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土木工程建設(shè)與地基加固技術(shù)研究論文
摘要：當(dāng)土木工程大興的時(shí)候，對質(zhì)量的要求越來越高.目前建筑行業(yè)對地基加固的技術(shù)越來越重視，筆者對該行業(yè)地基加固技術(shù)進(jìn)行一番研究之后，在本文先對土木建設(shè)工程中地基的硬度狀況、地基加固技術(shù)在土木工程建設(shè)中的作用、土木工程建設(shè)時(shí)地基加固技術(shù)的特點(diǎn)以及土木工程建設(shè)時(shí)地基加固的原因進(jìn)行了分析，最后根據(jù)具體的情況提出了一些加固措施：換填法、排水固結(jié)法、擠壓法、化學(xué)固法以及加筋法等.
關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)；地基；加固
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為我國房地產(chǎn)行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，與此相伴的建筑行業(yè)也得以快速發(fā)展，建筑行業(yè)中的土木工程建設(shè)項(xiàng)目是建筑行業(yè)的一個(gè)重要組成部門，其結(jié)構(gòu)的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建設(shè)質(zhì)量的重要保證.土木工程的建設(shè)和廣大人民群眾的日常生活和工作有著密切的關(guān)系，它不但關(guān)系著人們的生命安全、財(cái)物安全，還和人們物質(zhì)生活、精神生活的質(zhì)量有著巨大的關(guān)系，在社會(huì)正常發(fā)展過程中的意義重大、深遠(yuǎn).所以筆者在本文對土木工程建設(shè)中的結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡略的分析，為我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供理論上的保障.
1土木建設(shè)工程中地基的硬度狀況
在土木工程建設(shè)中，施工地段的地基硬度的強(qiáng)弱程度決定了土木工程建設(shè)的質(zhì)量好壞.土質(zhì)不好的軟性地基無法滿足建筑的需要，特別是在城市超多層樓面的建設(shè)中，如果地基過于軟弱，則其對房屋的支撐力非常弱小，容易出現(xiàn)下陷或塌方等一些意料之處的事故.當(dāng)土層中的土質(zhì)條件不好時(shí)，對地基的構(gòu)成和加固會(huì)形成很多不穩(wěn)定的因素，從而造成更多的安全隱患.軟土最大的特性就是粘性非常大，那么壓實(shí)軟土?xí)r的可能性非常小，如果加以超強(qiáng)的壓力，地面極有可能下陷，對地面上的建筑就會(huì)形成很多不必要的傷害，包括人員的傷亡.帶有砂性土質(zhì)的軟土，其粘性相對來說較弱些，通過物理作用或者借助化學(xué)作用改良土質(zhì)的特性，可以促進(jìn)地基的加固性.但是在采取振動(dòng)壓實(shí)的方法對土質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，不能采用“大動(dòng)作”，否則就會(huì)降低土質(zhì)的強(qiáng)度.軟土地的厚度決定了其層次性.對于淺層次性的軟土只需要進(jìn)行表層的處理，把地基中表層的軟土全部取出來，填入另一種性質(zhì)的土質(zhì)，有利于地基的加固.如果地基中的軟土較厚，采用此簡單的“換血”方法根本起不著絲毫作用，則要采取其它的方法才能加固地基，在后文會(huì)加以詳細(xì)的闡述.總而言之，對于軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，要把握好軟土地基的層次性，分別對待，設(shè)定不同的方案，采取不同的方法加以處理，從而增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性，提高軟土地基的使用效果.在土木工程建設(shè)過程中，有時(shí)也會(huì)遇到土質(zhì)較硬的土壤，也就是巖體.巖體通常分為易溶性巖體、膨脹性巖體、崩解性巖體以及鹽漬性巖體.對巖體的處理不當(dāng)，也會(huì)形成造成土木工程建設(shè)中土體不穩(wěn)定的問題，所以土木工程施工階段時(shí)，要對巖體的密度、毛體積密度、孔隙率、吸水的狀況、抗凍性以及固體性進(jìn)行分析，了解其性能之后，才能有序地安排土木工程的建設(shè)進(jìn)度，以免延誤土木工程的進(jìn)程.
2地基加固技術(shù)在土木工程建設(shè)中的作用
因?yàn)榈鼗哂胁煌膹?qiáng)度和硬度，所以對其采取一些人工措施具有必要性，以此來改變地基的物理特性，適應(yīng)土木工程建設(shè)需要，從而保證土木工程建設(shè)的質(zhì)量.在改變地基物理性質(zhì)的所有人工措施中，地基加固措施是最常用、最有效的措施.只有改變了地基的物理性質(zhì)，使之越來越牢固，才能確保土木工程建設(shè)的基礎(chǔ)，土木工程在建設(shè)時(shí)才可以“高枕無憂”，不會(huì)導(dǎo)致一些不可設(shè)想的后患；才能確保進(jìn)展如期進(jìn)行的同時(shí)還能保證土木工程的建設(shè)質(zhì)量.
3土木工程建設(shè)時(shí)地基加固技術(shù)的特點(diǎn)
在使用地基加固技術(shù)時(shí)，通常存在著下列特點(diǎn)：復(fù)雜性、關(guān)聯(lián)性以及困難性.
3.1地基加固的復(fù)雜性
我國地域廣大，南北地質(zhì)存在著巨大的差異性.地質(zhì)以及土壤的差異性給地基的加固增加了復(fù)雜性.我國東北地區(qū)的土壤以黑土為主、華北地區(qū)以黃土為主、華南地區(qū)多鹽漬地和水洼地、西南地區(qū)以凍土為主，這些土質(zhì)除了有自身的特性之后，還會(huì)受到多種外界因素———地震、洪水、泥石流的影響.這些不可預(yù)測的外界因素給地基的加固增加了很多難度，所以，在土木工程建設(shè)的整個(gè)過程中必須嚴(yán)格把好每一道工序的質(zhì)量關(guān)，才能避免天氣等復(fù)雜外界因素所造成的損失.
3.2地基加固的關(guān)聯(lián)性
千里之堤，毀于蟻穴.土木工程建設(shè)的過程中，必須要注意每一個(gè)細(xì)小的操作步驟，否則就會(huì)影響到其它環(huán)節(jié)的操作過程，最終導(dǎo)致土木工程不能按時(shí)、按量以及高質(zhì)量地完成.土木工程的建設(shè)就像多米骨諾牌一樣，具有很大的關(guān)聯(lián)性，只要在其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)中出了些許小差錯(cuò)，則就會(huì)在整個(gè)土木工程建設(shè)中引起一系列的連鎖反應(yīng)，牽一發(fā)而動(dòng)全身.這就要求土木工程每個(gè)環(huán)節(jié)的施工人員都必須把自己的事情務(wù)必做得完美，不能留下絲毫瑕疵，并且要考慮好如何為下一操作程序的施工人員作好各種鋪墊，使每個(gè)關(guān)聯(lián)點(diǎn)能夠有序地結(jié)合和聯(lián)系起來，形成一個(gè)有序的地基加固體系，從而高質(zhì)量地完成整個(gè)地基加固任務(wù).
3.3地基加固的基礎(chǔ)性
萬層大樓平地起，如果沒有牢固的基石，則萬層大樓就像“隨風(fēng)飄浮”的云層一樣，隨時(shí)會(huì)“云崩瓦解”.這個(gè)形象的比喻道出了地基加固的基礎(chǔ)性，地基加固是所有土木工程建設(shè)中的重要基礎(chǔ)，它不像土木工程建設(shè)其它環(huán)節(jié)一樣，出了點(diǎn)小錯(cuò)誤，可以隨時(shí)加以改正.可是地基加固工程一旦完工之后，不可能把上面已初具規(guī)模的建筑體推翻重來.由此可見，地基加固的基礎(chǔ)性決定了地基加固的基本功必須要做扎實(shí)，才能減少無用功，才能減少地基加固的復(fù)雜性，才能降低地基加固時(shí)的難度，從而保證地基的質(zhì)量和整個(gè)土木工程建設(shè)的質(zhì)量.
4土木工程建設(shè)時(shí)地基加固的原因
在土木工程建設(shè)中，牢固的地基可以使土木建筑物的質(zhì)量更加上乘，經(jīng)久耐用.在質(zhì)量差的地基上建筑土木工程，經(jīng)過一段時(shí)間之后，建筑體的墻面因?yàn)闊o法承受上面所施加的壓力可能會(huì)出現(xiàn)開裂，甚至?xí)霈F(xiàn)墻體傾斜或者是建筑物倒塌的情況.土木工程建設(shè)時(shí)需要加固地基的原因主要有：
4.1地下地表構(gòu)造的未可知性
在土木工程建設(shè)中，難于掌握和控制的不是地面上的建筑體，而是地底下的根基工程.因?yàn)樵诘叵碌乇順?gòu)造中存在著很多不可預(yù)見的突發(fā)情況，在施工過程中存在的問題也難于及時(shí)發(fā)現(xiàn)，工程完成之后，驗(yàn)收的過程中也不容易檢查出來，在使用一段時(shí)間之后，其安全隱患性才逐漸暴露在住戶的面前，并將產(chǎn)生一系列的事故，造成災(zāi)難性的后果.
4.2建筑物材料的老化性
現(xiàn)代化的土木工程建設(shè)不像傳統(tǒng)的建筑物，采用純木建筑而成，而是和鋼筋混凝土等材料混合使用，多種材料的混合使用，會(huì)加劇建筑材料的老化，必然會(huì)降低建筑物的使用壽命.所以，在土木工程建設(shè)之初，未雨綢繆，把地基進(jìn)行加固處理，除了提高土木工程建設(shè)的質(zhì)量之外，從另一角度來說，還可以增長這些建筑物的壽命.
4.3建筑物的本身存在著質(zhì)量的問題
土木工程建設(shè)的不同施工單位在建筑時(shí)，由于技術(shù)力量、建筑材料等各種因素的影響，工程完工之后極有可能會(huì)出現(xiàn)或大或小的質(zhì)量問題.所以為了避免土木工程的建設(shè)造成不必要的后果，就有必要在地基加固上下功夫，確保土木工程建設(shè)的質(zhì)量.
5土木工程建設(shè)中地基加固技術(shù)的使用
土木工程建設(shè)中，地基加固工作的內(nèi)容牽涉面非常廣泛，地質(zhì)地貌的選擇、施工環(huán)境的創(chuàng)造、地基加固技術(shù)的使用以及地基加固材料的使用等都必須根據(jù)地基加固的質(zhì)量要求作出合理的控制.從而有效地控制地基加固的整個(gè)進(jìn)程，保證地基加固建設(shè)工程能夠符合地基的要求.目前所使用的地基加固技術(shù)主要有：換填法、排水固結(jié)法、擠壓法、化學(xué)固法以及加筋法等.
5.1換填法
這種方法在地基加固中使用的頻率最多.當(dāng)建筑地段的自然地質(zhì)無法滿足當(dāng)前土木工程建設(shè)需要時(shí)，例如前文所說的粘性太強(qiáng)的地基，無法給它施加壓力，使之更加堅(jiān)實(shí)，適用于土木工程建設(shè)的需要，為此只有對此采取換填法.換填法包括換土墊層法、振沖置換法、強(qiáng)夯置換法、碎石樁法、石灰樁法以及EPS輕填法.例如使用換土墊層方法時(shí)，把所要置換的軟土層全部挖出來，向內(nèi)填充一些質(zhì)地較硬的土石，與下臥層的土質(zhì)形成雙層地基，確保土木工程建設(shè)的質(zhì)量.
5.2排水固結(jié)法
排水固結(jié)法通常由加載預(yù)壓法和超載預(yù)壓法組成.加載預(yù)壓法適用于軟土、粉土等土質(zhì)中.超載預(yù)壓法適用于粘性土和粉土中.這兩種方法的原理基本上相同，給地基施加一定的壓力，地基承受相應(yīng)的壓力下，密度越來越大，地基固結(jié)起來，其強(qiáng)度逐漸提高，為了加快地基固結(jié)的速度，滿足地基上部建筑的要求，可以設(shè)置排水裝置.加載預(yù)壓法和超載預(yù)壓法的區(qū)別在于：加載預(yù)壓法和上部建筑的壓力相當(dāng)，而超載預(yù)壓法遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上部建筑物的承載量.相比而言，超載預(yù)壓法的效果更佳，能夠有效地降低地基的次固結(jié)沉降.
5.3擠壓法
該種方法通常也叫做振密擠密法，包括強(qiáng)夯法、振沖密實(shí)法、擠密碎石樁法以及土、灰樁法.適用于松散碎石土、砂土，低飽和度的粉土和粘性土以及地下水位以及的濕陷性黃土、雜填土、素填土等地基.強(qiáng)夯法是傳統(tǒng)土木工程建設(shè)中最常用的方法，對一個(gè)重量超大的夯錘施加外力，在重力和外力的雙重作用下，從很高的地方落下來，對地基產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力和振動(dòng)力，增強(qiáng)地基的固結(jié)性，其密實(shí)度增加了，可以承受上部建筑物更大的壓力，有效地降低地基的次固結(jié)沉降.振沖密實(shí)法是指通過振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)，使灌入地基的飽和材料發(fā)生變化，材料中的各個(gè)成分重新排列結(jié)合，緊密度越來越高，物質(zhì)成分之間的孔隙率得以降低，地基對上部建筑物的承受能力越來越強(qiáng)，從而達(dá)到防止上部建筑物沉降的目的.
5.4化學(xué)固法
此種方法包括深層攪拌法和灌漿法.深層攪拌法適用于有機(jī)物較高的泥炭土或淤泥土，灌漿法適用于類軟弱土或巖體土地基.深層攪拌法是一種常用的方法，把水泥、石灰等建筑材料進(jìn)行攪拌之后，灌入到原地基結(jié)構(gòu)當(dāng)中去，與其組合成牢固的復(fù)合地基，增加地基對上部建筑物的承受力，可以有效地防止上部建筑的墻體開裂、傾斜、斷裂等現(xiàn)象的產(chǎn)生.因?yàn)橛行⿴r石地基的內(nèi)部是空洞的，所以必須采用灌漿法填充，灌漿的方法有滲入灌漿法、高壓灌漿法等，所用的材料不僅僅是水泥和石灰，通常還會(huì)使用其它配料.
5.5加筋法
加筋法由加筋土法、錨固法以及豎向加固體復(fù)合地基法組成.加筋土法適用于淺層軟弱地基，豎向加固體復(fù)合地基法適用于深層的軟弱地基，而錨固法主要是對上部建筑的邊波進(jìn)行加固.使用加筋土法時(shí)，必須在土體中加入能夠起抗位作用的鋼筋等材料，減少、抵抗或緩沖上部建筑物所施加的壓力.使用錨固法時(shí)，必須使用土釘?shù)葴p壓材料，緩沖或減少水平方向的作用力.使用豎向加固體復(fù)合地基法時(shí)，一定要使用樁柱，在樁柱內(nèi)添加各種混凝土材料，形成復(fù)合地基，提高地基的抗壓力，有效地降低地基的次固結(jié)沉降.
參考文獻(xiàn)：
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