土木工程结构设计与地基加固技术探究

马飞飞 吕海波



土木工程结构设计与地基加固技术探究

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（1.山东水利职业学院；2.日照港工程设计咨询有限公司 山东 日照 276800）

土木工程建设是城市化发展的重要体现，在我国城市化发展中具有极其重要的应用价值，需要进行一定程度的强化。本文首先分析技术应用价值，然后进行结构设计探究，分别从钢筋混凝土结构，钢材选择，钢材结构地点选择，剪力墙结构和承重墙结构三个方面进行。最后对地基加固技术进行探讨探讨，分别介绍了强夯法，换填法，排水法，加筋法，桩基法和注浆法。

土木工程；结构设计；地基加固

引言：

在进行土木工程建设时，结构设计是工程质量的保障，地基加固是其质量保障的基础，在具体建设过程中，需要不断优化其工作效果，进而确保我国建筑行业不断发展。通过合理应用地基加固，完善结构设计能够进一步提升土木工程实现价值。为了对其具有更为全面的认识，特此展开本次研究。

1 技术应用价值

1.1 提升工程寿命

在土木工程建设中，使用寿命是其经济价值的重要体现。通常情况下，当工程应用寿命发生变化时，工程使用功能和质量问题会受到一定程度的影响。基于此，在工程建设中，如果能够对工程结构和地基加固合理优化，便可以在很大程度上实现工程功能性和安全性的提升。

1.2 改善工程耐性

在土木工程建设中，工程耐性是其质量的重要体现。一般而言，在建造土木工程的过程中，通常会受到各种因素影响，具体为客观因素和主观因素，前者是指自然环境侵蚀工程材料的程度，后者是指各种人为因素，包括维护不当，人为破坏，施工不当等[1]。

2 结构设计

2.1 钢筋混凝土结构

由于钢筋混凝土普遍稳定性较高，因此，在土木工程建设中具有较高应用价值。在实现城市建设时，需要以具体受力状况为基础及实现材料应用的选择，因为钢筋混凝土实现的结构设计通常受力性较高，通常在高层建筑和桥梁建筑具有更大的应用价值。

2.2 钢材选择

在建造土木工程时存在多种建筑钢材。正常情况下。优质碳素结构、低合金钢等率较高的硬度和强度，在土木工程中具有较为普遍的应用，但是该种钢材同时也具有较差的可塑性，在应用过程中，需要根据其应用领域和现场环境选择合适的设计理念。钢材之间通常使用高强螺栓技术和焊接技术进行连接。

2.3 合理选择钢材结构地点

在进行钢材运输时，通常有少量的钢材出现变形，相关人员在进行工作时必须进一步强化检查力度，及时矫正材料偏差，确保钢材安装工作进行的有序性。同时，在进行安装作业时，通常要在大于材料1.5倍的地面安装，同时还需要对设备重量和运行速度综合探究，确保能够最大程度满足工作需求。

2.4 剪力墙结构

首先，在剪力墙进行平面布置时，需要基于均匀、对称的原则展开工作，确保墙面结构质量中心与其刚度完全符合，进而避免出现扭矩效果[2]。在进行建筑内外剪力墙施工时，尽量保证拉通和对直，同时在实践建筑过程中，要尽量避免单项有墙设计形式，确保建筑抗震性。

其次，在进行剪力墙设置，通常存在两种边缘结构，分别为有约束边缘和无约束边缘。与有约束边缘相比的剪力墙，无约束边缘结构单位面积内的承载力极限为有约束边缘的60%，其他的影响强版稳定性。因此，在确定构建设计时，需要基于建筑类型的级别比较分析相关轴压比，确保边缘构建选择的合理性。

3 地基加固技术

3.1 强夯法

在处理土木工程地基时，该技术的应用较多。在具体施工过程中通常包括以下步骤：首先需要整理施工场地，这个施工现场始终保持平整，同时在进行第一次施工时，还需要进行定位坐标的标注，对施工场地高度进行测定。其次，在施工现场内引入机械设备，基于夯击高度设定进行夯击作业，然后利用泥土填平夯坑之后继续进行夯击。最后，撤离现场设备，在夯击结束后测量场地高度。

3.2 换填法

在进行地基加固过程中，换填法适用于软土地基。当自然地质条件不能满足施工需求，可以通过置换法和换土垫层法进行作业。其中前者在进行置换时可以使用多种材料，包括水泥，碎石和石灰等。而后者是将原自然土置换为具有更高应用价值的泥土，该方法通常在整体置换作业中能够实现更为有效的应用。

3.3 排水法

在进行土木工程建造时，当建设现场就较高地下水位时，首先需要排除土壤内水分，确保土壤水含量不断减少，满足建设需求。该方法又称排水加固法，确保地基沉降问题得到解决，进而提升地基稳定性。在利用该方法加固地基时，为了使预计速度得到提高，可以提升土层排水速率，确保排水距离不断缩短的。在实现具体施工作业时，施工人员可以通过塑料排水袋、砂井和海水井的设置实现作业，确保进一步加固工程地基，确保工期不断缩短，进而提升加固工作效率，确保如期完成加固工作，进一步保障地基稳定性。

3.4 加筋法

在我国建筑施工过程中，加筋法在实现地基加固时的应用较为普遍，通常施工办法也较为简单。加筋法的具体作业办法为将具有较高抗拉性的材料掺入地基土层内，进而使土层抗压性和强度得以提升，转变土层力学性能。通过筋材置入土体内，确保土体和钢筋成为复合体，外力的干扰会导致其发生形变，进而使土层和筋材发生运动，不断增加地区抗压性，然而使土体运动造成的偏差得到控制。

3.5 桩基法

在利用桩基法实现工程建设时，通常包括两种方法。

其一为混凝土灌注桩，该种办法通常在地基较厚的淤泥层内进行作业。需要确保灌注桩建设于硬土层，实现承载台构建。灌注桩在实现应用时存在冲钻孔和沉管两种形态，在进行具体施工过程中，两种形态均存在一定难度，需要进行完善。当冲钻孔灌注桩在实践作业时，可能会受到泥浆污染，同时混凝土灌注质量也无法得到有效保障，在清理桩底沉渣时也存在一定的问题。而且，由于沉管灌注桩通常在软土较厚的土体内工作，无法保障桩身完整性。

其二为钢筋混凝土桩，该技术也称为预应力管桩，通常承载压力较强，同时投资减少，施工质量可以得到较大程度的保障，施工速率也比较快，在实践地基加固时具有较为广泛的应用。

4 结束语

总而言之，在实践土木工程建设，结构设计的进一步优化和地基加固技术应用的强化具有极其重要现实意义。为了实现结构设计的优化，需要分别强化钢筋混凝土结构，剪力墙结构和承重墙，全部墙体结构的应用价值得到进一步发挥。同时在实现具体应用时，需要基于施工现场具体现状选择科学的加固方法，不断提升加固效果,进一步推进土木工程建设的发展。

[1]李宁,王海荣.探索土木工程结构设计与施工技术的关系[J].建材发展导向,2017(3):189-189.

[2]孙绍利.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].科学技术创新,2017(23):183-184.

the civil engineering construction is the important embodiment of urbanization development, in the development of urbanization in China is of great application value, to a certain degree of reinforcement. This paper analyzed the technical application value, and then to explore structure design, respectively from the reinforced concrete structure, steel, steel structure, site selection, shear wall structure and the main wall structure from three aspects. Finally, the technology of foundation reinforcement is discussed, the dynamic compaction method, the replacement method, the drainage method, the reinforcement method, the pile foundation method and the grouting method are introduced respectively.

civil engineering; Structural design; Foundation reinforcement

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.121

TU318;TU472

A

1672-9129(2017)11-0101-02