结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用

摘要：土木工程是一门十分庞大而复杂的学科，它涉及到我们日常生活的各个方面。建筑无论在国内还是国外都是与民众生活息息相关的，建筑行业也是一个古老的行业，经历多年的发展，拥有相当长的一段历史。随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，建筑行业中的土木工程也随之发展起来。本文主要对结构和地基加固技术在土木工程设计中的应用做一个分析和探讨。

关键词：土木工程 地基加固 结构加固

土木工程是建筑的主要分支学科，它的进步一般是依靠一些工程的实践来完成的，而不像别的其他学科那样是依照一些空泛的理论或者是去做一些科学的试验，土木工程这种特殊的发展方式存在的主要原因是，土木工程过程很复杂，很难按照一个模型的设计就能考虑到它各方面存在的问题，因此土木工程进行测试甚至是现场试验分析都有很大的难度。比如说，隧道和地下工程，地基基础的变形以及受力的状态都是随着时间的变化而时时刻刻发生改变的，正因为这种随着时间变化而改变的多变性，土木工程至今仍然需要依靠工程经验进行判断和分析。还有一个不能忽视的原因就是，要揭露土木工程存在的新问题，就必须进行新的土木工程实践。举个例子吧，比如建造了大跨桥梁，高耸塔桅或者是高层的建筑的时候，工程的抗震以及抗风的问题就会显得突出起来，只有遇到了这种实际的问题，才可能从实践出发，研究出这方面的新技术以及新的理论。

1 土木工程的施工策略以及结构设计方法

首先是钢筋混凝土的结构设计方法以及设计原理。钢筋混凝土是土木工程的道桥桥梁，水利施工，房屋建筑等各种受理构造构成的结构西宫，钢筋混凝土结构系统主要包括前卫增强混凝土性能，高性能混凝土，钢筋混凝土的抗震性与延性，预应力混凝土结构，耐久性以及裂缝控制设计，扭曲载面，斜截面承载力计算，正截面承载力计算等。钢筋混凝土结构会因为建筑设计的差异而存在外观结构上的不同，从而导致钢筋混凝土内部结构的各异。在建筑工程当中，钢筋具体的形状以及数量都会对最终的建筑工程有所影响。在长时间进行的土木工程建设当中，对混凝土以及钢筋的具体结构设计是遵循一定的方法的，具体的某种钢筋混凝土结构所搭配的钢筋使用数量也是有所规定的。在当今建筑的土木工程建筑当中，大跨度以及高层的钢筋混凝土结构是发展的重要考虑要素，高层大跨度建筑是对钢筋混凝土结构的一个新挑战，新的钢筋混凝土结构能否保证高层大跨度建筑的设计最终承载力符合要求，有足够可信度，有可靠的动力特点，强大的稳定性，这都是土木工程面临的重大问题。

在土木工程设计中，钢结构的施工也是地基和结构加固的一个重点。钢结构施工具体来说其安装步骤比较复杂，不同的建筑有不同的钢结构的安装要求，不同的建筑对钢结构施工的具体实施细节也有所不同，下面来分析主要需注意的三个大方面：首先是钢结构的连接和选材。钢结构主要分为钢材，金属制品，型材以及板材四大类型。土木工程中所使用的钢材通常会采用碳素钢，优质碳素结构钢或者普通的低合金钢等，其中碳素钢的强度和硬度会相比其他类型的钢材要高一些，但是其塑性却没有其他钢才好。土木工程的钢结构截面主要是宽翼缘的工字型结构或者是箱形截面，还有少数钢结构截面是用十字形截面的；土木工程的梁结构主要是轧制或者是焊接的H型钢梁，如果设计中有特殊的要求也可以让钢结构符合截面，但是在安装梁的钢结构之前一定要对截面焊接接头做焊接工艺测试，定出焊接的各项参数以及焊接材料。梁与柱之间或者是梁与梁之间可以采用高强螺栓连接或者是焊接连接，如果是采用高强螺栓连接，连接的时候就要注意高强螺栓的连接孔位精度。制孔主要分为高精度的数控钻孔以及精度相对较低的模板制孔。如果技术允许，工程还是要首选多轴数控钻孔。工程进行高螺栓连接前一定要对检验螺栓参数，在安装的时候不能用榔头强打或者用扳手强拧，用扳手拧入的要包括初拧、复拧和终拧。

在安放钢结构地点选择上，要保证用地面积是结构占地面积的1.5倍以上。结构从中转的堆场运到现场的钢材要用装卸机安置到安装机械的回转半径之内。假如在运输的过程中造成了钢构件的变形，就要在施工现场对钢构件进行校正。钢结构安装时用臂杆长度足够长、起重能力足够大的起塔式起重机来对各种不同的钢构件部位进行起吊。除此之外，起重机的起吊速度档位要满足安装钢构件的要求，起重机钢丝绳容量也必须满足起吊高度的需求。当进行多机作业的时候，臂杆的高差要保证安全运转，不发生碰撞。除此之外，各起重机之间都应该有足够的安全距离，以免相互碰撞。

2 地基加固技术在土木工程设计的应用

土木工程中的地基加固是工程中的一个重要难题，无论是在高层建筑的建设中还是铁路公路的建设上，工程地基的加固都是土木工程面临的还有待进一步更好解决的难题之一，因此，地基和建筑结构的加固是我国甚至是世界的土木工程技术中最需要发展和进步以及最需要研究的一个问题。

土木工程中的地基加固中主要使用到的技术有：加筋法、胶结法、挤压法、排水加固法，换填法等等，在土木工程的地基加固当中，不同的施工地段都要因地制宜地采用不同的地基加固方法。

地基加固方法中的换填法是地基加固当中最为常用的方法，这种方法适用于天然的地质结构不适宜当前工程的建设，要采取换土垫层的土质置换的方法。换土垫层指的是用质量比较好的能够支撑工程建设的优质泥土代替原来的自然生成的土质，这种换土垫层法一般都是对建设的土地进行整体置换。而地基加固法当中的置换法有几种，包括水泥置换法，碎石置换法，石灰置换法等等。

在一些沼泽地等比较湿润的土地上进行施工建设，一般就会用到排水加固法，因为这些土地本身的含水量太多，硬度以及稳定度都不够，会对建筑工程的稳定性造成很大的影响。排水加固法能去除土质当中过多的水分，建筑土地变得坚硬，使其适宜工程的建设，保证建筑的安全性以及稳定性。排水加固法分为两种，主要是真空预压法和堆载预压法，具体要使用哪种方法，都需要按照实际的施工情形因地制宜地进行选择。

要保证土层不会轻易移动，保持工程土地土质的稳定，一般使用的是加筋法，这也是土木工程地基加固中的基本方法之一，特别是一些难度大的工程以及一些高层建筑，这种地基加固方法是比较常用的。

3 土木工程建筑结构加固所针对的问题分析

场地类型的抗震等级对建筑结构的框架截面设计有比较大的影响。在土木工程建设的勘察阶段，一般会采取根据楼房的设防裂度以及房屋的高度在抗震规范当中直接查找出建筑的抗震等级。针对不同的抗震等级，采取的抗震措施以及进行的抗震计算也会不一样，这要具体情况进行具体分析，最主要是根据实际情况进行抗震土木工程设计。

对于工程的施工测量管理方法以及技术，为了便于工程施工做好标记和记录，施工测量人员都会依照土木工程设计规划进行施工测量。要保证设计方案的准确实现以及设计思想的切实贯彻，在整个施工过程中的每个步骤都要进行施工测量，在工程测量的过程中要避免错误的发生，逐步对工程进行测量，在施工过程中通过工程测量准确把握工程的全局以及进度，保证工程建设的最终质量。

4 结束语

随着时代的发展，新材料的发明，新理论的创新，新技术的应用都在推动着建筑土木工程设计的发展，土木工程设计作为建筑建设的一个重要组成部分，在建筑工程中占有举足轻重的地位，加强结构和地基加固技术的研究，是对土木工程设计工程的质量保证。保证土木工程的质量，也是保证建筑工程的质量，有利于民生工程的建设。

参考文献：

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