土木工程结构设计与地基加固技术探究

1、土木工程结构设计与地基加固技术探究 【摘要】土木工程技术在工民建工程中至关重要，随着建筑业的不断发展壮大，土木工程技术也不断更新和完善。本文主要分析了土木工程的结构设计技术，并且对地基加固技术的在土木工程的应用进行阐述，为我国的土木工程发展尽一份力。 【关键词】土木工程；结构；地基加固 引言： 建筑工程项目最终的施工结果的好坏，最主要是取决于该工程的结构的设计，结构设计的合理了，就是好的建筑的最基本的保障。本人结合自己多年经验，首先对土木工程的结构设计做了一个详细的总结，为建筑打下坚实的基础，再对土木工程设计进行了应用分析，加强了土木工程的实践性。 1.土木工程的概述 土木工程是建造各类工程设

2、施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。 2.土木工程的结构设计 2.1 钢筋混凝土结构的设计 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，混凝土结构的设计要考虑到凝土的强度和防渗水能力。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

3、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。 2.2土木工程中的剪力墙结构设计 2.2.1剪力墙的平面布置 在其平面布置中，应尽可能的依据对称、均匀的原则，尽力使墙面结构本身的刚度和质量中心完全重合进行布局，从而达到较少扭矩的效果；而对内外剪力墙来说，则应尽量拉通、对直；在抗震设计要求情况下，剪力墙应避免仅采用单向有墙的布置形式；另外，还应控制剪力墙的抗侧力刚度，来增加剪

4、力墙的利用空间和承载能力；还应注意剪力墙的间距不应过密。 2.2.2约束边缘构件处理 剪力墙的边缘构件大体上分为两种，即无约束边缘和有约束边缘的构件，两者相比较，则无约束边缘的矩形截面积的极限承载力约降低40%，极限楼层位移角将减少一倍，对地震能量的消耗也会有所减少，并且会对墙板的稳定造成影响。由此可见，在构件设计选择时，应严格根据不同级别和类型的剪力墙的相关轴压比进行分析，从而选取相应的边缘构件。 2.2.3剪力墙墙身钢筋分析 国家对剪力墙的水平和竖向分布筋的配筋率做出了相关的规定，比如，一二级抗震建筑物的设计应保证小于0.25%，而对于非抗震和四级抗震的设计不该低于0.2%。另外，这个配筋

5、率在有关规范性文件中都有提到。 2.3土木工程中承重墙结构的设计 现代房屋多属矩形平面，其横向刚度往往要小于纵向刚度，这就要求必须要有足够的横墙，才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。从地震灾害可知，房屋墙体一般都是剪切破坏。因此，在进行房屋建筑设计时，必须要提高建筑的抗剪强度，以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度，就要求提高材料的强度等级，并相应增加横墙的轴压力，因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较大时，设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上，以使纵墙承重。同时，建筑楼板应沿纵向搁置，因此形成横墙承重，再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。 3.地基加固技

6、术在土木工程设计的应用及方法 基于框架截面的设计、建筑结构的设计均受到地形以及抗震等级等多方面因素的影响，在进行勘察的过程中，对于方针等级的查找主要可以以建筑的抗震规范、建筑的高度以及防裂程度作为参考性依据。基于抗震等级的差异性，在抗震计算以及具体措施的采取上也具有岷县的差异性，必须以实际情况作为依据，结合一切情况进行土木工程的抗震设计。在进行工程测量以及管理的过程中，必须加强施工记录和标记，并严格按照相关的测定标准来执行，借此来有效的保证施工的质量以及施工设计方案的具体实现，并且将测量贯穿于整个施工过程中，加强测量工作的精确度及其操作步骤的规范性，确保土建工程的最终施工质量，避免错误操作和返

7、工现象的发生。 3.1排水固结法 排水固结法是建筑工程中地基加固的重要技术，通常适用于地下水位比较高的地基加固中，主要用于解决地基的沉降问题，以此来维持地基的稳定性。使用排水固结法进行地基加固时，为了提高固结的速度，可以采取在天然土层中增加排水的途径，主要是为了缩短排水距离，施工人员可以设置排水井、砂井或者塑料排水袋，用来对地基进行有效的加固，缩短工期，从而在短时间内完成良好的加固工作，使得加固的工作如期完成，并也可以提高地基的抗剪强度，保证地基的稳定性。 3.2加筋法 加筋法是我国目前建筑施工中普遍应用的地基加固技术，施工操作的步骤也相对简单。加筋法是在地基土层中掺入一些抗拉性比较强的材料，

8、利用这些材料来提高土层的强度和抗压性，实现其土层力学性能的转变。土在土体中放置筋材，就使得土和筋形成了一个复合体，当受到外力的影响，就会发生形变，产生了筋材和周围土的位置运动，这两种材料就会因为运动而产生一定的摩擦力和要合理，就相当于为土体增加了一个侧压力，使得地基的抗压力增大，控制土体运动产生的偏移。 3.3桩基法 目前主要桩基法为钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩。 3.3.1钢筋混凝土预制桩 钢筋混凝土预制桩也称为钢筋混凝土桩和预应力管桩，由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，已经在实际施工中得到了普遍的应用。 3.3.2混凝土灌注桩 淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，

9、打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。 4.结束语 土木工程具又特殊性和具体性。所有的土木工程师设计和建造的构筑物都是独一无二的，绝不可能出现两个完全相同的建筑物。有些建筑物虽然看似相同，但是建筑的场地条件（地基、风荷载、地震荷载等）都是不同的。因此，土木工程师随时要准备应付新的复杂情况。同时工程要考虑的相关影响因素非常多，任何设计上的忽略都将导致一个失败的工程。土木工程中的结构与地基加固技术是基础，只有不