结构与地基加固技术在土木工程建设中的运用探讨

申通

摘 要：随着土木建设工程数量的不断增多，建筑物整体质量水平也得到了各界人士的关注，采取有效的措施优化建筑施工技术已经成为现代土木建筑施工行业发展趋势。在土木建筑工程施工过程中，最常见的结构与地基加固施工技术，为此，本文从土木工程建设中应用的结构设计技术和土木工程建设中应用的地基加固技术，两方面进行了深入分析。

关键词：地基加固技术；结构设计技术；土木工程建设

1 引言

在进行土木工程结构施工过程中，相关工程施工人员需要结合以往土木工程建设实例，科学、合理的进行土木工程施工方式选择，尤其是土木工程结构与地基加固技术的应用，使技术设计具有较强的应用性，为后续高质量的、高效率的建成土木工程奠定基础，促进土木工程建筑整体的安全性以及质量水平的提高。

2 土木工程建设中应用的结构设计技术

2.1 剪力墙结构设计

首先，我们应该加强对剪力墙的平面布置。我们在对剪力墙进行平面布置的时候，应该要尽量得遵循一些均匀和对称性的原则，从而有效的对墙面结构自身的刚度和质量进行平衡控制，这样才能使其更好的满足抗震设计的要求。其次，我们还要加强对边缘构件的约束管理。在实际的施工过程中，经常会将边缘构件分为有约束和无约束两种边缘构件。这两种构件相比较而言，没有约束边缘的矩形截面积的极限承载力大大的降低了百分之四十，而极限的位移的角度也较少了很多，这样都会对整个墙外的稳定性造成很大的阻碍和影响。为此，在是实际的设计过程中，应该严格的按照不同的级别类型来对剪力墙的尺寸比例进行有效的分析和比较，从而选择最为合适的边缘构件[1]。最后，还要对剪力墙强身的钢筋进行合理的分析和设计。例如：对顶镇一二级抗震建筑物的设计应该在0.25%以下，不是抗震建筑或者四级抗震建筑的设计应该在0.2%以上等等。

2.2 增大截面加固技术

增大截面加固技术作为一种直接加固的技术措施，其技术原理是通过增大建筑结构件截面面积并适当的增加布置与其配套的钢筋，以此来提高建筑结构件的力学性能。由于不同土木工程项目中的加固要求也各不相同，所以在实际使用中，我们又将这种加固技术进行分类。大体上可以分为三类：以增大断面为主要措施的加固技术、以增加配套钢筋为主要措施的加固技术、同时兼备以上两种技术的平衡加固技术。以增大断面为主要措施的加固技术，实际中不可能不用钢筋，它必须需适当增加配套使用钢筋，这样才能实现补加混凝土的正常工作，达到其保证加固质量的目的。以增加配套钢筋为主要措施的加固技术，同样也必须按钢筋的间距和保护层等构造要求适当的增大截面尺寸，以达到其配套钢筋的正常工作，保证加固质量的要求。两种方法相辅相成，根据不同项目进行合理规划安排，才能发挥出其应有的加固作用，进而更好的实现巩固建筑结构的目标。

2.3 砌体结构加固技术

砌体是用砌筑砂浆将砌块砌在一起而形成的一种承重结构物。和其他加固技术相比，砌体结构加固技术的没有明显的优势。虽它也具有一定的抗压承载力，但在其他力学性能上的表现就差的很多。因此砌体结构的整体性表现相对较差，承载力也比较低，在外荷载作用下也比较容易出现或大或小的裂缝。砌体结构的常用加固技术大体分三种，分别为：砌体直接加固技术、改变荷载传递加固法和外套结构加固法[2]。直接加固技术是在不改变原结构的承重力学结构体系和平面布置前提下，对强度不足或不满足结构力学性能要求的部位进行加固和修复。

3 土木工程建设中应用的地基加固技术

3.1 桩基加固技术

一方面，我们可以利用钢筋混凝土的预制桩来对其进行加固[3]。众所周知，钢筋混凝土的预制桩具有较强的抗压能力。而且其成本低，质量高，大大的提高施工速度。因此，我们在实际的施工过程中，可以加强对此施工材料的广泛应用。另一方面，当土层的厚度比较高，我们在对其进行处理的时候，还可以采用灌注桩来进行施工，做承载台，采用沉管或者冲钻管道控方式进行灌注桩的施工，这样两种方式都可以对建筑地基进行合理的加固。但是它们在实际的应用过程中，存在着一定的难度和阻碍，这样就会对其应用的效果和施工的质量造成影响，为此，我们要能针对于这种特殊性和具体性进行完善和优化，从而实现建筑的整体把握与监督控制。

3.2 基础托换加固技术

土木工程设计中经常遇到这样的问题，像对于现有建筑物使用过程中地基出了问题需要重新加固，新建结构工程对附近建筑物地基的稳定性影响，地下建筑物地基修建的影响评价等。这些问题都是不可避免的，必须慎重考虑解决。在多少年来许多代结构工程师的积累下，基础托换加固技术攻克了这些难题。比如我们常见的地铁轨道修建工程，就经常用到这项技术。从其自身来讲，基础托换加固技术的难度就比较大、费用也非常昂贵、施工周期相对较长，并且对工程设计人员要求具有较强的责任心和细致的思维能力。基础脱换一般都是分批次进行，完成一部分托换工作后才能进行下一部分的托换作业，否则不但对施工难度来说是个很大的挑战，对于工程的施工安全来说将是极大的隐患，非常容易出现大的事故，更是无法保证工程质量上的可靠性。因此，基础托换工程一般都需要较长施工周期才能完成，甚至对于一些大型的综合的基础托换工作，工作周期长达几年，期间还会有各种各样的新问题在施工过程中暴露出来等待解决。作为设计人员，就应该随时积累和吸取经验教训，在了解现场施工问题的同时，及时改进设计方案，以利于施工工作顺利开展[4]。

3.3 排水固结技术

排水固结方法主要是指在建筑工程中对地基进行加固的重要技术，当地下水位比地基加固的高度要高时，我们会经采用此种方法来解决问题。我们在使用排水固结发的过程中，为了有效的加快固结的速度，我们可以采取在天然土层中增加水排的途径，这样能够更好的有效缩短排水的距离，可以对排水井进行合理的设置，从而有效实现加固的目的。这样也能够更好的缩短工期，并且在较短的时间内实现良好的加固工作，确保建筑物相关部位的强度和稳定性。

3.4 锚杆静压桩技术

作为一项基础托换处理新技术，锚杆静压桩技术是将静压桩和锚杆技术进行巧妙的融合而来的[5]。它把锚杆固定压桩架预先埋设在基础上，压桩反力即为现有建筑物的自重载荷，通过压桩反力架用千斤顶将桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中，再将桩与基础连接在一起，卸除反力架千斤顶，使得该桩能承受载荷，从而减少基础下地基所受的一部分压力载荷，防止出现不均匀的建筑物沉降，从而达到提高基础承载力和控制沉降的目的。

4 结束语

建筑结构物进行加固和维护是由于其结构功能或使用条件产生变化引起，导致构件的承载力不能满足当前使用要求，从而必须修复严重的结构损伤和耐久性。地基和结构的加固主要针对的是现有建筑物，其施工环境更加复杂多变，需要考虑的方方面面也比较繁杂，这一点与新建工程差別很大。

参考文献：

[1] 葛冬卫.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（9）：254～255.

[2] 董平.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017（16）：237～238.

[3] 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.

[4] 刘超.土木工程建设中结构与地基加固技术的运用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（1）：187.

[5] 王文杰.土木工程建设中结构与地基加固技术的运用分析[J].门窗，2018（3）：197.