土木工程结构设计与地基加固技术探究

2021-11-24马润浇

商品与质量 2021年29期

马润浇

云南君悦勘察设计有限公司云南昭通 657000

1 土木工程结构设计概述

土木工程建筑结构设计通常涵盖了上部结构设计以及基础设计。其中，基础设计依托工程地质勘测包括、上部结构类型、上部结构的荷载效应，以及实际施工技术水平、材料供应情况，进而对基础形式以及材料强度等级的确定，通常情况下，分为浅基础以及深基础；基础底面积的确定以及地基承载力的验算，以及基础内力计算及配筋计算；对必要的结构措施进行确定。上部结构的设计，主要分为了框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、框架核心筒结构、筒中筒结构、砌体结构。在设计过程中，根据建筑设计对结构体系进行确定，对结构的材料进行确定；平面布置结构，初步选用材料类型以及强度等级等，对构建的截面尺寸进行初步确定；结构荷载计算及各种荷载作用下，结构内力的综合分析；载荷效应组合；构件的截面设计。在设计过程中，还涵盖了一些必要结构措施，应根据结构专业知识规范设计。

2 土木工程结构设计

2.1 剪力墙结构设计

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。

2.2 钢筋混凝土结构设计

将钢筋混凝土应用到施工之中，相关工作人员需要有效控制钢筋混凝土质量，保证其性能对相关施工要求、施工设计有效满足。如果不合理控制材料选择工作，会对土木工程稳定性、可靠性造成影响，进一步导致施工进度受到影响，不利于建筑质量提升，还会导致工程成本费用提升。在设计钢筋混凝土结构过程中，需要结合具体的技术规范和标准，对结构整体质量有效保证，对钢筋混凝土配置条件控制，从而使钢筋混凝土整体质量得到提高。对于原材料的应用而言，相关工作人员应当充分应用混凝土原材料，避免出现资源浪费的情况，并严格控制混凝土中不同材料的配比，保证混凝土拌制的合理性。在选择钢筋时，需要结合钢筋的刚性以及柔性进行相应的选择，保证钢筋混凝土材料能够与相关标准相契合，对土木工程结构质量有效保证。

2.3 承重结构设计

对于每个城市而言，建筑都是不能缺少的组成部分。受到地理位置等因素影响，不同区域的建筑物需要承受不同的危害，且需要达到不同的建设要求。不同区域存在的问题也各不同相同，会对建筑造成损害的因素如风沙、地质问题、地震带等，因此相关工作人员需要对建筑物抗震能力有效增强。地震于建筑物有着很大的损害，还会导致人民财产损失。因此相关施工人员需要强化建筑物的抗震能力设计，避免地质灾害影响建筑应用以及人民财产安全[1]。

3 地基加固技术在土木工程设计中的应用

3.1 地基加固技术

3.1.1 DCC灰土挤密技术

在运用DCC灰土挤密技术之前，需要运用深层强夯技术进行地基的夯实工作，之后再运用螺旋钻机使灰土注入土体中。在灰土逐步成桩的过程中，为了能够使桩间土和灰土更加充分地融合，工作人员要监督其进行夯实工作，这样复合桩才能够更加的稳定。为了防止地基发生变形的现象出现，在实际进行施工的过程中，只有不断调整打孔结构使其进入到良好的状态，才能够达到这一目标，地基的荷载能力也可以得到提升。通过相关实验表明，在经过DCC灰土挤密技术处理后的地基，地基的承载能力在最大的情况下是原本的7倍，地基深度也会得到扩大。但是这一技术的使用是非常复杂的，同时又具有巨多的因素控制，所以在实际进行施工的过程中要着重考虑。

3.1.2 排水加固方法

在土木工程施工过程中，针对现场施工环境，优化环境中的粘性地基，能够在表层土地基中融入排水物质，从而对地基建设质量有效增强。如在软土地基融入砂砾层，对施工条件优化。对排水加固方法应用，能够避免出现沉陷的现象，有效增强整体建筑地基质量。

3.1.3 强夯加固施工技术

对该技术应用，主要是借助机械设备夯实地基，从而实现加固地基的目的。在实际进行加固的过程中，相关施工人员需要注意对相关标准要求进行严格的处理地基夯实工作，对地基进行充分性夯实，从而对地基整体稳定性提高。该技术中常用的设备即是强夯机，相关工作人员需要强化设备维护、保养工作，保证该技术应用的效果。

3.2 地基加固技术的具体应用

如果工程项目所在区域含有较大含水量，会使得土质松软，在对地基处理过程中，相关施工人员需要优化土壤情况，应用排水法能够增强土壤硬度，与地基基础需求相契合。地基处理中常见加固技术之一为注浆加固技术，其应用成本相对较低，有效增强地基应用寿命。在松软土层中能够对强夯地基加固技术应用，如素土、黏性土、砂土等地基之中，对松软土层夯实，从而对地基强度有效提升，该技术还能够对地基整体性强度改变，对土质压缩，对建筑物不均匀情况有效避免。