土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究

賈紀偉

遼寧城建集團有限公司 遼寧沈陽 110015

1 土木工程施工設計的重要性

現階段，我國工程施工逐漸向質量化、效率化轉變，從以往土木工程施工數據來看，土木工程施工日益呈現高質量發展趨勢。土木工程施工不是單一片面的簡單流程，而是更為科學、合理的系統布局，從土木工程前期準備、中期施工、后期檢驗等方面都需要進行系統設計。土木工程施工需要諸多工作進行準備，如施工機械、施工圖紙、施工材料、施工技術、人員調度等。其中，以設計結構與地基加固為主，通過對工程建筑結構進行設計，科學、合理應用地基加固技術，可以為土木項目工程的質量穩定起到優化作用[1]。

2 土木工程設計中結構加固技術應用

在對土木工程進行設計時，設計人員無法以通用模型設計來對工程中可能存在的問題進行預估。土木工程施工過程中測試環節是工作難點。例如，在地下管線施工和隧道工程施工時，建筑區域受力狀態會隨施工速度發生變化，因此，建筑過程中受力測試是無法避免的，想要使土木工程建筑質量得以提升，就應以提升土木工程結構設計為基礎。

2.1 截面加固技術的有效應用

加固原理是通過對建筑截面面積進行調整并增加相關布置和配套的鋼筋，使建筑結構力學性能得以提升，土木工程項目的不同導致加固要求也有所區分。在實際施工過程中，相關設計人員應對加工技術進行劃分。加固技術可大概分為三類：增大斷面面積加固技術、增加配套鋼筋加固技術和上述二者結合的平衡加固技術。增大斷面面積的加固技術在實際建筑過程中不可不用鋼筋，設計人員應根據施工情況適當增加鋼筋的使用，才能夠使補加混凝土正常工作，并達到提升加固質量的施工目的；增加配套鋼筋為主的加固技術，應以鋼筋間距及保護層結構為基礎，適當增加截面尺寸，使鋼筋達到正常工作的目的，以提升加固技術；增大斷面聯合配套鋼筋加固技術應根據項目的具體區分進行科學合理的安排，才能夠使其加固作用得以發揮。將混凝土層補澆在構建受拉區能夠使結構加固，起到保護配套鋼筋及粘結的作用，還能夠使構建有效高度得到顯著增加，還能夠顯著提升構件承載力。綜上所述，增大截面加固效果極佳，力學性能表現也極易滿足工程建筑設計需求，因此，增大截面可對柱、梁、板、墻等進行有效加固，應被推廣使用[2]。

2.2 置換混凝土加固技術的有效應用

置換混凝土加固技術在應用過程中應對局部結合面進行剔除或清理，使原混凝土中的結構層暴露出來，在對混凝土結構層進行清理時，應做到表面粗糙而整潔，這樣才能夠使新澆混凝土與原混凝土滲入結合，在水泥水化時，二者占合為整體，以確保結構加固。

2.3 砌體加固技術的有效應用

砌體加固技術是將沙漿塊堆砌在一起形成承重結構物。相比其他加固技術，砌體具有相對的抗壓承載能力，砌體整體結構承載力較低，如果外界作用力過大會出現裂縫，砌體較為常用的加固技術分別為直接加固技術、荷載傳遞加固技術及外套加固技術，直接加固技術是在保持原結構承重力的基礎上，對于力學性能不相符的部位進行修復和加固，荷載傳遞加固是將結構布置進行改變，荷載傳遞加固需增加建筑承重基礎，與其他加固技術相比施工量大，外套加固技術是保持原結構的基礎上增加鋼筋結構和混凝土結構，在日常生活中改建加工程建筑中較為常見。

3 土木工程設計中地基加固技術應用

地基加固是土木工程項目施工的難點之一，在我國建筑行業技術的提升過程中，地基加固技術應根據項目發展需求進行優化。在土木工程的地基加固施工過程之中，加筋法、化學加固法、膠結法、換填法、擠壓法、排水加固法等都是較為常用的加固方法，工作人員應根據施工具體情況來選擇針對性加固方法。

3.1 排水加固技術

在建筑過程中，施工人員為了改善施工地點中粘性地基對工程質量造成的影響，使地基建設質量得以提升。一般情況下，會將排水物質添加在表層土地中，砂礫層是軟土地基適合添加的物質，加入砂礫層能夠有效施工排水，為土木工程創建良好的施工條件。與此同時，地基排水性的提升對地基沉陷的預防也有著良好的效果，排水性能的改善對地基建設質量的提升有著積極的影響。

3.2 換填加固技術

在建筑過程中，如果對地基土層處理有較為廣泛的限制，不適合地基加固技術與混凝土加固技術，設計人員應考慮到將施工地點原本軟地基土層去除，用高強度沙土來鋪設原有土層，以符合施工的要求。換填加固技術能夠在原本與建筑地基不相符的土層上進行優良改善，使建筑條件得以優化，施工范圍得以擴展，碎石墊層和砂石墊層是較為常見的換土材料。

3.3 化學加固技術

在建筑過程中，設計人員可采用化學加固技術來使土層結構強度得以提升。該技術在設計過程中，需要考慮到將施工土地上砂石等障礙物清除，保證土地平整干凈，砂石等障礙物清理完畢后應在土地上進行噴樁施工，噴樁施工過程中使用的噴基應與施工現場自然環境等因素相符。因此，在噴樁施工前應對土地周圍環境進行多方面勘察[3]。

4 結語

土木工程的結構設計以及地基的加固技術的科學性和合理性，將會直接影響土木工程的安全性和穩定性，因此，要想土木工程達到高質量，就要在多次的施工過程中累積經驗和吸取教訓，并將以前的施工案例加入到現在具體的施工當中，要在施工的過程中敢于摸索、敢于創新，不僅要做到基本的突破，還要在施工的過程中及時發現優缺點，并且及時解決，這樣才能使土木工程的整體質量中得到保證[4]。