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摘要:在进行土木工程结构施工过程中,相关工程施工人员需要结合以往土木工程建设实例,科学、合理的进行土木工程施工方式选择,尤其是土木工程结构与地基加固技术的应用,使技术设计具有较强的应用性,为后续高质量的、高效率的建成土木工程奠定基础,促进土木工程建筑整体的安全性以及质量水平的提高。
关键词:土木工程建设;结构地基加固技术;运用;分析
1土木工程建设的发展
1.1发展历程
土木工程是以土木建筑材料为基础而发展起来的一个工程项目。土木工程发展初期主要采用木材和泥土作为主要的建筑材料。而当前,砖瓦材料得到了较为广泛的应用,土木工程的发展速度也得到了显著的提升。在日后的发展中,钢材應用频率大幅提高,而混凝土结构的出现又使钢材与混凝土结构充分融合,在今天的土木工程施工中依然发挥着十分重要的作用。
1.2发展的必要性
当前,时代发生了较大的变化,土木工程建设的过程中,其无论在规模上还是在数量上都发生了非常明显的变化。在工程建设中,只有不断地推动土木工程建设的平稳发展,才能更好地顺应时代的变化和时代发展的基本要求,从而在越来越激烈的市场竞争中获得更大的优势。而土木工程的建设与发展也成为当今时代的一种必然,因此,我们必须采取有效的措施推动土木工程建设的良性发展。
2土木工程建设中的结构加固技术
2.1结构材料选择技术
我国大多数的土木工程都是选择钢筋混凝土作为加固结构的主要材料,也是迄今为止土木工程建设中发现的最坚固的结构形式。钢筋和混凝土的功能和性质都大不相同,将两种物质进行混合时要重视两种材料的受力程度,并根据施工对材料的具体要求进行科学的配比。土木工程建设中,要选择材料优质的混凝土,并合理的分配水泥、碎石、砂泥的比例。在钢筋材料的选择上,要科学的使用柔韧性和刚性的钢筋材料,对钢筋的使用数量进行合理的控制。钢筋的数量不同也会导致结构的牢固效果不同,在不同土木工程中的应用也大不相同。因此,材料的选择是加强土木工程牢固程度的最重要的影响因素之一,施工人员还要在选择材料时对材料的稳定性、抗震性、抗压性进行全面细致的了解,进而对土木工工程的结构进行材料选择上的加固。
2.2结构设计技术
土木工程建设中的结构设计也是影响工程结构牢固性的重要因素之一。设计人员和施工人员要尽可能的保障设计的结构形式具有一定的承重能力,还能够保障结构整体的安全性。钢筋和混凝土的受力性存在着明显的差异,不合理的配比会导致结构的设计出现稳定性的问题。所以,有关工作人员在进行结构设计时,要根据施工的具体需求,考虑受力的情况,并尽可能降低其他受力因素对结构的影响。在进行结构设计时,要对材料中的内部结构和外部结构进行准确的分析和核算,降低结构形变的可能性。另外,在进行钢筋的焊接工作时,要准确的分析焊接的顺序,尽可能的保持结构的对称性,这样可以保障在土木工程结构施工中充分的保障结构的稳定程度。
2.3机械安装地点选择
在土木工程的建设中,想要对其结构进行加固,必须考虑机械的安装地点,充分的保障结构施工中的安全性,尽可能的在施工过程中降低安全风险,对安装的结构进行全方位的保护。机械的安装地点要充分的考虑机械的安装面积和机械的操作面积,还要注意机械吊起的速度和位置等,这些都需要在施工前进行细致的考虑和分析。在土木工程建设中,科学合理的机械安装地点可以起到牢固工程结构的作用,并最大程度的降低机械施工对工程稳定性的影响。
3地基加固技术在土木工程建设中的具体应用
3.1加固新技术的应用
(1)打孔填充桩加固方法。打孔填充灰土桩的施工流程是利用钢管套在地基中成孔,然后通过挤压的形式,密实孔洞,然后在孔内放入灰土或石灰等材料,夯实,成为土桩。采用的回填土是粉质黏土,黏土过筛的空隙度要小于20mm。粉煤灰是用35%湿粉煤灰配合颗粒度小于5mm的熟石灰,灰土质量的配比一般为2:8,将混合后灰土搅拌均匀,颜色一致,即可回填。除了灰土桩加固方法外,还有一种除了上述土桩和灰土桩外,还有一种单独采用石灰加固来地基的石灰桩。
这种石灰桩在打好的孔洞内,放置石灰块,然后掺入适量的水,一般的配比为8:2。当拔管的时候,进行捣振,然后利用生石灰吸取布桩体中的水分,产生水化反应。当生石灰中的水发生膨胀、放热等显现的时候,桩周围的含水量会降低,孔隙度就会变小,将孔洞中的土挤密实,而硬化了的桩柱体就会成为一种复合型的地基;
(2)添加粉煤灰的固结方法。在地基施工材料中加适量的粉煤灰,并进行搅拌,能够借助粉煤灰的吸水能力,基础土中的水分,提升地基凝固湿速度。由于粉煤灰的性能稳定,将其添加在地基原料中,能够实现很好的加固效果。
3.2压制排水固结法
排水固结法是使用竖向排水体方法,加固天然地基,来提升建筑物的承载力。当建筑物在构建过程中,可以预先加载预压力,然后将土壤中的水排出,使得地基逐渐固结。当地基发生沉降的时候,地基的结构强度会逐渐提高。排水固结法最常应用的有三种:
(1)折叠堆载预压法。该种方法主要是在建筑场地进行堆填土石,然后在地基层面进行加载,使地基沉降可以提前完成,然后通过地基的固结,来提高地基承载力,最后卸去地基原有的预压荷载力,以消除建筑物地基的部分均匀沉降,这种方法就被称之为堆载预压法。一般来说,预压荷载力需要和建筑物的荷载相等,为减少固结产生的阻碍,可以設定荷载大于建筑物的荷载力,一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍,特殊情况则可根据工程具体要求来确定。
(2)折叠真空预压法。真空预压法指的折叠就是指在粘土层上铺设砂垫层,借助薄膜来密封土壤层,并使用真空泵对土层进行抽气,进而构成负压,使地下水可以按照竖向排水方向排出地表。这样一来,地基的排水固结速度就会提升。在压力的基础下,孔隙水压力逐渐变小,而有效应力的增加将会使土体的压缩强度增加,提升地基的稳固性;
(3)折叠电渗排水法。折叠电渗排水法是依靠电渗方法排出土中水。但在土中插入电极然后通过直流电,在直流电场作用下,土中的水将会从点击的阳极流向阴极,然后水将会从阴极流出,通过借助电渗作用,便可逐渐排除土壤中的水。在工程上,使用折叠电渗法将会降低粘性土中的含水量或者是降低地下水位,来提高地基承载力及建筑的稳定性。
3.3加筋法的应用
加筋法是指在建筑地基中增加金属丝等材料,来提升地基稳定性。加筋法主要分为两种:
(1)加筋土。这种方法是将具有良好拉力性能的构件埋在地基中,然后借助土壤位移和拉筋之间的摩擦力,将加筋材料与土壤形成一个整体,来最大程度提升地基的强度。由于拉筋作为一种横向力增强的方法,需要具有良好的抗压性,因此,要选择摩擦系数大,并且耐腐蚀的网状材料,比如铝合金网、镀锌的钢带等。
(2)土钉墙技术是通过钻孔、注浆的方法来进行设置,但也可以通过打入几根较粗的钢筋或者钢管形成一个稳固土钉,土钉与周围土地的接触依靠摩擦力来粘接,进而与周围的土地形成复合的土体。由于土钉和土地变形受力是通过受剪工作,来对土体形成加固。土钉和平面形成一定角度,即斜向加固体。而土钉则是适用于地下水位以上或者人工填土的基坑支护及边坡加固[]。
4结语
随着建筑行业施工技术的逐步创新和提高,土木工程建筑的结构形式也越来越多样化。结构的多样化以及工程的复杂化使得对土木工程的结构与地基加固技术提出了更高的要求,只有结合工程实际加强对结构与地基加固技术的灵活运用,才能充分发挥每项技术的最大优势,不断提升技术使用效果,进一步提高施工效率,为土木工程整体效益的发挥服好务。
参考文献:
[1]翟少冲.结构与地基加固技术在土木工程建设中的运用探讨[J].绿色环保建材,2017(07):115.
[2]杨春艳,史哲.土木工程中结构与地基加固技术的探究[J].民营科技,2016(05):162.
(作者单位:吉林市中海宏洋房地产开发有限公司)
关键词:土木工程建设;结构地基加固技术;运用;分析
1土木工程建设的发展
1.1发展历程
土木工程是以土木建筑材料为基础而发展起来的一个工程项目。土木工程发展初期主要采用木材和泥土作为主要的建筑材料。而当前,砖瓦材料得到了较为广泛的应用,土木工程的发展速度也得到了显著的提升。在日后的发展中,钢材應用频率大幅提高,而混凝土结构的出现又使钢材与混凝土结构充分融合,在今天的土木工程施工中依然发挥着十分重要的作用。
1.2发展的必要性
当前,时代发生了较大的变化,土木工程建设的过程中,其无论在规模上还是在数量上都发生了非常明显的变化。在工程建设中,只有不断地推动土木工程建设的平稳发展,才能更好地顺应时代的变化和时代发展的基本要求,从而在越来越激烈的市场竞争中获得更大的优势。而土木工程的建设与发展也成为当今时代的一种必然,因此,我们必须采取有效的措施推动土木工程建设的良性发展。
2土木工程建设中的结构加固技术
2.1结构材料选择技术
我国大多数的土木工程都是选择钢筋混凝土作为加固结构的主要材料,也是迄今为止土木工程建设中发现的最坚固的结构形式。钢筋和混凝土的功能和性质都大不相同,将两种物质进行混合时要重视两种材料的受力程度,并根据施工对材料的具体要求进行科学的配比。土木工程建设中,要选择材料优质的混凝土,并合理的分配水泥、碎石、砂泥的比例。在钢筋材料的选择上,要科学的使用柔韧性和刚性的钢筋材料,对钢筋的使用数量进行合理的控制。钢筋的数量不同也会导致结构的牢固效果不同,在不同土木工程中的应用也大不相同。因此,材料的选择是加强土木工程牢固程度的最重要的影响因素之一,施工人员还要在选择材料时对材料的稳定性、抗震性、抗压性进行全面细致的了解,进而对土木工工程的结构进行材料选择上的加固。
2.2结构设计技术
土木工程建设中的结构设计也是影响工程结构牢固性的重要因素之一。设计人员和施工人员要尽可能的保障设计的结构形式具有一定的承重能力,还能够保障结构整体的安全性。钢筋和混凝土的受力性存在着明显的差异,不合理的配比会导致结构的设计出现稳定性的问题。所以,有关工作人员在进行结构设计时,要根据施工的具体需求,考虑受力的情况,并尽可能降低其他受力因素对结构的影响。在进行结构设计时,要对材料中的内部结构和外部结构进行准确的分析和核算,降低结构形变的可能性。另外,在进行钢筋的焊接工作时,要准确的分析焊接的顺序,尽可能的保持结构的对称性,这样可以保障在土木工程结构施工中充分的保障结构的稳定程度。
2.3机械安装地点选择
在土木工程的建设中,想要对其结构进行加固,必须考虑机械的安装地点,充分的保障结构施工中的安全性,尽可能的在施工过程中降低安全风险,对安装的结构进行全方位的保护。机械的安装地点要充分的考虑机械的安装面积和机械的操作面积,还要注意机械吊起的速度和位置等,这些都需要在施工前进行细致的考虑和分析。在土木工程建设中,科学合理的机械安装地点可以起到牢固工程结构的作用,并最大程度的降低机械施工对工程稳定性的影响。
3地基加固技术在土木工程建设中的具体应用
3.1加固新技术的应用
(1)打孔填充桩加固方法。打孔填充灰土桩的施工流程是利用钢管套在地基中成孔,然后通过挤压的形式,密实孔洞,然后在孔内放入灰土或石灰等材料,夯实,成为土桩。采用的回填土是粉质黏土,黏土过筛的空隙度要小于20mm。粉煤灰是用35%湿粉煤灰配合颗粒度小于5mm的熟石灰,灰土质量的配比一般为2:8,将混合后灰土搅拌均匀,颜色一致,即可回填。除了灰土桩加固方法外,还有一种除了上述土桩和灰土桩外,还有一种单独采用石灰加固来地基的石灰桩。
这种石灰桩在打好的孔洞内,放置石灰块,然后掺入适量的水,一般的配比为8:2。当拔管的时候,进行捣振,然后利用生石灰吸取布桩体中的水分,产生水化反应。当生石灰中的水发生膨胀、放热等显现的时候,桩周围的含水量会降低,孔隙度就会变小,将孔洞中的土挤密实,而硬化了的桩柱体就会成为一种复合型的地基;
(2)添加粉煤灰的固结方法。在地基施工材料中加适量的粉煤灰,并进行搅拌,能够借助粉煤灰的吸水能力,基础土中的水分,提升地基凝固湿速度。由于粉煤灰的性能稳定,将其添加在地基原料中,能够实现很好的加固效果。
3.2压制排水固结法
排水固结法是使用竖向排水体方法,加固天然地基,来提升建筑物的承载力。当建筑物在构建过程中,可以预先加载预压力,然后将土壤中的水排出,使得地基逐渐固结。当地基发生沉降的时候,地基的结构强度会逐渐提高。排水固结法最常应用的有三种:
(1)折叠堆载预压法。该种方法主要是在建筑场地进行堆填土石,然后在地基层面进行加载,使地基沉降可以提前完成,然后通过地基的固结,来提高地基承载力,最后卸去地基原有的预压荷载力,以消除建筑物地基的部分均匀沉降,这种方法就被称之为堆载预压法。一般来说,预压荷载力需要和建筑物的荷载相等,为减少固结产生的阻碍,可以設定荷载大于建筑物的荷载力,一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍,特殊情况则可根据工程具体要求来确定。
(2)折叠真空预压法。真空预压法指的折叠就是指在粘土层上铺设砂垫层,借助薄膜来密封土壤层,并使用真空泵对土层进行抽气,进而构成负压,使地下水可以按照竖向排水方向排出地表。这样一来,地基的排水固结速度就会提升。在压力的基础下,孔隙水压力逐渐变小,而有效应力的增加将会使土体的压缩强度增加,提升地基的稳固性;
(3)折叠电渗排水法。折叠电渗排水法是依靠电渗方法排出土中水。但在土中插入电极然后通过直流电,在直流电场作用下,土中的水将会从点击的阳极流向阴极,然后水将会从阴极流出,通过借助电渗作用,便可逐渐排除土壤中的水。在工程上,使用折叠电渗法将会降低粘性土中的含水量或者是降低地下水位,来提高地基承载力及建筑的稳定性。
3.3加筋法的应用
加筋法是指在建筑地基中增加金属丝等材料,来提升地基稳定性。加筋法主要分为两种:
(1)加筋土。这种方法是将具有良好拉力性能的构件埋在地基中,然后借助土壤位移和拉筋之间的摩擦力,将加筋材料与土壤形成一个整体,来最大程度提升地基的强度。由于拉筋作为一种横向力增强的方法,需要具有良好的抗压性,因此,要选择摩擦系数大,并且耐腐蚀的网状材料,比如铝合金网、镀锌的钢带等。
(2)土钉墙技术是通过钻孔、注浆的方法来进行设置,但也可以通过打入几根较粗的钢筋或者钢管形成一个稳固土钉,土钉与周围土地的接触依靠摩擦力来粘接,进而与周围的土地形成复合的土体。由于土钉和土地变形受力是通过受剪工作,来对土体形成加固。土钉和平面形成一定角度,即斜向加固体。而土钉则是适用于地下水位以上或者人工填土的基坑支护及边坡加固[]。
4结语
随着建筑行业施工技术的逐步创新和提高,土木工程建筑的结构形式也越来越多样化。结构的多样化以及工程的复杂化使得对土木工程的结构与地基加固技术提出了更高的要求,只有结合工程实际加强对结构与地基加固技术的灵活运用,才能充分发挥每项技术的最大优势,不断提升技术使用效果,进一步提高施工效率,为土木工程整体效益的发挥服好务。
参考文献:
[1]翟少冲.结构与地基加固技术在土木工程建设中的运用探讨[J].绿色环保建材,2017(07):115.
[2]杨春艳,史哲.土木工程中结构与地基加固技术的探究[J].民营科技,2016(05):162.
(作者单位:吉林市中海宏洋房地产开发有限公司)