在全球气候变化背景下,建筑业在建材生产、建造及运行过程中能耗高、碳排放量大,其减排潜力对实现碳中和目标具有重要意义。文章梳理建筑碳减排领域的研究进展,涵盖全生命周期核算、低碳材料、低碳设计、建造与拆除以及低碳运营等方面的控碳体系,并结合案例分析总结相关启示。研究表明,未来在碳排放核算体系、低碳材料应用和智能化设计等方面仍需进一步深化与拓展,以推动建筑业实现深度低碳化转型。
四川省作为西部地区唯一年产水泥亿吨以上的省份,节能降碳工作将持续深入推广,绿色转型工作任重而道远。依据行业提出的技术指南及目录,结合四川省水泥企业技术装备及节能降碳措施现状,提出原料燃料替代技术、大幅提升能源利用效率技术、捕集利用与封存(CCUS)技术3个方面的节能降碳实施路径,以期为四川省水泥行业绿色转型提供思路。
聚焦“双碳”目标下的装配式绿色施工技术,搭建涵盖预制构件生产、低碳吊装、节能运维等环节的技术集成体系,通过实际工程案例分析技术运行特性与综合效益。阐述装配式施工的低碳属性及技术优势,以碳排放量、施工成本、资源利用率为评价指标,探究技术集成模式、施工规模、节能设备投入对效益的影响。结果表明,“预制构件+光伏临时用电+BIM协同管理”模式效益最优;施工规模扩大可降低单位碳排放与成本;节能设备投入与资源利用率呈正相关。研究可为装配式绿色施工技术的优化应用与效益提升提供理论与实践依据,对推动建筑行业低碳转型具有参考价值。
在建筑能耗持续增长的背景下,严寒地区老旧建筑因外墙保温不足导致冬夏能耗激增,而既有研究对构造细节(如板缝热桥效应)的量化分析不足,制约了节能改造效果预测。本研究针对北方一栋20世纪90年代无保温办公建筑,采用岩棉薄抹灰外墙外保温系统进行改造,通过红外热成像试验与数值模拟相结合的方法,分析水平和竖直板缝厚度对热损失的影响机制。结果表明,水平板缝以热传导主导,热流密度与厚度成反比;竖直板缝因自然对流增强,热损失较水平板缝高20%~30%。板缝厚度每增加1 mm,热流密度平均下降25~30 W/m~2,当厚度从2 mm增至15 mm时热损失上升3~5倍。为严寒地区既有建筑外墙节能改造提供了理论依据与优化路径。
在新型城镇化发展与碳达峰、碳中和“双碳”战略引领下,城市建筑施工面临绿色高效、安全可控的新需求。智能建造技术依托BIM(建筑信息建模)、物联网(IoT)、人工智能(AI)与数字孪生等新一代信息技术,在施工管理、工艺控制与全生命周期维护中展现出广阔前景。文章系统探讨智能建造技术在城市建筑施工中的核心应用路径与典型实践,梳理当前所面临的主要挑战,旨在为城市建筑数字化转型与技术落地提供参考。
聚焦“双碳”目标下建筑行业智能建造技术应用路径,分析技术关联性与体系架构,探讨关键技术及案例效果。智能建造以BIM、物联网、数字孪生为核心,构建全生命周期闭环协同体系,通过数字化设计优化、智能施工管控、智慧运维调节实现碳减排。山东LNG项目案例显示,该技术应用使碳排放降低32.8%,工期缩短24.3%,人力投入减少28%,3年净收益890万元,投资回收期2.3年。研究表明,智能建造技术可显著降低碳排放、提升效率,“技术-管理-政策”协同路径为行业绿色低碳转型提供实践参考,具有重要理论与应用价值。
福建沿海地区因海洋环境侵蚀,对混凝土的耐久性与强度提出更高要求。针对传统陶粒混凝土力学性能不足的问题,通过掺入氧化石墨烯(GO)纳米材料,探究其对粉煤灰陶粒混凝土抗压、抗折强度的影响规律。采用正交试验设计,分析不同GO掺量(0、0.02%、0.04%、0.06%)对混凝土力学性能的提升效应。试验结果表明,当GO掺量为0.04%时,混凝土28 d抗压强度提升45.6%,抗折强度提升37.01%。同时,通过全生命周期经济性分析,验证了该材料在成本效益和环保性能方面的综合优势,为其在装配式建筑及海洋工程中的应用提供了理论与数据支撑。
作为一种新型无机胶凝材料,地聚物因低碳环保、高耐久性等优点,在“双碳”背景下逐渐成为土木工程材料领域的重要发展方向。系统梳理地聚物的基本性能、原材料来源及反应机制,重点探讨其在装配式结构连接、道路与桥梁结构、修复加固工程、3D打印建筑等方面的高附加值应用,并结合应用现状,分析其推广中面临的问题与挑战。在此基础上,进一步提出未来研究展望,特别是在无机植筋胶、结构加固等新兴应用方向的拓展潜力。研究表明,地聚物不仅具备绿色低碳的环境优势,而且能通过配方优化与功能复合拓展其工程应用场景,展现出显著的工程价值与可持续发展前景。
研究将单宁酸作为生物外加剂应用于隧道衬砌混凝土中,以提高隧道衬砌混凝土的力学性能和耐久性。制备5组掺入不同浓度[单宁酸分别占胶凝材料的0(T0)、0.1%(T1)、0.3%(T3)、0.5%(T5)和0.7%(T7)]单宁酸的混凝土,并对其力学性能和耐久性进行评价。结果表明,与T0相比,T3在56 d时的抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高15.72%和33.53%。混凝土的耐久性,包括其抗氯离子、硫酸盐侵蚀和吸水能力,也因添加单宁酸而显著提高。此外,通过微观电镜(SEM)测试技术研究单宁酸对混凝土性能改善的机理,发现单宁酸的加入有效促进水泥水化反应,产生更多水化产物,因此,可以填充混凝土的孔隙,使混凝土结构具有更好的完整性。
从温度-硫酸盐耦合作用方面对国内外关于养护阶段和长龄期混凝土损伤劣化的研究成果进行综述,分别得到低温、高温与硫酸盐的复合作用对养护阶段和长龄期混凝土性能的影响规律,为复杂环境混凝土结构的耐久性设计及安全施工提供依据。
环氧树脂混凝土(Epoxy Resin Concrete, ERC)作为一种高性能复合材料,凭借其优良的力学性能被广泛应用,但在实际应用中,其在不同环境下的耐久性与性能演变机制仍是研究重点。通过系统整合ERC在抗裂性、抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性及耐高温性方面的机理、性能表现,ERC优异的性能机理在于本身具有较强的化学惰性、憎水性,加上环氧树脂高粘结性,与骨料形成致密的网格,抑制了裂缝的延伸。研究可为ERC在高端基建、海洋工程、能源化工等领域的推广提供理论支撑。
为增强低温地区沥青路面抗凝冰雪能力,本研究立足高寒地区气候特点,采用共晶法制备相变微胶囊,并将其掺入沥青中开发调温沥青混合料,并研究其适用性。结果表明,相变微胶囊掺量为3%时,智能温控沥青混合料的低温抗裂性能显著提升;超过6%后,性能提升速率趋缓但仍有改善,不过高温抗车辙性与水稳定性会出现下降,故建议将微胶囊掺量控制在6%,以平衡调温功能与路用性能。调温试验显示,在0℃环境下,微胶囊释放潜热可使调温混合料表面温度较基质沥青混合料最高升高3.16℃,融雪速率随掺量增加而加快,但在-10℃低温时融雪效果明显减弱。室外试验进一步证实,调温沥青混合料的融雪效能优于基质沥青混合料,不过较厚积雪会阻碍其升温进程。
为探索混凝土废浆的改性和再利用方法,文章采用甲酸对废浆进行改性处理,将废浆中的碳酸钙、氢氧化钙等惰性成分转变为对水泥有增强作用的甲酸钙。研究了改性废浆对水泥、砂浆和混凝土性能的影响,研究发现,改性废浆能降低水泥标准稠度用水量,并显著缩短水泥凝结时间,当改性废浆掺量达到32%时,初凝和终凝时间分别缩短了58 min和150 min。改性废浆对提升胶砂的力学性能有积极的作用,在胶砂中掺入45%的改性废浆时,胶砂的3 d抗折和抗压强度最高分别比掺未改性废浆组提高54.3%和21.0%。混凝土试验发现,改性废浆能提升混凝土的流动性,并提高混凝土的3、7 d和28 d龄期的抗压强度。微观分析结果表明,甲酸促进了碳酸钙、氢氧化钙和钙矾石向甲酸钙的转变,改性废浆能促进水泥生成更多的氢氧化钙和化学结合水,有助于提高水泥的水化程度。
硅烷偶联剂疏水剂采用云母粉为基材,经硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷联合制备,同时制备不同掺量疏水剂的混凝土,探究疏水剂对混凝土抗冻性的影响。结果表明,硅烷偶联剂疏水剂可以提供疏水官能团,并改善孔隙结构。LY2组在各养护龄期的抗压强度均最大,且养护龄期28 d时,其抗压强度高达32 MPa。随着冻融循环次数的增加,混凝土的质量损失率先下降后增加。当冻融循环次数为50次时,L组、LY1组、LY2组和LY3组质量损失率分别下降0.4%、0.1%、0.2%和0.1%。不同冻融循环次数下,LY2组的质量损失率最低,与冻融循环0次相比,100次和150次冻融循环后的质量损失率分别为4.2%和4.7%。混凝土的孔径随冻融循环次数的增加而增加,硅烷偶联剂疏水剂的加入可以使混凝土平均孔径小于90μm。综上所述,当硅烷偶联剂疏水剂掺量为0.2%时,混凝土的抗冻性能及力学性能最优。
随着高速公路和铁路隧道建设的不断发展,喷射混凝土在各类工程项目中的应用日益广泛。然而,喷射混凝土施工中回弹率高的问题导致材料浪费和施工效率降低。因此,研究一种新型高分子液体阻弹剂,并通过一系列室内试验和现场试验,评估不同掺量的阻弹剂对喷射混凝土坍落度与扩展度、各龄期抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明,掺入阻弹剂后,混凝土拌合物工作性能与力学性能均得到极大改善,特别是掺入4%的阻弹剂后,其楔入劈裂抗拉强度相比普通混凝土提升约50%;在现场喷射试验中,加入4%的阻弹剂后,其不仅回弹率均有所降低,有效减少施工现场混凝土的回弹量,节省工程材料,而且产生的粉尘浓度大幅度降低,较大改善隧道施工作业人员的工作环境;通过经济性分析发现,加入高分子阻弹剂喷射混凝土比普通喷射混凝土的单方应用成本节省将近35.290 8元。
为了分析集料合成级配波动对沥青混合料使用性能的影响规律,分别设计3组不同关键筛孔通过率(0.075 mm±2、2.36 mm±4、4.75 mm±5)的SUP-20型沥青混合料,测试高低温性能及抗水损害性能指标。试验结果显示,在级配差值满足规范对矿料级配允许波动范围的条件下,级配波动会导致沥青混合料的冻融劈裂强度比降低3.37%,残留稳定度降低4.75%,水稳定性能不满足规范要求,高温性能衰减29.46%,低温性能衰减5.02%。
在当前民居建筑装饰亟待转型的趋势下,贵州省黔西市化屋基作为民居建筑的典型代表,其装饰工程面临改造需求。文章以实际工程案例为背景,应用价值工程原理和0~4分析法,并以AHP(层次分析法)作为验证,识别了化屋基民居建筑装饰工程改造的关键部件,进而提出优化改造措施。结果表明,项目优化改造的先后依次为防水工程、天棚工程、家具软装、水电工程、门窗工程和墙面工程,价值系数分别为1.671、1.468、1.376、0.748、0.767和0.896。针对上述部件,文章提出融入地方民族元素,采用蜡染、刺绣和手绘等工艺为主,应用壁画、挂件、样贴等载体为辅的装饰改造措施。研究结果对于化屋基民居建筑装饰工程的改造具有指导借鉴意义,对于民族文化传承具有一定的现实意义。
在人口红利逐渐消失、后疫情时代到来、全球经济发展下行的形势下,我国建筑行业面临着前所未见的挑战和不确定性。通过文献调研的方法,分别从建筑、建造、市场的发展趋势展开讨论,对现有研究成果进行整理和综述,以期客观地介绍我国的建筑业发展现状及未来发展趋势,为后续研究提供参考。
基于气候适宜型的设计理念提出选择材料、研究热量交互过程、规划功能集成的相变储能装饰墙板的一体化策略,并采取模块化建造手段、动态热动力学模拟、装配匹配设计,实现了储能容量大、控制温差精准和快速安装等相变储能装饰墙板产品的研究。试验结果显示相变储能装饰墙板可以通过潜热储存改写热量传递的进程,降低了保温设施的热传导率和稳定了室内的温差变化,消弱建筑自身的主动能耗。根据能量效益计算,技术可以提高建筑使用的能耗效益,打造可动态调节的热环境控制能力。在财务分析中,有合理的财务投资回收期,且全生命周期节碳减排显著,为建筑物的热工性能的改善及绿色建筑的推动提供了新的技术途径。
本研究以四川省成都市玉林东路街道更新为对象,从绿化、体验、空间、交通和设施5个维度构建满意度评价体系。通过层次分析法(AHP)对各指标赋权,利用语义差异法(SD)结合问卷调研,分别采集居民和商家的评估反馈。各因素对街道满意度的贡献度排序为:体验感受、街道绿化、交通、空间和设施。关键分析维度涉及遮荫分布合理性、公共资源配套充分性、景观生态多样性、交通管理规范度及步行骑行友好性,研究结果揭示,应聚焦该街道文化特色提升与公共设施优化工作,结合优化座椅等设施排布及植物搭配。
当前无人机测图以成本低、效率高等优点已被广泛应用于测绘生产、智慧城市建设等领域,但布设像控点仍然费时费力,针对目前免像控的无人机测绘由于缺乏冗余观测导致高程精度通常显著低于平面精度、系统误差会随飞行距离累计等问题,提出一种基于双无人机交会定位的测绘方法,通过对双机设定最优交会角后,使用RTK与PPK融合定位交叉测量,将双机数据进行联合平差来抑制随机误差,改善免像控场景下的测量精度短板,从而提升生产效率、降低测绘成本,选取山区和丘陵两处小范围测区进行实验,使用检查点中误差对实验结果进行精度评定,并分析双机测量的交会角度对测量精度的影响,结果表明,交会角控制在60°~90°最优。最终利用双无人机交会定位方法测绘山东省日照市朝元山区地形图,测图面积共6.72 km~2,成果满足1∶500地形图测绘规范精度要求,平面中误差为0.043 m,高程中误差为0.068 m。
测量机器人已广泛应用于大坝变形的连续自动监测。在此过程中,监测精度是影响变形分析的重要因素。针对由大气折射引起的误差,提出两种无需气象测量改正监测结果的方法,即观测值改正和坐标改正,并通过两个实际大坝的观测数据验证折射修正方法,结果显示,两种修正方法均能有效提高监测精度。在观测值修正方面,采用距离最近的参考点进行修正的效果更佳。
在山区修建光伏电站,当光伏支架基础位于碎裂岩体之上时,破碎的岩体结构面是基础稳定性的重要影响因素,快速、准确地获取此类岩体结构面的特征是保障支架基础稳定性的前提。某山区光伏电站地基岩体为泥质粉砂岩,文章将摄影测量方法引入碎裂泥质粉砂岩光伏地基结构特征识别,并提出迹线拟合与修正的操作流程;通过与人工调查对比,给出误差定量化分析,明确表明了方法的适用性。结果表明,相对于常用的人工识别方法,此方法能快速、准确与安全地捕捉岩体二维结构面迹线的角度、间距和长度特征,尤其在处理碎裂结构岩体时具有更加显著的优势。
通过对隧道施工安全监测需求的分析,开发基于测绘机器人的自主感知系统。采用分层的设计思想,建立以测绘机器人和不同类型传感器及可靠通信的电源网为硬件构成的完备硬件感知系统,并采用B/S架构的软件体系,实现设备远程控制、智能分析、多视角显示、高级告警和自动报告制作等主要功能。采用多源传感器的综合信息和先进手段实现了从原始数据获取、智能分析到未知威胁预测的自动监测过程,较好地提升数据检测效果和准确度,对保障隧道施工的安全具有重要影响。
针对混凝土结构抗冲击加固需求,采用试验方法研究大断裂应变FRP(LRS-FRP)包裹混凝土圆柱体的静动态力学性能。共设计8个圆柱体试件,分为无包裹、PET-FRP包裹、PEN-FRP包裹3组,开展静力加载与落锤冲击试验,分析其应力-应变曲线、破坏形态及耗能特性。研究显示,LRS-FRP包裹可有效提升混凝土的极限应变与动态峰值应力,改变冲击破坏模式,实现多次冲击下的完整性保持;端部应力集中是关键影响因素,需优化包裹工艺。研究结果可为LRS-FRP在抗冲击加固中的工程应用提供试验参考。
基于二维箭形四边形胞元,提出具有负泊松效应的箭形三维负泊松比胞元和蜂窝结构。为此,首先开展胞元和蜂窝结构的数值模拟,然后3D打印试验模型,对数值模型的正确性进行验证,最后开展关键参数分析,系统探讨箭形三维负泊松比蜂窝结构的力学性能。结果表明,与普通蜂窝结构相比,三维负泊松比胞元结构的等效弹性模量和等效泊松比分别相差0.2%和5.1%;影响箭形三维负泊松比复合结构等效泊松比和等效弹性模量的主要因素是胞元结构尺寸;基于8种材料进行分析,发现材料不影响箭形三维负泊松比蜂窝结构的负泊松比效应。
钢筋混凝土(RC)柱在冲击荷载作用下易发生脆性剪切破坏,其失效机制直接关系到结构抗冲击设计的安全性。本研究利用LS-DYNA显式动力有限元软件建立了RC柱的三维精细化模型进行冲击响应的数值模拟,并通过试验结果验证了模型的有效性。随后,对不同条件下RC柱剪力与弯矩响应的时程演化规律进行了分析。结果揭示了剪切破坏模式下RC柱的典型响应特征及失效判定依据,指出剪切破坏与弯曲破坏在响应时程和剪力变化方面存在显著差异。
对于下部结构复杂及抗撞能力较差的桥梁,文章提出了一种钢管混凝土独立式防撞墩的设计,保护桥梁结构免受船舶的撞击。基于钢管混凝土优异的力学性能,通过采用LS-DYNA软件,对钢管混凝土独立式防撞墩进行了足尺精细化接触-碰撞有限元模拟。结果表明,在防撞代表船型2000DWT船舶3.38 m/s速度的撞击作用下,该防撞装置抗撞性能满足要求;增设防撞导向套箱后,可以降低结构响应并减轻船舶损伤,研究成果可为类似跨河桥梁防撞设计提供参考。
为评估钢筋等级和混凝土强度对桥墩抗震性能的影响,对10个纵向钢筋等级和混凝土抗压强度不同的钢筋混凝土桥墩进行循环加载试验,对其抗震性能指标的横向承载力、变形能力、滞回耗能和残余位移进行比较分析。试验结果表明,混凝土桥墩均表现出典型的弯曲破坏模式,圆形桥墩的变形性能和滞回耗能优于矩形桥墩,用等量的高强纵向钢筋替换常规钢筋,可使横向承载力、屈服位移和总变形增加;由于屈服位移的增加,位移延性、黏滞阻尼比和残余位移有所降低,高强钢筋加筋混凝土桥墩由于总变形和承载力较大,表现出较大的塑性变形和滞回耗能。
环撑作为筒状基坑支护的一种重要形式,被广泛应用于基坑支护工程。然而,现行规范中没有明确给出筒状基坑环撑的理论推导公式,尤其是内支撑支点的水平刚度系数,通常根据经验取值。因此,基于弹性力学理论推导出2种可以表征真圆环撑水平刚度系数的理论公式,并针对真圆、折圆、类圆3种环撑形式进行水平刚度系数实用化取值的数值分析。结果表明,2种理论公式对以柱状灌注桩为挡土构件的真圆环撑更为适用;而对于折圆环撑与类圆环撑,则需考虑折化系数0.677~0.985(折圆)和强化系数1.041~1.279(类圆)的影响,在保障基坑支护设计安全的同时,亦可为类似工程提供参考。
我国水资源短缺且分布不均,水工隧道作为优化水资源配置的关键环节,其抗震安全性至关重要。然而,目前针对输水隧道结构形式及输水压力影响的研究尚不充分。为此,建立考虑黏弹性人工边界的岩层-隧道动力分析有限元模型,对圆拱直墙式和圆形断面输水隧道在地震作用下的动力响应规律和损伤风险点进行分析,根据损伤响应分布情况分析高风险点。研究结果表明,圆拱直墙式隧道的拱顶、拱脚和圆形隧道的拱顶、拱脚和边墙-拱脚连接处为高风险损伤区域;圆拱直墙式隧道拱脚剪切应变峰值较高,而拱顶对地震强度更敏感;圆形隧道的输水压力会加剧衬砌混凝土的损伤破坏风险。因此,建议在抗震设计中重点关注高风险区域,并针对高输水压力工况采取强化措施,以提高输水隧道的抗震安全性。
为积极推动BIM技术在我国桥梁工程领域的发展和落地应用,研究将桥梁下部结构的参数化设计与快速建模作为切入点。以Bentley平台为基础,以中国公路桥梁设计规范为依据,对OpenRoads Designer软件进行二次开发。通过分析当前桥梁建模软件的现状及不足,系统阐述二次开发技术路线、参数化设计理念以及下部结构批量化布置方法。结合实际工程案例验证表明,该二次开发成果显著提升桥梁下部结构建模效率与准确性,为桥梁工程BIM技术的持续深化应用提供实践参考。
国内外对于GFRP箍筋钢纤维混凝土梁受剪承载力的计算还没有统一的计算公式,因此,研究此类构件受剪承载力计算方法具有重要意义。以试验为基础,利用桁架-拱模型和三维球状模型,重点分析钢纤维对抗剪承载力的贡献值,推导该类构件的抗剪承载力计算公式。经对比,计算值与试验值吻合程度较好。
为探讨综采工作面沿空侧煤柱宽度对回采巷道稳定性的影响,以内蒙古鄂尔多斯某矿井12412工作面为工程背景,采用Abaqus有限元软件建立计算模型,分析留设3~26 m宽度煤柱条件下的巷道围岩应力、位移及塑性区的变化规律,并据此得出确保煤炭安全高效开采的合理煤柱宽度。研究结果表明,煤柱宽度在10 m以下时,煤柱塑性贯通严重,巷道小煤柱帮变形量较难控制,煤柱整体稳定性较差;煤柱宽度在16~21 m时,煤柱塑性占比快速降低,稳定性不断增强;煤柱宽度大于21 m以后,围岩应力峰值不断增加,煤柱稳定性逐步降低。由此可见,该矿井12412工作面沿空侧煤柱合理宽度约20 m。研究结果可为该矿井12412工作面及类似工况安全施工提供技术支撑。
为研究注浆加固对带裂隙岩石力学性能的影响,探究不同注浆材料的加固效果,以单裂隙岩石为研究对象,通过离散单元法(DEM)中的颗粒流程序(PFC)构建含预制裂隙的数值模型,开展单轴压缩数值实验研究。结果表明,环氧树脂注浆显著提高试样抗压强度,有效抑制裂尖应力集中并增强岩体整体性;水泥注浆虽较小地提升抗压强度,但在达到峰值应力时,其轴向应变也明显提高;注浆材料性能差异影响着加固效果。可见,注浆加固后,带裂隙岩石力学特性更趋向于完整岩石,注浆材料是影响加固后岩石力学特性的因素之一。
岩溶区域因其独特的地质构造和广泛的溶洞分布,使隧道、桥梁等基础设施的建设面临严峻考验。针对复杂环境下岩溶处理的关键问题,提出一系列解决方案,包括针对不同位置(如拱顶、拱腰、拱底)的特定处理策略。通过深入分析实际案例,如鹿公山隧道溶洞治理、那圩隧道右线大型溶洞处理以及瓦窑坪隧道顶部和侧面溶洞的处理,揭示岩溶处理中的技术难点和应对策略。研究成果不仅为复杂环境下的岩溶处理提供宝贵经验,而且为未来类似工程的建设提供重要参考。
以某住宅项目基坑工程为研究对象,针对传统爆破技术和破碎锤施工振动大、噪声高、飞石风险等问题,探讨无声破碎技术在基础石方开挖中的适用性。通过现场试验施工系统研究无声破碎技术的施工方法、破碎效果及环境影响控制。结论表明,无声破碎技术在复杂城市环境中具有显著优势,尤其适用于邻近敏感设施的深基坑石方开挖工程,为绿色施工提供有效技术路径。该技术可为同类型项目提供实践参考。
由于公路边坡垮塌破坏造成的重大交通瘫痪和生命财产损失事故屡见不鲜,西南地区云贵川等省份更是重灾区。基于神经网络本构模型进行边坡变形监测的方法克服传统经验方法及检测手段的不足,避免现有机器学习方法对少量监测数据进行反演导致的预测结果准确性欠缺的问题,并且,得到的本构模型更能反映岩土体的真实应力应变关系,反演的参数所开展的数值模拟计算所得结果与实测变形监测数据能够保持较好的一致性。该方法可及时预警边坡存在的不稳定现象,有助于高效准确地评估、分析、监测及治理路堑边坡可能出现的各种灾害,减少经济损失、降低灾害风险。
基于贵州省毕节市某水库堤坝的工程案例,本研究使用COMSOL Multiphysics 6.3有限元分析软件构建了渗流-应力耦合仿真模型,并应用强度折减法(SSR)分析堤坝边坡稳定性。借助于辨识饱和与非饱和土体的力学与水力属性,使用隐式梯度非局部塑性模型(长度尺度lint=0.1 m),仿真渗流作用对土体强度退化的影响规律,并得到堤坝的临界安全系数(FOS)。结果表明,孔隙压力分布与达西定律理论解误差小于1%,潜水面位置与渗流高度(4 m)一致;当FOS增至1.92时,塑性应变带贯通坝体中部,最大位移陡增至12.5 mm,模型因失稳不收敛,验证了临界状态的准确性。参照《碾压式土石坝设计规范》(SL 274—2020),所评估堤坝安全裕度达28%,符合规范要求。本研究为复杂水文地质条件下堤坝稳定性评价与加固策略优化提供了坚实的理论基础。
以某电缆隧道深基坑开挖为研究对象,基于Midas GTS NX软件建立了数值计算模型,结合实测结果对所建模型进行了验证,进一步探究了深基坑开挖过程中的降水与变形特性。结果表明,基坑周围的水头以球状分布,基坑外部的水头高于基坑底部的水头,坑外水向坑内渗流,地连墙对地下水的水力联系具有很好的阻断作用;地连墙位移从上到下呈现出先增大后变小的规律,最大水平位移为8.54 mm;支护结构的嵌固深度随开挖深度变小,地表沉降最大值逐渐向基坑方向靠近,基坑隆起在开挖22.8 m时达到最大值6 cm。
研究通过系统解析水库大坝病害的多元驱动机制,构建结构-材料-环境-人为四维因子分类体系,揭示了其时空演化特性与非线性耦合关系。提出以技术、管理、政策三维的防控路径:通过北斗/光纤/无人机三维监测网络、数字孪生仿真平台及自修复混凝土实现技术赋能;建立四色预警机制与库长制管理体系;推动气候韧性立法与安全保险等金融创新。三峡工程渗流管控与浙江“千库保安”工程实证表明,系统性防控策略可显著提升大坝安全韧性,为水利基础设施风险管理提供理论框架与实践参考。
针对灰岩溶洞区盾构施工中地层非均质性、动水干扰及掘进-注浆协同难题,文章提出一种动态协同控制技术,并构建感应层-决策层-执行层3层级结构的控制框架。感应层采用低高频雷达和声波成像联合对岩溶构造进行动态实时监测;决策层采用模糊逻辑-LSTM融合算法,借助该模型进行地层孔隙比、浆液黏度和水土压差数据的综合处理以实现注浆参数实时动态调整;执行层采用智能化阀门系统和耐蚀注浆泵以准确控制。该技术的应用在最大沉降控制为2.7 mm和填充度为96%的情形下,较注浆前的日均盾构推进速度提升了54.8%,降低了施工风险。该技术体系给灰岩溶洞区盾构施工作业提供了一种全新的盾构操作指南。
随着建筑技术的进步和环保意识的增强,高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用日益广泛。基于此,文章深入探讨了高性能混凝土在公路桥梁施工中的应用价值与应用要点。首先,概述高性能混凝土的定义及特点;随后,分析其在提升工程环境适应性、减少沉降问题、满足大体积大跨径构件施工需求等方面的显著优势;最后,详细阐述高性能混凝土在配合比设计、拌制、输送、浇筑、振捣及养护等施工环节的应用要点,提出具体可行的技术建议和参数控制范围,旨在为推动高性能混凝土在公路桥梁施工中的科学应用提供理论依据和技术支持。
预制构造柱与早拆模板体系的一体化施工技术,融合预制构件的工业化生产与模板早拆的高效策略,实现施工效率与质量的飞跃。文章阐明该技术的核心理念与卓越优势,并通过具体案例深入剖析其施工步骤与关键环节。此技术的应用,不仅简化施工流程,降低现场操作的复杂性,而且大幅提升施工效率与成本效益,为建筑行业的转型升级注入新动力,同时积极推动绿色建筑与可持续发展的实践。
针对建筑工程施工进度控制模型在实践中存在的施工完成量较低的问题,提出基于BIM技术的建筑工程施工进度控制模型研究。通过构建集成建筑、结构、机电等多专业信息的BIM三维模型,实现设计与施工数据的统一管理与可视化呈现。在此基础上,构建以工期最短和成本最低为多目标的优化函数,并借助BIM平台实现4D进度模拟与动态调整。以某大型住宅商业综合体项目为例进行实证分析,结果表明,相比传统方法,文章提出的BIM控制模型使月均工序延误率降低至3.7%,关键路径延误率降至5.1%,计划匹配度提升至96.4%。研究成果验证了BIM技术在解决施工信息孤岛、提升进度控制精度方面的显著优势,为建筑工程数字化管控提供了有效方法。
ALC条板隔墙施工的质量控制是建筑内装工程的重点。研究分析从材料进场验收到存储保管的各控制要点,并针对板面裂缝、接缝开裂、空鼓等问题提出抗裂纤维增加、嵌缝三步法和环氧注浆修复等解决措施,有效避免质量问题进而达到整体防控的效果,为装配式隔墙施工提供一种新的技术方法。
随着建筑工程需求的复杂化,传统混凝土技术面临多方面的挑战,自密实混凝土(SCC)因其卓越性能而受到广泛关注。为探讨自密实混凝土的施工质量管控策略,确保其在各类工程中的应用效果和持久性能,系统分析自密实混凝土的材料选择、配合比设计、搅拌工艺及施工方法,提出一套综合管控策略。研究内容不仅涵盖技术参数的优化,而且包括对施工环境和气候因素的适应性分析,从而提供一种保证自密实混凝土施工质量的系统方法,以应对现代建筑施工的高标准要求。
装配式装修是以工业化制造理念,将建筑的各个结构和部件在工厂完成生产制作,实现标准化设计、工厂预制和模块化施工,满足现场装配要求的一项技术。以河北唐山某机械厂改造为例,从基本原理、应用过程和工程效益三个角度介绍装配式装修应用流程,证明该技术可有效提高工作效率,加快工业厂房升级改造步伐。
为了更好地解决公路改建和扩建工程中新旧路基的差异沉降问题,通过分析该复杂问题,进而研究公路改建和扩建工程减少新旧路基的差异沉降中多个技术要点,分析典型工程案例。研究结果表明,公路改建和扩建工程中减少新旧路基的差异沉降技术要点有新旧路基合理衔接技术、材料方面的措施、施工方面的措施,同时,完成了各种技术措施对比。三个典型工程案例的技术均能有效减少新旧路基的差异沉降。研究结论对其他工程有一定参考价值。
城市轨道交通盾构施工产生大量废弃渣土,传统弃置方式不仅占用大量土地资源,而且存在二次污染风险。依托成都地铁30号线工程对盾构渣土展开分质分级资源化处理,生产路基填料、种植土、同步注浆材料和免烧砌块,为盾构渣土的多元综合利用提供技术支持和理论指导。
“四好农村路”建设进程中,为了更好地搞好农村公路小桥涵设计和施工,阐述四川省“四好农村路”建设情况,分析农村公路小桥涵特点,总结农村公路小桥涵设计和施工技术要点。农村公路小桥涵设计要点主要包含明确桥梁和涵洞定位、做好桥梁和涵洞类型的选择、做好流量设计、选定涵洞的孔径或桥梁跨径、因地制宜。农村公路小桥涵的施工应注意经济适用性,且施工常见问题较多,文章提出的解决方案可以有效处理这些问题。
由于路面上存在许多干扰,在复杂环境中识别路面裂缝存在一定难度,为此,采用带有卷积块注意模块(CBAM)的ResNet34模型进行裂缝识别,结合机器学习技术训练ResNet18、ResNet34、ResNet50模型,并选择ResNet34网络作为基本模型,将CBAM整合到ResBlock中,计算模型的准确率、在测试集上的平均召回率和每个类别的召回率。结果表明,提出的模型在性能方面优于其他模型,横向裂缝召回率为88.8%,纵向裂缝召回率为86.8%,网状裂缝召回率为88.5%,路面修复召回率为98.3%,人行道标线召回率为99.9%。该模型的最高准确率达到92.9%,最高平均召回率达到92.5%。
以X304(良沙路-九太路)升级改造工程项目为研究对象,深入探讨市政道路升级改造过程中的关键施工技术。重点分析旧水泥路面及桥涵段的加铺改造技术。同时,探讨改性沥青混凝土在道路改造中的应用,该技术通过优化材料配比,提高路面的抗裂性、耐久性和抗滑性。此外,详细阐述人行道改造施工技术,旨在打造更加安全、舒适的人行环境。研究可为市政道路的改造工程提供有益的借鉴和参考,推动相关技术的不断发展和完善。
依托广东省佛山市南海区正在运营的国省干道桥梁定期检查项目,系统汇总简支空心板桥的主要病害,重点总结裂缝的各种类型和表现形式,从设计、施工、运营等方面分析裂缝产生的原因,并提出相应的建议和处置措施,旨在为现役中小跨径桥梁病害的处置和维修提供指导。
高速公路交通标志标线是公路交通设施中的重要部分,通过图片形状、颜色和符号等方式向驾驶员传达信息,提醒和引导驾驶员,确保交通流畅和安全,其对于驾驶员的行驶安全起着不可或缺的作用。探讨高速公路交通标志标线的设置原则及方法,以帮助驾驶员更好地理解和遵守这些标志标线,确保道路交通安全有序。
通过现场行车试验,用手持GPS采集宁夏境内荒漠公路G110和乌玛高速的线形数据,同时用Tobii头戴式眼动仪采集正常行驶条件下驾驶员的眼动数据。用GIS Office软件拟合采集的公路线形数据,得到试验路段前接直线长度及后接曲线半径真实值。为了减少干扰波对驾驶员眼动数据影响,采用小波包分解法优化驾驶员行车时的眼动数据。通过回归分析分别建立荒漠公路前接直线长度计算模型及公路后接圆曲线半径计算模型。最后得出荒漠草原公路后接曲线半径与前接直线长度组合计算模型,以提高驾驶员在荒漠地区公路行车安全性并为荒漠地区公路线形设计优化提供理论基础。
对滑模摊铺机在机场道面工程中的应用与技术进行全面分析,重点探讨滑模摊铺机的工作机制、施工工艺及其在实际工程项目中的应用。通过对南宁吴圩机场三跑道扩建工程和深圳机场三跑道扩建工程进行分析,展示滑模摊铺机在提高施工效率、确保施工质量和优化资源利用方面的显著优势。研究表明,滑模摊铺机通过先进的自动控制系统和高效的布料、振捣和整平技术,能够显著提高道面施工的精度和均匀性,减少施工时间和人力成本,满足现代机场道面工程的高标准要求。
针对钢桥锈蚀问题,研究低功率脉冲激光清洗技术的现场适用性,采用300 W便携式激光清洗设备对生锈试件进行试验。结果表明,300 W低功率脉冲激光清洗机可以满足工程现场清洗需求,但功率需要提升至200~300 W,清洗效果随激光功率增加而提升,随扫描速度增加而降低,较高功率输出下仍有可能清洗锈层的同时烧蚀基材。90°垂直入射效果最优,入射角低于70°时氧化层残留显著增加。研究证明,300 W便携式激光清洗设备适用于工程除锈,需优先调节功率大致确定清洗程度,控制扫描速度和入射角度以优化清洗效果,研究成果可为钢桥现场激光除锈提供技术参考。
城市化进程中“灰色设施”扩张导致水文循环受阻,透水路面作为“绿色设施”可协同解决径流控制与地下水补给问题。针对当前透水路面设计中渗流特性量化不足的瓶颈,建立饱和-非饱和渗流数值模型,结合ABAQUS软件模拟降雨入渗过程,系统研究地下水位埋深(H)及路基土类型对渗流行为的影响。研究发现,当H≥5 m时,雨水主要滞留于路基非饱和区,形成“水文缓冲层”,地下水位波动可忽略;当H<5 m时,毛细作用显著提升路基初始含水量,导致地下水位大幅抬升。上层土在H<5 m时初始饱和度高(>85%),降雨仅使其含水量微增3%~5%;下层土受毛细带影响,H<5 m时含水量从15%增加至80%。结构层渗流动态显示,透水面层(PAC)渗流速率10 min内稳定且不受水位影响;基层(LSPM)因孔隙填充出现暂态饱和峰值;底基层(GM)在H<5 m时因土基顶托作用,稳定渗流速率降低。研究为海绵城市道路的水文设计及长期稳定性评估提供技术和理论支撑。
高速公路主线分合流与沿线设施的间距设置是路线设计的重点,合理的间距设置能有效减少安全隐患,提升道路通行能力。首先,分析了交通量特性、交通构成及交通标志布设对主线分合流与互通等沿线设施间距的影响;其次,基于驾驶员行为特征和理论间距要素,利用车道变换模型构建了主线分合流与出入口的最小间距计算模型;随后,运用VISSIM软件进行微观交通流仿真,对分合流与出入口间距方案进行验证,证实了该计算模型的有效性,提出高速公路主线分合流与互通等沿线设施的最小间距要求,为后续标准、规范的完善提供参考。
针对湿热地区高速公路对路面性能的要求,依托某高速公路项目,开展上面层沥青混合料配合比设计及施工关键技术研究。选用GAC-16C型沥青混合料作为上面层材料,并采用“改性沥青+矿粉-水泥复合填料+严密级配设计”的技术路线,确定其适宜配合比。通过高温稳定性、水稳定性、渗水性、低温弯曲检验和马歇尔稳定度试验等综合性能试验,验证该混合料具备高抗车辙、强抗水损害、优异密水的综合性能。建立混合料拌和智能监控平台,实现混合料生产过程及拌和质量的实时管控;集成全过程温度控制、“六步装料法”防离析措施、碾压工艺优化等多项技术,形成GAC-16C沥青混合料的关键施工技术体系,为湿热地区高速公路上面层建设提供可靠的解决方案。
过程结算不仅是建筑工程项目施工阶段财务管理的重要组成部分,而且是化解项目建设周期内管理风险的有力手段。按照过程结算的工作要点,EPC项目与施工总承包项目在合同、节点支付、争议、风险处理等方面表现特点各异。经过分析,EPC项目与施工总承包项目的过程结算相似之处表现在管理目标、结算流程及风险控制等方面,不同之处表现在合同结构、责任主体及结算周期等方面。过程结算有助于对项目造价进行动态管理和实时监测,及时预警项目管理中存在的问题和风险,对建设工程的良性推进具有积极作用。
深入探讨装配式PC构件造价的构成,详细分析装配化率对结构指标和成本单方造价的具体影响。通过结合实际案例,对装配式建筑造价的各类因素进行全面解析,并着重比较装配式建筑与传统剪力墙结构建筑在造价方面的差异。研究不仅有助于相关人员更准确地掌握装配式建筑的成本构成,而且为未来装配式建筑项目的造价预算提供有价值的参考和借鉴。随着装配式建筑技术的不断发展,期待其成本效益能够得到进一步优化,推动建筑行业的绿色、高效发展。
石膏机械化喷涂工艺通过设备与材料的基因级匹配、工艺流程优化等方式实现施工效率和施工质量的有效提升,并有效降低成本。结合河北唐山某项目实例,通过与传统工艺对比证明该工艺具备优越的实用性和经济性。但该工艺存在设备适配性不足等一系列典型问题,故研究提出协同作业策略作为解决方案,以加强技术推广。
光伏电站作为一种绿色电力能源,在带来电能效益的同时引起了区域生态碳储量的变化。为了研究光伏电站建设对碳储能力的影响,基于对研究区生态环境及工程地质条件调查,建立碳储能力影响模型,然后从工程角度计算电站建设形成的工程创面对碳储量的影响值,评价并研究区域碳储能力变化,为生态碳储恢复提供有效的措施和建议。研究成果如下:(1)研究区碳储载体主要为地表植物,光伏阵列、箱变基础、升压站和道路修建等工程建设均对碳储含量模型造成不同程度损伤;(2)在不考虑植被恢复的情况下,采用假设法计算光伏电站建设导致碳储能力下降约9.7%,其中碳储量降低率灌木24%>人工植被5%>稀树灌木草丛4%,土壤的碳储量变化微小;(3)大面积光伏阵列形成的创面破坏了植物的生长空间,建议以植被补充等措施恢复该区域的碳储量。该研究对进一步提高光伏电站的生态环境、规避工程创面对碳储能力的影响具有借鉴参考意义。
在建筑能耗居高不下与老旧建筑改造需求激增的背景下,传统二维设计模式在暖通空调系统改造中面临协同效率低、碰撞冲突频发等瓶颈。本研究构建了基于建筑信息模型(BIM)技术的改造项目全流程应用体系,通过跨专业协同设计、4D施工模拟及动态质量管控等关键技术解析,结合某办公楼改造案例,量化分析BIM技术的应用效益。研究表明,BIM技术可实现多专业碰撞问题减少90.5%、施工工期缩短60%、系统能耗降低25%,显著提升改造项目的经济性与功能性,为老旧建筑暖通系统改造提供了数字化解决方案。
江西省中心城区面临的雨污分流不彻底和内涝问题对城市环境和居民生活质量造成了严重影响。为解决这些问题,提出了结合雨污分流改造与内涝治理的技术措施。研究通过改造老旧管网、提升排水能力,并引入防洪排涝设施、智慧排水系统以及海绵化城市改造等技术,实现了更高效的排水系统和更强的防涝能力。实施结果表明,改造后排水系统的容量显著提升,内涝发生频率减少,水质得到明显改善,为类似城市提供了宝贵的技术经验。
高速铁路作为现代轨道交通的重要组成部分,其建设过程中多专业接口管理的科学性与规范性直接影响工程质量与运营安全。强电接口作为站前工程与四电系统衔接的关键环节,涉及接触网、电力、牵引变电等专业与桥梁、路基、隧道等站前工程的协同配合。以雄忻高铁强电接口管理为研究对象,系统分析高铁建设中强电接口的研究背景与意义,梳理施工过程中常见的接口问题,并从技术标准、施工工艺、管理机制等层面提出针对性解决方法,为同类工程提供参考。
<正>四川省建材工业科学研究院有限公司成立于1964年,2001年由事业单位转制为全民所有制企业,2020年改制为国有独资公司,有研究中心、四川科力工程设计咨询有限责任公司、四川建材杂志、四川水泥杂志等下设机构。主要业务涵盖:新型墙体材料、节能建材、化学建材和绿色建材新技术的研究和开发,建材科技成果的转化、推广和应用,绿色制造体系咨询与评价,建材科技信息交流和建材技术培训,建材工业建设项目设计监理咨询,节能减排技术服务、企业能源审计及企业能源规划咨询服务,为政府、建材行业、园区和企业提供政策研究、战略与规划等。
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