游世洪
(宜賓戎輝建設(shè)管理有限公司,四川 宜賓 644000)
隨著混凝土的制造成功,大量的高層建筑、大型建筑和大跨度的復(fù)雜建筑不斷出現(xiàn),很多國家爭相建筑擁有絕對高度的建筑物。我國也隨著改革開放的步伐,進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的黃金發(fā)展時(shí)期,土木工程的建設(shè)作為基礎(chǔ)建設(shè)的主要組成部分受到了世界的關(guān)注,也是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要的發(fā)展動(dòng)力,促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而我國也在加快城鎮(zhèn)化的進(jìn)程,為了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,中國一直非常注重土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基地加固技術(shù),沒有穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)與地基就妄談國家建設(shè)。所以為了建筑整體的穩(wěn)固,我國逐漸研究并發(fā)展土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基的加固技術(shù)。下面就簡要介紹土木工程建設(shè)的發(fā)展歷程和土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀。
土木工程是建造各類土地工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,土木工程的建設(shè)已經(jīng)成為一門范圍廣闊的綜合性學(xué)科,為中國的土木工程建設(shè)培養(yǎng)了大批量的專業(yè)人才。土木工程建設(shè)技術(shù)的發(fā)展并不僅僅是基于理論上的進(jìn)步,主要是基于工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行發(fā)展。土木工程不能夠停留在屋內(nèi)實(shí)驗(yàn)和理論分析上,比如地基基礎(chǔ)、隧道以及地下工程的受力和變形的狀態(tài),并且隨著時(shí)間的變化這些地基、隧道、地下工程會(huì)不會(huì)受到自然因素的干擾而導(dǎo)致變形,土木工程建設(shè)需要借助實(shí)踐進(jìn)行工程技術(shù)的判斷。實(shí)踐出真知,只有在實(shí)際的工程建設(shè)中,才能找到建設(shè)的問題所在。然后解決問題,存進(jìn)土木工程建設(shè)的進(jìn)步。比如說,大跨度的橋梁的建設(shè),必須要考慮地形地貌和采用建筑材料的堅(jiān)固性等,總之土木工程的建設(shè)必須在實(shí)踐的基礎(chǔ)上綜合考慮各種因素。其中土木工程建設(shè)技術(shù)中結(jié)構(gòu)與地基地加固技術(shù)是建設(shè)堅(jiān)固建筑的重要因素。
首先,土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)是土木建筑材料,隨后發(fā)展起來的是土木工程的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)有改良的或者新型的建筑材料出現(xiàn),都會(huì)引起土木工程建設(shè)的飛躍發(fā)展。在中國古代,人們進(jìn)行土木工程建筑的主要材料是泥土、木材及其他的天然材料,直到后來出現(xiàn)了磚、瓦等人工加工的建筑材料,人類逐漸擺脫自然建筑材料的束縛。人們逐漸能夠就地取材后進(jìn)行加工制作,從此以后磚與瓦就成為了人們廣泛使用的土木建筑材料。無論是建設(shè)居住的房屋還是修筑城防工程,磚和瓦都是土木工程建設(shè)中重要的建筑材料。原因之一是因?yàn)榇u和瓦比自然建筑材料具有更優(yōu)越的力學(xué)性能,能夠使修建的房屋、城防建設(shè)更加的堅(jiān)固。從古代以來,人們就會(huì)選擇更加堅(jiān)固的建筑材料進(jìn)行土木工程的修建,由此可以看出土木工程中機(jī)構(gòu)與地基地加固技術(shù)一直被重視。
后來出現(xiàn)了以鋼材為建筑材料的建筑物,這是土木工程建設(shè)的第二次飛躍,鋼材的強(qiáng)度和抗壓能力都很高。因此,鋼材逐漸被推廣,地上出現(xiàn)了鐵路,海峽上架起了鋼鐵建成的大橋,地面上建起了摩天大樓,都是鋼鐵應(yīng)用土木工程建設(shè)創(chuàng)造的建筑奇跡。此后又出現(xiàn)了混凝土這種預(yù)應(yīng)力混凝土材料,其抗裂性能、剛度和承載能力超過了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),成為了應(yīng)用更加廣泛的土木工程建筑材料。預(yù)應(yīng)力混凝土給建筑物帶來了兼顧美觀和堅(jiān)固的工程結(jié)構(gòu)形式,使土木工程的建設(shè)更上一層樓,產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和對土木工程技術(shù)的研究,國家逐漸開設(shè)土木工程院校以培養(yǎng)更多土木工程的人才,推動(dòng)土木工程的建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。
隨著改革開放的發(fā)展,我國現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程逐漸加快,土木工程的建設(shè)越來越成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。我國人口基數(shù)大,地形地貌復(fù)雜,對建筑物的要求更加多樣化,這就非??简?yàn)我國土木工程的建筑技術(shù)。科學(xué)在日新月異的進(jìn)步與發(fā)展,中國也正在不斷的學(xué)習(xí)新的土木工程建筑技術(shù)。同時(shí)中國也取得了在土木工程建筑行業(yè)的顯著成就,能夠開發(fā)新型的建筑材料,也能夠研發(fā)新型的建筑結(jié)構(gòu),各種各樣的建筑拔地而起,令世界贊嘆。城鎮(zhèn)化步伐的加快,使我國的土木工程的建設(shè)發(fā)展的速度更快,但還是不能夠滿足人民日益增長的物質(zhì)文化需求,土木工程建設(shè)的發(fā)展還是不夠充分。因此,我們不僅要自主創(chuàng)新還要對外開放,以便能夠互相學(xué)習(xí)交流新的土木工程建筑的技術(shù)。中國人民的收入水平不斷地提高,對建筑的要求也逐漸增多,但是仍舊不變的是對建筑結(jié)構(gòu)及地基地穩(wěn)固性要求。只有將建筑的地基做的鞏固耐用,才會(huì)受到人民的歡迎。
地基是使建筑物安全、正常使用而不遭到破壞的基礎(chǔ),萬丈高樓平地起都是從最下面的地基開始蓋起的。地基就是指建筑物下面支撐基礎(chǔ)的土體或巖體,分為天然的不需要建筑工人加固的天然地基和需要建筑工人加固的人工地基。土木工程對地基有四個(gè)要求:其一是強(qiáng)度,地基要有足夠的承載力;其二是地基地沉降量要控制在一定的范圍中,不能夠使建筑物有開裂變形的風(fēng)險(xiǎn);其三是地基要穩(wěn)定,要防止產(chǎn)生傾覆、失穩(wěn)的情況發(fā)生;最后,地基要能夠承受適當(dāng)?shù)膲毫?。[1]雖然說地基不屬于建筑的一部分,但是地基對于保證建筑物的堅(jiān)固耐久具有非常重要的作用。在土木工程中,對地基的處理十分重要,建設(shè)的上層建筑是否牢固地基起著非常重要的作用,若地基沒有打好那么就不存在堅(jiān)固的上層建筑了。所以工程建筑師要對穩(wěn)固地基地技術(shù)進(jìn)行研究創(chuàng)新,采用各種技術(shù)和方法改善不同建筑下地基地條件。針對不同地區(qū)的地基類型具有的應(yīng)對技術(shù)和應(yīng)對方法,能夠幫助土木工程建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展。
土木工程建筑結(jié)構(gòu)是指在土木工程建筑中,由各種構(gòu)件組成的能夠承受各種作用的體系。例如,房梁、屋架、內(nèi)外墻等。
土木工程建筑結(jié)構(gòu)是由房梁、屋架、內(nèi)外墻、基礎(chǔ)等建筑構(gòu)件形成的具有一定空間功能,并能夠安全承受建筑物各種正常荷載作用的骨架結(jié)構(gòu)。就猶如人身體骨架的作用,沒有骨架的支撐,人就是沒有辦法進(jìn)行正常的活動(dòng)。所以建筑結(jié)構(gòu)在土木工程建筑中也是不了或缺的重要組成部分。當(dāng)然建筑結(jié)構(gòu)跟地基也是緊密相連的,比如建設(shè)結(jié)構(gòu)中的“基礎(chǔ)”,基礎(chǔ)是地面以下部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,將柱及墻等傳來的上部分結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基,讓地基承受壓力。所以建筑結(jié)構(gòu)跟地基是土木工程建設(shè)中無可替代的重要部分。
首先,土木工程建筑中,建筑結(jié)構(gòu)具有服務(wù)空間應(yīng)用和美觀要求的任務(wù),人民對物質(zhì)環(huán)境的要求逐漸提高,所以建筑結(jié)構(gòu)要將人居住的空間分門別類地區(qū)分開來,比如說過道和臥室的空間就需要建筑結(jié)構(gòu)的區(qū)分;建筑物還是文化和歷史的載體,建筑結(jié)構(gòu)要將人的精神思維展現(xiàn)出來。建筑結(jié)構(gòu)具有抵御自然界和作為人為載體的任務(wù),建筑物要受到自然或者人為施加的各種壓力,建筑結(jié)構(gòu)就是一座大山,能夠承載這些壓力,確保整個(gè)建筑物不被這些壓力損壞,并且還要更持久地保持建筑物的狀態(tài),這也是建筑結(jié)構(gòu)最核心的任務(wù)。[2]最后,土木工程建筑結(jié)構(gòu)還具有充分發(fā)揮建筑材料作用的任務(wù),建筑材料比較多樣,所形成的建筑結(jié)構(gòu)也比較多。例如,鋼材做成的建筑結(jié)構(gòu)就是鋼結(jié)構(gòu),用鋼筋和混凝土制作而成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),用磚和砂漿做成砌體結(jié)構(gòu)。由此可得,建筑結(jié)構(gòu)能夠有效地將建筑材料的作用發(fā)揮出來,無論是鋼筋還是混凝土,都會(huì)讓其在適合的建筑環(huán)境中充分發(fā)揮作用。
綜上所述,土木工程建設(shè)中建筑結(jié)構(gòu)和地基都是非常重要的建筑結(jié)構(gòu),能夠使建筑物既堅(jiān)固又美觀。那么能夠使建筑結(jié)構(gòu)和地基地加固技術(shù)在土木工程的建設(shè)中充分地被運(yùn)用是非常值得思考的。
我國的歷史發(fā)展悠久,而建筑物不是一直都保持一種狀態(tài),也會(huì)呈現(xiàn)老化的狀況。比如,長城也會(huì)被風(fēng)化侵蝕。所以建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)的重要作用就可見一斑。無論是對于老舊建筑物的再次加固還是將建筑加固技術(shù)應(yīng)用與新建筑的建設(shè)中,都需要建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的進(jìn)步。要利用不同建筑材料的特性進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的加固,比如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其造價(jià)低,可塑性非常高而且抗震能力要比其他的建筑材料強(qiáng),所以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于地震頻發(fā)的地區(qū)。
地基作為整個(gè)建筑物的基礎(chǔ),其加固技術(shù)是重中之重。地基加固技術(shù)有漿液加固法、壓密固結(jié)法等,不同情況的建筑物要采取不同的地基加固技術(shù)。[3]一定要保證地基地荷載能力和加固程度,才能夠有堅(jiān)固的上層建筑。
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人民對建筑的要求也不斷增多,而建筑不僅僅要外觀上的賞心悅目更是要建筑結(jié)構(gòu)與地基地堅(jiān)固。所以加強(qiáng)土木工程建設(shè)中建筑結(jié)構(gòu)和地基地堅(jiān)固,保證建筑的質(zhì)量,是土木工程師和建筑工程師要一直思考的重要問題。