土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究

劉俸羽

摘 要 土木工程進行的過程往往都不是一帆風順的，需要克服很多的自然問題以及惡劣的工作環境，這樣才促進了國家的發展。而且隨著現代的社會背景的變化，現在的土木工程越來越復雜，多樣。現在得問題是，我國的人口增長速度非常快，需要有大量的建筑，幫助更多的人解決居住的問題。所以現在最重要的問題就是確保土木工程的整體質量，也是為人身財產安全做出保障。

關鍵詞 土木工程設計;結構;地基;加固技術

前言

想要土木工程持續為社會的進步做出貢獻，那么首先就要確保土木工程的質量，土木工程的工序非常的繁瑣，復雜。最重要的一個步驟就是對土木工程的地基和結構進行加固。這篇文章，主要講述了一些關于對土木工程的結構以及地基進行加固的方法，來保障土木工程的整體質量。

1土木工程對于社會發展的重要性

一項質量有保證的土木工程，可以為許多的居民提供一個良好的生活環境。相對于傳統的土木工程，現在的土木工程更加復雜，質量的要求也比以前的更高，而且為了滿足更多人的要求，需要建造高質量的土木工程，土木工程的質量也一定程度上代表著我國目前的綜合實力[1]。

2為什么要對土木工程的結構進行加固

土木工程中加固的對象主要是對混凝土的結構進行加固。混凝土結構在長期的使用過程中，會受到各種各樣環境，或者自然因素的影響，使得混凝土的整體穩定性降低，這時候為了整體的穩固性，就必須對混凝土的結構進行加固。

2.1 舊物改造提高穩定性

現在的一些建筑物由于建筑的時間較早，已經不符合現代人的生活環境要求，但是對其進行拆除重新建造，成本太高，所以對其進行改造和加固，可以大大降低花銷。典型的例子就是世博會的展示場地，就是由一些廢棄的發電廠和船廠改造出來的，這樣在達到目標的同時既解決了場地的問題，也節約了成本。

2.2 超出使用期限的需進行結構加固

每一棟建筑，在建造時就有自己的使用年限，超出使用期限的建筑，結構會有明顯的老化，就不能再住人了，也不能再有任何商業用途了。要想繼續使用就必須對原有的結構進行加固，否則對于使用人員的人身以及財產安全是沒有保障的，

2.3 建筑在建造的時候沒有高質量地完成

20世紀80年代的時候，那時候我國的土木工程的技術不精湛，經濟發展不平衡，導致一些建筑在建成之后存在或大或小的一些問題，對于這樣的建筑，要經常檢修，發現問題要及時進行加固，要不然很容易出現安全事故。

2.4 受到自然因素影響的建筑要及時加固

我國地域遼闊，臨海的地區容易受到臺風天氣的影響，其他地方可能出現地震或者火災等自然因素對建筑物帶來損壞，自然因素是沒辦法避免的，而且造成的損壞極大，解決辦法只能是，在已知的自然災害來臨之前，盡可能的保護，在自然災害之后，相關的工作人員要及時對受損的建筑進行修復，確保正常使用[2]。

3土木工程中結構加固技術的使用

3.1 增大截面積

增大截面積的方法是一個使用比較廣泛的方法，而且適用于多種結構，在柱體，墻面以及梁上都可以使用這種加固方法。這種加固方法的過程為：最開始要對現有的混凝土結構進行檢查，挑選合適的混凝土材料，對受壓面積進行檢查，然后進一步擴大其面積，在提升硬度的同時，增強其抗壓的能力。這種施工方法，操作比較簡單，沒有技術上的難題。但是這種方法的缺點也比較明顯，加大了截面的面積，那么實際的建筑面積就會減少，可能帶來生活上的影響。

3.2 預應力加強的方法

預應力加固的方法適用于對單杠或者棍棒進行加固的場景，這種方法是為了確保拉力的平衡，讓結構出現傾斜的現象，改變后張法的壓力桿和支撐，改變原本結構的內力分布，確保鋼筋結構應力不夠的情況不會出現，對建筑物的結構進行加強，這種方法適用于跨度比較大的結構，但是對于高濕的混凝土結構卻不適用。

3.3 外包鋼的方法

外包鋼的方法又可以分為干法和濕法兩種。濕法外包鋼技術是應用的比較多的技術，這種方法主要是對梁柱進行加固，外包鋼是一種廣泛采用的混凝土結構加固方法，通常采用型鋼或鋼板外包在原構件表面、四角或兩側，并在混凝土構件表面與外包鋼縫隙間灌注高強水泥砂漿或環氧樹脂漿料，同時利用橫向綴板或套箍作為連接件，以提高加固后構件的整體受力性能。

3.4 通過粘貼鋼板對結構進行加固

粘貼鋼板進行加固一般是在結構的外面進行施工，以此來提高墻面整體的受力程度，增大剪切程度，提高建筑的穩定程度。這種方法經常用到現代工程的加固施工中，因為這種加固方法要求墻面要有一定的黏性，以及一定的彈性。

3.5 增加支點進行加固

在合適的位置，增加適量的支點可以改變混凝土內部的受力情況，可以有效地增強建筑的耐受能力。這種方法因為要加一定的外部材料，所以在那些內部沒有限制的建筑，非常適用這種方法。

3.6 黏合碳纖維材料進行加固

這種方法可以有效地增強混凝土的強度以及穩定性。這是因為碳纖維材料有很好的耐用性，而且能使用較長的時間，而且這種方法在增強穩固程度的前提下，還不會建筑的實際面積帶來影響。當然這種方法也不是完美的，這種碳纖維材料，雖然有較好的穩定性，但是不耐高溫，在60攝氏度的時候，就會被點燃，此外，這種方法對于加強結構的承載能力也不是太理想[3]。

4土木工程中地基的加固方法

4.1 加筋加固的方法

地基是一個建筑最基本的施工，所以地基的重要程度不言而喻。對于地基的加固，使用最多的就是加筋加固的方法。這種方法又分為加筋土法以及錨固法。在淺層地基加固的時候就使用了加筋土法，在對建筑周圍的地方進行加固一般用到錨固法，在一些地質軟的地方，通過這些方法可以有效地改善地基的情況。

4.2 擠壓加固的方法

在天然基地中經常用到擠壓加固技術，在一些黏性土壤、粉狀以及沙子的土壤環境下經常用到這種方法。所用到的方法就是通過震動，沖擊填土等方法，進行強制壓實，這樣可以有效增強地面的承載能力。

4.3 排水固結法

這種方法主要用到黏土土質的時候，通過和土壤的本身進行合并，可以有效地避免地基下沉。降水預加載的方法也是排水固結法的一種。是通過水泵將地基水降低到地下水位，將孔隙中的水壓降低，一次來達到加固地基的目的。

4.4 注漿加固的方法

這種方法是通過注入水泥漿以及硅酸鈉材料，與地下的不穩定土壤結合，使其更加穩固，提高巖石的硬度，增強承載能力。還可以通過化學方法對土壤的化學性能進行改變，但是要注意使用化學物品的時候，要盡量減少對周圍環境的損傷。

4.5 添加粉煤灰進行加固

在地基的加固過程中，在施工原材料中加入適量的粉煤灰，因為粉煤灰具有較強的吸水能力，地基的凝固速度會變快，而且粉煤灰的穩定性較高，加入到地基原材料中，進一步對地基進行加固。

4.6 打孔填充樁加固的方法

這種方法是將鋼筋管套在地基中成孔，之后進行擠壓，從而形成成孔，在孔內加入一些灰土或者石灰，在將其夯實，就形成了堅固的土樁。生石灰會有膨脹，放熱的現象，樁周圍的含水量會減少，孔洞會更加緊實，從而加固地基。

5結束語

通過上文的分析，我們可以看出這些技術可以有效地確保土木工程的質量，還能完善建筑物每個部分的結構完整性。在施工的過程中，雖有一些專業的技術進行加固，但是還需要有相應的監管制度對施工的過程進行監督，這才是確保工程質量的關鍵，未來的土木工程肯定會更加復雜，難度更大，所以還需要研究出更多更有效的結構與地基的加固技術。

參考文獻

[1] 姜輝.土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究[J].現代物業（中旬刊），2019，（3）：31.

[2] 孫紹利.結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用[J].科學技術創新，2017，（23）：183-184.

[3] 徐煜君.結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.