土木工程結構設計與地基加固技術分析

□ 羅安仲

隨著建筑行業(yè)發(fā)展變革，建筑施工企業(yè)為提高經(jīng)濟效益，需重視建筑工程施工質量，土木工程建筑結構和地基作為建筑項目重要組成部分，關系到建筑工程的整體施工質量。

1 土木工程結構設計與地基加固技術的重要性

1.1 延長土木工程使用年限

土木工程使用年限是評估建筑施工質量的關鍵性指標，而土木工程結構則是影響土木工程使用年限的重要因素。對建筑工程進行合理設計，可提升工程安全性和功能性，減少質量問題發(fā)生的風險，進一步提升建筑工程施工質量，有利于延長土木工程建筑的使用年限[1]。

1.2 增加土木工程耐久性

在建筑工程中，耐久性是影響工程施工質量的重要指標。工程施工中受人為破壞、施工方式不合理、材料問題以及維護不當?shù)纫蛩氐挠绊?，會降低土木結構的耐久性，使其與施工設計標準不相符，影響實際施工中土木工程施工質量，增加質量和安全方面風險。而通過科學合理的設計，保證建筑結構耐久性，利于提升工程質量。

1.3 提高土木工程抗震能力

土木結構的抗震能力是衡量工程安全性重要指標，尤其在地震高發(fā)區(qū)，若工程結構設計和地基加固技術不到位，會給人民群眾的生命財產(chǎn)安全以及社會經(jīng)濟帶來巨大威脅。而通過對建筑土木結構進行合理設計，保證地基加固效果，可提升建筑項目堅實穩(wěn)定性，利于提高工程抗震能力。

2 土木工程結構設計要點

2.1 基礎結構設計

現(xiàn)階段，在連續(xù)梁結構設計中經(jīng)常出現(xiàn)承載力不足問題，而出現(xiàn)該問題原因是設計環(huán)節(jié)中未充分考慮整體高度。多數(shù)設計師在簡單應用基礎上展開設計，導致連續(xù)梁承載力較小，增加建筑結構和安全隱患。因此，在建筑結構基礎設計中，尤其在連續(xù)梁設計方面，應根據(jù)建筑施工方案的具體設計要求和工程狀況靈活設計，確保其與整體施工規(guī)劃相符合。同時做好對連續(xù)梁的分析工作，以保證施工的安全性和穩(wěn)固性。

2.2 鋼筋混凝土結構設計

鋼筋混凝土結構是土木工程中的主要受力結構，為發(fā)揮其作用，保證承重效果，提升設計的合理性，應充分考慮影響混凝土性能，如強度和抗?jié)B能力等多種因素。一方面，做好正截面承載力、斜截承載力、扭曲承載力等相關數(shù)據(jù)的計算工作，通過獲取準確數(shù)據(jù)為設計提供依據(jù)；另一方面，混凝土結構裂縫采用相應控制措施，提升鋼筋混凝土耐久性和抗震性能[2]。

2.3 剪力墻結構設計

剪力墻是土木工程結構的重要組成部分，合理利用鋼筋和混凝土材料制成墻板，以此承載來自不同方向的力，保證墻體穩(wěn)定性。為保證剪力墻結構設計專業(yè)性，相關設計和施工人員應加強對剪力墻結構設計研究工作，提升剪力墻結構設計合理與穩(wěn)定性。要保證剪力墻結構符合有關技術標準，將相關參數(shù)控制在合理范圍內，提升剪力墻穩(wěn)定性。

3 土木工程地基加固技術要點

地基是土木工程中建筑施工的基礎，保證地基堅固為建筑施工工程打下良好基礎。因此，為保證工程質量，必須做好地基加固工作，常見的土木工程地基加固施工技術主要有以下幾種。

3.1 強夯技術

強夯技術是土木工程地基結構加固中常用技術，操作便捷且加固效果良好。在實際使用中，首先，對地基位置進行整理，保證場地平整性，初次平整場地時標注定位坐標，確定施工場地高度。其次，施工場地平整后，機械設備進場，并根據(jù)夯擊高度確定具體夯擊作業(yè)，泥土填平后進行夯擊。最后，將設備撤出施工現(xiàn)場，測量夯擊高度。

3.2 樁體復合地基技術

樁體復合地基加固技術包含砂樁、碎石樁以及夯實水泥樁等，其利用振動、沖擊等方式，在軟弱地基層面制作多個施工孔，利用壓力將砂擠入土體中，使軟弱土層產(chǎn)生砂石樁，使土體土層中的水分通過透水層、排水層快速排出土體，以此提升地基強度，提升地基對上層建筑的承載能力。

3.3 加筋土法

加筋土法是地基加固常用的施工方法。施工中，施工人員將拉筋埋設于土層中，在其與土層中的顆粒形成有效摩擦效應后，利用拉筋與土層中顆粒形成的摩擦力，提升兩者之間的連接性，并形成相對完善的土層結構，從而提升土體穩(wěn)定性。

3.4 地基加固技術

現(xiàn)階段，我國土木工程地基加固施工中常用方式可分為兩種，一是換土墊層技術。該技術適用于地基的下部持力層出現(xiàn)土層軟化情況，通過換土墊層可改善土層硬度不足問題。在具體施工中，先去除施工地點軟地基土層，使用高強度砂土取代原有土層，如砂墊層、碎石墊層等，鋪設后可滿足施工強度要求，優(yōu)化基礎施工條件，該施工方式常用于濕陷性黃土地區(qū)、凍土地區(qū)。二是置換技術。若土木工程地基土層較為松軟，且并非土層軟化導致的松軟，應對地基進行加固施工。為保證施工方式使用的合理性，土木工程地質勘查人員應掌握工程施工區(qū)域的實際情況，分析相應信息，選擇適合的地基加固方法，提升土木工程整體施工質量。

3.5 排水固結技術

在地基加固施工中，排水固結技術使用較為頻繁，尤其是地下水位高于地基加固高度區(qū)域。為提升地基加快固結速度，通常采用天然土層中增加水排通道方式，縮短排水距離，使水分快速進入排水井中。在實際施工中，通過合理設置排水井位置實現(xiàn)快速排水。采用排水固結技術既可縮短地基施工工期，又能保證排水效果，保證地基強度和穩(wěn)定性[3]。

3.6 錨桿靜壓樁法

錨桿靜壓樁法屬于復合性技術，該技術融合靜壓樁技術和錨桿技術，其在使用中能最大限度保證土體完整性優(yōu)勢，且可有效縮短地基固化時間，提升地基加固施工的效率。但在實際施工環(huán)節(jié)中，從地基實際施工情況考慮，選擇合適的加固方式，為順利展開地基加固施工創(chuàng)造良好條件。

3.7 化學加固技術

在土木工程施工中，化學加固技術已成為較為常用的技術，設計人員對化學材料合理配比，可提升土層結構強度。在進行加固時，首先，對土地周邊環(huán)境進行多方面勘察。其次，清除施工區(qū)域地基上砂石等障礙物，維持地基平面平整干凈。最后，障礙物清理后，結合施工現(xiàn)場自然環(huán)境等因素進行噴樁施工。

3.8 擠壓法

擠壓法適用于黃土、素填土、雜填土等地質條件，也被稱為振密法、擠密法。施工中主要借助爆破、擠壓、夯擊以及振動等措施，提升土體夯程度和抗剪強度。在具體施工中，該施工方式可細分為振沖法、石灰樁擠密法、擠密砂樁法以及灰土樁擠密法，與排水加固方法相比，擠壓法受外界如重力和擠壓力雙重作用，加固后地基密度更大、強度更高、牢固性更強，在土木工程地基加工中具有較大優(yōu)勢[4]。

4 結論

在實際建筑施工中，施工質量會受多方面因素影響，導致建設質量下降。土木工程結構和地基作為建筑工程的基礎組成部分，一旦出現(xiàn)質量問題，不僅會增加建筑使用風險，還會縮短使用期限，降低工程建設水平。因此，施工中須對土木工程結構和地基予以重視并加以觀察，在掌握土木工程結構設計要點和地基加固技術要點的基礎上，根據(jù)實際發(fā)展需求適當改進，建立適合的施工環(huán)境，提升施工水平，進而提升建筑施工質量。