郭俊垚
摘要:土木工程师与创新技术紧密结合,土木工程这一学科的提升也取决于创新技术的发展。基础设计是土木工程建设中建筑结构设计中的关键环节,决定了整个建筑工程的安全性,尤其是高层建筑和超高层建筑,对基础设计提出了较高的要求。本文探讨了土木工程建设中建筑结构基础设计的基本要点,提出了一系列切实可行的强化设计措施,旨在为设计人员提供参考意见。
关键词:土木工程;建筑结构;基础;设计
引言
土木工程中结构和地基的稳定性是保障土木工程施工质量的基础。有些地基基础设计人员在进行建筑结构地基基础设计的时候,既没有开展地质勘查,也没有重视图纸绘制,使得建筑结构地基基础设计存在一些问题。在具体的土木工程施工中,施工单位要根据具体的情况选用合理的施工技术,旨在稳固整体结构和地基,为人们提供更加稳定和安全的居住环境。
1建筑结构地基基础设计的重要性
地基基础指的是以地基为基础的建筑结构的墙或柱埋在地下的扩大部分,其主要功能是将上部荷载均匀地传递给地基,从而确保地基上的建筑结构具有良好的稳定性、可靠性和安全性,从这个概念可以看出,地基基础不仅是一个建筑工程的根本立足点,同时也是建筑结构的基础结构,若建筑结构地基基础设计不合理或不规范,不仅难以保障建筑结构质量和建筑物的适用性、耐久性,同时还会导致整个建筑物在外力作用下发生不均匀沉降、大幅度沉降、倾斜、开裂,甚至是倒塌等现象,从而会对相关人员的人身安全构成严重威胁,因此,就需要设计人员严格做好建筑结构地基基础设计。
2土木工程建设时地基加固的特点
2.1地基加固的基础性
土木工程施工中地基的意义是非同寻常的,因为地基是基础,只有先打好地基这一基础工作,地表上面的建筑施工才能有序开展,一旦地基处理不好,就无法保障地面上的施工具有安全性和稳定性,因此,做好地基加固的基础性工作,才能开展后续的其他施工流程。而且地基工作的基础性还体现在一次性上,地基施工工作一旦完成,就要紧接着进行地表上的施工,不允许地基出现质量问题,否则整个土木工程的建设就会因为地基不稳而难以继续施工,造成难以想象的损失。
2.2地基加固的关联性
地基加固工作是基础性工作也是关键性的工作,只有完成地基的施工才能有序开展地表上的施工,因此地表上的施工工作和地基加固工作具有流程上的关联性,一旦地基加固中某个环节出现问题,就会对整个土建工程造成连锁的质量问题。因此,鉴于地基加固工作的关联性,施工人员应该严格注重每个施工的细节问题,力求施工中做到完美,不留下一丝一毫的安全隐患,最终切实保障土建工程整体的建筑质量。
2.3地基加固的复杂性
地基加固工作的复杂性很好理解,因为我国的地理环境复杂,地势呈现西高东低的特点,地形复杂多变,东西南北差异大。这样的地理环境就对地基的加固工作提升了难度,因此,施工人员应该根据不同地理环境具体分析,从而选用适合的加固技术,保障土木工程能够顺利施工。比如我国东北地区以黑土地为主,冬季施工温度低,土地僵硬开垦难度系数高,就要选用合适的机械把握合适的温度进行施工;再比如我国东南地区丘陵地形比较普遍,很多地方地表看上去无异却存在地下暗河,十分不利于地基的开垦及加固施工。面对复杂的自然环境我们要选择科学施工,只有提前勘察地形地貌,做好环境分析工作,我们才能把控各种不利于施工的因素,科学选用合理的技术加固地基,为土建的整体施工质量打下基础。
3结构加固技术在土木工程施工中的具体应用
3.1钢筋混凝土的设置
当今时代土木工程建筑首要追求的是建设的质量,建材的质量是保障建筑質量的基础。钢筋混凝土的建筑具有稳固性,因为混凝土材料是由几种不同的建材按照配比混合而成,应用钢筋混凝土的建筑,具有良好的耐久性和抗震性。钢筋这种建材硬度比较好,用来施工形成建筑的结构具有一定的稳定性。结合钢筋和混凝土的综合应用,再加上新时期新型建筑材料的组合应用,使得建筑材料具备更好的稳定性和坚固性,从而提升了钢筋混凝土的应用效果,进一步保障土建工程的质量。
3.2钢筋混凝土结构设计及选型
土木工程结构加固的施工过程中,施工单位要重视钢筋混凝土的结构设计,选用合理的设计形式,根据地理环境的实际情况进行加固施工。首先,施工人员要正确认识钢筋混凝土结构的配比,将几种材料融合在一起,从而发挥加固建筑物的作用。随着科学技术的不断更新,融合的过程中可以适当地加入融合剂,达到更加坚固的作用;其次,在钢筋混凝土结构设计的过程中,施工人员要注重结构的荷载力,根据计算得出精确的数据,优化钢筋混凝土结构的设计,加强整个建筑的稳固性能。最后,在得到工程受力具体数据的基础上,加强对钢筋混凝土材料的应用,严格控制施工的流程,切实保障施工的质量。
4合理设计土木工程建筑基础结构的方法
4.1合理布置建筑总平面图
在建筑总平面图设计时,设计人员还需考虑建筑物周边的具体情况。在土木工程建筑地基基础设计中,必须严格参照建筑抗震设计标准规范进行设计。在科技时代背景下,设计人员要结合工程地质、工程分类、基础等级合理运用设计软件创建建筑结构模型,综合分析基础结构的承载负荷能力,保障整体建筑结构的安全性。
4.2选择合理的基础结构形式
在对建筑物展开基础结构展开时,应根据建筑物功能要求以及建筑物周边环境的特点,选择适宜的基础结构类型。满足安全的前提下避免浪费,同时,在设计中应避免“偷懒”设计。例如,有设计人员在梁板式筏基中,采用满堂布桩,看似是保守设计,但实际中地基梁与筏板的刚度差距较大,基础梁刚度很大,而板相对刚度较小,很难满足梁板同时作用,严重时就有可能造成梁下桩先破坏,进而致使板下桩也遭到破坏,严重危害结构的安全性。
4.3合理设计上部结构设计
基础结构的主要作用是承担上部结构产生的重力荷载。由此,上部结构的设计形态决定了基础结构的设计形态。为维持基础结构设计的稳固性,就需要对上部结构展开合理设计。
4.4控制偏差
桩基施工中必须严格控制偏差,尤其是条形状、承台桩,偏差一旦存在必然产生附加内力导致桩基础不安全。如果在施工中存在较大偏差,则需要采取补桩等措施,增加施工任务量从而造成经济损失。对于较为常见的问题,可采取如下措施:如桩顶标高比设计标高高时,可以采取截桩的措施,截断超长部分,如果是空心桩,截桩后会导致施工困难,经济性能差。而桩顶标高低于设计标高时,可以补桩,这会对施工造成巨大影响。因此施工单位必须要对桩顶标高进行严格控制,确保标高与设计一致,在施工中必须考虑全面,为基础施工做好准备。
结束语
综上所述,在土木工程建筑结构基础设计中,设计人员应明确设计标准规范与设计要点,采用合理的基础结构形式,保证整体土木工程建筑的安全性,因此在开展相关的设计时,要进行多方位思考,要到相关区域进行地质勘查,要全面考虑基础形式。
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