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土木工程的基础范文

发布时间:2023-10-09 15:04:56

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土木工程的基础

篇1

中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:

土木工程基础施工,主要是指土方工程的施工,常见的内容有:场地平整、基坑开挖和支护、排水降水以及填土压实等。通常情况下,土方工程的施工不仅工程量大,而且劳动强度大,另外,施工条件也较为复杂。所以,应该对土方工程的各个施工关键点进行深入的研究。

1.土方工程施工的关键点

1.1稳定土壁

基坑土壁之所以能够实现稳定,是因为土体内部摩擦阻力与粘结力存在一种相对平衡的关系。这种平衡一旦被破坏,则会立刻导致塌方,拖累进度,对周边建筑物造成损害,还有可能引发人员伤亡的安全事故。放足边坡和设置支撑是两种最主要的稳定土壁的方式。[1]

1.1.1放足边坡

留设边坡时,一方面要考虑相关规范的要求,另一方面要根据实际情况(土质、水文、施工方法以及开挖深度等)进行确定。如果是粘性土质,那么边坡可以适当陡些;如果人工挖土或者机械在坑上边挖土,那么边坡应适当平缓一些;如果基坑周边有主要建筑物时,那么边坡坡度可取1/1.0-1/1.5;如果工期短且无地下水,那么可以留设直槽。该种情况下,各土质对应的最大开挖深度如下所示:密实、中密实的砂土以及碎石类土―1m、硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土―1.25m、硬粘、可塑的粘土和碎石类土―1.5m、坚硬的粘土―2m。

1.1.2设置支撑

为了缩小施工面,或者减少土方量,又或者场地限制无法放坡时,可利用设置支撑的办法实现土壁的稳定。浅基坑的土壁支撑技术通常有灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩以及地下连续墙等。深基坑的土壁支撑分为以下几种情况:1)透水挡土支撑结构,一般利用工字钢桩加横挡板、预制桩以及双排灌注桩等实现挡土功能;2)止水挡土结构,一般利用钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等实现挡土功能;3)部分支撑结构,一般利用悬臂、锚拉式支护、土层锚杆以及型钢水平支撑等实现挡土功能。[2]

与此同时,还应注意以下几点:1)基坑边缘原则上不允许堆放大量的土方、材料或者设施设备;2)基坑开挖完成之后,不可长时间暴露,应马上开始后续的施工;3)在滑坡地段进行挖方时,要避开雨期施工,要坚持先治理后开挖的原则和从上到下的开挖流程,还要严格禁止先行切除坡脚的施工以及在滑坡体上弃土的行为;4)如果发现危岩、孤石以及崩塌体等不稳定的情况,则需要先行妥善处理。

1.2施工排水

在土方施工过程中,处理好施工排水问题是至关重要的,其关键之处在于保持土体的相对干燥。常见的施工排水方法有两种:1)明排水法。所谓的明排水法指的是将截、疏、抽三种方式综合利用的一种方法。截是指截住水流,疏是指输尽积水,抽是指于基坑开挖环节,在基坑底部设置一集水井,且沿着坑底周边开挖排水沟,从而使水流在集水井中汇集,最后使用水泵将水排出坑外;2)人工降低地下水位。所谓的人工降低地下水位指的是在基坑开挖施工之前,选择一定数量的滤水管并埋设在基坑周边,然后在抽水设备的配合下将水抽走,从而实现地下水位低于坑底的目的,并将之保持到基础工程施工结束。利用该种方法可将基坑保持在一个长期相对干燥的状态,一方面避免了流砂的出现,另一方面极大地改善了工作环境。值得注意的是,降水处理之前,应充分考虑其对原有建筑物的影响,如附加沉降以及位移。这些可能导致建筑物的开裂、倾斜、倒塌以及地面的塌陷。所以,应做好事前准备工作,采取必要的防护措施。[3]

1.3填土压实

填土通常需要满足两个主要条件,一是强度,二是水稳定性。所以,应该正确选择土料以及填筑方法。以下几类土壤通常情况下不被用作填土:1)有机物含量较大的土壤;2)水溶性硫酸盐含量超过2%的土壤;3)冻结或者液化状态下的泥炭、粘土,又或者粉状砂质粘土。

填方施工最好选用同类土壤,且做到分层压实。如果无法避免选用不同类土壤的情况,那么下层应为透水性较小的土壤,上层应为透水性较大的土壤。将不同类土壤以不均匀混杂的方式使用是被禁止的,因为这样极容易在填方内部出现水囊的问题。

2.实例分析

2.1工程概况

某大桥设计长度为690m,为1―24m加20―32m预应力混凝土大桥。大桥施工地层是第四系冲积土,细、中、粗及砾砂,圆粒及卵石土、洪积粉砂、圆粒及碎石土,下伏石灰岩,当地气候严寒且干燥多风,对工程的施工有一定的影响,冻结深度最大为2.2m,其地震强度为8度。[4]

2.2施工准备

平整场地,使其成为一个便于施工的工作面。对河道基础进行施工时,不仅要准备好施工平台,还要做好相应的防排水设计。

2.3挖井基础施工技术关键点

大桥1、2、19以及20号桥墩全部为挖井基础,相关施工流程如下所示:1)施工准备;2)基坑开挖。基坑开挖利用的是混凝土护壁的开挖技术。基础直径的最大值为9.3m,最小值为6.1m。井孔核心部分的土壤是利用长臂挖掘机展开施工。边壁预留应在50cm以上,还要使用人工的方式进行必要的清楚;3)混凝土护壁。护壁材料通常选用C20混凝土,同时要求配置相应数量的钢筋;4)开挖和护壁的循环进行。如果井内出现涌水,又或者发生地表水深入的现象,应利用集水井和水泵将对其进行及时的排除;5)基坑的检查和处理;6)混凝土的浇筑。集中搅拌、混凝土输送泵以及混凝土车运输等是混凝土浇筑过程中的几种主要方式。如果浇筑的倾落高度在2m以上时,为了防止混凝土发生离析现象,需要有滑槽的设置。浇筑结束后,还需要进行洒水养护。

2.4钻孔灌注桩基础施工技术关键点

2.4.1施工准备

对场地进行平整。如果场地所处位置为陡坡时,应将其平坡化,以满足工作台的要求;如果场地所处位置为河中浅水时,可利用筑岛围堰法进行处理,并保证岛顶和水位相比高出1m左右。

2.4.2护筒埋设技术关键点

护筒埋设过程中,如果地下水位较低(地面1m之下)时,一般采用挖孔埋设的方法,如果地下水位较高时,一般采用填筑埋设的方法。下沉护筒时,应保证它的顺直,这样是为了防止护筒因倾斜度较大而被钻头损伤,从而发生漏浆的问题。如果钢筋骨架发生严重偏斜,那么将造成桩的混凝土保护层无法满足设计的标准。所以,护筒顶面中心同桩位的设计偏差应控制在5cm以内,另外,斜度应控制在1%以内。[5]

2.4.3钻孔技术关键点

钻孔过程中,应将粘土泥浆和适量片石输入护筒中。如果存在失水问题,则需要及时适当补水。如果泥浆太过稠密不利于进尺,则需要抽碴换浆。钻大孔的过程中,应分级进行直至设计孔径,孔底一般控制在1.4―1.6的泥浆比重,抽碴之后,应展开复测以及碎粘土的分批投入,直至泥浆比重恢复正常。

2.4.4清孔技术关键点

清孔是为了减薄沉淀层的厚度,从而提高孔底的承载力。清孔过程中,应做好清水和纯泥浆的适时补入,有效避免坍孔现象。第一次做沉碴处理时,需将清水注入孔内,直至符合要求为止,此时才可进行下步工序。钢筋笼的施工结束之后,检查孔底的沉碴厚度,符合要求则继续下部混凝土的灌注施工,不符合要求则对其二次清碴。

2.4.5混凝土灌注施工技术关键点

加工钢筋笼的过程中,全部的钢筋都应该经过实验室试验,另外,还应在现场进行质量或者外观等常规性检查。低温焊接钢筋时,需要室内操作,冷却之后才允许离开室内。钢筋笼集中下料过程中,需要利用吊车实现整节的吊装。混凝土的灌注需要在清孔后的一小时之内进行,一般利用导管法展开施工,利用剪球法实现灌注封底。应做好混凝土的存储量控制,保证首批混凝土入孔之后,导管的埋深为1.5―2.0m之间,不可超过3.0m。为了防止灌注环节钢筋笼出现上浮的问题,通常需加设撑杆对其固定,还要适当控制混凝土的灌入速度。当灌注操作即将结束时,可以提高漏斗的高度,从而继续灌注操作。[6]

3.结语

就实际情况而言,土木工程基础施工不仅工程量较大,而且需要在其他分部分项工程开工之前完成,所以,土木工程基础的施工,一方面要选择适当的施工机械以及科学的施工方法,另一方面尤其要重视施工中的几个关键点,只有这样才能做到基础施工的调配平衡,从而降低工程成本,使工程质量以及工期达到预定目标。

参考文献:

[1] 周俱有. 关于土木工程基础施工技术要点的探讨[J].科技风, 2012,(20) .

[2] 耿晓阳. 土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品, 2012,(07) .

[3] 谢文利. 土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛, 2012,(01) .

篇2

土木工程施工技术事关土木工程的建设质量,也事关社会的整体发展和安全,因为土木工程施工工程一般为综合性的大型工程,直接或间接地关系到工程和人民的方方面面,因此,加强土木工程施工技术的运用,加强土木工程施工传统技术的应用,加强土木工程施工新型技术的推广,对土木工程施工来说意义重大。现实的土木工程基础施工过程里,各种问题和缺点还不同程度的存在,特别是土木工程施工技术的规范和管理问题尚存在不足,作为土木工程相关单位应该对过去的土木工程施工进行经验总结,提高土木工程施工中对技术的运用能力,在实际的土木工程施工中加大技术这一要素的加速和提升作用,从而实现土木工程施工更好、更快、更高质量地完成预期目标,完成土木工程建设对社会和经济进步的总任务。我们通过对土木工程基础的施工技术进行分析探究,对其中一些关键步骤进行控制,可以有效提高工程基础的施工质量,趋利避害。

1 土木工程基础施工技术中对一些关键点的要求

1.1 对基坑土方的开挖的要求

在基坑开挖前应当先确定施工顺序和分层的厚度,然后再进行施工。为避免地基土出现扰动现象,施工时要做到连续施工,切勿中断。在开挖过程中要随时检查,并对地下水位进行观测,如果到达水位以下,就必须采取必要的措施来进行降水处理。

1.2对土方填筑与压实的要求

首先要选用合适的土料进行填筑,有些土料是不适合作为填筑土料的,比如像淤泥、膨胀性土、冻土等,还有土料里若有机物含量(>8%)、硫酸盐含量(>5%)过多,同样不适合做填筑土料。因此选择土料时应当选用一些碎石类、砂土类和符合压实要求的粘土类为主。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实度、土的含水量以及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑,应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。当天填筑应在当天压实,填土压实质量应符合规范规定。

1.3 土方施工常用机械的适用范围和施工方法

1.3.1 推土机

推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。铲土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度在最短距离(6~10m)内完成,以便缩短低速运行时间,然后直接推运到预定地点。(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。

1.3.2 铲运机

铲运机在施工中,由于挖填区的分布情况不同,为了提高生产效率,应根据不同施工条件(工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等),选择合理的开行路线和施工方法。适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法、交错铲土法。

2 土木工程基础施工的施工技术

土木工程的基础施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,以下分别对其进行阐述。

2.1 浅基坑的开挖及其支护技术

首先,土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。其次,在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超过相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5m,且可不加支撑。此外,对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10m 时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。

2.2 深基坑的开挖及其支护技术

在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。

3 土木工程基础施工技术要点

3.1 土壁的稳定

土壁稳定的关键在于土体内粘结力与摩擦阻力之间的平衡。如果土体失去此平衡,就会发生塌方,从而影响工程工期,也会给周围的建筑和人造成危害。要保证土壁稳定,应先放足边坡,并且边坡的留设要符合一定的要求。另外,边坡坡度的大小则要依据土壤特性、地质条件和施工的条件和方法等多种因素而定。比如,粘性土质的边坡应陡些,人工或机械挖土、明沟排水时边坡不宜太陡,应平缓些;基坑旁边有主要建筑物的情况下,边坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5范围内;无地下水且工期较短,可不放坡而留设直槽,开挖的深度不能超过以下数值:以砂土为填充物的密实、中密实砂土及碎石类土为1m;可塑、硬塑的轻亚粘土和亚粘土为1.25m;以粘性土为填充物的可塑、硬粘粘土及碎石类土为1.5m:坚硬粘土为2m。此外,为了保障土壁的稳定,还应设置支撑,这不仅可以降低土方量、减少施工面,还可以使放坡不受场地限制。在坑槽的边缘应尽量不要堆置大量的材料和土方或者机械设备;在挖好坑槽后应当立即进行地下和基础结构的建造;雨期不宜对滑坡地段进行挖方,应先整治,然后开挖,开挖顺序为由上至下;如果发现有危险或不稳定的情况时,应先进行妥善的处理后,再进行施工。

3.2 排水技术要点

土体干燥是土方施工中最为关键的因素,因此,在施工过程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水作业可分为两种:

明排水法,即运用截、抽和疏的排水方法。截指截住水流;抽指开挖基坑时,在坑底留设集水井和排水沟,使水流顺着排水沟汇集到集水井中,之后用水泵将水抽出;疏指疏干积水。

人工降低地下水位法:在开挖基坑之前,在基坑的周围安设足够数量的滤水管,将水抽走,在工程完工之前,保证地下水位始终在坑底之下。保证了坑基土体的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工条件。尽管如此,在降水前,一定要考虑原有的工程建筑物可能产生的附加位移和沉降引起倾斜、开裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要时,要采取一定的防护措施。

3.3 填土及压实技术

设计合理的填方边坡,选择合适的土料及填筑方法,可以确保填土的强度和水稳性。土壤中如果有机物含量较大或石膏含量超过2%,则不能作为填土所用。施工时,填方工程宜分层铺土然后压实,若用同类的土壤来填筑效果最好。如采用了不同类型的土壤填筑时,应当把透水性较小的土壤放置于透水性较大的土壤之上。为了避免填方内有水囊形成,严禁将不同类型的土壤混合且不均匀的使用。

4 结语

土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。

参考文献:

[1]邓寿昌.土木工程施工[M].科技出版社,2006.

篇3

一、软土地基的涵义及桩基应用特征

软土地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基,具有强度变化缓慢、加荷载易变形,不均匀,变形速率大且承载力低,沉降量大等不良工程性质的软弱地基;软土地基在附加荷载作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比变小而产生固结变形,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力增加,提前完成沉降或提高沉降速度。

天然软土地基上的浅基础往往不能满足整体稳定要求,一般会采用桩基础,其以它的大承载能力和抵御复杂荷载性质而成为建筑在软土中的主要基础形式,其巨大的刚度把荷载较均匀地传给下部各支撑,桩基础与其他基础相比具有施工较快,承载力高,投资较少,效果较好的特点;桩基础的施工根据荷载的大小与性质,上部结构的形式与使用要求及材料供应和施工条件等确定;在软土地基中优先使用桩基础应适当加大桩径,相对减少钢筋笼直径。

二、土木工程中软土地基桩基础的施工要点

结合某土木工程为例对软土地基桩基础的施工要点进行分析,

1、某土木工程概况。某工程建筑位于黄土地带,层高32层,根据地勘报告该场地平均标高为3.60m,场地淤泥软土地基的压缩性高,不能作为桩基持力层,第三层土层面起伏较大,且大部分区域第七层土缺失,采用现行的桩基处理方法对厚度较大的软土地基进行处理,一般采用换土垫层法、排水固结法、加固土桩粒料桩、挤密砂桩等方法处理,各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

2、换土垫层法施工要点。该工程处在软土地带,地下水埋深较高,岩层较深,中层又有较厚且承载力较差的粘土,当软弱土层厚度不很大时,可将基础以下卵石层以上的处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。采用坚质的砾石和中粗砂级配方案进行回填,回填时采用搅拌机充分拌匀,且严格控制砂石中的含泥量不能大于3%,分层回填夯实且每层回填厚度为300mm左右,且采用平板振动器夯实,施工前M行试夯,得出稳定的下降指标;由于软土地基流塑性大,在钻孔过程中易破坏土体平衡,软弱土层向冲孔处滑移,因此最好把桩穿过淤泥层,打到淤泥土层处。本工程桩基施工过程中,钢护筒埋设是很重要的一环,护筒采用桩护筒,钢板厚大于6mm,直径比桩径大10~20cm,护筒用振动锤打入,护筒顶标高比起面标高20~30cm,为防止护筒在打入和成孔过程中发生卷口、压扁等现象,护筒顶端、底端以及筒身每隔2m处采用10mm厚的钢条加强,护筒周围填土必须分层压实,使其在钻孔过程中不能位移,同时护筒中心竖直线应与桩的中心线重合,平面误差控制在30mm内,竖直线倾斜不大于0.5%,护筒四周埋护好护桩,以便及时检查桩孔中心的情况,护桩要放在比较稳定的地方,尽量减少桩基施工时对护桩的影响。

在地基进行桩基钻孔时,开始时应适当控制进度,软弱地层钻进时易坍塌,因此应减慢速度,在粘土和沙砾及风化岩中钻进时,因土层较硬会引起钻头跳动,出现钻杆摆动较大和倾斜,在钻孔过程中发现倾斜,坍塌以及冒浆等现象时应立即停止钻进,采取有效措施后方可继续施工,检查孔口内泥浆的高度,保证孔洞泥浆面高出地下水位不少于50cm,及时查看护桩的桩位和孔位以及垂直度是否正确;在钻进过程中应该连续钻进,不能中途无故停钻,因机械故障需要停机的,孔内泥浆仍要循环,以防止塌孔,调整基础面积,减少基础埋深,加强基础的整体性和刚性,减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,合理设置沉降缝,管道穿越建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头;为避免遇到坍塌、倾斜、缩桩等问题,在软土地基上施工时可提高钢筋混凝土保护层厚度和浇筑质量。

3、加固土桩施工要点。本场地周边环境条件允许预制桩施工,桩型采用经济性优于预制钢筋混凝土方桩的高强预应力混凝土加固土桩,不同桩径的桩的长径比均控制在80左右。用深层拌和的专用机械,软土地基的局部范围用固化材料加以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基,设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用,加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。

4、粒料桩在桩的压入过程中,桩身周围土受剪切而发生重塑,土的强度降低为重塑土的残余强度,当压桩过程出现一定时间的停顿或休止时,扰动土部分强度恢复,压桩力常常大幅度增长,本工程二、三节接桩采用砂、砂砾、碎石、废渣等散粒材料,以专用震动沉管机或水震冲器来成桩,使粒料桩与周围的地基形成复合地基,粒料桩对地基有置换、挤密和竖向排水作用。粒料桩的深度、直径、间距,应经稳定及沉降计算来确定,地质条件对施工方法的适应性不清楚时,应通过试桩加以核查。

5、挤密砂桩、碎石桩加固施工要点。当选择第八层为桩基持力层,预制桩若需穿过第七层厚度较大的区域,沉桩有相对难度,需考虑相当的桩身结构强度和施工机械,挤密砂桩可确保本工程桩基施工质量,挤密砂桩属于复合地基的一种,当软土层较厚且换填处理比较困难,地基土属于非饱和粘性土或砂土时,采用挤密砂桩或碎石桩加固法,可以使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在地震或受震动时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,使地基变均匀。

结束语:

综上所述,桩基础施工质量是整个土木工程质量的关键。随着城市化建设进程的加快,促进了建筑业的发展,使得我国的高层建筑越来越多,其中经常会遇到软土地基,所以对高层建筑施工质量也提出了更高要求,因此必须加强对土木工程中软土地基桩基础的施工要点进行分析。

参考文献:

篇4

引言

在所有的土木工程建设工作当中,建筑结构基础对于建筑工程的整体建设有着重要的作用。在我国的社会经济不断发展的今天,建筑工程技术快速发展,在建筑结构基础设计方面,建筑工程行业也取得了长足性的进步。但是,受到个人因素的影响,许多建筑结构基础的设计人员不能正确认识建筑结构基础的重要作用,没有从建筑施工的实际需求出发进行设计工作。这就使得土木工程建筑结构基础设计工作仍然存在一些问题需要解决。面对土木工程行业大好的发展前景,笔者选择土木工程建筑结构基础的设计问题作为研究对象是有一定的社会现实意义的。

一、土木工程建筑结构基础设计注意问题分析

土木工程施工之时,需要大量的劳动力,劳动密集型的行业就难免会在实践中出现一些问题。而良好的建筑结构基础设计是减少与消除建筑施工过程中出现问题的重要方法。一般来讲,在土木工程建筑结构基础设计中,应当注意以下几点问题:

第一,在建筑结构平面图的设计方面,许多建筑结构基础设计者很少将所有影响因素考虑周全。抗震设防烈度就是一个容易被忽略的问题。在建筑物的砌体结构没有得到直接的建造设计之时,如果不考虑这个因素,就会使得建筑物的结构基础存在问题。在建筑物的砌体结构模型进行建造之时,更多的设计者选择利用建筑工程行业的结构软件来完成设计工作,使得建筑物整体与局部的受压问题不能被全面考虑。

第二,在建筑屋顶结构设计方面,作为一名合作的设计者应当从建筑使用者的需求出发。这也对设计工作带来了一定的困扰,一些设计人员在进行示意图的设计时,结构形式与板配筋以及钢筋的设计都不能从整体角度进行衡量,使得设计工作的成果意义不明确,影响建筑工程施工进程。

第三,在建筑结构的基础详图绘制方面,受到建筑结构基础详图的影响,其不合理会导致大样的详图出现较大的误差。这样的设计工作就会使得设计中的建筑结构基础尺寸与实际尺寸存在一定的差距,不符合建筑工程施工的需求。

第四,从楼梯的样图设计方面来讲,会存在板挠度的控制问题。一些设计者在进行建筑结构基础设计时,很难把握好楼梯的板挠度,使得依照方案建设出的楼梯梁的梁下高度不能满足建筑物的使用需求,造成楼梯的下梁与下梁位置不能统一,影响建筑物的使用功能。

第五,在建筑物的地基基础设计方面,设计者在进行设计之时,很少考虑到混凝土的标号问题。混凝土的耐久性以及基础配筋的设计问题都影响到地基结构的质量。更有建筑结构设计者对条基交叉处的基底面积进行重复使用,造成基础设计图中的定位不准确,为建筑工程的施工带来不必要的麻烦。

二、土木工程建筑结构基础设计优化建议分析

面对土木工程建筑结构基础设计工作中存在的诸多问题,进行建筑结构基础设计的优化已经成为建筑工程设计者的必要工作。下面,我们就来对建筑结构基础设计的优化建议进行分析:

(一)关注结构平面图的设计工作

在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。

(二)关注屋顶结构图的设计工作

在进行屋坡面板的设计时,为了方便建筑施工行为,最好利用剖面示意图与大样详图结合的方法进行设计方案的显现。作为一名合格的建筑结构基础设计人员,要具有较强的空间感,对于建筑物的整体结构了如指掌。建筑结构设计者需要从建筑整体角度对建筑的结构大局进行考量,关注设计工作的每一个细微之处。房顶结构图一定要做到让施工者一目了然。在设计之时,如果屋面的起坡会影响到阁楼层的墙体高度,就要在设计工作中利用门窗顶进行屋面进行结合,降低墙体高度。

(三)关注大样详图的设计工作

大样详图的设计工作精准度取决于建筑详略的质量。在进行建筑结构大样详略的绘制之时,设计者可以在原有的建筑详略的基础上进行绘制,也可以在原有详细的基础上进行改革。另外,值得注意的是,绘制建筑结构的详图需要以建筑外形不变为基础,尽可能设计方便于施工工作的方案,最重要的一点就是设计工作需要与施工实践相符合。

(四)关注楼梯样图的设计工作

楼梯是建筑物的重要组成部分,特别是在高层建筑物需求不断增多的同时,楼梯结构的设计成为建筑结构基础设计的重要组成部分。在进行楼梯结构的设计时,建筑结构设计者要注意楼梯的板挠度,使楼梯的梁上与梁下高度符合建筑需求,保证楼梯梁位置的上下统一。对于一些特殊部位,设计者要可以设计折板,注意选择折板楼梯的钢筋设计。对于楼梯的内折角部分,要将楼梯进行断开设计或者进行锚固处理,使局部的预防应力得以集中。在设计建筑楼梯结构时,还要考虑到楼梯板的宽度以及楼梯梁下的净空问题,对于首段楼梯板,要对基础结构对其带来的沉降影响进行考虑,在必要时,需要进行梯梁的设置,从而保证建筑物楼梯结构的安全性与整体性。

结语

综上所述,无论是我国的社会经济还是土木工程行业,都处在快速发展的重要阶段。土木工程行业的发展对于经济的发展有着重要的促进作用,加强建筑结构基础设计工作水平是土木工程行业持久稳定发展的重要前提。从土木工程建筑结构基础设计注意问题出发,笔者提出几点建筑结构基础设计优化的有效建议。希望以此来提高建筑结构基础设计问题在土木工程行业中的地位,关注建筑结构基础设计问题,促进土木工程的快速发展。

参考文献:

[1]廖阔.探析房屋建筑结构基础设计[J].中国新技术新产品,2013,07:175-176.

[2]段亚洲,郎宏伟.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者,2013,07:309.

[3]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012,03:171.

篇5

中图分类号:O3文献标识码: A

随着经济的快速发展,土木工程中的项目规模不断扩大,比较大的工程项目包括高大的建筑、有相当跨度的建筑、地下建筑、大坝、海洋工程等都在不断增加,它们都是施工大规模、范围广、持续的时间长、过程复杂。在土木工程建设规模在不断增大的同时,伴随而来的是土木工程施工的过程中安全事故的增多,这严重给人民的生命财产安全带来了伤害以及影响了工程建设的效率。因此,对于土木工程的分析研究是有意义的。

一、土木工程分析中的施工力学

1、施工力学和数学基础

在土木工程这门学科中,时变力学是施工力学最基本的东西。这是由于在土木工程的项目中,施工力学研究的对象都是随着时间的流动而变化的。力学并不是一成不变的,它也是会随着时间而向前发展的,在这种变化中,同时还会出现新的想法。这些想法大部分的基础都是随着时间的变化而改变的,但是,力学的基本原理是不变的,也就是力学的构成要素是恒定的。但是,随着经济的发展,技术在不断的革新,一开始的一些想法已经跟不上现在的发展水平,导致现在对力学的研究更加注重其构成要素的研究,就在这种情况下,时变力学就诞生了。在现在得实际生产中,一些土木工程的项目依据的都是时变力学。

目前,对于土木工程的分析,还要参照数学方面的东西。在土木工程项目的具体施工过程中,那些关于土木工程内在因素的分析需要用到数学中的微积分,因此,在土木工程分析中,涉及到了时变性的数学知识。在具体的土木工程分析过程中,时变数学的施工分析难免会遇到很多困难,这就需要在具体的实际操作中,要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力学效应

土木工程施工分析中的力学效应包括两类,即时效和路效。第一类时效,说的是在相同结构的建筑设计中,由于选用了不同的设计方案,导致其最后的结果也是不同的,最终,力学所处的状态也是不同的。例如,在实际的施工过程中,建筑物材料的状态会随着时间的变化而变化,这就是产生了土木工程中施工力学的时效性因素。第二类路效,在实际的施工过程中,由于采用施工方案不一致,施工的过程和施工力学最终的结果有所不同,导致状态不同。在具体的土木工程施工过程中,原材料的几何性质等都能引起施工力学的路效。

二、土木工程分析中的时变力学

1、物性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,有一些建筑材料的物理性质会随着施工的进行会发生改变,会发生这些变化的施工材料就属于物时性力学的范畴。例如,像施工的过程中用到的混凝土这样的建筑材料,在使用其后,过一段时间它的物理性质就会发生一定程度的改变,那么对其进行的施工方面的计算就属于物性时变力学分析的范畴。关于这一类的时变力学分析中,要特别注重对时间函数的区分,假如用到了时间函数那么就可以直接利用力学中的方程式进行分析研究。

2、线弹性时变力学

在土木工程分析的施工过程中,假如所选用的施工材料有线弹性和无热效应。在整个工程的施工过程中,施工的循环的时间远超出了系统自身发出振动是循环的时间,在这样的情况下,可以不考虑由于惯性产生的结果,运用静力学分析的方法,那么,对于土木工程分析的施工就属于线弹性时变力学。在以前的分析手段中,关于这类问题的分析一开始采用的是空间变量方程,但是在目前的情况下,因为物理方面的因素和几何范围方面的因素会随着时间的改变而改变,这就使得在实际的施工过程中要仔细的分析和计算,进而出现了时间上的变量参数。

3、粘弹性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,所采用的施工材料很多,随着施工的进行就会有一些施工材料随着时间的改变而改变,拥有这种特性的施工材料具有一定的流变性。在土木工程分析的施工力学中,关于这类问题的分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。在实际的操作过程中,依据的是时间参数、物理参数、几何范围产生的时变耦联,把一开始的时间上的变量和空间上的变量转化为有参数变化的方程式。在现实的实际施工过程中,像混凝土、沥青和粘土等施工时用到的材料都具有这种流变的性质,对于这些原材料的施工分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。

4、非线性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,在施工过程中用到的材料有一定的非线性,那么关于这部分材料的施工分析就包括在非线性时变力学分析的类别中。像建筑材料中的混凝土、岩土介质等都属于非线性特点的材料,在对其地基进行挖掘的过程中,可以利用粘弹性时变力学进行分析,另一个可行的方法就是利用积分转换。在不属于线性时变力学的计算范围内的,最终得到的结果影响因素是多方面的,包括一开始的使用过程、几何范围、物理因素等。实际上,在不是线性分析中,时变分析和传统分析方法所产生的最终结果是有区别的。

非线性包括了物理上的、边界上的和几何上的非线性,并且这三类中有细分为好多小的方面。在实际中的解决方法中,可以采用数学中的微分方程。

三、结语

(1)在土木工程分析施工的过程中,关于受力的分析属于比较大的工程设计计算中的一个不可或缺的内容。在土木工程分析施工中,需要全面的分析所设计的图纸和施工的整个过程两个方面,这样才可以保证工程顺利进行。

(2)在对施工力学进行分析时,极值或者最后的结果是与一般的非施工力学分析法是有很大区别的,这种差别小到一倍之差,大到三倍之差,所以需要加大对其的重视程度。

(3)如果所采用的施工材料有明显的粘性、非线性的特点或者施工中具有热效应,那么就需要通过更加专业的施工力学方法进行研究;如果在施工中改变的只是几何的范围或者所使用材料的特点,就需要依据施工过程中的不同参数进行多次常规分析组合。

(4)如果施工材料有很明显的粘性、非线性特点或者施工过程中有热效应的产生,那么工程结束后表现出来的力学最终的结果与施工的过程有联系,由此可以得出,采用施工力学手段,对施工的整个过程进行最优处理,使得在相同的工程条件下,使得最终的结果最优。

(5)在土木工程分析力学的施工过程中,依据的是时变力学,包括的对象有线弹性、粘弹性、非线性、热弹性及物性时变力学。为了突破土木工程施工力学分析中的问题,需要注重研究在施工过程中的时变力学数值的方法及其通用程序,来找到施工分析计算的好用的方法。

(6)在土木工程分析施工的过程中,应依据不同工程类型的特征分别进行研究,例如,结构工程、地基工程、地下工程、大坝工程、桥梁工程、海洋工程等。所属不同类别的工程要有不同的解决方法,把所有的人力和物力收集到一块进行研究,制定出只属于本类别的有效的解决方法、过程与制度,这在未来是急需要解决的。对土木工程分析施工力学的研究,将会在整个土木工程中产生深远的影响。

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