土木工程結構設計與地基加固技術探究

師路 李紅

摘 要：在土木工程快速發展的背景下，需要相關人員高度重視結構設計對于建筑整體安全性的重要意義。設計單位應明確結構設計伴有的地基、結構設計等方面的問題，基于實地情況、建筑要求對結構進行構建，確保結構設計在保證質量的前提下，契合多方需求，為推進土木工程建設、提升建筑質量夯實基礎。文章將展開對結構設計要點及地基加固技術應用的探討，以供參考。

關鍵詞：土木工程;結構設計;地基加固

一、土木工程結構設計的特征

（一）標準性

建筑設計要嚴格在國家的各項建筑設計規范中去執行，建筑的首要目的，就是要滿足人們的使用和居住需求，從而實現建筑的價值。建筑設計及施工的一切創新都要以建筑的設計和施工標準為基石。普遍來講，建筑的標準主要指的是建筑的防水、防火、抗地震等安全規范，符合建筑的經濟、實用等原則，這些原則都是建筑設計的相關標準。

（二）功能性

建筑設計時選擇的各種配件要符合國內的建筑建造的標準和需求。我國的建筑行業成就十分突出，各類建筑項目的使用功能也大不相同，這都能夠加快我國建筑行業產業的優化升級。在這個過程中，用戶也在不斷提高自身對于建筑設施的功能需求，因此建筑的設計師在注重功能原則的基礎之上，要滿足不同人群的使用需求。

（三）抗害性

病害是能夠影響建筑物使用功能的一個重要因素，很多建筑物的結構都因病害的存在而受損。在對建筑進行規劃設計時，要考慮到建筑物的抵抗病害的能力，防止因病害而產生各種意外。對于一些本身應該有抗震功能的建筑，建筑的體型、結構等要符合抗震的原則和規范。例如，建筑的施工圖紙應該完整，建筑的設計圖紙應該準確反映建筑的規格、尺寸、類型等。

二、結構設計需要遵循相關原則

結構設計有著較強的嚴謹性，對于設計人員素質也有著較高要求，必須具備良好的理論與創新思維。同時，設計人員也需要秉持如下原則：

首先，設計人員需要盡可能地對地形地貌、建設理念、市場要求等信息進行搜集，從而在確保土木工程質量的前提下，使土木工程結構設計契合多方需求。土木工程結構設計本質是將力學、美學等方面進行結合的過程;

其次，設計人員還應明確不同建筑構建對應的承重需要和用途，把握好建筑結構、建材等對于建筑質量的影響，并及時同相關建筑人員溝通;

再次，設計人員同樣需要考慮結構間相應的力學效應，不同類型、不同構件均有著不同的力學特點與要求。比如設計需要考慮軸壓比、設計承重柱截面等等;

再次，結構設計還應秉持“剛柔調和”的理念。通常來說，如果建筑結構相對較軟，則其剛度不夠理想，因此很難承受較大外力，容易出現變形的情況;如果建筑結構太過剛硬，那么其也會欠缺足夠的彈性效果，雖然可以承受更大的外力，但是很容易出現破損的情況。因此，設計人員必須把握好剛柔間的“度”，以建筑需要為導向展開外力分析，合理設計結構。

三、土木工程結構設計的要點

（一）提升現場勘探質量

結構設計對于場地環境有很大的相關性，建筑體周邊的地理環境，現場的一些實際條件等，這些都會直接決定結構設計的方式和特點，也是設計師產生相應的建筑結構設計方案的依托。因此，首先需要做系統深入的場地環境和特點的勘探，深入細致的了解現場的實際情況，并且有針對性的形成結構設計的方案，這才是更加合理的做法。

（二）提高結構安全設計水平

設計人員應當以安全意識作為設計工作的主要方向，提高設計方案的合理性，對結構進行優化。建筑施工當中，鋼筋混凝土作為主要材料之一，在設計當中，應當加強對于各種受力結構的控制，比如預應力、裂縫控制力等，加強結構穩定性設計，有效發揮鋼筋混凝土的性能優勢，從而保證工程質量。在開展這一環節的設計工作的時候，應該根據土木工程項目的實際情況，詳細計算工程項目所能承擔的承載性能，其中主要包含斜面的承載性能以及扭曲截面的承載性能，并且還需要全面分析外部形態以及內部結構的變化規律，并且將其作為最合適的鋼筋混凝土結構的設計形式以及設計機理。

當前的土木工程項目施工中，鋼結構是重要形式之一。在設計工作當中，應當充分考慮鋼材的材質和性能，并根據鋼結構所布置的位置，對其結構進行十字形或h形調整，從而提高結構的針對性。

同時，相關人員還需要采用強有力的監督手段對建筑結構設計進行監督，而且需要施工人員全面了解土木工程結構設計方案，明確細節問題的把控標準。

（三）把控好抗震設計

土木建筑結構的抗震設計，需全面把控，做好設計要點的把控。具體實踐中采取以下措施：（1）合理設計抗震結構。建筑結構設計是否合理，將會給建筑抗震性能造成直接影響。近年來，鋼結構被廣泛應用，增強了建筑抗震能力。開展抗震設計，要積極采用軟性模式，通過消減地震條件下的作用力，保障建筑的安全性。（2）優選建筑材料。材料的質量水平，影響著建筑的抗震性能。基于抗震設計層面選擇建筑材料，要做好整體分析，有效把控建筑物延性，實現材料的優選，保證建筑物整體性能。（3）合理設計抗震防線。若想增強建筑整體的抗震能力，采取增加抵御路線的方法，增強抵抗力。發生地震時，綜合發揮各類防線的積極作用，形成強有力的保護，避免建筑出現大規模倒塌破壞的情況。在進行抗震設計時，選擇設置多肢節和框架式結構等，來增強抗震性。一般來說，設計的框架結構，擁有多層次防線，剪力墻作為重要構成部件，發揮著重要的抗震作用。若想實現抗震功能，要控制好數量設置。當剪力墻被破壞后，每個樓層的框架的地震剪力，其超過了結構底部的剪力，進而實現了保護的目的。

四、土木工程結構地基加固技術探討

（一）強夯法地基加固技術

強夯處理技術是土木項目施工中應用最為頻繁的地基加固方式。按照以下施工步驟進行施工：（1）要對施工的場地進行清理，保持場地的整潔干凈、并選取合適的點位標準，進行高度測試;（2）當機械設備進人場地后，根據規定的夯擊高度進行多次的夯擊，再用泥土填平，再進行夯擊;（3）對夯實結束后的場地高度進行測量，然后離開。

（二）注漿法地基加固技術

在土木工程中注漿法也是一種常見的加固技術，用砂土、黏性土進行加固，使其變得更加固。這種加固方式成本較低，施工時也比較靈活，所以加固的效果比較明顯。在施工中受到廣大的喜愛，原因是灌注加固的材料的環保性和防老化性較好，能夠使地基加固的年限會更長遠。

（三）加筋法地基加固技術

為了加強土地的強度和抗壓能力用加筋法地基加固技術，就是把一些性能好的材料放入地基中。將筋材放到土體中后，筋材和土體就會形成一個主體，當土體受壓時，筋材和土體會有摩擦力的產生，地基的抗壓性能就會真加強，以此來控制土體發生移動。

（四）樁基礎加固技術

作為我國土木工程項目建設過程中最早用到的地基處理方式，樁基礎施工非常關鍵，在古代也被用到了很多工程項目建設中。這種基礎的處理方法大體上可以分為兩種。其一，預制樁基礎，這一施工方式能夠將預制樁提前放置在地基土層中;其二，灌注樁技術，該技術需要提前在設計好的位置處鉆孔，之后再進行澆灌以此來形成基礎。

五、結語

綜上所述，土木工程結構設計對于建筑的整體質量安全有著重要影響。設計單位若想確保結構設計契合多方需求，為后續施工、使用進行指導，設計人員應增強土木工程結構設計的安全意識，多方位控制好結構設計質量，并通過地基加固強化結構的穩定性，實現各項安全指標，為土木建筑安全提供保障。

參考文獻：

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