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【摘要】本文从地基基础分类、土木工程建设中地基基础设计的要点,以及土木工程建筑结构基础设计中存在的一些问题这三个方面对土木工程建设中地基基础设计问题进行分析、阐述。
【关键词】土木工程;地基基础;设计问题;分析
中图分类号:S969文献标识码: A
一、前言
随着国家经济的不断向前发展,我国的建筑行业发展也十分的迅速,各种土木工程被不断建设。土木工程不仅仅促进了经济的发展,还满足了人们的生活需求,但是其也面临着诸多的问题。
二、地基基础分类
1.按照性能划分
(1)无筋扩展基础。基础可以承受竖向的荷载,且自身的抗压强度比抗拉强和抗剪强度大,却不可以接受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力。
(2)柔性基础。与无筋扩展基础相比,柔性基础有着较强的抗压强度,也可以接受较大的竖向荷载,并且能够承受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力,所以在一定程度上,它可以抵抗住不均匀的沉降。
2.按照基础构造和形成分
(1)墙下条形基础。它包括两种,一种是刚性,另一种是柔性。刚性调基根据自身的特性,适合在荷载均匀的均质地基使用。而柔性调基与刚性调基相反,它不用受刚性角的限制,且有着一定不均匀沉降的抵抗能力。在实际生活中,当上部荷载力大,而地基承荷载力小的时候,能够采取增加基础宽度的手段来降低基底单位面积的荷载。
(2)单独基础。一般情况下,独立基础常用于厂房柱基或是民用框架结构基础中,且在承载力较大的均质地基中也适用。独立基础包括墩式基础、壳体基础和杯形基础三大类。
(3)连续基础。扩大基础面积变成柱列或柱网下的条形基础或是连续的设置成建筑物下的筏板基础等,从而极大限度的满足地基承载力的要求,统称为连续基础。
3.按照基础的作用和施工方法划分
(1)低下连续墙基础。它可以将上部结构荷载当做基础使用,还能承受低下连续墙,不过在施工时要配有专用机械才能进行。
(2)沉井基础。施工时采取沉井的方法,等到施工完成以后,就可以将沉井当做基础使用。
(3)桩基础。采用各种施工方法,比如钻、挖等手段,而逐渐形成的灌注桩基础和预制桩基础。
三、土木工程建设中地基基础设计的要点
1.地基基础设计。由设计单位提出具体要求,经过勘察单位进行现场的水文地质勘察,提供施工现场范围内的地质报告,并对土层地质构造进行分析论证。切不能以相邻建筑物的勘察资料做为建筑的勘察依据。对于土质较软的地基,应进行地基加固处理,以防地基因土质问题而变形。并且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载,因为基础再大,相对于上部结构还是较柔的。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和变形验算的荷载值,根据建筑物荷载差异的大小、建筑物之间的联系方式、施工顺序等按有关规范和经验对地基变形允许值的合理进行提出设计要求。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。
2.地基选型上应充分考虑建筑整体的布局、结构荷载、抗震性和现场的实际情况,加强上部结构的刚度和强度,以增加建设中对地基不均匀变形的适应能力。要将地基和建筑结构作为一个整体进行设计。地基基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调,每个部分不仅是独立的,也是相互作用的,这可使每个部位都能发挥出应有的作用和共同作用。
3.地基基礎设计过程中要充分参考邻近建筑物的资料,根据邻近建筑物的勘察资料,分析对待建筑物的干扰。新建筑建成后,邻近建筑物对地基基础产生的影响和后果,即是否影响新建建筑物的地基变形,是否影响新建建筑物功能上的使用,是否影响新建建筑物的整体布局和施工进度等到。
4.施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好坏,只有考
虑到这些客观条件,提出符合实际情况的设计方案,才可以快速、有效、安全的进行土木工程建设的地基施工。
四、土木工程建筑结构基础设计中存在的一些问题
1.建筑基础方案的优选
首先要以准确的岩土工程勘察资料为依据。如场地工程地质条件、岩土物理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参数等,这是基础方案安全合理的基础要素。通过对岩土工程勘察资料的分析,再综合上部结构的结构形式,能够确定合理的建筑基础的形式和布置。
2.深基础及桩的设计
如果建筑场地的浅土层不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适合地基处理措施时,就要考虑下部坚实土层或岩层作持力层的深基础方案。深基础主要有桩基础、墩基础、深井和地下连续墙。其中桩基础以其较大的承载力或抵御复杂载荷的特性,几乎适用于各种工程条件,是深基础中应用最广泛的类型。
3.承重柱的截面高度设计
近几年,世界上发生了多次震度大,破坏力极强的大型地震灾害,跟全人类造成了无比惨痛的伤害和经济损失,同时也使人们对抗震、减灾有了非常清醒的认识和重视。然而,体现在我国的工程设计中,还是有很多的设计人员对这一问题的考虑不够。
然而,这是非常错误的想法,这样作的结果,就会由于承重柱的面积过小,而导致在有外力的作用下,因为梁、柱之间的弯矩约束作用,使结构产生断裂的现象,并产生塑性铰。这样,就会使建筑物的耐久性很大程度的减少,导致在今后的使用中始终有安全隐患的出现,如果这期间有较为严重的地震灾害发生的时候,就会因建筑物的抗震能力的低下,而受到破坏甚至产生倒塌现象,给社会和人民造成经济损失和生命的威胁。
4.砖混结构中构造柱与承重柱
有时,在砖混的房屋建筑结构的施工中,有一些参与设计的工作者,由于知识、经验等等的束缚,作不到清楚构造柱与承重柱之间的差异,而使其在设计工作中把两者的概念混淆,不能正确的区分,分别的对待。从而,产生设计上的错误,在很大程度上的降低了建筑结构的安全性、耐久性和可靠性。
在承受较大的荷载时,会导致基础发生沉降破坏,最后在支撑位置就出现裂缝。如果两者混同使用,就会对建筑物墙体约束作用大幅减少,如果受到大的震动,因为构造柱的强度不足以应对地震的破坏力,就会必然成为一个最易受到破坏的环节而使构造物损坏。
5.悬挑梁设计
在进行悬挑梁设计时候,经常会出现下列问题,设计的人员经常只是注重对其强度及倾覆来验算,却不在意关于挠度的验算。由于悬挑梁梁高小,容易使截面受到更大的压应力。如果处于正常的条件下,其受压区就会发生非线性的渐变,其挠度不是一成不变,是会逐渐的增加,并变形。这样就会使梁上板开裂,开裂的程度因变形的逐渐增大而增加,就会影响建筑结构的使用。依据经验来看,如果这样的变形效应发展到最终阶段,其底部截面上部承受拉力的位置通常会发生竖向的开裂,并且程度较宽。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。在其周围的剪弯力作用的牵动下,其竖直走向的裂隙会向下方伸长而成为斜向发展的开裂,这个时候,说明此梁已经快接近损伤的程度。
6.连续梁的设计
在连续梁的设计工作中,有很多设计人员经常会将其依照单梁来设计,这样的设计会导致潜在危险的存留,一般来说,这样的设计经常是在阳台边梁中出现。边梁的承重能力通常都是很小。容易被设计人员所轻视,在设计中为了使受力分析的进行容易,就会把连续梁当作支梁来进行设计,使梁在支座处上部的钢筋配置减少。从而使梁在支座的周围上部的受拉区位置发生竖直方向的开裂,使梁的上部拦板发生竖直走向的开裂。如果在使用中,环境的温度变化发生时,其伸缩性也发生变化,并受到挑梁约束,发生收缩。使其底座周围梁面裂隙加剧。降低了建筑物的安全性能。这种现象在工程施工经常发生,必须要有关人员提高注意。
五、结语
在进行土木工程的建设施工时,地基基础的施工对于整个工程来说起着主导性作用,将直接影响建筑的结构安全。因此,在进行土木工程施工之间应当进行合理的地基基础设计。
参考文献
[1]李庚 土木工程建设中地基基础设计问题的几点思考 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年22期-
[2]郑文甫 土木工程建设中地基基础设计问题分析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年20期-
[3]张磊,赵海军,李蕾蕾 土木工程建设中建筑结构基础设计探析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年16期-
[4]黄希川,苏景涛 土木工程建设中建筑结构基础设计探析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年29期-
【关键词】土木工程;地基基础;设计问题;分析
中图分类号:S969文献标识码: A
一、前言
随着国家经济的不断向前发展,我国的建筑行业发展也十分的迅速,各种土木工程被不断建设。土木工程不仅仅促进了经济的发展,还满足了人们的生活需求,但是其也面临着诸多的问题。
二、地基基础分类
1.按照性能划分
(1)无筋扩展基础。基础可以承受竖向的荷载,且自身的抗压强度比抗拉强和抗剪强度大,却不可以接受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力。
(2)柔性基础。与无筋扩展基础相比,柔性基础有着较强的抗压强度,也可以接受较大的竖向荷载,并且能够承受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力,所以在一定程度上,它可以抵抗住不均匀的沉降。
2.按照基础构造和形成分
(1)墙下条形基础。它包括两种,一种是刚性,另一种是柔性。刚性调基根据自身的特性,适合在荷载均匀的均质地基使用。而柔性调基与刚性调基相反,它不用受刚性角的限制,且有着一定不均匀沉降的抵抗能力。在实际生活中,当上部荷载力大,而地基承荷载力小的时候,能够采取增加基础宽度的手段来降低基底单位面积的荷载。
(2)单独基础。一般情况下,独立基础常用于厂房柱基或是民用框架结构基础中,且在承载力较大的均质地基中也适用。独立基础包括墩式基础、壳体基础和杯形基础三大类。
(3)连续基础。扩大基础面积变成柱列或柱网下的条形基础或是连续的设置成建筑物下的筏板基础等,从而极大限度的满足地基承载力的要求,统称为连续基础。
3.按照基础的作用和施工方法划分
(1)低下连续墙基础。它可以将上部结构荷载当做基础使用,还能承受低下连续墙,不过在施工时要配有专用机械才能进行。
(2)沉井基础。施工时采取沉井的方法,等到施工完成以后,就可以将沉井当做基础使用。
(3)桩基础。采用各种施工方法,比如钻、挖等手段,而逐渐形成的灌注桩基础和预制桩基础。
三、土木工程建设中地基基础设计的要点
1.地基基础设计。由设计单位提出具体要求,经过勘察单位进行现场的水文地质勘察,提供施工现场范围内的地质报告,并对土层地质构造进行分析论证。切不能以相邻建筑物的勘察资料做为建筑的勘察依据。对于土质较软的地基,应进行地基加固处理,以防地基因土质问题而变形。并且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载,因为基础再大,相对于上部结构还是较柔的。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和变形验算的荷载值,根据建筑物荷载差异的大小、建筑物之间的联系方式、施工顺序等按有关规范和经验对地基变形允许值的合理进行提出设计要求。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。
2.地基选型上应充分考虑建筑整体的布局、结构荷载、抗震性和现场的实际情况,加强上部结构的刚度和强度,以增加建设中对地基不均匀变形的适应能力。要将地基和建筑结构作为一个整体进行设计。地基基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调,每个部分不仅是独立的,也是相互作用的,这可使每个部位都能发挥出应有的作用和共同作用。
3.地基基礎设计过程中要充分参考邻近建筑物的资料,根据邻近建筑物的勘察资料,分析对待建筑物的干扰。新建筑建成后,邻近建筑物对地基基础产生的影响和后果,即是否影响新建建筑物的地基变形,是否影响新建建筑物功能上的使用,是否影响新建建筑物的整体布局和施工进度等到。
4.施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好坏,只有考
虑到这些客观条件,提出符合实际情况的设计方案,才可以快速、有效、安全的进行土木工程建设的地基施工。
四、土木工程建筑结构基础设计中存在的一些问题
1.建筑基础方案的优选
首先要以准确的岩土工程勘察资料为依据。如场地工程地质条件、岩土物理力学性质、地基承载力、地下水位、场地土动力学参数等,这是基础方案安全合理的基础要素。通过对岩土工程勘察资料的分析,再综合上部结构的结构形式,能够确定合理的建筑基础的形式和布置。
2.深基础及桩的设计
如果建筑场地的浅土层不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适合地基处理措施时,就要考虑下部坚实土层或岩层作持力层的深基础方案。深基础主要有桩基础、墩基础、深井和地下连续墙。其中桩基础以其较大的承载力或抵御复杂载荷的特性,几乎适用于各种工程条件,是深基础中应用最广泛的类型。
3.承重柱的截面高度设计
近几年,世界上发生了多次震度大,破坏力极强的大型地震灾害,跟全人类造成了无比惨痛的伤害和经济损失,同时也使人们对抗震、减灾有了非常清醒的认识和重视。然而,体现在我国的工程设计中,还是有很多的设计人员对这一问题的考虑不够。
然而,这是非常错误的想法,这样作的结果,就会由于承重柱的面积过小,而导致在有外力的作用下,因为梁、柱之间的弯矩约束作用,使结构产生断裂的现象,并产生塑性铰。这样,就会使建筑物的耐久性很大程度的减少,导致在今后的使用中始终有安全隐患的出现,如果这期间有较为严重的地震灾害发生的时候,就会因建筑物的抗震能力的低下,而受到破坏甚至产生倒塌现象,给社会和人民造成经济损失和生命的威胁。
4.砖混结构中构造柱与承重柱
有时,在砖混的房屋建筑结构的施工中,有一些参与设计的工作者,由于知识、经验等等的束缚,作不到清楚构造柱与承重柱之间的差异,而使其在设计工作中把两者的概念混淆,不能正确的区分,分别的对待。从而,产生设计上的错误,在很大程度上的降低了建筑结构的安全性、耐久性和可靠性。
在承受较大的荷载时,会导致基础发生沉降破坏,最后在支撑位置就出现裂缝。如果两者混同使用,就会对建筑物墙体约束作用大幅减少,如果受到大的震动,因为构造柱的强度不足以应对地震的破坏力,就会必然成为一个最易受到破坏的环节而使构造物损坏。
5.悬挑梁设计
在进行悬挑梁设计时候,经常会出现下列问题,设计的人员经常只是注重对其强度及倾覆来验算,却不在意关于挠度的验算。由于悬挑梁梁高小,容易使截面受到更大的压应力。如果处于正常的条件下,其受压区就会发生非线性的渐变,其挠度不是一成不变,是会逐渐的增加,并变形。这样就会使梁上板开裂,开裂的程度因变形的逐渐增大而增加,就会影响建筑结构的使用。依据经验来看,如果这样的变形效应发展到最终阶段,其底部截面上部承受拉力的位置通常会发生竖向的开裂,并且程度较宽。受支座附近上部受拉区常常出现较宽的竖向裂缝。在其周围的剪弯力作用的牵动下,其竖直走向的裂隙会向下方伸长而成为斜向发展的开裂,这个时候,说明此梁已经快接近损伤的程度。
6.连续梁的设计
在连续梁的设计工作中,有很多设计人员经常会将其依照单梁来设计,这样的设计会导致潜在危险的存留,一般来说,这样的设计经常是在阳台边梁中出现。边梁的承重能力通常都是很小。容易被设计人员所轻视,在设计中为了使受力分析的进行容易,就会把连续梁当作支梁来进行设计,使梁在支座处上部的钢筋配置减少。从而使梁在支座的周围上部的受拉区位置发生竖直方向的开裂,使梁的上部拦板发生竖直走向的开裂。如果在使用中,环境的温度变化发生时,其伸缩性也发生变化,并受到挑梁约束,发生收缩。使其底座周围梁面裂隙加剧。降低了建筑物的安全性能。这种现象在工程施工经常发生,必须要有关人员提高注意。
五、结语
在进行土木工程的建设施工时,地基基础的施工对于整个工程来说起着主导性作用,将直接影响建筑的结构安全。因此,在进行土木工程施工之间应当进行合理的地基基础设计。
参考文献
[1]李庚 土木工程建设中地基基础设计问题的几点思考 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年22期-
[2]郑文甫 土木工程建设中地基基础设计问题分析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年20期-
[3]张磊,赵海军,李蕾蕾 土木工程建设中建筑结构基础设计探析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年16期-
[4]黄希川,苏景涛 土木工程建设中建筑结构基础设计探析 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年29期-