1、1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 engineering）：是欧美国家于 20 世纪 60 年代在土
2、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2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）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理
3、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性，比较了与福建石英质砂在变形特性、动
4、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。3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门新学科。它主要应用岩土工程的观点、
5、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载力的要求和小于某一变形沉降量(包括
6、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4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。减小沉降量需要增加投资，因此，合理控制沉降量
7、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换，或在天然地基中设置加筋材料，加
8、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，5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。浅基础和桩基础的承载力和沉降计算有比较成熟
9、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(包括变形特性和动强度)的研究已得到
10、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6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载自身振动和周围环境的振动
11、，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 线路在穿越天然高程或平面障碍时
12、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7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 因地制宜，开拓地下空间资源
13、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程等。8道路网规划应考虑
14、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。路基工程在道路建设中，工程量大、
15、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。9为适应行车作用和自然因素的影响，在路基上行
16、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结合。总的要求是查明
17、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。10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，做到坚固、适用、
18、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，施工简便造价低，
19、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11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（railway e
20、ngineering）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
21、到重逐步加强的原则，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。 12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、
22、货运业务，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
23、政工程市政工程主要是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13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
24、民的要求，市政工程的工期一般不会太长，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 ，
25、 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 80 90 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 。二 十 世 纪 以 来 ， 公 路 交 通 有 很 大
26、 发 展 。 在 内 陆 ， 需 要 在 更 多的 河 流 、 峡 谷 之 上 建 桥 。 在 城 市 中 ， 以 及 在 各 种 交 通 线 路 相 交 处， 需 要 建 造 立 交 桥 。 在 沿 海 ， 既 需 在 大 船 通 航 的 河 口 、 海 湾 、 海峡 修 建 特 大 跨 度 桥 梁 ， 又 需 在 某 些 海 岛 与 大 陆 之 间 修 建 长 桥 。14桥 梁 需 要 大 量 修 建 ， 而 人 力 、 物 力 、 财 力 有 限 ； 于 是 ， 不 断提 高 技 术 水 平 ， 引 用 新 材 料 、 新 工 艺 、 新 桥 式 ， 对 结 构 行 为 进 行更 精 确
27、 的 数 值 分 析 ， 采 用 更 精 确 的 结 构 试 验 进 行 验 证 ， 以 使 桥 梁建 设 的 经 济 效 益 不 断 提 高 ， 已 成 为 时 代 的 要 求 。桥 梁 工 程 学 主 要 研 究 桥 渡 设 计 ， 包 括 选 择 桥 址 ， 决 定 桥 梁 孔径 ， 考 虑 通 航 和 线 路 要 求 以 确 定 桥 面 高 程 ， 考 虑 基 底 不 受 冲 刷 或冻 胀 以 确 定 基 础 埋 置 深 度 ， 设 计 导 流 建 筑 物 等 ； 桥 式 方 案 设 计 ；桥 梁 结 构 设 计 ； 桥 梁 施 工 ； 桥 梁 检 定 ； 桥 梁 试 验 ； 桥 梁
28、养 护 等 方面 。在 建 桥 材 料 方 面 ， 以 高 强 、 轻 质 、 低 成 本 为 选 择 的 主 要 依 据， 近 期 仍 以 发 展 传 统 的 钢 材 和 混 凝 土 为 主 ， 提 高 其 强 度 和 耐 久 性。 对 于 建 筑 钢 材 的 脆 断 机 理 、 初 始 几 何 缺 陷 等 ， 以 及 混 凝 土 材 料的 非 弹 性 问 题 (收 缩 徐 变 以 及 疲 劳 等 )， 将 继 续 作 充 分 的 研 究 ， 使能 正 确 控 制 结 构 的 受 力 和 变 形 。 至 于 碳 纤 维 塑 料 等 在 桥 梁 上 的 广泛 应 用 ， 还 必 须 在 降 低
29、 成 本 以 后 才 有 可 能 。在 桥 梁 勘 察 设 计 方 面 ， 随 着 交 通 事 业 的 迅 速 发 展 ， 大 跨 度 或复 杂 的 桥 型 将 不 断 涌 现 。 高 速 公 路 的 发 展 ， 对 桥 梁 设 计 亦 将 提 出新 的 要 求 。 在 桥 式 方 案 设 计 中 ， 将 有 可 能 利 用 结 构 优 化 设 计 理 论， 借 助 电 子 计 算 机 选 出 最 佳 方 案 。在 结 构 设 计 计 算 中 ， 采 用 空 间 理 论 来 分 析 桥 梁 整 体 受 力 已 成为 可 能 ； 以 概 率 统 计 理 论 为 基 础 的 极 限 状 态 设 计
30、 理 论 ， 将 进 一 步反 映 在 桥 涵 设 计 规 范 中 ， 使 桥 梁 设 计 的 安 全 度 得 到 科 学 合 理 的 保15证 。 桥 梁 美 学 作 为 时 代 、 民 族 的 文 化 在 某 些 方 面 的 反 映 ， 将 愈 来愈 受 到 人 们 的 重 视 ： 桥 梁 的 面 貌 将 蔚 为 大 观 。在 桥 梁 施 工 方 面 ， 对 施 工 组 织 将 充 分 利 用 电 子 计 算 机 进 行 经济 有 效 的 管 理 。 在 施 工 技 术 中 ， 将 不 断 引 用 新 技 术 和 高 效 率 、 高功 能 的 机 具 设 备 ， 借 以 提 高 质 量 、
31、 缩 短 工 期 、 降 低 造 价 。 如 采 用激 光 测 量 控 制 结 构 的 精 确 定 位 ； 引 用 自 升 式 水 上 平 台 克 服 深 水 基础 的 困 难 ； 利 用 遥 控 设 备 在 沉 井 、 沉 箱 中 挖 基 ， 以 减 少 劳 动 强 度并 避 免 人 身 危 险 ； 利 用 高 质 量 的 焊 接 技 术 ， 借 能 推 广 工 地 焊 接 等， 此 外 ， 装 配 式 桥 梁 也 将 有 所 发 展 ， 以 使 结 构 和 构 件 标 准 化 ， 生产 工 业 化 。在 桥 梁 养 护 维 修 方 面 ， 要 求 对 既 有 桥 梁 建 立 完 善 的 技
32、 术 档 案管 理 制 度 。 在 桥 梁 维 修 检 查 中 ， 引 用 新 型 精 密 的 测 量 仪 表 ， 如 用声 测 法 对 结 构 材 料 的 缺 陷 以 及 弹 性 模 量 进 行 测 定 ； 用 手 携 式 金 相摄 影 仪 检 查 钢 材 的 晶 体 结 构 俾 能 及 早 进 行 加 固 防 患 于 末 然 ， 以 便延 长 桥 梁 的 使 用 寿 命 。桥 梁 工 程 始 终 是 在 生 产 发 展 与 各 类 科 学 技 术 进 步 的 综 合 影 响 下 ，遵 循 适 用 、 安 全 、 经 济 与 美 观 的 原 则 ， 不 断 的 向 前 发 展 。七、专业录像
33、青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。翻越唐古拉山的铁路最高点海拔 5072 米，经过海拔 4000 米以上地段 960 公里，连续多年冻土区 550 公里以上。沿线地质复杂，滑坡、泥石流、地震、雷击等灾害严重， “多年冻土、生态脆弱、高寒缺氧”三大16世界级难题的突破直接决定着青藏线建设的成败，也成为社会各届关注的焦点。 所谓冻土，一般来讲，就是具有零度及以下温度并含有冰的土类和岩石的总称。按照冻结状态持续的时间，又可以把冬季冻结、夏季全部融化的叫做季节性冻土；而把冻结状态持续二年或二年以上的叫作多年冻土。多年冻土约占地球陆地总面积的 25%，我国多年冻土的面积约 215 万平方公里
34、，占陆地面积的 22%，居世界第三。冻土的形成、演化、作用机理说起来非常复杂，但其实并不难理解。简单地说，冻土就像是冰棍，冬天的时候它会冻得硬梆梆的，但夏天融化时，会变成稀软的一堆。实际上冻土在冻结的时候其硬度甚至超过岩石，在这样的冻土上面无论是建筑房屋，还是修筑铁路，都没有任何障碍，但问题是一到夏天或者因为各种扰动造成冻土的温度升高，它就会开始融化，原先坚硬的结构就会变得非常软弱，造成承载力下降甚至消失，这时别说是铁路，就是一般的房屋都会变形；另一方面，到冬天冻土再度冻结又会产生膨胀变形，同样会对工程造成严重破坏。寒季冻结膨胀、暖季融化沉降，一年年周而复始，这样的冻土就是多年冻土，或者叫不稳
35、定冻土，青藏铁路要解决的首要问题就是它。 中国铁道建筑总公司所属铁道第一勘察设计院，在勘察设计中为解决“三大”难题提供了科学的依据，有效推动了“三大难题”的解决。特别是对“多年冻土”的问题的解决。17一般地来讲，冻土是一个地质的问题，也可以说是一个涉及到环境地质学的问题。但是，仅仅从地质工作的角度来认识和理解冻土问题还不够全面。从生态系统的角度来看，青藏高原的冻土是高原独特生物圈中十分重要的组成部分。成功地解决冻土问题，不仅是确保青藏铁路建设质量的内在需要，同时也是保护高原独特生态环境的内在需要。因此，解决好冻土施工难题本身也是在解决青藏铁路环境保护这一重大课题。（一） 、冻土问题的解决冻土问
36、题是青藏铁路建设的难题之最。世界范围内冻土工程病害率一般为 30%左右。青藏铁路经过的 550 公里多年连续冻土区多数为高温冻土，是工程病害的高发区，除普遍存在的融沉和冻胀问题之外，还广泛分布着各种不良冻土现象，如果在设计和施工中处理不当，会对工程稳定性造成严重的影响。如何主动保护冻土，减少工程对冻土的影响，是勘察设计中形成技术路线的主要出发点。有基于此，铁道第一勘察设计院形成了科学先进、具有生态环保理念的技术路线，即以“冷却地基”这一根本技术路线为指导，实现了设计思想的三大转变，即“从静态设计理念向动态设计理念转变，从采用被动保温措施向主动降温措施转变，从单一的工程措施向综合处理措施转变”
37、，制定了主动保护措施为主、被动保护措施为辅的综合性解决方案，广泛采用了以片石路基、热棒和碎石护坡等主动降温为主，铺设保温材料等被动防护为辅的综合工程措施。其中，片石路基结合碎石护坡措施，片石护18道结合碎石护坡措施在青藏线的应用地最为广泛，较好地保护了冻土环境。冻土工程的勘察、设计、科技攻关与实践的效果如下：1、制定青藏铁路高原多年冻土区工程勘察、设计、施工、验收暂行规定等技术标准，为青藏铁路的建设提供了依据。2、完成了详细地质勘察和不良地质现象的调研工作，基本查明了全线多年冻土区融沉类和冻胀类不良冻土现象的分布和发育特征，为因地制宜地采取工程措施提供科学的依据。3、冻土试验工程科研取得了大量
38、阶段性成果。立项科研项目 38个，共有来自科研、院校、施工等 20 余个单位联合参加了科研攻关。在青藏铁路建设初期，设计中根据不同的地温分区、不同含冰量、不同地质条件与水文条件，选定了 5 个试验段，进行了大规模的现场试验与科学研究工作，研究内容涉及路基、桥梁、隧道和环保等专业，通过现场测试和科学研究，动态地指导设计和施工工作。目前，已经确认了设计采用的片石通风路基，片石、碎石护坡，热棒冷却地基等主动降温措施，铺设保温材料等被动保护措施，桥梁钻孔灌注桩基础、拼装式涵洞在多年冻土区应用的适应性及合理性。4、大量事实已初步证明了青藏线冻土工程措施的有效性。三年来的工程建设实践表明，设计方案对青藏铁
39、路全线不良冻土现象的分布范围、特征、表现形式及其对工程的影响，认识上是准确的。全线土建工程结构在经过两个冻融循环周期的检验后，安全稳定，状19态良好，达到了预期的目标，证实了设计所采取的工程措施是有效的。（二） 、保护生态环境难题的解决青藏铁路是铁路建设项目中所遇到的环境问题最多、环境敏感程度和受关注程度最高的项目。铁道第一勘察设计院以国家环保总局等部委确立的“预防为主，保护优先”为原则，在大量前期工作基础上，集中科学院等国内一流研究队伍的优势，编制了环境评价、水保方案等文件，以全新的环保理念对设计方案进行比选和优化，针对生态环境脆弱这一难题，对野生动物通道、植被恢复与再造、湿地冻土保护等，开
40、展了一系列研究并取得了阶段性成果，为建设世界一流高原生态铁路奠定了基础。设计施工中主要采取的措施有 7 个方面：1、优化线路方案。为保护自然保护区，线路选择绕避方案；在山体较陡或河流转弯的凹岸地带，为避免大量挖方造成水土流失，设计中采取了以顺河桥代替路基的新方案；在横跨湿地和经过冻土斜坡湿地地段，设计中均采取了以桥代路方案。2、植被、景观保护方案。对不符合景观要求、植被保护要求、或与当地的区域发展规划和草场保护有冲突的取弃土场予以取消或改移位置。还对各类施工场地、施工便道和施工营地进行了统一规划，划定了用地范围，明确了用地数量，尽可能地缩小施工范围并减少对其以外区域的生态环境造成的影响。203
41、、表土保存和草皮移植方案。由建设单位统一部署，各施工单位对路基基底、取土场、施工便道等工程表土和植被均采取了异地移植和保存。4、设计野生动物迁徙通道。在青藏线工程中设置野生动物通道 33 处，通道形式有桥梁下方、隧道上方及缓坡平交三种形式。实践证明效果比较明显。5、高寒植被恢复与再造。积极开展植被恢复试验取得成功，对施工中铲除的原地表草皮的移植利用进行了实验研究和设计，将路堤基底和取土场处铲除的草皮在适当地点进行养生，待施工完成后再移植至路堤边坡或取土场，以最大限度地保护和恢复自然植被。6、建立环保管理体系，加强环保工作监察力度。构筑了由建设单位统一组织、施工单位具体落实并承担责任、工程监理单
42、位负责施工过程环保工作的日常监理、环保监察部门实施全面监控的“四位一体” 的环保管理体系，实施了环保目标责任制，将环保责任落实到项目部、工程队以至个人。因此，在铁路建设史上首次引入环保监理，推行环保监理和环保检查、工作记录、措施审查、工程核对优化及奖惩等一整套较为完善的环保管理制度体系，对优质样板工程实行环保一票否决制。7、青藏铁路的站房设计体现了建筑与高原景观相融和的特点。在青藏铁路的站房建筑设计中，坚持人性化、特色化、文化性、景观性四项原则，对每个车站建筑至少做出三个不同的设计方案，对全线不同类型的 17 个站房均进行了优化、比选设计，使站房设计在考21虑实用性的基础上，更体现出建筑与景观
43、、藏域文化和谐呼应的人文特色。同时，设计中还考虑广泛运用太阳能等清洁能源。（三） 、高寒缺氧难题的解决青藏铁路格拉段平均海拔高程 4440 米，含氧量仅为海平面的 50%左右，自然条件十分恶劣。根据高原特点，坚持“以人为本”的设计理念，在勘测、施工和运营中大量采用了机械化作业，建立健全覆盖全线的三级医疗保障体系，建立生活供应基地，克服和减轻现场人员的高原反应，确保其生命安全。主要措施有以下几个方面：1、设计中提高了线路标准。目的是确保列车安全快速通过高原，尽可能地减少高原缺氧对旅客的影响。适度提高设计标准，适速加大曲线半径。全线设计路段最小曲线半径为 1200 米的路段长达 850公里，超过线
44、路全长的 70%，全线设计时速都超过 100 公里，最高时速可达 140 公里。2、施工阶段的保障措施。施工机械设备的选择以“选用大型设备，少用小型设备；选用带增压设备的、先进的掘进、钻孔、开挖及运载机械” 。（1）选择高原适应性强、功率大的施工机械，尽量降低施工人员的劳动强度，提高工作效率。（2）在隧道施工中，采取弥漫式供氧等措施，加强洞内通风，确保在高原缺氧及不良生存条件下施工人员能正常、安全工作。22（3）房屋结构采用轻型拼装式模块化设计，减轻了施工人员的劳动强度，加快了建设进度。2、运营阶段的保障措施。（1）在满足运输能力的前提下，近远结合考虑车站分布，最大限度的少设车站，以利减少现场
45、设施、人员并节省工程投资及维护费用。（2）采用先进的大功率内燃机车作为列车牵引动力，且机车交路采用 1140Km 长交路，减少了乘务定员和沿线机务布点，相应降低了运营成本。（3）应用国内外先进的信息化技术，作为世界一流高原铁路的示范性工程，全线铺设一条 60 芯通信干线光缆，并架设一条 35KV电力贯通线路，采用具有国际先进水平的 GSM-R 系统，作为青藏铁路无线数字移动通信技术制式，并与 GPS 卫星定位技术相结合，构成信息化工程的基础平台，形成远程调度指挥及相连的列车控制（信号）RBS 系统，从而减少了车站地面信号设施及定员。在信息化技术得到广泛应用的前提下，全线 34 个车站中除办理商
46、务作业的车站外，其余车站均实行无人化管理。（4）建立新的维修管理机制。充分利用格尔木既有专业段，不再新设车务、工务、电务、水电、房建段。线路维修和大修采用大型养路机械进行作业。由于采用了高标准的可靠的设施及免维修、少维修的设备，因此其它设施或设备维修委外完成，以便减少定员。23（5）采用新型高原专用客车，给旅客提供更舒适的乘车环境。八、工民建：住宅的结构是指住宅的承重骨架(如房屋的梁柱、承重墙等)，其作用是保证住宅在使用期限内，把作用在住宅上的各种荷载或作用力，可靠地承担起来，同时在保证住宅的强度、刚度和耐久性的情况下，把所有的作用力可靠地传到地基中去。 住宅建筑的形式由于有多种多样，加上其房
47、间面积大小、开间进深以及组合方式的不同，相应采用的结构也就有所不同。商品住宅的结构形式主要是以其承重结构所用的材料 来划分的。一般可以分为砖混结构（Brick and Concrete Structure, masonryconcrete structure） 、砖木结构和钢筋混凝土（Reinforced Concrete Structure）结构三种形式： (1)砖混结构住宅 砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑，柱、梁、楼板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲，砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构，又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承
48、重结构是粘土砖，所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说，砖的形状越规则，砂浆的强度越高，灰缝越薄越均匀，砌体的强度就越高，房屋的耐用年限就越长。 砖混结构的优点主要表现在： 由于砖是最小的标准化构件，对施工场地和施工技术要求低，24可砌成各种形状的墙体，各地都可生产。 它具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性。 可节省水泥、钢材和木材，不需模板，造价较低。 施工技术与施工设备简单。 砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料，因而在住宅建设中运用得最为普遍。 (2)砖木结构住宅 砖木结构住宅是指建筑物中承重结构的墙、柱采用砖砌筑或砌块砌筑，楼板结构、屋架用木结构而共同构筑成的房
49、屋。这种结构的房屋在我国中小城市中非常普遍。它的空间分隔较方便，自重轻，并且施工工艺简单，材料也比较单一。不过，它的耐用年限短，设施不完备，而且占地多，建筑面积小，不利于解决城市人多地少的矛盾。 (3)钢筋混凝土结构住宅 钢筋混凝土结构住宅是指房屋的主要承重结构，如柱、梁、板、楼梯、屋盖用钢筋混凝土制作，墙用砖或其他材料施工建造的房屋。这种结构具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀耐火能力强、经久耐用等优点，并且房间的开间、进深相对较大，室内活动空间也相应增加，室内空间分隔较自由。钢筋混凝土结构建筑依其施工方式的不同可分为：现浇钢筋混凝土结构与预制装配式钢筋混凝土结构两大类。受力比较：25砖混结构主要是砖墙受力，每层墙体均将每层的荷载最终由墙传到基础上。为增加房子整体性通常设置圈梁和构造柱；这种结构通常用在层高在 6 层以下的民用建筑筑上。框架结构的特点：主要是柱梁受力，每层荷载由框架梁传给框架柱，最终传到基础。抗震能力好于砖混结构但没有框剪结构好所以这种结构一般用在中高层上框剪结构是框架与剪力墙混合承重的结构形式主要优点：抗震优于上面两种结构通常用于高层满足高层的受力特点。砖混结构和框架结构，最重要的区别在于承重体系不相同。砖混结构是采用砖墙承重体系，为确保抗震，设置构造柱和圈梁。框架结构采用框架承重体系，墙体不承
