土木工程设计中结构与地基加固技术的应用

土木工程设计中结构与地基加固技术的应用

朱凯旋

山东省临沂市兰山区北宸中心 8F 山东省临沂市 276000

摘要： 随着我国经济和社会的不断发展,我国实现了从解决温饱问题到迈进全面小康的历史性飞跃,现在广大人民群众对于生活水平的要求越来越高.其次,作为一个人口大国,我国的建筑行业的发展也在不断地进步中,土木工程作为建筑的主要的一个分支,近年来的发展也非常的快.在土木工程设计中,地基加固技术又是一项重要的施工的内容.本文将从土木工程设计中结构与地基加固技术的应用来展开分析.

关键词：土木工程；结构设计；地基加固；应用分析

引言

想要使项目工程的可靠性与安全性得到保障，对地基的改造与加固在土木工程建造中占据着十分重要的地位。对当下建筑的使用功能进行改善，升级装饰环境，加强建筑节能环保的特性，最大程度的利用与节约资源，降低污染、保护环境。随着我国建筑行业的不断进步，项目工程建设面临着巨大的挑战，对于那些达不到当下社会要求的建筑设施，需要对其进行加固与改造。本文主要通过以下几个方面来讨论地基与结构的加固技术在土木工程设计中的应用。

1. 土木工程设计中地基加固技术的应用

1.1岩基加固技术

一般情况下，岩石地基承载力可以达到50-80MPa，岩体作为地基持力层，有着承载力高、压缩性差、稳定性强的特点。应用岩基加固技术时需要做好抗震设计工作，根据岩石地基承载能力与变形设计确定加固形式，考虑地质灾害对地基带来的影响，必要时还需要做好防冻措施。可以直接将岩石地基作为天然地基，但软岩、风化岩不能成为土木工程的地基，需进一步展开人工加固。常见的人工加固法主要如下：开挖置换法，将设计规定的建筑物建基高程以上的风化岩、阮亚开挖，用混凝土代替岩石。设置断层混凝土塞，将断层内断层角砾岩、断层泥挖除至一定深度，回填混凝土。锚固加固法，在软岩、风化岩内部埋设锚索，从而抵抗侧向力，锚索主要是水泥浆或其他固定剂包裹的钢筋钢丝等，以此达到土木工程地基加固效果。灌浆加固技术，常见的有帷幕灌浆法与固结灌浆法。当地基内含有大粒径岩石或植物根茎时，高压旋喷桩处理深度达，在加固岩石地基的同时，也可以作为深基坑，可以处理土木工程30米以上的地基深度。

1.2桩基础加固技术

桩基础加固是我国土木工程设计最早应用到的地基处理方式，预制桩基础与灌注桩技术最常见。其中预制桩基础就是提前将制作完成的桩埋到地层中；灌注桩技术就是提前在该处钻孔，采用浇灌的方式形成坚固的地基基础。碾压夯实法，利用压实原理，通过机械碾压夯击，将表面地基土压密实。适用于处理碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。

应用桩式顶护加固法，用于素填土、砂质土、粘质土、杂填土和黄土地基的加固处理。常见的桩式顶护加固法主要有以下三种：（1）浆液填充法。该方法用于人工填土、淤泥质土、粘性土地基的既有建筑物条形基础加固，可以起到防渗堵漏、提升地基强度、控制地层沉降的效果。（2）坑式静压桩顶护方法。用于素填土、黄土、杂填土的地基加固，在加固土木工程地基基础的同时，抑制建筑物沉降，纠偏倾斜建筑物。（3）墩式桩顶护法。该方法可以用于房屋加固改造和桥梁工程的地基加固，施工成本较低，不会妨碍原有建筑物的正常使用[2]。

1.3浅基础地基加固技术

对处于地面之下、处理方式简单、深度不大的人工地基进行加固。这样的浅层地基可以使用排水与挖槽方法加大地基与建筑接触面积，分散物理荷载，降低建筑给地基带来的影响。条形与独立基础最常见，在地基处理时如果周围土壤环境不理想，建议施工人员采取人工处理方法，加深地基，挖到下一层土层，选择土质环境较好的地方作为地基基础，随后展开地基加固。深地基基础主要有墩基础和桩基础，它们可以成为坚硬土层与建筑物的介质，提升建筑结构稳定性，确保土木工程结构可以承受更大荷载。发泡聚苯乙烯重度只有土壤的几十分之一，却有着较高的强度，可以作为填土料，减轻地基荷载，适合用于软土地基填方工程。

2 混凝土结构加固技术

2.1增大截面加固技术

这种加固技术的原理是通过增大建筑结构件的横截面积，并且在其中增加相应的钢筋，从而使建筑结构件的力学性能得到提升，是一种直接加固的技术。种类不同的土木工程项目，其加固要求也有着极大的差异，因此，在实际应用的过程中，这种加固技术总体上可以分成三类：通过增加配套钢筋来实施加固技术、增大断面来实施加固技术、以上两者相结合来实施加固技术。通过增大断面来实施的加固技术，在实际应用的过程中也需要使用钢筋，只有增设相配套的钢筋，这样才能使补加的混凝土可以正常的工作，实现质量加固的目标。以增加配套钢筋来实施的加固技术，也一样需要根据钢筋的保护层与间距来极大截面面积。这两种方法在使用的过程中相互辅助，结合不同的工程进行有效的规划，这样才能有效的发挥这两种技术的加固作用。

此外，通过在结构受拉区浇灌混凝土来加固建筑结构，能够起到保护配套钢筋与粘结的作用；并且在结构件受压区浇灌混凝土，是结构件的有效高度得以增加，使结构件的受剪、受弯承载力得到了大幅度的提升，使其的有效力学性能得以提高。总之，增大截面加固技术具有十分显著的加固成效，并且力学性能也与设计的要求相符。

3 地基加固技术

3.1基础托换加固

在土木工程设计过程中，常常会发生这样的状况，比如在使用建筑物的过程中发现地基出现了问题，需要对地基进行加固，地下建筑以及新型结构建筑对周边建筑地基的稳定产生了影响等问题。这些问题往往在建设施工的过程中难以避免，因此应当对这些问题进行慎重解决。对着结构工程师长期以来的研究，基础托换技术有效的解决了这些问题。例如铁路修建爱你工程就应用到了这种技术。

从自身来看，基础托换加固技术会花费高昂的费用，并且施工难度大，施工周期长，需要工程设计者具备一定的思维能力与责任心。基础托换通常都是通过分批来进行只有一个环节的工作完成之后才能进行下一个环节的工作，否则不但会对项目工程的安全带来极大的阻碍，引发较大的安全事故，并且无法保证项目工程的质量。所以，这种基础托换加固技术往往需要非常长的施工周期才可以完成，并且对于一些大型基础托换工程，施工周期甚至会有几年的长度，而且工作过程中还会产生许许多多的问题。对于土木工程的设计工作者来讲，应当技术的吸取相关经验教训，并且对施工现场出现的状况进行深入的分析，技术制定有效的解决方案，这样才能促进施工的顺利进行。

4结语：

总而言之，在现代社会经济飞速发展下，我国的土木工程建设取得了一定程度的发展，但是在其具体工作施工技术应用中，还需认真的分析。土木工程对社会发展的重要作用，使得对其工程结构质量控制成为了必要，建筑施工单位必须积极的对工程施工措施及工程结构进行优化设计，并且在工程地基建设中采用加固的技术，以有效的保证工程建设质量满足现代社会发展需求。

参考文献

1. 张力洋.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(11):776.doi:10.3969/j.issn.2095-6630.2016.11.753.

[2] 王振侃.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用[J].建材发展导向（下）,2020,18(9):131-132.

[3]徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2013（03）

[4]王霞.郭志刚.浅谈土木工程中结构与地基加固技术[J].民营科技.2012（05）