试析土木工程设计中结构与地基加固技术的应用

2020-02-15张慧真

江西建材 2020年6期

张慧真

福建水利电力职业技术学院，福建永安 366000

1 加固土木工程结构与地基的意义

在土木工程设计中，结构与地基的加固重要性主要体现在以下几方面：

（1）有助于保证土木工程耐久性，在评价土工工程建设质量的过程中，耐久性是一项重要指标。在具体施工中，人为因素会产生很大影响，包括维护处理不当、人为破坏等，降雨、日晒等自然因素也会影响到工程耐久性，导致土木工程耐久性不符合标准，无法满足人们实际使用要求。因此要科学进行加固处理，保障土木工程质量、安全性达标。

（2）土木工程使用年限作为其重要的经济指标，会受到工程施工质量和功能等影响，受这些因素影响而需要拆除土木工程，会造成严重浪费。因此需精心设计加固结构与地基，大幅度提升工程安全性，降低功能变化、质量问题引发的负面影响。

（3）利于强化土木工程抗震性能，可以更好地保障人民生命财产安全［1］。

2 土木工程结构设计原则

2.1 完整性原则

土木工程结构的完整性、连接性特征明显，在设计中要注意这一特性，因此需要遵循完整性原则来设计，以最大程度发挥建筑结构作用。在此原则下，设计人员设计工作要从土木工程建筑整体角度出发，综合分析各结构元件，掌握其安全特性等。综合结构构件要求和结构特征等信息，进行安全、可靠的结构设计。

2.2 合理性原则

土木工程结构设计中，设计人员要深刻认识到其重要性，遵循合理性原则进行设计工作。确保结构强度满足要求，且实际施工过程中难度有所降低。此外要保证施工技术的应用，可以与施工环境、施工条件之间良好契合。进一步保证工程施工质量，实现科学、准确的结构设计和技术应用。

2.3 高效性原则

在土木工程结构设计中，为改善其中存在问题，降低节点施工难度，需保证建筑图标准确、精致，依据图标要求准确确定设计中各项数据，为结构设计提供有效数据依据，保证结构设计质量和精准性。

3 土木工程设计中影响因素

3.1 框架柱长度计算

土木工程稳定性会受到工程框架柱长度影响，在计算中要保证结构准确性，如果存在较高的偏差则会在很大程度上影响到工程稳定性。我国对此明确做出了规范，施工方按照相关标准和要求进行即可。

3.2 场地类型、抗震性能

各种建筑有其特点，在施工中需要确定建筑的抗震性能，具体要结合施工现场实际情况确定。抗震等级要求对框架截面设计影响较大，设计人员需查询抗震等级要求，全面分析整理施工现场各项信息，以及结合当地情况选择好抗震等级。在设计中重点关注计算值与实际要求之间存在的差距。

4 土木工程结构加固技术

4.1 增大截面

增大截面措施在土木工程结构加固中属于直接加固的方式，通过设计中适当加大建筑结构件截面面积、配套钢筋，以增强结构件力学性能。不同的土木工程其实际加固要求不同，具体可以细分为三大类型，即加固中将增大断面作为主要措施、增加配套钢筋为主要措施、增大断面并增加配套钢筋这三种技术。

4.2 砌体结构

砌体的主要形式就是柱、墙，是用砂浆和块体砌筑形成的。与其它加固技术相比，砌体结构加固优势并不明显，有着良好的抗压承载力，但其它力学性能比较差，导致其加固整体效果缺乏较高表现力，实际承载力不足。且使用中受到外部荷载影响，会引发各种大小的裂缝。将砌体结构加固技术做进一步细分，则有直接加固、荷载传递改变加固等技术。

4.3 置换混凝土

在土木工程存在严重混凝土损坏的问题下，可以采取置换混凝土的方式处理，就是将结构件中力学性能不足，无法满足当前使用要求的区段混凝土清除，对该区域重新浇筑合格的混凝土。重新浇筑中，要采用与旧混凝土相同品种的混凝土，但要进一步提高其强度等级。施工中先清除干净旧混凝土，使原混凝土结构层露出。受膨胀剂预压应力作用，可以将新浇筑混凝土胶体下渗到原结构层，通过水泥水化，使新旧混凝土结构能够顺利粘合为整体，实现有效的结构加固处理，提升土木工程质量、安全性。

4.4 钢筋混凝土结构优化设计

在建筑工程中，会广泛应用钢筋混凝土结构，这种结构具有良好耐用性，且施工操作相对便利。在设计中要注意合理配置钢筋与混凝土原材料，减少使用中裂缝问题的产生。具体要通过建筑承载力计算，尽量选择人工制造骨料避免影响到整体结构稳定。选取钢筋时要考虑承载作用，计算其横截面大小，综合分析螺纹钢筋等选择，强化结构设计。