土木工程中结构与地基加固技术
2015-05-26
一般土木工程的发展过程是先发展实践经验后总结建设理论。很多工程事故显示出来的未知因素会促进新的理论和研究。所以到了现在仍然有很多工程问题是依据实际经验来解决的。
土木工程技术发展到现在主要的依据是工程的实践经验， 而不是通过科学试验或者是理论研究呢？ 这种状况主要有两个原因： 第一个原因是在土木工程建设中存在很多复杂的客观问题， 这些问题很难在实验室中进行测试。比如说在研究隧道或者是地下工程的变形伏况和受力状况， 还有其随着时间出现的变化， 这些问题很难通过实验来进行测试，到目前为止都还是通过分析工程经验来得到解决办法。第二个原因是要想发现新问题， 就必须要依靠新的工程实践。比如说工程的抗震和抗风问题是在建造了高层建筑、超高层建筑、大跨度桥梁和高耸塔桅以后才发现的， 这个问题的新理论和新技术也是在问题出现以后发展起来的。
1 设计土木工程结构和具体施工的方式
1.1 在设计钢筋混凝土结构时采用的方法和原理
在房屋建筑，水利施工或者是桥梁道路建设等土木工程的建设过程中， 钢筋混凝土结构是各种受力结构组成的结构系统。在进行结构部件的施工时， 如果钢筋混凝土制成的工程结构不同， 那么构造出的钢筋混凝土结构也是有差异的， 比如说在建设房屋时， 通常就只考虑钢筋混泥土柱、梁和顶帽结构就可以了。由于建筑设计的不同钢筋混凝土结构的外观结构和内部结构上都会存在不同之处。如彩钢筋的数量不同或者是大小不同， 会对土木工程的最终质量造成影响。通过土木工程技术的总结， 在建设中对不同结构的钢筋混凝土结构有不同的结构设计规定， 要定量搭配钢筋和结构模板。在现在的土木工程发展中要重视高层和大跨度的钢筋混凝土结构， 这种结构对于土木工程施工技术是一种挑战。在钢筋混凝土结构中存在很多问题， 比如说结构的可靠性、结构的动力、各种设计荷载力和结构的空间稳定性等等。
1.2 安装钢结构的重点
从整体上来说， 在进行钢结构施工时是很复杂的， 而且因为建筑的不同要求， 在施工的细节上也有很大的不同之处， 下面我们举例子来进行说明。
1.2.1 选材与连接
一般的钢材主要有四类， 即型材、板材、管材和金属制品。在土木工程建设中， 在选择钢材时一般都使用普通的优质碳素结构钢、普通的低合金和普通的碳素钢等等。一般的碳钢的硬度和强度很高， 但是这种材料的可塑性比较差。钢结构中的柱子截面通常都是宽翼缘“ 工， 字形或者是箱形的截面。此外阵钢结构中还有“+ 字截面； 而房梁则大部分采用的是轧制的“H”型钢梁和焊接的钢梁。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。
1.2.2 钢构件的堆放以及选择安装机械地点
在土木工程中，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， 臂杆长度要有足够的覆盖面， 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
地基加固问题是土木工程中工程师面临的一个重要挑战， 青藏铁路的通行让全世界对我国铁路技术得到了认可， 而在青藏铁路的施工中最严峻的问题就是地基加固问题， 由此可见地基加固问题仍是当今土木工程技术中所要改革和发展的一个首要问题。
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。
①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。②排水加固法多用于沼泽地和湿地地带， 因本身土质中含有丰富的水分， 不适合建筑的稳定性和安全性， 因此将多余的水分排出使土层坚硬。排水加固法有提案载预压法和真空预压法， 工程量不同所采取的排水法也会不同。③加筋法是为了使土质更加稳定， 不会轻易产生移动而适用的一种地基加固法， 这种技术在土木工程中也很普遍， 特别是高层建筑物和建筑难度性较大的工程都会采取这种地基加固技术。
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
施工时，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l 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。
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。
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的， 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， 避免测量错误而导致工程质量问题。
在初期，工程测量人员必须具备专业的技能知识和实践经验， 例如仪器的使用和图纸的比例太小，在测量中应该对所有测量数据进行初测和复测， 具体包括图纸的数据、建筑物的数据、原始数据、观测记录的数据等。
结束语
综上所述：土木工程中结构和地基的加固技术在工程中是不可缺少的，它照应了整个工程的全局。而在建设过程中，工作人员必须认真了解房屋的各个构造， 这样才能真正的了解建筑， 才能建造出高质量的房屋，为我国的建筑业更添辉煌。
