土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)探究

馬飛飛 呂海波

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土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)探究

馬飛飛1呂海波2

（1.山東水利職業(yè)學(xué)院；2.日照港工程設(shè)計咨詢有限公司 山東 日照 276800）

土木工程建設(shè)是城市化發(fā)展的重要體現(xiàn)，在我國城市化發(fā)展中具有極其重要的應(yīng)用價值，需要進行一定程度的強化。本文首先分析技術(shù)應(yīng)用價值，然后進行結(jié)構(gòu)設(shè)計探究，分別從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼材選擇，鋼材結(jié)構(gòu)地點選擇，剪力墻結(jié)構(gòu)和承重墻結(jié)構(gòu)三個方面進行。最后對地基加固技術(shù)進行探討探討，分別介紹了強夯法，換填法，排水法，加筋法，樁基法和注漿法。

土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；地基加固

引言：

在進行土木工程建設(shè)時，結(jié)構(gòu)設(shè)計是工程質(zhì)量的保障，地基加固是其質(zhì)量保障的基礎(chǔ)，在具體建設(shè)過程中，需要不斷優(yōu)化其工作效果，進而確保我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展。通過合理應(yīng)用地基加固，完善結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠進一步提升土木工程實現(xiàn)價值。為了對其具有更為全面的認識，特此展開本次研究。

1 技術(shù)應(yīng)用價值

1.1 提升工程壽命

在土木工程建設(shè)中，使用壽命是其經(jīng)濟價值的重要體現(xiàn)。通常情況下，當工程應(yīng)用壽命發(fā)生變化時，工程使用功能和質(zhì)量問題會受到一定程度的影響?；诖?，在工程建設(shè)中，如果能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)和地基加固合理優(yōu)化，便可以在很大程度上實現(xiàn)工程功能性和安全性的提升。

1.2 改善工程耐性

在土木工程建設(shè)中，工程耐性是其質(zhì)量的重要體現(xiàn)。一般而言，在建造土木工程的過程中，通常會受到各種因素影響，具體為客觀因素和主觀因素，前者是指自然環(huán)境侵蝕工程材料的程度，后者是指各種人為因素，包括維護不當，人為破壞，施工不當?shù)萚1]。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

由于鋼筋混凝土普遍穩(wěn)定性較高，因此，在土木工程建設(shè)中具有較高應(yīng)用價值。在實現(xiàn)城市建設(shè)時，需要以具體受力狀況為基礎(chǔ)及實現(xiàn)材料應(yīng)用的選擇，因為鋼筋混凝土實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常受力性較高，通常在高層建筑和橋梁建筑具有更大的應(yīng)用價值。

2.2 鋼材選擇

在建造土木工程時存在多種建筑鋼材。正常情況下。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)、低合金鋼等率較高的硬度和強度，在土木工程中具有較為普遍的應(yīng)用，但是該種鋼材同時也具有較差的可塑性，在應(yīng)用過程中，需要根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域和現(xiàn)場環(huán)境選擇合適的設(shè)計理念。鋼材之間通常使用高強螺栓技術(shù)和焊接技術(shù)進行連接。

2.3 合理選擇鋼材結(jié)構(gòu)地點

在進行鋼材運輸時，通常有少量的鋼材出現(xiàn)變形，相關(guān)人員在進行工作時必須進一步強化檢查力度，及時矯正材料偏差，確保鋼材安裝工作進行的有序性。同時，在進行安裝作業(yè)時，通常要在大于材料1.5倍的地面安裝，同時還需要對設(shè)備重量和運行速度綜合探究，確保能夠最大程度滿足工作需求。

2.4 剪力墻結(jié)構(gòu)

首先，在剪力墻進行平面布置時，需要基于均勻、對稱的原則展開工作，確保墻面結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與其剛度完全符合，進而避免出現(xiàn)扭矩效果[2]。在進行建筑內(nèi)外剪力墻施工時，盡量保證拉通和對直，同時在實踐建筑過程中，要盡量避免單項有墻設(shè)計形式，確保建筑抗震性。

其次，在進行剪力墻設(shè)置，通常存在兩種邊緣結(jié)構(gòu)，分別為有約束邊緣和無約束邊緣。與有約束邊緣相比的剪力墻，無約束邊緣結(jié)構(gòu)單位面積內(nèi)的承載力極限為有約束邊緣的60%，其他的影響強版穩(wěn)定性。因此，在確定構(gòu)建設(shè)計時，需要基于建筑類型的級別比較分析相關(guān)軸壓比，確保邊緣構(gòu)建選擇的合理性。

3 地基加固技術(shù)

3.1 強夯法

在處理土木工程地基時，該技術(shù)的應(yīng)用較多。在具體施工過程中通常包括以下步驟：首先需要整理施工場地，這個施工現(xiàn)場始終保持平整，同時在進行第一次施工時，還需要進行定位坐標的標注，對施工場地高度進行測定。其次，在施工現(xiàn)場內(nèi)引入機械設(shè)備，基于夯擊高度設(shè)定進行夯擊作業(yè)，然后利用泥土填平夯坑之后繼續(xù)進行夯擊。最后，撤離現(xiàn)場設(shè)備，在夯擊結(jié)束后測量場地高度。

3.2 換填法

在進行地基加固過程中，換填法適用于軟土地基。當自然地質(zhì)條件不能滿足施工需求，可以通過置換法和換土墊層法進行作業(yè)。其中前者在進行置換時可以使用多種材料，包括水泥，碎石和石灰等。而后者是將原自然土置換為具有更高應(yīng)用價值的泥土，該方法通常在整體置換作業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)更為有效的應(yīng)用。

3.3 排水法

在進行土木工程建造時，當建設(shè)現(xiàn)場就較高地下水位時，首先需要排除土壤內(nèi)水分，確保土壤水含量不斷減少，滿足建設(shè)需求。該方法又稱排水加固法，確保地基沉降問題得到解決，進而提升地基穩(wěn)定性。在利用該方法加固地基時，為了使預(yù)計速度得到提高，可以提升土層排水速率，確保排水距離不斷縮短的。在實現(xiàn)具體施工作業(yè)時，施工人員可以通過塑料排水袋、砂井和海水井的設(shè)置實現(xiàn)作業(yè)，確保進一步加固工程地基，確保工期不斷縮短，進而提升加固工作效率，確保如期完成加固工作，進一步保障地基穩(wěn)定性。

3.4 加筋法

在我國建筑施工過程中，加筋法在實現(xiàn)地基加固時的應(yīng)用較為普遍，通常施工辦法也較為簡單。加筋法的具體作業(yè)辦法為將具有較高抗拉性的材料摻入地基土層內(nèi)，進而使土層抗壓性和強度得以提升，轉(zhuǎn)變土層力學(xué)性能。通過筋材置入土體內(nèi)，確保土體和鋼筋成為復(fù)合體，外力的干擾會導(dǎo)致其發(fā)生形變，進而使土層和筋材發(fā)生運動，不斷增加地區(qū)抗壓性，然而使土體運動造成的偏差得到控制。

3.5 樁基法

在利用樁基法實現(xiàn)工程建設(shè)時，通常包括兩種方法。

其一為混凝土灌注樁，該種辦法通常在地基較厚的淤泥層內(nèi)進行作業(yè)。需要確保灌注樁建設(shè)于硬土層，實現(xiàn)承載臺構(gòu)建。灌注樁在實現(xiàn)應(yīng)用時存在沖鉆孔和沉管兩種形態(tài)，在進行具體施工過程中，兩種形態(tài)均存在一定難度，需要進行完善。當沖鉆孔灌注樁在實踐作業(yè)時，可能會受到泥漿污染，同時混凝土灌注質(zhì)量也無法得到有效保障，在清理樁底沉渣時也存在一定的問題。而且，由于沉管灌注樁通常在軟土較厚的土體內(nèi)工作，無法保障樁身完整性。

其二為鋼筋混凝土樁，該技術(shù)也稱為預(yù)應(yīng)力管樁，通常承載壓力較強，同時投資減少，施工質(zhì)量可以得到較大程度的保障，施工速率也比較快，在實踐地基加固時具有較為廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)束語

總而言之，在實踐土木工程建設(shè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計的進一步優(yōu)化和地基加固技術(shù)應(yīng)用的強化具有極其重要現(xiàn)實意義。為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，需要分別強化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)和承重墻，全部墻體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價值得到進一步發(fā)揮。同時在實現(xiàn)具體應(yīng)用時，需要基于施工現(xiàn)場具體現(xiàn)狀選擇科學(xué)的加固方法，不斷提升加固效果,進一步推進土木工程建設(shè)的發(fā)展。

[1]李寧,王海榮.探索土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)的關(guān)系[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2017(3):189-189.

[2]孫紹利.結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017(23):183-184.

the civil engineering construction is the important embodiment of urbanization development, in the development of urbanization in China is of great application value, to a certain degree of reinforcement. This paper analyzed the technical application value, and then to explore structure design, respectively from the reinforced concrete structure, steel, steel structure, site selection, shear wall structure and the main wall structure from three aspects. Finally, the technology of foundation reinforcement is discussed, the dynamic compaction method, the replacement method, the drainage method, the reinforcement method, the pile foundation method and the grouting method are introduced respectively.

civil engineering; Structural design; Foundation reinforcement

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.121

TU318;TU472

A

1672-9129(2017)11-0101-02