土木工程实习体会.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流土木工程实习体会.精品文档.认识实习从7月13日开始,学院安排了为期21天的认识实习,其中包括对各发展方向的认识讲座,相对应的对各发展方向的实地工程的认识参观,CAD制图上机实习,C+编程上机实习这四个项目。以下总结自己在此次实习中的认识和体会。首先是从13号到16号的4天的认识讲座,每天两场(上午8:3011:30,下午14:3017:30)分别对两个发展方向进行初步的讲解和说明,和后面的实地参观相照应,也为将来大三选择发展方向打基础。4天的讲座使我了解了许多专业的相关知识。一、岩土工程岩土工程(geotechnical engineeri
2、ng):是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象。地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。本学科的主要研究方向包括:城市地下空间与地下工程:以城市地下空间为主体,研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题,地下空间资源的合理利用策略,以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术(如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、法等)及其优化措施等等。边坡与基坑工程:重点研究基坑开挖(包括基坑降水)对邻近既有建筑
3、和环境的影响,基坑支护结构的设计计算理论和方法,基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术,边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。地基与基础工程:重点开展地基模型及其计算方法、参数研究,地基处理新技术、新方法和检测技术的研究,建筑基础(如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等)与上部结构的共同作用机理和规律研究等。 1、区域性土分布和特性的研究 经典土力学是建立在无结构强度理想的粘性土和无粘性土基础上的。但由于形成条件、形成年代、组成成分、应力历史不同,土的工程性质具有明显的区域性。我国长江中下游两岸广泛分布的、矿物成分以云母和其它深色重矿物的风化碎片为主的片状砂的工程特
4、性,比较了与福建石英质砂在变形特性、动静强度特性、抗液化性能方面的差异,指出片状砂有某些特殊工程性质。然而人们以往对砂的工程性质的了解,主要根据对石英质砂的大量室内外试验结果。众所周知,目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是依据石英质砂地层中的经验,特别是唐山地震中的经验。有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层。我国长江中下游两岸广泛分布的片状砂地层具有某些特殊工程性质,与标准石英砂的差异说明土具有明显的区域性,这一现象具有一定的普遍性。2、环境岩土工程研究 环境岩土工程是岩土工程与环境科学密切结合的一
5、门新学科。它主要应用岩土工程的观点、技术和方法为治理和保护环境服务。人类生产活动和工程活动造成许多环境公害,如采矿造成采空区坍塌,过量抽取地下水引起区域性地面沉降,工业垃圾、城市生活垃圾及其它废弃物,特别有毒有害废弃物污染环境,施工扰动对周围环境的影响等等。另外,地震、洪水、风沙、泥石流、滑坡、地裂缝、隐伏岩溶引起地面塌陷等灾害对环境造成破坏。上述环境问题的治理和预防给岩土工程师们提出了许多新的研究课题。随着城市化、工业化发展进程加快,环境岩土工程研究将更加重要。应从保持良好的生态环境和保持可持续发展的高度来认识和重视环境岩土工程研究。 3、按沉降控制设计理论 建(构)筑物地基一般要同时满足承
6、载力的要求和小于某一变形沉降量(包括小于某一沉降差)的要求。有时承载力满足要求后,其变形和沉降是否满足要求基本上可以不验算。这里有二种情况:一种是承载力满足后,沉降肯定很小,可以不进行验算,例如端承桩桩基础;另一种是对变形没有严格要求,例如一般路堤地基和砂石料等松散原料堆场地基等。也有沉降量满足要求后,承载力肯定满足要求而可以不进行验算。在这种情况下可只按沉降量控制设计。 在深厚软粘土地基上建造建筑物,沉降量和差异沉降量控制是问题的关键。软土地基地区建筑地基工程事故大部分是由沉降量或沉降差过大造成的,特别是不均匀沉降对建筑物的危害最大。深厚软粘土地基建筑物的沉降量与工程投资密切相关。减小沉降量
7、需要增加投资,因此,合理控制沉降量非常重要。按沉降控制设计既可保证建筑物安全又可节省工程投资。 4、基坑工程围护体系稳定和变形 随着高层建筑的发展和城市地下空间的开发,深基坑工程日益增多。基坑工程围护体系稳定和变形是重要的研究领域。 基坑工程围护体系稳定和变形研究包括下述方面:土压力计算、围护体系的合理型式及适用范围、围护结构的设计及优化、基坑工程的“时空效应”、围护结构的变形,以及基坑开挖对周围环境的影响等等。基坑工程涉及土体稳定、变形和渗流三个基本问题,并要考虑土与结构的共同作用,是一个综合性课题,也是一个系统工程。 5、复合地基 复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置
8、换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。复合地基中增强体和基体是共同直接承担荷载的。根据增强体的方向,可分为竖向增强体复合地基和水平向增强体复合地基两大类。根据荷载传递机理的不同,竖向增强体复合地基又可分为三种:散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。 复合地基、浅基础和桩基础是目前常见的三种地基基础形式。浅基础、复合地基和桩基础之间没有非常严格的界限。桩土应力比接近于1.0的土桩复合地基可以认为是浅基础,考虑桩土共同作用的摩擦桩基也可认为是刚性桩复合地基。笔者认为将其视为刚性桩复合地基更利于对其荷载传递体系的认识。浅基础和桩基础
9、的承载力和沉降计算有比较成熟的理论和工程实践的积累,而复合地基承载力和沉降计算理论有待进一步发展。目前复合地基计算理论远落后于复合地基实践。应加强复合地基理论的研究,如各类复合地基承载力和沉降计算,特别是沉降计算理论;复合地基优化设计;复合地基的抗震性状;复合地基可靠度分析等。 6、周期荷载以及动力荷载作用下地基性状 在周期荷载或动力荷载作用下,岩土材料的强度和变形特性,与在静荷载作用下的有许多特殊的性状。动荷载类型不同,土体的强度和变形性状也不相同。在不同类型动荷载作用下,它们共同的特点是都要考虑加荷速率和加荷次数等的影响。近二三十年来,土的动力荷载作用下的剪切变形特性和土的动力性质(包括变
10、形特性和动强度)的研究已得到广泛开展。随着高速公路、高速铁路以及海洋工程的发展,需要了解周期荷载以及动力荷载作用下地基土体的性状和对周围环境的影响。与一般动力机器基础的动荷载有所不同,高速公路、高速铁路以及海洋工程中其外部动荷载是运动的,同时自身又产生振动,地基土体的受力状况将更复杂,土体的强度、变形特性以及土体的蠕变特性需要进一步深入的研究,以满足工程建设的需要。交通荷载的周期较长,交通荷载自身振动频率也低,荷载产生的振动波的波长较长,波传播较远,影响范围较大。高速公路、高速铁路以及海洋工程中的地基动力响应计算较为复杂,研究交通荷载作用下地基动力响应计算方法,从而可进一步研究交通荷载引起的荷
11、载自身振动和周围环境的振动,对实际工程具有广泛的应用前景。 7、特殊岩土工程问题研究 展望岩土工程的发展,还要重视特殊岩土工程问题的研究,如:库区水位上升引起周围山体边坡稳定问题;越江越海地下隧道中岩土工程问题;超高层建筑的超深基础工程问题;特大桥、跨海大桥超深基础工程问题;大规模地表和地下工程开挖引起岩土体卸荷变形破坏问题;等等。 二、地下工程:隧道及地下工程 隧道及地下工程指在岩体或土层中修建的通道和地下建筑物,包括铁路、道路、运河隧道,地下铁道,水底隧道,工业和民用的市政、防空、采矿、储存和生产等用途的地下工程,各种国防坑道,水利发电工程的地下发电厂和各种地下水工隧洞等。 工程特点 线路
12、在穿越天然高程或平面障碍时修建地下通道,是克服障碍的有效方法。能够分担地面交通和人流的负荷,节约城市用地。承受爆炸荷载和地震荷载的能力比地面结构强,许多国防、民防工程及抗震和各类防护工程都可采用。地下建筑物内部的气温和湿度比较稳定,节能,可作为各类贮库和冷藏库。造价昂贵,只有在论证它有充分的战术、技术和经济效益时才宜兴建。施工期限长,施工作业面较窄,可容纳的劳力和机械都受限制。但由于工业化施工和机械性能的提高,这种情况正在改善。穿越地层的地质条件复杂多变,遇到的意外情况比较多,工程的定位、设计和施工方法都必须随时作相应的调整,要求有关规划、勘测、设计、施工和使用管理部门密切配合。 发展趋向 因
13、地制宜,开拓地下空间资源和发展其经济效益,是当前各国在隧道及地下工程领域中总的发展趋势 。例如,中国在云、贵、川及闽、浙一带可以有选择地利用天然溶洞;在西北黄土高原可利用喷锚支护和加强通风照明来修建窑洞民居。各大城市加强地下交通运输系统和公用管道的规划,以及民防和市政地下工程的总体规划。隧道及地下工程的结构理论研究中,新的学科地下结构施工力学正在形成。在长大隧道和重点地下工程中,推行施工综合机械化,使工程质量和进度日益提高,隧道和地下工程的应用越来越多。三、道路工程:道路工程学的研究内容主要有:道路网规划和路线勘测设计、路基工程、路面工程、道路排水工程、桥涵工程、隧道工程、附属设施工程和养护工
14、程等。道路网规划应考虑各种交通运输综合功能的协调发展,路网布局的完善。路线勘测设计应选定技术经济最优化的路线,对平、纵、横三个面进行综合设计,力争平面短捷舒顺、纵坡平缓均匀、横断面稳定经济,以求保证设计车速、缩短行车时间、提高汽车周转率。对路基、路面、桥梁、隧道、排水等构造物进行精心设计,在保证质量的条件下降低施工、养护、运营和交通管理等费用。路基既是路线的主体,又是路面的基础并与路面共同承受车辆荷载。路基按其断面的填挖情况分为路堤式、路堑式、半填半挖式三类。路肩是路面两侧路基边绦以内地带,用以支护路面、供临时停靠车辆或行人步行之用。路基土石方工程按开挖的难易分为土方工程与石方工程。路基工程在
15、道路建设中,工程量大、占地广,常为控制施工进度的关键,故要求尽可能与沿线农田水利建设相结合并力争节约用地;按照标准设计,严格控制施工质量,保证路基具有足够的强度和稳定性;搞好排水和防护加固工程,沿河路基应注意不被洪水淹没冲毁;填方工程应慎选土质并分层夯实,对其密实度和含水量进行现场控制;冰冻地区还应设置防冻层或设置隔水层和隔温层,切断毛细水,减少负温差的不利影响;当路线通过悬岩峭壁需修建悬出路台或半山桥,陡峻山坡则需修筑挡墙、石砌护坡或护脚等工程以保证路基和山体的稳定;当路线不能避让必须通过特殊或不良地质、水文的地区或路段时,路基工程应针对其具体情况和特征,采取防治措施。为适应行车作用和自然因
16、素的影响,在路基上行车道范围内,用各种筑路材料修筑多层次的坚固、稳定、平整和一定粗糙度的路面。其构造一般由面层、基层(承重层)、垫层组成,表面应做成路拱以利排水。路面按其使用特性分为高、次高、中级、低级路面四级。按其在荷载作用下的力学特性,路面可分为刚性路面和柔性路面。水的作用是造成路基、路面和沿线构筑物的病害和冲毁的主因。根据来源不同分为地表水和地下水。地表水若沿道路表面流向或渗入路基土内时 ,可能将冲毁路基的路肩和边坡以及路面;地下水能使路基湿软,降低土基强度和路面承载力,严重时可引起翻浆或边坡滑坍,导致交通中断。排水工程要与水利灌溉相配合,地面排水和地下排水兼顾,路基路面排水与桥涵工程相
17、结合。总的要求是查明情况,全面考虑,因地制宜,就地取材,防重于治,经济适用,多种措施,综合治理,构成一个统一的排水系统。地面排水设施一般有:边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸管和渡槽等。地下水排除一般以导流为主,不宜堵塞,主要设施有暗沟、渗井、渗沟。道路跨越河流沟谷时,需建涵洞、桥梁或渡口等构筑物;与铁路或其他道路交叉,也常建桥跨越。过水构筑物有漫水桥、过水路面、滓水路堤等。当交通量不大而又受到经费等条件限制时,可暂缓建桥,先修渡口工程;待交通量增长条件具备时,再改拨建桥。桥涵要根据当地的地形、地质、水文等条件,行车及外力等荷载,建桥涵目的要求等,因地制宜,就地取材,合理选用桥插形式,
18、做到坚固、适用、安全、经济、美观。在地面以下开挖供汽车通行的构筑物称道路隧道。按所经地区情况分为:避免地面干扰建在城市地下的城市隧道;有利于航运和国防在河流或海峡底下的水底隧道;降低越岭高程,或避绕山嘴,取消急弯陡坡,改善线形以缩短行程节约行车时间和油耗的;或避让表面不稳定山坡和水文地质不良地段,改由稳定岩石较深部位通过的山岭隧道。修建隧道要根据工程造价、施工条件及竣工后运营和养护条件,与其他路线方案进行详细的技术经济比较,决定取舍。隧道内部必须设置通风和照明设备。隧道周边一般均需修筑衬砌加以支撑,在坚石又不易风化的整体岩层中也可不做衬砌。为防止表面岩石风化,可喷水泥砂浆近年来,采用喷锚支护,
19、施工简便造价低,正日益推广。养护工程是指维护道路完好状况,预防和及时修复各种缺陷损坏,提供并保证安全、快速、经济、舒适的行车条件,有计划地改善道路技术状况,以适应交通发展需要。各国多采用有训练和装备的养路道班和工程队组织完成养护工程任务。养护工程按其工作性质和任务分为小修保养。对道路及其一切设施进行预防事故和维修较小损坏部分。重点是排水和路面,冬季防冰雪,雨天防滑溜;大中修工程。对道路及其设备进行较大的修复,或在原有技术等级内的添建和局部改建;改善工程。分期分段改善道路的技术条件或进行局部改建能显著提高通行能力,如改进线形视距,拓宽路基、提高路面等级、改建桥涵等。四、铁道工程: 铁路工程(ra
20、ilway engineering)铁路上的各种土木工程设施。也指修建铁路的勘测设计、施工、养护、改建各阶段所运用的科学和技术。铁路轨道 又称线路上部建筑。由钢轨、轨枕、连接零件、道床、道岔和其他附属设备等组成的构筑物。位于铁路路基之上,承受车轮传来的荷载并传递给路基,引导机车车辆按一定方向运转,保证列车运行的安全、平稳和舒适。世界上多数铁路(包括中国的正线铁路)采用的标 准轨距为1435毫米(4英尺英寸),窄于此数的称窄轨,宽于此数的称宽轨 。中国正线轨道划分为特重型(钢轨重70kgm)、重型(60kgm)、次重型(50kgm)、中型(43kgm)和轻型(38kgm)。在选型时 ,本着由轻到
21、重逐步加强的原则,根据近期调查运量、最高行车速度等运营条件决定。轨道现代化的主要内容为:铺设超重型高强度耐磨钢轨;使用高速道岔;发展无缝线路;采用弹性连接零件,改善轨枕、道床、路基面的工作条件;研究发展新型的轨下结构;轨道设备更新、修理和维修工作的机械化和现代化。轨道现代化的另一发展方向是结构的根本改革,如正在试验研究的单轨轨道,有导向而无轨道的磁悬浮轨道等。路基工程 路基是支承轨道和传递列车荷载的建筑物,在动荷载和自然营力的作用下应保持稳定,长期变形和动荷载作用下的弹性变形不能过大。路基工程包括路基、路基防护加固建筑物、路基支挡建筑物及路基排水设施等。铁路站场及枢纽 设有办理客运、货运业务,
22、以及列车接发、会让、解体、编组、机车乘务组和机车的更换、车辆和货物检查、机车的修理和存放等的建筑物及专门设备的场所。站场工程量在整个铁路工程中占有很大比重。中国铁路车站总数在5000个以上,车站线路总长约为通车里程的40。大型编组站占地300400公顷,设置道岔数百组,站线总延长超过百千米,施工土石方可达百万立方米。为降低工程造价,少占或不占农田,减少对城市的干扰,铁路车站及枢纽要与其他运输方式、港口码头、工矿企业和城市规划协调配合,其在铁路网上的合理分布和各种设备的合理配置,对节约投资和运营开支,提高线路与站场通过能力、作业能力及加速机车车辆周转,都有很大的影响。 五、市政工程市政工程主要是
23、指城市基础设施建造。市政工程有其独有的特点:市政工程是由政府投资的公益性项目,其产品为公众使用。主要包括:道路 桥梁 园林 房建 给排水 照明 安装 工程装饰 各种水电气线路及管道。像 :1、电力管线;2、电信管线;3、生活给水、消防、喷淋管线;4、雨污水管线;5、照明;6、铺装 都属于市政工程。同其他城市基础设施相比,市政工程有其独有的特点:一是市政工程是由政府投资的公益性项目,其产品为公众使用;二是市政工程的投资效益只能在其使用过程中显现。正是由于市政工程具有这些特点,铸就了市政工程在城市建设中的特殊地位。市政工程主要服务于城市区域,政府的目标、交通的限制、便利市民的要求,市政工程的工期一
24、般不会太长,属于“短、平、快”的建设性质六、桥梁工程桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,以及研究这一过程的科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。 桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶。在有重载马车之后,载重量逐步加大,桥面纵坡也必须使之平缓。这时的桥梁材料仍以木、石为主,铸铁和锻铁很少使用。在技术方面,只是凭经验修桥,曾使19世纪8090年代的许多铁路桥发生重大事故;从这时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故显然大为减少
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