土木工程結構設計與地基加固技術探究

段兵兵

摘要：土木工程這門學科包括很多內容，主要是在建筑大框架基礎之上加上施工及研究需要用到的各種數據總和，其中建筑大框架有混凝土的研究各類數據應用、三大力學理論基礎、建筑材料結構分析以及建筑結構設計等。一座建筑物地基承載整個物體重量，保證建筑物在這片土地上不發生傾倒、破壞、倒塌事故，地基加固是對地基就行修復的過程，也是對出現故障建筑物進行延長壽命的過程。

關鍵詞：土木工程；結構設計；地基加固技術

土木工程類建筑分為很多有橋梁、隧道、民建類的，根據具體的建筑類型不同所需要的結構設計也會不同。結構設計是對需要施工的建筑進行地質探測、人為條件、環境考察、承載力、剪力等各個方面計算所得出綜合水平的考評。地基加固是對還需要使用的建筑物的一種維修工作，是后期進行對工程進行檢修的過程。

一、地基加固技術的建筑物

我國是一個多元化的國家，多元化有地質條件、風土人情以及建筑特色。地質條件是決定建筑物的一個基礎，地質條件分為很多種每種土地承載力、土壤中水分程度、抗震程度、板塊運動程度都不同，這些都需要在建筑打地基之前進行勘探，勘探完成之后再對即將進行施工建筑需要各種承載力、剪力各種計算來確保建筑穩固。而地基加固是對出現裂縫、不穩定等地基采取保護措施。

（一）房屋維修

現今除了新興高樓建筑，還有舊房改造、房屋維修，這些常見于一些大城市一些城中房、老居民房。這些建筑都是人民在使用過程中房屋會產生正常的磨損，地基也會隨著房屋使用壽命的增加出現很多變動的因素。例如：周圍興起建筑對地基有一定的沖擊力、地基在板塊運動時候發生擠壓破壞、地下水對地基的影響等地下因素。這些因素決定了在房屋使用年限到達時，房屋若不拆遷那么就需要進行對地基進行加固來確保之后的正常使用。

其次，現在建筑都對房屋抗震等級有要求，也規定房子需要每年檢測房子沉降量。老式房子都需要在這兩個方面進行實施，畢竟當時對房屋要求并沒有這么嚴苛，對抗震方面也沒有要求。

（二）大型事故影響

除了建筑周圍環境、土壤及房子質量因素需要地基加固外，還有一個也是常常遇到的。環境的變化有冰雹、雪、泥石流、火災、地震、水災等等我們經?？吹降南氩坏降亩伎赡馨l生，這些事故的發生對地基是一個考驗，地基一旦受到破壞整個建筑的崩塌是正?，F象。因此，在外界條件如此嚴峻的時候地基加固是必不可少的一項措施，為了外界事故發生時候可以多一層保障，在很大程度上可以減少人員傷亡數量。

二、地基加固實施過程中問題

施工過程中地基加固以及后期對建筑物進行地基加固都是常見現象，但是地基加固并不是說實施就可以進行的。地基加固需要對施工項目的評估，在可操控范圍之內進行實施。貿然進行地基加固可能出現物資采購供應不足，施工遇到施工環境不好或者混凝土在運輸過程中出現問題，這些問題都在可控范圍之內并結合建筑物施工環境進行地基加固。

（一）地基加固方式

地基加固目前土木工程行業中有兩種：直接與間接。直接是指的是建筑在施工過程中的加固方法即在澆筑地基時候采取的方法，通常會通過加強施工材料強度來增強建筑物整體的強度就是在給地基澆筑混凝土時候給混凝土加鋼筋或者其他一些物質從而加強建筑物基地綜合強度。而間接是通過削弱建筑物中綜合水平強度中較強的那個，讓建筑物的各種荷載力對比一樣來保持平衡。若建筑物在施工時候已經將地基進行加固并且各個能量都保持一個水平狀態那么是最好的，但若是前期沒有處理好施工人員后期也會根據建筑物具體情況來解決問題。

（二）地基加固實施過程中問題

地基加固直接進行是對建筑物的穩定性、安全性、持久性都是最好的辦法，但是并不是所有的施工建筑物都適合。地基加固若遇到施工項目很大、項目很繁雜的建筑物，若在前期進行地基加固那么需要的混凝土、鋼筋及砂子等等材料是正常施工的好幾倍。材料的運輸及采購這些都是出現影響建筑工期的因素，施工過程中工序的增加也會讓建筑工期延長從而超出工期造價。因此，遇到大型土木工程項目基地進行加固一定要做好前期的物資采購方案及施工技術指導工作，同時要根據施工環境來不斷變通施工方案，施工團隊做好風險評估和解決方案，及時解決施工中發生的問題。

三、地基加固技術方法

針對現在多變性環境，建筑行業也有對土木工程建筑進行修護的措施。影響地基因素有太多，當然也會根據這些因素不同、條件不同擁有不同的解決方案，根據建筑物地基的消耗破壞程度及需要改善的方面進行加固會是最好的解決辦法。

（一）換填法

在土木工程建筑中，換填法是施工過程中使用頻率最高的一種技術。這種方案是前期地址勘探時候檢測土質條件不能達到需要的效果時候，將需要的換掉原來的土質而達到效果。這個方法有它的利弊，有利之處在于換了需要的土質建筑物的地基加固能達到想要的效果，土壤的各個條件也會達到最佳；不利的是大型的工地這個方法并不適用，涉及到的地基范圍太廣，全換土質的話明顯不太實際也不好操作。還需要根據具體施工情況進行分析找出解決方案。

（二）排水加固法

對于土壤中含水量高的土壤直接進行換填土需要耗用的人工成本太高，可以采用排水法從而達到地基加固的效果。地基是依據土壤而存在的，對土壤的要求條件都需要進行勘探，勘探之后選擇一個安全、快速、環保是地基加固最快的方式。

（三）加筋法

加筋法是指通過添加強度較高材質將提高土壤的穩固。在大型施工項目中為了確保土壤的承載力能夠飽和可以支撐建筑物的整體重量可以采用一些強度高的材質混入土壤層中達到想要的效果。

四、結束語

土木工程行業施工都需要進行勘探，施工人員會根據勘探結果來對地基選擇最恰當的方式。無論是加筋法、排水加固法還是換填法都是通過提高土壤的承載力從而達到地基加固效果。而施工過程中的直接法與間接法是通過對建筑本身實施有效方法而打掉地基加固的效果。每種方法都有它的利弊，掌握好利弊選擇適合于建筑物地基加固的方法就會達到應有的效果。

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（作者單位：上海天華建筑設計有限公司）