殷志強
摘要:在進行土木工程結構施工過程中,相關工程施工人員需要結合以往土木工程建設實例,科學、合理的進行土木工程施工方式選擇,尤其是土木工程結構與地基加固技術的應用,使技術設計具有較強的應用性,為后續高質量的、高效率的建成土木工程奠定基礎,促進土木工程建筑整體的安全性以及質量水平的提高。
關鍵詞:土木工程建設;結構地基加固技術;運用;分析
1土木工程建設的發展
1.1發展歷程
土木工程是以土木建筑材料為基礎而發展起來的一個工程項目。土木工程發展初期主要采用木材和泥土作為主要的建筑材料。而當前,磚瓦材料得到了較為廣泛的應用,土木工程的發展速度也得到了顯著的提升。在日后的發展中,鋼材應用頻率大幅提高,而混凝土結構的出現又使鋼材與混凝土結構充分融合,在今天的土木工程施工中依然發揮著十分重要的作用。
1.2發展的必要性
當前,時代發生了較大的變化,土木工程建設的過程中,其無論在規模上還是在數量上都發生了非常明顯的變化。在工程建設中,只有不斷地推動土木工程建設的平穩發展,才能更好地順應時代的變化和時代發展的基本要求,從而在越來越激烈的市場競爭中獲得更大的優勢。而土木工程的建設與發展也成為當今時代的一種必然,因此,我們必須采取有效的措施推動土木工程建設的良性發展。
2土木工程建設中的結構加固技術
2.1結構材料選擇技術
我國大多數的土木工程都是選擇鋼筋混凝土作為加固結構的主要材料,也是迄今為止土木工程建設中發現的最堅固的結構形式。鋼筋和混凝土的功能和性質都大不相同,將兩種物質進行混合時要重視兩種材料的受力程度,并根據施工對材料的具體要求進行科學的配比。土木工程建設中,要選擇材料優質的混凝土,并合理的分配水泥、碎石、砂泥的比例。在鋼筋材料的選擇上,要科學的使用柔韌性和剛性的鋼筋材料,對鋼筋的使用數量進行合理的控制。鋼筋的數量不同也會導致結構的牢固效果不同,在不同土木工程中的應用也大不相同。因此,材料的選擇是加強土木工程牢固程度的最重要的影響因素之一,施工人員還要在選擇材料時對材料的穩定性、抗震性、抗壓性進行全面細致的了解,進而對土木工工程的結構進行材料選擇上的加固。
2.2結構設計技術
土木工程建設中的結構設計也是影響工程結構牢固性的重要因素之一。設計人員和施工人員要盡可能的保障設計的結構形式具有一定的承重能力,還能夠保障結構整體的安全性。鋼筋和混凝土的受力性存在著明顯的差異,不合理的配比會導致結構的設計出現穩定性的問題。所以,有關工作人員在進行結構設計時,要根據施工的具體需求,考慮受力的情況,并盡可能降低其他受力因素對結構的影響。在進行結構設計時,要對材料中的內部結構和外部結構進行準確的分析和核算,降低結構形變的可能性。另外,在進行鋼筋的焊接工作時,要準確的分析焊接的順序,盡可能的保持結構的對稱性,這樣可以保障在土木工程結構施工中充分的保障結構的穩定程度。
2.3機械安裝地點選擇
在土木工程的建設中,想要對其結構進行加固,必須考慮機械的安裝地點,充分的保障結構施工中的安全性,盡可能的在施工過程中降低安全風險,對安裝的結構進行全方位的保護。機械的安裝地點要充分的考慮機械的安裝面積和機械的操作面積,還要注意機械吊起的速度和位置等,這些都需要在施工前進行細致的考慮和分析。在土木工程建設中,科學合理的機械安裝地點可以起到牢固工程結構的作用,并最大程度的降低機械施工對工程穩定性的影響。
3地基加固技術在土木工程建設中的具體應用
3.1加固新技術的應用
(1)打孔填充樁加固方法。打孔填充灰土樁的施工流程是利用鋼管套在地基中成孔,然后通過擠壓的形式,密實孔洞,然后在孔內放入灰土或石灰等材料,夯實,成為土樁。采用的回填土是粉質黏土,黏土過篩的空隙度要小于20mm。粉煤灰是用35%濕粉煤灰配合顆粒度小于5mm的熟石灰,灰土質量的配比一般為2:8,將混合后灰土攪拌均勻,顏色一致,即可回填。除了灰土樁加固方法外,還有一種除了上述土樁和灰土樁外,還有一種單獨采用石灰加固來地基的石灰樁。
這種石灰樁在打好的孔洞內,放置石灰塊,然后摻入適量的水,一般的配比為8:2。當拔管的時候,進行搗振,然后利用生石灰吸取布樁體中的水分,產生水化反應。當生石灰中的水發生膨脹、放熱等顯現的時候,樁周圍的含水量會降低,孔隙度就會變小,將孔洞中的土擠密實,而硬化了的樁柱體就會成為一種復合型的地基;
(2)添加粉煤灰的固結方法。在地基施工材料中加適量的粉煤灰,并進行攪拌,能夠借助粉煤灰的吸水能力,基礎土中的水分,提升地基凝固濕速度。由于粉煤灰的性能穩定,將其添加在地基原料中,能夠實現很好的加固效果。
3.2壓制排水固結法
排水固結法是使用豎向排水體方法,加固天然地基,來提升建筑物的承載力。當建筑物在構建過程中,可以預先加載預壓力,然后將土壤中的水排出,使得地基逐漸固結。當地基發生沉降的時候,地基的結構強度會逐漸提高。排水固結法最常應用的有三種:
(1)折疊堆載預壓法。該種方法主要是在建筑場地進行堆填土石,然后在地基層面進行加載,使地基沉降可以提前完成,然后通過地基的固結,來提高地基承載力,最后卸去地基原有的預壓荷載力,以消除建筑物地基的部分均勻沉降,這種方法就被稱之為堆載預壓法。一般來說,預壓荷載力需要和建筑物的荷載相等,為減少固結產生的阻礙,可以設定荷載大于建筑物的荷載力,一般預壓荷載的大小約為建筑物荷載的1.3倍,特殊情況則可根據工程具體要求來確定。
(2)折疊真空預壓法。真空預壓法指的折疊就是指在粘土層上鋪設砂墊層,借助薄膜來密封土壤層,并使用真空泵對土層進行抽氣,進而構成負壓,使地下水可以按照豎向排水方向排出地表。這樣一來,地基的排水固結速度就會提升。在壓力的基礎下,孔隙水壓力逐漸變小,而有效應力的增加將會使土體的壓縮強度增加,提升地基的穩固性;
(3)折疊電滲排水法。折疊電滲排水法是依靠電滲方法排出土中水。但在土中插入電極然后通過直流電,在直流電場作用下,土中的水將會從點擊的陽極流向陰極,然后水將會從陰極流出,通過借助電滲作用,便可逐漸排除土壤中的水。在工程上,使用折疊電滲法將會降低粘性土中的含水量或者是降低地下水位,來提高地基承載力及建筑的穩定性。
3.3加筋法的應用
加筋法是指在建筑地基中增加金屬絲等材料,來提升地基穩定性。加筋法主要分為兩種:
(1)加筋土。這種方法是將具有良好拉力性能的構件埋在地基中,然后借助土壤位移和拉筋之間的摩擦力,將加筋材料與土壤形成一個整體,來最大程度提升地基的強度。由于拉筋作為一種橫向力增強的方法,需要具有良好的抗壓性,因此,要選擇摩擦系數大,并且耐腐蝕的網狀材料,比如鋁合金網、鍍鋅的鋼帶等。
(2)土釘墻技術是通過鉆孔、注漿的方法來進行設置,但也可以通過打入幾根較粗的鋼筋或者鋼管形成一個穩固土釘,土釘與周圍土地的接觸依靠摩擦力來粘接,進而與周圍的土地形成復合的土體。由于土釘和土地變形受力是通過受剪工作,來對土體形成加固。土釘和平面形成一定角度,即斜向加固體。而土釘則是適用于地下水位以上或者人工填土的基坑支護及邊坡加固[]。
4結語
隨著建筑行業施工技術的逐步創新和提高,土木工程建筑的結構形式也越來越多樣化。結構的多樣化以及工程的復雜化使得對土木工程的結構與地基加固技術提出了更高的要求,只有結合工程實際加強對結構與地基加固技術的靈活運用,才能充分發揮每項技術的最大優勢,不斷提升技術使用效果,進一步提高施工效率,為土木工程整體效益的發揮服好務。
參考文獻:
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[2]楊春艷,史哲.土木工程中結構與地基加固技術的探究[J].民營科技,2016(05):162.
(作者單位:吉林市中海宏洋房地產開發有限公司)