試析土木工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)的應(yīng)用

張慧真

福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 永安 366000

1 加固土木工程結(jié)構(gòu)與地基的意義

在土木工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)與地基的加固重要性主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）有助于保證土木工程耐久性，在評(píng)價(jià)土工工程建設(shè)質(zhì)量的過(guò)程中，耐久性是一項(xiàng)重要指標(biāo)。在具體施工中，人為因素會(huì)產(chǎn)生很大影響，包括維護(hù)處理不當(dāng)、人為破壞等，降雨、日曬等自然因素也會(huì)影響到工程耐久性，導(dǎo)致土木工程耐久性不符合標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法滿足人們實(shí)際使用要求。因此要科學(xué)進(jìn)行加固處理，保障土木工程質(zhì)量、安全性達(dá)標(biāo)。

（2）土木工程使用年限作為其重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，會(huì)受到工程施工質(zhì)量和功能等影響，受這些因素影響而需要拆除土木工程，會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi)。因此需精心設(shè)計(jì)加固結(jié)構(gòu)與地基，大幅度提升工程安全性，降低功能變化、質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的負(fù)面影響。

（3）利于強(qiáng)化土木工程抗震性能，可以更好地保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全［1］。

2 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1 完整性原則

土木工程結(jié)構(gòu)的完整性、連接性特征明顯，在設(shè)計(jì)中要注意這一特性，因此需要遵循完整性原則來(lái)設(shè)計(jì)，以最大程度發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)作用。在此原則下，設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)工作要從土木工程建筑整體角度出發(fā)，綜合分析各結(jié)構(gòu)元件，掌握其安全特性等。綜合結(jié)構(gòu)構(gòu)件要求和結(jié)構(gòu)特征等信息，進(jìn)行安全、可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2 合理性原則

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要深刻認(rèn)識(shí)到其重要性，遵循合理性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，且實(shí)際施工過(guò)程中難度有所降低。此外要保證施工技術(shù)的應(yīng)用，可以與施工環(huán)境、施工條件之間良好契合。進(jìn)一步保證工程施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用。

2.3 高效性原則

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為改善其中存在問(wèn)題，降低節(jié)點(diǎn)施工難度，需保證建筑圖標(biāo)準(zhǔn)確、精致，依據(jù)圖標(biāo)要求準(zhǔn)確確定設(shè)計(jì)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有效數(shù)據(jù)依據(jù)，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和精準(zhǔn)性。

3 土木工程設(shè)計(jì)中影響因素

3.1 框架柱長(zhǎng)度計(jì)算

土木工程穩(wěn)定性會(huì)受到工程框架柱長(zhǎng)度影響，在計(jì)算中要保證結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性，如果存在較高的偏差則會(huì)在很大程度上影響到工程穩(wěn)定性。我國(guó)對(duì)此明確做出了規(guī)范，施工方按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行即可。

3.2 場(chǎng)地類型、抗震性能

各種建筑有其特點(diǎn)，在施工中需要確定建筑的抗震性能，具體要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定?？拐鸬燃?jí)要求對(duì)框架截面設(shè)計(jì)影響較大，設(shè)計(jì)人員需查詢抗震等級(jí)要求，全面分析整理施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息，以及結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r選擇好抗震等級(jí)。在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注計(jì)算值與實(shí)際要求之間存在的差距。

4 土木工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

4.1 增大截面

增大截面措施在土木工程結(jié)構(gòu)加固中屬于直接加固的方式，通過(guò)設(shè)計(jì)中適當(dāng)加大建筑結(jié)構(gòu)件截面面積、配套鋼筋，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件力學(xué)性能。不同的土木工程其實(shí)際加固要求不同，具體可以細(xì)分為三大類型，即加固中將增大斷面作為主要措施、增加配套鋼筋為主要措施、增大斷面并增加配套鋼筋這三種技術(shù)。

4.2 砌體結(jié)構(gòu)

砌體的主要形式就是柱、墻，是用砂漿和塊體砌筑形成的。與其它加固技術(shù)相比，砌體結(jié)構(gòu)加固優(yōu)勢(shì)并不明顯，有著良好的抗壓承載力，但其它力學(xué)性能比較差，導(dǎo)致其加固整體效果缺乏較高表現(xiàn)力，實(shí)際承載力不足。且使用中受到外部荷載影響，會(huì)引發(fā)各種大小的裂縫。將砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)做進(jìn)一步細(xì)分，則有直接加固、荷載傳遞改變加固等技術(shù)。

4.3 置換混凝土

在土木工程存在嚴(yán)重混凝土損壞的問(wèn)題下，可以采取置換混凝土的方式處理，就是將結(jié)構(gòu)件中力學(xué)性能不足，無(wú)法滿足當(dāng)前使用要求的區(qū)段混凝土清除，對(duì)該區(qū)域重新澆筑合格的混凝土。重新澆筑中，要采用與舊混凝土相同品種的混凝土，但要進(jìn)一步提高其強(qiáng)度等級(jí)。施工中先清除干凈舊混凝土，使原混凝土結(jié)構(gòu)層露出。受膨脹劑預(yù)壓應(yīng)力作用，可以將新澆筑混凝土膠體下滲到原結(jié)構(gòu)層，通過(guò)水泥水化，使新舊混凝土結(jié)構(gòu)能夠順利粘合為整體，實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)構(gòu)加固處理，提升土木工程質(zhì)量、安全性。

4.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在建筑工程中，會(huì)廣泛應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有良好耐用性，且施工操作相對(duì)便利。在設(shè)計(jì)中要注意合理配置鋼筋與混凝土原材料，減少使用中裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。具體要通過(guò)建筑承載力計(jì)算，盡量選擇人工制造骨料避免影響到整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。選取鋼筋時(shí)要考慮承載作用，計(jì)算其橫截面大小，綜合分析螺紋鋼筋等選擇，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

5 土木工程地基加固技術(shù)應(yīng)用

5.1 換填加固技術(shù)

加固處理土木工程地基的過(guò)程中，通常會(huì)使用換填加固技術(shù)。在施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件不符合施工要求的情況下，通過(guò)使用換填加固技術(shù)，先將原先地基土挖除干凈，將強(qiáng)度、韌性更優(yōu)質(zhì)的材料換填進(jìn)去，增強(qiáng)地基性能。具體操作中，可以采用強(qiáng)夯置換法、振沖置換法等。

5.2 排水加固法

土木工程設(shè)計(jì)中，對(duì)地基的加固中排水加固法是重要的技術(shù)措施，一般在土木工程地基地下水位較高的情況下采用，可以改善地基性能，很好地解決沉降問(wèn)題。具體在加固處理中，可以適當(dāng)在天然土層添加排水，使其排除距離減小。同時(shí)設(shè)置砂井和排水井，進(jìn)一步加固地基，促進(jìn)其抗剪強(qiáng)度、穩(wěn)定性提高，高效完成地基加固處理。

6 結(jié)束語(yǔ)

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基加固中選擇合適、科學(xué)的技術(shù)方式，保證土木工程完整性、穩(wěn)定性，為建筑工程施工奠定良好基礎(chǔ)，促進(jìn)施工質(zhì)量的提升。