地铁与岩土锚固技术分析论文

2022-04-29

摘要:我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。在未来的发展中需要正视其问题的存在,结合自身发展的实际情况,对其进行研究和探索,以实现我国土木工程建设的新突破,从而使其实现可持续发展。以下是小编精心整理的《地铁与岩土锚固技术分析论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

地铁与岩土锚固技术分析论文 篇1:

土木工程的现状及发展趋势分析

【摘要】随着相关技术的提升和管理体制的创新与发展,土木工程已经在当今社会取得了重大的发展成果,为经济社会的建设提高了强有力的技术和理论的支持,为人们的物质生活创造了良好而和谐的环境.成为促进社会发展和人民物质生活水平不断提高的重复保障,也是人类社会不断向前发展的重要驱动力量,扮演着极其重要的角色。本文论述了土木工程的涵义、现状及发展趋势。

【关健词】土木工程;现状;发展趋势

在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合。建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土地工程的发展现状

1、中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停過,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

2、高层建筑不仅越建越多,越建越高,而且其结构体系及布置形式也日趋多样化。框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—筒体结构等体系、巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系是目前常见的结构体系。大跨建筑、大空间建筑日益增多,多为混凝土结构和空间钢结构。

3、随着我国经济建设的迅速发展,公路、铁路运输事业突飞猛进,高等级公路里程快速增长。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破,而斜拉桥的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。

4、利用水力发电成本低,不污染环境,尽管其投资大,建设周期长,但仍是发展方向。中国水利资源丰富,亟待开发。50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3,建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。长江三峡水利枢纽的大坝为重力坝,高度虽只有190m,但库容大,故建成后的装机容量将超过现今世界最大的巴西和巴拉圭所共有的伊泰普水电站的装机容量(1.26×107kW)约1.5倍,达1.82×107kW。黄河小浪底水利枢纽是另一项巨大的水利工程。其大坝为斜墙堆石坝,最大坝高154m,总装机容量为1.8×106kW。四川二滩双曲拱坝于1998年建成投产,坝高242m,装机容量为3.3×106kW。

但是,自改革开放以来,我国城市发展进入了崭新的阶段,城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求,单是不难看出,目前,我国的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能满足人们的需求。不难看出,我国的土木工程建设面临的现状是,虽然发展较快,但尚不能满足社会的需求。

三、土木工程的发展趋势

1、计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

2、环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

3、建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

4、高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

5、空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层,除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。

6、岩土锚固

岩土锚固技术的应用领域将不断扩大应用研究将进一步拓展:岩土锚固技术除在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程中继续保持着良好的发展势态外,在重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固则有着长足的进展;同时锚杆锚固机理的相关研究仍为土木工程界的热点和难点,包括锚杆锚固机理的现场实验研究、不同岩体和土体中锚杆锚固机理的数值模拟、锚杆加固边坡和地下开挖洞室内壁的锚固机理的研究、群锚效应的研究、重复荷载与地震效应对锚杆影响的研究。

7、结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。

8、新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。

四、结语

可见,随着社会的发展,科技的不断进步,土木工程建设也将取得更为突出的新成就,目前建筑发展的现状,并阐述了一些新工艺、新技术、新型材料的应用,同时指出了未来建筑空间的必然趋势,目前我国在这方面已取得了一些成绩,积累了一定的经验,本文可为未来大规模工程建设提供一些理论指导。

参考文献:

[1]孙志兰等.谈土木工程的发展历史[J].高职教育,2003,4

作者:简彦斌

地铁与岩土锚固技术分析论文 篇2:

阐述土木工程的现状发展

摘要:我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。在未来的发展中需要正视其问题的存在,结合自身发展的实际情况,对其进行研究和探索,以实现我国土木工程建设的新突破,从而使其实现可持续发展。

关键词:土木工程;概念;现状;发展趋势

1、前言

建筑业是我国的支柱产业,土木工程的发展也是影响我国建设的基本行业。目前,我国土木工程虽然取得了一些成就,但总体水平与发达国家相比还有一定的差距,面对高新技术和信息化浪潮的冲击, 如何迎接挑战, 如何顺应这一科技革命发展趋势的潮流, 是我们从事土木工程专业的各界人士值得认真思考和必须回答的。

2、土木工程的概念

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

3、土木工程现状分析

3.1 土木工程建设所取得的成就

据有关统计,我国已建成的高层建筑,20层以上的多达10000多栋。其中,超过100m的有500多栋,200m 以上的有50多栋,甚至有20多栋的高度超过300m。而我国目前最高的高层建筑是上海环球金融中心大厦,于2008年8月29 日竣工,整体设计采用钢筋混凝土结构(SRC结构)和钢结构(S结构),其建筑拥有95层,主体高度为492.5m。就公路和铁路事业而言,已处于飞速发展的状态。虽然我国的高速公路起步较晚,但是于2010年新建2.4万公里,使全国高速公路的总里程约达7万公里,稳居世界首位。而铁路于2010年已达到8.5万公里的营业里程,特别是青藏铁路的开通对我国铁路事业的发展来说具有划时代的意义。目前,铁路建设主要为城市轻轨和地铁两方面的建设,在北京、上海等城市已实现地铁的开通,其开通的总长度为215公里。在桥梁建设方面,我国已建造过各种材料不同类型的桥梁,而其中的某些成果已达到了国际先进水平。就世界跨径前十位的各类桥型中,在斜拉桥中我国占6座,在悬索桥中我国内地占2座,实现了我国由桥梁大国向桥梁强国的历史性跨越,并使其成为展示我国综合国力的窗口之一。

3.2 建筑材料与施工工艺的运用

建筑材料与施工工艺的运用,主要表现为混凝土及其技术的运用。由于混凝土所达到的强度已远远超出了相关工程所要求的范围,在原材料方面,活化、球状等新型水泥和高性能的减水剂,特别是粉煤、硅灰等超细掺合料等广泛的使用;而在混凝土的施工技术方面,各种原材料的检测及其检测设备、搅拌设备、计算机的相关应用等高新技术的应用,使得混凝土技术的相关性能设计和控制得到了很大的提高和改善。

3.3 预应力技术的运用

预应力技术不仅在解决大、高等建筑工程的设计和建造难题中发挥着其特有的优势,而且还推动了建筑结构的创新,如运用预应力拉杆可取代柱的悬挂建筑结构。

在公路建设中,运用预应力技术可有效解决路面混凝土开裂和减少伸缩缝,从而提高了公路的使用寿命;在桥梁工程中,对于任何类型的桥梁建造,都可以应用预应力技术解决其跨度问题;在水利工程或其他工程建设中,预应力结构也得到了广泛的应用,如旧建筑的加固改造、加层和拆除等。

4、土木工程的发展趋势

4.1 高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题;高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

4.2 岩土锚固技术的发展应用

在土木工程建设中,需要对岩土锚固技术的应用进行不断的扩展。岩土锚固技术不仅在土木工程中的边坡、地下、深基坑和结构抗浮相关工程中保持良好的发展状态,还需要在土木工程中的桥梁、重力坝加固、抗地震相关工程中要求具有长远的进展。另外,岩土锚固技术领域中的锚杆锚固机理技术仍不成熟,其相关的研究仍是土木工程界的难点及热点。

4.3 计算机应用

随着计算机应用的普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。

4.4 环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

4.5 建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

参考文献:

[1] 吕志涛.新世纪我国土木工程活动与预应力技术的展望[J].东南大学學报(自然科学版), 2002(3).

[2] 杨茹,周波,秦振涛.土木工程的可持续发展研究[J].生态经济,2010(8).

[3] 余文晖.土木工程的发展现状[J].工程技术与产业经济,2009(6).

[4] 关林,王雪霏.土木工程的发展现状与发展趋势探究[J].理论研究,2011(48).

(作者单位:青建集团股份公司)

作者:程麒鸣

地铁与岩土锚固技术分析论文 篇3:

浅谈土木工程建设的现状及发展

摘 要本文主要对土木工程现状进行详细论述,提出土木工程发展趋势。

关键词土木工程;建筑结构;意义;现状;发展

1土木工程发展的意义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程本身具有四个特征:①综合性;②社会性;③实践性;④技术,经济,建筑艺术的统一性。土木工程的含义可以从两个方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下开发空间利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程活动。

2土木工程的现状

2.1土木工程建设成就巨大

自改革开放以来,我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段,高层建筑不仅在数量上越来越多,而且在高度上也越来越高。我国将有公路160万km,其中高速公路2.5万km,2010年,全国高速公路将达3万km。

2.2新型建筑材料的开发与应用

近年来,随着高标号水泥的大量生产,钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土等快硬、高强、轻质、复合和节能混凝土的研制,复合、新型墙体材料的开发,钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃等的发展,都带来了土木工程的结构形式、设计理论和施工技术等方面的新发展。而从20世纪80年代兴起的碳纤维的应用研究,更是土木工程在这一领域的又一重大突破。国内由吕志涛院士领导的课题组及其他研究机构业已开展利用碳纤维布对钢筋混凝土梁、板、柱进行加固的研究,已取得许多成果,标志着我国在这一领域已处于较为领先的地位。目前,利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术已在工程中获得应用,其前景非常广阔。

2.3预应力技术的应用

20世纪80年代,我国预应力技术已从单个构件发展到预应力结构的新阶段。预应力技术的应用已扩大到大跨度、大柱网、大开问的多层与高层建筑,连续桥、斜拉桥等桥梁结构,核电站预应力安全壳、大型预应力储仓与储液池,预应力地锚与预应力管桩等特种预应力结构。

预应力技术也是建造大跨度公共建筑、大型会议展览中心及大开间住宅的重要技术,也是高层、超高层建筑和承受特重荷载的结构中不可缺少的关键技术。预应力技术在解决大、高、重、新建筑工程的设计和建造难题中发挥着其独特的优势。

此外,预应力技术还将推动建筑结构的创新,如预应力拉杆替代柱的悬挂建筑结构将获得一定的发展。在公路工程中,预应力技术对解决路面混凝土开裂和减少伸缩缝,提高使用寿命具有良好的应用前景。

2.4土木工程的可靠度理论的研究应用

长期以来,人们一直习惯于以安全系数作为土木工程的评价指标。然而,安全系数只是一个由确定的信息得到的一个定值,它未能考虑设计变量中任何客观存在的变异性,某一特定的安全系数值,对于不同的工程未必具有同样的意义。

考虑实际工程中的不确定因素,对工程进行随机力学分析和可靠度评估具有十分重要的意义。

3土木工程未来的发展趋势

3.1向地下发展

我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段,目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁,已开通的总长度达215公里;设有140个地铁站,北京地铁长度已达41.6公里。现在正在开发地铁的城市,如哈尔滨市、沈阳市等。

3.2防震抗风与减灾

随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素。因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题将被进一步关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理;超高层建筑结构体系的抗风与抗震,特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。

3.3向高空延伸

现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资5O亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。

3.4大力发展高性能混凝土

美国混凝土学会将高性能混凝土定义为具有易灌实、易密实,不离析,能长期保持优越的力学性质,早期强度高、韧性好,体积稳定、在恶劣环境下使用寿命长等所要求性能的匀质混凝土。

1992年里约热内卢召开的地球峰会将”可持续发展”定义为”与地球生态系统相协调的经济活动”。指出对环境无害的混凝土技术的基础赖以建立的3个主要支柱是对混凝土原材料的节约、混凝土耐久性的提高以及混凝土技术从简约法到整体法的转变。因此发展高性能混凝土必须采用可持续发展的、对环境无害的混凝土技术,在研制各种外加剂和胶凝材料的同时,更应大力研究骨料替代、水泥替代和矿物掺料的使用等利用废弃材料来改善混凝土的性能,提高其耐久性的方法。

3.5地下空间可持续开发的研究进

水文地质条件的改变地下空间结构的建造与形成改变了地下水径流的路线,破坏了原有的补给关系,从而改变了地下水资源的分布形式与赋存状态,并影响到地表的植被生长。

地下空间开发对原有的生态平衡产生破坏作用地下空间开发破坏原有动植物的生态环境,从而影响地理气候条件,欲恢复原有生态平衡要进行相关的研究和改造。

地下空间开发对地面原有建筑物的安全将产生影响地下岩体工程开挖将破坏原有地层应力的分布,无论采用何种技术措施,都要或多少地影响到地面原有的建筑物的安全。又由于地面各种建筑物、市政工程等设施的结构形式、服务年限不同,因此,即便在相同的变形影响下,对各种建筑物的安全影响也不一致,因此,在建设之前要进行整体区域与个别建筑设施评价相结合的方式进行相关的研究和评价,以确保建设区地面的安全。

3.6岩土锚固技术的应用领域将不断扩大

应用研究将进一步拓展:岩土锚固技术除在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程中继续保持着良好的发展势态外,在重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固则有着长足的进展同时锚杆锚固机理的相关研究仍为土木工程界的热点和难点,包括锚杆锚固机理的现场实验研究、不同岩体和土体中锚杆锚固机理的数值模拟、锚杆加固边坡和地下开挖洞室内壁的锚固机理的研究、群锚效应的研究、重复荷载与地震效应对锚杆影响的研究。

3.7基于可靠度的结构优化方法的应用研

究将成为土木工程中的一个热门结构优化理论是2O世纪6O年代建立起来的,目前已在飞机、船舶、机械等制造行业和重要的大型土木工程中得到应用,取得显著的经济和社会效益。但这种优化方法尚未在土木工程中得到普遍应用,优化的要求也未能在规范中得到体现。

4结束语

土木工程未来的发展方向,结构性能的发展、可持续发展等一系列内容。未来的土木工程可能不仅可以抗震、抗风,甚至可以抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等。科技的进步,经济的繁荣将带给土木工程发展的春天。

参考文献

[1]丁大均,蒋永生.土木工程概论[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

作者:樊文盛

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