结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用

向青青

(贵州通达公路勘察设计咨询有限公司，贵州 贵阳　550001)



结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用

向青青

(贵州通达公路勘察设计咨询有限公司，贵州 贵阳550001)

摘要：先分析了土木工程设计的基本策略，再对结构与地基加固技术在土木工程设计中的实际应用方法进行分析。

关键词：结构与地基加固；土木工程设计；应用

1结构加固在土木工程设计中的应用分析

1.1技术简介

增加截面加固法属于一种常见的建筑结构加固技术，通过增加建筑物外表面结构面积，以提高建筑整体刚度与承载能力。该方法一般应用在梁、板、柱等常见构件上，一般会根据构建的受力特点与实际大小，将截面加固法划分为单侧加固、双侧加固与多侧加固等；在加固效果控制中，其核心就是控制钢筋用量，是一种较为成熟的结构加固技术。

在某工程中，该施工单位在充分结合大截面加固法的基础上，应用了锚喷混凝土技术，有效提高整体施工质量，值得其他工程借鉴学习。锚喷混凝土的基本原理为：以高速旋转的喷射机为媒介，将调制均匀的混凝土高速喷注在建筑构件外表，当混凝乳凝结硬化之后，构件原有受力条件发生改变，最终加大构件承载力。

1.2钢筋混凝土套箍加固法

钢筋混凝土套箍加固技术也是增大截面加固技术的范畴：当建筑混凝土材料处于三向应力状态时，通过在混凝土上增设套箍，以约束混凝土三方面的应力，最终提高混凝土整体承载力。但需要注意的是，随着混凝土侧向力不断增加，套箍所要承受的应力也会不断增大，此时需要对建筑结构套箍进行适当加固。

某工程在实施钢筋混凝土套箍加固法时，确定其需要加固的柱原配筋面积为4 559.3 mm2，在不改变截面面积的前提下，所需要的配筋面积为11 074.1 mm2。而在该工程中采用套箍加固法后，选取φ10的箍筋，设置间距为100，考虑建筑的实际加固要求，在原结构基础上增加后截面面积，所增加的面积为550×550。经计算得出，实际需要增加的配筋量为9 970 mm2，后经工程施工可知，在增加配筋量后，建筑整体结构强度明显提高，说明该工程的施工处理方法具有科学性。

2地基加固技术应用

2.1布置灌浆孔

该工程位于我国南方某市，是当地工程重点工程建设项目。在工程建设之前，面对其进行严格的地基加固试验，试验结果为：地基加固的主要材料为水泥浆液，浆液水灰比为0.7∶1，灌浆孔孔距为900 cm，初定灌浆压力为2 MPa。

在布置灌浆孔前，对施工地区进行详细的地质勘察，勘察结果可知，该地区渣土主要分布在5±3 m范围内，除杂填土外，还存在少量砂土，但其深度较深，对工程影响较小。同时，现有室内场地较小，无法满足室内钻孔施工的要求，因此在布置灌浆孔时，主要将灌浆孔设置在室外，并以梅花形分布。在该工程中，灌浆孔φ150 mm，灌浆管型号为DN20，东侧、北侧灌浆孔间距为900 mm，南侧、西侧灌浆孔间距为700 mm。

2.2施工准备

在该项目中，重视灌浆机控制，其基本参数见表1所示。

表1　灌浆机工作参数设定

2.3施工

(1)灌浆钻孔施工。按照灌浆施工质量控制的要求，采用钻孔机实施钻孔施工。考虑到施工地点的实际工程情况，钻机钻头直径为150 mm，终孔直径为155 mm，并保证终孔垂直度为1%。若在施工地区的地质条件较为复杂，则要随时调整钻孔速度；在相邻两孔施工时，为避免因振动而影响成孔深度与孔径，需要对孔壁进行保护，并保证孔口不堵塞。

(2)设置灌浆孔口接口。在钻孔施工结束后，要设置灌浆孔口接口。在设置中，需要满足不同灌浆速度换控时所产生的高压力与冲击值。一般在单浆法施工中，可采取单独接头模式，在灌浆前将灌入设备固定在灌浆口处，但要保证整个灌浆系统存在多个接口，并全部固定，避免出现浆液四处溅射的情况。

(3)灌入浆液。施工中所灌入的浆液主要分为成品浆液、现场自制两种。对于现场自制浆液，要保证浆液配比稳定性，自拌过程中要重视处理悬浮颗粒问题，避免出现严重的颗粒沉降现象。在采用半成品浆液时，需要确定浆液基本配比，判断其是否满足施工质量控制要求。

(4)封孔。在灌浆结束之后拆掉灌浆管，考虑到前期施工中灌浆压力较大，灌浆结束之后回导致孔内压力大于气压，最终出现冒浆现象，则需要对孔口进行密封处理，避免浆液回流。

具体而言，在既有建筑地基灌浆处理中，需要根据工程的实际要求确定灌浆顺序，针对建筑损伤、沉降等不良现象，先从沉降现象严重地区延伸，以控制沉降现象，保证地基加固施工质量。

参考文献：

[1]马婷婷，魏久平，艾大利.岩土工程地基加固技术分析[J].学园，2014，(9)：199-200.

[2]谢祖圆.浅析地基基础加固技术及其应用[J].科技致富向导，2011，(8)：264-265.

[3]周居正.土木工程中结构与地基加固技术探讨[J].中国建筑金属结构，2013，(8)：46-47.

收稿日期：2015-11-15

作者简介：向青青(1989-)，男，贵州思南人，助理工程师，主要从事道路设计及施工研究。

中图分类号：U416

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0030-01

Application of the structure and foundation reinforcement technology in the design of civil engineering

XIANG qing-qing

(Tongda Highway Survey and Design Consulting Co., Ltd., Guiyang, Guizhou 550001, China)

Abstract:The paper analyzed the basic strategy of civil engineering design, and actual application method of the structure and foundation reinforcement technology in the design of civil engineering.

Keywords:structure and foundation reinforcement; civil engineering design; application