摘要:随着国家的发展越来越好,工程建设项目的数量逐渐增多,其建设质量成为人们关注的重点内容。结构设计和地基加固技术在项目建设中发挥着重要作用,通过采取有效措施,不断优化完善结构设计和地基加固技术,最大限度地提高工程质量水平。
关键词:结构设计;地基加固技术
引言
我国建筑工程行业的不断发展和进步,使得建筑专业相关学科及体系也在日渐完善,在这其中,工程设计是极为重要的组成部分,对整个工程的建设效果和质量以及行业整体的发展有着至关重要的影响。就实际意义而言,工程设计的系统性和复杂性相对较高,在经济形势不断变化的影响之下,不断发展和演变,并且始终受到社会各界的高度关注,正因为如此,必须强化结构和地基的稳定性。
1工程结构设计探究
1.1钢筋混凝土的结构设计
目前在我国大部分工程建设中,钢筋混凝土结构都是最为重要的一种模式,采用钢筋和混凝土来保证建筑工程的稳定性,使其能够达到项目预期的安全性。在具体施工过程中,首先施工人员需要对钢筋和混凝土等原材料进行质量监控,确保材料在入场时能够达到施工要求标准,而一旦原材料出现质量问题,就需要立刻解决,即便选择项目停工,也不能让劣质材料流入工地,以造成不可挽回的质量问题。因此在原材料的质量把控模式上,需要尽量提前,这样不仅能够避免造成资本浪费,同时还能够保证项目施工进度。另外,还需要确保施工项目结构的整体质量,并在施工操作过程中严格遵守施工规范标准,按照项目图纸,发挥钢筋混凝土结构的最大作用。同时,采购人员在进行采购原材料时,还需要通过实验来提高混凝土原材料的使用率,对于混凝土中水泥、骨料以及砾石等材料的配比进行繁复实验,最终确认混凝土配置是否可用。而在钢筋的使用过程中,施工人员也需要对其柔性和刚性进行测试,找到最为匹配施工项目的钢筋材料。只有同时满足钢筋和混凝土两种材料的的要求,工程结构的质量才能够符合设计图纸的要求,获得相应的提升。
1.2承重部分的结构设计
从我国大部分工程的设计图纸中可以看出,我国的工程设计图多采用矩形设计,因此在整体项目工程来看,其横向刚度要小于纵向刚度,很多时候,需要横墙作为项目支撑,才能够保证建筑工程的抗震性能达到相应标准。一旦遇到自然灾害,很多的工程都会出现墙体破坏的现象,从而影响到建筑的抗震能力,因此设计人员在对项目承重结构的设计过程中,需要加强其抗震能力,提高建筑材料的强度,最重要的是提高横墙的承重能力,并且有效发挥其隔断能力。
1.3剪力墙的结构设计
首先,在剪力墙的结构设计过程中,为了提高其应用能力,在对剪力墙进行平面布置时,需要遵循对称性的原则,并做好对墙面结构本身具备刚度和质量的控制,使其保持相对平衡的状态,以满足抗震设计的标准。另外,对于边缘构件的管理在具体的施工中也要加大力度并进行严格管控。首先工作人员需要按照有约束和无约束的标准将边缘构件区分开来,对比两种边缘构件能够方便在施工过程中进行选择,无约束边缘构件的矩形截面积对于承载力会降低一部分,且极限位移的角度也会相应减少,这种设计会影响墙外稳定性,施工人员想要解决这一问题,就需要根据项目的不同级别和类型来确定剪力墙的尺寸比例,并按照相关需求来选择边缘构件,最后,剪力墙墙身中使用的钢筋也需要进行提前设计,并且确认使用的钢筋能够达到相应的抗震效果。
2地基加固技术
2.1化学加固法
化学加固技术通过将能与土体成份发生胶结反应的化学物质加入地基土中,使其与土体发生化学反应胶结成一个整体,从而减小土体的孔隙比,让土体颗粒之间的连结性能更好,一方面提高地基土的承载能力,另一方面减少地基沉降,实现加固的初衷。深层搅拌法和灌浆法是应用比较广泛的两种化学加固技术。深层搅拌法是指将水泥石灰等化学材料搅拌均匀混合后,加入到需要进行处理的地基中去,混合材料会渗入到土体颗粒空隙中,进而和土体充分地连在一起,提高地基的稳固性,进而能够承载更多的荷载。这种加固方式不仅操作简单,而且还能起到很好的效果,主要适用于有机物较高的泥炭土或者淤泥土。灌浆法是将化学溶剂利用灌浆设备通过灌浆孔灌入到土体中,浆液扩散到土体孔隙或岩土裂缝中,通过胶结、硬化增强土体强度和稳定性,起到加固、防渗及增大地基承载能力的作用。
2.2压密注浆法
压密注浆法是压密固结技术中的关键手段,同时也是应用程度比较高的加固技术。在工程建设之初,要对工程实际完成土地加深密度及水泥粉煤灰配比进行计算。而且,还要在浆液的配置过程中严格按照规定的配比来进行,然后再通过使用注浆泵将水泥和粉煤灰注入指定的深度中。这一技术的应用原理是借助浆液对地基的挤压作用,将地基中存在的多余水分和空气排除出去,进而能够快速地凝固主浆液,将地基中的空隙填补上。灌注的浆液在地基结构当中也会构成支架,从而最大程度地提高土体的密实程度,此外,凝固之后的支架其抗侵蚀和抗腐蚀的能力会非常强,能够在一定程度上提高地基的稳定性和耐久性,让加固的质量水平进一步提高。
2.3排水固结法
工程施工过程中,如果施工的地基需要采用加固方法时,可以采用排水固结法。该加固的方法,比较适合在一些软质土层中,或者是粉尘土层中对地基的加固。在实际应用中,排水固结法可以分为以下两种,加载预压法和超载预压法。对于在地基的加固中使用排水固结法,无论采用其中哪一种方法加固地基,都需要对地基施加一定的荷载对地基进行预压使土层密实,以此来增大地基的稳定性。
2.4换填加固法
换填加固技术是一种比较传统的工艺,但在实际的工程建设过程中,仍有一定程度的应用。振冲置换技术、碎石桩加固技术、石灰桩加固技术以及换土垫层加固技术等都是换填加固法的具体应用方式。振冲置换技术主要可以应用在软、粘土质的地基中,通过利用振冲器,从而以频率比较高的振动来对地基外表面进行处理,然后用水对其进行冲洗,从而能够在加固部位形成孔洞,然后将碎石填入到孔洞之中,这样通过这种方式可以形成碎石桩,而且其密实程度也会比较高,将碎石桩和原有地基进行结合,形成能够承载很大重量的复合地基,并且能进行排水作业。碎石桩加固技术一般是通过振动的作用或者冲击力,将装有活瓣式桩靴的桩管压入地表中,进而在软土地基中形成孔洞,将碎石置入桩管中,一边敲击,一边将桩管抽出,让碎石填入地基中,增强地基的承载力。针对工程项目实际土质的松软程度来看,可以利用石灰桩加固技术来进行人工或者机械打桩,从而可以按照科学的比例来对生石灰和粉煤灰进行调配,然后将调配后的材料填入桩孔中,进而在一定程度上提高桩体的密实程度。换土垫层加固是将地基中较为松软的土层挖除,更换为具有较高强度的碎石、灰渣、粉煤灰以及灰土等,在利用分层压实的方式,将土层压实,一般这种方式适用于浅层的地基。
结语
综上所述,土工工程行业是国家经济建设和社会发展的重要支柱产业之一,逐渐受到了社会各界的广泛关注。建筑工程的施工质量也是人们所关注的重要内容之一。在工程设计过程中,相关工作人员一定要保证结构和地基加固技术应用的科学性与合理性,进而使建筑工程结构的稳定性和整体质量都能够得到切实的保障,充分满足当今时代的实际要求,同时也可以促进我国工程行业的发展。
参考文献
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