1、土木工程中结构与地基加固技术分析摘要: 随着我国现代化建设步伐的加快，各种各样的建设项目如雨后春笋般的拔地而起，这其中都会涉及到土木工程技术。土木工程技术是一门非常巨大的学科，它依据的是工程的实践经验，而不是通过科学试验或者是理论研究。但是随着人们对建筑的要求也越来越高,只有不断的发展土木工程技术才能满足工程技术的需要。本文将就土木工程中结构与地基加固技术进行一下分析，希望对今后相关内容的研究提供借鉴。关键词: 土木工程；结构加固；地基加固 中图分类号： TU433 文献标识码： A 前言 土木工程技术在发展时主要的依据是工程的实践经验，而不是通过科学试验或者是理论研究。这种状况主要有两个原因
2、:第一个原因是在土木工程建设中存在很多复杂的客观问题，这些问题很难在实验室中进行测试，比如说在研究隧道或者是地下工程的变行状况和受力状况，还有其随着时间出现的变化，这些问题很难通过实验来进行测试，到目前为止都还是通过分析工程经验来得到解决办法。第二个原因是要想发现新问题，就必须要依靠新的工程实践，比如说工程的抗震和抗风问题是在建造了高层建筑、超高层建筑、大跨度桥梁和高耸塔桅以后才发现的，这个问题的新理论和新技术也是在问题出现以后发展起来的。 1 土木工程的施工策略以及结构设计方法 1.1 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料所组成，混凝土是由胶凝材料、骨料、水及某些外加剂按适当比
3、例配合，经拌合成型和硬化而制成的一种人造石材。建筑用钢筋有两类：柔性钢筋和劲性钢筋，国内主要采用柔性钢筋。柔性钢筋又包括钢筋和钢丝，钢筋又可分为光面钢筋和变形钢筋两种。光面钢筋指钢筋表面是光圆的；变形钢筋常用的有“螺纹”钢筋和“人字”钢筋。 1.2 钢筋混凝土结构的设计原理与方法 由于组成钢筋混凝土的两种材料受力性能完全不同，在以道路桥梁及其水利为主的土木工程中，不同的受力构造形成了结构系统，主要包括 7 个方面：斜截面承载力计算、正截面承载力计算、扭曲截面承载力计算、预应力混凝土结构、裂缝控制及耐久性设计、高性能混凝土和纤维增强混凝土性能结构设计、钢筋混凝土构件的延性与抗震设计。由于工程施工
4、的结构不同，所以钢筋混凝土结构在进行设计时其外观会存在变化，同时内部构造也有差异。在实际的工程当中，钢筋的形状和数量都会成为影响工程的因素。 1.3 钢筋混凝土结构的优缺点 钢筋混凝土结构的优点主要可以从 4 个方面来阐述：耐久性及耐火性能好，在保养和维修方面几乎不需要花费物力和财力；抗震性能好，整体性好；具有可模性，可以根据实际的需要浇制各种尺寸；节约钢材，在某种程度上可以与钢结构互换，从而节约钢材。钢筋混凝土结构的缺点主要可以从两个方面来阐述：自重大，在设计跨度时，构建运输不方便；施工时间长，特别是在制造模板时费料多，同事在养护的过程中浪费了时间。 1.4 钢结构施工中的重难点 总的来说，
5、钢结构的施工是很复杂的有很多需要进一步研究的地方，由于建筑的类型和功能不同，往往在要求上也有所不同，在施工的细节上也有很大的差异。我们从几个方面来说明一下钢结构工程的重点和难点及采取的相应措施。 （1）钢结构制作工程的难点，切割后的板变形，钢梁焊接会变形，焊接口缺陷，对以上的难点作相应措施：原材料（钢板）进场前有小量变形按图纸的尺寸用 CNC 割板机或液压摆式剪板机制成板件弯形时用校正机进行矫正；焊接口是否缺陷用超声波探伤仪进行探测，出现超标缺陷，必须将缺陷清除后重新焊接达到标准。钢梁焊接变形措施，钢梁焊接时按本方案的焊接顺序和本工程所使用的潜伏焊机，变形是很微小的，若有变形时，校正机进行矫正
6、，达到设计要求和规范的标准。 （2）钢柱底座的铁件预埋，在进行预埋焊接时，纵横轴线和水平标高都要达到图纸要求，在捣柱头混凝土时可能会造成轴线移位，标高可能变动，若混凝土坍落度大时，钢柱底座钢板（预埋件）和柱头的混凝土之间的分离可能达不到设计强度要求，针对以上的难点作以下的方法施工，柱头的混凝土捣至底座钢板约 15cm 高时，用经纬仪和水准仪测试轴线和标高，能准确达到图纸要求时则可，如果不能达到要求时，即采用矫正措施，使铁件准确达到图纸要求为止。顶面 15cm 高隔日用膨胀混凝土捣制。 2 土木工程中地基加固技术 2.1 砂桩地基 砂桩地基是指采用类似沉管灌注桩的机械和方法, 通过冲击和振动在软
7、弱地基中成孔后,再把砂挤压入土中形成大直径的密实砂桩加固地基。这种方法经济、简单且有效。对于砂土地基,可通过振动或冲击的挤密作用,使地基达到密实,从而增加地基承载力,降低孔隙比, 减少建筑物沉降,提高地基抵抗震动液化的能力。用于处理软黏土地基, 可起到置换和排水砂井的作用,加速土的固结,砂桩与桩间黏性土形成了复合地基, 提高了地基的承载力和地基的整体稳定性。 这种桩适用于挤密松散沙土、素填土和杂填土等地基。对于饱和软填土地基,由于黏性土多为蜂窝结构,渗透系数小, 粘性土一旦受到扰动后,扰动土比原状土的力学性质会降低,因而砂桩在饱和黏性土成桩过程中很难起到挤密加固作用。 2.2 水泥粉煤灰碎石桩
8、地基 水泥粉煤灰碎石桩地基(Cement Flyash Gravel Pile)简称 CFG 桩,是近年来发展起来的处理软弱低级的一种新方法。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂石水拌和形成的高粘结强度桩。工程中常采用水泥粉煤灰碎石桩与桩间土和褥垫层一起构成复合地基。褥垫层的设置为 CFG 桩复合地基在其受荷后提供了桩顶的刺入条件以保证桩间土始终参与工作。CFG 桩的特点是:由于桩长、桩径及桩距等参数较易控制,故承载力可在较大范围内调整; 有较高的承载力; 沉降量小, 变形稳定快;工艺性好,易于控制施工质量;可节约大量水泥、钢材,降低工程费用, 与预制钢筋混凝土桩加固相比,可节省投资 30%40
9、%。 CFG 桩与素混凝土的不同之处仅仅在于桩体材料构成不同,在其受力和变形特性方面没有什么差别。CFG 桩适用于多层和高层建筑地基,如黏性土、粉土、砂土、松散填土、淤泥质黏土等的处理。就基础形式而言,适用于条形基础、独立基础、箱型基础及筏式基础。 2.3 水泥搅拌桩地基 水泥搅拌桩地基是利用水泥、石灰作为固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,改变了原状土的结构和性质,使之硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土或石灰土。本法具有在地基加固过程中无振动、无噪音、无污染、无侧向挤压,对临近建筑物影响很小, 施工期短, 造
10、价低, 效益显著等特点。适用于加固较深厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力不大于 120kPa 的黏性土地基,对超软土效果更为显著。多用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基;在深基坑开挖时用于防止坑壁及边坡塌滑、坑底隆起等,以及作地下防渗墙等工程上。3 工程测量和施工管理技术与方法 工程测量需要测量人员，依据土木工程设计图纸对实际工程进行测量，标志和记录工作贯穿整个施工过程，确保设计图纸内容能够在实际施工中得到体现，我们应该坚持“从整体到局部，先控制后碎步”的原则，避免出现测量错误，保证工程质量。 专业的技能知识和实践经验对于工程测量人员非常重要，它能够避免出现很多不必要的错误。例如仪器的使用、图纸的比例大小等问题。在测量中应该进行初测和复测，数据包括原始数据、建筑物的数据、图纸的数据、观测记录的数据等。 4 结束语 最近几年，随着我国现代化建设的发展，建筑业已经成为国民经济发展的重要行业，因此土木工程技术的重要性也越来越突出。我们必须不断加大对土木工程技术的探究，才能满足越来越高的要求。土木工程中结构和地基的加固技术，是保证建筑可靠性的关键技术，只有技术的提高，才能为我国建设出更多质量更高的建筑。 参考文献 1王明贵.钢结构住宅的发展研究J.钢结构，2007,(1). 2 孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨J.中国新技术新产品，2009（2）.
