土木工程建設中結構與地基加固技術的應用分析

黃俊杰

摘 要：在土木工程建設中，使用地基加固技術能夠提升建筑的穩定性。基于此，本文闡述了土木工程建設中的混凝土、剪力墻、承重墻等結構的具體設計方法，同時，還提出了地基加固技術在土木工程建設中的具體應用，包括加筋法、換填法、打孔填充布樁、壓制或排水的固結方法等加固技術。通過論述以上內容，來為建筑設計人員提供一些參考。

關鍵詞：土木工程；地基加固技術；抗剪能力；土釘墻技術

1土木工程的結構設計

1.1混凝土結構設計

混凝土結構設計需要達到《混凝土工程施工質量驗收規范》GB 50204-2015的規定要求，在設計過程中，既要重點考慮混凝土抗滲能力，又要思考在建筑結構中長期處于復雜環境中，所受到的壓力及腐蝕力。因此，要為混凝土的后期維工作做好相應的準備，來延長混凝土的使用時間，確?；炷两Y構的穩定性。

1.2剪力墻結構設計

（1）建筑物的墻體作為一個承重構件，能夠發揮出維護和隔離建筑構件的作用。其間距主要受到了樓板跨度的限制，一般來說，剪力墻的跨度為3-8m，主要適合在住宅等建筑中使用，能夠省去大量填充墻的工序；

（2）剪力墻需要按照建造要求，貫穿整個建筑的高度，而墻的厚度需要按照高度方向逐級減少。剪力墻厚度要大于高度的1/25；

（3）剪力墻使用混凝土進行澆筑，整體的剛度較大，在水平角度作用下，產生的變形幾率較小，如果墻體的截面面積較大，荷載能力也能夠被滿足。因此，混凝土剪力墻適合自在10-50層的建筑中使用，能夠收到很好的效果[]。

1.3承重墻結構的設計

現代建筑形狀多為矩形框架，這樣的設計導致建筑的橫向剛度要小于縱向剛度，而剛度的不等，會增加建筑結構的不穩定性。因此，需要在建筑的橫向結構中，設計足夠多的橫墻，進而確保建筑的穩定性及抗震性能。在發生地震時，房屋遭受到的破壞力一般來自于剪力破壞。在進行房屋設計的時候，需要保證建材的質量良好，并增加建筑橫墻的軸向力，將橫梁作為承重與隔斷功能相結合的承重體，當建筑設計中的開間較大，可以在縱墻上設計梁，來起到承重作用。此外，建筑的樓板需要沿著縱向方向放置，以此構成建筑的橫向承重墻，這樣一來，縱墻與橫墻的相互結合，而形成軸向力，進而增加建筑的抗剪能力。

承重墻作為建筑承重構件，在設計過程中，需要進行區分設計。一般來說，建筑磚混結構墻體都應該是承重墻，而框剪結構內部的墻體為非承重墻；標準磚墻體為承重墻，而加氣磚為非承重墻；從墻體的厚度區分，承重墻的厚度數值要大于非承重墻，非承重墻的厚度一般為150mm，比如廚房等[]。

2地基加固技術在土木工程建設中的具體應用

技術人員通過使用地基加固技術，能夠確保建筑的穩定性，提升土木工程建設質量。隨著施工技術的發展，現如今，土木工程中使用的最為廣泛的技術是換填法、排水法、加筋法等。這些加固方法應用的條件不同，需要進行針對性的選擇。

2.1加固新技術的應用

（1）打孔填充樁加固方法。打孔填充灰土樁的施工流程是利用鋼管套在地基中成孔，然后通過擠壓的形式，密實孔洞，然后在孔內放入灰土或石灰等材料，夯實，成為土樁。采用的回填土是粉質黏土，黏土過篩的空隙度要小于20mm。粉煤灰是用35%濕粉煤灰配合顆粒度小于5mm 的熟石灰，灰土質量的配比一般為2：8，將混合后灰土攪拌均勻，顏色一致，即可回填。除了灰土樁加固方法外，還有一種除了上述土樁和灰土樁外，還有一種單獨采用石灰加固來地基的石灰樁。

這種石灰樁在打好的孔洞內，放置石灰塊，然后摻入適量的水，一般的配比為8：2。當拔管的時候，進行搗振，然后利用生石灰吸取布樁體中的水分，產生水化反應。當生石灰中的水發生膨脹、放熱等顯現的時候，樁周圍的含水量會降低，孔隙度就會變小，將孔洞中的土擠密實，而硬化了的樁柱體就會成為一種復合型的地基；

（2）添加粉煤灰的固結方法。在地基施工材料中加適量的粉煤灰，并進行攪拌，能夠借助粉煤灰的吸水能力，基礎土中的水分，提升地基凝固濕速度。由于粉煤灰的性能穩定，將其添加在地基原料中，能夠實現很好的加固效果。

2.2壓制排水固結法

排水固結法是使用豎向排水體方法，加固天然地基，來提升建筑物的承載力。當建筑物在構建過程中，可以預先加載預壓力，然后將土壤中的水排出，使得地基逐漸固結。當地基發生沉降的時候，地基的結構強度會逐漸提高。排水固結法最常應用的有三種：

（1）折疊堆載預壓法。該種方法主要是在建筑場地進行堆填土石，然后在地基層面進行加載，使地基沉降可以提前完成，然后通過地基的固結，來提高地基承載力，最后卸去地基原有的預壓荷載力，以消除建筑物地基的部分均勻沉降，這種方法就被稱之為堆載預壓法。一般來說，預壓荷載力需要和建筑物的荷載相等，為減少固結產生的阻礙，可以設定荷載大于建筑物的荷載力，一般預壓荷載的大小約為建筑物荷載的1.3倍，特殊情況則可根據工程具體要求來確定。

（2）折疊真空預壓法。真空預壓法指的折疊就是指在粘土層上鋪設砂墊層，借助薄膜來密封土壤層，并使用真空泵對土層進行抽氣，進而構成負壓，使地下水可以按照豎向排水方向排出地表。這樣一來，地基的排水固結速度就會提升。在壓力的基礎下，孔隙水壓力逐漸變小，而有效應力的增加將會使土體的壓縮強度增加，提升地基的穩固性；

（3）折疊電滲排水法。折疊電滲排水法是依靠電滲方法排出土中水。但在土中插入電極然后通過直流電，在直流電場作用下，土中的水將會從點擊的陽極流向陰極，然后水將會從陰極流出，通過借助電滲作用，便可逐漸排除土壤中的水。在工程上，使用折疊電滲法將會降低粘性土中的含水量或者是降低地下水位，來提高地基承載力及建筑的穩定性。

2.3加筋法的應用

加筋法是指在建筑地基中增加金屬絲等材料，來提升地基穩定性。加筋法主要分為兩種：

（1）加筋土。這種方法是將具有良好拉力性能的構件埋在地基中，然后借助土壤位移和拉筋之間的摩擦力，將加筋材料與土壤形成一個整體，來最大程度提升地基的強度。由于拉筋作為一種橫向力增強的方法，需要具有良好的抗壓性，因此，要選擇摩擦系數大，并且耐腐蝕的網狀材料，比如鋁合金網、鍍鋅的鋼帶等。

（2）土釘墻技術是通過鉆孔、注漿的方法來進行設置，但也可以通過打入幾根較粗的鋼筋或者鋼管形成一個穩固土釘，土釘與周圍土地的接觸依靠摩擦力來粘接，進而與周圍的土地形成復合的土體。由于土釘和土地變形受力是通過受剪工作，來對土體形成加固。土釘和平面形成一定角度，即斜向加固體。而土釘則是適用于地下水位以上或者人工填土的基坑支護及邊坡加固[]。

結論：綜上所述，建筑業的快速發展，為我國的經濟發展提供了支持作用。在此基礎上，具有良好拉力性能的構件埋在地基中，然后借助土壤位移和拉筋之間的摩擦力，將加筋材料與土壤形成一個整體，能夠最大程度提升地基的強度；同時，在地基施工材料中加適量的粉煤灰，并進行攪拌，能夠借助粉煤灰的吸水能力，基礎土中的水分，提升地基凝固濕速度。因此，通過應用壓制排水固結法及加筋法，能夠提升土木工程建設質量。

參考文獻

[1]徐云濤.淺談土木工程建設中結構與地基加固技術的運用[J].江西建材，2017（24）：99+102.

[2]李佳.土木工程建設中結構與地基加固技術的運用[J].建材與裝飾，2017（35）：53.

[3]蒼玉軍.土木工程建設中結構與地基加固技術的運用[J].科技創新與應用，2017（14）：250.

（作者單位：張家港市樂余鎮建設管理服務中心）

韓非

摘 要：隨著時代的進步和發展，人們對生活的質量和水平提出了更高的要求，土木工程建設中的結構和地基加固技術就顯得尤為重要。在土木工程的施工建設之中，施工人員要盡可能的保障施工的質量，加強技術的監督，進而保障土木工程建設的穩定性。本文重點對土木工程建設中的結構與地基加固技術的應用進行了分析。

關鍵詞：土木工程建設；結構；地基加固；技術應用

引言

在土木工程建設發展如此繁榮的今天，人們對工程的建設提出了更高的要求。但是，我國的土木工程建設還存在一定的問題，嚴重影響了我國施工的質量和水平，在此基礎上，土木工程結構與地基加固技術的應用價值就得到了充分的體現，有關人員要重視土木工程建設的實際規范，不斷地對施工技術進行優化和創新。

1.土木工程建設中的結構加固技術

1.1結構材料選擇技術

我國大多數的土木工程都是選擇鋼筋混凝土作為加固結構的主要材料，也是迄今為止土木工程建設中發現的最堅固的結構形式。鋼筋和混凝土的功能和性質都大不相同，將兩種物質進行混合時要重視兩種材料的受力程度，并根據施工對材料的具體要求進行科學的配比。土木工程建設中，要選擇材料優質的混凝土，并合理的分配水泥、碎石、砂泥的比例。在鋼筋材料的選擇上，要科學的使用柔韌性和剛性的鋼筋材料，對鋼筋的使用數量進行合理的控制。鋼筋的數量不同也會導致結構的牢固效果不同，在不同土木工程中的應用也大不相同。因此，材料的選擇是加強土木工程牢固程度的最重要的影響因素之一，施工人員還要在選擇材料時對材料的穩定性、抗震性、抗壓性進行全面細致的了解，進而對土木工工程的結構進行材料選擇上的加固[1]。

1.2結構設計技術

土木工程建設中的結構設計也是影響工程結構牢固性的重要因素之一。設計人員和施工人員要盡可能的保障設計的結構形式具有一定的承重能力，還能夠保障結構整體的安全性。鋼筋和混凝土的受力性存在著明顯的差異，不合理的配比會導致結構的設計出現穩定性的問題。所以，有關工作人員在進行結構設計時，要根據施工的具體需求，考慮受力的情況，并盡可能降低其他受力因素對結構的影響。在進行結構設計時，要對材料中的內部結構和外部結構進行準確的分析和核算，降低結構形變的可能性。另外，在進行鋼筋的焊接工作時，要準確的分析焊接的順序，盡可能的保持結構的對稱性，這樣可以保障在土木工程結構施工中充分的保障結構的穩定程度。

1.3機械安裝地點選擇

在土木工程的建設中，想要對其結構進行加固，必須考慮機械的安裝地點，充分的保障結構施工中的安全性，盡可能的在施工過程中降低安全風險，對安裝的結構進行全方位的保護。機械的安裝地點要充分的考慮機械的安裝面積和機械的操作面積，還要注意機械吊起的速度和位置等，這些都需要在施工前進行細致的考慮和分析。在土木工程建設中，科學合理的機械安裝地點可以起到牢固工程結構的作用，并最大程度的降低機械施工對工程穩定性的影響。

2.土木工程建設中的地基加固技術

2.1加筋加固技術

通常情況下，在地基的加固的眾多方法之中，加筋加固技術的應用環境比較特殊，在施工難度比較大的地區應用比較廣泛，我國的地質構造和地區環境比較復雜，加筋加固技術的應用范圍也比較廣泛。簡而言之，加筋加固技術就是加筋土法、錨固法和書香加固提復合地基法的綜合稱呼，加筋土法通常適用于淺層的地基之中，在使用的過程中，加入鋼筋材料能夠起到完美的抗位作用，進而對建筑物的壓力進行抵抗和緩沖，實現地基的加固。錨固法的主要施工內容是對建筑周邊的軟弱位置進行加固，在施工過程中，加入土釘等材料，可以起到減壓加固的作用。豎向加固體復合地基法適用于深層的軟弱土壤之中，在施工的過程中，盡可能的增加樁柱的數量，進而提高地基的牢固程度，以上三種方法屬于加筋加固法，可以有效的實現土木工程建設中的地基加固，提高工程的穩定性。

2.2化學加固技術

化學加固技術也是地基加固的重要方法，主要分為深層攪拌法和灌漿法兩種。深層攪拌法是指在原地基中灌入水泥和石灰的混合材料，進而對其攪拌，使灌入的材料和原地基結構中的材料進行完美的結合，達到加固地基的功能。這是在地基加固中最常用也是最簡單的方法之一，可以增加地基的承重能力，防止建筑物的墻體出現開裂和傾斜等情況。灌漿法更加適用于地基層比較柔軟軟弱土層和巖體土層，特別是結構不穩定的巖體層，利用灌漿法可以有效的對巖體結構進行填充，進而增加地基的牢固程度[2]。灌漿法需要使用的材料比較豐富，除了水泥和石灰之外，還包括其他的物質。

2.3擠壓加固技術

擠壓加固技術適用于比較松散的碎石土層和砂石土層，其中包含了強夯法、灰樁法、擠密碎石樁法等加固方法，強夯法是應用最廣泛的一種方法，利用重量比較大的夯錘施加外力，對地基產生強大的沖擊力，進而使其內容結構保持固結的狀態，能夠承擔更多的外部壓力。擠壓加固技術對材料的需求程度不高，是依靠物理作用加固地基材料的內部結構，從而實現土木工程建設中的地基加固。

2.4排水加固技術

排水加固技術也是地基加固的重要技術之一，當地下水的水位超過地基加固的高度時，就需要采用排水加固法對地基進行加固。排水加固法由加載預壓法和超載預壓法組成，加載預壓法適用于軟土地基結構中，超載預壓法適用于黏土地基結構中，兩者都需要在地基加固施工時安裝排水裝置。排水加固技術的應用主要在含水量比較大的地基加固技術之中，是提高地基牢固程度的有效方法。

結論：經濟的發展促使了土木工程建設形式和內容的多樣化，在具體的土木工程建設之中，施工人員要重視建設結構和地基加固技術的實際應用，盡可能的保障施工滿足工程建設質量的需要。與此同時，結構和地基加固技術可以有效延長工程的壽命，提高工程的整體水平，并有效解決建筑施工中存在的質量問題。

參考文獻

[1]王洪樞.國內土木工程建設安全現狀與風險監控對策研究[J].廣東蠶業，2017，51（08）：16-17.

[2]秦偉.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用探討[J].門窗，2016，（06）：62.

（作者單位：中國礦業大學）