土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用分析

雷征

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1 建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

（1）工程結(jié)構(gòu)加固原因。土木工程不僅要注重理論基礎(chǔ)，更要注重工程實(shí)踐。建筑加固的原因很多，主要是混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)中環(huán)境因素引起的問題。老化的建筑物超過使用壽命時(shí)會(huì)很危險(xiǎn)。當(dāng)他們不選擇拆除和重建，他們需要加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，以延長(zhǎng)其使用壽命。不能再使用的危房，由于拆遷成本高，往往選擇加固維修。如2010年上海世博會(huì)展覽館由廢棄的南沙電廠改造而成；施工期建筑物的可修性質(zhì)量問題，大多是經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡造成的。如果不及時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行加固和維修，將導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。在所有加固建筑中，最常見的是由自然災(zāi)害引起的。地震、洪水或火災(zāi)是不可抗力因素，使房屋需要加固。

（2）工程結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與方法。鋼筋混凝土作為土木工程建設(shè)的重要組成部分，決定著房屋的使用效果。鋼與混凝土的結(jié)合可以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，提高工程建設(shè)的抗震能力。因此，鋼材和混凝土的質(zhì)量和性能在施工中起著至關(guān)重要的作用。在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要更加注重鋼材和混凝土的質(zhì)量和性能，注意兩者的結(jié)構(gòu)比，特別是要保證建筑材料滿足土木工程建設(shè)的實(shí)際需要。在工程設(shè)計(jì)中，不同的設(shè)計(jì)方案會(huì)產(chǎn)生不同的效果，這將直接影響到房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。有必要明確混凝土中振動(dòng)工作的工具、強(qiáng)度、方式和時(shí)間。同時(shí)，還要考慮鋼材的剛度和柔度，以及與混凝土的適應(yīng)性。另外，還要與采購人員密切溝通，提高現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際質(zhì)量施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工程設(shè)施的數(shù)據(jù)有深刻的了解，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確計(jì)算，無論是系統(tǒng)中正截面和斜截面的計(jì)算，或者各種混凝土的性能，一定要準(zhǔn)確，才能因地制宜地選用建筑材料，使結(jié)構(gòu)的加固能達(dá)到更好的效果。

通過大量的土木工程案例不難看出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在施工中具有突出的優(yōu)勢(shì)，無論是從造價(jià)角度還是從力學(xué)性能角度，都是工程建設(shè)的最佳選擇。這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使我國工程建設(shè)的耐久性、耐火性和抗震性有了明顯的提高，建筑材料的發(fā)展也有了很大的提高，有利于降低建筑工程造價(jià)，提高施工質(zhì)量。隨著大型建筑的不斷增多，土木工程建設(shè)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。材料的飛速發(fā)展震驚了世界。無論是2014年建成的上海外灘摩天大樓，還是臺(tái)北101大樓，都是對(duì)土木工程建設(shè)的挑戰(zhàn)。鋼筋在運(yùn)輸過程中會(huì)受到各種不確定因素的影響。在這些因素的影響下，施工質(zhì)量將大大降低。因此，土木工程施工中的每一個(gè)細(xì)部設(shè)計(jì)都要注意科學(xué)性和合理性。近年來，大型工程不斷增多，從大型水電站到跨海大橋。這些工程大多建設(shè)周期長(zhǎng)，耗費(fèi)大量的人力物力。長(zhǎng)期施工的鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)也有所提高。在最大限度保證施工質(zhì)量的同時(shí)，也要求施工人員處理好各方面的細(xì)節(jié)[1]。

2 地基加固技術(shù)

（1）化學(xué)加固法?；瘜W(xué)加固技術(shù)將能與土壤成分反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)添加到地基土中，使其與土壤發(fā)生反應(yīng)，形成整體，從而降低土體的孔隙比，使土體顆粒間的連接性能更好。一方面提高了地基土的承載力，另一方面減少了地基沉降，實(shí)現(xiàn)了加固的初衷。深層攪拌法和注漿法是兩種應(yīng)用廣泛的化學(xué)加固技術(shù)。深層攪拌法是將水泥、石灰等化學(xué)物質(zhì)均勻混合，然后加入到待處理的地基中?；旌喜牧蠈B透到土壤顆粒的空隙中，然后與土體充分連接，提高地基的穩(wěn)定性，進(jìn)而能夠承受更多的荷載。這種加固方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且效果良好。主要適用于有機(jī)質(zhì)含量高的泥炭土或粉土。在注漿法中，通過注漿設(shè)備將化學(xué)溶劑通過注漿孔注入土壤中，漿液擴(kuò)散到土壤孔隙或巖土裂隙中。通過膠結(jié)硬化，提高了土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，起到了加固、防滲、提高地基承載力的作用。

（2）壓密注漿法。壓密注漿法是壓密加固技術(shù)的關(guān)鍵手段，也是一種應(yīng)用程度較高的加固技術(shù)。在土建施工開始時(shí)，需要計(jì)算實(shí)際完成的土地加深密度和水泥粉煤灰比。另外，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定比例配制漿液，然后用灌漿泵將水泥和粉煤灰注入規(guī)定深度。該技術(shù)的應(yīng)用原理是利用泥漿在地基上的擠壓作用消除地基中的過量水和空氣，從而快速固化主漿并填充地基中的間隙。灌漿漿料還將在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中形成支撐，從而使土壤的壓實(shí)度最大化。此外，固化支架的抗腐蝕和抗腐蝕能力將非常強(qiáng)，可以在一定程度上提高地基的穩(wěn)定性和耐久性，并進(jìn)一步提高鋼筋的質(zhì)量水平。

（3）換填加固法。置換加固技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的技術(shù)，但在實(shí)際的土木工程施工過程中，仍有一定的應(yīng)用。振沖置換技術(shù)、碎石樁加固技術(shù)、石灰樁加固技術(shù)和換土墊層加固技術(shù)是置換加固法的具體應(yīng)用方式。振沖置換技術(shù)主要應(yīng)用于軟土地基。通過振沖裝置的使用，可以對(duì)地基的外表面進(jìn)行較高頻率的振動(dòng)處理，然后用水沖洗，從而在加固部位形成孔，然后將礫石填充到孔中。這樣，可以形成碎石樁，其壓實(shí)度也會(huì)相對(duì)提高，碎石樁與原地基相結(jié)合，形成一個(gè)能承受大量重量的復(fù)合地基，并能進(jìn)行排水作業(yè)。碎石樁加固技術(shù)一般是通過振動(dòng)或沖擊力的作用，將樁管與閥式樁靴壓入地面，然后在軟土地基上形成孔。將沙礫放入樁管中，打樁時(shí)拔出樁管，使砂礫填入地基，提高地基承載力。根據(jù)工程實(shí)際土質(zhì)的松軟程度，可采用石灰樁加固技術(shù)進(jìn)行人工或機(jī)械打樁，使生石灰和粉煤灰按科學(xué)的比例配好，然后將配好的材料填入樁孔內(nèi)，從而在一定程度上提高樁的密實(shí)度。土體置換墊層的加固是在地基中挖掘軟土層，用沙礫、灰土、粉煤灰和高強(qiáng)度石灰土代替。采用分層壓實(shí)法對(duì)土層進(jìn)行壓實(shí)。這種方法一般適用于淺基礎(chǔ)[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，在土木工程中加筋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的加固處理是保證整個(gè)建筑物穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是最重要和最困難的一點(diǎn)。因此，有必要不斷研究新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和改進(jìn)。要通過材料配比的選擇、結(jié)構(gòu)與連接處理、新技術(shù)的推廣應(yīng)用，逐步完善和創(chuàng)新，監(jiān)督工程質(zhì)量的每一個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)，使土建工程質(zhì)量更加優(yōu)良，適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需要，為和諧社會(huì)做出貢獻(xiàn)是我們相關(guān)人員的目標(biāo)。