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摘 要:结构及地基处理是开展施工环节的初期工作,是保证土木工程质量最为重要的一步,因此需要对相关技术进行加固处理,从而保证建筑物的整体稳定性。文章主要分析了土木建筑工程中结构设计及地基设计的方法,并提出相关的加固措施,以便为相关工作人员提供经验借鉴。
关键词:土木工程;工程结构;地基加固
土木建筑工程中的结构及地基加固技术是保证建筑物稳定的前提,需要在施工环节中采取一定的技术手段加以完善,以便提升建筑整体的质量水平,从而满足相关功能的应用。
一、土木工程的结构设计方法
1、钢筋混凝土的结构设计
现阶段的建筑施工中,大多应用钢筋与混凝土的混合材料,主要特点是施工便捷、耐用性能高,但由于周围环境的影响,使其墙体结构容易出现裂缝现象,因此需要在设计环节中,注重钢筋与混凝土原材料的比例配置,进而减少此问题的发生。其中混凝土材料中的石灰与水泥比例需要通过对建筑承载能力的计算来确定,对于骨料的选择最好不要天然材料,选取人工制造的类型,避免其影响整体结构的稳定性。而钢筋的选取主要是考虑其承载作用,在设计选材时需要对钢筋横截面大小进行计算,而且要综合分析表面的螺纹格式,在结构上的强化设计能够提升钢筋材质的承载能力。
2、钢筋混凝土结构的设计原理
钢筋混凝土结构的设计需要考虑整体的结构强度,并且根据计算结构进行材料比例的调配,设计阶段首先要对整个墙体的垂直承载能力进行计算,还要综合设计剪力的分散情况、结构自重以及基层的稳定性,并且后续的施工环节要严格按照设计时的配比要求进行,进而提升钢筋混凝土整体的承载能力,避免受到外界环境的破坏。由于组成钢筋混凝土的两种材料受力性能完全不同,在以道路桥梁及其水利为主的土木工程中,不同的受力构造形成了结构系统,主要包括7个方面:斜截面承载力计算、正截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、预应力混凝土结构、裂缝控制及耐久性设计、高性能混凝土和纤维增强混凝土性能结构设计、钢筋混凝土构件的延性与抗震设计。
3、钢筋混凝土结构的优缺点
钢筋混凝土结构的优点主要可以从4个方面来阐述:耐久性及耐火性能好,在保养和维修方面几乎不需要花费物力和财力;抗震性能好,整体性好;具有可模性,可以根据实际的需要浇制各种尺寸;节约钢材,在某种程度上可以与钢结构互换,从而节约钢材。钢筋混凝土结构的缺点主要可以从两个方面来阐述:自重大,在设计跨度时,构建运输不方便;施工时间长,特别是在制造模板时费料多,同事在养护的过程中浪费了时间。
4、钢结构施工中的重难点
土木工程建设质量受多种因素影响,尤其是在钢结构的安装过程中,一旦出现材料选取不当或者是施工技术欠佳的问题都会对使用安全带来影响。
第一,选材与连接
钢筋在进行安装及焊接过程中,由于人为及外界条件的因素,会在一定程度上影响材料的连接效果,使其无法完全达到图纸要求,进而在某些部位容易出现薄弱位置。再加上选材过程中对钢材料鉴定疏忽也会影响整体的承载能力,使得钢筋结构无法达到预期效果。因此必须在实际选材环节及构件连接环节提升监管力度,保证整体强度达到要求。
第二,截面形状
钢筋材料与其他板材设计规格可能与实际情况存在差异,需要现场对材料进行加工处理,达到使用标准。常见界面形式為“工”与“十”字形式。在房顶施工中最为常见。这些施工工艺难点同时也是土木工程中的重点项目,应得到质量监管人员的高度重视,对钢材料进行有效处理,避免发生材料浪费现象。
二、土木工程中地基加固技术分析
地基的加固一直以来都是土木工程中的难题,主要的技术有5类:排水加固法、换填加固法、胶结法、加筋法和挤压法。由于施工的地段不一样,因此在实际的方法运用中要综合考虑各种因素。在地基加固技术常用的方法中,换填法分为换土垫层以及置换两种方法。当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土回填法来处理。施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去,然后回填强度较大的砂、石或灰土等,并夯至密实。换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。排水加固法主要适用于相对湿润的地带以及沼泽地带,在实际的使用中主要的方式有提案载预压法以及真空预压法。加筋法主要是为了保证土质的稳定性,适用与高层建筑。
三、结构截面设计中的常见问题分析
1、场地类别对抗震等级的影响
不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,框架截面设计受抗震等级的影响比较大,在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中,对于I类场地要进行具体分析,由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,所以在设计上也要注意。
2、框架柱的计算长度
在框架柱的计算过程中,首先要取框架柱的长度为结构的层高,但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接,不是结构力学当中的铰接及固结,所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。
3工程测量和施工管理技术与方法
工程测量,即工程建设中的所有测绘工作,包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。在整个施工过程中,工程测量都起了重要的基础性作用,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,任何工程建设都无法进展和完成,同时在工程测量的过程中需要认真观察、统筹全局,在数据的记录上要精准。
4、压密固结法
压密固结法包括了强夯、降水、压密注浆与真空预压等,压密固结法主要适用于大面积松软的地基处理。强夯地基加固技术使用强夯机辅助进行,降水技术一般是利用水管进行喷射。压密注浆技术是压密固结法的重点,主要是利用注浆泵通过压力把搅拌好的水泥粉煤灰等浆液压入计算好深度的土地中。而压入土地中的浆液挤压注浆管四周的土体,然后使得土体中的空气与水分排出,并使得土体更为紧实。在土地中的浆液经过一定时间后会凝固,从而把原来松散的土层或者缝隙凝结起来,成为高强度的整体。另外,混合浆液流进土地中的各个缝隙中,形成支架,使土体的稳定性提高。而浆液凝固后,其也隔水效果强,也就降低了水侵蚀作用。
结论:土木工程中钢结构及地基问题的加固处理是保证整个建筑稳定的基础,因此需要不断研发新的技术来实现结构及地基的优化设计,通过材料的配比、选取、结构的连接处理以及新技术方法的应用,来不断的总结创新,监督好工程质量的每一个细节,使得土木建筑工程不断提升自身质量,以适应社会的快速发展。
参考文献:
[1] 徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(03).
[2] 范文娟.在土木工程建设中结构与地基加固技术的应用[J].黑龙江科技信息,2014(02).
[3] 罗淑娥.建筑施工中的混凝土加固技术[J].中国新技术新产品,2010(16).
关键词:土木工程;工程结构;地基加固
土木建筑工程中的结构及地基加固技术是保证建筑物稳定的前提,需要在施工环节中采取一定的技术手段加以完善,以便提升建筑整体的质量水平,从而满足相关功能的应用。
一、土木工程的结构设计方法
1、钢筋混凝土的结构设计
现阶段的建筑施工中,大多应用钢筋与混凝土的混合材料,主要特点是施工便捷、耐用性能高,但由于周围环境的影响,使其墙体结构容易出现裂缝现象,因此需要在设计环节中,注重钢筋与混凝土原材料的比例配置,进而减少此问题的发生。其中混凝土材料中的石灰与水泥比例需要通过对建筑承载能力的计算来确定,对于骨料的选择最好不要天然材料,选取人工制造的类型,避免其影响整体结构的稳定性。而钢筋的选取主要是考虑其承载作用,在设计选材时需要对钢筋横截面大小进行计算,而且要综合分析表面的螺纹格式,在结构上的强化设计能够提升钢筋材质的承载能力。
2、钢筋混凝土结构的设计原理
钢筋混凝土结构的设计需要考虑整体的结构强度,并且根据计算结构进行材料比例的调配,设计阶段首先要对整个墙体的垂直承载能力进行计算,还要综合设计剪力的分散情况、结构自重以及基层的稳定性,并且后续的施工环节要严格按照设计时的配比要求进行,进而提升钢筋混凝土整体的承载能力,避免受到外界环境的破坏。由于组成钢筋混凝土的两种材料受力性能完全不同,在以道路桥梁及其水利为主的土木工程中,不同的受力构造形成了结构系统,主要包括7个方面:斜截面承载力计算、正截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、预应力混凝土结构、裂缝控制及耐久性设计、高性能混凝土和纤维增强混凝土性能结构设计、钢筋混凝土构件的延性与抗震设计。
3、钢筋混凝土结构的优缺点
钢筋混凝土结构的优点主要可以从4个方面来阐述:耐久性及耐火性能好,在保养和维修方面几乎不需要花费物力和财力;抗震性能好,整体性好;具有可模性,可以根据实际的需要浇制各种尺寸;节约钢材,在某种程度上可以与钢结构互换,从而节约钢材。钢筋混凝土结构的缺点主要可以从两个方面来阐述:自重大,在设计跨度时,构建运输不方便;施工时间长,特别是在制造模板时费料多,同事在养护的过程中浪费了时间。
4、钢结构施工中的重难点
土木工程建设质量受多种因素影响,尤其是在钢结构的安装过程中,一旦出现材料选取不当或者是施工技术欠佳的问题都会对使用安全带来影响。
第一,选材与连接
钢筋在进行安装及焊接过程中,由于人为及外界条件的因素,会在一定程度上影响材料的连接效果,使其无法完全达到图纸要求,进而在某些部位容易出现薄弱位置。再加上选材过程中对钢材料鉴定疏忽也会影响整体的承载能力,使得钢筋结构无法达到预期效果。因此必须在实际选材环节及构件连接环节提升监管力度,保证整体强度达到要求。
第二,截面形状
钢筋材料与其他板材设计规格可能与实际情况存在差异,需要现场对材料进行加工处理,达到使用标准。常见界面形式為“工”与“十”字形式。在房顶施工中最为常见。这些施工工艺难点同时也是土木工程中的重点项目,应得到质量监管人员的高度重视,对钢材料进行有效处理,避免发生材料浪费现象。
二、土木工程中地基加固技术分析
地基的加固一直以来都是土木工程中的难题,主要的技术有5类:排水加固法、换填加固法、胶结法、加筋法和挤压法。由于施工的地段不一样,因此在实际的方法运用中要综合考虑各种因素。在地基加固技术常用的方法中,换填法分为换土垫层以及置换两种方法。当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土回填法来处理。施工时先将基础以下一定深度、宽度范围内的软土层挖去,然后回填强度较大的砂、石或灰土等,并夯至密实。换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。排水加固法主要适用于相对湿润的地带以及沼泽地带,在实际的使用中主要的方式有提案载预压法以及真空预压法。加筋法主要是为了保证土质的稳定性,适用与高层建筑。
三、结构截面设计中的常见问题分析
1、场地类别对抗震等级的影响
不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,框架截面设计受抗震等级的影响比较大,在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中,对于I类场地要进行具体分析,由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,所以在设计上也要注意。
2、框架柱的计算长度
在框架柱的计算过程中,首先要取框架柱的长度为结构的层高,但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接,不是结构力学当中的铰接及固结,所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。
3工程测量和施工管理技术与方法
工程测量,即工程建设中的所有测绘工作,包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。在整个施工过程中,工程测量都起了重要的基础性作用,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,任何工程建设都无法进展和完成,同时在工程测量的过程中需要认真观察、统筹全局,在数据的记录上要精准。
4、压密固结法
压密固结法包括了强夯、降水、压密注浆与真空预压等,压密固结法主要适用于大面积松软的地基处理。强夯地基加固技术使用强夯机辅助进行,降水技术一般是利用水管进行喷射。压密注浆技术是压密固结法的重点,主要是利用注浆泵通过压力把搅拌好的水泥粉煤灰等浆液压入计算好深度的土地中。而压入土地中的浆液挤压注浆管四周的土体,然后使得土体中的空气与水分排出,并使得土体更为紧实。在土地中的浆液经过一定时间后会凝固,从而把原来松散的土层或者缝隙凝结起来,成为高强度的整体。另外,混合浆液流进土地中的各个缝隙中,形成支架,使土体的稳定性提高。而浆液凝固后,其也隔水效果强,也就降低了水侵蚀作用。
结论:土木工程中钢结构及地基问题的加固处理是保证整个建筑稳定的基础,因此需要不断研发新的技术来实现结构及地基的优化设计,通过材料的配比、选取、结构的连接处理以及新技术方法的应用,来不断的总结创新,监督好工程质量的每一个细节,使得土木建筑工程不断提升自身质量,以适应社会的快速发展。
参考文献:
[1] 徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(03).
[2] 范文娟.在土木工程建设中结构与地基加固技术的应用[J].黑龙江科技信息,2014(02).
[3] 罗淑娥.建筑施工中的混凝土加固技术[J].中国新技术新产品,2010(16).