摘要:鉴于当前地铁结构的耐久性难以保持的情况,本文将参考相关资料着重分析影响地铁结构耐久性的因素,进而探讨关于提高耐久性的地铁结构设计要点,希望对于良好建成地铁工程有所帮助。
关键词:耐久性;地铁结构;设计要点
在党中央高度重视并且持续推进基础设施建设的今天,地铁工程建设项目不断增多,这为我国更好更快的发展创造了条件。深入到地铁工程建设之中,发现地铁结构容易受到多种因素的影响,导致其耐久性打折扣。对此,应当深入研究关于耐久性的地铁结构设计要点,进而有侧重性的设计地铁结构,使之能够创造较高经济效益和社会效益,促进国家持续健康的发展。
一、影响地铁结构耐久性的因素
参考相关资料并总结以往地铁工程应用实际情况,并作出具体分析,以此针对地铁车站百年的设计理念,确定影响地铁结构耐久性的因素有多种,具体表现为:
(一)受力对地铁结构的影响
现阶段所建设的地铁结构工程基本上都是混凝土结构,相应的地铁结构的耐久性与混凝土材料的渗透性有直接关系,地铁结构的受力情况也影响混凝土材料的渗透性,而地铁工程所处的环境会给混凝土材料带来较大的影响,尤其是处于拉应力位置的材料,经长时间外界面接触,受到外界影响而发生改变,材料的孔隙将会变化,相应的材料的渗透性也将增加,这会加剧混凝土碳化,相应的氯化物等有害介质将会渗透到地铁结构中,致使钢筋锈蚀,那么地铁结构的受力性能将会大大降低,最终导致地铁结构遭到破坏[1]。
(二)化学作用对地铁结构的影响
相关研究表明,化学作用的破坏是非常重要的,钢筋混凝土结构的地铁结构在化学作用力的作用下会出现不同程度的破坏,经过进一步分析,确定主要是碳化腐蚀、氯离子、硫酸根离子及镁离子的腐蚀等。具体表现为位于地下的地铁车站因为长期与土体及地下水接触,环境中可能存在有害离子,其直接作用在地铁结构上,造成钢筋锈蚀,相应的地铁结构的耐久性将会降低;位于地上的高架地铁车站因为长期与大气接触,当遇到酸雨、汽车尾气等不良大气污染环境时,地铁结构出现不同程度的腐蚀,相应的地铁结构的耐久性将会降低[2]。
(三)差异沉降给地铁结构带来的破坏
通常情况下,不同地铁结构工程所处的地质环境特点具有显著差别,施工单位虽然对地铁工程基础部分进行了有效的处理,以保证整个地铁车站结构的稳定性,但是地铁工程建成后可能受某些因素的影响,例如车站底部未加固土层受到地下水流动的影响,引起的地层情况的变化;还有地质运动、板块漂移等影响造成车站下方土体流变变形和固结下降等特点显现出来,相应的地铁结构将会受到影响,出现不均匀沉降后,使之出现裂缝,那么地铁结构的耐久性将会大大降低。
二、关于耐久性的地铁结构设计要点的研究
面对地铁结构容易受到多种因素影响而使其耐久性降低的情况,应当根据地铁工程实际情况,着重分析地铁结构耐久性的设计要点,进而有侧重性的展开地铁结构设计,为提高地铁结构的耐久性创造条件。
(一)优化材料设计
上文已经说明施工材料对地铁结构的耐久性有一定影响,所以设计人员应当优化设计施工材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而要想真正做到这一点,就需要强化以下几方面,即:1)充分考虑钢筋混凝土结构面积大,施工过程中容易发生水化热反应的情况,加之地下侧墙、底板及顶板防水性能要求较高,应当慎重选择混凝土原材料,尤其是水泥,也就是以含碱少、耐腐蚀性高、抗水性佳、水化热低的水泥为主。2)为了避免混凝土使用的过程中出现碱骨料反应,进而降低地铁结构的耐久性,还要注意选择非碱性的骨料[3]。
(二)优化构造设计
之所以优化地铁构造,主要是通过改变地铁结构的特点来提高地铁结构的耐久性。而要想做到这一点,就需要设计人员在地铁结构设计之中,首先根据地铁工程实际情况及周边环境,按照相关规范要求优化设计和布置结构型式,提高结构构件的均衡性,尽可能的减少混凝土收缩应力和荷载应力大规模集中。为此,设计人员可以采用整体性较好的框架剪力墙结构,并合理设计各构件配筋率。之后设计人员应当出于有效控制混凝土收缩裂缝的目的,根据设计标准来科学合理的设计混凝土保护层,尤其是钢筋的分布。另外,需要特别说明的是局部构件可能早于某些因素侵害,导致地铁结构的安全性降低,为了避免此种情况发生,在优化设计构造的过程中,还要在对杂散电流进行考虑的基础上,合理设置防范杂散电流侵蚀地铁的有效措施,以便最大程度上保障地铁结构的部件,为提高地铁结构的耐久性创造条件。
(三)优化施工设计
地铁结构施工的过程中容易出现温度裂缝或者结构构件腐蚀等现象,导致地铁结构的耐久性降低,所以设计人员还要优化结构施工过程,也就是根据设计要求及施工要求,选择适合的施工方式,如分段施工方式等;合理设置防护措施,如为钢筋设置防腐层等;规范混凝土养护,如适当的洒水等;降低混凝土入模温度与环境的温差,如在冬季搭设温棚;为高质量的建成地铁结构施工创造条件[4]。
结束语:
基于本文一系列分析,确定地铁结构容易遭受受力的作用、化学作用力的作用、差异沉降的作用,降低地铁结构的耐久性,致使地铁工程的使用效果不佳、使用寿命缩减。为了避免此种情况持续发生,应当在地铁结构设计之中侧重于优化材料、构造及施工,以便提高地铁结构的耐久性,为建成坚固、可靠及安全的地铁工程创造条件。
参考文献:
[1]马冀.混凝土在地铁结构设计中的应用[J].中华民居,2011(04).
[2]朱小平.耐久性的地铁结构设计要点的思考[J].城市建设理论研究,2013(2).
[3]李党义,李曦,缪瑞波.关于耐久性的地铁结构设计要点的实践探析[J].商品混凝土,2013(06).
[4]刘逢成.耐久性的地铁结构设计研究[D].华中科技大学,2006.
[5]李健.耐久性的地铁结构耐久性设计研究[D].重庆交通大学,2013.
[6]李海峰.地铁结构耐久性设计与施工关键技术研究[D].郑州大学,2012.
[7]康莉,刘旭锴.关于地铁结构耐久性设计探讨[J].城市道桥与防洪,2011,07:114-118+12.
[8]赵军,张海军,田向阳.关于耐久性的地铁结构配合比设计方法[J].平顶山工学院学报,2003,01.
[9]武海荣,金伟良,吕清芳,王海龙.关于耐久性的地铁结构设计要点的思考[J].浙江大学学报(工学版),2012,03.
论文作者:张丽娜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签:地铁论文; 耐久性论文; 结构论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 将会论文; 要点论文; 《基层建设》2018年第10期论文;