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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) .
课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层,培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言,课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标,保证够用、适用、好用。力学课程对于工科学生,特别是土木工程专业的学生,是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此,文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程,通过课程的学习,构筑工程技术力学知识基础,建立物体运动与受力状态的关系,掌握质点、质点系和刚体的平衡,机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法,使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念,掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习,使学生掌握相应的理论知识,并具有比较熟练的力学计算能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程,掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法,了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法,培养学生初步的实验能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习,为一系列后续专业课程,如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础,也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此,独立学院的学生,必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。2010年,土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议,颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4],对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是,该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求,并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。遵照规范建议,结合独立学院的教学实际,基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范,体现区域特色,强调工程实践,服务人才培养”。在课程建设和教材建设中,教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求,紧密结合独立学院应用型人才培养目标,理论上高于高职学院,实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上,加入力学知识在实际中应用的工程实例,以便学生在掌握力学理论课程的同时,了解力学在工程中的实际应用,同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力,以使学生在今后专业课程学习和工作中,力学知识够用,并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中,还应该加入最新科技发展的新知识,以培养学生的创新能力。
二、基础力学课程内容和教材编写内容选取
中图分类号:TD214+.4 文献标识码:A
土木工程施工中,常见土石方工程内容有:场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土、路基填筑以及基坑回填等,以及排水、降水、土壁支撑等准备工作和辅助工程。
土方工程施工往往具有工程量大、劳动繁重和施工条件复杂等特点;土方工程施工受气候、水文、地质、场地限制、地下障碍等因素的影响,加大了施工的难度。在土方工程施工前,应详细分析与核对各项技术资料(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),进行现场调查并根据现有施工条件,制定出技术可行、经济合理的施工方案。
1 土方工程的施工要求
土方工程的施工工艺包括:开挖、运输、填筑与压实。
1.1 基坑(槽)的土方开挖
采用“分层开挖,先撑后挖”的开挖原则。合理确定开挖顺序和分层厚度,连续进行施工。防止对地基土的扰动。开挖过程中作好检查控制工作。在地下水位以下挖土,应采取降水措施。
1.2 土方的填筑和压实
土料选用:碎石类土、砂上、爆破石渣及含水量符合压实要求的黏性土可作为填方土料;淤泥、冻土、膨胀性土、有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土、含水量不符合压实要求的黏土不宜做填土用。填土压实方法有:碾压法、夯实法、振动压实法以及利用运土工具压实法。影响填土压实质量的因素:压实功、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。填土压实质量符合规范规定。
1.3 土方机械施工的适用范围和施工方法
1.3.1 推土机
(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
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。
开行路线:环形路线和“8”字形路线。
常用施工方法:下坡铲土法、跨铲法、助铲法。
1.4 常见基坑开挖与支护方法
1.4.1 浅基坑开挖
(1)土方边坡(边坡坡度、坡度系数):应根据土质、开挖深度、开挖方法、边坡留置时间的长短、坡顶荷载状况、排降水情况及气候条件确定。
①当土质均匀、湿度正常,地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高,且敞露时间不长时,在一定挖土深度内可以不放坡,也可以不加支撑,但挖土深度不宜超过有关规定。
②在土的湿度、土质及其他地质条件较好且地下水位低于基坑(槽)或管沟底面标高时,挖方深度在5m以内可放坡开挖不加支撑。
③永久性挖方边坡应按设计要求放坡。
④高度在10m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。
(2)土壁支撑方法:横撑、板桩、灌注桩、深层搅拌桩、地下连续墙等。
1.4.2 深基坑开挖
一般采用支护结构临时支挡,以保证基坑的土壁稳定。
(1)透水挡土结构:H型钢(工字钢)桩加横挡板挡土;间隔式混凝土灌注桩加钢丝网水泥抹面护壁;密排式混凝土灌注桩(或预制桩);双排灌注桩;连拱式灌注桩挡土;桩墙合一,地下室逆作法;土钉支护。
(2)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。
(3)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。
2 施工中的关键点
2.1 稳定土壁
土壁的稳定,主要源于土体内摩擦阻力和粘结力之间的平衡。土体一旦失去平衡,就会塌方,影响工期,危及附近的建筑物,甚至造成人员伤亡。
2.1.1 放足边坡
边坡的留设应符合规范的要求,其坡度的大小,应根据土壤的性质、水文地质条件、施工方法、开挖深度和工期的长短等因素确定。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。
2.1.2 设置支撑
为了缩小施工面、减少土方量,或受场地的限制不能放坡时,可设置土壁支撑。此外,尽量避免在坑槽边缘堆置大量土方、材料和机械设备;坑槽开挖后不宜久露,应立即进行基础或地下结构的施工;滑坡地段的挖方,不宜在雨期施工,并应遵循先整治后开挖和由上至下的开挖顺序,严禁先切除坡脚和在滑坡体上弃土;如有危岩、孤石、崩塌体等不稳定的迹象时,应先妥善处理。
2.2 施工排水
在土方施工中,做好施工排水工作,保持土体干燥是尤为重要的。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。
人工降低地下水位是在基坑开挖前,先在基坑周围埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,直到基础工程施工完毕为止。这样,可使基坑始终保持干燥状态,既防止流砂发生,又改善了工作条件。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。
2.3 填土压实
为使填土满足强度及水稳性的要求,必须合理设计填方边坡,选择正确的土料和填筑方法。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,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。
结束语
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,因此土石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
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.
中图分类号:TU318文献标识码: A
前言
今时今日,工程建设大范围崛起,各式各样的建筑结构被广泛建立,在理论及实践中的技术都大大提升,建筑结构出现了很多创新的思维和实践。基础作为建筑结构安全体系的基本,在不同地质条件下结合建筑结构体系要求,基础设计如何作出安全、合理的选型,起到举足轻重的作用;然而建筑结构基础技术在结构安全、节约能源及经济效益等产生的新思维,新技术面临着巨大的挑战。
一、土木工程中建筑基础选型设计的重要性分析
1.建筑结构基础选型设计的合理性需结合建筑结构体系,地质条件,施工技术等多方面因素进行确认;基础设计方法不对或者选型不当,将直接或间接影响建筑物的结构使用安全性;不合理的基础选型设计,可能会导致建筑物出现不均匀沉降引起的结构开裂、建筑物倾斜甚至倒塌情况,对建筑物的安全使用性造成很大的威胁;所以必须综合各种因素进行分析,选择合理的基础形式。
2.建筑结构基础选型设计的合理性是降低工程造价的一个有效措施;基础工程在建筑工程造价中占有很大的比重,一般情况为工程总造价的25%左右,在结构复杂或地质情况复杂的情况下,所占比例还会有所增加;所以,合理的基础选型设计可以避免资源浪费,从而达到节约能源的效果,有效降低工程造价。
3.建筑结构基础选型设计的合理性对缩短施工工期具有重要意义。据统计,基础工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%,选择合理的基础形式可以有效地加快工程施工的进度。
二、土木工程建筑结构基础设计常用的选型
在土木工程建筑结构基础设计中,根据地质勘察报告,建筑结构体系,施工工艺技术要求,经济效益等方面因素,基础设计常用的类型有:扩展基础与桩基础;以下对这两种基础形式在土木工程建筑结构基础设计中的适用性、施工工艺、工程造价等方面作出论述。
1.扩展基础
扩展基础属浅基基础,通常适用于天然地基上,天然地基是指自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求,不需要人工处理的地基;天然地基土分为四大类:岩石、碎石土、砂土、粘性土;从材料上分类又可分为砖基础、毛石基础、灰土基础、混凝土基础及钢筋混凝土基础。
扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中,使之满足地基承载力和变形的要求。又可分为柱下独立基础、墙下条形基础和筏型基础;
1)独立基础,这种基础主要为独立柱下的基础,现浇钢筋混凝土独立柱基有平台式、坡面式,预制柱下为钢筋混凝土杯形基础;独立基础适用于多层框架结构体系建筑物或单一的竖向杆件,具有容易设计,计算简便,施工方便,施工工期短,安全经济等特征。
2)墙下条形基础,是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式,适用于多层砖混结构墙下的基础,与柱下独立基础具有相同的特征。
3)筏形基础,又分为平板式和梁板式,形象于水中漂流的木筏,井格式基础下又用钢筋混凝土板连成一片,大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积,使单位面积地基土层承受的荷载减少,适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物,筏形基础在设计与计算比独立基础复杂外,也具有施工方便,施工工期短,安全经济等特征。
2.桩基础
桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成;若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基;建筑桩基通常为低承台桩基础,高层建筑中,桩基础应用广泛。
桩身的分类按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和端承桩;摩擦桩:系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩,大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深;端承桩:系使基桩坐落于承载层上(岩盘上)使可以承载构造物。按照施工方式可分为预制桩和灌注桩;预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。
桩身的种类较多,比较常用的有冲孔灌注桩,钻孔灌注桩,人工挖孔桩,预应力管桩等等;每种桩身的成桩工艺不同,适用性也有较大的区别,根据不同的地质条件、施工环境等因素来思考,作出正确的桩身种类选择十分重要,以下来谈谈各类桩身成桩的特性。
1)冲孔灌注桩,灌注桩的一种。灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔,然后放入钢筋笼再灌注混凝土而成;冲孔灌注桩施工冲孔机冲击成孔,为泥浆护壁成孔。优点是:桩长和直径可按设计要求变化自如;桩端可进入持力层或嵌入岩层;单桩承载力大等。缺点是:灌注桩成孔工艺较复杂,操作要求较严,易发生质量事故,且技术间隔时间长,不能立即承受荷载,冬季施工困难较多。适用范围:冲孔灌注桩适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、碎石土层、砾卵石层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工,桩孔直径通常为600~2500mm,最大直径可达2500mm,冲孔深度最大可达300m左右。
2)钻孔灌注桩,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种;冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法,全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同,与冲孔灌注桩有类似的地方;施工方法适用于灌注桩的持力层应为碎石层,碎石含量应在50%以上,充填土与碎石无胶结或者为轻微胶结,碎石的石质要坚硬,碎石分布均匀,碎石层厚度要满足设计要求。
1.引言
国外土木工程施工控制技术的研究和应用较早,其施工控制已纳入常规施工管理工作之中,形成监控、预报、反馈、分析、调整的施工控制系统。国内的施工控制在部分领域已取得一定的成果,但就整个土木工程领域而言,还处于刚刚起步阶段,主要存在以下问题:
(1) 理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域。特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。
(2) 缺少验收标准与规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。
(3) 管理体制问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想.使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。
2.深基坑支护设计
对于建筑的深基坑支护设计,就目前而言,一般并不包括在施工图合同内容中。设计单位根据建筑总平面图所标定的、相邻既有建筑物或构筑物的分布情况,结合基坑侧壁的土质和高度,在旋工图上提出有关支护的原则性意见和建议;具体的工作则由施工单位自行解决或另行委托专项支护设计。据了解。目前已经有专业的计算机应用程序在深基坑支护设计中得到应用,只是相当比例的设计院没有配备;这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但这种现状与当今深基坑支护技术的发展趋势、以及城市施工现场条件严重背离, 对设计人员消化吸收新的支护技术尤其不利,应当引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。
3.钻孔灌注桩基础
高层建筑普遍采用的钻孔灌注桩基础的设计,通常设计人员在施工图上一般对施工机具的选用并未加以明确限定,任由建设单位选择;而建设单位从节省造价的出发点考虑,最终选择的工程桩成孔机具多是涡锥钻,且实质上是以个体单机为单位的涡锥钻。结果导致施工图上标明的工艺指标难以做到严格控制。不可避免地出现较多数量问题桩,桩承载力也不能充分形成:至于工作面的整洁更是无从谈起,烂泥污水充斥基坑,施工进度缓慢。事实上,更加先进的施工工艺一旋挖一已经在本市投入应用;考察西高新技术开发区某些施工现场,由于采用了先进进口旋挖机具:首先,设备和旋工工艺先进、人为不确定因素很少,使成孔质量得到了充分保证,桩孔的垂直度、孔底清渣程度等各项指标非常令人满意。其次。对比于同桩径、同桩长的涡锥成孔桩。单桩极限承载力一般要提高将近百分之四十至五十(静压检验数据),这足以抵消因机具费用较高而增加的单桩造价;折算成单位极限承载力造价,则两者接近或持平。第三,对比某两个基坑作业面面积相近的工地。两台旋挖机具日成桩数与最大密度排布的涡锥成桩数量相当(均为l8根),而且前者提出的泥土即时可以装车运出工地,综合效率高于后者。第四,施工现场异常整洁,地面无泥,只有少量的清水可很容易地有组织排除。基于以上的对比,本人认为,旋挖成桩工艺的先进性十分明显;设计人员应该在施工图上明确对先进施工机具的选择。同时又因为旋挖成桩单桩成本较高.应注意提出较全面的对比数据。以说服建设单位接受。
4.结语及发展展望
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土木工程基础中复合地基技术的运用
在土木工程中,尤其是在大型建筑物中,地基是一个建筑物的最为基本的构造。如果地基不稳的话上部建筑就谈不上安全性了。现代的建筑物的地基主要问题有强度和稳定性上的问题、不均匀沉降的问题、地基失稳的问题、地基的渗透性等问题。为解决这些问题技术人员经过不断的探索,将新的技术和材料应用其中。针对不同的土地情况采取不同的地基处理技术。加固地基的技术可分为置换、排水固结、振密、挤密、灌入固化物、加筋和冷、热处理等方式。在介绍复合地基原理时可以知道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。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。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。由此可见,复合地基技术在土木施工中的应用较为广泛,但是由于环境的复杂性还需要技术人员不断完善相关技术。
2复合地基技术在土木工程应用中的发展前景
根据上述的复合地基技术在土木工程施工中的应用可以看出,现在应用最为广泛的三中地基便为浅基础,桩基础还有就是复合地基了。而采用复合地基能有效的改良地基承载力等优势,且结合了浅基础与桩基础的双重优势,还可以更加的适应环境。但是就现在而言复合地基技术在一定程度上还有一些不能完善的地方。例如对于复合地基计算的理论、复合地基的形式、工艺、质量检测方面都需要做进一步的探索,将复合地基技术的原理不断的完善。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、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。除了在技术上不断的突破,在使用材料上也有所发展。一些新型材料得到应用,使得新材料更加适应新时期对环境的要求,节约环保已成为当代的主题。总之,复合地基技术在土木工程中有较为良好的发展前景,要想使该技术不断的适应新要求,还需要技术人员不断的探索与完善。综上所述,复合地基技术在土木工程中以其良好的经济效应与效益得到了广泛的应用。但是由于现实环境的复杂性且复合地基技术的一些理论还不完全成熟,仍就需要技术人员将该理论不断探索及完善,以使其经济效果达到最佳。将理论不断的应用于实践,以实践来检验真理,并以实践来不断的发展真理。将复合地基技术的理论结合工程实践,相信在近几年我国该项技术会有所突破。
作者:刘坤 姚忠岭 孙砥夫 单位:内蒙古煤田地质局
随着经济的发展和社会的进步,土木工程的内涵越来越广,包含的类别也越来越多,结构越来越复杂。土木工程也可叫做建造工程,先进的装备在工程中不断被采用,土木工程实践经验越来越丰富。房屋建筑及柱基的施工是土木工程施工中很重要的部分,无论在设计阶段,还是在施工设备的选择阶段,或者是施工技术的选择阶段,都要进行优化比选。
1.土木工程的含义
工程建设的对象和施工技术活动都可以叫做土木工程,这门学科综合了各类工程的施工技术。它包含两方面得内容:一是施工技术,从勘测、设计、施工以及工程完工后的收尾处理(收尾处理包括保养和维修等);二是工程包含很多分支,又构成了工程建设的不同对象,又构成了工程建设的不同对象,由于工程建设的对象类别不同,房屋、铁道、道路、桥梁、港口、市政等等。
2.房屋建筑的施工技术和设计
房屋建筑作为土木工程的重要组成部分之一,各类多层的工业和民用建筑中广泛采用举架式结构,下面就举架式结构在施工技术和设计中应注意的问题进行分析。
2.1框架结构的特点及设计时应注意的问题
在我国框架结构主要由钢筋混凝土构成,通过合理的设计及力学分析,可使建筑物的框架具有优良的延性,这种结构的显著优点是抗震性能好。梁柱是构成框架式结构的关键要素,由于其截面小,导致结构承载力很大,类似于竖向悬臂剪切梁的受力情况,楼层越高,纵向和横向的力越大,梁柱承受的力就越大。框架结构选择填充法对墙体进行施工,在装饰中可以较自由的安排空间,多层构架整体性好,但梁柱的弯矩和剪力随着结构高度增加而加大,导致配筋量和梁柱截面都变大,在造价方面产生不利影响,所以在设计时要确定最佳楼层高度。
2.2房屋建筑的施工技术
对称均匀布置结构,以防止结构产生扭转,此外,在需要进行抗震设计时,应加大梁截面积,同时加强结点的连接强度,采用合理的填充材料,以及加大填充材料和墙体的连接强度,以避免地震中因框架受力填充材料脱落。
3.桩基施工技术和设计的联系
3.1深基坑支护的相关研究
目前深基坑的支护设计内容通常不包括在施工图合同中,设计单位在做深基坑支护的设计时,应结合施工的部署和施工技术进行。在施工组织设计的建筑总平面图中,我们可以知道已建的建筑物和构筑物的具置,再根据基坑侧壁的高度以及基坑的土质情况,来确定在施工图设计过程中支护的相关规则和细节,再由施工单位进行优化二次设计。此时施工单位或自行进行深化设计或者外委相关有资质的设计单位进行专项支护设计。随着当代信息技术的发展,计算机被广泛的应用在工程领域,深基坑的支护设计方面的新型计算机应用程序得到广泛的应用,但也有一些设计院没有采用这种新的方式进行设计工作,主要原因包括三个,一是采用新技术需要承担技术风险,二是经济效益不明显,三是城市施工现场条件复杂。这些方面造成一些设计人员不愿意接受采用计算机的方式进行设计。然而采用计算机程序进行深基坑支护设计,是技术进步发展的趋势,所以设计院一定要注重新技术的推广,以提高工作的质量和效率。
3.2钻孔灌注桩基础的相关研究
钻孔灌注桩基础特别适用于建筑物层数比较多的情况,在基础设计施工图上,一般情况下设计人员不对施工机具的配置进行详细的说明,也不加以限制,建设单位可以根据自身的装备自由选择。建设单位在选择施工方案时,通常从技术可行、经济合理的角度出发,大多情况下采用工程桩成孔机的成本力求最小,所以漩涡钻一般被优先的选用。通常漩涡钻因为施工条件有限,所以很难达到施工图的要求,特别是一些工艺指标难以实现。桩的承载能力不足,施工现场的作业面赃污,烂泥污水进入灌注桩的基坑,桩基的质量问题难以保证等,都是发生返工的现象,这样直接导致了工程进度的耽误。
目前,比较先进的施工技术“旋挖”在很多工程中已经采用,通过对这些采用此技术的施工现场进行参观考察,可以了解到这种技术采用的是国外的先进机具,所以在施工中具有很多优点:(1)通过采用先进的机械和控制系统,大大减少了人的主观影响因素,从而保证了桩孔的质量,孔底部的清洁,孔的垂直精准度。(2)在静压实验室中,旋挖机的单桩最大承载能力通常比旋锥桩的高很多,大约在40%-50%。虽然旋挖机的费用较高,但是和旋锥桩相比,单桩要求数量少,工程造价也相应的减少。所以在二种相同桩径和相同桩长的情况下,采用旋挖机所产生的经济效益更加直观。(3)在二个基坑的施工面积几乎相同的情况下,一个使用二台旋挖机,另一个以最大密度布置旋锥机,发现二个作业面完成的桩数相同,但采用旋挖机挖出的残土可以直接装车,可及时运出施工作业面,所以还是前者的经济效益明显。(4)采用旋挖机施工的作业面,施工现场清洁。笔者认为,通过二种施工机具的对比,可以发现旋挖机具有很多的优势,所以在施工图上,设计人员在做施工图设计的时候,有必要标示机具的选择要求。因为旋挖机施工单桩价格较贵,所以设计人员要为某些建设单位提供二种机具的施工相关数据的对比,以便在施工中节省成本。
4.注意设计和施工的协调
特别是在设计的时候,要明确设计人员的实际目的和施工人员的作业过程是否存在矛盾,要进行可行性分析。设计人员为了避免矛盾发生,要在施工图中明确,下面举一例子来说明:某工程施工过程中,要完成对两个地梁进行设计,他们方向不同,但是高度却是完全一样的,在基础设计过程中,这样处理并不会产生错误,但是在施工过程中,由于二个地梁处于同一水平面,其中一个地梁钢筋必然要穿过另一个地梁,此时两个地梁钢筋理论上应该处于同一水平面,但在实际施工过程中,这样垂直的穿过必然会导致二个地梁不能处于同一高度,所以通过设计施工图的说明,可以将其中一个地梁的高度提升一个钢筋直径的高度。如果设计图纸上加以说明,这类问题很容易通过设计加以解决。技术交底和图纸会审后才能进行施工,这项工作量大,涉及人员多,交底内容和交底对象繁琐。本人认为设计人员要特别注意设计交底,对于设计变更及时发放设计变更通知单,以免在工作中由此产生歧义,还要注意一些富有实际现场施工经验的技术人员的意见,某些情况下他们提出的问题可以很好的解决施工中的技术矛盾,做到事前控制。
5.结束语
房屋建筑及柱基的施工是土木工程施工中很重要的部分,本文以房屋建筑及柱基的设计及施工为例进行论述,同时明确了设计和施工时的相互协调的方面,工程的设计人员及施工管理人员必须要综合考虑,在施工中积极采用事前控制等,才能保质保量的完成工程。■
【参考文献】
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).