土木工程设计中结构与地基加固技术的应用探究论文_冯继湖

土木工程设计中结构与地基加固技术的应用探究论文_冯继湖

湛江市霞山房管站 524006

摘要:土木工程这种建造技术包含着各种各样的工程设施,不仅包含项目工程建设的对象,即建造于各区域的项目工程设施,还包含对项目工程的设计、保养、施工、维护以及勘测等技术工作。在进行土木设计的过程中,对建筑结构进行加固与维护有着至关重要的意义,并且使土木工程设计工作者面临的难题。本文结合结合与地基加固技术,对其在土木工程设计中的应用进行了深入的探讨。

关键词:土木工程设计;结构与地基;加固技术;应用

引言

想要使项目工程的可靠性与安全性得到保障,对地基的改造与加固在土木工程建造中占据着十分重要的地位。对当下建筑的使用功能进行改善,升级装饰环境,加强建筑节能环保的特性,最大程度的利用与节约资源,降低污染、保护环境。随着我国建筑行业的不断进步,项目工程建设面临着巨大的挑战,对于那些达不到当下社会要求的建筑设施,需要对其进行加固与改造。本文主要通过以下几个方面来讨论地基与结构的加固技术在土木工程设计中的应用。

一、混凝土结构加固技术

(一)增大截面加固技术

这种加固技术的原理是通过增大建筑结构件的横截面积,并且在其中增加相应的钢筋,从而使建筑结构件的力学性能得到提升,是一种直接加固的技术。种类不同的土木工程项目,其加固要求也有着极大的差异,因此,在实际应用的过程中,这种加固技术总体上可以分成三类:通过增加配套钢筋来实施加固技术、增大断面来实施加固技术、以上两者相结合来实施加固技术。通过增大断面来实施的加固技术,在实际应用的过程中也需要使用钢筋,只有增设相配套的钢筋,这样才能使补加的混凝土可以正常的工作,实现质量加固的目标。以增加配套钢筋来实施的加固技术,也一样需要根据钢筋的保护层与间距来极大截面面积。这两种方法在使用的过程中相互辅助,结合不同的工程进行有效的规划,这样才能有效的发挥这两种技术的加固作用。

此外,通过在结构受拉区浇灌混凝土来加固建筑结构,能够起到保护配套钢筋与粘结的作用;并且在结构件受压区浇灌混凝土,是结构件的有效高度得以增加,使结构件的受剪、受弯承载力得到了大幅度的提升,使其的有效力学性能得以提高。总之,增大截面加固技术具有十分显著的加固成效,并且力学性能也与设计的要求相符。所以,该技术的应用范围十分广泛,能够对屋架、板、梁、墙、柱等结构件进行有效的加固。

(二)置换混凝土加固技术

这种加固技术的主要原理是对力学性能达不到要求区域和结构件中物理缺陷区域的混凝土进行剔除与清理,并且重新浇灌种类相同但是强度更高的混凝土,是局部区域得以加强,这样可以使结构件的承载力得到增强。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种置换混凝土加固技术在实际的应用过程中,需要清除局部置换结合面,使混凝土结构中的坚硬结构层露出来,清除的工作应当是结构层表面达到清洁与粗糙的标准,从而使微膨胀剂的预应压力发挥作用,使刚刚浇灌的混凝土中的水泥胶体能够快速的透进结构层中,使其粘合为一体,这样才能达到加固结构的作用。

二、砌体结构加固技术

利用砌筑砂浆使砌块粘合在一起,成为能够承重的结构,这种技术就是砌体结构加固技术。相较于其他加固技术,该技术的优势并不明显,虽然能够使结构件具备承重抗压能力,但是其力学性能却差强人意。所以,砌体结构的呈梯形并不高,承载能力也很低,通常在外荷载的情况下很容易出现裂缝。

该技术主要有三大类,主要包括:改变荷载传递加固技术、砌体直接加固技术以及外套结构加固技术。直接加固技术通常互惠改变原构件的平面布置以及承重力学结构,对达不到力学性能标准与轻度不够的区域进行修复与加固。改变荷载传递加固技术是对荷载传递方法与结构布置进行改变,该方法需要增加相关的基础设施以及承重柱,具有相当大的工程量。外套结构加固技术主要是在结构件上增加钢或者混凝土结构,使加层结构载荷与原结构的载荷通过外套结构基础传达至地基,该技术在改建加层项目工程中得到了广泛的应用。

三、地基加固技术

(一)基础托换加固

在土木工程设计过程中,常常会发生这样的状况,比如在使用建筑物的过程中发现地基出现了问题,需要对地基进行加固,地下建筑以及新型结构建筑对周边建筑地基的稳定产生了影响等问题。这些问题往往在建设施工的过程中难以避免,因此应当对这些问题进行慎重解决。对着结构工程师长期以来的研究,基础托换技术有效的解决了这些问题。例如铁路修建爱你工程就应用到了这种技术。

从自身来看,基础托换加固技术会花费高昂的费用,并且施工难度大,施工周期长,需要工程设计者具备一定的思维能力与责任心。基础托换通常都是通过分批来进行只有一个环节的工作完成之后才能进行下一个环节的工作,否则不但会对项目工程的安全带来极大的阻碍,引发较大的安全事故,并且无法保证项目工程的质量。所以,这种基础托换加固技术往往需要非常长的施工周期才可以完成,并且对于一些大型基础托换工程,施工周期甚至会有几年的长度,而且工作过程中还会产生许许多多的问题。对于土木工程的设计工作者来讲,应当技术的吸取相关经验教训,并且对施工现场出现的状况进行深入的分析,技术制定有效的解决方案,这样才能促进施工的顺利进行。

(二)锚杆静压桩法

该技术是新型的基础托换技术,这种技术通过将锚杆技术与静压桩有效的结合来实施的。将锚杆固定压桩架实现埋设与基础上,压桩反力就是建筑物的自重载荷,将桩段从开凿出的压桩孔或者基础预留中压进土里,并且将基础与桩连接起来,拆除反力架千斤顶,提升桩的载荷能力,并且使地基所承受的载荷压力得到减小,使建筑物的不均匀下沉得到有效的预防,从而实现控制沉降与提高基础承载能力的目标。

在基础托换加固的实施过程中,相较于其他加固技术,锚杆静压桩技术能够降低拖带沉降量。这种地基加固技术在实施的过程中会对土体造成破坏,并且通过水泥固化剂进行固化,只有通过长时间的固化才能增加结构强度,这样会通过外部载荷一起很大程度的拖带沉降,通常的沉降度会在十公分左右,并且锚杆静压桩技术在施工的过程中所引发的拖带沉降最多不会超过四公分。

结语

对建筑结构的加固与维修是因为建筑物在使用的过程中,结构件的承载力达不到当下的使用标准,所以必须对耐久度与结构的损伤进行修复。对结构与地基的加固的对象主要为现有建筑,由于施工环境的错综复杂,需要考虑的因素很多,因此与新建工程有着极大的差别。针对于这样的状况,在进行土木工程设计的过程中,应当对相应的客观条件进行慎重的考虑,例如在有限空间进行作业的情况、居民以及周围建筑物的影响等,这都对土木工程设计者造成了极大的困难,因此,只有应用成熟的技术,才能使土木工程设计中出现的问题得以解决。

参考文献

[1]孔昊,冷捷.在土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].建筑知识,2017,37(02):63.

[2]张丽,王恒宝.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].江西建材,2016(04):50.

[3]徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017(03):107-108.

论文作者:冯继湖

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/26

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