土木工程建设中结构与地基加固技术的运用分析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月8期   作者:陈方方
[导读] 在土木工程的建设之中
       
        陈方方
        十二师住房和城乡建设局 新疆 乌鲁木齐 830000
        
        摘要:在土木工程的建设之中,结构和地基的构建稳固是重中之重,拥有坚实稳固的结构和地基才能使建筑物更加的安全,保证居住人的安全,同时使用时间也会更久一些。所以,施工人员在土木工程建设时要根据以往经验,运用科学、成熟的技术手段进行施工操作,特别要注意提高工程中结构与地基加固的操作技术,建造出在外形美观的同时,安全及性能也同样优秀的建筑物,让土木工程建设的效率和质量得到提升。
        关键词:土木工程建设;结构加固技术;地基加固技术
        近年来,土木工程逐渐走入人们的视野中,发展成为一门重要的专业学科,随着经济发展的需要,科学实验和理论基础在不断地加强。在复杂的工程条件下,有些时候实验者很难对现场环境进行测试和分析,这时需要通过利用物理学进行实验分析,得出地下工程的应力和变形状态实验结果之后,再由工程师进行理论判断、结果分析,最终得出结果。由此可见,理论来源于实践,问题和方法也来源于实践。
        1土木工程结构与地基加固重要性
        在土木工程施工中,地下基础工程的施工不能完全由施工单位控制,地下结构和地表结构是不可知的。如果在施工过程中出了问题,一开始是无法发现的。工程只有经过一段时间的运行,安全问题才会逐步显现,然后造成质量安全隐患,威胁工程和人员的安全。
        1.1延长土木工程施工寿命
        寿命是衡量土木工程施工质量的主要指标,土木工程的质量和性能是影响土木工程寿命的重要因素。如果这两个因素导致项目寿命缩短,将导致更大的经济和资源浪费。因此,相关人员必须做好土木工程结构设计和地基加固工作,减少不利因素对工程的影响。
        1.2提高工程耐久性
        影响土木工程耐久性的因素分为主观因素和客观因素。主观因素指施工人员的一系列不规范操作、维护不合理等:客观因素主要指环境因素,即环境侵蚀引起的工程结构问题。土木工程耐久性的下降,不仅直接影响工程质量,也给人们的生活带来了限制,在此基础上,有必要加大对民用建筑和地基加固技术的应用,以减少不必要的麻烦。
        1.3优化工程抗震性能
        抗震性能是土木工程建设中的重要指标参数,通过土木工程结构和地基加固技术的应用,可以根据该地区的实际情况合理规划土建工程的抗震等级,提高工程抗震性能。
        2地基加固技术在土木工程建设的具体应用
        2.1化学加固
        化学加固法是借助化学物质展开地基加固的方式,选择可与土体成分胶结的化学物品,将其加入到地基土壤中,此时化学物品与土体发生胶结反应,可降低地基土壤孔隙比,连接土体颗粒,提升土木工程建筑地基承载效果,此外还可在一定程度上降低地基沉降发生概率,完成地基加固目标。在土木工程建设中,灌浆法与深层搅拌法为应用较为广泛的化学地基加固技术,灌浆法主要借助灌浆设备将化学溶剂注入灌浆孔内,使化学溶剂逐渐扩散至岩土裂缝、土体孔隙中,便于发生胶结反应,起到硬化土体、稳定地基的效果,此外还可在化学溶剂中添加防渗物质,增强地基防渗效果;深层搅拌法则是将相关化学材料深度搅拌,使水泥、石灰等物质充分融合,混合材料可逐渐渗透至地基土体颗粒空隙内,起到加固地基作用。相较于灌浆法,深层搅拌法应用更为广泛,主要运用淤泥土、泥炭土进行搅拌填充,加固效果好且操作简捷。
        2.2压密注浆
        压密注浆法在土木工程建设中应用时需计算水泥粉煤灰配合比及土地加深密度,并根据工程具体情况严格配置浆液,以此确保地基加固效果,浆液配置完成后需运用注浆泵注入至地基指定深度,浆液在地基土壤内部形成挤压力,排出地基内多余空气及水分,同时浆液可在一定程度上快速凝固,填补地基空隙,加固地基。运用压密注浆法加固地基时,浆液于地基内凝固后可成为支架结构,大幅度提升地基土体密实程度,同时浆液支架具有较强抗腐蚀性及抗侵蚀性,增强土木工程地基耐久性与稳定性,进一步提高土木工程建设质量。


        2.3排水加固
        排水加固法在土木工程建设中更适用于软质土层、粉尘土层环境下,首先需在地基内设置袋装砂井、塑料排水袋等竖向排水体,并结合土木建筑实际重量逐步加载,以此排出地基中多余水分,此时地基发生沉降,孔隙比降低,地基土壤强度随之提升。排水加固法可进一步分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗预压法,堆载预压法则是对地基进行加载预压,提前完成地基沉降,加固完成后卸荷载,并逐步平衡地基沉降程度,预压荷载通常大于土木建筑整体荷载,一般为1.3倍,需结合工程地质环境适当调整;真空预压法需在地基黏土层表面铺设砂垫层,并在薄膜辅助下完成密封,借助真空泵进行抽气,在负压作用下地基地下水沿排水体排出地表,压缩地基土体,实现地基加固;降水预压法则是借助水泵直接抽出地下水,降低孔隙水压力,起到加固效果;电渗预压法则是借助电渗作用排出多余地下水,将金属电极插入地基土体中,并通直流电,地下水在直流电场中由阳极流向阴极,从阴极排出地表,以此降低地基含水量,增强地基承载力及稳定性,在实际土木工程建设中,电渗预压法、降水预压法应用频率较低,需工程人员结合地基结构合理选择加固方式。
        2.4换填加固
        在地基加固技术中换填加固法较为成熟,主要可包括石灰桩加固、振冲置换加固、换土垫层加固、加固碎石桩等方式。石灰桩加固法主要借助机械或人工进行打桩,科学配置粉煤灰与生石灰,将完成调配的混合材料填入桩孔,通过增强桩体密实程度来实现地基加固;振冲置换加固主要应用在粘土质地基中,借助振冲器夯实地表,完成高频次夯实后产生孔洞并进行冲洗,可将碎石填入孔洞形成碎石桩,由于地基受到振冲作用,其密实程度有所提升,并导致碎石桩与土木工程地基结合为统一整体,形成复合地基,此时地基承载力大幅度提升;换土垫层加固方式需将地基松软土层统一挖除,用高强度灰土、灰渣、碎石、粉煤灰进行填充,并采用分层压实方式进一步加固,此方式效果较好,但仅适用于浅层地基;加固碎石桩方式需借助振动冲击力将桩管压入地基,在地基软土中形成孔洞,置入碎石逐渐敲击,缓慢抽出桩管,此时地基内空隙被碎石填充,极大提高地基承载力。
        3结构加固技术具体运用
        3.1加强截面加固法
        加强截面加固法是一项受力稳定、施工便利同时成本也比较低的加固技术。由于加强截面加固法具备了多种优秀条件,现如今在我国已经得到广泛的应用和良好的发展。加强截面可以很好的提高土木工程结构的承载能力,比如施工人员可以通过技术来对建筑结构或者面积进行增大,对其承载能力进行有效的提升,同时可以维持房屋内梁和柱子的坚固、笔直状态,进而使建筑工程拥有稳固的支撑点,变得更加的坚固。
        3.2碳纤维布加固法
        碳纤维布加固法比之加强截面加固法,拥有着外形美观、耐久性良好等优点。碳纤维布加固技术原理是通过纤维材料来到达加固结构的效果,比如玻璃纤维等材料。这种碳纤维布加固技术虽然优点很多,但其在材料方面还有着一定的局限性,因此目前这种碳纤维布加固法只在混凝土结构中得到应用。
        3.3钢筋植筋加固法
        钢筋植筋加固技术是通过对钢筋植筋等硬度大的建筑材料来达到建筑结构的加固效果,其在土木工程建设中的非常常见的结构加固技术。现场施工人员确定钢筋的孔位、钻孔、钢筋焊接以及埋植等技术处理,并且根据流程严格执行,以达到钢筋植筋的加固作用,从而使得土木工程结构能够更加安全、高质量、快速的完成。
        4结束语
        综上所述,结构加固技术在土木工程中的应用可从加强截面加固、碳纤维布加固、钢筋植筋加固三个方面展开;地基加固技术可从化学加固、压密注浆、排水加固、换填加固四个方面进行应用。在实际应用中,应结合土木工程周围实际环境选择加固技术,为人们提供高质量建筑,保障建筑用户人身安全及财产安全,推动我国土木工程行业发展进程。
        参考文献
        [1]陈庆丰,袁健松,皇民.地基加固技术在土木工程建设中的有效应用[J].工程抗震与加固改造,2021,43(01):177-178.
        [2]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.
        [3]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.
        [4]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.
        [5]杨光,李缓.土木工程建设中结构与地基加固技术的运用[J].居舍,2020(10):70+112.
       
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