第一篇:【工程類論文】加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)與參數(shù)取值
筋材指標(biāo)主要涉及到強(qiáng)度和變形指標(biāo),主要用于路基整體穩(wěn)定性分析;筋土相互作用指標(biāo)主要涉及到相互作用的摩擦角或摩擦系數(shù),主要用于內(nèi)部穩(wěn)定性分析.這些指標(biāo)取值的合理性將直接影響到設(shè)計計算的正確性和加筋土路基工程的穩(wěn)定性,甚至耐久性,至關(guān)重要[1,2]。本文就加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)和參數(shù)取值問題進(jìn)行探討,提出有關(guān)建議。
1.現(xiàn)狀分析
(1)抗拉強(qiáng)度
由于目前常見的加筋材料大部分是高分子合成材料(HDPE、PP、PET等),而高分子合成材料對試驗條件,如溫度、拉伸速率(拉伸應(yīng)變率)等特別敏感,所以在選購材料時,采用相同試驗方法(同等試驗條件)來優(yōu)選產(chǎn)品就非常重要。土工合成材料用于加筋時,考慮到會受到鋪設(shè)損傷、老化、生物化學(xué)腐蝕以及蠕變等因素的影響,設(shè)計計算時,需要對拉伸強(qiáng)度進(jìn)行折減,其目的為了是讓筋材經(jīng)受施工應(yīng)力和長期埋于土中經(jīng)歷預(yù)期設(shè)計壽命年限后,仍能保持設(shè)計要求的強(qiáng)度.對于公路加筋土工程,影響強(qiáng)度降低的主要因素是鋪設(shè)損傷和筋材的蠕變,其它因素影響相對較小。
發(fā)達(dá)國家如美國對土工合成材料的鋪設(shè)損傷、老化、生物損傷、蠕變等特性進(jìn)行了較為深入的研究,提出了不同折減系數(shù),分別考慮不同因素引起的土工合成材料強(qiáng)度的降低,就其提出的折減系數(shù)值來看,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國現(xiàn)行規(guī)范提出的折減系數(shù)。
(2)筋土界面參數(shù)
除筋材抗拉強(qiáng)度外,筋材與土體相互作用是保證加筋效果的關(guān)鍵因素,是選擇加筋材料的主要依據(jù)。對筋土相互作用參數(shù),研究較多的是靜力摩擦角。目前主要通過三種試驗手段來獲得:直剪摩擦試驗、拉拔摩擦試驗和環(huán)剪摩擦試驗,用得較多的是前兩種試驗。對于環(huán)剪摩擦試驗,研究范圍僅限于部分歐美學(xué)者,其優(yōu)勢在于測定筋材與土界面殘余強(qiáng)度。筋土動摩擦特性研究還處于探索階段,有學(xué)者通過離心模型試驗和振動臺試驗來獲得界面動摩擦強(qiáng)度。界面粘聚力和內(nèi)摩擦系數(shù)與很多因素有關(guān)。如試驗方法、試驗條件、填料的性質(zhì)、筋材的特性等。
2.加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)與參數(shù)取值的建議
2.1 加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)
目前我國加筋土路基型式主要有加筋土支擋結(jié)構(gòu)、加筋土坡、陡坡加筋以及軟基加筋,無論型式如何,從加筋目的上講,可簡單分為側(cè)重增強(qiáng)穩(wěn)定的加筋(如加筋土支擋結(jié)構(gòu)、加筋土坡及軟基加筋)和側(cè)重減少變形的加筋(如增強(qiáng)填挖結(jié)合的陡坡加筋)。之所以只能說是側(cè)重,原因在于穩(wěn)定和變形兩者難以截然分開。不穩(wěn)定,談不上減少變形;過度的變形,會導(dǎo)致土體或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形,在水等不利因素的影響下,穩(wěn)定性降低進(jìn)而喪失。因此,無論何種加筋土路基型式,均應(yīng)在穩(wěn)定和變形方面提出要求,但側(cè)重點(diǎn)可以有所區(qū)別。
為控制加筋土路基的變形,尤其是對填挖結(jié)合路基的處理這種以減少路基不均勻沉降為主要目的的加筋土路基,一般認(rèn)識是選擇具有較高模量的加筋材料。如在作得比較仔細(xì)的設(shè)計文件中,對加筋材料2%、5%等應(yīng)變對應(yīng)的拉伸強(qiáng)度提出了要求,以此間接提出模量的要求。但事實(shí)上,此模量是加筋材料沒有考慮時間因素的模量,對加筋土路基的變形,尤其是長期變形不能起到控制作用。在路基填筑完成時,常規(guī)室內(nèi)拉伸試驗所反映的加筋材料的變形就已完成,真正起到控制作用的是加筋材料的蠕變特性。
對加筋土擋墻和墻臺背減少土壓力的加筋,計算分析表明,采用較高模量的加筋材料可起到增強(qiáng)擋墻穩(wěn)定性和減少土壓力的作用,此時,模量參數(shù)的選取具有一定的意義。
在進(jìn)行加筋土路基設(shè)計時,主要用到加筋材料特性指標(biāo)和筋土相互作用特性指標(biāo),這也是加筋土路基設(shè)計所需要控制的兩大指標(biāo)。加筋材料特性主要反映在強(qiáng)度和變形兩個方面。隨著人們認(rèn)識的深入,越來越認(rèn)識到:在強(qiáng)度方面,僅僅簡單采用加筋材料的極限抗拉強(qiáng)度是不夠的,需要考慮材料所使用的環(huán)境對其強(qiáng)度進(jìn)行折減;在變形方面,需要考慮材料的蠕變特性。目前通常把蠕變放到強(qiáng)度指標(biāo)中一并考慮。按理講,筋土相互作用特性包括似粘聚力和摩擦角兩個指標(biāo),但由于似粘聚力的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性,以及在整個相互作用力中所占的比重不大,因此,目前多考慮的是摩擦角指標(biāo),或由此換算的摩擦系數(shù)。
加筋材料在使用中會受到鋪設(shè)損傷、化學(xué)損害、生物損害和紫外線老化損害,連接點(diǎn)強(qiáng)度不夠也會影響整體加筋強(qiáng)度.一般加筋土路基工程中,化學(xué)損害和生物損害不多;筋材埋設(shè)于土中,一般也不會受到紫外線影響;加筋材料鋪設(shè)時,通常要求主受力方向為材料強(qiáng)度高的方向.因此,加筋土路基工程對加筋材料強(qiáng)度應(yīng)側(cè)重考慮鋪設(shè)損傷和蠕變兩個方面。
基于上述,提出表1所示的加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)。
表1 加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)
指標(biāo) 考慮的影響因素 適用場合
加筋材料特性指標(biāo) 抗拉強(qiáng)度 鋪設(shè)損傷 蠕變 所用加筋土路基
模量 加筋土擋墻、墻臺背加筋
筋土相互作用特性指標(biāo) 摩擦角或摩擦系數(shù) 加筋材料特性 土特性 所用加筋土路基
2.2 加筋土路基設(shè)計控制參數(shù)取值建議
就加筋材料特性指標(biāo)和筋土相互作用特性指標(biāo)的參數(shù)取值,國內(nèi)外已開展過相關(guān)的研究。綜合研究結(jié)果,就加筋材料抗拉強(qiáng)度蠕變折減系數(shù)和筋土相互作用的摩擦系數(shù)取值提出有關(guān)的建議。
(1)加筋材料抗拉強(qiáng)度蠕變折減系數(shù)取值
通過土工格柵室內(nèi)短期蠕變試驗,得到TGDGl30型單向聚丙烯土工格柵蠕變折減系數(shù)為4.47,CATT型雙向聚乙烯塑料土工格柵蠕變折減系數(shù)為3.39,與美國FHWA 1998年建議的土工格柵蠕變折減系數(shù):聚丙烯PP=5~4.0,聚乙烯距=5~2.5比較吻合,而較R0bert M,koemer(1998)推薦的土工格柵用于加筋路堤時的蠕變折減系數(shù)2.0~3.0要大得多.考慮到筋材蠕變特性的復(fù)雜性,建議土工格柵蠕變折減系數(shù)取值:聚丙烯PP為4.5~4.0,聚乙烯PE為4.0~3.0。
(2)筋土界面摩擦系數(shù)
通過不同壓實(shí)度、不同孔徑的土工格柵,不周含水量情況的界面摩擦試驗,得到:填土壓實(shí)度和含水量對筋土界面摩擦系數(shù)有較大影響,當(dāng)填土壓實(shí)度只有90%時,筋土界面摩擦系數(shù)只是填土摩擦系數(shù)的0.83倍,壓實(shí)度達(dá)到93%時,可上升為0.95倍;填土含水量接近飽和時,筋土界面摩擦系數(shù)下降到填土摩擦系數(shù)的0.5倍。填土粒徑與格柵孔徑存在一個最佳的配合,但影響不如填土壓實(shí)度和含水量顯著,就試驗的情況,最佳的配合為d50/土工格柵孔徑=0.5。除高含水量情況外,其它情況下筋土界面摩擦系數(shù)基本在0.82~0.95(為土內(nèi)摩擦角)之間,與國外所得到的(0.88~0.92)基本一致。
綜合國內(nèi)外已有成果以及本文得到的試驗結(jié)果,對加筋土路基筋土界面摩擦系數(shù),建議:一般情況下取為(0.80~0.90),填土壓實(shí)度大時取高值,低時取低值;路基填土為高含水量的高液限土或需要考慮路基受到水影響時,取為0.5。另外,在選取土工格柵孔徑時,可參照d50/土工格柵孔徑=0.5考慮。
3.結(jié)語
通過對加筋土路基工程設(shè)計控制指標(biāo)及取值進(jìn)行了分析。得知目前筋材設(shè)計指標(biāo)主要考慮其拉伸強(qiáng)度,同時考慮到會受到鋪設(shè)損傷、老化、生物化學(xué)腐蝕以及蠕變等因素的影響,設(shè)計計算時,需要對拉伸強(qiáng)度進(jìn)行折減。就其提出的折減系數(shù)值來看,國外發(fā)達(dá)國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國現(xiàn)行規(guī)范提出的折減系數(shù).除筋材抗拉強(qiáng)度外,筋材與土體相互作用是保證加筋效果的關(guān)鍵因素,是選擇加筋材料的主要依據(jù)。本文對常用的兩種土工格柵進(jìn)行蠕變進(jìn)行研究,得到各自的蠕變折減系數(shù),從而對于就加筋土路基設(shè)計控制指標(biāo)和參數(shù)取值問題進(jìn)行探討,提出有關(guān)建議。
參考文獻(xiàn):
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第二篇:工程建設(shè)項目設(shè)計的計價與控制研究論文
摘要:對于工程設(shè)計階段而言,主要處于工程開始與實(shí)施之前,其目的是防止施工進(jìn)行過程中的變化,避免設(shè)計不當(dāng)而引發(fā)造價的提升,因此,深入進(jìn)行設(shè)計的研究,才能保證投資的高效性。如果對設(shè)計階段造價進(jìn)程不科學(xué)的管理,出現(xiàn)失控的局面,就會給施工時期的造價管理和控制埋下隱患。文章主要分析了工程設(shè)計階段造價控制的相關(guān)問題,對其進(jìn)行合理處置,控制在合理范圍內(nèi),促進(jìn)項目收益的最大化。
關(guān)鍵詞:工程建設(shè)項目;設(shè)計階段;工程造價;計價;控制
1當(dāng)前工程造價控制中存在的問題以及原因
1.1缺乏觀念上的重視
在項目建設(shè)中,將關(guān)注點(diǎn)放在施工階段的造價的控制,忽視設(shè)計階段工程的造價管理,各方面投入有限。這種問題出現(xiàn)的主要原因是過度重視施工階段各方面投入,認(rèn)為只要控制好施工階段的投入和相關(guān)費(fèi)用就實(shí)現(xiàn)了對造價的有效控制,因此,施工預(yù)算和結(jié)算都受到了各個主體的忽視。雖然這樣也對工程造價進(jìn)行了控制,但是由于在設(shè)計階段的考慮不夠周全,并且相關(guān)的工程造價設(shè)計資料不夠完善,導(dǎo)致了施工中沒有一個造價控制標(biāo)準(zhǔn),缺乏一個工程造價成本控制規(guī)范,最終無法有效對工程造價成本進(jìn)行有效控制。
1.2設(shè)計思想存在落后的情況
對于工程項目而言,設(shè)計機(jī)構(gòu)以及個人的素質(zhì)至關(guān)重要,意義重大,但是,在實(shí)際操作中,很多設(shè)計者為了降低風(fēng)險,減少質(zhì)量隱含,采取的設(shè)計方式十分保守。這就容易導(dǎo)致布局的不合理性,出現(xiàn)投資的嚴(yán)重浪費(fèi)。
1.3設(shè)計出現(xiàn)較為頻繁、多次的變化
在設(shè)計初期,調(diào)查工作不全面和深入,相關(guān)專業(yè)的設(shè)計不完善、設(shè)計的水平不高、審核制度不健全,會引發(fā)施工過程中的項目的漏洞,錯誤也不免發(fā)生,導(dǎo)致后期出現(xiàn)設(shè)計的變更,使得項目建設(shè)的成本增加。
1.4工程技術(shù)與造價缺乏科學(xué)的結(jié)合在當(dāng)前的設(shè)計機(jī)構(gòu)中,很多設(shè)計者更高關(guān)注的設(shè)計技術(shù),忽視經(jīng)濟(jì)性原則,缺乏對工程造價的關(guān)注。很多設(shè)計人員缺乏經(jīng)濟(jì)思想,致使設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性很難得到全面體現(xiàn)。對于概預(yù)算人員而言,對工程新技術(shù)掌握不熟練,對工程過程中的各種流程、環(huán)節(jié)缺乏深入的認(rèn)識,掌握能力不強(qiáng),無法實(shí)現(xiàn)對工程造價的合理、有效、科學(xué)的控制。而對于財務(wù)審核人員,缺乏全面的專業(yè)能力,沒有真正參與工程的實(shí)際建設(shè),只是進(jìn)行項目的審核和復(fù)查,只是立足于工程的結(jié)算。對于整個工程而言,各個環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一,集中性不強(qiáng),信息溝通不流暢,很難實(shí)現(xiàn)全面、有效的控制。
2如何做好工程建設(shè)項目設(shè)計階段工程造價的計價與控制
2.1做好各個主體之間的全面配合在設(shè)計階段,相關(guān)設(shè)計人員要加強(qiáng)與各個施工主體的協(xié)作,與建設(shè)企業(yè)一起分析圖紙在技術(shù)方面的特征,研究可行性,全面論證造價的經(jīng)濟(jì)性,從專業(yè)角度對設(shè)計圖紙進(jìn)行全面審核,實(shí)現(xiàn)設(shè)計的健全和完善,從根本上提升設(shè)計的水平和品質(zhì)。
2.2在設(shè)計中運(yùn)用限額方式
對于限額設(shè)計而言,主要是以預(yù)先設(shè)定好的總額為基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)對總體設(shè)計的控制,在維護(hù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和要求的前提下,以實(shí)際分配的配額為前提和依據(jù),進(jìn)行相關(guān)設(shè)計,達(dá)到對造價的有效控制,如果沒有其他要求,不能超過限額的范圍。在當(dāng)前的管理制度下,很多建筑項目在設(shè)計招標(biāo)方面比較落后,沒有形成合理的監(jiān)督機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對設(shè)計工作的監(jiān)督以及對限額的管控,因此,針對設(shè)計中的定量分析,需要進(jìn)行全面核算,借助數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對施工可行性和經(jīng)濟(jì)性的考量,避免后期出現(xiàn)變更的情況,將經(jīng)濟(jì)性原則作為重要的原則。
2.3全面做好圖紙的審核
一旦圖紙出現(xiàn)不完善的情況,就會發(fā)生設(shè)計表面化的情況,深度不好,會引發(fā)施工時期的變更,導(dǎo)致投資增加。即使發(fā)生工程變化,也要將其控制在一定的范圍之內(nèi),維持在施工之前,在設(shè)計時期,盡量避免設(shè)計階段的不足和問題,將費(fèi)用控制在最小范圍,保證效果最佳。在完成圖紙審核之后,要進(jìn)行深入探討和整改,減少設(shè)計變更的情況,避免出現(xiàn)設(shè)計變更造成的造價失控狀態(tài)。一旦出現(xiàn)設(shè)計機(jī)構(gòu)引發(fā)的變更和造價的增加,需要對責(zé)任進(jìn)行明確。
2.4對全壽命周期成本進(jìn)行全面考究
對于全壽命周期成本而言,主要是建立在建筑的全壽命周期的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和使用的有機(jī)結(jié)合,全面進(jìn)行成本的核算方式。在這種模式下,對初期成本進(jìn)行有限增加,實(shí)現(xiàn)對長期成本的降低,將全壽命周的全部成本進(jìn)行下降,使得整體效益得以提升。
2.5對當(dāng)前的設(shè)計計費(fèi)模式進(jìn)行改變,建立科學(xué)的激勵制度
在當(dāng)前的設(shè)計中,在計費(fèi)計算方法方面,主要是以投資規(guī)模和建筑的面積進(jìn)行費(fèi)用的收取,這種模式的使用使得設(shè)計機(jī)構(gòu)對技術(shù)性的要求不高,甚至產(chǎn)生忽略心理。為此,對于設(shè)計人員而言,要具有高度的責(zé)任感,破除盲目的心理,不能受到高標(biāo)準(zhǔn)和高水平的約束,對當(dāng)前的設(shè)計模式和審核方式進(jìn)行創(chuàng)新,形成有效的激勵機(jī)制,在充分保證安全的前提下,保證功能的有效發(fā)揮,以初期設(shè)計理念為前提,運(yùn)用科學(xué)技術(shù),采用新的結(jié)構(gòu)和材料,運(yùn)用新的工藝,實(shí)現(xiàn)資金的節(jié)約,保證分配給設(shè)計部門的合理性。另外,對于設(shè)計變化而出現(xiàn)投資的增加,要以一定比例為基礎(chǔ),進(jìn)行設(shè)計費(fèi)用的有效扣除,保證計費(fèi)方式的優(yōu)質(zhì)性,實(shí)現(xiàn)對設(shè)計人員設(shè)計思想的有效激勵,形成強(qiáng)烈的經(jīng)濟(jì)意識。實(shí)現(xiàn)與自身價值的有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)資金的節(jié)省,達(dá)到對工程造價的有效管控。
2.6充分發(fā)揮價值工程原理的作用
對于價值工程而言,主要是對建筑物功能和成本進(jìn)行的全面分析,目的是運(yùn)用最短的壽命周期實(shí)現(xiàn)建筑物最大的功能。借助價值工程的原理,能夠以科學(xué)為原理,形成決策水平的提升,實(shí)現(xiàn)技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,達(dá)到對工程造價的全面、高效的控制。設(shè)計階段的造價管理具有高度的系統(tǒng)性,因此,要以全局思想為基礎(chǔ),進(jìn)行全方位、動態(tài)的管理。將控制的核心放在設(shè)計時期,借助經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及效果分析,達(dá)到對技術(shù)與經(jīng)濟(jì)關(guān)系的有機(jī)結(jié)合,將工程造價的思想滲透到不同設(shè)計和施工技術(shù)中,達(dá)到對設(shè)計階段工程造價的科學(xué)管理。
2.7采取全過程的項目管理方式
對于極具系統(tǒng)性的工程建設(shè)項目而言,設(shè)計和施工密不可分,但是,當(dāng)前的建筑行業(yè)中,仍處于平行承包的方式。在這種方式下,設(shè)計的主導(dǎo)作用無法發(fā)揮,設(shè)計與采購呈現(xiàn)分解的狀態(tài),返工無可避免。在一定的環(huán)境中,采用設(shè)計、建造承包的模式,承包商發(fā)揮對設(shè)計、品質(zhì)等多方面的管理,擔(dān)負(fù)全面的責(zé)任,這樣,時限設(shè)計、施工之間深度合作,能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計方案的最優(yōu)化,配合設(shè)備、物料等多方面的施工,達(dá)到對工程造價的有力控制。
3結(jié)束語
綜上,對于建筑項目而言,設(shè)計階段是影響投資的重要方面,對設(shè)計階段投資的控制是實(shí)現(xiàn)對整個項目設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此,對于建設(shè)項目設(shè)計的節(jié)約就是對整個項目的最大節(jié)約。對于設(shè)計形成的造價,相關(guān)環(huán)節(jié)只能進(jìn)行計量,無法改變。為此,要高度重視對設(shè)計階段造價的控制,才能獲得投資省、進(jìn)度快、質(zhì)量好的效果,這也是進(jìn)行投資成本控制的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
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