试论土木工程结构加固技术

试论土木工程结构加固技术

焦坤,秦美娟,陈西龙

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摘要：在实际的工程建设过程中，由于地理环境等因素的影响常会给土木工程现场施工带来诸多问题，比如，工程地基的选取方案、超长隧道的开挖的技术参数、地下工程的受力随时间变化而产生的形变问题等，都是土木工程在工程施工中所要考虑的因素。因此，对于土木工程来讲，它是一项复杂的工程，因此，施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计，并在工程地基建设中采用加固技术，以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。不断地在工程实践中去摸索经验，总结经验，才能在技术上取得突破，进而保证工程质量。

关键词：土木工程；地基结构；加固技术

1土木工程的结构设计

1.1土木工程混凝土结构设计

土木工程建筑的混凝土结构设计要达到国家规定的质量标准和行业规格，混凝土结构的设计不仅要考虑到凝土的强度和防渗水能力，还要考虑到建筑结构在复杂的环境长期使用过程中所受到的材料腐蚀和水力的冲击所造成的质量下降，要为混凝土结构的后期质量检修和加强留有充分的余地，能够在建筑材料损毁或老化情况下进行部件的重置和维护，保证混凝土结构在使用中的稳定性，延长工程的使用周期。

1.2安装钢结构的重点

（1）钢构件的堆放以及选择安装机械地点

一般情况下安装结构的用地面积应该是结构占地面积的1.5倍。假如由于运输的原因造成了构件的变形，则就应该在施工的现场来进行矫正。通常情况下，钢结构的安装大多采用的是塔式起重机，臂杆长度要足够的覆盖面，且起重能力也要足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。按照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径之内。起吊速度有足够的档次可以满足安装要求；钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求。在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，并且保证其安全运转。

（2）选材与连接。钢筋在进行安装及焊接过程中，由于人为及外界条件的因素，会在一定程度上影响材料的连接效果，使其无法完全达到图纸要求，进而在某些部位容易出现薄弱位置。再加上选材过程中对钢材料鉴定疏忽也会影响整体的承载能力，使得钢筋结构无法达到预期效果。因此必须在实际选材环节及构件连接环节提升监管力度，保证整体强度达到要求。

（3）截面形状。钢筋材料与其他板材设计规格可能与实际情况存在差异，需要现场对材料进行加工处理，达到使用标准。常见界面形式为“工”与“十”字形式。在房顶施工中最为常见。这些施工工艺难点同时也是土木工程中的重点项目，应得到质量监管人员的高度重视，对钢材料进行有效处理，避免发生材料浪费现象。

1.3土木工程中的剪力墙结构设计

剪力墙指的是建筑中，用于承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载的墙体，因此，剪力墙又可以称作为抗风墙或抗震墙。通常情况下，剪力墙的施工材料会选择钢筋混凝土，以增强房屋及构筑物的坚固性。简单来说，剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙板来承受来自垂直方向和水平方向的力的结构。在设计剪力墙结构时，通常会使用钢筋混凝土墙板取代之前框架结构中的梁柱，从而提高承受荷载的能力。根据不同的施工方法，建筑结构可分为混合结构、框架结构、剪力墙结构等。由于剪力墙具有较强的抗侧力刚度和抗震性能，而且用钢量也比较小，因而在建筑结构设计中得以广泛应用。

1.4土木工程中承重墙结构的设计

现代房屋多属矩形平面，其横向刚度往往要小于纵向刚度，这就要求必须要有足够的横墙，才能有效保证房屋建筑结构的抗震性能。在进行房屋建筑设计时，必须要提高建筑的抗剪强度，以提升房屋横墙的抗震能力。以提高建筑的抗剪强度，就要求提高材料的强度等级，并相应增加横墙的轴压力，因此需要将横墙尽量成为承重与隔断相结合的墙体。当房屋建设中的房间比较大时，设有沿进深方向的梁应支撑在纵墙上，以使纵墙承重。同时，建筑楼板应沿纵向搁置，因此形成横墙承重，再加上纵墙因存在轴压力而增加其抗剪能力。

2土木工程中地基加固技术

地基的稳定性与施工质量是建筑结构安全的基础，也是保证建筑物正常使用的关键。对于地基进行加固处理主要是为了提高软土地基承载力与稳定性。现阶段，在我国土建工程施工中，地基所面对的主要问题有：强度不足、稳定性不够、不均匀沉降、渗漏问题等。针对这些问题，施工人员必须要采取有效的措施来对其进行加固，进而延长建筑的使用寿命。

2.1振密加固技术

所谓振密加固技术也就是施工人员采取有效的措施来减小地基土体的孔隙比，尽量提高其密实度与强度，从而达到设计的要求。该施工技术主要有压实法、夯实法、强夯法等各种施工方法，其中强夯法是最振密加固技术中最为常见的一种。强夯法主要是对软土地基的深层土壤进行加固，随着机械夯实能量的不断增大，地基加固的深度也会不断加深。也就是说，该方法采用的是大重量的重锤，从不同的高度自由落下，因产生过大的冲击力来压实地基，从而提高地基的强度与密实度，降低其本身的压缩性。

2.2换填法

置换法又包括石灰置换法、碎石置换法、水泥置换法等。是地基加固技术中最常用的一种方法，这种方法通常适用于自然地质不够适用当前工程的施工，最主要的置换法换土垫层法和换土垫层法就是将比较优质的泥土作为材料换掉原自然土。

2.3适量添加粉煤灰的固结方法

在地基施工原料中加入适当数量的粉煤灰并加以均匀搅拌，可以有效提高地基的吸水能力，以排除多余的水分，加快地基的凝固速度。这是因为粉煤灰具有极强的活性和吸水性，并且性质较为稳定，适合于添加在地基混凝土原料中，帮助提高地基的稳固性。

2.4注浆加固法

注浆加固法是通过钻孔向含有裂缝、孔隙、空洞、溶洞、不稳定的底层灌注水泥浆或者硅酸钠等其他有稳固作用的浆液，使得灌注浆液与建筑土壤结合在一起形成稳定土石结构从而改善地基物理性质，提高地基承载能力。这种加固方法适用广泛，适用于砂土、粉土、粘性土、人工填土，可以改善土地的力学性能。这种方法在地基建设中常用，而且价格经济，形式多变。

2.5加筋法

加筋法是为了使土质更加稳定，不会轻易产生移动而适用的一种地基加固法，这种技术在土木工程中也很普遍。加筋法主要应用于高层建筑或难度加大的工程建设中，为工程地基的加固产生了非常重要的作用。

2.6排水加固法

排水加固法主要适用于相对湿润的地带以及沼泽地带，在实际的使用中主要的方式有提案载预压法以及真空预压法。由于本身土质中含有丰富的水分，不适合建筑的安全性和稳定性，因此将多余的水分排出使土层坚硬排水加固法有提案载预压法和真空预压法，工程量不同所采取的排水法也会不同。

3结构截面设计中的常见问题分析

3.1场地类别对抗震等级的影响

不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关，框架截面设计受抗震等级的影响比较大，在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中，对于I类场地要进行具体分析，由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样，所以在设计上也要注意。

3.2框架柱的计算长度

确定框架结构计算简图的时候，取框架柱的长度为结构的层高，但实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于铰接与刚接之间的，更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度，对于现浇框架的底层柱取10=1.0H0，其余各层柱取10=1.25H0。

4结束语

土木工程中钢结构及地基问题的加固处理是保证整个建筑稳定的基础，因此需要不断研发新的技术来实现结构及地基的优化设计，以便提升建筑整体的质量水平，为我国的建筑事业做出更大的贡献。

参考文献：

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[2]周居正.土木工程中结构与地基加固技术探讨[J]中国建筑金属结构，2013（16）.

[3]范文娟.在土木工程建设中结构与地基加固技术的应用[J].黑龙江科技信息，2014（06）.