土木工程設計中結構與地基加固技術的應用研究

摘 要：社會的日新月異對工程建設領域的發(fā)展也提出了更高的要求，建筑工程施工是土木工程實施環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分，土木工程建設深刻影響人們的居住環(huán)境。文章以土木工程建設中的結構和地基加固技術為基本切入點，就如何借助結構和地基加固技術來促進土木工程發(fā)展建設進行策略分析，旨在使土木工程建設過程中的結構和地基加固技術能夠滿足更多人對建筑行業(yè)發(fā)展的技術要求。

關鍵詞：土木工程;結構;地基;加固技術;應用

建筑業(yè)是和城市建設發(fā)展息息相關的行業(yè)，土木工程是建筑行業(yè)發(fā)展的重要分支，具體由地基處理和結構設計兩部分組成，地基和結構是影響土木工程建設質(zhì)量安全的關鍵，要保證土木工程施工質(zhì)量就必須確保工程擁有有效的結構設計，并結合工程勘察資料和在實際調(diào)查研究的基礎上對地基進行必要的加固處理，對地基和建筑結構進行處理的過程中不斷吸取教訓和積累經(jīng)驗。但是從當前發(fā)展實際情況來看受外界多種因素影響，土木工程結構和地基加固技術應用不夠完善，在某種程度上影響了工程質(zhì)量。為此，本文著重就土木工程設計中結構與地基加固技術的應用問題進行初步探究。

1 土木工程設計中結構加固技術

1.1 科學設置鋼筋混凝土

混凝土、鋼筋等是影響土木工程結構加固施工的重要材料，這兩種材料性能高度直接影響整個工程的加固效果。因此，為了能夠提升土木工程加固效果，增強工程加固質(zhì)量，相關施工人員需要在施工中著重關注以下幾個方面的問題：第一，在施工設計階段重點關注鋼筋混凝土質(zhì)量、性能等對土木工程施工質(zhì)量的影響，嚴格按照國家有關規(guī)定科學配置混凝土材料，優(yōu)化骨料、碎石和水泥的綜合配比。第二，按照土木工程施工建設要求來把控混凝土的振搗次數(shù)、振搗強度。第三，嚴格按照施工設計圖紙要求來選擇鋼筋，確保鋼筋的強度、潤滑度等符合工程建設要求。

1.2鋼結構的連接和材料的選擇

從整個建筑工程施工實際情況來看，管材、鋼材、金屬制品、板材是常見的鋼材類型，建筑施工中常用的鋼材類型包含普通低合金鋼、碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼等。其中，碳鋼具備強度高、塑性差的特點，鋼材截面形態(tài)上為“十”字型或者“工”字型。梁的主要形成方式是“H”型鋼梁和焊接。在進行鋼材安裝之前需要施工人員對梁開展焊接實驗，通過實驗選取出最適合的焊接材料和焊接參數(shù)。

鋼筋混凝土結構設計分析

1.3 機械安裝點的選擇

在土木工程施工中需要施工人員根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況來選擇安裝點，從而在最大限度上確保整個工程的施工安全。在一般情況下，鋼結構占地面積和安裝實際面積的占地比例基本設定為1：1.5。同時，鋼結構的安裝操作要嚴格遵循規(guī)范的施工標準，并按照施工要求應用先進的裝卸機來運輸鋼構件，并將其在安裝機械回轉半徑內(nèi)進行放置。

1.4 結構加固設計中的常見問題

在結構加固設計中要充分考慮截面設計問題，著重要關注抗震等級設定和框架柱的長度設計。在進行建筑結構加固的過程中需要仔細查看所選擇建筑類別、等級與之對應的抗震要求。在計算土木工程框架柱的時候要注重取框架的長度，將框架的長度設定為建筑結構的層高。

2 土木工程設計中地基加固技術

2.1 加筋加固施工技術

土木工程施工往往會應用到多種施工技術形式，在多種施工技術綜合利用下能夠有效提升整個工程的施工質(zhì)量。其中，加筋加固施工技術就是土木工程施工中常用的技術形式，具體包含錨固法、豎向加固體復合方法等。加筋法主要適合應用在地基土層比較薄弱地區(qū)，即在淺層土比較薄弱的地方加入能夠增強承壓能力的鋼筋材料，從而使得地基功能能夠更好的承受外界壓力。豎向加固體復合地基法適合應用在深層土軟弱的地區(qū)，具體操作是通過在樁柱內(nèi)部添加混合材料來增強地基強度，減少上層壓力對地基的危害。錨固法主要對建筑邊緣薄弱地方進行加固的方式，具體是利用減壓材料來減少水平方向?qū)Φ鼗淖饔昧?，從而達到加固地基的目的。

2.2 灌漿加固施工技術

灌漿加固施工技術是一種常見的地基化學加固方法，與之相關的還有另外一種化學加固方法是深層攪拌法。深層攪拌方法適合應用在有機物較高的泥炭土、淤泥土地基土層，通過攪拌加固最終打造出復合地基。灌漿法則是適合應用在巖土土質(zhì)和脆弱的土層中，具體操作如下所示：第一，灌漿鉆孔施工。在地基加固工程中應用鉆孔機進行鉆孔施工。結合土木工程發(fā)展實際情況一般會選擇直徑在150mm 的鉆機進行鉆孔，在鉆孔過程中需要確?？椎拇怪倍葹?%。在施工過程中如果地質(zhì)條件比較復雜，則需要施工人員根據(jù)施工經(jīng)驗隨時調(diào)整鉆孔的速度，并在一定范圍內(nèi)合理布孔開鉆做好孔壁保護工作。第二，設置灌漿孔口接口。在鉆孔操作結束之后需立即設置灌漿孔口接口。灌漿孔口接口的設置應能夠滿足不同灌漿速度的壓力值和沖擊值要求。在灌漿操作之前要將灌入設備固定在灌漿口的位置上，并對灌漿系統(tǒng)的多個接口進行固定處理。第三，灌入漿液。在配置好漿液之后采取有效的方式來在地基中灌入漿液，漿液主要是無機漿材硅酸鹽。第四，封孔處理。在地基灌漿加固結束之后需要施工人員及時拆掉灌漿管，并對灌漿孔進行必要的密封處理，目的是避免出現(xiàn)漿液回流問題。

2.3 擠壓加固施工技術

擠壓加固技術適合應用在地基土質(zhì)為濕陷性土質(zhì)的地基中，具體包含強夯法、擠密碎石樁法等。 從土木工程施工實際情況來看多數(shù)工程選擇的施工場地為松散土質(zhì)和砂土固結地，地下土質(zhì)多為飽和度較低的粉質(zhì)土或者粘性土，一些水位較高地區(qū)則為填土和黃土。對于這類土質(zhì)的地基則是適合應用強夯法進行處理?？紤]到外力作用，夯錘一般需要從高處到低處進行降落，在降落過程中借助較大的壓迫力和沖擊力來增強土質(zhì)的密實性。振沖密實法借助振沖強有力的震動力量來改變地基中飽和材料的性質(zhì)，使得這些材料得以重新排列，最終降低材料的孔隙，增強地基的密度，提高其整體承載能力。

2.4 換填加固技術

換填加固技術也是土木工程地基加固施工中常用的技術形式之一，具體是指將項目建筑地面以下一定范圍內(nèi)不符合地基施工標準的軟弱土進行挖除，之后在挖掉的位置上回填韌性和強度較高的不具備侵蝕性的材料。如果地基無法承壓粘性土壤，則是可以應用換填法進行地基加固。

2.5 排水地基加固技術

在整個土木工程施工建設中如果工程施工場地選擇在含水量較大的地區(qū)，則需要施工人員采取有效的措施來排除土壤中的水分含量。這種排除水分的方法被稱作是排水地基加固方法，通過應用這種方法能夠增強整個土木工程地基的強度。

3 結語

綜上所述，在現(xiàn)代科技的快速發(fā)展下，越來越多的新技術形式開始被人們應用到建筑工程施工領域，其中，結構設計和地基設計是整個土木工程施工建設重要技術形式，這兩種設計關系到整個土木工程的整體建設質(zhì)量。根據(jù)當前人們對建筑工程施工提出的要求，土木工程施工人員需要強化對工程結構設計和地基加固研究，通過采取必要技術形式來增強整個建筑的安全性和穩(wěn)定性，不斷促進我國建筑行業(yè)長遠、可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：劉羊，男，1977.12，本科，工程師 ，主要從事建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理工作。