工程施工中土力学的实际运用

工程施工中土力学的实际运用摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，在工程中，土力学的应用十分广泛。本文介绍了土力学发展情况，分析了土力学发展中遇到的一些问题，重点阐述了土力学在工程中的具体应用，工程施工中通过应用土力学相关理论，能够促进建设施工水平不断的提升，从而更好的保障工程施工质量。关键词：工程施工；土力学；地基沉降引言土力学是描述碎散体特性理论所建立的一门学科，用以研究土的渗透、变形和强度特征及与其相关的工程问题。土力学是大土木工程专业的一门专业基础课程，是一门实践性很强的课程。实验课程的设置是为了培养学生的动手能力和独立思考能力，由于课时的限制，土力学的实验课程多是依附于理论课程，传统的实验教学方式是演示法，通过教师的演示操作，学生“依葫芦画瓢”完成实验，对实验结果没有充分的认识，实验课程设置达不到教学的效果。为了调动学生的学习积极性和主动性，对实验课程的教学改革势在必行。土力学概述土力学是土木工程专业必修的一门专业基础课，各大高校的土木工程专业均开设了土力学课程，作为一门实践性和应用性很强的课程，土力学实验的教学效果直接影响着学生对土力学课程的理论理解，进而关系到其他以土力学为基础的专业课程的教学质量。土力学在工程中的具体应用在土变形以及地基沉降计算中土力学的应用一个建筑物最为重要的就是地基，建筑物的荷载过大的话，就会导致地基结构变形，使得地基在重力方向上发生一定沉降。要是地基的整体结构不稳定，在发生沉降时，便导致建筑工程整体的力学性能受到较大影响，使得建筑工程应力分布呈现出不均匀的状态，建筑物易出现开裂问题，严重影响到建筑工程的质量。所以，在工程建设施工以前，要求应当能够精确预算处地基会发生的沉降，并基于此制定有针对性的方案防止由于地基沉降而导致建筑工程性能受到影响，这样便能够保障建筑工程的建设施工质量，从而有效的增加建筑工程使用寿命。关于基础沉降量计算，在土力学理论之中已经建立了相关计算公式。进行沉降计算过程中，要了解基础结构具体尺寸以及埋深值、地质情况、总载荷大小以及基底之上作用点具体的位置。在全面收集上述数据之后，把土层进一步分解成为若干个薄层加以计算，这样便可以非常精准的计算得到基础结构沉降量大小。并且，利用土力学还能针对土体沉降差值以及倾斜量大小进行计算。设计人员利用土力学完成上述计算之后，便可以指定有针对性措施尽可能降低基础沉降造成的不利影响，从而保障工程建设施工的质量。天然地基承载力计算中土力学的应用天然地基主要指的是没有经过人工处理的地基。要想确保地基拥有足够稳定性，保证建筑工程上部结构具有更加稳定与可靠的基础，要求地基应当达到相应强度标准以及刚度标准。对于建筑工程来说，地基属于基础性结构，地基所拥有的承载性能，会在很大程度上决定着建筑工程所拥有的稳定性。不过，由于岩土材料自身相对复杂，要想全面、准确的掌握岩土材料性能较为困难。在建筑工程建设施工中，地基结构是最易发生问题的部分。因此，对于地基强度进行准确计算显得极为重要。而在地基强度检算以及地基容许承载能力的计算过程中，需要应用土力学相关理论。土力学中关于地基容许承载力计算方法不止一种，其中最常用的方法包含以下三种：原位测试方法计算地基容许承载力；依据理论计算公式计算出地基极限载荷，然后用计算得到的极限载荷除上对应的安全系数，得到地基容许承载力；依据有关标准及规范中给出的经验公式进行地基容许承载力计算。在实际工程设计过程中，通过利用有关标准及规范中给出的经验公式进行地基容许承载力计算。挡土墙中土力学的应用挡土墙应用到建筑工程中，能够避免土体发生坍塌和下滑的现象，其在建筑工程项目、公路工程项目、水利工程项目以及山区工程建设项目中的应用非常广泛。工程项目之中，挡土墙结构的功能非常重要，其可以确保局部的土体结构更加稳定，从而使得建筑工程拥有更为优良的稳定性。不过，在挡土墙设计施工过程中，需要结合土力学理论，全面分析挡土墙土压力情况，这样才能确保挡土墙结构拥有更为优良的性能。所谓土压力指的是挡土墙背部位置的土体，由于自身重量对挡土墙产生侧向压力，或者是外界载荷作用对挡土墙产生侧向压力。而由于挡土墙自身性质，决定了土体压力是挡土墙受到的主要外部载荷，因此，进行挡土墙结构设计过程中，全面分析土压力性质、方向、大小等情况对提升挡土墙性能拥有十分重要的意义。在土力学之中，包含有朗肯土压力理论以及库伦土压力理论，这些理论在土压力计算中得到了广泛的应用，而且在解决各种土压力计算问题中发挥着极为重要的作用。基于工程的土力学实验教学改革3.1以工程问题为导向构建土力学实验教学体系针对实验教学与工程实际严重脱节的问题，学院安排1天的实验时间，直接采用实际工程中的土样来完成土力学实验。土样可以是黏性土、粉土，也可以是砂土。学生2人一组，领取2个土样，要求每组学生先通过目力初步确定土的名称，然后制定实验方案，由实验教师确认各组实验方案后，每组再分别进行土的密度和含水率实验、工程分类实验、直接剪切实验、固结实验和三轴剪切实验，最后形成某工程的土力学实验报告。这样就避免了各组实验内容的雷同，如:土的工程分类实验，对不同的土样，采用不同的实验方法，黏性土做界限含水率实验砂土做颗粒分析实验、粉土做颗粒分析实验和界限含水率实验。学生动手机会大大增加，有利于提高学生的实践能力，也避免了最后实验成果报告内容的千篇一律。每组学生也能将土的各个实验参数紧密联系起来，对土的工程特性有了初步认识，试验报告成果更加贴近工程实际，有利于培养学生的工程观和综合分析能力。3.2打破室内教学传统，贴近工程实践实践如果全部都在室内的结果就是学生依然感觉被束缚，在实验室和在教室本质上没有区别，实践教学除了内容上多结合工程实例，场地更加贴近实际上将来的工作环境，而传统的实验教学空间上依然局限在室内，这种情况下学生的兴趣提不起来也有情可原，如果以应用作为学校的办学目标就应该打破这种传统方式，经过近一年的努力，学院众多教师的参与，促成了与宿州学院合作的多个施工单位，学生去到现场跟工人以及技术员交流后普遍反映能学到更多知识，同时也对自己将来的工作环境有了心理准备，对将来学生走上工作岗位意义重大。开设针对性的实验项目，给实验赋予工程意义以校园建设为依托，结合学校的公共设施建设，开设一些设计性的实验项目，学生根据实际取样自己做实验，通过分析实验数据给出相应的工程方案。使学生不仅了解了实验的操作方法，而且对理论知识的实际应用价值有了更好的内化。结语综上所述，土力学理论是在不断的工程实践经验积累之下产生的，而土力学发展又进一步推动了工程建设的进步。由于工程施工工艺以及技术的进一步发展又为土力学研究提供了新的课题。因此，土力学理论应当随着工程施工的不断发展而得到完善，这样才能更好满足现代工程施工的需求。参考文献