土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地基加固技術(shù)探究

宋曉芹

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國民的經(jīng)濟(jì)實(shí)力也在不斷地提高，人們對于建筑在安全、舒適度以及美觀性上都有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這就使得建筑的設(shè)計(jì)師們和房地產(chǎn)開發(fā)商對于建筑的外觀、造型和室內(nèi)的空間應(yīng)用上有了更高的要求，這在一定程度上提升了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜程度，這對建筑行業(yè)帶來考驗(yàn)的同時(shí)，也促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展。因此，對于設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中出現(xiàn)的問題，設(shè)計(jì)師需科學(xué)有效的調(diào)整設(shè)計(jì)，解決相應(yīng)的問題，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);地基加固技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

目前，土木工程是一門比較受歡迎的學(xué)科，由于它需要依靠一些實(shí)用技術(shù)來開展，而不是其他學(xué)科用單一的理論來完成。對于土木工程來說，重要的是在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)或觀察。因土木工程中的一些問題不僅僅是表面上的體現(xiàn)，我們需要從實(shí)踐出發(fā)，才能獲得發(fā)展空間。

1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地基加固技術(shù)的重要性

土木工程使用年限是評(píng)估建筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)，而土木工程結(jié)構(gòu)則是影響土木工程使用年限的重要因素。對建筑工程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可提升工程安全性和功能性，減少質(zhì)量問題發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升建筑工程施工質(zhì)量，有利于延長土木工程建筑的使用年限。在建筑工程中，耐久性是影響工程施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。工程施工中受人為破壞、施工方式不合理、材料問題以及維護(hù)不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懀瑫?huì)降低土木結(jié)構(gòu)的耐久性，使其與施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不相符，影響實(shí)際施工中土木工程施工質(zhì)量，增加質(zhì)量和安全方面風(fēng)險(xiǎn)。而通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)耐久性，利于提升工程質(zhì)量。

2 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 科學(xué)計(jì)算主體承重柱分布

承重柱直接影響建筑結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，根據(jù)詳細(xì)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際數(shù)據(jù)，科學(xué)地計(jì)算出主體承重柱的尺寸，結(jié)合建筑物的質(zhì)量分布情況，制定承重柱的具體分布數(shù)量。如：某高層或超高層寫字樓，對其進(jìn)行技術(shù)分析，建議用平板式筏形的基礎(chǔ)架構(gòu)，建筑標(biāo)準(zhǔn)層建議設(shè)計(jì)為普通的框架梁結(jié)合現(xiàn)澆的空心板結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合框架與核心筒，其結(jié)構(gòu)簡單，一般采用的是立面和平面相結(jié)合的規(guī)則，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)多是立面和平面相結(jié)合的規(guī)則。而基礎(chǔ)多是天然的樁基。若發(fā)現(xiàn)建筑混凝土的折算厚度較大，會(huì)影響配筋量，且會(huì)加大自重，進(jìn)而造成主樓板、筏板的基礎(chǔ)承載力不足等后果。若梁截面較大或者是板較厚，則沒有很好地落實(shí)經(jīng)濟(jì)效益，不利于墻柱弱梁功能的實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)自重也會(huì)受到影響，地震力受到加強(qiáng)，豎向構(gòu)件安全性較低。相對來說，核心筒剪力墻內(nèi)隔墻的受力偏小，則在設(shè)計(jì)上相應(yīng)的厚度也會(huì)偏大。在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，側(cè)重“以柔克剛”方式，但是需要保障各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。自重增加的原因有很多，科學(xué)計(jì)算主體的承重分布顯得尤為重要。

2.2 總體評(píng)估和設(shè)計(jì)方案

國外專門有對如何在項(xiàng)目實(shí)施階段就開始實(shí)施節(jié)約投資的潛力研究，研究指出，在設(shè)計(jì)階段節(jié)約投資僅僅占10%左右，但是設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段卻達(dá)到了96%。這個(gè)數(shù)據(jù)表明，在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段更要著重關(guān)注，這個(gè)階段是控制投資的關(guān)鍵階段。在項(xiàng)目確立后，控制投資的重點(diǎn)就在于控制設(shè)計(jì)方案。因此在工程開始之前就要對建筑工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定了解，保證工程設(shè)計(jì)的合理性和建筑的抗震性能。設(shè)計(jì)之初要提前做好調(diào)查，做到將當(dāng)?shù)氐淖匀粻顩r了然于胸，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。在施工之前要熟悉施工圖紙，對施工圖紙的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)校對，在基礎(chǔ)建設(shè)方面做到心中有數(shù)，避免出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤。如果對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在疑問，最好在施工開始之前找專業(yè)人士進(jìn)行審查，保證安全性。做施工管理工作時(shí)要選擇了解施工技術(shù)又足夠了解管理工作的人才，只有具備全局管理意識(shí)，才能更好地保證施工進(jìn)行的準(zhǔn)確性。施工并非一個(gè)人的事，在施工時(shí)，確保建筑材料的安全性，避免為了一些經(jīng)濟(jì)利益而放棄建筑安全可靠性的事情發(fā)生。同時(shí)，為了保證施工時(shí)因自然環(huán)境而造成不必要的浪費(fèi)，要在施工之前實(shí)地考察并做好應(yīng)急措施方案，施工質(zhì)量才能得到保障。

3 土木工程地基加固技術(shù)要點(diǎn)

在以上設(shè)計(jì)地基施工加固技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出建筑工程地基施工加固的技術(shù)要點(diǎn)分析。采用加固后的混凝土開始地基施工加固過程中，在建筑工程受壓裂縫處，可以通過混凝土灌注對壓裂處的壓裂部位進(jìn)行加固處理。

3.1 排水加固法

在土木地基的建設(shè)中，為了提高黏性地基對施工現(xiàn)場環(huán)境中工程質(zhì)量的影響并提高基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，施工人員一般在地基上添加排水材料。在此過程中，添加到軟土中的材料通常是礫石。如果礫石層能有效達(dá)到施工排水的目的，則可以為施工過程創(chuàng)造良好的施工條件。另外，進(jìn)一步改善地基排水還能防止施工后地基沉降，利于地基施工質(zhì)量的保障。

3.2 支點(diǎn)加固技術(shù)

支點(diǎn)加固技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用相對比較簡單，具體來說，主要對支撐點(diǎn)進(jìn)行增設(shè)，從而使建筑自身結(jié)構(gòu)得到有效加固。相關(guān)施工人員需要對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行有效控制，從而提高建筑自身的承載力。支點(diǎn)加固技術(shù)通常在網(wǎng)架等相關(guān)水平結(jié)構(gòu)的加固工作當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，其支點(diǎn)可分為剛性以及柔性兩種類型。在對支點(diǎn)加固技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要結(jié)合建筑自身需求對支點(diǎn)進(jìn)行合理選擇，以此來進(jìn)一步提升加固技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.3 地基加固技術(shù)

現(xiàn)階段，我國土木工程地基加固施工中常用方式可分為兩種，一是換土墊層技術(shù)。該技術(shù)適用于地基的下部持力層出現(xiàn)土層軟化情況，通過換土墊層可改善土層硬度不足問題。在具體施工中，先去除施工地點(diǎn)軟地基土層，使用高強(qiáng)度砂土取代原有土層，如砂墊層、碎石墊層等，鋪設(shè)后可滿足施工強(qiáng)度要求，優(yōu)化基礎(chǔ)施工條件，該施工方式常用于濕陷性黃土地區(qū)、凍土地區(qū)。二是置換技術(shù)。若土木工程地基土層較為松軟，且并非土層軟化導(dǎo)致的松軟，應(yīng)對地基進(jìn)行加固施工。為保證施工方式使用的合理性，土木工程地質(zhì)勘查人員應(yīng)掌握工程施工區(qū)域的實(shí)際情況，分析相應(yīng)信息，選擇適合的地基加固方法，提升土木工程整體施工質(zhì)量。

3.4 碳纖維房的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

碳纖維房的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中，需要對碳纖維進(jìn)行合理利用，以此來對布料、板子等進(jìn)行制作，并采取具體的粘貼方法，將其在房屋建筑結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行有效固定，使房屋建筑的承載能力得到有效提升。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程當(dāng)中具有明顯優(yōu)勢，不僅材料質(zhì)量相對較輕，而且還具有較高的強(qiáng)度，可以避免結(jié)構(gòu)受到腐蝕?，F(xiàn)如今，該項(xiàng)技術(shù)已在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固當(dāng)中得到了有效應(yīng)用，需要相關(guān)施工人員合理利用碳素纖維和結(jié)構(gòu)膠，有效加固建筑結(jié)構(gòu)，并提高建筑自身的耐久性和實(shí)用性。在實(shí)際應(yīng)用中，相關(guān)施工人員還應(yīng)針對建筑物自身已有的損害問題和設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行分析，合理選擇材料進(jìn)行加固，從而修復(fù)房屋的基層部位。

結(jié)束語

綜上所述，通過本文設(shè)計(jì)，能夠解決傳統(tǒng)建筑工程中地基施工加固中存在的地基基底承載力低的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對本次實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)加固技術(shù)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的可信度。這一點(diǎn)，在未來針對此方面的研究中可以加以補(bǔ)足。與此同時(shí)，還需要對地基施工加固技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，以此為提高建筑工程綜合質(zhì)量提供建議。

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