潘永富
柳城县长兴农业投资开发有限公司
摘要:在土木工程建设中,随着建筑工程规模的不断扩大,再加上不同地域之间的地质条件具有较大差异,这使得地基加固重要性与必要性日益凸显。地基加固技术种类多样、工艺成熟,将地基加固技术运用于土木工程建设中,能够解决土木工程建设中地基加固遇到的现实问题,提高土木工程的地基质量。
关键词:土木工程;结构设计;地基加固;技术
1土木工程结构设计与地基加固技术的重要性
1.1延长土木工程使用年限
土木工程的使用寿命是评价工程质量的关键指标,而土木工程结构是影响土木工程使用寿命的重要因素。合理的建筑工程设计可以提高工程的安全性和功能性,降低质量问题的风险,进一步提高建筑工程的施工质量,有助于延长土木工程建筑的使用寿命。
1.2提高土建耐久性
在建筑工程中,耐久性是影响施工质量的重要指标。受人为破坏、施工方法不合理、材料问题、养护不当等因素影响,土建结构耐久性降低,不符合施工设计标准,在实际施工中影响土建工程的施工质量,加大质量安全风险。通过科学合理的设计,保证建筑结构的耐久性,有利于提高工程质量。
1.3提高土木工程抗震能力
土木结构抗震能力是衡量工程安全的重要指标,特别是在地震易发地区,如果工程结构设计和地基加固技术不到位,将给人们的生命财产安全和社会经济带来极大的威胁。通过合理设计土建结构,保证地基加固效果,可以提高施工项目的整体稳定性,提高工程抗震能力。
2土木工程结构设计要点
2.1基础设施设计
目前,连续梁结构设计中经常出现承载力不足的问题,其原因是在设计过程中没有充分考虑整体高度。大多数设计人员都是在简单应用的基础上进行设计,导致连续梁承载力小,增加了建筑结构和安全风险。因此,在建筑结构基础的设计中,特别是在连续梁的设计中,应根据具体的设计要求和工程条件灵活地设计施工方案,以保证其与施工总体规划一致。同时,做好连续梁的分析工作,确保施工的安全稳定。
2.2钢筋混凝土结构设计
钢筋混凝土结构是土木工程中的主要受力结构。为了发挥其作用,保证承载效果,提高设计的合理性,应充分考虑影响混凝土性能的因素,如强度、抗渗性等。一方面要做好正截面承载力、斜截面承载力、扭转承载力等相关数据的计算,获得准确的数据,为设计提供依据;另一方面,采取相应的控制措施,提高钢筋混凝土的耐久性和抗震性能。
2.3剪力墙结构设计
剪力墙是土木工程结构的重要组成部分。合理使用钢材和混凝土材料制作墙板,以承受来自不同方向的力,保证墙体的稳定性。为保证剪力墙结构设计的专业性,有关设计和施工人员应加强剪力墙结构设计的研究工作,提高剪力墙结构设计的合理性和稳定性。为保证剪力墙结构满足相关技术标准,应将相关参数控制在合理范围内,以提高剪力墙的稳定性。
3土木工程地基加固技术要点
3.1加强土体的夯实技巧
使地基加固达到更高标准,必须用重力对土体进行夯实。因为一般土体较为松散,很难达到预期标准,而对土体进行夯实可以有效解决这一问题,重力作用于土体之上,使土壤之间的缝隙变得更小,这种方式适用于地基加固,操作方法也较为便捷。
任何事情都具有两面性,地基加固也是如此。重力夯实可以起到一定作用,但是如果夯实所用的重力过大,会破坏整体建筑物的稳定性,并且产生较大的噪音和冲击波,影响附近居民的日常生活,不利于其他建筑的稳定性。应科学、合理进行重力夯实。
3.2预压处理法
地基加固施工前期,常用预压处理法,其主要采取静荷载的方式进行压实、压牢,操作较为便捷,操作周期较短,没有技术性难度。但是,在操作过程中也要合理考虑其他因素所带来的影响,如预估计算土体中的水分,控制地基的沉降,以达到良好的预压效果。
3.3换填法地基加固技术
在土木工程建设中,往往会遇到具有一定深度范围的软弱土层地基,且这部分的软弱土层地基易于挖掘,如出现变形的软基或泥沼地带,这时候可采用换填法地基加固技术进行地基加固。换填法地基加固技术的施工原理较为简单,是一种比较传统的工艺,主要采用地基组成材料置换的方法,将软软弱土层地基组成的土地材料进行清除,然后把基底压实;运用那些强度、密度和耐腐蚀性强的卵石、素土、灰土、煤渣等材料,并利用机械振动和压实作用,进而使之达到要求的密实度,避免变形、沉降等问题产生,该方法主要包括换土垫层法、强夯置换法等应用方式,比如换土垫层法,该方法适用处理浅层非饱、软弱土层等性质的工程地基,其施工原理主要是在挖去基础底面以下一定范围内的软弱土层的前提下,向其中填入较硬的土石作为置换材料,并利用机械辗压、平板振动和重锤夯实等施工方式将土层压实,从而提高持力层的承载能力,加速软弱土层排水固结;再如说碎石桩加固技术,其在土木工程建设的地基加固处理中分为挤密和置换两种作用,主要通过振动作用或者冲击力促使松软土地基中形成一定形状的孔隙,在此基础上向孔内分批注入碎石并振密成桩,以使土体固结排水路径缩短,提高软土地基抗剪强度。
3.4化学加固技术
在土木工程施工中,化学加固技术已成为较为常用的技术,设计人员对化学材料合理配比,可提升土层结构强度。在进行加固时,首先,对土地周边环境进行多方面勘察。其次,清除施工区域地基上砂石等障碍物,维持地基平面平整干净。最后,障碍物清理后,结合施工现场自然环境等因素进行喷桩施工。
3.5排水固结法地基加固技术
顾名思义,排水固结方法主要适用土木工程建设中那些水位较高的软质地基加固工程,如各类淤泥、淤泥质土及冲填土等,其利用天然土层本身的透水性,通过超载预压的方式以及在地基上设置排水装置,可以将地基中的孔隙水排出,从而加快软弱土层排水固结,改变地基原有的排水边界条件。该方法主要由排水系统与加压系统两部分构成,利用地基排水固结的特性,将软土水分有效排出让土层间隙变小,可分为堆载预压法、真空预压法等施工工艺,以提升地基土质密度、坚固程度。比如塑料PVD排水板竖向排水固结法,其排水系统主要由具有优良透水性的PVD排水板构成,加压系统主要由超出设计标高的回填沙构成,具有适应地基变形的能力强、稳定性好造价低等优势,技术原理主要是加压系统产生的孔隙水应力、附加应力与排水系统的共同结果,使得孔隙水含水量随之降低,促进地基固结;再如真空预压法,适用地基稳定性要求较高的工程,如新吹填土、超软粘土地基,其加压系统主要由用真空泵对砂垫层及砂井抽气产生的空气压力构成,使得地基承受一个大气压pa的作用,而排水系统主要由垂直排水通道构成,在此方法下,运用土体内的孔隙水压形成压差以实现排水固结,具有适应力墙、工序简单等优势。
结论
在实际建筑施工中,施工质量会受多方面因素影响,导致建设质量下降。土木工程结构和地基作为建筑工程的基础组成部分,一旦出现质量问题,不仅会增加建筑使用风险,还会缩短使用期限,降低工程建设水平。因此,施工中须对土木工程结构和地基予以重视并加以观察,在掌握土木工程结构设计要点和地基加固技术要点的基础上,根据实际发展需求适当改进,建立适合的施工环境,提升施工水平,进而提升建筑施工质量。
参考文献:
[1]刘娜,蔡立.土木工程结构设计与地基加固技术探究[J].住宅与房地产,2019(9):64.
[2]袁志强.关于土木工程结构设计与地基加固技术认识[J].建筑技术研究,2018,1(6):113-114.