結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

侯俊峰

摘 要： 作為有關(guān)建筑專業(yè)中，土木工程師一門(mén)至關(guān)重要的大學(xué)科，存在巨大而繁復(fù)的內(nèi)容，有利于積極建設(shè)人類社會(huì)，土木工程在人們的日常生活中隨處可見(jiàn)，建筑這一行業(yè)發(fā)展的時(shí)間較長(zhǎng)，從人類產(chǎn)生之初就開(kāi)始出現(xiàn)了建筑業(yè)，其能為人們提供住所，對(duì)人類生活有巨大的作用。到現(xiàn)在為止，建筑業(yè)歷經(jīng)了千百年的發(fā)展歷史，基本建成了一套相對(duì)成熟的學(xué)術(shù)理論系統(tǒng)，在目前社會(huì)發(fā)展中，建筑業(yè)發(fā)展著自己應(yīng)有的作用。本文重點(diǎn)分析和研究了在土木工程設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞： 結(jié)構(gòu)與地基加固；土木工程；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

由于建筑業(yè)不斷發(fā)展，也逐漸完善了土木工程專業(yè)學(xué)科。在建筑工程實(shí)踐當(dāng)中，土木工程專業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，從實(shí)踐中獲得理論知識(shí)，也能應(yīng)用到實(shí)踐中，土木工程設(shè)計(jì) 包含了大量復(fù)雜且系統(tǒng)的內(nèi)容，其是以現(xiàn)實(shí)社會(huì)為設(shè)計(jì)依據(jù)的，改變建筑物的各種設(shè)計(jì)性能并進(jìn)一步完善和改進(jìn)設(shè)計(jì)規(guī)則與設(shè)計(jì)思想。伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，人們逐漸增加了對(duì)高層建筑的需求，高層建筑的質(zhì)量與安全也至關(guān)重要，對(duì)人們的人身安全與穩(wěn)定的社會(huì)秩序有至關(guān)重要的影響，針對(duì)質(zhì)量安全來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)將建筑物的地基與結(jié)構(gòu)的安全性全面考慮在內(nèi)，所以，設(shè)計(jì)土木工程時(shí)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)加固與地基加固尤為重要，有利于確保建筑物的穩(wěn)定性，為人們提供良好的生活的環(huán)境，充分保障安全穩(wěn)定社會(huì)秩序。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

鋼筋混凝土是土木工程的道橋橋梁，水利施工，房屋建筑等各種受理構(gòu)造構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要包括前衛(wèi)增強(qiáng)混凝土性能，高性能混凝土，鋼筋混凝土的抗震性與延性，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，耐久性以及裂縫控制設(shè)計(jì)，扭曲載面，斜截面承載力計(jì)算，正截面承載力計(jì)算等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的差異而存在外觀結(jié)構(gòu)上的不同，從而導(dǎo)致鋼筋混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各異。在建筑工程當(dāng)中，鋼筋具體的形狀以及數(shù)量都會(huì)對(duì)最終的建筑工程有所影響。在長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的土木工程建設(shè)當(dāng)中，對(duì)混凝土以及鋼筋的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是遵循一定的方法的，具體的某種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所搭配的鋼筋使用數(shù)量也是有所規(guī)定的。在當(dāng)今建筑的土木工程建筑當(dāng)中，大跨度以及高層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是發(fā)展的重要考慮要素，高層大跨度建筑是對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一個(gè)新挑戰(zhàn)，新的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能否保證高層大跨度建筑的設(shè)計(jì)最終承載力符合要求，有足夠可信度，有可靠的動(dòng)力特點(diǎn)，強(qiáng)大的穩(wěn)定性，這都是土木工程面臨的重大問(wèn)題。

在土木工程設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)的施工也是地基和結(jié)構(gòu)加固的一個(gè)重點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)施工具體來(lái)說(shuō)其安裝步驟比較復(fù)雜，不同的建筑有不同的鋼結(jié)構(gòu)的安裝要求，不同的建筑對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的具體實(shí)施細(xì)節(jié)也有所不同，下面來(lái)分析主要需注意的三個(gè)大方面：首先是鋼結(jié)構(gòu)的連接和選材。鋼結(jié)構(gòu)主要分為鋼材，金屬制品，型材以及板材四大類型。土木工程中所使用的鋼材通常會(huì)采用碳素鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或者普通的低合金鋼等，其中碳素鋼的強(qiáng)度和硬度會(huì)相比其他類型的鋼材要高一些，但是其塑性卻沒(méi)有其他鋼才好。土木工程的鋼結(jié)構(gòu)截面主要是寬翼緣的工字型結(jié)構(gòu)或者是箱形截面，還有少數(shù)鋼結(jié)構(gòu)截面是用十字形截面的；土木工程的梁結(jié)構(gòu)主要是軋制或者是焊接的H型鋼梁，如果設(shè)計(jì)中有特殊的要求也可以讓鋼結(jié)構(gòu)符合截面，但是在安裝梁的鋼結(jié)構(gòu)之前一定要對(duì)截面焊接接頭做焊接工藝測(cè)試，定出焊接的各項(xiàng)參數(shù)以及焊接材料。梁與柱之間或者是梁與梁之間可以采用高強(qiáng)螺栓連接或者是焊接連接，如果是采用高強(qiáng)螺栓連接，連接的時(shí)候就要注意高強(qiáng)螺栓的連接孔位精度。制孔主要分為高精度的數(shù)控鉆孔以及精度相對(duì)較低的模板制孔。如果技術(shù)允許，工程還是要首選多軸數(shù)控鉆孔。工程進(jìn)行高螺栓連接前一定要對(duì)檢驗(yàn)螺栓參數(shù)，在安裝的時(shí)候不能用榔頭強(qiáng)打或者用扳手強(qiáng)擰，用扳手?jǐn)Q入的要包括初擰、復(fù)擰和終擰。

在安放鋼結(jié)構(gòu)地點(diǎn)選擇上，要保證用地面積是結(jié)構(gòu)占地面積的1.5倍以上。結(jié)構(gòu)從中轉(zhuǎn)的堆場(chǎng)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的鋼材要用裝卸機(jī)安置到安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)。假如在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中造成了鋼構(gòu)件的變形，就要在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行校正。鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)用臂桿長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)、起重能力足夠大的起塔式起重機(jī)來(lái)對(duì)各種不同的鋼構(gòu)件部位進(jìn)行起吊。除此之外，起重機(jī)的起吊速度檔位要滿足安裝鋼構(gòu)件的要求，起重機(jī)鋼絲繩容量也必須滿足起吊高度的需求。當(dāng)進(jìn)行多機(jī)作業(yè)的時(shí)候，臂桿的高差要保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)，不發(fā)生碰撞。除此之外，各起重機(jī)之間都應(yīng)該有足夠的安全距離，以免相互碰撞。

2地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在土木工程中，地基加固是一個(gè)重點(diǎn)也是一個(gè)難點(diǎn)，不管是設(shè)計(jì)高層建筑還是建設(shè)鐵路公路，在土木工程中，工程地基的加固是一個(gè)尚未得到完美解決的難題，所以，地基與建筑結(jié)構(gòu)的加固是我國(guó)乃至全世界土木工程技術(shù)中亟待進(jìn)一步發(fā)展與研究的重要問(wèn)題。在地基加固中，土木過(guò)程中需要使用加筋法、擠壓法、排水加固法，換填法等手段，在土木工程的地基加固中，各種施工地段的情況各不相同，因此，選擇的地基加固方法也要因地制宜。換填法是目前地基加固方法中應(yīng)用最為廣泛的方法，該方法一般在天然地質(zhì)中適合使用，而對(duì)于目前工程的建設(shè)并不適用，而必須改成換土墊層的土質(zhì)置換的方法。該方法即為使用較好質(zhì)量比且能對(duì)工程建設(shè)提供良好制成的優(yōu)質(zhì)泥土取代原本自然生成的土質(zhì)，該換土墊層通常能事先整體置換建設(shè)的土地的目的。而地基加固中有水泥置換法、碎石置換法、石灰置換法等幾種主要的置換方法。對(duì)于一些沼澤地等較為濕潤(rùn)的土地展開(kāi)施工建設(shè)，通常會(huì)使用排水加固法，由于這些土地存在大量的水分，缺乏足夠的硬度與穩(wěn)定度，因而會(huì)極大影響建筑工程的穩(wěn)定性。土質(zhì)中的大量水分能利用排水加固法進(jìn)行排除，建筑土地硬度增加，在工程建設(shè)中較為適用，能建造安全穩(wěn)定的建筑。排水加固法主要有真空預(yù)壓法與堆載預(yù)壓法兩種，具體選擇何種方法則必須結(jié)合現(xiàn)實(shí)施工情況作出合理正確的選擇。若要確保不輕易移動(dòng)土層，維持工程穩(wěn)定的土地圖紙，通常選擇加筋法，同時(shí)也是一種基本的土木工程地基加固法，尤其是部分存在較大難度的工程與高層建筑，更適用該種地基加固方法。

3結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

第一，場(chǎng)地類型與抗震性能。各種建筑特點(diǎn)各不相同，在進(jìn)行施工過(guò)程中，要確認(rèn)抗震等級(jí)，在選擇時(shí)，其和施工現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)狀況關(guān)系密切。抗震等級(jí)的要求其實(shí)能極大影響框架截面的設(shè)計(jì)。有關(guān)設(shè)計(jì)人員必須按照建筑的高度與防裂度來(lái)正確查詢抗震等級(jí)。在施工實(shí)際中，必須全面分析和整理施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息，接著結(jié)合本地的實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)，并且也要對(duì)計(jì)算值與實(shí)際要求間的差距給予關(guān)注，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要高度重視這一點(diǎn)。第二，框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度。在框架柱的計(jì)算當(dāng)中，先確定其長(zhǎng)度，以此作為結(jié)構(gòu)層高。但是此過(guò)程需要注意，兩注之間在安置的時(shí)候形成彼此交叉的形態(tài)，此種方式已經(jīng)類似于剛接，而并不屬于力學(xué)機(jī)構(gòu)之中的鉸接或者固結(jié)。因此，在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，影響詳細(xì)了解相關(guān)規(guī)范，各種操作活動(dòng)也要嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，如此才能有效判定其計(jì)算長(zhǎng)度。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，土木工程專業(yè)對(duì)于建筑工程實(shí)踐有至關(guān)重要的作用，其理論知識(shí)是從實(shí)踐中獲取，也能在實(shí)踐中得到良好應(yīng)用。在設(shè)計(jì)土木工程時(shí)，包含各種繁復(fù)的內(nèi)容，其都是以社會(huì)現(xiàn)實(shí)為依據(jù)，逐漸改變建筑物的各種建筑性能，合理優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)則和設(shè)計(jì)思想。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，逐漸提高了人們對(duì)高層建筑的需求，質(zhì)量安全對(duì)于高層建筑而言尤為關(guān)鍵，對(duì)人們?nèi)松戆踩兄匾绊懀€關(guān)系到社會(huì)秩序的穩(wěn)定，因此，若要保證質(zhì)量安全，則要對(duì)建筑的地基與結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行全面考慮，建筑質(zhì)量安全即為一項(xiàng)至關(guān)重要的事項(xiàng)，對(duì)建筑物自身穩(wěn)定性而言，結(jié)構(gòu)加固及地基架構(gòu)發(fā)揮著積極的作用，能充分確保建筑物的安全質(zhì)量。■

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