作用。在研究者张嘉宾的测定分析中，树木的根系包括微小的次生根，具有很强的固持土壤能力，平均直径只有0.8mm的细根，具有固持1.3kg土壤的能力[4]。森林一般可减少地表径流和土壤冲刷的70%～80%，同时也大大减少了矿物水土流失、肥力下降、水利工程淤积等。

3.4 森林改善气候效益 森林改善气候方面主要表现在防风和固沙。森林是风的强大障碍，可以有效地减低风速和改变方向。当风经过森林时，由于树体自身的阻挡及加上气流本身的冲撞、摩擦，将一部分气流分成许多小涡流，小涡流彼此摩擦、消耗，使风力逐渐降弱，风速降低；另一部分被迫沿林缘上升，超过森林，消耗部分能量，使风速降低。据测算，一条疏透结构的防风林带，其防风范围在迎风面可达林带高度的3～5倍，背风面可达林带高度的25倍。在这段范围内，风速可降低约40%～45%[5]。

4 保护森林生态环境的各项措施

4.1 加强政府监督和立法 针对我国目前森林资源日益短缺的现状，政府应在监督和立法方面加大力度，可实行以下措施：对森林实行限额采伐，鼓励植树造林、封山育林，扩大森林覆盖面积；提倡木材综合利用和节约使用木材，鼓励开发、利用木材代用品；对毁林或以各种方式破坏森林的个人或组织要加大惩处力度；对从事森林资源保护的个人或组织要加大奖励力度。

4.2 依托民间组织大力宣传 针对森林保护工作，还需要依托民间组织进行大力宣传，通过电视、广播、纸媒，甚至是网络等多方面宣传，使森林保护的意义和方式深入每个人的心里，从而引起全民的重视，将森林保护体现在我们生活的每个细微之处。

4.3 加大对森林保护的人力和资金投入 我国的各级政府应加大对森林保护资金的专项投入，并通过种种措施保证专款专用。这些资金除了应用在政府的一些大项目中，还应该用在大力提倡全面植树等方面。加大资金投入不仅能够保证自然林保护的顺利进行，也能够促进人工林的大面积建成。

（收稿：2013-07-30）

参考文献

[1]邓成，梁志斌.国内外森林资源调查对比分析[J].林业资源管理，2012（5）：12-17

[2]方何斌，蒋文伟.城市森林绿地空气负离子生态效益评价研究[J].中国园艺文摘，2010（3）：37-38

[3]左贵文.简述森林的生态效益[J].林业勘查设计，2011（1）：52-53

简述土木工程的内涵例3

目前，随着国家经济的不断发展，铁路运量日益增长，单线铁路已不能满足运量日益增长的需要，因此单线铁路已陆续修建复线。新建复线与既有线中心线距离一般为4～5米，因此需要拆除涵洞一侧的出口，接长既有线的涵洞。施工时对既有线的路基稳定和列车的行车安全形成威胁。为确保施工及行车安全，在施工中一般采取进行路基防护及线路加固这一临时设施保护。路基防护及线路加固临时设施，增加大量的工程量，大大提高了工程成本。同时，在进行线路加固施工时，需要与铁路运输部门联系，中断行车，封锁线路，影响了铁路运输的正常运营，使铁路运输受到干扰，影响铁路运输的经济效益。

基于以上的情况，如何采取更为经济合理的防护结构，减少临时设施的工程量，减少工程成本，最大限度地减少涵洞接长施工时对铁路运输的影响，这就是需要解决的问题。通过对涵洞接长施工特点的分析、总结，对路基防护设施的结构进行了改进。研制出新型路基防护结构：门形支架防护。

一、门形支架防护结构：

1、门型支架：主要受力的结构。

立柱（竖向支撑桩）： 工字钢或槽钢。

横撑（上下各一根）： 工字钢、槽钢、圆木等。

2、垫块（置于涵洞边墙外侧起支撑挡土板的作用）：木块、混凝土块。

3、挡土板：承受土压力。 槽钢、旧钢轨、方木。

二、原理：

立柱（竖向支撑）与顶撑（横向支撑）联接成门字形，构成稳定的受力结构，保留的涵洞边墙相当于一个门形支架，亦成为稳定的受力结构，门型支架与保留的涵洞边墙共同构成牢固的受力结构体。拆除涵洞端翼墙的同时，插入水平的挡土板，承受来自于涵洞基坑边坡传来的土压力，涵洞基坑边坡达到稳定状态。在门型支架的防护下，施工人员可以非常安全地进行涵洞基坑开挖及洞身接长的施工作业，同时，既有线列车可以安全地运行，不需要减速行驶。

三、适用范围：

铁路既有线孔径6米以内的各种盖板涵、箱涵、框架涵及圆涵等涵洞接长工程。

四、主要施工方法

1、准备工作：

①、迁移电缆：与铁路电务段联系，签订施工配合协议书。将埋于路基边坡上的通信、信号、电力电缆挖出迁移，并设置牢固的保护措施，避免对涵洞的施工造成影响。

②、井点降水:因涵洞处于地下水位较高地区，需要降低地下水位，采用井点降水。在涵洞基坑开挖线以外打一眼降水井，一般井深25米，，孔径40cm。安装电动潜水泵，24小时抽水，将地下水降至涵洞基础底面以下。

2、制安门型支架

①、首先，根据涵洞的平面设计图，绘制出门型支架布置图，测量班精确放出涵洞基坑中心线及门型支架的位置。

②、安设门型支架。门型支架是由两根竖向支撑（立柱）及两根横撑组成的框架，立柱为大型工字钢或钢桁架，横撑为工字钢、钢桁架或圆木。人工开挖立柱基坑，立柱埋置深度为涵洞基础底面以下0.8～1.0米。使用起重机配合人工安装门字型支架，横撑与立柱采用螺栓牢固联接。

3、拆除涵洞端翼墙及基础，安装挡土板，开挖涵洞基坑

门型支架安装完成后，拆除涵洞的端翼墙及基础，自上而下进行。门型支架与保留的涵洞边墙构成稳定的支挡受力结构，为消除边墙的斜坡影响，在涵洞边墙处安设垫块，使垫块在外侧面形成一个垂直面。边拆除涵洞边墙，边插打挡土板，挡土板可根据深度的不同，土压力大小不同，使用木板、小槽钢或大槽钢。根据设计文件开挖到涵洞设计基底标高。路基边坡土方在门型支架的挡护下，处于稳定的状态。

4、涵洞接长施工

涵洞接长包括：原梯形结构接长基础、墙身、斜盖板，钢筋混凝土框架结构，出口新的梯形结构，防水层等工作内容。接长涵洞既有斜盖板部分的基础、墙身、斜盖板均采用现浇施工混凝土。钢筋混凝土框架结构混凝土采取一次浇注完成。

5、基坑回填土

涵洞主体工程全部完成以后，当混凝土强度达到设计强度的85％以上时，可进行基坑回填土施工。基坑回填自下而上进行，分层抽出挡土板，分层回填，分层夯实。回填质量按桥涵缺口路基填筑标准和施工技术要求控制。保证基坑回填土的压实密度。

6、拆除门型支架

当基坑回填土完成后，可拆除门型支架，首先拆除横向支撑，然后使用起重机拔出竖向支撑。

7、埋设电缆

将暴露在外的电力、通信、信号电缆根据现场地形及电缆埋设要求埋入地下。

五、施工注意事项

1、严禁在雨季进行涵洞接长施工。如必须在雨季施工，要事先做好排水系统，设置防水围堰，防止雨水对路基冲刷造成路基边坡的塌方，影响铁路行车安全。

2、新旧涵洞接头处的基坑开挖后，应立即砌筑基础，避免基坑暴露时间过长，引起路基边坡不稳定。

六、结论

通过涵洞的接长工程施工，得出门型支架结构，具有以下优点：

1、构思新颖，结构合理。充分发挥钢结构的性能，将传统的钢板桩悬臂结构改进为简支的结构――门型支架，形成稳定的受力体，使钢结构的承载能力提高了4倍。

2、降低工程成本。只需要进行简单的路基防护，取消了原设计中线路加固工程；门型支架防护的钢材使用量仅是原设计中的二分之一；施工时不需使用大型打桩设备；同时基坑开挖不需要放坡，减少土方工程量。经济效益比较明显。

3、施工工艺简单，易于操作，适用范围广。门型支架防护设施施工时只需在涵洞出口处埋设竖向支撑，安装上下横撑，随拆除边墙随安设挡土板，工艺非常简单，易于操作，不需要使用大型的打桩机械设备，特别适用于场地狭窄、交通不便的工地。

4、安全性能高，门型支架设施亦成为涵洞施工的牢固的安全防护框架，极大地提高了安全防护性能，提高了对工程及施工人员的安全保护可靠性。

简述土木工程的内涵例4

中图分类号：TB1文献标识码： A 文章编号：

0 引言

随着人类的进步与社会发展，土木工程作为古老又新兴的学科，依旧散发着迷人的光彩。理论的不断完善，实验精度的不断提高，规范的不断修正，使人们对土木工程的研究认识跨入了新的领域。现代科技的发展，是思维方式的发展，是智能斗争的升华。新材料的应用，新技术的开发和新施工工艺的进步，无不要求新的思维理论作为基础。解读土木工程中的科学哲学思想，成为当务之急。只有从思维层次上真正提高，才能创造出新的理论，引发新的技术革命和工艺开发。

1 土木工程和哲学的历史关系

土木工程作为从人类诞生之日起就存在的最古老学科之一，具有很强的实践性，与被誉为人类科学之母的哲学有着密切的关系。

从17世纪开始，德国古典哲学范式兴起。以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。有了具体的受力分析状态作为理论基础，土木工程的研究上了一个崭新的台阶。它将结构看作是线性的，研究并模拟实际的情况，将数学证明引入了土木工程的学科，是质的飞跃。在考察结构的相互作用时，将各部分分解开来，单独计算，最终整合。虽然与实际不尽相同，但在当时的情况下，已属难能可贵。

随着社会的发展，人们对土木工程的发展要求越来越高。特别是20世纪系统论和非线性等哲学思想的新鲜出炉，土木工程更加散发着勃勃生机。人们认识到结构不是一个线性的系统，而是非线性的。结构的相互作用也是要作为一个整体考虑，是一个系统，并将概率论与分形等思想融入其中，将土木工程的发展推上了一个新的高峰。

2 现代土木工程的哲学思想

吉林大学刘猷桓教授指出，“我们的时代使命是应用马克思主义的观点和方法去反思现代科学技术发展提出的一系列新问题，进而推进马克思主义科学技术哲学向前发展” [1] 。这是对于哲学界来说的。对于工程界也是一样，用马克思主义的观点和方法反思工程问题并对其指导实践。

2.1 系统论思想

20世纪中叶，系统科学诞生。它批判了还原论。深入研究了各类系统的运行和演化规律，先后形成了控制论、信息论、运筹学、耗散结构论、协同学、超循环理论、混沌学、复杂适应理论和开放复杂巨系统理论等。从而认识到，系统的运行和演化过程，并不像机械论者所认为的，只是单纯的、线性的、必然的，平稳的过程。而一般是简单和复杂、线性和非线性、必然和偶然、量变和质变、有序和无序、进化和退化相结合的辩证过程[4]。系统论的内涵表现在系统存在、系统演化和系统变革三个方面。系统范畴的建立，在诸多方面丰富和发展了唯物辩证法。其中最重要的一点就是为事物的普遍联系找到了一个基本形式[5]。它为人们提供了一种以整体性、综合性、层次性、动态性和开放性为原则的科学思维方式——系统思维，为土木工程的思维提供了哲学理论依据。

系统思维在土木工程中的目的是以哲学思想和管理科学为手段，针对现代土木工程的新特点，充分发挥科学家、科研工作者、工程技术人员的创造性和积极性，争取小投入、高产出、出成果、出效益，从而发挥最佳效能。系统思想要求从整体上考虑问题，要求拥有整体观，有助于提高层次提出分析解决问题，抓住主要矛盾并能着眼以后，用可持续发展眼光看待现今的工程建设。

2.2 辩证法思想

土木工程活动中充满了辩证法，值得我们深入研究。工程活动中普遍存在的质量和造价及进度的辩证关系，竞争与协作等涉及人的因素的辩证关系。它具有虚拟性、理想性、建构性、转化性、协调性等辩证思维特性。应用辩证的思维看待问题，是客观的要求。在人类的思维方式中，如果只注重真理性规定，忽视模式创造，很容易陷入科学主义和教条主义的泥坑；如果只注重模式，忽视真理性规定，容易误入实用主义歧途，尤其是土木工程这个异常重视实践的学科。过于复杂的客观情况难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析，而且只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。但是，如果抛弃受力分析，所有的一切将是空中楼阁，失去了理论支撑和公式计算，土木工程只能止步不前。如何处理这一系列辩证关系，将是新一代土木人研究的对象。

2.3 复杂性思想

从无序中发现有序，从复杂中寻求简单，是人类认识论的永恒主题，也是科学发展史的基本取向。随着精密自然科学几乎将简单系统的重要简单性法则发现殆尽，加之已发现的简单性法则与现实复杂性之间的巨大差距，人们开始将探索的兴趣转向复杂系统。而20世纪中叶以来一系列处理复杂性的基本理论和数理工具的创立，终于使复杂科学应运而生。复杂科学并不背离从现实的复杂性中寻求隐藏的简单性的法则。然而，复杂系统与简单系统的本质区别在于，在复杂系统中不可能找出具有决定论性质的一组简单性法则，复杂科学完全排除拉普拉斯决定论的可预见性狂想，复杂科学否定完全的简单性而只求有限的简单性。复杂性研究的起步近年来进展迅速，在控制论、信息论、系统论、突变论、协同学、超循环论与耗散结构论等理论及混沌分形高性能计算机等数学工具的基础上，复杂科学的概念、理论及方法已基本确立起来[6]。随着复杂科学理论、学科及研究机构的兴起，复杂科学的概念、思想、方法已几乎渗透到精密自然科学的所有领域，为土木工程的复杂结构分析奠定了思维基础。

如在结构工程方面，人们认识到工程结构并不是简单的弹性体，而是一个具有复杂内容的非线性弹塑性结构。它包括材料的非线性以及结构本身的非线性等内容。有限元方法应运而生，它的不断完善和不断发展，为复杂结构分析开辟了道路。在防灾减灾方面，人们认识到地震波也不是简单的平稳输入，而是非平稳的随机过程，其中包括了幅值的非平稳和频率的非平稳。运用复杂科学思想方法对诸多方面进行分析解答，将使土木工程进入崭新的阶段。

3、土木工程的发展趋势哲学观

现代土木工程需要适应各类工程建设高速发展的要求。人们要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。

1、要加强科学哲学思想对土木工程的指导作用。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在应该运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程社会效果是有利也有弊，在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。

2、建立正确的土木工程观。工程哲学认为，工程观研究涵盖五个方面：①具有可持续发展内涵和可持续发展利益的工程观研究；②工程辩证观研究；③工程系统观研究；④工程生态观研究；⑤ 工程价值观的研究。一个重大工程，不仅要考虑其经济价值，而且要考虑其生态价值、社会价值、艺术价值，不仅要考虑其眼前的价值，还要考虑其长远的价值、历史价值，而这些都关系到人的发展观问题。我们要以正确的哲学观念来审视并指导活动。

3、理论联系实际，主观符合客观。土木工程不是闭门造车，是为生产生活人类活动社会发展服务的。再先进的理论，也是从实际中来受实际检验并为实际服务的。我们不能脱离实际进行纯理论研究，我们的工作是将理论实际结合起来，指导实践。此外，在改造自然的过程中，需要主观符合客观，遵循自然规律的指导。在人类需要和自然法则发生矛盾时，以客观为准，适度调和。

4、结语

十后，我国人民正在努力全面建成小康社会，我们正在进行史无前例的工程建设，在这样的社会条件和社会环境中，利用哲学观点解读土木工程——一个跨学科、多学科的研究领域，毫无疑问是既具有重要理论意义及现实意义的。有意识地运用哲学思维来指导土木工程发展，是时代的要求。对于工程技术人员来说，应自觉学习和掌握唯物辩证法，增强工作中的原则性、系统性、预见性和创造性；树立全局思想和大局观念，必须跳出工程技术来看工程，才能为工程的决策和管理提供可靠的依据；树立科学发展观，处理好现实中的关系和矛盾。运用马克思主义哲学指导土木工程的研究以及实际工程建设，以推动土木工程的全面发展。

[参考文献]

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[3] 赵建军，“工程哲学与科学发展观"研讨会综述，自然辩证法研究，2005.5，21（5）：105~106

简述土木工程的内涵例5

二、从建筑史探寻力学模型来源，感受建筑艺术在教学中，经常发现学生迷惑于力学模型的来源以及简化过程，小到计算简图中的约束，大到整个结构体系。教师需要帮助学生主动将理论模型与现实世界中的结构对接起来，实际结构是多种多样的，人们要想严格地考虑每个结构的全部细节及各部分之间的相互作用来进行分析计算，是不现实的，必须有意识地略去一些次要因素，采用简化的图形来代替实际结构，于是就得到了结构的计算简图，计算简图为结构的分析奠定了基础。翻开建筑史，我们不难发现，力学中的众多模型都是来源于建筑，而建筑与力学的发展一直是如影随形的。阅读建筑是了解一种文化最好的方式，歌德说:建筑是凝固的音乐。在现代人的印象中:建筑师是属于艺术家范畴的，可工程师却脱离不了作技术的泥瓦匠的影子。但设计再巧妙的房子建不出来或建出来不能经久耐用，是没有价值的，建筑的艺术性往往与结构和构造技术巧妙的结合在一起［15］。以下几个力学模型，都是取自于建筑学发展历史中代表性的实例。

(一)框架结构框架结构的内力求解是《结构力学》的一大重点，回顾人类的建筑史，最早的框架结构来自于英国索尔兹伯里以北的巨石阵(Stonehenge)［16］8，约建于公元前3100年左右，这个用两竖一横的三块石头搭出来的结构在自然界中毫无先例可言，可以说是整个人类建筑的象征。最著名的框架结构是位于雅典卫城的帕特农(Parthenon)神庙，建于公元前477年，是古希腊建筑艺术的纪念碑［16］39－41。我国早在六千年前就已经建造了木框架结构房屋，主要采用木柱、木梁构成房屋的框架，屋顶与房檐的重量通过梁架传递到立柱上，墙壁只起隔断的作用，而不是承担房屋重量的结构部分［17］。1996年2月3日我国的丽江地区发生了7级大地震，古城内土木构造的老民宅、老店铺虽然墙壁倒了，建筑构架依然挺立，使得古城的重建得以短期内完成并保持了原有的风貌。这种“墙倒屋不塌”的现象，主要得益于木构件都由榫卯连接，受到猛烈冲击时富有韧性，不至于发生断裂［18］［19］。因此，在地震中木结构房屋更抗震，也更便于灾后的恢复。尽管木框架房屋不再是当今建筑的主流，但这种科学技术需要我们进一步研究与继承，不能让它消失。

简述土木工程的内涵例6

一、概述

钢波纹管涵洞主要指螺旋波纹钢圆管（HCSP）、环形波纹钢圆管（ACSP）和波纹钢板件（CSPS）拼装成的圆形或拱形结构。

柔性、高强度的钢波纹管涵洞，不仅具有优良的适应地基与基础变形的能力，可有效的解决因地基基础不均匀沉降导致的涵洞破坏问题；而且具有板片薄、重量轻，便于运输存放，施工工艺简单，现场安装方便，工期短，造价较低等特点。

二、繁大高速公路钢波纹管涵洞应用情况

繁峙至大营高速公路是山西省高速公路网布局规划的“3纵11横11环”中第3横的重要组成部分，它向东可直抵京、津、冀地区，向西可达陕北神木、府谷等产煤区，建成后将成为连接我国东西部的物流、煤运大通道和出海大通道之一。该路线全长59.8km，沿线地形起伏跌宕，V字型、U字型冲沟分布较多，有40多km处于湿陷性黄土地段，地质条件较差。

针对繁大高速公路的地质条件差、工期要求紧等特点，经综合比选，设计部门决定采用直径2.5m和3m的2种钢波纹管涵洞20道，共长2050m，最长涵长170.3m，最短的有58.1m，填土高度10～40m，其中直径2.5m的为环形波纹钢圆管（ACSP），直径3m的为波纹钢板件（CSPS）拼装钢波纹管。

三、进场质量检验

管、件进场后首先抽检波纹钢板，按照JT/T 791-2010《公路涵洞通道用波纹钢管（板） 》规定：波纹钢管（板）的屈服强度不小于235MPa，抗拉强度不小于375Mpa，同时，连接件、密封材料、沥青防水层须符合相关标准或设计要求；其次，进行外观质量、几何尺寸检查。

外观质量和几何尺寸检验频次为：波纹钢圆管为50管节/批；波纹钢板件100片/批；不足50管节、100片也为一批。每批检测一节管节或一片钢板件，每组数据测定3个点，每批检测组数不少于3组。

四、施工过程控制及安装质量检验

（一）施工过程控制检验内容见表-3

（二）钢波纹管涵洞拼装安装质量检验

五、质量控制要点

（一）预留拱度。为防止涵管中部下沉量大于边部，结合地基土可能出现的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合考虑，宜在钢波纹管涵基础上设置一般0.2%～1.0%管长的预留拱度，确保涵管中部不出现凹陷或反坡。

（二）现场安装。安装时先安装底片，然后分别向上拼接。每安装5m进行一次管节的圆度和位置校正。如出现偏位，及时采用千斤顶在偏位的方向向上顶管节进行纠偏。

管节全部拼装完成后，应检查管节位置是否符合设计要求，并在管身内侧所有钢板拼缝采用密封胶进行密封防止渗漏。

（三）防腐处理。为加强防腐蚀，要在管壁外涂刷两遍沥青与煤油的拌和物涂料（沥青与煤油之配合比为54：46），均匀涂刷2遍，总厚度达到0.4～0.5mm。从外观看管壁内外均匀的涂成了黑管即可。回填土必须要等到沥青涂料晾干后方可。

（四）涵管回填。钢波纹管涵建成后与周围土体形成一种组合结构，共同受力，波纹管涵楔形部及两侧的回填土很关键，如果回填不密实或有楔形部中空或局部有大石块直接作用于管体，将出现局部有较大变形或局部有凸起，存在安全隐患，严重的可能会造成质量事故。

1.管底两侧楔形部位处的填筑宜采用：①粗砂“水密法”回填密实。②级配良好的天然砂砾（含水量要求比最佳含水量大2%左右），人工用木棒在管身外向内侧夯实，木棒作用点必须紧贴管身，每个凹槽部位都必须夯实到位，然后用小型夯实机械斜向夯实。

2.在管身最大直径两侧50cm外使用18t压路机碾压，50cm范围内使用小型夯实机械夯实，以避免压路机等大型机械设备对管涵的撞击。管顶填土厚度小于50cm时，不得使用大于6t的压路机械碾压，也不允许施工机械通行。管体两侧及顶部20米范围内不允许强夯。

3.填筑时应分层对称填筑、分层压实，涵管两侧的回填土高差不得大于30cm。每层压实后的厚度为20cm，压实度要求达到不小于96%。

简述土木工程的内涵例7

中图分类号：TU992 文献标识码：A

在排水工程实践中，我们遇到的地基土有冲填土地基、杂填土地基、软土地基等等，其中经常遇到的需要进行人工处理的是软土地基。软土泛指淤泥及淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泻湖相、三角洲相和溺谷相，内陆平原或山区的湖相和冲击洪积沼泽相等静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土地基的特点是高含水量和高孔隙性、渗透性弱、压缩性高、抗剪强度低、较显著的触变性和蠕变形。在荷载作用下，软土地基承载力低，变形大而不均匀，变形稳定历时长。软土地基广泛地分布在我国东部、东南沿海及内地广大地区。

排水工程（排水管道及箱涵）是城市基础设施的重要组成部分，随着城市建设的不断扩大，越来越多的排水工程遇到软土地基，位于软土地基上的基础一旦处理失当，会有很多不良后果，例如：

1．排水管渠沉降不均匀导致接口断裂，在地下水位高或管渠水流量大时引起管渠周围砂土漏进管渠，淘空管渠上部构筑物基础，一来管渠淤塞，二来上部构筑物（大多数情形是道路）下沉，严重时会影响使用质量甚至破坏。

2．排水管渠设计埋深大，则在施工开挖时如果管沟放坡不足或者边坡堆载过大，则很容易会引起管沟两侧边坡或者基坑涌起，严重时会破坏已完成的桩基础，拖慢施工进度和影响施工质量。

上述情况表明排水工程基础的处理非常重要，本人结合在排水工程施工中的实践，总结了以下常用的几种地基处理方法：

一、换土法：

换土法是常用的软土地基处理方法，换土的常用材料有：砂、碎石、石粉、碎砖、石渣、块石等等。虽然材料不同的垫层的应力分布有所差异，但是极限承载力比较接近，沉降的特点也基本相似，它们主要有以下几个作用：

1．提高地基承载力：换土材料的抗剪强度要比软土高，作为地基持力层，通过垫层的应力扩散、减少对垫层下面的地基单位面积的荷载，避免地基破坏。

2．减少沉降量：一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量所占的比例大，以垫层材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。

3．加速软弱土层的排水固结：碎石、砂等垫层材料的透水性好，垫层承受荷载后，可作较好的排水面，有助于垫层下孔隙水的消散和排除，加速含水粘土层的固结，提高其强度。

G321国道路面大中修整治（市政项目）工程中，该区原为低洼农菜地，土质为淤泥质沾土，含水量大，面层为松散杂填土，建设单位要求工期紧，回填时间短，让其自然压实显然达不到要求，于是对排水管道进行处理，根据管径大小D=300~1500毫米，分别作换碎石处理，换碎石深度分别为400~900毫米。施工方法：先将软弱土层挖至需要的深度，每层铺设的厚度为200毫米，对于每层碎石基础采用功率大于1.5kw的平板式振捣器振捣，振捣至密实度要求。该工程已验收，达到了较好的效果。

西河路道路排水设施建设工程中，地质属于淤泥质粘土，为节省投资，减少工期要求只作简易处理。决定采用换土法，在挖除淤泥到了一定深度处，用砂回填，在冲水后用插入式振捣器和平板式振捣器往复振捣，以达到密实度要求，提高了地基承载力，效果很好。

在沙头大道续建工程中，管道要横穿两个废池塘，考虑到两个池塘实际上已成为多年居民污水的排放池，池上长满水葫芦，池水发黑发臭，塘底已积蓄了大量的腐殖质，塘底地层为淤泥层，厚度在2.5米到10.5米之间，为减少工期，保证排水工程质量，决定视地质情况将池水排干，将池中植物、垃圾、淤泥和腐殖土挖除，并用石渣和碎石按级配拌和换填，施工时每层30厘米厚，用铲车铺助挖掘机散平，然后用12吨压路机往返碾压4遍，以达到95%要求。碎石和石渣有足够的强度，变形模量大，稳定性好，而且垫层本身还可以起到排水层的作用，并加速下部软弱土层的固结，大大提高了地基的承载力。

二、木桩加固法：

在软弱地基上建设排水管渠时，当地表下不深处有较好的持力层，采用木桩加固，也是较好的地基处理方法之一。木桩有圆木与枋木两类，常采用杉木、松木，桩长一般小于6米。木桩在水下耐久的，但是在干湿交替的环境中极易腐烂，木桩处理与其他方法相比，可避免大量的土方的开挖、加工制作周期较短、效率较高、施工方便，尤其适用于应急的工程。

在建设一马路市政整治工程中，原混凝土路面板断裂破坏下沉，已不能正常使用，用破路机破碎混凝土路面板，再用挖掘机挖除混凝土板块并进行开挖后，发现下水道已由于不均匀沉降而导致接口大幅度开裂和错口，引致下水道接口周围砂土流失。下水道下地层为淤泥层，在用木桩试打，发现下部平均6米处有一较好的持力层，木桩均不能穿透。为缩短施工工期，在与建设单位和设计单位、监理单位讨论后决定下水道基础用松木桩加固，木桩小头直径为15厘米，平均桩长为6米，用挖掘机施打，间距40cm×400cm，桩顶伸入管道C20混凝土垫层5厘米。在排水管道和混凝土路面修复后，未发现有下沉开裂等现象，使用情况良好。

三、深层搅拌法：

深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种有效方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就将软土和固化剂（浆液或粉体）强制拌和，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。它具有施工速度较快，无振动，无环境污染，无噪音，加固费用低等特点。可以在原地面进行施工，只加固下层软土；施工完毕后就可以进行挖土，因此可以大大缩短工期，所以从工费、质量、施工经济方面采用这种方法比较理想。

在G321国道路面大中修整治（市政项目）工程中，在部分桩段就采用了深层搅拌法加固地基基础，所采用的主要指标有：喷粉量15%，灰土置换率25%，桩径500毫米，桩侧土的平均容许摩阻力f为5kPa，桩长10米，搅拌后设计复合地基承载力为12Kpa。桩体施工完毕，等桩身到了28天的龄期后，对桩进行静载试验，采用两种方法：单桩载荷试验和复合地基载荷试验。经过质量检测站测试后，单桩承载力最小值为8.9KN，复合地基承载力最小值为12.5Kpa，符合设计要求。

四、预制管桩加固法：

预制桩尤其钢筋混凝土桩在建筑工程应用最为广泛。是通过桩侧摩阻力和桩端阻力上部荷载传递到深部土（岩）层，其优点是长度与截面可在一定范围内根据需要选择，承载力高，耐久性好。

桩基主要适用于渠箱沉降要求高，施工工期紧的情况。在上述提及的市政配套工程中，其中一段横穿繁忙的城市道路，为尽快缩短工期，建设单位与设计部门决定施打预制管桩，设计上桩尖固定在强风化层，桩基由三排桩构成，桩顶设承台、地基梁，地基梁与箱涵侧墙相连，桩的纵向间距为5米，横向间距与箱涵侧板中线一致。

采用预制桩基础一般会遇到几个问题：

1．工程造价高：预制桩必须在原地施工，而施工时送桩最长一般只能2米，故要锯去2~3米的桩头，无形中增大了成本；而且预制桩本身造价就比较高，往往要占去整个工程投资的1/4到1/3左右，比重较大。

2、负摩阻力和影响：桩周为欠固结软土或未能正常固结的新填土，在后期固结过程中所产生的压缩变形会对桩身产生负摩阻力，降低了桩的承载力，增大了桩基的沉降。

3．施工困难：突出的桩头给施工带来麻烦。

4、沉降不均匀：由于预制桩基础沉降很小，预制桩基础上的箱涵沉降小，喷粉桩上的箱涵沉降大，造成上面的混凝土路面凹凸不平，影响行车。

五、钻孔灌注桩加固法：

钻孔灌注桩受力原理与预制桩相似，但相对与预制桩它的优点很多，如造价低，节省钢材，施工相具较轻便，施工方法较简单，当持力层顶面起伏时，桩长易处理等等。

在上述提及的市政配套工程，在箱涵起始桩段要接驳一桥梁，而且有水施工，十分靠近民居，用喷粉桩和预制桩机由于机械过于高大，根本无法竖起桩机，两者加固皆不可行，建设单位与设计部门商量决定用钻孔灌注管桩，用松木架在水沟两岸的石墙上做成临时平台以竖起桩机进行施工。灌注桩上施工侧墙和涵台，加盖盖板。事实证明在当时这种环境条件下，采用灌注桩施工既降低了成本，又缩短了工期，效果很好。

常用的地基处理方法还有很多，比如排水固结法、砂桩、土桩、强夯法、振冲法等等，只是在排水工程的地基处理中较少采用，以上几种地基处理方法是本人在施工中的一个总结，由于水平有限，不妥之处，请大家指教。

简述土木工程的内涵例8

中图分类号：U416 文献标识码：A

0.引言

随着交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，使得桥梁定期检测在桥梁日常养护的工作中的地位越来越重要。本文结合江门市东炮台旧桥，阐述了桥梁现状，并根据江门市东炮台旧桥桥梁检测的结果提出了相关建议。

1.东炮台旧桥概况

东炮台桥（旧桥）位于江门市长堤路，跨越天沙河，是市区往北街的交通要道，为四跨连续梁结构，跨径组合为12.35+12.21+12.24+12.09m，全长48.89m，桥宽6.43m。

东炮台桥（旧桥）建成年代早于1930年，在抗日战争期间曾被炸毁，解放后于1954年加固修复通车，1977年东炮台桥（新桥）建成后东炮台桥（旧桥）留作人行桥使用。1999年东炮台（旧桥）加固时保留既有梁体，在原有梁体支点处布置混凝土支承，在跨度不变的情况下布置了四跨简支预应力混凝土空心板，加固设计时考虑桥面的使用荷载为5kN/m2。

2.东炮台旧桥基础检测的方法与过程

2.1 检测内容

利用专业水下检测设备，综合考虑水下构件的特点，并根据现场水流速度较慢、水质能见度较好等特点，采用潜水检测为主。潜水员将根据现场需要，结合目测、摸测、仪器测量等方法进行检测，具体检测内容如下：

（1）在确定参照物的前提下在各桥墩柱1m范围内测量水深情况。

（2）检查各桥墩柱水下基础、河床受水流冲刷情况。

（3）检查各桥墩柱水下基础附近因水下杂物堆积而淤塞河道情况。

（4）检查各桥墩柱水下基础有无因受到过洪水、船舶、漂流物的撞击，或因超重车辆行驶而造成的损伤。

（5）重点检测结构有无破损、露筋、混凝土脱落、裂缝、冲刷掏空、颈缩、钢筋锈蚀等状况。如发现异常，须详细记录位置及相关尺寸。

2.2 检测方法

由持证的无损检测员潜水对结构进行详细地检查，一般是对检测方案规定的测点进行检测。在检测前需要对检测对象进行相应地清理，针对结构损伤，水生物厚度及覆盖率等进行测量，检测结果以定量的数据或图片进行描述。检测主要分为以下4个步骤：

（1）确定桥台水下部分在河床中的埋深，从而判定桥台体系的安全性。根据河床面覆盖基础高度的不同，将低桩承台基础划分为4个类型，分别是：安全型、待进一步评价型、不安全型以及不安全型。

（2）当出现承台底被掏空及桩基础等现象的情况下，对部位的具体情况进行测量和描述，以收集相关信息，作进一步地分析和评价。

（3）对的承台及桩进行定性的表面损伤检测和记录。

（4）结合现场观察及相关经验，评估水流冲刷对河床的影响。

2.3 检测工具

根据该桥所测试的项目和内容，本次检测所采用的仪器设备见表1。

3.桥梁基础检测结果与分析

3.1 水下基础检测情况

检测人员于2011年3月8日对东炮台桥（旧桥）水中墩桩基础进行了检测，现场检测由专业潜水员使用水下录像设备和小块磁铁、铲刀、钢尺、引水定位唾绳、探照灯等简单设备进行检查和记录。磁铁用来确定桩基的类型（钢护筒桩柱还是混凝土桩柱）和混凝土桩身是否有外露钢筋以及所在位置、面积；铲刀用来清除病害位置的附着生物，以便确定桩身钢筋的锈蚀、淘空、裂缝、坑槽程度，保证水下录像清楚地记录；钢尺用来测量病害位置面积和病害程度的数据；探照灯用来目视观察病害位置的情况；水下录像记录水下桩基各个位置的实际情况便于水面人员分析及判断，引水定位垂绳用来确定病害位置方位和河床往上的高度。水下检测的原则是既要对水中的基础逐一进行探测记录，又要做到不对桩基产生伤害。所以在探摸的过程中，能在目视和磁铁的作用下能确定病害位置面积及程度，就尽量少用铲刀对病害位置人为伤害。检测人员对水下基础检测数据，包括相关尺寸、高度及病害情况等信息进行汇总，并对检测结果进行分析，形成检测报告。桥梁墩柱水深情况如图1、图2所示。

3.2 检测结果及分析

东炮台旧桥水中墩桩基础探摸共检查3个桥墩，其中1#、2#墩底部均有21根木桩，木桩直径为30cm，桩与桩间距约50cm，具体各墩基础检测结果如下：

（1）1#墩承台下方共有21根木桩，其中18根木桩失去泥土保护，在河水中，长度在0.3m～1.8m范围内；18根木桩均与承台接触，未发现完全脱空现象，单根木桩与承台的接触面约占木桩横截面的60%左右；18根木桩桩身结构完整、圆滑，承台上游侧木桩位置有较多垃圾堆积；河床面表层的地质情况为10cm厚浮泥+50cm厚软泥，局部有小块石。

（2）2#墩承台下方共有21根木桩，所有木桩均失去泥土保护，在河水中，长度在1.5m～1.7m范围内；20根木桩与承台接触，单根木桩与承台的接触面约占木桩横截面的60%左右，其中2～15#木桩与承台底部没有接触，完全脱空；21根木桩桩身结构完整、圆滑，承台上、下游侧木桩位置有较多垃圾堆积；河床面表层的地质情况为10cm厚浮泥+25cm厚软泥，局部有小块石。

（3）3#墩承台顶面外露在河床面，结构完整；河床面表层的地质情况为10cm厚浮泥+65cm厚软泥，局部有小块石。

结语

东炮台桥（旧桥）建成年代久远，1#、2#、3#墩基础为木群桩结构，受河水冲刷影响，河床变化较大，其中1#、2#墩木桩大部分均已在河水中，失去泥土保护，长度在0.3m～1.8m范围内，造成极大的桥梁安全隐患，建议尽快拆除旧桥，在原桥址位置修建新桥。

参考文献

[1]桥梁施工设计图纸、有关工程竣工验收记录以及历年定期检测报告[R].

[2] JTG H11-2004，公路桥涵养护规范[S].

[3] JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

简述土木工程的内涵例9

Abstract: this article in view of the highway GuanHan round about quality control discussed, because GuanHan construction both mechanical operation round, steel processing, template for checking and so on many kinds of work, it may be said sort is various, influence factors, quality control difficulty are by no other bridge structure small. Therefore, we must starting from technology, strict process management, from management and technology up to ensure that the overall implementation of quality GuanHan round.

Keywords: highway, a round GuanHan, quality control, process points

中图分类号：O213.1文献标识码：A文章编号： 圆管涵由于功能重要、施工简便，在现阶段的高速公路建设中，随处都可见其身影。由于功能上承担着某种特殊作用，其施工质量也受到了人们的高度重视。为了对圆管涵的施工控制有一个全面、清晰的了解，本人结合多年工地工作实践，从质量管理的角度出发，下面将对圆管涵的预制、运输、吊装和安装等主要工序进行介绍，重点对一些工艺技术要点进行概括，特整理形成本文，以供业内同行共同参考借鉴。一、钢筋渴凝土管的预制 钢筋混凝土管应在工厂预制。新线施工时，可在适当地点设置混凝土圆管预制厂。预制钢筋混凝土圆管宣采用震动制管器法、离心法等。 1、传统预制生产法 钢筋砼圆管涵预制，最为原始、最为传统的预制方法，便是采用震动制管器预制法。以这种方法生产圆管涵时往往较为简单，无须大型的、专用的生产设备进行辅助，便可简单完成。它是由可拆装的钢外模与附有震动器的钢内模组成。外模由两片厚约为5mm左右的钢板半圆筒(直径0.2m时为三片)拼制，半圆筒用带楔的销栓连接。内模为一整圆筒，下口直径较上口直径稍小，以便取出内模。 用震动制管器制管，可在铺放水泥纸袋的地坪上施工。模板与混凝土接触的表面上应涂剂(如废机油等)。钢筋笼放在内外模间固定后，先震动10s左右使模型密贴地坪，以防漏浆。每节涵管分5层灌注，每层灌好铲平后开动震动器，震至混凝土冒浆为止，再灌次1层，最后1层震动冒浆后，抹平顶面，冒浆后2―3min即关闭震动器。固定销在灌注中逐渐抽出，先抽下边，后抽上边。停震抹平后，用链滑车吊起内模。起吊时应垂直，刚吊起时应辅以震动(震动2―3次，每次1s左右)，使内膜与很凝土脱离。内膜吊起20cm，即不得再震动。外模在灌注5min―10min后拆开，如不及时拆开须至初凝后才能再拆。拆开后混凝土表面缺陷应及时修整。 用制管器制管的混凝土和易性要好，坍落度要小，一般＜1cm。工作度20s―30s，含砂率45％―48％，5mm以上大粒径尽量减少，平均粒径0.37mm―0.4mm，每方混凝土用水约150kg―160kg，水泥以硅酸盐水泥或普通水泥为好，火山灰水泥次之。 震动制管器适用于制造直径200cm，管长100cm以下的钢筋混凝土管节。此法制管时需分层灌注，多次震动，操作麻烦，制管时间长，但因设备简单，建厂投产快，适宜在小批量生产的预制厂中使用。 2、新工艺预制法 当现代公路的功能标准日益提高，有时，采用传统的预制加工法已无法满足施工要求。无论是从预制工期上，还是从预制质量上，都无法使其满足要求。对此，在特定生产环境下，我们不得不采用新工艺预制法进行管节的预制。其中，离心制管法便是其中一种。它是通过高速旋转的钢模，把离心力传递给灌注于钢模内部的混凝土拌合物，使其均匀地分布在管模的内壁上，多余的水分被离心力甩出，混凝土逐渐干硬密实。当钢模型旋转产生的单位离心力达到5N／cm2―15N／cm2时，即可制成密实的混凝土管。 离心法制管所用钢模是由模皮、环向带、纵向边板、档圈(大头)、紧固丝杆等组成。钢模由两片半圆形模皮用螺栓连接。模皮两端套上档圈，用紧固丝杆固定即组装成形。管成形后，拆去紧固丝杆和挡圈，可将混凝土管从模内顶出。 当钢模安装完后，可按如下程序进行操作： a.将钢模吊放到离心制管机的机轮上，此时钢模的档围应压在机轮上。 b.开动电机，通过皮带传动使机轮转动，机轮和钢模的档圈由于摩擦作用而带动钢模旋转，转速由慢逐渐加快，直至达到设计转速。 c.开动安装在制管机一侧钢轨上的喂料机。喂料皮带运输机应对准钢模中心，可利用喂料机行走机构和升降机构进行调节。当位置调好后，即可开动皮带运输机的驱动机构和进退机构，使皮带运输机伸进钢模，从钢模一端向另一端徐徐喂料，投放混凝土拌合料的数量可由边圈控制。 d.喂料完毕，钢模继续旋转，直至形成密实的管壁。 e.减速，关闭电机。 f.吊运管模，养生、脱模。 离心法制管应使用塑性混凝土，水灰比为0.4―0.6，因此当钢模高速旋转时，从拌合物中有游离水排出，导致制管场地泥浆飞溅，极不清洁，加之噪声大，制管效率低(每制1节管约需40分钟)并需用大量的钢模，因此离心法目前已逐步为悬辊法、立式挤压法所代替。

二、管节的运输与装卸 1、管节的运输 管节混凝土的强度应达到设计强度的70％，并经检查符合圆管成品质量标准的规定时，管节才允许装运，否则，提前进行吊运或运输容易造成损坏或断裂。管节的装卸可根据工地条件使用各种起重机械或小型机械化工具，如滑车、镀滑车等。没有起重设备时，亦可用人力装卸。管节在装卸和运输过程中，应小心谨慎，勿使管节碰撞破坏。严禁由汽车内直接将管节抛下，以免造成管节破裂。为了减轻震动时的冲击影响，在运输时，宜在汽车上铺稻草、木垫板或者用圆木或方木将管节固定。 2、管节的安装 管节安装可根据地形及设备条件采用下列各种办法： 2.1.滚木安装法 先将管节沿基础滚至安装位置前1m处，旋转90度，使与涵管方向一致。把薄铁板放在管节前的基础上，摆上圆滚木6根，在管节两端放入半圆形承托木架，以杉木杆插入管内，用力将前端插起，垫入圆滚水，再滚动管节至安装位置，将管节侧向推开，取出滚木及铁板，再滚回来并以撬棍(用硬木护木承垫)仔细调整。 2.2.压绳下管法 当涵洞基坑较深，需沿基坑边坡侧向将管滚入基坑可采用压绳下管法。 压绳下管法是侧向下管的方法之一，下管前，应在涵管基坑外3m―5m处埋设木桩，木桩桩径不小于25cm，长2.5m，埋深最小1m。桩为缠绳用。在管两端各套一很长绳，绳一端紧固于桩上，另一端在桩上缠两圈后，绳端分别用两组人或两盘绞车拉紧。下管时由专人指挥，两端徐徐松绳，管子渐渐由边坡滚入基坑内。大绳用优质麻制成，直径50mm，绳长应满足下管要求。下管前应检查管子质量及绳扣是否牢固，下管时基坑内严禁站人。管节滚入基坑后，再用滚动安装法或滚木安装法将管节准确安装于设计位置。 2.3.吊车安装 使用汽车或履带吊车安装管节甚为方便，但一般零星工点，机械台班利用率不高，宜在工作量集中的工点使用。 为了加快工程进度，保证管节安装就位，用吊车安装时可采用特殊吊钩，吊钩由支柱1和横梁2组成，支柱和横梁均用外径102mm和管壁厚7mm的钢管制成，套钩3用3号钢制成，厚20mm，嵌入支柱1终端的槽内并焊上。套钧4厚10mm，装在横梁2的套筒上，也同样用电焊焊上。支柱1的两端挂着链条和钩子5。 用吊车起吊管节时，将横粱2穿进管节，然后把套钩4挂在钩子5上，管节用吊车吊起并安装在涵管的基础上。在管节准确安装就位后，将钩子5与套钩4脱离并把横梁2取出。管节间的缝隙应小于1cm。 三、施工注意事项 1、管节沉降缝必须与基础沉降缝一致,否则，容易造成工后断裂，造成管节提前破坏。沉降缝宽约2cm―3cm，应用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。2、管节接头采用对头拼接时，其接缝应不大于1cm，严禁通过调大缝宽的方式来达到节省管节预制长度、预制数量的做法。 3、当进出水口砌体砂浆或砼强度达到设计强度的75%以上时，方可使用设计上要求的填料进行两侧对称分层填筑。

4、涵管填筑应在洞身两侧不小于2倍范围内进行，每层的填筑可按照相应层上的路基压实度标准来控制。夯（压）实时，要注意保护圆管不受损。

结束语：

总之，圆管涵质量的许多问题，都是要通过现场跟踪检查发现的。要做好现场检查，分管的质量管理人员就一定要腿勤、眼勤、手勤，在工艺管理上和质量控制上对于标准和要求要了如指掌，要在施工现场发现问题、解决问题，让质量事故消灭在萌芽状态中。

简述土木工程的内涵例10

中图分类号：TL372文献标识码： A

引言：进入了新的年代，21世纪正在进行着。信息高速发展，科技高度进步。信息化充斥着整个时代，信息化从书本上的一个简单定义逐渐发展成为大环境下的主流发展趋势。我们在享受信息化带来的便利与成果的同时,也要来分析一下信息化给各个行业带来的好处和变化。接下来就分析一下土木工程信息化战略与施工管理。

一、信息化概述

（一）首先我们先来了解一下什么叫信息化。信息化的概念起源于60年代的日本，中国学者赵苹是这样定义的,“信息化是指人们对现代信息技术的应用达到较高的程度，在全社会范围内实现资源的高度共享。推动人的智能潜力并将社会物质资源潜力充分发挥，使社会经济向着高效、优质的方向发展的历史进程。”信息化就是人类构建了一个与现实世界不同的虚拟世界，以互联网作为媒介和生产工具；知识和信息成为生产力要素的重要组成部分。

（二）土木工程的信息化是信息化的一个分支，是其中一种具体的表现形式。它主要是将信息化融入土木工程学中，在不断地深入和交融的过程中成为更加利于发展的领域。

（三）目前无论是国内还是国际这项技术还没有形成一个完整的体系，这主要是因为土木工程信息化没有对规模效应达到有效的支撑。尤其在我国，土木工程整体发展较为粗放,发展水平也低于世界先进水平。这就要求我们的建设者更加积极的发展和探索，以找到属于适合我们国家的土木工程信息化的发展路线。

二、土木工程信息化的特点和内涵

（一）土木工程信息化的本身内涵

单纯从技术形式上来说，主要是通过互联网的应用，以网络电子技术和通信方面等高科技手段进行技术扩散。将土木工程方面的信息在网络平台上进行资源的共享达到随时随地提供土木工程方面的问题及解决方案的目的。

从行业内的影响出发，采用现代化的信息技术将土木工程技术和管理水平提高到新的层次和地位。这一过程被称之为土木工程信息化。它的涵盖面很广，设计领域也很繁多。其包含：政府的监察、公司的管理、培训、监察、施工等等。

（二）土木工程信息化的特点

最明显的特点是知识经济性。信息方面涉及的也有所不同，其核心的生产要素是管理和技术。土木工程信息化在本质上的表现形式，依托互联网将土木工程的信息和资源共享，已达到共赢的状态。

三、土木工程信息化的现状及发展目标

上文已经阐述了土木信息化的概况和现状，从中可以得出近期的发展目标，简单总结为以下几点：

（一）形成土木工程信息化产业

借助现代化的技术进行改革，使信息能够得到互联和互通。产业结构也会随之变化，从而使资源配置更加的科学合理化；最终使土木工程信息化产业飞速发展不断强化；真正意义上的全领域资源共享才是我们需要努力的目标。

（二）形成透明的政府监察体系

网络作为一种无形的知识产权对很多行业起到了推动作用，同时信息化也受益良多。其中政府的监察体系也通过在网络上办公、远程办理政务、信息公开化等方法在一定程度上促进了监察体系的构成，从而发展成更加廉政、有效率、透明化的政府监察系统。这种系统的建立，在一定程度上帮助了相关部门的决策和管理，使政府更有效率的为公众服务，加速了人民生活水平的提高。更加公平公正透明的监察体系也避免了人民的不满情绪，一举多得，利国利民。

（三）带动经济发展

土木工程作为国民支柱产业，它的信息化进程直接促进了土木工程的发展进步，以带动相关产业的高速发展，使国民经济发展迅速。只有社会各个生产领域齐头并进都有所发展，我们的社会才会进步。同时，社会的进步同时也改善了人民的生活水平，这就成为了良性循环。土木工程信息化在一定意义上间接地促进了社会的发展。

既然明确了发展方向和目标，接下来就需要制定计划来促成土木工程信息化的完成。这时候就需要明确方式方法，具体的解决前进路上所发生的问题。

四、土木工程信息化战略的实施方式

1.建立土木信息网：我国的土木公众网与很多的局域网共同构成了土木信息网。建立信息网有助于提高信息的传播速度，使资源共享更加的便捷传播的更加广泛。

2.土木信息接收终端：接收终端是由手提式接收终端和台式接收终端所组成的。其中以台式接收终端的使用较为广泛，我们主要通过接收终端让土木人员可以随时随地的登陆土木信息网，进行信息的共享，采集和交流，更好地分享自己的所知所得，这样也可以解决一些别人工作中无法解决的问题，使工作更加的高效与便捷。

3.土木信息在网络上的传输标准，这也是土木工程的主要研究方向。我们要依据土木信息化的建设标准立足于现有的技术，加以自身的独特性质。分析处理在工作中出现的一些文字、图表、计算公式以及程序等信息并进行分类。以确定其格式的正确性。这样做的目的是使土木信息和中国的通讯网络能够相互兼容，而且要保障信息在网上和终端能够流畅的交换。最后根据产品本身的需要和通用标准确定土木信息的接收终端在生产上软、硬件的要求，最终实现让土木信息得以在网络和接收终端上的流畅交换，成为移动式终端。

在信息化的帮助下土木工程得以更好的发展，形式不再单一。随时随地资源共享，这一改变是土木工程的福音，更多的工作不再繁杂，更多的项目可以轻松解决。

五、土木工程信息化的施工管理以及实施对策

经过多年的不断努力和探索，目前我国已经具备了良好的土木信息化基础。国内的网络设施的建设也取得了巨大的进步，基础设施的建设也基本完成。从而更能发展土木工程的信息化。在这个过程中还存在着一些问题，机遇和挑战并存。这就需要我们根据其中的问题来总结几点实施对策来完成土木工程信息化的施工管理。

（一）要端正认识

从土木工程信息化的现状来看，这是一种高科技时代的产物，是信息化时代的需要，我们要明确时代的挑战所赋予土木工程信息化的重要意义。同时这也是一种发展机遇，在了解的基础上要学会应用，知道这一技术需求的紧迫性，意识到这是一个系统的工程。

（二）大力发展土木信息化技术

现代网络信息技术结合其自身特点，大力发展技术研究，这是信息化得以发展的源源动力，是土木信息化得以实施的技术保证和支持。在这一政策的导向下我们要着重培养了解技术的专业人才，发展从事土木工程信息化研究的机构和企业，为更好的实现这一技术提供良好的技术和物质支持。

（三）认识学科带动产业的重要性

首先明确这一技术是关系到国计民生的大产业，而且土木工程建设还是国民的支柱产业。要从科研、人才、体质和教育培训等方面全面推动土木信息化。加强科学建设，有效的整合社会资源，在土木信息化领域系统地提出解决方案促进其可持续发展。

（四）充分调动各行各业的作用

调动政府的导向和决策，结合土木工程专业委员会、土木工程企业等各有关方面的积极性，采用“产、学、研、政”相结合的策略，积极开展国际间的技术合作，从而形成一个强有力的、在政策和体制上都比较健全的推动机制。

结束语：

土木工程关系到国家建设的发展命脉，是关乎国计民生的支柱产业。在信息化的时代其发展更加的重要，我们要科学的运用土木工程信息化来实现经济的快速发展。做好战略部署和发展规划，并及时的做好施工管理以实现其发展的最大化。

参考文献：

[1] 杨敏,任红林.土木工程信息化战略及其实施构架[J].同济大学学报(自然科学版),2004 32(3).