黑龙江省轻工设计院 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：结构设计与地基加固是土木工程施工中的重点环节，优化此类基础处理技术的应用，对工程的整体完成质量具有直接影响。本文以土木工程的结构设计与地基加固为探讨主题，分析基础结构、承重柱结构、电气结构与剪力墙结构等主要的结构设计内容，从强夯处理、加筋体复合地基加固以及高压喷射注浆三方面阐述地基加固技术的具体应用。
关键词：土木工程；结构设计；地基加固技术
引言：近年来，土木工程的发展速度逐步加快，推进建筑行业日益增大发展规模。要进一步提高建筑结构质量，还需以结构设计的优化为切入点，合理利用地基加固技术，一方面保证建筑主体结构的耐久性与安全性，另一方面提升土木工程的整体构造水平，针对基础结构、承重柱以及剪力墙结构的具体设计需求，做好各部分设计工作，最大化发挥地基加固技术的应用效能。
1 土木工程的结构设计
1.1基础结构设计
通过观察与分析当前大部分土木工程连续梁结构的施工设计实际情况可以发现，普遍存在基础设计承载力不足的问题，对于设计人员来说，若未能对基础结构设计的多元影响因素予以综合考虑，只是将注意力放在简单应用结构设计理论方面，则必然会对整个建筑基础结构设计的科学性造成影响，导致其难以满足土木工程的设计施工要求，甚至大大削弱连续梁结构自身的实际承载能力。因此，在土木工程基础结构的连续梁设计中，设计人员应站在整体角度上，参照建筑的设计要求与技术条件，规范设计连续梁结构，重点加强其承载能力，针对特定时间段内的实际使用情况，开展良性分析，提高其在整个建筑结构中的稳定性与安全性[1]。
1.2承重柱结构设计
承重柱结构设计是土木工程基础部分施工中的要点所在，在这一部分的设计工作内，较为常见的问题是柱结构截面大小不适宜，或面积过小，导致建筑主体的实际承载力被大幅削弱，亦或是无法满足建筑施工的设计标准。如若忽视对承重柱结构的合理化设计，在后续阶段内建筑被正式投入使用时，很可能会出现墙体开裂、不均匀沉降等质量问题，对整个建筑结构的性能与质量造成严重影响。要进一步加强关于建筑承重柱结构方面的设计研究，还需要在设计作业阶段内对承重柱的规模、尺寸、大小、以及耐久性等主要因素予以综合考虑，全面分析所在地可能发生的地震等自然灾害问题，以便重点强化承重柱结构的抗震性能，避免建筑结构在使用中出现开裂、倒塌现象。
1.3电气结构设计
安全性是土木工程电气结构设计中的重点要素，在优化设计建筑的电气结构时，应具备明确的安全意识，严格参照具体的指标标准，排除可能存在的安全问题与质量问题。电气结构的设计还涉及到设备安装等，因此需要结合建筑内部用电的实际需求，做好电气系统的一系列布设与安装工作。
1.4剪力墙结构设计
将具有抵抗水平剪切力的墙体布设到建筑框架结构内，有助于使得整体结构的稳定性与牢固性大大提升，这是剪力墙结构设计的基本原理，在设计土木工程的剪力墙结构时，应最大限度内保证主体部分的匀称性，确保每一楼层平面的刚度中心能够与建筑结构中心紧密重合，进而有效削弱外部环境对主体结构产生的不良影响[2]。
2 土木工程的地基加固技术
2.1强夯处理技术
依托于重力原理，让重锤从高处垂直落下，通过对其自身质量与重力作用的充分利用，将压力荷载施加到地基上，进而有效增强土体的压实度，起到稳定地基的效果，是土木工程中强夯处理技术的核心原理。由于不同地区建筑地基的实际情况存在较大差异性，因此在选择与使用强夯处理技术时，应恰当地控制重锤质量，如果选用了过轻的重锤，则难以大幅提高土体硬度，使得后期施工中出现地基不稳的质量问题。通常情况下，重锤的质量在8吨到10吨左右为宜，除此以外，还需合理把控其与地面间的高度距离。通过实践应用可以发现，操作简单是此项地基加固技术的显著特点，对于砂性土、杂填土等土质较为适用。运用强夯处理技术加固土木工程建筑地基，尽管可以带来较好的加固效果，但不可避免地会产生噪音与震动力，一方面会对周边居民的正常生活带来干扰，另一方面也可能对周围建筑物带来不小影响。以此需参照土木工程的具体施工条件，恰当地选择对此项地基加固技术的应用[3]。
2.2加筋体复合地基加固技术
加筋体复合地基加固技术在近年来土木工程施工中得到广泛应用，其主要涉及到碎石桩、水泥桩以及砂桩等不同类型。在实际应用中，主要借助于冲击、振动等操作处理方法，在软土质地基上进行打桩，在形成多个适宜大小的施工孔后，利用压力作用向土体内挤入砂浆、碎石等，这样碎石桩、水泥桩便形成于原本软弱的地基中，当土体受到挤压作用后，内部的水分会流入到透水层与排水层中，进而在短时间内流出土地，经过加筋体复合处理后，建筑地基的实际承载能力大幅提升，为后续的建设施工提供了有力的质量安全保障。
2.3高压喷射注浆技术
高压喷射注浆是一种新型的地基加固处理技术，首先在地基上选择适宜的位置，然后使用钻机进行打孔，向指定的地基位置插入注浆管，通过对压力大小进行调整，依托于高压作用力向地基内注入水泥浆，能够起到强化地基结构的显著效果。在此过程中，应对注浆压力的大小予以特别关注，如果未能准确把控注浆压力，使得压力过小，则在注入水泥浆的过程中，浆液无法达到理想位置上。通常情况下，不低于2Mpa的压力为宜。利用高压喷射注浆技术加固建筑地基，需要破坏现有的软弱土体，充分混合水泥浆液与地基土体，经过一段时间后，使之成为稳定凝固的固结体，达到夯实地基基础的效果。这样不仅能够优化土木工程地基的处理质量，还可以使得建筑整体的稳定性大幅提高，为后续的施工作业奠定良好基础。
结束语：在土木工程施工中，结构设计与地基加固占据重要地位，其不仅关乎整体建筑的构造质量，也在一定程度上直观反应出工程项目施工水平。优化结构设计，不仅在于减少可能存在的质量问题与安全隐患，也是贴合现代化建筑建设要求的必要途径。在地基加固方面，应全方位考虑到工程施工的具体要求与技术条件，科学选择适宜的地基加固技术方法，强化地基结构的加固效果。
参考文献：
[1]徐佳巍.土木工程建设房屋建筑结构设计问题分析[J].发明与创新（职业教育），2020（10）：169.
[2]窦瑾萱.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].居业，2020（09）：123-124.
[3]洪云.土木工程中的结构与地基加固技术[J].建材与装饰，2020（21）：31-32.