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土木工程的基础范文

发布时间:2023-10-09 15:04:56

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土木工程的基础

篇1

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) .

篇2

土木工程施工技术事关土木工程的建设质量,也事关社会的整体发展和安全,因为土木工程施工工程一般为综合性的大型工程,直接或间接地关系到工程和人民的方方面面,因此,加强土木工程施工技术的运用,加强土木工程施工传统技术的应用,加强土木工程施工新型技术的推广,对土木工程施工来说意义重大。现实的土木工程基础施工过程里,各种问题和缺点还不同程度的存在,特别是土木工程施工技术的规范和管理问题尚存在不足,作为土木工程相关单位应该对过去的土木工程施工进行经验总结,提高土木工程施工中对技术的运用能力,在实际的土木工程施工中加大技术这一要素的加速和提升作用,从而实现土木工程施工更好、更快、更高质量地完成预期目标,完成土木工程建设对社会和经济进步的总任务。我们通过对土木工程基础的施工技术进行分析探究,对其中一些关键步骤进行控制,可以有效提高工程基础的施工质量,趋利避害。

1 土木工程基础施工技术中对一些关键点的要求

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,开挖深度不可超过相关规定。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]邓寿昌.土木工程施工[M].科技出版社,2006.

篇3

一、软土地基的涵义及桩基应用特征

软土地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土或其他高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基,具有强度变化缓慢、加荷载易变形,不均匀,变形速率大且承载力低,沉降量大等不良工程性质的软弱地基;软土地基在附加荷载作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比变小而产生固结变形,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力增加,提前完成沉降或提高沉降速度。

天然软土地基上的浅基础往往不能满足整体稳定要求,一般会采用桩基础,其以它的大承载能力和抵御复杂荷载性质而成为建筑在软土中的主要基础形式,其巨大的刚度把荷载较均匀地传给下部各支撑,桩基础与其他基础相比具有施工较快,承载力高,投资较少,效果较好的特点;桩基础的施工根据荷载的大小与性质,上部结构的形式与使用要求及材料供应和施工条件等确定;在软土地基中优先使用桩基础应适当加大桩径,相对减少钢筋笼直径。

二、土木工程中软土地基桩基础的施工要点

结合某土木工程为例对软土地基桩基础的施工要点进行分析,

1、某土木工程概况。某工程建筑位于黄土地带,层高32层,根据地勘报告该场地平均标高为3.60m,场地淤泥软土地基的压缩性高,不能作为桩基持力层,第三层土层面起伏较大,且大部分区域第七层土缺失,采用现行的桩基处理方法对厚度较大的软土地基进行处理,一般采用换土垫层法、排水固结法、加固土桩粒料桩、挤密砂桩等方法处理,各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

2、换土垫层法施工要点。该工程处在软土地带,地下水埋深较高,岩层较深,中层又有较厚且承载力较差的粘土,当软弱土层厚度不很大时,可将基础以下卵石层以上的处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其它稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)称为换填或垫层法。采用坚质的砾石和中粗砂级配方案进行回填,回填时采用搅拌机充分拌匀,且严格控制砂石中的含泥量不能大于3%,分层回填夯实且每层回填厚度为300mm左右,且采用平板振动器夯实,施工前M行试夯,得出稳定的下降指标;由于软土地基流塑性大,在钻孔过程中易破坏土体平衡,软弱土层向冲孔处滑移,因此最好把桩穿过淤泥层,打到淤泥土层处。本工程桩基施工过程中,钢护筒埋设是很重要的一环,护筒采用桩护筒,钢板厚大于6mm,直径比桩径大10~20cm,护筒用振动锤打入,护筒顶标高比起面标高20~30cm,为防止护筒在打入和成孔过程中发生卷口、压扁等现象,护筒顶端、底端以及筒身每隔2m处采用10mm厚的钢条加强,护筒周围填土必须分层压实,使其在钻孔过程中不能位移,同时护筒中心竖直线应与桩的中心线重合,平面误差控制在30mm内,竖直线倾斜不大于0.5%,护筒四周埋护好护桩,以便及时检查桩孔中心的情况,护桩要放在比较稳定的地方,尽量减少桩基施工时对护桩的影响。

在地基进行桩基钻孔时,开始时应适当控制进度,软弱地层钻进时易坍塌,因此应减慢速度,在粘土和沙砾及风化岩中钻进时,因土层较硬会引起钻头跳动,出现钻杆摆动较大和倾斜,在钻孔过程中发现倾斜,坍塌以及冒浆等现象时应立即停止钻进,采取有效措施后方可继续施工,检查孔口内泥浆的高度,保证孔洞泥浆面高出地下水位不少于50cm,及时查看护桩的桩位和孔位以及垂直度是否正确;在钻进过程中应该连续钻进,不能中途无故停钻,因机械故障需要停机的,孔内泥浆仍要循环,以防止塌孔,调整基础面积,减少基础埋深,加强基础的整体性和刚性,减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,合理设置沉降缝,管道穿越建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头;为避免遇到坍塌、倾斜、缩桩等问题,在软土地基上施工时可提高钢筋混凝土保护层厚度和浇筑质量。

3、加固土桩施工要点。本场地周边环境条件允许预制桩施工,桩型采用经济性优于预制钢筋混凝土方桩的高强预应力混凝土加固土桩,不同桩径的桩的长径比均控制在80左右。用深层拌和的专用机械,软土地基的局部范围用固化材料加以改善、加固,形成加固桩,使加固桩与桩间土形成复合地基,设计加固土桩只考虑其置换与应力集中效应,不考虑其固结排水与挤密作用,加固土桩的深度、直径、间距应经稳定性计算,并应满足工后沉降的要求。

4、粒料桩在桩的压入过程中,桩身周围土受剪切而发生重塑,土的强度降低为重塑土的残余强度,当压桩过程出现一定时间的停顿或休止时,扰动土部分强度恢复,压桩力常常大幅度增长,本工程二、三节接桩采用砂、砂砾、碎石、废渣等散粒材料,以专用震动沉管机或水震冲器来成桩,使粒料桩与周围的地基形成复合地基,粒料桩对地基有置换、挤密和竖向排水作用。粒料桩的深度、直径、间距,应经稳定及沉降计算来确定,地质条件对施工方法的适应性不清楚时,应通过试桩加以核查。

5、挤密砂桩、碎石桩加固施工要点。当选择第八层为桩基持力层,预制桩若需穿过第七层厚度较大的区域,沉桩有相对难度,需考虑相当的桩身结构强度和施工机械,挤密砂桩可确保本工程桩基施工质量,挤密砂桩属于复合地基的一种,当软土层较厚且换填处理比较困难,地基土属于非饱和粘性土或砂土时,采用挤密砂桩或碎石桩加固法,可以使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在地震或受震动时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,使地基变均匀。

结束语:

综上所述,桩基础施工质量是整个土木工程质量的关键。随着城市化建设进程的加快,促进了建筑业的发展,使得我国的高层建筑越来越多,其中经常会遇到软土地基,所以对高层建筑施工质量也提出了更高要求,因此必须加强对土木工程中软土地基桩基础的施工要点进行分析。

参考文献:

篇4

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.

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中图分类号:O3文献标识码: A

随着经济的快速发展,土木工程中的项目规模不断扩大,比较大的工程项目包括高大的建筑、有相当跨度的建筑、地下建筑、大坝、海洋工程等都在不断增加,它们都是施工大规模、范围广、持续的时间长、过程复杂。在土木工程建设规模在不断增大的同时,伴随而来的是土木工程施工的过程中安全事故的增多,这严重给人民的生命财产安全带来了伤害以及影响了工程建设的效率。因此,对于土木工程的分析研究是有意义的。

一、土木工程分析中的施工力学

1、施工力学和数学基础

在土木工程这门学科中,时变力学是施工力学最基本的东西。这是由于在土木工程的项目中,施工力学研究的对象都是随着时间的流动而变化的。力学并不是一成不变的,它也是会随着时间而向前发展的,在这种变化中,同时还会出现新的想法。这些想法大部分的基础都是随着时间的变化而改变的,但是,力学的基本原理是不变的,也就是力学的构成要素是恒定的。但是,随着经济的发展,技术在不断的革新,一开始的一些想法已经跟不上现在的发展水平,导致现在对力学的研究更加注重其构成要素的研究,就在这种情况下,时变力学就诞生了。在现在得实际生产中,一些土木工程的项目依据的都是时变力学。

目前,对于土木工程的分析,还要参照数学方面的东西。在土木工程项目的具体施工过程中,那些关于土木工程内在因素的分析需要用到数学中的微积分,因此,在土木工程分析中,涉及到了时变性的数学知识。在具体的土木工程分析过程中,时变数学的施工分析难免会遇到很多困难,这就需要在具体的实际操作中,要注重分析和研究。

2、土木工程施工分析中的力学效应

土木工程施工分析中的力学效应包括两类,即时效和路效。第一类时效,说的是在相同结构的建筑设计中,由于选用了不同的设计方案,导致其最后的结果也是不同的,最终,力学所处的状态也是不同的。例如,在实际的施工过程中,建筑物材料的状态会随着时间的变化而变化,这就是产生了土木工程中施工力学的时效性因素。第二类路效,在实际的施工过程中,由于采用施工方案不一致,施工的过程和施工力学最终的结果有所不同,导致状态不同。在具体的土木工程施工过程中,原材料的几何性质等都能引起施工力学的路效。

二、土木工程分析中的时变力学

1、物性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,有一些建筑材料的物理性质会随着施工的进行会发生改变,会发生这些变化的施工材料就属于物时性力学的范畴。例如,像施工的过程中用到的混凝土这样的建筑材料,在使用其后,过一段时间它的物理性质就会发生一定程度的改变,那么对其进行的施工方面的计算就属于物性时变力学分析的范畴。关于这一类的时变力学分析中,要特别注重对时间函数的区分,假如用到了时间函数那么就可以直接利用力学中的方程式进行分析研究。

2、线弹性时变力学

在土木工程分析的施工过程中,假如所选用的施工材料有线弹性和无热效应。在整个工程的施工过程中,施工的循环的时间远超出了系统自身发出振动是循环的时间,在这样的情况下,可以不考虑由于惯性产生的结果,运用静力学分析的方法,那么,对于土木工程分析的施工就属于线弹性时变力学。在以前的分析手段中,关于这类问题的分析一开始采用的是空间变量方程,但是在目前的情况下,因为物理方面的因素和几何范围方面的因素会随着时间的改变而改变,这就使得在实际的施工过程中要仔细的分析和计算,进而出现了时间上的变量参数。

3、粘弹性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,所采用的施工材料很多,随着施工的进行就会有一些施工材料随着时间的改变而改变,拥有这种特性的施工材料具有一定的流变性。在土木工程分析的施工力学中,关于这类问题的分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。在实际的操作过程中,依据的是时间参数、物理参数、几何范围产生的时变耦联,把一开始的时间上的变量和空间上的变量转化为有参数变化的方程式。在现实的实际施工过程中,像混凝土、沥青和粘土等施工时用到的材料都具有这种流变的性质,对于这些原材料的施工分析就属于粘弹性时变力学分析的范畴。

4、非线性时变力学

在土木工程分析施工的过程中,在施工过程中用到的材料有一定的非线性,那么关于这部分材料的施工分析就包括在非线性时变力学分析的类别中。像建筑材料中的混凝土、岩土介质等都属于非线性特点的材料,在对其地基进行挖掘的过程中,可以利用粘弹性时变力学进行分析,另一个可行的方法就是利用积分转换。在不属于线性时变力学的计算范围内的,最终得到的结果影响因素是多方面的,包括一开始的使用过程、几何范围、物理因素等。实际上,在不是线性分析中,时变分析和传统分析方法所产生的最终结果是有区别的。

非线性包括了物理上的、边界上的和几何上的非线性,并且这三类中有细分为好多小的方面。在实际中的解决方法中,可以采用数学中的微分方程。

三、结语

(1)在土木工程分析施工的过程中,关于受力的分析属于比较大的工程设计计算中的一个不可或缺的内容。在土木工程分析施工中,需要全面的分析所设计的图纸和施工的整个过程两个方面,这样才可以保证工程顺利进行。

(2)在对施工力学进行分析时,极值或者最后的结果是与一般的非施工力学分析法是有很大区别的,这种差别小到一倍之差,大到三倍之差,所以需要加大对其的重视程度。

(3)如果所采用的施工材料有明显的粘性、非线性的特点或者施工中具有热效应,那么就需要通过更加专业的施工力学方法进行研究;如果在施工中改变的只是几何的范围或者所使用材料的特点,就需要依据施工过程中的不同参数进行多次常规分析组合。

(4)如果施工材料有很明显的粘性、非线性特点或者施工过程中有热效应的产生,那么工程结束后表现出来的力学最终的结果与施工的过程有联系,由此可以得出,采用施工力学手段,对施工的整个过程进行最优处理,使得在相同的工程条件下,使得最终的结果最优。

(5)在土木工程分析力学的施工过程中,依据的是时变力学,包括的对象有线弹性、粘弹性、非线性、热弹性及物性时变力学。为了突破土木工程施工力学分析中的问题,需要注重研究在施工过程中的时变力学数值的方法及其通用程序,来找到施工分析计算的好用的方法。

(6)在土木工程分析施工的过程中,应依据不同工程类型的特征分别进行研究,例如,结构工程、地基工程、地下工程、大坝工程、桥梁工程、海洋工程等。所属不同类别的工程要有不同的解决方法,把所有的人力和物力收集到一块进行研究,制定出只属于本类别的有效的解决方法、过程与制度,这在未来是急需要解决的。对土木工程分析施工力学的研究,将会在整个土木工程中产生深远的影响。

参考文献:

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土木工程专业作为当前社会的一个发展比较成熟完善的传统专业,,同时也是一个紧跟时代步伐,高新技术日新月异,有着无限发展前景的热门专业。随着职业教育的发展,力学基础已经成为建筑工程、道桥工程、水利工程、市政工程等工科类专业中一门不可缺少的基础课,所以学本专业的每一个学生必须学好专业基础课——《土木工程——力学基础》。但我们都知道中职学校学生是经过参加中考层层选拔后剩下来的学生,再说前期数学和物理没学好,在学力学这门课程本身就有很大困难,许多学生的基础查、学习的主动性不强、觉得枯燥无味、以为这门基础课对建筑工程专业没有多少帮助、就忽略了这门课程、甚至不感兴趣,力学基础差已经是一种比较普遍的现象。作为一名长期从事教学第一线的中职《土木工程——力学基础》教师,本着“以素质教育为基础,以就业为导向、以能力为本位、以学生为主体”的教学理念,改革《建筑力学》教学体系,改变传统的教学方法和手段,实现中职教育的培养目标,切实研制出合理的教法,显得至关重要!教师在课堂教学中充分调动他们学习的主动性和积极性,使他们有信心地去学好《土木工程——力学基础》,下面就我多年来的教学实践谈谈我在新课改下的几点教学方法。

我们都知道:教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。作为一名教师,我们在教学过程中,不仅要使学生“知其然”,还要使学生“知其所以然”,所以在我的《土木工程——力学基础》课堂教学中,我主要采用了游戏教学法、讨论教学法、直观演示法、分组教学法。

一、游戏教学法

我们常说寓教于乐,游戏教学法就是以游戏的形式,使学生在激烈的竞赛中,在无比的兴奋中,不知不觉中学到了教材中的内容。如:在学力平衡公理时,采用了这两个游戏:

游戏1:单腿站立 游戏2:单指顶球

【结论】:让学生通过游戏分组讨论得出二力平衡的公理:作用在同一个物体上的两个力,使该物体处于平衡状态的条件是:这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。

理论联系实际,通过游戏的方法,知识源于生活,从学生熟悉的场景入手切入知识点,提高对新知识学习的亲切感;同时为学生提供了自主探索、观察与思考、发现、表达的机会,激发了学生的参与意识和积极性;并且轻松愉快地获得知识!

二、讨论教学法

讨论教学法是在教师的精心准备和指导下,为实现一定的教学目标,通过预先的设计与组织,启发学生就特定问题发表自己的见解,以培养学生的独立思考能力和创新精神。讨论式教学的环节包括:设计问题、提供资料、启发思路、得出结论。比如:在学习作用与反作用公理时我就采用了讨论教学法。具体如下:

【交流与讨论】女生现场演示单腿站立(配合导学提纲)

师:这位女生受到W和FN力是什么关系?

生:二力平衡。

师:凳面对女生的支持力FN和女生对凳面的压力FN,又有什么关系?

【导出概念】:作用与反作用公理:两个物体间的作用力与反作用力总是同时存在,它们大小相等,方向相反,沿同一条直线,分别作用在两个物体上。

再通过活动:比比谁的眼力好?

【学生讨论】【老师补充引导】【得出结论】

师:二力平衡和作用与反作用这两个公理有什么异同点?

相同点:这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

有本质区别:二力平衡是作用在一个物体上,作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上。

整个教学过程由学生讨论,观察思考,得出结论。让学生在自主探究、合作交流中构建自己的认识体系,同时,获得了积极的情感体验。

三、直观演示法

直观演示法是指相对于抽象的说教的教学原则或方法,具体地讲有图文并茂教学法,利用挂图法,实物演示教学法,多媒体教学法,现场参观教学法,视频教学法等等。比如说在学习平衡的概念的时候,我采用直观教学法,给出平衡图片:

师:这些物体各处于什么状态?(PPT播放图片)

静止桌上的花瓶,静止的岩石,匀速行驶的列车,匀速起吊货物的起重机。

生:平衡状态。

【导出概念】:平衡状态的概念:是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。

我采用了直观演示教学法:以“疑”激趣,知识来源于生活,抓住学生年龄特征,将生活中熟悉的图片,激发了学生的参与动机。引发学生强烈的兴奋感和亲切感,营造积极、活跃、向上的学习氛围。

四、分层教学法

分层教学法是指在学生知识基础、智力因素和非智力因素存在明显差异的情况下,教师有针对性地实施分层教学,从而达到不同层次教学目标的一种教学方法。它既能使所有学生达到《课程标准》规定的基本要求,又能使《土木工程——力学基础》学习较好的学生得到进一步发展,使所有学生从知识、技能和能力方面普遍提高。分层教学使每个层次的学生都能够获得成功的体验,这种愉快的情绪,极大优化了教师与学生的关系,从而提高教师与学生之间合作与交流的效率。比如在学习《木秤的制作》的时候,我把学生分成4组,每组学生中都有A、B、C、三层 ,在制作过程中,学生按照以下三个步骤进行制作

步骤一:尝试制作(成品秤)

步骤二:理解制作(原理)

注意一:找出重心点 注意

二:求出零起点注意三:刻出秤花点(标准砝码)

步骤三:归纳总结(步骤)

挂好吊钩点找出重心点 定下秤纽点  求出零起点 刻出秤花点

我把学生分成A、B、C三层,A层要求会制作一种刻度的木秤;B层要求在理解木秤原理和制作步骤的基础上,会制作二种刻度木秤的制作;C层要求在充分理解木秤原理和制作步骤的基础上,不仅能熟练准确地制作二种刻度以及更大刻度的木秤,还要求能在现实生活中运用。

实践证明,在中职《土木工程——力学基础》课堂教学中,采用游戏教学法、讨论教学法、直观演示法、分组教学法,不仅全面贯彻了国家关于新课改的教学理念,还能使教师在课堂教学中充分调动学生的学习主动性和积极性,让他们有信心去学好《土木工程——力学基础》。

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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:

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0引言

土木工程建筑施工技术是建筑施工中一个基本的施工技术,通过改造自然的能力上使人们的基本的生活和生产得到保障,而且优质的基础施工,可以避免发生质量通病。考虑到土木基础施工技术对整个工程的施工质量有着决定性作用,因此在建筑施工技术的基础上找出其中关键的技术控制点,最终实现土木工程施工质量的提高。

1 建筑工程中土木施工技术的特点及要求

一般来说,土木工程施工有如下特点[1]:单件性和多样性:工程各不相同,完全一样的工程几乎没有庞大性和协作性。综合性:需要建设、设计、施工、监理、材料供应商等多家不同单位配合协作完成;复杂性和易受干扰性:技术、管理复杂,易受气候,周围环境等外界因素干扰。建筑工程中土木工程的基础施工工艺包括开挖、支护、土壁稳定、排水、填土与压实、混凝土灌注等等。基坑开挖时,首先确定开挖的顺序及分层厚度,再进行连续的施工,来防止地基土出现松动;在整个开挖的过程中,必须进行认真的检查,对地下水位以及挖土施工进行科学、合理的降水。

2 建筑工程中土木基础的施工技术

2.1地基基础施工技术

在土木工程建设中,地基基础施工技术是整个建筑过程的首要工序,也是整个土木工程建筑施工的根本所在,承载了整个工程的竖向和载力。在进行地基基础施工之前,技术人员和工作人员要在施工现场就实际情况进行分析,选择有针对性的施工方案,在软土地基进行施工时,要在进行换土处理后才能进行施工,这样可以提高地基的强度和稳定性。桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦型桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。

2.2 深基坑的开挖技术

深基坑施工是为了保证高层建筑物施工质量。它主要包括对岩土工程进行勘察和调查、基坑开挖和支护施工、支护结构设计、施工先创量测与监控以及周边工程保护和底层位移预测五个方面。在深基坑进行开挖的过程中,为了确保坑基开挖过程中的土壁的稳定,通常情况下会采用临时支撑来保证深基坑土壁的稳定,对于支撑部分的结构来说,可以采用层锚杆、型钢水平支撑等结构;对于透水挡土支护结构来说,可以采用预制桩、双排灌注桩来进行挡土等等。

2.3混凝土浇筑施工技术

在进行完挖土施工之后,就要进行基础混凝土的浇筑,浇筑之前,必须将模板内的泥土、垃圾清除掉,尤其是其中不要有积水。同时结合高层建筑的设计的具体要求配置等级强度不同的混凝土,与此同时,还要对其进行强度检测,结合测试的结果,合理调节混凝土的配制比例,从而最终达到高层建筑施工的标准[2]。

浇筑的方法主要采用的是集中搅拌的方式,运用混凝土运送泵或者混凝土车运输等等。在加工钢筋笼时,采用的钢筋必须提前进行多次的实验,实验结果证明可以的时候,还必须在施工的现场进行外观与质量的检测评价,对于一些低温焊接钢筋,需要在室内进行操作,在完全冷却后再拿到室外,在焊接完成后集体运送,浇筑过程在清孔一小时内开始进行,采用导管法,使用剪球法将混凝土封顶浇筑。

2.4钢结构施工技术

2.4.1 钢结构构件的安装

(1)钢柱安装。第一节钢柱安装在柱基临时标高支承块上,钢柱安装前应将登高扶梯和挂蓝等临时固定好。钢柱起吊后对准中心轴线就位,固定地脚螺丝,校正垂直度。其他钢柱都安装在下节钢柱的柱顶,钢柱两侧装有临时固定用的连接板,上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后,即用螺栓固定连接板作临时固定。钢柱就位后,先对钢柱的垂直度、轴线、牛腿面标高进行初校,然后安装临时固定螺栓,再拆除吊索、钢柱起吊后回转过程中应注意避免同其他也吊好构件相碰撞,吊索应具有一定的有效高度[3]。

(2)框架钢梁安装。钢筋在吊装前,检查柱子牛腿处标高和柱子间距。主梁吊装前,在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。钢梁采用两点吊,一般开孔于钢梁上翼缘处,作为吊点。钢梁的跨度决定吊点位置。重量较小的次梁和其他小梁,利用多头吊索一次吊装数根,可加快吊装速度。水平桁架的安装基本同框架梁,但吊点位置选择应根据桁架的形状而定,须保证起吊后平直,便于安装连接。

2.4.2 钢框架的校正

(1)轴线位移校正。任何一节框架钢柱的校正,均以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。控制柱节点时须注意四周外形,尽量平整以利焊接。实测位移,按有关规定作记录[4]。校正位移时应注意钢柱的扭矩,钢柱扭转对钢架安装很不利,应引起重视。

(2)柱子标高调整。每安装一节钢柱后,应对柱顶作一次标高实测,根据实测标高的偏差值来确定调整与否。标高偏差小于6mm,只记录不调整,超过6mm 需进行调整,调整标高用低碳钢板垫到规定要求。

(3)垂直度校正。垂直度校正用一般的经纬仪难以满足要求,应采用激光经纬仪来测定标准柱的垂直度。测定方法是将激光经纬仪中心放在预定的基准点上,使激光经纬仪光束射到预先固定在钢柱上靶标上,光束中心同靶标中心重合,表明钢柱垂直度无偏差。

2.5 土木工程基础施工中排水技术

建筑工程中土木工程施工的过程中,保证土体的干燥非常重要,一般的施工排水分为两种:一种是明排水法,另外一种是人工降低地下水位法。明排水法是用拦截、疏、抽的方法进行排水,拦截水流,疏散积水,在基坑开挖的过程中,在坑底设置排水沟与集水井,使水流经过排水沟流入到集水井中,即可用水泵将其抽走。人工降低地下水位法就是在基坑开挖之前,将滤水管填埋在基坑的周围,从水泵中抽水,保持地下水位始终在坑底以下,直到基础工程施工完成为止。排水后可以有效的改善施工的条件,同时又可以使基坑土体保持干燥的状态,有效的防止事故的发生。除此之外要考虑会不会影响原有建筑物可能发生的沉降、位移而引起的裂缝、倾斜、或者倒塌的现象,因此,事先做好保护的措施是非常关键的。

3 结语

建筑工程中土木工程工程量比较大,是一项综合性的复杂工程,对质量安全的要求非常高,而这些均要由基础的施工技术决定。因此掌握施工中的基础技术是降低工程成本、保证工程质量和工期的重要基础。

参考文献:

[1]简丽超.土木施工技术问题分析与研究的探讨[J].中华民居,2014(6)

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一、 引言

当代社会,在经济迅速发展的背景下,人们对生活水平的要求也日益提高,土木工程作为城市发展的重要支撑,成为发展所需的空间和物质的供给源之一。人们对土木工程的要求已经不仅仅徘徊在实用性上,与此同时土木工程的合理性,人性化以及其本身的发展空间和品质直接影响了一个城市的硬件基础和可投资潜力,越来越受到人们的关注。而土木工程的基础建设,正是衡量这些指标的一个重要标准,由此可见土木工程中基础建设的重要性。

本文将结合多年土木工程基础建设经验,从几个方面对现代化城市中的土木工程和工程中基础建设的独特地位进行分析,阐述在土木工程中基础建设的重要性。并且根据土木工程在现实中的进行步骤 ,对每一步中保证基础建设质量给出了切实可行的建议。

二、 土木工程基础建设的重要性

如果我们把一个城市看做一个生命体,那么基础建设就犹如维持生物生存的基本生理系统,交通和通讯是这个生命体的脉络和神经,给排水系统就是为生命体运输营养和排泄废物的消化道和泌尿系统,电力则是当人不让的提供动力的血液循环系统。这样的比喻在业内得到大家的广泛认同。而这几大方面都要倚仗土木工程为其提供物质载体,可以说,土木工程就是城市这个庞大的生命体的血肉骨架,承载了所有的系统组织和器官,为城市的生机勃到了重大的贡献。基础建设,就是每一项土木工程的生理系统,对一项工程是否能够有效运转提供了重要基础。

基础建设在土木工程的重要性具体体现在以下几个方面:

1. “想要富,先修路”

可见,基础建设可以有效的带动一个城市乃至国家的经济发展,并且也能有效的体现该地区的经济现状和发展潜力。根据现有的经验,一个地区的物质富足程度与基础建设的完备程度往往成正比。基础建设的完备可以为人民的生活提供便利的条件,这往往是社会经济和文化进步的一个表现。具体到每一项土木工程,基础建设的质量和合理性体现了该项目是否能够达到人们居住和使用的要求,以及是否能够为增强该城市发展潜力做贡献。基础建设优秀的土木工程累积起来就能够创造整个城市和地区的高品质的基础建设,为城市发展提供了坚实的支持力。

2. 基础建设是衡量现代化的有效指标

现代化的程度是由先进的生产力所标志的,而当代的生产力必定是由电气化产业和科技产业带动的。而这些产业都必定要由基础建设支持,由此可见,基础建设对生产力发展起到了积极的支持作用。可以说,想要提高城市的现代化水平,就要从提高基础建设水平入手,打好基础,逐步提高,使土木工程中的基础建设真正为国民经济发展的重要保障。

3. 基础建设提高了社会的福利效应

基础建设不是为了某一个个人或者某一单独的利益团体所建设的,而是为了惠及整个社会,不会为了给一部分人提供服务就影响另外一部分人享受福利,可以在最大程度上增大受益者群体。这样的准公共物品性质,可以提高整个城市乃至国家的国民生活质量。可见,基础建设,对社会福利发展和提高人民生活幸福度具有十分突出和特别的作用,应当是一个城市或地区乃至国家建设的重中之重。而在每项土木工程中,基础建设正是使这项工程的福利效应得到了大幅的提高。

除此之外,土木工程中的基础建设具有经济带动作用。因为基础建设涉及到的关联产业多,例如建材业,原材料业等等施工相关产业,以及后期采购中所关系到的多个产业。而且基础建设往往规模较大,需求量较多,可以带动多项产业共同发展。并且其为劳动密集性建设,可以带动其他产业的产量和剩余劳动力,为社会提供了就业机会。这也是从另外一个角度体现了土木工程中的基础建设的社会福利性。

三、 进行土木工程建设的基础建设的注意事项

1. 在设计方面应重点突出,统筹兼顾

在一项土木工程的设计中,应有意识的将基础建设设计作为工作中的重点之一来进行规划。在对周边环境有良好的考察的基础上,要使基础建设的布局和施工要求根据周边环境做出尽量详尽切实的计划,并且能够在与周围相融合的基础上发挥其自身的特色作用,保证提高整个土木工程的实用性和协调性。另外,一个优秀的设计要在设计中从施工材料和方法以及达到的效果上体现对环境、意境和使用者的效益的关心和周到。一项真正优秀的工程必须要兼顾实用性,美观性,合理性和可发展性等等各个方面,这是在基础建设的设计要特别注意的。

2. 在资金预算和使用方面,要做到预算合理,分配科学

在工程的规划和设计的过程中,经费预算是一个必备的项目。基础工程作为一项重要的建设部分,其预算也必定会成为经费支出运算的一部分。在这项预算中,应根据实际情况和设计中所限定的材料和方法做系统,真实的运算,既不能偷工减料减少支出而留下安全隐患,也不能一味的铺张浪费充场面。要做到,朴实,得当,合理,科学。另外需要特别注意的是,基础建设要在设计和预算中考虑到使用抗磨损的材料,以免在高频率的使用中形成庞大的维护费用。

3. 在施工过程中,要严格按照规范操作

一些开发商为节约开支或减短施工周期,而偷工减料或者在基础建设环节草草了事,不尊重原本的设计方案。使土木工程在施工过程走了样,失去了基础建设优势,严重破坏了一项工程的整体设计思路,影响了其实用性和效用性,使基础建设品质严重下降。这种投机取巧,目光短浅的行为必须要在施工中杜绝,这就要求必须要对开发商作出明确的要求,禁止其对设计的任意篡改。

4. 成立专业机构,进行实时监管

为保障基础建设的质量应成立由土木工程和基础建设的专业人士组成的专门的监管机构,从设计、预算到施工以及后期审核等各个环节全程有专人负责,进行实时的监督和知道。首先,在设计阶段就要着重的对方案中的基础建设进行可行性和实用性评估,并且对方案中不合理的地方及时进行纠正。另外,在施工过程中,要有一定的标准,从施工质量,是否尊重原设计,是否适当使用材料,合理分配资金,杜绝中饱私囊和偷工减料等行为,保证工程施工的规范性。最后,要在施工结束后对施工质量和效果进行检查评估,如发现在使用中可能存在任何隐患,要积极进行讨论,研究改良方案或对使用中应注意的事项给出合理化建议。

四、 总结

通过上述的分析可以得出基础建设在现代化土木工程建设中起到十分重要的作用,不仅仅是一项土木工程是否成功的一个衡量指标,甚至已然成为一个城市、地区乃至国家的发展水平的一项重要的标志,并且为社会提供了有效的社会福利。总之,土木工程中的基础建设已近在不经意间渗透到了人们的生活中,方便人们的生活,惠及整个社会。因此在土木工程的建设过程中必须从设计到完工,层层把关,确保基础建设质量,为土木工程锦上添花。相信在相关工作者的不断努力下,土木工程中基础建设会取得长足的发展。

参考文献:

[1]张馨,袁星侯 论公共基础设施投资多元化[J] 厦门大学学报哲学社会科学版 2000

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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).

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中图分类号:U213文献标识码: A

引言

最近几年,我国的地基处理技术的发展迅速,应用广泛,这样就使复合地基技术应运而生。但是由于一些自然或人为因素的影响,使得其在应用方面还比较复杂,因此,就需要我们摄入的对其进行研究,使复合地基技术不断发展。

复合地基技术的效应及分类

1.1、效应

复合地基是在天然地基中设置与定比例的增强体,让原地和增强体一起承担建筑物荷载。按土的性状、桩体材料、成桩工艺,复合地基有不同的效应。桩体效应,复合地基中桩体的强度与模量比土要大,承受荷载的能力也比土大,由于桩体增强地基承载力,使变形的可能性变小,所以这是桩体效应;振密效应,对于松散的土、细沙与粉土使用非挤土振动成桩工艺,使桩间土密实度增加,也使土强度和模量增加;排水效应,复合地基中的桩体具有很好的排水性,比如砂桩、碎石桩都是很好的排水通道。石灰桩的透水性很好,振动沉管CFG桩在初凝之前渗透性也很强,排水性强可以增进地基的荷载力,减载效应,将排土成桩,用轻质材料替代原土,那么在加固土层范围内,土层有效重量比原来变轻。

1.2、分类

复合地基按不同的施工技术等会有不同的类型。按加固的方向分类复合地基可分为均质人工地基、水平向增强复合地基,竖向增强复合地基。按加强地基所使用的材料则可以分为柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。其中柔性桩复合地基主要用材为碎石、砂土、水泥、灰土、柱锤冲扩技术等。即在进行地基加固时所用什么材料即为什么复合地基,如碎石桩复合地基、砂桩复合地基等。刚性复合地基又可以分为混凝土桩地基、微型桩复合地基。

复合地基施工方法

复合地基的施工方法,主要就是做好换填素土与深层水泥搅拌桩施工的工作。

2.1、填换素土

如果在施工现场掘探坑,发现实际的地质不能达到施工要求,或者地下-6.5米是塘渣,无法进行搅拌桩的施工,就必须进行填换素土,达到满足水泥搅拌桩设计的标高要求。对素土填换的方法是现场准备两台挖机,换填预先准备好的素土,挖掘时塘渣需要逐段换填,每段的距离不能超过5米。换填的素土要以挖机压实,以免施工时出现桩机的偏斜、倾覆现象。现场换填的时候不能出现挖出来的土没有回填的现象,此时可以进行深层水泥搅拌的施工。深层水泥搅拌桩在换填完15米的素土后就能开工,部分深层水泥搅拌桩使用下部支撑桩,因此要满足桩的重合部位设计要求,内侧的水泥搅拌桩需要专人负责检查水泥用量。

2.2、深层水泥搅拌施工

深层搅拌水泥施工是以水泥系当作固化剂,通过特殊的深层搅拌机在地基深处将软粘土与水泥浆强制拌和以后,首先发生水泥分解,通过水化反应生成水化物,然后水化物胶结与颗粒发生粒子交换,用粒化的作用形成硬凝反应,形成有强度和稳定性的水泥加固土,通过这种反应提高地基承载力与改变地基土物理学性能,形成加固地基的效果。深层搅拌两台电动机是分别通过减速器,让搅拌轴使搅拌头切削软土,经过中心管向地基土中压入固化剂强拌和成水泥土。深层搅拌法根据上部结构的要求可以布置成柱状、壁状、块状三种加固形式。加工工艺可以分成以下几个工序:定位对中;预搅下沉;预备固化剂浆液;喷浆搅拌提升;重复搅拌;移位。

土木工程基础中复合地基技术的运用

当进行土木工程施工时,要根据天然地基是否满足最基本的承载力的需要来选择具体的地基的类型,是否用原来的天然地基,还是要经过人工进行加强以使得这种人工地基满足建筑物对地基的要求。复合地基技术有两种处理方法。一是通过一定的技术手段改良地基的物理性能,这种地基的承载力和沉降的计算方式与原天然地基或浅基础相同。除此之外另一种地基处理方法便为部分或整体的进行置换。通过置换为更加坚固结实的基础物来增强其地基的强度。具体方法主要有振冲置换法、强夯置换法、砂石桩置换法、高压喷射注浆法、钢筋混凝土桩混合地基法、挤密砂石桩法等等。每种方法都有其利与弊。所以要根据实际情况来选择经济且实用的方法。

浅基础,桩基础和复合地基就要根据实际情形来选择与运用。这三种最为基础的地基在一定程度上有所差别。最重要的是对于荷载的传递路线上有所不同。如浅基础是将荷载直接传递给地基土地;而桩基础顾名思义就是先传递给桩然后再传递给地基土地;最后的复合地基则结合了浅基础和桩基础的传力途径,一部分直接传递给地基土地,另一部分则通过桩来向下进行传递。

下面以 CFG 桩复合地基为例介绍复合地基在土木基础工程的具体应用:

3.1、CFG 桩复合地基技术的适用情况

CFG桩复合地基技术比较适用于处理粉土、粘性土、砂土等地基,且当CFG桩复合地基技术用于处理挤密效果比较好的土质的时候,其承载力能够大大得到提高,并且承载力的提高基友置换分量,也有机密分量。而当将CFG桩法用于那类不可挤密土的时候,其承载力的提高情况下,只存在置换分量。

3.2、CFG 桩复合地基的设计

进行CFG桩复合地基的设计,主要就是为了确定其施工过程中的五个具体参数,包括桩径d、桩长l、桩间距s、褥垫层材料及厚度以及桩体试块抗压强度平均值f。一般来说,根据物理学上的理论,桩径的长短需要取决于所选用的具体施工设备。

3.3、CGF 桩复合地基的施工要求

(1)施工前所预留保护的土层要大于1.0m;

(2)必须保证混合料的搅拌质量,并且需要控制成桩拔管的速度;

(3)排气阀需要正常工作。

3.4、CFG 桩复合地基的检测工作

待CFG桩复合地基技术施工完毕之后,必须由专业的测桩单位来进行对于复合地基的静载荷实验,从而保证20%左右的桩得到了桩身的完整性检测。具体的来说,复合地基的静载荷试验在其试验过程中,所采用的是慢速维持荷载法。

复合地基施工中需要注意的问题

(1)注意深层搅拌机的垂直度、平整度、导向架垂直度;

(2)深层搅拌叶下降到一定深度,需要开始配合符合设计比例的水泥浆,水泥浆要过筛,在倒入料斗前要在灰浆机中不停搅动,压浆前入料斗,以免出现水泥浆离析;

(3)软土需要预搅切,以加固强度和均匀性;

(4)压浆时不能断浆,输浆管不能堵塞;

(5)需要按设定的参数控制喷浆、搅拌、提升速度,重复搅拌时要控制下沉和提升速度,每一深度内都必须充分搅拌;

(6)成桩过程中绝对不能停止,搅拌机重新启动后,搅拌叶需要下沉0.5米再继续成桩,以免发生断桩。

复合地基技术在土木工程应用中的应用发展

复合地基的发展初期,主要是以碎石桩的复合地基为主,当时人们对于复合地基的研究也主要集中于一些散体材料的复合地基应用上。而伴随着深层搅拌法在建筑业的应用与推广,研究专家们逐渐开始重视对于水泥土桩的复合地基的研究,而自此人们对于复合地基的概念也逐渐由散体材料桩复合地基向柔性桩的复合地基发展。接着关于减少沉降桩和桩筏基础的应用开始得到研究者们的关注,而土工合材料也在地基处理的工作进程中得到了广泛的应用,因而对于复合地基的概念又进一步地被拓展到了刚性桩复合地基以及水平向增强体复合地基。

现阶段,伴随复合地基技术的广泛应用与发展,它与桩基础和浅基础已经一同成为了建筑工业上的三种最为常用的地基基础形式。而在这三种地基基础形式中,后两者的研究理论已经较为成熟,其在工程实践中所积累的经验也比较多。但是复合地基技术由于发展年限较之较短,因而具体的承载力和沉降的计算理论还有待完善。

随着复合地基技术的不断发展,复合地基出现了多种类型,如渣土桩技术、夯实水泥土桩技术N冲锤成孔碎石桩技术、强夯置换碎石墩技术等,这些技术发展都很快。除此之外还有低强度桩施工工艺也在不停的得到了突破。

结语

总而言之,复合地基技术在土木工程中的应用非常广泛,为使其技术的应用更加有效合理,就需要结合施工的实际条件,不断地总结经验进行开发,进而保证建筑的质量。

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中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: the tall buildings from the ground up, visible in the construction of foundation soil is very important for building. Similarly, in the civil engineering construction, foundation work directly affects the construction quality. In the face of the different geological conditions, we should design the foundation of different, continue to make geological foundation and construction to adapt.

Keywords: Civil Engineering; foundation; foundation design

中图分类号:S611 文献标识码:A文章编号:

一、前言

一般的建筑物有两大结构,即上部结构和下部结构。土层或者岩石承担了建筑的整体重量,而地基就是受到建筑物影响的土层或是岩石,基础就是建筑物的下部结构。基础是将承受到建筑物上部分的负荷传递到地基中,从而满足地基土承载力的要求。

二、地基基础分类

在对土木工程中地基基础设计时,要多方位的考虑建筑结构的功能、性状等因素。在设计时要充分保证基底的压力不能超过地基本身承载力,并且地基变形量应该在建筑物地基变形允许的范围之内,然后进行安全实用、科学合理的设计。

(一)按照性能划分

1、无筋扩展基础。基础可以承受竖向的荷载,且自身的抗压强度比抗拉强和抗剪强度大,却不可以接受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力。比如,砖基础和钢筋混凝土基础。

2、柔性基础。与无筋扩展基础相比,柔性基础有着较强的抗压强度,也可以接受较大的竖向荷载,并且能够承受因弯曲变形而形成的拉应力和剪应力,所以在一定程度上,它可以抵抗住不均匀的沉降。比如,钢筋混凝土基础。

(二)按照基础构造和形成分

1、墙下条形基础。它包括两种,一种是刚性,另一种是柔性。刚性调基根据自身的特性,适合在荷载均匀的均质地基使用。而柔性调基与刚性调基相反,它不用受刚性角的限制,且有着一定不均匀沉降的抵抗能力。在实际生活中,当上部荷载力大,而地基承荷载力小的时候,能够采取增加基础宽度的手段来降低基底单位面积的荷载。

2、单独基础。一般情况下,独立基础常用于厂房柱基或是民用框架结构基础中,且在承载力较大的均质地基中也适用。独立基础包括墩式基础、壳体基础和杯形基础三大类。

3、连续基础。扩大基础面积变成柱列或柱网下的条形基础或是连续的设置成建筑物下的筏板基础等,从而极大限度的满足地基承载力的要求,统称为连续基础。

(三)按照基础的作用和施工方法划分

1、低下连续墙基础。它可以将上部结构荷载当做基础使用,还能承受低下连续墙,不过在施工时要配有专用机械才能进行。

2、沉井基础。施工时采取沉井的方法,等到施工完成以后,就可以将沉井当做基础使用。

3、桩基础。采用各种施工方法,比如钻、挖等手段,而逐渐形成的灌注桩基础和预制桩基础。

三、土木工程地基基础设计的基本原则

土木工程在建设的过程中会遇到一些问题,在不同的地基上,结构的正常运转情况是不一样的。只有全面的分析相关的因素,并采取相应的措施,才能设计出科学合理方案。在土木工程建设中,地基基础设计应该遵循以下几个原则。第一,基底压力应该小于或等于地基的承载力特征值。第二,地基变形值应也应该小于或等于建筑物地基变形允许值。第三,水平荷载应该符合稳定性的标准。只有满足三者的要求,才可能将地基基础设计得合理。在实际操作中,一定要结合现实的施工段进行全面衡量,保证地基稳固扎实。

四、土木工程地基基础设计时应注意的问题

(一)对地质资料的分析判断

在对地基基础设计时,一定要现场勘查,了解基土的类别、分布情况等以免给设计造成误导。还要尽可能的知道地下水的分布及其变化、周边的建筑基础情况以及地下管线的深埋状况等,避免在后期的实际操作中,与这些情况相冲突而影响工程建设。

(二)上部结构进行分析

这个环节中,应该充分的了解建筑物的功能以及使用方面的要求,从而准确、有效的控制地基变形值。在设计特殊的工业建筑、民用建筑等建筑物时应该慎重考虑地基变形值的范围,因为地基的沉降与倾斜情况,对于建筑物使用功能有影响,还会造成居民没有安全感。

建筑物的基础形式选择时应将建筑物的结构形式、规模大小、体型的复杂程度等因素全盘考虑。对于不同的建筑物的体型、荷载程度等情况分析后,要选择不同的基础形式,确保建筑物的基础设计完美无误。

(三)设计方案应合理

建筑物的基础形式和它本身的结构形式应该相符,而且要保证地基的变形值应该在规定的范围之内,避免后期出现质量问题,如结构损坏、建筑倾斜等。因此,为了确保地基具有一定的稳定性,地基基础设计前应该对地基的稳定性与变形值进行验算,增加建筑设计方案的准确性与合理性。

(四)设计方案与施工技术相适应

设计方案的可行性是要靠实际的施工技术来体现的,只有施工技术达到一定的水平,才能将设计方案中的建筑物完美的展现在人们眼前。因此,设计者应该熟悉现有的施工工艺与施工人员的技术水平,然后设计出理想的设计方案,确保施工方案具有可行性。

(五)合理的工程造价

有时候基础工程的设计方案不只一两种,而是多种的时候,就要全面合理的对工程造价作出比较,选出经济合理的最优方案。因此,建筑方案设计时,要充分的考虑到相关的因素,比如地质、环境等,而且还要进行一定的宏观经济分析,不仅要追求合理的建筑形式,还应该节约资源,不断提高经济效益。

五、结束语

无论何种情况下,建筑工程中存在不同的刚度要求,对应的地基基础设计方案也是不同的。所以,选择相关的方案时,应该优化地基基础设计并且选择最优的设计方案,进而有效的控制地基基础的变形范围。设计者要确保地基基础设计的安全性与合理性,分析不同的建筑物上部的结构,选用合适的地基基础类型,减少设计的过程中出现不均匀的情况。

篇13

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.

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