初探土木工程中的结构与地基加固技术
2015-03-27
引言
当前的工程建设来说，很多不是靠相关的理论，而是具体的实践的经验在做先导，而在发生的一些工程的事故之前却没有足够的预见能力，更没有对于新理论和科技有什么引发性的发展，至少现在大部分的工程很多问题的解决，还是主要依靠具体的实际的经验来完成的。
土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。
1 土木工程结构的设计与施工策略方法
1.1 钢筋混凝土结构的设计原理和方法
钢筋混凝土结构是房屋建设、水利施工、道桥桥梁等土木工程中各种受力构造组成的结构系统，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。
由钢筋混凝土制成的构造部件，例如钢筋混凝土梁、桥墩、柱、轨枕、盖板、顶帽等，因施工工程结构不同，所构造的钢筋混凝土结构也会不同。例如房屋建设中往往只需要考虑钢筋混凝土梁、柱、顶帽结构部件。
钢筋混凝土这样的结构实际的外貌是会因为具体设计的不一样而显得不同，而在内部的结构上依然是会有不同，整个钢筋用料的不管是数量还是在体积上的大小都是会对工程的质量有着影响的。而在长时间的实际的土木工程的建设方面的技术对于不一样的钢筋混凝土的具体的构造有着不同的设计，实际的用量等也是有设计规定的使用量的。
而现在的很多的土木工程的建设越来越多的高层、大的跨度的钢筋混凝土的结构被采用，这样看来对于这样的结构势必会是很大的的一个面临的问题，结构各方面的性能都是需要不断的发展，而且在发展的过程中发现问题解决问题。
1.2 钢结构施工安装要点
整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。此处列举三点进行简单说明。
1.2.1 选材与连接
钢材通常分为板材、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。钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。
2 土木工程中地基加固技术
当前土木工程方面地基的实际加固的方面还是需要去面临新的挑战的，很多铁路的建设让世界对于中国的相关技术有了新的认识，以青藏铁路为例，但是也正这样看到了里面存在的不足，就是地基加固的问题是当前比较难的问题，所以更可以看到地基加固的问题是现在土木工程技术发展的一个问题。
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。
排水加固法主要是在一些沼泽和湿地的地方，正是因为这样的地方本身土里含有很多的水分，从而对于建筑的安全和稳固都是有影响的，所以把水分不断的排除保证建筑的安全就是关键，这样的加固法具体的工程使用排水的量也是根据具体的需要来实现的。
加筋法是为了保证实际土质的稳固，不能轻易的出现位移而最合适的地基的加固方法，这样的技术对于整个土木工程的技术都是很普遍的，尤其是一些高层的建筑和比较难度大的高层来说都是采用这样的加固的方式的。
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，但对于“场地类别为Ⅰ类时，除6度外，可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低”。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，而笔者的毕业设计的场地类别为二类，按照原先的抗震构造措施。
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= 1.0 H0，其余各层柱取l0= 1.25 H0。
4 工程测量和施工管理技术与方法
工程测量是施工测量人员根据土木工程设计图纸进行测量工作，为工程施工做出一定的标志和记录。工程测量贯穿整个施工过程，使设计图纸能够正确实施和呈现。测量中应坚持“从整体到局部，先控制后碎步”的原则，避免测量错误而产生的工程质量问题。
在工程的具体测量工作中，测量的人员应该有的是专业的知识和具体的实际工作的经验，做好各项器械和实际的图纸的使用比例工作，对于测量的数据做好相关的测试和复测，对于具体的数据和相关数据的记录检测工作都是需要认真给出的。
5 结语
随着建筑相关技术的不断的进步，可以看出建筑每个部分的建设都可以看做一个单体，每个单体对于整个建筑都是比较重要的，只有对于不同的部分了解深入，才可以更好的保证整体的建筑的更好的实现，随着科技的发展，我们坚信土木工程的建设也会越来越好。
