土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究

摘要：現如今人們的生活質量越來越高，人口也在不斷的增加，所以人們對建筑方面的需求也越來越多，人們對建筑管理工程也越來越關注。而土木工程專業是一門具有一定的復雜性和系統性的學科，土木工程已經貫穿在我們生活中的方方面面，建筑行業現已成為一個歷史悠久的行業，經過長期的積累和發展，建筑行業已經擁有一定的底蘊在建造高層建筑時，樓層的建造時安全是特別重要的，這就需要了土木工程的結構設計和地基加固技術，在實踐建筑施工中所需要的土木工程設計內容非常的復雜。在土木工程的設計與建造中，應該重點考慮結構加固和地基加固的運用，這樣建造的建筑會比較安全，人們的安全也有很大的保障，從而確保人們正常使用。本文主要針對土木工程設計中結構與地基加固技術的應用進行分析研究。

關鍵詞：土木工程設計;結構：地基;加固技術;應用

隨著社會經濟不斷發展，人們變得越來越富裕，隨之人們對建筑的要求也在不斷提高，土木工程是建筑工程的主要分支學科，其水平需要在工程實踐中不斷地探索與創新，不斷地為人們作出貢獻。而土木工程建設結構質量是工程建設中比較重要的內容，所以想要使質量各方面都得到保證就必須要做好各個方面的工作，土木工程具有一定的復雜性，因為土木工程在測試土木工程和分析現場具有特殊性，所以必須根據以往的案例來設計。如果運用好以往的案例，設計結構和地基加固技術會得到充分的展現，而土木工程的施工策略和設計方法研究也是尤為重要的。

一、土木工程設計中結構加固技術的概述

在建筑實施中，土木工程中的結構加固技術是不可缺少的而且還是非常重要的一項工序，在現代混凝土建筑中，混凝土結構能夠改變建筑物的承重力，而且還會影響建筑物的安全性和穩定性，使用的年限、環境以及自然因素等都會成為土木工程混凝土結構發生變化的原因，在結構老化的建筑物上，結構加固技術會產生巨大的優勢，因此，我國會在對一些結構老化的建筑物的修復上使用結構加固技術，目的就是為了使這些結構老化的建筑物能夠安全正常的使用，結構加固技術還可以運用的其他地方，例如舊物改造等等，在這些有質量問題的舊物進行加固中結構加固技術擁有非常大的優勢。

二、土木工程設計中地基加固技術的概述

在土木工程的建筑中，進行施工時需要根據建筑物的相關要求對地基進行基礎工作。在不同地區所要建筑的環境差異比較大，所以在一些天然的地區或者惡劣的環境下，可以通過人工對地基進行加固工作，使其改變原本地基區域的強度以及硬度。關于地基基礎技術具有關聯性、復雜性以及基礎性。我國國土面積遼闊，不同地區的地質、環境、土壤等都不相同，所以在進行地基基礎時受到多方面因素的影響。地基是建筑的首要工作也是最為基礎最為重要的一個環節，只有穩定堅實的地基才能能建筑物的建設以及使用提供保障。

三、土木工程設計結構加固技術的應用分析

（一）加強截面加固技術的應用

在土木工程結構加固技術中，加強截面加固法被廣泛的應用，這種加固技術所使用的成本比較低，而且結構的受力也比較可靠。加強截面加固技術是一種直接加固的技術，這種技術的原理就是通過增加建筑結構件的橫截面積，并且適當的增加配套鋼筋，從而提高建筑結構的力學性能。在不同的項目中對于基礎的要求以及部位不同，所以在實際的加固過程用所使用加固方法也不相同，通常使用增加截面以及配套鋼筋為主的加固技術，這種方法可以根據加固的要求進行適當調整，所以通過加強截面加固技術能夠有效的提高混凝土的承受能力，從而達到結構的相關要求和標準。

（二）砌體機構加固技術的應用

砌體結構加固的方法大概分為三種施工類型，分別是直接加固、外套結構加固和改變荷載傳遞加固。在保證原結構不被破壞的情況下對不滿足要求的位置進行修復時可以用直接加固的方法進行。改變荷載傳遞加固的方法使用在當建筑結構不滿足力學要求的情況下，把原來的荷載傳遞路徑以及分布特點進行重新分布，使其滿足加固的要求，如果對承重墻運用此方法時施工量將會變很大。外套加固法主要是通過在結構外部附加鋼結構或者混凝土的方法使荷載傳入底層，從而有效降低結構的承重能力。

（三）對鋼筋混凝土結構的選擇

鋼筋混凝土結構是建筑工程中最重要的組成成分，鋼筋混凝土由鋼筋以及混凝土混個組成，混凝土和鋼筋質量的好壞直接影響鋼筋混凝土的應用性。要想提高鋼筋混凝土的應用性，必須在設計鋼筋混凝土時就要說明對混凝土和鋼筋的質量要求，在配置混凝土時要確保各種原材料都必須符合施工要求以及相關的標準，在制作時按照一定要求的比例進行配置，而且振搗是按照混凝土強度等要求進行控制振搗的力度、時間以及方式等。在對鋼筋進行選用時，在設計時要根據建筑工程的要求選取合適的鋼筋類型，要說明要使用鋼筋的強度、彎曲度和表面圓滑度等。采購材料是一定要按照工程計劃方案進行采購。

四、、土木工程設計中地基加固技術的應用要點

（一）換填土技術

在土木工程中對地基進行加固時，換填土技術是一種較為常見的的軟土地基加固處理方法，這種地基加固處理方法處理的效果明顯而且持久，但對其他條件要求較高，實際操作起來難度大。在其土木工程中換填土處理技術是土木工程處理軟體地基最常用的技術之一，它的具體方法主要是利用水泥、碎石、粗砂、灰土等硬度較強的土質或者材料來取代軟土使其均勻的覆蓋地基上，其目的是保證覆蓋后的土質有更高的承載力，增強加固地基的可靠性和穩定性，從而使其滿足進一步的土木工程的事實要求。這種處理軟土的方法所存在的問題是成本較高投資大，工程量大，不夠經濟該種軟土處理技術通常在某一地段或者某一點出現軟土地基時應用，并不適合在大范圍軟土地基中采用，它在土木工程施工中起到輔助的作用。在對土木工程地基加固時要根據現場的施工情況以及工程的特點進行合理的改變，充分的體現了此技術的重要價值。

（二）地基的強夯處理方法

地基加固處理的方法選擇與地基土質的性質密切相關，當遇到地基為軟土地基而且存在較大縫隙時可以考慮采用夯錘對軟土進行夯實處理，利用夯錘自由下落的巨大沖擊能、沖擊波對地基土進行反復夯擊，從而起到了加固地基、提高軟土承受能力，消除了濕陷性和震動液化性，從而有效的縮小地基土質縫隙排除多余水份。強夯處理的方法夯擊能力較大，因此處理的地基深度也比較大，對那些濕陷性黃土、砂土、飽和的軟黏土等非常的有效 。強夯處理方法能夠有效的提高建筑基地的承載力以及穩定性。

（三）排水固結技術

在一些濕度較高的土地上進行施工時，通常會使用排水固結的方法進行地基加固處理，排水固結法它的主要是利用軟粘土地基在載重的作用下，土壤中的孔縫隙水能夠慢慢的排出來，孔縫隙的比例也將會減少，有效的使地基發生固結變形，同時水壓逐漸擴散，土壤中的有效應力將會慢慢增大，地基土質的強度也會逐漸增強。排水固結法常常用來解決軟粘土的沉降和穩定問題，它可以使得建筑物在使用期間盡量的避免產生沉降現象，同時也可以增強地基土的穩定性和載荷力。要想加快土層的固結，最有效的的方法就是排水，縮小排水的距離，在工程中常用砂井和塑料排水帶進行排水。排水固結的方法是由加壓與排水兩個系統所組成，以加壓系統的不同可以分為真空預壓法和堆載預壓法，真空預壓法是在負超靜水的壓力下進行排水固結稱為負壓固結，而堆載預壓法是在地基中所形成的超靜水壓力下進行固結排水，稱之為正壓固結。

五、結語

總之，土木工程是建筑中不可或缺的，也是因為各方面的因素形成了現在土木工程專業的新興，是城市建設的一個重要的環節，是人們在生活中不可少的?，F在土木工程建設設計中地基加固和結構加固已經成為了一大重點，是因為在建筑中質量安全是和人類相關聯的，目前，有許多新型的材料和技術正在進入到工程的建設中，成為了在建設中不能缺少的，所以，這就可以看出，讓建筑保持完整性和穩定性，是整個建筑中首要任務，所以必須強化結構加固和地基加固技術，使更好的達成目的。

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作者簡介：秦澤黎（1986-），男， 壯族，廣西靈川人，工程師，主要從事建筑工程的結構設計工作。