土木工程结构设计与地基加固技术探究

发表时间:2021/4/19   来源:《城镇建设》2021年1月第2期   作者:刘宇
[导读] 自从改革开放以来,在我国经济飞速发展的情况下
        刘宇
        哈尔滨威昂建筑工程有限公司 黑龙江省哈尔滨市150056

        摘要:自从改革开放以来,在我国经济飞速发展的情况下,使我国各行各业的发展变得十分迅速,从而帮助人们的生活水平得到了显著的提升。本文主要探究的内容是关于土木工程结构设计当中的相关内容以及地基加固技术的相关内容,因为土木工程建设在越来越多的行业当中应用,所以技术和方法都已经得到了快速的发展。然而,还要对相关技术进行不断地加强和改善,这样才能更好地提高土木工程整体的质量,为我国经济的发展带来更好的保证。
        关键词:土木工程;结构设计;地基加固技术;技术要点
        引言
在我国建筑行业发展过程中,土木工程结构设计和地基加固技术都是其中十分关键的施工环节,同时在对土木工程结构进行设计或者使用地基加工技术的过程中,还会受到很多因素的影响,包括专业设计人员的素养和设计能力,以及施工能力等,都会造成很多情况的出现。
        1土木工程结构设计的特征
        较比其他工程而言,土木工程项目通常为较为庞大的项目工程,与其他建筑类型项目存在了一定的差异化,在安全性方面所表现也不相同,不仅需要高质量的材料,同时还要牢固的建筑物维持,且在结构设计的过程中,要充分做好预防灾害的基础,其中,不仅针对了自然性灾害,同时还报告了人为灾害。此外,土木工程建设运用的材料较为普通,在资金充足的条件下,可选用较为新颖的材料。土木工程涉及到的钢筋、沙石等材料很容易获得,且材料的市场较大,因此价格较为可观。
        2土木工程结构设计
        2.1钢筋混凝土结构设计
        在我国现阶段的土木工程建设中,钢筋混凝土结构是其中较为重要的一个形式,只有采用钢筋和混凝土才能够稳定建筑工程,使其达到预期的可靠性。在实际的使用过程中,施工人员要先对钢筋和混凝土的质量进行控制,确保其达到施工规范标准,符合施工要求,一旦原材料出现质量问题,要立马停止使用,避免后期工程建设出现质量问题,不仅浪费成本资源,还影响到施工的建设进度。钢筋和混凝土结构设计完成后,就可以投入施工中,这时候要确保结构整体的质量过关,在施工规范标准的基础上严格进行操作,掌握相关配置条件,将钢筋混凝土结构的最大作用发挥出来。工作人员在进行采购原材料时,要提高混凝土原材料的使用率,其中水泥、骨料以及砾石等材料都要按照配比要求进行,然后在实验下确定混凝土配置是否可用。同时,在选择钢筋的环节中,工作人员也要严格控制,对于钢筋的柔性和刚性都要加以重视,选择最合适的钢筋作为使用材料,钢筋和混凝土都符合要求之后,土木工程结构的质量才会稳步提升。
        2.2承重结构的设计
        我国很多的土木工程在建设中可以看出,其平面设计图多是矩形,也就是说整体建设工程的横向刚度小于纵向刚度,这时候就需要一个横墙作为支撑,保证建筑工程的抗震性能良好。如果遇到自然灾害,很多的土木工程都会出现墙体破坏,直接影响到建筑的抗震能力,所以,设计人员在家进行建筑承重结构设计的环节中,要加强其抗剪能力,保证建筑抗剪能力符合要求。有效的提高建筑材料的强度等级,不仅能够使横墙具备足够的承重能力,还能发挥其隔断能力。
        2.3剪力墙结构设计
        ①对于剪力墙的平面布置要提高对其应用能力,在进行剪力墙的平面布置时,遵循对称性的原则,控制墙面结构本身具备的刚度和质量,保证其处于平衡状态,有效的滿足抗震设计的标准。②对于边缘构件的管理也要加大力度,在具体的施工阶段中,工作人员会将边缘构件区分开来,即有约束和无约束。通过这二者的比较可以发现,无约束边缘的矩形截面积对于承载力会降低一部分,并且极限位移的角度也减少不少,这会直接影响到墙外的稳定性。为了解决这一问题,工作人员要根据不同的级别类型来确定剪力墙的尺寸比例,从而对其进行合理分析,选择最为适合的边缘构件。

③对于剪力墙墙身中的钢筋需要对其进行科学设计,比如设计一到二级的抗震建筑物时,设计要在0.3以下,而不属于抗震建筑物和四级以上的抗震建筑物设计是在0.3以上。
        3土木工程地基加固技术要点
        3.1强夯技术要点
        在处理土木工程地基时,该技术的应用较多。在具体施工过程中通常包括以下步骤:首先需要整理施工场地,这个施工现场始终保持平整,同时在进行第一次施工时,还需要进行定位坐标的标注,对施工场地高度进行测定。其次,在施工现场内引入机械设备,基于夯击高度设定进行夯击作业,然后利用泥土填平夯坑之后继续进行夯击。最后,撤离现场设备,在夯击结束后测量场地高度。
        3.2加筋体复合地基技术要点
        该技术包括砂桩、碎石桩、夯实水泥桩等。在应用该技术时,需要依靠振动、冲击等方法,在软弱地基上形成多个施工孔,再通过压力,将砂挤入到土体中,让原本软弱的土层中形成多个砂石桩,并且土体中的水分会通过排水层、透水层等快速排出土地,这样会提高地基的承载力,保证工程施工。
        3.3地基加固技术要点
        目前,在我们国家土木工程施工过程中,通常情况下地基加固的施工方式主要分为两种主要的形式,即换土垫层以及置换。在实际的土木工程施工过程中,由于地基下部的持力层经常会出现土层软化的现象,在这种情况下,換土垫层地基加固施工方式比较适用;然而,如果土木工程地基土层出现比较松软的情况,在土木工程施工过程中,则应该选择置换图土木工程地基加固施工方式。除此之外,在进行土木工程地基加固施工方式的选择过程中,相关的施工人员需要向土木工程地质勘查人员,对土木工程地质的实际情况进行重复的了解与掌握,在此技术上,合理的选择加固方式[2],从而才能促进土木工程整体质量水平的提高。
        3.4换填技术要点
        假如施工场地对于其他地基土层处理步骤的施工有较多的限制,不适合于上文两种技术的实施时,施工人员会将原本施工地点的软地基土层除去,使用强度较高的砂土来对原先的土层进行重新的铺设,以满足施工的强度要求。换土垫层施工可以在原本不适合建筑地基施工的地区的土层结构进行改善,优化了基础施工的条件,拓宽了施工的环境范围。在工程之中使用较多的换土材料包括砂垫层、碎石垫层等几种,常在湿陷性黄土地区以及冻土地区使用。
        3.5排水固结技术要点
        排水固结方法主要是指在建筑工程中对地基进行加固的重要技术,当地下水位比地基加固的高度要高时,我们会经采用此种方法来解决问题。我们在使用排水固结发的过程中,为了有效的加快固结的速度,我们可以采取在天然土层中增加水排的途径,这样能够更好的有效缩短排水的距离,可以对排水井进行合理的设置,从而有效实现加固的目的。这样也能够更好的缩短工期,并且在较短的时间内实现良好的加固工作,确保建筑物相关部位的强度和稳定性。
        结语
        综上所述,在实际建筑使用的环节中,由于会受到多方面因素影响,无论是结构设计还是地基加固技术,其中出现质量问题都是非常常见的。为了合理保证建筑施工的效果和质量,建筑单位要致力于优化施工技术,改善施工设计方式,结合实际的施工环境,全面保障施工建筑的整体质量。
        参考文献:
        [1]葛积洪.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].建材与装饰,2019(10):117~118.
        [2]刘娜,蔡立.土木工程结构设计与地基加固技术探究[J].住宅与房地产,2019(9):64.
        [3]卢玺.建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].现代物业(中旬刊),2020,(06):156-157.
        [4]浦绍武.建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].工程建设与设计,2020,(14):23-24.
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