房屋建筑工程结构设计与地基加固技术分析

甄玉婷 江西宏吉投资有限公司

1 前言

建筑学中有许多分支，土木工程是其中一个重要的部分，土木工程是建筑中给予结构牢固性及可靠性的重要保障。由此土木工程在建筑中得到了高度重视，因为土木工程决定了人们住房的质量，也为后续的建筑施工打下了坚实的基础，土木工程的作用在很大程度上就是保证施工的安全性。随着经济和技术的发展，我国对建筑的要求越来越高，对于一些钢筋混凝土等材料的使用也越来越严格。如果继续使用传统的施工方式，有的建筑也许难以达到国家的标准要求。土木工程应该重视加固技术的提高，加强加固技术，提高整体施工质量，在为人们提供质量更高的住房的同时也能获得更好的口碑从而得到更多的订单，提高企业竞争力，以此得到更大的经济效益。

2 土木工程结构与地基加固的重要性分析

土木工程结构和地基的施工质量很难把控，因为地基施工中某些地下结构存在很大的不可预知性，一旦地基施工存在问题，整个土木工程就会失去稳定性，从而带来难以预估的损失，安全问题也会随之出现，严重威胁土木工程的施工安全和质量。

2.1 延长土木工程的寿命

土木工程的稳定性是影响其使用期限的重要因素。做好土木工程结构和地基的加固工作能够延长土木工程的使用寿命，可更好促进建筑资源的高效利用。因此施工单位必须重视土木工程结构和地基的稳固性，为整个土木工程的施工建设打下坚实的基础。

2.2 优化工程抗震性能

地震这种自然灾害对建筑的损害是最直接的，土木工程中结构和地基的稳定性可以减少地震带来的损失。因此，施工单位应该根据区域内地震的等级指数科学规划土木工程的抗震等级，以此来优化土木工程建筑物的抗震性能。

2.3 提高土木工程的耐久性

由于施工人员的操作不规范，养护管理工作不到位造成的工程耐久性下降是主观的影响因素；由于受到自然因素的影响，比如台风、暴雨等侵蚀建筑，造成耐久性降低，从而影响土木工程建筑的质量是客观的影响因素。因此有必要加强地基的稳定性，以此来应对各种因素的影响，从而提升土木建筑的耐久性。

3 土木工程建设时地基加固的特点

3.1 地基加固的基础性

土木工程施工中地基的意义是非同寻常的，因为地基是基础，只有先打好地基这一基础工作，地表上面的建筑施工才能有序开展，一旦地基处理不好，就无法保障地面上的施工的安全性和稳定性，因此，做好地基加固的基础性工作，才能开展后续的其他施工流程。而且地基工作的基础性还体现在一次性上，地基施工工作一旦完成，就要紧接着进行地表上的施工，不允许地基出现质量问题，否则整个土木工程的建设就会因为地基不稳而难以继续施工，造成难以想象的损失。

3.2 地基加固的关联性

前文提到过，地基加固工作是基础性工作也是关键性的工作，只有完成地基的施工才能有序开展地表上的施工，因此地表上的施工工作和地基加固工作具有流程上的关联性，一旦地基加固中某个环节出现问题，就会对整个土建工程造成连锁的质量问题。因此，鉴于地基加固工作的关联性，施工人员应该严格注重每个施工的细节问题，力求施工中做到完美，不留下一丝一毫的安全隐患，最终切实保障土建工程整体的建筑质量。

3.3 地基加固的复杂性

地基加固工作的复杂性很好理解，因为我国的地理环境复杂，地势呈现西高东低的特点，地形复杂多变，东西南北差异大。这样的地理环境就给地基的加固工作带来了难度，因此，施工人员应该根据不同地理环境具体分析，从而选用合适的加固技术，保障土木工程能够顺利施工。比如我国东北地区以黑土地为主，冬季施工温度低，土地僵硬开垦难度系数高，就要选用合适的机械把握合适的温度进行施工；再比如我国东南地区丘陵地形比较普遍，很多地方地表看上去无异却存在地下暗河，十分不利于地基的开垦及加固施工。面对复杂的自然环境我们要选择科学施工，只有提前勘察地形地貌，做好环境分析工作，我们才能把控各种不利于施工的因素，科学选用合理的技术加固地基，为土建的整体施工质量打下基础。

4 结构加固技术在土木工程施工中的具体应用

4.1 钢筋混凝土的设置

当今时代土木工程建筑首要追求的是建设质量，建材的质量是保障建筑质量的基础。钢筋混凝土的建筑具有稳固性，因为混凝土材料是由几种不同的建材按照配比混合而成，应用钢筋混凝土的建筑，具有良好的耐久性和抗震性。钢筋这种建材硬度比较好，用于建筑的结构具有一定的稳定性。结合钢筋和混凝土的综合应用，再加上新时期新型建筑材料的组合应用，使得建筑材料具备更好的稳定性和坚固性，从而提升了钢筋混凝土的应用效果，进一步保障土建工程的质量。

4.2 钢筋混凝土结构设计及选型

土木工程结构加固施工过程中，施工单位要重视钢筋混凝土的结构设计，选用合理的设计形式，根据地理环境的实际情况进行加固施工。首先，施工人员要正确认识钢筋混凝土结构的配比，将几种材料融合在一起发挥他们加固建筑物的作用。随着科学技术的不断更新，融合的过程中可以适当地加入融合剂，达到更加坚固的作用；其次，在钢筋混凝土结构设计的过程中，施工人员要注重结构的荷载力，根据计算得出精确的数据，优化钢筋混凝土结构的设计，加强整个建筑的稳固性能。最后，在得到工程受力具体数据的基础上，加强对钢筋混凝土材料的应用，严格控制施工的流程，切实保障施工的质量。

5 土木工程建设中地基加固技术的应用

5.1 换填法

换填法作为地基加固方法中最普遍常见的方法之一，主要应用于地表是软土层的地理环境。软土层顾名思义土层比较松软，土壤的湿度和黏性大，施工中为了增加土壤的硬度，往往采用换填的施工方法，即在实际的施工中将地表层的软土挖出，将挖出空置的部分充填进坚硬的土块和石头，这样将土石和软土进行置换，以此来达到加固地基、改善地基承载力特性的目的。换填法具体的施工还要根据环境制定具体的施工方法，比如换土垫层法、强夯置换法、振冲置换法、碎石桩法以及EPS轻填法等。换土之后的地基与原来的地基相比，具有荷载力高、硬度高、不易变形等优点，形成性能良好的人工地基，更加适合土木工程的施工建设。

5.2 排水固结法

排水固结法通常是作用在天然地基上的，使地基在荷载作用下通过纵向的排水井将土层空隙中的水排出去，这样就能减少地基中的孔隙，孔隙减少地基的密度也就随之变大，进一步达到使地基固结变形从而稳固地基的效果。

排水固结法主要解决的是地基不稳固的问题，为了提升固结的效率，可以在自然的土层之中扩展排水的方式，设置排水井或者排水带，缩短排水的距离，可以有效减少土层中的孔隙，达到固结土层的目的。根据各个施工情况的不同，排水固结法具体又可以分为折叠堆载预压法、真空预压法、折叠降水预压法、折叠电渗排水法等，需要根据具体的地质情况从而选用不同的施工方法，达到稳固地基的目的。

5.3 化学强化技术

科学技术是先进的生产力，施工人员需要提升专业的素养，选择用科技来提升技术水平。比如应用化学强化技术来实现强化地基稳定性的目的，可以在土壤中适当加入化学物质，使土壤起化学反应，减小土壤之间的空隙，加强土壤内部的连接，使得土壤形成一个坚固的整体。化学强化可分为注浆法和深层搅拌法。注浆法主要是通过注浆的孔缝向土壤中加入化学物质，加固土壤。深层搅拌法主要是将水泥、石灰、水、还有其他材料有效融合，使混合之后的物质进入到土层之中，从而提高地基的承载能力。

5.4 挤压法

挤压法是增加地基稳固性中最常用的方法之一，也被叫做振密法或者挤密法，通俗的叫法是强夯法，多数适用于碎石或者沙土较多的地质环境中。挤压法在具体的施工过程中，主要是利用夯锤进行操作，从高处落下来的夯锤敲击在地基上，对地基施加外力，迫使地基内部的结构更加紧密，从而增加地基的饱和度，减少地基土层中孔隙，提高土壤的密度和地基的承载能力。比如建筑施工中，通常会有利用夯土机夯实地基这一环节，目的就是通过重力的影响，增加地基的稳固性，从而达到稳固地基，提升土木工程建筑质量的目的。

5.5 加筋地基技术

土木工程是一个复杂而系统性的工程，每个环节之间的联系都很紧密。所以施工时每一个环节都必须要保证质量，以确保最后的建筑是合格且坚固的。如果其中的某一项环节出现问题，就一定会在建筑显现出来，甚至会出现安全隐患。所以为了确保施工的安全性，工程技术人员需要对每一个环节进行审核。为了建筑的安全性能够得到保证，在对地基加固时的技术及方法就变得十分重要，尤其是加筋地基加固技术的使用，这是一项目前使用比较多的技术。

加筋地基加固技术是在土地中加入一种抗拉材料来增加地基的坚固性，相比于前两者更加倾向于用现代的新技术来加固地基。在使用这种技术方法时不需要太多的复杂工艺和技术手段，在具体的施工过程中也可以使用难度不大的方法。抗拉材料不仅仅是指一种专门材料，而是具有抗拉强度能力的材料都称为抗拉材料，施工人员可以根据土地的具体情况使用不同的抗拉材料。最简单的就是选择一些土工合成性材料融合到地基中来增强坚固性。土工材料与土地有较好的结合性，还具有较好的防水性以及隔离性能。本身就能对地基起到很好的加固作用，所以是一种较好的材料。还有一种方法就是将钢筋放入土地中，拉筋与土地有一个良好的摩擦作用，当拉筋与土地形成良好的摩擦之后，这种摩擦力可以增强拉筋与土地的连接性，拉筋与土地形成一种新的土地结构，增强了土地的稳定性。

6 结语

时代的发展让人们逐渐对建筑提出了更高的要求，为了满足人们对建筑的追求，施工单位就要不断更新施工技术，保障施工的质量，从而为人们建设更适宜居住的建筑。在土木工程结构和地基加固技术应用的过程中，我们首先要明确这种地基加固技术的重要性，分析其特点，根据不同的地理环境科学地选用不同的施工技术，以此来达到稳固地基的目的，从而提升施工的效率，进一步为土木工程的施工质量保驾护航。