解析土木工程中结构与地基加固技术

何平

【摘 要】： 土木工程是一门内容广泛的综合类学科，涉及各个专业与领域。随着经济的发展和人民生活水平的提高，大量的建设工程拔地而起，土木工程已经成为一个热门行业。本文主要对土木工程中结构与地基加固技术的应用加以解析。

【关键词】：结构加固；地基加固；技术

目前，我国大多数业主只重视建筑的施工质量，而忽略了建筑的维护加固技术，土木工程建设中存在很多客观复杂的问题。科学技术的提高为工程建设提供了便捷，我们應该充分利用新理论和新技术保证建筑物的质量，提高结构与地基抵抗自然灾害的能力。

1、地基施工的特点分析

土木工程中，地基工程就是建筑物下方为保证上层建筑物稳定性的支撑体系，受建筑物影响较大的那一部分地层。常常分为天然地基和人工地基，是建筑物基础的重要部位，地基工程的安全性决定了整个建筑物的寿命周期。实际施工中，可以通过岩土加固措施、基础工程措施等施工技术措施，来提高地基的基抗渗能力与承载能力。

1.1施工现场事故频发

在不影响建筑物质量的前提下，施工现场最重要的就是安全问题。由于地基处理施工技术不够完善，施工人员重视程度不高，施工现场容易发生安全事故，一旦发生将会造成不可挽回的后果。

1.2地域差异性大

由于我国面积大，覆盖范围广阔，各个地区之间的气候类型、土质结构、气候灾害类型存在差异性，不同土类有着不同的特殊性质，使结构和地基加固越来越复杂。

1.3地基施工技术特性的影响

地基施工技术的特性可分为剪切特性、压缩特性、透水特性、动力特性以及特殊土不良地基的特性几种。当地基承载力不足或者是压缩性很大，不能满足建筑物承载力的时，则需要采取技术措施进行地基处理。考虑到不同的地区和不同的要求，建议按照实际情况进行加固处理。

2、土木工程的施工策略以及结构设计方法

2.1 钢筋混凝土结构

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土组成，把钢筋作为骨架，混凝土作为连接件，将两种性能差异很大的材料混合在一起。其中，钢筋是一种接近于理想状态下的弹塑性体的材料，建筑用钢筋有两类：柔性钢筋和劲性钢筋，国内主要采用柔性钢筋；混凝土是一种拉应力与压应力相差悬殊的各向异性体。钢筋混凝土结构在荷载作用下的受力情况非常复杂，我们应该时刻注意它的非线性过程的变化。

2.2设计原理与方法

目前，我国土木工程众多，高层建筑结构的主要类型就是钢筋混凝土结构。在设计时，应时刻注意承载力、刚度和延性要求，满足整体的稳定性和抗倾覆要求。在实际的工程当中，钢筋的形状和数量都会成为影响工程的因素。随着技术的发展，钢筋混凝土结构在其所用的材料和配筋上有了许多新的进展，形成了一些新型的混凝土及其结构形式，如高性能混凝土、纤维增强混凝土及钢筋混凝土组合结构等。

2.3 钢筋混凝土结构的优缺点

钢筋混凝土结构具有承载能力和刚度大、耐火性和耐久性好、可塑造性强等优点。它充分发挥了钢筋和混凝土两种材料各自的优点。在混凝土中配置适当的钢筋后，可以加强构件的承载力，改善构件的受力性能。混凝土有很多的优点，也存在一些缺点，应该通过合理的设计，发挥其优点，克服其缺点。而且，钢筋和混凝土之所以能够有效地结合在一起，主要基于三个条件：钢筋与混凝土之间存在粘结力；两种材料的温度线膨胀系数很接近；混凝土对钢筋有保护的作用。这也是钢筋混凝土结构能够广泛使用的最基本条件。

3、地基加固技术在土木工程设计的应用

地基加固技术一直是土木工程施工中的一个挑战，不管是在多、高层建筑还是公路建设中，都应该进一步提高地基加固技术。土木工程中的地基加固是工程中的一个重要难题，按照机理加固方式可以分为：加筋法、胶结法、挤压法、排水加固法，换填法等等，在不同的施工段应该结合实际情况，采取相应的地基加固技术。

3.1静力压桩加固技术

通过建筑物的承重体的自身重量或者外设的油压或液压设备，将预制压桩分节地压入地基土壤中，可使地基土壤的结构和颗粒的间隙和致密性发生改变而加固了建筑物的地基部分。另外，最后一根桩的尾部必须和建筑的基础钢筋焊为一体，外加水泥浇注的承力台与地基基础合为一体，这样，所有的地基才能有效地传递建筑的载荷到地底的土壤层，保证了地基的有效加固。

3.2打孔填充灰土桩加固技术

先在地基表面进行打孔作业，桩基的深度与间距应该一致，成孔后将之前配置的灰土逐层注入孔内制成灰土桩。配制成的灰土本身就有加固地基的作用，再加上打桩时向周围产生的挤压力，土质将会更加密实。灰土桩地基加固技术的成本低、施工简单、加固效果好等优点，在实际工程中被广泛应用。

3.3适量添加粉煤灰固结技术

在地基的土质中均匀加入适量的粉煤灰，可以有效提高地基的吸水能力，以排除多余的水份，加快地基的凝固速度。充分利用粉煤灰具有极强的活性和吸水性，并且性质较为稳定，适合于添加在混凝土原料中的特点，帮助提高地基的稳固性。

4、结构加固技术在土木工程设计的应用

土木工程结构的质量直接影响着建筑物的安全可靠性，钢筋混凝土结构是土木工程建设施工中的重要结构形式。在进行钢筋混凝土结构施工时，合理全面的考虑各种外在因素，可以实现对建筑物结构质量的有效控制。目前结构工程基本上都利用混凝土与钢筋的粘结进行结构工程的施工。混凝土是各种建筑材料通过凝结剂混合产生的建筑材料，并配以钢筋更能提升结构的承载能力。这里主要讲述FRP在土木工程结构加固中的应用。

4.1混凝土结构加固

使用FRP材料外包混凝土是一种有效的加固方式，这种方式受力可靠、施工便捷、施工现场的工作量小，但是钢材的耗费量比较大，不适合在没有防护的状态下用于高温场所；适合不允许增加原构件横截面尺寸，但需要加大承载能力的结构构件。

4.2抗剪抗弯加固

一般把抗剪抗弯加固方法分为FRP嵌入式加固技术、预应力加固和外包/外粘FRP混凝土三种结构加固技术。施工中主要侧重于外包/外粘FRP混凝土的加固技术，适用对梁和板进行抗剪抗弯加固。

4.3砌体结构的加固

砌体结构在土木工程当中占据着十分关键的地位，大部分的砌体都具有超高的使用价值。另外一些特殊要求的不断出现，比如不断的提升抗震标准以及对结构设计的标准，减少施工以及设计方面的隐患等，对土木工程自身的实用性以及耐久性提出了更高的需求。通过维修并加固FRP材料来进行砌体结构的加固，比较适合在墙体没有完善的承重能力或者是出现墙体开裂的情况下，可以杜绝传统的砌体结构加固施工中存在的缺陷。FRP材料有很高的空间利用率、不会对砌体结构的自重及体积进行增加，并且加固的效果十分明显、施工比较方便，上述的各项优势都是FRP在对砌体结构加固的基础上，更好的完善了建筑物抗震方面的性能。

【结束语】：

土木工程是伴随着人类社会的发展前进的，它是各个历史阶段的社会经济、文化、技术发展的反映，现已成为国民经济发展的重要行业。在实际结构和地基施工过程中，结构和地基的加固技术，是保证建筑安全可靠性的关键技术，在此基础上不断的加大对技术的把控，不断为人们创造崭新的物质生活环境。

参考文献：

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