初探土木工程中的結構與地基加固技術
2015-03-27
引言
當前的工程建設來說，很多不是靠相關的理論，而是具體的實踐的經驗在做先導，而在發(fā)生的一些工程的事故之前卻沒有足夠的預見能力，更沒有對于新理論和科技有什么引發(fā)性的發(fā)展，至少現在大部分的工程很多問題的解決，還是主要依靠具體的實際的經驗來完成的。
土木工程技術的發(fā)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究，有兩個原因：一是有些客觀情況過于復雜，難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如，地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。例如，建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程的抗風和抗震問題突出了，才能發(fā)展出這方面的新理論和技術。
1 土木工程結構的設計與施工策略方法
1.1 鋼筋混凝土結構的設計原理和方法
鋼筋混凝土結構是房屋建設、水利施工、道橋橋梁等土木工程中各種受力構造組成的結構系統，主要包括正截面承載力計算、斜截面承載力計算、扭曲截面承載力計算、裂縫控制及耐久性設計，預應力混凝土結構，鋼筋混凝土構件的延性與抗震，高性能混凝土和纖維增強混凝土性能等結構設計。
由鋼筋混凝土制成的構造部件，例如鋼筋混凝土梁、橋墩、柱、軌枕、蓋板、頂帽等，因施工工程結構不同，所構造的鋼筋混凝土結構也會不同。例如房屋建設中往往只需要考慮鋼筋混凝土梁、柱、頂帽結構部件。
鋼筋混凝土這樣的結構實際的外貌是會因為具體設計的不一樣而顯得不同，而在內部的結構上依然是會有不同，整個鋼筋用料的不管是數量還是在體積上的大小都是會對工程的質量有著影響的。而在長時間的實際的土木工程的建設方面的技術對于不一樣的鋼筋混凝土的具體的構造有著不同的設計，實際的用量等也是有設計規(guī)定的使用量的。
而現在的很多的土木工程的建設越來越多的高層、大的跨度的鋼筋混凝土的結構被采用，這樣看來對于這樣的結構勢必會是很大的的一個面臨的問題，結構各方面的性能都是需要不斷的發(fā)展，而且在發(fā)展的過程中發(fā)現問題解決問題。
1.2 鋼結構施工安裝要點
整體來說鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節(jié)上也有很大的差異性。此處列舉三點進行簡單說明。
1.2.1 選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優(yōu)質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。在鋼結構中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等；梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。制孔主要有兩種，一種是精度較高的數控鉆孔，另外一種則是精度相對較低的模板制孔。在技術條件允許時比較適合采用多軸數控鉆孔。在運到工地以后要對螺栓參數進行檢驗，安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入，擰入的步驟要經過初擰、復擰以及終擰。
1.2.2 鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結構的用地面積應為結構占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉堆場配套運送至現場的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形，則在施工現場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業(yè)的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉。各個塔式起重機之間要有相應的安全距離，以保證臂桿與塔身不相碰撞。鋼結構比較適用于規(guī)整、勻稱以及較平的建筑平面，所以安裝流水線的布置要因地制宜。
2 土木工程中地基加固技術
當前土木工程方面地基的實際加固的方面還是需要去面臨新的挑戰(zhàn)的，很多鐵路的建設讓世界對于中國的相關技術有了新的認識，以青藏鐵路為例，但是也正這樣看到了里面存在的不足，就是地基加固的問題是當前比較難的問題，所以更可以看到地基加固的問題是現在土木工程技術發(fā)展的一個問題。
地基加固技術在目前土木工程技術中使用較多的主要包括換填法、排水（加固）法、擠壓法、膠結法、加筋法等方法，因工程施工地段地質不同也會因地制宜采取不同的地基加固法。
換填法是地基加固技術中最常用的一種方法，這種方法通常適用于自然地質不夠適用當前工程的施工，最主要的換土墊層法和置換法。換土墊層法就是將比較優(yōu)質的泥土作為材料換掉原自然土，這種方法比較適合整體置換。置換法又包括石灰置換法、碎石置換法、水泥置換法等。
排水加固法主要是在一些沼澤和濕地的地方，正是因為這樣的地方本身土里含有很多的水分，從而對于建筑的安全和穩(wěn)固都是有影響的，所以把水分不斷的排除保證建筑的安全就是關鍵，這樣的加固法具體的工程使用排水的量也是根據具體的需要來實現的。
加筋法是為了保證實際土質的穩(wěn)固，不能輕易的出現位移而最合適的地基的加固方法，這樣的技術對于整個土木工程的技術都是很普遍的，尤其是一些高層的建筑和比較難度大的高層來說都是采用這樣的加固的方式的。
3 結構截面設計中的常見問題分析
3.1 場地類別對抗震等級的影響
抗震等級對于框架截面設計的影響很大。一般情況下根據房屋高度和設防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級，但對于“場地類別為Ⅰ類時，除6度外，可按表內降低1度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低”。當采用Ⅰ類場地時，抗震計算的抗震等級與采取抗震構造措施的抗震等級不一樣，而筆者的畢業(yè)設計的場地類別為二類，按照原先的抗震構造措施。
3.2 框架柱的計算長度
確定框架結構計算簡圖時取框架柱的長度為結構的層高，但實際上梁柱縱筋相互交叉形成的節(jié)點連接是介于剛接與鉸接之間的，更接近于剛接。所以《混凝土結構設計規(guī)范》7.3.11條規(guī)定了各種柱的計算長度，對于現澆框架的底層柱取l0= 1.0 H0，其余各層柱取l0= 1.25 H0。
4 工程測量和施工管理技術與方法
工程測量是施工測量人員根據土木工程設計圖紙進行測量工作，為工程施工做出一定的標志和記錄。工程測量貫穿整個施工過程，使設計圖紙能夠正確實施和呈現。測量中應堅持“從整體到局部，先控制后碎步”的原則，避免測量錯誤而產生的工程質量問題。
在工程的具體測量工作中，測量的人員應該有的是專業(yè)的知識和具體的實際工作的經驗，做好各項器械和實際的圖紙的使用比例工作，對于測量的數據做好相關的測試和復測，對于具體的數據和相關數據的記錄檢測工作都是需要認真給出的。
5 結語
隨著建筑相關技術的不斷的進步，可以看出建筑每個部分的建設都可以看做一個單體，每個單體對于整個建筑都是比較重要的，只有對于不同的部分了解深入，才可以更好的保證整體的建筑的更好的實現，隨著科技的發(fā)展，我們堅信土木工程的建設也會越來越好。
