土木工程中結構與地基加固技術
2015-05-26
一般土木工程的發(fā)展過程是先發(fā)展實踐經驗后總結建設理論。很多工程事故顯示出來的未知因素會促進新的理論和研究。所以到了現(xiàn)在仍然有很多工程問題是依據(jù)實際經驗來解決的。
土木工程技術發(fā)展到現(xiàn)在主要的依據(jù)是工程的實踐經驗， 而不是通過科學試驗或者是理論研究呢？ 這種狀況主要有兩個原因： 第一個原因是在土木工程建設中存在很多復雜的客觀問題， 這些問題很難在實驗室中進行測試。比如說在研究隧道或者是地下工程的變形伏況和受力狀況， 還有其隨著時間出現(xiàn)的變化， 這些問題很難通過實驗來進行測試，到目前為止都還是通過分析工程經驗來得到解決辦法。第二個原因是要想發(fā)現(xiàn)新問題， 就必須要依靠新的工程實踐。比如說工程的抗震和抗風問題是在建造了高層建筑、超高層建筑、大跨度橋梁和高聳塔桅以后才發(fā)現(xiàn)的， 這個問題的新理論和新技術也是在問題出現(xiàn)以后發(fā)展起來的。
1 設計土木工程結構和具體施工的方式
1.1 在設計鋼筋混凝土結構時采用的方法和原理
在房屋建筑，水利施工或者是橋梁道路建設等土木工程的建設過程中， 鋼筋混凝土結構是各種受力結構組成的結構系統(tǒng)。在進行結構部件的施工時， 如果鋼筋混凝土制成的工程結構不同， 那么構造出的鋼筋混凝土結構也是有差異的， 比如說在建設房屋時， 通常就只考慮鋼筋混泥土柱、梁和頂帽結構就可以了。由于建筑設計的不同鋼筋混凝土結構的外觀結構和內部結構上都會存在不同之處。如彩鋼筋的數(shù)量不同或者是大小不同， 會對土木工程的最終質量造成影響。通過土木工程技術的總結， 在建設中對不同結構的鋼筋混凝土結構有不同的結構設計規(guī)定， 要定量搭配鋼筋和結構模板。在現(xiàn)在的土木工程發(fā)展中要重視高層和大跨度的鋼筋混凝土結構， 這種結構對于土木工程施工技術是一種挑戰(zhàn)。在鋼筋混凝土結構中存在很多問題， 比如說結構的可靠性、結構的動力、各種設計荷載力和結構的空間穩(wěn)定性等等。
1.2 安裝鋼結構的重點
從整體上來說， 在進行鋼結構施工時是很復雜的， 而且因為建筑的不同要求， 在施工的細節(jié)上也有很大的不同之處， 下面我們舉例子來進行說明。
1.2.1 選材與連接
一般的鋼材主要有四類， 即型材、板材、管材和金屬制品。在土木工程建設中， 在選擇鋼材時一般都使用普通的優(yōu)質碳素結構鋼、普通的低合金和普通的碳素鋼等等。一般的碳鋼的硬度和強度很高， 但是這種材料的可塑性比較差。鋼結構中的柱子截面通常都是寬翼緣“ 工， 字形或者是箱形的截面。此外陣鋼結構中還有“+ 字截面； 而房梁則大部分采用的是軋制的“H”型鋼梁和焊接的鋼梁。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(shù)。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(shù)控鉆孔， 另外一種則是精度相對較低的模板制孔。
1.2.2 鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點
在土木工程中，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(xiàn)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?shù)脑蛟斐闪藰嫾淖冃危?nbsp;則在施工現(xiàn)場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機， 臂桿長度要有足夠的覆蓋面， 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
地基加固問題是土木工程中工程師面臨的一個重要挑戰(zhàn)， 青藏鐵路的通行讓全世界對我國鐵路技術得到了認可， 而在青藏鐵路的施工中最嚴峻的問題就是地基加固問題， 由此可見地基加固問題仍是當今土木工程技術中所要改革和發(fā)展的一個首要問題。
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。
①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。②排水加固法多用于沼澤地和濕地地帶， 因本身土質中含有豐富的水分， 不適合建筑的穩(wěn)定性和安全性， 因此將多余的水分排出使土層堅硬。排水加固法有提案載預壓法和真空預壓法， 工程量不同所采取的排水法也會不同。③加筋法是為了使土質更加穩(wěn)定， 不會輕易產生移動而適用的一種地基加固法， 這種技術在土木工程中也很普遍， 特別是高層建筑物和建筑難度性較大的工程都會采取這種地基加固技術。
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
施工時，抗震等級對于框架截面設計的影響很大。一般情況下根據(jù)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l 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。
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。
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(jù)土木工程設計圖紙進行測量工作的， 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(xiàn)。測量中應堅持“從整體到局部，先控制后碎步，的原則， 避免測量錯誤而導致工程質量問題。
在初期，工程測量人員必須具備專業(yè)的技能知識和實踐經驗， 例如儀器的使用和圖紙的比例太小，在測量中應該對所有測量數(shù)據(jù)進行初測和復測， 具體包括圖紙的數(shù)據(jù)、建筑物的數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)、觀測記錄的數(shù)據(jù)等。
結束語
綜上所述：土木工程中結構和地基的加固技術在工程中是不可缺少的，它照應了整個工程的全局。而在建設過程中，工作人員必須認真了解房屋的各個構造， 這樣才能真正的了解建筑， 才能建造出高質量的房屋，為我國的建筑業(yè)更添輝煌。
