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摘要:土木工程施工技术作为建筑业的重要组成部分,近年来在科学技术的支持下得到了迅速发展。安全稳定的结构和地基加固技术是保证土木工程质量的基本条件,因此在建筑工程的实践实施过程中,需要根据当时的实际情况来选择合理的结构以及加固技术,这不仅有利于人们生活的便利性,还有利于提高土木工程的安全稳定施工。文章介绍了土木工程结构与地基加固重要性,分析了结构及地基加固技术在土木工程施工中的应用,并对实际情况进行了研究,研究成果可为相关工程实践提供参考。
关健词:土木工程;设计;结构;地基加固技术;应用
引言
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、结构加固技术在土木工程施工中的应用
2.1钢筋混凝土的设置
在土木工程蓬勃发展的背景下,混凝土是人们施工过程中的首选材料,在施工过程中使用混凝土,可以保证工程质量。从施工实践中可以看出,混凝土主要由砂、水泥和水按相应比例混合而成。为了提高土木工程的承载能力和抗震能力,需要采用科学合理的混凝土结构。同时,必须根据结合混凝土受力特点,通过与多种结构需求的优化组合,不断发挥混凝土在施工过程中的加固稳定作用。为了提高钢筋混凝土的应用效果,必须保证钢筋混凝土建筑材料的质量。
2.2钢筋混凝土结构设计机理及选型
钢筋混凝土结构在土木工程中的应用,可以有效地提高工程的承载力,保证工程的稳定和安全。在土木工程施工过程中,钢筋混凝土之间的差别尤为明显,并且钢筋混凝土的力学性能也不同,其承载力也有显著差异。如果在土木工程的早期设计和施工中,工作人员没有准确区分混凝土的结构差异,不能将混凝土的差异结合起来,提高结构规划的准确性和科学性,将直接降低土木工程的施工质量。
因此,在结构加固技术的设计和规划中,必须高度重视钢筋混凝土构件,科学选择结构的设计理念和设计形式,结合工程实际完成结构加固施工。此外,在设计中明确钢筋与混凝土的科学配比,是实现钢筋与混凝土完美结合的有效途径。在土木工程结构加固设计中,要准确计算结构的承载力,科学评价建筑物的优劣和变化,彻底加强施工效果,准确计算斜截面、扭曲部分等重点部位的荷载,分析不同外部结构对土木工程内部结构的影响。在分析工程整体受力状况的基础上,结合钢筋混凝土的受力特点和材料性能,科学地选择合适的设计机理和方法。只有严格控制结构钢筋的施工质量,才能不断提高工程的稳定性和安全性,为今后的工程建设和施工创造良好的条件。
2.3钢筋混凝土结构优缺点
在建筑工程中,常用的材料之一是混凝土材料,因为这种材料在施工过程中能很好地保证工程质量。随着建筑业的不断发展,钢筋混凝土在土木工程结构中得到了广泛的应用,对提高土木工程的抗震性能和延长工程寿命具有重要的作用。钢筋混凝土主要是由钢筋、砂、水泥和水按相应比例混合而成,不但整体结构牢固结实,而且造价低,可以为企业创造无限的经济效益。然而,在实际应用中,由于复杂的社会施工环境,钢筋混凝土容易受到众多因素的干扰,例如外界环境和人为因素,从而影响到土木工程的实际施工效果。为此,在施工过程中,不仅要保证钢筋混凝土的质量,还要在施工的每一个阶段都做好质量检测与控制,提高混凝土的应用效果,满足人们对于土木工程的需求,提升企业的经济效益。
3、土木工程建设中地基加固技术的使用
在土木工程建设过程中地基加固技术涉及非常广泛,不仅应该关注地质地貌的选择,还要不断创造施工环境,提升地基加固技术,选择合理的加固材料等,这些都需要根据实际情况和地质质量要求来进行合理的控制。在地基加固施工过程中,当前为了可以对地基更好地处理,可以选择的地基加固技术主要有:换填法、排水固结法、挤压法、化学固法以及加筋法等.以下进行具体的介绍。
3.1换填法
换填法是一种在地基加固技术中使用频率最多的一种方法,这种方法在前文中提到过,主要是适应在软土层较浅的情况下使用。如果建筑施工段,地质无法满足要求,土层黏性比较大,不能满足试压,为了使得土层可以更加坚固,满足施工的要求,可以采用换填法来进行地基加固。在换填法施工过程中主要有换土垫层法、强夯置换法、振冲置换法、碎石桩法、石灰桩法以及EPS轻填法。比如在实际换土垫层法使用过程中,需要将浅土层中的所有的软土进行置换,将软土挖出来,向其中填入较硬的土石,这样达到地基加固的目的,对于土木工程的质量有很大的提升。
3.2排水固结法
这种地基加固的方式主要是通过加载预压和超载预压组成,在实际土木工程施工过程中,遇到软土层以及粉土等,通过超载预压的方式,对地基进行施压,随着地基的压力越来越大,地基的密度也会逐渐增大,从而使得地基更加稳固。随着压力不断增多,为了使得地基的固结速度可以提升,还可以在地基上设置排水装置。加载预压和超载预压有所不同,加载预压主要加载的是与地基上部的建筑相当的压力,而超载预压所施加的压力远远大于建筑的承重。当然超载预压的效果会更好,可以极大地提升地基土质的密度和坚固程度。
3.3挤压法
挤压法也叫作振密法或者挤密法,这种方法主要有强夯、振冲密实、挤密实等,可以在较为松散的碎石土以及沙土中进行适用,在实际操作过程中,可以加固饱和度较低和黏性土、杂填土、黄土等地基。强夯法在使用过程中,是土木工程地基加固中非常常用的一种方法,也是非常传统的一种方法,主要通过一个重量较低的夯锤对地基进行强夯的一种方法,从高处落下来的夯锤可以对地基施加外力和重力,使得地基产生强大的冲击和振动,从而使得地基更加密实,密度更大,从而使得地基的饱和度增加,材料中的成分可以重新排列,材料之间的孔隙率降低,使得地基的承重能力可以增强。
3.4化学固法
在土木工程施工过程中,化学固法主要包含了搅拌法和灌浆法。其中搅拌法对于有机物较高的泥炭土和淤泥土比较适用,而灌浆法主要用于岩体土以及软弱土壤中。在深层搅拌法使用过程中可以将水泥和石灰等材料进行搅拌,灌入到地基结构中,使得地基可以更加牢固,增加地基的承重能力,还可以防止建筑的墙体开裂和倾斜等情况。在实际施工过程中,因为岩体内部比较空洞,必须采用灌浆的方式对其进行填充,使用水泥、石灰以及其他填充材料,使得岩石地基可以更加充实,保证地基的稳固性,增加地基的承重能力。
3.5加筋法
加筋法主要包含了加筋土法、锚固法以及竖向加固法。其中加筋土法在浅层软弱地基中比较适用,在使用过程中,可以在土体中加入钢筋等材料,使得地基更加稳固,还可以降低上层建筑带来的压力,起到缓冲的作用。竖向加固法在深层的软弱地基中使用比较多,在实际应用过程中使用桩柱,并在桩柱中添加混凝土材料,对于地基的抗压能力是非常好的提升,还可以降低地基的沉降。锚固法主要对地基上层建筑的边坡进行加固,在实际应用过程中通过土钉等材料可以达到缓冲,使得水平方向的作用力可以减少。
4、实际情况
4.1工程概况
电厂食堂结构采用单层现浇框架结构。随着使用时间的增加,食堂墙体结构出现了严重的裂缝,需要进行合理的加固,以提高食堂结构的安全性。
4.2土建工程质量问题
经土木工程部门评估的建筑物,存在的问题可归纳如下:由于建筑物位于沿海地区,地基土含有厚的淤泥质土、高含水量、软土和较差的黏结性。沉降现象多,稳定性堪忧;框架梁结构裂缝严重,部分框架梁柱节点出现较大斜裂缝,使上部墙体结构错位、不稳定;部分梁箍筋密实度不合理,压实区之间的间距较大,基础梁结构有裂缝。墙体与维修结构之间有严重的剥落和开裂。
4.3地基基础加固设计
通过对工程的具体分析可知,工程中所含的厚层有机肥土和粉质土层的含量在不同地区也有显著差异,在容易造成更多水分。然而,这些土也会引起基础结构的水平流动,增加了地基剩余沉降的不确定性,进一步降低了剩余沉降计算的精度,导致粉质软土地基处理的失败。在此基础上,在地基加固过程中,有必要有效地解决地基沉降问题,增加基础结构的刚度,增强建筑结构的安全性。
4.4上部结构加固
上部结构有许多开裂问题。因此,在钢筋设计中,必须结合结构件的实际情况和性能要求,采用有效地的方法来加强结构的强度和硬度。具体内容如下:①考虑到沉降和应力的不均匀性,采用改性环氧树脂对框架梁结构进行碳纤维布加固;②对开裂的墙体结构进行直接灌浆,达到加固效果;③变形墙身应从受损部位拆除重建,对于配箍不足的框架梁结构,可采用扁钢张拉加固。
5.结束语
根据以上对土木工程建设中结构与地基加固技术的分析我们可以发现,地基的稳定性直接影响了建筑总体的安全性能与使用性能,为此通过相关技术达到对建筑地基的加固是十分必要的发展趋势。近年来,我国建筑领域相关人员已经根据自身经验并结合实际应用,对多种地基加固手法进行优化,达到了土木工程建设中结构与地基加固的目的,并带动了我国土木工程的稳步发展。
参考文献:
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