土木工程地域分析篇（1）

一、研究区概况

塔里木河流域地处欧亚大陆腹地，地处天山和昆仑山之间，属于暖温带、干旱沙漠性气候。该区域之内降水稀少，年均降水量在20mm-40mm，但蒸发强烈，蒸发量通常超过1000mm，昼夜温差较大，日照时间长，光热资源较为丰富。干旱指数自西北向东南逐渐增大。此外，区域内多风沙以及浮尘天气。水是影响本地区生态环境变化最重要的因素。

二、数据来源和研究方法

（一）数据来源

数据选用塔里木河干流1990 年、2000 年、2005 年以及2008年4个年度的30m分辨率的TM和中巴数据，根据国家土地类型分类标准对该流域的土地利用类型进行分类。根据现有的土地利用分类原则以及土地资源特征，将该区域的土地划分耕地、林地、草地、水域、简称建设用地、沙地、盐碱地、沼泽地、以及其他未利用地9个类型。

（二）研究方法

区域土地利用变化的速度可以用土地利用动态度来进行分析。所谓土地利用动态度指的就是研究区在特定的时间内，某种土地利用类型数量的变化情况。

三、结果分析

（一）土地利用面积变化

从数据资料可以得出，土地利用类型的变化主要体现为耕地和盐碱地面积扩大，草地面积逐渐减少，建设用地的变化却不是很明显。其中，耕地的面积增加了107%，而盐碱地的面积相应增加了22%，与此同时，沼泽地的面积增加了 30%，草地的面积缩小了24%。

（二）土地利用类型的变化

在一定程度上，可以说土地利用类型面积的增减并不能完全反映土地利用类型之间的转换关系，通过对数据资料的统计分析，可以对不同土地利用类型间的相互转换关系进行进一步的分析，进而了解土地利用演变过程。

经过分析，土地利用类型的变化主要表现在以下几点：第一，大量的草地、林地以及盐碱地向耕地转化，也就是说大量的生态用地被农业用地占用，“绿色走廊”的空间大大减小。第二，林地面积经历了先增大后减小的变化。增长阶段，林地面积主要由草地、盐碱地以及沙地转化而成；减小阶段，林地转化为草地及耕地。第三，草地面积逐步减小，主要转变为林地、沙地、盐碱地以及耕地。第四，盐碱地的面积逐渐增加，主要由草地、沙地以及林地转变而来。第五，水域面积呈先增加后减少的趋势，增加阶段，面积主要来自草地、林地以及未利用地；而后期水域减少阶段，减少的面积主要转变为草地、沼泽地以及耕地。

（三）土地利用类型空间结构

景观斑块的类型、形状、大小以及空间组合不但表达了景观功能质量的差异，还影响着整个区域的生态过程以及边界效应。在一定程度上可以说景观水平上的景观指数反映了研究区域总体景观空间格局的变化特征。塔里木河干流区景观格局度量指标可以用形状指数、多样性指数、均匀度指数以及聚集度指数等多个指数来衡量。

通过数据资料分析，塔里木河干流区的聚集度指数逐步降低，其下降的原因可以归根干流区中上游河道堤防以及生态引水控制闸的修建，这些工程的建设使得河流两岸生态植被的植被景观呈现为破碎化的状态。景观多样性指数以及均匀度指数则有增长的趋势，在一定程度上，景观多样性指数的增加使得景观的稳定性逐渐增大。景观形状指数也有增加的趋势，其分布相对分散。

四、生态环境效应分析

塔里木河干流的生态系统极为脆弱，近些年来，在经济利益的驱使之下，人们为了获取物质资源而对自然资源进行不合理的开发，使得该区域生态系统的平衡遭到严重破坏，生态环境进一步恶化。

（一）土地利用对河流及湖泊的不利影响

塔里木河由干流区以及源流区两部分组成。几十年以来塔里木河源流区的水量并没有发生很大的变化。但是，最终流入塔里木河干流的水量却呈现下降的趋势，造成这一显现的主要原因是人类活动的影响。

从上世纪50 年代到现在，塔里木河流域地区灌溉面积大大增加，由于灌溉技术落后，水资源的利用效率也十分的低，耗水量大。为了满足耕地日益扩大的用水需求，大量的地表水被引入灌区，使得地表水的时空分配得到很大的改变，干流下游的径流量大大减少，以致出现多次断流的情况。

（二）土地利用对植被的不利影响

塔里木河干流的植被以胡杨、红柳、芦苇等为主。受水分条件的差异的影响，植被的生长、覆盖度也有着很大的差异。造成植被发生变化的因素有很多，例如河流廊道和排碱渠的变化，地下水位的变化，沙漠化、盐碱化以及人类活动等的影响。众多因素中，人类活动因素的影响使最为重要的。地表水灌溉农田，使得地下水补给量大大减少，造成地下水位下降，土壤含水量降低，最终导致植被生长受到限制，乃至枯竭，生态环境由此恶化。从塔里木河干流土地利用结构来上看，草地使其最为主要类型，占到整个区域的近30%。但是，近些年来，草地因受到人类活动的影响，其赖以生存的水资源得不到合理供给，土地面积而逐渐减小，草地逐步退化。与此同时，耕地面积的增长造成农业用水和生态用水的矛盾激化，进一步引起草地的退化。

（三）土地利用引起的盐渍化和河水矿化度的升高

塔里木河干流区的气候干旱，受此影响，土壤水分蒸发迅速，进而使得河水矿化严重。地下水埋藏越浅，蒸发将会越强烈，土壤的盐渍化也就会随之加快。此外，随着耕地面积的增加，人们为了满足农业需水而大兴水库，使得水资源的自然分配遭到破坏，进而加剧了土壤矿化度指数。

五、结语

受到人口增长、社会经济发展的影响，塔里木河的土地利用类型发生很大的变化，塔里木河干流区毁林毁草、开荒种田而导致林地遭受严重毁坏。再加上粗放的开发方式导致土壤的肥力逐步下降，最终导致耕地被放弃，沙漠化逐步加剧。因此，在此后的水土资源开发过程中，应该坚持可持续发展的思想，加强生态保护，从而促进水土资源开发、区域经济以及生态环境的可持续发展。

参考文献：

[1]张超，高敏华，赵国强，都伟新.塔里木河下游土地利用动态变化分析[J].水土保持研究.2010（01）

土木工程地域分析篇（2）

引言

在现代背景下，资源枯竭和环境污染极为严重，是制约土木工程行业可持续发展的主要因素。面对可持续发展的要求，节能，环保和环保的概念在所有工业领域中普遍存在，既促进了现代建筑业的发展，又促进了土木工程的建设与发展。要求。

一、土木工程的特点

土木工程是房屋建筑的重要组成部分，可以应用于特定项目的各种材料和设备。如果这些材料和设备使用不当，可能会对环境和整个项目的环境产生负面影响。有必要分析土木工程建设的特点，认真考虑绿色环保节能技术在土木工程建设项目中的最佳应用。这包括施工技术，施工计划等。工程随着建设项目的进展而变化。随着项目的进行，施工计划将进行调整。土木工程涉及受外部环境严重影响的更多形式的高空作业。土木工程节能的发展是建设新阶段的新要求。这意味着，通过协调整体工程，环境保护和节能技术，在土木工程中更好地利用资源和设备可以为土木工程的建设做出重大贡献。

二、绿色节能环保形式的施工技术类型

（一）地热能基本技术

地热能的技术简单分析是要将地表以下几百米甚至更深范围内的热能开发出来，充分应用到地热能的技术中，其属于一种基于太阳能的辐射和地表能范围内的自然资源有效转化过程，在对地热能技术进行系统分析过程中发现其特点为范围较广、存储量较大，在通过热能的转化系统尝试应用过程中可以有效将低下水以及地表表内岩层中的不同热能有效转化出来，最大限度降低不同建筑在取暖过程中的能量消耗问题，会最大限度提升地热能在日常土木建筑工程中的应用。

（二）风能基本技术

风能技术简单从内涵上分析是指地球表面上的有效空气流动，通过空气流动产生了风能。风能是一种绿色环保型的清洁能源，在开发和应用过程中对周围环境可以达到零污染，是有效的绿色环保节能资源。在土木建筑施工过程中风能的主要尝试应用是在不同的结构维护、不同的建筑通风、不同的采光实施中，举例分析可将其应用在夏季室内温度的改变上，最大限度增强人类室内环境的舒适度。

（三）太阳能基本技术

太阳能技术是指人类日常生活中经常使用到的太阳能形式热水器，最大限度借助太阳的能量对水进行加温，体现了能源的可再生性。太阳能热水器在应用的过程中可大致分为主动及被动两大类，主动型的太阳能具备水循环和有效的控温能力，被动形式的太阳能可以自主对水温进行再加热，另外太阳能的应用还可以体现在太阳能的集热器应用过程中，最大限度将太阳所产生的不同热能吸附，并通过有效的传导传送至特定的装置内，分为平板和真空两种类型，均全面体现太阳能的热能转化，有效做到在冬季室内环境的保暖中发挥其优势。

四、土木施工期间节能绿色环保施工技术中的要点

（一）门窗的施工技术要点

门窗的绿色节能环保施工方案是在我国目前建筑施工体系过程中经常应用的一种施工形式。因此，在具体的施工操作管理过程中要想增强施工质量和施工水平，做到在施工过程中的有效管理和方案技术的有效完善，要严格遵照门窗节能及其施工应用中的具体要点，通过技术施工完善与保障土木施工技术，土木建筑施工领域在实践探索过程中效果的明显化，并按照其要求不断将材料进行质量升级，同时在施工过程中对不同环节做到优化管理，保障施工能力符合质量材料标准，同时通过节能技术的应用，创建优秀的施工环境保证，施工经济效益和环境的可持续保护，在具体施工过程中促使环境达到可持续发展要求。

（二）墙体的施工技术运用要点

墙体的建造是在整个建设施工领域的重要环节，针对一些较为寒冷的区域环境，保温是土木建筑施工过程中的重点，如何有效做到高效保温，有效运用节能措施做到建筑保温、吸热，是建筑领域研究的主要问题，要求建设施工过程中科学研制出导热能力强、散热速度慢的墙体施工技术系统，针对就传统的建筑行业墙体施工技术要求分析，传统模式很难满足墙体保温恒温的需求，因此在具体施工过程中要有效运用新型的绿色施工技术，做好保护和优化，可以在具体墙体施工和构建过程中运用火山灰或混凝土做好外墙保温，以此提高外墙的保温能力，同时会满足土木建筑的美观化和整体化要求，其次环保形式的玻璃幕墙也是内墙体的优秀选择，要根据不同土木建筑的不同要求以及环保理念选择合适材料，做好墙体保温工作。

（三）在建筑物屋顶方面的运用要点

在传统的土木建筑施工领域主要用砖瓦完成屋顶的建设，在新时期的土木建筑工程领域，砖瓦逐渐被新型材料代替，一些新型材料较为广泛的应用在屋顶的施工过程中取得了优秀明显的效果，举例分析在现代的建筑物屋顶施工过程中，注重太阳能相应技术的应用，太阳能在建筑物施工屋顶上的应用被称作为屋顶的“加油站”能够满足需求能源的有效供给，同时会最大限度减少能源的消耗，防止对环境的污染，会为人类日常生活和工作带来优秀环境，另外在具体的土木建筑施工屋顶的安排和设计过程中，对新型环保型节能型材料的选用会打造绿色化、生态化的生活环境，最大限度防止太阳能为日常生活带来的辐射，在施工领域设计绿色化屋顶，选用相对耐高温的材料，同时要辅助一些抗日照型的绿色植物，优化屋顶建设过程。

（四）重视能源管控的系统应用，增强对能源设备的应用

首先，土木建筑施工领域为最大限度做到资源的保护和能源的合理开发，减少人类社会环境资源的枯竭现状，在施工过程中要采用智能化的管理方式，通过技术水平的不断增强和人类工作能力的提升，要做到资源的可持续开发和合理开发，通过不同方法的运用和智能系统的采纳，应用红外线的照明设备以及空调的集成系统，最大限度减少土木建筑施工领域过程中的能源过度消耗问题。另外，针对土木建筑施工领域的突出问题和突出环节要及时选取有效健康绿色的措施，完善施工管理过程如：可以采用红外线形式的感应灯或者声控等减少能源的消耗。其次，还要按类型分析能源设备，其在建设过程中属于一种辅助性的设施，主要针对日常施工过程中的采暖及通风或照明、制冷、乃至热水等环节进行优化。能源设备的引入会最大限度降低资源的消耗，最大限度保证施工过程中绿色节能和环境的可持续发展。

结语

综上所述，科学技术水平的飞速提升和人类认知能力的增强，使环保思维逐渐在社会中盛行，社会发展在不断满足人类物质生活需求的基础上，要构建环保型社会和环保型的氛围，最大限度满足人类的精神需求和物质需求，要从绿色节能环保的施工角度和生活角度出发，不断强化施工环节和人类生活环节，最大限度降低建设成本，同时要减少能源消耗，在社会进步基础上践行可持续发展思维理念，保证社会发展的可持续化，推动人类社会的稳步进步，保证人类社会获取全面综合发展。

参考文献

[1]陈旭，冯浩.土木工程施工中节能环保技术探析[J].建材与装饰，2018 (01)：5-6.

[2]王德军.刍议土木工程施工中节能环保技术[J].山东工业技术，2017 (24)：73.

土木工程地域分析篇（3）

中图分类号s157.2文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)01-0299-02

陇东黄土高原沟壑区东龙头沟小流域是黄河水土保持生态工程第2批重点小流域,该流域经过5年的综合治理取得了显著蓄水保土效益、经济效益和社会效益。根据实际调查,具体分析了流域治理的效益,为评价黄土高原生态建设综合效益提供基础资料。

1研究地区概况

甘肃省正宁县位于东经107°56′20″~108°38′8″,北纬35°14′40″~35°36′18″,县域总面积1 319.5km2,耕地面积2.91万hm2,人均耕地1 360m2。平均海拔1 460m,年平均气温10.4℃,降雨量626.7mm,蒸发量1 500mm,无霜期148d。研究地东龙头沟小流域位于正宁县西南部,系泾河一级支流四郎河支沟,黄土高原沟壑区,侵蚀严重,是黄河水土保持生态工程第2批重点小流域。域辖山河镇、永正乡2个乡镇,9个行政村,45个村民小组,10 816人,4 436个劳动力。流域总面积45.49km2。

2研究方法与数据来源

2.1研究方法

小流域生态建设综合效益根据《水土保持综合治理效益计算方法》(gb/t15774-1995)附录b中单位面积年增产量与增产值的计算以及治理(或规划)末期有效面积上年增产量与年增产值计算的方法进行计算。

2.2数据来源

采用了实际调查和资料查阅相结合的方法获取数据[1-3]。自然条件数据采用流域内气象数据。社会经济数据为试点流域逐年按5%的典型农户随机抽样调查与年报核实方法取得;土地利用数据采用1∶10 000地形图外业调绘,采用三级控制用求积仪量算取得。计算期内价格指数,如流域内各项投入、产出定额均采用同期当地市场价格[4-6]。

针对该流域的特点,选取了5年共完成的治理面积26.969 km2,其中梯田387.2hm2,乔木林1 668.99hm2,灌木林183.02 hm2,经济林433.4hm2,人工种草24.28hm2,修建淤地坝3座,水窖418眼,道路13.67km,这其中乔木林主要树种为刺槐(robinia pseudoacacia l.),灌木林主要树种为沙棘(hippophaerh-amnoidesl.subsp.sinensisrous i)、沙打旺(astragalusadsurgens pall.),经济林主要包括苹果林、梨林、杏林,人工种草主要草种为苜蓿(medicago sativa linn.)。分年度治理投资情况见表1。

3生态建设效益分析

3.1蓄水保土效益

根据《水土保持综合治理效益计算方法》(gb/t15774-1995)中基础效益(保水、保土)的测定方法,拦蓄标准采用该流域的规划资料,径流模数为24 200m3/km2·年,侵蚀模数为5 476t/km2·年。东龙头沟重点小流域综合治理主要措施的拦泥和蓄洪标准分别为:梯田90%、85%;人工造林(包括乔木林主要树种刺槐、灌木林主要树种沙棘、沙打旺65%、60%;经济林70%、65%;人工种草65%、40%。计算分析得出,2001年各类措施共拦泥7.01万t,蓄水18.39万m3,治理期末的2006年各类措施拦泥14.59万t,蓄水60.1万m3,拦泥蓄水效率分别为58.6%和54.6%,治理后新增拦泥、蓄水效率分别为30.5%和37.9%(见表2)。

3.2经济效益

根据《水土保持综合治理 效益计算方法》(gb/t15774-1995)中经济效益的测定方法,东龙头沟重点小流域在实施中讲求实效的观念,采用塬、坡、沟治理一体化的综合配置模式,增加了商品流通量,产品商品率由2001年的40.5%提高到2006年的61.1%,取得了可观的经济效益。2006年人均产粮达到605kg,人均纯收入3 234.48元,治理前后流域总产值和各业产值变化情况见表3。

3.2.1单项措施经济效益。梯田效益根据多年调查资料分析,并对照临近移风沟流域的有关数据,粮食单价1.40元/kg,秸秆0.14元/kg,运用如下公式进行计算:

p=pa-pb

式中:pb为该项措施实施前每年单位面积产量(kg/hm2);pa为该项措施实施后每年单位面积产量(kg/hm2);p为该项措施实施后每年单位面积增产量(kg/hm2)。

经计算,2006年 效益达到71.99万元,到2035年将达到2 159.70万元(见表4)。造林效益包括乔木林、灌木林、经济林效益的总和。经计算,治理期间乔木林2006年效益达到236.80万元,到2035年将达到7 104.00万元。治理期间经济林到2006年效益达到288.21万元,到2035年将达到8 646.30万元(见表5、表6)。通过换算,治理期间种草效益2006年达到2.57万元,2035年将达到77.1万元。淤地坝效益2035年将达到57.03万元。小水工程主要计算水窖的蓄水效益,2006年达到6.57万元,2035年预计将达到197.10万元。

3.2.2经济效果分析。该流域治理由单项措施组合而成,把梯田、水窖、淤地坝的经济计算期确定为10年,经济林20年,乔木林15年,人工草地5年。经济计算期内措施更换一次性分摊在生产维护费内。动态贴现率取6%,基准年选治理期末的2006年,以2006~2035年30年作为经济计算期,分析方法采用动态和静态2种。一是静态分析结果。经计算,各项措施的投资回收期分别为:梯田5年,乔木林5年,经济林5年,果园3年,人工草地3年,水窖6年,淤地坝8年。净效益18 608.93万元,投资回收期4年。二是动态分析结果。各项措施的投资回收期分别为:梯田7年,乔木林7年,经济林8年,人工草地4年,水窖7年,淤地坝17年。净效益8 902.91万元,投资回收期7年。

3.3社会效益

一是土地利用结构进一步完善。在治理期间,通过逐年调整农、林、牧用地比例,到2006年农、林、牧比例调整到4∶7∶1,与治理前的15∶1∶10相比,农业用地减少了35.7%,林业用地增加了94.1%。二是流域内群众的生产生活条件得到改善。文化素质普遍提高,经济迅猛增长,粮食自给有余。据统计,到2006年,年人均纯收入达到2 006.00元,比治理前2002年的816.00元增长了145.8%,群众人均消费水平由治理前的352.40元提高至723.60元。

3.4生态效益

一是提高了地表林草覆盖度。龙头沟小流域经过5年综合治理,林地与草地面积逐年扩大,在很大程度上提高了地表覆盖度。林草覆盖率由2002年的3.1%提高至2006年的53.9%。加速了农田林网的形成,从而改善了该区域的小气候,促进了生态环境向良性方向发展。二是有效地提高了土壤的保水能力。由于梯田、林草措施的实施,改善了土壤结构,增加了土壤有机质含量,农业生产基础条件得到改善,从而使环境质量有所提高。三是改善了生态环境。随着各项水保措施实施,流域治理程度由治理前的20.5%提高到2006年的79.8%;侵蚀模数由5 476t/km2·年下降至2 269t/km2·年。

土木工程地域分析篇（4）

在我国城市建设正在如火如荼的开展，城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展，现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现，但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题，尤其是在我国地域差异较大，人文特征有别的国家，如何进行有效的土木工程建筑结构设计，为人们提供舒适可行的安居环境，是建筑企业或者机构需要重点思考的方面，这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展，我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升，但是囿于多种方面的原因，其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。

一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析

从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看，城市建筑水平已经得到极大提升，建筑工程设计也开始多样化，并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题，但是具体分析来看，我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的，而且这些问题体现在多个方面，需要引起设计者和相关管理者的关注。

1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高

众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性，这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定，更主要的是对于居住者的一种安全保障，引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中，如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够，其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中，虽然表面上没有任何问题，但是一旦出现自然灾害，比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击，致使建筑结构发生一定的变化，对人们的生活安全造成严重影响，这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况，都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。

2.构造柱和承重柱的区分问题

土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计，能够起到良好的防止墙体断裂的情况，是一种重要的保障措施，更是对居住者生命财产进行保障的重要基础，但是在现实的工作中，一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别，尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。因此，难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。

3.缺乏对环境因素的考虑

前面已经提到，我国是一个地域差异较大的国家，每一个地区都具有自身的特征，不仅仅是居民对于建筑的需求，更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题，比如地域环境对于建筑结构设计的影响，在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大，比如在潮湿度方面，南方比北方较为潮湿，那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑，而采用同样的建筑结构设计理念，在建筑材料的使用方面没有区别，那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。

二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施

作为土木工程建筑结构的设计人员，在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研，不断 提高自身的设计水平，尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正，提高认识，全面提高建筑结构的设计水平，保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。

1.全面做好牢固性设计工作

前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析，因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题，第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力；两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm，则适合采用双向板计算的方式设计；

如果两者的长度差距在2 ～ 3mm 之间，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。

2.充分考虑环境的因素

针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题，在以后的设计中，我国的设计人员必须及时提高认识，对于环境问题进行解决，首先是要认清楚当地的实际土质，土质环境决定了建筑物的稳定程度，也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解，如果在土质较为疏松的地域进行建筑，就比考虑进一步进行加固的问题；其次是做好天气等问题的考察，在我国南北方的雨水差异较大，因此要根据这些区别进行不同的建筑设计，比如在南方，雨水较多，那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题，避免因雨水过多而影响建筑物的质量；最后是要区别地域人文环境，我国是一个地域广阔，多民族的国家，每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格，因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求，在设计过程中有所区别。

结语

土木工程地域分析篇（5）

前言

深基坑支护技术措施，是现阶段我国范围之内投入建设的隧道工程项目抑或是高层建筑工程项目等危险性比较强的工程项目施工相关工作进行的过程中得到应用的一种技术措施，深基坑支护技术措施实际应用的过程中，是可以在某些层面上让工程项目整体性质量以及安全性水平得到一定程度的提升，但是深基坑支护技术措施并不是全面的，其本身具备一定的特征，因此并不是在所有工程项目当中都可以展现出来比较强的适用性，针对现阶段我国土木工程施工相关工作进行的过程中应用到的深基坑支护技术措施展开研究分析，可以在对不同类型的技术模式以及结构模式加以一定程度的应用的基础上，展开各项施工相关工作，因此也是可以在我国土木工程领域中得到较为广泛的应用。

1.针对边坡支护技术措施的意义展开研究分析

边坡支护技术措施实际应用的过程中，可以将各项不利因素对土木工程施工相关工作造成的影响控制在既定的范围之内，比方说土木工程施工现场土质情况不是十分的理想，那么各项施工相关工作进行的过程中，有可能出现地面塌陷这样的问题，除此之外也会使得土木工程施工单位承担一定的经济损失问题，与此同时某些突发性问题，比方说降雨量的急剧提升会使得施工现场周边的河流水文大幅度提升，各种类型的不可抗性自然灾害都会对土木工程整体进度以及工程项目整体性质量造成一定程度的影响，但是科学合理的应用边坡支护技术措施的话，可以将这些因素造成的影响控制在可以接受的范围之内，最终也就可以使得土木工程进度以及土木工程整体性质量水平得到应有的保障。针对现阶段我国土木工程领域当中，边坡支护技术措施的实际应用情况展开研究分析工作，在边坡支护技术更新换代的过程中，可以使得我国土木工程不断提出的崭新需求得到满足，在现阶段我国土木工程项目施工阶段当中，针对各项技术措施提出了崭新的要求，自然边坡支护技术措施也应当得到优化调整，才可以对土木工程施工相关工作的安全性及稳定性做出应有的保证，并将工程进度及质量控制在一定水平之上，在上文中提及到的背景之下，土木工程项目部领域中的各个工作人员应当将边坡支护技术措施放置在一个较为重要的地位之上，以便于可以使得施工相关工作的可靠性水平得到一定程度的提升。

2.针对边批支护技术措施在土木工程领域中的实际应用情况展开研究分析

应当将注浆比例科学合理性放置在较为重要的地位之上，在浆液灌注工作进行的过程中往往都应当应用重力灌注措施，并依据工程项目实际需求适当的开展补充浆液操作；与此同时也应当将基坑领域中的各项工作妥善的完成，在基坑开挖工作进行的过程中应当施行较为严格的质量控制措施，科学合理的展开分区工作以便于可以对保护工作的效果做出保证，以免因为长距离基坑开挖工作进行的过程中，出现操作失误而引发加我诶严重的地表塌陷问题；最终在后续各项工作进行的过程中，应当将监测工作力度提升到一定的水平之上，以便于可以及时的发现安全隐患，并在对有效性比较强的措施加以一定程度的应用的基础上，使得问题得到有效的解决。

3.结语

总而言之，深基坑支护技术措施自从在我国建筑工程行业中得到应用以来，就取得了比较好的应用效果，因此会在我国建筑工程行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用，因此在深基坑支护技术措施实际应用的过程中，各项保障性措施应当妥善的完成，以便于可以对各个层面相关问题出现的几率形成有效的控制，即便是深基坑支护技术措施在发展的过程中逐渐变得较为完善，但是仍然存在一些有待改进的地方，在我国深基坑支护技术措施不断的改进以及更新的过程中，未来肯定可以在土木工程领域当中发挥出来更为重要的作用。

参考文献

[1]姜文鹏.深基坑支护施工技术在土木工程中的应用分析[A].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集（一）[C]，旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:，2016:2.

土木工程地域分析篇（6）

1 研究背景

粘滞阻尼器最早应用于机械工程、军用设备和航空领域的冲击或振动控制，1990年constantinou等开始研制和试验应用于土木工程的粘滞阻尼器。粘滞阻尼器是利用流体通过节流孔时能产生粘滞阻力的原理制成，是一种速度相关型阻尼器。

国外已有各种粘滞阻尼器的定型产品，例如美国taylor公司和Enidine公司生产的油阻尼器。东南大学完成了两种类型的粘滞阻尼器-单出杆型和双出杆型阻尼器的设计[1]。上海材料研究所研制生产了适用于实际工程应用的粘滞阻尼器系列产品[2]。粘滞阻尼器已经被广泛应用于国内外的许多工程。北京饭店、北京火车站和北京展览馆的原设计都未考虑抗震设防，在近年的加固工程中均采用了粘滞阻尼器。西安长庆石油勘探局科研楼为控制风荷载和地震作用下的结构响应，安装了20个粘滞阻尼器。合肥电视塔也采用了粘滞阻尼器来减小塔楼在强震下的位移和加速度响应。

目前对于粘滞阻尼器的研究，主要集中在构造、性能和原理等方面，还没有对土木工程领域的粘滞阻尼器专利现状分析的相关研究，而全面的专利分析能够对技术的研究方向和推广应用起到指导作用。

2 我国土木工程领域粘滞阻尼器的专利现状

2.1 分析数据来源

文章利用中国专利数据库作为数据采集源，涉及由各国申请人向中国国家知识产权局申请、专利申请的公开日或专利的公告日截止到2016年2月17日的中国专利申请，采用IPC分类号结合关键词的检索方式，共获得专利文献173件。

2.2 我国的专利申请分析

我国土木工程领域粘滞阻尼器的第一件专利的申请时间为1988年，申请号为88102553，该专利为清水建设株式会社（日本）提出的进入中国阶段的PCT申请。而由中国人提出的第一件申请为2004年提出的申请号为200410075501.2的发明专利申请。

对于该领域的173件专利文献，其中发明专利申请93件，实用新型80件，外观设计0件。其中未进入实审或者进入实审但未结案的专利申请37件，授权的发明专利为43件，驳回或者视为撤回的发明专利13件，进入实审的发明专利的授权率为76.8%。

我国对于土木工程领域粘滞阻尼器的研究，始于2004年，快速发展于2011年之后，相关专利申请量的发展趋势如图1所示。

我国是地区间的经济发展水平相对不平衡的国家，粘滞阻尼器的研究也呈现出地区发展不平衡的态势，按照申请人所在的省份进行统计，得到申请总量为全国前十的省份，相关的专利申请的省份分布如图2所示。其中申请量最多的三个省份为上海、北京和江苏。

对于我国土木工程领域粘滞阻尼器的专利申请量为全国前十位的申请人进行统计，申请量处于前十位的申请人分别为北京工业大学（18件）、同济大学（13件）、东南大学（10件）、河南城建学院（8件）、大连理工大学（7件）、清华大学（7件）、浙江海天建设集团有限公司（6件）、湖南科技大学（6件）、上海材料研究所（5件）、南京丹普科技工程有限公司（5件）。

申请量位于前十位的申请人中，只有第七位的浙江海天建设集团有限公司和第十位的南京丹普科技工程有限公司为相关企业，其余全部为高校或者研究所。申请量最多的前十位的申请人提出的专利申请总量为85件，占该领域全部申请量的49%。在申请量最多的前十位的申请人提出的申请中，其中高校或者研究所提出的申请量为74件（占比87%），企业申请量为11件（占比为13%）。

3 结束语

企业应加强与高校之间的合作，直接利用其已取得的科研成果，实现向市场的有效转化，进而使得高校和企业同时受益，进而推动整个土木工程领域粘滞阻尼器更好更快的发展。

参考文献

土木工程地域分析篇（7）

关键词： 土木工程结构；地震易损性分析；研究进展

Key words： civil engineering structures；seismic vulnerability analysis；research progress

中图分类号：TU311.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0061-02

0 引言

地震易损性分析是地震安全评定中的重要内容之一。地震易损性是指在不同的地震强度下土木工程结构被破坏的概率，它能从概率的层面反映工程结构的抗震性能，较为客观地反映了地震与工程结构二者之间的关系，在土木工程中能为人们更好的防范地震带来的危害。因此，土木工程项目的地震易损性成为了人们关注的焦点问题，对于地震易损性的研究进展也须引起相关专家和学者的重视。

1 土木工程结构地震易损性概述

所谓地震易损性，是说在强度不同的地震作用下，土木工程结构可能发生的破坏状态，以及这种情况发生的概率。它是从概率的层面对地震发生机率、强度和土木工程破坏程度之间的关系进行宏观的预测，成为土木工程施工单位和地震工程研究界研究的重点问题。最早提出地震工程和抗震设计的是美国，美国的太平洋地震工程研究中心提出了供统一分析的地震参数和破坏参数等地震破坏指标，使地震易损性分析的研究进入到一个新阶段。用这种地震易损性分析方法只需要将工程需求参数输入进地震易损性的计算函数中去，就可以推断地震对土木工程破坏的参数和概率，使对地震易损性的分析更加的规范化与科学化。

土木工程的地震易损性分析是土木工程建设在设计、规划时的重要研究内容，在工程结构风险分析和地震损失概率分析方面能够发挥重要的推测作用，从而为土木工程项目的设计和施工提供数据支持。这是对工程项目负责也是对人民的生命财产安全负责，需要进行深入的理论与应用研究。通过这些系统性的研究工作来确保工程项目的安全，保障工程项目的顺利开展。

2 地震易损性的国外研究概况

国外较早地开始了对土木工程结构的地震易损性进行研究。他们意识到地震会对土木工程项目以及人民的生命财产安全带来巨大的安全隐患。因此，国外的工业发达国家很早就开始了对地震易损性的研究，如美国的Ghiocel对美国东部的核电站进行结构分析，对工程的地震反应和易损性进行了分析与评定。Ozaki对日本的核反应堆所在的建筑也进行了结构分析，根据其核反应堆建筑的地震易损性指数，考虑了工程项目的非线性特征和结构变异特征。一位美籍华人黄洪谋也对地震易损性如何更好地运用到电力系统工程建设中去进行了分析与研究，并将其研究成果推广、应用到电力变电站等设备中去，对电力系统中的设备和建筑进行安全评定，以确保电力工程的安全性与可靠性。

此外，在软件的开发上，美国也率先推出了HAZUS软件，通过这种地震易损性分析软件，美国可以在对土木工程项目的研究成果的基础上，对地震给工程项目带来的破坏进行估计和预测，采用性能设计的方法根据软件所得出的数据进行能力谱绘制，计算地震所带来的连锁反应，以地震易损性曲线的方式来反映建筑物的抗震性。

Tanaka在评估公路建设工程的地震易损性时，提出了一种地震易损性的正态分布函数。通过对工程项目的地震易损性进行两参数的分析，以正态分布的函数的形式向人们提供建筑工程的地震未知参数。通过这种地震易损性函数他总计将桥梁的结构形式划分为五种，这五种结构形式又把桥梁损伤划分为五种不同的形式，并按照不同的损伤形式和损伤程度把土木工程的损伤水准分为五个等级，为人们系统的研究公路的地震易损性提供了参考。

人们在对地震易损性进行分析时，常常用两种易损性曲线来表示，即经验易损性曲线和理论易损性曲线，不同的研究者根据不同的研究方向和具体工程项目的建设情况来选择不同的易损性曲线。经验性曲线在这两种曲线当中是一种可信度较高的地震易损性曲线，因为它使用的数据来源于以往地震所造成的危害情况和具体的动参数，对这些实际的数据进行统计分析，以此来得出较为真实可信的数据指标。但经验性曲线也有其自身的局限，因为地震所造成的危害会因为客观环境的不同而有所不同，如在不同的地震环境、场地和工程结构中，地震所打来的危害都是不一样的，因此，这种地震经验易损性曲线没有其广泛的推广意义，再加上其需要具体的数据分析，人们在获得这些数据时会有很大的难度。这些都限制了经验易损性曲线的推广使用，需要做进一步的改善。

除了经验易损性曲线之外，理论易损性曲线也是地震易损性分析中的一种重要参照曲线。采用理论易损性曲线研究地震的易损性通常要从地震的相应分析数据入手，采用反应谱、静力、时程分析等分析方法，对地震易损性进行系统的分析与评估。同样，理论易损性分析也可以采用不同的分析与研究方法，如Monte Carfo模拟法，但这种方法需要较长的运算时间，为此Fukushima提出了一种更为方便、快捷的分析方法，即评估结构响应的分析方法，这种方法通过振动理论来对土木工程的易损性进行分析，在一个频域内，它所得出的结果是准确可靠的。

此外，Singhal、shinozuka和Basoz等也对地震的易损性进行了广泛的研究，这些研究人员都在地震易损性的研究领域取得了重要的研究成果，促进了国外地震易损性分析的研究进程，使土木工程项目在更安全的工程环境下运行，加大了工程项目的安全系数。

3 地震易损性的国内研究概况

与国外的土木工程结构地震易损性的研究相比，我国在地震易损性研究方面起步较晚，主要是对土木工程结构的地震易损性进行经验性曲线分析。经验性分析的对象是一些群体性的房屋建筑，对这些群体性的房屋建筑进行震害预测。我国最早对土木工程项目的地震易损性进行研究的学者是尹之潜教授，尹教授在地震风险分析和震害预测方面都开展了大量的研究工作，取得了很大的研究成果。其研究结论是建立在大量真实的震害数据的基础上得出来的，并根据其实验数据分析了地震强度与土木工程结构破坏度之间的关系，对多种土木工程结构进行了系统的分析与研究，如砖砌体建筑、工厂的排架结构、混凝土结构，并分别根据这些结构的不同特点进行了有针对性的地震易损性分析，在地震危险性分析、地震易损性分析和震灾评估等方面都取得了重大的成就，得出了较为系统和完整了土木工程地质易损性研究结论与成果，起到了很好的震灾预测的实际效果。此外，尹教授还通过与国外专家者之间的相互学习、相互交流，并系统学习了美国斯坦福大学的地震易损性分析相关方面的课程，开发了对地震震灾进行系统预测的PDSM SM B-1地震易损性预测系统，大大加快了我国在地震易损性分析方面的研究进展。

此外，高小旺、张令心、钟益树等人也在地震易损性的研究领域内作出了重要的贡献，针对不同的土木工程结构进行有针对性的震灾预测，加快了我国在地震易损性方面的研究进展，在此不一一细述。

4 目前地震易损性研究方面的问题与发展趋势

4.1 地震易损性研究存在的问题 针对目前国内外对地震易损性分析的研究现状，在地震易损性分析领域还存在着很多问题，如输入参数、破坏准则、分析类型、分析方法等方面都存在着很多问题。具体说来，在输入参数上分析地震易损性方面我国还没有取得相关的理论研究成果，并在易损性的分析上面过于依赖地震动输入，仅仅用一个物理量来描述地震易损性显然不可行，只能用多物理量来解决。在破坏准则方面，不同的破坏准则会带来不同的数据分析结果，通过不同的破坏准则计算出来的数据会有很大的差别，对于这种差别很大的情况人们显得无所适从。另外，在分析类型和分析方法方面我国的地震易损性分析也存在着很大的问题，目前的计算类型与计算方法在运用的过程中计算量过大，对计算机的要求很高，通过分析得出的结果在可信度方面也不能令人满意，这些都是我国在发展结构地震易损性分析方面的主要问题。

4.2 地震易损性研究的发展趋势

4.2.1 两种地震易损性分析法的发展方向 目前国内外对于结构地震易损性的分析是基于经验分析法和理论分析法这两种方法的研究成果之上发展起来的。对于经验易损性分析方法，在分析的准确性与可靠性方面有其无可替代的重要作用，是目前土木工程结构地震易损性分析的重要方法。理论易损性分析方法可以通过比较相关的数值，对地震与土木工程破坏之间的关系进行分析和统计，进而对工程的抗震性进行评价。但这两种方法又都有其局限性，因此，优化目前的易损性分析方法是土木工程结构地震易损性研究的未来发展方向。

4.2.2 经验与理论相结合的易损性分析方法 经验与理论结合的分析方法能够充分利用两种分析方法的优点，尽可能地将所有的地震破坏因素都考虑在内，并且采用理论分析与经验分析相结合的方式来分析工程的地震易损性，具有精确性和可靠性高的优点，并能够对收集到的资料进行排序，详细地为人们提供地震易损性的分析结果，对建筑物的易损性进行系统、完整的分析，满足人们对地震易损性的详细程度和精确度方面的要求，是未来地震易损性研究分析的主要发展方向。

5 结语

土木工程结构的地震易损性分析是土木工程项目在结构损失分析中最重要的一部分，在结构损失分析中处于核心地位，是工程项目设计、优化的关键环节。因此，要结合土木工程结构地震易损性分析的研究进展与发展趋势采取既包含经验分析又包含理性分析的易损性分析方法，把两种分析方法结合起来，对结构的地震易损性进行全面的分析。

参考文献：

[1]周艳龙，张鹏.结构地震易损性分析的研究现状及进展[J].四川建筑，2010（06）.

土木工程地域分析篇（8）

1生物埂

以绵竹市林业局选育的九顶大粉葛两年生葛苗作为营建生物埂的材料，选择葛藤直径粗5mm～8mm、葛块根直径粗15mm～20mm的葛苗进行试验。试验应用抗旱保水剂处理葛藤根系，栽植坑穴20cm×20cm，以株距50cm、行距100cm沿塌方区域下部顺行栽植两行，总长度400m。

2土袋

适宜在坡度较小、表层土松动的灾毁地表层实施，目的是为了防止挡土工程背面回填土的移动，集中地表径流和减小流水侵蚀，该工程措施适宜与木(竹)栅栏结合、交错设置，即在挡土工程之间斜面长度大约2.0m的间隔放置土袋，防止砂土下滑，固土定坡，为植被的培育打下基础。

3木竹栅栏

为了防止崩塌土砂下滑，分散地表径流，减轻地表径流对山体表面的侵蚀，稳固山体表面松动的土壤，改善植被恢复环境，在山坡面上相隔3m～5m配置木(竹)栅栏工程。木(竹)栅栏工程使用木桩、木材(整竹材)和铁丝。木桩高度为1m，间隔桩距0.7m，地上0.5m，深入地下0.5m。工程做法是先沿等高线开挖60cm宽基槽，然后在基槽中部打桩，木材(整竹材)横向扎排，再回填土砂压实。

4挡土堡坎

抑制、固定河床内不稳定的泥沙以及坍塌地产生的大量泥沙，作为山坡工程的基础，在坍塌地的垂直下部配置浆砌堡坎，防止泥沙流向下游区域。

5排水沟

应用于地表径流形成的冲刷沟内实施，实施渠系工程是为了减轻地表径流对冲刷沟连续造成侵蚀，以及过多的地表水渗透使土壤的强度降低而设置的排水工程。3．6栽植工程栽植工程目的是恢复灾毁地植被，是治山的最终目的，其做法是在挡土工程、土袋阶梯式工程背面进行植树、播种等，符合《造林技术规程》(GB/T15776－2006)所述要求。

试验设计

1试验地点

在试验地内分别选择灾毁后泥石流沉积地、滑坡地和垮塌地做为试验地类，根据立地条件分别采取人工造林、人工点撒播、封山育林等恢复措施并适地加以辅助治山工程措施，见表1。

2种苗

种苗均来自四川省绵竹市。选取顶芽饱满、苗干通直、色泽正常、无损伤、无病虫害的种苗。

3应用保水剂造林试验研究

保水剂采用的是华光实业公司生产的AS型高效保水剂。造林树种为1a生刺槐苗，平均高为80.2cm，平均地径为0.8cm。保水剂不同施量试验:每穴分别施量为0.5g、1.0g、2.5g、3.5g。每个处理660m2。分别于3月10日、4月10日、5月16日测定土壤含水量。测定时在每小区上下左右及中部各选1点，每点测定3个树坑。在距树干20cm处用小口径取土钻打孔取土，然后封堵取土孔，采用烘干法，测定20cm深土层的含水量，求平均值。

4造林存活率和保存率调查

在各样地内随机选择10m×10m样方，重复3次。调查因子包括造林成活率、地径、高生长量，取其平均值。数据的调查时间除保存率外都为造林后4个月的同一个时间段，保存率的调查是在造林后的第2年春季进行的。

5植被恢复调查方法

1)植被总盖度和林木郁闭度的观测。草地用投影法观察植被总盖度，林地用目测法观察郁闭度。植被样方调查主要调查植被的种类、生长状况和盖度等，样方大小草本为2m×2m，灌木为5m×5m，乔木为10m×10m。2)生物多样性测定方法。群落物种多样性统一应用各个物种在该层(乔、灌、草)中的重要值V这一综合指标来计算，各个物种的重要值计算公式(马克平等，1995)如下:(1)重要值草本层的重要值:IV=(相对密度+相对频度+相对盖度)/3乔木和灌木层物种重要值:IV=(相对密度+相对频度+相对优势度)/3相对密度=一个种的密度/所有种的总密度×100%相对频度=一个种的频度/所有种的频度×100%相对优势度=一个种的优势度/所有种的优势度×100%。(2)物种多样性指数是以各样地物种重要值平均数为基础，采用目前较为普遍使用的公式计，按生长型(乔木、灌木、草本)计算各物种多样性指数。

结果分析

高、径生长量、存活率的比较

对灾后植被的恢复工作，首先考虑生长量、成活率、保存率的大小。不同树种的生长情况见表2。由表2可以看出，设计树种均能有效的在灾毁林地生长，都能作为植被恢复用树种，考虑到在实际应用的实际中，植被恢复应为防护林，因此树种首选还是应为刺槐、桤木等，调查显示刺槐在泥石流沉积地区平均成活率达到68%，平均保存率可达到49%，可见其在恶劣环境的适应性非常强。桂花和柚的成活率和保存率达到90%以上，分析其原因为桂花和柚属于经济林木，栽植规格较大，同时人为管理水平高，导致成活率高，但是管护成本较高，因此在灾毁林地的植被恢复实践中建议还是以适应性强，管护成本低的苗木作为选择对象。酸枣成活率和保存率相对较低，其原因为撒点播地点为坡度较大的滑坡区，土壤含水量较低，土壤结构性差导致发芽率低。

2保水剂施量对土壤含水率和生长量影响

从表3中可以看出，穴施2.5g、3.5g保水剂与其它处理在各指标上的差异均达极显著，而这两种处理之间则差异不大，可以确定在刺槐造林中，穴施2.5g、3.5g保水剂，可促进穴内土壤水分的保蓄，从而提高造林成活率，其保水持效时间可达3个月，这个时期正是本地干早少雨的时期，也是苗木萌动生长的关键时期。在这个关键时期造林施保水剂对林木成活起到了很大作用。考虑到经济性，穴施2.5g效果最佳。对当年高、径进行比较后，各施量之间可看出无显著差异，说明施用保水剂对土壤水分的改善作用是有限的，仅能维持幼苗基本需水量，保证苗木成活，并不能提高苗木生长量。

3不同灾害地点不同恢复方式植被恢复的调查

对不同灾害类型及不同恢复方式总盖度调查，得出不同方式植被恢复的最佳配置方案，见表4。从表4可以看出，在灾毁林地中人工植苗恢复植被适合实施于泥石流沉积区域，调查显示植苗后盖度达到53.6%，在滑坡区域的人工恢复手段中，撒播为3.2%，点播为7.3%，人工植苗盖度为8.2%，综合在施工过程当中安全性和经济性，可见点播是滑坡区域的最佳植被恢复方式。塌方区域由于坡度较大，操作困难，危险性高，因此自然恢复是最佳的选择。在本次试验的调查中，塌方区域的总盖度为27.4%，主要种类为巴茅、茅草一类先锋草本植物。同时自然恢复处理中，3种灾毁地的总盖度相差不大。因此，综合各因素可以认定塌方区域的最佳恢复方式为自然恢复，滑坡区域可通过撒点播的方式恢复植被，而可操作性强的泥石流沉积区域最好用人工植苗的方式将最大限度的提高植被恢复水平。

4不同植被恢复模式的对生物多样性保护分析

土木工程地域分析篇（9）

中图分类号：R-1文献标识码： A 文章编号：

土木工程建设伴随人类文明史发展，是人类与自然界做斗争的产物，也是人类作用于自然环境的重要活动。随着现代化建设的不断深入，土木工程业已经成为我国国民经济中的支柱性产业[1]。经过多年实践研究，国内土木工程领域取得璀璨成果，在结构理论、力学分析、施工技术等诸多层面都有所突破。近年来，人们对土木工程要求大幅提升，趋向于高质量、大规模、大跨度、高层的建筑，。分析国内土木工程现状，我们也看到诸多弊端，如土地资源有限、固体垃圾大量产生、生态环境破坏严重、生存空间不足等。针对上述诸多难题，为进一步提升人们生活质量，与社会经济发展相适应，有必要关注土木工程建设，展望该产业的发展趋势。

一、土木工程现状分析

现阶段，土木工程发展既存在显著成果，又存在弊端。

（一）土木工程发展成果

近年来，土木工程理论不断完善，与建筑行业相关的学科也取得研究成果，这为土木工程发展提供了坚实的理论支撑与技术支持。在工程设计方面，改变了原有按照固有经验进行设计的惯例，而是采用现代化的系统工程理论方法，考虑到土木工程经济、环境、安全等诸多因素，实现整体设计的趋利避害。在工程施工方面，建筑材料上多采用复合材料高强钢材、环保型材料等新型建筑材料，彰显它们的优越性能，从而为现代化土木工程提供坚实的物质基础。除此之外，土木工程施工工艺也不断完善，土木工程向标准化、工业化方向发展，呈现出良好的发展势头。

（二）土木工程存在弊端

当今社会，存在人口剧增、环境破坏严重、交通拥挤等诸多不利因素，土木工程建设资源日益紧张。当下高层、大跨度、复杂结构的土木工程建设趋势需要建设的物资基础，但工程建材方面仍存在缺陷，如建材弹性模量偏低、建材应用成本高、应用范围有待拓宽等。

二、土木工程未来趋势展望

对土木工程领域做深入研究，总体上呈现出如下发展趋势：

（一）理论的日益精密化

土木工程行业理论的完善不是单向的、独立进行的，而是与数学、化学、物理、微机技术等有着紧密的联系，相关人员已然认识到土木工程与上述元素间的紧密联系，促进土木工程行业理论的完善，并呈现日益精密化的发展趋势，如采用信息化技术模拟复杂施工条件，探索土木工程施工中的复杂结构，采用专业化数学知识解决工程数值难题等。

（二）所用材料实现优化

土木工程所用施工材料对安全性能、材料质量、使用寿命等都有严格要求。在当下生态型建筑理念深入人心的大背景下，如何有效解决土木工程施工材料所造成的环境污染、资源浪费、资源配置等问题，是土木工程相关人员所应深入思索的问题[2]。土木工程施工所需要的建筑材料是新型的、高新技术的，并符合生态型建筑理念，由此更适应当下可持续发展的总体要求。土木工程材料的优化主要有如下几层：

1.应用智能化混凝土

近年来，混凝土因为其具有不可取代的优势而被广泛应用于土木工程建设中，这种工程材料不但稳定性好、强度高、耐久性好，且具有高抗冻性、抗腐蚀性和抗渗性优势，正因如此，混凝土有着长远的应用前景。新型的混凝土有100年，甚至是200年的使用寿命，未来的发展趋势是，随着科技水平的不断提升，土木工程领域将应用智能化混凝土。这种智能化混凝土，能够接收到使用环境信息，并自觉做出逻辑判断，做出智能化的反应。如为满足特定土木工程需要，此种混凝土能实现保水性、流动性和粘聚性等性质的调整，从而降低建筑所受侵害，实现对受破坏部位的修补，甚至能在危险状况时发出警报。智能化混凝土是未来土木工程建设领域的关键性技术，但受材料价格昂贵的影响，其研究及使用范围较窄，土木工程市场有待进一步拓宽。

2.应用新型生态建材

随着绿色生态理念的深入，在保障土木工程质量的前提下，应用新型生态建材已是实现生态建筑和绿色建筑的重要途径。新型生态建材的发明与应用，能减少材料浪费现象，减少建筑垃圾，降低环境破坏程度，大大提升人们的居住品质。不但如此，新型生态建材也具有节能减耗的功效，能推动人类和自然间的和谐与可持续发展。土木工程发展趋势表明，可再生材料、环保材料、循环应用型材料、净化材料等将得到更为广泛的应用。

3.应用抗震性好的钢材

因为土木工程的高层、大跨度结构发展趋势，现代化土木工程建设中多采用抗震性能好的钢材，具有极厚化、高强度、低屈服比和低屈服点的优势。通过改善热处理工艺、调整材料化学成分等举措，可以生产出抗震性能良好的钢材。因为这种钢材能节约资源，提供抗震安全保障，在土木工程钢材方面具有应用趋势。

（三）信息化程度的加深

随着现代信息化技术的普及与发展，我国工业逐渐实现信息化，而这也对土木工程领域形成重要影响，随着信息化技术的不断渗透，信息化技术逐渐涵盖土木工程的全过程，既存在于土木工程的设计和施工阶段，也存在于建筑交付使用后的物业管理、安全监控、设备维护等诸多方面。利用形式多样的信息技术，如微机技术、网络技术、自动化控制技术、信息智能化处理技术等，能够实现土木工程的信息化[3]。利用信息化技术，土木工程得以不断完善，如可以实现管道空间布线优化、大型设备整体吊装、高温高压焊接控制等。随着信息化技术实践性研究的深入，展望未来土木工程的发展，信息化技术将被得到更为全面的利用。

（四）实现向多空间发展

人均建筑面积在不断缩小，因此现代化的土木工程更注重对各类资源的有效利用，并呈现出向多空间发展之势，即向高空发展，向地下发展，向沙漠、海洋和太空发展。

1.实现向高空发展

土木工程向高空发展能实现土地资源的最大化利用，世界诸多国家的城市中不断涌现摩天大楼，如迪拜塔、上海环球金融中心、金茂大厦、国家石油公司双塔大楼等。而向高空发展也成为现代化土木工程的发展趋势。

2.实现向地下发展

除却地上高空外，地下空间也可以成为土木工程的可开发建筑资源，如大中城市地铁的建设与开通就是利用地下空间的良好例子，既充分利用了地下的土地资源，又大力缓解了地上交通堵塞现象。除了地铁外，还有地下隧道、地下停车场、地下商街等诸多地下空间利用形式，甚至实现了多种利用形式的综合应用。在地下空间开发与应用过程中，卫星全球定位系统、遥感系统和地理信息系统等先进技术得到广泛应用，这更大地扩大了地下空间利用的幅度。但地下空间应用中所存在的问题也不容小视，如生态环境破坏、地层应力变化、地震荷载变化等。

3.实现向沙漠、海洋和太空发展

现代化土木工程觉不会将建筑空间仅局限于陆地，而是开始向沙漠、海洋和太空拓展。（1）利用沙漠资源

近年来，地球沙漠化趋势明显，对于世界各国而言，开发与利用沙漠资源已经成为一种必然的趋势。通过人工河、植树造林、输水管道等诸多措施，能够实现沙漠工程改造，从而顺应在土木工程中有效利用沙漠资源的有益趋势。

（2）利用海洋空间

土木工程行业领域已经存在很多利用海洋空间的成功例子，如位于阿拉伯联合酋长国首都迪拜的迪拜大厦，这座建筑建造于海上，是一座七星级的大酒店，工程宏伟而奢华，而参观迪拜大厦也成为来迪拜的游客所必做的事情。再如中国上海外滩，拓岸工程也得到了深入运作和实施。

（3）利用太空空间

为了解决人类居住资源日益减少的难题，很多国家致力于向太空发展，发射卫星或宇宙飞船，建立太空试验站，获取外太空的资料，期望未来能开发利用太空空间。

三、结论

分析土木工程发展现状，有显著成果同时也存在不容忽视的弊端，展望土木工程发展趋势，将规避自身及社会环境弊端，实现工程建设的整体优化。土木工程的发展是人类智慧的结晶，我们必须坚信，在科学进步的推动下，在全体同仁的共同努力之下，土木工程建设将实现更新高度，真正步入可持续发展的道路。

参考文献：

土木工程地域分析篇（10）

中图分类号：X171.1 文献标识码：A

生态环境承载力是指在不破坏生态系统服务功能的前提下，生态系统所能承受的人类活动的强度，是对资源开发强度与环境承载力之间是否协调进行判断的一个重要判据 [1-3]。为了深入了解神木县可持续发展问题，本研究采用生态足迹与生态承载力理论，以神木县社会经济和环境现状为背景综合计算县域可持续发展水平，分析生态脆弱性成因，为神木县煤炭资源开发利用以及生态环境健康持续发展提供科学指导。

1 研究区概况

神木县位于陕西省北部，属黄土高原腹地与毛乌素沙漠过渡地带，以黄土梁峁、沙漠滩地、以及剥蚀地为主；县域属半干旱大陆性季风气候，冬春干旱少雨雪，夏秋炎热干燥。由于区域特定的自然条件，加之蒸发强烈，致使大部分地段水资源缺乏。

神木县煤炭资源最为丰富，已形成以煤炭为龙头，电力、化工、建材为骨干的地方工业体系，带动了全县国民经济持续快速增长。煤炭资源的开发利用对全县经济做出了重大贡献，同时带来了严重的、持续的生态环境问题。

2 研究方法

2.1 生态足迹

生态足迹是指能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，即生态生产性土地面积（EF）。

2.2 生态承载力

生态承载力是指在一定自然、社会、经济条件下，一个区域能够提供给人类标准的生态生产性土地面积的总和称为生态承载力（EC）[4]。

3计算结果与分析

3.1 生态足迹

根据《神木县统计年鉴》[5]整理出2010年神木县生物资源生产量，计算出各类生物资源的生态足迹，如表1。

根据《神木县统计年鉴》[5]，统计出2010年神木县能源消费量。采用Wackernagel等人确定的世界单位化石能源土地面积的平均发热量为标准[6]，将当地能源消费量通过折算之后得到能源资源生态足迹，如表2。

由表1和表2得到神木县2010年各类土地生态足迹，通过总人口以及均衡因子进行调整，得到人均生态足迹，如表3。

3.2 生态承载力

根据《神木县统计年鉴》[5]统计出2010年神木县各类土地生态生产性面积，计算出各类土地类型的生态承载力，如表4。

3.3 生态盈余/赤字

生态赤字（EC-EF）可以用来表征区域可持续发展程度，生态赤字0表示区域处于可持续发展状态。神木县生态盈余赤字情况如表5。

3.4 结果分析

3.4.1 生态足迹结构分析

由表3可知，神木县2010年人均生态足迹达到27.6hm2/人，其中化石能源用地占到全部用地需求的90.36%，而在化石能源用地中原煤占97.10%，说明神木县域对于能源的消耗量较大。

3.4.2 生态承载力结构分析

由表4可知，2010年神木县人均生态承载力结构中，耕地最大，占总面积的64.2%，高于生物资源生态足迹比例的44.4%，这与我国传统土地利用结构相符合；牧草地仅占总面积的4.72%，与牧草地55.4% 的生物资源生态足迹相差甚远；水域人均承载力最小，占总面积的0.51%，这是由于神木县干旱的气候以及水资源匮乏、分布不均等特征决定的。

3.4.3 生态盈余/赤字分析

由表5可知，神木县人均生态赤字比较严重，达到了25.964 hm2/人，其中化石能源用地生态赤字就达到了24.944 hm2/人，其次牧草地赤字1.315hm2/人，耕地赤字0.063 hm2/人，建筑用地赤字0.016 hm2/人；而林地盈余0.365 hm2/人，水域盈余0.008 hm2/人。

3.4.4 生态脆弱性成因分析

3.4.4.1自然因素 神木县滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害是导致生态环境状况迅速变化的原因之一；复杂的地形地貌容易产生水土流失；干旱、大风，沙尘暴、干热等气象灾害易加剧生态环境脆弱性；水资源时空分配不均将导致植被稀疏，环境恶化。

3.4.4.2人为因素 人类生产生活在一定程度上推动着生态环境的变化。神木县生态环境压力主要是由工业能源消耗造成的，随着煤、电等工业产品的输出，神木县自身将承载着巨大的生态负担，这种不合理的资源利用结构将导致未来县域资源耗竭，从而进一步加剧生态环境破坏。

4 结论

4.1近几年神 木县生态赤字严重，煤炭资源过度开发是造成神木县生态赤字的主要原因，也是引起生态脆弱性的重要因素，当地经济发展和生存环境都将受到严重影响。

4.2为保证神 木县生态可持续发展，必须加大生态环境保护力度，提高生态修复能力，逐步降低生态环境脆弱性，促进生态环境向着稳定方向演替。

4.3在随后延 伸的神木县生态环境保护与修复研究中，将重点对生态脆弱性程度及其所面临的生态约束进行分析，为神木县生态环境保护、资源合理利用、经济可持续发展等相关政策的合理制定以及陕北能源化工基地生态环境治理与修复提供重要参考依据。

参考文献

[1]杜新波，秦静.基于生态足迹的区域生态环境承载力评价[J].资源与产业，2010，12（5）：56-60.

[2]方恺，沈万斌，郑沁敏等.化石能源地生态承载力研究[J]. 环境科学与技术，2011，34（12）：201-205.

[3]刘，解建仓，张建龙.陕北能源化工基地生态脆弱性评价[J]. 黑龙江大学工程学报，2012，3（1）：61-64.