土木工程施工中地基加固结构技术的应用

发表时间:2020/9/11   来源:《工程管理前沿》2020年14期   作者:毛宏宇
[导读] 地基是房屋建筑的基础结构工程,该结构承载建筑工程的整体荷载

        毛宏宇
        1.中钢集团马鞍山矿院工程勘察设计有限公司 安徽马鞍山 243000
        2.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司 安徽马鞍山 243000
        摘要:地基是房屋建筑的基础结构工程,该结构承载建筑工程的整体荷载,地基结构是否坚固、稳定、安全、可靠与房屋建筑的整体安全性能息息相关。选用合理的施工技术,将土木工程施工技术相结合,推动土木工程建设的可持续发展路线,是我国建筑行业土木工程发展的重要内容。
        关键词:土木工程施工;加固技术;应用
        在道路工程建设中,软土路基处理在整体工程中发挥着重要的作用,作为具有高含水率和压缩性较强的土体结构,其渗透性、稳定性相对较差,如不能对道路工程进行良好的处理就会产生沉降,对道路工程的安全造成负面影响,因此在施工过程中要加强对软土路基处理技术的重视,进一步提升道路工程的施工质量。本文对土木工程施工中地基加固结构技术的应用进行分析,以供参考。
1、加固土木工程地基与结构的重要性
1.1有利于提高土木工程耐久性
        在对土木工程质量进行评价时,耐久性是重要指标之一。而在具体施工过程中,其会受到主客观方面的影响,通常情况下,主观因素指的是人为因素,如维护不当、人为破坏以及施工不当等,而客观因素指的则是自然环境的影响,如降雪降雨、风吹日晒等。在上述原因影响下,土木工程耐久性就很难与设计标准相符,也就无法满足人们实际居住需求。所以,必须做好加固工作,只有这样,才能减少这些因素的影响,促进土木工程质量与安全的提升。
        1.2有利于提高土木工程的使用年限
        对土木工程而言,使用年限属于重要经济指标之一,其会受到施工质量与使用功能等因素的影响。若土木工程因上述原因而被拆除,那么就会造成严重浪费问题。因此,必须对土木工程的结构与地基进行精心设计及加固,促进其功能性与安全性的大幅度提升,将功能变化与质量问题给土木工程实际使用带来的不良影响降到最低。
1.3有利于提高土木工程抗震能力
        目前,地震灾害发生频率逐渐提高,为了保证人们的生命安全与财产安全,必须对土木工程的结构与地基进行加固。
        2、地基加固结构技术在土木工程中的应用原则
        2.1加固结构技术在软土地基中的应用
        对于土质松软、厚层粘性土或者粉土层地基,可以采取CFG桩复合地基加固方法,选取的CFG桩桩径为0.5m,桩体材料主要用粉煤灰、碎石、石屑以及水泥混合而成,其中水泥标号为PO32.5级的普通硅酸盐水泥,当混合材料达到28天龄期时,标准试块的抗压强度应当大于10Mpa ,应当该技术,可以扩大桩间距,减少桩的用量,这样能够有效降低工程投入成本。
        2.2加固结构技术在碎石土地基中的应用
        对于土层中含有砂性土、碎石粘性土或者碎石土地基当中,可以采取高压旋喷桩复合加固技术。旋喷桩的桩径介于0.6—0.8m之间,水泥可以选用PO32.5级的普通硅酸盐水泥或者矿碴水泥,在拌合混合浆液时,水灰比为1:1,为了提高固结强度,可以在拌合料当中填加外加剂,当加固桩的龄期达到28天时,标准试块的抗压强度应当大于4.0Mpa。
        2.3加固结构技术在厚层软弱地基中的应用
        对于深厚层软弱土地基,一般采取刚性桩桩一网复合加固技术,该技术选取的桩型主要包括钻孔灌注桩、预制方桩以及预应力管桩。其中预应力管桩的桩径介于0.3—0.5m之间,桩间距在2.0—2.5m之间,在施工时,通常在桩的顶端设置桩帽或者桩筏,这样能够确保加固效果。而采取钻孔桩时,桩径介于0.8—1.0m之间,桩间距在4.0—5.0m 之间,而桩顶设置的桩筏厚度通常为1.0m。

        
        3  土木工程地基加固技术的应用
        3.1压密固结法
        压密固结法包含了强夯、降水、注浆预压等几个方面内容,适合于面积比较大的松软地基的加固。强夯加固技术,必须要配合强夯机使用,降水技术通常都是使用水管来喷射。注浆则是压密技术的核心内容,使用注浆泵,在压力的作用下,将搅拌均匀的水泥粉煤灰等浆液注入到地基土质中,使地基周围土体中的水分和空气挤压出来,从而使土体更加紧实。在一段时间后,地基中的浆液凝固,使原来松软的土层或缝隙进行凝结,成为一个紧密的整体,提高了土体的稳定性。浆液进入土体凝固后,能够起到很好的隔水作用。真空预压技术是将大气压当作预压荷载,将地基土体中的空气抽出来,增加土体的真空度,让大气和真空压力间产生差值,抽出土体中的水份,让土体更加紧实,从而达到地基加固的效果。
        3.2排水固结法
        排水固结法主要是由加载与超载预压法两部分构成。其中,加载预压法比较适合软土类土质,而超载预压法适合于粘性土质。两种方式的工作原理基本一样,都是通过施加压力的方式,增加地基密度,以此提高地基强度。为了让地基更快地固结起来,满足土木工程施工要求,应该设置排水装置。两者的不同之处在于,加载预压法所施加的压力与地基上部建筑施工压力一致,超载预压法施加的压力要远远大于地基上部建筑所承受的压力。相比来说,超载预压法效果更好。
        3.3挤压法
        挤压法也可称振密挤密法,包含强夯、振冲、石桩等多种方法,适合于碎石土质松散、砂土、杂填土等地基。强夯法是以往土木工程建设过程中使用最多的一种方法,用很重的夯锤施加外力,在双重力的作用下,从高处落下,将地基夯实,增强地基的稳固性,使得地基的孔隙率降低。当增加了地基的密实度,就能够承受上部建筑的压力,有效避免了上部建筑物沉降问题的发生,提高了地基加固质量。
        3.4化学固法
        这种加固方法主要包含深层搅拌及灌浆法两种。前者比较适合于淤泥和泥炭土质,将水泥、石灰等材料充分搅拌,灌注到地基结构中,牢固地基,增加地基承载力,从而避免上部建筑出现墙体倾斜、断裂等问题。而后者适合于软弱或者是岩体土质,因为很多岩石地基内部十分空洞、稳定性不强,稍有不慎就会引发安全事故,因此,需要使用灌浆法进行填充,灌浆的主要方式有高压及渗入灌浆法几种,所涉及到的材料除了水泥、石灰外,还有其他辅助配料。
        3.5换填法
        在地基加固中,该种加固方式运用的频率很高。当施工地段地质条件不能满足工程建设要求时,也就是粘性强的地基,难以施加压力,让其更为严实时,就应该使用换填法。换填法把换土垫层、石灰桩等几种。以换土垫层法为例,在具体使用时,挖出需要置换的软土,在向地基中填充坚硬的土石,提高地基的稳固性。
        3.6加筋法
        加筋法主要包含加筋土法、锚固法等几种。其中,加筋土法适合于软弱地基加固,在实际加固时,应该在土体中添加可以发挥抗拉作用的钢筋等材料,而锚固法主要是用来加固地基边坡,在具体运用时,应该综合利用土钉等材料,增强地基的抗压力。
4、结束语
        综上所述,在我国全面建设小康社会任务不断推进的过程中,越来越多的现代化施工技术以及施工理念开始在土木工程中产生。但如何有效地对这些技术以及理念进行应用,仍旧是工程领域的一个难题。针对于整体工程来说,地基加固是核心环节。对此在具体施工中,土木工程管理人员必须严格要求自己,在员工上竖立表率榜样并加强提高自己的管理能力以及业务水平能力,要求其全面掌握对土木工程项目的建设状况全方面掌握,并深知现在所面临的状况中,当下需要突破的重点内容加以强调,加强对施工阶段的管理与监测,保证土木工程的顺利进行。
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