杨得 苏怀治 李大桢
中国建筑第二工程局有限公司,广东省 湛江市,524000
摘要:土木工程属于大型工程,在其建设过程中建筑稳定性控制至关重要。建筑稳定性不仅取决于总体结构,而且受地基结构稳定性影响。本文分析了影响地基结构稳定的核心因素,重点探讨地基结构控制方法。本文认为,加固地基结构应加强施工前勘查,合理选择结构,并在施工中予以全面技术控制。
关键词:地基加固结构;土木工程;施工技术;环境勘查;土质
前言:土木结构设计以使用安全性为设计要点,此外应保证结构施工可行性。结构加固技术的应用作用是提升结构稳定性,提升建筑安全。通过结构加固可增强建筑耐久性,也可降低后期维护成本,符合长期利益。地基结构不科学会增加建筑坍塌风险,降低建筑抗灾害能力,应加强质控。
1核心影响因素
地基加固结构是建筑的重要基础结构,其应用稳定性受综合因素影响。首先为地基基础类型,选择不同类型进行结构建设各有优缺点,应保证其实现预期支撑功能。建筑整体性与其结构也有相关性。建筑物建设预期不同,对功能要求存在差异,应根据建筑情况确定结构用途。结构安全度存在差异,耐久性也不同,上述因素直接影响基础荷载压力,对构造形变造成影响。建筑结构在建设和使用周期中会发生变形,建设速度和加固技术控制影响加固结构技术,此外施工操作的技术水平也产生相关影响,应对效益和施工进度进行合理控制,避免地基基础缺陷,促进建筑稳定[1]。
2技术控制方法
2.1建设环境勘查
勘查工程前,应规划勘测方案,明确勘查核心任务,执行规范勘查流程,保证信息获取全面。应宏观了解建设环境特点,分析土质类型,了解地质构造情况,明确水文条件。以建设规划和实际项目信息为基础,结合建筑类型,制定加固结构施工规划。还应设计应急预案以应对工程意外事故。总结工程危险因素,在施工中合理规避风险。实际施工需要以勘查数据为依据,因而应保证勘查信息准确,复杂地基环境和软弱地基需要设计科学建设方案,选择适宜的建筑类型。
钻孔勘测操作中钻孔深度应与钻孔设计要求应一致。使用端承桩时,应结合桩端受力层情况,基于其顶面坡度进行钻孔深度设计,通常深度参数为(12~24)m。勘测点与勘测点之间距离较近时,二者持力层坡度测量数据>10%,以及对于部分起伏偏大或者结构相对复杂的情况,需要结合探测条件,分析施工环境,通常需要增加勘探点。工况地质环境复杂的测量操作应提前设置桩柱线,根据桩柱线进行勘探操作。工程钻孔深度有相关要求,桩下土层和压缩土层应保证一定厚度,地基基础符合设计预期,否则桩承载力和地基变化值难以精准计算。钻孔施工应进行充分勘查,科学布置钻孔点和深坑勘测点,钻孔深度应到位。钻孔勘测土层应保证层理均匀,压力平均分布,防止基础发生翘曲或者弯折情况,促进建筑稳定[2]。
2.2地基结构设计
设计地基时,应结合实际环境,了解现场土质,明确结构形式,并综合建筑使用要求,参考综合指标完善设计。结构设计应安全实用,还应考虑经济性,地基基础需要长期服役,必须保证耐久性,并在服役周期坚固稳定。勘查信息会以报告形式呈现,计算其中建议值时,应进行精准计算,测定相关数据,综合评估承载力和土压力,实施荷载试验。
当报告数据和计算结果差异显著时,应重新计算,科学计算抗压值。施工中使用天然地基需要随时核对设计图,大型工程应重复测量地基,预防地基沉降或者倾斜情况。异常工况应马上停工,完善施工设计,避免事故发生。
2.3技术控制
地基基础结构决定建筑稳定性,在选择基础时应以地基承载力为主要依据。在建筑结构中,建筑物通过基础结构将荷载向地基处传导,基础结构是连接结构。地基承载力强时,基础结构分布选择空间相对较大,可进行纵向或横向设计。地基承载力较差时,需要对症加固设计,促进建筑结构稳定。在建设环境勘查环节应分析土层构成情况,精准采集相关参数,通过数据分析设计结构方案。计算承载力时应明确建筑重量,计算平均荷载量。分析地基承载力,常规情况下平均荷载应为地基承载力的50%左右。未达到此比例时,应加设片筏基础。较之常规独立基础,此种基础的优势为可扩大与地基接触面,均匀分布荷载力,使地基均匀承受负荷,荷载稳定性较强,具有长期效用。应用片筏基础的缺点是成本高,应根据项目成本量力使用。
基础结构施工时,应先了解地基土质,制定施工方案。荷载较大且土层承载力不足时,应从整体结构方面提升基础强度,保证其符合地基沉降要求,避免不均匀沉降。通过人工处理加固桩基和地基,标准为荷载后地基不会变形,依据此标准测试地基抗压情况,计算地基刚度数据与强度数据,加固处理地基,改善施工质量。部分地基为软土土质,例如淤泥等,且土层偏薄,在建设中应减少扰动土层操作。对于土层密实且土质均匀的地基,尤其是土质中建筑垃圾较多或含有大量充填土时,该种地基荷载较强,可以其为持力层。部分地基混合有机生活垃圾、侵蚀性废料,应处理后建设建筑负荷层。以建设功能和结构为基础,分析建筑荷载分布和强度,还需要综合分析地质条件与水文条件,并对周围交通运输情况予以分析,基于建设地点基础设施和原材料供应符合需求,根据实际抗震设计要求,全方位分析指标,设计最优结构。
长期大量负荷有消极影响,基础施工应科学使用伸缩缝,其宽度应对建筑稳定性无影响,使建筑处于独立的稳定结构状态,监测土层沉降和基础变化。不适合设置伸缩缝的建筑,应建设永久变形缝,或设计后浇带,此种结构是为避免结构开裂。此种结构设计可缓解混凝土收缩影响,促进结构稳定。中高层建筑群应设计永久变形缝,以天然基础进行埋深施工时,深度应较之普通裙房增加2m。无上述施工基础时,高层建筑应强化架空层贯通设计,分析稳定性。在建设沉降缝时需要填充硬质材料,在使用周期中常见建筑墙开裂,导致建筑渗水,应科学控制缝间距。地基存在欠固结土问题时,发生膨胀土现象,或见湿陷性黄土,可通过填土促进地基加固。长结构地下室应使用微膨胀剂,添加收缩混凝土,保证结构处于限制膨胀值区间。可选用复合地基结构,该结构适用于相邻建筑地基差异较大的情况,可缓解压力失衡问题,增强持力层荷载量,并对建筑沉降有抑制作用。为促进地基稳定,可应用永久变形缝,或使用后浇带。
在加固结构时,可通过扩大结构截面实现加固。选用优质材料也可提升结构耐久性。碳纤维是现代加固应用材料,其结构具有特殊性,是碳素纤维结构,并且含有结构胶,用于支架加固效果较好。此种材料应用还可抗腐蚀,强度表现较好,促进建筑寿命延长。此外,还可采用加筋地基的建设方法进行地基结构施工。在土层中埋设拉筋,土层颗粒和拉筋形成摩擦,实现有效加固。
结论:综上所述,地基加固结构应用是为了增强地基承载力,保证建筑建设和使用全周期维持稳定状态。地基需要荷载建筑重力,与建筑使用安全和施工过程安全密切相关。应对地基加固结构建设加强技术控制,予以科学勘测,精准计算荷载数据,高质量建设地基结构。
参考文献:
[1]李晓慧.土木工程建设中结构与地基加固技术的应用分析[J].绿色环保建材,2020(11):135-136.
[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.