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摘要：随着社会经济的发展，我国的土木工程建设越来越多，其结构与地基加固技术也越来越先进。现阶段，我国的经济实力和科学技术水平有了很大的发展和进步，综合国力与国际地位也在不断提高，在这样的形势之下，我国逐渐加快了城市化建设的脚步，从而使得土木工程行业迎来了良好的发展契机，同时也面临着巨大的困难和挑战。从目前的情况来看，我国土木工程建设施工项目的规模越来越大、数量越来越多，并且逐渐受到了社会各界的广泛关注。在土木工程项目建设工作的过程中，若要从根本上保证和提高设计工作的效果和质量，相关工作人员一定要对其结构和地基加固技术应用的科学性与合理性进行有力的控制。文章以土木工程设计中结构与地基加固技术的应用为主线，进行简要的分析和描述。
关键词：土木工程；设计；结构；地基加固技术；应用
引言
在我国建筑行业的发展过程中，土木工程结构设计和地基加固技术都是其中十分关键的施工环节，同时在对土木工程结构进行设计或者使用地基加工技术的过程中，还会受到很多因素的影响，包括专业设计人员的素养和设计能力，以及施工能力等等，都会造成很多情况的出现。一旦处理不当，就会使得整个工程的施工受到影响，因此通过对土木工程结构进行更好的设计，不断加强地基加固技术，才能够帮助相关建筑企业在经济发展和市场竞争中更加具有竞争力。
1加固土木工程结构与地基的意义
在土木工程设计中，结构与地基的加固重要性主要体现在以下几方面：（1）有助于保证土木工程耐久性，在评价土工工程建设质量的过程中，耐久性是一项重要指标。在具体施工中，人为因素会产生很大影响，包括维护处理不当、人为破坏等，降雨、日晒等自然因素也会影响到工程耐久性，导致土木工程耐久性不符合标准，无法满足人们实际使用要求。因此要科学进行加固处理，保障土木工程质量、安全性达标。（2）土木工程使用年限作为其重要的经济指标，会受到工程施工质量和功能等影响，受这些因素影响而需要拆除土木工程，会造成严重浪费。因此需精心设计加固结构与地基，大幅度提升工程安全性，降低功能变化、质量问题引发的负面影响。（3）利于强化土木工程抗震性能，可以更好地保障人民生命财产安全。
2分析土木工程结构设计的基本原则
为了全面提高土木工程结构设计整体质量，需要设计人员在进行设计过程中严格遵循以下原则：：首先，确保结构设计具备完整性。在设计过程中，设计人员应充分重视工程结构完整性。当设计存在着一些问题时，直接影响了整体施工质量，对建筑使用安全性造成一定威胁。设计人员应全面分析土木工程整体结构元件，分析可能存在的工程结构薄弱点。根据工程设计的质量要求以及规范要求，对土木工程整体结构进行合理性设计，确保土木工程结构设计方案具备安全性以及可靠性。其次，核算的高效性。在进行土木工程结构设计时，设计人员应做好建筑预先图表设计工作。在制定完善的建筑图表工作时，需要设计人员保障所用的数据信息内容具备详细性以及准确性。在细致分析数据信息以后，针对结论开展精确、、科学的整理工作，保障建筑图表的高效性和精炼性。针对工程结构设计中存在的节点问题，需要施工人员详细研究，不断优化和讨论，根据原因制定完善的解决措施，有效的提高核算图表整体的准确性。
3土木工程结构设计中存在的问题
3.1土木工程结构牢固性差
土木工程的结构直接影响到其工程项目功能性，土木工程的结构直接影响到整体工程项目的牢固性、承载性、稳定性、抗震性和安全性。然而，土木工程结构牢固性差的现象普遍存在，最主要是由于土木工程结构设计不合理所引起的。土木工程结构设计工作是土木工程建设过程中最为基础至关重要的工作，直接关系到工程建设的安全性。
3.2场地类型、抗震性能
各种建筑有其特点，在施工中需要确定建筑的抗震性能，具体要结合施工现场实际情况确定。抗震等级要求对框架截面设计影响较大，设计人员需查询抗震等级要求，全面分析整理施工现场各项信息，以及结合当地情况选择好抗震等级。在设计中重点关注计算值与实际要求之间存在的差距。
3.3对外界环境考虑不全面
土木工程项目在实际应用的过程中极可能受到外界环境因素的影响，并且不良的影响效果较为突出，特别是土木工程项目外界环境中的有害化学物质、温湿度。在土木工程项目建设结构设计的过程中，如果没有充分全面地对外界环境因素对土木工程项目的影响，可能导致土木工程项目建设完成在投入使用后发生严重结构缺陷问题，严重威胁到土木工程整体安全性。
4结构加固技术在设计中的应用
4.1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。
4.2钢筋混凝土的结构设计
目前在我国大部分土木工程建设中，钢筋混凝土结构都是最为重要的一种模式，采用钢筋和混凝土来保证建筑工程的稳定性，使其能够达到项目预期的安全性。在具体施工过程中，首先施工人员需要对钢筋和混凝土等原材料进行质量监控，确保材料在入场时能够达到施工要求标准，而一旦原材料出现质量问题，就需要立刻解决，即便选择项目停工，也不能让劣质材料流入工地，以造成不可挽回的质量问题。因此在原材料的质量把控模式上，需要尽量提前，这样不仅能够避免造成资本浪费，同时还能够保证项目施工进度。另外，还需要确保施工项目结构的整体质量，并在施工操作过程中严格遵守施工规范标准，按照项目图纸，发挥钢筋混凝土结构的最大作用。同时，采购人员在进行采购原材料时，还需要通过实验来提高混凝土原材料的使用率，对于混凝土中水泥、骨料以及砾石等材料的配比进行繁复实验，最终确认混凝土配置是否可用。而在钢筋的使用过程中，施工人员也需要对其柔性和刚性进行测试，找到最为匹配施工项目的钢筋材料。只有同时满足钢筋和混凝土两种材料的的要求，土木工程结构的质量才能够符合设计图纸的要求，获得相应的提升。
4.3土木工程建设中结构加固的设计
一项工程都是由每个细小的结构、每个合理的结构设计组成，想要提高整个工程的坚固程度一定要严格把握每道工序的加固设计和操作。土木工程建设中结构加固的设计有三部，首先，加强截面设计。加强截面设计可以有效的提高整个墙体结构的稳定性，同时这种加固方法在土木工程建设中的运用已经非常广泛，还可以有效的提高整个工程的承载力，尤其在梁和柱的结构设计问题上通过加大梁和柱的横截面积提高抗剪加固的目的；其次，采用碳纤维布加固，碳纤维布不仅外观美、经久耐用，并且施工简单，在土木工程建设中结构加固的设计中应用非常广泛，有效的借助非金属纤维材料对土木工程结构进行加固可以有效提高建筑结构抗震能力以及抗弯加固；最后，采用钢筋植筋加固。钢筋植筋加固要严格按照设计要求完成钻孔以及焊接的工作，钢筋植筋合理的布局可以有效的提高土木工程建设中结构的稳定性，提高整个建筑的安全性，同时为后面的施工也带来很大的方便。
4.4剪力墙结构设计
剪力墙结构就是通过钢筋混凝土的墙板代替框架结构中的梁柱，从而提高建筑内部的荷载能力，并且控制结构过程中的平衡作用力，这种方式已经被广泛的应用于土木建筑中，对于建筑结构的稳定性有着一定的作用。在剪力墙结构的设计过程中，它的主要承重力全部来自于剪力墙，除了可以承担竖直和水平方向上的荷载能力外，还可以对建筑内部空间进行一定的分隔，一般来说，剪力墙的高度在设计过程中与建筑内部的高度是相等的，相较于建筑空间来说，它的厚度很薄，最小的大概在16cm左右，这也就大幅度的提升了剪力墙在建筑结构设计中的空间范围。在具体的土木建筑中，可以根据建筑的规模，设置不同数量的剪力墙，但是需要注意的是剪力墙之间的距离有着标准的规范，从而提高它的空间利用率。
4.5砌体结构
砌体的主要形式就是柱、墙，是用砂浆和块体砌筑形成的。与其它加固技术相比，砌体结构加固优势并不明显，有着良好的抗压承载力，但其它力学性能比较差，导致其加固整体效果缺乏较高表现力，实际承载力不足。且使用中受到外部荷载影响，会引发各种大小的裂缝。将砌体结构加固技术做进一步细分，则有直接加固、荷载传递改变加固等技术。
4.6土木工程建设中加强抗震能力的设计
建筑在每个城市都是不可或缺的，但是地理位置不一样、建筑物需要承载的危害不一样，同时需要达到的要求也千差万别。有的地区风沙大，有的地区地质问题严重，还有最重要的一点就是坐落在地震带上，要求建筑物有良好的抗震能力。众所周知，地震对建筑物来说危害巨大，并且直接影响人们的生命以及财产安全，所以在土木工程建设中一定要加强抗震能力的设计，以此减少地质灾害对建筑物以及人们生命安全的影响。设计部门在设计工程地质以及建筑所用的材料上一定要多个方面考虑，多借鉴国内外的抗震技术和成功经验，使用抗震能力强的新型建筑材料进行设计，使用高施工技术团队进行施工操作，严格禁止使用劣质材料。原材料要有合格证明，对原材料要专门安排人监管，做好抗震测试以及检测工作，这样才能真正达到有效抗震的目的。
5土木工程地基加固技术应用
5.1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。
5.2排水固结技术
在土木工程建设中应用排水固结技术，能够有效提高地基稳固性，提升地基强度。首先在地基开始施工之前，施工人员需要对施工所在地进行地质勘察，而后根据勘查结果进行地基预压处理，这一过程能够为排水固结法的应用打好基础。其次，就是在地基中建立排水柱的环节，垂直的排水柱能够保证软土地基的抗剪性，并逐步加强排水固结。对以往排水固结技术的的实际情况进行总结，很多工程在建设过程中都会选择综合使用排水固结的方法，以达到进一步加强软土地基处理的效果。需要注意的是，排水固结法需要根据实际工程情况来进行选择，如果工程量过大，就需要配置更多的施工人员和设备，以强化地基加固技术，促进土木工程建设的发展。
5.3换填加固技术
加固处理土木工程地基的过程中，通常会使用换填加固技术。在施工现场地质条件不符合施工要求的情况下，通过使用换填加固技术，先将原先地基土挖除干净，将强度、韧性更优质的材料换填进去，增强地基性能。具体操作中，可以采用强夯置换法、振冲置换法等。
5.4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。
5.5加筋法
目前我国地基加固技术中所使用最多的方法是加筋法，由于其需要的材料和设备简单，操作过程便利，所以在我国的应用非常普遍。加筋法的技术理念是通过在地基土层中增加对抗性材料，通过材料作用来提高地基土层的强度和抗压力。另外一种方法是在土层中添加筋材，让地基土层和钢筋结合，同样能达到强化土层的效果。但需要注意的是，一旦土层受到外力的影响过大，钢筋同样会产生一定的形变，导致筋材和周围土层之间出现缝隙。
5.6采用压密注浆加固施工技术
开展土木工程项目施工过程中，常采用加固施工技术为压密注浆的方式，在开展施工项目前，工作人员需要全面对施工现场勘查地址情况。准确对加密深度进行计算，明确粉煤灰以及水泥等施工材料配比工作，根据相关要求做好成浆液。采用土壤的方式快站注浆作业，可以对一些多余空气和水分形成挤压，将地基土壤进行融合，实现地基结构支架效果，有效的提升土壤整体密实度效果，加强地基整体稳定性。
5.7合理选择地基加固方式
采用地基加固的方式，分为置换和换土垫层两种方式，技术人员全面勘测地基土层，通过地基土层实际情况，对地基加固的方式进行选择。针对软化的地基土层，，选择置换方式。针对地基下不存在土层软化现象，需要合理采用换土垫层加固方式。根据地基加固不同方式，可以确保地基整体加固质量，有利于提升土木工程整体施工效率。
结语
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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