1、浅谈土木工程中结构与地基加固技术【摘要】土木工程是一门庞大的学科，涉及到方方面面的知识。本文主要是根据工程的实践经验，重点阐述土木工程结构方面的现状和地基加固技术在土木工程中的应用，具有一定的理论指导意义。 【关键词】土木工程；结构；地基加固技术；应用 中图分类号：S969 文献标识码： A 前言 随着我国建筑业的蓬勃开展，土木工程中结构和地基加固技术得到不断的完善和创新，广泛的应用于土木工程的建设中，针对现阶段的加固技术，需要根据新的实际情况不断的创新，进一步促进我国建筑事业的发展。 二、土木工程结构方面的现状 目前在土木工程结构上，主要有钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构等，在实际的
2、施工应用中，钢筋混凝土结构和钢结构是用途最大和最广泛的两种结构。下面就这两种结构予以介绍。 1.钢筋混凝土结构的设计原理和方法 钢筋混凝土结构一般用于水利施工、房屋的建造以及道路桥梁建设。该结构在不同用途上，其考虑重点都有所差异。但在设计原理上，都必须首先遵循安全性，即在正常使用情况下能够承受可能出现的各种直接或间接作用力，即使突发状况也要保持必需的承载力和稳定性。在满足这点的基础上，再考虑适用性、耐用性和经济性。钢筋混凝土机构设计方法先后经历了容许应力设计方法、破损阶段设计方法和极限状态设计方法。前两个种方法在设计上存在严重的缺陷已经不予采用，但是其设计思路在某些情况下还能够用到。目前广泛使
3、用的是极限状态设计方法，它首先要计算出截面被破坏时的极限承载力，然后控制截面在使用荷载作用下的内力不大于破坏时的极限承载力除以某个考虑安全的系数。从而依据此进行架构的设计。 2.钢结构安装应注意的问题 钢结构的安装是将各种钢构件在现场用电焊、高强螺栓、普通螺栓等方法连接在一起。从整体上看其所涉及的环节和技术较多，现场施工较复杂，下面本文从三个方面进行安装规范的说明。 （1）选材与连接环节 目前常用的钢材有型材、板材、管材和技术制品四个种类。在钢结构的选材设计上，需要使用普通的优质碳素结构钢、低合金和普通碳素钢等等。钢结构对于钢材的要求比较严格，它要求钢材有较高的强度，优良的塑性和韧性，能够适应
4、冷热加工处理，最后是对于耐久性的考量，要能适应足够低的温度，一定的抗腐蚀能力和重复荷载能力。对于不同结构构件的现状有不同的要求，一般柱子截面呈“工”字形或者是箱型；对于梁部构件采用轧制的“H”型，以及焊接的钢梁。在结构构件连接上，一般需要焊接和螺栓连接。在焊接施工时，首先要对焊接接头的工艺进行标准化测试，定出焊接用料和各种参数。在高强螺栓连接过程中要重点关注螺栓连接孔位的精确度。制孔技术分为两种，一是使用数控机床进行钻孔；一是利用模版制孔。两者的精度存在差异，要根据现场情况和设计要求进行选择。构件连接的方法要首先确保设计要求然后在考虑施工难易程度及经济效益问题。 （2）钢构件的堆放以及选择安装
5、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
6、平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。 地基加固技术在土木工程设计中的应用 土木工程中的地基加固是工程中的一个重要难题，无论是在高层建筑的建设中还是铁路公路的建设上，工程地基的加固都是土木工程面临的还有待进一步更好解决的难题之一，因此，地基和建筑结构的加固是我国甚至是世界的土木工程技术中最需要发展和进步以及最需要研究的一个问题。土木工程中的地基加固中主要使用到的技术有：强夯法、砂桩加固法、排水加固法、换填法等等，在土木工程的地基加固当中，不同的施工地段都要因地制宜地采用不同的地基加固方法。 1.换填法 地基加固方法中的换填法是地基加固当中最为常用的方法，这种方法适用于天然的地质结构不适宜当前工
7、程的建设，要采取换土垫层的土质置换的方法。换土垫层指的是用质量比较好的能够支撑工程建设的优质泥土代替原来的自然生成的土质，这种换土垫层法一般都是对建设的土地进行整体置换。而地基加固法当中的置换法有几种，包括水泥置换法，碎石置换法，石灰置换法等等。 2.排水加固法 在一些沼泽地等比较湿润的土地上进行施工建设，一般就会用到排水加固法，因为这些土地本身的含水量太多，硬度以及稳定度都不够，会对建筑工程的稳定性造成很大的影响。排水加固法能去除土质当中过多的水分，建筑土地变得坚硬，使其适宜工程的建设，保证建筑的安全性以及稳定性。排水加固法分为两种，主要是真空预压法和堆载预压法，具体要使用哪种方法，都需要按
8、照实际的施工情形因地制宜地进行选择。砂桩加固法 砂桩地基是指采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 通过冲击和振动在软弱地基中成孔后,再把砂挤压入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。这种方法经济、简单且有效。对于砂土地基,可通过振动或冲击的挤密作用,使地基达到密实,从而增加地基承载力,降低孔隙比, 减少建筑物沉降,提高地基抵抗震动液化的能力。用于处理软黏土地基, 可起到置换和排水砂井的作用,加速土的固结,砂桩与桩间黏性土形成了复合地基, 提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。 这种桩适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。对于饱和软填土地基,由于黏性土多为蜂窝结构,渗透系数小, 粘性土一旦受到扰动后
9、,扰动土比原状土的力学性质会降低,因而砂桩在饱和黏性土成桩过程中很难起到挤密加固作用。 4.强夯法加固技术 强夯法加固技术，对于地基的加固效果显著，施工机械相对简单，操作和运营简易。另外，其施工周期较短，并且能够根据外部环境情况，灵活的缩短施工的周期，因此应用也最为普遍。该方法，在最初阶段仅局限于对于砂性土和碎石土的加固。后期随着科学技术的进步，其施工方法得到大幅度的改进，再主要就是地基排水法的应用能够有效的降低土壤含水量，使得强夯法能够用于粘性土质。在我国施工实践中，强夯法已经可以用于加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土以及湿陷性黄土等等土质。在现场施工中，虽然强夯法最为常用，但是其应用步骤和程
10、序很不规范，在此本文给出合理的标准步骤：a、施工场地的平整和清理；b、预设第一遍夯点的位置，并进行标注，同时测量场高；c、机械到位，在夯点位置待命；d、测量夯前的锤顶的高程；e、将夯锤起吊到预定的高度，并放锤，夯锤下落后放下吊钩，测量锤顶的高度，并及时平整坑底确保夯锤不倾斜；f、根据固定的夯击次数，重复进行夯击；g、用推土机将夯坑填平，测量场地高度；h、在规定时间内重复进行夯击，将场地夯击完毕；i、用低能量满夯，夯实表层松土，测量后场地高度。 四、结束语 随着科学技术的不断进步，在土木工程的建设中需要不断运用新材料新技术，进一步、推动建筑业的发展，更好的满足社会主义现代化建设的要求。 参考文献1 徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用J.中小企业管理与科技，2013（09）.2 陈光宇.浅谈土木工程中结构与地基加固技术J.黑龙江科技信息，2012（04）.3王金凤.浅谈地基加固技术.建工论坛J.2012（27）. 4孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨J.中国新技术新产品，2009,（2）.
