土木工程結構設計與地基加固技術分析

董孝龍 濰坊昌大建設集團有限公司 劉坤鵬 濰坊濱海央城開發建設有限公司

一、土木工程結構設計

（一）剪力墻結構設計

在設計土木工程不同方面內容時，剪力墻設計有著重要的作用，與整個設計的成功與否有著密切的關系。因此對于相關工作人員而言，對于剪力墻結構設計，需要結合具體的設計要求進行相應設計。在具體設計剪力墻結構過程中，需要明確剪力墻的作用，即是對地震或風造成的水平負載力有效承載。因此在設計時，需要保證均勻性，保證墻體質量與重心重合，對墻體破壞的情況有效降低。在進行土木工程施工時，布置剪力墻需要注意沿主軸方向，保證剪力墻具有強度、韌性以及承載力，從而避免在被外力影響下墻體出現倒塌、裂縫的情況。在此基礎上，設計約束邊緣結構，有利于承載力提升，對層間位移發生頻率降低，還能夠對墻體抗震能力提升。在設計過程中，相關工作人員需要注意對軸壓比數據進行綜合考慮，剪力墻等級與墻體承重力之間有著正比關系，保證更高等級的剪力墻有利于增強墻體承重力。此外，在設計剪力墻墻體時，需要首先進行數據計算，選擇適合的材料，形成墻體模型，找計算模型的承載剪切力，對承載墻的可靠性驗證，保證每一個步驟都嚴格結合要求進行，才能夠保證剪切墻的質量。

（二）抗震設計中的優化

在民用建筑抗震設計過程中，應注意設計過程中計算數據的準確性，以確保承重柱的截面面積達到一定的標準，在施工前必須進行標準和預應力測試，以確保它可以承受一定量的外界作用力。其次，在設計過程中，必須保證立柱，剪力墻和立柱之間保持一定的平衡，在設計過程中避免過強的剛度，并具有一定的能力。可以根據外力調整自身的承載能力，有效保護剪力墻，提高建筑物本身的抗震能力。另外，應按照國家標準規定的抗震等級進行設計。在實際的設計過程中，由于環境工程和外力的影響，一般來說，地震等級要高于規定的標準，以確保建筑物的適用性，還要保證相應的易用性和承載能力，要求設計人員在設計過程中注意與鋼筋的結構比以及鋼筋與混凝土之間產生的作用力，以便確保抗震安全的有效性。

（三）基礎結構設計

現階段，在連續梁結構設計中經常出現承載力不足問題，而出現該問題原因是設計環節中未充分考慮整體高度。多數設計師在簡單應用基礎上展開設計，導致連續梁承載力較小，增加建筑結構和安全隱患。因此，在建筑結構基礎設計中，尤其在連續梁設計方面，應根據建筑施工方案的具體設計要求和工程狀況靈活設計，確保其與整體施工規劃相符合。同時做好對連續梁的分析工作，以保證施工的安全性和穩固性。

二、土木工程地基加固技術

（一）壓密注漿加固技術

在進行土木工程施工的過程中，壓密注漿是常用方式之一。在具體土木工程項目施工之前，相關工作人員全面檢查施工現場地質情況。對加密深度準確計算，保證不同材料的科學配比，涉及的施工材料如水泥、粉煤灰等，結合具體要求制備漿液。借助土壤進行注漿作業，能夠對漿液中多余的空氣、水分擠壓，并與地基土壤相融合，對地基結構支架效果有效保證，提升土壤整體密實程度，強化地基整體穩定性。

（二）換填法地基加固技術

在土木工程建設中，往往會遇到具有一定深度范圍的軟弱土層地基，且這部分的軟弱土層地基易于挖掘，如出現變形的軟基或泥沼地帶，這時候可采用換填法地基加固技術進行地基加固。換填法地基加固技術的施工原理較為簡單，是一種比較傳統的工藝，主要采用地基組成材料置換的方法，將軟軟弱土層地基組成的土地材料進行清除，然后把基底壓實；運用那些強度、密度和耐腐蝕性強的卵石、素土、灰土、煤渣等材料，并利用機械振動和壓實作用，進而使之達到要求的密實度，避免變形、沉降等問題產生，該方法主要包括換土墊層法、強夯置換法等應用方式，比如換土墊層法，該方法適用處理淺層非飽、軟弱土層等性質的工程地基，其施工原理主要是在挖去基礎底面以下一定范圍內的軟弱土層的前提下，向其中填入較硬的土石作為置換材料，并利用機械輾壓、平板振動和重錘夯實等施工方式將土層壓實，從而提高持力層的承載能力，加速軟弱土層排水固結；再如說碎石樁加固技術，其在土木工程建設的地基加固處理中分為擠密和置換兩種作用，主要通過振動作用或者沖擊力促使松軟土地基中形成一定形狀的孔隙，在此基礎上向孔內分批注入碎石并振密成樁，以使土體固結排水路徑縮短，提高軟土地基抗剪強度。

（三）地基加固技術

現階段，我國土木工程地基加固施工中常用方式可分為兩種，一是換土墊層技術。該技術適用于地基的下部持力層出現土層軟化情況，通過換土墊層可改善土層硬度不足問題。在具體施工中，先去除施工地點軟地基土層，使用高強度砂土取代原有土層，如砂墊層、碎石墊層等，鋪設后可滿足施工強度要求，優化基礎施工條件，該施工方式常用于濕陷性黃土地區、凍土地區。二是置換技術。若土木工程地基土層較為松軟，且并非土層軟化導致的松軟，應對地基進行加固施工。為保證施工方式使用的合理性，土木工程地質勘查人員應掌握工程施工區域的實際情況，分析相應信息，選擇適合的地基加固方法，提升土木工程整體施工質量。

三、結語

綜上所述，在土木工程建筑結構設計工作中，合理應用信息建筑模型技術的發展可以顯著提高建筑結構設計的有效性，并提高質量、效率和完整性。對建筑結構設計工作的顯著改進，同時還能夠最大程度地減少和控制結構設計錯誤的可能性，從而減輕了設計師的設計工作量。此外，信息模型技術開發的合理應用可以更好地滿足建筑結構及時設計的實際要求，這需設計師具有扎實的技術應用能力和設計素質。未來，我們需要高度重視人才的培養，以便最終實現業務的長期增長。