探析土木工程建设中结构与地基加固技术的应用

雷响

【摘要】：社会的不断进步和科技的发展，向土木工程建设提出了更高的要求。本文分析了土木工程建设中结构加固设计原因，提出了土木工程结构加固设计以及土木工程建设中地基加固技术。

【关键词】：土木工程;结构;地基加固

伴随着社会的不断进步和科技的发展，城市化进程不断加快，需要大量的建筑来满足日益增长的城市人群，土木工程建设与人们的生活日益密切，土木工程建设的整体结构质量与人们的生命财产安全息息相关。

一、土木工程建设的发展

土木工程是对各类工程设施建造的统称，属于民用工程，具有一定的社会性。土木工程建设依靠的是一方面因素是成功的工程经验，具有一定的实践性。

在结构安全的前提之下，土木工程可以为人们提供良好的家居环境。人们生活水平的不断提高，向土木工程建设提出了更高的要求，土木工程需要不断的进步和发展，才能顺应时代的需求。对于土木工程建设，其运用多种多样的技术，涉及到的知识范围较广，在一定程度上，土木工程的发展情况是对当前社会技术和经济的发展反应，是社会整体实力的象征。

从二十世纪五十年代开始，我国的土木工程建设开始迅猛发展，成为我国的支柱产业之一，新结构、新材料以及新技术相继涌现，在2014年完工的上海中心摩天大楼，高度623米，目前在全世界排名第二。随着社会的进步和发展，我国的城市人口不断增长，城市规模不断扩大，人们的居住环境需求也不断提高，在这种情况下，土木工程建设已经很难满足目前社会和人们的需求。

二、土木工程建设中结构加固设计

2.1土木工程建设中结构加固设计原因

对于土木工程中结构的加固，重点是针对因为混凝土的结构受到自然环境以及使用环境等方面的影响，出现了混凝土结构承载力不足等方面的问题。导致这一问题的原因主要有以下四个方面：（1）结构老化：建筑物都有自己的使用寿命，平均使用寿命均是五十年左右，因此，建筑物的结构存在老化的状态，需要对结构进行加固处理，如果处理的不及时，会引发一系列危及人们生命财产安全的悲剧事件;（2）旧物改造：对于一些不再满足人们使用需求的建筑物，如果拆除重建，会带来巨额的费用，因此人们更愿意采取加固处理的方式，对旧的建筑物，结合实际情况，进行改造和修葺，一方面提高了效率，另一方面降低了成本;（3）建筑自身存在質量问题：在土木工程建设中，不可避免的存在一些不同程度的质量问题，对于在经过改造，确定可以得到解决继续使用的问题，一般会采取加固处理的措施;（4）自然灾害的破坏：自然灾害不可避免，且破坏性较强，建筑物轻则建筑结构遭到破坏，重则完全损毁，因此，灾后的建筑结构加固处理十分重要。

2.2土木工程结构加固设计

土木工程的结构中，钢筋混凝土结构是最为重要的结构，因此钢筋混凝土结构的加固设计是土木工程结构加固的首要考虑对象。

对于钢筋混凝土结构，主要由混凝土和钢筋这两种材料配比形成。混凝土由于其抗拉强度较小，因此在用途上受到一定程度的限制，但是其承压能力较好，同时钢筋的抗拉强度较高，因此将钢筋和混凝土结合，可以相互发挥优点，提高建筑结构的性能。

在钢筋混凝土结构中，这两种材料的受力性能也有很大的差异，例如在道路桥梁和水利土木工程中，因为受力性能的不同，使得受力构造不同，从而形成了结构系统。同时，工程的性质不同，其土木工程结构也不一样，在实际进行工程建设的时候，需要注意将钢筋混凝土与实际的用途相结合。

在钢结构的加固过程中，需要注意以下方面：（1）钢结构在加固过程中，因为其安装过程的复杂性，因此需要注意选材和连接;（2）实际加固时，需要注意安装结构的用地和占地面积的实际情况。

三、土木工程建设中地基加固技术

地基加固主要有以下四个方面的原因：（1）强度以及稳定性不够;（2）地基存在压缩以及不均匀沉降的情况;（3）地基存在渗漏的情况;（4）由于自然灾害，地基出现不同程度的松动。

在对地基进行加固之前，需要首先对地基进行鉴定，在鉴定工作之后，再进行地基加固的工作。目前地基加固技术主要有以下四类。

第一类是压密固结法，这种技术方法主要针对大面积松软的地基处理。压密注浆技术是压密固结法的重点，通过注浆泵，利用压力将搅拌好的水泥粉煤灰等浆液注入到已经计算好深度的土地之中，压入土地中的浆液通过对注浆管四周的土体进行挤压，将土体中的空气和水分排出，从而使得土体变得紧实。土地中的浆液在一段时间之后会产生凝固，之前存有空隙的土层因此凝结起来，成为高强度的整体。同时，混合浆液在流进土地中的各个缝隙之后，形成支架，土体整体的稳定性因此提高。

第二类是加筋体复合地基处理技术，包括了砂庄、碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩;夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩、灰土桩。这种桩体组合成的地基，可以很好的提高建筑的承载力。

第三类是换填垫层法，一般适用的情况是建筑物基础下的受力层不能承载上部的结构。该方法使用的材料为强度较大的灰土或者砂石等等。使用砂石垫层，可以很好的提高基礎底面以下地基浅层的承载力，很好的减少沉降量。灰土垫层一般是将熟石灰和粘性相对较大的土按照一定的比例进行调配，在搅拌之后，分层进行夯实，灰土垫层取材方便，同时施工的成本较低。

第四类是浆液加固法，该方法仅适用于建筑地基的加固处理，一般通过水泥注浆和化学注浆的方法实现。注浆技术在工程中的应用范围十分广泛，可以通过土层的强度和稳定性，从根本上保证建筑物的质量。

四、结束语

本文分析了土木工程建设中结构加固设计原因，在此基础之上提出了土木工程结构加固设计以及土木工程建设中地基加固技术。通过本文的简要概述，希望对我国的土木工程建设有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]勾文锦.地基与结构相互作用效应的中美抗震规范对比及简化方法研究[D].重庆大学，2013.

[2]张亚楠.结构底面积对地基土-高层建筑相互作用地震反应影响分析[D].天津大学，2013.