土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究

刘俸羽

摘 要 土木工程进行的过程往往都不是一帆风顺的，需要克服很多的自然问题以及恶劣的工作环境，这样才促进了国家的发展。而且随着现代的社会背景的变化，现在的土木工程越来越复杂，多样。现在得问题是，我国的人口增长速度非常快，需要有大量的建筑，帮助更多的人解决居住的问题。所以现在最重要的问题就是确保土木工程的整体质量，也是为人身财产安全做出保障。

关键词 土木工程设计;结构;地基;加固技术

前言

想要土木工程持续为社会的进步做出贡献，那么首先就要确保土木工程的质量，土木工程的工序非常的繁琐，复杂。最重要的一个步骤就是对土木工程的地基和结构进行加固。这篇文章，主要讲述了一些关于对土木工程的结构以及地基进行加固的方法，来保障土木工程的整体质量。

1土木工程对于社会发展的重要性

一项质量有保证的土木工程，可以为许多的居民提供一个良好的生活环境。相对于传统的土木工程，现在的土木工程更加复杂，质量的要求也比以前的更高，而且为了满足更多人的要求，需要建造高质量的土木工程，土木工程的质量也一定程度上代表着我国目前的综合实力[1]。

2为什么要对土木工程的结构进行加固

土木工程中加固的对象主要是对混凝土的结构进行加固。混凝土结构在长期的使用过程中，会受到各种各样环境，或者自然因素的影响，使得混凝土的整体稳定性降低，这时候为了整体的稳固性，就必须对混凝土的结构进行加固。

2.1 旧物改造提高稳定性

现在的一些建筑物由于建筑的时间较早，已经不符合现代人的生活环境要求，但是对其进行拆除重新建造，成本太高，所以对其进行改造和加固，可以大大降低花销。典型的例子就是世博会的展示场地，就是由一些废弃的发电厂和船厂改造出来的，这样在达到目标的同时既解决了场地的问题，也节约了成本。

2.2 超出使用期限的需进行结构加固

每一栋建筑，在建造时就有自己的使用年限，超出使用期限的建筑，结构会有明显的老化，就不能再住人了，也不能再有任何商业用途了。要想继续使用就必须对原有的结构进行加固，否则对于使用人员的人身以及财产安全是没有保障的，

2.3 建筑在建造的时候没有高质量地完成

20世纪80年代的时候，那时候我国的土木工程的技术不精湛，经济发展不平衡，导致一些建筑在建成之后存在或大或小的一些问题，对于这样的建筑，要经常检修，发现问题要及时进行加固，要不然很容易出现安全事故。

2.4 受到自然因素影响的建筑要及时加固

我国地域辽阔，临海的地区容易受到台风天气的影响，其他地方可能出现地震或者火灾等自然因素对建筑物带来损坏，自然因素是没办法避免的，而且造成的损坏极大，解决办法只能是，在已知的自然灾害来临之前，尽可能的保护，在自然灾害之后，相关的工作人员要及时对受损的建筑进行修复，确保正常使用[2]。

3土木工程中结构加固技术的使用

3.1 增大截面积

增大截面积的方法是一个使用比较广泛的方法，而且适用于多种结构，在柱体，墙面以及梁上都可以使用这种加固方法。这种加固方法的过程为：最开始要对现有的混凝土结构进行检查，挑选合适的混凝土材料，对受压面积进行检查，然后进一步扩大其面积，在提升硬度的同时，增强其抗压的能力。这种施工方法，操作比较简单，没有技术上的难题。但是这种方法的缺点也比较明显，加大了截面的面积，那么实际的建筑面积就会减少，可能带来生活上的影响。

3.2 预应力加强的方法

预应力加固的方法适用于对单杠或者棍棒进行加固的场景，这种方法是为了确保拉力的平衡，让结构出现倾斜的现象，改变后张法的压力杆和支撑，改变原本结构的内力分布，确保钢筋结构应力不够的情况不会出现，对建筑物的结构进行加强，这种方法适用于跨度比较大的结构，但是对于高湿的混凝土结构却不适用。

3.3 外包钢的方法

外包钢的方法又可以分为干法和湿法两种。湿法外包钢技术是应用的比较多的技术，这种方法主要是对梁柱进行加固，外包钢是一种广泛采用的混凝土结构加固方法，通常采用型钢或钢板外包在原构件表面、四角或两侧，并在混凝土构件表面与外包钢缝隙间灌注高强水泥砂浆或环氧树脂浆料，同时利用横向缀板或套箍作为连接件，以提高加固后构件的整体受力性能。

3.4 通过粘贴钢板对结构进行加固

粘贴钢板进行加固一般是在结构的外面进行施工，以此来提高墙面整体的受力程度，增大剪切程度，提高建筑的稳定程度。这种方法经常用到现代工程的加固施工中，因为这种加固方法要求墙面要有一定的黏性，以及一定的弹性。

3.5 增加支点进行加固

在合适的位置，增加适量的支点可以改变混凝土内部的受力情况，可以有效地增强建筑的耐受能力。这种方法因为要加一定的外部材料，所以在那些内部没有限制的建筑，非常适用这种方法。

3.6 黏合碳纤维材料进行加固

这种方法可以有效地增强混凝土的强度以及稳定性。这是因为碳纤维材料有很好的耐用性，而且能使用较长的时间，而且这种方法在增强稳固程度的前提下，还不会建筑的实际面积带来影响。当然这种方法也不是完美的，这种碳纤维材料，虽然有较好的稳定性，但是不耐高温，在60摄氏度的时候，就会被点燃，此外，这种方法对于加强结构的承载能力也不是太理想[3]。

4土木工程中地基的加固方法

4.1 加筋加固的方法

地基是一个建筑最基本的施工，所以地基的重要程度不言而喻。对于地基的加固，使用最多的就是加筋加固的方法。这种方法又分为加筋土法以及锚固法。在浅层地基加固的时候就使用了加筋土法，在对建筑周围的地方进行加固一般用到锚固法，在一些地质软的地方，通过這些方法可以有效地改善地基的情况。

4.2 挤压加固的方法

在天然基地中经常用到挤压加固技术，在一些黏性土壤、粉状以及沙子的土壤环境下经常用到这种方法。所用到的方法就是通过震动，冲击填土等方法，进行强制压实，这样可以有效增强地面的承载能力。

4.3 排水固结法

这种方法主要用到黏土土质的时候，通过和土壤的本身进行合并，可以有效地避免地基下沉。降水预加载的方法也是排水固结法的一种。是通过水泵将地基水降低到地下水位，将孔隙中的水压降低，一次来达到加固地基的目的。

4.4 注浆加固的方法

这种方法是通过注入水泥浆以及硅酸钠材料，与地下的不稳定土壤结合，使其更加稳固，提高岩石的硬度，增强承载能力。还可以通过化学方法对土壤的化学性能进行改变，但是要注意使用化学物品的时候，要尽量减少对周围环境的损伤。

4.5 添加粉煤灰进行加固

在地基的加固过程中，在施工原材料中加入适量的粉煤灰，因为粉煤灰具有较强的吸水能力，地基的凝固速度会变快，而且粉煤灰的稳定性较高，加入到地基原材料中，进一步对地基进行加固。

4.6 打孔填充桩加固的方法

这种方法是将钢筋管套在地基中成孔，之后进行挤压，从而形成成孔，在孔内加入一些灰土或者石灰，在将其夯实，就形成了坚固的土桩。生石灰会有膨胀，放热的现象，桩周围的含水量会减少，孔洞会更加紧实，从而加固地基。

5结束語

通过上文的分析，我们可以看出这些技术可以有效地确保土木工程的质量，还能完善建筑物每个部分的结构完整性。在施工的过程中，虽有一些专业的技术进行加固，但是还需要有相应的监管制度对施工的过程进行监督，这才是确保工程质量的关键，未来的土木工程肯定会更加复杂，难度更大，所以还需要研究出更多更有效的结构与地基的加固技术。

参考文献

[1] 姜辉.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].现代物业（中旬刊），2019，（3）：31.

[2] 孙绍利.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].科学技术创新，2017，（23）：183-184.

[3] 徐煜君.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].江西建材，2015，（22）：82.