土木工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用分析

吳 剛

（安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230002）

我國(guó)建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，使得建筑專(zhuān)業(yè)相關(guān)學(xué)科及體系也在日漸完善，在這其中，土木工程設(shè)計(jì)是極為重要的組成部分，對(duì)整個(gè)工程的建設(shè)效果和質(zhì)量以及行業(yè)整體的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。就實(shí)際意義而言，土木工程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性和復(fù)雜性相對(duì)較高，在經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不斷變化的影響之下，不斷發(fā)展和演變，并且始終受到社會(huì)各界的高度關(guān)注，正因?yàn)槿绱?，必須?qiáng)化結(jié)構(gòu)和地基的穩(wěn)定性。文章圍繞土木工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)一系列的討論。

1 土木工程施工設(shè)計(jì)的重要性

隨著我國(guó)土木工程建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模日益增大，工程施工也逐漸朝著質(zhì)量化、效率化演變，整體的施工效果和質(zhì)量日益提高。土木工程施工不再是某一個(gè)單一片面的流程，其系統(tǒng)布局的科學(xué)性與合理性都得到了極大的提升，無(wú)論是在任何一個(gè)階段，都經(jīng)過(guò)了全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。土木工程施工需要經(jīng)過(guò)大量的準(zhǔn)備工作才能夠順利開(kāi)展和進(jìn)行，其中主要包括施工技術(shù)、人員、施工材料、施工圖紙以及設(shè)備等方面的準(zhǔn)備工作。在這其中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和地基加固工作極為重要，相關(guān)工作人員對(duì)地基加固技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，以及對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，能夠從根本上保證和提高土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體質(zhì)量。

2 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)材料要求

在土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，相關(guān)工作人員一定要對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作有明確的認(rèn)知。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要由混凝土和鋼筋兩種材料所構(gòu)成，而這兩種材料的質(zhì)量對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，同時(shí)也決定著結(jié)構(gòu)的實(shí)用性。所以，要想能夠從根本上保證和提高鋼筋混凝土的實(shí)用性與可靠性，在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要在設(shè)計(jì)規(guī)范中明確標(biāo)注施工所需材料的要求，所有的成分都要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范配置。在進(jìn)行混凝土材料配比的過(guò)程中，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，并根據(jù)實(shí)際的施工條件進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。此外，在混凝土澆筑振搗施工的過(guò)程中，也要嚴(yán)格按照實(shí)際要求對(duì)時(shí)間、力度以及形式等進(jìn)行有效的控制。在鋼筋原材料選擇的過(guò)程中，也要嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求確定鋼筋的主要性能，總之，對(duì)鋼筋的彎曲度、表面光滑度、抗拉抗剪強(qiáng)度等性能方面都有著明確的要求。

2.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證結(jié)構(gòu)的作用與實(shí)際相符，原有結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的尺寸和實(shí)際相符。結(jié)構(gòu)加固可分為直接加固和間接加固兩種方式，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員一定要嚴(yán)格按照實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和應(yīng)用。就直接加固方法而言，其具體的方式主要為置換混凝土加固法、增大截面加固法以及符合截面加固法等。間接加固法的具體方式主要包括體外預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)耗能支撐法、增設(shè)抗震墻法等。在混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要最大程度地防止對(duì)沒(méi)有進(jìn)行加固處理的部分產(chǎn)生影響，相關(guān)工作人員必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有一個(gè)全面的了解和掌握，之后再針對(duì)該結(jié)構(gòu)部分所需要承擔(dān)的荷載值進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。計(jì)算的主要內(nèi)容包括斜截面和正截面的承載值等。除此之外，還應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部變化和外部形態(tài)進(jìn)行全面仔細(xì)的分析，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)和分析的結(jié)果，選擇最為合適的技術(shù)手段和加固方法。

就增大截面加固方法而言，其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，使用范圍比較廣泛，所產(chǎn)生的費(fèi)用較低，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中存在著一定的局限性。具體而言，如果工程框架柱混凝土強(qiáng)度只有C7.5，要是采用增加截面法對(duì)其進(jìn)行加固，新舊混凝土截面之間的黏結(jié)強(qiáng)度則無(wú)法得到切實(shí)的保障。如果采用植入剪切摩擦筋的方式增強(qiáng)黏結(jié)強(qiáng)度，會(huì)由于已有的混凝土強(qiáng)度過(guò)低而無(wú)法為其提供充足的錨固力。正因?yàn)槿绱耍⒎撬械匿摻罨炷凉?gòu)件都能夠憑借增大截面法予以加固。相關(guān)工作人員可以考慮應(yīng)用置換混凝土加固的方式，這種方式的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⑿屡f混凝土截面的結(jié)合處進(jìn)行良好的處理。正因?yàn)槿绱耍趯?shí)際工作的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該謹(jǐn)慎選擇截面膠。此外，應(yīng)盡可能將新置換的混凝土強(qiáng)度等級(jí)控制在較低的水平，一級(jí)最為適宜。如果其等級(jí)超過(guò)原有的混凝土強(qiáng)度，極有可能產(chǎn)生銷(xiāo)栓效應(yīng)。

在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)加固之前，設(shè)計(jì)工作人員一定要對(duì)具體的措施和方式進(jìn)行深入的分析和研究，所有步驟都應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行，將無(wú)法加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件予以拆除，最大程度地避免結(jié)構(gòu)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從而能夠有效控制和減少不必要的損失。此外，在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)其安全性進(jìn)行充分的考慮，有針對(duì)性地采取適當(dāng)?shù)拇胧┯枰杂行У目刂疲畲蟪潭鹊乇ＷC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。

3 地基加固技術(shù)措施

3.1 淺基礎(chǔ)的地基加固措施

通常情況下，淺基礎(chǔ)地基主要指的是在地面之下的部位，處理程序比較簡(jiǎn)單，深度較小的基礎(chǔ)部分。常見(jiàn)的方式主要為條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等。在進(jìn)行地基基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)地基周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境和條件不佳，需要通過(guò)人工處理的方式對(duì)地基進(jìn)行科學(xué)合理的處理，直到挖至土質(zhì)條件較好的土層再展開(kāi)基礎(chǔ)部分的設(shè)置。如果基礎(chǔ)較深，其主要的類(lèi)型包括樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻以及墩基礎(chǔ)等諸多結(jié)構(gòu)。在一般條件下，深基礎(chǔ)可以作為建筑物以及深層堅(jiān)硬土質(zhì)的連接介質(zhì)。正因?yàn)槿绱?，建筑物可以將荷載傳遞至其基礎(chǔ)部分，基礎(chǔ)部分再將荷載傳遞到地基深處承載力較大的土層中，進(jìn)而可以從根本上保障和提升建筑物整體的穩(wěn)定性。

3.2 應(yīng)用置換法進(jìn)行地基加固

在進(jìn)行地基施工的過(guò)程中，如果施工現(xiàn)場(chǎng)的自然地質(zhì)條件無(wú)法充分符合設(shè)計(jì)要求，此時(shí)需要憑借換填的方式進(jìn)行地基的加固施工。此外，如果地基土質(zhì)的黏性相對(duì)較大，可以施加適當(dāng)?shù)膲毫?，?duì)土體進(jìn)行充分的壓實(shí)處理，從根本上保證土體滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。從另一個(gè)角度而言，在進(jìn)行地基土體換填工作的過(guò)程中，相關(guān)工作人員必須根據(jù)工程的實(shí)際情況，有針對(duì)性地采取適當(dāng)?shù)膿Q填方式。從目前的情況來(lái)看，換填方式主要包括碎石樁法、振沖置換法等。進(jìn)行地基土體置換時(shí)，需要及時(shí)將承載力不足的土層挖出，選擇適當(dāng)?shù)耐潦牧嫌枰杂行У闹脫Q，在此基礎(chǔ)上要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理，如此可以有效保證換填之后的土層與先前的土層進(jìn)行充分的結(jié)合，進(jìn)而可以更好地滿(mǎn)足工程需求。

3.3 應(yīng)用排水固結(jié)法進(jìn)行地基加固

地基加固處理技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，排水固結(jié)法是重要的技術(shù)方式和手段。如果基坑內(nèi)的地下水位相對(duì)較高，則需要采用排水固結(jié)法展開(kāi)地基的加固處理。具體的做法是在土層中增加排水的渠道，進(jìn)而使地下水排放的速度得到有效的提升，在此基礎(chǔ)上可以極大地加快施工進(jìn)度?？偠灾?，采用排水固結(jié)法進(jìn)行地基處理，可以極大地提升其穩(wěn)定性。

3.4 應(yīng)用樁基法進(jìn)行地基加固

此方法主要是通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土預(yù)制樁的有效利用，極大地提升了原地基的抗壓強(qiáng)度，在實(shí)際工作的過(guò)程中，可以使施工成本得到有效的控制和降低，同時(shí)也可以使施工的工期縮短。在進(jìn)行樁基施工的過(guò)程中，相關(guān)工作人員可以采用灌注樁的方式。在進(jìn)行樁基澆筑的過(guò)程中，則可以應(yīng)用沉管的方式完成灌注，如此可以進(jìn)一步提升地基加固的效果，最大程度地保證和提高建筑物的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土工工程行業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，逐漸受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。建筑工程的施工質(zhì)量也是人們所關(guān)注的重要內(nèi)容之一。在土木工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)工作人員一定要保證結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與合理性，進(jìn)而使建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體質(zhì)量都能夠得到切實(shí)的保障，充分滿(mǎn)足當(dāng)今時(shí)代的實(shí)際要求，同時(shí)也可以促進(jìn)我國(guó)土木工程行業(yè)的發(fā)展。