结构工程设计中地基处理重要性分析论文_程振宇

结构工程设计中地基处理重要性分析论文_程振宇

中冶赛迪工程技术股份有限公司 重庆 400016

摘要:近些年,我国不断出现建筑物倾斜、下沉、倒塌、墙体开裂等情况。这些与建筑物基础设计、地基处理、施工存在不当有着密切的关系。特别是在比较复杂的软弱地基中,因为地基承载力较低,压缩性较大,一旦处理不当,就会出现不均匀沉降的状况,从而导致墙面和地面开裂,使得其使用功能受到影响,甚至影响到结构安全。因此,加强对工程地基的处理就显得十分重要了。基于此,下面就对结构工程设计中的地基处理进行分析。

关键词:地基处理;结构设计;重要性

本文主要对结构工程设计中的地基处理从目的、定义方面进行描述,然后根据勘探、设计及施工中的相关问题,对在工程结构设计中地基处理的重要性进行阐述。

一、结构工程中的地基处理概述分析

所谓的地基主要是指在建筑物的下方用来对基础进行支撑的岩体及土体,并且在建筑地基中的土层主要分为岩石、碎石土、砂土、粉土、人工填土、粘性土等。地基则主要分为人工地基与天然地基两种,其中天然地基主要是天然的土层,不需要进行人工的加固,并且人工地基需要进行一定地人工加固处理,较为常见的处理方法有:换填垫层、预压地基、复合地基等多种方式。地基处理的目的,主要是提高地基承载力,改善其变形性能或渗透性能而采取的技术措施。

二、结构工程设计中地基处理的重要性

2.1 改善地基的剪切特性

地基处理的一大功能也即是改善地基的剪切性,地基处理使得原来的各种偏坡,洼地,地埂等发生了结构的改变。是结构工程设计中的前期雏形的起步,为结构工程设计铺平了道路,在此基础上可以进行后面的各种工作,万事开头难,这在地基处理中有着基础性的作用。

2.2 改善地基压缩特性

地基的前期勘探工作分析的数据显示地质层的不同的成分包括岩石层,河床,古遗址等。要让建筑物在不同的地质层的上面建设必须对地基进行压缩,这也保证了在后期的结构工程的过程中的安全性。地基地质的结构的改变使得结构工程的

2.3 改善地基透水性

地基的透水性直接的影响着地基的建筑质量,增加地基的透水性是地基处理过程中的一项重要指标。透水性的强度也直接的关系到建筑在未来的抗震能力,抗打压能力等。是保证建筑质量的总要措施,在地基处理是对透水性的测量,检测,审查等工作必须到位,必须认真落实。

2.4 改善地基动力性

疏松细沙在一定的震动强度之下导致了地基的不稳定,地基土质的液化是存在的主要现象,如何有效的改善这些特性使之符合要求成为必要,在现实中地基的动力性也是检测的重点。在地基勘探工作时对土质水文的各项指标的分析,最后得出关于抗震系数的数据,再对数据进行分析,采取措施控制。

2.5 改善不良地基

特殊不良地基的处理如黄土的湿陷性,膨胀土的膨胀等也给地基处理带来不小的麻烦。在采取的一系列的加固和处理措施后,有些不良地基的状况并没又得到改变,这时需要系统性的考虑地基的问题,不能单纯的在针对不良地基做处理,还应该结合当地的水文因素,周围的环境进行分析。

2.6 影响建筑结构

地基处理在一定程度上影响着建筑的结构,因为地基基础的好坏是建设建筑基础部分和上层建筑的基础。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上层建设对地基需要怎么样的要求,必须满足那些规定,这些就是直接关系到建筑结构的因素。这些的要求和规定都在地基处理上实现,所以地基处理间接的作用于上层建筑,并对建筑结构发挥作用。不同的建筑结构有着不同的承载能力,不同的技术特性,对地基处理的要求势必不一样。

2.7 影响建筑质量

从大量的屹立至今的古代建筑可以看出地基的处理还影响着建筑的结构,因为地基,基础,上层建筑是连接在一起的整体。地基处理的好坏直接影响着建筑的寿命,质量。古代技术虽然没有今天的发达和先进,但古人对五行,地质,房屋建设等方面的熟悉不比当代人差。虽然现代的建筑的换代更新速度加快,但还是必须保证质量,地基处理措施的综合应用是关键,分析勘探是前提。

2.8 与其他工程的结合

地基处理在结构工程设计中的作用不能单独的发挥,必须与其他的部分结合才能更好的时结构工程设计完整,系统。与各种检测工程,试验工程,设计工程,土木部分工程等恰当的结合。因为存在与其他工程板块的结合,地基处理的扩散功能影响到不同的结构内部,使得它的地位在结构工程成了最重要的。

三、在结构工程设计中常见的地基处理方法

3.1 胶结加固法

胶结法主要是利用水泥、混泥土和石灰等注入地基比较薄弱的地方,使得被注入的水泥、混凝土和石灰与薄弱的地基相互混合,从而达到加固地基的作用,以提高其载重力,避免地基发生沉降。该种方法使用最为普遍,成为地基处理最常用的方法之一。在使用该种方法进行处理时,可以利用高压喷射的方法,通过钻孔技术,把水泥、混凝土和石灰注入地基预订深度,从而实现加固作用。

3.2 置换加固法

置换加固法主要是利用碎石、沙土置换地基本身比较薄弱的土层,使得新换的碎石和沙土在混凝土的作用下与没有被置换的地基部分形成复合型地基,从而达到地基加固的目的。最常见的有石灰桩法、强夯置换法、水泥粉煤灰碎石桩法等,这几种方法中的强夯置换法有着重要的作用。强夯置换法于20世纪60年代末、70年代初首先在法国发展起来的,在国外称之为动力加固法。

3.3 排水固结法

该方法的基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排除孔隙水,使孔隙比减少,实现固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,使土体效应力增加,地基抗减强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速度。该方法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性,也可以设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的排水体。加压主要采用地面堆载法、真空预压法和井点降水法。使用排水固结法可以解决两个问题:第一,地基的沉降问题。使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使建筑物在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。第二,地基的稳固问题。通过排水固结法可以加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的稳定性和承载力。

3.4 换填垫层法

该方法主要是挖除地基中比较薄弱的、土质较差的浅层土,实行分层碾压或利用其它材料置换。可以置换的材料有沙石、碎石、粉煤灰、干渣土、石灰石等等。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方较大的回填土方工程,一般适用于处理地基浅层薄弱土层与地表低洼区域的填筑。一般处理深度为2到3米,适用于处理浅层非饱和软弱土层、膨胀土、季节性冻土等。

结束语:

综上所述,经过对建筑结构工程的设计分析,只有充分重视地基处理,在处理中应用技术及经验方法进行有效的提升对建筑地基处理,保证建筑物整体的安全性及耐久性。地基处理的信息技术研究开发在建筑领域中占据着十分重要的作用,各类建筑物在城市建设的不断发展下,对地基处理的要求也是越来越高。当前有很多地基处理技术得到广泛发展和应用,并取得了显著的社会效益和经济效益。同时。在较短时间进行新技术的创新,在结构工程的实践过程中对部分现存建筑物进行认真考察,从中总结出地基处理方面的经验教训。这有利于实现地基处理的科学化,并更好的提高结构工程设计的质量和水平。

参考文献:

[1]王建华,《土力学与地基基础》,中国建筑工业出版社,2011年12月版

[2]刘伟琼.谈谈房屋结构设计常见问题与对策[J].中国新技术新产品,2011,(11):189-190.

论文作者:程振宇

论文发表刊物:《基层建设》2016年6期

论文发表时间:2016/7/4

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