試析土木工程設計中結構與地基加固技術的應用

張慧真

福建水利電力職業(yè)技術學院，福建 永安 366000

1 加固土木工程結構與地基的意義

在土木工程設計中，結構與地基的加固重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）有助于保證土木工程耐久性，在評價土工工程建設質量的過程中，耐久性是一項重要指標。在具體施工中，人為因素會產(chǎn)生很大影響，包括維護處理不當、人為破壞等，降雨、日曬等自然因素也會影響到工程耐久性，導致土木工程耐久性不符合標準，無法滿足人們實際使用要求。因此要科學進行加固處理，保障土木工程質量、安全性達標。

（2）土木工程使用年限作為其重要的經(jīng)濟指標，會受到工程施工質量和功能等影響，受這些因素影響而需要拆除土木工程，會造成嚴重浪費。因此需精心設計加固結構與地基，大幅度提升工程安全性，降低功能變化、質量問題引發(fā)的負面影響。

（3）利于強化土木工程抗震性能，可以更好地保障人民生命財產(chǎn)安全［1］。

2 土木工程結構設計原則

2.1 完整性原則

土木工程結構的完整性、連接性特征明顯，在設計中要注意這一特性，因此需要遵循完整性原則來設計，以最大程度發(fā)揮建筑結構作用。在此原則下，設計人員設計工作要從土木工程建筑整體角度出發(fā)，綜合分析各結構元件，掌握其安全特性等。綜合結構構件要求和結構特征等信息，進行安全、可靠的結構設計。

2.2 合理性原則

土木工程結構設計中，設計人員要深刻認識到其重要性，遵循合理性原則進行設計工作。確保結構強度滿足要求，且實際施工過程中難度有所降低。此外要保證施工技術的應用，可以與施工環(huán)境、施工條件之間良好契合。進一步保證工程施工質量，實現(xiàn)科學、準確的結構設計和技術應用。

2.3 高效性原則

在土木工程結構設計中，為改善其中存在問題，降低節(jié)點施工難度，需保證建筑圖標準確、精致，依據(jù)圖標要求準確確定設計中各項數(shù)據(jù)，為結構設計提供有效數(shù)據(jù)依據(jù)，保證結構設計質量和精準性。

3 土木工程設計中影響因素

3.1 框架柱長度計算

土木工程穩(wěn)定性會受到工程框架柱長度影響，在計算中要保證結構準確性，如果存在較高的偏差則會在很大程度上影響到工程穩(wěn)定性。我國對此明確做出了規(guī)范，施工方按照相關標準和要求進行即可。

3.2 場地類型、抗震性能

各種建筑有其特點，在施工中需要確定建筑的抗震性能，具體要結合施工現(xiàn)場實際情況確定。抗震等級要求對框架截面設計影響較大，設計人員需查詢抗震等級要求，全面分析整理施工現(xiàn)場各項信息，以及結合當?shù)厍闆r選擇好抗震等級。在設計中重點關注計算值與實際要求之間存在的差距。

4 土木工程結構加固技術

4.1 增大截面

增大截面措施在土木工程結構加固中屬于直接加固的方式，通過設計中適當加大建筑結構件截面面積、配套鋼筋，以增強結構件力學性能。不同的土木工程其實際加固要求不同，具體可以細分為三大類型，即加固中將增大斷面作為主要措施、增加配套鋼筋為主要措施、增大斷面并增加配套鋼筋這三種技術。

4.2 砌體結構

砌體的主要形式就是柱、墻，是用砂漿和塊體砌筑形成的。與其它加固技術相比，砌體結構加固優(yōu)勢并不明顯，有著良好的抗壓承載力，但其它力學性能比較差，導致其加固整體效果缺乏較高表現(xiàn)力，實際承載力不足。且使用中受到外部荷載影響，會引發(fā)各種大小的裂縫。將砌體結構加固技術做進一步細分，則有直接加固、荷載傳遞改變加固等技術。

4.3 置換混凝土

在土木工程存在嚴重混凝土損壞的問題下，可以采取置換混凝土的方式處理，就是將結構件中力學性能不足，無法滿足當前使用要求的區(qū)段混凝土清除，對該區(qū)域重新澆筑合格的混凝土。重新澆筑中，要采用與舊混凝土相同品種的混凝土，但要進一步提高其強度等級。施工中先清除干凈舊混凝土，使原混凝土結構層露出。受膨脹劑預壓應力作用，可以將新澆筑混凝土膠體下滲到原結構層，通過水泥水化，使新舊混凝土結構能夠順利粘合為整體，實現(xiàn)有效的結構加固處理，提升土木工程質量、安全性。

4.4 鋼筋混凝土結構優(yōu)化設計

在建筑工程中，會廣泛應用鋼筋混凝土結構，這種結構具有良好耐用性，且施工操作相對便利。在設計中要注意合理配置鋼筋與混凝土原材料，減少使用中裂縫問題的產(chǎn)生。具體要通過建筑承載力計算，盡量選擇人工制造骨料避免影響到整體結構穩(wěn)定。選取鋼筋時要考慮承載作用，計算其橫截面大小，綜合分析螺紋鋼筋等選擇，強化結構設計。

5 土木工程地基加固技術應用

5.1 換填加固技術

加固處理土木工程地基的過程中，通常會使用換填加固技術。在施工現(xiàn)場地質條件不符合施工要求的情況下，通過使用換填加固技術，先將原先地基土挖除干凈，將強度、韌性更優(yōu)質的材料換填進去，增強地基性能。具體操作中，可以采用強夯置換法、振沖置換法等。

5.2 排水加固法

土木工程設計中，對地基的加固中排水加固法是重要的技術措施，一般在土木工程地基地下水位較高的情況下采用，可以改善地基性能，很好地解決沉降問題。具體在加固處理中，可以適當在天然土層添加排水，使其排除距離減小。同時設置砂井和排水井，進一步加固地基，促進其抗剪強度、穩(wěn)定性提高，高效完成地基加固處理。

6 結束語

在結構設計和地基加固中選擇合適、科學的技術方式，保證土木工程完整性、穩(wěn)定性，為建筑工程施工奠定良好基礎，促進施工質量的提升。