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【摘 要】 随着建筑日益向地下空间纵深发展,其安全性、稳定性也越来越受到重视,尤其是对基坑工程技术的要求越来越高。但是在现阶段工程施工中,支护施工过程中仍存在着一些问题,这些问题对工程建设的施工质量和施工安全产生了不良的影响。本文对土木工程施工中基坑支护施工过程中存在的常见问题进行了总结和分析,在此基础上,对基坑支护施工技术的科学应用方式进行了探讨。
【关键词】 土木工程;施工;基坑;支护技术
我国城市化建设的步伐不断向前迈进,在城市规划和建设中,对土木工程施工技术的应用是必不可少的。随着人们对住房建筑不断加大的需求,土木工程工程的建设数量和规模也随之提高,基坑支护施工技术是其中不可缺少的重要施工手段,对基坑支护技术的科学实施,能够有效保证工程施工的质量和安全性,对于工程建设的稳定发展意义重大。我国在基坑支护技术的方面取得了巨大的进步,但是在现阶段的施工管理中,仍存在着许多的问题,如不能将这些问题进行妥善地处理,必定会对工程的整体建设和造成严重地影响,进而对我国土木工程工程的建设和发展产生阻碍。
一、基坑概述
基坑是一项综合性非常强的工程。它的施工需要结构工程人员与岩土工程人员进行密切配合方可有效完成。在房屋土木工程中,基坑是其中非常关键的一项重点工程,是整个建筑强有力的基础,关系到整个建筑的安全性和稳定性等。
为了保证在房屋进行施工过程中,不会与周围的管线、建筑物等相互影响,需要在土木工程所在地面的下方进行科学的勘察、测量、计算、设计方可,这些工作内容被成为基坑工程。其对施工方面的安全要求非常严格,对于一些规模较大、危险系数较高的基坑工程,需要通过由设计单位的项目负责人、建设单位项目的总负责人或相关技术负责人员、施工单位分管安全的总负责人、技术负责人、项目及项目技术负责人、监理单位的项目总监理工程师、以及相关人员等组成的专家组论证通过之后方可实施。一般来说,基坑工程主要包括两个方面:支护体系和土方开挖。前者不仅需要进行土方深层开挖,同时还要保证相临建筑物以及地下管线等能够正常使用,不会受到严重影响。
二、基坑支护技术的特征
首先,基坑支护技术一般都是在人口密集的城镇土木工程中应用和实施的,但是这在很大程度上局限了这一技术的施工场地,而且复杂的城市管道对于基坑支护技术的实施也增加了些许的难度。其次,建筑施工中的基坑支护技术都是临时搭建的,这样情况下进行施工是比较危险的,所以安全系数无法得到保证的。再者,我国地域的多样化和地质构造的复杂性都对于基坑支护技术的实施和开展影响较大,所以,在进行土木工程施工中坑及支护技术的实施中,应该在共性中找出个性,合理的分析各地域的实情,再开展这一技术的施工,效果会更加的显著。
三、基坑支护的设计
根据实际施工需求设计基坑支护体,结合重要性系数科学及基坑侧壁安全等级严谨的制定基坑支护设计方案,应充分做到以下几点:
(1)不要生搬硬套传统的设计理念,应充分利用新理念,新技术、具体事物具体分析的设计理念。在现今的基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的计算公式,基本上都是摸着石头过河。基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈动态信息指引设计体系。
(2)重视支护结构理论和材料的试验研究,实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在基坑支护结构的实验方面,我国与发达国家有较大距离。由于随着我国目前经济的飞速发展,大量高层建筑的拔地而起,所以在基坑支护结构等方面积累拥有了大量的第一手施工数据,但是我们要重视的问题是,由于缺少科学的测试数据,导致无法形成理论。
(3)设计支护结构时,开拓思路,勇于创新,多进行新的尝试。在高层建筑的施工中,基坑支护结构的各元素与各结构之间往往是相互结合的,这就要求我们从全局出发,探索更好的计算方法,寻求新的设计思路。基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据不同问题不同分析,从而选用经济适用的支护结构。
四、支护施工中常见的问题
基坑支护技术在土木工程工程基坑施工中的应用是非常必要的,关系到施工质量和安全保证,对于工程建设的整体效果存在非常大的影响作用。我国土木工程工程的建设逐渐增多,基坑支护施工的数量和规模也不断提升,但同时在支护施工中存在的问题也逐渐显露出来,这些问题主要有以下几方面:
(1)对复杂的环境因素考虑不周
基坑支护工程中,由于需要进行深度的开挖,所以地质情况、水文情况、地下构筑物及其他一些环境因素都会对施工带来较大的影响。如果在施工前没有对这些情况进行详细的了解和勘察,则会导致施工过程中各种突发情况的发生,严重影响工程的进度,特别是在一些地下情况较为复杂的地区,更应对环境影响因素考虑周全。
(2)设计方案不全面
工程建设的设计方案是决定整体施工效果和施工质量的重要因素,保证施工设计方案的科学性和完整性,对于工程的建设和施工是关键的。在基坑支护工程施工中,需要对施工条件和实际环境进行细致勘查,以此作为方案设计的主要依据。但是在实际的施工过程中,忽视环境勘查的重要性,不科学地进行勘查工作,对施工方案的设计造成了巨大的不利影响。另一方面,工程的建设中基坑施工环境通常较为复杂,在施工设计中不能够完全预料大可能出现的问题,为工程施工方案的设计和制定提出了巨大的挑战。
(3)地下水的影响
地下水是基坑支护施工中重要的影响因素,通常情况下,在基坑开挖施工中,会存在地下水的影响,地下水可能对基坑的穩定性造成严重的损害,如不能够有效地做好排水措施,更可能造成施工的危险。因此,在基坑支护施工过程中,保证对地下水的科学处理是非常必要的。 五、土木工程施工中的关键基坑支护技术的运用
(1)深基坑支护的信息化管理
在土木工程中,深基坑支护施工是非常常见的,尤其是在现代高层建筑或地上商业区的建设中,多层地下建筑形式的发展,使得深基坑支护施工成为了工程建设中的主要应用技术之一。面对现代工程事业的不断发展,以及信息技术的创新和进步,在深基坑支护的过程中进行信息化管理是非常必要的,这也是基坑支护施工的主要发展方向。深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。上面讲述的监测除了要做好目测活动,还应该在适当的距离布设监测处,对于重要的地方要认真地加密处理,当挖设之后一天中应该进行三次监测活动。
(2)施工过程中的安全技术措施
為了保证施工过程中的安全,不会与周围相临建筑物、地下管线等相互影响1、应在开挖之前,施工方应与建筑方一起对施工范围内的地下关系进行排查和明确,以便在施工过程中对其采取有效措施进行防护。
2、要根据相关勘察报告,特别是根据施工设计图纸,对施工现场进行一定的边坡设置。
3、在施工过程中,应对挖掘出来的土壤进行及时处理,严禁堆放在施工现场。同时在施工前应对周围水管的走向、长度、深度等情况进行确定,以免在施工大型机械时对水管造成损害,发生水管爆裂等现象,造成施工停滞以及影响周围地区的正常供水。
4、在施工过程中,应对土质进行仔细观察,以防出现坍塌等现象,同时对边坡进行加固,并在基坑周围设置一定的防护栏以及安全防护网。
5、对施工人员应进行一定的安全常识及施工技能培养,在进入施工现场时应走安全通道,并戴好安全帽,避免意外事故的发生。
(3)基坑工程开挖
由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程汇总,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分开挖的方式进行,这样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。
(4)地下连续墙支护技术
低下连续墙支护技术在我国己经有了五十多年的发展历史,按其城墙方式主要可以被分为槽板式、桩排式以及组合式。其作用主要体现在可以有效用来防渗水,并作为临时性挡土墙或永久性挡土墙,也可以作为基础用墙.在深基坑施工中,应用该技术可以很好的起到防渗水作用。除此之外,由于其本身具有较强的刚性,其不会对相临建筑造成巨大影响,因此在深度不同、地下水位较深以及粘性土等施工环境较为复杂的基坑支护工程中,均能有效应用。
(5)基坑支护防水
地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
(6)钢板桩
钢板桩主要有两种(槽钢钢板桩和热轧锁扣钢板桩),用槽钢正反扣格接组成,或用U型、H型和z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中,相互连接形成钢板桩墙,既用于挡土又用于挡水,用于开挖深度3-10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性,在完成支挡任务后,可以回收重复使用;并且是与很多道的钢材支撑结合的,可适合在比较软的土质里打比较深的基坑,建房时操作比较方便,工期也比较短。美中不足的是,钢板桩的刚度相对于比排桩和地下连续墙来说比较小,所以开工后环绕程度极易变形,导致土体易移动,继而使建筑周围的地基发生深陷或坍塌。
(7)地下连续墙
地下连续墙是于基坑开挖之前,用特殊挖槽设备在地下成槽后,浇筑混凝土,建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙,用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况,多用于12m以下的深基坑。地下连续墙作为深基坑的主要支护结构之一,常用厚度为600~800mm,也有厚达1200mm的,但较少使用。具有施工噪声低,振动小,就地浇制、墙接头止水效果较好、整体刚度大,对周围环境影响小等优点,是支护结构中最强的支护型式,适用于软弱土层。同时,土质、地理条件差,对施工工地周边环境要求非常高,并且要挖的基坑太深的地方。连续墙可作永久性结构,并可采用逆筑法或半逆筑法施工。但是,地下连续墙也是有一定缺点的,地下连续墙工程浩大,造价很高,还要用到专门的设备,操作起来复杂。
(8)土钉墙
土钉墙是是一种在施工原地土体加筋技术,可以加强边坡上的稳定性,土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。土钉锚入土体,与墙体发生作用,共同维护边坡的稳定。在施工中,进入土坡深度应不小于4m,土工与锚杆不同的是土工进入土,锚杆进入岩石,计算方法不一样,稳固能力大小不同。施工方法很多地方相似,如钻孔、放入抗拉杆、给抗拉杆周围压入浆体、坡面布筋、挂网、喷小颗粒混凝土面等。土钉墙主要用于深基坑安全等级比较高的,房建现场土质也比较好的,例如我过的一些土质好的地方,如我国的华北一带应用得特别多。土钉墙在好的土质中稳定性高,施工过程也比较简便,也能达到预期的效果,经济效率高,所以广受欢迎。
六、结语
总而言之,为保证建筑施工的安全性和稳定性,加强基坑支护施工技术实施的科学性是非常必要的。保证基坑支护技术的科学应用,并推进该技术的创新和发展,是现代工程建设施工管理措施的重要内容。目前随着基坑支护工程开始向大深度和大面积方向发展,而且在施工中所面对的地质条件也越来越复杂,所以需要在土木工程施工过程中,确保基坑支护方案的合理性,从而有效的提高基坑支护的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]杜婧.对建筑深基坑施工技术的几点看法[J].中华民居(下旬刊),2013(4).
[2]葛恒毕.深基坑工程特点及支护技术在我国的发展[J].山西建筑,2010(9).
[3]杨世芳.如何提高建筑施工过程中的质量管理[J].经营管理者,2010(15).
[3]王仁相.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].黑龙江科学,2014,01:50.
[4]刘鹏.土木工程中深基坑施工的要点以及常用的技术[J].门窗,2014,01:145-146.
【关键词】 土木工程;施工;基坑;支护技术
我国城市化建设的步伐不断向前迈进,在城市规划和建设中,对土木工程施工技术的应用是必不可少的。随着人们对住房建筑不断加大的需求,土木工程工程的建设数量和规模也随之提高,基坑支护施工技术是其中不可缺少的重要施工手段,对基坑支护技术的科学实施,能够有效保证工程施工的质量和安全性,对于工程建设的稳定发展意义重大。我国在基坑支护技术的方面取得了巨大的进步,但是在现阶段的施工管理中,仍存在着许多的问题,如不能将这些问题进行妥善地处理,必定会对工程的整体建设和造成严重地影响,进而对我国土木工程工程的建设和发展产生阻碍。
一、基坑概述
基坑是一项综合性非常强的工程。它的施工需要结构工程人员与岩土工程人员进行密切配合方可有效完成。在房屋土木工程中,基坑是其中非常关键的一项重点工程,是整个建筑强有力的基础,关系到整个建筑的安全性和稳定性等。
为了保证在房屋进行施工过程中,不会与周围的管线、建筑物等相互影响,需要在土木工程所在地面的下方进行科学的勘察、测量、计算、设计方可,这些工作内容被成为基坑工程。其对施工方面的安全要求非常严格,对于一些规模较大、危险系数较高的基坑工程,需要通过由设计单位的项目负责人、建设单位项目的总负责人或相关技术负责人员、施工单位分管安全的总负责人、技术负责人、项目及项目技术负责人、监理单位的项目总监理工程师、以及相关人员等组成的专家组论证通过之后方可实施。一般来说,基坑工程主要包括两个方面:支护体系和土方开挖。前者不仅需要进行土方深层开挖,同时还要保证相临建筑物以及地下管线等能够正常使用,不会受到严重影响。
二、基坑支护技术的特征
首先,基坑支护技术一般都是在人口密集的城镇土木工程中应用和实施的,但是这在很大程度上局限了这一技术的施工场地,而且复杂的城市管道对于基坑支护技术的实施也增加了些许的难度。其次,建筑施工中的基坑支护技术都是临时搭建的,这样情况下进行施工是比较危险的,所以安全系数无法得到保证的。再者,我国地域的多样化和地质构造的复杂性都对于基坑支护技术的实施和开展影响较大,所以,在进行土木工程施工中坑及支护技术的实施中,应该在共性中找出个性,合理的分析各地域的实情,再开展这一技术的施工,效果会更加的显著。
三、基坑支护的设计
根据实际施工需求设计基坑支护体,结合重要性系数科学及基坑侧壁安全等级严谨的制定基坑支护设计方案,应充分做到以下几点:
(1)不要生搬硬套传统的设计理念,应充分利用新理念,新技术、具体事物具体分析的设计理念。在现今的基坑支护结构的设计领域,还没有公认的、权威的计算公式,基本上都是摸着石头过河。基坑支护结构的设计要区别其他设计领域,要改变传统观念,利用施工监测反馈动态信息指引设计体系。
(2)重视支护结构理论和材料的试验研究,实践是检验真理的唯一标准。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础之上。在基坑支护结构的实验方面,我国与发达国家有较大距离。由于随着我国目前经济的飞速发展,大量高层建筑的拔地而起,所以在基坑支护结构等方面积累拥有了大量的第一手施工数据,但是我们要重视的问题是,由于缺少科学的测试数据,导致无法形成理论。
(3)设计支护结构时,开拓思路,勇于创新,多进行新的尝试。在高层建筑的施工中,基坑支护结构的各元素与各结构之间往往是相互结合的,这就要求我们从全局出发,探索更好的计算方法,寻求新的设计思路。基坑支护是一种特殊的结构方式,具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件,因此,要根据不同问题不同分析,从而选用经济适用的支护结构。
四、支护施工中常见的问题
基坑支护技术在土木工程工程基坑施工中的应用是非常必要的,关系到施工质量和安全保证,对于工程建设的整体效果存在非常大的影响作用。我国土木工程工程的建设逐渐增多,基坑支护施工的数量和规模也不断提升,但同时在支护施工中存在的问题也逐渐显露出来,这些问题主要有以下几方面:
(1)对复杂的环境因素考虑不周
基坑支护工程中,由于需要进行深度的开挖,所以地质情况、水文情况、地下构筑物及其他一些环境因素都会对施工带来较大的影响。如果在施工前没有对这些情况进行详细的了解和勘察,则会导致施工过程中各种突发情况的发生,严重影响工程的进度,特别是在一些地下情况较为复杂的地区,更应对环境影响因素考虑周全。
(2)设计方案不全面
工程建设的设计方案是决定整体施工效果和施工质量的重要因素,保证施工设计方案的科学性和完整性,对于工程的建设和施工是关键的。在基坑支护工程施工中,需要对施工条件和实际环境进行细致勘查,以此作为方案设计的主要依据。但是在实际的施工过程中,忽视环境勘查的重要性,不科学地进行勘查工作,对施工方案的设计造成了巨大的不利影响。另一方面,工程的建设中基坑施工环境通常较为复杂,在施工设计中不能够完全预料大可能出现的问题,为工程施工方案的设计和制定提出了巨大的挑战。
(3)地下水的影响
地下水是基坑支护施工中重要的影响因素,通常情况下,在基坑开挖施工中,会存在地下水的影响,地下水可能对基坑的穩定性造成严重的损害,如不能够有效地做好排水措施,更可能造成施工的危险。因此,在基坑支护施工过程中,保证对地下水的科学处理是非常必要的。 五、土木工程施工中的关键基坑支护技术的运用
(1)深基坑支护的信息化管理
在土木工程中,深基坑支护施工是非常常见的,尤其是在现代高层建筑或地上商业区的建设中,多层地下建筑形式的发展,使得深基坑支护施工成为了工程建设中的主要应用技术之一。面对现代工程事业的不断发展,以及信息技术的创新和进步,在深基坑支护的过程中进行信息化管理是非常必要的,这也是基坑支护施工的主要发展方向。深基坑支护结构工程监测的主要内容有:支护结构顶部水平位移;支护结构沉降和裂缝;临近建筑物、道路的沉降、倾斜和裂缝;基坑底隆起的观测等。上面讲述的监测除了要做好目测活动,还应该在适当的距离布设监测处,对于重要的地方要认真地加密处理,当挖设之后一天中应该进行三次监测活动。
(2)施工过程中的安全技术措施
為了保证施工过程中的安全,不会与周围相临建筑物、地下管线等相互影响1、应在开挖之前,施工方应与建筑方一起对施工范围内的地下关系进行排查和明确,以便在施工过程中对其采取有效措施进行防护。
2、要根据相关勘察报告,特别是根据施工设计图纸,对施工现场进行一定的边坡设置。
3、在施工过程中,应对挖掘出来的土壤进行及时处理,严禁堆放在施工现场。同时在施工前应对周围水管的走向、长度、深度等情况进行确定,以免在施工大型机械时对水管造成损害,发生水管爆裂等现象,造成施工停滞以及影响周围地区的正常供水。
4、在施工过程中,应对土质进行仔细观察,以防出现坍塌等现象,同时对边坡进行加固,并在基坑周围设置一定的防护栏以及安全防护网。
5、对施工人员应进行一定的安全常识及施工技能培养,在进入施工现场时应走安全通道,并戴好安全帽,避免意外事故的发生。
(3)基坑工程开挖
由于建筑基坑工程多在土质地基或软弱岩层地基下施工,挖土量一般都较大,在基坑的开挖过程汇总,应该针对具体的情况选择合理的开挖方式,一般可采用分开挖的方式进行,这样就可以一边进行开挖一边进行开挖土的运输,避免了在工作面处土方的堆积,提供了好的施工环境。同时,在土方开挖过程中,应对维护结构进行适当的监测,合理的控制土方开挖的速度和进程。
(4)地下连续墙支护技术
低下连续墙支护技术在我国己经有了五十多年的发展历史,按其城墙方式主要可以被分为槽板式、桩排式以及组合式。其作用主要体现在可以有效用来防渗水,并作为临时性挡土墙或永久性挡土墙,也可以作为基础用墙.在深基坑施工中,应用该技术可以很好的起到防渗水作用。除此之外,由于其本身具有较强的刚性,其不会对相临建筑造成巨大影响,因此在深度不同、地下水位较深以及粘性土等施工环境较为复杂的基坑支护工程中,均能有效应用。
(5)基坑支护防水
地下水是建筑基坑支护施工中一个必须得到足够重视的问题。当地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下时,需要对基坑进行降水工作,保证正常施工,对可能出现流沙、管涌的基坑,需要制定应急预案措施。
(6)钢板桩
钢板桩主要有两种(槽钢钢板桩和热轧锁扣钢板桩),用槽钢正反扣格接组成,或用U型、H型和z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中,相互连接形成钢板桩墙,既用于挡土又用于挡水,用于开挖深度3-10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性,在完成支挡任务后,可以回收重复使用;并且是与很多道的钢材支撑结合的,可适合在比较软的土质里打比较深的基坑,建房时操作比较方便,工期也比较短。美中不足的是,钢板桩的刚度相对于比排桩和地下连续墙来说比较小,所以开工后环绕程度极易变形,导致土体易移动,继而使建筑周围的地基发生深陷或坍塌。
(7)地下连续墙
地下连续墙是于基坑开挖之前,用特殊挖槽设备在地下成槽后,浇筑混凝土,建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙,用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况,多用于12m以下的深基坑。地下连续墙作为深基坑的主要支护结构之一,常用厚度为600~800mm,也有厚达1200mm的,但较少使用。具有施工噪声低,振动小,就地浇制、墙接头止水效果较好、整体刚度大,对周围环境影响小等优点,是支护结构中最强的支护型式,适用于软弱土层。同时,土质、地理条件差,对施工工地周边环境要求非常高,并且要挖的基坑太深的地方。连续墙可作永久性结构,并可采用逆筑法或半逆筑法施工。但是,地下连续墙也是有一定缺点的,地下连续墙工程浩大,造价很高,还要用到专门的设备,操作起来复杂。
(8)土钉墙
土钉墙是是一种在施工原地土体加筋技术,可以加强边坡上的稳定性,土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。土钉锚入土体,与墙体发生作用,共同维护边坡的稳定。在施工中,进入土坡深度应不小于4m,土工与锚杆不同的是土工进入土,锚杆进入岩石,计算方法不一样,稳固能力大小不同。施工方法很多地方相似,如钻孔、放入抗拉杆、给抗拉杆周围压入浆体、坡面布筋、挂网、喷小颗粒混凝土面等。土钉墙主要用于深基坑安全等级比较高的,房建现场土质也比较好的,例如我过的一些土质好的地方,如我国的华北一带应用得特别多。土钉墙在好的土质中稳定性高,施工过程也比较简便,也能达到预期的效果,经济效率高,所以广受欢迎。
六、结语
总而言之,为保证建筑施工的安全性和稳定性,加强基坑支护施工技术实施的科学性是非常必要的。保证基坑支护技术的科学应用,并推进该技术的创新和发展,是现代工程建设施工管理措施的重要内容。目前随着基坑支护工程开始向大深度和大面积方向发展,而且在施工中所面对的地质条件也越来越复杂,所以需要在土木工程施工过程中,确保基坑支护方案的合理性,从而有效的提高基坑支护的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]杜婧.对建筑深基坑施工技术的几点看法[J].中华民居(下旬刊),2013(4).
[2]葛恒毕.深基坑工程特点及支护技术在我国的发展[J].山西建筑,2010(9).
[3]杨世芳.如何提高建筑施工过程中的质量管理[J].经营管理者,2010(15).
[3]王仁相.高层建筑深基坑支护施工技术探讨[J].黑龙江科学,2014,01:50.
[4]刘鹏.土木工程中深基坑施工的要点以及常用的技术[J].门窗,2014,01:145-146.