土木工程中的结构与地基加固技术

郝新奇 宁夏中鸿基业建设工程有限公司

我国经济在飞速发展过程中，房地产行业在蓬勃发展之中，建筑行业中土木工程建设成为非常重要的一个组成部分。在土木工程建设过程中，地基加固成为保证建筑质量的非常重要的一个环节，是土木工程建设质量的重要保障。土木工程在建设过程中，与人们的生活和工作息息相关，对于人们的生命和财产是一种保护，还体现着现代人对于居住环境和工作环境质量的要求，与社会发展有着非常重要的关系，并在其中有着非常重要的意义。

一、土木工程结构与地基加固重要性

（一）延长土木工程施工寿命

寿命是衡量土木工程施工质量的主要指标，土木工程的质量和性能是影响土木工程寿命的重要因素。如果这两个因素导致项目寿命缩短，将导致更大的经济和资源浪费。因此，相关人员必须做好土木工程结构设计和地基加固工作，减少不利因素对工程的影响。

（二）提高工程耐久性

影响土木工程耐久性的因素分为主观因素和客观因素。主观因素指施工人员的一系列不规范操作、维护不合理等；客观因素主要指环境因素，即环境侵蚀引起的工程结构问题。土木工程耐久性的下降，不仅直接影响工程质量，也给人们的生活带来了限制，在此基础上，有必要加大对民用建筑和地基加固技术的应用，以减少不必要的麻烦。

（三）优化工程抗震性能

抗震性能是土木工程建设中的重要指标参数，通过土木工程结构和地基加固技术的应用，可以根据该地区的实际情况合理规划土建工程的抗震等级，提高工程抗震性能。

二、土木工程结构设计中的问题

（一）结构稳定性较差

结构的稳定性和变形能力将直接影响到建筑物是否容易造成倾斜或者倒塌。稳定性当中包括了建筑的耐久性以及安全性等综合素质，例如2019年8月28日深圳一小区楼房倒塌，据专家组现场研判后初步认为：因房屋基底土层较差，在暗渠水流常年作用下引起桩身周围的水土流失和桩身的腐蚀，最终造成桩基础发生脆性破坏，导致楼体局部倾斜下沉。因此，土木工程构件设计中的稳定性研究和变形能力的保证必须引起设计者足够的重视。

（二）耐久性不足

耐久性保证了建筑物能够在规定的使用年限内保持正常的使用功能。我国疆域辽阔，每个地区的地质条件和环境特征也会发生许多变化。如果在建筑设计中，设计者未充分考虑到环境因素的影响，则会发生建筑物腐蚀或开裂等问题，从而影响建筑物的使用寿命并降低其耐用性。

（三）抗震性能较低

我国属于板块变动较为强烈的区域，经常受到地震的影响。因此，为了确保工程的安全性和经济性，设计人员有必要对建筑结构设计进行评估和检测工程的抗震性能，建筑物才能够做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。但是，抗震设计中设计人员经常忽略抗震的构造要求，在地震来临时，会造成承重墙倒塌而威胁人类生命。

三、土木工程建设中地基加固技术的使用

（一）换填法

换填法是一种在地基加固技术中使用频率最多的一种方法，这种方法在前文中提到过，主要是适应在软土层较浅的情况下使用。如果建筑施工段，地质无法满足要求，土层黏性比较大，不能满足试压，为了使得土层可以更加坚固，满足施工的要求，可以采用换填法来进行地基加固。在换填法施工过程中主要有换土垫层法、强夯置换法、振冲置换法、碎石桩法、石灰桩法以及EPS轻填法。比如在实际换土垫层法使用过程中，需要将浅土层中的所有的软土进行置换，将软土挖出来，向其中填入较硬的土石，这样达到地基加固的目的，对于土木工程的质量有很大的提升。

（二）排水固结

排水固结法是解决粉质软土层失稳或沉降问题的主要方法。在排水固结法的实际应用中，需要建立科学的排水压缩体系，有效排除土层中的多余水分，增加土层结构的沉降力。在排水系统设置上，根据岩土地基类型，科学地选择塑料排水和砂井排水。在选择排水体和排水方式时，借助地层本身的透水压力系统，将土层中的浮水集中排放，从而增加土层的密度，提高土层的稳定性。

（三）挤压法

挤压法也叫作振密法或者挤密法，这种方法主要有强夯、振冲密实、挤密实等，可以在较为松散的碎石土以及沙土中进行适用，在实际操作过程中，可以加固饱和度较低和黏性土、杂填土、黄土等地基。强夯法在使用过程中，是土木工程地基加固中非常常用的一种方法，也是非常传统的一种方法，主要通过一个重量较低的夯锤对地基进行强夯的一种方法，从高处落下来的夯锤可以对地基施加外力和重力，使得地基产生强大的冲击和振动，从而使得地基更加密实，密度更大，从而使得地基的饱和度增加，材料中的成分可以重新排列，材料之间的孔隙率降低，使得地基的承重能力可以增强。

（四）化学强化技术

通过添加化学物质和土壤组分，可以对地基土起反应作用，并将它们之间的化学反应整合成一个整体，以减小土体的间隙，增强土体之间的连接，从而显著增加原软基的强度和荷载，达到地基加固的目的。根据加料方式的不同，常用的化学加固方法有深层搅拌法和注浆法。深层搅拌法是指将石灰水泥和其他建筑材料均匀混合，注入基层结构中的混合物将被处理，混合物迅速渗入土壤颗粒空间，使地基承载力明显提高，加固效果明显。这种方法主要适用于有机质含量较多的土。注浆方法主要是利用注浆设备通过注浆孔向土壤中注入化学溶剂，浆液扩散到土壤孔隙或岩土裂隙中。

（五）加筋法

加筋法主要包含了加筋土法、锚固法以及竖向加固法。其中加筋土法在浅层软弱地基中比较适用，在使用过程中，可以在土体中加入钢筋等材料，使得地基更加稳固，还可以降低上层建筑带来的压力，起到缓冲的作用。竖向加固法在深层的软弱地基中使用比较多，在实际应用过程中使用桩柱，并在桩柱中添加混凝土材料，对于地基的抗压能力是非常好的提升，还可以降低地基的沉降。锚固法主要对地基上层建筑的边坡进行加固，在实际应用过程中通过土钉等材料可以达到缓冲，使得水平方向的作用力可以减少。

四、结语

总之，建筑的结构形式日新月异，人们的需求也越来越高，这对建筑行业提出了新的挑战。在土木工程结构和地基加固技术的实际应用中，应采用合理的施工技术和注意控制技术，以使加固技术的作用和优势得以有效发挥，提高土木工程的质量，避免发生危险。在施工过程中，应结合当地的实际情况，将所有的因素综合考虑在内，发挥不同技术的优势，进一步提高施工效率，为土木工程行业服务。