韩亚军
兰州理工大学建筑勘察设计院 甘肃省兰州市 730000
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 设计土木工程结构和具体施工的方式
在设计钢筋混凝土结构时采用的方法和原理
在房屋建筑，水利施工或者是桥梁道路建设等土木工程的建设过程中， 钢筋混凝土结构是各种受力结构组成的结构系统。在进行结构部件的施工时， 如果钢筋混凝土制成的工程结构不同， 那么构造出的钢筋混凝土结构也是有差异的， 比如说在建设房屋时， 通常就只考虑钢筋混泥土柱、梁和顶帽结构就可以了。由于建筑设计的不同钢筋混凝土结构的外观结构和内部结构上都会存在不同之处。如彩钢筋的数量不同或者是大小不同， 会对土木工程的最终质量造成影响。通过土木工程技术的总结， 在建设中对不同结构的钢筋混凝土结构有不同的结构设计规定， 要定量搭配钢筋和结构模板。在现在的土木工程发展中要重视高层和大跨度的钢筋混凝土结构， 这种结构对于土木工程施工技术是一种挑战。在钢筋混凝土结构中存在很多问题， 比如说结构的可靠性、结构的动力、各种设计荷载力和结构的空间稳定性等等。
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。
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3.土木工程中的剪力墙结构设计
3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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，这个配筋率在有关规范性文件中都有提到。
3.2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。
4.地基加固技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，避免错误操作和返工现象的发生。
4.1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。
4.2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，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。
4.3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。
4.3.1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。
4.3.2混凝土灌注桩
淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，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。
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，只有不断加强技术的完善和规范，才能从根本上提高土木工程的质量，为我国建筑业做好坚实基础。
参考文献：
[1]王霞，郭志刚. 浅谈土木工程中结构与地基加固技术[J]. 民营科技. 2012（05）
[2]周居正.土木工程中结构与地基加固技术探讨[J]中国建筑金属结构，2013（16）.
论文作者:韩亚军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/5
标签：土木工程论文; 地基论文; 结构论文; 钢筋论文; 钢筋混凝土论文; 混凝土结构论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;