土木工程建設與地基加固技術(shù)研究論文
摘要：當土木工程大興的時(shí)候，對質(zhì)量的要求越來(lái)越高.目前建筑行業(yè)對地基加固的技術(shù)越來(lái)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工程中地基的硬度狀況、地基加固技術(shù)在土木工程建設中的作用、土木工程建設時(shí)地基加固技術(shù)的特點(diǎn)以及土木工程建設時(shí)地基加固的原因進(jìn)行了分析，最后根據具體的情況提出了一些加固措施：換填法、排水固結法、擠壓法、化學(xué)固法以及加筋法等.
關(guān)鍵詞：土木工程；結構；地基；加固
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，為我國房地產(chǎn)行業(yè)的大規模發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎，與此相伴的建筑行業(yè)也得以快速發(fā)展，建筑行業(yè)中的土木工程建設項目是建筑行業(yè)的一個(gè)重要組成部門(mén)，其結構的牢固以及建筑地基的加固是土木工程建設質(zhì)量的重要保證.土木工程的建設和廣大人民群眾的日常生活和工作有著(zhù)密切的關(guān)系，它不但關(guān)系著(zhù)人們的生命安全、財物安全，還和人們物質(zhì)生活、精神生活的質(zhì)量有著(zhù)巨大的關(guān)系，在社會(huì )正常發(fā)展過(guò)程中的意義重大、深遠.所以筆者在本文對土木工程建設中的結構和地基加固技術(shù)的應用進(jìn)行簡(jiǎn)略的分析，為我國建筑行業(yè)的穩定發(fā)展提供理論上的保障.
1土木建設工程中地基的硬度狀況
在土木工程建設中，施工地段的地基硬度的強弱程度決定了土木工程建設的質(zhì)量好壞.土質(zhì)不好的軟性地基無(wú)法滿(mǎn)足建筑的需要，特別是在城市超多層樓面的建設中，如果地基過(guò)于軟弱，則其對房屋的支撐力非常弱小，容易出現下陷或塌方等一些意料之處的事故.當土層中的土質(zhì)條件不好時(shí)，對地基的構成和加固會(huì )形成很多不穩定的因素，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)軟土時(shí)的可能性非常小，如果加以超強的壓力，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(lái)說(shuō)較弱些，通過(guò)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(lái)，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(jiǎn)單的“換血”方法根本起不著(zhù)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，設定不同的方案，采取不同的方法加以處理，從而增強軟土地基的穩定性，提高軟土地基的使用效果.在土木工程建設過(guò)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，也會(huì )形成造成土木工程建設中土體不穩定的問(wèn)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)在土木工程建設中的作用
因為地基具有不同的強度和硬度，所以對其采取一些人工措施具有必要性，以此來(lái)改變地基的物理特性，適應土木工程建設需要，從而保證土木工程建設的質(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(lái)越牢固，才能確保土木工程建設的基礎，土木工程在建設時(shí)才可以“高枕無(wú)憂(yōu)”，不會(huì )導致一些不可設想的后患；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質(zhì)量.
3土木工程建設時(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(zhù)下列特點(diǎn)：復雜性、關(guān)聯(lián)性以及困難性.
3.1地基加固的復雜性
我國地域廣大，南北地質(zhì)存在著(zhù)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雜性.我國東北地區的土壤以黑土為主、華北地區以黃土為主、華南地區多鹽漬地和水洼地、西南地區以?xún)鐾翞橹�，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，在土木工程建設的整個(gè)過(guò)程中必須嚴格把好每一道工序的質(zhì)量關(guān)，才能避免天氣等復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.土木工程建設的過(guò)程中，必須要注意每一個(gè)細小的操作步驟，否則就會(huì )影響到其它環(huán)節的操作過(guò)程，最終導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)節中出了些許小差錯，則就會(huì )在整個(gè)土木工程建設中引起一系列的連鎖反應，牽一發(fā)而動(dòng)全身.這就要求土木工程每個(gè)環(huán)節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)能夠有序地結合和聯(lián)系起來(lái)，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地基加固的基礎性
萬(wàn)層大樓平地起，如果沒(méi)有牢固的基石，則萬(wàn)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性，地基加固是所有土木工程建設中的重要基礎，它不像土木工程建設其它環(huán)節一樣，出了點(diǎn)小錯誤，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模的建筑體推翻重來(lái).由此可見(jiàn)，地基加固的基礎性決定了地基加固的基本功必須要做扎實(shí)，才能減少無(wú)用功，才能減少地基加固的復雜性，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)土木工程建設的質(zhì)量.
4土木工程建設時(shí)地基加固的原因
在土木工程建設中，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(guò)一段時(shí)間之后，建筑體的墻面因為無(wú)法承受上面所施加的壓力可能會(huì )出現開(kāi)裂，甚至會(huì )出現墻體傾斜或者是建筑物倒塌的情況.土木工程建設時(shí)需要加固地基的原因主要有：
4.1地下地表構造的未可知性
在土木工程建設中，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.因為在地下地表構造中存在著(zhù)很多不可預見(jiàn)的突發(fā)情況，在施工過(guò)程中存在的問(wèn)題也難于及時(shí)發(fā)現，工程完成之后，驗收的過(guò)程中也不容易檢查出來(lái)，在使用一段時(shí)間之后，其安全隱患性才逐漸暴露在住戶(hù)的面前，并將產(chǎn)生一系列的事故，造成災難性的后果.
4.2建筑物材料的老化性
現代化的土木工程建設不像傳統的建筑物，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的質(zhì)量之外，從另一角度來(lái)說(shuō)，還可以增長(cháng)這些建筑物的壽命.
4.3建筑物的本身存在著(zhù)質(zhì)量的問(wèn)題
土木工程建設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 )出現或大或小的質(zhì)量問(wèn)題.所以為了避免土木工程的建設造成不必要的后果，就有必要在地基加固上下功夫，確保土木工程建設的質(zhì)量.
5土木工程建設中地基加固技術(shù)的使用
土木工程建設中，地基加固工作的內容牽涉面非常廣泛，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.當建筑地段的自然地質(zhì)無(wú)法滿(mǎn)足當前土木工程建設需要時(shí)，例如前文所說(shuō)的粘性太強的地基，無(wú)法給它施加壓力，使之更加堅實(shí)，適用于土木工程建設的需要，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(lái)，向內填充一些質(zhì)地較硬的土石，與下臥層的土質(zhì)形成雙層地基，確保土木工程建設的質(zhì)量.
5.2排水固結法
排水固結法通常由加載預壓法和超載預壓法組成.加載預壓法適用于軟土、粉土等土質(zhì)中.超載預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，地基承受相應的壓力下，密度越來(lái)越大，地基固結起來(lái)，其強度逐漸提高，為了加快地基固結的速度，滿(mǎn)足地基上部建筑的要求，可以設置排水裝置.加載預壓法和超載預壓法的區別在于：加載預壓法和上部建筑的壓力相當，而超載預壓法遠遠超過(guò)上部建筑物的承載量.相比而言，超載預壓法的效果更佳，能夠有效地降低地基的次固結沉降.
5.3擠壓法
該種方法通常也叫做振密擠密法，包括強夯法、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.強夯法是傳統土木工程建設中最常用的方法，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(lái)，對地基產(chǎn)生強大的沖擊力和振動(dòng)力，增強地基的固結性，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沉降.振沖密實(shí)法是指通過(guò)振沖器的強力振動(dòng)，使灌入地基的飽和材料發(fā)生變化，材料中的各個(gè)成分重新排列結合，緊密度越來(lái)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(lái)越強，從而達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物較高的泥炭土或淤泥土，灌漿法適用于類(lèi)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，灌入到原地基結構當中去，與其組合成牢固的復合地基，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(kāi)裂、傾斜、斷裂等現象的產(chǎn)生.因為有些巖石地基的內部是空洞的，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)，必須使用土釘等減壓材料，緩沖或減少水平方向的作用力.使用豎向加固體復合地基法時(shí)，一定要使用樁柱，在樁柱內添加各種混凝土材料，形成復合地基，提高地基的抗壓力，有效地降低地基的次固結沉降.
參考文獻：
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