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1.在当下土木工程基础施工模块中,进行土石方工程内容的分析是必要的,这更有利于进行场地平整性的分析,保证路基开挖模块、人防工程开挖模块等的控制,保证现阶段路基填筑模块、基坑回填模块等的控制。这需要保证整体准备工作模块的优化。保证土方工程施工方案的控制,进行土方工程的施工环境的分析,更好的进行施工难度的控制。这就需要进行土方工程施工准备工作的开展,进行各种技术资料的分析,比如进行工程地质模块及其水文地质勘查模块的开展,更好的进行地下、地上构筑物的分析,保证现场调查模块的开展,更有利于现阶段施工条件的控制,保证其施工方案的良好性、、可行性。在当下土料选择过程中,进行压实性的粘性土的控制是必要的,这保证了填方土料的质量。通过对淤泥模块、冻土模块、膨胀土模块等的控制,更有利于进行有机物含量的控制,保证其整体含水量的控制,这需要满足当下工作的需要,实现粘土的填土模块的优化。这需要进行填土压实模块的优化。做好相关模块的工作。
2.在当下填土压实质量控制模块中,影响其土含水量、铺土厚度等的因素是非常多的,这需要进行填土模块的优化,保证分层铺填模块及其相关模块的控制。比如进行分层的同类土填筑模块的优化。保证回填模块及其夯实模块的控制。这需要保证当天填筑当天压实模块的开展,保证填土压实质量满足当下的施工需要,实现其整体施工方案的优化。适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。在当下大面积场地平整模块中,进行堤坝模块及其路基模块的优化是必要的的,这需要进行开挖含水量的控制,更好的进行路线模块及其相关路线模块的控制。保证相关施工体系的健全,保证土方边坡的整体控制方案的优化,这需要针对其土质模块、开挖模块等的需要,进行边坡留置时间的控制,满足坡顶荷载工作的需要,更好的满足其气候条件的需要。挖方深度在5m以内可放坡开挖不加支撑。永久性挖方边坡应按设计要求放坡。高度在l0m以内,使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,在山坡整体稳定的情况下可按规定放坡。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。
二、深基坑开挖模块及其相关模块的优化
1.在当下深基坑开挖模块中,进行支护结构的优化是必要的,从而保证其临时的支挡,更好的进行基坑的土壁稳定性的控制。这需要进行间隔式混凝土灌注桩模块的优化,保证密排式混凝土灌注桩工作模块的优化,保证其撞墙应用模块的优化。地下室逆作法;土钉支护。止水挡土结构:地下连续墙、深层搅拌水泥土墙、密排桩间加高压喷射水泥注浆桩或化学注浆桩、钢板桩。支撑部分:.自立式(悬臂)支护、锚拉式支护、土层锚杆、钢管(型钢)水平支撑、斜撑。为了更好的进行土壁的稳定性的控制,进行土体的摩擦阻力及其粘结力平衡的控制是必要的,这需要进行土体的平衡性的分析,保证工期的控制,更好的避免人员的事故,实现其整体优化环节的开展,这也需要进行边坡留设模块的开展,满足当下施工的规范需要。这也需要进行坡度大小的控制,这需要根据其土壤的性质、水文地质条件等进行分析,保证施工方法体系的健全,进行开挖深度及其工期长短的控制。边坡应取1:1.0~1:1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为1m;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)为1.5m:坚硬的粘土为2m。
2.为了更好的进行施工面的控制,进行土方量的优化,进行场地限制的控制是必要的,这需要进行土壁支撑模块的优化,保证坑槽边缘的土方材料、机械设备等的分析。更好的进行坑槽开挖模块的优化,满足当下基础工作模块及其地下结构施工模块的需要。这需要引起相关人员的重视,保证开挖工作体系的健全,实现其整体控制方案的优化。施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。明排水法:就是采用截、疏、抽的排水方法。截,是截住水流;疏,是疏干积水:抽,是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。在当下地下水位控制过程中,保证基坑开挖工作的开展是必要的。这就需要进行基坑一定数量的滤水管的设置,保证抽水设备等的应用,更有利于地下水位的控制,保证基础施工体系的健全,更好的进行基坑干燥状态的保持,保证流沙情况的控制,实现工作条件的优化。但降水前,应考虑到降水影响范围内的原有建筑物和构筑物可能产生附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜和倒塌,甚至地面塌陷,因此必要时应事先采取有效的防护措施。
3.为了更好的进行填土强度及其水稳性的分析,进行填方边坡的设计是必要的,这需要进行土料模块及其填筑模块的优化,进行有机物的土壤的优化,保证土壤应用模块、冻结模块等的控制,更好的满足当下工作的需要。一般不作填土之用。填方工程应分层铺土压实,最好采用同类土壤填筑。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
三、结语
关键词:土木工程;基础;关键点;研究
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
土木工程基础施工,主要是指土方工程的施工,常见的内容有:场地平整、基坑开挖和支护、排水降水以及填土压实等。通常情况下,土方工程的施工不仅工程量大,而且劳动强度大,另外,施工条件也较为复杂。所以,应该对土方工程的各个施工关键点进行深入的研究。
1.土方工程施工的关键点
1.1稳定土壁
基坑土壁之所以能够实现稳定,是因为土体内部摩擦阻力与粘结力存在一种相对平衡的关系。这种平衡一旦被破坏,则会立刻导致塌方,拖累进度,对周边建筑物造成损害,还有可能引发人员伤亡的安全事故。放足边坡和设置支撑是两种最主要的稳定土壁的方式。[1]
1.1.1放足边坡
留设边坡时,一方面要考虑相关规范的要求,另一方面要根据实际情况(土质、水文、施工方法以及开挖深度等)进行确定。如果是粘性土质,那么边坡可以适当陡些;如果人工挖土或者机械在坑上边挖土,那么边坡应适当平缓一些;如果基坑周边有主要建筑物时,那么边坡坡度可取1/1.0-1/1.5;如果工期短且无地下水,那么可以留设直槽。该种情况下,各土质对应的最大开挖深度如下所示:密实、中密实的砂土以及碎石类土―1m、硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土―1.25m、硬粘、可塑的粘土和碎石类土―1.5m、坚硬的粘土―2m。
1.1.2设置支撑
为了缩小施工面,或者减少土方量,又或者场地限制无法放坡时,可利用设置支撑的办法实现土壁的稳定。浅基坑的土壁支撑技术通常有灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩以及地下连续墙等。深基坑的土壁支撑分为以下几种情况:1)透水挡土支撑结构,一般利用工字钢桩加横挡板、预制桩以及双排灌注桩等实现挡土功能;2)止水挡土结构,一般利用钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等实现挡土功能;3)部分支撑结构,一般利用悬臂、锚拉式支护、土层锚杆以及型钢水平支撑等实现挡土功能。[2]
与此同时,还应注意以下几点:1)基坑边缘原则上不允许堆放大量的土方、材料或者设施设备;2)基坑开挖完成之后,不可长时间暴露,应马上开始后续的施工;3)在滑坡地段进行挖方时,要避开雨期施工,要坚持先治理后开挖的原则和从上到下的开挖流程,还要严格禁止先行切除坡脚的施工以及在滑坡体上弃土的行为;4)如果发现危岩、孤石以及崩塌体等不稳定的情况,则需要先行妥善处理。
1.2施工排水
在土方施工过程中,处理好施工排水问题是至关重要的,其关键之处在于保持土体的相对干燥。常见的施工排水方法有两种:1)明排水法。所谓的明排水法指的是将截、疏、抽三种方式综合利用的一种方法。截是指截住水流,疏是指输尽积水,抽是指于基坑开挖环节,在基坑底部设置一集水井,且沿着坑底周边开挖排水沟,从而使水流在集水井中汇集,最后使用水泵将水排出坑外;2)人工降低地下水位。所谓的人工降低地下水位指的是在基坑开挖施工之前,选择一定数量的滤水管并埋设在基坑周边,然后在抽水设备的配合下将水抽走,从而实现地下水位低于坑底的目的,并将之保持到基础工程施工结束。利用该种方法可将基坑保持在一个长期相对干燥的状态,一方面避免了流砂的出现,另一方面极大地改善了工作环境。值得注意的是,降水处理之前,应充分考虑其对原有建筑物的影响,如附加沉降以及位移。这些可能导致建筑物的开裂、倾斜、倒塌以及地面的塌陷。所以,应做好事前准备工作,采取必要的防护措施。[3]
1.3填土压实
填土通常需要满足两个主要条件,一是强度,二是水稳定性。所以,应该正确选择土料以及填筑方法。以下几类土壤通常情况下不被用作填土:1)有机物含量较大的土壤;2)水溶性硫酸盐含量超过2%的土壤;3)冻结或者液化状态下的泥炭、粘土,又或者粉状砂质粘土。
填方施工最好选用同类土壤,且做到分层压实。如果无法避免选用不同类土壤的情况,那么下层应为透水性较小的土壤,上层应为透水性较大的土壤。将不同类土壤以不均匀混杂的方式使用是被禁止的,因为这样极容易在填方内部出现水囊的问题。
2.实例分析
2.1工程概况
某大桥设计长度为690m,为1―24m加20―32m预应力混凝土大桥。大桥施工地层是第四系冲积土,细、中、粗及砾砂,圆粒及卵石土、洪积粉砂、圆粒及碎石土,下伏石灰岩,当地气候严寒且干燥多风,对工程的施工有一定的影响,冻结深度最大为2.2m,其地震强度为8度。[4]
2.2施工准备
平整场地,使其成为一个便于施工的工作面。对河道基础进行施工时,不仅要准备好施工平台,还要做好相应的防排水设计。
2.3挖井基础施工技术关键点
大桥1、2、19以及20号桥墩全部为挖井基础,相关施工流程如下所示:1)施工准备;2)基坑开挖。基坑开挖利用的是混凝土护壁的开挖技术。基础直径的最大值为9.3m,最小值为6.1m。井孔核心部分的土壤是利用长臂挖掘机展开施工。边壁预留应在50cm以上,还要使用人工的方式进行必要的清楚;3)混凝土护壁。护壁材料通常选用C20混凝土,同时要求配置相应数量的钢筋;4)开挖和护壁的循环进行。如果井内出现涌水,又或者发生地表水深入的现象,应利用集水井和水泵将对其进行及时的排除;5)基坑的检查和处理;6)混凝土的浇筑。集中搅拌、混凝土输送泵以及混凝土车运输等是混凝土浇筑过程中的几种主要方式。如果浇筑的倾落高度在2m以上时,为了防止混凝土发生离析现象,需要有滑槽的设置。浇筑结束后,还需要进行洒水养护。
2.4钻孔灌注桩基础施工技术关键点
2.4.1施工准备
对场地进行平整。如果场地所处位置为陡坡时,应将其平坡化,以满足工作台的要求;如果场地所处位置为河中浅水时,可利用筑岛围堰法进行处理,并保证岛顶和水位相比高出1m左右。
2.4.2护筒埋设技术关键点
护筒埋设过程中,如果地下水位较低(地面1m之下)时,一般采用挖孔埋设的方法,如果地下水位较高时,一般采用填筑埋设的方法。下沉护筒时,应保证它的顺直,这样是为了防止护筒因倾斜度较大而被钻头损伤,从而发生漏浆的问题。如果钢筋骨架发生严重偏斜,那么将造成桩的混凝土保护层无法满足设计的标准。所以,护筒顶面中心同桩位的设计偏差应控制在5cm以内,另外,斜度应控制在1%以内。[5]
2.4.3钻孔技术关键点
钻孔过程中,应将粘土泥浆和适量片石输入护筒中。如果存在失水问题,则需要及时适当补水。如果泥浆太过稠密不利于进尺,则需要抽碴换浆。钻大孔的过程中,应分级进行直至设计孔径,孔底一般控制在1.4―1.6的泥浆比重,抽碴之后,应展开复测以及碎粘土的分批投入,直至泥浆比重恢复正常。
2.4.4清孔技术关键点
清孔是为了减薄沉淀层的厚度,从而提高孔底的承载力。清孔过程中,应做好清水和纯泥浆的适时补入,有效避免坍孔现象。第一次做沉碴处理时,需将清水注入孔内,直至符合要求为止,此时才可进行下步工序。钢筋笼的施工结束之后,检查孔底的沉碴厚度,符合要求则继续下部混凝土的灌注施工,不符合要求则对其二次清碴。
2.4.5混凝土灌注施工技术关键点
加工钢筋笼的过程中,全部的钢筋都应该经过实验室试验,另外,还应在现场进行质量或者外观等常规性检查。低温焊接钢筋时,需要室内操作,冷却之后才允许离开室内。钢筋笼集中下料过程中,需要利用吊车实现整节的吊装。混凝土的灌注需要在清孔后的一小时之内进行,一般利用导管法展开施工,利用剪球法实现灌注封底。应做好混凝土的存储量控制,保证首批混凝土入孔之后,导管的埋深为1.5―2.0m之间,不可超过3.0m。为了防止灌注环节钢筋笼出现上浮的问题,通常需加设撑杆对其固定,还要适当控制混凝土的灌入速度。当灌注操作即将结束时,可以提高漏斗的高度,从而继续灌注操作。[6]
3.结语
就实际情况而言,土木工程基础施工不仅工程量较大,而且需要在其他分部分项工程开工之前完成,所以,土木工程基础的施工,一方面要选择适当的施工机械以及科学的施工方法,另一方面尤其要重视施工中的几个关键点,只有这样才能做到基础施工的调配平衡,从而降低工程成本,使工程质量以及工期达到预定目标。
参考文献:
[1] 周俱有. 关于土木工程基础施工技术要点的探讨[J].科技风, 2012,(20) .
[2] 耿晓阳. 土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品, 2012,(07) .
[3] 谢文利. 土木工程混凝土施工技术探讨[J].产业与科技论坛, 2012,(01) .
[4] 吴磊,沈建强,李俊. 土木工程施工技术及创新[J].科技资讯, 2012,(08) .
[关键词]土木工程 基础施工技术 探讨
中图分类号:TM553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0164-01
引言
由于土木工程施工量大、劳动相对繁重,且工程条件复杂,在施工过程中又经常受天气、地质等因素的影响,继而加大了施工的难度。因此,基础施工时保证整体项目工程建设顺利进行的关键,加强对土木工程基础施工技术的研究是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要前提。
1、土木工程基础施工技术关键点的要求
1.1 对基坑土方的开挖的要求
在基坑开挖前应当先确定施工顺序和分层的厚度,然后再进行施工。为避免地基土出现扰动现象,施工时要做到连续施工,切勿中断。在开挖过程中要随时检查,并对地下水位进行观测,如果到达水位以下,就必须采取必要的措施来进行降水处理。
1.2 对土方填筑与压实的要求
首先要选用合适的土料进行填筑,有些土料是不适合作为填筑土料的,比如像淤泥、膨胀性土、冻土等,还有土料里若有机物含量(>8%)、硫酸盐含量(>5%)过多,同样不适合做填筑土料。因此选择土料时应当选用一些碎石类、砂土类和符合压实要求的粘土类为主。压实的方法包括振动法、碾压法、夯实法及通过工具进行压实等方法。压实过程中必须注意压实度、土的含水量以及每层铺土厚度。填土应由低到高,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。填方应分层进行并尽量采用同类土填筑,应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。当天填筑应在当天压实,填土压实质量应符合规范规定。
1.3 土方施工常用机械的适用范围和施工方法
1.3.1 推土机
推土机开挖的基本作业是铲土、运土和卸土三个工作行程和空载回驶行程。铲土时应根据土质情况,尽量采用最大切土深度在最短距离(6~10m)内完成,以便缩短低速运行时间,然后直接推运到预定地点。(1)适用范围:用于场地清理和平整、开挖深度1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机挖土机工作。(2)常用施工方法:下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法。
1.3.2 铲运机
铲运机在施工中,由于挖填区的分布情况不同,为了提高生产效率,应根据不同施工条件(工程大小、运距长短、土的性质和地形条件等),选择合理的开行路线和施工方法。适用范围:用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法、交错铲土法。
2、土木工程基础施工的施工技术
土木工程的基础施工过程中较为常见的基坑开挖技术包括浅基坑的开挖技术和深基坑的开挖技术,以下分别对其进行阐述。
2.1 浅基坑的开挖及其支护技术
首先,土方的边坡应以当地的土质、开挖的深度及其方法、边坡的留置时间、坡顶的荷载情况、排水及降水状况以及当地的气候条件等因素为依据进行确定。其次,在土质均匀及湿度正常,基坑或管沟地面的标高高于地下水位,且敞露时间较少时,在挖土深度一定的情况下可不进行放坡和加支撑,但是,开挖深度不可超^相关规定。再次,土质及其湿度适宜,且地质情况相对较好的情况下,当基坑或管沟的底面标高高于地下水位时,开挖深度应不超过5m,且可不加支撑。此外,对于永久性的挖方边坡而言,应根据设计的相关要求进行放坡。最后,在山体整体稳定的情况下,临时挖方的边坡若相对使用时间较长且高度低于10m时,可以以实际条件设计坡度。浅基坑的土壁支撑技术一般包括灌注桩、板桩、横撑、深层搅拌桩及地下连续墙等。
2.2 深基坑的开挖及其支护技术
在深基坑的开挖过程中,为了保证坑基开挖过程中土壁的稳定性,通常采用临时支挡来确保深基坑土壁的稳定性。对于透水挡土支护结构而言,可采用工字钢桩加横挡板、预制桩、双排灌注桩等进行挡土;对于止水挡土结构而言,主要包括了钢板桩、地下连续墙、化学注浆桩以及深层搅拌水泥土墙等结构;对于支撑部分的结构而言,可采用悬臂、锚拉式支护,或土层锚杆、型钢水平支撑等结构。
3、土木工程基础施工技术要点
3.1 土壁的稳定
土壁稳定的关键在于土体内粘结力与摩擦阻力之间的平衡。如果土体失去此平衡,就会发生塌方,从而影响工程工期,也会给周围的建筑和人造成危害。要保证土壁稳定,应先放足边坡,并且边坡的留设要符合一定的要求。另外,边坡坡度的大小则要依据土壤特性、地质条件和施工的条件和方法等多种因素而定。比如,粘性土质的边坡应陡些,人工或机械挖土、明沟排水时边坡不宜太陡,应平缓些;基坑旁边有主要建筑物的情况下,边坡比例宜在1∶1.0~1∶1.5范围内;无地下水且工期较短,可不放坡而留设直槽,开挖的深度不能超过以下数值:以砂土为填充物的密实、中密实砂土及碎石类土为1m;可塑、硬塑的轻亚粘土和亚粘土为1.25m;以粘性土为填充物的可塑、硬粘粘土及碎石类土为1.5m:坚硬粘土为2m。此外,为了保障土壁的稳定,还应设置支撑,这不仅可以降低土方量、减少施工面,还可以使放坡不受场地限制。在坑槽的边缘应尽量不要堆置大量的材料和土方或者机械设备;在挖好坑槽后应当立即进行地下和基础结构的建造;雨期不宜对滑坡地段进行挖方,应先整治,然后开挖,开挖顺序为由上至下;如果发现有危险或不稳定的情况时,应先进行妥善的处理后,再进行施工。
3.2 排水技术要点
土体干燥是土方施工中最为关键的因素,因此,在施工过程中,排水工作一定要做好。一般而言,施工的排水作业可分为两种:
明排水法,即运用截、抽和疏的排水方法。截指截住水流;抽指开挖基坑时,在坑底留设集水井和排水沟,使水流顺着排水沟汇集到集水井中,之后用水泵将水抽出;疏指疏干积水。
人工降低地下水位法:在开挖基坑之前,在基坑的周围安设足够数量的滤水管,将水抽走,在工程完工之前,保证地下水位始终在坑底之下。保证了坑基土体的干燥,可以有效的防止流砂,并改善施工条件。尽管如此,在降水前,一定要考虑原有的工程建筑物可能产生的附加位移和沉降引起倾斜、开裂、倒塌及地面塌陷。因此,在施工必要时,要采取一定的防护措施。
3.3 填土及压实技术
设计合理的填方边坡,选择合适的土料及填筑方法,可以确保填土的强度和水稳性。土壤中如果有机物含量较大或石膏含量超过2%,则不能作为填土所用。施工时,填方工程宜分层铺土然后压实,若用同类的土壤来填筑效果最好。如采用了不同类型的土壤填筑时,应当把透水性较小的土壤放置于透水性较大的土壤之上。为了避免填方内有水囊形成,严禁将不同类型的土壤混合且不均匀的使用。
4、结语
土石方工程的特点是工程量较大,而且又必须在其他分部分项工程施工之前完成土石方开挖,因此土方工程施工应尽量选用先进的施工机具和合理的施工方法,并力争土方调配平衡,以降低工程成本,保证工程质量和工期。
参考文献
[1] 麦春光.对深基坑支护工程施工管理分析[J].科学之友,2015(06).
【关键词】土木工程;基础施工技术;技术要点
1、土木工程基础施工技术特点分析
1.1复杂性分析
我国工程地质条件非常复杂,淤泥质土、湿陷性黄土、冻土、溶岩地质等广泛分布。同时我国地震频发,地基基础的影响是非常大的。如此复杂的地质条件加大了地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工的难度。
1.2严重性分析
从某种程度上讲,建设工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,它所带来的损失远远大于地基基础工程建设所要投入的成本。地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳。建设工程整体结构的破坏,这是建设工程致命性、毁灭性的重大质量事故,直接危及人们的生命和财产安全。
1.3隐蔽性分析
从主体结构本身复杂的工序衔接来看,房屋建筑地基及基础工程施工后一道工序都在不同程度上覆盖前一道工序,工序质量具有明显的隐蔽性,这就是加强隐蔽工程的检查验收的原因所在。
1.4多发性分析
在过去的一段时间内,由于地基基础设计或施工不当等原因导致的房裂屋倒现象时有发生造成了严重的损失。
1.5困难性分析
由于地基基础工程是地下工程,具有隐蔽性,事故处理的施工操作困难性较大。另外,地基基础承担了上部荷载,如果发生质量问题,采取措施进行必然会影响到建筑物上部结构的性能因此它的处理是非常困难的。
2、土木工程基础施工技术要点分析
2.1基坑基槽上方土开挖技术
在图纸正常的情况下,并且浅基坑挖土深度不超过规定,可以不放坡或加以支撑。但深基坑挖土时,为了保证稳定性通常临时支挡,或采用预制板、双排灌注桩等来挡土,以保证透水挡土支护的稳定性,用悬臂或锚拉式支护结构支撑止水挡土结构。要由上至下开挖,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土。与此同时,在进行挖土时运用机械也有一定要求和技巧。施工单位在开挖过程中,必须及时将挖出的土方运出,避免堆载在蒸坑顶四周,防止支护结构变形过大。另外,在基坑顶四周及坑中严禁带水作业,可以通过适当位置布置集水井及明沟,便于及时将水排出,避免影响工程质量。当开挖土方时,必须严格监控施工单位的开挖工程,确保与工程设计方案一致;在开挖中尤其要注意避免影响支护桩、护壁;严格按照分层开挖、严禁超挖的原则,尽量减少基坑土体开挖后无支护的暴露时间。若开挖过程中发生意外情况,必须及时停止开挖,立即进行现场调查,查明原因后及时采取有效措施,待问题解决后才可继续施工,切不可强行开挖,后果不堪设想。
此外,由于深基坑支护工程风险性较大,必须保障基坑在开挖和地下室结构施工过程中基坑支护结构的安全性达到工程要求。因此,必须严格做好深基坑支护施工监测的,及时监测基坑与周边城市道路、建筑物,避免边坡失稳或出现周围建筑物沉降、开裂等意外。通过了解土体变形情况、边坡的稳定性与支护效果。施工过程中若有异常情况发生,必须立即停止施工,进行原因排查,及时采取措施进行解决。
2.2土壁稳定的技术
在开挖后基坑土壁的稳定性对后续的施工很重要。基坑土壁稳定的要点在于平衡土体内粘结力与摩擦力,一旦失去平衡严重,会导致基坑塌方造成严重事故。因此稳定土壁是要保证放足边坡,按要求留设边坡。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。边坡的坡度设计还要基于施工场地的实际情况而定,参考当地土质,施工条件等多因素而定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取h1.0~h1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm。降低土方量,减少施工面,要在基坑处设置支撑。
2.3排水技术
在土木工程施工中,保持土体干燥最为关键。一般施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。明排水法即用截、疏、抽的方法进行排水。截住水流,疏干积水,并在基坑开挖时,在坑底设置排水沟和集水井,使水流经排水沟进入集水井,即可用水泵抽走。人工降低地下水位法是在基坑开挖前,事先在基坑周围埋填埋滤水管,用水泵从中抽水,始终保持地下水位在坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。排水后不仅改善施工条件,又使基坑土体保持干燥状态,防止事故发生。需要注意的是,要在降水前考虑降水是否会影响原有建筑物可能发生的附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜甚至倒塌。所以,事先采取有效的防护措施是很有必要的。
2.4填土与压实技术
一般填土时不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,用同类土壤填土填筑最好,填方时应分层铺土压实。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
2.5混凝土灌注施工技术
挖土施工之后将要进行基础混凝土的浇筑,混凝土的搅拌,最好在浇筑1.5小时左右进行,在搅拌过程中,材料的用量,如水泥、掺合料、水、外加剂等,其误差不应超过±2%的范围,粗、细骨料的误差不应超过±3%。为了搅拌均匀,需要注意搅拌时间的控制,搅拌时间的计算是以全部拌合料投放完毕起至混凝土开始卸料为止,采用强制式搅拌机,在不掺加外加剂的情况下不应少于90s,在掺加外加剂情况下不应少于120s。关于混凝土的运输时间,应该越短越好,从搅拌地点到浇筑地点,运输时间应控制在1到2小时内,采用预拌混凝土施工时不允许再任意加水,如果混凝土发生离析,在浇筑前应当进行二次搅拌,对于已经发生初凝的混凝土,坚决不能使用。混凝土拌合物运输过程中,要注意做好防水措施,尤其是在南方多雨季节施工时,更应特别注意。在进行混凝土浇筑施工时,混凝土必须连续浇筑,施工缝须留设在明缝处,避免因产生施工冷缝而影响混凝土观感质量;必须掌握混凝土振捣时间,以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡上冒时为止。最后,为减少混凝土表面气泡,采用二次振捣工艺,通过分层振捣均匀密实,排净气体。最后,灌注过程在清孔一小时内开始,采用导管法,并用剪球法将混凝土封顶灌注。
3、土木工程基础施工技术的创新
传统的土木工程基础施工技术贯穿在整个施工过程中,包括地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工技术。然而对于现代建筑提出的更高要求,新型施工技术在土木工程基础施工中具有十分重要的意义,逐渐发展起了新型深基坑支挡技术等众多新的基础施工技术,在桩、桩-锚支挡体系建立和支挡与承重结构一体化等方面取得较大发展。例如还有新型预应力技术,形成了有粘结体预应力体系和无粘结体预应力体系,对工程经济效益有积极影响。未来基础施工技术的经济技术合理性都将得到更大的提升。
4、结语
随着建筑工程的快速发展,基础施工技术作为工程施工的关键环节在建筑工程中的作用越来越重要,因此必须加强基础施工的质量监控。同时根据基础施工技术的实际运用,对不同的基础施工形式采取不同的施工措施,严格按照相关规定进行规范施工,保障基础施工的质量,在最大程度上减少基础施工的安全隐患,促进我国工程建设健康快速发展。
参考文献:
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计;问题;优化
引言
在所有的土木工程建设工作当中,建筑结构基础对于建筑工程的整体建设有着重要的作用。在我国的社会经济不断发展的今天,建筑工程技术快速发展,在建筑结构基础设计方面,建筑工程行业也取得了长足性的进步。但是,受到个人因素的影响,许多建筑结构基础的设计人员不能正确认识建筑结构基础的重要作用,没有从建筑施工的实际需求出发进行设计工作。这就使得土木工程建筑结构基础设计工作仍然存在一些问题需要解决。面对土木工程行业大好的发展前景,笔者选择土木工程建筑结构基础的设计问题作为研究对象是有一定的社会现实意义的。
一、土木工程建筑结构基础设计注意问题分析
土木工程施工之时,需要大量的劳动力,劳动密集型的行业就难免会在实践中出现一些问题。而良好的建筑结构基础设计是减少与消除建筑施工过程中出现问题的重要方法。一般来讲,在土木工程建筑结构基础设计中,应当注意以下几点问题:
第一,在建筑结构平面图的设计方面,许多建筑结构基础设计者很少将所有影响因素考虑周全。抗震设防烈度就是一个容易被忽略的问题。在建筑物的砌体结构没有得到直接的建造设计之时,如果不考虑这个因素,就会使得建筑物的结构基础存在问题。在建筑物的砌体结构模型进行建造之时,更多的设计者选择利用建筑工程行业的结构软件来完成设计工作,使得建筑物整体与局部的受压问题不能被全面考虑。
第二,在建筑屋顶结构设计方面,作为一名合作的设计者应当从建筑使用者的需求出发。这也对设计工作带来了一定的困扰,一些设计人员在进行示意图的设计时,结构形式与板配筋以及钢筋的设计都不能从整体角度进行衡量,使得设计工作的成果意义不明确,影响建筑工程施工进程。
第三,在建筑结构的基础详图绘制方面,受到建筑结构基础详图的影响,其不合理会导致大样的详图出现较大的误差。这样的设计工作就会使得设计中的建筑结构基础尺寸与实际尺寸存在一定的差距,不符合建筑工程施工的需求。
第四,从楼梯的样图设计方面来讲,会存在板挠度的控制问题。一些设计者在进行建筑结构基础设计时,很难把握好楼梯的板挠度,使得依照方案建设出的楼梯梁的梁下高度不能满足建筑物的使用需求,造成楼梯的下梁与下梁位置不能统一,影响建筑物的使用功能。
第五,在建筑物的地基基础设计方面,设计者在进行设计之时,很少考虑到混凝土的标号问题。混凝土的耐久性以及基础配筋的设计问题都影响到地基结构的质量。更有建筑结构设计者对条基交叉处的基底面积进行重复使用,造成基础设计图中的定位不准确,为建筑工程的施工带来不必要的麻烦。
二、土木工程建筑结构基础设计优化建议分析
面对土木工程建筑结构基础设计工作中存在的诸多问题,进行建筑结构基础设计的优化已经成为建筑工程设计者的必要工作。下面,我们就来对建筑结构基础设计的优化建议进行分析:
(一)关注结构平面图的设计工作
在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。
(二)关注屋顶结构图的设计工作
在进行屋坡面板的设计时,为了方便建筑施工行为,最好利用剖面示意图与大样详图结合的方法进行设计方案的显现。作为一名合格的建筑结构基础设计人员,要具有较强的空间感,对于建筑物的整体结构了如指掌。建筑结构设计者需要从建筑整体角度对建筑的结构大局进行考量,关注设计工作的每一个细微之处。房顶结构图一定要做到让施工者一目了然。在设计之时,如果屋面的起坡会影响到阁楼层的墙体高度,就要在设计工作中利用门窗顶进行屋面进行结合,降低墙体高度。
(三)关注大样详图的设计工作
大样详图的设计工作精准度取决于建筑详略的质量。在进行建筑结构大样详略的绘制之时,设计者可以在原有的建筑详略的基础上进行绘制,也可以在原有详细的基础上进行改革。另外,值得注意的是,绘制建筑结构的详图需要以建筑外形不变为基础,尽可能设计方便于施工工作的方案,最重要的一点就是设计工作需要与施工实践相符合。
(四)关注楼梯样图的设计工作
楼梯是建筑物的重要组成部分,特别是在高层建筑物需求不断增多的同时,楼梯结构的设计成为建筑结构基础设计的重要组成部分。在进行楼梯结构的设计时,建筑结构设计者要注意楼梯的板挠度,使楼梯的梁上与梁下高度符合建筑需求,保证楼梯梁位置的上下统一。对于一些特殊部位,设计者要可以设计折板,注意选择折板楼梯的钢筋设计。对于楼梯的内折角部分,要将楼梯进行断开设计或者进行锚固处理,使局部的预防应力得以集中。在设计建筑楼梯结构时,还要考虑到楼梯板的宽度以及楼梯梁下的净空问题,对于首段楼梯板,要对基础结构对其带来的沉降影响进行考虑,在必要时,需要进行梯梁的设置,从而保证建筑物楼梯结构的安全性与整体性。
结语
综上所述,无论是我国的社会经济还是土木工程行业,都处在快速发展的重要阶段。土木工程行业的发展对于经济的发展有着重要的促进作用,加强建筑结构基础设计工作水平是土木工程行业持久稳定发展的重要前提。从土木工程建筑结构基础设计注意问题出发,笔者提出几点建筑结构基础设计优化的有效建议。希望以此来提高建筑结构基础设计问题在土木工程行业中的地位,关注建筑结构基础设计问题,促进土木工程的快速发展。
参考文献:
[1]廖阔.探析房屋建筑结构基础设计[J].中国新技术新产品,2013,07:175-176.
[2]段亚洲,郎宏伟.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者,2013,07:309.
[3]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012,03:171.
[4]林衍.浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J].中国新技术新产品,2012,09:96-97.
关键词:土木工程施工;施工力学;时变力学
一、土木工程分析中的施工力学
(一)力学和数学基础
在土木工程中,施工力学是以时变力学为基础的。因为在具体分析过程中,施工力学所分析的对象会随着时间的变化而变化。力学本身也是一个不断发展变化的学科,在这个过程中,还会衍生出许多新的理论。这些理论大多数都建立在分析对象会随着时间推移而变化的基础上,但是力学原理的内部参数却不会发生变化,也就是说其内部参数是恒定的。但是随着科学技术的发展进步,原有的一些理论已经逐渐无法满足需求,对力学分析对象的研究将越来越强调对内部参数变化规律的研究,时变力学在这样的背景下产生。在现代生产生活中,大型工程项目、高科技新型器件以及机械动力等的分析都是以时变力学为基础的。在现代化土木工程中,线弹性、物性、非线性等时变力学的分析是其时变力学分析的主要内容。
在现代化土木工程分析中,还需要借助数学方面的知识。在具体工程施工中,包括了对土木工程中的物理参数、几何参数等的分析,在分析过程中采用了微积分中的方程式,由此可见,在土木工程分析中,也包含了时变数学的内容。在土木工程分析中,时变数学的施工分析还有一些难题需要克服,因此在具体的工作中还应该要加强对相关问题的分析和探讨。
(二)土木工程施工分析中的力学效应
在土木工程分析中力学效应可以分为时效和路效两种。第一,时效。时效指的是同一个建筑结构,由于施工中所采用的方案不同,其施工力学的分析结果也会有所不同,力学状态也会有所差别。比如,在土木工程施工中,建筑材料的粘性、建筑结构的热传导等因素都会因为时间的不同而有所差异,这就是产生施工力学的时效因素。第二,路效。路效指的是在具体工程施工中,因为施工方案的不同,施工结构和施工力学的分析结果也会有所区别,力学状态也不同。在具体的工程施工中,材料的几何性质等都是产生施工力学路效的原因。
二、土木工程分析中的时变力学
(一)物性时变力学
在土木工程施工中,部分建筑材料的物理性质会随着时间的变化而变化,对这部分建筑材料的施工分析就属于物性时变力学分析。比如,混凝土等建筑材料,在施工后一段时间内,其物理性质会发生一定的变化,那么其施工分析就是物性时变力学分析。在对这一类的时变力学分析中,应该要注意对时间函数的辨别,如果有时间函数那么就可以直接采用力学方程式进行计算。
(二)线弹性时变力学
在土木工程施工中,如果所采用的建筑材料具有线弹性和无热效应。在工程施工中,施工的周期远远长于系统的自振周期,那么在时变力学分析中,可以忽视惯性效应,采用静力学分析,在这种情况下对土木工程的施工分析就属于线弹性时变力学。在传统分析方法中,对这类问题的分析原本采用的是空间变量方程,但是现在由于物理参数和几何域会随时间的变化而变化,因此,在具体的分析和计算中引入了时间变量参数。
(四)非线性时变力学
在土木工程施工中,部分建筑施工材料具有非线性特征,那么对这类材料的施工分析就属于非线性时变力学分析。比如混凝土、岩土介质等都是具有非线性特点的材料,在其基坑开挖等施工中,可以采用粘弹性时变力学分析,也可以采用积分转换。在非线性时变力学计算中,最后计算出的值会受到来自多方面因素的影响,包括了加载过程、几何域、物理参数等。事实上,在非线性分析中,时变分析和传统分析方法所得的结果是不同的。
非线性包括了物理、边界和几何的非线性,而且这几种不同类型的非线性中又包含了诸多小的分类。在具体的计算过程中,可以采用变系数非线性偏微分方程式。
(五)时变动力学
三、结语
综上所述,施工力学和时变力学的分析是土木工程分析中的重要组成部分,做好施工力学和时变力学的分析,对优化设计方案,确保施工安全、提高工程质量都具有重要意义。随着我国建筑行业的不断发展,对土木工程的安全性将提出更高的要求,这就需要研究人员对相关力学问题展开进一步探讨,实现土木工程力学分析的科学化和规范化发展,谋求我国建筑行业更好地发展。
参考文献
[1]党济国.土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].建材发展导向(下),2013(05)
[2]马超.土木工程分析的施工力学与时变力学基础分析[J].世界家苑,2012(07) [3]郭彦林,田广宇,周绪红.大型复杂钢结构施工力学及控制新技术的研究与工程应用[J].施工技术,2011(01)
关键词:土木工程;技术要点;质量
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言:
在土木工程项目的施工中,我们通常能看到平整场地、地坪、路基等一系列的基础施工,所谓基础施工,其实就是为整个项目工程打下良好的基础,由于在基础的施工中会受到不同地区的气候、地质、环境等因素的不良影响,所以在基础施工的过程中就要分析不同地区要采取哪些不同施工技术手段,因地制宜,制定出科学合理的施工技术方案,提高施工效率,保证整个工程的质量,并在施工过程中对技术进行研究和创新。
一、土木工程基础施工技术要点:
1.基础施工中开挖的技术要点。
在基础施工开始的开挖这个环节上,要考虑气候和土质的影响因素,在正确科学的图纸的指导下,特别注意挖深基坑时,要保证其透水挡土支护的稳定性,要由上至下开挖,一定要注意的是千万不能先切除坡脚和在滑坡体上弃土。并且在挖土时运用的机械也是有一定的技巧和要求的,例如推土机通常采用下坡推土法、并列推土法等,适用于清理和平整小面积的场地,而铲运机则是清理和平整大面积的土地的,通常采用环形路线和“8”字型路线[1]。
2.基础施工中排水的技术要点。
土木工程建设过程中,为了防止建筑物的倾斜、倒塌、位移等情况的发生,那么最关键的就是保持土体干燥,所以基础施工中的排水环节很重要。那么一般情况下,排水的方法分为两种,一种是明排水法,另一种就是人工降低水位法。明排水法就是用水泵将事先在基坑开挖时设置的水沟和集水井所截住的水抽走[2]。而人工降低水位是在开挖基坑前在其周围埋上滤水管,再用水泵从过滤管中抽水,这个抽水的过程一直持续到基础工程施工完成的时候,因为这样可以一直保持水体的干燥。因此,在基础施工时把这些防护工作做好有利于整个土木工程施工建设的质量和效率。
3.填土与压实的技术要点。
在基础施工中,为了保证基础施工能满足填土强度和水稳性的要求,我们设计了科学合理的填方边坡,同时配合使用正确的土料填筑方法。填土时不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土等,用同类土壤填土填筑最好,填方时应分层铺土压实。如果采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。一定要切记的是千万不能将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
4.基础施工中混凝土灌注施工技术要点。
进行基础混凝土的浇筑是在挖土施工之后,在这一环节中我们采取的技术主要是集中搅拌。那么在加工钢筋笼时,在这里我们使用的钢筋必须提前在实验室进行多次试验,经过多次实验的结果证明这类钢铁是合格的、可信的,并且还要对其进行外观和质量的检测。这两步的检测都通过后,接下来进行焊接,焊接的过程要在室内进行,然后拿到室外冷却,最后集中下料,采用导管法和剪球法将混凝土封顶灌注。在这一系列的操作中,要注意的是以下两点:一要多次检测其质量;二是混凝土灌注所使用的方法。保证了这两部分做好,也就保证了接下来的施工工作的顺利进行。
二、土木工程基础施工技术的创新
土木工程的施工过程是一项繁重、复杂的一个大项目,尤其是基础施工,传统的基础施工技术是贯穿于整个施工的过程的。然而随着时代的变化,现代建筑也提出了新要求,同时就要求我们要采用新技术手段进行基础施工,因为基础施工是整个工程的根基,如果想要根基更稳,就要采用新型施工技术[3]。例如现在已经逐渐发起了新型深基坑支挡技术、新型预应力技术等基础施工技术手段及方法,对工程的经济效益方面及未来基础施工技术的经济技术合理性得到更大的提升也带来了积极的影响。并为社会创造了较好的经济效益和社会效益,未来,土木工程基础施工技术的发展趋势呈现出高科技化、自动化和生态化。通过技术的升级将提高整个工程的质量和寿命。
三、总结:
基础施工其实就是在为整个工程打地基,所以这部分的工作都是在其它工作实施之前必须完成的,基础施工影响着整个工程的质量和效率,因此基础施工技术的质量和水平是至关重要的。目前我国土木工程的基础施工技术仍存在施工技术不合理、建筑验收标准欠缺、管理体系有漏洞等一系列的问题,所以还需要相关的技术人员继续努力发展和创新基础施工技术,不断提高基础施工技术水平,在实践中总结经验教训,不断完善和成熟,保障基础施工的质量,在最大程度上减少基础施工的安全隐患,为土木工程基础施工技术做出更多的贡献,相信土木工程基础施工技术将会有更高、更快、更好的进步,促进我国工程建设健康快速发展。
参考文献:
[1]耿晓阳.土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品,2012(7)
关键词:土木工程;基础施工技术;技术要点;创新
引言
通常土木工程的施工中,常见的基础施工内容包括场地的平整、基坑、路基与管沟的开挖、人防工程开挖、地坪、路基等的填土填筑以及基坑回填等,还包括降水、排水、土壁支撑等辅助工程。土木工程施工通常以工程量大、劳动相对繁重、条件复杂著称,而且,在工程施工过程中受气候、水文因素、地质、地下障碍、场地限制等因素的影响很严重,继而加大了施工的难度。因此在土木工程施工前,详细分析各项技术资料(如地形图、工程地质和水文地质勘察资料、地下管道、电缆和地下地上构筑物情况及土方工程施工图等)是必要的功课,反复核对数据并进行现场调查,在施工阶段,还要根据实际的施工条件,制定出技术科学、经济、合理的施工方案,保证工程质量,提高效率。在不断的土木工程施工实践中,人们也发现了传统基础施工技术的问题,因而近几年土木工程施工涌现了不少新技术值得我们研究和应用。
一、土木工程基础施工技术的要求
土木工程的基础施工工艺内容主要包括:开挖、支护、土壁稳定、排水、填土与压实以及基础混凝土灌注等。
基坑的土方开挖是要遵循“分层开挖,先撑后挖”的原则。先合理确定开挖顺序和分层厚度,以防止对地基土的扰动,接下来才能连续施工。开挖过程中,检查控制工作必不可少。在进行地下水位以下挖土时,应采取科学降水措施。在填土压实过程中选择土料石时要注意在碎石或砂土及含水量相同的条件下,可以选用建筑涂料作为与压实要求相同的黏性土,并注意必须压实,填土由高到低进行,由上到下对整个宽度图层分层压实,当天建筑当天压实,必须符合规定压实。
二、土木工程基础施工技术要点
1、基坑基槽上方土开挖技术
施工场地土质,建筑开挖深度,降水排水状况甚至气候条件都会影响土方边坡。在图纸正常的情况下,并且浅基坑挖土深度不超过规定,可以不放坡或加以支撑。但深基坑挖土时,为了保证稳定性通常临时支挡,或采用预制板、双排灌注桩等来挡土,以保证透水挡土支护的稳定性,用悬臂或锚拉式支护结构支撑止水挡土结构。要由上至下开挖,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土。
挖土时运用机械也有一定要求和技巧。推土机适用于场地清理和平整、开挖深度在1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机、挖土机工作。通常采用下坡推土法、并列推土法、槽形推土法、多铲集运法、铲刀附加侧板推土法等方法。而铲运机适用于大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。采用环形路线和“8”字形路线。常用下坡铲土法、跨铲法、助铲法等施工方法。
2、土壁稳定的技术要点
在开挖后基坑土壁的稳定性对后续的施工很重要。基坑土壁稳定的要点在于平衡土体内粘结力与摩擦力,一旦失去平衡严重,会导致基坑塌方造成严重事故。因此稳定土壁是要保证放足边坡,按要求留设边坡。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。边坡的坡度设计还要基于施工场地的实际情况而定,参考当地土质,施工条件等多因素而定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取h1.0~h1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土为1.5m:坚硬的粘土为2m。降低土方量,减少施工面,要在基坑处设置支撑。不良气候如遇雨季不宜对滑坡地段进行挖土,一旦发生危险必须即刻停止挖土,采取应对措施妥善处理。
3、排水技术要点
在土木工程施工中,保持土体干燥最为关键。一般施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。明排水法即用截、疏、抽的方法进行排水。截住水流,疏干积水,并在基坑开挖时,在坑底设置排水沟和集水井,使水流经排水沟进入集水井,即可用水泵抽走。人工降低地下水位法是在基坑开挖前,事先在基坑周围埋填埋滤水管,用水泵从中抽水,始终保持地下水位在坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。排水后不仅改善施工条件,又使基坑土体保持干燥状态,防止事故发生。需要注意的是,要在降水前考虑降水是否会影响原有建筑物可能发生的附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜甚至倒塌。所以,事先采取有效的防护措施是很有必要的。
4、填土与压实技术要点
为保证基础施工能满足填土强度及水稳性的要求,必须设计科学合理的填方边坡,并配合使用正确的土料填筑方法。一般填土时不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,用同类土壤填土填筑最好,填方时应分层铺土压实。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
5、混凝土灌注施工技术要点
挖土施工之后将要进行基础混凝土的浇筑,浇筑方法主要是集中搅拌,运用混凝土运送泵或混凝土车运输等。加工钢筋笼时所用的钢筋需要提前在实验室进行多次试验,实验结果可信后还要在施工现场进行外观及质量的检测评价。对于低温焊接钢筋,要在室内操作,完全冷却后再拿出室内。焊接完成后集中下料,用吊车整体吊装运送。灌注过程在清孔一小时内开始,采用导管法,并用剪球法将混凝土封顶灌注。
三、土木工程基础施工技术的创新
传统的土木工程基础施工技术贯穿在整个施工过程中,包括地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工技术。然而对于现代建筑提出的更高要求,新型施工技术在土木工程基础施工中具有十分重要的意义,逐渐发展起了新型深基坑支挡技术等众多新的基础施工技术,在桩、桩-锚支挡体系建立和支挡与承重结构一体化等方面取得较大发展。例如还有新型预应力技术,形成了有粘结体预应力体系和无粘结体预应力体系,对工程经济效益有积极影响。未来基础施工技术的经济技术合理性都将得到更大的提升。
总结
土木工程工程量很大,基础施工又必须在其他分部项工程施工之前完成,掌握施工中的基础技术要点至关重要,是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要前提。虽然在基础施工过程中还存在着一些问题,如研究的理论还不能完全适用于土木工程实践的需要中,缺少一定的建筑验收标准,管理体系和相关规范还存在漏洞等等,面对这些问题,相关技术人员还要不断努力发展基础施工技术,不断研发新技术并应用到实际土木工程施工中,大量总结以往的经验和教训,从中得到新的启示并予以灵活运用。相信随着工程建设行业的发展,基础施工技术也会不断的完善和成熟,并在不断发展过程中给土木工程基础施工技术带来更多的创新和巨大的进步。
参考文献:
[1]耿晓阳.土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品,2012(7)
【关键词】基础施工;施工质量;土木工程
引言:
在土木工程的施工过程中,基础施工内容通常包括常见的基础施工内容包括场地的平整、基坑、路基与管沟的开挖、地坪、人防工程开挖、路基等的填土以及基坑回填等,除此之外还有一些辅助工程:降排水工程、基坑支护工程等。土木工程施工的显著特点就是:条件复杂、工程量大、劳动相对繁重,并且,在工程施工过程中受很多因素的影响很严重,如:水文因素、气候、地质、地下障碍、场地限制等,从而使施工的难度加大。因此,详细分析各项技术资料(如地形图、工程地质和水文地质勘察资料、地下管道、电缆和地下地上构筑物情况及土方工程施工图等)是土木工程施工前必要的功课,多次进行现场调查并核对数据,施工工程中要根据施工条件的实际情况,作出科学、经济、合理的施工技术方案,使工程质量得以保证,效率得以提高。
一、土木工程基础施工工艺及技术的要求
土木工程的基础施工包括:开挖、支护、土壁稳定、排水、填土与压实以及基础混凝土灌注等主要工艺内容。
“分层开挖,先撑后挖” 是基坑的土方开挖要遵循的基本原则。先确定开挖的合理顺序和适宜的分层厚度,避免对地基土的扰动,然后才能连续施工。检查控制是开挖过程中必不可少的工作。其次,应采取科学降水措施,做好地下水位以下的挖土工作。填土压实过程中,一定要做好选料和压实工作。选择土料石时要注意在碎石或砂土及含水量相同的条件下,可以选用建筑涂料作为与压实要求相同的黏性土,并注意必须压实,当天建筑当天压实,必须符合规定压实,填土由高到低进行,由上到下对整个宽度图层分层压实。
二、土木工程基础施工技术要点
1、基坑基槽上方土方开挖技术
影响土方边坡的因素主要有施工场地土质,建筑开挖深度,降水排水状况甚至气候条件等。在图纸正确无偏差的情况下,而且浅基坑开挖深度不大与规定的深度,可以不放坡或加以支撑。但如果是深基坑开挖时,为了确保稳定性通常要求增设临时支护,或采用预制水泥板、双排灌注桩等来挡土,以保证透水挡土支护的稳定性,用悬臂或锚拉式支护结构支撑止水挡土结构。要遵循由上至下开挖顺序,严格禁止先切除坡脚和在滑坡体上弃土。挖土时运用机械也有一定要求和技巧。场地清理和平整、开挖深度在1.5m以内的基坑,填平沟坑以及配合铲运机、挖土机工作主要运用推土机来完成。一般采用槽形推土法、多铲集运法、下坡推土法、并列推土法、铲刀附加侧板推土法等。而大面积场地平整,开挖大型基坑填筑堤坝和路基则由铲运机来完成。采用环形路线和“8”字形路线。最适宜于开挖含水量不超过27%的松土和普通土。常用的施工方法有助铲法、跨铲法、下坡铲土法等。
2、基坑支护的技术要点
(1)基坑开挖后续施工的重要保证是基坑土壁的稳定性。平衡土体内粘结力与摩擦力是基坑土壁稳定的要点,如果失衡严重,会导致基坑塌方,极可能造成严重人员伤亡事故。所以,一定要保证放足边坡,并按要求留设边坡,确保土壁稳定。(2)采用科学的土壁支撑方法。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。(3)合理的边坡坡度设计。边坡的坡度设计要基于施工场地的实际情况,参考当地土质,施工条件等诸多因素而定。例如,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些,粘性土的边坡要陡些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取h1.0~h1.5;在无地下水且工期短的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm;硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土为1.25m;硬粘、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土为1.5m:坚硬的粘土为2m。还要减少土方量,缩小施工面,并在基坑处设置支护结构。如遇雨季不良气候时,不宜对滑坡地段进行挖土,一旦发生危险必须立刻停止挖土,要立即采取应对措施妥善处理。
3、排水技术要点
保持土体干燥在土木工程施工中最为关键。施工排水一般可分为明排水和人工降低地下水位两种方法。明排水是用截、疏、抽进行排水的方法。即截住水流,疏干积水,并在基坑开挖时,在基坑底部设置排水沟和集水井,使水经过排水沟进入集水井,然后用水泵抽水。采用人工降低地下水位法,是在基坑开挖前,在基坑周围事先埋填滤水管,利用水泵抽水,使地下水位始终保持在坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。排水后不仅施工条件得到改善,而且基坑土体保持干燥的状态,防止事故发生。在排水前要注意的是,要充分考虑降水是否会导致原有建筑物的附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜甚至倒塌等可能情况的发生。因此,事先一定要采取必要的有效防护措施。
4、填土与压实技术要点
基础施工必须使用正确的土料填筑方法,设计科学合理的填方边坡,才能满足填土强度及水稳性的要求。填土时用同类土壤填土填筑最好,一般不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,填方时应分层铺土压实。在用不同土壤填筑时,应把透水性较小的土壤置于透水性较大的土层之上。为了避免在填方内形成水囊,禁止将不同土壤不均匀地混杂在一起使用。
5、混凝土灌注施工技术要点
基础混凝土的浇筑是挖土施工之后将要进行的工作,采用集中搅拌,运用混凝土运送泵或混凝土车运输等主要浇筑方法。 加工钢筋笼时所用的钢筋需要提前在实验室进行多次试验,在实验结果可信之后,还要在施工现场对外观及质量进行检测评价。要在室内操作低温焊接钢筋,完全冷却后再拿出室内。焊接完成后集中下料,用吊车整体吊装运送。在清孔一小时内采用导管法开始灌注,混凝土封顶灌注应采用剪球法。
三、创新的土木工程基础施工技术
贯穿在整个施工过程中的是传统的土木工程基础施工技术,包括地基基础施工技术、混凝土结构施工技术和钢结构施工技术。现代建筑对于新型施工技术提出了更高要求,逐渐发展起了新型深基坑支挡技术等众多新的基础施工技术,在桩、桩-锚支挡体系建立和支挡与承重结构一体化等方面取得较大发展,在土木工程基础施工中具有十分重要的意义。对工程经济效益有积极影响的例如:新型预应力技术,形成了有粘结体预应力体系和无粘结体预应力体系。未来基础施工技术将更大的提升经济技术的合理性。
结语:
土木工程的工程量非常大,掌握施工中的基础技术要点是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要前提,因而至关重要。在基础施工过程中,研究的理论还不能完全适用于土木工程实践的要求,还缺乏一定的建筑验收标准,管理体系和相关规范还存在一些漏洞等等,针对这些问题,技术人员还要不断努力发展和完善基础施工技术,不断研发创新施工技术,并应用到实际土木工程施工中,大量总结以往的经验和教训,从中得到新的启示并予以灵活运用。
参考文献:
[1] 王石,陈丽艳.建筑工程施工中存在的问题及施工技术管理的探讨[J].中国住宅设施,
【关键词】土木工程;基础施工;技术要点
1.加强土木工程基础施工质量控制的重要性
土木工程常见的基础施工项目主要有施工场地的平整、基坑、路基、开挖管沟、路基等填土填筑及基坑回填等,以及降水、排水、土壁支撑等项目。众所周知,土木工程施工项目设计的内容众多、工程种类复杂、繁多,而基础施工项目是整个土木工程施工的基础与奠基,可见基础工程施工项目是整个土木工程建设项目质量能否达标、建设水平是否过关的关键之处。因此,加强土木工程基础施工技术要点控制,全方位做好基础施工项目的质量管控工作,针对基础施工项目的重要环节施工技术要点,制定出符合其实际情况的施工组织计划及施工方案,尤其是施工过程中各个环节的技术管理要点,确保土木工程基础施工质量与我国的施工标准、规定相符,同时保障基础工程施工的安全性,实现工程项目的实际效益。
2.土木工程基础施工技术要点分析
2.1基坑基槽上方土开挖技术要点
施工场地土质,建筑开挖深度,降水排水状况甚至气候条件都会影响土方边坡。在图纸正常的情况下,并且浅基坑挖土深度不超过规定,可以不放坡或加以支撑。但深基坑挖土时,为了保证稳定性通常临时支挡,或采用预制板、双排灌注桩等来挡土,以保证透水挡土支护的稳定性,用悬臂或锚拉式支护结构支撑止水挡土结构。要由上至下开挖,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土。与此同时,在进行挖土时运用机械也有一定要求和技巧。施工单位在开挖过程中,必须及时将挖出的土方运出,避免堆载在蒸坑顶四周,防止支护结构变形过大。另外,在基坑顶四周及坑中严禁带水作业,可以通过适当位置布置集水井及明沟,便于及时将水排出,避免影响工程质量。当开挖土方时,必须严格监控施工单位的开挖工程,确保与工程设计方案一致;在开挖中尤其要注意避免影响支护桩、护壁;严格按照分层开挖、严禁超挖的原则,尽量减少基坑土体开挖后无支护的暴露时间。若开挖过程中发生意外情况,必须及时停止开挖,立即进行现场调查,查明原因后及时采取有效措施,待问题解决后才可继续施工,切不可强行开挖,后果不堪设想。
此外,由于深基坑支护工程风险性较大,必须保障基坑在开挖和地下室结构施工过程中基坑支护结构的安全性达到工程要求。因此,必须严格做好深基坑支护施工监测的,及时监测基坑与周边城市道路、建筑物,避免边坡失稳或出现周围建筑物沉降、开裂等意外。通过了解土体变形情况、边坡的稳定性与支护效果。施工过程中若有异常情况发生,必须立即停止施工,进行原因排查,及时采取措施进行解决。
2.2土壁稳定的技术要点
在开挖后基坑土壁的稳定性对后续的施工很重要。基坑土壁稳定的要点在于平衡土体内粘结力与摩擦力,一旦失去平衡严重,会导致基坑塌方造成严重事故。因此稳定土壁是要保证放足边坡,按要求留设边坡。土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。边坡的坡度设计还要基于施工场地的实际情况而定,参考当地土质,施工条件等多因素而定。例如,粘性土的边坡要陡些,明沟排水、人工挖土或机械在坑上边挖土时边坡应平缓些;当基坑附近有主要建筑物时,边坡应取h1.0~h1.5;在工期短,无地下水的情况下,可留设直槽而不放坡时,其开挖深度不得超过下列数值:密实、中密实的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为lm。降低土方量,减少施工面,要在基坑处设置支撑。
2.3排水技术要点
在土木工程施工中,保持土体干燥最为关键。一般施工排水可分为明排水法和人工降低地下水位法两种。明排水法即用截、疏、抽的方法进行排水。截住水流,疏干积水,并在基坑开挖时,在坑底设置排水沟和集水井,使水流经排水沟进入集水井,即可用水泵抽走。人工降低地下水位法是在基坑开挖前,事先在基坑周围埋填埋滤水管,用水泵从中抽水,始终保持地下水位在坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。排水后不仅改善施工条件,又使基坑土体保持干燥状态,防止事故发生。需要注意的是,要在降水前考虑降水是否会影响原有建筑物可能发生的附加沉降、位移,从而引起开裂、倾斜甚至倒塌。所以,事先采取有效的防护措施是很有必要的。
2.4填土与压实技术要点
一般填土时不用有机物含量大的土壤、石膏或水溶性硫酸盐含量大于2%的土壤、冻结或液化状态的泥炭、粘土或粉状砂质粘土等,用同类土壤填土填筑最好,填方时应分层铺土压实。如采用不同土壤填筑时,应将透水性较大的土壤置于透水性较小的土层之下。严禁将不同土壤不均匀地混杂在一起使用,以免在填方内形成水囊。
2.5混凝土灌注施工技术要点
挖土施工之后将要进行基础混凝土的浇筑,混凝土的搅拌,最好在浇筑1.5 小时左右进行,在搅拌过程中,材料的用量,如水泥、掺合料、水、外加剂等,其误差不应超过±2%的范围,粗、细骨料的误差不应超过±3%。为了搅拌均匀,需要注意搅拌时间的控制,搅拌时间的计算是以全部拌合料投放完毕起至混凝土开始卸料为止,采用强制式搅拌机,在不掺加外加剂的情况下不应少于90s,在掺加外加剂情况下不应少于120s。关于混凝土的运输时间,应该越短越好,从搅拌地点到浇筑地点,运输时间应控制在1到2 小时内,采用预拌混凝土施工时不允许再任意加水,如果混凝土发生离析,在浇筑前应当进行二次搅拌,对于已经发生初凝的混凝土,坚决不能使用。混凝土拌合物运输过程中,要注意做好防水措施,尤其是在南方多雨季节施工时,更应特别注意。在进行混凝土浇筑施工时,混凝土必须连续浇筑,施工缝须留设在明缝处,避免因产生施工冷缝而影响混凝土观感质量;必须掌握混凝土振捣时间,以混凝土表面呈水平并出现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡上冒时为止。最后,为减少混凝土表面气泡,采用二次振捣工艺,通过分层振捣均匀密实,排净气体。最后,灌注过程在清孔一小时内开始,采用导管法,并用剪球法将混凝土封顶灌注。
3.小结
由于土木工程施工量大,施工项目多,而基础施工更是整个土木工程施工中的基础项目,必须严格保证基础施工项目的施工质量。因此,在进行土木工程基础施工过程中,必须确保施工人员具备相应的基础施工技术水平,不断改进、发展施工技术,严格做好各技术要点控制,提高土木工程基础施工项目质量。■
【参考文献】
[1]耿晓阳.土木工程基础施工的关键点研究[J].中国新技术新产品,2012(7).
[2]周俱有.关于土木工程基础施工技术要点的探讨[J].科技风,2012(20).
关键词:土木工程;地基处理;复合地基技术;应用
地基处理是土木工程得以顺利进行的重要基础,具有极强的现实意义,若是地基处理没有达到相关标准,那么土木工程的后续建设环节便是在错误的前提下进行,既无法保证土木工程的整体质量,还会给相应的施工建设带来比较严重的安全隐患。因此,在地基处理环节中确定好相关的处理原则并对重要方面加以控制就具有重要的现实意义。此外,复合地基技术的应用对于土木工程建设也有较强价值,希望施工人员可以多加关注并合理应用。
1土木工程中的地基处理
1.1地基处理的主要原则
(1)控制变形值。目前,土木工程中很多施工对象的高度过高,建筑物产生的压力十分巨大,因此,地基所承受的荷载值也在逐步增大,导致地基发生变形。地基的变形,是有相应的允许范围的,在范围之内的变形情况不会给土木工程造成较大威胁,但是若地基变形超出允许范围,就会使土木工程施工的安全性难以得到保证。相关人员应根据不同的实际情况对变形值加以确定,将地基的变形状态与不同类型的土木工程相结合,并将基底构造纳入考量,将地基变形值控制在允许范围之内。(2)重视稳定性。相关人员在确定地基处理原则的时候,应当重视其稳定性,严格考察地基基底部分的抗倾斜能力、抗滑能力等。若是地基的抗倾斜能力与抗滑能力达不到相关标准,对于斜坡位置或受大风影响的土木工程来说,就很容易出现地基塌陷。
1.2土木工程中地基处理的相关要点
(1)分析上部结构。在如上图1所示的土木工程建设工作中,相关人员在地基处理的过程中着重加强了对上部结构的分析。该工程的施工人员在这一环节,主要对地基上部的土木工程建筑物加以严格、细致的考量与分析,确定建筑物的主要功能,进而分析建筑物可能给下层地基带来的具体荷载量,这样就可以为地基处理提供相应的科学依据。(2)重视可行性。土木工程的地基处理工作,需要相关人员重视相应的可行性,只有确保地基处理方案与现有的地基处理技术相匹配,才能确保地基处理的具体效果。相关人员应当在对地基处理加以设计的时候,要将设计方案与地基处理技术严密结合,避免两者出现严重脱节。此外,在可行性分析过程中,相关人员还要了解目前广泛应用的地基处理技术及新型技术,根据土木工程建设的实际情况进行选择。(3)分析基本资料。相关人员若想保证地基处理的具体质量,还需要对土木工程的地质资料加以分析,这样可以确保地基处理的具体效果。相关人员在地基处理之前,需要对土木工程建设的具置进行精细的分析与判断,主要考察土木工程建设位置的水文条件、工程施工环境、地下水情况、土壤环境及土层结构等。相关人员在考察后要对其加以分析,并将相关数据进行记录,据此为地基处理选择合适的技术,保证地基处理的整体质量与安全。
2复合地基技术在土木工程中的应用
2.1复合地基的简要概述
在土木工程的建设过程中,施工人员有时为了加强普通地基的内部强度,就采取某种手段将普通地基与硬土相置换,或者在天然地基内部加入一些施工材料如钢筋、混凝土等,实现地基强度的增强,这种经过改造的天然地基就可以被称作是复合地基。复合地基与天然地基相比,具有较强的质量与稳定性,对于沉降现象有较强的承载能力。此外,复合地基与天然地基相比,还具有较强的渗透性能。传统的复合地基主要有砂桩、碎石、石灰桩等,正是由于复合地基的出现与应用,才衍生出了相应的复合地基技术,下面将对复合地基技术的应用作简要说明。
2.2复合地基技术在土木工程中的主要应用
在土木工程的具体建设过程中,地基若出现严重的不稳定性,就会影响建筑物的整体质量。目前,很多土木工程的建筑物地基都存在强度不够、渗透性较差等问题,进而导致沉降、失稳等现象频繁出现。因此,施工人员就需要在土木工程建设过程中将复合地基技术与地基处理相结合,并且应用新的材料与新的技术。加固类型的复合地基技术主要包括了置换技术、振密技术、排水固结技术、冷处理技术、热处理技术、固化物灌注技术等。相关人员可以利用相关的技术对地基内部的物理属性进行合理改良,这样既不会影响地基的自身承载系数,也能避免改变地基原有的荷载力。与此同时,施工人员还可以对土木工程建设中的地基进行整体替换或部分替换,利用坚实度更高的物质来代替原有地基,以此增强地基的自身强度。复合地基的相关技术主要有以下几种:喷射注浆、石桩置换、挤密砂石桩、振冲置换等。需要注意的是,这些技术方法有不同的特点,利弊也都不尽相同,施工人员可以根据土木工程建设的实际情况加以选择,争取在应用效果较好的同时实现成本最优控制。在选用相关的技术方法之前,施工人员应对天然地基的承载能力进行严格的分析与考量,若是天然地基可以很好地承载土木工程中的较大压力,那么施工人员就无需选择复合地基技术,仅需对天然地基进行人工加强。若是天然地基无法满足土木工程建设的相关要求,施工人员就可以选用相应的复合地基技术。基础类型的地基主要可以分为桩基础、浅基础与复合地基,施工人员可以根据这几种不同类型的基础地基,选用较为合适的技术。其中,桩基础主要指的就是外部压力及荷载力等会先传递给土木工程中所使用的桩,再经由桩传递给地基;浅基础则是外部的荷载力等无需经过其它介质,可以直接传到地基位置;复合地基,主要是将桩基础与浅基础的传力方式加以结合,将一部分外部作用力直接传递给地基,而另一部分作用力则会通过土木工程中的桩继续向地基以下部分传递。需要注意的是,复合地基技术目前还处于不断的发展与更新中,相关人员应当时刻把握其具体的变化情况,实现该技术的合理应用。
3结语
土木工程建设一定要重视地基处理环节,以此保证工程的整体质量。在地基处理环节,施工人员需要确定好处理原则,还要分析相应的环境资料、上部结构、地基处理的可行性等,这样才能确保地基处理的具体效果。目前,复合地基技术的重要性得到了广泛的关注,施工人员可以根据具体情况选择应用复合地基技术,以此保证土木工程建设的整体质量。
参考文献
[1]唐连军,王艳丽,王应峰,赵小飞.复合地基工程理论研究回顾与展望[J].中国西部科技,2010(09).
[2]刘坤,姚忠岭,孙砥夫.土木基础工程中复合地基技术的运用[J].科技风,2013(09).
关键词:建筑结构;结构设计;问题
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
土木建筑工程在进行施工的时候对其安全性和耐久性是有着非常严格的要求,但是,近年来,在经济快速发展的情况下,土木建筑工程项目数量在不断增多,这样就使得在很多的情况下,工程的质量是无法进行保证的,因此,对土木建筑工程进行安全检测,同时进行管理体制建设是非常必要的。
一、土建结构工程的安全性
(一)、结构设计规范的安全设置水准
结构构件承载能力的安全性是和结构构件安全水准有很大的关系,国家的相关规定对结构要承担的荷载标准值是有一定的要求,因此,在进行建筑施工的时候对结构的承载能力是有一定的要求。对不同的建筑物结构的承载能力也是不同的,随着经济和社会的不断发展,结构的承载荷载也在不断发生着改变,这样是为了更好的保证建筑物的安全性。结构荷载和施工材料的强度有很大的关系,这样就使得在进行荷载计算的时候,对构件的荷载标准值能够进行系数的放大,对结构构件的固有承载能力进行更好的计算,同时也能更好的将构件材料的强度控制在一定的范围内。安全系数越大就说明结构构件的安全程度越高。
(二)、结构设计规范的概率可靠度设计方法
在进行建筑结构设计的时候,要保证设计规范非常可靠,同时,要对各个行业的设计规范进行统一,这样能够更好的保证结构设计的可靠性。在对结构设计规范进行研究的时候,对其可靠度要进行很好的分析,这样能够更好的在设计的时候提出疑问,将出现的问题进行解决。我国在相关的规范方面可靠度是非常好的,因此,也能够保证可靠度设计方法更加的清晰,在安全系数方面更加的科学合理。在实际设计过程中,可靠度设计方法也是存在着自身的缺陷,因此,要进行更好的改善。在对结构安全性进行考虑的时候,存在着不确定性和复杂性的影响因素,因此,安全系数不能得到很好的保证。现在的设计规范在可靠度方法方面非常的不成熟,也存在着一定的缺陷,因此,对安全系数要进行更好的综合考虑,这样能够保证土建结构的安全性和耐久性。
二、土木工程建筑设计存在的问题
(一)、地基承载力深度修正的问题
设计不超过20 层的高层、多层建筑时,我们经常直接选择桩基的基础形式,其实在非软弱土地区,应首先探讨采用天然地基的可行性,以利于降低基础造价,合理地确定地基承载力值就显得尤其重要,《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定:地基承载力特征值应按下式进行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承载力值的组成中,深度修正部分占有较大的比重。这对于主裙楼一体结构,在进行主楼地基承载力计算时,因裙楼基础的有利及不利影响,如何合理地确定用于深度修正的深度值d 尤为重要。
(二)、地下室嵌固端的选择问题
在有地下室的结构设计时,地下室的顶板是否作为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小,而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑,对结构设计造成难点。
(三)、主次梁节点设计问题
我们在工程设计的计算过程中不可避免地会出现主次梁相交的情况,时常会发现框架主梁扭矩很大,抗扭承载力不足,有些处理办法就是将次梁与主梁相交处设为铰接,释放扭矩,但这样处理是否合理,与实际的受力情况是否一致呢?个人以为:作为梁端铰接,就是要保证梁端有一定的转动能力;固接,就是要限制梁端的转动能力;而实际上没有完全的铰接也没有完全的固接,梁端铰接不能随意地人为设置。
(四)、忽略环境影响因素
土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题,还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素,但在实际的设计工作中,环境是经常被忽略的因素,而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的耐久性和安全性的保持,也存在很大的安全隐患。
三、土木工程建筑设计的对策
(一)、地基承载力深度修正问题的对策
规范在5.2.4 条条文说明中这样规定“对于主体结构地基承载力的深度修正,宜将基础底面以上范围内的荷载,按基础两侧的超载考虑,当超载宽度大于基础宽度的两倍时,可将超载折算成土层厚度作为基础埋深,基础两侧超载不等时,取小值。”这就要求设计人员在进行具体工程设计时,应根据此条的要求,结合工程实际情况合理地确定承载力深度修正所采用的埋深值d,但设计人员对此认识却并不一致,经常有困扰。最常见的是高层主楼带地下车库这种类型,典型的简图如图1 所示。
(1)当高层主楼采用筏板或箱型基础时,在主楼纵、横两个方向上,若B1、B2 均大于2B0,才能考虑裙楼荷载对地基土产生的超载作用,将超载折算成土体厚度d2,(两侧超载不同时,取小值),此时d=d0+d2,若b1、b2 中有一值大于2B0,而另一值小于2B0 时,或均小于2B0 时,裙楼荷载作为超载折算为土体厚度d2,当d=d0+d2≥d1 时,取d=d1,当d=d0+d2<d1 时,取d=d0+d2。
(2)当主楼采用柱下独立基础加防水板的形式时,则靠近地下室一侧的基础可考虑土的超载作用,d 的取值同1,但主楼内的其他基础的埋深d=d0。合理确定用于深度修正的基础埋深值d,从而确定主体结构的地基承载力值fa,这样才能使结构的基础设计达到合理、经济,最优化。
图1 结构简图
(二)、地下室嵌固端的合理选择
嵌固的概念,这里所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固;力学嵌固―― 完全刚性的固定,嵌固点以下刚度无穷大,嵌固点无平动、转动,实现了完全的约束。而强度嵌固―― 柱的塑性铰出现在地上一层的下端,而不是出现在梁柱节点两侧的梁上,即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2) 增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求。嵌固端所在层楼板要求连续,这样才能保证水平地震力的传递。实际工程中常遇到地下室顶板开洞,甚至是大面积的开洞,此时必须要与建筑专业配合,避免将洞口设在主楼周边,开洞面积不宜大于嵌固端层楼板面积的30%,同时将洞口周边楼板加厚,以满足刚性楼板的要求。工程中还会碰到当地下室顶板的标高不一致的情况,以下沉式广场为代表,如果地下室顶板与地上一层高差小于层高的1/3,则只要地上一层的侧向刚度能满足规范要求,则地下室顶板可作为嵌固端,即使高差稍稍超过1/3 层高,也可将主楼周边一跨的楼板适当抬高以满足高差,不过需进行加强处理:有错层部位加大梁的刚度,在错层处楼板加腋,以保证水平剪力的传递路径。
(三)、主次梁节点设计
(11G101-1)第86 页针对非框架梁(即次梁)的配筋构造做出了明确的示意。结构设计最重要的原则是:结构设计建模要立足于结构自身,主要力学模型要与实际构件接近,以保证计算结果能够真实反映结构状况,这样才能保证结构的安全。首先我们应该考虑加高框架梁解决配筋超筋,加宽框架梁解决受扭不满足,如果条件所限不能加宽,那才可以看能不能铰接次梁了,但这里的铰是指的假想铰,而是要保证支座负筋首先屈服,造成内力的卸载和重分布,分布后达到和铰接类似的受力情况,此时的铰接就得要从构造措施上进行保证,现行国家标准图集《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》
结束语
综上所述,土木工程的结构是否牢固,直接关系到工程的安全性水平。目前我国很多土木工程的结构设计很不完善,不利于工程结构的耐久性和安全性的保持,存在很大的安全隐患。因此,我们需要根据国家的规范技术要求,在创新技术的同时,提高安全设置的水准,提出土木工程结构设计的对策。
参考文献
关键词:工程造价 造价控制 土木工程 对策
引言
土木工程的造价管理,就是需要对工程建筑的整体做出合理的预算并且加以有效的控制。工程造价管理不仅仅是把建筑项目的投资资金进行合理有效的控制,同时也是在建筑工程的整体过程上对人力、物力以及财力进行有效的控制,从而提高效益。建筑工程造价人员一定要在建筑立项之后,从项目的整体设计以及施工过程进行有效的监督管理,确保项目的投资贯穿于项目建设的全过程。下面我将阐述对土木工程管理中造价控制中的认识并提出问题和解决问题的对策:
1、对土木工程管理的造价控制的基本认识
对工程造价的控制管理来说,这是一项较为系统和复杂的工作,在进行相关的管理和控制的过程中,需要进行全面的控制,主要的任务就是避免实际的支出和计划支出之间的偏差,这就要求我们在土木工程建设和管理的过程中,对于相关的造价管理问题进行全面的了解和分析。对于工程的额造价,不仅需要反映投资上的决策要求,同时还需要更加主动地完善投资决策,影响设计、发包和施工,主动地控制土木工程造价。那么,在这个控制和管理的过程中就需要相关的管理部门造价控制项目上的研究,对项目施工过程中所需要的造价和成本进行科学的管理和分析,科学的控制好成本,并且能够始终贯穿于土木工程建设的全过程。包括项目投资决策阶段、项目设计阶段、项目招投标阶段、项目施工阶段和竣工阶段都关系到建设项目的造价控制管理。投资能否获得收益或者获得多大收益,是大多数投资者最为关心的问题,而工程造价作为直接影响工程收益的核心因素,紧密地关系着工程项目投资者的核心利益。因此,正确的造价估算和得力的管理控制能够有效地促进工程项目收益的合理化和最大化。
2、当前我国土木工程造价中容易出现的问题
2.1市场调节不完善难以稳定建材价格
当前,我国市场经济繁荣发展,市场经济整体的优越性极大地促进了我国国民经济的持续健康有序的发展,在经济高速发展的同时,我们发现,现阶段我国建筑业在工程管理和造价控制上未能与经济高速发展的轨迹亦步亦趋。管理模式和控制理念都非常落后,对工程造价的判断力和分析水平也都十分有限,特别是建筑材料的定价问题。在我国市场经济体制下,建筑材料价格的涨跌主要受材料市场行情的影响,而不受国家宏观调控的主导。仅凭市场调节会造成资源的浪费,国家应在市场调节的基础上对建筑材料市场进行适度调控和充分完善,从而切实促进建筑材料价格的总体稳定。
2.2制度不健全难以保证造价控制顺利实施
为了保证土木工程行业的健康发展,我国政府机关陆续颁布了一系列相关的法律条文和规章制度,这些制度一方面推动了土木工程行业总体的规范操作,但另一方面它没有把工程管理中的造价控制列入重点的保障内容中,这就造成了在实际的工作过程中,造价控制无法可依,法律监督的缺失使得建筑市场的恶性竞争愈演愈烈,工程施工的质量问题也随之不断涌现,因此,我国现阶段的建筑工程制度需要大力完善才能更好地促进造价控制的顺利实施。
2.3专业人才不专业难以适应新时期对人才质量的要求
改革开放以来,我国坚持“引进来、走出去”的政策方针,科学技术水平快速提高,专业性人才也大幅增加。但我们需要承认的是,我国缺少优秀的造价工程师,专业知识水平的有限导致预算中不合理的情况时常发生,这无疑会给投资者带来不必要的损失,甚至是巨大的损失。我国很多造价工程师都是依靠工程中的定额来进行工程预算的,原因何在?因为在专业水平上欠缺,在个人能力上不足。这样的造价工程师越来越难以适应高速发展着的中国建筑业。要想有一套合理的优秀的工程预算控制方案,前提就是要先有一个专业水平高的有真才实学的工程造价专业团队。因此,在工程管理和造价控制上,从业人员的专业水平亟待提高。
3、针对当下我国工程管理中造价控制问题的对策
3.1健全建筑行业的法制建设
为了保证能对建筑工程项目实现行之有效的工程管理和造价控制,国家需要制定新一套更为全面的能够满足当今建筑行业发展趋势的法律制度,确保建筑行业价格的稳定,减少市场调节的不规律和资源配置的不合理所带来的弊端。实现造价控制有法可依、有章可循,从而实现建筑行业整体的规范化。
3.2改变传统的定额计价模式,按工程量清单报价
现阶段,我国的工程造价师常用传统的定额计价模式来开展造价工作,这样具有一定的盲目性。如果实行按工程量清单报价的方法,将有效地减少工程招标过程中的盲目性。工程量清单报价,就是在工程项目招投标的过程中,依据我国明文规定的工程量清单来使建筑材料价格统一的规范化,招标负责人来提供工程量,投标人则进行自性报价,这种新的报价方式不仅符合我国市场经济的发展规律,而且它促进了我国招标与投标的规范化操作,有利于招投标行业的发展。
3.3大力培养专业性人才
由于我国现阶段的工程造价从业人员普遍专业技术水平不足,难以满足建筑行业的发展需求,因此加大对专业人才的培养力度是新时期我国建筑业发展要走的必由之路。随着我国经济的飞速发展,现代化建设进入新的阶段,这种新的局面对各行业工作人员的职业素养和技术能力提出了更高的要求。现阶段的造价工程师及造价行业相关从业人员也要努力提高自身的造价控制水平,要恪尽职守,精益求精,做好工程造价的合理控制,实现工程项目的科学开展。特别是与时俱进紧跟时代脚步,开拓进取积极学习先进理念,为行业新人树立优秀的标杆。
4、结束语
土木工程管理的造价控制是一项系统而复杂的管理活动,它的发展和完善之路还任重道远,在这个过程中,我们要处理好各个环节的问题,进行全面的评估和合理的分析,从工程管理的各个环节和要求出发,寻求有效的解决机制或者是有效的方法,从而减少或避免建设资金的流失,最大限度地提高投资效益。
参考文献:
[1]柯洪.工程造价计价与控制[M].北京:中国计划出版社,2006.
关键词:土木工程;建筑结构;设计;问题;对策
中图分类号:TU3文献标识码: A
前言
在一个建筑设计中,最基础的就是结构的设计,这是建筑项目工程的施工及后期正式开展运行的重要前提。现如今,建筑业繁荣发展,其多元化的发展势不可挡,建筑结构的设计的意义也逐渐为人们所了解。而在该过程中,设计人员所希望的是通过建筑的结构设计来彰显建筑项目的主要特征。其实建筑设计和结构设计之间是属于制约与被制约的关系,也正是因为在这种关系导致建筑结构在设计时频频出现问题,根本无法保障建筑项目的安全性和经济效益。因此,为了从根本上保证建筑的结构设计的质量与水平,工作人员必须针对重点的问题采取相对应的措施。
一、建筑结构设计的意义
(1)、确保土木工程安全
结构设计如果不合理,选型不正确,会对建筑物的安全产生严重的不利影响。由于结构设计不恰当,可能会导致将来的建筑物承载能力不足,引起建筑物的不均匀沉降,导致建筑物出现开裂现象,给整个工程的安全性带来严重的不利影响。
(2)、缩短建筑施工工期
恰当的结构设计有利于合理组织施工,确保施工顺利进行,避免施工中出现返工现象,也有利于对人力、物力进行合理安排,缩短建筑工程施工工期,保障施工任务按时完成。
(3)、提高建筑施工效益
结构基础在整个工程造价中所占的比例约为25%,如果建筑物结构较为复杂,结构基础所占的比例将会更大。所以,合理选择建筑结构基础,不仅能够促进施工顺利进行,还能够节约施工成本,降低工程造价,有利于提高土木工程施工效益。
二、建筑结构设计中存在的问题
(1)、建筑结构的设计图纸过于简易
据调查研究,一份完善、合理、科学的建筑结构设计图需要将每一个环节详尽的表述出来,不能放过任何一个细节,其中需要重点说明的指标应该有:建筑的结构类型、抗震设计、墙体材料等等。但就目前的状况来看,在结构设计过程当中有许多环节不够仔细规范,比如,图集不标准、设计图纸上对应的实际关键信息标注不明确,令整个工程都处于混乱的场景,工程的质量受到严重的影响。
(2)、桩基选型不够合理
在建筑楼房的时候,当天然地基承载力不能满足时或地基变形超出规范限值时采用桩基,桩基需要考虑地势的合理性和可行性,对于所在地地底下的情况,还有桩基周围的环境情况都需要考虑,但是设计者往往会忽略这个问题,而产生最基本的步骤出现各种严重后果并产生资源损害,成本损失。有的设计者只勘测到所需要桩基的地下距离,所测的距离土壤没问题就决定可以施工了,却不清楚在所测的地下10米位置存在着不良地基土,可能会导致楼房建筑好后会因为桩基的坍塌整座楼房全部损害的可怕后果,对于高层建筑的基础本分来说应该将桩穿过卵石层以达到稳定的效果,但是由于技术的有限,想要稳定的桩尖穿过卵石是比较困难的事情,整个施工的质量都没有保障。
(3)、抗震概念设计不足
建筑抗震设防的三个目标可以用小震不坏、中震可修、大震不倒来进行总结,第一目标可以利用承载力的计算来保证;第二目标可以利用结构可靠度标准分项系数来达到损坏可修的目标;但第三目标就要通过概念设计和各种抗震构造措施来实现。这就要求结构要具有良好的吸能、耗能能力,具有较高的静不定次数、避免竖向承载力和刚度突变、结构的构件尽可能为延性构件。
(4)、剪力墙砌体结构设计问题
剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。
三、建筑结构设计中问题的解决对策
(1)、完善建筑设计图纸
建筑的设计图纸不仅是建筑结构的一个表现载体,也是建筑施工的基础,因为在设计图纸中表现出来的问题,会在其具体的施工中以放大的效果显示出来,形成不可返回的局面。因而,在开展过程中需要严格按照科学规范来施工,不能因为贪图方便而简化或直接省略掉关键信息的标注或标准,而且在遇到一些繁复、细致的环节时,则更加需要重点关注,不管怎么说,建筑结构的工作设计人员必须保持科学、严谨的态度,即便在完成结构图纸之后。也要加强对图纸自我审核的力度,及时发现图纸中的问题,并结合实际情况进行修正,这样可以尽最大力度保证建筑结构设计的完善性和科学性。
(2)、合理结构布置,提高抗震效果
建筑结构设计中的布置是一个很重要的环节,对建筑房子抗震性能有很好的提高作用,在设计建筑结构布置中,设计者需要考虑到很多的因素:所在建筑地的地形、工程平面外形尺寸、抗侧力分析、荷载的分布情况等。这些布置口头上可以说的头头是道,可是真正运用在实际当中,就会出现各种各样不同的原因而导致没有规定时所出现的效果,尤其是当建筑设计的外在非常复杂,设计者很难按简单化方案的方式施工,只要将问题控制在范围内即可。现如今的我国还没有对建筑结构设计作出明确的规定,如果再加上是初来的设计者缺乏实践的经验,很可能无法保证建筑结构的规定,有的设计师还一味地听投资商的意见,放任他们所说的无理要求,这样很有可能破坏原本的较为规范的设计,而出现各种问题,各种数据偏差,这样建筑结构设计就失去了它的意义作用。
(3)、保证建筑基础选型的合理性
在结构选型的过程中,需要重点关注的是建筑的外形设计情况和其所在地区的地质情况,因此,在工作人员拿到设计之后,不能立即开展项目,而是需要熟悉建筑项目的外形状况的特性和对其所在区域进行详细的勘探,进行全方位的分析与探讨,与此同时,在选型时,需要建筑设计人员和相关专业人员共同合作,充分协调,制定出一系列的科学合理的可行方案。有了科学合理的方案,这才是对建筑结构设计的后期效果与质量的一个保障。
(4)、剪力墙的设计
对建筑结构设计的最后一个相关问题那就是建筑结构的剪力墙的设计。通过对建筑结构的分析,我们就可以清楚的知道剪力墙的设计在建筑结构中的重要作用,所以对剪力墙的设计也是建筑结构设计中极其重要的问题。而要做到对建筑结构剪力墙的设计的合理科学应该从以下方面入手:首先,由于我国的建筑结构中的柱、短肢剪力墙和一般普通的建筑结构的剪力墙的所承载的特性不同,所以对在对剪力墙构造和设计时也应该做到有所不同。其次,要认识到不管什么的建筑结构剪力墙,在设计时应该都根据建筑工程结构的具体的设计和具体要求从构造标准出发而进行设计。最后,应该注意的是,在对剪力墙的基本设计时应该做到增大受力以及增强结构抗震等级以及增大承载能力的原则而进行灵活的设计和运用。建筑结构设计人员也只有通过上述设计标准要求,才能够真正的设计出符合我国的现代化建筑结构所需要的剪力墙。
四、结语
综上所述,建筑结构设计在土木工程中的作用是不言而喻的。建筑结构不仅关系着项目的安全质量,同时也与建筑外在的美观有着不可断绝的关系。因此,在土木工程建筑结构设计中,一定要坚持“安全第一”的原则,在推动企业安全发展的同时,保证工程设计与施工经济性。以促进设计工作的顺利进行,大大的保障了人们的生命安全,促进了我国建筑企业的发展。
参考文献
[1]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品,2012(3).
[2]申钢.建筑结构设计中存在的问题与对策.价值工程,2013,07.
[3]万有夏.高层建筑结构设计探讨[J].科技创新与应用,2013(3):202-202.
关键词: 基础工程;复合地基;技术运用
中图分类号:TU47 文献标识码:A
在我国当今社会,经济有了飞跃式的发展,在土木工程中,地基处理也在紧跟着时代的脚步,不断追求创新,各类强度桩复合地基在工程中都有所应用。其中最广泛的应该是低强度混凝土桩复合地基。在对复合地基进行基本处理时一般由桩身材料强度决定的桩承载力和由桩侧摩阻力提供的桩承载力两者靠近,以达到充分利用材料本身承载潜能的目的, 低强度混凝土桩施工方便, 发展更快。对低强度桩复合地基在工程中应用的快速发展建议予以重视。
一、复合地基的定义及地基分类
1、 复合地基在基础工程中的地位
在教学中要求理论结合实际,在复合地基中更是如此,这些年工程应用越来越多,发展也随之加快复合地基技术在土木工程建设已经成为一种趋势,也是具有重要地位的地基基础型式。在评价复合地基在基础工程中的地位时,要合理定位, 既有利于进一步扩大复合地基应用,又有利于复合地基理论的发展。
2、复合地基的基本类型
就我国目前而言,主要的复合地基类型多种多样,施工方法也千差万别,主要的在各个土木工程中应用较为广泛的要数各类砂石桩、水泥土桩、低强度桩复合地基这三个是较为常见的,还有一些例如土桩、灰土桩复合地基、 钢筋混凝土桩复合地基、薄壁筒桩复合地基另外还有加筋土地基等等。各种各样的复合地基技术的推广应用就为企业产生了良好的社会效益和经济效益。
二、地基处理技术分类
在我国地基处理技术主要按照加固地基的机理进行分类,主要的地基处理方法包括以下几种方法:置换, 排水固结,利用机械振密、挤密, 灌入固化物, 加筋, 以及冷、热处理等,当处理后完成的人工地基主要分为三种包括质地基、多层地基和复合地基。将采用各类地基处理方法处理形成的人工地基分为两类: 一类是天然地基土体的物理力学性质得到普遍的改良, 类似于均质地基。这类人工地基的承载力和沉降计算方法基本上与原天然地基, 或与浅基础的相同, 不同的是地基土层的物理力学指标得到改善。另一类是在地基处理过程中部分土体得到增强, 或被置换, 或在天然地基中设置加筋材料, 形成复合地基。这些方法和人工地基都是为加强荷载所服务的,在施工上更要注意。
三、复合地基与浅基础和桩基础
在我国的工程建设中,地基基础型式一般为三种,分别是浅基础、复合地基和桩基础这三种型式各有各的优点,所以在工程中较为常见。在采用浅基础的情况时,对天然基础的要求就比较高,并且能满足建筑物对地基的要求。让地基的情况不能充分满足建筑物的要求时,就不能用浅基础就要使用另两个型式。在土木基础工程中桩基础是软弱地基最常用的一种人工地基形式。下面我们就简单分析一下桩基处理技术。
在一定意义上来讲,桩基技术也属于地基处理技术,更可以说是主要的技术。因为它是在工程中最常用的技术形式。正由于常用,所以桩基技术已经比较成熟,并在教科书中形成一套比较全面、系统的理论,在多数的书中已经把桩基技术与地基处理技术作为并列看待了。在学习地基处理技术时一般不会涉及桩基技术,它往往是单独简述的。但是在不同的地基中采用的地基处理方法不同,一般还是会用到桩基技术,在经过处理后的天然地基形成的人工地基性态也不同。
天然地基经过处理后就成为人工地基,主要的包括两类:一类是在荷载作用范围下的天然地基土体的力学性质得到普遍的改良, 如通过预压法、强夯法, 以及换填法等形成的土质改良地基。这类人工地基承载力与沉降计算基本上与浅基础相同, 因此可将其划归浅基础。另一类是在地基处理过程中部分土体得到增强, 或被置换, 或在天然地基中设置加筋材料, 形成复合地基。例如水泥土复合地基、碎石桩复合地基、低强度混凝土桩复合地基等。根据上述分析, 浅基础、复合地基和桩基础已成为工程建设中常用的三种地基基础型式。
在对对地基的基础型式进行分类时主要是考虑了荷载传递路线的问题。荷载传递路线就是区别之前讲到的三种地基基础形式的主要特点,简单点来说就是,对于浅基础, 荷载是直接传递给地基土体的; 对于桩基础来说, 荷载是通过桩体传递给地基土体; 对于复合地基, 荷载分两部分,一部分通过桩体传递给地基土体, 一部分直接传递给地基土体。通过上述对浅基础、复合地基和桩基础荷载传递路线的分析, 可以认为复合地基是界于浅基础和桩基础之间的。摩擦桩基础中考虑桩间土直接承担荷载的作用, 也可属于复合地基。或者说考虑桩同作用也可将其归属于复合地基。
5复合地基与双层地基
在同行业中,有些人认为复合地基就是双层地基,二者的计算也可以相互的套用,本人认为,这两者其实还是有很大差别的,在实际中, 复合地基与双层地基在荷载作用下的性状有较大不同, 在复合地基计算中直接应用双层地基计算方法是不妥当的, 有时是偏不安全的, 下面作简要分析。图1 ( a) 、( b) 分别为复合地基和双层地基的示意图。
下面我们就简单的介绍一下他们的区别,首先要设定好量,设复合地基加固区复合模量为E1 , 其他区域土体模量为E2 , 显然El > E2 。设双层地基的上层土体模量为E1 , 下层土体模量为E2。双层地基上层土厚度与复合地基加固区深度相同, 记为H。以条形基础为例, 地基上荷载作用面宽度均为B而且荷载密度相同。现分析在荷载作用中心线下复合地基加固区下卧层中A点[见图1(a)] 和双层地基中对应的B点[见图1(b)] 竖向应力情况。不难看出复合地基A点竖向应力σA, 比双层地基中B点竖向应力σB大。如果增大El /E2值, 则σA值增大, 而σB值减小。理论上当El /E2趋向∞时, 双层地基中B点竖向应力σB趋向零,而复合地基A点竖向应力σA是不断增大的。由上述分析可以看出复合地基与双层地基在荷载作用下地基性状的差别是很大的。
图1 复合地基与双层地基
在上述的分析中我们也能看出,在荷载的条件下,复合地基与双层地基的差别就很明显了,主要是地基中附加应力场分布及变化规律有着较大不同,所以本人认为,将复合地基认为双层地基, 低估了深层土层中的附加应力值, 在工程上是偏不安全的。
6复合地基与复合桩基
复合桩基的出现是为了更好的节省成本,主要采用稀疏布置的摩擦桩基, 并称为疏桩基础。疏桩基础比按桩基理论设计的常规摩擦桩基础, 沉降量大,但考虑了桩间土对承载力的直接贡献, 以较大的沉降换取工程投资的节约。事实上桩基础的功能主要有两方面: 一方面可以提高承载力, 另一方面可以减小沉降。在过去,工程人员一般都倾向于采用桩基解决地基承载力不足的问题, 并不过多的考虑地基沉降的因素,但是这个沉降问题往往是不容忽视的,一般情况下将用于以减小沉降量为目的桩基础称为减少沉降量桩基。在疏桩基础和减小沉降量两类桩基础中, 均考虑了桩和同承担荷载。事实上, 筏板基础下的摩擦桩基, 桩间土一般直接承担一部分荷载, 在经典桩基理论中只不过是主观上不考虑而已。
结语
在土木基础工程中复合地基技术的推广和应用是会为经济带来不小的效益的,但是这个过程中问题还是会层出不穷,我们不能因为有问题的出现就不去发展,只要合理的解决这些问题,还是可以减少很多成本的。复合地基工程实践发展很快, 复合地基理论远远落后于工程实践的发展, 应加强复合地基设计计算理论研究。遵循实践一理论一实践, 不断发展、提高的思路。