土木工程结构设计与地基加固技术分析

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:潘雨婷1 韩旭1 马英松1 何海1 白露2
[导读] 随着我国经济的快速发展,建筑行业在我国的经济体系中具有重要的地位
        潘雨婷1 韩旭1 马英松1 何海1 白露2
        1大连日中技研有限公司,辽宁 大连 116023
        2大连鸿华设计有限公司,辽宁 大连 116023
        摘要:随着我国经济的快速发展,建筑行业在我国的经济体系中具有重要的地位,同时在国民经济中具有很大的比例。建筑结构设计的工作是整体建筑工程的重要环节,要想实现施工过程的有条不紊地进行,必须要在施工前制定科学有效的设计,因此完善建筑结构设计至关重要[1]。
        关键词:建筑结构;设计问题;地基加固;解决措施
        引言
        随着建筑行业发展变革,建筑施工企业为提高经济效益,需重视建筑工程施工质量,土木工程建筑结构和地基作为建筑项目重要组成部分,关系到建筑工程的整体施工质量[2]。
        1建筑结构设计的概念
        1.1建筑结构设计原则
        建筑结构设计是建筑工程中,设计人员通过所学理论知识结合建筑需求确立建筑物结构的重要设计步骤。建筑结构就是组成建筑物的各种不同构件,它们在建筑物中承担着各种不同的作用,保障建筑物的稳定性、安全性、实用性。所以,建筑结构设计是建筑工程中最重要的一个环节,除了简单的构图设计,还需要精密的数据计算,还要考虑到建筑施工过程中的成本控制、建筑结构的实用性。建筑结构设计原则要遵循结构耐用、功能实用、美观大方、降低造价的原则。结构设计方案阶段需要进行实地考察并结合客户需求来确定建筑结构初步设计方案;确定建筑结构的设计方案后,对结构承重、受力进行精密的数据计算,最后再确立施工图设计。
        1.2建筑结构设计目标
        建筑结构设计通过一系列的物理数据分析确定建筑物建造所需达到的承重受力要求、材料要求、功能要求,保障建筑物的安全性和功能性达到建筑工程所需要求和效果目的。除了常见的建筑结构设计,还有一些是需要根据国家相关文件进行设计,比如说地震频率高发区,要根据地震局相关文件制定结构设计标准。所以,从事建筑结构设计工作要从多方面的实际情况中进行分析,制定合理的建筑结构设计方案,以求达到高质量建筑物建造目标。
        2建筑结构设计中常见的问题
        2.1地下基础梁体设计问题
        要想保障建筑的稳定性,地下基础梁体是非常关键的,设计人员需要结合建筑实际因素对基础的宽度以及深度进行科学的研究计算。要想确认一个建筑物地下的基础梁体是否符合标准,需要对不均匀沉降进行检测,根据不同地区的实际地质情况科学分析出实际的沉降程度,不可通过主观臆断去判断建筑地下基础梁体的设计是否合理。
        2.2建筑主体承重柱设计问题
        在保证建筑结构稳定性方面,主体承重柱也具有重要的作用,其主要功能是支撑建筑物的整体构造。科学合理的布置承重柱是非常重要的,许多设计师过于追求建筑结构设计整体的美观性,没有加强对于承重系数与安全性能的重视,没有依据建筑物的实际情况,直接统一设置承重柱的尺寸和分布位置,这种设计方法是不具备合理性的。
        3建筑结构设计优化措施
        3.1科学合理设计施工图纸
        建筑结构设计人员在进行初步设计的时候,首先要进行实地考察,了解建筑设计需求之后再展开设计工作。在建筑结构设计中,要切合建筑工程施工的实际要求,要具有科学合理性。设计人员在设计图纸的时候要遵守图纸设计的规范和标准,在图纸上明确标注施工数据和施工环节,保障建筑施工能够安全进行。同时,建筑结构设计人员还要注重设计图中的细节步骤,完成设计图纸之后,要反复校对检查,发现设计图纸中的一些问题并及时优化改正。


        3.2提高设计人员的专业知识水平
        公司设计部门可以统一组织培训活动,对建筑结构设计员工进行相关知识强化训练,提高设计员工对建筑结构设计方面的专业知识,同时还可以组织实践活动指导丰富设计员工的设计经验。同时还要培养设计员工的专业素养,提高员工的工作责任心。在建筑结构设计人员进行设计的时候,从旁指导,规范他们的设计作业行为,一旦发现问题及时指导改正。
        3.3提升剪力墙结构设计的合理性
        在剪力墙结构设计过程中,在考虑满足室内舒适性的同时,还要考虑外墙对于承重方面的影响,不能过度的追求舒适性而轻视建筑承重的极限。所以,在保证外墙尺寸合理的情况下,利用一些供暖以及制冷的方法提高建筑物的舒适性是非常可取的。如:高层建筑纯剪力墙结构设计同样也是允许的,刚度明显大于剪力墙-框架结构,在抗震性能上,要明显地优于框-剪结构,但是结构建设的成本要高于前者,若建设周期长或者是市场定位是高档住宅小区等,优先设计剪力墙结构,但是同时也应避免大开式的剪力墙设计,墙体厚度为90mm,为增加用户使用面积起到了作用。
        3.4重视建筑物的抗震设计
        高层建筑物的抗震方面可应用如下方案:(1)在高层建筑物内部进行科学排布抗侧力的结构件。高层建筑物主体结构保证水平层面对称性的条件下,可在某种程度上减少建筑物在地震过程中被破坏的概率。因此,需要合理设置高层建筑内部的水平层面结构件,使得应力分布状态得以形成,增强高层建筑物主体结构连续性特征。并且增加竖向的侧力结构件,提高建筑物的抗震等级。(2)增强地基结构的抗震等级。高层建筑物的地基结构在地震发生的时候容易被破坏,导致建筑主体发生更大的损伤。可增加高层建筑物桩基的深度数值,保持其余上部结构保持良好的联动特性,进而增加建筑物的抗震等级。
        4常用的加固技术
        4.1排水加固法
        在土木地基的建设中,为了提高黏性地基对施工现场环境中工程质量的影响并提高基础的施工质量,施工人员一般在地基上添加排水材料。在此过程中,添加到软土中的材料通常是砾石。如果砾石层能有效达到施工排水的目的,则可以为施工过程创造良好的施工条件。另外,进一步改善地基排水还能防止施工后地基沉降,利于地基施工质量的保障。
        4.2裂缝修补
        在土木工程的发展过程中,裂缝是一个普遍存在的问题。裂缝的存在不仅会影响附属设施的美观程度,还会影响建筑物的稳定性和安全性。在处理过程中,施工人员需要事先检查裂缝的分布和大小,然后有针对性地调整修补混凝土配合比,及时修补,防止其膨胀,从而有效地增强建筑物本身的稳定性,间接降低地基的压力,切实保护地基。
        4.3托换技术
        在土木工程的地基加固工程中,在局部软土层、大面积松散土层和湿土层中设置钢筋混凝土桩,桩顶设置桩帽。因此,称为垫层技术将地基自身的压力分配给混凝土桩基的加固技术。其中,主要施工技术是注浆托换法,主要施工步骤是用基础代替混凝土注浆托换,通过加入相关的化学试剂,达到快速固化的效果,从而提高地基的稳定性,减少地质沉降。
        4.4植筋技术
        与托换技术相比较,该技术的应用范围更广。植筋技术的操作难度相对较低,效果更为明显。在混凝土施工过程中,施工人员能迅速掌握施工技能和施工方法,并能快速有效地加以应用,只需将加工后的钢筋材料直接插入基础混凝土结构中,以增强建筑物本身的结构稳定性。
        结语
        在实际建筑施工中,施工质量会受多方面因素影响,导致建设质量下降。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[3]。
        参考文献
        [1]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.
        [2]袁志强.关于土木工程结构设计与地基加固技术认识[J].建筑技术研究,2018,1(6):113-114.
        [3]程亮亮,张松.土木工程结构设计与地基加固技术探究[J].住宅与房地产,2018(30):167.
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