土木工程中结构与地基加固技术研究

摘要：本文作者结合多年来的工作经验，首先分析了土木工程结构的设计与施工中的相关问题，然后对土木工程中地基加固技术进行了探讨，具有一定的参考意义。

关键词：土木工程；地基加固；结构

中图分类号：U457+.3 文献标识码：A文章编号：

0.引言

土木工程是一个复杂的系统工程，是建筑的重要组成部分。工程实践促进了土木工程技术的发展，本文将对土木工程中结构与地基加固技术进行探讨，供相关人员参考。

1 土木工程结构的设计与施工

1.1 钢筋混凝土结构的设计原理和方法

钢筋混凝土结构在土木工程的建设中发挥着至关重要的作用，主要包括正截面承载力计算、斜截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、裂缝控制及耐久性设计，预应力混凝土结构，钢筋混凝土构件的延性与抗震，高性能混凝土和纤维增强混凝土性能等结构设计。钢筋混凝土结构在外观结构上会因建筑设计不同而存在差异，其内部的构造也是不一样的，而钢筋的具体的数量和形状的大小都会最终影响工程的。长时间的土木工程建设中对于钢筋和混凝土具体的结构设计的方式是有一定的方式的，具体的结构构成和使用的搭配数量都是有一定的数量的。高层、大跨度钢筋混凝土结构是当今土木工程发展的首要考虑因素，这些就是对钢筋混凝土结构一种新的挑战，而整个结构的稳定性、动力特点、可信度、设计最终承载的符合等这些都是钢筋混凝土结构在日后的发展中需要面临的一些问题。

1.2 钢结构施工过程的重点。具体的来说钢结构的安装过程的步骤比较的繁复，何况不一样的建筑有着不同的要求，具体的实行细节上自然不同，这里就主要说说需要注意的三个方面：

1.2.1 选材与连接。一般情况下，钢材分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等等；梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种，一种是精度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。

1.2.2钢构件的堆放以及选择安装机械地点

通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5 倍。依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求；起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。各个塔式起重机之间要有相应的安全距离，以保证臂杆与塔身不相碰撞。

主要体现在以下几方面：（1）工程设计规范的安全设置水准偏低。对土建结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面。我国土建结构工程的设计规范的安全设计及设置水准，总体上要比国外同类规范低。这使得在工程施工中难以按照实际的区施工，是导致施工质量低的根源。（2）工程设计规范的整体牢固性差。土建结构工程除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的而应该具备的最基本的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。而我国这方面的问题并不少见，很多工程的整体性差，因火灾、地震、人为破坏而造成的整体倒塌另人瞩目，尤其是在地质情况复杂、土质承载能力差的地区，在土建结构工程设计时不重视设计与设置前的论证及安全等级，造成的问题十分普遍，所造成的后果也是触目惊心

。（3）土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。我国土建结构的设计与施工规范中，把土建结构工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上，而对环境因素的作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少或基本不考虑，并且在很多方面没有细致的规范。而混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故或降低土建结构的使用寿命的问题十分普遍，不仅仅是设计单位忽视了其严重性，就其使用者也没有足够的认识，其普遍性和严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

2 土木工程中地基加固技术

土木工程的建设本来就比较复杂，而作为重要的部分地基的加固就是一个难题，即便青藏铁路的开通证明了铁路技术的发展，但是在铁路建设施工中依旧有很多严重的问题，这就是地基的加固问题，所以可以看到地基加固问题是土木工程技术中最需要研究，最需要进步和发展的一个问题。

地基加固技术在目前土木工程技术中使用较多的主要包括换填法、排水（加固）法、挤压法、胶结法、加筋法等方法，因工程施工地段地质不同也会因地制宜采取不同的地基加固法。换填法是地基加固技术中最常用的一种方法，这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工，最主要的换土垫层法和置换法。换土垫层法就是将比较优质的泥土作为材料换掉原自然土，这种方法比较适合整体置换。置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。

一些比较湿润的地带，例如沼泽地就尅使用排水加固法，这样的地方本身土质含有水分多，对于建筑的稳定有影响，所以要排除多余的水分，把土质变得坚硬，以便保证建筑的稳定和安全，具体排水加固的方式是使用提案载预压法还是真空预压法是要根据具体的工程需求选用的。保证土质的稳定就要使用加筋法，使用这样的方法保证土质不会轻易的移动，这是土木工程技术中常用的地基加固法，尤其是高层和建筑难度大的工程就常用这样的加固法。

3 结构截面设计中的常见问题分析

3.1 场地类别对抗震等级的影响。抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级，当采用Ⅰ类场地时，抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样，具体的情况需要具体的分析，根据实际的状况进行设计才是最重要的。

3.2 框架柱的计算长度。确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高，但实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的，更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11 条规定了各种柱的计算长度，对于现浇框架的底层柱取 l0=1.0H0，其余各层柱取 l0=1.25H0。

4 工程测量和施工管理技术与方法

施工的测量人员按照具体的土木工程的设计规划进行的测量就是施工测量，以便为工程具体的施工做好记录和标记。整个施工的过程都离不开工程测量，这样才可以保证设计的方案切实的实现，在工程测量的过程中需要做到把握全局，逐步测量，避免出现错误的测量，最终影响工程的质量。

5.结语

技术、理论、新型材料的发展，这些都在推动建筑的发展，而建筑的各个组成部分一起构成了完整的建筑，所以每个部分的工作同样重要，所以保证建筑的质量就需要了解这些部分，做好这些部分的具体工作，土木工程就是其中一个重要的部分，随着技术的发展，土木工程技术也会不断的进步，建筑的质量和安全也会越来越好。

参考文献

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报，2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.