土木工程中的結構與地基加固技術

郝新奇 寧夏中鴻基業(yè)建設工程有限公司

我國經(jīng)濟在飛速發(fā)展過程中，房地產(chǎn)行業(yè)在蓬勃發(fā)展之中，建筑行業(yè)中土木工程建設成為非常重要的一個組成部分。在土木工程建設過程中，地基加固成為保證建筑質量的非常重要的一個環(huán)節(jié)，是土木工程建設質量的重要保障。土木工程在建設過程中，與人們的生活和工作息息相關，對于人們的生命和財產(chǎn)是一種保護，還體現(xiàn)著現(xiàn)代人對于居住環(huán)境和工作環(huán)境質量的要求，與社會發(fā)展有著非常重要的關系，并在其中有著非常重要的意義。

一、土木工程結構與地基加固重要性

（一）延長土木工程施工壽命

壽命是衡量土木工程施工質量的主要指標，土木工程的質量和性能是影響土木工程壽命的重要因素。如果這兩個因素導致項目壽命縮短，將導致更大的經(jīng)濟和資源浪費。因此，相關人員必須做好土木工程結構設計和地基加固工作，減少不利因素對工程的影響。

（二）提高工程耐久性

影響土木工程耐久性的因素分為主觀因素和客觀因素。主觀因素指施工人員的一系列不規(guī)范操作、維護不合理等；客觀因素主要指環(huán)境因素，即環(huán)境侵蝕引起的工程結構問題。土木工程耐久性的下降，不僅直接影響工程質量，也給人們的生活帶來了限制，在此基礎上，有必要加大對民用建筑和地基加固技術的應用，以減少不必要的麻煩。

（三）優(yōu)化工程抗震性能

抗震性能是土木工程建設中的重要指標參數(shù)，通過土木工程結構和地基加固技術的應用，可以根據(jù)該地區(qū)的實際情況合理規(guī)劃土建工程的抗震等級，提高工程抗震性能。

二、土木工程結構設計中的問題

（一）結構穩(wěn)定性較差

結構的穩(wěn)定性和變形能力將直接影響到建筑物是否容易造成傾斜或者倒塌。穩(wěn)定性當中包括了建筑的耐久性以及安全性等綜合素質，例如2019年8月28日深圳一小區(qū)樓房倒塌，據(jù)專家組現(xiàn)場研判后初步認為：因房屋基底土層較差，在暗渠水流常年作用下引起樁身周圍的水土流失和樁身的腐蝕，最終造成樁基礎發(fā)生脆性破壞，導致樓體局部傾斜下沉。因此，土木工程構件設計中的穩(wěn)定性研究和變形能力的保證必須引起設計者足夠的重視。

（二）耐久性不足

耐久性保證了建筑物能夠在規(guī)定的使用年限內保持正常的使用功能。我國疆域遼闊，每個地區(qū)的地質條件和環(huán)境特征也會發(fā)生許多變化。如果在建筑設計中，設計者未充分考慮到環(huán)境因素的影響，則會發(fā)生建筑物腐蝕或開裂等問題，從而影響建筑物的使用壽命并降低其耐用性。

（三）抗震性能較低

我國屬于板塊變動較為強烈的區(qū)域，經(jīng)常受到地震的影響。因此，為了確保工程的安全性和經(jīng)濟性，設計人員有必要對建筑結構設計進行評估和檢測工程的抗震性能，建筑物才能夠做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”。但是，抗震設計中設計人員經(jīng)常忽略抗震的構造要求，在地震來臨時，會造成承重墻倒塌而威脅人類生命。

三、土木工程建設中地基加固技術的使用

（一）換填法

換填法是一種在地基加固技術中使用頻率最多的一種方法，這種方法在前文中提到過，主要是適應在軟土層較淺的情況下使用。如果建筑施工段，地質無法滿足要求，土層黏性比較大，不能滿足試壓，為了使得土層可以更加堅固，滿足施工的要求，可以采用換填法來進行地基加固。在換填法施工過程中主要有換土墊層法、強夯置換法、振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法以及EPS輕填法。比如在實際換土墊層法使用過程中，需要將淺土層中的所有的軟土進行置換，將軟土挖出來，向其中填入較硬的土石，這樣達到地基加固的目的，對于土木工程的質量有很大的提升。

（二）排水固結

排水固結法是解決粉質軟土層失穩(wěn)或沉降問題的主要方法。在排水固結法的實際應用中，需要建立科學的排水壓縮體系，有效排除土層中的多余水分，增加土層結構的沉降力。在排水系統(tǒng)設置上，根據(jù)巖土地基類型，科學地選擇塑料排水和砂井排水。在選擇排水體和排水方式時，借助地層本身的透水壓力系統(tǒng)，將土層中的浮水集中排放，從而增加土層的密度，提高土層的穩(wěn)定性。

（三）擠壓法

擠壓法也叫作振密法或者擠密法，這種方法主要有強夯、振沖密實、擠密實等，可以在較為松散的碎石土以及沙土中進行適用，在實際操作過程中，可以加固飽和度較低和黏性土、雜填土、黃土等地基。強夯法在使用過程中，是土木工程地基加固中非常常用的一種方法，也是非常傳統(tǒng)的一種方法，主要通過一個重量較低的夯錘對地基進行強夯的一種方法，從高處落下來的夯錘可以對地基施加外力和重力，使得地基產(chǎn)生強大的沖擊和振動，從而使得地基更加密實，密度更大，從而使得地基的飽和度增加，材料中的成分可以重新排列，材料之間的孔隙率降低，使得地基的承重能力可以增強。

（四）化學強化技術

通過添加化學物質和土壤組分，可以對地基土起反應作用，并將它們之間的化學反應整合成一個整體，以減小土體的間隙，增強土體之間的連接，從而顯著增加原軟基的強度和荷載，達到地基加固的目的。根據(jù)加料方式的不同，常用的化學加固方法有深層攪拌法和注漿法。深層攪拌法是指將石灰水泥和其他建筑材料均勻混合，注入基層結構中的混合物將被處理，混合物迅速滲入土壤顆?？臻g，使地基承載力明顯提高，加固效果明顯。這種方法主要適用于有機質含量較多的土。注漿方法主要是利用注漿設備通過注漿孔向土壤中注入化學溶劑，漿液擴散到土壤孔隙或巖土裂隙中。

（五）加筋法

加筋法主要包含了加筋土法、錨固法以及豎向加固法。其中加筋土法在淺層軟弱地基中比較適用，在使用過程中，可以在土體中加入鋼筋等材料，使得地基更加穩(wěn)固，還可以降低上層建筑帶來的壓力，起到緩沖的作用。豎向加固法在深層的軟弱地基中使用比較多，在實際應用過程中使用樁柱，并在樁柱中添加混凝土材料，對于地基的抗壓能力是非常好的提升，還可以降低地基的沉降。錨固法主要對地基上層建筑的邊坡進行加固，在實際應用過程中通過土釘?shù)炔牧峡梢赃_到緩沖，使得水平方向的作用力可以減少。

四、結語

總之，建筑的結構形式日新月異，人們的需求也越來越高，這對建筑行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)。在土木工程結構和地基加固技術的實際應用中，應采用合理的施工技術和注意控制技術，以使加固技術的作用和優(yōu)勢得以有效發(fā)揮，提高土木工程的質量，避免發(fā)生危險。在施工過程中，應結合當?shù)氐膶嶋H情況，將所有的因素綜合考慮在內，發(fā)揮不同技術的優(yōu)勢，進一步提高施工效率，為土木工程行業(yè)服務。