土木工程結構設計與地基加固技術探究

馬潤澆

云南君悅勘察設計有限公司 云南昭通 657000

1 土木工程結構設計概述

土木工程建筑結構設計通常涵蓋了上部結構設計以及基礎設計。其中，基礎設計依托工程地質勘測包括、上部結構類型、上部結構的荷載效應，以及實際施工技術水平、材料供應情況，進而對基礎形式以及材料強度等級的確定，通常情況下，分為淺基礎以及深基礎；基礎底面積的確定以及地基承載力的驗算，以及基礎內力計算及配筋計算；對必要的結構措施進行確定。上部結構的設計，主要分為了框架結構、框架剪力墻結構、剪力墻結構、框架核心筒結構、筒中筒結構、砌體結構。在設計過程中，根據建筑設計對結構體系進行確定，對結構的材料進行確定；平面布置結構，初步選用材料類型以及強度等級等，對構建的截面尺寸進行初步確定；結構荷載計算及各種荷載作用下，結構內力的綜合分析；載荷效應組合；構件的截面設計。在設計過程中，還涵蓋了一些必要結構措施，應根據結構專業知識規范設計。

2 土木工程結構設計

2.1 剪力墻結構設計

在具體設計剪力墻結構過程中，需要明確剪力墻的作用，即是對地震或風造成的水平負載力有效承載。因此在設計時，需要保證均勻性，保證墻體質量與重心重合，對墻體破壞的情況有效降低。在進行土木工程施工時，布置剪力墻需要注意沿主軸方向，保證剪力墻具有強度、韌性及承載力，從而避免在被外力影響下墻體出現倒塌、裂縫的情況。在此基礎上，設計約束邊緣結構，有利于承載力提升，對層間位移發生頻率降低，還能夠對墻體抗震能力提升。在設計過程中，相關工作人員需要注意對軸壓比數據進行綜合考慮，剪力墻等級與墻體承重力之間有著正比關系，保證更高等級的剪力墻有利于增強墻體承重力。此外，在設計剪力墻墻體時，需要首先進行數據計算，選擇適合的材料，形成墻體模型，找計算模型的承載剪切力，對承載墻的可靠性驗證，保證每一個步驟都嚴格結合要求進行，才能夠保證剪切墻的質量。

2.2 鋼筋混凝土結構設計

將鋼筋混凝土應用到施工之中，相關工作人員需要有效控制鋼筋混凝土質量，保證其性能對相關施工要求、施工設計有效滿足。如果不合理控制材料選擇工作，會對土木工程穩定性、可靠性造成影響，進一步導致施工進度受到影響，不利于建筑質量提升，還會導致工程成本費用提升。在設計鋼筋混凝土結構過程中，需要結合具體的技術規范和標準，對結構整體質量有效保證，對鋼筋混凝土配置條件控制，從而使鋼筋混凝土整體質量得到提高。對于原材料的應用而言，相關工作人員應當充分應用混凝土原材料，避免出現資源浪費的情況，并嚴格控制混凝土中不同材料的配比，保證混凝土拌制的合理性。在選擇鋼筋時，需要結合鋼筋的剛性以及柔性進行相應的選擇，保證鋼筋混凝土材料能夠與相關標準相契合，對土木工程結構質量有效保證。

2.3 承重結構設計

對于每個城市而言，建筑都是不能缺少的組成部分。受到地理位置等因素影響，不同區域的建筑物需要承受不同的危害，且需要達到不同的建設要求。不同區域存在的問題也各不同相同，會對建筑造成損害的因素如風沙、地質問題、地震帶等，因此相關工作人員需要對建筑物抗震能力有效增強。地震于建筑物有著很大的損害，還會導致人民財產損失。因此相關施工人員需要強化建筑物的抗震能力設計，避免地質災害影響建筑應用以及人民財產安全[1]。

3 地基加固技術在土木工程設計中的應用

3.1 地基加固技術

3.1.1 DCC灰土擠密技術

在運用DCC灰土擠密技術之前，需要運用深層強夯技術進行地基的夯實工作，之后再運用螺旋鉆機使灰土注入土體中。在灰土逐步成樁的過程中，為了能夠使樁間土和灰土更加充分地融合，工作人員要監督其進行夯實工作，這樣復合樁才能夠更加的穩定。為了防止地基發生變形的現象出現，在實際進行施工的過程中，只有不斷調整打孔結構使其進入到良好的狀態，才能夠達到這一目標，地基的荷載能力也可以得到提升。通過相關實驗表明，在經過DCC灰土擠密技術處理后的地基，地基的承載能力在最大的情況下是原本的7倍，地基深度也會得到擴大。但是這一技術的使用是非常復雜的，同時又具有巨多的因素控制，所以在實際進行施工的過程中要著重考慮。

3.1.2 排水加固方法

在土木工程施工過程中，針對現場施工環境，優化環境中的粘性地基，能夠在表層土地基中融入排水物質，從而對地基建設質量有效增強。如在軟土地基融入砂礫層，對施工條件優化。對排水加固方法應用，能夠避免出現沉陷的現象，有效增強整體建筑地基質量。

3.1.3 強夯加固施工技術

對該技術應用，主要是借助機械設備夯實地基，從而實現加固地基的目的。在實際進行加固的過程中，相關施工人員需要注意對相關標準要求進行嚴格的處理地基夯實工作，對地基進行充分性夯實，從而對地基整體穩定性提高。該技術中常用的設備即是強夯機，相關工作人員需要強化設備維護、保養工作，保證該技術應用的效果。

3.2 地基加固技術的具體應用

如果工程項目所在區域含有較大含水量，會使得土質松軟，在對地基處理過程中，相關施工人員需要優化土壤情況，應用排水法能夠增強土壤硬度，與地基基礎需求相契合。地基處理中常見加固技術之一為注漿加固技術，其應用成本相對較低，有效增強地基應用壽命。在松軟土層中能夠對強夯地基加固技術應用，如素土、黏性土、砂土等地基之中，對松軟土層夯實，從而對地基強度有效提升，該技術還能夠對地基整體性強度改變，對土質壓縮，對建筑物不均勻情況有效避免。

4 結語

在具體設計時，需要與實際工程項目環境、具體情況相結合，完善土木工程結構設計，應用合理的地基加固技術，從而保證土木工程的質量，避免安全事故。