結構與地基加固技術在土木工程設計中應用的措施

杜秉新

[摘要]隨著經濟的快速發展，人們開始追求高層次的生活，對建筑質量的要求越來越高。建筑土木工程質量要有所保證，就要對建筑結果強化加固施工，還要注重采用地基加固技術，建筑質量問題關乎到人們的生命財產安全。本文針對建筑結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用進行研究。

[關鍵詞]結構與地基加固技術；土木工程；設計；應用措施文章編號：2095 - 4085（ 2018） 03 - 0115 - 02

建筑行業在發展進程中，土木工程設計不斷地完善。土木工程設計的相關內容應用于工程實際中更為系統化，隨著高層建筑結構的復雜化，就要對土木工程設計提高要求，不僅要保證質量，還要提高安全系數，以避免對人身安全造成影響。所以，在土木工程設計中需要重點考慮的是建筑結構與地基的加固問題，這是確保建筑結構穩定的關鍵。

1 土木工程結構設計中所采用的方法

1.1 建筑混凝土結構設計中需要關注的要素

土木工程中，混凝土結構是不可或缺的受力結構系統，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、混凝土的滲透性等。所以，在對混凝土結構進行設計的過程中，要對各種相關數據信息做好收集和計算工作。其中所涵蓋的計算內容包括混凝土結構的正截面、斜截面承載力以及扭曲承載力等。對于混凝土結構常見的裂縫要采取相應的技術控制措施，要做好耐久性設計，使其構件具有良好的抗震性能。在混凝土結構設計中，做好承載力運算工作非常必要。

1.2 剪力墻結構設計中需要關注的問題

土木工程結構設計中，對剪力墻的設計，要注意剪力墻的側向剛度大，能有效抵抗水平力，做好框架和剪力墻協同工作是非常必要的。在設計中設置少量抗震墻的框架結構，在規定的水平力作用下，底層框架部分能夠承擔的地震傾覆力矩要超過結構總地震的一半以上，其框架結構的抗震等級需要根據框架結構來確定，抗震墻的抗震等級要等同于框架的抗震等級。設計人員在對框架結構進行分析的過程中，要認識到雖然設置剪力墻，但結構體系仍是框架結構，框架才是主要的承受豎向荷載，也是主要的抗側力構件，而剪力墻的設置目的是為了滿足規范對框架結構的位移角的要求，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同工作充分考慮，在結構建模計算時，剪力墻或計算完出圖時增加剪力墻，如果加大安全儲備，就會導致結構剛心偏移，地震作用的扭轉也發生了變化，對結構形成不利影響。在對剪力墻進行建模的過程中，對于純框架結構進行分析，查看計算結果，有針對性的在位移角較大處設置剪力墻。

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。經反復試算后，剪力墻承受的底部彎矩與基本振型地震作用下結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，難以發揮剪力墻的結構特性，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，結構體系不夠明確，設計的難度有所增加，需要反復測算，注意抗傾覆力矩的比值。對比值進行合理控制，結構分析的過程中，進行計算還要考慮框架與剪力墻的協同工作。

框架結構的梁、柱配筋要滿足框架、剪力墻的構造要求，剪力墻的端柱的配筋要滿足構造要求，要超過相鄰的框架柱的配筋，還要根據工程實際需要適當地放大。剪力墻的抗震等級可與其框架的抗震等級相同，具體計算和配筋按構造結果配筋，應符合規范對剪力墻的構造要求和措施。比如，剪力墻開洞的過程中，兩側加邊緣構件；剪力墻只有柱無梁時，要設置墻中的暗梁。

設計人員在8度區設計多層框架加少量剪力墻結構的過程中，如需采用，一定要滿足規范的各項要求。要做到受力明確合理。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，避免出現設計返工的現象。

剪力墻結構設計中，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，保證剪力墻結構設計的合理性。設計中，要按照剪力墻結構用鋼筋以及混凝土的指標展開設計。具體見表1。

2 土木工程建設應用地基加固技術的措施

2.1 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。如果地基土的粘性比較大，就可以采用施加壓力的方法，使土質堅實以滿足施工的要求。在使用換填法的過程中，可以根據工程需要采用多種方式，如振沖置換法、碎石樁法等。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，與下層的土質結合，形成兩層地基。

2.2 排水固結方法的應用

建筑工程施工中，排水固結方法是重要的技術。如果地下水的水位相對較高，就要采用這種方法，可以使得固結的速度加快。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，工程的進度會因此加快，工期縮短。經過對地基加固，其穩定性也有所增強。

2.3 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，使得抗壓能力增強，在提高地基的加固質量的同時，施工成本也會相應地降低，施工時間得以縮短。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。

3 結語

綜上所述，土木工程是建筑工程中的重要內容，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，提高工程質量，保證工程的安全穩定性。

參考文獻：

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[2]張麗，王恒寶，土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究[J].江西建材，2016，（04）：50 - 50.