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结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用廖夏

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：廖夏

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，土木工程取得的成就也日益突出，而在土木工程设计中，最为重要的内容就是结构和地基处理。

        身份证号：45262419870524xxxx 广西南宁
        摘要：随着社会经济的发展，土木工程取得的成就也日益突出，而在土木工程设计中，最为重要的内容就是结构和地基处理。为此，就需要选择科学的加固技术和措施，维护结构和地基的稳定性，优化土木工程的质量。本文就对结构与地基加固技术的应用实行了详细的分析与探讨。
        关键词：土木工程；结构与地基加固；稳定性；
        土木工程的发展逐渐向着大型化、复杂化和多样化的趋势迈进，为满足城市化建设需求，人们对土木工程也提出较高的质量要求。为此，就有必要做好结构和地基加固处理，提高土木工程质量。本文就将详细阐述土木工程结构和地基加固技术，希望对从业人员有所帮助。
        1土木工程结构与地基加固的重要性
        1.1延长工程使用寿命
        土木工程建设中，使用寿命关乎土木工程性能的发挥，使用寿命的缩短，也就预示着土木工程质量出现问题，增加维修和改造几率，带来资源、资金上的过多浪费。而提升结构和地基加固处理水平，则能够削弱土木工程抵抗不良因素的影响，保障土木工程的质量和安全，这对于土木工程行业的发展，经济效益的提升有着重要意义。
        1.2强化耐久性
        土木工程建设中受到主客观因素的影响会导致工程耐久度无法达到规定要求。其中主观因素包括人为因素，如操作失误、维护不及时、人为破坏等；客观因素包括环境因素，如受外界天气环境变化引起的侵蚀问题等，这些因素的影响会使土木工程稳定性下降，耐久性不高。而结构和基础加固技术的应用，则可维护工程整体的安全性，及时处理不良因素带来的威胁，提高工程的质量。
        1.3增强抗震能力
        地震灾害是随着地质板块变动经常出现的一种情况，对于地质结构及工程安全的影响是非常巨大的。如果土木工程建设中，整体抗震性不强，在地震灾害发生后，会使建筑出现开裂、坍塌等问题，对周边环境及建筑内外人群构成威胁，带来较大的损失和伤亡。我国针对土木工程设计中的抗震要求有着明确规定，要求工作人员结合现场实况及规范要求实施抗震处理，进而降低工程建设的危险系数。
        2地基加固技术的具体运用
        2.1换填法
        换填法是土木工程地基加固中最常使用的方法之一，是将不满足工程要求的土层替换掉，构建新的土层结构，以此维护地基稳固性的一种方式。替换后的土体结构强度、承载能力明显增强，可抵抗上部或外界带来的影响。换填法在使用中的主要方式有：换土垫层、振冲置换、强夯置换、碎石桩、石灰桩以及EPS轻填法。不同方式规划的施工方案也会存在明显差异，要求人员根据具体情况科学设计处理，加强地基的稳固效果。
        2.2排水固结
        排水固结法在使用中以加载预压和超载预压这两种方式为主，前者多被应用在软土、粉土等土质内，后者多被应用在粘性土和粉土类土质中。两种处理方法存在一定相似性，同时也存在一些差异。相似性在于，两种方法的工作原理一致，都是通过给地基施加一定压力，增加土体密度完成固结的方式。在加压中，土体密实度越来越高，强度逐渐增强，可保障地基结构的稳固性。不过在处理中，要科学设置排水系统，快速将内部多余水分排除。不同之处在于，应用超载预压法时，施加的压力要超出建筑上部结构的压力，而加载预压法施加的压力与上部建筑压力大体相同。所以两者比较下来，超载预压法的加固效果明显高于加载预压。
        2.3挤密法
        挤密法中包括强夯、振冲密实、挤密碎石桩、土灰桩法等，针对的是松散碎石土、砂土、低饱和度黏土、湿陷性黄土、杂填土等具有较好的加固效果。而在挤密法应用中，强夯和振冲密实这两种方法的使用最为频繁。前者在使用中，是利用强夯锤在重力和外力作用下，从一定高度下落对土体实施夯实处理，借助较大冲击力增大土体结构密实度，达到提升强度和整体性的目的。

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振冲密实法是指借助振冲器的强力振动，使灌入地基的饱和材料发生变化，材料中的各成分重新排列结合，紧密度越来越高，物质成分之间的孔隙率得以降低，地基对上部建筑物的承受能力越来越强，从而达到防止上部建筑沉降的目的。
        2.4化学加固
        化学加固分为深层搅拌和灌浆法两种，前者多被应用在有机物较高的泥炭土或泥土中，后者多被应用在软土或岩土体中。应用深层搅拌法时，使用的材料以水泥、石灰为主，按照一定比例混合，将其灌入到土体结构中，与原土体融合形成新的复合结构，以此增大地基承载力，确保在土木工程建设中，不会因压力增加而产生开裂、倾斜、断裂问题。对于岩石地基结构来说，内部是空洞的，必须采用灌浆法填充。灌浆的方法有渗入灌浆法、高压灌浆法，所用的材料不仅包括水泥和石灰，通常还会使用其它配料。
        2.5加筋法
        加筋法分为三种，加筋土法、锚固法、竖向加固复合地基法。加筋法通常被应用到浅层软土地基中，在原土体结构中通过抗拉强度较高的钢筋材料的加入，降低外界或上部压力对地基的影响，保持地基的稳定性。锚固法多被应用在边坡加固过程中。使用锚固法时，必须使用土钉等减压材料，缓解水平方向的作用力。使用竖向加固体复合地基法时，应使用桩柱，在桩柱内添加各种混凝土材料，形成复合地基，以增大地基的抗压力，规避地基的次固结沉降。竖向加固复合地基法被应用到深层软土地基中。
        3结构加固技术的具体应用
        3.1截面加固
        截面加固技术中融合了较多技术种类，可有效解决工程结构存在的问题，加强了稳固效果。同时截面加固技术还具备成本低廉、稳定性高、施工简单便捷等优势。目前截面加固技术在我国土木工程结构加固中得到了较好的运用和发展。土木工程结构的承载力可以通过加强截面加固法来实现。例如，混凝土结构或者构筑物的面积经过技术处理来加大其截面面积，增大承载力，这使得建筑物得到更好的力量支撑点。截面加固技术的应用可解决梁和柱正截面存在的承载力不足问题，提高结构抗剪能力，防止在作业中梁柱等支撑结构变形，保障结构的整体性和稳定性。
        3.2碳纤维布加固法
        该方法与截面加固技术的不同之处在于，打造的结构外观美观性强、耐久性有所提升，且不会存在较为复杂的工序内容，可优化结构性能。在土木工程结构加固中，碳纤维布加固技术的应用具有较多优势，可节省部分材料消耗。碳纤维布加固技术在使用过程中选用的材料以非金属纤维类材料为主，如碳纤维布、玻璃纤维等。该技术的应用，土木工程结构的抗剪和抗震性能将得到明显提升，结构稳定性加强。
        3.3植筋加固
        植筋加固是利用钢筋植筋等硬度较大的材料作为主要加固材料，优化结构性能的重要技术手段。钢筋植筋加固技术应用中，需严格按照规定标准流程开展作业，如设置钢筋孔洞、做好钻孔及加固处理、钢筋焊接、孔洞清理、预埋处理和埋植等。每一个环节都需要展开严格监督和管控，注重各流程作业质量，充分发挥出钢筋植筋加固效果。
        4结束语
        综上所述，土木工程建设中，结构和地基加固技术的合理应用是提高工程质量、保障作业安全性的重要手段，同时也是解决土木工程建设中，结构和地基问题的关键技术，避免土木工程施工中沉降、变形、裂缝等问题的产生，从而确保土木工程结构的整体性、可靠性，为后续作业及行业发展打下坚实基础。
        参考文献：
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        [2]廖勇.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].科学与财富,2020,000(010)
        [3]张玥辉.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].科学与财富,2020,000(001)
        [4]闫韦淇.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].居舍,2019(29)
        [5]顾燕芬,王建强.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].环球市场,2019,000(006)