楊陟臣

（柳州市投資控股有限公司 廣西柳州 545000）

結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

楊陟臣

（柳州市投資控股有限公司 廣西柳州 545000）

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，土木工程的發(fā)展也日新月異，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了有目共睹的貢獻(xiàn)。土木工程涉及范圍及其廣泛，大到三峽水電站，小到居民住房，這些都與百姓生活息息相關(guān)。同時(shí)，人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。這需要充分發(fā)揮好起著關(guān)鍵作用的結(jié)構(gòu)與地基兩者應(yīng)有的作用。本文探討了結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)的必要性及可操作性，具有很大的參考意義。

結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)；土木工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用分析

現(xiàn)代土木工程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：多樣性、復(fù)雜性、大型化。其發(fā)展，與我國(guó)的城市化政策密切相關(guān)。城市化帶來(lái)的變化有：城市人口逐漸增多，城市規(guī)模日漸擴(kuò)大。這些都需要建造更多的房屋以滿足人民的需求。因此，百姓日常與土木工程密不可分，也就是說(shuō)老百姓的財(cái)產(chǎn)安全及生命安全都受到土木工程整體結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量的影響。因此要對(duì)土木工程的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

1 土木工程建設(shè)發(fā)展的基本情況

1.1 基本定義

建設(shè)各種類的工程設(shè)備（如居民住房、大壩、街道等）被統(tǒng)稱為土木工程，又被歸類為民用工程。土木工程有以下幾個(gè)特性：綜合性，體現(xiàn)在其延伸的范圍較廣；社會(huì)性，體現(xiàn)在其屬于民用工程；實(shí)踐性，體現(xiàn)在其借助的是前人有效建設(shè)方法的精華。

1.2 發(fā)展經(jīng)過

最初，土木工程只是把木材和泥土當(dāng)作物質(zhì)基礎(chǔ)的一種建筑方式。隨著科技水平的提高以及人們建筑經(jīng)驗(yàn)的豐富，漸漸衍生出了設(shè)計(jì)理念與施工技術(shù)。土木工程的發(fā)展也是一個(gè)不斷進(jìn)步的過程：最初，只是簡(jiǎn)單地使用泥土、木材進(jìn)行建筑施工；接著，在建筑中加入了人工制造元素：瓦礫，該元素的使用促進(jìn)了土木工程的發(fā)展；隨后，人們開始在建筑中使用生鐵，由于橋和居民住房建筑的需要，又加入了熟鐵；19世紀(jì)中后期，冶金行業(yè)快速發(fā)展，高強(qiáng)度鋼材被滲透到工程中的每一部分；直到鋼筋混凝土的出現(xiàn)，鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土混合而成，又被稱為復(fù)合建筑材料，該材料直到現(xiàn)在仍然被廣泛地應(yīng)用于各種工程建筑中。

1.3 土木工程建設(shè)的重要性與價(jià)值

現(xiàn)代土木工程具有擴(kuò)大性、復(fù)雜性等特點(diǎn)。在為居民建設(shè)美好家園的同時(shí)，要保證其生命財(cái)產(chǎn)安全，就要求土木工程的結(jié)構(gòu)是安全的。土木工程觸及的知識(shí)層面多樣，應(yīng)用的技術(shù)也各有不同，其發(fā)展也代表著某一時(shí)期的經(jīng)濟(jì)與科技水平的高度，可見，國(guó)家綜合實(shí)力也可由土木工程的發(fā)展來(lái)體現(xiàn)。

1.4 土木工程建設(shè)現(xiàn)狀與前景

20世紀(jì)中期開始，我國(guó)土木工程建設(shè)高速前進(jìn)，并在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著支柱作用，分布在我國(guó)各地。先進(jìn)的科技、創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)、新興的材料都促進(jìn)了我國(guó)土木工程的發(fā)展，出現(xiàn)了高樓大廈、橋梁、高速公路等許多大型建筑，令世界為之贊嘆。

但是近幾年出現(xiàn)的如環(huán)境的破壞、資源的稀缺、大氣的污染等問題都阻礙了土木工程的發(fā)展。這也會(huì)導(dǎo)致土木工程的發(fā)展不能夠滿足人類社會(huì)的需求。

2 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)加固在土木工程中的必要性

自然和社會(huì)使用環(huán)境對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有損壞性，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)承受力降低，這些問題的出現(xiàn)需要在土木工程建設(shè)中適時(shí)提出具體的維護(hù)結(jié)構(gòu)加固的方案。結(jié)構(gòu)加固的必要性有以下四點(diǎn)：

2.1.1 結(jié)構(gòu)的老化

建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化，是由于一般的建筑物有其使用年限，超出適用年限就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化，這種情況下就不應(yīng)該繼續(xù)使用。我國(guó)早期建造的鋼筋混凝土樓房到現(xiàn)在，早已過了使用年限。但是由于種種原因未拆除重建，此時(shí)就必須對(duì)老化的架構(gòu)進(jìn)行加固，否則，可能帶來(lái)不可估量的生命財(cái)產(chǎn)安全等各方面的危害。

2.1.2 舊物的改造

當(dāng)下，許多舊建筑已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代人民的需求。拆除重建又需要耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力，未免得不償失。這種情況下，改造舊物適應(yīng)發(fā)展的同時(shí)也在很大程度上節(jié)約了社會(huì)資源。

2.1.3 有質(zhì)量的建筑本身

某些建筑工程存在一些問題，由技術(shù)人員審查過后確認(rèn)經(jīng)過加固可以繼續(xù)使用的情況下，就應(yīng)該制定具體的加固方案進(jìn)行補(bǔ)救。相反，如果對(duì)這些問題不重視不采取措施則會(huì)釀成無(wú)法彌補(bǔ)的災(zāi)禍。

2.1.4 自然災(zāi)害的損壞

自然災(zāi)害（如風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、火災(zāi)）頻繁發(fā)生對(duì)建筑物有著極大的且不可逆的破壞性。有的建筑物遭受損害后進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的加固與修理仍然可以繼續(xù)使用，這樣既保證了住房安全，又可以減少損失。

2.2 結(jié)構(gòu)加固在土木工程中的應(yīng)用方式

結(jié)構(gòu)加固的前提是確認(rèn)該建筑有加固的基礎(chǔ)和條件，然后結(jié)合該建筑實(shí)際損壞情況制定具體的加固方案，加固的同時(shí)盡量減少對(duì)原建筑的改變。直接加固和間接加固是加固技術(shù)的兩種方法，其中直接加固包括以下方式：加固預(yù)應(yīng)力、粘貼外部加固、增大橫截面、外包鋼；間接加固則有以下方式：卸荷、增加構(gòu)件、增加結(jié)構(gòu)整體性、增設(shè)支點(diǎn)、改變結(jié)構(gòu)鋼度比。

2.3 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)在土木工程中的主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程建設(shè)中的最重要的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。因此，在土木工程建設(shè)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的首要任務(wù)就是加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2.3.1 鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)

鋼筋和混凝土混合就形成了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋和混凝土各有優(yōu)勢(shì)，鋼筋抗拉力度強(qiáng)，混凝土雖取材方便，構(gòu)建形成較容易，但是其抗拉力度較弱，而承受能力較強(qiáng)，因此兩者混合可以起到互補(bǔ)的作用，使得建筑物的承受能力最強(qiáng)。我國(guó)絕大部分的建筑物都把鋼筋混凝土作為其主要的結(jié)構(gòu)。

2.3.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念與方式

鋼筋和混凝土的受力程度是完全不一樣的，在各種建筑的土木工程中，受力程度的不同就導(dǎo)致了受力結(jié)構(gòu)的不同，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也就由此形成。結(jié)構(gòu)是由工程的性質(zhì)所決定，因此，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，要注意鋼筋混凝土的實(shí)際可操作性。

2.3.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處和短處

長(zhǎng)處：發(fā)揮了各自的長(zhǎng)處，取長(zhǎng)補(bǔ)短。取材便利、整體性能佳、造價(jià)降低、抗震性能強(qiáng)、可塑性好，可以按照實(shí)際的需求做成各種樣子，耐久性與耐火性也高。

短處：兩者都具有一定的重量，在運(yùn)輸過程中帶來(lái)困難；抗裂性能差；易被天氣影響；防熱、防生性差；制造模板耗時(shí)久；保養(yǎng)花費(fèi)的人力物力財(cái)力大。

2.4 加固鋼結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)與難點(diǎn)

（1）在加固鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，組裝的過程繁雜，因此要注意以下幾點(diǎn)：選材。連接、截面形狀。

（2）加固時(shí)，要根據(jù)最終的實(shí)際情況來(lái)確定加固結(jié)構(gòu)的占地與用地的面積。

3 地基加固技術(shù)在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 地基加固技術(shù)在土木工程中的必要性

地基強(qiáng)度、形狀受到天然地基軟弱的限制，因此要對(duì)地基進(jìn)行加固。加固地基有以下四個(gè)必要性：

（1）穩(wěn)定性和強(qiáng)度不高；

（2）不規(guī)律沉降與地基受到壓縮；

（3）存在滲漏的可能；

（4）受到自然災(zāi)害影響導(dǎo)致地基松動(dòng)。

3.2 地基加固在土木工程中的應(yīng)用方式

根據(jù)地基的實(shí)際情況確定是否有加固地基的必要，有必要再制定具體的加固方案進(jìn)行加固。地基加固在土木工程中的應(yīng)用方主要有以下三種：砂樁、碎石樁及水泥粉煤灰碎石樁；土樁與灰土樁；深層攪拌樁。

3.3 地基加固技術(shù)的探討

加固地基技術(shù)的方法主要有四種，即壓密固結(jié)、加筋體混合處理技術(shù)、更換填墊層、漿液加固。各種地基加固技術(shù)適用于不同的地基情況。

3.3.1 壓密固結(jié)

壓密固結(jié)法主要是利用壓密注漿、強(qiáng)夯、降水及真空預(yù)壓等方式對(duì)大面積松軟的地基進(jìn)行處理。

3.3.2 加筋體混合處理技術(shù)

該技術(shù)主要包括砂樁、碎石樁及水泥粉煤灰碎石樁、土樁與灰土樁、深層攪拌樁。主要是利用砂石、石灰等物質(zhì)組合成粘合性強(qiáng)的樁體來(lái)增強(qiáng)土木建筑物的承載能力。

3.3.3 更換填墊層

更換填墊層適用于建筑物最底端的受力層不能夠承受上面結(jié)構(gòu)的情況。即把填墊層換為強(qiáng)度較大的砂石灰土等，該方法取材便利，成本低，施工簡(jiǎn)單。

3.3.4 漿液加固

建筑物已進(jìn)行過地基加固則只能適用漿液加固法?？赏ㄟ^水泥、化學(xué)等漿注方法進(jìn)行處理。該方法實(shí)用性強(qiáng)。穩(wěn)定性好且抗腐蝕，可以提高建筑的質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

土木工程發(fā)展的重要性日益突顯，其質(zhì)量受到人民的關(guān)注度逐漸升高。因此，在保證土木工程不斷前進(jìn)的同時(shí)，也要更加注重土木工程的質(zhì)量問題。在發(fā)展的道路上，把土木工程做得更強(qiáng)大。

[1]徐克紅.結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（03）：107～108.

[2]范文娟.在土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014（06）：184.

[3]陳光宇.淺談土木工程中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2012（20）：244.

TU753.8

A

1673-0038（2015）35-0011-02

2015-7-20

楊陟臣（1987-），男，助理工程師，主要從事土木工程設(shè)計(jì)工作。