土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)研究

鮑新軍

摘 要：隨著建筑相關(guān)技術(shù)的不斷的進(jìn)步，可以看出建筑每個(gè)部分的建設(shè)都可以看做一個(gè)單體，每個(gè)單體對(duì)于整個(gè)建筑都是比較重要的，只有對(duì)于不同的部分了解深入，才可以更好的保證整體的建筑的更好的實(shí)現(xiàn)，隨著科技的發(fā)展，我們堅(jiān)信土木工程的建設(shè)也會(huì)越來(lái)越好。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)；地基加固；截面設(shè)計(jì)

引言：

伴隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于居住的舒適度和居住的安全也就更加的關(guān)注，然而建筑的安全和各方面的質(zhì)量都是離不開(kāi)土木工程這個(gè)隊(duì)方面的一門(mén)學(xué)科，它也是建筑中最重要的方面，本文就是針對(duì)土木工程中結(jié)構(gòu)和地基的相關(guān)加固技術(shù)進(jìn)行分析哈研究，以便更好的滿(mǎn)足人們對(duì)于建筑舒適度和安全的需要，為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工策略方法

1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是房屋建設(shè)、水利施工、道橋橋梁等土木工程中各種受力構(gòu)造組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，主要包括正截面承載力計(jì)算、斜截面承載力計(jì)算、扭曲截面承載力計(jì)算、裂縫控制及耐久性設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與抗震，高性能混凝土和纖維增強(qiáng)混凝土性能等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

由鋼筋混凝土制成的構(gòu)造部件，例如鋼筋混凝土梁、橋墩、柱、軌枕、蓋板、頂帽等，因施工工程結(jié)構(gòu)不同，所構(gòu)造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)不同。例如房屋建設(shè)中往往只需要考慮鋼筋混凝土梁、柱、頂帽結(jié)構(gòu)部件。

鋼筋混凝土這樣的結(jié)構(gòu)實(shí)際的外貌是會(huì)因?yàn)榫唧w設(shè)計(jì)的不一樣而顯得不同，而在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)上依然是會(huì)有不同，整個(gè)鋼筋用料的不管是數(shù)量還是在體積上的大小都是會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量有著影響的。而在長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際的土木工程的建設(shè)方面的技術(shù)對(duì)于不一樣的鋼筋混凝土的具體的構(gòu)造有著不同的設(shè)計(jì)，實(shí)際的用量等也是有設(shè)計(jì)規(guī)定的使用量的。

而現(xiàn)在的很多的土木工程的建設(shè)越來(lái)越多的高層、大的跨度的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)被采用，這樣看來(lái)對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)勢(shì)必會(huì)是很大的的一個(gè)面臨的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)各方面的性能都是需要不斷的發(fā)展，而且在發(fā)展的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點(diǎn)

整體來(lái)說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

1.2.1 選材與連接

鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類(lèi)。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強(qiáng)度比較高。在鋼結(jié)構(gòu)中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等；梁多數(shù)是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對(duì)主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗(yàn)，定出焊接的格料和各項(xiàng)參數(shù)。梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強(qiáng)螺栓連接，要注意高強(qiáng)螺栓的連接孔位的精度。制孔主要有兩種，一種是精度較高的數(shù)控鉆孔，另外一種則是精度相對(duì)較低的模板制孔。在技術(shù)條件允許時(shí)比較適合采用多軸數(shù)控鉆孔。在運(yùn)到工地以后要對(duì)螺栓參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，安裝時(shí)不能用扳手強(qiáng)行擰入或者用榔頭強(qiáng)行打入，擰入的步驟要經(jīng)過(guò)初擰、復(fù)擰以及終擰。

1.2.2 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)

通常情況下安裝結(jié)構(gòu)的用地面積應(yīng)為結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉(zhuǎn)堆場(chǎng)配套運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件要采用裝卸機(jī)械把其安置于安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。如果因?yàn)檫\(yùn)輸?shù)脑蛟斐闪藰?gòu)件的變形，則在施工現(xiàn)場(chǎng)就要加以矯正。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機(jī)，臂桿長(zhǎng)度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應(yīng)足夠，從而滿(mǎn)足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿(mǎn)足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿(mǎn)足安裝要求。在多機(jī)作業(yè)的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。各個(gè)塔式起重機(jī)之間要有相應(yīng)的安全距離，以保證臂桿與塔身不相碰撞。鋼結(jié)構(gòu)比較適用于規(guī)整、勻稱(chēng)以及較平的建筑平面，所以安裝流水線(xiàn)的布置要因地制宜。

2 土木工程中地基加固技術(shù)

當(dāng)前土木工程方面地基的實(shí)際加固的方面還是需要去面臨新的挑戰(zhàn)的，很多鐵路的建設(shè)讓世界對(duì)于中國(guó)的相關(guān)技術(shù)有了新的認(rèn)識(shí)，以青藏鐵路為例，但是也正這樣看到了里面存在的不足，就是地基加固的問(wèn)題是當(dāng)前比較難的問(wèn)題，所以更可以看到地基加固的問(wèn)題是現(xiàn)在土木工程技術(shù)發(fā)展的一個(gè)問(wèn)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換填法、排水（ 加固） 法、擠壓法、膠結(jié)法、加筋法等方法，因工程施工地段地質(zhì)不同也會(huì)因地制宜采取不同的地基加固法。

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(dāng)前工程的施工，最主要的換土墊層法和置換法。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。置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。

排水加固法主要是在一些沼澤和濕地的地方，正是因?yàn)檫@樣的地方本身土里含有很多的水分，從而對(duì)于建筑的安全和穩(wěn)固都是有影響的，所以把水分不斷的排除保證建筑的安全就是關(guān)鍵，這樣的加固法具體的工程使用排水的量也是根據(jù)具體的需要來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

加筋法是為了保證實(shí)際土質(zhì)的穩(wěn)固，不能輕易的出現(xiàn)位移而最合適的地基的加固方法，這樣的技術(shù)對(duì)于整個(gè)土木工程的技術(shù)都是很普遍的，尤其是一些高層的建筑和比較難度大的高層來(lái)說(shuō)都是采用這樣的加固的方式的。

3工程測(cè)量和施工管理技術(shù)與方法

工程測(cè)量是施工測(cè)量人員根據(jù)土木工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量工作，為工程施工做出一定的標(biāo)志和記錄。工程測(cè)量貫穿整個(gè)施工過(guò)程，使設(shè)計(jì)圖紙能夠正確實(shí)施和呈現(xiàn)。測(cè)量中應(yīng)堅(jiān)持“從整體到局部，先控制后碎步”的原則，避免測(cè)量錯(cuò)誤而產(chǎn)生的工程質(zhì)量問(wèn)題。

在工程的具體測(cè)量工作中，測(cè)量的人員應(yīng)該有的是專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和具體的實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)，做好各項(xiàng)器械和實(shí)際的圖紙的使用比例工作，對(duì)于測(cè)量的數(shù)據(jù)做好相關(guān)的測(cè)試和復(fù)測(cè)，對(duì)于具體的數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄檢測(cè)工作都是需要認(rèn)真給出的。

4 結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題分析

4.1 場(chǎng)地類(lèi)別對(duì)抗震等級(jí)的影響

抗震等級(jí)對(duì)于框架截面設(shè)計(jì)的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級(jí)，但對(duì)于“場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅰ類(lèi)時(shí)，除6度外，可按表內(nèi)降低1度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低”。當(dāng)采用Ⅰ類(lèi)場(chǎng)地時(shí)，抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣，而筆者的畢業(yè)設(shè)計(jì)的場(chǎng)地類(lèi)別為二類(lèi)，按照原先的抗震構(gòu)造措施。

4.2 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度

確定框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)取框架柱的長(zhǎng)度為結(jié)構(gòu)的層高，但實(shí)際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點(diǎn)連接是介于剛接與鉸接之間的，更接近于剛接。所以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)于現(xiàn)澆框架的底層柱取l0= 1. 0 H0，其余各層柱取l0= 1. 25 H0。

5 結(jié)語(yǔ)

土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實(shí)踐而不是憑借科學(xué)試驗(yàn)和理論研究，有兩個(gè)原因：一是有些客觀情況過(guò)于復(fù)雜，難以如實(shí)地進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和理論分析。例如，地基基礎(chǔ)、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時(shí)間的變化，至今還需要參考工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷。二是只有進(jìn)行新的工程實(shí)踐，才能揭示新的問(wèn)題。例如，建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程的抗風(fēng)和抗震問(wèn)題突出了，才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。

參考文獻(xiàn) ：

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