夏曉迪 樊蓓
摘要: 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)是建筑工程項目中十分重要的組成部分,對最終的施工質(zhì)量影響較大,因此需要對當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識。 本文對此對其應(yīng)用情況展開具體的探討。
關(guān)鍵詞:土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;地基加固技術(shù)
一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計
對于土木工程結(jié)構(gòu)而言其設(shè)計目標(biāo)首先就是對建筑的安全負(fù)責(zé),即保證建筑的主體可以滿足使用要求,并符合安全性需求。一般房屋結(jié)構(gòu)是由板、梁、墻、柱、基礎(chǔ)或直線形構(gòu)件和桿、拱、殼等直線桿件或曲線、曲面形構(gòu)件組成。梁是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件,它承受板傳來的壓力及梁的自重,通常水平放置。梁按截面形式分為:矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。柱的概述:柱在工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力,主要承受梁傳來的壓力以及柱的自重。墻的長、寬兩方向尺寸遠(yuǎn)大于其厚度,荷載作用方向與墻面平行,其作用效應(yīng)為軸壓力,有時還可能有彎矩。這樣就要求做到以這些小點來注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題。
在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,我們應(yīng)該著重注意以下幾個方面:(1)結(jié)構(gòu)計算,在這里我們講的是,設(shè)計的基礎(chǔ)形式是條形基礎(chǔ),在確定基礎(chǔ)底面寬度時,依據(jù)的是地基承載力的設(shè)計值(新規(guī)范稱之為特征值),即b≥N/(f-rh)。h對于內(nèi)墻、外墻取值不一樣,不少計算書中誤認(rèn)為是一樣的。r應(yīng)是基礎(chǔ)底面以上土的“平均重度”,r=20kN/m3,而學(xué)生常誤取為基礎(chǔ)底面以上“土的重度”。我們要嚴(yán)格分清其中的概念。(2)土建施工圖的重要性,平面圖與立面圖、剖面圖的配合建筑施工圖關(guān)鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致,且相互補充。有的時候可能是因為初次繪制內(nèi)容復(fù)雜的建筑施工圖,我們的設(shè)計者由于疏忽,沒有全局觀察,造成平立剖面圖的表達(dá)不一致。所以我們要做到各圖所注的標(biāo)高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認(rèn)真核對無誤,這個作為一項基本要求,要求在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中務(wù)必落實做好。(3)結(jié)構(gòu)截面設(shè)計中我們要注意場地類別對抗震等級的影響,抗震等級對于框架截面設(shè)計的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級,但對于“場地類別為Ⅰ類時,除6度外,可按表內(nèi)降低1度所對應(yīng)的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施,但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低”。當(dāng)采用Ⅰ類場地時,抗震計算的抗震等級與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級不一樣。我們做到結(jié)構(gòu)計算清楚明白,施工圖紙的清楚明確,同時我們也要注意場地類別對抗震等級的影響。
二、 地基加固的原理
當(dāng)工程結(jié)構(gòu)的荷載較大,地基土質(zhì)又較軟弱(強度不足或壓縮性大),不能作為天然地基時,可針對不同情況,采取各種人工加固處理的方法,以改善地基性質(zhì)、提高承載力、增加穩(wěn)定性、減小地基變形和基礎(chǔ)埋置深度。地基加固的原理是:“將土質(zhì)由松變實,將土的含水量由高變低”,即可達(dá)到地基加固的目的。
在擬定地基加固處理方案時,應(yīng)充分考慮地基與上部結(jié)構(gòu)共同工作的原則,從地基處理、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方面都應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行綜合治理,其具體的措施有:改變建筑形體,簡化建筑平面;調(diào)整荷載差異;合理設(shè)置沉降縫;采用輕型結(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu);加強的整體剛度,如采用橫墻承重方案或增加橫墻,增設(shè)圈梁,減小的長高比,采用筏式基礎(chǔ)、筏片基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)等;對基礎(chǔ)進(jìn)行移軸處理,當(dāng)偏心荷載較大時,可使基礎(chǔ)軸線偏離柱的軸線;施工中正確安排施工順序和施工進(jìn)度;對軟土地基則應(yīng)放慢施工速度,以便使地基能排水固結(jié),提高承載力。否則,施工速度過快,將造成較大的孔隙水壓力,甚至使地基發(fā)生剪切破壞。
三、土木工程結(jié)構(gòu)地基加固技術(shù)探討
(一)換土加固技術(shù)
首先,需要將軟弱土層徹底挖出,然后再填入結(jié)構(gòu)相對較好的土壤或者其他材料,例如石屑、煤渣、工業(yè)廢物等,將其制作成素土地基等,最后再采用相關(guān)機(jī)械設(shè)備或者人工的方式將其夯實,提高其密實度。
這種方法在基坑面積較大的工程中非常適用,在處理軟弱土層方面具有非常好的效果。換土加固方法的處理深度一般在2~3米左右,對于軟弱土層、濕陷性黃土、季節(jié)性凍土等都有非常好的施工效果。
(二)振密加固技術(shù)
所謂振密加固技術(shù)也就是施工人員采取有效的措施來減小地基土體的孔隙比,盡量提高其密實度與強度,從而達(dá)到設(shè)計的要求。該施工技術(shù)主要有壓實法、夯實法等各種施工方法,其中強夯法師最振密加固技術(shù)中最為常見的一種。強夯法主要是對軟土地基的深層土壤進(jìn)行加固,隨著機(jī)械夯實能量的不斷增大,地基加固的深度也不斷加深。也就是說,該方法采用的是大重量的重錘,從不同的高度自由落下,因產(chǎn)生過大的沖擊力來壓實地基,從而提高地基的強度與密實度,降低其本身的壓縮性。
(三)注漿加固法
注漿加固法是通過鉆孔向含有裂縫、孔隙、空洞、溶洞、不穩(wěn)定的底層灌注水泥漿或者硅酸鈉等其他有穩(wěn)固作用的漿液,使得灌注漿液與建筑土壤結(jié)合在一起形成穩(wěn)定土石結(jié)構(gòu)從而改善地基物理性質(zhì),提高地基承載能力。這種加固方法使用廣泛,使用與砂土、粉土、粘性土、人工填土,可以改善土地的力學(xué)性能。這種方法在地基建設(shè)中常用,而且價格經(jīng)濟(jì),形式多變。不過加固灌漿材料需要可灌、可粘性好、收縮性小、無毒無污染、耐老化性能好。這樣才能增加地基的穩(wěn)固和使用年限。
(四)砌體結(jié)構(gòu)的加固
砌體結(jié)構(gòu)在土木工程當(dāng)中占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位,大部分的砌體都具有超高的使用價值。另外一些特殊要求的不斷出現(xiàn),比如不斷的提升抗震標(biāo)準(zhǔn)以及對結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),減少施工以及設(shè)計方面的隱患等,對土木工程自身的實用性以及耐久性提出了更高的需求。通過維修并加固FRP材料來進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)的加固,比較適合在墻體沒有完善的承重能力或者是出現(xiàn)墻體開裂的情況下,可以杜絕傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)加固施工中存在的缺陷。FRP材料有很高的空間利用率、不會對砌體結(jié)構(gòu)的自重及體積進(jìn)行增加,并且加固的效果十分明顯、施工比較方便,上述的各項優(yōu)勢都是FRP在對砌體結(jié)構(gòu)加固的基礎(chǔ)上,更好的完善了建筑物抗震方面的性能。
參考文獻(xiàn):
[1]張懷升.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)認(rèn)識[J].建材與裝飾,2018(03):73.\