土木工程结构设计与地基加固技术分析 蔡琳

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:蔡琳
[导读] 摘要:近年来,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计与地基加固技术,可以为土木工程建设项目提供了更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到预定的状态。
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        摘要:近年来,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计与地基加固技术,可以为土木工程建设项目提供了更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到预定的状态。基于此,对土木工程结构设计与地基加固技术进行分析显得尤为重要。
        关键词:土木工程;结构设计;地基加固技术;
        1对土建结构工程设计进行优化的意义
        工程设计优化可以降低企业的投资成本,节约资金的投入。减少了多层建筑采光不好等多方面因素带来的成本投入。优化设计结构是降低成本的有效措施,可以提高建筑结构的经济性,在建设多、高层住宅的时候,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所需要的水电管道和劳动力都会相应的增加。所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计优化措施,可以为土木工程建设项目提供更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到预定的状态。提高施工企业利润的同时也成为建筑行业可持续发展的有效举措。
        2 土木工程结构设计要点
        2.1基础结构设计
        目前,连续梁结构设计中经常出现承载力不足问题,其原因是设计环节中未充分考虑整体高度。多数设计师在简单应用基础上展开设计,导致连续梁承载力较小,遗留了结构安全隐患。因此,在建筑结构基础设计中,尤其在连续梁设计方面,应根据建筑施工方案的具体设计要求和工程状况灵活设计,确保其与整体施工规划相符合。同时做好对连续梁的内力分析工作,以保证施工的安全性和稳定性。
        2.2钢筋混凝土结构设计
        钢筋混凝土结构是土木工程中的主要受力结构,为发挥其作用,保证承重效果,提升设计的合理性,应充分考虑影响混凝土性能,如强度和抗渗能力等多种因素。一方面,做好正截面承载力、斜截承载力、扭曲承载力等相关数据的计算工作,通过获取准确数据为设计提供依据;另一方面,混凝土结构裂缝采用相应构造措施,提升钢筋混凝土耐久性和抗震性能。
        2.3剪力墙结构设计
        剪力墙是土木工程结构的重要组成部分,合理利用钢筋和混凝土材料制成墙体、楼板,以此承载来自不同方向的力,保证建筑主体的稳定性。为保证剪力墙结构设计额合理性,相关设计和施工人员应加强对剪力墙结构设计研究工作,提升剪力墙结构设计合理性并优化设计方案,保证剪力墙结构符合有关技术标准,将相关参数控制在合理范围内,提升剪力墙整体稳定性。
        3  土木工程地基加固技术要点
        地基是土木工程中建筑施工的基础,保证地基坚固为建筑施工主体结构打下良好基础。因此,为保证工程质量,必须做好地基加固工作,常见的土木工程地基加固施工技术主要有以下几种。
        3.1强夯技术
        强夯法加固技术是现阶段软土地基加固施工中最常用的方法,其加固效果好,适用于工期短、软土地基薄的工程。相对于复合型地基加固具有显著的优势。强夯法加固技术的原理是通过施加冲击力来破坏原土层结构,包括动力固结、动力密实以及动力密实置换三部分。强夯法夯击功的大小决定了工程土体的沉降情况,夯击力越大,则土体沉降量增多,成正比关系。强夯法加固过程中需要使用砂井,施工前应根据施工环境和气候特征,按照施工规范和设计要求进行,尽量降低施工成本,提高施工效率。
        3.2桩体复合地基技术
        桩体复合地基加固技术包含砂桩、碎石桩以及夯实水泥桩等,其利用振动、冲击等方式,在软弱地基层面制作多个施工孔,利用压力将砂挤入土体中,使软弱土层产生砂石桩,使土体土层中的水分通过透水层、排水层快速排出土体,以此提升地基强度,提升地基对上层建筑的承载能力。


        3.3加筋土法
        加筋土法是地基加固常用的施工方法,施工中,施工人员将拉筋埋设于土层中,在与土层中的颗粒形成有效摩擦效应后,利用拉筋与土层中颗粒形成的摩擦力,提升两者之间的连接性,并形成相对完善的土层结构,从而提升土体稳定性。
        3.4地基加固技术
        现阶段,我国土木工程地基加固施工中常用方式可分为两种,一是换土垫层技术。该技术适用于地基的下部持力层出现土层软化情况,通过换土垫层可改善土层硬度不足问题。在具体施工中,先去除施工地点软地基土层,使用高强度砂土取代原有土层,如砂垫层、碎石垫层等,铺设后可满足施工强度要求,优化基础施工条件,该施工方式常用于湿陷性黄土地区、冻土地区。二是置换技术。若土木工程地基土层较为松软,且并非土层软化导致的松软,应对地基进行加固施工。为保证施工方式使用的合理性,土木工程地质勘查人员应掌握工程施工区域的实际情况,分析相应信息,选择适合的地基加固方法,提升土木工程整体施工质量。
        3.5 土木合成材料加固技术
        土木合成材料加固技术主要应用于处理较深层的软土地基工程中,在使用土木合成材料加固技术前,应仔细勘察施工现场和环境特征,确定加固后土体的密实度。当工程项目满足标准后,方可进行下一步施工,以防加固技术不当而影响整体工程建设质量。土木合成材料加固技术通常采用水泥搅拌桩,使用水泥和石灰作为固化剂对地基进行加固处理,使软土地基和固化剂之间产生一系列化学反应和物理反应,使软土地基最终形成一种稳定性强、整体性好、强度高的复合地基。
        3.6锚杆静压桩法
        锚杆静压桩法属于复合性技术,该技术融合静压桩技术和锚杆技术,其在使用中能最大限度保证土体完整性优势,且可有效缩短地基固化时间,提升地基加固施工的效率。但在实际施工环节中,从地基实际施工情况考虑,选择合适的加固方式,为顺利展开地基加固施工创造良好条件。
        3.7水泥搅拌桩加固施工技术
        在使用水泥搅拌桩加固施工技术前,施工人员应提前检测施工软土地基饱和度,达到要求后即可进行施工。采用水泥搅拌桩加固施工技术应先提高软土地基饱和度,确保地基紧密度。采用水泥搅拌桩加固施工技术需要匹配相应的专业设备,可以有效搅拌软土和水泥。水泥搅拌桩加固施工技术可以在原有的加固基础上进行再次加固处理,可进一步提高地基的承载能力,使土木工程施工质量达到要求。
        3.8挤压法
        挤压法适用于黄土、素填土、杂填土等地质条件,也被称为振密法、挤密法。施工中主要借助爆破、挤压、夯击以及振动等措施,提升土体夯程度和抗剪强度。在具体施工中,该施工方式可细分为振冲法、石灰桩挤密法、挤密砂桩法以及灰土桩挤密法,与排水加固方法相比,挤压法受外界如重力和挤压力双重作用,加固后地基密度更大、强度更高、牢固性更强,在土木工程地基加工中具有较大优势。
        结束语
        综上所述,在实际建筑施工中,施工质量会受多方面因素影响,导致整体建设质量下降。土木工程结构和地基作为建筑工程的基础组成部分,一旦出现质量问题,不仅会增加建筑使用风险,还会缩短使用期限,降低工程建设水平。因此,施工中须对土木工程结构和地基予以重视并加以观察,在掌握土木工程结构设计要点和地基加固技术要点的基础上,根据实际发展需求适当改进,建立适合的施工环境,提升施工水平,进而提升建筑施工质量。
        参考文献:
        [1] 王为民,闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(21):195+197.
        [2] 刘玉晓,林小杰.关于土木工程建筑结构设计优化探析[J].建材与装饰,2020(14):175-176+178.
        [3] 王海波,邱志刚.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(07):116-117.
        [4] 赵亚莉,宋春草.基于土木工程建筑结构设计中的问题与策略分析[J].建材与装饰,2018(48):159-160.
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