房屋建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與地基加固技術(shù)分析

甄玉婷 江西宏吉投資有限公司

1 前言

建筑學(xué)中有許多分支，土木工程是其中一個重要的部分，土木工程是建筑中給予結(jié)構(gòu)牢固性及可靠性的重要保障。由此土木工程在建筑中得到了高度重視，因為土木工程決定了人們住房的質(zhì)量，也為后續(xù)的建筑施工打下了堅實的基礎(chǔ)，土木工程的作用在很大程度上就是保證施工的安全性。隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，我國對建筑的要求越來越高，對于一些鋼筋混凝土等材料的使用也越來越嚴(yán)格。如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的施工方式，有的建筑也許難以達到國家的標(biāo)準(zhǔn)要求。土木工程應(yīng)該重視加固技術(shù)的提高，加強加固技術(shù)，提高整體施工質(zhì)量，在為人們提供質(zhì)量更高的住房的同時也能獲得更好的口碑從而得到更多的訂單，提高企業(yè)競爭力，以此得到更大的經(jīng)濟效益。

2 土木工程結(jié)構(gòu)與地基加固的重要性分析

土木工程結(jié)構(gòu)和地基的施工質(zhì)量很難把控，因為地基施工中某些地下結(jié)構(gòu)存在很大的不可預(yù)知性，一旦地基施工存在問題，整個土木工程就會失去穩(wěn)定性，從而帶來難以預(yù)估的損失，安全問題也會隨之出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅土木工程的施工安全和質(zhì)量。

2.1 延長土木工程的壽命

土木工程的穩(wěn)定性是影響其使用期限的重要因素。做好土木工程結(jié)構(gòu)和地基的加固工作能夠延長土木工程的使用壽命，可更好促進建筑資源的高效利用。因此施工單位必須重視土木工程結(jié)構(gòu)和地基的穩(wěn)固性，為整個土木工程的施工建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 優(yōu)化工程抗震性能

地震這種自然災(zāi)害對建筑的損害是最直接的，土木工程中結(jié)構(gòu)和地基的穩(wěn)定性可以減少地震帶來的損失。因此，施工單位應(yīng)該根據(jù)區(qū)域內(nèi)地震的等級指數(shù)科學(xué)規(guī)劃土木工程的抗震等級，以此來優(yōu)化土木工程建筑物的抗震性能。

2.3 提高土木工程的耐久性

由于施工人員的操作不規(guī)范，養(yǎng)護管理工作不到位造成的工程耐久性下降是主觀的影響因素；由于受到自然因素的影響，比如臺風(fēng)、暴雨等侵蝕建筑，造成耐久性降低，從而影響土木工程建筑的質(zhì)量是客觀的影響因素。因此有必要加強地基的穩(wěn)定性，以此來應(yīng)對各種因素的影響，從而提升土木建筑的耐久性。

3 土木工程建設(shè)時地基加固的特點

3.1 地基加固的基礎(chǔ)性

土木工程施工中地基的意義是非同尋常的，因為地基是基礎(chǔ)，只有先打好地基這一基礎(chǔ)工作，地表上面的建筑施工才能有序開展，一旦地基處理不好，就無法保障地面上的施工的安全性和穩(wěn)定性，因此，做好地基加固的基礎(chǔ)性工作，才能開展后續(xù)的其他施工流程。而且地基工作的基礎(chǔ)性還體現(xiàn)在一次性上，地基施工工作一旦完成，就要緊接著進行地表上的施工，不允許地基出現(xiàn)質(zhì)量問題，否則整個土木工程的建設(shè)就會因為地基不穩(wěn)而難以繼續(xù)施工，造成難以想象的損失。

3.2 地基加固的關(guān)聯(lián)性

前文提到過，地基加固工作是基礎(chǔ)性工作也是關(guān)鍵性的工作，只有完成地基的施工才能有序開展地表上的施工，因此地表上的施工工作和地基加固工作具有流程上的關(guān)聯(lián)性，一旦地基加固中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會對整個土建工程造成連鎖的質(zhì)量問題。因此，鑒于地基加固工作的關(guān)聯(lián)性，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格注重每個施工的細節(jié)問題，力求施工中做到完美，不留下一絲一毫的安全隱患，最終切實保障土建工程整體的建筑質(zhì)量。

3.3 地基加固的復(fù)雜性

地基加固工作的復(fù)雜性很好理解，因為我國的地理環(huán)境復(fù)雜，地勢呈現(xiàn)西高東低的特點，地形復(fù)雜多變，東西南北差異大。這樣的地理環(huán)境就給地基的加固工作帶來了難度，因此，施工人員應(yīng)該根據(jù)不同地理環(huán)境具體分析，從而選用合適的加固技術(shù)，保障土木工程能夠順利施工。比如我國東北地區(qū)以黑土地為主，冬季施工溫度低，土地僵硬開墾難度系數(shù)高，就要選用合適的機械把握合適的溫度進行施工；再比如我國東南地區(qū)丘陵地形比較普遍，很多地方地表看上去無異卻存在地下暗河，十分不利于地基的開墾及加固施工。面對復(fù)雜的自然環(huán)境我們要選擇科學(xué)施工，只有提前勘察地形地貌，做好環(huán)境分析工作，我們才能把控各種不利于施工的因素，科學(xué)選用合理的技術(shù)加固地基，為土建的整體施工質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在土木工程施工中的具體應(yīng)用

4.1 鋼筋混凝土的設(shè)置

當(dāng)今時代土木工程建筑首要追求的是建設(shè)質(zhì)量，建材的質(zhì)量是保障建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)。鋼筋混凝土的建筑具有穩(wěn)固性，因為混凝土材料是由幾種不同的建材按照配比混合而成，應(yīng)用鋼筋混凝土的建筑，具有良好的耐久性和抗震性。鋼筋這種建材硬度比較好，用于建筑的結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性。結(jié)合鋼筋和混凝土的綜合應(yīng)用，再加上新時期新型建筑材料的組合應(yīng)用，使得建筑材料具備更好的穩(wěn)定性和堅固性，從而提升了鋼筋混凝土的應(yīng)用效果，進一步保障土建工程的質(zhì)量。

4.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及選型

土木工程結(jié)構(gòu)加固施工過程中，施工單位要重視鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選用合理的設(shè)計形式，根據(jù)地理環(huán)境的實際情況進行加固施工。首先，施工人員要正確認識鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的配比，將幾種材料融合在一起發(fā)揮他們加固建筑物的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，融合的過程中可以適當(dāng)?shù)丶尤肴诤蟿?，達到更加堅固的作用；其次，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，施工人員要注重結(jié)構(gòu)的荷載力，根據(jù)計算得出精確的數(shù)據(jù)，優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，加強整個建筑的穩(wěn)固性能。最后，在得到工程受力具體數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，加強對鋼筋混凝土材料的應(yīng)用，嚴(yán)格控制施工的流程，切實保障施工的質(zhì)量。

5 土木工程建設(shè)中地基加固技術(shù)的應(yīng)用

5.1 換填法

換填法作為地基加固方法中最普遍常見的方法之一，主要應(yīng)用于地表是軟土層的地理環(huán)境。軟土層顧名思義土層比較松軟，土壤的濕度和黏性大，施工中為了增加土壤的硬度，往往采用換填的施工方法，即在實際的施工中將地表層的軟土挖出，將挖出空置的部分充填進堅硬的土塊和石頭，這樣將土石和軟土進行置換，以此來達到加固地基、改善地基承載力特性的目的。換填法具體的施工還要根據(jù)環(huán)境制定具體的施工方法，比如換土墊層法、強夯置換法、振沖置換法、碎石樁法以及EPS輕填法等。換土之后的地基與原來的地基相比，具有荷載力高、硬度高、不易變形等優(yōu)點，形成性能良好的人工地基，更加適合土木工程的施工建設(shè)。

5.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法通常是作用在天然地基上的，使地基在荷載作用下通過縱向的排水井將土層空隙中的水排出去，這樣就能減少地基中的孔隙，孔隙減少地基的密度也就隨之變大，進一步達到使地基固結(jié)變形從而穩(wěn)固地基的效果。

排水固結(jié)法主要解決的是地基不穩(wěn)固的問題，為了提升固結(jié)的效率，可以在自然的土層之中擴展排水的方式，設(shè)置排水井或者排水帶，縮短排水的距離，可以有效減少土層中的孔隙，達到固結(jié)土層的目的。根據(jù)各個施工情況的不同，排水固結(jié)法具體又可以分為折疊堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、折疊降水預(yù)壓法、折疊電滲排水法等，需要根據(jù)具體的地質(zhì)情況從而選用不同的施工方法，達到穩(wěn)固地基的目的。

5.3 化學(xué)強化技術(shù)

科學(xué)技術(shù)是先進的生產(chǎn)力，施工人員需要提升專業(yè)的素養(yǎng)，選擇用科技來提升技術(shù)水平。比如應(yīng)用化學(xué)強化技術(shù)來實現(xiàn)強化地基穩(wěn)定性的目的，可以在土壤中適當(dāng)加入化學(xué)物質(zhì)，使土壤起化學(xué)反應(yīng)，減小土壤之間的空隙，加強土壤內(nèi)部的連接，使得土壤形成一個堅固的整體。化學(xué)強化可分為注漿法和深層攪拌法。注漿法主要是通過注漿的孔縫向土壤中加入化學(xué)物質(zhì)，加固土壤。深層攪拌法主要是將水泥、石灰、水、還有其他材料有效融合，使混合之后的物質(zhì)進入到土層之中，從而提高地基的承載能力。

5.4 擠壓法

擠壓法是增加地基穩(wěn)固性中最常用的方法之一，也被叫做振密法或者擠密法，通俗的叫法是強夯法，多數(shù)適用于碎石或者沙土較多的地質(zhì)環(huán)境中。擠壓法在具體的施工過程中，主要是利用夯錘進行操作，從高處落下來的夯錘敲擊在地基上，對地基施加外力，迫使地基內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更加緊密，從而增加地基的飽和度，減少地基土層中孔隙，提高土壤的密度和地基的承載能力。比如建筑施工中，通常會有利用夯土機夯實地基這一環(huán)節(jié)，目的就是通過重力的影響，增加地基的穩(wěn)固性，從而達到穩(wěn)固地基，提升土木工程建筑質(zhì)量的目的。

5.5 加筋地基技術(shù)

土木工程是一個復(fù)雜而系統(tǒng)性的工程，每個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系都很緊密。所以施工時每一個環(huán)節(jié)都必須要保證質(zhì)量，以確保最后的建筑是合格且堅固的。如果其中的某一項環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就一定會在建筑顯現(xiàn)出來，甚至?xí)霈F(xiàn)安全隱患。所以為了確保施工的安全性，工程技術(shù)人員需要對每一個環(huán)節(jié)進行審核。為了建筑的安全性能夠得到保證，在對地基加固時的技術(shù)及方法就變得十分重要，尤其是加筋地基加固技術(shù)的使用，這是一項目前使用比較多的技術(shù)。

加筋地基加固技術(shù)是在土地中加入一種抗拉材料來增加地基的堅固性，相比于前兩者更加傾向于用現(xiàn)代的新技術(shù)來加固地基。在使用這種技術(shù)方法時不需要太多的復(fù)雜工藝和技術(shù)手段，在具體的施工過程中也可以使用難度不大的方法?？估牧喜粌H僅是指一種專門材料，而是具有抗拉強度能力的材料都稱為抗拉材料，施工人員可以根據(jù)土地的具體情況使用不同的抗拉材料。最簡單的就是選擇一些土工合成性材料融合到地基中來增強堅固性。土工材料與土地有較好的結(jié)合性，還具有較好的防水性以及隔離性能。本身就能對地基起到很好的加固作用，所以是一種較好的材料。還有一種方法就是將鋼筋放入土地中，拉筋與土地有一個良好的摩擦作用，當(dāng)拉筋與土地形成良好的摩擦之后，這種摩擦力可以增強拉筋與土地的連接性，拉筋與土地形成一種新的土地結(jié)構(gòu)，增強了土地的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

時代的發(fā)展讓人們逐漸對建筑提出了更高的要求，為了滿足人們對建筑的追求，施工單位就要不斷更新施工技術(shù)，保障施工的質(zhì)量，從而為人們建設(shè)更適宜居住的建筑。在土木工程結(jié)構(gòu)和地基加固技術(shù)應(yīng)用的過程中，我們首先要明確這種地基加固技術(shù)的重要性，分析其特點，根據(jù)不同的地理環(huán)境科學(xué)地選用不同的施工技術(shù)，以此來達到穩(wěn)固地基的目的，從而提升施工的效率，進一步為土木工程的施工質(zhì)量保駕護航。