試論土建結構設計的安全性及耐久性

摘要：土建結構設計的安全性和耐久性是人們不斷關注的問題。文章對于土建結構設計的安全性和耐久性存在的問題進行了分析，并且提出如何做好土建結構設計安全性和耐久性的措施，希望能夠起到一定的效果。

關鍵詞：土建結構設計；安全性；耐久性；土建工程；工程質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU317 文章編號：1009-2374（2016）32-0111-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.055

1 土建結構工程的安全性

安全性在土建結構設計中屬于首要進行考慮的因素，是進行其他工作的基礎，土建結構設計的安全性包含了以下方面：

1.1 結構的整體牢固性

結構整體牢固性指的是由多種不同的構件組合，形成整體的構架，對于有害的外力能夠起到抵御作用，表現為在整體構架受到外力的作用時，還能夠保持原先完整的構件狀況。在一般意義上，建筑結構的整體牢固性指的是土建項目受到自然災害以及意外的時候，能夠對于外力進行抵御能力。盡管工程牢固性并不能夠完全地避免破壞，但是能夠盡可能地把有害的外力沖擊降到最低。延展性和牢固性同樣是指土建工程對于外力的抵御能力，指的是有效轉移外力，保證建筑結構的穩定。

1.2 結構的耐久安全性

這項安全性能主要體現在工程整體構架在經受長期的外力沖擊后，還有抵御安全隱患的能力。土建工程因為處于天然環境中，難以避免地會受到自然外力的影響，因此，在土建工程中，耐久安全性有著十分重要的作用。現今許多建筑企業對于安全性能沒有給予相應的關注，土建工程因為工程環境與地域上存在巨大的差異，通常需要耐久安全性來保證綜合的質量。因此，我國的建筑企業需要對于工程結構耐久安全性給予充分的重視，結合以前的施工經驗，制定有效的預防與完善

計劃。

1.3 土建結構設計存在的安全問題

1.3.1 設計和施工出現脫節的情況，設計單位沒有公開計算書，施工單位對于結構設計問題進行隨意的處置。部分土建設計單位沒有委派設計代表到現場，設計單位和施工單位間缺乏有效的溝通，造成土建的結構設計和施工出現脫節。設計單位在進行施工圖紙設計時，對于環境沒有進行有效考慮，沒有出示相關的結構設計書，導致監理工作無法有效進行。施工技術人員按照經驗進行相關的判斷和處理，缺乏理論依據以及運算處理，造成結構設計的安全性。

1.3.2 我國的土建工程設計人員對于土建結構設計的安全性沒有給予充分重視，沒有形成安全性認識。對結構設計中出現的錯誤沒有進行有效糾正，導致由于錯誤因素出現安全事故，甚至發生違反國家的法律法規的結構設計，不利于建筑的安全性。

1.3.3 在我國的建筑結構相關規范中，缺失對于特殊概念性的設計要求，例如沿海地區結構防腐設計、抗震相關的結構設計以及火災相關的結構設計，抵抗災害因素的設計存在空白，從而導致安全隱患。

2 土建結構工程的耐久性

土建結構耐久性包含結構安全性與適用性這兩個方面。在實際的土建結構耐久性的設計與評估過程中，需要對于這兩個問題進行有效的考慮。結構安全性體現于材料選購的過程中，對于使用的材料，應該看其承壓能力是否符合標準。而結構的適用性，表現在材料選購過程中，不僅需要對于材料持久性和耐壓能力進行考慮，還要考慮到材料和工程各個環節匹配程度，現今在混凝土耐受性方面存在下列安全隱患：

2.1 評價標準太單一

現階段，在我國工程檢驗的標準中，混凝土評價標準單一，沒有對質量進行全面的評估，只對于強度進行評估，這種評估機制導致現有的水泥普遍出現礦物比例不協調以及顆粒過細的問題。在水泥質量的評價標準內，只設立最低的強度卻沒有規定最高的強度，導致各種的水泥質量存在比較大的差異。

2.2 沒有充足的養護時間

要想保證混凝土具有良好耐久性，需要使用充足的時間進行保養，在實際土建項目的施工過程中，一些企業為了趕進度，大大縮短了混凝土進行保養的時間，導致混凝土耐久性能明顯低于原先的標準，造成土建工程生命周期比較短，應該按照如圖1所示的要求進行相關的養護工作。

2.3 氣候和環境的變化

伴隨全球經濟的不斷發展，全球環境和氣候也在不斷地惡化，例如酸雨、冰雹等工業型的氣候比較頻繁出現。為了有效增強混凝土的抗腐蝕能力與凍融能力，根據混凝土中按照比例加進礦渣與粉煤灰等材料，如圖2所示：

進行相關的混凝土材料性能的改進技術。在制定土建條例的時候，應該考慮外部多種環境因素，對于混凝土耐久性相關因素進行重點關注。

3 提高土建結構工程安全性的對策

3.1 采用多種方式進行結構監控及檢測

在土建結構中，存在著裂縫危害、鹽凍危害、滲漏危害和侵蝕危害等問題。超聲波法與聲波都是使用比較廣泛的探測方法。在進行土建結構強度檢測的時候，還可以使用超聲回彈綜合法、回彈法以及射線法等，主要使用在反映土建工程結構表層強度的等級。每一項監控技術都存在利弊，應該按照被檢測土建結構的實際情況選擇最合適的監控檢測方式。例如使用超聲波法檢測時，例如圖3所示：

需要兩個被測物具有兩個相對的臨界面，并且超聲波法對建筑結構穿透深度存在一定的限制，其監控與測試數據容易受到鋼筋與含水量的影響。使用射線法監控檢測的時候，施工人員應該要撤離現場，避免出現輻射，這種方法的現場測試難度比較大。

3.2 因地制宜使用合理的技術規范

除國家性規范以及相關規定外，對于沿海區域、鹽堿土地等特殊區域，需要加強地方性的規范編制，在工程安全性規范上需要設置不同的水準。對地方性編制規范，施工技術人員需要根據實際的情況，合理地使用不同的技術規范來滿足不同地區在經濟與技術方面的差別。

3.3 對于公共建筑物必須開展安全監測

對于建筑工作狀態、運行安全進行分析得出的數據資料，是進行安全監測的重要依據。在一些中小型混凝土建筑中，缺乏有效的觀測設施，所以需要完善安全檢測與監控工作，使用觀測資料與現場檢測結合的方法進行評估工作，對于建筑的安全狀況進行全面評價。

4 提高土建結構工程耐久性的對策

4.1 不斷進行技術研發和新技術的應用推廣

在土建施工安全維護的過程中，需要按照工程的實際情況，選擇撩測、射線法、回彈法等進行結構強度的測定，有效預防裂縫、剝蝕以及滲水等質量問題。科學使用技術標準，制定工程規范需要結合實際情況，選擇適合的技術標準，不同的工程需要使用不同的技術標準。

4.2 土建結構工程使用階段的檢測與維護

土建施工定期質量問題的排查與日常維護在很大程度上影響了工程的壽命，因此，土建結構工程建成之后，需要進行有效的安全維護工作與階段性的檢測工作，保證結構的耐久性。現今我國工程出現坍塌事故，大部分是因為建筑內材料被侵蝕造成的，因此需要加強日常的維護工作和定期檢測工作。

4.3 結構工程技術規范的制定

我國面積比較大，經濟發展與技術水平存在著地域差異，在不同的地域間，工程環境有著顯著的區別，雖然現今全國擁有同一個技術規范的標準，但是在具體的工程設計與施工方面，在參考國家標準的時候，需要結合實際的施工環境和施工特點。在制定結構技術規范的問題上，政府鼓勵各個地區使用自身的耐久性標準。

5 結語

我國現今存在的結構施工水平比較差，質量控制和質量保障制度不夠健全，結構的安全性和耐久性設置水準比較低，造成部分建成的土建工程存在比較多的隱患，因此土建工程政府機關應該不斷地完善耐久性標準，與此同時，還需要加強耐久性與安全性的監管力度，并定期進行檢測。相關企業需要不斷提高安全性和耐久性的設計方法，使我國的土建結構耐久性和安全性可以滿足現代化的建設要求和發展要求。

參考文獻

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作者簡介：劉玲（1985-），女，江西蓮花人，供職于廣州寶賢華瀚建筑工程設計有限公司南昌分公司，研究方向：結構設計。

（責任編輯：小 燕）