柳州市柳江区水利建筑设计室 广西柳州 545001
摘要：我国现阶段的经济发展中，由于时代的变化和各行各业的茁壮成长，使得我国整体经济向上提升了很大一截，从而再作用于各行各业中，推动着产业的发展。在建筑业中，稳定性和可靠性成为人们对其的要求，土木工程结构的设计和地基加固技术直接影响着工程在施工中的质量安全以及投入使用后的稳定可靠性，因此其备受人们关注，只有保障土木工程的质量稳定，才能够造福于人们的生产和生活。本文对土木工程结构设计与地基加固技术进行探究。
关键词：土木工程；结构设计；地基加固技术
一、土木工程结构设计
1、钢筋混凝土结构设计
在我国现阶段的土木工程建设中，钢筋混凝土结构是其中较为重要的一个形式，只有采用钢筋和混凝土才能够稳定建筑工程，使其达到预期的可靠性。在实际的使用过程中，施工人员要先对钢筋和混凝土的质量进行控制，确保其达到施工规范标准，符合施工要求，一旦原材料出现质量问题，要立马停止使用，避免后期工程建设出现质量问题，不仅浪费成本资源，还影响到施工的建设进度。钢筋和混凝土结构设计完成后，就可以投入施工中，这时候要确保结构整体的质量过关，在施工规范标准的基础上严格进行操作，掌握相关配置条件，将钢筋混凝土结构的最大作用发挥出来。工作人员在进行采购原材料时，要提高混凝土原材料的使用率，其中水泥、骨料以及砾石等材料都要按照配比要求进行，然后在实验下确定混凝土配置是否可用。同时，在选择钢筋的环节中，工作人员也要严格控制，对于钢筋的柔性和刚性都要加以重视，选择最合适的钢筋作为使用材料，钢筋和混凝土都符合要求之后，土木工程结构的质量才会稳步提升。
2、承重结构的设计
我国很多的土木工程在建设中可以看出，其平面设计图多是矩形，也就是说整体建设工程的横向刚度小于纵向刚度，这时候就需要一个横墙作为支撑，保证建筑工程的抗震性能良好。如果遇到自然灾害，很多的土木工程都会出现墙体破坏，直接影响到建筑的抗震能力，所以，设计人员在家进行建筑承重结构设计的环节中，要加强其抗剪能力，保证建筑抗剪能力符合要求。有效的提高建筑材料的强度等级，不仅能够使横墙具备足够的承重能力，还能发挥其隔断能力。
3、剪力墙结构设计
①对于剪力墙的平面布置要提高对其应用能力，在进行剪力墙的平面布置时，遵循对称性的原则，控制墙面结构本身具备的刚度和质量，保证其处于平衡状态，有效的满足抗震设计的标准。②对于边缘构件的管理也要加大力度，在具体的施工阶段中，工作人员会将边缘构件区分开来，即有约束和无约束。通过这二者的比较可以发现，无约束边缘的矩形截面积对于承载力会降低一部分，并且极限位移的角度也减少不少，这会直接影响到墙外的稳定性。为了解决这一问题，工作人员要根据不同的级别类型来确定剪力墙的尺寸比例，从而对其进行合理分析，选择最为适合的边缘构件。③对于剪力墙墙身中的钢筋需要对其进行科学设计，比如设计一到二级的抗震建筑物时，设计要在0.3以下，而不属于抗震建筑物和四级以上的抗震建筑物设计是在0.3以上。
二、土木工程结构设计与地基加固技术探究
1、土木工程中关于结构设计的技术研究
1.1结构设计
在生活中钢筋混凝土这样物品比较常见和使用，，它的稳定性很强，比较坚固，被作为建筑的主要材料结构。在每栋建筑物的设计中因为楼层的原因我们都会关注每个楼层面的受力问题，当然楼层度越高需要考虑的也会越多。钢筋混凝土有比较高的耐受性，经常被放到高层建筑去使用，变通能力较强，能在不同的架构中，发挥出不一样作用。研究表明，想要利用的好钢筋混凝土的应用价值，必须要有着多样的结构设计。但是总体来说还是存在一些问题的。
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1.2选取连接的结合
市场上现在建筑的钢材非常复杂，多样的产品有着不同的建筑特点。低合金钢、优质碳素结钢坚硬度较高，强度也高，这两种优势也使得它在市面上广泛使用。有可塑性但是不是非常强，能根据环境的不同而展现出不同的形态，可变形成H、丁、十这三种形状。前一者，在房屋的建造上使用比较广，而后两者主要是在道路桥梁上比较流行。人需要根据自己多年的经验，来确定钢材料的层次。通常都用焊接或者高强螺栓技术。
2、地基加固技术在土木工程设计中的应用
基于当前实际情况来说，在土木工程建设期间想要实现对其地基的有效加固往往存在着较大难度，但该项工作却也是势在必行。因此我国相关专业技术研究人员在对土木工程相关问题进行研究时应将地基加固放在重点位置，当前最常见的地基加固方法包括换填法、挤压法、排水法及加筋法等，因不同区域施工情况存在着较大差异，因而这就需要土木工程工作人员在地基加固实施过程中能够充分结合当地地质因素，选择与该地质相符合的地基加固方法。如换填法，在土木工程地基加固中的应用频率可以说是较高，特别是在地质结构和土木工程建设情况不协调情况下，使用换填法是一个最佳选择，可以通过换土垫层实现土质的有效置换。也就是说，通过质量较佳且能够充分满足土木工程需求标准的土质来顺利取代自然生长土质，借此达到土地置换目的，对土木工程质量提升有着极大促进作用，甚至土木工程地基加固置换方法还包括石灰置换、碎石置换及水泥置换等。
3、桩基加固技术
在实际施工中对桩基加固技术的应用主要可以分为两种情况：①设置钢筋混凝土预制桩进行加固，这种加固方法不僅施工成本较低，施工效率高，而且起到的加固防压能力较好，也因此在实际施工中得到较为广泛应用。②通过灌注桩的方式来进行加固，该种加固方式主要被应用在一些土层厚度较高的情况之中。这两种加固方法在实际的施工中都有着较好的加固效果，主要需要根据土木工程结构的实际情况来做出选择，才能够让最终的效果变得更加的明显。
4、压制排水固结法的应用
4.1折叠堆载预压法
该方法是在建筑场地对填土石进行堆积，之后加载地基层面，就提前完成了地基沉降，随后通过地基固结来对地基承载能力进行提高，卸去地基原有的预压荷载力，这样就对建筑物地基一部分均匀沉降进行消除，这种方法是堆载预压法。此外，通常预压荷载力要与建筑物的荷载相同，要想对固结阻碍进行减少，设定的荷载就要比建筑物的荷载力大，预压荷载的大小大约是建筑物荷载的1.3倍，也有一些特殊情况，那么就要根据工程的实际情况来确定。
4.2折叠真空预压法
该方法就是说在粘土层上面铺设砂垫层，并且利用薄膜来对土壤层进行密封，还使用真空泵来对土层进行抽气，这样就组成了负压，也是的地下水可以根据竖向排水方向排出地表，进而地基的排水固结速度就会有所提升。此外在压力的基础上空隙水的压力会转变小，而有效应力的增加会促使土体压缩强度不断增加，进而使得地基的稳固性得到大大提升。
4.3折叠电渗排水法
该方法是根据电渗方法将土体中的水排出来，但是在土体中插入电极的时候，通过直流电，在直流电场的作用下，土体中的水就会从电极的阳极流向阴极，之后从阴极中流出来。同时还借助了电渗作用逐渐将土壤中的水排出来。此外在土木工程中采用折叠电渗方法能够促使粘性土中的含水量和地下水位有所降低，进而使得地基承载力和建筑的稳定性不断提高。
结束语
综上所述，有效结合土木工程实际情况，严格按照工程建设相关标准规范落实执行，只有这样才能充分凸显出土木工程加固技术的实用性和专业性特点，为土木工程的可持续发展奠定可靠基础。
参考文献
[1]张怀升.关于土木工程结构设计与地基加固技术认识[J].建材与装饰，2018（3）：73.
[2]李宁.土木工程设计中结构与地基加固技术的应用研究[J].建筑知识，2017，37（13）：45.
论文作者:潘洪涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/9/30
标签：地基论文; 土木工程论文; 结构设计论文; 钢筋论文; 荷载论文; 预压论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;