土木工程结构设计与地基加固技术研究

土木工程结构设计与地基加固技术研究

李军谊

中冶赛迪工程技术股份有限公司  400001

摘要：合理的构造和地基加固处理，能极大地增强建筑的耐久性能和经济性能。在土木工程施工中，施工质量除了施工操作的因素之外，还受到多种外部因素的影响，因此，对土木工程进行结构设计，可以有效提高其安全性。针对这一问题，本文首先讨论了土木工程结构的设计内容，其次剖析了一些主要的地基加固技术，如：地基强夯加固技术、化学加固技术、加筋加固技术等，以便为有关工作人员提供参考。

关键词：土木工程；结构；地基加固

结构繁杂是土木工程特点之一，在设计中应综合考虑多方面因素，提高建筑结构的合理性，确保土木工程建筑稳定安全。因此，在具体的设计过程中，工程设计者要确定土木工程的施工范围，确定土木工程承载能力和各种构造的应力指数，并根据相关的工业规范及技术规范来进行产品的设计。根据实际土木工程施工特点，提高结构设计的准确度，以建筑物的整体尺度和承载力为切入点，通过多种方法融合，创新计算及预估，准确得出整体抗剪承载力，最终得到建筑物的地震反应指数【1】。在此基础上，通过对地基进行合理加固，可以增强地基的承载力，提高地基的整体强度，增强地基的稳定性，确保建筑物的安全，是国家各项土建工程事业平稳发展的重要保障。

1土木工程结构设计内容

1.1地梁结构设计

对地梁进行合理设计，既可以解决地基不均匀沉降问题，又可以解决地基埋深过大等问题。当地基深度很大时，设计者可以根据规范要求，调整地梁的位置，将框架柱子的设计高度降到最低【2】。在具体的设计中，设计者可以把楼板梁看作是一个基本的框架结构，通过计算机算出准确数据，并计算出最准确的楼板承载力，而整个项目的荷载都是通过支座支柱来承担的。另外，还可以分别制定楼板指数，不需考虑楼板的弯矩指数，再将楼板剪切力传递给框架柱，从而实现楼板梁柱的结构设计。该方法能够有效提高地梁数据的准确性，满足地梁施工设计要求。

1.2钢筋混凝土结构设计

钢筋混凝土作为一种广泛应用于建筑施工中的建材与构造，其力学特性对整个土木工程具有重要意义。为了有效地保证土木工程的稳定和安全，必须注重对钢筋混凝土结构进行优化，并将其与土木工程的施工规范和具体条件相联系，不断改进，并对结构设计进行严密控制【3】。在设计过程中，要结合土木工程的建设规模和成本，合理选用各类原材料，并对各类材料的质量、性能、规格等相关指标做出详尽的规定，以保证材料的质量，最大限度地发挥材料的功能，保证整体结构的稳定。在此基础上，结合实际工程，对受扭截面的承载能力、斜截面的承载能力等参数进行全面细致的分析，为今后的工程应用提供可靠的依据。另外，必须对建筑物的内部构造及剖面的变化量作全面的研究，以确定其设计方法。通过选择合适的材料，避免因计算结果不准确或材料选择不当而造成的施工效率低的问题，保证钢筋混凝土的抗剪能力和耐久性，提升建筑的总体设计水平。

1.3剪力墙结构设计

鉴于剪力墙所处的位置与承重能力密切相关，所以在进行剪力墙构造设计时，必须注意剪力墙构造的平衡和对称，同时，应加强墙体的强度和刚性，以确保墙体的受力均衡。确保剪力墙结构的抗震性能满足设计规范的规定。在剪力墙中，边角部分也应加强约束，通常将边角部分分成有约束和无约束两类【4】。从边角部分的应力状态来看，带有边角的矩形截面具有更高的极限强度。相对于较低的变形角度，可以明显保证整体墙体的稳定性，但不受限制的边界指标却偏离了这一点。要确保墙体的设计达到要求，就必须根据墙体的实际情况，合理调整墙体的截面大小，用一个合理的设计指数选取最优的边框。因此，必须强化剪力墙设计效率，以改善结构的稳定性。

2土木工程地基加固技术

2.1桩基加固技术

桩基是利用预制桩对地基进行加固，提高地基的承载力。在实际应用中，应结合实际情况，采用预制钢筋砼桩法或采用钻孔灌注桩法对地基进行处理。在使用喷射桩法时，要结合实际情况，选择适当的喷射桩法。通过对该技术的运用方式进行分析，确定该技术在实际工程中的运用方式，并对其进行详细设计，从而确保该技术在工程中的应用。此外，也可以采用桩体联合地基加固技术，减少地基土层中的水分，如通过振动等方式，在将碎石桩埋入地基土层中，以此提高地基强度，达到地基加固的目的。

2.2地基强夯加固技术

地基强夯技术是将基坑周围的土壤压实，减少土壤之间的孔隙，以提高基坑的承载能力。在实际工程中，由于基坑受撞击而产生沉陷，而每次夯筑完成后，都会产生不同程度的沉陷，一般情况下，地表会下陷约1.0m。然而，从实际效果来看，经过压路机的碾压，地基的整体承载力会提高3倍以上，其加固效果非常显著【5】。在进行施工时，应该按照标准的程序来进行工作，在已经清楚了夯高的情况下，首先要进行试夯，这样才能保证所有的夯筑指标符合标注，为后期的捣固作业提供可靠的依据。要根据土木工程基础的土层构造，选用适当重量的夯锤，并且试夯的数量不低于5次，这样可以确保试验夯参数的可靠，增强地基加固效率。

2.3化学加固技术

化学加固技术主要采取了深层搅拌、注浆等措施。其中，深层搅拌法的功能是将一定量的水泥、石灰等建筑材料，采用深层搅拌法，可有效增强土体的强度，并防止在土体中产生不均匀沉降等问题。当岩层内部结构不稳定，土层内部存在大量孔隙时，通常采用注浆加固。在灌浆中，要根据不同的地层性质，采用不同的灌浆方式，确保灌浆材料与之相适应，达到真正加固目的。

2.4加筋加固技术

在土建工程的建设环境比较特殊，特别是建设条件比较苛刻的情况下，对于地基加固，还可以通过加筋加固技术来处理。锚固法、加筋土法、竖向加筋土法等常见的地基处理方式，均可用于地基加固处理。锚固法的作用是对基础上的上层建筑一侧的薄弱部位进行强化，通过使用诸如土钉等的降压材料来降低横向的作用力，增强基础边上的稳定性，从而避免地基边缘下沉。在浅层软粘土的建设作业中，采用适当的加固物质来补偿上层结构的承载力，从而提高地基的承载能力。竖向加筋组合地基方法利用预制桩基增强地基的承载力，并有效处理了深厚软土地基中的继发性沉降问题。

结束语

在土木工程的施工设计中，要对各种可能会对建筑质量产生不利影响的因素进行综合考量，并根据具体条件，选取适当的设计方案和施工方案，强化对项目的质量控制，并做好地基加固工作。从建筑结构的角度来看，建筑设计者必须认清建筑结构的总体设计要点，全面把握建筑结构的各项标准参数，并对建筑结构进行合理设计，保证整个建筑项目的稳定发展。在地基加固设计及施工中，要根据土木工程的施工范围和承载能力，选取适当的地基加固技术，并将其运用到更高的层次实际工程建设中，以确保地基加固技术效率，提高地基的实际性能，如地基强度、承载能，以保证建筑物的经济利益。

参考文献

[1]刘旭楠.土木工程结构设计与地基加固技术分析[J].工程技术研究,2022,7(20):167-169.

[2]郭祥民.土木工程结构设计与地基加固施工技术[J].建筑技术开发,2022,49(14):54-56.

[3]罗安仲.土木工程结构设计与地基加固技术分析[J].广西城镇建设,2021(03):64-65.

[4]王雪,钟美慧,贺全德.土木工程结构设计与地基加固技术探究[J].江西建材,2021(01):86+88.

[5]陈美美.探究土木工程结构设计与地基加固技术[J].四川水泥,2020(02):93.
作者简介：姓名：李军谊，出生年份：1988年9月，性别：男，民族：汉，籍贯：重庆市，工作单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司

职务职称：结构设计师、项目设计经理、工程师，研究方向：结构设计、项目管理，学历：本科，学位：学士