建筑工程结构设计与地基加固技术分析

建筑工程结构设计与地基加固技术分析

陆春智

身份证号码130822199405226019

摘要：在新时代，我国建设工程质量有了质的提高，工程量也不断增加。建筑工程结构设计和地基加固技术是其重要内容之一。它直接影响着工程的施工质量，地基加固技术对整个工程的施工具有重要意义。要保持稳定发展，施工单位必须改进和提高施工技术，制定相关管理措施，加深对建筑工程结构设计和地基加固技术的认识，取得较大的经济效益和社会效益。

关键词：建筑工程；结构设计；地基加固技术

1建筑工程结构设计与地基加固技术的重要意义

1.1增强了建筑工程的抗震性

在建筑工程结构设计过程和地基加固技术的应用中，掌握设计和技术要点有助于提高建筑工程的抗震性能。建筑结构是否抗震性能好是衡量建筑工程安全性的重要指标。特别是在我国国土辽阔、地震频发的地区，建筑工程结构设计和地基加固技术的应用，如果没有得到充分落实和规范，建筑结构很可能出现地震缺陷，威胁人民生命财产安全，破坏经济发展环境。加强建筑工程的结构设计与优化，提高地基加固技术的应用水平，切实增强结构物的抗震性能，确保建筑工程的稳定性。

1.2提高了建筑工程的耐久性

建筑工程是否具有良好的耐久性，是决定整个建筑工程施工质量和综合效益的重要因素。加强建筑工程结构优化设计，提高地基加固技术应用水平，可有效提高建筑工程耐久性，延长建筑工程使用寿命。在项目建设中，人为破坏、施工方法不合理、材料质量不稳定、建筑工程维护不完善等情况直接影响工程的耐久性，与建筑设计标准形成一定差距，影响项目建设最终施工质量，增加质量和安全风险。加强科学合理的设计，优化建设工程结构，发挥地基处理技术的应用功能，根据相关施工技术标准加强施工质量控制，可以延长建设工程的耐久性效果，防范安全风险和质量风险，提高项目建设质量的可靠性和稳定性。

1.3延长了建筑工程项目的使用周期

项目建设使用寿命作为一个重要指标，是评价项目建设施工质量的重要标准之一。结构设计和基础加固技术在建筑工程中的合理应用，可以延长建筑工程的使用寿命。在建筑工程结构的合理设计过程中，设计师要及早预测、分析和管理质量问题风险，提高建筑工程的安全性，优化其功能。地基加固技术在应用过程中，保证了建筑工程地基的稳定性，延长了建筑工程的使用寿命。

2建筑工程结构设计要点

2.1承重结构设计

对于不同的城市来说，建筑是必不可少的重要组成。由于地理位置和其他条件，不同地区的建筑需要应对不同的危机，满足不同的建设需求。地质环境、地震带、沙尘暴等可能对建筑物造成破坏的因素不同，设计人员要充分关注建筑物的抗震性能。地震对建筑物造成了重大破坏，也造成了生命安全问题和财产损失。因此，有关人员需要注意建筑物的抗震性能设计，防止地质灾害威胁建筑物的使用和公众生命财产的安全。对有关设计人员来说，要综合考虑各种影响因素，借鉴国内外先进经验和抗震技术，多使用高科技新型建筑材料，提高建筑抗震性能，增强施工队伍技术能力，坚决防止假冒伪劣建筑材料侵入。

2.2钢筋混凝土结构设计

在我国目前的建筑工程中，钢筋混凝土结构是比较重要的形式之一。只有使用钢材和混凝土，建筑工程才能达到理想的可靠性和稳定性。在实际使用过程中，施工人员首先要控制钢筋和混凝土的质量，确保符合施工标准和操作要求。原材料出现质量问题，应立即停止使用，以免后续工程施工出现质量隐患。这不仅浪费成本资源，而且阻碍整个项目的建设进度。钢结构或混凝土结构设计完毕后，在投入施工作业时，需要确保结构整体质量合格，严格按照施工标准操作，最大限度地发挥钢结构和混凝土结构的特性。

2.3剪力墙结构设计

在建筑工程各方面进行设计时，剪力墙的设计起着重要的作用，与总体设计密切相关。因此，对于相关人员来说，剪力墙结构的设计应根据实际设计需求进行定制。在实际设计剪力墙结构时，应了解剪力墙的作用，它能充分承受地震和风引起的水平荷载。设计时应保证均匀性，保证墙体质量和中心重叠，有效减少对墙体的破坏力。在实施土木工程施工期间，布置剪力墙需要关注沿主轴方向，确保剪力墙具有强度、承载力和韧性，防止墙体受外力影响倒塌或开裂。在此前提下，设计约束边缘结构可以提高其承载性能，充分控制层间位移的频率，也可以提高墙体的抗震性能。有关人员在设计时应注意对轴压比数据的综合考虑。剪力墙等级与墙体承载能力之间有直接关系，确保较高等级的剪力墙对提高墙体承载力有积极作用。此外在设计剪力墙时，要进行数据计算，选择合适的材料，建立墙体模型，找出计算模型的荷载剪力，验证荷载墙的稳定性，确保各步骤严格结合标准的执行，确保剪力墙的质量。

以某高层建筑双塔为例：A塔共17层，塔顶总高度为55m,采用框筒结构; B塔共6层, B塔塔顶总高度为22m,采用框剪结构;地上裙房3层，地下室一层，属于A级高度钢筋混凝土高层建筑,,为满足建筑功能及立面造型的要求,两栋塔楼间不设防震缝。裙房平面轮廓尺寸约为40mx85m, A塔、B塔平面轮廓尺寸分别约为 34 mx33 m.44 mx16 m,两塔楼非对称布置,属复杂高层双塔结构。剪力墙作为其主要的抗侧力构件，在计算中按基本振型作用下，底部数层承担的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%控制。在构造上，剪力墙底部加强区高度取至底盘屋面上一层,在加强区范围内,剪力墙均设置约束边缘构件。A、B塔在裙房屋面以下各层及上1层范围内，剪力墙构造措施增大一级,并适当加厚。塔楼中与裙房连接体相连的柱，从地下室顶板至裙房屋面上一层的高度范围内，用降低框架柱的轴压比限值，并将柱的配箍率的抗震等级提高一级予以加强。

2.4基础结构设计

纵观新时代工作现状，在建筑工程实际运行过程中，连续梁设计结构往往设计承载力较差。主要原因是设计师不能从整体角度分析问题，仅限于简单的结构设计。此外连续梁本身缺乏足够的承载力，最终导致整体结构科学设计紊乱。建筑工程建筑结构缺乏合理设计，必然导致基础结构不一致的问题，最终给整个项目结构带来安全风险。基于上述问题，设计人员在设计连续梁时需要结合实际设计要求和设计情况，根据情况完成连续梁的设计工作。同时，加强连续梁的正向分析，确保深安全性能。

2.5基础选型设计

建筑工程结构设计最基本的方面是基础的选择和设计。在基础的型式选择和设计流程上，要确保建筑工程结构能够承受建筑本身的重量，防止超载。在实际工作的实施过程中，设计师专注于基本的选择和设计任务。一是要仔细检查设计范围内的地质条件，更深入地了解施工建筑的外部基础条件，二是要有效地把握建筑的各种功能和空间要求，明确建筑在稳定条件下能够满足上述需要，三是慎重考虑保护建筑物免受强风、地震等自然灾害的能力，四是设计师在设计时要注意与各部门工作人员的沟通和沟通，确保基本选择更加科学合理。

3地基加固技术措施

3.1土壤换填

在工程施工中，需要选择合理的方法进行地基加固，通常采用换土和填土。如果地基承载力不足，可以使用换土的方式来保证地基的加固效果。换填的方法比较常见，可以直接在自然环境中使用。置换下层土需要对施工用地进行整体置换，使用砂垫层、碎石垫层等，有效满足不同的应用需求。在地基加固设计过程中，认真做好建筑工程施工区域地质勘探工作，详细掌握地下结构的实际情况，合理选择加固方法，最大限度地提高建筑工程设计水平。

3.2灌浆加固

由于灌浆施工技术的特殊性，需要认真控制灌浆和钻孔施工的质量，根据具体施工情况选择钻头。钻头直径一般为150毫米，钻孔的垂直度偏差应保持在1%左右。在复杂地质条件下进行施工作业时，必须控制钻头的振动频率，以免对钻孔深度和孔径产生不良影响。此外，为确保地基的加固效果，应注意保护孔洞，避免堵塞钻孔。

钻孔工作完成后，必须仔细检查灌浆孔。需要以不同的灌浆速度合理设定压力值。为了保证注浆工作的顺利进行，注浆设备可以直接设置在注浆口，注浆系统有更多的接口，可以为注浆工作提供更多的便利。

灌浆在施工过程中起着非常重要的作用。为了保证灌浆质量，必须对原材料进行仔细控制，保证稳定的灌浆配比。避免原材料沉降引起的施工质量问题。灌浆作业完成后，必须仔细拆卸灌浆管。如果发现泄露，应采取密封措施，确保灌浆管的正常使用。

3.3强夯加固技术

如果需要在较差的地质环境中施工，为了避免地基下沉，施工中需要仔细压实土层，提高土层的稳定性。在采用该技术方法加固的过程中，需要注意以下几点：一是施工人员要仔细调查现场土壤状况，根据土壤的软硬度合理划分基础区域，并根据土壤的软硬度选择夯锤。二是作业人员应在施工区域仔细设置冲压设备，合理调整锤击高度，确保锤击重量符合施工具体要求，提高土层的冲压度，确保基础施工安全。三是夯实工程结束后，应检查土壤的压实度，确保符合工程建设的基本要求。如果土层密度不足，则需反复压实，避免压实过程中出现严重质量问题。

3.4挤压加固技术

挤压加固技术在我国建筑行业应用广泛，是一种流行的地基加固技术。在发展和形成过程中，该技术需要与建筑工程地基加固过程有效结合。例如，振动挤压加固技术是一种广泛使用的技术。它的应用与排水固化法略有不同。挤压加固技术广泛应用于换土、填土和其他类型的地基环境。需要外力来提高项目建设中地基的密度，同时确保地基的牢固性。

3.5化学加固技术

化学加固技术在建筑工程中的应用也比较广泛。在该技术的应用过程中，需要与深层搅拌法或灌浆法有效结合。在化学加固法应用过程中，最适合应用于有机质含量高的泥炭土地基土。它在松软的土壤和岩石中也能起到一定的加固作用。此外，化学加固技术业经常应用于有裂缝的建筑墙体施工，可有效降低各种事故的发生概率。

4建筑工程结构设计的优化措施

4.1运用整体思路来规划设计建筑体系结构

工程设计人员需要对民用建筑工程支撑体系的基本荷载性能参数、抗震等级和强度等级指标进行科学、完整的计算，以设计更合理、准确的民用建筑图纸。为实现工程建筑的上述优化设计目标，项目建设规划设计人员应充分重视建筑各关键部分的设计，以效防止建筑工程出现设计错误。

4.2重视建筑工程设计细节

建筑工程的重要设计细节应反映在建筑抗震性能设计、荷载结构体系设计以及建筑隐蔽部分的空间规划和设计中。建筑工程设计和规划者应充分关注建筑各级规划和设计细节，防止建筑详细设计出现差错。工程设计人员应准确验证建筑各区域的结构荷载强度参数，同时严格确保满足建筑最基本的抗震等级要求。

4.3科学规划建筑物的支撑体系荷载以及承重面尺寸

工程设计人员不仅要科学优化建筑支撑体系荷载和建筑截面尺寸的设计，还需要运用灵活的设计思维来选择工程建设材料。一般来说，工程设计人员应为建筑物支撑体系结构布置必要的保护层，合理优化建筑物原有荷载截面的尺寸。建筑荷载梁、柱应达到强度测量指标，避免荷载体系结构产生不稳定性和安全风险，并严格保证建筑基础和墙体的稳定性。

4.4积极运用网络信息化工具

网络信息化的工程设计辅助工具，有助于设计人员直观地判断现有的工程设计缺陷，从而降低建筑工程设计的难度，确保建筑设计图纸的准确性，节约建筑工程的设计成本。因此，工程设计人员应积极利用信息化建模技术，促进项目建设取得更好的总体设计成效果。例如建筑设计师必须运用BIM的辅助设计工具。建筑工程完整的系统结构包含大量的结构领域。当工程设计师需要手动优化和调整各建筑结构的设计时，通常会消耗大量前期设计成本，不利于建筑空间划分的合理性和科学性的提高。

结束语

综上所述，在建筑工程施工过程中，应综合考虑影响施工质量的各种不利因素，结合实际，选择合适的设计和施工方案，加强工程质量控制措施，做好基础保障工作。对于建筑工程结构设计，工程设计人员应明确建筑工程整体结构的设计重点，充分掌握结构设计的规范性指标，优化结构设计形式，确保整体结构的稳定性。对于地基加固工作，需要根据建筑工程建设规模和承载力指标，选择合适的地基加固技术，提高加固技术的应用水平，确保基础加固技术的实用性，提高地基的强度和承载力，有效保证建筑工程的经济效益。

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