工程施工中土力學(xué)的實(shí)際運(yùn)用

工程施工中土力學(xué)的實(shí)際運(yùn)用摘要：近年來(lái)，我國(guó)的工程建設(shè)越來(lái)越多，在工程中，土力學(xué)的應(yīng)用十分廣泛。本文介紹了土力學(xué)發(fā)展情況，分析了土力學(xué)發(fā)展中遇到的一些問(wèn)題，重點(diǎn)闡述了土力學(xué)在工程中的具體應(yīng)用，工程施工中通過(guò)應(yīng)用土力學(xué)相關(guān)理論，能夠促進(jìn)建設(shè)施工水平不斷的提升，從而更好的保障工程施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：工程施工；土力學(xué)；地基沉降引言土力學(xué)是描述碎散體特性理論所建立的一門(mén)學(xué)科，用以研究土的滲透、變形和強(qiáng)度特征及與其相關(guān)的工程問(wèn)題。土力學(xué)是大土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置是為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，由于課時(shí)的限制，土力學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程多是依附于理論課程，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是演示法，通過(guò)教師的演示操作，學(xué)生“依葫蘆畫(huà)瓢”完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置達(dá)不到教學(xué)的效果。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。土力學(xué)概述土力學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，各大高校的土木工程專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了土力學(xué)課程，作為一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果直接影響著學(xué)生對(duì)土力學(xué)課程的理論理解，進(jìn)而關(guān)系到其他以土力學(xué)為基礎(chǔ)的專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。土力學(xué)在工程中的具體應(yīng)用在土變形以及地基沉降計(jì)算中土力學(xué)的應(yīng)用一個(gè)建筑物最為重要的就是地基，建筑物的荷載過(guò)大的話(huà)，就會(huì)導(dǎo)致地基結(jié)構(gòu)變形，使得地基在重力方向上發(fā)生一定沉降。要是地基的整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在發(fā)生沉降時(shí)，便導(dǎo)致建筑工程整體的力學(xué)性能受到較大影響，使得建筑工程應(yīng)力分布呈現(xiàn)出不均勻的狀態(tài)，建筑物易出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，嚴(yán)重影響到建筑工程的質(zhì)量。所以，在工程建設(shè)施工以前，要求應(yīng)當(dāng)能夠精確預(yù)算處地基會(huì)發(fā)生的沉降，并基于此制定有針對(duì)性的方案防止由于地基沉降而導(dǎo)致建筑工程性能受到影響，這樣便能夠保障建筑工程的建設(shè)施工質(zhì)量，從而有效的增加建筑工程使用壽命。關(guān)于基礎(chǔ)沉降量計(jì)算，在土力學(xué)理論之中已經(jīng)建立了相關(guān)計(jì)算公式。進(jìn)行沉降計(jì)算過(guò)程中，要了解基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具體尺寸以及埋深值、地質(zhì)情況、總載荷大小以及基底之上作用點(diǎn)具體的位置。在全面收集上述數(shù)據(jù)之后，把土層進(jìn)一步分解成為若干個(gè)薄層加以計(jì)算，這樣便可以非常精準(zhǔn)的計(jì)算得到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沉降量大小。并且，利用土力學(xué)還能針對(duì)土體沉降差值以及傾斜量大小進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)人員利用土力學(xué)完成上述計(jì)算之后，便可以指定有針對(duì)性措施盡可能降低基礎(chǔ)沉降造成的不利影響，從而保障工程建設(shè)施工的質(zhì)量。天然地基承載力計(jì)算中土力學(xué)的應(yīng)用天然地基主要指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工處理的地基。要想確保地基擁有足夠穩(wěn)定性，保證建筑工程上部結(jié)構(gòu)具有更加穩(wěn)定與可靠的基礎(chǔ)，要求地基應(yīng)當(dāng)達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)以及剛度標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，地基屬于基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)，地基所擁有的承載性能，會(huì)在很大程度上決定著建筑工程所擁有的穩(wěn)定性。不過(guò)，由于巖土材料自身相對(duì)復(fù)雜，要想全面、準(zhǔn)確的掌握巖土材料性能較為困難。在建筑工程建設(shè)施工中，地基結(jié)構(gòu)是最易發(fā)生問(wèn)題的部分。因此，對(duì)于地基強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算顯得極為重要。而在地基強(qiáng)度檢算以及地基容許承載能力的計(jì)算過(guò)程中，需要應(yīng)用土力學(xué)相關(guān)理論。土力學(xué)中關(guān)于地基容許承載力計(jì)算方法不止一種，其中最常用的方法包含以下三種：原位測(cè)試方法計(jì)算地基容許承載力；依據(jù)理論計(jì)算公式計(jì)算出地基極限載荷，然后用計(jì)算得到的極限載荷除上對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)，得到地基容許承載力；依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中給出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行地基容許承載力計(jì)算。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)利用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范中給出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行地基容許承載力計(jì)算。擋土墻中土力學(xué)的應(yīng)用擋土墻應(yīng)用到建筑工程中，能夠避免土體發(fā)生坍塌和下滑的現(xiàn)象，其在建筑工程項(xiàng)目、公路工程項(xiàng)目、水利工程項(xiàng)目以及山區(qū)工程建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用非常廣泛。工程項(xiàng)目之中，擋土墻結(jié)構(gòu)的功能非常重要，其可以確保局部的土體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，從而使得建筑工程擁有更為優(yōu)良的穩(wěn)定性。不過(guò)，在擋土墻設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，需要結(jié)合土力學(xué)理論，全面分析擋土墻土壓力情況，這樣才能確保擋土墻結(jié)構(gòu)擁有更為優(yōu)良的性能。所謂土壓力指的是擋土墻背部位置的土體，由于自身重量對(duì)擋土墻產(chǎn)生側(cè)向壓力，或者是外界載荷作用對(duì)擋土墻產(chǎn)生側(cè)向壓力。而由于擋土墻自身性質(zhì)，決定了土體壓力是擋土墻受到的主要外部載荷，因此，進(jìn)行擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，全面分析土壓力性質(zhì)、方向、大小等情況對(duì)提升擋土墻性能擁有十分重要的意義。在土力學(xué)之中，包含有朗肯土壓力理論以及庫(kù)倫土壓力理論，這些理論在土壓力計(jì)算中得到了廣泛的應(yīng)用，而且在解決各種土壓力計(jì)算問(wèn)題中發(fā)揮著極為重要的作用。基于工程的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革3.1以工程問(wèn)題為導(dǎo)向構(gòu)建土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)的問(wèn)題，學(xué)院安排1天的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，直接采用實(shí)際工程中的土樣來(lái)完成土力學(xué)實(shí)驗(yàn)。土樣可以是黏性土、粉土，也可以是砂土。學(xué)生2人一組，領(lǐng)取2個(gè)土樣，要求每組學(xué)生先通過(guò)目力初步確定土的名稱(chēng)，然后制定實(shí)驗(yàn)方案，由實(shí)驗(yàn)教師確認(rèn)各組實(shí)驗(yàn)方案后，每組再分別進(jìn)行土的密度和含水率實(shí)驗(yàn)、工程分類(lèi)實(shí)驗(yàn)、直接剪切實(shí)驗(yàn)、固結(jié)實(shí)驗(yàn)和三軸剪切實(shí)驗(yàn)，最后形成某工程的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣就避免了各組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的雷同，如:土的工程分類(lèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同的土樣，采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，黏性土做界限含水率實(shí)驗(yàn)砂土做顆粒分析實(shí)驗(yàn)、粉土做顆粒分析實(shí)驗(yàn)和界限含水率實(shí)驗(yàn)。學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)大大增加，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力，也避免了最后實(shí)驗(yàn)成果報(bào)告內(nèi)容的千篇一律。每組學(xué)生也能將土的各個(gè)實(shí)驗(yàn)參數(shù)緊密聯(lián)系起來(lái)，對(duì)土的工程特性有了初步認(rèn)識(shí)，試驗(yàn)報(bào)告成果更加貼近工程實(shí)際，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀和綜合分析能力。3.2打破室內(nèi)教學(xué)傳統(tǒng)，貼近工程實(shí)踐實(shí)踐如果全部都在室內(nèi)的結(jié)果就是學(xué)生依然感覺(jué)被束縛，在實(shí)驗(yàn)室和在教室本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別，實(shí)踐教學(xué)除了內(nèi)容上多結(jié)合工程實(shí)例，場(chǎng)地更加貼近實(shí)際上將來(lái)的工作環(huán)境，而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間上依然局限在室內(nèi)，這種情況下學(xué)生的興趣提不起來(lái)也有情可原，如果以應(yīng)用作為學(xué)校的辦學(xué)目標(biāo)就應(yīng)該打破這種傳統(tǒng)方式，經(jīng)過(guò)近一年的努力，學(xué)院眾多教師的參與，促成了與宿州學(xué)院合作的多個(gè)施工單位，學(xué)生去到現(xiàn)場(chǎng)跟工人以及技術(shù)員交流后普遍反映能學(xué)到更多知識(shí)，同時(shí)也對(duì)自己將來(lái)的工作環(huán)境有了心理準(zhǔn)備，對(duì)將來(lái)學(xué)生走上工作崗位意義重大。開(kāi)設(shè)針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，給實(shí)驗(yàn)賦予工程意義以校園建設(shè)為依托，結(jié)合學(xué)校的公共設(shè)施建設(shè)，開(kāi)設(shè)一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生根據(jù)實(shí)際取樣自己做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出相應(yīng)的工程方案。使學(xué)生不僅了解了實(shí)驗(yàn)的操作方法，而且對(duì)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值有了更好的內(nèi)化。結(jié)語(yǔ)綜上所述，土力學(xué)理論是在不斷的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累之下產(chǎn)生的，而土力學(xué)發(fā)展又進(jìn)一步推動(dòng)了工程建設(shè)的進(jìn)步。由于工程施工工藝以及技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展又為土力學(xué)研究提供了新的課題。因此，土力學(xué)理論應(yīng)當(dāng)隨著工程施工的不斷發(fā)展而得到完善，這樣才能更好滿(mǎn)足現(xiàn)代工程施工的需求。參考文獻(xiàn)