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土木工程中的结构与地基加固技术

分类:
技术交流
发布时间:
2018/03/01
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【摘要】:
一、地基概述1、地基概念建筑的地基结构主要是用来对承受和传递建筑荷载的一种建筑结构体系,它是建筑工程施工的基础环节。目前,在建筑工程施工中,建筑地基都是和建筑的主体结构紧密相连的,对建筑结构的稳定性和质量的

  一、地基概述

  1、地基概念

  建筑的地基结构主要是用来对承受和传递建筑荷载的一种建筑结构体系,它是建筑工程施工的基础环节。目前,在建筑工程施工中,建筑地基都是和建筑的主体结构紧密相连的,对建筑结构的稳定性和质量的保护有着一定的意义。因此,我们在对其进行施工时,一定都要对其施工质量进行严格的控制,从而使其建筑结构的质量满足工程施工的相关要求。

  2、地基加固

  所谓的地基加固就是指人们在建筑工程地基施工环节中,施工人员根据工程施工的实际情况以及相关的规范,采用填土、夯实等加固技术来对其建筑结构的地基土质进行相应的加固处理,以满足建筑工程施工的要求。这不仅可以有效的提高工程施工的质量,还有利于延长建筑结构的使用寿命。近年来,随着我国建筑行业的不断发展,地基加固技术也已经成为建筑工程施工中重要的组成部分,但是由于在不同的建筑工程中,其地基施工的土质结构也存在着一定的差异,这就给地基加固带来了一定的困难,因此考虑到建筑结构的安全因素,我们在对其进行施工的过程中,施工人员一定要根据工程施工的实际情况,来对其具体的加固技术进行选取,使得整个建筑施工工程的质量和效益都符合工程设计的相关标准。

  3、地基加固的原则

  21世纪许多先进的施工技术和施工材料也相继的出现在了人们的生活当中,不过我们在对建筑地基结构进行加固处理的时候,还要讲“经济合理”作为主要的施工理念。使其在保证建筑工程施工质量的同时,也有效的提高了建筑结构的安全性和经济效益。而且,在建筑工程施工的过程中,有事难免会遇到质量问题,这就对建筑工程的施工质量和进度有着一定的影响,所以我们就要采用相关的预防措施来对其进行处理,以降低或者避免各种潜在的隐患对建筑工程施工质量所造成的影响。

  二、地基加固方法

  1、排水固结法

  排水固结法是建筑工程中地基加固的重要技术,通常适用于地下水位比较高的地基加固中,主要用于解决地基的沉降问题,以此来维持地基的稳定性。排水固结法一般是采用竖向的排水井、砂井或者塑料排水袋进行加固的,这样能够把施工地基土层中的缝隙水分进行排除,使得土层缝隙缩小,这样就达到了加固的目的,增强了地基的稳定性和强度。使用排水固结法进行地基加固时,为了提高固结的速度,可以采取在天然土层中增加排水的途径,主要是为了缩短排水距离,施工人员可以设置排水井、砂井或者塑料排水袋,用来对地基进行有效的加固,缩短工期,从而在短时间内完成良好的加固工作,使得加固的工作如期完成,并也可以提高地基的抗剪强度,保证地基的稳定性。

  2、加筋法

  (1)加筋法的基本施工原理

  加筋法是我国目前建筑施工中普遍应用的地基加固技术,施工操作的步骤也相对简单。加筋法是在地基土层中掺入一些抗拉性比较强的材料,利用这些材料来提高土层的强度和抗压性,实现其土层力学性能的转变。土在土体中放置筋材,就使得土和筋形成了一个复合体,当受到外力的影响,就会发生形变,产生了筋材和周围土的位置运动,这两种材料就会因为运动而产生一定的摩擦力和要合理,就相当于为土体增加了一个侧压力,使得地基的抗压力增大,控制土体运动产生的偏移。

  (2)加筋法的常用材料

  加筋法通常会用到土钉、加筋土、锚定板和土工合成等材料,加筋土的筋材一般包括金属、非金属和组合材料这三种。因为金属材料的性能,在实际的施工过程中对其的使用量不是很大声,一般都采用土工合成材料的非金属金彩。另外,钢筋混凝土网格、钢筋混凝土格栅等新型的高性能材料也逐渐得到了应用,拥有很好的发展前景。

  3、土层置换法

  (1)土层置换法的基本施工原理

  土层置换法也可以称为换土法,其加固的原理就是把地基的基础底面的深度土层的软土层挖去,随后再用比较坚硬、稳定性比较好、抗侵蚀性比较强的砂、碎石、混凝土、煤渣等进行填充,在通过人工操作和机械设备把土层夯实并进行充分的振捣,保证达到设计所需要的密度,这样提高施工的水平,保证地基质量。

  (2)土层置换法的优势

  换土垫层和原土相比较,具有很好的承载能力,强度高、不易变形的特点。按照换填材料的不同,可以把垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

  (3)土层置换法的使用地基类型

  土层置换法主要应用于浅层地基的加固,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。另外,土层置换法还应用在一些比较特殊地域的地基处理中,可以消除地基土的膨胀现象,适用于湿陷性黄土地的地基中,可以防止屋面倾斜、地基的冻胀损害等现象,提高建筑的负荷能力,

  4、桩基法

  如果施工地基的淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可以采用桩基法进行地基加固处理。而桩基础技术多种多样,现行的两种主要桩基法为钢筋混凝土预制桩和混凝土灌注桩:

  (1)钢筋混凝土预制桩

  钢筋混凝土预制桩也称为钢筋混凝土桩和预应力管桩,由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,已经在实际施工中得到了普遍的应用。

  (2)混凝土灌注桩

  淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

  三、钢结构加固方法

  钢结构的施工也是地基和结构加固的一个重点。钢结构施工具体来说其安装步骤比较复杂,不同的建筑有不同的钢结构的安装要求,不同的建筑对钢结构施工的具体实施细节也有所不同,下面来分析主要需注意的三个大方面:首先是钢结构的连接和选材。钢结构主要分为钢材,金属制品,型材以及板材四大类型。土木工程中所使用的钢材通常会采用碳素钢,优质碳素结构钢或者普通的低合金钢等,其中碳素钢的强度和硬度会相比其他类型的钢材要高一些,但是其塑性却没有其他钢才好。土木工程的钢结构截面主要是宽翼缘的工字型结构或者是箱形截面,还有少数钢结构截面是用十字形截面的;土木工程的梁结构主要是轧制或者是焊接的H型钢梁,如果设计中有特殊的要求也可以让钢结构符合截面,但是在安装梁的钢结构之前一定要对截面焊接接头做焊接工艺测试,定出焊接的各项参数以及焊接材料。

  梁与柱之间或者是梁与梁之间可以采用高强螺栓连接或者是焊接连接,如果是采用高强螺栓连接,连接的时候就要注意高强螺栓的连接孔位精度。制孔主要分为高精度的数控钻孔以及精度相对较低的模板制孔。如果技术允许,工程还是要首选多轴数控钻孔。工程进行高螺栓连接前一定要对检验螺栓参数,在安装的时候不能用榔头强打或者用扳手强拧,用扳手拧入的要包括初拧、复拧和终拧。在安放钢结构地点选择上,要保证用地面积是结构占地面积的1.5倍以上。结构从中转的堆场运到现场的钢材要用装卸机安置到安装机械的回转半径之内。除此之外,起重机的起吊速度档位要满足安装钢构件的要求,起重机钢丝绳容量也必须满足起吊高度的需求。当进行多机作业的时候,臂杆的高差要保证安全运转,不发生碰撞。除此之外,各起重机之间都应该有足够的安全距离,以免相互碰撞。

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