結構與地基加固技術在土木工程建設中的運用探討

申通

摘 要：隨著土木建設工程數量的不斷增多，建筑物整體質量水平也得到了各界人士的關注，采取有效的措施優化建筑施工技術已經成為現代土木建筑施工行業發展趨勢。在土木建筑工程施工過程中，最常見的結構與地基加固施工技術，為此，本文從土木工程建設中應用的結構設計技術和土木工程建設中應用的地基加固技術，兩方面進行了深入分析。

關鍵詞：地基加固技術；結構設計技術；土木工程建設

1 引言

在進行土木工程結構施工過程中，相關工程施工人員需要結合以往土木工程建設實例，科學、合理的進行土木工程施工方式選擇，尤其是土木工程結構與地基加固技術的應用，使技術設計具有較強的應用性，為后續高質量的、高效率的建成土木工程奠定基礎，促進土木工程建筑整體的安全性以及質量水平的提高。

2 土木工程建設中應用的結構設計技術

2.1 剪力墻結構設計

首先，我們應該加強對剪力墻的平面布置。我們在對剪力墻進行平面布置的時候，應該要盡量得遵循一些均勻和對稱性的原則，從而有效的對墻面結構自身的剛度和質量進行平衡控制，這樣才能使其更好的滿足抗震設計的要求。其次，我們還要加強對邊緣構件的約束管理。在實際的施工過程中，經常會將邊緣構件分為有約束和無約束兩種邊緣構件。這兩種構件相比較而言，沒有約束邊緣的矩形截面積的極限承載力大大的降低了百分之四十，而極限的位移的角度也較少了很多，這樣都會對整個墻外的穩定性造成很大的阻礙和影響。為此，在是實際的設計過程中，應該嚴格的按照不同的級別類型來對剪力墻的尺寸比例進行有效的分析和比較，從而選擇最為合適的邊緣構件[1]。最后，還要對剪力墻強身的鋼筋進行合理的分析和設計。例如：對頂鎮一二級抗震建筑物的設計應該在0.25%以下，不是抗震建筑或者四級抗震建筑的設計應該在0.2%以上等等。

2.2 增大截面加固技術

增大截面加固技術作為一種直接加固的技術措施，其技術原理是通過增大建筑結構件截面面積并適當的增加布置與其配套的鋼筋，以此來提高建筑結構件的力學性能。由于不同土木工程項目中的加固要求也各不相同，所以在實際使用中，我們又將這種加固技術進行分類。大體上可以分為三類：以增大斷面為主要措施的加固技術、以增加配套鋼筋為主要措施的加固技術、同時兼備以上兩種技術的平衡加固技術。以增大斷面為主要措施的加固技術，實際中不可能不用鋼筋，它必須需適當增加配套使用鋼筋，這樣才能實現補加混凝土的正常工作，達到其保證加固質量的目的。以增加配套鋼筋為主要措施的加固技術，同樣也必須按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當的增大截面尺寸，以達到其配套鋼筋的正常工作，保證加固質量的要求。兩種方法相輔相成，根據不同項目進行合理規劃安排，才能發揮出其應有的加固作用，進而更好的實現鞏固建筑結構的目標。

2.3 砌體結構加固技術

砌體是用砌筑砂漿將砌塊砌在一起而形成的一種承重結構物。和其他加固技術相比，砌體結構加固技術的沒有明顯的優勢。雖它也具有一定的抗壓承載力，但在其他力學性能上的表現就差的很多。因此砌體結構的整體性表現相對較差，承載力也比較低，在外荷載作用下也比較容易出現或大或小的裂縫。砌體結構的常用加固技術大體分三種，分別為：砌體直接加固技術、改變荷載傳遞加固法和外套結構加固法[2]。直接加固技術是在不改變原結構的承重力學結構體系和平面布置前提下，對強度不足或不滿足結構力學性能要求的部位進行加固和修復。

3 土木工程建設中應用的地基加固技術

3.1 樁基加固技術

一方面，我們可以利用鋼筋混凝土的預制樁來對其進行加固[3]。眾所周知，鋼筋混凝土的預制樁具有較強的抗壓能力。而且其成本低，質量高，大大的提高施工速度。因此，我們在實際的施工過程中，可以加強對此施工材料的廣泛應用。另一方面，當土層的厚度比較高，我們在對其進行處理的時候，還可以采用灌注樁來進行施工，做承載臺，采用沉管或者沖鉆管道控方式進行灌注樁的施工，這樣兩種方式都可以對建筑地基進行合理的加固。但是它們在實際的應用過程中，存在著一定的難度和阻礙，這樣就會對其應用的效果和施工的質量造成影響，為此，我們要能針對于這種特殊性和具體性進行完善和優化，從而實現建筑的整體把握與監督控制。

3.2 基礎托換加固技術

土木工程設計中經常遇到這樣的問題，像對于現有建筑物使用過程中地基出了問題需要重新加固，新建結構工程對附近建筑物地基的穩定性影響，地下建筑物地基修建的影響評價等。這些問題都是不可避免的，必須慎重考慮解決。在多少年來許多代結構工程師的積累下，基礎托換加固技術攻克了這些難題。比如我們常見的地鐵軌道修建工程，就經常用到這項技術。從其自身來講，基礎托換加固技術的難度就比較大、費用也非常昂貴、施工周期相對較長，并且對工程設計人員要求具有較強的責任心和細致的思維能力。基礎脫換一般都是分批次進行，完成一部分托換工作后才能進行下一部分的托換作業，否則不但對施工難度來說是個很大的挑戰，對于工程的施工安全來說將是極大的隱患，非常容易出現大的事故，更是無法保證工程質量上的可靠性。因此，基礎托換工程一般都需要較長施工周期才能完成，甚至對于一些大型的綜合的基礎托換工作，工作周期長達幾年，期間還會有各種各樣的新問題在施工過程中暴露出來等待解決。作為設計人員，就應該隨時積累和吸取經驗教訓，在了解現場施工問題的同時，及時改進設計方案，以利于施工工作順利開展[4]。

3.3 排水固結技術

排水固結方法主要是指在建筑工程中對地基進行加固的重要技術，當地下水位比地基加固的高度要高時，我們會經采用此種方法來解決問題。我們在使用排水固結發的過程中，為了有效的加快固結的速度，我們可以采取在天然土層中增加水排的途徑，這樣能夠更好的有效縮短排水的距離，可以對排水井進行合理的設置，從而有效實現加固的目的。這樣也能夠更好的縮短工期，并且在較短的時間內實現良好的加固工作，確保建筑物相關部位的強度和穩定性。

3.4 錨桿靜壓樁技術

作為一項基礎托換處理新技術，錨桿靜壓樁技術是將靜壓樁和錨桿技術進行巧妙的融合而來的[5]。它把錨桿固定壓樁架預先埋設在基礎上，壓樁反力即為現有建筑物的自重載荷，通過壓樁反力架用千斤頂將樁段從基礎中預留或開鑿的壓樁孔內逐段壓入土中，再將樁與基礎連接在一起，卸除反力架千斤頂，使得該樁能承受載荷，從而減少基礎下地基所受的一部分壓力載荷，防止出現不均勻的建筑物沉降，從而達到提高基礎承載力和控制沉降的目的。

4 結束語

建筑結構物進行加固和維護是由于其結構功能或使用條件產生變化引起，導致構件的承載力不能滿足當前使用要求，從而必須修復嚴重的結構損傷和耐久性。地基和結構的加固主要針對的是現有建筑物，其施工環境更加復雜多變，需要考慮的方方面面也比較繁雜，這一點與新建工程差別很大。

參考文獻：

[1] 葛冬衛.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（9）：254～255.

[2] 董平.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（16）：237～238.

[3] 孫紹利.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].科學技術創新，2017（23）：183～184.

[4] 劉超.土木工程建設中結構與地基加固技術的運用[J].城市建設理論研究（電子版），2018（1）：187.

[5] 王文杰.土木工程建設中結構與地基加固技術的運用分析[J].門窗，2018（3）：197.