結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用分析

侯俊峰

摘 要： 作為有關建筑專業中，土木工程師一門至關重要的大學科，存在巨大而繁復的內容，有利于積極建設人類社會，土木工程在人們的日常生活中隨處可見，建筑這一行業發展的時間較長，從人類產生之初就開始出現了建筑業，其能為人們提供住所，對人類生活有巨大的作用。到現在為止，建筑業歷經了千百年的發展歷史，基本建成了一套相對成熟的學術理論系統，在目前社會發展中，建筑業發展著自己應有的作用。本文重點分析和研究了在土木工程設計中如何應用結構與地基加固技術。

關鍵詞： 結構與地基加固；土木工程；設計；應用

引言

由于建筑業不斷發展，也逐漸完善了土木工程專業學科。在建筑工程實踐當中，土木工程專業發揮著至關重要的作用，從實踐中獲得理論知識，也能應用到實踐中，土木工程設計 包含了大量復雜且系統的內容，其是以現實社會為設計依據的，改變建筑物的各種設計性能并進一步完善和改進設計規則與設計思想。伴隨著經濟社會的高速發展，人們逐漸增加了對高層建筑的需求，高層建筑的質量與安全也至關重要，對人們的人身安全與穩定的社會秩序有至關重要的影響，針對質量安全來說，應當將建筑物的地基與結構的安全性全面考慮在內，所以，設計土木工程時，應用結構加固與地基加固尤為重要，有利于確保建筑物的穩定性，為人們提供良好的生活的環境，充分保障安全穩定社會秩序。

1結構設計方法

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造構成的結構，鋼筋混凝土結構系統主要包括前衛增強混凝土性能，高性能混凝土，鋼筋混凝土的抗震性與延性，預應力混凝土結構，耐久性以及裂縫控制設計，扭曲載面，斜截面承載力計算，正截面承載力計算等。鋼筋混凝土結構會因為建筑設計的差異而存在外觀結構上的不同，從而導致鋼筋混凝土內部結構的各異。在建筑工程當中，鋼筋具體的形狀以及數量都會對最終的建筑工程有所影響。在長時間進行的土木工程建設當中，對混凝土以及鋼筋的具體結構設計是遵循一定的方法的，具體的某種鋼筋混凝土結構所搭配的鋼筋使用數量也是有所規定的。在當今建筑的土木工程建筑當中，大跨度以及高層的鋼筋混凝土結構是發展的重要考慮要素，高層大跨度建筑是對鋼筋混凝土結構的一個新挑戰，新的鋼筋混凝土結構能否保證高層大跨度建筑的設計最終承載力符合要求，有足夠可信度，有可靠的動力特點，強大的穩定性，這都是土木工程面臨的重大問題。

在土木工程設計中，鋼結構的施工也是地基和結構加固的一個重點。鋼結構施工具體來說其安裝步驟比較復雜，不同的建筑有不同的鋼結構的安裝要求，不同的建筑對鋼結構施工的具體實施細節也有所不同，下面來分析主要需注意的三個大方面：首先是鋼結構的連接和選材。鋼結構主要分為鋼材，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采用碳素鋼，優質碳素結構鋼或者普通的低合金鋼等，其中碳素鋼的強度和硬度會相比其他類型的鋼材要高一些，但是其塑性卻沒有其他鋼才好。土木工程的鋼結構截面主要是寬翼緣的工字型結構或者是箱形截面，還有少數鋼結構截面是用十字形截面的；土木工程的梁結構主要是軋制或者是焊接的H型鋼梁，如果設計中有特殊的要求也可以讓鋼結構符合截面，但是在安裝梁的鋼結構之前一定要對截面焊接接頭做焊接工藝測試，定出焊接的各項參數以及焊接材料。梁與柱之間或者是梁與梁之間可以采用高強螺栓連接或者是焊接連接，如果是采用高強螺栓連接，連接的時候就要注意高強螺栓的連接孔位精度。制孔主要分為高精度的數控鉆孔以及精度相對較低的模板制孔。如果技術允許，工程還是要首選多軸數控鉆孔。工程進行高螺栓連接前一定要對檢驗螺栓參數，在安裝的時候不能用榔頭強打或者用扳手強擰，用扳手擰入的要包括初擰、復擰和終擰。

在安放鋼結構地點選擇上，要保證用地面積是結構占地面積的1.5倍以上。結構從中轉的堆場運到現場的鋼材要用裝卸機安置到安裝機械的回轉半徑之內。假如在運輸的過程中造成了鋼構件的變形，就要在施工現場對鋼構件進行校正。鋼結構安裝時用臂桿長度足夠長、起重能力足夠大的起塔式起重機來對各種不同的鋼構件部位進行起吊。除此之外，起重機的起吊速度檔位要滿足安裝鋼構件的要求，起重機鋼絲繩容量也必須滿足起吊高度的需求。當進行多機作業的時候，臂桿的高差要保證安全運轉，不發生碰撞。除此之外，各起重機之間都應該有足夠的安全距離，以免相互碰撞。

2地基加固技術在土木工程設計的應用

在土木工程中，地基加固是一個重點也是一個難點，不管是設計高層建筑還是建設鐵路公路，在土木工程中，工程地基的加固是一個尚未得到完美解決的難題，所以，地基與建筑結構的加固是我國乃至全世界土木工程技術中亟待進一步發展與研究的重要問題。在地基加固中，土木過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用最為廣泛的方法，該方法一般在天然地質中適合使用，而對于目前工程的建設并不適用，而必須改成換土墊層的土質置換的方法。該方法即為使用較好質量比且能對工程建設提供良好制成的優質泥土取代原本自然生成的土質，該換土墊層通常能事先整體置換建設的土地的目的。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。對于一些沼澤地等較為濕潤的土地展開施工建設，通常會使用排水加固法，由于這些土地存在大量的水分，缺乏足夠的硬度與穩定度，因而會極大影響建筑工程的穩定性。土質中的大量水分能利用排水加固法進行排除，建筑土地硬度增加，在工程建設中較為適用，能建造安全穩定的建筑。排水加固法主要有真空預壓法與堆載預壓法兩種，具體選擇何種方法則必須結合現實施工情況作出合理正確的選擇。若要確保不輕易移動土層，維持工程穩定的土地圖紙，通常選擇加筋法，同時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結構截面設計問題分析

第一，場地類型與抗震性能。各種建筑特點各不相同，在進行施工過程中，要確認抗震等級，在選擇時，其和施工現場的詳細狀況關系密切。抗震等級的要求其實能極大影響框架截面的設計。有關設計人員必須按照建筑的高度與防裂度來正確查詢抗震等級。在施工實際中，必須全面分析和整理施工現場的相關信息，接著結合本地的實際情況選擇對應的抗震等級，并且也要對計算值與實際要求間的差距給予關注，在進行設計時，要高度重視這一點。第二，框架柱的計算長度。在框架柱的計算當中，先確定其長度，以此作為結構層高。但是此過程需要注意，兩注之間在安置的時候形成彼此交叉的形態，此種方式已經類似于剛接，而并不屬于力學機構之中的鉸接或者固結。因此，在進行計算的時候，影響詳細了解相關規范，各種操作活動也要嚴格按照規范執行，如此才能有效判定其計算長度。

結語

總而言之，土木工程專業對于建筑工程實踐有至關重要的作用，其理論知識是從實踐中獲取，也能在實踐中得到良好應用。在設計土木工程時，包含各種繁復的內容，其都是以社會現實為依據，逐漸改變建筑物的各種建筑性能，合理優化設計規則和設計思想。在社會經濟快速發展的背景下，逐漸提高了人們對高層建筑的需求，質量安全對于高層建筑而言尤為關鍵，對人們人身安全有重要影響，還關系到社會秩序的穩定，因此，若要保證質量安全，則要對建筑的地基與結構的安全性進行全面考慮，建筑質量安全即為一項至關重要的事項，對建筑物自身穩定性而言，結構加固及地基架構發揮著積極的作用，能充分確保建筑物的安全質量。■

參考文獻

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