浅谈钢筋混凝土结构工程施工特点与岩土工程的关系

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  摘要:目前建筑工程的建筑中混凝土结构由于其本身存在防火性能好、坚固稳定、成本低、承受荷载力强等诸多优点,因此得到了非常广泛的应用。近年来,随着各种地震的频繁发生,人们开始关注建筑的稳定性以及坚固度,对于建筑的结构也提出了越来越高的要求。想要保障建筑钢筋混凝土结构的安全与稳定,积极的进行岩土工程的施工质量提升现实意义显著。本文对目前的钢筋混凝土结构工程施工特点进行分析,结合岩土工程的特性,总结两者间的关系,旨在深化认知,以期为同行提供参考。
  关键词:结构工程;施工特点;岩土工程;关系
  一、钢筋混凝土结构施工的特点
  (一)施工工序的复杂性
  钢筋混凝土施工不同于一般的工程施工,其施工工序一般较为复杂。通常情况下建筑工程都会按照准备工作→放样→测量、构建模板→建立钢筋架→安装→浇灌混凝土→混凝土养护、拆模的步骤展开施工,但是施工顺序需要随着工作面位置的变化而发生改变,这也为后续施工质量管理工作带来了很多困难。
  (二)钢筋混凝土结构的易损性
  所谓易损性是指在钢筋混凝土施工过程中,由于施工不规范造成结构开裂等问题,与此同时,还存在很多外在因素,因为受到材料自身性能与质地的影响,钢筋混凝土结构也会出现破损问题。这些问题都在警告我们,在利用钢筋混凝土时必须要小心谨慎,以避免造成不必要的损失。
  (三)混凝土碳化
  潮湿空气中的二氧化碳侵入到混凝土内,氢氧化钙物质起化学反应后,会生成碳酸钙和水,这一过程被称为混凝土碳化。混凝土碳化不仅会引起混凝土收缩,使混凝土表面产生细微的裂缝,还会导致混凝土的碱度降低,减弱混凝土对钢筋的保护作用。
  (四)钢筋混凝土结构的异变性
  新浇灌混凝土必须通过模板支撑或二次支撑,传递给下面预先浇灌好的楼板,在这一过程中,需要由混凝土结构及临时性承载系统来承担施工的所有荷载。这种由混凝土变化结构及支撑系统组成的临时承载系统,会随着施工程序的变化而发生变化,施工过程中混凝土浇筑、养护及拆模等步骤,因为作业面不同,各施工程序需要的材料、工技术、施工人员的数量都是不同的,因此直接导致了混凝土结构体系承载随着施工工序的变化而发生变化。
  二、岩土工程的性质以及特点
  (一)岩石裂隙性
  岩土工程的突出性质体现在岩石的裂隙性方面。一般来讲,岩石都具备长短不同、疏密程度不同和宽窄不同的裂隙,这是岩石和其他建材相比最为突出的特点之一。岩石的裂隙形成原因比较的多,比如岩浆的收缩、构造应力的作用等。这些多样的原因导致岩石裂隙系统的多样性,而且这些裂隙存在着不同的特点。比如有的光滑,有的粗糙,有的平直,有的则没有任何的规律。
  基于物质力学角度进行分析,岩体在力学参数、结构面力学参数以及岩石。力学参数之间存在着非常显著的差异。从岩土工程勘察设计的角度进行分析,最为重要,也最为困难的对岩体的结构面分布以及参数进行明确。
  (二)土的孔隙性
  岩土工程的另一个突出特点体现在土的孔隙性方面。从土的力学知识角度做具体的分析,土具备载体结材料的基本特点,其内部存在着非常明显的孔隙。从土的类别划分来看,饱和土为淀围两相土,而非饱和土为淀围气三相土。基于饱和土和非饱和土的划分,出现了孔隙压力和有效压力两个不同的压力概念。就孔隙压力来看,其既有孔隙气压力的包含,也有孔隙水压力的包含。在饱和土中,孔隙的水压力在增长或者是消散的时候,一定条件下的加荷速率会导致不同地基承载力的产生。
  (三)岩土工程的自然依赖性
  从岩土工程的属性划分来看,其属于传统力学的范畴,是土木工程的一个关键性分支,而且岩土工程在传统力学不断发展的基础上实现着进步。在岩土工程设计的时候需要对全方位的综合地质、地下条件以及气象水文等情况做分析与讨论,所以需要做好相关方面的调查与分析。
  从现实需求的具体解决来看,仅仅是利用力学做计算是远远不够的,所以就岩土而言,不管是其结构或者是材料,其都属于自然形成的,人为因素对其没有产生影响,工程师不贵控制自然的安排,所以参数、条件等信息的不确定性使得岩土工程的存在具有明显的自然依赖性。
  三、结构工程与岩土工程之间的关系
  就目前的分析研究结果来看,任何学科都不可能独立存在,其会与其他学科产生交叉联系,岩土工程属于学科分支,自然也不会例外。从岩土工程的具体分析来看,其与较多的学科有着密切的联系,而且尚没有固定的边界。比如岩土工程和环境工程、道桥隧道、水利工程等存在着非常显著的联系。当然,岩土工程和结构工程之间也有显著的联系,以下是具体的分析。
  第一,结构工程和岩土工程的关系十分的密切,比如进行房屋结构以及桥梁建构建设的时候需要依靠地基,所以地基是否稳定会直接影响结构的稳定性和质量。在实践中发现,有些地基会存在非常明显的变形情况,这种变形会对结构的具体使用功能产生显著的影响,尤其是其中的次生应力,其很可能导致结构超过预期的限值。如果地基有问题发生,再进行地基的补救是非常麻烦的,而且工程量也会加大,所以要实现结构工程的秩序性,需要对地基的稳定性做强调。一般来讲,地基的设计主要有工程师来完成,其依据的主要参考是上部结构设计标准,当需要设计的地基复杂程度比較高的时候,工程师必须要亲自参与设计,这样,具体的设计处理效果会更加的显著。另外,岩土工程需要对结构的形式、刚度、分布等内容进行掌握,还要对地基变形的基本标准进行掌握,这样,在进行地基勘察设计开展的时候,科学的图形才会被设计出来。
  地基和结构具备整体性,二者有相互的影响。从现实分析来看,当地基发生变形的时候,结构的应力会有明显的变化,此时的结构荷载分布也会出现变化。在通常情况下,对地基进行有效处理窥提升地基的承载力和刚度、强度,从而使其满足上部结构设计的基本要求,与此同时,通过采用调整结构刚度的方式可以实现地基变形要求的满足。目前,地基与上部结构之间存在的协调关系已经成为了一个比较热门的话题,从目前的岩土工程和结构工程关系研究来看,二者是相互重叠、相互交叉且密切相关的。举个简单的例子,结构延伸的桩基础是结构当中非常关键的要素,但是桩基的变形量以及承载力主要的决定因素是岩土性质。所以在工程结构的具体设计和建设中,需要对地基的设计进行强化,而地基的设计强化则又需要重视岩土的基本属性。
  第二是从本质分析来看,岩土工程数据技术范畴,进一步的对其进行分析,其属于应用类的学科。地质学中有一个重要的分支是工程地质学,而工程地质学的出现与土木工程的需求促进有显著的关系。从学科领域和实际问题的解决来看,岩土工程的重要基础是工程地质,而岩土工程则是一定程度上工程地质的发展与延伸。在工程中,岩土材料的结构、性能等会在自然作用下形成。目前,很多岩土问题仅仅可以依靠地质的变化规律实现分析,而不能通过人来进行规定。
  结束语:
  综上所述,结构工程在目前的社会工程建设中占据着非常重要的地位,积极的进行结构工程的分析与研究,这于结构工程的现实开展有突出的意义。文章对钢筋混凝土结构工程的特点做详细的分析,并就结构工程和岩土工程的关系做讨论,发现真正掌握了结构工程和岩土工程的关系,在进行工程设计以及施工的时候,准确性、可行性会更高。
  参考文献:
  [1]王立平,吕小师,王云飞.“攻守关系”在岩土工程施工授课中的应用[J].中国地质教育,2017,26(3).
  [2]夏立程.岩土工程施工特点及岩土工程勘探技术之我见[J].低碳世界,2017(16):43-44.
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