馬飛飛 呂海波

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土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(guó)城市化發(fā)展中具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值，需要進(jìn)行一定程度的強(qiáng)化。本文首先分析技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)選擇，剪力墻結(jié)構(gòu)和承重墻結(jié)構(gòu)三個(gè)方面進(jìn)行。最后對(duì)地基加固技術(shù)進(jìn)行探討探討，分別介紹了強(qiáng)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(jì)；地基加固

引言：

在進(jìn)行土木工程建設(shè)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(guò)程中，需要不斷優(yōu)化其工作效果，進(jìn)而確保我國(guó)建筑行業(yè)不斷發(fā)展。通過(guò)合理應(yīng)用地基加固，完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步提升土木工程實(shí)現(xiàn)價(jià)值。為了對(duì)其具有更為全面的認(rèn)識(shí)，特此展開(kāi)本次研究。

1 技術(shù)應(yīng)用價(jià)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(jì)價(jià)值的重要體現(xiàn)。通常情況下，當(dāng)工程應(yīng)用壽命發(fā)生變化時(shí)，工程使用功能和質(zhì)量問(wèn)題會(huì)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(shí)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(guò)程中，通常會(huì)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(hù)不當(dāng)，人為破壞，施工不當(dāng)?shù)萚1]。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(jià)值。在實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)時(shí)，需要以具體受力狀況為基礎(chǔ)及實(shí)現(xiàn)材料應(yīng)用的選擇，因?yàn)殇摻罨炷翆?shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jià)值。

2.2 鋼材選擇

在建造土木工程時(shí)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(qiáng)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(shí)也具有較差的可塑性，在應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇合適的設(shè)計(jì)理念。鋼材之間通常使用高強(qiáng)螺栓技術(shù)和焊接技術(shù)進(jìn)行連接。

2.3 合理選擇鋼材結(jié)構(gòu)地點(diǎn)

在進(jìn)行鋼材運(yùn)輸時(shí)，通常有少量的鋼材出現(xiàn)變形，相關(guān)人員在進(jìn)行工作時(shí)必須進(jìn)一步強(qiáng)化檢查力度，及時(shí)矯正材料偏差，確保鋼材安裝工作進(jìn)行的有序性。同時(shí)，在進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)，通常要在大于材料1.5倍的地面安裝，同時(shí)還需要對(duì)設(shè)備重量和運(yùn)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(jìn)行平面布置時(shí)，需要基于均勻、對(duì)稱的原則展開(kāi)工作，確保墻面結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與其剛度完全符合，進(jìn)而避免出現(xiàn)扭矩效果[2]。在進(jìn)行建筑內(nèi)外剪力墻施工時(shí)，盡量保證拉通和對(duì)直，同時(shí)在實(shí)踐建筑過(guò)程中，要盡量避免單項(xiàng)有墻設(shè)計(jì)形式，確保建筑抗震性。

其次，在進(jìn)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(wú)約束邊緣。與有約束邊緣相比的剪力墻，無(wú)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(qiáng)版穩(wěn)定性。因此，在確定構(gòu)建設(shè)計(jì)時(shí)，需要基于建筑類型的級(jí)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(qiáng)夯法

在處理土木工程地基時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用較多。在具體施工過(guò)程中通常包括以下步驟：首先需要整理施工場(chǎng)地，這個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)始終保持平整，同時(shí)在進(jìn)行第一次施工時(shí)，還需要進(jìn)行定位坐標(biāo)的標(biāo)注，對(duì)施工場(chǎng)地高度進(jìn)行測(cè)定。其次，在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)引入機(jī)械設(shè)備，基于夯擊高度設(shè)定進(jìn)行夯擊作業(yè)，然后利用泥土填平夯坑之后繼續(xù)進(jìn)行夯擊。最后，撤離現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，在夯擊結(jié)束后測(cè)量場(chǎng)地高度。

3.2 換填法

在進(jìn)行地基加固過(guò)程中，換填法適用于軟土地基。當(dāng)自然地質(zhì)條件不能滿足施工需求，可以通過(guò)置換法和換土墊層法進(jìn)行作業(yè)。其中前者在進(jìn)行置換時(shí)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(jià)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(jìn)行土木工程建造時(shí)，當(dāng)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)就較高地下水位時(shí)，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(wèn)題得到解決，進(jìn)而提升地基穩(wěn)定性。在利用該方法加固地基時(shí)，為了使預(yù)計(jì)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(shí)現(xiàn)具體施工作業(yè)時(shí)，施工人員可以通過(guò)塑料排水袋、砂井和海水井的設(shè)置實(shí)現(xiàn)作業(yè)，確保進(jìn)一步加固工程地基，確保工期不斷縮短，進(jìn)而提升加固工作效率，確保如期完成加固工作，進(jìn)一步保障地基穩(wěn)定性。

3.4 加筋法

在我國(guó)建筑施工過(guò)程中，加筋法在實(shí)現(xiàn)地基加固時(shí)的應(yīng)用較為普遍，通常施工辦法也較為簡(jiǎn)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(jìn)而使土層抗壓性和強(qiáng)度得以提升，轉(zhuǎn)變土層力學(xué)性能。通過(guò)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(huì)導(dǎo)致其發(fā)生形變，進(jìn)而使土層和筋材發(fā)生運(yùn)動(dòng)，不斷增加地區(qū)抗壓性，然而使土體運(yùn)動(dòng)造成的偏差得到控制。

3.5 樁基法

在利用樁基法實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)時(shí)，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(jìn)行作業(yè)。需要確保灌注樁建設(shè)于硬土層，實(shí)現(xiàn)承載臺(tái)構(gòu)建。灌注樁在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用時(shí)存在沖鉆孔和沉管兩種形態(tài)，在進(jìn)行具體施工過(guò)程中，兩種形態(tài)均存在一定難度，需要進(jìn)行完善。當(dāng)沖鉆孔灌注樁在實(shí)踐作業(yè)時(shí)，可能會(huì)受到泥漿污染，同時(shí)混凝土灌注質(zhì)量也無(wú)法得到有效保障，在清理樁底沉渣時(shí)也存在一定的問(wèn)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(wú)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(qiáng)，同時(shí)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(shí)踐地基加固時(shí)具有較為廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在實(shí)踐土木工程建設(shè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化和地基加固技術(shù)應(yīng)用的強(qiáng)化具有極其重要現(xiàn)實(shí)意義。為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，需要分別強(qiáng)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(jià)值得到進(jìn)一步發(fā)揮。同時(shí)在實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用時(shí)，需要基于施工現(xiàn)場(chǎng)具體現(xiàn)狀選擇科學(xué)的加固方法，不斷提升加固效果,進(jìn)一步推進(jìn)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(jì)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(jì)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