淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程施工特點(diǎn)與巖土工程的關(guān)系

趙影 路泉 邵楠楠 楊延欣

摘要：目前建筑工程的建筑中混凝土結(jié)構(gòu)由于其本身存在防火性能好、堅(jiān)固穩(wěn)定、成本低、承受荷載力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此得到了非常廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著各種地震的頻繁發(fā)生，人們開始關(guān)注建筑的穩(wěn)定性以及堅(jiān)固度，對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)也提出了越來(lái)越高的要求。想要保障建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，積極的進(jìn)行巖土工程的施工質(zhì)量提升現(xiàn)實(shí)意義顯著。本文對(duì)目前的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程施工特點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合巖土工程的特性，總結(jié)兩者間的關(guān)系，旨在深化認(rèn)知，以期為同行提供參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)工程;施工特點(diǎn);巖土工程;關(guān)系

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)

（一）施工工序的復(fù)雜性

鋼筋混凝土施工不同于一般的工程施工，其施工工序一般較為復(fù)雜。通常情況下建筑工程都會(huì)按照準(zhǔn)備工作→放樣→測(cè)量、構(gòu)建模板→建立鋼筋架→安裝→澆灌混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模的步驟展開施工，但是施工順序需要隨著工作面位置的變化而發(fā)生改變，這也為后續(xù)施工質(zhì)量管理工作帶來(lái)了很多困難。

（二）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的易損性

所謂易損性是指在鋼筋混凝土施工過(guò)程中，由于施工不規(guī)范造成結(jié)構(gòu)開裂等問(wèn)題，與此同時(shí)，還存在很多外在因素，因?yàn)槭艿讲牧献陨硇阅芘c質(zhì)地的影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)破損問(wèn)題。這些問(wèn)題都在警告我們，在利用鋼筋混凝土?xí)r必須要小心謹(jǐn)慎，以避免造成不必要的損失。

（三）混凝土碳化

潮濕空氣中的二氧化碳侵入到混凝土內(nèi)，氫氧化鈣物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)生成碳酸鈣和水，這一過(guò)程被稱為混凝土碳化?；炷撂蓟粌H會(huì)引起混凝土收縮，使混凝土表面產(chǎn)生細(xì)微的裂縫，還會(huì)導(dǎo)致混凝土的堿度降低，減弱混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。

（四）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的異變性

新澆灌混凝土必須通過(guò)模板支撐或二次支撐，傳遞給下面預(yù)先澆灌好的樓板，在這一過(guò)程中，需要由混凝土結(jié)構(gòu)及臨時(shí)性承載系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)施工的所有荷載。這種由混凝土變化結(jié)構(gòu)及支撐系統(tǒng)組成的臨時(shí)承載系統(tǒng)，會(huì)隨著施工程序的變化而發(fā)生變化，施工過(guò)程中混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)及拆模等步驟，因?yàn)樽鳂I(yè)面不同，各施工程序需要的材料、工技術(shù)、施工人員的數(shù)量都是不同的，因此直接導(dǎo)致了混凝土結(jié)構(gòu)體系承載隨著施工工序的變化而發(fā)生變化。

二、巖土工程的性質(zhì)以及特點(diǎn)

（一）巖石裂隙性

巖土工程的突出性質(zhì)體現(xiàn)在巖石的裂隙性方面。一般來(lái)講，巖石都具備長(zhǎng)短不同、疏密程度不同和寬窄不同的裂隙，這是巖石和其他建材相比最為突出的特點(diǎn)之一。巖石的裂隙形成原因比較的多，比如巖漿的收縮、構(gòu)造應(yīng)力的作用等。這些多樣的原因?qū)е聨r石裂隙系統(tǒng)的多樣性，而且這些裂隙存在著不同的特點(diǎn)。比如有的光滑，有的粗糙，有的平直，有的則沒(méi)有任何的規(guī)律。

基于物質(zhì)力學(xué)角度進(jìn)行分析，巖體在力學(xué)參數(shù)、結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)以及巖石。力學(xué)參數(shù)之間存在著非常顯著的差異。從巖土工程勘察設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行分析，最為重要，也最為困難的對(duì)巖體的結(jié)構(gòu)面分布以及參數(shù)進(jìn)行明確。

（二）土的孔隙性

巖土工程的另一個(gè)突出特點(diǎn)體現(xiàn)在土的孔隙性方面。從土的力學(xué)知識(shí)角度做具體的分析，土具備載體結(jié)材料的基本特點(diǎn)，其內(nèi)部存在著非常明顯的孔隙。從土的類別劃分來(lái)看，飽和土為淀圍兩相土，而非飽和土為淀圍氣三相土?；陲柡屯梁头秋柡屯恋膭澐郑霈F(xiàn)了孔隙壓力和有效壓力兩個(gè)不同的壓力概念。就孔隙壓力來(lái)看，其既有孔隙氣壓力的包含，也有孔隙水壓力的包含。在飽和土中，孔隙的水壓力在增長(zhǎng)或者是消散的時(shí)候，一定條件下的加荷速率會(huì)導(dǎo)致不同地基承載力的產(chǎn)生。

（三）巖土工程的自然依賴性

從巖土工程的屬性劃分來(lái)看，其屬于傳統(tǒng)力學(xué)的范疇，是土木工程的一個(gè)關(guān)鍵性分支，而且?guī)r土工程在傳統(tǒng)力學(xué)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)著進(jìn)步。在巖土工程設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)全方位的綜合地質(zhì)、地下條件以及氣象水文等情況做分析與討論，所以需要做好相關(guān)方面的調(diào)查與分析。

從現(xiàn)實(shí)需求的具體解決來(lái)看，僅僅是利用力學(xué)做計(jì)算是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以就巖土而言，不管是其結(jié)構(gòu)或者是材料，其都屬于自然形成的，人為因素對(duì)其沒(méi)有產(chǎn)生影響，工程師不貴控制自然的安排，所以參數(shù)、條件等信息的不確定性使得巖土工程的存在具有明顯的自然依賴性。

三、結(jié)構(gòu)工程與巖土工程之間的關(guān)系

就目前的分析研究結(jié)果來(lái)看，任何學(xué)科都不可能獨(dú)立存在，其會(huì)與其他學(xué)科產(chǎn)生交叉聯(lián)系，巖土工程屬于學(xué)科分支，自然也不會(huì)例外。從巖土工程的具體分析來(lái)看，其與較多的學(xué)科有著密切的聯(lián)系，而且尚沒(méi)有固定的邊界。比如巖土工程和環(huán)境工程、道橋隧道、水利工程等存在著非常顯著的聯(lián)系。當(dāng)然，巖土工程和結(jié)構(gòu)工程之間也有顯著的聯(lián)系，以下是具體的分析。

第一，結(jié)構(gòu)工程和巖土工程的關(guān)系十分的密切，比如進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)以及橋梁建構(gòu)建設(shè)的時(shí)候需要依靠地基，所以地基是否穩(wěn)定會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，有些地基會(huì)存在非常明顯的變形情況，這種變形會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的具體使用功能產(chǎn)生顯著的影響，尤其是其中的次生應(yīng)力，其很可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)超過(guò)預(yù)期的限值。如果地基有問(wèn)題發(fā)生，再進(jìn)行地基的補(bǔ)救是非常麻煩的，而且工程量也會(huì)加大，所以要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)工程的秩序性，需要對(duì)地基的穩(wěn)定性做強(qiáng)調(diào)。一般來(lái)講，地基的設(shè)計(jì)主要有工程師來(lái)完成，其依據(jù)的主要參考是上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)需要設(shè)計(jì)的地基復(fù)雜程度比較高的時(shí)候，工程師必須要親自參與設(shè)計(jì)，這樣，具體的設(shè)計(jì)處理效果會(huì)更加的顯著。另外，巖土工程需要對(duì)結(jié)構(gòu)的形式、剛度、分布等內(nèi)容進(jìn)行掌握，還要對(duì)地基變形的基本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行掌握，這樣，在進(jìn)行地基勘察設(shè)計(jì)開展的時(shí)候，科學(xué)的圖形才會(huì)被設(shè)計(jì)出來(lái)。

地基和結(jié)構(gòu)具備整體性，二者有相互的影響。從現(xiàn)實(shí)分析來(lái)看，當(dāng)?shù)鼗l(fā)生變形的時(shí)候，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力會(huì)有明顯的變化，此時(shí)的結(jié)構(gòu)荷載分布也會(huì)出現(xiàn)變化。在通常情況下，對(duì)地基進(jìn)行有效處理窺提升地基的承載力和剛度、強(qiáng)度，從而使其滿足上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，與此同時(shí)，通過(guò)采用調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度的方式可以實(shí)現(xiàn)地基變形要求的滿足。目前，地基與上部結(jié)構(gòu)之間存在的協(xié)調(diào)關(guān)系已經(jīng)成為了一個(gè)比較熱門的話題，從目前的巖土工程和結(jié)構(gòu)工程關(guān)系研究來(lái)看，二者是相互重疊、相互交叉且密切相關(guān)的。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，結(jié)構(gòu)延伸的樁基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)當(dāng)中非常關(guān)鍵的要素，但是樁基的變形量以及承載力主要的決定因素是巖土性質(zhì)。所以在工程結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)和建設(shè)中，需要對(duì)地基的設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)化，而地基的設(shè)計(jì)強(qiáng)化則又需要重視巖土的基本屬性。

第二是從本質(zhì)分析來(lái)看，巖土工程數(shù)據(jù)技術(shù)范疇，進(jìn)一步的對(duì)其進(jìn)行分析，其屬于應(yīng)用類的學(xué)科。地質(zhì)學(xué)中有一個(gè)重要的分支是工程地質(zhì)學(xué)，而工程地質(zhì)學(xué)的出現(xiàn)與土木工程的需求促進(jìn)有顯著的關(guān)系。從學(xué)科領(lǐng)域和實(shí)際問(wèn)題的解決來(lái)看，巖土工程的重要基礎(chǔ)是工程地質(zhì)，而巖土工程則是一定程度上工程地質(zhì)的發(fā)展與延伸。在工程中，巖土材料的結(jié)構(gòu)、性能等會(huì)在自然作用下形成。目前，很多巖土問(wèn)題僅僅可以依靠地質(zhì)的變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)分析，而不能通過(guò)人來(lái)進(jìn)行規(guī)定。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，結(jié)構(gòu)工程在目前的社會(huì)工程建設(shè)中占據(jù)著非常重要的地位，積極的進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程的分析與研究，這于結(jié)構(gòu)工程的現(xiàn)實(shí)開展有突出的意義。文章對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)做詳細(xì)的分析，并就結(jié)構(gòu)工程和巖土工程的關(guān)系做討論，發(fā)現(xiàn)真正掌握了結(jié)構(gòu)工程和巖土工程的關(guān)系，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)以及施工的時(shí)候，準(zhǔn)確性、可行性會(huì)更高。

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