探析土木工程建設中結構與地基加固技術的應用

雷響

【摘要】：社會的不斷進步和科技的發展，向土木工程建設提出了更高的要求。本文分析了土木工程建設中結構加固設計原因，提出了土木工程結構加固設計以及土木工程建設中地基加固技術。

【關鍵詞】：土木工程;結構;地基加固

伴隨著社會的不斷進步和科技的發展，城市化進程不斷加快，需要大量的建筑來滿足日益增長的城市人群，土木工程建設與人們的生活日益密切，土木工程建設的整體結構質量與人們的生命財產安全息息相關。

一、土木工程建設的發展

土木工程是對各類工程設施建造的統稱，屬于民用工程，具有一定的社會性。土木工程建設依靠的是一方面因素是成功的工程經驗，具有一定的實踐性。

在結構安全的前提之下，土木工程可以為人們提供良好的家居環境。人們生活水平的不斷提高，向土木工程建設提出了更高的要求，土木工程需要不斷的進步和發展，才能順應時代的需求。對于土木工程建設，其運用多種多樣的技術，涉及到的知識范圍較廣，在一定程度上，土木工程的發展情況是對當前社會技術和經濟的發展反應，是社會整體實力的象征。

從二十世紀五十年代開始，我國的土木工程建設開始迅猛發展，成為我國的支柱產業之一，新結構、新材料以及新技術相繼涌現，在2014年完工的上海中心摩天大樓，高度623米，目前在全世界排名第二。隨著社會的進步和發展，我國的城市人口不斷增長，城市規模不斷擴大，人們的居住環境需求也不斷提高，在這種情況下，土木工程建設已經很難滿足目前社會和人們的需求。

二、土木工程建設中結構加固設計

2.1土木工程建設中結構加固設計原因

對于土木工程中結構的加固，重點是針對因為混凝土的結構受到自然環境以及使用環境等方面的影響，出現了混凝土結構承載力不足等方面的問題。導致這一問題的原因主要有以下四個方面：（1）結構老化：建筑物都有自己的使用壽命，平均使用壽命均是五十年左右，因此，建筑物的結構存在老化的狀態，需要對結構進行加固處理，如果處理的不及時，會引發一系列危及人們生命財產安全的悲劇事件;（2）舊物改造：對于一些不再滿足人們使用需求的建筑物，如果拆除重建，會帶來巨額的費用，因此人們更愿意采取加固處理的方式，對舊的建筑物，結合實際情況，進行改造和修葺，一方面提高了效率，另一方面降低了成本;（3）建筑自身存在質量問題：在土木工程建設中，不可避免的存在一些不同程度的質量問題，對于在經過改造，確定可以得到解決繼續使用的問題，一般會采取加固處理的措施;（4）自然災害的破壞：自然災害不可避免，且破壞性較強，建筑物輕則建筑結構遭到破壞，重則完全損毀，因此，災后的建筑結構加固處理十分重要。

2.2土木工程結構加固設計

土木工程的結構中，鋼筋混凝土結構是最為重要的結構，因此鋼筋混凝土結構的加固設計是土木工程結構加固的首要考慮對象。

對于鋼筋混凝土結構，主要由混凝土和鋼筋這兩種材料配比形成。混凝土由于其抗拉強度較小，因此在用途上受到一定程度的限制，但是其承壓能力較好，同時鋼筋的抗拉強度較高，因此將鋼筋和混凝土結合，可以相互發揮優點，提高建筑結構的性能。

在鋼筋混凝土結構中，這兩種材料的受力性能也有很大的差異，例如在道路橋梁和水利土木工程中，因為受力性能的不同，使得受力構造不同，從而形成了結構系統。同時，工程的性質不同，其土木工程結構也不一樣，在實際進行工程建設的時候，需要注意將鋼筋混凝土與實際的用途相結合。

在鋼結構的加固過程中，需要注意以下方面：（1）鋼結構在加固過程中，因為其安裝過程的復雜性，因此需要注意選材和連接;（2）實際加固時，需要注意安裝結構的用地和占地面積的實際情況。

三、土木工程建設中地基加固技術

地基加固主要有以下四個方面的原因：（1）強度以及穩定性不夠;（2）地基存在壓縮以及不均勻沉降的情況;（3）地基存在滲漏的情況;（4）由于自然災害，地基出現不同程度的松動。

在對地基進行加固之前，需要首先對地基進行鑒定，在鑒定工作之后，再進行地基加固的工作。目前地基加固技術主要有以下四類。

第一類是壓密固結法，這種技術方法主要針對大面積松軟的地基處理。壓密注漿技術是壓密固結法的重點，通過注漿泵，利用壓力將攪拌好的水泥粉煤灰等漿液注入到已經計算好深度的土地之中，壓入土地中的漿液通過對注漿管四周的土體進行擠壓，將土體中的空氣和水分排出，從而使得土體變得緊實。土地中的漿液在一段時間之后會產生凝固，之前存有空隙的土層因此凝結起來，成為高強度的整體。同時，混合漿液在流進土地中的各個縫隙之后，形成支架，土體整體的穩定性因此提高。

第二類是加筋體復合地基處理技術，包括了砂莊、碎石樁、水泥粉煤灰碎石樁;夯實水泥土樁、水泥土攪拌樁、灰土樁。這種樁體組合成的地基，可以很好的提高建筑的承載力。

第三類是換填墊層法，一般適用的情況是建筑物基礎下的受力層不能承載上部的結構。該方法使用的材料為強度較大的灰土或者砂石等等。使用砂石墊層，可以很好的提高基礎底面以下地基淺層的承載力，很好的減少沉降量。灰土墊層一般是將熟石灰和粘性相對較大的土按照一定的比例進行調配，在攪拌之后，分層進行夯實，灰土墊層取材方便，同時施工的成本較低。

第四類是漿液加固法，該方法僅適用于建筑地基的加固處理，一般通過水泥注漿和化學注漿的方法實現。注漿技術在工程中的應用范圍十分廣泛，可以通過土層的強度和穩定性，從根本上保證建筑物的質量。

四、結束語

本文分析了土木工程建設中結構加固設計原因，在此基礎之上提出了土木工程結構加固設計以及土木工程建設中地基加固技術。通過本文的簡要概述，希望對我國的土木工程建設有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]勾文錦.地基與結構相互作用效應的中美抗震規范對比及簡化方法研究[D].重慶大學，2013.

[2]張亞楠.結構底面積對地基土-高層建筑相互作用地震反應影響分析[D].天津大學，2013.