探索土木基础工程中复合地基技术的运用

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1、探索土木基础工程中复合地基技术的运用探索土木基础工程中复合地基技术的运用【摘耍】随着经济发展和科技的进步，我国建筑业也得到了飞速发展，基于土木建筑基础结构中复合材料的开发和运用，混凝土、铸铁、钢制建筑材料的日益更替，本文对土木建筑基础结构中复合材料的定义、特点、运用以及发展前景作出了探讨。【关键词】土木建筑结构；复合材料；GFRP；混凝土结构；加固中图分类号：TU37文献标识码：A—、地基处理技术及分类地基处理技术分类方法很多，按照加固地基的机理，常将地基处理技术分为六类:置换，排水固结，振密、挤

2、密，灌入固化物，加筋和冷、热处理。可以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浅基础相同，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。例如:采用振冲置换法，强夯置换法，砂石桩置换法，石灰桩法，深层搅拌法，高压喷射注浆法，振冲密实法，挤密砂石桩法，土桩、灰土桩法，夯实水泥土桩法,孔内夯

3、扩桩法，树根桩法，低强度桩复合地基法，钢筋混凝土桩复合地基法等，均可形成复合地基。通过地基处理形成复合地基在人工地基屮占有很大的比例，而且呈发展趋势。浅基础的设计计算理论比较成熟,而复合地基设计计算理论正在发展之中。从上述分析可以看到重视复合地基理论研究的必耍性和重要性。同时也应该看到,复合地基理论和实践的发展将进一步促进地基处理水平的提高。复合地基技术在地基处理技术中有着非常重要的地位。二、土木建筑基础结构中运用的复合材料的特点1.多种材料性能。复合材料是由多种物质组成的新型材料，被广泛运用于建

4、筑业，主要是由于复合材料可以表现出各种组成材料的优点，复合材料的研发使得一种材料具有多种性能，并且具备天然材料不具备的性能，这种集多种优势于一身的新型工业材料，解决了建筑业材料的合理利用问题。2.良好的力学性能。选材不同使得复合材料力学性能的设计范围很大，例如拉伸强度超过建筑钢可达lOOOMPa的单向玻纤增强环氧复合材料。使用碳纤维作为增强材料，可以制得密度比钢材小4—5倍，而弹性模量可以达到建筑钢材水平的树脂基复合材料。3•材料的可设计性强。根据土木建筑中对材料性能的选择，譬如对耐水和防腐性能要

5、求，人们可以选择可依据建筑需求进行设计和加工的复合材料。对于结构复杂和工程量较大的建筑，为节约成木，快速高效的完成建筑制品，重量轻且制造方便的复合材料成为土木建筑基础结构中所需材料的首选。4•材料的可塑性强。在土木建筑基础结构中，人们已经不能仅仅满足于材料的性能，建筑学中人们也注重建筑物的协调美观和艺术价值，复合材料的可塑性强，可以按照人们的需要设计出各种形状，并且不需要多次加工工序就可以实现这一目标。5.良好的透光性。复合材料玻璃钢的透光率与玻璃相似，可达85%以上，由于它坚韧不易碎且能承受超大

6、的负荷，加之具有较强的可塑性，通常根据实际需求被综合加工成建筑行业所需的建筑材料，从而达到节约资源、降低成本的目的。6•隔音性。随着工业的发展，人们的H常生活往往受到噪咅污染，噪咅污染会严重影响人们的睡眠质量和身心健康，隔音效果的好坏依然成为评论建筑物质量的标准Z—。隔音效果好的传统建筑材料笨重，而且隔热性能差，在安装和运输上都很不便，但复合材料能够起到削弱振动音波及船舶咅波的作用，经过专门的夹层设计既能达到隔音效果，乂能达到隔热效果，并冃复合材料材质很轻，在运输和安装方面也很方便，解决了建筑T程

7、中材料隔音效果差的问题。三、复合材料在土木建筑基础结构中的运用土木工程的热点建筑材料碳纤维（CFRP）增强塑料凭借其良好的物理性能被广泛运用于土木建筑基础结构中，CFRP增强塑料在国内外的市场均有运用，在新混凝土中加入短切碳纤维制成新结构的碳纤维混凝土已在土木T程中得到应用。棒条状的碳纤维长丝可以代替钢筋运用于建筑结构，也可以将碳纤维加工成绳状，在大型土木工程中作拉索使用，用于提升建筑材料，经久耐用。因其质量轻并且耐腐蚀性强，可以将其制成混凝土板或大跨梁、架等，在房屋和桥梁等大型建筑的运用上非常普

8、遍。最早研究并将CFRP用于混凝土结构加固修补的国家是80年代的美国和日本等发达国家，CFRP的力学性能良好，材质轻，施工简便，乂具有耐腐蚀性和耐久性，因此受到各国土木工程建筑研究人员的青睐,它的高性能已成功运用于建筑业的各个领域，譬如在建筑物的隔音和抗震方面。据外资介绍，CFRP增强型材料在土木工程中的运用将得到大力推广，碳纤维材料在土木工程中增长率将达到20%以上，成为土木工程中较为有发展前景的新型建筑材料。我国在近儿年着重对CFRP用于加I古I修补混凝土结构技术进行研究，并由