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3完善管理體制實現技術創新土木工程施工技術創新要在完善的管理體制下才能夠實現，科學合理的管理體制能夠促進土木工程技術創新，實現土木工程施工技術不斷創新發展。科學管理方式能夠促進施工技術的完善。在專業知識指導下，實現對土木工程深基坑技術研究創新。深基坑支擋技術，可以逐步建立起樁與錨、支擋與承重的一體化結構體系。在傳統施工過程中這種施工方式產生的效果并不明顯，施工效率較低，但是通過技術的創新能夠改善這種情況，提升施工效率，強化施工質量，并且能夠減少施工投入的成本實現經濟效益與社會效益的最大化發展。

4土木工程施工技術設計創新土木工程施工技術在施工建設過程中占據重要的位置，這種情況主要表現在施工技術設計階段。施工設計人員要根據施工特點提升對施工設備、材料、方式等方面的研究，結合具體施工情況，使土木工程施工技術能夠滿足施工現場的要求。土木工程施工技術會受到氣候條件的影響，使施工現場荷載等方面受到限制，針對這種情況施工人員要克服施工現場的限制，實現施工技術的創新發展，并且在實際應用中更好的突破現有施工技術，實現深坑支擋技術和預應力技術創新。

5土木工程施工技術中深基坑支擋技術創新城市化發展速度的加快使房屋建筑的高度越來越高，高層建筑抗震性越來越受到人們的關注，同時地下空間的利用情況也在不斷的發展變化。深基坑支擋技術在新時期發展過程中有了明顯的創新，主要體現在樁錨支擋體系的應用。施工建設過程中地質條件較差通常采用預應力錨桿和灌注樁體系。同時也可以制定針對地下水位上下的不同類型圖層宜采用引進的套管水沖法成錨技術。土木工程施工中，許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化支擋技術方案，一體化的承重與支擋系統既能夠滿足支擋的需要和承重要求，提升施工建設的速度，使施工建設產生的經濟效益最大化。在土木工程施工的支擋技術中，旋挖施工工藝在管控灌注樁施工中也是較為科學合理的技術創新方案，但在利用旋挖灌柱樁施工中必須保證成孔質量，較少施工質量中的不利影響因素。

6新型預應力技術在土工工程施工技術中的創新土木工程施工技術中預應力施工技術是一種重要的施工方法。主要表現為體外應力，是一種預應力筋布置在混凝土截面外的預應力。與傳統的布置于構件截面內的預應力筋，所提供的有粘結或者無粘結預應力相對應。體外預應力在大跨度土木工程和預應力混凝土道橋施工和特種結構施工中有一定程度的應用。其中粘接體外預應力是體外預應力應用中的典范之一。這種預應力主要作用在管道結構外，這樣產生的預應力摩擦相對較小，有利于后期進行施工維護。管道在鋪設過程中能夠更好的進行控制，無粘接力體外預應力體系也是應用較多的體外預應力施工方式，無粘接力體外預應力施工操作相對較為簡單，單根無粘接摩擦損失相當小，體外預應力比傳統的預應力施工更加科學合理，產生的經濟效益更好。

二、土木工程施工技術發展新趨勢

1土木工程施工技術科技化發展建筑行業發展的主要動力就是實現經濟效益最大化發展。在土木工程施工建設中工程造價影響著施工建設的開展，并且能夠推動土木工程施工技術創新發展研究，是技術提升的重要保障。利用科學技術能夠提升土木工程施工技術智能化發展，在一定程度上降低成本的投入，實現多元化滲透提升土木工程施工效率。

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1.2注意混凝土材料及混凝土的運輸

原料的運輸一般來說沒有特別的要求，但是一定要注意盡可能地減少運輸時間和減少振動，因為不斷地顛簸很可能就會使混凝土的性能發生改變。運輸時還應當特別注意的就是在陰雨天氣下的運輸是需要做好防雨工作的，否則，如果運輸的是原材料，就會影響其性能，直接變成不能使用的材料；如果是混凝土的話，將會直接影響其混合料的配比要求。

1.3進行混凝土的配置

混凝土的配置并不是簡單地將所有的材料堆放在一起進行攪拌即可，各種材料的比例和放置是有順序的。當然這個順序也不是固定的，是要根據當天的氣候狀況、施工進度等等外部的因素決定的。在配置混凝土的過程中，必須嚴格按照前期的相關實驗數據進行，特別是水量的控制一定要精確，結合當天的天氣來對水量進行控制。例如：在非常炎熱的夏天，要考慮到水蒸發的作用，要適當地多放一些水，而在冬季還要防止水凝固成冰，要不斷地攪拌。

1.4做好前期的其他準備工作

除了混凝土材料的購置、運輸與配置外，還應當做好其他的一些前期準備工作。舉例來說：很多橋梁的施工工程是需要大體積混凝土的，這些大體積混凝土往往需要多層澆筑，前期就要把場地清理干凈，也要觀察上一個處理環節是否已經完成。要對相關的隱蔽工程進行驗收處理，也要確保模板支撐體系的牢固。最為重要的一點是一定要做安裝好溫度的測量工具，能夠實時地了解混凝土的溫度情況。

2土木工程混凝土施工相關技術分析

在施工中，也有很多的要點需要注意。要點有很多，文章拘于篇幅問題不可能一一羅列，在這里僅將重要的幾個點進行闡述。首先，就是溫度的控制。在前期的準備工作已經準備了測溫管，但是還應當了解混凝土發熱的原理來進行針對性的處理。混凝土的內部熱量絕大部分是由水泥造成的，水泥遇水會發生反應，會放出大量的熱量。那么在某些工期比較緊，天氣比較炎熱的情況下，混凝土的配置和澆筑盡量選擇在太陽落山以后，或者盡可能選擇一些水熱化較低的混凝土類型，例如：硅酸鹽水泥制成的混凝土。而在寒冷的冬天，則需要進行相關的保溫措施，因為混凝土表面的迅速凝結會使內外的壓力不盡相同，成型以后會造成裂縫的出現。其次，在澆筑時應當注意一些要點。第一，應當嚴格按照既定的工序來進行澆筑活動，即先自然流淌、水平分層；進而斜向分段；最后一次到頂。在配置的時候可以加水調整，但是在澆筑的過程中，嚴禁隨意地向混凝土中間加水，這樣會造成離析等現象的出現，嚴重降低混凝土的強度。第二，在分層澆筑的時候一定要確定之前澆筑的一層是否已經被覆蓋，并且要對兩次澆筑之間的時間間隔進行把握，防止裂縫的出現。第三，混凝土的振搗工作應當對不同部位進行多次振搗，振搗的位置和強度都應當有具體的要求。

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2新型預應力技術

關于新型預應力技術，需要著重描述的應該是體外預應力。與體內預應力結構相比，體外預應力的施工要求更低。考慮到體外預應力的特殊性，即體外材料不能夠與預應力結構發生共振，一定要保持其單獨振動。這是因為當體外預應力發生共振時，很容易導致預應力筋的彎折疲勞。在預應力技術當中，設置預應力結構十分重要，并且要根據不同的工程特點設計出不同的施工工藝流程。在具體的結構設計當中，要充分了解土木工程的特點以及荷載性能，制定出一個合理的預應力施工方案。

3鉆孔灌注樁基礎施工技術

灌注樁是指柱列間隔布置鋼筋混凝土挖孔、鉆孔灌注樁作為主要的擋土結構的一種形式。灌注樁施工比較簡單，可以采用機械鉆孔或者是人工挖孔的方式，不需要使用大型機械，并且不會產生較大的噪音、振動以及擠壓周圍土體帶來的危害，其經濟成本也低于地下連續墻低。一般情況下，當基坑深度達到8-14m時，可以采用排樁。柱列式灌注樁的工作比較可靠，但是需要注意的是帽梁整理拉結作用，特別是在基坑邊角處，帽梁應高連續交圈。當要求灌注樁需要起到抗水防滲作用時，應該保證樁間與樁背的深層防水攪拌樁或者是旋噴樁的作用。如果施工周邊環境保護要求較為嚴格時，為了有效降低排樁的變形，應該在軟土地區對基坑底部沿灌注樁周邊或者是部分區域用水泥攪拌樁等進行加固，有效保證被動區的抗力。隨著鉆孔灌注樁逐漸在土木工程中的使用廣泛，在加強技術的同時應該對使用到的機械設備、施工材料等作出更加細致明確的規范，保證鉆孔灌注樁基礎施工技術更加完善。

二.土木工程建筑施工技術未來發展

1產業化將土木工程變成產業化

是未來建筑行業發展的趨勢之一。借助產業化的發展模式其中大大減少了人工作業與人工強度，實現更加高質量的流水線作用。這種產業化模式需要相應技術的支持，將建筑施工變成一體化作業，形成一種標準化的施工技術代替原有的人工施工。借助產業化，使用更加先進的施工設備與技術，在提高建筑施工效率與質量的基礎上降低人工施工危險指數，更有利于實現科學管理。

2生態化低碳理念與低碳經濟的不斷滲透

土木工程施工本身就與環境存在一定的矛盾性，解決這種矛盾實現土木工程施工與環境的和諧發展這就成為了建筑施工的未來發展方向之一。充分站在環境保護的角度，在最大限度之內減少對環境的破壞、對環境的污染。因此，就需要從方方面面做起。首先是從建筑材料，加大研發力度向節約型、環保型建筑材料方向發展，同時從施工機械設備方面進行優化，提供施工效率盡量減少能源的消耗。同時從廢物利用的角度考慮盡量少產生工業廢料，在此基礎上加強對工業廢料的再利用，有效節約資源。同時建筑技術方面肯定也會再次得到一定的創新，更好的作用于具體的土木工程建設當中。

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1.2鋼結構的節能環保性較高

在建筑領域中，能源的消耗比較大，土木工程項目也不例外。但是鋼結構在土木工程中的應用可以有效的控制這一點，鋼結構的施工主要是以鋼筋為主要材料，而鋼筋具有可回收性，因此，在建筑物拆除之后，大部分的鋼結構都是可以回收利用的，這就有效的降低了能源的消耗情況，也避免了對環境的再次污染。

2鋼結構在土木工程中施工技術要點

2.1充分的做好鋼結構施工前的準備工作

在土木工程進行鋼結構施工前期，監理人員要充分的做好施工前的準備工作，不僅要對工程圖紙進行仔細認真的了解，同時還要詳細的了解工藝流程，充分的掌握施工過程中會遇到哪些技術難點。此外，還應該對圖紙進行仔細、認真的研究，對圖紙中可能出現的一些問題要及時的向上級報告，針對出現的問題，要及時的進行解決，確保鋼結構施工過程中不會出現失誤。

2.2塔吊在鋼結構施工中的使用技術

在土木工程項目的整個施工過程中，塔吊對鋼結構的施工有著重要的影響，在鋼結構施工的過程中，對于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物體，塔吊對其都有著很強的適應能力。一般情況下，鋼結構施工都采用的是內爬式塔吊，可以從整體上降低鋼結構的使用成本。

2.3焊接技術在土木工程鋼結構施工中的應用

在進行土木工程鋼結構施工時，具有工程總量大、形式復雜、質量要求較嚴格、施工周期相對較短等特點，焊接作業對土木工程鋼結構的施工質量有著決定性作用，直接的影響了整個土木工程項目的安全性與穩定性。隨著科學技術的不斷變化發展，土木工程的高層鋼結構的空間定位已經可以做到，高層焊接技術的誤差值限制在9mm之內，施工效果比較明顯。

2.4吊裝技術在土木工程鋼結構施工中的應用

吊裝技術在土木工程鋼結構施工的應用有著重要的影響。在進行吊裝作業的時候，吊裝質量的好壞、吊裝速度的快慢對整個鋼結構施工都有著決定性的影響。因此，在進行土木工程鋼結構施工前期，要對吊裝的分布區域與施工工藝有計劃的制定出來，在進行吊裝作業設計過程中，要全面的考慮整個土木工程結構施工的平面設計圖、建筑物的立體構造、建筑內部的構造形式、塔吊的使用數量與位置分配、以及工程施工環境等等方面的因素，從而全面的展開綜合性、系統性的設計分析。

3提高土木工程鋼結構施工質量的分析

3.1加強鋼結構施工的設計與技術指導

鋼結構施工技術管理體系要不斷的完善，要嚴格的保證鋼結構施工的質量，要根據相關規定的標準對施工方案進行嚴格的審查，對于施工現象的工作人員是否是持證上崗的情況也要嚴格的審查，對于鋼結構施工的整體過程進行有效的技術指導，對于鋼結構的安裝與連接過程也要進行有效的把控，避免偏差過大的現象出現，確保鋼結構在施工的過程中能夠正常、順利的進行。另外，還要根據鋼結構的建筑自身的特點提出合理的施工方案，有效的施工流程、以及精準的施工參數等。還要聘請一些比較專業的人員，對施工人員進行技術培訓，從而使施工人員的技術水平不斷的提高，保證鋼結構施工能夠有效的、高質量的完成。

3.2科學、合理的采用施工設備

施工單位要根據土木工程鋼結構的施工特點，將質量較好的鋼結構施工設備有效的在土木工程中應用，不僅要滿足鋼結構施工的技術要求，操作性較強，同時，還要滿足工程施工成本節約的目的。對需要進入施工場地的設備要嚴格的檢查，對于設備的質量證書與實際的功能都要進行嚴格的審查，決不能因為價格低就選擇使用，要嚴格的確保工程配用設備的質量水平。

3.3確保鋼結構構件質量檢查工作的有效性

隨著鋼結構在土木工程施工中廣泛應用，鋼結構構件的加工過程也在也在不斷的發展，但是，對于鋼結構構件的質量確不能符合標準，這就要求土木工程施工企業在鋼結構構件進入施工場地時，要對其質量進行嚴格的檢查工作，對構件的尺寸大小、檢驗報告等等都要詳細的檢查，對于鋼結構施工過程中構件質量要嚴格的把控，從而使鋼結構施工質量可以有效的提高。

3.4對施工質量安全進行嚴格的監管

土木工程項目的有效施工，對人民群眾的生命財產安全有著重要的保證，在土木工程鋼結構施工的過程中，要確保施工的質量安全監管工作，一是，在鋼結構施工中要特別注重施工的安全性，對施工人員進行不定期的安全教育與技術培訓，并且，在施工的過程中設置防護網、安全帶等一些安全的防護措施，施工的工作人員也必須每人都佩戴安全帽；二是，工程的施工質量安全，在整個施工過程中，要不間斷的對施工質量與施工效果進行有效的檢查，防止在施工的過程中出現問題，盡可能的避免施工質量安全事故的發生幾率。

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Keywords: Civil Engineering; construction technology

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012

前言

土木工程不僅為人類生活、 生產提供了物質保障,而且大大推進了科技的進步,同時這是

一門不斷發展的學科,因而土木工程施工技術也在不斷涌現新材料、新技術。近年來，土木工程發展的勢頭迅猛，雖然我國土木工程領域現在仍處于起步階段，但是對于施工技術的要求也將逐步提高，提升施工過程中的技術水平是勢在必行的。在土木工程施工過程中，還存在一定問題，比如理論的研究不能適應工程建設需要，缺少驗收標準和規范，管理體制存在缺陷等問題。要想解決這些問題，其中方法之一就是發展工程技術，在過去的土木工程建設中，大家總結了很多寶貴的經驗，施工技術也在不斷的發展之中，這將為加快土木工程發展提供非常大的幫助。

一、傳統的土木工程施工技術分析與研究

土木工程傳統的施工技術貫穿在工程的建設中，方法也隨著結構形式、材料、地基基礎、外界環境等的不同而變化。

1、地基基礎施工。樁基基礎施工是地基基礎施工最主要的方法，在設計時有兩種極限狀態設計，分別是承載能力的極限狀態和正常使用的極限狀態。按承載的形狀劃分，基樁分為兩類，即摩擦型樁和端承型樁，摩擦型樁又可以分為摩擦樁和端承摩擦樁，端承樁又可以分為端承樁和摩擦端承樁。按照成樁的方法分類，還可分為非擠土樁、擠土樁和部分擠土樁三種，制作基樁所使用的材料也不是單一的，主要有木樁、混凝土樁、鋼樁等，不同類型和不同材料樁基樁的施工方案和適宜基礎也有所不同。

在樁基的基礎施工中，首先要確定所選擇的樁型。預制樁吊運時有單吊點和雙吊點的設置，按照吊點跨間的正彎矩與吊點處負彎矩相等的原則來進行布置，同時需要考慮預制樁在吊運時可能會受到的沖擊和振動。樁基基礎施工中鉆孔灌注樁主要的步驟是：樁定位放線、鉆機就位并且校正垂直度、鉆孔清土、灌注并攪拌混凝土、制作安放鋼筋籠、成樁驗收及進行質量檢驗。

2、混凝土結構的施工。按照施工中澆制混凝土的地點可以分為預制法和現澆法。預制法是在非施工現場澆筑混凝土，預制混凝土因其低廉的成本、出色的性能，成為建筑業新寵。現澆法則是在施工現場進行支模澆筑混凝土，是大多數建筑物所采用的方式，應用更早且更為廣泛。在預應力混凝土的施工中，根據張拉預應力筋順序可分為先張法和后張法。

3、鋼結構的施工。鋼結構施工主要工作是構件的吊裝，在施工前要做好細致的準備工作，包括清理現場、道路的修筑、基礎準備、構件的運輸、檢查裝備等。鋼構件運送的先后順序要按照施工順序來進行，構件運送到現場后，應盡可能的存放在起吊位置，并用足夠支承面的木枕作為墊底。吊裝前應該核準構件的標號、位置。清除表面時摩擦面要保持干燥清潔。考慮到鋼結構工程存在特殊性，可能會在施工的過程中用到氧氣、乙炔類等焊接工具，所以需要準備滅火器以防發生火災。鋼結構在施工的過程中，還要注意連接的出來，主要有螺栓連接、焊接等，鉚接因其靈活性的限制逐漸被淘汰。

二、新型的土木工程施工技術分析與研究

隨著科技和經濟的發展，逐漸出現了一系列新型的施工技術。對于施工本身而言，任何一個工程項目，地質條件、材料性能、荷載條件、現場條件、資源狀況和氣候條件都會對施工有所限制。要想發展新型施工技術，必須從這些限制的方面著手，突破制約，從而實現優化。

1、深基坑支護技術。隨著經濟的飛速發展，高層建筑、地下商城，地鐵等工程越來越多，這就對深基坑工程技術提出了更高要求。深基坑支護的設計在深基坑工程中占有非常重要的地位。深基坑支護技術已在下面兩個方面得到了較大發展，實現了施工技術的革新。 （1）對于開挖深度大、坑壁土質差等情況，通常采用灌注樁—— 預應力錨桿體系。引進的套管水沖法使成錨工藝適用于地下水位上下各種類型的土層，但效率并不盡人意。（2）支擋與承重結構一體化。用于臨時支擋樁或者地下連續墻及永久性的柱、地下室墻一體化后，施工的速度得到很大程度的提高，投資效果也得到加強，資源得到了節約，并且實現了良好的技術經濟效益。

2、鉆孔灌注樁基礎技術

在高層建筑施工過程中，鉆孔灌注技術占據重要的地位，它決定了整個施工的質量和安全問題。選擇施工機具時，通常涉及人員不會在圖紙上明確的規定用什么機具，一般由建設單位自己來決定。在過去，建設單位通常選擇渦錐鉆，但使用時經常不能達到所要求的工藝指標，最后致使出現了很多問題。針對傳統技術存在的缺陷，更先進的施工工藝“旋挖”出現并且投入了應用。旋挖機具有很多優點，首先它采用先進的設備及施工工藝，減少了人為因素影響，因而保證了成孔質量；其次，對于建筑單位通常考慮的成本問題，同樣指標的成孔樁，旋挖成孔樁單樁承載能力比渦錐成孔樁提高了近半成左右，折算成成本之后，兩者成本不相上下。最后，相同的時間內兩者成樁數量接近，旋挖工藝施工現場更容易處理，工作效率也更高。

此外，還可發展高層建筑成套施工技術，起重機整體吊裝技術以及計算機控制的千斤頂多點同步提升技術。越來越多的研究者將眼光放在勁性鋼筋混凝土結構、超高層鋼結構與膜結構，且金屬焊接和檢測技術將成為未來發展的一個重點技術。開發建筑綠色節能產品，發展節能、環保、智能的建筑技術也將越來越受到關注。

三、我國土木工程施工技術存在的問題及解決辦法

我國土木工程施工技術在一些領域中已取得一定的成果，但就整個土木工程領域來說， 還處在剛剛起步階段。隨著我國具有國際水平的超級工程結構建設不斷增多，施工控制及施工力學也將不斷的走向成熟，并且將不斷的應用到工程建設之中為工程建設服務。我國土木施工技術的理論研究現在還不能適應工程建設需要，由于施工控制涉及眾多學科領域，特別是非線性分析、反饋分析、最優控制、系統識別、材性分析等，目前除了一般性的基礎理論研究，還有應用性的理論研究，但缺少系統集成及有價值的應用。

土木工程施工過程中遇到的這些問題，是直接產生建筑施工事故的原因，因而要想做到防患于未然，就必須要從源頭抓起，要保質保量的進行施工。提高施工隊伍整體水平、建立完善的安全機制、改進生產管理方法、加大建筑施工的質量監察力度等。要采取適當措施來解決這些問題。建立完善安全制度，提高施工的質量，保障人民生命和財產安全，提高環保施工的水平，保護環境在施工的過程中，我們要遵守相關的法律法規。采用先進高效施工技術，減少灰塵、固液廢棄物和有害氣體排放，降低噪音，避免打擾到周圍人的生活，使用先進的施工機械設備，提高資源利用率，選用優質環保質的結構材料，減少反光，保證工程的質量。

四、結語

總而言之，在土木工程施工技術中,工程實踐經驗先行于理論,因為有些客觀情況過于復雜,很難如實反映室內實驗或理論分析,另外只有進行工程實踐才能揭示新的問題。施工技術不斷的發展和成熟很大程度上提高了建筑的質量，加快了整個施工的速度，降低了施工的成本，從整體上提高了工程施工的經濟效益及社會效益。從多個方面、各個角度來進行施工技術的掌握，可以確保土木工程項目順利的進行，只有不斷的提高土木工程施工中的技術水平，才可以使施工效果達到最佳的狀態。

參考文獻：

[1]潘紅芬.當前土建工程施工中的技術問題探究[J].建材發展導向（下）,2012,(11).

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2.1早期施工技術

土木工程施工技術的變化是隨著結構形式、施工環境、施工材料的不斷變化而變化。在土木工程施工中，早期施工技術主要包括以下三項。

2.1.1樁基礎施工技術

此項技術是地基基礎施工技術中的基礎方法。在進行樁基礎施工的時候，施工人員一定要選擇恰當的樁型，對單樁基與群樁設計進行全面的考慮，進而保證樁基礎施工質量達到預期標準，并且，在設計群樁的時候，一定要對不均勻沉降問題進行考慮，這樣才可以保證施工的順利完成；在進行預制樁吊運操作的時候，施工人員一定要加強對吊運的控制，避免出現沖擊與振動的情況，影響成樁質量；在進行樁基鉆孔與灌注施工的時候，一定要盡可能完善樁的定位放線、鉆機垂直度校正、鉆孔清土、灌注、混凝土攪拌、鋼筋籠制作與安裝、成樁驗收等工作，并且對成樁質量進行全面的檢測，進而達到預期的施工標準，保證工程施工的社會效益與經濟效益。

2.1.2混凝土結構施工技術

混凝土是現代最主要的建筑材料。在土木工程施工中，混凝土結構施工技術是一種較為常見的技術手段。此項技術中較為常用的方法就是預制法與現澆法。預制法就是指在混凝土施工結構中得到了人們的廣泛認可與應用，此方法具有性能高、成本低的特點，在土木工程建設中得到了廣泛的應用。除此之外，在土木工程實際施工中，一定要保證預制膜尺寸的精準，并且嚴格按照施工順序展開操作。相對于預制法而言，現澆法的應用要更早一些，此種方法主要就是在施工現場中進行支模，并且展開混凝土澆筑，完成土木工程施工。

2.1.3鋼結構施工技術

在土木工程施工中，鋼結構施工技術也是一項非常重要的技術手段。此種技術手段主要集中于構件吊裝操作中。在實際施工之前，施工人員一定要對施工現場進行全面的清理，并且開展道路修筑、裝備檢查、構件運輸等基礎工作，保證鋼構件可以按照施工順序進行有效的運輸；對于運輸至施工現場的鋼構件而言，一定要用具有足夠支承面的木枕進行墊底，盡可能將其放置在起吊位置，確保鋼結構摩擦面的干燥、清潔，達到預期的質量要求。在土木工程鋼結構連接施工中，一定要選擇最為恰當的連接方式，保證連接位置的精確，防止出現鋼結構薄弱點，影響土木工程質量。

2.2創新施工技術

隨著土木工程建設規模的不斷擴大，施工技術在施工過程中發揮的作用越來越重要，對工程質量安全有著決定性的作用。近些年來，施工技術在土木工程建設中得到了廣泛應用與發展，出現了一些創新施工技術。

2.2.1深基坑支護技術

近些年來，隨著我國經濟建設與城市建設的不斷發展，地下工程建設越來越多。高層建筑地下室、地下車庫、地下人防工程、地鐵站等工程施工中，均需要挖掘較深的基坑。隨著大量深基坑工程的出現，施工工藝、設計計算理論等方面均得到了一定的提升，同時，深基坑支護技術也成為了確保工程施工順利完成關鍵。各種建筑物與地下管線都要開挖基坑，一些基坑可直接開挖或放坡開挖，但當基坑深度較深，周圍場地又不寬時，一般都采用基坑支護，過去支護比較簡單，也就是鋼板樁加井點降水，一般能滿足基坑安全施工，而對于深基坑已不能滿足要求，近幾年來隨著基坑深度和體量的增大，支護技術也有了較大進展，按功能分常用的主要包括以下幾個：一是，支撐系統。常用的有鋼管與型鋼內支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐等，功能為支承圍護結構側力與限制圍護結構位移；二是，擋水系統。常用的有深層水泥攪拌樁、地下連續墻、旋噴樁等，功能為阻擋抗外滲水；三是，擋土系統。常用的有鉆孔灌注樁、深層水泥攪拌樁、鋼筋混凝土板樁等，功能為形成支護排樁或支護擋土墻阻擋坑外土壓力。

2.2.2新型預應力技術

一般而言，預應力混凝土結構，是在結構承受荷載之前，預先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區混凝土內力產生壓應力，用以抵消或減小外荷載產生的拉應力，使結構在正常使用的情況下不產生裂縫或者裂得比較晚。新型預應力技術也可以稱之為體外預應力，其具有預應力摩擦損失小、操作方便等優勢，在一定程度上，提高了土木工程施工效率。

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2電子技術應用于土木工程設計的招投標分析

利用計算機的數據信息處理能力，在招投標過程中，對工程項目的可行性和合理性進行分析和預測，可以避免決策上的重大失誤。

3計算機輔助設計制圖及出圖計算機制圖技術的發展

應用最為廣泛的是計算機輔助繪圖，簡稱CAD（如天正CAD、Auto-CAD等）。其中CAD系統如同一個“圖形數據庫”，它能幫助土建類工程設計師直接從圖紙中提取設計信息，并與其他的應用程序進行連接，易于使用，設計周期短。為避免重復操作，可利用CAD預先定義的符號，在制圖過程中自動遵守國家制圖標準。還可利用繪圖軟件、圖形輸入設備、圖形輸出設備等組成的計算機制圖系統進行制圖和出圖，可做到隨時需要，隨時制圖和出圖。如果出圖后或會審后，發現設計錯誤，可利用系統中保留的圖紙中各個元件的數據庫，使用計算機輔助繪圖軟件，把要設計的圖形再顯示在屏幕上，然后利用輸入設備（如光標）對設計圖形進行編輯和修改。為方便土建類工程設計師做造價、編制工程量清單、編材料清單，每個數據庫的信息是可以隨時進行調用的，也可送到其他的程序之中。目前，還可結合CAD與GPS全球定位系統，大大提升土木工程施工和開挖過程的工作效率。

4BIM技術的應用

BIM是指建筑信息模型（BuildingInformationMolding），主要源于制造行業集CAD、CAM于一體的計算機集成制造系統CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）理念和基于產品數據管理PDM與STEP標準的產品信息模型。BIM具有模型信息的完備性、關聯性和一致性的特點。

4.1解決了當前建筑領域信息化的瓶頸問題建立單一工程數據源，推動現代CAD技術的應用，促進建筑生命期管理，實現建筑生命期各階段的工程性能、質量、安全、進度和成本的集成化管理，對建設項目生命期總成本、能源消耗、環境影響等進行分析、預測和控制。

4.2用于土木工程設計實現三維設計；實現不同專業設計之間的信息共享；實現虛擬設計和智能設計，實現設計碰撞檢測、能耗分析、成本預測等。實現虛擬施工：在計算機上執行建造過程，虛擬模型可在實際建造之前對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬等，為工程優化設計提供了可靠依據。

4.3用于施工及管理實現集成項目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理；實現動態、集成和可視化的4D施工管理：將建筑物及施工現場3D模型與施工進度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實現建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態集成管理及施工過程的可視化模擬。

4.4實現項目各參與方協同工作項目各參與方信息共享，基于網絡實現文檔、圖檔和視檔的提交、審核、審批及利用。項目各參與方通過網絡協同工作，進行工程洽商、協調，實現施工質量、安全、成本和進度的管理和監控。

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（三）鉛芯橡膠支座運用土木工程中鉛芯橡膠支座主要應用在疊層上，橡膠支座中間的圓形孔當中加入鉛之后制成的，這是對橡膠支座技術中的一大改進。因為鉛具有較低的屈服點以及很高的可塑性能力，可以使鉛芯橡膠支座中的阻尼比達到25%~35%之間。鉛芯它具有提升支座吸收能量的能力，保證支座具備濕度的阻尼，同時還具有增加支座的原有剛度。控制風反應能力以及抵抗微震的作用。

二、耗能減震技術

（一）耗能減震技術原理土木工程中的結構耗能減震技術主要是在結構中的某部位安裝耗能設施，經過耗能設施產生的摩擦，產生彎曲的彈性滯回的形變耗能或者是吸收地震中輸入結構的能量，以此來降低主體結構當中的地震反應，有效的預防了結構產生的損壞或者是倒塌，以此來達到減震和控震的目的。而在裝有耗能裝置的底部結構我們稱之為耗能減震結構。工程中的耗能減震結構都具備明確的減震機理、減震的效果較為明顯。安全性能較高、經濟較為合理、技術較為先進以及試用的范圍較為廣泛等特點。

（二）常用的摩擦設施摩擦耗能器是依據摩擦做工所產生的能量的原理而制成的，當前應有很多種的不同的構種類的摩擦耗能器，例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器，摩擦滑動對應的摩擦節點在剪切鉸耗能器等多種耗能器，摩擦阻尼的種類非常多，但是都具有較強的滯回的特性，滯回環為矩形，耗能的能力較強，工作的性質相對穩定，如圖2所示。

（三）鋼彈可塑性耗能器運用軟鋼具備優良的屈服性能，運用其進入彈性的可塑范圍之內的優良滯回特性，當前我國已經研發出來很多種的耗能裝置，比如加勁阻尼設施、錐形的鋼耗制震器、圓形或者是方框形的鋼耗制震器、雙環耗能節能器，加勁圓環狀耗能器以及低屈服點的鋼耗制震器等等，這種耗能器具備優良的滯回性能以及穩定性能，耗能的能力較大，長期穩定可靠而且不會受到環境和溫度的影響，如圖3所示。

（四）粘彈性阻尼器所謂的粘彈性阻尼器就是通過粘彈性以及約束性鋼板相互交替結合而成的，它是一種主要和速度相關聯的減震裝置。比較常見的粘彈性阻尼器主要是由兩個T型的約束鋼板，通過一塊矩形的鋼板夾在其中而成，T型的約束性鋼板和中間的鋼板產生了相對性的運動，使得彈性的材料產生一種往返型剪切滯回形變來提升結構中的阻尼，消耗輸入其中的振動能量，以此來減小結構當中的振動反應。當前。消能減震技術有著非常廣泛的應用，它不但適用在新建的結構中，同時又可以用已經存在的建筑抗震的加固和維修當中。到目前為止，已經逐漸開始采取消能減震的技術，其中涉及到的國家有二十多個，比較早的在土木工程中運用消能減震技術的國家有新西蘭、美國等發達國家。在最近幾十年以來，各個國家對土木工程中的結構減震的控制和實驗研究一直在不斷的進行，并且在隔震支座的功能和改進方面有著較好的效果，并研制出了較多的隔震系統中的新型材料和部件，并通過大量的實驗證明了結構減震控制是可以有效的起到隔震的作用。

篇9

隨著我國經濟的穩步增長和基礎建設規模的加入，建設項目的規模越來越大、結構形式日益復雜，對土木工程學科管理的科學性、精確性要求越來越高。實現土木工程的信息化、智能化、可視化和集成化成為土木建筑工程項目管理現代化的要求和本領域的探究熱點。虛擬現實技術(VirtualReality,VR)是綜合性和集成性極強的高新技術，在軍事、醫學、設計、藝術、娛樂等多個領域都得到了廣泛的應用。土木工程中的虛擬現實技術涉及土木工程領域的各個學科，已顯示出一定的實用性，技術潛力十分巨大，應用前景非常廣闊[1。

二、虛擬現實技術及其特征

虛擬現實技術，又稱靈境技術，是20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術。它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，大大推進了計算機技術的發展。VR技術是把抽象、復雜的計算機數據空間轉化為直觀的、用戶熟悉的事物。它的技術實質在于提供一種高級的人機接口。利用VR技術所產生的局部世界是人造和虛構的，并非是真實的，但當用戶進入這一局部世界時，在感覺上和現實世界卻是基本相同的。因此，虛擬現實技術改變了人和計算機之間枯燥、生硬和被動的目前狀況，給用戶提供了一個趨于人性化的虛擬信息空間。它以模擬方式為使用者創造了一個實時反映實體對象變化和相互功能的三維圖像世界，在視、聽、觸、嗅等感知行為的逼真體驗中，使參和者可直接參和和探索虛擬對象所處環境的功能和變化，仿佛置身于現實世界中。一個身臨其境的虛擬環境系統是由包括計算機圖形學、圖象處理和模式識別、智能接口技術、人工智能技術、多傳感器技術、語音處理和音像技術、網絡技術、并行處理技術和高性能計算機系統等不同功能、不同層次的具有相當規模的子系統所構成的大型綜合集成環境。所以，虛擬現實技術是綜合性極強的高新信息技術。虛擬現實技術具備以下三個方面的特性。

1．沉浸性

虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特征，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員。使用者和虛擬環境中的各種對象的相互功能，就如同在現實世界中的一樣，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

2．交互性

虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過非凡頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

3．多感知性

由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受。

三、虛擬現實技術在土木工程中的應用

1．虛擬現實技術在土木工程中的應用前景

在土木工程中，長期以來人們不得不用抽象的概念表示非常豐富的內容，如用平面圖、剖面圖、立面圖等平面圖形成一些規定的符號來表示三維的立體建筑，用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復雜的場景，以傳遞大量的信息。但這一種信息處理和傳遞方式受到信息接受者所從事的職業、知識結構及理解能力的影響，交流起來非常困難。

VR技術的發展為我們克服這一困難提供了極其有效的手段。用虛擬現實既能表示真實的世界，也可以表示虛擬的世界。表示真實世界時，可以突破物理空間和時間的約束，做到能“超越現實”；在表示虛擬世界時，又能使其中的虛擬物體表示出三維逼真感，以達到身臨其境的感受，最后形成一種“人能沉浸其中、超越其上、進出自如、交互功能的三維信息空間”。VR技術為用戶提供了一種新型的人機接口，它利用計算機生成交互式三維環境，不僅使參和者能夠感受到景物或模型的逼真存在，并且對參和者的運動和操作做出實時準確的響應。

2．虛擬現實技術在土木工程中的應用領域

由于具有上述的優勢特征，虛擬現實技術在土木工程中得到了廣泛的應用，并且具有廣闊的應用前景。現階段，虛擬現實技術在土木工程中的應用主要有以下幾個方面[2。

（1）在虛擬施工過程和施工結構計算中的應用[3

在實際工程施工中，復雜結構施工方案設計和施工結構計算是一個難度較大的新問題，前者難點關鍵就在于施工現場的結構構件及機械設備間的空間關系的表達；后者在于施工結構在施工狀態和荷載下的變形大于就位以后或結構成型以后。

基于虛擬現實的復雜結構施工方案設計是指利用虛擬現實技術，在虛擬的環境中，建立四周場景、結構構件及機械設備等的三維CAD模型（虛擬模型），形成基于計算機的具有一定功能的仿真系統，讓系統中的模型具有動態性能，并對系統中的模型進行虛擬裝配，根據虛擬裝配的結果，在人機交互的可視化環境中對施工方案進行修改。復雜結構施工涉及的因素較多，起重機的布置位置、高度，纜風繩著力點的選擇，構件堆場的位置，起重機的開行路線，構件起吊路線等，都是施工方案設計必須考慮的新問題。若對這些新問題考慮得不夠，則工程施工的進度、成本等都會受到影響，甚至導致平安事故的發生。

建筑結構施工前往往要對施工方案進行受力狀態復核。如在大跨空間結構施工中，不僅要考慮施工過程的平安性、可行性，還要考慮結構本身在施工過程中平安性、可靠性。某展覽中心，鋼結構屋蓋支承在鋼桅桿上，桅桿兩端為錐形，和下部混凝土結構鉸結。為了減小鋼桁架的變形，更為了維持結構的穩定，在鋼屋蓋桅桿和混凝土之間，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、穩定索)和撐桿，形成一個穩定的結構體系。在鋼結構的施工中，不同的支撐方案、不同的拼接方案，在結構的不同部位會引起不同的效應，而隨著連接桿件的安裝，這些施工階段的應力將殘余在結構部位上，并影響到最終的結構受力平安性；并在結構就位過程中，有可能失穩和變形。這就需要進行施工過程的精確分析。用虛擬現實技術可以對不同的方案，在短時間內做大量的分析，從而保證施工方案最優化。

（2）在工程項目招標投標中的應用

建筑業是我國的支柱產業，建筑市場的過度競爭已是長期的事實。現代建筑工程項目的運作，業主處于絕對有利的地位。在有限的時間內，如何使業主和評標的專家很好地了解招投標文件的編制和被認可的程度直接關系到承包商有沒有中標的機會。因此，承包商在注重投標文件的技術可行、報價合理的同時，也非常注重投標文件的包裝。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標投標，往往在項目企劃階段就已經開始這方面的運作[4。

借助虛擬仿真系統，把不能預演的施工過程和方法表現出來，不僅節省了時間和建設投資，而且不用項目經理的現場答辯，方案的優劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標的幾率。

（3）在可視化計算領域的應用

可視化計算將是今后一個重要的發展方向。在科研中，人們會碰到大量數據，為從中得出有價值的規律和結論，需要對龐大的數據量進行認真分析。對科學計算取得的數據進行可視化加工或三維圖形顯示，可通過交互改變參數來觀察計算結果的全貌及其變化，實現參數化及可視化計算，虛擬現實技術產生了飛躍式的發展。

在運用有限元法進行結構分析時，利用虛擬現實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小，用不同顏色表示出不同的等力面；也可以任意變換角度，從任何點去觀察。還可以利用VR的交互性能，實時修改各種數據，以便對各種方案及結果進行比較。這樣就使工程師的思維更加形象化，概念更易于理解。把可視化計算技術應用于超大型復雜結構的設計、工程控制和結構分析中，將增強計算軟件的前后置處理能力。例如，在橋梁工程控制和結構分析的可視化計算中，倒退(拆)分析結構倒拆動態演示、結構理想施工線型顯示、施工階段主梁形心線的設計曲線和實測擬合曲線的顯示、前進分橋結構拼裝動態演示、施工預告圖形顯示、主梁內力圖顯示、危險截面應力分布圖顯示等等。更重要的是能借助圖形或圖像來進行實時動態地控制結構的重分析和獲取施工控制數據，同時能實時動態演示和控制設計和施工的過程。

四、結語

虛擬現實技術在不斷發展，專用于計算機圖形和多媒體信息處理的高性能DSP芯片可使處理能力提高上百倍，三維圖形算法和參數化建模算法等可使虛擬現實技術更加成熟。目前，虛擬現實技術還有很多不完善的地方，尤其在土木工程的探究方面，我們應努力建設虛擬現實技術實驗室，開發有價值的虛擬現實工程系統，使其在工程設計、施工、管理和可視化計算等方面得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1張躍．土木工程中的虛擬現實技術[N．科技日報．1997年6月23日．

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2)由渲染引擎對模型進行實時渲染并動態顯示;

3)具有無限的交互性。Web3D的實現技術主要分為三部分，即建模技術、顯示技術和三維場景中的交互技術［1］。三維模型的實時建模與動態顯示技術是Web3D技術的基礎，該技術可以分為兩類:

1)基于幾何模型的實時建模與動態顯示;

2)基于圖像的實時建模與動態顯示。交互技術是Web3D技術的關鍵，Web3D軟件能夠直接實現常用的交互功能，復雜的交互功能則可以通過編程實現。

2常用的Web3D技術

2．1Cult3D

Cult3D是一種基于Java內核的Web3D技術，由瑞典的Cy-core公司開發，用戶可以將第三方開發的Java類嵌入其中，極大地增強了Cult3D的交互性和擴展性。為了提高開發效率，Cult3D的操作簡單直觀，開發環境十分人性化和條理化。Cult3D包括Cult3DExporterPlug-in，Cult3DDesigner和Cult3DViewerPlug-in三個程序模塊。Cult3DExporterPlug-in用于將3DSMAX，MAYA等三維設計軟件制作的三維模型轉換為Cult3DDesigner支持的格式。Cult3DDesigner用于為模型加入交互功能，如縮放、移動、旋轉等，導出后嵌入到網頁或其他應用程序當中。Cult3DViewerPlug-in是顯示插件，安裝該插件后，用戶即可在網上瀏覽采用Cult3D技術制作的三維模型，并進行實時交互操作。

2．2ViewpointViewpoint

是一種基于XML構架的Web3D技術，由美國的Viewpoint公司開發，它能夠十分方便地與數據庫和瀏覽器進行通信，因此得到了廣泛的應用。用戶僅需安裝一個免費的插件，即可在網上瀏覽采用Viewpoint技術制作的三維模型，并進行實時交互操作。與Cult3D技術不同的是，Viewpoint自己制作三維模型，而不是導入其他軟件制作的三維模型。Viewpoint模型的三維多邊形網格結構具有可伸縮性和流傳輸性。可伸縮性即采用Viewpoint技術開發的Web3D模型能夠自動地依據用戶電腦的性能和網絡速度調整模型的精度及相關技術參數，以確保用戶獲得最佳的體驗;得益于這種特性，一個高精度的Web3D模型就能夠滿足用戶對不同精度的需求，同時還可以大大減少設計者的開發工作量。流傳輸性允許用戶在下載模型數據的同時瀏覽Web3D模型，并與之交互。基于這兩種優越的特性，Viewpoint技術得到了廣泛的應用。

2．3Java3DJava3D

是Java語言在三維圖形領域的應用編程接口(API)，由美國的SUN公司(2010年被Oracle公司收購)推出，利用Ja-va3D提供的API，可以快速開發基于網頁的三維動畫、各種計算機輔助教學軟件和三維游戲等。采用Java3D開發Web3D程序時，開發者僅需調用這些API進行編程，而客戶端只需要安裝標準的Java虛擬機即可瀏覽，而無需安裝額外的插件。Java3D把OpenGL和DirectX等底層3D技術封裝在Java3DAPI中，提供了一個高層的面向對象的編程模型，從而使3D技術不再繁瑣，并且可以加入到J2SE，J2EE的整套架構中，這些特性使得Java3D技術具有強大的擴展性。Java3D作為Java語言的擴展，具有平臺無關性，即“一次書寫，隨處運行”;采用Java3D開發的Web3D程序可以訪問所有的Java類，因此能夠很好地與In-ternet集成。Java3D支持運行時裝載器，因而能夠兼容多種文件格式，包括各種廠商的自定義格式。

2．4X3D

X3D(Extensible3D)是新一代的Web3D國際標準，由Web3D協會(Web3DConsortium)于2003年，它在VRML97的基礎上發展進化而來，更加成熟和完善。X3D整合了正在發展的XML，Java，流技術等先進技術，包括更強大、更高效的3D計算能力、模型渲染質量和網絡傳輸速度。X3D采用XML(ExtensibleMarkupLanguage)———可擴展標記語言描述三維實體及其行為，XML是平臺無關的并且得到了廣泛的支持和應用，XML具有顯著的技術優勢:擁有自定義的標記語言來描述結構數據、易于編程者和計算機理解;具有有效的數據約束等。X3D的組件化體系結構使其具有良好的可擴展性和可定制性，它可以根據市場應用和服務的需求添加組件以擴展其功能，并且可以定制一系列標準擴展組件以滿足特定應用的要求。X3D支持開發廣播/嵌入式應用，可以用于從手機到超級計算機的各種設備。

3Web3D技術在土木工程專業教學中的應用

土木工程專業的主干課程包括混凝土結構、鋼結構、高層建筑結構、建筑結構抗震等，這些課程的實踐性很強，且構造要求很多，從而導致學生難學、教師難教。因此，如何幫助學生加深對教學內容的理解，提高學習效率，提升教學質量，長期以來一直都是土木工程專業教學改革的熱點。將這些課程中涉及的各種結構組成，尤其是一些節點構造制作成Web3D模型，用戶可以任意縮放、移動、旋轉模型，實現360°全景瀏覽，還能夠對模型中各種構件的顯示或隱藏進行控制。如此讓學生直觀且互動地學習，有助于解決教學中的重點難點問題，從而提高教學效果。下面以采用Cult3D制作鋼結構節點構造模型為例說明Web3D模型的制作方法及流程。

1)三維模型的建立和輸出。在AutoCAD中建立三維模型，導入3DSMAX中進行渲染，最后由3DSMAX輸出為Cult3DDesig-ner可以接受的．c3d文件格式。

2)為三維模型加入交互功能。在Cult3DDesigner中加入各種觸發事件和動作控制，以實現三維模型的交互功能。3)三維模型的導出和。將完成的三維模型輸出為．co文件格式，嵌入到網頁當中。

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主辦單位：中國土木工程學會

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1000-131X

國內刊號：11-2120/TU

郵發代號：2-582

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1954

期刊收錄：

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

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0引言

隨著人類文明及科學技術的發展，土木工程材料的不斷進步與改善。現代土木工程中，盡管傳統的土、石等材料的主導地位已逐漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結構材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機材料及其他人工合成材料各種復合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。

1 土木工程材料現狀及要求

與以往相比，當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善，隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍與使用功能已經大大拓寬。此外，隨著技術的進步，傳統的應用方式也發生了較大變化現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。

1.1 從土木工程材料的來源來看

鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應用方面，經過長期使用的不斷累積，單一品種或數個品種的原材料來源已不能滿足其持續不斷的發展的需求。尤其是歷史發展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續發展帶來了沉重的負擔。論文參考網。從另一方面來看，由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節能化和綠色化等方向發展。

1.2 從土木工程對材料技術性能要求的方面來看

技術性能的要求也越來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現為未來建筑材料的發展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優良耐久性的方向發展。

1.3 從土木工程材料應用的發展趨勢來看

為滿足現代土木工程結構性能和施工技術的要求，材料應用也向著工業化的方向發展。例如，水泥混凝土等結構性能向著預制化和商品化的方向發展，材料向著半成品或成品的方向延伸，材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機械化、自動化水平不斷提高，勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現，也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。

2新型土木工程材料——綠色建材

土木工程材料行業對資源的利用和對環境的影響都占據著重要的位置，在產值、能耗、環保等方面都是國民經濟中的大戶，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料，避免新型材料的生產和發展對環境造成危害，因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發的和已經開發的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：

第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材，這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。

第二、利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略。

第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求。

第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向。

第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。

3 土木工程材料的發展趨向

眾多現象表明進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內，土木工程材料的發展應具有以下的一些趨向：

研制高性能材料，例如研制輕質、高強、高耐久性、優異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的復合材料。

充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態環境的平衡。論文參考網。

節約能源，采用低能耗、無環境污染的生產技術，優先開發、生產低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節能型材料。論文參考網。

材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。

產品可循環在再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。

總結：總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發展的過程是隨著社會生產力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。工程中選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續發展”將是衡量建筑工程的一把尺子。

參考文獻：

[1]《土木工程材料》中國建材工業出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重慶大學出版社 彭小芹主編

[3]《土木工程材料》武漢理工大學出版社 陳志源、李啟令主編

[4]《土木工程概論》武漢理工大學出版社 羅福午著

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（一）校內專業導師隊伍的建設

校內導師隊伍的建設主要是通過加強碩士導師的遴選工作，使得專業素質過硬，工程實踐能力強的指導教師走上碩士生導師的崗位。遼寧工業大學制定了《碩士研究生指導教師考核辦法（試行）》，該辦法規定了一名合格的專業碩士生導師應該達到諸如學術道德、學術論文抽檢情況、畢業論文完成情況、研究生就業情況、科研指標等方面的標準，凡是達不到碩士導師考核要求的教師將被取消其研究生導師資格。另外，學校定期進行碩士生導師的遴選工作，吸收符合條件的教師進入到碩士生導師隊伍中來。通過督促碩士生導師加強自身的學術水平，來提高對碩士生的指導能力。比如，學校規定一個碩士導師在一個聘期內（一般為三年）導師應該完成的科研任務：獲得的縱向課題的數量和質量；發表核心期刊論文的數量和質量；完成的橫向課題進款；獲得的省部級獎勵的數量及獎勵等級；國家發明專利和實用新型專利的數量等等。建筑與土木工程全日制專業學位的碩士生導師要求具有較強的工程實踐能力，所以遼寧工業大學在考核專業指導教師的時候著重強調了導師的工程素質，如果達不到上述要求的標準，專業導師將被暫時停止招生或取消專業研究生導師資格。上述采取的措施，在一定程度上激勵了專業導師加強自身的工程素質、在指導專業研究生時投入更多的精力。

（二）校外專業導師隊伍的建設

聘請具有豐富實踐經驗的并具有副高級以上職稱的土木行業的專業人員作為校外研究生指導教師，并開展聯合培養制度，即雙導師制。與學術型導師相比，專業型導師的能力體現在工程實踐的豐富性和對土木工程技能掌握的熟練性上。我們所聘任的校外專業導師，來自遼寧省內的土木工程行業，如錦州市建筑設計研究院的總工程師，東北電力工程公司的高級工程師，錦州市第一建筑安裝工程公司的高級工程師，錦州寶地集團的高級工程師等等，這些導師都是建筑企業的技術骨干，都具有很強的實踐專業技能，他們指導的研究生涉及到的土木工程專業領域包括設計、施工、土木工程檢測與加固、工程管理等等，符合三師【1】型人才的培養目標。這些校外研究生指導教師善于在工程實際中發現問題，并有很強的解決實際問題的能力，對專業學位研究生的論文題目的選擇有很大的幫助，并且有能力指導研究生解決實際工程當中出現的復雜的技術問題。校外專業研究生指導教師的工程實踐能力雖然很強，但是敬業和投入問題也是當前的一個讓各個專業碩士培養單位很困惑的問題。校外導師和培養單位之間的責權利關系不明確，校外導師的人事關系又不隸屬于培養單位，培養的學生學位論文質量出現了問題，校外導師是沒有什么責任的。而且，培養專業學位的研究生成才，對于校外指導教師來說也沒有帶來實質上的利益，因此他們缺少投入精力的主觀能動性。因此如何解決校外導師的精力投入問題，是建筑與土木工程專業碩士當前面臨的一個難題。難題的破解需要各培養單位、碩士生專業導師和研究生共同努力，比如采取專業碩士研究生畢業之后到其導師所在的企業就業、或是專業研究生的研究成果和企業共同分享、或是培養單位和企業聯合報獎等，這些均是可行的辦法。

三、實踐基地的建設與維護

建筑與土木工程專業碩士的實踐教育基地的建設與維護對于建筑與土木工程專業碩士研究生的培養質量起到至關重要的作用[2]。依托遼寧工業大學的實踐教育平臺，加強與校外實踐基地的合作，建立遼寧工業大學建筑與土木工程領域校外實踐基地。建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設是一項長期工作,需要重視實踐基地開發工作,規范實踐基地建設的管理,加大投入保障建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設,積極維護和發展與專業實踐基地的關系。遼寧工業大學土木建筑學院負責研究生工作的領導定期對簽約的實踐基地進行走訪，在了解企業需求的同時，也了解到在基地實踐的專業碩士的學習情況，督促他們加強在實習基地的學習和實踐。同時，也是對研究生校外指導教師的一個促進。通過建設專業碩士實踐基地，達到學校和實踐基地所在企業互惠的目的，從而使專業碩士實習基地成為學校和企業之間的聯系紐帶。在對企業進行走訪的同時，也邀請企業的負責人和相關專業碩士指導教師來學校座談，為培養建筑與土木工程全日制專業碩士獻計獻策。

四、加強對建筑與土木工程的全日制專業學位碩士生實踐考核與成績評定

遼寧工業大學建筑與土木工程專業學位碩士研究生必須在培養基地進行至少連續半年時間的實習、實踐環節訓練。一般時間定在第三學期，參加實踐的研究生按期提交實習、實踐計劃及報告，實習完畢以后，土木建筑工程學院組織專門的工程實踐應用能力答辯會，專業研究生參加由學院答辯委員會（校外指導教師參加）組織的答辯會，對實踐基地的實踐內容接受委員會的答辯。答辯成績采取兩級分制，分為“合格”或“不合格”。對于考核不合格的專業學位的研究生，督促其按照答辯委員會提出的問題進行修改，一段時間之后再組織答辯。通過這樣的考核，使專業碩士研究生認識到在企業實踐的重要性，加大在專業實踐活動中的精力的投入。