土木工程结构设计与地基加固技术分析

董孝龙 潍坊昌大建设集团有限公司 刘坤鹏 潍坊滨海央城开发建设有限公司

一、土木工程结构设计

（一）剪力墙结构设计

在设计土木工程不同方面内容时，剪力墙设计有着重要的作用，与整个设计的成功与否有着密切的关系。因此对于相关工作人员而言，对于剪力墙结构设计，需要结合具体的设计要求进行相应设计。在具体设计剪力墙结构过程中，需要明确剪力墙的作用，即是对地震或风造成的水平负载力有效承载。因此在设计时，需要保证均匀性，保证墙体质量与重心重合，对墙体破坏的情况有效降低。在进行土木工程施工时，布置剪力墙需要注意沿主轴方向，保证剪力墙具有强度、韧性以及承载力，从而避免在被外力影响下墙体出现倒塌、裂缝的情况。在此基础上，设计约束边缘结构，有利于承载力提升，对层间位移发生频率降低，还能够对墙体抗震能力提升。在设计过程中，相关工作人员需要注意对轴压比数据进行综合考虑，剪力墙等级与墙体承重力之间有着正比关系，保证更高等级的剪力墙有利于增强墙体承重力。此外，在设计剪力墙墙体时，需要首先进行数据计算，选择适合的材料，形成墙体模型，找计算模型的承载剪切力，对承载墙的可靠性验证，保证每一个步骤都严格结合要求进行，才能够保证剪切墙的质量。

（二）抗震设计中的优化

在民用建筑抗震设计过程中，应注意设计过程中计算数据的准确性，以确保承重柱的截面面积达到一定的标准，在施工前必须进行标准和预应力测试，以确保它可以承受一定量的外界作用力。其次，在设计过程中，必须保证立柱，剪力墙和立柱之间保持一定的平衡，在设计过程中避免过强的刚度，并具有一定的能力。可以根据外力调整自身的承载能力，有效保护剪力墙，提高建筑物本身的抗震能力。另外，应按照国家标准规定的抗震等级进行设计。在实际的设计过程中，由于环境工程和外力的影响，一般来说，地震等级要高于规定的标准，以确保建筑物的适用性，还要保证相应的易用性和承载能力，要求设计人员在设计过程中注意与钢筋的结构比以及钢筋与混凝土之间产生的作用力，以便确保抗震安全的有效性。

（三）基础结构设计

现阶段，在连续梁结构设计中经常出现承载力不足问题，而出现该问题原因是设计环节中未充分考虑整体高度。多数设计师在简单应用基础上展开设计，导致连续梁承载力较小，增加建筑结构和安全隐患。因此，在建筑结构基础设计中，尤其在连续梁设计方面，应根据建筑施工方案的具体设计要求和工程状况灵活设计，确保其与整体施工规划相符合。同时做好对连续梁的分析工作，以保证施工的安全性和稳固性。

二、土木工程地基加固技术

（一）压密注浆加固技术

在进行土木工程施工的过程中，压密注浆是常用方式之一。在具体土木工程项目施工之前，相关工作人员全面检查施工现场地质情况。对加密深度准确计算，保证不同材料的科学配比，涉及的施工材料如水泥、粉煤灰等，结合具体要求制备浆液。借助土壤进行注浆作业，能够对浆液中多余的空气、水分挤压，并与地基土壤相融合，对地基结构支架效果有效保证，提升土壤整体密实程度，强化地基整体稳定性。

（二）换填法地基加固技术

在土木工程建设中，往往会遇到具有一定深度范围的软弱土层地基，且这部分的软弱土层地基易于挖掘，如出现变形的软基或泥沼地带，这时候可采用换填法地基加固技术进行地基加固。换填法地基加固技术的施工原理较为简单，是一种比较传统的工艺，主要采用地基组成材料置换的方法，将软软弱土层地基组成的土地材料进行清除，然后把基底压实；运用那些强度、密度和耐腐蚀性强的卵石、素土、灰土、煤渣等材料，并利用机械振动和压实作用，进而使之达到要求的密实度，避免变形、沉降等问题产生，该方法主要包括换土垫层法、强夯置换法等应用方式，比如换土垫层法，该方法适用处理浅层非饱、软弱土层等性质的工程地基，其施工原理主要是在挖去基础底面以下一定范围内的软弱土层的前提下，向其中填入较硬的土石作为置换材料，并利用机械辗压、平板振动和重锤夯实等施工方式将土层压实，从而提高持力层的承载能力，加速软弱土层排水固结；再如说碎石桩加固技术，其在土木工程建设的地基加固处理中分为挤密和置换两种作用，主要通过振动作用或者冲击力促使松软土地基中形成一定形状的孔隙，在此基础上向孔内分批注入碎石并振密成桩，以使土体固结排水路径缩短，提高软土地基抗剪强度。

（三）地基加固技术

现阶段，我国土木工程地基加固施工中常用方式可分为两种，一是换土垫层技术。该技术适用于地基的下部持力层出现土层软化情况，通过换土垫层可改善土层硬度不足问题。在具体施工中，先去除施工地点软地基土层，使用高强度砂土取代原有土层，如砂垫层、碎石垫层等，铺设后可满足施工强度要求，优化基础施工条件，该施工方式常用于湿陷性黄土地区、冻土地区。二是置换技术。若土木工程地基土层较为松软，且并非土层软化导致的松软，应对地基进行加固施工。为保证施工方式使用的合理性，土木工程地质勘查人员应掌握工程施工区域的实际情况，分析相应信息，选择适合的地基加固方法，提升土木工程整体施工质量。

三、结语

综上所述，在土木工程建筑结构设计工作中，合理应用信息建筑模型技术的发展可以显著提高建筑结构设计的有效性，并提高质量、效率和完整性。对建筑结构设计工作的显著改进，同时还能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性，从而减轻了设计师的设计工作量。此外，信息模型技术开发的合理应用可以更好地满足建筑结构及时设计的实际要求，这需设计师具有扎实的技术应用能力和设计素质。未来，我们需要高度重视人才的培养，以便最终实现业务的长期增长。