化学在土木工程中的应用范文

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土木工程专业培养的是能掌握数学、力学、工程学的基本理论和基础知识，将来从事道路与桥梁工程、工业及民用建筑、岩土与地下工程等领域技术工作的专门人才。《混凝土结构》课程是土木工程专业的代表性课程之一，包括《混凝土结构原理》、《混凝土结构设计》两部分，主要讲述钢筋混凝土基本构件、结构体系的受力分析、设计方法等内容。学生在学习该课程之前已修完《高等数学》、《材料力学》、《结构力学》等课程。学生们通过该课程的学习，一方面应当掌握混凝土结构的基本概念、基本理论和基本设计计算技能，为学习后续专业课程奠定基础，另一方面可以锻炼思维能力、逻辑推理能力以及综合运用所学知识解决实际工程问题的能力。自1893年法国首先开设混凝土结构课程至今，该课程的教学方式历经了多方面多层次的改革，但学生们仍普遍反映比较难学，不易理解和掌握。为此，本文尝试从传统文化经典与《混凝土结构》课程的有机结合入手，探索利用传统文化经典进行辅助教学的新方法。《混凝土结构》课程本身是纯工程技术学科，但目前获得共识的是：现代工程教育应向综合化发展，应在注重科学教育的同时也注重人文教育。综观很多大科学家、著名工程师的成长历程，一般都具有很突出的人文精神。他们以人性和理性的思维，兼具扎实的专业知识和人文素养，取得了辉煌的学术成就。郭曰方认为：在文化大发展大繁荣的今天，应提倡将高尚的人文精神注入文化，让科学精神和人文精神交相生辉。

对于教育来说，本身是一种培养人才、传播知识的工作。大学教育不仅要使学生掌握所学的专业知识，更重要的是要培养学生成熟、正确的人生观和价值观，使这些即将步入社会，面临激烈竞争的学生能够以更理性的心态来接受挑战。要达到这一教育目标，仅仅依靠专业知识的传授是不够的，需要在整个大学教育的过程中全面穿插、渗透人文素质教育。哈艳等指出：人文素养对于理工科学生的创新思维、科研能力和幸福生活能力的养成具有重要作用，并具体分析了理工科学生人文素养培育的策略问题；刘德平土木工程专业学生，探讨了人文素质教育的重要性。提出：用人文气息去感染学生；用人文知识去丰富学生；用人文理念去塑造学生；用人文精神去引导学生；宫良伟等也直接针对土木工程专业，明确提出应当在教学中采取多种途径将人文教育寓于专业课教学。人文教育本身包含的内涵比较丰富，在当前的倡导民族文化自信的大背景下，最应当突出的正是传统文化经典。为此，本文将针对土木工程专业，基于自身实践，尝试将枯燥难懂的专业课程与生动有趣的传统文化经典元素有机地结合起来，达到辅助教学的效果。

二、传统文化经典元素与混凝土结构课程教学的结合方式介绍

四大古典名著是中国传统文化经典的重要代表之一，尤其是其中的《三国演义》。由于故事精彩、人物形象经典而长盛不衰，《三国演义》在当代人群中仍有很大的影响力。为了将《三国演义》有效地引入进来，提高同学们学习《混凝土结构》课程的兴趣和积极性，增强学习动力，作者具体采用了两种方式。

1.创作了教辅读物――《钢混三国》。《钢混三国》借用刘备、诸葛亮、关羽、张飞、赵云、马超、黄忠等三国人物编写了一定的故事情节，比较完整地介绍了混凝土结构的一种主要形式――框架结构。本作品定位为教辅读物，供学生们在课外进行阅读。具体来说，共24节，前4节是充满三国特色的故事情节，但围绕的是目前很热门的房地产话题，在不知不觉间引出了混凝土框架结构。然后让诸葛亮、关羽、张飞、刘备以房地产公司中高层的身份进行互动、对话，生动形象地介绍了钢筋混凝土框架结构的设计理念、荷载和抗力、水平荷载作用下框架梁（柱）的内力计算、楼板的构造和传力分析、竖向荷载作用下框架梁（柱）的内力计算、楼板的内力分析、梁的配筋设计、楼板的配筋设计、柱子的配筋设计、梁（柱）的控制截面、梁（柱）的最终内力及配筋、结构的裂缝计算、变形计算、耐久性设计等。为了增强作品的可读性和趣味性，更形象地展示三国特色，书中对刘备、诸葛亮、关羽、张飞等重要人物配备了漫画式插图。人物的语言表达与面部表情实现了统一，趣味自生。除了人物形象外，在书中还点缀了不少表现人物互动的漫画式插图。

2.制作了结合三国主题与专业知识的动漫。为了达到更加生动形象的效果，作者还针对混凝土结构的设计方法这一重要知识点制作了动漫――《三国风云――混凝土结构设计方法》。本作品也利用了诸葛亮、刘备、关羽等三国人物，但让他们“动”了起来，更加鲜活地演绎专业知识。

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关键词:

专业需求;共性问题;个性要求;课程建设

土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课，课程教学目的是使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法，为今后工程实践或科研工作提供必要的基本知识和技能［1－2］。作为一门专业基础课，土木工程材料课程在专业课程学习中起到了承上启下的作用，直接关系到后续课程的学习［3］。土木工程材料课程的前身是建筑材料课程。为适应工程建设需要，土木工程专业在专业调整时提出了“大土木工程”概念，主要涵盖了建筑工程、道路工程、桥梁工程、市政工程、隧道及地下工程、港口工程和水利水电工程等多个专业［1］。这些细化后不同专业的建设材料基础都发源于建筑工程材料，工程技术人员的材料知识基础也是建筑材料。专业调整后不同专业学生所学的课程名称变更为土木工程材料，但其教材编排与教学大纲未作针对性调整，课程内容与原来的建筑材料相比并未有太大变化，更多的只是原有建筑材料课程内容的简单翻版，主要强调了材料的生产工艺与性能，忽略了不同专业的材料应用需求，并不完全适合不同专业方向的学生培养。鉴于以上原因，文章分析了不同土木工程材料方向的共性问题与个性要求，提出了以提升学生专业素质为目的，面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设的几点建议。

一、土木工程专业材料共性问题

随着工程实践的需要和科学技术的发展，土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。其专业分支包括建筑与市政工程、道路与桥梁工程、隧道及地下工程、水利工程等。其中有些分支，如水利工程，由于自身工程对象的增多以及专有技术的发展，已从土木工程中分化出来，成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的学科共性。

(一)材料组成、性能与应用的关系

对于土木工程技术人员而言，正确选择与使用材料，要求理解和掌握材料的性能。材料的性能又决定于材料的组成与结构，材料的不同应用环境又决定了材料需要具备不同的组成与结构，材料组成结构、性能、应用三者的关系。材料的组成与结构内容包括以下方面:(1)所用材料是有机材料还是金属材料，抑或是无机非金属材料;(2)材料是晶体材料还是非晶体材料，以及材料的孔隙结构大小与类型等。这些组成与结构决定了材料强度大小、属于脆性材料还是韧性材料，其弹性模量如何，以及环境温度、湿度、化学侵蚀等对材料的结构与性能有无影响等;(3)每一类土木工程都有自己特殊的环境因素，铁路与公路路基要考虑地下水与土壤中的温度变化与侵蚀性物质影响，隧道与地下结构的挖掘必须考虑岩石的稳定性与地下水的防排水，房屋建筑必须考虑居住与使用的舒适性和适用性;(4)相同种类的工程，还必须考虑四季交替，是靠近海洋还是盐碱或沙漠等环境影响，任何工程都必须考虑材料的组成、结构与性能是否适应环境要求。

(二)材料强度的要求

不同土木工程对材料的共同要求还体现在，所有工程中用到的材料都必须具备基本的强度要求。桥梁的桥墩、桥身，建筑工程中的梁、柱等结构构件要求其材料具有足够的抗压强度或抗折强度等，以承受结构荷载。房屋建筑中的墙体材料、桥梁上的栏杆等也需要足够高的强度，以承受自重或荷载。建筑装饰的涂料与基层之间、建筑保温系统中的各个构造之间、道路工程中的沥青路面与混凝土基层之间，都需要足够的粘结强度以保证材料间的相互协同作用。因此，具备适宜的强度是土木工程对材料的最基本要求，也是其共性问题。

(三)结构耐久性的要求

土木工程材料对耐久性的定义是，在长期使用过程中，材料抵抗周围各种介质的侵蚀而不被破坏的能力。土木工程材料在使用过程中，除内在原因使其组成结构及性能发生变化以外，更多的是受到使用环境中各种因素的侵蚀作用，侵蚀作用包括物理、机械、化学和生物作用等，如金属材料因化学和电化学作用引起锈蚀，无机非金属材料因受到化学腐蚀、溶解、冻融、机械摩擦等因素的作用而引起开裂和剥落，有机材料因生物作用、化学腐蚀、光热作用等引起老化。不同材料受到环境作用的因素虽然各自不同，但都属于材料耐久性问题。因此，确保足够的耐久性，满足工程设计使用寿命，是所有土木工程对材料的基本要求，也是共性问题之一。

(四)工程防水的要求

结构的防水防潮一直是土木工程领域需要克服的重要技术难题之一。建筑工程出现渗水，会造成居住不便与环境质量的下降。隧道与地下工程渗水，易诱发安全隐患，导致隧道与地下结构使用不便。结构内出现渗水返潮等问题，会对安装于其中的大型设备产生腐蚀，即使钢筋混凝土材料本身，也容易因水分渗透进入导致内部钢筋锈蚀，或被其他化学介质侵蚀破坏。因此，工程的防水抗渗问题也是所有土木工程面临的材料共性问题之一。

(五)不同土木工程的通用材料

虽然工程类型不同，使用环境不同，设计要求不同，但不同土木工程中所用的材料仍具有普遍的通用性。水泥混凝土、钢材是所有工程必不可少的结构承重材料，防水材料是所有类型工程都要选择使用的产品。按照化学成分来说，有机高分子材料中的塑料、橡胶和胶粘剂等，无机材料中的石材、水泥、石灰等，在各个土木工程领域都可能被用到。

二、不同土木工程专业对材料的个性要求

由于土木工程专业方向不同，其使用目的、结构特点、性能要求等不同，对工程材料要求也有所不同，反映的是不同土木工程对材料的个性要求。文章总结了以下四种土木工程类型。

(一)建筑工程

建筑工程与人的关系最为密切，是人类生活、学习与工作最重要的空间结构，是人类社会生存与发展的最基本需求。工程所用材料的质量决定了建筑工程的质量，也决定了人的生活质量。一个民族、一个地区或一个国家的文化与艺术水平也可通过建筑的水平与风格得到体现，建筑工程中所用材料要能充分表达建筑设计的形状与颜色，装饰装修对材料性能与环保的要求也最为突出。近年来，随着经济与环境可持续发展的要求，建筑节能要求越来越高，因此，保温绝热材料成为建筑工程中的主要选择。此外，吸声与隔声材料也是建筑工程中的专用材料之一。

(二)水利工程

人类通过修建水利工程，达到控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配以满足人们生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。水利工程最主要的特点是结构体量大，修建周期长，安全性要求高，使用寿命要求也长，这些都是水利工程在选用材料时必须考虑的。水利工程所用结构材料主要是低热水泥、中热水泥，以及专门的水工混凝土等。

(三)隧道与地下工程

隧道与地下工程，包括交通运输的隧道，军事工程的各种国防坑道，市政、采矿、储存和生产等用途的地下工程，地下发电厂房以及各种水工隧洞等。因为这些工程是在岩体或土层中修建，施工过程中岩体或土层的稳定性对施工进度与施工安全至关重要，因此，注浆、支护、锚固等材料成为隧道与地下工程中的专用材料。

(四)道路工程

道路工程在建设与使用过程中，路基应稳定、密实以对路面结构提供支撑，要考虑其变形、耐水性与稳定性的协调，垫层与基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度，刚度过大过小都不行。道路路面材料要考虑耐磨、抗滑与平整，设计要考虑抗弯折荷载与变形，还要考虑汽车行驶的安全性与舒适性。不同的路基、不同结构部位所用材料皆不同。工程用土、沥青混合料、道路混凝土等可看作是道路工程的专用材料。

三、面向不同专业需求的土木工程材料课程建设

基于不同土木工程的材料共性问题和个性要求的实际情况，应面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设。

(一)课程内容增加

应根据大土木专业增加新的课程内容，如土工材料、无机结合料、防排水材料、锚喷支护材料等。以使土木工程材料课程更适合整个土木工程专业学生的培养。在增加新的课程内容后，为适应不同专业学生对土木工程材料的学习要求，应及时调整土木工程材料课程内容。笔者的建议是，将土木工程材料教学内容分为三部分。第1部分:土木工程材料的组成与基本性质。这部分内容包括材料的组成与结构、材料的基本物理性质、材料的基本力学性能、材料的耐久性、材料的安全性等。这部分内容体现的是土木工程材料的组成结构、性能与应用相互之间的关系，目的是掌握土木工程的材料理论共性问题。第2部分:土木工程通用材料。包括胶凝材料(气硬性胶凝材料和水泥)、石材与骨料、混凝土、金属材料、有机高分子材料、沥青与防水材料等。这几种材料基本上在所有土木工程中都有应用，针对的也是土木工程的材料共性问题。第3部分:土木工程专用材料。(1)建筑与市政工程专用材料。装饰材料、墙体材料与屋面材料等;(2)道路工程专用材料。道路混凝土、土、无机结合料、沥青混合料等;(3)隧道工程专用材料。注浆材料、锚喷支护材料等;(4)水利水电工程专用材料。低热水泥、水工混凝土等。第3部分内容体现的是不同土木工程对材料的个性要求，这部分内容可满足不同专业方向学生学习和掌握本专业必须掌握的材料及其工程应用。

(二)讲授重点转变

近年来，各个高校土木工程材料课时都有不同程度的压缩。以重庆大学为例，现在土木工程材料总课时为40～48，其中包括14～16课时的实验教学。在课时数如此之少的情况下，为补充新的教学内容，只有对原有个别内容进行删减。笔者的意见是，为保证教学内容与教学课时数相匹配，可减少材料生产与生成方面的内容，加强材料的工程应用案例教学。以水泥这一章节为例，对于以工程应用为主的土木工程专业毕业生而言，他们感兴趣的是水泥的工程性质与应用问题，不会对生产与水化过程感兴趣，因此可将相关内容缩减。同时，在教学内容中应增加工程经典实例，给学生讲解如何从设计、施工、监理等角度学习和掌握各种土木工程材料。在此基础上，对一些“吃不饱”的学生，可以通过“自主学习”［4－5］理解和掌握更多的土木工程材料知识。

四、结语

文章分析了不同土木工程的材料共性问题和个性要求，进而提出了应面向不同专业实际需求，以提升学生专业素质为目的，进行土木工程材料课程建设，针对课程内容与讲授重点提出了具体建议。我国是土木工程建设大国，现有500多所高校设有土木工程专业［6］，作为土木类专业的学科基础课，土木工程材料课程的教学效果对后续课程的学习和今后工作都会产生很大影响。然而，忽视不同专业的工程特性，不能针对不同工程专业进行土木工程材料课程教学是国内土木工程材料教学普遍存在的问题，希望通过此文引起国内各位同行的响应，共同探讨解决之道。

作者：王冲 吴建华 刘芳 单位：重庆大学材料科学与工程学院

参考文献:

［1］王冲，万朝均，刘芳，等．侧重于工程应用的土木工程材料课程建设构想［J］．高等建筑教育，2010，19(2):72－74．

［2］王冲．土木工程材料课程信息化教学的思考与实践［J］．高等建筑教育，2013，22(6):134－136．

［3］吴东云，张建新．新形势下土木工程材料课程教学改革与建设探究［J］．高等建筑教育，2012，21(6):70－72．

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土木工程是实践性极强的应用型学科，在经济建设快速发展中，面临着对能力的土木工程专业人才需求极为旺盛的局而，如何针对土木工程学科的特点制定合理的培养目标和优化教学模式；如何加强实践教学环节的改革和建设，培养出具有工程能力和创新能力的土木工程师，是目前土木工程专业本科教育需要重点研究的内容[1][3]。

一、模块化教学国内外研究现状

1、国外研究现状

模块化教育模式以“MES”和“CBE”两种流派比较具有代表性。MES（Modules of Employable Skills，模块式技能培训），是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发出来的以现场教学为主，以技能培训为核心的一种教学模式。它是以岗位任务为依据确定模块，以从事某种职业的实际岗位工作的完成程序为主线，可称之为“任务模块”。

2、国内研究现状

关于模块化教学体系的研究，中国科学技术大学化学与材料科学学院在课程改革中，以课程的模块化为核心特点，把知识点做成一个个模块，模块之间相互组合，从而适应不同要求、组成不同课程，解决了传统课程体系中知识点重复率高和新知识更新慢等弊端，受到科大学子广泛欢迎。目前，中国高校的诸多学科，课程体系普遍以若干课程为核心，每门课程本身自成系统，课程内部结构完整，不同课程之间知识重复率较高，这使得课程不仅量大，且新知识和交叉性知识很难融入其中。中科大化学院在改革中借鉴“剑桥模式”，组织各专业、基础课教授研究剑桥课程的内容和特点，结合学院原先的基础课程教学内容、化学学科前沿和数理基础，采用切块、重组的方法，切块列出化学基础知识点，然后将这些知识点重新分类，组成现在崭新的基础化学教学体系。以量子科学为例，过去化学专业的学生一般不要求学习量子知识，但随着学科的不断发展，越来越显现出量子科学对化学学科发展的重要性，课程模块化之后，本科生在基础课阶段就接触量子知识，学生很容易在知识的交叉融合中得到启发。试行“剑桥模式”后，每门课程学时数由原先的60至80学时，减少到20至40学时，知识重复率变低，学生自主性大大增强。

二、目前土木工程专业实践教学环节存在的问题

1、职业能力培养教育严重不足

在“大土木”教学思想的指导下，绝大多数设置土木工程专业学校都是以宽口径制定培养方案，开设的理论课程涵盖各类土木工程专业工程师应掌握的理论知识，所开设的实践项目也基本包括土木工程材料实验、施工组织课程设计、工程概预算课程设计、毕业设计、认识实习、测量实习、生产实习和毕业实习等丰富的实践项目[4][5]。但由于不少学校制定培养方案时未充分考虑科学性和系统性，就课程而课程，而不是根据专业特点来设置各课程间的相互关系以及与实践环节的衔接问题，致使专业学习体系性不足，教学目标不明确，重点不突出。

2、理论教学与实践教学，缺乏系统化、综合化及相互融合。

目前土木工程专业的培养计划，前期设置的课程大多为基础课，教学过程中偏重对知识的传授，主要教学模式是教师讲、学生听，互动式教学偏少，理论应用于实践的训练方式僵化，即使是设置了试验课时，但未能与工程实践相结合最终导致学生一是感觉基础理论知识抽象，理解和掌握困难，二是不知所学理论知识如何应用于工程实践[6][7]。这种专业基础知识教学与实践教学的小融合或不融合，难以培养学生在复杂工程现象中发现问题和处理问题的能力。

3、实践教学基地建设薄弱，实践教学缺乏深入性和实际价值。

长期以来土木工程实践教学环节（尤其是现场实习）虽然占很大比重，包括认识实习（2周）、教学实习（（4―5周），生产实习（3―4周）、毕业实习（4周）等，但由于实践基地建设薄弱，企业安排学生实习实践积极性不高。而土木工程量大、工序多且复杂、建设周期较长，如果实习时间短只能看到工程的某个局部或某个工序，很难了解工程的全过程。学生动手参加生产实践机会少，使得学生对工程项目的具体内容及施工组织管理难有深入、全面的了解，毕业后工程实践能力差，难以独立承担工程任务。

而工程实践经验和工程实际应用能力对土木工程从业者非常重要。因此，必须改变实践教学的传统观念和方式，从教学内容、教学方法和教学手段等方而深入研究和开发，构建适应培养各类土木工程师的新型实践教学体系[2]。

三、模块化实践教学体系构建基本思路

根据国家注册各类土木工程师四大核心能力要求，即会设计、能施工、懂管理、善创新，模块化实践教学体系构建的基本思路以土木工程师培养目标为基本指导，以学生为本，教学培养方法改变为手段，校企合作为突破，针对目前实践教学存在的问题，将理论教学与实践教学有机地结合，培养工程实践能力和自主创新精神。模块化实践教学体系紧扣“一个中心（工程技术应用能力的培养）”，按照“三个系统（能力结构、实现途径、保障体系）”、涵盖“四个模块（基础动手能力、专项技术能力、工程应用能力、专业综合能力）”。

1、“一个中心”是理论教学与实践教学的有机结合。

工程技术应用能力的培养是土木工程专业毕业生的一个重要培养目标。

针对该目标在理论教学过程中，体现基本理论的工程概念和应用；在实践教学中，体现基本方法所蕴涵的工程概念和原理，从而实现原理、方法、应用的有机结合，实现理论教学与实践教学的相辅相成。

2、“三个系统”是能力结构、实现途径、保障体系，贯穿学生四年的整个学习环节中，构成实践教学的核心。“三个系统”的思路针对每门课课程设计和课程试验分别设置，弥补专业教育系统性缺乏、知识体系零散的缺点。

其中能力结构是核心，作为从理论到实践教学的起点和终点，涵盖专业课学习、课程设计和毕业设计，在学生完成基础课的学习后，根据专业能力的不同分组设置。实现途径是通过各类实验课程设置，提高每门专业课和专业基础课课程试验的比重、针对性和有效性，依托于公共基础实验教学中心和学科平台实验中心，开发、改造一批综合性和设计性实验项目，在教学过程中与课程教学紧密配套[8][9]。

保障体系中，四年教学过程中分时段通过集中实践、课外实践系列感知实习提升实践教学效果。

3、“四个模块”是基础动手能力、专项技术能力、工程应用能力、专业综合能力的训练。

基础动手能力训练是第一层次，指针对某一专业技术基础进行的基本技能训练。专项技术能力训练是第二层次，指针对某一专业技术方向开展能力训练。其功能认识到学习目标，清楚地知道为什么学习各项课程、各项课程可解决那些问题，如何利用各项课程知识分析、解决工程实际问题；真正锻炼学生工程实践能力是第三个层次，通过训练独立、开放、外向型和创新意识以及专业技术应用能力，达到培养学生工程素质等土木工程师能力的目的。

实践教学“一个中心、三个系统和四个模块”的构建不是按照条块分割、学时分离而设，是按“综合一分解一再综合”的关系设计的，既符合认识的发展规律，又达到了使学生明确地认识到学习目标，清楚地知道为什么学习各项课程、各项课程可解决那些问题得目的。真正锻炼了学生工程实践能力，通过上述能力的训练，达到培养学生工程素质等土木工程师能力的目的。

四、模块化实践教学体系的运行实施

为了论证新实践教学体系的有效性，以便进一步完善，以“土木工程施工课程”为例来说明。

土木工程专业工程管理类课程（如土木工程施工技术、施工组织、合同管理、工程经济学、工程估价、工程项目管理）是土木工程专业本科生大学三年级和四年级学生必修的专业课， 它以各类建筑物或构筑物的施工技术、施工组织、合同管理、项目管理或工程经济原理为对象，研究建筑工程中各种建筑物 （ 构筑物） 和其主要工种工程施工技术和组织计划管理、项目管理、合同管理及工程经济基本规律的学科， 该类课程主要包括土木工程施工技术、施工组织、合同管理、工程经济学、工程估价、工程项目管理部分。该类课程涉及专业知识面广， 而且量多， 集技术管理、经济管理等知识为一体， 是一类理论性和实践性都非常强的课程。

过去在课堂教学过程中， 教师一般都是 “一本教科书， 一支粉笔”， 以教师为主体， 以书本为中心， 单纯的进行知识传授的教学方法。但是由于工程管理类课程自身涉及面广、综合性、实践性强的特点[10][11]。土木施工课程，一些施工工艺和施工过程、施工机械的性能及操作过程、施工器具的构造和工作状态、施工技术应用的运行过程等内容， 很难单纯用语言来讲述。如脚手架工程、砌筑工程、防水工程以及吊装工程等， 特别是桩基工程， 因为桩基种类繁多， 施工方法各异， 在课堂上讲授其施工方法时， 教师以为讲清楚了， 学生也认为已经掌握了， 但当学生到现场参观时， 才感到实际工程与从书本上了解的大不相同， 尤其是利用一些新技术、新工艺的 施工方法， 仅凭教师的讲解， 学生只是一知半解， 教学效果不佳， 教学质量上不去。

通过对土木工程专业工程管理类课程进行模块化教学体系构建，改变过去靠教师采取 “粉笔+ 黑板”的教学方式方法， 不但可以变繁琐为简单， 而且能够大大提高效率。如果这部分内容能用图片、录像等煤体资料加以演示， 能够让学生有亲手操作、亲身体验的过程，不但省时， 而且省力。特别是对一些路途较远但采用新工艺、新技术、新材料、新的管理理论，且正在实施的具有代表性的工程或管理项目， 我们教师可以到施工现场或项目所在地，跟踪收集第一手资料。

为了确保该实践教学体系的顺利运行，完善相应配套教学改革工作，其中的重点一是建立工程实例专题库；二是采用校企合作模式，与黑龙江省建工集团、黑龙江省建科院等企业建立长期实习基地合作关系；三是实验室土木工程专业的实验部分进行改革，采用开放式实验教学。

“以国家注册工程师为导向的培养计划”是个重大教育改革计划，其目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高质量工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。

参考文献：

[1] 王博，庞学光。论高等教育的职业服务功能及适应性专业教学组织形式[J]全球教育展望，2010（8）：61-65

[2] 崔武文.案例教学在土木工程专业课程教学中的应用 [J].教育探索， 2007（5）.

[3] 张智钧.试析高等学校卓越工程师的培养模式[J]黑龙江高教研究2010（12）：139-141

[4] 王春芬，王恩茂。土木工程专业学生实践能力培养的探索[J]实验技术与管理，2009（2）：136-138

[5] 韩涛，孟昭博，汤美安土木工程专业应用型本科人才实践教学的目标定位[J]教育与职业，2010（6）：163-164

[6] 土齐仁，郑艳，贺成斌，等土木工程专业实践教学信与教学模式探讨[[J]实验室研究与探索，2007（9）：96-98

[7] 周莉.土木工程专业实践性教学体系的研究与实践[J]黑龙江高教研究，2005（1）：156-157

[8] 代国忠等“土力学与基础工程”课程建设与教学改革探索。长春理工大学学报（社会科学版），2009（11）：1028-1030

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1新型混凝土含义及其应用在土木工程领域的意义概述

1.1新型混凝土

根据笔者研究可知，新型混凝土主要指在传统混凝土生产制作中将诸如煤炭颗粒、矿物质以及纤维等化学或非化学成分按一定比例搭配掺入而制作而成的新型混凝土，结合实践来看，其可以看作是传统混凝土的升级版本。

1.2新型混凝土应用在土木工程领域的意义

对土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其质量与性能高低会在很大程度上决定着土木工程质量是否符合建设要求，并且加之当前施工技术要求不断提升，对材料的要求也越来越高，为此人们不断加大对混凝土的研究开发，以期能够有效地满足当前土木工程建设所需。正是在这样的背景下，新型混凝土材料应运而生。结合实践来看，新型混凝土材料应用在土木工程领域主要具有以下几方面重要意义：首先，正如上文所述新型混凝土是传统混凝土的升级版本，因此其质量与性能上有着很大提升，因而将其应用到土木工程领域有助于实现良好的建设质量。其次，相比于传统混凝土，新型混凝土材料具有诸如强度高、耐久性强以及节能环保等众多优点，因而将其应用到土木工程领域之中不但能够在降低建设成本情况下提升建筑企业经济效益，同时也有利于减少对自然环境的影响与污染。

2新型混凝土材料在土木工程领域中的应用分析

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土，指的是一种具有超高强度的混凝土，其每单位的抗压强度可为200MPa到800MPa，其抗拉强度为25MPa到150MPa，其断裂每平方可达到30kJ，单位的体积质量每立方可达到2.5t到3.0t。对于一般混凝土上成为活性微粉混凝土的重要对策是：①缩小颗粒中的最大范围，改良混凝土的均匀性。②对微粉和极微粉材料进行使用的过程中，需要成为最优的堆积密度。③增放钢纤维来保证其延性。④减少混凝土用水量，运用非水化水泥颗粒当作是填料，来加大堆积密度。⑤在硬化中需要进行加压和加温等举措，使其实现较强的强度。一般混凝土的级配曲线具有连续性，而活性微粉混凝土的级配曲线是没有连续的台阶形曲线，其骨料粒直径是比较小的，几乎相等于水泥颗粒的尺寸。

2.2高性能混凝土

自1980年以来，一些西方国家已逐渐开展对高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土迈入了新兴的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的关注。许多国家把高性能混凝土当作是跨世纪新材料来进行探索和运用，使得混凝土成为当时研究以及应用中的一个重要对象。高性能混凝土的优势主要表现为：①因为高性能混凝土的强度达到60Mpa到100MPa，超高强可以超过100MPa的特性，这样就使得混凝土结构的尺寸大小大大缩小了，进而降低结构自重以及对地基的荷载，减少材料的用量，提高使用的空间，最大程度上使得工程造价有所减少。②因为高性能混凝土有着较高的工作性，能够降低施工中的劳动强度，节省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高对较差环境中的抗御性能，增加建筑物中的运用，降低维修费用和对环境造成的作用，有明显的社会以及经济利益。因为高性能混凝土的优良特性，所以，在这十几年来全世界范围内获得了广泛的应用。

2.3碾压混凝土

碾压混凝土发展的较为迅速，经常运用于大体积的混凝土结构（比如：水工大坝）、公路路面、工业厂房地面和机场道面当中。用于碾压混凝土结构施工的浇筑机具和一般混凝土是不一样的，需要平整运用推土机，振实用碾压机，中间解决用刷毛机，切缝用切缝机。在整体的施工过程当中，其机械化水平往往是比较高的，施工效率也是比较高的，可加入较多的粉煤灰。和一般混凝土相较来说，浇筑工期可减少1/3到1/2，用水量可降低百分之二十，水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾压混凝土中的间层抗剪特性是被用来修建混凝土高坝的核心。

2.4纤维增强混凝土

为了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等问题，在混凝土中加入了纤维来改良混凝土特性的研究，其获得了一定的发展。相较于承重结构来说，发展较迅速、运用较为广泛的是钢纤维混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素钢纤维以及耐火材料工业中的不锈钢纤维。当纤维长度和长径比在一般尺寸中，纤维掺量就会在1%-2%的范围内，和基体混凝土相较来看，钢纤维混凝土的抗拉强度可提升4到8成，抗弯强度则提升0.6-1.2倍，抗剪强度则提升百分之五十到百分之百，抗压强度则最大可提升百分之二十五。而弹性阶段的变形和基体混凝土性能对比来看，是没有明显差异的，然而可最大程度上提升衡量钢纤维混凝土塑性变形特性的韧性。

2.5智能混凝土

智能混凝土是运用混凝土所构成的改变，对混凝土中一些不好的性质予以改变。比如；高强混凝土的水泥用量是比较多的，水灰比较低，加入了硅灰相关的活性材料，在通过硬化以后，其混凝土的密实度会比较好。然而，高强混凝土在硬化的前期，是有着显著的自生收缩以及其孔隙率是比较高的，很容易就会发生开裂等现象。在处理这些问题时，最主要的办法就是，用掺量为百分之二十的预湿轻骨料来作为骨料，进而使得在混凝土内部可以成为一个“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮湿养护。这样加入“预湿骨料”的办法，能够使混凝土的自生收缩大为下降，减弱了微细裂缝的数量。高强混凝土的另一个问题就是良好的密实性所引发的防火性能得到下降。这就是因为在碰到高温时，砂浆中的自由水以及化学互相结合水变成了水气，然而，不可以从密实的混凝土逸出，进而变成气压，致使柱子的保护层剥落，最大水平上降低了柱的承载力。处理这个问题的另一种办法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纤维，在高温状态下，使得纤维熔化，变成了能使水气从边界区逸出的通道，降低了气压，进而避免了柱子的保护层剥落。

3结束语

综上所述，由上文所述我们不难发现，新型混凝土材料在应用在土木工程领域中所具有的重要意义，因而这就要求我们必须做好其应用。对此，上文在充分结合笔者研究实践情况下，重点探究几种新型混凝土材料在土木工程领域中地应用，以供广大同行参考。

参考文献：

[1]吴丽琴.新型混凝土材料在土木工程领域中的应用[J].广东科技,2014(8):135～136.

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前言

现在，社会高速发展，人们的生活水平显著提高，混凝土的种类不断激增，土木工程项目得到扩建。某些混凝土作为一种新型工程建设材料，在土木工程中有着一片广阔的用武之地。在土木工程项目的设计阶段，就要注意各种新型混凝土的显著性质，考虑购进材料的成本价格、明确关键环节，进行正确的材料选择和搭配组合，并考虑该土木工程项目建设中的内外部环境。在其施工阶段，也要注意混凝土模板的预制，强化操作能力的培养，同时加强对施工人员的监督力度，充分发挥该种混凝土的优势，对于施工中常见的材料质量问题，要给予重视，即使新型混凝土的优势突出，但也会有难以避免的缺陷。

一.新型混凝土在土木工程领域应用的必然性

新型混凝土可以说是传统普遍的混凝土发展前提下进行升级形成的。在传统混凝土的构成中，加入纤维、矿物质、煤炭颗粒等等化学或非化学成分中的其中一种或者几种搭配，都是制作新型混凝土的有效方式。新型的混凝土在环保节能等社会效益实现方面有着巨大的促进作用，在降低土木工程项目主要经营者的成本投资的经济效益上也有很大的贡献，同时在提升新型混凝土在抗压抗损伤方面的特质优势。

随着社会的快速进步，人民的生活水平稳步提升，对土木工程建设的质量也提出了更为严峻的考验，因此，新型混凝土的发展方向也逐步转向具有更高强度、更有助于工作开展、和更能长期耐久、性能优越等趋势进步。我国目前致力于建设社会主义和谐社会，经济的建设必然响应资源节约型、环境保护型的号召。加之科技的不断进步，对材料的要求也越来越高，新型混凝土的出现是必然的。

二、各种土木工程的领域中新型混凝土材料的广泛应用分析

（1）当前土木工程的领域中智能的混凝土材料的广泛应用分析

传统的混凝土构成物质比较单一，所以其在工程中的利用时的性能也会受到某些局限。新型混凝土中，添加外加剂、石、砂、水等其他成分，就有助于优化混凝土的应用效果。尤其是某些智能性的添加剂可以帮助制造功能奇特的混凝土，比如某些混凝土具有环保节能的特性，对整个生态系统的正常运转都有积极的促进作用。在生活中已经有了一定名气的新型混凝土往往包括绿色生态、环境调节、温度自监、净化空气等等类型的混凝土。这些混凝土减少了钢筋对环境的威胁和对生态的破坏，有利于在土木工程领域类大力推广。

（2）当前土木工程的领域中轻质的混凝土材料的广泛应用分析

轻质的混凝土也是新型混凝土的主要类型之一，其首要的构成物质包括珍珠岩、粘土陶粒、页岩颗粒、煤矸石、粉煤灰的陶粒、炉渣等等，这种材质被应用在工程项目建设中，因其特殊的质量轻、密度小性质，可以使工程显得更为轻便，加之其可以在天寒地冻的天气里抵抗寒冷的侵袭，所以减少了使用该材质的工程受天气的威胁性，也提升了工程居民的舒适度。例如之前在我国的上海地区曾经对这种材料做过试点性的利用，它所堆砌的工程在性能和成本上都有很大的优势，可谓经济效益和使用价值兼得。

（3）当前土木工程的领域中低强的混凝土材料的广泛应用

低强的混凝土在土木工程领域内也有很普遍的应用，在低强混凝土的制作方面，主要是要求其在泵送性、保水性、坍落的伸展度等等方面的特点加以分析，比如有的混凝土生产者会考虑用矿碴微粒、煤灰细粉和低浓度优质水泥，按照科学的全面分析，进行综合和搭配。例如上海的长江隧道就是用这种新型混凝土制作了盾构基座。为了盾构切削能满足早期已经做了明确规定的制作和搭建要求，同时与早强型以及早强型两种不同类型的物质相一致，所以其中的含水量是可以随时变动的，但是因为缺乏对粗骨料的利用，使这种情况出现的首要缘由是添加了粗骨科后及容易受到用水量的影响，由此导致引发的那些工程面出现了极度不稳固的不良现状，从而引发破裂损坏的残局。

（4）当前土木工程的领域中纤维增强的混凝土材料的广泛应用

纤维增强的混凝土是为了克服传统的混凝土具有抗位性能差的弊端，采用比较先进的技术，加入纤维的成分而形成的混凝土。在纤维增强混凝土品种中，钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等等纤维混凝土受到了更广泛和深度的研究。其中钢纤维分布的混凝土在承重结构中得到了最广泛和最受欢迎的使用，碳素钢纤维主要分布在土木项目中，不锈钢纤维则主要遍布于耐火材料方面的产业领域。与传统的混凝土比较可发现，钢纤维夹杂的混凝土在拉伸、弯曲、剪裁和压制等等方面都有比较大的强度升级。

（5）当前土木工程的领域中预填骨料升浆混凝土材料的广泛应用

在中国大连市，曾经有过用预填骨科升浆混凝土运用在船坞地板建设的案例，这也是由于当地的地理环境特征所决定的。这种混凝土是用具有比较高的密度、厚约四五厘米的铁矿石来制作的。在矿石层的下方往往还会再铺上一层大约10毫米左右厚度的石灰石颗粒，在矿石层的上方则往往浇筑大约六七十厘米的钢筋混凝土凝固成板。预填骨料所在的层面中，会打压浆孔并将砂浆注进其内，这样预填骨料混凝土就完全成型了。

（6）当前土木工程的领域中碾压混凝土材料的广泛应用

碾压混凝土在近段时间内快速崛起并进入广泛的应用中，尤其是体积比较庞大的混凝土结构，例如水工大坝、大型基础、工业厂房地面等等工程项目。对这些构造的工程进行浇筑时，，其设备利用和材料筹划都有与众不同的要求，就拿它和传统的混凝土相比较而言，为了平整土地，会用推土机来完成；为了使土层更为结实，会用碾压机碾压；在各层次之间可以运用刷毛机来帮助作业，最后借助切缝机的力量切出与所给标准相符的裂缝。在这个完整的施工操作中，对器械的依赖性非常大，施工时必须具有比较优秀的工作效率，此外要求施加作业行为的地理环境能比较优越，添加粉煤灰的辅助是一个不错的选择。传统混凝土在土木工程项目的运用施工中，往往会需要更长久的浇筑时间，且施工时对用水量的要求也更严格，当然，水泥用量更是一笔更大的材料供给。

结语

混凝土作为工业生产的重要材料，其独特的基础材料特性也使其在土木工程建设项目中得到了普遍的利用。但是，传统的混凝土由于在某些方面的性能不够完善，必须得到严密科学的质量控制和性能升级，由此引发了新型混凝土的应运而生。新型混凝土已经成为工程建设项目中的宠儿，当然，在材料选择中，要加强审核各种新型混凝土的特质、考虑何种混凝土才是最适合该土木工程项目的材料，做出准确的选择，只有恰当的材料选择和控制，才能促进工程的良性建设。

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粘土浆材主要的成分就是黏土和亚粘土，其最大的特点就是吸水性好、粘结力强，所以稳定性较高，因为粘土和亚粘土所含水的比例不同其粘结力和稳定性也存在较大的不同，所以在我们具体的使用之前，我们可以通过不同比例的搭配来进行粘土浆材的拌合，但是这种材料的使用也存在一个明显的不足，那就是其强度在一定程度上可能达不到一些特殊部位灌浆的要求，因此，有时我们通过在粘土浆材内添加一定量的水泥来提高粘土浆材的强度和应用效果。

1．2水泥基浆材。

水泥基浆材顾名思义就是主要采取水泥搭配而成的一种灌浆材料，我们都知道水泥的种类和型号也有很多，因此，采取不同的水泥型号配合而成的水泥基浆材在性能上也存在着明显的不同，一般说来，我们最为常用的主要是硅酸盐水泥，在配置的过程中添加一定量的二水石膏的话能够更进一步的加强其应用效果，但是这种浆材也存在一个明显的不足，那就是在注入的时候容易出现稀释现象，不容易被注入。

1．3化学浆材。

化学浆材是我们常常用到的第三种浆材，相对于前两种无机浆材来说的话，化学浆材一般粘度都很低，沉淀物少，固化时间可以人为地进行调节，主要用于一些裂缝的灌注，尤其是在一些地下灌注工程中使用的最多，并且由于其不溶于水的特性使得其耐久性能极强，但是这种化学浆材价格较高，并且还具有一定的毒性，一般来说不做单独使用。

2．土木工程灌浆技术的施工要求

灌浆技术作为一种新型的施工技术，虽然能够解决很多原有的施工技术所不能够解决的问题，但是其施工要求也更为严格，一旦要求达不到的话就很容易影响施工的质量，导致灌浆技术施工的失败。

2．1灌浆的压力因素。

灌浆施工中浆材流动的主要动力来源就是我们施加的灌浆压力，所以，灌浆的压力对于整个灌浆施工来说格外重要，尤其是对于灌浆的效果影响最为重大，因此，我们需要实现规划好灌浆施工所需要施加的压力大小，在计算的过程中我们还应该充分的考虑到浆材在流动的过程中因为周围的环境因素所造成的阻力对于压力计算的影响，尤其是在不同的地质中浆材的流淌扩散的阻力也是各不相同的，另外，不同材质的浆材所需要的压力也各不相同，一般说来，化学浆材所需要的压力比其他浆材要小得多，这就更需要我们进行事先的调查研究，最终确定一个最为恰当地灌浆压力，以便达到最好的灌浆效果。

2．2扩散半径和有效的扩散距离。

灌浆施工中浆材的扩散半径和扩散距离也是需要我们关注的，这里所说的扩散距离并不是指浆材实际的扩散距离，而是指的浆材的有效扩散距离，而能够影响到浆材的扩散半径和有效扩散距离的因素主要是地层的渗透系数和压力，此外，浆材本身的一些黏性和扩散能力也能够影响到其扩散的具体状况，所以我们可以参考这些因素后采用一些公式来进行计算，最终得出浆材扩散半径和有效扩散距离的约值。

2．3浆材的凝固时间。

最后，浆材的凝固时间也是需要我们注意的，浆材的凝固时间主要是由浆材本身所决定的，但是我们可以通过往这些浆材中添加必要的凝固剂来改变其固有的凝固时间，最终使其能够按照我们实现规划好的时间进行凝固，虽然我们一般对于浆材的凝固时间没有一个苛刻的规定，但是越符合科学凝固时间凝固的浆材越能够确保土木工程灌浆的效果。

3．土木工程的灌浆施工方法

在土木工程中灌浆技术的具体方法有很多，但是总的来看可以分为堵水防渗灌浆和加固灌浆两类，但是具体细分的话就包括很多的不同方法，具体来看的话，当前常用的主要有以下三种灌浆施工方法。

3．1填充灌浆法。

填充灌浆，这种方法主要应用在一些大型的灌浆施工中，尤其是对于一些地下洞穴的灌注最为合适，效果也最好。

3．2渗透灌浆法。

渗透灌浆法主要是运用到土木工程中的一些无法大范围的改变当地的地形和地质条件，进而采取的直接把配置好的浆材灌注到我们需要填入的裂缝当中，尤其是对于深层次的裂缝最为适用，此外，在一些砂砾层中也可以采取这种方法来进行浆材的灌注。

3．3压密灌浆法。

压密灌浆法从名称我们就可以看出，这种方法主要就是通过给浆材施加一定的压力使其浓度变大，进而增大其外侧的压力，最终迫使浆材进行地底层，这种方法对于一些粘质的土层最为适用。除了上述的三种常用的灌浆施工方法之外，还有很多的方法被应用在土木工程中的各种不同的情况下，比如电动化灌浆法和劈裂灌浆法也是我们土木工程施工中常用的两种方法。

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一、FRP的概念

FRP是纤维增强复合材料的简称，该种材料是由玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德纤维等多股连续的纤维组成。制作方法就是把胶合后的基地材料用专业的模具加压，反复拉拔而形成的复合性材料，这种材料与传统材料相比有着许多的优势，例如强度高、质量轻、耐腐蚀和便于施工等特点。

该种材料由于比传统的土木工程材料有着更多优势，近年来受到各土木建筑工程的青睐。一般是应用于桥梁，各种民用建筑、海洋工程、地下工程等工程中，能同时适用于多种工程，说明FRP材料能承受多种工程的施工条件，对于现代化建筑工程事业单位发展来说有着很大的推动作用。

二、FRP的特点

由于不同纤维有着不同的化学成分，使得其特点的表现程度也不一样，常用的FRP材料例如玻璃纤维、碳纤维、阿拉米德纤维在实际应用中的特性也存在差异。

（一）抗拉性和延性方面

与钢筋相比，这三种材料有着更加明显的抗拉性，强度比钢材的50倍还强，运用该种材料在减轻自重方面有着比较明显的效果。根据相关的研究报告可以看出，在抗拉强度的范围之内抗拉，不会有着很明显的变形情况产生，也不会有不良延性的情况出现，因此可以知道该材料在抗拉性方面比较强，延性差。

（二）抗腐蚀和耐久性方面

FRP材料比钢材更耐腐蚀，能承受各种酸、碱等环境对其的侵蚀，很好的抵抗住化学物质的腐蚀，而相比之下，传统土木工程材料的抗腐蚀性能就比较差，很容易受到各种化学物质的侵蚀，不利于结构寿命的提高，而且用于维护结构的费用也比较高，尤其在高腐蚀性的状态之下，更容易使结构的寿命周期减短。而FRP材料就有着很多这方面的优势，对工程结构质量的保持有着独特的效果。

（三）自重方面

由于FRP材料的密度远远小于钢材的密度，适用于各种各样的施工条件和环境中，因此在土木工程施工的时候，为了减轻劳动的成本及劳动强度，一般来说都是采用这种材料，可以保障工程的质量，减少工程造价，而且在陈旧的建筑加固方面，运用FRP材料的优势更加凸显出来。

（四）热膨胀系数和弹性方面

该种材料在土木工程施工时需要与混凝土进行混合，混合时由于二者间的热膨胀系数接近，不会产生比较大的温差，便于混合物的凝固，在凝固后也不会因为内部温差问题产生裂缝。与此同时，该种材料与钢筋相比，具有更小的弹性模量。

（五）其他方面

FRP材料也有这一定的缺点，由于其生产加工的手续比较多，使得价格偏高，与此同时，该种材料在防火性，垂直纤维方向的强度和弹性模方面做的不够好，产品虽然具有绝缘，隔热等明显的优势部分，但是往往不能在每一个场合中都发挥出效果。

三、FRP材料在土木工程中的应用

FRP材料以其独特的优势部分而被各种各样不同类型的土木工程项目所运用，使得材料的应用场合逐渐增多。

（一）建筑工程

FRP材料从1986年起就被运用在建筑工程中，随着建筑工程业的发展，对于现代建筑工程来说，在性能设计和材料性能方面的要求提升了。在工程建设过程中，一般是用于工程结构框架的设计上，以提高建筑物的性能，美国有一座六层楼高的建筑物，这座建筑完全是由分离的玻璃纤维经过特殊的工艺加工后做成，双组分氧树脂把结构构件之间紧密粘合在一起，框架一般采用的拼接方式是多层拼接，使得所用的构件数量少于普通的拼接方式所用构件的数量，这和传统的木结构有点相似。在楼板梁的设计方面，采用的是箱形的构件，使得柱的横截面和传统的不一样，为槽型截面，这种截面在整个建筑的全过程中得到体现。

（二）岩土工程

由于FRP材料具有良好的耐腐蚀性，能抵抗各种化学环境中化学物质的侵蚀，对结构起到保护作用，因此该种材料被运用在加筋土中。一般来说，使用该种材料进行工程建设的施工单位，在掘进方式上采用盾构法，因为如果运用传统的方法进行掘进，该材料很容易就被挖断，故而采用盾构法。挡土墙、地基锚杆等的修建一般是采用玻璃纤维复合材料进行施工，是因为这种材料造价低、安装便利、耐久性强适应了这些工程对于质量方面的要求。

（三）桥梁工程

从70年代起，FRP复合材料就已经在桥梁工程中得到运用，一般是用于桥梁上的缆索，预应力筋以及整个桥梁体系之中，在运用这种材料能使桥梁的抗腐蚀、高强度、结构自重比较轻，这样一来，桥梁的抗震能力就提升了。在陈旧桥梁加固中运用该材料，能减少加工的费用，施工比较便利，而且后期再进行加固的间隔期会明显增长，这样一来，桥梁的抗弯力就得到了提升，增长了桥梁的使用寿命。

四、结语

随着经济的快速发展，土木工程事业的迅速发展壮大，FRP材料的市场需求也会越来越大。FRP材料的技术水平会得到大幅度提升，产业化进程也会逐渐加快，并运用于土木工程的各个方面，这将会带来巨大的经济效益，社会效益也会提升。为了更好的运用这种新材料，相关研究单位还需要对该材料性能的提升做出深入的研究。

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中图分类号：TU74 文献标识码： A

一.土木工程的施工技术重要性

土木工程是生产力发展的重要技术之一，土木工程的施工技术为人类的生产活动提供的基本的保障与生产需要。一般来说，土木工程施工具有固定性、流动性和多样性三个特点，具有几下重要性：

（一）土木工程的施工技术能推动工程的生产效率 土木工程的施工技术在自动化、机械化和智能化的辅助作用下，能够降低不必要的人工费用管理成本，以及机械费用，使工程施工技术在科技发展的推动下，使经济效益最大化，把科学技术作为第一生产力，渗入到各个施工环节中去，提高土木工程的生产效率。

（二）土木工程的施工技术能够推动我国建筑施工的自动化进程 土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节，施工技术的创新，促进了土木工程的飞跃，进入了高速发展的时期，传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要，因此，自动化便成了建筑业发展的主要方向，比如互换性和流水线的活动，工厂化和标准化的成套技术等，都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。

（三）土木工程的施工技术是促进生态节约能源的重要手段 土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一，随着人类对生存环境的关注度加强，社会生态化的需要日益重要，在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势，施工技术的发展创新和改进应时顺势，在土木工程的过程中，施工技术可以充分利用现有资源，得用节能环保材料，运用自动化技术，防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生，力求做到节能减排，促进生态平衡。

二、传统土木工程施工技术

（一）地基基础方面的施工技术

我国土木工程地基基础主要采用传统的施工方法，即桩基基础施工。采用桩基基础施工时，要严格遵循相应的施工工艺以及施工规范。一般情况下，桩基主要被划分为端承型以及摩擦型。端承型的桩基中，源自于桩顶竖向的荷载主要由桩端的阻力来承受。在进行桩基施工时，施工人员以当地的施工条件为基础综合考虑可能存在的多方面影响因素，最大程度上避免桩基出现不均匀沉降；摩擦型的桩基其承载能力若处于极限状态情况时，源自于桩顶竖向的荷载则主要由桩侧的摩阻来承受，此时的端阻力不再着重考虑。现代建筑的发展趋势是越来越高、越来越大，因此桩基础的应用也日剧增多，而其中钻孔灌注桩的应用最为普遍。

（二）混凝土主要施工技术 一般对于施工项目来说，混凝土主要采取两种浇筑方法，即预制法及现浇法。预制法侧重“预”，根据工程需求提前准备所需的混凝土，可省去现场浇筑环节。预制法所获得的混凝土性价比较高，应用也较广泛；现浇法则主要在工程的施工现场进行浇筑，这种方法的优势在于实时性高，可以及时提供所需的混凝土类型，也是我国当前应用最广的混凝土浇筑方式。

（三）钢结构方面的施工技术 在土木工程施工过程中，钢结构施工环节主要侧重有关构件的吊装。因此，往往需要在施工前做好相应的准备工作，及时清理场地，修筑所需的道路，并做好构件运输以及相关设备的检查等工作。钢构件在运输的过程中要严格遵循先后顺序，运输到施工现场钢构件尽量放置在对应的起吊位置，同时需要采用足够力度的支承面做垫底。另外，钢构件在吊装前要核准不同构件标号的相应位置，及时清除构件表面脏物，若施工过程中需使用易发生火灾的焊接工具，需要同时准备足够数量的灭火器及防护人员。

三.土木工程施工技术的创新

（一）新型预应力技术

体外预应力是预应力施工技术的创新与发展的一大体现，以越来越多地被人们所接受，特别是在预应力混凝土桥梁和大跨度土木工程结构的工程建设当中。该技术的具体施工工艺，在对钢筋进行应力张拉之时，先将预应力筋布置在混凝土截面外，与传统的预应力筋刚好相反，使之形成粘结和无粘结两种体系。前者使得预应力摩擦损失减小，避免了预应力损失；后者不仅可以采用单根张拉施工，而且无粘结、操作相对容易。总的来说，我个人认为，体外预应力相对于传统预应力体系的优点还有很多很多，对工程经济效益的提高起着很大的作用。

（二）土木工程施工技术中的深基坑支挡技术创新

1.排水技术。地下水水位对于周围的环境影响是非常的巨大的。我经常会听到这样的信息地下水渗区域发生大规模的下城的现象，这类现象一旦发生了就会直接的影响到我们进行施工的相关的项目。对于我们工程的质量直接的产生了影响，在项目的基坑坑下部很容易出现流沙管涌等现象，对于工程根基是很大的冲击。当周围环境许可时，宜采取降水方案。最大的好处就是能够更好的减轻支护方面带来的压力，施工变得简单易行，对于施工的过程中的安全系数得到了很大的提升，这样的工程的质量得到了很大的改善，对于今后的保养等方面打下了坚实的基础。如果深基坑不宜有大量的积水时，我们一定要进行合理的处理，避免水对于整体工程质量的影响，一般的情况下采用止水帷幕，这样能够很好的起到当谁的效果，对于我们工程的品质得到了很好的提升；

2.钻孔灌注桩施工技术。我国钻孔灌注桩基础施工技术是随着高层土木工程数量增多而逐渐发展起来的，在目前较为成熟的土木工程施工过程中，钻孔技术已经能够在完善的图纸中显示标注，而各单位也会通过自我需求运用现代化的技术和手段对施工设备、材料、工艺进行选择和应用，因此，钻孔灌注桩基础施工技术在这样的需求下更显得明确和规范，并且正趋于更完善与成熟。另外，旋挖作为钻孔灌注桩施工技术运用更加先进的施工工艺已经投入使用，使成孔质量得到保证，并且能够减少不确定因素对施工质量的影响。

3.深基坑的开挖及其支撑与保护技术。在实践中，我们通常会采用临时支档技术来保障深基坑土地的稳定，而预制桩、双排灌注桩和工字钢桩加横挡板则是用来透水挡土支护这种结构；地下连续墙、钢板桩、化学注浆机和深层搅拌水泥土墙则应用于止水挡土结构；悬臂、锚拉式支护等结构适用于支撑部分的结构。型钢水平支撑、土层锚杆也是可以的。

四.土木工程发展中存在问题的原因

（一）理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺

严格意义上讲：土木工程是一项非常复杂的活动，需要对其投入很大的精力进行研究。但目前我国对土木工程的研究还停留在个别的基础理论以及应用技术上，对关于土木工程的系统性科学理论与集成管理理论的研究存在着明显的不足，这就使我国的土木工程技术水平相对于世界水平来说依然有所欠缺。系统性、科学性的理论指导对土木工程施工技术的发展十分重要，这也恰恰是我国在土木工程领域最缺乏的部分，因此理论知识的缺乏以及科技投入的欠缺成为了我国土木工程发展的一大限制性因素。

（二）土木工程验收标准与规范不完善 目前我国土木工程的验收标准以及施工规范还不是很完善，旧有的一般性的验收标准以及施工规范，由于其指导理论的不完善，已经无法适应社会的发展，这时，深入的科学研究在土木工程领域里开始变得重要起来。由于我国土木工程的验收标准以及施工规范缺乏系统性和科学性，其中一些甚至已经脱离了实际，这就使得这些标准无法继续满足社会的需要，因而无法促进土木工程的发展。

（三）土木工程管理体制不完善

土木工程由于其工程量大、施工周期长、所需的劳动力多、投资量大、材料设备耗用量大等特点，使得我国对其实行的管理工作变得十分复杂，同时有由于我国对土木工程领域的研究的欠缺，导致了我国在这一领域的发展并不是十分的迅速，并且一直无法形成一套完整的管理体制。管理体制不完善导致土木工程中出现的问题逐渐增多，尤其是由于目前实行的承包制工程施工形式所导致的多头的管理问题显得尤为严重。

五.施工技术创新

施工技术的先进与否往往决定着工程的建设质量是否可靠，成本是否合理，无论是在设计之初还是在施工过程，都同样如此。所以说，要想使土木工程建设大力发展，就必须突破传统理念，大力改革创新，努力促进施工技术的创新与突破。鉴于此，笔者就当前正在日益发展的深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行简要地分析。

（一）深基坑支护技术 时代在发展，科技在进步，我们的建筑行业也不例外，一幢幢高层建筑出现在我们的面前，然而，如何保证这些土木建筑工程的地基安全就显得越发重要了。为了满足这类工程的建设需要，我们开始对深基坑支护进行了深入的研究，在近年来深基坑支护技术己取得了很大的进步。具体如下： 1.桩锚支护体系。在土木工程的地基工程施工过程中，每当我们遇到土质情况差、开挖深度大、坑壁岩石渗透性大时，常常采用灌注桩加预应力锚杆体系，采用套管水冲法成锚工艺。其使用范围非常广泛，但也有着其自身的缺陷，即效果不是很好，施工效率也比较低。 2.支挡与承重结构的一体化。为了加快施工的进度，我们在施工过程中，可以将临时支挡的桩或者是地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化，从而实现支挡与承重结构的一体化，这不仅对施工的质量起到一定的作用，同时还加快了施工速度、节约了资源，提高了企业的经济效益。 3.在钻孔灌注桩施工阶段，为了控制钻孔的质量，越来越多地采用旋挖这一先进的施工工艺。这项技术的运用，不但提高了成孔的质量，还在一定程度上避免了因钻孔而引起的人为事故的发生，所以被人们越来越多应用到实际的工程建设当中来。

（二）新型预应力技术的创新

在土木工程的施工技术中，还有一项新的创新技术，即体外预应力的创新与发展。体外预应力技术是指将经过防护处理的预应力钢束根据结构需要布置在混泥土构件外部，并通过专用的锚具和张拉设备施加预应力的技术。体外预应力作为后张预应力体系的重要组成部分，近年来已成为预应力技术的重点研究方向。主要应用于预应力混凝土节段拼装桥梁、特种结构和大跨度建筑工程结构。并且体外预应力有简化预应力筋曲线，减小摩阻损失，减小混凝土构件截面尺寸，减轻结构自重，更换预应力筋，操作与追加新束方便，便于检测和维护，施工工艺简便，不影响结构的使用空间，提高混凝土的质量和耐久性等优点，定能得到极大的应用与发展。

（三）钻孔灌注桩技术

近年来，在土木工程施工过程中，钻孔灌注桩技术得到了长足发展，逐渐成为高层建筑的主要基础形式。但是在应用中也存在不少问题 ：一是由于钻孔灌注桩的泥皮及沉渣问题，普通灌注桩的承载力较低；二是由于钻孔灌注桩水下灌注混凝土容易造成桩身质量问题，使得单桩承载力的离散性很大。以上两个问题的存在使得目前钻孔灌注桩主要用于桩筏基础，筏板很厚、桩数很多，基础工程造价相对较高。为了提高桩的承载力 ，工程技术人员提出了两种方案 ，一种是挤扩多支盘桩，另一种是钻孔灌注桩后压浆技术。实践证明，以上两种技术都能大幅度提高钻孔灌注桩的承载力，一般可提高到1.5～3倍。另外钻孔灌注桩技术涉及到的各种设备、所需的施工材料、工艺等需要施工单位根据实际情况进行选择和应用。如此一来，会给施工所用材料的质量带来一定的安全隐患问题，施工过程中的操作的规范性也难以得到保障，甚至还会给桩基础施工带来不少的质量问题。面对这种情况，施工技术人员要高度重视钻孔灌注桩施工技术，对其可能带来的多种问题逐步加以解决，让钻孔灌注桩施工技术得到更好的发展和应用，更好地为土木工程服务。

（四）土木工程自动化方面的发展

除了科技，土木工程在自动化方面也有很大的发展，现如今，自动化已经成为现代建筑业的发展方向。要想实现工程技术的改革，就要改造其传统的生产方式。自动化就是利用其工业化及标准化的技术来进行这一改造的，它将流水线和互换性通过一定的方式引入到所进行的建筑活动中，从而实现了高效率的建筑。经过这一系列的改造之后，使得工业生产可以完成其自动化的发展，为以后实现建筑施工技术的统一带来了新的契机。

总结：

土木工程施工技术的发展趋势呈现出自动化、高科技化以及生态化。土木工程施工技术的展望还应当对建造材料进一步的研究和创新。化学建造材料的提高在实际工程中的应用广泛，高性能的混凝土等基础建材的研究，通过升级材料来提高土木工程的寿命和质量。

参考文献：

[1]翁钊.土木工程施工技术的创新及发展探讨[J].门窗，2013，04：109.

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随着经济全球化的发展及知识经济时代的到来，创新成为推动社会科技进步与经济不断发展的决定性力量[1]。城市经济的发展、建筑工程的规模逐渐扩大及其形式功能的日新月异则要求土木工程技术也不断地发展与创新，同时也要求高校土木工程专业[2]培养大量应用型创新高等工程技术人才。毕业设计论文作为土木工程本科专业中最后的一个理论性与实践性综合的教学环节，其目的是培养学生独立分析与解决工程技术问题，最终使学生符合应用型创新工程人才的基本要求。因此，毕业设计[3,4]论文必须具有综合知识、能力与创新相结合的特点。企业、高校与科研院所[5]之间通过生产、教学和科研紧密结合，在课程教学与实践过程中有机结合企业生产实践与科研创新，可以较好地培养学生综合素质、能力以及创新能力。同时，使学生在实际毕业设计论文过程中，提升科学研究能力与团队合作精神，增强设计与参与生产实践的事业心和责任感[6]，在更好地运用综合专业知识提升毕业设计质量的同时，达到应用型创新人才的培养目标。

1创新土木工程毕业设计模式

产学研有机结合土木工程毕业设计论文的创新，就是在毕业设计与研究论文中，实现毕业设计[7]、教学与土木工程实践相结合的创新模式，提升土木工程专业学生的实践能力。土木工程产学研项目中，结合科研创新与生产实践来优化课程教学，培养土木工程学生的实习实践能力，有助于全面培养有能力的土木工程专业学生。在具体的土木工程毕业设计创新模式之中，可以优化开展实施产学研合作，有效建立健全当前土木工程教育中产学研结合教育课程评价[8]及调控机制，改变传统的土木工程教育模式。同时，也有助于实现企业、高校以及研究机构间的优势资源互补，优化培养应用型土木工程专业创新人才。

2基于产学研土木工程毕业设计的意义

利用产学研机制与应用型创新人才培养目标进行创新性土木本科毕业设计论文的选题，从工程实际与学术问题的联合创新出发，丰富与扩展课题的研究目标，将产学研科研或工程项目转化为创新型的实验项目、依据工程实际与实验模型培养学生的动手能力、扩展创新能力。同时，创新性土木本科毕业设计过程中，也可以提升学生的论文写作能力，优化学生力学模型计算能力，培养技术学术交流，扩展学生思维，具有重要创新意义。基于产学研的课程实践与毕业设计工作，能够优化提高土木工程产学研合作水平和效率，实现共赢，共同发展。创新模式，搭建土木工程产学研平台，优化服务，能够优化推进企业与高校、科研院合作，提高合作层次，有效实践产学研合作，提升土木工程毕业设计质量，发挥积极影响。而且，在土木工程专业中，其毕业设计与实际工程密切相关，使其与产学研相结合，有助于培养学生的实践能力与创新能力，也可以提升毕业设计质量，具有重要意义。

3基于产学研土木工程毕业设计创新的实现措施

3.1完善产学研结合体系

密切协调土木工程教学与后期毕业设计间的联系，基于产学研创新模式，设置课程教学与生产实践，最终为毕业设计的选题、实习与设施打下基础，增强课程试验与毕业设计等与外部生产与科研创创新等因素之间的关系，提升毕业设计质量。考察学生的知识综合应用能力，解决工程中与企业科技生产中的实际问题，从而使学生能够更好的理解工程毕业设计题目，使其能够聚精会神地投入到毕业设计中，提升学生参加土木工程毕业设计的热情。

3.2提升土木工程专业产学研基地实力

高校院系加强与地方科研生产合作，建立完善土木工程专业的产学研基地，鼓励教师参与生产实践，提升其实践指导实力，为毕业设计与论文提升工程实际的支撑，激发土木工程学生在毕业设计中的潜在能力。通过土木工程专业产学研联合的课程教学实践与毕业设计，更深层次地让学生通过融入到土木工程设计实践中。

3.3提升选题水平

创新性毕业设计论文选题工作，必须要确保选题符合土木工程专业的实际特点，切合应用型创新人才的培养目标要求，保障土木工程毕业设计的选题深度可为学生所接受，一方面避免选题简单重复的陈旧题目，适应经济与社会发展的需要；另一方面避免在毕业设计中选题过深、题目过大而脱离生产实际的情况，确保学生切实完成毕业设计工作。

3.4提高毕业设计指导质量

院系在毕业设计指导中，应细化到具体教学指导单位，根据各专业学生毕业设计的专业特点，制定适合创新模式的毕业设计论文指导细则。指导教师在学生毕业设计中，能够积极引导学生去创新思维，建立学生对毕业设计的多元文化意识，培养土木学生的工作、人际交流能力。

3.5协调毕业设计考核环节

建立基于产学研的毕业设计分阶段考核方法，首先对指导教师要求其书面陈述毕业设计课题来源、选题依据、设计论文内容、难以程度及工作量等情况，由院系讨论与考核设计选题。在此基础上，增加创新学分与创新能力的评价标准，使学生更加有积极性地投入创新能力的培养，同时，激励教师培育基于产学研等的创新课程与毕业设计的实践，给予相应的政策支持。基于产学研的毕业设计论文实施过程，可以根据实际情况，适当的调节增加实践环节的考核，以保证毕业设计的质量提升。

4产学研创新毕业设计论文案例探索

盐城工学院土木工程学院依据江苏省特色专业和国家特色专业建设点，逐步推行创新教学与科技管理体制改革，努力提高科技水平，走产学研相结合的道路，积极为地方社会经济服务，承担了大量的企业科技开发项目。土木工程学院在基于产学研的教学与毕业设计改革上，利用校企协同育人平台，引入企业深度参与教学实践，开发了“企业文化、建筑工业化技术、施工安全管理、现代施工关键技术、建筑信息化技术、绿色建筑技术、建筑设备工程”等校企网络课程。进一步，加强教学方法改革，利用校企网络共享络课程，鼓励开展学生主动学习、研究性学习与合作性学习；对“土木工程测量、土木工程材料与工程结构测试技术训练”等课程实施以能力考核为主的考核方式改革，为切实完成实践课程培养目标与创新性毕业设计论文工作提供有力保障。学院教师团队目前承担的产学研项目，紧密结合土木工程教学与企业生产实践科技问题，为培养应用型创新人才进行卓有成效的探索。笔者所在的课题组，目前承担“深大基坑开挖施工对工程桩的影响及其检测关键技术研究”产学研项目，旨在结合教学与工程实践科技创新的同时，进行土木工程创新毕业设计与应用型创新人才的培养等探索工作。在教学中，针对盐城多河地区特点，分析深大基坑开挖的设计、施工与环境影响特点，将工程难点问题引入课堂与试验及实习实践。对深大基坑开挖回弹引起的桩基承载形状变化等问题，在“桩基工程”课程的设计与施工检测等课程中，进行针对性的分析，充分调动学生的学习兴趣，利用课程试验与产学研课题研究试验有机的结合，引导学生参与科研试验研究，为创新性毕业设计提供知识能力的积累。在此基础上，进行基于产学研的毕业设计论文工作，根据学生情况并结合项目特点，毕业设计选题有“先锋岛三期多面临河深大基坑的设计与施工”“盐城多河地区的基坑支护形式与插入深度研究”“深大基坑开挖条件下的工程桩承载力计算”“深大基坑开挖坑底回弹与桩基承载计算与检测”“临河高层建筑深大地下室基础设计与施工方案”等，创新了土木工程毕业设计论文的形式，并推动了工程生产实践与企业的技术创新等工作。

5结语

在土木工程教学、试验实践及毕业设计的各阶段，基于产学研联合研究项目改革教学方法与毕业设计选题及实施，促进土木工程本科毕业设计论文的创新与实践，使学生在毕业设计阶段直接接触到工程实例与企业技术创新实践，可有效保证学生完成土木工程专业的教育培养计划，培养学生的专业创新能力，为完成土木工程应用型创新人才的培养目标发挥重大作用。

参考文献

[1]查文炜,葛友华,刘平成,等.基于产学研机制的应用型创新人才培养的研究[J].教育园地,2009(33):28-29.

[2]杨果林,曾伏爱.土木工程专业创新性本科毕业设计探讨[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2008(3):109-111.

[3]潘福婷.土木工程专业产学研结合毕业设计模式探讨[J].时代教育:教育教学版,2012(17):21-22.

[4]周林聪,邱建慧.土木工程专业毕业设计现状分析与改进措施[J].高等建筑教育,2011,20(1):124-126.

[5]戴益民.校企产学研联合培养提升实习及毕业设计质量[J].中国科教创新导刊,2014(4):57-58.

[6]陈树华,郭轶宏,梁文彦,等.基于跟踪管理的土木工程专业毕业设计教学探讨[J].教育教学论坛,2013(38):66-68.

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2课程标准化开发

1)基于安全评价理论和方法在交通行业实际生产应用中的发展，以提高教学质量，保证高效人才培养质量为导向，形成一套教学内容动态更新、紧密结合现行规范变化以及行业发展动态的教学大纲。

2)课程大纲应包括课程理论教学大纲、实纲、课程设计大纲，并紧密结合土木工程安全评价课程的开设特色。

3)遵循由浅入深、循序渐进的教学理念，合理科学安排教学周历，控制教学进度。土木工程安全评价教学周历应实现标准化，包括讲授、课堂讨论、测验、课外作业、实践报告、辅导、参考书籍要求等。

3教学资源建设

1)构建土木工程安全评价立体化课程电子教案，为学生提供良好的多媒体学习环境和丰富的教学资源。2)建立土木工程安全评价课程专用网站，定期丰富教学材料，包括“安全评价典型案例”“安全评价论坛”“教学动画”“行业前沿”等。该网站开发旨在为本课程教学创造一个优良的网络教学环境，形成师生互动平台。3)为满足土木工程安全评价课程的教学需要，编写与教材配套的教学辅助资料、习题集、模拟试题库等。

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针对我国土木工程的发展现状来看，我国的土木工程在不断进步，但是在更深层次上来讲，仍然有一些土木工程建设在过度消费自然资源，甚至有一些土木工程的建设在破坏自然平衡。基于此，我们应该不断完善土木工程建设，呼吁人们保护自然，合理利用自然资源，以可持续发展为中心展开土木工程的建设。首先人们应该深度挖掘土地资源的利用率，让有限的土地资源发挥出最大的功效。其次，我们还需要加强土木工程的质量管理，让其更好地为社会服务。最近几年，相关人员一直在关注土木工程的可持续发展状况，这主要是因为人口数量的不断上升，给土木工程建设带来了巨大的压力，人们需要不断创新，推行可持续发展战略，才能满足社会和人们的需求。

一、土木工程的发展现状

我国是一个人口大国，土木工程对社会发展将会产生很大的影响，但目前的表现却并不让人满意。综合多方面的信息来看，土木工程的发展现状集中在以下几个方面：第一，土木工程的各项工作，未能够按时完成，且质量低下。近几年，我国在土木工程方面投入的时间和精力增大，发现现实工作中的很多工程，都没有达到理想的标准，而且在客观上出现了严重的质量问题，这对可持续发展而言，将会是一种非常严重的阻碍。第二，部分土木工程并没有响应国家的号召，未能够在客观上坚持可持续发展。现今，土木工程能够获得巨大的经济效益，导致很多人都开始大量的修建工程，尤其是在一些管制力度较小的地区，大量的搁置工程对当地的发展产生了很大的负面影响。第三，土木工程在可持续发展当中，也存在一部分工程在积极的响应国家号召，但由于方法上的错误和工作理论上的偏差，导致在实际工作中，未能够达到理想的工作标准，从而影响了行业的进步，这也是日后需要重点解决的。

二、土木工程可持续发展战略

（一）土木工程材料的可持续发展。我国的土木工程发展，具有很强的综合性，在今后的工作中，要想真正意义的实现可持续发展，就必须保证相关材料的可持续发展。从客观的角度来说，土木工程的建设，需要应用大量的材料，一旦材料出现问题，势必会导致土木工程受到严重的影响。为此，今后的土木工程在材料方面的工作，应从以下几个方面努力：第一，土木工程所选择的建设材料，应达到无污染标准，且在腐蚀性、可挥发性等方面进行严格的控制。现阶段的化学技术较为先进，部分土木工程材料在运用过程中，起初并没有感觉到什么异常，但是在长久的应用后，就会对空气或者是周边环境造成影响，无法建立可持续发展。第二，土木工程的材料会占用大量的资金，部分建筑商为了节省资金，开始偷工减料，不仅导致土木工程的安全受到威胁，且会影响日后的投入应用，这并不是可持续发展所需要的。第三，面对社会的强烈需求，应加大对土木工程材料的研究力度，从客观上和主观上实现材料的多元化，为土木工程提供更多的选择，完成可持续发展。由此可见，土木工程材料的可持续发展，是细节部分，应得到更多的关注。

（二）设计过程中的可持续发展。每一项土木工程在落实建设以前都需要完成合理的设计，设计过程符合要求才能进行下一时期的工作，所以，设计过程中需要注入可持续发展的理念，才能为以后良好的土木工程建设奠定扎实的基础。设计作为土木工程的核心组成部分，直接影响到土木工程能否得到长久的应用，在很多方面都具有较大的影响。根据现阶段的设计情况和以往的工作经验，本文认为，土木工程设计阶段的可持续发展，应从以下几个角度出发：土木工程的设计应积极实行绿色设计。现阶段的自然环境非常脆弱，土木工程设计，绝对不能打破固有的自然环境，且应积极与环境相互融合，通过一些绿色设计，改善周边的生态环境，不向环境排放污染物或者污染气体。第二，设计过程中，应加强实践工作，对周边情况开展大量的调查，避免纯理论带来的负面影响。第三，设计工作必须照顾到实际施工。现阶段，部分土木工程的可行性较低，倘若强行在设计上融入一些措施，将会导致土木工程的可持续发展化为泡影，甚至会给区域环境带来严重的影响。所以，土木工程设计的可持续发展，今后应朝着绿色方向开展，为居民生活增添更多的益处。

（三）施工过程中的可持续发展方法。通常情况下，土木工程的施工过程可以分为两个时期，一个是施工前的准备过程，另一个是进行施工的过程，这两个时期都关系到可持续发展项目的落实，所以一定要做好此阶段的可持续发展工作，尽量减少以后的工作矛盾。土木工程施工阶段，首先要在准备阶段落实各项可持续发展工作。例如，准备阶段应选择优质的材料、合理的技术，同时要对准备工作进行分析，对比是否有更好的选择。另外，在准备工作中，要对土木工程可能出现的突况进行评估，并做好相应的备案工作。我国目前土木工程的数量较多，但优质工程较少，同时，近几年出现的安全事故以及对环境的破坏，都在社会上引起了广泛的关注，今后必须保证施工阶段的可持续发展。其次，在工程建设阶段中，一旦遇到材料污染或者是技术污染，必须及时停止应用。应根据工程建设的进度和要求，及时应用无污染的材料和技术，促进土木工程朝着可持续的方向建设。

（四）使用过程中以及拆除过程中的可持续发展方法。针对土木工程来说，在建设过程中或多或少的都会有一些暂时性的建筑，尽管在土木工程建设过程中，这些暂时性的建筑会起到很重要的作用，但是建设完成后如果没有及时处理，就会破坏自然环境。所以，土木工程使用与拆除阶段的可持续发展，是今后需要重点注意的一个方面。第一，在使用过程中，应保证良好的使用，不要造成过多的破坏。第二，在拆除当中，应提高拆除的效率和质量，搜集有用的材料，实现循环利用。

总结：上文中主要讲述了土木工程可持续发展的相关问题，根据当前土木工程的发展现状我们可以发现，土木工程的可持续发展使一项需要长期坚持的工作，有不少问题需要解决，还要对土木工程的可持续发展进行科学的展望。伴随着土木工程不断加快的脚步，人们面临的一个主要问题就是怎样在确保建设周期的前提下提升土木工程的施工质量。我坚信，经过一系列的完善措施后，土木工程在将来会实现可持续发展，并推动我国社会的发展。

参考文献：

[1]蒋继辉.当代土木工程中的可持续发展战略研究[J].门窗，2014，11：368.

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【中图分类号】 S969.1 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0011-02

1 土木工程材料

随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应运而生,,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展,又对土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方向发展。

复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而得到性能优良的复合材料。

多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁智能等功能。

2 土木工程材料现状及要求

与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

2.1 从土木工程材料的来源来看:

鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

2.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看:

技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

3 新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:

3.1 利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

3.2 利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。

3.3 利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。

3.4 利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

4 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:

研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

总结:土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

篇13

1.现代土木工程的特点

适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、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。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1.1工程规划方面

以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能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，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的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。

1.2工程设计方面

人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

1.3工程施工方面

随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。

2.土木工程的发展趋势

2.1指导理论的继续发展

在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料，环境，化学，电子信息，机械。

城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科，如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透，比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2.2工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

2.2.1可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括，资源的保护，资源再利用，污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性，从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护，全路设计为封闭构造，杜绝了固体废弃物的污染，也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

2.2.2主动控制技术

迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

2.2.3全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的，20～30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式，而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能，必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰！

【参考文献】