土木工程建设中结构与地基加固技术的应用分析
2020-02-21庄玉海
庄玉海
(广州市城市建设开发有限公司, 广东 广州 510623)
0 引言
近年来,随着我国经济社会的不断发展,土木工程建设也快快马加鞭的进行着,然后由于我国地域比较辽阔,不同地域之间的地质条件存在着很大的差异,有的建筑物所处的地质环境比较恶劣,大大提高了安全事故发生的可能性。在土木工程中,地基是指建(构)筑物下部承受荷载的岩土层,在建(构)筑物建设完成之后属于隐蔽工程,如果在建设过程中没有对软弱地基进行妥善处理,就会导致非常容易出现安全事故。针对于这种情况,就可以利用结构与地基加固技术来对这一问题进行解决,通过这种方式可以让施工的技术得到进一步的优化完善,从而促进建筑工程建设的高速发展。
1 结构加固技术
1.1 加强截面加固法
该技术是一种直接加固的技术,通过提高配筋率来增强建筑的稳定性,可以有效拓展建筑结构截面面积。在土木工程的建设过程中,针对于不同的实际情况要采取与之相适应的加固技术,具体可以分为以下三种,第一,可以扩大界面的加固技术;第二,能够提高配筋率的加固技术;第三,将上述两种技术融合在一起的加固技术。通过扩大截面的面积,可以最大程度地提高加固的质量,充分地发挥出这一技术的优势,而且可以推动力学水平满足相应的规范要求;第二种加固技术可以按照钢筋间隔距离和保护层等构造要求,适当的加大截面尺寸,从而能够推动工程项目可以稳定的进行,进一步提高加固的质量水平;根据项目的实际情况,可以采取两种技术相融合的方式来做针对性的规划和安排,进一步提高加固的作用,而且这一技术可以应用在很多的情况下,都能够起到很好的加固作用。
1.2 碳纤维布加固法
碳纤维布加固法也是经常使用的一种加固技术,该加固方法的主要优点有:(1)使用的施工工艺简单便捷,(2)采用该种方法加固可以提高结构耐久性,(3)在加固之后也可以起到美化外观的作用。之所以有这么多的优点,所以碳纤维布加固法的在土木工程建设中的应用程度非常广泛。这一加固方式是通过使用一些像玻璃纤维等非金属纤维,以此达到对混凝土结构的抗剪性能、抗震性能的提升。但是这一加固方式也存在着一定的问题,就是只能够针对混凝土结构来进行使用,而对于其他的结构却不能起到效果。
1.3 钢筋植筋加固法
钢筋植筋加固法在施工过程中虽然复杂程度比较高,但是这一技术能够发挥出很好的加固效果,所以这一技术在土木工程建设的过程中也有很高的应用程度。需要注意的是,在应用这一加固技术的过程中,需要做好程序性的工作,只有这样才能够确保加固的质量水平符合相应的要求。使用过程中,要首先定住加固孔的位置,然后再利用钻机来对孔洞进行施工,在钻孔之后,再采取相应的措施来焊接钢筋和加固孔洞,而且还要将孔洞清理干净,将上述工作做好之后就在预先埋好钢筋,之后再进行灌注工作。为了能够最大程度地整个工程的质量水平,需要在工程的全过程确保谨慎认真地进行施工,不能出现任何问题。
2 地基加固技术
2.1 化学加固法
化学加固技术通过将能与土体成份发生胶结反应的化学物质加入地基土中,使其与土体发生化学反应胶结成一个整体,从而减小土体的孔隙比,让土体颗粒之间的连结性能更好,一方面提高地基土的承载能力,另一方面减少地基沉降,实现加固的初衷。深层搅拌法和灌浆法是应用比较广泛的两种化学加固技术。深层搅拌法是指将水泥石灰等化学材料搅拌均匀混合后,加入到需要进行处理的地基中去,混合材料会渗入到土体颗粒空隙中,进而和土体充分地连在一起,提高地基的稳固性,进而能够承载更多的荷载。这种加固方式不仅操作简单,而且还能起到很好的效果,主要适用于有机物较高的泥炭土或者淤泥土。灌浆法是将化学溶剂利用灌浆设备通过灌浆孔灌入到土体中,浆液扩散到土体孔隙或岩土裂缝中,通过胶结、硬化增强土体强度和稳定性,起到加固、防渗及增大地基承载能力的作用。
2.2 压密注浆法
压密注浆法是压密固结技术中的关键手段,同时也是应用程度比较高的加固技术。在土木工程建设之初,要对工程实际完成土地加深密度及水泥粉煤灰配比进行计算。而且,还要在浆液的配置过程中严格按照规定的配比来进行,然后再通过使用注浆泵将水泥和粉煤灰注入指定的深度中。这一技术的应用原理是借助浆液对地基的挤压作用,将地基中存在的多余水分和空气排除出去,进而能够快速地凝固主浆液,将地基中的空隙填补上。灌注的浆液在地基结构当中也会构成支架,从而最大程度地提高土体的密实程度,此外,凝固之后的支架其抗侵蚀和抗腐蚀的能力会非常强,能够在一定程度上提高地基的稳定性和耐久性,让加固的质量水平进一步提高。
2.3 排水固结法
土木工程施工过程中,如果施工的地基需要采用加固方法时,可以采用排水固结法。该加固的方法,比较适合在一些软质土层中,或者是粉尘土层中对地基的加固。在实际应用中,排水固结法可以分为以下两种,加载预压法和超载预压法。对于在地基的加固中使用排水固结法,无论采用其中哪一种方法加固地基,都需要对地基施加一定的荷载对地基进行预压使土层密实,以此来增大地基的稳定性。
2.4 换填加固法
换填加固技术是一种比较传统的工艺,但在实际的土木工程建设过程中,仍有一定程度的应用。振冲置换技术、碎石桩加固技术、石灰桩加固技术以及换土垫层加固技术等都是换填加固法的具体应用方式。振冲置换技术主要可以应用在软、粘土质的地基中,通过利用振冲器,从而以频率比较高的振动来对地基外表面进行处理,然后用水对其进行冲洗,从而能够在加固部位形成孔洞,然后将碎石填入到孔洞之中,这样通过这种方式可以形成碎石桩,而且其密实程度也会比较高,将碎石桩和原有地基进行结合,形成能够承载很大重量的复合地基,并且能进行排水作业。碎石桩加固技术一般是通过振动的作用或者冲击力,将装有活瓣式桩靴的桩管压入地表中,进而在软土地基中形成孔洞,将碎石置入桩管中,一边敲击,一边将桩管抽出,让碎石填入地基中,增强地基的承载力。针对工程项目实际土质的松软程度来看,可以利用石灰桩加固技术来进行人工或者机械打桩,从而可以按照科学的比例来对生石灰和粉煤灰进行调配,然后将调配后的材料填入桩孔中,进而在一定程度上提高桩体的密实程度。换土垫层加固是将地基中较为松软的土层挖除,更换为具有较高强度的碎石、灰渣、粉煤灰以及灰土等,在利用分层压实的方式,将土层压实,一般这种方式适用于浅层的地基。
3 结束语
综上所述,为了确保工程质量符合相关要求,就要对结构和地基进行加固处理,提高结构自身的稳定性。因此,要强化对加固技术的研究分析,发现现阶段施工过程中存在的问题,不断对技术进行完善优化。而且还要在充分地了解土木工程项目的实际情况的前提下,才能针对不同的施工情况采取相应的结构与地基加固技术,将每项技术的优势充分发挥出来,进一步提高施工效率,推动土木工程项目建设的快速发展。