土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：現(xiàn)如今人們的生活質(zhì)量越來越高，人口也在不斷的增加，所以人們對建筑方面的需求也越來越多，人們對建筑管理工程也越來越關(guān)注。而土木工程專業(yè)是一門具有一定的復(fù)雜性和系統(tǒng)性的學(xué)科，土木工程已經(jīng)貫穿在我們生活中的方方面面，建筑行業(yè)現(xiàn)已成為一個歷史悠久的行業(yè)，經(jīng)過長期的積累和發(fā)展，建筑行業(yè)已經(jīng)擁有一定的底蘊(yùn)在建造高層建筑時，樓層的建造時安全是特別重要的，這就需要了土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基加固技術(shù)，在實踐建筑施工中所需要的土木工程設(shè)計內(nèi)容非常的復(fù)雜。在土木工程的設(shè)計與建造中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)加固和地基加固的運(yùn)用，這樣建造的建筑會比較安全，人們的安全也有很大的保障，從而確保人們正常使用。本文主要針對土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：土木工程設(shè)計;結(jié)構(gòu)：地基;加固技術(shù);應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們變得越來越富裕，隨之人們對建筑的要求也在不斷提高，土木工程是建筑工程的主要分支學(xué)科，其水平需要在工程實踐中不斷地探索與創(chuàng)新，不斷地為人們作出貢獻(xiàn)。而土木工程建設(shè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量是工程建設(shè)中比較重要的內(nèi)容，所以想要使質(zhì)量各方面都得到保證就必須要做好各個方面的工作，土木工程具有一定的復(fù)雜性，因為土木工程在測試土木工程和分析現(xiàn)場具有特殊性，所以必須根據(jù)以往的案例來設(shè)計。如果運(yùn)用好以往的案例，設(shè)計結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)會得到充分的展現(xiàn)，而土木工程的施工策略和設(shè)計方法研究也是尤為重要的。

一、土木工程設(shè)計中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的概述

在建筑實施中，土木工程中的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是不可缺少的而且還是非常重要的一項工序，在現(xiàn)代混凝土建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)能夠改變建筑物的承重力，而且還會影響建筑物的安全性和穩(wěn)定性，使用的年限、環(huán)境以及自然因素等都會成為土木工程混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的原因，在結(jié)構(gòu)老化的建筑物上，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)會產(chǎn)生巨大的優(yōu)勢，因此，我國會在對一些結(jié)構(gòu)老化的建筑物的修復(fù)上使用結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，目的就是為了使這些結(jié)構(gòu)老化的建筑物能夠安全正常的使用，結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還可以運(yùn)用的其他地方，例如舊物改造等等，在這些有質(zhì)量問題的舊物進(jìn)行加固中結(jié)構(gòu)加固技術(shù)擁有非常大的優(yōu)勢。

二、土木工程設(shè)計中地基加固技術(shù)的概述

在土木工程的建筑中，進(jìn)行施工時需要根據(jù)建筑物的相關(guān)要求對地基進(jìn)行基礎(chǔ)工作。在不同地區(qū)所要建筑的環(huán)境差異比較大，所以在一些天然的地區(qū)或者惡劣的環(huán)境下，可以通過人工對地基進(jìn)行加固工作，使其改變原本地基區(qū)域的強(qiáng)度以及硬度。關(guān)于地基基礎(chǔ)技術(shù)具有關(guān)聯(lián)性、復(fù)雜性以及基礎(chǔ)性。我國國土面積遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)、環(huán)境、土壤等都不相同，所以在進(jìn)行地基基礎(chǔ)時受到多方面因素的影響。地基是建筑的首要工作也是最為基礎(chǔ)最為重要的一個環(huán)節(jié)，只有穩(wěn)定堅實的地基才能能建筑物的建設(shè)以及使用提供保障。

三、土木工程設(shè)計結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）加強(qiáng)截面加固技術(shù)的應(yīng)用

在土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)中，加強(qiáng)截面加固法被廣泛的應(yīng)用，這種加固技術(shù)所使用的成本比較低，而且結(jié)構(gòu)的受力也比較可靠。加強(qiáng)截面加固技術(shù)是一種直接加固的技術(shù)，這種技術(shù)的原理就是通過增加建筑結(jié)構(gòu)件的橫截面積，并且適當(dāng)?shù)脑黾优涮卒摻?，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。在不同的項目中對于基礎(chǔ)的要求以及部位不同，所以在實際的加固過程用所使用加固方法也不相同，通常使用增加截面以及配套鋼筋為主的加固技術(shù)，這種方法可以根據(jù)加固的要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，所以通過加強(qiáng)截面加固技術(shù)能夠有效的提高混凝土的承受能力，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

（二）砌體機(jī)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

砌體結(jié)構(gòu)加固的方法大概分為三種施工類型，分別是直接加固、外套結(jié)構(gòu)加固和改變荷載傳遞加固。在保證原結(jié)構(gòu)不被破壞的情況下對不滿足要求的位置進(jìn)行修復(fù)時可以用直接加固的方法進(jìn)行。改變荷載傳遞加固的方法使用在當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)不滿足力學(xué)要求的情況下，把原來的荷載傳遞路徑以及分布特點(diǎn)進(jìn)行重新分布，使其滿足加固的要求，如果對承重墻運(yùn)用此方法時施工量將會變很大。外套加固法主要是通過在結(jié)構(gòu)外部附加鋼結(jié)構(gòu)或者混凝土的方法使荷載傳入底層，從而有效降低結(jié)構(gòu)的承重能力。

（三）對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選擇

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工程中最重要的組成成分，鋼筋混凝土由鋼筋以及混凝土混個組成，混凝土和鋼筋質(zhì)量的好壞直接影響鋼筋混凝土的應(yīng)用性。要想提高鋼筋混凝土的應(yīng)用性，必須在設(shè)計鋼筋混凝土?xí)r就要說明對混凝土和鋼筋的質(zhì)量要求，在配置混凝土?xí)r要確保各種原材料都必須符合施工要求以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，在制作時按照一定要求的比例進(jìn)行配置，而且振搗是按照混凝土強(qiáng)度等要求進(jìn)行控制振搗的力度、時間以及方式等。在對鋼筋進(jìn)行選用時，在設(shè)計時要根據(jù)建筑工程的要求選取合適的鋼筋類型，要說明要使用鋼筋的強(qiáng)度、彎曲度和表面圓滑度等。采購材料是一定要按照工程計劃方案進(jìn)行采購。

四、、土木工程設(shè)計中地基加固技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）換填土技術(shù)

在土木工程中對地基進(jìn)行加固時，換填土技術(shù)是一種較為常見的的軟土地基加固處理方法，這種地基加固處理方法處理的效果明顯而且持久，但對其他條件要求較高，實際操作起來難度大。在其土木工程中換填土處理技術(shù)是土木工程處理軟體地基最常用的技術(shù)之一，它的具體方法主要是利用水泥、碎石、粗砂、灰土等硬度較強(qiáng)的土質(zhì)或者材料來取代軟土使其均勻的覆蓋地基上，其目的是保證覆蓋后的土質(zhì)有更高的承載力，增強(qiáng)加固地基的可靠性和穩(wěn)定性，從而使其滿足進(jìn)一步的土木工程的事實要求。這種處理軟土的方法所存在的問題是成本較高投資大，工程量大，不夠經(jīng)濟(jì)該種軟土處理技術(shù)通常在某一地段或者某一點(diǎn)出現(xiàn)軟土地基時應(yīng)用，并不適合在大范圍軟土地基中采用，它在土木工程施工中起到輔助的作用。在對土木工程地基加固時要根據(jù)現(xiàn)場的施工情況以及工程的特點(diǎn)進(jìn)行合理的改變，充分的體現(xiàn)了此技術(shù)的重要價值。

（二）地基的強(qiáng)夯處理方法

地基加固處理的方法選擇與地基土質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān)，當(dāng)遇到地基為軟土地基而且存在較大縫隙時可以考慮采用夯錘對軟土進(jìn)行夯實處理，利用夯錘自由下落的巨大沖擊能、沖擊波對地基土進(jìn)行反復(fù)夯擊，從而起到了加固地基、提高軟土承受能力，消除了濕陷性和震動液化性，從而有效的縮小地基土質(zhì)縫隙排除多余水份。強(qiáng)夯處理的方法夯擊能力較大，因此處理的地基深度也比較大，對那些濕陷性黃土、砂土、飽和的軟黏土等非常的有效 。強(qiáng)夯處理方法能夠有效的提高建筑基地的承載力以及穩(wěn)定性。

（三）排水固結(jié)技術(shù)

在一些濕度較高的土地上進(jìn)行施工時，通常會使用排水固結(jié)的方法進(jìn)行地基加固處理，排水固結(jié)法它的主要是利用軟粘土地基在載重的作用下，土壤中的孔縫隙水能夠慢慢的排出來，孔縫隙的比例也將會減少，有效的使地基發(fā)生固結(jié)變形，同時水壓逐漸擴(kuò)散，土壤中的有效應(yīng)力將會慢慢增大，地基土質(zhì)的強(qiáng)度也會逐漸增強(qiáng)。排水固結(jié)法常常用來解決軟粘土的沉降和穩(wěn)定問題，它可以使得建筑物在使用期間盡量的避免產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，同時也可以增強(qiáng)地基土的穩(wěn)定性和載荷力。要想加快土層的固結(jié)，最有效的的方法就是排水，縮小排水的距離，在工程中常用砂井和塑料排水帶進(jìn)行排水。排水固結(jié)的方法是由加壓與排水兩個系統(tǒng)所組成，以加壓系統(tǒng)的不同可以分為真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法，真空預(yù)壓法是在負(fù)超靜水的壓力下進(jìn)行排水固結(jié)稱為負(fù)壓固結(jié)，而堆載預(yù)壓法是在地基中所形成的超靜水壓力下進(jìn)行固結(jié)排水，稱之為正壓固結(jié)。

五、結(jié)語

總之，土木工程是建筑中不可或缺的，也是因為各方面的因素形成了現(xiàn)在土木工程專業(yè)的新興，是城市建設(shè)的一個重要的環(huán)節(jié)，是人們在生活中不可少的。現(xiàn)在土木工程建設(shè)設(shè)計中地基加固和結(jié)構(gòu)加固已經(jīng)成為了一大重點(diǎn)，是因為在建筑中質(zhì)量安全是和人類相關(guān)聯(lián)的，目前，有許多新型的材料和技術(shù)正在進(jìn)入到工程的建設(shè)中，成為了在建設(shè)中不能缺少的，所以，這就可以看出，讓建筑保持完整性和穩(wěn)定性，是整個建筑中首要任務(wù)，所以必須強(qiáng)化結(jié)構(gòu)加固和地基加固技術(shù)，使更好的達(dá)成目的。

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作者簡介：秦澤黎（1986-），男， 壯族，廣西靈川人，工程師，主要從事建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。