土木工程设计与地基加固技术研究

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我国建筑工程行业的不断发展和进步，使得建筑专业相关学科及体系也在日渐完善，在这其中，土木工程设计是极为重要的组成部分，对整个工程的建设效果和质量以及行业整体的发展有着至关重要的影响。就实际意义而言，土木工程设计的系统性和复杂性相对较高，在经济形势不断变化的影响之下，不断发展和演变，并且始终受到社会各界的高度关注，正因为如此，必须强化结构和地基的稳定性。文章围绕土木工程设计中结构与地基加固技术的应用展开一系列的讨论。

1土木工程施工设计的重要性

随着我国土木工程建设项目的数量和规模日益增大，工程施工也逐渐朝着质量化、效率化演变，整体的施工效果和质量日益提高。土木工程施工不再是某一个单一片面的流程，其系统布局的科学性与合理性都得到了极大的提升，无论是在任何一个阶段，都经过了全面系统的设计。土木工程施工需要经过大量的准备工作才能够顺利开展和进行，其中主要包括施工技术、人员、施工材料、施工图纸以及设备等方面的准备工作。在这其中，设计结构和地基加固工作极为重要，相关工作人员对地基加固技术进行科学合理的应用，以及对建筑结构进行合理设计，能够从根本上保证和提高土木工程结构的稳定性和整体质量。

2结构加固技术在设计中的应用

2.1结构加固设计材料要求。在土木工程结构加固技术的设计工作过程中，相关工作人员一定要对钢筋混凝土结构设计工作有明确的认知。钢筋混凝土结构主要由混凝土和钢筋两种材料所构成，而这两种材料的质量对钢筋混凝土结构的整体质量产生至关重要的影响，同时也决定着结构的实用性。所以，要想能够从根本上保证和提高钢筋混凝土的实用性与可靠性，在工程设计的过程中，一定要在设计规范中明确标注施工所需材料的要求，所有的成分都要严格按照相关的标准规范配置。在进行混凝土材料配比的过程中，一定要严格按照设计要求执行，并根据实际的施工条件进行准确计算。此外，在混凝土浇筑振捣施工的过程中，也要严格按照实际要求对时间、力度以及形式等进行有效的控制。在钢筋原材料选择的过程中，也要严格按照结构设计的要求确定钢筋的主要性能，总之，对钢筋的弯曲度、表面光滑度、抗拉抗剪强度等性能方面都有着明确的要求。2.2钢筋混凝土结构加固设计。在钢筋混凝土结构加固设计时，必须保证结构的作用与实际相符，原有结构以及构件的尺寸和实际相符。结构加固可分为直接加固和间接加固两种方式，在设计的过程中，相关工作人员一定要严格按照实际情况对其进行科学合理的选择和应用。就直接加固方法而言，其具体的方式主要为置换混凝土加固法、增大截面加固法以及符合截面加固法等。间接加固法的具体方式主要包括体外预应力加固法、增设耗能支撑法、增设抗震墙法等。在混凝土结构加固设计过程中，一定要最大程度地防止对没有进行加固处理的部分产生影响，相关工作人员必须对现场的实际情况有一个全面的了解和掌握，之后再针对该结构部分所需要承担的荷载值进行准确的计算。计算的主要内容包括斜截面和正截面的承载值等。除此之外，还应该对结构的内部变化和外部形态进行全面仔细的分析，严格按照实验和分析的结果，选择最为合适的技术手段和加固方法。就增大截面加固方法而言，其工艺相对简单，使用范围比较广泛，所产生的费用较低，但是在实际应用的过程当中存在着一定的局限性。具体而言，如果工程框架柱混凝土强度只有C7.5，要是采用增加截面法对其进行加固，新旧混凝土截面之间的黏结强度则无法得到切实的保障。如果采用植入剪切摩擦筋的方式增强黏结强度，会由于已有的混凝土强度过低而无法为其提供充足的锚固力。正因为如此，并非所有的钢筋混凝土工构件都能够凭借增大截面法予以加固。相关工作人员可以考虑应用置换混凝土加固的方式，这种方式的优势在于能够将新旧混凝土截面的结合处进行良好的处理。正因为如此，在实际工作的过程中，相关工作人员应该谨慎选择截面胶。此外，应尽可能将新置换的混凝土强度等级控制在较低的水平，一级最为适宜。如果其等级超过原有的混凝土强度，极有可能产生销栓效应。在进行混凝土结构加固之前，设计工作人员一定要对具体的措施和方式进行深入的分析和研究，所有步骤都应该严格按照相关标准规范执行，将无法加固的结构构件予以拆除，最大程度地避免结构向机构转变，从而能够有效控制和减少不必要的损失。此外，在进行设计工作的过程中，还应该对其安全性进行充分的考虑，有针对性地采取适当的措施予以有效的控制，最大程度地保证结构设计的科学性与合理性。

3地基加固技术措施

3.1浅基础的地基加固措施。通常情况下，浅基础地基主要指的是在地面之下的部位，处理程序比较简单，深度较小的基础部分。常见的方式主要为条形基础、独立基础等。在进行地基基础施工的过程中，如果发现地基周围的地质环境和条件不佳，需要通过人工处理的方式对地基进行科学合理的处理，直到挖至土质条件较好的土层再展开基础部分的设置。如果基础较深，其主要的类型包括桩基础、地下连续墙以及墩基础等诸多结构。在一般条件下，深基础可以作为建筑物以及深层坚硬土质的连接介质。正因为如此，建筑物可以将荷载传递至其基础部分，基础部分再将荷载传递到地基深处承载力较大的土层中，进而可以从根本上保障和提升建筑物整体的稳定性。3.2应用置换法进行地基加固。在进行地基施工的过程中，如果施工现场的自然地质条件无法充分符合设计要求，此时需要凭借换填的方式进行地基的加固施工。此外，如果地基土质的黏性相对较大，可以施加适当的压力，对土体进行充分的压实处理，从根本上保证土体满足设计要求。从另一个角度而言，在进行地基土体换填工作的过程中，相关工作人员必须根据工程的实际情况，有针对性地采取适当的换填方式。从目前的情况来看，换填方式主要包括碎石桩法、振冲置换法等。进行地基土体置换时，需要及时将承载力不足的土层挖出，选择适当的土石材料予以有效的置换，在此基础上要对其进行压实处理，如此可以有效保证换填之后的土层与先前的土层进行充分的结合，进而可以更好地满足工程需求。3.3应用排水固结法进行地基加固。地基加固处理技术应用过程中，排水固结法是重要的技术方式和手段。如果基坑内的地下水位相对较高，则需要采用排水固结法展开地基的加固处理。具体的做法是在土层中增加排水的渠道，进而使地下水排放的速度得到有效的提升，在此基础上可以极大地加快施工进度。总而言之，采用排水固结法进行地基处理，可以极大地提升其稳定性。3.4应用桩基法进行地基加固。此方法主要是通过对钢筋混凝土预制桩的有效利用，极大地提升了原地基的抗压强度，在实际工作的过程中，可以使施工成本得到有效的控制和降低，同时也可以使施工的工期缩短。在进行桩基施工的过程中，相关工作人员可以采用灌注桩的方式。在进行桩基浇筑的过程中，则可以应用沉管的方式完成灌注，如此可以进一步提升地基加固的效果，最大程度地保证和提高建筑物的稳定性。

4结束语

综上所述，土工工程行业是国家经济建设和社会发展的重要支柱产业之一，逐渐受到了社会各界的广泛关注。建筑工程的施工质量也是人们所关注的重要内容之一。在土木工程设计过程中，相关工作人员一定要保证结构和地基加固技术应用的科学性与合理性，进而使建筑工程结构的稳定性和整体质量都能够得到切实的保障，充分满足当今时代的实际要求，同时也可以促进我国土木工程行业的发展。

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作者:吴刚 单位:安徽三建工程有限公司