探析結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

何洪全

摘要：本文將對加固土木工程地基與結(jié)構(gòu)的重要性進(jìn)行闡述，并詳細(xì)分析土木工程設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)，希望可以為相關(guān)工作者的研究提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)加固；地基加固

前言

進(jìn)入新時(shí)代后，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)迎來了發(fā)展的高峰期，這就使得人們對建筑結(jié)構(gòu)可靠性與穩(wěn)定性有了更高要求。因此，必須了解加固土木工程地基與結(jié)構(gòu)的重要性，并掌握具體的結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)，加強(qiáng)其在土木工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，提高工程質(zhì)量與安全，從而為建筑行業(yè)健康發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

一、加固土木工程地基與結(jié)構(gòu)的重要性

加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，有利于提高土木工程耐久性[1]。在對土木工程質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)時(shí)，耐久性是重要指標(biāo)之一。而在具體施工過程中，其會受到主客觀方面的影響，通常情況下，主觀因素指的是人為因素，如維護(hù)不當(dāng)、人為破壞以及施工不當(dāng)?shù)?，而客觀因素指的則是自然環(huán)境的影響，如降雪降雨、風(fēng)吹日曬等。在上述原因影響下，土木工程耐久性就很難與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符，也就無法滿足人們實(shí)際居住需求。所以，必須做好加固工作，只有這樣，才能減少這些因素的影響，促進(jìn)土木工程質(zhì)量與安全的提升。其次，有利于提高土木工程的使用年限。對土木工程而言，使用年限屬于重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，其會受到施工質(zhì)量與使用功能等因素的影響。若土木工程因上述原因而被拆除，那么就會造成嚴(yán)重浪費(fèi)問題。因此，必須對土木工程的結(jié)構(gòu)與地基進(jìn)行精心設(shè)計(jì)及加固，促進(jìn)其功能性與安全性的大幅度提升，將功能變化與質(zhì)量問題給土木工程實(shí)際使用帶來的不良影響降到最低。最后，有利于提高土木工程抗震能力。目前，地震災(zāi)害發(fā)生頻率逐漸提高，為了保證人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全，必須對土木工程的結(jié)構(gòu)與地基進(jìn)行加固。

二、土木工程設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)

（一）結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用

1.增大截面

增大截面這一技術(shù)屬于直接加固技術(shù)，其技術(shù)原理就是對建筑結(jié)構(gòu)件的截面面積及配套鋼筋進(jìn)行適當(dāng)增加，從而促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)件力學(xué)性能的增強(qiáng)。土木工程項(xiàng)目不同，其加固要求也存在差異，因此，在具體運(yùn)用過程中，可以把這種加固技術(shù)細(xì)分成三類，即將增大斷面當(dāng)作主要措施、把配套鋼筋增加當(dāng)作主要措施以及兼具這兩種的平衡加固技術(shù)。截面增加這一技術(shù)具有較好的加固效果，而且力學(xué)性能與設(shè)計(jì)要求相符，所以其具備廣泛的適用范圍，經(jīng)常用于結(jié)構(gòu)梁、屋架、柱、板以及墻等結(jié)構(gòu)件的加固作業(yè)中。

2.砌體結(jié)構(gòu)

砌體指的就是由砂漿與塊體砌筑成的墻或者是柱，主要有墻板砌體、磚砌體、石砌體以及砌塊砌體等。相較于其他加固技術(shù)，這一加固技術(shù)并不具備明顯優(yōu)勢，雖然其抗壓承載力較好，但其他力學(xué)性能較差，這使得砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)整體表現(xiàn)不高，承載力比較低，并且受到外荷載的影響，其極易導(dǎo)致或大或小裂縫的出現(xiàn)。通常情況下，常用砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要有三種，即砌體直接加固、外套結(jié)構(gòu)加固以及荷載傳遞改變加固。

3.置換混凝土

置換混凝土是對混凝土嚴(yán)重?fù)p壞進(jìn)行有效處理的一種方法，其指的就是清除或者是剔除原結(jié)構(gòu)件中力學(xué)性能無法與當(dāng)前使用要求相符的局部區(qū)段與存在物理缺陷區(qū)段的混凝土，并對強(qiáng)度等級不夠的局部區(qū)段的混凝土進(jìn)行重新澆筑，以此來促進(jìn)原結(jié)構(gòu)件承載力恢復(fù)的直接加固技術(shù)。需要注意的是，重新澆筑的混凝土應(yīng)該是與原來品種相同的但強(qiáng)度等級更高的。在具體運(yùn)用過程中，應(yīng)該有效清除并提出局部置換結(jié)合面，把原混凝土堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)層露出來，并做好相應(yīng)的清理工作，保證其與結(jié)構(gòu)層表面粗糙且潔凈這一要求相符。只有這樣，才能使新澆筑的混凝土水泥膠體在微膨脹劑預(yù)壓應(yīng)力的作用下滲入到原結(jié)構(gòu)層中，并在實(shí)際水泥水化過程中和其粘合成整體，以此來達(dá)到理想結(jié)構(gòu)加固效果，促進(jìn)土木工程質(zhì)量與安全性的提升。

（二）地基加固技術(shù)的應(yīng)用

1.緊密壓固法

在土木工程建設(shè)中，緊密加固法屬于常用地基加固技術(shù)，其主要有真空預(yù)壓、緊密注漿以及降水等內(nèi)容。通常情況下，降水操作是由水管完成噴射的，而在緊密加固法中，緊密注漿占據(jù)核心地位，其工作原理就是在注漿泵作用下，通過壓力把水泥粉煤灰（提前混合好的）壓到之前計(jì)算好的深度土地中，之后壓入液體就會擠壓周圍的土地，這樣，在排除空氣之后，土地會變得更加緊實(shí)。緊密加固法這種地基加固技術(shù)一般是用在地面松軟、面積較大地基的加固作業(yè)中，在運(yùn)用這一技術(shù)時(shí)，應(yīng)該保證降水噴射均勻性，并把注漿泵壓力控制在合理范圍內(nèi)。

2.換填墊層法

在建筑物受力層無法對上部結(jié)構(gòu)重量進(jìn)行承載時(shí)，就可以使用換填土層這一處理方法。通?；彝僚c砂石是土層換填常用的材料，通過這一方式，其能夠促進(jìn)地基淺層承載力大幅度提升，并使沉降程度降低。灰土墊層指的就是依照一定比例對有著較大粘性的土進(jìn)行調(diào)配，并以分層的方式完成夯實(shí)，這種加固方法在材料獲取上存在較大便利。

3.加筋法

在土木工程地基加固作業(yè)中，加筋法的運(yùn)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，加筋土。加筋土的拉力性能較好，在摩擦力的作用下，土壤與加筋材料可以構(gòu)成一個(gè)整體，有利于地基強(qiáng)度的提升。同時(shí)，還應(yīng)該選擇鍍鋅鋼帶與鋁合金網(wǎng)等耐腐蝕性強(qiáng)、摩擦系數(shù)大的網(wǎng)狀材料，以此來增強(qiáng)拉筋的抗壓性。另一方面，土釘墻技術(shù)。這一技術(shù)既可以采取注漿與鉆孔方式，也可以通過幾根比較粗鋼管或鋼筋的打入，促進(jìn)穩(wěn)定土釘?shù)男纬桑⒗媚Σ亮Π淹玲敽椭苓呁恋赜行д辰悠饋?，以此來形成符合土體。這樣，在受剪工作的作用下，可以對土地進(jìn)行加固，并且土釘與平面可以形成一定角度，構(gòu)成斜向加固體。通常情況下，土釘墻這一技術(shù)主要是在邊坡加固與基坑支護(hù)等工程中運(yùn)用。

4.打孔填充樁加固法

打孔填充樁這一加固方法指的就是通過對鋼筋管套的利用，在地基中成孔，以擠壓方式提高成孔密實(shí)度，并將石灰會灰土等材料放到孔中，在夯實(shí)之后土樁就形成了。同時(shí)，應(yīng)該把粉質(zhì)黏土當(dāng)作回填土，其中應(yīng)該保證粘土過篩孔隙度在20毫米之下，而粉煤灰則應(yīng)該是由顆粒度不超過5毫米的熟石灰與35%的濕粉煤灰構(gòu)成，其中灰與土的質(zhì)量比例應(yīng)該是2：8，這樣，在經(jīng)過均勻攪拌之后，就可以進(jìn)行相應(yīng)的回填工作[2]。

結(jié)論

綜上所述，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)在土木工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要工作。因此，必須重視這一工作，并掌握增大截面、砌體結(jié)構(gòu)、置換緩凝土、緊密壓固法以及換填墊層法等技術(shù)，加強(qiáng)其在土木工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，提高土木工程的質(zhì)量與安全，從而促進(jìn)土木工程建設(shè)更好更快發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周亞東.試析土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)應(yīng)用[J].江西建材，2018（13）：148-149.

[2]喬國海.建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的幾點(diǎn)有效應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（13）：39.

（作者單位：湖南工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院）