土木工程中結(jié)構(gòu)與地基的加固

王先云

摘要：土木工程是建筑的主要分支學科，它的進步通常是依靠一些工程的實踐來完成的，而不像別的其他學科那樣是去做一些科學的試驗或者是依照一些空泛的理論，這主要是由于土木工程很多工程的情況都相當?shù)膹碗s，展開現(xiàn)場的測繪或是實驗方面的分析很難。本文主要對結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計中的應用做一個分析和探討。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu);地基;加固作用

前 ?言

土木工程是一門十分龐雜的學科，關(guān)系到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。它在國外經(jīng)過了長時間的發(fā)展，但隨著科技的進步與發(fā)展，人們對建筑的要求日益提高，所以說，為了充分的滿足人們的需求，土木工程的技術(shù)也得到了空前的發(fā)展。比如說，隧道和地下工程，地基基礎(chǔ)的變形以及受力的狀態(tài)都是隨著時間的變化而時時刻刻發(fā)生改變的，正因為這種隨著時間變化而改變的多變性，土木工程至今仍然需要依靠工程經(jīng)驗進行判斷和分析。還有一個不能忽視的原因就是，要揭露土木工程存在的新問題，就必須進行新的土木工程實踐。舉個例子吧，比如建造了大跨橋梁，高聳塔桅或者是高層的建筑的時候，工程的抗震以及抗風的問題就會顯得突出起來，只有遇到了這種實際的問題，才可能從實踐出發(fā)，研究出這方面的新技術(shù)以及新的理論。

一、結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中的常見問題分析

1.框架柱的計算長度

確定框架結(jié)構(gòu)計算簡圖的時候，取框架柱的長度為結(jié)構(gòu)的層高，但實際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點連接是介于鉸接與剛接之間的，更接近于剛接。所以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計算長度，對于現(xiàn)澆框架的底層柱取10=1.0H0，其余各層柱取10=1.25H0。

2.場地類別對抗震等級的影響

抗震等級對于框架截面設(shè)計的影響很大。通常情況之下，依據(jù)房屋設(shè)防裂度和高度從抗震規(guī)范中可以直接查出抗震的等級，當采用Ⅰ類場地的時候，抗震計算的采取抗震等級的抗震等級與抗震構(gòu)造措施不一樣，具體的情況要進行具體的分析，依據(jù)實際的狀況來進行設(shè)計才是最為關(guān)鍵的。

二、土木工程的施工策略以及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

1.鋼結(jié)構(gòu)施工過程的重點

具體的來說鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程的步驟比較的繁復，何況不一樣的建筑有著不同的要求，具體的實行細節(jié)上自然不同，這里就得需要注意兩個方面：

1.1鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機械地點。一般情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應該是結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。假如由于運輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形，則就應該在施工的現(xiàn)場來進行矯正。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的安裝大多采用的是塔式起重機，臂桿長度要足夠的覆蓋面，且起重能力也要足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。按照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場配套運送至現(xiàn)場的鋼構(gòu)件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)。起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求;鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求。在多機作業(yè)的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，并且保證其安全運轉(zhuǎn)。

1.2選材與連接。鋼材通常分為管材、金屬制品、型材以及板材四大類。土木工程中的建筑鋼材一般采用普通的是普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及低合金鋼等等，碳鋼的塑性較低，但硬度強度是比較高的。梁與柱之間、梁與梁之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。梁與梁之間或者是梁與柱之間可以采用焊接連接或者是高強螺栓連接，假如采用的是高強螺栓連接，連接的時候就要注意高強螺栓的連接孔位精度。工程進行高螺栓連接前務必要對檢驗螺栓參數(shù)，在安裝的時候不能用榔頭強打或者用扳手強擰，用扳手擰入的要包括終擰、復擰和初擰。在運到工地以后要對螺栓參數(shù)進行檢驗，安裝時不能用榔頭強行打入或者用扳手強行擰入，擰入的步驟要經(jīng)過終擰、復擰以及初擰。制孔主要有兩種，一種是精度相對較低的模板制孔，另外一種則是精度較高的數(shù)控鉆孔。在技術(shù)條件允許的時候則比較適用多軸數(shù)控鉆孔。制孔主要分為精度相對較低的模板制孔以及高精度的數(shù)控鉆孔。在技術(shù)允許情況之下，工程還是要首選多軸數(shù)控鉆孔。

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和方法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是道橋橋梁、水利施工、房屋建設(shè)等土木工程中各種受力構(gòu)造組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要包括裂縫控制及耐久性設(shè)計、扭曲截面承載力計算、斜截面承載力計算、正截面承載力計算、鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震、預應力混凝土結(jié)構(gòu)、纖維增強混凝土性能和高性能混凝土等結(jié)構(gòu)的設(shè)計。大跨度、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當今土木工程發(fā)展的首要考慮因素，這些就是對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一種新的挑戰(zhàn)，而整個結(jié)構(gòu)的設(shè)計最終承載、穩(wěn)定性、可信度、動力特點的符合等這些都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在日后的發(fā)展中需要面臨的一些問題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在外觀結(jié)構(gòu)上會因建筑設(shè)計不同而存在差異，其內(nèi)部的構(gòu)造也自然是不一樣的，而鋼筋的具體的數(shù)量和形狀的大小最終是會影響工程的。長時間的土木工程建設(shè)中對于混凝土和鋼筋具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式是有一定的方式的，具體使用的搭配數(shù)量和結(jié)構(gòu)構(gòu)成都是有一定的數(shù)量的。

3.工程測量和施工管理技術(shù)與方法

工程測量人員務必要實踐經(jīng)驗和專業(yè)的技能知識，例如儀器的圖紙和使用的比例大小、在測量中應該對所有測量數(shù)據(jù)進行復測和初測，具體包括觀測記錄的數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)、建筑物的數(shù)據(jù)、圖紙的數(shù)據(jù)等等。工程測量是施工測量人員根據(jù)土木工程設(shè)計圖紙進行測量工作，為工程施工做出一定的標志和記錄工程測量貫穿整個施工過程，使設(shè)計圖紙可以正確實施和呈現(xiàn)出測量中應該堅持“從整體到局部，先控制后碎步”的原則，在最大程度上避免測量錯誤而產(chǎn)生的工程質(zhì)量問題。

4.土木工程中地基加固技術(shù)

地基加固問題是土木工程中工程師面臨的一個重要挑戰(zhàn)，青藏鐵路的通行讓全世界對我國鐵路技術(shù)得到了認可，而在青藏鐵路的施工中最嚴峻的問題就是地基加固問題，由此可見，地基加固問題依然是當今土木工程技術(shù)中所要發(fā)展和改革的一個首要問題。

地基加固技術(shù)在目前土木工程技術(shù)中使用較多的主要包括加筋法、膠結(jié)法、擠壓法、排水法、換填法等方法，因工程施工地段地質(zhì)不同也會因地制宜采取不同的地基加固法。加筋法是為了使土質(zhì)更加穩(wěn)定，不會輕易產(chǎn)生移動而適用的一種地基加固法，這種技術(shù)在土木工程中也很普遍，特別是高層建筑物和建筑難度性較大的工程都會采取這種地基加固技術(shù)。

排水加固法多用于濕地和沼澤地帶，由于本身土質(zhì)中含有豐富的水分，不適合建筑的安全性和穩(wěn)定性，因此將多余的水分排出使土層堅硬排水加固法有提案載預壓法和真空預壓法，工程量不同所采取的排水法也會不同。換填法是地基加固技術(shù)中最常用的一種方法，這種方法通常適用于自然地質(zhì)不夠適用當前工程的施工，最主要的置換法換土墊層法和換土墊層法就是將比較優(yōu)質(zhì)的泥土作為材料換掉原自然土，這種方法比較適合整體置換置換法又包括水泥置換法、碎石置換法、石灰置換法等。

三、結(jié)束語

總之，隨著時代的發(fā)展，新材料的發(fā)明，新理論的創(chuàng)新，新技術(shù)的應用都在推動著建筑土木工程設(shè)計的發(fā)展，土木工程設(shè)計作為建筑建設(shè)的一個重要組成部分，在建筑工程中占有舉足輕重的地位，加強結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)的研究，是對土木工程設(shè)計工程的質(zhì)量保證。保證土木工程的質(zhì)量，也是保證建筑工程的質(zhì)量，有利于民生工程的建設(shè)。

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