房屋建筑工程結構設計與地基加固技術分析

甄玉婷 江西宏吉投資有限公司

1 前言

建筑學中有許多分支，土木工程是其中一個重要的部分，土木工程是建筑中給予結構牢固性及可靠性的重要保障。由此土木工程在建筑中得到了高度重視，因為土木工程決定了人們住房的質量，也為后續的建筑施工打下了堅實的基礎，土木工程的作用在很大程度上就是保證施工的安全性。隨著經濟和技術的發展，我國對建筑的要求越來越高，對于一些鋼筋混凝土等材料的使用也越來越嚴格。如果繼續使用傳統的施工方式，有的建筑也許難以達到國家的標準要求。土木工程應該重視加固技術的提高，加強加固技術，提高整體施工質量，在為人們提供質量更高的住房的同時也能獲得更好的口碑從而得到更多的訂單，提高企業競爭力，以此得到更大的經濟效益。

2 土木工程結構與地基加固的重要性分析

土木工程結構和地基的施工質量很難把控，因為地基施工中某些地下結構存在很大的不可預知性，一旦地基施工存在問題，整個土木工程就會失去穩定性，從而帶來難以預估的損失，安全問題也會隨之出現，嚴重威脅土木工程的施工安全和質量。

2.1 延長土木工程的壽命

土木工程的穩定性是影響其使用期限的重要因素。做好土木工程結構和地基的加固工作能夠延長土木工程的使用壽命，可更好促進建筑資源的高效利用。因此施工單位必須重視土木工程結構和地基的穩固性，為整個土木工程的施工建設打下堅實的基礎。

2.2 優化工程抗震性能

地震這種自然災害對建筑的損害是最直接的，土木工程中結構和地基的穩定性可以減少地震帶來的損失。因此，施工單位應該根據區域內地震的等級指數科學規劃土木工程的抗震等級，以此來優化土木工程建筑物的抗震性能。

2.3 提高土木工程的耐久性

由于施工人員的操作不規范，養護管理工作不到位造成的工程耐久性下降是主觀的影響因素；由于受到自然因素的影響，比如臺風、暴雨等侵蝕建筑，造成耐久性降低，從而影響土木工程建筑的質量是客觀的影響因素。因此有必要加強地基的穩定性，以此來應對各種因素的影響，從而提升土木建筑的耐久性。

3 土木工程建設時地基加固的特點

3.1 地基加固的基礎性

土木工程施工中地基的意義是非同尋常的，因為地基是基礎，只有先打好地基這一基礎工作，地表上面的建筑施工才能有序開展，一旦地基處理不好，就無法保障地面上的施工的安全性和穩定性，因此，做好地基加固的基礎性工作，才能開展后續的其他施工流程。而且地基工作的基礎性還體現在一次性上，地基施工工作一旦完成，就要緊接著進行地表上的施工，不允許地基出現質量問題，否則整個土木工程的建設就會因為地基不穩而難以繼續施工，造成難以想象的損失。

3.2 地基加固的關聯性

前文提到過，地基加固工作是基礎性工作也是關鍵性的工作，只有完成地基的施工才能有序開展地表上的施工，因此地表上的施工工作和地基加固工作具有流程上的關聯性，一旦地基加固中某個環節出現問題，就會對整個土建工程造成連鎖的質量問題。因此，鑒于地基加固工作的關聯性，施工人員應該嚴格注重每個施工的細節問題，力求施工中做到完美，不留下一絲一毫的安全隱患，最終切實保障土建工程整體的建筑質量。

3.3 地基加固的復雜性

地基加固工作的復雜性很好理解，因為我國的地理環境復雜，地勢呈現西高東低的特點，地形復雜多變，東西南北差異大。這樣的地理環境就給地基的加固工作帶來了難度，因此，施工人員應該根據不同地理環境具體分析，從而選用合適的加固技術，保障土木工程能夠順利施工。比如我國東北地區以黑土地為主，冬季施工溫度低，土地僵硬開墾難度系數高，就要選用合適的機械把握合適的溫度進行施工；再比如我國東南地區丘陵地形比較普遍，很多地方地表看上去無異卻存在地下暗河，十分不利于地基的開墾及加固施工。面對復雜的自然環境我們要選擇科學施工，只有提前勘察地形地貌，做好環境分析工作，我們才能把控各種不利于施工的因素，科學選用合理的技術加固地基，為土建的整體施工質量打下基礎。

4 結構加固技術在土木工程施工中的具體應用

4.1 鋼筋混凝土的設置

當今時代土木工程建筑首要追求的是建設質量，建材的質量是保障建筑質量的基礎。鋼筋混凝土的建筑具有穩固性，因為混凝土材料是由幾種不同的建材按照配比混合而成，應用鋼筋混凝土的建筑，具有良好的耐久性和抗震性。鋼筋這種建材硬度比較好，用于建筑的結構具有一定的穩定性。結合鋼筋和混凝土的綜合應用，再加上新時期新型建筑材料的組合應用，使得建筑材料具備更好的穩定性和堅固性，從而提升了鋼筋混凝土的應用效果，進一步保障土建工程的質量。

4.2 鋼筋混凝土結構設計及選型

土木工程結構加固施工過程中，施工單位要重視鋼筋混凝土的結構設計，選用合理的設計形式，根據地理環境的實際情況進行加固施工。首先，施工人員要正確認識鋼筋混凝土結構的配比，將幾種材料融合在一起發揮他們加固建筑物的作用。隨著科學技術的不斷更新，融合的過程中可以適當地加入融合劑，達到更加堅固的作用；其次，在鋼筋混凝土結構設計的過程中，施工人員要注重結構的荷載力，根據計算得出精確的數據，優化鋼筋混凝土結構的設計，加強整個建筑的穩固性能。最后，在得到工程受力具體數據的基礎上，加強對鋼筋混凝土材料的應用，嚴格控制施工的流程，切實保障施工的質量。

5 土木工程建設中地基加固技術的應用

5.1 換填法

換填法作為地基加固方法中最普遍常見的方法之一，主要應用于地表是軟土層的地理環境。軟土層顧名思義土層比較松軟，土壤的濕度和黏性大，施工中為了增加土壤的硬度，往往采用換填的施工方法，即在實際的施工中將地表層的軟土挖出，將挖出空置的部分充填進堅硬的土塊和石頭，這樣將土石和軟土進行置換，以此來達到加固地基、改善地基承載力特性的目的。換填法具體的施工還要根據環境制定具體的施工方法，比如換土墊層法、強夯置換法、振沖置換法、碎石樁法以及EPS輕填法等。換土之后的地基與原來的地基相比，具有荷載力高、硬度高、不易變形等優點，形成性能良好的人工地基，更加適合土木工程的施工建設。

5.2 排水固結法

排水固結法通常是作用在天然地基上的，使地基在荷載作用下通過縱向的排水井將土層空隙中的水排出去，這樣就能減少地基中的孔隙，孔隙減少地基的密度也就隨之變大，進一步達到使地基固結變形從而穩固地基的效果。

排水固結法主要解決的是地基不穩固的問題，為了提升固結的效率，可以在自然的土層之中擴展排水的方式，設置排水井或者排水帶，縮短排水的距離，可以有效減少土層中的孔隙，達到固結土層的目的。根據各個施工情況的不同，排水固結法具體又可以分為折疊堆載預壓法、真空預壓法、折疊降水預壓法、折疊電滲排水法等，需要根據具體的地質情況從而選用不同的施工方法，達到穩固地基的目的。

5.3 化學強化技術

科學技術是先進的生產力，施工人員需要提升專業的素養，選擇用科技來提升技術水平。比如應用化學強化技術來實現強化地基穩定性的目的，可以在土壤中適當加入化學物質，使土壤起化學反應，減小土壤之間的空隙，加強土壤內部的連接，使得土壤形成一個堅固的整體。化學強化可分為注漿法和深層攪拌法。注漿法主要是通過注漿的孔縫向土壤中加入化學物質，加固土壤。深層攪拌法主要是將水泥、石灰、水、還有其他材料有效融合，使混合之后的物質進入到土層之中，從而提高地基的承載能力。

5.4 擠壓法

擠壓法是增加地基穩固性中最常用的方法之一，也被叫做振密法或者擠密法，通俗的叫法是強夯法，多數適用于碎石或者沙土較多的地質環境中。擠壓法在具體的施工過程中，主要是利用夯錘進行操作，從高處落下來的夯錘敲擊在地基上，對地基施加外力，迫使地基內部的結構更加緊密，從而增加地基的飽和度，減少地基土層中孔隙，提高土壤的密度和地基的承載能力。比如建筑施工中，通常會有利用夯土機夯實地基這一環節，目的就是通過重力的影響，增加地基的穩固性，從而達到穩固地基，提升土木工程建筑質量的目的。

5.5 加筋地基技術

土木工程是一個復雜而系統性的工程，每個環節之間的聯系都很緊密。所以施工時每一個環節都必須要保證質量，以確保最后的建筑是合格且堅固的。如果其中的某一項環節出現問題，就一定會在建筑顯現出來，甚至會出現安全隱患。所以為了確保施工的安全性，工程技術人員需要對每一個環節進行審核。為了建筑的安全性能夠得到保證，在對地基加固時的技術及方法就變得十分重要，尤其是加筋地基加固技術的使用，這是一項目前使用比較多的技術。

加筋地基加固技術是在土地中加入一種抗拉材料來增加地基的堅固性，相比于前兩者更加傾向于用現代的新技術來加固地基。在使用這種技術方法時不需要太多的復雜工藝和技術手段，在具體的施工過程中也可以使用難度不大的方法。抗拉材料不僅僅是指一種專門材料，而是具有抗拉強度能力的材料都稱為抗拉材料，施工人員可以根據土地的具體情況使用不同的抗拉材料。最簡單的就是選擇一些土工合成性材料融合到地基中來增強堅固性。土工材料與土地有較好的結合性，還具有較好的防水性以及隔離性能。本身就能對地基起到很好的加固作用，所以是一種較好的材料。還有一種方法就是將鋼筋放入土地中，拉筋與土地有一個良好的摩擦作用，當拉筋與土地形成良好的摩擦之后，這種摩擦力可以增強拉筋與土地的連接性，拉筋與土地形成一種新的土地結構，增強了土地的穩定性。

6 結語

時代的發展讓人們逐漸對建筑提出了更高的要求，為了滿足人們對建筑的追求，施工單位就要不斷更新施工技術，保障施工的質量，從而為人們建設更適宜居住的建筑。在土木工程結構和地基加固技術應用的過程中，我們首先要明確這種地基加固技術的重要性，分析其特點，根據不同的地理環境科學地選用不同的施工技術，以此來達到穩固地基的目的，從而提升施工的效率，進一步為土木工程的施工質量保駕護航。