摘要:近几年,随着我国城市化规模加速,大兴土木工程,使土木工程得到前所未有的蓬勃发展。伴随全球经济一体化,很多外商投资增加,高层建筑拔地而起,迅猛增加。在此背景下,土木工程的建设质量问题日益成为重点关注对象,而对于土木工程建设质量影响至关重要的莫过于结构与地基的稳固,这事关到人类的生命和财产安全。本文对土木工程建设中结构与地基加固技术的运用进行了如下阐述,以期对同行业从事土木工程人员有所裨益。
关键词:土木工程;建设;结构与地基;加固技术;运用
一、土木工程建设中结构加固技术运用
(一)土木工程建设中结构加固原因
建筑物在使用过程中难免会遇到外界环境带来的不良影响,或者是其使用寿命有限,导致其混凝土结构容易出现承载力不足的问题,此时就需要设计相应的维修加固方案,运用一定的结构加固技术进行加固稳定。当建筑物结构老化,使用寿命到期(使用寿命通常为五十年),就应该停止使用,但是如果因为某些必要原因还需继续使用,就不得不进行结构加固工作处理,不然,继续使用则会发生房屋倒塌事故,从而威胁到人们的生命财产安全。还有另外一种情况的建筑物也需要进行结构加固,那就是原有建筑功能已经不能适应时代发展需求,但是拆除重新建造则需要一大笔建设资金,但是如果能够实施旧物改造,就能够节约一大笔资金,并且通过一番修葺和改造,能够继续投入使用,节约了资源,节省了建设时间和成本。再者,当建筑物本身质量上存在问题的情况下,也需要进行结构加固处理。比如,二十世纪八十年代,依照当时的经济发展状态以及土木工程建造水平,使施工质量得不到保证。因此,这种质量存在缺陷的建筑物也需要进行结构加固处理。在我国自然灾害的破坏力不可小觑,每年被洪灾、火灾以及地震等等自然灾害导致的建筑物损坏事件不在少数,遇见这种不可抗因素导致的建筑物损坏,也需要通过结构加固来进行修葺。
(二)土木工程建设中结构加固方法
在对建筑物进行结构加固之前,首先要对建筑物做一个全面的鉴定,然后根据索要加固的建筑物的实际情况进行方案设计,方案设计要求避免对原建筑物有较大的破坏,尽量选择最小破坏力的结构加固方法。其结构加固的方法包括直接加固法和间接加固法。直接加固法又可以分为增大横截面法、外包钢加固法、预应力加固法与外部粘贴加固法;间接加固法可以分为增设构件加固法、增设支点加固法、增加结构整体性加固法、改变结构刚度比加固法与卸荷加固法。
(三)土木工程结构加固设计
土木工程结构加固设计重在对钢筋混凝土结构的加固设计。钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋之间存在着受力性能的差异,针对不同的工程需求,其采用的钢筋混凝土结构也有所不同。所以在实际进行土木工程的结构加固过程中,要针对实际情况采取钢筋混凝土。钢筋混凝土是由两种材料组成的,两种材料各有其优缺点,这就导致钢筋混凝土结构也相应地表现出钢筋和混凝土各自的优点,比如:混凝土可以就地取材,从而降低建造成本;整体性好,抗震能力增强;能够根据实际需要制造成各种形状;耐火且耐久。但是也同时具有了其材料所产生的缺点,比如:抗裂性差、隔热、隔音性能差;模板制造时间长,养护耗费的精力多等等。
(四)钢结构加固过程中的重点与难点
钢结构加固过程中要注意材料的选择以及其截面形状,其安装过程比较复杂,所以进行前期规划很重要,要协调好钢结构的用地与实际占地面积的关系,以免不适应于实际占地情况。
三、土木工程建设中地基加固技术运用
很多建筑物所建之地其天然地基承载力差,硬度强度不够,容易导致建筑物地基变形,同时还会存在稳定性差、地基渗漏、地基在重压之下出现沉降以及地震、洪水等自然灾害造成地基松动。这些原因都需要重新对地基进行加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与建筑物结构加固相同,在施工前首先要对地基做一个全面详细的鉴定,鉴定完毕要根据建筑物地基实际情况进行一个方案设计,采取合理的地基加固方法进行加固。目前地基加固的方法主要有:砂桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩;土桩和灰土桩;深层搅拌桩。而地基加固技术可以分为四大类:压密固结法、加紧提复合地基处理技术、换填垫层法与浆液加固法,根据不同地的地基情况的不同,要采用不同的地基加固技术。
(一)压密固结法
压密固结法包括了强夯、降水、压密注浆与真空预压等,压密固结法主要适用于大面积松软的地基处理。强夯地基加固技术使用强夯机辅助进行,降水技术一般是利用水管进行喷射。压密注浆技术是主要是利用注浆泵通过压力把搅拌好的水泥粉煤灰等浆液压入计算好深度的土地中。而压入土地中的浆液挤压注浆管四周的土体,然后使得土体中的空气与水分排出,并使得土体更为紧实,把原来松散的土层或者缝隙凝结起来,成为高强度的整体。另外,混合浆液流进土地中的各个缝隙中,形成支架,使土体的稳定性提高。而浆液凝固后,其也隔水效果强,也就降低了水侵蚀作用。真空预压技术是以大气压作为预压荷载对地基土进行抽气,给土体中造成一定的真空度,从而使大气压力与真空压力形成差值作用,然后把土中的水抽出使得土壤更为紧实而达到地基加固的目的。
(二)加筋体复合地基处理技术
加筋体复合地基处理技术包括了砂桩、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩;夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩、灰土桩。砂桩又被称为挤密砂桩或者砂桩挤密法,是指用振动、冲击湖综合说水冲等方式在软弱地基中成孔后,再通过压力把砂挤入土体中,使土体中形成大面积的密实砂柱体,从而达到地基加固的目的。砂石桩、灰砂桩使用的砂桩材料有砂子、砂石桩、灰砂桩。水泥粉煤碎石桩是在碎石桩的基础上发展出来的,要配合一定的石屑、粉煤灰和少量的水泥,然后和水进行搅拌,最后形成一种胶结性极强的桩体,这种桩体组合成的地基能够提高建筑的承载力。
(三)换填垫层法
换填垫层法一般是在建筑物基础下的受力层不能承载上部结构时,使用换填土层处理方法。换填垫层使用的材料为强度较大的砂、砂石或者灰土等。砂石垫层能够提高基础底面以下地基浅层的承载力,减少沉降量,加速地基的排水固结。灰土垫层一般要把熟石灰同粘性较大的土按照比列进行调配,经过搅拌后,分层进行夯实。使用灰土垫层能够使施工过程简化,并且取材比较方便,大大降低了施工成本。
(四)浆液加固法
浆液加固法的应用范围比较窄,只能够在已经存在的建筑地基的基础上进行加固处理,包括水泥注浆、化学注浆两种方法进行。注浆技术非常的实用,并且在土木工程中经常会用到。通过压力把能够让土层凝结的浆体注入土体的缝隙中,主要使用液压、气压或者电化学的方法进行注压,从而使土层的强度提高,并且具有抗腐蚀性,提升了建筑的稳定性高,从而保证了建筑物的质量。
三、结语:
随着土木工程的不断发展,有越来越多的更为先进的结构与地基的加固技术不断涌现,从而为人们提供了稳定的安全的建筑场所。随着我国国民经济水平的不断提高,土木工程建设还会继续向高层、大跨结构发展,而在其发展过程中要不断研究结构与地基加固技术,使其运用到位,注意其中重难点的设计,根据实际工程性质以及工程情况进行合理规划,从而保证土木工程建设质量。
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论文作者:康丹,常志玉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签:地基论文; 结构论文; 土木工程论文; 建筑物论文; 技术论文; 浆液论文; 碎石论文; 《基层建设》2018年第5期论文;