建筑结构结构设计与施工中岩土工程问题

发表时间:2020/8/18   来源:《建筑实践》2020年39卷第8期   作者:刘梦瑶 杨浩
[导读] 优秀的工程结构设计是建筑结构设计和结构结构设计的有机结合
        摘要:优秀的工程结构设计是建筑结构设计和结构结构设计的有机结合。随着科学技术的发展,专业化程度越高,建筑结构设计与结构结构设计相互配合更为重要。一个好的建筑结构设计,必须有一个好的结构体系才能实现,结构结构设计的好坏,关系到建筑物是否适用、经济、美观。应用到岩土工程施工中。要结构设计出既要满足建筑美观,造型优美,又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须十分注意的问题。
        关键词:结构结构设计;岩土工程;施工问题;
        前言
        在工程建设的过程中,最基本的目标是在提高工程质量的同时尽可能地减少成本的支出,而对建筑结构的设计是否合理将直接关系到该目标的实现与否。在满足建筑基本功能的基础上通过材料的充分利用、先进技术手段的应用等提高设计水平,使在激烈的建筑市场竞争中获得更多优势。
        一、建筑结构优化设计的意义
        1.提高整体建筑的安全稳定性
        建筑工程设计的基本目标之一是保证建筑的安全与稳定,因此在进行结构设计时必须将安全性放在首位,通过优化设计不仅可提高建筑结构的安全性,还能提高整体建设质量,将合理的材料用在合适的位置,提现建筑的效能,延长建筑整体的使用寿命。可通过优化设计及时发现原来设计方案中存在的缺陷并进行改正,此外还要通过合理的受力计算与分析及时发现受力不合理的地方并加以处理。
        2.改善房屋建筑的功能
        为提升整体建筑结构的质量,使房屋建筑协调统一,且更具有实用性和外观的美观性,必须做好设计阶段的方案设计。通过设计优化及时改进方案中的不足之处并加以完善,可有效改善房屋建筑的功能,使打造出来的建筑更符合宜居的特点。如住宅中通过合理地布置剪力墙与梁,可以方便住户后期改造,实现设计和使用很好的结合。
        3.提高建筑的经济性
        通过建筑结构优化设计,一方面可以提升整体建筑的性能,另一方面还能降低工程造价。因此在设计阶段进行合理的优化设计,可为建筑企业获得更多的经济效益,提升建筑的经济性。譬如可以通过含钢量和混凝土含量指标的测算,来控制建筑结构造价。
        二、建筑结构设计优化的原则
        建筑结构的设计包括建筑结构本身,也包括建筑经济效益、居住舒适度和对建筑空间的利用等。因此,在建筑结构设计时需要严格遵守以下原则:第一,在建筑结构优化设计时应根据建筑不同的功能需求,对墙柱布局以及墙肢长短等进行调节,从而使建筑结构符合经济结构与安全使用的要求。第二,在建筑结构优化设计时必须要满足建筑居住舒适度的要求,具体可以从建筑结构、装饰装修、电气安装等进行整体优化设计。第三,需保证整体建筑结构的安全性,使最终满足建筑结构安全耐用的目标。
        三、岩土工程施工技术的选用和发展
        1.岩土工程施工技术的发展方向
        不断拓宽其适用的条件.对已有的技术方法进行“反思”,随着相关学科技术日新月异的发展,可能规范公布之日,就是其中的某些技术参数、原则落伍之时。通过“反思”,深层搅拌法由软土拓宽到湿陷性黄土,振冲法应用地层由砂性土拓宽到粘性土,所以“反思”是十分必要的。人们将不断拓展新的生存空间是我国现代土木工程建设发展趋势,开发地下空间;改造沙漠修建高速公路和高速铁路;修建人工岛、海底隧道和跨海大桥,向海洋进军等.与之相应的技术方法也将不断的更新、完善、出现。每一项岩土工程施工技术都体现了众多学科的研究成果,所以对材料、机械、电子、冶金、化工、计算机、流体力、化学学、岩土力学等学科的前沿技术进行、实用理论不断地追踪、掌握和了解是岩土工程施工技术创新之源。对众多的施工方法进行梳理,大力推广和发展绿色施工方法.应该尽快地本土化,引进开发了发达国家的设备、技术。


        2.岩土工程施工技术的选用原则
        适用性原则。在岩土工程上没有绝对不好或好的技术,亦即不能以某种技术的几种或者某个指标来评定它是绝对差或好的技术.一定使用最合适的施工技术,但不一定使用最好的。犹豫实施任何一项技术都涉及到天时与地利、空间与时间、人与物、专业与协作、使用与维修、工艺与设备、消耗与供应等各种矛盾,不仅要考虑各部分之间的互动影响,而且还要满足工程的总体要求,此外还要考虑施工技术的“隐蔽性”。经济性原则。由于施工技术的“不确定性”,每种技术方法有可能应用于几类岩土工程问题,而每类岩土工程问题往往要准备几套方案或技术,需要通过工期、经济、安全、技术等方面对比才能选定.但无论如何,为了符合国情,技术的经济性占第一位。绿色性原则。各种施工方法对环境的影响程度,选用与否的重要参考是岩土工程施工中的环境效应,可以预计,许多公害较大的岩土工程施工技术若不改进,随着各地日益严格的环保要求,更多的绿色施工技术将成为“主角”,公害较大的将逐渐退出历史舞台。实践性原则。由于岩土工程施工技术的“依赖性”、“不确定性”和“前导性”,所以某种技术是否可行决不能仅依靠理论计算、分析来判断,更重要的是实践,因为技术方案、方法的选定并不是一成不变的,施工工艺的改进,新设备、机具的不断改善和出现,使得相同的结构设计采用了与以往不同的技术方法来完成,它与长期不变的结构结构设计是不同的。
        四、岩土工程结构设计的注意事项
        1.负面影响和环境限制
        岩土工程结构设计必须考虑的重要因素是环境条件。环境条件越严,可选的方案越少。无论何种工法或方案,一般都是有缺点,有优点,可能有某些负面影响,又有其适用的一面。例如,城市中不能采用沉管式灌注桩和噪音大的锤击式预制桩,某些注浆材料污染地下水,泥浆污染城市,有些施工方法影响人体健康,深基坑开挖和地下开挖时,,严重浪费宝贵的水资源,大量抽排地下水不符合可持续发展原则,降落漏斗使邻近工程产生附加沉降等等。
        2.施工的质量的可控制性和可操作性
        有优质的施工优秀的结构设计才能成为现实。当有多种工法可选时,应尽量选用便于操作,施工简单,施工单位有经验的熟悉的工法。结构设计得过于复杂,会降低施工的可操作性。岩土工程多为隐蔽工程,质量的检验和控制十分重要,挖孔桩的广泛应用,质量易于控制是原因之一。有的工法虽有明显的优势,但是如果质量不易控制也只得放弃。例如粉喷桩许使用就是在于质量不易控制,曾被一些地方封杀。两千零二年版的《建筑地基处理技术规范》规定,必须配有搅拌深度自动记录仪及计量部门确认的粉体计量装置,就是为了解决粉喷桩质量的可控制性问题。
        3.技术方法的有效性和适用性
        首先应当考虑的是方案的不适用还是适用,无效还是有效。例如,孔隙水压力难以消散,由于软黏性土的透水性弱,因此,不宜采用密集的挤土桩也不宜采用强夯法加固。密集挤土桩的挤土效应造成浮桩、歪桩、断桩的事故屡有发生。挡土墙背后的填土一般不采用黏性土,采用无黏性土,不仅孔隙水容易积聚而增加土水压力,而且是黏性土的压实性不易控制。所谓有效性,是指该方法能达到预期的效果。某种方法的有效性如何,显而易见的可以通过直观经验判断,直观经验难以判断时,需通过验算作出结论。
        结束语
        岩土工程是一门综合科学性工程,其中,包括了要土力学基础工程、工程地质学以及岩体力学;主要研究对象就是岩体和土体是岩土工程。由于岩土工程施工具有地域性、不确定性、隐蔽性和依赖性,所以技术人员必须要加强对复合地基、不同介质之间相互作用以及基坑围护结构的研究,做好结构结构设计,提高岩土工程的处理质量。
        参考文献:
        [1]陈厚军,王秋丽.浅谈岩土工程之地基验槽[J].河南科技,2010
        [2]雷奇,丁晓庆.岩土工程施工技术探讨.科技创新导报.2017
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