結(jié)構與地基加固技術在土木工程設計中應用的措施

文/車城 山東德信建設集團股份有限公司 山東煙臺 264000

建筑行業(yè)的發(fā)展進程中，土木工程設計不斷地完善。土木工程設計的相關內(nèi)容應用于工程實際中更為系統(tǒng)化，隨著高層建筑結(jié)構的復雜化，就要對土木工程設計以高要求，不僅要保證質(zhì)量，還要提高安全系數(shù)，以避免對人身安全造成影響。所以土木工程設計中需要重點考慮的問題是建筑結(jié)構的加固問題和地基的加固問題，這是確保建筑結(jié)構穩(wěn)定的關鍵。

1、建筑混凝土結(jié)構設計中需要關注的要素

土木工程中，混凝土結(jié)構是不可或缺的受力結(jié)構系統(tǒng)，在設計的過程中，需要對混凝土的各種性能充分考慮。比如混凝土的強度、混凝土的看滲透性等等。所以，在對混凝土結(jié)構進行設計的過程中，就要對各種相關的數(shù)據(jù)信息做好收集和計算工作。其中所涵蓋的計算內(nèi)容包括混凝土結(jié)構的正截面、斜截面承載力以及扭曲承載力等等，對于混凝土結(jié)構常見的裂縫要采取相應的技術措施予以控制。對于混凝土結(jié)構還要做好耐久性設計工作，使得構件具有良好的抗震性能。在混凝土結(jié)構設計中，做好承載力運算工作非常必要。

2、剪力墻結(jié)構設計中需要關注的問題

土木工程結(jié)構設計中，對剪力墻的設計，要注意剪力墻的側(cè)向剛度大，能有效抵抗水平力，做好框架和剪力墻協(xié)同工作是非常必要的。在設計中設置少量抗震墻的框架結(jié)構，在規(guī)定的水平力作用下，底層框架部分能夠承擔的地震傾覆力矩要超過結(jié)構總地震的一半以上，其框架結(jié)構的抗震等級需要根據(jù)框架結(jié)構加以確定，抗震墻的抗震等級要等同于框架的抗震等級相同。設計人員在對框架結(jié)構進行分析的過程中，要認識到雖然設置剪力墻，但結(jié)構體系仍是框架結(jié)構，框架才是建筑的主體，是主要的承受豎向荷載，也是主要的抗側(cè)力構件，而剪力墻的設置的主要目的是為了滿足規(guī)范對框架結(jié)構的位移角的要求，剪力墻承受的底部彎矩較小，改善框架的抗震性能。

對于剪力墻結(jié)構設計的分析，框架和剪力墻的受力變形特征不同，就要對框架和剪力墻的協(xié)同工作充分考慮，在結(jié)構建模計算時，剪力墻或計算完出圖時增加剪力墻，如果加大安全儲備，就會導致結(jié)構剛心偏移，地震作用的扭轉(zhuǎn)也發(fā)生了變化，對結(jié)構形成不利影響。

關于剪力墻的布置，要沿著建筑的周邊展開，做好角部設置工作，加強抗扭作用，已滿足規(guī)范對位移角的要求。剪力墻的沿建筑物的全高設置，避免引起建筑豎向的剛度突變。之后，可以反復的試算過程中握住剪力墻承受的底部彎矩與基本振型地震作用下結(jié)構底部地震傾覆力矩的總和之比，不可以超過20%。如果比值太小，就意味著剪力墻布置太少，難以發(fā)揮剪力墻的結(jié)構特性，不能夠達到設置剪力墻的目的；如果比值很大，就意味著剪力墻設置太多，違背了設置的初衷，結(jié)構體系不夠明確，設計的難度有所增加，需要反復進行測算，注意抗傾覆力矩的比值。對比值進行合理控制，結(jié)構分析的過程中，進行計算還要考慮框架-剪力墻的協(xié)同工作。

框架結(jié)構的梁、柱配筋好要滿足框架-剪力墻的構造要求，剪力墻的端柱的配筋要滿足計算和構造要求，要超過相鄰的框架柱的配筋，還有要根據(jù)工程實際需要適當?shù)胤糯蟆＜袅Φ目拐鸬燃壙膳c其框架的抗震等級相同，具體計算和配筋按構造結(jié)果配筋，應符合規(guī)范對剪力墻的構造要求和措施。

設計人員在8度區(qū)設計多層框架加少量剪力墻結(jié)構的過程中，如果需要采用一定要滿足規(guī)范的各項要求，在設置的時候，就要做到受力簡單明確合理，在計算的過程中，可以采取一定的必要構造措施，加強結(jié)構的承載能力，考慮到雙向地震力；柱的雙偏壓校核；重要部位的柱箍筋全高加密；樓板開大洞附近的板雙層配筋等措施。設計的過程中，要提前與圖審單位溝通，避免出現(xiàn)設計返工的現(xiàn)象。

剪力墻結(jié)構設計中，要強化剪力墻的布置，按照對稱性原則進行，以對墻面的結(jié)構進行平衡控制，保證抗震設計得到滿足。另外，還要對邊緣構件強化約束管理工作，對剪力墻的鋼筋進行分析，保證剪力墻結(jié)構設計的合理性。剪力墻結(jié)果設計中，要按照剪力墻結(jié)構用鋼筋以及混凝土的指標展開設計。具體見表1。

3、土木工程建設應用地基加固技術的措施

3.1 換填法的應用

土木工程建設應用換填法，如果由于自然地質(zhì)狀況的原因無法滿足工程實際的需要，就要采用換填法對土木工程的地基進行加固處理，換填法是較為普遍應用的方法。如果地籍圖的粘性比較大，就可以采用市價壓力的方法，使得土質(zhì)堅實，能夠滿足施工的要求。

在使用換填法的過程中，可以根據(jù)工程需要采用多種方式。比如振沖置換的法、入碎石樁法等等都是可以使用的方法。在使用換土墊層的方法的時候，需要挖出需要置換的軟土層，之后填充堅硬的土石，與下層的土質(zhì)形結(jié)合，形成兩層的地基。

3.2 排水固結(jié)方法的應用

建筑工程施工中，排水固結(jié)方法是重要的技術。如果地下水的水位相對較高的時候，就要采用這種方法，可以使得固結(jié)的速度加快。在天然土層中增加排水的渠道，不僅排水的距離縮短了，排水也更為方便。對于排水井要設置合理，以使得加固的目的得以實現(xiàn)，工程的進度會因此加快，工期得以縮短。經(jīng)過對地基加固后，就可以增加地基的強化，地基的穩(wěn)定性也會有所增強。

3.3 樁基法的應用

樁基法就是使用鋼筋混凝土的預制樁來對地基進行加固處理，由此可以使得抗壓能力得以增強，在提高了地基的加固質(zhì)量的同時，施工成本也會相應地降低，施工的時間得以縮短。使用灌注樁施工，制作承載臺，可以在施工中使用沉管的方法進行灌注，這樣就可以對地基進行加固處理了。

結(jié)語：

綜上所述，土木工程是建筑工程中的重要內(nèi)容，其實踐性是非常強的。在具體的土木工程施工中，對于各項技術都要深入研究并合理應用，以提高土木工程施工技術水平，提高工程質(zhì)量，保證工程的安全穩(wěn)定性。

表1 剪力墻結(jié)構用混凝土的指標

[1]徐煌君.結(jié)構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].江西建材，2015(22):82—82.