土木工程结构设计与地基加固技术探究李宁

土木工程结构设计与地基加固技术探究李宁

李宁

山东弘润水利建筑工程有限公司山东聊城252000

摘要：现阶段，人们对建筑结构要求越来越高，而土木工程结构设计质量以及地基加固技术的应用效果，将会对主体工程安全性产生重要影响。为此，相关工作人员需要对此提高重视程度。

关键词：土木工程；结构设计；地基加固技术

1地基加固技术分析

在土木工程建设中，地基本身具有强的多样性，无论是从硬度还是从强度的视角进行指标体系分析，土木工程在建设过程中对于固定性和稳定性的需求均比较高。通常情况下，建筑工人在针对人工措施下的天然基地进行加固施工时，建筑要求与建筑天然地质之间的各方面条件很难百分百契合，所有开展后期的技术加工工作十分有必要。通过对固有的地基加固工作展开分析而言，该项技术在应用期间需要充分将关联性和融合性结合起来运用，关联性是指在土木工程建设中不同的项目以及不同环节的推进之间具有十分密切的关联性，相互之间无法完全独立开展，基础性指代的是土木工程建设过程中地基加固管理技术的应用，稳定的地基施工管理对于整个系列工程的载体，唯有保障土木工程的地基施工质量，方能够对后续的土木工程管理工作开展质量提升奠定基础。

2土木工程结构设计

2.1钢筋混凝土结构设计

在我国现阶段的土木工程建设中，钢筋混凝土结构是其中较为重要的一个形式，只有采用钢筋和混凝土才能够稳定建筑工程，使其达到预期的可靠性。在实际的使用过程中，施工人员要先对钢筋和混凝土的质量进行控制，确保其达到施工规范标准，符合施工要求，一旦原材料出现质量问题，要立马停止使用，避免后期工程建设出现质量问题，不仅浪费成本资源，还影响到施工的建设进度。钢筋和混凝土结构设计完成后，就可以投入施工中，这时候要确保结构整体的质量过关，在施工规范标准的基础上严格进行操作，掌握相关配置条件，将钢筋混凝土结构的最大作用发挥出来。工作人员在进行采购原材料时，要提高混凝土原材料的使用率，其中水泥、骨料以及砾石等材料都要按照配比要求进行，然后在实验下确定混凝土配置是否可用。同时，在选择钢筋的环节中，工作人员也要严格控制，对于钢筋的柔性和刚性都要加以重视，选择最合适的钢筋作为使用材料，钢筋和混凝土都符合要求之后，土木工程结构的质量才会稳步提升。

2.2承重结构的设计

我国很多的土木工程在建设中可以看出，其平面设计图多是矩形，也就是说整体建设工程的横向刚度小于纵向刚度，这时候就需要一个横墙作为支撑，保证建筑工程的抗震性能良好。如果遇到自然灾害，很多的土木工程都会出现墙体破坏，直接影响到建筑的抗震能力，所以，设计人员在家进行建筑承重结构设计的环节中，要加强其抗剪能力，保证建筑抗剪能力符合要求。有效的提高建筑材料的强度等级，不仅能够使横墙具备足够的承重能力，还能发挥其隔断能力。

2.3剪力墙结构设计

①对于剪力墙的平面布置要提高对其应用能力，在进行剪力墙的平面布置时，遵循对称性的原则，控制墙面结构本身具备的刚度和质量，保证其处于平衡状态，有效的满足抗震设计的标准。②对于边缘构件的管理也要加大力度，在具体的施工阶段中，工作人员会将边缘构件区分开来，即有约束和无约束。通过这二者的比较可以发现，无约束边缘的矩形截面积对于承载力会降低一部分，并且极限位移的角度也减少不少，这会直接影响到墙外的稳定性。为了解决这一问题，工作人员要根据不同的级别类型来确定剪力墙的尺寸比例，从而对其进行合理分析，选择最为适合的边缘构件。③对于剪力墙墙身中的钢筋需要对其进行科学设计，比如设计一到二级的抗震建筑物时，设计要在0.3以下，而不属于抗震建筑物和四级以上的抗震建筑物设计是在0.3以上。

3土木工程建设中地基加固技术的应用

3.1压密固结法

压密固结法包含了强夯、降水、注浆预压等几个方面内容，适合于面积比较大的松软地基的加固。强夯加固技术，必须要配合强夯机使用，降水技术通常都是使用水管来喷射。注浆则是压密技术的核心内容，使用注浆泵，在压力的作用下，将搅拌均匀的水泥粉煤灰等浆液注入到地基土质中，使地基周围土体中的水分和空气挤压出来，从而使土体更加紧实。在一段时间后，地基中的浆液凝固，使原来松软的土层或缝隙进行凝结，成为一个紧密的整体，提高了土体的稳定性。浆液进入土体凝固后，能够起到很好的隔水作用。真空预压技术是将大气压当作预压荷载，将地基土体中的空气抽出来，增加土体的真空度，让大气和真空压力间产生差值，抽出土体中的水份，让土体更加紧实，从而达到地基加固的效果。

3.2排水固结法

排水固结法主要是由加载与超载预压法两部分构成。其中，加载预压法比较适合软土类土质，而超载预压法适合于粘性土质。两种方式的工作原理基本一样，都是通过施加压力的方式，增加地基密度，以此提高地基强度。为了让地基更快地固结起来，满足土木工程施工要求，应该设置排水装置。两者的不同之处在于，加载预压法所施加的压力与地基上部建筑施工压力一致，超载预压法施加的压力要远远大于地基上部建筑所承受的压力。相比来说，超载预压法效果更好。

3.3挤压法

挤压法也可称振密挤密法，包含强夯、振冲、石桩等多种方法，适合于碎石土质松散、砂土、杂填土等地基。强夯法是以往土木工程建设过程中使用最多的一种方法，用很重的夯锤施加外力，在双重力的作用下，从高处落下，将地基夯实，增强地基的稳固性，使得地基的孔隙率降低，当增加了地基的密实度，就能够承受上部建筑的压力，有效避免了上部建筑物沉降问题的发生，提高了地基加固质量。

3.4化学固法

这种加固方法主要包含深层搅拌及灌浆法两种。前者比较适合于淤泥和泥炭土质，将水泥、石灰等材料充分搅拌，灌注到地基结构中，牢固地基，增加地基承载力，从而避免上部建筑出现墙体倾斜、断裂等问题。而后者适合于软弱或者是岩体土质，因为很多岩石地基内部十分空洞、稳定性不强，稍有不慎就会引发安全事故，因此，需要使用灌浆法进行填充，灌浆的主要方式有高压及渗入灌浆法几种，所涉及到的材料除了水泥、石灰外，还有其他辅助配料。

3.5换填法

在地基加固中，该种加固方式运用的频率很高。当施工地段地质条件不能满足工程建设要求时，也就是粘性强的地基，难以施加压力，让其更为严实时，就应该使用换填法。换填法把换土垫层、石灰桩等几种。以换土垫层法为例，在具体使用时，挖出需要置换的软土，在向地基中填充坚硬的土石，提高地基的稳固性。

3.6加筋法

加筋法主要包含加筋土法、锚固法等几种。其中，加筋土法适合于软弱地基加固，在实际加固时，应该在土体中添加可以发挥抗拉作用的钢筋等材料，而锚固法主要是用来加固地基边坡，在具体运用时，应该综合利用土钉等材料，增强地基的抗压力。

结束语

综上所述，在土木工程结构设计和地基加固处理技术应用之中，极容易受到相关因素影响，为主体工程建设带来很大影响。为此，在该两项技术应用过程中，相关部门和工作人员应该以实际情况为主，选择最合理的地基加固技术和土木工程设计技术，最终确保土木工程建设质量的全面提升。

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