土木工程设计中结构与地基加固技术的应用分析

发表时间:2020/9/29   来源:《科学与技术》2020年5月15期   作者:张永新
[导读] 对各类工程设施进行建造称之为土木工程,施工的活动范围较为广泛,
        张永新
        东北石油大学 黑龙江省大庆市 163318
        摘要:对各类工程设施进行建造称之为土木工程,施工的活动范围较为广泛,因此,相对复杂一些。土木工程不仅指建造房屋,除此之外也可以对土木进行相应的改建和扩建。在施工过程中主要保证结构和地基的稳固性,这是土木质量得到保证的首要条件。本文主要通过对土木工程的施工策略以及结构设计方法进行分析,探索其在土木工程设计中的应用。
        关键词:土木工程设计;地基加固技术;实践运用
引言
        随着我国城市建设进程不断的推进,土木项目工程作为城市建设的组成部分,对促进社会经济发展和提高人们生活质量有着很重要意义。加固地基施工作为土木项目工程的基础,对整个土木项目工程的稳固性和安全性加强有着重要影响。故而,深入研究土木项目地基部分加固处理的施工操作,其现实意义较为突出[1]。
一、土木工程的施工策略以及结构设计方法
        首先要对钢筋混凝土方面具有足够的了解,其中包括其设计方法和设计原理等。在对土木工程的道桥桥梁、水利施工以及房屋建造进行设计时,钢筋混凝土十分重要。钢筋混凝土的结构较为复杂,由几个系统组成,其中包括前卫对混凝土的性能进行加强,性能较高的混凝土可以在很大程度上提升其抗震与延展性能。对混凝土的缝隙进行控制设计,对正裁面和斜裁面的承载力进行估算。钢筋混凝土在结构外观上面可能存在一定的差异,这主要是因为在设计过程中设计问题造成的,这种情况会导致钢筋混凝土的内部结构存在很大不同,因此在选择以及设计方面要足够严谨,在土木过程中对钢筋混凝土的要求十分高,因此其数量和形状都会影响施工过程以及后期验收结果。在对混凝土的结构进行设计时应遵循一定的法则,除此之外,对于钢筋的数量要求主要根据混凝土结构,混凝土结构与钢筋的数量具有一定的比例关系,合理地进行结构与数量要求更有利于工程的完成。在土木工程设计中,可以通过一种方式对地基和结构进行加固,对钢结构施工重视起来。钢结构施工具有一定的复杂性,主要因其安装步骤较为多样,因为不同的土木中对于钢结构的安装具有不同的要求,在选择过程中要注意到这一点。除此之外,不同的土木对钢结构施工过程中具体的细节安排也具有差异。首先对于钢结构进行选材和连接十分重要。钢铁结构的材料主要包括四种类型,分别是钢材、金属制品、型材以及板材。在进行土木工程施工过程中,主要应用碳素钢。这种类型的结构与其他种类相比具有一定的优势。碳素钢的强度和硬度稍微好一些,但是在可塑性方面具有一定的不足,没有其他类型可塑性强。土木工程在对钢结构截面进行选择时,具有一定的要求,其中最主要选择的是宽翼缘的工字型或箱形,也有少部分选择十字形。在对梁结构进行选择时主要看其是否有特殊要求,一般情况下会选择轧制或者是焊接的H型,有特殊要求的会使得钢结构与截面相映衬,在对梁结构进行安装之前,要对截面焊接接头做处理。目的在于进行工艺测试,以得出各项指标和参数,以此作为焊接过程中选择材料的标准。
        二、地基加固的处理施工技术
        2.1混凝土灌注桩施工
        混凝土灌注桩,属于土木地基部分最常用的加固处理技术,且属于就位成孔类型,由钢筋或混凝土灌注而成的一种桩,常用沉管式灌注桩和钻孔式灌注桩。钻孔式灌注桩,主要是借助螺旋钻机和潜水钻机等实现就地成孔,经混凝土灌注而成桩。对于较高地下水位粘性土、砂土、淤泥质土、淤泥、土层等,需选用潜水钻机,在钻孔施工期间,可借助泥浆护壁,对坍孔起到良好的预防作用,在砂土当中进行钻孔的期间,应将泥浆注入到其中。在粘土当中可用清水自制泥浆护壁,借助泥浆循环,排除钻削下土屑,待钻至所要求的深度后,排除孔底部土屑,将沉降量降低;对于地下水位以上人工填土、粘性土、砂土等,可选用螺旋式钻机,着重考虑到含水量和土质这些因素,需沿着钻杆上面螺旋叶片所钻削下土块排出至孔的外部;沉管式灌注桩施工期间,需把带有着钢混桩靴或活瓣桩靴钢管,借用振动或者锤击等手段沉入至土层内部,混凝土灌注期间拔管而制成桩[2]。


        2.2灌浆施工
        灌浆施工,它也属于土木地基部分加固处理关键性施工技术。该项加固技术是指将有着胶结特性填充材料注入到所需加固的地层内部,确保它可充分渗透至桩基孔四周土壤内部实现充分的混合,防止地层变形,结合不同施工特点,可选用渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆手段实施。具体可根据土木现场地质环境与地基加固要求等来进行合理化选用,以确保灌浆施工能够高效化实施,更好为提升加固处理地基效果提供保证。
        2.3 CFG 桩的复合地基施工
        土木 CFG 桩的复合地基施工操作技术,被广泛应用至土木地基加固的施工环节。在土木 CFG 桩的复合地基施工操作前期,可先对松散的砂土加强预震效应和排水效应,便于更好地加固处理软弱地基;再借助土木 CFG 桩的复合地基施工技术,充分搅拌水泥粉、煤灰、碎石等各种施工材料,完成对高粘结性与强度性桩的施工,发挥桩置换和挤密作用,加固处理软弱的地基,以达到理想化地基加固效果。
        2.4 高压式旋喷施工
        高压式旋喷施工技术,对于高层建筑物地基起到良好的加固处理实施效果,借助高压式旋喷钻机实施钻孔操作,待钻至所预定的深度过后,通过高压式旋喷设备,把泥浆喷射至钻孔周边的土层内部,对钻孔实施有效加固处理。伴随钻机连续提升和旋转,借助高压旋喷手段,均匀喷涂周边桩孔,以达到最佳加固效果。借助高压式旋喷施工技术,能够通过强制性的搅拌手段,充分混合浆液和钻孔周围的土体,待浆液固结后,确保钻孔周围的土体能够有固结体逐渐形成,获取最佳加固效果,有效提高高层建筑物总体抗剪切性强度和质量。
        三、土木工程设计中地基加固技术应用分析
        3.1地基加固方法的科学选用
        由于我国土木工程具有一定的复杂性,因此地基加固方法也有多种,每一种加固方法都有其相应的优点和缺点。对地基加固方法进行选择时,不仅要根据相关技术进行科学选择,也要考虑到环境以及其他实际情况,随着我国科技的进步,可以在地基加固方面进行一定的创新,使其更容易符合实际要求。
        3.2地基加固方式的正确应用
        在我国目前的土木工程施工过程中,较为主流的加固方式具有两种。一种加固方式为换土垫层,另一种加固方式为置换。这两种加固方式各自具有优缺点,但是,在选择过程中也要根据实际情况进行合理选择,这样使加固方式产生的效用在最大程度上有利于施工过程。例如,如果地基中的持力层存在软化的问题,这种情况下可以对土垫层方法进行选择。如果在施工过程中出现地基的土层较为松软的情况,可以对置换的方法进行选择。结合以上方法可以得出,对于加固方法的选择应着重考虑到现场施工环境的具体问题,具体问题具体分析更有利于选择合适的方法促进施工顺利完成。
结束语
        在土木工程施工过程中,结构与地基的加固技术占有重要地位。但由于施工过程中可能会遇到很多复杂的情况变化,所以在加固技术的选择方面也要更加科学合理。随着我国科技技术的不断发展与创新,越来越多的新技术和理论可以为施工过程提供一定指导,在此基础上要增强对技术人员能力的培养,有利于土木工程的发展。
参考文献:
[1]洪云.土木工程中的结构与地基加固技术[J].建材与装饰,2020(21):31-32.
[2]张慧真.试析土木工程设计中结构与地基加固技术的应用[J].江西建材,2020(06):89-90.
[3]吴刚.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用分析[J].工程技术研究,2020,5(08):58-59.
[4]庄玉海.土木工程建设中结构与地基加固技术的应用分析[J].四川水泥,2020(03):173.
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