土木工程建设中结构与地基加固技术的应用

殷少华

摘    要：当前，我国建筑行业迅猛发展，同时高层建筑和超高层建筑数量也在明显增多，随之而来的是越来越多的土木工程建设质量问题。在工程建设中，结构与地基的加固处理是最为重要的两个环节，其对工程质量有着显著的影响，因此我们必须要对此予以高度重视。

关键词：土木工程;结构;地基;加固

1  前言

当前，社会高速发展，科技不断进步，土木工程建设的规模也在不断扩大，为了推动我国城市的建设与发展，建筑的数量在不断增多，而土木建设与人们的生活息息相关。所以必须重点关注土木工程的施工质量。

2  土木工程建设的发展

2.1  发展历程

土木工程是以土木建筑材料为基础而发展起来的一个工程项目。土木工程发展初期主要采用木材和泥土作为主要的建筑材料。而当前，砖瓦材料得到了较为广泛的应用，土木工程的发展速度也得到了显著的提升。在日后的发展中，钢材应用频率大幅提高，而混凝土结构的出现又使钢材与混凝土结构充分融合，在今天的土木工程施工中依然发挥着十分重要的作用。

2.2  发展的必要性

当前，时代发生了较大的变化，土木工程建设的过程中，其无论在规模上还是在数量上都发生了非常明显的变化。在工程建设中，只有不断地推动土木工程建设的平稳发展，才能更好地顺应时代的变化和时代发展的基本要求，从而在越来越激烈的市场竞争中获得更大的优势。而土木工程的建设与发展也成为当今时代的一种必然，因此，我们必须采取有效的措施推动土木工程建设的良性发展。

3  结构与地基加固技术原理

土木工程建设和施工中，若施工现场的地基存在着明显的不足，施工人员就需要结合工程实际拓宽地基范围，采取更加科学有效的方式来控制由于地基所产生的应力，防止压力影响下发生更为严重的后果，进而保证其充分满足地基承载力的基本标准，防止工程建设的过程中出现不均匀沉降的问题。这种加固方式通常应用于与实际情况相适应的场地当中，其可有效维系施工的正常开展，而且施工的流程也更加清晰便捷，施工难度也明显降低，最终使工程如期高质量完成。

4  土木工程建设中结构与地基加固的缘由

4.1  地下和地表构造具有较强的未知性

工程施工中，施工人員无法全面掌控地下根基工程，地下和地表构造存在着非常强的不可知性，在施工中若出现问题也不能在第一时间发现，在工程施工验收过程中，无法及时发现隐蔽的问题，只有在工程运行一段时间之后，才能逐渐显现其安全问题，从而造成质量及安全隐患，威胁工程及人员的安全。

4.2  结构老化

在土木工程设计过程中，每一个工程都有其寿命，一般情况下，土木工程的使用寿命为50年，因此，建筑物在长期应用后，就会产生结构老化的问题，不能继续使用，对此，应采取有效的加固措施，维护工程的稳定性。

4.3  工程存在明显质量隐患

在一些土木工程的建设中，由于受到多种因素的影响，建筑物可能会存在多种问题，而经过改造后便可继续使用，施工人员可采用加固技术对工程进行科学加固。如上世纪80年代，技术发展与经济处于失衡的状态，这导致工程的质量也受到了极大的影响。若不能做到全面有效的加固，工程便会由于多种结构问题而出现严重的安全隐患，进而给施工单位造成较大的经济及人员的损失。

5  结构与地基加固技术在土木工程建设中的应用

在土木工程建设中，地基加固施工一直都占据着十分重要的位置，技术设计是施工技术能够得到顺利应用的保障，同时其也是影响施工工艺应用效果的关键要素，所以，在工程施工的过程中，应充分结合自身的工作实际，采取有效措施，强化工程施工工艺。

5.1  加筋加固技术的应用

加筋加固技术通常应用在环境较为特殊且复杂，施工难度较大的地区，我国的地形分布较为特殊，各地区的地质条件也具有多样性，所以这一技术在土木工程建设的过程中得到了非常广泛的应用。

锚固技术以及竖向加固体复合地基法通常适合用在浅层软弱地基当中，在应用该技术时，土体当中应添加适量的钢筋材料，进而有效减少上部建筑物施工或工程结束后所产生的压力;锚固法通常应用在建筑上部的边坡软弱位置，采用这种加固技术时，需科学使用减压材料，从而有效控制水平方向上所产生的作用力，以提高边坡的稳定性;竖向加固体复合地基通常应用于深层软弱地基。应用该技术时，要采取有效措施增强桩柱和地基的承载力，进而有效减少次固结沉降现象。

5.2  化学加固技术的应用

化学加固技术主要有两种形式，一种是深层搅拌桩技术，一种是灌浆技术。前者主要是将水泥和石灰石等材料混合搅拌，之后灌入到原来的地基结构当中，使其与原来的地基一起形成复合地基，从而提高地基的承载力，避免建筑出现质量问题。这种方法操作简单，在施工中也比较常见，且其在有机物含量较高的泥炭土和淤泥土当中较为常用。后者主要应用于软弱土体或岩体土，在岩石性质的地基当中应用尤其广泛，又由于其内部存在较多的空洞，且结构稳定性较差，所以只能用灌浆的方式进行加固处理，这种方法除了使用水泥和石灰之外，还可使用其他类型的材料。

5.3  增大截面加固技术的应用

该技术是一种直接加固的技术，其可有效拓展建筑结构截面面积，并且提高配筋率，以此增强建筑的稳定性。因为土木工程的加固要求存在着一定的差异，因此，在应用的过程中，该技术主要可分为三个类型，主要为以扩大截面为主的加固技术，以提高配筋率为主的加固技术和融合二者特点的加固技术。拓展截面面积的方式能够有效强化加固的质量和效果，力学性能上也更容易达到设计的规定，所以这种技术应用范围更广，可应用于结构梁、板、墙等多种结构的加固施工当中。

5.4  置换混凝土加固技术的应用

该技术主要是在了解原构件当中物理缺陷的区域，或力学性能无法充分满足工程施工要求的部分展开混凝土的清理工作，对结构的局部区段重新进行混凝土浇筑，使其强度能够充分满足施工的基本要求，最终使得原构件的承载力能够满足工程建设基本要求的直接加固技术。应用该技术清理局部置换结构的过程中，会露出坚硬的混凝土结构层，同时在清理的过程中应保证其洁净度和硬度满足工程建设的基本要求，这样才能在受到微膨胀剂预应力的影响下，促使新浇筑的混凝土充分融入到原来的结构层当中，而且水泥水化时也能提高结构自身的整体性，保证加固的质量和整体效果。

5.5  排水固结法

排水固结法主要有两种形式，一种是加载预压的方式，一种是超载预压的方式。加载预压通常应用于施工土质较软的地段。且在施工时注意科学应用排水设备。两种施工方法比较而言，超载预压法能够有效提升地基固结的效率，从而有效减少地基固结沉降现象。

5.6  压密注浆技术

这种技术在压密固结技术当中是十分关键的工艺之一，另外其也是应用相对较广的加固技术。在工程建设前，工作人员需结合工程实际完成土地加深密度以及水泥粉煤灰配比的计算。再者，严格按照配比的要求完成浆液的配置，之后再由施工人员正确使用注浆泵，将水泥和粉煤灰注入到指定的深度当中。压密注浆技术在工程施工的过程中主要是借助浆液对地基的挤压作用，排净地基中多余的水分和空气，浆液在注入到地基之后就会凝固，从而填补了地基当中原有的空隙，如下图所示。并且灌注的浆液在地基结构当中也会构成支架，进而有效增强了土壤的密实性。与此同时凝固之后的支架自身具有较强的抗侵蚀和抗腐蚀作用，有效提升了地基的稳定性和耐久性，全面优化了加固的整体水平。

5.7  碳纤维布的应用

在施工中，国内较为常见的是加强截面技术和碳纤维布技术。碳纤维布本身具有非常强的耐久性，施工更加方便，同时工程的美观性也可得到显著的改善，因此，该技术在工程建设和施工中受到了较为广泛的認可。在碳纤维布加固施工中，施工人员应认识到其主要是借助非金属纤维性材料，进行结构与地基的加固，所以，该技术一般应用于混凝土建筑结构的抗震、抗剪和抗弯加固施工之中，而该技术对其他环节并无明显加固作用。

5.8  钢筋植筋的应用

钢筋植筋加固法是土木工程结构与地基加固中较为常见的技术，而且其也是一项基础性较强的技术。该技术主要采用钢筋植筋来完成加固施工。现场施工的人员必须结合工程实际，按照施工要求完成所有的施工环节，使钢筋植筋加固施工平稳开展，待完成加固施工后，土木工程的稳定性和安全性也将会得到较为显著的改善。

6  结语

在土木工程建设与施工的过程中，经常会遇到软弱地基，其会一定程度的对工程的稳定性与安全性构成威胁。为此，施工人员务必正确掌握并应用加固施工技术，并且注重对先进技术的引进、应用以及对传统技术的发展与创新，这样才能更加精准高效的优化工程施工的整体水平，促进我国土木工程行业的快速进步。

参考文献：

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