土木工程结构设计与地基加固技术探究

袁超

摘    要：现如今，我国是科技发展的新时代，建筑技术也一直都在提升，而土木工程在建筑中也是至关重要的，它的技术也一直在进步和完善中。土木工程结构设计与地基加固这两项技术都是直接关系到工程建设的质量问题，以及房屋的承载能力。现在良好的生活环境正是人们所一直所追求的目标，那对于土木工程这一项目的完善，既能够满足人们对基本生活的满足，也能够不断地促进我国经济的快速发展，并且提高综合国力。本文主要从结构设计和地基加固这两方面进行研究。

关键词：土木工程;结构设计：地基加固

1  引言

土木工程作为建筑行业中的重要组成部分之一，若想极大推动其前进步伐仅仅只靠一些空洞性的理论知识支撑是完全不行的，需要相关人员能够展开大量实践性操作，在拥有丰富实践经验后方可促使土木工程建设进程得到一定进步。同时因土木工程具有一定复杂性特点，建设期间会涉及到众多方面问题，所以相关工作人员在具体开展该项工作时就应充分参考借鉴以往工程案例信息，确保土木工程具有一定科学性和合理性原则，有效采取结构和地基加固技术手段，从而促使土木工程项目能够高质量完成。

2  土木工程结构设计

在我国范围内，土木工程在不断的发展，土木建设项目也更加科学和合理，这样在进行土工程设计中，要对结构与地基加固技术进行更深层次的了解和掌握，这样就能确保其与土木工程的发展要求相符合，也可以很大程度对设计方案的应用价值进行提高，保证后期工作顺利开展，因此对结构和地基加固技术的应用进行优化设计时非常有必要的。

3  土木工程结构设计与地基加固技术探究

3.1  土木工程中关于结构设计的技术研究

3.1.1  结构设计

在生活中钢筋混凝土这样物品比较常见和使用，，它的稳定性很强，比较坚固，被作为建筑的主要材料结构。在每栋建筑物的设计中因为楼层的原因我们都会关注每个楼层面的受力问题，当然楼层度越高需要考虑的也会越多。钢筋混凝土有比较高的耐受性，经常被放到高层建筑去使用，变通能力较强，能在不同的架构中，发挥出不一样作用。研究表明，想要利用的好钢筋混凝土的应用价值，必须要有着多样的结构设计。但是总体来说还是存在一些问题的。

3.1.2  选取连接的结合

市场上现在建筑的钢材非常复杂，多样的产品有着不同的建筑特点。低合金钢、优质碳素结钢坚硬度较高，强度也高，这两种优势也使得它在市面上广泛使用。有可塑性但是不是非常强，能根据环境的不同而展现出不同的形态，可变形成H、丁、十这三种形状。前一者，在房屋的建造上使用比较广，而后两者主要是在道路桥梁上比较流行。人需要根据自己多年的经验，来确定钢材料的层次。通常都用焊接或者高强螺栓技术。

3.2  地基加固技术在土木工程设计中的应用

基于当前实际情况来说，在土木工程建设期间想要实现对其地基的有效加固往往存在着较大难度，但该项工作却也是势在必行。因此我国相关专业技术研究人员在对土木工程相关问题进行研究时应将地基加固放在重点位置，当前最常见的地基加固方法包括换填法、挤压法、排水法及加筋法等，因不同区域施工情况存在着较大差异，因而这就需要土木工程工作人员在地基加固实施过程中能够充分结合当地地质因素，选择与该地质相符合的地基加固方法。如换填法，在土木工程地基加固中的应用频率可以说是较高，特别是在地质结构和土木工程建设情况不协调情况下，使用换填法是一个最佳选择，可以通过换土垫层实现土质的有效置换。也就是说，通过质量较佳且能够充分满足土木工程需求标准的土质来顺利取代自然生长土质，借此达到土地置换目的，对土木工程质量提升有着极大促进作用，甚至土木工程地基加固置换方法还包括石灰置换、碎石置换及水泥置换等。除此之外，对于一些湿度较高的土木工程来说，往往其所选择的地基加固手段为排水加固方法，而之所以如此的根本原因就在于土木工程地质中含有大量水分资源，明显缺乏良好稳定性能和较强刚性，这对建筑工程长期运行可以说是非常不利，而排水加固法的应用可有效改变这一现状，顺利排出土壤地质中含有的超量水分，适当增强土壤硬度需求，确保土木工程能够安全高效开展。另外施工人员还可还可采取真空预压法和堆载预压法进行排水，借此达到地基加固目的，但往往在采取这两种方法时还需工作人员能够充分结合土木工程实际情况和地质因素，从而选出恰当方法手段。或者是可以通过加筋法来保障土木工程地质稳定性，该种方法一般常常适用于难度较高或是高层建筑工程，可取得突出性地基加固成效。

3.3  桩基加固技术

在实际施工中对桩基加固技术的应用主要可以分为两种情况：①设置钢筋混凝土预制桩进行加固，这种加固方法不仅施工成本较低，施工效率高，而且起到的加固防压能力较好，也因此在实际施工中得到较为广泛应用。②通过灌注桩的方式来进行加固，该种加固方式主要被应用在一些土层厚度较高的情况之中。这两种加固方法在实际的施工中都有着较好的加固效果，主要需要根据土木工程结构的实际情况来做出选择，才能够让最终的效果变得更加的明显。

3.4  压制排水固结法的应用

3.4.1  折叠堆载预压法

该方法是在建筑场地对填土石进行堆积，之后加载地基层面，就提前完成了地基沉降，随后通过地基固結来对地基承载能力进行提高，卸去地基原有的预压荷载力，这样就对建筑物地基一部分均匀沉降进行消除，这种方法是堆载预压法。此外，通常预压荷载力要与建筑物的荷载相同，要想对固结阻碍进行减少，设定的荷载就要比建筑物的荷载力大，预压荷载的大小大约是建筑物荷载的1.3倍，也有一些特殊情况，那么就要根据工程的实际情况来确定。

3.4.2  折叠真空预压法

该方法就是说在粘土层上面铺设砂垫层，并且利用薄膜来对土壤层进行密封，还使用真空泵来对土层进行抽气，这样就组成了负压，也是的地下水可以根据竖向排水方向排出地表，进而地基的排水固结速度就会有所提升。此外在压力的基础上空隙水的压力会转变小，而有效应力的增加会促使土体压缩强度不断增加，进而使得地基的稳固性得到大大提升。

3.4.3  折叠电渗排水法

该方法是根据电渗方法将土体中的水排出来，但是在土体中插入电极的时候，通过直流电，在直流电场的作用下，土体中的水就会从电极的阳极流向阴极，之后从阴极中流出来。同时还借助了电渗作用逐渐将土壤中的水排出来。此外在土木工程中采用折叠电渗方法能够促使粘性土中的含水量和地下水位有所降低，进而使得地基承载力和建筑的稳定性不断提高。

4  结束语

综上所述，尽管新时期发展背景下土木工程取得了突出应用进展，但总体来说仍存在着一些隐患问题，需相关人员能够根据实际情况展开全面深入分析探讨，始终将土木工程质量放在首要位置，不断创新优化工程结构设计措施，合理采用先进加固技术，借此确保土木工程整体质量水平能够满足现今社会发展需求，并且还需注意一点就是有效结合土木工程实际情况，严格按照工程建设相关标准规范落实执行，只有这样才能充分凸显出土木工程加固技术的实用性和专业性特点，为土木工程的可持续发展奠定可靠基础。

参考文献：

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